专利名称：微纳米气泡发生装置及使用该发生装置的发酵装置的制作方法在好氧深层培养中，氧气的供应往往是发酵能否成功的重要限制因素之一，因此， 溶氧是需氧发酵控制最重要的参数之一。由于氧在水中的溶解度很小，纯氧在纯水中的溶解度为1. 26mmol/l ；含在空气中的氧气在纯水中的溶解度为0. 25mmol/l ；含在空气中的氧气在发酵液中的溶解度更低，溶氧的大小对菌体生长和产物的形成及产量都会产生不同的影响。因此，需要不断的对发酵液通风和搅拌，才能满足不同发酵过程对氧的需求，但加大通气量和搅拌会引起过多泡沫，这种体积较大的气泡不会悬浮在发酵液中，他们会在发酵液中移动并冲到发酵液的表面并破裂，气泡的移动会对菌类产生冲击，造成菌类死亡。并且由于较大的气泡最终会逃离发酵液，从而造成氧气的浪费，无法增大发酵液中的含氧量。为了防止气泡产生，可以使用消泡剂，而消泡剂的使用又不利于氧的溶解。现有的发酵罐主要通过内循环方式的增加溶氧，主要是靠搅拌装置的搅拌桨来分散和打碎气泡，减小气泡的体积，使得气泡的上升速度降低甚至使得其可以悬浮在发酵液中，以便增加溶氧量，为了使得气泡的体积足够小，需要加快搅拌速度，但搅拌速度过高的话，搅拌桨就会对细胞造成损伤，同时搅拌装置的使用会增加传热负担。发酵过程产生的泡沫会带来多种危害，如降低生产能力、引起原料浪费、影响菌呼吸、引起染菌等。泡沫的产生通常与通气和搅拌的强烈程度相关，通气量越大、搅拌越强烈泡沫越多。在发酵前期由于培养基营养成分消耗少，培养基成分丰富，易起泡，因此应先开较小的通气量，再逐步加大。而通气量过小又限制了培养基的融氧，不利于微生物的生长。 目前，一般是采用在基础料中加入消泡剂的方法除泡，此方法虽然可以消除气泡，但是，消泡剂会影响溶氧量，并且，在收获菌类时还需要提取菌类将消泡剂分离出来，使发酵过程更加复杂。
图1是本实用新型的使用微纳米气泡发生装置的发酵装置的结构示意图；[0021]图2是本实用新型的微纳米气泡发生装置的结构示意图。一种使用微纳米气泡发生装置的发酵装置的实施例，在图1、图2中，包括发酵罐 12，发酵罐12的内腔中设置有微纳米气泡发生装置6，纳米气泡发生装置包括一个射流泵， 射流泵的喷嘴10的进口构成微纳米气泡发生装置的工作液体进口，喷嘴10的出口与喉管 11的一端直接相连，喉管11上设置有引射流体进口，引射流体进口即为微纳米气泡发生装置的进气口 9。喉管11的另一端与扩散管7连通，喉管11与扩散管7之间串联设置有一个粉碎室13，粉碎室13的内腔中设置有搅拌装置14，这里的搅拌装置即为现有的搅拌装置， 搅拌装置通过转轴转动装配在粉碎室13的室壁上，搅拌装置14的搅拌扇叶位于粉碎室13 内。在粉碎室13与扩散管7之间串设有一段混合管8，混合管8的一端与粉碎室13连通，另一端与扩散管7连通，混合管8为具有一个折弯的弯管，混合管8的折弯为90度的折弯，混合管8具有一端波纹管段，波纹管段处于混合管的靠近扩散管7的一端。扩散管7的出口处设置有一个粉碎板(图中未示出)，粉碎板将扩散管7的出口封上了，粉碎板上具有容许扩散管7中的气液流体流出去的泄流孔。微纳米气泡发生装置6设置在一个壳体内，喷嘴10的进口、微纳米气泡发生装置的进气口 9以及扩散管7的出口均伸出壳体之外。喷嘴10的进口与加压泵4的出口相连， 加压泵设置在发酵罐12内，加压泵4将来自发酵罐12内的液体加压并送入喷嘴10内。微纳米气泡发生装置的进气口 9通过发酵罐12的上端设置的转接气口 5与气泵1相连。气泵1的出口与转接气口 5之间设置有气体净化器2，气泵的出口与气体净化器2的出口相连，气体净化器2的出口与过滤器3的进口相连，过滤器3的出口与转接器口相连。扩散管7的出口伸出壳体并处在发酵罐12的内腔中。一种使用微纳米气泡发生装置的实施例，在图2中结合图1，本实施例中的微纳米气泡发生装置6即为上述使用微纳米气泡发生装置的发酵装置的实施例中的微纳米气泡发生装置，本实施例中的微纳米气泡发生装置包括一个射流泵，射流泵的喷嘴10的进口构成微纳米气泡发生装置的工作液体进口，喷嘴10的出口与喉管11的一端直接相连，喉管11 上设置有引射流体进口，引射流体进口即为微纳米气泡发生装置的进气口 9。喉管11的另一端与扩散管7连通，喉管11与扩散管7之间串联设置有一个粉碎室13，粉碎室13的内腔中设置有搅拌装置14，这里的搅拌装置即为现有的搅拌装置，搅拌装置通过转轴转动装配在粉碎室13的室壁上，搅拌装置14的搅拌扇叶位于粉碎室13内。在粉碎室13与扩散管7之间串设有一段混合管8，混合管8的一端与粉碎室13连通，另一端与扩散管7连通，混合管8为具有一个折弯的弯管，混合管8的折弯为90度的折弯，混合管8具有一端波纹管段，波纹管段处于混合管的靠近扩散管7的一端。扩散管7的出口处设置有一个粉碎板(图中未示出)，粉碎板将扩散管7的出口封上了，粉碎板上具有容许扩散管7中的气液流体流出去的泄流孔。以上实施例中的射流泵的喷嘴的出口直接与喉管的一端连通，射流泵的引射流体进口设置在喉管，其射流泵也可以像基本的射流泵那样设置一个混合室，使得喷嘴的出口伸入混合室中并将引射流体进口设置在混合室上，喉管的一端与混合室连通，让喷嘴的出口通过混合室与喉管的一端连通。 上述实施例中的微纳米气泡发生装置主要是利用射流原理来产生微纳米气泡的。 来自加压泵的高压液体由喷嘴中喷出形成射流将来自气泵的气体吸入，气液两相在喉管中混合，气体以处于液体中的气泡形式存在，来自喉管中气液流进入粉碎室，在粉碎室的搅拌装置的作用下，液体内的大气泡被打碎形成小气泡。气液流继续向前流动进入混合管，由于混合管为弯管，气液流会在弯管中形成反射，来来回回的在混合管中流动，流动过程中摩擦力和剪切力会将气液流中的气泡剪切得更小。另外，混合管靠近扩散管的一端为波纹管，波纹管对气液流的挡止阻碍作用也会将气泡变得更加细微，流出波纹管的气液流经过扩散管由粉碎板的泄流孔流出微纳米气泡发生装置并进入发酵罐，使得发酵罐中充满微纳米级的气泡，这些气泡会给养殖在发酵罐中的菌类提供充足的氧气。并且这些气泡的体积较小，上升速度很小甚至不会上升而是直接悬浮在液体中，这样这些气泡就不会产生影响菌类生存的剪切力，并且气泡的上升速度小或是没有上升速度，使得气泡在液体中的存在时间很长， 可以充分的保证气泡内的氧气溶于液体。