CN211910397U - 超高压腔体液体物料的进出料开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超高压腔体液体物料的进出料开关，其安装于超高压灭菌设备，包括超高压容器，该进出料开关包括：进出料口，开设于超高压容器；堵头，设置于超高压容器的端部，并具有在朝向超高压容器内部的外力作用下伸入超高压容器并密封隔离进出料口与超高压容器内部空间、在朝向超高压容器外部的外力作用下从高压容器拉出以使得进出料口与超高压容器内部空间相连通的自由度。本实用新型将进出料口的开关功能和超高压容器端部的堵头密封功能合二为一，简化了超高压灭菌设备的进出料和超高压密封隔离结构，解决了超高压腔体只能采用小管径进出料，输料速度慢效率低的问题，实现了超高压腔体大口径的快速进出料，提高了生产效率。

Description

超高压腔体液体物料的进出料开关

技术领域

本实用新型涉及食品加工技术领域，特别设计以一种应用于超高压灭菌设备的超高压腔体液体物料的进出料开关。

背景技术

超高压食品灭菌技术已经广泛地应用于食品加工领域。受限于食品灭菌过程需要数百兆帕的压力环境，超高压灭菌设备中所使用的超高压容器的金属材料十分厚重，进出料控制阀、端盖、堵头的重量极大。这种情况下，造成了超高压食品灭菌设备整体上需要使用大量材料，增加了设备投入成本，同时，进出料控制阀、端盖、堵头的重量大、结构复杂又给超高压容器的维护带来不便。

同时，基于超高压状态下所使用的高压细管的口径受限于超高压的压力而不能太大，目前承受600MP超高压管的口径一般在3mm左右，若将3mm的超高压细管用作超高压容器的物料输送管路，则会严重影响物料的输送速度，同时，还需要通过在超高压细管增加截止阀的手段来确保超高压容器中的物料在超高压状态下不被挤出。这种情况下，一方面影响到物料的输送速度，另一方面也增加了设备复杂程度。

因此，提供一种更为简洁的超高压灭菌设备的相关组成结构便成为亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种超高压腔体液体物料的进出料开关，将超高压灭菌设备中超高压容器的进出料控制阀和堵头合二为一，以简化超高压灭菌设备的进出料和超高压密封隔离结构，解决超高压腔体只能采用小管径进出料，输料速度慢效率低的问题，实现超高压腔体大管径快速进出料，以提高生产效率。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种超高压腔体液体物料的进出料开关，所述进出料开关安装于超高压灭菌设备，所述超高压灭菌设备包括超高压容器，所述进出料开关包括：

进出料口，所述进出料口开设于所述超高压容器；

堵头，所述堵头设置于所述超高压容器的端部，并具有在朝向所述超高压容器内部的外力作用下伸入所述超高压容器并密封隔离所述进出料口与所述超高压容器内部空间、在朝向所述超高压容器外部的外力作用下从所述高压容器拉出以使得所述进出料口与所述超高压容器内部空间相连通的自由度。

进一步，所述超高压容器内部空间为圆筒形结构；

所述进出料口在所述超高压容器的开口朝向垂直于所述圆筒形结构的轴线方向；

所述堵头位于所述圆筒形结构的端部，并且所述堵头的所述自由度的方向平行于所述圆筒形结构的轴线方向。

进一步，当所述超高压灭菌设备处于进出料状态时：

所述堵头封堵于所述超高压容器的端部，并且所述堵头位于所述超高压容器内部腔体的端面避让所述进出料口，使得所述进出料口与所述超高压容器内部空间相连通。

进一步，当所述超高压灭菌设备处于超高压灭菌状态时：

所述堵头伸入并封堵于所述超高压容器的端部，并且所述堵头将所述进出料口与所述超高压容器内部空间密封隔离。

进一步，所述超高压容器包括超高压腔体和设置于所述超高压腔体端部的法兰端盖；

所述进出料口开设于所述法兰端盖；

所述堵头经由所述法兰端盖伸入所述超高压腔体。

进一步，所述超高压容器开设有宽度大于所述进出料口的凹槽，所述进出料口开设于所述凹槽内。

进一步，所述法兰端盖开设有宽度大于所述进出料口的凹槽，所述进出料口开设于所述凹槽内。

进一步，在所述超高压容器中，所述凹槽周向延伸。

进一步，所述超高压灭菌设备还包括架体和垫块；

当所述超高压灭菌设备处于超高压灭菌状态时，所述堵头位于所述超高压容器的外侧部分通过所述垫块抵顶于所述架体。

进一步，所述超高压灭菌设备还包括堵头驱动装置和垫块驱动装置；其中，

所述堵头驱动装置连接于所述堵头，以对所述堵头施加所述外力；

所述垫块驱动装置连接于所述垫块，以在所述堵头封堵于所述超高压容器的端部并将所述进出料口与所述超高压容器内部空间密封隔离时，驱动所述垫块进入于所述堵头和所述架体之间的抵顶位置或者从所述抵顶位置移开。

从上述方案可以看出，本实用新型的超高压腔体液体物料的进出料开关，将进出料口的开关功能和超高压容器端部的堵头密封功能合二为一，在实现超高压容器内部腔体超高压密封的同时将进出料口关闭，极大简化了超高压灭菌设备的进出料和超高压密封隔离结构。同时，本实用新型中，当超高压容器处于超高压状态时，进出料口被隔离于超高压容器的超高压密封环境以外，因此，本实用新型处于超高压状态时不会对进出料口以及连接于进出料口的输料管路造成超高压影响，进而，采用大口径的进出料口以及输料管路，也不会受到超高压状态的影响。在本实用新型实施例中，可采用大于25mm口径的进出料口和输料管路，口径大小高出传统超高压细管的几个数量级，进而极大增加了物料输送的流量，解决了超高压腔体只能小管径进出料，速度慢效率低的问题，实现超高压腔体的大管径快速进出料，有效提高了生产效率。同时，本实用新型实施例中，利用三个定位器实现堵头处于不同状态下位置的定位，使得堵头位置的确定更加准确，可避免超高压状态下的压力泄露，确保了超高压灭菌设备的安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的超高压灭菌设备的结构简化示意图；

图2为本实用新型实施例的超高压腔体液体物料的进出料开关中堵头处于密封位置时的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的超高压腔体液体物料的进出料开关中堵头处于进出料位置时的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的超高压腔体液体物料的进出料开关中堵头处于退出位置时的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中的进料状态结构示意图；

图6为本实用新型实施例中的出料状态结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件名称如下：

11、进出料口

12、堵头

13、凹槽

2、超高压容器

21、活塞

22、物料腔

23、加压腔

3、储料装置

4、堵头驱动装置

5、物料泵

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型实施例的超高压腔体液体物料的进出料开关安装于超高压灭菌设备，如图1所示，超高压灭菌设备包括超高压容器2，该进出料开关包括进出料口11和堵头12。其中，进出料口11开设于超高压容器2。堵头12设置于超高压容器2的端部，并具有在朝向超高压容器2内部的外力作用下伸入超高压容器2并密封隔离进出料口11与超高压容器2内部空间(如图2所示)、在朝向超高压容器2外部的外力作用下从超高压容器2拉出以使得进出料口11与超高压容器2内部空间相连通的自由度(如图3所示)。

其中，如图1所示，进出料口11连接至超高压容器2外部的储料装置3，液体食品经由物料泵5在储料装置3和超高压容器2之间输送。在可选实施例中，在超高压容器2内，由活塞21将超高压容器2的内部空间分割成彼此密封的物料腔22和加压腔21。其中，进出料口11位于物料腔22一侧，用于物料腔22的液体食品的进出.加压腔21的一侧通过进出该侧的加压液体实现对活塞21的推动，进而在超高压容器2内施加超高压，使得物料腔22内的液体食品在超高压状态下的灭菌。

在可选实施例中，超高压容器2内部空间为圆筒形结构。进出料口11在超高压容器2的开口朝向垂直于该圆筒形结构的轴线方向。堵头12位于圆筒形结构的端部，并且堵头12的相对于超高压容器2移动的自由度的方向平行于圆筒形结构的轴线方向。

如图3所示，在可选实施例中，当超高压灭菌设备处于进出料状态时，堵头12封堵于超高压容器2的端部，并且堵头12位于超高压容器2内部腔体的端面避让进出料口11，使得进出料口11与超高压容器2内部空间(即物料腔22)相连通，这样，液体食品便可通过进出料口11进入或者离开超高压容器2。

如图3所示，在可选实施例中，当超高压灭菌设备处于超高压灭菌状态时，堵头12伸入并封堵于超高压容器2的端部，并且堵头12将进出料口11与超高压容器2内部空间(即物料腔22)密封隔离，这样，处于超高压容器2内部空间(即物料腔22)中的液体食品便被堵头12密封在超高压容器2内，对超高压容器2内施加超高压时，超高压容器2内的液体食品不会经由进出料口11被压出超高压容器2。

在一个可选实施例中，进出料口11可直接开设于超高压容器2的本体上，但这种方式会在超高压容器2的本体上开口，若对超高压灭菌设备的升级改造时需要超高压容器2的本体的完整而确保超高压状态的稳定，则会因为超高压容器2的本体上开口难以弥补而不利于超高压灭菌设备的升级改造。

所以，在优选的实施例中，进出料口11不开设于超高压容器2的本体上。在该优选实施例中，超高压容器2包括超高压腔体(即超高压容器2的本体)和设置于超高压腔体端部的法兰端盖，即超高压容器2由超高压容器本体和法兰端盖组成。进出料口11开设于法兰端盖，堵头经由法兰端盖伸入超高压腔体。法兰端盖可通过螺栓固定于超高压腔体端部，并且法兰端盖和超高压腔体之间密封。

如图1、图2、图3所示，在可选实施例中，超高压容器2开设有宽度大于进出料口11的凹槽13，进出料口11开设于凹槽13内。进一步地，宽度大于进出料口11的凹槽13开设于法兰端盖，进出料口11开设于凹槽13内。

在可选实施例中，在超高压容器2中，凹槽13周向延伸，即凹槽13的延伸方向垂直于圆筒形结构的轴线方向。进一步地，凹槽13在法兰端盖处呈周向延伸。在超高压容器2中进出料口11的端部设计凹槽13结构，有利于液体食品中所夹杂的气体的排出。特别地，在可选实施例中，超高压容器2采用横卧式，进出料口11的数量为两个，分别位于超高压容器2上下两侧，并且，凹槽13轴向延伸，使得超高压容器2上部结构中，凹槽13的空间高度高于超高压容器2的其他部分，这种结构使得在进料时，液体食品中含有的少量气体会尊在于凹槽13中，进而从上侧的进出料口11中导出。

在可选实施例中，进出料口11的口径大于高压细管的3mm，优选地，进出料口11的口径为25mm，连接于进出料口11的输料管路的口径大于3mm，优选地，输料管路的口径不小于进出料口11的口径。在输料阶段，大于3mm的大口径提升了液体食品的流量，有效提高了生产效率，同时，在超高压灭菌阶段，进出料口11被堵头12隔离于超高压容器2的超高压密封环境以外，因此进出料口11和连接于进出料口11的输料管路不会受到超高压的影响。

在可选实施例中，进出料开关还包括第一定位器、第二定位器和第三定位器。其中，第一定位器用于将堵头12定位于密封位置，第二定位器用于将堵头12定位于进出料位置，第三定位器用于将堵头12定位于退出位置。其中，当堵头12定位于密封位置时，堵头12将进出料口11与超高压容器2内部空间之间密封隔离，如图2所示；当堵头12定位于进出料位置时，堵头12部分退出超高压容器2，以避让进出料口11，使得进出料口11与超高压容器2内部空间相连通，如图3所示；当堵头12定位于退出位置时，堵头12完全退出超高压容器2，使得超高压容器2内部空间与外界相连通，如图4所示。在堵头12定位于密封位置并且物料腔22内已填充液体食品时，可对物料腔22内已填充的液体食品执行超高压灭菌操作；在堵头12定位于进出料位置时，可执行液体食品的进出料操作；在堵头12位于退出位置时，可将堵头12进行拆卸清洗，并对超高压容器2内部空间进行清洗维护。

除上述各项可选实施例以外，在其他可选实施例中，超高压灭菌设备还可进一步包括架体和垫块(附图中未示出)。当超高压灭菌设备处于超高压灭菌状态时，堵头位于超高压容器的外侧部分通过垫块抵顶于架体。进而，由于受到架体和垫块的抵顶作用，确保超高压状态下堵头12不被顶出，保证了超高压容器2内的压力稳定，并提高了超高压灭菌设备的安全性。

在可选实施例中，超高压灭菌设备还包括堵头驱动装置4和垫块驱动装置。其中，堵头驱动装置连接于堵头12，如图1所示，以对堵头12施加外力，从而推动堵头伸入超高压容器2或者从超高压容器2拉出。垫块驱动装置(图中未示出)连接于垫块，以在堵头12封堵于超高压容器2的端部并将进出料口11与超高压容器2内部空间密封隔离时，驱动垫块进入于堵头12和架体之间的抵顶位置或者从抵顶位置移开。

本实用新型实施例的超高压腔体液体物料的进出料开关结合超高压灭菌设备的工作过程，共有以下四个状态。

状态一

堵头完全退出状态。如图4所示，此时堵头12完全退出超高压容器2，此时的堵头12位置由第三定位器确定。该状态下，在维护、修理及清洗时，可将堵头12进行拆卸，并对堵头12进行单独清洗，对超高压容器2内部空间进行冲刷、检修等。

状态二

进料状态。如图5所示，此时堵头12部分伸入超高压容器2，此时的堵头12位置由第二定位器确定。该状态下，堵头12将超高压容器2的内部空间与外界密封隔离，并且，堵头12避让进出料口11(避让凹槽13)，使得超高压容器2的内部空间与进出料口之间保持连通状态，液体食品经由进出料口进入超高压容器2的内部空间(如图5箭头所示)。

状态三

加压状态。如图2所示，此时堵头12完全伸入超高压容器2，此时的堵头12位置由第一定位器确定。该状态下，堵头12将超高压容器2的内部空间与外界密封隔离，并将超高压容器2与进出料口11(凹槽13)密封隔离，使得超高压容器2的内部空间形成完整的封闭空间，此时，封闭空间内部液体食品在超高压状态下实现灭菌。

状态四

出料状态。如图6所示，此时堵头12部分伸入超高压容器2，此时的堵头12位置由第二定位器确定。该状态下，堵头12将超高压容器2的内部空间与外界密封隔离，并且，堵头12避让进出料口11(避让凹槽13)，使得超高压容器2的内部空间与进出料口之间保持连通状态，液体食品经由进出料口从超高压容器2的内部空间离开。

本实用新型实施例的超高压腔体液体物料的进出料开关，将进出料口的开关功能和超高压容器端部的堵头密封功能合二为一，在实现超高压容器内部腔体超高压密封的同时将进出料口关闭，极大简化了超高压灭菌设备的进出料和超高压密封隔离结构。同时，本实用新型中，当超高压容器处于超高压状态时，进出料口被隔离于超高压容器的超高压密封环境以外，因此，本实用新型处于超高压状态时不会对进出料口以及连接于进出料口的输料管路造成超高压影响，进而，采用大口径的进出料口以及输料管路，也不会受到超高压状态的影响。在本实用新型实施例中，采用25mm口径的进出料口和输料管路，口径大小高出传统高压细管的一个数量级，进而极大增加了物料输送的流量，解决了超高压腔体只能小管径进出料，速度慢效率低的问题，实现超高压腔体的大管径快速进出料，有效提高了生产效率。同时，本实用新型实施例中，利用三个定位器实现堵头处于不同状态下位置的定位，使得堵头位置的确定更加准确，可避免超高压状态下的压力泄露，确保了超高压灭菌设备的安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种超高压腔体液体物料的进出料开关，所述进出料开关安装于超高压灭菌设备，所述超高压灭菌设备包括超高压容器，其特征在于，所述进出料开关包括：

进出料口，所述进出料口开设于所述超高压容器；

堵头，所述堵头设置于所述超高压容器的端部，并具有在朝向所述超高压容器内部的外力作用下伸入所述超高压容器并密封隔离所述进出料口与所述超高压容器内部空间、在朝向所述超高压容器外部的外力作用下从所述高压容器拉出以使得所述进出料口与所述超高压容器内部空间相连通的自由度。

2.根据权利要求1所述的进出料开关，其特征在于：

所述超高压容器内部空间为圆筒形结构；

所述进出料口在所述超高压容器的开口朝向垂直于所述圆筒形结构的轴线方向；

所述堵头位于所述圆筒形结构的端部，并且所述堵头的所述自由度的方向平行于所述圆筒形结构的轴线方向。

3.根据权利要求1所述的进出料开关，其特征在于，当所述超高压灭菌设备处于进出料状态时：

所述堵头封堵于所述超高压容器的端部，并且所述堵头位于所述超高压容器内部腔体的端面避让所述进出料口，使得所述进出料口与所述超高压容器内部空间相连通。

4.根据权利要求1所述的进出料开关，其特征在于，当所述超高压灭菌设备处于超高压灭菌状态时：

所述堵头伸入并封堵于所述超高压容器的端部，并且所述堵头将所述进出料口与所述超高压容器内部空间密封隔离。

5.根据权利要求1所述的进出料开关，其特征在于：

所述超高压容器包括超高压腔体和设置于所述超高压腔体端部的法兰端盖；

所述进出料口开设于所述法兰端盖；

所述堵头经由所述法兰端盖伸入所述超高压腔体。

6.根据权利要求2所述的进出料开关，其特征在于：

所述超高压容器开设有宽度大于所述进出料口的凹槽，所述进出料口开设于所述凹槽内。

7.根据权利要求5所述的进出料开关，其特征在于：

所述法兰端盖开设有宽度大于所述进出料口的凹槽，所述进出料口开设于所述凹槽内。

8.根据权利要求6或7所述的进出料开关，其特征在于：

在所述超高压容器中，所述凹槽周向延伸。

9.根据权利要求1至7任一项所述的进出料开关，其特征在于：

所述超高压灭菌设备还包括架体和垫块；

当所述超高压灭菌设备处于超高压灭菌状态时，所述堵头位于所述超高压容器的外侧部分通过所述垫块抵顶于所述架体。

10.根据权利要求9所述的进出料开关，其特征在于：

所述超高压灭菌设备还包括堵头驱动装置和垫块驱动装置；其中，

所述堵头驱动装置连接于所述堵头，以对所述堵头施加所述外力；

所述垫块驱动装置连接于所述垫块，以在所述堵头封堵于所述超高压容器的端部并将所述进出料口与所述超高压容器内部空间密封隔离时，驱动所述垫块进入于所述堵头和所述架体之间的抵顶位置或者从所述抵顶位置移开。

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