CN204670319U - 一种全自动灭菌设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动灭菌设备，包括自动上料机构、灭菌机构、自动卸料机构；灭菌机构包括水平设置的罐体、送料箱体以及物料输送装置，罐体一端的下部设有进出料口，送料箱体密封连接在罐体的进出料口处，罐体内设有高于进出料口顶点位置的水平隔板，隔板将罐体内腔分隔为上腔和液封冷却腔，隔板上在靠近罐体的两端处分别设有过料孔，送料箱体的进料口高于隔板位置；罐体顶部内壁上设有若干蒸汽进汽阀，以及至少一个压力温度传感器，罐体底部设有由进水阀控制的进水口和由出水阀控制的出水口，罐体液封冷却腔内设有温度传感器。本实用新型提供了一种可适用于多种密封封装物料的全自动灭菌设备。

Description

一种全自动灭菌设备

技术领域

本实用新型涉及一种全自动灭菌设备。

背景技术

目前常用的巴氏灭菌技术(低温灭菌)，是将食品充填并密封于包装容器后，在一定时下保持100℃以下的温度，杀死包装容器内的细菌。巴氏杀菌可以杀灭多数致病菌，而对于非致病的腐败菌及其芽孢的杀灭能力就很不够，巴氏杀菌与其它储藏手段相结合，如冷藏、冷冻、脱氧、包装配合，才可达到一定的保存期的要求。

就目前常用的灭菌装置而言，多为灭菌柜之类，其不光成本较高，而且灭菌效率很低，大多需要人力辅助。如需要将产品人力置于灭菌柜中，在灭菌冷却完成之后再人力取出，再进行下一次灭菌。自动化程度太低，且不能大批量灭菌。而且一台灭菌装置通常只能针对使用同一种灭菌原理的产品进行灭菌，有很大局限性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种可适用于多种密封封装物料的全自动灭菌设备。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种全自动灭菌设备，包括自动上料机构、灭菌机构、自动卸料机构；灭菌机构包括水平设置 的罐体、送料箱体以及物料输送装置，罐体一端的下部设有进出料口，送料箱体密封连接在罐体的进出料口处，罐体内设有高于进出料口顶点位置的水平隔板，隔板将罐体内腔分隔为上腔和液封冷却腔，隔板上在靠近罐体的两端处分别设有过料孔，送料箱体的进料口高于隔板位置；物料输送装置包括两条输送链条和一对同轴设置的主动链轮以及驱动主动链轮转动的步进驱动装置，两条输送链条之间等间距架设有若干盛料筒，盛料筒筒壁上设有若干通孔，罐体内在进出料口处设有一对同轴设置的进料链轮和一对同轴设置的出料链轮，进料链轮位于出料链轮的上方，罐体内上腔上部设有一对同轴设置的第一导向链轮，罐体内液封冷却腔底部远离进出料口的一端设有一对同轴设置的第二导向链轮，罐体内在靠近两端处分别设有若干对同轴设置的使得输送链条在罐体内呈折线状的过渡链轮，输送链条依次绕过主动链轮、进料链轮后从靠近送料箱体一侧的过料孔中穿入上腔，然后经第一导向链轮、上腔的各个过渡轮后再由远离送料箱体一侧的过料孔中穿入液封冷却腔，并绕过液封冷却腔中的各个过渡链轮，最后经第二导向链轮、出料链轮后绕回主动链轮处；罐体顶部内壁上设有若干蒸汽进汽阀，以及至少一个压力温度传感器，罐体底部设有由进水阀控制的进水口和由出水阀控制的出水口，罐体液封冷却腔内设有温度传感器。

作为一种优选的方案，所述灭菌机构还包括与送料箱体相连接的上料架，上料架上在靠近送料箱体进料口处设有一对上导向链轮和一对下导向链轮，所述一对同轴设置的主动链轮以及驱动主动链轮转动的步进驱动装置设置在上料架的下部，上料架下部还设有下料链轮，所述链条经主动链轮、上导向链轮后 绕至所述进料链轮处，所述链条经出料链轮、下导向链轮、下料链轮后绕回主动链轮处。

作为一种优选的方案，所述自动上料机构设置在上料架旁在靠近主动链轮处，自动上料机构包括上料皮带装置以及推料装置，上料皮带的整个载料表面上设有若干间距相等的分料板，推料装置位于上料皮带装置的出料端处，推料装置包括安装座以及若干并列设置安装座中的用于将物料推入相对应的盛料筒内的电动液压推杆。

作为一种优选的方案，所述上料皮带装置包括机架，机架两端分别转动设有驱动辊、从动辊，上料皮带套设在驱动辊和从动辊上，机架上设有若干张紧上料皮带的托辊，机架上设有与驱动辊相连接的动力装置。

作为一种优选的方案，所述自动卸料机构设置在上料架旁在靠近下料链轮处，自动卸料机构包括分别设置在上料架两侧的卸料皮带装置以及推料装置，推料装置包括安装座以及若干并列设置安装座中的用于将物料从相对应的盛料筒内推出的电动液压推杆，液压电动推杆数量与自动上料机构中液压推杆数量一致。

作为一种优选的方案，所述盛料筒远离自动上料机构的一端尺寸小于待灭菌物料相应截面外部尺寸，所述自动卸料机构的推料装置位于上料架远离盛料筒进料口的一侧。

作为一种优选的方案，所述送料箱体的进料口高于罐体顶部位置，所述罐体内设有用于检测罐内水位的水位传感器。

作为一种优选的方案，所述罐体上腔内壁设有风扇。

作为一种优选的方案，所述罐体上设有排气阀。

作为一种优选的方案，所述上料架上设有位置与电动推杆相配合且数量与电动液压推杆数量一致的过渡料槽。

本实用新型的有益效果是：通过控制输入灭菌罐内蒸汽的量、以及进水量和出水量来控制灭菌罐内的温度，通过控制液封冷却腔内水位不低于进出料口上沿以形成液封，从而起到隔绝外界空气及微生物的作用，同时采用了链条输送装置将物料送入灭菌罐，并通过控制链条输送装置的传输速度来控制灭菌时间，从而实现自动灭菌，并可根据灭菌物料的不同调整灭菌温度和灭菌时间。由于设置了自动上料机构和自动卸料机构，可与物料自动化生产线相配合，减少了人力劳动，实现了灭菌设备的全自动操作，进一步提高了灭菌设备的工作效率。

液封用水还能起到物品进入蒸汽区前预热、封闭上部蒸汽、及灭菌后冷却物料的作用，使物料经液冷后温度有所降低，避免内外温差过大对物料外包装产生破坏。

罐体内上腔与底部冷却水之间用带有过料孔的隔板分开，防止蒸汽和水直接接触，热量散失太快。

由于采用电动液压推杆进行推料，使得上下料平稳，避免物料被损坏。

由于盛料筒远离自动上料机构的一端尺寸小于待灭菌物料相应截面外部尺寸，可防止进料时物料在惯性作用下滑出盛料筒。

由于送料箱体的进料口高于罐体顶部位置，可实现高温水灭菌，灭菌时将整个罐体内注满灭菌水，从而完成对一些灭菌温度要求低于100℃的物料进行灭菌。高温蒸汽灭菌和高温水灭菌可用同一装置中的实现，提高了该设备的利用率。

由于罐体上腔内壁设有风扇，风扇转动可使上腔内蒸汽汽分布均匀，热量均匀。

由于罐体上设有排气阀，当罐内压力过大时将高温蒸汽排出。

由于上料架上设有位置与电动推杆相配合且数量与电动液压推杆数量一致的过渡料槽。不会对瓶子和产品产生损害。因为瓶子在上下料和输送过程中都是平稳运行的，减少产品的颠簸和晃动。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图。

图2是本实用新型的俯视结构示意图。

图3是本实用新型的主视剖视结构示意图。

图4是本实用新型中自动上料机构的立体结构示意图。

图5是本实用新型中自动上料机构的主视结构示意图。

图6是本实用新型中通过冷却水的液位差使罐体内蒸汽与外界大气压力达到平衡的示意图。

图1至图5中：1.自动上料机构，11.上料皮带装置，12推料装置，111. 机架，112.驱动辊，113.从动辊，114.上料皮带，115.托辊，116.分料板，121.安装座，122.电动液压推杆；

2.灭菌机构，201.罐体，202.送料箱体，203.物料输送装置，231.输送链条，232.主动链轮，233.盛料筒，234.进料链轮，235.出料链轮，236.第一导向链轮，237.第二导向链轮，238.过渡链轮；204.蒸汽进汽阀，205.压力温度传感器，206.排气阀，207.温度传感器，208.风扇，209.隔板，210.水位传感器，211.进水口，212.出水口，213.保温层；214.上料架，215.上导向链轮，216.下导向链轮，217.下料链轮,218.过渡料槽； 

3.自动卸料机构，31.卸料皮带装置，32推料装置。 

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本实用新型的具体实施方案。

如图1-3所示，一种全自动灭菌设备，包括自动上料机构1、灭菌机构2、自动卸料机构3。

灭菌机构2包括水平设置的罐体201、送料箱体202、与送料箱体202相连接的上料架214以及物料输送装置203。

罐体201外设有保温层213。罐体201一端的下部设有进出料口，送料箱体202密封连接在罐体201的进出料口处，罐体201内设有高于进出料口顶点位置的水平隔板209，隔板209将罐体201内腔分隔为上腔和液封冷却腔，隔板209上在靠近罐体201的两端处分别设有过料孔。罐体201内设有用于检测罐内水位的水位传感器210。送料箱体202的进料口高于高于罐体201顶部位置。罐体 201上腔内壁设有风扇208。

物料输送装置203包括两条输送链条231和一对同轴设置在上料架214下部远离送料箱体202一端的主动链轮232以及驱动主动链轮232转动的步进驱动装置(图中未示出)。步进驱动装置包括步进电机及减速机。上料架214上在靠近送料箱体202进料口处设有一对上导向链轮215和一对下导向链轮216，上料架214下部靠近送料箱体202一端还设有下料链轮217。两条输送链条231之间等间距架设有若干盛料筒233，盛料筒233远离自动上料机构1的一端尺寸小于待灭菌物料相应截面外部尺寸，盛料筒233筒壁上设有若干通孔。罐体201内在进出料口处设有一对同轴设置的进料链轮234和一对同轴设置的出料链轮235，进料链轮234位于出料链轮235的上方。罐体201内上腔上部设有一对同轴设置的第一导向链轮236。罐体201内液封冷却腔底部远离进出料口的一端设有一对同轴设置的第二导向链轮237。罐体201内在靠近两端处分别设有两对同轴设置的、使得输送链条231在罐体201内呈折线状的过渡链轮238，其中远离送料箱体202一侧的、位置较低的一对过渡链轮238设置在隔板209的过料孔处。

输送链条231依次绕过主动链轮232、上导向链轮215、进料链轮234后从靠近送料箱体202一侧的过料孔中穿入上腔，然后经第一导向链轮236、上腔的各个过渡轮后再经远离送料箱体202一侧的过料孔中的过渡链轮238导向穿入液封冷却腔，并绕过液封冷却腔中的其余过渡链轮238，最后经第二导向链轮237、出料链轮235、下导向链轮216、下料链轮217后绕回主动链轮232处。

罐体201顶部内壁上设有若干蒸汽进汽阀204，以及至少一个压力温度传感器205。罐体201上设有排气阀206。罐体201底部设有由进水阀控制的进水口211和由出水阀控制的出水口212，罐体201液封冷却腔内设有温度传感器207。

自动上料机构1设置在上料架214旁在靠近主动链轮232处。

如图4-5所示，自动上料机构1包括上料皮带114装置11以及推料装置12。上料皮带114装置11包括机架111，机架111两端分别转动设有驱动辊112、从动辊113，上料皮带114套设在驱动辊112和从动辊113上，机架111上设有若干张紧上料皮带114的托辊115，机架111上设有与驱动辊112相连接的动力装置(图中未示出)。上料皮带114的整个载料表面上设有若干间距相等的分料板116。推料装置12位于上料皮带114装置11的出料端处。推料装置12包括安装座121以及四个并列设置安装座121中的用于将物料推入相对应的盛料筒233内的电动液压推杆122。

如图1、2所示，自动卸料机构3设置在上料架214旁在靠近下料链轮217处，自动卸料机构3包括分别设置在上料架214两侧的卸料皮带装置31以及推料装置32，推料装置32位于上料架214远离盛料筒233进料口的一侧。推料装置32包括安装座以及四个并列设置安装座中的用于将物料从相对应的盛料筒内推出的电动液压推杆。

如图1、2所示，上料架214上设有位置与电动液压推杆相配合且数量与电动液压推杆数量一致的过渡料槽218。

如图6所示，由于内部蒸汽由罐体201下部水密封，如果正常工作时罐内所需压强与大气压之间存在一定的差压，则由送料箱体202内的外液面与罐体201内液面差值h来平衡。

灭菌与冷却时间的控制：

步进驱动装置电机用步进电机，实现主动链轮232的节拍转动，设主动轮每次停留时间为t(即上料时间)，转动时线速度为V，位于灭菌区链长为L1，温水液封冷却腔域链长为L2，盛料筒233间隔为X，有：

L1*t/X+L1/V＝T1 T1为灭菌时间 

L2*t/X+L2/V＝T2 T2为冷却时间 

改变V与t实现T1，T2的控制。

灭菌温度的控制：

高温蒸汽灭菌，以121℃，0.11mpa蒸汽为罐内环境灭菌为例。进水口211通入温水至隔板209底面后，打开顶部进汽阀204，因为温度没达到121℃，压力低于0.11mpa，排气阀206排出低温空气，到内部温度达到121℃时，压力达到0.11mpa，进汽阀204缓慢进汽，并让链条开始运动。控制进蒸汽与排汽，使上腔温度恒定。液封冷却腔通过进冷水与排出过热水控制温度在40℃左右，在温度达到要求时进水口211出水口212关闭。

在进行高温水灭菌时，灭菌罐体201内只需底部的温度感应器工作，高温灭菌水液面升高到指定位置(罐内设有水位传感器210)、温度达到指定温度，就可进行高温水灭菌。当温度感应器检测到水温达不到要求时，打开罐体201 底部的进水口211和出水口212，通过进水口211进热水、同时出水口212排出达不到要求的水来调整水温，直至达标。

由于高温水灭菌理论上要比高温蒸汽灭菌时间长一些，因此在进行高温水灭菌时应将整个传送带速度按照所需灭菌时间适当调慢，同时高温灭菌水的水量需根据物体所需灭菌时间及链条的运动速度来设定。

本设备用于高温蒸汽灭菌时的工作过程为：

首先，调整好链条运动速度，并将罐内注入灭菌设定的水量，然后打开罐体201上部的进汽阀204持续通入高温蒸汽，并经罐体201上部的温度压力感应器检测罐内上腔温度达到设定温度压力后，放慢通入蒸汽的速度；将物料置于上料皮带114表面的分料板116之间，然后启动所有设备；

每单位(本实施例中为四组)物料需经过如下流程——通过步进驱动装置控制链条暂停，上料电动液压推杆运动将上料皮带114尾部的四组物料推入到链条上相应的四个的盛料筒233中，然后步进驱动装置驱动上料架214上的主动链轮232步进转动，盛料筒233内的物料随着链条的步进运动逐步进入高温灭菌罐体201内进行灭菌。灭菌期间，罐内温度控制方法如上所述。接着，该四组物料由自动卸料机构3的电动液压推杆推出盛料筒233送至卸料皮带装置31上，由卸料皮带装置31向后运输。

上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本实用新型；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都 属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动灭菌设备，包括自动上料机构、灭菌机构、自动卸料机构；其特征在于：所述灭菌机构包括水平设置的罐体、送料箱体以及物料输送装置，罐体一端的下部设有进出料口，送料箱体密封连接在罐体的进出料口处，罐体内设有高于进出料口顶点位置的水平隔板，隔板将罐体内腔分隔为上腔和液封冷却腔，隔板上在靠近罐体的两端处分别设有过料孔，送料箱体的进料口高于隔板位置；物料输送装置包括两条输送链条和一对同轴设置的主动链轮以及驱动主动链轮转动的步进驱动装置，两条输送链条之间等间距架设有若干盛料筒，盛料筒筒壁上设有若干通孔，罐体内在进出料口处设有一对同轴设置的进料链轮和一对同轴设置的出料链轮，进料链轮位于出料链轮的上方，罐体内上腔上部设有一对同轴设置的第一导向链轮，罐体内液封冷却腔底部远离进出料口的一端设有一对同轴设置的第二导向链轮，罐体内在靠近两端处分别设有若干对同轴设置的使得输送链条在罐体内呈折线状的过渡链轮，输送链条依次绕过主动链轮、进料链轮后从靠近送料箱体一侧的过料孔中穿入上腔，然后经第一导向链轮、上腔的各个过渡轮后再由远离送料箱体一侧的过料孔中穿入液封冷却腔，并绕过液封冷却腔中的各个过渡链轮，最后经第二导向链轮、出料链轮后绕回主动链轮处；罐体顶部内壁上设有若干蒸汽进汽阀，以及至少一个压力温度传感器，罐体底部设有由进水阀控制的进水口和由出水阀控制的出水口，罐体液封冷却腔内设有温度传感器。

2.如权利要求1所述的一种全自动灭菌设备，其特征在于：所述灭菌机构还包 括与送料箱体相连接的上料架，上料架上在靠近送料箱体进料口处设有一对上导向链轮和一对下导向链轮，所述一对同轴设置的主动链轮以及驱动主动链轮转动的步进驱动装置设置在上料架的下部，上料架下部还设有下料链轮，所述链条经主动链轮、上导向链轮后绕至所述进料链轮处，所述链条经出料链轮、下导向链轮、下料链轮后绕回主动链轮处。

3.如权利要求2所述的一种全自动灭菌设备，其特征在于：所述自动上料机构设置在上料架旁在靠近主动链轮处，自动上料机构包括上料皮带装置以及推料装置，上料皮带的整个载料表面上设有若干间距相等的分料板，推料装置位于上料皮带装置的出料端处，推料装置包括安装座以及若干并列设置安装座中的用于将物料推入相对应的盛料筒内的电动液压推杆。

4.如权利要求3所述的一种全自动灭菌设备，其特征在于：所述上料皮带装置包括机架，机架两端分别转动设有驱动辊、从动辊，上料皮带套设在驱动辊和从动辊上，机架上设有若干张紧上料皮带的托辊，机架上设有与驱动辊相连接的动力装置。

5.如权利要求2所述的一种全自动灭菌设备，其特征在于：所述自动卸料机构设置在上料架旁在靠近下料链轮处，自动卸料机构包括分别设置在上料架两侧的卸料皮带装置以及推料装置，推料装置包括安装座以及若干并列设置安装座中的用于将物料从相对应的盛料筒内推出的电动液压推杆，液压电动推杆数量与自动上料机构中液压推杆数量一致。

6.如权利要求5所述的一种全自动灭菌设备，其特征在于：所述盛料筒远离自 动上料机构的一端尺寸小于待灭菌物料相应截面外部尺寸，所述自动卸料机构的推料装置位于上料架远离盛料筒进料口的一侧。

7.如权利要求1-5中任一项所述的一种全自动灭菌设备，其特征在于：所述送料箱体的进料口高于罐体顶部位置，所述罐体内设有用于检测罐内水位的水位传感器。

8.如权利要求1-5中任一项所述的一种全自动灭菌设备，其特征在于：所述罐体上腔内壁设有风扇。

9.如权利要求1-5中任一项所述的一种全自动灭菌设备，其特征在于：所述罐体上设有排气阀。

10.如权利要求5所述的一种全自动灭菌设备，其特征在于：所述上料架上设有位置与电动推杆相配合且数量与电动液压推杆数量一致的过渡料槽。