专利名称：改进的搅拌式生物反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改进的搅拌式生物反应器，用于病毒疫苗及抗体的生产。
背景技术：
现有的搅拌式生物反应器，包括密闭的外壳、转轴和搅拌桨，转轴密封转动地从外壳轴心穿入，在外壳内的转轴上装有搅拌桨。在生物细胞的培养过程中，需要良好的物质流动和气体交换(溶解氧和排出二氧化碳)，要满足上述要求就需要增强搅拌，增加通气和气液接触面；但是高径比一定的反应器，气液接触面是一定的；因此对于大体积的反应器，要达到良好的传氧、传质，必须提高转速和通气量，而这将会产生较大的剪切力，抑制细胞的生长。这是大规模细胞培养的瓶颈。
发明内容本实用新型的目的就是提供一种改进的搅拌式生物反应器，以解决现有技术存在
的大规模细胞培养中为获得良好的传氧传质，系统增大对细胞剪切力的问题。 本实用新型采用的技术方案是包括外壳、转轴和搅拌桨，转轴密封转动地从密闭
罐状的外壳轴心穿入，在该外壳内的转轴上装有搅拌桨，其特征在于在所述的外壳内的上
部装有增大气液接触面的装置，在该增大气液接触面的装置的入口与外壳的底部之间连接
有液体循环装置。 本实用新型的优点是对于大体积的细胞生物反应器，在不需要增加搅拌桨的直径和旋转速率以及提高通气量的条件下，利用循环管路的循环泵桨培养液强制循环，液体在分布器上分布流过，大大增加了与氧气的接触面积，从而增加了溶氧量，提高了氧气利用率；强制循环的结果还增强了液体的流动性，获得了良好的传质效果。利用该技术，可获得比现有反应器更大的培养体积。
图1是本实用新型的总体剖视结构示意图； 图2是本实用新型的分布器的一个实施例结构示意图； 图3是本实用新型的分布器的另一个实施例结构示意图。
具体实施方式参见图1 图3，本实用新型包括密闭的罐状外壳1、转轴3和搅拌桨2，转轴3密封转动地从外壳1的轴心穿入，在外壳1内的转轴3上装有搅拌桨2。在所述的转轴3的上部装有圆锥形的分布器7，分布器7与转轴3 —同转动。在该分布器7的上方装有喷林装置5，喷林装置5与外壳1的顶端连接，静止不动，在该喷林装置5的入口与所述的外壳1的底部之间连接有循环管路8，在该循环管路8上串联有液体循环泵9。喷林装置5可采用环形管，环绕在分布器7的上方，在该环形管的下面设有多个小孔51。小孔51可以沿圆周均布；也可不均匀分布，密度与离开喷林装置5的入口的距离成反比，以使沿圆周的液体流量更均匀。 参见图1和图2，所述的分布器由圆锥体6和导流管4组成，圆锥体6的开口朝上，导流管4穿过该圆锥体6的轴心，导流管4的顶端与转轴3固定连接，在导流管4与该圆锥体6相交处的上方设有导流口 7 ;所述的转轴3穿过该导流管4，两者之间留有间隙。喷林装置5设置在圆锥体6的上端口内，液体从圆锥体6的内侧面向下通过导流口 7流过导流管4进入液面12。 参见图3，所述的分布器包括由上圆锥体10与下圆锥体13口对口构成的堞形体和下导流管11组成，该下圆锥体13的直径大于上圆锥体10的直径，并且在该上、下圆锥体的口与口之间留有间隙；该下导流管11与该下圆锥体13的底端同轴连接；所述的转轴3与该上、下圆锥体10、 13同轴固定连接。喷林装置5设置在上圆锥体10的上端，可与外壳1的顶端连接。工作时液体从上圆锥体10的外表面向下流入下圆锥体13，并依次沿着下圆锥体13和导流管4内表面，从导流管4下端外周面的孔14(或导流管4下端孔隙)向下流入液面(箭头所示)。
权利要求一种改进的搅拌式生物反应器，包括外壳、转轴和搅拌桨，转轴密封转动地从密闭罐状的外壳轴心穿入，在该外壳内的转轴上装有搅拌桨，其特征在于在所述的外壳内的上部装有增大气液接触面的装置，在该增大气液接触面的装置的入口与外壳的底部之间连接有液体循环装置。
2. 根据权利要求1所述的改进的搅拌式生物反应器，其特征在于所述的增大气液接 触面的装置包括圆锥形的分布器和喷林装置，该分布器为圆锥形，并同轴固定安装在所述 的转轴上部，在该分布器的上方装有喷林装置；所述的液体循环装置包括循环管路和液体 循环泵，液体循环泵的两端通过循环管路分别与该喷林装置的入口和所述的外壳的底部连 接。
3. 根据权利要求2所述的改进的搅拌式生物反应器，其特征在于所述的分布器由圆 锥体和与其小径端连接的导流管组成，圆锥体的开口朝上，导流管上端穿过该圆锥体的轴心并与所述的转轴固定在一起，在导流管与该圆锥体相交处的上方设有导流口 ；所述的转 轴穿过该导流管，两者之间留有间隙。
4. 根据权利要求2所述的改进的搅拌式生物反应器，其特征在于所述的分布器包括 上、下圆锥体口对口构成的堞形体和下导流管组成，该下圆锥体的直径大于上圆锥体的直 径，并且在该上、下圆锥体的口与口之间留有间隙；该下导流管与该下圆锥体的底端同轴连 接；所述的转轴与该上、下圆锥体同轴固定连接。
专利摘要一种改进的搅拌式生物反应器，包括密闭罐状的外壳、转轴和搅拌桨，转轴密封转动地从外壳轴心穿入，在外壳内的转轴上装有搅拌桨，其特征在于在所述的外壳内的上部装有增大气液接触面的装置，在该增大气液接触面的装置的入口与外壳的底部之间连接有液体循环装置。本实用新型的优点是对于大体积的细胞生物反应器，在不需要增加搅拌桨的直径和旋转速率以及提高通气量的条件下，利用循环管路的循环泵桨培养液强制循环，液体在分布器上分布流过，大大增加了与氧气的接触面积，从而增加了溶氧量，提高了氧气利用率；强制循环的结果还增强了液体的流动性，获得了良好的传质效果。利用该技术，可获得比现有反应器更大的培养体积。
文档编号C12M1/06GK201437539SQ200920108809
公开日2010年4月14日 申请日期2009年6月2日 优先权日2009年6月2日
发明者李少英, 武华 申请人:北京必威安泰生物科技有限公司;中国农业科学院特产研究所