CN212152293U

CN212152293U - 一种新型生物发酵装置

Info

Publication number: CN212152293U
Application number: CN202020387184.2U
Authority: CN
Inventors: 吴昊
Original assignee: Shanghai Ansen Biotechnology Co ltd
Current assignee: Shanghai Ansen Biotechnology Co ltd
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2020-12-15
Anticipated expiration: 2030-03-24

Abstract

一种新型生物发酵装置，包括驱动组件、承载环、培养罐、密封盖和磁性叶轮，所述驱动组件顶部设有若干支撑杆，所述支撑杆顶部设有承载环，所述培养罐的顶部设有外翻的翼环，翼环的底面抵在承载环的顶面上，翼环的顶面抵在密封盖的底面上，承载环与密封盖固定连接，培养罐的内底面上放置有磁性叶轮，与现有技术相比，本实用新型通过结构设计，将注气的驱动装置和搅拌的驱动装置合二为一，大大减小了生物发酵装置的体积；采用底部磁性驱动搅拌液，减少顶部驱动装置占用试验空间，使注液和抽液操作更加方便；结构集成度高，便于整体移至恒温箱，避免拆卸引起生物发酵环境变化。

Description

一种新型生物发酵装置

技术领域

本实用新型涉及生物技术领域，特别涉及一种新型生物发酵装置。

背景技术

生物发酵装置是微生物在发酵过程中生产、繁殖和形成产品的外部环境装置，在实验室应用中，用于提供多样的发酵条件，以检测微生物在不同条件下的发酵情况，需要经常注液调配或抽液体检测，还需要注入各类气体且进行充分搅拌，现有的发酵实验装置结构复杂，不便于抽液检测；为提供搅拌需要的驱动力，电机设置占位过大，若将发酵罐移动至恒温箱，整体移动发酵装置困难，拆卸移动发酵装置中的发酵罐，又会改变发酵环境。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题提供一种高集成度结构设计的生物发酵装置。

本实用新型解决以上技术问题所采用的技术方案是：

一种新型生物发酵装置，包括驱动组件、承载环、培养罐、密封盖和磁性叶轮，所述驱动组件顶部设有若干支撑杆，所述支撑杆顶部设有承载环，所述培养罐的顶部设有外翻的翼环，翼环的底面抵在承载环的顶面上，翼环的顶面抵在密封盖的底面上，承载环与密封盖固定连接，培养罐的内底面上放置有磁性叶轮；

所述驱动组件包括载物盖、驱动架和底盖，所述驱动架的顶部与载物盖卡套连接，驱动架的底部与底盖卡套连接，驱动架的顶部中心设有一蠕动盘，驱动架的底部中心设有一伺服电机，所述伺服电机的转轴穿过驱动架与蠕动盘中心固定连接，所述蠕动盘的侧面转动连接有若干从动轮，蠕动盘的顶部对称设有两个定磁体，驱动架的侧面上设有两个连接口，两所述连接口的内端通过一软管连通；

所述密封盖的底部设有与培养罐内壁相适配的密封圈，密封盖中心贯穿设置一曝气管，密封盖的顶部设有若干功能口；

所述磁性叶轮的侧面设置有至少两个叶片，且均匀分布，磁性叶轮的底面上对称设有两个动磁体。

作为进一步改进，所述培养罐的外径小于承载环的内径，翼环的外径大于承载环的内径。

则这样设置后，培养罐方便放入承载环中，也便于承载环和密封盖夹紧培养罐的翼环。

作为进一步改进，所述载物盖的顶部中心设有凹槽。

则这样设置后，可以收纳漏液或水汽凝结物。

作为进一步改进，若干所述功能口顶部设有注射阀，所述注射阀底部设有延伸管，所述延伸管为直管或L形管；其余若干功能口顶部设有密封阀。

则这样设置后，注射阀顶部可外接多头注射管、尾气过滤器等装置，注射阀底部根据功能需要可连接各类延伸管；密封阀用于封住未使用的功能口。

作为进一步改进，所述蠕动盘的外侧面抵住软管，所述从动轮的数量至少为两个，且均匀分布，所有从动轮的直径均相同，所有从动轮的轴心到蠕动盘的轴心距离均相等；从动轮的外侧面挤压软管形变，使软管紧贴在驱动架的内壁上。

则这样设置后，蠕动盘、从动轮、软管和驱动架形成蠕动泵，蠕动盘顺时针转动可向培养罐内打入试验用气体，蠕动盘逆时针转动可抽液检查发酵状态。

作为进一步改进，所述蠕动盘上的两个定磁体同磁极向上设置。

则这样设置后，对称设置保证转动时驱动组件稳定不摇晃。

作为进一步改进，所述磁性叶轮上的两个动磁体同磁极向下设置，动磁体向下的磁极与定磁体向上的磁极相反。

则这样设置后，转动时避免振动，且能与定磁体一一对应吸引。

作为进一步改进，所述承载环与密封盖的固定连接为螺栓连接。

则这样设置后，便于装卸，且能适应多种翼环厚度的培养罐。

作为进一步改进，所述驱动架底面设有集成电路，驱动架外侧面设有按钮，所述伺服电机和按钮分别与集成电路电气连接。

则这样设置后，按钮采用复位开关，可通过按钮改变伺服电机的转动方向，从而实现注气或抽液的功能。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过结构设计，将注气的驱动装置和搅拌的驱动装置合二为一，大大减小了生物发酵装置的体积；采用底部磁性驱动搅拌液，减少顶部驱动装置占用试验空间，使注液和抽液操作更加方便；

2、本实用新型驱动组件采用伺服电机作为驱动力，只需改变一个连接口连接的设备，即可实现注气和抽液两个功能，结构集成度高；与现有同功能的生物培养装置相比，体积大大减小，便于整体移至恒温箱，避免拆卸引起生物发酵环境变化。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型驱动组件的结构示意图。

图3为本实用新型驱动组件的爆炸图。

图4为本实用新型驱动架底部的结构示意图。

图5为本实用新型密封盖的结构示意图。

图6为本实用新型密封盖的另一角度结构示意图。

图7为本实用新型磁性叶轮的结构示意图。

图8为本实用新型的局部剖视图。

图9为本实用新型使用状态结构示意图。

图中1.驱动组件，11.载物盖，111.凹槽，12.驱动架，121.伺服电机，122.集成电路，123.按钮，124.蠕动盘，125.从动轮，126.定磁体，127.连接口，128.软管，13.底盖，2.承载环，21.支撑杆，3.培养罐，31.翼环，4.密封盖，41.功能口，42.密封阀，43.注射阀，431.延伸管，44.曝气管，45.密封圈，5.磁性叶轮，51.叶片，52.动磁体。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步描述。

如图1至图8所示，一种新型生物发酵装置，包括驱动组件1、承载环2、培养罐3、密封盖4和磁性叶轮5，所述驱动组件1顶部设有若干支撑杆21，所述支撑杆21顶部设有承载环2，所述培养罐3的顶部设有外翻的翼环31，翼环31的底面抵在承载环2的顶面上，翼环31的顶面抵在密封盖4的底面上，承载环2与密封盖4固定连接，培养罐3的内底面上放置有磁性叶轮5；所述驱动组件1包括载物盖11、驱动架12和底盖13，所述驱动架12的顶部与载物盖11卡套连接，驱动架12的底部与底盖13卡套连接，驱动架12的顶部中心设有一蠕动盘124，驱动架12的底部中心设有一伺服电机121，所述伺服电机121的转轴穿过驱动架12与蠕动盘124中心固定连接，所述蠕动盘124的侧面转动连接有若干从动轮125，蠕动盘124的顶部对称设有两个定磁体126，驱动架12的侧面上设有两个连接口127，两所述连接口127的内端通过一软管128连通；所述密封盖4的底部设有与培养罐3内壁相适配的密封圈45，密封盖4中心贯穿设置一曝气管44，密封盖4的顶部设有若干功能口41；所述磁性叶轮5的侧面设置有至少两个叶片51，且均匀分布，磁性叶轮5的底面上对称设有两个动磁体52。

所述培养罐3的外径小于承载环2的内径，翼环31的外径大于承载环2的内径；所述载物盖11的顶部中心设有凹槽111；若干所述功能口41顶部设有注射阀43，所述注射阀43底部设有延伸管431，所述延伸管431为直管或L形管；其余若干功能口41顶部设有密封阀42；所述蠕动盘124的外侧面抵住软管128，所述从动轮125的数量至少为两个，且均匀分布，所有从动轮125的直径均相同，所有从动轮125的轴心到蠕动盘124的轴心距离均相等；从动轮125的外侧面挤压软管128形变，使软管128紧贴在驱动架12的内壁上；所述蠕动盘124上的两个定磁体126同磁极向上设置；所述磁性叶轮5上的两个动磁体52同磁极向下设置，动磁体52向下的磁极与定磁体126向上的磁极相反；所述承载环2与密封盖4的固定连接为螺栓连接；所述驱动架12底面设有集成电路122，驱动架12外侧面设有按钮123，所述伺服电机121和按钮123分别与集成电路122电气连接。

如图9所示，使用时，将外接管6一端连接曝气管44的顶部，另一端插入连接口127，一个注射阀43底部连接一短直管，顶部连接一尾气过滤器，一注射阀43底部连接一长直管或L形管，其余暂未使用的功能口41顶部密封连接密封阀43，蠕动盘124、从动轮125、软管128和驱动架12形成蠕动泵。

发酵培养中可能需要空气、氧气、氮气或二氧化碳等气体时，可使蠕动盘124顺时针转动，带动磁性叶轮5转动，同时将气体从曝气管44底部压入培养罐3中，磁性叶轮5可将气体搅匀；当需要检测微生物培养状态时，可将另一连接口127插入一软管，使蠕动盘124逆时针转动，培养液从曝气管44底部被抽出，接取待检测。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种新型生物发酵装置，包括驱动组件（1）、承载环（2）、培养罐（3）、密封盖（4）和磁性叶轮（5），其特征在于，所述驱动组件（1）顶部设有若干支撑杆（21），所述支撑杆（21）顶部设有承载环（2），所述培养罐（3）的顶部设有外翻的翼环（31），翼环（31）的底面抵在承载环（2）的顶面上，翼环（31）的顶面抵在密封盖（4）的底面上，承载环（2）与密封盖（4）固定连接，培养罐（3）的内底面上放置有磁性叶轮（5）；

所述驱动组件（1）包括载物盖（11）、驱动架（12）和底盖（13），所述驱动架（12）的顶部与载物盖（11）卡套连接，驱动架（12）的底部与底盖（13）卡套连接，驱动架（12）的顶部中心设有一蠕动盘（124），驱动架（12）的底部中心设有一伺服电机（121），所述伺服电机（121）的转轴穿过驱动架（12）与蠕动盘（124）中心固定连接，所述蠕动盘（124）的侧面转动连接有若干从动轮（125），蠕动盘（124）的顶部对称设有两个定磁体（126），驱动架（12）的侧面上设有两个连接口（127），两所述连接口（127）的内端通过一软管（128）连通；

所述密封盖（4）的底部设有与培养罐（3）内壁相适配的密封圈（45），密封盖（4）中心贯穿设置一曝气管（44），密封盖（4）的顶部设有若干功能口（41）；

所述磁性叶轮（5）的侧面设置有至少两个叶片（51），且均匀分布，磁性叶轮（5）的底面上对称设有两个动磁体（52）。

2.根据权利要求1所述的一种新型生物发酵装置，其特征在于：所述培养罐（3）的外径小于承载环（2）的内径，翼环（31）的外径大于承载环（2）的内径。

3.根据权利要求1所述的一种新型生物发酵装置，其特征在于：所述载物盖（11）的顶部中心设有凹槽（111）。

4.根据权利要求1所述的一种新型生物发酵装置，其特征在于：若干所述功能口（41）顶部设有注射阀（43），所述注射阀（43）底部设有延伸管（431），所述延伸管（431）为直管或L形管；其余若干功能口（41）顶部设有密封阀（42）。

5.根据权利要求1所述的一种新型生物发酵装置，其特征在于：所述蠕动盘（124）的外侧面抵住软管（128），所述从动轮（125）的数量至少为两个，且均匀分布，所有从动轮（125）的直径均相同，所有从动轮（125）的轴心到蠕动盘（124）的轴心距离均相等；从动轮（125）的外侧面挤压软管（128）形变，使软管（128）紧贴在驱动架（12）的内壁上。

6.根据权利要求1所述的一种新型生物发酵装置，其特征在于：所述蠕动盘（124）上的两个定磁体（126）同磁极向上设置。

7.根据权利要求1所述的一种新型生物发酵装置，其特征在于：所述磁性叶轮（5）上的两个动磁体（52）同磁极向下设置，动磁体（52）向下的磁极与定磁体（126）向上的磁极相反。

8.根据权利要求1所述的一种新型生物发酵装置，其特征在于：所述承载环（2）与密封盖（4）的固定连接为螺栓连接。

9.根据权利要求1所述的一种新型生物发酵装置，其特征在于：所述驱动架（12）底面设有集成电路（122），驱动架（12）外侧面设有按钮（123），所述伺服电机（121）和按钮（123）分别与集成电路（122）电气连接。