发酵无菌补液装置的制作方法

1.本实用新型涉及生物工程技术领域，具体涉及一种补液装置，更加涉及一种对发酵罐进行补液的发酵无菌补液装置。


背景技术：

2.微生物培养设备如液态发酵罐及固态发酵罐在使用过程中，往往需要往设备内补入液态的补液如酸液、碱液、营养物质等。培养设备及补液设备所处的外在环境极难维持完全无菌的条件，因而补液往往在经过高温蒸汽灭菌后需严格与外界环境隔离，以避免环境中的杂菌随之进入发酵罐而造成污染，导致发酵失败。另一方面，补液量需要按工艺准确补加。
3.绝大多数情况下，补液的密度均匀且恒定即补液体积与重量有严格的对应关系，因而控制补液体积与控制补液质量本质上相同。目前最常见的控制液体补液体积或重量的方法是：1)采用硅胶软管配合蠕动泵的模式补液，通过控制蠕动泵运行的时间及速度来控制补液量。由于蠕动泵作用下的补液流动方式为脉冲式，且硅胶管使用达一定时间后会老化变形而导致管径变化，从而导致蠕动泵控制的补液量发生变化，所以用此方法控制补液量会有一定的误差。2)采用有刻度的透明容器或有液位计的容器，根据液位变化来补入需要的量。此方法的精准度会随着补液容器的增大而精度降低(因容量大的容器，液位细微的变化就对应着大量液体补液体积的变化)，上述缺陷在装有大量补液的大容量容器中准确量取少量补液后补入发酵罐的情况下尤其明显。


技术实现要素：

4.基于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种发酵无菌补液装置，其可实现无菌精确补液，以满足微生物培养完全无菌的补液要求。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种发酵无菌补液装置，包括发酵容器、补液容器和介于所述发酵容器和所述补液容器之间的稳压容器，所述补液容器、所述稳压容器和所述发酵容器皆依次封闭式连通，所述发酵容器和所述稳定容器之间独立连通多个规格不同的计量器，所述计量器和所述发酵罐之间设有第一蠕动泵，所述稳压容器和所述补液容器之间设有第二蠕动泵。
6.本实用新型的发酵无菌补液装置中，补液容器、稳压容器和发酵容器皆依次封闭式连通，可避免环境中的杂菌进入而造成污染。通过设置不同规格的计量器，故可按照实际需求选择最佳的计量器进行补液量的测量从而提高精度，且计量器和发酵罐之间，稳压容器和补液容器之间皆设有蠕动泵，通过蠕动泵可使补充的液体平稳流动，以避免影响补液量的精度。本装置采用稳压容器和计量器可精确控制补液量，蠕动泵和各容器之间的连接管道主要起到平稳移动液体的作用，可避免采用蠕动泵加硅胶软管的模式补液，因管道使用过程中老化导致管径发生变化而无法精确控制补液量。
7.作为一实施例，所述补液容器顶部设有空气过滤器。
8.作为一实施例，所述第二蠕动泵和所述稳压容器之间设有使液体流向所述稳压容器的单向阀。
9.作为一实施例，所述稳压容器内设有稳压泵。
10.作为一实施例，各所述计量器的顶部设有空气过滤器。
11.作为一实施例，各所述计量器和所述稳压容器之间设有第一截止阀。
12.作为一实施例，各所述计量器和所述第一蠕动泵之间设有第二截止阀。
附图说明
13.图1为本实用新型发酵无菌补液装置的一实施例的示意图。
14.元件符合说明
15.100-发酵无菌补液装置；10-发酵容器；20-补液容器；21-空气过滤器；30-稳压容器；31-稳压泵；40-计量器；40a-第一计量器；40b-第一计量器；40c-第一计量器；41a/41b/41c-空气过滤器；43a/43b/43c-第一截止阀；45a/45b/45c-第二截止阀；50-第一蠕动泵；60-第二蠕动泵；70-单向阀
具体实施方式
16.为更好地说明本实用新型的目的、技术方案和有益效果，下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。需说明的是，下述实施所述方式是对本实用新型做的进一步解释说明，不应当作为对本实用新型的限制。
17.如图1所示，发酵无菌补液装置100包括发酵容器10、补液容器20和介于发酵容器10和补液容器20之间的稳压容器30，补液容器20、稳压容器30和发酵容器10皆依次封闭式连通，发酵容器10和稳定容器30之间独立连通多个规格不同的计量器40，计量器40和发酵罐10之间设有第一蠕动泵50，稳压容器30和补液容器20之间设有第二蠕动泵60。补液容器20、稳压容器30和发酵容器10皆依次封闭式连通，可避免环境中的杂菌进入而造成污染。通过设置不同规格的计量器40，故可按照实际需求选择最佳的计量器40进行补液量的测量从而提高精度，且计量器40和发酵罐10之间，稳压容器30和补液容器20之间皆设有蠕动泵(第一蠕动泵50和第二蠕动泵60)，通过蠕动泵可使补充的液体平稳流动，以避免影响补液量的精度。发酵无菌补液装置100采用稳压容器30和计量器40可精确控制补液量，蠕动泵(第一蠕动泵50和第二蠕动泵60)和各容器之间的连接管道主要起到平稳移动液体的作用，可避免采用蠕动泵加硅胶软管的模式补液，因管道使用过程中老化导致管径发生变化而无法精确控制补液量。
18.进一步的如图1所示，补液容器20顶部设有空气过滤器21，以过滤掉液体内部的气体避免影响补液的精度，补充的液体可为酸液、碱液、营养物质等。补液容器20和稳压容器30之间通过密封管道(具体可为硅胶软管)连通。补液容器20在使用前可进行高压蒸汽灭菌，灭菌后自然冷却，此时空气过滤器21中的空气滤芯可使补液容器20内外部的压力相同。
19.稳压容器30内设有稳压泵31，第二蠕动泵60和稳压容器30之间设有使液体流向稳压容器30的单向阀70。稳压容器30可为透明容器以观察其内部变化。稳压容器30在使用前可将第二蠕动泵60及稳压泵31取下，连同补液容器20一同进行高压蒸汽灭菌，灭菌后自然冷却。
20.继续如图1所示，发酵容器10和稳定容器30之间独立连通3个规格不同的计量器40，计量器40包括第一计量器40a、第二计量器40b和第三计量器40c。第一计量器40a、第二计量器40b和第三计量器40c的顶部各设有空气过滤器41a、41b、41c。第一计量器40a、第二计量器40b和第三计量器40c和稳压容器30之间各设有第一截止阀43a、43b、43c。第一计量器40a、第二计量器40b和第三计量器40c和第一蠕动泵50之间各设有第二截止阀45a、45b、45c。第一计量器40a、第二计量器40b和第三计量器40c均为透明材质，有精确刻度，同时可根据实际需要调整计量器40的规格和数量。
21.发酵容器10可为液态发酵罐及固态发酵罐，用于微生物培养。发酵容器10和计量器40之间通过密封管道(具体可为硅胶软管)连通。本实用新型使用的蠕动泵在关闭时也有压紧从而完全关闭密封管道通过性的被动特性。故即使在第二蠕动泵60未启动的情况下，稳压容器30的压力高于补液容器20，液体也不会顺着密封管道倒流回补液容器20。
22.以图1为例，于实际操作中，本实用新型的发酵无菌补液装置100操作可为：先关闭第一截止阀43a/43b/43c，将稳压泵31的稳压值设定为不高于当前的环境气压值。启动第二蠕动泵60后补液容器20内的液体补料经管道和单向阀70后进入稳压容器30。稳压容器30内部液位达到足够的高度后，关闭第二蠕动泵60，调节稳压泵31的设定值使之高于当前的环境气压值。按所需补料的多少选定合适的一个或多个计量器40。关闭需要用到的计量器40底部的第二截止阀45a/45b/45c，缓慢开启需要用到的计量器40对应的第一截止阀43a/43b/43c，使稳压容器30内部的液体补料在稳压泵31提供的压力下沿管道缓慢流入对应的计量器40。当计量器40内部的液位达到要求值时，关闭各自对应的第一截止阀43a/43b/43c以避免液体补料继续流入计量器40，仅开启有液体补料的计量器40底部的第二截止阀45a/45b/45c，启动第一蠕动泵50，将计量器40量取到的液体补料全部补入发酵容器10。上述使用过程可重复进行，最终实现全程无菌地按实际需求准确量取特定体积的液体补料。
23.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，但是也并不仅限于实施例中所列，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。