CN115558579B - 一种发酵设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发酵设备，包括外罐体，外罐体的内底壁固定连接有固定环，固定环的上表面固定连接有内罐体，外罐体的上表面固定连接有机座，机座的下表面转动连接有转动轴，转动轴的底端贯穿外罐体的内顶壁并延伸至内罐体的内腔，转动轴的表面固定连接有搅拌臂，内罐体的内壁固定连接有安装环，安装环的内壁呈圆周阵列固定连接有若干个弹性片，以便破裂附着的气泡，内罐体的上表面固定连接有分气组件。本发明中，通过分气组件将未融入培养基中的空气分离为冷空气和热空气，并利用冷空气提高溶氧，利用热空气在需要的时候对内罐体进行加热，以提高空气的利用率，从而使该发酵设备解决了现有技术将压缩空气直接排放造成能源浪费的问题。

Description

一种发酵设备

技术领域

本发明涉及微生物发酵技术领域，具体涉及一种发酵设备。

背景技术

微生物发酵即是指利用微生物，在适宜的条件下，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，微生物发酵生产水平主要取决于菌种本身的遗传特性和培养条件，发酵设备是为微生物发酵提供场所的一种设备。

在好氧微生物发酵的过程中，需要利用压缩机将氧气通入发酵设备内，以提高溶氧，提高发酵的效率，而为了节约成本，一般是将无菌的压缩空气通入，而现有技术中的发酵设备一般包括罐体、通气管、搅拌部件、温度仪表以及压力仪表等，罐体底部安装有通气管，通气管将无菌压缩空气注入罐体内以提高溶氧，然而，这些空气在培养基内快速的向上移动，直至通过泄压阀排出的过程中，仅有小部分氧气融于培养基中，即使，通气时采用电机带动搅拌器进行搅拌，融于培养基中的氧气也很少，而大部分的压缩空气会被排向空气中，利用率较低，造成了能源的浪费。

为了解决上述问题，本发明中提出了一种发酵设备。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种发酵设备，以解决上述技术问题。

(2)技术方案

为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：

一种发酵设备，包括外罐体，所述外罐体的内底壁固定连接有固定环，所述固定环的上表面固定连接有内罐体，所述外罐体的上表面固定连接有机座，所述机座的下表面转动连接有转动轴，所述转动轴的底端贯穿外罐体的内顶壁并延伸至内罐体的内腔，所述转动轴的表面固定连接有搅拌臂，所述内罐体的内壁固定连接有安装环，所述安装环的内壁呈圆周阵列固定连接有若干个弹性片，以便破裂附着的气泡，所述内罐体的上表面固定连接有分气组件。

进一步地，所述分气组件包括与内罐体上表面固定连接的固定块，所述固定块上固定连接有涡流管，所述内罐体的上表面开设有安装孔，且安装孔的内壁固定连接有进气管，所述进气管的一端与涡流管的进气端固定连接，所述进气管的另一端位于内罐体的内腔并固定连接有进气单向阀。

进一步地，所述涡流管的冷气端固定连接有冷气管，所述冷气管的远离涡流管的一端贯穿内罐体的内顶壁并固定连接有冷气单向阀。

进一步地，所述涡流管的热气端固定连接有热气管，所述热气管远离涡流管的一端贯穿外罐体的表面，所述外罐体的表面固定连接有储热箱，所述热气管的一端与储热箱的上表面固定连接并贯穿储热箱的内顶壁，所述储热箱的下表面固定连接有供热管，所述供热管远离储热箱的一端与外罐体表面的底部固定连接并贯穿外罐体的内壁，所述供热管的表面固定连接有阀门，所述外罐体的表面开设有外泄压孔，且外泄压孔的内壁固定连接有外泄压阀。

进一步地，所述转动轴的表面转动连接有转动环，所述转动环的表面固定连接有固定轴，所述固定轴远离转动环的一端固定连接有触碰球。

进一步地，所述固定轴的表面转动连接有套管，所述套管的表面分别固定连接有若干个尖刺。

进一步地，所述转动轴的表面转动连接有连接环，所述连接环的下表面与转动环的上表面固定连接，所述连接环的表面固定连接有转动叶。

进一步地，所述机座的上表面固定连接有电机，所述电机的输出端与转动轴的顶端固定连接。

进一步地，所述外罐体的表面开设有贯穿内罐体的内泄压孔，且内泄压孔的内壁固定连接有内泄压阀，所述外罐体的上表面分别固定连接有手孔和观察孔，且手孔和观察孔与内罐体相连通，所述外罐体的下表面开设有贯穿内罐体的出料口，且出料口的内壁固定连接有出料管，所述外罐体的表面开设有贯穿内罐体的通气孔，且通气孔的内壁固定连接有通气管，所述外罐体的下表面固定连接有支撑腿。

(3)有益效果：

A.本发明中，通过电机的输出端带动转动轴转动，进而带动搅拌臂转动对培养基进行搅拌，通过搅拌臂转动对气泡剪切使其破碎，提高溶氧速度，通过弹性片，在培养基受到搅拌流动时受力变形并复位，进而提高培养基流动的紊乱度，提高搅拌的效果，同时，通过弹性片的变形和复位，使附着在弹性片表面的气泡破碎，进一步提高溶氧的速度，进而减少的压缩空气的消耗量，节约了能源的消耗，从而使该发酵设备具有节约能源的效果。

B.本发明中，通过通气管将压缩空气注入内罐体内，部分氧气与培养基融合，另外的空气向上移动至内罐体的顶部，通过进气管将内罐体顶部的有压空气注入涡流管内，通过涡流管的冷气端输出冷空气，并从冷气管注入内罐体内，由于冷空气的密度较大，这部分冷空气向下移动，直至与培养基液面接触，将一部分氧气融入其中，同时，冷空气能够使的内罐体内环境温度变低，能够在不使用外界水冷的情况下确保内罐体内处于一个适合微生物生长的较低温度，提高溶氧，从而使该发酵设备进一步提高培养基的溶氧。

C.本发明中，通过热气管将涡流管热气端输出的热空气注入储热箱内，能够在内罐体内温度较低时，开启阀门使得热空气进入外罐体和内罐体之间的空腔对内罐体进行加热，以确保内罐体的温度适合微生物生长，进而将现有技术中多余的压缩空气加以利用，避免造成能源浪费，从而使该发酵设备解决了现有技术将压缩空气直接排放造成能源浪费的问题。

D.本发明中，通过冷气管出气时将冷空气喷向转动叶推动转动叶转动，进而带动连接环转动，进而带动转动环转动，进而带动固定轴转动，进而带动触碰球转动与弹性片触碰，使其产生形变并复位，提高其破碎气泡的效率，通过冷空气作为动力，避免触碰球转动速度过快，造成弹性片损坏，通过固定轴带动套管转动，进而带动尖刺转动，使得尖刺将上升至培养基液面的气泡刺破，避免其影响发酵效果，从而使该发酵设备具有提高发酵效果的功能。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的剖视结构示意图；

图3为本发明内罐体的立体结构示意图；

图4为本发明内罐体的剖视结构示意图；

图5为本发明安装环和弹性片的爆炸结构示意图；

图6为本发明转动叶的立体结构示意图；

图7为本发明涡流管的立体结构示意图；

图8为本发明图7中A处的放大结构示意图。

附图标记如下：

1、外罐体；2、固定环；3、内罐体；4、机座；5、转动轴；6、搅拌臂；7、安装环；8、弹性片；9、分气组件；901、固定块；902、涡流管；903、进气管；904、进气单向阀；905、冷气管；906、冷气单向阀；907、热气管；908、储热箱；909、供热管；910、阀门；911、外泄压阀；10、转动环；11、固定轴；12、触碰球；13、套管；14、尖刺；15、连接环；16、转动叶；17、电机；18、内泄压阀；19、手孔；20、观察孔；21、出料管；22、通气管；23、支撑腿。

具体实施方式

下面结合附图1-图8和实施例对本发明进一步说明：

如图1-图8所示，一种发酵设备，包括外罐体1，外罐体1的内底壁固定连接有固定环2，固定环2的上表面固定连接有内罐体3，外罐体1的上表面固定连接有机座4，机座4的下表面转动连接有转动轴5，转动轴5的底端贯穿外罐体1的内顶壁并延伸至内罐体3的内腔，转动轴5的表面固定连接有搅拌臂6，内罐体3的内壁固定连接有安装环7，安装环7的内壁呈圆周阵列固定连接有若干个弹性片8，以便破裂附着的气泡，内罐体3的上表面固定连接有分气组件9。

机座4的上表面固定连接有电机17，电机17的输出端与转动轴5的顶端固定连接。

外罐体1的表面开设有贯穿内罐体3的内泄压孔，且内泄压孔的内壁固定连接有内泄压阀18，外罐体1的上表面分别固定连接有手孔19和观察孔20，且手孔19和观察孔20与内罐体3相连通，外罐体1的下表面开设有贯穿内罐体3的出料口，且出料口的内壁固定连接有出料管21，外罐体1的表面开设有贯穿内罐体3的通气孔，且通气孔的内壁固定连接有通气管22，外罐体1的下表面固定连接有支撑腿23。

具体的，通过通气管22将压缩空气注入内罐体3内，部分氧气与培养基融合，另外的空气向上移动至内罐体3的顶部，通过电机17的输出端带动转动轴5转动，进而带动搅拌臂6转动对培养基进行搅拌，通过搅拌臂6转动对气泡剪切使其破碎，提高溶氧速度，通过弹性片8，在培养基受到搅拌流动时受力变形并复位，进而提高培养基流动的紊乱度，提高搅拌的效果，同时，通过弹性片8的变形和复位，使附着在弹性片8表面的气泡破碎，进一步提高溶氧的速度，进而减少的压缩空气的消耗量，节约了能源的消耗，出料管21上设置有控制阀，图中未示出。

本实施例中，如图1-图2和图7-图8所示，分气组件9包括与内罐体3上表面固定连接的固定块901，固定块901上固定连接有涡流管902，内罐体3的上表面开设有安装孔，且安装孔的内壁固定连接有进气管903，进气管903的一端与涡流管902的进气端固定连接，进气管903的另一端位于内罐体3的内腔并固定连接有进气单向阀904。

涡流管902的冷气端固定连接有冷气管905，冷气管905的远离涡流管902的一端贯穿内罐体3的内顶壁并固定连接有冷气单向阀906。

涡流管902的热气端固定连接有热气管907，热气管907远离涡流管902的一端贯穿外罐体1的表面，外罐体1的表面固定连接有储热箱908，热气管907的一端与储热箱908的上表面固定连接并贯穿储热箱908的内顶壁，储热箱908的下表面固定连接有供热管909，供热管909远离储热箱908的一端与外罐体1表面的底部固定连接并贯穿外罐体1的内壁，供热管909的表面固定连接有阀门910，外罐体1的表面开设有外泄压孔，且外泄压孔的内壁固定连接有外泄压阀911。

具体的，通过进气管903将内罐体3顶部的有压空气注入涡流管902内，通过涡流管902的冷气端输出冷空气，并从冷气管905注入内罐体3内，由于冷空气的密度较大，这部分冷空气向下移动，直至与培养基液面接触，将一部分氧气融入其中，同时，冷空气能够使的内罐体3内环境温度变低，能够在不使用外界水冷的情况下确保内罐体3内处于一个适合微生物生长的较低温度，提高溶氧，通过热气管907将涡流管902热气端输出的热空气注入储热箱908内，能够在内罐体3内温度较低时，开启阀门910使得热空气进入外罐体1和内罐体3之间的空腔对内罐体3进行加热，以确保内罐体3的温度适合微生物生长，进而将现有技术中多余的压缩空气加以利用，避免造成能源浪费，涡流管902是一种能量分离装置，它是由喷嘴、涡流室、分离孔板和冷热两端管组成，工作时压缩气体在喷嘴内膨胀，然后以很高的速度沿切线方向进入涡流管902，气流在涡流管902内高速旋转时，经过涡流变换后分离成总温不相等的两部分气流，处于中心部位的气流温度低，而处于外层部位的气流温度高，调节冷热流比例，可以得到最佳制冷效应或制热效应，为现有技术。

本实施例中，如图6所示，转动轴5的表面转动连接有转动环10，转动环10的表面固定连接有固定轴11，固定轴11远离转动环10的一端固定连接有触碰球12。

固定轴11的表面转动连接有套管13，套管13的表面分别固定连接有若干个尖刺14。

转动轴5的表面转动连接有连接环15，连接环15的下表面与转动环10的上表面固定连接，连接环15的表面固定连接有转动叶16。

具体的，通过冷气管905出气时将冷空气喷向转动叶16推动转动叶16转动，进而带动连接环15转动，进而带动转动环10转动，进而带动固定轴11转动，进而带动触碰球12转动与弹性片8触碰，使其产生形变并复位，提高其破碎气泡的效率，通过冷空气作为动力，避免触碰球12转动速度过快，造成弹性片8损坏，通过固定轴11带动套管13转动，进而带动尖刺14转动，使得尖刺14将上升至培养基液面的气泡刺破，避免其影响发酵效果。

工作原理：当该发酵设备使用时，使用者首先将设备消毒，然后将菌种与培养基放入内罐体3内，然后调节好压力和温度，再将通气管22连接至外界的压缩机中，向内罐体3内注入无菌的压缩空气，并同时开启电机17，电机17的输出端带动转动轴5转动，转动轴5带动搅拌臂6转动对培养基进行搅拌，搅拌臂6转动对气泡剪切使其破碎，提高溶氧速度，弹性片8在培养基受到搅拌流动时受力变形并复位，进而提高培养基流动的紊乱度，提高搅拌的效果，同时，通过弹性片8的变形和复位，使附着在弹性片8表面的气泡破碎，进一步提高溶氧的速度，进而减少的压缩空气的消耗量，节约了能源的消耗，压缩空气进入内罐体3后，部分氧气与培养基融合，另外的空气向上移动至内罐体3的顶部，进气管903将内罐体3顶部的有压空气注入涡流管902内，涡流管902的冷气端输出冷空气，并从冷气管905注入内罐体3内，由于冷空气的密度较大，这部分冷空气向下移动，直至与培养基液面接触，将一部分氧气融入其中，同时，冷空气能够使的内罐体3内环境温度变低，能够在不使用外界水冷的情况下确保内罐体3内处于一个适合微生物生长的较低温度，提高溶氧，热气管907将涡流管902热气端输出的热空气注入储热箱908内，能够在内罐体3内温度较低时，开启阀门910使得热空气进入外罐体1和内罐体3之间的空腔对内罐体3进行加热，以确保内罐体3的温度适合微生物生长，进而将现有技术中多余的压缩空气加以利用，避免造成能源浪费，同时冷气管905出气时将冷空气喷向转动叶16推动转动叶16转动，转动叶16带动连接环15转动，连接环15带动转动环10转动，转动环10带动固定轴11转动，固定轴11带动触碰球12转动与弹性片8触碰，使其产生形变并复位，提高其破碎气泡的效率，利用冷空气作为动力，避免触碰球12转动速度过快，造成弹性片8损坏，同时固定轴11带动套管13转动，套管13带动尖刺14转动，使得尖刺14将上升至培养基液面的气泡刺破，避免其影响发酵效果，从而使该发酵设备解决了现有技术将压缩空气直接排放造成能源浪费的问题。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种发酵设备，包括外罐体（1），所述外罐体（1）的内底壁固定连接有固定环（2），所述固定环（2）的上表面固定连接有内罐体（3），所述外罐体（1）的上表面固定连接有机座（4），所述机座（4）的下表面转动连接有转动轴（5），所述转动轴（5）的底端贯穿外罐体（1）的内顶壁并延伸至内罐体（3）的内腔，所述转动轴（5）的表面固定连接有搅拌臂（6），其特征在于，所述内罐体（3）的内壁固定连接有安装环（7），所述安装环（7）的内壁呈圆周阵列固定连接有若干个弹性片（8），所述弹性片（8）受力变形并复位，提高培养基流动的紊乱度，以便破裂附着的气泡，所述内罐体（3）的上表面固定连接有分气组件（9）；

所述转动轴（5）的表面转动连接有转动环（10），所述转动环（10）的表面固定连接有固定轴（11），所述固定轴（11）远离转动环（10）的一端固定连接有触碰球（12）。

2.如权利要求1所述的一种发酵设备，其特征在于：所述分气组件（9）包括与内罐体（3）上表面固定连接的固定块（901），所述固定块（901）上固定连接有涡流管（902），所述内罐体（3）的上表面开设有安装孔，且安装孔的内壁固定连接有进气管（903），所述进气管（903）的一端与涡流管（902）的进气端固定连接，所述进气管（903）的另一端位于内罐体（3）的内腔并固定连接有进气单向阀（904）。

3.如权利要求2所述的一种发酵设备，其特征在于：所述涡流管（902）的冷气端固定连接有冷气管（905），所述冷气管（905）的远离涡流管（902）的一端贯穿内罐体（3）的内顶壁并固定连接有冷气单向阀（906）。

4.如权利要求2所述的一种发酵设备，其特征在于：所述涡流管（902）的热气端固定连接有热气管（907），所述热气管（907）远离涡流管（902）的一端贯穿外罐体（1）的表面，所述外罐体（1）的表面固定连接有储热箱（908），所述热气管（907）的一端与储热箱（908）的上表面固定连接并贯穿储热箱（908）的内顶壁，所述储热箱（908）的下表面固定连接有供热管（909），所述供热管（909）远离储热箱（908）的一端与外罐体（1）表面的底部固定连接并贯穿外罐体（1）的内壁，所述供热管（909）的表面固定连接有阀门（910），所述外罐体（1）的表面开设有外泄压孔，且外泄压孔的内壁固定连接有外泄压阀（911）。

5.如权利要求1所述的一种发酵设备，其特征在于：所述固定轴（11）的表面转动连接有套管（13），所述套管（13）的表面分别固定连接有若干个尖刺（14）。

6.如权利要求1所述的一种发酵设备，其特征在于：所述转动轴（5）的表面转动连接有连接环（15），所述连接环（15）的下表面与转动环（10）的上表面固定连接，所述连接环（15）的表面固定连接有转动叶（16）。

7.如权利要求1所述的一种发酵设备，其特征在于：所述机座（4）的上表面固定连接有电机（17），所述电机（17）的输出端与转动轴（5）的顶端固定连接。

8.如权利要求1所述的一种发酵设备，其特征在于：所述外罐体（1）的表面开设有贯穿内罐体（3）的内泄压孔，且内泄压孔的内壁固定连接有内泄压阀（18），所述外罐体（1）的上表面分别固定连接有手孔（19）和观察孔（20），且手孔（19）和观察孔（20）与内罐体（3）相连通，所述外罐体（1）的下表面开设有贯穿内罐体（3）的出料口，且出料口的内壁固定连接有出料管（21），所述外罐体（1）的表面开设有贯穿内罐体（3）的通气孔，且通气孔的内壁固定连接有通气管（22），所述外罐体（1）的下表面固定连接有支撑腿（23）。