一种点加注型液氮加注机的制作方法

本实用新型涉及液氮加注机技术领域，具体涉及一种点加注型液氮加注机。

背景技术：

目前液氮充填广泛应用于食品罐装等领域，液氮加注机为液氮充填的重要设备，直接影响液氮充填的效率。液氮加注机通过对瓶装和灌装饮料等加注等量的液氮，实现定量加注，维持容器内压力的稳定。加注的液氮常温下会气化，封口后会保持容器内一定的压强，并置换氧气，实现食品长期保存。

一般液氮加注机由液氮输入管、用于储存液氮的内胆、连接内胆和液氮喷头的液氮输出管和液氮喷头组成，为防止空气在液氮加注机外壳表面出现结冰或凝结成水珠，上述液氮输入管、用于储存液氮的内胆、液氮输出管外部均套接有外壳并与其套接外壳形成封闭的真空空间。

然而传统的液氮加注机为了实现复杂的功能，一般体积较大，使用操作都有不方便，且由于需要各路线路控制，使得机器上线路较多，没有统一进行收纳，容易出现电线的缠绕，容易对线路造成损坏。且现有技术中，由于液氮的导向距离较大，因此管道中残留的液氮量较大，一方面会造成液氮的浪费，另一方面还会造成液氮的拖尾。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种点加注型液氮加注机，所述加注机能够有效避免拖尾，增加液氮的利用率。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种点加注型液氮加注机，包括机架，所述机架包括用于输入液氮的进液区，连通进液区、用于存储液氮的储液区，连通储液区、用于输出液氮的出液控制区，所述出液控制区设有阀针、喷头以及控制阀针开关的控制装置，所述阀针一端与喷头部分嵌套。

本实用新型所述的加注机为点加注型，针对的并非高速线持续加注的装置，当加注机下方有产品需要加注时才会喷出液氮，流出液呈喷射状。由于液氮流经的管路外壁容易结霜，长期以往会对管壁造成腐蚀，为了对管壁进行隔离保护，实现整体的真空环境，所述机架将液氮输入和输出的管道包围，形成真空的保护环境。为了实现整体外观的简洁，便于人员的操控，所述机架根据液氮的流向制作成相连的管道。

所述进液区呈管状，开口处通过管路连接外接的液氮罐，通过气缸可实现液氮的连续输入。液氮由进液区进入后，进入储液区，所述进液区可设置为圆管状，同样储液区也可设置为圆管状，储液区的直径大于进液区，储液区的直径和大小可以根据实际应用的需要进行灵活设置，可针对不同的使用环境进行制作。

所述出液控制区主要用于控制液氮的流速和流量，通过控制阀针的运动实现对流向和流速的控制。所述阀针呈细长管状，包括与喷头嵌套的嵌套端，当阀针下移与喷头实现无缝嵌套时，阀针便堵住了喷头，使得液氮无法流出，从而实现液氮的关闭。当阀针上移逐渐离开喷头时，阀针与喷头之间的间隙会逐渐增大，因此流量会明显增大。因此，可根据需要加注液氮量、需要加注的瓶子的移动速度、移动频率设置阀针上下移动的频率和上下移动的幅度，实现液氮加注量的快速调整。

所述控制装置包括用于调节阀针上下移动的气缸，以及用于接收控制命令的控制端，操作人员通过在外接控制设备的输入端设置好控制命令，所述控制端接收到命令后，控制气缸工作，进而利用气缸调节阀针的上下移动，从而实现阀针与喷头之间的无缝嵌套和分离之间的相互切换。

为了减少液氮的拖尾，本实用新型设计将阀针的嵌套端与喷头至少有部分是嵌合的，能够缩短液氮在喷头上的导向距离，减少液氮的残留，有效避免拖尾。

所述机架设有用于阀针嵌套端插入的缺口，该缺口的下侧设有卡扣喷头的卡口，实现机架与喷头的可拆卸连接，使得节奏紧凑，且可拆卸连接，便于喷头的更换以及机器的检修和清理。

进一步的，所述阀针嵌套入喷头的长度≥喷头总长度的三分之一。

本实用新型设置所述阀针嵌套入喷头的长度较长，大于等于喷头总长度的三分之一，能够尽量缩短液氮的导向距离，增加阀针与喷头的接触面积，使得液氮能够形成稳定的液流，当阀针关闭时，液氮的残留量变少，从而有效的防止液氮的拖尾现象。

进一步的，所述阀针包括针体（311）和针尖，所述针尖的尖端呈锐角。

为了进一步增大阀针与喷头的接触面积，所述阀针的针尖部分呈锐角，所述喷头与其接触面呈斜面，便于针尖的尖端插入至喷头中，增大与喷头的接触面积一方面能有效防止拖尾，另一方面还能在阀针关闭时，避免液氮从二者的缝隙间流出，使得装置运行更加稳定。

进一步的，所述喷头包括嵌套部和出液部，所述嵌套部的纵剖面呈等腰梯形，所述等腰梯形的斜面倾斜角度与针尖角度相互匹配。

缩短液氮导向距离的方面包括两个方面，一是增加嵌套部与针尖的接触面积，二是缩短出液部的长度，本实用新型从两个角度出发，将嵌套部与阀针接触部分设置成扇形面，从纵剖视图观察，为等腰梯形，因此所述嵌套部围城的空间可以看成为圆台形，且上底面与下底面之间的直线斜率与阀针尖端锐角边的斜率相等。

进一步的，还包括设于出液控制区出液端，用于喷头加热的加热控温装置或用于输入干燥氮气的保护气罩，所述加热控温装置或保护气罩与机架可拆卸连接。

由于喷头所在区域能够与外界空气相互流通，因此在使用过程中，容易结霜，严重时还会结冰，造成喷头的堵塞，因此需要对喷头进行保护。所述保护装置包括两种类型，一类是通过对喷头区域进行加热，从而避免结霜和结冰进行保护；另一类是通过在该区域类形成一个相对封闭的环境，通过在该区域内通入干燥的保护气体来实现保护。因此，可以设置加热控温装置或保护气罩来实现。

所述加热控温装置为当温度达到某一设定值即可实现自动升温，来避免喷头结霜。所述保护气罩通过也是在喷头下侧形成相对围闭的空间，通过在其一侧设置气体输入孔，将保护气体输入实现保护。为了便于维修和零部件的更换，本实用新型的加热控温装置或保护气罩与机架都为可拆卸的连接。通过在机架上设置卡扣，在保护气罩或者加热控温装置上设置卡槽，实现二者的卡合。该方法安装便捷，且便于后期的设备维护。

所述温度感应器用于感应喷头所在区域的温度，通过人工设定临界值来控制本装置的升温和温度维持，实现本装置的智能调节。所述发热圈环绕喷头设置，实现对喷头更好的保护。

进一步的，所述进液区还设有避免氮气大量损耗的密封装置。

进一步的，所述密封塞为四氟密封塞。

由于液氮在内部管道中也会挥发产生大量的气体，且液氮的膨胀系数很大，当阀针关闭时，如果液氮罐与加注机之间为密闭的环境时，容易发生爆炸等危险事故，因此还需要设置即实现密封又能够实现排气的组合装置。

所述密封装置为密封圈，避免氮气的大量外泄，所述四氟密封圈能够耐低温，性能更加稳定。

孔通过管道外接真空装置，由于负压的作用，氮气会主动流向真空装置，避免氮气膨胀可能造成的危险。[A2]

进一步的，还包括收纳电箱，所述储液区设有储液管，所述收纳电箱设于储液管侧壁上。

本实用新型还设置了收纳电箱，用于收纳加注机的电线，使得整体更加简洁，便于操作，也为电线提供更好的保护。

进一步的，所述喷头卡合在机架与加热控温装置之间。

本实用新型所述喷头、加入控温装置都为可拆卸的结构，将喷头卡合在机架与加热控温装置之间，使得整个装置的结构更加紧凑。

本实用新型的有益效果

本实用新型设计的加注机结构紧凑，体积较小，外观整洁，操作方便，且通过设置收纳电箱对线路进行了统一进行收纳，避免了电线缠绕而对线路造成的损坏。

通过阀针与喷头之间相互嵌套，缩短了液氮的导向距离，减少了喷头中液氮的残留，一方面能够减少液氮的损耗，提高液氮利用率，另一方面还能避免液氮残留造成的拖尾。

附图说明

图1为本实用新型液氮加注机立体示意图。

图2为液氮加注机出液控制区局部示意图。

图3为阀针与喷头嵌套示意图。

图4为阀针与喷头嵌套放大示意图。

图5为阀针局部示意图。

图6为喷头示意图。

图7为安装加热控温装置的出液控制区局部示意图。

图8为安装保护气罩的出液控制区局部示意图。

图9为进液区密封装置示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例1

本实用新型提供一种点加注型液氮加注机，如图1所示，包括机架1，所述机架1包括用于输入液氮的进液区10，连通进液区10、用于存储液氮的储液区20，连通储液区20、用于输出液氮的出液控制区30，如图2所示，所述出液控制区30设有阀针310、喷头320以及控制阀针310开关的控制装置（图中未标识出），所述阀针310一端与喷头320部分嵌套。

本实用新型所述的加注机为点加注型，针对的并非高速线持续加注的装置，当加注机下方有产品需要加注时才会喷出液氮，流出液呈喷射状。由于液氮流经的管路外壁容易结霜，长期以往会对管壁造成腐蚀，为了对管壁进行隔离保护，实现整体的真空环境，所述机架1将液氮输入和输出的管道包围，形成真空的保护环境。为了实现整体外观的简洁，便于人员的操控，所述机架1根据液氮的流向制作成相连的管道。

所述进液区10呈管状，开口处通过管路连接外接的液氮罐，通过气缸可实现液氮的连续输入。液氮由进液区10进入后，进入储液区20，所述进液区10可设置为圆管状，同样储液区20也可设置为圆管状，储液区20的直径大于进液区10，储液区20的直径和大小可以根据实际应用的需要进行灵活设置，可针对不同的使用环境进行制作。

所述出液控制区30主要用于控制液氮的流速和流量，通过控制阀针310的运动实现对流向和流速的控制。所述阀针310呈细长管状，包括与喷头320嵌套的嵌套端，当阀针310下移与喷头320实现无缝嵌套时，阀针310便堵住了喷头320，使得液氮无法流出，从而实现液氮的关闭。当阀针310上移逐渐离开喷头320时，阀针310与喷头320之间的间隙会逐渐增大，因此流量会明显增大。因此，可根据需要加注液氮量、需要加注的瓶子的移动速度、移动频率设置阀针310上下移动的频率和上下移动的幅度，实现液氮加注量的快速调整。

所述控制装置包括用于调节阀针310上下移动的气缸，以及用于接收控制命令的控制端，操作人员通过在外接控制设备的输入端设置好控制命令，所述控制端接收到命令后，控制气缸工作，进而利用气缸调节阀针310的上下移动，从而实现阀针310与喷头320之间的无缝嵌套和分离之间的相互切换。

为了减少液氮的拖尾，本实用新型设计将阀针310的嵌套端与喷头320至少有部分是嵌合的，能够缩短液氮在喷头320上的导向距离，减少液氮的残留，有效避免拖尾。

如图3所示，所述机架1设有用于阀针310嵌套端插入的缺口100，该缺口100的下侧设有卡扣喷头320的卡口200，实现机架1与喷头320的可拆卸连接，使得节奏紧凑，且可拆卸连接，便于喷头320的更换以及机器的检修和清理。

进一步的，如图4所示，所述阀针310嵌套入喷头320的长度≥喷头320总长度的三分之一。

本实用新型设置所述阀针310嵌套入喷头320的长度较长，大于等于喷头320总长度的三分之一，能够尽量缩短液氮的导向距离，增加阀针310与喷头320的接触面积，使得液氮能够形成稳定的液流，当阀针310关闭时，液氮的残留量变少，从而有效的防止液氮的拖尾现象。

进一步的，如图5所示，所述阀针310包括针体（311）311和针尖312，所述针尖312的尖端呈锐角。

为了进一步增大阀针310与喷头320的接触面积，所述阀针310的针尖312部分呈锐角，所述喷头320与其接触面呈斜面，便于针尖的尖端插入至喷头320中，增大与喷头320的接触面积一方面能有效防止拖尾，另一方面还能在阀针310关闭时，避免液氮从二者的缝隙间流出，使得装置运行更加稳定。

进一步的，如图6所示，所述喷头320包括嵌套部321和出液部322，所述嵌套部321的纵剖面呈等腰梯形，所述等腰梯形的斜面倾斜角度与针尖角度相互匹配。

缩短液氮导向距离的方面包括两个方面，一是增加嵌套部321与针尖312的接触面积，二是缩短出液部的长度，本实用新型从两个角度出发，将嵌套部321与阀针310接触部分设置成扇形面，从纵剖视图观察，为等腰梯形，因此所述嵌套部321围城的空间可以看成为圆台形，结合图4所示，上底面与下底面之间的夹角α1与阀针310针尖斜边与底边的夹角α2相等。

进一步的，如图7所示，还包括设于出液控制区30出液端，用于喷头320加热的加热控温装置330或如图8所示，设置用于输入干燥氮气的保护气罩340，所述加热控温装置330或保护气罩340与机架1可拆卸连接。

由于喷头320所在区域能够与外界空气相互流通，因此在使用过程中，容易结霜，严重时还会结冰，造成喷头320的堵塞，因此需要对喷头320进行保护。所述保护装置包括两种类型，一类是通过对喷头320区域进行加热，从而避免结霜和结冰进行保护；另一类是通过在该区域类形成一个相对封闭的环境，通过在该区域内通入干燥的保护气体来实现保护。因此，可以设置加热控温装置330或保护气罩340来实现。

所述加热控温装置330为当温度达到某一设定值即可实现自动升温，来避免喷头320结霜。所述保护气罩340通过也是在喷头320下侧形成相对围闭的空间，通过在其一侧设置气体输入孔，将保护气体输入实现保护。为了便于维修和零部件的更换，本实用新型的加热控温装置330或保护气罩340与机架1都为可拆卸的连接。通过在机架1上设置卡扣，在保护气罩340或者加热控温装置330上设置卡槽，实现二者的卡合。该方法安装便捷，且便于后期的设备维护。

进一步的，所述加热控温装置330包括温度感应器，发热圈以及控温开关。

所述温度感应器用于感应喷头320所在区域的温度，通过人工设定临界值来控制本装置的升温和温度维持，实现本装置的智能调节。所述发热圈环绕喷头320设置，实现对喷头320更好的保护。

进一步的，所述进液区10还设有避免氮气大量损耗的密封装置。

进一步的，如图9所示，所述密封圈110为四氟密封圈110。

由于液氮在内部管道中也会挥发产生大量的气体，且液氮的膨胀系数很大，当阀针310关闭时，如果液氮罐与加注机之间为密闭的环境时，容易发生爆炸等危险事故，因此还需要设置即实现密封又能够实现排气的组合装置。

所述密封装置为密封圈，避免氮气的大量外泄，所述四氟密封圈能够耐低温，性能更加稳定。

结合图1所示，所述排气装置为设置在储液区20侧壁上的排气孔210，排气孔通过管道外接真空装置，由于负压的作用，氮气会主动流向真空装置，避免氮气膨胀可能造成的危险。

进一步的，如图1所示，还包括收纳电箱40，述收纳电箱设于储液区20外侧壁上。

本实用新型还设置了收纳电箱，用于收纳加注机的电线，使得整体更加简洁，便于操作，也为电线提供更好的保护。

进一步的，如图7或图8所示，所述喷头320卡合在机架1与加热控温装置330之间。

本实用新型所述喷头320、加入控温装置都为可拆卸的结构，将喷头320卡合在机架1与加热控温装置330之间，使得整个装置的结构更加紧凑。

实施例2

本实施例为本实用新型所述的点加注型液氮加注机的工作过程。

首先将外界液氮罐上连接液氮管，另一端连接进液区10的端口，启动加注机电源，所述气缸会推动阀针310上下运动，实现液氮出口的开合。

所述液氮的流向为：从液氮罐经过液氮管道流经进液区10，进入储液区20，再从储液区20流至出液控制区30，当阀针上升时，液氮即可流出，阀针下降至于喷头嵌合时，液氮停止流出。

以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本实用新型技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本实用新型精神内做其它变化等用在本实用新型的设计，只要其不偏离本实用新型的技术效果均可。这些依据本实用新型精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。