一种含有清洗机构的生物发酵培养罐的制作方法

本技术属于医药生产设备，提供了一种含有清洗机构的生物发酵培养罐。

背景技术：

1、生物制药企业中，细菌培养的发酵罐通常设计有在线清洗(cip)系统。为了在生产结束后将生物发酵罐内的残余培养基、细菌、生产过程产生的杂志彻底清除，清除过程中要避免人工参与，防止细菌生物等对人产生不利影响，为达到此要求，通常设计在线清洗(cip)系统满足清洗的要求尤为关键。传统生物发酵罐在线清洗(cip)系统仅仅设计有罐内顶部的清洗球，因为喷水水流方向，搅拌桨下侧没有清洗水直接冲刷，难以取得理想的清洗效果。

2、细菌培养的发酵罐的在线清洗(cip)系统是由发酵罐内顶部的清洗球、清洗水供水管道、排水管道、搅拌轴、搅拌桨、驱动电机减速机组件组成。

3、如图1所示：细菌培养的发酵罐在线清洗(cip)机构由：1、驱动装置；2、清洗水管路；3、喷淋球；4、驱动轴；5、罐壳；6、搅拌桨1；7、搅拌桨2；8搅拌桨3；9、罐支腿、10、罐底阀门；11、排水管路组成。清洗过程：驱动装置由变频电机、减速装置构成，带动安装在罐中心的驱动轴，和安装在驱动轴上的搅拌桨1、搅拌桨2、搅拌桨3进行旋转工作；清洗水管路供应的带有压力的清洗水，进入生物发酵罐内部上面安装的清洗球喷射出来。清洗球具有将清洗液360°空间喷射出来的功能，使清洗水喷溅到生物发酵罐的内部，而起到清洗的作用。

4、生物发酵罐工作结束后，罐内各部件上粘附的营养物质、废液在清洗球喷射出来的水的作用下，逐渐溶解、稀释，从罐底阀门、排水管路排出。细菌发酵罐内上部安装的清洗球喷射出来的水，抵达罐内各处距离不同，并且无法直接抵达搅拌桨的下侧；在圆周运动的搅拌桨结构形式，都对在线清洗(cip)提出了较高要求。

5、所以，对于细菌发酵罐在线清洗(cip)存在以下问题：

6、1)细菌发酵罐的清洗机构能够具有较好的清洗效果，能短时间内将细菌发酵罐清洗彻底。

7、2)在不改变细菌发酵罐结构原理的情况下，提高清洗效果。

技术实现思路

1、鉴于现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种生物发酵培养罐的清洗机构，可以在不改变生物发酵罐结构原理的情况下，实现生物发酵培养罐的彻底清洗，缩短清洗时间，提高清洗效果。

2、具体地，本实用新型通过以下技术方案来实现：

3、一种含有清洗机构的生物发酵培养罐，所述的清洗机构包括：

4、驱动装置，所述驱动装置安装于所述培养罐的罐体顶部且位于所述罐体外部；

5、驱动轴，所述驱动轴安装于所述驱动装置并位于所述罐体内部，所述驱动装置用于驱动所述驱动轴转动；

6、搅拌桨，所述搅拌桨安装于所述驱动轴，所述驱动轴用于驱动所述搅拌桨转动；

7、喷淋球装置，所述喷淋球装置包括主水管和第一分水管，所述主水管位于所述罐体顶部，且位于所述罐体外部，所述第一分水管位于所述罐体内部，所述主水管与所述罐体中心轴垂直，所述第一分水管与所述罐体中心轴平行，所述第一分水管连接于所述主水管，所述第一分水管朝向罐体底部的一端连接有喷淋球；以及

8、测喷淋水装置，所述侧喷淋水装置包括第二分水管，所述第二分水管与所述主水管垂直，所述第二分水管可拆卸连接于所述主水管，所述第二分水管设有侧喷淋水口，所述侧喷淋水口与所述搅拌桨对应设置；

9、当所述喷淋球向所述罐体喷水清洗时，所述驱动装置驱动所述驱动轴圆周转动并带动所述搅拌桨圆周运动以清洗罐体内部，所述第二分水管通过所述侧喷淋水口向所述搅拌桨喷水以清洗所述搅拌桨。

10、其中，第二分水管可以通过螺纹连接于主水管，便于清洗完罐体后，可以快速将第二分水管拆卸并移出罐体。

11、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述侧喷淋水口的形状为长形口或弧形，所述长形口或弧形的中心线与水平方向的角度为20-40度，优选30度。例如，所述长形口的中心线偏向罐体顶部的方向30度。

12、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述侧喷淋水口与所述罐体顶部的距离小于或等于所述搅拌桨与所述罐体顶部的距离。例如，当侧喷淋水口与所述罐体顶部的距离小于所述搅拌桨与所述罐体顶部的距离时，侧喷淋水口朝向搅拌桨底部设置，当清洗罐体时，第二分水管通过侧喷淋水口清洗搅拌桨的底部。又例如，当侧喷淋水口与所述罐体顶部的距离等于搅拌桨与所述罐体顶部的距离时，侧喷淋水口沿长度方向的中心轴线与搅拌桨的中心轴线平行，且侧喷淋水口的开口长度大于搅拌桨的厚度，可以实现侧喷淋水口同时清洗搅拌桨的两面，例如，搅拌桨的底部和搅拌桨朝向罐体顶部的一面。

13、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述侧喷淋水口的喷水距离大于或等于所述搅拌桨的半径，可以实现侧喷淋水口喷水时，空间上覆盖所述搅拌桨朝向罐体底部的一面。

14、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述侧喷淋水口的开口宽度为1-3毫米，例如，1.5毫米、2毫米或2.5毫米。

15、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述搅拌桨的数量至少为两个，优选三个；所述测喷淋水口的数量至少为两个，优选三个；一所述侧喷淋水口对应一所述搅拌桨设置。

16、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述搅拌桨包括转轴、转盘和桨叶，所述转轴套接于所述驱动轴，所述桨叶连接于所述转轴。

17、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述桨叶选自直叶式、半圆管式或斜叶式。

18、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述桨叶为斜叶式时，斜叶桨的中心线与水平方向的角度为20-40°，优选30°。

19、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述桨叶的数量至少为两个，优选四个、六个，所述桨叶相对所述驱动轴对称设置。

20、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述清洗机构还包括排水口、排水管、控制阀和罐支腿，所述排水口位于所述罐体底部，所述排水管安装于所述排水口，所述控制阀安装于所述排水管，用于控制所述罐体内水的排放；所述罐支腿安装于罐体底部，用于支撑所述罐体。

21、本实用新型提供的一种含有清洗机构的生物发酵培养罐，通过增加侧喷淋水装置，侧喷淋水装置的喷水方向与罐体中心轴重合，且水平偏上可以覆盖搅拌桨朝向罐体底部的一面，并且在原有喷淋球的配合下，可以实现在不改变生物发酵培养罐的结构下，实现生物发酵培养罐的彻底清洗，同时可以节省清洗时间，提高清洗效率。

22、本实用新型相对于现有技术产生的有益效果：

23、(1)本实用新型解决了生物发酵培养罐的清洗机构清洗效果差、清洗时间长、使用清洗液多的问题，通过创新性增加侧喷淋水口设计，从而获得较好的清洗效果，使清洗效率提高了50％。

24、2)本实用新型解决了上述问题后，在不改变细菌发酵罐结构原理的情况下，提高清洗效果。为后续工艺优化提供一种有效思路，对同类生物药品的发酵生产具有较高的参考价值。

技术特征：

1.一种含有清洗机构的生物发酵培养罐，其特征在于，所述的清洗机构包括：

2.根据权利要求1所述的生物发酵培养罐，其特征在于，所述侧喷淋水口的形状为长形口或弧形，所述长形口或弧形的中心线与水平方向的角度为20-40度。

3.根据权利要求2所述的生物发酵培养罐，其特征在于，所述长形口或弧形的中心线与水平方向的角度为30度。

4.根据权利要求1所述的生物发酵培养罐，其特征在于，所述侧喷淋水口与所述罐体顶部的距离小于或等于所述搅拌桨与所述罐体顶部的距离；

5.根据权利要求1所述的生物发酵培养罐，其特征在于，所述侧喷淋水口的喷水距离大于或等于所述搅拌桨的半径。

6.根据权利要求1所述的生物发酵培养罐，其特征在于，所述侧喷淋水口的开口宽度为1-3毫米。

7.根据权利要求6所述的生物发酵培养罐，其特征在于，所述侧喷淋水口的开口宽度为为1.5毫米、2毫米或2.5毫米。

8.根据权利要求1所述的生物发酵培养罐，其特征在于，所述搅拌桨的数量至少为两个；所述侧喷淋水口的数量至少为两个；一所述侧喷淋水口对应一所述搅拌桨。

9.根据权利要求8所述的生物发酵培养罐，其特征在于，所述搅拌桨的数量为三个；所述侧喷淋水口的数量为三个。

10.根据权利要求1-9任一项所述的生物发酵培养罐，其特征在于，所述搅拌桨包括转轴、转盘和桨叶，所述转轴套接于所述驱动轴，所述桨叶连接于所述转轴。

11.根据权利要求10所述的生物发酵培养罐，其特征在于，所述桨叶选自直叶式、半圆管式或斜叶式；所述桨叶为斜叶式时，斜叶桨的中心线与水平方向的角度为20-40°。

12.根据权利要求11所述的生物发酵培养罐，其特征在于，所述斜叶桨的中心线与水平方向的角度为30°。

13.根据权利要求10所述的生物发酵培养罐，其特征在于，所述桨叶的数量至少为两个，所述桨叶相对所述驱动轴对称设置。

14.根据权利要求13所述的生物发酵培养罐，其特征在于，所述桨叶的数量为四个或六个。

15.根据权利要求1-9任一项所述的生物发酵培养罐，其特征在于，所述清洗机构还包括排水口、排水管、控制阀和罐支腿，所述排水口位于所述罐体底部，所述排水管安装于所述排水口，所述控制阀安装于所述排水管，用于控制所述罐体内水的排放；所述罐支腿安装于罐体底部，用于支撑所述罐体。

技术总结
本技术属于医药生产设备技术领域，提供了一种含有清洗机构的生物发酵培养罐，清洗机构包括：驱动装置、驱动轴、搅拌桨、喷淋球装置和侧喷淋水装置，其中，喷淋球装置包括主水管和第一分水管，第一分水管朝向罐体底部一端设有喷淋球，侧喷淋水装置包括第二分水管，第二分水管朝向搅拌桨的侧面设有侧喷淋水口；本技术通过增加侧喷淋水装置，可以直接对应搅拌桨喷水清洗，并且在喷淋球的配合下，可以实现在不改变生物发酵培养罐的结构下，实现生物发酵培养罐的彻底清洗，同时可以节省清洗时间，提高清洗效率。

技术研发人员：宋勋,张惠清
受保护的技术使用者：信立泰（苏州）药业有限公司
技术研发日：20230814
技术公布日：2024/3/27