一种用于羊肚菌生产的高压灭菌柜的制作方法

1.本实用新型涉及菌类养殖技术领域，特别涉及一种用于羊肚菌生产的高压灭菌柜。


背景技术：

2.羊肚菌又名羊肚菜，为羊肚菌属食用菌，是一种珍贵的食用菌和药用菌，羊肚菌的营养相当丰富，羊肚菌含抑制肿瘤的多糖，抗菌、抗病毒的活性成分，具有增强机体免疫力、抗疲劳、抗病毒、抑制肿瘤等诸多作用，羊肚菌是子囊菌中最著名的美味食菌，其菌盖部分含有异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸和缬氨酸7种人体必需的氨基酸，甘寒无毒，有益肠胃、化痰理气药效；
3.基于羊肚菌的特殊生长特性，羊肚菌液体菌种的培养液是基于其菌丝生长发育的营养源；该配制培养液的原料有糖、麸皮、磷酸二氢钾、硫酸镁维生素、蛋白胨、土豆汁、酵母浸膏等。
4.基于上述培养液的原料，其在制备与储存的过程中易滋生其它微生物或菌体；如果不经灭菌作业处理，上述培养液内的微生物会在后续接触羊肚菌后夺取养分或夺取氧份；传统技术中针对此类现象的解决方式普遍为采用高温灭菌的形式加热培养液，而这种处理方式会导致因升温对培养液产生相化学反应，致使培养液的效果发生变化。
5.为此，提出一种用于羊肚菌生产的高压灭菌柜。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型实施例希望提供一种用于羊肚菌生产的高压灭菌柜，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择；
7.本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：一种用于羊肚菌生产的高压灭菌柜，包括柜体，设于所述柜体内的用于存储培养液的存储筒；所述柜体安装有以环形阵列式排布于所述存储筒外部的调节机构；所述调节机构输出沿所述存储筒外部行进的线性自由度，所述线性自由度用于驱动基于电场灭菌的灭菌件，所述存储筒为工业陶瓷材质。
8.在上述实施方式中：上述的线性自由度和灭菌件为联动的关系，其相互之间为直接驱动模式，最终实现带动多端自由度的联动化驱动，其具体的驱动轨迹、方位及角度等参数；具体的，基于工作人员对上述自由度的行程量选型装配，及上述自由度之间的联动与外部控制器的控制进行实现。
9.在上述实施方式中：上述的驱动模式并不局限于此；作为优选的技术方案，其还可优选选型为：所述灭菌件为电场发生器。其中，所述电场发生器发射的电场强度为12-100kv/cm。
10.其中在一种实施方式中：所述调节机构包括机架和安装于所述机架上的线性模组；所述线性模组沿所述机架的外部输出y轴向的所述线性自由度；所述线性模组用于驱动所述电场发生器循环施压于所述存储筒的外部基于电场灭菌作业。
11.在上述实施方式中：通过上述的线性模组及电场发生器之间的机械联动及相互配合，通过输出线性自由度进行联动及其循环配合的形式，带动电场发生器进行指定功能的运载及其驱动；基于上述驱动模式，电场发生器则可对外部进行高电压生成电场灭菌的作业。
12.在上述实施方式中：上述的驱动模式并不局限于此；作为优选的技术方案，其还可优选选型为：所述线性模组包括动力件和滚珠丝杠；所述动力件驱动所述滚珠丝杠输出所述线性自由度；所述动力件安装于所述机架，所述滚珠丝杠的移动螺母与所述电场发生器固定连接。
13.在上述实施方式中：动力件优选为伺服电机，所述伺服电机的输出轴与所述滚珠丝杠的螺纹杆固定连接通过伺服驱动系统配合外部控制器的模式，以实现上述元件的指定化驱动，实现调节机构及电场发生器之间的联动控制，以满足相关驱动及调节作业需求。
14.在上述实施方式中：上述的驱动模式并不局限于此；作为优选的技术方案，其还可优选选型为：所述电场发生器沿y轴向通过滑台组件与所述机架滑动配合。
15.在上述实施方式中：为实现上述线性自由度及电场发生器对其所适配的结构部件方位进行驱动作业的模式；其中，线性自由度生成的起始点，即其转动驱动输出点可搭配一轴承与外部相对固定的结构进行连接，以实现支撑；线性自由度的行程量前后端均设置有一滑块组件，以适配该线性自由度运行导向的平稳性，并规范该线性自由度的运行轨迹满足理论设计需求。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过调节机构及电场发生器之间的机械联动及其相互配合，在实际应用的过程中基于高电压生成电场的灭菌技术，实现针对培养液中存在的微生物进行规模化灭菌；相较于传统的高温灭菌技术，其不会对培养液的化学性质产生影响，有效满足实际应用及其实用性需求。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型的一视角立体结构示意图；
19.图2为本实用新型的另一视角立体结构示意图；
20.图3为本实用新型的去除门体后的立体结构示意图；
21.图4为本实用新型的柜体内部视角立体结构示意图；
22.图5为本实用新型的单组调节机构及电场发生器的立体结构示意图。
23.附图标记：1、柜体；101、门体；2、控制器；3、存储筒；301、电磁阀；4、调节机构；401、机架；402、动力件；403、滚珠丝杠；404、滑台组件；5、电场发生器。
具体实施方式
24.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分
理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制；
25.需要注意的是，术语“第一”、“第二”、“对称”、“阵列”等仅用于区分描述与位置描述目的，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”、“对称”等特征的可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；同样，对于未以“两个”、“三只”等文字形式对某些特征进行数量限制时，应注意到该特征同样属于明示或者隐含地包括一个或者更多个特征数量；
26.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征；同时，所有的轴向描述例如x轴向、y轴向、z轴向、x轴向的一端、y轴向的另一端或z轴向的另一端等，均基于笛卡尔坐标系。
27.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型；可以是机械连接，可以是直接相连，可以是焊接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书附图结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.在现有技术中，基于羊肚菌的特殊生长特性，羊肚菌液体菌种的培养液是基于其菌丝生长发育的营养源；该配制培养液的原料有糖、麸皮、磷酸二氢钾、硫酸镁维生素、蛋白胨、土豆汁、酵母浸膏等。基于上述培养液的原料，其在制备与储存的过程中易滋生其它微生物或菌体；如果不经灭菌作业处理，上述培养液内的微生物会在后续接触羊肚菌后夺取养分或夺取氧份；传统技术中针对此类现象的解决方式普遍为采用高温灭菌的形式加热培养液，而这种处理方式会导致因升温对培养液产生相化学反应，致使培养液的效果发生变化；为此，请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案以解决上述技术问题：一种用于羊肚菌生产的高压灭菌柜，包括柜体1，设于柜体1内的用于存储培养液的存储筒3；柜体1安装有以环形阵列式排布于存储筒3外部的调节机构4；调节机构4输出沿存储筒3外部行进的线性自由度，线性自由度用于驱动基于电场灭菌的灭菌件；
29.在本方案中，上述的存储筒3、调节机构4及灭菌件为本具体实施方式提供的装置中的主体功能性机构；在上述机构的基础上，其安置于柜体1内；具体的，柜体1作为整体装置的基准支撑结构，为上述装置提供了针对外部环境配合的基础，并可适配外部工作人员对其进行保养、调节及相关零部件的装配等常规机械养护作业；
30.其中，柜体1的外部设有门体101，该门体101可开启或关闭柜体1，其开启的位置即为存储筒3的位置；存储筒3上部开口，工作人员可按比例对存储筒3的内部倾泻培养液的原料；同时，门体101设有常规密封结构，其在关闭时负责完全密封存储筒3；
31.具体的，通过柜体1对上述机构的支撑，可将整体装置安放并应用于羊肚菌培养液的自动化生产流水线中，使得本装置整体作为一个附加的工序于现有的自动化生产流水线
中，实现对羊肚菌培养液的生产制备提供灭菌的功能；具体的，本装置应用于羊肚菌培养液自动化生产流水线中的制备工序段的后部；当羊肚菌培养液基于本装置提供的灭菌工序结束后，即可直接运输至羊肚菌培养工序中接触羊肚菌菌种；
32.需要指出的是，柜体1、存储筒3的高度、宽度和容量等参数需根据羊肚菌培养液自动化生产流水线的前部与后部工序的相关机械装置进行适配选型，其为非限定性的；
33.在本技术一些具体实施方式中，请结合参阅图3～5：灭菌件为电场发生器5，电场发生器5发射的电场强度为12-100kv/cm；
34.馆藏于中国科学技术信息研究所的、馆藏号为0120100269203985、分类号为tn78、issn为1003-6520、1994年出版的《脉冲高电压液体灭菌技术的研究》的研究表明，电场强度为12-100kv/cm时，即可对大部分微生物产生杀灭作用；因此，在本具体实施方式中，本装置采用电场发生器5发射的电场强度为12-100kv/cm的高压强电场，来实现上述的“高压灭菌”技术；
35.其具体的灭菌原理为：利用高电压产生电场脉冲进行灭菌是基于细胞结构和液态食品体系间的电学特性差异，当把液态培养液作为电介质置于电场中时，食品中微生物的细胞膜在强电场作用下被电击穿，产生不可修复的穿孔或破裂，使细胞组织受损，导致微生物失活；
36.可以理解的是，在本具体实施方式中，峰值电场强度越高，则灭菌效果会越好；但电压过高易产生电弧放电，电弧放电同时会产生高温，紫外线，金属电极的分解等副效应，由此对培养液产生的影响会使食物成分发生变化；因此应降低峰值电场强度避免产生电弧放电，但同时又要提高峰值电场强度，提高灭菌效率；
37.综合以上二者及通过资料设定，峰值电场强度最大优选为100kv/cm即可，既很好的达到灭菌效果，又达到在脉冲电压施加过程中不会放电的效果。
38.可以理解的是，在本具体实施方式中，因采用上述电场灭菌为核心原理，且培养液是储存于存储筒3，而电场发生器5作用在外1；故为使电场发生器5发生的电场能够贯穿存储筒3，则存储筒3优选为工业陶瓷材质；
39.同时，又因上述技术原理产生的强电场，为避免该电场对本装置的外部电器部件产生干扰，因此在柜体1内部的调节机构4中的所有电器元件应采用纯合金外壳，且柜体1本身及其柜体1的厚度至少达到3cm，且采用纯合金材质，以形成电磁屏蔽，避免上述情况的干扰。
40.在本技术一些具体实施方式中，请结合参阅图3～5：调节机构4包括机架401和安装于机架401上的线性模组；线性模组沿机架401的外部输出y轴向的线性自由度；线性模组用于驱动电场发生器5循环施压于存储筒3的外部基于电场灭菌作业；
41.上述的线性自由度和灭菌件为联动的关系，其相互之间为直接驱动模式，最终实现带动多端自由度的联动化驱动，其具体的驱动轨迹、方位及角度等参数；具体的，基于工作人员对上述自由度的行程量选型装配，及上述自由度之间的联动与外部控制器的控制进行实现。
42.优选的，线性模组包括动力件402和滚珠丝杠403；动力件402驱动滚珠丝杠403输出线性自由度；动力件402安装于机架401，滚珠丝杠403的移动螺母与电场发生器5固定连接。
43.优选的，动力件402为伺服电机；伺服电机的输出轴与滚珠丝杠403的螺纹杆固定连接；
44.通过伺服电机驱动滚珠丝杠403，进而滚珠丝杠403驱动电场发生器5沿存储筒3的外部进行位置调节，或循环位置调节，进而对存储筒3内不同水位的培养液进行循环式灭菌作业，输出不同方位及其电场，有效提高灭菌效果；同时以较小尺寸的电场发生器5以自身位置调节的形式进行灭菌，降低机构间的冗余度，并减少整体装置的生产成本。
45.在本方案中，本装置整体的所有电器元件依靠市电进行供能；具体的，装置整体的电器元件与市电输出端口处通过继电器、变压器和按钮面板等装置进行常规电性连接，以满足本装置的所有电器元件的供能需求。
46.具体的，本装置的外部还设有一控制器2，该控制器2用于连接并控制本装置整体的所有电器元件按照预先设置的程序作为预设值及驱动模式进行驱动；需要指出的是，上述驱动模式即对应了上文中的相关电器元件之间对应的启停时间间距、转速、功率等输出参数，即满足了下文所述的相关电器元件驱动相关机械装置按其所描述的功能进行运行的需求。
47.优选的，控制器2为plc控制器，通过梯形图编程、顺序功能图编程、功能块图编程、指令表编程或结构文本编程的等常规plc编程的模式完成上述编程需求；需要指出的是，其编程所驱动的电器元件或其它动力元件的运行启停时间间距、转速、功率等输出参数是非限定性的；具体的，依据实际使用需求进行相关程序上的调节。
48.优选的，控制器外还配置无线发射模块和无线接收模块，无线发射模块发出工作或暂停的指令信号经由介质传送至无线接收模块；必要时，工作人员可通过后台无线遥控装置对该无线收发模块输入指令，以远程控制控制器，并进而遥控本装置的所有电器元件按照相关驱动模式进行驱动；同时，无线收发模块还可传递本装置中相关传感元件，或伺服驱动元件的系统所检测的相关系数或其他信息于后台的工作人员。
49.在本技术一些具体实施方式中，请结合参阅图5：电场发生器5沿y轴向通过滑台组件404与机架401滑动配合。
50.在本方案中，上述的电场发生器5及机架401之间作为滑动配合连接的关系，二者在相互滑动的一面还设置有一滑台组件404，该滑台组件404的布置轴向与上述部件的滑动方向相同，用于适配对应的线性自由度，在运行时提供导向的平稳性，并规范该线性自由度的运行轨迹满足理论设计及实际应用需求；
51.具体的，滑台组件包括相互滑动配合的滑块和滑轨；该滑块固定连接于电场发生器5，该滑轨固定连接于机架401；
52.具体的，滑台组件优选为两组，分别安置于电场发生器5及机架401之间相互对称的方位，提供对称滑动驱动的形式，以提高其在滑动调节过程中的稳定性。
53.在本方案中，存储筒3的内侧壁还连通有一电磁阀301，该电磁阀301的外壳同样采用纯合金材质以形成电磁屏蔽；同时，该电磁阀301连通存储筒3的内侧壁及柜体1的外部；在实际应用时，可对外部的电磁阀301连通一经消毒后的管体，使得存储筒3灭菌完毕后的培养液能运输至外界，并施加于羊肚菌菌种，开始正常的栽培作业。
54.以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特
征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
55.实施例
56.为使本发明的上述具体实施方式更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的示例性的说明。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的实施例的限制。
57.本实施例基于上述具体实施方式中描述的相关原理，其中示例性应用时：
58.s1、打开门体101，对按比例对存储筒3的内部倾泻培养液的原料；
59.s2、关闭门体101，密封柜体1；
60.s3、通过伺服电机驱动滚珠丝杠403，进而滚珠丝杠403驱动电场发生器5沿存储筒3的外部进行位置调节，或循环位置调节，进而对存储筒3内不同水位的培养液进行循环式灭菌作业，输出不同方位及其电场，有效提高灭菌效果；
61.s4、存储筒3灭菌完毕后的培养液通过电磁阀301及外部管体运输至外界，并施加于羊肚菌菌种，开始正常的栽培作业。
62.以上所述实施例仅表达了本实用新型的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种用于羊肚菌生产的高压灭菌柜，包括柜体(1)，其特征在于：设于所述柜体(1)内的用于存储培养液的存储筒(3)；所述柜体(1)安装有以环形阵列式排布于所述存储筒(3)外部的调节机构(4)；所述调节机构(4)输出沿所述存储筒(3)外部行进的线性自由度，所述线性自由度用于驱动基于电场灭菌的灭菌件。2.根据权利要求1所述的一种用于羊肚菌生产的高压灭菌柜，其特征在于：所述灭菌件为电场发生器(5)。3.根据权利要求2所述的一种用于羊肚菌生产的高压灭菌柜，其特征在于：所述调节机构(4)包括机架(401)和安装于所述机架(401)上的线性模组；所述线性模组沿所述机架(401)的外部输出y轴向的所述线性自由度；所述线性模组用于驱动所述电场发生器(5)循环施压于所述存储筒(3)的外部基于电场灭菌作业。4.根据权利要求3所述的一种用于羊肚菌生产的高压灭菌柜，其特征在于：所述线性模组包括动力件(402)和滚珠丝杠(403)；所述动力件(402)驱动所述滚珠丝杠(403)输出所述线性自由度；所述动力件(402)安装于所述机架(401)，所述滚珠丝杠(403)的移动螺母与所述电场发生器(5)固定连接。5.根据权利要求4所述的一种用于羊肚菌生产的高压灭菌柜，其特征在于：所述动力件(402)为伺服电机；所述伺服电机的输出轴与所述滚珠丝杠(403)的螺纹杆固定连接。6.根据权利要求2～5任意一项所述的一种用于羊肚菌生产的高压灭菌柜，其特征在于：所述电场发生器(5)沿y轴向通过滑台组件(404)与机架(401)滑动配合。7.根据权利要求2所述的一种用于羊肚菌生产的高压灭菌柜，其特征在于：所述电场发生器(5)发射的电场强度为12-100kv/cm。8.根据权利要求1所述的一种用于羊肚菌生产的高压灭菌柜，其特征在于：所述存储筒(3)为工业陶瓷材质。

技术总结
本实用新型公开了一种用于羊肚菌生产的高压灭菌柜，包括柜体，设于所述柜体内的用于存储培养液的存储筒；所述柜体安装有以环形阵列式排布于所述存储筒外部的调节机构；所述调节机构输出沿所述存储筒外部行进的线性自由度，所述线性自由度用于驱动基于电场灭菌的灭菌件，所述存储筒为工业陶瓷材质。上述的线性自由度和灭菌件为联动的关系，其相互之间为直接驱动模式；本实用新型通过调节机构及电场发生器之间的机械联动及其相互配合，在实际应用的过程中基于高电压生成电场的灭菌技术，实现针对培养液中存在的微生物进行规模化灭菌；相较于传统的高温灭菌技术，其不会对培养液的化学性质产生影响，有效满足实际应用及其实用性需求。需求。需求。


技术研发人员：魏婷 孙自伟 李万成 王海霞 李俊杰 任登成 李东
受保护的技术使用者：宁夏紫爵菌王食用菌科技有限公司
技术研发日：2023.03.01
技术公布日：2023/9/1