采用立体式搅拌的生物反应器的制作方法

本发明涉及一种采用立体式搅拌的生物反应器。

背景技术：

搅拌桨是用来对生物反应器的反应釜内的培养液进行搅拌从而使培养液能够充分接触并反应。但是传统的生物反应器通常在罐体内设置一个搅拌桨。一个搅拌桨在转动时只能在一个平面内对培养液进行搅拌，搅拌不充分，即无法使培养液充分混合，影响反应效率。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种采用立体式搅拌的生物反应器，能够对培养液进行充分搅拌。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种采用立体式搅拌的生物反应器，包括：反应釜和主机；反应釜可拆卸安装至主机；反应釜包括：罐体，用于容纳培养液；和搅拌装置，用于搅拌培养液；主机包括：机体；蠕动泵，用于为反应釜供液；控制器，用于控制蠕动泵；和搅拌电机，用于驱动搅拌装置；蠕动泵、控制器和搅拌电机安装至机体；罐体可拆卸安装至机体；搅拌装置包括第一搅拌桨和第二搅拌桨；第一搅拌桨的转动轴线垂直于第二搅拌桨的转动轴线；搅拌电机同时驱动第一搅拌桨和第二搅拌桨转动。

进一步地，第一搅拌桨的转动轴线竖直设置；第二搅拌桨的转动轴线水平设置。

进一步地，搅拌装置还包括第一轴和第二轴；第一搅拌桨固定至第一轴；第二搅拌桨固定至第二轴；第一轴和第二轴之间采用锥齿轮传动。

进一步地，第一轴的一端连接有第一连接结构；搅拌电机连接有用于与第一连接结构对接的第二连接结构；第一连接结构和第二连接结构对接以使搅拌电机驱动搅拌桨转动。

进一步地，第一连接结构和第二连接结构中的一个为凸块；第一连接结构和第二连接结构中的另一个为能够供凸块插入的凹槽；在第一连接结构和第二连接结构对接时，凸块插入至凹槽内以使第一连接结构和第二连接结构能够同步转动。

进一步地，第一搅拌桨的转动轴线与反应釜的安装方向平行。

进一步地，机体包括：第一机架体和第二机架体；蠕动泵和控制器安装至第一机架体；搅拌电机安装至第二机架体；罐体可拆卸安装至第二机架体；第二机架体可拆卸安装至第一机架体。

进一步地，主机还包括：触控操作显示屏；触控操作显示屏安装至第一机架体。

进一步地，主机还包括：空气过滤器，用于对输入至反应釜内的气体进行过滤；和导气管，用于将空气过滤器过滤后的气体导入至反应釜内；导气管可拆卸连接至罐体；空气过滤器可拆卸安装至第一机架体。

进一步地，第二机架体远离第一机架体的一端形成向远离第一机架体的一侧凸出的弧形结构。

本发明的有益之处在于提供的采用立体式搅拌的生物反应器设有的第一搅拌桨和第二搅拌桨在两个相互垂直的平面进行搅拌，搅拌效果好。搅拌电机同时驱动第一搅拌桨和第二搅拌桨转动，不需要设置两个电机节约成本。

生物反应器的反应釜可拆卸安装于机体以使生物反应器能适用于多种型号的反应釜，具有通用性，提高了生物反应器的利用率。

反应釜与基体连接时，能够实现第一连接结构和第二连接结构的对接，使得搅拌电机能够驱动罐体内的搅拌装置。

附图说明

图1是本发明的一种生物反应器的立体图；

图2是图1中的生物反应器的另一视角的立体图；

图3是图1中的生物反应器的俯视图；

图4是图1中的生物反应器的正视图；

图5是图4中的生物反应器的第一机架体、第二机架体和反应釜相互分离的示意图；

图6是图1中的生物反应器的部分结构的示意图；

图7是图6中的结构的另一视角的示意图；

图8是图1中的生物反应器的搅拌桨、和搅拌电机的示意图。

生物反应器100，反应釜10，罐体11，第一连接结构13，第一中心线13a，主机20，机体21，第一机架体21a，第一电连接端子211a，第二机架体21b，第二电连接端子211b，蠕动泵22，控制器23，搅拌电机24，电机支架24a，触控操作显示屏25，空气过滤器26，第二连接结构27，第二中心线27a，驱动筋271，搅拌装置28，第一搅拌桨281，第二搅拌桨282，第一轴283，第二轴284。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

如图1至图8所示，一种生物反应器100，包括：反应釜10和主机20。反应釜10可拆卸安装至主机20。反应釜10包括：罐体11和搅拌装置28。罐体11用于容纳培养液。在进行培养时可将培养液输送至罐体11内进行生物培养。搅拌装置28用于搅拌培养液。搅拌装置28对罐体11内的培养液进行搅拌，避免培养液沉淀，使培养液能够充分接触从而能够充分反应。

主机20包括：机体21、蠕动泵22、控制器23和搅拌电机24。蠕动泵22用于为反应釜10供液。具体而言，蠕动泵22将培养液输送至罐体11内进行反应。控制器23用于控制蠕动泵22。控制器23根据用户的输入指令控制蠕动泵22输送培养液。搅拌电机24用于驱动搅拌装置28。具体而言，搅拌装置28在搅拌电机24的驱动下对罐体11内的培养液进行搅拌。主机20还包括电机支架24a。搅拌电机24固定至电机支架24a。

作为一种具体的实施方式，蠕动泵22、控制器23和搅拌电机24安装至机体21。罐体11可拆卸安装至机体21。搅拌装置28连接有第一连接结构13。搅拌电机24连接有用于与第一连接结构13对接的第二连接结构27。罐体11与机体21连接时，第一连接结构13和第二连接结构27对接以使搅拌电机24驱动搅拌装置28。

具体而言，将搅拌装置28的第一连接结构13和搅拌电机24的第二连接结构27对接安装即可将罐体11安装于机体21，从而进行培养液培养。第一连接结构13和第二连接结构27可以构成插装连接。当需要更换为另一不同型号的罐体11以适用于另一体量的培养液培养时，将第一连接结构13和第二连接结构27分离即可拆下罐体11从而更换另一不同型号的罐体11。其中，另一体量的培养液是指用于反应的培养液与该培养液的体积不同。多种不同规格或型号的反应釜10均可以安装至主机20。

作为一种优选的实施方式，第一连接结构13和第二连接结构27中的一个为凸块。第一连接结构13和第二连接结构27中的另一个为能够供凸块插入的凹槽。在第一连接结构13和第二连接结构27对接时，凸块插入至凹槽内以使第一连接结构13和第二连接结构27能够同步转动。

具体而言，第一连接结构13为凹槽。第二连接结构27为凸块。作为一种可选的实施方式，第一连接结构为凸块。第二连接结构为凹槽。

采用凸块和凹槽的插接安装结构将罐体11安装于机体21，结构简单，可靠性高，且能够保证第一连接结构13和第二连接结构27同步转动。

作为一种优选的实施方式，第一连接结构13定义有第一中心线13a。第二连接结构27定义有第二中心线27a。第一连接结构13包括若干个驱动槽。若干个驱动槽在第一中心线13a的周向上均匀分布。第二连接结构27设有多个驱动筋271。多个驱动筋271在第二中心线27a的周向上均匀分布。第一连接结构13和第二连接结构27对接时，第一中心线13a和第二中心线27a重合，驱动槽插入至驱动筋271内。

具体而言，驱动槽插入至驱动筋271以将罐体11安装至机体21，结构简单，安装便捷。搅拌电机24在转动时带动驱动筋271绕第二中心线27a转动。驱动筋271通过与驱动槽配合带动驱动槽绕第一中心线13a转动，即带动第一连接结构13转动。

作为一种具体的实施方式，联轴器连接搅拌电机24的电机轴和第二连接结构27。具体而言，联轴器直接连接搅拌电机24的电机轴和第二连接结构27。搅拌装置28固定至第一连接结构13。

作为一种优选的实施方式，驱动筋271的数目大于驱动槽的数目。具体而言，将驱动筋271的数目设置为大于驱动槽的数目，便于将驱动筋271插入驱动槽内。

作为一种优选的实施方式，第一连接结构13为内花型凹槽。第二连接结构27为十字型凸块。

具体而言，采用将十字型凸块插入内花型凹槽从而将罐体11安装于机体21的方式，简单快捷，便于安装。

作为一种优选的实施方式，十字型凸块的顶部和内花型凹槽的槽口均设有便于对接的圆角结构或斜角结构。

具体而言，圆角结构或斜角结构能够导向十字型凸块插入内花型凹槽，使得安装更加方便快捷。

作为一种优选的实施方式，主机20还包括：触控操作显示屏25。触控操作显示屏25安装至机体21，以供用户输入操作指令或显示关于生物反应器100的相关信息。

作为一种优选的实施方式，主机20还包括：氧气传感器、温度传感器和ph传感器。氧气传感器用于检测反应釜10内的氧气，并将检测到的氧气信息发送至触控操作显示屏25。温度传感器用于检测反应釜10内的温度，并将检测到的温度信息发送至触控操作显示屏25。ph传感器用于检测反应釜10内的ph值，并将检测到的ph值信息发送至触控操作显示屏25。

作为一种具体的实施方式，氧气传感器、温度传感器和ph传感器均可拆卸连接至罐体11，以便于更换罐体11时可将其拆卸下来安装至新的罐体11继续进行检测。

作为一种优选的实施方式，主机20还包括：空气过滤器26和导气管。空气过滤器26用于对输入至反应釜10内的气体进行过滤，避免气体中的阻碍反应的物质进入反应釜10内影响反应速率。导气管用于将空气过滤器26过滤后的气体导入至反应釜10内。

作为一种具体的实施方式，导气管可拆卸连接至罐体11，以便于更换罐体11时将导气管拆卸下来安装至新的罐体11上，继续将空气过滤器26过滤后的气体导入至新的反应釜10内。

作为一种优选的实施方式，主机20还包括：导液管。蠕动泵22通过导液管将液体导入至反应釜10内。作为一种具体的实施方式，导液管可拆卸连接至罐体11，以便于更换罐体11时将导液管拆卸下来安装至新的罐体11上，继续将空气过滤器26过滤后的液体导入至新的反应釜10内。

机体21包括：第一机架体21a和第二机架体21b。蠕动泵22和控制器23安装至第一机架体21a。搅拌电机24安装至第二机架体21b。罐体11可拆卸安装至第二机架体21b。第二机架体21b可拆卸安装至第一机架体21a。因此，生物反应器100又可以称之为采用立体式搅拌的生物反应器100。具体而言，第二机架体21b可拆卸安装至第一机架体21a可以在运输生物反应器100时，将第二机架体21b从第一机架体21a上拆卸下来。这样便于生物反应器100的运输。

第一机架体21a和第二机架体21b的底部均设有支撑轮。用户可以推动第二机架体21b相对于第一机架体21a运动实现第一机架体21a和第二机架体21b的组装。

作为一种优选的实施方式，第一机架体21a设有：第一电连接端子211a。第二机架体21b设有：第二电连接端子211b。第二电连接端子211b电连接至搅拌电机24。第一电连接端子211a电连接至为搅拌电机24供电的供电电源。第二机架体21b与第一机架体21a连接时，第一电连接端子211a与第二电连接端子211b构成电连接从而使供电电源能够为搅拌电机24供电。

具体而言，在第一机架体21a设置第一电连接端子211a，在第二机架体21b设置第二电连接端子211b，当第二机架体21b与第一机架体21a连接时，第一电连接端子211a与第二电连接端子211b构成电连接从而使供电电源能够为搅拌电机24供电。这样设置避免在机体21外部设置多条电缆线电连接供电电源和搅拌电机24，从而避免位于机体21外部的电缆线损坏造成安装隐患。同时，通过第二机架体21b与第一机架体21a连接便可实现第一电连接端子211a和第二电连接端子211b的电性连接，结构简单，安装方便。

作为一种优选的实施方式，第二电连接端子211b相对于第一电连接端子211a的插拔方向垂直于罐体11相对于第二机架体21b的安装方向。

作为一种优选的实施方式，罐体11相对于第二机架体21b的安装方向垂直于第二机架体21b相对于第一机架体21a的安装方向。

作为一种优选的实施方式，触控操作显示屏25安装至第一机架体21a。作为一种优选的实施方式，空气过滤器26可拆卸安装至第一机架体21a以便于对空气过滤器26进行更换。

作为一种优选的实施方式，第二机架体21b远离第一机架体21a的一端形成向远离第一机架体21a的一侧凸出的弧形结构。

作为一种优选的实施方式，第二机架体21b的远离第一机架体21a的一端的上表面构成半圆形。

具体而言，将第二机架体21b的远离第一机架体21a的一端的上表面设置为半圆形，便于用户操作时第二机架体21b不会对用户产生干扰。

生物反应器100的机体21形成有用于进行调试的调试箱28和容纳控制器的控制箱29。调试箱28位于控制箱29的上方。调试箱28内设有用于放置调试液瓶的调试板30、用于显示测量的ph值的ph值显示仪表31和用于显示测量的氧气含量的氧含量显示仪表32。

搅拌装置28包括第一搅拌桨281和第二搅拌桨282。搅拌电机24同时驱动第一搅拌桨281和第二搅拌桨282转动。第一搅拌桨281的转动轴线垂直于第二搅拌桨282的转动轴线，从而实现立体式的搅拌。相比在单一平面搅拌具有更好的搅拌效果，能够促进培养液实现立体式的回旋或翻转。所以生物反应器100也可以称之为采用立体式搅拌的生物反应器。

具体而言，第一搅拌桨281转动时带动培养液绕第一搅拌桨281的转动轴线翻转。第二搅拌桨282转动时带动培养液绕第二搅拌桨282的转动轴线翻转。而第一搅拌桨281的转动轴线垂直于第二搅拌桨282的转动轴线，所以培养液能够沿两个相互垂直的方向翻转，避免培养液沉淀，使培养液充分接触，从而提高反应效率。

搅拌电机24同时驱动第一搅拌桨281和第二搅拌桨282转动能够节约能耗。

作为一种优选的实施方式，第一搅拌桨281的转动轴线竖直设置。第二搅拌桨282的转动轴线水平设置。

作为一种优选的实施方式，搅拌装置28还包括第一轴283和第二轴284。第一搅拌桨281固定至第一轴283。第二搅拌桨282固定至第二轴284。第一轴283和第二轴284之间采用锥齿轮传动。

具体而言，搅拌电机24通过锥齿轮同时驱动第一轴283和第二轴284，从而实现同时带动第一搅拌桨281和第二搅拌桨282转动。

作为一种优选的实施方式，第一轴283的一端连接第一连接结构13。搅拌电机24连接用于与第一连接结构13对接的第二连接结构27。第一连接结构13和第二连接结构27对接以使搅拌电机24驱动第一搅拌桨281和第二搅拌桨282转动。

作为一种优选的实施方式，第一搅拌桨281的转动轴线与反应釜10的安装方向平行。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。