KR20240074761A

KR20240074761A - 저용량 자기 혼합 시스템

Info

Publication number: KR20240074761A
Application number: KR1020247008735A
Authority: KR
Inventors: 크리스 밸류; 리처드 쇼어
Original assignee: 사니슈어, 인크.
Priority date: 2021-09-15
Filing date: 2022-09-15
Publication date: 2024-05-28
Also published as: CA3231495A1; CN117980061A; US20240033698A1; US11958026B2; EP4380720A1; WO2023043949A1

Abstract

전형적으로 용기 내에 사용되어 그 내용물을 혼합하는 혼합 시스템으로, 이 혼합 시스템은 처리 용기(20)의 바닥에 장착된 저용량 자기 구동 혼합기(30)를 포함한다. 혼합기는 베인(32)과 하부 홈(42)들, 또는 베인 없이 상면 및 하부 모두에 홈(42, 196)들을 가질 수 있다.

Description

저용량 자기 혼합 시스템

저작권 및 트레이드 드레스의 고지

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관련 출원 정보

본원은 2021년 9월 15일 "저용량 자기 혼합 시스템(LOW VOLUME MAGNETIC MIXING SYSTEM)"이라는 명칭의 미국특허가출원 제63/244,704호에 대한 우선권을 주장하는 바, 이는 이 참조에 의해 그 전체로서 이 명세서에 포함된다.

기술분야

본 발명은 혼합 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는 저전단력(low shear) (윙 또는 베인을 가진; winged or vaned) 및 고전단력(퍽 또는 디스크; puck or disk) 혼합기(mixer) 또는 임펠러(impeller) 양자를 갖는 자기 혼합 시스템에 관한 것이다.

생명공학과 제약 가공을 위해 액체 성분들을 조제할 때 폐쇄된 환경에서 혼합을 수행하는 것이 중요하다 자기 교반기(magnetic stirrer)의 일부 응용분야는 세포 배양(cell culturing)을 위한 무균 용기(aseptic vessel)가 될 수 있다.

오래 전, 즉 적어도 1917년 초, Stringham에 의해 미국특허 제1,242,493호로 자기 교반기가 제안되었고, 1942년 후반에 Rosinger에 의해 미국특허 제2,350,534호로 개선되었다. 교반 부재는 내부의 로드(rod)형 자석과 그 둘레의 중성 셸(neutral shell) 또는 덮개(covering)로 구성되었다. 교반 로드가 용기에 단순히 투하되고, 용기의 바닥에 안착된 다음 외부의 회전 전자기에 의해 회전된다. 세포 배양 등의 현대 생물반응기 공정들에서는 종종 저전단력(low shear), 고 토크(high torque) 등의 특별한 혼합 능력을 요구하는데, 이는 단순한 교반 로드 또는 바의 사용을 불가능하게 한다.

본 발명 혼합 시스템은 세포 배양을 위한 무균 처리 용기, 버퍼(용액) 조제, 분말 혼합(powder blending), 인산알루미늄(AlPO₄)과 백신의 혼합, 또는 다른 응용분야 등 많은 방식으로 유용할 수 있다.

본 발명은 전형적으로 그 내용물을 혼합하도록 용기에 사용되는 혼합 시스템을 개시하는데, 이 혼합 시스템은 처리 용기의 바닥에 장착된 저전단력 또는 고전단력 자기 구동 혼합기를 포함한다. 이 혼합기는 베인(vane)들과 하부 홈(lower groove)들을 가지거나 베인이 없이 상면 및 하면 모두에 홈들을 가질 수 있다.

본 명세서에 기재된 일 실시예는 (소정의) 용량과 상부 입구 직경을 갖는 상부 입구(upper mouth)를 갖는 무균 처리 용기를 위한 무균 혼합 시스템이다. 이 혼합 시스템은 처리 용기 바닥의 중심축 둘레를 회전하도록 위치하는 고체 혼합기(solid mixer)를 포함한다. 혼합기는 평면도로 보아 중심축을 통과하는 적어도 하나의 수직 대칭면을 갖는 대략 원형이고, 적어도 하나의 자석이 장착되어 처리 용기 외부의 자기 구동부와 결합될 수 있게 하는 적어도 하나의 자석이 장착되는 원반형 몸체를 갖는다. 혼합기는 처리 용기의 상부 입구의 직경보다 더 작은 전체 외경을 갖고, 원반형 몸체의 하면에 복수의 하부 홈들이 형성된다.

무균 혼합은 또한 원반형 몸체에서 직립하여 원주방향으로 균일하게 이격된 복수의 베인들을 가질 수 있다. 베인들은 원반형 몸체로부터 반경방향으로 연장될 수 있다. 4개의 베인들이 존재할 수 있고, 4개의 하부 홈들이 중심축 둘레에 원주방향으로 균일하게 이격될 수 있으며, 4개의 하부 홈들은 4개의 베인들로부터 원주방향으로 편심(offset)된다.

혼합기는 퍽(puck) 형태가 되도록 원반형 몸체로부터 직립한 베인들이 없을 수 있다. 퍽 형태의 혼합기는 또한 원반형 몸체의 상면에 형성된 복수의 상부 홈들을 가질 수 있다. 중심축 둘레에 원주방향으로 균일하게 이격된 6개의 하부 홈들이 존재할 수 있다. 6개의 하부 홈들은 중심축 둘레에 원주방향으로 균일하게 이격된 상부 홈들로부터 원주방향으로 편심될 수 있다.

무균 혼합 시스템은 혼합기가 중심축 둘레로 회전하게 지지하도록 구성된, 처리 용기의 바닥의 구멍을 통해 장착된 베어링 조립체를 더 포함한다. 이 베어링 조립체는 구멍 둘레의 처리 용기 바닥 상을 밀봉하도록 구성되어 중앙 관통 구멍을 규정하는 베어링 부재와, 처리 용기의 바닥 저면에 부착되도록 구성된 하부 플랜지를 갖는 중앙 관통구멍을 통과할 수 있는 크기의 직립 내부 나사 형성(internally-threaded) 수직 칼럼을 가질 수 있고, 베어링 조립체는 또한 원반형 몸체의 중앙 관통보어(throughbore)를 통해 하방으로 통과되어 내부 나사 형성 칼럼에 맞물림으로써 혼합기의 회전을 허용하면서 바닥 위에 고정하는 크기의 나사를 더 갖는다. 베어링 부재는 하향 홈(downwardly-facing groove)을 규정하는 기부 플랜지를 가질 수 있고 베어랑 조립체는 처리 용기의 구멍 주변의 바닥을 밀봉하도록 홈 내에 위치하는 O-링을 포함한다.

무균 혼합 시스템은 바람직하기로 원반형 몸체 내에 장착되어 처리 용기 외부의 자기 구동부와 결합되는 2개의 자석들을 갖는데, 이 자석들은 원반형 몸체의 저면으로 개방된 직경 방향으로 반대인 2개의 공동(cavity)들 내에 위치할 수 있다. 직경 방향으로 반대인 2개의 공동들은 하부 홈들로부터 편심될 수 있다.

도 1은 이 명세서에 설명한 혼합 시스템의 부분을 형성하는 예시적 보틀의 사시도;
도 2a는 그 하부 바닥 주위로 회전하도록 수직 회전 지지된 6개의 베인들을 갖는 내부 혼합기를 도시하는 예시적 보틀의 절개도, 그리고 도 2b는 또한 혼합기를 회전시키는 데 사용되는 보틀 밑의 외부 자기 구동부를 개략적으로 도시하는 그 확대도;
도 3은 6 베인 혼합기 내에 고정된 제1 예시적 베어링과 2개의 자석들을 포함하는 예시적 혼합기 조립체를 위에서 본 분해 사시도;
도 4는 도 3의 혼합기 조립체를 밑에서 본 확대 사시도;
도 5a 내지 도 5c들은 도 3의 6 베인 혼합기의 정면도, 평면도, 및 입단면도;
도 6a는 그 하부 바닥 주위로 회전하도록 수직 회전 지지된 4개의 베인들을 갖는 대체적인 내부 혼합기를 도시하는 예시적 보틀의 절개도, 도 6b는 또한 혼합기를 회전시키는 데 사용되는 보틀 밑의 외부 자기 구동부를 개략적으로 도시하는 그 확대도, 그리고 도 6c는 4 베인 혼합기와 보틀의 바닥의 구멍을 통해 밀봉된 제2 예시적 베어링 조립체의 상세도;
도 7은 4 베인 혼합기 내에 고정된 제2 예시적 베어링 조립체와 2개의 자석들을 포함하는 예시적 혼합기 조립체를 위에서 본 분해 사시도;
도 8은 도 7의 혼합기 조립체를 밑에서 본 분해 사시도;
도 9a 내지 도 9c는 도 7의 4 베인 혼합기의 정면도, 평면도, 및 입단면도;
도 10a는 그 하부 바닥 주위로 회전하도록 수직 회전 지지된 내부 퍽형 혼합기를 도시하는 예시적 보틀의 절개도, 도 10b는 또한 혼합기를 회전시키는 데 사용되는 보틀 밑의 외부 자기 구동부를 개략적으로 보이는 확대도, 그리고 도 10c는 퍽형 혼합기가 어떤 베어링 지지 없이 보틀 내에서 회전하는 또 다른 대체적인 구성을 보이는 확대도;
도 11은 퍽형 혼합기 내에 고정된 제1 예시적 베어링 조립체 및 2개의 자석들을 포함하는 예시적 혼합기 조립체를 위에서 본 분해 사시도;
도 12는 도 11의 혼합기 조립체를 밑에서 본 분해 사시도;
도 13a 내지 도 13c는 도 11의 퍽형 혼합기의 정면도, 평면도, 및 입단면도;
도 14는 변형된 퍽형 혼합기 내에 고정된 제2 예시적 베어링 조립체와 2개의 자석들을 포함하는 예시적 혼합기 조립체를 위에서 본 분해 사시도; 및
도 15a는 변형된 퍽형 센서를 위에서 본 사시도, 그리고 도 15b는 퍽형 혼합기의 평면도.

도면들과 연계한 설명

도 1은 이 명세서에 기재된 혼합 시스템의 일부를 구성하는 예시적 플라스크(flask) 또는 보틀(bottle)(20)의 사시도이다. 보틀(20)은 도시된 바와 같은 리브(rib) 또는 다른 보강재로 강화될 수 있는 수직 측벽(22)들을 포함하고, 양 반대측에 핸들로 기능하는 인입부(indent; 24)들을 포함할 수 있다. 상벽(26)은 상부 개구(28)로 이어지고, 보틀의 내용물을 밀봉하기 위해 여기에 캡(도시 안 됨)이 체결될 수 있다. 일부 공정들에서, 캡이 포트(port)들을 포함하여, 이 참조에 의해 그 내용이 이 명세서에 명시적으로 포함된 Shor 등의 미국특허 제10,260,036호에 기재된 바와 같이 보틀(20) 내부 내에 유체를 도입 또는 제거하도록 하방으로 연장되는 관들을 포함할 수 있다. 이와는 달리, 포트 및 관들이 측벽(22) 또는 상벽(26)에 형성된 구멍을 관통할 수도 있다. 상부 개구(28)는 보틀 크기에 따라 달라지는 내경(DB)을 규정한다. 보틀(20)은 세포 배양, 버퍼(용액) 조제, 분말 혼합, 인산알루미늄(AlPO₄)과 백신의 혼합, 또는 다른 응용들을 위한 무균 처리 용기(aseptic process vessel)로서 다양한 제조업체에 의해 공급된다.

보틀(20)은 500 ml 내지 50 리터의 용량으로 제공되고 PET 또는 폴리카보네이트로 제작될 수 있다. 그 불활성 특성 때문에 많은 경우들에 선호되는 폴리카보네이트로 구성되면, 보틀의 출입 구멍(access hole)들에 대한 밀봉이 제공된다. 보틀(20)이 도시되었지만 다른 용기도 사용될 수 있어 처리 용기라는 용어는 특정한 처리에 적합한 유체를 보유하는 다른 크기 및 형태의 보틀, 플라스크, 버킷(bucket) 등 다른 용기들을 포괄함을 이해해야 할 것이다. 보틀(20)을 사용할 때, 상부 개구(28)의 상부 개구(28) 내경(DB)은 보틀의 크기에 따라 달라지는데, 보틀이 커지면 더 커진다. 공정용으로 공급되는 일반적인 보틀은 3개의 크기 등급에 대해 3개의 상부 개구(29) 내경(DB)을 갖는다. 500ml 내지 2 리터의 더 작은 보틀은 48 mm의 내경(DB)을 갖고, 2 리터보다 크지만 50 리터 미만의 중간 크기 보틀은 70 mm의 개구 내경(DB)을 가지며, 대형 50 리터 보틀은 150 mm의 개구 내경(DB)을 갖는다. 물론 보틀 크기에 대한 상부 개구(28) 내경(DB)의 이 비는 제조업체에 따라 달라질 수 있다.

도 2a는 보틀의 하부 바닥(29) 바로 위의 수직축 주위로 회전하도록 수직 회전 지지된(journaled) 6 베인(vane) 혼합기(mixer; 30)를 도시하는 예시적 보틀(20)의 절개도(cutaway view)이다. 도 2b는 또한 혼합기를 회전시키는 데 사용되는 보틀(20) 밑의 (때로 교반판(stir plate)으로도 지칭되는) 외부 자기 드라이브(46)를 개략적으로 도시하는 혼합기(30)의 확대도이다. 예를 들어 혼합기(30)는 바닥(29)을 대향하는 2개의 직경 방향 반대쪽의 희토류 또는 세라믹 자석(48)들을 포함할 수 있고, 자기 드라이브(46) 역시 회전 전자석 또는 회전 희토류 자석(도시 안 됨)들을 갖는다. 혼합기(30)에 근접해 있으므로 자기 드라이브(46)가 혼합기를 회전시킬 수 있다.

본 발명 혼합 시스템의 하나의 유용한 국면(aspect)은 보틀(20)의 상부 개구(28)를 통해 혼합기(30)를 낙하시킬 능력이다. 처리 혼합 보틀 내에 사용되던 전통적인 교반바(stir bar)는 날씬하고 선형적으로 길어 작은 보틀 입구를 통해 삽입하기 더 쉽게 한다. 베인(32)들을 갖는 3차원, 대략 원반형 혼합기(30)는 보틀 내의 유체 내용물을 적절히 교반하기에 충분한 폭을 가지면서 비교적 좁은 개구를 통해 삽입할 수 있게 하는 것에 더 어려운 문제를 제시한다. 결과적으로 "미소크기(microsized)" 3차원, 또는 대략 원반형 혼합기가 사용된다. 이 명세서에 기재된 모든 혼합기들과 함께 이 혼합기(30)는 평면도에서 대략 원형이고 대칭의 수직 평면이 이를 통해 전개될 수 있는 중심축을 갖는다. 예를 들어 도 3b는 2개의 반대쪽 베인(32)들을 통해 직경 방향으로 본 단면도를 보이는데, 혼합기를 2개의 동일한 양측으로 분할하는 대칭면을 규정한다. 자석(48) 및 관련 장착 공동들을 무시하면, 다수의 이러한 대칭면들이 혼합기(30)를 통해 전개될 수 있다. 이 명세서에 기재된 각 혼합기는 평면도에서 대략 원형이고 중심축을 총한 적어도 하나의 수직 대칭면을 갖는다.

도 3 및 도 4는 베인(32)들을 갖는 혼합기(30)와 함께 베어링(52)과 2개의 자석(48)들을 포함하는 예시적 혼합기 조립체(50)를 각각 위와 밑에서 본 분해 사시도들이다. 도 5a 내지 도 5c의 정면, 평면, 및 입단면도 역시 참조하라.

혼합기(30)는 이로부터 베인(32)들이 수직 상방 및 반경방향 외측 양측으로 연장되는, 대략 납작한 원통형 또는 원반형 몸체(33)를 구비한다. 베인(32)들은 수직 방향을 향하고 몸체(33)와 몸체로부터 반경 반향 외측으로 연장되는 플랜지형 외측 부(35) 위로 대략 삼각형의 상측 부(34)를 가지는 형태이다. 도 4에 보인 바와 같이, 베인(32)들은 바람직하기로 몸체(33)의 하면(36)과 동일한 면에 걸쳐있다(co-extensive). 공정 요건에 따라 0개에서 12개까지 존재할 수 있지만 바람직하기로 6개의 원주방향으로 균일하게 이격된 베인(32)들이 60°씩 원주방향으로 분리되어 있다.

중앙 관통 보어(throughbore; 38)가 몸체(33)의 상부를 향해 개방되어 하면(36)을 통해 하방으로 연장된다. 관통 보어(38)는 확개(widen)되어 후술할 바와 같이 원통형 베어링(52)을 수납하도록 하단 공동(lower end cavity; 40)과 연속된다. 도 4는 하단 공동(40)으로부터 외측으로 연장되어 베인(32)들 간의 몸체(33)의 외벽과 교차하는, 4개의 반경방향으로 연장되는 수평 홈(42)들을 도시한다. 이 홈(42)들은 바람직하기로 서로 90° 각도로 구성되고 원반형 몸체(33)의 중심을 통해 십자를 형성한다. 홈(42)들은 각 베인의 혼합 영향과의 간섭을 피하도록 가장 가까운 베인(32)과 약간 편심(offset)된다. 홈(42)들은 보틀(20) 내의 내용물의 교반을 돕고, 특히 혼합기(30) 밑에 모이는 침전물(sediment)의 분산(break up)을 돕는다. 마지막으로 혼합기(30)는 그 하면을 향해 개방된 2개의 막힌 공동(dead end cavity; 44)들을 형성하는데, 그 각각은 접착제 등을 사용하여 자석(48)들 중의 하나를 수납한다.

다시 도 2b를 참조하면, 혼합기 조립체(50)는 한 쌍의 나사들 및 베어링(50)을 통해 보틀(20)의 바닥(29)에 장착된다. 더 구체적으로, 베어링(52)은 양단에서 내부 나사 형성(internally threaded) 중앙 수직 관통 보어(54)를 갖는다. 하측 나사(56)(도 3)는 바닥(29)의 중심의 구멍을 통해 상방으로 돌출하여 나사 형성 보어(54)로 진입한다. 바닥(29)에 걸쳐 나사(56)를 베어링(52)에 조이면 베어링과 바닥 사이에 엘라스토머 O-링(58)이 끼워져 눌림으로써 바닥을 통한 누설을 방지하는 밀봉이 생성된다. 이와 관련하여, 베어링(52)은 O-링(58)의 유지를 도와 형성되는 밀봉을 강화하는 계단형 하부 주변부(59)(도 4 참조)를 갖는다.

베어링(52)의 상단은 혼합기 몸체(33)의 하단 공동(40) 내에 끼워지고, 상측 나사(60)가 관통 보어(38)를 하방으로 통과하여 베어링(52)의 나사 형성 보어(54)에 위로부터 맞물린다. 상측 나사(60)가 헤드(62), 측(64), 및 나사 형성 원위단(threaded distal end; 66)을 포함함에 주목해야 한다. 도 2b에 보인 바와 같이, 축(64)은 상면과 하단 공동(40) 간의 혼합기 몸체(33)의 두께보다 더 긴 길이를 갖는다. 결과적으로, 혼합기와 나사 헤드(62) 간의 갭(G) 덕분에 혼합기(30)가 상측 나사와 베어링 사이에 느슨하게 구속을 유지한 채 상측 나사(60)가 베어링(52)에 조여질 수 있다. 혼합기(30)의 저마찰 회전을 위해 베어링(52)과 상측 나사(60) 양자는 바람직하기로 PEEK(반결정성 열가소성인 Polyetheretherketone) 또는 PPSU(Radel® 등의 polyphenylsulfone) 등의 윤활성 소재로 구성된다. 혼합기(30)는 스테인리스 강 또는 비반응성 폴리머 등의 다양한 소재로 구성될 수 있다.

혼합기 조립체(50)는 몸체(33)의 하측 면(36)이 보틀(20)의 바닥(29)으로부터 작은 거리만큼 이격되도록 구성된다. 전술한 바와 같이, 혼합기(30)의 회전은 자기 드라이브(46) 내의 자기 부재들의 회전에 의해 이뤄지는데, 이는 자석(48)들 및 이에 따라 혼합기를 견인하여 이에 회전 토크를 인가한다. 베인(32)들은 그 상부(34)에서 내측으로 테이퍼져(tapered) 보틀(20) 내의 유체의 전단력(shear)을 감소시키는 데 도움을 준다. 반경방향 외향 플랜지(35)는 역시 많은 전단력을 생성하지 않고 유체의 교반을 돕는다. 마지막으로 혼합기 몸체(33) 저면 상의 반경방향 홈(42)들은 혼합기(30) 아래에 모일 수 있는 침전물(sediment) 내의 유체 또는 침전물(precipitate)을 부드럽게 교반한다. 홈(42)들은 오목한 단면을 갖는데, 이는 날카로운 모서리들을 최소화하여 전단력 없는 교반을 촉진한다.

혼합기(30)의 예시적 치수는 도 5a-도 5c에서 볼 수 있다. 즉 혼합기(30)는 높이 h와 직경 d의 원통형 몸체(33)를 포함하여 전체적 높이 H 및 직경 D를 갖는다. 이는 몸체(33)로부터 베인(32)들이 H - h의 크기만큼 상방으로 돌출하고 D - d의 크기만큼 몸체(33)로부터 반경방향 외측으로 연장됨을 의미한다. 하나의 특정한 실시예에서, 혼합기(30)는 약 26.32 mm(1.43 인치)의 전체적 높이(H)와 약 50.8 mm(2 인치)의 전체적 직경(D)을 갖는 한편, 원통형 몸체(33)는 약 12.7 mm(0.5 인치)의 높이(h)와 약 44.45 mm(1.75 인치)의 직경(d)을 갖는다. 또한 혼합기 몸체(33) 저면의 반경방향 홈(42)들은 약 4.75 mm(0.187 인치) 깊이, 또는 몸체 높이(h)의 약 30-50%이다. 물론 이 치수들은 보틀(20)의 특정한 크기에 사용될 혼합기(30)의 특정한 크기에 적합하다, 이 상대적 치수들은 다른 응용과 보틀 크기에 따라 확대 또는 축소될 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명 혼합 시스템의 하나의 유용한 국면은 혼합기(30)를 보틀(20)의 상부 개구(28)를 통해 낙하시킬 수 있는 능력이다. 이를 가능하게 하도록 혼합기(30)의 전체적 직경(D)은 특정한 보틀의 개구 직경(DB)보다 더 작다. 이에 따라 70 mm의 상부 개구(28) 직경(DB)응 갖는 도 1과 같은 중간 크기 보틀에 있어서 혼합기(30)의 전체적 직경(D)은 50,8 mm이다. 48 mm의 상부 개구(28) 직경(DB)을 갖는 더 작은 보틀(28)에 있어서 혼합기(30)의 직경(D)은 48 mm 미만, 바람직하기로 40 mm 미만이다. 마지막으로 150 mm의 상부 개구(28) 직경(DB)을 갖는 대형 보틀(28)에 있어서 혼합기(30)의 직경(D)은 150 mm 미만, 바람직하기로 120 mm 미만이다 물론 이 치수들은 보틀 입구 크기와 혼합기 설계에 따라 달라질 수 있다.

혼합기 조립체(50)는 소용량(small volume) 바닥 장착 혼합(bottommounted mixing)에 특히 적합하다. 즉 혼합기(30)는 보틀(20)의 바닥에 침전될 수 있는 매우 점도 높은 분말을 다시 더 큰 현탁액 또는 콜로이드 혼합물로 복귀시키도록 혼합하는 데 매우 효율적이다. 특히 하부 홈(42) 및 외향 플랜지(35)들은 유체 혼합물에 전체 공정에 유해할 수 있는 과도한 전단력을 생성하지 않고 침전된 분말 또는 침전물을 교반하도록 설계되었다. 뿐만 아니라 혼합기(30)는 비교적 농도가 높거나(thick) 침전이 심한 유체에서라도 혼합기의 회전에 필요한 토크가 비교적 낮도록 하는 형상을 가진다. 즉 자기 드라이브 또는 교반판(46) 및 자석(48)들이 그 사이의 갭을 가로질러 둘을 결합하고 혼합기(30)를 회전시키도록 초강력일 필요가 없다.

도 6a는 보틀의 하부 바닥(29) 바로 위의 수직축 둘레를 회전하도록 수직 회전 지지되는 4개의 베인(82)들을 갖는 대체적인 내부 "미소크기(microsized)" 혼합기(80)를 도시하는 예시적인 보틀(20)의 절개도이다. 보틀(20)은 다시, 도시된 바와 같이 리브 또는 다른 보강재들로 강화될 수 있는 수직 측벽(22)들을 포함하고, 양 반대쪽에 핸들로 기능하는 인입부(24)들을 포함할 수 있다. 상벽(26)은 상부 개구(28)로 이어지고 보틀의 내용물을 밀봉하도록 여기에 캡(도시 안 됨)이 체결될 수 있다.

도 6b는 혼합기(80)를 회전시키는 데 사용되는 보틀 밑의 외부 자기 드라이브(84) 역시 개략적으로 도시하는 보틀(20)의 하부의 확대도이다. 예를 들어 혼합기(80)는 바닥(29)를 대향하는 직경방향 반대쪽의 2개의 희토류 또는 세라믹 자석(86)들을 포함할 수 있고, 자기 드라이브(84) 역시 회전하는 전자석 또는 회전하는 희토류 자석들(도시 안 됨)을 갖는다. 혼합기(80)와 근접되어 있으므로 자기 드라이브(84)가 혼합기를 회전시킬 수 있다.

도 6c는 4 베인 혼합기(80)와, 보틀의 바닥(29)의 구멍을 통해 밀봉된 제2 예시적 베어링 조립체(88)의 상세도이다. 도 7 및 도 8은 베어링 조립체(88) 및 2개의 자석(86)들과 함께 한 예시적 혼합기(80)를 각각 위 및 밑에서 본 분해 사시도들이다. 도 9a 내지 도 9c의 정면도, 평면도, 및 입단면도 역시 참조하라.

혼합기(80)는 이로부터 베인(82)들이 수직 상방 및 반경방향 외측 양측으로 연장되는 대략 납작한 원통형 또는 원반형 몸체(90)를 구비한다. 베인(82)들은 수직 방향을 향하고 몸체(90) 위로 대략 삼각형 상부(92)와 몸체로부터 반경방향 외측으로 연장되는 플랜지형 외측 부(94)를 갖는 형상이다. 도 8에서 볼 수 있듯, 베인(82)들은 바람직하기로 몸체(90)의 하면(96)과 동일한 면에 걸쳐 있다. 공정 요건에 따라 0개에서 12개까지 존재할 수 있지만 바람직하기로 4개의 원주방향으로 균일하게 이격되어 90°씩 원주방향으로 분리된 4개의 베인(82)들이 존재한다. 어떤 바람직한 속도에서 90° 간격이 회전시 다른 베인 뒤를 따르는 "드래프팅(drafting)"을 감소시키므로 4개의 베인(82)들이 생물반응기에서 유체를 부드럽게 혼합하는 데 더 낫다고 믿어진다.

중앙 관통 보어(98)가 몸체(90)의 상부를 향해 개방되어 하면(96)을 통해 하방으로 연장된다. 관통 보어(98)는 확개되어 후술할 바와 같이 원통형 베어링 부재(102)의 일부를 수납하도록 하단 공동(100)과 연속된다. 도 9는 하단 공동(100)으로부터 외측으로 연장되어 베인(82)들 간의 몸체(90)의 외벽과 교차하는, 4개의 반경방향으로 연장되는 수평 홈(104)들을 도시한다. 이 홈(104)들은 바람직하기로 서로 90° 각도로 구성되고 원반형 몸체(90)의 중심을 통해 십자를 형성한다. 홈(104)들은 각 베인의 혼합 영향과의 간섭을 피하도록 가장 가까운 베인(82)과 균일하게 편심된다. 홈(104)들은 보틀(20) 내의 내용물의 교반을 돕고, 특히 혼합기(30) 밑에 모이는 침전물의 분산을 돕는다. 마지막으로 혼합기(30)는 그 하면을 향해 개방된 2개의 막힌 공동(106)들을 형성하는데, 그 각각은 접착제 등을 사용하여 자석(86)들 중의 하나를 수납한다. 공동(106) 내의 빈 공간(dead space)을 방지하기 위해, 얇은 단부 캡(108)이 그 외단이 몸체(90)의 하면(96)과 동일 평면이 되도록 고정될 수 있다.

전술한 바와 같이, 혼합기(80)는 비교적 작은 입구 개구(28)를 갖는 보틀 내에 혼합을 제공하도록 "미소크기(microsized)" 3차원 또는 대략 원반형이다. 보틀(20)의 대중소 3개의 등급에 상대되는 혼합기(80)의 크기가 위에서 6 베인 혼합기(30)에 대해 설명되었다. 혼합기(80)는 평면도에서 대략 원형이고 수직 대칭면들이 이로부터 전개될 수 있는 중심축을 갖는다.

도 6b, 도 7 및 도 8을 참조하면, 혼합기(30)는 후술할 바와 같이 베어링 부재(102)를 관통하여 하부 고정 너트(114)에 맞물리는 상부 나사(112)를 통해 보틀(20)의 바닥(29)에 장착된다. 상부 나사(112)는 헤드(116), 축(118), 및 나사 형성 원위단(120)을 포함한다. 고정 너트(114)는 하부 플랜지(126)와 더 작은 직경의 원통형 쇼울더(128)가 형성하는 계단형 기부(stepped base)로부터 상방으로 돌출하는, 내부 나사 형성 막힌 보어(124)를 갖는 중앙 수직 칼럼(122)을 갖는다. 베어링 부재(102)는 상부 관통 구멍(134)을 갖는 대략 관형의 포스트(132)의 하단으로부터 외측으로 연장되는 넓은 기부 플랜지(130)를 갖는다. 기부 플랜지(130)는 그 저면에 엘라스토머 O-링(138)이 안착되는 원형 채널(136)이 형성된다.

도 6b 및 도 6c에 보인 바와 같이, 고정 너트(114)의 수직 칼럼(122)은 베어링 부재(102)의 관형 포스트(132) 내의 내부 공동에 밀접하게 끼워지고, 관형 포스트(132)는 이어서 혼합기 몸체(90)의 하단 공동(100) 내에 밀접하게 끼워진다. 고정 너트(114)의 나사 형성 보어(124)는 베어링 부재(102)의 상부 관통 구멍(134) 및 혼합기 몸체(90)의 관통 보어(98)에 정렬되어 그 바로 밑에 위치한다. 이에 따라 상부 나사(112)는 관통 보어(98) 및 관통 구멍(134)을 통과하여 고정 너트(114)의 나사 형성 보어(124)에 위로부터 맞물린다. 이에 따라 기부 플랜지(130)가 하방으로 가압되어 엘라스토머 O-링(138)이 보틀 바닥(29)에 대해 액밀(유체 밀봉)을 제공한다. 고정 너트(114)의 원통형 쇼울더(128)는 보틀 바닥(29)에 형성된 구멍 내에 밀접하게 끼워지고, 하부 플랜지(126)는 바닥의 저면에 접착 또는 달리 접합될 수 있다. 이 밀봉 구조는 보틀 내의 반응기 유체가 하부 플랜지(126)와 보틀 바닥(29) 간의 접착제에 도달할 수 없도록 보장하는데, 접착제는 때로 이러한 노출에 의해 시간에 따라 열화될 수 있다

도 6c에 도시된 것과 같이, 나사축(118)은 상면과 하단 공동(100) 사이의 혼합기 몸체(90)의 두께보다 더 긴 길이를 갖는다. 결과적으로, 혼합기 몸체(90)와 나사헤드(116) 간의 갭(G) 덕분에 혼합기(80)가 상부 나사(112)와 베어링 부재(102) 간에 느슨한 구속을 유지한 채 상부 나사(112)가 베어링 부재(102)에 조여질 수 있다. 혼합기(80)의 저마찰 회전을 위해 베어링 부재(102)와 상부 나사(112) 모두 바람직하기로 PEEK(반결정성 열가소성인 Polyetheretherketone) 또는 PPSU(Radel® 등의 polyphenylsulfone) 등의 윤활 소재로 구성된다. 혼합기(80)는 스테인리스강 또는 비반응성 폴리머 등의 다양한 소재로 구성될 수 있다.

혼합기(80)는 몸체(33)의 하측 면(96)이 보틀(20)의 바닥(29)로부터 작은 거리만큼 이격되도록 구성된다. 전술한 바와 같이, 혼합기(80)의 회전은 자기 드라이브(46) 내의 자기 부재들의 회전에 의해 이뤄지는데, 이는 자석(86)들 및 이에 따라 혼합기(80)를 견인하여 이에 회전 토크를 인가한다. 베인(82)들은 그 상부(92)에서 내측으로 테이퍼져 보틀(20) 내의 유체의 전단력을 감소시키는 데 도움을 준다. 반경방향 외향 플랜지(94)는 역시 많은 전단력을 생성하지 않고 유체의 교반을 돕는다. 마지막으로 혼합기 몸체(90) 저면 상의 반경방향 홈(104)들은 혼합기(80) 아래에 모일 수 있는 침전물(sediment) 내의 유체 또는 침전물(precipitate)을 부드럽게 교반한다. 홈(104)들은 오목한 단면을 갖는데, 이는 날카로운 모서리들을 최소화하여 전단력 없는 교반을 촉진한다.

혼합기(80)의 예시적 치수는 6 베인 혼합기(30)에 대해 전술한 바와 같을 수 있다(도 5a 참조). 즉 혼합기(80)는 높이 h와 직경 d의 원통형 몸체(90)를 포함하여 전체적 높이 H 및 직경 D를 갖는다. 이는 몸체(90)로부터 베인(82)들이 H - h의 크기만큼 상방으로 돌출하고 D - d의 크기만큼 몸체(90)로부터 반경방향 외측으로 연장됨을 의미한다. 하나의 특정한 실시예에서, 혼합기(80)는 약 26.32 mm(1.43 인치)의 전체적 높이(H)와 약 50.8 mm(2 인치)의 전체적 직경(D)을 갖는 한편, 원통형 몸체(90)는 약 12.7 mm(0.5 인치)의 높이(h)와 약 44.45 mm(1.75 인치)의 직경(d)을 갖는다. 또한 혼합기 몸체(90) 저면의 반경방향 홈(104)들은 약 4.75 mm(0.187 인치) 깊이, 또는 몸체 높이(h)의 약 30-50%이다. 물론 이 치수들은 보틀(20)의 특정한 크기에 사용될 혼합기(80)의 특정한 크기에 적합하다, 이 상대적 치수들은 다른 응용과 보틀 크기에 따라 확대 또는 축소될 수 있다.

이 "미소크기(microsized)" 혼합기(80)는 소용량 바닥 장착 혼합에 특히 적합하다. 즉 혼합기(80)는 보틀(20)의 바닥에 침전될 수 있는 매우 점도 높은 분말을 다시 더 큰 현탁액 또는 콜로이드 혼합물로 복귀시키도록 혼합하는 데 매우 효율적이다. 특히 하부 홈(104) 및 외향 플랜지(94)들은 유체 혼합물에 전체 공정에 유해할 수 있는 과도한 전단력을 생성하지 않고 침전된 분말 또는 침전물을 교반하도록 설계되었다. 뿐만 아니라 혼합기(80)는 비교적 농도가 높거나 침전이 심한 유체에서라도 혼합기의 회전에 필요한 토크가 비교적 낮도록 하는 형상을 가진다. 즉 자기 드라이브 또는 교반판(84) 및 자석(86)들이 그 사이의 갭을 가로질러 둘을 결합하고 혼합기(80)를 회전시키도록 초강력일 필요가 없다.

도 10a는 보틀의 하부 바닥(29) 바로 위의 수직축 둘레를 회전하도록 수직 회전 지지되는 4개의 베인(82)들을 갖는 대체적인 "미소크기(microsized)" 원반형 또는 퍽형(puck-shaped) 혼합기(180)를 도시하는 예시적인 보틀(20)의 절개도이다. 도 10b는 혼합기(180)를 회전시키는 데 사용되는 보틀 밑의 외부 자기 드라이브(146) 역시 개략적으로 도시하는 보틀(20)의 하부의 확대도이다. 예를 들어 혼합기(180)는 바닥(29)을 대향하는 직경방향 반대쪽의 2개의 희토류 또는 세라믹 자석(182)들을 포함할 수 있고, 자기 드라이브(146)는 혼합기를 회전시키는 회전하는 전자석 또는 회전하는 희토류 자석들(도시 안 됨)을 갖는다.

도 10c는 퍽형 혼합기(180)가 베어링 지지 없이 보틀(20) 내에서 회전하는 또 다른 구성을 보인다. 즉 소형 보틀/혼합기 쌍에 대해 퍽형 혼합기(180)는 당업계의 전통적 교반바와 마찬가지로 베어링의 필요 없이 중심에서 회전할 충분한 안정성을 갖는다. 보틀(20) 밑의 외부 자기 드라이브(146)로 생성되는 회전 자계가 혼합기(180) 내에 장착된 자석들을 견인하여 혼합기를 제자리에 유지한다.

도 11 및 도 12는 자석(182)들을 갖는 "미소크기(microsized)" 혼합기(180)와 함께 베어링(192)을 포함하는 예시적 혼합기 조립체(190)를 각각 우와 밑에서 본 분해 사시도들이다. 도 13a 내지 도 13c의 정면도, 평면도, 및 입단면도 역시 참조하라.

혼합기(180)는 베인들이 없지만 상부 및 하면에 반경 방향 홈들을 갖는 대략 납작한 원통형 또는 퍽형 몸체(194)를 구비한다. 특히 몸체(194)는 상면(198)에 형성된 일련의 반경방향 홈(196)들과 하면(202)에 형성된 일련의 반경방향 홈(200)들을 갖는다. 공정 요건에 따라 2개에서 12개까지 존재할 수 있지만, 바람직하기로 상면 및 하면 각각에 원주방향으로 균일하게 이격되어 60°씩 분리된 6개의 홈(196, 200)들이 존재한다.

홈(196, 200)들은 반경방향 단면에서 대략 반원형이고 퍽형 몸체(194)의 반경방향 크기의 대부분을 따라 연장된다. 홈(196, 200)들의 각각은 몸체(194)의 원통형 외면을 향해 개방되고, 대략 구형의(spherical) 반경방향 내단에서 종단된다. 홈(196, 200)들은 보틀(20) 내의 내용물의 교반을 돕는데, 특히 혼합기(80) 밑에 모인 침전물의 분산을 돕는다.

중앙 관통 보어(210)는 몸체(194)의 상부를 향해 개방되어 하면(202)을 통해 하방으로 연장된다. 관통 보어(210)는 확개되어 후술할 바와 같이 원통형 베어링(192)을 수납하도록 하단 공동(212)과 연속된다. 마지막으로 혼합기(180)는 그 하면을 향해 개방된 2개의 막힌 공동(214)들을 형성하는데, 그 각각은 접착제 등을 사용하여 자석(182)들 중의 하나를 수납한다.

다시 도 10b를 참조하면, 혼합기 조립체(180)는 후술할 바와 같이 한 쌍의 나사들과 베어링(192)을 통해 보틀(20)의 바닥(29)에 장착된다. 더 구체적으로 베어링(192)은 양단에 내부적으로 나사가 형성된 중앙 수직 관통 보어(216)를 갖는다. 하부 나사(218)(도 3)는 바닥(29)의 중심의 구멍을 통해 상방으로 돌출하여 나사 형성 보어(216)에 맞물린다. 바닥(29)을 가로질러 나사(218)를 베어링(192)에 조이면 엘라스토머 O-링(220)을 베어링과 바닥 사이에 끼워져 눌림으로써 바닥을 통한 누설을 방지하는 밀봉을 생성한다. 이와 관련하여, O-링(220)의 유지를 도움으로써 생성되는 밀봉을 강화하는 계단형 하부 주변부(222)를 갖는다(도 4 참조).

베어링(192)의 상단은 혼합기 몸체(194)의 하단 공동(212) 내에 끼워지고, 상부 나사(224)가 관통 보어(210)를 하방으로 통과하여 베어링(192)의 나사 형성 보어(216)에 위로부터 맞물린다. 상부 나사(224)가 헤드(226), 축(228), 및 나사 형성 원위단(230)을 포함함에 주목해야 한다. 도 10b에 보이듯. 나사축(228)은 상면과 하단 공동(212) 사이의 혼합기 몸체(194)의 두께보다 더 긴 길이를 갖는다. 결과적으로, 혼합기 몸체(194)와 나사헤드(226) 간의 갭(G) 덕분에 혼합기(180)가 상부 나사(224)와 베어링 부재(192) 간에 느슨한 구속을 유지한 채 상부 나사(224)가 베어링 부재(192)에 조여질 수 있다. 혼합기(180)의 저마찰 회전을 위해 베어링 부재(192)와 상부 나사(224) 모두 바람직하기로 PEEK(반결정성 열가소성인 Polyetheretherketone) 또는 PPSU(Radel® 등의 polyphenylsulfone) 등의 윤활 소재로 구성된다. 혼합기(180)는 스테인리스강 또는 비반응성 폴리머 등의 다양한 소재로 구성될 수 있다.

혼합기(180)의 예시적 치수는 도 13a - 도 13c에 보인 바와 같다. 즉 혼합기(180)는 전체적 높이 H 및 직경 D를 갖는다. 하나의 특정한 실시예에서, 혼합기(180)는 약 12.7 mm(0.5 인치)의 전체적 높이(H)와 약 50.8 mm(2 인치)의 전체적 직경(D)을 갖는다. 물론 이 치수들은 보틀(20)의 특정한 크기에 사용될 혼합기(180)의 특정한 크기에 적합하다, 이 상대적 치수들은 다른 응용과 보틀 크기에 따라 확대 또는 축소될 수 있다. 홈(196, 200)들은 혼합기(180)의 전체적 높이(H)의 약 25-33% 등 20-50%의 깊이를 갖는다. 하나의 실시예에서, 상부의 상부 홈(196)은 하부의 하부 홈(200)으로부터 회전방향으로 편심되어 그 사이에 과도하게 소재가 얇은 영역을 형성하지 않고, 양 홈들은 2.54-6.35 mm(0.1-0.25 인치)의 깊이이다.

전술한 바와 같이, 혼합기(180)는 비교적 작은 입구 개구(28)를 갖는 보틀 내에 혼합을 제공하도록 "미소크기(microsized)" 3차원 또는 대략 원반형이다. 보틀(20)의 대중소 3개의 등급에 상대되는 혼합기(180)의 크기가 위에서 6 베인 혼합기(30)에 대해 설명되었다. 혼합기(180)는 평면도에서 대략 원형이고 수직 대칭면들이 이로부터 전개될 수 있는 중심축을 갖는다.

혼합기 조립체(190)는 소용량 바닥 장착 혼합에 특히 적합하다. 즉 혼합기(180)는 보틀(20)의 바닥에 침전될 수 있는 매우 점도 높은 분말을 다시 더 큰 현탁액 또는 콜로이드 혼합물로 복귀시키도록 혼합하는 데 매우 효율적이다. 특히 홈(196, 200)들은 유체 혼합물에 전체 공정에 유해할 수 있는 과도한 전단력을 생성하지 않고 침전된 분말 또는 침전물을 교반하도록 설계되었다. 뿐만 아니라 혼합기(180)는 비교적 농도가 높거나 침전이 심한 유체에서라도 혼합기의 회전에 필요한 토크가 비교적 낮도록 하는 형상을 가진다. 즉 자기 드라이브 또는 교반판(146) 및 자석(182)들이 그 사이의 갭을 가로질러 둘을 결합하고 혼합기(180)를 회전시키도록 초강력일 필요가 없다.

퍽형 혼합기(180)가 특별히 설계되는 공정은 인산알루미늄(AlPO₄)의 혼합인데, 이는 백신 생산에 일반적인 성분이다. 이러한 응용에 대한 종래의 혼합 용기는 간접 자기 드라이브를 사용하여 AlPO₄의 덩어리진 침전물(caked sediment)을 교반하기에는 불충분하게 설계된 교반바 등의 혼합기들이었다. 결과적으로, 전형적인 공정은 먼저 혼합기 용기를 들어 올려 흔들거나 두드려 침전물 층을 분산하는 과정을 포함했다. 명백히, 이러한 과정은 기술자의 실제 부상 등의 어떤 위험, 또는 단순히 값비싼 제품의 손실 등을 유발한다. 퍽형 혼합기(180)의 유선형 외형은 무거운 침전물에 둘러싸이더라도 회전을 시작하도록 특별히 설계되었고, 홈(196, 200)들은 비교적 낮은 구동 토크를 사용하여 침전물을 분산시킬 충분한 난류를 제공한다.

도 14는 수정된 퍽형 혼합기(280) 내에 고정된 제2 예시적 베어링 조립체(88)와 자석(86)들을 포함하는 예시적 혼합기 조립체를 위에서 본 분해 사시도이다. 제2 예시적 베어링 조립체(88)는 전술한 바와 같으므로 유사한 부재번호들을 사용할 것이다. 조립체는 전술한 바와 같이 베어링 부재(102)를 관통하여 하부 고정 너트(114)에 맞물리는 상부 나사(112)를 포함한다. 상부 나사(112)는 헤드(116), 축(118), 및 나사 형성 원위단(120)을 포함한다. 고정 너트(114)는 하부 플랜지(126)와 더 작은 직경의 원통형 쇼울더(128)가 형성하는 계단형 기부로부터 상방으로 돌출하는, 내부 나사 형성 막힌 보어(124)를 갖는 중앙 수직 칼럼(122)을 갖는다. 베어링 부재(102)는 상부 관통 구멍(134)을 갖는 대략 관형의 포스트(132)의 하단으로부터 외측으로 연장되는 넓은 기부 플랜지(130)를 갖는다.

도 15a 및 도 15b를 참조하면, 혼합기(280)는 베인은 없지만 상면 및 하면에 반경방향 홈들을 갖는 대략 원통형 또는 퍽형 몸체(294)를 구비한다. 특히 몸체(294)는 상면(298)에 형성된 일련의 반경방향 홈(296)들과, 하면(302)에 형성된 일련의 홈(300)들을 갖는다. 공정 요건에 따라 2개에서 12개까지 존재할 수 있지만, 바람직하기로 상면 및 하면 각각에 원주방향으로 균일하게 이격되어 60°씩 분리된 6개의 홈(296, 300)들이 존재한다. 홈(296, 300)들은 반경방향 단면에서 대략 반원형이고 퍽형 몸체(294)의 반경방향 크기의 대부분을 따라 연장된다. 홈(296, 300)들의 각각은 몸체(294)의 원통형 외면을 향해 개방되고, 대략 구형의 반경방향 내단에서 종단된다. 홈(296, 300)들은 보틀(20) 내의 내용물의 교반을 돕는데, 특히 혼합기(80) 밑에 모인 침전물의 분산을 돕는다.

중앙 관통 보어(310)는 몸체(294)의 상부를 향해 개방되어 하면(302)을 통해 하방으로 연장된다. 관통 보어(310)는 확개되어 전술한 바와 같이 베어링 부재(102)의 관형 포스트(132)를 수납하도록 하단 공동(도시 안 됨)과 연속된다. 마지막으로 혼합기(280)는 그 하면을 향해 개방된 2개의 막힌 공동(도시 안 됨)들을 형성하는데, 그 각각은 단부 캡(108) 등을 사용하여 자석(86)들 중의 하나를 수납한다.

퍽형 혼합기(180)와 달리, 혼합기(280)는 점차 테이퍼진 상면 및 하면(300, 302)을 갖는다. 즉 면(300, 302)들은 각각 내측 수평 랜드(land)(312)로부터 외측 주변 가장자리까지 약간의 테이퍼를 가져 양면이 절두원추형(frustoconical)이다. 테이퍼의 각도는 변화될 수 있지만 바람직하기로 약 5-30°이다. 이는 특히 인산알루미늄(AlPO₄)이 혼합기(280)와 반응기 보틀의 바닥 사이에 축적(buildup)되거나 또는 덩어리지는 것(caking)을 방지하는 데 도움이 된다. 테이퍼진 면(300, 302)들 이외에는 혼합기(280)의 치수는 혼합기(180)에 대해 전술한 바와 동일하다.

위와 마찬가지로 혼합기(280)는 비교적 작은 입구 개구(28)를 갖는 보틀 내에 효율적으로 혼합을 제공하도록 "미소크기(microsized)" 2차원 또는 대략 원반형이다. 전술한 바와 같이, 혼합기(180)는 비교적 작은 입구 개구(28)를 갖는 보틀 내에 혼합을 제공하도록 "미소크기(microsized)" 3차원 또는 대략 원반형이다. 보틀(20)의 대중소 3개의 등급에 상대되는 혼합기(280)의 크기가 위에서 6 베인 혼합기(30)에 대해 설명되었다. 혼합기(280)는 평면도에서 대략 원형이고 수직 대칭면들이 이로부터 전개될 수 있는 중심축을 갖는다.

이상에서 본 발명이 특정한 용어, 장치, 및/또는 방법들을 사용하여 설명되었지만, 이러한 설명은 바람직한 실시예(들)의 예시의 목적뿐이다. 당업계에 통상의 기술을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도 바람직한 실시예(들0에 변경을 가할 수 있을 것이다. 또한 바람직한 실시예(들)의 국면들은 일반적으로, 전체적 또는 부분적으로 호환될 수 있다.

Claims

부피와, 상부 입구 직경을 갖는 상부 입구를 포함하는 무균 처리 용기의 무균 혼합 시스템으로:
상기 처리 용기 바닥에서 중심축 둘레를 회전하도록 위치하는 고체 혼합기를 구비하고, 상기 혼합기가 상기 중심축을 통한 적어도 하나의 수직 대칭면을 갖고 평면도에서 대략 원형이고 상기 처리 용기 외부의 자기 드라이브와 결합될 수 있는 적어도 하나의 자석이 장착되는 원반형 몸체를 가지며, 상기 혼합기가 상기 처리 용기의 상부 입구 직경보다 더 작은 전체적 외경을 갖고, 상기 원반형 몸체의 하면에 복수의 하부 홈들이 형성되는 무균 혼합 시스템.
제1항에 있어서,
상기 혼합기가 원주방향으로 균일하게 이격된 복수의, 상기 원반형 몸체로부터 직립하는 베인들을 갖는 무균 혼합 시스템.
제2항에 있어서,
상기 베인들이 상기 원반형 몸체로부터 외측으로 연장되는 무균 혼합 시스템.
제2항에 있어서,
상기 베인들이 4개 존재하는 무균 혼합 시스템.
제4항에 있어서,
상기 하부 홈들이 상기 중심축 둘레에 원주방향으로 균일하게 이격되어 4개 존재하는 무균 혼합 시스템.
제5항에 있어서,
상기 4개의 하부 홈들이 상기 4개의 베인들로부터 원주방향으로 편심되는 무균 혼합 시스템.
제1항에 있어서,
상기 혼합기는 퍽 형태가 되도록 상기 원반형 몸체로부터 직립한 베인을 갖지 않는 무균 혼합 시스템.
제8항에 있어서,
상기 혼합기는 상기 원반형 몸체의 상면에 형성된 복수의 상부 홈들 역시 갖는 무균 혼합 시스템.
제8항에 있어서,
상기 하부 홈들이 상기 중심축 둘레에 원주방향으로 균일하게 이격되어 6개 존재하는 무균 혼합 시스템.
제9항에 있어서,
상기 6개의 하부 홈들이 상기 6개의 베인들로부터 원주방향으로 편심되는 무균 혼합 시스템.
제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 혼합기가 상기 중심축 둘레로 회전하게 지지하도록 구성된, 상기 처리 용기의 바닥의 구멍을 통해 장착된 베어링 조립체를 더 포함하는 무균 혼합 시스템.
제11항에 있어서,
상기 베어링 조립체가 상기 구멍 주변의 상기 처리 용기의 바닥 상에 밀봉되도록 구성되고 중앙 관통 구멍을 규정하는 베어링 부재와, 상기 중앙 관통 구멍을 통과하는 크기의 내부 나사 형성 수직 칼럼과 상기 처리 용기의 바닥의 저면에 부착되도록 구성된 하부 플랜지를 갖는 하부 고정 너트를 포함하고, 상기 베어링 조립체가 상기 원반형 몸체의 중앙 관통 보어를 하방으로 통과하는 크기로 상기 내부 나사 형성 수직 칼럼에 맞물려 상기 혼합기의 회전을 허용하면서 이를 상기 바닥 위에 고정하는 나사를 더 포함하는 무균 혼합 시스템.
제12항에 있어서,
상기 베어링 부재가 하향 홈을 규정하는 기부 플랜지를 갖고, 상기 베어링 부재가 상기 홈 내에 위치하여 상기 처리 용기의 바닥을 밀봉하는 상기 구멍 주위에 위치한 O-링을 포함하는 무균 혼합 시스템.
제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 처리 용기 외부의 자기 드라이브와 결합될 수 있도록 상기 원반형 몸체 내에 장착된 2개의 자석들이 존재하고, 상기 자석들이 상기 원반형 몸체의 저면 측으로 개방된 직경방향 반대쪽의 2개의 공동들 내에 위치하는 무균 혼합 시스템.
제14항에 있어서,
상기 직경방향 반대쪽의 2개의 공동들이 상기 하부 홈들로부터 편심되는 무균 혼합 시스템.