CN113337386A - 一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备 - Google Patents

一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备，涉及微生物发酵技术领域，包括：传动仓，内置有驱动传动机构；发酵仓，固定在所述传动仓的上方；搅拌组件，转动设置于所述发酵仓中且由所述驱动传动机构所驱动；进料斗，连通于所述发酵仓的一侧，用于为所述发酵仓提供原料；以及照明仓，内置有光照模拟组件，所述光照模拟组件至少包括可转动的灯座，所述灯座的圆周上阵列嵌入有多个不同参数的灯组，且通过所述灯座的转动，实现对于不同光照环境的模拟。

Description

一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备
技术领域
本发明涉及微生物发酵技术领域，具体是一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备。
背景技术
微生物发酵是指在适宜的条件下，利用微生物将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程，而利用微生物发酵设备能够对微生物发酵液进行培养，其中在研究光合本原菌的特性时，需要利用微生物发酵设备模拟不同的光照环境，来实现对比发酵，然而目前的微生物发酵设备其所提供的光照环境单一，并且对于微生物发酵液的搅拌效果一般，难以为研究提供有用的数据分析。
因此，有必要提供一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备，包括：
传动仓，内置有驱动传动机构；
发酵仓，固定在所述传动仓的上方；
搅拌组件，转动设置于所述发酵仓中且由所述驱动传动机构所驱动；
进料斗，连通于所述发酵仓的一侧，用于为所述发酵仓提供原料；以及
照明仓，内置有光照模拟组件，所述光照模拟组件至少包括可转动的灯座，所述灯座的圆周上阵列嵌入有多个不同参数的灯组，且通过所述灯座的转动，实现对于不同光照环境的模拟。
进一步，作为优选，所述光照模拟组件还包括：
安装筒，所述安装筒的底部设置有缺口，用于光线射出，且所述灯座转动设置在所述安装筒中；
至少一个导向轮，所述导向轮转动设置在所述安装筒中，用于为所述灯座的转动提供导向；以及
至少一个驱动轮，所述驱动轮转动设置在轮座中，所述轮座采用微型伸缩杆安装在所述安装筒的内壁上，且所述驱动轮由设置在轮座外部的微型电机驱动转动，且通过驱动所述驱动轮进行定量转动能够带动所述灯座进行定量转动。
进一步，作为优选，所述安装筒的顶部嵌入有散热风扇，且所述安装筒靠近所述散热风扇位置处开设有多个散热孔。
进一步，作为优选，所述灯座的外部贴附有能够包裹各个灯组的灯罩，所述灯罩为透明粗糙材质。
进一步，作为优选，所述安装筒的外部对称贴附固定有两个弧形槽，所述弧形槽中滑动设置有遮光板，所述遮光板伸出所述弧形槽的长度由绳体驱动机构进行控制，且通过所述绳体驱动机构控制所述遮光板伸出所述弧形槽的长度能够改变两个遮光板之间的间隙距离以及两个遮光板之间间隙的产生位置。
进一步，作为优选，所述绳体驱动机构包括：
复位弹簧，安装在所述弧形槽与遮光板之间，且初始状态时，所述复位弹簧能够驱动遮光板伸长，直至两个遮光板相互接触；
调节绳，滑动穿过所述弧形槽的槽底与遮光板相连；以及
收卷机，所述收卷机的输出端与所述调节绳远离遮光板的一端相连，且所述收卷机设置在连接臂上，所述连接臂还支撑连接所述弧形槽，所述连接臂还采用安装臂安装至照明仓中。
进一步，作为优选，所述搅拌组件包括：
搅拌轴，转动设置在所述发酵仓的底部以及传动仓的顶部，且伸入至所述传动仓中由传动仓中的驱动传动机构所驱动；
连接杆，被配置为至少轴向阵列在所述搅拌轴上的三组，每组所述连接杆为圆周分布的多个，各个所述连接杆的两端均设置有自搅拌组件；以及
搅拌叶，固定在所述搅拌轴的中部，且所述搅拌叶为双螺旋形。
进一步，作为优选，所述自搅拌组件包括：
安装弧板，固定在所述连接杆的端部；
驱动电机，固定嵌入在所述安装弧板中；
引导筒，固定在所述驱动电机的输出端；以及
至少三个搅拌拨杆，且三个所述搅拌拨杆呈半圆周阵列排布在所述引导筒上。
进一步，作为优选，所述引导筒为倾斜设置，且同一组的连接杆上，相邻的引导筒为上下交错排布、相对倾斜设置。
进一步，作为优选，所述发酵仓的底部连通有回流管，所述回流管的另一端连通至所述发酵仓的顶部，且所述回流管上设置有回流泵体。
与现有技术相比，本发明提供了一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备，具有以下有益效果：
1.本发明实施例中，通过驱动灯座的转动，能够提供不同的光源，并且，通过绳体驱动机构能够控制遮光板伸出弧形槽的长度，进而能够改变两个遮光板之间的间隙距离以及两个遮光板之间间隙的产生位置，其与灯组相配合能够实现局部精准照射、实现对于不同光照环境的模拟，提高了其发酵效果；
2.本发明实施例中，设置有搅拌组件，其中可仅驱动搅拌轴进行转动，或者仅利用自搅拌组件进行搅拌，或者二者同时工作，其中利用引导筒能够将微生物发酵液进行上下引导，使发酵液细胞分散更加均匀，使菌体均匀分布,保持均一的动力学，提高了其发酵效果。
附图说明
图1为一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备的整体结构示意图；
图2为一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备中光照模拟组件的结构示意图一；
图3为一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备中光照模拟组件的结构示意图二；
图4为一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备中搅拌组件的结构示意图；
图中：1、传动仓；2、发酵仓；3、搅拌组件；4、进料斗；5、照明仓；6、光照模拟组件；61、安装筒；62、灯座；63、灯组；64、灯罩；65、驱动轮；66、导向轮；67、散热风扇；68、弧形槽；69、遮光板；610、复位弹簧；611、调节绳；612、收卷机；613、连接臂；614、安装臂；31、搅拌轴；32、连接杆；33、安装弧板；34、驱动电机；35、引导筒；36、搅拌拨杆；37、搅拌叶。
具体实施方式
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备，包括：
传动仓1，内置有驱动传动机构；
发酵仓2，固定在所述传动仓1的上方；
搅拌组件3，转动设置于所述发酵仓2中且由所述驱动传动机构所驱动，需要解释的是，微生物发酵过程除了要让这些微生物产生代谢产物外,还要让其进行繁殖,而微生物有繁殖接触抑制,也就是说微生物二分裂之后如果聚集太近,则会影响下次二分裂,而通过搅拌组件3的搅拌可以使发酵液细胞分散更加均匀，使菌体均匀分布,保持均一的动力学；
进料斗4，连通于所述发酵仓2的一侧，用于为所述发酵仓2提供原料；以及
照明仓5，内置有光照模拟组件6，所述光照模拟组件6至少包括可转动的灯座62，所述灯座62的圆周上阵列嵌入有多个不同参数的灯组63，且通过所述灯座62的转动，能够实现对于不同光照环境的模拟，实现针对性发酵，提高了其发酵效果。
本实施例中，所述光照模拟组件6还包括：
安装筒61，所述安装筒61的底部设置有缺口，用于光线射出，且所述灯座62转动设置在所述安装筒61中；
至少一个导向轮66，所述导向轮66转动设置在所述安装筒61中，用于为所述灯座62的转动提供导向；以及
至少一个驱动轮65，所述驱动轮65转动设置在轮座中，所述轮座采用微型伸缩杆安装在所述安装筒61的内壁上，且所述驱动轮65由设置在轮座外部的微型电机驱动转动，且通过驱动所述驱动轮65进行定量转动能够带动所述灯座62进行定量转动，从而实现精确控光，转动结束后，通过微型伸缩杆的伸长，还能够实现驱动轮65对于灯座62的定位锁紧。
为了便于光照模拟组件6的散热，所述安装筒61的顶部嵌入有散热风扇67，且所述安装筒61靠近所述散热风扇67位置处开设有多个散热孔。
为了提高灯座转动的稳定性，所述灯座62的外部贴附有能够包裹各个灯组63的灯罩64，所述灯罩64为透明粗糙材质。
另外，如图2和3，所述安装筒61的外部对称贴附固定有两个弧形槽68，所述弧形槽68中滑动设置有遮光板69，所述遮光板69伸出所述弧形槽68的长度由绳体驱动机构进行控制，且通过所述绳体驱动机构控制所述遮光板69伸出所述弧形槽68的长度能够改变两个遮光板69之间的间隙距离以及两个遮光板69之间间隙的产生位置，具体的，各个遮光板69的伸出动作为独立控制，因此，两个遮光板的伸长长度为独立控制，此时两个遮光板相互配合，能够使得两个遮光板之间产生的间隙得得到控制，并且，间隙产生的位置也能够进行控制，通常情况下，可控制两个遮光板之间产生的间隙位于灯座62中部下方位置，从而能够实现均匀照射，另外需要注意的是，各个灯组63的开关均为独立控制，因此可控制开启一个灯组63或多个灯组63，实现多样化控光，提高了模拟的精细程度，另外，通过控制间隙产生的位置能够实现局部精准照射，进一步实现精确控光以及发酵对比。
本实施例中，所述绳体驱动机构包括：
复位弹簧610，安装在所述弧形槽68与遮光板69之间，且初始状态时，所述复位弹簧610能够驱动遮光板69伸长，直至两个遮光板相互接触；
调节绳611，滑动穿过所述弧形槽68的槽底与遮光板69相连；以及
收卷机612，所述收卷机612的输出端与所述调节绳611远离遮光板69的一端相连，且所述收卷机612设置在连接臂613上，所述连接臂613还支撑连接所述弧形槽68，所述连接臂613还采用安装臂614安装至照明仓5中，通过收卷机与复位弹簧相配合来实现对于遮光板伸出长度的调节。
本实施例中，如图1和4，所述搅拌组件3包括：
搅拌轴31，转动设置在所述发酵仓2的底部以及传动仓1的顶部，且伸入至所述传动仓1中由传动仓1中的驱动传动机构所驱动；
连接杆32，被配置为至少轴向阵列在所述搅拌轴31上的三组，每组所述连接杆32为圆周分布的多个，各个所述连接杆32的两端均设置有自搅拌组件；以及
搅拌叶37，固定在所述搅拌轴31的中部，且所述搅拌叶37为双螺旋形，能够有效的提升对于中部微生物的搅拌效果。
另外，所述自搅拌组件包括：
安装弧板33，固定在所述连接杆32的端部；
驱动电机34，固定嵌入在所述安装弧板33中；
引导筒35，固定在所述驱动电机34的输出端；以及
至少三个搅拌拨杆36，且三个所述搅拌拨杆36呈半圆周阵列排布在所述引导筒35上，具体的，驱动电机安装在防水仓中，驱动电机的供电线穿过连接杆32集成至搅拌轴31中的总线上，总线通过搅拌轴31下方的电滑环与外部供电设备相连，另外，驱动传动机构包括从动轮、主动轮以及搅拌电机，其中从动轮同轴固定在搅拌轴31上，从动轮采用同步带与主动轮传动相连，主动轮固定在搅拌电机的输出端，搅拌电机固定在传动仓中。
作为较佳的实施例，所述引导筒35为倾斜设置，且同一组的连接杆32上，相邻的引导筒35为上下交错排布、相对倾斜设置，需要解释的是，将相邻的两个引导筒上下交错排布、相对倾斜设置有利于使得微生物发酵液进行上下均匀分布，具体的，以相邻两个引导筒为例，相邻两个引导筒可以看做类似“八”字型，因此，其中一个引导筒在转动过程中，能够将微生物发酵液从下向上引导，而另一个引导筒在转动过程中，则能够将微生物发酵液从上向下引导。
本实施例中，所述发酵仓2的底部连通有回流管，所述回流管的另一端连通至所述发酵仓2的顶部，且所述回流管上设置有回流泵体。
在具体实施时，先通过进料斗4向发酵仓2中注入微生物发酵液，然后根据具体的工艺流程，按需求通过搅拌组件3对发酵仓2进行搅拌，其中可仅驱动搅拌轴进行转动，或者仅利用自搅拌组件进行搅拌，或者二者同时工作，另外可利用光照模拟组件6提供适宜的灯光模拟，提高其发酵效果，或者实现发酵对比。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备，其特征在于：包括：
传动仓(1)，内置有驱动传动机构；
发酵仓(2)，固定在所述传动仓(1)的上方；
搅拌组件(3)，转动设置于所述发酵仓(2)中且由所述驱动传动机构所驱动；
进料斗(4)，连通于所述发酵仓(2)的一侧，用于为所述发酵仓(2)提供原料；以及
照明仓(5)，内置有光照模拟组件(6)，所述光照模拟组件(6)至少包括可转动的灯座(62)，所述灯座(62)的圆周上阵列嵌入有多个不同参数的灯组(63)，且通过所述灯座(62)的转动，实现对于不同光照环境的模拟。
2.根据权利要求1所述的一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备，其特征在于：所述光照模拟组件(6)还包括：
安装筒(61)，所述安装筒(61)的底部设置有缺口，用于光线射出，且所述灯座(62)转动设置在所述安装筒(61)中；
至少一个导向轮(66)，所述导向轮(66)转动设置在所述安装筒(61)中，用于为所述灯座(62)的转动提供导向；以及
至少一个驱动轮(65)，所述驱动轮(65)转动设置在轮座中，所述轮座采用微型伸缩杆安装在所述安装筒(61)的内壁上，且所述驱动轮(65)由设置在轮座外部的微型电机驱动转动，且通过驱动所述驱动轮(65)进行定量转动能够带动所述灯座(62)进行定量转动。
3.根据权利要求2所述的一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备，其特征在于：所述安装筒(61)的顶部嵌入有散热风扇(67)，且所述安装筒(61)靠近所述散热风扇(67)位置处开设有多个散热孔。
4.根据权利要求2所述的一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备，其特征在于：所述灯座(62)的外部贴附有能够包裹各个灯组(63)的灯罩(64)，所述灯罩(64)为透明粗糙材质。
5.根据权利要求2所述的一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备，其特征在于：所述安装筒(61)的外部对称贴附固定有两个弧形槽(68)，所述弧形槽(68)中滑动设置有遮光板(69)，所述遮光板(69)伸出所述弧形槽(68)的长度由绳体驱动机构进行控制，且通过所述绳体驱动机构控制所述遮光板(69)伸出所述弧形槽(68)的长度能够改变两个遮光板(69)之间的间隙距离以及两个遮光板(69)之间间隙的产生位置。
6.根据权利要求5所述的一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备，其特征在于：所述绳体驱动机构包括：
复位弹簧(610)，安装在所述弧形槽(68)与遮光板(69)之间，且初始状态时，所述复位弹簧(610)能够驱动遮光板(69)伸长，直至两个遮光板相互接触；
调节绳(611)，滑动穿过所述弧形槽(68)的槽底与遮光板(69)相连；以及
收卷机(612)，所述收卷机(612)的输出端与所述调节绳(611)远离遮光板(69)的一端相连，且所述收卷机(612)设置在连接臂(613)上，所述连接臂(613)还支撑连接所述弧形槽(68)，所述连接臂(613)还采用安装臂(614)安装至照明仓(5)中。
7.根据权利要求1所述的一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备，其特征在于：所述搅拌组件(3)包括：
搅拌轴(31)，转动设置在所述发酵仓(2)的底部以及传动仓(1)的顶部，且伸入至所述传动仓(1)中由传动仓(1)中的驱动传动机构所驱动；
连接杆(32)，被配置为至少轴向阵列在所述搅拌轴(31)上的三组，每组所述连接杆(32)为圆周分布的多个，各个所述连接杆(32)的两端均设置有自搅拌组件；以及
搅拌叶(37)，固定在所述搅拌轴(31)的中部，且所述搅拌叶(37)为双螺旋形。
8.根据权利要求7所述的一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备，其特征在于：所述自搅拌组件包括：
安装弧板(33)，固定在所述连接杆(32)的端部；
驱动电机(34)，固定嵌入在所述安装弧板(33)中；
引导筒(35)，固定在所述驱动电机(34)的输出端；以及
至少三个搅拌拨杆(36)，且三个所述搅拌拨杆(36)呈半圆周阵列排布在所述引导筒(35)上。
9.根据权利要求8所述的一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备，其特征在于：所述引导筒(35)为倾斜设置，且同一组的连接杆(32)上，相邻的引导筒(35)为上下交错排布、相对倾斜设置。
10.根据权利要求1所述的一种能够模拟不同光照环境的微生物发酵设备，其特征在于：所述发酵仓(2)的底部连通有回流管，所述回流管的另一端连通至所述发酵仓(2)的顶部，且所述回流管上设置有回流泵体。
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