一种细菌培养箱

本发明涉及一种细菌培养箱。

背景技术：

细菌一般在含有培养基的培养皿中培养，为了缩短培养时间，需要将培养皿放置在培养箱内培养，通过实验发现置于37℃、5％co2培养箱中培养,并处于振荡环境中培养可大大缩短培养时间。现有的培养箱在培养时存在以下问题：1、细菌培养时，需要打开箱门将培养皿放置在培养箱内，或者从培养箱内取出培养皿，在打开箱门的过程中会导致外界空气进入箱体内，同时箱体内温度也会受到影响，不利于多次不同时间段内放置培养皿。2、培养皿中含有部分空气，被放入培养箱内时，培养皿中的空气会与培养箱内的气体混合，气体中混杂的微生物会干扰培养箱。3、为了实现培养皿振荡，需要在培养箱内设置一个振荡器，位于振荡器上的培养皿自身不会发生移动和翻转，振荡效果差。4、拿取培养皿时，操作十分不方便。因此设计一款结构简单、方便拿取培养皿、自动抽气和振荡效果好的一种细菌培养箱具有广阔的市场前景。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明提供了结构简单、方便拿取培养皿、自动抽气和振荡效果好的一种细菌培养箱。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种细菌培养箱，包括箱体，所述箱体上设置有传送装置、抽气装置和振荡装置；

所述传送装置包括传送盘、传送块和传送块驱动机构，所述传送盘设置在所述箱体上；所述传送盘上设置一个可放置培养皿的放置口；所述箱体上设置一个可将培养皿放入所述箱体内部的开口，所述传送块与所述开口对应且竖直滑动，所述传送块与所述传送块驱动机构驱动连接；所述传送块的侧壁固定一个水平的托板；

所述抽气装置包括固定筒、活动筒、活塞、活塞杆和活塞杆限位机构，所述固定筒设置在所述箱体的上方且与所述开口对应，所述活动筒与所述固定筒同轴设置；所述活动筒与所述传送块的侧壁固定连接，且所述活动筒与所述托板对应；所述活塞竖直滑动在所述活动筒内，所述活塞杆与所述活塞连接，所述活动筒的底端和所述活塞上分别设置有通气孔，且每个所述通气孔上分别设置单向阀；所述活塞杆限位机构设置在所述固定筒上，当所述活动筒由顶端向下运动时，活塞杆先被限位之后随所述活动筒一同运动；当所述活动筒由底端向上运动时，所述活塞杆先随所述活动筒一同运动随后被限位；

所述振荡装置包括夹持板、夹持座、转轴和转轴驱动电机，所述转轴竖直可转动设置在所述箱体内，所述转轴与所述转轴驱动电机的输出轴连接；所述转轴上呈圆周等间距固定多个夹持座，每个所述夹持座上可转动设置一个所述夹持板，且在所述夹持板和所述夹持座之间设置一个初始状态使所述夹持板保持水平的扭簧；所述箱体的侧壁和底壁上设置若干凸块，运动的所述夹持板会触碰到所述凸块；

所述箱体上设置一个容器，所述容器内设置多个空腔，每个空腔通过一根气管与所述箱体连通，每根所述气管上设置有阀门；所述箱体内设置有气体浓度传感器和温度传感器，所述箱体内设置有加热装置；所述箱体上设置一个控制器，所述控制器上设置显示屏和按键，所述气体浓度传感器和所述温度传感器分别与所述控制器控制连接。

进一步的，所述传送块驱动机构包括滚珠丝杠、滑杆和滚珠丝杠驱动电机。所述滚珠丝杠与所述滑杆竖直并排设置，所述滚珠丝杠可转动设置在所述箱体上；所述传送块套置在所述滚珠丝杠和所述滑杆上，且所述传送块内设置有与所述滚珠丝杠配合设置的螺母；所述滚珠丝杠与所述滚珠丝杠驱动电机驱动连接。

进一步的，所述托板上设置一个可推动培养皿竖直向上运动的推动机构，所述推动机构包括推动块、推动弹簧、牵引绳和复位杆，所述推动块竖直滑动设置在所述托板上设置的竖直开口槽内，所述推动弹簧设置在所述竖直开口槽内，所述牵引绳的一端与所述推动块连接，所述牵引绳的另一端穿过所述托板后与与所述复位杆连接，所述复位杆的一端保持水平，另一端倾斜向下延伸，所述复位杆的拐角处于所述托板铰接连接。

进一步的，所述活塞杆限位机构包括所述活塞杆顶端设置的限位头和设置在所述固定筒内壁上的限位板，所述限位板水平对称设置两个，每个所述限位板通过一根水平的伸缩杆与所述固定筒连接，所述伸缩杆内设置有压缩弹簧，所述限位板上设置有与所述限位头对应的半圆形的限位口；所述限位头的顶端边缘设置有倒角；所述活塞杆限位机构还包括水平固定在所述活动筒顶部的挡板以及固定在所述挡板上的撑杆，所述活塞杆的顶端穿过所述挡板后与限位头固定连接；所述撑杆的上部设置有凸起，当所述凸起位于两所述限位板之间时，所述限位头可越过所述限位口。

进一步的，每个所述限位板的顶端设置一个导向块，所述导向块的顶端与所述固定筒的内顶壁贴合，且所述限位板与所述固定筒的内顶壁之间的间距大于等于所述限位头的高度。

进一步的，所述夹持板包括弧形的侧板和固定在所述侧板底端的弧形的底板，所述夹持板的侧板上固定一根转杆，所述转杆滑动在所述夹持座上设置的水平开口槽上，所述水平开口槽内设置一个复位弹簧；

所述夹持座的端部呈弧形，所述夹持座和所述夹持板的侧板之间连接多根振荡弹簧。

进一步的，所述加热装置包括箱体内设置的环形腔室，所述环形腔室上设置有进水口和出水口，所述环形腔室内设置有加热管，所述加热管通过线路与电源连接，所述线路上设置有控制开关。

进一步的，所述气体浓度传感器为二氧化碳浓度传感器。

进一步的，所述箱体为透明材质，且所述箱体上设置一个放大镜。

进一步的，所述转轴的顶端穿过所述箱体，且所述转轴的顶端固定一个旋钮，且所述旋钮上设置有多个与所述夹持板一一对应的指示线。

本发明的有益效果是：

使用时，将培养皿放置在传送盘上，转动传送盘使传送盘上的放置口分别与箱体的开口和固定筒对应，之后传送块携带培养皿竖直向下运动，将培养皿放置在夹持板上，培养皿在竖直下降时，培养皿被抽气，避免空气中含有的微生物混入箱体内，之后夹持板在旋转的过程中不停振荡。

通过传送装置进行传送培养皿，操作简单，拿取方便，同时隔绝外界环境。通过设置抽气装置，活动筒下降时，活塞杆一开始被限位，使活塞和活动筒内壁组成的空腔体积变大，产生负压，实现将培养皿中的气体抽入空腔内，并且在活动筒和活塞上设置单向阀，确保气体只能从培养皿进入空腔内，实现自动抽气，避免培养皿进入箱体1内时气体浓度发生变化，确保细菌进入箱体后直接接触最佳培养环境。通过设置活塞杆限位机构，可实现当活动筒由顶端向下运动时，活塞杆先被限位之后随活动筒一同运动；当活动筒由底端向上运动时，活塞杆先随活动筒一同运动随后被限位，自动实现限位动作，结构简单，自动实现。

通过设置振荡装置，当夹持板随着转轴旋转时，夹持板会触碰到箱体底壁的凸块，此时夹持板连通培养皿会随转杆发生摆动，产生振荡，当夹持板触碰到箱体侧壁上设置的凸块后会水平发生滑动，在水平方向上产生振荡，通过设置多根振荡弹簧，在夹持板复位的过程中会发生振幅不断缩小的振荡，增加振荡效果，通过在多个方向进行振荡，培养效果好。

附图说明

附图1为本发明的立体结构示意图；

附图2为本发明的剖视结构示意图；

附图3为本发明传送装置和抽气装置的立体结构示意图；

附图4为本发明传送装置和抽气装置的立体结构示意图(不含固定筒)；

附图5为本发明活塞位于活动筒底端的剖视结构示意图；

附图6为本发明活动筒向下运动的剖视结构示意图；

附图7为本发明振荡装置的立体结构示意图；

附图8为本发明振荡装置的局部俯视结构示意图；

附图9为本发明传送盘的俯视结构示意图；

附图10为本发明活塞杆限位机构的俯视结构示意图；

图中，箱体1、开口11、凸块12、容器13、气管131、阀门132、气体浓度传感器14、温度传感器15、控制器16、显示屏161、按键162、放大镜17、壳体18、传送装置2、传送盘21、放置口211、传送块22、托板221、传送块驱动机构23、滚珠丝杠231、滑杆232、滚珠丝杠驱动电机233、抽气装置3、固定筒31、活动筒32、活塞33、活塞杆34、单向阀341、活塞杆限位机构35、限位头351、倒角3511、限位板352、限位口3521、导向块3522、伸缩杆353、压缩弹簧3531、挡板354、撑杆355、凸起3551、振荡装置4、夹持板41、侧板411、底板412、转杆413、夹持座42、水平开口槽421、复位弹簧422、振荡弹簧423、转轴43、旋钮431、指示线432、转轴驱动电机44、扭簧45、加热装置5、环形腔室51、进水口52、出水口53、加热管54、推动机构6、推动块61、推动弹簧62、牵引绳63、复位杆64。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。

如附图1至附图10所示的一种细菌培养箱，包括箱体1，箱体1为圆柱形，内部设置有空腔。箱体1上设置有传送装置2、抽气装置3和振荡装置4。

传送装置2包括传送盘21、传送块22和传送块驱动机构23，传送盘21设置在箱体1上，具体实施方式为：如附图9所示，传送盘21为扇形，传送盘21与箱体1铰接连接，使用时只需掰动传送盘21旋转即可。优选的，在传送盘21的铰接连接处设置一个扭簧，在扭簧的作用下，传送盘21自动复位，附图1传送盘21所在位置即为初始位置。

传送盘21上设置一个可放置培养皿的放置口211，箱体1上设置一个可将培养皿放入箱体1内部的开口11，开口11可容纳传送块22穿过。传送块22与开口11对应且竖直滑动，传送块22与传送块驱动机构23驱动连接，传送块驱动机构23的具体实施方式为：如附图3和附图4所示，传送块驱动机构23包括滚珠丝杠231、滑杆232和滚珠丝杠驱动电机233。滚珠丝杠231与滑杆232竖直并排设置，滚珠丝杠231可转动设置在箱体1上。传送块22套置在滚珠丝杠231和滑杆232上，且传送块22内设置有与滚珠丝杠231配合设置的螺母；滚珠丝杠231与滚珠丝杠驱动电机233驱动连接，滚珠丝杠驱动电机233固定在箱体1的顶端，滚珠丝杠231与滚珠丝杠驱动电机233的输出轴连接，使用时，通过滚珠丝杠驱动电机233驱动滚珠丝杠231旋转，实现传送块22的竖直往复运动。

传送块22的侧壁固定一个水平的托板221，使用时，通过托板221携带培养皿竖直运动，实现拿取过程。为了确保在抽气时培养皿的顶端紧贴活动筒32的底壁，在托板221上设置一个可推动培养皿竖直向上运动的推动机构6，推动机构6包括推动块61、推动弹簧62、牵引绳63和复位杆64，推动块61竖直滑动设置在托板221上设置的竖直开口11槽内，推动弹簧62设置在竖直开口11槽内，推动弹簧62为压缩弹簧，在推动弹簧62的作用下，当培养皿位于托板221上后，推动块61推动培养皿向上运动使培养皿的顶端紧贴活动筒32的底壁，为了增加气密性，可在活动筒32的底壁固定连接一个环形的弹性密封垫。

牵引绳63的一端与推动块61连接，牵引绳63的另一端穿过托板221后与与复位杆64连接，复位杆64的一端保持水平，另一端倾斜向下延伸，复位杆64的拐角处于托板221铰接连接。当传送块22运动到底端后，复位杆64倾斜的一端先接触箱体1的内底壁并发生摆动，随着复位杆64的摆动，复位杆64的另一端通过牵引绳63拉动推动块61竖直向下运动一段距离，这样可保证培养皿在随着夹持板41一同转动时，培养皿的底端或者顶端减小与托板221或者活动筒32的接触面积，减小摩擦力。优选的，在复位杆64的底端设置一个滚轮，减小复位杆64与箱体1的内底壁之间的摩擦。

抽气装置3包括固定筒31、活动筒32、活塞33、活塞杆34和活塞杆限位机构35，如附图1所示，在箱体1上固定一个壳体18，滚珠丝杠驱动电机233固定在壳体18上。固定筒21也固定在壳体18上，当然壳体18可以和箱体1是一体成型结构。固定筒21的顶端封堵，底端开口。固定筒31的底端与传送盘21贴合，传送盘21的侧壁与壳体18贴合，隔绝外部空气，优选的，可在传送盘21的表面设置橡胶层。

固定筒31设置在箱体1的上方且与开口11对应。如附图3所示，活动筒32与固定筒31同轴设置，活动筒32的底端封堵顶端开口。活动筒32与传送块22的侧壁固定连接，且活动筒32与托板221对应。活塞33竖直滑动在活动筒32内，如附图5所示，活塞33的侧壁与活动筒32的内壁贴合，或者在活塞33的侧壁上设置密封环，这样可以提高活塞33与活动筒32内壁围成的空腔的气密性。

活塞杆34与活塞33固定连接，活动筒32的底端和活塞33上分别设置有通气孔，且每个通气孔上分别设置单向阀341，设置在活塞33上的单向阀341只能出气不能进气。设置在活动筒32底部的单向阀341则是只能进气不能出气。如附图5所示，初始状态，活塞22位于活动筒32的底部，在活动筒32竖直向下移动时，此时活塞杆34和活塞33是静止不动的，此时活塞33和活动筒32组成的空腔体积变大，内部产生负压，可通过通气孔对培养皿抽气。附图6显示的是活动筒32向下运动了一段距离。

活塞杆限位机构35设置在固定筒31上，当活动筒32由顶端向下运动时，活塞杆34先被限位之后随活动筒32一同运动；当活动筒32由底端向上运动时，活塞杆34先随活动筒32一同运动随后被限位。

活塞杆限位机构35的具体实施方式为：活塞杆限位机构35包括活塞杆34顶端设置的限位头351和设置在固定筒31内壁上的限位板352，限位板352水平对称设置两个，每个限位板352的顶端设置一个导向块3522，导向块3522的顶端与固定筒31的内顶壁贴合，这样确保两限位板352在靠近或者远离时始终保持水平。当然也可将伸缩杆353的截面设置成方形，避免限位板352发生转动即可。且限位板352与固定筒31的内顶壁之间的间距大于等于限位头351的高度，

每个限位板352通过一根水平的伸缩杆353与固定筒31连接，伸缩杆353内设置有压缩弹簧3531，伸缩杆353包括杆体和筒体，压缩弹簧3531位于筒体内。限位板352上设置有与限位头351对应的半圆形的限位口3521，如附图3所示，两个限位口3521对称设置，限位口3521的直径大于活塞杆34的直径小于限位头351的直径。限位头351为圆柱形，当两个限位板352靠近时，可将限位头351卡住。限位头351的顶端边缘设置有倒角3511，设置倒角3511是为活动筒32从下向上运动时，限位头351可越过限位板352。

如附图4所示，活塞杆限位机构35还包括水平固定在活动筒32顶部的挡板354以及固定在挡板354上的撑杆355，活塞杆34的顶端穿过挡板354后与限位头351固定连接，挡板354还可对撑杆355起到导向作用。撑杆355的上部设置有凸起3551，当凸起3551位于两限位板352之间时，限位头351可越过限位口3521，并且撑杆355设置两个，当两撑杆355的凸起3551位于两限位板352之间时，活塞33滑到活动筒32的顶端并贴合挡板354，此时限位头351在两限位口3521之间，可穿过限位口3521。固定筒31的顶壁留有两个供撑杆355和凸起3551穿过的孔。

状态1，将培养皿放置在箱体1内，初始时活动筒32位于顶端即附图5所示状态，此时限位头351位于限位板352的上方，之后活动筒32竖直向下移动，此时限位头351被限位板352限位，达到吸气目的。直到撑杆355上的凸起3551位于两限位板352间时，两限位板352被撑开，限位头351越过限位板352，最终传送块22运动到最下方，即附图2所示状态，运动到最下方后，培养皿位于夹持板41上，完成放置培养皿。

状态2，将培养皿从箱体1内取出，传送块22携带培养皿竖直向上运动，培养皿脱离夹持板41，直至限位头351接触并穿过限位板352后顶在固定筒31的内顶壁上，之后活动筒32扔继续向上运动，活塞杆34被固定筒31的内顶壁卡住停止运动，此时活塞33与活动筒32形成的空腔的体积逐渐缩小，气体从活塞33上的通气孔(单向阀341)排出，当传送块22运动到顶端后，位于托板221上的培养皿也位于放置口211上，之后旋转传送盘211将培养皿取出。

振荡装置4包括夹持板41、夹持座42、转轴43和转轴驱动电机44，转轴43竖直可转动设置在箱体1内，转轴43与转轴驱动电机44的输出轴连接，使用时，通过转轴驱动电机44驱动转轴43旋转。如附图7所示，转轴43上呈圆周等间距固定多个夹持座42，每个夹持座42上可转动设置一个夹持板41，夹持板41包括弧形的侧板411和固定在侧板411底端的弧形的底板412，夹持板41的侧板411高度小于或者等于培养皿的高度。具体实施方式为：夹持板41的侧板411上固定一根转杆413，转杆413滑动在夹持座42上设置的水平开口槽421上，水平开口槽421内设置一个复位弹簧422，复位弹簧422也是压缩弹簧；复位弹簧422的一端顶在转杆413端部设置的挡板上，复位弹簧422的另一端顶在水平开口槽421的侧壁上。这样夹持板41不仅可以转动还可滑动。

夹持板41和夹持座42之间设置一个初始状态使夹持板41保持水平的扭簧45，扭簧45的具体实施方式为：扭簧45套置在转杆413上，扭簧45的一端与夹持板41或者转杆413固定，扭簧45的另一端与夹持座42固定连接。

箱体1的侧壁和底壁上设置若干凸块12，凸块12的表面设置成弧形，避免卡住夹持板41。运动的夹持板41会触碰到凸块12，如附图8所示，随着夹持板41的转动，夹持板41会触碰到凸块12，夹持板41向夹持座42位置移动，复位弹簧422被压缩，当夹持板41脱离凸块12后，复位弹簧422使夹持板41复位，在夹持板41水平移动的过程中实现培养皿的振荡。当夹持板41触碰到箱体1底壁上的凸块12后，会发生围绕转杆413摆动，再次实现培养皿振荡，振荡效果好，缩短培养时间。

优选的，夹持座42的端部呈弧形，且夹持座42的底端高于夹持板41的底端，避免在旋转时夹持座42触碰到凸块12。夹持座42和夹持板41的侧板411之间连接多根振荡弹簧423，振荡弹簧423即为拉簧，在振荡弹簧423的作用下，夹持板41复位过程不是直接复位的，在复位过程中会产生越来越小的振荡，增大振荡效果。

箱体1上设置一个容器13，容器13内设置多个空腔，空腔13内可盛放co2气体，氧气或者其他气体，每个空腔通过一根气管131与箱体1连通，每根气管131上设置有阀门132，使用时，打开阀门132使气体进入箱体1内。为了检测箱体1内的气体浓度，在箱体1内设置有气体浓度传感器14，气体浓度传感器14为二氧化碳浓度传感器，也可以是其他种类气体的传感器，根据培养需要来设定。箱体1内设置温度传感器15，用以检测箱体1内温度。箱体1内设置有加热装置5，具体实施方式为：加热装置5包括箱体1内设置的环形腔室51，环形腔室51上设置有进水口52和出水口53，使用时，从进水口52装水，利用水的比热容大的特点，可避免短时间内箱体1内气温急剧下降。环形腔室51内设置有加热管54，加热管54通过线路与电源连接，线路上设置有控制开关(未显示)。

箱体1上设置一个控制器16，控制器16上设置显示屏161和按键162，气体浓度传感器14和温度传感器15分别与控制器16控制连接，箱体1内的气体浓度和温度分别显示在显示屏161上，可直接了解到箱体1的内部情况。控制器16还与控制开关控制连接，当然也可通过控制器16控制加热管54自动加热。控制器16通过控制开关控制加热管54的加热为现有技术，此处不再赘述。控制器16还与滚珠丝杠驱动电机233驱动连接，控制滚珠丝杠驱动电机233的按键162设置有多个，可包括正转按键、反转按键和停止按键。通过按键162控制滚珠丝杠驱动电机233的旋转。

箱体1为透明材质，这样可直接观察到箱体1内部的情况，优选的，箱体1上设置一个放大镜17，用以观察细菌的培养状态。

转轴43的顶端穿过箱体1，且转轴43的顶端固定一个旋钮431，且旋钮431上设置有多个与夹持板41一一对应的指示线432，使用时，在放置或者拿取培养皿时，可通过手动旋转旋钮431实现转轴43的转动，并通过指示线432判断夹持板41是否位于开口11的正下方。

本发明的使用方法：

第一步，将培养皿放置在放置口211上，之后旋转传送盘21将培养皿摆动到开口11位置，此时培养皿落入传送块22的托板221上，之后通过按键162控制滚珠丝杠驱动电机233实现传送块22的竖直下降。传送块22运动到底端后，培养皿落入夹持板41上，传送块22在下降时，实现自动抽气动作。

第二步，在箱体1内培养，在培养时将箱体1内的气体浓度和温度调节到最佳培养条件，并通过按键162控制转轴驱动电机44旋转，实现振荡培养。

第三步，培养完成后，通过按键162控制滚珠丝杠驱动电机233实现传送块22的竖直上升，传送块22上升到顶端，旋转传送盘21将培养皿取出。动作完成。

需要说明的是，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。