专利名称：高压蒸汽杀菌釜恒温自动控制装置的制作方法
技术领域：
本发明为有关一种杀菌釜的恒温自动控制装置，尤指一种以高压蒸汽进行杀菌的高压蒸汽杀菌釜恒温自动控制改良装置。
一般药物用品及食用物品，例如食品罐头在制造过程中均需经过高压高温蒸汽加热杀菌处理，使食品或药剂得以长时储存而不坏，因此食品或药剂在生产过程中的杀菌处理过程便成为食品、药剂所不可缺少的一环。在杀菌过程中温度与压力的控制，便成为很重要的关键性条件。在习用的食品罐头及药剂的杀菌处理中，其温度的控制方式，一般均采用人工以目视检测温度控制器的温度表变化，而适时操作调整手动进气阀门以补偿之，使温度记录器所记录下来的线段呈曲折的非直线变化，如图4中D′段所示的锯齿状曲线。由图中可知其上下限的温度差至少在±3℃以上，同时每一杀菌釜需要至少一个操作员来加以控制，使杀菌作业需要相当的人力方可完成，且操作员在操作时又需最为接近杀菌釜，其安全性如且不论，仅就其工作环境而言，人体长时间接近高温后汗流夹背，容易疲劳无法长时间忍受高热杀菌温度的辐射煎熬，如此，不仅浪费人力及能源，杀菌品质又欠佳，由图4所示的杀菌釜内部饱和蒸汽压温度的变化曲折曲线可知，其真正的杀菌有效时间仅为一半的时间，其余的能源均属浪费，实有待改进。
本发明人有鉴于此，乃积从事仪控制售业二十余年的经验潜心研究，予以改良，本发明的目的是克服上述不足之处，而提供一种高压蒸汽杀菌釜恒温自动控制改良装置，使饱和蒸汽压温度控制精度可达±0.5℃以内并使杀菌时间高度发挥杀菌效果，因而可提高杀菌效率达50%以上。
本发明的次一目的在于提供一种可大为节省人力(一操作员可同时兼控10台杀菌釜)及能源(杀菌有效时间仅为习用之半)的高压蒸汽杀菌釜恒温自动控制改良装置。
本发明的又一目的在于提供一种可以完全替代人工目测试操作，使操作过程简单易为，毋需具有经验的技术性人员即可完全掌握杀菌釜的整个处理过程，并使处理器质安定的杀菌效果极佳的高压蒸汽杀菌釜恒温自动控制改良装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种高压蒸汽杀菌釜恒温自动控制装置，包括一设于杀菌釜上的压力感知器;
一设于杀菌釜上的蒸汽进气阀、排气阀、泄水栓、泄气栓等;
一籍上述压力感知器所传递讯号而工作的压力控制器;
一设定排气时间的第一计时器;
一设定杀菌时间的第二计时器;
一用以指示排气与杀菌完成的警示灯及用以控制上述蒸汽进气阀、排气阀、泄水栓以及与计时器相互搭配的诸继电器，其主要征是杀菌釜以第一计时器及压力控制器的第一段压力设定值控制杀菌釜内的排气达到所设定的温度值时，在上述第一计时器及相关继电器的动作下使上述蒸汽排气阀关闭，并使杀菌釜内的温度及压力急速上升至上述压力控制器所设定的第二段压力值的相当温度时，便开始杀菌处理的计时(计时设定值依处理物品的种别而定)，在上述压力感知器、压力控制器、及相关继电器的连锁控制下，使杀菌温度保持恒温，其精度为±0.5℃范围之内。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到该装置进一步包括一设于杀菌釜上的温度感知器及籍该温度感知器所传递讯号而工作的超温控制器，该超温控制器是在上述压力控制器失控时作为其后卫保护并可发出警号。
本发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1为本发明的一较佳实施例的电路控制图与杀菌釜间的示意性说明图;
图2为本发明的一较佳实施例的仪表控制面板平面说明图;
图3为本发明的一较佳实施例显示温度自动控制的实测温度变化曲线;
图4为习用杀菌釜的手动操作法的温度自动记录仪的实测曲线。
下面结合附图详细说明本发明达到上述及其他目的、功效特点及依据本发明提出的具体装置的细节及工作情况。
如图1所示，本发明的高压蒸汽杀菌釜恒温自动控制的改良装置，其所控制的杀菌釜10是为一可容纳药品或食品罐头杀菌的刚性容器，其底部设一蒸汽喷出管11，由蒸汽源经蒸汽进气阀SV2供至喷出管11上，由喷出管对釜内的物品喷射高压蒸汽，釜底部设一泄水阀SV3，其顶部设一排汽阀SV1，一压力感知器PIC，温度感知器TA及泄气栓SV4等，此间应予说明的是，本发明的恒温自动控制装置的主要控制数据的杀菌温度是以相对应的饱和蒸汽压而为之，在本发明的特例中是以120.10℃＝饱和蒸汽压1.00kg/cm2做为控制温度的主要根据数据。
本发明的一较佳实施例中，其恒温自动控制装置包括一用以控制排气阀SV1的计时的排气计时器T1，一用以控制杀菌计时长短的杀菌计时器T2，一具有排气压力设定值及杀菌压力设定值的压力控制器PIC-1及其压力感知器PIC，一超温控制器TA-2及其温度感知器TA，一警示灯ARL，超温警铃BL，电源指示灯R及G，电源控制继电器R1，蒸汽控制继电器R2、R3;排汽控制继电器R4，电源OFF开关S1，电源ON开关S2，警报停止开关S3等，当拟予杀菌处理的物品以台车或篮车推入杀菌釜10内后便将釜门关紧密封，由电源开关S2启动后，电源指示灯G即着亮，继电器R1动作，由其一接点R1自行保持，此时，压力控制器PIC-1，超温控制器TA-2，及排气计时器T1等开始工作并计时，首先T1激磁且蒸汽控制继电器R2工作使蒸汽进气阀SV2打开，排气阀SV1及泄水阀SV3均打开，该蒸汽进气阀SV2是受压力控制器PIC-1所控制，使釜内的压力保持第一设定值内，同时由排气计时器T1开始计时，即温度为105℃在初期由于杀菌釜内存有相当程度的大气成分，必须由排气阀SV1大量排出，少量由泄气栓SV4-SV4排出，此时釜内的温度直线上升，图3的A段曲线所示，一旦压力设定值(例如0.2kg/cm2，相当于105℃)到达时，压力控制器的接点跳脱，继电器R2 OFF使蒸气阀SV2关闭，釜内的压力略降，压力控制器接点又闭合，使蒸汽进气阀SV2又启开，蒸汽源再度进入釜内，如此蒸汽进气阀SV2反复进行ON-OFF的动作，以迄达到所预设的时间(例如5或10分钟，视所处理的物品种别而定)时，压力值亦达到上述所设定的数据时，即杀菌釜内的排气过程已告完成，此时压力与温度均保持定值并维持一段时间，如图3中B段曲线所示，于是计时器T1动作，使继电器R4激磁，排气阀SV1及泄水阀SV3同时关闭，釜内的蒸气仅能由两泄气栓SV4-SV4泄出，釜内的蒸汽压力急速上升，如图3中C段曲线所示;且压力控制转至第二设定值，即饱和蒸汽压1.00kg/cm2相当于杀菌温度为120.10℃。此时第二计时器T2并不计时。但第三计时器T3则开始作数秒钟(约五秒)的计时，警示灯ARL开始闪烁，即排气作业已告完成，五秒钟后自动停止。当杀菌釜内的饱和蒸汽压达1.00kg/cm2即杀菌温度亦达120.10℃时，即如图3中所示的P点位置，第二计时器T2才开始计时(其计时长短依被处理物品的种别而定)，其压力控制工作亦如前述应保持恒定，其表现方式是以饱和蒸气压的相对温度控制在±0.5℃的恒定范围内，如图3中D段平滑曲线的部分所示，由本发明图3中所提供的实测杀菌釜内部温度变化曲线可知，本发明的高压蒸汽杀菌釜的恒温自动控制改良装置在自动温度记录仪上所表现出来的D段曲线是何等平滑，丝毫无任何曲折的变化，足见本发明在进行杀菌过程中其蒸汽压力的稳定性相当优越，使被杀菌处理的物品可以获得充分而有效的完全杀菌的效果，这样不仅杀菌时间可以为之缩短，而且可以节省相当可观的能源，又对食品卫生及药品卫生的品质提升颇有助益。因此本发明对于食品及药品最重要的杀菌处理上可在图3中D段(即PQ两点间)曲线上的特性充分表现出来，实为本实用新型恒温自动控制改良装置的一大创举。
当杀菌计时终了时(即图3中D段曲线的Q点位置)，警示灯ARL再度闪烁，告知杀菌处理过程已完成，并在杀菌釜内保持恒压，直至操作员按下警报停止按钮S3后，才停止闪烁。此时因继电器R3动作，继电器R2失磁蒸汽进行气阀SV2停止供应蒸汽，使杀菌釜的杀菌过程告一段落，此后杀菌釜便以手动进行加压及冷却的作业并关掉电源，其温度记录曲线如图3中E段所示的曲线。
此外，超温控制器TA-2是做为压力控制的后卫保护之用，以防止一旦压力控制器PIC-1失控，釜内超过温度时，其接点TA-2打开，继电器R2失磁而将蒸汽进气阀SV2关闭切掉蒸汽源，同时超温警铃BL发出警报以待操作人员前往处置。
此间应予强调说明，本发明与已有技术相比具有突出的优点。一般温度检知器常受外在因素的影响，往往发生时间上的落后现象，人们难以掌握其控制调整的契机，无法达到温度控制精度达±0.5℃的允许温差范围内。然而本发明的高压蒸汽杀菌釜恒温自动控制改良装置，因系采用饱和蒸汽压值的温度籍敏感的压力控制器予以设定控制，利用饱和蒸汽的蒸汽压与温度间的一定关系(例如1，00kg/cm2的饱和蒸汽压相当于120.10℃)以进行杀菌釜的温度恒温控制，使本发明的杀菌过程的恒温控制精度可达到±0.5℃的稳定度(由图3的D段曲线可明证)，亦即本发明可达到量测迅速确实、控制精度可达到所期望的数据，故本发明充分具有创造性及实用性。
综上所述，本发明的结构包括一用以排气计时的第一计时器，一用以杀菌计时的第二计时器，一具有排气压力设定值及杀菌压力设定值的压力控制装置，一超温控制器，一设于杀菌釜上的压力感知器将压力信号传至压力控制装置以便压力控制装置随时掌握杀菌釜的压力状况于所设定的值，一设于杀菌釜上的温度感知器将温度信号传至超温控制器，以便发出警号及采取安全措施，该杀菌釜的杀菌温度的精密度系控制于±0.5℃的饱和蒸气压力的温度范围内，在杀菌过程中蒸汽压力非常稳定，故使杀菌的品质提升并缩短了杀菌时间，而且节省了能源及人力，其积极效果是显而易见的。因此本发明实为一具有创造性及实用性的新创作。
权利要求
1.一种高压蒸汽杀菌釜恒温自动控制装置，包括一设于杀菌釜上的压力感知器；一设于杀菌釜上的蒸汽进气阀、排气阀、泄水栓、泄气栓等；一籍上述压力感知器所传递讯号而工作的压力控制器；一设定排气时间的第一计时器；一设定杀菌时间的第二计时器；一用以指示排气与杀菌完成的警示灯及用以控制上述蒸汽进气阀、排气阀、泄水栓以及与计时器相互搭配的诸继电器，其特征在于杀菌釜以第一计时器及压力控制器的第一段压力设定值控制杀菌釜内的排气达到所设定的温度值时，在上述第一计时器及相关继电器的动作下使上述蒸汽排气阀关闭，并使杀菌釜内的温度及压力急速上升至上述压力控制器所设定的第二段压力值的相当温度时，便开始杀菌处理的计时(计时设定值依处理物品的种别而定)，在上述压力感知器、压力控制器、及相关继电器的连锁控制下，使杀菌温度保持恒温，其精度为±0.5℃范围之内。
2.根据权利要求1所述的高压蒸汽杀菌釜恒温自动控制装置，其特征是该装置进一步包括一设于杀菌釜上的温度感知器及籍该温度感知器所传递讯号而工作的超温控制器，该超温控制器是在上述压力控制器失控时作为其后卫保护并可发出警号。
全文摘要
一种高压蒸汽杀菌釜恒温自动控制装置，包括一用以排气计时的第一计时器，一用以杀菌计时的第二计时器，一具有排气压力设定值及杀菌压力设定值的压力控制装置，一超温控制器，一设于杀菌釜上的压力感知器系将压力信号传至压力控制装置以便压力控制装置随时掌握杀菌釜的压力状况于所设定的值，一设于杀菌釜上的温度感知器系将温度信号传至超温控制器，以便发出警号及采取安全措施。其特征为，该杀菌釜的杀菌温度的精密度系控制于±0.5℃的饱和蒸汽压力的温度范围内，使杀菌品质提升、缩短杀菌时间并节省能源及人力。
文档编号G05D23/00GK1063398SQ9110002
公开日1992年8月12日 申请日期1991年1月9日 优先权日1991年1月9日
发明者陈江山 申请人:陈江山