一种改进型的微生物发酵反应器的制作方法

文档序号:15469318发布日期:2018-09-18 19:55阅读:148来源:国知局



背景技术:

微生物发酵需要在多重因素同时满足的情况下,才能发酵得到所需反应物,现有的发酵设备发酵速度慢,效率不高,不能随时改变发酵的环境,而且操作复杂,自动化程度不高,给发酵工作带来不便。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种改进型的微生物发酵反应器,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种改进型的微生物发酵反应器,包括反应器壳体,所述反应器壳体内部设置有一第一空腔,所述第一空腔的上端壁固定连接有一第一电机,所述第一电机下端动力连接有一传动杆A,所述传动杆A下端与第一空腔的下端壁转动连接,所述传动杆A杆体的中间位置固定连接有第一齿轮,所述第一空腔左侧设置有一与第一空腔相连通的从动空间,所述从动空间内设置有一与第一齿轮啮合传动的第二齿轮,所述反应器壳体内部设置有一发酵空间,所述发酵空间上端壁设置有一第一孔腔,所述第一孔腔连通发酵空间,所述第一孔腔垂直穿过从动空间的中心,所述第二齿轮中心固定套装有一搅拌主动轴,所述搅拌主动轴下端穿过发酵空间,所述搅拌主动轴下端左右对称设置有多根搅拌从动杆,所述搅拌从动杆顶端设置有搅拌叶片,所述搅拌主动轴中心设置有第一气腔,所述搅拌从动杆中心设置有第二气腔,所述第一气腔与第二气腔连通,所述搅拌从动杆上端面设置有均匀分布的第三气腔,所述第三气腔与第二气腔连通,所述反应器壳体上表面固定连接设置有空气压缩输送机,所述空气压缩输送机右侧设置有空气过滤装置,所述空气过滤装置与反应器壳体上表面固定连接,所述空气压缩输送机与空气过滤装置通过管道连接,所述空气过滤装置右侧固定连接有第一管件,所述第一孔腔上端面设置有一第四气腔,所述第四气腔连通外界空间与第一气腔,所述第四气腔与第一管件密封连接,所述搅拌主动轴上端固定套装有一从动空间为中心上下对称的轴承A,所述发酵空间上端壁左侧设置有一向左延伸的排气通道,所述排气通道连通发酵空间与外界空间,所述排气通道中设置有一第一电磁开关,所述第一空腔右端壁内部设置有一第二空腔,所述第一空腔与第二空腔之间设置有一传动孔,所述传动孔连通第一空腔与第二空腔,所述传动杆杆体下侧固定套装有一第三齿轮,所述第二空腔内设置有一第四齿轮,第四齿轮穿过传动孔且与第三齿轮啮合传动连接,所述第四齿轮中心固定连接设置有一轴承B,所述轴承B中心套接有一从动轴A,所述从动轴A的上下两端分别与第二空腔的上下端壁转动连接,所述从动轴A上端设置有一花键连接的同步器,所述同步器的环形面上设置有一环形的T形槽,所述同步器下端面设置有均匀分布的方形齿,所述第四齿轮上端面设置有均匀分布的齿槽,所述方形齿与齿槽啮合传动,所述T形槽左右对称设置有T形键,所述第二空腔上方设置有一升降孔A,所述升降孔A连通外界空间与第二空腔,所述反应器壳体上表面设置有一固定连接的升降装置,所述升降装置包括升降壳体,所述升降壳体内部设置有一升降空间,所述升降空间的后端壁固定连接有一第二电机,所述第二电机前端动力连接有一传动轴,所述传动轴的前端与升降空间前端壁转动连接,所述传动轴轴体的中间位置处固定套装有一第五齿轮,所述升降壳体内部的左侧设置有一竖直贯穿升降壳体的升降孔B,所述升降孔B与升降空间右侧相连通,所述升降孔B内设置有一升降杆,所述升降杆下端穿过升降孔A且位于第二空腔内,所述升降杆上端右侧面与第五齿轮啮合传动,所述升降杆下端固定连接设置有一U形推杆,所述U形推杆两端分别固定连接T形键,所述从动轴A下端固定套装有一第一锥齿轮,所述圆锥齿轮右侧设置有与其啮合传动的第二锥齿轮,所述第二锥齿轮中心设置有一固定连接的从动轴B,所述第二空腔右侧设置有一送料分配空间,所述送料分配空间与第二空腔之间设置有转动空间,所述转动空间连通送料分配空间与第二空腔,所述转动空间左右对称设置有一轴承C,所述轴承C与从动轴B套装连接,所述送料分配空间设置十字旋转开关,所述十字旋转开关上端设置有密封开关,所述从动轴B右端与十字旋转开关固定连接,所述反应器壳体上端壁右侧设置有一储料空间,所述储料空间下端设置有一第二管件,所述第二管件连通储料空间与送料分配空间,所述送料分配空间下端设置有一第三管件,所述第三管件连通发酵空间与送料分配空间,所述发酵空间设置有螺旋上升的第四管件,所述发酵空间右端壁下侧设置进水口,所述发酵空间右端壁上侧设置出水口,所述第四管件分别与进水口、出水口紧密固定连接,所述反应器壳体右端壁上侧设置第五管件,所述反应器壳体右端壁下侧设置第六管件,所述第五管件的相交处设置第二电磁开关,所述第六管件的相交处设置第三电磁开关,所述反应器壳体左端壁底部设置一第五管件,所述第五管件中设置一第四电磁开关,所述反应器壳体顶端还设置有照明装置。

作为优选,所述密封开关的截面积大于第二管件和第三管件的截面积,所述十字旋转开关的杆体的宽度等于送料分配空间的宽度。

作为优选,同步器的环状面上T形槽内部的T形键能够随U形推杆进行升降,但不随同步器转动。

作为优选,所述照明装置包括固定安装在所述反应器壳体顶部端面左侧的灯杆,所述灯杆顶端固设有照明灯体。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明工作中,将配料充满储料空间,第一电机工作,传动杆A带动第一齿轮转动,从而带动第二齿轮转动,从而使搅拌主动轴开始转动,开始搅拌,需要向发酵空间定量输送配料时,第二电机开始工作,传动轴带动第五齿轮转动,从而带动升降杆开始下降,升降杆末端的U形推杆开始下降,U形推杆两端的T形键向下运动,带动同步器和第四齿轮啮合,传动杆A带动第三齿轮转动,从而带动第四齿轮的转动,由于从动轴A与第四齿轮间设置有一轴承B,因此第四齿轮空转,从动轴A不转动,而同步器和第四齿轮啮合,同步器与从动轴A通过花键连接,第四齿轮带动同步器转动,从而带动从动轴A转动,通过从动轴A带动其末端第一锥齿轮转动,使与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮开始转动,从而带动从动轴B转动,从而带动十字旋转开关,开始向发酵空间定量输送配料,当需要停止输送配料时,第二电机反向转动,带动升降杆向上运动,从而带动同步器离开第四齿轮,第四齿轮继续空转,从动轴A停止转动,十字旋转开关停止转动,输送配料停止,发酵空间需要调节温度时,温度升高,则第二电磁开关和第三电磁开关打开使热水通道贯通,热水经螺旋上升的第四管件流动,使发酵空间温度升高,当发酵空间需要下降温度时,则第二电磁开关和第三电磁开关打开使冷水通道贯通,冷水经螺旋上升的第四管件流动,使发酵空间温度降低,当发酵空间需要进行有氧发酵时空气压缩输送机工作,经过空气过滤装置后,通过搅拌从动杆上的第三气腔输入发酵空间,使空气与发酵物充分接触,加快反应,当发酵空间需要厌氧发酵时,通过空气压缩输送机向发酵空间通入氮气,使发酵空间呈现无氧状态,达到要求,当发酵反应结束时,打开第四电磁开关,发酵反应物通过发酵空间底部倾斜面自动流出。

附图说明

图1为本发明一种改进型的微生物发酵反应器整体全剖的主视结构示意图;

图2为本发明一种改进型的微生物发酵反应器中同步器与第四齿轮啮合全剖的主视结构示意图;

图3为本发明一种改进型的微生物发酵反应器中同步器与升降装置连接处全剖的俯视结构示意图

图4为本发明一种改进型的微生物发酵反应器中升降装置全剖的俯视结构示意图;

图5为本发明一种改进型的微生物发酵反应器中送料分配空间全剖的左视结构示意图;

图6为本发明一种改进型的微生物发酵反应器中第四管件布置示意图。

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。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6,本发明提供的一种实施例:一种改进型的微生物发酵反应器,包括反应器壳体1,所述反应器壳体1内部设置有一第一空腔2,所述第一空腔2的上端壁固定连接有一第一电机3,所述第一电机3下端动力连接有一传动杆A4,所述传动杆A4下端与第一空腔2的下端壁转动连接,所述传动杆A4杆体的中间位置固定连接有第一齿轮19,所述第一空腔2左侧设置有一与第一空腔2相连通的从动空间24,所述从动空间24内设置有一与第一齿轮19啮合传动的第二齿轮6,所述反应器壳体1内部设置有一发酵空间23,所述发酵空间23上端壁设置有一第一孔腔5,所述第一孔腔5连通发酵空间23,所述第一孔腔5垂直穿过从动空间24的中心,所述第二齿轮6中心固定套装有一搅拌主动轴7,所述搅拌主动轴7下端穿过发酵空间23,所述搅拌主动轴7下端左右对称设置有多根搅拌从动杆9,所述搅拌从动杆9顶端设置有搅拌叶片12,所述搅拌主动轴7中心设置有第一气腔8,所述搅拌从动杆9中心设置有第二气腔10,所述第一气腔8与第二气腔10连通,所述搅拌从动杆9上端面设置有均匀分布的第三气腔12,所述第三气腔12与第二气腔10连通,所述反应器壳体1上表面固定连接设置有空气压缩输送机15,所述空气压缩输送机15右侧设置有空气过滤装置14,所述空气过滤装置14与反应器壳体1上表面固定连接,所述空气压缩输送机15与空气过滤装置14通过管道连接,所述空气过滤装置14右侧固定连接有第一管件16,所述第一孔腔5上端面设置有一第四气腔25,所述第四气腔25连通外界空间与第一气腔8,所述第四气腔25与第一管件16密封连接,所述搅拌主动轴7上端固定套装有一从动空间24为中心上下对称的轴承A13,所述发酵空间23上端壁左侧设置有一向左延伸的排气通道17,所述排气通道17连通发酵空间23与外界空间,所述排气通道17中设置有一第一电磁开关18,所述第一空腔2右端壁内部设置有一第二空腔36,所述第一空腔2与第二空腔36之间设置有一传动孔21,所述传动孔21连通第一空腔2与第二空腔36,所述传动杆4杆体下侧固定套装有一第三齿轮20,所述第二空腔36内设置有一第四齿轮30,第四齿轮30穿过传动孔21且与第三齿轮30啮合传动连接,所述第四齿轮30中心固定连接设置有一轴承B31,所述轴承B31中心套接有一从动轴A26,所述从动轴A26的上下两端分别与第二空腔36的上下端壁转动连接,所述从动轴A26上端设置有一花键配合连接的同步器27,所述同步器27的环形面上设置有一环形的T形槽28,所述同步器27下端面设置有均匀分布的方形齿34,所述第四齿轮30上端面设置有均匀分布的齿槽35,所述方形齿34与齿槽35啮合传动,所述T形槽28左右对称设置有T形键29,所述第二空腔36上方设置有一升降孔A22,所述升降孔A22连通外界空间与第二空腔36,所述反应器壳体1上表面设置有一固定连接的升降装置37,所述升降装置37包括升降壳体371,所述升降壳体371内部设置有一升降空间38,所述升降空间38的后端壁固定连接有一第二电机39,所述第二电机39前端动力连接有一传动轴40,所述传动轴40的前端与升降空间38前端壁转动连接,所述传动轴40轴体的中间位置处固定套装有一第五齿轮41,所述升降壳体371内部的左侧设置有一竖直贯穿升降壳体371的升降孔B42,所述升降孔B42与升降空间38右侧相连通,所述升降孔B42内设置有一升降杆43,所述升降杆43下端穿过升降孔A22且位于第二空腔36内,所述升降杆43上端右侧面与第五齿轮40啮合传动,所述升降杆43下端固定连接设置有一U形推杆33,所述U形推杆33两端分别固定连接T形键29,所述从动轴A26下端固定套装有一第一锥齿轮44,所述圆锥齿轮44右侧设置有与其啮合传动的第二锥齿轮45,所述第二锥齿轮45中心设置有一固定连接的从动轴B46,所述第二空腔36右侧设置有一送料分配空间47,所述送料分配空间47与第二空腔36之间设置有转动空间48,所述转动空间48连通送料分配空间47与第二空腔36,所述转动空间48左右对称设置有一轴承C49,所述轴承C49与从动轴B46套装连接,所述送料分配空间47设置十字旋转开关50,所述十字旋转开关50上端设置有密封开关51,所述从动轴B46右端与十字旋转开关50固定连接,所述反应器壳体1上端壁右侧设置有一储料空间52,所述储料空间52下端设置有一第二管件53,所述第二管件53连通储料空间52与送料分配空间47,所述送料分配空间47下端设置有一第三管件54,所述第三管件54连通发酵空间23与送料分配空间47,所述发酵空间36设置有螺旋上升的第四管件55,所述发酵空间36右端壁下侧设置进水口56,所述发酵空间36右端壁上侧设置出水口57,所述第四管件55分别与进水口56、出水口57紧密固定连接,所述反应器壳体1右端壁上侧设置第五管件58,所述反应器壳体1右端壁下侧设置第六管件59,所述第五管件58的相交处设置第二电磁开关60,所述第六管件59的相交处设置第三电磁开关61,所述反应器壳体1左端壁底部设置一第五管件63,所述第五管件63中设置一第四电磁开关64,所述反应器壳体1顶端还设置有照明装置。

有益地,所述密封开关51的截面积大于第二管件53和第三管件54的截面积,所述十字旋转开关50的杆体的宽度等于送料分配空间47的宽度,其作用是,从动轴B16的转动带动十字旋转开关50的转动,使之十字旋转开关50顶部密封开关51离开第二管件53口,使配料在十字旋转开关50的杆体间积攒,当十字旋转开关50旋转90°后自动停止在此间积攒,当十字旋转开关50再次旋转90°后由于下端第二管件53口的打开,配料自动经管道流入发酵空间,实现自动定量分配配料。

有益地,所述第一气腔8与第二气腔10连通,所述搅拌从动杆9上端面设置有均匀分布的第三气腔12,所述第三气腔12与第二气腔10连通,其作用是,在搅拌主动轴7转动过程中,空气流入第一气腔8与第二气腔10,在第三气腔12被压出,使发酵物体在搅拌的时候能充分与空气接触,更好的进行有氧发酵,加快发酵进程。

有益地,所述照明装置包括固定安装在所述反应器壳体1顶部端面左侧的灯杆70,所述灯杆70顶端固设有照明灯体71,从而提供照明作用。

具体使用方式,本发明工作中,将配料充满储料空间52,第一电机3工作,传动杆A4带动第一齿轮19转动,从而带动第二齿轮6转动,从而使搅拌主动轴7开始转动,开始搅拌,需要向发酵空间23定量输送配料时,第二电机39开始工作,传动轴40带动第五齿轮41转动,从而带动升降杆43开始下降,升降杆43末端的U形推杆33开始下降,U形推杆33两端的T形键向下运动,带动同步器27和第四齿轮30啮合,传动杆A4带动第三齿轮30转动,从而带动第四齿轮30的转动,由于从动轴A26与第四齿轮3间设置有一轴承B31,因此第四齿轮30空转,从动轴A26不转动,而同步器27和第四齿轮30啮合,同步器27与从动轴A26通过花键连接,第四齿轮30带动同步器27转动,从而带动从动轴A26转动,通过从动轴A26带动其末端第一锥齿轮44转动,使与第一锥齿轮44啮合的第二锥齿轮45开始转动,从而带动从动轴B46转动,从而带动十字旋转开关50,开始向发酵空间23定量输送配料,当需要停止输送配料时,第二电机39反向转动,带动升降杆43向上运动,从而带动同步器27离开第四齿轮30,第四齿轮30继续空转,从动轴A26停止转动,十字旋转开关50停止转动,输送配料停止,发酵空间需要调节温度时,温度升高,则第二电磁开关60和第三电磁开关61打开使热水通道贯通,热水经螺旋上升的第四管件55流动,使发酵空间23温度升高,当发酵空间23需要下降温度时,则第二电磁开关60和第三电磁开关61打开使冷水通道贯通,冷水经螺旋上升的第四管件55流动,使发酵空间23温度降低,当发酵空间23需要进行有氧发酵时空气压缩输送机15工作,经过空气过滤装置14后,通过搅拌从动杆9上的第三气腔12输入发酵空间23,使空气与发酵物充分接触,加快反应,当发酵空间23需要厌氧发酵时,通过空气压缩输送机15向发酵空间23通入氮气,使发酵空间23呈现无氧状态,达到要求,当发酵反应结束时,打开第四电磁开关64,发酵反应物通过发酵空间23底部倾斜面自动流出。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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