CN113029668A - 一种啤酒陈酿过程中的免开封取样设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及啤酒酿造技术领域，具体是涉及一种啤酒陈酿过程中的免开封取样设备，包括有采样龙头、第一对接机构、第二对接机构、氮气发生器、灭菌机构、储存机构、加压管线和控制器；采样龙头安装在橡木桶的端部并与橡木桶内部连通，第一对接机构安装在橡木桶腰身开口处，非工作状态下第一对接机构密闭，氮气发生器、灭菌机构、储存机构、加压管线依次首尾相连的设置在橡木桶一侧，第二对接机构安装在加压管线的输出端上，非工作状态下第二对接机构密闭，工作状态下第一对接机构和第二对接机构相互承插连接并均切换为开启状态；该方案有效的保证了采样时橡木桶的内部密封性，防止采样时酒品产生变化。
Description
技术领域
本发明涉及啤酒酿造技术领域，具体是涉及一种啤酒陈酿过程中的免开封取样设备。
背景技术
将含酒精的饮料酒注入橡木桶中贮存时，主要会发生下列变化：
(1)酒体可从橡木桶中汲取橡木的天然木质香味及橡木桶制作过程中烘烤工艺产生的特有烘烤香气，同时橡木桶的自然色泽(木质素)在酒体的浸泡下融入酒中，使酒体呈现从微黄色至琥珀色的变化；
(2)酒体长期存放在温湿度适宜的地方，因氧气慢慢渗入橡木桶，使酒液中的高级醇、醛慢慢地发生化学氧化，醛便不断的氧化为羧酸，羧酸再和酒精发生酯化反应，生成具有芳香气味的挥发酯类，从而降低高浓度酒精带来的强烈刺激感，使酒质趋向醇香、柔和；
(3)酒体中的有机物质如糖类、氨基酸、高级醇、挥发酯、有机酸和多种维生素等彼此进行反应，使酒体变得协调、细腻、成熟，口感由辛辣趋向浓厚、香醇、甘爽，回味悠长。
酒液组分不同、陈酿时间不同、橡木桶处理工艺不同都会导致陈酿后酒体在风味、口味、色泽方面的差异。其中，橡木桶经焙烤处理一般可分为轻度、中度、过度三个程度。轻度和中度焙烤的橡木，会赋予酒液一种鲜面包的焦香和怡人的干果香味；过度焙烤的橡木会使在其中陈酿的酒液产生一种似柴油一样的烟熏味。因此，选择何种焙烤程度的橡木桶必须要结合所需陈酿酒体的风格仔细斟酌而定。
入橡木桶储存陈化的酒精饮料有低酒精含量的啤酒、葡萄酒，高酒精度的威士忌、白兰地等。对于啤酒、葡萄酒因其酒精含量低存在橡木桶陈酿周期长、陈化速度慢的现象；而威士忌、白兰地是将高温蒸馏得到的馏出物进行陈酿，存在于发酵液中的某些香味成分在蒸馏加热过程中发生化学反应产生新物质，蒸馏时气压、流酒温度、速度不同也会影响蒸馏液风味。
目前，橡木桶陈酿啤酒作为一种高档啤酒产品相继在国内外啤酒市场上推出，受到高端消费者的喜爱。其关键工艺是将成熟后的啤酒注入橡木桶中陈化，陈化时间从三个月到六个月不等，使橡木桶的特殊香气融合到啤酒当中，同时优化啤酒的风味及口感。但是，其产品的产量受到橡木桶容积与陈化时间的限制，酒体因橡木桶存在个体的差异性其风味稳定性、一致性不易保证。
中国专利CN201010191589.X公开了一种橡木桶黑啤酒的酿造方法，包括黑啤酒酒基的酿造方法、陈酿啤酒蒸馏液的制备方法和二者联合使用的橡木桶黑啤酒的酿造方法，首先取黑啤酒酒基与经橡木桶储存的陈酿啤酒蒸馏液按体积比14-22∶1混配，混配后的清酒在清酒罐中静置储存≥24小时，将静置储存的酒体采用0.5μm的深层过滤膜过滤后装瓶，得到橡木桶黑啤酒成品；该发明的橡木桶黑啤酒酒精度在8-10％vol之间，醇酯比在2.5-3.5之间，酒体风味协调、香气浓郁、干冽劲足、圆润柔滑。避免了因酒液组分、陈酿时间、橡木桶处理工艺不同导致陈酿后酒体在风味、口味、色泽方面的差异。更提高了成品酒的质量稳定性和风味一致性。
啤酒酿造可借鉴上述方法，但和上述方法一样，啤酒在橡木桶中陈酿过程中，由品酒师取样对蒸馏液风味进行感官品评，同时监测其风味物质变化情况，但是频繁开启橡木桶密封塞会导致橡木桶内的酒品产生变化。
发明内容
为解决上述技术问题，提供一种啤酒陈酿过程中的免开封取样设备，本技术方案解决了上述问题，有效的保证了采样时橡木桶的内部密封性，过灭菌机构进行二次灭菌，有效确保了加压气体的洁净，有效的防止气体回流，进一步提高了加压设备的工作效果，同时提高了工作状态下橡木桶内部的密闭性。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种啤酒陈酿过程中的免开封取样设备，其特征在于，包括有采样龙头、第一对接机构、第二对接机构、氮气发生器、灭菌机构、储存机构、加压管线和控制器；
采样龙头安装在橡木桶的端部并与橡木桶内部连通，第一对接机构安装在橡木桶腰身开口处，非工作状态下第一对接机构密闭，氮气发生器、灭菌机构、储存机构、加压管线依次首尾相连的设置在橡木桶一侧，第二对接机构安装在加压管线的输出端上，非工作状态下第二对接机构密闭，工作状态下第一对接机构和第二对接机构相互承插连接并均切换为开启状态，氮气发生器、灭菌机构、储存机构、加压管线均与控制器电连接。
优选的，所述第一对接机构包括有塞头、安装板、对接承口、第一对接管线、密封组件和弹性阻挡件；塞头与橡木桶腰部开口过盈配合，安装板安装在塞头上并抵接在橡木桶外侧，对接承口垂直安装在安装板顶端，对接承口自对接承口内壁绕行至塞头底部并与橡木桶内部连通，密封组件安装在对接承口的顶端，弹性阻挡件安装在对接承口内且非工作状态下弹性阻挡件工作端侧面封挡住第一对接管线的输入端。
优选的，所述密封组件包括有密封圈和密封盖；密封盖与对接承口顶端螺纹连接，密封圈设置在密封盖和对接承口抵接处，对接状态下密封圈内圈与第二对接机构过盈配合，密封圈外圈与密封盖过盈配合。
优选的，所述弹性阻挡件包括有第一弹簧、第一挡块和导向凸块；第一弹簧一端安装在对接承口槽底，第一弹簧另一端安装在第一挡块底部，第一挡块与对接承口间隙配合，导向凸块对称地安装在第一挡块两侧并与对接承口内侧滑动连接。
优选的，所述第二对接机构包括有外壳、插接部、第二对接管线、第二弹簧和第二挡块；外壳为凹槽型及结构，外壳一端与加压管线输出端连接，插接部固定在外壳另一端的槽内中央位置，插接部与第一对接机构插接配合，第二对接管线自外壳与加压管线输出端连接的一侧延伸至插接部两侧，一对第二挡块对称地设置在插接部与外壳两侧形成的槽内，第二弹簧设置在第二挡块底部与外壳槽底之间，非工作状态下第二挡块靠近插接部端部且挡住第二对接管线位于插接部两侧的端口。
优选的，所述灭菌机构包括有紫外线灭菌组件、加热灭菌组件、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第一压力表和第二压力表；紫外线灭菌组件输入端与氮气发生器输出端连接，紫外线灭菌组件输出端与加热灭菌组件输入端连接，第一控制阀和第二控制阀分别设置在紫外线灭菌组件与氮气发生器的连接处以及紫外线灭菌组件与加热灭菌组件的连接处，加热灭菌组件输出端与储存机构输入端连接，第三控制阀设置在加热灭菌组件与储存机构连接处之间，第一压力表和第二压力表的工作端分别伸入紫外线灭菌组件和加热灭菌组件内部，紫外线灭菌组件、加热灭菌组件、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第一压力表和第二压力表均与控制器电连接。
优选的，所述紫外线灭菌组件包括有第一灭菌箱、紫外线灭菌灯和第一储气罐；第一储气罐安装在第一灭菌箱内且两端从第一灭菌箱两侧伸出，第一储气罐所用材料为透明材质，若干紫外线灭菌灯固定安装在第一灭菌箱内侧且朝向第一储气罐，紫外线灭菌灯与控制器电连接，第一压力表工作端伸入第一储气罐内部，第一控制阀和第二控制阀分别设置在第一储气罐与氮气发生器输出端的连接处以及第一储气罐与加热灭菌组件输入端的连接处。
优选的，所述加热灭菌组件包括有第二灭菌箱、电阻丝加热器和第二储气罐；第二储气罐安装在第二灭菌箱内且两端从第二灭菌箱两侧伸出，第二储气罐所用材料为导热材质，若干电阻丝加热器均匀分布在第二灭菌箱内部且朝向第二储气罐，第二灭菌箱上开设有散热孔，第二储气罐一端与紫外线灭菌组件输出端连通，第二储气罐另一端与储存机构输入端连通，第三控制阀安装在第二储气罐与储存机构的连接处，第二控制阀安装在第二储气罐与紫外线灭菌组件输出端连接处，第二压力表工作端伸入第二储气罐内部，电阻丝加热器与控制器电连接。
优选的，所述储存机构包括有第三储气罐、第一气体单向阀、第四控制阀、第五控制阀、第三压力表和泄压阀；第三储气罐输入端与灭菌机构输出端连接,第三储气罐输出端与加压管线输入端连接，第一气体单向阀设置在第三储气罐与灭菌机构连接处且连通方向朝向第三储气罐，第四控制阀和第五控制阀分别设置在第三储气罐与第一气体单向阀连接处之间、第三储气罐与加压管线连接处之间，第三压力表和泄压阀均安装在第三储气罐上，第一气体单向阀、第四控制阀、第五控制阀、第三压力表和泄压阀均与控制器电连接。
优选的，所述加压管线上还设有第二单向阀,第二单向阀设置于加压管线输出端与第二对接机构连接处。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
1、有效的保证了采样时橡木桶的内部密封性，具体的，通过设置第一对接机构和第二对接机构有效防止气路被外界空气污染，当第二对接机构和氮气发生器对接时，插接部插入第一对接机构的对接承口内，对接承口上缘反向压迫第二挡块收缩解除对插接部两侧气孔的封挡。外壳凹槽上缘还起到对接定位的作用，确保插接部两侧的气孔与对接承口内侧气孔对齐，从而形成气体通路。当第二对接机构拔出时，在第二弹簧的作用下第二挡块复位，重新挡住第二对接机构输出端，防止内部污染；
2、通过灭菌机构进行二次灭菌，有效确保了加压气体的洁净，具体的，控制器首先开启第一控制阀，使氮气发生器内产生的氮气进入紫外线灭菌组件。控制器发送信号给紫外线灭菌组件,紫外线灭菌组件对进入内部的氮气进行紫外线灭菌处理。处理后控制器关闭第一控制阀打开第二控制阀，使氮气进入加热灭菌组件。控制器发送信号给加热灭菌组件,加热灭菌组件收到信号后对进入内部的氮气进行加热处理，加热温度不超过3000度，不产生电火花，进一步保证氮气不会生产一氧化氮。加热门灭菌后，控制器关闭第二控制阀打开第三控制阀，氮气进入储存机构暂时性储存起来，同时可以在储存机构内降低温度，防止氮气直接进入橡木桶对啤酒酿造产生不良影响。通过第一压力表和第二压力表监测紫外线灭菌组件、加热灭菌组件的内部压力并向控制器反馈，从而确保紫外线灭菌组件和加热灭菌组件内部的气压安全性；
3、有效的防止气体回流，进一步提高了加压设备的工作效果，同时提高了工作状态下橡木桶内部的密闭性，具体的，通过设置多处气体单向阀和控制阀来实现该效果。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的正视图；
图3为本发明的第一对接机构和第二对接机构对接示意图；
图4为图3中A-A截面剖视图；
图5为本发明的分离状态下的第一对接机构和第二对接机构立体示意图；
图6为本发明的分离状态下第一对接机构全剖视图；
图7为本发明的第一对接机构的第一挡块立体图；
图8为本发明的分离状态下第二对接机构全剖视图；
图9为本发明的灭菌机构立体图；
图10为图9去除顶盖的立体图；
图11为本发明的储存机构立体图。
附图标记说明：
1-采样龙头；
2-第一对接机构；2a-塞头；2b-安装板；2c-对接承口；2d-第一对接管线；2e-密封组件；2e1-密封圈；2e2-密封盖；2f-弹性阻挡件；2f1-第一弹簧；2f2-第一挡块；2f3-导向凸块；
3-第二对接机构；3a-外壳；3b-插接部；3c-第二对接管线；3d-第二弹簧；3e-第二挡块；
4-氮气发生器；
5-灭菌机构；5a-紫外线灭菌组件；5a1-第一灭菌箱；5a2-紫外线灭菌灯；5a3-第一储气罐；5b-加热灭菌组件；5b1-第二灭菌箱；5b2-电阻丝加热器；5b3-第二储气罐；5c-第一控制阀；5d-第二控制阀；5e-第三控制阀；5f-第一压力表；5g-第二压力表；
6-储存机构；6a-第三储气罐；6b-第一气体单向阀；6c-第四控制阀；6d-第五控制阀；6e-第三压力表；6f-泄压阀；
7-加压管线；7a-第二单向阀。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
如图1至图3所示，一种啤酒陈酿过程中的免开封取样设备，包括有采样龙头1、第一对接机构2、第二对接机构3、氮气发生器4、灭菌机构5、储存机构6、加压管线7和控制器；
采样龙头1安装在橡木桶的端部并与橡木桶内部连通，第一对接机构2安装在橡木桶腰身开口处，非工作状态下第一对接机构2密闭，氮气发生器4、灭菌机构5、储存机构6、加压管线7依次首尾相连的设置在橡木桶一侧，第二对接机构3安装在加压管线7的输出端上，非工作状态下第二对接机构3密闭，工作状态下第一对接机构2和第二对接机构3相互承插连接并均切换为开启状态，氮气发生器4、灭菌机构5、储存机构6、加压管线7均与控制器电连接。
工作人员事先在酿酒的橡木桶上装上第一对接机构2,此时的第一对接机构2阻隔橡木桶与外界的连通。当需要采样时通过打开采样龙头1即可直接获得样本。但当橡木桶内部压强与外界平衡后，橡木桶内部的酒无法再从采样龙头1处流出。因此工作人员可以在采样前通过控制器预先发送信号给氮气发生器4,氮气发生器4收到信号后生成氮气，氮气作为惰性气体，为橡木桶内部加压的同时不影响内部厌氧菌的发酵。但为防止生成的氮气中夹杂微生物和细菌，将氮气发生器4输出端连接至灭菌机构5进行二次灭菌，然后暂时储存在储存机构6内使储存机构6内压强大于橡木桶内压强，采样时通过加压管线7将储存机构6内干净的氮气接入橡木桶为桶内加压从而使啤酒可以顺利地从采样龙头1处被工作人员采集样本。控制器控制位于灭菌机构5、储存机构6和加压管线7上的控制阀来控制管路的通断，还起到确保气体单向流动的作用。
如图4至图6所示，所述第一对接机构2包括有塞头2a、安装板2b、对接承口2c、第一对接管线2d、密封组件2e和弹性阻挡件2f；塞头2a与橡木桶腰部开口过盈配合，安装板2b安装在塞头2a上并抵接在橡木桶外侧，对接承口2c垂直安装在安装板2b顶端，对接承口2c自对接承口2c内壁绕行至塞头2a底部并与橡木桶内部连通，密封组件2e安装在对接承口2c的顶端，弹性阻挡件2f安装在对接承口2c内且非工作状态下弹性阻挡件2f工作端侧面封挡住第一对接管线2d的输入端。
安装板2b与橡木桶外壁螺纹链接。通过塞头2a将木桶腰部的孔堵住，使内部气体仅可以通过第一对接机构2的输出端与外界进行气体交换，但非工作状态下第一对接机构2的输出端处于关闭状态，因此橡木桶内部常态下处于密封状态。第一对接管线2d为橡木桶内部气体通过第一对接机构2与外界连通的通道，在对接承口2c内部绕行，最终从对接承口2c内侧伸出，但被弹性阻挡件2f堵住。通过设置密封组件2e提高了第一对接机构2和第二对接机构3对接处的密封性，确保通路开启时气体不会从对接处逸出。当第二对接机构3插入对接承口2c与对接承口2c承插配合时，第二对接机构3工作端将弹性阻挡件2f工作端下压使其解除对第一对接管线2d位于对接承口2c内侧一端的封挡。过程中第二对接机构3继续保持对第一对接管线2d的封挡，直到第二对接机构3的工作端上的出气孔与第一对接管线2d位于对接承口2c内侧的端口对齐形成气体通路。当拔出第二对接机构3使，在重力作用下弹性阻挡件2f复位重新恢复橡木桶内部密闭。
如图4至图6所示，所述密封组件2e包括有密封圈2e1和密封盖2e2；密封盖2e2与对接承口2c顶端螺纹连接，密封圈2e1设置在密封盖2e2和对接承口2c抵接处，对接状态下密封圈2e1内圈与第二对接机构3过盈配合，密封圈2e1外圈与密封盖2e2过盈配合。
通过密封盖2e2将密封圈2e1锁紧在对接承口2c顶部，起到固定作用，密封圈2e1保证了对接状态下接口处的密封性。
如图5至图7所示，所述弹性阻挡件2f包括有第一弹簧2f1、第一挡块2f2和导向凸块2f3；第一弹簧2f1一端安装在对接承口2c槽底，第一弹簧2f1另一端安装在第一挡块2f2底部，第一挡块2f2与对接承口2c间隙配合，导向凸块2f3对称地安装在第一挡块2f2两侧并与对接承口2c内侧滑动连接。
在第一弹簧2f1的作用下，第一挡块2f2常态下处于对接承口2c较高位置，挡住对接承口2c内侧的第一对接管线2d一端。而当第二对接机构3插入对接承口2c后推动第一挡块2f2向对接承口2c槽底收缩，第一弹簧2f1被压缩。第一挡块2f2与第二对接机构3之间形成平顺的过渡，第一挡块2f2不再对气孔进行封挡。当第二对接机构3拔出时，在第一挡块2f2的作用下第一挡块2f2重新复位挡住气孔。导向凸块2f3对第一挡块2f2的伸缩运动起到导向作用。
如图4、图5和图8所示，所述第二对接机构3包括有外壳3a、插接部3b、第二对接管线3c、第二弹簧3d和第二挡块3e；外壳3a为凹槽型及结构，外壳3a一端与加压管线7输出端连接，插接部3b固定在外壳3a另一端的槽内中央位置，插接部3b与第一对接机构2插接配合，第二对接管线3c自外壳3a与加压管线7输出端连接的一侧延伸至插接部3b两侧，一对第二挡块3e对称地设置在插接部3b与外壳3a两侧形成的槽内，第二弹簧3d设置在第二挡块3e底部与外壳3a槽底之间，非工作状态下第二挡块3e靠近插接部3b端部且挡住第二对接管线3c位于插接部3b两侧的端口。
当第二对接机构3和氮气发生器4对接时，插接部3b插入第一对接机构2的对接承口2c内，对接承口2c上缘反向压迫第二挡块3e收缩解除对插接部3b两侧气孔的封挡。外壳3a凹槽上缘还起到对接定位的作用，确保插接部3b两侧的气孔与对接承口2c内侧气孔对齐，从而形成气体通路。当第二对接机构3拔出时，在第二弹簧3d的作用下第二挡块3e复位，重新挡住第二对接机构3输出端，防止内部污染。
如图2和图9所示，所述灭菌机构5包括有紫外线灭菌组件5a、加热灭菌组件5b、第一控制阀5c、第二控制阀5d、第三控制阀5e、第一压力表5f和第二压力表5g；紫外线灭菌组件5a输入端与氮气发生器4输出端连接，紫外线灭菌组件5a输出端与加热灭菌组件5b输入端连接，第一控制阀5c和第二控制阀5d分别设置在紫外线灭菌组件5a与氮气发生器4的连接处以及紫外线灭菌组件5a与加热灭菌组件5b的连接处，加热灭菌组件5b输出端与储存机构6输入端连接，第三控制阀5e设置在加热灭菌组件5b与储存机构6连接处之间，第一压力表5f和第二压力表5g的工作端分别伸入紫外线灭菌组件5a和加热灭菌组件5b内部，紫外线灭菌组件5a、加热灭菌组件5b、第一控制阀5c、第二控制阀5d、第三控制阀5e、第一压力表5f和第二压力表5g均与控制器电连接。
所述第一控制阀5c、第二控制阀5d、第三控制阀5e均为电动蝶阀。控制器首先开启第一控制阀5c，使氮气发生器4内产生的氮气进入紫外线灭菌组件5a。控制器发送信号给紫外线灭菌组件5a,紫外线灭菌组件5a对进入内部的氮气进行紫外线灭菌处理。处理后控制器关闭第一控制阀5c打开第二控制阀5d，使氮气进入加热灭菌组件5b。控制器发送信号给加热灭菌组件5b,加热灭菌组件5b收到信号后对进入内部的氮气进行加热处理，加热温度不超过3000度，不产生电火花，进一步保证氮气不会生产一氧化氮。加热门灭菌后，控制器关闭第二控制阀5d打开第三控制阀5e，氮气进入储存机构6暂时性储存起来，同时可以在储存机构6内降低温度，防止氮气直接进入橡木桶对啤酒酿造产生不良影响。通过第一压力表5f和第二压力表5g监测紫外线灭菌组件5a、加热灭菌组件5b的内部压力并向控制器反馈，从而确保紫外线灭菌组件5a和加热灭菌组件5b内部的气压安全性。
如图10所示，所述紫外线灭菌组件5a包括有第一灭菌箱5a1、紫外线灭菌灯5a2和第一储气罐5a3；第一储气罐5a3安装在第一灭菌箱5a1内且两端从第一灭菌箱5a1两侧伸出，第一储气罐5a3所用材料为透明材质，若干紫外线灭菌灯5a2固定安装在第一灭菌箱5a1内侧且朝向第一储气罐5a3，紫外线灭菌灯5a2与控制器电连接，第一压力表5f工作端伸入第一储气罐5a3内部，第一控制阀5c和第二控制阀5d分别设置在第一储气罐5a3与氮气发生器4输出端的连接处以及第一储气罐5a3与加热灭菌组件5b输入端的连接处。
第一储气罐5a3所用材料为透明玻璃。氮气发生器4产生的氮气进入第一储气罐5a3，然后控制器发送信号给紫外线灭菌灯5a2,紫外线灭菌灯5a2使紫外线在第一灭菌箱5a1内部对第一储气罐5a3进行照射，对第一储气罐5a3内部的氮气进行紫外线灭菌。第一压力表5f用于监测第一储气罐5a3内部压力。
如图10所示，所述加热灭菌组件5b包括有第二灭菌箱5b1、电阻丝加热器5b2和第二储气罐5b3；第二储气罐5b3安装在第二灭菌箱5b1内且两端从第二灭菌箱5b1两侧伸出，第二储气罐5b3所用材料为导热材质，若干电阻丝加热器5b2均匀分布在第二灭菌箱5b1内部且朝向第二储气罐5b3，第二灭菌箱5b1上开设有散热孔，第二储气罐5b3一端与紫外线灭菌组件5a输出端连通，第二储气罐5b3另一端与储存机构6输入端连通，第三控制阀5e安装在第二储气罐5b3与储存机构6的连接处，第二控制阀5d安装在第二储气罐5b3与紫外线灭菌组件5a输出端连接处，第二压力表5g工作端伸入第二储气罐5b3内部，电阻丝加热器5b2与控制器电连接。
所述第二储气罐5b3所用材料为铜，具有良好的导热性。紫外线灭菌组件5a内完成紫外线灭菌的氮气进入第二储气罐5b3后，控制器发送信号给电阻丝加热器5b2,电阻丝加热器5b2收到信号后对第二储气罐5b3内的氮气进行加热灭菌。第二灭菌箱5b1上的散热孔有利于热量排出，防止内部温度过高对第二灭菌箱5b1自身造成损伤。第二压力表5g用于监测第二储气罐5b3内部压力。
如图11所示，所述储存机构6包括有第三储气罐6a、第一气体单向阀6b、第四控制阀6c、第五控制阀6d、第三压力表6e和泄压阀6f；第三储气罐6a输入端与灭菌机构5输出端连接,第三储气罐6a输出端与加压管线7输入端连接，第一气体单向阀6b设置在第三储气罐6a与灭菌机构5连接处且连通方向朝向第三储气罐6a，第四控制阀6c和第五控制阀6d分别设置在第三储气罐6a与第一气体单向阀6b连接处之间、第三储气罐6a与加压管线7连接处之间，第三压力表6e和泄压阀6f均安装在第三储气罐6a上，第一气体单向阀6b、第四控制阀6c、第五控制阀6d、第三压力表6e和泄压阀6f均与控制器电连接。
所述第四控制阀6c、第五控制阀6d均为电动蝶阀。通过设置第一气体单向阀6b防止储存在第三储气罐6a内的氮气逆流回灭菌机构5。通过第四控制阀6c和第五控制阀6d进一步保证第三储气罐6a的密封性。通过第三压力表6e监测第三储气罐6a的内部压强，确保安全性，当内部压强过大时，控制器发送信号给泄压阀6f,对第三储气罐6a进行泄压。
如图2所示，所述加压管线7上还设有第二单向阀7a,第二单向阀7a设置于加压管线7输出端与第二对接机构3连接处。
通过在加压管线7上设置第二单向阀7a进一步防止气体回流，最终保证橡木桶的酿酒效果。
本发明的工作原理：
本装置通过以下步骤实现本发明的功能，进而解决了本发明提出的技术问题：
步骤一、工作人员事先在酿酒的橡木桶上装上第一对接机构2,此时的第一对接机构2阻隔橡木桶与外界的连通。
步骤二、当需要采样时通过打开采样龙头1即可直接获得样本。但当橡木桶内部压强与外界平衡后，橡木桶内部的酒无法再从采样龙头1处流出。
步骤三、工作人员可以在采样前通过控制器预先发送信号给氮气发生器4,氮气发生器4收到信号后生成氮气，氮气作为惰性气体，为橡木桶内部加压的同时不影响内部厌氧菌的发酵。但为防止生成的氮气中夹杂微生物和细菌，将氮气发生器4输出端连接至灭菌机构5进行二次灭菌，然后暂时储存在储存机构6内使储存机构6内压强大于橡木桶内压强，采样时通过加压管线7将储存机构6内干净的氮气接入橡木桶为桶内加压从而使啤酒可以顺利地从采样龙头1处被工作人员采集样本。控制器控制位于灭菌机构5、储存机构6和加压管线7上的控制阀来控制管路的通断，还起到确保气体单向流动的作用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种啤酒陈酿过程中的免开封取样设备，其特征在于，包括有采样龙头(1)、第一对接机构(2)、第二对接机构(3)、氮气发生器(4)、灭菌机构(5)、储存机构(6)、加压管线(7)和控制器；
采样龙头(1)安装在橡木桶的端部并与橡木桶内部连通，第一对接机构(2)安装在橡木桶腰身开口处，非工作状态下第一对接机构(2)密闭，氮气发生器(4)、灭菌机构(5)、储存机构(6)、加压管线(7)依次首尾相连的设置在橡木桶一侧，第二对接机构(3)安装在加压管线(7)的输出端上，非工作状态下第二对接机构(3)密闭，工作状态下第一对接机构(2)和第二对接机构(3)相互承插连接并均切换为开启状态，氮气发生器(4)、灭菌机构(5)、储存机构(6)、加压管线(7)均与控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种啤酒陈酿过程中的免开封取样设备，其特征在于，所述第一对接机构(2)包括有塞头(2a)、安装板(2b)、对接承口(2c)、第一对接管线(2d)、密封组件(2e)和弹性阻挡件(2f)；塞头(2a)与橡木桶腰部开口过盈配合，安装板(2b)安装在塞头(2a)上并抵接在橡木桶外侧，对接承口(2c)垂直安装在安装板(2b)顶端，对接承口(2c)自对接承口(2c)内壁绕行至塞头(2a)底部并与橡木桶内部连通，密封组件(2e)安装在对接承口(2c)的顶端，弹性阻挡件(2f)安装在对接承口(2c)内且非工作状态下弹性阻挡件(2f)工作端侧面封挡住第一对接管线(2d)的输入端。
3.根据权利要求2所述的一种啤酒陈酿过程中的免开封取样设备，其特征在于，所述密封组件(2e)包括有密封圈(2e1)和密封盖(2e2)；密封盖(2e2)与对接承口(2c)顶端螺纹连接，密封圈(2e1)设置在密封盖(2e2)和对接承口(2c)抵接处，对接状态下密封圈(2e1)内圈与第二对接机构(3)过盈配合，密封圈(2e1)外圈与密封盖(2e2)过盈配合。
4.根据权利要求2所述的一种啤酒陈酿过程中的免开封取样设备，其特征在于，所述弹性阻挡件(2f)包括有第一弹簧(2f1)、第一挡块(2f2)和导向凸块(2f3)；第一弹簧(2f1)一端安装在对接承口(2c)槽底，第一弹簧(2f1)另一端安装在第一挡块(2f2)底部，第一挡块(2f2)与对接承口(2c)间隙配合，导向凸块(2f3)对称地安装在第一挡块(2f2)两侧并与对接承口(2c)内侧滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种啤酒陈酿过程中的免开封取样设备，其特征在于，所述第二对接机构(3)包括有外壳(3a)、插接部(3b)、第二对接管线(3c)、第二弹簧(3d)和第二挡块(3e)；外壳(3a)为凹槽型及结构，外壳(3a)一端与加压管线(7)输出端连接，插接部(3b)固定在外壳(3a)另一端的槽内中央位置，插接部(3b)与第一对接机构(2)插接配合，第二对接管线(3c)自外壳(3a)与加压管线(7)输出端连接的一侧延伸至插接部(3b)两侧，一对第二挡块(3e)对称地设置在插接部(3b)与外壳(3a)两侧形成的槽内，第二弹簧(3d)设置在第二挡块(3e)底部与外壳(3a)槽底之间，非工作状态下第二挡块(3e)靠近插接部(3b)端部且挡住第二对接管线(3c)位于插接部(3b)两侧的端口。
6.根据权利要求1所述的一种啤酒陈酿过程中的免开封取样设备，其特征在于，所述灭菌机构(5)包括有紫外线灭菌组件(5a)、加热灭菌组件(5b)、第一控制阀(5c)、第二控制阀(5d)、第三控制阀(5e)、第一压力表(5f)和第二压力表(5g)；紫外线灭菌组件(5a)输入端与氮气发生器(4)输出端连接，紫外线灭菌组件(5a)输出端与加热灭菌组件(5b)输入端连接，第一控制阀(5c)和第二控制阀(5d)分别设置在紫外线灭菌组件(5a)与氮气发生器(4)的连接处以及紫外线灭菌组件(5a)与加热灭菌组件(5b)的连接处，加热灭菌组件(5b)输出端与储存机构(6)输入端连接，第三控制阀(5e)设置在加热灭菌组件(5b)与储存机构(6)连接处之间，第一压力表(5f)和第二压力表(5g)的工作端分别伸入紫外线灭菌组件(5a)和加热灭菌组件(5b)内部，紫外线灭菌组件(5a)、加热灭菌组件(5b)、第一控制阀(5c)、第二控制阀(5d)、第三控制阀(5e)、第一压力表(5f)和第二压力表(5g)均与控制器电连接。
7.根据权利要求6所述的一种啤酒陈酿过程中的免开封取样设备，其特征在于，所述紫外线灭菌组件(5a)包括有第一灭菌箱(5a1)、紫外线灭菌灯(5a2)和第一储气罐(5a3)；第一储气罐(5a3)安装在第一灭菌箱(5a1)内且两端从第一灭菌箱(5a1)两侧伸出，第一储气罐(5a3)所用材料为透明材质，若干紫外线灭菌灯(5a2)固定安装在第一灭菌箱(5a1)内侧且朝向第一储气罐(5a3)，紫外线灭菌灯(5a2)与控制器电连接，第一压力表(5f)工作端伸入第一储气罐(5a3)内部，第一控制阀(5c)和第二控制阀(5d)分别设置在第一储气罐(5a3)与氮气发生器(4)输出端的连接处以及第一储气罐(5a3)与加热灭菌组件(5b)输入端的连接处。
8.根据权利要求6所述的一种啤酒陈酿过程中的免开封取样设备，其特征在于，所述加热灭菌组件(5b)包括有第二灭菌箱(5b1)、电阻丝加热器(5b2)和第二储气罐(5b3)；第二储气罐(5b3)安装在第二灭菌箱(5b1)内且两端从第二灭菌箱(5b1)两侧伸出，第二储气罐(5b3)所用材料为导热材质，若干电阻丝加热器(5b2)均匀分布在第二灭菌箱(5b1)内部且朝向第二储气罐(5b3)，第二灭菌箱(5b1)上开设有散热孔，第二储气罐(5b3)一端与紫外线灭菌组件(5a)输出端连通，第二储气罐(5b3)另一端与储存机构(6)输入端连通，第三控制阀(5e)安装在第二储气罐(5b3)与储存机构(6)的连接处，第二控制阀(5d)安装在第二储气罐(5b3)与紫外线灭菌组件(5a)输出端连接处，第二压力表(5g)工作端伸入第二储气罐(5b3)内部，电阻丝加热器(5b2)与控制器电连接。
9.根据权利要求1所述的一种啤酒陈酿过程中的免开封取样设备，其特征在于，所述储存机构(6)包括有第三储气罐(6a)、第一气体单向阀(6b)、第四控制阀(6c)、第五控制阀(6d)、第三压力表(6e)和泄压阀(6f)；第三储气罐(6a)输入端与灭菌机构(5)输出端连接,第三储气罐(6a)输出端与加压管线(7)输入端连接，第一气体单向阀(6b)设置在第三储气罐(6a)与灭菌机构(5)连接处且连通方向朝向第三储气罐(6a)，第四控制阀(6c)和第五控制阀(6d)分别设置在第三储气罐(6a)与第一气体单向阀(6b)连接处之间、第三储气罐(6a)与加压管线(7)连接处之间，第三压力表(6e)和泄压阀(6f)均安装在第三储气罐(6a)上，第一气体单向阀(6b)、第四控制阀(6c)、第五控制阀(6d)、第三压力表(6e)和泄压阀(6f)均与控制器电连接。
10.根据权利要求1所述的一种啤酒陈酿过程中的免开封取样设备，其特征在于，所述加压管线(7)上还设有第二单向阀(7a),第二单向阀(7a)设置于加压管线(7)输出端与第二对接机构(3)连接处。
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