TWI834242B - 三合一殺菌釜、殺菌流程及冷卻流程 - Google Patents
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Abstract
一種三合一殺菌釜、殺菌流程及冷卻流程,包括:由一中央控制單元指揮、控制、命令、管理的殺菌釜、儲水槽、熱水槽、以及執行熱交換升溫或熱交換降溫的熱交換器,其間以管路依循預定的水流方向連接;被殺菌物件放置於殺菌釜中;殺菌釜中設置噴氣管和噴水管;據上述構造,該殺菌釜可執行浸水、蒸氣、水淋等三種殺菌流程,以及殺菌流程之後的冷卻流程,且以上任一的殺菌流程以及冷卻流程中均實現水迴圈利用,以節省水資源。
Description
本發明與食品殺菌設備有關,更詳而言之,是一種可執行蒸氣、水淋和浸水三種殺菌方案的殺菌釜。
殺菌釜又稱殺菌鍋或者滅菌鍋,主要用於食品行業、醫藥等各個領域。殺菌釜主要通過主控裝置配合多組感測器,以控制注水、加溫、加壓、洩壓、冷卻、排水等裝置運作,使釜內之環境受到控制,進而對置於其中的產品、包裝容器、包裝材料、包裝成品(有內容物的包裝體)等物件,在不造成結構變形或破壞的條件下進行殺菌的工作,使其上的細菌量降低到允許範圍。
依據被殺菌物件的種類需選擇不同的殺菌方式,例如瓶裝、罐裝、袋裝食品可採用浸(全)水式加熱殺菌法,浸(全)水式是指殺菌過程中殺菌釜中將被殺菌物件浸在熱水中的加熱方式。瓶裝、罐裝產品亦可採用水淋式殺菌法;水淋或噴淋加熱殺菌是指在殺菌過程中,殺菌釜從頂部或側部噴淋熱水,淋覆於被殺菌物件。蒸氣殺菌則是將高溫蒸氣導入殺菌釜,適用於鐵製罐頭物件的殺菌。
傳統的殺菌釜受大多為單釜單功模式,例如水淋式殺菌釜僅執行水淋殺菌,浸(全)水式殺菌釜僅執行浸水式殺菌,蒸氣式殺菌釜僅執行蒸氣
殺菌。經改良的殺菌釜則為二合一殺菌。
本發明的目的是在提供一種三合一殺菌釜,可執行蒸氣、水淋和浸水三種殺菌作業以及冷卻處理。
本發明技術特徵:一種三合一殺菌釜,包括:由一中央控制單元指揮、控制、命令、管理的一殺菌釜、一儲水槽、一熱水槽、執行熱交換升溫或熱交換降溫的一熱交換器、一第一蒸氣單元、一第二蒸氣單元、一熱交換水回收單元、以及一冷卻水供應單元;被殺菌物件放置於該殺菌釜中;該殺菌釜中設置至少一噴氣管和至少一噴水管;該儲水槽通過一第一輸水管路與該殺菌釜連接;該儲水槽通過一第二輸水管路與該熱交換器連接;該第一蒸氣單元以一第一蒸氣管路連接至該熱交換器;該第一蒸氣單元以一第三蒸氣管路連接至該熱水槽;該第二蒸氣單元以一第二蒸氣管路連接至該殺菌釜的該噴氣管;該冷卻水供應單元通過一冷卻水管路連接至該熱交換器;該熱交換器以一熱交換水回收管路連接至該熱交換水回收單元;該熱交換器以一熱交換輸出管路連接該殺菌釜的該噴水管;該熱交換器以一進水管路連接至該熱水槽;該熱水槽以一熱出水管路連接至該殺菌釜的該噴水管;
本發明功效:
該殺菌釜可執行浸水、蒸氣、水淋等三種殺菌流程,以及殺菌流程之後的冷卻流程。
本發明於以上任一的殺菌流程以及冷卻流程中均實現水迴圈利用,以節省水資源。
10:殺菌釜
11:儲水槽
12:熱水槽
121:進水管路
13:熱交換器
151:第一蒸氣單元
152:第二蒸氣單元
16:冷卻水供應單元
17:熱交換水回收單元
19:補水單元
20:排水單元
21:噴氣管
22:噴水管
23:第一輸水管路
24:第二輸水管路
25:第三輸水管路
26:第一蒸氣管路
27:冷卻水管路
28:熱交換水回收管路
29:熱交換輸出管路
34:補水管路
35:熱出水管路
36:第二蒸氣管路
37:排水管路
38:洩壓管路
46:第三蒸氣管路
〔圖1〕本發明三合一殺菌釜的配置示意圖。
〔圖2A〕依據圖1描述本發明浸水殺菌的流程圖之一。
〔圖2B〕依據圖1描述本發明浸水殺菌的流程圖之二。
〔圖2C〕依據圖1描述本發明浸水殺菌的流程圖之三。
〔圖3〕依據圖1描述本發明蒸氣殺菌的流程圖。
〔圖4〕依據圖1描述本發明水淋殺菌的流程圖。
〔圖5A〕依據圖1描述本發明浸水及水淋殺菌之後執行冷卻流程的流程圖之一。
〔圖5B〕依據圖1描述本發明浸水及水淋殺菌之後執行冷卻流程的流程圖之二。
〔圖6A〕依據圖1描述本發明蒸氣殺菌之後執行冷卻流程的流程圖之一。
〔圖6B〕依據圖1描述本發明蒸氣殺菌之後執行冷卻流程的流程圖之二。
〔圖6C〕依據圖1描述本發明蒸氣殺菌之後執行冷卻流程的流程圖之三。
如圖1,本發明三合一殺菌釜,包括:由一中央控制單元(圖未示)指揮、控制、命令、管理的一殺菌釜10、一儲水槽11、一熱水槽12、一熱交換器13、一第一蒸氣單元151、一第二蒸氣單元152、一冷卻水供應單元16、一熱交換水回收單元17、一補水單元19、和一排水單元20。
被殺菌物件(圖未示)放置於該殺菌釜10中。該殺菌釜10中還設置噴氣管21和噴水管22。該噴水管22設於該殺菌釜10的上部,該噴氣管21設於該殺菌釜10的下部。
該儲水槽11通過至少一第一輸水管路23與該殺菌釜10連接。該儲
水槽11通過一第二輸水管路24與該熱交換器13連接。該儲水槽11通過至少一第三輸水管路25通接至該排水單元20。
該第一蒸氣單元151以第一蒸氣管路26連接至該熱交換器13。
該第二蒸氣單元152以第二蒸氣管路36連接至該殺菌釜10的噴氣管21。
該第一蒸氣單元151以第三蒸氣管路46連接至該熱水槽12。
該冷卻水供應單元16通過冷卻水管路27連接至該熱交換器13。
該第一蒸氣單元151和該冷卻水供應單元16是擇一的啟動。該第一蒸氣單元151啟動,該熱交換器13執行熱交換升溫功能,將流經該熱交換器13的水加熱。該冷卻水供應單元16啟動,該熱交換器13執行熱交換降溫功能,將流經該熱交換器13的水降溫。
該熱交換器13以熱交換水回收管路28連接至該熱交換水回收單元17。
該熱交換器13以熱交換輸出管路29連接該殺菌釜10的該噴水管22。
熱交換器13以一進水管路121連接至熱水槽12。
該熱水槽12以熱出水管路35連接至該殺菌釜10的該噴水管22。
該熱水槽12另以排水管路37和洩壓管路38連接至第三輸水管路25而最終通接至該排水單元20。
該補水單元19以補水管路34連接至該熱水槽12,水於該熱水槽12中加熱至預定溫度。
以上所述的所有管路均可依需要按裝過濾器、逆止閥、比例閥、
控制閥、安全閥、加壓馬達等,以利於流體之流向和流量控制。熱水槽12和殺菌釜10等均設置壓力控制、溫度控制、洩壓控制、安全控制等相關裝置,以維護熱水槽12和殺菌釜10符合標準安全作業。此均為習知技術之應用,在此不多加贄述。
圖2A、圖2B和圖2C描述浸水殺菌流程。
圖2A,備水程序:
熱水槽12中的水除了經由熱水槽12的加熱裝置加熱之外,該第一蒸氣單元151的蒸氣通過第三蒸氣管路46輸送至該熱水槽12,輔助熱水槽12的水更快加熱達預定溫度或保持在預定溫度。熱水槽12中的熱水經由該熱出水管路35輸送至該噴水管22,從該噴水管22中噴出,使殺菌釜10的內部蓄滿熱水;同時,殺菌釜10的水通過第一輸水管路23將儲水槽11補滿水。
圖2B,浸水殺菌程序:
殺菌釜10及儲水槽11充滿水後,第三蒸氣管路46和該熱出水管路35關閉。該第一蒸氣單元151的蒸氣通過第一蒸氣管路26輸送至熱交換器13,該熱交換器13執行熱交換升溫功能。該熱交換水回收管路28開通,將熱交換後的降溫流體(蒸氣和水)回收至熱交換水回收單元17。殺菌釜10中的水通過第一輸水管路23輸送至儲水槽11,該儲水槽11的水通過第二輸水管路24輸送至熱交換器13,進行熱交換升溫後的熱水通過熱交換輸出管路29回到殺菌釜10的噴水管22噴出。據此在預設的殺菌時間內,以水迴圈模式使殺菌釜10的內部保持充滿熱水的狀態,將被殺菌物件浸在熱水中進行殺菌。
圖2C,熱水回收程序:
浸水殺菌完成後,該第一蒸氣單元151、該第一蒸氣管路26、該熱交換水回收單元17、以及該熱交換水回收管路28關閉,該熱交換器13不作工。該殺菌釜10和儲水槽11的水經由第二輸水管路24通過不作工的熱交換器13,再由熱交換輸出管路29和進水管路121回存至熱水槽12。
圖3,描述蒸氣殺菌流程。
第二蒸氣單元152的蒸氣經由該第二蒸氣管路36從該噴氣管21噴出,使殺菌釜10中的被殺菌物件進行蒸氣高溫殺菌。
圖4,描述水淋殺菌流程。
第一蒸氣單元151通過第一蒸氣管路26將蒸氣輸送至熱交換器13,使熱交換器13進行升溫熱交換。該熱交換水回收管路28開通,將熱交換後的降溫流體(蒸氣和水)回收至熱交換水回收單元17。該第一蒸氣單元151的蒸氣通過第三蒸氣管路46輸送至該熱水槽12,輔助熱水槽12的水更快加熱達預定溫度或保持在預定溫度。該熱水槽12中的熱水經由該熱出水管路35輸送至該噴水管22,使殺菌釜10中的被殺菌物件進行水淋殺菌處理。
該殺菌釜10中的水經由該第一輸水管路23輸送至該儲水槽11,該儲水槽11中的水經由第二輸水管路24輸送至熱交換器13升溫後,經由熱交換輸出管路29將一部分的水回送至該殺菌釜10的噴水管22,另一部分的水從進水管路121回送至該熱水槽12中,該熱水槽12中的熱水經由該熱出水管路35輸送至該噴水管22,水迴圈的方式利用熱水,使殺菌釜10中的被殺菌物件進行水淋殺菌處理。
圖5A、圖5B,描述一個接續在浸水殺菌或水淋殺菌之後執行的冷卻流程。
圖5A,降溫冷卻程序:
冷卻水供應單元16啟動,使熱交換器13進行降溫熱交換。該熱交換水回收管路28開通,將熱交換後的升溫水回收至熱交換水回收單元17。該儲水槽11中的水經由該第二輸水管路24輸送至該熱交換器13,進行熱交換降溫後,經由熱交換輸出管路29輸送至該殺菌釜10的噴水管22,使被殺菌物件進行水淋降溫。而水淋降溫的水再由第一輸水管路23、儲水槽11、第二輸水管路24、熱交換器13降溫後,再由熱交換輸出管路29回到該殺菌釜10噴水管22,以水迴圈模式對被殺菌物件進行水淋降溫。
圖5B,冷卻水回收程序:
降溫冷卻程序完成,該冷卻水供應單元16、該熱交換水回收單元17關閉,該熱交換器13不作工。該殺菌釜10和儲水槽11的水經由第二輸水管路24通過不作工的熱交換器13,再由熱交換輸出管路29和進水管路121回存至熱水槽12,直到該殺菌釜10和該儲水槽11淨空為止。
圖6A、圖6B、圖6C,描述一個接續在蒸氣殺菌之後執行的冷卻流程。
圖6A,備水程序:
熱水槽12中的水經由該熱出水管路35輸送至該噴水管22,從該噴水管22中噴出;殺菌釜10中的水經由第一輸水管路23輸送至儲水槽11。
圖6B,降溫冷卻程序:
冷卻水供應單元16啟動,使熱交換器13進行降溫熱交換。該熱交換水回收管路28開通,將熱交換後的升溫水回收至熱交換水回收單元17。該儲水槽11中的水經由該第二輸水管路24輸送至該熱交換器13,進行熱交
換降溫後,經由熱交換輸出管路29輸送至該殺菌釜10的噴水管22,使被殺菌物件進行水淋降溫。而水淋降溫的水直接由第一輸水管路23、儲水槽11、第二輸水管路24、熱交換器13降溫後,再由熱交換輸出管路29回到該殺菌釜10噴水管22,以水迴圈模式對被殺菌物件進行水淋降溫。
圖6C,冷卻水回收程序:
降溫冷卻程序完成,該冷卻水供應單元16、該熱交換水回收單元17關閉,該熱交換器13不作工。該殺菌釜10和儲水槽11的水經由第二輸水管路24流經不作工的熱交換器13,再由熱交換輸出管路29和進水管路121回存至熱水槽12,直到該殺菌釜10和該儲水槽11淨空為止。
除了上述的水迴圈再利用之外,當熱水槽12中水位不足時,藉由補水單元19將水源經由補水管路34補充入該熱水槽12。熱水槽12中的水除了經由熱水槽12的加熱裝置加熱之外,該第一蒸氣單元151的蒸氣通過第三蒸氣管路46輸送至該熱水槽12,輔助熱水槽12的水更快加熱達預定溫度或保持在預定溫度。
當殺菌和冷卻作業完成,熱水槽12可經由與第三輸水管路25連接的排水管路37、洩壓管路38將熱水槽12的水和壓力洩排。
10:殺菌釜
11:儲水槽
12:熱水槽
121:進水管路
13:熱交換器
151:第一蒸氣單元
152:第二蒸氣單元
16:冷卻水供應單元
17:熱交換水回收單元
19:補水單元
20:排水單元
21:噴氣管
22:噴水管
23:第一輸水管路
24:第二輸水管路
25:第三輸水管路
26:第一蒸氣管路
27:冷卻水管路
28:熱交換水回收管路
29:熱交換輸出管路
34:補水管路
35:熱出水管路
36:第二蒸氣管路
37:排水管路
38:洩壓管路
Claims (7)
- 一種三合一殺菌釜,包括:由一中央控制單元指揮、控制、命令、管理的一殺菌釜、一儲水槽、一熱水槽、執行熱交換升溫或熱交換降溫的一熱交換器、一第一蒸氣單元、一第二蒸氣單元、一熱交換水回收單元、以及一冷卻水供應單元;被殺菌物件放置於該殺菌釜中;該殺菌釜中設置至少一噴氣管和至少一噴水管;該儲水槽通過一第一輸水管路與該殺菌釜連接;該儲水槽通過一第二輸水管路與該熱交換器連接;該第一蒸氣單元以一第一蒸氣管路連接至該熱交換器;該第一蒸氣單元以一第三蒸氣管路連接至該熱水槽;該第二蒸氣單元以一第二蒸氣管路連接至該殺菌釜的該噴氣管;該冷卻水供應單元通過一冷卻水管路連接至該熱交換器;該熱交換器以一熱交換水回收管路連接至該熱交換水回收單元;該熱交換器以一熱交換輸出管路連接該殺菌釜的該噴水管;該熱交換器以一進水管路連接至該熱水槽;該熱水槽以一熱出水管路連接至該殺菌釜的該噴水管;該殺菌釜可執行浸水、蒸氣、水淋等三種殺菌流程,並於該殺菌流程之後執行一冷卻流程;且該浸水殺菌流程、該水淋殺菌流程、以及該冷卻流程執行水迴圈模式以節省水資源。
- 一種如請求項1所述三合一殺菌釜的浸水殺菌流程,包括:備水程序:該第一蒸氣單元的蒸氣通過該第三蒸氣管路輸送至該熱水槽,加熱該熱水槽的水;該熱水槽的熱水經由該熱出水管路輸送至該噴水 管噴出,使該殺菌釜的內部蓄滿熱水,該被殺菌物件浸泡於熱水中;並且,該殺菌釜的水通過該第一輸水管路輸送至該儲水槽;該殺菌釜及該儲水槽蓄滿熱水後,該第三蒸氣管路和該熱出水管路關閉;浸水殺菌程序:該第一蒸氣單元的蒸氣通過該第一蒸氣管路輸送至該熱交換器,該熱交換器執行熱交換升溫功能;該熱交換水回收管路開通,將該熱交換器的降溫流體回收至該熱交換水回收單元;該殺菌釜中的水通過該第一輸水管路輸送至該儲水槽,該儲水槽的水通過該第二輸水管路輸送至該熱交換器,進行熱交換升溫後的熱水通過該熱交換輸出管路回到該殺菌釜的噴水管噴出;據此在預設的一殺菌時間內,以水迴圈模式使該殺菌釜的內部保持蓄滿熱水的狀態,對該被殺菌物件進行浸水殺菌;以及熱水回收程序:該浸水殺菌完成後,該第一蒸氣單元、該熱交換水回收單元關閉,該熱交換器不作工;該殺菌釜和該儲水槽的水經由該第二輸水管路通過不作工的該熱交換器後,由該熱交換輸出管路和該進水管路回存至該熱水槽。
- 如請求項2所述浸水殺菌流程,其更包括於該浸水殺菌流程完成後接續執行的一冷卻流程,包括:降溫程序:該冷卻水供應單元啟動,使該熱交換器進行降溫熱交換;該熱交換水回收管路開通,將該熱交換器的升溫水回收至該熱交換水回收單元;該殺菌釜和該儲水槽中的水經由該第二輸水管路輸送至該熱交換器,進行熱交換降溫後,經由該熱交換輸出管路輸送至該殺菌釜的該噴水管,對該被殺菌物件進行水淋降溫;該水淋降溫的水再由該第一輸水管路、該儲水槽、該第二輸水管路輸送至該熱交換器,經該熱交換器降溫後,再 由該熱交換輸出管路回到該殺菌釜該噴水管,據此實現水迴圈模式對被該殺菌物件進行水淋降溫;以及冷卻水回收程序:該降溫程序完成後,該冷卻水供應單元、該熱交換水回收單元關閉,該熱交換器不作工;該殺菌釜和該儲水槽的水經由該第二輸水管路通過不作工的該熱交換器,再由該熱交換輸出管路和該進水管路回存至該熱水槽;直至該殺菌釜和該儲水槽淨空。
- 一種如請求項1所述三合一殺菌釜的水淋殺菌流程,包括:該第一蒸氣單元通過該第一蒸氣管路將蒸氣輸送至該熱交換器,使該熱交換器進行升溫熱交換;該熱交換水回收管路開通,將熱交換後的降溫流體回收至該熱交換水回收單元;該第一蒸氣單元的蒸氣通過該第三蒸氣管路輸送至該熱水槽;該熱水槽中的熱水經由該熱出水管路輸送至該噴水管,使該殺菌釜中的被殺菌物件進行水淋殺菌處理;以及該殺菌釜中的水經由該第一輸水管路輸送至該儲水槽,該儲水槽中的水經由該第二輸水管路輸送至該熱交換器升溫後,經由該熱交換輸出管路將一部分的水回送至該殺菌釜的該噴水管,另一部分的水從該進水管路回送至該熱水槽中,該熱水槽中的熱水經由該熱出水管路輸送至該噴水管,據此實現水迴圈模式對該殺菌釜中的被殺菌物件進行水淋殺菌處理。
- 如請求項4所述的水淋殺菌流程,其更包括於該水淋殺菌流程完成後執行的一冷卻流程,包括:降溫冷卻程序:該冷卻水供應單元啟動,使該熱交換器進行降溫熱交換;該熱交換水回收管路開通,將該熱交換器的升溫水回收至熱交換水回 收單元;該儲水槽中的水經由該第二輸水管路輸送至該熱交換器,進行熱交換降溫後,經由該熱交換輸出管路輸送至該殺菌釜的該噴水管,對該被殺菌物件進行水淋降溫;水淋降溫的水由該第一輸水管路、該儲水槽、該第二輸水管路輸送至該熱交換器,經該熱交換器降溫後,再由該熱交換輸出管路回到該殺菌釜該噴水管,以水迴圈模式對被該殺菌物件進行水淋降溫;以及冷卻水回收程序:該降溫冷卻程序完成後,該冷卻水供應單元、該熱交換水回收單元關閉,該熱交換器不作工;該殺菌釜和該儲水槽的水經由該第二輸水管路通過不作工的該熱交換器,再由該熱交換輸出管路和該進水管路回存至該熱水槽,直至該殺菌釜和該儲水槽淨空為止。
- 一種如請求項1所述三合一殺菌釜的蒸氣殺菌流程,包括:該第二蒸氣單元的蒸氣經由該第二蒸氣管路從該噴氣管噴出,對該殺菌釜中的被殺菌物件進行蒸氣高溫殺菌。
- 如請求項6所述的蒸氣殺菌流程,其更包括於該蒸氣殺菌流程完成後執行的一冷卻流程,包括:包括:備水程序:熱水槽中的水經由該熱出水管路輸送至該噴水管,從該噴水管中噴出;該殺菌釜中的水經由第一輸水管路輸送至儲水槽;降溫冷卻程序:該冷卻水供應單元啟動,使該熱交換器進行降溫熱交換;該熱交換水回收管路開通,將該熱交換器的升溫水回收至該熱交換水回收單元;該儲水槽中的水經由該第二輸水管路輸送至該熱交換器,進行熱交換降溫後,經由該熱交換輸出管路輸送至該殺菌釜的該噴水管,對該被殺菌物件進行水淋降溫;水淋降溫的水由該第一輸水管路、該儲水槽、 該第二輸水管路輸送至該熱交換器進行降溫後,再由該熱交換輸出管路回到該殺菌釜的該噴水管,據此以水迴圈模式對該被殺菌物件進行水淋降溫;以及冷卻水回收程序:該降溫冷卻程序完成後,該冷卻水供應單元、該熱交換水回收單元關閉,該熱交換器不作工;該殺菌釜和該儲水槽的水經由該第二輸水管路流經不作工的該熱交換器,再由該熱交換輸出管路和該進水管路回存至該熱水槽,直至該殺菌釜和該儲水槽淨空為止。
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