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从动式流体混合器及相关方法

阅读：347发布：2023-12-28

专利汇可以提供从动式流体混合器及相关方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种提供改善的流体处理装置、尤其是生物处理的方式，它适合于搅拌流体，同时也提供了气体在整个流体内的分布，以维持所期望的处理条件(诸如在生物应用的情况下，增加所溶解的氧的水平)。在一些实施例中，例如通过使用流体驱动的混合器来完成上述混合，而无需使用外部的驱动马达等。总体上，使用这种改善式布置引起了流体处理操作的简化，具有改善的结果以及伴随而来的与这种使用相关的费用降低。，下面是从动式流体混合器及相关方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于在对容器内的流体进行处理的过程中使用且用于将气体供给到所述流体的设备，所述设备包括：
混合器，所述混合器适于将所述气体供给到所述容器内的流体，所述混合器包括搅拌器，所述搅拌器能够旋转以搅拌所述流体；以及
 驱动器，所述驱动器用于将所述气体输送到所述混合器，以使所述搅拌器旋转。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述混合器包括壳体，所述壳体用于至少部分地容纳所述搅拌器。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述搅拌器包括叶轮，所述叶轮位于所述壳体内并被所述气体以可旋转方式驱动。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述搅拌器联接到位于所述壳体内的所述叶轮。
5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述搅拌器通过磁性联接联接到所述叶轮。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述搅拌器包括用于将所述气体输送到所述流体的通道。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述通道在所述搅拌器的延伸部内延伸。
8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述搅拌器包括用于将所述气体从所述壳体输送到所述流体的多个通道。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述混合器包括用作流体入口的至少一个第一开口和用作流体出口的至少一个第二开口。
10.根据权利要求9所述的设备，还包括与所述至少一个第二开口关联的至少一个延伸部，所述延伸部包括用于将所述气体输送到所述流体的通道。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述延伸部包括与所述混合器关联的叶片。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述叶片连接到所述搅拌器，所述搅拌器位于形成所述混合器的一部分的壳体外部。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，还包括被连接到所述混合器的分布器。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述驱动器包括用于将所述气体输送到所述混合器的导管。
15.在使用包括叶片的混合器对流体进行处理的装置中，其改进包括所述叶片内的通道，所述通道用于将气体输送到所述流体。
16.根据权利要求15所述的装置，还包括用于使所述混合器旋转的驱动器。
17.一种用于搅拌流体并将所述流体供给到容器内部的设备，包括：
混合器，所述混合器适于在所述容器内旋转，所述混合器包括内隔室和位于所述内隔室中的搅拌器；以及
驱动器，所述驱动器用于将所述流体输送到所述混合器的内隔室，所述混合器还适于将所述流体从所述混合器的内隔室中释放到所述容器内部。
18.根据权利要求16所述的设备，其中，所述驱动器适合以使所述搅拌器旋转的方式输送所述流体。
19.一种用于在对流体进行处理的过程中使用且用于将气体经由导管供给到所述流体的设备，所述设备包括：
容器，所述容器用于容纳所述流体；以及
混合器，所述混合器连接到所述容器，所述混合器包括：搅拌器，所述搅拌器能够相对于所述容器旋转，以搅拌所述流体；入口，所述入口用于从所述导管输送所述气体，以驱动所述搅拌器；以及出口，所述出口用于将所述气体输送到所述流体。
20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述混合器包括壳体，所述壳体包括所述出口。
21.根据权利要求19所述的设备，其中，所述混合器包括壳体，所述壳体包括壁，所述壁中形成有多个出口。
22.根据权利要求19所述的设备，其中，所述出口形成在所述搅拌器中。
23.根据权利要求19所述的设备，其中，所述出口连接到所述搅拌器中的通道。
24.根据权利要求19所述的设备，其中，所述混合器位于所述容器的内隔室中。
25.一种用于在流体处理过程中使用且用于在该处理期间将至少一种气体经由导管供给到所述流体的设备，所述设备包括：
柔性容器，所述柔性容器用于容纳所述流体；以及
混合器，所述混合器包括搅拌器，所述搅拌器适于利用来自所述导管的所述气体而相对于所述容器旋转，所述混合器还适于将所述至少一种气体输送到所述流体。
26.根据权利要求25所述的设备，其中，所述柔性容器包括袋子，所述袋子具有用于接收所述混合器的开口，使得所述搅拌器被定位在所述袋子的内隔室中。
27.一种气体驱动式混合器，其包括分布器，所述分布器用于在由所述混合器混合的流体中产生气泡。
28.一种包括流体容器的设备，所述流体容器具有内隔室，如权利要求27所述的混合器被定位在所述内隔室中。
29.一种流体混合器，所述流体混合器适于在混合期间将气体提供给所述流体，所述流体混合器包括：第一分布器，所述第一分布器用于在第一方向上将气体供给到所述流体；
以及第二分布器，所述第二分布器用于在第二方向上将气体供给到所述流体。
30.根据权利要求29所述的混合器，还包括与所述第一分布器连接的第一气体的第一源以及与所述第二分布器连接的第二气体的第二源。
31.一种一次性生物反应器，包括柔性袋，所述柔性袋具有用于容纳流体的内隔室，其中，所述生物反应器还包括完全放置在所述袋内的单次使用的搅拌系统；所述搅拌系统包括适于将气体输送到所述柔性袋内部的驱动器以及由所述驱动器驱动而旋转的至少一个搅拌装置。
32.根据权利要求31所述的一次性生物反应器，其中，所述搅拌装置包括适于利用来自所述驱动器的气体而相对于所述容器旋转的搅拌器。
33.根据权利要求31所述的一次性生物反应器，其中，所述搅拌器将来自所述驱动器的气体输送到所述流体。
34.一种用于处理流体的方法，包括：
利用气体驱动与所述流体接触的混合器；以及
将来自所述混合器的气体输送到所述流体。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述输送步骤包括：将来自所述混合器的气体输送到远离所述混合器的位置处的所述流体。
36.一种用于混合流体的设备，包括：
容器，所述容器用于容纳所述流体；
混合器，所述混合器用于搅拌所述容器中的所述流体；以及
至少两个导管，每个导管的一端被连接到所述容器，另一端被连接到所述混合器，并且每个导管均适于将流体供给到所述混合器。
37.根据权利要求36所述的设备，其中，每个所述导管均适于将不同的流体供给到所述混合器。
38.根据权利要求36所述的设备，其中，每个所述导管均适于将不同的气体供给到所述混合器。
39.根据权利要求36所述的设备，其中一个所述导管适于将气体供给到所述混合器，另一个所述导管适于将液体供给到所述混合器。
40.根据权利要求36-39中的任一项所述的设备，其中，所述混合器包括与每个所述导管相关连的入口。
41.根据权利要求40所述的设备，其中，所述混合器包括用于将所述流体释放到所述容器中的出口。
42.根据权利要求36所述的设备，其中，每个所述导管在适于连接到外部流体源的双端连接器的一端处连接到所述容器。
43.根据权利要求36所述的设备，其中，每个所述导管在基本相同的高度处连接到所述容器。
44.根据权利要求36所述的设备，其中，每个所述导管在大致不同的高度处连接到所述容器。
45.根据权利要求36所述的设备，其中，所述混合器包括叶轮，所述叶轮具有与竖直轴线对准的旋转轴线。
46.根据权利要求36所述的设备，其中，所述混合器包括叶轮，所述叶轮具有不与竖直轴线对准的旋转轴线。
47.根据权利要求36所述的设备，其中，所述混合器包括叶轮，所述叶轮具有与竖直轴线形成锐角的旋转轴线。
48.一种用于混合流体的设备，包括：
包括至少一个侧壁的容器，所述至少一个侧壁形成用于容纳所述流体的内隔室；
用于搅拌所述容器中的流体的混合器；以及
多个连接器，所述多个连接器用于将所述混合器连接到所述容器的至少一个侧壁，以使所述混合器的旋转轴线不与竖直轴线对准。
49.根据权利要求48所述的设备，其中，所述混合器是流体驱动的，并且所述多个连接器中的至少一个包括导管，所述导管用于供给驱动所述混合器的流体。
50.根据权利要求49所述的设备，其中，所述混合器包括用于将所述流体释放到所述容器中的出口。
51.根据权利要求49所述的设备，其中，每个所述连接器在大致不同的高度处连接到所述容器。
52.一种设备，包括：柔性混合袋子；以及液体物质循环装置，所述液体物质循环装置与所述柔性混合袋子相关联，所述液体物质循环装置依次包括：上壁和侧壁，所述上壁和所述侧壁共同限定了隔室；以及位于所述隔室内的旋转磁性元件，其中：在所述液体物质循环装置中形成有至少一个入口，用于将气体输送到所述隔室。
53.根据权利要求52所述的设备，其中，还设置有至少一个出口，用于将气体从所述装置中以气泡的形式释放。
54.根据权利要求52所述的设备，还包括用于将气体供给到所述入口的气体源。
55.一种将气体供给到混合容器内部的流体的方法，包括：在将所述气体从隔室中导入到位于所述隔室外部的混合容器的内部中的流体之前，剪切所述隔室中的气泡。
56.根据权利要求55所述的方法，还包括以下步骤：在所述剪切步骤之前，将所述气体输送到所述隔室中的流体。
57.一种用于在对容器内的流体进行处理的过程中使用且用于将气体从所述容器外部的源供给到所述流体的设备，所述设备包括：
混合器，所述混合器包括搅拌器，所述搅拌器能够相对于所述容器旋转以搅拌所述流体，所述混合器包括壳体，所述壳体具有用于接收所述气体的入口；以及驱动器，所述驱动器用于使所述搅拌器旋转。
58.根据权利要求57所述的设备，其中，所述搅拌器包括磁性叶轮，并且所述驱动器适合与所述磁性叶轮形成非接触联接。
59.根据权利要求57所述的设备，其中，所述壳体包括用于接收所述气体的多个入口。
60.根据权利要求57所述的设备，其中，所述壳体包括用于从所述气体形成气泡的多个出口。
61.一种形成混合容器的方法，包括：
提供用于与所述容器相关联的混合器，所述混合器包括适于从所述混合容器外部的源接收气体的隔室；以及
提供在所述容器外部的驱动器，以形成用于驱动所述混合器的非接触联接。
62.一种混合容器中的流体的方法，包括：
将气体供给到混合器；以及
利用与外部动力装置形成的非接触联接来驱动所述混合器。
63.根据权利要求62所述的方法，还包括以下步骤：将多种不同的气体供给到所述混合器。
64.根据权利要求62所述的方法，还包括以下步骤：将所述气体通过多个入口供给到所述混合器。
65.根据权利要求62所述的方法，还包括以下步骤：将液体供给到所述混合器。

说明书全文

从动式流体混合器及相关方法

技术领域

[0001] 本公开内容总体上涉及流体处理领域，更具体地，涉及一种从动式流体混合器及相关方法。

背景技术

[0002] 经常希望在流体处理应用中提供搅拌流体的措施，典型地利用一些形式的外部驱动的叶轮，该叶轮被定位在流体容器或器具中。过去已有的方法涉及使用直接的轴驱动叶轮以及间接的磁性联接叶轮，二者均用于定位在流体容器的内部中。

[0003] 最近以来，已经提议用于一次性使用的搅拌器可以利用空气驱动，如美国美国专利申请公开号No.20120040449中详细说明的，其公开的内容通过参照并入本文中。该方法试图利用外部的动力装置来解决上面提到的要求，然而存在限制。例如，需要单独的导管用于使来自被驱动的装置的空气返回到容器外部环境。将气体输入到被处理的流体也可以是预期的，并且尤其是以确保遍及流体的气体基本均匀分布的方式，但现有方法中的提议是用于仅沿着一条气体输送线的一部分的小型固定充气器。

[0004] 对应地，确认了对提供改善的流体处理布置的方式的需要，并且尤其是生物处理。所述处理布置将适合于搅拌流体，并且可以提供遍及流体的气体分布，以维持预期的处理条件(例如，在生物应用的情况下，溶解氧的水平增加)。在一些实施例中，将完成混合，而无需使用外部马达或类似物。总之，改善的装置将因此导致简化流体处理操作，具有改善的结果以及伴随而来的与这种应用相关的费用降低。
发明内容

[0005] 本公开内容一方面涉及一种设备，该设备用在处理容器内的流体中并用于将气体供给到流体。在一个实施例中，所述设备包括：混合器，该混合器适合于将气体供给到所述容器内的流体；以及驱动器，该驱动器用于将所述气体输送到所述混合器，以使搅拌器旋转。

[0006] 所述混合器可以包括能够旋转以搅拌流体的搅拌器以及用于至少局部容纳所述搅拌器的壳体。在一个实施例中，所述搅拌器包括叶轮，所述叶轮被定位在所述壳体内用于被气体驱动。所述搅拌器也可以位于所述壳体的外部，并且被联接到定位在所述壳体内的叶轮。磁性联接可以将所述搅拌器联接到所述叶轮。

[0007] 所述混合器或者在一些实施例中所述搅拌器可以包括用于将气体输送到流体的通道。所述通道可以在所述搅拌器的延伸部内延伸。所述混合器或者搅拌器可以包括多个用于将气体从壳体输送到流体的通道。

[0008] 所述混合器可以包括至少一个充当流体入口的第一开口和至少一个充当流体出口的第二开口。至少一个延伸部可以与所述至少一个第二开口相连，所述延伸部包括用于将气体输送到流体的通道。所述延伸部可以包括与所述混合器相连的叶片(所述叶片可以连接到所述搅拌器，所述搅拌器被定位在壳体的外部，形成了所述混合器的一部分)。所述设备可以还包括连接到所述混合器的分布器。所述驱动器也可以包括用于将气体输送到所述混合器的导管。

[0009] 在本文公开的一个方面，用于通过利用混合器处理流体的布置包括叶片，所述叶片具有用于将气体输送到流体的通道。所述布置可以还包括用于使所述混合器旋转的驱动器。

[0010] 本文公开的另一方面涉及一种设备，所述设备用于搅拌流体并且将流体供给到容器的内部。所述设备包括适合于在所述容器内被旋转的混合器，所述混合器包括内隔室、被定位在内隔室中的搅拌器以及用于将流体输送到所述混合器的内隔室的驱动器。所述混合器可以进一步适合于将流体从所述混合器的内隔室释放到所述容器的内部。在根据前述的一种布置中，所述驱动器适合于以使所述搅拌器旋转的方式输送所述流体。

[0011] 本文公开的又一方面涉及一种设备，用在处理流体中并且经由导管将气体供给到所述流体。所述设备可以包括用于接收流体的容器以及用于混合所述容器内的流体的混合器。所述混合器包括能够相对于所述容器旋转以搅拌流体的搅拌器、用于从导管输送气体以驱动所述搅拌器的入口以及用于将气体输送到所述流体的出口。

[0012] 在一个实施例中，所述混合器包括含有出口的壳体。所述壳体可以包括壁，所述壁具有多个形成于壁中的出口。所述出口也可以被形成在所述搅拌器内，或者可以被连接到所述搅拌器内的通道。所述混合器可以被定位在所述容器的内隔室中，并且可以被连接到所述容器。

[0013] 本文公开的还一方面为一种设备，用在流体处理中并且用于在处理期间经由导管将至少一种气体供给到流体。所述设备包括用于接收所述流体的柔性容器以及包括搅拌器的混合器，该搅拌器适合于经由来自所述导管的气体相对于所述容器旋转。所述混合器进一步适合于将所述至少一种气体输送到所述流体。在一个实施例中，所述柔性容器包括含有开口的袋子，用于接收所述混合器，从而使所述搅拌器被定位在所述袋子的内隔室中。

[0014] 本公开内容的另一方面涉及一种气体驱动混合器，包括用于在被混合的流体中产生气泡的分布器。此外，根据本公开内容，一种设备可以包括具有内隔室的流体容器，包括所述分布器的所述气体驱动混合器被定位在所述流体容器中。

[0015] 本公开内容的又一方面涉及一种流体混合器，适合于在混合期间将气体提供到流体，包括：第一分布器，所述第一分布器用于在第一方向上将气体供给到流体；以及第二分布器，所述第二分布器用于在第二方向上将气体供给到流体。所述混合器可以还包括连接到所述第一分布器的第一气体的第一源以及连接到所述第二分布器的第二气体的第二源。

[0016] 本公开内容也可以提供一种一次性的生物反应器，包括具有内隔室的柔性袋，以接收流体，其中它也包括被全部放置在所述袋内的单次使用的搅拌系统；所述搅拌系统包括适合于将气体输送到所述柔性袋内部的驱动器以及至少一个被所述驱动器驱动旋转的搅拌器。所述搅拌器可以包括适合于相对于所述容器旋转的搅拌器。所述搅拌器可以将来自所述驱动器的气体输送到流体。

[0017] 本公开内容也涉及一种用于处理流体的方法，包括：通过利用气体来驱动与流体接触的混合器；并且将所述气体从所述混合器输送到所述流体。在一种可能的方法中，所述输送步骤包括将所述气体从所述混合器输送到远离所述混合器的位置处的流体。

[0018] 本公开内容的另一方面涉及一种用于混合流体的设备。所述设备可以包括用于接收流体的容器、用于搅拌所述容器内的流体的混合器以及至少两个导管，每个导管的一端被连接到所述容器并且另一端被连接到所述混合器，并且所述至少两个导管适合于将流体供给到所述混合器。

[0019] 所述导管可以都适合于将不同的流体供给到所述混合器，诸如不同气体、或者气体和液体。所述混合器可以包括与所述导管中的每一个相连的入口以及用于将所述流体释放到所述容器的出口。每个导管可以在双端连接器的适合于连接到外部的流体源的一端处连接到所述容器。

[0020] 每个导管可以连接到处于基本相同高度处的所述容器。替代地，每个导管可以连接到处于不同高度的容器。因此，所述混合器可以包括叶轮，所述叶轮具有的旋转轴线与竖直轴线对准，或者不与竖直轴线对准(诸如通过形成锐角)。

[0021] 本公开内容同样涉及一种用于混合流体的设备，包括：容器，所述容器包含至少一个形成了用于接收流体的内隔室的侧壁；混合器，所述混合器用于搅拌所述容器内的流体；以及多个连接器，所述多个连接器用于将所述混合器连接到所述容器的至少一个侧壁，从而使所述混合器的旋转轴线不与竖直轴线对准。所述混合器可以是流体驱动的，并且所述连接器中的至少一个可以包括用于供给驱动所述混合器的流体的导管。所述混合器可以还包括用于将所述流体释放到所述容器的出口。每个连接器连接到处于基本不同高度处的所述容器。

[0022] 一种设备，包括柔性混合袋以及与所述柔性混合袋相连的液体物质循环装置，所述液体物质循环装置依次包括：上壁；侧壁；所述上壁和所述侧壁共同限定了隔室；以及旋转的磁性元件，所述旋转的磁性元件位于所述隔室内；其中：在所述液体物质循环装置内形成至少一个入口用于将气体输送到所述隔室。出口释放从所述装置以气泡的形式的气体，并且所述设备可以还包括用于将气体供给到所述入口的气体源。

[0023] 本公开内容的另一方面涉及一种将气体供给到混合容器内部的流体的方法，包括在将气体从隔室引入所述隔室外部的混合容器内部中的流体之前，在所述隔室内剪切气泡。所述方法可以还包括在所述剪切步骤之前将气体输送到所述隔室内的流体的步骤。

[0024] 本公开内容的还一方面涉及一种设备，用在处理容器内的流体中，并且用于将气体从所述容器外部的源供给到流体。所述设备包括混合器，所述混合器包括能够相对于所述容器旋转以搅拌流体的搅拌器，所述混合器包括具有用于接收气体的入口的壳体以及用于导致所述搅拌器旋转的驱动器。所述搅拌器可以包括磁性叶轮，并且所述驱动器适合于与所述磁性叶轮形成非接触联接。所述壳体可以包括多个用于接收气体的入口以及一个或多个用于形成气泡的出口。

[0025] 本公开内容的相关方面涉及一种形成混合容器的方法，包括如下步骤：提供混合器，用于与所述容器相连，所述混合器包括隔室，适合于从所述混合容器外部的源接收气体；以及提供所述容器外部的驱动器，用于形成非接触连接，以驱动所述混合器。

[0026] 同样形成本公开内容的一个方面的一种混合容器中的流体的方法，包括：将气体供给到混合器；以及经由与外部的动力装置形成的非接触联接来驱动所述混合器。所述方法可以还包括供给多种不同的气体到所述混合器的步骤以及通过多个入口将所述气体供给到所述混合器的步骤。所述方法可以还包括将液体供给到所述混合器的步骤。附图说明

[0027] 图1为混合器的一个实施例的局部示意性透视图；

[0028] 图2为混合器的另一个实施例的局部横截面顶视平面图；

[0029] 图2a、2b和2c为混合器的替代实施例的不同的示意图；

[0030] 图3和4为混合器的一实施例的局部横截面图和透视图；

[0031] 图5为根据本公开内容的包括混合器的容器的示意图；

[0032] 图6为图6的混合器的一部分被切除的横截面侧视图；

[0033] 图7为混合器的另一个实施例的透视图；

[0034] 图8为包括混合器的容器的局部横截面示意图；

[0035] 图9和10为容器内的混合器的替代布置的示意图；

[0036] 图11为混合器的另一个实施例的局部示意性透视图；并且

[0037] 图12是阐明了图11的混合器的一种可能的操作模式的示意图。

具体实施方式

[0038] 现在参照图1和2，图1和2举例说明了根据本公开内容的流体处理设备的实施方式。在图1的实施例中，用于处理流体的设备为混合器10的形式，适合于与能够至少临时容纳流体的容器或器具(未示出)相连。所述相连可以是例如通过将混合器10定位在内隔室中，当流体存在时混合器10被流体环绕。所述容器或器具可以例如是一次性的或者单次使用的生物反应器、发酵罐或类似物，并且可以是至少部分柔性的容器形式，所述至少部分柔性的容器形式可以指袋子或袋，但是如下面所指出的，可以采用不同的形式。

[0039] 混合器10可以包括壳体12，所述壳体用于至少部分地容纳用于搅拌流体的搅拌器。所述搅拌器可以采用叶轮14的形式，适合于诸如通过被安装到轴承(未示出)而在壳体12内旋转，所述轴承被固定在适当的位置(所述轴承可以包括滑动轴承、滚柱轴承、止推轴承或相似的结构)，或者是未被固定在适当位置的轴承(诸如流体轴承)，便于低摩擦的受控旋转。叶轮14也可以与在壳体12内作为轴颈并且限定旋转轴线的轴(未示出)相连。所述搅拌器，诸如叶轮14，可以包括叶片、轮叶或者相似的元件，如所例举的，但可包括任何能够搅拌流体的结构。

[0040] 也可以提供驱动器，以驱动混合器10并使它搅拌相连的容器或者器具内的流体。在一个实施例中，所述驱动器可以包括导管16，以导入气体形式的流体，诸如空气，所述流体用于致动叶轮14，诸如通过使叶轮14相对于壳体12以及任何与混合器10相连的容器或器具(诸如，通过被定位成至少部分位于混合器的内隔室内)整体地旋转或自旋。所述气体可以在压力下从外部供给诸如压缩机、风扇、鼓风机、加压容器或类似物被输送到壳体12的内部。

[0041] 壳体12也包括一个或多个用于促进流体混合的开口。在图1的特定实施例中，壳体12包含侧壁12a，所述侧壁12a具有一个或多个周向间隔的开口，如示出的，所述开口在竖直方向V上是伸长的。壳体12的另一个壁，诸如上壁或顶壁12b，同样可以设有一个或多个开口。壳体12也可以包含平坦的底壁(未示出)，所述底壁可以是与混合器10相连的壁。

[0042] 在使用中，气体诸如空气或者其它被输送到入口16的流体可以绕旋转轴线且相对于可保持静止的壳体12推动叶轮14。在气体的情况下，当混合器10至少部分被浸没时，气体与内隔室E中存在的任何液体混合。在一个特定的实施例中，如所例举的，流体可以通过上壁12b中的开口被拉动，所述上壁12b因而产生入口I，与壳体12内部中的气体或空气混合以驱动叶轮14，并且随后复合流体(例如，空气-液体混合物)从侧壁12a中的开口喷出，所述开口因此充当出口O。

[0043] 如应理解，这不仅可以导致流体搅拌，而且导致注入的气体(例如，空气)与流体混合，并且因此可以提高溶解的气体(例如，氧气)的浓度。气体在壳体12的内隔室E中的临时保留与叶轮14的旋转的组合同样可以有助于在气泡中产生剪切。与气体仅被导入容器中的流体内而未遇到混合器10的情况相比，这可以产生更细小的气泡。

[0044] 侧壁12a中的开口可以是畅通无阻的，如图1所示。替代地，如在图2的横截面图中所示，这些侧壁开口可以适合于以受控方式输送来自内隔室E的气体流体混合物。例如，开口中的一个或多个可以设有调节来自壳体12的混合物的输送速度的多孔基板18(并且伴随地，一旦气体从导管16被输送至多孔基板18，则多孔基板18伴随地控制气体在内隔室E内的保留时间)。基板18可以包括膜，所述膜具有微观的或者肉眼可见的开口(例如，孔、洞、狭缝等)，以提供预期的调节水平。基板(未示出)也可以被提供成与上壁12b中的开口相连，以调节进入壳体12的内隔室E中的流体流，并且有可能能够包含阻挡流体流的选项，从而仅气体离开壳体，作为通过导管16供给的结果。开口也可以设有可移除的盖，诸如门(未示出)，以允许选择性的使用(例如，一个或多个开口可以是打开的，而其它的开口是闭合的)，这取决于特定的应用。

[0045] 附加地或者替代地，壳体12可以包括可选的延伸部20，用于与侧壁12a中的开口中的一个或多个开口连通。所述延伸部20可以是管状的，并且从壳体12的周边伸出，诸如在径向方向R伸出。因此，延伸部20可用于在远离壳体的位置处喷出气体流体混合物。这可以改善遍及流体的气体分布，尤其是在多个延伸部20在不同的方向(径向的、竖直的、或其任何组合)伸出的情况下。延伸部20也可以包括分布器或者与分布器相连。

[0046] 混合器10也可以被用在各种替代的实施例中。例如，可以提供多个输入，以便将相同或不同的流体(液体或者气体)引导到壳体12。因此，在示出的实施例中，仅通过举例示出了四个导管16a、16b、16c和16d，每个导管被连接到壳体12的侧壁12a(其还可以包括如先前讨论的开口)。该布置可允许不同的气体(例如，氧气、氮气、二氧化碳等)、液体(营养物、新鲜介质等)或二者的组合同时被引入混合器10的隔室E内。同样地，所述布置可允许相同流体的多个源和混合器10一起使用，其中该输送是连续的或者同时的。

[0047] 图2b示出了侧壁12a中的开口可以被设置成从诸如经由入口16或者多个入口被导入壳体12的内隔室中的任何气体产生气泡。例如，可以在侧壁12a中或者沿着侧壁12a设置成组的较小的(例如，1-2mm)开口，诸如以多个间隔开的列L的形式，但可以采用任何预期的模式。同样地，如上提到的并且如图2c所示，所述开口可以被多孔基板18覆盖(诸如，但不限于，一个基板具有大约50μm或更小的开口)，以便从任何经由入口16导入壳体12内的气体形成气泡。也可以采用两种方法的组合。这些将气体供给到环绕混合器10的流体的方法也可以被应用到来自壳体12的延伸部20。

[0048] 现在参照图3和4，图3和4举例说明了另一个实施例，其中叶轮14可以被流体驱动，诸如例如通过导管16从外部供给所提供的气体。壳体12内的叶轮14适合于与外部搅拌器22形成非接触连接，用于定位在容器或器具(未示出)内，以便产生预期的流体搅拌。利用磁体G可以实现所述非接触联接。

[0049] 在图3和4的例举性实施例中，搅拌器22的一部分(诸如延伸到壳体10内的轴24)适于(诸如通过接合所述叶轮14)将驱动搅拌器的气体或空气输送到壳体12外部的流体。这可以通过提供具有内部通道26的轴24来实现。该通道26可以在一端26a处与内隔室E连通，并在另一端26b处与壳体12外部的流体连通。该另一端26b可适合于允许将气体输送到流体，以及防止流体进入通道26并因此进入壳体12。这可以通过利用适当的控制装置实现，诸如多孔膜28形式的单向阀，具有尺寸足够大的孔，以允许气体而非流体通过(并且取决于孔尺寸，也可以用于在流体中产生气泡，并因此充当分布器以及完成分布功能)。然而，通道26的端部26b也可以仅对流体开放。

[0050] 图5示出了另一个实施例，其中来自壳体12的气体通过混合器10中的开口被释放到周围的流体中。如图6进一步指示的，开口可以被形成在壳体侧壁12a中，并且也可以与延伸部20相连，用于以受控的方式(例如，方向、流速等)并且在远离搅拌器22的位置处将气体输送到流体。尽管仅描述了一个开口，应理解的是可以提供多个开口，如在图1和2的实施例中示出的。而且，如同所述实施例，延伸部20被可选地提供，并且可以在不同方向(径向地、竖直地、切向地或者其组合)伸出。在任何情况下，应理解的是仅单个导管16可以被用于将流体输送到混合器10，这允许产生简单的布置。

[0051] 在图5中也示出了用于接收混合器10的容器C。所述容器C可以包括部分刚性或全部刚性的罐，或者部分柔性或完全柔性的容器(袋子、袋或类似物)。混合器10可以被间接地连接到容器C的壁W，诸如通过利用导管16形成的绳索，以产生一个间隔的或者间接的连接。混合器10可以被设置成使得壳体12的壁12a被直接地连接到容器C的壁W，包括有可能处于悬浮中。

[0052] 现在转向图7，示出了混合器10的另一个实施例。在该实施例中，搅拌器22的一部分适合于接收来自壳体12的气体，该气体被引入，以导致两个结构之间的相对运动。例如，搅拌器22可以与具有通道26的轴连接(未示出)，类似于图3所示出的。不是在单一位置处将气体直接释放到流体，而是在一端26b处的通道26形成了一个分配器，其通过搅拌器22中的一个或多个内部通道22a分配流体。所述通道22a可以依次与搅拌器22中的开口连通，以便将气体输送到周围的流体。例如，搅拌器22中的开口可以与延伸部相连，所述延伸部诸如可以是管状的叶片22b，或者相反，所述延伸部适合于将气体从通道22a输送到周围的流体(所述延伸部可因此被视为形成了用于在流体中产生气泡的分布器)。

[0053] 应当理解，作为气体通过导管16输送到壳体12与气体输送到流体组合的结果，搅拌器22的旋转有利地实现了搅拌流体同时将气体输送至流体的双重功能(并且尤其是当通道26被设置成同时将气体供给到搅拌器22的多个侧面时，如示出的)。因此，在该特定的实施例中，气体输送被提供在两个不同的方向上，如示出的，可以是彼此相对的(但二者均对准混合器10的旋转轴线)。此外，如在本文别处所讨论的，有可能利用多个入口或导管16来供给来自不同源(未示出)的不同流体，如果想要的话，以不同的速度供给流体，或者交替供给。

[0054] 图8示出了混合器10的另一个实施例，其被举例为具有柔性壁W并因此形成了袋子或袋的容器C的一部分。混合器10包括用于容纳叶轮14的壳体12，所述叶轮可以由通过外部导管16供给的气体驱动。叶轮14通过轴24直接附接到壳体12外部的搅拌器22，因此这两个结构一起旋转。可选地，可以沿着轴24形成通道26，以将气体输送到流体，诸如通过延伸通过搅拌器22内的通道并且沿着其延伸部(诸如叶片22a)形成出口。替代地或者附加地，壳体12可以适合于诸如通过利用开口(在图8中未示出，但可参见图1和2)将气体释放到周围的流体内。

[0055] 图9和10举例说明了相对于外部容器C安装混合器10的不同方法，所述容器可以包括刚性容器或柔性容器，诸如袋子或者袋。图9示出了多个外部导管16，诸如柔性管，它可以连接在壳体12和容器C的侧壁W之间(如示出的，当容器为大体圆柱形时，其可以被视为单个侧壁，但是当容器具有多边形构造时，诸如立方体的或者矩形的，也可以是多个侧壁)。充当导管16的管可以以允许传输流体的方式被连接到壁W或多个壁(例如，第一导管可以与第一壁连接，并且第二导管与第二壁连接)，诸如通过利用双端接头形式的连接器30(其在结构上可以例如类似于图5和图6中示出的延伸部20)。所述连接器30可尤其适于与容器C外部的流体(气体或者液体)源连接，诸如通过利用锁定啮合(卡口、螺钉接头或类似物)，如果希望的话，可以在无菌条件下被输送。

[0056] 如应理解的，连接器30可以沿着容器C被定位在任何高度处。而且，连接器30可以均被定位在相同高度处，或者一个或多个可以被定位在不同高度处(例如，参见图10中的h1和h2)，以改变混合器10的位置(注意，例如，叶轮14的旋转轴线之间的锐角未对准在竖直方向V上延伸的轴线)。连接器30可以是如上所讨论的一个或多个管，或者可以包括一个或多个非管状的绳索，用于将混合器拴到容器C。

[0057] 可以不利用流体实现混合器10的致动。因此，如图11和12中示出的，外部驱动器32可以用于驱动所述叶轮14在壳体12内旋转，而诸如空气的流体则经由与之相连的导管16而被导入。驱动器32可以通过与混合器10(并且有可能形成较大容器或器具的一部分，未示出)相连的外部壁W与叶轮14形成非接触联接。例如，如图12中示出的，叶轮14的从动磁体34可以与被驱动器32驱动的驱动磁体36相连(该布置同样能够应用到图8的实施例)。壳体12可以包括流体入口I，并且可以以本文中描述的方式提供输出口O。可以在美国专利No.7,481,572和国际申请PCT/EP07/53998中找到可能的非接触驱动装置的更多细节，二者均通过参照并入本文。作为另一个实例，在图9和10的实施例中，一个或多个连接器30也可以被用于供电，以便为混合器10供电。

[0058] 为了解释和描述的目的，本文中呈现了根据对某些发明原理的公开而做成的几个实施例的在先描述。不希望所描述的实施例是穷举的，或者将本发明限制到所公开的准确形式，并且事实上，所公开实施例的部件的任何组合是预期的。如在本文中使用的术语“柔性的”在容器的上下文中指容器的结构，不存在辅助的支撑物，可以与容器内容纳的流体的形状一致，与“刚性”结构相反，当流体处于容器内时，容器保持预定的形状。在某些实施例中(例如，图1和2)，液体诸如水也可以被用于驱动混合器10，并且所述装置可以被用于抽吸液体。也可以提供通风口，以便为包括混合器10的任何容器的内隔室通风，并且可以与无菌过滤器连接，以维持容器内的无菌条件(否则，其可以被气密性地密封)。根据以上教导进行的修改或变形是可能的。例如，可以使用任何形状或风格的搅拌器，包括具有类似于图中示出的叶片的翼或鳍的搅拌器。描述的实施例被选取成提供对本发明的原理及其实际应用的最好说明，从而能够使本领域技术人员以各个实施例和各种变形的方式利用本发明，这对于预期的特定应用是适合的。当根据本发明被公平地、合法地并且公正地授权的宽度进行解释时，所有的这些修改和变形均处于本发明的范围内。

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