CN105253387A - 物料灭菌装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物料在线灭菌的技术领域，提供了一种物料灭菌装置，包括：光照射机构和物料传输机构，所述光照射机构设置在所述物料传输机构上，用于将产生的脉冲强光照射到所述物料传输机构上。脉冲强光的光谱与太阳光相似，光强度能达到地球表面太阳光强度的几千至几万倍，利用上述瞬时、高强度的脉冲强光能量能够杀灭待灭菌产品上的各类微生物，而且不会产生残留物，从而无需再进行残留物的清除，可以有效地提高物料灭菌的质量以及生产效率。

Description

物料灭菌装置

技术领域

本发明涉及物料在线灭菌的技术领域，尤其是涉及物料灭菌装置。

背景技术

物料可以包括流体和固体，流体包括水、矿泉水、敏感性水、风味水、碳酸饮料、果汁、药水和生产用水，等等；固体包括粉末状物质和颗粒状物质；上述物料在完成生产制造后会进行灌装，而在进行灌装前需要对物料进行杀菌操作。

现有技术中的杀菌方式主要有臭氧杀菌、紫外线杀菌、巴氏杀菌、超高温瞬时杀菌(UHT杀菌)、辐射杀菌和过滤杀菌，等等；使用上述杀菌方法进行杀菌，有些方法耗能大，工作时间长；有些方法破坏产品有效成份；有些方法消毒后会有残留物留在物料中，从而需要增加后续处理工序，这不仅会降低物料生产的效率，而且也不好控制灭菌的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供物料灭菌装置，以解决现有技术中存在的在对物料进行杀菌后会在物料中产生多余的残料物，从而降低物料生产效率，而且也不好控制灭菌质量的技术问题。

本发明提供的一种物料灭菌装置，包括：光照射机构和物料传输机构，所述光照射机构设置在所述物料传输机构上，用于将产生的脉冲强光照射到所述物料传输机构上。

进一步，所述光照射机构包括发光部和反光部，所述发光部用于产生脉冲强光；所述反光部罩设在所述发光部的外部，用于将所述发光部产生的远离所述物料传输机构的脉冲强光反射入所述物料传输机构的内部。

进一步，所述发光部包括灯管和动力单元，所述动力单元与所述灯管电连接，用于向所述灯管内的惰性气体提供能量。

进一步，所述反光部为弧形的反光板，且所述反光板的弯曲方向朝向所述物料传输机构，所述灯管设置在所述反光板形成的空间内。

进一步，所述灯管和所述反光板的数量均为多个，且每个所述灯管对应设置一个所述反光板。

进一步，所述物料传输机构包括布料部、收料部和输料部；所述布料部、所述输料部和所述收料部依次连通设置，所述光照射机构产生的能够灭菌的脉冲强光能够照射入所述输料部的内部。

进一步，所述输料部包括外板和背板，所述外板由透光材料制成，设置在靠近所述光照射机构的一侧，所述背板设置在远离所述光照射机构的一侧；

所述外板和所述背板能够形成用于容纳待灭菌物料的物料空腔，所述布料部和所述收料部分别与所述物料空腔的两侧连通设置。

进一步，所述背板由能够反射光线的材料制成。

进一步，所述输料部包括导轮和传送带，所述传送带套设在所述导轮上，所述导轮用于带动所述传送带运动；

所述布料部设置在所述传送带的一侧，所述收料部设置在所述传送带的另一侧。

进一步，所述传送带由不锈钢或者PE材料制成。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

本发明提供的物料灭菌装置，包括光照射机构和物料传输机构，物料传输机构用于传输待灭菌的物料，光照射机构用于产生能够灭菌的脉冲强光，且能够使该脉冲强光照射入物料传输机构的内部，从而达到给物料灭菌的目的；脉冲强光的光谱与太阳光相似，光强度能达到地球表面太阳光强度的几千至几万倍，利用上述瞬时、高强度的脉冲强光能量能够杀灭待灭菌产品上的各类微生物，而且不会产生残留物，从而无需再进行残留物的清除，可以有效地提高物料灭菌的质量以及生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例提供的物料灭菌装置的主视图；

图2为图1所示的物料灭菌装置的左视图；

图3为本发明又一实施例提供的物料灭菌装置的左视图；

图4为本发明另一实施例提供的物料灭菌装置的主视图；

图5为本发明实施例提供的物料灭菌装置的光照射机构的主视图；

图6为图5所示的光照射机构的左视图；

图7为本发明又一实施例提供的光照射机构的左视图。

附图标记：

1-光照射机构；2-物料传输机构；

11-灯管；12-反光板；13-框架；

21-布料部；22-输料部；23-收料部；

221-外板；222-背板；223-物料空腔；

224-传送带；225-导轮；226-刮板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的物料灭菌装置的主视图；图2为图1所示的物料灭菌装置的左视图；图3为本发明又一实施例提供的物料灭菌装置的左视图；图4为本发明另一实施例提供的物料灭菌装置的主视图；图5为本发明实施例提供的物料灭菌装置的光照射机构的主视图；图6为图5所示的光照射机构的左视图；图7为本发明又一实施例提供的光照射机构的左视图。

其中，图1-3所示的结构主要是用来输送待灭菌的流体或者粉末状物料；图4和图5所示的结构主要用来运输待灭菌的粉末状物料或者颗粒状物料。

如图1-7所示，本实施例提供的一种物料灭菌装置，包括：光照射机构1和物料传输机构2，光照射机构1设置在物料传输机构2上，用于将产生的脉冲强光照射到物料传输机构2上。

光照射机构1的主要作用是产生脉冲强光并将该脉冲强光照射入物料传输机构2的内部，因此，凡是能够起到上述作用的构件都可以作为本实施例所指的光照射机构1；脉冲强光能够用于灭菌，而且用脉冲强光对物料进行灭菌，不会影响物料的外观和色泽，而且灭菌后不会有任何的残留物，其可以弥补传统热杀菌和化学杀菌的缺点。

光照射机构1产生的脉冲强光能够照射到物料传输机构2上，可以是照射到物料传输机构2的表面上，也可以是照射到物料传输机构2的内部。

物料传输机构2用于输送待灭菌物料，待灭菌的物料设置在物料传输机构2的内部，因此，凡是能够起到上述作用的构件，都可以作为本实施例所指的物料传输机构2，物料在进行了灭菌操作后，能够从物料传输机构2的内部取出，然后进行灌装包装。

需要说明的是，本实施例提供的物料灭菌装置还可以包括支架，光照射机构1和物料传输机构2均设置在支架上，该支架能够起到支撑的作用。物料指的是流体、粉体物质、颗粒类物质和生产用水，等等；流体包括水、矿泉水、敏感性水、风味水、碳酸饮料和果汁，等等。

本实施例提供的物料灭菌装置，包括光照射机构1和物料传输机构2，物料传输机构2用于传输待灭菌的物料，光照射机构1用于产生能够灭菌的脉冲强光，且能够使该脉冲强光照射入物料传输机构2的内部，从而达到给物料灭菌的目的；脉冲强光的光谱与太阳光相似，光强度能达到地球表面太阳光强度的几千至几万倍，利用上述瞬时、高强度的脉冲强光能量能够杀灭待灭菌产品上的各类微生物，而且不会产生残留物，从而无需再进行残留物的清除，可以有效地提高物料灭菌的质量以及生产效率。

在上述实施例的基础上，具体地，光照射机构1包括发光部和反光部，发光部用于产生脉冲强光；反光部罩设在发光部的外部，用于将发光部产生的远离物料传输机构2的脉冲强光反射入物料传输机构2的内部。

设置反光部将其罩设在发光部的外部，使其能够反射远离或者不能照射到物料传输机构2内部的脉冲强光，从而提高光能的利用率，节约能源，避免资源的浪费。

在上述实施例的基础上，具体地，发光部包括灯管11和动力单元，动力单元与灯管11电连接，用于向灯管11内的惰性气体提供能量。

在灯管11内充入惰性气体，利用动力单元产生的高电压、高电流瞬时放电，以脉冲的形式激活充满灯管11内部的惰性气体，激发其发出强烈的白光，该白光的光谱与太阳光近似，光强度能够达到地球表面太阳光强度的几千至几万倍；上述结构在操作时，只需起到动力单元就可以产生脉冲强光，而且，在灯管11内充入惰性气体的操作也简单易行。

在上述实施例的基础上，具体地，反光部为弧形的反光板12，且反光板12的弯曲方向朝向物料传输机构2，灯管11设置在反光板12形成的空间内。

反光板12由反光材料制成，例如：镜面不锈钢或者镜面铝或者镀膜反射板，等等；采用反光材料制成的反光板12能够将灯管11背部，即，远离物料传输机构2的一侧，产生的脉冲强光，反射入物料传输机构2的内部，从而提高光能的利用率。

反光板12的形状可以有多种选择，例如：平板状或者弧状，等等；作为一种优选的方案，如图6和图7所示，反光板12的形状为弧形，该弧形朝向物料传输机构2弯曲，弧形的反光板12，不存在垂直的或者其他角度的死角，能够最大限度的反射照射到反光板12上的各个方向的脉冲强光，从而确保所有脉冲强光都可以照射到物料传输机构2的内部，进一步保证光能的利用率。

需要说明的是，光照射机构1还包括冷却单元和控制单元，控制单元的主要作用是控制冷却单元和动力单元的启闭，同时还可以根据需要调整射出的脉冲强光的光强；冷却单元能够给灯管11、反光板12等构件降温，在长时间工作后，灯管11或者反光板12等都会因为吸收了少量的脉冲强光而发热，而零件过热就可能会影响本实施例提供的物料灭菌装置的正常使用，因此，设置冷却单元，时刻给灯管11或者反光板12等零件降温，以保证各零件始终在安全温度内工作。

在上述实施例的基础上，具体地，如图7所示，灯管11和反光板12的数量均为多个，且每个灯管11对应设置一个反光板12。

为了增加照射入物料传输机构2的脉冲强光的强度，进一步提高灭菌的质量，因此，可以设置多个灯管11和反光板12；同时，为了确保每个反光板12都可以尽可能将所有照射到其表面的脉冲强光反射入物料传输机构2中，因此，每个灯管11对应设置一个反光板12。

需要说明的是，光照射机构1通过下部框架13与物料传输机构2连接。

在上述实施例的基础上，具体地，物料传输机构2包括布料部21、收料部23和输料部22；布料部21、输料部22和收料部23依次连通设置，光照射机构1产生的能够灭菌的脉冲强光能够照射入输料部22的内部。

待灭菌的物料从布料部21进入输料部22，然后在输料部22由脉冲强光进行灭菌，最后经过灭菌的物料从收料部23运出。布料部21和收料部23与输料部22的连接方式有很多种选择，例如：快卡连接或者法兰盘连接，等等。

布料部21和收料部23均可以有多种形状，如图4所示，作为一种优选的方案，布料部21选用上粗下细的形状，采用这种形状可以增加布料部21一次容纳物料的容量，从而加快布料的速度；收料部23选择漏斗状的形状，且开口较大的一端用来接收已灭菌的物料，采用这种形状可以扩大收料部23收料的面积，避免物料掉落到其它位置，从而造成物料的浪费。

在上述实施例的基础上，具体地，输料部22包括外板221和背板222，外板221由透光材料制成，设置在靠近光照射机构1的一侧，背板222设置在远离光照射机构1的一侧；外板221和背板222能够形成用于容纳待灭菌物料的物料空腔223，布料部21和收料部23分别与物料空腔223的两侧连通设置。

需要说明的是，输料部22采用上述结构，其主要是用来输送流体或者粉末状的物料的；且，将流体或者粉末状的物料由输送至输料部22的内部可以有多种实现方式，例如，通过压缩空气吹入或者泵泵入，等等。

透光材料可以有多种选择，例如：玻璃、PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)、PE(Polyethylene，聚乙烯)、PP(Polypropylene，聚丙烯)、PS(Polystyrene，聚苯乙烯)等。

采用透光性较好的材料制作外板221，确保脉冲强光能够透过外板221，而且外板221透光性好，对脉冲强光的光波的吸收就比较少，从而提高光能的利用率。

背板222的材料可以有多种选择，作为一种优选的方案，选择能够反光的材料制成背板222，例如：不锈钢或者玻璃，等等，使背板222能够将照射到其上的脉冲强光反射到物料空腔223内，从而形成二次射光灭菌，加强灭菌的效果，而且还可以增加光能的利用率；同时，使用不锈钢或者玻璃，还便于清洁；背板222还可以根据流体或者粉末状物质的特性做成不同的导流型或者平板型。

背板222还可以进行抛光处理，从而减小对物料的粘附作用，而且还可以加强其对脉冲强光的反射。

布料部21和收料部23分别与物料空腔223的两侧连通，当外板221和背板222垂直地面设置时，作为一种优选的方案，如图1-3所示，布料部21设置在物料空腔223靠近地面的一侧，收料部23设置在远离地面的一侧，这样就可以将流体状物料或者粉末状物料由下向上运输，从而使其被脉冲强光充分的照射，以达到充分灭菌的目的。

在上述实施例的基础上，具体地，可以包括两个布料部21、两个收料部23和两个输料部22以及两个光照射机构1，其中一个输料部22的背板222设置在另一个输料部22的背板222上，然后外板221光照射机构1依次设置，从而拼合形成两个物料灭菌装置，以提高物料灭菌的效率。

当然需要说明的是，布料部21和收料部23也可以为一个，即，两个输料部22同时使用一个布料部21进料，使用一个收料部23收料；当然背板222也可以使用一个。

在上述实施例的基础上，具体地，如图4所示，输料部22包括导轮225和传送带224，传送带224套设在导轮225上，导轮225用于带动传送带224运动；布料部21设置在传送带224的一侧，收料部23设置在传送带224的另一侧。

需要说明的是，上述实施例提供的输料部22主要用来运输待灭菌的粉末状物料或者颗粒状物料。

待灭菌的粉末状物料或者颗粒状物料通过布料部21均匀撒铺在传送带224上，导轮225带动传送带224运动，使待灭菌的物料匀速通过脉冲强光照射的区域，最后由收料部23收集灭菌后的物料；导轮225的转动速度根据实际需求设定。

布料部21和收料部23均由不锈钢材料制成，不锈钢表面光滑，可以最大限度地减小对物料的粘附作用。导轮225的主要作用是支撑和带动传送带224转动，当然，需要有电机等动力源，给导轮225提供动力；导轮225的材料可以有多种选择，例如：不锈钢、尼龙，等等。传送带224可以由多种材料制成，例如：不锈钢或者PE材料，等等。

在上述实施例的基础上，具体地，如图4所示，在传送带224上还设置有刮料机构，刮料机构能够刮掉粘附在传送带224表面的物料，有效地避免了物料的浪费。刮料机构可以选择刮板226或者刮刀，等等。刮板226的材料可以有多种选择，例如：尼龙、聚四氟或者PE材料，等等。

需要说明的是，当待灭菌的物料为能够食用的物料时，物料经过的各个构件的清洁度都应是食品级的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种物料灭菌装置，其特征在于，包括：光照射机构和物料传输机构，所述光照射机构设置在所述物料传输机构上，用于将产生的脉冲强光照射到所述物料传输机构上。

2.根据权利要求1所述的物料灭菌装置，其特征在于，所述光照射机构包括发光部和反光部，所述发光部用于产生脉冲强光；所述反光部罩设在所述发光部的外部，用于将所述发光部产生的远离所述物料传输机构的脉冲强光反射入所述物料传输机构的内部。

3.根据权利要求2所述的物料灭菌装置，其特征在于，所述发光部包括灯管和动力单元，所述动力单元与所述灯管电连接，用于向所述灯管内的惰性气体提供能量。

4.根据权利要求3所述的物料灭菌装置，其特征在于，所述反光部为弧形的反光板，且所述反光板的弯曲方向朝向所述物料传输机构，所述灯管设置在所述反光板形成的空间内。

5.根据权利要求4所述的物料灭菌装置，其特征在于，所述灯管和所述反光板的数量均为多个，且每个所述灯管对应设置一个所述反光板。

6.根据权利要求1-5任一项所述的物料灭菌装置，其特征在于，所述物料传输机构包括布料部、收料部和输料部；所述布料部、所述输料部和所述收料部依次连通设置，所述光照射机构产生的能够灭菌的脉冲强光能够照射入所述输料部的内部。

7.根据权利要求6所述的物料灭菌装置，其特征在于，所述输料部包括外板和背板，所述外板由透光材料制成，设置在靠近所述光照射机构的一侧，所述背板设置在远离所述光照射机构的一侧；

所述外板和所述背板能够形成用于容纳待灭菌物料的物料空腔，所述布料部和所述收料部分别与所述物料空腔的两侧连通设置。

8.根据权利要求7所述的物料灭菌装置，其特征在于，所述背板由能够反射光线的材料制成。

9.根据权利要求6所述的物料灭菌装置，其特征在于，所述输料部包括导轮和传送带，所述传送带套设在所述导轮上，所述导轮用于带动所述传送带运动；

所述布料部设置在所述传送带的一侧，所述收料部设置在所述传送带的另一侧。

10.根据权利要求9所述的物料灭菌装置，其特征在于，所述传送带由不锈钢或者PE材料制成。