一种微生物恒温培养一体化设备的制作方法

本实用新型属于微生物培养设备技术领域，涉及一种微生物恒温培养一体化设备。

背景技术：

菌种扩大培养法是对保藏菌种进行活化和逐级繁殖培养，从而为发酵生产提供相当数量代谢旺盛并满足一定生理要求的微生物细胞的方法。现代的发酵工业生产规模越来越大，发酵罐的容积一般都在几十至几百立方米，有的甚至可达数千立方米，要使微生物在较短时间内，完成如此巨大的发酵转化任务，必须具备相当数量的微生物细胞。因此菌种的扩大培养是任何发酵生产过程都不可或缺的重要环节。目前微生物实验室扩培需要进行接种、扩大培养的步骤，周期长，占用恒温摇床床位多，操作不方便；为缩减实验室人工成本与操作，满足现场扩培菌液数量，迫切需要一种能够操作简单方便，且能够在实验室大规模培养的一体化培养装置。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种集高温灭菌和微生物恒温培养一体化设备，克服了实验室扩培过程繁琐，占用仪器设备多的不足之处。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种微生物恒温培养一体化设备：包括箱体和顶盖，所述箱体和顶盖通过卡扣固定连接；所述箱体下部安装高温灭菌加热系统，所述高温灭菌加热系统上方设有微孔结构衬板，所述微孔结构衬板上放置多组培养罐；所述箱体两侧顶部设有通风装置，所述通风装置前端连接有空气过滤器；所述顶盖上安装可拆卸的接种管和微型搅拌机，所述微型搅拌机的搅拌转子伸入所述培养罐内部；所述箱体一侧设有进水阀，另一侧设有放水阀。

优选的，所述高温灭菌加热系统是对加入箱体下部的超纯水进行加热至沸腾，使系统内形成高温条件进行消毒灭，同时在菌液培养时，使系统内形成恒温条件。

优选的，所述高温灭菌加热系统由发热丝、温度传感器和pid控制器组成，所述发热丝通过连接在箱体内壁上固定的支撑架进行支撑，不与箱体直接接触；所述发热丝电性连接开关；所述温度传感器固定在箱体内底部，浸没在加热水中且不和其他组件接触；所述温度传感器的信号输出端和pid控制器的信号输入端相连，所述pid控制器的信号输出端与发热丝电性连接开关的信号输入端相连。

优选的，所述箱体(1)由不锈钢制成，内衬加筋，所述箱体(1)设有多个预留孔。

优选的，所述顶盖为可拆卸顶盖，所述顶盖和箱体结合的部分设置有密封圈；所述顶盖设有预留孔用于安装微型搅拌机和接种管。

优选的，所述微孔结构衬板由耐高温的不锈钢组成。

优选的，所述箱体与高温灭菌加热系统共有部分设置绝缘层，所述绝缘连接到所述微孔结构衬板，并用于承托所述微孔结构衬板。

优选的，所述接种管由钢化玻璃管制成，用于微生物接种；所述接种管上设有活塞，当一体化设备进行消毒，活塞处于关闭状态，防止系统内气压过大导致培养基流出系统，当温度和气压稳定后进入接种阶段，打开活塞进行接种，接种完成后关闭活塞。

所述搅拌器与连接操作台利用凡士林密封，搅拌器采用独立的供电系统；搅拌器的搅拌转子由不锈钢轴连接伸入下方培养罐内部，不锈钢轴和顶盖交界处在灭菌过程中不添加凡士林，在恒温培养过程中添加凡士林。

优选的，所述通风装置端连接有空气过滤器，用于截留空气中的粉尘等；所述空气过滤器前端设有微型鼓风机，用于通风系统鼓入空气。

优选的，设有进水阀的箱体一侧的通风装置上设有进气阀，箱体另一侧的通风装置上设有放气阀，用于关闭通风系统。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

本实用新型一体化设备内设高温灭菌加热系统、通风装置、空气过滤器，通过微孔结构衬板将高温灭菌加热系统与培养区分离，设置高温灭菌加热系统进行消毒杀菌，使系统内能维持无尘、无菌的超净及恒温环境；同时高温灭菌加热系统还可以提供恒温培养环境，做到接种、扩培一体化。

本实用新型一体化设备操作简单方便，具有消毒、接种、扩培一体化的优点，可以减少实验室大量扩培菌液的操作，减少仪器设备的占用，同时可以满足现场扩培菌液数量。

附图说明

图1为本实用新型一体化设备结构示意图；

图2为本实用新型接种管的结构示意图；

图3为本实用新型高温灭菌加热系统的结构示意图。

图中：1、箱体；2、高温灭菌加热系统；3、微孔结构衬板；4、培养罐；5、顶盖；6、接种管；7、微型搅拌机；8、微型鼓风机；9、通风系统；10、空气过滤器；11、进气阀；12、进水阀；13、放气阀；14、放水阀；15、卡扣；16、活塞；21、发热丝；22、温度传感器；23、pid控制器；24、支撑架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型专利的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型专利，并非用于限定本实用新型专利的范围。

实施例

如图1和图2所示，一种微生物恒温培养一体化设备，包括箱体1和顶盖5，箱体1和顶盖5通过卡扣15固定连接；箱体1设有多个预留孔，用于安装各种阀门；箱体1下部安装高温灭菌加热系统2，高温灭菌加热系统2由发热丝21、温度传感器22和pid控制器23组成，发热丝21通过连接在箱体1内壁上固定的支撑架24进行支撑，发热丝21电性连接开关；温度传感器22固定在箱体1内底部；温度传感器22的信号输出端和pid控制器23的信号输入端相连，pid控制器23的信号输出端与发热丝21电性连接开关的信号输入端相连；通过温度传感器22检测箱体(1)的内部温度，反馈至pid控制器23，pid控制器23根据接收到温度值与其设定区间的偏差来控制发热丝加热进行高温和恒温培养；高温灭菌加热系统2上方设有微孔结构衬板3，微孔结构衬板3上放置多组培养罐4；微孔结构衬板3由带孔不锈钢制成用于分离所述高温灭菌加热系统2和上层培养区，且能用于承载培养罐4；述培养罐4可以根据所需不同体积菌液进行更换；顶盖5和箱体1结合的部分设置有密封圈用于密封，中轴线上等距离开微孔分别安装接种管6和微型搅拌机7，接种管6由钢化玻璃管制成，用于微生物接种；微型搅拌机7由小型电机驱动，搅拌转子由不锈钢轴连接伸入下方培养罐4内部，不锈钢轴和顶盖交界处在灭菌过程中不添加凡士林，在恒温培养过程中添加凡士林；箱体1两侧顶部设有通风装置9，通风装置9前端连接有空气过滤器10，用于截留空气中的粉尘等，空气过滤器10前端设有微型鼓风机8，用于对通风系统鼓入空气；设有进水阀12的箱体1一侧的通风装置9上设有进气阀11，用于关闭通风系统；箱体1另一侧的通风装置9上设有放气阀13；

箱体1一侧设有进水阀12，另一侧设有放水阀14；进水阀12用于向高温灭菌加热系统2通入ro(反渗透)；放气阀13用于一体化设备放气；放水阀14用于高温灭菌及恒温系统2排水。

其中，箱体1与高温灭菌加热系统2内共有部分设置绝缘层，绝缘层超过加热水体直到所述微孔结构衬板3，并用于承托微孔结构衬板3。

其中，接种管6上设有活塞，在一体化设备消毒阶段，活塞处于关闭状态，防止系统内气压过大培养基流出系统，温度和气压稳定后进入接种阶段打开活塞，进行接种，接种完成后关闭活塞。

本装置工作原理：

(1)工作时，关闭放水阀14、放气阀13，打开进水阀12加入水至标高，关闭进水阀12；打开顶盖5，向培养罐4内加入培养基，合上顶盖5，关闭接种管活塞16；

(2)启动高温灭菌及恒温加热系统2，设置高温灭菌温度，进行高温灭菌20分钟，关闭高温灭菌及恒温加热系统2；

(3)待温度进入常温后，打开放气阀13，打开接种管活塞16进行接种，关闭活塞16；启动高温灭菌及恒温加热系统2，设置恒温培养的温度；

(4)打开通风装置9和微型搅拌器7进行微生物扩培48小时；关闭通风系统9、微型搅拌器7、高温灭菌及恒温加热系统2，打开顶盖5，将培养罐4连同菌液一同取出备用。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型专利不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型专利的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型专利。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型专利的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型专利内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述仅为本实用新型专利的较佳实施例，并不用以限制本实用新型专利，凡在本实用新型专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型专利的保护范围之内。