用于杀菌系统的供能装置及杀菌系统的制作方法

本发明涉及物料杀菌处理技术领域，特别是涉及一种用于杀菌系统的供能装置及杀菌系统。

背景技术：

巴氏灭菌法，也称低温消毒法，通常应用于食品的杀菌消毒。杀菌消毒时，将食品放到68℃～70℃的高温水中保持30min进行杀菌，杀菌后再放到4℃-5℃的冷水中快速冷却降温，急剧的热冷变化可以促使细菌的死亡。

然而，在高温水中杀菌时，通常选用锅炉蒸汽或电加热作为热源，能耗高，虽然也有采用高温热泵来替代锅炉、电加热等热源，但仍然存在能效低、运行费用高的问题，且投资成本大。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种用于杀菌系统的供能装置及杀菌系统。该用于杀菌系统的供能装置能效高，循环供热和供冷，成本低；该杀菌系统采用前述的用于杀菌系统的供能装置，降低生产成本。

其技术方案如下：

一方面，提供了一种用于杀菌系统的供能装置，包括压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器；第一换热器和第二换热器，第一换热器用于与冷凝器换热获得热能、并提供杀菌池所需的热源，第二换热器用于与蒸发器换热获得冷能、并提供冷却池所需的冷源；及控制器，控制器用于控制第一换热器与冷凝器的换热及第二换热器与蒸发器的换热。

上述用于杀菌系统的供能装置，第一换热器与冷凝器换热获取热能，以提供杀菌池保持杀菌温度所需的热源，第二换热器与蒸发器换热获取冷能，以提供冷却池保持冷却温度所需的冷源，压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器可以使冷媒介质循环利用，从而保证持续不断的提供热能和冷能，不仅无需设置单独的热源装置和冷源装置，还提高了能源利用率，节能高效。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，冷凝器包括第一冷凝单元和第二冷凝单元，第一冷凝单元的两端分别与压缩机和第二冷凝单元连接，第二冷凝单元的另一端与节流阀连接，用于杀菌系统的供能装置还包括第三换热器，第一换热器与第一冷凝单元换热获得热能，第三换热器与第二冷凝单元换热获得热能、并提供预热池所需的热源。

在其中一个实施例中，蒸发器包括第一蒸发单元和第二蒸发单元，第一蒸发单元的两端分别与节流阀和第二蒸发单元连接，第二蒸发单元的另一端与压缩机连接，用于杀菌系统的供能装置还包括第四换热器，第二换热器与第一蒸发单元换热获得冷能，第四换热器与第二蒸发单元换热获得冷能、并提供干燥池所需的冷源。

在其中一个实施例中，用于杀菌系统的供能装置还包括第一中间换热器，第一中间换热器设于第一换热器和杀菌池之间，第一中间换热器用于与第一换热器换热获取热能、并提供杀菌池所需的热源；

或用于杀菌系统的供能装置还包括第二中间换热器，第二中间换热器设于第二换热器和冷却池之间，第二中间换热器用于与第二换热器换热获取冷能、并提供冷却池所需的冷源。

在其中一个实施例中，第一换热器包括第一换热管道，第一换热管道用于第一换热介质的流通，冷凝器包括第一冷媒管道，第一冷媒管道用于第一冷媒介质的流通，第一换热介质与第一冷媒介质换热、使第一换热介质获取热能；

或第二换热器包括第二换热管道，第二换热管道用于第二换热介质的流通，蒸发器包括第二冷媒管道，第二冷媒管道用于第一冷媒介质的流通，第二换热介质与第一冷媒介质换热、使第二换热介质获取冷能。

在其中一个实施例中，第一换热管道包括第一换热进管和第一换热出管，第一换热进管的一端与杀菌池的进口相通，第一换热出管的一端与杀菌池的出口相通；或第一换热管道设有第一换热段，第一换热段设于杀菌池内；

或第二换热管道包括第二换热进管和第二换热出管，第二换热进管的一端与杀菌池的进口相通，第二换热出管的一端与杀菌池的出口相通；或第二换热管道设有第二换热段，第二换热段设于杀菌池内。

另一方面，还提供了一种杀菌系统，包括杀菌池和冷却池；及如上述任一个技术方案所述的用于杀菌系统的供能装置，第一换热器提供杀菌池所需的热源，第二换热器提供冷却池所需的冷源。

上述杀菌系统，第一换热器和第二换热器分别提供杀菌池所需的热能和冷却池所需的冷能，且循环功能，能效更高，降低了杀菌系统的生产成本。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，冷凝器包括第一冷凝单元和第二冷凝单元，第一冷凝单元的两端分别与压缩机和第二冷凝单元连接，第二冷凝单元的另一端与节流阀连接，用于杀菌系统的供能装置还包括第三换热器，第一换热器与第一冷凝单元换热获得热能，第三换热器与第二冷凝单元换热获得热能，杀菌系统还包括预热池，第三换热器提供预热池所需的热源。

在其中一个实施例中，杀菌系统还包括温控装置，温控装置包括温控器、第一测温计和第二测温计，第一测温计和第二测温计均与温控器电性连接，第一测温计设于杀菌池、并用于监测杀菌池的温度，第二测温计设于冷却池、并用于监测冷却池的温度。

在其中一个实施例中，杀菌系统还包括输送装置，输送装置包括流水线设备及设于流水线设备上的升降机构，物料能够置于升降机构，升降机构升降、以使物料离开或进入杀菌池内或冷却池内。

附图说明

图1为实施例中杀菌系统的第一实施例示意图；

图2为实施例中杀菌系统的第二实施例示意图；

图3为实施例中杀菌系统的第三实施例示意图。

附图标注说明：

110、压缩机，120、冷凝器，121、第一冷凝单元，122、第二冷凝单元，130、节流阀，140、蒸发器，141、第一蒸发单元，142、第二蒸发单元，210、第一换热器，211、第一换热进管，212、第一换热出管，220、第二换热器，221、第二换热进管，222、第二换热出管，230、第三换热器，231、第三换热进管，232、第三换热出管，240、第四换热器，241、第四换热进管，242、第四换热出管，250、第一中间换热器，260、第二中间换热器，270、第三中间换热器，310、预热池，320、杀菌池，330、冷却池，340、干燥池。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：

需要说明的是，文中所称元件与另一个元件“固定”时，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“连接”时，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1，一种用于杀菌系统的供能装置，包括压缩机110、冷凝器120、节流阀130和蒸发器140；第一换热器210和第二换热器220，第一换热器210用于与冷凝器120换热获得热能、并提供杀菌池320所需的热源，第二换热器220用于与蒸发器140换热获得冷能、并提供冷却池330所需的冷源；及控制器，控制器用于控制第一换热器210与冷凝器120的换热及第二换热器220与蒸发器140的换热。

该用于杀菌系统的供能装置，第一换热器210与冷凝器120换热获取热能，以提供杀菌池320保持杀菌温度所需的热源，第二换热器220与蒸发器140换热获取冷能，以提供冷却池330保持冷却温度所需的冷源，压缩机110、冷凝器120、节流阀130和蒸发器140可以使第一冷媒介质循环利用，从而保证持续不断的提供热能和冷能，不仅无需设置单独的热源装置和冷源装置，还提高了能源利用率，节能高效。

供能装置中，压缩机110、冷凝器120、节流阀130和蒸发器140形成制冷系统，引入制冷系统的四大件，即压缩机110、冷凝器120、节流阀130和蒸发器140，通过第一换热器210与冷凝器120换热，从而从冷凝器120中获取热能，以供给给杀菌池320，作为杀菌池320的热源，使杀菌池320的杀菌温度保持在预设的杀菌温度范围之内；而通过第二换热器220与蒸发器140换热，从而从蒸发器140中获取冷能，以供给给冷却池330，作为冷却池330的冷源，使冷却池330的温度保持在预设的冷却温度范围之内。

由此，第一换热器210、第二换热器220和制冷系统的四大件配合，制冷系统内的冷媒介质循环工作，从而不断提供给第一换热器210换热的热能和第二换热器220换热的冷能，第一换热器210获得热能后提供给杀菌池320作为热源，第二换热器220获得冷能后提供给冷却池330作为冷源，从而源源不断的热能和冷能提供给杀菌系统，保证杀菌系统的正常工作。该种方式不仅利用了制冷系统的冷凝器120放热的功能，还利用了蒸发器140吸热的功能，从而达到了更好的节能高效技术效果，相比采用高温热泵并单独设置冷源的方式，能效高，生产成本也更低。

需要说明的是：

压缩机110、冷凝器120、节流阀130和蒸发器140作为制冷系统的四大件，可选用任意规格的现有产品进行匹配，只要能够满足换热的需要即可；

第一换热器210和第二换热器220均为换热器件，其也可以选用任意现有的器件与冷凝器120和蒸发器140进行匹配，只要能够满足杀菌池320和冷却池330的工作需要即可；

热能指第一换热器210与冷凝器120换热得到的热能量，热源指杀菌池320保持预设杀菌温度所需要引入的、用于加热的热源；同理，冷能指第二换热器220与蒸发器140换热得到的冷能量，冷源指冷却池330保持预设冷却温度所需引入的、用于冷却的冷源，不再赘述。

另外，本申请中的换热器与冷凝器120或蒸发器140之间的换热，可以采用任意现有的能够满足换热需要的换热方式进行换热，如浮头式换热器、固定管板式换热器、u形管板换热器、板式换热器，不再赘述。

控制器用于控制制冷系统的制冷量或制热量，从而控制第一换热器210与冷凝器120之间的换热量、第二换热器220与蒸发器140之间的换热量，任意能够实现该种控制的现有控制器均可选用。控制器可以设在供能装置内，也可以是通过线路连接的远程端，以在远程操作端对生产车间的供能装置进行操控。

进一步地，压缩机110的第一控制器件、冷凝器120的第二控制器件、节流阀130的第三控制器件及蒸发器140的第四控制器件均与控制器电性连接，第一换热器210和第一换热控制器件、第二换热器220的第二换热控制器件也与控制器电性连接，通过如此设置，控制器统筹第一控制器件、第二控制器件、第三控制器件、第四控制器件及第一换热控制器件和第二换热控制器件，以对制冷系统的制冷制热量及第一换热器210和第二换热器220的换热情况进行调节，以与杀菌池320的热源需求量和冷却池330的冷源需求量进行匹配，满足不同物料杀菌消毒时的不同温度需求。

第一控制器件、第二控制器件、第三控制器件、第四控制器件及第一换热控制器件和第二换热控制器件为泛指，其可以是集成的一个部件，也可以是单独的部件，其本质是控制器能够与制冷系统连接并控制制冷系统的运行，且控制器能够控制第一换热器210和第二换热器220的换热量，该控制方式和控制器件可以是现有任意方式和结构，不再赘述。

请参照图1，冷凝器120包括第一冷凝单元121和第二冷凝单元122，第一冷凝单元121的两端分别与压缩机110和第二冷凝单元122连接，第二冷凝单元122的另一端与节流阀130连接，用于杀菌系统的供能装置还包括第三换热器230，第一换热器210与第一冷凝单元121换热获得热能，第三换热器230与第二冷凝单元122换热获得热能、并提供预热池310所需的热源。

图1中，冷凝器120分为第一冷凝单元121和第二冷凝单元122，第一冷凝单元121和第二冷凝单元122串联在压缩机110和节流阀130之间，第一换热器210与第一冷凝单元121换热、并获得热能，从而将获得的热能作为杀菌池320的热源；第三换热器230与第二冷凝单元122换热、并获得热能，从而将获得的热能作为预热池310的热源。

预热池310中的预热介质可以是流动介质，物料如待杀菌的食品先进入预热池310中，由于预热池310中的预热介质以第三换热器230获得的热能作为热源，从而具有一定的温度，进而对待杀菌的食品进行预热，预热后，待杀菌的食品在进入杀菌池320中进一步加热杀菌，由于预先进行了预热，从而降低了杀菌池320的热能消耗，从而降低了生产成本，同时提高了热能利用率。

请参照图3，蒸发器140包括第一蒸发单元141和第二蒸发单元142，第一蒸发单元141的两端分别与节流阀130和第二蒸发单元142连接，第二蒸发单元142的另一端与压缩机110连接，用于杀菌系统的供能装置还包括第四换热器240，第二换热器220与第一蒸发单元141换热获得冷能，第四换热器240与第二蒸发单元142换热获得冷能、并提供干燥池340所需的冷源。

图3中，蒸发器140分为第一蒸发单元141和第二蒸发单元142，第一蒸发单元141和第二蒸发单元142串联在节流阀130和压缩机110之间，第二换热器220与第一蒸发单元141换热、并获得冷能，从而将获得的冷能作为冷却池330的冷源；第四换热器240与第二蒸发单元142换热、并获得冷能，从而将获得的冷能作为干燥池340进行干燥时所需的冷源，需要说明的是，干燥池340进行干燥所需的气流以第四换热器240获得的冷能作为冷源，从而形成温度较低的气流，以对干燥池340内的物料进行干燥吹干处理，不再赘述。

进一步地，还可以设置冷能分流器，该冷能分流器与蒸发器140连接，以用于将蒸发器140产生的冷能进行分流处理，以避免冷却池330的冷却温度过低或干燥池340内的干燥风温度过低，不再赘述。

请参照图2，用于杀菌系统的供能装置还包括第一中间换热器250，第一中间换热器250设于第一换热器210和杀菌池320之间，第一中间换热器250用于与第一换热器210换热获取热能、并提供杀菌池320所需的热源。

第一中间换热器250的设置，使第一换热器210获得的热能通过第一中间换热器250的中转后再提供给杀菌池320。

同理，请参照图2，用于杀菌系统的供能装置还包括第二中间换热器260，第二中间换热器260设于第二换热器220和冷却池330之间，第二中间换热器260用于与第二换热器220换热获取冷能、并提供冷却池330所需的冷源。

另外，图2中，第三换热器230和预热池310之间还设置了第三中间换热器270，不再赘述。

请参照图1，第一换热器210包括第一换热管道，第一换热管道用于第一换热介质的流通，冷凝器120包括第一冷媒管道，第一冷媒管道用于第一冷媒介质的流通，第一换热介质与第一冷媒介质换热、使第一换热介质获取热能。

冷凝器120内设置有用于使制冷系统的第一冷媒介质流通的第一冷媒管道，第一换热管道内的第一换热介质与第一冷媒介质之间通过换热(现有的任意换热方式)获得热能，从而作为杀菌池320的热源。

请参照图1，同理：第二换热器220包括第二换热管道，第二换热管道用于第二换热介质的流通，蒸发器140包括第二冷媒管道，第二冷媒管道用于第一冷媒介质的流通，第二换热介质与第一冷媒介质换热、使第二换热介质获取冷能。

同理，第三换热器230可以设有第三换热管道，第四换热器240可以设有第四换热管道，并分别与对应管道的第一冷媒介质进行换热不再赘述。

需要说明的是，第一换热器210、第二换热器220、第三换热器230和第四换热器240还包括换热箱体等必要的结构，以任意现有技术的具体结构为准，不再赘述。

请参照图1，第一换热管道包括第一换热进管211和第一换热出管212，第一换热进管211的一端与杀菌池320的进口相通，第一换热出管212的一端与杀菌池320的出口相通。

该种方式下，第一换热介质直接成为杀菌池320内的杀菌液，杀菌液通过杀菌池320的出口流出并进入第一换热出管212，在第一换热出管212内的流通过程中与第一冷媒介质进行换热，从而获得热能，由于第一换热进管211和第一换热出管212相同，从而进一步流入到第一换热进管211内，并在第一换热进管211内流动至杀菌池320的进口，从而回到杀菌池320中，此时，循环一圈后，获得热量，并保证温度能够达到杀菌所需的温度范围，且能够实现第一换热介质的循环利用。

当然，也可以是：第一换热管道设有第一换热段，第一换热段设于杀菌池320内。第一换热介质在第一换热管道内流动，在流动过程中与第一冷媒介质换热后获得热量，由于第一换热段设在杀菌池320内，第一换热介质流动时，能够将热量通过第一换热段的管壁传递给杀菌池320内的杀菌液，从而起到加热的作用，保证杀菌液的杀菌温度处于预设范围内，不再赘述。

同理：

第二换热管道包括第二换热进管221和第二换热出管222，第二换热进管221的一端与杀菌池320的进口相通，第二换热出管222的一端与杀菌池320的出口相通。

第二换热管道设有第二换热段，第二换热段设于杀菌池320内。

第三换热管道包括第三换热进管231和第三换热出管232，第三换热进管231的一端与预热池310的进口相通，第三换热出管232的一端与预热池310的出口相通。

第三换热管道设有第三换热段，第三换热段设于预热池310内。

第四换热管道包括第四换热进管241和第四换热出管242，第四换热进管241的一端与冷却池330的进风口相通，第四换热进管241的一端与冷却池330的出风口相通。

请参照图1至图3，一种杀菌系统，包括杀菌池320和冷却池330；及如上述任一个实施例所述的用于杀菌系统的供能装置，第一换热器210提供杀菌池320所需的热源，第二换热器220提供冷却池330所需的冷源。

该杀菌系统，第一换热器210和第二换热器220分别提供杀菌池320所需的热能和冷却池330所需的冷能，且循环功能，能效更高，降低了杀菌系统的生产成本。

请参照图1至图3，冷凝器120包括第一冷凝单元121和第二冷凝单元122，第一冷凝单元121的两端分别与压缩机110和第二冷凝单元122连接，第二冷凝单元122的另一端与节流阀130连接，用于杀菌系统的供能装置还包括第三换热器230，第一换热器210与第一冷凝单元121换热获得热能，第三换热器230与第二冷凝单元122换热获得热能，杀菌系统还包括预热池310，第三换热器230提供预热池310所需的热源。

在一个实施例中，杀菌系统还包括温控装置，温控装置包括温控器、第一测温计和第二测温计，第一测温计和第二测温计均与温控器电性连接，第一测温计设于杀菌池320、并用于监测杀菌池320的温度，第二测温计设于冷却池330、并用于监测冷却池330的温度。

温控器可以与控制器电性连接，第一测温计监控杀菌池320内的杀菌温度，第二测温计监控冷却池330内的冷却温度，若未达到杀菌及冷却需要，则通过温控器与控制器之间的通讯交互，调整制冷系统及第一换热器210、第二换热器220以及第三换热器230和第四换热器240的换热，达到所需的热源和冷源需求。

在一个实施例中，杀菌系统还包括输送装置，输送装置包括流水线设备及设于流水线设备上的升降机构，物料能够置于升降机构，升降机构升降、以使物料离开或进入杀菌池320内或冷却池330内。

进一步地，升降机构首先下降，以将物料放入预热池310中进行预热；当预热后，升降机构升起，使物料离开预热池310；由于流水线的输送作用，到达杀菌池320的上方，升降机构下降，将物料放入杀菌池320中进行杀菌，当杀菌处理后，升降机构升起，使物料离开杀菌池320；在流水线的输送作用下，物料到达冷却池330的上方升降机构下降，使物料进入冷却池330进行冷却；当冷却处理后，升降机构上升，将物料带离冷却池330；在流水线的输送作用下，物料到达干燥池340的上方，升降机构下降，使物料进入干燥池340，物料在干燥池340内进行干燥处理，干燥处理后，升降机构上升，以使物料离开干燥池340，在流水线的带动下进入下一个程序。

需要说明的是，在预热处理、杀菌处理、冷却处理及干燥处理过程中，流水线可以不停止，使物料在对应的池体内移动；当然，在进行预热处理、杀菌处理、冷却处理及干燥处理时，流水线也可以是物料进行相应池体内时停止，物料离开对应池体后启动并输送到另一个池体或程序，不再赘述。

本杀菌系统由于适用于食品的巴氏杀菌消毒，经济性高，成本低，初期投入也低，优势明显。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。