专利名称：多功能无菌供氧装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及固体发酵设备，具体的是一种多功能无菌供氧装置。
发酵工业用途广泛，是发展很快的行业之一，发酵工业分为液体和固体发酵二大类，固体发酵由于固体物的理化特性，过去多采用开放式传统落后的工艺流程。1996年10月20日公开的梁德才专利--固体发酵装置(ZL95228779.1)在达玉米营养水平的秸杆生物转化饲料中应用效果很好，成为该产品生产中必不可缺少的关键设备，它彻底克服了传统的手工开放式操作，改变为封闭式机械，工业化生产的工艺流程达到无杂菌干扰机械化环境中进行发酵。
微生物在繁殖过程中，除需要养分，恒温，氧气外，还要排出代谢产物及其产生的热，防止发酵过程中温度过高，也防止各种各样微生物在上述过程中进入发酵罐而迅速大量繁殖，消耗大量的营养物及产生代谢产物抑制甚至杀死接入菌种的生长，干扰甚至破坏预定发酵的正常进行，导致质量下降，特别采用多种微生物协同作用时如何保证维持各菌种最佳生长环境，对发酵可否成功极为重要，因此输入无菌，恒温，氧气等上述措施，保证目的菌生长发育最佳环境成为发酵工程的一个重要环节。
除菌，输氧，恒温是发酵重要工艺流程，除菌是关键，现有技术除菌的途径和方法一般来说，理想方法应既要避免杂菌，又要尽量简化除菌流程，以减少正常运转能源消耗，设备费用及投资。
1.辐射杀菌，杀菌效率较低，杀菌时间长；2.静电除菌(静电除尘法)配合高效过滤器使用有一定优点，但投资大；3.热杀菌；是较彻底灭菌方法，但需增加降温工序和设备；4.化学杀菌它不但把接入菌一起杀灭还会造成化学物滞留。
以上四项在发酵供氧过程时难以进行或在发酵过程中使用，它可导致把目的菌一起杀灭，只可进行局部或短暂综合处理过程中某一步骤使用。
5.过滤除菌，是目前发酵工业中经济实用的空气除菌方法，在液体发酵中广泛应用。
现有技术的缺点除上述除菌的途径和方法所阐述局限性外，主要是多项工序和设备分立，且功能单一，故工艺流程繁锁，投资大，占地和耗能大，且难做到除菌供氧，恒温同时进行。
1.液体发酵所用培养基营养丰富，完全适宜各种微生物繁殖，所以一般均采用高效前置过滤除菌流程，其流程如下
。这需要7-8道工序和设备，同时过滤除菌控温在整个车间或过道进行，流程繁锁，难以确保无菌，投资、占地、耗能大；2.据报导，单位体积发酵液耗氧速度为25-100moml氧/L.h有些微生物为396-342mmol/L.h，而在25℃1个大气压下，氧溶解度仅为0.2mmol/L，现有技术往往输入空氧作氧供应，没有增加氧含量，一般空气难以满足微生物生长所需要的氧，特别是无搅拌及供氧系统的固体发酵更无法满足氧气的需求。
3.空氧过滤通过压缩增压过程，这必然使温度升高并生产不利微生物生长的润滑油的烟雾，需要冷却，冷却时产生水份用分离器分离，再加热达恒温，特别是固体发酵装置无搅拌设备，只有不断输入恒温氧气，缩少温差保持微生物生长所需温度，现在技术除提高成本外，难以使固体发酵装置恒温。
当前世界人口不断增加，耕地不断减少，造成粮食供应紧张，同时人们生活水平提高，动物性蛋白需求急剧增加，需要大力发展畜牧业，动物蛋白95％由谷物转化而来的，这又造成人畜争粮的严峻局面，把秸秆转化为达玉米营养水平秸杆生物转化饲料是解决“人畜争粮”避免焚烧秸杆造成空气污染的好出路，因此必需对工艺流程落后的传统固体发酵设备进行彻底改造，现在技术设备主要缺点是7-8道工序，7-8种设备功能分立，从而造成工艺流程繁琐，设备价格高，耗能，耗费人力，扩大厂房用地，加大投资，而且有些工艺流程也不完全适合及满足固体发酵所要求。
本实用新型的目的是提供一种多功能无菌供氧装置，在满足微生物对氧需要，维持微生物生长最适合的温度和氧供应的前题下，把原有技术中由7-8种设备完成的工序集中合并到1-2种设备完成，达到节约投资，减少占地，节约人力，提高工效的目的。
本实用新型的目的是这样实现的一种多功能无菌供氧装置，主要由罐体、供氧装置、加热装置、杀菌装置组成，其特征在于罐体为密封容器，(承受0.1-0.3MPa压力)其罐壁为金属基体内壁有抛光铝材料的层状结构；罐壁靠下位置设有空气入口，氧气入口和空气出口，该空气出口连接细菌过滤器；加热装置包括热辐射热管和电辐射热管，热辐射热管为一蒸气管，该蒸气管呈连续“S”形折弯回旋盘绕贴靠于罐体的内壁，其进口和出口设置于罐体下部，该蒸气管的外壁有红外线涂料的涂层；电辐射热管包括至少一支U形管，其竖管直放于罐体内壁，其U形底部穿过罐体中心；杀菌装置为一紫外线光管，竖向设置于罐体中心；
所述电辐射热管和紫外光管由电子开关控制启、闭。
所述罐体壁外设置有通向罐体内的压力表、安全阀、温度调节仪或控温仪，在罐体壁上设置有窥镜。
本实用新型有以下积极有益的效果1.简化和删除不必要的工艺流程，首次采用现代高科技，红外辐射热加温恒温、加O2、紫外光照射及细菌过滤器等先进技术在固体发酵工艺流程中应用，把供氧节能，恒温，双重除菌等工艺流程浓缩在贮罐内进行，从而达到多重灭菌，使灭菌更彻底，防止杂菌污染，保证氧的供应和保持微生物所必需的最佳条件而提高产品质量。
2.简化工艺流程，装置结构简单，安全可靠，便于操作，稳定产品质量；3.减少设备和设备造价，从而投资少，占地少，降低成本，提高经济效益；4.采用红外辐射热技术，以蒸气代替电热，降低能量消耗；5.在达玉米营养水平秸杆生物转化饲料中使用，四种菌生长良好，菌种分布均匀，无杂菌污染，降低劳动强度，提高工人操作熟练度，产品质量超过实验室及中试生产水平，整体上提高产品质量，从而使本发明的上述优点在生产实践中充分显示；6.用途广泛，(1)在固体发酵领域中作多功能无菌供氧装置使用；(2)鉴于本装置结构简单，恒温，供氧，除菌，节能等功能可在需要恒温，供氧除菌等领域中使用，如疗养院、敬老院及心肺疾病病房中使用；(3)若在空气输入系统中增设水或石灰水类溶液，而营造一个无空气污染，无菌的室内空间，可成为新一代空调产品。
(4)可改装成禽蛋保鲜装置，以CO2或其它气体(臭氧)代替氧气，以冷空气代替辐射热，即可作禽蛋保鲜装置用；现以较佳实施例结合附图进行说明
图1是本实用新型的结构外形图；图2是
图1的正视全剖视图；图3是图2的A-A剖截视图。
附图编号1.罐体 101.上封盖102.金属板103.抛光铝材料 104.保温材料层2.氧气入口3.空气入口4.气体出口 5.细菌过滤器 6.热辐射热管601.蒸气管入口 602.蒸气管出口603.红外线涂料涂层7.电辐射热管 701.竖管 702.U形底部8.紫外线光管 9.电开关 10.压力表11.安全阀12.温度调节仪或控温仪 13.窥镜本实用新型的多功能无菌供氧装置，主要由罐体、供氧装置、加热装置、杀菌装置组成；请参照
图1图2图3，罐体1为有上封盖101的密封容器，(承受0.1-0.3MPa)其罐壁为金属基体102内壁有抛光铝材料103的层状结构见图4；罐壁靠下位置设有空气入口3，氧气入口2和空气出口4，该空气出口连接细菌过滤器5；加热装置包括热辐射热管6和电辐射热管7，热辐射热管6为一蒸气管，该蒸气管呈连续“S”形折弯回旋盘绕贴靠于罐体1的内壁，其进口601和出口602设置于罐体下部，该蒸气管的外壁有红外线涂料的涂层603；电辐射热管7包括至少一支U形管，其竖管701直放于罐体内，其U形底部702穿过罐体中心；杀菌装置为一紫外线光管8，竖向设置于罐体1的中心；所述电辐射热管7和紫外光管8由电开关9控制启、闭。
在
图1所示实施例中，所述罐体壁外设置有通向罐体内的压力表10、安全阀11、温度调节仪或控温仪12，在罐体壁上设置有窥镜13。
本实用新型的工作原理及性能蒸气及电使红外线加热管产生辐射热，以光速射到抛光铝，再反射使罐内升温，随之按比例输入空气，和O2也升温，达到所需温度，经紫外光灯灭菌，然后经过细菌过滤器进一步除菌后送至发酵装置，由于压差温差使装置内气体扩散或流动而达到供氧恒温作用，也进一步促进微生物在发酵装置内均匀分布。
其功能是1.消除压缩机排出空气量的脉动，维持稳定空气压力；2.减少压缩机动转时间；3.按比例混匀空气和氧气；4.用紫外光灯及细菌过滤器进行灭菌和过滤除菌，过滤器可不断更换并进行清洗及高压蒸气灭菌处理；5.以红外线产生辐射热并使热能充分利用起节能作用，控制各种微生物所需温度等功能；6.以CO2、臭氧等气体代替氧气，可供禽蛋保鲜设备用；7.大气污染物一般主要是CO、CO2，氮氧化合物(NO)，硫氧化合物SOx和CHx等，这类化合物大部分均溶于水，若把空气源通过水或石灰水等溶液静化即可作新一代保健空调使用，克服或改善现有空调无防空气污染物且含菌量高等缺点。
权利要求1.一种多功能无菌供氧装置，主要由罐体、供氧装置、加热装置、杀菌装置组成，其特征在于罐体为密封容器，承受0.1-0.3MPa压力，其罐壁为金属基体内壁有抛光铝材料的层状结构；罐壁靠下位置设有空气入口，氧气入口和空气出口，该空气出口连接细菌过滤器；加热装置包括热辐射热管和电辐射热管，热辐射热管为一蒸气管，该蒸气管呈连续“S”形折弯回旋盘绕贴靠于罐体的内壁，其进口和出口设置于罐体下部，该蒸气管的外壁有红外线涂料的涂层；电辐射热管包括至少一支U形管，其竖管直放于罐体内壁，其U形底部穿过罐体中心；杀菌装置为一紫外线光管，竖向设置于罐体中心；所述电辐射热管和紫外光管由电子开关控制启、闭。
2.如权利要求1所述的多功能无菌供氧装置，其特征在于所述罐体壁外设置有通向罐体内的压力表、安全阀、温度调节仪或控温仪，在罐体壁上设置有窥镜。
专利摘要一种多功能无菌供氧装置,其罐体为密封容器,罐壁为金属基体内壁为抛光铝材料的层状结构,加热装置的热辐射热管为一蒸气管,呈连续“S”折弯回旋盘绕贴靠于罐体的内壁,该蒸气管的外壁有红外线涂料层;电辐射热管包括至少一支U形管,杀菌装置为一紫外光管,本实用新型把原有技术中由7—8种设备完成的工序集中合并到1—2种设备完成,具有节约投资,减少占地,节约人力,提高工效的优点。
文档编号C12M1/16GK2358082SQ992046
公开日2000年1月12日 申请日期1999年2月11日 优先权日1999年2月11日
发明者梁德才 申请人:梁德才