实验室用培养箱的制作方法

本发明涉及实验仪器技术领域，尤其涉及一种实验室用培养箱。

背景技术：

细胞培养实验对环境和设备的要求极高，高可靠性和高洁净度的培养箱对实验数据和实验结果至关重要。在现有技术中，培养箱大多采用玻璃内门和外门的组合方式。实验人员可以在打开外门而不打开玻璃内门、不影响细胞培养的前提下观察培养箱内细胞的实时培养情况。然而，在细胞培养实验过程中，培养箱内部为高湿环境，并且温度一般需要稳定在37摄氏度。出现湿度或者温度扰动时，存在玻璃内门的内侧产生冷凝水进而造成培养箱内污染的隐患。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种实验室用培养箱，旨在解决现有技术中培养箱内门的内侧容易产生冷凝水进而造成培养箱内污染的问题。

第一方面，提供一种实验室用培养箱，包括：

内门（1）；

设置有加热模块的外门（2），当外门（2）关闭时，外门（2）位于内门（1）的外侧；

内腔（3），内腔（3）为三个侧壁（31,32,33）、底板（34）、顶板（35）和内门（1）围绕形成的空间；

第一通道（4），第一通道（4）设置于内腔（3）中，用于内腔（3）中的气体循环；以及

第二通道（5），第二通道（5）的第一端与内腔（3）连通，第二通道（5）的第二端与培养箱外的大气连通，使得培养箱外的空气进入第一通道（4）参与气体循环；

其中，加热模块加热使得外门（2）的温度处于包含内腔（3）的目标温度的预设范围内，第二通道（5）的气阻值为预设值，使得内腔（3）中的气体的露点温度低于内腔（3）的目标温度和外门（2）的温度。

本发明实施例加热外门使其温度处于包含内腔的目标温度的预设范围内，通过调节第二通道的气阻值以调节内腔的湿度，使得内腔中的气体的露点温度均低于内腔的目标温度和外门的温度，控制外门温度和调节内腔湿度两者结合，有效避免了培养箱内门的内侧容易产生冷凝水进而造成培养箱内污染的问题。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例一提供的实验室用培养箱的示意图；

图2是图1中实验室用培养箱沿a1-a2虚线的剖面示意图；

图3是图2中b区域的示意图；

图4是本发明实施例三提供的实验室用培养箱中循环气路的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在细胞培养实验中，培养箱是必不可少的仪器设备。培养箱模拟人体或者动物的体内环境，通过温度、二氧化碳、湿度控制系统保证其内腔处于稳定的温度、稳定的二氧化碳水平，维持恒定的酸碱度、较高的相对饱和湿度的状态，从而保证细胞的正常生长。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的实验室用培养箱的示意图。图2是图1中实验室用培养箱沿a1-a2虚线的剖面示意图。结合图1和图2，该培养箱包括内门1、外门2、内腔3、第一通道4和第二通道5。

在本发明实施例中，内腔3为侧壁31、32和33、底板34、顶板35、内门1关闭时围绕形成的空间。优选地，内腔3由横搁板分隔为多层，盛放细胞的培养皿放在横搁板上。培养箱稳定运行时，内腔3的目标温度为人体或者动物的正常体温，如37摄氏度。内门2为玻璃材质，在不影响细胞培养的前提下方便观察培养箱内细胞的实时情况。外门2上设置有加热模块（图中未示出），优选地，加热模块为加热膜或者加热丝。外门2关闭时，外门2位于内门1的外侧。设置加热模块持续加热，使得外门2的温度处于包含内腔3的目标温度的预设范围内，即内门1的外侧的温度接近内腔3的目标温度。在本发明实施例中，可通过控制系统控制加热模块加热到达的温度，该温度接近内腔3的目标温度，而无需设置温度传感器，以降低生产成本。

第一通道4设置于内腔3中，为内腔3中的气体循环通道。水盘位于内腔3的底部，为气体循环提供水气。第二通道5的第一端与内腔3连通，第二通道5的第二端与培养箱外的大气连通。培养箱工作时，其内腔3模拟人体或者动物体内的高湿环境，相比较而言，培养箱外的大气则为干燥的空气。将第二通道5的气阻值设为预设值，使得培养箱外干燥的空气在控制范围内进入第一通道4参与气体循环，调节内腔3的湿度，使得内腔3中的气体的露点温度均低于内腔3的目标温度和内门1的外侧的温度。如将内腔3的相对湿度控制在85%~95%范围内，其对应的露点温度为34摄氏度~36摄氏度，而内腔3的目标温度为37摄氏度，外门2的加热模块加热到接近内腔3的目标温度37摄氏度，如36.5摄氏度。由此，即露点温度<内门1的外侧的温度<内腔3的目标温度，内腔3中的水蒸气会保持为气态。由于外门2的温度接近内腔3的目标温度，露点温度低于外门2的温度，在内门1的内侧也不会出现冷凝现象。外门2的温度的预设范围，即内门1的外侧的温度的预设范围是包含内腔3的目标温度的较小范围，如36.5摄氏度~37.3摄氏度，在此不做限定。

本发明实施例加热外门使其温度处于包含内腔的目标温度的预设范围内，通过调节第二通道的气阻值以调节内腔的湿度，使得内腔中的气体的露点温度均低于内腔的目标温度和外门的温度，控制外门温度和调节内腔湿度两者结合，有效避免了培养箱内门的内侧容易产生冷凝水进而造成培养箱内污染的问题。

实施例二

在本发明实施例中，与实施例一相同的各部件沿用与实施例一相同的标号，包括在实施例一中描述的全部特征，在此不再赘述。

作为本发明的一个实施例，如图2所示，第一通道4为双o型循环气路。图3为图2中b区域的示意图。该培养箱还包括设置在内腔3顶部的风扇6，风扇6转动使得其上下两侧产生负压，风扇6下方的气体往上通过风扇6后向两侧扩散，然后分别沿着竖搁板向下流动到内腔3的底部，又由于负压向上流动通过风扇6，从而构成双o型循环气路，内腔3中的气体在该循环气路中流动。

由于在风扇6上下两侧，气压差较大，气体流动的速度也较快，在本发明实施例中，第二通道5的第一端设置在风扇6的上游，即气体流动的上游、风扇6的下方，培养箱外的空气可较快地进入内腔3进而参与气体循环。除第二通道5的气阻值外，控制风扇6的转速也可控制培养箱外干燥的空气进入培养箱的速度。优选地，当外门2打开时，内门1的外侧热量散失，内门1的内侧湿度很高，培养箱内原有的平衡状态可能会被打破。当检测到外门打开时，提高风扇6的转速，调节培养箱外干燥空气的进气量，从而降低了内腔3的湿度，即降低了内腔3中气体的露点温度，防止内门1的内侧出现冷凝现象。

作为本发明的另一实施例，第二通道5包括第二过滤器51，对培养箱外进入的空气进行过滤，防止其污染培养箱内部。第二过滤器51可设置在培养箱外或者培养箱内。设置在培养箱外时，方便实验人员拆卸，更换所需气阻值的过滤器，以调节第二通道5整体的气阻值。

第一通道4包括设置在内腔3顶部的第一过滤器41，在本发明实施例中，如图3所示，第一过滤器41设置在风扇6的上游，即气体流动的上游、风扇6的下方，对内腔3中的气体进行过滤。优选地，第一过滤器41为高效空气过滤器（highefficiencyparticulateairfilter，hepa）。

本发明实施例加热外门使其温度处于包含内腔的目标温度的预设范围内，通过调节第二通道的气阻值以调节内腔的湿度，使得内腔中的气体的露点温度均低于内腔的目标温度和外门的温度，控制外门温度和调节内腔湿度两者结合，有效避免了培养箱内门的内侧容易产生冷凝水进而造成培养箱内污染的问题。合理设置第二通道的第一端在内腔的位置，在培养箱的环境出现扰动时，提高气体循环的速度，防止内门的内侧出现冷凝现象。

实施例三

在本发明实施例中，与实施例一或者实施例二相同的各部件沿用与实施例一或者实施例二相同的标号，包括在实施例一或者实施例二中描述的全部特征，在此不再赘述。

图4是本发明实施例三提供的实验室用培养箱中循环气路的示意图。如图4所示，第一通道4为o型循环气路。在本发明实施例中，水盘位于内腔3的底部，为气体循环提供水气。风扇6设置在侧壁32靠近水盘的位置，风扇6转动使得位于侧壁32部分的第一通道4内的气体向上流动，然后沿着顶板35流动到内门1附近，气体向下进入水盘，又由于风扇6的作用向上流动，从而构成o型循环气路。图4中的虚线箭头表示内门1附近与内腔3中心的气体交换。

第二通道5的第一端设置在风扇6的上游，培养箱外的空气可较快地进入内腔3进而参与气体循环。控制风扇6的转速可控制培养箱外干燥的空气进入培养箱的速度。优选地，当外门2打开时，内门1的外侧热量散失，内门1的内侧湿度很高，培养箱内原有的平衡状态可能会被打破。当检测到外门打开时，提高风扇6的转速，培养箱外干燥的空气加速流入，从而降低了内腔3的湿度。本发明实施例的o型循环气路，培养箱外干燥的空气进入后沿着内门1的内侧流动，将快速地降低内门1的内侧的湿度，防止内门1的内侧出现冷凝现象。此外，实验人员可通过第二通道5采集内腔3中的气体，以便于检测培养箱内气体。

在本发明实施例中，如图4所示，第一过滤器41设置在水盘的出口、风扇6的上游，对气体进行过滤。优选地，第一过滤器41为hepa。

本发明实施例加热外门使其温度处于包含内腔的目标温度的预设范围内，通过调节第二通道的气阻值以调节内腔的湿度，使得内腔中的气体的露点温度均低于内腔的目标温度和外门的温度，控制外门温度和调节内腔湿度两者结合，有效避免了培养箱内门的内侧容易产生冷凝水进而造成培养箱内污染的问题。合理设置第二通道的第一端在内腔的位置，在培养箱的环境出现扰动时，提高气体循环的速度，防止内门的内侧出现冷凝现象。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。