一种具有高效溶氧效果的微生物好氧发酵设备的制作方法

本发明涉及发酵设备领域，具体是一种具有高效溶氧效果的微生物好氧发酵设备。

背景技术：

微生物发酵即是指利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。在微生物细胞发酵过程中，溶氧含量是影响发酵效率的重要因素之一。溶氧含量的大小对微生物细胞的生长及代谢都会产生一定的影响，其结果直接影响着发酵产物的产率，进而影响发酵效率。

微生物发酵在发酵罐中进行，现有的微生物发酵罐采用向内灌氧、通过搅拌棒搅拌的方式进行增氧，以提高耗氧微生物的繁殖率，但是，仅采用灌氧并辅以单一结构的搅拌棒的方式，其溶氧效果依旧不尽如人意。因此，需要设计一种具有高效溶氧效果的微生物好氧发酵设备。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有高效溶氧效果的微生物好氧发酵设备，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：

一种具有高效溶氧效果的微生物好氧发酵设备，包括发酵罐以及同轴转动设于所述发酵罐内的中空旋转柱，旋转的中空旋转柱推动设于所述发酵罐内的打散机构水平往复运动，所述中空旋转柱的顶端与供氧泵相连，置于所述发酵罐底部内腔的所述中空旋转柱的底端设有网板，供氧泵向中空旋转柱内鼓入氧气，中空旋转柱内氧气经网板进行初步打散后进入发酵罐的底部内腔中；

所述发酵罐的底部内腔中密封转动设有其上两侧均布具有布气孔的旋转布气盘；所述中空旋转柱的底端置于所述旋转布气盘的下方。

作为本发明进一步的方案：所述打散机构包括转动贯穿设于导向支撑板上的打散转轴以及固定安装在所述打散转轴上的多个打散叶轮；所述打散机构还包括用于驱动所述打散转轴转动的打散电机。

作为本发明进一步的方案：置于所述发酵罐内的中空旋转柱上固定安装有凸轮，固定连接在所述导向支撑板上一端的支撑套环滑动套设于所述凸轮上，当中空旋转柱旋转时，带动支撑套环做偏心转动，进而能够使凸轮带动导向支撑板在水平方向上往复运动，由于打散机构的打散转轴转动连接在导向支撑板上，即可以实现打散机构的水平往复运动，从而实现对发酵罐内物料的搅拌，以提高溶氧效果。

作为本发明进一步的方案：为保证打散机构在水平方向往复运动的稳定性，所述发酵罐的内腔内壁上固定安装有导向支撑座，所述导向支撑板的另一端滑动设于所述导向支撑座内。

作为本发明进一步的方案：用于驱动所述打散转轴旋转的打散电机水平滑动设于所述发酵罐的顶板上，所述发酵罐的顶板上开设有支撑槽，所述打散电机转动连接在与所述支撑槽滑动配合的支撑滑板上。

作为本发明进一步的方案：所述打散电机的底面设有其底部滑动抵于发酵罐顶板顶面的支撑轮。

作为本发明进一步的方案：为进一步提高发酵罐内的溶氧效果，置于所述发酵罐下部内腔的中空旋转柱上还固定安装有打散杆，所述打散杆位于所述旋转布气盘与所述打散机构之间。

作为本发明进一步的方案：为实现旋转布气盘的旋转，所述发酵罐的底板底面安装有用于驱动所述旋转布气盘旋转的布气电机；具体的，所述布气电机的输出轴延伸至所述发酵罐的底部内腔且其输出轴上固定安装有第一主动齿轮，所述旋转布气盘的中部底面通过支杆支撑固定安装有与所述第一主动齿轮相啮合的第一从动齿条。

作为本发明进一步的方案：所述发酵罐的顶板上方固定架设有机架，所述机架上固定安装有用于驱动中空旋转柱旋转的驱动电机，所述驱动电机的输出轴上安装有第二主动齿轮，置于所述发酵罐顶板上方的中空旋转柱外圈固定安装有与所述第二主动齿轮相啮合的第二从动齿条。

作为本发明进一步的方案：所述供氧泵固定安装在所述机架上，所述供氧泵的出气端连接有供氧管路，所述供氧管路的另一端通过旋转接头与所述中空旋转柱的顶端转动连通。

作为本发明进一步的方案：所述发酵罐的外部罩设有外壳，所述外壳内壁与所述发酵罐的外壁之间设置有夹层，夹层内设置有螺旋上升的螺旋隔板，所述螺旋隔板之间形成水流循环通道；

所述外壳内壁与所述发酵罐的外壁之间夹层的底端连通设有循环液管，所述循环液管的另一端与所述外壳内壁与所述发酵罐的外壁之间夹层的顶端相连通，且所述循环液管上分别设有循环液泵和热交换器。

与现有技术相比，在本发明实施例提供的具有高效溶氧效果的微生物好氧发酵设备中，利用供氧泵向发酵罐的底部通入氧气，且通过网板对进入发酵罐内的氧气进行初步的打散，且氧气在发酵罐内向上逸出的过程中，经旋转布气盘上的单排布气孔向上逸出的过程中，能够形成均匀向上逸出的气泡，能够保证发酵罐内高度的溶氧效果；与此同时，旋转的中空旋转柱带动打散杆对经旋转布气盘的布气孔向上逸出的气泡进行进一步的打散，以提高溶氧效果，与此同时，旋转的中空旋转柱就还能够带动支撑套环做偏心转动，进而能够使凸轮带动导向支撑板在水平方向上往复运动，由于打散机构的打散转轴转动连接在导向支撑板上，即可以实现打散机构的水平往复运动，从而实现对发酵罐内物料的搅拌，以进一步提高溶氧效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本发明实施例提供的具有高效溶氧效果的微生物好氧发酵设备的结构示意图。

图2为图1中a部分的放大结构示意图。

图3为图1中b部分的放大结构示意图。

图4为本发明实施例提供的具有高效溶氧效果的微生物好氧发酵设备中旋转布气盘的立体结构示意图。

图5为本发明实施例提供的具有高效溶氧效果的微生物好氧发酵设备中中空旋转柱与凸轮的连接结构示意图。

图6为本发明实施例提供的具有高效溶氧效果的微生物好氧发酵设备中支撑套环与打散转轴的连接结构示意图。

图中：101-发酵罐，102-驱动电机，103-加料口，104-供氧泵，105-供氧管路，106-旋转接头，107-中空旋转柱，108-排渣管，109-排料口，110-打散转轴；

111-支撑套环，112-导向支撑板，113-导向支撑座，114-缓冲弹簧，115-限位块，116-网板，117-布气电机，118-第一从动齿条，119-第一主动齿轮，120-旋转布气盘；

121-布气孔，122-支杆，123-打散杆，124-凸轮，125-第二从动齿条，126-第二主动齿轮，127-机架，128-支撑槽，129-打散叶轮，130-打散电机；

131-支撑轮，132-支撑滑板；

201-外壳，202-螺旋隔板，203-水流循环通道，204-循环液管，205-排水管，206-循环液泵，207-热交换器。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-3所示，在本发明提供的一个实施例中，一种具有高效溶氧效果的微生物好氧发酵设备，包括发酵罐101以及同轴转动设于所述发酵罐101内的中空旋转柱107，旋转的中空旋转柱107推动设于所述发酵罐101内的打散机构水平往复运动，所述中空旋转柱107的顶端与供氧泵104相连，置于所述发酵罐101底部内腔的所述中空旋转柱107的底端设有网板116，供氧泵104向中空旋转柱107内鼓入氧气，中空旋转柱107内氧气经网板116进行初步打散后进入发酵罐101的底部内腔中；

进一步的，所述发酵罐101的底部内腔中密封转动设有其上两侧均布具有布气孔121的旋转布气盘120；所述中空旋转柱107的底端置于所述旋转布气盘120的下方，中空旋转柱107沿所述旋转布气盘120的中轴线转动贯穿设置。

如图1-6所示，在本发明提供的实施例中，所述打散机构包括转动贯穿设于导向支撑板112上的打散转轴110以及固定安装在所述打散转轴110上的多个打散叶轮129；所述打散机构还包括用于驱动所述打散转轴110转动的打散电机130；

进一步的，置于所述发酵罐101内的中空旋转柱107上固定安装有凸轮124，固定连接在所述导向支撑板112上一端的支撑套环111滑动套设于所述凸轮124上，当中空旋转柱107旋转时，带动支撑套环111做偏心转动，进而能够使凸轮124带动导向支撑板112在水平方向上往复运动，由于打散机构的打散转轴110转动连接在导向支撑板112上，即可以实现打散机构的水平往复运动，从而实现对发酵罐101内物料的搅拌，以提高溶氧效果。

更进一步的，为保证打散机构在水平方向往复运动的稳定性，所述发酵罐101的内腔内壁上固定安装有导向支撑座113，所述导向支撑板112的另一端滑动设于所述导向支撑座113内，且所述导向支撑座113内还设有用于连接导向支撑板112另一端的缓冲弹簧114；所述导向支撑板112上还设有限位块115。

另外，用于驱动所述打散转轴110旋转的打散电机130水平滑动设于所述发酵罐101的顶板上，所述发酵罐101的顶板上开设有支撑槽128，所述打散电机130转动连接在与所述支撑槽128滑动配合的支撑滑板132上；进一步的，所述打散电机130的底面设有其底部滑动抵于发酵罐101顶板顶面的支撑轮131。

为进一步提高发酵罐101内的溶氧效果，置于所述发酵罐101下部内腔的中空旋转柱107上还固定安装有打散杆123，所述打散杆123位于所述旋转布气盘120与所述打散机构之间。

为实现旋转布气盘120的旋转，所述发酵罐101的底板底面安装有用于驱动所述旋转布气盘120旋转的布气电机117；具体的，所述布气电机117的输出轴延伸至所述发酵罐101的底部内腔且其输出轴上固定安装有第一主动齿轮119，所述旋转布气盘120的中部底面通过支杆122支撑固定安装有与所述第一主动齿轮119相啮合的第一从动齿条118。

进一步的，所述发酵罐101的顶板上方固定架设有机架127，所述机架127上固定安装有用于驱动中空旋转柱107旋转的驱动电机102，所述驱动电机102的输出轴上安装有第二主动齿轮126，置于所述发酵罐101顶板上方的中空旋转柱107外圈固定安装有与所述第二主动齿轮126相啮合的第二从动齿条125。

请继续参阅图1，在本发明提供的实施例中，所述供氧泵104固定安装在所述机架127上，所述供氧泵104的出气端连接有供氧管路105，所述供氧管路105的另一端通过旋转接头106与所述中空旋转柱107的顶端转动连通。

进一步的，所述发酵罐101的顶板上设有加料口103；所述发酵罐101的底部底端设有排料口109，所述发酵罐101的底部侧壁上设有与所述旋转布气盘120相表面相对应的排渣管108。

为给发酵罐101内提供一个具有相对恒温的发酵环境，如图1-3所示，在本发明提供的另一个实施例中，所述发酵罐101的外部罩设有外壳201，所述外壳201内壁与所述发酵罐101的外壁之间设置有夹层，夹层内设置有螺旋上升的螺旋隔板202，所述螺旋隔板202之间形成水流循环通道203；

进一步的，所述外壳201内壁与所述发酵罐101的外壁之间夹层的底端连通设有循环液管204，所述循环液管204的另一端与所述外壳201内壁与所述发酵罐101的外壁之间夹层的顶端相连通，且所述循环液管204上分别设有循环液泵206和热交换器207；所述循环液管204的上还开设有一排水管205。

所述发酵罐101的底部还设有温度传感器(图中未示出)，温度传感器与循环液泵206电性连接，温度传感器实时检测发酵罐101内的温度，当发酵罐101内的温度低于设定温度时，循环液泵206就会自行启动工作，将水流循环通道203内的水抽取出来，在进入热交换器207内进行加热后送入水流循环通道203内。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。