CN207640703U - 空气热灭菌装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种空气热灭菌装置，用于对压缩空气进行灭菌，包括用于对压缩空气进行预热的螺纹管换热器、用于对预热后的压缩空气进行加热灭菌的电加热器、以及用于对加热灭菌后的压缩空气进行保温灭菌的保温管道，螺纹管换热器中的预热气路与电加热器的加热腔连通，加热腔的另一端连通保温管道以将经加热灭菌处理后的气流导出至保温管道内，保温管道的另一端连通螺纹管换热器的排气通道，以将灭菌后的气流排出的同时对预热气路内的压缩空气进行预热处理。本实用新型的空气热灭菌装置利用电加热器对压缩空气进行二次加热，并通过保温管道内使经加热灭菌处理后的气流保持高温数秒时间，能保证灭菌效果，降低能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及灭菌设备领域，特别地，涉及一种空气热灭菌装置。
背景技术
目前微生物发酵工业生产获得无菌空气常用的除菌方法有介质过滤、辐射、化学药品、加热、静电吸附等，微生物发酵工业生产对空气质量要求根据微生物不同而有所差异。发酵工业生产中的“无菌空气”是指通过除菌处理使空气中含菌量降低在一个极低的百分数，从而能控制发酵染菌几率降低至可承受的范围。
不同类型的发酵，由于菌种生长活力、繁殖速度、培养基成分和pH值及发酵产物等不同，对杂菌抑制的能力不同，因而对无菌空气的无菌程度要求也有所不同。在高培养成本和高附加值发酵工业生产中的染菌是难以接受的，仅仅发生一次发酵过程染菌即可造成巨大的经济损失，此时无菌空气的无菌程度要求达到极尽严苛的程度，甚至需要使用极端的手段对发酵进行控制以保证发酵过程不发生染菌的情况。因此常规的除菌处理方法达不到此类发酵对无菌空气的要求。
实用新型内容
本实用新型提供了一种空气热灭菌装置，以解决常规除菌方法达不到高培养成本和高附加值发酵工业生产中无菌空气要求的技术问题。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种空气热灭菌装置，用于对压缩空气进行灭菌，其特征在于，包括用于对压缩空气进行预热的螺纹管换热器、用于对预热后的压缩空气进行加热灭菌的电加热器、以及用于对加热灭菌后的压缩空气进行保温灭菌的保温管道，螺纹管换热器中的预热气路与电加热器的加热腔连通，加热腔的另一端连通保温管道以将经加热灭菌处理后的气流导出至保温管道内，保温管道的另一端连通螺纹管换热器的排气通道，以将灭菌后的气流排出的同时对预热气路内的压缩空气进行预热处理。
进一步地，螺纹管换热器包括壳体和固定安装于壳体内的螺纹管，预热气路为壳体内壁与螺纹管外壁之间的空间，排气通道为螺纹管内的空间。
进一步地，加热腔具有与保温管道的一端连通的出口，出口设置有用于探测经加热灭菌处理后的气流的温度的温度传感器。
进一步地，加热腔内设有带翅片的电加热管。电加热器上设置有用于根据温度传感器探测到的温度控制电加热管进行加热的供电模块。
可选地，保温管道外部设置有保温装置。螺纹管换热器和/或电加热器外部设置有保温装置。更可选地，保温装置为不锈钢薄板包覆的岩棉保温棉。
本实用新型的空气热灭菌装置通过螺纹管换热器中的预热气路对压缩空气升温后，利用电加热器对压缩空气进行二次加热，使得压缩空气的温度更高，达到灭菌效果；经加热灭菌后的压缩空气进入保温管道，此时压缩空气内的细菌、孢子等在保温管道内滞留期间被高温瞬间灭杀，进一步保证灭菌效果，使压缩空气达到高培养成本和高附加值发酵工业生产中无菌空气要求；保温灭菌后的压缩空气通过保温管道的输送到螺纹管换热器中的排气通道，在将保温灭菌后的气流排出的同时，对进入预热气路中的压缩空气进行热交换以对其预热，能够降低电加热器的能耗，达到节能目的。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型优选实施例的空气热灭菌装置的结构示意图；
图2是本实用新型优选实施例的螺纹管的结构示意图。
附图标号说明：
1、螺纹管换热器；11、第一进口；12、预热气路；13、第一出口；14、第二进口；15、排气通道；16、第二出口；17、壳体；18、螺纹管；2、电加热器；20、加热腔；21、第三进口；22、第三出口；23、电加热管；3、保温管道；31、第四进口；32、第四出口；4、温度传感器；5、供电模块。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
参照图1和图2，为了提供高培养成本和高附加值发酵工业生产所需的无菌空气，本实用新型的优选实施例提供了一种空气热灭菌装置，包括用于对压缩空气进行预热的螺纹管换热器1、用于对预热后的压缩空气进行加热灭菌的电加热器2、以及用于对加热灭菌后的压缩空气进行保温灭菌的保温管道3，螺纹管换热器1中的预热气路12与电加热器2的加热腔20连通，加热腔20的另一端连通保温管道3以将经加热灭菌处理后的气流导出至保温管道3内，保温管道3的另一端连通螺纹管换热器1的排气通道15，以将灭菌后的气流排出的同时对预热气路12内的压缩空气进行预热处理。
螺纹管换热器1包括壳体17和通过固定孔板阵列螺旋分布于壳体17内的多个螺纹管18。螺纹管18的内外壁呈螺旋形波纹结构。
壳体17靠近下端处设置有第一进口11，第一进口11用于与外部的空气压缩机(未图示) 连通，供空气压缩机出来的压缩空气进入螺纹管换热器1内部。壳体17靠近上端处设有第一出口13，第一出口13用于与电加热器2连接。壳体17内壁与螺纹管18外壁之间的空间作为传输外部进来的压缩空气的预热气路12，预热气路12与第一进口11和第一出口13连通。
壳体17顶端设有第二进口14，用于与保温管道3连接。螺纹管18内的空间作为传输从保温管道3进来的高温空气的排气通道15，排气通道15上端与第二进口14连通。壳体17底端设有与排气通道15下端连通的第二出口16，用于排出经保温杀菌后的压缩空气。排气通道 15中的高温气流与预热气路12中的压缩空气进行热交换，实现对预热气路12中压缩空气预热、同时排气通道15中高温气流自身被冷却，以降低电加热器2的能耗，达到节能目的。
电加热器2具有加热腔20，加热腔20的一端设有第一出口13连通的第三进口21、另一端设有与保温管道3的另一端连通的第三出口22。第三出口22上设置有用于探测经加热灭菌处理后的气流的温度的温度传感器4，可选地，温度传感器4采用为PT100热电阻，用于探测第三出口22的气流的温度。电加热器2的加热腔20内设有带翅片的电加热管23。电加热器 2上还设置有用于根据温度传感器4探测到的温度控制电加热管23进行加热的供电模块5。本实施例中，供电模块5为集成半导体元件，集成半导体元件采用可控硅电路，用于根据温度传感器4探测到的温度实时智能控制电加热管23供电，以控制加热温度。
保温管道3具有与第三出口22连通的第四进口31，以及与第二进口14连通的第四出口 32。为保证灭菌效果以及降低能耗，本实施例中，保温管道3外部设置有保温装置(未图示)。同样滴，螺纹管换热器1和电加热器2外部也设置有保温装置(未图示)。优选地，保温装置为不锈钢薄板包覆的岩棉保温棉。
本实用型的空气热灭菌装置，其具体灭菌流程如下：
从空气压缩机出来的压缩空气经第一进口11进入螺纹管换热器1的预热气路12，与排气通道15内的高温气流换热以实现压缩空气的预热；预热后的压缩空气由第一出口13经第三进口21进入电加热器2的加热腔20内；预热后的压缩空气在加热腔20中被进一步加热至更高的温度400°，以实现灭菌；加热灭菌处理后的气流由第三出口22经第四进口31进入保温管道3，并在保温管道3内保温超过1s的时间，此时气流内的细菌、孢子等在保温管道3内滞留期间被高温瞬间灭杀；保温灭菌处理后的气流由第四出口32经第二进口14进入螺纹管换热器1中的排气通道15，排气通道15中的高温气流与预热气路12内的低温压缩空气换热以对其预热，同时实现自身的冷却，冷却后的气流从第二出口16排出，以进入下一步处理流程。
本实用新型的空气热灭菌装置通过螺纹管换热器1中的预热气路12对压缩空气升温后，利用电加热器2对压缩空气进行二次加热，使得压缩空气的温度更高，达到灭菌效果；经加热灭菌后的压缩空气在保温管道3内保持高温数秒时间即可达到空气完全灭菌，进一步保证灭菌效果，使压缩空气达到高培养成本和高附加值发酵工业生产中无菌空气的要求；保温灭菌后的压缩空气通过保温管道3的输送到螺纹管换热器1中的排气通道15，用于对进入预热气路12中的压缩空气进行热交换以对其预热，能够降低电加热器2的能耗，达到节能目的。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种空气热灭菌装置，用于对压缩空气进行灭菌，其特征在于，包括用于对压缩空气进行预热的螺纹管换热器(1)、用于对预热后的压缩空气进行加热灭菌的电加热器(2)、以及用于对加热灭菌后的压缩空气进行保温灭菌的保温管道(3)，所述螺纹管换热器(1)中的预热气路(12)与所述电加热器(2)的加热腔(20)连通，所述加热腔(20)的另一端连通所述保温管道(3)以将经加热灭菌处理后的气流导出至所述保温管道(3)内，所述保温管道(3)的另一端连通所述螺纹管换热器(1)的排气通道(15)，以将灭菌后的气流排出的同时对所述预热气路(12)内的压缩空气进行预热处理。
2.根据权利要求1所述的空气热灭菌装置，其特征在于，所述螺纹管换热器(1)包括壳体(17)和固定安装于壳体(17)内的螺纹管(18)，所述预热气路(12)为所述壳体(17)内壁与所述螺纹管(18)外壁之间的空间，所述排气通道(15)为所述螺纹管(18)内的空间。
3.根据权利要求1所述的空气热灭菌装置，其特征在于，所述加热腔(20)具有与所述保温管道(3)的一端连通的出口(22)，所述出口(22)设置有用于探测经加热灭菌处理后的气流的温度的温度传感器(4)。
4.根据权利要求3所述的空气热灭菌装置，其特征在于，所述加热腔(20)内设有带翅片的电加热管(23)。
5.根据权利要求4所述的空气热灭菌装置，其特征在于，所述电加热器(2)上设置有用于根据所述温度传感器(4)探测到的温度控制所述电加热管(23)进行加热的供电模块(5)。
6.根据权利要求1所述的空气热灭菌装置，其特征在于，所述保温管道(3)外部设置有保温装置。
7.根据权利要求1所述的空气热灭菌装置，其特征在于，所述螺纹管换热器(1)和/或所述电加热器(2)外部设置有保温装置。
8.根据权利要求6或7所述的空气热灭菌装置，其特征在于，所述保温装置为不锈钢薄板包覆的岩棉保温棉。
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|---|---|---|---|---|
| CN109591330A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-04-09 | 无锡盛烨特邦新材料科技有限公司 | 一种免胶纤维棒料生产线的免胶纤维棒料热定型机 |
| WO2022121062A1 (en) * | 2020-12-07 | 2022-06-16 | Tao Kai | Protective compressive inhaler with exhaust purification |
| CN115654598A (zh) * | 2022-09-09 | 2023-01-31 | 北京环网瑞通软件有限责任公司 | 一种气体高温热灭菌设备 |
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