专利名称：细胞破碎机的制作方法
技术领域：
本实用新型是涉及一种细胞破碎机，适用于生物工程、基因工程的细胞破壁，以利分离提取胞内物质。
在已有技术中，用机械法细胞破碎的有高压匀浆法和珠磨法。高压匀浆法所用的设备是由高压泵和匀浆阀组成的高压匀浆器，需要破碎的细胞悬浮液在几十兆帕高压下，从匀浆阀的阀芯和阀座的环隙中以每秒几百米的高速喷出，由强烈的液力剪切和碰撞作用将细胞壁和膜撕裂。该方法工业上生产能力已达9000l/h，但用此法破碎细胞一般需多级，每次循环前往往需要进行级间冷却，降低浆液的温度以保持细胞的活性。但对团状或丝状真菌以及较小的革兰氏阳性菌因较易造成阀门堵塞而不适于高压匀浆法。
瑞士华宝研磨机制造有限公司生产的珠磨机是卧式带有搅拌器的珠磨机，细胞破碎机理为缸体内高速旋转叶轮将细胞悬浮液和细玻璃珠强烈搅拌起来，借助于玻璃珠与细胞之间的强烈的剪切和碰撞作用，导致细胞破裂。该机可用于破碎微生物和生化产品的细胞，但它采用的是双端面机械密封结构，细小的玻璃珠和被破碎的玻璃碎屑、磨损微粉在主轴运转时会进入主轴的密封处。因玻璃硬度很高，会造成轴封材料严重磨损，影响密封效果和寿命。该机采用高速转动的珠液分离部件也不可能绝对阻止磨损微粉进入轴封处。
本实用新型的目的是改进密封结构，防止高速下的玻璃碎屑进入主轴密封处，避免主轴和轴封材料磨损，延长细胞破碎机的使用寿命。
为了实现该目的，本实用新型采用非金属编织填料，在填料中有带冷却和冲洗的分配环，在该分配环上装有压力管道，用中注水进行冷却和冲洗，避免了主轴和轴封材料磨损，保证了细胞破碎机的正常运转。
下面将结合实施本实用新型的实施例的详细描述及其附图的说明，对本实用新型的结构组成、工作原理及其优点作一详尽介绍。
本实用新型的附图是
图1是本实施例的结构示意图。
图2是分配环的示意图。
如
图1、图2所示，本实施例所示的细胞破碎机结构如下细胞破碎机主要由电动机[1]、缸体[17]、主轴[4]、叶轮[10]、进料口[13]、出料口[16]、排气口[9]、密封元件[18]、研磨剂[19]、轴套[5]、分配环[6]、压力通道[7]、冷却夹套[20]组成。
缸体[17]的内径Φ154mm，其端盖上部有进料口[13]，下部装有截留研磨剂[19]用的滤网[15]和出料口[16]。缸体顶部有排气口[9]，装料时可放空。叶轮[10]共有5只，等距离安装在主轴[4]上，叶轮[10]由聚氨酯材料制成，聚氨酯塑料特别耐磨，无毒性，又可机加工，所以是很好的叶轮材料，硬度应以邵氏A90～95为宜，这种材料对破碎细胞的功能较好。叶轮[10]也可由不锈钢制成，这种材料叶轮对物料的分散功能较好。缸体[17]外围有冷却夹套[20]，内可通水或冷冻液、冷却水进出口[11]，用以冷却缸体[17]内部的料浆。
主轴[4]和密封元件[18]间有轴套[5]，轴套[5]和主轴[4]由键固定。密封元件[18]是装在轴套[5]上的环形非金属编织填料，可以用聚四氟乙烯编织填料，也可以用碳纤维编织填料。
在环形非金属编织填料中套装有带冷却和冲洗的分配环[6]，分配环[6]上开有二条凹槽[21]、[22]，二条凹槽[21][22]间有若干小孔[23]相通。在分配环[6]上装有压力管道[7]，在压力管道[7]内通中注水，压力是0.1～0.15MPa。由压力表[24]测量。
在缸体[17]内加的研磨剂[19]是0.5～0.8mm无铅玻璃珠3.8l，装载系数为0.8。也可以在缸体内加氧化锆珠作为研磨剂。从进料口[13]加入三孢布拉霉菌丝体悬浮液，悬浮液浓度是4.5-10％。
先开中注水，中注水在压力管道[7]内自下而上，由阀门[8]控制压力，用以冷却轴封的填料。再开动电动机[1]，通过皮带[2]、皮带轮[3]、轴承[25]带动主轴[4]，主轴[4]的转速为2870r/min。用装于缸体端盖上双金属温度计测得缸体内细胞悬浮液的温度为30℃左右，由温度计[14]测量。缸体内压力由压力表[12]测量。在高速转动下，细小的玻璃珠和被破碎的玻璃碎屑有可能进入主轴轴封填料处。这时用带压力的中注水对编织填料进行冷却，同时具有压力的中注水能将玻璃碎屑顶回到缸体[17]内，起到冲洗作用。避免了主轴[4]和轴套[5]因受硬质玻璃碎屑的研磨而损伤。中注水可以是自来水，也可以是循环使用的无菌水或蒸馏水。
采用本实施例的细胞破碎机破碎4分钟后三孢布拉霉菌丝体被打断、破碎，橙黄色的细胞内含物被释放出来。破碎细胞的性能达到国外先进水平。细胞破碎时的噪声小于国家规定值。
本实施例由于在非金属编织填料中有带冷却和冲洗的分配环，在分配环上有压力管道，压力管道内通中注水，这样组成的高速转动密封部件，可有效地用压力挡住磨碎后的磨损微粉进入转动密封部件。并且可不用复杂的双端面机械密封的组件。这些结构特征是本实用新型的主要特证。
本实用新型由于采用了上述主要特征所示的编织填料中带有冷却和冲洗的分配环，在分配环上装有压力管道，压力管道内通中注水，研磨剂采用无铅玻璃珠，才能使本发明的细胞破碎机解决了细胞破碎设备的密封可靠性，提高了使用寿命，降低了设备成本，成为新型高效的细胞破碎机。
本实用新型具有结构简单、加工方便、用压力挡住磨损微粉进入转动密封部件，从而达到密封可靠、使用寿命长、设备成本低的优点，保证了新型高效的细胞破碎机连续顺利运转，克服了现有技术的不足之处。
权利要求1.一种细胞破碎机，包括电动机[1]、缸体[17]、主轴[4]、叶轮[10]、进料口[13]、出料口[16]、研磨剂[19]、密封元件[18]、冷却夹套[20]，其特征是所述的密封元件[18]是装在轴套[5]上的环形非金属编织填料，在若干环形非金属编织填料中套装有带冷却和冲洗的分配环[6]，该分配环[6]上装有压力管道[7]，所述的研磨剂[19]是无铅玻璃珠或氧化锆珠中的一种。
2.据权利要求1所述的细胞玻碎机，其特征是所述的环形非金属编织填料是由聚四氟乙烯编织填料、碳纤维编织填料中的一种材料制成的。
3.据权利要求1所述的细胞破碎机，其特征是所述的分配环[6]上开有二条凹槽[21]、[22]，二条凹槽[21][22]间有若干小孔[23]相通。
专利摘要本实用新型是一种高效的细胞破碎机，改进了密封结构，在填料中有带冷却和冲洗的分配环，分配环上有通中注水的压力管道，防止高速下的玻璃碎屑进入主轴密封处，避免主轴和轴封材料磨损，延长细胞破碎机的使用寿命。本实用新型具有结构简单、加工方便、用压力挡住磨损微粉进入转动密封部件，从而达到密封可靠、使用寿命长、设备成本低的优点。保证新型高效的细胞破碎机的连续顺利运转。
文档编号B02C17/18GK2250810SQ962292
公开日1997年4月2日 申请日期1996年2月7日 优先权日1996年2月7日
发明者何炳林, 蔡扬, 童海宝 申请人:化学工业部上海化工研究院