CN110037106A - 一种用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备，包括底座、控制器、水箱、注水管、排水管、降压机构、进液管、出液管和散热机构，水箱内设有调速机构和加热器，调速机构包括升温管、铰接组件、调向组件和两个软管，调向组件包括升降单元、升降块、连杆和连接板，降压机构包括降压盒、堵块、密封组件、顶板和两个支杆，该用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备通过降压机构减小了水箱内的压强，从而降低水箱内水的沸点温度，避免水温过高导致牛奶的营养物质流失，不仅如此，利用调速机构调节牛奶在升温管内的流速，从而精确控制牛奶受热的时间，保证了良好的杀菌消毒效果，提高了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及奶制品加工设备领域，特别涉及一种用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备。
背景技术
杀菌的原理是在一定温度范围内，温度越低，细菌繁殖越慢；温度越高，繁殖越快。但温度太高，细菌就会死亡。不同的细菌有不同的最适生长温度和耐热、耐冷能力。巴氏消毒其实就是利用病原体不是很耐热的特点，用适当的温度和保温时间处理，将其全部杀灭。但经巴氏消毒后，仍保留了小部分无害或有益、较耐热的细菌或细菌芽孢。巴氏杀菌机正式利用该原理，将牛奶加热到75-90摄氏度，保温约15秒作用，从而将病原菌杀死。
现有的巴氏杀菌机主要利用加热水，通过水将热量传导给牛奶，从而实现杀菌的效果，但是利用加热水的方式进行升温时，不易精确控制水的温度，水温可能过冷或过热，从而影响杀菌效果，不仅如此，现有的巴氏杀菌设备无法精确控制牛奶的保温时间，保温时间过短或过长，也会影响牛奶的品质，进而造成了现有的牛奶消毒用巴氏杀菌机实用性降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备，包括底座、控制器、水箱、注水管、排水管、降压机构、进液管、出液管和散热机构，所述水箱固定在底座的上方，所述降压机构设置在水箱的上方，所述注水管固定在水箱的上方，所述注水管的顶端设有密封块，所述进液管位于水箱的一侧的上部，所述出液管位于水箱的另一侧的下部，所述出液管与散热机构连接，所述排水管位于水箱的一侧的底部，所述排水管内设有阀门，所述控制器固定在水箱上，所述控制器内设有PLC，所述水箱内设有调速机构和加热器，所述加热器位于水箱内的底部，所述阀门和加热器均与PLC电连接；
所述调速机构包括升温管、铰接组件、调向组件和两个软管，所述升温管的两端分别通过两个软管与进液管和排液管连通，所述升温管的一端通过铰接组件与水箱内的顶部连通，所述调向组件与升温管的另一端传动连接，所述调向组件包括升降单元、升降块、连杆和连接板，所述连接板与升温管固定连接，所述升降单元设置在水箱的远离铰接组件的一侧的内壁上，所述升降单元与升降块传动连接，所述升降块通过连杆与连接板铰接；
所述降压机构包括降压盒、堵块、密封组件、顶板和两个支杆，所述降压盒固定在水箱的上方，所述降压盒内设有风机，所述降压盒的底部与水箱的顶部连通，两个支杆分别位于降压盒的两侧，所述支杆固定在水箱的上方，所述顶板架设在两个支杆上，所述密封组件位于顶板的下方，所述堵块的形状为圆锥形，所述降压盒的顶部设有排气口，所述堵块的直径大于排气口的内径，所述密封组件与堵块传动连接，所述风机与PLC电连接。
作为优选，为了便于出液管排出的牛奶快速降温，所述散热机构包括散热块和散热管，所述散热块固定在底座的上方，所述散热块的材质为铜，所述散热管与出液管连通，所述散热管缠绕在散热块上，所述散热管沿着散热块的轴线螺旋分布。
作为优选，为了持续对牛奶降温，所述散热块的上方设有风扇，所述风扇固定在水箱的一侧，所述风扇与PLC电连接。
作为优选，为了控制升降块升降移动，所述升降单元包括第一电机、轴承和丝杆，所述第一电机和轴承均固定在水箱的内壁上，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与丝杆的顶端传动连接，所述丝杆的底端设置在轴承内，所述升降块套设在丝杆上，所述升降块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的第一螺纹。
作为优选，为了便于升温管的转动，所述铰接组件包括中心轴、铰接杆、两个支撑管和两个竖杆，所述铰接杆的顶端固定在水箱内的顶部，所述铰接杆的底端与中心轴的中心处固定连接，所述中心轴的两端分别设置在两个支撑管内，两个支撑管分别通过两个竖杆固定在升温管的上方。
作为优选，为了保证牛奶在水箱中的停留时间，所述升温管的形状为S形。
作为优选，为了便于检测水箱内的气压，所述降压盒内设有气压计，所述气压计与PLC电连接。
作为优选，为了实现水箱的密封，所述密封组件包括第二电机、螺杆和套管，所述第二电机固定在顶板的下方，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与螺杆的顶端传动连接，所述螺杆的底端设置在套管内，所述套管的与螺杆的连接处设有与螺杆匹配的第二螺纹，所述套管的底端与堵块固定连接。
作为优选，为了保证套管的平稳移动，所述套管的两侧设有滑板，所述滑板与支杆一一对应，所述滑板套设在支杆上。
作为优选，为了检测升温管内的牛奶的流速，所述升温管内设有流速计，所述流速计与PLC电连接。
本发明的有益效果是，该用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备通过降压机构减小了水箱内的压强，从而降低水箱内水的沸点温度，避免水温过高导致牛奶的营养物质流失，不仅如此，利用调速机构调节牛奶在升温管内的流速，从而精确控制牛奶受热的时间，保证了良好的杀菌消毒效果，提高了设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备的结构示意图；
图2是本发明的用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备的降压机构的结构示意图；
图3是本发明的用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备的升温管的结构示意图；
图4是本发明的用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备的铰接组件的结构示意图；
图中：1.底座，2.控制器，3.水箱，4.注水管，5.排水管，6.进液管，7.出液管，8.加热器，9.升温管，10.软管，11.升降块，12.连杆，13.连接板，14.降压盒，15.堵块，16.顶板，17.支杆，18.风机，19.散热块，20.散热管，21.风扇，22.第一电机，23.轴承，24.丝杆，25.中心轴，26.铰接杆，27.支撑管，28.竖杆，29.气压计，30.第二电机，31.螺杆，32.套管，33.滑板，34.流速计。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备，包括底座1、控制器2、水箱3、注水管4、排水管5、降压机构、进液管6、出液管7和散热机构，所述水箱3固定在底座1的上方，所述降压机构设置在水箱3的上方，所述注水管4固定在水箱3的上方，所述注水管4的顶端设有密封块，所述进液管6位于水箱3的一侧的上部，所述出液管7位于水箱3的另一侧的下部，所述出液管7与散热机构连接，所述排水管5位于水箱3的一侧的底部，所述排水管5内设有阀门，所述控制器2固定在水箱3上，所述控制器2内设有PLC，所述水箱3内设有调速机构和加热器8，所述加热器8位于水箱3内的底部，所述阀门和加热器8均与PLC电连接；
PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。
用户在使用该巴氏杀菌设备进行消毒时，可预先通过注水管4向水箱3内添加水溶液，而后盖上密封块后，用户通过操作控制器2，启动设备，由降压机构抽取水箱3内的部分空气，降低水箱3内的压强，而后PLC控制加热器8启动，对水箱3内的水溶液进行加热，使水加热至沸腾状态，由于水箱3内的压强减小，使得水溶液的沸点降低，此时水溶液的温度低于常压下的沸点100摄氏度，避免牛奶经过水箱3时，水温过高而导致牛奶内的营养物质损失，而后牛奶通过进液管6进入水箱3内的调速机构中，利用调速机构调节牛奶通过牛奶的流速，使得牛奶通过特定的时间可通过控制器2进行设置从出液管7流出水箱3，而后利用散热机构对牛奶快速进行降温，避免温热状态下的牛奶滋生细菌，通过精确控制牛奶的加热温度和牛奶在水箱3中的停留时间，保证了加热效果，从而提高了该巴氏杀菌设备的实用性。
如图1所示，所述调速机构包括升温管9、铰接组件、调向组件和两个软管10，所述升温管9的两端分别通过两个软管10与进液管6和排液管连通，所述升温管9的一端通过铰接组件与水箱3内的顶部连通，所述调向组件与升温管9的另一端传动连接，所述调向组件包括升降单元、升降块11、连杆12和连接板13，所述连接板13与升温管9固定连接，所述升降单元设置在水箱3的远离铰接组件的一侧的内壁上，所述升降单元与升降块11传动连接，所述升降块11通过连杆12与连接板13铰接；
调速机构中，升温管9的两端分别通过两个软管10与进液管6和出液管7保持连通，升温管9呈倾斜向下的转态，使得牛奶从进液管6通过其中一个软管10进入升温管9内后，顺着倾斜向下的升温管9从另一个软管10流进出液管7，并流到水箱3的外部，通过调向组件中的升降单元可带动升降块11在竖直方向升进行升降移动，通过支杆17带动连接板13移动，使得升温管9在铰接组件的支撑作用下进行转动，调节升温管9的倾斜程度，从而控制牛奶通过升温管9的时间，即可控制牛奶在水箱3中的停留时间，避免杀菌的时间过程和过短，将牛奶通过水箱3的时间精确控制，从而保证了杀菌的效果。
如图2所示，所述降压机构包括降压盒14、堵块15、密封组件、顶板16和两个支杆17，所述降压盒14固定在水箱3的上方，所述降压盒14内设有风机18，所述降压盒14的底部与水箱3的顶部连通，两个支杆17分别位于降压盒14的两侧，所述支杆17固定在水箱3的上方，所述顶板16架设在两个支杆17上，所述密封组件位于顶板16的下方，所述堵块15的形状为圆锥形，所述降压盒14的顶部设有排气口，所述堵块15的直径大于排气口的内径，所述密封组件与堵块15传动连接，所述风机18与PLC电连接。
为了避免水箱3内的沸腾状态的水温过高，通过降压机构可减小水箱3内的压强，降压机构中，通过两个支杆17对顶板16进行支撑，在进行降压时，PLC控制密封组件带动堵块15上升，使得堵块15打开排气口后，PLC控制风机18启动，将水箱3内和降压盒14内的空气抽出，而后密封组件带动堵块15向下移动，堵住排气口，从而减小水箱3内的压强，水溶液在低压下沸腾时，沸点也随之降低，避免牛奶受热温度过高而导致内部的营养物质损失。
如图1所示，所述散热机构包括散热块19和散热管20，所述散热块19固定在底座1的上方，所述散热块19的材质为铜，所述散热管20与出液管7连通，所述散热管20缠绕在散热块19上，所述散热管20沿着散热块19的轴线螺旋分布。
牛奶通过出液管7进入散热管20内后，散热块19吸收散热管20内牛奶的热量，从而对牛奶进行降温处理，避免牛奶排出后温度过高而滋生细菌。
作为优选，为了持续对牛奶降温，所述散热块19的上方设有风扇21，所述风扇21固定在水箱3的一侧，所述风扇21与PLC电连接。利用风扇21对散热块19进行吹风，由空气在散热块19周围流动，带走散热块19表面的热量，便于散热块19在吸热后降温，吸收经过散热管20的牛奶的热量，持续对牛奶降温。
如图1所示，所述升降单元包括第一电机22、轴承23和丝杆24，所述第一电机22和轴承23均固定在水箱3的内壁上，所述第一电机22与PLC电连接，所述第一电机22与丝杆24的顶端传动连接，所述丝杆24的底端设置在轴承23内，所述升降块11套设在丝杆24上，所述升降块11的与丝杆24的连接处设有与丝杆24匹配的第一螺纹。
PLC控制第一电机22启动，带动丝杆24在轴承23的支撑作用下旋转，丝杆24通过第一螺纹作用在升降块11上，使得升降块11沿着丝杆24的轴线进行移动。
如图4所示，所述铰接组件包括中心轴25、铰接杆26、两个支撑管27和两个竖杆28，所述铰接杆26的顶端固定在水箱3内的顶部，所述铰接杆26的底端与中心轴25的中心处固定连接，所述中心轴25的两端分别设置在两个支撑管27内，两个支撑管27分别通过两个竖杆28固定在升温管9的上方。
铰接组件中，中心轴25通过铰接杆26固定在水箱3内的顶部的下方，便于两端的支撑管27绕着中心轴25的轴线发生转动，由于支撑管27通过竖杆28与降温管保持固定连接，便于降温管与铰接杆26之间发生转动，从而方便了降温管的转动。
如图3所示，所述升温管9的形状为S形。升温管9采用S形的设计，可便于在有限的水箱3内保证升温管9的长度，保证牛奶通过升温管9时需要花费一定的时间，避免升温管9过短使得牛奶停留时间过短。
作为优选，为了便于检测水箱3内的气压，所述降压盒14内设有气压计29，所述气压计29与PLC电连接。利用气压计29检测降温盒内的气压，并将气压数据反馈给PLC，当气压过高时，PLC可控制风机18对水箱3内抽气后，再对水箱3进行密封，保证低压状态下水流的低沸点。
如图2所示，所述密封组件包括第二电机30、螺杆31和套管32，所述第二电机30固定在顶板16的下方，所述第二电机30与PLC电连接，所述第二电机30与螺杆31的顶端传动连接，所述螺杆31的底端设置在套管32内，所述套管32的与螺杆31的连接处设有与螺杆31匹配的第二螺纹，所述套管32的底端与堵块15固定连接。
PLC控制第二电机30启动，带动螺杆31旋转，螺杆31通过第二螺纹作用在套管32上，使得套管32沿着螺杆31的轴线进行移动，进而带动堵块15进行升降移动。
作为优选，为了保证套管32的平稳移动，所述套管32的两侧设有滑板33，所述滑板33与支杆17一一对应，所述滑板33套设在支杆17上。利用套管32两侧的滑板33套设在支杆17上，固定了滑板33的移动方向，由于滑板33与套管32固定连接，从而保证了套管32的稳定移动。
作为优选，为了检测升温管9内的牛奶的流速，所述升温管9内设有流速计34，所述流速计34与PLC电连接。利用流速计34检测牛奶的流速，并将流速数据传递给PLC，PLC根据流速数据控制调向组件启动，改变升温管9的倾斜程度，精确控制牛奶在水箱3中的时间。
该巴氏杀菌设备在利用高温水流对牛奶进行升温杀菌消毒前，利用风机18抽走水箱3内的部分空气，再由密封组件带动堵块15向下移动堵住排气口，减小水箱3内的压强，使得水流在低压下的沸点低于100摄氏度，避免沸腾的水温过高而导致牛奶加热过高，使得牛奶内的营养物质损失，不仅如此，利用调向组件调节升温管9的倾斜角度，从而控制牛奶在升温管9内的流速，精确控制牛奶在水箱3中的停留时间，保证了良好的高温杀菌效果，进而提高了设备的实用性。
与现有技术相比，该用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备通过降压机构减小了水箱3内的压强，从而降低水箱3内水的沸点温度，避免水温过高导致牛奶的营养物质流失，不仅如此，利用调速机构调节牛奶在升温管9内的流速，从而精确控制牛奶受热的时间，保证了良好的杀菌消毒效果，提高了设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备，其特征在于，包括底座(1)、控制器(2)、水箱(3)、注水管(4)、排水管(5)、降压机构、进液管(6)、出液管(7)和散热机构，所述水箱(3)固定在底座(1)的上方，所述降压机构设置在水箱(3)的上方，所述注水管(4)固定在水箱(3)的上方，所述注水管(4)的顶端设有密封块，所述进液管(6)位于水箱(3)的一侧的上部，所述出液管(7)位于水箱(3)的另一侧的下部，所述出液管(7)与散热机构连接，所述排水管(5)位于水箱(3)的一侧的底部，所述排水管(5)内设有阀门，所述控制器(2)固定在水箱(3)上，所述控制器(2)内设有PLC，所述水箱(3)内设有调速机构和加热器(8)，所述加热器(8)位于水箱(3)内的底部，所述阀门和加热器(8)均与PLC电连接；
所述调速机构包括升温管(9)、铰接组件、调向组件和两个软管(10)，所述升温管(9)的两端分别通过两个软管(10)与进液管(6)和排液管连通，所述升温管(9)的一端通过铰接组件与水箱(3)内的顶部连通，所述调向组件与升温管(9)的另一端传动连接，所述调向组件包括升降单元、升降块(11)、连杆(12)和连接板(13)，所述连接板(13)与升温管(9)固定连接，所述升降单元设置在水箱(3)的远离铰接组件的一侧的内壁上，所述升降单元与升降块(11)传动连接，所述升降块(11)通过连杆(12)与连接板(13)铰接；
所述降压机构包括降压盒(14)、堵块(15)、密封组件、顶板(16)和两个支杆(17)，所述降压盒(14)固定在水箱(3)的上方，所述降压盒(14)内设有风机(18)，所述降压盒(14)的底部与水箱(3)的顶部连通，两个支杆(17)分别位于降压盒(14)的两侧，所述支杆(17)固定在水箱(3)的上方，所述顶板(16)架设在两个支杆(17)上，所述密封组件位于顶板(16)的下方，所述堵块(15)的形状为圆锥形，所述降压盒(14)的顶部设有排气口，所述堵块(15)的直径大于排气口的内径，所述密封组件与堵块(15)传动连接，所述风机(18)与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备，其特征在于，所述散热机构包括散热块(19)和散热管(20)，所述散热块(19)固定在底座(1)的上方，所述散热块(19)的材质为铜，所述散热管(20)与出液管(7)连通，所述散热管(20)缠绕在散热块(19)上，所述散热管(20)沿着散热块(19)的轴线螺旋分布。
3.如权利要求2所述的用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备，其特征在于，所述散热块(19)的上方设有风扇(21)，所述风扇(21)固定在水箱(3)的一侧，所述风扇(21)与PLC电连接。
4.如权利要求1所述的用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备，其特征在于，所述升降单元包括第一电机(22)、轴承(23)和丝杆(24)，所述第一电机(22)和轴承(23)均固定在水箱(3)的内壁上，所述第一电机(22)与PLC电连接，所述第一电机(22)与丝杆(24)的顶端传动连接，所述丝杆(24)的底端设置在轴承(23)内，所述升降块(11)套设在丝杆(24)上，所述升降块(11)的与丝杆(24)的连接处设有与丝杆(24)匹配的第一螺纹。
5.如权利要求1所述的用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备，其特征在于，所述铰接组件包括中心轴(25)、铰接杆(26)、两个支撑管(27)和两个竖杆(28)，所述铰接杆(26)的顶端固定在水箱(3)内的顶部，所述铰接杆(26)的底端与中心轴(25)的中心处固定连接，所述中心轴(25)的两端分别设置在两个支撑管(27)内，两个支撑管(27)分别通过两个竖杆(28)固定在升温管(9)的上方。
6.如权利要求1所述的用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备，其特征在于，所述升温管(9)的形状为S形。
7.如权利要求1所述的用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备，其特征在于，所述降压盒(14)内设有气压计(29)，所述气压计(29)与PLC电连接。
8.如权利要求1所述的用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备，其特征在于，所述密封组件包括第二电机(30)、螺杆(31)和套管(32)，所述第二电机(30)固定在顶板(16)的下方，所述第二电机(30)与PLC电连接，所述第二电机(30)与螺杆(31)的顶端传动连接，所述螺杆(31)的底端设置在套管(32)内，所述套管(32)的与螺杆(31)的连接处设有与螺杆(31)匹配的第二螺纹，所述套管(32)的底端与堵块(15)固定连接。
9.如权利要求8所述的用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备，其特征在于，所述套管(32)的两侧设有滑板(33)，所述滑板(33)与支杆(17)一一对应，所述滑板(33)套设在支杆(17)上。
10.如权利要求1所述的用于牛奶消毒的具有精确调节功能的巴氏杀菌设备，其特征在于，所述升温管(9)内设有流速计(34)，所述流速计(34)与PLC电连接。
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- 2019-05-20 CN CN201910418698.1A patent/CN110037106A/zh not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111264617A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-06-12 | 张茜 | 一种鲜牛奶消毒灭菌的辐照处理用进出料设备 |
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