CN204138671U - 一种生物反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种生物反应装置，包括反应罐、翻转装置和若干搅拌装置，每个搅拌装备包括搅拌器、驱动轴和动力装置，搅拌器位于反应罐内，动力装置位于反应罐外，搅拌器通过驱动轴与动力装置相连，翻转装置位于反应罐下方，翻转装置与反应罐底部活动相连，反应罐通过翻转装置驱动可转动。一种生物反应装置，增加了翻转装置，使大型反应罐底部能随弧形轨道进行一定角度地翻转，不仅提高了搅拌效果，更方便培养物的排出；多个搅拌装置的改进，大大提高了搅拌效果；检测装置可实时监测反应罐内部的培养环境参数，便于统计和控制罐内培养环境。本实用新型翻转装置采用机械控制，不仅解决了大型反应罐的翻转需求，更满足了整个反应装置的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及生物反应器，尤其是涉及一种可翻转的生物反应装置。
背景技术
发酵工业中使用的生物反应器，实际上是发酵罐，是一种以固定化酶或固定化细胞为催化剂的酶反应器。生物反应过程一般需要严格且持续的培养环境，尤其对于温度、溶解氧浓度和PH值要求非常严格。而目前应用于大规模动物细胞培养的发酵罐一般都高达几十米，直径数米，容积为几千立方米，其环境参数检测和控制装置均较为落后，很多还是采用人工采集和控制手段。对于溶解氧浓度的调节，现有生物反应器采用在罐内加入搅拌器，这种结构，在高径比一定的反应器中，接触面是一定的，尤其是对于大体积的反应器底部而言，搅拌效果甚微。
发明内容
本实用新型要解决以上技术问题，提供一种应用于大规模动物细胞培养需求的大型生物反应装置，能实时采集反应装置内部环境参数，并对现有搅拌装置进行改良，使大型反应罐具有一定角度翻转地功能，不仅提高了搅拌效果，更便于培养物的排出。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种生物反应装置，包括反应罐、翻转装置和若干搅拌装置，每个所述搅拌装备包括搅拌器、驱动轴和动力装置，所述搅拌器位于所述反应罐内，所述动力装置位于所述反应罐外，所述搅拌器通过驱动轴与所述动力装置相连，所述翻转装置位于所述反应罐下方，所述翻转装置与所述反应罐底部活动相连，所述反应罐通过所述翻转装置驱动可转动。
进一步，所述反应罐顶部通过法兰连接盖体，所述盖体顶部设有进液口。
进一步，所述动力装置通过连接件与所述盖体外侧相连，所述动力装置通过联接轴与穿过所述盖体悬空置于所述反应罐内部的驱动轴相连，所述搅拌器与所述驱动轴相连。
进一步，所述反应罐底部为弧形面，所述反应罐底部设有出液口。
进一步，所述翻转装置包括弧形轨道、驱动装置和U型支撑架，所述弧形轨道与所述反应罐底部形状一致，所述弧形轨道位于所述反应罐底部，所述弧形轨道的内弧面与所述反应罐底部通过螺栓相连，所述驱动装置包括第一驱动螺杆、第二驱动螺杆和两个驱动螺母，所述第一驱动螺杆和所述第二驱动螺杆分别套接一个所述驱动螺母，所述第一驱动螺杆和所述第二驱动螺杆对称地斜置于所述U型支撑架内，所述第一驱动螺杆的顶部穿过所述U型支撑架的一个臂，且所述第一驱动螺杆与所述U型支撑架的臂活动相连，所述第二驱动螺杆的顶部穿过所述U型支撑架的另一个臂，且所述第二驱动螺杆与所述U型支撑架的臂活动相连，所述第一驱动螺杆和所述第二驱动螺杆的底部均与所述U型支撑架底面活动相连，所述驱动螺母与所述弧形轨道的外弧面相连。
进一步，所述弧形轨道上设有通槽，所述出液口穿过所述通槽。
进一步，每个所述搅拌装置上还设有检测装置，所述检测装置包括温度传感器、溶解氧电极和PH电极，所述温度传感器、溶解氧电极和PH电极分别通过信号线与控制器相连。
进一步，所述温度传感器、溶解氧电极和PH电极通过连接架与所述联接轴相连，所述温度传感器、溶解氧电极和PH电极穿过所述盖体悬空置于所述反应罐内部。
本实用新型具有的优点和积极效果是：一种生物反应装置，改进了生物反应器的结构，增加了翻转装置，使大型反应罐底部能随弧形轨道进行一定角度地翻转，不仅提高了搅拌效果，更方便培养物的排出；多个搅拌装置的改进，大大提高了搅拌效果；检测装置可实时监测反应罐内部的培养环境参数，便于统计和控制罐内培养环境。同时本实用新型翻转装置采用机械控制，不仅解决了大型反应罐的翻转需求，更满足了整个反应装置的稳定性。
附图说明
图1是本实用新型的剖视图。
图中：
1、反应罐 2、搅拌器 3、驱动轴
4、动力装置 5、法兰 6、盖体
7、进液口 8、联接轴 9、弧形轨道
10、U型支撑架 11、第一驱动螺杆 12、第二驱动螺杆
13、驱动螺母 14、通槽 15、温度传感器
16、溶解氧电极 17、PH电极 18、连接架
19、出液口
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。
如图1所示，一种生物反应装置，包括反应罐1、翻转装置和若干搅拌装置，每个所述搅拌装备包括搅拌器2、驱动轴3和动力装置4，所述搅拌器2位于所述反应罐1内，所述动力装置4位于所述反应罐1外，所述搅拌器2通过驱动轴3与所述动力装置4相连，所述翻转装置位于所述反应罐1下方，所述翻转装置与所述反应罐1底部活动相连，所述反应罐1通过所述翻转装置驱动可转动。所述反应罐1顶部通过法兰5连接盖体6，所述盖体6顶部设有进液口7。所述动力装置4通过连接件与所述盖体6外侧相连，所述动力装置4通过联接轴8与穿过所述盖体6悬空置于所述反应罐1内部的驱动轴3相连，所述搅拌器2与所述驱动轴3相连。所述反应罐1底部为弧形面，所述反应罐1底部设有出液口19。
所述翻转装置包括弧形轨道9、驱动装置和U型支撑架10，所述弧形轨道9与所述反应罐1底部形状一致，所述弧形轨道9位于所述反应罐1底部，所述弧形轨道9的内弧面与所述反应罐1底部通过螺栓相连，所述驱动装置包括第一驱动螺杆11、第二驱动螺杆12和两个驱动螺母13，所述第一驱动螺杆11和所述第二驱动螺杆12分别套接一个所述驱动螺母13，所述第一驱动螺杆11和所述第二驱动螺杆12对称地斜置于所述U型支撑架10内，所述第一驱动螺杆11的顶部穿过所述U型支撑架10的一个臂，且所述第一驱动螺杆11与所述U型支撑架10的臂活动相连，所述第二驱动螺杆12的顶部穿过所述U型支撑架10的另一个臂，且所述第二驱动螺杆12与所述U型支撑架10的臂活动相连，所述第一驱动螺杆11和所述第二驱动螺杆12的底部均与所述U型支撑架10底面活动相连，所述驱动螺母13与所述弧形轨道9的外弧面相连。所述弧形轨道9上设有通槽14，所述出液口19穿过所述通槽14。
每个所述搅拌装置上还设有检测装置，所述检测装置包括温度传感器15、溶解氧电极16和PH电极17，所述温度传感器15、溶解氧电极16和PH电极17分别通过信号线与控制器相连。所述温度传感器15、溶解氧电极16和PH电极17通过连接架18与所述联接轴8相连，所述温度传感器15、溶解氧电极16和PH电极17穿过所述盖体6悬空置于所述反应罐1内部。
翻转装置为对称设置地两套螺杆螺母驱动装置，第一驱动螺杆11和第二驱动螺杆12分别通过驱动螺母13连接弧形轨道9底部两端。弧形轨道9上表面连接反应罐1。因此反应罐1会通过翻转装置实现左右两个自由度的翻转，翻转角度是一定地。当需要对反应罐1底部的培养物进行彻底排出时，可通过翻转装置实现对反应罐1进行一定角度地翻转。第一驱动螺杆11和第二驱动螺杆12可采用相同驱动力的电机按照等速驱动，这样两个驱动螺杆会按照等速进行旋转，使左右两个驱动螺母13按照一个方向自由度进行行走。多个搅拌装置的设置是为了提高对反应罐1的搅拌效果。每个搅拌装置上设置的检测装置是为了实时采集培养环境参数，并将温度、酸碱度和溶解氧浓度数据实时发送至控制器，便于存储和控制。一种生物反应装置，最佳实施例为，控制器采用TI C2000系列的DSP芯片TMS320F2812，温度传感器15采用Pt100铂热电阻，溶解氧电极16采用INPR06800，PH电极采用405-DPAS-SC-K8S/120。检测装置主要实现温度、溶解氧和酸碱度的实时采集，并通过信号线将采集信号数据汇总至控制器，便于控制器对温度、酸碱度和溶解氧浓度进行调节。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (8)
1.一种生物反应装置，其特征在于：包括反应罐、翻转装置和若干搅拌装置，每个所述搅拌装备包括搅拌器、驱动轴和动力装置，所述搅拌器位于所述反应罐内，所述动力装置位于所述反应罐外，所述搅拌器通过驱动轴与所述动力装置相连，所述翻转装置位于所述反应罐下方，所述翻转装置与所述反应罐底部活动相连，所述反应罐通过所述翻转装置驱动可转动。
2.根据权利要求1所述的一种生物反应装置，其特征在于：所述反应罐顶部通过法兰连接盖体，所述盖体顶部设有进液口。
3.根据权利要求2所述的一种生物反应装置，其特征在于：所述动力装置通过连接件与所述盖体外侧相连，所述动力装置通过联接轴与穿过所述盖体悬空置于所述反应罐内部的驱动轴相连，所述搅拌器与所述驱动轴相连。
4.根据权利要求1所述的一种生物反应装置，其特征在于：所述反应罐底部为弧形面，所述反应罐底部设有出液口。
5.根据权利要求4所述的一种生物反应装置，其特征在于：所述翻转装置包括弧形轨道、驱动装置和U型支撑架，所述弧形轨道与所述反应罐底部形状一致，所述弧形轨道位于所述反应罐底部，所述弧形轨道的内弧面与所述反应罐底部通过螺栓相连，所述驱动装置包括第一驱动螺杆、第二驱动螺杆和两个驱动螺母，所述第一驱动螺杆和所述第二驱动螺杆分别套接一个所述驱动螺母，所述第一驱动螺杆和所述第二驱动螺杆对称地斜置于所述U型支撑架内，所述第一驱动螺杆的顶部穿过所述U型支撑架的一个臂，且所述第一驱动螺杆与所述U型支撑架的臂活动相连，所述第二驱动螺杆的顶部穿过所述U型支撑架的另一个臂，且所述第二驱动螺杆与所述U型支撑架的臂活动相连，所述第一驱动螺杆和所述第二驱动螺杆的底部均与所述U型支撑架底面活动相连，所述驱动螺母与所述弧形轨道的外弧面相连。
6.根据权利要求5所述的一种生物反应装置，其特征在于：所述弧形轨道上设有通槽，所述出液口穿过所述通槽。
7.根据权利要求1所述的一种生物反应装置，其特征在于：每个所述搅拌装置上还设有检测装置，所述检测装置包括温度传感器、溶解氧电极和PH电极，所述温度传感器、溶解氧电极和PH电极分别通过信号线与控制器相连。
8.根据权利要求7所述的一种生物反应装置，其特征在于：所述温度传感器、溶解氧电极和PH电极通过连接架与所述联接轴相连，所述温度传感器、溶解氧电极和PH电极穿过所述盖体悬空置于所述反应罐内部。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110683515A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-01-14 | 济南科琳宝环境科技有限公司 | 纯二氧化氯气体精确制取装置 |
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2014
- 2014-10-27 CN CN201420639984.3U patent/CN204138671U/zh not_active Expired - Fee Related
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