Ферментатор Российский патент 2020 года по МПК C12M1/02 C12M1/04 

Описание патента на изобретение RU2712503C2

Использование: область биотехнологии и микробиологическая промышленность.

Сущность изобретения: ферментатор, включает раму на которой установлена цилиндрическая емкость с крышкой и лампами освещения. В цилиндрической емкости установлена полая U-образная вращающаяся барботажная рамка со щетками для очистки внутренней поверхности цилиндрической емкости от различных отложений. Полая U-образная вращающаяся барботажная рамка установлена на конусной игле и вращается за счет нагнетания кислорода через направляющие форсунки установленные на полой U-образной вращающейся барботажной рамке. Удаление различных отложений осуществляется через патрубок с регулирующим вентилем установленный в конусной игле.

Изобретение относится к области биотехнологий и касается культивирования клеток тканей или микроорганизмов с использованием жидких сред и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известен ферментатор, содержащий цилиндрическую емкость с крышкой, расположенное в нем устройство для перемешивание среды, состоящее из лопастного колеса, горизонтально укрепленного на вертикальном валу в верхней части емкости, и кольцевой перегородки, установленной в емкости с возможностью вращения, образующей со стенкой зазор и снабженной поплавками, и механизм регулирования положения кольцевой перегородки по высоте относительно перемешиваемой среды. Этот механизм может содержать стойки, прикрепленные к крышке емкости и кольцевой перегородки при помощи фиксаторов и позволяющие изменять положение перегородки по высоте емкости (RU 2099413 C1, С12М 1/04, 20.12.1997).

Недостаток ферментатора заключается в том, что при креплении неподвижно кольцевой перегородки на стойках создается большое сопротивление движению вязкой культурной среды, что ухудшает процесс ее перемешивания и насыщения кислородом, отсутствует регулирование температурного режима культурной среды.

Ближайшим аналогом предложенного изобретения является ферментатор, включающий цилиндрическую емкость с крышкой, расположенное в нем устройство для перемешивание среды, состоящее из лопастного колеса, горизонтально укрепленного на вертикальном валу в верхней части емкости, и кольцевой перегородки, установленной в емкости с возможностью вращения, образующей со стенкой зазор и снабженной поплавками, и механизм регулирования положения кольцевой перегородки по высоте относительно перемешиваемой среды, причем указанный механизм содержит вертикально установленную по оси емкости штангу и размещенную на ней втулку, связанную при помощи стоек с кольцевой перегородкой для ее вращения на штанге, а механизм регулирования положения кольцевой перегородки снабжен фиксатором ее положения относительно штанги, содержащим дополнительную втулку, расположенную между штангой и втулкой кольцевой перегородки, ограничителями хода последней и по меньшей мере одним зажимным элементом, при этом штанга установлена с возможностью ее осевого перемещения (RU 2299903 C1, С12М 1/04, 27.05.2007).

Недостаток ферментатора заключается в сложности его конструкции по обеспечению непрерывной аэрации и отсутствии устройства для очистки внутренней поверхности цилиндрической емкости, а так же устройства для удаления осадочных продуктов из емкости.

Технический результат изобретения заключается в улучшении процесса перемешивания при своеобразной конструкции ферментатора, а так же в обеспечении постоянной очистки самой емкости и удаления продуктов очистки из емкости.

Заявленный технический результат достигается тем, что в предложенном ферментаторе, включающем цилиндрическую емкость с крышкой, установлена полая U-образная вращающаяся барботажная рамка, вращение которой придают установленные на ней направляющие форсунки и встроенная в конусное дно цилиндрической емкости конусная игла, а очистка внутренней поверхности цилиндрической емкости и конусного дна производят щетки установленные по всему периметру полой U-образной вращающейся барботажной рамки.

Изобретение поясняется чертежами, на фиг. 1 схематично изображен продольный разрез ферментатора; на фиг. 2 - вид сверху; фиг. 3 - разрез А-А.

Ферментатор включает цилиндрическую емкость 1 с конусным дном, по центру которого с внутренней стороны установлена конусная игла 2, а с наружной стороны два теплофона 3 и имеющая патрубок с регулирующим вентилем для подачи питательной смеси 4 и патрубок с регулирующим вентилем для слива осадка 5 встроенный в корпус конусной иглы 2. Цилиндрическая емкость 1 установлена на раме 6 и имеет крышку 7 в которой встроены две лампы освещения 8 и полая U-образная вращающаяся барботажная рамка 9 с направляющими форсунками 10, барботажными отверстиями 11 и щетками 12. На крышке 7 установлен воздушный компрессор 13 с выходным патрубком 14 соединение которого с полой U-образной вращающейся барботажной рамкой 9 происходит посредством графитового соединения 15, а сама полая U-образная вращающаяся барботажная рамка 9 установлена в крышке 7 на опорном подшипнике 16. На крышке 7 имеются подъемные ручки 17 и смотровые окна 18.

Ферментатор работает следующим образом.

В цилиндрическую емкость 1, с крышкой 7 заполняют питательной средой через патрубок с регулирующим вентилем 4 так, чтобы над поверхностью среды в верхней части емкости оставалась полость для движения аэрирующего газа. Далее устанавливают требуемый температурный режим с помощью двух теплофонов 3 установленных с наружной стороны конусного дна цилиндрической емкости 1 закрепленной на раме 6, включают воздушный компрессор 13. Полученный сжатый аэрирующего газ от воздушного компрессора 13 через выходной патрубок 14 поступает в полую U-образную вращающуюся барботажную рамку 9 где распределяется и часть аэрирующего газ поступает к барботажным отверстиям 11 и на направляющими форсункам 10 за счет которых происходит вращательное движение полой U-образной вращающейся барботажной рамки 9 и активная аэрация с повышением интенсивности движения потоков жидкости, а установленные щетки 12, которые в свою очередь закреплены по всеми периметру полой U-образной вращающейся барботажной рамке 10 позволяют производить очистку внутренней поверхности цилиндрической емкости 1.

С внутренней стороны крышки 7 встроены ламп освещения 8, предназначенные для насыщения питательной среды ультрафиолетом.

Образующиеся, на внутренней поверхности цилиндрической емкости 1, отложения периодически удаляются через патрубок с регулирующим вентилем для слива осадка 5 установленный в корпусе конусной иглы 2.

Для облегчения вращения полой U-образной вращающейся барботажной рамки 9 установленной в крышке 7 на опорном подшипнике 16 установлена конусная игла 2 расположенная по центру внутренней поверхности конусного дна цилиндрической емкости 1.

Так как, выходной патрубк 15 компрессора 14 неподвижен, а полая U-образная вращающаяся барботажная рамка 9 подвижна, то в качестве соединяющего элемента используется графитовое соединения 15, позволяющее не допустить выход аэрирующего газа наружу соединения и уменьшает сопротивление трения при вращении.

Для визуального наблюдения за процессом ферментации в крышке 7 имеются смотровые окна 18, а для снятия крышки 7 подъемные ручки 17.

Похожие патенты RU2712503C2

название год авторы номер документа
АППАРАТ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ 2004
  • Редикульцев Ю.В.
RU2245915C1
ФЕРМЕНТАЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ МЕТАНАССИМИЛИРУЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВ 2015
  • Лалова Маргарита Витальевна
  • Миркин Михаил Григорьевич
  • Найдин Анатолий Владимирович
  • Сафонов Александр Иванович
  • Бабурченкова Ольга Александровна
RU2580646C1
АППАРАТ ДЛЯ СУСПЕНЗИОННОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ КЛЕТОК ТКАНЕЙ ИЛИ МИКРООРГАНИЗМОВ 1992
  • Кислых В.И.
  • Репков А.П.
  • Рамазанов Ю.А.
  • Воробьев И.Д.
RU2099413C1
Аппарат для культивирования клеток тканей или микроорганизмов 1989
  • Бадаев Борис Николаевич
  • Воробьев Игорь Досифеевич
  • Кислых Василий Иванович
  • Харченко Валерий Александрович
  • Репков Андрей Петрович
SU1779690A1
АППАРАТ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ КЛЕТОК ТКАНЕЙ ИЛИ МИКРООРГАНИЗМОВ В УСЛОВИЯХ НЕВЕСОМОСТИ 2007
  • Бородулин Александр Иванович
  • Марченко Юрий Васильевич
  • Ананько Григорий Григорьевич
RU2355752C1
АППАРАТ ДЛЯ СУСПЕНЗИОННОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ КЛЕТОК ТКАНЕЙ И МИКРООРГАНИЗМОВ 1998
  • Кислых В.И.
  • Рамазанов Ю.А.
  • Репков А.П.
RU2135579C1
БИОРЕАКТОР И СПОСОБ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ФОТОСИНТЕЗИРУЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВ С ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ 2008
  • Рамазанов Юрий Ахметович
  • Репков Андрей Петрович
RU2471863C2
Лабораторный мультиплатформенный газовихревой биореактор 2021
  • Репков Андрей Петрович
RU2763318C1
Аппарат для выращивания микроорганизмов 1989
  • Винаров Александр Юрьевич
  • Шерстобитов Валерий Валентинович
  • Егоров Богдан Викторович
  • Кудашев Сергей Николаевич
  • Смирнов Владимир Наумович
SU1685989A1
ВИХРЕВОЙ БИОРЕАКТОР 2011
  • Рамазанов Юрий Ахметович
  • Репков Андрей Петрович
RU2538170C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 712 503 C2

Реферат патента 2020 года Ферментатор

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен ферментатор для суспензированного культивирования клеток тканей и микроорганизмов. Ферментатор содержит цилиндрическую емкость с крышкой и устройство для перемешивания среды. Устройство для перемешивания среды выполнено в виде полой U-образной барботажной рамки с направляющими форсунками для придания ей вращательного движения и отверстия для аэрации среды. По всему наружному периметру барботажной рамки установлены щетки для очистки внутренней поверхности емкости от отложений, при этом барботажная рамка в нижней части по центру имеет конусное углубление для установки на расположенную по центру емкости и имеющую патрубок с регулирующим вентилем для слива осадка конусную иглу. Изобретение обеспечивает улучшение процесса перемешивания и постоянную очистку емкости. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 712 503 C2

Ферментатор для суспензированного культивирования клеток тканей и микроорганизмов, содержащий цилиндрическую емкость с крышкой и расположенное в нем устройство для перемешивания среды, состоящее из лопастного колеса, горизонтально укрепленного на вертикальном валу в верхней части емкости, отличающийся тем, что устройство для перемешивания среды выполнено в виде полой U-образной барботажной рамки, имеющей направляющие форсунки для придания ей вращательного движения и отверстия для аэрации среды, по всему наружному периметру полой U-образной барботажной рамки установлены щетки для очистки внутренней поверхности цилиндрической емкости от отложений, при этом полая U-образная барботажная рамка в нижней части имеет конусное углубление по центру, которым она установлена на конусную иглу, расположенную по центру цилиндрической емкости и имеющую патрубок с регулирующим вентилем для слива осадка.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2712503C2

Аппарат для культивирования мицелия высших грибов 1984
  • Зыков Дмитрий Кириллович
  • Зыкова Наталия Сергеевна
  • Барбот Владимир Сергеевич
  • Николаев Петр Иванович
  • Сафрай Алла Иосифовна
SU1217297A1
Культиватор для выращивания хлореллы 1982
  • Адаменко Алексей Иванович
  • Шаповалов Леонид Васильевич
SU1083979A1
Биореактор для проведения биохимических процессов 2016
  • Самойлов Владимир Александрович
  • Невзоров Виктор Николаевич
  • Кондрашев Андрей Александрович
  • Ярум Андрей Иванович
  • Мацкевич Игорь Викторович
RU2610674C1
Форма для изготовления из растворов целлюлозы капсюлей с утолщенными поясками 1931
  • Лотарев Б.М.
SU29034A1
ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ 0
  • Л. А. Нов, Н. Зайцев, Н. А. Котл Ревский Б. И. Вермель
SU175408A1

RU 2 712 503 C2

Авторы

Тепляшин Василий Николаевич

Невзоров Виктор Николаевич

Мацкевич Игорь Викторович

Даты

2020-01-29Публикация

2018-03-22Подача