CN102933287B - 包括用于回路的袋子的生物液体处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种袋子,包括:第一导管(13C),所述第一导管在设置于第一侧(68)上的流量泵连接器(11C)与设置在第二侧(69)上的切向过滤器连接器(11M)之间纵向地延伸;第二导管(13B),所述第二导管(13B)从所述导管(13C)的第一侧、在设置于所述第一侧(68)上的供应容器连接器(11B)与设置在所述第二侧(69)上的另一个切向过滤器连接器(11N)之间纵向地延伸;第三导管(13H),所述第三导管(13H)从所述导管(13C)的第二侧延伸、起始于收集容器连接器(11J),直到它进入到所述第一导管(13C)中;以及第四导管(13A),所述第四导管(13A)从所述导管(13C)的第一侧延伸、起始于传送泵连接器(11A),直到它进入到所述第二导管(13B)中。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于生物液体处理设备的装置的袋子,所述设备特别地但是并非专门地用于提纯生物制药液体,从而获得产品,例如单株抗体、疫苗或者重组蛋白。
本发明还涉及一种生物液体处理设备的装置。
背景技术
公知的是,生物制药液体通常通过生物反应器中的培养而获得并且它们必须被处理从而获得所需的纯度、浓度、无菌度等特性。
提纯是通过一系列处理而实现,例如消除来自生物反应器培养的残留物的澄清以及透析和浓缩之后通过切向流过滤(TFF)进行的病毒过滤。其它操作包括相关的提纯,例如色谱分析法(XMO)。
提纯处理基本上通过回路中的过滤操作来进行,该回路通向用于收集处理过的液体的容器。
多种类型的容纳液体的容器能够被连接到回路进口,例如容纳待处理产品的源容器以及容纳例如氢氧化钠(NaOH)的清洁液体、用于喷射的例如纯水的冲洗液体、或者例如盐溶液的缓冲液体的容器。除了用于收集处理过的液体的容器之外,各种其它的用于收集清洁液体、冲洗液体或缓冲液体或者用于收集残留物的容器都能够被连接到回路出口。
在生产环境中,液体处理能够连续地执行,用于第一处理的收集容器可能变成用于下一个处理的源容器,等等,直到进行最后的处理。
这些处理通常在专用的设备中进行,所述设备包括不锈钢管以及例如罐或者过滤器外壳的其它部件,这些部件使得在实际处理前后必须进行相对繁重的操作,特别是在使用之后的清洁操作。
在过去的几年里,这些处理已经在设备中替代性地进行,在所述设备中,与液体接触的部件是一次性部件。
这种一次性部件的优点在于:避免了清洁操作,但是为了提供所需的安全度,包括这种部件的设备的实施必须进行选择、组装以及核对的操作,这些操作相对复杂。
当管以及其它回路部件(连接器、阀等等)的数目巨大和/或操作压力很高时尤其如此。
发明内容
根据第一方面,本发明旨在提供一种袋子,所述袋子使得生物液体处理的实施简单、经济以及便利。
为此,本发明涉及一种用于设备的回路的袋子,该设备用于通过切向过滤而对生物液体进行处理,该袋子包括:
多个连接器和用于在所述连接器之间输送液体的网络,所述输送网络由多个导管形成;以及
彼此紧固的两个柔性膜,所述导管形成在两个所述柔性膜之间;
第一导管在设置于所述袋子的第一侧上的流量泵连接器与设置在所述袋子的第二侧上的切向过滤器连接器之间纵向地延伸,该第二侧是所述第一侧的相对侧;
第二导管从所述导管的第一侧、在设置于所述袋子的所述第一侧上的供应容器连接器与设置在所述袋子的所述第二侧上的另一个切向过滤器连接器之间纵向地延伸,该第二侧是所述第一侧的相对侧;
第三导管从所述导管的第二侧延伸、起始于收集容器连接器,直到它进入到所述第一导管中,该第二侧是所述导管的所述第一侧的相对侧;并且
第四导管从所述导管的第一侧延伸、起始于传送泵连接器,直到它进入到所述第二导管中;
由此所述袋子被配置成使得待处理液体经由所述第四导管而在所述袋子内部通过,随后经由所述第二导管而到达供应容器,随后通过流量泵的作用、经由所述第一导管而到达切向过滤器,第一处理过的液体从切向过滤器经由所述第二导管而到达供应容器,并且第二处理过的液体从切向过滤器经由所述第一导管而到达收集容器。
通过本发明,能够通过第一导管直接地供应切向过滤器,第一处理过的液体此外通过第二导管而从切向过滤器被直接地发送返回。
因此,袋子中以及由此回路中的待处理液体及处理过的液体的所谓死区被减到最低。
此外,袋子在纵向方向上按顺序配置成与水平线一致,使得第二导管和第四导管在第一导管上方,而第三导管在第一导管下方。
此外,通过将第一导管和第二导管的配置布置成平行并且在它们相对的各个连接器之间间隔相等,根据本发明的袋子完全符合在两个维度上施加在回路上的约束(防止了导管的交叉)。
然而,第一导管在流量泵连接器与第一导管和第三导管间结点之间具有少量的负斜率,并且此外,在切向过滤器连接器与同一结点之间具有少量的负斜率,用于使来自于过滤器的第二处理过的液体的排出。
确切地讲,在该流动方向,没有泵来辅助流动,这与前面将待处理液体输送到过滤器相反。
根据依据本发明的袋子的特别简单、便利及经济的特征:
该袋子包括第五导管和第六导管,该第五导管连接到传送泵连接器,该第六导管从源容器连接器延伸直到它进入所述第五导管中;
该袋子至少包括第七导管,该第七导管从缓冲容器连接器和/或清洁容器连接器延伸直到它进入所述第五导管中;
该袋子包括第八导管,该第八导管在空气过滤器连接器与冲洗容器连接器之间延伸,所述第五导管进入到所述第八导管中;并且
该袋子至少包括第九导管,该第九导管在切向过滤器连接器与废物容器连接器之间延伸。
根据第二方面,本发明还涉及一种用于设备的装置,所述设备用于通过切向过滤而对生物液体进行处理,该装置包括回路,该回路包括:
袋子,所述袋子设置有多个连接器以及用于在所述连接器之间输送液体的网络,所述输送网络由多个导管形成,该袋子进一步包括彼此紧固的两个柔性膜,所述导管形成在所述柔性膜之间;
压紧装置,所述压紧装置包括第一外壳和安装到所述第一外壳上的第二外壳,所述第一外壳和第二外壳与所述袋子共同协作,从而通过将所述袋子夹在所述第一外壳与所述第二外壳之间而在所述柔性膜之间形成所述输送网络的导管;以及
多个阀;
第一导管在设置于所述袋子的第一侧上的流量泵连接器与设置在所述袋子的第二侧上的切向过滤器连接器之间纵向地延伸,该第二侧是所述第一侧的相对侧;
第二导管从所述导管的第一侧、在设置于所述袋子的所述第一侧上的供应容器连接器与设置在所述袋子的所述第二侧上的另一个切向过滤器连接器之间纵向地延伸,该第二侧是所述第一侧的相对侧;
第三导管从所述导管的第二侧延伸、起始于收集容器连接器,直到它进入到所述第一导管中,该第二侧是所述导管的所述第一侧的相对侧;并且
第四导管从所述导管的第一侧延伸、起始于传送泵连接器,直到它进入到所述第二导管中;
至少第一阀定位在所述第一导管上,至少第二阀定位在所述第二导管上,第三阀定位在所述第三导管上,并且第四阀定位在所述第四导管上。
通过本发明,用于处理设备的装置是特别便利的,原因是它能够使得通过切向过滤的处理简单地进行(通过阀的打开和关闭由此允许或者阻止液体在导管中的流动)或者占用更少的空间。
此外,根据所进行的处理,生物液体处理设备除了根据本发明的装置之外还包括一个或多个其它装置,例如靠着根据本发明的装置并置的一个或多个其它装置。
该其它装置或这些装置设置有上面提到的周围处理部件,所述周围处理部件特别是通过一个或多个泵(例如蠕动型的泵)、和/或通过容纳待处理产品的源容器、和/或通过处理过的液体收集容器所形成,这些周围处理部件每一个均直接地或者间接地连接到袋子。
根据本发明的装置的特别简单、便利及经济的特征:
该袋子包括连接到传送泵连接器的第五导管以及从源容器连接器开始延伸直到进入所述第五导管中的第六导管,并且该装置包括定位在所述第五导管上的第五阀以及定位在所述第六导管上的第六阀;
该袋子至少包括从缓冲容器连接器和/或清洁容器连接器开始延伸直到进入所述第五导管中的第七导管,并且该装置至少包括定位在所述第七导管上的第七阀;
该袋子包括在空气过滤器连接器与冲洗容器连接器之间延伸的第八导管,所述第五导管进入到所述第八导管中,并且该装置包括定位在所述第八导管上的至少一个第八阀;
该袋子至少包括在切向过滤器连接器与废物容器连接器之间延伸的第九导管,并且该装置至少包括定位在所述第九导管上的第九阀;
该装置包括定位在至少一个所述导管上的压力传感器。
附图说明
下面参考附图以及通过示例性且非限制性的示例,本发明的公开内容继续对实施例进行描述,其中:
图1是设备的装置的透视图,该设备用于通过切向过滤而对液体进行处理;
图2是装置的侧视图;
图3是从装置第一外壳的后方观察的视图,其中背板被移除;
图4和5是装置的横截面视图,分别具有打开阀和关闭阀;
图6是第一外壳的前视图,该第一外壳上安装有袋子,用于通过切向过滤而对液体进行处理;
图7是袋子在隔离状态下的前视图;以及
图8是设备的回路的示意图,该设备用于通过切向过滤而对液体进行处理。
具体实施方式
图1和2显示了设备的装置1,该设备用于通过切向过滤而对液体进行处理。
装置1是大致平行六面体外形。
该装置1包括基部2,该基部2具有第一侧向表面3、第二侧向表面4(该表面是第一侧向表面3的相对表面)、与第一侧向表面3和第二侧向表面4相交的前表面5、以及后表面6(该表面是前表面5的相对表面并且与第一侧向表面3和第二侧向表面4相交)。
装置1进一步包括设置有压紧装置9以及袋子10的回路8,该袋子10包括多个用于液体的连接器11(图6和7中的11A-11P)、以及包括导管13(图6和7中13A-13K)的用于在这些连接器11之间输送液体的网络12,如随后进一步详细可见。
压紧装置9包括两个外壳16和17,所述外壳均由刚性材料的实心块形成。
这里,外壳16和17是聚甲醛(POM),也被称为乙缩醛,并且均具有大致平行六面体外形。
外壳16安装到基部2的前表面5上。
装置1进一步包括铰接到基部2的门20。
外壳17安装到该门20中。
装置1具有:关闭的门位置,在该位置门20被关闭并且覆盖外壳16(图2);以及另外的位置,在该位置袋子10仅仅被外壳16承载(图1)。
在该另外的位置,外壳17远离外壳16。
在关闭的门位置,袋子10被插入到两个外壳16和17之间。
装置1的底部设置有封闭的凹处46,该凹处用于接收一个或多个包括袋子的罐(在图6中示意性地表示出来),所述罐例如形成了用于收集处理过的液体的容器或者废物容器,如随后可见。
该凹处46由设置在装置1前表面5上的滑动面板7封闭,该面板7适合于向下平移然后朝着装置1的后部移动(参见图1中的箭头),从而插入并收回罐。
控制面板14被布置在装置1前表面5的顶部。
该控制面板14设置有图形触摸界面15,从而使得生物液体处理过程能够被核对和控制。
由此,该控制面板14被布置的高度使得使用者能够使用该面板。
为了更容易地移动,装置1是安装到四个脚轮18(图1中可以看到3个)上的推车的形式,其中两个脚轮定位于装置的前表面5下方并且包括刹车19,并且装置1进一步具有两个把手21,所述把手在前表面5的相应的相对侧上并且在相应的侧向表面3和4的附近。
装置1的前表面5包括倾斜的机架25。
机架25的左侧和右侧上均包括两个叠置的L形钩爪26,所述钩爪从相应的侧开始形成并且向上延伸。
支承板27紧固到机架25的右侧、在两个钩爪26之间。
该支承板27被设置成紧邻着位于右侧较高的钩爪26的下方,从而能够自由地接近位于同一右侧较低的钩爪26。
支承板27包括两个紧固头28,平台(未示出)适合于被紧固到该紧固头上,从而在平台上设置对于生物液体处理所必要的切向过滤器。
装置1的基部2进一步包括装置29,该装置29能够与门20的互补装置40一起将门20定位且锁定在关闭的门位置。
存在三个装置29,所述装置定位在机架25的边角,分别在右上方、右下方和左下方。
这些装置29均包括主体、环形肩部(未示出)、连接到该环形肩部的头部,该头部具有圆锥管形状并且内部设置有具有锥形尖端的杆30。该主体包括气动室、机械地联结到具有锥形尖端的杆30的活塞,该杆30适合于在头部内部延伸。
门20包括框架35,该框架具有大致矩形的轮廓。
框架35包括四个侧边以及三个互补装置40,所述互补装置适合于与基部2的装置29共同协作,所述互补装置40分别位于左上角、左下角以及右下角。
这些互补装置40设置有第一圆柱部分和第二圆柱部分,该第二圆柱部分是中空的并且通过肩部连接到第一部分。该第二部分的直径小于第一部分的直径。此外,第二部分的外表面上设置有三个小孔。
这些互补装置40进一步包括三个球(未示出),每个球都能够穿过相应的小孔而从第二部分凸出。
在关闭的门位置,门20的各个互补装置40的相应第二部分被插入到基部2的各个装置29的相应头部中。
装置29和互补装置40成对地形成了球锁销系统,该系统设置有具有弹簧(未示出)的双动型气动支柱,所述支柱具有延伸位置和缩回位置,它的操作是公知的。
装置29的杆30适合于在支柱处于延伸位置时被引入到中空的第二圆柱部分中。
在支柱的该位置,杆30推动球,直到每个球都穿过小孔,从而阻挡门20相对于基部2的运动。
装置1进一步包括铰链系统,门20通过该铰链系统而铰接到基部2。
该铰链系统设置有单个铰链42,该铰链包括紧固到门20的框架35右上角的第一铰链部43、以及紧固到装置1的基部2的侧向表面3的第二铰链部(未示出)。
在第二铰链部的上部部分上,机械弹簧(未示出)设置有塑料挡块,以便于门20的打开和关闭。
所述装置还包括位置传感器(未示出),通过探测到关闭的门位置以及另外的位置从而核对并确保门20的打开和关闭。
气动系统(未示出)也布置在第二铰链部的上部部分上,从而提供用于锁定外壳17并且定位在门20中的系统(未示出)。
在关闭的门位置,门20的第一铰链部43进行枢转时所围绕的旋转轴线相对于外壳16和17将袋子夹在它们中间时外壳16与17之间形成的分离面而言发生偏移。
该朝着装置1的前方的轴向偏移使得门20与基部2之间在门20的外部周界处形成侧向间隙(图2)。
由此,能够极大地便于接近袋子10的连接器11。
外壳17具有基准面80,以及凹入到该基准面80中的多个成形通道81,该基准面在这里是平坦的。该外壳17具有第一侧82和第二侧83(该第二侧83是第一侧82的相对侧)、第三侧84和第四侧85(该第四侧85是第三侧84的相对侧),所述第三侧84和第四侧85均与第一侧82和第二侧83相交。
在外壳17的第四侧85上设置有三个定位孔86,用于定位袋子10,所述定位孔被布置成在关闭的门位置面向袋子10的定位小孔73,其中袋子10被夹在外壳16与17之间。
此外,外壳17设置有两个另外的定位孔87,用于将门20定位在关闭的门位置,一个定位孔位于外壳17的第一侧82,而另一个定位孔位于另一个末端并且朝着外壳17的底部。
这两个定位孔87被布置成在关闭的门位置面向袋子10的定位小孔77,其中袋子10被夹在外壳16与17之间。
在中心区域中,外壳17进一步包括两个锁定孔88,所述锁定孔88的直径大于外壳17的定位孔86和87的直径,该锁定孔88用于将外壳16和17锁定在一起。
这两个锁定孔88被定位在存在大多数通道81的位置处(所述通道81用于导管13的形成),原因是在处理期间这些位置的压力最大。锁定孔88由此至少部分地被通道81围绕。
这些锁定孔88被布置成在关闭的门位置面向袋子10的锁定小孔75,其中袋子10被夹在外壳16与17之间。
外壳16具有平坦的基准面95以及相对于基准面95凹陷的成形通道96(图4),所述成形通道96均面向对应的成形通道81。
通常地,表面80和95具有类似的尺寸并且成形通道96的布置是成形通道81的设置的镜像。
成形通道81和96是半椭圆形横截面。
表面80和95被实施成彼此靠着,其中通道81和96彼此对准,从而界定空腔网络,所述空腔均为大致管状的。
外壳16具有第一侧145和第二侧146(该第二侧146是第一侧145的相对侧),第三侧147和第四侧148(该第四侧148是第三侧147的相对侧),该第三侧147和第四侧148均与第一侧145和第二侧146相交(图6)。
外壳16进一步在相对的侧壁98和99上具有榫100,所述榫适合于通过在外壳16靠着机架25时从顶部到底部的竖直平移运动而被接合到设置在机架25上的钩爪26中。
此外,在这些相同的相对侧壁98和99上,外壳16具有杆101,用于操作外壳16。
这种操作是由装置1的使用者进行的,或者借助绞车进行,绞车例如可以是电动的。
由于外壳16的倾斜和重量,以及由于榫100接合到钩爪26中,因此外壳16被牢固地紧固到机架25。
在外壳16的平坦基准面95上,外壳16进一步具有凹角部102,该凹角部102以倾斜表面103向下延伸,该倾斜表面的倾斜指向装置1的内部。
该倾斜表面103使得能够接近包括容器的凹处46。
在下部表面97上,外壳16进一步包括倒沟状的通道104,所述通道104形成于倾斜表面103上(图1)。
该通道104充当外壳16安装在基部2的机架25上时的防误操作装置,以便基准面95向内转动。
外壳16在它第四侧148的位置处进一步包括三个钩状立柱106,两个立柱设置在外壳16的相应的相对侧上,第三个立柱设置成基本上位于外壳16的第四侧148的中心,这三个立柱106彼此均匀地间隔开。
这些立柱106适合于穿过袋子10的定位小孔73,用于将袋子悬挂在外壳16上。
此外,这些相同的钩状立柱106的远端适合于在关闭的门位置时被插入到外壳17的定位孔86中。
外壳16包括两个定位榫107,用于定位门20,一个定位榫被定位于外壳16的第四侧148上并且靠近位于外壳16左上部的钩状立柱106,另一个定位榫107位于另一个末端,也就是说位于外壳16的底部,在第三侧147的位置处两个成形通道96之间。
这些定位榫107适合于穿过袋子10的小孔77,并且这些定位榫107的远端适合于被插入到外壳17的定位孔87中。
外壳16进一步包括两个锁定孔108,所述锁定孔被定位在存在大多数通道96(所述通道96用于导管13的形成)的位置处,原因是在处理期间这些位置的压力最大。锁定孔108由此至少部分地被通道96围绕。
这些锁定孔108被布置成当袋子10被设置在外壳16上时面向袋子10的锁定通孔75,并且在关闭的门位置时还面向外壳17的对应锁定孔88。
外壳16的锁定孔108被球锁销110穿过,所述球锁销110用于在门20处于关闭位置时将外壳16和17锁定在一起,以及用于夹紧在回路8中的袋子10。
每个球锁销110都包括连接到外壳16的主体、以及环形肩部,该环形肩部设置有横向表面并且连接到头部(未示出)。该主体包括气动室以及活塞,该活塞机械地连接到具有锥形尖端的杆(未示出)。该杆在销110的头部中延伸并且三个球119(图6)被布置成能够通过穿过形成在该头部中的小孔而从该头部突出。销110类似于双动型支柱并且具有延伸位置以及缩回位置。
每个销110的头部都穿过外壳16的对应锁定孔,该头部还穿过袋子的对应锁定小孔75,并且该头部在关闭的门位置时最终形成到外壳17的对应锁定孔88中。
当销110的气动室的第一部分被置于压力下时,活塞起作用。当活塞在行程末端时,球119处于延伸位置,也就是说它们从头部突出从而延伸到外壳17的锁定孔88中。
锁定孔88被构造成使得当球119伸出时,外壳16和17被牢固地锁定。
当销110的气动室的第二部分被置于压力下时,该第二部分与第一部分相对,则活塞被朝着行程位置的另一末端驱动。当达到该位置时,球119处于缩回位置,也就是说它们返回到头部中。
除了外壳16和17,装置1还包括图3中所示的、此处安装到外壳16的后部上、对于生物液体处理所必需的仪器。
还显示出夹管阀125A到125N(图3)和压力传感器126A到126D,所述夹管阀包括致动器221(图4和图5),用于夹紧导管13,从而防止或者允许流体在导管13中的通过。
同样显示出气动分配器128以及用于核对和控制从而进行该流体的各种处理的装置,该装置例如由核对和命令单元127形成。
在图4和5中所示的示例中,致动器221均包括紧固到外壳16的主体223以及可移动夹紧指224,该夹紧指具有当阀125处于打开位置时的缩回位置以及当阀125处于关闭位置时的延伸位置。
主体223包括气动室226、活塞227以及容纳部228,该容纳部228设置有容纳在外壳中的弹簧229,其中该弹簧229围绕使活塞227与指224联结的杆件。
气动室226处于压力下时会使活塞227抵抗弹簧229而偏置。当活塞227处于冲程末端时,指224处于缩回位置(图4)。
当气动室226处于大气压力时,弹簧229使活塞朝着冲程末端的另一个位置偏置。当到达所述另一个位置时,可移动指224处于延伸位置(图5)。
在可移动指224的远端,可移动指224被成形为类似于外壳17的成形通道81中的一个成形通道的轮廓。
在延伸位置,可移动指224突出到一个通道81中。
阀125进一步包括与可移动指224相对准的弹性可压缩垫231,该垫231形成了模制成一体件的硅树脂的单个局部板230的一部分(同样参见图1)。
该垫231具有最靠近可移动指224的第一表面232以及最靠近夹紧管13的第二表面233。
垫231的第二表面233是凹形的并且局部地界定了外壳16的成形通道96。
每个致动器221都使得管13能够被夹紧在其可移动指224与外壳17之间,从而允许或者防止流体在该位置的通过。
为了夹紧管13,阀125从其打开位置(图4)移动到其关闭位置(图5),在该阀的打开位置,可移动指224处于可移动指没有夹紧管13的缩回位置,在阀的关闭位置,可移动指224处于可移动指夹紧管13的延伸位置。
指224在它延伸时朝着外壳17的成形通道81推动垫231。
由此,垫231从静止配置移动到夹紧配置,在静止配置下,垫的第二表面233是凹形的并且局部地界定了夹紧管13的外壳16的成形通道96;在夹紧配置下,垫的第二表面233是凸形的,其中管13和垫231被夹在夹紧管13的外壳17的成形通道81与可移动夹紧指224之间。
此外,每个传感器126A-D都被紧固到外壳16并且与通道96相对准,其中传感器126的远端形成在该通道96中,而不必实际上接触流体(未示出)。
这种压力传感器经由袋子10的外表面测量压力。
外壳16进一步包括此处安装到外壳16后面的阴性连接器130,所述阴性连接器使得动力能够供应到整体形成于外壳16中的阀125A-N、传感器126A-D、分配器128以及核对及控制单元127(图3)。
这种供应像这样是电力的(用于动力和控制)和气动的。
该阴性连接器130被定位于外壳的右下方(从后面观察)。
当外壳16的后部被背板(未示出)覆盖时,仅仅能够接近阴性连接器130。
布置在装置1的基部2上的阳性连接器(未示出)能够被连接到回路8的阴性连接器130。
袋子10包括通过密封件彼此连接的两个柔性膜65和66以及输送网络12的连接器11,所述密封件界定了闭合轮廓(图4和7)。
由此,每个膜65和66都是来自于申请人的PureFlexTM膜。
这是包括四层的共挤膜,从内部到外部分别是:形成了与液体相接触的材料的超低密度聚乙烯(ULDPE)层,形成气体的阻隔的乙烯和乙烯醇的共聚物(EVOH)、乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物(EVA)层,以及形成外层的超低密度聚乙烯(ULDPE)层。
该密封件是形成在膜65和66的周缘、在导管13位置处的焊珠。
导管13(图6和7中的13A-13K)形成在液体通道上。
袋子10的封闭轮廓形成了液体处理区域67(图7),导管13A-K在该区域中延伸。
封闭轮廓具有第一侧68、第二侧69(该第二侧69是第一侧68的相对侧)、与第一侧68和第二侧69相交的第三侧70、以及第四侧71,该第四侧71是第三侧70的相对侧并且与第一侧68和第二侧69相交。输送网络12的连接器11A到11P形成在第一侧68、第二侧69和第三侧70的内部和外部,如在图7中能够更具体地看到的。
袋子10的尺寸与外壳16和17的表面的尺寸相对应。
袋子10被设置成夹在外壳16和17之间,其中袋子10的一个表面与外壳16的表面相接触,并且其中袋子10的另一个表面与外壳17的表面相接触。
在袋子10的第四侧71,袋子10进一步包括三个用于定位的通孔73,参考上面所述。
这些定位小孔73对齐并且有规律地间隔开,小孔73中的两个小孔被定位于袋子10的第四侧71的相应的相对侧上,而另一个小孔73被定位于袋子10的第四侧71的中心。
这些定位小孔73用于袋子10在外壳16上的定位。
袋子10在其处理区域67中进一步包括两个通孔75,参考前面所述,用于将外壳16和17锁定在一起,这些锁定小孔75的直径大于定位小孔73的直径。
这些锁定小孔75被定位在处理区域67中存在大多数导管13的位置处,原因是在处理期间这些位置的压力最大。锁定小孔75由此至少部分地被导管13围绕。
袋子10进一步包括两个另外的定位小孔77,参考上面所述,用于在装置的关闭的门位置时门20的定位。
一个定位小孔77被定位在袋子10的第四侧71并且在位于袋子10左上方的定位小孔73的附近,而另一个定位小孔77被定位在处理区域67中的相对末端,也就是说朝着袋子10的底部。
下面参考图6和7对下述部件进行更详细的描述,即针对袋子10的导管13A到13K和连接器11A到11P、以及集成到外壳16中的阀125A到125N和传感器126A到126D、以及与导管13A到13K和与连接器11A到11P相协作的周围部件进行更详细的描述。
周围的处理部件特别地通过隔膜泵、通过各种容器以及通过其它测量仪器而形成,如将下面看到的。
这些周围的处理部件在此被概略地表示并且靠着安装到外壳16上的袋子10放置且连接到袋子10(图6),或者仅仅连接到袋子10(图7),但是在实际当中,这些部件被设置在一个或多个其它装置上,例如靠着装置1放置。
有利地,这些其它装置是类似于装置1的推车。
当然,下面描述的连接可以在通过悬挂在外壳16上而紧固袋子10之前形成,而不用随后、也就是说在将袋子10悬挂到外壳16上时被铰链系统阻碍,或者所述连接可以在袋子10悬挂之后形成。
在袋子的第一侧68上,袋子10包括联结到导管13B的连接器11B,该导管13B水平地延伸跨过袋子10的从连接器11B开始直到袋子10的第二侧69的长度,在此导管13B连结到连接器11N。
连接器11B连接到供应容器400而连接器11N连接到切向过滤器401。
在袋子10的第一侧68上,袋子10在连接器11B上方进一步包括联结到导管13A的连接器11A,该导管13A包括从连接器11A开始水平延伸的第一区段、随后弯曲的第二区段以及最终的第三区段,第三区段竖直向下延伸直到它以T形分支连接器的方式进入到导管13B中。
连接器11A连接到传送泵403。
仍然在袋子的第一侧68上,袋子在连接器11B的下方包括联结到导管13C的连接器11C,该导管13C基本上水平地延伸跨过袋子10的从连接器11C开始到袋子10的第二侧69的长度,在此导管13C连结连接器11M。
连接器11C连接到流量泵404,而连接器11M连接到切向过滤器401。
有利地,使得流量泵404与切向过滤器401之间的产品流动直接处于基本上直的区段中,并且所述流动是在袋子的长度上。换句话说,包括产品的袋子的长度非常短。
在连接器11C的下方,袋子10还包括联结到导管13D的连接器11D,导管13D具有水平延伸超过袋子10长度一半的第一区段、弯曲的第二区段以及竖直地向下延伸到袋子10的第三侧70的第三区段,第三区段在该第三侧连结到连接器11I。
连接器11D连接到空气过滤器,而连接器11I连接到用于冲洗液体的容器409。
袋子10仍然在它的第一侧68上、在连接器11D的下方进一步包括联结到导管13K的连接器11E,导管13K从连接器11E开始在超过袋子10一半长度上水平地延伸,直到它进入到导管13D的竖直向下延伸到连接器11I的第三区段中。
连接器11E连接到传送泵403,该传送泵403通过传送区段500连接到袋子10的连接器11A。
在袋子的第三侧70(袋子10的底部)上,袋子10包括联结到导管13E的连接器11F,导管13E从连接器11F开始竖直地向上延伸,直到它进入到水平延伸的导管13K内。
连接器11F连接到源产品的容器。
在袋子10的第三侧70上,袋子10进一步包括联结到导管13F的连接器11G,导管13F从连接器11G竖直地向上延伸,直到它进入到导管13K中。
连接器11G连接到缓冲产品的容器407。
仍然在袋子10的侧70上,袋子10包括联结到导管13G的连接器11H,导管13G从连接器11H竖直地向上延伸,直到它进入到导管13K中。
连接器11H连接到用于清洁液体的容器408。
连接器11F、11G和11H被定位在袋子10的左下角与上面所述的连接器11I之间。
在该连接器11I之后(也就是说在该连接器与袋子10的右下角之间),袋子10包括联结到导管13H的连接器11J,导管13H从连接器11J竖直地向上延伸,直到它以T形分支连接器的方式进入到导管13C中。
连接器11J连接到用于处理过的液体的收集容器410。
需要指出的是,导管13C由此具有两个区段,一个区段在连接器11C和与导管13H的交叉点之间延伸,而另一个区段在连接器11M和与导管13H的交叉点之间延伸。
导管13C的每个区段都是基本水平的,然而具有分别远离连接器11C、11M一直到与导管13H的交叉点的斜度,斜度的等级为几度(例如2°到3°)。
仍然在袋子10的第三侧70上,袋子10包括联结到导管13I的连接器11K,导管13I具有从连接器11K开始竖直地向上延伸的第一区段、朝着袋子10的第二侧69弯曲的第二区段、以及从弯曲的第二区段基本上水平地延伸到袋子10的第二侧69的第三区段,在此第三导管13I连接到连接器11L。
连接器11K连接到废物容器411,而连接器11L连接到切向过滤器401。
该连接器11L此外被定位在上述连接器11M下方,该连接器11M位于同样上面所述的连接器11N下方。
在袋子10的第二侧69上并且在连接器11N的上方,袋子10包括连结到导管13J的连接器11O,导管13J具有从连接器11O朝着袋子10第一侧68基本水平地延伸的第一区段(具有较小的正斜度)、向上弯曲的第二区段、竖直地向上延伸的第三区段、朝着袋子10的第二侧69弯曲的第四区段、以及从弯曲的第四区段基本上水平地延伸到袋子的第二侧69的第五区段,导管13J在该第五区段连接到连接器11P(具有较小的正斜度)。
导管13J的第五区段在靠近弯曲的第四区段的位置包括颈部。
连接器11O连接到切向过滤器401,而连接器11P连接到废物容器412。
外壳16包括导管13A的第一部分上的压力传感器126A以及导管13B的连接器11N上的压力传感器126B。
外壳16进一步包括位于导管13A的竖直第三区段上的阀125A和弹性缓冲件231A,以及在导管13B上并且在连接器11B和在导管13A与13B之间的交叉点之间的阀125B和缓冲件231B,以及在导管13B上所述交叉点与压力传感器126B之间的阀125C和弹性缓冲件231C。
外壳16包括在导管13C上、在导管13C与导管13H的交叉点附近、在连接器11C与该交叉点之间的阀125D和弹性缓冲件231D。在同一导管13C上,在交叉点与连接器11M之间,外壳包括阀125E与弹性缓冲件231E。
此外,外壳16包括在导管13C上、在与缓冲件231D相关联的阀125D与连接器11C之间的压力传感器126C。
外壳16进一步包括在导管13H上、在该导管13H与导管13C之间的交叉点附近的阀125F以及弹性缓冲件231F。
外壳16还包括在导管13D的第三区段处的阀125G以及弹性缓冲件231G,刚好在弯曲的第二区段之后并且在导管13K进入到第三区段的位置之前。
外壳16进一步包括在导管13K上、在导管13E进入导管13K中的位置与导管13F进入导管13K中的位置之间的阀125H以及弹性缓冲件231H。
外壳16包括导管13E上的阀125I以及弹性缓冲件231I。
外壳16包括导管13F上的阀125J以及弹性缓冲件231J。
外壳16包括导管13G上的阀125K以及弹性缓冲件231K。
外壳16包括导管13D的第三区段上的阀125L以及弹性缓冲件231L,但是与阀125G和弹性缓冲件231G相反,该阀125L和该缓冲件231L被定位在连接器11I与导管13K进入到导管13D第三区段中的位置之间。
外壳16进一步包括导管13I的第三区段上的阀125M以及弹性缓冲件231M,也就是说在弯曲的第二区段与连接器11L之间。
外壳16最后包括导管13J的第三区段(其是竖直的)上的阀125N以及弹性缓冲件231N,以及位于该导管13J的第一区段上、刚好在弯曲的第二区段之前的压力传感器126D。
每个连接器11A-11P都具有半椭圆形横截面并且设置有纵向导管90,该纵向导管90上形成了两个环形壁91和92,所述环形壁在它们之间限定出管状部分93,所述环形壁91并列靠着袋子10的膜65和66并且所述环形壁92相对于袋子10的膜65和66朝着导管90的端部偏移,在该端部管道进行连接以此连接到其附近的部件。
袋子10的膜65和66围绕着每个连接器11的管状部分93、在卡圈94处进行密封。
现在将参考图8更详细地描述用于利用附近的部件通过切向过滤来处理液体的回路。
图8示意性地显示了由压紧装置9和袋子10所提供的回路8。在该回路中,阀125A到125K分别地通过致动器221以及通过外壳17的在导管13被指224夹紧时导管13挤压的部分形成。
待处理的液体最初在源袋子406中,该源袋子填充有来自于生物反应器或者来自于先前处理的液体。该源袋子406可以通过阳性连接器506而连接到传送导管13E,该传送导管13E在阴性连接器11F与另一个阴性连接器11E之间延伸,该传送导管13E可以通过它的阴性连接器11E而连接到传送区段,该传送区段可以连接到传送导管13A,该传送导管13A在它的阴性连接器11A至(由导管13B与13A交叉所形成的)T形分支连接器323的第一小孔323a之间延伸。
该传送区段包括一次性柔性导管、使液体循环的传送泵403(这里是蠕动泵)、以及两个阀125A和125I。
在本说明书中,术语“导管”被理解为连接回路的两个元件的管道的一部分,对于该部分来说,同样可能包括唯一的管道或者不同地包括多个管道,可能具有不同的直径,通过简单连接器(没有起到任何其它作用)或者复杂连接器(例如用于压力传感器或者其它理化数值传感器的一次性连接器)而以串联方式进行连接。
泵403从头到尾被导管穿过(从进口/出口703的第一点到进口/出口603的第二点),使得导管可被泵403压缩。
阀125A被在分支连接器323附近实施到导管13A上,从而允许或者防止液体在导管中的流动。
传送区段还包括用于压力传感器126A的连接器。
阀125I被在阴性连接器11F附近实施到管道13E上。
操作者可以将其它袋子407、408、409以及过滤器405通过相应的阳性连接器507、508、509以及505而联结到与导管13E相交的传送导管13K,所述阳性连接器可以连接到相应的阴性连接器11G、11H、11I和11D中。
这些袋子407、408、409分别地包括缓冲液体(盐溶液)、清洁液体(氢氧化钠)、以及冲洗液体(水),从而控制回路的清洁状态或者朝着执行处理的部件或朝着收集容器推动处理过的液体,并且过滤器是空气过滤器。
导管13B具有两个区段,一个区段用于填充(在连接器11A与导管13B和导管13A的交叉点之间),而另一个区段用于过滤(在连接器11N与导管13B和导管13A的交叉点之间),所述区段分别从分支连接器323的第二小孔323b以及第三小孔323c延伸。
与柔性一次性供应容器400的进口/出口小孔500相交的填充区段包括实施到分支连接器323(也是一次性的)附近的阀125B。
由电磁驱动器425致动的搅拌棒420被设置在容器400中,从而使容器中含有的液体变得均匀。
导管13C具有两个区段,一个区段形成了连结到T形分支连接器360的第一小孔360a的过滤区段,并且包括用于压力传感器126C的连接器、两个隔离阀125D和125E、以及切向连接器401,而另一个区段为供应区段。
导管13B将分支连接器323的第三小孔323c经由连接器11N而联结到过滤器401的第一进口/出口小孔。
导管51将过滤器401的第二进口/出口小孔经由连接器11M而联结到分支连接器360的第一小孔360a。
压力传感器126B进行的测量使得能够知晓切向过滤器401的功能状态。
阀125C被靠近分支连接器323实施到导管13B上,而阀125E被靠近分支连接器360实施到导管13C上。
供应区段和收集区段分别地从分支连接器360的第二小孔360b和第三小口360c开始延伸。
供应区段连结到供应容器400的出口小孔600。它包括一次性柔性导管、使液体流动的流量泵404(这里是蠕动泵)、靠近分支连接器360实施到导管13C上的阀125D、以及用于压力传感器126C并且串联地插入到导管13C中的连接器。
供应区段具有从头到尾穿过泵404(从进口点504到出口点604)的一部分704,使得它可以被泵压缩。
供应区段进一步包括定位在阀125D与连接到流量泵404的连接器11C之间的一段导管13C。
收集区段与阴性连接器11J相交。它单独地包括导管13H以及隔离阀125F,该隔离阀125靠近分支连接器360实施到导管13H上。
根据所进行的操作,连接器11J可被连接到废物容器411的阳性连接器511或者连接到收集容器410的阳性连接器510。
切向过滤处理回路还包括用于输送滤液的两个导管13J和13I,所述导管分别地经由袋子10的相应的连接器11O和11L而从过滤器401的出口点开始延伸,导管13J和13I经由相应的连接器11P和11K而被连接到相应的收集容器412和411的相应的阳性连接器512和511。可以插入流量计(未示出),使得能够确定出在过滤器401的出口处回收的滤液的体积和流速。
相应的阀125N和125M分别地靠近过滤器401实施到相应的导管13J和13I中,并且用于压力传感器126D的连接器被在阀125N与过滤器401之间实施到导管13J中。
由压力传感器126D进行的测量连同由压力传感器126B进行的测量能够精确地检测切向过滤器401的功能状态。
现在将介绍该回路的操作。
阀125C、125和125F被关闭,从而防止过滤区段和收集区段中的任意液体流动,其它阀打开。
通过将阳性连接器506连接到阴性连接器11F以及通过将阳性连接器503连接到阴性连接器11E,源袋子406被连结到传送区段。
待处理的液体接下来通过传送泵403被从源袋子406抽吸并且经由传送区段13A和填充区段13B而被输送到供应容器400。
在将待处理液体完全传送到回路中之后,包含缓冲液体的袋子407经由连接器507而被连接到连接器11G。这种缓冲液体随后通过传送泵403而被引入到传送区段13A中,从而将待处理液体朝着导管13B推动,使得整个液体能够被过滤和回收。导管13A接下来通过关闭阀125A而与导管13B隔离。
一旦传送已被进行,阀125E和125D被打开,使得待处理液体通过流量泵404的致动而在由供应区段形成的子回路中进行流动。在液体流入到切向过滤器401中之后,渗余物返回供应容器400,然而滤液经由导管13J和13I而被排出从而被收集到废物容器411和412中。
使待处理液体流入到过滤器401中的操作继续进行,直到液体获得期望的浓度。
随后在两个连续的子步骤中进行过滤液体的收集。
第一子步骤由对过滤液体进行回收而组成,所述液体包含在由一段导管13B所形成的过滤区段中以及过滤器401中。
为此,阀125B关闭,而阀125A打开,从而使传送区段和过滤区段相连通,并且使它们与由导管13B的另一区段所形成的填充区段相隔离。
平行地,阀125D关闭,然而阀125F和125E打开,从而使由一段导管13B所形成的过滤区段与由导管13H所形成的收集区段相连通,并且使它们与供应区段隔离。
阴性连接器11J连接到收集容器410的阳性连接器510。
缓冲液体随后通过传送泵403而被输送到传送区段(导管13A),从而经由收集区段(导管13H)而传送缓冲液体,并且由此将过滤区段(导管13C和导管13B的一部分)以及过滤器401中包含的过滤液体的剩余物传送到收集容器410。
第二子步骤由对填充区段(导管13B的一部分)以及供应区段(导管13C)以及供应容器400中包含的过滤液体进行收集而组成。
为此,阀125C关闭而阀125B打开,从而使传送区段(导管13A)和填充区段(导管13B的一部分)相连通,并且使它们与过滤区段(导管13C和导管13B的另一个部分)相隔离。
平行地,阀125E关闭而阀125D打开,从而使供应区段(导管13C的一段)和收集区段(导管13H)相连通,并且使它们与过滤区段(导管13B的另一区段以及导管13C的另一区段)相隔离。
缓冲液体接下来通过传送泵403而被输送到传送区段中(导管13A),从而将填充区段(导管13B的另一区段)中包含的过滤液体传送到供应容器400。
流量泵404接下来使得液体能够从容器400经由供应区段和收集区段而被带到收集容器410中。
在没有显示的变型中,泵是隔膜型而不是蠕动型。
在没有显示的变型中,袋子10的尺寸没有匹配外壳16和17表面的尺寸,而是更大或者更小。
应当认识的是,更普遍地,本发明没有限制于所描述和说明的示例。
Claims (11)
1.一种用于通过切向过滤而对生物液体进行处理的设备的回路的袋子,其特征在于,所述袋子包括:
多个连接器(11A-11P)和用于在所述连接器(11A-11P)之间输送液体的输送网络(12),所述输送网络(12)由多个导管(13A-13K)形成;以及
彼此紧固的两个柔性膜(65、66),所述导管(13A-13K)形成在两个所述柔性膜(65、66)之间;
第一导管(13C)在设置于所述袋子的第一侧(68)上的流量泵连接器(11C)与设置在所述袋子的第二侧(69)上的切向过滤器连接器(11M)之间纵向地延伸,所述第二侧(69)是所述第一侧(68)的相对侧;
第二导管(13B)从所述第一导管(13C)的第一侧、在设置于所述袋子的所述第一侧(68)上的供应容器连接器(11B)与设置在所述袋子的所述第二侧(69)上的另一个切向过滤器连接器(11N)之间纵向地延伸,所述第二侧是所述第一侧(68)的相对侧;
第三导管(13H)从所述第一导管(13C)的第二侧延伸、起始于收集容器连接器(11J),直到所述第三导管(13H)进入到所述第一导管(13C)中,所述第一导管(13C)的第二侧是所述第一导管(13C)的所述第一侧的相对侧;并且
第四导管(13A)从所述第一导管(13C)的第一侧延伸、起始于传送泵连接器(11A),直到所述第四导管(13A)进入到所述第二导管(13B)中;
由此所述袋子被配置成使得待处理的所述液体经由所述第四导管(13A)而在所述袋子(10)内部通过,随后经由所述第二导管(13B)而到达供应容器,随后通过流量泵的作用、经由所述第一导管(13C)而到达所述切向过滤器,第一处理过的液体从所述切向过滤器经由所述第二导管(13B)而到达所述供应容器,并且第二处理过的液体从所述切向过滤器经由所述第一导管(13C)而到达收集容器。
2.根据权利要求1所述的袋子,其特征在于,所述袋子包括:第五导管(13K),所述第五导管(13K)连接到传送泵连接器(11E);以及第六导管(13E),所述第六导管(13E)从源容器连接器(11F)延伸直到所述第六导管(13E)进入所述第五导管(13K)中。
3.根据权利要求2所述的袋子,其特征在于,所述袋子至少包括第七导管(13F、13G),所述第七导管(13F、13G)从缓冲容器连接器(11G)和/或清洁容器连接器(11H)延伸直到所述第七导管(13F、13G)进入所述第五导管(13K)中。
4.根据权利要求2和3中的一项所述的袋子,其特征在于,所述袋子包括第八导管(13D),所述第八导管(13D)在空气过滤器连接器(11D)与冲洗容器连接器(11I)之间延伸,所述第五导管(13K)进入到所述第八导管(13D)中。
5.根据权利要求1-2中的任一项所述的袋子,其特征在于,所述袋子至少包括第九导管(13I、13J),所述第九导管(13I、13J)在切向过滤器连接器(11L、11O)与废物容器连接器(11K、11P)之间延伸。
6.一种用于通过切向过滤而对生物液体进行处理的设备的装置,其特征在于,所述装置包括回路(8),所述回路(8)包括:
袋子(10),所述袋子(10)设置有多个连接器(11A-11P)以及用于在所述连接器(11A-11P)之间输送液体的输送网络(12),所述输送网络(12)由多个导管(13A-13K)形成;所述袋子(10)进一步包括彼此紧固的两个柔性膜(65、66),所述导管(13A-13K)形成在所述柔性膜(65、66)之间;
压紧装置(9),所述压紧装置(9)包括第一外壳(16)和安装到所述第一外壳(16)上的第二外壳(17),所述第一外壳(16)和所述第二外壳(17)与所述袋子(10)共同协作,从而通过将所述袋子(10)夹在所述第一外壳(16)与所述第二外壳(17)之间而在所述柔性膜(65、66)之间形成所述输送网络(12)的导管(13A-13K);以及
多个阀(125A-N);
第一导管(13C)在设置于所述袋子的第一侧(68)上的流量泵连接器(11C)与设置在所述袋子的第二侧(69)上的切向过滤器连接器(11M)之间纵向地延伸,所述第二侧(69)是所述第一侧(68)的相对侧;
第二导管(13B)从所述第一导管(13C)的第一侧、在设置于所述袋子的所述第一侧(68)上的供应容器连接器(11B)与设置在所述袋子的所述第二侧(69)上的另一个切向过滤器连接器(11N)之间纵向地延伸,所述第二侧是所述第一侧(68)的相对侧;
第三导管(13H)从所述第一导管(13C)的第二侧延伸、起始于收集容器连接器(11J),直到所述第三导管(13H)进入到所述第一导管(13C)中,所述第一导管(13C)的第二侧是所述第一导管(13C)的所述第一侧的相对侧;
第四导管(13A)从所述第一导管(13C)的第一侧延伸、起始于传送泵连接器(11A),直到所述第四导管(13A)进入到所述第二导管(13B)中;并且
至少第一阀(125D、125E)定位在所述第一导管(13C)上,至少第二阀(125B、125C)定位在所述第二导管(13B)上,第三阀(125F)定位在所述第三导管(13H)上,并且第四阀(125A)定位在所述第四导管(13A)上。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述袋子(10)包括:第五导管(13K),所述第五导管(13K)连接到传送泵连接器(11E);以及第六导管(13E),所述第六导管(13E)从源容器连接器(11F)延伸直到所述第六导管(13E)进入所述第五导管(13K),并且所述装置包括定位在所述第五导管(13K)上的第五阀(125H)以及定位在所述第六导管(13E)上的第六阀(125I)。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述袋子(10)至少包括第七导管(13F、13G),所述第七导管(13F、13G)从缓冲容器连接器(11G)和/或清洁容器连接器(11H)延伸直到所述第七导管(13F、13G)进入所述第五导管(13K)中,并且所述装置至少包括定位在所述第七导管(13F、13G)上的第七阀(125J、125K)。
9.根据权利要求7和8中的一项所述的装置,其特征在于,所述袋子包括第八导管(13D),所述第八导管(13D)在空气过滤器连接器(11D)与冲洗容器连接器(11I)之间延伸,所述第五导管(13K)进入到所述第八导管(13D)中,并且所述装置包括定位在所述第八导管(13D)上的至少一个第八阀(125G、125L)。
10.根据权利要求6-7中的任一项所述的装置,其特征在于,所述袋子至少包括第九导管(13I、13J),所述第九导管(13I、13J)在切向过滤器连接器(11L、11O)与废物容器连接器(11K、11P)之间延伸,并且所述装置至少包括定位在所述第九导管(13I、13J)上的第九阀(125M、125N)。
11.根据权利要求6-7中的任一项所述的装置,其特征在于,所述装置包括定位在至少一个所述导管(13A、13B、13C、13J)上的压力传感器(126A-D)。
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