可切换膜控制灭菌阀制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种可切换膜控制灭菌阀，包括：阀座；阀盖，包括第一孔及第二孔；膜片，设置于所述阀座与阀盖之间；阀芯，设置于所述阀座中，包括：第一腔室，其具有第一进气口；第二腔室，其具有第二进气口；气孔，与所述第一腔室与第二腔室连通。该生物反应器专用可切换膜控制灭菌阀采用了自主设计的带有膜片的机械结构，用压缩空气可以完成切换控制，省去了弹力部件，结构十分简单，有效的降低了制造成本，且该结构中没有死角，灭菌可靠彻底。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及生物制药
，且特别涉及一种生物反应器专用的可切换膜 控制灭菌阀。
技术介绍
生物反应器是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能，在体外进行生化 反应的装置系统，是一种生物功能模拟机，如发酵罐、固定化酶或固定化细胞反应器等。生 物反应器的作用就是为生物体代谢提供一个优化的物理及化学环境，使生物体能更快更好 的生长。得到更多需要的生物量或代谢产物，因此，必须严格要求生物反应器中的环境符合 生物体繁殖的要求，尽量减少外界的细菌等物质对其环境的污染。在现有技术中，为了对生物反应器中的进气过滤器和进气管道进行灭菌，一般要 利用外源蒸汽，使外源蒸汽通过进气过滤器、进气管道，再通入空气分布管。这种方法，蒸汽 是需要进入罐内的，由于蒸汽需要进入反应器内，必定会将蒸汽中的有害杂质带入培养基 中，对于纯度要求高的发酵培养是完全不能满足要求的，比如人体疫苗的生产。为了控制灭 菌温度，至少要用到2只线性调节阀，不仅成本高，而且控制效果不佳，控制程序复杂，切不 能有效利用蒸汽。为了克服以上的技术缺陷，防止蒸汽中的杂质、污染物进入反应器中，在现有技术 中，请参见图1，只能用反应器110的夹套120进行传热，使反应器内部产生蒸汽，并对进气 过滤器130和排气过滤器140以及管路进行灭菌。这种灭菌方式虽然做到不用外源蒸汽， 避免了外源蒸汽带来的污染，但经常会发生因加热生物反应器中的培养基导致培养基反向 进入到进气过滤器中，造成过滤器损坏的问题。为了克服这一问题，现有技术中的这种用罐内蒸汽对过滤器进行反向灭菌，一般 在管路中采用常规的隔膜阀实施，如图2所示。如果要确保罐内的培养基不会倒流到过滤 器中，则需要采用二只隔膜阀，如图中的Vl和V2。但是，这种结构会带来二个问题1)由于 常规的隔膜阀的结构，导致组合和安装困难，且易产生结构性死角，灭菌操作不方便；2)成 本比较高。
技术实现思路
本技术旨在解决现有技术所采用的用罐内蒸汽对过滤器进行反向灭菌的方 法中，因结构复杂导致的灭菌效果不好，成本较高等技术问题。有鉴于此，本技术提供一种可切换膜控制灭菌阀，其特征在于，包括阀座； 阀盖，包括第一孔及第二孔；膜片，设置于所述阀座与阀盖之间；阀芯，设置于所述阀座中； 阀芯包括第一腔室，其具有第一进气口 ；第二腔室，其具有第二进气口 ；气孔，与所述第一 腔室与第二腔室连通。进一步的，所述阀盖为凹凸型。进一步的，所述阀盖包括限位突缘。进一步的，所述气孔设置于所述第一进气口及第二进气口之间。进一步的，所述膜片为硅胶板。进一步的，所述膜片的厚度在3mm至7mm之间。进一步的，所述第一孔及第二孔分别对应于所述第一腔室与第二腔室。进一步的，所述第一进气口及第二进气口的孔径在IOmm至25mm之间。进一步的，所述阀座为整块不锈钢材料。进一步的，所述阀盖为不锈钢材料。本技术提供的生物反应器专用可切换膜控制灭菌阀采用了自主设计的带有 膜片的机械结构，用压缩空气可以完成切换控制，省去了弹力部件，结构十分简单，有效的 降低了制造成本，且该结构中没有死角，灭菌可靠彻底。附图说明图1所示为现有技术中一种生物反应器的灭菌系统结构示意图；图2所示为现有技术中另的一种生物反应器的灭菌系统结构示意图；图3所示为本技术一实施例提供的一种可切换膜控制灭菌阀的结构示意图；图4所示为本技术一实施例提供的一种可切换膜控制灭菌阀中阀盖的侧视 图；图5所示为本技术一实施例提供的一种可切换膜控制灭菌阀中阀盖的俯视 图；图6所示为应用本技术实施例提供的可切换膜控制灭菌阀的生物反应器的 灭菌系统结构示意图。具体实施方式为使本技术的技术特征更明显易懂，以下结合附图，给出具体实施例，对本实 用新型做进一步的描述。请参见图3，其所示为本技术一实施例提供的一种可切换膜控制灭菌阀的结 构示意图。该可切换膜控制灭菌阀30包括阀座300 ；阀盖310，包括第一孔311及第二孔 312 ；膜片320，设置于所述阀座300与阀盖310之间；阀芯330，设置于所述阀座300中。 阀芯330包括第一腔室331，其具有第一进气口 3311 ；第二腔室332，其具有第二进气口 3322 ；气孔340，与所述第一腔室331与第二腔室332连通。在本技术实施例中，阀座300采用不锈钢材料，为了防止死角，采用整块料加 工而成；阀盖310也采用不锈钢材料。在本技术实施例中，为了达到理想的密封效果和使膜片320处于张紧状态， 阀盖310设计成凹凸型，即中间凹、边缘凸的形状，请参见图4，在将膜片320与阀座300压 紧时，能使膜片320处于适度张紧状态，当控制气压撤销时，可以依靠张力复位，而不需弹 性部件，并且达到理想的密封效果。此外，请参见图5，在阀盖310上还设计了能起到限位作用的突缘500，保证了膜片 320的位置精确及稳定。在本技术实施例中，所述气孔设置于所述第一进气口 3311及第二进气口 3322之间，与进气管的距离足够短，确保灭菌温度与反应罐温度相同。在本技术实施例中，所述膜片320为硅胶板，其厚度在3mm至7mm之间，此材 料费用低廉，有效降低了制造成本。在本技术实施例中，通往生物发生器的罐内和通往过滤器的管子通径必须在 IOmm至25mm范围之内，因而，所述第一进气口 3311及第二进气口 3322的孔径在IOmm至 25mm之间。为了更加清楚的阐释本技术，以下结合具体的生物反应器的灭菌过程对本实 用新型加以描述。请结合参见图6，其所示为应用本技术实施例提供的可切换膜控制灭菌阀的 生物反应器的灭菌系统结构示意图。可切换膜控制灭菌阀，其上的两个进气口及气孔分别连接于生物反应器的反应罐 顶部的上进气管、生物反应器的反应罐的底部通气管及进气过滤器。灭菌时，首先通过包覆于生物反应器的反应罐610的夹套620加热其中的培养基 产生蒸汽，控制可切换膜控制灭菌阀30中的膜片320，要关闭通道，只需在对应的阀盖310 上的控制孔通入压缩空气(设计气压0. 5-0. 7MPa)，膜片320便在气压的作用下鼓起，直到 封住对应的进气口 ；要打开通道，只需撤销气源即可，膜片320在自己的张力下复位。具体 而言，在对进气过滤器630进行灭菌时，对可切换膜控制灭菌阀30的阀盖310上的第一孔 311通入压缩空气(设计气压0. 5-0. 7MPa)，膜片320便在气压的作用下鼓起，封住第一进 气口 3311，切断与底部通气管640的连接，同时，保持与上进气管650的连通，此时，产生的 蒸汽会通过上进气管650经过可切换膜控制灭菌阀30进入进气过滤器630及管道进行灭 菌，这时，反应罐内的蒸汽就可以通过可切换膜控制灭菌阀30到达进气过滤器630，这样既 达到了对进气过滤器及管道的灭菌，由于通到罐内底部的管路被切断，也避免了培养基液 体倒流到进气过滤器的情况。当需要给生物反应器的反应罐注入空气时，对可切换膜控制灭菌阀30的阀盖310 上的第二孔312通入压缩空气(设计气压0. 5-0. 7MPa)，膜片320便在气压的作用下鼓起， 封住第二进气口 3322，切断与上进气管650的连接，同时，保持与底部通气管640的连通，这 种控制方法极其简单。要打本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可切换膜控制灭菌阀，其特征在于，包括：阀座；阀盖，包括第一孔及第二孔；膜片，设置于所述阀座与阀盖之间；阀芯，设置于所述阀座中，包括：第一腔室，其具有第一进气口；第二腔室，其具有第二进气口；气孔，与所述第一腔室与第二腔室连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾警钟，
申请(专利权)人：上海高机生物工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]