一种用于发酵的搅拌机构及发酵装置的制作方法

本技术属于发酵，涉及搅拌机构与发酵装置，具体涉及一种桨叶高度可以实时调节，搅拌较为均匀，有利于发酵反应的进行的用于发酵的搅拌机构及发酵装置。

背景技术：

1、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者次级代谢产物的过程。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。

2、发酵装置指的是工业上或者实验中用来进行微生物发酵的装置。

3、现有技术中，搅拌轴能够带动桨叶转动，对发酵装置中的物料进行搅拌。在实验过程中，桨叶高度无法实时调节，这样使得桨叶搅拌范围有限，混合不均匀，而且无法满足不同高度处对搅拌的需求。特别是对于大型的发酵装置来说，由于桨叶高度无法调节，会导致桨叶的拆卸与安装费时费力，不够简便。

4、此外，当搅拌轴搅拌强烈时，通常会出现较多气泡，气泡会占据较大的体积，使得发酵装置装填系数减少,降低了设备利用率。如果气泡稳定，不破碎，那么随着微生物的呼吸，气泡中充满二氧化碳，而且又不能与氧气进行交换，这样就影响了菌体呼吸，导致代谢异常等，不利于发酵的进行。生产过程中为了消除气泡，一般采用消泡剂除去气泡，但是，消泡剂的添加，容易引入新的化学物质和杂质等，不利于发酵的进行以及产物后续处理。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种用于发酵的搅拌机构及发酵装置，所述搅拌机构中桨叶组件高度可以实时调节，搅拌较为均匀，有利于发酵反应的进行。而且由于桨叶组件的高度可以调节，也便于安装与拆卸桨叶，在桨叶上设置至少一个开口，并在开口处设置至少一个尖角或/和尖刺，有利于刺破气泡，有助于发酵反应的进行，从而避免了为了消除气泡加入的消泡剂。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

3、本实用新型的第一个目的是提供一种用于发酵的搅拌机构，包括搅拌轴、桨叶组件和移动机构，搅拌轴与桨叶组件连接，所述移动机构被配置为能够使搅拌轴与桨叶组件向上或者向下移动；所述移动机构包括移动组件和用于使搅拌轴与桨叶组件向上或者向下移动的驱动组件。

4、在一些优选实施方式中，所述移动组件与搅拌轴直接或者间接连接。

5、在一些优选实施方式中，移动组件包括移动块、引导部件与连接件，移动块与连接件连接，移动块还与引导部件直接或者间接连接，并且移动块与连接件能够相对引导部件向上或者向下移动。

6、在一些优选实施方式中，所述引导部件为立柱，移动块能够沿着立柱进行移动，在一些优选实施方式中，立柱上设有轨道，移动块上设有与轨道形状相配合的结合部，移动块能够沿着轨道进行向上或者向下移动。在一些优选的实施方式中，立柱固定连接在发酵装置的上盖。

7、在一些优选的实施方式中，引导部件上端设有限位部件，所述限位部件与引导部件连接固定，在一些优选的实施方式中，引导部件上还设有第一缓冲块与第二缓冲块，第一缓冲块与第二缓冲块上均设有与引导部件形状相配合的结合部位，使得第一缓冲块与第二缓冲块能够沿着引导部件向上或者向下移动。在一些优选的实施方式中，第一缓冲块与第二缓冲块分别位于移动块的上部与下部，能够较好地起到缓冲作用，而且可以使得移动块、搅拌轴与桨叶组件匀速平稳地向上或者向下移动；可以避免搅拌轴向上或者向下移动的过程中，对发酵装置或者其他部件造成损害。

8、在一些优选实施方式中，连接件包括第一连接件与第二连接件，第一连接件与第二连接件连接固定，在一些优选实施方式中，第一连接件与移动块连接，第一连接件能够随着移动块移动而移动，所述连接可以是通过螺栓或者螺丝连接，或者通过卡扣的形式连接；在一些优选的实施方式中，第二连接件与第一连接件垂直设置，具体地，第一连接件呈竖向设置，第二连接件呈横向设置，在一些优选的实施方式中，搅拌轴与电机连接，电机与第二连接件直接或者间接连接固定。搅拌轴能够在电机的驱动下进行转动，同时，搅拌轴还能够随着移动块向上或者向下移动，与搅拌轴相连接的桨叶组件既可以转动还可以向上或者向下移动，可以使得搅拌较为均匀，能够满足不同高度处搅拌需求。

9、在一些优选实施方式中，所述驱动组件包括动力装置、齿轮与齿条，在一些优选实施方式中，齿条与第二连接件固定连接，动力装置与齿轮连接固定，动力装置能够驱动齿轮转动，齿条与齿轮接触，两者相互啮合，齿条能够随着齿轮的转动，而向上或者向下移动。则与齿条连接的第二连接件能够向上或者向下移动，搅拌轴与桨叶组件能够随之进行向上或者向下移动。

10、在一些优选实施方式中，动力装置可以是电机或者手轮，在一些优选的方式中，动力装置为电机，电机安装在电机支架上，电机支架固定连接在发酵装置的上盖上。

11、在一些优选实施方式中，电机的转动轴与齿轮连接，能够驱动齿轮进行转动，通过调节电机转动轴进行顺时针转动或者逆时针转动，可以控制齿轮的转动方向，进而控制齿条、搅拌轴与桨叶组件等向上移动或者向下移动。同样地，通过调节电机的转动速度，可以控制齿轮的转动速度，进而控制齿条、搅拌轴与桨叶组件等向上或者向下移动的速度。

12、在一些优选实施方式中，桨叶组件包括桨叶基座与多个桨叶，所述搅拌轴与桨叶组件为可拆式连接，当需要拆卸、清洗桨叶组件时，可以将桨叶组件从搅拌轴上拆除。在一些优选实施方式中，桨叶连接在桨叶基座上，桨叶基座与搅拌轴可拆式链接，可以是螺纹连接或者其他连接方式。

13、在一些优选实施方式中，桨叶基座上连接多个桨叶，多个桨叶处于同一高度层，呈横向交错分布。在一些优选实施方式中，任意两个桨叶之间呈一定的夹角，夹角大小为大于0度小等于90度；这样能够较好地进行搅拌，使得物料混合较为均匀。在一些优选实施方式中，桨叶上设有开口，便于料液流动混合，不仅可以降低搅拌轴的转动阻力，还能够均匀混合物料，而且可以消除装置内部的气泡。在一些优选实施方式中，桨叶上开口的数量至少为一个。在一些优选实施方式中，开口尺寸比气泡小，气泡不能顺利通过开口，有利于消泡。在一些优选实施方式中，所述开口处设有至少一个尖角或/和至少一个尖刺，这样有利于刺破气泡。在一些优选实施方式中，多个尖角或者多个尖刺位于同一平面，在另一些实施方式中，多个尖角或者多个尖刺位于不同平面。

14、所述开口可以是孔状、条状、菱形等各种形状，可以根据实际需求进行设置。

15、在一些优选实施方式中，桨叶上设置至少一个刺，在一些优选实施方式中，多个刺凸出于桨叶，朝向桨叶外部，这样有利于刺破气泡。这些刺的排列方向可以相同或者不同。

16、本技术的搅拌机构不仅可以用于生物合成的装置，也可以用于化学合成的装置等等，本技术不对其进行具体的限制。

17、本实用新型的第二个目的是提供一种发酵装置，所述发酵装置包括以上所述的搅拌机构。

18、进一步地，所述发酵装置，还包括上盖和罐体，上盖与罐体连接，引导部件、电机支架固定连接在上盖上部。

19、在一些优选的实施方式中，所述发酵装置还包括减压阀、进料口、出料口与支腿。

20、在一些优选的实施方式中，减压阀设置在上盖上或者设置在罐体侧面，用于调节罐体内部压力。

21、在一些优选的实施方式中，进料口设置在上盖上，用于加入物料，比如营养物质、底物等等，此进料口还可以用于通入气体，比如氧气、空气等等。在一些优选的实施方式中，所述进料口可以连接进料管，进料口与进料管可以通过螺纹连接或者通过夹子、卡扣等方式连接。

22、在一些优选的实施方式中，罐体底部设有出料口，用于收集产物等。

23、在一些优选的实施方式中，罐体底部设有支腿，用于支撑整个发酵装置。

24、减压阀、进料口、出料口与支腿均可以采用其他常规方式进行设置，本实用新型不对其进行具体的限制。

25、在一些优选的实施方式中，罐体、上盖与其他部件结合的部位设置密封件，这样能够保持罐体的密封性。

26、在一些优选的实施方式中，所述罐体可以是常规的罐的形式，也可以是其他形状，比如可以是立方体、球体形状等等。

27、本实用新型的有益效果是：

28、(1)本实用新型搅拌机构中的搅拌轴与桨叶组件的高度可以实时调节，使得每层桨叶的搅拌范围扩大，搅拌更加均匀，而且可以满足发酵装置不同高度处对于搅拌的需求。

29、(2)本实用新型中，桨叶组件高度可以实时调节，当需要拆卸或者安装桨叶时，适当地升高桨叶组件，便于拆卸或者安装操作。

30、(3)本实用新型中，搅拌轴与桨叶组件为可拆式连接，桨叶基座上连接多个桨叶，多个桨叶呈横向交错分布。任意两个桨叶之间呈一定的夹角，夹角大小为大于0度小等于90度；这样能够较好地进行搅拌，使得物料混合较为均匀。桨叶上设有开口，便于料液流动混合，不仅可以降低搅拌轴的转动阻力，还能够均匀混合物料，而且可以消除装置内部的气泡。所述开口处设有至少一个尖角或/和尖刺，这样有利于刺破气泡，从而避免了为了消除气泡加入的消泡剂，不需要引入新的化学物质和杂质等，有助于发酵反应的进行。