一种柑橘全果浸泡烘干灭菌一体机的制作方法

本发明涉及一种柑橘全果浸泡烘干灭菌一体机，属于果皮处理设备领域。

背景技术：

果皮在炮制陈皮柑橘过程中，首先需要对陈皮进行冲洗、随后浸泡、最后烘干；传统的陈皮柑橘处理办法是首先将柑橘皮放入到清洗设备中，进行清洗，随后再次通过清洗设备进行消毒和药物浸泡；最后再进行发酵烘干；整个工艺需要对柑橘进行多次转移，外部因素很容易对陈皮带来额外的腐败菌，影响发酵效果；而且传统的清洗、浸泡设备因为缺少固定机构，很容易在冲刷的过程中，导致柑橘皮的破损和弯折，影响后期出品的品相。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的各个工艺转移过程容易二次污染且导致柑橘皮破损的技术问题，提供柑橘全果浸泡烘干灭菌一体机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种柑橘全果浸泡烘干灭菌一体机，包括一个支撑外框；在支撑外框内通过旋转支撑机构连接有分离桶；分离桶内设置有果皮固定机构、消毒机构和导流机构；在分离桶外部设置有水循环机构和风循环机构；在支撑外框内部还设置有连接到分离桶上的分离桶旋转驱动机构；在支撑外框上还连接有一个用于打开或封闭分离桶顶部以及支撑外框顶部开口的封闭盖；其中，所述旋转支撑机构包括一个旋转座，在旋转座上转动连接有一个旋转主轴，所述的分离桶中部固定在旋转主轴上，通过分离桶旋转驱动机构实现旋转主轴旋转；所述分离桶为一个圆柱形的桶状结构；其包括一个旋转底板；其中部设置有圆形的果皮固定区，在外部设置有同心环形的流动驱动区；

所述导流机构包括位于流动驱动区中的滞留区，其中滞留区的外壁由分离桶的外桶壁构成，在支撑外框的顶部设置有一个圆形开口，其中外桶壁的顶部固定于圆形开口上，滞留区的内壁包括一个圆形桶状结构的过滤内桶壁，过滤内桶壁上密布有过滤孔，过滤内桶壁垂直连接于旋转底板，其中在外桶壁的底部与过滤内桶壁的底部之间通过一个与分离桶轴线同轴的环形的密封轴承转动连接；

所述果皮固定区内设置有若干同心环形的固定圈，每个固定圈由若干弧形的支撑胶板构成，支撑胶板的底部垂直固定于旋转底板上，同一固定圈的支撑胶板之间的位置设置有导流间隙；

在所述旋转主轴的顶部设置有一个柱形的隔离网，隔离网内部设置有药物填充区；

所述消毒机构包括一个密封贴合于旋转底板上的导光板，在旋转底板上阵列设置有若干透光孔，在导光板上垂直阵列设置有若干导光柱，导光柱穿过透光孔伸入到果皮固定区内；在所述旋转座上设置有一个发光板，发光板上阵列设置有若干uv灯，发光板与导光板之间设置有小于1cm的导光间隙；

所述水循环机构包括固定于支撑外框内部的循环水箱；在封闭盖的中部转动连接有一个喷射嘴，喷射嘴通过连接管与循环水箱的一个连接口连接，喷射嘴的端部通过一个密封圈与隔离网顶部之间密封接触；所述水循环机构还包括若干连接于分离桶的外桶壁的连接管，连接管与循环水箱的另一个连接口连接；所述风循环机构包括一个安装于分离桶的外桶壁的环形的连接腔以及一个循环热风机，连接腔的内圈与分离桶的外桶壁之间连通，连接腔上分别设置有一个进风管和一个出风管，连接腔通过进风管和出风管连接到循环热风机的循环风道上；

分离桶旋转驱动机构包括一个旋转驱动器，在分离桶的旋转底板外圈固定有一个驱动环，旋转驱动器通过与驱动环之间传动连接实现分离桶的旋转。

作为本发明的进一步改进，所述导流机构还包括位于流动驱动区中滞留区内圈的过滤区和喷射区，其中过滤区的外壁为过滤内桶壁，过滤区的内壁为一个喷射内桶壁，喷射内桶壁固定于旋转底板上，在过滤内桶壁上环形阵列设置有n组过滤网；所述喷射区的内壁为一个分离网桶壁，分离网桶壁固定于旋转底板上，分离网桶壁上设置有n个分离网，喷射区的外壁为喷射内桶壁，其中在分离网桶壁上环形阵列设置有n个支撑凸起，支撑凸起嵌入到喷射内桶壁，通过支撑凸起将喷射区分为n个分喷射区，分喷射区通过过滤网与过滤区连通，在喷射内桶壁上还固定有n组喷射板，所述喷射板包括一个弧形的支撑板，在支撑板上直线阵列设置有若干与支撑板弧面切线倾斜布置的导流板，在支撑板对应导流板之间的位置设置有导流槽，在喷射内桶壁对应导流板的连接壁面设置有导流开口。

作为本发明的进一步改进，其中在外桶壁的底部设置有一个环形的连接凸起a，在过滤内桶壁的底部设置有一个环形的连接凸起b；连接凸起a和连接凸起b之间通过密封轴承转动连接。

作为本发明的进一步改进，所述封闭盖的内部设置有一个副盖，副盖采用软质材料制成，在副盖的边缘上设置有用于与外桶壁的内壁接触的密封凸起，密封凸起的截面为锐角三角形结构，锐角尖端与外桶壁的内壁接触；在副盖内部同心设置有若干镶嵌槽，分别为镶嵌槽a、镶嵌槽b、镶嵌槽c，其中镶嵌槽a用于镶嵌过滤内桶壁，镶嵌槽b用于镶嵌喷射内桶壁，镶嵌槽c用于镶嵌分离网桶壁；所述喷射嘴包括一个连接管，所述副盖的中部固定于连接管外壁；所述封闭盖的边缘设置有一个环形的密封凸起，在支撑外框的顶部开口处设置有一个截面为台阶结构的台阶孔，密封凸起与台阶孔内壁密封接触。

作为本发明的进一步改进，所述封闭盖的中部设置有一个密封嘴，密封嘴的顶部连接连接管，密封嘴的内部设置有一个喷射孔，喷射嘴的顶部外壁通过密封轴承转动连接到喷射孔内壁。

作为本发明的进一步改进，封闭盖的背部固定有一个摆动臂，在支撑外框的外壁顶部设置有一个摆动座，所述摆动臂与摆动座之间转动连接。

作为本发明的进一步改进，所述导光柱位于相邻支撑胶板的间隙中。

作为本发明的进一步改进，所述旋转驱动器包括一个旋转电机，在旋转电机的旋转轴上固定有一个皮带轮，皮带轮与驱动环之间通过皮带传动连接。

作为本发明的进一步改进，所述旋转座还包括一个安装于支撑外框的底部的支撑底座，在支撑底座上固定有一个环形的支撑台，发光板安装于支撑台顶部；所述旋转座还包括安装于支撑底座中部的旋转套，旋转套的内壁通过旋转轴承与旋转主轴转动连接。

作为本发明的进一步改进，旋转主轴包括一个与旋转座转动连接的转动柱和一个固定于转动柱上部的支撑柱，在转动柱的顶部通过螺纹与支撑柱连接，支撑柱为空心结构，隔离网

一体设置于支撑柱的空心侧壁上。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过柔性夹持机构实现对果皮的夹紧固定，降低清洗过程中果皮互相撞击导致的破损或弯折；同时本机构可以通过一次夹紧，同时实现浸泡清洗、烘干，降低了果皮在整个过程中的多次转移，降低杂菌侵入的可能性和运输时果皮破损的可能性。

2、导流机构中的过滤区可以实现对循环液体中杂质的分离过滤，降低杂质堵塞循环水箱中循环泵的可能性和管道堵塞的可能性；所设置的喷射区，利用减小流动截面积，降低压力，提高流速，同时利用分离桶旋转时的切向力，进一步提高支撑板之间流体的流速，进而使得冲洗液可以以较高的流速冲击向果皮，保证清洗的效果；同时在干燥过程中也可以保证气流速度，保证干燥效果。

3、转动连接部用连接凸起进行加固，保证了强度和寿命。

4、副盖使得封闭盖的密封件为可替换结构，降低了封闭盖维护的成本，同时副盖与封闭盖为转动连接，使得副盖与分离桶内部可以实时保持接触，保证密封效果。

5、密封嘴为分体结构，易于更换，可以降低旋转时的轴向摆动给封闭盖本体带来的挤压。

6、摆动臂的转动连接易于打开或关闭。

7、导光柱安装于支撑胶板之间可以降低支撑胶板对导光柱的遮挡，提高照射效率。

8、旋转座为分体结构，其支撑组件均可拆卸的暗语一个支撑底座上，易于各个部件的更换维护，降低拆卸难度。

9、旋转主轴为分体结构，可以及时的更换清洗支撑柱，防止支撑柱堵塞或扭曲影响设备的正常工作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是分离桶的结构示意图。

图中：1、支撑外框；2、支撑底座；3、外桶壁；4、连接凸起b；5、过滤内桶壁；6、喷射内桶壁；7、导流板；8、导流开口；9、过滤孔；10、分离网桶壁；11、支撑胶板；12、密封凸起；13、导光柱；14、旋转底板；15、导光板；16、旋转套；17、转动柱；18、支撑柱；19、支撑台；20、发光板；21、驱动环；22、皮带；23、旋转电机；24、皮带轮；25、循环水箱；26、摆动座；27、摆动臂；28、密封嘴；29、喷射嘴；30、副盖；31、连接管；32、出风管；33、连接腔；34、循环热风机；35、分离网；36、支撑凸起；37、隔离网；38、封闭盖。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1，柑橘全果浸泡烘干灭菌一体机，包括一个支撑外框；在支撑外框内通过旋转支撑机构连接有分离桶；分离桶内设置有果皮固定机构、消毒机构和导流机构；在分离桶外部设置有水循环机构和风循环机构；在支撑外框内部还设置有连接到分离桶上的分离桶旋转驱动机构；在支撑外框上还连接有一个用于打开或封闭分离桶顶部以及支撑外框顶部开口的封闭盖；

其中，旋转支撑机构包括一个旋转座，旋转座包括一个安装于支撑外框的底部的支撑底座，在支撑底座上固定有一个环形的支撑台；旋转座还包括安装于支撑底座中部的旋转套，旋转套的内壁通过旋转轴承与旋转主轴转动连接，在旋转座上转动连接有一个旋转主轴，旋转主轴包括一个与旋转座转动连接的转动柱和一个固定于转动柱上部的支撑柱，在转动柱的顶部通过螺纹与支撑柱连接，支撑柱为空心结构，于支撑柱的空心侧壁上一体设置有隔离网，隔离网内部设置有药物填充区，的分离桶中部固定在旋转主轴的支撑柱上，通过分离桶旋转驱动机构实现旋转主轴旋转。

如图2，分离桶为一个圆柱形的桶状结构；其包括一个旋转底板，旋转底板固定于支撑柱的底端；其中部设置有圆形的果皮固定区，在外部设置有同心环形的流动驱动区；

如图1和图2，果皮固定区内设置有若干同心环形的固定圈，每个固定圈由若干弧形的支撑胶板构成，支撑胶板的底部垂直固定于旋转底板上，同一固定圈的支撑胶板之间的位置设置有导流间隙；

如图2，导流机构包括由外到内位于流动驱动区中的滞留区、过滤区和喷射区，其中滞留区的外壁由分离桶的外桶壁构成，在支撑外框的顶部设置有一个圆形开口，其中外桶壁的顶部固定于圆形开口上，滞留区的内壁包括一个圆形桶状结构的过滤内桶壁，过滤内桶壁上密布有过滤孔，过滤内桶壁垂直连接于旋转底板，其中在外桶壁的底部设置有一个环形的连接凸起a，在过滤内桶壁的底部设置有一个环形的连接凸起b；连接凸起a和连接凸起b之间通过密封轴承转动连接；其中过滤区的外壁为过滤内桶壁，过滤区的内壁为一个喷射内桶壁，喷射内桶壁固定于旋转底板上，在过滤内桶壁上环形阵列设置有n组过滤网；喷射区的内壁为一个分离网桶壁，分离网桶壁固定于旋转底板上，分离网桶壁上设置有n个分离网，喷射区的外壁为喷射内桶壁，其中在分离网桶壁上环形阵列设置有n个支撑凸起，支撑凸起嵌入到喷射内桶壁，通过支撑凸起将喷射区分为n个分喷射区，分喷射区通过过滤网与过滤区连通，在喷射内桶壁上还固定有n组喷射板，喷射板包括一个弧形的支撑板，在支撑板上直线阵列设置有若干与支撑板弧面切线倾斜布置的导流板，在支撑板对应导流板之间的位置设置有导流槽，在喷射内桶壁对应导流板的连接壁面设置有导流开口。

如图1，封闭盖的背部固定有一个摆动臂，在支撑外框的外壁顶部设置有一个摆动座，摆动臂与摆动座之间转动连接，封闭盖的内部设置有一个副盖，副盖采用软质材料制成，在副盖的边缘上设置有用于与外桶壁的内壁接触的密封凸起，密封凸起的截面为锐角三角形结构，锐角尖端与外桶壁的内壁接触；在副盖内部同心设置有若干镶嵌槽，分别为镶嵌槽a、镶嵌槽b、镶嵌槽c，其中镶嵌槽a用于镶嵌过滤内桶壁，镶嵌槽b用于镶嵌喷射内桶壁，镶嵌槽c用于镶嵌分离网桶壁；喷射嘴包括一个连接管，副盖的中部固定于连接管外壁；封闭盖的边缘设置有一个环形的密封凸起，在支撑外框的顶部开口处设置有一个截面为台阶结构的台阶孔，密封凸起与台阶孔内壁密封接触。

如图1，消毒机构包括一个密封贴合于旋转底板上的导光板，在旋转底板上阵列设置有若干透光孔，在导光板上垂直阵列设置有若干导光柱，导光柱穿过透光孔伸入到果皮固定区内，导光柱位于相邻支撑胶板的间隙中；在支撑底座上固定有一个环形的支撑台，在支撑台上设置有一个发光板，发光板上阵列设置有若干uv灯，发光板与导光板之间设置有小于1cm的导光间隙。

如图1，水循环机构包括固定于支撑外框内部的循环水箱；封闭盖的中部设置有一个密封嘴，密封嘴的顶部连接连接管，密封嘴的内部设置有一个喷射孔，喷射孔内通过密封轴承转动连接有一个喷射嘴，喷射嘴通过连接管与循环水箱的一个连接口连接，喷射嘴的端部通过一个密封圈与在旋转主轴的顶部设置有一个柱形的隔离网，隔离网内部设置有药物填充区顶部之间密封接触；水循环机构还包括若干连接于分离桶的外桶壁的连接管，连接管与循环水箱的另一个连接口连接；

风循环机构包括一个安装于分离桶的外桶壁的环形的连接腔以及一个循环热风机，连接腔的内圈与分离桶的外桶壁之间连通，连接腔上分别设置有一个进风管和一个出风管，连接腔通过进风管和出风管连接到循环热风机的循环风道上；

为了保证本设备的工作环境温度，需要保证温度控制在30-80°摄氏度，湿度控制在10-100％，所以本设备在外桶壁上固定了湿度传感器和温度传感器，并通过pid调节电路连接到循环热风机和循环水箱水箱上，通过pid反馈调整水箱工作流量以及水箱内部加热线圈的工作效率，还有调节循环热风机的工作流量和加热线圈的工作效率。

如图1，分离桶旋转驱动机构包括一个旋转驱动器，在分离桶的旋转底板外圈固定有一个驱动环；旋转驱动器包括一个旋转电机，在旋转电机的旋转轴上固定有一个皮带轮，皮带轮与驱动环之间通过皮带传动连接。

设备工作时：

首先将果实放置到旋转底板上的支撑胶板之间，利用支撑胶板的弹性实现果实或果皮的夹紧，随后关闭封闭盖，使得封闭盖的密封凸起与支撑外框的台阶孔接触，实现固定，同时橡胶材质的覆盖可以压紧到分离内桶上，实现分离内桶的压紧；在关闭之前还可以根据需求，在支撑柱内部填充中药物料以及添加剂颗粒；

封闭完成后，首先反向驱动循环水箱的循环泵，使得循环水箱中的清洗液经由连接管从到密封嘴，随后通过密封嘴上的喷射嘴实现清洗液的喷射，此时清洗液被冲洗到中药药物和添加剂颗粒上，使得相关物质渗出，并通过循环水箱的压力从支撑柱的隔离网上渗出，带有添加剂物质的清洗液会冲洗到果皮固定区，在分离水箱的液位达到一定量后，通过旋转电机驱动皮带轮旋转，随后通过皮带带动驱动环旋转，使得整个分离桶在转动柱的旋转支撑下旋转，利用旋转产生的水流，使得清洗液冲洗到果实或果皮上，最后清洗液不断穿过喷射区、过滤区和滞留区，并通过分离网桶壁、过滤内筒壁实现对清洗液也就是浸泡液的过滤，防止水泵发生堵塞，最后通过滞留区底部的连接管重新被吸入到循环水箱内，并通过循环水箱的放水口进行废水排放；此过程为果实浸泡过程；

果实清洗过程为，通过滞留区底部的连接管注入清洗液，使得液位上升，当液位上升至50％时，使得分离桶旋转，旋转过程中，滞留区中的清洗液会随着水压力和向心力穿过过滤内桶壁，通过过滤内桶壁过滤完成后，清洗液会进入到喷射内桶壁，随后通过高速旋转的导流板，利用导流板的高速移动，为清洗液提供周向的推动力，周向推动力的分离会给清洗液带来较大的动能，随后清洗液会穿过分离网，穿过分离网后的清洗液会在分离网表面产生扰流，扰流后呈束状的清洗液会冲洗果实表面，随后会排入到支撑柱内，当支撑柱达到一定液位高度时，最后通过喷射嘴将清洗液吸出，并重新回流到循环水箱内；

果实的发酵过程为，通过循环水箱对水进行加热，加热后，输入到分离桶内部，水分在分离桶的高速旋转下被颗粒化甚至雾化，随后通过循环热风机，加热整个分离桶内部的空气，使得分离桶内部产生一个定温、定湿的空气环境，环境参数通过温度传感器和湿度传感器进行采集，并由pid驱动电路控制循环水箱和循环热风机的工况，以调整分离桶内部的湿度和温度。

清洗过程、烘干过程、浸泡过程都可以启动紫外灯，通过导光柱对果实进行照射杀菌。

使用时：

1、首先将柑橘鲜果用40-50℃的温水清洗10-20分钟，清洗去表面杂质；

2、对柑橘鲜果塞入到相邻支撑胶板中的间隙内实现果皮的固定，完全固定后，关闭封闭盖，使得橡胶材质的覆盖压紧到分离桶顶部实现对整个分离桶的密封，同时实现对滞留区、过滤区和喷射区的封闭；

3、对循环水箱中的水进行加热至沸腾，通过循环水箱的循环水泵对果皮进行冲洗，冲洗2-5分钟后，放掉循环水箱中的循环水，补入纯净的循环水，再次煮沸进行冲洗，除去果皮上附着的天然果蜡和果蜡中的农药残留；过滤后的果蜡会沉积于过滤内桶壁的外壁上，实现分离；换水再漂烫一次可以更加彻底除去果蜡和附着的农残。漂烫时间过短则果皮上的果蜡未完全融化而去除不彻底，漂烫时间过长则表皮熟化、油囊破裂、挥发油散逸。

4、通过循环水箱的循环泵以低速模式对分离桶进行湿润，随后通过循环热风机加热整个分离桶内部的空气，使得空气湿度达到80-95%、温度达到50-65℃，高温发酵72-120小时；不同品种柑橘根据果皮厚度和硬度等不同，发酵时间有长短；低于50℃发酵则容易滋生杂菌，高于65℃则柑橘熟化。空气湿度80-95%是为了在高湿环境中有利于糖类等天然高分子化合物水解。空气湿度大于95%甚至饱和，则水汽凝结并洗脱柑橘皮表面的菌种，溶解柑橘中的可溶性成分，影响发酵质量。

5、发酵完成后，再次通过循环水箱的循环水对发酵后的柑橘用40-50℃温水清洗，洗去表面残留发酵液。

6、清洗后的柑橘置通过循环热风机进行烘干加热，同时打开紫外灯，通过发光板、导光板和导光柱，实现紫外线的扩散罩壳，在紫外灯照射灭菌的同时，在50-65℃下烘至半干。烘干过程后，柑橘会在支撑胶板的挤压下边的扁平，在柑橘受挤压变形的现象发生后，继续在50-65℃下烘至全干，全干的特征为表皮坚硬无弹性。低于50℃则烘干时间过长，高于65℃则烘干过程中香气物质散逸而影响品质。

7、最后关闭循环热风机的加热丝，通过循环热风机对柑橘干进行降温。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。