CN105498561A - 薄膜式碳酸化机构 - Google Patents

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Abstract

本专利申请属于食品机械技术领域，薄膜式碳酸化机构，包括筒状的外壳，该外壳上部设置有压力表、CO2输入管，外壳的底部设置有碳酸水出口管、净冷水管，所述外壳的底部动密封配合有竖直的旋转管，该旋转管置于外壳外部的管体上固定有从动齿轮，该从动齿轮啮合有主动齿轮，主动齿轮与电机输出轴连接，旋转管置于外壳内部的管体上布置有若干圆盘，圆盘的直径由上至下逐渐增大；所述净水冷管插入旋转管内，净冷水管与旋转管之间设置有密封圈，净冷水管的上端高于旋转管的上端。本发明无需增加额外的圆盘，利用圆盘旋转来提高CO2溶解速度。

Description

薄膜式碳酸化机构
技术领域
本发明属于食品机械技术领域。
背景技术
碳酸化过程是指在碳酸饮料生产过程中二氧化碳溶解于水的过程，这个过程是在密闭容器内完成的。汽水混合机就是混合水与CO2的设备，CO2溶于水中需要一定的作用时间，两者之间有较大的接触面积，即可缩短作用时间，又可保证水对CO2的吸收。汽水混合机通常都具有较大的的水气接触面积，并能维持气水混合时的压力。
现有的汽水混合机通常为薄膜式汽水混合罐，这种薄膜式汽水混合罐包括罐体，罐体上设置有CO2通入阀，罐体内的中心管下端与罐体外的净冷水入口相连接，中心管上端设有净水出口，该中心管由上至下套有直径逐渐增大的若干浅口的圆盘，净冷水在圆盘上形成水膜并溢流至下方的圆盘中，水膜与罐体内的CO2接触，CO2溶解于净冷水中。这种混合罐的缺点在于：CO2的溶解速度与水膜的表面积成正比关系，水膜的表面积受限于圆盘的直径，而圆盘的直径必然小于罐体的直径，而对于一些企业，限于经济原因无法购入大型的薄膜式汽水混合罐（罐体直径较大），因此需要通过增加圆盘数量来提高水膜的总表面积，而圆盘数量的增加则会导致圆盘之间的排列得较为紧凑，增加圆盘的安装难度，并且圆盘间狭小的缝隙不利于CO2的流动，CO2的溶解速度反而降低，饮料的碳酸化耗时更长。
发明内容
本发明意在提供一种无需增加圆盘数量、即可提高CO2溶解速度的薄膜式碳酸化机构。
本方案中的薄膜式碳酸化机构，包括筒状的外壳，该外壳上部设置有压力表、CO2输入管，外壳的底部设置有碳酸水出口管、净冷水管，所述外壳的底部动密封配合有竖直的旋转管，该旋转管伸出外壳的管体上固定有从动齿轮，该从动齿轮啮合有主动齿轮，主动齿轮与电机输出轴连接，旋转管置于外壳内部的管体上布置有若干圆盘，圆盘的直径由上至下逐渐增大；所述净水冷管插入旋转管内，净冷水管与旋转管之间设置有密封圈，净冷水管的上端高于旋转管的上端。
有益效果：本发明通过在净冷水管外套旋转管，而圆盘是固定在旋转管上，由主动齿轮传来的扭矩经从动齿轮、静冷水管后，使得圆盘旋转，圆盘上的净冷水在离心力的作用下从圆盘边缘处甩出，形成细小的水滴，这些水滴可以吸收外壳内的CO2，与此同时，净冷水在圆盘盘面上形成水膜，水膜可将外壳内充有的CO2吸收，这样就使得水膜和水滴同时吸收CO2，使得CO2的溶解速度逐渐提高。本发明无需增加额外的圆盘，利用圆盘旋转来提高CO2溶解速度。
进一步，所述圆盘的盘面上开有若干呈渐开线分布的分流槽，使得圆盘上多余的净冷水进入分流槽内，圆盘旋转时，净冷水则从分流槽留向圆盘边缘，形成水滴，而位于圆盘盘面其他部位（非分流槽）的净冷水则会形成水膜。
进一步，所述外壳由外筒和内筒构成双层结构，外筒由钢板焊接而成，抗冲击能力强，内筒为不锈钢胆，耐酸碱度高，内筒和外筒之间的夹层中填充有隔热材料，保证外壳内的净冷水不会因为热交换温度升高。
进一步，所述主动齿轮的轴孔与传动轴平键连接，该传动轴通过联轴器与旋转电机输出轴连接，用于传递扭矩。
进一步，CO2输入管上安装有CO2止逆阀，防止CO2倒灌。
附图说明
图1为本发明实施例薄膜式碳酸化机构的结构示意图；
图2为图1中圆盘的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：外壳1、压力表2、CO2输入管3、旋转管4、净冷水管5、主动齿轮6、从动齿轮7、传动轴8、碳酸水出口管9、圆盘10、分流槽11。
实施例薄膜式碳酸化机构基本如附图1、图2所示：薄膜式碳酸化机构，包括外壳1，该外壳1是由外筒和内筒构成双层圆筒结构，外筒由钢板焊接而成，内筒为不锈钢胆，内筒和外筒之间的夹层中填充有隔热材料，本实施例中的隔热材料选用气凝胶毡。
该外壳1的顶部装有压力表2，该压力表2可监测外壳1内部的气压。外壳1的上部开有CO2输入管3，该CO2输入管3外接CO2发生器，CO2输入管3上安装有CO2止逆阀。该外壳1的底部竖直贯穿有中空的旋转管4，该旋转管4与外壳1之间采用密封环进行径向密封，该旋转管4位于外壳1外的部位上键连接有从动齿轮7，该从动齿轮7与主动齿轮6啮合，主动齿轮6的轴孔与传动轴8平键连接，该传动轴8通过联轴器与旋转电机输出轴连接；该旋转管4位于外壳1内的部位上焊接有若干圆盘10，旋转管4位于所有圆盘10的中心上，这些圆盘10的直径由上至下依次增大。
净冷水管5从旋转管4的管心中插入至外壳1的内部，净冷水管5的下端外接净冷水箱，净冷水管5的上端与旋转管4的内圆通过密封圈进行密封，净冷水管5的上端高于旋转管4的上端。外壳1的底部还连接有碳酸水出口管9。
本实施例中的圆盘10结构如图2所示：该圆盘10中心为旋转管4，圆盘10的盘面上开有若干呈渐开线分布的分流槽11，该分流槽11呈弧形。
本实施例的工作过程为：CO2从CO2输入管3进入外壳1内，净冷水从净冷水管5由下至上泵入外壳1内，净冷水管5上端溢出的水流向圆盘10中，并在圆盘10的表面（除去分流槽11的其他部位）形成水膜，吸收外壳1内充有的CO2，多余的水则沿着圆盘10边缘流入下方直径更大的圆盘10上。传动轴8转动，使得主动齿轮6带动从动齿轮7旋转，从而旋转管4带动圆盘10旋转，圆盘10的导向槽内积有的净冷水则因为离心力从圆盘10边缘甩出，形成细小的水滴，这些水滴会吸收外壳1内的CO2，这样，外壳1内充满的CO2则全部被净冷水形成的水膜和水滴吸收，大大提高了CO2的溶解速度。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.薄膜式碳酸化机构，包括筒状的外壳，该外壳上部设置有压力表、CO2输入管，外壳的底部设置有碳酸水出口管、净冷水管，其特征在于，所述外壳的底部动密封配合有竖直的旋转管，该旋转管伸出外壳的管体上固定有从动齿轮，该从动齿轮啮合有主动齿轮，主动齿轮与电机输出轴连接，旋转管置于外壳内部的管体上布置有若干圆盘，圆盘的直径由上至下逐渐增大；所述净水冷管插入旋转管内，净冷水管与旋转管之间设置有密封圈，净冷水管的上端高于旋转管的上端。
2.根据权利要求1所述的薄膜式碳酸化机构，其特征在于：所述圆盘的盘面上开有若干呈渐开线分布的分流槽。
3.根据权利要求2所述的薄膜式碳酸化机构，其特征在于：所述外壳由外筒和内筒构成双层结构，外筒由钢板焊接而成，内筒为不锈钢胆，内筒和外筒之间的夹层中填充有隔热材料。
4.根据权利要求3所述的薄膜式碳酸化机构，其特征在于：所述主动齿轮的轴孔与传动轴平键连接，该传动轴通过联轴器与旋转电机输出轴连接。
5.根据权利要求4所述的薄膜式碳酸化机构，其特征在于：所述CO2输入管上安装有CO2止逆阀。
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