CN102014643A - 一种液质食物混合物的高效率且易清洁的巴氏杀菌组件 - Google Patents
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Abstract
一种液质食物混合物的巴氏杀菌组件(10)，其包括：至少一个巴氏杀菌设备(11，12)；至少一个供给管(13，14)和至少一个排出管(15，16)，用于所述液质食物混合物，且与所述至少一个巴氏杀菌设备(11，12)相联；温度控制装置(17，18)，用于处于所述至少一个巴氏杀菌设备(11，12)内的和/或离开所述至少一个巴氏杀菌设备(11，12)的所述液质食物混合物；以及选择性堵塞装置(35，36)，用于所述至少一个排出管(15，16)。
Description
技术领域
本发明涉及一种液质食物混合物的高效率且易清洁的巴氏杀菌组件。
巴氏杀菌机(尤其用于制造所谓的软冰激凌)和用于半工业化生产冰激凌的机器一般对液质食物混合物施加连续和/或交替的冷却及加热处理，优选以极短的时间和减少的液质量。
作为本发明的目的巴氏杀菌组件也可适用于加热和/或冷却与混匀机共线连接的混合物。
尤其是，上述巴氏杀菌机开始对相关液质食物混合物进行加热直到某一温度，随后它们保持在该温度一定时间，而最后对加热的液质食物混合物冷却，以尽快冷却到最终温度+4℃。
背景技术
在从选定温度到+4℃开始的过程期间，所述机器必须将所述相关液质混合物隔离，从而不存在与通常处于室温下的无关的外部部件的接触，事实上，所述与无关外部部件的接触会污染所述混合物并使巴氏杀菌无效。
目前已知的一些用于施加上述温度的连续巴氏杀菌系统研发板式或同心管式热交换器，然而，所述热交换器具有与非常复杂的结构相关的许多技术缺陷。
还可观察到的是，上述这些已知机器要进行监测和清洁操作是多么困难，而且如果用作冷却器，则具有大量与冰的形成相关的问题，而冰有着堵塞液质流动的危险。
在一些已知的带有板式热交换器的巴氏杀菌设备中，它们制造有这样一系统，所述系统定义为对85℃下热混合物进行“热回收”，其中，离开所述机器的热混合物的自身热量被部分用于在所述机器的入口处加热新的待巴氏杀菌的混合物。
然而，在后者所述情况下，所述混合物流经的路线极其复杂，对拆卸和清洁所述机器的便捷性造成危害，其中，热混合物必须带到整个板式热交换器的上游。
最后，其他中小尺寸的批量型巴氏杀菌设备是目前众所周知的，产品被布置在封闭的容器中并利用电阻或间接利用热水来加热。
随后，产品必须被混合器连续搅拌、并利用位于从容器外且冷却液循环于内部的铜管来冷却，直到达到适于巴氏杀菌的温度。
这些设备显然不便捷，而且在一个循环和下一个循环之间需要长时间暂停。
发明内容
本发明的总体目的在于，以极简单经济且特别实用的方式解决上述已知技术中存在的问题。
再一目的在于提供一种巴氏杀菌组件，其能对待巴氏杀菌的液质食物混合物连续、正确、快速地进行巴氏杀菌。
本发明的另一目的在于提供一种巴氏杀菌组件，其尤其易于组装和拆卸，从而允许容易地清洁所述巴氏杀菌组件的所有构件。
鉴于上述目的，依据本发明构思出一种液质食物混合物的高效率且易清洁的巴氏杀菌组件，其具有随附权利要求书说明的特征。
附图说明
在从下面参照随附附图的说明中，本发明的结构和功能特征及其相对于已知技术的优点将更清晰，附图示出了依据本发明的创新性原理制造的液质食物混合物的高效率且易清洁的巴氏杀菌组件。
附图中：
图1示出了依据本发明的液质食物混合物的高效且易清洁的巴氏杀菌组件的部分剖视图；
图2示出了图1的液质食物混合物的高效且易清洁的巴氏杀菌组件处于另一运行阶段时的部分剖视图；
图3示出了依据本发明的液质食物混合物的另一高效且易清洁的巴氏杀菌组件的部分剖视图；
图4示出了依据本发明的巴氏杀菌组件的一元件的凸起的侧视图；
图5示出了图3的液质食物混合物的高效且易清洁的巴氏杀菌组件处于另一运行阶段时的部分剖视图；
图6示出了图3的液质食物混合物的高效且易清洁的巴氏杀菌组件的部分分解的剖视图；以及
图7示出了依据本发明的液质食物混合物的另一高效且易清洁的巴氏杀菌组件的部分剖视图。
具体实施方式
参照附图，所讨论的液质食物混合物的高效且易清洁的巴氏杀菌组件整体上用附图标记10表示。
依据本发明所述的巴氏杀菌组件10包括：至少一个巴氏杀菌设备11、12；用于待巴氏杀菌的液质食物混合物的至少一个供给管13、14和至少一个排出管15、16，它们分别与所述至少一个巴氏杀菌设备11、12的上游和下游(即上部和下部)相连。
由此，尤其针对上面所述内容，待巴氏杀菌的液质食物混合物经由相关的至少一个供给管13、14进入相关的至少一个巴氏杀菌设备11、12中，并在经过至少一次热处理(这将在后面稍予以说明)之后，经由相关的至少一个排出管15、16离开所述至少一个巴氏杀菌设备11、12。
依据本发明，除了所述至少一个排出管15、16的选择性堵塞装置(例如二通截流阀)35、36之外，对于所述至少一个巴氏杀菌设备11、12内和/或经由所述至少一个排出管15、16离开所述相关至少一个巴氏杀菌设备11、12的液质食物混合物，又设想出存在着温度控制装置17、18。
尤其是，当在所述至少一个巴氏杀菌设备11、12中待巴氏杀菌的和/或离开所述至少一个巴氏杀菌设备11、12的液质食物混合物未处于某一温度时，相关的至少一个排出管15、16的上述选择性堵塞装置35、36选择性地将所述至少一个巴氏杀菌设备11、12堵塞。
这样，防止待巴氏杀菌的液质食物混合物离开所述至少一个巴氏杀菌设备11、12，直到它达到上述某一温度。
所设想的每个巴氏杀菌设备11、12包括：圆柱形室19、20；圆柱形转子23、24，其具有与圆柱形室19、20的内径基本相等的外径，且外表面上设置有优选具有矩形横截面的螺旋腔或槽25、26；以及对待巴氏杀菌的液质食物混合物起作用的热交换装置21、22、21′，其可从上面所述导出。
尤其是，所述热交换装置21、22、21′作用于在圆柱形转子23、24外表面上且在螺旋腔或槽25、26内旋转行进的液质食物混合物。
为了在所述至少一个圆柱形转子23、24上施加旋转，后者包括位于一端处的传输轴27、28，所述传输轴27、28从相关的至少一个圆柱形室19、20的圆形开口向外突出，传输轴27、28可与任意类型的马达(图未示出)相联。上述至少一个圆柱形转子23、24还包括位于传输轴27、28相对端处的缓冲面29、30，在使用组件10时，缓冲面29、30与所述至少一个圆柱形室19、20的可拆卸封闭法兰31、32并置和/或连接。
尤其是，为了便于将所述至少一个圆柱形转子23、24从相关的至少一个圆柱形室19、20中抽出，并由此允许清洁所述组件10的构件，通过可拆卸型固定装置37、38(例如螺钉或至少一个快速钩(图未示出))，上述封闭法兰31、32可被拆下且可保持在封闭位置。
图4示意地示出了依据本发明的分解组件10，其中，如上所述，通过仅对位于相关的至少一个圆柱形室19、20上的可拆卸封闭法兰31、32的固定螺钉37、38进行动作，可简单地获得这种构造。
此外，为了在通过至少一个巴氏杀菌设备11、12内部(即在至少一个圆柱形转子23、24和相关的圆柱形室19、20的至少一个侧壁之间)的过程中将处于巴氏杀菌阶段的流质混合物隔离，在由所述密封法兰31、32封闭的相关的至少一个圆柱形室19、20中，设想存在着转子23、24的密封装置33、34、33′、34′。
对于防止处于巴氏杀菌阶段的液质混合物与通常处于室温下的无关外部部件之间的任何接触，这方面是尤其重要的，因为这会污染所述混合物并使所述巴氏杀菌无效。
依据图所示的优选实施例，所述密封装置33、34、33′、34′包括：至少一个旋转密封环33、34，在所述传输轴27、28和相关的圆柱形室19、20的孔之间形成密封，所述传输轴至少部分从相关的圆柱形室19、20的孔出来；以及至少一个密封垫圈33′、34′，其介于相关的至少一个圆柱形室19、20和相关的封闭法兰31、32之间。
依据图1和图2所示的第一优选实施例，依据本发明的液质食物混合物的巴氏杀菌组件10包括如上所述的巴氏杀菌设备11，且除了与巴氏杀菌设备11相联的待巴氏杀菌的液质食物混合物流经的供给管13和排出管15之外，还设置有热交换装置21、22、21′。
依据该实施例，设有针对离开巴氏杀菌设备11的液质食物混合物的温度检测设备17，所述温度检测设备17分别与排出管15和也处于温度检测设备17下游的针对排出管15自身的选择性堵塞设备35相联。
在该实施例中，尤其是，温度检测设备17不仅控制排出管15的选择性堵塞设备35，而且也控制在巴氏杀菌设备11中的热交换装置21、22、21′，所述热交换装置21、22、21′对在转子23的腔25中行进的混合物起作用。
在巴氏杀菌组件10中，如上最初说明的图2可见的构造，排出管15由选择性堵塞设备35关闭，且热交换装置21、22、21′加热所述混合物，直到温度检测设备17显示某一温度，通常约85℃。
一旦温度检测设备17已显示该温度，则它将命令热交换装置21、22、21′冷却由选择性堵塞设备35截留在巴氏杀菌设备11中的液质食物混合物，直到温度检测设备17显示约为4℃的某一温度。
一旦温度检测设备17已显示该温度，如图1可见的构造，则它将命令打开选择性堵塞设备35，以允许经过巴氏杀菌的液质食物混合物朝外流动。
因此，依据第一优选实施例，巴氏杀菌设备11交替地作为受温度检测设备17控制的加热和冷却巴氏杀菌设备起作用，仅当巴氏杀菌完成之后，其也“释放”排出管15。
依据图3所示的第二优选实施例，依据本发明的液质食物混合物的巴氏杀菌组件10包括如上所述且不必具有相同尺寸的第一及第二巴氏杀菌设备11、12，除了分别与第一及第二巴氏杀菌设备11、12相联的第一及第二供给管13、14和第一和第二排出管15、16之外，其中，第一排出管15和第二供给管14彼此连接，以允许液质食物混合物连续地从第一巴氏杀菌设备11流经到第二巴氏杀菌设备12。
依据该实施例，设想出：在分别与第一及第二排出管15、16相联的第一及第二巴氏杀菌设备11、12的入口和/或出口处，分别设有液质食物混合物的第一及第二温度检测设备17、18。
此外，如图3所示，分别与第一及第二排出管15、16相联的且在第一及第二温度检测设备17、18下游，设有第一及第二排出管15、16的第一及第二选择性堵塞设备35、36。
尤其是，所述第一及第二选择性堵塞设备35、36彼此独立且分别连接于第一及第二温度检测设备17、18，以便如果第一及第二巴氏杀菌设备11、12内和/或离开第一及第二巴氏杀菌设备11、12的液质食物混合物未处于巴氏杀菌处理所要求的特定温度，则堵塞上述第一及第二排出管15、16。
图3和图5分别示出了上述优选实施例的不同运行阶段，其中，在图3中，第一及第二选择性堵塞设备35、36二者均处于“打开”位置，以允许液质食物混合物分别从第一巴氏杀菌设备11流向第二巴氏杀菌设备12以及从第二巴氏杀菌设备12向外流动。
可替代地，如图4所示，如果由第一及第二温度检测设备17、18测量的第一及第二巴氏杀菌设备11、12内的和/或离开第一及第二巴氏杀菌设备11、12的液质食物混合物的温度不等于巴氏杀菌处理所需的特定温度，则第一和/或第二选择性堵塞设备35、36将分别“关闭”第一和/或第二排出管15、16，由此保持液质食物混合物在第一及第二巴氏杀菌设备11、12内，直到达到所需的上述特定温度。
尤其是，在图3至图7所示的优选实施例中，第一巴氏杀菌设备11为包括液质食物混合物的加热装置21、22的加热式巴氏杀菌设备11，而第二巴氏杀菌设备12为包括液质食物混合物的冷却装置21′的冷却式巴氏杀菌设备12。
依据一些特定实施例，在加热式巴氏杀菌设备11中设想的上述加热装置21、22可包括电阻和/或其内循环有热液质或气体而将热传递给混合物流的至少一卷铜管。
可替代地，这些加热装置21、22可包括：一系列环，其过盈装配在相关转子23的外部上，以形成一系列彼此之间具有至少一个连接孔的环形室；以及另一外圆柱，其焊接到上述系列环上，以形成热液质在其内循环的且设置有入孔和出孔的第一气密室。
只要涉及冷却式设备12时，冷却装置21′可包括与上述类似的冷液质在其内循环的且设置有入孔和出孔的气密室。
在这种情况下，所述冷却式巴氏杀菌设备12可有利地用作CO2气体冷却系统的蒸发部件。此外，众所周知，该气体在高压(约100巴)操作且从而在压缩机的出口处它以气相释放出相当多的热量(约100℃)，通过将非常热的气体(CO2)通入到第一加热式巴氏杀菌设备11内(在此混合物被加热)，可加以利用该热量，同时可大量节约能源，并且还便于清洁和消毒所述组件10。
最后，如图7所示的实施例中，依据本发明的巴氏杀菌组件10还可包括至少一个混匀设备39、40、41，所述至少一个混匀设备39、40、41与第一和/或第二巴氏杀菌设备11、12的至少一个供给管13、14和/或至少一个排出管15、16相联。
理解本发明的运行和目的是非常容易的。
如可从上述说明中推导出的，依据本发明的液质食物混合物的巴氏杀菌组件10包括：至少一个(优选两个)巴氏杀菌设备11、12，其设置有热交换装置21、22、21′；至少一个供给管13、14和至少一个排出管15、16，所述至少一个供给管13、14和至少一个排出管15、16与所述至少一个巴氏杀菌设备11、12相联，用作待巴氏杀菌的液质食物混合物的入口和出口处的通道。
巴氏杀菌组件10还包括针对所述至少一个巴氏杀菌设备11、12内的和/或离开所述至少一个巴氏杀菌设备11、12内的液质食物混合物的温度控制装置17、18和所述至少一个排出管15、16的选择性堵塞装置35、36。
尤其是，如果所述至少一个巴氏杀菌设备11、12内的和/或离开所述至少一个巴氏杀菌设备11、12内的液质食物混合物的温度与所要求的特定温度不同，则与温度控制装置17、18连接的选择性堵塞装置35、36堵塞所述至少一个排出管15、16。
在所述的第一优选实施例中，在设有单个巴氏杀菌设备11的情况下，由于热交换装置21、22、21′的缘故，在温度检测装置17控制和/或驱动下，它可交替地作为连续加热和冷却式巴氏杀菌设备，仅当巴氏杀菌已完成时，在温度检测装置17也“释放”第一排出管15。
在图3至图7所示的优选实施例中，除了分别与第一及第二巴氏杀菌设备11、12相联的第一及第二供给管13、14和第一及第二排出管15、16之外，依据本发明的液质食物混合物的巴氏杀菌组件10包括第一和第二巴氏杀菌设备11、12，第一巴氏杀菌设备11和第二巴氏杀菌设备12分别用于加热和冷却待巴氏杀菌的液质食物混合物。
尤其是，在所述实施例中，第一排出管15和第二供给管14彼此连接，以允许待巴氏杀菌的液质食物混合物从第一巴氏杀菌设备11流入第二巴氏杀菌设备12。
如上所示，针对处于第一及第二巴氏杀菌设备11、12内的和/或离开第一及第二巴氏杀菌设备11、12的液质食物混合物，该实施例设想设有第一及第二温度检测装置17、18，第一及第二温度检测装置17、18分别与第一及第二排出管15、16相联，以便如果处于第一及第二巴氏杀菌设备11、12内的和/或离开第一及第二巴氏杀菌设备11、12的液质食物混合物的温度与所需的特定温度不同的话，用于“堵塞”第一及第二排出管15、16。
在上述组件10运行时，液质食物混合物从容器(未示出)中导入到第一供给管13中并随后进入到第一加热式巴氏杀菌设备11中。
在所述巴氏杀菌设备11中，混合物被捕获在螺旋腔25中，并通过第一圆柱形转子23的旋转被向前带到相关的第一圆柱形室19中。
在这种行进过程中，与第一巴氏杀菌设备11相联的加热装置21、22加热液质食物混合物，直到液质食物混合物已经达到某一温度，例如约85℃。
当通过第一温度检测装置17检测达到该温度时，第一堵塞装置35允许混合物通过第一排出管15进入到第二供给管14中、并进入到第二冷却式巴氏杀菌设备12中。
在该巴氏杀菌设备12中，混合物被捕获在螺旋腔26中并通过第二圆柱形转子24的旋转被向前携带。
在这种行进过程中，与第二巴氏杀菌设备12相联的冷却装置21′冷却液质食物混合物，直到液质食物混合物已经达到某一温度，例如约4℃。
一旦通过第二温度检测装置18检测达到该温度，则液质食物混合物的巴氏杀菌已经完成，且第二堵塞装置36允许混合物通过第二排出管16。
尤其是，第一及第二堵塞装置35、36完全独立操作，且仅与通过相关的温度检测装置17、18检测的在各巴氏杀菌设备11、12内的和/或离开各巴氏杀菌设备11、12的混合物的单个温度相关。
从上述参照附图的说明中，清楚的是依据本发明的液质食物混合物的高效且易清洁的巴氏杀菌组件是极其有效率且有优势。
因为仅在达到特定第一及第二温度检测设备17、18显示的预设温度之后，上述液质食物混合物流从两个巴氏杀菌设备11、12中流出，由于第一及第二排出管15、16的第一及第二堵塞装置35、36的缘故，所以依据本发明的巴氏杀菌组件10实际上确保了连续、正确和快速地对待巴氏杀菌的液质食物混合物进行巴氏杀菌。
此外，依据本发明的巴氏杀菌组件10尤其易于组装和拆解，由此允许容易地对巴氏杀菌组件的所有构件进行清洁。
由此，得以实现本说明书前文部分提及的目的。
依据本发明的液质食物混合物的高效且易清洁的巴氏杀菌组件的形式，并且材料可与单纯出于示范及非限制目的示出在附图中的那些形式和材料明显不同。
因此，本发明的保护范围由随附的权利要求来限定。
Claims (14)
1.一种液质食物混合物的巴氏杀菌组件(10)，其包括：
至少一个巴氏杀菌设备(11，12)；
液质食物混合物的至少一个供给管(13，14)和至少一个排出管(15，16)，其与所述至少一个巴氏杀菌设备(11，12)相联；
在所述至少一个巴氏杀菌设备(11，12)内的和/或离开所述至少一个巴氏杀菌设备(11，12)的所述液质食物混合物的温度控制装置(17，18)；以及
所述至少一个排出管(15，16)的选择性堵塞装置(35，36)。
2.根据权利要求1所述的巴氏杀菌组件(10)，其特征在于，所述至少一个巴氏杀菌设备(11，12)包括：圆柱形室(19，20)；热交换装置(21，22，21′)；以及圆柱形转子(23，24)，其外径基本等于所述圆柱形室(19，20)的内径，所述圆柱形转子(23，24)在外表面上具有螺旋腔或槽(25，26)。
3.根据权利要求2所述的巴氏杀菌组件(10)，其特征在于，所述转子(23，24)包括：位于一端的传输轴(27，28)；位于相对端的缓冲面(29，30)，其与所述圆柱形室(19，20)的封闭法兰(31，32)相邻，所述封闭法兰(31，32)由固定装置(37，38)保持在封闭位置。
4.根据权利要求3所述的巴氏杀菌组件(10)，其特征在于，所述固定装置(37，38)包括至少一个螺钉(37，38)或至少一个快速钩。
5.根据权利要求4所述的巴氏杀菌组件(10)，其特征在于，其包括所述转子(23，24)的密封装置(33，34，33′，34′)，所述密封装置在由所述封闭法兰(31，32)封闭的所述圆柱形室(19，20)中。
6.根据权利要求5所述的巴氏杀菌组件(10)，其特征在于，所述密封装置(33，34，33′，34′)包括：旋转式密封环(33，34)，其用于将所述传输轴(27，28)密封于所述圆柱形室(19，20)上；密封垫圈(33′，34′)，其用于使所述缓冲面(29，30)与所述圆柱形室(19，20)密封。
7.根据权利要求1所述的巴氏杀菌组件(10)，其特征在于，所述巴氏杀菌组件包括：至少一个混匀装置(39，40，41)，其与所述至少一个巴氏杀菌设备(11，12)的所述至少一个供给管(13，14)和/或所述至少一个排出管(15，16)相联。
8.根据权利要求1所述的液质食物混合物的巴氏杀菌组件(10)，其特征在于，所述巴氏杀菌组件包括：
第一及第二巴氏杀菌设备(11，12)，其用于加热所述液质食物混合物；
用于所述液质食物混合物的第一及第二供给管(13，14)和第一及第二排出管(15，16)，其分别与所述第一及第二巴氏杀菌设备(11，12)相联；
离开所述第一及第二巴氏杀菌设备(11，12)的所述液质食物混合物的第一及第二温度检测装置(17，18)，其与所述第一及第二排出管(15，16)相联；
所述第一及第二排出管(15，16)的第一及第二选择性堵塞装置(35，36)，其连接于所述第一及第二温度检测装置(17，18)，所述第一排出管(15)和所述第二供给管(14)连接，以允许所述液质食物混合物从所述第一巴氏杀菌设备(11)流到所述第二巴氏杀菌设备(12)。
9.根据权利要求8所述的液质食物混合物的巴氏杀菌组件(10)，其特征在于，所述第一巴氏杀菌设备(11)为加热式巴氏杀菌设备(11)，该加热式巴氏杀菌设备(11)包括用于所述液质食物混合物的加热装置(21，22)，所述第二巴氏杀菌设备(12)为冷却式巴氏杀菌设备，该冷却式巴氏杀菌设备包括用于所述液质食物混合物的冷却装置(21′)。
10.根据权利要求9所述的液质食物混合物的巴氏杀菌组件(10)，其特征在于，所述加热装置(21，22)包括电阻。
11.根据权利要求9所述的液质食物混合物的巴氏杀菌组件(10)，其特征在于，所述加热装置(21，22)包括至少一卷铜管，热液质或气体在所述铜管内部循环产生热量。
12.根据权利要求9所述的液质食物混合物的巴氏杀菌组件(10)，其特征在于，所述加热装置(21，22)包括：一系列环，其过盈装配在所述圆柱形的外部上，由此形成了一系列具有至少一个连接孔的环形室；以及另一个外圆柱形件，其被焊接到所述一系列环上，并且其端部由两个法兰封闭，以形成设置有入孔和出孔并且热液质在其内循环的第一气密室。
13.根据权利要求9所述的液质食物混合物的巴氏杀菌组件(10)，其特征在于，所述冷却装置(21′)包括设置有入孔和出孔并且冷液质在其内循环的气密室。
14.根据权利要求12所述的液质食物混合物的巴氏杀菌组件(10)，其特征在于，所述冷却装置(21′)包括设有入孔和出孔并且例如CO2的冷液质在其内循环的气密室，所述气密室为冷却设备的蒸发部件。
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