CN207828254U - 分体式平行生物反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种生物培养装置；具体涉及一种分体式平行生物反应器，包括主控柜和罐体柜，主控柜顶部设置补料盒，主控柜内部设置电器元件，主控柜侧面设置进气口，主控柜前面板中间部位设置操作面板，所述操作面板包括蠕动泵、流量开关、出气口和信号线快插口，所述罐体柜内放置反应罐，反应罐设有反应罐盖，反应罐盖上固定若干电极、补料口和补气口，所述补料盒通过蠕动泵连接反应罐盖，供气管通过进气口连接至主控柜，进气口通过分气块及流量开关连接至出气口，出气口通过补气管连接至补气口，传感器组通过信号线快插口连接至电极，所述流量开关与传感器组均连接至控制单元。本实用新型设备整体拆装方便，维护简单，操作便利。

Description

分体式平行生物反应器

技术领域

本实用新型涉及一种生物培养装置；具体涉及一种分体式平行生物反应器。

背景技术

平行生物反应器系统是一个基于微生物发酵和细胞培养的生物理论，通过人为行动将硬件与软件结合后控制进行微生物、动植物细胞培养的系统。随着基因工程与细胞免疫治疗肿瘤的发展，在工业生物技术和生物制药领域，生物反应器系统都具有很好的发展前景。现有平行细胞培养系统，罐体培养量有限，如需扩展，受多种培养因素的限制，并不能单纯的增加设备体积，而增加设备套数又将直接导致成本的增加及占用面积的增大，为后期维护带来不便。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种分体式平行生物反应器，设备整体拆装方便，维护简单，操作便利。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为：

所述分体式平行生物反应器，包括主控柜和罐体柜，所述主控柜顶部设置补料盒，补料盒内装配补料瓶，所述主控柜设有可拆卸的后背板，主控柜内部设置控制单元、分气块和传感器组，主控柜侧面设置进气口，主控柜前面板中间部位设置操作面板，所述操作面板包括蠕动泵、流量开关、出气口和信号线快插口，所述罐体柜内放置反应罐，反应罐设有反应罐盖，所述反应罐盖上固定若干电极、补料口和补气口，所述补料盒通过补料管与蠕动泵输入端连接，所述蠕动泵的输出端连接反应罐盖的补料口，供气管通过进气口连接至主控柜，进气口通过分气块及流量开关连接至出气口，出气口通过补气管连接至补气口，所述传感器组与信号线快插口连接，信号线快插口通过信号线连接至电极，所述流量开关与传感器组均连接至控制单元。

本实用新型采用横向与纵向的层叠方式，以主控柜为放置基准，补料盒放在主控柜的上部并通过安装固定孔固定，补料瓶放置在补料盒内部，罐体柜放置在主控柜的前方，反应罐放置在罐体柜内，主控柜对应加热毯及冷却风扇设置电源连接线，电源连接线上设置快插头，罐体柜上对应快插头设置快插口，使用时，连接快插头和快插口即可，主控柜上对应电源连接线设置贯穿孔，根据主控柜和罐体柜的摆放位置决定电源连接线伸出贯穿孔的长度，电源连接线剩余部分留置在主控柜内部，操作方便，布置有序整齐。设备配置的零部件安装在主控柜内部，控制单元及传感器组集成在一块电器板上，在检修的时候只需要拆下后背板，内部元器件一目了然，使得检查维修方便快捷。

补料管穿过补料盒与蠕动泵的输入端连接，蠕动泵输出端与反应罐上的补料口连接，补料瓶中的酸碱等通过蠕动泵的转动送进罐体；Air、CO₂、O₂、N₂四种气体可根据培养需要选择不同气体，供气时，气体通过主控柜进气口进入分气块，分气块分流后经流量开关到达出气口，然后经过补气管进入反应罐的补气口，为反应罐补气，传感器组的传感器经信号线快插口及信号线连接至反应罐盖的电极，由此检测反应罐内部反应参数，传感器组主要包括溶氧浓度传感器和PH传感器，分气块可以实现一路进气转换为四路分气，减少外配管数量，集成占用空间小，采用市面现售产品即可，此处对其结构不赘述。

其中，优选方案为：

所述罐体柜内设有冷却套筒，冷却套筒外部包裹加热毯，冷却套筒底部固定连接冷却风扇，且冷却套筒与冷却风扇接触面涂有导热硅脂，反应罐置放在冷却套筒内，并在冷却套筒与反应罐之间填充导热介质，例如水；反应罐需要升温时，加热毯工作并通过热传递给反应罐升温；反应罐需要温度降低时，冷却风扇装置工作，通过热传递给反应罐降温。

所述反应罐还设有磁力搅拌机构，磁力搅拌机构包括搅拌电机、搅拌轴、旋转上磁和旋转下磁，所述反应罐盖中心设置法兰，法兰上固定轴承座，所述轴承座靠近反应罐的一侧设置水封和密封圈，另一侧设置油封挡板，搅拌轴通过轴承固定于轴承座内并贯穿法兰中心孔向两侧延伸，所述搅拌轴顶部安装旋转下磁，所述旋转下磁外周设置旋转座，旋转座上方设有旋转上磁，旋转上磁通过旋转上磁轴联接至搅拌电机转轴，在轴承座底部设置水封和密封圈形成隔离防护，搅拌电机启动时可以驱动装有旋转上磁的旋转上磁轴，通过旋转上磁与旋转下磁之间的相互作用力带动搅拌轴的转动，通过磁力的空间传递性，保证外界驱动力与罐体内部培养液的隔离，实现罐体内外空间的无菌隔离，有效保证生物培养的质量。

所述操作面板上对应搅拌电机设置电机套筒，不使用搅拌电机时，可以通过电机套筒收纳搅拌电机。

所述旋转座上方设置电机座，搅拌电机通过电机座固定，电机座内部对应旋转上磁和旋转上磁轴设置容置空间。

所述轴承座内平行设置两个轴承，搅拌轴设于两个轴承之间的部分外部套设弹簧，弹簧端部与轴承之间设置弹簧挡圈，轴承之间利用弹簧和弹簧挡圈施加预紧力顶紧轴承的内圈。

所述油封挡板和轴承之间设置轴承挡圈，所述轴承座顶部对应轴承设置轴承压板，通过轴承挡圈和轴承压板保证轴承的外圈受力均匀。

反应罐盖上设有尾气冷凝管，对应尾气冷凝管设置冷却半导体；尾气通过尾气冷凝管排出，同时为了尽量减小培养液的损耗量，配置冷却半导体。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型设备整体拆装方便，维护简单，操作便利。设备采用横向与纵向的层叠方式，以主控柜为放置基准，补料盒放在主控柜的上部并通过安装固定孔固定，补料瓶放置在补料盒内部，罐体柜放置在主控柜的前方，反应罐放置在罐体柜内，主控柜对应加热毯及冷却风扇设置电源连接线，电源连接线上设置快插头，罐体柜上对应快插头设置快插口，使用时，连接快插头和快插口即可，主控柜上对应电源连接线设置贯穿孔，根据主控柜和罐体柜的摆放位置决定电源连接线伸出贯穿孔的长度，电源连接线剩余部分留置在主控柜内部，操作方便，布置有序整齐。设备配置的零部件安装在主控柜内部，控制单元及传感器组集成在一块电器板上，在检修的时候只需要拆下后背板，内部元器件一目了然，使得检查维修方便快捷。

附图说明

图1是实施例1主视图。

图2是实施例1左视图。

图3是主控柜前面板结构示意图。

图4是罐体柜结构示意图。

图5是反应罐及磁力搅拌机构结构示意图。

图中：1、补料瓶；2、补料盒；3、主控柜；4、罐体柜；5、操作面板；6、反应罐；7、后背板；8、进气口；9、蠕动泵；10、电机套筒；11、流量开关；12、出气口；13、信号线快插口；14、反应罐盖；15、电极；16、补料口；17、补气口；18、搅拌电机；19、旋转座；20、电机座；21、尾气冷凝管；22、冷却半导体；23、搅拌轴；24、旋转下磁；25、旋转上磁；26、轴承座；27、轴承；28、油封挡板；29、轴承挡圈；30、弹簧；31、弹簧挡圈；32、旋转上磁轴；33、轴承压板；34、冷却套筒；35、加热毯；36、冷却风扇。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：

实施例1：

如图1-3所示，本实施例所述分体式平行生物反应器，包括主控柜3和罐体柜4，所述主控柜3顶部设置补料盒2，补料盒2内装配补料瓶1，所述主控柜3设有可拆卸的后背板7，主控柜3内部设置控制单元、分气块和传感器组，主控柜3侧面设置进气口8，主控柜3前面板中间部位设置操作面板5，所述操作面板5包括蠕动泵9、流量开关11、出气口12和信号线快插口13，所述罐体柜4内放置反应罐6，反应罐6设有反应罐盖14，所述反应罐盖14上固定若干电极15、补料口16和补气口17，所述补料盒2通过补料管与蠕动泵9输入端连接，所述蠕动泵9的输出端连接反应罐盖14的补料口16，供气管通过进气口8连接至主控柜3，进气口8通过分气块及流量开关11连接至出气口12，出气口12通过补气管连接至补气口17，所述传感器组与信号线快插口13连接，信号线快插口13通过信号线连接至电极15，所述流量开关11与传感器组均连接至控制单元。

如图4所示，罐体柜4内设有冷却套筒34，冷却套筒34外部包裹加热毯35，冷却套筒34底部固定连接冷却风扇36，且冷却套筒34与冷却风扇36接触面涂有导热硅脂，反应罐6置放在冷却套筒34内，并在冷却套筒34与反应罐6之间填充导热介质，例如水；反应罐6需要升温时，加热毯35工作并通过热传递给反应罐6升温；反应罐6需要温度降低时，冷却风扇36装置工作，通过热传递给反应罐6降温；反应罐盖14上设有尾气冷凝管21，对应尾气冷凝管21设置冷却半导体22；尾气通过尾气冷凝管21排出，同时为了尽量减小培养液的损耗量，配置冷却半导体22。

如图5所示，反应罐6还设有磁力搅拌机构，磁力搅拌机构包括搅拌电机18、搅拌轴23、旋转上磁25和旋转下磁24，所述反应罐盖14中心设置法兰，法兰上固定轴承座26，所述轴承座26靠近反应罐6的一侧设置水封和密封圈，另一侧设置油封挡板28，搅拌轴23通过轴承27固定于轴承座26内并贯穿法兰中心孔向两侧延伸，所述搅拌轴19顶部安装旋转下磁24，所述旋转下磁24外周设置旋转座19，旋转座19上方设有旋转上磁25，旋转上磁25通过旋转上磁轴32联接至搅拌电机18转轴，在轴承座26底部设置水封和密封圈形成隔离防护，水封采用VD型橡胶密封圈，密封圈采用O型橡胶密封圈，搅拌电机18启动时可以驱动装有旋转上磁25的旋转上磁轴32，通过旋转上磁25与旋转下磁24之间的相互作用力带动搅拌轴23的转动，通过磁力的空间传递性，保证外界驱动力与罐体内部培养液的隔离，实现罐体内外空间的无菌隔离，有效保证生物培养的质量；操作面板5上对应搅拌电机18设置电机套筒10，不使用搅拌电机18时，可以通过电机套筒10收纳搅拌电机18；旋转座19上方设置电机座20，搅拌电机18通过电机座20固定，电机座20内部对应旋转上磁25和旋转上磁轴32设置容置空间；轴承座26内平行设置两个轴承27，搅拌轴23设于两个轴承27之间的部分外部套设弹簧30，弹簧30端部与轴承27之间设置弹簧挡圈31，轴承27之间利用弹簧30和弹簧挡圈31施加预紧力顶紧轴承27的内圈；油封挡板28和轴承27之间设置轴承挡圈29，所述轴承座26顶部对应轴承27设置轴承压板33，通过轴承挡圈29和轴承压板33保证轴承27的外圈受力均匀。

本实用新型采用横向与纵向的层叠方式，以主控柜3为放置基准，补料盒2放在主控柜3的上部并通过安装固定孔固定，补料瓶1放置在补料盒2内部，罐体柜4放置在主控柜3的前方，反应罐6放置在罐体柜4内，主控柜3对应加热毯35及冷却风扇36设置电源连接线，电源连接线上设置快插头，罐体柜4上对应快插头设置快插口，使用时，连接快插头和快插口即可，主控柜3上对应电源连接线设置贯穿孔，根据主控柜3和罐体柜4的摆放位置决定电源连接线伸出贯穿孔的长度，电源连接线剩余部分留置在主控柜3内部，操作方便，布置有序整齐。设备配置的零部件安装在主控柜3内部，控制单元及传感器组集成在一块电器板上，在检修的时候只需要拆下后背板7，内部元器件一目了然，使得检查维修方便快捷。

使用时，补料管穿过补料盒2与蠕动泵9的输入端连接，蠕动泵9输出端与反应罐6上的补料口16连接，补料瓶1中的酸碱等通过蠕动泵9的转动送进罐体；Air、CO2、O2、N2四种气体可根据培养需要选择不同气体，供气时，气体通过主控柜3的进气口8进入分气块，分气块分流后经流量开关11到达出气口12，然后经过补气管进入反应罐6的补气口17，为反应罐6补气，传感器组的传感器经信号线快插口13及信号线连接至反应罐盖14的电极15，由此检测反应罐6内部反应参数，传感器组主要包括溶氧浓度传感器和PH传感器，分气块可以实现一路进气转换为四路分气，减少外配管数量，集成占用空间小，采用市面现售产品即可，此处对其结构不赘述。

Claims (8)

1.一种分体式平行生物反应器，其特征在于，包括主控柜(3)和罐体柜(4)，所述主控柜(3)顶部设置补料盒(2)，补料盒(2)内装配补料瓶(1)，所述主控柜(3)设有可拆卸的后背板(7)，主控柜(3)内部设置控制单元、分气块和传感器组，主控柜(3)侧面设置进气口(8)，主控柜(3)前面板中间部位设置操作面板(5)，所述操作面板(5)包括蠕动泵(9)、流量开关(11)、出气口(12)和信号线快插口(13)，所述罐体柜(4)内放置反应罐(6)，反应罐(6)设有反应罐盖(14)，所述反应罐盖(14)上固定若干电极(15)、补料口(16)和补气口(17)，所述补料盒(2)通过补料管与蠕动泵(9)输入端连接，所述蠕动泵(9)的输出端连接反应罐盖(14)的补料口(16)，供气管通过进气口(8)连接至主控柜(3)，进气口(8)通过分气块及流量开关(11)连接至出气口(12)，出气口(12)通过补气管连接至补气口(17)，所述传感器组与信号线快插口(13)连接，信号线快插口(13)通过信号线连接至电极(15)，所述流量开关(11)与传感器组均连接至控制单元。

2.根据权利要求1所述的分体式平行生物反应器，其特征在于，所述罐体柜(4)内设有冷却套筒(34)，冷却套筒(34)外部包裹加热毯(35)，冷却套筒(34)底部固定连接冷却风扇(36)，且冷却套筒(34)与冷却风扇(36)接触面涂有导热硅脂，反应罐(6)置放在冷却套筒(34)内，并在冷却套筒(34)与反应罐(6)之间填充导热介质。

3.根据权利要求1所述的分体式平行生物反应器，其特征在于，所述反应罐(6)还设有磁力搅拌机构，磁力搅拌机构包括搅拌电机(18)、搅拌轴(23)、旋转上磁(25)和旋转下磁(24)，所述反应罐盖(14)中心设置法兰，法兰上固定轴承座(26)，所述轴承座(26)靠近反应罐(6)的一侧设置水封和密封圈，另一侧设置油封挡板(28)，搅拌轴(23)通过轴承(27)固定于轴承座(26)内并贯穿法兰中心孔向两侧延伸，所述搅拌轴(23)顶部安装旋转下磁(24)，所述旋转下磁(24)外周设置旋转座(19)，旋转座(19)上方设有旋转上磁(25)，旋转上磁(25)通过旋转上磁轴(32)联接至搅拌电机(18)转轴。

4.根据权利要求3所述的分体式平行生物反应器，其特征在于，所述操作面板(5)上对应搅拌电机(18)设置电机套筒(10)。

5.根据权利要求3所述的分体式平行生物反应器，其特征在于，所述旋转座(19)上方设置电机座(20)，搅拌电机(18)通过电机座(20)固定，电机座(20)内部对应旋转上磁(25)和旋转上磁轴(32)设置容置空间。

6.根据权利要求3所述的分体式平行生物反应器，其特征在于，所述轴承座(26)内平行设置两个轴承(27)，搅拌轴(23)设于两个轴承(27)之间的部分外部套设弹簧(30)，弹簧(30)端部与轴承(27)之间设置弹簧挡圈(31)。

7.根据权利要求3所述的分体式平行生物反应器，其特征在于，所述油封挡板(28)和轴承(27)之间设置轴承挡圈(29)，所述轴承座(26)顶部对应轴承(27)设置轴承压板(33)。

8.根据权利要求1所述的分体式平行生物反应器，其特征在于，反应罐盖(14)上设有尾气冷凝管(21)，对应尾气冷凝管(21)设置冷却半导体(22)。