CN115136985B - 一种鲜奶的灭菌装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种鲜奶的灭菌装置，涉及灭菌装置的领域，其包括储奶罐和冷却管，所述储奶罐竖直设置，所述储奶罐的侧壁、底端均内部中空，所述储奶罐的外层侧壁连通有进液管，且外层的底端设置有出液板，所述出液板与所述储奶罐的外层侧壁铰接，所述冷却管位于所述储奶罐内部，且两端均固定穿设在所述储奶罐的顶端，储奶罐的内层与外层之间用于通入热水，冷却管内用于通入冷却液。本申请具有使鲜奶在加热灭活后易于进行快速冷却的效果。

Description

一种鲜奶的灭菌装置

技术领域

本申请涉及灭菌装置的领域，尤其是涉及一种鲜奶的灭菌装置。

背景技术

鲜奶是一种日常饮品，常用来补充人体营养或作为早餐食用，鲜奶在生产制造过程中为延长鲜奶的保质期，在鲜奶装罐前需要对鲜奶进行灭菌作业。

目前，鲜奶主要采用巴氏灭菌法进行灭菌，主要包括储奶罐，储奶罐的侧壁呈中空状态，储奶罐内密装有鲜奶，储奶罐中空的侧壁连通有进液管和出液管。使用时，先从进液管将热水流入到储奶罐的侧壁内，通过热水使鲜奶的温度升高，且进行保温，保温到设定时间后使热水从出液管排出，且使冷却液从进液管流入到储奶罐的侧壁内，通过冷却液使鲜奶的温度降低，从而完成鲜奶的灭菌作业。

在热水排出后再通入冷却液，冷却液需要先使储奶罐的温度降低才能对鲜奶进行降温，巴氏灭菌法在灭活后需要进行快速冷却，由于鲜奶需要过段时间才能与冷却液进行热交换，从而降低了鲜奶灭菌作业的效果。

发明内容

为了使鲜奶在加热灭活后易于进行快速冷却，本申请提供一种鲜奶的灭菌装置。

本申请提供的一种鲜奶的灭菌装置，采用如下的技术方案：

一种鲜奶的灭菌装置，包括储奶罐和冷却管，所述储奶罐竖直设置，所述储奶罐的侧壁、底端均内部中空，所述储奶罐的外层侧壁连通有进液管，且外层的底端设置有出液板，所述出液板与所述储奶罐的外层侧壁铰接，所述冷却管位于所述储奶罐内部，且两端均固定穿设在所述储奶罐的顶端，储奶罐的内层与外层之间用于通入热水，冷却管内用于通入冷却液。

通过采用上述技术方案，将鲜奶装入到储奶罐中，使热水从进液管流入到储奶罐的内层与外层之间，热水与储奶罐内的鲜奶进行热交换，从而使鲜奶温度上升，直到达到鲜奶灭菌的温度，然后通过热水对鲜奶进行保温，当保温时间达到灭菌要求时，将热水从出液板处排出，同时使冷却液流入到冷却管内，由于冷却管与鲜奶直接接触，使得鲜奶在完成细菌灭活后能够快速与冷却管内的冷却液进行热交换，从而使得鲜奶易于快速进行降温、冷却，进而易于保障鲜奶灭菌作业的效果。

可选的，所述储奶罐的底端固定连接有顶部呈开口状的储水盒，所述出液板与所述储水盒的侧壁之间铰接有电动推杆，所述储水盒的底部连通有抽水管，所述抽水管与所述进液管连通，所述抽水管上设置有第一水泵。

通过采用上述技术方案，通过电动推杆驱动出液板转动，使储水盒与储奶罐的外层连通，储奶罐内层与外层之间的热水通过出液板流入到储水盒内，使得储奶罐内层与外层之间的热水易于快速排空；当需要对储奶罐内层与外层之间通入热水时，将储水盒内的热水通过第一水泵经进液管抽取到储奶罐的内层与外层之间，使得热水易于循环使用，减少了热水资源的消耗。

可选的，所述进液管靠近所述储奶罐内层的一端连通有喷头，所述储水盒的底端固定设置第一电热丝。

通过采用上述技术方案，通过第一电热丝对储水盒内的热水进行加热保温，使得储水盒内的热水易于保持灭菌温度，然后通过喷头直接喷射在储奶罐的内层上，使得鲜奶在需要热水灭菌时，连续喷射的热水与水位缓慢上升相比，加快了鲜奶与热水热交换的速度，缩短了鲜奶加热灭菌的时间，从而提高了鲜奶灭菌的效率。

可选的，所述冷却管呈蛇形，且水平设置，所述冷却管沿竖直方向设置有若干个，若干个所述冷却管首尾连通，位于最下方的所述冷却管的首端、位于最上方的所述冷却管的尾端均固定穿设在所述储奶罐的顶端。

通过采用上述技术方案，蛇形的冷却管增大了鲜奶与冷却液的接触面积，提升了鲜奶的冷却效果，使得鲜奶更加易于在完成保温灭菌后进行快速冷却降温。

可选的，最上方的所述冷却管的尾端与最下方的所述冷却管的首端共同连通有竖直设置的储液罐，最上方的所述冷却管的尾端与所述储液罐的顶部连通，最下方的所述冷却管的首端与所述储液罐的底部连通，所述储液罐内装有不超过自身容积三分之二的冷却液，所述储液罐与最下方的所述冷却管的首端之间设置有第二水泵，所述储液罐的顶端连通有真空泵。

通过采用上述技术方案，当需要对鲜奶冷却时，通过第二水泵将冷却液通入到冷却管内，且使冷却液在冷却管内循环流动，从而使得鲜奶的冷却效果易于保证；当需要对鲜奶进行加热灭菌时，通过真空泵将储液罐内的空气抽出，使储液罐内处于负压状态，通过负压将冷却管内的冷却液吸入到储液罐内，使得鲜奶的加热灭菌过程不易受到冷却液的影响。

可选的，所述储奶罐内部设置有搅拌组件，所述搅拌组件包括电机、转轴和搅拌板，所述转轴竖直设置，且底端与所述储奶罐内层的底端转动连接，所述电机位于所述储奶罐的内层与外层之间，且与所述储奶罐的内层固定连接，所述电机的输出轴穿设在所述储奶罐内层的底端上，且与所述转轴连接，所述搅拌板沿所述转轴的轴线方向设置有若干个，且均与所述转轴的侧壁固定连接。

通过采用上述技术方案，通过电机驱动转轴转动，转轴带动搅拌板转动，搅拌板使储奶罐内的鲜奶处于流动搅拌状态，使得鲜奶的加热灭菌、快速冷却均易于均匀。

可选的，所述搅拌板、所述转轴均内部中空，所述搅拌板与所述转轴连通，所述搅拌板上开设有进液孔，所述转轴顶部的侧壁开设有出液孔，所述转轴内同轴设置有螺旋输送杆，所述螺旋输送杆的底端与所述储奶罐内层的底端转动连接。

通过采用上述技术方案，搅拌板在搅拌鲜奶的过程中，使鲜奶从进液孔流入到搅拌板内部，鲜奶经搅拌板流入到转轴内部，转动螺旋输送杆，螺旋输送杆在转动过程中使鲜奶流动到转轴的顶部，从而使得鲜奶不仅在水平面内进行均匀流转，且在竖直方向上也能够进行流转，使得鲜奶与热水、冷却液的接触更加均匀，进而使得鲜奶的灭菌更加均匀。

可选的，所述转轴内部的底端同轴固定设置有内齿圈，所述螺旋输送杆的底端同轴固定连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述内齿圈之间啮合有中间齿轮，所述中间齿轮与所述储奶罐内层的底端转动连接，所述电机的输出轴与所述螺旋输送杆同轴固定连接。

通过采用上述技术方案，电机驱动螺旋输送杆转动，螺旋输送杆的驱动齿轮驱动中间齿轮转动，中间齿轮驱动内齿圈转动，内齿圈带动转轴转动，从而通过电机使得转轴、螺旋输送杆均能进行转动，减少了动力源，降低了能源消耗；通过驱动齿轮驱动中间齿轮转动，中间齿轮驱动内齿圈转动，使得转轴与螺旋输送杆的转动方向相反，从而提高了螺旋输送杆运输鲜奶的效率。

可选的，所述储奶罐内层的内侧壁上固定设置有温度传感器，所述储奶罐外层的内侧壁上固定设置有第二电热丝。

通过采用上述技术方案，通过温度传感器测量鲜奶在保温时的温度，当鲜奶的温度降低时，通过第二电热丝对储奶罐内层与外层之间的热水进行加热，使得鲜奶在灭菌保温时的温度易于维持。

可选的，所述出液板靠近所述储水盒的一侧固定设置有隔热层。

通过采用上述技术方案，通过设置隔热层，使得鲜奶在冷却时不易受到储水盒内热水的影响，从而使得鲜奶的冷却效果不易因储水盒的热水而降低。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过在鲜奶中设置冷却管，使得鲜奶在完成加热灭菌后易于快速与冷却液进行热交换，使得鲜奶易于快速冷却；

2.在鲜奶需要加热时，将热水通过喷头喷射在储奶罐的外层侧壁上，提高了鲜奶与热水热交换的效率，从而提高了鲜奶灭菌的效率；

3.搅拌板在搅拌过程中使鲜奶流入到转轴中，转轴中的螺旋输送杆使鲜奶实现由下到上的流转，使得鲜奶的加热、冷却更加易于均匀。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图；

图2是本申请实施例的剖面视图；

图3是图2中A处的放大视图；

图4是图2中B处的放大视图；

图5是旨在说明冷却管的剖面视图。

附图标记说明：

1、储奶罐；11、进液管；111、喷头；12、出液板；121、隔热层；122、电动推杆；13、第二电热丝；14、温度传感器；2、冷却管；3、储液罐；31、第二水泵；32、真空泵；4、储水盒；41、抽水管；411、第一水泵；42、第一电热丝；5、搅拌组件；51、搅拌部；511、电机；512、转轴；5121、出液孔；513、搅拌板；5131、进液孔；52、输送部；521、螺旋输送杆；522、内齿圈；523、中间齿轮；524、驱动齿轮。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种鲜奶的灭菌装置。参照图1和图2，一种鲜奶的灭菌装置包括储奶罐1、冷却管2和搅拌组件5，储奶罐1竖直设置，且侧壁、底端均内部中空，储奶罐1的内层与外层之间用于通入热水，冷却管2、搅拌组件5均位于储奶罐1内部，冷却管2用于通入冷却液，搅拌组件5用于对储奶罐1内的鲜奶进行搅拌。

使用时，将鲜奶装入到储奶罐1中，将热水通入到储奶罐1的内层与外层之间，鲜奶与热水进行热交换，使鲜奶加热，从而通过热水对鲜奶的细菌进行灭活，然后将热水排出储奶罐1的内层与外层之间，将冷却液通入到冷却管2内，使鲜奶与冷却液进行热交换，从而使得鲜奶在加热灭菌后易于快速冷却。

参照图2，储奶罐1呈圆形柱状，且顶端呈密封状态，储奶罐1内装有鲜奶。储奶罐1的外层侧壁上连通有若干个进液管11，若干个进液管11沿储奶罐1的周向和轴向设置，进液管11靠近储奶罐1内层的一端连通有喷头111。

储奶罐1的下方竖直设置有储水盒4，储水盒4呈矩形，内部中空，储奶罐1的底端穿设在储水盒4的顶端，储奶罐1与储水盒4固定连接。

储水盒4的底部连通有抽水管41，抽水管41远离储水盒4的一端通过管路与若干个进液管11均连通，抽水管41上设置有第一水泵411。

储奶罐1外层的底端呈开口状，且盖设有出液板12，出液板12呈圆形板状，且与储奶罐1的外层侧壁相适配，出液板12与储奶罐1外层的底端铰接。出液板12靠近储水盒4的一侧固定设置有隔热层121。

出液板12与储水盒4的侧壁之间设置有电动推杆122，电动推杆122的固定端与储水盒4的侧壁铰接，且铰接处位于出液板12与储奶罐1外层侧壁铰接处的下方，电动推杆122的活动端与出液板12远离自身铰接处的一端铰接，电动推杆122处于伸出状态。储水盒4内部的底端固定设置有第一电热丝42。

使用时，第一电热丝42对储水盒4内的水加热，使水成为满足鲜奶灭菌要求的热水，启动第一水泵411，第一水泵411将储水盒4内的热水抽取到若干个进液管11内，且经喷头111喷射在储奶罐1的内层上，热水在储奶罐1内层与外层之间的液面缓慢上升，直到超过鲜奶的液面，鲜奶与热水进行热交换，鲜奶的温度升高，当鲜奶完成细菌灭活后，启动电动推杆122，电动推杆122收缩，电动推杆122的活动端在收缩过程中拉动出液板12绕出液板12与储奶罐1的铰接处向下转动，从而通过电动推杆122使出液板12打开，储奶罐1内层与外层之间的热水流过出液板12，且流动到储水盒4内，使得热水易于快速流出储奶罐1的内层与外层之间，使得鲜奶需要冷却时，易于快速使鲜奶与热水停止热交换。

参照图1，储奶罐1外层的内侧壁上固定设置有第二电热丝13，第二电热丝13呈螺旋状，且与储奶罐1同轴设置，第二电热丝13的两端穿出储奶罐1的外层侧壁。储奶罐1内层的内侧壁上固定设置有温度传感器14。

使用时，通过热水使鲜奶保温，直到满足灭菌的时间要求，当温度传感器14测量鲜奶温度降低时，通过第二电热丝13对储奶罐1内层与外层之间的热水加热，从而使得热水的温度易于保持。

参照图5，冷却管2呈蛇形，且水平设置，冷却管2沿竖直方向设置有若干个，相邻两个冷却管2首尾相连通，位于最下方的冷却管2的首端固定穿设在储奶罐1的顶端，位于最上方的冷却管2的尾端也固定穿设在储奶罐1的顶端。

参照图1和图2，位于最下方的冷却管2的首端、位于最上方的冷却管2的尾端共同连接有储液罐3，储液罐3竖直设置，位于最下方的冷却管2的首端与储液罐3的底部连通，位于最上方的冷却管2的尾端与储液罐3的顶部连通，储液罐3与位于最下方的冷却管2的首端之间连通有第二水泵31，储液罐3内装有三分之二的冷却液，且顶端连通有真空泵32。

使用时，当鲜奶完成细菌灭活后，启动第二水泵31，第二水泵31使冷却液流入到若干个冷却管2内，冷却液从若干个冷却管2回流到储液罐3内，冷却液在流动过程中使鲜奶快速冷却。

参照图2，搅拌组件5包括搅拌部51和输送部52，搅拌部51包括电机511、转轴512和搅拌板513，转轴512与储奶罐1同轴设置，且底端与储奶罐1内层内侧壁的底端转动连接；搅拌板513沿转轴512的周向和轴向设置有若干个，搅拌板513呈矩形板状，搅拌板513长度方向的一端与转轴512固定连接，搅拌板513的宽度方向与转轴512的轴线方向相同。

电机511位于储奶罐1的内层与外层之间，电机511与储奶罐1内层的底端固定连接，且输出轴穿设在储奶罐1内层的底端上。

搅拌板513、转轴512均内部中空，搅拌板513的内部与转轴512的内部连通，搅拌板513的一侧开设有若干个进液孔5131，若干个进液孔5131沿搅拌板513的长度方向设置，进液孔5131呈圆形，且贯穿搅拌板513的壁厚。

参照图2和图3，转轴512顶部的侧壁上开设有若干个出液孔5121，若干个出液孔5121绕转轴512的轴线方向设置，出液孔5121呈圆形，且贯穿转轴512的壁厚。

参照图2和图4，输送部52包括螺旋输送杆521、内齿圈522和驱动齿轮524，螺旋输送杆521位于转轴512内部，且与转轴512同轴设置，螺旋输送杆521的底端与电机511的输出轴同轴固定连接，螺旋输送杆521上的输送叶片与转轴512的内侧壁抵接。

参照图4，驱动齿轮524位于螺旋输送杆521的底端，且与螺旋输送杆521同轴固定连接，内齿圈522位于转轴512内部的底端，且与转轴512同轴固定连接，驱动齿轮524与内齿圈522之间啮合有中间齿轮523，中间齿轮523通过转动轴与储奶罐1内层的底端连接，中间齿轮523与转动轴转动连接，转动轴与储奶罐1内层的底端固定连接。

使用时，启动电机511，电机511驱动螺旋输送杆521转动，螺旋输送杆521带动驱动齿轮524转动，驱动齿轮524驱动中间齿轮523转动，中间齿轮523驱动内齿圈522转动，内齿圈522带动转轴512转动，转轴512带动搅拌板513转动，搅拌板513使鲜奶在水平面内均匀受热或受冷，同时搅拌板513使鲜奶经进液孔5131流入到转轴512内部，螺旋输送杆521在转动过程中将鲜奶输送到转轴512的顶部，且从转轴512顶部的出液孔5121流出转轴512，使得鲜奶在搅拌过程中受热、受冷更加均匀。

本申请实施例一种鲜奶的灭菌装置的实施原理为：使用时，将鲜奶装入到储奶罐1内，启动第一水泵411，第一水泵411将储水盒4内的热水抽取到若干个进液管11内，进液管11内的热水从喷头111喷射到储奶罐1的内层上，且使热水液面缓慢上升，鲜奶与热水进行热交换，鲜奶温度上升使细菌灭活，当满足鲜奶灭菌的保温时间后，启动电动推杆122，电动推杆122使出液板12转动，储奶罐1内层与外层之间的热水流入到储水盒4内，同时启动第二水泵31，第二水泵31将冷却液从储液罐3抽取到若干个冷却管2内，冷却液从冷却管2回流到储液罐3内，冷却液与鲜奶进行热交换，使得鲜奶快速进行冷却降温，从而使得鲜奶在加热灭活后易于进行快速冷却。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种鲜奶的灭菌装置，其特征在于：包括储奶罐（1）和冷却管（2），所述储奶罐（1）竖直设置，所述储奶罐（1）的侧壁、底端均内部中空，所述储奶罐（1）的外层侧壁连通有进液管（11），且外层的底端设置有出液板（12），所述出液板（12）与所述储奶罐（1）的外层侧壁铰接，所述冷却管（2）位于所述储奶罐（1）内部，且两端均固定穿设在所述储奶罐（1）的顶端，储奶罐（1）的内层与外层之间用于通入热水，冷却管（2）内用于通入冷却液；所述储奶罐（1）的底端固定连接有顶部呈开口状的储水盒（4），所述出液板（12）与所述储水盒（4）的侧壁之间铰接有电动推杆（122），所述储水盒（4）的底部连通有抽水管（41），所述抽水管（41）与所述进液管（11）连通，所述抽水管（41）上设置有第一水泵（411）；所述储奶罐（1）内部设置有搅拌组件（5），所述搅拌组件（5）包括电机（511）、转轴（512）和搅拌板（513），所述转轴（512）竖直设置，且底端与所述储奶罐（1）内层的底端转动连接，所述电机（511）位于所述储奶罐（1）的内层与外层之间，且与所述储奶罐（1）的内层固定连接，所述电机（511）的输出轴穿设在所述储奶罐（1）内层的底端上，且与所述转轴（512）连接，所述搅拌板（513）沿所述转轴（512）的轴线方向设置有若干个，且均与所述转轴（512）的侧壁固定连接；所述搅拌板（513）、所述转轴（512）均内部中空，所述搅拌板（513）与所述转轴（512）连通，所述搅拌板（513）上开设有进液孔（5131），所述转轴（512）顶部的侧壁开设有出液孔（5121），所述转轴（512）内同轴设置有螺旋输送杆（521），所述螺旋输送杆（521）的底端与所述储奶罐（1）内层的底端转动连接；所述转轴（512）内部的底端同轴固定设置有内齿圈（522），所述螺旋输送杆（521）的底端同轴固定连接有驱动齿轮（524），所述驱动齿轮（524）与所述内齿圈（522）之间啮合有中间齿轮（523），所述中间齿轮（523）与所述储奶罐（1）内层的底端转动连接，所述电机（511）的输出轴与所述螺旋输送杆（521）同轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种鲜奶的灭菌装置，其特征在于：所述进液管（11）靠近所述储奶罐（1）内层的一端连通有喷头（111），所述储水盒（4）的底端固定设置第一电热丝（42）。

3.根据权利要求1所述的一种鲜奶的灭菌装置，其特征在于：所述冷却管（2）呈蛇形，且水平设置，所述冷却管（2）沿竖直方向设置有若干个，若干个所述冷却管（2）首尾连通，位于最下方的所述冷却管（2）的首端、位于最上方的所述冷却管（2）的尾端均固定穿设在所述储奶罐（1）的顶端。

4.根据权利要求3所述的一种鲜奶的灭菌装置，其特征在于：最上方的所述冷却管（2）的尾端与最下方的所述冷却管（2）的首端共同连通有竖直设置的储液罐（3），最上方的所述冷却管（2）的尾端与所述储液罐（3）的顶部连通，最下方的所述冷却管（2）的首端与所述储液罐（3）的底部连通，所述储液罐（3）内装有不超过自身容积三分之二的冷却液，所述储液罐（3）与最下方的所述冷却管（2）的首端之间设置有第二水泵（31），所述储液罐（3）的顶端连通有真空泵（32）。

5.根据权利要求1所述的一种鲜奶的灭菌装置，其特征在于：所述储奶罐（1）内层的内侧壁上固定设置有温度传感器（14），所述储奶罐（1）外层的内侧壁上固定设置有第二电热丝（13）。

6.根据权利要求1所述的一种鲜奶的灭菌装置，其特征在于：所述出液板（12）靠近所述储水盒（4）的一侧固定设置有隔热层（121）。

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