[实用新型]一种带螺旋挡板的振荡式生物反应器

说明书

本实用新型涉及一种带螺旋挡板的振荡式生物反应器，本实用新型所提供的一种带圆弧挡板结构振荡式生物反应器，包括罐体；所述罐体与振荡器刚性连接，振荡器运动形式为偏心圆周运动；所述罐体的罐壁内部设置有螺旋挡板；所述螺旋挡板为沿反应器罐壁的环形结构，由螺旋挡板和反应器罐壁组成L形结构，形成反应液通道。本实用新型的特征是在罐体内部设置螺旋挡板，提高了反应器溶氧和混合的性能，并且剪切力比较低，能满足细胞培养的要求。

技术领域

本实用新型属于动物细胞生物反应器工程技术领域，具体涉及一种带螺旋挡板的振荡式生物反应器。

背景技术

上世纪初，振荡式生物反应器就已经用于微生物的培养。过去多采用线性往复振荡的形式，但在最近的十几年，圆周振荡形式越来越受到重视。振荡式生物反应器容积从几毫升到几千升不等，其特点在于具有较好的溶氧和混合能力，同时反应器内的剪切率也较小，比较适合昆虫和哺乳动物细胞的培养。但随着反应器培养体积的增加，培养效果也是越来越差。因为振荡式生物反应器不像传统搅拌式生物反应器，内部存在搅拌桨有助于培养液的混合，它完全是依赖于反应器自身的旋转来带动培养液的旋转，因此反应器容积越大，反应器的溶氧与混合性能也越差。充足的氧气供应是培养哺乳动物细胞的基本要求，而在反应器中设置挡板结构是提高混合性能的主要方式。

因此需要对现有的振荡式生物反应器结构进行优化，在提升较大容积反应器的溶氧和混合能力的同时，保留振荡式生物反应器原有的低剪切的特点。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种螺旋挡板结构的振荡式生物反应器，提高了混合和溶氧性能，同时保持较低的剪切率，能满足细胞培养的需求。

为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案：

本实用新型所提供的一种螺旋挡板结构振荡式生物反应器，包括罐体；

所述罐体与振荡器刚性连接，振荡器运动形式为偏心圆周运动；

所述罐体的罐壁内部设置有螺旋挡板，螺旋挡板可为单头螺旋挡板或双头螺旋挡板；螺旋挡板为沿反应器罐壁的环形结构，由螺旋挡板和反应器罐壁组成L形结构，形成反应液通道；螺旋挡板纵截面呈梯形，长边端与罐壁相连，短边端的两端采用圆弧倒角；螺旋挡板以焊接的形式与罐壁内表面相连，螺旋始于罐体上部圆柱形和下部圆锥形过渡段，螺旋圈数为1圈；双头螺旋挡板中的两个挡板，其起始位置沿反应器罐壁中心对称。

与现有技术相比，该反应器设置了螺旋挡板结构，加大了反应器正常工作时的气液交界面面积，有利于提升反应器的溶氧和混合能力，同时培养液与螺旋挡板间不会产生直接碰撞，剪切率提升幅度较小。

附图说明

图1为本实用新型一种带单头螺旋挡板的振荡式生物反应器主视图

图2为本实用新型一种带双头螺旋挡板的振荡式生物反应器主视图

图3为本实用新型一种带螺旋挡板的振荡式生物反应器的螺旋挡板截面图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述：

一种振荡式生物反应器，包括罐体1，在罐体上设置有螺旋挡板2，

所述罐体1与振荡器刚性连接，振荡器运动形式为偏心圆周运动，优选的，振荡器偏心半径为30～60mm，振荡频率为40～60转每分钟。

所述罐体1形状为圆柱形，优选的，罐体1的底部为圆锥结构，更优选的，圆锥结构的半锥角为50°～70°。

所述罐体1的罐壁内部设置有螺旋挡板2，螺旋挡板2为沿反应器罐壁的环形结构，由螺旋挡板和反应器罐壁组成L形结构，形成反应液通道；螺旋挡板2分为单头螺旋挡板和双头螺旋挡板两类，优选的，螺旋挡板2的宽度为1/10～1/5的罐径，螺旋挡板2的螺距为1/10～1/4的罐径。