发酵罐及发酵系统的制作方法

本实用新型涉及发酵技术领域，尤其涉及一种发酵罐及发酵系统。

背景技术：

发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。通常所说的发酵，多是指生物体对于有机物的某种分解过程。发酵是人类较早接触的一种生物化学反应，如今在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用，其也是生物工程的基本过程，即发酵工程。

发酵罐是工业上常用来进行微生物发酵的装置。现有的发酵罐包括立式发酵罐和卧式发酵罐。

现有的卧式发酵罐，其物料搅拌相对均匀，因而物料受热相对均匀，但是为了避免搅拌装置与罐体内壁之间干涉，一般搅拌装置与罐体内壁之间设置有较大的间隙；间隙内的物料在发酵过程中，累积在罐体底部很难搅拌；在发酵结束之后，上述间隙内的物料较难取出。此外，现有的卧式发酵罐的进料口和出料口设置在罐体侧壁，其加工难度大。

现有的立式发酵罐，其进料口和出料口通常设置在轴向方向的顶部和底部，加工难度小，且取料方便；但是物料堆积在罐体的侧壁底部，物料搅拌相对不均匀，因而物料受热相对不均匀，继而影响物料的发酵时间和发酵质量。

因此，本申请针对上述问题提供一种新的发酵罐及发酵系统，以能够使物料受热均匀、物料搅拌均匀、取料方便且降低加工难度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供发酵罐，以解决现有技术中存在的发酵罐的物料受热不均匀、物料搅拌不均匀、较难取料且加工难度较高的技术问题。

本实用新型的目的还在于提供发酵系统，以解决现有技术中存在的发酵罐的物料受热不均匀、物料搅拌不均匀、较难取料且加工难度较高的技术问题。

基于上述第一目的，本实用新型提供的发酵罐，包括底座、翻折装置和设置在所述底座上的罐体；所述罐体连接有搅拌装置；

所述罐体与所述翻折装置连接，所述翻折装置与所述底座铰接，以使所述罐体随所述翻折装置绕铰接处转动70°-110°；

沿所述罐体的轴向方向，所述罐体的顶部设置有进料口，所述罐体的底部设置有出料口；

所述罐体包括内壁和外壁，所述内壁与所述外壁之间设置有加热装置。

本实用新型的优选技术方案为，所述加热装置包括相变材料和电加热丝；所述电加热丝设置在所述相变材料内部。

本实用新型的优选技术方案为，所述罐体的顶部和侧壁均包括内壁和外壁。

本实用新型的优选技术方案为，所述翻折装置包括翻转件和与所述翻转件固定连接的抱紧件；

所述抱紧件呈环形，且所述抱紧件紧抱所述罐体的侧壁；

所述翻转件与所述底座铰接；所述翻转件与所述底座之间设置有伸缩件，所述伸缩件设置在所述翻转件远离所述罐体的一侧，用于驱使所述翻转件绕铰接处转动。

本实用新型的优选技术方案为，所述伸缩件分别与所述翻转件、所述底座铰接；

所述伸缩件为液压缸、气压缸或者伸缩电机。

本实用新型的优选技术方案为，所述罐体的侧壁靠近所述翻转件的一端设置有多个水平支脚，所述罐体的底部设置有多个竖直支脚；

所述底座的顶部设置有与所述翻转件铰接的铰接凸出部。

本实用新型的优选技术方案为，所述搅拌装置包括搅拌电机和螺旋叶片；所述搅拌电机设置在所述罐体的顶部，所述螺旋叶片设置在所述罐体内部；所述搅拌电机的输出端伸入所述罐体内部并与所述螺旋叶片连接；

所述螺旋叶片的延伸方向平行于所述罐体的轴向方向。

本实用新型的优选技术方案为，所述搅拌装置包括旋转主轴；所述旋转主轴设置在所述罐体内部，且与所述搅拌电机的输出端连接；所述螺旋叶片连接在所述旋转主轴的周向；

所述旋转主轴的轴向平行于所述罐体的轴向方向。

本实用新型的优选技术方案为，所述旋转主轴内具有沿其轴向延伸的轴腔；所述轴腔内部设置有相变材料；所述相变材料内部设置有电加热丝。

基于上述第二目的，本实用新型提供的发酵系统，包括多个发酵罐。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的发酵罐，包括底座、翻折装置和罐体，兼具立式发酵罐和卧式发酵罐的优点。具体而言，所述发酵罐通过翻折装置可以令罐体呈立式状态或者呈卧式状态；罐体呈立式状态时，可以在罐体顶部的进料口添加物料，可以在罐体底部的出料口取出发酵完成的物料，其填料与取料方便，且进料口与出料口的加工难度小；通过令搅拌装置在立式状态或者卧式状态搅拌物料，以减少物料堆积的死角，提高了物料搅拌的均匀程度，进而可以提高物料受热的均匀程度，在一定程度上加快了发酵时间和提高了发酵质量。通过在罐体的内壁与外壁之间设置加热装置，进一步提高了物料受热的均匀程度。

本实用新型提供的发酵系统，包括多个发酵罐，具有发酵罐所具有的物料受热均匀、物料搅拌均匀、填料与取料方便、且进料口与出料口的加工难度小等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的发酵罐的结构示意图(翻转前)；

图2为本实用新型实施例一提供的发酵罐的结构示意图(翻转后)；

图3为本实用新型实施例一提供的发酵罐的剖视图(未显示底座和翻折装置)；

图4为本实用新型实施例一提供的发酵罐的侧壁的剖视图。

图标：100-底座；110-铰接凸出部；200-翻折装置；210-翻转件；220-抱紧件；230-伸缩件；300-罐体；310-进料口；320-出料口；330-内壁；340-外壁；350-水平支脚；360-竖直支脚；400-搅拌装置；410-搅拌电机；420-螺旋叶片；430-旋转主轴；500-加热装置；510-相变材料；520-电加热丝。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

参见图1-图4所示，本实施例提供了一种发酵罐；图1和图2为本实用新型实施例提供的发酵罐的两种结构示意图，其中图1所示的状态为罐体处于翻转前状态，图2所示的状态为罐体处于翻转后状态；图3为本实用新型实施例提供的发酵罐的剖视图，图中未显示底座和翻折装置；图4为本实用新型实施例提供的发酵罐的侧壁的剖视图。

参见图1-图4所示，本实施例提供的发酵罐，包括底座100、翻折装置200和设置在底座100上的罐体300；罐体300连接有搅拌装置400；通过搅拌装置400搅拌设置于罐体300内部的物料，以使物料受热相对均匀。

罐体300与翻折装置200连接，翻折装置200与底座100铰接，以使罐体300随翻折装置200绕铰接处转动70°-110°；也即翻折装置200绕铰接处转动时，罐体300随之绕铰接处转动。其中，罐体300随翻折装置200绕铰接处转动的角度例如可以为70°、75°、80°、88°、90°、100°、110°等等；优选地，罐体300随翻折装置200绕铰接处转动的角度为直角或者近似于直角，以使罐体300从立式状态翻折为卧式状态。

沿罐体300的轴向方向，罐体300的顶部设置有进料口310，罐体300的底部设置有出料口320。可选地，进料口310设置有密封盖合进料口310的进料封盖；可选地，出料口320设置有密封盖合出料口320的出料封盖。

罐体300包括内壁330和外壁340，内壁330与外壁340之间设置有加热装置500。

本实施例中所述发酵罐，包括底座100、翻折装置200和罐体300，兼具立式发酵罐和卧式发酵罐的优点。具体而言，所述发酵罐通过翻折装置200可以令罐体300呈立式状态或者呈卧式状态；罐体300呈立式状态时，可以在罐体300顶部的进料口310添加物料，可以在罐体300底部的出料口320取出发酵完成的物料，其填料与取料方便，且进料口310与出料口320的加工难度小；通过令搅拌装置400在立式状态或者卧式状态搅拌物料，以减少物料堆积的死角，提高了物料搅拌的均匀程度，进而可以提高物料受热的均匀程度，在一定程度上加快了发酵时间和提高了发酵质量。通过在罐体300的内壁330与外壁340之间设置加热装置500，进一步提高了物料受热的均匀程度。

罐体300呈卧式状态时，搅拌装置400均匀搅拌物料，为了避免累积在罐体300的侧壁的物料难以搅拌，可通过翻折装置200转动，以使罐体300由卧式改变为立式，可令累积在罐体300的侧壁的物料可以被搅拌装置400搅拌，进而可以转换位置；之后，通过翻折装置200转动再令罐体300由立式改变为卧式，此时在罐体300的侧壁的物料已经被更换；因此本发酵罐可以减少物料堆积的死角。

参见图4所示，本实施例的可选方案中，加热装置500包括相变材料510和电加热丝520，电加热丝520设置在相变材料510内部；也即内壁330与外壁340之间设置有相变材料510。罐体300的内壁330与外壁340通过相变材料510本身的特质将电加热丝520产生的热能储存起来，以便供热给罐体300内部，以使罐体300内部的物料受热更加均匀。此外，电加热丝520可以在用电的低谷时工作，例如在凌晨，以降低用电的成本。

可选地，相变材料510为无机相变材料、或有机相变材料、或复合相变材料。

可选地，相变材料510为无机或有机相变材料与吸附材料组成的复合相变材料。复合相变材料为现有材料，例如为月桂酸和多孔海绵组成的复合相变材料。

可选地，复合相变材料的相变温度范围为20℃-60℃。

可选地，相变材料为有机相变材料，例如石蜡；可选地，相变材料为无机相变材料，例如膨化石墨。

参见图3所示，本实施例的可选方案中，罐体300的顶部和侧壁均包括内壁330和外壁340。也即罐体300的顶部具有相变材料510和电加热丝520，罐体300的侧壁具有相变材料510和电加热丝520，以使罐体300内部的物料受热更加均匀。

参见图1、图2所示，本实施例的可选方案中，翻折装置200包括翻转件210和与翻转件210固定连接的抱紧件220。

抱紧件220呈环形，且抱紧件220紧抱罐体300的侧壁。可选地，抱紧件220的数量为多个，多个抱紧件220沿罐体300的轴向方向排列。可选地，抱紧件220的数量为两个。

翻转件210与底座100铰接；翻转件210与底座100之间设置有伸缩件230，伸缩件230设置在翻转件210远离罐体300的一侧，用于驱使翻转件210绕铰接处转动，以使抱紧件220随翻转件210绕铰接处转动，进而使罐体300随翻转件210绕铰接处转动。

可选地，伸缩件230伸出一定距离时，伸缩件230驱使翻转件210绕铰接处转动，以使罐体300呈立式状态；伸缩件230缩回一定距离时，伸缩件230驱使翻转件210绕铰接处转动，以使罐体300呈卧式状态。

本实施例的可选方案中，伸缩件230分别与翻转件210、底座100铰接；以便于伸缩件230驱使罐体300随翻转件210从立式状态翻折为卧式状态，或者以便于伸缩件230驱使罐体300随翻转件210从卧式状态翻折为立式状态。

可选地，伸缩件230为液压缸、气压缸或者伸缩电机。可选地，液压缸、气压缸或者伸缩电机的固定端与底座100铰接，液压缸、气压缸或者伸缩电机的驱动端与翻转件210铰接。

本实施例的可选方案中，罐体300的侧壁靠近翻转件210的一端设置有多个水平支脚350，以使罐体300呈卧式状态时多个水平支脚350能够支撑罐体300；可选地，多个水平支脚350能够与底座100连接。

可选地，罐体300的底部设置有多个竖直支脚360，以使罐体300呈立式状态时多个竖直支脚360能够支撑罐体300；可选地，多个竖直支脚360能够与底座100连接。

可选地，底座100的顶部设置有与翻转件210铰接的铰接凸出部110。通过铰接凸出部110，以提高翻转件210绕铰接处转动的灵活性，进而便于罐体300随翻转件210转动。

本实施例的可选方案中，搅拌装置400包括搅拌电机410和螺旋叶片420；搅拌电机410设置在罐体300的顶部，螺旋叶片420设置在罐体300内部；搅拌电机410的输出端伸入罐体300内部并与螺旋叶片420连接。

螺旋叶片420的延伸方向平行于罐体300的轴向方向，以使螺旋叶片420更加充分的接触物料，以提高螺旋叶片420搅拌物料的均匀性能，进而可以提高物料受热的均匀程度，在一定程度上加快了发酵时间和提高了发酵质量。

本实施例的可选方案中，搅拌装置400包括旋转主轴430；旋转主轴430设置在罐体300内部，且与搅拌电机410的输出端连接；螺旋叶片420连接在旋转主轴430的周向；通过旋转主轴430，以提高螺旋叶片420转动的稳定性能。

旋转主轴430的轴向平行于罐体300的轴向方向。

可选地，旋转主轴430内具有沿其轴向延伸的轴腔；轴腔内部设置有相变材料；相变材料内部设置有电加热丝。通过在轴腔内设置相变材料和电加热丝，进一步增加了物料的受热面积，进一步提高了有机物等物料的加热速度以及受热的均匀度，进而提高了物料的发酵效率。

实施例二

实施例二提供了一种发酵系统，该实施例包括实施例一所述的发酵罐，实施例一所公开的发酵罐的技术特征也适用于该实施例，实施例一已公开的发酵罐的技术特征不再重复描述。

本实施例提供的发酵系统，包括多个发酵罐。

本实施例中所述发酵系统具有实施例一所述发酵罐的优点，实施例一所公开的所述发酵罐的优点在此不再重复描述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。