CN201160488Y - 流动介质的微波杀菌机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种利用微波对罐装前的流动介质进行杀菌的微波杀菌机。该杀菌机包括一金属密封箱、流体介质输送管、微波发生器和送料泵；密封箱沿介质的传送方向被若干金属隔板分为若干个微波辐射室，各金属隔板中间设有可供流体介质输送管通过的孔，各微波辐射室设有独立的微波发生器；密封箱的两端设有流体介质输送管的出入口，位于密封箱内的流体介质输送管呈螺旋形，送料泵与流体介质输送管的入口连接。本实用新型的杀菌机，杀菌区微波照射强度大且均匀，经过该杀菌区处理的流体介质能达到有效杀菌。本实用新型结构简单，热能利用率高，对环境无污染，特别适合于液体饮料罐装前的杀菌，也适应连续化生产的需求。

Description

流动介质的微波杀菌机

技术领域

本实用新型涉及一种杀菌机，尤其涉及一种对罐装前的流动介质进行杀菌的杀菌机，更具体的是涉及一种利用微波对罐装前的流动介质进行有效杀菌的微波杀菌机。

背景技术

流动介质，如饮料、乳制品等的保鲜贮存是生产和销售中的一大问题，对流动介质进行高效灭菌是解决保鲜贮存的关键。一般常用的方法是采用巴氏灭菌法，即将流动介质存放于一密封容器中，通过高温蒸汽间接使容器内的介质快速升温，达到杀菌的温度，再保温一定的时间，然后快速冷却。虽然巴氏灭菌法的灭菌效果和保持介质养分的效果都比较好，但密封容器内的介质从高温冷却到室温需要一个相当长的时间，不仅效率低，而且能源浪费相当严重。另外，巴氏灭菌法的设备复杂，投资大，对环境造成污染，因而该方法已逐渐被淘汰。随着微波技术的迅速发展，食品加工行业已逐渐将微波应用于对食品的干燥、解冻等。由于微波的转换效率高，穿透力强，又节约能源，无环境污染，近年来已有关于利用微波对罐装前的流动液体进行杀菌设备的专利申请出现在中国的专利公报上。这些申请所描述的设备采用的是使液体流经一段设有微波照射的管道，从而达到杀菌的目的。由于微波杀菌是通过非热效应进行杀菌的，只有细菌中的分子间相互碰撞、挤压和摩擦达到一定的程度，细菌的细胞壁、细胞膜破裂，细菌才死亡，杀菌才有效果；而要使食品中细菌的细胞壁、细胞膜破裂，则需要有足够强度、足够均匀的微波辐射。上述设备中，液体经过设有微波照射管道的时间非常短，液体受辐射不均匀，即使微波发生器的功率足够大，也无法在短时间内使分子振荡到细胞壁、细胞膜破裂，也即无法真正杀菌，另外，在短时间内温升过快会引起管道内压力上升，造成管道膨胀、变形、甚至破裂等问题的出现；如果加长微波照射的管道，则必须增加设备的长度，还必须增加微波发生器的数量，而在一条无隔断的通道内，各微波发生器发出的微波将会互相干扰，致使微波辐射强度和均匀度不够，不能达到有效杀菌。

发明内容

本实用新型的目的是克服以上存在的问题而提供一种适用于对罐装前流体介质进行有效杀菌的微波杀菌机。

为实现以上目的，本实用新型的微波杀菌机包括一金属密封箱、固定于密封箱中间的流体介质输送管、微波发生器和送料泵；上述密封箱沿介质的传送方向被若干金属隔板分为若干个各自独立、互不干扰的微波辐射室，各金属隔板中间设有可供流体介质输送管通过的孔，各微波辐射室设有独立的微波发生器；密封箱的两端设有流体介质输送管的出入口，位于密封箱内的流体介质输送管呈螺旋形，送料泵与流体介质输送管的入口连接。

为了使流体介质进入微波辐射室时，微波发生器才开始工作，上述流体介质输送管的入口和泵之间设有物料探测器，各微波辐射室设有计时器，计时器与微波发生器的启动开关连接。

上述微波辐射室的数量为4-20个，各微波辐射室的体积在0.015-002m³之间。

为了防止管道内流体介质温度过高甚至汽化，上述各微波辐射室设有温控器，温控器与微波发生器的启动开关连接。

为了充分利用微波发生器工作时产生的热，使流体介质在进入密封箱前先行预热，上述密封箱的上部设有热交换箱，热交换箱内设有流体介质预热管，该预热管的出料口与送料泵连接。

为了延长预热的时间，上述流体介质预热管在热交换箱内形成环绕通道。

为了使热交换更加充分，上述热交换箱内壁与预热管外壁之间填充有导热材料，该导热材料经过微波发生器的散热片，将散热片散发的热量传递给预热管。

本实用新型的微波杀菌机，由于密封室被分成若干个相互独立的微波辐射室，每个辐射室上下、前后、左右均为金属板，根据微波的反射特性，该辐射室内每一个微波发生器发出的微波除直接辐射在流体介质输送管外，未被流体介质吸收的微波在辐射室内反复反射，最后全部落在流体介质上，消除了微波死角，而输送管采用螺旋形，不仅大大增加流体介质在每个微波辐射室中的行程，而且由于螺旋形输送管没有热对流发生，使得每一个微波辐射室的温度可以控制，这样就能保证流体介质在经过每一辐射室时都能得到强度一定、均匀性好的微波辐射，流体介质经过若干个这样的微波辐射室后，即能获得足够强度、足够均匀的微波辐射，使得罐装前的流体介质可在短时间内得到有效的杀菌。另外，微波发生器工作时产生的热积累到一定的程度会影响微波发生器正常的工作，一般情况下需设置排气扇进行散热，本实用新型在密封箱的上部设置热交换箱，可免除散热器件的设置，使这种热能得到充分的利用。本实用新型的微波杀菌机结构简单、热能利用率高，对环境无污染，特别适合于液体饮料罐装前的杀菌，也适应连续化生产的需求。

附图说明

图1是本实用新型微波杀菌机的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的杀菌机由支架8支撑一金属密封箱1，密封箱中间固定有可供流体介质通过的输送管道2，为了增加流体介质在密封室中的行程，也为了减少管道内热对流对相邻微波辐射室温度的影响，使每一个微波辐射室温度可以控制，输送管道做成螺旋形，输送管道的入口21和出口22位于密封箱的两端，该输送管道由石英玻璃或其他非金属材料制成，密封箱内沿进料的方向被金属隔板11分成八个各自独立的微波辐射室12，每个微波辐射室的长、宽、高为：300mm×宽200mm×高250mm，各微波辐射室设有独立的微波发射器3，微波发射器的功率为800W，紧贴密封箱的顶部设有一热交换箱4，热交换箱内固定有环形流体介质预热管5，该预热管的进料口51位于热交换箱的上部，出料口52位于热交换箱的下部，出料口经过送料泵6与输送管道的入口21连接，为了使热交换更加充分，热交换箱内填充有导热液53，导热液经过微波发生器的散热片，吸收散热片散发的热量后再进入热交换箱内；为了监测料液进入螺旋形输送管道的时间，使微波发生器在输送管道空载时不工作，在送料泵6和输送管道的入口21之间设有一物料探测器7，各微波辐射室设有计时器，计时器与微波发生器的启动开关连接，各微波辐射室还设有温控器，温控器与微波发生器的启动开关连接，用以控制螺旋形输送管道内料液的温度。

本实用新型的微波杀菌机的工作原理：流体介质从进料口经预热管在热交换箱中预热后，从出料口进入送料泵，送料泵将流体介质泵入输送管道，当物料探测器感应到有流体介质通过时，根据流速，计算出流体介质从物料探测器到进入第一个微波辐射室所需的时间，由计时器启动第一个微波发生器的开关，使第一个微波辐射室工作，同理，计算出流体介质从物料探测器到第二、第三......个微波辐射室所需的时间，由计时器启动第二、第三......个微波发生器的开关，使第二、第三......个微波辐射室工作，流体介质经过各个微波辐射室的照射后，细菌基本被杀灭，由出口进入罐装生产线。流体介质经过密封箱的整个行程约5分钟，出口的温度为96-98℃。

如果流体介质在进入各微波辐射室时超过设定的温度，各微波辐射室的温控器会使微波发生器的开关断开，避免输送管道内的流体介质过热或汽化。

本实用新型微波杀菌机的微波辐射室数量是根据流体介质的流速进行确定的，一般控制流体介质经过密封箱的整个行程为3-5分钟，如果产量少，流体介质的流速较慢，可设置比较少的微波辐射室，如果产量大，流体介质的流速必须加快，则必须设置比较多的微波辐射室。

Claims (7)

1、一种流体介质微波杀菌机，包括一金属密封箱、固定于密封箱中间的流体介质输送管、微波发生器和送料泵；其特征在于：所述密封箱沿介质的传送方向被若干金属隔板分为若干个各自独立、互不干扰的微波辐射室，各金属隔板中间设有可供流体介质输送管通过的孔，各微波辐射室设有独立的微波发生器；密封箱的两端设有流体介质输送管的出入口，位于密封箱内的流体介质输送管呈螺旋形，送料泵与流体介质输送管的入口连接。

2、根据权利要求1所述的流体介质微波杀菌机，其特征在于：所述流体介质输送管的入口和送料泵之间设有物料探测器，所述各微波辐射室设有计时器，计时器与微波发生器的启动开关连接。

3、根据权利要求1或2所述的流体介质微波杀菌机，其特征在于：所述微波辐射室的数量为4-20个，各微波辐射室的体积在0.015-002m³之间。

4、根据权利要求1或2所述的流体介质微波杀菌机，其特征在于：所述各微波辐射室设有温控器，温控器与微波发生器的启动开关连接。

5、根据权利要求1或2所述的流体介质微波杀菌机，其特征在于：所述密封箱的上部设有热交换箱，热交换箱内设有流体介质预热管，该预热管的出料口与送料泵连接。

6、根据权利要求1或2所述的流体介质微波杀菌机，其特征在于：所述流体介质预热管在热交换箱内形成环流通道。

7、根据权利要求1或2所述的流体介质微波杀菌机，其特征在于：所述热交换箱内壁与预热管外壁之间填充有导热材料，该导热材料经过微波发生器的散热片，将散热片散发的热量传递给预热管。

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