KR102632721B1 - 반응기 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 헤드 스페이스 기반 응축, 유착 장치 및 기타 특징을 제공하는 반응 용기 시스템에 관한 것이다.
Description
본 출원은 2017년 10월 3일자로 출원된 미국 특허 출원 제 62/567,567 호; 2018년 2월 22일자로 출원된 미국 특허 출원 제 62/633,844 호; 2018년 3월 8일자로 출원된 미국 특허 출원 제 62/640,210 호; 2018년 5월 24 일에 출원된 미국 특허 출원 제 62/675,935 호; 그리고 2018년 6월 26일자로 출원된 미국 특허 출원 제 62/690,281 호; 이들 각각은 전체적으로 본 출원에 참조로 포함된다.
본 명세서는 헤드 스페이스 기반 응축, 유착 장치 및 다른 특징을 제공하는 반응 용기 시스템(예, 반응기 시스템)에 관한 것이다.
본 발명은 예를 들어 다용도("MU") 및/또는 일회용 용기("DC", 예를 들어, 단일사용("SU")) 시스템("반응 용기 시스템)와 같은 반응 용기를 사용하여 생물 약제와 같은 화학 및/또는 생물학적 제품을 제조하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 발효기 또는 생물 반응기는 일반적으로 미생물 유기체 또는 포유 동물, 곤충 또는 식물 세포의 배양을 위한 반응 용기를 제공하여 이러한 생성물을 생성한다.
이러한 시스템을 사용하는 사람들이 겪는 일반적인 문제는 그로부터 배출되는 공기 중의 과도한 수분; 일회용 용기의 상부 섹션("DC"; 예를 들어, 연속 필름 섹션 및/또는 이음매 및/또는 용접; 헤드 스페이스 섹션)에 과도한 응력이 가해 짐; 추가적인 튜브 및 펌프 등(예: 배기 튜브)이 필요한 별도의 DC가 포함된 반응기 외부에 별도의 응축기 장치(예: GE의 Xcellerex 및 ThermoFisher의 DHX 시스템)가 필요함; 및/또는 처리 동안 반응기 및/또는 DC 내에서 반응 혼합물의 온도 유지를 포함한다.
본 명세서는 그러한 문제를 해결하는 개선된 시스템 및 부품을 제공한다.
본원에 기술된 시스템은, 예를 들어 배기 필터에 가해지는 적은 부하를 제공하는 반응이 수행되는 있는 용기의 일부와 비교하여 더 낮은 온도를 제공함으로써 헤드 스페이스("헤드 스페이스 응축기"또는 "HC"를 제공하는) 내에서 상기 가스로부터 유체를 응축하는 단계; DC의 두 구역에 걸쳐 열을 제거하기 위한 재킷형 및 밀폐형 홀더를 포함하고 DC의 최상부(예, 홀더 돔)에 추가 물리적 지지체(예, 헤드 스페이스 내의 온도가 감소되도록 열전달을 제공하는 고체 표면)를 제공하고, 이에따라 압력을 완화시키고 및/또는 그에 더 높은 작동 압력 성능을 제공하는 단계; 반응기 외부의 응축 유닛이 필요하지 않도록 용기(예, 발효기)를 유착 유닛과 직접 연관시키는 단계; 증가된 효율 및 추가의 온도 제어를 제공하는 응축된 유체를 반응 혼합물(예, 수동적으로 중력에 의해)에 증착/복귀시키는 단계; 축합/혼합/접촉력을 사용하여 축합 유체를 추가로 또는 선택적으로 제거하여 축합 증기 입자의 유착을 유발하는 단계; 및/또는 배기 펌프를 사용하여 DC 막에 대한 압력을 감소시키는 것이 바람직하게는 멸균 장벽의 하류 측으로부터 헤드 스페이스로부터 배기를 끌어 당기는 단계에 의해 이러한 문제를 해결한다. 동일하거나 다른 문제들에 대한 다른 문제들 및 해결책들이 아래에 설명된 바와 같이 본 발명으로부터 설명 및/또는 도출될 수 있다.
본 공개는 일부 실시예에서, 제 1 및 제 2 구역을 포함하는 일회용 반응 용기를 포함하는 다용도("MU") 및 일회용 용기("DC", 예를 들어, 단일 사용("SU")) 시스템("반응 용기 시스템"); 제 1 온도에서 유지되는 반응 혼합물을 포함하는 제 1 구역; 상기 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도로 유지되고, 상부 내부 표면(대응하는 외부 표면과 반대 또는 인접) 및 적어도 하나의 측벽을 포함하는 헤드 스페이스를 포함하는 제 2 구역; 및 상기 헤드 스페이스의 상부 내부 및/또는 적어도 하나의 측벽에서 응축되어 빠져 나오는 유체를 수집하기 위한 코어레서(coalescer); 및 그것을 사용하는 방법에 관한 것이다. 다른 실시예는 본원에 제공된 개시 내용으로부터 명백할 것이다.
도 1은 예시적인 일회용 용기 시스템.
도 1A는 예시적인 시스템의 측면도.
도 1B는 예시적인 시스템의 평면도.
도 1C는 다른 예시적인 시스템의 측면도.
도 1D는 다수의 코어레서를 포함하는 예시적인 시스템의 평면도.
도 1E는 재킷형 탱크 헤드가 상부 이음매를 포함하여 DC의 대부분을 덮는 시스템의 평면도.
도 1F는 예시적인 시스템의 일반적인 레이아웃의 다른 측면도.
도 2A는 예시적인 반응기 베젤의 도면.
도 2B는 예시적인 반응기 베젤의 또 다른 도면.
도 2C는 예시적인 반응기 베젤의 평면도.
도 2D는 예시적인 반응기 베젤의 측면도.
도 2E는 예시적인 반응기 베젤의 추가적인 평면도.
도 3은 시스템의 코어레서의 또 다른 실시예.
도 4는 폴리올레핀 포트에 연결된 저/고 pH 호환 유체 채널의 3가지 예시적인 실시예.
도 5는 코어레서 및 코어레서와 헤드 스페이스(제 2 구역)를 연결하는 관련 튜브 (1); 열 전달을 제공하는 유체 채널 및 절연 재료에 의해 둘러싸인 헤드 스페이스(제 2 구역) (2); 하단에 공급 튜브 및 포트가 있는 제 1 구역 (3).
도 6은 상호 연결된 만곡된 채널 (1), 흡입 튜브(2), 배기 튜브(3) 및 연결된 살균 필터(4)를 나타내는 예시적인 코어레스 유닛.
도 1A는 예시적인 시스템의 측면도.
도 1B는 예시적인 시스템의 평면도.
도 1C는 다른 예시적인 시스템의 측면도.
도 1D는 다수의 코어레서를 포함하는 예시적인 시스템의 평면도.
도 1E는 재킷형 탱크 헤드가 상부 이음매를 포함하여 DC의 대부분을 덮는 시스템의 평면도.
도 1F는 예시적인 시스템의 일반적인 레이아웃의 다른 측면도.
도 2A는 예시적인 반응기 베젤의 도면.
도 2B는 예시적인 반응기 베젤의 또 다른 도면.
도 2C는 예시적인 반응기 베젤의 평면도.
도 2D는 예시적인 반응기 베젤의 측면도.
도 2E는 예시적인 반응기 베젤의 추가적인 평면도.
도 3은 시스템의 코어레서의 또 다른 실시예.
도 4는 폴리올레핀 포트에 연결된 저/고 pH 호환 유체 채널의 3가지 예시적인 실시예.
도 5는 코어레서 및 코어레서와 헤드 스페이스(제 2 구역)를 연결하는 관련 튜브 (1); 열 전달을 제공하는 유체 채널 및 절연 재료에 의해 둘러싸인 헤드 스페이스(제 2 구역) (2); 하단에 공급 튜브 및 포트가 있는 제 1 구역 (3).
도 6은 상호 연결된 만곡된 채널 (1), 흡입 튜브(2), 배기 튜브(3) 및 연결된 살균 필터(4)를 나타내는 예시적인 코어레스 유닛.
본 발명은 여러 가지 인식된 문제를 해결하는 다용도("MU") 및/또는 일회용 용기("DC", 예를 들어, 일회용("SU")) 시스템과 같은 반응 용기 시스템에 관한 것이다. 그 중 일부는 위에서 설명했으며, 그 사용법을 설명한다. 일부 실시예에서, 시스템은 반응 용기, 일회용 용기(예, 플라스틱과 같은 가요성 재료로 제조된 일회용 일회용 용기("SUDC")), 하나 이상의 필터 및/또는 하나를 포함할 수 있다. 또는 더 많은 배기 장치. 이들 시스템은 또한 재킷형 탱크 헤드, 재킷형 탱크 헤드와 접촉하는 하나 이상의 유착 유닛, 하나 이상의 추가 응축 장치 및/또는 하나 이상의 배기 시스템을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 시스템은반응이 수행되는 DC(예, 유체 반응물)의 일부보다 낮은 온도에서 유지되는 DC의 헤드 스페이스("HS")를 형성하는(예, 둘러싸는) 필름을 포함하는 단일 사용 일회용 용기(DC); 및/또는 헤드 스페이스를 형성하는 필름과 직접/접촉하는 응축기; 및/또는 헤드 스페이스로부터의 액체 수집(예, 수집) 및 배수를 향상시키는 유착 장치를 포함한다. 일부 실시예에서, DC 시스템은 제 1 및 제 2 구역을 포함하는 DC; 제 1 온도에서 유지되는 반응 혼합물을 포함하는 제 1 구역; 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도로 유지되는 HS를 포함하고, HS는 상부 내부 표면(외부 표면에 인접하거나 반대) 및 적어도 하나의 측벽을 포함하는 제 2 구역; 및 상기 상부 내부 표면 및/또는 상기 HS의 적어도 하나의 측벽에서 응축되어 빠져 나오는 유체를 수집하기 위한 코어레서(coalescer)를 포함한다. 일부 실시예에서, 열 교환 장치는 HS와 접촉하고 및/또는 HS 내에 제공된다. 일부 바람직한 실시예에서, 온도 차이는 약 5-10℃ 일 수 있다(즉, 제 1 온도는 제 2 온도보다 5-10℃ 더 따뜻할 수 있거나, 즉, 제 2 온도는 제 1 온도보다 5-10℃ 더 차가울 수 있다.). 일부 실시예에서, 이러한 열 교환 장치는 HS의 측벽 및/또는 상부 내부 및/또는 외부 표면과 접촉한다. 가장 바람직한 실시예에서, DC는 일반적으로 DC 및 시스템의 다른 성분에 대한 지지체를 제공하는 반응 용기에 의해 둘러싸여 있다.
본원에 기술된 시스템의 특정 실시예를 작동시키는데 있어서, 하나 이상의 건조 기체(예, 공기, N2, O2, CO2)는 하부(예, DC의 바닥 또는 하부 표면에 또는 근처에 위치된 포트를 통해) 로부터 DC(제 1 구역) 내에 함유된 반응 혼합물에 도입되고 액체 반응 혼합물을 통해(예를 들어 향해) 및 제 2 구역(HS) 내로 횡단한다. 상기 경로를 따라 원래의 건조 가스는 습한(또는 가습된 또는 습기가 있는) 가스(예: 증기 및/또는 미스트)가 된다. 일부 실시예에서, 반응 혼합물로부터 나오는 습한 가스는 제 2 구역(HS)으로 들어가고, 이어서 코어레서로, 이어서 전형적으로 그리고 선택적으로 멸균 필터를 통과한다. 일부 실시예에서, 습한 가스에 함유된 유체의 일부는 반응 혼합물을 포함하는 제 1 구역과 제 2 구역(HS) 사이의 온도차에 의해 제 2 구역(HS)에서 응축되고, 나머지 습한 가스는 계속 이동한다 HS를 통해 그리고 코어레서로. 냉각된 HS에 수집된 응축 물은(DC에서 HS 아래에 위치될 때) 반응 혼합물로 수동적으로(예, 중력에 의해) 다시 이동하여 반응 혼합물의 온도를 낮추거나 유지시킬 수 있다. 또는 원하는 온도 및/또는 온도 범위에서. 코어레서는 HS로부터 이동하거나(또는 통과하는) 추가 습기(예, 남아있는 습한 가스 내)를 병합 또는 수집하는 역할을 한다. 이러한 유착은 예를 들어 HS와 코어레서 사이의 추가 온도 차이(예, 실온 환경(예, 25℃)와 같은 HS와 비교할 때 더 낮은 온도) 및/또는 다른 프로세스들(예, 응축 증기 입자의 유착을 일으키는 사이클론/혼합/접촉력)에 의해 강화될 수 있다. 코어레서는 또한 필요하다면, 제 2 구역 (HS)을 냉각시키는 것(즉, 열교환 장치)과 동일하거나 상이할 수 있는 열 교환 장치와 연결되어(예, 직접 접촉하여) 더 낮은 및/또는 특정 온도로 추가로 냉각(즉, 능동적으로 냉각)될 수 있고, 일부 실시 예에서 재킷 형 탱크 헤드이거나 및/또는 포함할 수 있다. 추가 응축 유닛이 시스템에 포함될 수 있으며, 상기 응축 유닛은 HS 및/또는 코어레서 중 하나 또는 둘 다보다 더 낮은 온도를 가질 수 있다.
예를 들어, 일부 실시예에서, 반응 용기의 제 1 구역(즉, 액체 반응 혼합물을 포함하는 부분)은 37℃와 같이 35-40℃의 평균 온도(즉, 제 1 온도)로 유지될 수 있는 반면, 제 2 구역(즉, HS)은 30-34℃의 평균 온도(즉, 제 2 온도)(예, 30℃, 32℃, 34℃)로 유지될 수 있지으며, 코레서는 다른 온도(예, 평균 온도 25℃ 또는 실온; 제 3 온도는 제 2 구역의 제 2 온도보다 5-10℃ 더 낮고 및 그에 따라 제 1 구역의 제 1 온도보다 10-15℃ 더 낮음)로 유지될 수 있다. 코어레서의 온도는 또한 재킷형 탱크 헤드에 의해 영향을 받을 수 있으며, 그 위에 탱크의 적어도 일부가 전형적으로 안착된다(예, 도 1B 참조). 후술하는 선택적인 추가 응축 유닛은 습한 가스로부터의 유체 응축을 추가로 돕기 위해 더 낮은 평균 온도를 제공할 수 있다. "평균 온도"는 예를 들어, 해당 구획의 3 개의 상이한 영역에서 측정된 온도의 평균을 지칭하며, 당업자에게 이해될 수 있는 바와 같이, 이러한 상이한 영역에서의 온도는 반응 과정이지만, 평균 온도를 함께 제공한다. 코어레서에서 수집된 유체는 이어서 수동적으로(예, 중력에 의해) 제 2 구역(HS)으로, 및/또는 제 1 구역(반응 혼합물을 함유하는)으로(예, 수동적으로 중력에 의해) 이동하여, 및/또는 반응 혼합물의 온도를 원하는 온도 및/또는 온도 범위로 유지하는 단계. 남아있는 가스(즉, 여전히 습한 가스)는 필터(예, 멸균 필터)를 통해 제 2 구역(HS) 및/또는 코어레서 밖으로 이동하고 배기구를 통해 시스템을 빠져 나갈 수 있다. 후술되는 바와 같이, 일부 실시예에서, 헤드 스페이스를 통해, 코어레서로 및 시스템 밖으로 가스의 이동은 일부 실시예에서 하나 이상의 팬을 포함할 수 있는 배기 펌프에 의해 지원될 수 있다.
일부 실시예에서, 본원에 기술된 시스템은 반응 용기를 포함한다. 반응은 반응기 베젤 자체 내에서 또는 반응 용기 내에 함유된 용기(예, DC)에서 수행될 수 있다. 본원에 기재된 시스템에서 수행되는 반응은 전형적으로 DC에서 수행된다. 반응 용기는 반응 챔버, 발효기, 생물 반응기 등의 형태를 취할 수 있다. 반응 용기는 화학 반응, 미생물 유기체의 발효, 세포 배양(예, 포유 동물, 곤충 또는 식물계) 또는 다른 용도에 적합하다. 반응 용기는 전형적으로 용기의 내부 반응 챔버 내에서 수행되는 화학, 제약 또는 생물학적 공정의 온도를 제어하기 위한 열 전달 장치를 포함하는 열 전달 시스템과 관련된다. 일부 실시예에서, 열 전달 시스템은 공정에 의해 생성되거나 요구되는 열이 반응 혼합물로부터 또는 반응 혼합물로 전달되도록 열 전달 매체의 분포를 제공한다.
일부 실시예에서, 반응 용기는 열 전달 유체가 순환될 수 있는 유체 채널(예, 딤플 재킷)을 제공하는 재킷 및/또는 재킷 탱크 헤드를 포함한다. 일부 실시예에서, 반응 용기는 유체 채널에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸일 수 있다. 재킷형 탱크 헤드는 또한 반응 용기의 뚜껑으로서 작용할 수 있다. 재킷형 탱크 헤드는 또한 반응기 베젤 내에 포함된 DC(예, DC의 상단)의 압력을 지지 및/또는 완화시키는 역할을 할 수 있다.
일부 실시예에서, 재킷형 탱크 헤드 대신에 또는 이에 추가하여, 가요성 재료 커버 및/또는(이러한 가요성 재료로 구성될 수 있는) 다수의 스트랩이 DC에 대한 압력을 지지 및/또는 완화하는데 사용될 수 있다(예, 반응기 베젤 내에 포함된 DC의 상단). 일부 실시예에서, 이러한 가요성 재료 커버 및/또는 스트랩은 DC상의 다른 하나 이상의 위치뿐만 아니라 압력을 견딜 수없는 하나 이상의 위치에서 DC 상에 위치될 수 있다(예, DC를 형성하는 물질의 이음매). 스트랩은 예를 들어, DC의 상부의 외부 표면을 가로 지르는 패턴에 그 표면을 지지 및/또는 강화하는 패턴으로(예, 표면을 가로 질러 1 회 이상 앞뒤로 통과하는 패턴; 십자형 패턴) 위치될 수 있다. 이러한 스트랩은 직물, 고무, 플라스틱, 금속 및/또는 이들의 조합과 같은 임의의 적합한 재료로 구성될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 가요성이거나 유연하지 않을 수 있다. 가요성 재료 커버 및/또는 스트랩은 전형적으로 하나 이상의 커넥터 및/또는 브래킷(예, 타이 커넥터, 파이프 그립 타이)을 사용하여 그 위의 하나 이상의 위치(예, 그 내부 및/또는 외부 표면)에서 반응기 베젤에 부착된다. 일부 실시예에서, 스트랩이 DC의 하나 이상의 상부 직경을 가로 질러 연장되도록 하나 이상의 스트랩 각각은 적어도 2 개의 단부를 가지며, 여기서 각각의 단부는 반응기 베젤의 상단 직경을 가로 질러 커넥터 및/또는 브래킷을 통해 반응기 베젤에 부착(예, 가역적으로 부착)된다. 일부 실시예에서, 스트랩은 네트 형태를 취할 수 있다. 일부 실시예에서, 스트랩은 DC의 상부 표면의 일부 또는 전체를 덮을 수 있는 플랫 스트랩 카고 네트를 형성하거나 또는 압력이 증가하는(예, 힘/압력이 집중되는) 상부 표면의 영역만을 덮거나, 또는 그러한 압력을받지 않는 다른 영역과 비교하여 약점(예, 이음매에서)을 나타내고 및/또는 이러한 상대적 약점을 나타낸다. 일부 실시예에서, 가요성 재료는 DC의 형상에보다 적합하고 다른 재료보다 덜 탄성 일 수 있는 경량의 나일론 직물(예, "낙하산-타입"직물)일 수 있으며, 이에 따라 적절한 착용감 및 적절한 지지를 보장한다. 이와 같이, DC는 DC의 제 1 구역에서 발생하는 특정 반응으로 인한 더 큰 힘(예, 증가된 압력)을 견딜 수 있다. 일부 반응은 DC의 능력을 초과하는 압력을 생성하고 DC의 변형(예, 이음매의 파열)을 초래하는 부피의 가스를 생성할 수 있으며; 탱크 헤드(예: 재킷 탱크 헤드, 하나 이상의 스트랩)는 DC를 지원하여 시스템의 압력 기능을 증가시킨다. 일부 실시예에서, DC의 상부 표면에 대한 압력을 0.1 -0.2 파운드/제곱 인치(PSI) 이상으로 유지하기 위해 재킷형 탱크 헤드, 가요성 커버 및/또는 스트랩을 사용하는 것이 바람직하다. 일부 실시예에서, 가요성 지지체 및/또는 스트랩은 DC가 로딩될 때 쉽게 제거/복귀될 수 있고 및/또는 압력 테스트 및 운영의 작동 단계 동안 하중을 지지하기 위해 DC에 설치될 수 있다는 점에서 설치 프로세스를 용이하게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 가요성 재료 및/또는 스트랩은 재료 내에 열 전달 유체 채널 등을 포함시킴으로써 열 전달 기능을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 지지체는 DC 재료의 층 사이와 같은 DC 재료에 내장될 수 있다. 예를 들어, DC 재료(예, 막)보다 압력에 대해 더 큰 저항을 갖는 하나 이상의 재료가 DC의 상부 섹션을 함께 형성하는 2 개의 재료 층 사이에 삽입되거나 얽히게될 수 있다. 일부 실시예에서, 그러한 가요성 재료 커버 및/또는 복수의 스트랩을 그 상부 표면 상에 또는 그 내에 포함시키는 것은, 예를 들어 다른 용기 또는 용기로의 유체 전달이 전통적으로 사용되는 장비를 사용하지 않고 수행될 수 있도록 충분한 지지를 제공한다 DC가 있는 경우(예: 연동 펌프). 이러한 실시예에서, 가스가 헤드 스페이스 내로 도입되어 그 내부의 압력을 상승시키고 유체 전달을 용이하게 할 수 있다. 용기 사이의 압력 차이는 액체 전달 속도를 제어한다. 공급 용기의 압력이 높을수록(예, DC) 수용 용기가 대기압에 있고 공급 용기의 액체 레벨이 수용 용기 위에 있다고 가정 할 때 이송 속도가 더 빠르다. 대기보다 높으면 압력에 대한 하한이 없으며 상한은 용기 설계 및 DC 지원 방법에 따라 결정된다. 따라서, 일부 실시예에서, DC(예, DC 내의 공간보다 "아래에")의 유체는 개방 포트로부터 다른 용기로 "밀어 질"수 있다(예, 유체는 DC(생물 반응기)로부터 수확 용기로 이동될 수 있다).
따라서, 일부 실시예에서, 본원에 기재된 시스템은 헤드 스페이스를 포함하는 제 2 구역에 인접한 상부 표면, 및 상부 표면에 인접하거나 및/또는 상부 표면에 통합된 가요성 커버 및/또는 스트랩을 포함하는 일회용 반응 용기를 포함한다. 일부 실시예에서, 가요성 커버 및/또는 스트랩은 적어도 하나의 열전달 유체 채널을 포함한다. 일부 바람직한 실시예에서, 가요성 커버 및/또는 스트랩은 약 0.1 -0.2 파운드/제곱 인치(PSI)로 DC의 상부 표면에 대한 압력을 유지한다. 따라서, 열 전달 기능 이외에도, 재킷형 탱크 헤드, 가요성 재료 커버 및/또는 스트랩은 시스템에 추가적인 기능, 안전성 및 비용 이점을 제공한다.
본원에 기술된 반응 용기는 전형적으로 금속으로 구성될 필요는 없으며 반드시 내식성 합금으로 구성될 필요도 없다. 예를 들어, 적합한 재료는 시트/플레이트 스톡(및/또는 열 전달 시스템을 위한 딤플 재킷 재료)을 제한없이 포함할 수 있다. 적합한 예시적인 재료는 예를 들어 탄소강, 스테인레스 스틸(예, 304, 304L, 316, 316L, 317, 317L, AL6XN), 알루미늄, 인코넬(예: 인코넬 625, 크로닌 625, 알 템트 625, 헤인즈 625, Nickelvac 625 및 Nicrofer 6020), Incoloy®, Hastelloy(예: A, B, B2, B3, B142T, Hybrid-BCI, C, C4, C22, C22HS, C2000, C263, C276, D, G, G2, G3, G30, G50, H9M, N, R235, S, W, X) 및 Monel®, 티타늄, Carpenter 20® 등을 포함한다. 그러나, 플라스틱, 고무, 및 이러한 재료의 혼합물과 같은 내식성 합금 외에 또는 이에 추가로 다른 재료가 또한 적합할 수 있는 것으로 이해된다. 재료의 "혼합물"은 조합된 재료를 형성하기 위한 실제 혼합물 그 자체 또는 시스템 내에서 다양한 재료의 사용(예, 합금 반응기 쉘 및 고무 배플 구성 요소)을 지칭할 수 있다.
DC는 전형적으로 DC가 완전성을 잃지 않으면서 반응이 수행될 수 있고 DC가사용 후 폐기(예, 반응 용기로부터 제거될 수 있음)될 수 있도록 강성 및 물 불 투과성인 가요성 재료로 구성된다. DC는 반응 용기 및/또는 관련 성분에 의해 물리적으로 지지되며, 전형적으로 반응 용기에의 반응을 가능하게 하는 성분을 포함하고 및/또는 부착된다. DC는 또한 밀봉 가능하여 멸균 공정이 유체 내로 채워질 때 인가되는 유압력에 의해 고장이 발생하지 않도록 멸균 공정이 동일하게 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, DC는 약 0.1 mm 내지 약 5 mm 범위의 두께 또는 다른 적절한 두께를 갖는 저밀도 폴리에틸렌과 같은 가요성 수불 투과성 재료로 구성될 수 있다. 재료는 단일 또는 다중 층(예, 단일 또는 이중 겹)으로 배열될 수 있다. DC가 다중 층을 포함하는 경우, 이는 예를 들어 접착제에 의해 함께 고정된 둘 이상의 개별 층으로 구성될 수 있다. 사용될 수 있는 예시적인 재료 및 배열은 미국 특허 제 4,254,169; 4,284,674; 4,397,916; 4,647,483; 4,917,925; 5,004,647; 및/또는 6,083,587; 및/또는 미국 특허 공개 US 2002-0131654 A1에 기술된 것들을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 일회용 반응 용기는 임의의 원하는 크기(예, 10L, 30L, 100L, 250L, 500L, 750L, 1,000L, 1,500L, 3,000L, 5,000L, 10,000L 또는 다른 원하는 양)를 갖도록 제조될 수 있다.
시스템의 부분들(예, HS, 선택적 추가 유착 유닛, 선택적 추가 응축 유닛 및/또는 멸균 필터)은 용접 또는 다른 유사한 공정에 의해 또는 튜브와 같은 가요성 재료(예, 업계의 유형 표준)를 사용하여 서로 연결될 수 있다. 당업자는 이러한 연결 기술을 이해할 것이다.
본 명세서에 기술된 반응 용기 시스템은 용기 내부에 형성되고 헤드의 공간(HS)을 제공하는 구역(제 2 구역)을 포함하고(예, DC), 가스의 흐름과 관련하여 위에 그리고 위에 위치하는 헤드 스페이스(HS)를 포함한다. 반응이 수행되는 제 1 구역(즉, 제 1 구역은 반응 혼합물을 포함 함)을 포함한다. 제 2 구역(HS)은 제 1 구역(예, 반응 혼합물의 것)에 존재하는 것보다 낮은 온도를 제공한다. 더 낮은 온도는 예를 들어 DC 또는 HS를 둘러싸는 공기의 온도에 의해 수동적으로 제공될 수 있지만, 보다 전형적으로는 예를 들어 열 교환 장치 또는 열 전달 시스템을 사용하여 능동적으로 제공된다.
본 명세서에 기술된 열 전달 시스템은 열 전달 유체(예, 가스 및/또는 액체)가 복사, 대류에 의해 시스템의 다른 부분으로 열이 전달 및/또는 흡수되도록 열 전달 유체(예, 가스 및/또는 액체)가 전달될 수 있는 임의의 재료로 구성될 수 있다. 전도성 또는 직접 접촉. 일부 실시예에서, 열 전달 시스템은 열 전달 유체가 유동 및/또는 순환할 수 있는 채널과 같은 유체 경로를 제공할 수 있다. 열 전달 시스템은 임의의 적합한 재료, 예를 들어 딤플 재킷 재료로 구성될 수 있다.
본원에 기재된 시스템(예, 반응 시스템)은 고온(예, 37℃)에서 유지되거나 유지되는 반응 혼합물(예, 활성 발효 반응)을 포함하는 제 1 구역을 갖는 반응 용기; 및 제 1 구역보다 낮은 온도에서(예, 아마도 34℃와 같이 약간 더 낮지 만 일부 실시예에서 약 5℃ 이상) 사용 중에 전형적으로 습한 가스 및 응축된 유체만을 포함하는 제 2 구역(즉, HS)을 포함한다. 반응 용기는 벽을 따라 연속적인 표면을 제공할 수 있거나, 제 1 및 제 2 구역의 치수에 따라 분리될 수 있다. 반응 용기는 또한 제 1 구역만을 함유하도록 구성될 수 있는 반면, 별도의 장치는 제 2 구역을 포함하도록 구성된다(예, 제 2 구역과 물리적으로 연관 됨)(예, 본원에 기술된 열전달 튜브 및 절연 물질의 조합)). 일부 실시예에서, 제 1 및/또는 제 2 구역(HS)은 구역간에 동일하거나 상이할 수 있는 열 전달 시스템(HTS)과 관련된다. 일부 실시예에서, 제 1 구역과 제 2 구역 사이의 온도 차이는 열 전달 시스템을 제 2 구역과 관련시키지 않고 유지될 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 제 1 및 제 2 구역(HS)은 각각 동일 및/또는 상이한 열 전달 시스템과 관련된다. 일부 실시예에서, 열 전달 시스템(들)은 열 전달 유체가 순환되어 제 1 및/또는 제 2 구역 및 열 전달 시스템사이에서 열 전달 유체를 순환시키는 "재킷"(예, 딤플 재킷 물질)인 것으로 당해 기술 분야에서 일반적으로 이해되는 것일 수 있다. 일부 실시예에서, 제 1 및/또는 제 2 구역은 하나 이상의 열 전달 시스템과 접촉할(예, 적어도 부분적으로 둘러싸일) 수 있다. 일부 실시예에서, 제 1 및/또는 제 2 구역은 하나 이상의 열 전송 시스템과 관련될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 제 2 구역은 예를 들어 전술한 재킷형 탱크 헤드를 포함하는 하나 이상의 재킷형 열전달 시스템과 접촉할 수 있다. 일부 실시예에서, 다수의 열 전달 배플 세트(예, 제 1 구역에서의 하나 이상의 유형 및/또는 배열 및 제 2 구역에서의 다른 유형 또는 다양한 유형 및/또는 배열)가 포함될 수 있다.
일부 실시예에서, 열 교환 장치는 예를 들어 미국 특허 2,973,944 호(Etter 등), 미국 특허 3,986,934(뮬러, H.), 미국 특허 4,670,397 (Wegner 등), 미국 특허 4,985,208(Sugawara 등), 미국 특허 4,460,278 호(Tetsuyuki 등), 및 미국 특허 제 8,658,419 B2 호(Knight, C; ABEC, Inc.)에 서술된 Platecoil® 시스템 및/또는 열 전달 배플 중 어느 하나에 교시된 하나 이상의 장치를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 열 전달 시스템은 예를 들어 미국 특허 8,658,419 B2에 기재된 바와 같은 제 1 분배 채널을 형성하기 위해 제 2 재료에 인접한 제 1 재료로 본질적으로 이루어진 제 1 서브 조립체; 제 2 분배 채널을 형성하기 위해 제 2 재료에 인접한 제 1 재료로 본질적으로 구성된 제 2 서브 조립체; 선택적으로, 제 1 조립체와 제 2 서브 조립체를 서로 인접시키는 폐쇄 바; 및 제 1 서브 조립체와 제 2 서브 조립체 사이의 릴리프 채널을 포함할 수 있다; 폐쇄 바는, 존재하는 경우 릴리프 채널의 폭을 설정하고, 분배 채널 내에 릴리프가 형성되지 않으면 분배 채널과 릴리프 채널이 소통하지 않는다. 일부 실시예에서, 이러한 열 전달 배플은 열 전달 매체가 임의의 다른 구획과 독립적으로 순환될 수 있는 둘 이상의 별개의 구획을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 열 전달 배플(들)은 반응 용기의 내부 표면에 인접할 수 있고, 각각의 배플은 하나 이상의 열 전달 매체 입구 헤더 및 하나 이상의 열 전달 매체 출구 헤더에 인접하며, 각 배플의 릴리프 채널은 용기 외부로 배출된다. 일부 실시예에서, 열 전달 배플(들)은 용기의 내벽 또는 반경에 대한 각도로 반응 용기의 내부 표면에 고정 가능하게 부착될 수 있으며, 이 각도는 약 5°, 10°, 15°, 20°, 25°, 30°, 35°, 40°, 45°, 50°, 55°, 60°, 65°, 70°, 75°, 80°, 85° 및 90°로 구성되는 그룹에서 선택될 수 있다.
전술한 바와 같이, 일부 실시예에서, 하나 이상의 열교환 시스템은 열 전달 유체가 순환되는 재킷을 포함할 수 있다. 재킷은 예를 들어 열 전달 유체가 순환되는 채널을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 재킷은 "딤플(dimpled)"재료 일 수 있다. 딤플 재킷은 일반적으로 발효 탱크와 같은 반응 용기 주위에 설치되며 열 전달 시스템의 일부로 사용될 수 있다. 딤플 재킷 재료는 전형적인 방식으로, 예를 들어 반응 용기를 감싸는 본 명세서에 기재된 장치에 사용될 수 있다. 본 명세서에 설명된 특정 실시예에서, 딤플 재킷 재료가 또한 배플 구조 내에 또는 선택적으로 사용될 수 있다. 딤플 재킷 재료는 상업적으로 이용 가능하고, 이러한 재료 중 임의의 재료는 여기에 개시된 바와 같이 사용하기에 적합할 수 있다. 일반적으로, 딤플 재킷 재료는 모재(예, 금속 시트)로 압축되거나 형성된 딤플(예, 함몰 부, 오목 부)의 실질적으로 균일 한 패턴을 갖는다. 딤플 재킷 재료는 예를 들어 기계적으로("기계식 딤플 재킷") 또는 팽창(예, 팽창 저항 스폿 용접(RSW))에 의해 제조될 수 있다. 기계적 딤플 재료를 제조하기 위해, 각각의 딤플이 전형적으로 중심 구멍을 포함하는 가압된 실질적으로 균일 한 딤플 어레이를 갖는 금속 시트가 중심 구멍을 통해 모 금속에 용접된다. 팽창된 RSW 딤플 재료(예, 팽창된 HTS 또는 H.T.S.)는 전형적으로 얇은 금속 시트상의 스폿 어레이를보다 실질적인(예, 더 두꺼운) 기재(예, 금속)에 저항 스폿 용접함으로써 제조된다. 결합된 재료의 가장자리는 용접에 의해 밀봉되고 얇은 재료가 딤플 패턴을 형성 할 때까지 내부는 고압 하에서 팽창된다. 재킷으로 사용될 때 기계적 딤플 재료는 일반적으로 높은 압력 등급과 낮은 압력에서 중간 정도의 압력 강하를 갖는 반면, RSW 딤플 재킷은 일반적으로 적당한 압력 등급과 높은 압력에서 중간 압력 강하를 나타낸다. 열전달 유체는 일반적으로 딤플 재료 시트 사이에서 흐른다. 다른 적합한 딤플 재료가 당업자에게 이용 가능하고 본원에 기술된 바와 같이 사용하기에 적합할 것이다.
일부 실시예에서, 열 전달 시스템(예, 하나 이상의 배플 및/또는 재킷)은 제 1 및 제 2 구역 모두에 걸쳐 존재할 수 있다(예, 반응 혼합물과 HS 모두와 접촉). 이러한 실시예에서, 열 전달 시스템은 반응 혼합물을 제 1 온도(예, 35-40℃, 예컨대 37℃)로 냉각시키고 HS를 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도(예, 5℃ 이상)로 냉각을 제공한다. 일부 실시예에서, 이러한 열 전달 시스템은 제 1 구역 또는 제 2 구역(즉, HS)과만 연관될 수 있다. 열 전달 시스템이 제 1 구역에만 존재하는 실시예에서, 반응 혼합물은 그 안에 존재하는 반응 혼합물을 제 1 온도로 유지하는 역할을 한다. 이러한 실시예에서, 제 2 구역(HS)은 열 교환 시스템을 사용하거나 사용하지 않고 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도로 유지될 수 있다. 일부 실시예에서, 제 2 구역(HS)은 제 1 구역에 존재하는 것과 분리 또는 구분되는 배플(들) 및/또는 재킷(들)과 같은 열 전달 시스템을 사용하여 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도로 유지될 수 있다. 일부 실시예에서, 분리된 별개의 열전달 시스템(예, 배플(들) 및/또는 재킷(들) 및/또는 유체 채널(들)/튜브)은 동일하거나 다른 온도에서 유지될 수 있는 동일하거나 상이한 열전달 유체를 순환시킬 수 있다. 예를 들어, 제 1 구역에 존재하는 열 전달 시스템(예, 배플(들) 및/또는 재킷(들))을 순환하는 열 전달 유체는 제 2 구역(HS)에 존재하는 열 전달 시스템을 통해 순환되는 것보다 더 따뜻하거나 더 차가운 제 1 열 전달 유체 온도로 유지될 수 있다.
일부 실시예에서, 제 2 구역(헤드 스페이스)은 열전달 유체가 순환되는 하나 이상의 유체 채널(예, 단일 튜브 또는 다중 튜브)과 같은 열 전달 시스템에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이고 직접 접촉할 수 있다. 하나 이상의 유체 채널은 또한 적절한 재료(예, 튜브)에 의해 열 전달 유체 공급원에 연결된다. 이러한 일부 실시예에서, 반응 용기는 DC 및/또는 유체 채널에 대한 물리적 지지만을 제공할 수 있고 실제로 유체 채널을 포함하지 않을 수 있다(예, 유체 채널은 반응 용기의 벽 내에 위치하지 않음). 일부 실시예들에서, 유체 채널은 사용자에 의해 원하는 대로 변하는 채널들 사이의 간격을 두고 제 2 구역 주위를 감싸는 단일 또는 다중 채널(들)(예, 적절한 열 전달 능력을 갖는 튜브)로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 간격은 각각의 연속적인 유체 채널 레벨 사이에서 일정하고(예, 유체 채널은 수평으로 가로 질러 가로 질러 가로 질러 제 2 구역의 상단을 향함에 따라), 다른 경우에, 간격은 각각의 연속 레벨 사이에서 가변적이다. 일부 실시예에서, 간격은 제 2 구역의 특정 섹션에서 일정하고 제 2 구역의 다른 섹션에서 가변적 일 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 유체 채널은 본질적으로 수직으로 배향될 수 있다(즉, 제 2 구역의 바닥으로부터(즉, 제 1 구역의 상단에 가장 가까운) 제 2 구역의 상단을 향해 연장됨). 일부 실시예에서, 유체 채널은 본질적으로 수직뿐만 아니라 수평으로 위치될 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 제 2 구역의 특정 부분은 유체 채널과 직접 접촉하지 않을 것이고, 다른 실시예에서, 제 2 구역의 전부 또는 실질적으로 모든(즉, 90% 이상)은 하나 이상의 유체 채널에 직접 접촉할 것이다. 일부 실시예에서, 유체 채널은 한쪽의 제 2 구역(헤드 스페이스)과 다른 쪽의 절연 물질(즉, DC 채널로부터 유체 채널의 측면)과 직접 접촉할 수 있다. 이러한 일부 실시예에서, 반응 용기는 제 1 구역을 둘러싸지만 제 2 구역은 둘러쌀 수 없다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 유체 채널은 관형 일 수 있고 구리와 같은(이에 제한되지는 않음) 적합한 열 전도성 물질을 포함할 수 있다. 그러한 일부 실시예에서, 코어레서는 또한 하나 이상의 유체 채널과 직접 접촉할 수 있고/있거나 유체 채널을 덮는 절연 재료 상에 위치될 수 있지만,이를 통해 코어에의 열 전달이 여전히 제 2 구역 위에서 달성될 수 있다(예, 도 5에 도시된 코어레서 1 참조). 당업자라면 이해할 수 있는 다른 구성이 또한 적합할 수 있다.
예시적인 열전달 유체는 하나 이상의 가스 및/또는 액체를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 적합한 예시적인 유체 및 가스는 증기(상단에서 하단), 온수 및 냉수, 글리콜, 열전달 오일, 냉매 또는 원하는 작동 온도 범위를 갖는 다른 펌핑 가능한 유체를 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 한 유형의 매체가 반응 용기의 한 영역으로 향하고 다른 유형의 매체가 반응 용기의 다른 영역으로 향하도록 여러 유형의 열전달 매체를 사용할 수도있다(예, 위에서 설명한 구역 시스템에서). 열전달 매체(예, 30% 글리콜)의 혼합물이 또한 바람직할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 명세서에 설명된 시스템은 헤드 스페이스(HS)(즉, 제 2 구역)에서 응축되고(예, 이동하거나 이동하는) 유체를 수집하기 위한 하나 이상의 코어레서(coalescer)를 포함한다. 하나 이상의 코어레서의 기능은 전형적으로 더 작은 유체 방울을 더 큰 유체 방울로 채널링(또는 병합)하는 것이다. 제 1 구역으로 진입하는 가스(예, 스파지를 통해)는 전형적으로 습한 가스(또는 제 1 구역에서 반응 혼합물을 통해 이동함에 따라 당업자에게 액체와 공존하는 물질의 가스 상태인 것으로 이해되는 증기)가 되는 건조 가스이다. 따라서, 제 1 구역을 나가고 제 2 구역(HS)으로 들어가는 가스는 완전 포화된 가습 가스이다(즉,상기 가습 가스 또는 증기는 100%의 상대 습도("완전히 포화된")를 갖는다; "상대 습도"는 특정 온도에서 공기 중 물의 실제 무게 또는 압력(함량)과 공기가 특정 온도에서 유지할 수 있는 물의 최대 무게 또는 압력(용량) 사이의 관계로 정의된다; 여기서 가스 혼합물에 존재하는 수증기의 양으로 정의 된 "절대 습도"와 비교하여, 공기 1 리터당 수증기의 mg(mg/L ("수증기 함량"))으로 측정된다. 상기 완전 포화 상태에서 냉각은 가습 가스가 액체 상태로 전이(즉 응축)하도록 한다. 따라서, 제 2 구역(HS)에 의해 제공된 냉각기 온도는 가습 가스를 액체 형태로 응축시킨다. 적어도 일부, 대부분의 경우 대부분(즉, 50, 60, 70 또는 80% 또는 그 이상), 실질적으로 모든(즉, 90% 이상), 또는 모든 잔여 가습 가스를 흡입하면 코어레서로 들어간다. 코어레서는 제 2 구역(HS)으로 열 전달을 제공하는 재킷형 탱크 헤드에 적어도 부분적으로(예, 접촉하여) 있기 때문에, 코어레서 내의 온도는 전형적으로 제 2 구역(HS)의 온도보다 높지만 또한, 제 1 구역에 의해 제공된 것보다 여전히 전형적으로 더 차갑다(즉, 제 1 구역과 제 2 구역 사이에 있을 수 있음). 따라서 코어레서에서 일부 결로가 발생할 수 있다. 그러나, 코어레서의 주요 이점은 가습 가스가 일회용 반응 용기에서 외부 환경으로 이동할 때(예 : 배기구를 통해) 가습 가스를 위해 및 가습 가스가 제 2 구역 (HS)을 통해 이동함에 따라 가습 가스로부터 형성된 추가 유체를 수집하기 위해 체류 시간을 늘리는 것이다. 따라서 코어레서에서 나와 필터로 들어가는 가스는 가습 가스로 남아 있다. 달리 말하면, 가습 가스는 제 2 구역 (HS) 또는 코레 서에서 제습되지 않으며; 수집 된 유체는 단순히 가습 가스에서 액체로의 상태 변화를 나타낸다. 제 1 구역을 빠져 나가고 제 2 구역으로 들어가고 응축되는 가습 가스 중 일부가 코어레서로 들어가는 것을 고려하면, 적은 양의 가스(즉, 가습 가스)가 필터를 통해 처리된다. 코어레서에 의해 제공되는 증가된 체류 시간은 필터를 만나기 전에 액체 형태로 전환된 더 많은 가스가 그 안에 수집될 수 있게 한다. 가스의 제습을 제공하는 필터가 전형적으로 가열됨을 또한 주목해야 한다. 따라서, 필터를 빠져 나가 환경으로 배출되는 가스는 제습 가스이다.
하나 이상의 코어레서(들)는 전형적으로 재킷형 탱크 헤드의 상부와 같은 반응 용기의 상부에 위치된다(예, 도 1B, 도 1D, 도 5 참조). 전형적으로, 반드시 그런 것은 아니지만, 하나 이상의 코어레서는 상당한 열 교환 및/또는 응축을 제공하지는 않는다. 헤드 스페이스(제 2 구역(5))의 상부를 가로 지르는 열 교환은 전형적으로 재킷형 탱크 헤드에 의해 주로 제공된다. 일부 실시예에서, 재킷형 탱크 헤드는 재킷형 탱크 헤드 상에 배치되기 때문에 하나 이상의 코어레서로 열 전달을 제공할 수 있다. 하나 이상의 코어레서는 상부 및 하부 표면을 포함할 수 있다. 각각의 코어레서의 하부 표면은 재킷형 탱크 헤드와 접촉하고(위에), 전형적으로 코어레서 하부 표면의 표면적의 일부(예, 적어도 약 10, 20, 25% 또는 그 이상)에 접촉한다. 일부 실시예에서, 각각의 코어레서의 하부 표면은 표면적의 적어도 약 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 또는 최대 100%에 걸쳐 재킷 탱크 헤드와 접촉한다.
하나 이상의 코어레서는 전형적으로 예를 들어, 코어레서의 내부 부분의 50%보다 큰 전체 또는 실질적으로 전체에 걸쳐 연장되는 만곡된 및/또는 사인파 유체 경로(유체가 이동할 수 있는 영역)를 포함한다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 코어레서는 예를 들어, 코어레서 내에 만곡된 및/또는 사인파 유체 경로를 제공하는 하나 이상의 유체 채널(들)을 포함하는 컨테이너(예, 가요성 컨테이너)를 포함하거나 컨테이너일 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 만곡된 및/또는 사인파 유체 경로는 가습 가스의 체류 시간 증가 및 유체 수집 증가를 제공한다. 일부 실시예에서, 코어레서는 DC에 사용하기에 적합한 재료로 구성된 가요성 백(예, 저밀도 폴리에틸렌과 같은 멸균 가능한 가요성 수불 투과성 재료, 예컨대 예를 들어, 약 0.1 내지 5 mm(예, 0.2 mm)과 같은 적합한 두께를 갖는 가요성 백)일 수 있다. 이러한 일부 실시예에서, 코어레서는 당해 기술 분야의 표준 기술을 사용하여 내부 용적을 제공하기 위해 이러한 가요성 재료의 적어도 두 장을 함께 융합시킴으로써 제조될 수 있다. 만곡된 및/또는 사인파 유체 경로의 회전은 유사한 기술을 사용하여, 예를 들어, 내부 챔버 내에 연속적인 유체 경로(예, 채널)를 제공하는 방식으로 가요성 시트를 함께 융합시키는 내부 볼륨 내에 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 코어레서는 헤드 스페이스로부터 가스의 사이클론 제거를 제공하는 가요성, 반 강성 또는 강성 관형 경로(예, 튜브)를 제공하거나 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 코어레서는 메쉬 및/또는 패킹된 고체를 포함하는 장치(예, 미국 특허 공개 번호 2016-0272931 A1(루돌프 등)에 기술된 "발포 방지 장치")를 포함하거나 이에 연결 및/또는 부착될 수 있다. 이러한 장치는 예를 들어 가습 가스가 하나 이상의 코어레서, 코어레서 사이, 코어레서 내부, 또는 코어레서와 본 명세서에 설명된 시스템의 임의의 다른 부분(예, 필터) 사이에 들어가기 전에 발포 방지 장치를 통과하도록 DC와 하나 이상의 코어레서(들) 사이에 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 및 미국 특허 2016-0272931 A1에 기재된 바와 같이, 발포 방지 장치는 용기를 포함할 수 있으며, 그 내부 부피는 발포 방지 장치로 들어가는 폼(예, 기포 형태로)을 붕괴시키는 정적 혼합기 및/또는 과립(예, 만곡된 경로)을 포함할 수 있다. 발포 방지 장치는 전형적으로 챔버의 어느 한 측면에서 서로 대 향하여 배치된 입구 수용 표면 및 배출 표면을 포함한다. 만곡된 경로는 발포 방지 장치의 입구 표면과 배기 표면 사이의 챔버 내에서 발견된다. 챔버는 예를 들어 튜브(예, 플라스틱 튜브) 형태일 수 있다. 가스 유입 표면 및 배출 표면 각각은 과립을 유지하는 역할을 하는 물질(예, 다공성 및/또는 메시 물질)로 구성될 수 있다. 동일한 표면을 포함하는 물질은 과립을 구획화하여 용기를 형성하는 역할을 할 수 있다. 일부 실시예에서, 발포 방지 장치는 DC 상단의 배기 포트 사이에서 그리고 배기 전에 DC에 연결된 튜브의 일부 내에 포함될 수 있다. 이러한 실시예에서, 발포 방지 장치는 반드시 완전히 분리된 장비를 형성 할 필요는 없지만, 대신 습한 가스 및/또는 유체가 제 2 구역(HS) 밖으로 이동하는 튜브의 조각 내에 존재할 수 있다. 이러한 실시예에서, 발포 방지 장치는 만곡된 경로를 포함하는 튜브 섹션의 단부에 재료를 위치시킴으로써 형성될 수 있다. 상기 재료의 한 조각은 튜브 내에 DC에 근접하고 벤트에 먼 위치에 배치될 수 있고, 가스 스트림 수용 표면으로서 기능한다. 다른 재료 조각은 튜브 내에 배치되어 벤트에 근접하고 DC와 먼 곳에 위치할 수 있으며, 벤팅 표면으로서 기능한다. 이에 의해, 만곡된 유체 경로는 가스 스트림 수용 표면과 배기 표면 사이에 위치된다. 일부 실시예에서, 만곡된 유체 경로, 튜브, 재료 및/또는 DC는 실질적으로 동일한 재료로 구성된다. 선택적으로, 발포 방지 장치는 예를 들어 제조된 후 튜브 내로 삽입될 수 있다. 이러한 일부 실시예에서, 제 2 구역(HS)으로부터 이동하는 습한 가스는 코어레서로 들어가기 전에 발포 방지 장치와 마주 친다(예, 발포 방지 장치는 제 2 구역(HS)와 코어레서 사이에 위치되고 가스 배출구를 제공한다). 시스템은 하나 이상의 이러한 장치, 예를 들어 시스템의 단일 코어레서에 부착된 단일 장치, 시스템의 코어레서(들) 중 하나 또는 각각에 부착된 다수의 장치 및/또는 단일 장치를 포함할 수 있다. 개별 장치는 시스템의 다수 및/또는 다수의 코어레서 각각에 부착된다. 일부 실시예에서, 시스템은 습한 가스가 상기 장치를 통해 코어레서로 이동하는 제 2 구역(HS)을 포함하는 DC를 포함할 수 있다. 당업자라면 이해할 수 있는 다른 실시예들도 적합할 수 있다.
전술한 바와 같이, 습한 가스(예, 증기, 미스트)는 제 2 구역(HS)과 코어레서를 연결하는 하나 이상의 유체 경로(예, 튜브)를 통해 제 2 구역(HS)으로부터 코어레서로 통과한다. 일부 실시예에서, 이러한 유체 경로는 가스가 이동하는 공칭 단면적(예, 배기)이 실질적인 압력 강하를 생성하지 않도록 스크린 및/또는 다른 추가 특징(예, 튜브)을 포함할 수 있다. 이들 유체 경로는 또한 하나 이상의 입력 및/또는 출력 포트일 수 있고 및/또는 이를 포함할 수 있다.
따라서, 본원에 기술된 코어레서는 전형적으로 예를 들어, 만곡된 및/또는 사인파 유체 경로를 제공하는 하나 이상의 유체 경로(예, 채널(들))를 포함하여, 전체적으로 또는 실질적으로 전체적으로 연장된다. 코어레서는 또한 전형적으로 하나 이상의 입력 포트(예, 배기 입력) 및/또는 하나 이상의 출력 포트(예, 배기 출력)에 연결된다. 습한 가스(예, 증기 및/또는 미스트)는 제 2 구역(헤드 스페이스)으로부터 하나 이상의 입력 포트(들)를 통해(예, 이와 관련된 튜브와 같은 경로를 통해) 코어레서로 이동할 수 있고, 코어레서(들)의 유체 경로(들)을 계속 통과하며 그 내부의 다양한 위치에(예, 배기구를 통해 외부로) 배치될 수 있는 하나 이상의 출력 포트(들)(예, 이와 관련된 튜브와 같은 경로를 통해)를 통해 빠져 나간다. 습한 가스가 코어레서의 유체 경로(들)를 통해 이동함에 따라, 유체는 벽에(예, 내부 온도가 제 2 구역보다 낮은 실시예에서) 응축될 수 있고, 일부 실시예에서 수동적으로 DC(즉, 제 2 구역) 및 반응 혼합물 내로 복귀한다. 일부 실시예에서, 코어레서 내에서 응축되지 않고 단지 합체된(또는 수집된) 유체는 또한 수동적으로 제 2 구역(HS) 및/또는 제 1 구역으로 복귀할 수 있다(예, 반응 혼합물에 침착됨).
일부 실시예에서, 코어레서는 만곡된 채널 또는 연결 채널을 통해 서로 연결된 실질적으로 직선형 채널의 다수 세트 또는 직선형 주 채널로 배열될 수 있다. 만곡된 채널의 유닛(예, 적어도 하나의 직선 주 채널 또는 연결 채널에 의해 연결된 임의의 둘 이상의 직선 주 채널(예, 도 6의 1))은 물리적으로 서로 연결될 수 있지만 또한 유체 및/또는 가스의 상기 유닛들 사이 통과가 허용 또는 허용되 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 주 채널 중 하나 이상은 제 2 구역(헤드 스페이스)으로부터 하나 이상의 흡기 포트에 연결되고(예, 주 채널에서 튜브에 의해 연결됨; 예, 도 6의 2), 비 응집 유체가 배기 시스템(예, 하나 이상의 필터(예, 도 6의 4))을 통과할 수 있는 배출/배기 포트가 또한 상기 주 채널 내에 위치되고, 적절한 경로(예, 튜브(예, 도 6의 3))를 통해 필터에 주 채널을 연결하는데 사용된다. 코어레서가 반응기(헤드 스페이스 또는 헤드 스페이스를 둘러싼 단열재) 상에 수평 또는 실질적으로 수평으로 위치하는 일부 실시예에서, 흡기 포트가 제 2 구역(헤드 스페이스)(예, 주 채널의 바닥)에 가장 근접하게 취치되고, 출구 포트는 제 2 구역(헤드 스페이스)으로부터 흡기 포트(예, 주 채널의 상단)에 대해 원 위에 위치된다. 따라서, 유체는 제 2 구역(헤드 스페이스)으로부터 커넥터(예, 튜브)를 통해 비 응집 유체가 주 채널을 통해(예, 하나 이상의 커넥터 채널을 통한 일부 실시예에서) 배출 포트로 이동하는 코어레서로 이동하고 및 배기 시스템(예, 필터)에 연결된 커넥터(예, 튜브)를 통해 그후 상기 시스템을 빠져나와 대기로 이동한다.
일부 실시예에서, 다수의 코어레서가 상기 시스템에 포함될 수 있다(예, 도 1D에서와 같이). 이러한 다수의 코어레서는 예를 들어 하나 이상의 입력 및 출력 포트를 통해 하나 이상의 유체 채널(예, 튜브)에 의해 서로 연결될 수 있다. 이러한 실시예에서, 각각의 코어레서는 개별적으로 및/또는 하나 이상의 다른 코어레서를 통해 DC에 연결될 수 있다. 다수의 코어레서가 포함되는 경우, 오직 하나의, 하나 이상의, 또는 모든 코어레서가 재킷 탱크 헤드와 접촉할 수 있다.
전술한 바와 같이, 하나 이상의 필터가 시스템에 포함될 수 있다. 필터는 예를 들어 0.2 미크론 필터와 같은 멸균 필터와 같은 일회용 반응기 시스템에 전형적으로 사용되는 유형이다. 필터는 전형적으로(예, 튜브를 사용하여) HS 및/또는보다 전형적으로는 코어레서에 연결된다. 필터의 기능을 개선하기 위해, 하나 이상의 가열 요소가 그와 관련될 수 있고(예, 필터의 외부 표면과 접촉), 코어레서를 빠져 나온 포화 가스를 제습하는 역할을 할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 배기 시스템은 시스템 내에서 배기 시스템으로 공기 및/또는 가스를 끌어 당기는 진공 펌프를 포함할 수 있으며, 이는 필터의 유효 수명을 더욱 향상시킬 수 있다. 따라서, 열 및/또는 진공의 사용은 필터 내에 유체가 축적될 가능성을 감소시켜 필터의 기능성을 증가시킨다. 따라서, 하나 이상의 필터가 본 명세서에 설명된 시스템에서 사용될 수 있다.
상기 시스템은 또한 일반적으로 배기 시스템을 포함한다. 배기 시스템은 진공과 같은 배기 펌프를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 튜브는 반응 용기(예, DC)에 부착된 멸균 배리어 필터의 하류에 배기 펌프를 연결할 수 있고; 튜브는 배기 펌프를 코어레서 및 반응 용기(예, DC)에 부착된 멸균 배리어 필터의 입구 또는 출구에 연결하고; 배기 펌프는 가변 속도 제어를 포함하고 선택적으로 반응 용기(예, DC) 압력을 유지하기 위한기구에 작동 가능하게 연결되고; 선택적으로 상기 코어레서 상에 위치된 제 1 팬은 상기 헤드 스페이스로부터 상기 연합 장치를 통해 및 하류 멸균 장벽 내로 또는 배기 가스를 통해 배기 가스를 끌어 당기며; 및/또는, 상기 시스템은 응축기 헤드 스페이스 및/또는 유착 장치 내에 적어도 제 2 팬 재순환 배기 가스를 포함한다. 이러한 배기 시스템 각각은 반응 용기 시스템으로부터 공기 및/또는 가스(건조 또는 습한)의 제거를 제공한다. 예시적인 배기 펌프 및 배기 시스템은 예를 들어 미국 특허 US 2011/0207170 A1(Niazi 등)에 서술된 것을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에 설명된 시스템은 또한 하나 이상의 원격 제어 제어 시스템을 포함하지만 이에 제한되지 않는 하나 이상의 수동 및/또는 자동 제어 시스템(예, 연속적인 직접 사람의 개입이 필요하지 않음)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템은 제 1 및/또는 제 2 구역 내에서 발생하는 하나 이상의 조건 (예, 온도)을 지속적으로 모니터링하고 특정 값(예, 폐쇄 루프 시스템)을 유지하도록 이를 조정할 수 있다. 예시적인 조건으로서 온도를 사용하여, 제어 시스템은(예, 온도를 독립적으로 제어 시스템에보고하는 각각의 온도 조절기에 연결함으로써) 제 1 구역, 제 2 구역(헤드 스페이스) 및/또는 코어레서의 온도를 개별적으로 모니터링할 수 있다. 시스템의 각 영역에서 반응 성분의 온도를 최적화한다. 온도는 예를 들어 열 전달 시스템을 통해 이동하는 열 전달 유체의 유형, 온도 및/또는 속도를 수정함으로써 이들 영역에서의 온도를 증가 또는 감소시킴으로써 최적화될 수 있다. 이러한 제어 시스템은 제 1 구역의 온도를 예를 들어 약 37℃로 유지하고 제 2 구역(헤드 스페이스)의 온도를 약 32℃로 유지하는데 사용될 수 있다. 이러한 제어 시스템은 전형적으로 이러한 정보를 처리하고 특정 공정에 의해 요구되는 반응의 원하는 파라미터를 수동 또는 자동으로 조정하기 위한 소프트웨어를 포함하는 하나 이상의 범용 컴퓨터를 포함한다. 이와 같이, 제어 시스템은 시스템(예, 하나 이상의 열 전달 시스템)으로 및 시스템으로부터 열 전달 물질의 흐름을 제어하는 밸브 등을 제어할 수 있다.
본 명세서에 기술된 DC 시스템의 예시적인 실시예가 도 1에 도시된다. 도 1A는 도 1a는 예시적인 DC 시스템 (1)의 정면도를 제공하고, 상기 시스템은 다음을 포함한다.:
내부에 일회용 반응 용기(3)을 포함하는 반응 베젤(2)(일반적으로 도어 2a 포함), 제 1 구역(4), 제 2 구역(5)(즉, 헤드 스페이스( "HS")), 재킷 탱크 헤드 (6)(도 1B에 보다 상세하게 도시되며, 제 3 열 전달 시스템이 사용되는 제 3 구역 (예를 들어, 도 2의 "구역(3)") 일 수 있음), 필터(7), 배기 펌프(8), 공기 입력(예: 스파지)(9),열교환 장치(10)(예, 제 2 구역(5)을 둘러싼 열교환 재킷) 및/또는 (11)(예를 들어, 열교환 배플(11)은 제 1 구역 (4)에 위치되고, 상기 배플(들)은 선택적으로 제 2 구역(5) 내로 연장되거나 및/또는 또한 거기에 배치된다(예, 구역(4)의 것과 독립적인 열 전달 기능을 갖는 별개의 배플로서), 재킷 탱크 헤드 (6)와 접촉하는 코어레서(13), 배기 입력(14), 배기 출력(15), 유착액(16), DC 로딩 지지 조립체(17) 및 구동 시스템(18)(예를 들어, 임펠러를 포함). 선택적인 포트 벨트(12)는 또한 필요에 따라 및/또는 원하는대로(예, 도 1A에 도시된 바와 같이) 포함될 수 있고 위치될 수 있다. 일부 비 통기 액체는 제 2 구역(5)(HS)에 존재할 수 있지만, 일반적으로 비 통기 액체는 제 1 구역(4)에 존재하고 통기된 액체는 습한 가스와 함께 제 2 구역(5)(HS)에 존재한다(예, 반응 혼합물의 최고 수준은 구역(5)(HS)로 연장된다). 반응기 베젤은 또한 시스템의 DC 및/또는 다른 구성 요소가 그로부터 삽입 및 제거될 수 있는 도어를 포함할 수 있다(2a, 및 도 2 참조). 도 1B에 제공된 평면도에는 재킷형 탱크 헤드(6), 재킷형 탱크 헤드(6)와(예, 위에) 접촉하는 코어레서(13), 배기 입력(14), 배기 출력(15), 유착 액체(16) 및 DC 로딩 지지 조립체(17)가 도시된다. 도 1C는 상기 예시적인 실시예의 측면도를 제공한다. 도시된 바와 같이, 상기 실시예에서, 코어레서(13)는 제 2 구역(5)(HS)의 상단의 대략 75%를 덮고 재킷 탱크 헤드(6) 상에 접촉 및/또는 위치된다. DC(3)는 반응 베젤(2) 내에 위치되고 반응(예, 발효)이 이루어지는 공간(제 1 구역(4)) 및 헤드 스페이스(제 2 구역(5))를 제공한다.
도 1D-F는 이들 및 다른 실시예들의 추가적인 도면을 제공한다. 도 1D는 복수의 코어레서를 재킷 탱크 헤드 상에 위치시키는 실시예의 도면을 제공한다. 도 1E는 DC의 상부 표면의 약 75%를 덮는 재킷형 탱크 헤드의 평면도를 제공하며, 상기 실시예에서 DC의 이음새는 재킷형 탱크 헤드에 의해 커버되어 추가적인 물리적 지지를 제공한다. 도 1F는 제 1 구역("구역(1)")이 35-40℃로 유지되고 제 2 구역(HS)이 더 차가운 온도로 유지되는 DC의 측면도를 나타낸다(상기 도면에서 "최대 냉각"으로 지정됨).
전술한 바와 같이, 도 1을 참조하면, 일회용 반응 용기(3)는 반응이 수행되는 제 1 구역(4) 및 헤드 스페이스(HS)를 제공하는 제 2 구역(5)을 포함한다. 따라서, 제 1 구역(4)은 전형적으로 구동 시스템(18)(예, 임펠러를 포함)에 의해 교반(예, 휘저어질)될 수 있는 유체 반응 혼합물(예, 생물학적 반응의 성분 및 생성물)을 포함한다. 공기(예, 가스)는 전형적으로 제 1 구역(4)으로 도입되고 반응 혼합물로 및/또는 반응 혼합물을 통해 이동한다. 제 2 구역(5)(HS)는 전형적으로 반응 혼합물의 상부 유체 레벨 및 DC 3의 상부(일반적으로 반응 베젤(2)의 상부로 연장되고 및/또는 재킷 탱크 헤드(6)에 의해 물리적으로 지지 됨)로부터 연장된다. 제 1 및 제 2 구역은 또한 각각의 구역에서 동일하거나 상이할 수 있는 하나 이상의 열교환 장치(10, 11)와 관련(예, 접촉)될 수 있다. 열 교환 장치(들)는 개별적으로 또는 함께(예, 제 1 구역(4) 및 제 2 구역(HS)을 가로 지르는 단일 유닛이 포함될 때) 일회용 반응 용기(3) 내에 포함된 반응 혼합물의 평균 온도를 유지하는 역할을 하며, 구체적으로 제 1 구역(4) 및/또는 제 2 구역(5)(HS). 열교환 장치(들)는 전형적으로 HS에서의 응축을 유도하기 위해 제 1 구역(4)에서 원하는 온도를 유지하고 제 2 구역(HS)에서 낮은(즉, 더 차가운) 온도를 유지하도록 배열된다. 예를 들어 열 교환 장치는 제 1 구역(4)의 온도를 35-40℃에서 유지하고 제 2 구역(5)의 온도를 예를 들어 30℃의 온도에서 유지할 수 있다. 반응 혼합물의 온도가 전형적으로 헤드 스페이스의 온도보다 높기 때문에, 제 1 구역(4)과 제 2 구역(5) 사이에서 연장되는 단일 열전달 장치의 열전달 유체는 이들 구역의 상이한 온도를 유지할 수 있다. 따라서 열교환 장치에 의해 제공되는 냉각 효과는 각 구역의 내용물의 온도(예, 제 1 구역(4) 내의 반응 혼합물 및 제 2 구역(5) 내의 공기 등)와 관련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 구역(4)에서의 반응 혼합물의 온도는 열 교환 장치에 의해 50℃에서 40℃로 낮아질 수 있는 한편, 제 2 구역(5) 내의 온도는 동일한 열교환 장치에 의해 35℃에서 30℃로 낮아질 수 있다. 전술한 바와 같이, 일부 실시예에서, 상이한 열 교환 장치가 제 1 구역(4) 및 제 2 구역(5) 각각에 제공될 수 있고, 이러한 각 장치는 각각의 구역을 개별적으로 냉각시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 열 교환 시스템은 일회용 반응 용기(3) 및/또는 하나 이상의 배플 시스템(11)을 둘러싸는 재킷 시스템(10)을 포함할 수 있다. 재킷 시스템은 예를 들어 용기 벽의 일부로서 용기에 통합될 수 있다. 반응 용기의 상단부에 위치된 재킷 탱크 헤드(6)는 본 명세서에 기술된 바와 같이(예, 딤플 샌드위치 배열을 사용하여) 커버될 수 있고, 전형적으로 제 2 구역(5)(HS)의 상부 표면의 5% 이상을 커버한다. 일부 실시예에서, 재킷형 탱크 헤드(6)는 해당 표면의 약 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 또는 90%와 같은 제 2 구역(5)(HS)의 상부 표면의 5% 이상을 덮을 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서 재킷형 탱크 헤드(6)와 관련되거나 이에 인접하거나 재킷형 탱크 헤드(6)에 인접하거나 그 위에 위치하는 것은 코어레서(13)이다. 상술한 바와 같이, 코어레서의 적어도 하나의 표면은 전형적으로 부분적으로(예, 그 코어레서 표면의 표면적의 적어도 약 25%) 재킷 탱크 헤드와 접촉한다. 코일 서서(13)는 가스가 제 2 구역(5)으로부터 코어레서(13)로 이동하는 제 2 구역(5)(HS)에 연결된 배기 유입구(들)(14) 및 가스(예, 가습 가스)가 코어레서(13)를 떠날 수 있는 배기 배출구(15)를 포함한다. 시스템에서 배출하기 위해 배기 시스템으로 들어가십시오(예: 환경으로). 배기 출력(15)은 전형적으로 배기 시스템(8)에 연결된 필터(7)에도 연결된다. 유착 액체(16)는 전형적으로 제 2 구역(5)(HS)을 떠나 코어레서(13)에 모인다. 유착 액체(16)는 코어레서(13)를 떠날 수도 있고 활성적으로 그로부터 제거될 수 있다. 이와 같이, 유착 액체(16)는 코어레서(13), 예를 들어 수동적으로(예, 중력에 의해) 제 2 구역(HS)으로 복귀한 후, 전형적으로 제 1 구역(4)을 떠날 수 있다. 상기 움직임은 제 2 구역(HS)과 코어레서(13)사이에 위치된 도 1A에 상향 및 하향 포인팅 화살표로 도시된다. 상기 실시예에서, 제 2 구역(HS), 코어레서(13), 필터(7) 및 배기 시스템(8)을 포함하지만 이에 제한되지 않는 시스템의 다양한 부분은 가요성 튜브를 사용하여 연결된다.
도 2A-E는 DC가 유지될 수 있는 예시적인 반응기 베젤의 다양한 도면을 도시한다. 예를 들어, 도 2A에 도시된 바와 같이, 반응기 베젤은 교반기 조립체, 힌지 및 래치 조립체에 의해 고정된 도어, 열 전달 능력을 갖는 상부 헤드(즉, "재킷형 탱크 헤드(팽창된 열전달 표면(HTS)을 갖는)(영역 3)"로 제공된 딤플 재킷 구조) 및 DC 로딩 지지 조립체를 포함할 수 있다. 도 2B는 제 1 및 제 2 구역(예, 제 1 구역(4)으로 열 전달을 제공하는 "딤플 재킷(구역 1)"); 및 "딤플 재킷(구역 2)" 및 제 2 구역(5)(HS)로 열 전달을 제공하는 재킷 탱크 헤드("구역 3"), 상기 열 전달 시스템은 서로 인접하거나 인접하지 않는다)과 관련된 딤플 열전달 표면을 도시하는 반응기 베젤의 다른 도면을 제공한다. 도 2C는 상기 예시적인 반응기 베젤의 평면도 및 재킷 탱크 헤드의 다른 도면("재킷 탱크 헤드(구역 3)")을 제공한다. 도 2D는 도 2A와 반대되는 반응기를 도시하며(즉, 도어가 상기 도면에 도시된 반응기 베젤의 반대쪽에 있음), 또한 구역 1 및 2와 관련된 딤플 열전달 표면(각각 "딤플 HTS(구역 1)"및 "딤플 HTS(구역 2)")을 도시하고, 뿐만 아니라 "재킷 탱크 헤드(구역 3)"는 또한 제 2 구역(5)(HS)로 열 전달을 제공한다. 도 2D는 또한 제 1 구역과 제 2 구역의 열 전달 표면 사이의 "4" 갭을 도시한다. 상기 갭의 길이는 다양할 수 있으며, 4 "는 여기서 비 제한적인 예로서 언급된다. 도 2E는 또한 도 2C와 유사한 "재킷 탱크 헤드(구역 3)"를 도시한다. 이들 각각의 예시는 단지 예시적인 것이며, 변형될 수 있음을 이해해야 한다.
도 3은 코어레서(19)를 포함하는 유착 장치가 하나 이상의 열전달 표면(예, 하나 이상의 딤플 재킷)에 의해 적어도 부분적으로 접촉 및/또는 제한되는 시스템의 선택적 또는 부가적인 구성을 도시한다. 재킷형 탱크 헤드 이외의 또는 이에 추가하여 20A 및 20B와 같은 전자식 열 전달 유닛이 그에 연결된다. 이러한 실시예에서, 코어레서와 접촉하거나 코어레서와 접촉하는 하나 이상의 플레이트(바람직하게는 코어레서의 양쪽에 위치된 2 개)와 같은 열전달 유체(예, 물)에 의해 냉각된 하나 이상의 열전달 표면 유체(응집체("C")) 및 가습 가스가 코어레서(예, 코어레서가 튜브 단독 및/또는 내부에 포함된 내부 챔버를 둘러싸는 유연한 재료로 구성됨)로 인해 팽창함에 따라 내부 챔버)를 가스 흡입구("I")를 통해 통과시키고, 내부 챔버 및 그 내용물을 냉각시킨다. 이들 실시예에서, 본원에 기술된 다른 것과 같이, 코어레서는 유착 유체 및/또는 습한 가스가 이동할 수 있는 만곡된 및/또는 만곡된 유체 경로를 제공한다. 유체 경로는 또한 전체 또는 일부에 걸쳐 하나 이상의 유형의 메쉬 및/또는 고체(상기 기술된 발포 방지 장치와 같은)를 포함할 수 있다. 이들 실시예에서 코어레서의 표면적은 전형적으로 전체 표면적에 걸쳐 열전달 표면과 접촉하지 않는다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 코어레서는 표면적의 50% 이하에 걸쳐 하나 이상의 열전달 표면과 접촉한다(예, 도 3에 도시된 예시 참조). 다른 실시예들에서와 같이, 코어레서의 내용물은 또한 활성 열전달 시스템(예, 하나 이상의 플레이트)과 접촉하지 않는 코어레서를 둘러싸는 환경의 주변 온도에 의해 냉각될 수 있으며, 주변 온도는 전형적으로 약 실온(예, 25℃). 내부 챔버의 내용물은 전형적으로 가습 가스 및 헤드 스페이스(예, 구역(5))로부터 이동하는 액체이다. 코어레서의 팽창은 수동적인 힘(예, 중력)에 의해 또는 능동적으로(예, 펌프를 사용하여) 유착 액체가 DC로 다시 배출되는 것을 촉진한다. 가습 가스는 시스템을 통해 이동을 계속하며, 코어레서를 통해 배기 가스("O")로 이동 한 다음 필터(가습 가스를 제습하기 위해 가열될 수 있음)와 배기구를 통해 환경으로 이동한다. 이러한 이동은 예를 들어 하나 이상의 팬을 포함할 수 있는 전술한 배기 시스템의 사용을 통해 지원될 수 있다.
본 명세서는 다음을 포함하는 시스템(들)(예, 반응 시스템)을 제공하고 서술한다:
반응 용기(예, DC); 적어도 하나의 열 전달 시스템; 반응 용기(예, DC) 위에 위치한 재킷형 탱크 헤드; 및 내부의 만곡된 유체 경로를 포함하고 재킷형 탱크 헤드와 접촉하는(예, 전형적으로 위치되는) 하나 이상의 코어레서; 여기서, 일회용 반응 용기는 제 1 온도에서 유지되는 반응 혼합물을 포함할 수 있는 제 1 구역을 포함할 수 있고; 일회용 반응 용기는 반응 혼합물로부터 이동하는 습한 가스가 이동할 수 있는 반응 혼합물 위의 헤드 스페이스를 포함하는 제 2 구역을 포함할 수 있고; 제 2 구역은 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도로 유지될 수 있으며; 그리고, 제 2 구역으로부터 이동하는 유체는 코어레서의 내부의 만곡된 유체 경로 내에서 병합될 수 있다. 일부 실시예에서, 이어서, 시스템은 다음을 포함한다: 제 1 및 제 2 구역을 포함하는 하나 이상의 일회용 반응 용기를 포함하고, 제 1 구역은 반응 혼합물을 포함하고, 제 2 구역은 습한 가스가 제 1 구역으로부터 이동하는 헤드 스페이스를 포함하고; 제 1 구역을 제 1 온도로 유지하기 위한 적어도 하나의 열 전달 시스템; 제 2 구역을 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도로 유지하기 위한 적어도 하나의 열 전달 시스템; 및 유체는 헤드 스페이스(즉, 제 2 구역)로부터 이동하여 코어레서의 내부 유체 경로 내에서 합체된다. 일부 실시예에서, 시스템은 열 전달 시스템을 포함하는 반응 용기를 포함한다. 일부 실시예에서, 재킷형 탱크 헤드는 반응 베젤과 일체형이다. 일부 실시예에서, 반응 용기는 또한 하나 이상의 열 전달 배플을 포함한다. 일부 실시예에서, 재킷형 탱크 헤드는 일회용 반응 용기를 물리적으로 지지한다. 일부 실시예에서, 열 전달은 복사, 대류, 전도성 또는 직접 접촉에 의해 달성되고 및/또는 열 전달 유체는 가스 및/또는 액체이다. 일부 실시예에서, 제 1 열 전달 시스템은 제 1 구역과 관련되고, 제 2 열 전달 시스템은 제 2 구역과 관련된다. 일부 실시예에서, 제 3 열 전달 시스템이 재킷형 탱크 헤드에 의해 제공되며, 제 1 및/또는 제 2 열 전달 시스템과 유체 연통될 수 있다. 일부 실시예에서, 열 전달 시스템 중 둘 이상은 서로 인접하고(예, 유체 경로에 의해 상호 연결됨), 열 전달 시스템 중 적어도 하나는 적어도 하나의 다른 열 전달 시스템과 인접하지 않는다. 일부 실시예에서, 제 2 및 제 3 열 전달 시스템은 상호 연결된다. 일부 실시예에서, 동일한 유형의 열전달 유체가 하나 이상의 열전달 시스템 각각에 존재하는 반면, 일부 실시예에서, 하나 이상의 열전달 시스템 각각의 열전달 유체는 상이하다. 바람직한 실시예에서, 제 2 구역은 제 1 구역 위에 위치하며, "위"는 제 1 구역의 반응 혼합물로부터 제 2 구역으로의 습한 가스의 유동 방향에 대한 것이다(예, 제 2 구역은 물리적으로 제 1 구역 위에 있음). 일부 실시예에서, 제 2 구역은 재킷형 탱크 헤드에 인접한 상부 외부 표면에 의해 부분적으로 정의된다.
상기 언급된 바와 같이, 상기 배열은 일회용 반응 용기가 달리 가능한 것보다 더 높은 압력을 견딜 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 코어레서 중 하나 이상은 상부 및 하부 표면을 포함하고 내부의 만곡된 유체 경로는 상기 상부 및/또는 하부 표면 둘 다와 인접하다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 코어레서는 내부 융합된 유체 경로를 포함하는 챔버를 형성하기 위해 함께 융합된 둘 이상의 가요성 재료로 구성된다. 일부 실시예에서, 내부의 만곡된 유체 경로는 2 개 이상의 가요성 재료의 융합된 섹션에 의해 정의될 수 있다. 일부 실시예에서, 내부 만곡된 유체 경로는 챔버 내에 포함된 제 3 재료에 의해 정의된다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 발포 방지 장치가 일회용 반응 용기와 하나 이상의 코어레서 사이에 위치된다. 일부 실시예에서, 상기 시스템은 전형적으로 반응기 베젤의 일부로서 구성되며, 제 1 분배 채널을 형성하기 위해 제 2 재료에 인접한 제 1 재료로 본질적으로 이루어진 제 1 서브 조립체; 제 2 분배 채널을 형성하기 위해 제 2 재료에 인접한 제 1 재료로 본질적으로 구성된 제 2 서브 조립체; 선택적으로, 제 1 조립체와 제 2 서브 조립체를 서로 인접시키는 폐쇄 바; 및 제 1 서브 조립체와 제 2 서브 조립체 사이의 릴리프 채널을 포함하고, 폐쇄 바는, 존재하는 경우 릴리프 채널의 폭을 설정하고, 분배 채널 내에 릴리프가 형성되지 않으면 분배 채널과 릴리프 채널이 소통하지 않는다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 이러한 배플은 제 1 구역과 관련되고 별도의 이러한 배플은 제 2 구역과 관련된다. 상술한 바와 같이, 일부 실시예에서, 시스템은 하나 이상의 유체 경로 및/또는 하나 이상의 발포 방지 장치를 통해 상호 연결될 수 있거나 연결되지 않을 수 있는 다수의 코어레서를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 각각의 코어레서는 하부 표면을 포함하고 상기 하부 표면의 표면적의 약 25% 이상이 재킷형 탱크 헤드 상에 존재한다. 일부 실시예에서, 코어레서는 만곡된 유체 경로를 포함하는 가요성 용기; 헤드 스페이스로부터 가스의 사이클론 제거를 제공하는 가요성, 반 강성 또는 강성 관형; 및/또는 메쉬 및/또는 패킹된 고체를 포함하는 용기를 포함할 수 있다. 전형적으로, 여기에 설명된 시스템은 배기 펌프를 포함한다. 이러한 일부 실시예에서, 튜브는 일회용 반응 용기와 유체 연통하여 멸균 배리어 필터의 하류에 배기 펌프를 연결할 수 있으며; 튜브는 배기 펌프를 일회용 반응 용기와 유체 연통하여 코어레서 및 멸균 배리어의 입구 또는 출구에 연결할 수 있고; 배기 펌프는 가변 속도 제어를 포함할 수 있고 및/또는 선택적으로 DC 압력을 유지하기 위한기구에 작동 가능하게 연결될 수 있고; 배기 시스템은 응축기 상에 및/또는 하류 멸균 배리어 내로 및/또는 하류 멸균 배리어를 통해 헤드 스페이스로부터 배기 가스를 끌어들일 수 있는 응축기에 선택적으로 위치된 제 1 팬; 및/또는 선택적으로 응축기 헤드 스페이스 및/또는 유착 장치 내의 적어도 하나의 팬 재순환 배기 가스를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템은 제 2 구역의 외부와 적어도 부분적으로 직접 접촉하는 열 전달 시스템을 포함하고(예, 도 5에 도시된 바와 같이) 반응 용기 내에 적어도 부분적으로 배치되지 않는다. 당업자는 본 개시로부터 추가적인 실시예를 도출할 수 있을 것이다.
일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 시스템은 벽의 압력을 측정하는 제 2 구역(예, 헤드 스페이스)과 접촉하는 하나 이상의 압력 트랜스미터 또는 센서,로드 셀 및/또는 스케일(예, 플랫폼 스케일)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 그 안에 존재하는 가스 및 유체에 의해 제 2 구역 내의 반응 용기. 일부 실시예들에서, 압력 트랜스미터는 다이어프램 압력 트랜스미터 또는 로드 셀(들)일 수 있다. 압력 트랜스미터는 반응 용기의 벽상의 압력을 검출하기 위한 막을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 압력 트랜스미터(들) 또는로드 셀(들)은 반응 용기의 외부 표면과 접촉한다(예, 다이어프램 압력 트랜스미터의 막은 제 2 구역에 인접한 반응 용기의 외부 표면과 접촉한다). 일부 실시예들에서, 압력 트랜스미터는(예, 그 압력에 관한 정보를 수신 및 분석함으로써) 제 2 구역 내의 압력을 모니터링(예, 지속적으로 모니터링)하고 압력을 보장하기 위해 필요한 것과 동일하게 조정하기 위한 제어 시스템과 통신한다. 그 압력의 존재 하에서 완전성을 유지하는 반응 용기(예, 일회용 반응 용기)의 능력을 초과하지 않아야 한다. 일부 실시예에서, 제어 시스템은 배기 펌프를 사용하여(예, 배기 펌프를 작동시켜 제 2 구역으로부터 가스 등의 일부 등을 제거함으로써) 제 2 구역 내의 압력을 조절한다. 일부 실시예들에서, 제어 시스템은 자동화된다(예, 소프트웨어를 사용하여). 이러한 압력 트랜스미터를 포함하는 다른 실시예도 당업자가 이해할 수 있는 것으로 고려된다.
일부 실시예에서, 반응 시스템은 반응 챔버를 둘러싸는 외부 및 내부 표면을 갖는 벽을 포함하는 일회용 반응 용기를 포함할 수 있으며, 내부 표면은 반응 챔버에 직접 인접하고; 하나 이상의 유체 채널(또는 경로)은 벽을 통해 반응 챔버 내로 연장되며; 상기 유체 채널은 다수의 유체 출구를 포함하고 폐쇄 단부에서 종결된다. 유체 채널이 폐쇄 단부에서 종결됨에 따라, 유체 채널을 통해 유동하는 유체는 유체 출구를 통해 동일하게 빠져 나간다. 일부 실시예에서, 유체 채널은 유체 출구를 포함하는 튜브일 수 있거나 튜브를 포함할 수 있다(예, 튜브의 벽에 구멍으로서). 일부 실시예에서, 유체는 예를 들어, 이를 향해 외부로 분무함으로써 유체가 내부 표면에 접촉하게 하기에 충분한 압력 하에서 유체 채널을 빠져 나간다. 일부 실시예에서, 폐쇄 단부는 예를 들어 유체 채널의 융합된 벽 또는 유체 채널의 단부를 덮는 캡에 의해 형성된다. 일부 실시예에서, 유체 출구는 내부 표면에 대해 반응 챔버 내에 대략 중앙에 위치된다. 일부 실시예에서, 반응 챔버 내의 유체 출구는 유체 채널을 따라 비교적 균일하게 분포된다. 일부 실시예에서, 유체 출구는 유체 채널로부터 유체를 다양한 각도로 분배하도록 배열되며; 및/또는 실질적으로 모든 수직 및/또는 상향 방향 및/또는 실질적으로 모든 방향으로 유체를 유체 채널로부터 멀리 분배하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 반응 챔버는 적어도 부분적으로 구형(예, 구의 중공 상부 절반과 유사한 돔과 같은 형상을 형성하는)이다. 일부 실시예에서, 유체 채널을 통해 유동하는 유체는 세정 용액이다. 일부 실시예에서, 유체 채널 및/또는 반응 챔버 내로의 유체의 흐름은 자동 제어 시스템과 같은 제어 시스템에 의해(예, 소프트웨어를 사용하여) 조절된다. 이들 실시예가 적합할 수 있는 예시적인 반응 시스템은 본원에 기술된 임의의 것(예, 제 1 및 제 2 구역(예, 헤드 스페이스), 각각은 그 전체가 본 명세서에 포함되는 미국특허 8,658,419 B2; 미국 특허 9,228,165 B2; 및/또는 미국 특허 2016/0272931 A1을 포함하는 반응 시스템)을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 이러한 유체 채널 구조를 포함하는 다른 실시예도 당업자가 이해할 수 있는 것으로 고려된다.
산 및 염기는 예를 들어 세포를 소화 시키거나 바이러스를 불활성화 시키거나 또는 이러한 시스템의 화학적 오염 제거(예: 미생물 또는 활성제)를 위하여 pH 2.5 내지 11 사이의 pH를 조정하도록 반응기 시스템(예, 발효기, 생물 반응기 등)에 통상적으로 첨가된다. 일부 실시예에서, 반응 챔버를 처리(예, 세정)하기 위해 강산 또는 염기가 사용될 수 있다. 폴리에틸렌 필름 및 폴리올레핀 포트와 같은 전형적인 물질은 당업자에게 물질이 실제로 실패하는 pH에 대한 제한된 지지 데이터만을 가진 2.5 내지 11의 pH를 갖는 용액과 양립할 수 있는 것으로 이해된다(예를 들어, 구조적으로 안정 함). 0 내지 14의 pH를 갖는 용액과 함께 사용하기에 적합한 반응기 시스템이 당 업계에 필요하다. 일부 실시예에서, 상기 기재된 하나 이상의 유체 채널 및 관련 구조(예, 포트)는 0 내지 14의 pH를 갖는 용액(본 명세서에서 "저/고 pH 호환성"으로 지칭됨)과 화학적으로 호환 가능(예, 구조적으로 안정)하다. 이러한 저/고 pH 호환성을 제공할 수 있는 예시적인 물질은 예를 들어 열가소성 엘라스토머(예, 약 20 중량% 이상) 및 폴리올레핀(약 50 중량% 미만), 선택적으로 스티렌을 더 포함하고, 및/또는 미국 특허 9,334,984 B2(Siddhamalli 등)에 설명된 바와 같은 혼합물을 포함하는 열가소성 엘라스토머(TPE)를 포함한다.본원에 서술된 바와 같이 사용될 수 있는 예시적인 저/고 pH 호환 튜브는 시판되는 C-Flex® 튜브(Saint-Gobain Performance Plastics Corp., 예를 들어, 임의의 제형374,082 또는 072를 포함하는)이다. 일부 실시예에서, 산 또는 염기 용액은 저/고 pH 호환 용기(예, 유리 용기)에 유지될 수 있고 고/저 pH 호환 유체 채널(예, TPE가 포함된 튜브)을 통해 반응 챔버에 전달될 수 있다. 저/고 pH 호환 유체 채널은 반응 챔버의 외부에서 내부로 이어지는 저/고 pH 비 호환 물질 (예를 들어, 폴리올레핀 포트)로 구성된 포트를 통해 연장될 수 있으며, 또는 포트(예를 들어, 폴리올레핀)를 포함하는 저/고 pH 비 호환 물질이 고/저 pH 용액에 의해 접촉되지 않도록 포트 개구부의 단부가 반응 챔버와 동일높이가 될 수 있다. 일부 실시예에서, 폴리올레핀 포트는 유체 채널의 직경보다 넓은 직경을 갖는 디스크형 표면을 포함할 수 있다(예, 도 4 참조). 도 4는 전형적으로 저/고 pH 호환이 아닌 재료(즉, 저/고 pH 비 호환성)(2))로 구성되는 대직경 튜브 내의 저/고 pH 호환 유체 채널(예, 튜브)(1)의 예시적인 배열을 도시한다. 도 4에서, 저/고 pH 호환 튜브(1) 및 저/고 pH 비 호환 튜브(2)는 포트 구조(3, 포트 디스크(4a) 및 포트 넥(4b)를 포함하는)로 도시된다. 일부 실시예에서, 포트는 포트 디스크(4a)(외부 튜브로서 효과적으로 작용하는 연장 넥(5))(저/고 pH- 친 화성 유체 채널/튜브보다 큰 직경을 갖는)를 포함할 수 있다. 저/고 pH 호환 튜브(1)는 전형적으로 저/고 pH 호환 튜브(1)를 통해 반응 챔버에 증착될 저 또는 고 pH 용액의 공급원에 연결된다. 이러한 배치를 사용하여, 반응기 시스템의 pH- 비 호환성 부분과 접촉 및/또는 손상시키지 않으면 서 고/저 pH 용액을 반응 챔버 및 그 안에 함유된 임의의 유체(예, 반응이 완료된 후 남은 반응물)에 침착시킬 수 있다. 반응 챔버 내에 함유된 유체(저 또는 고 pH 용액의 첨가 후 포함)는 일회용 용기가 구성되는 재료(예, 반응 챔버를 둘러싸거나 형성하는 재료)와 호환되는 pH로 유지된다. 이러한 적합한 pH는 전형적으로 약 2.5 내지 약 11(예, 허용 가능한 설정/제어점)이다. 본원에 기술된 시스템에 대한 이러한 변형은 pH 비 호환성으로 인한 재료 파괴의 위험없이 소스 용기로부터 반응 챔버로 저/고 pH 용액(즉, pH 2.5 미만 또는 pH 11 이상)의 통과를 허용한다. 따라서, 일부 실시예에서, 본원에 기재된 일회용 반응 시스템은 유체 채널, 및 유체의 존재하에 구조적으로 온전한 물질로 구성된 유체 채널 및/또는 반응 챔버로 이어지는 임의의 또는 바람직하게는 모든 튜브를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 재료는 열가소성 엘라스토머이거나 이를 포함한다. 이러한 부분, 및 유사한 부분, 및 다른 저/고 pH- 적합성 물질의 다른 배열이 또한 당업자에게 이해되는 바와 같이 고려된다.
하나 이상의 저/고 pH 호환 튜브(예, 유체 채널)는 저/고 pH 용액 전달 시스템(예, "튜브 세트", "튜브-내 튜브" 시스템; 예를 들어, 도 4에 도시된 예시적인 실시예 참조)에 사용하기 위해 튜브 세트에 준비되고 포함될 수 있다. 예를 들어, 저/고 pH- 적합성 물질(예, 물질이 0-14의 pH 범위에서 안정한)에 포함된 제 1 유체 채널(예, 튜브)은 저/고 pH 호환 물질로 구성되지 않은(예, 물질은 pH 범위가 0-14에서 안정하지 않은) 제 2 유체 채널(예, 튜브) 내에 삽입 또는 내로(예, 오버-몰딩) 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 튜브 세트는, 예를 들어 오버 몰딩된 부분을 구성하고(외부 튜브의 내경(ID)을 내부 튜브의 외경(OD)으로 오버 몰딩), 및 외부 호스가 내부 호스와 바브(있는 경우) 위에 위치하는 포트(반응 챔버로 연결됨)를 통해 내부 튜브를 삽입한다. 일부 실시예에서, 이러한 튜브 세트는,
내부 튜브(예, 호스)가 내부 튜브(예, 호스) 및 바브 위에 위치되어, 환형 공간을 수지로 채우고 용융시켜 2 개의 튜브의 흐름/밀봉을 달성(예컨대, 환형 공간을 채움)하도록 저/고 pH 비 호환성 물질로 구성된 포트를 통해 내부 튜브(예, 호스)를 삽입하는 예를 들어 오버 몰딩된 부품을 구성할 수 있다. 이러한 pH-적합성 시스템을 제조하기 위한 다른 방법이 또한 당업자에게 이해되는 바와 같이 고려된다.
"약", "대략" 등의 용어는, 수치 또는 범위의 리스트 앞에 있을 때, 리스트 또는 범위 내의 각각의 개별 값이 즉각적으로 그 용어에 선행하는 것처럼 독립적으로 리스트 또는 범위 내의 각각의 개별 값을 지칭한다. 상기 용어는 동일하게 참조되는 값이 그에 정확하게, 근접하거나 유사하다는 것을 의미한다. 온도와 관련하여 용어 "유지"는 특정 온도가 임의의 특정 기간 동안 동일하게 유지됨을 나타내는 것은 아니다. 특정 수준에서 "유지된" 온도는 예를 들어 0.1 내지 10%, 예컨대 약 1%, 5% 또는 10%만큼 시간이 지남에 따라 변할 것임을 이해해야 한다. "고정적으로 부착된", "부속된" 또는 "접착된"은 적어도 2 개의 재료가 실질적으로 영구적인 방식으로 서로 결합됨을 의미한다. 본 명세서에 기술된 다양한 부분들은 예를 들어 용접, 접착제, 다른 유사한 공정, 및/또는 튜브와 같은 커넥터를 사용하여 서로 접합될 수 있다. 상기 부분들은 사용 중에 서로 부착된 상태를 유지해야 한다. 즉, 부분들 사이의 부착 지점(예: 경계, 조인트)은 예를들어 열 전달 매체 흐름으로부터 생성된 압력에 추가하여 교반기 메커니즘의 작용에 응답하는 반응기 내용물의 운동으로 인해 반응 용기 내에서 또는 부분들 사이에서 발생하는 유압 및 기타 힘을 견딜 수 있어야 한다. "선택적" 또는 "선택적으로"은 이후에 기술된 사건 또는 상황이 발생할 수 있거나 일어날 수 없고, 설명은 사건 또는 상황이 발생하는 경우 및 그렇지 않은 경우를 포함한다는 것을 의미한다. 범위는 본원에서 약 하나의 특정 값 및/또는 약 다른 특정 값으로 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현될 때, 다른 양상은 하나의 특정 값 및/또는 다른 특정 값을 포함한다. 유사하게, 선행 또는 대략의 사용에 의해 값이 근사치로 표현될 때, 특정 값이 다른 양태를 형성하는 것으로 이해될 것이다. 각각의 범위의 종말점은 다른 종말점과 관련하여 그리고 다른 종말점과 무관하게 중요하다는 것이 추가로 이해될 것이다. 범위(예: 90-100%)는 각각의 값이 개별적으로 나열된 것처럼 범위 내의 각 독립 값뿐만 아니라 그 자체의 범위를 포함하는 것을 의미한다. 달리 지시되지 않는 한, 용어 "on" 및 "upon"은 "다른 요소 상에 직접 또는 직접 연결된"(예, 본원에 기술된 시스템의 두 부분)을 의미한다. "인접한"이라는 용어는 본원에 기술된 시스템의 일부와 같은 두 요소 사이의 간접적인 연결을 지칭할 수 있다.
"유체 경로"는 하나 이상의 유체(예, 가스 또는 액체)가 이동 및/또는 이동 및/또는 이동될 수 있는 본원에 기술된 시스템(예, 채널)을 갖는 경로이다.
"유체 연결" 또는 "유체 연통"은 유체가 직접 및/또는 간접적으로 흐를 수 있는(예, 유체가 일회용 반응 용기에서 코어레서로 이동할 수 있고, 및/또는 그 반대로도 가능하며 따라서 일회용 반응 용기와 코어레서는 "유체 연결"을 공유하고 서로 "유체 통신"을 한다) 본원에 기술된 시스템의 적어도 두 부분을 지칭한다. "유체 경로" 또는 "유체의 경로" 또는 "유체 채널"은 유체가 흐를 수 있는 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 경로(예, 채널)이다. 본 명세서의 다른 유사한 용어는 적절한 맥락에서 읽을 때 당업자에 의해 이해될 것이다.
본원에 인용된 모든 참고 문헌은 그 전체가 참고로 포함된다. 특정 실시예가 본 명세서에서 설명되었지만, 단지 예시로서 제공되며 어떠한 방식으로도 청구 범위의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 소정의 실시예가 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 변형 및 수정은 당업자에게 발생할 수 있는 것으로 이해된다. 따라서, 첨부된 청구 범위는 다음의 청구 범위의 범주 내에 있는 모든 이와 동등한 변형을 포괄하도록 의도된다.
Claims (54)
- a) 반응기 베젤 내에 구비된 일회용 반응 용기;
b) 적어도 하나의 열 전달 시스템;
c) 반응기 베젤과 일체형이고 일회용 반응 용기 위에 배치된 재킷 탱크 헤드; 및,
d) 내부의 만곡된 유체 경로를 구비하고 재킷 탱크 헤드에 배치된 코어레서; 를 포함하는 시스템으로:
상기 일회용 반응 용기는 제 1 온도로 유지되는 반응 혼합물을 구비하는 제 1 구역을 포함하고;
상기 일회용 반응 용기는 반응 혼합물로부터 이동하는 습한 가스가 이동하는 반응 혼합물 위의 헤드 스페이스를 구비하는 제 2 구역을 포함하고;
상기 제 2 구역은 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도로 유지되고; 그리고,
상기 제 2 구역에서 이동하는 유체는 코어레서 내부의 만곡된 유체 채널 내에서 합체되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제 1 항에 있어서,
a) 적어도 하나의 열 전달 시스템은 제 1 구역을 제 1 온도로 유지하고;
b) 적어도 하나의 열 전달 시스템은 제 2 구역을 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도로 유지하고; 그리고,
c) 헤드 스페이스에서 이동하는 유체는 코어레서의 내부 유체 채널 내에서 합체되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제 1 항에 있어서, 제 1 구역과 관련된 제 1 열 전달 시스템 및 제 2 구역과 관련된 제 2 열 전달 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
a) 제 3 열 전달 시스템은 제1 및/또는 제2 열전달 시스템과 유체 연통하고;
b) 적어도 2개의 열 전달 시스템이 서로 인접해 있고;
c) 열 전달 시스템 중 적어도 하나는 적어도 하나의 다른 열 전달 시스템과 인접해 있지 않고;
d) 열 전달 시스템 중 적어도 2개는 유체 경로에 의해 상호 연결되고, 선택적으로 제 2 및 제 3 열 전달 시스템은 상호 연결되며; 그리고,
e) 각각의 열 전달 시스템에는 동일한 유형의 열 전달 유체가 있는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 열 전달은 복사, 대류, 전도성 또는 직접 접촉에 의해 달성되고, 및/또는 열 전달 유체는 기체 또는 액체인 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
a) 제 2 구역은 제 1 구역 위에 위치하며;
b) 제 2 구역은 재킷 탱크 헤드에 인접한 상부 외부 표면에 의해 부분적으로 형성되고;
c) 코어레서는 상부 및 하부 표면을 포함하고, 내부의 만곡된 유체 경로는 상기 상부 및/또는 하부 표면과 인접해 있으며; 그리고,
d) 코어레서는 내부의 만곡된 유체 경로를 포함하는 챔버를 형성하기 위해 함께 융합된 2개 이상의 가요성 재료로 구성되고;
1) 내부의 만곡된 유체 경로는 2개 이상의 가요성 재료의 융합된 섹션에 의해 형성되거나; 또는,
2) 내부의 만곡된 유체 경로는 챔버 내에 함유된 제 3 재료에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제 1 항에 있어서, 일회용 반응 용기와 코어레서 사이에 위치하는 적어도 하나의 발포 방지 장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 반응기 베젤은 적어도 하나의 배플을 포함하고, 상기 배플은:
제1 분배 채널을 형성하기 위해 제2 재료에 인접된 제1 재료로 이루어진 제 1 서브 조립체;
제2 분배 채널을 형성하기 위해 제2 재료에 인접된 제1 재료로 이루어진 제 2 서브 조립체; 그리고,
제 1 서브 조립체와 제 2 서브 조립체 사이의 릴리프 채널; 을 구비하고,
적어도 하나의 상기 배플은 제 1 구역과 관련되고 그리고 별도의 상기 배플은 제 2 구역과 관련되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제 1 항에 있어서, 다수의 코어레서를 포함하고, 선택적으로:
a) 상기 코어레서는 하나 이상의 유체 경로를 통해 상호 연결되지 않고;
b) 각각의 코어레서 중 하나 이상이 하나 이상의 발포 방지 장치와 관련되고;
c) 각각의 코어레서는 재킷 탱크 헤드와 접촉하는 하부 표면을 포함하고; 및/또는
d) 상기 코어레서는:
i. 만곡된 유체 경로를 구비한 가요성 용기를 포함하고;
ii. 헤드 스페이스로부터 가스를 사이클론식으로 제거하기 위해 제공되는 가요성, 반 강성 또는 강성 관형을 포함하며; 및/또는
iii. 메시 및/또는 패킹된 고체로 구성된 용기를 포함하는; 것을 특징으로 하는 시스템. - 제 1 항에 있어서, 배기 펌프를 더 포함하고, 선택적으로:
a. 튜브는 일회용 반응 용기와 유체 연통하게 멸균 배리어 필터 하류에 배기 펌프를 연결하고;
b. 튜브는 배기 펌프를 일회용 반응 용기와 유체 연통하게 코어레서 및 멸균 배리어의 입구 또는 출구에 연결하고;
c. 배기 펌프는 가변 속도 제어를 포함하고 선택적으로 용기 압력을 유지하기 위한 기구에 작동 가능하게 연결되고;
d. 선택적으로 응축기에 위치하는 제 1 팬은 유착 장치를 통해 헤드 스페이스로부터 배기 가스를 하류 멸균 배리어 내로 또는 통해서 끌어당기며; 및/또는
e. 선택적으로 적어도 제 2 팬이 응축기 헤드 스페이스 및/또는 유착 장치 내의 배기 가스를 재순환시키는 것;을 특징으로 하는 시스템. - 제1항에 있어서,
a) 재킷 탱크 헤드는 일회용 반응 용기를 물리적으로 지지하고; 또는
b) 상기 시스템은 적어도 부분적으로 제 2 구역의 외부와 직접 접촉하고 그리고 적어도 부분적으로 반응 용기 내에 배치되지 않은 열 전달 시스템을 포함하고; 또는
c) 반응 용기는 제1 온도로 유지되는 반응 혼합물을 구비하는 제 1 구역, 반응 혼합물로부터 이동하는 습한 가스가 이동할 수 있는 반응 혼합물 위의 헤드 스페이스를 구비하는 제 2 구역, 및 제 2 구역과 접촉하는 적어도 하나의 다이어프램 압력 트랜스미터, 로드 셀 및/또는 스케일을 포함하고; 그리고
선택적으로:
다이어프램 압력 트랜스미터, 로드 셀 및/또는 스케일은 반응 용기와 접촉하는 압력을 검출하기 위한 막을 포함하고; 및/또는
다이어프램 압력 트랜스미터, 로드 셀 및/또는 스케일은 제 2 구역에 존재하는 가스 및 유체에 의해 반응 용기에 가해지는 압력을 검출하고; 및/또는
다이어프램 압력 트랜스미터, 로드 셀 및/또는 스케일은 반응 용기의 외부 표면과 접촉하고, 및/또는
다이어프램 압력 트랜스미터, 로드 셀 및/또는 스케일은 다이어프램 압력 트랜스미터로부터 수신된 정보에 응답하여 제 2 구역 내의 압력을 조정하기 위해 제어 시스템과 통신하며, 선택적으로 제어 시스템은 다이어프램 압력 트랜스미터, 로드 셀 및/또는 스케일에 의해 생성된 정보를 지속적으로 모니터링하고 그리고 배기 펌프를 사용하여 제 2 구역 내의 압력을 조정하고; 및/또는
상기 제어 시스템은 자동화된 것을 특징으로 하는 시스템. - 제 1 항에 있어서, 일회용 반응 용기는 외부 표면과 내부 표면을 포함하고; 상기 내부 표면은 반응 챔버를 둘러싸고; 유체 채널은 반응 챔버 내로 연장되고; 상기 유체 채널은 다수의 유체 출구 및 폐쇄 단부를 포함하고; 유체는 유체를 내부 표면과 접촉시키기에 충분한 압력 하에서 유체 채널을 통해 유동하고 유체 출구를 통해 빠져나가는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 11 항에 있어서,
폐쇄 단부는 유체 채널의 말단 융합 벽 또는 유체 채널의 단부를 덮는 캡에 의해 형성되며; 및/또는
유체 출구는 내부 표면에 대해 반응 챔버 내에서 중앙에 위치하며; 및/또는
반응 챔버는 적어도 부분적으로 구형이고; 및/또는
유체 출구는 반응 챔버 내의 유체 채널을 따라 균등하게 분포되고, 및/또는
유체 출구는 다양한 각도로 유체 채널로부터 유체를 분배하도록 배치되며; 및/또는 모든 수직 및/또는 상향 방향, 및/또는 모든 방향으로 유체를 유체 채널로부터 분배하게 배치되고; 및/또는
유체 채널을 통해 흐르는 유체는 세정 용액이며; 및/또는
유체 채널, 및 선택적으로 유체 채널 및/또는 반응 챔버로 이어지는 임의의 튜브는 0 내지 14 사이의 pH를 갖는 유체의 존재 하에 구조적으로 온전한 상태로 유지되는 물질로 구성되고 그리고 선택적으로 상기 물질은 열가소성 엘라스토머인 것을 특징으로 하는 시스템. - 제 3 항에 있어서, 재킷 탱크 헤드에 의해 제공되는 제 3 열 전달 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 재킷 탱크 헤드는 열전달 유체가 순환될 수 있는 유체 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 13 항에 있어서, 재킷 탱크 헤드는 열전달 유체가 순환될 수 있는 유체 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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