CN208746754U - 一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器，涉及生物试剂加工技术领域，以解决现有技术中试剂颗粒冷却路径不可控且冷却效果不充分的问题；其包括机架、冷却箱体和控制器，冷却箱体内设置有冷却壳体以及设置在冷却壳体中部的进料口，自进料口沿冷却壳体外边缘方向呈螺旋形延伸设置有试剂流道和冷气流道，试剂流道与冷气流道的螺旋线方向相同且相互隔开环绕，在试剂流道和冷气流道的端部分别设置有出料口和出气口，进料口与送料机构连通，冷却壳体固定连接有套筒，且设置有驱动套筒转动的驱动机构。通过实施本技术方案，可有效增加生物试剂输出的冷却路径，保证冷却气体与试剂颗粒的接触机率和接触时间，保证试剂颗粒的冷却质量。

Description

一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器

技术领域

本实用新型生物化工技术领域，更具体的是涉及一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器。

背景技术

在生物化工技术领域，经常需要对所用到的固体试剂进行冷却，特别是微生物制剂，又称“有益微生物”，它是直接从自然界中分离的有益菌为主体开发出来的新型产品，是指一类有助于稳定宿主固定菌群，对宿主能产生有益影响的活菌制剂，此类生物试剂的存放温度一般低于18摄氏度。

逆流冷却器是冷却空气流动方向与颗粒试剂流动方向相反的一种冷却方式，其制得的颗粒表面较为光滑，耐水时间较长而被广泛的使用。逆流式冷却器包括壳体，壳体顶部设有进料口，顶端一侧设有吸风口，壳体底部设置有出料口，该壳体内还设有冷却室和排料机构，冷却室位于进料口下方，排料机构位于冷却室与出料口之间。试剂由顶部的入料口进入，冷风在吸风口处电机的作用下，由底部出料口进入，在冷却室中与试剂颗粒接触，并穿过生物试剂层，带走生物试剂中的热量和水分，从而达到冷却的目的，然而生物试剂和冷空气的流动速度较快，接触时间较短，两者间的热交换不充分，导致生物试剂的冷却不充分，冷却效果较差，出料温度较高，不利于快速降温。

针对现有技术对生物试剂冷却路径不可控制且不可逆的问题，亟需本领域技术人员研究一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器，可有效增加生物试剂输出的冷却路径以及冷却时间，确保固体试剂颗粒的冷却质量。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器，可有效增加生物试剂输出的冷却路径以及冷却时间，确保固体试剂颗粒的冷却质量。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器，包括机架、设置于机架上的冷却箱体和控制器，所述冷却箱体内设置有冷却壳体，且冷却壳体的中部设置有进料口，自进料口沿冷却壳体外边缘方向呈螺旋形延伸设置有试剂流道和冷气流道，试剂流道与冷气流道的螺旋线方向相同且相互隔开环绕，在试剂流道延伸出冷却壳体的端部设置有出料口，在冷气流道延伸出冷却壳体的端部设置有出气口，所述进料口与冷气箱体外侧的送料机构连通，沿进料口的中心线方向设置有与冷却箱体侧壁转动连接的套筒，套筒与冷却壳体固定连接，所述冷却箱体的底部设置有驱动套筒转动的驱动机构，且在冷却壳体相对套筒一侧设置有支撑冷却壳体转动的支撑机构，所述试剂流道的侧壁上设置有数个与冷气流道连通的通气孔，通气孔的直径小于试剂颗粒的直径，所述出料口与出气口处均设置有电磁阀，所述电磁阀与控制器电连接。

本实用新型基础方案的工作原理为：采用上述结构对加工的高温高水分子的试剂颗粒进行冷却时，高温高水分子的生物试剂通过送料机构经进料口进入试剂流道内，而冷气经进料口进入冷气流道内并通过出气口流出；由于试剂流道与冷气流道呈螺旋状延伸设置，且试剂流道与冷气流道的螺旋线方向相同且相互隔开环绕，在驱动机构通过驱动套筒而带动冷却壳体转动过程中，可有效增加生物试剂输出的冷却路径，保证冷却气体与试剂颗粒的接触机率和接触时间，使得两者之间得到充分的热交换，从而提高试剂颗粒的冷却效果，保证试剂颗粒的冷却质量；与此同时，冷却的过程中驱动机构可沿试剂流道螺旋线方向转动出料，在冷却的过程中生物试剂随试剂流道螺旋线方向流动并经出料口出料；进而在试剂流道的侧壁上设置有数个直径小于试剂颗粒的直径并与冷气流道连通的通气孔，通气孔，使得试剂颗粒得到更好的冷却；进一步地，在出料口与出气口处均设置有电磁阀，电磁阀与控制器电连接，通过控制器控制电磁阀关闭而控制试剂颗粒出料，防止试剂颗粒过度冷却造成水分损失过度，实现冷却过程的自动化控制，保证冷却后试剂颗粒的质量。

进一步地，在冷却箱体顶部的两侧均设置有吸风口，且吸风口均通过管道连接有抽风机，所述抽风机与控制器电连接。抽风机可通过控制器控制其开启或关闭将冷却箱体内用于冷却试剂颗粒后的气体抽出去，避免冷气自冷气流道内经出气口进入冷却箱体内而在冷却箱体内制造一定的气压差不利于出气，保证冷却箱体内的气体良好热交换进而带走生物试剂中的水分。

进一步地，所述送料机构包括进料斗和与进料斗底部连通的输料斜管，所述输料斜管穿过套筒内部并通过旋转接头与进料口连通。加工后的试剂颗粒进入进料斗后经倾斜设置的输料斜管流入至进料口内，由于输料斜管横向穿过冷却箱体的侧壁以及套筒内部并通过旋转接头与进料口连通，从而该设置结构进料并不妨碍套筒以及冷却壳体转动，进料以及冷却循序进行。

进一步地，所述输料斜管上设置有进气口，且进气口通过管道连接有鼓风机，所述鼓风机与控制器电连接。控制器控制鼓风机将冷气鼓入输料斜管内，并通过进料口进入试剂流道和冷气流道，随试剂颗粒螺旋转动方向带走试剂颗粒中的热量和水分，使得冷气与试剂颗粒充分接触，有效提高试剂颗粒的冷却效果以及冷却后试剂颗粒的质量。

进一步地，进料口与冷气流道的连接处设置有用于阻挡试剂颗粒进入冷气流道的滤网。使得试剂颗粒只能经进料口进入试剂流道内，而冷气可分路至试剂流道和冷气流道，冷气流道可分担一部分试剂流道内冷气的压力，避免冷气流动的气压过大造成试剂颗粒在螺旋状的试剂流道内流动速度过快而无法达到均匀冷却的效果；而采用分道流通的设计可有效保证冷气与生物试剂分路进行，且通气孔的设置也可保证对试剂颗粒进行均匀冷却，保证冷却试剂颗粒的质量。

进一步地，所述驱动机构包括步进电机和传动带，所述套筒通过传动带与步进电机输出轴传动连接，所述步进电机与控制器电连接。控制器可通过控制步进电机转动而带动套筒以及与套筒固定连接的冷却壳体转动，有效控制步进电机转速而调节试剂颗粒在试剂流道内的流动速度，防止冷却不充分或过度冷却而造成试剂颗粒冷却质量不达标的问题。

进一步地，所述支撑机构包括设置在冷却壳体上的环形滑轨以及设置在冷却壳体上端的上支撑杆和设置在冷却壳体下端的下支撑杆，上支撑杆和下支撑杆均一端与冷却箱体的侧壁固定连接，且另一端嵌入环形滑轨内并与其滑动连接。冷却壳体随套筒转动过程中，上支撑杆和下支撑杆可随环形轨道滑动而支撑冷却壳体转动，保证冷却壳体转动的稳定性。

进一步地，所述上支撑杆与下支撑杆嵌入环形导轨一端均设置有滚珠，滚珠的直径大于环形导轨端口的直径。上支撑杆和下支撑杆对冷却导轨横向支撑稳定，滚珠的设置增加其滑动连接的稳定性。

进一步地，所述冷却箱体的底部设置有排料机构，所述排料机构内设置有温度传感器，且温度传感器与控制器电连接。排料机构设置在出料口的下方，排料机构起排料的作用，与现有技术中的滑阀式排料机构、栅栏式排料机构、摆式排料机构和振动式排料机构设计相同，由此不再赘述；在冷却时排料机构处于通风状态，可在温度传感器检测温度冷却达标后运作进入排料状态，将冷却后的试剂颗粒排出。

进一步地，所述冷却箱体顶部的两端设置有位移传感器，且位移传感器与控制器电连接。由于出料口与出气口均延伸出冷却壳体设置，冷却壳体的转动平面直径与出料口或出气口的转动平面直径不同，当位移传感器检测到出料口转动至转动平面的下端时可通过控制器控制其设置的电磁阀打开进行出料，而当位移传感器检测到出气口转动至转动平面的上端时可通过控制器控制其设置的电磁阀打开而进行出气，实现冷却壳体排料和排气运作的自动化，节省劳动力。

如上所述，本实用新型相对于现有技术的有益效果如下：

1、本实用新型设有呈螺旋状延伸设置的试剂流道与冷气流道，且试剂流道与冷气流道的螺旋线方向相同且相互隔开环绕；且在试剂流道的侧壁上设置有数个直径小于试剂颗粒的直径并与冷气流道连通的通气孔，试剂颗粒与气体的流动互不打扰，且可有效控制生物试剂输出的冷却路径，保证冷却气体与试剂颗粒的接触机率和接触时间，使得两者之间得到充分的热交换，从而提高试剂颗粒的冷却效果，保证试剂颗粒的冷却质量。

2、本实用新型在进料口与冷气流道的连接处设置有用于阻挡试剂颗粒进入冷气流道的滤网，使得试剂颗粒只能经进料口进入试剂流道内，而冷气可分路至试剂流道和冷气流道，冷气流道可分担一部分试剂流道内冷气的压力，避免冷气流动的气压过大造成试剂颗粒在螺旋状的试剂流道内流动速度过快而无法达到均匀冷却的效果；而采用分道流通的设计可有效保证冷气与生物试剂分路进行，且通气孔的设置也可保证对试剂颗粒进行均匀冷却，保证冷却试剂颗粒的质量。

3、本实用新型试剂流道与冷气流道设置在冷却壳体上，且设置有驱动冷却壳体转动的驱动机构，驱动机构中的步进电机与控制器电连接，控制器可通过控制步进电机转动而带动套筒以及与套筒固定连接的冷却壳体转动，有效控制步进电机转速而调节试剂颗粒在试剂流道内的流动速度，防止冷却不充分或过度冷却而造成试剂颗粒冷却质量不达标的问题。

4、本实用新型冷却箱体顶部的两端设置有位移传感器，且位移传感器与控制器电连接，当位移传感器检测到出料口转动至转动平面的下端时可通过控制器控制其设置的电磁阀打开进行出料，而当位移传感器检测到出气口转动至转动平面的上端时可通过控制器控制其设置的电磁阀打开而进行出气，实现冷却壳体排料和排气运作的自动化，节省劳动力。

附图说明

图1为本实用新型一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1中冷却壳体上环形导轨的示意图。

附图标记：1-机架、2-冷却箱体、3-控制器、4-冷却壳体、5-进料口、6-试剂流道、7-冷气流道、8-出料口、9-出气口、10-套筒、11-通气孔、12-电磁阀、13-吸风口、14-抽风机、15-进料斗、16-输料斜管、17-进气口、18-鼓风机、19-滤网、20-步进电机、21-传动带、22-环形滑轨、23-上支撑杆、24-下支撑杆、25-滚珠、26-排料机构、27-温度传感器、28-位移传感器。

具体实施方式

为了本技术领域的人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

请参考图1和图2所示，本实施例提供一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器，包括机架1、固定设置于机架1上的冷却箱体2和控制器3，控制器3设置在冷却箱体2的右下端，便于操作员控制；具体地，冷却箱体2内设置有冷却壳体4以及设置在冷却壳体4中部的进料口5，自进料口5沿冷却壳体4外边缘方向呈螺旋形延伸设置有试剂流道6和冷气流道7，试剂流道6与冷气流道7的螺旋线方向相同且相互隔开环绕，在试剂流道6延伸出冷却壳体4的端部设置有出料口8，在冷气流道7延伸出冷却壳体4的端部设置有出气口9，进料口5与冷气箱体外侧的送料机构连通，用于给进料口5输送试剂颗粒，沿进料口5的中心线方向设置有与冷却箱体2侧壁转动连接的套筒10，套筒10与冷却壳体4固定连接，冷却箱体2的底部设置有驱动套筒10转动的驱动机构，且在冷却壳体4相对套筒10一侧设置有支撑冷却壳体4转动的支撑机构，试剂流道6的侧壁上设置有数个与冷气流道7连通的通气孔11，通气孔11的直径小于试剂颗粒的直径，出料口8与出气口9处均设置有电磁阀12，电磁阀12与控制器3电连接。

优选地，送料机构包括进料斗15和与进料斗15底部连通的输料斜管16，输料斜管16穿过套筒10内部并通过旋转接头与进料口5连通，加工后的试剂颗粒进入进料斗15后经倾斜设置的输料斜管16流入至进料口5内，由于输料斜管16横向穿过冷却箱体2的侧壁以及套筒10内部并通过旋转接头与进料口5连通，从而该设置结构进料并不妨碍套筒10以及冷却壳体4转动，进料以及冷却循序进行。

进一步地，在冷却箱体2顶部的左右两侧均设置有吸风口13，且吸风口13均通过管道连接有抽风机14，抽风机14与控制器3电连接，抽风机14可通过控制器3控制其开启或关闭将冷却箱体2内用于冷却试剂颗粒后的气体抽出去，避免冷气自冷气流道7内经出气口9进入冷却箱体2内而在冷却箱体2内制造一定的气压差不利于出气，保证冷却箱体2内的气体良好热交换进而带走生物试剂中的水分。

更具体地，在输料斜管16上设置有进气口17，且进气口17通过管道连接有鼓风机18，鼓风机18与控制器3电连接；控制器3控制鼓风机18将冷气鼓入输料斜管16内，并通过进料口5进入试剂流道6和冷气流道7，随试剂颗粒螺旋转动方向带走试剂颗粒中的热量和水分，使得冷气与试剂颗粒充分接触，有效提高试剂颗粒的冷却效果以及冷却后试剂颗粒的质量；且在进料口5与冷气流道7的连接处设置有用于阻挡试剂颗粒进入冷气流道7的滤网19，使得试剂颗粒只能经进料口5进入试剂流道6内，而冷气可分路至试剂流道6和冷气流道7，冷气流道7可分担一部分试剂流道6内冷气的压力，避免冷气流动的气压过大造成试剂颗粒在螺旋状的试剂流道6内流动速度过快而无法达到均匀冷却的效果；而采用分道流通的设计可有效保证冷气与生物试剂分路进行，且通气孔11的设置也可保证对试剂颗粒进行均匀冷却，保证冷却试剂颗粒的质量。

优选地，在冷却箱体2顶部的左右两端均设置有位移传感器28，且位移传感器28与控制器3电连接。由于出料口8与出气口9均延伸出冷却壳体4设置，冷却壳体4的转动平面直径与出料口8或出气口9的转动平面直径不同，当位移传感器28检测到出料口8转动至转动平面的下端时可通过控制器3控制其设置的电磁阀12打开进行出料，而当位移传感器28检测到出气口9转动至转动平面的上端时可通过控制器3控制其设置的电磁阀12打开而进行出气，实现冷却壳体4排料和排气运作的自动化，节省劳动力。

本实施例中，高温高水分子的生物试剂通过进料机构中的输料斜管16经进料口5进入试剂流道6内，而冷气通过鼓风机18经进气口17随输料斜管16进入进料口5内，在进料口5处，少部分冷气随试剂颗粒进入试剂流道6内，大部分冷气流入冷气流道7内，通过与试剂流道6连通的通气孔11对试剂流道6内的生物试剂进行均匀冷却；进而驱动机构驱动套筒10转动而带动冷却壳体4转动，可有效增加生物试剂输出的冷却路径，保证冷却气体与试剂颗粒的接触机率和接触时间，使得两者之间得到充分的热交换，从而提高试剂颗粒的冷却效果，保证试剂颗粒的冷却质量；与此同时，冷却的过程中驱动机构可沿试剂流道6螺旋线方向转动出料，在冷却的过程中生物试剂随试剂流道6螺旋线方向流动并经出料口8出料；在出料口8与出气口9处均设置有电磁阀12，电磁阀12与控制器3电连接，通过控制器3控制电磁阀12关闭而控制试剂颗粒出料，防止试剂颗粒过度冷却造成水分损失过度，实现冷却过程的自动化控制，保证冷却后试剂颗粒的质量。

进一步地，当位移传感器28检测到出料口8转动至转动平面的下端时，可通过控制器3控制其端部设置的电磁阀12打开进行出料，而当位移传感器28检测到出气口9转动至转动平面的上端时可通过控制器3控制其设置的电磁阀12打开而进行出气，实现冷却壳体4排料和排气运作的自动化，节省劳动力。

实施例2

实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：请参考图2所示，驱动机构包括步进电机20和传动带21，所述套筒10通过传动带21与步进电机20输出轴传动连接，步进电机20与控制器3电连接，控制器3可通过控制步进电机20转动而带动套筒10以及与套筒10固定连接的冷却壳体4转动，有效控制步进电机20转速而调节试剂颗粒在试剂流道6内的流动速度，防止冷却不充分或过度冷却而造成试剂颗粒冷却质量不达标的问题。

优选地，请结合图2和图3所示，支撑机构包括设置在冷却壳体4上的环形滑轨22以及设置在冷却壳体4上端的上支撑杆23和设置在冷却壳体4下端的下支撑杆24，上支撑杆23和下支撑杆24均一端与冷却箱体2的侧壁固定连接，且另一端嵌入环形滑轨22内并与其滑动连接。冷却壳体4随套筒10转动过程中，上支撑杆23和下支撑杆24可随环形轨道滑动而支撑冷却壳体4转动，保证冷却壳体4转动的稳定性；更具体地，上支撑杆23与下支撑杆24嵌入环形导轨一端均设置有滚珠25，滚珠25的直径大于环形导轨端口的直径。上支撑杆23和下支撑杆24对冷却导轨横向支撑稳定，滚珠25的设置增加其滑动连接的稳定性。

实施例3

实施例3与实施例1基本相同，其不同之处在于：请参考图2所示，冷却箱体2的底部设置有排料机构26，排料机构26内设置有温度传感器27，且温度传感器27与控制器3电连接。排料机构26设置在出料口8的下方，排料机构26起排料的作用，与现有技术中的滑阀式排料机构26、栅栏式排料机构26、摆式排料机构26和振动式排料机构26设计相同，在此不再赘述；在冷却时排料机构26处于通风状态，可在温度传感器27检测温度冷却达标后运作进入排料状态，将冷却后的试剂颗粒排出。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器，包括机架(1)、设置于机架(1)上的冷却箱体(2)和控制器(3)，其特征在于：所述冷却箱体(2)内设置有冷却壳体(4)，且冷却壳体(4)的中部设置有进料口(5)，自进料口(5)沿冷却壳体(4)外边缘方向呈螺旋形延伸设置有试剂流道(6)和冷气流道(7)，试剂流道(6)与冷气流道(7)的螺旋线方向相同且相互隔开环绕，在试剂流道(6)延伸出冷却壳体(4)的端部设置有出料口(8)，在冷气流道(7)延伸出冷却壳体(4)的端部设置有出气口(9)，所述进料口(5)与冷气箱体外侧的送料机构连通，沿进料口(5)的中心线方向设置有与冷却箱体(2)侧壁转动连接的套筒(10)，套筒(10)与冷却壳体(4)固定连接，所述冷却箱体(2)的底部设置有驱动套筒(10)转动的驱动机构，且在冷却壳体(4)相对套筒(10)一侧设置有支撑冷却壳体(4)转动的支撑机构，所述试剂流道(6)的侧壁上设置有数个与冷气流道(7)连通的通气孔(11)，通气孔(11)的直径小于试剂颗粒的直径，所述出料口(8)与出气口(9)处均设置有电磁阀(12)，所述电磁阀(12)与控制器(3)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器，其特征在于:在冷却箱体(2)顶部的两侧均设置有吸风口(13)，且吸风口(13)均通过管道连接有抽风机(14)，所述抽风机(14)与控制器(3)电连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器，其特征在于:所述送料机构包括进料斗(15)和与进料斗(15)底部连通的输料斜管(16)，输料斜管(16)穿过套筒(10)内部并通过旋转接头与进料口(5)连通。

4.根据权利要求3所述的一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器，其特征在于:所述输料斜管(16)上设置有进气口(17)，且进气口(17)通过管道连接有鼓风机(18)，所述鼓风机(18)与控制器(3)电连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器，其特征在于:进料口(5)与冷气流道(7)的连接处设置有用于阻挡试剂颗粒进入冷气流道(7)的滤网(19)。

6.根据权利要求1所述的一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器，其特征在于：所述驱动机构包括步进电机(20)和传动带(21)，所述套筒(10)通过传动带(21)与步进电机(20)输出轴传动连接，所述步进电机(20)与控制器(3)电连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器，其特征在于:所述支撑机构包括设置在冷却壳体(4)上的环形滑轨(22)以及设置在冷却壳体(4)上端的上支撑杆(23)和设置在冷却壳体(4)下端的下支撑杆(24)，上支撑杆(23)和下支撑杆(24)均一端与冷却箱体(2)的侧壁固定连接，且另一端嵌入环形滑轨(22)内并与其滑动连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器，其特征在于:所述上支撑杆(23)与下支撑杆(24)嵌入环形导轨一端均设置有滚珠(25)，滚珠(25)的直径大于环形导轨端口的直径。

9.根据权利要求1所述的一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器，其特征在于:所述冷却箱体(2)的底部设置有排料机构(26)，所述排料机构(26)内设置有温度传感器(27)，且温度传感器(27)与控制器(3)电连接。

10.根据权利要求1所述的一种用于生物试剂的螺旋式冷却发生器，其特征在于:所述冷却箱体(2)顶部的两端设置有位移传感器(28)，且位移传感器(28)与控制器(3)电连接。