CN113418311A - 一种基于涡流管效应的巴氏灭菌装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种基于涡流管效应的巴氏灭菌装置，其包括入口处传送带、加热保温箱、涡流管、空气压缩机以及冷却箱；入口处传送带的一端连接至加热保温箱内，用以传送进料；空气压缩机的出气口连接于涡流管的进气口；涡流管的热端喷嘴连接于加热保温箱体，用于对进入到加热保温箱体内的进料进行加热并保温；涡流管的冷空气排气口连接于冷却箱，用于对进入冷却箱内部的进料进行冷却降温；加热保温箱与冷却箱通过出口处传送带连接，用于将加热过的进料传送至冷却箱内进行冷却，并由出口处传送带运出。该结构简单、操作方便，同时充分利用涡流管的冷热分离效应，使装置能耗低于现有的巴氏灭菌装置，可满足巴氏灭菌法的要求。
Description
技术领域
本申请涉及灭菌领域，尤其涉及一种基于涡流管效应的巴氏灭菌装置。
背景技术
在现有的灭菌系统中，巴氏灭菌法是通过适当的温度以及保温时间对产品进行处理，将病原体清除，此后对产品进行低温保存，防止变质。在现有的巴氏消毒装置中，大多采用的介质为水。通过对水进行加热以及降温，利用热量的传递效应进行保温。
巴氏灭菌机中的加热介质——水，虽然可以较好的与产品进行温度的传递，但是使水保持在一定温度所需要的能量需求却是不可忽视的，因此存在着效率低的问题。目前，已有关于改善巴氏消毒法能耗高的问题的一些方法，例如对输送装置进行改进，减少传输过程中的能量损耗等，但是其效果均不甚明显。
公开号为203461523U的发明专利申请“基于巴氏杀菌法的灭菌恒温热水设备”，包括换热器、温度传感器、杀菌釜以及PID温度控制器。此装置可以较好的对温度进行调控，实现良好的杀菌效果，但是此装置所能处理的产品体积有限，不适用于大型工业生产。
公开号为104676730A的发明专利申请“一种制作巴氏奶二次灭菌用的出料输送装置”，包括电机、传送架、散热风机以及固定伸缩网板。该装置对输送部分进行修改，但仍存在着效率低，加热效果差以及冷却效果不明显的问题。此外，该装置增加了伸缩机构，在一定程度上使降温所需的时长变长。并且稳定性较差，因此不便于投入实际使用。
公开号为108752066A的发明专利申请“一种粪污采集、发酵、发酵后巴氏灭菌的整体设备及工艺”，是一种针对粪便采集、发酵、发酵后巴氏灭菌的整体设备及工艺，所述设备具有一体化流程，可以有效的提高工作效率，减少装置所需的时间。但是由于巴氏杀菌的效果不够明显，故该装置存在着处理方式单一的缺陷，不利于整体效率的提高。
由上述可得，目前巴氏杀菌装置普遍存在能量利用率较低和产品质量差等缺点。同时，现有巴氏灭菌装置对于水的降温效率较差。
发明内容
本申请的目的之一在于提供一种基于涡流管效应的巴氏灭菌装置，旨在改善现有的巴氏杀菌装置能耗大的问题。
本申请的技术方案是：
一种基于涡流管效应的巴氏灭菌装置，包括入口处传送带、加热保温箱、涡流管、空气压缩机以及冷却箱；所述入口处传送带的一端连接至所述加热保温箱内，用以传送进料；所述空气压缩机的出气口连接于所述涡流管的进气口；所述涡流管的热端喷嘴连接于所述加热保温箱体，用于对进入到所述加热保温箱体内的所述进料进行加热并保温；所述涡流管的冷空气排气口连接于所述冷却箱，用于对进入所述冷却箱内部的所述进料进行冷却降温；所述加热保温箱与所述冷却箱通过出口处传送带连接，用于将加热过的所述进料传送至所述冷却箱内进行冷却，并由所述出口处传送带运出。
作为本申请的一种技术方案，所述进气口的一端与所述空气压缩机的出气口相连，另一端连接于所述冷空气排气口；所述冷空气排气口的一端连接于冷气喷嘴的一端，另一端连接于所述涡流管的管道的一端；所述冷气喷嘴的另一端连接于冷凝器；所述管道的另一端的中部位置处连接有热空气排气口，所述热空气排气口的端部外套接有环形的所述热端喷嘴。
作为本申请的一种技术方案，所述冷气喷嘴为喇叭状结构，且小端与所述冷空气排气口连接，大端与所述冷凝器连接。
作为本申请的一种技术方案，所述热空气排气口与所述管道同轴设置，且一端连接于所述管道的一端中部内，另一端上套接有所述热端喷嘴。
作为本申请的一种技术方案，所述涡流管内安装有控温模块，所述热端喷嘴处安装有第一温度传感器，所述冷气喷嘴处安装有第二温度传感器；所述第一温度传感器、所述第二温度传感器以及所述控温模块分别电连接于单片机。
作为本申请的一种技术方案，所述冷却箱的上方设有红外线摄像头，用于统计出料数目。
作为本申请的一种技术方案，所述空气压缩机安装于支架内。
作为本申请的一种技术方案，所述管道的材质包括316型不锈钢材质。
作为本申请的一种技术方案，所述空气压缩机的出气口处安装有第三温度传感器，所述第三温度传感器电连接于单片机。
本申请的有益效果：
本申请的基于涡流管效应的巴氏灭菌装置中，该装置主要利用涡流管为所需产品提供所需的温度环境；在涡流管的进气口通入空气后，涡流管的热端喷嘴的高压热端气体通入到加热保温箱中，冷端气体通入到冷却箱中；进料通过入口处传送带传送至加热保温箱中，并使加热保温箱对进料进行加热杀菌处理；随后进料传送至冷却箱进行冷却处理，快速冷却，更有利于储存，防止变质。本装置对于热量的利用效率高，节约成本，具有较好的环保节能意义；同时，该系统结构简单、操作方便，同时充分利用涡流管的冷热分离效应，使装置能耗低于现有的巴氏灭菌装置，可满足巴氏灭菌法的要求，具有良好的社会效益和广阔的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的基于涡流管效应的巴氏灭菌装置结构示意图；
图2为本申请实施例提供的基于涡流管效应的巴氏灭菌装置的侧视图；
图3为本申请实施例提供的涡流管结构示意图。
图标：1-入口处传送带；2-加热保温箱；3-涡流管；4-空气压缩机；5-冷却箱；6-进气口；7-热端喷嘴；8-冷空气排气口；9-出口处传送带；10-冷气喷嘴；11-管道；12-热空气排气口；13-支架。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例：
请参照图1，配合参照图2至图3，本申请提供一种基于涡流管效应的巴氏灭菌装置，其主要包括入口处传送带1、加热保温箱2、涡流管3、空气压缩机4以及冷却箱5；其中，入口处传送带1的一端连接至加热保温箱2内，用以传送进料；空气压缩机4的出气口连接于涡流管3的进气口6，利用涡流管3的冷热分离效应，使空气分离；涡流管3的热端喷嘴7连接于加热保温箱2体，用于对进入到加热保温箱2体内的进料进行加热并保温；涡流管3的冷空气排气口8连接于冷却箱5，用于对进入冷却箱5内部的进料进行冷却降温；加热保温箱2与冷却箱5通过出口处传送带9连接，用于将加热过的进料传送至冷却箱5内进行冷却，并由出口处传送带9运出。
进一步地，涡流管3进气口6的上端与空气压缩机4的出气口相连，下端连接于冷空气排气口8；同时，冷空气排气口8的后端连接于冷气喷嘴10的一端，前端连接于涡流管3的管道11的一端；此外，冷气喷嘴10的另一端连接于冷凝器；管道11的另一端的中部位置处连接有热空气排气口12，热空气排气口12的端部外套接有环形的热端喷嘴7，在热端喷嘴7的边缘位置喷出气体。同时，该热空气排气口12设置在径向中央位置，用于改变冷气流流向。
需要说明的是，在本实施例中，涡流管3的管道11材料可以使用316型不锈钢。
需要说明的是，在本实施例中，冷气喷嘴10为喇叭状结构，其小端与冷空气排气口8连接，大端与冷凝器连接。
需要说明的是，在本实施例中，热空气排气口12与管道11同轴设置，且一端连接于管道11的一端中部内，另一端上套接有热端喷嘴7。需要说明的是，在本实施例中，涡流管3内安装有控温模块，热端喷嘴7处安装有第一温度传感器，冷气喷嘴10处安装有第二温度传感器；第一温度传感器、第二温度传感器以及控温模块分别电连接于单片机。此外，在空气压缩机4的出气口处安装有第三温度传感器，第三温度传感器电连接于单片机。
需要说明的是，在本实施例中，冷却箱5的上方设有红外线摄像头，用于统计出料数目。
需要说明的是，在本实施例中，空气压缩机4安装于支架13内。
此外，在冷却箱5和加热保温箱2上均设有通气口以及排气口，用以稳定其内部环境温度。其中，冷却箱5的排气口设置在其箱体的上方上，加热保温箱2的排气口设置在其箱体下方处。
该巴氏灭菌装置利用涡流管3热端产生的气体对进料加热，并采用涡流管3冷端气体对进料进行快速降温。空气被第三温度传感器检测后，通入涡流管3，使得涡流管3冷端以及热端的气体都可以在最适温度范围内，具体为冷端-20～-25℃，热端60～70℃。整个装置由单片机控制，单片机控制系统设置在该装置的外侧，其分别与第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器电连接。其具体控制方法如下：
首先，对室内温度进行检测，并将此数据传输至与单片机电连接的温度检测模块；此后，空气压缩机4开始工作，涡流管3两端口处分别排出冷气与热气。在涡流管3的出口处分别设有第一温度传感器和第二温度传感器，以测量其出口处的温度；当检测其温度不在要求的温度范围时，单片机对涡流管3的进气量进行调控，从而间接达到控制涡流管3出口处温度的目的。涡流管3内的控温模块对装置内部的温度进行调控与传递。通过第一温度传感器、第二温度传感器对装置内部空气温度进行检测，当气体温度达到所要求的温度范围时，整体装置开始工作；加热保温箱2对进料加热保温杀菌，时长为30分钟；此后，进料进入到冷却箱5中，进行快速冷却。
同时，传输模块与单片机电连接，在单片机的控制下，传输模块分别向入口处传送带1和出口处传送带9发送运行的指令，将最后的成品运送至指定位置，并利用红外线摄像头扫描出料，进行数目统计，使整体流程更加智能化，便于操作。
需要说明的是，第三温度传感器设计为通过气体温度检测装置对涡流管3进气端的气体进行温度检测，确保温度在20～30℃内；当检测到的空气温度在此范围值内时，装置正常运转；反之，装置发出警报，工作人员对室内温度进行调节。此第三温度传感器使本装置的精度得以提高，可以更好地进行巴氏灭菌过程。
进一步地，涡流管3的控温模块利用涡流管3的冷热分离效应实现装置在不同温度下的保温。空气压缩机4设置在涡流管3的前端，为涡流管3提供合适的进气压力，以提高巴氏灭菌装置的灭菌效果。传输模块通过入口处传送带1和出口处传送带9对灭菌后的产品进行运送。在此运输过程中，安装在冷却箱5外侧的红外线摄像头对产品进行数量统计，更便捷地清点产品数目。
综上可知，本申请的基于涡流管效应的巴氏灭菌装置中，该装置主要利用涡流管3为所需产品提供所需的温度环境；在涡流管3的进气口6通入空气后，涡流管3的热端喷嘴7的高压热端气体通入到加热保温箱2中，冷端气体通入到冷却箱5中；进料通过入口处传送带1传送至加热保温箱2中，并使加热保温箱2对进料进行加热杀菌处理；随后进料传送至冷却箱5进行冷却处理，快速冷却，更有利于储存，防止变质。本装置对于热量的利用效率高，节约成本，具有较好的环保节能意义；同时，该系统结构简单、操作方便，同时充分利用涡流管3的冷热分离效应，使装置能耗低于现有的巴氏灭菌装置，可满足巴氏灭菌法的要求，具有良好的社会效益和广阔的应用前景。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于涡流管效应的巴氏灭菌装置，其特征在于，包括入口处传送带、加热保温箱、涡流管、空气压缩机以及冷却箱；所述入口处传送带的一端连接至所述加热保温箱内，用以传送进料；所述空气压缩机的出气口连接于所述涡流管的进气口；所述涡流管的热端喷嘴连接于所述加热保温箱体，用于对进入到所述加热保温箱体内的所述进料进行加热并保温；所述涡流管的冷空气排气口连接于所述冷却箱，用于对进入所述冷却箱内部的所述进料进行冷却降温；所述加热保温箱与所述冷却箱通过出口处传送带连接，用于将加热过的所述进料传送至所述冷却箱内进行冷却，并由所述出口处传送带运出。
2.根据权利要求1所述的基于涡流管效应的巴氏灭菌装置，其特征在于，所述进气口的一端与所述空气压缩机的出气口相连，另一端连接于所述冷空气排气口；所述冷空气排气口的一端连接于冷气喷嘴的一端，另一端连接于所述涡流管的管道的一端；所述冷气喷嘴的另一端连接于冷凝器；所述管道的另一端的中部位置处连接有热空气排气口，所述热空气排气口的端部外套接有环形的所述热端喷嘴。
3.根据权利要求2所述的基于涡流管效应的巴氏灭菌装置，其特征在于，所述冷气喷嘴为喇叭状结构，且小端与所述冷空气排气口连接，大端与所述冷凝器连接。
4.根据权利要求2所述的基于涡流管效应的巴氏灭菌装置，其特征在于，所述热空气排气口与所述管道同轴设置，且一端连接于所述管道的一端中部内，另一端上套接有所述热端喷嘴。
5.根据权利要求2所述的基于涡流管效应的巴氏灭菌装置，其特征在于，所述涡流管内安装有控温模块，所述热端喷嘴处安装有第一温度传感器，所述冷气喷嘴处安装有第二温度传感器；所述第一温度传感器、所述第二温度传感器以及所述控温模块分别电连接于单片机。
6.根据权利要求1所述的基于涡流管效应的巴氏灭菌装置，其特征在于，所述冷却箱的上方设有红外线摄像头，用于统计出料数目。
7.根据权利要求1所述的基于涡流管效应的巴氏灭菌装置，其特征在于，所述空气压缩机安装于支架内。
8.根据权利要求2所述的基于涡流管效应的巴氏灭菌装置，其特征在于，所述管道的材质包括316型不锈钢材质。
9.根据权利要求1所述的基于涡流管效应的巴氏灭菌装置，其特征在于，所述空气压缩机的出气口处安装有第三温度传感器，所述第三温度传感器电连接于单片机。
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