啤酒酿造设备的制作方法

本实用新型涉及啤酒酿造技术领域，尤其涉及一种啤酒酿造设备。

背景技术：

啤酒以大麦芽、大米为原料、加入少量酒花、经糖化、低温发酵制成，被称为“液体面包”，是一种低浓度酒精饮料。

啤酒酿造的主要核心是加热糖化的温度，冷却发酵的温度、压力和无菌化，以及酒花和酵母投放时机。

啤酒酿造通常采用成套设备装置，包括粉碎机、糖化装置、过滤装置、发酵装置以及储酒装置，然而成套设备装置酿造量大，装置系统庞大，不适合家庭式酿造。

目前市场上出现的若干小型啤酒设备，功能主要有两类：啤酒冷储型，麦芽糖化发酵型。前者重点在方便将成品啤酒冷藏运输，不具备啤酒发酵功能，冷储使用成品啤酒瓶，浪费部分空间，若改为容器存储，则有罐装染菌风险；后者是工业化流水线的简化紧凑版本，结构复杂，制作完后还需要另外罐装冷储，无法直接带走使用。实际装置由每个工序一个单独容器，整体组合，体积依然大，且不美观。另一点复杂的管线设计由于设备小型化后，无法完全清洗。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种啤酒酿造设备，以简单有效地进行啤酒酿造。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种啤酒酿造设备，包括底座、糖化罐、发酵罐以及水路循环系统，其中：

所述底座包括可拆卸连接的下机匣及上机匣，所述上机匣上设置有酒花释放装置，用于向所述发酵罐添加酒花；

所述糖化罐可拆卸地设置在所述上机匣上；所述糖化罐内设置有过滤装置，所述过滤装置将所述糖化罐分隔为用于存放麦芽的上部空间和用于过滤的下部空间；

所述发酵罐可拆卸地设置在所述下机匣上，且发酵罐与糖化罐上下相对设置；所述发酵罐上设置有酵母释放装置，用于向所述发酵罐添加酵母；

所述水路循环系统包括加热水路以及制冷水路，通过水路切换机构控制切换，所述加热水路用于对所述糖化罐内的麦芽进行加热糖化以及对糖化后并转移至发酵罐内的麦汁进行煮沸；所述制冷水路用于对煮沸后的麦汁进行快速冷却；且在加热阶段及冷却阶段，所述发酵罐复用为所述水路循环系统的一部分。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述加热水路包括依次连接的发酵罐、第一管路、第二管路；其中，发酵罐的底部与第一管路的一端连接，且所述第一管路上设置有电磁阀以及泵；所述第一管路的另一端通过一三通换向阀与所述第二管路的一端连接；所述第二管路的另一端通过一三通接口与总管路连接；

所述制冷水路包括制冷管路，所述制冷管路的一端通过所述三通换向阀与所述第一管路连接，所述制冷管路的另一端通过所述三通接口与所述总管路连接；

所述总管路与一中央管道对接，所述中央管道设置在所述糖化罐内且与所述糖化罐的底部预留有间隙，所述糖化罐的底部设置有中央大孔，所述发酵罐的顶部中央设置有水路快接口，所述中央管道、所述水路快接口以及所述中央大孔的位置上下正对，所述水路快接口可旋转上升，与所述中央大孔对接，且所述水路快接口内设置有开关调节阀。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述酒花释放装置包括旋转盘以及设置在旋转盘上的若干酒花容器，所述若干酒花容器的底部设置有开口，所述旋转盘上的特定位置设置有开口，所述旋转盘在所述用于存放麦芽的上部空间的上方旋转；当酒花容器的开口与旋转盘的开口重合时，对应酒花容器内的酒花下落，通过所述中央中央管道落入所述发酵罐内。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述糖化罐内设置有一中央漏斗结构，所述中央漏斗结构的底部与所述中央管道相连，且所述中央管道与所述中央漏斗结构连接处以上部分设置有通孔；当酒花容器的开口与旋转盘的开口重合时，对应酒花容器内的酒花下落，通过所述中央漏斗结构收集，并流入所述中央管道，进入所述发酵罐内。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述旋转盘由一设置在上机匣内的驱动定位机构控制旋转。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述发酵罐上设置有LED指示灯和控制电路，所述控制电路控制所述开关调节阀的开关幅度。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述上机匣上设置有包括主控芯片、LCD触摸屏以及触摸按钮的人机交互界面，其中，所述主控芯片用于控制所述驱动定位机构及所述控制电路的工作。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述第二管路上设置有第一单向阀，仅允许水流从所述第二管路流入所述总管路。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述制冷管路上设置有第二单向阀，仅允许水流从所述制冷管路流入所述总管路。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述发酵罐的底部设置有发热管，且所述发酵罐的底部与所述下机匣接触处设置有换热金属。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述制冷管路上连接有换热结构，所述换热结构设置在一冷媒容器内，与所述冷媒容器进行热交换。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述换热结构为一蛇形管道。

在本实用新型的一些具体实施方式中，还包括温度传感器，设置在所述发酵罐的外侧。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述发酵罐的顶部还设置有自动泄压装置。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1)本实用新型的啤酒酿造设备，其糖化罐和发酵罐上下设置，糖化过程在糖化罐进行，同时配合酒花释放装置添加酒花，期间发酵罐复用为水路循环系统的一部分，糖化完毕后由设备控制进入发酵罐，密封后由酵母释放装置添加酵母，开始发酵。通过复用发酵罐作为水路循环系统的一部分，代替了传统糖化装置的搅拌器结构，缩减了设备的整体体积。

2)糖化罐和发酵罐上下设置的方式，在将糖化罐内的麦汁转移至发酵罐内时可通过重力、水流速度差进行转移，相对于传统的糖化罐和发酵罐水平设置方式，不需要采用水泵来转移麦汁没，从原理上节省了多组液体转移设备和配套装置的额外开销。进一步缩减了设备的整体体积。

3)糖化和发酵需要的加热和制冷设备均在整体设备内，避免了污染的可能。

4)另一点是整体结构涉及液体流经的区域较少且均可以视作可拆卸易于清洗的结构，避免了污染的可能。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的啤酒酿造设备的整体结构示意图。

图2及图3为本实用新型实施例提供的水路循环系统的部分结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的发酵罐的结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的糖化罐与发酵罐对接前的状态示意图。

图6为本实用新型实施例提供的糖化罐与发酵罐对接后的状态示意图。

符号说明：

1-下机匣，2-上机匣，3-糖化罐，4-发酵罐，5-水路接口，6-水路快接口，7-换热金属，8-发热管，11-泵，12-人机交互界面，13-酒花释放装置，14-驱动定位机构，15-超声波传感器，16-中央漏斗结构，17-旋转卡扣，18-金属罩网，19-过滤装置，20-旋转装置，21-自动泄压装置，22-留有空间，24-电磁阀，25-三通换向阀，26-第二管路，27-换热结构，28-冷媒容器，29-1-第一单向阀，29-2-第二单向阀，30-提拔手结构，31-保护性外盖，33-快接入口，34-快接出口，35-水路快接口

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的啤酒酿造设备作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参阅图1至图6，本实用新型实施例提供的啤酒酿造设备，包括底座、糖化罐3、发酵罐4以及水路循环系统，其中：

底座包括可拆卸连接的下机匣1及上机匣2，上机匣2上设置有酒花释放装置13，用于向发酵罐4添加酒花；在本实施例中，下机匣1及上机匣2的连接处可以打开，打开后可以进行补充冷媒、更换过滤网、投放酵母及取样等操作，具体地，通过多个可以旋开的水路接口5实现如上功能；

糖化罐3可拆卸地设置在上机匣2上；糖化罐3内设置有过滤装置19，过滤装置19将糖化罐3分隔为用于存放麦芽的上部空间和用于过滤的下部空间；优选地，糖化罐3的上方还设置有金属罩网18；

发酵罐4可拆卸地设置在下机匣1上，且发酵罐4与糖化罐3上下相对设置；发酵罐4上设置有酵母释放装置，用于向发酵罐4添加酵母；

水路循环系统包括加热水路以及制冷水路，通过水路切换机构控制切换，加热水路用于对糖化罐3内的麦芽进行加热糖化以及对糖化后并转移至发酵罐4内的麦汁进行煮沸；制冷水路用于对煮沸后的麦汁进行快速冷却；且在加热阶段及冷却阶段，发酵罐4复用为水路循环系统的一部分。

本实用新型的啤酒酿造设备，其糖化罐和发酵罐上下设置，糖化过程在糖化罐进行，同时配合酒花释放装置添加酒花，期间发酵罐复用为水路循环系统的一部分，糖化完毕后由设备控制进入发酵罐，密封后由酵母释放装置添加酵母，开始发酵。通过复用发酵罐作为水路循环系统的一部分，代替了传统糖化装置的搅拌器结构，缩减了设备的整体体积。并且糖化罐和发酵罐上下设置的方式，在将糖化罐内的麦汁转移至发酵罐内时可通过重力、水流速度差进行转移，相对于传统的糖化罐和发酵罐水平设置方式，不需要采用水泵来转移麦汁没，从原理上节省了多组液体转移设备和配套装置的额外开销。进一步缩减了设备的整体体积。

如图1、图2及图3所示，水路循环系统中的加热水路包括依次连接的发酵罐4、第一管路、第二管路；其中，发酵罐4的底部设置有发热管8，且发酵罐4的底部与下机匣1接触处设置有大面积的换热金属7。发酵罐4的底部中央与下机匣1相连部分设置有水路快接口6，发酵罐4的底部通过水路快接口6与第一管路的一端连接，且第一管路上设置有电磁阀24以及泵11；第一管路的另一端通过一三通换向阀25与第二管路26的一端连接；第二管路的另一端通过一三通接口与总管路连接，第二管路上设置有第一单向阀29-1，仅允许水流从第二管路26流入总管路。制冷水路包括制冷管路，制冷管路的一端通过三通换向阀25与第一管路连接，制冷管路的另一端通过三通接口与总管路连接，制冷管路上设置有第二单向阀29-2，仅允许水流从制冷管路流入总管路；制冷管路上连接有换热结构27，换热结构27设置在一冷媒容器28内，与冷媒容器28进行热交换。优选地，为了增大换热面积，换热结构27为一蛇形管道。如图1、图5及图6所示，总管路与一中央管道对接，中央管道设置在糖化罐3内且与糖化罐3的底部预留有间隙，糖化罐3的底部设置有中央大孔，发酵罐4的顶部中央设置有水路快接口35，中央管道、水路快接口35以及中央大孔的位置上下正对，水路快接口35可通过一旋转装置20控制实现旋转上升，与中央大孔对接，且水路快接口35内设置有开关调节阀，用于调节水流的大小。

水路循环系统的工作原理为：

首先，初始装入的清水在发酵罐4内通过发热管8的加热预热至糖化温度。

接着，旋转装置20控制水路快接口35旋转上升，与中央大孔对接，实现发酵罐4与糖化罐3的连接，且通过分别设置在发酵罐4顶部与糖化罐3底部的防水胶圈进行密封，如图6所示。

接下来，水路切换机构控制水路循环系统切换至加热水路，并打开电磁阀24，启动泵11，热水从发酵罐4的底部依次流经第一管路、第二管路、总管路后落入中央管道，通过中央管道底部与糖化罐3之间的间隙进入糖化罐3内；调节开关调节阀的大小，使得进入糖化罐3内的热水的流速大于从糖化罐3底部流出的热水的流速，从而使得热水在糖化罐3内蓄积。当然，为了保证水的温度，需保持一定量的水从糖化罐3流入发酵罐4内进行加热，再循环至糖化罐3内。

当糖化过程结束后，调节开关调节阀的大小至开关最大，将麦汁从糖化罐3内转移至发酵罐4内，并对麦汁进行加热煮沸，且定时投入酒花并维持煮沸。

关闭加热水路中的发热管8，水路切换机构控制切换水路循环系统切换至制冷水路，发酵罐4内的麦汁从发酵罐4的底部依次流经第一管路、制冷管路、总管路后落入中央管道，并通过中央大孔及水路快接口35落入发酵罐内，使得麦汁快速冷却至发酵温度。当发酵罐4内的麦汁温度到达发酵温度时，投入酵母。

关闭水循环系统，密闭发酵罐4，进行发酵。

进一步地，酒花释放装置13包括旋转盘以及设置在旋转盘上的若干酒花容器，若干酒花容器的底部设置有开口，旋转盘上的特定位置设置有开口，旋转盘在用于存放麦芽的上部空间的上方旋转；当酒花容器的开口与旋转盘的开口重合时，对应酒花容器内的酒花下落，通过中央中央管道落入发酵罐4内。糖化罐3内设置有一中央漏斗结构16，中央漏斗结构16的底部与中央管道相连，且中央管道与中央漏斗结构16连接处以上部分设置有通孔；当酒花容器的开口与旋转盘的开口重合时，对应酒花容器内的酒花下落，通过中央漏斗结构16收集，并流入中央管道，进入发酵罐4内。

优选地，酒花释放装置13留有一个中央位置的孔洞用于开始加水以及之后洗糟的加水，和酒花落下的路径以及方式相同。酒花释放装置13之上设置有保护盖，其底部设置有旋转卡扣17，以便与下方的糖化罐3锁死。

优选地，上机匣2和酒花释放装置13组合的位置设置有超声波传感器15，透过糖化罐3旁边的预留观察孔对糖化罐3内液位高度进行监测。

为了实现自动化控制，旋转盘由一设置在上机匣2内的驱动定位机构14控制旋转。且发酵罐4上设置有LED指示灯和控制电路，控制电路控制开关调节阀的开关幅度。上机匣1上设置有包括主控芯片、LCD触摸屏以及触摸按钮的人机交互界面12，其中，主控芯片用于控制驱动定位机构14及控制电路的工作。

并且，在发酵罐4的外侧设置有温度传感器，用于对发酵罐内的温度进行实时监测。同时，如图4所示，为了保证容器内的压力安全，发酵罐4的顶部还设置有自动泄压装置21。且在发酵罐4的底部外侧设置有隔热材料保护的电气快接口，用于控制发酵机构内器件和获取其内传感器信息。发酵罐4的外部设有提拔手结构30，可以方便对发酵罐4进行操作。且发酵罐4的上部设有保护性外盖31，可在取下时盖上，同时发酵罐4的上部留有快接入口33和快接出口34的开孔。发酵罐4外与下机匣1的间隙内主要填充隔热材料，留有空间22放置电池、控制板、温度传感器以及控制释放酵母以及旋转糖化罐3的驱动结构。

在下机匣1上设置有与发酵罐4形状契合的固定槽，以防止发酵罐4旋转和倾覆。且发酵罐4的底部呈锥形，可以保留酵母。

利用上述的啤酒酿造设备进行啤酒酿造的方法具体包括如下步骤：

向所述糖化罐3的上部空间、若干酒花容器、酵母释放装置、发酵罐4分别对应投入麦芽、酒花、酵母、清水；

组装啤酒酿造设备并启动流程；

启动加热水路，将发酵罐4内的清水温度预热至糖化温度点；

加预热后的清水从发酵罐4内逐步转移至糖化罐3内，并浸没麦芽，开始糖化，并持续一段时间；

将麦汁从糖化罐3内转移至发酵罐4内，并对麦汁进行煮沸，且定时投入酒花并维持煮沸；

关闭加热水路中的加热装置，将加热水路切换至制冷水路；

当发酵罐4内的麦汁温度到达发酵温度时，投入酵母；

关闭水循环系统，密闭发酵罐4，进行发酵；

发酵结束，酿造流程结束。

优选地，在发酵过程中还包括对发酵罐4自动排气的步骤。在酿造流程结束后还包括清洗设备的步骤。

以下给出一具体应用例以对本实用新型做更好地说明，本实用新型提供的啤酒酿造设备的使用方法具体可包括以下步骤：

步骤1：取出料包内研磨后的麦芽1.5kg，倒入糖化罐3的上部空间内，盖上金属罩网18。将糖化罐3安装到发酵罐4上。整体放置在底座上。将上方糖化罐3与上机匣2固定。将啤酒花放于酒花释放装置13的3个酒花容器内，具体地，3个酒花容器例如可为3个方格，如记为1、2、3格。在酵母释放装置内投放酵母1袋。

步骤2：准备6L水，通过酒花释放装置13的中央位置的孔洞倒入发酵罐4中。

步骤3：点击LCD屏或手机app确认操作，开始自动化流程。

步骤4：设备自检，确保糖化罐3和发酵罐4正确安装，各传感器正常。

步骤5：液体在发酵罐4内加热至糖化所需温度67℃后，水路循环开启，将开关调节阀的大小调小，使糖化罐3内的液位漫过麦芽，同时使少量液体由中央大孔回流至发酵罐4以维持温度。

步骤6：糖化流程结束，将开关调节阀调至最大，使糖化罐3内不再维持液位，保持水循环维持，并对发酵罐内的麦汁加热至沸腾，开始煮沸阶段。

步骤7：煮沸阶段酒花释放装置13在30分钟时第一次旋转，将第一格酒花由开口投入发酵罐4内。且制冷管路中的制冷装置开始启动，给冷媒容器28中的冷媒预先制冷至低温。在煮沸45分钟时酒花释放装置13第二次旋转，投入第二个酒花。在煮沸1小时结束时，投入最后一格酒花。

步骤8：煮沸阶段结束，加热停止。水路循环切换至制冷水路，快速降温。温度降至20℃时，酵母释放装置启动，通过水路循环系统向发酵罐4内投入酵母，并持续循环约5分钟。

步骤9：降温结束，关闭水路循环系统。此时取下糖化罐3并清洗，给发酵罐4顶部的水路快接口35安装配套快速接口，并锁死。等待发酵。

步骤10：发酵期间，自动泄压装置21自动在0.2Kpa时排气。通过LCD屏以及app查看发酵进度。

步骤11：发酵完成，取下发酵罐4，在顶部水路快接口35追加配套出酒器，即可使用。

步骤12：取下快接口配件，重复步骤1的安装，并倒入清水开启自动清洗，进行管线的清洗。更换清洗过滤网，清洗酵母容器。

显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。