具有模块化叶轮的流体混合系统及相关方法技术方案

一种用于混合液体的混合系统包含具有第一座架(172A)和紧固到所述第一座架(172A)的第一混合叶片(174A)的第一叶轮段(170A)以及具有第二座架(172B)和紧固到所述第二座架(172B)的第一混合叶片(174B)的第二叶轮段(170B)，所述第二叶轮段(170B)与所述第一叶轮段(170A)分离并且离散。一个或多个驱动构件紧固到所述第一叶轮段(170A)和所述第二叶轮段(170B)，用于使所述第一叶轮段(170A)和所述第二叶轮段(170B)同时绕旋转轴线(171)旋转。所述第一叶轮段(170A)和所述第二叶轮段(170B)紧固到所述一个或多个驱动构件，使得垂直于所述旋转轴线(171)延伸的平面(210)与所述第一叶轮段(170A)的所述第一混合叶片(174A)和所述第二叶轮段(170B)的所述第一混合叶片(174A)相交。(174A)相交。(174A)相交。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有模块化叶轮的流体混合系统及相关方法
[0001]本专利技术的背景
1.

[0002]本公开涉及并入模块化叶轮和相关系统的流体混合系统，如生物反应器或发酵罐。
[0003]2.相关技术
[0004]生物制药行业将广泛的混合系统用于各种过程中，如培养基和缓冲液的制备中以及在细胞和微生物的生长、混合和悬浮中。包括生物反应器和发酵罐的一些传统混合系统包含安置在刚性支撑外壳内的柔性袋。叶轮安置在柔性袋内且与突出到袋中的驱动轴联接。驱动轴和叶轮的旋转促进了柔性袋内所含的流体的混合和/或悬浮。
[0005]在生物反应器或发酵罐内培养细胞或微生物的一个特别挑战是培养物必须连续且均匀地混合以确保培养物的适当生长，但混合力不能大到损坏细胞或微生物。在一种有效改进混合的方法中，即改进每单位施加功率的混合，使用具有抛物线叶片的叶轮。举例来说，生产一种叶轮，其具有中心轮毂以收纳驱动轴以及围绕轮毂径向向外突出的六个抛物线叶片。
[0006]尽管具有抛物线叶片的叶轮相对于传统叶轮通常提高了混合效率，但这类叶轮也具有显著的缺点。最值得注意的是，具有抛物线叶片的叶轮难以生产并且特别难以大规模生产。传统的叶轮具有相对简单的形状。因此，可制造使得叶轮能够通过使用聚合物的注射模制容易批量生产的模具。相比之下，具有抛物线叶片的叶轮具有非常复杂的几何形状，这使得生产用于注射模制叶轮的模具变得困难，但并非不可能。因此，具有抛物线叶片的叶轮通常由金属制造，其中六个单独的叶片全部焊接到共同的轮毂上。这类处理既昂贵又耗时，并且因此对大批量生产是不利的。虽然这类叶轮可通过打印生产，但这类复杂叶轮的打印也很昂贵且耗时。
[0007]因此，所属领域需要改进的流体混合系统，其具有克服一个或多个上述缺点和/或以其它方式提高混合效率的叶轮。

技术实现思路

[0008]与本教导一致的各种独立方面和实例在以下编号的条款中列出：
[0009]1.条款1：一种用于混合液体的混合系统，其包括：
[0010]第一叶轮段，其包括第一座架和紧固到第一座架的第一混合叶片；
[0011]第二叶轮段，其包括第二座架和紧固到第二座架的第一混合叶片，第二叶轮段与第一叶轮段分离并且离散；和
[0012]紧固到第一叶轮段和第二叶轮段的装置，其用于使第一叶轮段和第二叶轮段同时绕旋转轴线旋转，
[0013]其中第一叶轮段和第二叶轮段紧固到用于同时旋转的装置上，使得垂直于旋转轴线延伸的平面与第一叶轮段的第一混合叶片和第二叶轮段的第一混合叶片相交。
[0014]条款2：根据条款1所述的混合系统，其还包括第二混合叶片，所述第二混合叶片紧固到第一座架并且与第一座架的第一混合叶片间隔开。
[0015]条款3：根据条款2所述的混合系统，其中第一混合叶片和第二混合叶片是紧固到第一叶轮段的第一座架的唯一混合叶片。
[0016]条款4：根据前述条款中任一项所述的混合系统，其中第一叶轮段和第二叶轮段具有相同的配置。
[0017]条款5：根据前述条款中任一项所述的混合系统，其中第一座架具有延伸穿过其中的开口，并且第二座架具有延伸穿过其中的开口，第一座架的开口和第二座架的开口对齐。
[0018]条款6：根据条款5所述的混合系统，其中旋转轴线穿过第一座架的开口和第二座架的开口。
[0019]条款7：根据条款5或6所述的混合系统，其中第一座架的开口为多边形。
[0020]条款8：根据前述条款中任一项所述的混合系统，其中第一座架具有顶面和相对的底面，并且第二座架具有顶面和相对的底面，第一座架的底面直接抵靠或直接邻近第二座架的顶面安置。
[0021]条款9：根据前述条款中任一项所述的混合系统，其中第一座架和第二座架安置在沿旋转轴线的不同位置。
[0022]条款10：根据前述条款中任一项所述的混合系统，其中垂直于旋转轴线延伸的平面不与第一座架和第二座架两者相交。
[0023]条款11：根据条款2所述的混合系统，其中第一座架包括：
[0024]具有延伸穿过其中的开口的轮毂；
[0025]从轮毂突出的第一臂，第一混合叶片从第一臂突出；和
[0026]从轮毂突出的第二臂，第二混合叶片从第二臂突出。
[0027]条款12：根据前述条款中任一项所述的混合系统，其中第一叶轮段的第一混合叶片具有具有凹形或抛物线配置的正面。
[0028]条款13：根据前述条款中任一项所述的混合系统，其中第一座架具有延伸到外周界边缘的顶表面和相对的底表面，第一叶轮段的第一混合叶片从第一座架的外周界边缘向外突出。
[0029]条款14：根据前述条款中任一项所述的混合系统，其中第一叶轮段的第一混合叶片还包括正面和相对的背面，正面具有从第一终端延伸到相对的第二终端的长度并且具有在连接到第一座架的内边缘和相对的外边缘之间延伸的宽度。
[0030]条款15：根据条款14所述的混合系统，其中第一叶轮段的第一混合叶片的正面的至少一部分在内边缘和相对的外边缘之间线性延伸。
[0031]条款16：根据条款14或15所述的混合系统，其中第一叶轮段的第一混合叶片的正面的至少一部分在第一终端和相对的第二终端之间以曲线延伸。
[0032]条款17：根据条款16所述的混合系统，其中第一叶轮段的第一混合叶片的正面的曲线具有沿内边缘和外边缘之间的宽度延伸的顶点。
[0033]条款18：根据条款17所述的述的混合系统，其中第一叶轮段的第一混合叶片包括：
[0034]具有从顶点延伸到第一终端的长度的第一翼；和
[0035]具有从顶点延伸到第二终端的长度的第二翼，第一翼的长度大于或等于第二翼的
长度。
[0036]条款19：根据前述条款中任一项所述的混合系统，其还包括紧固到用于同时旋转的装置的第三叶轮段，第三叶轮段包括第三座架和紧固到第三座架的第一混合叶片，第三叶轮段与第一叶轮段和第二叶轮段分离并且离散。
[0037]条款20：根据条款19所述的混合系统，其中第一叶轮段、第二叶轮段和第三叶轮段都具有相同的配置。
[0038]条款21：根据条款19所述的混合系统，其中第三叶轮段的第一混合叶片具有与第一叶轮段的第一混合叶片不同的配置。
[0039]条款22：根据前述条款中任一项所述的混合系统，其还包括用于将第一叶轮段紧固到第二叶轮段的装置。
[0040]条款23：根据条款22所述的混合系统，其中用于紧固的装置包括将第一叶轮段紧固到第二叶轮段的机械连接。
[0041]条款24：根据前述条款中任一项所述的混合系统，其中用于同时旋转的装置包括联接到第一叶轮段和第二叶轮段的第一驱动构件。
[0042]条款25：根据条款24所述的混合系统，其中第一叶轮段的第一座架和第二叶轮段的第二座架各自具有延伸穿过其中的开口，第一驱动构件安置在第一座架和第二座架的开口内。
[0043]条款26：根据条款24或25所述的混合系统，其中第一驱动构件为管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于混合液体的混合系统，其包括：第一叶轮段，其包括第一座架和紧固到所述第一座架的第一混合叶片；第二叶轮段，其包括第二座架和紧固到所述第二座架的第一混合叶片，所述第二叶轮段与所述第一叶轮段分离并且离散；和紧固到所述第一叶轮段和所述第二叶轮段的装置，其用于使所述第一叶轮段和所述第二叶轮段同时绕旋转轴线旋转，其中所述第一叶轮段和所述第二叶轮段紧固到用于同时旋转的所述装置上，使得垂直于所述旋转轴线延伸的平面与所述第一叶轮段的所述第一混合叶片和所述第二叶轮段的所述第一混合叶片相交。2.根据权利要求1所述的混合系统，其还包括第二混合叶片，所述第二混合叶片紧固到所述第一座架并且与所述第一座架的所述第一混合叶片间隔开。3.根据权利要求2所述的混合系统，其中所述第一混合叶片和所述第二混合叶片是紧固到所述第一叶轮段的第一座架的唯一混合叶片。4.根据前述权利要求中任一项所述的混合系统，其中所述第一叶轮段和所述第二叶轮段具有相同的配置。5.根据前述权利要求中任一项所述的混合系统，其中所述第一座架具有延伸穿过其中的开口，并且所述第二座架具有延伸穿过其中的开口，所述第一座架的所述开口和所述第二座架的所述开口对齐。6.根据权利要求5所述的混合系统，其中所述旋转轴线穿过所述第一座架的所述开口和所述第二座架的所述开口。7.根据权利要求5或6所述的混合系统，其中所述第一座架的所述开口为多边形。8.根据前述权利要求中任一项所述的混合系统，其中所述第一座架具有顶面和相对的底面，并且所述第二座架具有顶面和相对的底面，所述第一座架的所述底面直接抵靠或直接邻近所述第二座架的所述顶面安置。9.根据前述权利要求中任一项所述的混合系统，其中所述第一座架和所述第二座架安置在沿所述旋转轴线的不同位置。10.根据前述权利要求中任一项所述的混合系统，其中垂直于所述旋转轴线延伸的所述平面不与所述第一座架和所述第二座架两者相交。11.根据权利要求2所述的混合系统，其中所述第一座架包括：具有延伸穿过其中的开口的轮毂；从所述轮毂突出的第一臂，所述第一混合叶片从所述第一臂突出；和从所述轮毂突出的第二臂，所述第二混合叶片从所述第二臂突出。12.根据前述权利要求中任一项所述的混合系统，其中所述第一叶轮段的所述第一混合叶片具有具有凹形或抛物线配置的正面。13.根据前述权利要求中任一项所述的混合系统，其中所述第一座架具有延伸到外周界边缘的顶表面和相对的底表面，所述第一叶轮段的所述第一混合叶片从所述第一座架的所述外周界边缘向外突出。14.根据前述权利要求中任一项所述的混合系统，其中所述第一叶轮段的所述第一混合叶片还包括正面和相对的背面，所述正面具有从第一终端延伸到相对的第二终端的长度
并且具有在连接到所述第一座架的内边缘和相对的外边缘之间延伸的宽度。15.根据权利要求14所述的混合系统，其中所述第一叶轮段的所述第一混合叶片的所述正面的至少一部分在所述内边缘和所述相对的外边缘之间线性延伸。16.根据权利要求14或15所述的混合系统，其中所述第一叶轮段的所述第一混合叶片的所述正面的至少一部分在所述第一终端和所述相对的第二终端之间以曲线延伸。17.根据权利要求16所述的混合系统，其中所述第一叶轮段的所述第一混合叶片的所述正面的所述曲线具有沿所述内边缘和所述外边缘之间的所述宽度延伸的顶点。18.根据权利要求17所述的混合系统，其中所述第一叶轮段的第一混合叶片包括：具有从所述顶点延伸到所述第一终端的长度的第一翼；和具有从所述顶点延伸到所述第二终端的长度的第二翼，所述第一翼的所述长度大于或等于所述第二翼的所述长度。19.根据前述权利要求中任一项所述的混合系统，其还包括紧固到用于同时旋转的所述装置的第三叶轮段，所述第三叶轮段包括第三座架和紧固到所述第三座架的第一混合叶片，所述第三叶轮段与所述第一叶轮段和所述第二叶轮段分离并且离散。20.根据权利要求19所述的混合系统，其中所述第一叶轮段、所述第二叶轮段和所述第三叶轮段都具有相同的配置。21.根据权利要求19所述的混合系统，其中所述第三叶轮段的所述第一混合叶片具有与所述第一叶轮段的所述第一混合叶片不同的配置。22.根据前述权利要求中任一项所述的混合系统，其还包括用于将所述第一叶轮段紧固到所述第二叶轮段的装置。23.根据权利要求22所述的混合系统，其中用于紧固的所述装置包括将所述第一叶轮段紧固到所述第二叶轮段的机械连接。24.根据前述权利要求中任一项所述的混合系统，其中用于同时旋转的所述装置包括联接到所述第一叶轮段和所述第二叶轮段的第一驱动构件。25.根据权利要求24所述的混合系统，其中所述第一叶轮段的所述第一座架和所述第二叶轮段的所述第二座架各自具有延伸穿过其中的开口，所述第一驱动构件安置在所述第一座架和所述第二座架的所述开口内。26.根据权利要求24或25所述的混合系统，其中所述第一驱动构件为管状，驱动轴可移除地收纳在所述第一驱动构件内。27.根据前述权利要求中任一项所述的混合系统，其中用于同时旋转的所述装置包括紧固到所述第二叶轮段的第一驱动构件和紧固到所述第二叶轮段的第二驱动构件。28.根据权利要求27所述的混合系统，其中所述第一驱动构件和所述第二驱动构件紧固在所述第二叶轮段的相对末端上，使得所述第一驱动构件和所述第二驱动构件横向间隔开。29.根据权利要求27或28所述的混合系统，其中所述第一驱动构件和所述第二驱动构件仅通过所述第二叶轮段紧固到所述第一叶轮段。30.根据权利要求27、28或29所述的混合系统，其中所述第一驱动构件和所述第二驱动构件各自包括具有纵向轴线的柔性驱动线，所述第一驱动构件和所述第二驱动构件具有它们能够在扭力下绕其纵向轴线在至少90
°
、180
...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：生命科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：