[发明专利]一种供应气体的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于提供气体并将气体引入培养箱的装置。

背景技术

理想情况下，例如，在培养箱内能精确地调节空气参数对于在培养基上中长时间地培育活细胞是很重要的。例如，细胞经常在充满液体培养基的小容器内频繁地培养。液体培养基的蒸发会导致培养基浓度的变化，而这又会使细胞相继死亡。因此，为了防止这种蒸发和干燥，需要有能力控制湿度，尤其是调节较高的气体相对湿度，即空气湿度。

现有技术中已知有各种方法来实现这种湿度控制。

根据第一种替代方案采用的喷雾器的，其向气体容积中注入雾化液体。微小的水滴被对水不饱和的气体所吸收。气体湿度通过注入液体的量来控制。气体湿度的降低只能通过与环境的气体交换才能实现。

然而，这种喷雾器存在一种缺点，即这种喷雾器的喷嘴出口处的气体混合物是过饱和的，这可能导致液体冷凝和腐蚀。并且，气体容积的湿度必须低于100%以允许注入的水量被吸收。因此，气体容积的各部分的相对湿度必须小于100%，并且喷嘴附近的气体是过饱和的。但是气体容积的这种梯度并不理想。为了降低湿度，还需要打开培养箱。最终，由于蒸发带走的能量，喷雾器中气体的温度会大幅下降，并且这也会导致气体中非期望的温度梯度。

还有一种替代方案是蒸发器，它通常包含一个在气体容积中安装的盛有水的容器。容器中的水蒸发并且加湿所述气体直到达到平衡。这种平衡与饱和浓度相对应。只要水量充足并且水的表面相对较大就总有可能以这种方式获得这种平衡。

但是不足之处在于这种系统的惰性，因为这种系统在建立起平衡之前需要一段时间。尽管液体的蒸发可以通过升高温度来加速，但是这个过程也不是很快。如果使用需要气体交换的系统，就不能再保证达到所述饱和浓度。最终，在气体容积中开放的水表面成为一种缺陷，例如，在移动的情况下或者有震动的情况下应用时。

最终，公知的还可以使用气体洗涤瓶来加湿气体。在这种情况下，干燥气体被引导通过一种液体以便加湿所述气体。这种加湿发生得很快，因为气泡和水之间形成大的接触面。然后湿润的气体混合物可被引导进入培养箱封闭的气体容积中。培养箱中气体容积的相对湿度可以通过在所述气体中吸收和传送的液体进行控制。如果气体的吸收能力依赖温度的话，所述气体的液体吸收量可以通过水浴温度调节。湿度降低则再一次需要在气体容积内进行气体交换，即培养箱需要被打开。

这种系统可以实现对气体的快速加湿。但是，为了在小的气流中实现湿度控制，需要向流入的气体中传送充足的湿度。这通常通过调节用于导入干燥气体的液浴的温度来完成。这样的话流入的气体得到加热，液体的吸收增加。但是，很多种液体，比如水，具有很高的热容，以至于由于不可能实现快速温度调节而使系统会变得有些迟钝。因此，在培养箱的气体容积内足够快地调节湿度是不可能的，并且如果在接近饱和浓度时控制气体容积会频繁地产生液体凝结的问题。此外，湿度不可能降至某个特定的最小湿度之下，因为即使气体洗涤瓶的液浴不被加热，流入的气体也会被加湿。所述调节范围在所述相对气体湿度的60%至100%之间。

发明内容

因此，本发明的目的，旨在提供一种可以快速且灵活地控制气体中液体部分的装置。这一目的通过权利要求1中的装置实现。

基于本发明的用于提供气体并将气体引入培养箱的装置包含：

一个用于引入气体的入口，

一个用于排放气体的出口，

一个连接所述入口和所述出口的第一气路；

一个从所述第一气路分支出来且又回到所述第一气路中的第二气路气路气路气路；

一个配置来用于使经过所述入口引入的气体的一部分可以通过所述第二气路来引导的分散元件；以及

一个装在第二气路中的采用液体来补给气体的补充元件。

此装置能使气体的可调节部分经过第二气路并通过所述补给元件用液体使所述气体得到补给。气路然后所述被补给的气体可与留在第一气路的气体混合。因此此装置能提供具有液体可调节部分的气体。

结果表明湿度，即气体的液体部分，是可以通过这样一种系统的技术进行快速调控的。调控时间由气体流率决定并且不是如已知的现有技术中的那些系统那样由液浴温度控制的惰性来决定。此外，湿度还可以通过引导一个经由第二部分气路的单独部分来控制在0%至100%之间。

特别地，用于补给气体的液体可以是水。在这种情况下，气体中的水蒸气部分在开放或关闭的回路中得到控制。然而，用乙醇或甲苯作为所述液体也是可以的。并且，所述液体可以是几种液体的组合。