一种准分子光源食材消杀净化器的设计方案

申请号 CN202410268799.6 申请日 2024-03-01 公开(公告)号 CN118000439A 公开(公告)日 2024-05-10
申请人 郑州圣华药物食品技术开发有限公司; 发明人 李思思; 高华;
摘要 本 发明 涉及一种准分子 光源 食材消杀 净化 器的设计方案,这是一种采用氙准分子光源制备 活性 氧 簇的 水 溶液并配套采用紫外消毒灯这两种低温消杀净化方式和超声振荡洗涤方式,对食材或医疗器械、实验用品等材料实现消杀净化的设备的制造设计方案,采用本设计方案设计与制造的低温消杀净化设备可以广泛的应用于食材、医疗器械、实验用品等物品的物料表面低温消杀与表面以农兽药残留为代表的污物污染的净化。
权利要求

1.一种准分子光源食材消杀净化器的设计方案,其特征是采用洗涤舱(2)、管路和电器工作舱A(5)与管路和电器工作舱B(6)的三舱组合箱体结构组合而成;
在洗涤舱(2)内可以盛放洗涤液(3)、设计有洗涤舱盖(7、8)、洗涤舱进口(9)、洗涤舱废液排泄口(11)、洗涤舱抽水口(14)、洗涤舱的活性簇水气注入端口(27),在洗涤舱进水口(9)和洗涤舱废液排泄口(11)分别配套安装电磁(J1、J2)用于对洗涤舱进水口(9)和洗涤舱废液排泄口(11)控制;
洗涤舱(2)设计有密封盖(7、8),在密封盖上嵌入式安装有活性氧簇消解片(28),在密封盖的内下表面安装有消毒灯(29);
管路和电器工作舱A(5)居于洗涤舱(2)的正下方,在其中安装有超声振荡器(13)和电磁阀与管道,超声振荡器的振荡面紧密地与洗涤舱(2)的底部密切相接;
管路和电器工作舱B(6)的位置不限,在其中安装有活性氧簇制备系统和电气控制系统以及环境活性氧簇浓度检测系统;
活性氧簇制备系统是由抽水(15)、管路四通(16)、水压表(17)、水流调节阀(18)、空气泵(19)、带有气体流量调节阀的空气流量计(20)、气体压力表(21)、集中传输式氙准分子光源活性氧簇发生器(22)、氙准分子光源灯管(23)、空气单向阀(24)、文丘里管(25)和管路三通(26)为基础部件,并通过液体管路(33)和气体管路(34)将其相互连接,并由此确定其在设备中的物理位置;
采用嵌入式MCU控制器或其他类型的可编程数字控制系统对准分子光源食材消杀净化器中的有源电器部件进行电气控制,并按照不同的食材或被消杀净化物料进行消杀强度、净化强度以及消杀时间、净化时间可编程控制,对泄漏到设备外部环境中的活性氧簇浓度采用臭氧传感器进行检测与反馈控制,当设备周围环境中的活性氧簇的浓度超过0.05ppm时报警,超过0.08ppm、且时间超过8小时或浓度超过0.12ppm时电气控制系统主动关闭氙准分子光源;
采用触摸屏方式实现设备的人机交互
电器控制部件的位置可以放在管路和电器工作舱A和/或管路和电器工作舱B(6)中;
当洗涤舱(2)内可以盛放洗涤液(3),并且洗涤液的液面高于洗涤舱抽水口(14)时,启动抽水泵(15),在抽水泵的作用下,洗涤舱内的洗涤液可以沿着液体管道(33)在管路四通(16)处分成两路,一路洗涤液通过液体管道输送到文丘里管(25)的入口端(Y),经过文丘里管的出口端(Z)后再通过管路三通(26)后在洗涤舱(2)底部的洗涤舱盖的活性氧簇水气注入端口以喷着的状态回流入洗涤舱(2)内可以盛放洗涤液(3)内形成洗涤液的快速循环流动;在管路四通(16)处分出另一路洗涤液通过水流调节阀(18)与管路三通(26)相连接,形成对文丘里管(25)喷射的液体射流产生负反馈作用,以保障文丘里管(25)的负压端口(X)处的压力在0气压或微负气压状态;在这种状态下,启动空气泵(19)产生动力空气,动力空气沿着气体管路(34),通过带有气体流量调节阀的空气流量计(20)进入集中传输式氙准分子光源活性氧簇发生器(22),在集中传输式氙准分子光源活性氧簇发生器(22)中安装有氙准分子灯管(23),当氙准分子灯管点亮时,氙准分子灯管发射的172nm的真空紫外光(VUV)具有164kcal/mol的辐射能,可以将流经氙准分子灯管表面空气中的氧气分子的双键切断激发出基态氧(O),可以将空气中的水分子的氢氧键切断形成氢氧自由基(HO·),由基态氧(O)和氢氧键切断形成氢氧自由基(HO·)为主要组分快速的衍生出活性氧簇,活性氧簇与未被激发的空气混合形成活性氧气体,在集中传输式氙准分子光源活性氧簇发生器(22)产生的活性氧簇气体通过气体管道(34)经过空气单向阀(24)后于文丘里管(25)的负压端口(X)进入文丘里管,并与文丘里管内的液体进行混合后,形成含有活性氧簇的汽水流通过管路三通(26)后在洗涤舱(2)底部的洗涤舱盖的活性氧簇水气注入端口以喷着的状态回流入洗涤舱(2)内,活性氧簇一部分溶解在洗涤液中形成含有活性氧簇的消毒剂,未完全溶解到洗涤液的活性氧簇以气泡的形态通过洗涤液后溢出洗涤液面,从而对放入消毒舱内的物料进行物表消毒与净化,此时,对超声振荡器(13)通电,由超声振荡器(13)产生的高频率的机械振动通过洗涤舱(2)的四壁传递到洗涤液(3)中产生洗涤液(3)的水高频振荡,可以加速将粘附在物料上的污渍清洗到洗涤液中;
在洗涤舱盖(7、8)处于对洗涤舱(2)封闭的状况下,从洗涤液(3)溢出的活性氧簇通过嵌装在洗涤舱盖内的活性氧簇消解片(28)被降解成氧气和水后向外释放,要求活性氧簇消解片(28)对活性氧簇的降解能力达到95%以上,如果向外释放的活性氧簇导致了周边环境中的活性氧簇浓度超过0.05ppm,则会被活性氧簇传感器(30)检测到,并且通过本设备的电气控制系统关闭氙准分子光源,确保周围环境中的活性氧簇的浓度控制在0.05ppm以内;
在洗涤舱盖(7、8)处于对洗涤舱(2)封闭的状况下,如果洗涤舱(2)内没有盛放洗涤液(3),在这种状态下,可以开启安装在洗涤舱盖(7、8)内下表面的消毒灯(29)对洗涤舱内的物料进行UVB光辐射消毒。
2.根据权利要求1所述的一种准分子光源食材消杀净化器的设计方案,其特征是洗涤舱采用金属材料,首选304或316不锈材质,管路和电器工作舱A与管路和电器工作舱B的材质不限。
3.根据权利要求1所述的一种准分子光源食材消杀净化器的设计方案,其特征是管路和电器工作舱B与管路和电器工作舱A允许合并成为一个管路和电器工作舱。
4.根据权利要求1所述的一种准分子光源食材消杀净化器的设计方案,其特征是消毒灯采用氯化氪准分子灯或低压汞灯。
5.根据权利要求1所述的一种准分子光源食材消杀净化器的设计方案,其特征是洗涤液采用水、或化学消毒剂、或水与化学消毒剂的混合溶液,在对食品进行洗涤消毒净化时,必须选择食品级的化学消毒剂。
6.根据权利要求1所述的一种准分子光源食材消杀净化器的设计方案,其特征是采用嵌入式MCU控制器或其他类型的可编程数字控制系统对准分子光源食材消杀净化器中的有源器件进行工作状态的逻辑控制,其中主要控制参数有消杀时间、消杀强度、辅助消毒时间。
7.根据权利要求1所述的一种准分子光源食材消杀净化器的设计方案,其特征是这种准分子光源消杀净化器适用于食材、医疗器械、实验室用品的消杀与净化。

说明书全文

一种准分子光源食材消杀净化器的设计方案

技术领域

[0001] 本发明涉及一种准分子光源食材消杀净化器的设计方案,这是一种采用氙准分子光源制备活性簇的溶液并配套采用紫外消毒灯这两种低温消杀净化方式和超声振荡洗涤方式,对食材或医疗器械、实验用品等材料实现消杀净化的设备的制造设计方案,采用本设计方案设计与制造的低温消杀净化设备可以广泛的应用于食材、医疗器械、实验用品等物品的物料表面低温消杀与表面以农兽药残留为代表的污物污染的净化。

背景技术

[0002] 一些遇高温会产生变质食材和一些医疗器械以及实验室用品的消杀与净化需要低温消杀和净化手段,但是具备低温消杀和净化这两种功能集于一身的设备并不多见。目前可以在市场上见到的产品主要是两类,一种是采用空气放电作为消杀因子,配套超声振荡促使洗涤液振荡进行洗涤净化的设备,另一种是采用电解水作为消杀因子并也配套超声振荡促使洗涤液振荡进行洗涤净化的设备。但是这两种设备都存在技术缺陷
[0003] 空气放电,也有被称之为“等离子”的技术是采用人工构建空间电场,将流经电场内的空气电离成臭氧,一般采用O3分子式表示,这种观念已经延续有近300年了。但是自本世纪以来发表的关于空气放电的分子离子产物的检测分析研究证实,空气放电后的终端产物是以硝酸水合团簇(NO3‑(H2O)n)为主要成分的强酸性物质,所以采用以O3分子式表示人工电场空气放电的产物的技术观念实际上是一种与客观事实不相符合的错误认知。这是因为空气中的氮气含量在78%,氧气含量在21%,而以电压电流频率为手段来控制人工空间电场的能量无法精确到只电离空气中的氧原子而不电离空气中的氮气分子,所以空气放电的主要产物是氮氧化合物(NOx)这是公认的事实。实际上人工空气放电产生的氮氧化合物有很多种,但是最终会转向结构相对稳定的一氧化氮(NO),一氧化氮继而转化成结构更为稳定的二氧化氮(NO2),二氧化氮遇水结合后就是硝酸水合团簇(NO3‑(H2O)n),可以用硝酸分子式来表示(HNO3),而不是用以O3分子式表示的臭氧。这可以通过简单的试验进行证实,将人工电场空气放电的气体通入纯水中后,可以很快将纯水的pH值下降到3个pH值以下。由此就可以看到,如果采用人工电场空气放电作为消杀因子并配套超声洗涤净化的消毒净化设备,实际上使用酸性溶液对物料进行消毒与净化,低pH值的酸性溶液确实也可以杀菌,但是溶液的酸性显然对诸多需要低温消杀净化的物料产生酸性腐蚀,这是非常不利的,例如采用人工电场放电的产物进行新鲜蔬菜的保鲜,在具体的实施过程中,往往出现了以臭氧(O3)为技术观点进行的理论分析与实践中的结果往往不一致,这就导致了采用人工电场放电的臭氧保鲜技术称为鸡肋技术。将这种鸡肋技术应用到食材的消杀净化,显然也是对保障食材的本质稳定是不利的。
[0004] 采用电解水制备消杀因子并配套超声洗涤净化的消毒净化设备的技术缺陷是需要去离子水作为电解水,否则就会很快在电极结垢,导致电解能下降直至电极损坏。同时采用电解水技术制备消杀因子所需要的耗电功能也是这项技术难以广泛推广的因素。实际上采用电解水制备消杀因子需要采用无隔板的电解槽,产生的是“布朗气”,布朗气属于易爆燃气体,必须通过水溶液预防布朗气的爆燃。布朗气通过水溶液时,通入布朗气的水溶液就是非常好的消杀净化因子,但是需要使用去离子水和功耗大,设备的体积重是这项技术不易广泛推广的技术缺陷。
[0005] 本发明的目的就是要克服上述技术缺陷,采用氙准分子光源制备活性氧簇作为消杀因子,再配套已经普遍使用的超声洗涤净化技术,配套紫外消毒灯作为辅助消毒,由此提出了一种全新的食材消杀净化器的设计方案,这是一种将已有的技术进行重新组合的应用技术的发明。

发明内容

[0006] 氙准分子可以发射172nm的VUV(真空紫外线),具有700kj/mol的辐射能。空气中的氮气的三键的键能为946kj/mol,氧气双键的键能为498kj/mol,水分子的氢氧键的键能为464kj/mol。由此可见172nm的VUV的辐射能是无法切断空气中的氮气分子的三键,所以氮气不会参与氙准分子发射的172nm的VUV的光化学反应,而氧气分子的双键会被172nm的VUV的辐射能所切断被激发成基态氧(O),空气中的水分子的氢氧键也会被172nm的VUV的辐射能所切断被激发成氢氧自由基(HO·),基态氧(O)和氢氧自由基(HO·)自身具有超强的消杀净化功能,基态氧(O)和氢氧自由基(HO·)的寿命很短,为ns级别,其瞬间终端分子离子产物是以水合超氧阴离子团簇(O2‑(H2O)n)、水合三氧离子团簇(O3‑(H2O)n)、水合氢氧根离子团簇(OH‑(H2O)n)为主要成分的具有较强氧化性能的并与未被激发的空气混合的多组分气体,被称为“活性氧簇”,或被称为“活性氧”,这是一种具有良好消杀和净化功能的气体,将“活性氧簇”气体通入水中后,部分活性氧簇被溶解到水中,这种水溶液被称为“活性氧簇水溶液”。实际上活性氧簇水溶液与前面所述的将“布朗气”通入水被部分溶解后的组分基本一致,都可以称为“活性氧簇水溶液”。“活性氧簇水溶液”具有很好的氧化性,但是溶液的pH值属于弱酸性,对被消杀净化的物料的影响性很小。
[0007] 申请人冀望于提出一种采用氙准分子光源制备活性氧簇的水溶液或与化学消毒剂的混合溶液,配合超声振荡洗涤方式,并配套采用紫外消毒灯这两种低温消杀净化组合形成一种对食材或医疗器械等材料可以实现消杀净化功能的设备的制造设计方案。
[0008] 本发明所提出的一种准分子光源食材消杀净化器的设计方案,其特征是采用洗涤舱、管路和电器工作舱A与管路和电器工作舱B的三舱组合箱体结构组合而成的一种准分子光源食材消杀净化器的设计方案。
[0009] 在《准分子光源食材消杀净化器》的洗涤舱内可以盛放洗涤液、洗涤舱设计有进水口、废液排泄口、抽水口、活性氧簇水气注入端口,在洗涤舱进水口和洗涤舱废液排泄口应该分别配套设计安装电磁用于对洗涤舱进水口和洗涤舱废液排泄口控制。
[0010] 《准分子光源食材消杀净化器》的洗涤舱应设计有密封盖,在密封盖上按照嵌入式的安装模式设计有活性氧簇消解片,在密封盖面向洗涤舱的方向的内下表面应设计安装紫外线消毒灯。
[0011] 将安装有超声振荡器的电器以及部分管道的箱体称之为“管路和电器工作舱A”,在设计时应将“管路和电器工作舱A”设计在洗涤舱的正下方,如附图1所示。超声振荡器的振荡面应紧密地与洗涤舱的底部密切相接,同时洗涤舱的废液排泄口和活性氧簇水气注入端口也应该首选设计在洗涤舱的下方,洗涤舱的废液排泄口和活性氧簇水气注入端口配套有管道设计和/或电磁阀设计。
[0012] 氙准分子光源活性氧簇的制备系统和电气控制系统的安装设计可以将其设计安装在另一个称之为“管路和电器工作舱B”的箱体中,如附图1所示。在“管路和电器工作舱B”中,设计有活性氧簇制备系统和电气控制系统以及周围环境活性氧簇浓度检测系统。
[0013] 附图1所示的是一种将“管路和电器工作舱A”设计在洗涤舱正下方,“管路和电器工作舱B”的箱体与洗涤舱和“管路和电器工作舱A”并排设计的三箱体结构;实际上也可以将“管路和电器工作舱A”与“管路和电器工作舱B”合并成一个管路和电器工作舱,由此形成两箱体的结构。但是由于超声振荡器的振荡面必须紧密地与洗涤舱的底部密切相接的安装位置所限,在两箱体的设计结构中,管路和电器工作舱必须位于洗涤舱的下方。
[0014] 氙准分子光源活性氧簇制备系统是由抽水、管路四通、水压力表、水流调节阀、空气泵、带有气体流量调节阀的空气流量计、气体压力表、集中传输式氙准分子光源活性氧簇发生器、氙准分子光源及其灯管、空气单向阀、文丘里管管路三通为基础部件,并通过液体管路和气体管路将其相互连接,并由此确定这些基础部件在准分子光源食材消杀净化器设备中的物理位置。
[0015] 在上述基础部件中,水压力表是用于检测水泵的出水口水压;带有气体流量调节阀的空气流量计是用于检测空气泵出口的空气流量和量调节;气体压力表是用于检测文丘里管的负压端口的气压,此处的气压的大小应该接近为0Pa左右,但此处气压的最好状态是负气压状态。如果将水泵和空气泵的输出调整到所到文丘里管的负压端口的最佳负压状态后,则水压力表可以省略,带有气体流量调节阀的空气流量计可以用气体流量阀取代或将带有气体流量调节阀的空气流量计完全舍去。
[0016] 安装在洗涤舱盖的活性氧簇消解片是用于对从洗涤液中溢出的活性氧簇进行降解(消解),以防止设备周围环境中的活性氧簇的浓度超过安全浓度。本发明提出的周围活性氧簇浓度安全标准其安全浓度是按照相关技术标准中规定的环境中臭氧的安全浓度确定的,其环境中臭氧的安全浓度的主要标准规定是“0.05ppm可以长期人机共处”,“0.08ppm最长人机共处的时间为8小时”,活性氧簇的安全标准应该借鉴确定为此。
[0017] 安装在洗涤舱盖的紫外消毒灯是当洗涤舱内没有洗涤液或在洗涤液排放后,对被消毒的食材、医疗器械等物料进行紫外线辐射消毒,以确保被消杀的物料表面的有害生物符合相关标准规定。紫外线消毒灯可以选择使用可以发射254nm窄频UVC(短波紫外线)的低压汞灯和可以发射222nm窄频FUVC(远紫外线)的氯化氪准分子光源,或两种紫外消毒灯的组合应用。可以根据消杀的需求和性价比选择配套这两种紫外线消毒灯。
[0018] 采用嵌入式MCU控制器或其他类型的可编程数字控制系统对《准分子光源食材消杀净化器》中的有源电器部件进行电气控制,并按照不同的食材或被消杀净化物料进行消杀强度、净化强度以及消杀时间、净化时间进行可编程控制,对泄漏到设备外部环境中的活性氧簇浓度采用臭氧传感器进行检测与反馈控制,当设备周围环境中的活性氧簇的浓度超过0.05ppm时报警,浓度超过0.08ppm、且时间超过8小时或浓度超过0.12ppm时,《准分子光源食材消杀净化器》的电气控制系统应主动关闭氙准分子光源。
[0019] 推荐采用触摸屏方式实现设备的人机交互,也可以采用按键配套数码管进行人机交互。
[0020] 嵌入式MCU控制器或其他类型的可编程数字控制系统对《准分子光源食材消杀净化器》中的有源器件进行工作状态的逻辑控制是当前领域内的常规技术;对于《准分子光源食材消杀净化器》的具体电路设计和程序编程在本发明《准分子光源食材消杀净化器》的基础部件确定后,可以通过多种设计实现。由于嵌入式MCU控制器或其他类型的可编程数字控制系统,属于常规技术,申请人就不再赘述了,但是对关键技术特征阐述以下几点:
[0021] (1)本发明采用嵌入式MCU控制器或其他类型的可编程数字控制系统对《准分子光源食材消杀净化器》中的有源器件进行工作状态的逻辑控制,其中主要控制参数有“消杀时间”、“消杀强度”、“辅助消毒时间”这三个主要的技术参数。所谓“消杀时间”是指使用本设备进行一次消杀净化的时间,所谓“消杀强度”是设备在消毒净化期间所释放的活性氧簇的量,由于活性氧簇的量是与氙准分子光源的灯管的点亮与关闭的脉宽比例相关,也就是说只有在氙准分子光源灯管点亮期间才能够激发空气中的氧气分子和水分子产生活性氧簇,而氙准分子光源具有可以“秒开秒关”而不影响光照强度和灯管寿命的优良电气特性,所以“消杀强度”是通过对氙准分子光源的点亮来控制。另外,“消杀净化时间”参数也同时是对水泵和空气泵的运行时间和超声振荡器的工作时间的同步进行控制,也就是说在“消杀净化时间”内,水泵、空气泵的运行时间和超声振荡器是同步通电工作的。所谓“辅助消毒时间”是指对在《准分子光源食材消杀净化器》中所设计的用于发挥辅助消毒作用的紫外消毒灯的控制而言,在“辅助消杀时间”参数的控制时间段内,紫外线消毒灯是点亮的,否则紫外线消毒灯是处于熄灭状态。
[0022] (2)对氙准分子光源灯管的点亮和熄灭的脉宽示意图如图2、图3所示。由图2而可见,例如,“对于消杀时间”电气控制程序以秒(s)作为“消杀时间”的最小单位,同时也以秒(s)作为脉宽的最小时间单位,并将100s作为一个控制周期。
[0023] (3)如果“消杀强度”以100%作为消杀强度单位,则如图2所示。在图2中,高电平的时间段是氙准分子光源灯管点亮时间段,低电平是灯管熄灭的时间段,由图2可见所标示的脉冲图是50%的时间灯管点亮,50%的时间灯管熄灭。
[0024] 如果“消杀强度”以“高”、“中”、“低”作为消杀强度,则如图3所示。在图2中,高电平的时间段是氙准分子光源灯管点亮时间段,低电平是灯管熄灭的时间段,由图3可见所标示的脉冲图是,在一个脉冲周期内,1/3的时间灯管点亮(高电平),2/3的时间灯管熄灭(低电平),这种情况对应的是“低”消杀强度设定时的灯管控制脉冲图。
[0025] (4)“消杀强度”还可以根据消毒对象作为控制,通过对不同消杀净化物料的预实验获得了具有代表性的物料的消杀强度,就可以实现“傻瓜操作”的逻辑编程控制。例如可以设定“果蔬类消杀净化”、“鱼肉类消杀净化”、“鱼肉类腥味消除”、“果蔬类农药残留清除”、“手术器械消杀”等特定物料消杀净化功能的逻辑控制参数,这些实质上都是针对上述具体物料所需要消杀净化的预实验结果集合总结后的“消杀强度”与“消杀时间”这两个控制逻辑的组合编程。这种“傻瓜式操作”非常简单和直观,非常适合家庭用的准分子光源食材消杀净化器电气控制程序的设计,而“1%‑100%”或“高、中、低”的模式是适合医疗机构和实验室等非民用领域的准分子光源食材消杀净化器电气控制程序的设计,参数设定相较为抽象,但是可以根据需要对物料进行精准的消杀与净化,同时将消杀所产生的对物料的氧化副作用降低到最小。
[0026] (5)《准分子光源食材消杀净化器》的电气控制程序还应该设计有洗涤舱内的洗涤液检测传感器,确保在氙准分子光源活性氧簇的制备系统工作期间,洗涤液的最低液面应该高于设计在洗涤舱侧壁的洗涤舱抽水口的高度。
[0027] (6)《准分子光源食材消杀净化器》的电气控制程序还应该设计有对泄漏到设备外部环境中的活性氧簇浓度采用臭氧传感器进行检测与反馈控制,当设备周围环境中的活性氧簇的浓度超过0.05ppm时报警,超过0.08ppm且时间超过8小时或超过0.10ppm且时间超过1小时电气控制系统主动关闭氙准分子光源。本发明人已经通过大量的实验验证获得了采用目前被称作为臭氧传感器的检测器件用于检测环境中活性氧簇的浓度是可行的检测方法。臭氧传感器目前有电化学型和UV分光光度型两种,都可用于对环境中活性氧簇的浓度检测。
[0028] 《准分子光源食材消杀净化器》的具体电气控制设计,如具体的电路图,具体的运行程序等都属于领域内的技术常识,具备相关技术的技术人员均可以在上述技术要素的指引下设计出具体的设计。由于这些均属于领域内的常识技术,所以就不再赘述了。
[0029] 按照本设计方案所设计的《准分子光源食材消杀净化器》的工作原理是,当洗涤舱内有洗涤液时,启动水泵和空气泵,点亮氙准分子灯管可以产生活性氧簇水气流在洗涤舱内循环流动,将洗涤剂中的活性氧簇浓度逐步提升,一定浓度的活性氧簇液体对多种有害微生物(细菌、病毒、芽孢、虫卵等)具有消杀作用。附加超声振荡器使洗涤液发生高频水波振荡,加速了食材、医疗器械等被消毒物料表面的各种污物的去除,产生净化作用。当洗涤舱内没有洗涤液时,消毒紫外灯可以对被消毒物料进行辐射消毒(或称辅助消毒)。
[0030] 采用本发明所表述的技术方案设计的《准分子光源食材消杀净化器》可以通过附图1所示的基本原理图进行部件的原理和对技术特征了解。
[0031] 附图1仅仅是一种展示,绝非限制,因为附图1所示的《准分子光源食材消杀净化器》的设计方案将本发明的最基本技术要素进行了展示,有了这些基本的技术要素,领域内的技术人员就可以据此,对《准分子光源食材消杀净化器》的内在结构和控制逻辑理解,并根据自身的业务水准,充分发挥技术领先一步的优势,设计出技术要素完全一致,技术细节略有不同的《准分子光源食材消杀净化器》。
[0032] 在本设计方案中,《准分子光源食材消杀净化器》的洗涤舱采用金属材料,首选304或316不锈材质,“管路和电器工作舱A”与“管路和电器工作舱B”的使用材质不限定。
[0033] 洗涤液采用水,或化学消毒剂、或水与化学消毒剂的混合溶液;在对食品进行洗涤消毒净化时,必须选择食品级的化学消毒剂。本设计所述的洗涤是指可以采用干净的自来水就可满足本设计的需要,而不必要像电解水那样采用去离子水或纯化水,从而降低了使用成本,以及产品的低的故障率。
[0034] 活性氧簇消解片的材质应选择可以降解臭氧的材质制作的过滤片,如ZrO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2光触媒材料以及MnO和MnO2等材质。
[0035] 本发明适用于医疗器械、实验室等非民用物料和用品的《准分子光源消杀净化器》的设计。

附图说明

[0036] 图1是采用本设计方案所设计的一种准分子光源食材消杀净化器的原理图。在图1中,1、箱体外壳;2、洗涤舱(水槽);3、洗涤液(水);4、水面上位限;5、管路和电器工作舱A;6、管路和电器工作舱B;7、洗涤舱盖(关闭状态);8、洗涤舱盖(半打开状态);9、洗涤舱进水口;10、洗涤舱进水电磁阀J1;11、洗涤舱废液排泄口;12、洗涤舱废液排泄口电磁阀J2;13、超声振荡器(超声震荡子);14、洗涤舱抽水口(水槽抽水口);15、抽水泵;16、管路四通;17、水压力表(水压力传感器);18、水流调节阀(液体流量调节阀);19、空气泵(微型空气泵);20、带有气体流量调节阀的空气流量计(气体流量调节阀);21、气体压力表(空气压力表);22、集中传输式氙准分子光源活性氧簇发生器(集中传输式氙准分子光源臭氧发生器);23、氙准分子光源灯管(Xe);24、空气单向阀;25、文丘里管(射流管);X表示文丘里管的负压端口;Y表示文丘里管的进水端口;Z表示文丘里管的水气出口端口;26、管路三通;27、洗涤舱盖的活性氧簇水气注入端口;28、活性氧簇消解片(臭氧消解片);29、消毒灯(紫外线消毒灯);
30、活性氧簇传感器(臭氧传感器);31、嵌入式MCU控制器和人机交互触摸屏(电器控制器和触摸屏);32、支脚;33、液体管路,用粗黑实线表示;34、气体管路,用黑虚线表示;图中的圆实点表示此处交互的气体管路相连通;图中的实线箭头表述水流方向、虚线箭头表示气流方向;Airin表示空气泵的进气端、In表示洗涤舱(水槽)进水端;Out表示洗涤舱(水槽)的排水端;图中所示的洗涤舱(水槽)内的诸多空心圆圈表示活性氧簇气泡在水中的状态。
[0037] 图2是“消杀强度”采用“1%‑100%”百分比强度档位控制,设定为50%消杀强度时的氙准分子光源灯管的控制脉冲图,图中高电平标示氙准分子光源灯管的点亮时间段,低电平表示灯管的熄灭时间段。
[0038] 图3是“消杀强度”采用“高、中、低”三挡强度档位控制,设定为“低”消杀强度(1/3)时的氙准分子光源灯管的控制脉冲图,图中高电平标示氙准分子光源灯管的点亮时间段,低电平表示灯管的熄灭时间段。

具体实施方式

[0039] 现在结合实施例或实施方案进一步详述本发明,显然,实施例仅供说明绝非限制。
[0040] 实施例1:采用本设计方案所设计的一种准分子光源食材消杀净化器的原理图如附图1所示。
[0041] 在附图1中,1、箱体外壳;2、洗涤舱(水槽);3、洗涤液(水);4、水面上位限;5、管路和电器工作舱A;6、管路和电器工作舱B;7、洗涤舱盖(关闭状态);8、洗涤舱盖(半打开状态);9、洗涤舱进水口;10、洗涤舱进水电磁阀J1;11、洗涤舱废液排泄口;12、洗涤舱废液排泄口电磁阀J2;13、超声振荡器(超声震荡子);14、洗涤舱抽水口(水槽抽水口);15、抽水泵;16、管路四通;17、水压力表(水压力传感器);18、水流调节阀(液体流量调节阀);19、空气泵(微型空气泵);20、带有气体流量调节阀的空气流量计(气体流量调节阀);21、气体压力表(空气压力表);22、集中传输式氙准分子光源活性氧簇发生器(集中传输式氙准分子光源臭氧发生器);23、氙准分子光源灯管(Xe);24、空气单向阀;25、文丘里管(射流管);X表示文丘里管的负压端口;Y表示文丘里管的进水端口;Z表示文丘里管的水气出口端口;26、管路三通;27、洗涤舱盖的活性氧簇水气注入端口;28、活性氧簇消解片(臭氧消解片);29、消毒灯(紫外线消毒灯);30、活性氧簇传感器(臭氧传感器);31、嵌入式MCU控制器和人机交互触摸屏(电器控制器和触摸屏);32、支脚;33、液体管路,用粗黑实线表示;34、气体管路,用黑虚线表示;图中的圆实点表示此处交互的气体管路相连通;图中的实线箭头表述水流方向、虚线箭头表示气流方向;Air in表示空气泵的进气端、IN表示洗涤舱(水槽)进水端;Out表示洗涤舱(水槽)的排水端;图中所示的洗涤舱(水槽)内的诸多空心圆圈表示活性氧簇气泡在水中的状态。
[0042] 其工作原理为,当洗涤舱(2)内可以盛放洗涤液(3),并且洗涤液的液面高于洗涤舱抽水口(14)时,启动抽水泵(15),在抽水泵的作用下,洗涤舱内的洗涤液可以沿着液体管道(33)在管路四通(16)处分成两路,一路洗涤液通过液体管道输送到文丘里管(25)的入口端(Y),经过文丘里管的出口端(Z)后再通过管路三通(26)后在洗涤舱(2)底部的洗涤舱盖的活性氧簇水气注入端口以喷着的状态回流入洗涤舱(2)内可以盛放洗涤液(3)内形成洗涤液的快速循环流动;在管路四通(16)处分出另一路洗涤液通过水流调节阀(18)与管路三通(26)相连接,形成对文丘里管(25)喷射的液体射流产生负反馈作用,以保障文丘里管(25)的负压端口(X)处的压力在0气压或微负气压状态;在这种状态下,启动空气泵(19)产生动力空气,动力空气沿着气体管路(34),通过带有气体流量调节阀的空气流量计(20)进入集中传输式氙准分子光源活性氧簇发生器(22),在集中传输式氙准分子光源活性氧簇发生器(22)中安装有氙准分子灯管(23),当氙准分子灯管点亮时,氙准分子灯管发射的172nm的真空紫外光(VUV)具有164kcal/mol的辐射能,可以将流经氙准分子灯管表面空气中的氧气分子的双键切断激发出基态氧(O),可以将空气中的水分子的氢氧键切断形成氢氧自由基(HO·),由基态氧(O)和氢氧键切断形成氢氧自由基(HO·)为主要组分快速的衍生出活性氧簇,活性氧簇与未被激发的空气混合形成活性氧气体,在集中传输式氙准分子光源活性氧簇发生器(22)产生的活性氧簇气体通过气体管道(34)经过空气单向阀(24)后与文丘里管(25)的负压端口(X)进入文丘里管,并与文丘里管内的液体进行混合后,形成含有活性氧簇的汽水流通过管路三通(26)后在洗涤舱(2)底部的洗涤舱盖的活性氧簇水气注入端口以喷着的状态回流入洗涤舱(2)内,活性氧簇一部分溶解在洗涤液中形成含有活性氧簇的消毒剂,未完全溶解到洗涤液的活性氧簇以气泡的形态通过洗涤液后溢出洗涤液面,从而对放入消毒舱内的物料进行物表消毒与净化,此时,对超声振荡器(13)通电,由超声振荡器(13)产生的高频率的机械振动通过洗涤舱(2)的四壁传递到洗涤液(3)中产生洗涤液(3)的水高频振荡,可以加速将粘附在物料上的污渍清洗到洗涤液中。
[0043] 在洗涤舱盖(7、8)处于对洗涤舱(2)封闭的状况下,从洗涤液(3)溢出的活性氧簇通过嵌装在洗涤舱盖内的活性氧簇消解片(28)被降解成氧气和水后向外释放,要求活性氧簇消解片(28)对活性氧簇的降解能力达到95%以上,如果向外释放的活性氧簇导致了周边环境中的活性氧簇浓度超过0.05ppm,则会被活性氧簇传感器(30)检测到,并且通过本设备的电气控制系统关闭氙准分子光源,确保周围环境中的活性氧簇的浓度控制在0.05ppm以内。
[0044] 在洗涤舱盖(7、8)处于对洗涤舱(2)封闭的状况下,如果洗涤舱(2)内没有盛放洗涤液(3),在这种状态下,可以开启安装在洗涤舱盖(7、8)内下表面的消毒灯(29)对洗涤舱内的物料进行UVB光辐射消毒。
[0045] 实施例2使用附图1所示的一种洗涤舱的内容积为48L的准分子光源食材消杀净化器的消杀净化试验,其结果如下表所示:
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