可轴心通气的篮式搅拌装置的制作方法

本实用新型特别涉及一种可轴心通气的篮式搅拌装置，属于生物反应器设备技术领域。

背景技术：

现有以NBS为代表的固定床生物反应器的通气装置是采用从盖板的的内侧把分布器管插入分布器端口，用手指拧紧分布器上的锁紧螺母，这种通气方式存在如下缺点：

(1)通气管占用了额外的罐体空间和上盖板空间。

(2)通气装置需要操作员手动定位，定位不准导致气液传质的差异。

(3)环形分布器螺旋式分布于提升管外侧，难以更换不同孔径的分布器。

(4)通气装置位于提升管最底端，通气装置产生的气泡一部分沿着提升管上升，另一部分沿着固定床下孔板上升至固定床上孔板，气泡破裂很可能会损伤细胞。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种可轴心通气的篮式搅拌装置，以克服现有技术的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种可轴心通气的篮式搅拌装置，包括同轴设置的搅拌装置和通气装置，所述搅拌装置包括与驱动机构传动连接的中空搅拌轴以及与中空搅拌轴连接的搅拌提升组件，所述搅拌装置能够以自身轴线为轴旋转，所述通气装置固定设置于搅拌装置内，且所述通气装置与搅拌装置无直接接触，所述通气装置包括依次连接设置的进气孔、第一通气管、第二通气管和气泡发生机构，所述进气孔固定于磁流体密封装置的侧壁上，所述第一通气管与第二通气管可拆卸连接。

进一步的，所述第一通气管与第二通气管螺纹连接。

更进一步的，所述第一通气管的第一端部设置有第一螺纹部，所述第二通气管的第二端部设置有第二螺纹部，第一通气管和第二通气管经所述第一螺纹部和第二螺纹部螺纹连接；其中所述第一螺纹部为内螺纹结构，第二螺纹部为外螺纹结构。

在一些较为具体的实施方案中，在第二螺纹部远离管口的一侧还设置有通气管裙部，当第一螺纹部与第二螺纹部螺纹连接时，所述第一通气管的管口能够抵接在所述通气管裙部的端面上。

进一步的，所述通气管裙部为环绕第二通气管设置的圆环结构。

更进一步的，在所述第一通气管的管口与通气管裙部之间还设置有密封圈。

进一步的，所述气泡发生机构为多孔结构，其至少用以将经通气管进入的气体分割后排出。

进一步的，所述气泡发生机构的直径为提升管直径的0.1-0.9倍，优选为0.4倍。

在一些较为具体的实施方案中，所述搅拌提升组件包括提升管和复数个搅拌管，且所述提升管的管径远大于搅拌轴的管径，复数个所述搅拌管环绕所述提升管呈放射状分布。

进一步的，所述搅拌管与提升管连接的一端为直面入口端，远离提升管的一端为斜面出口端，斜面出口端的轴向方向与中空搅拌轴的轴线方向之间的夹角为10～170°。

进一步的，所述搅拌轴与搅拌提升组件可拆卸连接。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的可轴心通气的篮式搅拌装置，进气孔位于磁流体密封一侧，通气装置位于提升管内，不需占用额外的罐体空间和上盖空间；以及通气装置和搅拌装置完全位于同一轴心线上，避免了通气装置定位不准导致的气液传质的差异；以及根据不同的细胞培养工艺，还可以更换不同孔径大小的通气装置，通气装置位于提升管内部，通气装置产生的气泡沿着提升管上升，搅拌管产生的内外压差致使气泡破裂，一方面不会产生大量的泡沫，另一方面实现了真正意义上的无泡通气，避免了气泡破裂对细胞的损伤。

附图说明

图1是本实用新型一典型实施案例中一种可轴心通气的篮式搅拌装置的结构示意图；

图2是本实用新型一典型实施案例中搅拌装置的结构示意图；

图3是本实用新型一典型实施案例中搅拌装置的俯视图；

图4是本实用新型一典型实施案例中通气装置的部分结构示意图；

图5是本实用新型一典型实施案例中通气装置的筛网的结构示意图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本实用新型实施例提供了一种可轴心通气的篮式搅拌装置，包括同轴设置的搅拌装置和通气装置，所述搅拌装置包括与驱动机构传动连接的中空搅拌轴以及与中空搅拌轴连接的搅拌提升组件，所述搅拌装置能够以自身轴线为轴旋转，所述通气装置固定设置于搅拌装置内，且所述通气装置与搅拌装置无直接接触，所述通气装置包括依次连接设置的进气孔、第一通气管、第二通气管和气泡发生机构，所述进气孔固定于磁流体密封装置的侧壁上，所述第一通气管与第二通气管可拆卸连接。

进一步的，所述第一通气管与第二通气管螺纹连接。

更进一步的，所述第一通气管的第一端部设置有第一螺纹部，所述第二通气管的第二端部设置有第二螺纹部，第一通气管和第二通气管经所述第一螺纹部和第二螺纹部螺纹连接；其中所述第一螺纹部为内螺纹结构，第二螺纹部为外螺纹结构。

在一些较为具体的实施方案中，在第二螺纹部远离管口的一侧还设置有通气管裙部，当第一螺纹部与第二螺纹部螺纹连接时，所述第一通气管的管口能够抵接在所述通气管裙部的端面上。

进一步的，所述通气管裙部为环绕第二通气管设置的圆环结构。

更进一步的，在所述第一通气管的管口与通气管裙部之间还设置有密封圈。

进一步的，所述气泡发生机构为多孔结构，其至少用以将经通气管进入的气体分割后排出。

进一步的，所述气泡发生机构的直径为提升管直径的0.1-0.9倍，优选为0.4倍。

在一些较为具体的实施方案中，所述搅拌提升组件包括提升管和复数个搅拌管，且所述提升管的管径远大于搅拌轴的管径，复数个所述搅拌管环绕所述提升管呈放射状分布。

进一步的，所述搅拌管与提升管连接的一端为直面入口端，远离提升管的一端为斜面出口端，斜面出口端的轴向方向与中空搅拌轴的轴线方向之间的夹角为10～170°。

进一步的，所述搅拌轴与搅拌提升组件可拆卸连接。

如下将结合附图对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

请参阅图1-图3，一种可轴心通气的篮式搅拌装置，可以包括同轴设置的通气装置1和搅拌装置2，通气装置1和搅拌装置2分别与生物反应器的磁流体密封件或筒体连接，通气装置1固定设置于搅拌装置2内，且通气装置1与搅拌装置2无直接接触，搅拌装置能够以自身轴线为轴旋转，而位于搅拌装置内的通气装置保持固定；其中搅拌装置包括与驱动机构传动连接的中空搅拌轴21(图1中中空搅拌轴的上部部分省略))以及与中空搅拌轴连接搅拌提升组件22，搅拌提升组件包括与中空搅拌轴21同轴设置的提升管24、环绕提升管24呈放射状分布的搅拌管23，提升管与中空搅拌轴21经螺纹紧固件可拆卸连接，在提升管靠近与中空搅拌轴连接的一端处还设置有消泡腔25，搅拌管23与提升管的连接端为直面入口端201，搅拌管23远离提升管的一端为斜面出口端202，(或者搅拌装置还可以包括同轴设置的中空搅拌轴21、提升管24、搅拌管固定轴体，以及环绕搅拌管固定轴体放射状分布的搅拌管23，提升管24、搅拌管固定轴体之间可以一体设置或者是可拆卸设置；中空搅拌轴与搅拌管固定轴体可拆卸连接，消泡腔设置于搅拌管固定轴体的一端)，且提升管24的管径远大于中空搅拌轴21的管径。请参阅图1和图4，通气装置1包括依次连接设置的进气孔11、第一通气管12、第二通气管13和气泡发生机构14，进气孔11固定于磁流体密封装置的侧壁上，且进气孔11包括一竖管和横管，竖管和横管之间经一弯管连接过渡，横管固定穿过磁流体密封装置的侧壁与第一通气管(第一通气管与横管垂直设置)12连接，第一通气管12的下端部(即第一端部)设置有第一螺纹部18，第二通气管13的上端部(即第二端部)设置有与第一螺纹部18相匹配的第二螺纹部17，第一通气管和第二通气管经第一螺纹部、第二螺纹部螺纹连接，其中第一螺纹部为内螺纹结构，第二螺纹部为外螺纹结构；在第二螺纹部17远离第二通气管管口的一侧还固定设置有通气管裙部16，当第一螺纹部与第二螺纹部螺纹连接时，第一通气管的管口能够抵接在所述通气管裙部的端面上，其中通气管裙部为环绕第二通气管设置的圆环结构；以及在第一通气管的管口与通气管裙部16之间还可以设置有密封圈以保证良好的密封性，气泡发生机构14设置于第二通气管13的下端，气泡发生机构为多孔结构，其至少用以将经通气管进入的气体分割后排出，气泡发生机构13为烧结陶瓷制成，设有多个通气小孔，经气泡发生机构13排出的气体不会形成气泡，避免气泡破碎产生的剪切力破损细胞，同时避免大量泡沫的产生。请参阅图4和图5，在第二通气管的下端部内还设置有圆形筛网15，圆形筛网15上设置有复数个通气孔105，复数个通气孔105依次排列呈环状分布。

在另一些较为具体的实施方案中，通气装置1可以设置于搅拌装置2内，第二通气管13经一轴承与搅拌提升组件连接，搅拌提升组件与轴承的外圈固定连接，第二通气管穿过轴承的内圈并与内圈固定连接。

本实用新型实施例提供的可轴心通气的篮式搅拌装置，进气孔位于磁流体密封一侧，通气装置位于提升管内，不需占用额外的罐体空间和上盖空间；以及通气装置和搅拌装置完全位于同一轴心线上，避免了通气装置定位不准导致的气液传质的差异；以及根据不同的细胞培养工艺，还可以更换不同孔径大小的通气装置，通气装置位于提升管内部，通气装置产生的气泡沿着提升管上升，搅拌管产生的内外压差致使气泡破裂，一方面不会产生大量的泡沫，另一方面实现了真正意义上的无泡通气，避免了气泡破裂对细胞的损伤。

应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。