一种用于一次性生物反应袋的柱面耦合顶置式磁力搅拌器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于一次性生物反应袋的柱面耦合顶置式磁力搅拌器。它包括内转子、外转子、内磁钢、外磁钢、隔离套、搅拌驱动电机、搅拌轴、搅拌浆叶、上端轴承、下端轴承；隔离套套装在内转子外面；外转子套装在隔离套外面；内转子内部设内磁钢；外转子内部设外磁钢；内磁钢与外磁钢竖向内外相对设置；外转子与内转子之间通过隔离套隔离开来；上端轴承、下端轴承固定安装在隔离套内壁上；搅拌轴上部穿过内转子中心，通过上端轴承、下端轴承安装在隔离套内中心位置；搅拌轴下部设有搅拌浆叶；搅拌驱动电机的电机出轴与外转子顶端连接。该磁力搅拌器可与软袋熔焊，可以辐照灭菌，外转子可依靠引导坡直接滑入连接到隔离套，便于该磁力搅拌器与频繁更换的一次性生物反应袋连接安装。

【技术实现步骤摘要】
一种用于一次性生物反应袋的柱面耦合顶置式磁力搅拌器
本专利技术属于生物反应设备
，涉及一种用于一次性生物反应袋的柱面耦合顶置式磁力搅拌器。
技术介绍
一次性生物反应袋经过辐射灭菌处理，可以使用在制药的各个过程中：如配制、缓冲、暂存、混合、配液等，特别是可以用于细胞、细菌的培养。一次性生物反应袋一般只使用一次便被废弃了，不需要清洗系统和灭菌系统，避免了交叉污染，节省了大量的时间空间，大大压缩了成本。在一次性生物反应袋上需设置搅拌器，这样既可保证细胞培养过程中的搅拌充分，又可降低细胞培养过程中被污染的可能性。现有的一次性生物反应袋，其搅拌方式为三种：a、底置式磁力搅拌；b、顶置式机械搅拌；c、端面耦合顶置式磁力搅拌。底置式磁力搅拌，在较大的软袋中无法提供满意的混合性能。顶置式机械搅拌因为存在泄漏，具有较大的使用风险。现有的用于生物反应袋的端面耦合顶置式磁力搅拌器，因为采用了如图1所示的端面耦合结构(外转子2、内转子1上下水平设置，外磁钢4与内磁钢3上下相对设置，内转子1与外转子2之间通过隔离板50隔开)，所以在软袋的底部必须设置一个支撑搅拌轴的支点(底部轴承31和底部支撑32)，以此来稳定搅拌轴。这种端面耦合顶置式磁力搅拌结构存在以下不足：1、一旦在软袋中灌注培养液和培养基后，搅拌桨叶的上下位置无法再调整，所以，不便于随着培养液和培养基的量调节搅拌桨叶的高度。细胞培养是由少量细胞经过逐步培养成为大量细胞的过程。用生物反应袋装进行细胞培养，在生物反应袋内的细胞培养液一开始可能是10L，培养一段时间后，加入培养基到50L，继续培养一段时间后，加入培养基到250L，再继续培养一段时间后，加入培养基到1000L，再继续培养一段时间。所以，需要根据生物反应袋内培养液和培养基的量来调整搅拌桨叶的高度。2、软袋底部的支点，因为有轴承，不仅容易产生磨屑，也容易卡死(当培养液中有固体颗粒时)；3、作为符合GMP(药品生产质量管理规范)要求的生物培养设备，其设计原则是内部结构应该从简，所以，取消软袋底部支撑是更好的设计。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种软袋底部不需要支撑点，可随着软袋内培养液的量调节搅拌桨叶高度的用于一次性生物反应袋的柱面耦合顶置式磁力搅拌器。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术一种用于一次性生物反应袋的柱面耦合顶置式磁力搅拌器，它包括内转子、外转子、内磁钢、外磁钢、隔离套、搅拌驱动电机、搅拌轴、搅拌浆叶、上端轴承和下端轴承；内转子为圆柱体；隔离套套装在内转子外面；外转子套装在隔离套外面；内转子内部设有内磁钢；外转子内部设有外磁钢；内转子上的内磁钢与外转子上的外磁钢竖向内外相对设置；外转子与内转子之间通过隔离套隔离开来；上端轴承、下端轴承固定安装在隔离套内壁上；搅拌轴上部穿过内转子中心，通过上端轴承、下端轴承安装在隔离套内中心位置；搅拌轴下部设有搅拌浆叶；搅拌驱动电机的电机出轴与外转子顶端连接；隔离套为工程塑料材质，隔离套底部能与一次性生物反应袋顶部粘结固定，能封住一次性生物反应袋顶部袋口。该用于一次性生物反应袋的柱面耦合顶置式磁力搅拌器，使用时，隔离套底部与一次性生物反应袋顶部固定连接，能封住一次性生物反应袋顶部袋口。进一步地，在隔离套的外壁上从上到下设有多个斜坡即引导坡。进一步地，外转子内壁上嵌装有上滚柱或滚珠、下滚柱或滚珠，分设于外磁钢上方、下方；上滚柱或滚珠沿圆周均布有多个，下滚柱或滚珠沿圆周均布有多个。进一步地，隔离套的底板上设有中心开孔；在隔离套底板的中心开孔与搅拌轴连接处设有防护板。更进一步地，防护板上部是一个带中心孔的环形套；防护板下部是一个向下凸出的带中心孔的锥形套；防护板上部的环形套嵌装入隔离套底板的中心开孔内；搅拌轴穿过防护板的中心开孔；防护板的环形套和锥形套套在搅拌轴外面。进一步地，搅拌驱动电机的电机出轴与外转子顶端通过柔性连接件(铝合金或聚酰胺玻璃纤维加强材料)连接。进一步地，上端轴承、下端轴承分设于内转子上方、下方，或者，上端轴承、下端轴承都在内转子下方。进一步地，所述用于一次性生物反应袋的柱面耦合顶置式磁力搅拌器包括多组磁钢；每组磁钢包括一块内磁钢、一块外磁钢，两块相对设置；多组磁钢沿圆周均布，并对称设置。进一步地，内转子上的内磁钢与外转子上的外磁钢块数相同。进一步地，内转子、外转子均为非磁性材料块；内转子内部靠外侧有四个、六个、八个或更多个沿圆周均布并对称设置的凹槽，每个凹槽内嵌入一块磁钢，即内磁钢；外转子内部靠内侧有四个、六个、八个或更多个沿圆周均布并对称设置的凹槽，每个凹槽内嵌入一块磁钢，即外磁钢。本专利技术的有益效果：本专利技术设计了一种用于一次性生物反应袋的柱面耦合顶置式磁力搅拌器，其主要特点是采用了柱面耦合方式的顶置式磁力搅拌器(如图2、图6所示，内转子1、外转子2竖向内外设置，内磁钢3与外磁钢4竖向内外相对设置，内转子1与外转子2之间通过隔离套5隔开)，而不是像现有技术中采用端面耦合方式的顶置式磁力搅拌器(如图1所示，外转子2、内转子1上下水平设置，外磁钢4与内磁钢3上下相对设置，内转子1与外转子2之间通过隔离板50隔开)。这种结构的优点是：软袋底部不需要支撑点(使用者最希望的改进)；因为软袋底部取消了固定支点，所以搅拌桨叶的上下位置可根据需要在运行中随时调整。端面耦合方式与柱面耦合方式这两种情况下磁力耦合效率、搅拌扭矩的对比如下：端面耦合方式：如图1所示，为了将内转子和隔离板留出间隙，需要有一个支点，来平衡内外转子之间的吸引力(磁力)。如果需要较大的扭矩，增大扭矩的方法有以下两种：1、增加磁钢的面积；2、减小内外转子之间的间隙。这两种方法，无论如何，都会导致内外转子之间的吸引力增加，这个吸引力全部需要支撑点40(一般为轴承)抵消掉，由此，支撑点40需要足够坚强。这个吸引力越大，摩檫力就越大，摩檫力需要损耗扭力---降低磁力耦合效率，摩檫力大，损耗的扭力大，使搅拌扭矩减小，磁力耦合效率降低。另一方面，软袋顶部的硬质塑料隔离板50，面积有限，如果将其面积增大，会导致隔离板50的厚度需要增加，这又会降低磁力耦合效率。柱面耦合方式：如图2所示，内外转子之间的吸引力(磁力)，在搅拌轴上是平衡抵消的(如图2中两个箭头方向所示，在同一截面上，作用在搅拌轴上的两个磁力F1、F2方向相反，一个向左，一个向右，相互抵销)，对轴承的径向载荷较轻，或者很轻(如果加工精度好的话)，所以，轴承的摩檫力会比较小，摩檫力小，损耗的扭力小，使搅拌扭矩增大，磁力耦合效率提高。如果需要较大的扭矩，增大扭矩的方法有以下两种：1、可增加内外转子的长度(即增加了耦合面积)；2、或者适当增加内外转子的直径(也是增加耦合面积)。增加内外转子长度的空间比较大，而且基本不需要增加隔离套5的厚度。本专利技术的用于一次性生物反应袋的柱面耦合顶置式磁力搅拌器，具有以下优点：(1)可与一次性生物反应袋(软袋)熔焊，可以辐照灭菌，外转子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于一次性生物反应袋的柱面耦合顶置式磁力搅拌器，其特征在于，它包括内转子、外转子、内磁钢、外磁钢、隔离套、搅拌驱动电机、搅拌轴、搅拌浆叶、上端轴承和下端轴承；内转子为圆柱体；隔离套套装在内转子外面；外转子套装在隔离套外面；内转子内部设有内磁钢；外转子内部设有外磁钢；内转子上的内磁钢与外转子上的外磁钢竖向内外相对设置；外转子与内转子之间通过隔离套隔离开来；上端轴承、下端轴承固定安装在隔离套内壁上；搅拌轴上部穿过内转子中心，通过上端轴承、下端轴承安装在隔离套内中心位置；搅拌轴下部设有搅拌浆叶；搅拌驱动电机的电机出轴与外转子顶端连接；隔离套为工程塑料材质，隔离套底部能与一次性生物反应袋顶部粘结固定，能封住一次性生物反应袋顶部袋口。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于一次性生物反应袋的柱面耦合顶置式磁力搅拌器，其特征在于，它包括内转子、外转子、内磁钢、外磁钢、隔离套、搅拌驱动电机、搅拌轴、搅拌浆叶、上端轴承和下端轴承；内转子为圆柱体；隔离套套装在内转子外面；外转子套装在隔离套外面；内转子内部设有内磁钢；外转子内部设有外磁钢；内转子上的内磁钢与外转子上的外磁钢竖向内外相对设置；外转子与内转子之间通过隔离套隔离开来；上端轴承、下端轴承固定安装在隔离套内壁上；搅拌轴上部穿过内转子中心，通过上端轴承、下端轴承安装在隔离套内中心位置；搅拌轴下部设有搅拌浆叶；搅拌驱动电机的电机出轴与外转子顶端连接；隔离套为工程塑料材质，隔离套底部能与一次性生物反应袋顶部粘结固定，能封住一次性生物反应袋顶部袋口。


2.如权利要求1所述的用于一次性生物反应袋的柱面耦合顶置式磁力搅拌器，其特征在于，在隔离套的外壁上从上到下设有多个斜坡即引导坡。


3.如权利要求2所述的用于一次性生物反应袋的柱面耦合顶置式磁力搅拌器，其特征在于，外转子内壁上嵌装有上滚柱或滚珠、下滚柱或滚珠，分设于外磁钢上方、下方；上滚柱或滚珠沿圆周均布有多个，下滚柱或滚珠沿圆周均布有多个。


4.如权利要求1、2或3所述的用于一次性生物反应袋的柱面耦合顶置式磁力搅拌器，其特征在于，隔离套的底板上设有中心开孔；在隔离套底板的中心开孔与搅拌轴连接处设有防护板。


5.如权利要求4所述的用于一次性生物反应袋的柱面耦合顶置式磁力搅拌器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾警钟，
申请(专利权)人：上海璟良生物工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31