[發明專利]具有數字控制裝置的電動壓力罐裝器

在審

• 申請號: 201880079796.0
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN111757674A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 詹姆斯·A·哈丁頓;朱利安·沃里克
• 申請（專利權）人: 國民普賴斯托工業有限公司
• 主分類號: A23B7/14
• 分類號: A23B7/14;B65B1/30;B65B3/10;B65D1/12;G01N11/08;G05D16/20;G05D23/12
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 郭雪茹

一種數字壓力罐裝器和相關的操作方法，所述數字壓力罐裝器和所述操作方法通過減少溫度上沖和下沖來提高食物罐裝過程期間的安全性和一致性。數字壓力罐裝器包括數字控制裝置，所述數字控制裝置利用來自數字傳感器的輸入進行操作，以在罐裝過程期間精確地控制罐裝溫度。通過減少罐裝溫度的上沖和下沖，壓力罐裝器內的食物被保持處于足以殺死整個罐裝周期內任何細菌或微生物的溫度下。為了驗證數字罐在足夠的罐裝溫度下的操作，可以將諸如卸壓閥的機械安全裝置與數字控制器和傳感器結合使用，以在罐裝過程期間向用戶提供聽覺和視覺反饋。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年10月13日提交的美國臨時申請No.62/572,080的權益，該臨時申請的全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本發明涉及壓力罐裝器具。更具體地，本發明涉及一種數字壓力罐裝器具，該數字壓力罐裝器具使用非接觸式熱傳感器來以數字的方式測量內部蒸汽溫度并控制熱量到壓力罐裝器具的施加，以便避免在罐裝過程期間內部溫度的大變化。

背景技術

家用罐器具是眾所周知的，并經常用于在罐子中制備美食。通過對內裝物進行消毒，從食品和罐子中除去氧氣并密封罐子，罐器具用于將食品保存在罐子中長達1年。傳統上，存在兩種類型的罐裝方法：水浴罐裝和壓力罐裝。水浴罐裝是相對較低溫度的罐裝過程，通常用于高酸性食物，包括水果和果汁、果醬、果凍、莎莎醬、番茄醬、腌制食品、醋和調味品。食物的高酸度會殺死細菌和微生物。壓力罐裝在相對較高的溫度(240°F)和壓力下進行，并且用于包括蔬菜、肉類、家禽和海鮮的低酸性食物。較高的內部溫度會殺死細菌和微生物。因此，達到并保持足夠高的溫度以確保殺死細菌和微生物是至關重要的。

在操作中，傳統的壓力罐裝器被填充有要被消毒的罐裝食物和少量水。一旦蓋已經被牢固地附接到容器，就將容器放置在諸如爐灶的熱源上，其中熱源設置在最大輸出水平。隨著容器被加熱，水開始沸騰，水變成蒸汽，并且容器內的壓力開始上升。蓋可以包括機械卸壓裝置，例如，加重的搖桿或基于彈簧的安全閥，該加重的搖桿或基于彈簧的安全閥開始釋放高于期望設定點的壓力/蒸汽。正是這種壓力的釋放以及相應的搖擺運動和嘯叫聲向用戶表明已經實現了用于消毒的適當溫度和壓力，并且可以開始裝罐過程的時機。

機械卸壓裝置執行其基本功能時，可能會導致罐裝過程效率非常低。例如，一旦達到令人滿意的壓力，就不再需要將熱源設置在最大水平。但是，除了與搖桿和基于彈簧的安全閥相關聯的運動、噪聲和蒸汽之外，用戶沒有關于熱源的可靠控制反饋。在某些情況下，噪音可能非常大，以至于用戶減少太多熱源而使得安全閥不再排氣，這表明壓力不再令人滿意，并且正在發生潛在的危險罐裝情況。

雖然存在現有的能夠進行水浴罐裝的數字罐器具，但國家家庭食品保存中心(由美國農業部資助)已警告不要使用數字罐器具進行壓力罐裝。數字壓力罐裝器具的主要問題在于食品保存和消毒的溫度。由于熱傳感器的安裝位置，現有的數字壓力罐裝器具中的溫度往往會波動。通常，熱傳感器位于罐底板或底部上，并測量罐材料的溫度，而不是壓力罐裝器內的內部蒸汽溫度。由于罐材料用作較大的散熱器，因此熱傳感器沒有被暴露于壓力罐裝器內的實時溫度條件下，并且食物實際上也沒有被暴露給所述實時溫度條件。這樣，相對于內部溫度條件，由熱傳感器感測到的溫度將總是滯后或領先，從而導致加熱元件不能以最有效和期望的方式操作。這樣，就內部罐溫度而言，可能會經歷較大的下沖和上沖，這有可能使細菌和微生物在罐裝過程中幸存下來并導致食物變質。

因此，具有數字壓力罐裝器具將是有利的，該數字壓力罐裝器具能夠在實時環境中感測蒸汽溫度，從而確保食品的有效且安全的壓力罐裝。

發明內容