一种生物反应器用微型旋转密封制造技术

本发明专利技术公开一种生物反应器用微型旋转密封，包括密封体和密封圈，所述密封体包括中空的密封壳体和密封轴芯，所述密封圈为x型硅橡胶密封圈，所述密封壳体和密封轴芯上均设置有管路接头，所述密封壳体的一端设置有三个止退卡，所述密封轴芯上设置有环形卡槽，所述环形卡槽上有所述止退卡对应的豁口；所述密封圈套在密封轴芯远离管路接头的一端，所述密封壳体通过所述止退卡套在所述密封轴芯的环形卡槽上，以防止密封壳体与轴芯分离。本发明专利技术的密封部件拆卸、安装方便，便于更换密封圈和清洗操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微型旋转密封，尤其涉及一种生物反应器用微型旋转密封。
技术介绍
需要向旋转部件上输送气体或液体的装备，一般均需要旋转密封。如旋转式生物反应器是一种在细胞规模培养、组织工程、微重力效应模拟等领域使用的设备。因细胞代谢的需要，细胞培养一般均需要按时更换培养液。对于密封式的培养方式，还需要利用循环措施对培养液进行气体交换以为细胞供氧，绝大部分以碳酸盐作为缓冲系统的细胞培养液还需要一定的二氧化碳浓度以维持培养液PH值稳定。这些需求大多需要培养液的在线传送， 对于旋转培养器在线供液必须依赖旋转密封。细胞培养对旋转密封有一些特殊的要求，如1)要求运行的高可靠性，即要求运行过程中绝对不可泄露，因一旦有泄漏即可能造成培养液的污染。2)与培养液接触的部分必须是生物相容性材料，以避免对培养细胞的毒理作用。3) —般的细胞培养装置体积都不会很大，因而旋转类装置的转轴直径也较小，要求旋转密封的体积也相对较小。4)因为细胞培养装置经常需要清洗、灭菌，故要求旋转密封安装方便，结构简单，便于清洗，使用材料便于灭菌处理。针对上述要求,一般的工业用旋转密封皆难以实现。目前美国Synthecon Inc.出产的的生物反应器所配备的旋转密封可以基本满足上述部分要求。但该产品对于灭菌处理方法，易损件更换方法以及使用寿命存在很大局限性。如只能用环氧乙烷等气体灭菌或用酒精浸泡灭菌，不能进行普通的高压锅灭菌，原因是密封壳体所使用的塑料材料耐热性能差。使用气体灭菌或辐射灭菌等方法一般需要专用设备，这会对日常使用带来不便。酒精浸泡需要将旋转密封单独处理，不能和生物反应器一同灭菌，灭菌后再安装的过程无疑增加了污染的可能性。另外，由于其使用的硅胶密封圈在连续旋转运行数日后易因磨损而失效、 漏液，而该旋转密封是一个塑料外壳热熔封装的不可拆卸结构，一旦失效必须整体更换，只能作为一次性用品处理，从而增加了使用成本。满足诸如旋转培养器一类的生物反应器使用需求的旋转密封应具有以下特点1) 运行可靠，不泄露。2)生物相容性好。3)体积小，且易于清洗、更换。4)方便灭菌操作。
技术实现思路
本专利技术解决的一个技术问题就是，针对现有技术的旋转密封是一个塑料外壳热熔封装的不可拆卸结构，一旦失效必须整体更换，只能作为一次性用品处理的问题，提出一种生物反应器用微型旋转密封，其可拆卸，且易于清洗和更换。本专利技术解决的另一个技术问题就是，针对现有技术的旋转密封只能用环氧乙烷等气体灭菌或用酒精浸泡灭菌，不能进行普通的高压锅灭菌的问题，提出一种生物反应器用微型旋转密封，其可用高压锅灭菌。为了解决上述问题，本专利技术提供一种生物反应器用微型旋转密封，包括密封体和密封圈，所述密封体包括中空的密封壳体和密封轴芯，所述密封圈为X型硅橡胶密封圈，所述密封壳体和密封轴芯上均设置有管路接头，所述密封壳体的一端设置有三个止退卡，所述密封轴芯上设置有环形卡槽，所述环形卡槽上有所述止退卡对应的豁口 ；所述密封圈套在密封轴芯远离管路接头的一端，所述密封壳体通过所述止退卡套在所述密封轴芯的环形卡槽上，以防止密封壳体与轴芯分离。优选地，上述旋转密封还具有以下特点所述旋转密封使用生物相容性材料制作，可经115° C、30分钟高温灭菌，冷却后密封性能不变。优选地，上述旋转密封还具有以下特点所述密封壳体采用聚碳酸酯材料，密封轴心采用聚四氟乙烯材料。优选地，上述旋转密封还具有以下特点所述密封壳体上设置有三个止退卡。优选地，上述旋转密封还具有以下特点所述密封体的体积小巧，最大直径18mm,长30mm。优选地，上述旋转密封还具有以下特点所述密封体的内部设置有供流体通过的孔，其孔径为1_。本专利技术的密封部件拆卸、安装方便，便于更换密封圈和清洗操作。经常更换的密封胶圈成本很低，而密封体可多次反复使用，因而具有经济性。便于拆卸的结构利于对密封体进行清洗操作。该旋转密封使用的材料均为生物相容性材料，可经115° C、30分钟高温灭菌，冷却后密封性能不变。运行高度可靠，在60rpm转速以下，可连续运转两周以上不泄露。因密封结构可拆卸，通过运转两周后一律更换密封硅胶圈的方式，可确保密封可靠性。附图说明图I是本专利技术实施例的生物反应器用微型旋转密封的安装外形图2是本专利技术实施例的生物反应器用微型旋转密封的零件分解其中，I一密封壳体,2一密封轴芯,3一密封圈,4一止退卡,5一环形卡槽,6—第一管路接头，7—第二管路接头，8—环形卡槽豁口。具体实施方式下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。如图I和图2所示，本专利技术实施例的生物反应器用微型旋转密封包括密封体和密封圈3，密封体包括中空的密封壳体I和密封轴芯2，所述密封圈3为X型硅橡胶密封圈，所述密封壳体I上设置有第一管路接头6，密封轴芯2上设置有第二管路接头7。密封壳体I的一端设置有3个止退卡4，密封轴芯2上设置有环形卡槽5，所述环形卡槽5上有所述止退卡4对应的豁口 8 ;所述密封圈3套在密封轴芯2远离管路接头的一端，所述密封壳体I套在所述密封轴芯2上并通过所述止退卡4限位防止二者分离。该旋转密封使用的材料均为生物相容性材料，密封壳体使用聚碳酸酯材料，密封轴芯使用聚四氟乙烯材料，密封圈为硅橡胶材料，均可经115° C、30分钟高温灭菌，冷却后密封性能不变。密封体最大直径18_，长30_。密封体的内部设置有供流体通过的孔，即过液(气)孔，其孔径1mm。运行高度可靠，在60rpm转速以下，可连续运转两周以上不泄露。 因密封结构可拆卸，通过运转两周后一律更换密封硅胶圈的方式，可确保密封可靠性。本旋转密封主要用于向旋转部件上输送气体或液体的低速旋转装备(建议 <60rpm),如旋转式生物反应器。流量范围10 μ l/min-30ml/min。下面介绍该旋转密封的使用方法1.安装首先将配套的X型硅橡胶密封圈3套在密封轴芯2上，然后套上密封壳体1，将密封壳体I的三个止退卡4推入密封轴芯2的环形卡槽5，最后将输液软管套在密封壳体I的第一管路接头6和密封轴芯2的第二管路接头7上，即完成安装。2.灭菌与使用安装后，旋转密封整体可以和连接的管路系统一起放入普通高压灭菌锅内灭菌。 冷却后即可使用。使用时将密封轴芯2固定作为定子，将密封壳体I作为转子，二者之间利用X型硅橡胶密封圈3密封。3.拆卸与清洗拆卸时，旋转密封壳体1，将密封壳体I的三个止退卡4与密封轴芯2的环形卡槽 5上的豁口 8对齐，即可将密封壳体I褪下。密封壳体I褪下后，可进行硅橡胶密封圈3的更换，或拆下管路进行清洗。综上所述，本专利技术可使用普通高压灭菌锅设备灭菌、具有生物相容性，密封部件拆卸、安装方便 ，利用三爪弹性止退卡确保密封体的结合和拆卸的便捷性。因更换密封胶圈操作简单，密封部件容易清洗。密封体可多次反复使用，仅经常更换成本很低的密封胶圈，因而具有经济性。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，比如，对实例中的工艺参数进行了简单的改变，均应包含在本专利技术的保护范围之内。权利要求1.ー种生物反应器用微型旋转密封，包括密封体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物反应器用微型旋转密封，包括密封体和密封圈，其特征在于，所述密封体包括中空的密封壳体和密封轴芯，所述密封圈为x型硅橡胶密封圈，所述密封壳体和密封轴芯上均设置有管路接头，所述密封壳体的一端设置有三个止退卡，所述密封轴芯上设置有环形卡槽，所述环形卡槽上有所述止退卡对应的豁口；所述密封圈套在密封轴芯远离管路接头的一端，所述密封壳体通过所述止退卡套在所述密封轴芯的环形卡槽上，以防止密封壳体与轴芯分离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙树津，龙勉，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：