微泡通气装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及动物细胞生物反应器工程技术领域，具体而言，涉及一种微泡通气装置及系统。所述微泡通气装置为带有缺口的不闭合圆形环，环壁上设置有一个进气口以及若干个均匀分布的微孔；所述微泡通气装置的环体内部中空，所述微孔贯穿环壁与所述环体的中空腔体相通。所述微泡通气系统包括生物反应器罐体，搅拌装置以及如上所述的微泡通气装置。由于国内之前从来没有使用大容量生物反应器(3000L～6000L)培养细胞的先例，因而现有技术中缺乏针对大容积生物反应器设备的优化与调整。本发明专利技术申请人通过调整通气装置，并适应改造搅拌系统，从而实现了大容积生物反应器的均匀布气，还减少了氧气的用量，提高了细胞的活率。

Microbubble ventilation system and system

The invention relates to the field of animal cell bioreactor engineering technology, in particular to a microbubble aeration device and system. The micro bubble ventilation device is an unclosed circular ring with a notch, and a air inlet and a number of evenly distributed micropores are arranged on the ring wall, and the inner ring body of the micro bubble ventilation device is hollow inside, and the micropores interconnect with the hollow cavity of the ring body through the ring wall. The microbubble ventilation system comprises a bioreactor tank, a stirring device and a microbubble ventilation device as described above. Since there has never been a precedent for the use of large capacity bioreactor (3000L ~ 6000L) to cultivate cells in China, the optimization and adjustment of large volume bioreactor equipment is lacking in the existing technology. The applicant adjusts the ventilation device and adapts to the transformation mixing system, thus realizing the uniform gas distribution of the large volume bioreactor, reducing the amount of oxygen and increasing the cell viability.

【技术实现步骤摘要】
微泡通气装置及系统
本专利技术涉及动物细胞生物反应器工程
，具体而言，涉及一种微泡通气装置及系统。
技术介绍
随着兽用生物疫苗行业的不断发展，尤其生物反应器细胞全悬浮培养技术的应用，人们开始日益关注细胞高密度、高质量、大体积培养。由此细胞培养过程中气体的供给成为细胞放大培养所研究的重点工作。微泡通气装置作为传统的细胞培养反应器进气装置被广泛应用。现有的微泡通气装置多为棒状结构，通过设置多孔的结构将氧气打碎成微泡，但该装置氧气扩散效率低，容易造成反应器内氧气分散不均、局部氧气浓度过高；此外，多孔结构也不利于拆卸和清洗，使用一段时间后容易堵塞。搅拌式反应器通过搅拌桨的持续搅拌均匀分布营养、气体(氧气等)及热量，为动物细胞提供相对稳定的生长环境。现有的搅拌式反应器虽然搅拌结构简单，但氧气经过搅拌后很快地就会上浮于反应器液面表面排出，不利于氧气的充分利用；现有的生物反应器搅拌效率低，也不利于营养及气体的分散；此外，在大容积的生物反应器(3000L～6000L)进行细胞培养室，气体和营养物质难以混合均匀，因而需要搅拌桨提供更大的转速，但如此以来细胞活率也会受到很大的影响。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术涉及一种微泡通气装置，所述微泡通气装置为带有缺口的不闭合圆形环，环壁上设置有一个进气口以及若干个均匀分布的微孔；所述微泡通气装置的环体内部中空，所述微孔贯穿环壁与所述环体的中空腔体相通。该微泡通气装置易于清洁，不易被细胞碎片堵塞，且具有更好的布气效果。优选的，如上所述的微泡通气装置，所述微孔均分布于所述圆形环所在平面的一侧；优选的，所述微孔沿所述环壁成一列排布；更优选的，所述微孔距离所述微泡通气装置圆心的距离均相等。优选的，如上所述的微泡通气装置，所述进气口与所述缺口相对设置，所述进气口通过连接装置固定于生物反应器底部。优选的，如上所述的微泡通气装置，所述进气口通过所述连接装置连接一个中空连接杆固定于生物反应器底部；优选的，所述连接杆为中部弯曲的L形结构；更优选的，所述连接杆中部弯曲的角度为120°～160°。优选的，如上所述的微泡通气装置，所述微泡通气装置的环体可拆卸为两个半环；优选的，所述微泡通气装置的环体拆卸为两个半环的拆卸点设置于所述进气口附近；更优选的，所述连接装置为三通装置，一端与所述连接杆相通，另外两端则分别与两个半环相通，且与两个半环中的至少一个活动连接。优选的，如上所述的微泡通气装置，所述微泡通气装置缺口处的环体端部为可打开的结构；更优选的，所述微泡通气装置缺口处的环体端部设置有可拆卸的堵头。本专利技术还涉及一种微泡通气系统，其包括生物反应器罐体，搅拌装置以及如上所述的微泡通气装置。该系统能够配合所述微泡通气装置，进一步增加生物反应器内的溶氧量、降低氧气耗费量，布气更加均匀，且能使得细胞保持96％以上的活率正常分裂增殖，非常适合大容积的生物反应器的使用。优选的，如上所述的微泡通气系统，所述搅拌装置包括搅拌轴和搅拌桨；所述搅拌轴垂直于水平面且固定于罐底，所述搅拌桨设置于所述搅拌轴上，所述搅拌轴的底部与动力装置相连；所述微泡通气装置设置于所述搅拌桨的正下方，环绕所述搅拌轴；优选的，所述微泡通气装置的微孔均朝下设置。优选的，如上所述的微泡通气系统，所述搅拌桨有三个，从所述搅拌轴由上至下依次为第一搅拌桨、第二搅拌桨以及第三搅拌桨；所述第二搅拌桨搅拌液体由上向下运动；所述第一、三搅拌桨搅拌液体由下向上运动；优选的，所述搅拌桨为涡轮式搅拌桨或推进式搅拌桨；更优选的，所述搅拌桨为四叶推进式搅拌桨。优选的，如上所述的微泡通气系统，所述罐体的罐壁内部还设置有挡板，所述挡板垂直于水平面；优选的，所述罐体为圆柱体；更优选的，所述挡板有3～5个，更优选为4个，且均匀分布于所述罐体的罐壁上；优选的，所述挡板均偏其与所述罐体连接点所在的经向线30°～40°，且各挡板偏转方向一致。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一个实施例所提供的微泡通气装置的结构示意图；图2为本专利技术一个实施例所提供的微泡通气装置缺口端放大的示意图；图3为本专利技术一个实施例所提供的微泡通气装置进气口端放大的示意图；图4为本专利技术一个实施例所提供的连接杆的示意图；图5为本专利技术一个实施例所提供的生物反应器；图6为本专利技术一个实施例所提供的生物反应器的俯视图。附图标记：生物反应器罐体A；微泡通气装置1；进气孔101；微孔102；连接装置103；锁定部1031；突出部1032；连接杆104；堵头105；搅拌装置2；搅拌轴201；搅拌桨202；动力装置3；挡板4。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本专利技术涉及一种微泡通气装置，如图1所示，所述微泡通气装置1为带有缺口的不闭合圆形环；所述微泡通气装置1的环壁上设置有一个进气口101以及若干个均匀分布的微孔102；所述微泡通气装置的环体内部中空，所述微孔102贯穿环壁与所述环体的中空腔体相通。优选的，在所述微泡通气装置1使用时，所述进气口101所通入的气体为氧气、二氧化碳、无菌空气，或本领域进行细胞培养时常用的其他气体，优选上述气体均为压缩气体。通入的空气构成了细胞培养反应器的深层进气系统，该压缩空气通入方式可以延长空气在培养基中的流动路径，增加二氧化碳和氨的转移量。优选的，压缩空气的压力为0.02～0.06MPa，更优选为0.04MPa，所述压缩空气均经过两级空气过滤器过滤。在所述微泡通气装置1进行使用时，由所述进气孔101将气体例如氧气注入，在一定的气压下，氧气由内部中空的环体充满整个微泡通气装置，并由所述微孔102释放。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微泡通气装置，其特征在于，所述微泡通气装置为带有缺口的不闭合圆形环，环壁上设置有一个进气口以及若干个均匀分布的微孔；所述微泡通气装置的环体内部中空，所述微孔贯穿环壁与所述环体的中空腔体相通。

【技术特征摘要】
1.一种微泡通气装置，其特征在于，所述微泡通气装置为带有缺口的不闭合圆形环，环壁上设置有一个进气口以及若干个均匀分布的微孔；所述微泡通气装置的环体内部中空，所述微孔贯穿环壁与所述环体的中空腔体相通。2.根据权利要求1所述的微泡通气装置，其特征在于，所述微孔均分布于所述圆形环所在平面的一侧；优选的，所述微孔沿所述环壁成一列排布；更优选的，所述微孔距离所述微泡通气装置圆心的距离均相等。3.根据权利要求1所述的微泡通气装置，其特征在于，所述进气口与所述缺口相对设置，所述进气口通过连接装置固定于生物反应器底部。4.根据权利要求3所述的微泡通气装置，其特征在于，所述进气口通过所述连接装置连接一个中空连接杆固定于生物反应器底部；优选的，所述连接杆为中部弯曲的L形结构；更优选的，所述连接杆中部弯曲的角度为120°～160°。5.根据权利要求4所述的微泡通气装置，其特征在于，所述微泡通气装置的环体可拆卸为两个半环；优选的，所述微泡通气装置的环体拆卸为两个半环的拆卸点设置于所述进气口附近；更优选的，所述连接装置为三通装置，一端与所述连接杆相通，另外两端则分别与两个半环相通，且与两个半环中的至少一个活动连接。6.根据权利要求1所述的微泡通气装置，其特征在于，所述微泡通气装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯玉强，朱长动，陈宏，李莉，刘金伟，曾晓敏，王仁君，王博暄，谷亮，王传飞，王琳雅，李洪东，伊振斌，杜晓双，王博，赵博，崔凯，黄琳，
申请(专利权)人：吉林冠界生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22