CN1059083C - 液体产品的消毒装置和生产装置 - Google Patents

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Abstract

液体产品可在高温下短时地以很高的传热效率流过一消毒装置,从而提高消毒效果,防止风味成份的丧失,同时原料中的脂肪和纤维被搅匀。消毒装置包括加热件和冷却件,它们都由一对同心传热圆盘构成,圆盘上有许多多边形小室,小室的前端开口,每对传热圆盘面对面连接,其中的小室互相交错排列而互相相通。

Description

液体产品的消毒装置和生产装置
本发明涉及对装入容器前的诸如新鲜饮料、牛奶、咖啡、啤酒、清酒、酱油、沙司之类的液体产品用高温进行瞬时消毒的消毒装置和液体产品生产装置。
在现有的液体产品高温消毒装置中,若干块板平行放置,液体产品、高温蒸气、冷却水等在板间流过,从而用这些板加热和冷却液体产品。在这种装置中,热量只通过与流体表层的接触传给液体产品,因此流体在流过该装置时的温度分布不均,大量流体不与传热面接触,因此热效率低。因此,若使用这种装置消毒牛奶之类的液体产品,以140℃的温度迅速加热室温液体产品至少需要2秒钟。
但是,用这类装置消毒液体产品的一个缺点是蛋白质变性,维生素遭破坏、营养成份、滋味等失去,特别是,日本清洒和沙司之类中的风味成份极其脆弱,即使经2秒钟的这类二次加热,也会全然失去。
新近开发出了一种解决上述缺点的消毒装置,在这种装置中,液体产品流过直径至少为1mm的毛细管,流速为约100km/h,高温蒸气约为200℃,加热时间至少为1/100秒。
但是,尽管这种消毒装置因加热时间减小而能提高消毒效率,但其缺点是,由于毛细管的直径为至少1mm,因此,很难清洗毛细管内部而获得足够的清洗效果。
而且,上述消毒装置中是加热液体产品,因此其缺点是,由于牛奶、豆浆、果汁和蔬菜汁中合有脂肪和纤维等等,因此在消毒前后都必须用一具有搅拌混合叶片的搅匀机进行搅匀。而且,另一个缺点是,由于这一搅匀是在打开状态下进行的,因此液体产品易受杆菌污染。
本发明的一个目的是提供一种液体产品消毒装置和生产装置,原料在其中笔直冲击、扩散、连合、蜿蜒前行、涡动并互相混合,因此传热效率提高,从而液体产品能在高温下短时流过该消毒装置。本发明的另一个目的是提供一种液体产品消毒装置和生产装置,它能提高消毒效果、防止风昧成份的失去、同时能搅匀原料中的脂肪和纤维、其壳体和部件还便于拆洗。本发明的又一个目的是提供一种液体产品的消毒装置和生产装置,它能简化结构、能防止热量从设在其中的小室向各部件传导时发生损耗并且还由于被消毒和搅匀的各种原料构成一封闭系统而防止经消毒的液体产品受杆菌污染。
鉴于现有的瞬时高温消毒存在着传热效率低、搅匀与消毒无法同时进行的问题,因此提出了本发明来解决这些问题。更详细地说,本发明提供这样的加热件和冷却件,它们由一对同心传热圆盘构成,圆盘上有许多多边形小室,小室的前端开口,这些小室互相交错排列从而相通,原料在其中流过时笔直地冲击、扩散、连合、蜿蜒前行、涡动并相互混合,从而以高效率进行传热、进行搅匀并形成一封闭系统。
消毒装置包括一加热部和一冷却部,该加热部包括一具有第一进口和第一出口的加热体,而该冷却部包括一具有第二进口和供经冷却原料排出的第二出口的冷却件。
加热件由一设置在一加热壳体内的加热源进行受控加热,该加热壳体在其内部空间中被分割;而冷却件由一设置在一冷却壳体内的冷却源进行受控冷却,该冷却壳体在其内部空气中被分割。
每一加热件和冷却件包括一对同心传热圆盘,圆盘上有许多多边形小室,小室的前端开口,在每一对圆盘中,所述两传热圆盘面对面连接,一传热圆盘上的所述小室与另一传热圆盘上的所述小室交错排列从而互相连通,两传热圆盘之一的中心处有一循环孔。
液体产品的生产装置包括一原料储罐和一产品储罐,产品储罐的内部充有惰性气体,原料储罐和产品储罐用供料管道相连从而所述原料储罐与产品储罐相通,在原料储罐的下游端有一泵,而消毒装置设置在泵的下游端。可有多个原料储罐和消毒装置,经消毒的多种原料用一用来混合多种流体的流体混合装置进一步相互混合。
以下结合附图对本发明进行详细描述。
图1为本发明第一实施例的装有消毒装置的液体产品生产装置的示意图;
图2为图1中消毒装置的示意剖面图;
图3为本发明第二实施例的消毒装置的示意剖面图;
图4为本发明第三实施例的消毒装置的示意剖面图;
图5为图4中消毒装置的局部示意剖面图;
图6为消毒装置中两个传热圆盘的平面图;
图7为消毒装置中两传热圆盘的立体图;
图8示出同心地排列成互相重叠的两传热圆盘中的小室排列成互相连通;
图9示出三角形小室排列成互相连通;
图10示出正方小室排列成互相连通;
图11示出正六边形小室排列成互相连通;
图12为流体混合装置的示意剖面图;
图13为沿图12中A-A线剖取的流体混合装置的示意剖面图;
图14为对图12作出改进的流体混合装置的示意剖面图;以及
图15为沿图14中A-A线剖取的流体混合装置的示意剖面图。
请参看图1和图2,标号1表示一生产装置,它在经各生产工序制成的原料由诸如瓶、罐头、纸袋之类的包装物包装之前对液体产品生产过程中的种种液体产品进行瞬时高温消毒,液体产品可以是果汁饮料、蔬菜汁饮料、乳酸饮料、牛奶果汁饮料、香糖汁、混合柠檬、人造果汁饮料、泉水、作为新鲜饮料的矿泉水、牛奶、咖啡、啤酒、未消毒的清酒、酱油、沙司等等。该生产装置包括原料储罐2、若干消毒装置3、流体混合装置4和产品储罐5。
具有与原料直接接触的传热面的所有部件最好由对液体产品品质无害且导热率高的金属材料制成,例如不锈钢、镍青铜、锡、钛等等。
原料储罐2储存消毒之前已经过各处理工序处理的原料。原料储罐2有一出口与第一供料管道7的一端连通。第一供料管道7上有一用来抽吸和排放一定量原料的卫生型泵6。第一供料管道7的另一端接至消毒装置3的一进口。
消毒装置3的出口与第二供料管道7a的一端连通,第二供料管道7a的另一端插入用来储存经消毒原料的产品储罐5。产品储罐5中充有惰性气体,因此它处于惰性气氛中。
若有多个消毒装置3,则原料储罐2的各出口与多个第一供料管道7连通,这些管道7通过泵6与消毒装置3的各进口连通。第二供料管道7a上在消毒装置3与产品储罐5之间设置有一流体混合装置4。一中间室7b插入在消毒装置3与流体混合装置4之间,该中间室7b临时存储从各消毒装置3排出的各种原料。
如图2和图3所示,消毒装置3包括一加热部8和一冷却部9,一绝热材料10插入在加热部8与冷却部9之间。
加热部8包括一加热介质进口11和一加热介质出口12以供加热介质循环地穿过它们,并还形成一具有一定容量的内部空间,用来放置作为加热介质的加热源,加热部8还包括一作为加热装置的加热壳体13,它的加热受到控制。加热壳体13中有一加热件16,该加热件16包括引入待加热原料的第一进口14和排出经加热原料的第一出口15,穿入加热壳体13的供料管17的一端与加热件16的第一进口14连通,待加热原料由供料管17供应。穿入绝热材料10中的原料连接通道18的一端与加热件16的第一出口15连通。
加热壳体13分为两壳件13a和13b,它们都为盒状,其前端开口。这些壳件的开口前部可互相气密地连接,加热壳体13由于可分开而便于清洗维修。
作为消毒装置3另一组件的冷却部9包括一冷却介质进口19和一冷却介质出口20供冷却介质循环穿过,并且还形成具有一定容量的内部空间用来放置作为冷却介质的冷却源。冷却部9还包括一用作冷却装置的冷却壳体21,它的加热受到控制。冷却壳体21中有一冷却件24,它包括引入待冷却的高温原料的第二进口22以及排出经冷却原料的第二出口23,穿入绝热材料10的原料连接通道18的另一端与冷却件24的第二进口22连通。穿入冷却壳体21中、由一管子等等构成的原料排放通道25的一端与冷却件24的第二出口23连通。
冷却壳体21与加热壳体13一样,分成两壳件21a和21b,它们都为盒状且前端开口。此两壳件21a和21b的开口的前部可互相气密地连接,从而冷却壳体21由于可分开而便于清洗维修。
下面说明设置在加热部8中的加热件16和设置在冷却部9中的冷却件24。
如图6、7和8所示,加热件16包括一对传热圆盘27和28,每一圆盘上有许多多边形小室26、26a、…(如其平面图所示),小室的前端开口,传热圆盘27和28面对面互相连接,多边形小室26、26a、…沿径向同心地排列,构成各同心多边形小室26、26a、…的侧壁29的上端面29a互相接触而互相覆盖。
如图8所示,一传热圆盘27的传热小室26、26a、…与传热圆盘28的传热小室互相交错排列,从而互相连通。
传热圆盘27和传热圆盘28之一的中心处有一循环孔30,该孔30与所有小室26、26a、…相通。当传热圆盘27和28互相接靠并覆盖时,形成在传热圆盘27与28之间的圆周开口31与所有小室26、26a、…相通,因此圆周开口31最终与循环孔30相通。
在第一实施例中,小室26、26a、…的平面形状为六边形,且众多小室排列成蜂窝状,但并不限于六边形,而可以是三角形、正方形、八边形等,它们的作用相同。
当以与加热件16大致相同的方式构成冷却件24时,两者的组件可互换使用。但是传热圆盘27和28的小室26、26a、…的数量、内部容量和材料可根据所冷却原料而作适当改动。
设置在加热部8和冷却部9内的加热件16和冷却件24的布置如下。也即,具有循环孔30的传热圆盘27与绝热材料10另一边的传热圆盘27相对,其中,加热件16的循环孔30用作第一出口15,而冷却件24的循环孔30用作第二进口22,第一出口15与第二进口22用穿过绝热材料10的原料连接通道18互相连通。
位于加热部8内的加热件16的传热圆盘27与28之间的圆周开口31用作与供料管17之一连接的第一进口14,从而第一进口14与供料管17相通,而位于冷却部9内的冷却件24的传热圆盘27与28之间的圆周开口31用作与原料排放通道25的一端相连的第二出口23,因此第二出口23与原料排放通道25相通。
图3表示消毒装置3的第二实施例,其中,与第一实施例相同的部件用同一标记表示。这一点也适用于下述其它各实施例。
在图3所示第二实施例中,没有循环孔30的传热圆盘28与绝热材料10另一边的传热圆盘28相对,其中,加热件16的循环孔30用作与供料管17一端相连的第一进口14,因此第一进口14与供料管17相通;而冷却件24的循环孔30用作与原料排放通道25相连的第二出口23,因此第二出口23与原料排放通道25相通。
位于加热部8内的加热件16的传热圆盘27与28之间的圆周开口31用作第一出口15,而冷却件24的传热圆盘27与28之间的圆周开口31用作第二进口22,因此第二进口22通过穿过绝热材料10的原料连接通道18与第一出口15相通。
由于加热件16的循环孔30可用作第一进口14或第一出口15,而冷却件24的循环孔30可用作第二进口22或第二出口23,因此加热件16与冷却件24之间的排列关系可适当变动。
在第二实施例的加热装置中,加热件16由蒸汽之类的加热介质直接加热,但并不限于这类装置,例如,可在加热壳体13内设置未画出的电热器、远红外加热器、微波加热器来加热比方说加热件16。
传热圆盘27和28的大小不必如下文所述。
图4和图5示出消毒装置3的第三实施例。如图4所示,在圆筒形壳体32两端开口处分别有沿外圆周方向突出的凸缘33和33a,具有穿孔34的盖件35、35a可拆卸地装到凸缘33和33a上。
加热部8和冷却部9设置在壳体32的空心内部中,具有弹性的圆形绝热材料10分别插入在加热部8与盖件35之间、加热部8与冷却部9之间以及冷却部9与盖件35a之间。
设置在壳体32空心内部两端的绝热材料10的外圆周面与壳体32的内圆周面接触,而设置在加热部8与冷却部9之间的绝热材料10的外径小于壳体32的内径。
带有循环孔30的传热圆盘27的外径大于传热圆盘28的外径,且传热圆盘27的圆周与壳体32的内周面水密地接触,从而加热件16的圆周开口31与冷却件24的圆周开口31在壳体32的空心内部中相通而形成原料连接通道18。
壳体32的内圆周面与大直径传热圆盘27(以下称为较大直径传热圆盘27)的圆周面之间可使用耐热O形环(未画出)之类的密封件。
上有内部空间且其圆周与壳体32内圆周面保持水密接触的第一加热室36的传热面36a与较大直径传热圆盘27的后面紧密接触。具有内部空间且其外径小于壳体32内径的第二加热室37的传热面37a与小直径传热圆盘28(以下称为较小直径传热圆盘28)的后面紧密接触。第一和第二加热室36和37构成加热部8而把加热件16插入在它们之间。
构造与第一加热室36相同的第一冷却室38的传热面38a与冷却件24的较大直径传热圆盘27的后面紧密接触,而构造与第二加热室37相同的第二冷却室39a与冷却件24的较小直径传热圆盘28的后面紧密接触,第一和第二冷却室38和39构成冷却部9而把冷却件24插入其中。
如图5所示,为提高传热效率,冷却件24的较大和较小直径传热圆盘27和28后面与第一冷却室38的传热面38a和第二冷却室39的传热面39a之间的两紧密接触面以及加热件16的传热圆盘27和28的后面与第一加热室36的传热面36a和第二加热室37的传热面37a之间的两紧密接触面中的一个表面做成下凹、另一个做成上凸,这些下凹和上凸部40最好互相紧密接触。
壳体32的盖件35的穿孔34和穿过绝热材料10的供料管17的一端分别与用作加热件16中较大直径传热圆盘27的循环孔30的第一进口14相连而相通。壳体32的盖件35a的穿孔34和穿过绝热材料10的原料排放通道25的一端分别与用作冷却件24中较大直径传热圆盘27的循环孔30的第二出口23相连而相通。
第一冷却室38、第二冷却室39、第一加热室36和第二加热室37具有冷却介质进口19、冷却介质出口20、加热介质进口11和加热介质出口12。分别插入壳体32中的加热介质供应管41、加热介质排放管42、冷却介质供应管43和冷却介质排放管44用未画出的可拆卸管接头与加热介质进口11、加热介质出口12、冷却介质进口19和冷却介质出口20相连而相通。
在各构件之间需要水密和绝热的部件当然使用未画出的密封件或未画出的绝热件。
图1所示流体混合装置4在圆筒形容器51(图12)的两端开口处分别有沿圆周突起的颈圈52和52a。具有进口53的盖件55和具有出口54的盖件55a分别可拆卸地装到颈圈52和52a上。
容器51内部排列有多个混合件56。混合件56包括一对较大和较小直径混合圆盘58和59,每个圆盘上有许多多边形小室(如其平面图所示),小室的前端开口,较大和较小混合圆盘58和59面对面地互相连接,并且,多边形小室57、57a、…沿径向同心地布置,构成各同心多边形小室57、57a、…的侧壁60的上端面60a互相紧密接触互相覆盖。
如图9所示,混合圆盘58的传热小室57、57a与小直径混合圆盘59的传热小室57、57a互相面对且互相交错排列从而相通。
大直径混合圆盘58(以下称为较大直径圆盘58)的圆周面与容器51的内圆周面接触且其中心有一孔61,而小直径混合圆盘59(以下称为较小直径圆盘59)的圆周面与容器51的内圆周面相间距从而在较小直径圆盘59与容器51的圆周面之间形成循环通道62。
第四实施例的多边形小室57、57a的形状与消毒装置3的传热圆盘27和28相同。
这些混合件56互相覆盖因而互相邻接并依次设置在容器51的内部空间中。
较大直径混合圆盘58设置在容器51的两端,因此进口53和54互相相对。
图14和15示出一种改进型流体混合装置4。除构成混合件56的较大和较小直径混合圆盘58和59的中心部位外,多边形小室57、57a、…的底面中央处设置有高度小于构成多边形小室57、57a、…的侧壁60的突起63,从而增强流体的扰动而提高混合效率。而且,由于突起63的大小随着靠近较大和较小直径圆盘58和59的中央部而逐渐变小,因此各多边形小室57、57a、…流体通过率获得均衡,从而防止脉动而确保流体的平稳流动。
下面说明液体产品消毒装置3的工作情况。首先,原料先前已经消毒并然后使用液体产品生产装置1对有待包装的容器的外表面进行消毒;其次,经各工序处理的原料装到原料储罐2中;第三、用泵6把该原料从消毒装置3的进口泵入,从而原料在通过消毒装置内部时进行高温消毒、冷却和搅匀;第四,把该原料装入充有惰性气体的产品储罐5中,最后,原料通过产品储罐5的排料口5a供应给瓶装或罐装之类的包装工序。
在含有多种相互混合的原料的液体产品中,通过各消毒装置3的各种原料临时装在中间室7b中,然后各种原料从流体混合装置4的进口进入流体混合装置4而在其中通过时互相均匀混合,然后均匀混合的原料装到产品储罐5中。
由于液体产品从消毒到包装的上述各工序形成一封闭系统,因此防止了杆菌的二次污染。
下面说明消毒装置3的工作情况。
当原料从由加热壳体13之类的加热装置以合适温度(至少100℃)受控加热的加热件16的第一进口14流入并流过传热圆盘27的循环孔30时,它们笔直地冲击位于较小直径传热圆盘28中央处的小室26、26a…的底面,从而它们的流动受阻而改变流动方向。然后,原料笔直冲击小室26、26a…的侧壁29而其流动再次受阻而改变流动方向,然后它们穿过互相连通的小室26、26a…,最后经冲击、散开、连合、蜿蜒前行、涡动、相互混合而最终从中央小室26、26a…流到外部。
当原料从较大直径传热圆盘27与较小直径传热圆盘28之间的圆周开口31流入时,它们笔直冲击位于较大直径传热圆盘27的最外一列处的小室26、26a的底面,从而其流动受阻而改变流动方向。然后,它们笔直冲击小室26、26a…的侧壁29,从而其流动再次受阻而改变流动方向,然后它们流过互相连通的小室26、26a…,最后经冲击、散开、连合、蜿蜒前行、涡动并相互混合而从圆盘外部向心地流向圆盘中央。
这样,当原料在两传热圆盘27和28之间流动时,它们反复冲击、散开、连合、蜿蜒前行、涡动和相合混合,因此本发明消毒装置的传热效率是现有消毒装置无法比拟的,而且本发明消毒装置的传热均匀。
原料在从一小室26、26a…到另一小室26、26a…时冲击小室26、26a…的底面和侧壁、散开、连合、蜿蜒前行;在从一小室26、26a…到另一小室26、26a…时因涡动和相互混合而受到动态剪切;在穿过用作供原料从一小室26、26a…流到另一小室26、26a…的连接通道的小孔时受到动态剪切;由于振动破坏而碎成小块;在穿过侧壁29的上端面29a时受到剪切;由于力学气穴现象而被搅匀;等等,而这一切都与传热同时进行。
从由冷却壳体21之类冷却装置以低温进行受控冷却的冷却件24的第二进口22进入的原料也由于此类冲击、散开、连合、蜿蜒前行、涡动和混合而受到传热和搅匀。
若小室26、26a…的总容量为10cm3、原料的流量为60l/min,则原料流过加热件16和冷却件24所需时间为1/100秒,这一时间也可适当变动。
加热件16和冷却件24的总散开次数(number of dispersion)决定于从传热圆盘27和28中央沿径向依次排列的小室26、26a…的数量。例如,在图8的六边形小室26、26a…中,第一环列有6个小室、第二列有12个小室、第三列有18个小室(三列共36个小室)的传热圆盘27覆盖在第一列有3个小室、第二列有9个小室、第三列有15个小室(三列共27个小室)的传热圆盘28上,从而加热件16和冷却件24的总散开次数高达上千次。
总散开次数意味着原料在流过加热件16和冷却件24的传热圆盘27和28的相互连通的小室26、26a…时应进行的散开数。若消毒装置3包括加热件16和冷却件24,则总散开次数为加热件16的总散开次数与冷却件24的总散开次数的乘积,通过增加或减少小室26、26a…的列数并根据各原料的特性,这一数值可作适当变动。
下面说明流体混合装置4的工作情况。
流体混合装置4的混合件56的构成与消毒装置3的加热件16和冷却件24相同,从而原料经多个消毒装置3消毒、一度置于中间室7b后从容器51的进口53经混合件56中位于上游的较大直径混合圆盘58的开口61流入混合件56中。接着,原料流过与消毒装置3相同的多个互相连通的混合小室57、57a…,然后流动时笔直冲击、散开、连合、蜿蜒前行、涡动和互相混合,然后流过较小直径混合圆盘59圆周面与容器51内周面之间的循环通道62,最后从混合件56外部即从循环通道62流入混合小室57、57a…。然后,原料以与上述相同方式流过互相连通的小室57、57a…,最后冲击、散开、连合、蜿蜒前行、涡动和互相混合地从外部向心地流向中心,最后经混合件56的位于下游的开口61从容器51的出口54排出。
当然,与消毒装置3一样,流体混合装置4的总散开次数、每一混合件56的总散开次数随着混合件56的个数和原料的流体数的增大而呈指数增长。
由于消毒装置3包括一加热部8、一冷却部9和一原料连接通道18,该加热部8包括一供待加热原料流入的第一进口14、一供经加热原料排出的第一出口15和一其加热受控的加热件16;而该冷却部9包括供待冷却原料流入的第二进口22,一供经冷却原料排出的第二出口23和一其冷却受控的冷却件24,该原料连接通道18用来连接第一出口15和第二进口22而使第一出口15与第二进口22相通;其中,加热件16和冷却件24都包括一对同心传热圆盘27和28,圆盘上有许多多边形小室26、26a…,小室的前部开口,每对传热圆盘27和28面对面互相连接;其中,一传热圆盘27的小室26与另一传热圆盘28的小室26a交错排列而互相连通,并且,传热圆盘27和28之一的中心处有一循环孔30,其中,加热件16的一循环孔30用作第一进口14或第一出口15,而冷却件24的循环孔30用作第二进口22或第二出口23;其中,形成在加热件16的传热圆盘27与28之间的圆周开口31用作第一进口14和第一出口15,而形成在冷却件24的传热圆盘27与28之间的圆周开口31用作第二进口22和第二出口23,其中,第一出口15与第二进口22由原料连接通道18相连而彼此相通;当原料在加热件16和冷却件24的两传热圆盘27与28之间流过时,它们反复笔直冲击、散开、连合、蜿蜒前行、涡动和相互混合,因此传热效率以现有板式消毒装置无法比拟的大小提高。而且,原料在流动过程中温度分布均从而以不变的温度分布流动。此外,与传热表面不发生接触的流体数量减小,从而热量可顺利传给全部原料,从而原料可与现有毛细管型消毒装置一样地在高温下以短时流过,虽然毛细管型在140℃的温度下至少得用2秒的时间。因此,它的消毒有效,且加热时间减少,从而减少风味成分的丧失。
由于原料从小室26、26a…流到另一小室26、26a…时笔直冲击小室26、26a…的底面和侧壁、散开、连合、蜿蜒前行;在从一小室26、26a…进入另一小室26、26a…时由于涡动和相互混合而受到动态剪切;在流过用作供原料从小室26、26a…流到其它小室26、26a…的连接通道的小孔时受到动态剪切;由于原料的振动破坏而碎成小块;在流过侧壁29的上端面29a时受到剪切;由于力学气穴现象而被搅匀等,而这一切又与传热同时进行,因此原料因牛奶、豆浆、乳酸饮料等等中的脂肪以及蔬菜汁中的纤维被粉碎而搅匀,而这在现有消毒装置中需要用搅匀机的搅匀工序使之散布,此外,原料的搅匀质量还由于散开的总次数非常大而提高。
由于加热部8由其内部空间被分开壳件13a和13b分割的加热壳体13构成并在该内部空间中有一加热源和加热件16,而冷却部9由其内部空间被分开壳件21a和21b分割的冷却壳体21构成并在该内部壳间中有一冷却源和冷却件24,因此可整个加热加热件16而整个冷却冷却件24。而且,由于每一壳体由分开的壳件13a、13b、21a和21b构成,因此可方便地进行拆卸维修工作和清洗加热件16和冷却件24。
由于具有穿孔34的盖件35和35a可拆卸地装在圆筒形壳体32两端开口处,一绝热材料10插入在分别设置在壳体32中的加热部8与冷却部9之间,因此只要取下盖件35和35a,即可取出作为壳体32内部构件的加热部8、冷却部9和绝热材料10,从而便于进行拆卸维修和壳体32的清洗。而且,由于绝热材料10的外径小于壳体32的内径,因此绝热材料10的圆周面与壳体32的内圆周面之间的间隙可用作原料连接通道18,从而可简化加热件16的第一出口15与冷却件24的第二进口22之间的连通的机构。
由于其加热受到控制的第一加热室36与加热装置中加热件16的较大直径传热圆盘27的后面接触,其加热受到控制的第二加热室37与较小直径传热圆盘28的后面接触;而其冷却受到控制的第一冷却室38与冷却装置中冷却件24的较大直径传热圆盘27的后面接触,其冷却受到控制的第二冷却室39与冷却装置中冷却件34的较小直径传热圆盘28的后面接触,因此这些加热和冷却装置可同心串联地设置在壳体32的内部空间中。因此,若绝热材料10具有弹性,则盖件35和35a装到壳体32两端开口上时产生的反弹性就可防止第一和第二加热室36和39与较大和较小直径传热圆盘27和28紧密接触时出现松动,从而可防止各室向加热件16和冷却件24的传热损耗。
由于第一和第二加热室36和37与加热件16的传热圆盘27和28的后面接触的部位做成第一凹凸部40,而第一和第二冷却室38和39与冷却件24的传热圆盘27和28的后面接触的部位做成第二凹凸部40,因此可提高各室与加热件16和冷却件24之间的传热效率。
由于液体产品的生产装置包括一用来储存待消毒原料的原料储罐2和一用来储存经消毒原料的产品储罐5,其中,产品储罐5的内部处于惰性气氛中,原料储罐2和产品储罐5经由供料管道7和7a相连而使原料储罐2与产品储罐5相通;一泵6设置在原料储罐的下游端,而消毒装置3设置在泵6的下游端,因此经消毒装置消毒的原料可通过供料管道7和7a送到产品储罐5。而且,由于储罐5的内部处在惰性气氛中,因此从产品消毒到产品包装的上述工序可形成一封闭系统,从而可确保经消毒产品不受杆菌的二次污染。
由于原料储罐2和经由供料管7和7a与原料储罐2相连通的消毒装置3有多个,因此在产品储罐5与消毒装置3之间设置一中间室7b来储存从各消毒装置3排出的经消毒原料;一流体混合装置设置在中间室7b与产品储罐5之间的管道7a上而用来混合多种流体,因此可在以上述方式保持封闭系统以防止杆菌两次污染的同时互相混合多种经消毒产品,从而获得非常实用的效果。

Claims (6)

1、一种消毒装置(3),包括:
一加热部(8),包括一具有供待加热原料流入的第一进口(14)和供经加热原料排出的第一出口(15)的加热件(16)和一用来对所述加热件(16)进行控制加热的加热装置;
一冷却部(9),包括一具有供待冷却原料流入的第二进口(22)和供经冷却原料排出的第二出口(23)的冷却件(24)和一用来对所述冷却件(24)进行控制冷却的冷却装置;
一原料连接通道(18),用来连接所述第一出口(15)和所述第二进口(22)而使所述第一出口(15)与所述第二进口(22)相通;
其特征在于:
所述加热件(16)和所述冷却件(24)都包括一对同心传热圆盘(27和28),圆盘(27和28)上有许多多边形小室(26,26a…),小室(26,26a…)的前端开口,每对所述传热圆盘(27和28)面对面相互连接,其中,一传热圆盘(27)的所述小室(26)与另一传热圆盘(28)的所述小室(26a)交错排列从而相通;所述两传热圆盘(27和28)之一的中心处有一循环孔(30);
所述加热件(16)的循环孔(30)用作所述第一进口(14)或第一出口(15);而所述冷却件(24)的所述循环孔(30)用作所述第二进口(22)或第二出口(23);以及
形成在所述加热件(16)两所述传热圆盘(27和28)之间的圆周开口(31)用作所述第一进口(14)和所述第一出口(15);形成在所述冷却件(24)两所述传热圆盘(27和28)之间的圆周开口(31)用作所述第二进口(22)和所述第二出口(23),其中,所述第一出口(15)与所述第二进口(22)由一原料连接通道(18)连接而互相相通。
2、按权利要求1所述的消毒装置(3),其特征在于,所述加热部(8)由一加热壳体(13)构成,该壳体(13)的内部空间由分开的壳体(13a和13b)分割,所述内部空间中有一加热源和所述加热件(16);所述冷却部(9)由一冷却壳体(21)构成,该壳体(21)的内部空间由分开的壳体(21a和21b)分割,所述内部空间中有一冷却源和所述冷却件(24)。
3、一种消毒装置(3),包括:
一圆筒形壳体(32),其两端开口;
其上有穿孔的两盖件(35和35a),它们可拆卸地装到所述圆筒形壳体(32)的所述两开口上;
一加热部(8),包括一具有供待加热原料流入的第一进口(14)和供经加热原料排出的第一出口(15)的加热件(16)和一对所述加热件(16)进行控制加热的加热装置;
一冷却部(9),包括一具有供待冷却原料流入的第二进口(22)和供经冷却原料排出的第二出口(23)的冷却件(24)和一对所述冷却件(24)进行控制冷却的冷却装置;
一插入在分别设置在所述壳体(32)中的所述加热部(8)与所述冷却部(9)之间的绝热材料(10),所述绝热材料(10)的外径小于所述壳体(32)的内径;
其特征在于:
所述加热件(16)和所述冷却件(24)都包括一对较大和较小直径同心传热圆盘(27和28),圆盘(27和28)上有许多多边形小室(26,26a…),小室(26,26a…)的前端开口,每对所述较大和较小直径传热圆盘(27和28)面对面连接;所述较大和较小直径传热圆盘(27和28)的所述小室(26,26a…)互相交错排列从而互相相通;所述较大直径传热圆盘(27)的中心处有一循环孔(30);
所述较大直径传热圆盘(27)设置在所述壳体(32)的两端;所述较大直径传热圆盘(27)的圆周面与所述壳体(32)的所述内圆周面接触;
所述加热件(16)的所述循环孔(30)用作所述第一进口(14),形成在所述较大与较小直径传热圆盘(27和28)之间的圆周开口(31)用作第一出口(15);而所述冷却件(24)的所述循环孔(30)用作所述第二出口(23),形成在所述较大与较小直径传热圆盘(27和28)之间的所述圆周开口(31)用作所述第二进口(22);
形成在所述绝热材料(10)与所述壳体(32)的所述内圆周面之间的内部空间用作原料通道(18)而连接所述加热件(16)的所述第一出口(15)与所述冷却件(24)的所述第二进口(22),其中,所述加热件(16)的所述第一进口(14)和所述第一出口(15)与所述穿孔(34)相通;
其加热受控的第一加热室(36)与所述加热装置中所述加热件(16)的所述较大直径传热圆盘(27)的后面接触;
其加热受控的第二加热室(37)与所述较小直径传热圆盘(28)的后面接触;
其冷却受控的第一冷却室(38)与所述冷却装置中所述冷却件(24)的所述较大直径传热圆盘(27)的后面接触;以及
其冷却受控的第二冷却室(39)与所述冷却装置中所述冷却件(24)的所述较小直径传热圆盘(28)的后面接触。
4、按权利要求3所述的消毒装置(3),其特征在于,所述第一和第二加热室(36和37)与所述加热件(16)的所述传热圆盘(27和28)的所述后面接触的部位做成第一凹凸部(40);所述第一和第二冷却室(38和39)与所述冷却件(24)的所述传热圆盘(27和28)的所述后面接触的部位做成第二凹凸部(40)。
5、一种液体产品生产装置(1),包括一用来储存待消毒原料的原料储罐(2)和一用来储存经消毒原料的产品储罐(5),其特征在于,所述产品储罐(5)的内部处于惰性气氛中;所述原料储罐(2)与所述产品储罐(5)经由供料管道(7和7a)互相连接而使所述原料储罐(2)与所述产品储罐(5)相通;所述原料储罐(2)下游端设置一泵(6);按权利要求1、2、3或4所述的消毒装置(3)设置在所述泵(6)的下游。
6、按权利要求5所述的生产装置(1),其特征在于,所述原料储罐(2)和经由所述供料管道(7和7a)与所述原料储罐(2)连通的所述消毒装置(3)有多个,一中间室(7b)设置在所述产品储罐(5)与所述消毒装置(3)之间用来储存从各所述消毒装置(3)排出的经消毒原料;一流体混合装置(4)设置在所述中间室(7b)与所述产品储罐(5)之间的所述供料管道(7a)上用来混合多种流体。
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