一种均匀加热的微生物反应器的制作方法

本发明涉及生物工程设备技术领域，尤其涉及一种均匀加热的微生物反应器。

背景技术：

微生物反应器，是指利用自然存在的微生物或具有特殊降解能力的微生物接种至液相或固相的反应系统，它是一种生物功能模拟机，如发酵罐、固定化酶或固定化细胞反应器等。在酒类、医药生产、浓缩果酱、果汁发酵、有机污染物降解方面有重要应用。

在微生物反应过程中，需要对微生物溶液进行恒温均匀加热以保证反应的正常进行，而现有的微生物反应器为了达到恒温均匀加热效果，一般都是由工作人员定时打开反应器的盖体对微生物溶液进行搅拌，使其溶液内部受热均匀，这不仅增加了人工成本，而且打开盖体还会使空气与微生物溶液直接接触，导致空气中的细菌进入溶液，致使反应失败；并且现有的微生物反应器一般需要工作人员定时添加营养液并搅拌使营养液混合充分来维持反应的继续，这种添加方式也会增加人工成本和导致细菌进入溶液。

并且现有的微生物反应器一般都是在反应器内置放一个氧气发生器来为反应物供氧，但是这种供氧方式会使反应器内的微生物处于很稳定的状态，处于不同处的微生物之间无法产生互动交流，无法促进微生物繁殖，导致微生物的质量与活性不能有效得到提升。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种均匀加热的微生物反应器，其通过设置电加热板、第一电磁铁、第二电磁铁、驱动机构和供给机构，可以使热膨胀液受热膨胀，从而使触碰开关闭合，在两个电磁铁产生的斥力作用下推动反应箱转动，达到均匀加热反应箱的效果，同时反应箱转动至特定位置时会使供给通道与出液槽导通，营养液自动流入反应箱内，维持微生物反应的继续进行，不仅节省了人工成本，而且不用在反应过程中打开盖体，避免空气中的细菌进入微生物溶液中。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种均匀加热的微生物反应器，包括箱体、设置在箱体内的电加热板和反应箱，所述箱体内壁上固定安装有第一电磁铁，所述箱体相对的内壁均固定连接有旋转筒，所述反应箱密封转动连接在两个旋转筒之间，所述反应箱壁体内安装有用于驱动反应箱转动的驱动机构，所述旋转筒内安装有用于自动向反应箱内添加营养液的供给机构。

优选地，所述驱动机构包括滑槽和密封滑动连接在滑槽内的第二电磁铁，所述驱动机构包括滑槽和密封滑动连接在滑槽内的第二电磁铁，所述第二电磁铁的一端通过弹簧与滑槽内壁弹性连接，另一端安装用于有控制第一电磁铁与第二电磁铁电流通断的触碰开关，所述滑槽内弹簧所在密闭空间中填充有热膨胀液。

优选地，所述供给机构包括开设在旋转筒上端面的储液腔，所述反应箱壁体内开设有供给通道，所述储液腔下端均设有与供给通道配合的出液口，所述旋转筒上端开设有与储液腔连通的加液口。

优选地，所述氧气发生器侧壁上开设有氧气出口，所述反应箱内密封转动连接有与氧气发生器紧密贴合的圆盘，所述圆盘通过固定轴与箱体内壁固定连接，所述圆盘侧壁上均设有输气管，所述圆盘侧壁沿环形均设有与氧气出口配合各自与一根输气管连通的输气槽。

本发明具有以下有益效果：

1、通过设置电加热板、第一电磁铁、第二电磁铁和驱动机构，由热膨胀液受热膨胀推动第二电磁铁滑动，使触碰开关碰触滑槽内壁闭合导通两个电磁铁，从而与产生斥力，推动反应箱不断转动，使电加热板可以对反应箱均匀加热；

2、通过设置导热板、储液腔、出液口和供给通道，可以在反应箱转动至特定位置时使出液口和供给通道导通，从而使储液腔中的营养液自动流入反应箱中，并在反应箱继续转动效果下与微生物溶液充分混合；

3、反应箱转动与营养液供给均为自动实现，无需工作人员手动操作，不仅节省了人工成本，而且不用再微生物反应过程中打开盖体，避免了空气中的细菌进入微生物溶液中，导致反应失败。

4、通过设置圆盘、输气槽和输气管，可以均匀地为分布在反应器不同位置的各输气管供氧，当某处输气管有氧时，其他处的微生物趋向于该处输气管，而当该处输气管不供氧，其相邻处输气管有氧时，微生物又趋向于相邻处输气管，可以促进反应器中各处微生物的流动和交融，以提高微生物的整体质量。

附图说明

图1为本发明提出的一种均匀加热的微生物反应器的结构示意图；

图2为本发明提出的一种均匀加热的微生物反应器b-b面剖视图；

图3为本发明提出的图1的a处结构放大示意图。

图4为实施例2的结构示意图；

图5为实施例2的部分结构示意图。

图中：1箱体、2第二电磁铁、3第三电磁铁、4电加热板、5开口、6反应箱、7旋转筒、8滑槽、9触碰开关、10弹簧、11加液口、12储液腔、13出液口、14供给通道、15氧气发生器、16氧气出口、17圆盘、18输气槽、19输气管。

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1

参照图1-3，一种均匀加热的微生物反应器，包括箱体1、设置在箱体1内的电加热板4和反应箱6，箱体1内壁上固定安装有第一电磁铁3，箱体1相对的内壁均固定连接有旋转筒7，反应箱6密封转动连接在两个旋转筒7之间，反应箱6侧壁上设有开合门，开合门的初始位置与开口5对应。

反应箱6壁体内安装有用于驱动反应箱6转动的驱动机构，驱动机构包括滑槽8和密封滑动连接在滑槽8内的第二电磁铁2，第二电磁铁2一端通过弹簧10与滑槽8内壁弹性连接，另一端安装有用于控制第一电磁铁3与第二电磁铁2电流通断的触碰开关9，触碰开关9碰触滑槽8内壁后闭合，同时导通第一电磁铁3与第二电磁铁2。滑槽8内弹簧10所在密闭空间中填充有热膨胀液，滑槽8中触碰开关9所在空间设置有通气孔，用于保持恒压。且第一电磁铁3与第二电磁铁2在导通状态下产生相同磁极，彼此间产生斥力。

旋转筒7内安装有用于自动向反应箱6内添加营养液的供给机构，供给机构包括开设在旋转筒7上端面的储液腔12，反应箱6壁体内开设有供给通道14，储液腔12下端均设有与供给通道14配合的出液口13，旋转筒7上端开设有与储液腔12连通的加液口11，供给通道14与出液口13均为直径很小的小孔，所以每次营养液的挤出量较少，不会出现营养液一次性排出过多导致微生物死亡的情况。

需要说明的是，箱体1的外壁上设有控制第一电磁铁3和第二电磁铁3电流通断的手动开关，可用于反应结束后，工作人员手动控制结束反应箱6旋转，保证最后反应箱6的开合门朝上。

当电加热板4开始工作对反应箱6加热时，由于电加热板4设置在反应箱6下端，因此反应箱6下单壁体内滑槽8中的膨胀液先受热膨胀，推动第二电磁铁2滑动，使触碰开关9与滑槽8内壁接触，从而导通第一电磁铁3和第二电磁铁2，第一电磁铁3与第二电磁铁2之间产生相同磁极，故而彼此间产生斥力，斥力推动反应箱6顺时针转动，使该处滑槽8转动至靠近开口5的位置，在外界空气影响下该处膨胀液温度下降收缩，使触碰开关9断开，斥力消失；同时与该处滑槽8逆时针相邻的滑槽8转动至靠近第一电磁铁3的位置，发生与上述相同的动作，如此周而复始，推动反应箱6不断转动，可以保证反应箱6内的微生物溶液受热均匀，并且当电加热板4温度越高时，膨胀液膨胀速度越快，第一电磁铁3和第二电磁铁2导通也越快，从而产生斥力的速度也就越快，使反应箱6转动速度越快，这就保证了电加热板4不会长时间加热反应箱6同一处溶液，而导致该处溶液中的微生物因温度过高死亡。

当反应箱6转动至供给通道14与出液口13对准时，在反应箱6短暂停止转动的时间段内，储液腔12内储存的营养液会自动流入反应箱6内，待反应箱6继续旋转时，可以将营养液与微生物溶液充分混合，维持微生物反应的继续进行，同时氧气发生器15不断为反应箱6内输送氧气，维持反应发生。

实施例2

参照图4-5，与实施例1不同之处在于:氧气发生器15侧壁上开设有氧气出口16，反应箱6内密封转动连接有与氧气发生器16紧密贴合的圆盘17，圆盘17通过固定轴与箱体1内壁固定连接，圆盘17侧壁上均设有输气管19，圆盘17侧壁沿环形均设有与氧气出口16配合各自与一根输气管19连通的输气槽18。

氧气发生器15产生氧气由氧气出口16排出，由于反应箱6在不断旋转，因此氧气发生器15也随反应箱6一同旋转，氧气出口16在旋转过程中与不同的输气槽18产生配合，从而将氧气从不同的输气管19中排出，当某处输气管19有氧时，其他处的微生物趋向于该处输气管19，而当该处输气管19不供氧，其相邻处输气管19有氧时，微生物又趋向于相邻处输气管19，可以促进反应箱中各处微生物的流动和交融，以提高微生物的整体质量和活性。

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。