本公开内容涉及用于生物处理的溶液管理系统。
背景技术：
1、缓冲剂/溶液生产和存储通常可能是制药和生物技术行业中的瓶颈。这是因为缓冲剂/溶液生产中的许多步骤是手动和耗时的，且需要准备、移动和存储大体积的缓冲剂/溶液。
2、因此，需要解决这些挑战，减少由于操作者错误所导致的批次故障，减少劳动时间，降低操作成本和对于缓冲剂/溶液管理所需要的空间。
技术实现思路
1、本发明的目标是提供一种用于生物处理的溶液管理系统，其解决或减轻制药和生物技术行业中传统溶液和缓冲剂管理的至少一些挑战。
2、本发明由独立专利权利要求限定。非限制性实施例来自从属权利要求、附图和以下描述。
3、根据第一方面，提供一种用于消毒/无菌环境中的生物处理的溶液管理系统，包括两个或更多个溶液入口；连接到每个溶液入口的溶液入口管和/或通道；至少一个泵，其连接在溶液入口管和/或通道与泵出口管和/或通道之间，在管和/或通道内产生流体位移。该系统还包括：至少一个混合器区，其与泵出口管和/或通道连接，以用于混合来自至少两个溶液入口的溶液；溶液特征单元，其布置成经由混合器区出口管和/或通道与混合器区流体连接，溶液特征单元包括一个或多个溶液特征传感器，该溶液特征传感器配置成感测混合溶液的一个或多个溶液特征值；以及至少一个溶液出口，其经由溶液出口管和/或通道与溶液特征单元流体连接，且布置成用于从溶液管理系统排出混合溶液。由溶液入口管和/或通道、泵出口管和/或通道、混合器区出口管和/或通道以及溶液出口管和/或通道在系统中形成的每个流径包括一个或多个弯曲部分，该一个或多个弯曲部分具有沿弯曲部分的长度的至少一部分变化的内截面面积和/或内截面几何形状和/或中心线半径。
4、由于由溶液入口管/通道、泵出口管/通道、混合器区出口管/通道和溶液出口管/通道形成的每个流径包括一个或多个弯曲部分，所述弯曲部分具有沿弯曲部分的长度的至少一部分变化(或沿弯曲部分的主要部分变化或沿弯曲部分的全长度变化)的内截面面积和/或内截面几何形状和/或中心线半径，这可导致关于系统中滞留体积的问题减小，稳态流动可更快地达到，泵后的背压更低，管中滞流区的风险更小，管/通道中的流动更像塞子，由弯曲部所分离的管/通道两端之间的压降较低，以及层状流动更平稳，与包括具有直角弯曲的传统管道和管的系统相比，弯曲部分具有沿弯曲部分的长度变化的内截面面积和/或内截面几何形状和/或中心线半径。除了降低背压之外，较低的滞留体积还提供用于减小溶液管理系统中的生物负荷(例如所截留的生物污染物的生物负荷)。改进的大致层状流体流动(例如在增加的压力操作范围内)也可设计到总体的溶液管理系统中(例如在入口管/通道与溶液出口管/通道之间)，该系统本身可包含由相应的弯曲部分/管/通道/管道流体连接的多个构件。
5、具有沿弯曲部分的长度的至少一部分变化的内截面面积和/或内截面几何形状和/或中心线半径的弯曲部分可具有圆形或非圆形形状的弯曲部分入口(可为任何几何形状的)、圆形或非圆形形状的弯曲部分出口(可为任何几何形状的)。在弯曲部分入口和出口中间存在弯曲部分，其特征在于，它具有至少沿弯曲部分的长度的一部分变化的内截面面积和/或内截面几何形状和/或中心线半径。
6、流径和一个或多个弯曲部分可从流动的角度(即，流速)和从制造的角度两者来选择和优化。
7、直角弯曲是一种急弯，其可弯曲到约九十度且具有沿弯曲部分的长度不变化的内截面面积和/或内截面几何形状和/或中心线半径。
8、溶液入口管/通道、泵出口管/通道，混合器区出口管/通道和/或溶液出口通道可由一个或多个此类弯曲部分构成或可包括一个或多个此类弯曲部分。
9、优选地，构成系统中的流径的两个、三个或所有的不同管/通道包括一个或多个弯曲部分，所述弯曲部分具有沿弯曲部分的长度的至少一部分变化的内截面面积和/或内截面几何形状和/或中心线半径。
10、流体流动中的大部分的压力损失是通过沿流动过程的粘性耗散来发生的。当在沿流径的流动方向或几何形状上存在变化时，发生微小的损失。突然的膨胀、收缩、弯曲和泄漏引起呈湍流、涡旋和流动分离的形式的干扰。使用具有一个或多个弯曲部分的管/通道，所述弯曲部分具有沿弯曲部分的长度的至少一部分变化的内截面面积和/或内截面几何形状和/或中心线半径，可减少这些限制中的一些。
11、由相应的溶液入口管和/或通道、相应的泵出口管和/或通道、相应的混合器区出口管和/或通道以及相应的溶液出口管和/或通道形成的至少一个流径包括至少两个、三个、四个或更多个弯曲部分，所述弯曲部分具有沿弯曲部分的长度的至少一部分变化的内截面面积和/或内截面几何形状和/或中心线半径。
12、在流径中，溶液入口管和/或通道、泵出口管和/或通道、混合器区出口管和/或通道以及溶液出口管和/或通道中的至少两个、至少三个或每个可包括一个或多个弯曲部分，所述弯曲部分具有沿弯曲部分的长度的至少一部分变化的内截面面积和/或内截面几何形状和/或中心线半径。
13、设有一个或多个具有非恒定弯曲半径和/或非恒定截面的弯曲部分的管/通道越多，上文论述的效果可能越好。
14、在通过管和/或通道部分的2000-2400l/h的溶液流速下，与具有沿弯曲部分的长度不变化的内截面面积和/或内截面几何形状和/或中心线半径的对应大致90°弯曲部分相比，具有沿弯曲部分的长度的至少一部分变化的内截面面积和/或内截面几何形状和/或中心线半径的大致90°弯曲部分的入口与出口之间的压降可减小至少20％。
15、至于大致90°弯曲部分在这里意指约85°-95°或87°-93°或88°-92°弯曲部分。
16、溶液流速可为2000-2400l/h或2100-2300l/h，或约2200l/h。
17、在流径中，溶液入口管和/或通道、泵出口管和/或通道、混合器区出口管和/或通道以及溶液出口管和/或通道中的至少一个可包括至多三个或至多两个连接的管和/或通道部分。
18、通过例如使用增材制造来用于生产不同的管/通道部分，组装来形成流径的单独的管/通道部分的数量可减少，且流径中的接头的数量可减少。关于更大的复杂系统，你可得到接头数量的与在你具有小的非复杂系统的情况下相比更大的减少。
19、在一个实施例中，在流径中，溶液入口管和/或通道、泵出口管和/或通道、混合器区出口管和/或通道、溶液出口管和/或通道和/或混合区中的至少一个通过增材制造来形成。
20、溶液入口、溶液出口和溶液特征单元可为可从系统的外部接近的。
21、溶液入口和溶液出口可布置在系统的不同侧上。
22、当凸包壳(hull)包围系统或其大部分时，溶液入口、溶液出口和溶液特征单元可为可从凸包壳的外部接近的。
23、因此，对于用户来说，通常使用的构件可容易接近。
24、至于凸包壳意指覆盖系统的假想最小的覆盖物。
25、溶液管理系统可限定受限体积，其中，溶液入口、溶液出口和溶液特征单元可从受限体积的外部接近。
26、然后，溶液入口和溶液出口可布置在凸包壳的不同侧上。
27、溶液入口和溶液出口可布置在受限体积的不同侧上。
28、在其处入口和出口可接近的不同侧可为受限体积/凸包壳的两个相邻侧或两个相反侧。
29、该系统还可包括覆盖受限体积的至少一部分的覆盖物。
30、覆盖物可完全地覆盖溶液管理系统。覆盖物可部分地覆盖系统，且可例如具有开放或部分开放或可开放的侧或顶部。覆盖物可具有大致矩形或长方体盒子的形状。覆盖物的至少部分可为透明的或半透明的。
31、湿工作区域可布置在系统的与溶液特征单元相同侧处。
32、溶液特征单元可包括一个或多个溶液特征传感器，其选自一个或多个ph传感器、一个或多个传导率传感器和/或一个或多个光学传感器。
33、溶液特征单元还可包括一个或多个可回缩的ph传感器。
1.一种用于生物处理的溶液管理系统(1)，包括：
2.根据权利要求1所述的溶液管理系统(1)，其中，由相应的溶液入口管和/或通道(3)、相应的泵出口管和/或通道(5)、相应的混合器区出口管和/或通道(8)以及相应的溶液出口管和/或通道(10)形成的至少一个流径包括至少两个、三个、四个或更多个弯曲部分，所述弯曲部分具有沿所述弯曲部分的长度的至少一部分变化的内截面面积和/或内截面几何形状和/或中心线半径。
3.根据权利要求1或2所述的溶液管理系统(1)，其中，在流径中，所述溶液入口管和/或通道(3)、泵下游管和/或通道(5)、混合器区下游管和/或通道(8)以及所述溶液出口管和/或通道(10)中的至少两个、至少三个或每个包括一个或多个弯曲部分，所述弯曲部分具有沿所述弯曲部分的长度的至少一部分变化的内截面面积和/或内截面几何形状和/或中心线半径。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的溶液管理系统(1)，其中，在通过管和/或通道部分的约2000-2400l/h的溶液流速下，与具有沿弯曲部分的长度不变化的内截面面积和/或内截面几何形状和/或中心线半径的对应大致90°弯曲部分相比，具有沿弯曲部分的长度的至少一部分变化的内截面面积和/或内截面几何形状和/或中心线半径的大致90°弯曲部分的入口与出口之间的压降减小至少20％。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的溶液管理系统(1)，其中，在流径中，所述溶液入口管和/或通道(3)、所述泵出口管和/或通道(5)、所述混合器区出口管和/或通道(8)、所述溶液出口管和/或通道(10)以及混合区(6)中的至少一个包括至多三个或至多两个连接的管和/或通道部分。
6.根据前述权利要求中任一项所述的溶液管理系统(1)，其中，在流径中，所述溶液入口管和/或通道(3)、所述泵出口管和/或通道(5)、所述混合器区出口管和/或通道(8)、所述溶液出口管和/或通道(10)和/或所述混合区(6)中的至少一个通过增材制造来形成。
7.根据前述权利要求中任一项所述的溶液管理系统(1)，其中，溶液入口(2)、溶液出口(9)和所述溶液特征单元(7)可从所述系统(1)的外部接近。
8.根据前述权利要求中任一项所述的溶液管理系统，其中，所述溶液入口和溶液出口(9)布置在所述系统(1)的不同侧上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的溶液管理系统(1)，其中，当凸包壳包围所述系统时，溶液入口(2)、溶液出口(9)和所述溶液特征单元(7)可从所述凸包壳的外部接近。
10.根据权利要求9所述的溶液管理系统，其中，所述溶液入口和溶液出口(9)布置在所述凸包壳的不同侧上。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的溶液管理系统(1)，还包括覆盖所述系统(1)的至少一部分的覆盖物(20)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的溶液管理系统(1)，还包括湿工作区域(30)。
13.根据权利要求12所述的溶液管理系统(1)，其中，所述湿工作区域(30)布置在所述系统(1)的与所述溶液特征单元(7)相同侧处。
14.根据前述权利要求中任一项所述的溶液管理系统(1)，其中，所述溶液特征单元(7)包括一个或多个溶液特征传感器。
15.根据权利要求14所述的溶液管理系统(1)，其中，所述一个或多个溶液特征传感器选自一个或多个ph传感器、一个或多个传导率传感器和/或一个或多个光学传感器。
16.根据权利要求14或15所述的溶液管理系统，其中，所述溶液特征单元(7)包括一个或多个可回缩的ph传感器。
17.根据权利要求14、15或16所述的溶液管理系统(1)，其中，所述一个或多个溶液特征传感器设置在湿工作区域(30)处。
