动态旋转灭菌柜中的温、湿度调节装置

摘要

本发明公开了一种灭菌柜领域中的动态旋转灭菌柜中的温、湿度调节装置，包括：机架和筒体，筒体两端分设有进、出料口，在筒体内壁上设有螺旋形导料槽，筒体活动支承在机架上、并与驱动组件相连接，从进料口进入的物料沿着螺旋形导料槽逐渐向出料口方向移动；筒体外表面包覆有可加热筒体的加热片；机架上设有蒸汽发生组件，其输出端连接筒体内部的灭菌管，灭菌管上设有若干气孔；筒体外设有若干温度传感器，温度传感器的感温头伸入筒体内部并与物料接触，出料口设有湿度传感器，其前端的感湿头与出料口处的物料接触。本发明具有能对物料的温、湿度进行调控、物料不易结块、能源消耗低、适用于大批量生产等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及灭菌柜中的温、湿度调节装置。

背景技术

在中药粉料、颗粒料等产品的封装出货之前，需要对其进行灭菌。目前生产企业常用的一种湿热灭菌柜，包括柜体，柜体上设置有柜门，柜体内为灭菌腔室，柜体外的高温蒸汽发生器通过管路将产生的湿热蒸汽通向柜体内部的灭菌腔室。灭菌前将装载有中药粉料的灭菌盘放入灭菌柜的灭菌腔室中，然后关闭柜门，高温蒸汽发生器产生的湿热蒸汽通过管路通入柜体内部的灭菌腔室，从而对柜体内的中药粉料进行灭菌。上述的湿热灭菌柜存在以下缺点：一、灭菌过程中，放置于灭菌盘中的中药粉料由于相互堆叠或者在柜体中的摆放位置不同，会发生受热不均现象，这在一定程度上限制了灭菌效果；二、在整个灭菌过程中，无法测量和调节密闭的柜体内中药粉料的温度和湿度，若中药粉料的温度低于灭菌所需温度，则达不到灭菌效果；若中药粉料的湿度过高，则中药粉料容易受潮发生结块现象，上述这些情况都会降低产品的合格率；三、由于灭菌前和灭菌后均需要操作人员打开柜门将灭菌盘放入或取出灭菌柜，这样不仅需要对灭菌柜重复地进行升温和降温，增加了能源消耗，而且每次的灭菌量较小，工作效率低，仅适用于小批量中药粉料的灭菌，不适合大批量生产。

发明内容

本发明所需解决的技术问题是：提供一种能对物料的温、湿度进行调节控制、物料不发生结块、能源消耗低、并能大批量连续灭菌的动态旋转灭菌柜中的温、湿度调节装置。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：动态旋转灭菌柜中的温、湿度调节装置，包括：机架和安装于机架上的筒体，筒体的两端分别设有进料口和出料口，在筒体内壁上设置有能将物料从进料口输送到出料口的螺旋形导料槽，所述筒体活动支承在机架上、并与设置在机架上的驱动组件相连接，在驱动组件的驱动作用下，筒体绕自身中心轴线旋转，使得从进料口进入旋转的筒体中的物料沿着螺旋形导料槽逐渐向出料口方向移动；所述筒体的外表面包覆有加热片，加热片通过电刷与外部电路连接，外部电路可对加热片通电使其发热，从而加热筒体；机架上还设置有能产生蒸汽的蒸汽发生组件，蒸汽发生组件的输出端与设置于筒体内部的、用以对物料进行高温灭菌的灭菌管相连接，灭菌管上间隔设置有若干用于释放蒸汽的气孔；筒体外壁上间隔设置有若干温度传感器，温度传感器的感温头伸入筒体内部，当筒体旋转时，感温头可与螺旋形导料槽中的物料相接触，筒体的出料口处设置有湿度传感器，湿度传感器前端的感湿头与筒体中即将落入料筒中的物料相接触，所述温度传感器和湿度传感器分别与外部控制系统连接，所述驱动组件、外部电路和蒸汽发生组件均由外部控制系统控制。

进一步地，前述的动态旋转灭菌柜中的温、湿度调节装置，其中：当温度传感器测得物料温度低于灭菌所需温度时，外部控制系统通过控制蒸汽发生组件增加蒸汽的产生、同时控制外部电路提升加热片的温度，从而提升物料的温度；当温度传感器测得物料温度高于灭菌温度时，外部控制系统通过控制蒸汽发生组件减少蒸汽的产生、同时控制外部电路降低加热片的温度，从而降低物料的温度。

进一步地，前述的动态旋转灭菌柜中的温、湿度调节装置，其中：当湿度传感器测得物料湿度低于灭菌湿度时，外部控制系统通过控制蒸汽发生组件增加蒸汽的产生、同时控制驱动组件加快筒体的旋转速度，从而增加物料湿度；当湿度传感器测得物料湿度高于灭菌湿度时，外部控制系统通过控制蒸汽发生组件减少蒸汽的产生、同时控制驱动组件减缓筒体的旋转速度，从而烘干物料。

进一步地，前述的动态旋转灭菌柜中的温、湿度调节装置，其中：所述驱动组件包括安装于机架上的驱动电机，驱动电机的输出端连接主动齿轮，与主动齿轮啮合连接的从动齿轮套接固定在筒体外表面，驱动电机通过主动齿轮和从动齿轮驱动筒体旋转。

进一步地，前述的动态旋转灭菌柜中的温、湿度调节装置，其中：所述驱动电机为减速电机。

进一步地，前述的动态旋转灭菌柜中的温、湿度调节装置，其中：所述筒体与机架的具体连接结构为：筒体的外表面套接固定有若干与筒体同中心轴线的支撑圈，在筒体底部的机架上分别安装有与支撑圈相互配合的支撑架，支撑圈活动支承在支撑架上的滚轮上，并且当筒体转动时，支撑圈与滚轮之间为滚动摩擦。

进一步地，前述的动态旋转灭菌柜中的温、湿度调节装置，其中：所述蒸汽发生组件包括固定安装在机架上的蒸汽发生器，蒸汽发生器的输出端安装有过热蒸汽发生器，过热蒸汽发生器能将蒸汽发生器产生的饱和蒸汽转变为过热蒸汽，过热蒸汽发生器的输出端与灭菌管相连接。

进一步地，前述的动态旋转灭菌柜中的温、湿度调节装置，其中：所述加热片采用硅胶加热片。

进一步地，前述的动态旋转灭菌柜中的温、湿度调节装置，其中：所述加热片外部包覆有保温层。

本发明的有益效果是：一、在整个灭菌过程中能实时地对筒体内物料的温、湿度进行检测、调控，确保物料始终处于合适的温、湿度范围内的灭菌环境中，大大提升产品的合格率；二、灭菌过程连续不中断、不停机，进料和出料自动完成，所以无需反复地加热、冷却筒体，既节约了能源，又提高了工作效率；三、由于采用了硅胶加热片对筒体进行辅助加热，避免了筒体内的物料在接触筒体内壁后温度迅速流失、发生受热不均，提升了灭菌效果。

附图说明

图1 为本发明所述动态旋转灭菌柜中的温、湿度调节装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例对本发明所述的技术方案作进一步详细的说明。

如图1所示，动态旋转灭菌柜中的温、湿度调节装置，包括：机架1和安装于机架1上的筒体2，筒体2的两端分别设有供物料进、出筒体2的进料口3和出料口4，在筒体2内壁上设置有能将物料从进料口3输送到出料口4的螺旋形导料槽5，所述筒体2活动支承在机架1上、并与设置在机架1上的驱动组件相连接，在驱动组件的驱动作用下，筒体2绕自身中心轴线旋转，使得从进料口3进入旋转的筒体2中的物料沿着螺旋形导料槽5逐渐向出料口4方向移动，并最终落入出料口4外的料筒30中。在本实施例中，所述驱动组件包括安装于机架上的驱动电机7，驱动电机7的输出端连接主动齿轮8，与主动齿轮8啮合连接的从动齿轮9套接固定在筒体2外表面，驱动电机7通过主动齿轮8和从动齿轮9驱动筒体2旋转。在本实施例中，所述驱动电机7为伺服减速电机，这样可更加精确地控制筒体2的转动速度，并且振动小、噪音低。在本实施例中，所述筒体2与机架1的具体连接结构为：筒体2的外表面套接固定有若干与筒体2同中心轴线的具有加强作用的支撑圈10，在筒体2底部的机架1上分别安装有与支撑圈10相互配合的支撑架11，支撑圈10活动支承在支撑架11上的滚轮12上，并且当筒体2转动时，支撑圈10与滚轮12之间为滚动摩擦，筒体2与机架1的这种连接结构不仅能保证筒体2在平稳的状态下旋转、利于物料稳定地向出料口4移动，而且能在机架1支承住筒体2的前提下减少筒体2的转动力矩，降低了能源消耗。在本实施例中，所述筒体2的外表面包覆有加热片18，加热片18通过电刷19与外部电路20连接，外部电路20可对加热片18通电使其发热，从而加热筒体2，以防止部分物料在接触筒体2内壁后热量迅速流失、达不到灭菌所需的温度；在本实施例中，所述加热片18采用硅胶加热片，硅胶加热片是一种可在市场上直接采购到的成熟产品，硅胶加热片可预设筒体2的加热温度，加热温度稳定、传热效果好，并且具有良好的抗老化性，使用寿命长。在本实施例中，所述硅胶加热片外面包覆有保温层22，以防止筒体2和硅胶加热片的热量迅速向外界流失，降低了能源消耗。机架1上还设置有能产生蒸汽的蒸汽发生组件25，蒸汽发生组件25的输出端与设置于筒体2内部的、用以对物料进行高温灭菌的灭菌管26相连接，灭菌管26上间隔设置有若干用于释放蒸汽的气孔27。在本实施例中，所述蒸汽发生组件25包括安装固定在机架1上的蒸汽发生器28，蒸汽发生器28的后端安装有过热蒸汽发生器29，过热蒸汽发生器29能将蒸汽发生器28产生的饱和蒸汽转变为过热蒸汽，过热蒸汽发生器29的输出端与灭菌管26相连接。过热蒸汽发生器29产生的过热蒸汽具有很强的灭菌效果，而且能防止中药粉料受潮结块。筒体2外壁上间隔设置有若干温度传感器，温度传感器的感湿头伸入筒体2内部，当筒体2旋转时，感湿头可与螺旋形导料槽5中的物料相接触，筒体2的出料口4处设置有湿度传感器72，湿度传感器72前端的感湿头与筒体2出料口4处的、即将落入料筒30中的物料相接触，所述温度传感器71和湿度传感器72均通过电刷19与外部控制系统73连接，所述驱动组件、外部电路20和蒸汽发生组件25均由外部控制系统控制。在本实施例中，当温度传感器71测得筒体2中物料的温度低于灭菌所需温度时，外部控制系统73通过加大蒸汽发生器28和过热蒸汽发生器29的工作功率以增加过热蒸汽的产生、同时提升外部电路20对硅胶加热片的供电以提升硅胶加热片21的温度，从而提升物料的温度；当温度传感器71测得物料的温度过高时，外部控制系统73通过降低蒸汽发生器28和过热蒸汽发生器29的工作功率以减少过热蒸汽的产生、同时降低外部电路20对硅胶加热片18的供电以降低硅胶加热片18的温度，从而降低物料的温度。这样可实时监测和调节筒体2内物料的温度，使物料始终保持合适的灭菌温度。在本实施例中，当湿度传感器72测得物料湿度低于灭菌所需湿度时，外部控制系统73通过加大蒸汽发生器28和过热蒸汽发生器29的工作功率以增加蒸汽的产生、同时加快伺服减速电机7的转速以加快筒体2的旋转速度，由于筒体2内的蒸汽增多、且物料的烘干时间变短，使得物料的湿度随之提升；当湿度传感器72测得物料湿度过高时，外部控制系统73通过降低蒸汽发生器28和过热蒸汽发生器29的工作功率以减少蒸汽的产生、同时降低伺服减速电机7的转速以减缓筒体2的旋转速度，由于筒体2内的蒸汽减少、且物料的烘干时间变长，使得物料的湿度随之降低。

上述的动态旋转灭菌柜中的温、湿度调节装置的工作原理如下：启动伺服减速电机7，伺服减速电机7通过主动齿轮8和从动齿轮9的传动作用带动筒体2绕其自身中心轴线旋转，同时启动外部电路20，外部电路20通过电刷19对包覆于旋转的筒体2外表面的硅胶加热片18通电、使其发热，从而实现对筒体2的辅助加热，以防止部分物料在接触筒体2内壁后温度迅速降低，达不到灭菌效果。开启蒸汽发生组件25，产生的过热蒸汽通过灭菌管26进入筒体2内部，此时开始持续地向进料口3内投放物料，进入旋转的筒体2内的物料沿着螺旋形导料槽5逐渐向出料口4移动，并且在从进料口3移动至出料口4的过程中完成灭菌，最终落入出料口外的料筒30中，在整个灭菌过程中，温度传感器71和湿度传感器72始终检测筒体2内物料的温、湿度，当筒体2内物料的温度低于灭菌所需温度时，外部控制系统73通过加大蒸汽发生器28和过热蒸汽发生器29的工作功率以产生更多的过热蒸汽，提升筒体2内部温度，与此同时，外部控制系统73提升外部电路20对硅胶加热片18的供电，从而适当提升硅胶加热片18的温度，以提升筒体2的温度，最终使筒体2内的物料提升至灭菌所需温度；反之，若检测到筒体2内物料的温度高于灭菌所需温度时，外部控制系统73降低蒸汽发生器28和过热蒸汽发生器29的工作功率以减少过热蒸汽的产生，降低筒体2内部温度，与此同时，外部控制系统73减少外部电路20对硅胶加热片18的供电，从而适当降低硅胶加热片18的温度，从而降低筒体2的温度，最终使筒体2内的物料降低至合适的灭菌温度。当检测到筒体2内的物料湿度过低时，外部控制系统73通过加大蒸汽发生器28和过热蒸汽发生器29的工作功率以产生更多的蒸汽，提升筒体2内部的湿度，与此同时，外部控制系统73提高减速电机的转速、加快筒体2的旋转速度，从而减少物料的加热时间，确保物料湿度不会太低；当检测到筒体2内的物料湿度过高时，外部控制系统73通过降低蒸汽发生器28和过热蒸汽发生器29的工作功率以减少蒸汽的产生，降低筒体2内部的湿度，与此同时，外部控制系统73降低减速电机的转速、减缓筒体2的旋转速度，从而增加物料的加热时间、烘干物料。

上述结构的动态旋转灭菌柜中的温、湿度调节装置具有以下优点：一、在整个灭菌过程中能实时地对筒体内物料的温、湿度进行检测、调控，确保物料始终处于合适的温、湿度范围内的灭菌环境中，大大提升产品的合格率；二、灭菌过程连续不中断、不停机，进料和出料自动完成，所以无需反复地加热、冷却筒体，既节约了能源，又提高了工作效率；三、由于采用了硅胶加热片对筒体进行辅助加热，避免了筒体内的物料在接触筒体内壁后温度迅速流失、发生受热不均，提升了灭菌效果。