專利名稱：小型液態流體滅菌裝置的制作方法
技術領域：
小型液態流體滅菌裝置，本實用新型屬于小型規模的奶制品、飲料加工的巴氏消毒滅菌領域。
背景技術：
目前我國市場上現場加工的各種飲料制品，包括汽水、奶制品(奶吧)等的生產過程中原料質量魚龍混雜，很多場合下甚至都使用不合格的原料，并且在生產過程中大部分商家都沒有巴氏滅菌保質的裝置，所以很難保證原料和產品的殺菌要求，嚴重危害了廣大消費者的身體健康。而大部分奶吧在加工奶的過程中對牛奶的加熱方式普遍采用隔水加熱的方式，經過長時間的加熱、冷卻，奶制品的品質下降了，不符合奶飲料的加工生產和滅菌要求。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種小型液態流體滅菌裝置，以滿足當前小規模現場加工奶制品過程中原料及產品對滅菌要求不達標的缺陷，使產品品質能達到巴氏滅菌的要求。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是該小型液態流體滅菌裝置，其特征在于包括電加熱器、外殼和電路控制部分，電加熱器為棒狀置于外殼內，電加熱器的外層為不銹鋼導熱層，不銹鋼導熱層上設有通過凸起相間隔的螺旋狀凹槽，外殼為內外兩層，內層為不銹鋼內層，外層為保溫層，外殼包覆在電加熱器外，外殼的不銹鋼內層與不銹鋼導熱層之間形成自下而上的流體加熱螺旋通道，外殼底部一側設有進料管，外殼上部一側設有出料管。所述的棒狀電加熱器由加熱管和澆鑄在加熱管外部的導熱棒以及包裹在導熱棒外的不銹鋼導熱層組成。所述的的出料管中間安裝有感溫裝置，進料管外側安裝有液泵，棒狀電加熱器和外殼通過頂端的螺母固定，外殼和螺母之間通過第一密封圈密封連接，外殼的不銹鋼內層底端周圈與電加熱器的底端通過第二密封圈密封連接。所述的感溫裝置安裝在出料管中間，感溫裝置內部安裝有加熱管控制感溫探頭，對加熱管的工作狀態進行控制。所述的電路控制部分包括三相四線制380V交流回路、電源開關QAl和相并聯的加熱管控制回路、液泵控制回路，電源開關QAl串聯在火線L1-L3上。所述的加熱管控制回路包括加熱管溫度控制器、加熱管控制感溫探頭以及接觸器KM1，加熱管溫度控制器供電部分分別并聯在火線LI和零線N上，輸出部分連接控制加熱管工作的接觸器KMl的線圈上，加熱管串聯了接觸器KMl的常開觸點KMl-I至KM1-3之后并聯在火線L1、L2、L3上；液泵控制回路包括液泵開關、接觸器KM2，接觸器線圈KM2 —端通過液泵開關并聯到零線N上，另一端并聯到火線LI上，液泵串聯了接觸器常開觸點KM2-1至KM2-3之后并聯到火線L1-L3上。與現有技術相比，本實用新型的小型液態流體滅菌裝置所具有的有益效果是I、采用了一體式的加熱管設計，將加熱管周圍用鋁完全澆鑄，導熱效果好，加熱迅速，能夠滿足巴氏滅菌在8-10秒內迅速升溫到85°C的 要求。外殼部分設有保溫層，有良好的保溫效果；2、加熱管的外層和外殼部分的內層均采用不銹鋼材料，既能夠有效地導熱，又可以保待加工原料在加工過程中的品質；3、加熱管和外層部分的不銹鋼層表面均采用了螺旋設計，兩部分螺旋處滑動配合，保證了待加工原料在裝置內部按照螺旋方式流動，且螺旋部分上下相鄰兩段之間互不影響；4、內加熱管部分和外層部分可以隨意拆卸，方便清洗；5、由于小型液態流體滅菌裝置上下兩端采用了密封圈進行密封，固定螺母進行固定，所以在工作過程中不會出現液體滲漏的現象，從而可以根據實際需要對設備任意角度進行放置；6、電路控制部分元件均采用通用元件，成本低、工作可靠，易維修。
圖I是液態流體滅菌裝置的結構示意圖。圖2是液態流體滅菌裝置的電器原理圖。其中1、加熱管 2、導熱棒 3、流體加熱螺旋通道 4、不銹鋼內層 5、保溫層6、進料管7、出料管8、液泵9、感溫裝置10、不銹鋼導熱層11、螺母12、第二密封圈13、第一密封圈14、液泵開關15、加熱管溫度控制器16、加熱管控制感溫探頭。
具體實施方式
圖Γ2為本實用新型的最佳實施例，
以下結合附圖Γ2對本實用新型作進一步說明。如圖I所示，該小型液態流體滅菌裝置結構主要由以下幾個部分組成加熱管I、導熱棒2、流體加熱螺旋通道3、不銹鋼內層4、保溫層5、進料管6、出料管7、液泵8、感溫裝置9、不銹鋼導熱層10、螺母11、第二密封圈12、第一密封圈13。按實際功能不同可以分為兩部分電加熱器、外殼部分。實心圓柱形導熱棒2將形狀為“U”型的加熱管I澆鑄在其內部，使得加熱管I與導熱棒2成為一體的棒狀加熱部件。導熱棒2的表面有較厚的衛生級的不銹鋼導熱層10，將導熱棒2完全包裹在其中。在不銹鋼導熱層10的表面均勻分布有一整條寬度較寬的螺旋狀的凹槽，形成流體加熱螺旋通道3并從不銹鋼導熱層10的頂部一直螺旋延伸到底部。流體加熱螺旋通道3上下相鄰兩部分之間由較窄的螺旋凸起隔斷，此為小型液態流體滅菌裝置的電加熱器。外殼部分主要由兩部分組成不銹鋼內層4和外層保溫層5，不銹鋼內層4由衛生級不銹鋼材料制成，外殼部分呈一個下端開口上端封閉的圓筒狀裝置。在外殼部分下端開口處的外側有一個圓形開口通到其內部，進料管6—端安裝在該開口上，進料管6另一端外側連接著液泵8 ;在外殼部分上端封閉處的外側有一個開口通到其內部，出料管7 —端安裝在該開口處，出料管7外側管道中間 安裝有感溫裝置9。外殼部分的頂部也有一個開口通到其內部，螺母11可以放置在該開口處。電加熱器可以放入不銹鋼內層4內部，并且不銹鋼導熱層10表面的螺旋凸起與不銹鋼內層4內表面緊密接觸，使得不銹鋼導熱層10表面的流體加熱螺旋通道3被螺旋凸起隔斷的相鄰兩部分幾乎互不聯通，互不影響。當內部旋轉加熱部分完全放入外殼部分之后，通過頂端的螺母11固定，外殼和螺母11之間安裝有第一密封圈13，外殼的不銹鋼內層4底端周圈與電加熱器的底端之間安裝有第二密封圈12，通過螺母11的固定和兩個密封圈的密封作用可以保證內部旋轉加熱部分和外殼部分接觸穩定且無液體滲漏。如圖2所示為小型液態流體滅菌裝置電氣控制原理圖，供電部分由三條火線LI、L2、L3和零線N組成，電源開關QAl串聯在L1、L2、L3中間。整個電路部分分為三個控制回路加熱管控制回路、液泵控制回路。在加熱管控制回路中，加熱管溫度控制器15的供電部分分別接在火線LI和零線N上，負責溫度感應的加熱管控制感溫探頭16安裝在設備感溫裝置9內部，加熱管溫度控制器15的輸出線路與控制加熱管的接觸器KMl的線圈相連接，加熱管I的供電回路串聯了接觸器KMl的常開觸點KMl-I、ΚΜ1-2、ΚΜ1-3之后并聯在三根火線L1、L2、L3上。當加熱管控制感溫探頭16測得的溫度達到加熱管溫度控制器15設定的溫度之后，加熱管溫度控制器15動作，并通過接觸器KMl，對加熱管I的工作狀態進行控制。在液泵控制回路中，連接控制液泵的接觸器KM2線圈的兩條線路，一條串聯了液泵開關14之后并聯在零線上，另一條線直接并聯在火線LI上，液泵8的供電回路串聯了接觸器KM2的常開觸點ΚΜ2-1、ΚΜ2-2、ΚΜ2-3之后并聯在三根火線L1、L2、L3上。通過按動液泵開關14控制接觸器KM2線圈的通斷，從而對液泵8工作狀態進行控制。具體工作過程如下當小型液態流體滅菌裝置開始工作時，首先打開電源開關QAl給整個裝置供電，然后按下液泵開關14，接觸器KM2線圈吸合，KM2的常開觸點KM2-1至KM2-3接通，液泵8開始工作。待加工原料在液泵8的作用下通過進料管6流入裝置內部的流體加熱螺旋通道3，由于流體加熱螺旋通道3相鄰兩部分互不影響，所以待加工原料可以沿著流體加熱螺旋通道3 —直上升到裝置的頂部。當電源開關QAl打開的同時加熱管溫度控制器15、加熱管控制感溫探頭16同時開始工作，加熱管控制感溫探頭16放置在感溫裝置9內部，并感知頂端待加工原料的溫度。設備剛開始工作時，由于液體溫度較低，未達到加熱管溫度控制器15設定的溫度，接觸器KMl線圈通電，KMl的三個常開觸點KMl-I至KM1-3接通，加熱管I正常工作，對流體加熱螺旋通道3內的液體進行加熱，當加熱管控制感溫探頭16感受到的溫度達到加熱管溫度控制器15設定的溫度后，加熱管溫度控制器15控制接觸器KMl線圈斷電，觸點KMl-I至KM1-3斷開，加熱管I停止工作，如此往復。整個設備的加熱部分為澆鑄為一體的加熱器件，加熱管I周圍澆鑄的材料為鋁，有良好的導熱特性，鋁制加熱管周圍有不銹鋼導熱層10，既保證了良好的導熱特性，又保證了待加工原料在加熱過程中的品質。由于加熱管表面為螺旋結構，且螺旋部分相鄰兩段之間不會互相影響，所以待加工液體從設備底端流到頂端的過程中會流經一段較長的距離，又因為加熱管I的功率較大，且電加熱部分表面的流體加熱螺旋通道3和螺旋隔斷均通過加熱管I向外發熱，所以會使待加工原料的溫度在流經流體加熱螺旋通道3的過程中迅速提高，完全可以達到巴氏滅菌的要求，從而提高了產品的安全性，并大大減少了滅菌時間。加熱管溫度控制器15的溫度設定上，經過長時間實驗發現加熱管I停止工作后內部仍會有較高的余溫，內部原料仍會升高3-5°C，而加熱管I停止工作后到再次工作過程中，內部原料同樣會有3-5°C的降溫，經過長期驗證，發現將溫度設定在83°C時較為合理，能夠將內部原料保持巴氏滅菌的標準溫度。液泵8采用可調速液泵，可以手動或者通過變頻器對液泵的轉速進行調節。當通過感溫裝置9測得內部原料溫度高于85°C時，可以加大液泵8的轉速，加快裝置內部待加工原料的流速，當溫度低于85°C時，降低液泵8的轉速，放慢待加工原料的流速，互相配合使內部待加工原料的溫度始終在83°C。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍。
權利要求1.小型液態流體滅菌裝置，其特征在于包括電加熱器、外殼和電路控制部分，電加熱器為棒狀置于外殼內，電加熱器的外層為不銹鋼導熱層(10)，不銹鋼導熱層(10)上設有通過凸起相間隔的螺旋狀凹槽，外殼為內外兩層，內層為不銹鋼內層(4)，外層為保溫層(5)，外殼包覆在電加熱器外，外殼的不銹鋼內層(4)與不銹鋼導熱層(10)之間形成自下而上的流體加熱螺旋通道(3 )，外殼底部一側設有進料管(6 )，外殼上部一側設有出料管(7 )。
2.根據權利要求I所述的小型液態流體滅菌裝置，其特征在于所述的棒狀電加熱器由加熱管(I)和澆鑄在加熱管(I)外部的導熱棒(2)以及包裹在導熱棒(2)外的不銹鋼導熱層(10)組成。
3.根據權利要求I所述的小型液態流體滅菌裝置，其特征在于所述的的出料管(7)中間安裝有感溫裝置(9)，進料管(6)外側安裝有液泵(8)，棒狀電加熱器和外殼通過頂端的螺母(11)固定，外殼和螺母(11)之間通過第一密封圈(13)密封連接，外殼的不銹鋼內層(4)底端周圈與電加熱器的底端通過第二密封圈(12)密封連接。
4.根據權利要求3所述的小型液態流體滅菌裝置，其特征在于所述的感溫裝置(9)安裝在出料管(7)中間，感溫裝置(9)內部安裝有加熱管控制感溫探頭(16)。
5.根據權利要求I所述的小型液態流體滅菌裝置，其特征在于所述的電路控制部分包括三相四線制380V交流回路、電源開關QAl和相并聯的加熱管控制回路、液泵控制回路，電源開關QAl串聯在火線L1-L3上。
6.根據權利要求5所述的小型液態流體滅菌裝置，其特征在于所述的加熱管控制回路包括加熱管溫度控制器(15)、加熱管控制感溫探頭(16)以及接觸器KM1，加熱管溫度控制器(15)供電部分分別并聯在火線LI和零線N上，輸出部分連接控制加熱管工作的接觸器KMl的線圈上，加熱管(I)串聯了接觸器KMl的常開觸點KMl-I至KM1-3之后并聯在火線 L1、L2、L3 上； 液泵控制回路包括液泵開關(14)、接觸器KM2，接觸器線圈KM2 —端通過液泵開關(14)并聯到零線N上，另一端并聯到火線LI上，液泵串聯了接觸器常開觸點KM2-1至KM2-3之后并聯到火線L1-L3上。
專利摘要小型液態流體滅菌裝置，屬于小型規模的飲料、奶制品加工的巴氏消毒滅菌領域。包括由加熱管(1)，將加熱管(1)澆鑄在內的鋁制導熱棒(2)以及導熱棒(2)外部的不銹鋼導熱層(10)組成的電加熱部分和由內層的不銹鋼內層(4)、外部的保溫層(5)組成的外殼，以及相關的電路控制部分，外殼部分底端和頂端分別設置有進料管(6)和出料管(7)，進料管(6)外連接液泵(8)，出料管(7)中間安裝有感溫裝置(9)，感溫裝置(9)內裝有加熱管控制感溫探頭(16)，整個裝置運行由電路部分進行控制。具有加熱迅速、易拆裝、清洗、安裝方便等優點。
文檔編號A23L2/46GK202773960SQ2012204098
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月18日 優先權日2012年8月18日
發明者王傳信, 王玉軍, 肖宏偉, 郭峰 申請人:淄博高新區魯信乳品機械研究所