細胞工廠培養的恒溫室設施的制作方法

本實用新型屬于生物制藥技術領域，具體涉及一種能夠進行動物細胞培養，恒溫保溫溫度穩定的細胞工廠培養的恒溫室設施。

背景技術：

隨著科學技術的發展，各類精密產品的生產制造以及特種科學實驗都要求具有特定的工作環境，恒溫就成了不可缺少的條件之一。尤其生物制藥行業，組織細胞培養，病毒增殖、都需要一個恒定的穩定的溫度控制。目前，我國生物領域中常見的恒溫室的恒溫精度為±1℃及±0.5℃。傳統的恒溫控制都是通過PID控制實現的，即在溫度高出設定值時停止加熱工作，當溫度未達到設定值時加熱工作開啟，然后控制在一定溫度范圍設定值內，即可實現恒溫。大規模動物細胞培養中，采用細胞工廠進行培養，要求恒溫37±0.5℃的恒溫效果。由于實驗室的特殊性，采用傳統的PID進行恒溫控制，需要專業人員具有較高的理論基礎和現場調試經驗，而且需要頻繁的進行參數設定和頻繁的現場調試，這種頻繁操作勢必影響系統的正常運行，易出現溫度忽高忽低的現象，溫度穩定性較差。

現有技術采用PID進行恒溫控制的方式，很難達到恒溫精度的預期效果。故有必要對現有恒溫室設施進行改進。

技術實現要素：

本實用新型就是針對上述問題，提供一種能夠進行動物細胞培養，恒溫保溫溫度穩定的細胞工廠培養的恒溫室設施。

本實用新型所采用的技術方案是：該細胞工廠培養的恒溫室設施包括恒溫室，溫度探頭和溫控器，其技術要點是：所述恒溫室由四壁的內墻，頂部的棚頂以及底部的地面所構成，其中內墻和棚頂均為多層復合結構；內墻和棚頂的多層復合結構由室外向室內依次為墻體，保溫板和碳纖維加熱膜；所述溫度探頭包括設置在恒溫室內的室內溫度探頭，以及設置在恒溫室外的室外溫度探頭，室內溫度探頭通過托架分別設置在恒溫室內的內墻和棚頂上；所述溫控器的信號輸入端分別與室內溫度探頭和室外溫度探頭的信號輸出端相連，溫控器的信號輸出端與碳纖維加熱膜的控制端相連，溫控器的信號輸出端還分別與通信模塊和顯示屏的信號輸入端相連。

所述恒溫室的地面為多層復合結構，最頂層為表層材料，表層材料的下方設置有保護膜，保護膜的下方設置有碳纖維加熱膜，碳纖維加熱膜的下方設置有隔熱板，隔熱板的下方為底板。以增強恒溫室的保溫效果，并提升加熱速度。

所述多層復合結構內墻和棚頂的保溫板的厚度為30mm，碳纖維加熱膜的厚度為0.3mm。

所述多層復合結構地面的保護膜的厚度為0.1mm，碳纖維加熱膜的厚度為0.3mm，隔熱板的厚度為5mm。

所述分別設置在恒溫室內各面內墻上的室內溫度探頭的數量為兩個，設置在恒溫室內棚頂上的室內溫度探頭的數量為一個；所述設置在恒溫室外的室外溫度探頭的數量為一個。

本實用新型的有益效果：由于本實用新型采用由四壁的內墻，頂部的棚頂以及底部的地面所構成的恒溫室，內墻和棚頂均為由墻體，保溫板和碳纖維加熱膜構成的多層復合結構；溫度探頭包括設置在室內的室內溫度探頭，以及設置在室外的室外溫度探頭，室內溫度探頭通過托架分別設置在恒溫室內的內墻和棚頂上；溫控器的信號輸入端與室內溫度探頭和室外溫度探頭的信號輸出端相連，溫控器的信號輸出端與碳纖維加熱膜的控制端相連，溫控器的信號輸出端分別與通信模塊和顯示屏的信號輸入端相連的結構形式，所以其設計合理，結構簡單，解決了傳統恒溫室PID控制的需要專業人員頻繁設定、調試參數，系統運行不穩定等問題，具有操作簡便、溫度恒定、系統穩定的特點。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種結構示意圖。

圖2是圖1的局部放大視圖。

圖3是圖1中的多層復合結構地面的層間結構示意圖。

圖4是本實用新型的電路原理框圖。

圖中序號說明：1恒溫室、2棚頂、3內墻、4室內溫度探頭、5托架、6地面、7室外溫度探頭、8墻體、9保溫板、10碳纖維加熱膜、11表層材料、12保護膜、13隔熱板、14底板。

具體實施方式

根據圖1～4詳細說明本實用新型的具體結構。該細胞工廠培養的恒溫室設施包括由四壁的內墻3，頂部的棚頂2以及底部的地面6所構成的恒溫室1，溫度探頭和溫控器，其中內墻3和棚頂2均為多層復合結構，內墻3和棚頂2的多層復合結構由室外向室內依次為基礎墻體8，可增強保溫效果的保溫板9和用于給室內加熱的碳纖維加熱膜10。為了增強恒溫室的保溫效果，并提升室內的加熱速度，恒溫室1的地面6也為多層復合結構；多層復合結構地面6的最頂層為表層材料11，表層材料11的下方設置有保護下層結構的保護膜12，保護膜12的下方設置有用于給室內地表加熱的碳纖維加熱膜10，碳纖維加熱膜10的下方設置有能夠增強保溫效果的隔熱板13，隔熱板13的下方為底板14。根據使用要求，多層復合結構地面6的表層材料11可以是地板或地毯。

溫度探頭包括設置在恒溫室1內的室內溫度探頭4，以及設置在恒溫室1外的室外溫度探頭7，室內溫度探頭4通過托架5分別設置在恒溫室1內的內墻3和棚頂2上，室內溫度探頭4根據測溫需要，可以在托架5上調整布置的位置，室內溫度探頭4通過角度、探出長短的調整，實現對室內溫度更精準的測量。根據房間的大小以及測溫精度等的要求，分別布置在恒溫室1內各面內墻3上的室內溫度探頭4的數量設置為兩個，布置在恒溫室1內棚頂2上的室內溫度探頭4的數量設置為一個，而布置在恒溫室1外的室外溫度探頭7的數量設置為一個。溫控器作為恒溫室系統的智能控制中樞，其信號輸入端通過信號傳輸線分別與布置在恒溫室1內的室內溫度探頭4和設置在恒溫室1外的室外溫度探頭7的信號輸出端相連接，溫控器的信號輸出端通過信號傳輸線與碳纖維加熱膜10的控制端相連接，以使碳纖維加熱膜10通電，并將熱量以遠紅外的形式送入恒溫室內；溫控器的信號輸出端還通過信號傳輸線分別與通信模塊和顯示屏的信號輸入端相連接。

根據具體的使用要求，多層復合結構內墻3和棚頂2的保溫板9設計成30mm厚，碳纖維加熱膜10設計成0.3mm厚；多層復合結構地面6的保護膜12設計成0.1mm厚，碳纖維加熱膜10設計成0.3mm厚，隔熱板13設計成5mm厚。

使用時，根據生產規模和試驗目的確定恒溫室的大小，在恒溫室四壁和頂部的墻體8上鋪設保溫板9，并在保溫板9上鋪設碳纖維加熱膜10；在恒溫室地面6的底板14上鋪設隔熱板13，在隔熱板13上鋪設碳纖維加熱膜10，碳纖維加熱膜10的上部鋪設一層保護膜12，保護膜12的上部鋪設表層材料11。恒溫室內的內墻3和棚頂2上通過托架5安裝有若干個室內溫度探頭4，以便隨時對恒溫室內的溫度進行監控，恒溫室外安裝有室外溫度探頭7，以通過對室內和室外溫度的對比，提前預測出溫度的變化曲線，以對溫度進行更精確的控制。

啟動恒溫室的溫控器，設置所需要的溫度；設置完畢后，溫控器控制設置在四壁內墻3，頂部棚頂2以及底部地面6的碳纖維加熱膜10開始加熱，碳纖維加熱膜10通電后成為發熱體，將熱量以遠紅外的形式不斷輸送到恒溫室內部空間，碳纖維加熱膜10的特點是熱效率高、升溫速度迅速、面狀發熱、傳熱均勻。通過室內溫度探頭4對室內溫度進行監測，待恒溫室內溫度到達所需恒定溫度時，溫控器自動停止對碳纖維加熱膜10的加熱；此時，內墻3和棚頂2內設置的保溫板9，以及地面6內設置的隔熱板13起到保溫作用，為恒溫室營造一個恒溫保溫系統。然后，恒溫室就可以正常使用了。

恒溫室的使用過程中，溫控器會實時地對室內溫度探頭4和室外溫度探頭7監測的溫度進行采集和分析，以通過對室內和室外溫度的變化和對比，判斷出恒溫室內溫度接下來的變化趨勢，以對室內溫度進行及時、精準的控制。當恒溫室內溫度低于設定的溫度時，溫控器控制碳纖維加熱膜10開始加熱，使恒溫室內部溫度上升到所需要的溫度后，再停止加熱，以實現對恒溫室的恒溫控制。