CN201648371U - 一种用于小型生物反应器的针管补料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计了一种用于小型生物反应器(发酵罐)的双针管或针管补料装置，其由补料口、西林瓶塞、瓶塞压紧螺栓、双针管(或三针管)、针管推压螺栓、硅橡胶管、蠕动泵、补料瓶等组成，其中补料口焊接在生物反应器(发酵罐)顶部的开孔上，其余在使用时通过螺纹和硅橡胶管按顺序装配、连接。本实用新型在螺纹松开时其补料口和西林瓶塞可以在线灭菌，螺纹旋紧后密封性好，不发生泄漏，而且由于补料瓶内的压力与生物反应器(发酵罐)内压力平衡，补料时不会倒料，蠕动泵也不会空转，并省却了由膜过滤器组成的呼吸器。

Description

一种用于小型生物反应器的针管补料装置 

技术领域

本实用新型涉及一种实验用的小型生物反应器用装置，具体为一种用于小型生物反应器的针管补料装置。 

背景技术

小型生物反应器(发酵罐)一般采用蠕动泵进行补料，传统的设计是用一根补料针管与蠕动泵的硅橡胶管连接，将针管手动扎透固定在生物反应器(发酵罐)顶的补料口硅橡胶片，泵管的另一头连接到装有灭菌培养基的补料瓶，通过蠕动泵的蠕动将培养基连续或间歇地补入生物反应器(发酵罐)，而补料瓶的另一出口通过称为呼吸器的膜过滤器与大气相通。这种设计的缺点有：1、补料针管扎入时容易使硅橡胶片产生裂纹，加上手动不容易扎到硅胶片的中心位置，用螺帽固定后裂纹加大，造成生物反应器(发酵罐)内空气、泡沫和补入的培养基向外泄漏，成为染菌的隐患并造成补料量的不准；2、由于生物反应器(发酵罐)内压力高于补料瓶内压力，会出现补不进料甚至生物反应器(发酵罐)内夹带泡沫的空气倒流到补料瓶内的情况，使补料培养基成分发生变化，补料工艺无法正确实施；3、夹带泡沫的空气倒流容易污染呼吸器，使其需要经常更换，加大了用户的经济负担；4、硅橡胶片紧密固定在生物反应器(发酵罐)的补料口内，对其外表面难以进行灭菌，补料针管扎入时容易把杂菌带入，也增加了染菌的几率。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可有效提高操作质量、有较好的防污染性和气密性、且操作简便的用于小型生物反应器的针管补料装置。 

本实用新型采用如下技术方案： 

本实用新型包括固定设置在发酵罐顶端带内螺纹的补料口、设置在补料口内孔上的西林瓶塞、带内外螺纹并通过外螺纹和补料口连接将西林瓶塞压紧的压紧螺栓、通过外螺纹与压紧螺栓连接的针管推压螺栓、穿过针管推压螺栓中心孔穿置在西林瓶塞上的针管，所述的针管为双针管，其中的一个针管通过连通管和补料瓶的通气管相连通，所述的双针管的另一个针管通过连通管、蠕动泵和补料瓶的出料管相连通，所述的针管的两个针管通过连接固定圆片连接固定在一起；或者所述的针管为三针管，并设置有两个补料瓶，所述的三针管中的两个针管分别通过两根连通管、两个蠕动泵和两个补料瓶的出料管相连通，所述的三针管中的第三个针管通过连通管和一个三通管分别和两个补料瓶的通气管相连通，所述的三针管通过连接固定圆片连接固定在一起。 

本实用新型的有益效果是 

本实用新型采用双针或三针补料管代替过去的单针补料管，其中一根或两根针管用于补料，另一根针管用于生物反应器(发酵罐)与补料瓶之间的压力平衡。另外，将封闭补料口的硅橡胶片改成标准化的丁腈橡胶西林瓶塞。 

本实用新型设计的优点是：1、由于用西林瓶塞代替了传统设计的硅橡胶片，既可标准化，又降低了成本，针管扎入时还不掉渣，不产生裂纹，从而有较好的防污染性和气密性；2、将针管手动扎入改为螺纹机械扎入，既省力，又能对准西林瓶塞的中心位置，不会扎偏；3、连接固定双针管(或三针管)(5)的金属固定圆片能堵住扎入的针管与西林瓶塞之间的缝隙，避免泄漏；4、能维持生物反应器(发酵罐)与补料瓶之间的压力平衡，杜绝夹带泡沫的生物反应器(发酵罐)内气体倒流对补料培养基的污染和蠕动泵的空转等现象；5、省却了呼吸器，节省了开支，简化了操作；6、生物反应器(发酵罐)灭菌时旋松瓶塞压紧螺栓后可以对补料口及西林瓶塞的内外表面进行在线灭菌，进一步降低了染菌的几率。 

附图说明

附图1为本实用新型结构示意图； 

附图2为本实用新型针管采用三针管结构示意图； 

附图3为本实用新型在线灭菌时蒸汽的流向图。 

在附图中：1发酵罐、2补料口、3西林瓶塞、4瓶塞压紧螺栓、5针管、6针管推压螺栓、7连接固定圆片、8连通管、9蠕动泵、10补料瓶。 

具体实施方式

如附图1、2所示，本实用新型补料口2焊接在生物反应器发酵罐1顶部的开孔上，补料口2具有上、下两个不同口径的阶梯孔口，下方小孔中正好能塞入一只西林瓶塞3，上方大孔带有内螺纹，可旋入带有内外螺纹的瓶塞压紧螺栓4。瓶塞压紧螺栓4能压紧西林瓶塞3，针管5自下而上插入带有外螺纹的针管推压螺栓6的中心孔内，针管5的连接固定圆片7嵌入针管推压螺栓6下端的凹槽内，通过将针管推压螺栓6的外螺纹旋入瓶塞压紧螺栓4的中心孔内螺纹使针管5推压并扎透西林瓶塞3。针管5连接固定圆片7的位置应在针管5倒插入针管推压螺栓6中心孔并将针管推压螺栓6旋入瓶塞压紧螺栓后，针管尖端才能扎入西林瓶塞3。如附图1所示，针管5采用双针管，用两根硅橡胶连通管8分别与一个补料瓶10盖上两根同样口径但长短不一的小管相连；如附图2所示，针管5采用三针管，三针管中的两根针管分别与两个补料瓶10盖上的长管即出料管连接，另一根通过三通同时与两个补料瓶10盖上的短管即通气管连接。上述双(三)针管中与补料瓶10盖上长管连接的硅橡胶连通管8嵌入蠕动泵9内，作为补料通道，与补料瓶10盖上短管即通气管连接的硅橡胶连通管8为压力平衡通道。双针或三针补料管，其中一根或两根针 管用于补料，另一根针管用于生物反应器发酵罐1与补料瓶10的压力平衡，两根或三根针管在适当位置用一块金属圆片即连接固定圆片7连接和固定在一起，连接固定圆片7还可以起到压紧西林瓶塞3、对其与针管之间的缝隙进行密封的作用。针管推压螺栓6能推压补料针管使其穿透西林瓶塞3，针管推压螺栓6具有与瓶塞压紧螺帽内螺纹配合的外螺纹，中心孔可让双针管(或三针管)通过，而双针管(或三针管)上的连接固定圆片7正好能嵌入针管推压螺栓6下端的凹槽内。当瓶塞压紧螺栓的螺纹松开时，补料口及其内部塞入的西林瓶塞3内外表面都可以在线灭菌。 

参照附图1、2、3所示，本实用新型的操作步骤为：1、更换新的干净西林瓶塞3；2、将不带双针管或三针管的备用针管推压螺栓6旋入瓶塞压紧螺栓4，并稍微旋紧；3、将已组装好的备用针管推压螺栓6和瓶塞压紧螺栓4一起旋入补料口，确认压住西林瓶塞3后稍微旋松；4、和生物反应器发酵罐1一起进行在线灭菌，灭菌结束后旋紧瓶塞压紧螺栓4，在备用针管推压螺栓6的中心孔内塞入一小块酒精棉，以保护西林瓶塞3外表面不被污染；5、将双针管或三针管自下而上倒插入针管推压螺栓6的中心孔内，双针管或三针管的上端用两根或三根干净硅橡胶连通管8分别与装有补料培养基的一个或两个补料瓶10盖上的两根小管相连接，用纱布和牛皮纸或细布包裹双针或三针管5的尖端和针管推压螺栓6，与补料瓶10一起置于高压蒸汽灭菌锅内灭菌；6、灭菌结束并稍微冷却后取出，在灭菌好的生物反应器发酵罐1旁边打开包裹，同时旋出备用针管推压螺栓6，立即将灭菌好的带有双针管或三针管的针管推压螺栓6旋入瓶塞压紧螺栓4并旋紧，这时双针管或三针管的针尖已扎透西林瓶塞3；7、将连接一个或两个补料瓶长管和双针管或三针管的一根或两根硅橡胶连通管8嵌入蠕动泵9内，手动或自动开启蠕动泵9开始补料。 

Claims (1)

1.一种用于小型生物反应器的针管补料装置，其特征在于其包括固定设置在发酵罐(1)顶端带内螺纹的补料口(2)、设置在补料口内孔上的西林瓶塞(3)、带内外螺纹并通过外螺纹和补料口(2)连接将西林瓶塞(3)压紧的压紧螺栓(4)、通过外螺纹与压紧螺栓(4)连接的针管推压螺栓(6)、穿过针管推压螺栓(6)中心孔穿置在西林瓶塞(3)上的针管(5)，所述的针管(5)为双针管，其中的一个针管通过连通管(8)和补料瓶(10)的通气管相连通，所述的双针管的另一个针管通过连通管(8)、蠕动泵(9)和补料瓶(10)的出料管相连通，所述的针管(5)的两个针管通过连接固定圆片(7)连接固定在一起；或者所述的针管(5)为三针管，并设置有两个补料瓶(10)，所述的三针管中的两个针管分别通过两根连通管(8)、两个蠕动泵(9)和两个补料瓶(10)的出料管相连通，所述的三针管中的第三个针管通过连通管(8)和一个三通管分别和两个补料瓶(10)的通气管相连通，所述的三针管通过连接固定圆片(7)连接固定在一起。 

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