白酒发酵设备的制作方法

本发明涉及固体发酵装置，具体涉及一种白酒发酵设备。

背景技术：

目前用于白酒发酵的设备功能单一、结构落后，大量使用的是砖石结构的涂泥或不涂泥的发酵窖池与陶质地缸，很难与阀门、管道相连接，池顶使用封泥顶、地缸用盖板封顶，无法将发酵产生的二氧化碳气体收集和利用，任其消散于环境中，其数量之大可以和中国发酵白酒的吨位相比，酿酒产生的高纯度的二氧化碳资源白白浪费和造成环境的恶化。

传统白酒发酵窖池无法进行良好的传质传热，因此在炎热的夏季，酒醅无法降温，迫使白酒企业生产停产，停产时间根据各地气候的不同，一般2～3个月之间，严重影响了白酒企业的生产强度与生产量，造成了大量的人力资源的浪费。

因传统白酒发酵窖池内酒醅是用稻壳与原料加适量的水和曲组合而成，窖池本身不具备良好的液体传质和气体传质条件，因此引发了一系列的不利于白酒发酵的因素，如为了不使发酵热过高、只能以降低淀粉浓度为牺牲，而降低淀粉浓度又导致白酒产量的降低，白酒产量的降低又使白酒生产成本过高，进而导致白酒价格过高，为了使让普通消费者消费得起，只好搀兑食用酒精，使消费者对白酒的信任度降低，终其原因是传统白酒发酵窖池远远落后于社会的需求。

除环境温度会使发酵原料的发酵温度升高外，发酵原料在发酵过程中自身也会产生热量，从而使发酵原料的温度升高。在发酵过程中，为了使发酵原料温度能够及时降低，需要及时对发酵原料进行搅拌；目前对发酵原料进行搅拌操作是由人工进行，人工成本投入较大；且对发酵原料进行搅拌时，需要打开发酵窖池，从而空气会进入发酵窖池，由于发酵原料发酵后期为无氧发酵，因此空气进入发酵窖池后，对发酵品质具有影响。另外，打开发酵窖池后会有大量挥发的酒精溢出，从而造成工作环境中酒气极重。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种散热效果好的白酒发酵设备。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

包括座体、蓄水池、料槽、酒液集料筒、搅拌装置和密封箱，所述蓄水池设置在座体下方，座体下端固定有支架，料槽和酒液集料筒均置于支架上，且料槽呈多层设置，酒液集料筒设于料槽最下层下方；所述密封箱为双层结构并置于蓄水池中，且密封箱罩于料槽外，密封箱外层与内层之间为可以改变密封箱体积的膨胀腔，密封箱内腔与膨胀腔连通；所述密封箱下部设有与膨胀腔连通的排气管，排气管上设有压力控制开关和单向阀；搅拌装置包括驱动轴和转动连接在料槽内的搅拌器，驱动轴与密封箱固定连接，驱动轴与搅拌器通过相互配合且螺旋角大于55º的螺纹进行连接。

本方案白酒发酵设备的原理在于：

将酒醅、蒸煮后的发酵原料铺设在料槽内，并将密封箱套设于料槽与酒液集料筒外，从而使酒醅和发酵原料处于密封空间内；在蓄水池内加入水，则密封箱浮于水中。在发酵过程中，将产生二氧化碳，随着密封箱内的二氧化碳不断增多，密封箱内的压力将增加；由于膨胀腔和密封箱内腔连通，在压力不断增大的过程中，膨胀腔的体积将增大，则密封箱的体积增大，因此密封箱受到的浮力增大，密封箱上浮，而压力控制开关在水中的位置随之升高。压力控制开关在水中的深度越深，则压力控制开关受到的压力将越大；在本方案中，压力控制开关具有一预设压力，当压力控制开关受到的压力大于预设压力时，排气管导通；当压力控制开关受到的压力小于预设压力时，排气管断开。因此，当密封箱上浮一定高度后，排气管导通，密封箱内的二氧化碳将经过排气管排出；由于挥发的酒精易溶于水，因此被二氧化碳携带出的酒精将溶解在水中，另外，排气管上设置的单向阀可以避免水经排气管进入密封箱内。

当密封箱内的部分二氧化碳从排气管排出后，膨胀腔的体积减小，则膨胀腔受到的浮力减小，因此密封箱下沉，随着密封箱内的二氧化碳再次增加，密封箱再度上浮，从而密封箱将在蓄水池内往复浮沉。在密封箱浮沉的过程中，驱动轴将相对料槽上下往复运动；由于驱动轴与搅拌器螺纹连接，且螺纹的螺旋角大于55º，因此驱动轴与搅拌器之间相互配合的螺纹没有自锁功能，所以驱动轴相对于搅拌器上下往复运动时，搅拌器将会相对于料槽转动，从而使搅拌器对原料具有搅拌作用。

本方案产生的有益效果是：

（一）通过发酵原料发酵时产生的二氧化碳使密封箱内的压力不断变化，以改变密封箱的浮力，并将密封箱上下往复运动作为搅拌原料的动力，使得在发酵过程中，可以自动对原料进行搅拌，从而降低了人力成本，同时充分利用了能源；且由于搅拌器的搅拌作用，可以将位于底层的发酵原料向上翻动，从而有利于发酵原料内部的热量散出，提高散热效率。

（二）密封箱的外周被水围绕，且水具有较高的降温性能，因此可以使原料在相对较低的环境温度中进行发酵，同时水也能及时将热量散出，使发酵在相对稳定的温度中进行。

（三）发酵时产生的二氧化碳从水中排出，则被二氧化碳携带出的酒精将被水吸收，从而减少了空气中酒精浓度。

（四）料槽分多层设置，可避免大量原料堆积，并增大原料与周围空间的接触面积，从而提高散热效率。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述驱动轴与密封箱可拆卸固定连接，从而便于拆卸密封箱和料槽，以便于更换原料。

优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述驱动轴与搅拌器相互配合的螺纹为矩形螺纹；矩形螺纹能够承受的力更大，不易损坏，使用寿命更长。

优选方案三：作为对基础方案、优选方案一和优选方案二的进一步优化，所述密封箱内层上部设有气孔，所述密封箱内腔通过气孔与膨胀腔连通。由于热气流向上运动，因此密封箱上部的二氧化碳的温度更高，所以将气孔设置在密封箱上部可使温度更高的二氧化碳先排出密封箱，从而有利于提高降温效率。

优选方案四：作为对优选方案三进一步优化，所述蓄水池上部设有密封盖，密封盖上设有排气孔，并设有二氧化碳收集装置与排气孔连通；设置二氧化碳收集装置可以对发酵过程中产生的二氧化碳进行收集，从而对二氧化碳进行再利用。

优选方案五：作为对优选方案四的进一步优化，所述密封箱的外层为弹性层；密封箱内压力增大后，弹性层扩张，从而膨胀腔体积增大，密封箱的体积也增大，则密封箱浮力增大，从而可使密封箱上浮；该结构简单，制作成本低。

优选方案六：作为对优选方案四的进一步优化，所述膨胀腔的下端开口，所述膨胀腔内设有可沿密封箱上下滑动的排水活塞。密封箱内压力增大后，活塞将相对于密封箱向下移动，则膨胀腔的体积增大，密封箱受到的浮力增大，密封箱上浮；与弹性层相比，本优选方案的结构更稳定，不易被损坏，使用寿命更长。

附图说明

图1是本发明白酒发酵设备实施例一的结构示意图；

图2是图1中a部分的放大图；

图3是图1中b部分的放大图；

图4是本发明白酒发酵设备实施例二的结构示意图；

图5是图4中c部分的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：蓄水池10、座体20、支架21、料槽30、搅拌器31、酒液集料筒40、密封箱50、气孔51、弹性层52、排气管53、驱动轴54、膨胀腔55、压力控制开关56、单向阀57、活塞58。

实施例一：

如图1、图2和图3所示，白酒发酵设备，包括座体20、蓄水池10、料槽30、酒液集料筒40、搅拌装置和密封箱50，蓄水池10设置在座体20下方，座体20下端固定有支架21，料槽30和酒液集料筒40均置于支架21上，且料槽30共设有四层，酒液集料筒40设于料槽30最下层的下方。密封箱50置于蓄水池10中，且料槽30设于密封箱50内；密封箱50为双层结构，密封箱50外层与内层之间为膨胀腔55，密封箱50内层上部设有气孔51，密封箱50内腔通过气孔51与膨胀腔55连通；密封箱50的外层为弹性层52，密封箱50内压力增大后，弹性层52扩张，从而膨胀腔55体积增大。密封箱50下部设有与膨胀腔55连通的排气管53，排气管53上设有压力控制开关56和单向阀57；压力控制开关56在水中的深度越深，则压力控制开关56受到的压力将越大；压力控制开关56具有一预设压力，当压力控制开关56受到的压力大于预设压力时，排气管53导通；当压力控制开关56受到的压力小于预设压力时，排气管53断开。

搅拌装置包括驱动轴54和转动连接在料槽30内的搅拌器31，驱动轴54与密封箱50通过螺栓固定连接，从而使得驱动轴54与密封箱50可拆卸；驱动轴54与搅拌器31通过相互配合且螺旋角为60º的螺纹进行连接，且相互配合的螺纹为矩形螺纹，由于螺旋角为60º，驱动轴54与搅拌器31之间不具有自锁性能，因此当驱动轴54相对于搅拌器31上下往复运动时，搅拌器31将转动。

本实施例白酒发酵设备的具体工作过程为：

将酒醅、蒸煮后的发酵原料铺设在料槽30内，并将密封箱50套设于料槽30与酒液集料筒40的外，使酒醅和发酵原料处于密封空间内。蓄水池10内加入水，则密封箱50浮于水中。发酵过程中，将产生二氧化碳，随着密封箱50内的二氧化碳不断增多，密封箱50内的压力将增加；膨胀腔55的体积也增大，因此密封箱50受到的浮力增大，密封箱50上浮，压力控制开关56在水中的位置随之升高，随着压力控制开关56受到的压力减小，排气管53打开，密封箱50内的二氧化碳将经过排气管53排出。由于挥发的酒精易溶于水，因此被二氧化碳携带出的酒精将溶解在水中，另外，排气管53上设置的单向阀57可以避免水经排气管53进入密封箱50内。蓄水池10上部设有密封盖，密封盖上设有排气孔51，并设有二氧化碳收集装置与排气孔51连通，本实施例中二氧化碳收集装置采用吸气机；设置二氧化碳收集装置可以对发酵过程中产生的二氧化碳进行收集，从而对二氧化碳进行再利用。

当密封箱50内的部分二氧化碳从排气管53排出后，膨胀腔55的体积减小，则膨胀腔55受到的浮力减小，密封箱50下沉；随着密封箱50内的二氧化碳再次增加，密封箱50再度上浮，从而密封箱50将在蓄水池10内往复浮沉，因此驱动轴54将相对料槽30上下往复运动；由于驱动轴54与搅拌器31螺纹连接，且该螺纹不具有自锁功能，所以驱动轴54相对于搅拌器31上下往复运动时，搅拌器将会相对于料槽30转动，使搅拌器31对原料具有搅拌作用，进而提高散热效率，并节约人力成本。另外，发酵环境被水包围，可以使发酵环境处于相对较低的环境温度中，从而有利于提高发酵品质。

实施例二：

实施例二与实施例一的不同之处在于，如图4、图5所示，在实施例二中，密封箱50的外层和内层一体成型并均由不锈钢制成；且膨胀腔55的下端开口，膨胀腔55内设有可沿密封箱50上下滑动的排水活塞58，密封箱50内压力增大后，活塞58将相对于密封箱50向下移动，则膨胀腔55的体积增大，密封箱50受到的浮力增大，密封箱50上浮；而当密封箱50内的二氧化碳排出后，在水压的作用下，活塞58相对于密封箱50向上运动，密封箱50下沉；随着发酵过程中不断产生二氧化碳，密封箱50将在蓄水池10中不断浮沉，从而驱动驱动轴54相对于料槽30上下往复运动。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。