高調(diào)節(jié)比葉輪的制作方法
【專利說(shuō)明】
【背景技術(shù)】
[0001]流體的制備，尤其是制藥和生物制藥行業(yè)中的溶液和懸浮液的制備，通常涉及充分混合以提供各種成分在產(chǎn)品中的期望分布。許多混合操作是利用安裝在不銹鋼器皿的底部附近的混合葉輪在不銹鋼器皿中完成的，并且葉輪能夠在流體從器皿的底部排出時(shí)進(jìn)行操作。
[0002]然而，有必要改進(jìn)葉輪和包括葉輪的混合器皿。
[0003]本發(fā)明能夠改善現(xiàn)有技術(shù)中的至少一部分缺點(diǎn)。本發(fā)明的各種優(yōu)點(diǎn)將從以下給出的說(shuō)明內(nèi)容中顯而易見(jiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種用于生物處理的葉輪，該葉輪包括:(a)可旋轉(zhuǎn)的轂；(b)至少兩個(gè)從轂延伸的臂，每個(gè)臂包括上邊緣、下邊緣、轂端、末端、臂的外表面、臂的內(nèi)表面以及從轂端到末端的一段長(zhǎng)度，其中，臂的轂端連接到轂，并且臂的末端還包括:(c)從臂的下邊緣延伸的突起，該突起包括第一端、第二端、突起外表面、突起內(nèi)表面，并且在第一端和第二端之間具有一段距離，第一端設(shè)置在臂的轂端和臂的末端之間，而第二端延伸到臂的末端，突起外表面相對(duì)于臂的外表面形成在至少約45°至約90°范圍內(nèi)的角度，其中突起的第一端和第二端之間的距離在從臂的轂端到臂的末端的長(zhǎng)度的約25%到約60%的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，該葉輪還包括可旋轉(zhuǎn)軸，該軸包括具有第一端和第二端的圓柱形元件，該軸具有豎直的旋轉(zhuǎn)軸線，其中，轂安裝在可旋轉(zhuǎn)軸的第一端上，并且轂具有垂直于軸的豎直旋轉(zhuǎn)軸線的水平軸線。
[0005]在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于生物處理的混合器皿，其包括:(a)生物容器，其包括密閉容器，該密閉容器具有適用于容納流體的內(nèi)部容積，該容器包括底壁、頂壁和至少一個(gè)側(cè)壁，所述側(cè)壁連接到頂壁和底壁；以及至少一個(gè)進(jìn)入端口和一個(gè)排出端口，排出端口設(shè)置在底壁中，其中該生物容器還包括:(b)可旋轉(zhuǎn)的攪拌器，該攪拌器包括葉輪和殼體組件，該葉輪包括:(i)可旋轉(zhuǎn)軸，其包括具有第一端和第二端的圓柱形元件，該軸具有豎直的旋轉(zhuǎn)軸線，該軸穿過(guò)生物容器的底壁，以使第一端延伸進(jìn)入容器的內(nèi)部容積，而第二端延伸到底壁外；(ii)安裝在可旋轉(zhuǎn)軸的第一端上的轂，該轂具有垂直于軸的豎直旋轉(zhuǎn)軸線的水平軸線；(iii)至少兩個(gè)從轂延伸的臂，每個(gè)臂包括上邊緣、下邊緣、轂端、末端、臂的外表面、臂的內(nèi)表面以及從轂端到末端的一段長(zhǎng)度，其中，臂的轂端連接到轂，并且臂的末端還包括:(iv)從臂的下邊緣延伸的突起，該突起包括第一端、第二端、突起外表面、突起內(nèi)表面，并且在第一端和第二端之間具有一段距離，第一端設(shè)置在臂的轂端和臂的末端之間，而第二端延伸到臂的末端，突起外表面相對(duì)于臂的外表面形成在至少約45°至約90°范圍內(nèi)的角度，其中突起的第一端和第二端之間的距離在從臂的轂端到臂的末端的長(zhǎng)度的約25%到約60%的范圍內(nèi)；以及(V)安裝到生物容器底壁的殼體組件，該殼體組件包括軸承和密封件；殼體組件密封地支撐可旋轉(zhuǎn)軸，其中軸的第二端穿過(guò)殼體組件。
[0006]根據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施例，一種制備用于生物處理的混合流體的方法包括:(a)使至少一種流體和至少一種要與流體混合的組分通過(guò)進(jìn)入端口進(jìn)入生物容器，該生物容器包括具有內(nèi)部容積的封閉容器，該容器包括底壁、頂壁和至少一個(gè)側(cè)壁，所述側(cè)壁連接到頂壁和底壁；以及至少一個(gè)進(jìn)入端口和一個(gè)排出端口，排出端口設(shè)置在底壁中，其中該生物容器還包括可旋轉(zhuǎn)的葉輪，該葉輪包括:(i)可旋轉(zhuǎn)軸，其包括具有第一端和第二端的圓柱形元件，該軸具有豎直的旋轉(zhuǎn)軸線，該軸穿過(guò)生物容器的底壁，以使第一端延伸進(jìn)入容器的內(nèi)部容積，而第二端延伸到底壁外；(ii)安裝在可旋轉(zhuǎn)軸的第一端上的轂，該轂具有垂直于軸的豎直旋轉(zhuǎn)軸線的水平軸線；(iii)至少兩個(gè)從轂延伸的臂，每個(gè)臂包括上邊緣、下邊緣、轂端、末端、臂的外表面、臂的內(nèi)表面以及從轂端到末端的一段長(zhǎng)度，其中，臂的轂端連接到轂，并且臂的末端還包括:(iv)從臂的下邊緣延伸的突起，該突起包括第一端、第二端、突起外表面、突起內(nèi)表面，并且在第一端和第二端之間具有一段距離，第一端設(shè)置在臂的轂端和臂的末端之間，而第二端延伸到臂的末端，突起外表面相對(duì)于臂的外表面形成在至少約45°至約90°范圍內(nèi)的角度，其中突起的第一端和第二端之間的距離在從臂的轂端到臂的末端的長(zhǎng)度的約25%到約60%的范圍內(nèi)；以及(b)使葉輪旋轉(zhuǎn)，混合該至少一種流體和該至少一種要與流體混合的組分，并產(chǎn)生混合流體。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1(A-B)示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的葉輪的透視圖(圖1A)和側(cè)視圖(圖1B)。
[0008]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的裝配好的攪拌器的側(cè)視圖，其中包括如圖1所示的葉輪，以及密封殼體。
[0009]圖3為圖2所示的攪拌器的分解圖。
[0010]圖4為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的攪拌器的側(cè)視圖，其中包括如圖2所示的攪拌器，其中攪拌器安裝在混合器皿的生物容器的底壁上。
[0011]圖5為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的混合器皿的透視圖，其中包括圖2所示的攪拌器，攪拌器安裝到混合器皿的生物容器的底壁上。
【具體實(shí)施方式】
[0012]有利地，可以提供各種成分在混合流體中的期望分布，并且可獲得更大體積的混合流體以供后續(xù)使用。由安裝在混合器皿的底壁上的葉輪所執(zhí)行的混合操作將具有能夠進(jìn)行混合的最小體積，該最小體積由器皿的幾何形狀和葉輪安裝的高度決定。最大混合體積和最小混合體積之間的關(guān)系被稱作“調(diào)節(jié)比”。與在底部安裝有葉輪的傳統(tǒng)混合器皿相比，本發(fā)明的實(shí)施例提供了改進(jìn)的調(diào)節(jié)比，其結(jié)果是，與這種傳統(tǒng)的混合器皿相比，本發(fā)明的實(shí)施例具有較低的最小混合體積。有利地，能夠成功地混合流體的較小起動(dòng)體積?？蛇x地或附加地，當(dāng)流體從混合器皿排出時(shí)，流體能夠繼續(xù)進(jìn)行混合和攪拌，這樣能保持混合流體的均勻性。
[0013]不受限于任何特定的機(jī)制，人們確信通過(guò)使葉輪的底部邊緣的一部分朝向混合器皿的底部向下延伸(也就是延伸到流體的常規(guī)未混合的部分中)，與降低常規(guī)混合葉片的安裝高度相比，將獲得更好的性能。
[0014]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種用于生物處理的葉輪，該葉輪包括可旋轉(zhuǎn)的轂，轂具有(a)至少兩個(gè)從轂延伸的臂，每個(gè)臂包括上邊緣、下邊緣、轂端、末端、臂的外表面、臂的內(nèi)表面，以及從轂端到末端的一段長(zhǎng)度，其中，臂的轂端連接到轂，并且臂的末端還包括:(b)從臂的下邊緣延伸的突起，該突起包括第一端、第二端、突起外表面、突起內(nèi)表面，并且在第一端和第二端之間具有一段距離，第一端設(shè)置在臂的轂端和臂的末端之間，而第二端延伸到臂的末端，突起外表面相對(duì)于臂的外表面形成在至少約45°至約90°范圍內(nèi)的角度，其中突起的第一端和第二端之間的距離在從臂的轂端到臂的末端的長(zhǎng)度的約25%到約60%的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，該葉輪還包括可旋轉(zhuǎn)軸，該軸包括具有第一端和第二端的圓柱形元件，該軸具有豎直的旋轉(zhuǎn)軸線，其中，轂安裝在可旋轉(zhuǎn)軸的第一端上，并且轂具有垂直于軸的豎直旋轉(zhuǎn)軸線的水平軸線。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于生物處理的葉輪，包括(a)可旋轉(zhuǎn)軸，其包括具有第一端和第二端的圓柱形元件，該