CN117625361A - 一种生产用高活性益生菌分离装置 - Google Patents

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于微
谭中美
田子豪
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Abstract

本发明涉及益生菌生产设备技术领域，公开了一种生产用高活性益生菌分离装置，包括支撑架，所述支撑架的顶部设置有贯穿支撑架的发酵罐，发酵罐的底部连通有排液管，排液管靠近发酵罐的一端安装有阀门，支撑架的底部安装有用于过滤排液管排出的液体的过滤组件；所述过滤组件包括与支撑架的底部固定连接的外框，外框的内壁固定连接有螺旋管，螺旋管的底部封闭，螺旋管的底部连通有弯折管，弯折管远离对接管的一侧安装有收集组件；所述收集组件包括一端活动延伸至弯折管内部的收集框。本发明解决了现有技术中益生菌过滤时难以减少更换滤网的时间，降低更换滤网产生的成本，提高益生菌过滤效率的问题。

Description

一种生产用高活性益生菌分离装置
技术领域
本发明涉及益生菌生产设备技术领域，尤其涉及一种生产用高活性益生菌分离装置。
背景技术
工业化生产益生菌采用液体发酵法，菌种在发酵罐内发酵后对发酵液进行过滤，将益生菌过滤分离出来。
经检索，申请号CN202220834177.1的专利，公开了一种益生菌分离过滤装置，在过滤完成后，清理机构能够对杂质进行快速收集清理，解决了现有的分离过滤装置难以清理杂质的问题。
由于发酵罐内的固体悬浮物较多，过滤时容易堵塞滤网等耗材，需要经常更换滤网，滤网更换以及清洗的成本较大，更换滤网的过程也容易降低过滤的效率，因此需要一种益生菌过滤时能够减少更换滤网的时间，降低更换滤网产生的成本，提高益生菌过滤效率的设备。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中益生菌过滤时难以减少更换滤网的时间，降低更换滤网产生的成本，提高益生菌过滤效率的问题，而提出的一种生产用高活性益生菌分离装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种生产用高活性益生菌分离装置，包括支撑架，所述支撑架的顶部设置有贯穿支撑架的发酵罐，发酵罐的底部连通有排液管，排液管靠近发酵罐的一端安装有阀门，支撑架的底部安装有用于过滤排液管排出的液体的过滤组件；
所述过滤组件包括与支撑架的底部固定连接的外框，外框的内壁固定连接有螺旋管，螺旋管的底部封闭，螺旋管的底部连通有弯折管，弯折管远离螺旋管的一端连通有对接管，对接管的一端活动延伸至排液管的内部，弯折管远离对接管的一侧安装有收集组件，弯折管的内径小于螺旋管的内径；
所述收集组件包括一端活动延伸至弯折管内部的收集框，收集框与弯折管的内壁转动连接，弯折管的一侧开设有用于收集框上下摆动的开口，收集框的两侧均固定连接有用于堵住开口的弧形板，收集框底部的弧形板活动延伸至弯折管的外部，收集框的内侧底部固定连接有多个凸条。
优选的，所述弯折管的一侧安装有用于支撑收集框的支撑杆，支撑杆的一端活动延伸至弯折管的内部，弯折管和收集框之间固定连接有弹簧。
优选的，所述外框的内侧顶部固定连接有环形框，螺旋管的顶部与环形框连通，支撑架的顶部固定连接有水泵，水泵的进水口连通有一端活动延伸至环形框内部的进水管，水泵的出水口连通有排水管，发酵罐靠近水泵的一侧连通有外接管，排水管远离水泵的一端活动延伸至外接管的内部。
优选的，所述弯折管的底部连通有方管，收集框靠近对接管的一端固定连接有用于堵住方管的倾斜板。
优选的，所述对接管的一侧设置有一端活动延伸至其内部的弯折框，弯折框的顶部固定滑动连接有集液瓶，集液瓶的顶部活动延伸至方管的内部。
优选的，所述螺旋管的内部滑动连接有圆球，圆球的直径与螺旋管的内壁直径相同，圆球与螺旋管的内侧底部固定连接有弹性绳，外框的内壁一侧固定连接有气缸，气缸的输出端活动延伸至螺旋管的内部。
优选的，所述外框的内壁一侧固定连接有横板，横板的顶部转动连接有扇叶，横板的底部固定连接有用于驱动扇叶的转轴转动的第一电机，外框和支撑架的顶部均开设有圆孔。
优选的，所述发酵罐的内侧顶部转动连接有旋转杆，旋转杆的外侧固定连接有多个搅拌杆，发酵罐的顶部固定连接有用于驱动旋转杆转动的第二电机。
优选的，所述排水管的内壁两侧之间转动连接有光滑球，光滑球的一侧开设有贯穿光滑球的纵向槽，光滑球的内壁两侧均开设有贯穿光滑球的弧形槽。
优选的，所述光滑球靠近水泵的一侧开设有凹槽，凹槽的内壁一侧固定连接有锯齿块，排水管的内壁两侧之间转动连接有与锯齿块啮合的齿轮，排水管的顶部固定连接有用于驱动齿轮转动的第三电机。
与现有技术相比，本发明提供了一种生产用高活性益生菌分离装置，具备以下有益效果：
1、本发明利用混合液从螺旋管中流动经过的过程对沉降的益生菌进行分离并收集，在益生菌过滤时减少了更换滤网的时间，降低了更换滤网的成本，提高了益生菌过滤的效率；
2、本发明螺旋管上方对接环形框和水泵，能够利用水泵加快益生菌混合液流动过滤的速度，方便控制益生菌的过滤速度，同时由于混合液在向上流动的过程中益生菌已经被沉降去除，进入水泵中的固体较少，减少了水泵被堵塞的可能，能够保证水泵长时间稳定工作；
3、本发明经过沉降后的混合液被水泵喷入发酵罐内部，减少了冲洗发酵罐需要的用水量，提高了清洗发酵罐内部的环保程度，而且在冲洗发酵罐时同步将附着在发酵罐内壁的益生菌输送到过滤组件内部进行过滤，混合液在过滤组件和发酵罐内部循环，使混合液被多次分离其中的益生菌，提高了混合液沉降的时间，能够将混合液中的益生菌分离的更加彻底；
4、本发明倾斜板随着收集框转动到方管的外部，螺旋管和弯折管中残留的液体从方管处流动到集液瓶中，能够在调整收集框角度的同时调整方管的开闭状态，方便排走残留在螺旋管和弯折管中的液体，提高分离出的益生菌的干燥程度；
5、本发明气缸推动圆球向远离气缸的方向移动，圆球推动螺旋管内的混合液加速流动，使螺旋管内的混合液变速流动，推动附着在螺旋管内壁的益生菌脱离螺旋管内壁，能够防止益生菌附着在螺旋管的内壁，使益生菌能够沿着螺旋管滑动到弯折管内被收集；
6、本发明第三电机带动光滑球在小角度范围内转动，能够方便的调整向发酵罐内喷水的角度，对发酵罐内较大范围内进行冲洗。
附图说明
图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明发酵罐和过滤组件的结构示意图；
图3为本发明过滤组件的内部剖切图；
图4为本发明弯折管和收集组件的局部剖切图；
图5为本发明图4中A处放大的结构示意图；
图6为本发明发酵罐的局部剖切图；
图7为本发明螺旋管和环形框的局部剖切图；
图8为本发明外框的局部剖切图；
图9为本发明排水管和外接管的局部剖切图；
图10为本发明光滑球和齿轮的局部剖切图。
图中：1、支撑架；2、发酵罐；3、排液管；4、阀门；5、过滤组件；51、外框；52、螺旋管；53、弯折管；54、对接管；55、收集组件；551、收集框；552、弧形板；553、凸条；6、支撑杆；7、弹簧；8、环形框；9、水泵；10、进水管；11、排水管；12、外接管；13、方管；14、倾斜板；15、弯折框；16、集液瓶；17、圆球；18、弹性绳；19、气缸；20、横板；21、扇叶；22、第一电机；23、旋转杆；24、搅拌杆；25、第二电机；26、光滑球；27、锯齿块；28、齿轮；29、第三电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一
参照图1-图6，一种生产用高活性益生菌分离装置，包括支撑架1，支撑架1的顶部设置有贯穿支撑架1的发酵罐2，发酵罐2的底部连通有排液管3，排液管3靠近发酵罐2的一端安装有阀门4，支撑架1的底部安装有用于过滤排液管3排出的液体的过滤组件5，将益生菌和培养基加入发酵罐2中，益生菌在发酵罐2内部进行发酵，发酵完成后打开阀门，发酵罐2内部的混合液经过排液管3进入到过滤组件5内部进行过滤，去除混合液中的液体部分，最后得到沉淀的益生菌，向过滤后的益生菌中加入适量营养液后进行干燥，最后粉碎得到益生菌粉即可，本发明能够在益生菌发酵后进行过滤，得到需要的益生菌。
过滤组件5包括与支撑架1的底部固定连接的外框51，外框51的内壁固定连接有螺旋管52，螺旋管52的底部封闭，螺旋管52的底部连通有弯折管53，弯折管53远离螺旋管52的一端连通有对接管54，对接管54的一端活动延伸至排液管3的内部，弯折管53远离对接管54的一侧安装有收集组件55，将对接管54插入排液管3内部，当发酵罐2内部的益生菌混合液经过排液管3进入弯折管53，由于弯折管53和螺旋管52的高度低于发酵罐2内壁的最低高度，发酵罐2内部的混合液不断经过弯折管53流入螺旋管52内部，混合液中的液体沿着螺旋管52不断向上流动后最终流出螺旋管52，混合液中的固体不断沉降在弯折管53和螺旋管52的底部，螺旋管52内侧底部的固体沉降物沿着螺旋管52向下滑动，最终掉落到弯折管53中，然后被弯折管53流向螺旋管52的混合液推动进入收集组件55内部，完成从益生菌发酵后的混合液中分离出益生菌的目的，本发明不需要滤网，完全依靠混合液流动过程中不断沉降的过程收集益生菌，在益生菌过滤时减少了更换滤网的时间，降低了更换滤网的成本，提高了益生菌过滤的效率。
本发明由于弯折管53的内径小于螺旋管52的内径，当混合液从弯折管53流到螺旋管52内部时，混合液的流动速度减慢，本发明降低了沉降到螺旋管52内壁底部的益生菌被冲走的可能，同时能够使混合液更长时间的再螺旋管52内部流动，增加了沉降的时间，能够使混合液中更多的益生菌沉降到螺旋管52的内侧底部被收集。
收集组件55包括一端活动延伸至弯折管53内部的收集框551，收集框551与弯折管53的内壁转动连接，弯折管53的一侧开设有用于收集框551上下摆动的开口，收集框551的两侧均固定连接有用于堵住开口的弧形板552，收集框551底部的弧形板552活动延伸至弯折管53的外部，收集框551的内侧底部固定连接有多个凸条553，发酵罐2内部的混合液经过对接管54流入弯折管53中，将收集框551灌满，然后流向螺旋管52，在混合液从弯折管53流向螺旋管52的过程中，混合液中的固体部分由于惯性冲入收集框551内部，部分随着混合液流入螺旋管52中，固体在弯折管53和螺旋管52内部流动的过程中逐渐向下沉降，螺旋管52内部沉降的益生菌沿着螺旋管52向下滑落到弯折管53中，最终被弯折管53向螺旋管52流动的混合液推动进入收集框551中，益生菌进入收集框551内部后被凸条553阻挡，降低收集框551内部收集的益生菌重新流出的可能，直至发酵罐2内部的所有混合液全部排出，此时工作人员推动收集框551转动至水平位置，将对接管54从排液管3内拔出，对接管54对准容器，螺旋管52和弯折管53中的混合液流向对接管54，然后从对接管54流入容器内，最后工作人员从对接管54处将收集框551内部收集的益生菌取出，完成了益生菌的分离收集过程。
弯折管53的一侧安装有用于支撑收集框551的支撑杆6，支撑杆6的一端活动延伸至弯折管53的内部，弯折管53和收集框551之间固定连接有弹簧7，当发酵罐2内的益生菌混合液需要排到过滤组件5内部时，工作人员预先推动收集框551逆时针转动，使收集框551远离弯折管53的一端向上倾斜，然后将支撑杆6插入弯折管53，支撑杆6的顶部支撑收集框551不会转动，当需要将收集框551转动至水平方向时，工作人员将支撑杆6从弯折管53中取走，然后转动收集框551至水平方向，弹簧7能够支撑收集框551的部分重量，降低工作人员转动收集框551的难度，能够方便工作人员调整收集框551的角度，收集框551倾斜时方便混合液中的益生菌流动进入收集框551内部，收集框551水平后其内部的益生菌不会流出收集框551。
发酵罐2的内侧顶部转动连接有旋转杆23，旋转杆23的外侧固定连接有多个搅拌杆24，发酵罐2的顶部固定连接有用于驱动旋转杆23转动的第二电机25，当益生菌和培养基在发酵罐2内部进行发酵时，第二电机25带动旋转杆23和搅拌杆24转动，搅拌杆24对发酵罐2内部的混合液进行搅拌，提高益生菌的发酵效率。
实施例二
如图1-图6所示，本实施例与实施例一基本相同，优选地，外框51的内侧顶部固定连接有环形框8，螺旋管52的顶部与环形框8连通，支撑架1的顶部固定连接有水泵9，水泵9的进水口连通有一端活动延伸至环形框8内部的进水管10，水泵9的出水口连通有排水管11，发酵罐2靠近水泵9的一侧连通有外接管12，排水管11远离水泵9的一端活动延伸至外接管12的内部，由于发酵罐2、弯折管53、螺旋管52、环形框8和水泵9之间处于密封状态，弯折管53、螺旋管52和环形框8都可以看作是水泵9进水口的延伸，弯折管53和螺旋管52中的混合液都被水泵9带动向环形框8中流动，相对于现有的过滤设备只能将混合液倒入过滤罐内，本产品能够利用水泵9加快益生菌混合液流动过滤的速度，方便控制益生菌的过滤速度，同时由于混合液在向上流动的过程中益生菌已经被沉降去除，进入水泵9中的固体较少，减少了水泵9被堵塞的可能，能够保证水泵9长时间稳定工作。
本发明经过沉降后的混合液被水泵9送入排水管11，然后经过外接管12喷入发酵罐2内部，能够利用分离出益生菌后的混合液冲洗发酵罐2内部，使附着在发酵罐2内壁的益生菌重新融入混合液后进入过滤组件5内部被过滤，减少了冲洗发酵罐2需要的用水量，提高了清洗发酵罐2内部的环保程度，而且在冲洗发酵罐2时同步将附着在发酵罐2内壁的益生菌输送到过滤组件5内部进行过滤，混合液在过滤组件5和发酵罐2内部循环，使混合液被多次分离其中的益生菌，提高了混合液沉降的时间，能够将混合液中的益生菌分离的更加彻底。
当发酵罐2内部清洗结束后，工作人员将排水管11从外接管12中拔出，水泵9将螺旋管52内的液体全部抽出，然后从排水管11排走。
弯折管53的底部连通有方管13，收集框551靠近对接管54的一端固定连接有用于堵住方管13的倾斜板14，对接管54的一侧设置有一端活动延伸至其内部的弯折框15，弯折框15的顶部固定滑动连接有集液瓶16，集液瓶16的顶部活动延伸至方管13的内部，初始时收集框551倾斜，此时倾斜板14被收集框551带动向下转动进入方管13内部，倾斜板14与方管13垂直，倾斜板14将方管13完全堵住，流动进入弯折管53内部的混合液无法进入方管13内部，混合液从弯折管53流入螺旋管52内，直至水泵9将分离出益生菌后的液体排走，此时螺旋管52、弯折管53和收集框551中仍然有小部分液体，工作人员将收集框551转动至水平方向，倾斜板14随着收集框551转动到方管13的外部，此时方管13不再被堵住，螺旋管52和弯折管53中残留的液体从方管13处流动到集液瓶16中，本发明能够在调整收集框551角度的同时调整方管13的开闭状态，方便排走残留在螺旋管52和弯折管53中的液体，提高分离出的益生菌的干燥程度。
实施例三
如图1-图8所示，本实施例与实施例一基本相同，优选地，螺旋管52的内部滑动连接有圆球17，圆球17的直径与螺旋管52的内壁直径相同，圆球17与螺旋管52的内侧底部固定连接有弹性绳18，外框51的内壁一侧固定连接有气缸19，气缸19的输出端活动延伸至螺旋管52的内部，在混合液流动经过螺旋管52的过程中，气缸19的输出端不断伸缩一小段距离，当气缸19伸长时，推动圆球17向远离气缸19的方向移动，圆球17推动螺旋管52内的混合液加速流动，同时将弹性绳18拉长变形，当气缸19收缩时，弹性绳18拉动圆球17移动到起始点，使螺旋管52内的混合液变速流动，推动附着在螺旋管52内壁的益生菌脱离螺旋管52内壁，本发明能够防止益生菌附着在螺旋管52的内壁，使益生菌能够沿着螺旋管52滑动到弯折管53内被收集。
外框51的内壁一侧固定连接有横板20，横板20的顶部转动连接有扇叶21，横板20的底部固定连接有用于驱动扇叶21的转轴转动的第一电机22，外框51和支撑架1的顶部均开设有圆孔，第一电机22带动扇叶21转动，带动外框51内部的空气加速流动，最终从圆孔处流动到支撑架1上方，本发明能够在益生菌分离过程中对益生菌混合液进行风冷降温，螺旋管52增大了益生菌能够进行风冷的表面积，提高了风冷的效果，防止益生菌因温度过高而失去活性。
实施例四
如图1-图10所示，本实施例与实施例一基本相同，优选地，排水管11的内壁两侧之间转动连接有光滑球26，光滑球26的一侧开设有贯穿光滑球26的纵向槽，光滑球26的内壁两侧均开设有贯穿光滑球26的弧形槽，光滑球26靠近水泵9的一侧开设有凹槽，凹槽的内壁一侧固定连接有锯齿块27，排水管11的内壁两侧之间转动连接有与锯齿块27啮合的齿轮28，排水管11的顶部固定连接有用于驱动齿轮28转动的第三电机29，第三电机29带动齿轮28在较小的角度范围内正反转动，进而带动光滑球26在小角度范围内转动，水泵9将分离出益生菌的混合液排到排水管11中，然后经过纵向槽喷到发酵罐2内部，纵向槽的角度随着光滑球26的转动而改变，弧形槽防止纵向槽的进水口被挡住而无法进水，本发明能够方便的调整向发酵罐2内喷水的角度，对发酵罐2内较大范围内进行冲洗。
以上所述，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)

1.一种生产用高活性益生菌分离装置，包括支撑架（1），其特征在于，所述支撑架（1）的顶部设置有贯穿支撑架（1）的发酵罐（2），发酵罐（2）的底部连通有排液管（3），排液管（3）靠近发酵罐（2）的一端安装有阀门（4），支撑架（1）的底部安装有用于过滤排液管（3）排出的液体的过滤组件（5）；
所述过滤组件（5）包括与支撑架（1）的底部固定连接的外框（51），外框（51）的内壁固定连接有螺旋管（52），螺旋管（52）的底部封闭，螺旋管（52）的底部连通有弯折管（53），弯折管（53）远离螺旋管（52）的一端连通有对接管（54），对接管（54）的一端活动延伸至排液管（3）的内部，弯折管（53）远离对接管（54）的一侧安装有收集组件（55）；
所述收集组件（55）包括一端活动延伸至弯折管（53）内部的收集框（551），收集框（551）与弯折管（53）的内壁转动连接，弯折管（53）的一侧开设有用于收集框（551）上下摆动的开口，收集框（551）的两侧均固定连接有用于堵住开口的弧形板（552），收集框（551）底部的弧形板（552）活动延伸至弯折管（53）的外部，收集框（551）的内侧底部固定连接有多个凸条（553）。
2.根据权利要求1所述的一种生产用高活性益生菌分离装置，其特征在于，所述弯折管（53）的一侧安装有用于支撑收集框（551）的支撑杆（6），支撑杆（6）的一端活动延伸至弯折管（53）的内部，弯折管（53）和收集框（551）之间固定连接有弹簧（7）。
3.根据权利要求1所述的一种生产用高活性益生菌分离装置，其特征在于，所述外框（51）的内侧顶部固定连接有环形框（8），螺旋管（52）的顶部与环形框（8）连通，支撑架（1）的顶部固定连接有水泵（9），水泵（9）的进水口连通有一端活动延伸至环形框（8）内部的进水管（10），水泵（9）的出水口连通有排水管（11），发酵罐（2）靠近水泵（9）的一侧连通有外接管（12），排水管（11）远离水泵（9）的一端活动延伸至外接管（12）的内部。
4.根据权利要求1所述的一种生产用高活性益生菌分离装置，其特征在于，所述弯折管（53）的底部连通有方管（13），收集框（551）靠近对接管（54）的一端固定连接有用于堵住方管（13）的倾斜板（14）。
5.根据权利要求4所述的一种生产用高活性益生菌分离装置，其特征在于，所述对接管（54）的一侧设置有一端活动延伸至其内部的弯折框（15），弯折框（15）的顶部固定滑动连接有集液瓶（16），集液瓶（16）的顶部活动延伸至方管（13）的内部。
6.根据权利要求1所述的一种生产用高活性益生菌分离装置，其特征在于，所述螺旋管（52）的内部滑动连接有圆球（17），圆球（17）的直径与螺旋管（52）的内壁直径相同，圆球（17）与螺旋管（52）的内侧底部固定连接有弹性绳（18），外框（51）的内壁一侧固定连接有气缸（19），气缸（19）的输出端活动延伸至螺旋管（52）的内部。
7.根据权利要求1所述的一种生产用高活性益生菌分离装置，其特征在于，所述外框（51）的内壁一侧固定连接有横板（20），横板（20）的顶部转动连接有扇叶（21），横板（20）的底部固定连接有用于驱动扇叶（21）的转轴转动的第一电机（22），外框（51）和支撑架（1）的顶部均开设有圆孔。
8.根据权利要求1所述的一种生产用高活性益生菌分离装置，其特征在于，所述发酵罐（2）的内侧顶部转动连接有旋转杆（23），旋转杆（23）的外侧固定连接有多个搅拌杆（24），发酵罐（2）的顶部固定连接有用于驱动旋转杆（23）转动的第二电机（25）。
9.根据权利要求3所述的一种生产用高活性益生菌分离装置，其特征在于，所述排水管（11）的内壁两侧之间转动连接有光滑球（26），光滑球（26）的一侧开设有贯穿光滑球（26）的纵向槽，光滑球（26）的内壁两侧均开设有贯穿光滑球（26）的弧形槽。
10.根据权利要求9所述的一种生产用高活性益生菌分离装置，其特征在于，所述光滑球（26）靠近水泵（9）的一侧开设有凹槽，凹槽的内壁一侧固定连接有锯齿块（27），排水管（11）的内壁两侧之间转动连接有与锯齿块（27）啮合的齿轮（28），排水管（11）的顶部固定连接有用于驱动齿轮（28）转动的第三电机（29）。
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