阅读说明：本技术 一种葡萄酒发酵装置及方法 (Wine fermentation device and method ) 是由 张庆田 朱自果 韩真 李秀杰 李勃 于 2020-06-12 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种葡萄酒发酵装置及方法,属于葡萄酒生产领域。上述葡萄酒发酵装置包括发酵容器、搅拌机构及驱动机构,搅拌机构包括搅拌轴和搅拌组件,搅拌轴竖直设置在筒体内,并与发酵容器可转动连接。搅拌轴的上端伸出发酵容器；搅拌组件设置在发酵容器内,并与搅拌轴连接。驱动机构包括齿轮、齿条和拨动组件,齿轮与搅拌轴的上端连接,齿条与齿轮啮合；齿条与盖板滑动配合,并能沿齿条的长度方形移动。拨动组件与齿条传动连接,用于驱动齿条往复移动。使用时,利用搅拌机构对葡萄汁及漂浮的葡萄皮进行搅拌,其有利于葡萄汁和葡萄皮的混合,从而改善浸汁效果。另外,由于驱动机构采用齿轮、齿条及拨动组件结构,通过拨动组件即可实现搅拌机构对葡萄汁的搅拌,其操作简单方便。(The invention provides a wine fermentation device and method, and belongs to the field of wine production. Above-mentioned grape wine fermenting installation includes fermentation vessel, rabbling mechanism and actuating mechanism, and the rabbling mechanism includes (mixing) shaft and stirring subassembly, and the vertical setting of (mixing) shaft is in the barrel to with fermentation vessel rotatable coupling. The upper end of the stirring shaft extends out of the fermentation container; the stirring component is arranged in the fermentation container and connected with the stirring shaft. The driving mechanism comprises a gear, a rack and a shifting assembly, the gear is connected with the upper end of the stirring shaft, and the rack is meshed with the gear; the rack is in sliding fit with the cover plate and can move in a square shape along the length of the rack. The poking assembly is in transmission connection with the rack and used for driving the rack to move in a reciprocating mode. When the grape juice extracting device is used, the grape juice and the floating grape skin are stirred by the stirring mechanism, so that the grape juice and the grape skin can be mixed conveniently, and the juice extracting effect is improved. In addition, the driving mechanism adopts a structure of a gear, a rack and a stirring component, so that the stirring of the grape juice by the stirring mechanism can be realized through the stirring component, and the operation is simple and convenient.)

一种葡萄酒发酵装置及方法

技术领域

本发明涉及领域，具体而言，涉及一种葡萄酒发酵装置及方法。

背景技术

葡萄酒发酵的大概工艺如下：在葡萄完成破皮去梗后,将葡萄汁和皮一起放入发酵容器中,一边发酵一边浸皮；浸皮能够是的葡萄酒获得较多的色素、单宁、酚类物质。而由于葡萄皮一般会漂浮在葡萄汁上部，其使得葡萄皮难以与葡萄汁进行混合，从而影响浸汁效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种葡萄酒发酵装置，其能够将葡萄皮和葡萄汁进行搅拌，从而能够使得葡萄酒充分浸皮。

本发明的另一目的在于提供一种葡萄酒发酵方法，其能够使得葡萄酒充分浸皮。

本发明是这样实现的：

一种葡萄酒发酵装置，包括：

发酵容器，所述发酵容器包括筒体、底板和盖板，所述底板和所述盖板分别连接于所述筒体的上端和下端；

搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌轴和搅拌组件，所述搅拌轴竖直设置在所述筒体内，并与所述发酵容器可转动连接；所述搅拌轴的上端伸出所述发酵容器；所述搅拌组件设置在所述发酵容器内，并与所述搅拌轴连接；

驱动机构，所述驱动机构包括齿轮、齿条和拨动组件，所述齿轮与所述搅拌轴的上端连接，所述齿条与所述齿轮啮合；所述齿条与所述盖板滑动配合，并能沿所述齿条的长度方形移动；所述拨动组件与所述齿条传动连接，用于驱动所述齿条往复移动。

进一步；

所述拨动组件包括杠杆、拨动杆和拨动销轴；

所述杠杆通过竖直轴与所述发酵容器铰接，所述杠杆包括操作端和连接端；

所述拨动销轴与所述连接端连接，所述拨动杆与所述齿条固定连接；所述拨动杆上设置有滑槽，所述滑槽沿所述拨动杆的长度方形延伸；所述拨动销轴滑动设置在所述滑槽中；

所述杠杆摆动时，所述拨动销轴能够驱动所述齿条往复运动。

进一步；

所述拨动杆与所述齿条垂直连接；所述竖直轴靠近所述连接端竖直。

进一步；

所述搅拌组件为螺旋叶片；所述发酵容器内还设置有输送筒和支撑杆，所述输送筒的下端与所述底板间隔设置，所述输送筒通过所述支撑杆与所述发酵容器的内壁连接；所述输送筒套设在所述搅拌组件上；

所述搅拌轴的上端套设有单向轴承，所述齿轮套设在所述单向轴承的外圈上。

进一步；

所述螺旋叶片的上端伸出所述输送筒的上端，所述输送筒包括圆形筒和锥形筒，所述锥形筒的小端与所述圆形筒的上端连接。

进一步；

所述杠杆靠近所述操作端的一段为伸缩结构。

进一步；

还包括两个滑动杆及两个滑动筒；所述两个滑动杆均为圆柱状，所述滑动杆分别连接在所述齿条的两端；所述滑动筒为圆筒状，并均与所述发酵容器固定连接；所述两个滑动杆分别与所述两个滑动筒滑动配合。

进一步；

还包括淋汁机构，所述淋汁机构包括储存容器、输送管及淋汁管，所述输送管的一端与所述发酵容器的底部连通，另一端与所述储存容器的底部连通；

所述淋汁管的一端与所述储存容器的底部连通，另一端与所述溶解池的上部连通；所述淋汁管上还设置有水泵，所述输送管上设置有阀门。

一种葡萄酒发酵方法，使用了上述葡萄酒发酵装置，包括以下步骤：

定期利用驱动机构驱动搅拌机构单向转动，对发酵容器内的葡萄汁和葡萄皮沿同一方向进行搅拌，并使得葡萄汁上部漂浮的葡萄皮下沉。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

本发明通过上述设计得到的葡萄酒发酵装置及方法，使用时，利用搅拌机构对葡萄汁及漂浮的葡萄皮进行搅拌，其有利于葡萄汁和葡萄皮的混合，从而改善浸汁效果。另外，由于驱动机构采用齿轮、齿条及拨动组件结构，通过拨动组件即可实现搅拌机构对葡萄汁的搅拌，其操作简单方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的葡萄酒发酵装置的整体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的发酵容器及驱动机构在图1中的俯视图；

图3是本发明实施例提供的发酵容器及齿条在图1中的右视图。

图标：100-葡萄酒发酵装置；110-发酵容器；120-搅拌机构；121-搅拌轴；122-搅拌组件；1221-螺旋叶片；1222-涡轮叶片；123-单向轴承；124-输送筒；1241-圆形筒；1242-锥形筒；1221-螺旋叶片；1222-涡轮叶片；130-驱动机构；131-齿轮；132-齿条；133-拨动组件；1331-杠杆；1332-拨动杆；1333-拨动销轴；140-淋汁机构；141-储存容器；142-输送管；143-淋汁管。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参考图1-图3，本实施例提供了一种葡萄酒发酵装置100，其包括发酵容器110、搅拌机构120及驱动机构130，发酵容器110用于储存待发酵的葡萄汁及葡萄皮；搅拌机构120设置在发酵容器110中，用于定期对葡萄汁及葡萄皮进行搅拌；驱动机构130用于驱动搅拌机构120转动。

发酵容器110整体为圆形筒1241状结构，其包括筒体、底板和盖板，底板和盖板分别连接于筒体的上端和下端。盖板上设置有进料口(图中未示出)，进料口处设置有封闭门；当需要加料或通气时，可将封闭门打开。

搅拌机构120包括搅拌轴121和搅拌组件122，搅拌轴121竖直设置在筒体内，并与发酵容器110的盖板可转动连接。具体地，盖板中部设置有安装孔，盖板上设置有轴承座，搅拌轴121穿过安装孔后与轴承座上的轴承连接。

可选地，搅拌组件122包括螺旋叶片1221；并且，发酵容器110内还设置有输送筒124和支撑杆，输送筒124的底部通过三个支撑杆与发酵容器110的底板固定连接。输送筒124套设在螺旋叶片1221上，其内径略大于螺旋叶片1221的外径；输送筒124的下端与底板间隔设置。当搅拌轴121转动时，螺旋叶片1221与输送筒124配合，起到螺旋输送的作用；螺旋叶片1221能够将输送筒124上部葡萄皮输送到发酵容器110底部与葡萄汁进行充分接触。

进一步地，搅拌组件122还包括涡轮叶片1222，涡轮叶片1222与搅拌轴121连接，并设置在螺旋叶片1221的上方。输送筒124包括圆形筒1241和锥形筒1242，锥形筒1242的小端与圆形筒1241的上端连接。锥形筒1242的小端与输送筒124的上端连接，从而使得输送筒124上端形成扩口。使用时，涡轮叶片1222位于扩口处，当涡轮叶片1222转动时候，锥形筒1242内形成涡流，涡流能够将尽量多的葡萄皮被螺旋叶片1221吸入到输送筒124内，进而被输送到发酵容器110底部充分浸皮。

驱动机构130用于驱动搅拌轴121转动，其包括齿轮131、齿条132及拨动组件133，齿轮131套设连接在搅拌轴121的上部；齿条132水平设置，并与盖板滑动配合，使得齿条132能够沿其长度方形滑动。齿条132与齿轮131保持啮合，当齿条132滑动时，其能够带动齿轮131转动，进而带动搅拌轴121转动。

拨动组件133包括杠杆1331、拨动杆1332和拨动销轴1333，杠杆1331通过竖直轴与发酵容器110铰接，使得杠杆1331能够在水平面内摆动；拨动杆1332与齿条132垂直固定连接。杠杆1331摆动时，其能够通过拨动销轴1333带动拨动杆1332往复运动，进而带动齿条132往复运动。

具体地，发酵容器110的筒体外壁上设置有支撑架，竖直轴与支撑架可转动连接，杠杆1331与竖直轴固定连接。杠杆1331包括操作端及连接端，操作端用于手动操作杠杆1331，连接端用于与拨动销轴1333连接。拨动杆1332水平设置，其为条形板状结构；拨动杆1332上设置有条形的滑槽，滑槽沿拨动杆1332的长度方形延伸。拨动销轴1333竖直设置，并滑动设置在上述滑槽中。当杠杆1331摆动在外力的作用下摆动时，拨动销轴1333能够沿滑槽滑动，并同时驱动拨动杆1332和齿条132沿齿条132的长度方向移动，进而驱动齿轮131及搅拌轴121转动。

为了便于齿条132与发酵容器110的滑动连接，本实施例中，齿条132的两端分别设置有一个滑动杆；对应地，葡萄酒发酵装置100还设置有两个滑动筒，滑动筒通过外延伸板与盖板固定连接。两个滑动杆均为圆柱状，两个滑动杆分别与两个滑动筒滑动配合。

可选地，为了便于观察发酵容器110内部的状况，发酵容器110的筒体上设置有窗口，窗口上设置有透明的有机玻璃。

由于发酵容器110内部不需要持续搅拌，并且其搅拌速度也不宜过快；采用上述驱动机构130驱动搅拌机构120转动能够便于操作人员手动操作，从而便于操作人员根据实际状况随时调整搅拌速度。另外，相对于采用电机及相应的传动系统的结构，上述驱动结构整体结构简单，维护成本制造成本均较低，尤其适用于科研院所实验室使用。

对于小型发酵容器110，例如科研院校实验室用的发酵容器110，由于其体积较小，内部容纳的葡萄汁及葡萄皮均比较少，其搅拌阻力比较小；操作人员采用上述手动式驱动机构130能够非常轻松地进行操作。另外，还可以将杠杆1331靠近操作端的一段设计成伸缩杆结构。当搅拌的阻力过大时，可以通过加长操作端的力臂来降低操作力；当搅拌的阻力较小并需要快速搅拌时，可通过缩短操作端的力臂来实现。

为了使更多的葡萄皮被输送到发酵容器110底部，从而进一步改善浸皮效果；本实施例中，搅拌轴121只能单向转动。具体地，搅拌轴121的上部套设有单向轴承123；齿轮131套设在单向轴承123的外圈上。当齿轮131沿方向A转动时，此时，单向轴承123的外圈不能相对于内圈转动，齿轮131能够通过单向轴承123带动搅拌轴121转动；当其沿与方向A相反的方向转动时，轴承的外圈能够相对于内圈转动，此时，齿轮131空转，搅拌轴121不转。当操作人员不断地来回摆动杠杆1331时，搅拌轴121间歇性地朝同一方向转动，从而能够不断地将更多地葡萄皮输送到发酵容器110的底部，进而改善整体的浸皮效果。

酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧的情况下，它把糖分解成二氧化碳和水且酵母菌生长较快。在缺氧的情况下，酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。因此，发酵的不同阶段，发酵容器110内部的氧气环境有所不同。发酵初期，需要打开进料口处的封闭门，使得发酵容器110内有足够的氧气供酵母菌繁殖；之后需要关闭封闭门，使得发酵容器110内形成缺氧环境，从而便于酒精的生成。由于发酵过程中会持续产生二氧化碳，为了防止发酵容器110内部压强过大，在发酵容器110的外壁上设置有换气孔(图中未示出)。换气孔其孔径可采用3-5mm的通孔，该孔径既能保证正常换气，又能防止外界过多的氧气进入到发酵容器110内。

可选地，为了进一步提高浸皮效果，葡萄酒发酵装置100还设置了淋汁机构140；其主要用于将发酵容器110底部的葡萄汁抽到发酵容器110外部，然后将葡萄汁从发酵容器110的上部淋到葡萄皮上。

上述淋汁机构140包括储存容器141、输送管142及淋汁管143，输送管142的一端与发酵容器110的底部连通，另一端与储存容器141的底部连通。淋汁管143的一端与储存容器141的底部连通，另一端与溶解池的上部连通；淋汁管143和输送管142上均设置有水泵和阀门。

需要说明的是，在其它实施例中，可以不设置输送筒124，仅通过搅拌组件122进行搅拌叶能达到提高浸皮效果的目的。

实施例2：

本实施例提供了一种葡萄酒发酵方法，其使用了实施例1提供的葡萄酒发酵装置100，具体包括以下步骤：

a.向发酵容器110内加入待发酵的葡萄汁和葡萄皮；使得液位低于发酵容器2/3的深度，并且应使得液位高于输送筒124的上端，从而便于将葡萄皮吸入到输送筒124内；

b.定期利用驱动机构130驱动搅拌机构120单向转动，使得葡萄汁上部漂浮的葡萄皮通过输送筒124被输送到发酵容器110底部。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。