CN202730136U - 一种生物反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种生物反应器，包括：罐体；涡轮式搅拌器，设置于所述罐体内，包括能够转动的水平托盘和设置在所述水平托盘外周的多个桨叶；以及，由所述罐体的一侧伸入到所述罐体内底部的通气管，其伸出所述罐体外的一端为进气口，其伸入所述罐体内底部的一端具有环绕设置在所述水平托盘下方的环状管段，在所述环状管段上、沿所述环状管段周向均匀设置有多个通气小孔。本实用新型的生物反应器结构简单，采用涡轮式搅拌器和伸入到罐体内底部的通气管结合的溶氧方式，溶氧充分，氧气利用率高，细胞生长较好。

Description

一种生物反应器

技术领域

本实用新型涉及一种生物反应器，属于细胞培养技术领域。

背景技术

溶氧是细胞生长的重要环境参数之一。细胞生长需要一定的氧气消耗，并且需要控制在一定范围内。如果含氧量过低，会影响细胞的生长速度，甚至缺氧死亡；如果含氧量过高，会抑制细胞的生长及对氧气的利用率过低，产生浪费。在应用生物反应器进行动物细胞大规模培养的过程中，通入气体是细胞生长及代谢所需溶氧来源，因此生物反应器的通气方式直接影响细胞培养过程中溶氧量控制、溶氧利用率等，对细胞培养具有较大影响。传统的生物反应器的通气方式是采用小孔径局部微泡发生器由反应器罐体顶部伸入到罐体内，再通过单桨叶的搅拌装置进行搅拌，使气泡分散开，以充分溶氧。随着生物反应器体积的增大，传统的生物反应器使用的单桨叶、小孔径局部微泡发生器的通气方式存在如下弊端：1）溶氧不充分，氧气利用率低；2）局部含氧量低，细胞生长缓慢；3）因罐体长，微泡发生器从顶部伸入罐体内较为困难；4）微泡发生器容易发生堵塞现象。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中所存在的问题，本实用新型提供一种生物反应器，其氧气利用率高，适合细胞生长。

本实用新型所提供的技术方案如下：

一种生物反应器，包括：

罐体；

涡轮式搅拌器，设置于所述罐体内，包括能够转动的水平托盘和设置在所述水平托盘外周的多个桨叶；以及，

由所述罐体的一侧伸入到所述罐体内底部的通气管，其伸出所述罐体外的一端为进气口，其伸入所述罐体内底部的一端具有环绕设置在所述水平托盘下方的环状管段，在所述环状管段上、沿所述环状管段周向均匀设置有多个通气小孔。

进一步的，所述桨叶为直桨叶。

进一步的，所述桨叶数量为2~10个。优选的，所述桨叶数量在3~8个之间，进一步优选的，所述桨叶数量为6个。

进一步的，所述水平托盘为圆盘结构；所述通气管的环状管段为环绕设置在所述水平托盘下方的半圆环状结构。

进一步的，所述环状管段水平设置于所述水平托盘的下方，而与所述水平托盘平行。

进一步的，所述环状管段与所述水平托盘之间的距离为150~200mm。

进一步的，所述水平托盘的外径大于等于所述通气管的环状管段的外径。

进一步的，在所述环状管段的圆周上每隔5~15°设置一个所述通气小孔。优选的，在所述环状管段的圆周上每隔10°设置一个所述通气小孔。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的生物反应器结构简单，采用涡轮式搅拌器和能够伸入到罐体底部的通气管结合的溶氧方式，溶氧充分，氧气利用率高，细胞生长较好。

附图说明

图1表示本实用新型的生物反应器的结构示意图；

图2表示图1的俯视结构示意图；

图3表示通气管与涡轮式搅拌器的位置关系局部结构放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种生物反应器，包括：

罐体100；

涡轮式搅拌器，设置于罐体100内，包括竖直设置于罐体100底部的能够转动的转动轴201、设置于转动轴201顶端的能够在转动轴201带动下转动的水平托盘202和设置在水平托盘202外周的多个桨叶203；以及，

由罐体100的一侧伸入到罐体100内底部的通气管300，其伸出罐体100外的一端为进气口301，其伸入罐体100内底部的一端封闭，并在在伸入罐体100底部的一端具有环绕设置在水平托盘202下方的环状管段302，在环状管段302上、沿环状管段302周向均匀设置有多个通气小孔303。

本实用新型的生物反应器采用通气管300由罐体100一侧伸入到罐体100内底部位置，而向罐体100内部输送氧气，通气管300容易伸入罐体100内，安装方便；在通气管300伸入到罐体100内底部的环状管段302处均匀设置多个通气小孔303，这种结构使得气泡分布的范围较大，且水平托盘202位于多个通气小孔303的上方，可阻挡气泡直接上升，而水平托盘202外周的多个桨叶203随水平转盘转动，可将由通气小孔303出来的气泡向周围扩散，以均匀分布氧气，从而使得气泡能更好、更均匀的融入培养液，综上所述，本实用新型的生物反应器通过采用通气管300和涡轮式搅拌器结合的溶氧方式，溶氧充分，氧气利用率高，细胞生长较好。

本实施例中，优选的，涡轮式搅拌器可以采用圆盘涡轮搅拌器，其水平托盘202为圆盘结构，其桨叶203采用直桨叶。当然可以理解的是，涡轮式搅拌器也可以采用其他结构，比如：桨叶采用斜片桨叶。

本实施例中，水平托盘202外周可以设置有2~10个直桨叶。优选的，直桨叶数量为3~8个，进一步优选的直桨叶数量为6个。

可以理解的是，在实际应用中，桨叶203的数量也可根据实际需要进行适应调整。

本实施例中，优选的，通气管300的环状管段302可以设计为半圆环状结构，环绕转动轴201设置在水平托盘202下方。通气管300底部的环状管段302设计为半圆环状结构，安装更为方便。

可以理解的是，在实际应用中，通气管300底部的环状管段302也可以设计为其他结构，如：全圆环状、半矩形环状等。

此外，本实施例中，优选的，水平托盘202与环状管段302的圆心位于同一垂直线上，也就是说，水平托盘202与环状管段302的圆心重合，且水平托盘202的外径大于等于通气管300的环状管段302的外径；且半圆环状结构的环状管段水平设置，与水平托盘平行。这样能保证从通气管300出来的水泡被水平托盘202阻挡上升而在桨叶203搅动下向周围扩散

本实施例中，优选的，环状管段与水平托盘之间的距离在150~200mm之间。

此外，环状管段302上设置的通气小孔303数量大约为10~20个左右，在环状管段302的圆周上每隔5~15°设置一个通气小孔303（也就是说，相邻两个通气小孔303之间的圆弧所对应的圆心角为5~15°），使得这些通气小孔303均匀分布。本实施例中，优选的，在环状管段302的圆周上每隔10°设置一个通气小孔303。

可以理解的是，在实际应用中，通气小孔303的数量并不局限于此，且通气小孔303的分布位置也并不局限于此。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种生物反应器，其特征在于，包括：

罐体；

涡轮式搅拌器，设置于所述罐体内，包括能够转动的水平托盘和设置在所述水平托盘外周的多个桨叶；以及，

由所述罐体的一侧伸入到所述罐体内底部的通气管，其伸出所述罐体外的一端为进气口，其伸入所述罐体内底部的一端具有环绕设置在所述水平托盘下方的环状管段，在所述环状管段上、沿所述环状管段周向均匀设置有多个通气小孔。

2.根据权利要求1所述的生物反应器，其特征在于：所述桨叶为直桨叶。

3.根据权利要求1所述的生物反应器，其特征在于：所述桨叶数量为2~10个。

4.根据权利要求3所述的生物反应器，其特征在于：所述桨叶数量为3~8个。

5.根据权利要求1至4任一项所述的生物反应器，其特征在于：所述水平托盘为圆盘结构；所述通气管的环状管段为环绕设置在所述水平托盘下方的半圆环状结构。

6.根据权利要求5所述的生物反应器，其特征在于：所述水平托盘的外径大于等于所述通气管的环状管段的外径。

7.根据权利要求5所述的生物反应器，其特征在于：在所述环状管段的圆周上每隔5°~15°设置一个所述通气小孔。

8.根据权利要求7所述的生物反应器，其特征在于：在所述环状管段的圆周上每隔10°设置一个所述通气小孔。

9.根据权利要求1至3任一项所述的生物反应器，其特征在于：所述环状管段水平设置于所述水平托盘的下方。

10.根据权利要求9所述的生物反应器，其特征在于：所述环状管段与所述水平托盘之间的距离为150~200mm。

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