專利名稱：高壓蒸汽殺菌釜恒溫自動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為有關(guān)一種殺菌釜的恒溫自動(dòng)控制裝置，尤指一種以高壓蒸汽進(jìn)行殺菌的高壓蒸汽殺菌釜恒溫自動(dòng)控制改良裝置。
一般藥物用品及食用物品，例如食品罐頭在制造過程中均需經(jīng)過高壓高溫蒸汽加熱殺菌處理，使食品或藥劑得以長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)存而不壞，因此食品或藥劑在生產(chǎn)過程中的殺菌處理過程便成為食品、藥劑所不可缺少的一環(huán)。在殺菌過程中溫度與壓力的控制，便成為很重要的關(guān)鍵性條件。在習(xí)用的食品罐頭及藥劑的殺菌處理中，其溫度的控制方式，一般均采用人工以目視檢測(cè)溫度控制器的溫度表變化，而適時(shí)操作調(diào)整手動(dòng)進(jìn)氣閥門以補(bǔ)償之，使溫度記錄器所記錄下來的線段呈曲折的非直線變化，如圖4中D′段所示的鋸齒狀曲線。由圖中可知其上下限的溫度差至少在±3℃以上，同時(shí)每一殺菌釜需要至少一個(gè)操作員來加以控制，使殺菌作業(yè)需要相當(dāng)?shù)娜肆Ψ娇赏瓿桑也僮鲉T在操作時(shí)又需最為接近殺菌釜，其安全性如且不論，僅就其工作環(huán)境而言，人體長(zhǎng)時(shí)間接近高溫后汗流夾背，容易疲勞無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間忍受高熱殺菌溫度的輻射煎熬，如此，不僅浪費(fèi)人力及能源，殺菌品質(zhì)又欠佳，由圖4所示的殺菌釜內(nèi)部飽和蒸汽壓溫度的變化曲折曲線可知，其真正的殺菌有效時(shí)間僅為一半的時(shí)間，其余的能源均屬浪費(fèi)，實(shí)有待改進(jìn)。
本發(fā)明人有鑒于此，乃積從事儀控制售業(yè)二十余年的經(jīng)驗(yàn)潛心研究，予以改良，本發(fā)明的目的是克服上述不足之處，而提供一種高壓蒸汽殺菌釜恒溫自動(dòng)控制改良裝置，使飽和蒸汽壓溫度控制精度可達(dá)±0.5℃以內(nèi)并使殺菌時(shí)間高度發(fā)揮殺菌效果，因而可提高殺菌效率達(dá)50%以上。
本發(fā)明的次一目的在于提供一種可大為節(jié)省人力(一操作員可同時(shí)兼控10臺(tái)殺菌釜)及能源(殺菌有效時(shí)間僅為習(xí)用之半)的高壓蒸汽殺菌釜恒溫自動(dòng)控制改良裝置。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種可以完全替代人工目測(cè)試操作，使操作過程簡(jiǎn)單易為，毋需具有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)性人員即可完全掌握殺菌釜的整個(gè)處理過程，并使處理器質(zhì)安定的殺菌效果極佳的高壓蒸汽殺菌釜恒溫自動(dòng)控制改良裝置。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種高壓蒸汽殺菌釜恒溫自動(dòng)控制裝置，包括一設(shè)于殺菌釜上的壓力感知器;
一設(shè)于殺菌釜上的蒸汽進(jìn)氣閥、排氣閥、泄水栓、泄氣栓等;
一籍上述壓力感知器所傳遞訊號(hào)而工作的壓力控制器;
一設(shè)定排氣時(shí)間的第一計(jì)時(shí)器;
一設(shè)定殺菌時(shí)間的第二計(jì)時(shí)器;
一用以指示排氣與殺菌完成的警示燈及用以控制上述蒸汽進(jìn)氣閥、排氣閥、泄水栓以及與計(jì)時(shí)器相互搭配的諸繼電器，其主要征是殺菌釜以第一計(jì)時(shí)器及壓力控制器的第一段壓力設(shè)定值控制殺菌釜內(nèi)的排氣達(dá)到所設(shè)定的溫度值時(shí)，在上述第一計(jì)時(shí)器及相關(guān)繼電器的動(dòng)作下使上述蒸汽排氣閥關(guān)閉，并使殺菌釜內(nèi)的溫度及壓力急速上升至上述壓力控制器所設(shè)定的第二段壓力值的相當(dāng)溫度時(shí)，便開始?xì)⒕幚淼挠?jì)時(shí)(計(jì)時(shí)設(shè)定值依處理物品的種別而定)，在上述壓力感知器、壓力控制器、及相關(guān)繼電器的連鎖控制下，使殺菌溫度保持恒溫，其精度為±0.5℃范圍之內(nèi)。
本發(fā)明的目的還可以通過以下措施來達(dá)到該裝置進(jìn)一步包括一設(shè)于殺菌釜上的溫度感知器及籍該溫度感知器所傳遞訊號(hào)而工作的超溫控制器，該超溫控制器是在上述壓力控制器失控時(shí)作為其后衛(wèi)保護(hù)并可發(fā)出警號(hào)。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。


圖1為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的電路控制圖與殺菌釜間的示意性說明圖;
圖2為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的儀表控制面板平面說明圖;
圖3為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例顯示溫度自動(dòng)控制的實(shí)測(cè)溫度變化曲線;
圖4為習(xí)用殺菌釜的手動(dòng)操作法的溫度自動(dòng)記錄儀的實(shí)測(cè)曲線。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明達(dá)到上述及其他目的、功效特點(diǎn)及依據(jù)本發(fā)明提出的具體裝置的細(xì)節(jié)及工作情況。
如圖1所示，本發(fā)明的高壓蒸汽殺菌釜恒溫自動(dòng)控制的改良裝置，其所控制的殺菌釜10是為一可容納藥品或食品罐頭殺菌的剛性容器，其底部設(shè)一蒸汽噴出管11，由蒸汽源經(jīng)蒸汽進(jìn)氣閥SV2供至噴出管11上，由噴出管對(duì)釜內(nèi)的物品噴射高壓蒸汽，釜底部設(shè)一泄水閥SV3，其頂部設(shè)一排汽閥SV1，一壓力感知器PIC，溫度感知器TA及泄氣栓SV4等，此間應(yīng)予說明的是，本發(fā)明的恒溫自動(dòng)控制裝置的主要控制數(shù)據(jù)的殺菌溫度是以相對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓而為之，在本發(fā)明的特例中是以120.10℃＝飽和蒸汽壓1.00kg/cm2做為控制溫度的主要根據(jù)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，其恒溫自動(dòng)控制裝置包括一用以控制排氣閥SV1的計(jì)時(shí)的排氣計(jì)時(shí)器T1，一用以控制殺菌計(jì)時(shí)長(zhǎng)短的殺菌計(jì)時(shí)器T2，一具有排氣壓力設(shè)定值及殺菌壓力設(shè)定值的壓力控制器PIC-1及其壓力感知器PIC，一超溫控制器TA-2及其溫度感知器TA，一警示燈ARL，超溫警鈴BL，電源指示燈R及G，電源控制繼電器R1，蒸汽控制繼電器R2、R3;排汽控制繼電器R4，電源OFF開關(guān)S1，電源ON開關(guān)S2，警報(bào)停止開關(guān)S3等，當(dāng)擬予殺菌處理的物品以臺(tái)車或籃車推入殺菌釜10內(nèi)后便將釜門關(guān)緊密封，由電源開關(guān)S2啟動(dòng)后，電源指示燈G即著亮，繼電器R1動(dòng)作，由其一接點(diǎn)R1自行保持，此時(shí)，壓力控制器PIC-1，超溫控制器TA-2，及排氣計(jì)時(shí)器T1等開始工作并計(jì)時(shí)，首先T1激磁且蒸汽控制繼電器R2工作使蒸汽進(jìn)氣閥SV2打開，排氣閥SV1及泄水閥SV3均打開，該蒸汽進(jìn)氣閥SV2是受壓力控制器PIC-1所控制，使釜內(nèi)的壓力保持第一設(shè)定值內(nèi)，同時(shí)由排氣計(jì)時(shí)器T1開始計(jì)時(shí)，即溫度為105℃在初期由于殺菌釜內(nèi)存有相當(dāng)程度的大氣成分，必須由排氣閥SV1大量排出，少量由泄氣栓SV4-SV4排出，此時(shí)釜內(nèi)的溫度直線上升，圖3的A段曲線所示，一旦壓力設(shè)定值(例如0.2kg/cm2，相當(dāng)于105℃)到達(dá)時(shí)，壓力控制器的接點(diǎn)跳脫，繼電器R2 OFF使蒸氣閥SV2關(guān)閉，釜內(nèi)的壓力略降，壓力控制器接點(diǎn)又閉合，使蒸汽進(jìn)氣閥SV2又啟開，蒸汽源再度進(jìn)入釜內(nèi)，如此蒸汽進(jìn)氣閥SV2反復(fù)進(jìn)行ON-OFF的動(dòng)作，以迄達(dá)到所預(yù)設(shè)的時(shí)間(例如5或10分鐘，視所處理的物品種別而定)時(shí)，壓力值亦達(dá)到上述所設(shè)定的數(shù)據(jù)時(shí)，即殺菌釜內(nèi)的排氣過程已告完成，此時(shí)壓力與溫度均保持定值并維持一段時(shí)間，如圖3中B段曲線所示，于是計(jì)時(shí)器T1動(dòng)作，使繼電器R4激磁，排氣閥SV1及泄水閥SV3同時(shí)關(guān)閉，釜內(nèi)的蒸氣僅能由兩泄氣栓SV4-SV4泄出，釜內(nèi)的蒸汽壓力急速上升，如圖3中C段曲線所示;且壓力控制轉(zhuǎn)至第二設(shè)定值，即飽和蒸汽壓1.00kg/cm2相當(dāng)于殺菌溫度為120.10℃。此時(shí)第二計(jì)時(shí)器T2并不計(jì)時(shí)。但第三計(jì)時(shí)器T3則開始作數(shù)秒鐘(約五秒)的計(jì)時(shí)，警示燈ARL開始閃爍，即排氣作業(yè)已告完成，五秒鐘后自動(dòng)停止。當(dāng)殺菌釜內(nèi)的飽和蒸汽壓達(dá)1.00kg/cm2即殺菌溫度亦達(dá)120.10℃時(shí)，即如圖3中所示的P點(diǎn)位置，第二計(jì)時(shí)器T2才開始計(jì)時(shí)(其計(jì)時(shí)長(zhǎng)短依被處理物品的種別而定)，其壓力控制工作亦如前述應(yīng)保持恒定，其表現(xiàn)方式是以飽和蒸氣壓的相對(duì)溫度控制在±0.5℃的恒定范圍內(nèi)，如圖3中D段平滑曲線的部分所示，由本發(fā)明圖3中所提供的實(shí)測(cè)殺菌釜內(nèi)部溫度變化曲線可知，本發(fā)明的高壓蒸汽殺菌釜的恒溫自動(dòng)控制改良裝置在自動(dòng)溫度記錄儀上所表現(xiàn)出來的D段曲線是何等平滑，絲毫無(wú)任何曲折的變化，足見本發(fā)明在進(jìn)行殺菌過程中其蒸汽壓力的穩(wěn)定性相當(dāng)優(yōu)越，使被殺菌處理的物品可以獲得充分而有效的完全殺菌的效果，這樣不僅殺菌時(shí)間可以為之縮短，而且可以節(jié)省相當(dāng)可觀的能源，又對(duì)食品衛(wèi)生及藥品衛(wèi)生的品質(zhì)提升頗有助益。因此本發(fā)明對(duì)于食品及藥品最重要的殺菌處理上可在圖3中D段(即PQ兩點(diǎn)間)曲線上的特性充分表現(xiàn)出來，實(shí)為本實(shí)用新型恒溫自動(dòng)控制改良裝置的一大創(chuàng)舉。
當(dāng)殺菌計(jì)時(shí)終了時(shí)(即圖3中D段曲線的Q點(diǎn)位置)，警示燈ARL再度閃爍，告知?dú)⒕幚磉^程已完成，并在殺菌釜內(nèi)保持恒壓，直至操作員按下警報(bào)停止按鈕S3后，才停止閃爍。此時(shí)因繼電器R3動(dòng)作，繼電器R2失磁蒸汽進(jìn)行氣閥SV2停止供應(yīng)蒸汽，使殺菌釜的殺菌過程告一段落，此后殺菌釜便以手動(dòng)進(jìn)行加壓及冷卻的作業(yè)并關(guān)掉電源，其溫度記錄曲線如圖3中E段所示的曲線。
此外，超溫控制器TA-2是做為壓力控制的后衛(wèi)保護(hù)之用，以防止一旦壓力控制器PIC-1失控，釜內(nèi)超過溫度時(shí)，其接點(diǎn)TA-2打開，繼電器R2失磁而將蒸汽進(jìn)氣閥SV2關(guān)閉切掉蒸汽源，同時(shí)超溫警鈴BL發(fā)出警報(bào)以待操作人員前往處置。
此間應(yīng)予強(qiáng)調(diào)說明，本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有突出的優(yōu)點(diǎn)。一般溫度檢知器常受外在因素的影響，往往發(fā)生時(shí)間上的落后現(xiàn)象，人們難以掌握其控制調(diào)整的契機(jī)，無(wú)法達(dá)到溫度控制精度達(dá)±0.5℃的允許溫差范圍內(nèi)。然而本發(fā)明的高壓蒸汽殺菌釜恒溫自動(dòng)控制改良裝置，因系采用飽和蒸汽壓值的溫度籍敏感的壓力控制器予以設(shè)定控制，利用飽和蒸汽的蒸汽壓與溫度間的一定關(guān)系(例如1，00kg/cm2的飽和蒸汽壓相當(dāng)于120.10℃)以進(jìn)行殺菌釜的溫度恒溫控制，使本發(fā)明的殺菌過程的恒溫控制精度可達(dá)到±0.5℃的穩(wěn)定度(由圖3的D段曲線可明證)，亦即本發(fā)明可達(dá)到量測(cè)迅速確實(shí)、控制精度可達(dá)到所期望的數(shù)據(jù)，故本發(fā)明充分具有創(chuàng)造性及實(shí)用性。
綜上所述，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)包括一用以排氣計(jì)時(shí)的第一計(jì)時(shí)器，一用以殺菌計(jì)時(shí)的第二計(jì)時(shí)器，一具有排氣壓力設(shè)定值及殺菌壓力設(shè)定值的壓力控制裝置，一超溫控制器，一設(shè)于殺菌釜上的壓力感知器將壓力信號(hào)傳至壓力控制裝置以便壓力控制裝置隨時(shí)掌握殺菌釜的壓力狀況于所設(shè)定的值，一設(shè)于殺菌釜上的溫度感知器將溫度信號(hào)傳至超溫控制器，以便發(fā)出警號(hào)及采取安全措施，該殺菌釜的殺菌溫度的精密度系控制于±0.5℃的飽和蒸氣壓力的溫度范圍內(nèi)，在殺菌過程中蒸汽壓力非常穩(wěn)定，故使殺菌的品質(zhì)提升并縮短了殺菌時(shí)間，而且節(jié)省了能源及人力，其積極效果是顯而易見的。因此本發(fā)明實(shí)為一具有創(chuàng)造性及實(shí)用性的新創(chuàng)作。
權(quán)利要求
1.一種高壓蒸汽殺菌釜恒溫自動(dòng)控制裝置，包括一設(shè)于殺菌釜上的壓力感知器；一設(shè)于殺菌釜上的蒸汽進(jìn)氣閥、排氣閥、泄水栓、泄氣栓等；一籍上述壓力感知器所傳遞訊號(hào)而工作的壓力控制器；一設(shè)定排氣時(shí)間的第一計(jì)時(shí)器；一設(shè)定殺菌時(shí)間的第二計(jì)時(shí)器；一用以指示排氣與殺菌完成的警示燈及用以控制上述蒸汽進(jìn)氣閥、排氣閥、泄水栓以及與計(jì)時(shí)器相互搭配的諸繼電器，其特征在于殺菌釜以第一計(jì)時(shí)器及壓力控制器的第一段壓力設(shè)定值控制殺菌釜內(nèi)的排氣達(dá)到所設(shè)定的溫度值時(shí)，在上述第一計(jì)時(shí)器及相關(guān)繼電器的動(dòng)作下使上述蒸汽排氣閥關(guān)閉，并使殺菌釜內(nèi)的溫度及壓力急速上升至上述壓力控制器所設(shè)定的第二段壓力值的相當(dāng)溫度時(shí)，便開始?xì)⒕幚淼挠?jì)時(shí)(計(jì)時(shí)設(shè)定值依處理物品的種別而定)，在上述壓力感知器、壓力控制器、及相關(guān)繼電器的連鎖控制下，使殺菌溫度保持恒溫，其精度為±0.5℃范圍之內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓蒸汽殺菌釜恒溫自動(dòng)控制裝置，其特征是該裝置進(jìn)一步包括一設(shè)于殺菌釜上的溫度感知器及籍該溫度感知器所傳遞訊號(hào)而工作的超溫控制器，該超溫控制器是在上述壓力控制器失控時(shí)作為其后衛(wèi)保護(hù)并可發(fā)出警號(hào)。
全文摘要
一種高壓蒸汽殺菌釜恒溫自動(dòng)控制裝置，包括一用以排氣計(jì)時(shí)的第一計(jì)時(shí)器，一用以殺菌計(jì)時(shí)的第二計(jì)時(shí)器，一具有排氣壓力設(shè)定值及殺菌壓力設(shè)定值的壓力控制裝置，一超溫控制器，一設(shè)于殺菌釜上的壓力感知器系將壓力信號(hào)傳至壓力控制裝置以便壓力控制裝置隨時(shí)掌握殺菌釜的壓力狀況于所設(shè)定的值，一設(shè)于殺菌釜上的溫度感知器系將溫度信號(hào)傳至超溫控制器，以便發(fā)出警號(hào)及采取安全措施。其特征為，該殺菌釜的殺菌溫度的精密度系控制于±0.5℃的飽和蒸汽壓力的溫度范圍內(nèi)，使殺菌品質(zhì)提升、縮短殺菌時(shí)間并節(jié)省能源及人力。
文檔編號(hào)G05D23/00GK1063398SQ9110002
公開日1992年8月12日 申請(qǐng)日期1991年1月9日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月9日
發(fā)明者陳江山 申請(qǐng)人:陳江山