CN108192823A - 一种用于细胞培养的上磁力搅拌装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于细胞培养的上磁力搅拌装置，它包括中心轴（1）、由下往上顺次设置的安装板（2）、电机支座（3）、隔热板（4）、减速机连接板（5）、减速机（6）和电机（7），所述电机（7）与减速机（6）连接，减速机（6）的输出轴（8）上连接有联接套（9），联接套（9）的内壁上设置有外磁钢（10）；中心轴（1）内设置有位于隔离罩（14）内的L形通道（18），L形通道（18）的一端贯穿中心轴（1）的顶表面，L形通道（18）的另一端贯穿中心轴（1）的柱面，隔离罩（14）柱面上设置有CIP/SIP活接头（19）。本发明的有益效果是：结构紧凑、易拆装、低能耗、零泄露、能够在线进行清洗和灭菌、清洗和灭菌彻底且效率高。
Description
技术领域
本发明涉及为生物制药行业细胞悬浮培养、微载体培养、片状培养，特别是一种用于细胞培养的上磁力搅拌装置。
背景技术
细胞培养是现代生物科学中发展十分迅速的一种实验技术，在生物制药行业中，细胞培养已属于上游工艺开发，市场前景极大，而在我国，该技术尚处于初级阶段，很多所需的各类设备目前大多采用国外进口，不仅造价昂贵，而且备品备件的供应也受到极大牵制。在细胞培养工艺中，对于搅拌的要求特别苛刻，不仅要满足气密性要求，做到完全无泄漏，还要满足在低剪切、低转速运行下细胞所需的各种营养物的混匀，保证罐内气体均匀分布，提高细胞溶氧等，并且大多细胞培养工艺都采用精细化培养，在满足使用功能的情况下，要求搅拌设备尽量小巧，美观，这极大的限制了设备的外观尺寸、安装尺寸。因此对于这种新型的培养工艺，传统的机械搅拌或磁力搅拌已不能满足使用要求。目前采用磁力搅拌轴用于生物制药的搅拌设备，但是对中心轴、内磁钢、隔离罩内壁、轴承进行在线清洗和灭菌时，要从隔离罩的中部通入清洗液，然而进入到隔离罩内的清洗液或蒸汽大多往下流动，只能对位于清洗液进入口下方的轴承进行在线清洗和灭菌，而无法对位于进入口上方的内磁钢、隔离罩内壁进行在线清洗和灭菌，该搅拌设备难以达到生物制药设备的无菌要求，存在清洗和灭菌不彻底且效率低的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、结构小巧、易拆装、低能耗、零泄露、能够在线进行清洗和灭菌、清洗和灭菌彻底且效率高的用于细胞培养的上磁力搅拌装置。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于细胞培养的上磁力搅拌装置，它包括中心轴、由下往上顺次设置的安装板、电机支座、隔热板、减速机连接板、减速机和电机，所述电机与减速机连接，减速机的输出轴上连接有联接套，联接套伸入于电机支座内，联接套的内壁上设置有外磁钢，所述安装板内设置有轴承座，轴承座内安装有下轴承和止推陶瓷轴承，下轴承位于止推陶瓷轴承的正上方，轴承座的顶部设置有隔离罩，隔离罩伸入于联接套中且其顶部封闭，隔离罩内安装有上轴承；所述中心轴顺次贯穿止推陶瓷轴承、下轴承和上轴承设置，中心轴上设置有内磁钢，内磁钢设置于隔离罩内且位于上轴承下方，中心轴的下端部连接有叶轮，叶轮位于轴承座下方；所述中心轴内设置有位于隔离罩内的L形通道，L形通道的一端贯穿中心轴的顶表面，L形通道的另一端贯穿中心轴的柱面，所述隔离罩柱面上设置有CIP/SIP活接头。
所述内磁钢和外磁钢处于同一水平高度。
所述上轴承和下轴承均为深沟球轴承。
所述中心轴的下端部经联轴器连接有搅拌轴。
所述叶轮安装于搅拌轴上。
所述轴承座与隔离罩之间、轴承座与安装板之间均设置有O型密封圈。
本发明具有以下优点：
（1）本发明通过磁力耦合传递动力，采用隔离罩将外磁和内磁隔开，从而实现无摩擦传递动力，并且，隔离罩采用静密封方式，从而有效避免了传统机械密封动摩擦有物质脱落，对罐内搅拌物料产生污染的风险。
（2）全新的CIP/SIP理念， 清洗液或纯蒸汽通过隔离罩下方接口进入，经搅拌中心轴直接进入隔离罩上方，在隔离罩上方形成一种自上而下的喷淋方式，彻底改变了现有清洗和灭菌模式，做到了清洗、灭菌真正意义上的全覆盖，同时清洗和灭菌效果更加彻底。
（3）优化了传统磁力搅拌结构设计，使其结构更加简单、巧妙，进一步实现了磁力搅拌精细化、小型化的发展需要，产品实用性、覆盖性进一步增加。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图；
图2 为中心轴与隔离罩和轴承座的安装示意图；
图中，1-中心轴，2-安装板，3-电机支座，4-隔热板，5-减速机连接板，6-减速机，7-电机，8-输出轴，9-联接套，10-外磁钢，11-轴承座，12-下轴承，13-止推陶瓷轴承，14-隔离罩，15-上轴承，16-内磁钢，17-叶轮，18-L形通道，19-CIP/SIP活接头，20-联轴器，21-搅拌轴，22- O型密封圈。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图1~2所示，一种用于细胞培养的上磁力搅拌装置，它包括中心轴1、由下往上顺次设置的安装板2、电机支座3、隔热板4、减速机连接板5、减速机6和电机7，所述电机7与减速机6连接，减速机6的输出轴8上连接有联接套9，联接套9伸入于电机支座3内，联接套9的内壁上设置有外磁钢10，所述安装板2内设置有轴承座11，轴承座11内安装有下轴承12和止推陶瓷轴承13，下轴承12位于止推陶瓷轴承13的正上方，轴承座11的顶部设置有隔离罩14，隔离罩14伸入于联接套9中且其顶部封闭，隔离罩14内安装有上轴承15；所述中心轴1顺次贯穿止推陶瓷轴承13、下轴承12和上轴承15设置，中心轴1上设置有内磁钢16，内磁钢16设置于隔离罩14内且位于上轴承15下方，中心轴1的下端部连接有叶轮17，叶轮17位于轴承座11下方；所述中心轴1内设置有位于隔离罩14内的L形通道18，L形通道18的一端贯穿中心轴1的顶表面，L形通道18的另一端贯穿中心轴1的柱面，所述隔离罩14柱面上设置有CIP/SIP活接头19。
所述内磁钢16和外磁钢10处于同一水平高度，内磁钢16和外磁钢10均采用能耐受180℃高温的高温磁体，保证在0~130℃工况下使用，磁能积和磁力矫顽力一致，磁力传递不受温度影响而造成损失，磁力搅拌运行可靠。所述上轴承15和下轴承12均为深沟球轴承。所述中心轴1的下端部经联轴器20连接有搅拌轴21，叶轮17安装于搅拌轴21上。所述轴承座11与隔离罩14之间、轴承座11与安装板2之间均设置有O型密封圈22，O型密封圈22为耐高温能力强、耐碱液腐蚀的全氟橡胶密封圈。
本发明的工作过程如下：将安装板2经螺钉固定安装于生物制药设备的顶部，当对生物制药设备内细胞悬浮液进行搅拌时，启动电机7，电机7的转矩经减速机6减速后带动输出轴8转动，输出轴8带动联接套9上的外磁钢10做旋转运动，在外磁钢10和内磁钢16的耦合作用下带动内磁钢16做旋转运动，进一步带动中心轴1做旋转运动，叶轮17搅拌细胞悬浮液。由于隔离罩14将外磁钢10和内磁钢16隔开，从而实现无摩擦传递动力，且隔离罩14采用静密封方式，从而有效避免了传统机械密封动摩擦有物质脱落，对罐内搅拌物料产生污染的风险。
当要进行在线清洗和灭菌时，关闭电机7并向CIP/SIP活接头19中通入清洗液，清洗液经L形通道18的水平通道进入，最后从L形通道18的垂直通道喷出，在上轴承15上方形成一种自上而下的喷淋方式，清洗液穿过上轴承15后又进入内磁钢16与隔离罩14之间的缝隙中，从而实现了对隔离罩内壁和内磁钢的在线清洗和灭菌；随后喷淋而下的清洗液又顺次穿过下轴承12和止推陶瓷轴承13，从而实现了对轴承的在线清洗和灭菌，杜绝了因搅拌带来的污染风险，达到了生物制药设备的无菌要求，相比传统清洗和灭菌方式，实现了无死角的彻底清洗和灭菌。
Claims (6)
1.一种用于细胞培养的上磁力搅拌装置，其特征在于：它包括中心轴（1）、由下往上顺次设置的安装板（2）、电机支座（3）、隔热板（4）、减速机连接板（5）、减速机（6）和电机（7），所述电机（7）与减速机（6）连接，减速机（6）的输出轴（8）上连接有联接套（9），联接套（9）伸入于电机支座（3）内，联接套（9）的内壁上设置有外磁钢（10），所述安装板（2）内设置有轴承座（11），轴承座（11）内安装有下轴承（12）和止推陶瓷轴承（13），下轴承（12）位于止推陶瓷轴承（13）的正上方，轴承座（11）的顶部设置有隔离罩（14），隔离罩（14）伸入于联接套（9）中且其顶部封闭，隔离罩（14）内安装有上轴承（15）；所述中心轴（1）顺次贯穿止推陶瓷轴承（13）、下轴承（12）和上轴承（15）设置，中心轴（1）上设置有内磁钢（16），内磁钢（16）设置于隔离罩（14）内且位于上轴承（15）下方，中心轴（1）的下端部连接有叶轮（17），叶轮（17）位于轴承座（11）下方；所述中心轴（1）内设置有位于隔离罩（14）内的L形通道（18），L形通道（18）的一端贯穿中心轴（1）的顶表面，L形通道（18）的另一端贯穿中心轴（1）的柱面，所述隔离罩（14）柱面上设置有CIP/SIP活接头（19）。
2.根据权利要求1所述的一种用于细胞培养的上磁力搅拌装置，其特征在于：所述内磁钢（16）和外磁钢（10）处于同一水平高度。
3.根据权利要求1所述的一种用于细胞培养的上磁力搅拌装置，其特征在于：所述上轴承（15）和下轴承（12）均为深沟球轴承。
4.根据权利要求1所述的一种用于细胞培养的上磁力搅拌装置，其特征在于：所述中心轴（1）的下端部经联轴器（20）连接有搅拌轴（21）。
5.根据权利要求1所述的一种用于细胞培养的上磁力搅拌装置，其特征在于：所述叶轮（17）安装于搅拌轴（21）上。
6.根据权利要求1所述的一种用于细胞培养的上磁力搅拌装置，其特征在于：所述轴承座（11）与隔离罩（14）之间、轴承座（11）与安装板（2）之间均设置有O型密封圈（22）。
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