CN108531378A - 一种具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备，包括主体、进水口、排水口、检测装置、加料口、进气管、排气管和至少两个支架，所述支架均匀设置在主体的底端，所述进水口设置在主体的靠近底端的一侧，所述主体的底端套设在进气管上，所述加料口、检测装置和排气管均设置在主体的顶端，所述排水口设置在主体的远离进水口的一侧，所述主体内设有搅拌机构、控制机构和清洁机构，所述搅拌机构包括驱动电机、传动轴、两个连杆和至少两个搅棒，该具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备通过控制机构提高氧溶量，不仅如此，还通过清洁机构实现清洁的功能。

Description

一种具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备

技术领域

本发明涉及生物反应器设备领域，特别涉及一种具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备。

背景技术

生物反应器是指任何提供生物活性环境的制造或工程设备，其中机械搅拌式发酵罐是生物反应器设备的一种，机械搅拌式发酵罐是利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合，促进氧的溶解，以保证供给微生物生长繁殖和代谢所需的溶解氧，它是借搅拌涡轮输入混合以及相际传质所需要的功率。

现有的机械搅拌式发酵罐在使用过程中当气速过大或搅拌转速过低时，整个搅拌器被气穴包裹，气体穿过搅拌器直接上升到液面，发生气泛，降低了氧的溶解度，不仅如此，现有的机械搅拌式发酵罐在停止使用时，都需要及时清洗，排出罐体中的杂质，由于罐体内壁较难清洗，尤其当罐体体积较大时，大大增大了清洗难度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备，包括主体、进水口、排水口、检测装置、加料口、进气管、排气管和至少两个支架，所述支架均匀设置在主体的底端，所述进水口设置在主体的靠近底端的一侧，所述主体的底端套设在进气管上，所述加料口、检测装置和排气管均设置在主体的顶端，所述排水口设置在主体的远离进水口的一侧，所述主体内设有搅拌机构、控制机构和清洁机构；

所述搅拌机构包括驱动电机、传动轴、两个连杆和至少两个搅棒，所述驱动电机设置在主体的顶端，所述驱动电机与传动轴的顶端传动连接，所述主体的顶端套设在传动轴上，两个连杆分别设置在传动轴的两侧，所述驱动电机通过连杆固定在主体的顶端，所述搅棒设置在主体内，所述搅棒从上而下依次周向均匀设置在传动轴的外周上；

所述清洁机构包括刷洗组件和喷水组件，所述刷洗组件包括连接轴承、转动板和两个刷洗单元，所述连接轴承套设在传动轴上，所述转动板套设在连接轴承上，两个刷洗单元分别设置在转动板的两侧；

所述控制机构包括控制组件和至少两个助溶组件，所述控制组件包括连接管、扇叶、连接轴和至少两个输气管，所述连接管的底端套设在进气管的顶端上，所述扇叶套设在连接轴的底端上，所述扇叶设置在进气管内，所述连接管内的顶端套设在连接轴的顶端上，所述输气管周向均匀设置在连接管的外周上，所述连接管套设在输气管上，所述输气管通过连接管与进气管连通，所述助溶组件从上而下依次设置在传动轴上，所述助溶组件和搅棒交错设置；

所述主体上设有PLC，所述驱动电机与PLC电连接。

作为优选，为了避免该设备在发酵时转动板转动，所述连接轴承为单向轴承。

作为优选，为了增大氧溶量，所述助溶组件包括助溶箱、驱动齿轮、从动齿轮、固定杆、内齿轮、支撑单元、至少两个执行杆和至少两个通孔，所述助溶箱和驱动齿轮均套设在传动轴上，所述驱动齿轮设置在助溶箱内，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮套设在固定杆的顶端上，所述固定杆的底端固定在助溶箱内的底部，所述从动齿轮与内齿轮啮合，所述内齿轮固定在助溶箱内的底部，所述执行杆周向均匀设置在传动轴的外周，所述执行杆设置在助溶箱内，所述执行杆的一端固定在传动轴上，所述通孔设置在助溶箱上，所述通孔的轴线与传动轴的轴线平行。

作为优选，为了便于助溶箱转动，所述支撑单元包括支撑环和至少两个滚珠，所述支撑环套设在传动轴上，所述支撑环设置在助溶箱的下方，所述滚珠均匀设置在支撑环的上方，所述支撑环套设在滚珠上，所述滚珠的球心设置在支撑环内，所述滚珠抵靠在助溶箱的下方。

作为优选，为了实现清洁的功能，所述刷洗单元包括清洁杆和两个刮板，所述清洁杆的一侧与转动板的一侧固定连接，所述清洁杆与主体的内壁贴合，两个刮板分别设置在清洁杆的底端和顶端，所述刮板的一端固定在清洁杆上，两个刮板分别与主体内的顶部和底部贴合。

作为优选，为了便于清洁，所述喷水组件包括动力单元和两个喷水单元，所述动力单元包括动力电机、转动轴、密封板、丝杆、滑块、堵块和两个连接杆，所述传动轴内设有管槽，所述管槽与传动轴同轴设置，所述动力电机固定在管槽内的顶部，所述动力电机与转动轴的顶端传动连接，所述转动轴的底端与丝杆的顶端固定连接，所述密封板套设在转动轴上，所述管槽套设在密封板上，所述滑块套设在丝杆上，所述滑块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述滑块上设有至少两个连接孔，所述连接孔均匀设置在滑块上，所述连接孔的轴线与传动轴的轴线平行，两个连接杆分别设置在丝杆的两侧，所述滑块的底端通过连接杆与堵块的上方固定连接，所述管槽套设在堵块上，两个喷水组件设置在传动轴的两侧，所述动力电机与PLC电连接。

作为优选，为了实现喷水的功能，所述喷水组件包括喷头、进气孔和单向阀，所述喷头固定在转动轴上，所述喷头朝远离传动轴方向设置，所述进气孔设置在传动轴上，所述进气孔设置在喷头的上方，所述单向阀设置在进气孔内。

作为优选，为了达到喷水的效果，所述传动轴上设有两个接触式传感器，所述接触式传感器固定在管槽的内壁上，所述滑块位于两个接触式传感器之间，所述接触式传感器与PLC电连接。

作为优选，为了提高密封性，所述堵块上设有倒角和密封圈。

作为优选，为了便于排污，所述主体的靠近底端的一侧设有排污口。

本发明的有益效果是，该具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备通过控制机构提高氧溶量，与现有的控制机构相比，该控制机构实现双重增氧的功能，增氧效果更好，不仅如此，还通过清洁机构实现清洁的功能，与现有的清洁机构相比，该清洁机构结构巧妙，实用性更高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备的结构示意图；

图2是本发明的具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备的剖视图；

图3是本发明的具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备的控制组件的结构示意图；

图4是本发明的具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备的助溶组件的结构示意图；

图5是本发明的具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备的喷水组件的结构示意图；

图中：1.主体，2.进水口，3.排水口，4.检测装置，5.加料口，6.进气管，7.排气管，8.支架，9.驱动电机，10.传动轴，11.连杆，12.搅棒，13.连接轴承，14.转动板，15.连接管，16.扇叶，17.连接轴，18.输气管，19.助溶箱，20.驱动齿轮，21.从动齿轮，22.固定杆，23.内齿轮，24.执行杆，25.支撑环，26.滚珠，27.清洁杆，28.刮板，29.动力电机，30.转动轴，31.密封板，32.丝杆，33.滑块，34.堵块，35.连接杆，36.喷头，37.进气孔，38.单向阀，39.接触式传感器，40.排污口。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备，包括主体1、进水口2、排水口3、检测装置4、加料口5、进气管6、排气管7和至少两个支架8，所述支架8均匀设置在主体1的底端，所述进水口2设置在主体1的靠近底端的一侧，所述主体1的底端套设在进气管6上，所述加料口5、检测装置4和排气管7均设置在主体1的顶端，所述排水口3设置在主体1的远离进水口2的一侧，所述主体1内设有搅拌机构、控制机构和清洁机构；

该设备通过搅拌机构实现搅拌的功能，通过控制机构提高氧溶量，还通过清洁机构实现清洁的功能。

如图2所示，所述搅拌机构包括驱动电机9、传动轴10、两个连杆11和至少两个搅棒12，所述驱动电机9设置在主体1的顶端，所述驱动电机9与传动轴10的顶端传动连接，所述主体1的顶端套设在传动轴10上，两个连杆11分别设置在传动轴10的两侧，所述驱动电机9通过连杆11固定在主体1的顶端，所述搅棒12设置在主体1内，所述搅棒12从上而下依次周向均匀设置在传动轴10的外周上；

所述清洁机构包括刷洗组件和喷水组件，所述刷洗组件包括连接轴承13、转动板14和两个刷洗单元，所述连接轴承13套设在传动轴10上，所述转动板14套设在连接轴承13上，两个刷洗单元分别设置在转动板14的两侧；

通过驱动电机9运行带动传动轴10转动，从而使搅棒12转动，实现了搅拌的功能，当需要清洁时，驱动电机9反转，通过连接轴承13使转动板14转动，通过转动板14的转动带动刷洗单元运行，实现了驱动刷洗单元运行的功能。

如图3所示，所述控制机构包括控制组件和至少两个助溶组件，所述控制组件包括连接管15、扇叶16、连接轴17和至少两个输气管18，所述连接管15的底端套设在进气管6的顶端上，所述扇叶16套设在连接轴17的底端上，所述扇叶16设置在进气管6内，所述连接管15内的顶端套设在连接轴17的顶端上，所述输气管18周向均匀设置在连接管15的外周上，所述连接管15套设在输气管18上，所述输气管18通过连接管15与进气管6连通，所述助溶组件从上而下依次设置在传动轴10上，所述助溶组件和搅棒12交错设置；

当无菌空气从进气管6输送至主体1内时，通过无菌空气的流动带动扇叶16转动，从而使连接轴17转动，通过连接轴17的转动带动连接管15转动，从而使输气管18转动，通过输气管18的转动提高无菌氧气扩散体积，从而增大氧溶量。

所述主体1上设有PLC，所述驱动电机9与PLC电连接。

使用者通过操作该设备使PLC控制驱动电机9运行，实现智能化。

作为优选，为了避免该设备在发酵时转动板14转动，所述连接轴承13为单向轴承，单向轴承是在一个方向上可以自由转动，而在另一个方向上锁死的一种轴承，可以避免该设备在发酵时转动板14转动。

如图4所示，所述助溶组件包括助溶箱19、驱动齿轮20、从动齿轮21、固定杆22、内齿轮23、支撑单元、至少两个执行杆24和至少两个通孔，所述助溶箱19和驱动齿轮20均套设在传动轴10上，所述驱动齿轮20设置在助溶箱19内，所述驱动齿轮20与从动齿轮21啮合，所述从动齿轮21套设在固定杆22的顶端上，所述固定杆22的底端固定在助溶箱19内的底部，所述从动齿轮21与内齿轮23啮合，所述内齿轮23固定在助溶箱19内的底部，所述执行杆24周向均匀设置在传动轴10的外周，所述执行杆24设置在助溶箱19内，所述执行杆24的一端固定在传动轴10上，所述通孔设置在助溶箱19上，所述通孔的轴线与传动轴10的轴线平行，通过传动轴10的转动带动驱动齿轮20和执行杆24转动，从而使从动齿轮21转动，带动内齿轮23转动，通过内齿轮23的转动带动助溶箱19在支撑单元的支撑作用下转动，实现了助溶箱19和传动轴10的转向相反，通过通孔使气泡进入助溶箱19内，通过执行杆24的转动使助溶箱19内的气泡打散，从而使气泡变小，增大与气泡中空气的接触面积，提高氧溶量。

作为优选，为了便于助溶箱19转动，所述支撑单元包括支撑环25和至少两个滚珠26，所述支撑环25套设在传动轴10上，所述支撑环25设置在助溶箱19的下方，所述滚珠26均匀设置在支撑环25的上方，所述支撑环25套设在滚珠26上，所述滚珠26的球心设置在支撑环25内，所述滚珠26抵靠在助溶箱19的下方，通过滚珠26使助溶箱19与支撑环25的滑动转化为滚动，便于助溶箱19转动。

作为优选，为了实现清洁的功能，所述刷洗单元包括清洁杆27和两个刮板28，所述清洁杆27的一侧与转动板14的一侧固定连接，所述清洁杆27与主体1的内壁贴合，两个刮板28分别设置在清洁杆27的底端和顶端，所述刮板28的一端固定在清洁杆27上，两个刮板28分别与主体1内的顶部和底部贴合，通过转动板14的转动使清洁杆27转动，从而带动刮板28转动，通过清洁杆27和刮板28与主体1的内壁接触，实现清洁主体1内壁的功能。

如图5所示，所述喷水组件包括动力单元和两个喷水单元，所述动力单元包括动力电机29、转动轴30、密封板31、丝杆32、滑块33、堵块34和两个连接杆35，所述传动轴10内设有管槽，所述管槽与传动轴10同轴设置，所述动力电机29固定在管槽内的顶部，所述动力电机29与转动轴30的顶端传动连接，所述转动轴30的底端与丝杆32的顶端固定连接，所述密封板31套设在转动轴30上，所述管槽套设在密封板31上，所述滑块33套设在丝杆32上，所述滑块33的与丝杆32的连接处设有与丝杆32匹配的螺纹，所述滑块33上设有至少两个连接孔，所述连接孔均匀设置在滑块33上，所述连接孔的轴线与传动轴10的轴线平行，两个连接杆35分别设置在丝杆32的两侧，所述滑块33的底端通过连接杆35与堵块34的上方固定连接，所述管槽套设在堵块34上，两个喷水组件设置在传动轴10的两侧，所述动力电机29与PLC电连接，当需要清洁主体1内壁时，PLC控制驱动电机9反向运行，从而使转动板14转动，PLC控制动力电机29运行，使转动轴30转动，带动丝杆32转动，从而使滑块33在丝杆32上滑动，滑块33的移动通过连接杆35带动堵块34移动，通过堵块34移动实现传输清洗水溶液的功能。

作为优选，为了实现喷水的功能，所述喷水组件包括喷头36、进气孔37和单向阀38，所述喷头36固定在转动轴30上，所述喷头36朝远离传动轴10方向设置，所述进气孔37设置在传动轴10上，所述进气孔37设置在喷头36的上方，所述单向阀38设置在进气孔37内，当堵块34向上移动时，使水溶液在管槽内输送至喷头36位置，从而使喷头36喷出，便于清洁主体1内壁，当堵块34向下移动时，通过单向阀38的单向特性使空气从进气孔37流进管槽内，避免堵块34因气压而无法向下移动。

作为优选，为了达到喷水的效果，所述传动轴10上设有两个接触式传感器39，所述接触式传感器39固定在管槽的内壁上，所述滑块33位于两个接触式传感器39之间，所述接触式传感器39与PLC电连接，当堵块34触碰到接触式传感器39时，接触式传感器39给PLC发出信号,PLC控制动力电机29反转，从而使堵块34改变移动反向，通过堵块34的往复移动实现了喷水的功能。

作为优选，为了提高密封性，所述堵块34上设有倒角和密封圈，通过倒角可以便于堵块34管槽内移动，避免堵块34与传动轴10卡死，通过密封圈减小堵块34与传动轴10之间的空隙，提高密封性。

作为优选，为了便于排污，所述主体1的靠近底端的一侧设有排污口40，通过排污口40使清洁完毕后的污水排出，实现了排污的功能。

该设备通过控制机构提高氧溶量，还通过清洁机构实现清洁的功能。

与现有技术相比，该具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备通过控制机构提高氧溶量，与现有的控制机构相比，该控制机构实现双重增氧的功能，增氧效果更好，不仅如此，还通过清洁机构实现清洁的功能，与现有的清洁机构相比，该清洁机构结构巧妙，实用性更高。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备，包括主体(1)、进水口(2)、排水口(3)、检测装置(4)、加料口(5)、进气管(6)、排气管(7)和至少两个支架(8)，所述支架(8)均匀设置在主体(1)的底端，所述进水口(2)设置在主体(1)的靠近底端的一侧，所述主体(1)的底端套设在进气管(6)上，所述加料口(5)、检测装置(4)和排气管(7)均设置在主体(1)的顶端，所述排水口(3)设置在主体(1)的远离进水口(2)的一侧，其特征在于，所述主体(1)内设有搅拌机构、控制机构和清洁机构；

所述搅拌机构包括驱动电机(9)、传动轴(10)、两个连杆(11)和至少两个搅棒(12)，所述驱动电机(9)设置在主体(1)的顶端，所述驱动电机(9)与传动轴(10)的顶端传动连接，所述主体(1)的顶端套设在传动轴(10)上，两个连杆(11)分别设置在传动轴(10)的两侧，所述驱动电机(9)通过连杆(11)固定在主体(1)的顶端，所述搅棒(12)设置在主体(1)内，所述搅棒(12)从上而下依次周向均匀设置在传动轴(10)的外周上；

所述清洁机构包括刷洗组件和喷水组件，所述刷洗组件包括连接轴承(13)、转动板(14)和两个刷洗单元，所述连接轴承(13)套设在传动轴(10)上，所述转动板(14)套设在连接轴承(13)上，两个刷洗单元分别设置在转动板(14)的两侧；

所述控制机构包括控制组件和至少两个助溶组件，所述控制组件包括连接管(15)、扇叶(16)、连接轴(17)和至少两个输气管(18)，所述连接管(15)的底端套设在进气管(6)的顶端上，所述扇叶(16)套设在连接轴(17)的底端上，所述扇叶(16)设置在进气管(6)内，所述连接管(15)内的顶端套设在连接轴(17)的顶端上，所述输气管(18)周向均匀设置在连接管(15)的外周上，所述连接管(15)套设在输气管(18)上，所述输气管(18)通过连接管(15)与进气管(6)连通，所述助溶组件从上而下依次设置在传动轴(10)上，所述助溶组件和搅棒(12)交错设置；

所述主体(1)上设有PLC，所述驱动电机(9)与PLC电连接。

2.如权利要求1所述的具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备，其特征在于，所述连接轴承(13)为单向轴承。

3.如权利要求1所述的具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备，其特征在于，所述助溶组件包括助溶箱(19)、驱动齿轮(20)、从动齿轮(21)、固定杆(22)、内齿轮(23)、支撑单元、至少两个执行杆(24)和至少两个通孔，所述助溶箱(19)和驱动齿轮(20)均套设在传动轴(10)上，所述驱动齿轮(20)设置在助溶箱(19)内，所述驱动齿轮(20)与从动齿轮(21)啮合，所述从动齿轮(21)套设在固定杆(22)的顶端上，所述固定杆(22)的底端固定在助溶箱(19)内的底部，所述从动齿轮(21)与内齿轮(23)啮合，所述内齿轮(23)固定在助溶箱(19)内的底部，所述执行杆(24)周向均匀设置在传动轴(10)的外周，所述执行杆(24)设置在助溶箱(19)内，所述执行杆(24)的一端固定在传动轴(10)上，所述通孔设置在助溶箱(19)上，所述通孔的轴线与传动轴(10)的轴线平行。

4.如权利要求3所述的具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备，其特征在于，所述支撑单元包括支撑环(25)和至少两个滚珠(26)，所述支撑环(25)套设在传动轴(10)上，所述支撑环(25)设置在助溶箱(19)的下方，所述滚珠(26)均匀设置在支撑环(25)的上方，所述支撑环(25)套设在滚珠(26)上，所述滚珠(26)的球心设置在支撑环(25)内，所述滚珠(26)抵靠在助溶箱(19)的下方。

5.如权利要求1所述的具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备，其特征在于，所述刷洗单元包括清洁杆(27)和两个刮板(28)，所述清洁杆(27)的一侧与转动板(14)的一侧固定连接，所述清洁杆(27)与主体(1)的内壁贴合，两个刮板(28)分别设置在清洁杆(27)的底端和顶端，所述刮板(28)的一端固定在清洁杆(27)上，两个刮板(28)分别与主体(1)内的顶部和底部贴合。

6.如权利要求1所述的具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备，其特征在于，所述喷水组件包括动力单元和两个喷水单元，所述动力单元包括动力电机(29)、转动轴(30)、密封板(31)、丝杆(32)、滑块(33)、堵块(34)和两个连接杆(35)，所述传动轴(10)内设有管槽，所述管槽与传动轴(10)同轴设置，所述动力电机(29)固定在管槽内的顶部，所述动力电机(29)与转动轴(30)的顶端传动连接，所述转动轴(30)的底端与丝杆(32)的顶端固定连接，所述密封板(31)套设在转动轴(30)上，所述管槽套设在密封板(31)上，所述滑块(33)套设在丝杆(32)上，所述滑块(33)的与丝杆(32)的连接处设有与丝杆(32)匹配的螺纹，所述滑块(33)上设有至少两个连接孔，所述连接孔均匀设置在滑块(33)上，所述连接孔的轴线与传动轴(10)的轴线平行，两个连接杆(35)分别设置在丝杆(32)的两侧，所述滑块(33)的底端通过连接杆(35)与堵块(34)的上方固定连接，所述管槽套设在堵块(34)上，两个喷水组件设置在传动轴(10)的两侧，所述动力电机(29)与PLC电连接。

7.如权利要求6所述的具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备，其特征在于，所述喷水组件包括喷头(36)、进气孔(37)和单向阀(38)，所述喷头(36)固定在转动轴(30)上，所述喷头(36)朝远离传动轴(10)方向设置，所述进气孔(37)设置在传动轴(10)上，所述进气孔(37)设置在喷头(36)的上方，所述单向阀(38)设置在进气孔(37)内。

8.如权利要求6所述的具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备，其特征在于，所述传动轴(10)上设有两个接触式传感器(39)，所述接触式传感器(39)固定在管槽的内壁上，所述滑块(33)位于两个接触式传感器(39)之间，所述接触式传感器(39)与PLC电连接。

9.如权利要求6所述的具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备，其特征在于，所述堵块(34)上设有倒角和密封圈。

10.如权利要求1所述的具有清洁功能的发酵效果好的生物反应设备，其特征在于，所述主体(1)的靠近底端的一侧设有排污口(40)。