啤酒釀造設備的制作方法

本實用新型涉及啤酒釀造技術領域，尤其涉及一種啤酒釀造設備。

背景技術：

啤酒以大麥芽、大米為原料、加入少量酒花、經糖化、低溫發酵制成，被稱為“液體面包”，是一種低濃度酒精飲料。

啤酒釀造的主要核心是加熱糖化的溫度，冷卻發酵的溫度、壓力和無菌化，以及酒花和酵母投放時機。

啤酒釀造通常采用成套設備裝置，包括粉碎機、糖化裝置、過濾裝置、發酵裝置以及儲酒裝置，然而成套設備裝置釀造量大，裝置系統龐大，不適合家庭式釀造。

目前市場上出現的若干小型啤酒設備，功能主要有兩類：啤酒冷儲型，麥芽糖化發酵型。前者重點在方便將成品啤酒冷藏運輸，不具備啤酒發酵功能，冷儲使用成品啤酒瓶，浪費部分空間，若改為容器存儲，則有罐裝染菌風險；后者是工業化流水線的簡化緊湊版本，結構復雜，制作完后還需要另外罐裝冷儲，無法直接帶走使用。實際裝置由每個工序一個單獨容器，整體組合，體積依然大，且不美觀。另一點復雜的管線設計由于設備小型化后，無法完全清洗。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種啤酒釀造設備，以簡單有效地進行啤酒釀造。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下的技術方案：

一種啤酒釀造設備，包括底座、糖化罐、發酵罐以及水路循環系統，其中：

所述底座包括可拆卸連接的下機匣及上機匣，所述上機匣上設置有酒花釋放裝置，用于向所述發酵罐添加酒花；

所述糖化罐可拆卸地設置在所述上機匣上；所述糖化罐內設置有過濾裝置，所述過濾裝置將所述糖化罐分隔為用于存放麥芽的上部空間和用于過濾的下部空間；

所述發酵罐可拆卸地設置在所述下機匣上，且發酵罐與糖化罐上下相對設置；所述發酵罐上設置有酵母釋放裝置，用于向所述發酵罐添加酵母；

所述水路循環系統包括加熱水路以及制冷水路，通過水路切換機構控制切換，所述加熱水路用于對所述糖化罐內的麥芽進行加熱糖化以及對糖化后并轉移至發酵罐內的麥汁進行煮沸；所述制冷水路用于對煮沸后的麥汁進行快速冷卻；且在加熱階段及冷卻階段，所述發酵罐復用為所述水路循環系統的一部分。

在本實用新型的一些具體實施方式中，所述加熱水路包括依次連接的發酵罐、第一管路、第二管路；其中，發酵罐的底部與第一管路的一端連接，且所述第一管路上設置有電磁閥以及泵；所述第一管路的另一端通過一三通換向閥與所述第二管路的一端連接；所述第二管路的另一端通過一三通接口與總管路連接；

所述制冷水路包括制冷管路，所述制冷管路的一端通過所述三通換向閥與所述第一管路連接，所述制冷管路的另一端通過所述三通接口與所述總管路連接；

所述總管路與一中央管道對接，所述中央管道設置在所述糖化罐內且與所述糖化罐的底部預留有間隙，所述糖化罐的底部設置有中央大孔，所述發酵罐的頂部中央設置有水路快接口，所述中央管道、所述水路快接口以及所述中央大孔的位置上下正對，所述水路快接口可旋轉上升，與所述中央大孔對接，且所述水路快接口內設置有開關調節閥。

在本實用新型的一些具體實施方式中，所述酒花釋放裝置包括旋轉盤以及設置在旋轉盤上的若干酒花容器，所述若干酒花容器的底部設置有開口，所述旋轉盤上的特定位置設置有開口，所述旋轉盤在所述用于存放麥芽的上部空間的上方旋轉；當酒花容器的開口與旋轉盤的開口重合時，對應酒花容器內的酒花下落，通過所述中央中央管道落入所述發酵罐內。

在本實用新型的一些具體實施方式中，所述糖化罐內設置有一中央漏斗結構，所述中央漏斗結構的底部與所述中央管道相連，且所述中央管道與所述中央漏斗結構連接處以上部分設置有通孔；當酒花容器的開口與旋轉盤的開口重合時，對應酒花容器內的酒花下落，通過所述中央漏斗結構收集，并流入所述中央管道，進入所述發酵罐內。

在本實用新型的一些具體實施方式中，所述旋轉盤由一設置在上機匣內的驅動定位機構控制旋轉。

在本實用新型的一些具體實施方式中，所述發酵罐上設置有LED指示燈和控制電路，所述控制電路控制所述開關調節閥的開關幅度。

在本實用新型的一些具體實施方式中，所述上機匣上設置有包括主控芯片、LCD觸摸屏以及觸摸按鈕的人機交互界面，其中，所述主控芯片用于控制所述驅動定位機構及所述控制電路的工作。

在本實用新型的一些具體實施方式中，所述第二管路上設置有第一單向閥，僅允許水流從所述第二管路流入所述總管路。

在本實用新型的一些具體實施方式中，所述制冷管路上設置有第二單向閥，僅允許水流從所述制冷管路流入所述總管路。

在本實用新型的一些具體實施方式中，所述發酵罐的底部設置有發熱管，且所述發酵罐的底部與所述下機匣接觸處設置有換熱金屬。

在本實用新型的一些具體實施方式中，所述制冷管路上連接有換熱結構，所述換熱結構設置在一冷媒容器內，與所述冷媒容器進行熱交換。

在本實用新型的一些具體實施方式中，所述換熱結構為一蛇形管道。

在本實用新型的一些具體實施方式中，還包括溫度傳感器，設置在所述發酵罐的外側。

在本實用新型的一些具體實施方式中，所述發酵罐的頂部還設置有自動泄壓裝置。

本實用新型由于采用以上技術方案，使之與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果：

1)本實用新型的啤酒釀造設備，其糖化罐和發酵罐上下設置，糖化過程在糖化罐進行，同時配合酒花釋放裝置添加酒花，期間發酵罐復用為水路循環系統的一部分，糖化完畢后由設備控制進入發酵罐，密封后由酵母釋放裝置添加酵母，開始發酵。通過復用發酵罐作為水路循環系統的一部分，代替了傳統糖化裝置的攪拌器結構，縮減了設備的整體體積。

2)糖化罐和發酵罐上下設置的方式，在將糖化罐內的麥汁轉移至發酵罐內時可通過重力、水流速度差進行轉移，相對于傳統的糖化罐和發酵罐水平設置方式，不需要采用水泵來轉移麥汁沒，從原理上節省了多組液體轉移設備和配套裝置的額外開銷。進一步縮減了設備的整體體積。

3)糖化和發酵需要的加熱和制冷設備均在整體設備內，避免了污染的可能。

4)另一點是整體結構涉及液體流經的區域較少且均可以視作可拆卸易于清洗的結構，避免了污染的可能。

當然，實施本實用新型的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的啤酒釀造設備的整體結構示意圖。

圖2及圖3為本實用新型實施例提供的水路循環系統的部分結構示意圖。

圖4為本實用新型實施例提供的發酵罐的結構示意圖。

圖5為本實用新型實施例提供的糖化罐與發酵罐對接前的狀態示意圖。

圖6為本實用新型實施例提供的糖化罐與發酵罐對接后的狀態示意圖。

符號說明：

1-下機匣，2-上機匣，3-糖化罐，4-發酵罐，5-水路接口，6-水路快接口，7-換熱金屬，8-發熱管，11-泵，12-人機交互界面，13-酒花釋放裝置，14-驅動定位機構，15-超聲波傳感器，16-中央漏斗結構，17-旋轉卡扣，18-金屬罩網，19-過濾裝置，20-旋轉裝置，21-自動泄壓裝置，22-留有空間，24-電磁閥，25-三通換向閥，26-第二管路，27-換熱結構，28-冷媒容器，29-1-第一單向閥，29-2-第二單向閥，30-提拔手結構，31-保護性外蓋，33-快接入口，34-快接出口，35-水路快接口

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型提出的啤酒釀造設備作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本實用新型的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用于方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。

請參閱圖1至圖6，本實用新型實施例提供的啤酒釀造設備，包括底座、糖化罐3、發酵罐4以及水路循環系統，其中：

底座包括可拆卸連接的下機匣1及上機匣2，上機匣2上設置有酒花釋放裝置13，用于向發酵罐4添加酒花；在本實施例中，下機匣1及上機匣2的連接處可以打開，打開后可以進行補充冷媒、更換過濾網、投放酵母及取樣等操作，具體地，通過多個可以旋開的水路接口5實現如上功能；

糖化罐3可拆卸地設置在上機匣2上；糖化罐3內設置有過濾裝置19，過濾裝置19將糖化罐3分隔為用于存放麥芽的上部空間和用于過濾的下部空間；優選地，糖化罐3的上方還設置有金屬罩網18；

發酵罐4可拆卸地設置在下機匣1上，且發酵罐4與糖化罐3上下相對設置；發酵罐4上設置有酵母釋放裝置，用于向發酵罐4添加酵母；

水路循環系統包括加熱水路以及制冷水路，通過水路切換機構控制切換，加熱水路用于對糖化罐3內的麥芽進行加熱糖化以及對糖化后并轉移至發酵罐4內的麥汁進行煮沸；制冷水路用于對煮沸后的麥汁進行快速冷卻；且在加熱階段及冷卻階段，發酵罐4復用為水路循環系統的一部分。

本實用新型的啤酒釀造設備，其糖化罐和發酵罐上下設置，糖化過程在糖化罐進行，同時配合酒花釋放裝置添加酒花，期間發酵罐復用為水路循環系統的一部分，糖化完畢后由設備控制進入發酵罐，密封后由酵母釋放裝置添加酵母，開始發酵。通過復用發酵罐作為水路循環系統的一部分，代替了傳統糖化裝置的攪拌器結構，縮減了設備的整體體積。并且糖化罐和發酵罐上下設置的方式，在將糖化罐內的麥汁轉移至發酵罐內時可通過重力、水流速度差進行轉移，相對于傳統的糖化罐和發酵罐水平設置方式，不需要采用水泵來轉移麥汁沒，從原理上節省了多組液體轉移設備和配套裝置的額外開銷。進一步縮減了設備的整體體積。

如圖1、圖2及圖3所示，水路循環系統中的加熱水路包括依次連接的發酵罐4、第一管路、第二管路；其中，發酵罐4的底部設置有發熱管8，且發酵罐4的底部與下機匣1接觸處設置有大面積的換熱金屬7。發酵罐4的底部中央與下機匣1相連部分設置有水路快接口6，發酵罐4的底部通過水路快接口6與第一管路的一端連接，且第一管路上設置有電磁閥24以及泵11；第一管路的另一端通過一三通換向閥25與第二管路26的一端連接；第二管路的另一端通過一三通接口與總管路連接，第二管路上設置有第一單向閥29-1，僅允許水流從第二管路26流入總管路。制冷水路包括制冷管路，制冷管路的一端通過三通換向閥25與第一管路連接，制冷管路的另一端通過三通接口與總管路連接，制冷管路上設置有第二單向閥29-2，僅允許水流從制冷管路流入總管路；制冷管路上連接有換熱結構27，換熱結構27設置在一冷媒容器28內，與冷媒容器28進行熱交換。優選地，為了增大換熱面積，換熱結構27為一蛇形管道。如圖1、圖5及圖6所示，總管路與一中央管道對接，中央管道設置在糖化罐3內且與糖化罐3的底部預留有間隙，糖化罐3的底部設置有中央大孔，發酵罐4的頂部中央設置有水路快接口35，中央管道、水路快接口35以及中央大孔的位置上下正對，水路快接口35可通過一旋轉裝置20控制實現旋轉上升，與中央大孔對接，且水路快接口35內設置有開關調節閥，用于調節水流的大小。

水路循環系統的工作原理為：

首先，初始裝入的清水在發酵罐4內通過發熱管8的加熱預熱至糖化溫度。

接著，旋轉裝置20控制水路快接口35旋轉上升，與中央大孔對接，實現發酵罐4與糖化罐3的連接，且通過分別設置在發酵罐4頂部與糖化罐3底部的防水膠圈進行密封，如圖6所示。

接下來，水路切換機構控制水路循環系統切換至加熱水路，并打開電磁閥24，啟動泵11，熱水從發酵罐4的底部依次流經第一管路、第二管路、總管路后落入中央管道，通過中央管道底部與糖化罐3之間的間隙進入糖化罐3內；調節開關調節閥的大小，使得進入糖化罐3內的熱水的流速大于從糖化罐3底部流出的熱水的流速，從而使得熱水在糖化罐3內蓄積。當然，為了保證水的溫度，需保持一定量的水從糖化罐3流入發酵罐4內進行加熱，再循環至糖化罐3內。

當糖化過程結束后，調節開關調節閥的大小至開關最大，將麥汁從糖化罐3內轉移至發酵罐4內，并對麥汁進行加熱煮沸，且定時投入酒花并維持煮沸。

關閉加熱水路中的發熱管8，水路切換機構控制切換水路循環系統切換至制冷水路，發酵罐4內的麥汁從發酵罐4的底部依次流經第一管路、制冷管路、總管路后落入中央管道，并通過中央大孔及水路快接口35落入發酵罐內，使得麥汁快速冷卻至發酵溫度。當發酵罐4內的麥汁溫度到達發酵溫度時，投入酵母。

關閉水循環系統，密閉發酵罐4，進行發酵。

進一步地，酒花釋放裝置13包括旋轉盤以及設置在旋轉盤上的若干酒花容器，若干酒花容器的底部設置有開口，旋轉盤上的特定位置設置有開口，旋轉盤在用于存放麥芽的上部空間的上方旋轉；當酒花容器的開口與旋轉盤的開口重合時，對應酒花容器內的酒花下落，通過中央中央管道落入發酵罐4內。糖化罐3內設置有一中央漏斗結構16，中央漏斗結構16的底部與中央管道相連，且中央管道與中央漏斗結構16連接處以上部分設置有通孔；當酒花容器的開口與旋轉盤的開口重合時，對應酒花容器內的酒花下落，通過中央漏斗結構16收集，并流入中央管道，進入發酵罐4內。

優選地，酒花釋放裝置13留有一個中央位置的孔洞用于開始加水以及之后洗糟的加水，和酒花落下的路徑以及方式相同。酒花釋放裝置13之上設置有保護蓋，其底部設置有旋轉卡扣17，以便與下方的糖化罐3鎖死。

優選地，上機匣2和酒花釋放裝置13組合的位置設置有超聲波傳感器15，透過糖化罐3旁邊的預留觀察孔對糖化罐3內液位高度進行監測。

為了實現自動化控制，旋轉盤由一設置在上機匣2內的驅動定位機構14控制旋轉。且發酵罐4上設置有LED指示燈和控制電路，控制電路控制開關調節閥的開關幅度。上機匣1上設置有包括主控芯片、LCD觸摸屏以及觸摸按鈕的人機交互界面12，其中，主控芯片用于控制驅動定位機構14及控制電路的工作。

并且，在發酵罐4的外側設置有溫度傳感器，用于對發酵罐內的溫度進行實時監測。同時，如圖4所示，為了保證容器內的壓力安全，發酵罐4的頂部還設置有自動泄壓裝置21。且在發酵罐4的底部外側設置有隔熱材料保護的電氣快接口，用于控制發酵機構內器件和獲取其內傳感器信息。發酵罐4的外部設有提拔手結構30，可以方便對發酵罐4進行操作。且發酵罐4的上部設有保護性外蓋31，可在取下時蓋上，同時發酵罐4的上部留有快接入口33和快接出口34的開孔。發酵罐4外與下機匣1的間隙內主要填充隔熱材料，留有空間22放置電池、控制板、溫度傳感器以及控制釋放酵母以及旋轉糖化罐3的驅動結構。

在下機匣1上設置有與發酵罐4形狀契合的固定槽，以防止發酵罐4旋轉和傾覆。且發酵罐4的底部呈錐形，可以保留酵母。

利用上述的啤酒釀造設備進行啤酒釀造的方法具體包括如下步驟：

向所述糖化罐3的上部空間、若干酒花容器、酵母釋放裝置、發酵罐4分別對應投入麥芽、酒花、酵母、清水；

組裝啤酒釀造設備并啟動流程；

啟動加熱水路，將發酵罐4內的清水溫度預熱至糖化溫度點；

加預熱后的清水從發酵罐4內逐步轉移至糖化罐3內，并浸沒麥芽，開始糖化，并持續一段時間；

將麥汁從糖化罐3內轉移至發酵罐4內，并對麥汁進行煮沸，且定時投入酒花并維持煮沸；

關閉加熱水路中的加熱裝置，將加熱水路切換至制冷水路；

當發酵罐4內的麥汁溫度到達發酵溫度時，投入酵母；

關閉水循環系統，密閉發酵罐4，進行發酵；

發酵結束，釀造流程結束。

優選地，在發酵過程中還包括對發酵罐4自動排氣的步驟。在釀造流程結束后還包括清洗設備的步驟。

以下給出一具體應用例以對本實用新型做更好地說明，本實用新型提供的啤酒釀造設備的使用方法具體可包括以下步驟：

步驟1：取出料包內研磨后的麥芽1.5kg，倒入糖化罐3的上部空間內，蓋上金屬罩網18。將糖化罐3安裝到發酵罐4上。整體放置在底座上。將上方糖化罐3與上機匣2固定。將啤酒花放于酒花釋放裝置13的3個酒花容器內，具體地，3個酒花容器例如可為3個方格，如記為1、2、3格。在酵母釋放裝置內投放酵母1袋。

步驟2：準備6L水，通過酒花釋放裝置13的中央位置的孔洞倒入發酵罐4中。

步驟3：點擊LCD屏或手機app確認操作，開始自動化流程。

步驟4：設備自檢，確保糖化罐3和發酵罐4正確安裝，各傳感器正常。

步驟5：液體在發酵罐4內加熱至糖化所需溫度67℃后，水路循環開啟，將開關調節閥的大小調小，使糖化罐3內的液位漫過麥芽，同時使少量液體由中央大孔回流至發酵罐4以維持溫度。

步驟6：糖化流程結束，將開關調節閥調至最大，使糖化罐3內不再維持液位，保持水循環維持，并對發酵罐內的麥汁加熱至沸騰，開始煮沸階段。

步驟7：煮沸階段酒花釋放裝置13在30分鐘時第一次旋轉，將第一格酒花由開口投入發酵罐4內。且制冷管路中的制冷裝置開始啟動，給冷媒容器28中的冷媒預先制冷至低溫。在煮沸45分鐘時酒花釋放裝置13第二次旋轉，投入第二個酒花。在煮沸1小時結束時，投入最后一格酒花。

步驟8：煮沸階段結束，加熱停止。水路循環切換至制冷水路，快速降溫。溫度降至20℃時，酵母釋放裝置啟動，通過水路循環系統向發酵罐4內投入酵母，并持續循環約5分鐘。

步驟9：降溫結束，關閉水路循環系統。此時取下糖化罐3并清洗，給發酵罐4頂部的水路快接口35安裝配套快速接口，并鎖死。等待發酵。

步驟10：發酵期間，自動泄壓裝置21自動在0.2Kpa時排氣。通過LCD屏以及app查看發酵進度。

步驟11：發酵完成，取下發酵罐4，在頂部水路快接口35追加配套出酒器，即可使用。

步驟12：取下快接口配件，重復步驟1的安裝，并倒入清水開啟自動清洗，進行管線的清洗。更換清洗過濾網，清洗酵母容器。

顯然，本領域的技術人員可以對實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。