Паростерилизуемый разъем к ферментеру Советский патент 1992 года по МПК G01N1/10 C12M1/26 

Изобретение относится к технике отбора проб жидкости при выполнении условий стерильности и может быть использовано в микробиологической, пищевой, медицинской промышленности, а также в научно-исследовательской практике.

Известно устройство для стерильного отбора проб из ферментера, которое содержит камеру для культуральной жидкости и перепускные клапаны, причем боковые стенки камеры выполнены в виде эластичных мембран, а перепускные клапаны смонтированы в камере с возможностью

взаимодействия с эластичными мембранами.

Известно также устройство для стерильного отбора проб из емкости, содержащее перепускной клапан, установленный на емкости, и пробоприемник с индикатором вакуума, переходную камеру, герметизируемую с помощью гибкой мембраны, перепускные клапаны для подвода пара и отвода конденсата, а емкость пробоприем- ника размещена в термостатируемом сосуде.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство

VI

х« Ю со о

для стерильного отбора проб из ферментера, которое содержит стерилизационную камеру с патрубками для ввода пэра и слива конденсата - пробоотборным и сливным, в которых установлены подпружиненные кла- паны, и приемную емкость, соединенную со сливным патрубком стерилизационной камеры посредством пробоприемной трубки с бактериальным фильтром.

Переключение устройства из режима стерилизации в режим пробоотбора производится переключением клапанов посредством профильного штока, установленного в стерилизационной камере. Заполнение приемной емкости осуществляется через эластичный трубчатый клапан пробоприемной трубки, деформирующейся при взаимодействии с клапаном сливного патрубка.

К недостаткам данного устройства следует отнести то, что его корпус содержит сложную разветвленную систему каналов для протока рабочей среды и пара, имеющую пазы для размещения и фиксации толкателей запорных клапанов. Такая конструкция не обеспечивает свободного протока пара, что ведет к нарушению стерилизации. Данное устройство предусматривает ручное управление запорными клапанами, реализованное через поворотные механизмы сложной геометрической формы с трущимися поверхностями, что наряду с ухудшением условий стерилизации снижается и надежность устройства.

Цель изобретения - повышение эффективности стерилизации и надежности уст- ройства.

Такая конструкция паростерилизуемого разъема, в котором отсутствуют зоны застоя nape или конденсата, обеспечивает активную промывку и эффективную стерилиза- цию сообщающихся каналов и внутренних поверхностей клапанов. Паростерилизуе- мый разъем обеспечивает подключение к ферментеру любой стерильной емкости, включая также и ферментеры, и наряду с возможностью отбора Пробы или ввода в ферментер необходимых добавок паросте- рилизуемый разъем может найти широкое применение при создании сложных технологических систем.

Паростерилизуемый разъем к ферментеру содержит корпус со штуцером и с размещенными в нем запорными элементами клапанов, патрубки для подвода и от&ода культуральной жидкости соответственно к пробоприемнику и из ферментера и устройство управления клапанами.

Отличительной особенностью изобретения является то, что корпус представляет собой коллектор крестообразной формы,

внутри которого выполнены два параллельные и перпендикулярно им расположенные два соосных канала, причем последние связаны с клапанами для протока пара, а параллельные со стороны пробоприемника - с герметизирующим зажимом, установленным на штуцере корпуса посредством гибкого шланга, а со стороны ферментера - с клапаном. При этом клапаны укреплены на корпусе посредством фланцев, а запорные элементы клапанов выполнены в виде трубок, герметизируемых штоком. Кроме того, запорные элементы выполнены из эластичного материала и обладают его теплоизоляционными свойствами.

Устройство управления клапанами содержит блок электропневмопреобра- зователей, которые через распределительный коллектор сообщены с источником сжатого воздуха и через тумблеры с источником электропитания. Каждый электро- пневмопреобразователь соединен трубопроводом с клапаном паростерилизуемого разъема. При включении тумблера Стерилизация открываются клапаны для протока пара по соосным каналам. При включении тумблера Проба открывается перепускной клапан, сообщенный с ферментером. Выполнение в корпусе пзрбсте- рилизуемого разъема двух параллельных каналов обусловлено тем, что они выполняют функцию распределителя потока с целью эффективной стерилизации запорных узлов перепускного клапана и шланга пробоприемника, -а в процессе отбора пробы параллельные каналы работают как единый канал.

На фиг.1 показано устройство, разрез; на фиг.2 - схема подключения паростерилизуемого разъема к ферментеру.

Устройство содержит корпус 1, в котором.выполнены параллельные каналы 2 и соосные каналы 3, клапаны 4-6, жестко укрепленные на корпусе посредством фланцев 7 и эластичной манжеты 8, которая герметизирована штоком 9, штуцер 10, шланг 11с герметизируемым зажимом 12. Схема подключения паростерилизуемого разъема к ферментеру включает паростери- лизуемый разъем 13, ферментер 14, источник 15 пара, пробоприемную колбу 16 с фильтром-пробкой 17 и устройство управления клапанами 18.

Работа устройства включает выполнение следующих основных операций: подключение стерильного пробоприемника к паростерилизуемому разъему; стерилизацию паростерилизуемого разъема; отбор пробы или загрузку ферментера; повторную стерилизацию паростерилизуемого разъема; отключение пробоотборника от паро- стерилизуемого разъема.

Перед стерилизацией пробоприемника 16 на шланг 11 устанавливают винтовой зажим 12 таким образом, чтобы оставался свободным небольшой отрезок шланга 11. Затем свободный конец шланга 11 закрывают ватным тампоном, а пробоприемник 16 - ватный пробкой-фильтром 17. Стерилизацию пробоприемника проводят в автоклаве традиционным способом. После стерилизации свободный конец шланга 11 освобождают от ватного тампона и герметично соединяют со штуцером 14.

По заданной программе с пульта 18 уп- равления клапанами открываются клапаны 5 и 6. Из источника 15 пара водяной пар с заданными параметрами температуры и давления через клапан 5 по каналу 3 поступает в крестообразный коллектор корпуса 1, в котором распределяется в направлениях стыковки корпуса 1 с клапаном 4 и зажимом 12 и через клапан 6 возвращается в источник 15 пара.

При прохождении пара через коллектор корпуса 1 происходит интенсивная обработка паром полостей, образованных эластичной манжетой 8 и шлангом 11. Материалом для изготовления эластичной манжеты может быть, например, каучук, не- опренбутил или силиконовая резина, являющиеся эффективными теплоизоляторами, вследствие чего исключается перегрев культу рал ьной жидкости в ферментере при стерилизации паростерилизуемого разъема 13.

По окончании стерилизации клапаны 5 и 6 закрываются и корпус 1 паростерилизуемого разъема охлаждается естественным образом. Отбор пробы из ферментера 14 в пробоприемник 16 производят открытием зажима 12. При этом культуральная жидкость из ферментера 14 через открытый клапан 4 по параллельным каналам 2 и шлангу

11 поступает в пробоприемник 16, вытесняя из него воздух в атмосферу через фильтр- пробку 17. Отобрав пробу, зажим 12 закрывают, а на пульте 18 управления задают программу стерилизации, при которой клапан 4 закрывается и открываются клапаны 5 и 6, через которые возобновляется циркуляция пара.

После стерилизации каналов 2 и 3 и полостей, образованных эластичной манжетой 8 и шлангом 11, клапаны 5 и 6 закрываются и шланг 11 снимают со штуцера 10. Далее к штуцеру 10 можно подключить дру-. гую емкость или закрыть штуцер 10 заглушкой (не показана).

Формула изобретения

1,Паростерилизуемый разъем к ферментеру, содержащий корпус со штуцером и с размещенными в нем запорными элементами клапанов, патрубки для подвода и отвода культуральной жидкости, соответственно к пробоприемнику и из ферментера, и устройства управления клапанами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности стерилизации и надежности устройства, корпус представляет собой коллектор крестообразной формы, внутри которого выполнены два параллельных и перпендикулярно им расположенных два соосных канала, причем последние связаны с клапанами для протока пара, а параллельные - со стороны пробоприемника - с герметизирующим зажимом, установленным на штуцере корпуса посредством гибкого шланга, а со стороны ферментера - с клапаном, при этом клапаны укреплены на корпусе посредством фланцев, а запорные элементы клапанов выполнены в виде трубок, герметизируемых штоком..

2.Разъем к ферментеру по п. 1, о т л и- чающийся тем, что запорные элементы выполнены из эластичного материала, обладающего теплоизоляционными свойствами.

Изобретение относится к биотехнологии, а именно, к технике отбора проб жидкости из ферментера и может быть использовано в микробиологической, пищевой и медицинской отраслях промышленности, а также в научно-исследовательской практике. Корпус паростерилизуемого разъема выполнен в виде коллектора крестообразной формы, внутри которого расположены параллельные и перпендикулярно им расположенные соос- ные каналы, последние связаны с клапанами для протока пара. Параллельные каналы выполняют функцию распределителя потока пара, а в процессе отбора пробы параллельные каналы работают как единый канал. Устройство управления клапанами содержит блок электропневмопреобразовэ- телей, которые через распределительный коллектор сообщены с источником сжатого воздуха и источником электропитания Паро- стерилизуемый разъем обеспечивает подключение к ферментеру внешних систем при выполнении условий стерильности и наряду с возможностью отбора проб ипи ввода в ферментер необходимых добавок может также найти широкое применение при создании сложных технологических систем в качестве стыковочных узлов, 1 з п. ф-лы, 2 ил (Л С

Фи.1