本發(fā)明涉及釀酒領(lǐng)域，具體涉及一種蒸酒裝置。

背景技術(shù)：

一般的釀造酒，酒精度低于20%，而蒸餾酒中的酒精度則可以達到60%以上，所以只能通過蒸餾才能得到酒精度較高的烈酒。蒸酒是利用酒精和水的沸點不同進行的，酒精的沸點低于水的沸點，所以酒精更容易揮發(fā)。

傳統(tǒng)的蒸餾裝置以水蒸汽為加熱介質(zhì)與物料混合在一起，水蒸汽使物料中的酒精蒸發(fā)，然后再使蒸發(fā)的酒精冷凝，如此就得到酒精度較高的烈酒。但是傳統(tǒng)的蒸餾裝置存在以下不足：水蒸汽散熱慢，供熱不穩(wěn)定，導(dǎo)致蒸餾效果差、成本高；其次，進行加熱的水蒸汽會混合在揮發(fā)的酒精中，然后與酒精一起被冷凝，所以蒸餾后的酒中仍然混有大量的水。

2009年3月19日申請的申請?zhí)枮?00920052930.6的中國專利公開了一種無蒸汽酒精蒸餾塔，包括有塔體、加熱裝置，加熱裝置是一個環(huán)形盤管式結(jié)構(gòu)；加熱裝置通過其下部的導(dǎo)熱油入口以及其上部的導(dǎo)熱油出口分別和導(dǎo)熱油鍋相通構(gòu)成以導(dǎo)熱油為加熱介質(zhì)的循環(huán)回路。環(huán)形盤管式結(jié)構(gòu)是由多個上下排列的環(huán)形盤構(gòu)成，環(huán)形盤是由多個環(huán)形管沿徑向間隔分布且通過導(dǎo)管相互連通，環(huán)形盤中的每個環(huán)形管與相鄰的環(huán)形盤中的上下相對應(yīng)的環(huán)形管通過導(dǎo)管連通。蒸餾塔在進行蒸餾時，先對導(dǎo)熱油進行加熱，再將加熱后的導(dǎo)熱油通入環(huán)形盤管，導(dǎo)熱油在蒸餾塔中形成循環(huán)回路。

這種蒸餾塔的導(dǎo)熱油的溫度高達360℃，在常壓下溫度遠遠高于水的沸點，物料中的水會大量蒸發(fā)，水蒸氣混合在蒸發(fā)的酒精中，再一起被冷凝，所以蒸餾后得到的酒中同樣會含有大量水分，這種蒸餾方式要得到酒精度大的酒需要反復(fù)進行蒸餾。其次，蒸餾塔高度較高，蒸發(fā)的混合氣體在上升的過程中，水蒸氣會逐漸冷凝成水珠，此時酒精會重新溶入水珠中，所以混合氣體中的酒精會進一步減少。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種只需進行一次蒸餾即可得到酒精度大的酒的蒸酒裝置。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種加壓蒸酒裝置，包括蒸餾室、收集室、用于加熱物料的加熱機構(gòu)、用于導(dǎo)出酒精的冷凝管和用于降溫的冷凝機構(gòu)，冷凝管與收集室連通蒸餾室外設(shè)有緩沖室和加壓室，蒸餾室中設(shè)有將蒸餾室分隔為下方的蒸餾腔和上方的加壓腔的沿蒸餾室側(cè)壁上下滑動的第一活塞，第一活塞上設(shè)有壓力控制閥和供酒精蒸汽通過的通氣孔，通氣孔正下方設(shè)有可封閉通氣孔的堵塊，堵塊與蒸餾室之間固定有彈簧；蒸餾腔通過壓力控制閥與緩沖室連通，緩沖室通過進液管與蒸餾腔連通，進液管內(nèi)設(shè)有用于向蒸餾腔進液的單向閥；加壓室中滑動連接有將加壓室分隔為膨脹腔和進氣腔的第二活塞，膨脹腔與蒸餾腔相鄰，膨脹腔中放置有沸點在100℃至150℃的受熱膨脹物質(zhì)，進氣腔與加壓腔連通；冷凝機構(gòu)包括分別對冷凝管和緩沖室進行降溫的液化單元和降溫單元；冷凝管上設(shè)有可被壓力控制閥觸動的實現(xiàn)打開和封閉冷凝管的出料開關(guān)。

利用本裝置進行蒸酒，初始時，出料開關(guān)封閉冷凝管、壓力控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)，先將受熱膨脹物質(zhì)放置入膨脹腔中，再將物料加入蒸餾腔中，此時受熱膨脹物質(zhì)處于未膨脹狀態(tài)。加熱機構(gòu)對蒸餾室內(nèi)的物料進行加熱，物料溫度升高，酒精開始揮發(fā)，酒精進入冷凝管中被冷凝，并儲存在冷凝管中。直到物料的溫度達到酒精的沸點，酒精的揮發(fā)速度達到最大值，而此時物料溫度尚未達到水的沸點，所以水不會大量產(chǎn)生水蒸汽。在此過程中，受熱膨脹物質(zhì)受熱，體積緩慢開始增大，第二活塞向下運動，進氣腔中的氣體進入加壓腔內(nèi)。由于此時加壓腔和蒸餾腔連通，所以整個蒸餾室內(nèi)的氣壓增大，所以酒精和水的沸點均上升。

加熱機構(gòu)繼續(xù)對蒸餾腔內(nèi)的物料加熱，物料溫度繼續(xù)上升，直到物料溫度達到受熱膨脹物質(zhì)的沸點，此時受熱膨脹物質(zhì)體積迅速變大，進氣腔內(nèi)的氣體迅速進入加壓腔內(nèi)，此時第一活塞迅速被向下推動，堵塊封閉通氣孔，此時蒸餾腔內(nèi)產(chǎn)生的氣體無法進入冷凝管中。隨著進氣腔的氣體不斷進入加壓腔，加壓腔內(nèi)的氣壓繼續(xù)升高，第一活塞繼續(xù)向下運動。在第一活塞向下移動的過程中，隨著蒸餾腔的容積不斷減小，且物料中的水和酒精被蒸發(fā)，所以蒸餾腔內(nèi)的氣壓不斷升高，并在蒸餾腔內(nèi)壓力仍然小于加壓腔內(nèi)壓力時，壓力控制閥被打開，蒸餾腔中的高壓氣體進入緩沖室內(nèi)，降溫機構(gòu)對進入緩沖室的氣體進行降溫，氣體溫度降低形成低溫液體，液體再通過進液管和單向閥進入蒸餾腔中。

由于低溫液體的進入，蒸餾腔內(nèi)的物料溫度迅速降低，受熱膨脹物質(zhì)溫度降低，體積減小，加壓腔中的氣體被重新吸入進氣腔中。在壓力控制閥被打開的同時，出料開關(guān)打開，冷凝管中的液態(tài)酒落入收集室內(nèi)。加壓腔內(nèi)的氣壓降低，第一活塞向加壓腔運動，堵塊打開通氣孔，蒸餾腔內(nèi)的氣壓降低，壓力控制閥關(guān)閉；與此同時，出料開關(guān)重新關(guān)閉，物料中揮發(fā)的酒精通過通氣孔重新進入冷凝管中被冷凝，并儲存在冷凝管中，如此不斷循環(huán)，直到物料中的酒精被全部蒸發(fā)。

本方案的有益效果為：（一）水的沸點高于酒精，所以在溫度達到酒精的沸點而未達到水的沸點時，物料中的酒精大量蒸發(fā)，但不會產(chǎn)生大量水蒸汽，所以冷凝得到的酒中水的含量較少。加壓室對蒸餾腔進行加壓，壓強增大可以使水的沸點升高，所以可以延長只蒸發(fā)酒精、不蒸發(fā)水的階段，可以在蒸發(fā)酒精的同時減少水的含量，如此，只需要經(jīng)過一次蒸餾即可得到酒精度大的酒，不需要經(jīng)過反復(fù)蒸餾，可以簡化步驟，提高生產(chǎn)效率。

（二）在蒸餾腔的物料達到水的沸點時，堵塊可以避免產(chǎn)生的水蒸氣進入冷凝管混入蒸餾后的酒中，所以可以得到酒精度更高的酒。

（三）可以反復(fù)對物料進行加壓、蒸發(fā)酒精、降溫處理，可以完全將物料中的酒精蒸發(fā)，避免浪費；且在收集酒精時，物料的溫度一直未達到水的沸點，所以可以收集到酒精度高的酒。

（四）膨脹腔和蒸餾腔相鄰設(shè)置，蒸餾腔內(nèi)物料的溫度可以控制受熱膨脹物質(zhì)的體積，從而達到加壓的作用，所以不需要另外設(shè)置控制膨脹腔的開關(guān)，可以減少出現(xiàn)誤差以及可以簡化結(jié)構(gòu)。

（五）在物料的溫度未達到受熱膨脹物質(zhì)的沸點時，受熱膨脹物質(zhì)的體積只會緩慢增大，使進氣腔逐漸對蒸餾室加壓，使水的沸點逐漸升高，可以延長只蒸發(fā)出酒精的時間，使更多的酒精被蒸發(fā)出。在物料溫度達到受熱膨脹物質(zhì)的沸點時，受熱膨脹物質(zhì)體積迅速膨脹，使水蒸汽無法進入冷凝管中。

（六）緩沖室可以使進入的氣體迅速降低，在通入蒸餾腔，所以可以使蒸餾腔內(nèi)的溫度迅速降低，避免再產(chǎn)生大量水蒸氣；其次，還可以使受熱膨脹物質(zhì)體積迅速減小，加壓腔內(nèi)的氣體被迅速吸回進氣腔，使蒸餾酒精階段迅速重新開始，所以可以減少蒸餾停止的時間，提高效率。

優(yōu)選方案一，作為對基礎(chǔ)方案的進一步改進，冷凝機構(gòu)為包覆在冷凝管外側(cè)的管道，降溫單元為包覆在緩沖室外側(cè)的管道?？梢允箽鈶B(tài)的酒精進入冷凝管后，在沿冷凝管逐漸向收集室一端運動時，溫度逐漸降低，并逐漸液化。還可以保證冷凝管中收集的酒精保持較低的溫度，使液態(tài)的酒精不會受熱揮發(fā)。

優(yōu)選方案二，作為對優(yōu)選方案一的進一步改進，液化單元靠近收集室一端與外界水管連通，所述液化單元靠近蒸餾室一端與降溫單元連通。此時，外界溫度較低的水從液化單元靠近收集室一端流向液化單元靠近蒸餾室一端，再流入降溫單元。由于液化單元需要使氣態(tài)的酒精液化，所以液化單元中的水的溫度較低，且液化單元中的水保持流動，最后從液化單元中排出的水的溫度均低于水蒸汽的溫度，所以將從液化單元排出的水通入降溫單元，進入緩沖室內(nèi)的水蒸汽溫度高于水的溫度，所以液化單元排出的水同樣可以對水蒸汽進行降溫，所以可以實現(xiàn)液化單元排出的水的再次利用，節(jié)約水資源。

優(yōu)選方案三，作為對優(yōu)選方案二的進一步改進，冷凝機構(gòu)為分別可拆卸的包覆在冷凝管和緩沖室外側(cè)的冰塊包。冰的溫度低于水的溫度，所以直接使用冰進行冷凝和降溫比使用水冷凝和降溫的速度更快；且由于冰塊可以使冷凝管中的酒液保持更低的溫度，所以可以進一步減少酒液中酒精的揮發(fā)，使酒液保持較大的酒精度。

優(yōu)選方案四，作為對優(yōu)選方案二和優(yōu)選方案三中的任意一項的進一步改進，通氣孔為圓臺形，堵塊為圓錐形且堵塊下端直徑大于通氣孔下端直徑，彈簧固定在堵塊和蒸餾室底部之間。通氣孔為圓錐形，即通氣孔上端直徑小于下端直徑，堵塊進入通氣孔中時，圓臺形的外形還可以起到導(dǎo)向作用，方便堵塊滑入。

優(yōu)選方案五，作為對優(yōu)選方案四的進一步改進，加熱裝置包覆在蒸餾腔外壁。增大加熱裝置與蒸餾腔中物料的接觸面積，可以使更多的物料同時被加熱，所以可以使物料迅速達到高于酒精沸點的溫度，提高酒精蒸發(fā)效率。

優(yōu)選方案六，出料開關(guān)包括設(shè)置在冷凝管靠近收集室端部的呈“t”形的第三活塞，第三活塞上設(shè)有“l(fā)”形的出液孔，冷凝管端部設(shè)有直徑與第三活塞較小端直徑相同的環(huán)形凸起；第三活塞上方設(shè)有用于吸附第三活塞的電磁鐵，壓力控制閥內(nèi)設(shè)有可被壓力控制閥的閥瓣觸動的用于關(guān)閉電磁鐵的的控制開關(guān)。初始時，電磁鐵打開，第三活塞被吸附到電磁鐵處，位于“t”形第三活塞較小端側(cè)壁處的出液孔被環(huán)形凸起關(guān)閉，所以冷凝管中的酒液無法流出。在壓力控制閥打開時，壓力控制閥的閥瓣被蒸餾腔內(nèi)的高壓氣體推動，閥瓣進而觸動控制開關(guān)，電磁鐵被關(guān)閉，第三活塞在酒的重力作用下向下滑動，第三活塞下端伸出冷凝管，此時出液孔與收集室連通，冷凝管中的酒流入收集室內(nèi)。在壓力控制閥關(guān)閉時，閥瓣停止觸動控制開關(guān)，則電磁鐵重新打開，第三活塞重新被向上吸附，出液孔被封閉。在電磁鐵打開時，環(huán)形凸起可以防止就流入收集室，在第三活塞向下滑動時，環(huán)形凸起可以防止第三活塞從冷凝管中脫出。

優(yōu)選方案七，壓力控制閥通過出氣管與緩沖室連接，出液開關(guān)包括連接出氣管與冷凝管的導(dǎo)管，導(dǎo)管中滑動設(shè)有活塞桿，活塞桿兩端均固定有第四活塞，靠近冷凝管一端的第四活塞封閉冷凝管，冷凝管與導(dǎo)管相對的側(cè)壁上設(shè)有供第四活塞進入的凹槽，靠近冷凝管一側(cè)的第四活塞與凹槽之間焊接有壓簧。初始時，靠近冷凝管的第四活塞位于冷凝管中，并封閉冷凝管。在壓力控制閥打開時，出氣管中進入大量高壓氣體，所以靠近出氣管的第四活塞被向冷凝室一端推動，直到進入凹槽中，壓簧被壓縮，此時活塞桿進入冷凝管中，而活塞桿不足以封閉冷凝管，所以冷凝管中的酒進入收集室內(nèi)。在壓力控制閥關(guān)閉后，出氣管中的氣壓減小，壓簧使第四活塞重新封閉冷凝管。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明：

圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1受熱膨脹物質(zhì)受熱時的狀態(tài)圖；

圖3為本發(fā)明實施例1出料開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例2受熱膨脹物質(zhì)受熱時的狀態(tài)圖；

圖5為本發(fā)明實施例2出料開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

附圖標記為：蒸餾室1、加壓腔11、蒸餾腔12、第一活塞13、安全閥131、通氣孔132、堵塊133、彈簧134、收集室2、冷凝管21、環(huán)形凸起211、出料開關(guān)22、第三活塞23、出液孔231、電磁鐵232、第四活塞24、活塞桿25、壓簧26、緩沖室3、出氣管31、進液管32、加壓室4、進氣腔41、膨脹腔42、第二活塞43、水管51、降溫水管52。

實施例1

如圖1、圖2所示，一種加壓蒸酒裝置，包括蒸餾室1、收集室2、用于加熱物料的加熱機構(gòu)、用于導(dǎo)出酒精的冷凝管21、用于降溫的冷凝機構(gòu)、緩沖室3和加壓室4，冷凝機構(gòu)包括液化單元和降溫單元。蒸餾室1中滑動設(shè)置有平行于蒸餾室1底部的第一活塞13，第一活塞13將蒸餾室1分隔為下方的蒸餾腔12和上方的加壓腔11，第一活塞13上固定有安全閥131和貫穿第一活塞13的上端直徑小于下端直徑的圓臺形的通氣孔132，通氣孔132正下方設(shè)有可封閉通氣孔132的圓錐形的堵塊133，堵塊133下端和蒸餾腔12底部之間焊接有彈簧134，在堵塊133的重力作用下彈簧134被壓縮，此時堵塊133打開通氣孔132。蒸餾腔12底部外壁設(shè)有加熱電阻，加熱電阻對蒸餾腔12內(nèi)的物料進行加熱。加壓腔11頂部連接有冷凝管21，冷凝管21右端伸入收集室2內(nèi)，冷凝管21右端設(shè)有可封閉冷凝管21的出料開關(guān)22，出料開關(guān)22包括滑動設(shè)置在冷凝管21中的“t”形的第三活塞23，第三活塞23內(nèi)部材質(zhì)為鐵，鐵外側(cè)包覆有橡膠層。第三活塞23下端的直徑小于上端的直徑，第三活塞23上貫穿設(shè)有“l(fā)”形的出液孔231，出液孔231下端部位于第三活塞23下端直徑較小處。第三活塞23上端的冷凝個外壁上固定有電磁鐵232，安全閥內(nèi)設(shè)有可被閥瓣觸動的用于關(guān)閉電磁鐵232的控制開關(guān)。冷凝管21右端端部設(shè)有直徑與第三活塞23下端直徑相同的環(huán)形凸起211。冷凝管21外套設(shè)有用于冷凝酒精蒸汽的水管51，水管51左端和右端均設(shè)有開口，水管51右端的開口與外界的進水管51連通。

緩沖室3連接有進液管32和出氣管31，安全閥131連通蒸餾腔12和出氣管31，出氣管31為波紋管，進液管32與蒸餾腔12連通，進液管32中設(shè)有只能允許液體從緩沖室3進入蒸餾腔12的單向閥。緩沖室3外套設(shè)有降溫水管52，降溫水管52上端和下端均設(shè)有開口，降溫水管52上端的開口與水管51左端的開口連通，降溫水管52下端的開口連接有排水管，水通過排水管排出。

加壓室4中滑動設(shè)置有平行于加壓室4底面的第二活塞43，第二活塞43將加壓室4分隔為下方的膨脹腔42和上方的進氣腔41。膨脹腔42側(cè)壁與蒸餾腔12側(cè)壁相貼合，膨脹腔42通過螺栓固定在蒸餾腔12側(cè)壁上，膨脹腔42中儲存有液態(tài)甲苯。進氣腔41與加壓腔11連通。

蒸酒時，先將物料加入蒸餾腔12中，此時安全閥131關(guān)閉、堵塊133打開通氣孔132。然后加熱電阻對物料進行加熱，物料溫度升高，酒精開始揮發(fā)，酒精進入冷凝管21中被水管51中的水冷凝形成液體，再被儲存在冷凝管21中。直到物料的溫度達到酒精的沸點，酒精的揮發(fā)速度達到最大值。在此過程中，三乙胺受熱，體積開始增大，第二活塞43向進氣腔41一側(cè)運動，進氣腔41中的氣體進入加壓腔11內(nèi)，蒸餾室1內(nèi)的氣壓增大，酒精和水的沸點均上升。加熱電阻繼續(xù)對物料加熱，物料溫度繼續(xù)上升，直到物料溫度達到三乙胺的沸點，三乙胺變成氣態(tài)，膨脹腔42體積迅速變大，進氣腔41內(nèi)的氣體迅速進入加壓腔11內(nèi)，此時第一活塞13被向下推動，堵塊133封閉通氣孔132，所以隨著進氣腔41的氣體不斷進入加壓腔11，加壓腔11內(nèi)的氣壓繼續(xù)升高，第一活塞13繼續(xù)向下運動。蒸餾腔12的容積減小，氣壓升高，直到安全閥131被打開，蒸餾腔12中的高壓氣體進入緩沖室3內(nèi)，與此同時，安全閥131的閥瓣觸動控制開關(guān)，電磁鐵被關(guān)閉，第三活塞在酒的重力作用下向下運動，直到“l(fā)”形的出液孔的下端部被露出，冷凝管21中的液態(tài)的酒落入收集室2內(nèi)。降溫水管52中的水對進入緩沖室3的氣體進行降溫，氣體溫度降低形成低溫液體，低溫液體再通過進液管32和單向閥進入蒸餾腔12中。蒸餾腔12內(nèi)的物料溫度降低，三乙胺溫度降低，體積減小閥瓣觸動控制開關(guān)，電磁鐵232被關(guān)閉，第三活塞23在酒的重力作用下向下運動，直到“l(fā)”形的出液孔231的下端部被露出，加壓腔11中的氣體被重新吸入進氣腔41中，加壓腔11內(nèi)的氣壓降低，第一活塞13向上運動，堵塊133打開通氣孔132，蒸餾腔12內(nèi)的氣壓降低，安全閥131關(guān)閉；與此同時，安全閥131的閥瓣停止觸動控制開關(guān)，電磁鐵232被重新打開，第三活塞23被電磁鐵232向上吸附，“l(fā)”性的出液孔231被封閉，則冷凝管21被封閉。物料中揮發(fā)的酒精通過通氣孔132重新進入冷凝管21中被冷凝，并儲存在冷凝管21中，如此不斷循環(huán)，直到物料中的酒精被全部蒸發(fā)。

實施例2

如圖3所示，與實施例1不同之處在于，蒸餾腔12與膨脹腔42不相鄰側(cè)壁處還設(shè)有加熱電阻。通氣孔132為圓柱形，堵塊133包括直徑小于通氣孔132直徑的圓柱形堵頭和一體成型在堵頭下端的直徑大于通氣孔132直徑的基座，堵頭上方與加壓腔11頂部之間焊接有彈簧134，在堵塊133重力作用下，彈簧134處于拉伸狀態(tài)，且堵塊133打開通氣孔132。膨脹腔42中儲存的物質(zhì)為二甲苯；冷凝管21和緩沖室3外包覆有腔體，腔體中可放入冰塊。出氣管31與冷凝管21之間通過固定的導(dǎo)管連通，導(dǎo)管中滑動設(shè)有活塞桿25，活塞桿25左右兩端均焊接有第四活塞24，冷凝管21與導(dǎo)管相對的側(cè)壁設(shè)有凹槽，第四活塞24與凹槽之間焊接有壓簧26，初始時壓簧26使右側(cè)的第四活塞24封閉冷凝管21。

在蒸餾物料時，蒸餾腔12側(cè)壁上設(shè)置的加熱電阻可以使物料升溫速度更快。當蒸餾出的酒精進入冷凝管21中后，冰塊快速使酒精冷凝成液體；同理，進入緩沖室3內(nèi)的混合氣體也快速被降溫，進而使蒸餾室1內(nèi)的溫度降低。在安全閥131開啟時，出氣管31中的氣壓增大，第四活塞24被壓入凹槽中，冷凝管21打開，酒進入收集室2內(nèi)。在安全閥131關(guān)閉時，出氣管31中的氣壓減小，壓簧26使第四活塞24恢復(fù)原位，第四活塞24重新封閉冷凝管21。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護范圍，這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。本發(fā)明所省略描述的技術(shù)、形狀、構(gòu)造部分均為公知技術(shù)。