CN112430523A - 益生菌培养系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及细菌培养技术领域，公开了益生菌培养系统，包括发酵罐，发酵罐内由两块隔板自上而下依次隔离形成设备腔、发酵腔、聚料腔。发酵罐上设置有连通发酵腔的进料导管、进气口、出气口以及连通聚料腔的排料阀。发酵腔内设置有搅拌桨，搅拌桨上设置有用于引导其在发酵腔周向上作往复移动的驱动机构一以及用于引导其在发酵腔径向上移动的驱动机构二。通过驱动机构一和驱动机构二可同步驱使搅拌桨在发酵腔内作周向、径向上的往复运动，以不断改变搅拌桨在发酵腔内的搅拌位置，使原料与水之间的混合更加充分彻底，并且提高了混合效率，避免出现团聚现象，有效保证了益生菌的生产质量。

Description

益生菌培养系统

技术领域

本发明涉及细菌培养技术领域，尤其涉及益生菌培养系统。

背景技术

益生菌培养系统主要由菌种罐、发酵罐、压缩空气装置和热水循环装置等组成。其中的发酵罐是应用于益生菌的发酵作业。但目前使用的发酵罐，在进行发酵作业时，发酵反省的速度较慢，原料与水之间的混合不够均匀、混合效率较低，易出现团聚现象，影响发酵制得益生菌的生产质量。

发明内容

为解决了现有益生菌培养系统中的发酵罐，对原料与水之间的混合不够均匀、混合效率较低的技术问题，本发明提供益生菌培养系统。

本发明采用以下技术方案实现：益生菌培养系统，包括发酵罐，所述发酵罐内由两块隔板自上而下依次隔离形成设备腔、发酵腔、聚料腔；所述发酵罐上设置有连通所述发酵腔的进料导管、进气口、出气口以及连通所述聚料腔的排料阀；

所述发酵腔内设置有搅拌桨，所述搅拌桨上设置有用于引导其在所述发酵腔周向上作往复移动的驱动机构一以及用于引导其在所述发酵腔径向上移动的驱动机构二。

作为上述方案的进一步改进，所述驱动机构一包括悬设在所述搅拌桨上方的转盘一以及用于驱使所述转盘一往复转动的驱动组件；所述转盘一盘面的偏心处固定穿插有与所述搅拌桨相平行的吊杆，所述吊杆与所述驱动组件二相连接。

作为上述方案的更进一步改进，所述驱动组件包括转动穿插在所述隔板上的转轴，所述转轴的一端穿入所述发酵腔内、并与所述转盘一相连接，所述转轴的另一端穿入所述设备腔内、并固定有与转盘二，所述转盘二盘面的偏心处穿插有销轴，所述设备腔内固定有与所述转轴相平行的限位板，所述限位板上滑动穿插有与其板面相垂直的滑杆，所述滑杆一端的杆体上开设有回形槽，所述销轴穿插在所述回形槽内、并与所述回形槽之间滑动配合连接；所述滑杆的另一端固定有滑珠，位于所述滑珠与所述限位板之间的所述滑杆上套设有弹簧；所述设备腔内安装有电机一，所述电机一的输出轴上固定有转盘三，所述转盘三靠近所述滑珠的一侧具有坡面，所述滑珠与所述坡面之间滑动挤压接触。

作为上述方案的更进一步改进，所述驱动机构二包括径向槽和支撑杆，所述径向槽顶部靠近所述发酵罐中心的一侧与所述吊杆的另一端固定连接，所述径向槽上径向穿插有丝杆，所述径向槽内设置有与其滑动配合的螺母，所述螺母的底部与所述搅拌桨的顶部固定相连；所述丝杆靠近所述发酵罐中心的一端固定有锥齿一；所述支撑杆的一端垂直固定在位于下方的所述隔板的板体上；所述支撑杆的另一端固定有与所述锥齿一相啮合的锥齿二。

作为上述方案的更进一步改进，所述螺母的底部安装有电机二，所述电机二的输出轴与所述搅拌桨固定相连。

作为上述方案的进一步改进，所述进料导管的出料端依次贯穿所述设备腔和其中位于上方的隔板后伸入至所述发酵腔内。

作为上述方案的进一步改进，其中位于下方的所述隔板上开设有连通所述发酵腔与所述聚料腔的过料口，所述过料口上安装有过料阀。

作为上述方案的进一步改进，所述发酵罐的底部安装有支撑脚。

本发明的有益效果为：

本发明的益生菌培养系统，通过驱动机构一和驱动机构二可同步驱使搅拌桨在发酵腔内作周向、径向上的往复运动，以不断改变搅拌桨在发酵腔内的搅拌位置，使原料与水之间的混合更加充分彻底，并且提高了混合效率，避免出现团聚现象，有效保证了益生菌的生产质量。

通过在螺母底部安装电机二，电机二的输出轴驱使搅拌桨转动，增强发酵腔内液体的流动性，进一步提升发酵腔内原料与水间的混合效果。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的益生菌培养系统中发酵罐的结构示意图；

图2为图1中益生菌培养系统中发酵罐的剖面结构示意图；

图3为图2中A处放大的结构示意图；

图4为图2中驱动机构二中局部的仰视结构示意图；

图5为本发明实施例2提供的益生菌培养系统中发酵罐的剖面结构示意图。

主要符号说明：

1、发酵罐；2、隔板；3、进料导管；4、进气口；5、出气口；6、过料口；7、排料阀；8、转盘一；9、吊杆；10、径向槽；11、丝杆；12、螺母；13、搅拌桨；14、锥齿一；15、支撑杆；16、锥齿二；17、转轴；18、转盘二；19、限位板；20、滑杆；22、销轴；23、滑珠；24、弹簧；25、电机一；26、转盘三；27、电机二。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

请结合图1至图4，益生菌培养系统，包括发酵罐1，发酵罐1内由两块隔板2自上而下依次隔离形成设备腔(未标示)、发酵腔(未标示)、聚料腔(未标示)。发酵罐1上设置有连通发酵腔的进料导管3、进气口4、出气口5以及连通聚料腔的排料阀7。本实施例中进料导管3与外置的进料设备相连通，以实现全密封进料。进气口4与外置供气装置相连，确保了发酵腔内能及时补充空气。出气口5能将发酵反应产生的废气及时排出至发酵腔外。

发酵腔内设置有搅拌桨13，本实施例中的搅拌桨13呈螺旋状结构，在其他实施例中搅拌桨13还可以呈条状，只要不影响发酵腔内对益生菌的搅拌效果，还可以是其他的结构。搅拌桨13上设置有用于引导其在发酵腔周向上作往复移动的驱动机构一以及用于引导其在发酵腔径向上移动的驱动机构二。通过驱动机构一与驱动机构二之间的联动配合，提高发酵腔内原料与水的混合效果。

驱动机构一包括悬设在搅拌桨13上方的转盘一8以及用于驱使转盘一8往复转动的驱动组件。转盘一8盘面的偏心处固定穿插有与搅拌桨13相平行的吊杆9，吊杆9与驱动组件二相连接。吊杆9的顶部与转盘一8的盘面偏心处固定连接。

驱动组件包括转动穿插在隔板2上的转轴17，该隔板2是发酵罐1内位于上方的隔板2。该隔板2的板体上开设有供转轴17穿过的转孔(未标示)，并且转轴17可在转孔内相对转动。

转轴17的一端穿入发酵腔内、并与转盘一8相连接，用以驱使转盘一8转动。转轴17的另一端穿入设备腔内、并固定有与转盘二18，转盘二18盘面的偏心处穿插有销轴22。设备腔内固定有与转轴17相平行的限位板19，限位板19上滑动穿插有与其板面相垂直的滑杆20。限位板19的板体上开设有供滑杆20穿过的滑孔(图未示)，并且滑杆20可在滑孔内在其轴向上滑动。滑杆20一端的杆体上开设有回形槽(图未示)，销轴22穿插在回形槽内、并与回形槽之间滑动配合连接，以使滑杆20的轴向滑动可通销轴22驱使转盘二18在一定弧度范围内作周向往复转动。滑杆20的另一端固定有滑珠23，位于滑珠23与限位板19之间的滑杆20上套设有弹簧24。设备腔内安装有电机一25，电机一25的输出轴上固定有转盘三26，转盘三26靠近滑珠23的一侧具有坡面(未标示)，滑珠23与坡面之间滑动挤压接触。本实施例中滑珠23的珠体表面以及坡面均经过光滑处理，通过弹簧24的弹力推动滑珠23始终与转盘三26的坡面相接触。

驱动机构二包括径向槽10和支撑杆15，径向槽10顶部靠近发酵罐1中心的一侧与吊杆9的另一端固定连接，则转盘一8的转动可通过吊杆9带动径向槽10同步运动。径向槽10上径向穿插有丝杆11，本实施例中的径向槽10的槽体上开设有通孔(图未示)，通孔的内侧安装有轴承(图未示)，丝杆11的外壁与轴承的内圈卡合固定，以使得丝杆11可在径向槽10上相对转动。

径向槽10内设置有与其滑动配合的螺母12，本实施例中螺母12、径向槽10的纵截面均呈工字形，以实现螺母12在径向槽10的运动进行限位，防止螺母12在丝杆11的驱动下发生转动，使螺母12在丝杆11的驱动下始终保持在径向槽10的槽体延伸方向上运动。

螺母12的底部与搅拌桨13的顶部固定相连。丝杆11靠近发酵罐1中心的一端固定有锥齿一14。支撑杆15的一端垂直固定在位于下方的隔板2的板体上。支撑杆15的另一端固定有与锥齿一14相啮合的锥齿二16。本实施例中锥齿二16是固定在支撑杆15上的，则锥齿二16是静止不动的。转盘一8的转动可通过吊杆9带动径向槽10同步运动，径向槽10通过丝杆11带动锥齿一14同步运动，使圆周移动的锥齿一14与静止不动的锥齿二16上的多个斜齿逐个啮合，从而驱使锥齿一14自身发生转动并带动丝杆11同步转动，丝杆11转动使其与螺母12之间相互螺纹作用，并在径向槽10的限位作用下，使螺母12带动搅拌桨13在发酵罐1内的径向上移动，改变了搅拌桨13在发酵腔内的搅拌位置，提高搅拌效果。

进料导管3的出料端依次贯穿设备腔和其中位于上方的隔板2后伸入至发酵腔内。通过进料导管3方便将原料投入发酵腔内，以进行后续的发酵作业。

其中位于下方的隔板2上开设有连通发酵腔与聚料腔的过料口6，过料口6上安装有过料阀(未标示)。本实施例中过料阀可以为电控阀门，用于控制过料口6的通或闭，以便将发酵后形成的益生菌暂时排放至聚料腔内收集和储存。

发酵罐1的底部安装有支撑脚(未标示)，通过支撑脚方便发酵罐1在地面上的支撑固定。

本实施例的工作原理具体为，将原料和水依次通过进料导管3投入至发酵腔内，控制电机一25的输出轴带动转盘三26转动，使转盘三26上的坡面不断地挤压滑珠23。当转盘三26坡面的坡底转动至与滑珠23相接触时，随着转盘三26的继续转动，坡面上的坡度逐渐增大，则对滑珠23的挤压逐渐增大并使弹簧24逐渐压缩，从而通过滑珠23带动滑杆20整体朝着销轴22方向运动，使滑杆20通过回形槽带动销轴22和转盘二18在一定圆周范围内转动。当转盘三26坡面的坡顶转动至与滑珠23相接触时，随着转盘三26的继续转动，坡面上的坡度逐渐减小，则对滑珠23的挤压逐渐减小，弹簧24的弹力释放推动滑珠23反向运动，一方面会使滑珠23始终与坡面相抵触，另一方面则会带动滑杆20反向运动，则此时滑杆20通过回形槽带动销轴22和转盘二18反向转动至初始位置。随着电机一25输出轴的持续转动，此过程不断往复，从而实现了转盘二18的周向往复转动。期间转盘一8通过转轴17与转盘二18保持运动同步，同时转盘一8的转动可通过吊杆9带动径向槽10在周向上往复运动，径向槽10通过丝杆11带动锥齿一14同步运动，使圆周移动的锥齿一14与静止不动的锥齿二16上的多个斜齿逐个啮合，从而驱使锥齿一14自身发生转动并带动丝杆11同步转动，丝杆11转动使其与螺母12之间相互螺纹作用，并在径向槽10的限位作用下，使螺母12带动搅拌桨13在发酵罐1内的径向上往复移动，从而不断改变搅拌桨13在发酵腔内的搅拌位置，提高搅拌效果。

当搅拌结束，等待搅拌腔内原料与水发酵形成益生菌时，控制过料阀打开时益生菌通过进入聚料腔内暂时存储收集。当需要对益生菌进行后续加工作业时，打开排料阀7将发酵罐1内的益生菌排出，以备后续的加工作业即可。

实施例2

请结合图5，本实施例2为实施例1的优选方案，具体为，螺母12的底部安装有电机二27，电机二27的输出轴与搅拌桨13固定相连。通过在螺母12底部安装电机二27，电机二27可以为减速电机，以通过电机二27的输出轴驱使搅拌桨13转动，增强发酵腔内液体的流动性，进一步提升发酵腔内原料与水间的混合效果。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.益生菌培养系统，其特征在于，包括发酵罐，所述发酵罐内由两块隔板自上而下依次隔离形成设备腔、发酵腔、聚料腔；所述发酵罐上设置有连通所述发酵腔的进料导管、进气口、出气口以及连通所述聚料腔的排料阀；

所述发酵腔内设置有搅拌桨，所述搅拌桨上设置有用于引导其在所述发酵腔周向上作往复移动的驱动机构一以及用于引导其在所述发酵腔径向上移动的驱动机构二。

2.如权利要求1所述的益生菌培养系统，其特征在于，所述驱动机构一包括悬设在所述搅拌桨上方的转盘一以及用于驱使所述转盘一往复转动的驱动组件；所述转盘一盘面的偏心处固定穿插有与所述搅拌桨相平行的吊杆，所述吊杆与所述驱动组件二相连接。

3.如权利要求2所述的益生菌培养系统，其特征在于，所述驱动组件包括转动穿插在所述隔板上的转轴，所述转轴的一端穿入所述发酵腔内、并与所述转盘一相连接，所述转轴的另一端穿入所述设备腔内、并固定有与转盘二，所述转盘二盘面的偏心处穿插有销轴，所述设备腔内固定有与所述转轴相平行的限位板，所述限位板上滑动穿插有与其板面相垂直的滑杆，所述滑杆一端的杆体上开设有回形槽，所述销轴穿插在所述回形槽内、并与所述回形槽之间滑动配合连接；所述滑杆的另一端固定有滑珠，位于所述滑珠与所述限位板之间的所述滑杆上套设有弹簧；所述设备腔内安装有电机一，所述电机一的输出轴上固定有转盘三，所述转盘三靠近所述滑珠的一侧具有坡面，所述滑珠与所述坡面之间滑动挤压接触。

4.如权利要求3所述的益生菌培养系统，其特征在于，所述驱动机构二包括径向槽和支撑杆，所述径向槽顶部靠近所述发酵罐中心的一侧与所述吊杆的另一端固定连接，所述径向槽上径向穿插有丝杆，所述径向槽内设置有与其滑动配合的螺母，所述螺母的底部与所述搅拌桨的顶部固定相连；所述丝杆靠近所述发酵罐中心的一端固定有锥齿一；所述支撑杆的一端垂直固定在位于下方的所述隔板的板体上；所述支撑杆的另一端固定有与所述锥齿一相啮合的锥齿二。

5.如权利要求4所述的益生菌培养系统，其特征在于，所述螺母的底部安装有电机二，所述电机二的输出轴与所述搅拌桨固定相连。

6.如权利要求1所述的益生菌培养系统，其特征在于，所述进料导管的出料端依次贯穿所述设备腔和其中位于上方的隔板后伸入至所述发酵腔内。

7.如权利要求1所述的益生菌培养系统，其特征在于，其中位于下方的所述隔板上开设有连通所述发酵腔与所述聚料腔的过料口，所述过料口上安装有过料阀。

8.如权利要求1所述的益生菌培养系统，其特征在于，所述发酵罐的底部安装有支撑脚。

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