一种搅拌子及生物反应器的制作方法

本实用新型涉及生物培养装置领域，具体而言，涉及一种搅拌子及生物反应器。

背景技术：

生物反应器是指提供生物活性环境的工程设备。现有技术中，生物反应器一般包括容器、驱动器和搅拌子，搅拌子从容器的顶部延伸至容器内，搅拌子固定在驱动器上，驱动器工作将直接带动搅拌子转动，从而对容器内的培养基进行搅拌。这种生物反应器中的搅拌子和驱动器采用直接连接方式，搅拌子与容器的安装过程较为复杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种搅拌子，以改善搅拌子的安装过程较为复杂问题。

本实用新型的目的在于提供一种生物反应器，以改善搅拌子的安装过程较为复问题。

本实用新型是这样实现的：

基于上述第一目的，本实用新型提供一种搅拌子，包括搅拌轴、搅拌体和磁性件，搅拌体包括至少两个叶片，至少两个叶片圆周分布于搅拌轴，磁性件设于搅拌轴或叶片上。

进一步地，搅拌轴内部设有密闭腔。

进一步地，磁性件设于搅拌轴上，磁性件设于密闭腔内。

进一步地，搅拌轴包括第一半轴和第二半轴，第一半轴的内部与第二半轴的内部连通形成密闭腔。

进一步地，第一半轴与第二半轴可拆卸连接。

进一步地，磁性件设于搅拌轴上，搅拌轴在轴向上具有第一端面和第二端面，叶片靠近于第一端面，磁性件靠近于第二端面。

进一步地，搅拌子还包括耐磨件，耐磨件设于第二端面上。

进一步地，叶片所在的平面为参考平面，搅拌轴的轴线为参考轴线，参考平面与参考轴线呈夹角设置，参考平面与参考轴所呈夹角为锐角。

进一步地，叶片沿搅拌轴的径向延伸。

基于上述第二目的，本实用新型提供一种生物反应器，包括驱动器、容器和上述的搅拌子，驱动器上设有吸合件，驱动器能够使吸合件转动，搅拌子设于容器内，吸合件与磁性件磁性连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供一种搅拌子，其作用是对容器内的培养基进行搅拌，搅拌轴转动将带动叶片对培养基进行搅拌。由于搅拌轴或叶片上设有磁性件，搅拌子可与驱动搅拌子转动的驱动器通过磁性连接的方式进行传动，即搅拌子只需要放置在容器内即可，搅拌子无需与驱动器直接连接，搅拌子可快速安装在容器内。

本实用新型提供一种生物反应器，包括驱动器、容器合上述搅拌子，具有上述搅拌子的所有优点。此外，搅拌子的转动为磁力驱动，实现了驱动器与搅拌器的分离，可方便的将容器直接放置在显微镜下对培养基进行观察；可有效降低生物反应器的消毒灭菌过程中繁琐的装配和准备时间，在灭菌过程中只需要对搅拌子单独灭菌即可；此外，这种生物反应器可方便的对搅拌子进行更换。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的搅拌子的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的搅拌子的剖视图；

图3为图2所示的第一半轴的剖视图；

图4为图2所示的第一半轴的结构示意图；

图5为图2所示的第二半轴的结构示意图；

图6为本实用新型实施例2提供的生物反应器的结构示意图。

图标：100-搅拌子；10-搅拌轴；11-密闭腔；12-第一半轴；121-第一端面；122-第一连接面；123-第一盲孔；13-第二半轴；131-第二端面；132-第二连接面；133-凸起；134-第二盲孔；20-搅拌体；21-叶片；30-磁性件；40-耐磨件；50-参考平面；60-参考轴线；200-生物反应器；210-驱动器；211-支撑架；212-驱动电机；220-容器；230-吸合件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种搅拌子100，搅拌子100包括搅拌轴10、搅拌体20、磁性件30和耐磨件40，搅拌体20、磁性件30和耐磨件40均设于搅拌轴10上。

搅拌轴10为塑料材质，其质量较轻。如图2所示，搅拌轴10整体为圆柱形，搅拌轴10在其轴向上具有两个端面，分别为第一端面121和第二端面131，第一端面121和第二端面131均为平面。搅拌轴10的内部设有一个密闭腔11。

具体地，搅拌轴10包括上下两部分，即第一半轴12和第二半轴13，第一半轴12和第二半轴13均为圆柱形，第一半轴12的外径与第二半轴13的外径相等。第一半轴12和第二半轴13将搅拌轴10均分，即第一半轴12的长度与第二半轴13的长度相等。第一半轴12与第二半轴13同轴设置，第一半轴12与第二半轴13可拆卸的连接在一起。

其中，第一半轴12形成一端开口的第一容纳腔。如图3所示，第一半轴12在其轴向上具有两个端面，其中一个端面为搅拌轴10的第一端面121，另一个端面为第一连接面122。第一连接面122上开设有第一盲孔123，第一盲孔123与第一半轴12同轴设置，第一盲孔123即为第一容纳腔。

本实施例中，搅拌体20设于第一半轴12上。搅拌体20包括三个叶片21，三个叶片21圆周的分布在第一半轴12的外侧，三个叶片21均匀间隔分布，即每个叶片21相距120度。

叶片21为条形板，叶片21的材质与搅拌轴10的材质相同。如图4所示，叶片21沿第一半轴12的径向延伸，即叶片21的长度方向与第一半轴12的半径方向一致。如图3所示，叶片21相对第一半轴12倾斜设置。也就是说，叶片21所在的平面为参考平面50，第一半轴12的轴线为参考轴线60，参考平面50与参考轴线60呈夹角设置，参考平面50与参考轴线60所呈夹角为锐角。本实施例中，参考平面50与参考轴线60所呈夹角为30度。

在实际生产过程中，叶片21与第一半轴12可通过注塑成型的方式一体成型，也可将两者分开制造，再通过热熔焊接的方式进行连接。

第二半轴13形成一端开口的第二容纳腔。如图5所示，第二半轴13在其轴向上具有两个端面，其中一个端面为搅拌轴10的第二端面131，另一个端面为第二连接面132。第二连接面132上形成轴向凸出的凸起133，凸起133的外径与第一盲孔123的孔径相匹配。凸起133端面上开设有延伸至第二半轴13内部的第二盲孔134，第二盲孔134与第二半轴13同轴设置，第二盲孔134即为第二容纳腔。

如图2所示，第一半轴12与第二半轴13连接时，第一半轴12与第二半轴13同轴设置，第一半轴12位于第二半轴13的上方，第二半轴13的凸起133设于第一半轴12的盲孔中并形成配合，第一半轴12的第一连接面122与第二半轴13接触，以使第一半轴12的第一端面121与第二半轴13的第二端面131相背离。第一半轴12与第二半轴13连接后，第一半轴12外周壁与第二半轴13的外周壁构成一个完整的圆柱结构，第一盲孔123与第二盲孔134连通形成搅拌轴10内部的密闭腔11，密闭腔11与外界隔开。第一半轴12与第二半轴13通过第二半轴13上的凸起133和第一半轴12上的第一盲孔123配合实现连接，当第一半轴12和第二半轴13受到相反的拉力时，可将第一半轴12与第二半轴13分离。

本实施例中，磁性件30为磁铁，其具有磁性。磁性件30的形状不受限制，本实施例中，磁件为条形。磁性件30位于第二半轴13的第二盲孔134内，磁性件30粘贴在第二盲孔134的底壁上。磁性件30与第二半轴13固定后，叶片21靠近于第一端面121，磁性件30靠近于第二端面131，即叶片21离第一端面121较近，磁性件30离第二端面131较近。

耐磨件40设于搅拌轴10的第二端面131上。耐磨件40的材质为聚四氟乙烯，其具有很好的耐磨性。耐磨件40为柱形垫片，耐磨件40的厚度远远小于搅拌轴10的长度，耐磨件40的直径与搅拌轴10的直径相等。

在实际使用过程中，搅拌子100将与容器220和驱动器210配合使用。搅拌子100放置在容器220内，即搅拌子100的耐磨件40与容器220的底壁接触，驱动器210放置在容器220的下方，驱动器210可通过磁力作用于搅拌子100中的磁性件30，从而带动整个搅拌子100转动。当然，驱动器210对磁性件30所产生的力为吸力，在驱动器210未工作(搅拌子100静止)时，此时，耐磨件40在磁力的作用下紧紧的与容器220的底壁贴合。当驱动器210工作并带动搅拌子100转动时，由于搅拌子100中的叶片21与第一半轴12倾斜布置，搅拌子100在对容器220内的培养基进行搅拌的同时将受到来自培养基施加的升力，该升力的作用方向与搅拌子100受到的磁力的作用方向相反。当搅拌子100的转速达到一定时，搅拌子100所受到的升力与磁力将达到平衡，从而使整个搅拌子100悬浮在培养基中，以减小搅拌子100与容器220之间的摩擦力，防止磨损物污染培养基，提高了搅拌质量。此外，通过控制搅拌子100转速还可实现搅拌子100的上下移动，以使搅拌子100对培养基进行均匀而充分的搅拌。这种搅拌子100在安装时只需要放置在容器220内即可，搅拌子100无需与驱动器210直接连接，搅拌子100的安装及更换较为方便。

本实施例中，搅拌轴10内部设有密闭腔11，一方面可减小搅拌轴10的密度，另一面可在密闭腔11内形成空气柱，均可增强整个搅拌子100的浮力，以使搅拌子100无需在高速转动下就可处于悬浮状态。

本实施例中，磁性件30设置在搅拌轴10的密闭腔11内，以使磁性件30不会暴露在培养基内，避免对培养基造成污染。此外，磁性件30设置在密闭腔11后，磁性件30不会受到外界因素的干扰，保证磁性件30与搅拌轴10连接后的牢固性。而搅拌轴10采用第一半轴12和第二半轴13可拆卸连接的结构，一方面方便密闭腔11的形成，另一方面方便磁性件30的安装。

本实施例中，搅拌子100中的叶片21和磁性件30分别靠近于搅拌轴10的第一端面121和第二端面131。磁性件30靠近于第二端面131，即在搅拌过程中，磁性件30会靠近于驱动器210，便于产生较大的磁力；叶片21靠近于第一端面121，即叶片21位于搅拌子100的顶部，在转动过程中容易保持平衡，不会发生倾斜。此外，本实施例中，第二端面131上设有耐磨件40，其目的在于增强搅拌子100与容器220接触后的耐磨性，避免因搅拌子100的磨损而污染容器220内的培养基。

需要说明的是，本实施例中，磁性件30设置在搅拌轴10上，在其他具体实施例中，磁性件30也可设置在叶片21上，只要能够使搅拌子100于驱动器210之间产生磁力即可。

本实施例中，搅拌体20为一个，在其他具体实施例中，搅拌体20也可为沿搅拌轴10轴向布置的多个。此外，本实施例中，搅拌体20为圆周布置在搅拌轴10上的三个叶片21，在其他具体实施例中，搅拌体20也可为圆周布置在搅拌轴10上的两个或两个以上的其他个数的叶片21。

本实施例中，磁性件30为具有磁性的磁铁，在其他具体实施例中，磁性件30也可以为金属铁，只要驱动器210能够对磁性件30产生磁力即可。

实施例2

如图6所示，本实施例提供一种生物反应器200，包括驱动器210、容器220、吸合件230和上述实施例中的搅拌子100。

驱动器210包括支撑架211和驱动电机212，吸合件230为磁铁，吸合件230设于驱动电机212的输出轴上，驱动电机212固定至支撑架211上。

容器220为顶部开口结构，搅拌子100放置在容器220内，搅拌子100的第二端面131与容器220的底壁接触。容器220放置在支撑架211上，吸合件230位于容器220的下方，吸合件230与搅拌子100中的磁性件30磁性连接。

驱动电机212工作时，吸合件230将发生转动，在磁力的作用下，搅拌子100将跟随吸合件230转动，从而对容器220内的培养基进行搅拌。

本实施例提供的生物反应器200，搅拌子100的转动为磁力驱动，实现了驱动器210与搅拌器的分离，可方便的将容器220直接放置在显微镜下对培养基进行观察；可有效降低生物反应器200的消毒灭菌过程中繁琐的装配合准备时间，在灭菌过程中只需要对搅拌子100单独灭菌即可。此外，这种生物反应器200可方便的对搅拌子100进行更换。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。