Устройство для стерильного отбора проб в закупоренную тару Советский патент 1988 года по МПК G01N1/10 

Изобретение относится к технике отбора проб жидкости из ферментационных аппаратов (биореакторов) и может быть использовано на предприятиях медицинской, биологической и микробиологической промышленности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения отбора проб из аппаратов, работающих при давлении, равном или близком к атмосферному.

На фиг, 1 показано устройство, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство стерильного отбора проб в закупоренную тару состоит из корпуса 1, укрепленного герметично на фланце 2, которым, а также с помощью болтов или шпилек, оно крепится к бобышке аппарата 3 культивирования микроорганизмов, клеток или вирусов. Герметичность внутри корпуса 1 и аппарата 3 обеспечивается прокладками 4 и 5. Внутри корпуса расположе электронагреватель 6, а снаружи - рубашка 7 охлаждения с , входным 8 и выходным 9 штуцерами. снабжен также штуцером 10 для подачи внутрь воды и штуцером 11 для сброса пара и конденсата. Внутреннее(Пространство корпуса, ограниченное фланцем 2, нагреватель 6, рубашка 7 охлаждения с входным 8 и выходным 9 штуцерами, штуцеры подачи 10 воды и сброса 11 пароконденсата в совокупности образуют вакуумную камеру, которая, кро ме этого, имеет канал 12, соединяющий ее с источником сжатого стерильного воздуха (не показан). В корпусе 1 вьшолнен канал 13, соединяющий с источн1 ком сжатого стерильного воздуха термическую камеру 14, укрепленную герметично через прокладку 15 на торцовой части корпуса. Термическая камера (фиг. 2) состоит из сте- рилизационной 16 и буферной 17 камер. Снаружи камер 16 и 17 расположена рубашка 18 охлаждения с входным 19 и выходным 20 штуцерами. Внизу камеры.сообщены между собой каналом 21, причем камера 16 сообщается каналом 13 с источником сжатого стерильного воздуха. Внутри камер 16 и 17 установлен общий электронагреватель 22, при этом камеры заполнены застывшим парафином, герметизирую- . щим сквозные отверстия 23 и 24 для прохождения через термокамеру иглы

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

25, закрепленной на жестком центре сильфона 26, являющимся пневмоприводом устройства. Сильфон герметично установлен на фланце 2 и прижат пружиной 27 растяжения. Внутренняя полость сильфона связана каналом 28 с источником сжатого воздуха управления (не показан). Полая игла 25 с обоих концов заглушена и у оснований заглушек имеет боковые отвер- ,стия 29 и 30, находящиеся в эластичных уплотнениях 31 и 32, расположенных соответственно в корпусе 1 и втулочной скобе 33, прикрепленной к фланцу 2. В теле иглы имеется боковое отверстие 34, размещенное в эластичном уплотнении 35 фланца 2.

Устройство работает следующим образом.

Перед установкой устройства на аппарат для отбора пробы в закупоренную тару устройство автоклавиру- ется в положении, показанном на фиг. 1, т.е. отверстия 29,30 и 34 находятся в уплотнениях 31,32 и 35. Для этого конец иглы 25, выходящий наружу из уплотнения, стопорится с помощью захватного средства или других приспособлений. После стерилизации в автоклаве и охлаждения канал 28 подключается к линии сжатого воздуха управления. Внутри сильфона 26 создается необходимое давление, удерживающее иглу 25 в исходном положении (фиг. 1). Конец иглы расстопори- вается и устройство через прокладку 5 герметично крепится к бобьщ1ке аппарата 3 болтами или шпильками. За . тем штуцеры 8,10 и 19 посредством клапанов (не показаны) подключаются к водопроводу, а штуцеры 9 и 20 - к дренажу. Штуцер 11 подключается к дренажу клапаном. Кроме того, каналы 12 и 13 подключаются через клапаны к источнику сжатого стерильного ; воздуха. После этого термическая камера 14 заполняется расплавленным парафином так, что после охлаждения уровень его находится выше отверстий 23 и 24, т.е. он в затвердевшем виде надежно герметизирует эти отверстия. Чтобы парафин в жидком состоянии не вытекал из отверстия 24, к нему пристыковывается вплотную резиновой пробкой приемник 36 проб. Включается нагреватель 22 и после достижения парафином температуры, установленной регламентом, нагреватель выключается. Одновременно в рубашку 18 охлаждения через штуцер 19 для затвердевания парафина в термокамере 14 подается вода, а в кана 13 - сжатый воздух, обеспечивающий падение уровня парафина в стерили- зационной камере 16 ниже отверстий 23 и 24 поднятие его уровня в буферной камере 17. После затвердевания парафина в камерах 16 и 17 подается команда на перемещение иглы 25 в приемник проб, для чего из сильфона 26 стравливается часть давления. Под действием пружины 27 сильфон сжимается, пере1у«ещая иглу на фиксированное расстояние, когда отверстие 30 еще находится в уплотнении 32, отверстие 34 выходит из уплотнения 35, а отверстие 29 входит через эластичную пробку в приемник 36. В зтот момент включается электронагреватель 6 и в вакуумную камеру через штуцер 10 кбшельным способом подается вода. Образующийся пар вытесняет из камеры воздух через штуцер 11. Затем нагреватель 6 включается, штуцер 1I закрывается, а через штуцер 8 в рубашку 7 охлаждения подается проточная вода, В результате конденсации пара при его быстром охлаждении в камере, ограниченной внутренней полостью корпуса 1 и фланцем 2, а следовательно, и внутри приемника 36 создается разрежение.

Далее подается команда на сброс сжатого воздуха из сильфона 26 и игла 25 переводится,вправо в крайнее положение, когда отверстие 29 продолжает находиться в приемнике 36 проб, отверстие 34 находится в уплотнении 31, а отверстие 30 в игле - вне втулки 32, т.е. в культивируемой среде. Поскольку внутри приемника 36 есть разряжение, то культивируемая жидкая среда свободно заполняет там вакуум, т.е. происходит отбор пробы в закупоренную тару из аппарата, не имеющего избыточного давле-. ния.

После отбора пробы в штуцер подается давление командного воздуха, благодаря чему игла 25 переводится в исходное (левое крайнее) положение. Включается нагреватель 22 и сбрасывается давление стерильного воздуха в камере 16. Как только парафин расплавится, под давлением воздушной подушки в буферной камере

10

5

0

5

0

5

0

5

0

5

17 излишки его перетекут через канаш,

21в стерилизационную камеру 16, и уровень в камерах 16 и 17 по закону сообщающихся сосудов выравнивается. А это значит, что парафином, нагретым до температуры стерилизации, перекрываются отверстия 23 и 24, а также простерилизуется место прокола в эластичной пробке приемника.

По окончании парафиновой стерилизации выключается электронагреватель

22и в штуцер 10 подается вода на охлаждение, которая сбрасывается через штуцер 20 в дренах. После охлаждения термической камеры I4 и затвердевания парафина приемник проб отсоединяется от термокамеры и пристыковывается новый приемник. Включается нагреватель и далее цикл повторяется в описанной последовательности.

Использование- предлагаемого устройства для отбора на анализ микробиологических проб из аппаратов, не имекидих избыточного давления и работающих при давлении, близком к атмосферному, позволяет исключить из системы средства принудительного отбора проб. Тем самым расширяются функциональные возможности известных устройств при одновременном улучшении их эргономических показа- телей.

Формула изобретения

Устройство для стерильного отбора проб в закупоренную тару, содержащее цилиндрический корпус, связанный через эластичное уплотнение в его торце с термической камерой, фланец с эластичным уплотнением, полую иглу, установленную в корпусе с возможностью осевого перемещения, один конец которой, снабженный герметичной заостренной заглушкой и выполненный с радиальным отверстием у ее основания, размещен в эластичном уплотнении корпуса, а другой, открытый, - в аппарате, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения отбора проб из аппаратов, работающих при давлении, равном или близком к атмосферному, устройство снабжено дополнительным эластичным уплотнением с опорным элементом, размещенным в аппарате, и электронагревателем, размещенным внутри корпуса, корпус вы полней с наружной рубашкой охлаждения и снабжен штуцерами с клапанами для подачи воды и сброса конденсата, а открытый конец полой иглы снабжен герметичной заостренной заглуш13759756

кой, выполнен с радиальным отверстием у ее основания и размещен на дополнительном эластичном уплотнении, при этом полая игла выполнена с дополнительным радиальным отверстием, размещенным в эластичном уплотнении фланца.

Изобретение относится к технике отбора проб жидкости из ферментационных аппаратов, может быть использовано на предприятиях медицинской, биологической и микробиологической промышленности и позволяет расширить функциональные возможности известных устройств за счет обеспечения отбора проб из аппаратов, рабоК к тающих при давлении, равном или близком к атмосферному. Положительный эффект создается благодаря снабжению корпуса устройства электронагревателем 6 и рубашкой охлаждения, а также штуцерами, предназначенньгми соответственно для подачи в корпус воды и для сбора пара и конденсата. Полая пробоотборная игла выполнена с дополнительным радиальным отверстием, через которое полость корпуса устройства может сообщаться с полостью приемника проб. При отсутствии избыточного давления в аппарате в корпус через штуцер подается вода, которая при взаимодействии с нагревателем испаряется. Выделяющийся пар вытесняет из корпуса воздух, а затем при подаче охлаяодаю- щей воды в рубашку конденсируется. При этом в корпусе и в приемнике проб 36 создается разрежение, что позволяет производить отбор проб и при пониженных давлениях в аппарате, 2 ил. ггул« .А f«f.;fV,« с (С Л со 1 сд со 1 ел

/7 Г/ го

фиг г