一种温度可调的生物酶解反应器

技术领域

本发明涉及生物酶解技术领域，具体为一种温度可调的生物酶解反应器。

背景技术

生物酶解指的是蛋白质原料在蛋白酶的催化下，充分分解成氨基酸成分和小分子蛋白肽的过程，分解对象具备较高的营养价值，生物酶解技术是以食品科学与营养系食品科学研发的，是现代生物物质提取的先进技术。

生物酶解技术在人类健康领域的应用最多，同时也被广泛应用于农业、工业和环境等领域，然而目前生物酶解反应器反应时间较长，反应器的可靠性有待提高且抗风险能力有所不足。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种温度可调的生物酶解反应器，解决了反应器效率一般，可靠性不足及抗风险能力较弱的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种温度可调的生物酶解反应器，包括加热罐，所述加热罐下部内侧固定连接有挡板，所述加热罐底端固定连接有第一电机，所述第一电机顶部固定连接有第一转轴且第一转轴贯穿挡板，所述挡板顶端中部固定连接有第一密封件且第一密封件设置在第一转轴的外侧，所述第一转轴顶部左右两侧均通过连接板固定连接有壳体，所述第一转轴左侧的壳体右部顶端通过螺纹孔与螺栓相连，所述螺栓顶端固定连接有膨胀元件，所述膨胀元件顶端固定连接有弹块，所述壳体中部顶端通过连杆固定连接有滑块，所述滑块滑动连接在滑槽内侧且滑槽固定连接在加热罐的顶部内侧，所述加热罐顶端内侧固定连接有密封槽，所述加热罐顶端通过支撑柱固定连接有安装顶，所述安装顶中部底端固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆顶端固定连接有顶盖，所述顶盖右部顶端固定连接有报警器，所述顶盖底端固定连接有密封圈，所述顶盖左部底端固定连接有轻触开关且轻触开关设置在密封圈内侧，所述加热罐右部顶端固定连接有控制器，所述加热罐外侧左端中部固定连接有显示器，所述加热罐外侧右端中部设置有调温旋钮，所述加热罐内侧下部固定连接有加热器，所述挡板顶端固定连接有齿圈，所述挡板顶端前后两侧均设置有小车且两个小车通过连杆相连，所述第一转轴左右两侧的壳体均通过连接板与两个小车相连，所述壳体内侧滑动连接有反应罐，所述壳体底端中部转动连接有定位环，所述定位环内侧固定连接有第二转轴且第二转轴贯穿壳体的底部和反应罐的底部，所述第二转轴外侧固定连接有两片螺旋叶片且两片螺旋叶片均设置在反应罐内部，所述反应罐内侧底端中部固定连接有第二密封件，所述壳体外侧底端中部固定连接有第三密封件且第二密封件和第三密封件均设置在第二转轴外侧，所述第二转轴底端固定连接有齿轮且齿轮与齿圈啮合连接，所述反应罐内侧顶端中部固定连接有限位柱且限位柱设置在第二转轴的内侧，所述壳体内侧顶端中部通过安装块固定连接有第二电机，所述第二电机前端固定连接有凸轮且凸轮与反应罐相互贴合，所述凸轮前端转动连接在限位块的内侧且限位块固定连接在壳体的内侧顶端，所述壳体内侧顶端的左部和右部均固定连接有套管和弹簧且弹簧的底端固定连接在反应罐的顶端，所述套管内侧滑动连接有滑杆，所述壳体左侧顶部设置有入料口，所述入料口下部内侧固定连接有进料管，所述入料口上部内侧设置有密封塞，所述挡板前侧的小车顶端固定连接有潜水泵，所述潜水泵左端固定连接有三通阀，所述三通阀左端固定连接有第一导流管，所述第一导流管通过通孔固定连接在第一转轴左侧的壳体前端底部，所述第一导流管的左端通过通孔固定连接在第一转轴左侧的反应罐左侧底部，所述潜水泵右端固定连接有第二导流管，所述第二导流管通过通孔固定连接在第一转轴右侧的壳体前端底部，所述第二导流管的右端通过通孔固定连接在第一转轴右侧的反应罐右侧底部，所述第一转轴左侧的壳体后端底部通过通孔固定连接有第三导流管，所述第三导流管通过通孔固定连接在第一转轴右侧的壳体后端底部，所述第三导流管的左端通过通孔固定连接在第一转轴左侧的反应罐左侧底部，所述第三导流管的右端通过通孔固定连接在第一转轴右侧的反应罐右侧底部，所述第一转轴右侧的反应罐内侧上部右端固定连接有温度传感器，所述控制器通过无线信号与电动伸缩杆、报警器和轻触开关显示器、调温旋钮和加热器和温度传感器相连。

优选的，所述密封槽与密封圈过盈配合。

优选的，所述加热罐和顶盖的材质均为隔热材料。

优选的，所述进料管通过通孔固定连接在反应罐的顶部。

优选的，所述弹簧设置在套管和滑杆的外侧。

优选的，所述滑杆通过通孔固定连接在反应罐顶部。

优选的，所述小车设置在齿圈内侧。

优选的，所述三通阀通过安装台固定连接在挡板前侧的小车顶端，所述第三导流管通过安装架固定连接在挡板后侧的小车顶端。

工作原理：生物酶解反应器通过水浴加热的方式控制反应温度，第一转轴和连接板将两个装有反应罐的壳体连为一体，两个小车通过连杆和连接板对两个壳体进行加固并为壳体提供支撑，降低第一电机所受的轴向力，滑槽对滑块进行限位，从而使滑块通过连杆对壳体进行限位，同时通过滑槽与滑块的配合降低小车所受的压力，齿轮配合齿圈和第二转轴对反应罐和壳体起到限位作用，通过限位块与凸轮的配合降低了第二电机所受的径向力，限位柱对第二转轴进行限位，通过第一密封件对挡板与第一转轴的连接处进行密封，避免加热罐内用于对反应罐进行加热的液体流向挡板下方的空间，第二密封件对壳体与第二转轴的连接处进行密封，避免对反应罐进行加热的液体流入壳体，第三密封件对反应罐与第二转轴的连接处进行密封，避免反应罐内的液体流出反应罐，第一电机带动第一转轴和连接板转动，从而带动壳体和反应罐在加热罐内旋转，使反应物周围环境快速达到指定温度且生物酶与反应物受热均匀，通过齿轮和齿圈的啮合使第二转轴随着反应罐绕第一转轴转动的同时发生自转，从而使螺旋叶片对生物酶和反应物进行搅拌，同时，反应器通过第二电机带动凸轮转动，凸轮配合弹簧使反应罐在壳体内部做小幅度上下往复运动，另外，通过三通阀使第一导流管、潜水泵和第二导流管相互连通，打开潜水泵使两个反应罐内的液体相互流通，使生物酶与反应物充分接触，温度传感器将反应罐内的温度信息传递给控制器，控制器的控制显示器显示反应罐内的温度，螺栓和轻触开关的中轴线到顶盖中轴线的距离相等，当加热罐内温度过高时，膨胀元件可膨胀到足够的长度，壳体转动过程中，膨胀元件顶部的弹块冲击轻触开关，通过控制器与轻触开关的配合使报警器报警，同时控制器控制电动伸缩杆将顶盖提起，使密封槽和密封圈相互脱离，对过热的加热罐进行散热，工作人员可通过螺栓调节弹块的初始高度，从而调控报警温度阈值。

(三)有益效果

本发明提供了一种温度可调的生物酶解反应器。具备以下有益效果：

1、本发明通过水浴加热的方式控制温度，第一电机配合第一转轴和连接板带动壳体和反应罐在加热罐内旋转，使反应物周围环境快速达到指定温度且生物酶与反应物受热均匀，反应器通过齿轮和齿圈的配合使第二转轴随着反应罐绕第一转轴转动的同时发生自转，从而使螺旋叶片对生物酶和反应物进行搅拌，同时，反应器通过第二电机和凸轮与弹簧、套管和滑杆的配合使反应罐在壳体内部做小幅度上下往复运动，另外，反应器通过潜水泵与三通阀、第一导流管、第二导流管和第三导流管的配合使两个反应罐内的液体相互流通，使生物酶与反应物充分接触，提高反应效率。

2、本发明通过第一转轴和连接板将两个装有反应罐的壳体连为一体，通过小车与连杆和连接板的配合对两个壳体进行加固并为壳体提供支撑，降低第一电机所受的轴向力，滑块配合连杆和滑槽对两个壳体进行限位，同时降低小车所受的压力，齿轮配合齿圈和第二转轴对反应罐起到限位作用，限位柱对第二转轴进行限位，通过限位块与凸轮的配合降低了第二电机所受的径向力，通过第一密封件、第二密封件、第三密封件以及密封塞分别对挡板、反应罐和壳体进行密封，从而加强了反应器的可靠性，降低故障率。

3、本发明通过温度传感器与控制器的配合将反应罐内部温度信息传递至显示器，工作人员可通过显示器观察反应罐内温度，螺栓和轻触开关的中轴线到顶盖中轴线的距离相等，当加热罐内温度过高时，膨胀元件可膨胀到足够的长度，壳体转动过程中，膨胀元件顶部的弹块冲击轻触开关，通过控制器与轻触开关的配合使报警器报警，同时控制器控制电动伸缩杆将顶盖提起，使密封槽和密封圈相互脱离，对过热的加热罐进行散热，工作人员可通过螺栓调节弹块的初始高度，从而调控报警温度阈值，使反应器具备较强的抗风险能力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为图1中B处放大图；

图4为图1中C处放大图；

图5为本发明的反应罐示意图；

图6为图5中D处放大图；

图7为本发明的俯视结构图。

其中，1、加热罐；2、挡板；3、第一电机；4、第一转轴；5、第一密封件；6、壳体；7、螺栓；8、膨胀元件；9、弹块；10、滑块；11、滑槽；12、密封槽；13、安装顶；14、电动伸缩杆；15、顶盖；16、报警器；17、密封圈；18、轻触开关；19、控制器；20、显示器；21、调温旋钮；22、加热器；23、齿圈；24、小车；25、反应罐；26、定位环；27、第二转轴；28、螺旋叶片；29、第二密封件；30、第三密封件；31、齿轮；32、限位柱；33、第二电机；34、凸轮；35、限位块；36、套管；37、弹簧；38、滑杆；39、入料口；40、进料管；41、密封塞；42、潜水泵；43、三通阀；44、第一导流管；45、第二导流管；46、第三导流管；47、温度传感器。

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。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。

实施例：

如图1-7所示，本发明实施例提供一种温度可调的生物酶解反应器，包括加热罐1，加热罐1下部内侧固定连接有挡板2，加热罐1底端固定连接有第一电机3，第一电机3顶部固定连接有第一转轴4且第一转轴4贯穿挡板2，挡板2顶端中部固定连接有第一密封件5且第一密封件5设置在第一转轴4的外侧，第一转轴4顶部左右两侧均通过连接板固定连接有壳体6，第一转轴4左侧的壳体6右部顶端通过螺纹孔与螺栓7相连，螺栓7顶端固定连接有膨胀元件8，膨胀元件8顶端固定连接有弹块9，壳体6中部顶端通过连杆固定连接有滑块10，滑块10滑动连接在滑槽11内侧且滑槽11固定连接在加热罐1的顶部内侧，加热罐1顶端内侧固定连接有密封槽12，加热罐1顶端通过支撑柱固定连接有安装顶13，安装顶13中部底端固定连接有电动伸缩杆14，电动伸缩杆14顶端固定连接有顶盖15，顶盖15右部顶端固定连接有报警器16，顶盖15底端固定连接有密封圈17，顶盖15左部底端固定连接有轻触开关18且轻触开关18设置在密封圈17内侧，加热罐1右部顶端固定连接有控制器19，加热罐1外侧左端中部固定连接有显示器20，加热罐1外侧右端中部设置有调温旋钮21，加热罐1内侧下部固定连接有加热器22，挡板2顶端固定连接有齿圈23，挡板2顶端前后两侧均设置有小车24且两个小车24通过连杆相连，第一转轴4左右两侧的壳体6均通过连接板与两个小车24相连，壳体6内侧滑动连接有反应罐25，壳体6底端中部转动连接有定位环26，定位环26内侧固定连接有第二转轴27且第二转轴27贯穿壳体6的底部和反应罐25的底部，第二转轴27外侧固定连接有两片螺旋叶片28且两片螺旋叶片28均设置在反应罐25内部，反应罐25内侧底端中部固定连接有第二密封件29，壳体6外侧底端中部固定连接有第三密封件30且第二密封件29和第三密封件30均设置在第二转轴27外侧，第二转轴27底端固定连接有齿轮31且齿轮31与齿圈23啮合连接，反应罐25内侧顶端中部固定连接有限位柱32且限位柱32设置在第二转轴27的内侧，壳体6内侧顶端中部通过安装块固定连接有第二电机33，第二电机33前端固定连接有凸轮34且凸轮34与反应罐25相互贴合，凸轮34前端转动连接在限位块35的内侧且限位块35固定连接在壳体6的内侧顶端，壳体6内侧顶端的左部和右部均固定连接有套管36和弹簧37且弹簧37的底端固定连接在反应罐25的顶端，套管36内侧滑动连接有滑杆38，壳体6左侧顶部设置有入料口39，入料口39下部内侧固定连接有进料管40，入料口39上部内侧设置有密封塞41，挡板2前侧的小车24顶端固定连接有潜水泵42，潜水泵42左端固定连接有三通阀43，三通阀43左端固定连接有第一导流管44，第一导流管44通过通孔固定连接在第一转轴4左侧的壳体6前端底部，第一导流管44的左端通过通孔固定连接在第一转轴4左侧的反应罐25左侧底部，潜水泵42右端固定连接有第二导流管45，第二导流管45通过通孔固定连接在第一转轴4右侧的壳体6前端底部，第二导流管45的右端通过通孔固定连接在第一转轴4右侧的反应罐25右侧底部，第一转轴4左侧的壳体6后端底部通过通孔固定连接有第三导流管46，第三导流管46通过通孔固定连接在第一转轴4右侧的壳体6后端底部，第三导流管46的左端通过通孔固定连接在第一转轴4左侧的反应罐25左侧底部，第三导流管46的右端通过通孔固定连接在第一转轴4右侧的反应罐25右侧底部，第一转轴4右侧的反应罐25内侧上部右端固定连接有温度传感器47，控制器19通过无线信号与电动伸缩杆14、报警器16和轻触开关18显示器20、调温旋钮21和加热器22和温度传感器47相连，生物酶解反应器通过水浴加热的方式控制反应温度，第一转轴4和连接板将两个装有反应罐25的壳体6连为一体，两个小车24通过连杆和连接板对两个壳体6进行加固并为壳体6提供支撑，降低第一电机3所受的轴向力，滑槽11对滑块10进行限位，从而使滑块10通过连杆对壳体6进行限位，同时通过滑槽11与滑块10的配合降低小车24所受的压力，齿轮31配合齿圈23和第二转轴27对反应罐25和壳体6起到限位作用，通过限位块35与凸轮34的配合降低了第二电机33所受的径向力，限位柱32和定位环26共同对第二转轴27进行限位，通过第一密封件5对挡板2与第一转轴4的连接处进行密封，避免加热罐1内用于对反应罐25进行加热的液体流向挡板2下方的空间，第二密封件29对壳体6与第二转轴27的连接处进行密封，避免对反应罐25进行加热的液体流入壳体6，第三密封件30对反应罐25与第二转轴27的连接处进行密封，避免反应罐25内的液体流出反应罐25，从而加强了反应器的可靠性，降低故障率，第一电机3带动第一转轴4和连接板转动，从而带动壳体6和反应罐25在加热罐1内旋转，使反应物周围环境快速达到指定温度且生物酶与反应物受热均匀，通过齿轮31和齿圈23的啮合使第二转轴27随着反应罐25绕第一转轴4转动的同时发生自转，从而使螺旋叶片28对生物酶和反应物进行搅拌，同时，反应器通过第二电机33带动凸轮34转动，凸轮34配合弹簧37使反应罐25在壳体6内部做小幅度上下往复运动，另外，调节三通阀43，使三通阀43的左右两端相互导通，前端闭合，从而使第一导流管44、潜水泵42和第二导流管45相互连通，打开潜水泵42使两个反应罐25内的液体相互流通，使生物酶与反应物充分接触，提升反应效率，温度传感器47将反应罐25内的温度信息传递给控制器19，控制器19的控制显示器20显示反应罐25内的温度，螺栓7和轻触开关18的中轴线到顶盖15中轴线的距离相等，当加热罐1内温度过高时，膨胀元件8可膨胀到足够的长度，壳体6转动过程中，膨胀元件8顶部的弹块9冲击轻触开关18，通过控制器19与轻触开关18的配合使报警器16报警，同时控制器19控制电动伸缩杆14将顶盖15提起，使密封槽12和密封圈17相互脱离，对过热的加热罐1进行散热，工作人员可通过螺栓7调节弹块9的初始高度，从而调控报警温度阈值，反应器具备抵御风险的能力。

密封槽12与密封圈17过盈配合，工作人员通过调温旋钮21设定反应温度，控制器19通过温度传感器47检测反应罐25内部环境温度，当温度达到设定值时，控制器19关闭加热器22，当温度低于设定值一定范围时，控制器19再次启动加热器22，密封槽12和密封圈17通过密封的方式降低反应器的热能损耗。

加热罐1和顶盖15的材质均为隔热材料，加热罐1和顶盖15配合密封槽12和密封圈17使反应器具备保温能力。

进料管40通过通孔固定连接在反应罐25的顶部，进料时通过电动伸缩杆14提升顶盖15，拔出密封塞41，将喂料管固定在第一转轴4右侧的壳体6顶部通孔的上部内侧，使生物酶和反应物通过喂料管和进料管40进入第一转轴4右侧的反应罐25内，生物酶和反应物通过第三导流管46均匀分布在两个反应罐25内部。

弹簧37设置在套管36和滑杆38的外侧，套管36和滑杆38对弹簧37起到限位作用。

滑杆38通过通孔固定连接在反应罐25顶部。

小车24设置在齿圈23内侧。

三通阀43通过安装台固定连接在挡板2前侧的小车24顶端，第三导流管46通过安装架固定连接在挡板2后侧的小车24顶端，避免第三导流管46跟随壳体6转动时冲击齿圈23，出料时，将出料管固定在三通阀43前端，将三通阀43调节为左端闭合，右端和前端导通的状态，启动潜水泵42对两个反应罐25进行出料。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。