生物反应装置的制作方法

本实用新型属于反应器领域，尤其涉及一种生物反应装置。

背景技术：

生物反应器是为微生物、细胞或酶提供适宜环境的器皿，其可以达到进行生化反应的目的。生物反应器包括活细胞反应器、动植物细胞培养装置、游离酶反应器、固定化酶或固定化细胞反应器、污水生化处理装置等。

生物反应器通常在常温常压下使用，其与化学反应器相比有下列特点：

①生物反应过程的底物及产物的浓度均较低，生物的生长速率一般又小于化学反应，因此生物反应器的体积一般较大，或需要很长的反应时间。

②温度、pH值、溶氧等反应环境及某些中间产物的浓度对生化反应的影响极大。

③生物细胞比重与液体相近，一般不能经受剧烈的机械撞击；生物反应物系常为高粘度的非牛顿型流体，这些因素为混合及传递过程带来很多不利。

④一般应在无杂菌的条件下操作，对反应器的严密性、材质及操作参数的检测有较高的要求。

故，生物反应器的无菌性对于生化反应有着重要的影响，现有的生化反应器多通过外部消毒实现，使用起来不够方便。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种结构简单、使用效果好的生物反应装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：生物反应装置，包括放置板、油箱和至少1个顶部开口的器皿；放置板上配合器皿设有放置槽；器皿顶部设有盖体；器皿侧壁上设有夹层，夹层上连通有位于器皿外部的进油口和出油口，进油口上设有油泵，油泵和出油口均与油箱连通，油箱内设有加热丝；器皿内部设有控制油泵工作的温度模块，盖体上设有竖直向下设置的搅拌杆，搅拌杆下部位于器皿中，搅拌杆上设有水平设置的搅拌轴，搅拌杆上传动连接有电机。

温度模块包括温度传感器和与温度传感器的信号输出端连接的处理单元，器皿的进油口和出油口上均设有电磁阀，处理单元输出信号控制电磁阀和油泵的工作。

放置板上配合放置槽设有支撑杆，支撑杆竖直设置，支撑杆上设有套接于器皿外部的套接环，套接环水平设置。

套接环包括两个转动设置于支撑杆上的环体，两个环体的端部通过螺栓连接。

搅拌杆顶端转动连接有升降电动缸，电机设置于升降电动缸上。

盖体上设有穿孔，搅拌杆上穿设于穿孔中。

穿孔中设有橡胶密封圈，搅拌杆穿设于橡胶密封圈中。

通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：1、设置的放置板和至少1个器皿，实现了多组生化反应的同时进行，提高了工作效率；设置的油箱、夹层实现了单个器皿的自动消毒，使用方便，降低了成本；盖体上设置的搅拌杆和搅拌轴可以对器皿中的溶液进行搅拌，使用方便。2、温度模块包括温度传感器和与温度传感器的信号输出端连接的处理单元，实现了器皿消毒的自动控制。3、上板上设有配合放置槽设置的支撑杆，支撑杆上设有套接于器皿外部的套接环，通过支撑杆和套接环保证了器皿的稳定性。4、套接环包括两个转动设置于支撑杆上的环体，使用方便，可以根据需要将器皿放置于套接环中，或者从套接环中取出。5、搅拌杆顶端转动连接有升降电动缸，从而实现了搅拌杆的电动升降。6、盖体上设有穿孔，搅拌杆上穿设于穿孔中，从而实现了搅拌杆相对于盖体的升降。7、穿孔中设有橡胶密封圈，搅拌杆穿设于橡胶密封圈中，保证了搅拌杆和盖体之间的密封。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1俯视图；

图3为本实用新型原理框图。

具体实施方式

生物反应装置，如图1~3所示，包括放置板1，在放置板1上设有至少1个放置槽，本实施例中，放置槽的数量为4个。放置槽的内壁上设有橡胶缓冲层，在每个放置槽中均设有器皿5，器皿5顶部开口。通过在一个上板2上设置多个放置槽，方便了多个器皿的同时使用和移动，使用方便。

在器皿5的侧壁上设有夹层，夹层上连通有位于器皿5外部的进油口和出油口，通过进油口和出油口可以实现进油和出油，提高使用过程中的稳定性。

为了向夹层内通入油，在上板2上设有油箱6，油箱6内设有加热丝，加热丝没有在图中显示，通过加热丝可以对油箱6中的油加热。器皿上的进油口和出油口均与油箱6连通，同时在器皿的进油口上设有油泵，通过油泵可以将油箱中的油通过器皿的进油口吸入到器皿中。

使用的时候，加热的油在油泵作用下，通过油箱进入到夹层中对器皿进行加热，最终实现消毒的目的，使用方便，在向夹层中加入热油的过程中，夹层中原有的油从出油口中出来进入到油箱中，重新被加热。

为了实现对器皿5内温度的自动控制，在器皿5内部设有控制油泵工作的温度模块，温度模块包括温度传感器和与温度传感器的信号输出端连接的处理单元，器皿5的进油口和出油口上均设有电磁阀，处理单元输出信号控制电磁阀的工作。

其中处理单元包括单片机和与单片机的信号输出端连接的继电器驱动电路，温度传感器输出信号到单片机，单片机分别输出信号通过继电器驱动电路控制电磁阀和油泵的工作，单片机通过继电器驱动电路控制电磁阀和油泵为成熟的现有技术。

为了进一步保证器皿的稳定性，在放置板1上设有配合放置槽设置的支撑杆8，支撑杆8竖直设置，每个放置槽旁边均设置一个支撑杆8，在支撑杆8上设有连接杆9，连接杆9端部设有套接于器皿5外部的套接环，套接环水平设置。连接杆9用于连接支撑杆8和套接环。套接环包括两个转动设置于连接杆9上的环体10，两个环体10的端部通过螺栓11连接。使用的时候，将螺栓11松开，转动两个环体10，将器皿放置于两个环体10之间，再利用螺栓将两个环体10连接起来即可。在两个环体10的内壁上均设有橡胶防磨层，通过橡胶防磨层降低套接环对器皿的磨损。

为了保证器皿的密封性，在器皿的顶部设有盖体12，盖体12和器皿之间设有密封圈，从而保证器皿的密封性。

在盖体12上设有穿孔，穿孔中设有橡胶密封圈，橡胶密封圈没有在图中显示。橡胶密封圈中穿设有搅拌杆13，搅拌杆13可以对器皿5中的溶液进行搅拌。为了提高搅拌效果，在搅拌杆13上设有水平设置的搅拌轴，搅拌轴没有在图中显示。同时搅拌杆13上传动连接有电机16，电机16带动搅拌杆13转动。

为了保证使用效果，避免搅拌杆和搅拌轴影响反应过程，在搅拌杆13顶端连接有升降电动缸15，电机16设置于升降电动缸15上。使用的时候，当需要对器皿中的溶液进行搅拌时，启动升降电动缸15，使得搅拌杆下降到溶液中，电机带动搅拌杆转动即可；当搅拌完成后，升降电动缸带动搅拌杆上升，使得搅拌杆和搅拌轴从溶液中出来。为了将升降电动缸安装在盖体2上，在盖体2上设置连接架14，升降电动缸固定在连接架上即可。

使用前，首先，将油箱6内加热的油通入到器皿的夹层中，对器皿进行加热消毒，方法为：温度传感器采集夹层中的温度，当温度达不到消毒标准时，处理单元输出信号使得油泵、夹层出油口和进油口上的电磁阀均开启，从而在油泵作用下，油箱中加热过的热油进入到夹层中，经过换热的油从夹层的出油口返回到油箱中；消毒完成后，向器皿中加入反应物，当需要搅拌时，通过升降电动缸使得搅拌杆下降，电机驱动搅拌杆转动即可；搅拌完成后，可以根据需要使得搅拌杆上升脱离溶液，从而避免对容易的影响。

本实用新型使用方便，可以自行对单个器皿进行加热消毒，使用方便，同时本装置可以实现多组生化反应的同时进行，提高了效率。