一种植物细胞发酵罐的制作方法

本实用新型涉及发酵罐领域，具体涉及一种植物细胞发酵罐。

背景技术：

利用细胞培养生产有效及有价值的次级代谢产物是一项非常吸引人的项目，细胞培养技术已经发展成为一种研究和生产植物次级代谢产物的工具。植物在我们每日的饮食中占很重的比例，它们的营养价值已被持续研究了数十年，超过80%大概3000种已知的自然产品是植物的器官。

植物细胞培养是利用植物细胞体系，通过现代生物工程手段，进行工业规模生产，以获得各种产品的跨学科技术。植物细胞培养一般在发酵罐内完成，光照与植物细胞的培养密切相关，不但直接影响到植物细胞的各项基础生命活动，还间接影响到植物细胞产量与质量。现有的发酵罐培养植物细胞时，存在以下光照问题：一是光照仅依靠自然光，从而使发酵罐内的植物细胞培养液不能得到充足的的光照，影响细胞培养发酵的效率；二是依靠光源，光源分布不均，从而使发酵罐不能得到均匀的光照；三是发酵罐罐体为玻璃结构，易受外界光源的影响，如培养室的日光灯开闭等，从而使植物细胞的培养受到干扰和局限。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种植物细胞发酵罐，具有光照均匀、充足、不易受外界干扰的特点。

本实用新型解决上述问题的技术方案为：一种植物细胞发酵罐，包括罐体、底座、罐盖、搅拌装置、支撑台；

罐盖为不锈钢材质，罐盖与罐体上端面密封连接；罐体为玻璃材质，罐体固定在支撑台上；

罐体上部设有进料口，罐体下部设有出料口；罐体底部设有空气分布器，空气分布器通过管道与空气罐连接，管道上设有阀门；

支撑台上连有多个立柱，立柱围绕罐体中心轴线环形阵列；立柱面向罐体的一端设有安装槽，安装槽内设有第一光照组件、第二光照组件，第一光照组件、第二光照组件结构相同；

第一光照组件包括第二电机、第三电机、第一齿轮、第二齿轮、u形架、传动轴、安装架、l形支架、u形架、灯座a、灯管a；

安装架两端固定在安装槽内；传动轴穿过安装架，传动轴通过与安装架转动连接，传动轴两端分别与第二电机轴、第三电机轴连接；第二电机、第三电机分别固定在安装架的左右两侧；第二电机与第三电机完全相同，均为步进电机；

传动轴上连有第一齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合，第一齿轮位于第二齿轮下方，第一齿轮、第二齿轮均为锥齿轮，第一齿轮与第二齿轮完全相同；第二齿轮固定在驱动轴上，驱动轴与u形架转动连接，u形架两端与传动轴连接；u形架上设有l形支架，l形支架的一端与u形架连接，另一端与灯座a连接；灯管a固定在灯座a上。

进一步的，支撑台上连有多个安装柱，安装柱围绕罐体中心轴线环形阵列，安装柱位于相邻两个立柱之间，安装柱与相邻两个立柱之间的夹角相等；

安装柱上设有灯座b，灯座b固定在安装柱上，灯管b固定在灯座b上。

进一步的，支撑台上的四周设有升降杆，升降杆位于立柱外，导向杆位于升降杆两侧；升降杆通过滚动轴承与u形安装座转动连接，升降杆一端穿过u形座、支撑台连有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合；主动齿轮位于支撑台中心位置处，主动齿轮固定在第四电机轴上，第四电机固定在支撑台上；

升降杆上设有螺纹，螺母座与升降杆螺纹连接，螺母座穿过导向杆；相邻两个螺母座之间连有调节杆，调节杆上设有遮光帘，遮光帘一端固定在调节杆上，另一端固定在支撑台上。

本实用新型具有有益效果：

（1）本实用新型解决了现有发酵罐光照不均匀、易受外界光照影响的问题；

（2）通过固定的灯管b为发酵罐提高稳定的光照，通过灯管a为发酵罐提供变化的光照，利用灯管a可以绕垂直轴转动、水平轴转动，扩大了灯管b的光照范围，避免发酵罐内光照死角的存在，保证光照的均匀性；

（3）通过第四电机带动主动齿轮转动，主动齿轮同时与四个从动齿轮啮合，升降杆转动，螺母座在带动调节杆在升降杆上做上下直线运动，实现遮光帘拉起或放下，从而对发酵罐进行遮挡，避免外部环境的光照对发酵罐的植物细胞培养产生影响，将第一灯管、第二灯管的光照集中在遮光帘围成的区域内，从而提高光照效率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型罐体剖视图。

图3为本实用新型第一光照组件结构示意图。

图4为本实用新型第一光照组件未安装灯管a时的结构示意图。

图5为本实用新型灯管b结构示意图。

图6为本实用新型俯视图。

图7为本实用新型仰视图。

图8为本实用新型盖板剖视图。

图中：1-罐体，2-罐盖，3-支撑台，4-进料口，5-出料口，6-空气分布器，7-搅拌装置，8-第一光照组件，9-第二光照组件，10-立柱，11-安装槽，12-空气罐，13-安装柱，14-灯座b，15-灯管b，16-升降杆，17-导向杆，18-u形安装座，19-主动齿轮，20-从动齿轮，21-第四电机，22-螺母座，23-调节杆，24-遮光帘，25-盖板，26-矩形框架，27-遮光帘，701-第一电机，702-搅拌轴，703-搅拌叶，801-安装架，802-传动轴，803-第二电机，804-第三电机，805-第一齿轮，806-第二齿轮，807-驱动轴，808-u形架，809-l形支架，810-灯座a，811-灯管a。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

一种植物细胞发酵罐，包括罐体1、底座、罐盖2、搅拌装置7、支撑台3；

罐盖2为不锈钢材质，罐盖2与罐体1上端面密封连接；罐体1为玻璃材质，罐体1固定在支撑台3上；

罐盖2上设有多个接口，接口用于接入压力传感器、温度传感器等，压力传感器、温度传感器与plc控制器之间电连接，通过plc控制器监控调节培养条件；压力传感器、温度传感器、plc控制器均为外购件，且属于现有技术，本申请不做赘述；

罐体1上部设有进料口4，罐体1下部设有出料口5；罐体1底部设有空气分布器6，空气分布器6通过管道与空气罐12连接，管道上设有阀门；

搅拌装置7位于罐体1内，搅拌装置7包括搅拌轴702、第一电机701、搅拌叶703，第一电机701固定在罐盖2上，第一电机701轴与搅拌轴702连接，搅拌轴702一端伸入罐体1内，搅拌轴702通过滚动轴承与罐体1转动连接，连接处机械密封；搅拌轴702上连有多个搅拌叶703，搅拌叶703沿z方向均匀分布，搅拌叶703为涡轮搅拌器；

支撑台3上连有多个立柱10，立柱10围绕罐体1中心轴线环形阵列；立柱10面向罐体1的一端设有安装槽11，安装槽11内设有第一光照组件8、第二光照组件9，第一光照组件8、第二光照组件9结构相同；

第一光照组件8包括第二电机803、第三电机804、第一齿轮805、第二齿轮806、u形架808、传动轴802、安装架801、l形支架809、u形架808、灯座a810、灯管a811；

安装架801两端固定在安装槽11内；传动轴802穿过安装架801，传动轴802通过滚动轴承与安装架801转动连接，传动轴802两端分别与第二电机803轴、第三电机804轴连接；第二电机803、第三电机804分别固定在安装架801的左右两侧；第二电机803与第三电机804完全相同，均为步进电机；

传动轴802上连有第一齿轮805，第一齿轮805与第二齿轮806啮合，第一齿轮805位于第二齿轮806下方，第一齿轮805、第二齿轮806均为锥齿轮，第一齿轮805与第二齿轮806完全相同；第二齿轮806固定在驱动轴807上，驱动轴807通过滚动轴承与u形架808转动连接，u形架808两端与传动轴802连接；u形架808上设有l形支架809，l形支架809的一端与u形架808连接，另一端与灯座a810连接；灯管a811固定在灯座a810上，灯管a811与电缆电连接；

当第二电机803、第三电机804同时工作且运动同步，第二电机803、第三电机804先同步正转45°，后同步反转45°；传动轴802随电机一起转动，第一齿轮805与第二齿轮806啮合，因u形架808处于转动状态，所以第二齿轮806绕第一齿轮805转动，从而灯管b15绕水平轴转动；

当只有第三电机804工作时，第三电机804先正转45°，后反转45°，第一齿轮805转动，第一齿轮805与第二齿轮806啮合，因u形架808处于固定状态，所以第二齿轮806自转，从而灯管b15绕垂直轴转动；

第二电机803、第三电机804的同步运动，可以依靠步进电机驱动器、plc控制器、编码器实现，每个电机分别与一个步进电机驱动器、编码器电连接，步进电机驱动器、编码器分别与plc控制器电连接，从而组成一个闭环反馈系统，利用两个编码器分别得到两个电机的工作情况，plc控制器分析后发出指令给两个步进电机驱动器，由步进电机驱动器分别对电机的工作进行调节，从而保证第二电机803与第三电机804运动同步；

第二电机803、第三电机804的正反转一定角度，也可以依靠步进电机驱动器、plc控制器、编码器实现；具体实现原理本申请不再赘述，属于现有技术；第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、步进电机驱动器均为外购件，品牌为雷赛；plc控制器为外购件，品牌为西门子；

支撑台3上连有多个安装柱13，安装柱13围绕罐体1中心轴线环形阵列，安装柱13位于相邻两个立柱10之间，安装柱13与相邻两个立柱10之间的夹角相等；

安装柱13上设有灯座b14，灯座b14固定在安装柱13上，灯管b15固定在灯座b14上，灯座b14与电缆b之间电连接；

通过固定的灯管b15为发酵罐提高稳定的光照，通过灯管a811为发酵罐提供变化的光照，利用灯管a811可以绕垂直轴转动、水平轴转动，扩大了灯管b15的光照范围，避免发酵罐内光照死角的存在，保证光照的均匀性；

支撑台3上的四周设有升降杆16，升降杆16位于立柱10外，导向杆17位于升降杆16两侧；升降杆16通过滚动轴承与u形安装座18转动连接，升降杆16一端穿过u形座、支撑台3连有从动齿轮20，从动齿轮20与主动齿轮19啮合；主动齿轮19位于支撑台3中心位置处，主动齿轮19固定在第四电机21轴上，第四电机21固定在支撑台3上；

升降杆16上设有螺纹，螺母座22与升降杆16螺纹连接，螺母座22穿过导向杆17；相邻两个螺母座22之间连有调节杆23，调节杆23上设有遮光帘2724，遮光帘2724一端固定在调节杆23上，另一端固定在支撑台3上；

通过第四电机21带动主动齿轮19转动，主动齿轮19同时与四个从动齿轮20啮合，升降杆16转动，螺母座22在带动调节杆23在升降杆16上做上下直线运动，实现遮光帘2724拉起或放下，从而对发酵罐进行遮挡，避免外部环境的光照对发酵罐的植物细胞培养产生影响，将第一灯管、第二灯管的光照集中在遮光帘2724围成的区域内，从而提高光照效率；

盖板25包括矩形框架26、遮光布，将遮光布黏覆在矩形框架26的上下端面，可以将盖板25放置在u形安装座18上端面，避免外部光照从发酵罐上方照入，全方位多角度避免光照。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。