CN102515070A - 用于增强混合的液体分配系统的贮存器 - Google Patents

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Abstract

设计了用于分配系统的贮存器以维持贮存器中的悬浮流体流动。特别适合用包含流体贮存器和填充管组件,特别是包含贮存器、管道、配件和连接器、以及阀针的单用途形式制造该流体分配系统。该系统通过使流体移动穿过产品贮存器例如以连续的或脉动流动来确保液体的均匀性,并且为了维持均质溶液,而将该系统设计成维持流体处于运动中。该贮存器设计成使任何流体死区最小。

Description

用于增强混合的液体分配系统的贮存器
本申请为分案申请,原申请的申请号为200710084247.6,申请日为2007年1月11日,发明名称为“用于增强混合的液体分配系统的贮存器”。
背景技术
有各种类型的分配装置将肠道外的和治眼病的产品填充到小瓶和容器中。这样一种类型是定容式罐装机。这些装置使用接触并分配流体的汽缸和活塞配置。典型地,当活塞处于向上运动时,流体进入汽缸,这在流体经过入口进入处产生真空。活塞的向下运动使流体经过出口排出。然后该过程可以重复。还存在定容式罐装机的其它实施例,例如使用旋转式泵的那些实施例。
虽然这些罐装机由于它们的速度和精确性而受欢迎,但是它们的应用受到限制,特别是在制药领域。这些装置很难清洁,而且典型地是必须拆卸消毒。而且,由于该装置实际上接触流体,因此污染是个经常性的风险。
另一类型的分配装置是时间/压力罐装机。这些典型地包括在恒定压力下保持的流体箱。经过排出管路分配流体,这由夹紧型阀控制。打开阀一段精确的时间来分配流体。由于压力保持恒定,而且时间间隔是不变的,分配的流体的量也应该是不变的。但是,由于设备的差异和排出管随时间而变形,这些系统达不到许多应用所需的精确度。
第三类型的分配装置是测定体积的分配装置,如美国专利5,680,960、5,480,063和公开号2005-0029301所示,它们在此引作参考。这些装置测量并分配预定体积的流体。由于没有移动部分与流体接触,这些系统非常精确并避免了定容式罐装机普遍具有的污染问题。
上述装置都可以用于分配单相流体,但是当将散布的固体分配到液体(悬浮液)中或将一种悬浮的液体小滴分配到另一种液体(乳状液)中时,所述的全部装置都具有一个或更多的显著缺点。悬浮液产品,例如疫苗或类固醇产品,当没有完全搅拌时会沉淀。对于乳状液的情况,当搅拌它们但搅拌停止时,两种液体将形成液滴,该液滴会分成两个单个的层。这些情况的任何一种都将在最后分配产品期间导致从一小瓶到下一小瓶的不令人满意的均匀性。
此外,会很难清洁包含悬浮液或乳状液的工艺设备,导致劳动量大的清洁工序以及从一批到另一批调换的显著停工期。由于最终的药品必须保持消过毒,所以必须在分配装置的重新组装中坚持严格无菌的工艺。
因此,本发明的目的是提供分配系统和预备用于悬浮液和乳状液产品混合的贮存器,同时保持系统的完整性从而不会对无菌状态产生消极影响。使得花在清洁输送系统的时间最少从而使需要的停工期最少,也是本发明的目的。
发明内容
本发明克服了现有技术的问题,它提供了设计成维持贮存器中的悬浮流体流动的用于分配系统的贮存器。该系统特别适合安装到用于分配悬浮液或乳状液的主装置中。特别适合用包含流体贮存器和填充管组件,特别是以包含贮存器、管道、配件和连接器、以及阀针的单用途形式制造该流体分配系统。该系统通过使流体移动穿过产品贮存器例如以连续的或脉动流动来确保液体的均匀性。为了维持均质溶液,该系统设计成维持流体处于运动中。该贮存器设计成使任何流体死区最小。
附图说明
图1是根据本发明示出贮存器的一个实施例的示意图;
图2是根据本发明示出贮存器的另一实施例的示意图;
图2A是图2的贮存器的侧视图;
图3是根据本发明示出贮存器的再一实施例的示意图;
图4是根据本发明示出贮存器的又一实施例的示意图;
图5A是根据本发明示出贮存器的再一实施例的示意图;
图5B是根据本发明示出贮存器的又一实施例的示意图;
图6是根据本发明示出贮存器的再一实施例的示意图;
图7是根据本发明示出贮存器的另一实施例的示意图;以及
图8是示出分配容器的实施例的示意图。
具体实施方式
这里描述的分配系统由单用途分配容器和将分配容器安装在其上的硬件部件组成。现有技术(美国专利5,680,960和5,480,063,其公开内容在此引作参考)描述了该硬件系统。本发明提供了允许悬浮流体在贮存器中流动的新型贮存器。
优选分配容器的流体贮存器部分是柔韧的或柔性的腔或囊,其膨胀并收缩以维持恒定的内部压力。可任意使用的类似袋的外壳特别适合,由柔性的聚合体层压膜构成并在接缝和端口插入处密封,例如热密封。
分配容器的管道部分由柔性管道例如硅树脂、聚乙烯或其它弹性体或者用例如聚乙烯、聚丙烯或聚碳氟化合物材料制成的塑料连接器连接在一起的聚合体基管道组成。
首先转到图8,示出了可以容纳本发明的贮存器的分配容器的实施例。贮存器20上的入口21和出口22用管道回路15连接起来。在贮存器20的底部上设置了端口25以允许液体移动到用于将产品传递到其最终容器(未示出)的管道组件。可以使用单回路分配系统,该系统包括与充分混合的大量流体的供给源和分配容器的流体贮存器的入口或填充端口流体通信的进料泵(例如蠕动泵),以及与分配容器的贮存器的出口流体通信的抽取泵和加到充分混合的大量流体的供给源的进料。可替换地,可以使用循环回路方案来维持穿过分配容器的流动。非扩散泵,例如蠕动泵,经过管道回路与分配容器的贮存器的入口和出口流体通信而循环产品。因此,泵的入口与分配容器的贮存器的出口流体通信,而泵的出口与分配容器的贮存器的入口流体通信。优选泵在系统运行期间持续维持流体运动。该配置需要在过渡处的充分混合的大量流体的供给源中的压力大于在阀的另一侧上的压力。这可以用任何方式实现,例如通过抬高大量流体的供给源利用重力或通过对大量流体的供给源加压或通过在阀的贮存器侧引入符合贮存器再循环回路的文氏管约束。
可以使用水平传感器例如光传感器或电容传感器来监视分配容器的贮存器中的液位,并且从而可以控制泵的速度以维持稳定的液位。可替换地,可以使用电平开关,在这种情况下,可以用开/关方式控制泵。
还可替换地,可以使用交替或反向泵以维持贮存器中的流动和混合。能够反向的单一蠕动泵,经过合适的管道与大量流体的供给源和分配容器的贮存器流动通信。分配容器的贮存器中的液位受到监视,例如用电平开关。当贮存器中的液位达到预定水平时,泵保持开动但改变方向从而使产品以周期的或连续的基准交替泵进和泵出贮存器。如果分配容器的贮存器中的液位降到预定水平以下,则以单向方式设置泵以将贮存器填充到预期的水平,然后再次以交替方式设置以将产品交替泵进和泵出贮存器来维持流动并防止固体沉淀。如果流体从分配容器的贮存器流出后没有像填充贮存器一样有效地混合贮存器容纳物,那么还可以根据泵的方向改变泵的速度从而使泵流出流体的时间小于泵循环时间的50%或可以使循环时间最少。
现在转到图1,示出分配容器的贮存器20部分的实施例。贮存器20具有矩形轮廓,该轮廓具有由流动的最大速度和待分配的特定产品的沉淀性质确定的任意纵横比。贮存器由热密封聚合物膜形成。经过其发生容纳物再循环的进料端口1和返回端口2,同轴并且相对,而且两个端口都邻接贮存器的较低的热接缝从而使端口和接缝之间没有缝隙。通过将其以直角密封到贮存器中来设置填充端口3,其与顶部空间端口4相对。填充端口3连接到分配系统的观测管(未示出)的底部,而顶部空间端口4连接到观测管的顶部。
图2和2A示出贮存器的另一实施例,它由在底部折叠并密封的单片塑料层叠膜制成。进料端口1和返回端口2邻接较低的折痕,从而使膜环绕端口的半径,这必须对两个端口都是相同的。为了避免接缝变形,使用正面安装的端口连接将填充端口3(图2,但没有在图2A中示出)连接到贮存器。顶部空间端口4又像图1实施例一样垂直位于填充端口3的对面。
图3示出不具有矩形轮廓而是抛物线轮廓的贮存器实施例。在这个实施例中,进料端口1位于圆锥曲线部分轮廓5的焦点,通过袋的较低部分的热密封形成。可以使用正面端口连接将进料端口1和返回端口2都安装到贮存器。填充端口3和顶部空间端口4像图1一样连接。
图4示出相似的设计,除了圆锥曲线部分5形成为椭圆形,进料端口1和返回端口2定位在椭圆的相对焦点。填充端口3和顶部空间端口4像图1一样连接。
图5A示出具有矩形轮廓的贮存器,除了边缘是圆的。在这个实施例中,进料端口1和返回端口2在贮存器较低的角落里例如通过使用正面端口安装在贮存器的同侧。优选端口1和2水平对齐,而且设置在袋密封角落的曲率中心处。填充端口3和顶部空间端口4像图1一样连接。图5B示出相似的实施例,除了端口1和2安装在贮存器的相对侧(但也在相同的水平位置)。
如图6所示,贮存器的外形不需要对称。图6的袋密封轮廓5是不对称的设计,而且填充与进料端口1相对的贮存器角落。轮廓5设计成在贮存器的末梢部分消除缓慢流动的区域,例如通过引导进料端口1产生的流体射流。虽然优选位于与进料端口1侧相对的贮存器侧,但是该实施例中的返回端口2的位置没有特别限制。填充端口3和顶部空间端口4像图1一样连接。
图7示出又一不对称的设计。在这个实施例中,进料端口1和返回端口2以90°以外的角度设置在贮存器袋的边缘。使用的实际角度应该是提高沿着贮存器的较低接缝混合的效率的角度,例如进料和返回端口都沿袋的垂直轴45°(它们依次彼此成180°),特别是对于非直线贮存器例如示出的这个。为了确保正常操作,返回端口2的位置和角度必须在袋内的液位以下。
每个袋设计上的进料和返回端口的存在和设置允许混合悬浮液而没有袋上的轴渗透/密封。在某一个袋设计上,例如图3、4、6和7所示的那些,袋周围密封的几何形状设计成产生提高系统维持沉淀物质的悬浮的特定能力的流体流动轮廓。

Claims (5)

1.一种用于分配预定体积的流体的流体分配装置,包括贮存器,该贮存器包括限定具有进料端口和与所述进料端口分开并且与其同轴对齐的返回端口的外壳的密封膜,与流体源和所述贮存器流体通信以用于将流体泵进所述贮存器中的第一泵,以及与所述贮存器和流体源流体通信以用于将流体从所述贮存器泵出的第二泵。
2.权利要求1的流体分配系统,其中所述第一和第二泵是蠕动泵。
3.权利要求1的流体分配系统,其中所述流体是悬浮液。
4.权利要求1的流体分配系统,其中所述流体是乳状液。
5.权利要求1的流体分配系统,还包括用于确定所述贮存器中的流体液位的液位确定装置,以及响应于所述液位确定装置以用来基于所述贮存器中的液位控制所述第一和第二泵的速度的控制器。
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