内嵌式磁力搅拌装置和生物反应器的制作方法

1.本实用新型属于生物反应器技术领域，具体涉及一种内嵌式磁力搅拌装置和生物反应器。


背景技术：

2.在生物技术领域，现有的小试及中试规模的反应器采用各种搅拌系统，如气体搅拌，机械搅拌系统等。其中，机械搅拌系统有电机与搅拌轴直接相连、轴与电机分离磁力传动和无轴的磁力传动的机械搅拌系统。电机与搅拌轴直接相连，涉及到轴与反应器的动密封问题，由于密封材料的耐温、耐压性能等使得这样的反应器特别在在微生物培养等方面存在泄漏和染菌的可能性。而在磁力传动的机械搅拌系统中，反应器的密封采用静密封，这样降低了在微生物培养等方面存在泄漏和染菌的可能性。
3.现有的一种内嵌式磁力搅拌装置包括底座、电磁驱动机构和磁性搅拌桨组件，底座内设置有空腔，搅拌桨组件包括磁性搅拌件和设置在磁性搅拌件上端壁的多个搅拌板，磁性搅拌件设置在空腔中，电磁驱动机构与磁性搅拌件配合驱动磁性搅拌件在空腔内转动，搅拌板朝向磁性搅拌件旋转方向的反方向倾斜布置，该方案虽然能够防止搅拌装置工作过程中上下移动，但是需要对搅拌板的布置方向有特定要求，并且该底座在轴向上未对磁性搅拌桨组件限位，因此在运输或者移动过程中，搅拌桨组件存在从底座中脱落的风险，导致搅拌桨组件丢失或者搅拌桨组件脱落后不方便安装回原位。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型的第一目的是提供一种能够减小移动过程中搅拌桨组件脱落风险的内嵌式磁力搅拌装置。
5.本实用新型的第二目的是提供一种包括上述内嵌式磁力搅拌装置的生物反应器。
6.为了实现上述第一目的，本实用新型提供的内嵌式磁力搅拌装置，包括底座、搅拌桨组件和电磁驱动机构，底座内形成有顶部开口的空腔，搅拌桨组件包括桨叶和桨叶基座，桨叶设置在桨叶基座的顶部，桨叶基座可转动地安装在空腔中，桨叶基座内设置有磁性件，电磁驱动机构位于底座外，电磁驱动机构与磁性件相互作用以驱动桨叶基座在空腔内转动；空腔内壁上设置有自空腔内壁沿空腔的径向向内凸出的限位部，限位部与桨叶基座在空腔的轴向上限位配合。
7.由上可见，通过设置的限位部，使得安装在空腔中的桨叶基座在轴向上限位，能够有效的减小桨叶基座脱落的风险，同时桨叶转动时不会上下移动，保证了桨叶转动的稳定性。
8.进一步的方案是，限位部与桨叶基座的上端壁邻接。
9.进一步的方案是，桨叶基座的外周壁上沿桨叶基座的轴向贯穿地设置有限位槽，限位部能够与限位槽滑动配合。
10.由上可见，相较于桨叶基座与限位部之间过盈配合，桨叶基基座强行压入空腔中
的方式，不仅桨叶基座与限位部之间存在磨损导致产生碎屑，同时人员操作困难且安装时间长，桨叶基座与空腔内壁之间存在较大空隙，导致桨叶基座在工作过程中存左右移动的问题，导致能量损耗，影响工作效率。而本方案通过设置的限位槽和与限位部滑动配合，能够方便的将桨叶基座安装至空腔中，同时减小了桨叶基座和空腔内壁之间的间隙。
11.进一步的方案是，限位槽沿桨叶基座轴向延伸。
12.进一步的方案是，限位部的数量为两个以上，多个限位部沿着空腔的周向间隔布置；
13.限位槽的数量大于或等于限位部的数量。
14.由上可见，多个限位块能够增大限位部与桨叶基座接触的面积，分散每个限位块受到来自桨叶基座的作用力，减小限位块变形或者损坏的风险。
15.进一步的方案是，多个限位部沿着空腔的周向均匀布置。
16.由上可见，多个限位部沿周向均匀布置，方便装配。
17.进一步的方案是，空腔与桨叶基座共轴线设置，空腔的内壁与桨叶基座邻接。
18.由上可见，桨叶基座与空腔共轴线设置，且空腔内壁与桨叶基座邻接，能够有效的防止桨叶基座左右移动，提高磁力搅拌装置的工作效率。
19.进一步的方案是，空腔与桨叶基座之间设置有突出部，突出部设置在空腔内壁上且与桨叶基座的外壁。
20.进一步的方案是，空腔的内壁与桨叶基座之间设置有突出部，突出部设置在空腔的内壁上且桨叶基座的外壁邻接，或者突出部位于桨叶基座的外壁上且与底座邻接。
21.由上可见，通过设置的突出部能够有效的减小桨叶基座与空腔内壁之间的接触面积，减小桨叶基座转动过程中与空腔内壁摩擦损耗，提高转动效率。
22.进一步的方案是，电磁驱动机构环绕在底座周壁的外侧；或者，电磁驱动机构设置在底座的下方。
23.为了实现上述第二目的，本实用新型提供的一种生物反应器包括上述任意的内嵌式磁力搅拌装置，内嵌式磁力搅拌装置设置在生物反应器的底部。
24.综上可见，本实用新型能够有效的减小搅拌桨组件脱落的风险。
附图说明
25.图1是本实用新型生物反应器的剖视图。
26.图2是本实用新型内嵌式磁力搅拌装置的分解图。
27.图3是本实用新型内嵌式磁力搅拌装置的局部视图。
28.图4是本实用新型内嵌式磁力搅拌装置的剖视图。
具体实施方式
29.参见图1至图4,本实施例提供的生物反应器1包括袋体2、磁力搅拌装置3和安装座4，磁力搅拌装置3设置在袋体2的底部。磁力搅拌装置3包括底座6、搅拌桨组件7和电磁驱动机构5。底座6采用塑料制成，底座6与袋体2采用熔接的方式一体成型。搅拌桨组件7包括圆柱状的桨叶基座71和沿桨叶基座71周向均匀布置的四个桨叶70，桨叶基座71包括外壳710和设置在外壳710内的磁性件711，桨叶70垂直设置在外壳710的上端壁上。本实施例中，磁
性件711为圆环状结构。
30.底座6中央向下凹陷形成有第一凹台60，第一凹台60内形成有顶部开口的圆柱形空腔61，桨叶基座71可转动的设置在空腔61中，桨叶基座71与空腔61共轴线设置，电磁驱动机构5位于安装座4内，安装座4的中央向下凹陷形成有第二凹台40，第二凹台40内形成有安装腔，电磁驱动机构5环设在第二凹台40外周壁的外侧，第一凹台60安装在安装腔中，使得袋体2定位安装在安装座4上，电磁驱动机构5与磁性件711相互作用，使得电磁驱动机构5能够驱动磁性件711旋转，从而带动搅拌桨组件7在空腔61中旋转，对袋体2内的液体进行搅动。
31.在实际使用时，磁性件711通常采用能够产生较强磁场的高性能稀土磁体，如由钕、铁、硼制成的磁体。
32.可选择的，磁性件711可以是沿桨叶基座71周向均匀布置的多个第一磁体，电磁驱动机构5也可以位于第二凹台40的下方，电磁驱动机构5包括多个与第一磁体配合的第二磁体，通过多个第二磁体的转动来带动第一磁体转动，从而带动搅拌桨组件7转动。
33.空腔61的内壁上设置有沿空腔61径向向内凸出的4个限位部63，四个限位部63沿空腔61的周向均匀布置，外壳710的外周壁上沿桨叶基座71的轴向贯穿地设置有四个限位槽713，每个限位部63均对应有一个限位槽713，限位部63与限位槽713滑动配合。当安装搅拌桨组件7时，将限位部63沿轴向对准限位槽713，将搅拌桨组件7插入至限位槽713中，当搅拌桨组件7安装到位后，转动搅拌桨组件7，使得限位部63位于外壳710的上端壁的上方，从而使得限位部63在轴向上对搅拌桨组件7限位。本实施例中，限位槽713沿桨叶基座71的轴向延伸。可选择的，限位槽713呈曲线状或者折线状延伸。当然限位部63的数量可以为一个以上，限位槽713的数量可以大于或等于限位部63的数量。
34.可选择的，空腔61的内壁上设置有沿径向延伸的安装槽(图中未示出)，限位部63设置在安装槽中，限位部63在安装槽中仅可沿空腔61的径向移动，限位部63包括沿径向连接的弹簧(图中未示出)和限位块(图中未示出)，弹簧设置在限位块背离空腔61的一侧，弹簧和限位块均安装在安装槽内，且限位块的一部分伸入空腔61内，限位块远离空腔61底壁的侧壁上设置有导向面，导向面朝向空腔61的中心轴倾斜，当安装搅拌桨组件7时，限位块的导向面受力受驱动限位块沿空腔61的径向朝向空腔61的内壁移动，当桨叶基座71安装到位后，弹簧能够使得限位块恢复原位，使得限位块与外壳710的上端壁邻接。
35.空腔61的内壁和外壳710之间设置有突出部，突出部包括间隔设置在外壳710外周壁上沿外壳710周向均匀布置的多个凸筋712，凸筋712沿外壳710的轴向延伸的，且凸筋712的径向截面呈弓形，空腔61的内周壁与凸筋712邻接。突出部还包括均匀布置在空腔61底壁上的多个凸起62，且凸起62呈半球状，外壳710的底壁与凸起62邻接。可选择的，突出部也包括设置在外壳710的外周壁上的多个凸起。
36.可选择的，凸起62可以设置在外壳710的下端壁上；或者凸筋712设置在空腔61的内周壁上。
37.四个桨叶70中，相邻两个桨叶70之间的距离和角度分别相同。桨叶70包括沿空腔61径向布置并连接的第一叶片部700和第二叶片部701，第二叶片部701与外壳710的上端壁连接，第一叶片部700位于空腔61外，第一叶片部700沿桨叶基座71的径向延伸。可选择的，桨叶70的数量可以是一个或者一个以上。
38.可选择的，桨叶70在外壳710的上端壁上倾斜设置，且桨叶70朝向桨叶基座71旋转方向的反方向倾斜。
39.最后需要强调的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，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变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。