CN207775257U - 细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置，包括搅拌轴及壳体，壳体内设置有容纳腔，壳体与细胞培养罐连接的一端上设置有与细胞培养罐顶部螺纹连接的外螺纹，搅拌轴与壳体真空端连接处及端盖与搅拌轴连接处均设置有第一密封圈，容纳腔内设置有磁流体密封结构。本实用新型密封搅拌性能优异，且又可以多次重复使用，降低细胞培养罐的维护成本和提高工作效率；壳体的真空端位置设计了一个定制的外螺纹，可与细胞培养罐顶端的内螺纹接口直接相连，无需额外的螺丝或者工具，即可快速安装和拆卸。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁流体密封搅拌装置，具体涉及一种细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置。
背景技术
细胞培养罐，又名生物反应器，种类繁多，可按细胞培养方式（贴壁培养或悬浮培养）、反应器操作模式（分批培养或连续培养）、液体存在相（均相或非均相）、反应器的几何特征（流动形态和接触方式）等划分为不同的类别。较为常用的反应器有：1）搅拌式生物反应器；2）气升式生物反应器；3）固定床和流化床生物反应器； 4）一次性生物反应器。上述反应器各有利弊，基于工厂大规模生产实际需要，搅拌式生物反应器由于其应用范围广、操作控制简单、规模放大容易等特点，不但在当前,包括未来相当长时间内都将是生物制品行业中的主流生产设备。
机械搅拌式生物反应器是最经典、最早被采用的一种生物反应器。在诸多生物反应器类型中，该种反应器最能体现动物细胞培养专用生物反应器的设计理念，它通常由罐体、管路、阀门、泵及马达组成，罐体顶端或底部安装马达,驱动桨叶进行搅拌，带动液体介质（培养液）的流动，实现混合和传质效果；罐体顶端或侧面安装的在线传感器（pH、温度、溶氧等），与控制器相联，可以连续测定罐体培养液的培养参数；生物反应器自动化程度越高，相应配备的传感器数量也越多；在整个培养过程中，依靠各种不同的传感器，生物反应器能够在线(on line)连续监测和调整与细胞生长、分化、增殖、凋亡有关的参数，使它们始终保持最佳组合；侧面安装有取样阀，便于取样；顶部具有灯镜和视镜，用于反应器内部观察；罐体底部安装罐底隔膜阀，用于料液排放。罐体的设计还应利于在线清洁和灭菌，避免死角的出现。
其中，搅拌控制功能，是细胞培养的一个关键功能。细胞培养罐（生物反应器）搅拌系统一般可分为磁力搅拌和机械密封搅拌两种形式。磁力搅拌，可使反应器系统完全与外界隔绝，具有更优良的系统密封性，保证了反应器长时间无菌运行安全性。缺点是磁力搅拌轴不是一体的，为两根轴组成，罐外一根轴转动，通过磁力传输带动罐内的轴转动搅拌，当磁力传输出现故障，罐内轴停止转动时，罐外轴仍然在转动，且无法即时发现罐内轴的故障情况，使搅拌功能间断。机械密封搅拌，采用先进的机械密封技术，优于传统的机械密封，不易泄漏，可长时间无菌运转。缺点是，长时间运转后，密封性能变差，外界空气或蒸汽等容易渗进罐内，污染细胞培养过程。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于设计提供一种细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置。
所述的细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置，包括搅拌轴及带螺栓式固定的壳体，所述壳体内设置有容纳腔，所述搅拌轴的一端穿过壳体伸入到细胞培养罐中，搅拌轴的另一端通过端盖与壳体固定，其特征在于所述壳体与细胞培养罐连接的一端上设置有与细胞培养罐顶部螺纹连接的外螺纹，所述搅拌轴与壳体真空端连接处及端盖与搅拌轴连接处均设置有第一密封圈，所述容纳腔内设置有磁流体密封结构。
所述的细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置，其特征在于所述壳体真空侧的端面上设置有第二密封圈，所述第二密封圈为药品级硅胶密封圈。
所述的细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置，其特征在于所述第一密封圈为特氟龙唇口密封圈。
所述的细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置，其特征在于所述磁流体密封结构包括导磁套、铝镍钴磁钢、磁极，所述导磁套套接设置在搅拌轴上，导磁套的外圆周上均布设置有多个环形磁液槽，所述磁液槽内注入流体，所述导磁套通过密封圈进行紧配合固定和静密封。
所述的细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置，其特征在于在容纳腔内，端盖内表面与搅拌轴以及壳体与搅拌轴之间均设置有不锈钢轴承。
所述的细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置，其特征在于容纳腔靠近真空侧的一端设置有迷宫式防尘垫。
与传统的机械密封和普通的磁流体密封比较，本实用新型的技术优点：
1）搅拌轴和迷宫式防尘垫、特氟龙唇口密封圈、不锈钢轴承之间，组成了一个可同时防尘和防水蒸气的真空密封搅拌结构。不只是在需要搅拌作用时，可以实现平稳搅拌和真空密封。而且在搅拌完成，整个细胞培养罐需要放入125度高温高压水蒸气腔内杀菌处理时，还能有效防止水蒸气进入磁流体密封内部破坏密封结构。做到密封搅拌性能优异，且又可以多次重复使用，降低细胞培养罐的维护成本和提高工作效率；
2）导磁套、铝镍钴磁钢、磁极与磁液槽内注入的磁流体，单独构成一个磁场回路以及磁流体密封结构，与搅拌轴分体，只通过密封圈进行紧配合固定和静密封。如此一来，当我们为搅拌轴选用耐高温耐腐蚀的材料和特殊表面处理后，高温和水蒸气等就不会直接影响壳体内部的磁流体密封；
3）壳体的真空端位置设计了一个定制的外螺纹，可与细胞培养罐顶端的内螺纹接口直接相连，无需额外的螺丝或者工具，即可快速安装和拆卸。
附图说明
图1为本实用新型剖视结构示意图；
图中，1-搅拌轴，2-壳体，2a-真空端，3-端盖，4-第一密封圈，5-第二密封圈，6-导磁套，7-铝镍钴磁钢，8-磁极，9-磁液槽，10-密封圈，11-不锈钢轴承，12-迷宫式防尘垫。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明，并给出具体实施方式。
如图1所示，本实用新型细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置，包括搅拌轴1及带螺栓式固定的壳体2，壳体2内设置有容纳腔，搅拌轴1的一端穿过壳体2伸入到细胞培养罐中，搅拌轴1的另一端通过端盖3与壳体2固定，壳体2与细胞培养罐连接的一端上设置有与细胞培养罐顶部螺纹连接的外螺纹，搅拌轴1与壳体2的真空端2a连接处及端盖3与搅拌轴1连接处均设置有第一密封圈4，该第一密封圈4为特氟龙唇口密封圈，壳体2真空侧的端面上设置有第二密封圈5，该第二密封圈5为药品级硅胶密封圈，容纳腔内设置有磁流体密封结构，具体包括导磁套6、铝镍钴磁钢7、磁极8，导磁套6套接设置在搅拌轴1上，导磁套6的外圆周上均布设置有多个环形磁液槽9，磁液槽9内注入流体，导磁套6通过密封圈10进行紧配合固定和静密封。在容纳腔内，端盖3内表面与搅拌轴1以及壳体2与搅拌轴1之间均设置有不锈钢轴承11，且容纳腔靠近真空侧的一端设置有迷宫式防尘垫12。
本实用新型搅拌轴1采用细长轴结构，表面做电解抛光处理，可直接伸入细胞培养罐底部进行充分的搅拌作用，带螺栓式固定的壳体2，真空端2a位置是一个定制的外螺纹，以螺栓式固定的方式安装于细胞培养罐顶部的预留接口处，无需额外的螺丝或者工具，即可快速安装和拆卸；药品级耐高温硅胶密封圈，安装于壳体2的真空侧端面上，与细胞培养罐顶部的密封面直接接触，可真空密封并防尘；耐高温特氟龙唇口密封圈，分别安装于壳体2的两个端面，用于防尘防水蒸气；导磁套6、铝镍钴磁钢7、磁极8与磁液槽9内注入的磁流体，单独构成一个磁场回路以及磁流体密封；不锈钢轴承11、迷宫式防尘垫12和搅拌轴1结合，形成一个稳定的传动系统以及防尘结构；密封圈10，则用于搅拌轴1和导磁套6之间的紧配合固定和静密封。
细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置,直接通过壳体2真空侧的定制外螺纹，与细胞培养罐顶端的内螺纹接口相连，搅拌轴1直接伸入细胞培养罐底部进行均匀搅拌。搅拌过程中，会产生一些挥发性气体，搅拌轴1和迷宫式防尘垫12、第一密封圈4组成的防尘结构可以有效防范。搅拌过程完成后，细胞培养罐整体会置入125℃高温高压水蒸气腔内进行杀菌处理半小时。该过程中，高温水蒸气在杀菌的同时，也会尝试进入磁流体密封搅拌装置内部。搅拌轴1和迷宫式防尘垫12、第一密封圈4组成的防尘结构，也可以有效防范高温水蒸气的进入。因此，该细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置，可以无需拆卸，多次重复使用，降低细胞培养罐的维护成本和提高工作效率。
Claims (6)
1.细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置，包括搅拌轴（1）及带螺栓式固定的壳体（2），所述壳体（2）内设置有容纳腔，所述搅拌轴（1）的一端穿过壳体（2）伸入到细胞培养罐中，搅拌轴（1）的另一端通过端盖（3）与壳体（2）固定，其特征在于所述壳体（2）与细胞培养罐连接的一端上设置有与细胞培养罐顶部螺纹连接的外螺纹，所述搅拌轴（1）与壳体（2）的真空端（2a）连接处及端盖（3）与搅拌轴（1）连接处均设置有第一密封圈（4），所述容纳腔内设置有磁流体密封结构。
2.如权利要求1所述的细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置，其特征在于所述壳体（2）真空侧的端面上设置有第二密封圈（5），所述第二密封圈（5）为药品级硅胶密封圈。
3.如权利要求1所述的细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置，其特征在于所述第一密封圈（4）为特氟龙唇口密封圈。
4.如权利要求1所述的细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置，其特征在于所述磁流体密封结构包括导磁套（6）、铝镍钴磁钢（7）、磁极（8），所述导磁套（6）套接设置在搅拌轴（1）上，导磁套（6）的外圆周上均布设置有多个环形磁液槽（9），所述磁液槽（9）内注入流体，所述导磁套（6）通过密封圈（10）进行紧配合固定和静密封。
5.如权利要求1所述的细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置，其特征在于在容纳腔内，端盖（3）内表面与搅拌轴（1）以及壳体（2）与搅拌轴（1）之间均设置有不锈钢轴承（11）。
6.如权利要求1所述的细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置，其特征在于容纳腔靠近真空侧的一端设置有迷宫式防尘垫（12）。
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|---|---|---|---|
| CN201721790628.1U CN207775257U (zh) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 细胞培养罐用磁流体密封搅拌装置 |
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| CN (1) | CN207775257U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109401950A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-03-01 | 上海主元生物科技有限公司 | 用于缩微化发酵装置的磁力搅拌装置和加热制冷系统 |
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2017
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Legal Events
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |