JP2010178734A - Agitator - Google Patents

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Yoshiyuki Iso
良行 磯
Toshiro Fujimori
俊郎 藤森
Yoshitaka Iwasa
能孝 岩佐
Kiyoyuki Nagai
清之 永井
Tetsuya Hirata
哲也 平田
Yoshiyuki Yamane
善行 山根
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an agitator having high energy efficiency and capable of enlarging axial flow with reducing rotary flow. <P>SOLUTION: The agitator 2 is installed in an animal cell culture tank 1, and is equipped with: a first drive shaft 3 and a second drive shaft 4 arranged on the same shaft along the perpendicular direction; a first propeller 5 attached to the first drive shaft 3; a second propeller 6 attached to the second drive shaft 4 with facing to the first propeller 5; a first drive means 7 for rotating the first propeller 5 through the first drive shaft 3; and a second drive means 8 for rotating the second propeller 6 in the direction reverse to that of the first propeller 5 through the second drive shaft 4. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、動物細胞培養槽に用いられる撹拌装置に関する。   The present invention relates to a stirring device used in an animal cell culture tank.

混合槽での混合操作は、化学工業等において重要な操作の一つである。すなわち、食品、化粧品、医薬、製薬、塗料等の現場では、反応・抽出・吸収・混合などの種々の処理において、混合操作が利用されている。
例えば、バイオリアクターなどの動物細胞培養槽においても、槽内に酸素供給原の気泡や栄養原などを供給し、これを均一に混合させるため、槽内を撹拌して混合する必要がある（例えば、特許文献１〜４参照）。 The mixing operation in the mixing tank is one of important operations in the chemical industry and the like. That is, in the field of foods, cosmetics, medicines, pharmaceuticals, paints, etc., a mixing operation is used in various processes such as reaction, extraction, absorption, and mixing.
For example, in an animal cell culture tank such as a bioreactor, it is necessary to stir and mix the inside of the tank in order to supply the oxygen supply source bubbles or nutrients into the tank and to mix them uniformly (for example, And Patent Documents 1 to 4).

このような動物細胞培養槽においては、特に培養槽が大きくなり、鉛直方向の高さが高くなると、槽内をより均一に混合するためには、撹拌によって培養槽内に鉛直方向の流れとなる大きな軸流を生じさせる必要がある。
また、一般に密度差のある材料を均一に混合したい場合、これら材料はその密度差によって上下に分離し易いため、やはり撹拌によって混合槽内に大きな軸流を生じさせる必要がある。特に、固液混合の場合では、密度差が大きくなって固形分が沈降し易いため、撹拌により軸流を生じさせ、この軸流によって槽内を鉛直方向に撹拌することが一層必要になる。 In such an animal cell culture tank, especially when the culture tank becomes large and the height in the vertical direction becomes high, in order to mix the inside of the tank more uniformly, the flow in the vertical direction is caused by stirring in the culture tank. It is necessary to generate a large axial flow.
In general, when materials having a difference in density are to be mixed uniformly, these materials are easily separated in the vertical direction due to the difference in density, and therefore, it is necessary to generate a large axial flow in the mixing tank by stirring. In particular, in the case of solid-liquid mixing, since the density difference becomes large and the solid content easily settles, it is necessary to generate an axial flow by stirring and further stir the inside of the tank vertically by this axial flow.

ところで、混合槽においてより高い混合度を得るためには、撹拌装置として高性能のものを用いる必要がある。特に、動物細胞培養槽では、撹拌によって動物細胞が破壊・死滅するのを抑制するため、撹拌回転数が小さく、かつ、混合性能の高い撹拌装置を用いる必要がある。
このような高性能な撹拌装置として、従来ではエレファントイヤーと呼ばれる特殊な形状の撹拌翼を用いた撹拌装置が知られている。エレファントイヤーは、比較的大きな形状のもので、代表的なタービン翼やプロペラ翼やパドル翼に比べて低回転数で混合性能が良好である。 By the way, in order to obtain a higher degree of mixing in the mixing tank, it is necessary to use a high-performance stirring device. In particular, in an animal cell culture tank, it is necessary to use a stirrer having a small stirring speed and high mixing performance in order to suppress destruction and death of animal cells by stirring.
As such a high-performance stirring device, conventionally, a stirring device using a specially shaped stirring blade called an elephant ear is known. The elephant ear has a relatively large shape, and has a lower mixing speed and better mixing performance than typical turbine blades, propeller blades, and paddle blades.

特許第２８０８０３６号公報Japanese Patent No. 2808036 特開２００４−２６１６５９号公報JP 2004-261659 A 特開平３−２９７３７５号公報JP-A-3-297375 特公平７−４２２７号公報Japanese Patent Publication No. 7-4227

しかしながら、前記のエレファントイヤーや一般的なタービン翼、プロペラ翼やパドル翼では、撹拌による回転流が大きく、その分、軸流が小さくなってしまう。そのため、前述したような密度差のある材料の混合や、動物細胞培養槽などに適用しようとした場合、槽内を鉛直方向に撹拌するべく、十分な軸流を生じさせようとすると、同時に回転流も大きくなってしまう。すなわち、この撹拌装置は大きなエネルギーを必要とし、結果的に撹拌効率が悪いものとなってしまう。また、全体の消費エネルギーを抑えようとすると、同時に軸流も小さくなり、良好な混合度を得るのが困難になってしまう。   However, in the above-mentioned elephant ear, a general turbine blade, a propeller blade, and a paddle blade, the rotational flow by stirring is large, and the axial flow is reduced accordingly. For this reason, when trying to apply to a mixture of materials with a density difference as described above or an animal cell culture vessel, etc., if an attempt is made to generate a sufficient axial flow to stir the inside of the vessel in the vertical direction, it will rotate simultaneously. The flow will also increase. That is, this stirring device requires a large amount of energy, resulting in poor stirring efficiency. Moreover, if it is going to suppress the whole energy consumption, axial flow will also become small simultaneously and it will become difficult to obtain a favorable mixing degree.

また、特に動物細胞培養槽の混合に関しては、撹拌による回転流が増大し、せん断力が大きくなるため、動物細胞が破壊・死滅する問題があり、したがって回転流をより小さくし、かつ、軸流をより大きくする撹拌装置の提供が望まれている。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、エネルギー効率が高く、さらに回転流をより小さくして軸流をより大きくすることができる、撹拌装置を提供することにある。 In particular, with regard to the mixing of animal cell culture tanks, the rotational flow by stirring increases and the shearing force increases, so there is a problem that the animal cells are destroyed and killed. Therefore, the rotational flow is reduced and the axial flow is reduced. It is desired to provide an agitation device that increases the size of the agitator.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an agitation device that is high in energy efficiency and that can further reduce the rotational flow and increase the axial flow.

本発明の撹拌装置は、動物細胞培養槽内に配設される撹拌装置であって、鉛直方向に沿って同軸上に配置される第１の駆動軸および第２の駆動軸と、前記第１の駆動軸に取り付けられた第１のプロペラと、前記第２の駆動軸に取り付けられて前記第１のプロペラに対向する第２のプロペラと、前記第１の駆動軸を介して前記第１のプロペラを回転させる第１の駆動手段と、前記第２の駆動軸を介して前記第２のプロペラを前記第１のプロペラと反対方向に回転させる第２の駆動手段と、を備えることを特徴としている。   The stirrer according to the present invention is a stirrer disposed in an animal cell culture tank, the first drive shaft and the second drive shaft disposed coaxially along the vertical direction, and the first drive shaft. A first propeller attached to the drive shaft, a second propeller attached to the second drive shaft and facing the first propeller, and the first propeller via the first drive shaft. The first drive means for rotating the propeller, and the second drive means for rotating the second propeller in the direction opposite to the first propeller via the second drive shaft. Yes.

この撹拌装置によれば、第１のプロペラと、この第１のプロペラに対向する第２のプロペラとを有し、これら第１のプロペラと第２のプロペラとを互いに反対の方向に回転させるようにした、二重反転プロペラを採用したので、例えば鉛直方向下方に向かって軸流を生じさせるよう、各プロペラを下向きにして配設することにより、エネルギー効率が高くなる。すなわち、上下に配置されるプロペラが互いに逆方向に回転することにより、上側のプロペラの回転流のエネルギーが下側のプロペラに回収されて下降力（推進力）に変換され、これによってエネルギー効率が高くなる。   According to this stirrer, the first propeller and the second propeller facing the first propeller are provided, and the first propeller and the second propeller are rotated in directions opposite to each other. Since the counter-rotating propeller is adopted, energy efficiency is increased by arranging the propellers downward so that, for example, an axial flow is generated downward in the vertical direction. That is, when the propellers disposed above and below rotate in opposite directions, the energy of the rotational flow of the upper propeller is recovered by the lower propeller and converted into descending force (propulsive force), thereby improving energy efficiency. Get higher.

また、この二重反転プロペラを、その回転軸となる駆動軸が鉛直方向に沿うように配置するので、混合槽の水平方向に回転する回転流が前記したように鉛直方向の下降力に変換されことにより、回転流が小さく、軸流が大きい撹拌流れが得られる。
また、動物細胞培養槽に前記二重反転プロペラを採用したので、回転流が小さく、軸流が大きい撹拌流れが得られるので、特に回転流が小さくなることでせん断力が小さくなり、せん断力によって動物細胞が破壊・死滅してしまうことが抑制される。 In addition, since the counter rotating propeller is arranged so that the drive shaft serving as the rotation axis thereof is along the vertical direction, the rotating flow rotating in the horizontal direction of the mixing tank is converted into the downward descent force as described above. Thus, a stirring flow having a small rotational flow and a large axial flow can be obtained.
In addition, since the counter rotating propeller is used in the animal cell culture tank, a stirring flow with a small rotational flow and a large axial flow can be obtained. It is suppressed that animal cells are destroyed and killed.

また、前記撹拌装置においては、前記第１の駆動軸と第２の駆動軸とは、一方が他方に内挿されたことによって同軸上に配置されてなり、かつ、これら第１の駆動軸および第２の駆動軸は、それぞれの一端側に前記第１のプロペラあるいは第２のプロペラが設けられ、他端側にて前記第１の駆動手段あるいは第２の駆動手段に接続されているのが好ましい。
このようにすれば、第１のプロペラや第２のプロペラが設けられる駆動軸の一端側のみを混合槽内に入れればよく、したがって混合槽への取り付けが容易になる。 In the agitator, the first drive shaft and the second drive shaft are arranged on the same axis when one is inserted into the other, and the first drive shaft and The second drive shaft is provided with the first propeller or the second propeller on one end side, and is connected to the first drive means or the second drive means on the other end side. preferable.
If it does in this way, what is necessary is just to put only the one end side of the drive shaft in which a 1st propeller and a 2nd propeller are provided in a mixing tank, Therefore Attachment to a mixing tank becomes easy.

また、前記撹拌装置においては、前記第１のプロペラと前記第２のプロペラとの間にガスを供給するための、ガス供給手段を備えるのが好ましい。
このようにすれば、第１のプロペラ又は第２のプロペラによる回転流の剪断力により、これらの間に供給したガスの気泡を微細化することができる。したがって、ガスの単位量あたりの界面の面積を増やして、動物細胞培養槽内の液中への溶解速度を高め、これによって単位時間あたりの溶解量を増加することが可能になる。また、気泡を微細化することにより、気泡の、前記液中での滞留時間を長くすることができ、これにより、液中へのガスの溶解量を増加することが可能になる。 Moreover, it is preferable that the stirring device includes a gas supply unit for supplying gas between the first propeller and the second propeller.
If it does in this way, the bubble of the gas supplied between these can be refined | miniaturized by the shear force of the rotational flow by a 1st propeller or a 2nd propeller. Therefore, the area of the interface per unit amount of gas can be increased to increase the dissolution rate in the liquid in the animal cell culture tank, thereby increasing the amount of dissolution per unit time. Further, by miniaturizing the bubbles, the residence time of the bubbles in the liquid can be lengthened, and thereby the amount of gas dissolved in the liquid can be increased.

また、前記撹拌装置においては、前記第１のプロペラと前記第２のプロペラとは、軸流を下方に向けて生じさせるように配置されているのが好ましい。
このようにすれば、第１のプロペラや第２のプロペラによって微細化された気泡を、一旦下降させた後に培養槽の内壁面に沿って上昇させるので、気泡が液面にまで上昇する時間を遅くすることができる。したがって、液中での滞留時間を長くすることができ、これにより、液中へのガスの溶解量を増加することが可能になる。 Moreover, in the stirring device, it is preferable that the first propeller and the second propeller are arranged so as to generate an axial flow downward.
In this way, since the bubbles refined by the first propeller and the second propeller are once lowered and then raised along the inner wall surface of the culture tank, the time required for the bubbles to rise to the liquid level is increased. Can be late. Therefore, the residence time in the liquid can be lengthened, and this makes it possible to increase the amount of gas dissolved in the liquid.

また、前記撹拌装置においては、前記第１の駆動軸又は前記第２の駆動軸は内部孔を有する管状に形成されてなり、該第１の駆動軸又は第２の駆動軸は前記内部孔に連通してガスを噴射するための噴射口を、前記第１のプロペラと前記第２のプロペラとの間に有し、前記内部孔にはガス供給源が接続されてなることで、前記ガス供給手段が構成されているのが好ましい。
このようにすれば、撹拌装置による流れを乱すことなく、動物細胞培養槽内にガス供給手段を配置することが可能になる。 In the stirring device, the first drive shaft or the second drive shaft is formed in a tubular shape having an internal hole, and the first drive shaft or the second drive shaft is formed in the internal hole. A gas supply port is provided between the first propeller and the second propeller for injecting gas in communication, and a gas supply source is connected to the internal hole, whereby the gas supply The means is preferably configured.
If it does in this way, it will become possible to arrange | position a gas supply means in an animal cell culture tank, without disturbing the flow by a stirring apparatus.

本発明の撹拌装置にあっては、二重反転プロペラを採用したことにより、エネルギー効率が高く、さらに回転流をより小さくして軸流をより大きくすることができるものとなる。また、このように軸流を大きくできることにより、特に密度差のある材料を均一に混合したい場合や、動物細胞培養槽の撹拌装置に適用した場合に好適なものとなる。
さらに、前記のガス供給手段を備えることにより、動物細胞の栄養源となる酸素（空気）等のガスを、より効率的に液中に溶解させることができる。 In the stirring device of the present invention, by adopting the counter rotating propeller, the energy efficiency is high, and the rotational flow can be further reduced to increase the axial flow. In addition, since the axial flow can be increased in this manner, it is suitable particularly when it is desired to uniformly mix materials having a difference in density or when applied to an agitator of an animal cell culture tank.
Furthermore, by providing the gas supply means, a gas such as oxygen (air) serving as a nutrient source for animal cells can be more efficiently dissolved in the liquid.

本発明の撹拌装置の第１実施形態を備えた動物細胞培養槽の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the animal cell culture tank provided with 1st Embodiment of the stirring apparatus of this invention. 本発明の撹拌装置の第１実施形態の概略構成図である。It is a schematic block diagram of 1st Embodiment of the stirring apparatus of this invention. 本発明の撹拌装置の第２実施形態を備えた動物細胞培養槽の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the animal cell culture tank provided with 2nd Embodiment of the stirring apparatus of this invention. 本発明の撹拌装置の第３実施形態を備えた動物細胞培養槽の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the animal cell culture tank provided with 3rd Embodiment of the stirring apparatus of this invention. 本発明の撹拌装置の第３実施形態の概略構成図である。It is a schematic block diagram of 3rd Embodiment of the stirring apparatus of this invention. 本発明の撹拌装置の第４実施形態を備えた動物細胞培養槽の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the animal cell culture tank provided with 4th Embodiment of the stirring apparatus of this invention. 本発明の撹拌装置の第４実施形態に係る噴射管の平面図である。It is a top view of the injection pipe which concerns on 4th Embodiment of the stirring apparatus of this invention. 本発明の撹拌装置の第５実施形態を備えた動物細胞培養槽の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the animal cell culture tank provided with 5th Embodiment of the stirring apparatus of this invention. 本発明の撹拌装置の第５実施形態に係る噴射管の平面図である。It is a top view of the injection pipe which concerns on 5th Embodiment of the stirring apparatus of this invention.

以下、本発明の撹拌装置を詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の撹拌装置を備えた動物細胞培養槽の第１の例を示す図であり、図１中符号１は動物細胞培養槽である。なお、以下の図面では、各部材の認識を容易にするため、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, the stirring device of the present invention will be described in detail.
(First embodiment)
FIG. 1 is a view showing a first example of an animal cell culture tank provided with the stirring device of the present invention, and reference numeral 1 in FIG. 1 is an animal cell culture tank. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to facilitate recognition of each member.

動物細胞培養槽１は、例えば医薬抗体の生成に用いられるもので、微生物、動・植物、あるいはそれらの細胞から単離した酵素などの種々の生体触媒を用い、動物細胞の培養を行うものである。すなわち、この動物細胞培養槽１は、図示しない通気手段や栄養源供給手段を有することにより、培養液Ｌ中に酸素供給原の気泡や栄養原などを供給しつつ、動物細胞の培養を行うものである。   The animal cell culture tank 1 is used for, for example, production of pharmaceutical antibodies, and cultivates animal cells using various biocatalysts such as microorganisms, animals / plants, or enzymes isolated from these cells. is there. That is, this animal cell culture tank 1 has an aeration means and a nutrient source supply means (not shown), and cultures animal cells while supplying bubbles or nutrients of oxygen supply sources into the culture solution L. It is.

このような動物細胞培養槽１には、気泡や栄養原などを均一に混合させるため、撹拌装置２が設けられている。この撹拌装置２は、本発明の第１実施形態となるもので、図２に示すように第１の駆動軸３および第２の駆動軸４と、第１の駆動軸３に取り付けられた第１のプロペラ５と、第２の駆動軸４に取り付けられた第２のプロペラ６と、第１の駆動軸３を介して第１のプロペラ５を回転させる第１の駆動手段７と、前記第２の駆動軸４を介して第２のプロペラ６を回転させる第２の駆動手段８と、を備えて構成されている。   Such an animal cell culture tank 1 is provided with a stirring device 2 in order to uniformly mix bubbles and nutrients. The stirring device 2 is a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the stirring device 2 includes a first drive shaft 3, a second drive shaft 4, and a first drive shaft 3 attached to the first drive shaft 3. A first propeller 5, a second propeller 6 attached to the second drive shaft 4, first drive means 7 for rotating the first propeller 5 via the first drive shaft 3, and the first And a second driving means 8 for rotating the second propeller 6 via the two driving shafts 4.

第２の駆動軸４は円管状に形成されており、第１の駆動軸３は、この第２の駆動軸４の孔内に回転自在に内挿されている。このような構成によって第１の駆動軸３と第２の駆動軸４とは、同一軸上（同軸上）に配置されたものとなっている。また、第１の駆動軸３は第２の駆動軸４より長く形成され、その両端がいずれも第２の駆動軸４から突出して配置されている。   The second drive shaft 4 is formed in a circular tube shape, and the first drive shaft 3 is rotatably inserted in the hole of the second drive shaft 4. With such a configuration, the first drive shaft 3 and the second drive shaft 4 are arranged on the same axis (coaxial). Further, the first drive shaft 3 is formed longer than the second drive shaft 4, and both ends thereof are disposed so as to protrude from the second drive shaft 4.

第１のプロペラ５は、第１の駆動軸３の下端部（一端側）、すなわち第２の駆動軸４から下方に突出した部位に取り付け固定されたもので、第１の駆動軸３に外挿してこれに固定される取付筒９と、取付筒９の外周面に固定された複数（例えば４つ）のプロペラ翼１０とからなるものである。取付筒９には回り止め（図示せず）が設けられており、さらにこの取付筒９の下側はキャップ１１によって固定されている。このような構成によって第１のプロペラ５は、第１の駆動軸３に一体に固定され、第１の駆動軸３とともに回転するようになっている。プロペラ翼１０は、第１の駆動軸３と直交する面上を回転することにより、その軸流が第１の駆動軸３の下方に向けて生じるよう設計され、配設されたものである。   The first propeller 5 is attached and fixed to a lower end portion (one end side) of the first drive shaft 3, that is, a portion protruding downward from the second drive shaft 4, and is attached to the first drive shaft 3. The mounting cylinder 9 is inserted and fixed to the mounting cylinder 9, and a plurality of (for example, four) propeller blades 10 fixed to the outer peripheral surface of the mounting cylinder 9. The mounting cylinder 9 is provided with a detent (not shown), and the lower side of the mounting cylinder 9 is fixed by a cap 11. With such a configuration, the first propeller 5 is integrally fixed to the first drive shaft 3 and rotates together with the first drive shaft 3. The propeller blade 10 is designed and arranged so that its axial flow is generated toward the lower side of the first drive shaft 3 by rotating on a plane orthogonal to the first drive shaft 3.

第２のプロペラ６は、第２の駆動軸４の下端部（一端側）に取り付け固定され、したがって前記第１のプロペラ５に対向して配置され、かつ、第１のプロペラ５に僅かな間隙をあけて配置されたもので、第２の駆動軸４に外挿してこれに固定される取付筒１２と、取付筒１２の外周面に固定された複数（例えば４つ）のプロペラ翼１３とからなるものである。取付筒１２には回り止め（図示せず）が設けられており、さらにこの取付筒１２の下側はキャップ１４によって固定されている。このような構成によって第２のプロペラ６も、第２の駆動軸４に一体に固定され、第２の駆動軸４とともに回転するようになっている。   The second propeller 6 is attached and fixed to the lower end portion (one end side) of the second drive shaft 4, and thus is disposed to face the first propeller 5, and has a slight gap with respect to the first propeller 5. A mounting cylinder 12 which is extrapolated to and fixed to the second drive shaft 4, and a plurality of (for example, four) propeller blades 13 fixed to the outer peripheral surface of the mounting cylinder 12. It consists of The mounting cylinder 12 is provided with a detent (not shown), and the lower side of the mounting cylinder 12 is fixed by a cap 14. With such a configuration, the second propeller 6 is also fixed integrally with the second drive shaft 4 and rotates together with the second drive shaft 4.

ただし、この第２のプロペラ６は、後述するように第２の駆動軸４が第１の駆動軸３と反対に回転させられることにより、第１のプロペラ５と反対方向に回転させられるようになっている。プロペラ翼１３は、第２の駆動軸４と直交する面上を回転することにより、その軸流が第２の駆動軸４の下方に向けて生じるよう設計され、配設されたものである。このような構成によって第１のプロペラ５と第２のプロペラ６とは、二重反転プロペラを形成している。なお、このプロペラ翼１３の回転方向は、前記したようにプロペラ翼１０と反対になっている。また、プロペラ翼１３は、本実施形態では第１のプロペラ５のプロペラ翼１０と同じ長さになっている。   However, the second propeller 6 is rotated in the direction opposite to the first propeller 5 when the second drive shaft 4 is rotated opposite to the first drive shaft 3 as described later. It has become. The propeller blade 13 is designed and arranged so that its axial flow is generated downwardly of the second drive shaft 4 by rotating on a plane orthogonal to the second drive shaft 4. With such a configuration, the first propeller 5 and the second propeller 6 form a contra-rotating propeller. The rotation direction of the propeller blade 13 is opposite to that of the propeller blade 10 as described above. The propeller blade 13 has the same length as the propeller blade 10 of the first propeller 5 in the present embodiment.

また、第１の駆動軸３には、第２の駆動軸４より上側に突出した上端部において、ギア等のリンク機構を介してモータ等からなる第１の駆動手段７が接続されている。同様に、第２の駆動軸３には、その上端部において、ギア等のリンク機構を介してモータ等からなる第２の駆動手段８が接続されている。
これら駆動手段７、８は、第１の駆動軸３、あるいは第２の駆動軸４を予め設定された回転数で回転させるようになっている。ただし、第１の駆動軸３と第２の駆動軸４とが互いに異なる方向に回転するように駆動するのは、前述したとおりである。 The first drive shaft 3 is connected to a first drive means 7 made of a motor or the like via a link mechanism such as a gear at the upper end portion protruding upward from the second drive shaft 4. Similarly, the second drive shaft 3 is connected to the second drive means 8 made of a motor or the like via a link mechanism such as a gear at the upper end portion thereof.
These drive means 7 and 8 are configured to rotate the first drive shaft 3 or the second drive shaft 4 at a preset rotational speed. However, as described above, the first drive shaft 3 and the second drive shaft 4 are driven to rotate in different directions.

このような構成からなる撹拌装置２は、図１に示すように第１の駆動軸３、第２の駆動軸４がそれぞれ鉛直方向に沿って配置されるよう、動物細胞培養槽１内において立てて配置され、その上端側が動物細胞培養槽１の蓋体１５に回転可能に保持固定されている。また、第１のプロペラ５は動物細胞培養槽１の底部に配置され、したがって第２のプロペラ６はこの第１のプロペラ５より僅かに上方に配置されている。   As shown in FIG. 1, the stirring device 2 having such a configuration stands upright in the animal cell culture tank 1 so that the first drive shaft 3 and the second drive shaft 4 are arranged along the vertical direction. The upper end side is rotatably held and fixed to the lid 15 of the animal cell culture tank 1. Further, the first propeller 5 is disposed at the bottom of the animal cell culture tank 1, and therefore the second propeller 6 is disposed slightly above the first propeller 5.

このような撹拌装置２を用いて動物細胞培養槽１を稼働させるには、図示しない通気手段や栄養源供給手段によって培養液Ｌ中に酸素供給原の気泡や栄養原などを供給する。また、このような供給に並行して、撹拌装置２を駆動させる。すなわち、第１の駆動手段７、第２の駆動手段８を同時に駆動させ、第１の駆動軸３、第２の駆動軸４を介して第１のプロペラ５、第２のプロペラ６を同時に回転させる。   In order to operate the animal cell culture tank 1 using such a stirrer 2, bubbles or nutrients of oxygen supply source are supplied into the culture solution L by aeration means or nutrient source supply means (not shown). In parallel with such supply, the agitator 2 is driven. That is, the first driving means 7 and the second driving means 8 are simultaneously driven, and the first propeller 5 and the second propeller 6 are simultaneously rotated via the first driving shaft 3 and the second driving shaft 4. Let

すると、第１のプロペラ５および第２のプロペラ６は、いずれもそのプロペラ翼１０（１３）が、駆動軸３（４）と直交する面上を回転することによってその軸流が駆動軸３（４）の下方に向けて生じるよう設計されているので、動物細胞培養槽１内においてその内壁面に沿って鉛直方向上方に向かって軸流を生じさせるようになる。また、これら第１のプロペラ５および第２のプロペラ６は、互いに反対方向に回転することで二重反転プロペラとなっていることから、培養液Ｌを水平方向に回転させる回転流が小さく、図１中矢印Ａで示すように鉛直方向下方に向かう軸流が大きい、撹拌流れを生じるようになる。   Then, as for the 1st propeller 5 and the 2nd propeller 6, the propeller blade | wing 10 (13) rotates on the surface orthogonal to the drive shaft 3 (4), and the axial flow is the drive shaft 3 ( 4) Since it is designed to be generated downward, an axial flow is generated in the animal cell culture tank 1 along the inner wall surface in the vertical direction. In addition, since the first propeller 5 and the second propeller 6 are counter-rotating propellers by rotating in opposite directions, the rotational flow for rotating the culture medium L in the horizontal direction is small. As shown by arrow A in 1, an axial flow directed downward in the vertical direction is large and a stirring flow is generated.

すなわち、上下に配置された第１のプロペラ５と第２のプロペラ６とが互いに逆方向に回転することにより、上側の第２のプロペラ６の回転流のエネルギーが下側の第１のプロペラ５に回収されて下降力（推進力）に変換され、これによってエネルギー効率が高くなる。つまり、培養液Ｌの撹拌により有効な軸流が大きくなり、回転流が小さくなるので、一定の消費エネルギーでより大きな撹拌効果が得られるようになる。   That is, when the first propeller 5 and the second propeller 6 arranged above and below rotate in opposite directions, the energy of the rotational flow of the upper second propeller 6 is reduced to the lower first propeller 5. And is converted into descending force (propulsive force), which increases energy efficiency. That is, the effective axial flow is increased by the stirring of the culture medium L, and the rotational flow is decreased. Therefore, a larger stirring effect can be obtained with a constant energy consumption.

また、このように回転流が小さくなり、軸流が大きくなるので、特に回転流が小さくなることでせん断力が小さくなり、せん断力によって動物細胞が破壊・死滅してしまうことが抑制される。   In addition, since the rotational flow becomes small and the axial flow becomes large in this way, the shearing force becomes small especially when the rotational flow becomes small, and the destruction and death of animal cells due to the shearing force are suppressed.

このように本実施形態の撹拌装置１は、二重反転プロペラを採用したことにより、エネルギー効率が高く、さらに回転流をより小さくして軸流をより大きくすることができる。したがって、動物細胞培養槽１に適用した場合に、せん断力によって動物細胞が破壊・死滅してしまうことをより良好に抑制することができる。
また、この撹拌装置１は、第１のプロペラ５および第２のプロペラ６を駆動軸３、４によって上からつり下げた状態に配設しているので、動物細胞培養槽１の上方にて駆動軸３、４を保持固定するだけで、動物細胞培養槽１に容易に取り付けることができる。 Thus, since the stirring apparatus 1 of this embodiment employ | adopted the contra-rotating propeller, energy efficiency is high, Furthermore, a rotating flow can be made smaller and an axial flow can be made larger. Therefore, when it applies to the animal cell culture tank 1, it can suppress more favorably that an animal cell will be destroyed and killed by a shearing force.
In addition, the agitator 1 is driven above the animal cell culture tank 1 because the first propeller 5 and the second propeller 6 are suspended from the top by the drive shafts 3 and 4. It can be easily attached to the animal cell culture tank 1 simply by holding and fixing the shafts 3 and 4.

なお、前記実施形態では撹拌装置１を、動物細胞培養槽１の上方からつり下げることで該動物細胞培養槽１に取り付けるようにしたが、逆に、動物細胞培養槽１の底部側から動物細胞培養槽１内に突き出した状態で、撹拌装置を取り付けるようにしてもよい。   In the above embodiment, the stirring device 1 is attached to the animal cell culture tank 1 by suspending it from above the animal cell culture tank 1, but conversely, the animal cells are introduced from the bottom side of the animal cell culture tank 1. You may make it attach a stirring apparatus in the state protruded in the culture tank 1. FIG.

（第２実施形態）
図３は、本発明の撹拌装置を備えた動物細胞培養槽の第２の例を示す図であって、図３中符号２０は、動物細胞培養槽１の底部側から撹拌装置を動物細胞培養槽１内に突き出して取り付けた撹拌装置である。
この撹拌装置２０は、本発明の第２実施形態となるもので、第１の駆動軸２１および第２の駆動軸２２と、第１の駆動軸２１に取り付けられた第１のプロペラ２３と、第２の駆動軸２２に取り付けられた第２のプロペラ２４と、第１の駆動軸２１を介して第１のプロペラ２３を回転させる第１の駆動手段２５と、前記第２の駆動軸２２を介して第２のプロペラ２４を回転させる第２の駆動手段２６と、を備えて構成されている。 (Second Embodiment)
FIG. 3 is a view showing a second example of an animal cell culture tank provided with the stirring device of the present invention. In FIG. 3, reference numeral 20 denotes a stirring device for animal cell culture from the bottom side of the animal cell culture tank 1. It is a stirring device protruding into the tank 1 and attached.
The stirring device 20 is a second embodiment of the present invention, and includes a first drive shaft 21 and a second drive shaft 22, a first propeller 23 attached to the first drive shaft 21, The second propeller 24 attached to the second drive shaft 22, the first drive means 25 for rotating the first propeller 23 via the first drive shaft 21, and the second drive shaft 22 And a second drive means 26 for rotating the second propeller 24 via the second propeller 24.

本実施形態では、第１の駆動軸２１が円管状に形成されており、第２の駆動軸２２はこの第１の駆動軸２２の孔内に回転自在に内挿されている。このような構成によって第１の駆動軸２１と第２の駆動軸２２とは、同一軸上（同軸上）に配置されたものとなっている。また、第２の駆動軸２２は第１の駆動軸２３より長く形成され、その両端がいずれも第１の駆動軸２２から突出して配置されている。   In the present embodiment, the first drive shaft 21 is formed in a circular tube shape, and the second drive shaft 22 is rotatably inserted in the hole of the first drive shaft 22. With such a configuration, the first drive shaft 21 and the second drive shaft 22 are arranged on the same axis (coaxial). The second drive shaft 22 is formed longer than the first drive shaft 23, and both ends thereof are disposed so as to protrude from the first drive shaft 22.

第１のプロペラ２３は、前記第１のプロペラ５と同様の構成からなるもので、第１の駆動軸２１の上端部（一端側）に取り付け固定されたものである。なお、この第１のプロペラ２３のプロペラも、第１の駆動軸２１と直交する面上を回転することにより、その軸流が第１の駆動軸２１の下方に向けて生じるよう設計され、配設されている。   The first propeller 23 has the same configuration as the first propeller 5, and is attached and fixed to the upper end portion (one end side) of the first drive shaft 21. Note that the propeller of the first propeller 23 is also designed and arranged so that its axial flow is generated below the first drive shaft 21 by rotating on a plane orthogonal to the first drive shaft 21. It is installed.

第２のプロペラ２４は、前記第２のプロペラ６と同様の構成からなるもので、第２の駆動軸２２の上端部（一端側）、すなわち第１の駆動軸２１から上方に突出した部位に取り付け固定され、したがって前記第１のプロペラ２３に対向して配置され、かつ、第１のプロペラ２３に僅かな間隙をあけて配置されたものである。なお、この第２のプロペラ２４のプロペラも、第２の駆動軸２２と直交する面上を回転することにより、その軸流が第２の駆動軸２２の下方に向けて生じるよう設計され、配設されている。ただし、この第２のプロペラ２４も、第１のプロペラ２３と反対方向に回転させられるようになっており、これによって第１のプロペラ２３と第２のプロペラ２４とは、二重反転プロペラを形成している。また、本実施形態でも、第２のプロペラ２４と第１のプロペラ２３とは同じ径に形成されている。   The second propeller 24 has the same configuration as that of the second propeller 6, and is arranged at the upper end (one end side) of the second drive shaft 22, that is, at a portion protruding upward from the first drive shaft 21. It is attached and fixed, and is thus arranged opposite to the first propeller 23, and is arranged with a slight gap in the first propeller 23. Note that the propeller of the second propeller 24 is also designed and arranged so that its axial flow is generated below the second drive shaft 22 by rotating on a plane orthogonal to the second drive shaft 22. It is installed. However, the second propeller 24 is also rotated in the opposite direction to the first propeller 23, whereby the first propeller 23 and the second propeller 24 form a contra-rotating propeller. is doing. Also in this embodiment, the second propeller 24 and the first propeller 23 are formed to have the same diameter.

また、この撹拌装置２０は、動物細胞培養槽１の下方に配置されている。そして、第１の駆動軸２１とこれに内挿された第２の駆動軸２２とが、動物細胞培養槽１の底板部に形成された孔部２７内に挿通され、パッキン等の図示しない液密手段によって回転可能かつ液密に保持されている。このような構成によって撹拌装置２０は、動物細胞培養槽１の下側から槽内に突き出て取り付けられたものとなっている。   Further, the stirring device 20 is disposed below the animal cell culture tank 1. And the 1st drive shaft 21 and the 2nd drive shaft 22 inserted in this are penetrated in the hole part 27 formed in the baseplate part of the animal cell culture tank 1, and liquids which are not shown in figure, such as packing. It is rotatable and liquid-tight by the dense means. With such a configuration, the stirring device 20 is attached so as to protrude from the lower side of the animal cell culture tank 1 into the tank.

このような構成からなる撹拌装置２０は、前記撹拌装置１と同様に二重反転プロペラを採用しているので、エネルギー効率が高く、さらに回転流をより小さくして軸流をより大きくすることができる。したがって、動物細胞培養槽１に適用した場合に、せん断力によって動物細胞が破壊・死滅してしまうことをより良好に抑制することができる。
また、この撹拌装置２０は、動物細胞培養槽１の下側から各駆動軸２１、２２とこれに取り付けられた各プロペラ２３、２４とを槽内に突き出した状態に取り付けられているので、動物細胞培養槽１内をこの撹拌装置２０自体で占有する割合が少なくなり、槽内の有効容積を大きくすることができる。 The stirring device 20 having such a configuration employs a counter-rotating propeller as in the stirring device 1, so that the energy efficiency is high, and the axial flow can be further increased by reducing the rotational flow. it can. Therefore, when it applies to the animal cell culture tank 1, it can suppress more favorably that an animal cell will be destroyed and killed by a shearing force.
Moreover, since this stirring apparatus 20 is attached in the state which protruded each drive shaft 21 and 22 and each propeller 23 and 24 attached to this from the lower side of the animal cell culture tank 1 in the tank, The proportion of the cell culture tank 1 occupied by the stirring device 20 itself is reduced, and the effective volume in the tank can be increased.

（第３実施形態）
図４は、本発明の撹拌装置を備えた動物細胞培養槽の第３の例を示す図である。図４中符号３０は、図１に示した撹拌装置２と同様に配置された撹拌装置であり、本発明の第３実施形態である。この撹拌装置３０が、図１に示した撹拌装置２と異なるところは、培養液Ｌ中に酸素（空気）等のガスを供給するための機構として、特に第１のプロペラ５と第２のプロペラ６との間にガスを供給するようにした、ガス供給手段３１を備えている点である。 (Third embodiment)
FIG. 4 is a view showing a third example of the animal cell culture tank provided with the stirring device of the present invention. Reference numeral 30 in FIG. 4 is a stirring device arranged in the same manner as the stirring device 2 shown in FIG. 1, and is a third embodiment of the present invention. The stirrer 30 is different from the stirrer 2 shown in FIG. 1 as a mechanism for supplying a gas such as oxygen (air) into the culture medium L, particularly as the first propeller 5 and the second propeller. 6 is provided with a gas supply means 31 that supplies gas between the first and second gas sources.

すなわち、図４に示した撹拌装置３０には、第１のプロペラ５と第２のプロペラ６との間に、ガスを噴射するための噴射口３２を多数形成した、円環状（リング状）の噴射管３３が配設されている。また、この撹拌装置３０においては、図５に示すように、第１の駆動軸３４が管状に形成されており、この第１の駆動軸３４の内部孔３５に、前記噴射管３３が連通して接続されている。   That is, the stirring device 30 shown in FIG. 4 has an annular (ring-shaped) shape in which a large number of injection ports 32 for injecting gas are formed between the first propeller 5 and the second propeller 6. An injection pipe 33 is provided. Further, in the stirring device 30, as shown in FIG. 5, the first drive shaft 34 is formed in a tubular shape, and the injection pipe 33 communicates with the internal hole 35 of the first drive shaft 34. Connected.

第１の駆動軸３４の内部孔３５には、図４に示すように、その上端側において、送気ポンプや酸素等のガスを充填したシリンダーなどからなるガス供給源３６が、配管（図示せず）を介して接続されている。また、図５に示すように第１の駆動軸３４の下端側には、その外周面に設けられた複数の分岐管（図示せず）を介して、前記噴射管３３が接続されている。   In the inner hole 35 of the first drive shaft 34, as shown in FIG. 4, a gas supply source 36 composed of an air supply pump, a cylinder filled with a gas such as oxygen, etc. is connected to a pipe (not shown). Z)). Further, as shown in FIG. 5, the injection pipe 33 is connected to the lower end side of the first drive shaft 34 through a plurality of branch pipes (not shown) provided on the outer peripheral surface thereof.

分岐管は、前記第１の駆動軸３４に、その径方向に沿って配設されたもので、その内部孔が、前記第１の駆動軸３４の内部孔３５に連通した状態に、設けられたものである。
噴射管３３は、前記分岐管に接続したことによって第１の駆動軸３４に支持されたもので、その環状の内部孔３７が分岐管の内部孔に連通したことにより、第１の駆動軸３４の内部孔３５に連通したものとなっている。そして、この噴射管３３には、その半径方向外側で、かつ下方に向く周面に、前記の噴射口３２が等間隔で多数形成配置されており、これら噴射口３２は、噴射管３３の内部孔３６に連通している。 The branch pipe is disposed on the first drive shaft 34 along the radial direction thereof, and the inner hole thereof is provided in a state of communicating with the inner hole 35 of the first drive shaft 34. It is a thing.
The injection pipe 33 is supported by the first drive shaft 34 by being connected to the branch pipe. The annular inner hole 37 communicates with the inner hole of the branch pipe. It communicates with the internal hole 35. The injection pipe 33 has a large number of the injection holes 32 formed at equal intervals on the outer surface in the radial direction and facing downward. The injection holes 32 are arranged inside the injection pipe 33. It communicates with the hole 36.

このような構成の撹拌装置３０にあっては、第１のプロペラ５と第２のプロペラとにより、図１に示した撹拌装置２と同様の作用効果を奏するようになる。
また、ガス供給手段３１を備えているので、第１のプロペラ５と第２のプロペラとを回転させている際に、これらプロペラ５、６間に酸素等のガスを供給することができる。 In the stirring device 30 having such a configuration, the first propeller 5 and the second propeller have the same operational effects as the stirring device 2 shown in FIG.
Since the gas supply means 31 is provided, a gas such as oxygen can be supplied between the propellers 5 and 6 when the first propeller 5 and the second propeller are rotated.

すると、第２のプロペラ６による回転流の剪断力や第１のプロペラ５による回転流の剪断力により、供給したガスの気泡を微細化することができる。したがって、ガスの単位量あたりの界面の面積を増やして、培養液Ｌ中への溶解速度を高め、これによって単位時間あたりの溶解量を増加することができる。また、気泡を微細化することにより、気泡の、前記培養液Ｌ中での滞留時間を長くすることができ、これにより、培養液Ｌ中へのガスの溶解量を増加させることができる。よって、動物細胞の栄養源となる酸素（空気）等のガスを、より効率的に培養液Ｌ中に溶解させることができる。   Then, the bubble of the supplied gas can be refined by the shearing force of the rotating flow by the second propeller 6 and the shearing force of the rotating flow by the first propeller 5. Therefore, the area of the interface per unit amount of gas can be increased to increase the dissolution rate in the culture medium L, thereby increasing the amount of dissolution per unit time. Further, by miniaturizing the bubbles, the residence time of the bubbles in the culture solution L can be lengthened, and thereby the amount of gas dissolved in the culture solution L can be increased. Therefore, a gas such as oxygen (air) that serves as a nutrient source for animal cells can be more efficiently dissolved in the culture solution L.

また、第１のプロペラ５及び第２のプロペラ６の軸流を下方に向けて生じさせているので、第１のプロペラ５や第２のプロペラ６によって微細化された気泡を、軸流に同伴させて一旦下降させた後、培養槽１の内壁面に沿って上昇させることができ、したがって気泡が液面にまで上昇する時間を遅くすることができる。よって、培養液Ｌ中での滞留時間を長くすることができ、これにより、培養液Ｌ中へのガスの溶解量を増加させることができる。   In addition, since the axial flow of the first propeller 5 and the second propeller 6 is generated downward, bubbles refined by the first propeller 5 and the second propeller 6 are accompanied by the axial flow. Then, after being lowered, it can be raised along the inner wall surface of the culture tank 1, and therefore the time for the bubbles to rise to the liquid level can be delayed. Therefore, the residence time in the culture solution L can be lengthened, and thereby the amount of gas dissolved in the culture solution L can be increased.

また、管状に形成した第１の駆動軸３４の内部孔３５を介して、噴射管３３の噴射口３２からガスを噴射するように構成したので、撹拌装置３０による培養液Ｌの流れを乱すことなく、動物細胞培養槽１内にガス供給手段３１を配置することができる。
さらに、噴射管３３を、第１の駆動軸３４の半径方向外方で、かつ下方に向けてガスを噴射するように構成したので、第１のプロペラ５と第２のプロペラ６とによる流れを乱すことなく、動物細胞培養槽内にガスを均一に供給することができる。 In addition, since the gas is injected from the injection port 32 of the injection tube 33 through the inner hole 35 of the first drive shaft 34 formed in a tubular shape, the flow of the culture solution L by the stirring device 30 is disturbed. Instead, the gas supply means 31 can be arranged in the animal cell culture tank 1.
Furthermore, since the injection pipe 33 is configured to inject the gas radially outward of the first drive shaft 34 and downward, the flow of the first propeller 5 and the second propeller 6 is caused to flow. The gas can be uniformly supplied into the animal cell culture tank without being disturbed.

（第４実施形態）
図６は、本発明の撹拌装置を備えた動物細胞培養槽の第４の例を示す図であって、図６中符号４０は、本発明の第４実施形態となる撹拌装置である。この撹拌装置４０が、図４に示した撹拌装置３０と異なるところは、ガス供給手段４１が、内部孔３５を有した第１の駆動軸３４を備えるのに代えて、別に供給管４２を備えた点である。 (Fourth embodiment)
FIG. 6 is a view showing a fourth example of an animal cell culture tank provided with the stirring device of the present invention, and reference numeral 40 in FIG. 6 denotes a stirring device according to the fourth embodiment of the present invention. The stirrer 40 is different from the stirrer 30 shown in FIG. 4 in that the gas supply means 41 is provided with a separate supply pipe 42 instead of the first drive shaft 34 having the internal hole 35. It is a point.

すなわち、図６に示した撹拌装置４０においては、第１の駆動軸３とこれに取り付けられた第１のプロペラ５、及び第２の駆動軸４とこれに取り付けられた第２のプロペラ６等の構成については、図１に示した第１実施形態と同一である。そして、本実施形態では、この第１実施形態の構成に加えて、ガス供給手段４１を設けている。   That is, in the stirring device 40 shown in FIG. 6, the first drive shaft 3 and the first propeller 5 attached thereto, the second drive shaft 4 and the second propeller 6 attached thereto, and the like. The configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. And in this embodiment, in addition to the structure of this 1st Embodiment, the gas supply means 41 is provided.

このガス供給手段４１は、第１のプロペラ５や第２のプロペラ６の外方に配置されたＬ字状の供給管４２と、この供給管４２の一方に接続されたガス供給源３６と、他方に接続された噴射管３３とからなっている。
供給管４２は、その一方側が培養液Ｌの液面上に引き出され、さらに蓋体１５を通って外側に引き出された状態に配設されている。また、他方側は、一方側に対して略直角に折曲され、前記第１の駆動軸３側に延びて形成配置されている。 The gas supply means 41 includes an L-shaped supply pipe 42 arranged outside the first propeller 5 and the second propeller 6, a gas supply source 36 connected to one of the supply pipes 42, It consists of the injection pipe 33 connected to the other.
The supply pipe 42 is arranged in such a state that one side thereof is drawn out on the liquid level of the culture medium L and further drawn out through the lid 15. Further, the other side is bent at a substantially right angle with respect to the one side, and is formed and arranged extending to the first drive shaft 3 side.

ガス供給源３６は、蓋体１５の外側にて、前記供給管４２の一方側に接続されたもので、第３実施形態におけるガス供給源３６と同様に、送気ポンプやガスシリンダーなどから構成されたものである。
噴射管３３は、前記供給管４２の他方側に接続されたもので、第３実施形態と同様の構成のものである。ただし、本実施形態では図７の平面図に示すように、供給管４２の内部孔４３に連通した状態に、噴射管３３が設けられている。 The gas supply source 36 is connected to one side of the supply pipe 42 outside the lid body 15 and is constituted by an air supply pump, a gas cylinder, or the like, similar to the gas supply source 36 in the third embodiment. It has been done.
The injection pipe 33 is connected to the other side of the supply pipe 42 and has the same configuration as that of the third embodiment. However, in this embodiment, as shown in the plan view of FIG. 7, the injection pipe 33 is provided in a state communicating with the internal hole 43 of the supply pipe 42.

このような構成の撹拌装置４０にあっても、第１のプロペラ５と第２のプロペラとにより、図１に示した撹拌装置２と同様の作用効果を奏する。
また、ガス供給手段４１により、図４、図５に示した撹拌装置３０と同様の作用効果を奏する。
さらに、第１の駆動軸３４とは別に噴射管３３を設けているので、噴射管３３が第１の駆動軸３に連動して回転することがなく、したがって構造上この噴射管３３に加わる負荷を小さくすることができる。また、第１の駆動軸３４の構造自体も簡易に構成できることにより、撹拌装置４０の加工性や組み立て性を容易にすることができる。 Even in the stirring device 40 having such a configuration, the first propeller 5 and the second propeller provide the same operational effects as the stirring device 2 shown in FIG.
Further, the gas supply means 41 has the same effects as the stirring device 30 shown in FIGS.
Further, since the injection pipe 33 is provided separately from the first drive shaft 34, the injection pipe 33 does not rotate in conjunction with the first drive shaft 3, and therefore a load applied to the injection pipe 33 in structure. Can be reduced. In addition, since the structure of the first drive shaft 34 itself can be easily configured, the workability and assembly of the stirring device 40 can be facilitated.

（第５実施形態）
図８は、本発明の撹拌装置を備えた動物細胞培養槽の第５の例を示す図であって、図８中符号５０は、本発明の第５実施形態となる撹拌装置である。この撹拌装置５０が、図６に示した撹拌装置４０と異なるところは、ガス供給手段５１の供給管５２が複数（本実施形態では２本）設けられ、これら供給管５２が、動物細胞培養槽１の底部側から動物細胞培養槽１内に突き出した状態で、配設されている点である。 (Fifth embodiment)
FIG. 8 is a view showing a fifth example of an animal cell culture tank provided with the stirring device of the present invention, and reference numeral 50 in FIG. 8 denotes a stirring device according to the fifth embodiment of the present invention. The stirrer 50 is different from the stirrer 40 shown in FIG. 6 in that a plurality of supply pipes 52 (two in this embodiment) of the gas supply means 51 are provided, and these supply pipes 52 are provided in an animal cell culture tank. This is the point of being arranged in a state protruding from the bottom side of 1 into the animal cell culture tank 1.

すなわち、図８に示した撹拌装置５０においても、第１の駆動軸３とこれに取り付けられた第１のプロペラ５、及び第２の駆動軸４とこれに取り付けられた第２のプロペラ６等の構成については、図１に示した第１実施形態と同一である。そして、本実施形態でも、この第１実施形態の構成に加えて、ガス供給手段５１を設けている。   That is, also in the stirring apparatus 50 shown in FIG. 8, the 1st drive shaft 3, the 1st propeller 5 attached to this, the 2nd drive shaft 4, the 2nd propeller 6 attached to this, etc. The configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. Also in this embodiment, a gas supply means 51 is provided in addition to the configuration of the first embodiment.

このガス供給手段５１は、第１のプロペラ５や第２のプロペラ６の外方に配置された複数（２本）のＬ字状の供給管５２と、これら供給管５２に接続されたガス供給源３６、及び噴射管３３からなっている。
供給管５２は、その一方側が動物細胞培養槽１の底部からその外側（下側）に引き出された状態に配設されている。また、他方側は、一方側に対して略直角に折曲され、前記第１の駆動軸３側に延びて形成配置されている。 The gas supply means 51 includes a plurality of (two) L-shaped supply pipes 52 disposed outside the first propeller 5 and the second propeller 6, and gas supply connected to the supply pipes 52. A source 36 and an injection pipe 33 are included.
The supply pipe 52 is arranged in a state where one side thereof is drawn out from the bottom of the animal cell culture tank 1 to the outside (lower side). Further, the other side is bent at a substantially right angle with respect to the one side, and is formed and arranged extending to the first drive shaft 3 side.

ガス供給源３６は、動物細胞培養槽１の外側にて、前記供給管５２のそれぞれの一方側に接続されたもので、第３実施形態におけるガス供給源３６と同様に、送気ポンプやガスシリンダーなどから構成されたものである。
噴射管３３は、前記供給管５２のそれぞれの他方側に接続されたもので、第３実施形態と同様の構成のものである。なお、本実施形態では図９の平面図に示すように、供給管５２のそれぞれの内部孔５３に連通した状態に、噴射管３３が設けられている。 The gas supply source 36 is connected to one side of each of the supply pipes 52 outside the animal cell culture tank 1, and is similar to the gas supply source 36 in the third embodiment, such as an air supply pump or a gas. It is composed of cylinders.
The injection pipe 33 is connected to the other side of the supply pipe 52, and has the same configuration as that of the third embodiment. In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 9, the injection pipes 33 are provided in communication with the respective internal holes 53 of the supply pipe 52.

このような構成の撹拌装置５０にあっても、第１のプロペラ５と第２のプロペラとにより、図１に示した撹拌装置２と同様の作用効果を奏する。
また、ガス供給手段５１により、図６、図７に示した撹拌装置４０と同様の作用効果を奏する。
さらに、複数の供給管５２によって噴射管３３を支持しているので、噴射管３３を安定した状態に固定することができる。 Even in the stirring device 50 having such a configuration, the first propeller 5 and the second propeller provide the same operational effects as the stirring device 2 shown in FIG.
Further, the gas supply means 51 provides the same effects as the stirring device 40 shown in FIGS.
Furthermore, since the injection pipe 33 is supported by the plurality of supply pipes 52, the injection pipe 33 can be fixed in a stable state.

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、図３に示したように動物細胞培養槽１の底部側からその内部に突き出して取り付けた撹拌装置に対して、図４、図５に示した第３実施形態のガス供給手段３１や、図６、図７に示した第４実施形態のガス供給手段４１、図８、図９に示した第５実施形態のガス供給手段５１を組み合わせて、本発明の撹拌装置とすることもできる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, as shown in FIG. 3, the gas supply means 31 of the third embodiment shown in FIGS. 4 and 5 is attached to the stirring device protruding from the bottom side of the animal cell culture tank 1 and attached to the inside thereof. The gas supply means 41 of the fourth embodiment shown in FIGS. 6 and 7 and the gas supply means 51 of the fifth embodiment shown in FIGS. 8 and 9 can be combined to form the stirring device of the present invention.

１…動物細胞培養槽、２、２０、３０、４０、５０…撹拌装置、３、２１、３４…第１の駆動軸、４、２２…第２の駆動軸、５、２３…第１のプロペラ、６、２４…第２のプロペラ、７、２５…第１の駆動手段、８、２６…第２の駆動手段、３１、４１、５１…ガス供給手段、３２…噴射口、３３…噴射管、３５…内部孔、３６…ガス供給源、３７…内部孔、４２、５２…供給管、４３、５３…内部孔、Ｌ…培養液   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Animal cell culture tank, 2, 20, 30, 40, 50 ... Stirrer 3, 21, 34 ... 1st drive shaft, 4, 22 ... 2nd drive shaft, 5, 23 ... 1st propeller 6, 24 ... second propeller, 7, 25 ... first driving means, 8, 26 ... second driving means, 31, 41, 51 ... gas supply means, 32 ... injection port, 33 ... injection pipe, 35 ... Internal hole, 36 ... Gas supply source, 37 ... Internal hole, 42, 52 ... Supply pipe, 43, 53 ... Internal hole, L ... Culture solution

Claims (5)

動物細胞培養槽内に配設される撹拌装置であって、
鉛直方向に沿って同軸上に配置される第１の駆動軸および第２の駆動軸と、前記第１の駆動軸に取り付けられた第１のプロペラと、前記第２の駆動軸に取り付けられて前記第１のプロペラに対向する第２のプロペラと、前記第１の駆動軸を介して前記第１のプロペラを回転させる第１の駆動手段と、前記第２の駆動軸を介して前記第２のプロペラを前記第１のプロペラと反対方向に回転させる第２の駆動手段と、を備えることを特徴とする撹拌装置。 A stirring device disposed in an animal cell culture tank,
A first drive shaft and a second drive shaft arranged coaxially along the vertical direction, a first propeller attached to the first drive shaft, and attached to the second drive shaft; A second propeller facing the first propeller, first driving means for rotating the first propeller via the first drive shaft, and the second propeller via the second drive shaft. And a second driving means for rotating the propeller in the opposite direction to the first propeller. 前記第１の駆動軸と第２の駆動軸とは、一方が他方に内挿されたことによって同軸上に配置されてなり、かつ、これら第１の駆動軸および第２の駆動軸は、それぞれの一端側に前記第１のプロペラあるいは第２のプロペラが設けられ、他端側にて前記第１の駆動手段あるいは第２の駆動手段に接続されていることを特徴とする請求項１記載の撹拌装置。   The first drive shaft and the second drive shaft are arranged coaxially by inserting one into the other, and the first drive shaft and the second drive shaft are respectively 2. The first propeller or the second propeller is provided on one end side of the first end, and is connected to the first driving means or the second driving means on the other end side. Stirring device. 前記第１のプロペラと前記第２のプロペラとの間にガスを供給するための、ガス供給手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の撹拌装置。   The stirring apparatus according to claim 1, further comprising a gas supply unit configured to supply a gas between the first propeller and the second propeller. 前記第１のプロペラと前記第２のプロペラとは、軸流を下方に向けて生じさせるように配置されていることを特徴とする請求項３記載の撹拌装置。   The stirring device according to claim 3, wherein the first propeller and the second propeller are arranged so as to generate an axial flow downward. 前記第１の駆動軸又は前記第２の駆動軸は内部孔を有する管状に形成されてなり、該第１の駆動軸又は第２の駆動軸は前記内部孔に連通してガスを噴射するための噴射口を、前記第１のプロペラと前記第２のプロペラとの間に有し、前記内部孔にはガス供給源が接続されてなることで、前記ガス供給手段が構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の撹拌装置。   The first drive shaft or the second drive shaft is formed in a tubular shape having an internal hole, and the first drive shaft or the second drive shaft communicates with the internal hole to inject gas. The gas supply means is configured by having a gas supply port connected between the first propeller and the second propeller and a gas supply source connected to the internal hole. The stirrer according to claim 3 or 4, characterized by the above.
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