专利名称：小型液态流体灭菌装置的制作方法
技术领域：
小型液态流体灭菌装置，本实用新型属于小型规模的奶制品、饮料加工的巴氏消毒灭菌领域。
背景技术：
目前我国市场上现场加工的各种饮料制品，包括汽水、奶制品(奶吧)等的生产过程中原料质量鱼龙混杂，很多场合下甚至都使用不合格的原料，并且在生产过程中大部分商家都没有巴氏灭菌保质的装置，所以很难保证原料和产品的杀菌要求，严重危害了广大消费者的身体健康。而大部分奶吧在加工奶的过程中对牛奶的加热方式普遍采用隔水加热的方式，经过长时间的加热、冷却，奶制品的品质下降了，不符合奶饮料的加工生产和灭菌要求。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种小型液态流体灭菌装置，以满足当前小规模现场加工奶制品过程中原料及产品对灭菌要求不达标的缺陷，使产品品质能达到巴氏灭菌的要求。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是该小型液态流体灭菌装置，其特征在于包括电加热器、外壳和电路控制部分，电加热器为棒状置于外壳内，电加热器的外层为不锈钢导热层，不锈钢导热层上设有通过凸起相间隔的螺旋状凹槽，外壳为内外两层，内层为不锈钢内层，外层为保温层，外壳包覆在电加热器外，外壳的不锈钢内层与不锈钢导热层之间形成自下而上的流体加热螺旋通道，外壳底部一侧设有进料管，外壳上部一侧设有出料管。所述的棒状电加热器由加热管和浇铸在加热管外部的导热棒以及包裹在导热棒外的不锈钢导热层组成。所述的的出料管中间安装有感温装置，进料管外侧安装有液泵，棒状电加热器和外壳通过顶端的螺母固定，外壳和螺母之间通过第一密封圈密封连接，外壳的不锈钢内层底端周圈与电加热器的底端通过第二密封圈密封连接。所述的感温装置安装在出料管中间，感温装置内部安装有加热管控制感温探头，对加热管的工作状态进行控制。所述的电路控制部分包括三相四线制380V交流回路、电源开关QAl和相并联的加热管控制回路、液泵控制回路，电源开关QAl串联在火线L1-L3上。所述的加热管控制回路包括加热管温度控制器、加热管控制感温探头以及接触器KM1，加热管温度控制器供电部分分别并联在火线LI和零线N上，输出部分连接控制加热管工作的接触器KMl的线圈上，加热管串联了接触器KMl的常开触点KMl-I至KM1-3之后并联在火线L1、L2、L3上；液泵控制回路包括液泵开关、接触器KM2，接触器线圈KM2 —端通过液泵开关并联到零线N上，另一端并联到火线LI上，液泵串联了接触器常开触点KM2-1至KM2-3之后并联到火线L1-L3上。与现有技术相比，本实用新型的小型液态流体灭菌装置所具有的有益效果是I、采用了一体式的加热管设计，将加热管周围用铝完全浇铸，导热效果好，加热迅速，能够满足巴氏灭菌在8-10秒内迅速升温到85°C的 要求。外壳部分设有保温层，有良好的保温效果；2、加热管的外层和外壳部分的内层均采用不锈钢材料，既能够有效地导热，又可以保待加工原料在加工过程中的品质；3、加热管和外层部分的不锈钢层表面均采用了螺旋设计，两部分螺旋处滑动配合，保证了待加工原料在装置内部按照螺旋方式流动，且螺旋部分上下相邻两段之间互不影响；4、内加热管部分和外层部分可以随意拆卸，方便清洗；5、由于小型液态流体灭菌装置上下两端采用了密封圈进行密封，固定螺母进行固定，所以在工作过程中不会出现液体渗漏的现象，从而可以根据实际需要对设备任意角度进行放置；6、电路控制部分元件均采用通用元件，成本低、工作可靠，易维修。
图I是液态流体灭菌装置的结构示意图。图2是液态流体灭菌装置的电器原理图。其中1、加热管 2、导热棒 3、流体加热螺旋通道 4、不锈钢内层 5、保温层6、进料管7、出料管8、液泵9、感温装置10、不锈钢导热层11、螺母12、第二密封圈13、第一密封圈14、液泵开关15、加热管温度控制器16、加热管控制感温探头。
具体实施方式
图Γ2为本实用新型的最佳实施例，
以下结合附图Γ2对本实用新型作进一步说明。如图I所示，该小型液态流体灭菌装置结构主要由以下几个部分组成加热管I、导热棒2、流体加热螺旋通道3、不锈钢内层4、保温层5、进料管6、出料管7、液泵8、感温装置9、不锈钢导热层10、螺母11、第二密封圈12、第一密封圈13。按实际功能不同可以分为两部分电加热器、外壳部分。实心圆柱形导热棒2将形状为“U”型的加热管I浇铸在其内部，使得加热管I与导热棒2成为一体的棒状加热部件。导热棒2的表面有较厚的卫生级的不锈钢导热层10，将导热棒2完全包裹在其中。在不锈钢导热层10的表面均匀分布有一整条宽度较宽的螺旋状的凹槽，形成流体加热螺旋通道3并从不锈钢导热层10的顶部一直螺旋延伸到底部。流体加热螺旋通道3上下相邻两部分之间由较窄的螺旋凸起隔断，此为小型液态流体灭菌装置的电加热器。外壳部分主要由两部分组成不锈钢内层4和外层保温层5，不锈钢内层4由卫生级不锈钢材料制成，外壳部分呈一个下端开口上端封闭的圆筒状装置。在外壳部分下端开口处的外侧有一个圆形开口通到其内部，进料管6—端安装在该开口上，进料管6另一端外侧连接着液泵8 ;在外壳部分上端封闭处的外侧有一个开口通到其内部，出料管7 —端安装在该开口处，出料管7外侧管道中间 安装有感温装置9。外壳部分的顶部也有一个开口通到其内部，螺母11可以放置在该开口处。电加热器可以放入不锈钢内层4内部，并且不锈钢导热层10表面的螺旋凸起与不锈钢内层4内表面紧密接触，使得不锈钢导热层10表面的流体加热螺旋通道3被螺旋凸起隔断的相邻两部分几乎互不联通，互不影响。当内部旋转加热部分完全放入外壳部分之后，通过顶端的螺母11固定，外壳和螺母11之间安装有第一密封圈13，外壳的不锈钢内层4底端周圈与电加热器的底端之间安装有第二密封圈12，通过螺母11的固定和两个密封圈的密封作用可以保证内部旋转加热部分和外壳部分接触稳定且无液体渗漏。如图2所示为小型液态流体灭菌装置电气控制原理图，供电部分由三条火线LI、L2、L3和零线N组成，电源开关QAl串联在L1、L2、L3中间。整个电路部分分为三个控制回路加热管控制回路、液泵控制回路。在加热管控制回路中，加热管温度控制器15的供电部分分别接在火线LI和零线N上，负责温度感应的加热管控制感温探头16安装在设备感温装置9内部，加热管温度控制器15的输出线路与控制加热管的接触器KMl的线圈相连接，加热管I的供电回路串联了接触器KMl的常开触点KMl-I、ΚΜ1-2、ΚΜ1-3之后并联在三根火线L1、L2、L3上。当加热管控制感温探头16测得的温度达到加热管温度控制器15设定的温度之后，加热管温度控制器15动作，并通过接触器KMl，对加热管I的工作状态进行控制。在液泵控制回路中，连接控制液泵的接触器KM2线圈的两条线路，一条串联了液泵开关14之后并联在零线上，另一条线直接并联在火线LI上，液泵8的供电回路串联了接触器KM2的常开触点ΚΜ2-1、ΚΜ2-2、ΚΜ2-3之后并联在三根火线L1、L2、L3上。通过按动液泵开关14控制接触器KM2线圈的通断，从而对液泵8工作状态进行控制。具体工作过程如下当小型液态流体灭菌装置开始工作时，首先打开电源开关QAl给整个装置供电，然后按下液泵开关14，接触器KM2线圈吸合，KM2的常开触点KM2-1至KM2-3接通，液泵8开始工作。待加工原料在液泵8的作用下通过进料管6流入装置内部的流体加热螺旋通道3，由于流体加热螺旋通道3相邻两部分互不影响，所以待加工原料可以沿着流体加热螺旋通道3 —直上升到装置的顶部。当电源开关QAl打开的同时加热管温度控制器15、加热管控制感温探头16同时开始工作，加热管控制感温探头16放置在感温装置9内部，并感知顶端待加工原料的温度。设备刚开始工作时，由于液体温度较低，未达到加热管温度控制器15设定的温度，接触器KMl线圈通电，KMl的三个常开触点KMl-I至KM1-3接通，加热管I正常工作，对流体加热螺旋通道3内的液体进行加热，当加热管控制感温探头16感受到的温度达到加热管温度控制器15设定的温度后，加热管温度控制器15控制接触器KMl线圈断电，触点KMl-I至KM1-3断开，加热管I停止工作，如此往复。整个设备的加热部分为浇铸为一体的加热器件，加热管I周围浇铸的材料为铝，有良好的导热特性，铝制加热管周围有不锈钢导热层10，既保证了良好的导热特性，又保证了待加工原料在加热过程中的品质。由于加热管表面为螺旋结构，且螺旋部分相邻两段之间不会互相影响，所以待加工液体从设备底端流到顶端的过程中会流经一段较长的距离，又因为加热管I的功率较大，且电加热部分表面的流体加热螺旋通道3和螺旋隔断均通过加热管I向外发热，所以会使待加工原料的温度在流经流体加热螺旋通道3的过程中迅速提高，完全可以达到巴氏灭菌的要求，从而提高了产品的安全性，并大大减少了灭菌时间。加热管温度控制器15的温度设定上，经过长时间实验发现加热管I停止工作后内部仍会有较高的余温，内部原料仍会升高3-5°C，而加热管I停止工作后到再次工作过程中，内部原料同样会有3-5°C的降温，经过长期验证，发现将温度设定在83°C时较为合理，能够将内部原料保持巴氏灭菌的标准温度。液泵8采用可调速液泵，可以手动或者通过变频器对液泵的转速进行调节。当通过感温装置9测得内部原料温度高于85°C时，可以加大液泵8的转速，加快装置内部待加工原料的流速，当温度低于85°C时，降低液泵8的转速，放慢待加工原料的流速，互相配合使内部待加工原料的温度始终在83°C。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
权利要求1.小型液态流体灭菌装置，其特征在于包括电加热器、外壳和电路控制部分，电加热器为棒状置于外壳内，电加热器的外层为不锈钢导热层(10)，不锈钢导热层(10)上设有通过凸起相间隔的螺旋状凹槽，外壳为内外两层，内层为不锈钢内层(4)，外层为保温层(5)，外壳包覆在电加热器外，外壳的不锈钢内层(4)与不锈钢导热层(10)之间形成自下而上的流体加热螺旋通道(3 )，外壳底部一侧设有进料管(6 )，外壳上部一侧设有出料管(7 )。
2.根据权利要求I所述的小型液态流体灭菌装置，其特征在于所述的棒状电加热器由加热管(I)和浇铸在加热管(I)外部的导热棒(2)以及包裹在导热棒(2)外的不锈钢导热层(10)组成。
3.根据权利要求I所述的小型液态流体灭菌装置，其特征在于所述的的出料管(7)中间安装有感温装置(9)，进料管(6)外侧安装有液泵(8)，棒状电加热器和外壳通过顶端的螺母(11)固定，外壳和螺母(11)之间通过第一密封圈(13)密封连接，外壳的不锈钢内层(4)底端周圈与电加热器的底端通过第二密封圈(12)密封连接。
4.根据权利要求3所述的小型液态流体灭菌装置，其特征在于所述的感温装置(9)安装在出料管(7)中间，感温装置(9)内部安装有加热管控制感温探头(16)。
5.根据权利要求I所述的小型液态流体灭菌装置，其特征在于所述的电路控制部分包括三相四线制380V交流回路、电源开关QAl和相并联的加热管控制回路、液泵控制回路，电源开关QAl串联在火线L1-L3上。
6.根据权利要求5所述的小型液态流体灭菌装置，其特征在于所述的加热管控制回路包括加热管温度控制器(15)、加热管控制感温探头(16)以及接触器KM1，加热管温度控制器(15)供电部分分别并联在火线LI和零线N上，输出部分连接控制加热管工作的接触器KMl的线圈上，加热管(I)串联了接触器KMl的常开触点KMl-I至KM1-3之后并联在火线 L1、L2、L3 上； 液泵控制回路包括液泵开关(14)、接触器KM2，接触器线圈KM2 —端通过液泵开关(14)并联到零线N上，另一端并联到火线LI上，液泵串联了接触器常开触点KM2-1至KM2-3之后并联到火线L1-L3上。
专利摘要小型液态流体灭菌装置，属于小型规模的饮料、奶制品加工的巴氏消毒灭菌领域。包括由加热管(1)，将加热管(1)浇铸在内的铝制导热棒(2)以及导热棒(2)外部的不锈钢导热层(10)组成的电加热部分和由内层的不锈钢内层(4)、外部的保温层(5)组成的外壳，以及相关的电路控制部分，外壳部分底端和顶端分别设置有进料管(6)和出料管(7)，进料管(6)外连接液泵(8)，出料管(7)中间安装有感温装置(9)，感温装置(9)内装有加热管控制感温探头(16)，整个装置运行由电路部分进行控制。具有加热迅速、易拆装、清洗、安装方便等优点。
文档编号A23L2/46GK202773960SQ2012204098
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月18日 优先权日2012年8月18日
发明者王传信, 王玉军, 肖宏伟, 郭峰 申请人:淄博高新区鲁信乳品机械研究所