一种用于饮料加工的杀菌装置

1.本实用新型涉及杀菌装置技术领域，具体为一种用于饮料加工的杀菌装置。


背景技术：

2.饮料杀菌技术主要有热杀菌和非热杀菌，其中热杀菌主要有：湿热杀菌、干热杀菌、微波杀菌、电热杀菌和电场杀菌等。非热杀菌主要有：化学与生物杀菌、辐照杀菌、紫外线杀菌、脉冲杀菌、超高静压杀菌、脉冲电场(pef)杀菌以及振动磁场杀菌等。为了使得饮料更加卫生，饮用后不易对人体造成损害，常用杀菌装置对饮料进行杀菌。
3.现使用较为广泛的饮料杀菌流程为先通过紫外线杀菌后再通过高温杀菌，接着再将饮料冷却灌装。例如申请号为cn201720956509.2的专利公开了一种高效杀菌纯水机，杀菌室内设有弯管和紫外线照射灯，弯管通过水管与高温罐连通，高温罐内设有加热室，加热室内设有电阻线圈，高温罐通过水管与冷凝管连通。但该专利是通过在高温罐内设置利于加热的半球形加热室来对进入高温罐的水进行高温杀菌，存在高温罐内的水容易受热不均匀而影响杀菌效果的问题。申请号为cn202010904297.x的专利申请还公开了一种茶油生产用杀菌装置及其使用方法，该装置通过电加热管对纯铜杀菌外壳外侧的水加热，以达对纯铜杀菌外壳内侧的茶油进行高温杀菌的效果，并在纯铜杀菌外壳内设置螺旋搅拌叶片和搅拌竖杆对茶油进行搅拌进一步提高杀菌效果。但该装置是通过外加搅拌机构使液体受热均匀，结构较复杂、体积大；即便加了搅拌机构，茶油的受热面仍然固定且有限，杀菌时间较长，高温杀菌效率低。
4.综上所述，现使用广泛的饮料杀菌流程中在高温杀菌时都是从管道外部加热，因饮料稳定的流态在高温杀菌时管道内侧流层温升慢，饮料加热温度不均，影响了高温杀菌效果。而对于饮料受热不均匀的问题，常见杀菌装置多在管道内部加设搅拌机构，仍然不能达到高效的高温杀菌效果。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于饮料加工的杀菌装置，在经过高温杀菌装置总成的饮料液体内部形成多处加热源，使得饮料液体受热均匀，以高效地杀菌。
6.为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：一种用于饮料加工的杀菌装置，包括高温杀菌装置总成，该高温杀菌装置总成包括第一密封盖、第二密封盖、内导磁管、外导磁管、隔层管及电磁线圈；所述隔层管两端分别连接第一密封盖、第二密封盖，三者形成一个密封容器；所述外导磁管安装在所述隔层管内，所述内导磁管安装在所述外导磁管内，相互套接的三管之间从外自内分别形成有外腔、中腔及内腔；所述的电磁线圈缠绕于所述的隔层管外部；所述的高温杀菌装置总成还设有进料口及出料口，该进料口和出料口直接或者间接与所述外腔、中腔及内腔相连通。
7.优选的，所述第一密封盖包括底板及由底板向两侧凸起的塞体，所述底板密封连
接于所述隔层管的管口处；所述的进料口设置在所述塞体的外端，该进料口向塞体内延伸但不贯穿整个塞体；所述进料口的侧壁上设有若干个孔，该孔连通进料口与所述外腔；所述外导磁管的一个端口与所述塞体的内端密封连接；
8.所述第二密封盖包括底盘及由该底盘向一侧延伸的环墙，所述底盘密封连接于所述隔层管的另一管口处；所述底盘中部设有穿孔，所述内导磁管从该穿孔插入外导磁管内，其内端部设有通道，该通道连通所述内腔与中腔；所述内导磁管伸出所述密封容器，其伸出定位成型所述的出料口；所述外导磁管的另一端口与所述环墙密封连接，该环墙上设有通孔，该通孔连通所述外腔与中腔。
9.优选的，所述高温杀菌装置总成还设有第二紧固端座，该第二紧固端座设置于所述第二密封盖的外侧并与之紧固连接；所述的内导磁管从所述第二密封盖及第二紧固端座伸出，其外部有一凸起结构，该凸起结构嵌套在所述第二紧固端座上，通过一第二密封螺母与第二紧固端座螺纹连接从而将内导磁管固定。
10.优选的，还包括热交换装置，该热交换装置包括热交换箱和安装于该热交换箱内部的导热管；所述热交换箱是一个密封箱体，其上设有供饮料液体进出箱体的热交换进口和热交换出口，该热交换出口通过一热交换出管与所述高温杀菌装置总成的进料口连接；所述导热管的一端通过一高温杀菌出管与所述高温杀菌装置总成的出料口连接，其另一端穿出该热交换箱。
11.优选的，还包括紫外线杀菌床，该紫外线杀菌床包括扁平状箱体，该扁平状箱体一端设有进液口，另一端设有出液口，该出液口通过导管直接或间接与所述高温杀菌装置总成的进料口连接；所述扁平状箱体的侧壁上安装有可对扁平状箱体内部饮料液体进行紫外线杀菌的紫外线灯照组件。
12.优选的，所述紫外线灯照组件设置在所述扁平状箱体相对的两侧壁上；所述两侧壁上开设有安装口，该安装口内安装有钢化玻璃板，该钢化玻璃板与安装口的边缘密封连接；所述安装口外侧安装有灯罩，该灯罩内沿扁平状箱体长度方向安装有紫外线灯板；所述灯罩的两端设有开口，其中一端的开口内安装有散热风扇，另一端的开口内安装有网罩。
13.优选的，所述扁平状箱体两侧内壁分别固定有导流板，所述导流板与扁平状箱体的内壁呈倾斜设置。
14.优选的，还包括冷却装置，所述冷却装置包括冷却箱和安装于该冷却箱内部的冷却管；所述冷却箱是密封箱体，其下侧连接有冷却水进管，其上侧连接有冷却水出管；所述冷却管的上端直接或间接与所述高温杀菌装置总成的出料口连接，该冷却管的下端穿出所述冷却箱。
15.优选的，所述冷却管包括主管和支管，所述主管的中部分成若干根支管。
16.采用本实用新型技术方案，至少具有以下有益效果：
17.1．本实用新型在高温杀菌装置总成的隔层管、外导磁管、内导磁管相互套接，三管之间从外自内分别形成有外腔、中腔及内腔，饮料液体流经三腔。利用隔层管外缠绕的电磁线圈产生高速变化的磁场，使得高温杀菌装置总成内部的两个导磁管在高速变换的磁场内产生涡流，进而发热产生高温对两根导磁管内外侧的饮料高温杀菌，饮料内部形成的多处加热源使饮料受热均匀。将所述外腔与中腔连通，将所述中腔与内腔连通，形成一个特殊的流道结构，使饮料来回流动持续受热，进一步对饮料液体加热，保证了高效的高温杀菌效
果。
18.2．本实用新型设置的热交换装置能对高温杀菌装置总成的热态饮料液体进行冷却，又能对热交换箱内冷态饮料液体进行初步加热，减少了能量损耗，提高饮料加工杀菌的效率。
19.3．本实用新型设置的紫外线杀菌床采用扁平状箱体降低饮料液体流动时的深度，同时导流板将饮料液体稳定的流态改变成紊流状态，饮料液体上下翻动后被紫外线充分照射，提高杀菌效果。
20.4．本实用新型设置的冷却装置采用由下至上的冷却水对冷却管内部的饮料进行冷却，避免了由上到下流动的冷却水干扰冷却后饮料的情况发生；冷却管主管的中部分成支管，增大了其与冷却箱内部冷却水的接触面积，使得饮料快速将热量传递给冷却水，提高饮料冷却的速度，利于饮料的灌装。
附图说明
21.图1是本实用新型的结构示意图；
22.图2是本实用新型的高温杀菌装置总成的剖视图；
23.图3是本实用新型的紫外线杀菌床结构示意图。
24.图中：1-进料管、2-紫外线杀菌床、21-扁平状箱体、22-进液口、23-出液口、24-钢化玻璃板、25-灯罩、26-紫外线灯板、27-散热风扇、28-网罩、29-导流板、3-输料管、4-热交换装置、41-热交换箱、42-导热管、43-热交换进口、44-热交换出口、5-热交换出管、6-高温杀菌出管、7-高温杀菌装置总成、71-第一密封盖、7101-进料口、7102-孔、72-第二密封盖、7201-穿孔、7202-通孔、73-内导磁管、74-外导磁管、75-隔层管、76-电磁线圈、77-密封套、78-第一紧固端座、79-第二紧固端座、710-第一密封螺母、711-第二密封螺母、712-紧固螺栓、713-紧固螺母、714-外腔、715-中腔、716-内腔、717-通道、718-出料口、719-凸起结构、8-冷却装置、9-导热管、81-冷却箱、82冷却管、821-主管、822-支管、83-冷却水进管、84-冷却水出管、9-出料管。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。
26.本实用新型所揭示的是一种用于饮料加工的杀菌装置，如图1-3所示，为本实用新型的较佳实施例，该杀菌装置包括高温杀菌装置总成7，还可以进一步设置紫外线杀菌床2、热交换装置4或冷却装置8。其中：
27.所述的高温杀菌装置总成7如图2所示，包括第一密封盖71、第二密封盖72、内导磁管73、外导磁管74、隔层管75及电磁线圈76。
28.所述隔层管75两端分别连接第一密封盖71、第二密封盖72，三者可形成一个密封容器。该隔层管75可以采用陶瓷管，如此形成密封容器又不会隔离电磁线圈导磁。
29.所述的外导磁管74安装在所述的隔层管75内部，所述的内导磁管73安装在所述外导磁管74内，相互套接的三管之间从外自内分别形成有外腔714、中腔715及内腔716。该内导磁管73伸出所述的密封容器，其伸出定位成型整个高温杀菌装置总成7的出料口718。本实施例中内导磁管73、外导磁管74的材质可采用430不锈钢。
30.所述的第一密封盖71与所述隔层管75的连接处设有密封套77，以便更好的形成密封。具体的，所述第一密封盖71可以包括底板及由底板向两侧凸起的塞体，所述底板密封连接于所述隔层管75的管口处，所述密封套77设置于该底板与所述隔层75的管口之间。所述的高温杀菌装置总成7还设有进料口7101，该进料口7101直接或者间接与所述外腔714、中腔715及内腔716相连通。本实施例具体的，所述的进料口7101设置在所述塞体的外端，该进料口7101向塞体内延伸但不贯穿整个塞体；所述进料口7101的侧壁上设有若干个孔7102，该孔7102连通进料口7101与所述外腔714，从而使进料口7101直接与所述外腔714相连通。所述外导磁管74的一个端口与所述塞体的内端密封连接，具体可采用螺纹连接。为了增加安装牢固性，可以进一步在所述第一密封盖71外侧设置一第一紧固端座78，具体的，该第一紧固端座78可以固定在所述第一密封盖71的底板上，而该第一紧固端座78与第一密封盖71可以通过紧固螺栓712和紧固螺母713连接；所述的进料口7101从所述第一紧固端座78伸出，其外设有外螺纹，通过一第一密封螺母710锁于其上从而将所述第一密封盖71与第一紧固端座78进一步固定。
31.所述的第二密封盖72与所述隔层管75的连接处设有密封套77，以便更好的形成密封。具体的，所述第二密封盖72可以包括底盘及由该底盘向一侧延伸的环墙，所述底盘密封连接于所述隔层管75的另一管口处，所述密封套77设置于该底盘与所述隔层75的管口之间。所述底盘中部设有穿孔7201，所述内导磁管73从该穿孔7201插入外导磁管74内，其内端部设有通道717，使所述内腔716与中腔715连通，该通道717可以为设置在所述内导磁管73上的连通孔，也可以在内导磁管73端部设有间隙而形成（图中实施例所述）。所述外导磁管74的另一端口与该环墙密封连接，可采用螺纹连接。所述环墙上设有若干个通孔7202，该通孔7202使外腔714与中腔715相连通。通过所述的通孔7202与通道717，使内、中、外三腔相互连通，从而使中腔715及内腔716间接与所述的进料口7101连通。相同的，为了增加安装牢固性，可以进一步在所述第二密封盖72外侧设置一第二紧固端座79，具体的，该第二紧固端座79可以固定在所述第二密封盖72的底盘上，而该第二紧固端座79与第二密封盖72可以通过紧固螺栓712和紧固螺母713连接；所述的内导磁管73从所述第二密封盖72及第二紧固端座79伸出，其外部有一凸起结构719，该凸起结构719嵌套在第二紧固端座79上，通过一第二密封螺母711与第二紧固端座79螺纹连接从而将内导磁管73固定，也保证了腔体密闭性。
32.所述的电磁线圈76缠绕于所述的隔层管75外部，该电磁线圈76连接外部高频电流，如此该电磁线圈76内部会产生高速变化的磁场，该高速变化的磁场会使内导磁管73、外导磁管74产生涡流，进而发热产生高温使两个导磁管内外侧的饮料受热均匀，增强杀菌效果。
33.所述的高温杀菌装置总成7在工作时，饮料从所述进料口7101进入，通过所述的孔7102进入到外腔714，再由所述通孔7202进入到中腔715，之后通过所述通道717进入内腔716，最后从内导磁管73外端流出；与此同时，连接外部高频电流的电磁线圈76内部产生高速变化的磁场，使高温杀菌装置总成7内部的内、外导磁管73、74内产生涡流，进而发热产生高温，从而使流动的饮料液体得到加热；内、外两根导磁管73、74构成的特殊流道结构，使饮料来回流动持续受热，从而使得处于之间的饮料液体受热均匀，饮料液体被充分杀菌，保证了高温杀菌的效果。当然，所述进料口7101与出料口718也可以同时直接与所述外、中、内腔相连通，此时，饮料从进料口7101进入，同时流经三腔，再从出料口718流出。此种情况，内、
外导磁管73、74可以同时对两者内外两侧的饮料高温杀菌，使饮料内部形成多处加热源，从而使饮料液体受热均匀以达好的高温杀菌的效果。
34.所述热交换装置4如图1所示，包括热交换箱41和安装于热交换箱41内部的导热管42。所述热交换箱4是一个密封箱体，其上设有供饮料液体进出箱体的热交换进口43和热交换出口44。为了达到更好的热交换效果，可以将热交换进口43设置在热交换箱41的下方，将热交换出口44设置在热交换箱41的上方。所述热交换进口43可外接输料管3，热交换出口44可外接热交换出管5，该热交换出管5连接所述高温杀菌装置总成7的进料口7101，则饮料液体从输料管3进入热交换箱41后再由热交换出管5进入高温杀菌装置总成7的内部。所述导热管42可以是螺旋结构，其一端通过高温杀菌出管6与所述高温杀菌装置总成7的出料口718连接，其另一端（也即末端）穿出热交换箱41后可以直接连接到灌装设备中。具体可在热交换箱41上再设置两个开口以便导热管42穿出热交换箱41。
35.所述热交换装置4在工作时，饮料液体从热交换进口43进入热交换箱41内，充满热交换箱41后从热交换出口44外接的热交换出管5进入高温杀菌装置总成7，经过高温杀菌装置总成7杀菌的热态饮料液体经高温杀菌出管6输入导热管42后与热交换箱41内的冷态饮料液体进行热交换，使得热交换箱41内的冷态饮料液体得到初步加热，同时导热管42内的热态饮料液体得到冷却，最后饮料液体由导热管42的末端流出至灌装设备中。所述热交换装置4减少了能量损耗，提高饮料加工杀菌的效率。
36.所述紫外线杀菌床2如图3所示，包括扁平状箱体21，扁平状降低了饮料液体流动时的深度，更有利于实现充分杀菌。所述扁平状箱体21一端设有进液口22，另一端设有出液口23，设置方式可采用焊接。所述扁平状箱体21的侧壁上安装有可对扁平状箱体内部饮料液体进行紫外线杀菌的紫外线灯照组件，具体为在该扁平状箱体21沿其长度方向安装有紫外线灯板26，可设置在扁平状箱体21相对的两侧壁上，以便更均匀、充分地进行紫外线杀菌。为使紫外线灯板26实现对扁平状箱体21内的饮料杀菌，将安装紫外线灯板26的扁平状箱体21侧壁设置成透光的，具体可在所述扁平状箱体21上开设安装口，该安装口内安装有钢化玻璃板24，该钢化玻璃板24与安装口的边缘密封连接，以保证扁平状箱体21的密封性能。所述安装口外侧安装有灯罩25，以此将所述紫外线灯板26固定在灯罩25上，具体可采用焊接固定。进一步地，所述灯罩25的两端设有开口，其中一端的开口内安装有散热风扇27，另一端的开口内安装有网罩28，防止紫外线灯板26工作时温度过高。进一步地，所述扁平状箱体21两侧内壁分别固定有导流板29，所述导流板29与扁平状箱体21的内壁呈倾斜设置，该导流板29可将饮料液体稳定的流态改变成紊流状态。具体可在扁平状箱体21相对的两侧内壁上各设置一个导流板29，所述导流板29的一端固定在扁平状箱体21的内壁上，另一端倾斜朝向扁平状箱体21中部上侧。所述紫外线杀菌床2的进液口22可外接进料管1，出液口23可通过导管与高温杀菌装置总成7的进料口7101直接连接。在具有热交换装置4的实施例中，出液口23可通过输料管3与热交换装置4的热交换进口43连接，热交换装置4再连接高温杀菌装置总成7，从而与进料口7101间接连接。
37.所述紫外线杀菌床2在工作时，饮料液体从进液口22进入扁平状箱体21内，两片导流板29将饮料液体变成紊流状态，使饮料液体上下翻动，从而被扁平状箱体21侧壁上的紫外线灯充分照射，饮料液体得到充分杀菌后从出液口23流出。
38.所述冷却装置8如图1所示，包括冷却箱81和装于冷却箱81内部的冷却管82。所述
冷却箱81为密封箱体，其下侧连接有冷却水进管83，其上侧连接有冷却水出管84。优选的，冷却水进管83、冷却水出管84各设置有两根。进一步地，冷却管82包括主管821和支管822，主管821的中部分成若干根支管822，本实施例中主管821的中部分成六根支管822，增大了冷却管82与冷却水的接触面积，六根支管822内部的饮料快速将热量传递给冷却水，提高饮料冷却的速度，利于饮料的生产。所述冷却管82的上端可通过导管与高温杀菌装置总成7的出料口718直接连接；在具有热交换装置4的实施例中，冷却管82的上端与导热管42的末端连接，从而间接与所述出料口718连接。该冷却管82的下端穿出所述冷却箱81，可连接出料管9，进而将饮料输送至灌装设备中。所述冷却装置8工作时，冷却水进管83将冷却水加注到冷却箱81内部的下侧，直至通过冷却箱81上侧的冷却水出管84排出，冷却水由下至上移动对冷却管82内部从上至下的饮料进行冷却，避免了由上到下流动的冷却水干扰冷却后饮料的情况发生，饮料冷却效果好，冷却速度快。
39.本实用新型同时设置有高温杀菌装置总成7、紫外线杀菌床2、热交换装置4和冷却装置8时，具有更好的饮料杀菌效果。此种情况实际工作时，进料管1向紫外线杀菌床2内部输送饮料液体，进行紫外线杀菌；之后饮料液体通过输料管3输送入热交换装置4内部，因与导热管42内的饮料液体进行热交换，得到初步加热的饮料液体，后再从热交换出管5输入到温杀菌装置总成7内部进行高温杀菌；高温杀菌后的热态饮料液体经高温杀菌出管6进入导热管42与热交换箱41内的冷态饮料体热交换，得到初步冷却；其后饮料液体从导热管42末端输送入冷却装置8进一步冷却；最后通过冷却管82下端连接的出料管9输送到灌装设备中。
40.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故但凡依本实用新型的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本实用新型专利涵盖的范围之内。