具有内部湿度调整功能的装置的制作方法

本实用新型涉及受精卵培养，特别涉及具有内部湿度调整功能的装置。

背景技术：

水是细胞的重要组成部分，在培养箱中对细胞进行培养过程里，制冷或者制热影响细胞培养基快速蒸发失水，使得培养基内各种物质浓度增大，渗透压增大，细胞脱水死亡。因此，除了温度和气体外，还需对培养箱内部的进行加湿设计，为细胞生长提供最佳环境。目前主要的加湿方式：

1.被动加湿，被动加湿通常利用内部环境，使水自然蒸发保证内部湿度。该方式的主要不足在于：增湿效率低，无法根据外界湿度环境的变化进行相对湿度的调整；

2.主动加湿，主动加湿方式采用主动加湿系统，包括蒸汽发生器、加热水盘和喷雾器等设备进行快速增湿。该方式的主要不足在于：主动加湿系统成本较高，且控制系统较复杂。

技术实现要素：

为解决上述现有技术方案中的不足，本实用新型提供了一种结构简单、控制精度高、成本低的具有内部湿度调整功能的装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种具有内部湿度调整功能的装置，所述具有内部湿度调整功能的装置包括箱体，所述箱体内设置盛水容器；所述具有内部湿度调整功能的装置进一步包括：

通孔，所述通孔设置在所述箱体的壁上；

膜，所述膜设置在所述箱体的具有所述通孔的壁上，遮挡所述通孔；箱体内外的气体通过膜交换，水蒸气被所述膜阻挡；

湿度传感器，所述湿度传感器用于检测所述箱体内的湿度以及箱体外的湿度

遮蔽单元，所述遮蔽单元根据所述箱体内外的湿度差去遮挡所述膜，使得未受遮蔽单元遮挡的膜与所述通孔的重合面积发生变化。

根据上述的具有内部湿度调整功能的装置，优选地，所述通孔呈矩形或圆形。

根据上述的具有内部湿度调整功能的装置，优选地，在所述通孔范围内，所述膜被遮蔽单元遮挡的面积S与所述湿度差间的映射关系为：

S0为所述膜不受遮挡时和所述通孔的重合面积，S的单位是平方厘米。

根据上述的具有内部湿度调整功能的装置，优选地，当所述湿度差不在阈值区间内时，调整所述膜被遮蔽单元遮挡的面积。

根据上述的具有内部湿度调整功能的装置，优选地，所述阈值区间为[20％，50％]，采用相对湿度。

根据上述的具有内部湿度调整功能的装置，可选地，所述遮蔽单元采用气囊，所述气囊设置在所述箱体内，且临着所述膜；所述气囊具有气体进口和气体出口。

根据上述的具有内部湿度调整功能的装置，可选地，所述遮蔽单元包括：

导轨，遮蔽件的相对的两侧可移动地设置在所述导轨上；

遮蔽件，所述遮蔽件用于遮挡所述膜；

驱动件，所述驱动件促使所述遮蔽件沿着所述导轨移动。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

1.按照映射关系将湿度控制的结果量化，可精确控制湿度，并可根据外界湿度环境的变化进行相对湿度的调整；

2.相对于增设喷雾器等设备的主动加湿系统，降低了系统成本及系统控制复杂性；

3.通过与外部控温控气装置进行气体交换达到温控、气控目的，节约气源；

4.结构简单，材料易得，成本和消耗较低。

附图说明

参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1是根据本实用新型实施例的具有内部湿度调整功能的装置的结构简图。

具体实施方式

图1和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1：

图1示意性地给出了本实用新型实施例1的具有内部湿度调整功能的装置的结构简图，如图1所示，所述具有内部湿度调整功能的装置包括：

箱体3，所述箱体内设置盛水容器8；

通孔1，所述通孔设置在所述箱体的壁上；

膜，所述膜设置在所述箱体的具有所述通孔的壁上，遮挡所述通孔；箱体内外的气体通过膜交换，水蒸气被所述膜阻挡；

湿度传感器，如包括分别设置在箱体内外的第一湿度传感器4和第二湿度传感器5，用于检测所述箱体内的湿度以及箱体外的湿度

遮蔽单元2，所述遮蔽单元根据所述箱体内外的湿度差去遮挡所述膜，使得未受遮蔽单元遮挡的膜与所述通孔的重合面积发生变化，也即膜的透气面积，从而调整箱体内外的湿度差。

为了提高上述膜的面积的可控性，进一步地，所述通孔呈矩形或圆形。

为了提高湿度控制的精度，进一步地，在所述通孔范围内，所述膜被遮蔽单元遮挡的面积S与所述湿度差间的映射关系为：

S0为所述膜不受遮挡时和所述通孔的重合面积，S的单位是平方厘米。

为了提高湿度控制的精度，进一步地，当所述湿度差不在阈值区间内时，阈值区间为[20％，50％]，调整所述膜被遮蔽单元遮挡的面积。

为了降低成本，进一步地，所述遮蔽单元采用气囊，所述气囊设置在所述箱体内，且临着所述膜；所述气囊具有气体进口和气体出口。

为了降低成本，进一步地，所述遮蔽单元包括：

导轨，遮蔽件的相对的两侧可移动地设置在所述导轨上；

遮蔽件，所述遮蔽件用于遮挡所述膜；

驱动件，所述驱动件促使所述遮蔽件沿着所述导轨移动。

上述具有内部湿度调整功能的装置的工作过程，包括以下步骤：

湿度传感器获得箱体内的湿度以及箱体外的湿度

获得所述箱体内外的湿度差

遮蔽单元根据所述湿度差去遮挡膜，使得未受遮蔽单元遮挡的膜与通孔的重合面积发生变化。

为了提高湿度控制的精度，进一步地，在所述通孔范围内，所述膜被遮蔽单元遮挡的面积S与所述湿度差间的映射关系为：

S0为所述膜不受遮挡时和所述通孔的重合面积，S的单位是平方厘米。

为了提高湿度控制的精度，进一步地，在步骤(A3)中，当所述湿度差不在阈值区间内时，调整所述膜被遮蔽单元遮挡的面积。

实施例2：

根据本实用新型实施例1的具有内部湿度调整功能的装置在细胞培养箱中的应用例。

在本应用例中，如图1所示，膜为TPFE防水透气膜；通孔1为圆形，设置在箱体的侧壁上(非顶壁或底壁)；遮蔽单元2采用气囊，所述气囊设置在所述箱体内，且临着所述膜，所述气囊、膜和通孔依次设置，所述气囊具有气体进口和气体出口，气囊的中心是贯通的空心圆形，通过气囊的充气、放气分别降低、提高空心圆形的面积，从而使未受遮蔽单元遮挡的膜与所述通孔的重合面积发生变化；箱体3内外分别设置第一湿度传感器4、第二湿度传感器5，获得箱体内的湿度以及箱体外的湿度并传送到控制单元；控制单元10采用电路或软件模块，获得湿度差并判断是否处于阈值范围内：

若在阈值范围[20％，50％]内，无需调整内外湿度差；

若不在阈值范围内，则需根据如下膜被遮蔽单元遮挡的面积S与所述湿度差间的映射关系去调整湿度差：

S0为所述膜不受遮挡时和所述通孔的重合面积，S的单位是平方厘米。

上述装置的工作过程，包括以下步骤：

湿度传感器获得箱体内的相对湿度以及箱体外的相对湿度并传送到控制单元；

控制单元根据上述湿度获得所述箱体内外的相对湿度差

控制单元判断湿度差是否处于阈值范围内：

若在阈值范围[20％，50％]内，无需调整内外湿度差；

若不在阈值范围[20％，50％]内，则需根据如下膜被遮蔽单元遮挡的面积S与所述湿度差间的映射关系去调整湿度差：

S0为所述膜不受遮挡时和所述通孔的重合面积，S的单位是平方厘米。

遮蔽单元根据所述湿度差去遮挡膜，使得未受遮蔽单元遮挡的膜与通孔的重合面积发生变化。

如根据上述工作方法，测得箱体内相对湿度为70％，箱体外相对湿度为60％，箱体内外湿度差值为10％；

湿度差低于第一湿度差值阈值20％，根据上述映射关系得到不受遮蔽单元遮挡的膜与通孔的重合面积为129平方厘米；

控制单元控制气体进口6充气，使不受遮蔽单元遮挡的膜与通孔的重合面积减少至129平方厘米，从而提高箱体内部的相对湿度；

而当湿度提高到差值高于第二湿度差值阈值50％时，控制单元控制气体出口7放气，使不受遮蔽单元遮挡的膜与通孔的重合面积为65平方厘米，从而降低箱体内部的相对湿度；如此反复，使该箱体3内外相对湿度差处于阈值范围[20％，50％]内。

本实施例的阈值范围[20％，50％]仅是示例性地，当然还可以是其他阈值区间，具体根据应用环境的需求而设定。

实施例3：

根据本实用新型实施例1的具有内部湿度调整功能的装置在细胞培养箱中的应用例。与实施例2不同的是：

1.通孔采用矩形；

2.遮蔽单元设置在箱体内，且遮蔽单元、膜和通孔依次设置；遮蔽单元包括：

导轨，遮蔽件的相对的两侧可移动地设置在所述导轨上；

遮蔽件，所述遮蔽件用于遮挡所述膜；

驱动件，所述驱动件促使所述遮蔽件沿着所述导轨移动，从而改变膜被所述遮蔽件遮挡的面积，也即改变了不受遮蔽单元遮挡的膜与通孔的重合面积。