CN220745965U - 培养箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种培养箱，包括：箱体、导风板、风机；所述导风板包括倾斜设置的第一区段、水平设置的第二区段、倾斜设置的第三区段以及竖直设置的第四区段，其将所述箱体的密闭空间分隔成一内腔体和一外腔体并形成上进下出的风道，风机带动气体沿着风道在内腔体与外腔体之间循环流动。本实用新型的培养箱通过上进下出的风道让气体快速流动，由此提高培养箱内温湿度以及气体浓度的均匀性，使得培养箱内的细胞能够快速得到适宜的生存环境，进而提高细胞的收获率和培养效率，同时避免培养过程中产生的微生物向上扩散，由此提高细胞培养的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及培养箱技术领域，特别是涉及一种培养箱。
背景技术
随着生命科技不断创新和快速发展，人类生命医药科学对生物制品依赖性逐渐增强，传统的通过生物化学技术从动物组织提取生物制品的方法已无法满足市场的需求，目前通过从动物组织中提取细胞在体外大规模培养，而大容量的细胞工厂培养箱适用于贴壁类细胞大规模培养制备，可以满足市场需求，但是如何让培养箱内部的温度、湿度及CO2浓度快速准确地达到细胞的生存环境是重中之重，市面上这种大容量的细胞工厂的培养箱普遍存在培养箱内温湿度以及气体浓度的均匀性较差，不能给细胞提供稳定可靠的生存环境，细胞存活率及细胞收获率均较低等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种培养箱，具有能够提高培养箱内温湿度以及气体浓度的均匀性，使得培养箱内的细胞能够快速得到适宜的生存环境，进而提高细胞的收获率等优点。
为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种培养箱，包括：箱体、导风板和风机；
所述箱体内部中空，所述导风板设置于所述箱体内且沿着所述箱体的顶壁和侧壁设置，所述导风板将所述箱体的密闭空间分隔成一内腔体和一外腔体并形成风道；
所述导风板包括倾斜设置的第一区段、水平设置的第二区段、倾斜设置的第三区段以及竖直设置的第四区段，所述第一区段与所述箱体的顶壁连接，所述第四区段与所述箱体的底壁连接，所述第二区段与所述箱体的顶壁具有第一预设间距，第四区段与所述箱体的侧壁具有第二预设间距；
其中，所述第一区段和所述第四区段上均开设有多个导风孔，所述内腔体与所述外腔体通过所述多个导风孔相互连通，所述风机设置于所述外腔体中，用于推动气流在所述内腔体与所述外腔体之间循环流动。
可选地，所述导风板由上部风道板和背部风道板拼接而成。
可选地，所述上部风道板包括一体成型的第一区段和第二区段，所述背部风道板包括一体成型的第三区段和第四区段；或者
所述上部风道板包括一体成型的第一区段、第二区段和第三区段，所述背部风道板包括一体成型的第四区段。
可选地，所述第二区段上设置有至少一个进气口，所述进气口用于连接外部气源；
所述第一区段和所述第四区段上的多个导风孔均呈阵列排布且排布长度等于所述内腔体的宽度。
可选地，所述风机为贯流风机，所述贯流风机设置于所述箱体背部与顶部的拐角处，所述贯流风机的叶片长度与所述内腔体的宽度相同。
可选地，所述第一预设间距和所述第二预设间距根据所述培养箱的体积、换气频率和设定风速进行设置。
可选地，还包括：湿度传感器、温度传感器及CO2浓度传感器中的至少一种，其中，
所述湿度传感器、所述温度传感器及所述CO2浓度传感器均设置于所述导风板的第二区段上。
可选地，还包括：导轨底座、支架和细胞工厂；
所述导轨底座、所述支架和所述细胞工厂均设置于所述内腔体中，所述导轨底座固定于所述箱体的底壁上，所述支架与所述导轨底座滑动连接，所述细胞工厂安装于所述支架上，细胞工厂上设置有第一气口和第二气口，细胞工厂通过第一气口和/或第二气口与所述培养箱的内腔体连通。
可选地，所述细胞工厂为多层结构，所述细胞工厂的数量为多个；多个所述细胞工厂独立设置，或多个所述细胞工厂经由密封管路依次串接。
可选地，所述培养箱还包括：
开门机构，与所述箱体的箱门连接，
加热装置，位于所述内腔体内；
保温装置，位于所述箱体的内壁上；
水盘，位于所述内腔体中且靠近所述第四区段的导风孔。
如上所述，本实用新型的培养箱，具有以下有益效果：本实用新型的培养箱通过上进下出的风道让气体快速流动，由此提高培养箱内温湿度以及气体浓度的均匀性，使得培养箱内的细胞能够快速得到适宜的生存环境，进而提高细胞的收获率和培养效率。此外，上进下出的风道能够减少微生物的污染风险，提高细胞培养的安全性。
附图说明
图1为本实用新型的培养箱的立体图。
图2为本实用新型的培养箱的侧视图。
元件标号说明：1、箱体，2、内腔体，3、上部风道板，4、湿度传感器，5、温度传感器，6、CO2浓度传感器，7、风机，8、背部风道板，9、水盘，10、车架，11、导轨底座，12、细胞工厂，13、导风孔。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
实施例一
请参阅图1及图2，本实用新型提供一种培养箱，所述培养箱包括：箱体1、导风板和风机7；
所述箱体1内部中空，所述导风板设置于所述箱体1内且沿着所述箱体1的顶壁和侧壁设置，所述导风板将所述箱体1的密闭空间分隔成一内腔体2和一外腔体并形成风道；
所述导风板包括倾斜设置的第一区段(未标示出)、水平设置的第二区段(未标示出)、倾斜设置的第三区段(未标示出)以及竖直设置的第四区段(未标示出)，所述第一区段与所述箱体1的顶壁连接，所述第四区段与所述箱体1的底壁连接，所述第二区段与所述箱体1的顶壁具有第一预设间距，第四区段与所述箱体1的侧壁具有第二预设间距；
其中，所述第一区段和所述第四区段上均开设有多个导风孔，所述内腔体与所述外腔体通过所述多个导风孔相互连通，所述风机7设置于所述外腔体中，用于推动气流在所述内腔体与所述外腔体之间循环流动。
具体的，所述导风板和所述风机7均位于所述箱体1内，所述内腔体2中的气体被所述风机7吸入所述风道，所述第一区段的导风孔(图中标号未示出)将所述气体导流为倾斜向上，之后所述气体沿着所述风道从上而下流动，所述第四区段的导风孔13将所述气体导流为水平方向，气体重新进入所述内腔体2中。
本实用新型的培养箱通过上进下出的风道让气体快速流动，由此提高培养箱内温湿度以及气体浓度的均匀性，使得培养箱内的细胞能够快速得到适宜的生存环境，进而提高细胞的收获率。同时，气体的流动也加快了培养环境中的物质交换，提高了细胞的培养效率。
此外，细胞培养过程中微生物污染是一个非常严重的问题，可能会对细胞生长和实验结果产生不良影响。因此，风道的设计也需考虑到如何减少微生物的污染风险。在本实施例提供的培养箱中，风道采用上进下出的设计方案，风道内的气体从上往下流动时，微生物会跟随气体的流动往下沉积，因此能够避免微生物向上扩散，而且气流从上往下流动时，会对培养环境中的微生物产生扰动，这种扰动可以破坏微生物的生物膜，导致微生物失去保护，最终死亡。由此，提高了细胞培养的效率和安全性。
实施例二
请继续参阅图1及图2，本实施例还提供一种培养箱，本实施例中的培养箱的具体结构在实施例一中的培养箱的基础上，包括如下更为具体的结构。
作为示例，所述第一区段和所述第四区段上的多个导风孔均呈阵列排布，所述导风孔的轴线与所述导风板的厚度方向一致。优选的，所述多个导风孔在所述第一区段和所述第四区段上的排布长度均等于所述内腔体的宽度。
作为示例，所述导风板由上部风道板3和背部风道板8拼接而成。
在一个示例中，所述上部风道板3包括一体成型的第一区段和第二区段，所述背部风道板8包括一体成型的第三区段和第四区段。
在另一个示例中，所述上部风道板3包括一体成型的第一区段、第二区段和第三区段，所述背部风道板8包括一体成型的第四区段。
作为示例，所述第二区段上设置有至少一个进气口(图中标号未示出)，所述进气口用于连接外部气源。所述外部气源提供的气体从所述进气口进入内腔体后，通过上部风道板3的导风孔进入外腔体，之后通过背部风道板8的导风孔13后再次回到内腔体中。即，进入内腔体的气体依次流经所述第一区段的导风孔、所述第二区段与所述箱体1之间的空隙、所述第三区段与所述箱体1之间的空隙、所述第四区段与所述箱体1之间的空隙、第四区段的导风孔13后再次回到内腔体中，如此定向循环流动。
作为示例，所述培养箱还具有一出气口(图中标号未示出)，所述出气口的位置不限；所述出气口与单向阀(图中未示出)连接；当所述培养箱的气压达到设定值时，所述单向阀开启，培养箱进行排气。具体的，所述进气口及所述出气口可以均设置于所述导风板的第二区段。
作为示例，所述进气口的数量可以根据实际需要进行设置，优选地，本实施例中，所述进气口的数量可以为三个，三个所述进气口可以分别用于连接输入三种不同的气体，譬如CO2、压缩空气和N2。
作为示例，所述风机7为贯流风机，所述贯流风机设置于所述箱体1背部与顶部的拐角处，其整体为圆柱形结构，所述圆柱形结构的轴线沿着所述内腔体的宽度方向设置。优选的，所述贯流风机的叶片长度与所述内腔体的宽度相同。
作为示例，所述第一预设间距和所述第二预设间距根据所述培养箱的体积、换气频率和设定风速进行设置。
具体的，所述培养箱中每小时所需的风量＝所述风道的截面面积(m2)×风速(m/s)*3600(s)＝所述培养箱的体积(m3)×每小时的换气次数(次/小时)；其中，换气次数一般设计为200次/小时。风速过高噪音会很大，因此，一般设定风速在6m/s以下。
作为示例，所述培养箱还可以包括：湿度传感器4、温度传感器5及CO2浓度传感器6中的至少一种，其中，
所述湿度传感器4、所述温度传感器5及所述CO2浓度传感器6均设置于所述导风板的第二区段上。
作为示例，所述培养箱还可以包括：导轨底座11、支架10和细胞工厂12；
所述导轨底座11、所述支架10和所述细胞工厂12均设置于所述内腔体中，所述导轨底座11固定于所述箱体1的底壁上，所述支架10与所述导轨底座11滑动连接，所述细胞工厂12安装于所述支架10上。
其中，细胞工厂12上设置有第一气口和第二气口，细胞工厂12内的培养空间可通过第一气口和/或第二气口与所述培养箱的内腔体2连通。具体的，细胞工厂12可以仅通过第一气口与所述培养箱的内腔体连通，也可以仅通过第二气口与所述培养箱的内腔体2连通，还可以通过所述第一气口及所述第二气口与所述培养箱的内腔体2连通。
作为示例，若所述第一气口和所述第二气口均未连接外部气源，所述细胞工厂12通过所述第一气口和所述第二气口与所述内腔体2相连通；当外部气源通过管路与所述细胞工厂12连接时，所述第一气口和所述第二气口中有一个气口进气，另一个气口出气。
作为示例，所述细胞工厂12的数量为多个。
在一个示例中，多个所述细胞工厂12可以独立设置。
在另一个示例中，多个所述细胞工厂12可以经由密封管路依次串接。
作为示例，所述培养箱还可以包括：
开门机构(未示出)，所述开门机构与所述箱体1的箱门连接，
加热装置(未示出)，所述加热装置位于所述内腔体内；
保温装置(未示出)，所述保温装置位于所述箱体1的内壁上；
水盘9，所述水盘9位于所述内腔体中，用于注水加湿。所述水盘9靠近所述第四区段的导风孔13，从导风孔13进入内腔体的气流直接对着水盘9吹，能够提高所述培养箱的加湿速度。
作为示例，所述箱门位于所述箱体的正面，打开所述箱门既可以取放所述细胞工厂12。
作为示例，加热装置可以包括但不仅限于加热丝或加热棒等加热装置。
作为示例，所述保温装置可以包括涂覆于所述箱体1的内壁上的保温涂层；当然，在其他示例中，所述保温装置也可以包覆于所述箱体1的外部。
具体的，在本实施例中，所述培养箱内设置有2个导轨底座11，每个导轨底座11包括两根并排设置的直线导轨，每个导轨底座11上安装有一个车架10，每个车架10上放置有4个细胞工厂12，合计8个细胞工厂12，每个细胞工厂均为多层结构(例如40层)，每个细胞工厂12就是一个单独的个体，是一个封闭的培养空间，其顶部设置的两个小圆柱(即第一气口和第二气口)可连接密闭管路，多个细胞工厂12可通过密闭管路串联为一个整体，所述水盘9设置于2个导轨底座11之间，后边是安装在所述内腔体2的背部风道板8及所述背部风道，所述背部风道板8的下面开设有离散的导风孔13，所述内腔体2的背部和顶部的拐角处安装的是所述风机7，所述风机7的电机安装于所述箱体1的外侧，如此电机散热不会影响培养箱内的温度，在所述内腔体2的顶部安装有所述上部风道板3及所述上部风道，所述上部风道板3的最外侧(即第一区段)开设有离散的导风孔，在所述上部风道板3的第二区段上设置所述进气口、出气口、湿度传感器4、温度传感器5以及CO2浓度传感器6。
本实用新型的风道(即所述上部风道和所述背部风道)采用上进下出的设计方案，能够避免微生物向上扩散，由此提高细胞培养的效率和安全性。而且，导风孔的排布长度和贯流风机的叶片长度均覆盖整个内腔体2的宽度，这种设计方案能够有效地保证腔体内部温度、湿度、CO2浓度的均匀稳定，进一步提高细胞的收获率和培养效率。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型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的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。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。
此外，应当理解，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。
Claims (10)
1.一种培养箱，其特征在于，包括：箱体、导风板和风机；
所述箱体内部中空，所述导风板设置于所述箱体内且沿着所述箱体的顶壁和侧壁设置，所述导风板将所述箱体的密闭空间分隔成一内腔体和一外腔体并形成风道；
所述导风板包括倾斜设置的第一区段、水平设置的第二区段、倾斜设置的第三区段以及竖直设置的第四区段，所述第一区段与所述箱体的顶壁连接，所述第四区段与所述箱体的底壁连接，所述第二区段与所述箱体的顶壁具有第一预设间距，第四区段与所述箱体的侧壁具有第二预设间距；
其中，所述第一区段和所述第四区段上均开设有多个导风孔，所述内腔体与所述外腔体通过所述多个导风孔相互连通，所述风机设置于所述外腔体中，用于推动气流在所述内腔体与所述外腔体之间定向循环流动。
2.根据权利要求1所述的培养箱，其特征在于，所述导风板由上部风道板和背部风道板拼接而成。
3.根据权利要求2所述的培养箱，其特征在于，所述上部风道板包括一体成型的第一区段和第二区段，所述背部风道板包括一体成型的第三区段和第四区段；或者
所述上部风道板包括一体成型的第一区段、第二区段和第三区段，所述背部风道板包括一体成型的第四区段。
4.根据权利要求1所述的培养箱，其特征在于，所述第二区段上设置有至少一个进气口，所述进气口用于连接外部气源；
所述第一区段和所述第四区段上的多个导风孔均呈阵列排布且排布长度等于所述内腔体的宽度。
5.根据权利要求1所述的培养箱，其特征在于，所述风机为贯流风机，所述贯流风机设置于所述箱体背部与顶部的拐角处，所述贯流风机的叶片长度与所述内腔体的宽度相同。
6.根据权利要求1所述的培养箱，其特征在于，所述第一预设间距和所述第二预设间距根据所述培养箱的体积、换气频率和设定风速进行设置。
7.根据权利要求1所述的培养箱，其特征在于，还包括：湿度传感器、温度传感器及CO2浓度传感器中的至少一种，其中，
所述湿度传感器、所述温度传感器及所述CO2浓度传感器均设置于所述导风板的第二区段上。
8.根据权利要求1所述的培养箱，其特征在于，还包括：导轨底座、支架和细胞工厂；
所述导轨底座、所述支架和所述细胞工厂均设置于所述内腔体中，所述导轨底座固定于所述箱体的底壁上，所述支架与所述导轨底座滑动连接，所述细胞工厂安装于所述支架上，细胞工厂上设置有第一气口和第二气口，细胞工厂通过第一气口和/或第二气口与所述培养箱的内腔体连通。
9.根据权利要求8所述的培养箱，其特征在于，所述细胞工厂为多层结构，所述细胞工厂的数量为多个；多个所述细胞工厂独立设置，或多个所述细胞工厂经由密封管路依次串接。
10.根据权利要求1所述的培养箱，其特征在于，还包括：
开门机构，与所述箱体的箱门连接，
加热装置，位于所述内腔体内；
保温装置，位于所述箱体的内壁上；
水盘，位于所述内腔体中且靠近所述第四区段的导风孔。
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