DE102011054364B4 - Biotechnological device with a bioreactor, exhaust gas tempering device for a bioreactor and use - Google Patents

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Abstract

Biotechnologische Vorrichtung, mit: – einem Bioreaktor (1), – einer Abgasführung (7), die an dem Bioreaktor (1) angeordnet ist, um bei einer Kultivierung in einem Reaktorbehälter (2) des Bioreaktors (1) entstehende Gase abzuführen, und – einer Abgastemperiereinrichtung (9), die temperierfluidfrei ausgeführt ist und einen Temperieraktor (11) aufweist, wobei die Abgastemperiereinrichtung (9) an der Abgasführung (7) mit Hilfe einer Verbindungseinrichtung (10, 12, 15, 16) lösbar und den Temperieraktor (11) an die Abgasführung (7) thermisch koppelnd angeordnet ist.A biotechnological device comprising: - a bioreactor (1), - an exhaust gas guide (7), which is arranged on the bioreactor (1) in order to remove gases formed during cultivation in a reactor vessel (2) of the bioreactor (1), and an exhaust gas tempering device (9) which is designed tempering fluid-free and has a tempering actuator (11), wherein the exhaust gas tempering device (9) on the exhaust gas guide (7) by means of a connecting device (10, 12, 15, 16) releasably and the tempering (11) is arranged thermally coupling to the exhaust gas guide (7).

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet biotechnologischer Vorrichtungen. Sie betrifft insbesondere eine biotechnologische Vorrichtung mit einem Bioreaktor, eine Abgastemperiereinrichtung für einen Bioreaktor sowie deren Verwendung.The invention is in the field of biotechnological devices. It relates in particular to a biotechnological device with a bioreactor, an exhaust gas tempering device for a bioreactor and their use.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Bioreaktoren, die auch als Fermenter bezeichnet werden, sind Teil von biotechnologischen Vorrichtungen. Sie verfügen über einen abgeschlossenen Reaktionsraum, in welchem eukaryotische oder prokaryotische Zellen unter möglichst optimalen, definierten und kontrollierten Bedingungen kultiviert werden. Unter Verwendung der für den Organismus notwendigen Randbedingungen und in Anwesenheit der für den Prozess bedingten Primär- und Sekundärstoffe werden Stoffumwandlungen, meist verfahrenstechnisch automatisiert und kontrolliert, erforscht, optimiert und durchgeführt.Bioreactors, also referred to as fermenters, are part of biotechnology devices. They have a closed reaction space in which eukaryotic or prokaryotic cells are cultured under as optimal, defined and controlled conditions as possible. By using the boundary conditions necessary for the organism and in the presence of the primary and secondary substances required for the process, material conversions are usually automated and controlled, researched, optimized and carried out.

Biotechnologische Kultivierungen werden bei den für den Organismus und für die zu erzielende Stoffumwandlung optimierten Bedingungen durchgeführt. Für einen Großteil der verwendeten Zelltypen findet dieser Prozess bei 37°C statt. Bei dieser Temperatur kann trockene Luft um die 40 g Wasser/kg Luft aufnehmen. Beim Begasen der Kultur, mit der für die Mikroorganismen notwendigen Gaszusammensetzung, wird somit stetig Wasser aus dem System getragen. Um diesem Effekt zu begegnen, wird der Abgasstrom durch die Abgasführung mit der Temperiereinrichtung geführt, welche die Oberfläche der Abgasführung, die dann den Gasstrom kühlen, zum Beispiel auf eine Temperatur zwischen etwa 4°C und etwa 10°C temperiert. Hierdurch wird der Abgasstrom deutlich herabgekühlt. An der Oberfläche der Abgasführung wird der Taupunkt unterschritten. Durch diese Maßnahme kondensiert das im Abgasstrom ausgetragene Wasser an den Wänden des Abluftkühlers und rinnt zurück in das Kulturmedium.Biotechnological cultivation is carried out under conditions optimized for the organism and for the transformation of the substance to be achieved. For most of the cell types used this process takes place at 37 ° C. At this temperature, dry air can absorb around 40 g of water / kg of air. When Begasen the culture, with the necessary for the microorganisms gas composition, thus constantly water is carried out of the system. In order to counteract this effect, the exhaust gas flow is guided through the exhaust gas guide with the tempering device, which temper the surface of the exhaust gas guide, which then cool the gas stream, for example to a temperature between about 4 ° C and about 10 ° C. As a result, the exhaust stream is significantly cooled down. On the surface of the exhaust system, the dew point is exceeded. As a result of this measure, the water discharged in the exhaust gas stream condenses on the walls of the exhaust air cooler and flows back into the culture medium.

Bei Verwendung der Bioreaktoren im Bereich der Zellkulturtechnik sind Kultivierungszeiten von einigen Tagen bis wenige Wochen nicht untypisch. Des Weiteren sind die Begasungsraten deutlich niedriger als bei mikrobiologischen Anwendungen. Aus diesem Grund kann es auch notwendig sein, die nach den Abgasführungen nachgeschalteten Sterilfilter durch Beheizen des Abgasstromes vor dem Verblocken zu bewahren.When using the bioreactors in the field of cell culture technology cultivation times of a few days to a few weeks are not atypical. Furthermore, the fumigation rates are significantly lower than in microbiological applications. For this reason, it may also be necessary to protect the downstream after the exhaust ducts sterile filter by heating the exhaust stream from blocking.

Die Temperierung mittels der Temperiereinrichtung wird typischerweise mittels Temperierfluid dargestellt. Dieses Fluid wird in einem separaten Aggregat konditioniert. Alternativ kann auch ausreichend temperiertes Leitungswasser verwendet werden.The temperature control by means of the tempering device is typically represented by means of tempering fluid. This fluid is conditioned in a separate unit. Alternatively, sufficiently tempered tap water can be used.

Bei der Verwendung von Kühlfluiden und separaten Aggregaten ist eine aufwändige Verbindungstechnik notwendig. Wegen der unterschiedlichen Temperaturen von Umgebung und Verbindungseinheiten ergeben sich viele Temperaturdivergenzen, weshalb eine starke Kondensatbildung an den Zu- und Ableitungen zu beobachten ist.When using cooling fluids and separate units, a complex connection technique is necessary. Because of the different temperatures of the environment and connection units, many temperature divergences arise, which is why a strong condensation on the supply and discharge lines can be observed.

Bei typischen biotechnologischen Verfahren im sogenannten „bench top scale” (Labormaßstab) werden häufig Glasreaktoren verwendet. Hierdurch ist eine Ausführung eines autoklavierbaren Bioreaktors geschaffen, bei dem der Glasreaktor in einem Stück in einen Autoklaven dampfsterilisiert werden kann. In diesem Zusammenhang ist es dann notwendig, vor dem Autoklavieren die Verbindungstechnik für den gesamten Reaktor von den Regeleinheiten zu trennen. Typischerweise erfolgt der Anschluss mittels Schlauchverbinder wie Klemmverschraubungen, Push-in-Verbinder, Quetschverschraubungen oder dergleichen. Eine solche autoklavierbare Ausführung des Bioreaktors setzt also voraus, dass an dem Bioreaktor selbst ankoppelnde Funktionskomponenten der biotechnologischen Vorrichtung auf möglichst effiziente Art und Weise am Reaktor montiert und wieder demontiert werden können, wenn das Autoklavieren ansteht.In typical biotechnological processes in the so-called "bench top scale" (laboratory scale), glass reactors are frequently used. As a result, an embodiment of an autoclavable bioreactor is provided in which the glass reactor can be steam sterilized in one piece in an autoclave. In this context, it is then necessary to separate the connection technology for the entire reactor from the control units before autoclaving. Typically, the connection is made by means of hose connectors such as compression fittings, push-in connectors, compression fittings or the like. Such an autoclavable design of the bioreactor thus presupposes that functional components of the biotechnological device which couple to the bioreactor itself can be mounted on the reactor in the most efficient manner and can be dismantled again when autoclaving is pending.

Eine andere Bauform von Bioreaktoren bilden Einweg-Bioreaktoren, bei denen zum Beispiel der Reaktorbehälter nur in einem Kultivierungsprozess verwendet wird, wohingegen dem Reaktorbehälter zugeordnete Funktionselemente wie zum Beispiel Rührantriebe oder die Abgasführung mit Temperierung wieder verwendbar sind. Auch in diesem Zusammenhang besteht die Notwendigkeit, an den Bioreaktor koppelnde Funktionskomponenten der biotechnologischen Vorrichtung auf möglichst effiziente Art und Weise am Reaktor zu montieren und nach der Nutzung wieder zu demontierten.Another design of bioreactors form disposable bioreactors in which, for example, the reactor vessel is used only in a cultivation process, whereas the reactor vessel associated with functional elements such as Stirrers or the exhaust system with temperature control are reusable. In this context, too, there is a need to mount functional components of the biotechnological device which couple to the bioreactor in the most efficient manner possible on the reactor and to disassemble them again after use.

Aus dem Dokument DE 10 2008 025 968 A1 ist ein Bioreaktor bekannt. Der Bioreaktor weist einen Behälter und einen Kondensator mit Kondensationsflächen auf. Im Bereich des Kondensators sind in einem Gasabführungskanal eine turbulente Strömung erzeugende Turbulenzerzeugungsmittel angeordnet.From the document DE 10 2008 025 968 A1 is a bioreactor known. The bioreactor has a container and a condenser with condensation surfaces. In the region of the condenser, a turbulent flow generating turbulence generating means are arranged in a gas discharge channel.

Ein Abgassystem für eine Bioreaktor mit einem Gasabführungskanal zum Austrag von Abgas aus einem Bioreaktorbehälter ist in dem Dokument DE 20 2009 016 783 U1 beschrieben.An exhaust system for a bioreactor with a gas discharge channel for discharging exhaust gas from a bioreactor tank is in the document DE 20 2009 016 783 U1 described.

In dem Dokument US 6,133,021 A ist ein Bioreaktorsystem zum Bestimmen von toxischen Materialien offenbart. Das System umfasst einen ersten Reaktor, einen zweiten Reaktor und einen optischen Detektor, der mit dem zweiten Reaktor optisch verbunden ist.In the document US 6,133,021 A discloses a bioreactor system for determining toxic materials. The system comprises a first reactor, a second reactor and an optical detector optically connected to the second reactor.

Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, verbesserte Technologien im Zusammenhang mit dem Temperieren eines Abgasstromes in einer biotechnologischen Vorrichtung mit einem Bioreaktor anzugeben, die die Handhabung und den Betrieb der Vorrichtung erleichtern.The object of the invention is to provide improved technologies in connection with the tempering of an exhaust gas flow in a biotechnological device with a bioreactor, which facilitate the handling and operation of the device.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine biotechnologische Vorrichtung mit einem Bioreaktor nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Weiterhin sind eine Abgastemperiereinrichtung für einen Bioreaktor nach dem unabhängigen Anspruch 10 sowie eine Verwendung einer Abgastemperiereinrichtung nach den unabhängigen Anspruch 11 geschaffen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.This object is achieved by a biotechnological device with a bioreactor according to independent claim 1. Furthermore, an exhaust gas tempering device for a bioreactor according to the independent claim 10 and a use of a Abgastemperiereinrichtung are provided according to the independent claim 11. Advantageous embodiments of the invention are the subject of dependent subclaims.

Die Erfindung umfasst den Gedanken einer biotechnologischen Vorrichtung mit einem Bioreaktor, einer Abgasführung, die an dem Bioreaktor gebildet und konfiguriert ist, bei einer Kultivierung in einem Reaktorbehälter des Bioreaktors entstehende Gase abzuführen, und einer Abgastemperiereinrichtung, die temperierfluidfrei ausgeführt ist und einen Temperieraktor aufweist, wobei die Abgastemperiereinrichtung an der Abgasführung mit Hilfe einer Verbindungseinrichtung lösbar und den Temperieraktor an die Abgasführung thermisch koppelnd angeordnet ist.The invention encompasses the idea of a biotechnological device with a bioreactor, an exhaust gas guide which is formed on the bioreactor and configured to remove gases formed during cultivation in a reactor vessel of the bioreactor, and an exhaust gas tempering device which is tempering fluid-free and has a tempering actuator the exhaust gas temperature control device is detachably connected to the exhaust gas duct by means of a connecting device and the temperature control element is thermally coupled to the exhaust gas duct.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Abgastemperiereinrichtung für einen Bioreaktor in temperierfluidfreier Ausführung mit den folgenden Merkmalen geschaffen: ein Temperieraktor, der temperierfluidfrei ausgeführt und konfiguriert ist, eine Abgasführung eines Bioreaktors zu temperieren, und eine Koppeleinrichtung, die einer Verbindungseinrichtung zugeordnet ist, mit welcher der Temperieraktor an der Abgasführung lösbar und thermisch hieran koppelnd montierbar ist.According to a further aspect of the invention, an exhaust gas tempering device for a bioreactor in tempering fluid-free design with the following features is created: a Temperieraktor that tempering fluid is running and configured to temper an exhaust system of a bioreactor, and a coupling device, which is associated with a connecting device with which the Temperieraktor on the exhaust system releasably and thermally coupled thereto is mountable.

Weiterhin ist mit der Erfindung ein Verfahren zum Behandeln eines Abgasstromes in einer biotechnologischen Vorrichtung geschaffen, die mit einem Bioreaktor gebildet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Abführen eines Abgasstroms von Gasen, die beim Kultivieren in einem Reaktorbehälter des Bioreaktors entstehen, über eine Abgasführung, Temperieren des Abgasstromes in der Abgasführung mittels einer temperierfluidfrei ausgeführten Abgastemperiereinrichtung, derart, dass der Abgasstrom wenigstens teilweise kondensiert, und Bereitstellen zumindest eines Teils des Kondensats, welches beim Temperieren des Abgasstroms gebildet wird, für eine Rückführung zum Prozess des Kultivierens im Reaktorbehälter.Furthermore, the invention provides a method for treating an exhaust gas stream in a biotechnological device, which is formed with a bioreactor, the method comprising the following steps: discharging an exhaust gas stream of gases which arise during cultivation in a reactor vessel of the bioreactor via a Exhaust gas duct, temperature control of the exhaust gas flow in the exhaust system by means of a tempering fluid-free designed exhaust gas conditioning, such that the exhaust gas flow at least partially condensed, and providing at least a portion of the condensate, which is formed during the temperature control of the exhaust gas flow, for a return to the process of culturing in the reactor vessel.

Die Erfindung sieht insbesondere vor, den Abgasstrom, der beim Betrieb des Bioreaktors entsteht, mit einer Abgastemperiereinrichtung zu temperieren, die temperierfluidfrei ausgeführt, indem ein temperierfluidfreier Temperieraktor vorgesehen ist. Bei dem Bioreaktor kann es sich insbesondere um einen autoklavierbaren Bioreaktor oder um einen Einweg-Bioreaktor handeln. Letzterer wird vorzugsweise in einer Sterilverpackung bereitgestellt. Aber auch bei Hybridvarianten von Bioreaktoren können die vorgeschlagenen Technologien in den verschiedenen Ausgestaltungen zum Einsatz kommen.In particular, the invention provides for tempering the exhaust gas flow, which arises during operation of the bioreactor, with an exhaust gas tempering device, which is designed free of tempering fluid, by providing a tempering fluid-free tempering actuator. In particular, the bioreactor may be an autoclavable bioreactor or a disposable bioreactor. The latter is preferably provided in a sterile package. But even with hybrid variants of bioreactors, the proposed technologies can be used in the various embodiments.

Der thermische Aktor, der auch als Aktuator bezeichnet werden kann, koppelt thermisch mit Hilfe der Verbindungseinrichtung an die Abgasführung und somit an den hierin geleiteten Abgasstrom, wodurch zum Beispiel ein Abgaskühler gebildet ist. Aber auch eine Wärmezuführung kann mit Hilfe der Temperiereinrichtung umgesetzt werden, zum Beispiel zum Beheizen eines Filterelementes im Abgasstrom. Beim Ankoppeln oder Anordnen der Abgastemperiereinrichtung ist mit Hilfe der Verbindungseinrichtung an der Abgasführung gleichzeitig eine automatische thermische Kopplung des Temperieraktors an die Abgasführung bewirkt. Während der Temperieraktor also von der Abgasführung thermisch entkoppelt ist, wenn die Abgastemperiereinrichtung selbst nicht an der Abgasführung angeordnet ist, wird die thermische Kopplung zwischen Temperieraktor und Abgasführung automatisch hergestellt, wenn die Abgastemperiereinrichtung mit Hilfe der Verbindungseinrichtung lösbar an der Abgasführung befestigt wird.The thermal actuator, which can also be referred to as an actuator, couples thermally with the aid of the connecting device to the exhaust gas guide and thus to the exhaust gas stream conducted therein, whereby, for example, an exhaust gas cooler is formed. But also a heat supply can be implemented by means of tempering, for example, for heating a filter element in the exhaust stream. When coupling or arranging the exhaust gas temperature control device, an automatic thermal coupling of the temperature control element to the exhaust gas flow is simultaneously effected with the aid of the connecting device on the exhaust gas duct. Thus, while the tempering actuator is thermally decoupled from the exhaust gas guide, if the exhaust gas tempering device itself is not arranged on the exhaust gas guide, the thermal coupling between Temperieraktor and exhaust gas is automatically established when the exhaust gas temperature control device is releasably secured by means of the connecting means to the exhaust system.

Die temperierfluidfreie Ausgestaltung der Abgastemperiereinrichtung hat gegenüber dem Stand der Technik, welcher ein Fluid als Temperiermittel zur Abgasstromtemperierung nutzt, zunächst schon den Vorteil, dass Leitungen und Zuführungen für das Fluid eingespart werden. Es entfällt auch das An- und Abkoppeln von Leitungen oder Anschlüssen beim Trennen der Funktionskomponenten vom Reaktorbehälter. Auch kann es nicht zur Kondensatbildung in den Leitungen und Zuführungen kommen. Die neue Technologie erfordert auch kein externes Zusatzgerät, um ein Temperierfluid bereitzustellen und aufzubereiten. Somit entfallen dann auch der Energieverbrauch und die Lärmemission durch das externe Zusatzgerät. Weiterhin sind mögliche Leckagen vermieden, die zum Temperiermittelaustritt und zu einer hierdurch verursachten Beschädigung von Anlagenteilen führen können.The tempering fluid-free embodiment of the exhaust gas tempering device has the advantage over the prior art, which utilizes a fluid as a temperature control agent for exhaust gas flow temperature control, that piping and feeds for the fluid are saved. It also eliminates the coupling and uncoupling of lines or connections when separating the functional components of the reactor vessel. Also it can not come to condensation in the lines and feeds. The new technology also requires no external accessory to provide a tempering fluid and prepare. This eliminates the energy consumption and noise emissions of the external auxiliary device. Furthermore, possible leaks are avoided, which can lead to Temperiermittelaustritt and thereby causing damage to system components.

Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Technologie besteht darin, dass die Abgastemperiereinrichtung auf einfache Art und Weise vom Biorektor lösbar ist, wenn für diesen zum Beispiel eine Behandlung im Autoklaven ansteht oder ein Einweg-Reaktorbehälter von den hieran koppelnden Funktionskomponenten getrennt werden soll, da es keiner Trennung von Leitungen oder Zuführungen bedarf, die im Stand der Technik der Betriebsführung des Temperierfluids dienen. Auch bewirkt die vorgeschlagene Verbindungseinrichtung eine automatische thermische Ankopplung des Temperieraktors an die Abgasführung beim Anbringen der Abgastemperiereinrichtung. Dieses hat beim Abnehmen der Abgastemperiereinrichtung dann auch eine automatische thermische Entkopplung von Abgasführung und Temperieraktor zur Folge.A further advantage of the proposed technology is that the exhaust gas tempering device can be easily detached from the bioreactor if, for example, it is to be treated in an autoclave or a disposable reactor vessel is to be separated from the functional components coupling thereto, since there is none Separation of lines or feeds is required, which serve in the prior art, the operation of the tempering fluid. Also, the proposed connection means causes an automatic thermal coupling of the temperature control to the exhaust system when attaching the exhaust gas temperature control. This then also has an automatic thermal decoupling of the exhaust system and temperature control when removing the exhaust gas temperature control.

Es kann vorgesehen sein, dass im Abgaskanal, in welchem der Abgasstrom in der Abgasführung geführt wird, Oberflächenkonturen gebildet sind, die Wärmeübergangsfläche beim Temperieren des Abgasstromes vergrößern. Auch können derartige Oberflächenkonturen ergänzend oder alternativ dazu dienen, in dem Abgasstrom Verwirbelungen zu induzieren, die dem verbesserten Wärmeübergang beim Temperieren des Abgasstromes dienen. Die Abgastemperiereinrichtung kann einen oder mehrere Lüfter aufweisen, die zur verbesserten thermischen Kopplung des Temperieraktors an die Betriebsumgebung dienen. Die Betriebsumgebung kann zum Beispiel die Raumluft aber auch ein anderes fluidfreies Potential sein.It may be provided that surface contours are formed in the exhaust gas duct, in which the exhaust gas stream is guided in the exhaust gas duct, that increase the heat transfer surface during the temperature control of the exhaust gas flow. Such surface contours can additionally or alternatively serve to induce turbulence in the exhaust gas flow, which serve for the improved heat transfer during the temperature control of the exhaust gas flow. The exhaust gas tempering device may have one or more fans, which serve for improved thermal coupling of the temperature control to the operating environment. The operating environment may be, for example, the room air but also another fluid-free potential.

Führt die Temperierung zum wenigstens teilweisen Kondensieren des Abgasstroms, kann in einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Abgasführung an eine Fluidrückführung koppelt, die konfiguriert ist, beim Temperieren entstehendes Kondensat wenigstens teilweise dem Prozess der Kultivierung in dem Bioreaktor wieder zuzuführen.If the temperature control leads to at least partial condensation of the exhaust gas flow, it can be provided in one embodiment that the exhaust gas duct couples to a fluid return which is configured to at least partially recirculate condensate formed during tempering to the process of cultivation in the bioreactor.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mittels der Verbindungseinrichtung eine mechanische Kopplung der Abgastemperiereinrichtung an der Abgasführung gebildet ist. Die mechanische Kopplung allgemein ist auf verschiedene Art und Weise ausbildbar, wozu zum Beispiel eine Steck- oder eine Schraubverbindung gehören, die auch kombinierbar sind. Die mechanische Ankopplung kann elastisch erfolgen, indem eine elastische Verbindung hergestellt wird, zum Beispiel unter Verwendung eines oder mehrerer elastischer Federelemente und/oder mittels Nutzung eine elastischen Lagers für eine oder mehrere koppelnde Komponenten, zum Beispiel mit Hilfe eines elastisch nachgebenden Materials wie Gummi oder Kautschuk.A preferred embodiment of the invention provides that by means of the connecting device, a mechanical coupling of the exhaust gas temperature control device is formed on the exhaust system. The mechanical coupling in general can be formed in various ways, including, for example, a plug or a screw connection, which can also be combined. The mechanical coupling may be elastic by making an elastic connection, for example using one or more elastic spring elements and / or by using an elastic bearing for one or more coupling components, for example by means of an elastically yielding material such as rubber or rubber ,

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mechanische Kopplung der Abgastemperiereinrichtung an der Abgasführung selbstarretierend ist. Eine Selbstarretierung kann zum Beispiel mittels eines Presssitzes hergestellt sein, der unten näher erläutert wird, da eine Pressverbindung auch ein unbeabsichtigtes Lösen verhindert. Die Selbstarretierung der mechanischen Kopplung der Abgastemperiereinrichtung an die Abgasführung bewirkt gleichzeitig die automatische thermische Kopplung zwischen Temperieraktor und Abgasführung, wodurch der Temperieraktor dann thermisch an den Abgasstrom koppelt.In an expedient embodiment of the invention can be provided that the mechanical coupling of the exhaust gas temperature control device is self-locking on the exhaust system. A self-locking can be made for example by means of a press fit, which is explained in more detail below, as a press connection also prevents unintentional loosening. The Selbstarretierung the mechanical coupling of the exhaust gas temperature control device to the exhaust system simultaneously causes the automatic thermal coupling between Temperieraktor and exhaust system, whereby the Temperieraktor then thermally coupled to the exhaust gas flow.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die mechanische Kopplung der Abgastemperiereinrichtung mittels einer Aufsteckverbindung gebildet ist, zu deren Ausbildung beim Aufstecken der Abgastemperiereinrichtung einander zugeordnete Führungselemente an der Abgastemperiereinrichtung und der Abgasführung zusammenwirken, derart, dass beim Aufstecken eine gerade Relativbewegung zwischen der Abgastemperiereinrichtung und der Abgasführung ausgeführt wird. Beispielsweise können miteinander eingreifende Führungselemente vorgesehen sein, die vorzugsweise formschlüssig ineinandergreifen, zum Beispiel unter Nutzung von Hinterschneidungen. Um bei dieser Ausgestaltung einen Presssitz auszubilden, kann vorgesehen sein, dass die miteinander im Eingriff stehenden Führungselemente konische oder keilförmige Abschnitte aufweisen. Die einander zugeordneten Führungselemente der Aufsteckverbindung ermöglichen ein Aufschieben der Abgastemperiereinrichtung auf die Abgasführung, um so die mechanische Kopplung herzustellen, mit der dann auch die thermische Kopplung zwischen Abgasführung und Temperieraktor hergestellt wird. In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Aufstecken derart erfolgt, dass die Abgastemperiereinreichung hierbei längs eines in der Abgasführung gebildeten Abgasstromes bewegt wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass auf diese Weise ein Abnehmen der Abgastemperiereinrichtung in Längsrichtung des Bioreaktors ermöglicht ist, was zum Beispiel beengten Platzverhältnissen in der biotechnologischen Vorrichtung Rechnung trägt. In dieser oder anderen Ausführungsformen unterstützt die mechanische und die thermische Ankopplung ausbildende Verbindung einen kompakten Anlagenaufbau.An advantageous embodiment of the invention provides that the mechanical coupling of the exhaust gas temperature control device is formed by means of a Aufsteckverbindung, the formation of which plug together the exhaust gas temperature control device associated guide elements on the exhaust gas and the exhaust system, such that when plugging a straight relative movement between the exhaust gas conditioning and the exhaust system is performed. For example, mutually engaging guide elements can be provided, which preferably engage in a form-fitting manner, for example by using undercuts. In order to form a press fit in this embodiment, it can be provided that the mutually engaged guide elements have conical or wedge-shaped sections. The mutually associated guide elements of Aufsteckverbindung allow pushing the Abgastemperiereinrichtung on the exhaust system, so as to produce the mechanical coupling, with which then the thermal coupling between the exhaust system and temperature control is made. In one embodiment, it is provided that the plugging takes place in such a way that the exhaust gas temperature introduction is moved along a waste gas stream formed in the exhaust gas guide. For example, it can be provided that in this way it is possible to remove the exhaust gas tempering device in the longitudinal direction of the bioreactor, which takes into account, for example, cramped space conditions in the biotechnological device. In this or other embodiments, the mechanical and thermal coupling forming connection assists a compact plant design.

Eine Fortbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die die mechanische Kopplung der Abgastemperiereinrichtung an der Abgasführung mit einem Presssitz gebildet ist, derart, dass einander zugeordnete Wärmeübergangsflächen an der Abgastemperiereinrichtung einerseits und der Abgasführung andererseits aneinander gepresst werden. Mittels der mechanischen Kopplung ist in dieser Ausgestaltung ein Presssitz der Abgastemperiereinrichtung an der Abgasführung hergestellt, bei dem einander zugeordnete und Wärme tauschende Oberflächen an der Abgastemperiereinrichtung einerseits und an der Abgasführung andererseits im gekoppelten Zustand aneinander gepresst werden, wodurch eine Pressverbindung geschaffen ist.A further development of the invention can provide that the mechanical coupling of the exhaust gas tempering device to the exhaust gas guide is formed with an interference fit such that mutually associated heat transfer surfaces on the exhaust gas tempering device on the one hand and the exhaust gas guide on the other hand are pressed against one another. By means of the mechanical coupling, an interference fit of the exhaust gas tempering device to the exhaust system is produced in which mutually associated and heat exchanging surfaces on the exhaust gas conditioning on the one hand and on the exhaust system on the other hand in the coupled state pressed together, creating a press connection is created.

Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass die thermische Kopplung des Temperieraktors an die Abgasführung die flächig berührende Anordnung einer die Wärmeenergieübergangsfläche an der Abgasführung erweiternden Auflagefläche und einer zugeordneten Aktortemperierfläche umfasst. In einer Ausgestaltung erstreckt sich die Auflagefläche an der Abgasführung längs des hierin gebildeten Abgaskanals. Es kann vorgesehen sein, dass beim Aufstecken der Abgastemperiereinrichtung die beiden zugeordneten Flächen, also die Auflagefläche an der Abgasführung und die Aktortemperierfläche, aufeinander gleiten, sodass Stück für Stück die Überdeckungs- oder Überlappungsfläche vergrößert wird, bis hin zu einer optimalen Überlappung, wenn die Abgastemperiereinrichtung vollständig aufgesteckt ist. Hierdurch ist in einer Ausführung eine Ausgestaltung der oben beschriebenen Pressverbindung herstellbar.Preferably, a further development of the invention provides that the thermal coupling of Temperieraktors to the exhaust gas guide comprises the surface-contacting arrangement of the thermal energy transfer surface on the exhaust gas guide widening bearing surface and an associated Aktortemperierfläche. In one embodiment, the support surface extends to the exhaust passage along the exhaust passage formed therein. When attaching the exhaust gas tempering device, it can be provided that the two associated surfaces, ie the bearing surface on the exhaust gas guide and the Aktortemperierfläche, slide on one another, so that the overlapping or overlapping surface is gradually increased, up to an optimal overlap, if the exhaust gas tempering device completely plugged in. As a result, in one embodiment, an embodiment of the press connection described above can be produced.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Temperieraktor an eine Kontrolleinrichtung koppelt, die konfiguriert ist, den Temperieraktor automatisch zu deaktivieren, wenn die Abgastemperiereinrichtung von der Abgasführung getrennt wird. Mit Hilfe der Kontrolleinrichtung ist eine automatische Deaktivierung des Temperieraktors realisiert. Die Temperierfunktion wird automatisch deaktiviert, zum Beispiel indem eine Energiezufuhr und/oder eine Signalzuführung zu dem Temperieraktor unterbrochen werden. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass auf gleiche Weise zusätzlich zu der automatischen Deaktivierung und/oder automatischen Aktivierung des Temperieraktors ein oder mehrere weitere Funktionskomponenten der biotechnologischen Vorrichtung automatisch aktiviert/deaktiviert werden, zum Beispiel Belüftungselemente und/oder Komponenten, die einen Gasstrom für den Bioreaktor bewirken. Die weiteren Funktionskomponenten können hierbei an dieselbe Kontrolleinrichtung koppeln. Es kann auch vorgesehen sein, eine weitere Kontrolleinrichtung zu nutzen, die die automatische Aktivierung/Deaktivierung bewirkt, wenn die Abgastemperiereinrichtung von der Abgasführung getrennt wird.In an advantageous embodiment of the invention can be provided that the temperature control couples to a control device which is configured to automatically deactivate the tempering when the exhaust gas temperature control device is disconnected from the exhaust system. With the help of the control device, an automatic deactivation of the temperature control is realized. The tempering function is automatically deactivated, for example by an energy supply and / or a signal supply to the tempering be interrupted. One embodiment provides that in the same way, in addition to the automatic deactivation and / or automatic activation of the temperature control, one or more further functional components of the biotechnological device are automatically activated / deactivated, for example aeration elements and / or components which cause a gas flow for the bioreactor , The further functional components can in this case couple to the same control device. It can also be provided to use a further control device, which causes the automatic activation / deactivation when the exhaust gas temperature control device is disconnected from the exhaust system.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die Kontrolleinrichtung mit mindestens einem Deaktivierungsmechanismus ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Deaktivierungsmechanismen gebildet ist: optische Deaktivierung, mechanische Deaktivierung, magnetische Deaktivierung und elektrische Deaktivierung. Der entsprechende Mechanismus ist mit einer der jeweiligen Bauform entsprechenden Geber-Empfänger-Sensorik gebildet. Das Sensorikelement, welches an der am Bioreaktor verbleibenden Abgasführung angeordnet ist, arbeitet vorzugsweise passiv, benötigt also insbesondere keine eigene Energieversorgung. Beispiele für solche Sensorikelemente sind ein Dauermagnet beim mechanischen Deaktivierungsmechanismus und ein Lichtreflexionselement bei der optischen Sensorik. Auch die RFID-Technologie (RFID – „Radio-Frequency Identification”) kann hier zum Einsatz kommen, was es auch ermöglicht, elektronisch auslesbare Informationen im RFID-Chip an der Abgastemperiereinrichtung zu speichern. Ein einzelner Deaktivierungsmechanismus oder eine beliebige Kombination mehrer Deaktivierungsmechanismen kann genutzt werden, um die Kontrolleinrichtung zu implementieren, die den Temperieraktor und wahlweise weitere Funktionskomponenten automatisch deaktiviert, wenn die Abgastemperiereinrichtung von der Abgasführung getrennt wird. Umgekehrt kann der genutzte Mechanismus dann wahlweise auch eine automatische Aktivierung des Temperieraktors und wahlweise weitere Funktionskomponenten bewirken, insbesondere derart, dass nach dem Anbringen der Abgastemperiereinrichtung die Temperierungsfunktion des Temperieraktors bereitgestellt ist. Die Kontrolleinrichtung kann zum Beispiel mit einer optischen Deaktivierung gebildet sein, wo das Deaktivieren stattfindet, wenn bei einem optischen Empfänger Signale eines zugeordneten optischen Senders nicht mehr ankommen. In vergleichbarer Weise kann alternativ oder ergänzend ein anderer der vorgenannten Deaktivierungsmechanismen umgesetzt werden. Im Fall der magnetischen Deaktivierung kann beispielsweise die Hall-Sensorik eingesetzt werden, bei dem dann zum Beispiel ein Permanentmagnet als Geber an der Abgasführung angeordnet wird.A development of the invention may provide that the control device is formed with at least one deactivation mechanism selected from the following group of deactivation mechanisms: optical deactivation, mechanical deactivation, magnetic deactivation and electrical deactivation. The corresponding mechanism is formed with a respective design of the corresponding sensor-receiver sensor. The sensor element, which is arranged on the exhaust gas guide remaining on the bioreactor, preferably works passively, so in particular does not need its own energy supply. Examples of such sensor elements are a permanent magnet in the mechanical deactivation mechanism and a light reflection element in the optical sensor system. Also, the RFID technology (RFID - "Radio Frequency Identification") can be used here, which also makes it possible to store electronically readable information in the RFID chip on the exhaust gas temperature control. A single deactivating mechanism or combination of a plurality of deactivating mechanisms may be used to implement the control device that automatically deactivates the temperature control actuator and, optionally, other functional components when the exhaust gas temperature control device is disconnected from the exhaust gas passage. Conversely, the mechanism used can then optionally also effect an automatic activation of the tempering actuator and optionally further functional components, in particular in such a way that the tempering function of the tempering actuator is provided after the attachment of the exhaust gas tempering device. The control device can be formed, for example, with an optical deactivation, where the deactivation takes place, if in an optical receiver signals of an associated optical transmitter no longer arrive. In a comparable manner, alternatively or additionally, another of the aforementioned deactivation mechanisms can be implemented. In the case of magnetic deactivation, for example, the Hall sensor can be used, in which then, for example, a permanent magnet is arranged as an encoder on the exhaust system.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Temperieraktor mindestens ein Peltierelement aufweist. Bei dieser oder anderen Ausgestaltungen kann die Abgastemperiereinrichtung mit einem oder mehreren Kühlkörpern und/oder wenigstens einer Ventilatoreinrichtung gebildet sein, wodurch eine optimierte Ausgestaltung der Temperierungsfunktion unterstützt ist.A preferred development of the invention provides that the tempering actuator has at least one Peltier element. In this or other embodiments, the exhaust gas tempering device may be formed with one or more heat sinks and / or at least one fan device, whereby an optimized embodiment of the tempering function is supported.

In Verbindung mit der Abgastemperiereinrichtung sowie dem Verfahren zum Behandeln eines Abgasstromes gelten die vorangehenden Erläuterungen im Zusammenhang mit vorteilhaften Ausgestaltungen und Varianten entsprechend.In conjunction with the exhaust gas temperature control device and the method for treating an exhaust gas flow, the preceding explanations apply in conjunction with advantageous embodiments and variants accordingly.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der ErfindungDescription of preferred embodiments of the invention

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to preferred embodiments with reference to figures of a drawing. Hereby show:

1 eine perspektivische Darstellung einer biotechnologischen Vorrichtung mit einem Bioreaktor, 1 a perspective view of a biotechnological device with a bioreactor,

2 eine perspektivische Darstellung einer Anordnung mit einer Abgasführung und einer hieran angeordneten Abgastemperiereinrichtung für die biotechnologische Vorrichtung in 1, 2 a perspective view of an arrangement with an exhaust system and a thereto arranged exhaust gas conditioning device for the biotechnological device in 1 .

3 eine perspektivische Darstellung der Anordnung aus 2, wobei die Abgastemperiereinrichtung von der Abgasführung getrennt ist, 3 a perspective view of the arrangement 2 , wherein the exhaust gas temperature control device is separated from the exhaust gas duct,

4 eine perspektivische Darstellung der Anordnung nach 3 aus einer anderen Perspektive und 4 a perspective view of the arrangement according to 3 from a different perspective and

5 eine Schnittdarstellung der Anordnung in 2. 5 a sectional view of the arrangement in 2 ,

1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer biotechnologischen Vorrichtung mit einem Bioreaktor 1, welcher in der gezeigten Ausgestaltung autoklavierbar ausgeführt ist. Ein Reaktorbehälter 2 des Bioreaktors 1 ist aus Glas. In dem Reaktorbehälter 2 sind Funktionskomponenten in üblicher Weise angeordnet, insbesondere eine Rühreinrichtung 3. Die nachfolgenden Erläuterungen gelten entsprechend für andere Bauformen von Bioreaktoren wie Einweg-Reaktoren oder Reaktoren in Hybridausführung, ohne dass diese explizit in den Figuren dargestellt sind. 1 shows a perspective view of a biotechnological device with a bioreactor 1 , which is designed to be autoclavable in the embodiment shown. A reactor vessel 2 of the bioreactor 1 made of glass. In the reactor vessel 2 are functional components arranged in a conventional manner, in particular a stirring device 3 , The following explanations apply mutatis mutandis to other types of bioreactors such as disposable reactors or reactors in hybrid design, without being explicitly shown in the figures.

Im Deckel 4, mit dem der Reaktorbehälter 2 verschlossen ist, sind mehrere Durchführungen 5 gebildet, um die für den Prozess der Kultivierung notwendigen Stoffe bereitzustellen und/oder Stoffe aus dem Reaktorbehälter 2 abzuführen, zum Beispiel beim Kultivieren auftretende Gase. Auf einer Durchführung 6 ist eine Abgasführung 7 angeordnet, in welcher ein Abgaskanal 8 gebildet ist, der dazu dient, beim Kultivieren im Reaktorbehälter 2 entstehende Gase in Form als Gasstrom abzuführen, zum Beispiel Wasserdampf.In the lid 4 with which the reactor vessel 2 is closed, are several bushings 5 formed to provide the necessary for the process of cultivation substances and / or substances from the reactor vessel 2 dissipate, for example, occurring during cultivation gases. On a passage 6 is an exhaust system 7 arranged in which an exhaust duct 8th is formed, which serves when culturing in the reactor vessel 2 To discharge resulting gases in the form of a gas stream, for example water vapor.

Der Abgasführung 7 zugeordnet ist eine Abgastemperiereinrichtung 9, die an der Abgasführung 7 lösbar angeordnet ist und dazu dient, den durch den Abgaskanal 8 strömenden Abgasstrom zu temperieren, insbesondere dahingehend, dass der Abgasstrom wenigstens teilweise kondensiert. Das hierbei entstehende Kondensat kann dann in den Reaktorbehälter 2 zurückgeführt werden, wodurch bei der Kultivierung zum Beispiel ein durch die Begasung verursachter Wasserverlust gemindert wird.The exhaust system 7 assigned is an exhaust gas tempering device 9 at the exhaust system 7 is arranged releasably and serves, through the exhaust duct 8th To temper the flowing exhaust gas flow, in particular to the effect that the exhaust gas flow at least partially condensed. The resulting condensate can then in the reactor vessel 2 For example, during cultivation, water loss caused by the fumigation is reduced.

Die 2 bis 5 zeigen in schematischen Darstellungen die Anordnung mit der Abgasführung 7 sowie der zugeordneten Abgastemperiereinrichtung 9 weiter im Detail.The 2 to 5 show in schematic representations the arrangement with the exhaust system 7 and the associated exhaust gas tempering device 9 further in detail.

Bei der Darstellung in 2 ist die Abgastemperiereinrichtung 9 in Betriebsstellung an der Abgasführung 7 befestigt. Eine Schnittdarstellung dieser Anordnung zeigt 5.When displayed in 2 is the exhaust gas tempering device 9 in operating position on the exhaust system 7 attached. A sectional view of this arrangement shows 5 ,

Bei den Darstellungen in den 3 und 4 ist die Abgastemperiereinrichtung 9 von der Abgasführung 7 gelöst, was zur Folge hat, dass die thermische Kopplung zwischen einer Temperiefläche 10 eines von der Abgastemperiereinrichtung 9 umfassten Temperieraktors 11 getrennt ist von einer zugeordneten Auflagefläche 12 an der Abgasführung 7. Wird die Abgastemperiereinrichtung 9 an der Abgasführung 7 montiert, kommen die beiden Flächen automatisch zur überlappenden Anlage, sodass mit der Montage der Abgastemperiereinrichtung 9 an der Abgasführung 7 nicht nur eine mechanische Befestigung, sondern automatisch auch eine thermische Kopplung hergestellt ist.In the representations in the 3 and 4 is the exhaust gas tempering device 9 from the exhaust system 7 solved, which has the consequence that the thermal coupling between a Temperiefläche 10 one of the exhaust gas tempering device 9 included tempering actuator 11 is separated from an associated bearing surface 12 at the exhaust system 7 , Will the exhaust gas temperature control 9 at the exhaust system 7 mounted, the two surfaces come automatically to the overlapping system, so with the installation of the exhaust gas temperature control 9 at the exhaust system 7 not only a mechanical attachment, but automatically a thermal coupling is made.

Der Temperieraktor 11 kann beispielweise mit mindestens einem Peltierelement ausgeführt sein. Die Abgastemperiereinrichtung 9 verfügt in der dargestellten Ausführungsform weiterhin über einen Kühlkörper 13 sowie eine hierauf angeordnete Ventilatoreinrichtung 14.The tempering actuator 11 may be performed, for example, with at least one Peltier element. The exhaust gas tempering device 9 also has a heat sink in the illustrated embodiment 13 and a fan device arranged thereon 14 ,

Die Abgastemperiereinrichtung 9 wird an der Abgaszuführung 7 mit Hilfe einer mechanischen, selbstarretierten ausgeführten Verbindung befestigt, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel in den 3 und 4 mittels Führungselementen 15, 16 hergestellt, die an der Abgasführung 7 einerseits und der Abgastemperiereinrichtung 9 andererseits gebildet sind. Die Führungselemente 15, 16 greifen beim Aufstecken der Abgastemperiereinrichtung 9 formschlüssig ineinander, sodass die Abgastemperiereinrichtung 9 Stück für Stück von oben nach unten entlang einer Richtung parallel zum Abgaskanals 8 aufgeschoben werden kann. Die Führungselemente 15, 16 sind bei der dargestellten Ausführungsform randseitig der beiden Flächen gebildet, die der thermischen Kopplung zwischen Abgasführung 7 und Abgastemperiereinrichtung 9 dienen. Eine konische oder keilförmige Gestaltung wenigstens eines Führungselementes 15, 16 bewirkt ein Anpressen der gegenüberliegenden Flächen, über die Wärme ausgetauscht wird.The exhaust gas tempering device 9 is at the exhaust gas supply 7 fastened by means of a mechanical, self-locking executed compound, in the illustrated embodiment in the 3 and 4 by means of guide elements 15 . 16 made at the exhaust system 7 on the one hand and the exhaust gas tempering device 9 on the other hand are formed. The guide elements 15 . 16 grip when attaching the exhaust gas temperature control 9 form fit into each other, so that the exhaust gas temperature control 9 Piece by piece from top to bottom along a direction parallel to the exhaust duct 8th can be deferred. The guide elements 15 . 16 are formed in the illustrated embodiment, the edge side of the two surfaces, the thermal coupling between the exhaust system 7 and exhaust gas conditioning 9 serve. A conical or wedge-shaped design of at least one guide element 15 . 16 causes a pressing of the opposite surfaces, is exchanged over the heat.

Gemäß 4 ist im unteren Bereich der Auflagefläche 12 an der Abgastemperiereinrichtung 9 ein Sensorikelement 17 angeordnet, welches zusammen mit einem zugeordneten Sensorikelement 18 (vgl. 5) an der Abgastemperiereinrichtung 9 Teil einer vorgesehenen Sensorik ist, die die Ankopplung oder Nichtankopplung der Abgastemperiereinrichtung 9 an die Abgasführung 7 kontrolliert und im Fall der Entkopplung eine automatische Deaktivierung des Temperieraktors 11 in der Abgastemperiereinrichtung 9 bewirkt. Zum Beispiel handelt es sich bei dem Sensorikelement 17 um einen Licht reflektierenden Spiegel, der ein von dem zugeordneten Sensorikelement 18 ausgesendetes optisches Signal reflektiert, wenn die Abgastemperiereinrichtung 9 angeschlossen ist. In einer anderen Ausführung ist das Sensorikelement 17 mit einem Dauermagneten gebildet, welcher mit einem vom zugeordneten Sensorikelement 18 umfassten Hall-Sensor zusammenwirkt.According to 4 is in the lower part of the support surface 12 at the exhaust gas tempering device 9 a sensor element 17 arranged, which together with an associated sensor element 18 (see. 5 ) at the exhaust gas tempering device 9 Part of a proposed sensor, which is the coupling or non-coupling of the exhaust gas temperature control 9 to the exhaust system 7 controlled and in the case of decoupling an automatic deactivation of the tempering 11 in the exhaust gas tempering device 9 causes. For example, the sensor element is 17 around a light-reflecting mirror, one of the associated sensor element 18 emitted optical signal reflects when the exhaust gas temperature control 9 connected. In another embodiment, the sensor element is 17 formed with a permanent magnet, which with one of the associated sensor element 18 covered Hall sensor interacts.

5 zeigt eine Schnittdarstellung der Anordnung aus 2, aus der sich ergibt, dass im Abgaskanal 8 Vorsprünge 19 in Längsrichtung des Abgaskanals 8 gebildet sind, die im Abgasstrom die Wärmeübertragung optimierende Verwirbellungen induzieren. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die Vorsprünge 19 eine regelmäßige seitliche Anordnung in Längsrichtung des Abgaskanals 8. 5 shows a sectional view of the arrangement 2 , which shows that in the exhaust duct 8th projections 19 in the longitudinal direction of the exhaust passage 8th are formed, which induce the heat transfer optimizing Verwirbellungen in the exhaust stream. In the illustrated embodiment, the projections form 19 a regular lateral arrangement in the longitudinal direction of the exhaust passage 8th ,

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungen von Bedeutung sein.The features of the invention disclosed in the above description, the claims and the drawings may be of importance both individually and in any combination for the realization of the invention in its various embodiments.

Claims (11)

Biotechnologische Vorrichtung, mit: – einem Bioreaktor (1), – einer Abgasführung (7), die an dem Bioreaktor (1) angeordnet ist, um bei einer Kultivierung in einem Reaktorbehälter (2) des Bioreaktors (1) entstehende Gase abzuführen, und – einer Abgastemperiereinrichtung (9), die temperierfluidfrei ausgeführt ist und einen Temperieraktor (11) aufweist, wobei die Abgastemperiereinrichtung (9) an der Abgasführung (7) mit Hilfe einer Verbindungseinrichtung (10, 12, 15, 16) lösbar und den Temperieraktor (11) an die Abgasführung (7) thermisch koppelnd angeordnet ist.Biotechnological device comprising: - a bioreactor ( 1 ), - an exhaust system ( 7 ) attached to the bioreactor ( 1 ) when culturing in a reactor vessel ( 2 ) of the bioreactor ( 1 ) dissipate the resulting gases, and - an exhaust gas temperature control device ( 9 ), which is designed tempering fluid-free and a tempering ( 11 ), wherein the exhaust gas tempering device ( 9 ) at the exhaust system ( 7 ) by means of a connection device ( 10 . 12 . 15 . 16 ) and the tempering actuator ( 11 ) to the exhaust system ( 7 ) is arranged thermally coupling. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Verbindungseinrichtung (10, 12, 15, 16) eine mechanische Kopplung der Abgastemperiereinrichtung (9) an der Abgasführung (7) gebildet ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that by means of the connecting device ( 10 . 12 . 15 . 16 ) a mechanical coupling of the exhaust gas tempering device ( 9 ) at the exhaust system ( 7 ) is formed. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kopplung der Abgastemperiereinrichtung (9) an der Abgasführung (7) selbstarretierend ist.Apparatus according to claim 2, characterized in that the mechanical coupling of the exhaust gas tempering device ( 9 ) at the exhaust system ( 7 ) is self-locking. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kopplung der Abgastemperiereinrichtung (9) mittels einer Aufsteckverbindung gebildet ist, zu deren Ausbildung beim Aufstecken der Abgastemperiereinrichtung (9) einander zugeordnete Führungselemente (15, 16) an der Abgastemperiereinrichtung (9) und der Abgasführung (7) zusammenwirken, derart, dass beim Aufstecken eine gerade Relativbewegung zwischen der Abgastemperiereinrichtung (9) und der Abgasführung (7) ausgeführt wird.Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the mechanical coupling of the exhaust gas tempering device ( 9 ) is formed by means of a Aufsteckverbindung, for their formation during attachment of the exhaust gas temperature control device ( 9 ) associated with each other guide elements ( 15 . 16 ) at the exhaust gas tempering device ( 9 ) and the exhaust system ( 7 ) cooperate, such that when plugging a straight relative movement between the exhaust gas temperature control device ( 9 ) and the exhaust system ( 7 ) is performed. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kopplung der Abgastemperiereinrichtung (9) an der Abgasführung (7) mit einem Presssitz gebildet ist, derart, dass einander zugeordnete Wärmeübergangsflächen an der Abgastemperiereinrichtung (9) einerseits und der Abgasführung (7) andererseits aneinander gepresst sind.Device according to at least one of claims 2 to 4, characterized in that the mechanical coupling of the exhaust gas tempering device ( 9 ) at the exhaust system ( 7 ) is formed with a press fit, such that heat transfer surfaces assigned to one another on the exhaust gas temperature control device ( 9 ) on the one hand and the exhaust system ( 7 ) are pressed against each other on the other hand. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Kopplung des Temperieraktors (11) an die Abgasführung (7) die flächig berührende Anordnung einer die Wärmeenergieübergangsfläche an der Abgasführung (7) erweiternden Auflagefläche (12) und einer zugeordneten Aktortemperierfläche (10) aufweist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the thermal coupling of the temperature control ( 11 ) to the exhaust system ( 7 ) the areal contact arrangement of the thermal energy transfer surface at the exhaust gas duct ( 7 ) expanding contact surface ( 12 ) and an associated Aktortemperierfläche ( 10 ) having. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperieraktor (11) an eine Kontrolleinrichtung koppelt, die konfiguriert ist, den Temperieraktor (11) automatisch zu deaktivieren, wenn die Abgastemperiereinrichtung (9) von der Abgasführung (7) getrennt wird.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the tempering actuator ( 11 ) is coupled to a control device that is configured to control the temperature control actuator ( 11 ) to deactivate automatically when the exhaust gas tempering device ( 9 ) of the exhaust system ( 7 ) is separated. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung mit einem optischen Deaktivierungsmechanismus, einem mechanischen Deaktivierungsmechanismus, einem magnetischen Deaktivierungsmechanismus und/oder einem elektrischen Deaktivierungsmechanismus gebildet ist.Apparatus according to claim 7, characterized in that the control device is formed with an optical deactivation mechanism, a mechanical deactivation mechanism, a magnetic deactivation mechanism and / or an electrical deactivation mechanism. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperieraktor (11) mindestens ein Peltierelement aufweist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the tempering actuator ( 11 ) has at least one Peltier element. Abgastemperiereinrichtung (9) für einen Bioreaktor in temperierfluidfreier Ausführung, mit – einem Temperieraktor (11) zum Temperieren einer Abgasführung (7) eines Bioreaktors (1), der temperierfluidfrei ist, und – einer Koppeleinrichtung (10, 15), die einer Verbindungseinrichtung zugeordnet ist, mit welcher der Temperieraktor (11) an der Abgasführung (7) lösbar und thermisch hieran koppelnd montierbar ist.Exhaust gas tempering device ( 9 ) for a bioreactor in tempering fluid-free design, with - a tempering actuator ( 11 ) for controlling the temperature of an exhaust gas duct ( 7 ) of a bioreactor ( 1 ), which is tempering fluid-free, and - a coupling device ( 10 . 15 ), which is associated with a connection device, with which the tempering actuator ( 11 ) at the exhaust system ( 7 ) releasably and thermally coupled thereto can be mounted. Verwendung einer Abgastemperiereinrichtung (9) nach Anspruch 10 zum Behandeln eines Abgasstromes aus einem Bioreaktor (1).Use of an exhaust gas tempering device ( 9 ) according to claim 10 for treating an exhaust gas stream from a bioreactor ( 1 ).
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