一种生物反应器(1)，包括：容器主体(2)，其内壁一起限定用于接纳生物质的内部体积，冷却和/或加热管道(3、3’、3”)，其外壁意在与设置在所述内部体积中的生物质直接接触，并且该管道以螺旋体形式沿长度的至少一部分延伸，固定构件(4)，用于支撑所述冷却和/或加热管道(3、3’、3”)并且将它们沿该螺旋体在多个接纳位置中固定至该容器主体(2)。根据本发明专利技术，该管道利用连接器以及一个或多个支撑件而被固定在所述接纳位置，并且对于每一个接纳位置而言，利用在该连接器与该支撑件之间的第一焊接以及在该连接器与该管道之间的第二焊接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及任何类型的生物反应器，并且将具有用于执行对污染物敏感的复杂发酵的特定应用，或者还用于执行生物化学反应或生物反应的特定应用。本专利技术的领域为生物反应器的领域，并且更具体地讲为发酵器的领域，该发酵器允许执行已知为分批式的不连续发酵、已知为分批补料式的半连续发酵、或连续发酵。更具体地讲，本专利技术关注中试规模或工业规模方面的反应器，该反应器允许大规模生产，并且该反应器的容器可达到20m3至几百m3之间的容量。
技术介绍
生物反应器用于生产细胞生物质(酵母菌、细菌、微观真菌、微藻类、以及动植物细胞)，和/或用于确保有用代谢物(蛋白质、维生素、抗生素、多元醇等)的生产。在现有技术中，反应器从而在处于中试规模或工业规模方面为已知的，具有用于这种用途的特定应用。这种类型的反应器通常包括具有大体积的容器主体，该容器主体通常为圆柱形的(具有竖直轴)，在该容器主体内通常在强搅拌下发生生物反应(发酵)或生物化学的反应(酶催化)。搅拌构件被提供在该容器主体内，并且通常包括转子，该转子通常具有与容器主体共轴的轴，支撑被设计用于猛烈搅动生物质的刀片。相对于容器主体通过齿轮马达旋转这种转子。搅拌构件还包括投射向容器中心的反向刀片，并且在转子周围被整体呈现在相对于容器主体固定的位置。为了能够控制反应温度，还已知的是通过容器主体外部或内部的一个或多个交换器从外部和/或从内部冷却或加热反应器。在每个交换器中，循环有根据需要传送热和/或冷的流体。通常在放热发酵反应期间，一个或多个冷却单元允许流体循环(该流体在交换器中传送冷)，并且因此防止反应温度变得太高。容器外侧的交换器可由容器主体的双包被构成，在该双包被内部传送热/冷的流体进行循环。外部交换器具有下述特征:使容器主体内的体积保留为空。在另一方面，热交换的性能低于内部交换器的性能。这是为何容器内的交换器通常在反应的温度控制需要强烈的热交换时是必须的原因。内部交换器包括在容器主体的内部体积中延伸的一个或多个管道。内部交换器的管道的外壁直接与生物质接触。然后内部交换器在现有技术中已知为，处于以螺旋体形式延伸的管道的形式，还已知为蛇形管，该螺旋体的轴通常与容器主体的轴共轴。在容器内部的反应期间，这种管道可压力作用下强烈变形，该压力由强烈的内部搅拌引起，以及通过温度变化产生的管道收缩和/或扩张而导致的应力引起。为了限制这种变形，已知的是不仅在输入连接件和输出连接件，而且还沿螺旋体在不同接收点支撑这种管道。根据已知的现有技术，通常利用U型螺栓来支撑蛇形管，该U型螺栓沿螺旋体在不同接收点跨越管道，并且被直接固定在内壁上或间接地利用支撑件固定在内壁上。文件CN 201476623 U披露并示出了用于通过U型螺栓固定螺旋体管道的方法的变型。包括由U型螺栓支撑的内蛇形管的这种类型的反应器通常用于分批式发酵。因此，申请人可将这种类型的反应器用于生产有用代谢物。申请人目前已经将这种类型的生物反应器用于新的申请，S卩，生产细胞生物质，并且更具体地讲培养小球藻类型的微藻类。更具体地讲，目的是在异养条件下(即在黑暗中)在可由所述微藻同化的碳酸源存在下生产微藻类的生物质。在这种测试期间，可发现这些单细胞有机体对污染物非常敏感，该污染物在出现时快速地占据所培养有机体的上风。事实上，污染物(具体地讲细菌污染物)的生长速度远大于微藻的生长速度。目前尚不存在用于分离微藻生物质与其污染物的经济上行得通的方案。因此，在实际应用中，当污染物出现时，清空和废弃生物反应器的内容物，然后反应器在执行新发酵反应之前需要清洗和灭菌。在多种测试之后，并且根据专利技术人的发现，申请人确定根据现有技术的具有内部交换器的生物反应器的构造非常有利于污染物的出现和发展，并且因此不适于长期培养单细胞有机体，特别是微藻类。。发曰月简沐本专利技术的目的在于通过提出可允许控制容器内部反应温度的生物反应器来消除上述缺点，该生物反应器具有合意的热特性并且允许执行对污染物敏感的复杂发酵。更具体地讲，本专利技术的目的在于提出防止或起码限制生产中断的这种类型的反应器。本专利技术的其他目的和优势将更清晰地表现在下述说明中，该下述说明纯粹以指示方式提供并且不旨在限制本专利技术。因此，本专利技术涉及生物反应器，该生物反应器包括:-容器主体，该容器主体的内壁限定彼此之间用于接纳生物质的内部体积，-冷却和/或加热管道，该管道的外壁被设计用于与设置在所述内部体积中的生物质直接接触，并且该管道以螺旋体形式沿长度的至少一部分延伸，-固定构件，该固定构件确保对所述冷却和/或加热管道的支撑，并且将该管道沿螺旋体在多个接纳位置中固定在该容器主体上。根据本专利技术，所述固定构件包括:-连接器，该连接器优选地为管状的或半管状的，并且沿所述螺旋体在所述不同接收位置从外部局部地包被所述管道，-一个或多个支撑件(盘、轮廓等)，该支撑件与该容器主体的内壁一体呈现，并且突出向该容器主体的中心，所述一个或多个支撑件具有沿该螺旋体在所述不同接收位置处提供的多个孔，这些孔具有与连接器的外形尺寸互补的形式，所述孔接收所述连接器，并且其中所述冷却和/或加热管道在所述接收位置的每一个处通过下述构件一体呈现:-第一焊接，该第一焊接连接对应的连接器和对应的支撑件(盘、轮廓等)，所述第一焊接在所述对应的支撑件(盘、轮廓等)的两侧上沿对应孔的边缘延伸，和，-第二焊接，该第二焊接连接对应的连接器和冷却和/或加热管道，所述第二焊接沿所述连接器的边缘延伸。优选地，所述第一焊接和所述第二焊接是通过添加金属而产生的焊接。应当理解，所用术语“焊接”可包括本领域内技术人员已知的一个焊道或多个焊道。根据可选的特性，采用单独或组合形式:-所述第一焊接和/或所述第二焊接的焊道或每个焊道形成中空角焊缝，优选地抛光所述焊接；-孔的每一个开口在所述支撑件(盘、轮廓等)的边缘或所述多个支撑件(盘、轮廓等)中的一个的边缘处；-该孔开口朝向该容器主体的中心；-由具有封闭轨迹的连续焊接线构成所述第一焊接，该封闭轨迹在所述对应的支撑件(盘、轮廓等)两侧的孔的边缘处，以及所述对应的支撑件(盘、轮廓等)的斜面上，在所述冷却和/或加热管道的上部和下部处延行；-连接器具有半管状形式，并且由具有封闭轨迹的连续焊接线构成所述第二焊接，该封闭轨迹沿连接器的纵向边缘以及沿所述连接器的弧形边缘在连接器的边缘处延行；-当该生物反应器具有搅拌构件时，它们首先包括该容器主体内的转子，该转子相对于容器主体旋转运动，该转子具有刀片，并且次要地包括反向刀片，该反向刀片突出朝向该容器中心，并且相对于该容器主体一体呈现在固定位置；-所述搅拌构件的反向刀片可包括所述支撑件(盘、轮廓等)或所述固定构件的所述支撑件(盘、轮廓等)(将在下文的实例中进行描述)；-该孔是所谓的第一孔，除了在用于接收当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生物反应器(1)，包括：‑容器主体(2)，其内壁限定彼此之间用于接纳生物质的内部体积，‑冷却和/或加热管道(3、3’、3”)，其外壁被设计与设置在所述内部体积中的生物质直接接触，并且该管道以螺旋体形式沿长度的至少一部分延伸，‑固定构件(4)，其确保对所述冷却和/或加热管道(3、3’、3”)的支撑，并且将该管道沿这些螺旋体在多个接纳位置中固定在该容器主体(2)上，其特征在于所述固定构件包括：‑连接器(5)，这些连接器为管状的或半管状的，并且沿该螺旋体在所述不同接收位置处从外部局部地包被所述管道(3、3’、3”)，‑一个或多个支撑件(6)，其与该容器主体(2)的内壁一体呈现，并且突出向该容器主体的中心，所述一个或多个支撑件(6)具有沿该螺旋体在所述不同接收位置处提供的多个孔(7)，这些孔具有与连接器(5)的外形尺寸互补的形式，所述孔(7)接纳所述连接器(5)，并且其中所述冷却和/或加热管道(3、3’、3”)在所述接收位置的每一个处通过下述构件一体呈现：‑第一焊接(S1)，其连接对应的连接器(5)和对应的支撑件(6)，所述第一焊接(S1)在所述对应的支撑件(6)的两侧上沿对应的孔(7)的边缘延伸，和，‑第二焊接(S2)，其连接对应的连接器(5)和冷却和/或加热管道(3、3’、3”)，所述第二焊接(S2)沿所述连接器(5)的边缘延伸，并且其中所述第一焊接(S1)和所述第二焊接(S2)是通过添加金属产生的焊接。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·塞加，
申请(专利权)人：罗盖特公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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