技术领域
[0001] 本发明涉及发酵设备技术领域,尤其是涉及微生物发酵罐。
相关背景技术
[0002] 发酵工艺一般包括如下步骤:原料选定‑>加水浸泡‑>发酵‑>翻料‑>水料分离。其中,在翻料步骤中,现有的发酵装置需要利用搅拌杆对物料进行搅拌,这样多次搅拌很容易将其发酵底料打碎,进而产生大量的碎屑,清理时也不容易,同样也会有大量的碎屑进入到发酵液内,导致底物与液体不易充分进行分离时,使得底物中残留的部分随发酵液排出浪费,严重影响生产效率。
具体实施方式
[0034] 下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
[0035] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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。
[0036] 此外,术语"第一"、"第二"仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,"多个"的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。此外,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。
[0037] 实施例1
[0038] 如图1‑图4所示,本发明提供微生物发酵罐,包括:底物筒2,可转动的设置在发酵罐本体1上,其上设有第一过滤层201,其端部设有底物罐活动口202,底物筒2内部通过第一过滤层201与发酵罐本体1内部连通;底物罐3,可滑动的插入底物筒2内,并随底物筒2转动,其上设有第二过滤层301,其内装有发酵底物,底物罐3内部通过第二过滤层301与底物筒2内部连通;转动驱动装置4,用于驱动底物筒2转动;伸缩驱动装置5,用于驱动底物罐3滑动进入或脱出底物罐活动口202。
[0039] 具体的,发酵罐本体1竖立放置。底物筒2横向设置在发酵罐本体1的上部,贯穿发酵罐本体1并两端向外延伸出,底物筒2的一端封闭且另一端敞开,敞开的一端即为底物罐活动口202,底物罐3可滑动的插接在底物筒2内。当伸缩驱动装置5控制底物罐3从底物筒2中抽出时(如图1所示),向底物罐3内添加或取出发酵底物,添加完成后伸缩驱动装置5控制底物罐3插入底物筒2中(如图2所示),由转动驱动装置4驱动底物筒2转动,从而驱动底物罐3转动,底物罐3内的发酵底物随之进行翻动,起到对发酵底物的翻动效果。发酵罐本体1内盛装有用于浸泡发酵底物的发酵液,发酵液的高度至少没过底物筒2,以通过第一过滤层
201和第二过滤层301进入发酵罐中,对底物罐3内的发酵底物进行浸泡,第一过滤层201和第二过滤层301一方面允许发酵罐本体1内的发酵液进入底物罐3中,另一方面使得底物罐3中的发酵底物不会混入发酵罐中。
[0040] 转动驱动装置4可以选择电机驱动(齿轮啮合驱动或皮带轮传动驱动等)或曲柄连杆驱动,伸缩驱动装置5可以选择液压驱动、丝杠驱动、蜗杆驱动等。
[0041] 由于本装置利用发酵底物的自重在底物罐3内翻动,不必采用搅拌杆大力搅拌,所以不会将发酵底物搅碎,而体积较大的发酵底物由于不能第一过滤层201和第二过滤层301,所以不会进入发酵罐本体1中与发酵液体混合,造成发酵底物的损失,节约了生产成本。
[0042] 实施例2
[0043] 本实施例2具体叙述底物罐3防止发酵底物压实的技术方案。
[0044] 如图1‑图3所示,底物罐3内设有横杆302,伸缩驱动装置5固定部设置在发酵罐本体1一侧,横杆302的一端延伸出底物罐3并与伸缩驱动装置5的活动部连接。横杆302内部中空形成空腔303,横杆302上连接有若干凸起罩体304,凸起罩体304的内部中空并与空腔303连通,凸起罩体304和横杆302上开设有若干通孔305,凸起罩体304和横杆302外覆有第三过滤层306,凸起罩体304和横杆302内部通过第三过滤层306与底物罐3内部连通。
[0045] 具体的,底物罐3内沿其滑动/伸缩方向贯穿固定有横杆302,横杆302靠近底物罐活动口202的一端延伸出底物罐3并连接有第一连接件501,而该第一连接件501的另一端则与伸缩驱动装置5的活动端连接,则当伸缩驱动装置5进行伸缩动作时,通过第一连接件501和横杆302带动底物罐3伸出/缩回底物筒2。
[0046] 相较于利用搅拌杆进行翻料的方法,由于本装置利用发酵底物的自重进行翻动,则所有的发酵底物由高到低重量逐渐累积,位于最底部的发酵底物受到的压力最大,会被压的较为紧密,使得不能很好的与发酵液接触。当本装置在发酵罐的中部设置横杆302后,横杆302能够分担大量发酵底物的压力,避免物料压实。且由于横杆302内的空腔303和横杆302上的凸起罩体304,发酵液能够进入其内,则在浸泡过程中,发酵底物的中心部也与发酵液接触,提高发酵效果。
[0047] 实施例3
[0048] 本实施例3具体叙述发酵罐本体1如何排液的技术方案。
[0049] 如图1、图2和图4所示,发酵罐本体1的下方设有底箱7,发酵罐本体1的底部设有漏斗形出料口101,发酵罐本体1的底部可升降的与底箱7顶部连接,底箱7一侧设有排料口701。底箱7与发酵罐本体1之间设有升降驱动装置6,升降驱动装置6用于驱动发酵罐本体1相对于底箱7升降。漏斗形出料口101的底端设有密封层102,密封层102与底箱7密封抵接。
发酵罐本体1上设有入料口103。
[0050] 具体的,发酵罐本体1的顶端固定设有入料口103,入料口103上螺纹连接有盖体104,通过入料口103向发酵罐本体1内添加发酵液。底箱7的顶端中部设有一个插接口,发酵罐本体1的下部可滑动的插接在该插接口内,且发酵罐本体1与插接口之间设有用于密封的橡胶圈;发酵罐本体1的底部呈漏斗形出料口101,且漏斗形出料口101的出料底端与底箱7内壁之间通过密封层102抵接并密封,密封层102可以是贴合漏斗形出料口101的出料底端边沿的橡胶圈。
[0051] 发酵罐的两侧分别连接第二连接件601,底箱7的顶端两侧分别固定有两个伸缩驱动装置5,两个伸缩驱动装置5的活动端分别提供第二连接件601与发酵罐本体1连接。则(如图4所示)当伸缩驱动装置5伸出动作时,发酵罐本体1升起,漏斗形出料口101的出料底端与底箱7之间分离,发酵罐本体1内的发酵液随之排到底箱7内,由底箱7上设置的排料口701排出,排料口701上设置阀门702以进行控制。当(如图1和图2所示)伸缩驱动装置5缩回动作时,发酵罐本体1落下,漏斗形出料口101的出料底端与底箱7之间再抵接密封,发酵液储存在发酵罐本体1中。底箱7的容积与发酵罐本体1的容积大小相同。
[0052] 实施例4
[0053] 本实施例4具体叙述底物罐3如何转动的技术方案。
[0054] 如图2所示,转动驱动装置4包括驱动电机401,驱动电机401固定设置在发酵罐本体1上,底物筒2外设有从动件403,驱动电机401通过驱动从动件403驱动底物筒2转动。底物筒2的内壁截面为多边形,底物罐3的外壁截面为与底物筒2的内壁截面配合的多边形。
[0055] 具体的,驱动电机401设置在发酵罐本体1的一侧,其上连接有驱动齿轮402,底物筒2外套设有从动齿轮与驱动齿轮402啮合,则驱动电机401通过驱动齿轮402和从动齿轮驱动整个底物筒2转动。而在底物筒2转动的过程中,底物筒2与底物罐3之间的多边形契合结构带动底物罐3转动,从而实现底物罐3与底物筒2可滑动连接的同时又能同步转动。底物筒2的内壁截面为多边形,外部截面为圆形。
[0056] 底物罐3的两侧为两个可契合插入底物筒2的多边形块307,横杆302贯穿这两个多边形块307,并固定他们之间的距离,则这两个多边形块307之间的距离即为底物罐3的发酵底物容积。两个多边形块307外包括有橡胶层308用于连接并密封,第二过滤层301设置在橡胶层308上对应于两个多边形块307之间形成底物容纳腔室的位置,使得发酵液能够进入底物罐3内。两个多边形块307之间的距离大于第一过滤层201的长度。
[0057] 实施例5
[0058] 如图1所示,发酵罐本体1上设有控温装置8和控湿装置9。
[0059] 具体的,控温装置8和控湿装置9分别位于发酵罐本体1的顶端两侧,并与发酵罐本体1内部连通,用于调控发酵罐本体1内的温度和湿度,保证发酵环境条件。
[0060] 本装置的原理:
[0061] 在使用时,(如图1所示的状态)然后将需要发酵的底物(例如烟叶)放入到底物罐3内,然后(如图2所示的状态)通过伸缩驱动装置5缩短运作,带动底物罐3向着底物筒2方向靠近,直到横杆302一端与底物筒2内侧壁贴合为止,此时如图1所示的状态,然后再通过入料口103将水加入到发酵罐本体1内,此时发酵罐本体1的底端通过密封橡胶的设置有效的起到密封作用,使得加入的水储存在发酵罐本体1内,并且加入的水需要没过底物筒2,这样可有效的对发酵的底物起到浸泡作用。
[0062] 再通过控温装置8控制发酵罐本体1内部的温度,同时通过控湿装置9控制发酵罐本体1内部的湿度。
[0063] 一段时间后,温度达到要求值,再从入料口103将微生物加入到发酵罐本体1内,此时盖好盖体104恒温恒湿补充空气,同时搅拌发酵底物进行发酵,在搅拌发酵底物时启动转动驱动装置4运作,带动底物筒2进行旋转,进而通过底物筒2与底物罐3的多边形结构带动着底物罐3同步进行旋转,这样在底物罐3旋转的过程中,使得底物罐3内部放置的发酵底物发生颠簸松动,这样更便于微生物渗透到发酵底物中部,并且底物罐3内设有的多个凸起罩体304,可有效的避免发酵底物压实影响发酵,而且本装置这样设置,既可有效的起到搅拌作用,又可有效的避免搅拌的过程中产生大量的发酵底物碎屑。
[0064] 在发酵完成后,(如图4所示的状态)启动升降驱动装置6伸长运作,带动发酵罐本体1向上移动,进而使得发酵罐本体1底端脱离与底箱7内底面接触,此时发酵罐本体1内的液体流入到底箱7内,同时通过底物罐3旋转,使得底物罐3内的发酵底物同步旋转,在离心力的作用下,发酵底物内部的液体甩落到发酵罐本体1内侧壁上,液体再沿着发酵罐本体1内侧壁滚落到底箱7内,这样设置可有效的将发酵底物和液体分离开。
[0065] 然后通过伸缩驱动装置5伸长运作,使得底物罐3滑出底物筒2外将底物清理出去,而底箱7内的液体通过排料口701排出进行收集。
[0066] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。