專利名稱：可切換膜控制滅菌閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生物制藥技術(shù)領(lǐng)域，且特別涉及一種生物反應(yīng)器專用的可切換膜 控制滅菌閥。
背景技術(shù)：
生物反應(yīng)器是利用酶或生物體(如微生物)所具有的生物功能，在體外進(jìn)行生化 反應(yīng)的裝置系統(tǒng)，是一種生物功能模擬機(jī)，如發(fā)酵罐、固定化酶或固定化細(xì)胞反應(yīng)器等。生 物反應(yīng)器的作用就是為生物體代謝提供一個(gè)優(yōu)化的物理及化學(xué)環(huán)境，使生物體能更快更好 的生長。得到更多需要的生物量或代謝產(chǎn)物，因此，必須嚴(yán)格要求生物反應(yīng)器中的環(huán)境符合 生物體繁殖的要求，盡量減少外界的細(xì)菌等物質(zhì)對(duì)其環(huán)境的污染。在現(xiàn)有技術(shù)中，為了對(duì)生物反應(yīng)器中的進(jìn)氣過濾器和進(jìn)氣管道進(jìn)行滅菌，一般要 利用外源蒸汽，使外源蒸汽通過進(jìn)氣過濾器、進(jìn)氣管道，再通入空氣分布管。這種方法，蒸汽 是需要進(jìn)入罐內(nèi)的，由于蒸汽需要進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)，必定會(huì)將蒸汽中的有害雜質(zhì)帶入培養(yǎng)基 中，對(duì)于純度要求高的發(fā)酵培養(yǎng)是完全不能滿足要求的，比如人體疫苗的生產(chǎn)。為了控制滅 菌溫度，至少要用到2只線性調(diào)節(jié)閥，不僅成本高，而且控制效果不佳，控制程序復(fù)雜，切不 能有效利用蒸汽。為了克服以上的技術(shù)缺陷，防止蒸汽中的雜質(zhì)、污染物進(jìn)入反應(yīng)器中，在現(xiàn)有技術(shù) 中，請(qǐng)參見圖1，只能用反應(yīng)器110的夾套120進(jìn)行傳熱，使反應(yīng)器內(nèi)部產(chǎn)生蒸汽，并對(duì)進(jìn)氣 過濾器130和排氣過濾器140以及管路進(jìn)行滅菌。這種滅菌方式雖然做到不用外源蒸汽， 避免了外源蒸汽帶來的污染，但經(jīng)常會(huì)發(fā)生因加熱生物反應(yīng)器中的培養(yǎng)基導(dǎo)致培養(yǎng)基反向 進(jìn)入到進(jìn)氣過濾器中，造成過濾器損壞的問題。為了克服這一問題，現(xiàn)有技術(shù)中的這種用罐內(nèi)蒸汽對(duì)過濾器進(jìn)行反向滅菌，一般 在管路中采用常規(guī)的隔膜閥實(shí)施，如圖2所示。如果要確保罐內(nèi)的培養(yǎng)基不會(huì)倒流到過濾 器中，則需要采用二只隔膜閥，如圖中的Vl和V2。但是，這種結(jié)構(gòu)會(huì)帶來二個(gè)問題1)由于 常規(guī)的隔膜閥的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致組合和安裝困難，且易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性死角，滅菌操作不方便；2)成 本比較高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有技術(shù)所采用的用罐內(nèi)蒸汽對(duì)過濾器進(jìn)行反向滅菌的方 法中，因結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致的滅菌效果不好，成本較高等技術(shù)問題。有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種可切換膜控制滅菌閥，其特征在于，包括閥座； 閥蓋，包括第一孔及第二孔；膜片，設(shè)置于所述閥座與閥蓋之間；閥芯，設(shè)置于所述閥座中； 閥芯包括第一腔室，其具有第一進(jìn)氣口 ；第二腔室，其具有第二進(jìn)氣口 ；氣孔，與所述第一 腔室與第二腔室連通。進(jìn)一步的，所述閥蓋為凹凸型。進(jìn)一步的，所述閥蓋包括限位突緣。[0010]進(jìn)一步的，所述氣孔設(shè)置于所述第一進(jìn)氣口及第二進(jìn)氣口之間。進(jìn)一步的，所述膜片為硅膠板。進(jìn)一步的，所述膜片的厚度在3mm至7mm之間。進(jìn)一步的，所述第一孔及第二孔分別對(duì)應(yīng)于所述第一腔室與第二腔室。進(jìn)一步的，所述第一進(jìn)氣口及第二進(jìn)氣口的孔徑在IOmm至25mm之間。進(jìn)一步的，所述閥座為整塊不銹鋼材料。進(jìn)一步的，所述閥蓋為不銹鋼材料。本實(shí)用新型提供的生物反應(yīng)器專用可切換膜控制滅菌閥采用了自主設(shè)計(jì)的帶有 膜片的機(jī)械結(jié)構(gòu)，用壓縮空氣可以完成切換控制，省去了彈力部件，結(jié)構(gòu)十分簡單，有效的 降低了制造成本，且該結(jié)構(gòu)中沒有死角，滅菌可靠徹底。

圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中一種生物反應(yīng)器的滅菌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中另的一種生物反應(yīng)器的滅菌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的一種可切換膜控制滅菌閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的一種可切換膜控制滅菌閥中閥蓋的側(cè)視 圖；圖5所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的一種可切換膜控制滅菌閥中閥蓋的俯視 圖；圖6所示為應(yīng)用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的可切換膜控制滅菌閥的生物反應(yīng)器的 滅菌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的技術(shù)特征更明顯易懂，
以下結(jié)合附圖，給出具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí) 用新型做進(jìn)一步的描述。請(qǐng)參見圖3，其所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的一種可切換膜控制滅菌閥的結(jié) 構(gòu)示意圖。該可切換膜控制滅菌閥30包括閥座300 ；閥蓋310，包括第一孔311及第二孔 312 ；膜片320，設(shè)置于所述閥座300與閥蓋310之間；閥芯330，設(shè)置于所述閥座300中。 閥芯330包括第一腔室331，其具有第一進(jìn)氣口 3311 ；第二腔室332，其具有第二進(jìn)氣口 3322 ；氣孔340，與所述第一腔室331與第二腔室332連通。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，閥座300采用不銹鋼材料，為了防止死角，采用整塊料加 工而成；閥蓋310也采用不銹鋼材料。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，為了達(dá)到理想的密封效果和使膜片320處于張緊狀態(tài)， 閥蓋310設(shè)計(jì)成凹凸型，即中間凹、邊緣凸的形狀，請(qǐng)參見圖4，在將膜片320與閥座300壓 緊時(shí)，能使膜片320處于適度張緊狀態(tài)，當(dāng)控制氣壓撤銷時(shí)，可以依靠張力復(fù)位，而不需彈 性部件，并且達(dá)到理想的密封效果。此外，請(qǐng)參見圖5，在閥蓋310上還設(shè)計(jì)了能起到限位作用的突緣500，保證了膜片 320的位置精確及穩(wěn)定。[0030]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述氣孔設(shè)置于所述第一進(jìn)氣口 3311及第二進(jìn)氣口 3322之間，與進(jìn)氣管的距離足夠短，確保滅菌溫度與反應(yīng)罐溫度相同。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述膜片320為硅膠板，其厚度在3mm至7mm之間，此材 料費(fèi)用低廉，有效降低了制造成本。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，通往生物發(fā)生器的罐內(nèi)和通往過濾器的管子通徑必須在 IOmm至25mm范圍之內(nèi)，因而，所述第一進(jìn)氣口 3311及第二進(jìn)氣口 3322的孔徑在IOmm至 25mm之間。為了更加清楚的闡釋本實(shí)用新型，以下結(jié)合具體的生物反應(yīng)器的滅菌過程對(duì)本實(shí) 用新型加以描述。請(qǐng)結(jié)合參見圖6，其所示為應(yīng)用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的可切換膜控制滅菌閥的 生物反應(yīng)器的滅菌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖?？汕袚Q膜控制滅菌閥，其上的兩個(gè)進(jìn)氣口及氣孔分別連接于生物反應(yīng)器的反應(yīng)罐 頂部的上進(jìn)氣管、生物反應(yīng)器的反應(yīng)罐的底部通氣管及進(jìn)氣過濾器。滅菌時(shí)，首先通過包覆于生物反應(yīng)器的反應(yīng)罐610的夾套620加熱其中的培養(yǎng)基 產(chǎn)生蒸汽，控制可切換膜控制滅菌閥30中的膜片320，要關(guān)閉通道，只需在對(duì)應(yīng)的閥蓋310 上的控制孔通入壓縮空氣(設(shè)計(jì)氣壓0. 5-0. 7MPa)，膜片320便在氣壓的作用下鼓起，直到 封住對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣口 ；要打開通道，只需撤銷氣源即可，膜片320在自己的張力下復(fù)位。具體 而言，在對(duì)進(jìn)氣過濾器630進(jìn)行滅菌時(shí)，對(duì)可切換膜控制滅菌閥30的閥蓋310上的第一孔 311通入壓縮空氣(設(shè)計(jì)氣壓0. 5-0. 7MPa)，膜片320便在氣壓的作用下鼓起，封住第一進(jìn) 氣口 3311，切斷與底部通氣管640的連接，同時(shí)，保持與上進(jìn)氣管650的連通，此時(shí)，產(chǎn)生的 蒸汽會(huì)通過上進(jìn)氣管650經(jīng)過可切換膜控制滅菌閥30進(jìn)入進(jìn)氣過濾器630及管道進(jìn)行滅 菌，這時(shí)，反應(yīng)罐內(nèi)的蒸汽就可以通過可切換膜控制滅菌閥30到達(dá)進(jìn)氣過濾器630，這樣既 達(dá)到了對(duì)進(jìn)氣過濾器及管道的滅菌，由于通到罐內(nèi)底部的管路被切斷，也避免了培養(yǎng)基液 體倒流到進(jìn)氣過濾器的情況。當(dāng)需要給生物反應(yīng)器的反應(yīng)罐注入空氣時(shí)，對(duì)可切換膜控制滅菌閥30的閥蓋310 上的第二孔312通入壓縮空氣(設(shè)計(jì)氣壓0. 5-0. 7MPa)，膜片320便在氣壓的作用下鼓起， 封住第二進(jìn)氣口 3322，切斷與上進(jìn)氣管650的連接，同時(shí)，保持與底部通氣管640的連通，這 種控制方法極其簡單。要打開通道，只需撤銷氣源即可，膜片320在自己的張力下復(fù)位。綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的生物反應(yīng)器專用可切換膜控制滅菌閥采用了 自主設(shè)計(jì)的帶有膜片的機(jī)械結(jié)構(gòu)，用壓縮空氣可以完成切換控制，省去了彈力部件，結(jié)構(gòu)十 分簡單，有效的降低了制造成本，且該結(jié)構(gòu)中沒有死角，滅菌可靠徹底。雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何 所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更 動(dòng)與潤飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種可切換膜控制滅菌閥，其特征在于，包括 閥座；閥蓋，包括第一孔及第二孔； 膜片，設(shè)置于所述閥座與閥蓋之間； 閥芯，設(shè)置于所述閥座中，包括 第一腔室，其具有第一進(jìn)氣口 ； 第二腔室，其具有第二進(jìn)氣口 ； 氣孔，與所述第一腔室與第二腔室連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可切換膜控制滅菌閥，其特征在于，所述閥蓋為凹凸型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可切換膜控制滅菌閥，其特征在于，所述閥蓋包 括限位突緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可切換膜控制滅菌閥，其特征在于，所述氣孔設(shè)置于所述第 一進(jìn)氣口及第二進(jìn)氣口之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可切換膜控制滅菌閥，其特征在于，所述膜片為硅膠板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可切換膜控制滅菌閥，其特征在于，所述膜片的厚度在3mm至 7mm之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可切換膜控制滅菌閥，其特征在于，所述第一孔及第二孔分 別對(duì)應(yīng)于所述第一腔室與第二腔室。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可切換膜控制滅菌閥，其特征在于，所述第一進(jìn)氣口及第二 進(jìn)氣口的孔徑在IOmm至25mm之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可切換膜控制滅菌閥，其特征在于，所述閥座為整塊不銹鋼 材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可切換膜控制滅菌閥，其特征在于，所述閥蓋為不銹鋼材料。
專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種可切換膜控制滅菌閥，包括閥座；閥蓋，包括第一孔及第二孔；膜片，設(shè)置于所述閥座與閥蓋之間；閥芯，設(shè)置于所述閥座中，包括第一腔室，其具有第一進(jìn)氣口；第二腔室，其具有第二進(jìn)氣口；氣孔，與所述第一腔室與第二腔室連通。該生物反應(yīng)器專用可切換膜控制滅菌閥采用了自主設(shè)計(jì)的帶有膜片的機(jī)械結(jié)構(gòu)，用壓縮空氣可以完成切換控制，省去了彈力部件，結(jié)構(gòu)十分簡單，有效的降低了制造成本，且該結(jié)構(gòu)中沒有死角，滅菌可靠徹底。
文檔編號(hào)F16K11/00GK201779306SQ201020193568
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者顧警鐘 申請(qǐng)人:上海高機(jī)生物工程有限公司