CN101890174B - 消毒柜的消毒方法和消毒柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种消毒柜的消毒方法，所述消毒方法包括采用对细菌有破壁作用的光波与热能相结合进行杀菌消毒。还提供了采用该消毒方法的消毒柜，包括外壳和内壳，外壳包围内壳形成夹层，内壳构成内腔，所述内腔中包括用于产生对细菌有破壁作用的光波的装置和用于产生维持消毒柜内腔一定温度的热能的装置。使用本发明，可以实现光波与热能结合杀菌消毒，大大缩短了消毒时间。

Description

消毒柜的消毒方法和消毒柜

技术领域

本发明涉及食具消毒技术领域，特别是指消毒柜的消毒方法和采用该方法的消毒柜。

背景技术

目前市场上销售的食具消毒柜种类繁多，而其采用的消毒方式主要有如下几种：红外线高温消毒方式，普遍采用红外灯管加热，将柜体内部温度加热到一定高温，达到高温消毒效果；臭氧消毒方式，利用臭氧的强氧化性进行消毒；紫外线消毒方式，使用紫外灯产生能够杀菌的紫外线，达到紫外线照射消毒的效果；臭氧加紫外线消毒方式，使用高臭氧紫外灯，产生紫外线的同时也产生臭氧，达到紫外线照射结合臭氧的消毒效果。

然而，在使用红外线高温消毒方式时，需将柜体内部温度加热至不低于100℃，且需要保温15分钟以上，整个工作周期一般需要30分钟，消毒速度慢。在使用臭氧消毒方式时，会将食具上的残留物氧化为对人体健康造成危害过氧化物，若臭氧泄露，会对环境造成污染，危害人体健康。在使用紫外线消毒方式时，仅能杀灭暴露在紫外线照射下的部位上的细菌，造成消毒效率低。在使用臭氧加紫外线消毒方式时同样会产生臭氧消毒方式带来的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种消毒柜的消毒方法和采用该方法的消毒柜，其可以实现对细菌进行光波破壁的同时辅以热能有效杀灭病菌。其消毒时间短，可在10分钟之内，消毒柜的能耗相应降低，且不会产生臭氧。

本发明所采用的技术方案如下：

本发明提供的一种消毒柜的消毒方法，所述消毒方法包括采用对细菌有破壁作用的光波与热能相结合进行杀菌消毒。

一实施方式中，所述对细菌有破壁作用的光波为波长在200nm～2500nm的宽频光波。

一实施方式中，所述热能是指将消毒柜内的消毒环境温度控制在60℃～65℃的巴氏保持消毒温度范围内；或者该热能是指将消毒柜内的消毒环境温度控制在92～100℃的巴氏瞬时高温消毒范围内。

一实施方式中，所述消毒方法具体包括：

在消毒柜内设置宽频光波产生装置用于产生对细菌有破壁作用的波长在200nm～1200nm的宽频光波，其中紫外C波的含量为0.35％～0.7％；

该宽频光波产生装置所发出的可见光和红外线产生热量使消毒柜内的温度升高至55℃～120℃范围内实现光波与热能结合的杀菌消毒。

一实施方式中，所述宽频光波包括：波长为对细菌的破壁作用最强的253.7nm的光波和凝固细胞核蛋白效果最好的780nm的光波。

在消毒柜内设置宽频光波产生装置产生杀菌效果较佳的253.7nm～780nm的两个主波长，其中紫外C波的含量为0.35％～0.7％；

该宽频光波产生装置所发出的可见光和红外线产生热量使消毒柜内的温度升高至55℃～120℃范围内实现光波与热能结合的杀菌消毒。

一实施方式中，所述消毒柜内的最低紫外C波辐照强度为70μW/cm2；通过微电脑芯片数字化控制照射的紫外C波最低射剂量为120000μW.s/cm2。

一实施方式中，所述消毒方法具体包括：

在消毒柜内设置紫外C波发生装置，产生对细菌有破壁作用的紫外C波；

在消毒柜内设置加热装置，使消毒柜内的消毒环境温度升高至巴氏消毒温度范围内实现光波与热能结合的杀菌消毒；

所述巴氏消毒温度范围包括60℃～65℃的巴氏保持消毒温度范围；或者92～100℃的巴氏瞬时高温消毒范围。

一实施方式中，所述消毒方法具体包括：

在消毒柜内设置能产生紫外C波的紫外C波发生装置，产生对细菌有破壁作用的紫外C波；

控制消毒柜内的消毒温度为巴氏消毒范围内，进行杀菌消毒；

所述巴氏消毒温度范围包括60℃～65℃的巴氏保持消毒温度范围；或者92～100℃的巴氏瞬时高温消毒范围。

一实施方式中，所述宽频光波发生装置包括产生主波长为253.7nm或/和780nm的宽频光波杀菌灯。

一实施方式中，所述消毒方法进一步包括：

将消毒柜内的待消毒器具置于无遮蔽的消毒环境内，包括采用无遮蔽的待消毒器具支撑机构。

一实施方式中，所述消毒方法进一步包括：

将消毒柜内的待消毒器具置于高反光的环境中，包括该消毒柜采用反光六面内壁。

本发明还提供了一种消毒柜，包括外壳和内壳，外壳包围内壳形成夹层，内壳构成内腔，所述内腔中包括用于产生对细菌有破壁作用的光波的装置和用于产生维持消毒柜内腔一定温度的热能的装置。

一实施方式中，所述用于产生对细菌有破壁作用的光波的装置和用于产生维持消毒柜内腔一定温度的热能的装置为一体设置，为宽频光波发生装置，设置于消毒柜的内腔上。

一实施方式中，所述宽频光波发生装置包括：

光波反光罩，具有将宽频光波反射聚焦向消毒柜内腔的内凹球形镜面；

光波导光板，具有横向排布、呈一定间距的导光板栅格，其外周沿与光波反光罩的外周沿相匹配安装；

宽频光波杀菌灯，置于光波反光罩内。

一实施方式中，所述宽频光波杀菌灯包括：灯丝和灯管，灯丝置于内部中空的密封灯管内，该灯管内填充钪金属卤化物、钠金属卤化物和二溴甲烷；

所述钪金属卤化物、钠金属卤化物和二溴甲烷中包含0.09-0.1％的钪金属卤化物、0.9-1.0％的钠金属卤化物和99％的二溴甲烷。

一实施方式中，所述灯管为透紫石英玻璃制成的灯管；

所述透紫石英玻璃包含99％的二氧化硅、0.14-0.2％的铈氧化物、0.25-0.3％的钕氧化物和0.4-0.5％铝氧化物。

一实施方式中，所述用于产生对细菌有破壁作用的光波的装置为紫外C波发生装置；

所述用于产生维持消毒柜内腔一定温度的热能的装置为巴氏加热装置。

一实施方式中，巴氏加热装置上面设置有向内腔的散热翅。

一实施方式中，还包括设置在内腔的实现内腔内空气内循环流动的风扇。

一实施方式中，还包括设置在内腔不同位置的温度传感器，所述风扇根据所述传感器的温差控器其转速。

一实施方式中，所述温度传感器至少包括：设置在巴氏消毒的加热装置位置和远离该位置的两个温度传感器。

一实施方式中，所述用于产生对细菌有破壁作用的光波的装置为光波发生装置；

所述用于产生维持消毒柜内腔一定温度的热能的装置为用于巴氏消毒的光波加热装置。

一实施方式中，所述光波加热装置包括设置在所述内腔后壁内壳上向夹层方向凹进的光波杀菌灯灯罩、安装在光波杀菌灯灯罩内的光波杀菌灯。。

由上可见，采用本发明还可以避免现有消毒柜那样内部的臭氧浓度必须达到40mg/m³以上，而且持不需要续保持60分钟，才能把对人体有害的病菌杀死因而并且由此避免了消毒柜臭氧浓度高导致的柜体的密封要求高。总之，避免了现有消毒柜那样的长时间、高浓度的条件的臭氧易泄漏问题，避免了对人体呼吸系统有较强的损坏作用。

因而，通过采用具有这样结构，可具有良好的杀菌效果又具有良好的杀毒效果，而且不会因臭氧泄露导致对家庭室内空气造成污染也不会因消毒温度较高而导致元件工作不稳定及使消毒对象温度高不易取出的消毒柜。

采用光波杀菌灯与灯罩的组合结构，可保证加热过程顺利稳定地进行，具有良好的加热效果。

总之，通常认为，光波尤其是紫外C波在进行辐射杀灭细菌时，最好温度保持常温甚至更低，这有利于紫外C波的产生。本案发明人经过多方面的实验和研究发现，如果将对细菌有破壁作用的光波照射待消毒器具，并将温度控制在55～120℃的范围内，细菌可以在最短的时间内被杀灭。对细菌有破壁作用的光波可以为宽频光波，其可以采用宽频光波发生装置，宽频光波发生装置可以产生200nm～2500nm的宽频光波，其中紫外光区域的光波具有较强的细菌破壁作用，波长为253.7nm的光波对细菌的破壁作用最强和780nm凝固细胞核蛋白效果最好的两个主波长。在细菌被光波照射破壁时再辅以热能作用，可有效地在非高温下迅速的杀灭细菌。该热能的作用温度最佳选用巴氏保持消毒温度范围或者巴氏瞬时高温消毒范围，即60℃～65℃和92～100℃。在上述消毒环境下，10分钟内可以完全达到灭菌消毒标准，并且不会有臭氧的产生。

在具体应用中，可以采用宽频光波发生装置作为消毒柜内的宽频光波和热能产生装置，实现有效地杀毒灭菌。更可以采用紫外C波发生装置和电加热装置相配合的方式实现上述消毒环境。该紫外C波发生装置可选择主波长为253.7nm的紫外C灯。

为实现最佳的消毒灭菌效果，需要将消毒柜内的环境进行改进，即将餐具置于无遮蔽的环境中。餐具的支撑架体对辐射光波的遮挡非常低，能够使光波尽可能的覆盖整个餐具的表面。另外，将消毒柜内的六面内壁设计为高反光方式，可以有效的对光波进行反射倍增，更能有效地提高光波的破壁作用功效。

本发明的有益效果在于，该消毒柜的消毒方法通过对细菌进行光波破壁的同时辅以热能有效杀灭病菌，其消毒时间短，可在10分钟之内，消毒柜的能耗相应降低，且不会产生臭氧。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的阐述。

附图说明

图1为本发明第一实施例消毒柜结构的示意图，其中隐去了顶部和背面部分柜体外壳、和侧面部分柜体外壳；

图2为第一实施例消毒柜结构的去除门体的正面示意图；

图3为第一实施例带柜体外壳的消毒柜的后视图；

图4为第一实施例消毒柜的电路控制原理图；

图5为第一实施例灯管罩罩体结构示意图，其中(A)为主视图，(B)为m切面图，(C)为右视图；

图6为第一实施例由包括两部分子罩壁的灯管罩罩体结构示意图，其中(A)为主视图，(B)为m切面图，(C)为右视图；

图7为第一实施例消毒柜的工作温度自设置流程图；

图8为第一实施例消毒柜工作过程中灯管罩罩体反射角度的自调整流程图；

图9为第二实施例消毒柜碗架的去除门体的正面示意图；

图10为第二实施例的宽频光波杀菌灯结构图；

图11为第二实施例宽频光波杀菌灯的光谱图；

图12为消毒柜碗架的俯视图，示出了并列的两个碟支架均处于收缩的状态；

图13为消毒柜碗架的俯视图，示出了并列的两个碟支架均处于拉伸的状态；

图14为消毒柜碗架的碟支架处于拉伸状态下放置有待消毒碟子的俯视图；

图15为消毒柜的内膛的顶面结构示意图；

图16为消毒柜的内膛的底面结构示意图；

图17为消毒柜的内膛的左面结构示意图；

图18为消毒柜的内膛的右面结构示意图；

图19为消毒柜的内膛的前面结构示意图。

具体实施方式

该消毒柜的消毒方法系用于食具、餐具的消毒，由消毒柜产生包含对细菌有破壁作用的光波，同时产生热能，由所产生的光波和热能相结合进行杀菌消毒。其中，产生的所述光波可以是波长在200nm到2500nm的宽频光波；热能即控制消毒柜内的消毒温度在55～120℃的范围内，最佳的热能为控制在60℃到65℃内，即维持在巴氏保持消毒温度范围内，或控制在92到100℃内，即维持在巴氏瞬时高温消毒范围内。通过上述产生光波和热量相结合，实现快速、低能耗的杀菌消毒。

下面分别以产生的光波为紫外C波和宽频光波为例对本发明进行说明。

下面分别以光波发生装置为产生紫外C波的紫外C波装置和产生宽频光波的光波发生装置为例，对本发明进行详细介绍。

【第一实施例】产生的所述光波为对细菌有破壁作用的光波为紫外C波：

在该实施例中，消毒柜同时产生紫外C波和巴氏热能，实现紫外C波与巴氏消毒的结合。下面对该方法的实现进行描述。

其中，产生紫外C波是通过在消毒柜中设置一光波发生装置，具体为产生紫外C波的紫外C波装置来实现的。产生巴氏热能是通过在消毒柜中设置的一加热装置来实现的，本实施例中称为巴氏加热装置。

从而，消毒柜可以实现同时用将紫外C波消毒与巴氏消毒相结合对消毒对象进行消毒。在消毒时，消毒对象处于消毒柜内壳形成的内膛之中，由设置在消毒柜内腔的巴氏加热装置产生一定的热量均匀散布在消毒柜内腔内，使消毒对象的温度保持在60-65℃，以实现在此巴氏保持消毒温度对其进行消毒。同时，紫外C波装置辐射出紫外C波以照射到消毒对象上，通过照射在其上的紫外C波对其进行消毒。采用这样的消毒柜，同时以巴氏消毒及紫外C波结合对消毒对象进行消毒，可达到在实现消毒标准的基础上大大缩短消毒时间，并且因消毒温度在60-65℃之间，从而不会使得消毒对象的温度过高而不便立即取出。另外，也可以由巴氏加热装置加热到92-100℃的瞬时高温消毒，以进一步缩短消毒时间。

另外，为了实现产生的热量能够在消毒柜中均匀分布，还可以由消毒柜产生内循环风，以将热量送达消毒柜各角落，避免热量的集中并保持消毒环境的温度恒定。

其中，还可以通过检测消毒柜不同位置的温度差，来实现对所产生内循环风的控制，例如，根据温度差的大小控制产生的内循环风的强弱，从而实现消毒柜内腔内的热量快速分布均匀。

下面，对实现上述方法的装置进行描述，具体参见附图1到8对本发明第一实施例方法的实现进行详细说明。

如图1到图3示出了根据本发明消毒方法的第一实施例的紫外C波巴氏消毒柜的结构示意图，包括：柜体外壳1、内壳2、紫外C波装置102和巴氏消毒装置103。

其中，紫外C波装置102包括设置在内壳2形成的内腔的顶部的灯管罩、位于灯管罩内的用于辐射紫外C波的灯管、与该灯管电连接用于驱动该灯管的镇流器101，所述镇流器101设置在柜体外壳1与内壳2形成的夹层内。还包括设置在夹层内的第一温度传感器和排风装置及与之电连接的控制单元，以将镇流器101的温度维持在其工作温度，如本实施例实验的镇流器较佳工作温度为25-40℃。

巴氏消毒装置103包括设置在消毒柜内腔后壁内壳上的巴氏加热装置103b，设置在巴氏加热装置103b上的散热翅103c，设置在巴氏加热装置103b旁用于内腔内空气内循环的风扇(图中未示出)。还包括设置于内腔中远离巴氏加热装置103b的第二温度传感器，以用于维持巴氏加热装置103b加热内腔温度的稳定性。另外还可以在巴氏加热装置103b附近设置第三温度传感器，从而可以根据内腔内的两温度传感器的温差大小控制风扇的转速快慢和巴氏加热装置103b的加热功率强弱。采用变频风扇有利于热量分布的快速均匀。其中，上述控制单元也同时与上述巴氏加热装置103b、风扇、第二、三温度传感器相连，用于实现所述的根据温度、温差进行对巴氏加热装置103b的加热和风扇风速的控制动作。

其中，上述紫外C波装置102所使用的灯管可为无臭氧紫外C波灯管，如双端直管式低气压汞蒸气放电灯，灯管由石英玻璃材料制作，辐照度寿命为8000小时，额定电压220V，额定频率50Hz，辐射峰值波长为253.7nm，其初始臭氧产出率低于0.05g/(kW*h)。驱动该紫外C波灯管处于稳定工作状态的镇流器的工作温度范围约为25-40℃。

其中，上述驱动灯管的镇流器101设置在消毒柜柜体背面夹层位置，如图1所示，本实施例设置在背面夹层靠近顶部角落位置。第一温度传感器可设置在靠近镇流器101附近(图中未示出)，以检测镇流器101附近的空气温度。所述排风装置设置在外壳的靠近镇流器101的位置上，以当第一温度传感器检测到夹层内镇流器101附近空气温度到达镇流器工作温度上限值时将夹层内高温气体排出，降低镇流器的工作温度，以维持夹层内气体温度在镇流器工作温度内。其中，如图3所示，排风装置可包括：设置在靠近镇流器101位置的外壳上的若干散热孔隙104、位于外壳内表面覆盖所述散热孔的风扇(图中未示出)。相应的在外壳其他部位，如底部可设置有进气孔。

在消毒柜内腔还设置有加热部件以将内腔温度加热保持在所需的温度实现巴氏消毒，其中该加热部件采用了光波加热管，光波加热管的灯罩103设置在内腔后壁向夹层方向凹进。本实施例中也将该光波加热管作为给夹层空气快速加热的加热装置，具体来说，一种方法是在所述向夹层方向凹进的光波加热管的灯罩103上设置有少量孔隙，将内腔中的热量散发到夹层中加热夹层中的空气；另一种方法是所述向夹层方向凹进的光波加热管的灯罩103采用导热材料，或面向夹层的一面设置散热片，以将热量散发到夹层加热夹层中的空气。由于上述光波加热管的灯罩103距离光波加热管很近，因此可以很好的聚集热量传递给夹层内的空气，实现夹层内的空气温度迅速加热至镇流器的稳定工作温度内。

其中，如图2所示，上述巴氏加热装置103b可采用了电加热体，图中为电加热棒，其设置在内腔后壁向夹层方向的凹进处，这样其不仅用于巴氏消毒的加热，还作为给夹层空气快速加热的加热装置。具体实现结构为，一种是在所述向夹层方向的凹进处的上方位置上设置有少量孔隙103a，以将内腔中的热量散发到夹层中加热夹层中的空气；另一种方法是所述向夹层方向凹进处的位置采用导热材料，或面向夹层的一面设置散热片(未示出)，以将作为巴氏加热装置103b的电加热体热量通过热传导的方式传到夹层加热夹层中的空气。通过将热量传递给夹层内的空气。由上可以实现在消毒柜启动时，将夹层内的空气温度迅速加热至镇流器101的稳定工作温度内，而非完全依靠镇流器101自身产生热量以达到工作温度。其中，上述凹进处可单独制作为一个凹形壳体103d，从而可以与内壳采用不同导热材料。

由上，通过巴氏加热装置103b对夹层内空气的加热和所述排风装置104，可以在启动消毒柜时实现紫外C波灯的镇流器101快速达到并保持在25-40℃(所实验的镇流器较佳工作温度)这一稳定工作温度内工作，从而使得灯管的紫外C波照射强度稳定，减少受环境温度的影响。通过控制镇流器101在其工作温度内工作，可以避免紫外C波的输出量的变劣，避免达不到杀菌所需要的强度，起不到杀菌的作用(实验消毒柜启动初始阶段镇流器环境温度低于25℃，或者工作一段时间温度高于40℃时，紫外C波的输出量会下降较快)。

如图4还示出了的包含上述各个部件的电路的控制原理图，包括在夹层内设置的上述第一温度传感器201、排风装置202、设置在内腔中的巴氏加热装置204、第二温度传感器205、第三温度传感器206和风扇207，以及与这些装置电连接的控制单元203，由控制单元203根据第一温度传感器201上传的夹层温度控制排风装置202的启动和关闭，以及根据第二温度传感器205、第三温度传感器206控制巴氏加热装置204的功率和风扇207的转速。

另外，如图4所示，上述控制单元203还与后文描述的驱动罩体的子罩壁转动的微型电机208电连接，以控制微型电机208的转动。较佳的，还可以在相对灯管罩的另一面，即消毒柜柜体内壳底部不同位置嵌入设置若干紫外C波传感器209，紫外C波传感器209也与上述控制单元203电连接，从而控制单元203根据若干紫外C波传感器209上报的信号确定被消毒对象所遮挡的紫外C波传感器209位置，即确定被消毒对象位置，去控制上述微型电机208的转动，以驱动罩体的子罩壁转动相应角度，使得反射的紫外C波朝向被消毒对象。

下面对灯管罩再进行详细说明。本实施例的灯管罩包括罩体和与罩体匹配、与罩体形成封闭空间的罩盖。如图1所示，灯管罩设置在柜体内壳构成的内腔的顶部，如图5所示，其罩体平行于灯管的部分包括罩顶401和罩壁402，灯管罩的罩体向上深入外壳与内壳之间形成的夹层。罩体下方与内壳相接处的内壳上设置扣合结构安装所述罩盖，罩盖与内腔顶部平齐。罩体内侧面，即罩顶401和罩壁402上具有反射层，例如涂覆于内表面或粘在内表面的反射材料，以使灯管罩内的灯管的紫外波向柜体内腔反射。罩盖为可穿透紫外线的透明材料，如透紫外线玻璃等。需要说明的是，罩盖主要起到隔离隔热的作用，罩盖并非必要部件。由上可见，所述反射涂层有利于紫外c波反射，隔热罩使得紫外c波灯管工作于工作温度，减少受内腔温度度干扰。

图6示出了另一种灯管罩，其罩体平行于灯管的部分包括罩顶401和罩壁402，每个罩壁包括交错设置的至少两部分子罩壁403，所述子罩壁403相互平行或接近平行；

对于相邻的两部分子罩壁403，其交错处外层向内层子罩壁后方延伸，以使得将灯管的紫外C波全反射至内腔；且子罩壁403之间具有一定距离的缝隙，形成散热缝隙，以使得灯管热量由缝隙流动至夹层内。在灯管罩上方的外壳设置有散热孔，以将流动至夹层内的热量散发出去。

另外，如图6所示，所述子罩壁403可具有沿平行于灯管的轴转动的结构，具体为：所述子罩壁403上平行于灯管的一面水平两端设置有凸起404作为轴，相应的罩体垂直灯管的两面上有容纳该轴的孔，一微型电机轴与上述轴连接，驱动子罩壁403的转动，从而可以有一定角度的摆动或调整反射方向，以便于最大程度的将灯管紫外C波反射到被消毒对象。

由上可以看出，灯头设在上方夹层内，而非设置在消毒柜内腔内部，可以避开消毒柜内腔温度变化的较大影响，如避开内腔内过热工作环境；并且，也使得内腔容量相对变大，而由于反光板的设置并不会对辐射范围有过多影响，且反光板的角度可调整使得便于对被消毒对象的定向照射消毒，以及反光板之间的缝隙有利于灯罩内温度的散发，使得处于夹层内的灯头通过该散热结构避免其过高温度。

其中，采用本发明第一实施例的消毒装置的消毒方法，包括以下步骤：

首先，启动所述消毒柜的紫外C波发生装置和巴氏加热装置和内腔中的风扇，包括：控制单元控制紫外C波发生装置和巴氏加热装置启动，并控制巴氏加热装置为高于正常工作的功率启动，及内腔内的所述风扇为最高转速，并且由控制单元接收第一、二、三温度传感器检测的温度值；

然后，控制单元判断第二温度传感器检测的温度到达巴氏消毒温度范围内，则降低巴氏加热装置功率至其正常工作功率，并根据第三和第二温度传感器检测的温差值控制所述风扇转速降低，其中风扇转速与温差值的函数关系可以预先设定，为：风扇转速随温差值的降低而降低，直至维持在一较低转速下。函数关系可以是类抛物线的一部分或离散函数。

另一方面，控制单元还判断当第一温度传感器检测的温度超过镇流器工作温度上限时，则启动夹层中的排风装置。

其中，上述镇流器工作温度还可以采用下述方式确定：参见图7示出的消毒柜的工作温度自设置过程，包括以下步骤：

步骤501：夹层内的第一温度传感器在温度上升的每个温度采样点，执行下述步骤：

a、控制单元记录夹层内第一温度传感器检测的不同温度；和

b、控制单元记录消毒柜内设置的紫外传感器上报的不同紫外C波强度。其中，可以采用内壳下方正对灯管罩的紫外C波传感器上报的紫外C波强度作为测量值。

步骤502：将升温过程紫外C波强度达到预定值时所对应的第一温度传感器检测的温度为工作温度低门限值，继续升温过程中C波强度降低于预定值时所对应的第一温度传感器检测的温度为工作温度高门限值。

上述工作温度的自设置，便于设备的开始使用或者使用一段时间的初始化，以适应元器件的合理老化，使保持紫外C波杀菌灯的工作温度在最佳状态内(即保持C波强度)。

其中，如图8示出了消毒柜工作过程中灯管罩罩体反射角度的自调整过程，包括以下步骤：

步骤701：控制单元接收各个紫外C波传感器上报的紫外C波强度测量值；

步骤702：根据各个值大小判断对应的紫外C波传感器是否处于被遮挡状态；

步骤703：根据被遮挡的紫外C波传感器位置确定被消毒对象的位置；

步骤704：控制单元控制电机驱动灯管罩的罩体转动一定角度，以将紫外C波反射方向朝向所确定的被消毒对象的位置的中心位置。

其中，当上述步骤703确定的被消毒对象所占区域范围较大时，对于上述步骤704，也可以是控制单元控制电机驱动灯管罩的罩体以一定角度摆动，以将紫外C波反射方向朝向所确定的被消毒对象的区域范围内进行摆动。

表1与表2表示的是本发明结合应用紫外C波与巴氏消毒方法的消毒柜与普通消毒柜的消毒效果的对比实验结果。其中表1为对大肠杆菌的消毒效果的对比实验结果，表2为对脊髓灰质炎病毒的消毒效果的对比实验结果。从如下表1与表2中可看出，本发明的结合应用紫外C波与巴氏消毒方法的消毒柜具有良好的消毒效果。

表1

表2

由上可以看出，本发明消毒方法缩短为10min即可达到消毒标准，大大缩短了消毒时间，且由于采用巴氏消毒，不需要高温，消毒后即可取出被消毒物品。

【第二实施例】消毒柜产生的对细菌有破壁作用的光波为宽频光波，它产生杀菌效果较佳的253.7nm～780nm的两个主波长，其中紫外光波的含量为0.35％到0.7％。消毒柜所产生的热能通过所产生的宽频光波中的可见光和红外线来产生，使消毒柜内腔温度可升高至55℃到120℃的范围内，从而实现光波与热能结合的杀菌消毒。

其中通过对电流或电压的控制，控制所产生的宽频光波控制其最低紫外C波辐照强度为70μW/cm²；并且，通过对供电频率的控制，实现数字化控制照射的最低紫外C波辐射剂量为120000μW.s/cm²。

其中，产生所述宽频光波是通过一个宽频光波装置来实现的，将在后文对该宽频光波装置进行描述。

由上，消毒柜可以实现通过产生上述宽频光波实现光波和热能，对被消毒物品进行消毒。在消毒时，消毒对象处于消毒柜内壳形成的内膛之中，由设置在消毒柜内腔的宽频光波装置辐射宽频光波，尤其利用宽频光波中的紫外C波进行消毒，利用宽频光波中的近红外波加热被消毒物体实现巴氏消毒，并通过控制电压、电流和供电频率实现对产生的宽频光波的辐照强度辐射剂量的控制，以实现控制辐射强度和产生的热量。

下面对实现该第二实施例方法的消毒柜进行描述：

参见图9示出了实现上述第二实施例方法的消毒柜的结构，包括柜体外壳1、内壳2、宽频光波装置103’。其中，宽频光波发生装置103’包括光波反光罩103d’、宽频光波杀菌灯103b’、位于光波反光罩103d’上的光波导光板103c’。

其中，光波反光罩103d’设置在内腔后壁向夹层方向的凹进处，其上具有反射层，形成凹形镜面，例如涂覆于内表面或粘在内表面的反射材料，以将频光波聚焦、对准消毒柜内的食具。或者采用高反射系数金属板制作内膛，形成镜面反射。

光波导光板103c’，具有横向排布、呈一定间距的导光板栅格，其外周沿与光波反光罩103d’的外周沿相匹配，可与光波反光罩103d’可自由拆卸地固定成一体，用于将宽频光波呈平行光朝向某角度发射。

宽频光波杀菌灯103b’，置于光波反光罩103d’内，用于产生紫外光、可见光和红外线光，协同组合进行消毒。

如图10所示，所述宽频光波杀菌灯103b’包括：灯丝31，灯管32，瓷座33和灯头34。其中，灯丝31置于内部中空的密封灯管32内，该灯管32的两端均具有凸起形成瓷座33，该瓷座33插入与凸起相适应的灯头34的凹陷内固定。

宽频光波杀菌灯103b’的灯管32由具有滤光成分的透紫石英玻璃制成，该透紫石英玻璃包含99％的二氧化硅、0.15-0.2％的铈氧化物、0.25-0.3％钕氧化物和0.4-0.5％铝氧化物。灯管32内填充钪金属卤化物、钠金属卤化物和二溴甲烷(CH2Br2)的组合物，其中包含0.09-0.1％的钪金属卤化物、0.9-1.0％的钠金属卤化物和99％的二溴甲烷。

下面再说明下本发明第二实施例的工作原理。

1、使用宽频光波杀菌灯103b’产生紫外C波、可见光和红外线。

本实施例中的宽频光波杀菌灯103b’的由透紫石英玻璃制成的灯管32由于具有二氧化硅，铈氧化物，钕氧化物和铝氧化物等微量元素，能过滤掉对杀菌消毒无效的紫外A波，并能将对人体皮肤有害的紫外B波转化为杀菌效果更好的可见光。此外，上述透紫石英玻璃还能将可见光中的部分红色光转化为杀菌效果更好的紫外C波。

因光波是由原子内部运动的电子产生的，各种物质的原子内部电子的运动情况不同导致它们发射的光波也不同。填充有上述钪、钠金属卤化物和二溴甲烷(CH2Br2)的组合物的宽频光波杀菌灯103b’能产生波长范围为200-2500nm的宽频光波。宽频光波杀菌灯103b’产生的紫外C波的含量占全部光波的0.7％，参见图11所示。

2、通过调节宽频光波杀菌灯103b’的功率，将消毒柜内膛内的温度加热到食品级巴氏消毒温度，达到光热协同的组合消毒效应。

通过调节宽频光波杀菌灯103b’的功率，增强宽频光波杀菌灯103b’发射的连续光波的照射能量，其中，该连续光波照射能量中的红外线光的照射能量可以转化成热能，并将消毒柜内膛内的温度加热至符合食品级巴氏消毒的温度，例如，62-65℃和75-90℃，达到保证杀灭有害菌的同时保证有益菌生存的目的。

3、采用光波反光罩103d’增强宽频光波反射效能。

由宽频杀菌灯103b’的灯管32发出的宽频光波通过反光罩103d’的内凹球形镜面211聚集于食具上进行消毒，为了增加宽频光波照射面积，光波导光板103c’的栅格221将灯管32发出的一部分宽频光波呈平行光扩散发射。

4、采用六面光波反射结构以及高光面内膛反光材料，使宽频光波达到高反射率的六面反射光性能。

另外，本发明消毒方法通过一碗架将被消毒物品置于无遮蔽的消毒环境内，其实现方法具体如下：采用了可调节的碗架，碗架如抽屉似的安装在消毒柜的内壳内。下面参照图12-图14对该碗架结构进行说明。本具体实施方式中采用的是抽屉式消毒柜。如图12至图14所示，在消毒柜的抽屉310的仓内设置有根据本发明的碗架320，该碗架320由两个并排设置的碟支架330和340构成。

如图12至14所示，碟支架330包括：第一内支撑杆331、第二内支撑杆332、可伸缩的隔架333、第一外支撑杆334和第二外支撑杆335。

其中，第一内支撑杆331和第二内支撑杆332彼此平行且两端分别固定设置在抽屉310上。隔架333为螺旋管形状，在轴向上可拉伸或压缩，可采用不锈钢或其他材料制成。该隔架333套装在所述第一内支撑杆331和第二内支撑杆332的外侧，螺旋形的缝隙内用于容纳碟子350(图14)。第一外支撑杆334和第二外支撑杆335设置在所述隔架333的外侧，彼此平行且两端固定设置在抽屉310上。由此，用于容纳碗碟的隔架333在径向上被第一内支撑杆331、第二内支撑杆332和第一外支撑杆334、第二外支撑杆35夹在中间，从而该隔架333可以在轴向上整体移动却不会从四根支撑杆上掉下来。

在隔架333的两端还分别设有第一联接件336和第二联接件337，联接件336、337与支撑杆331、332、334、335滑动连接，且联接件336、337上具有可卡在支撑杆331、332、334、335上的卡子(未示出)，使得隔架333的两端可以在与支撑杆331、332、334、335固定和在其上移动之间来回转换。从而，隔架333不仅可以在支撑杆331、332、334、335上伸缩，而且还可以整体沿支撑杆331、332、334、335滑动，从而可以进一步调整碟子350的位置，以便进一步提高紫外线的与碟子350的接触面积。所述卡子可采用现有的结构，在此不作赘述。

此外，也可以仅设置一个联接件，而将另一端固定。例如，将隔架333的一端固定在抽屉310上，而将另一端通过第一联接件36与支撑杆331、332、334、335相连。不过此时隔架333仅能够通过拉伸或压缩变形来调节缝隙的位置。

另外，如图14所示在碟支架330的隔架333与第一内支撑杆331和第一外支撑杆334接触的一个部位，还可以设置有可沿第一内支撑杆331和第一外支撑杆334滑动和固定的卡件338，该卡件338可以将隔架333分割为两部分，这样在拉伸隔架333的时候，卡件338处固定可以实现其两边的部分伸缩程度不同，以在一个隔架333上可以放置不同大小的碟子。不难理解，也可以设置多个卡件将隔架33分成多个可伸缩程度不同的部分。

如图12和图13所示，另一个碟支架340包括：第一内支撑杆341、第二内支撑杆342、隔架343、第一外支撑杆344、第二外支撑杆345、第一联接件346以及第二联接件347，这些零件的结构和连接关系与前面所述的碟支架330的完全相同，只是该碟支架340在尺寸上较小，用于容纳较小的碟子360。同样其上可以设置有一个或多个固定卡件。

如图12至图14所示，通过调节碟支架330、340的第一联接件336和346，可将两个隔架333、343的一端拉伸，并再次分别固定在支撑杆331、332、334、335和支撑杆341、342、344、345上。如图14所示，碟子350和360的倾斜角度随着隔架333、343的拉伸而发生了变化，因此调节了紫外线的照射角度，增大了接触面积，提高了消毒效率。另外，通过分别调节第一联接件336和346，可以使两个碟子350、360之间实现最佳的角度，从而可以将由两者相互遮挡而造成的与紫外线接触面积降低的影响降到最低，以实现消毒效率的最大化。

另外，本发明的所述隔架333、343也可以是截面为方形或其他形状的螺旋管，而不必是本实施方式中的圆形。

本发明消毒柜进行消毒时，还将被消毒物品置于高反光环境中，其实现是消毒柜内膛采用了反光六面内壁和反光凹部，下面参照图15至图19对本发明的消毒柜的内膛结构进行说明。在本具体实施方式中，采用的是抽屉式食具消毒柜。

如图15至图19所示，根据本发明，在食具消毒柜的内膛的顶面(即上表面)、底面(即下表面)、左面(即左侧面)、右面(即右侧面)、前面(即前表面)以及背面(即后表面)上，分别设有凹陷的凹部。

具体地说，在内膛的顶面设有第一凹部810，如图15所示，该第一凹部810由三个并排的长条形圆弧槽812构成。在内膛的底面，参见图16，设有类似长方形第二凹部820，该第二凹部820的底面为平面。

图17示出了内膛的左面的结构，其上设置有第三凹部830。该第三凹部830由上下两排结构相同的第一圆形凹部831、832构成，其中第一圆形凹部831包括三个底面为圆弧的凹陷部831a、831b、831c，且三个凹陷部831a、831b、831c依次相交。第一圆形凹部832由三个底面为圆弧的凹陷部832a、832b、832c构成，三者依次相交。除此之外，第一圆形凹部831、832平行设置。

图18示出了内膛的右面的结构，其上设置有第四凹部840。该第四凹部840包括：由凹陷部841a、841b、841c组成的第二圆形凹部841，和由凹陷部842a、842b、842c组成的第二圆形凹部842，其结构与内膛左面的第三凹部830的结构完全相同，只是彼此轴对称设置。

由于采用的是抽屉式消毒柜，所以内膛的前面即为抽屉的内侧面。如图19所示，在内膛的前面(即抽屉的内侧面)上设有向内凹陷的第五凹部850。在本具体实施方式中，第五凹部850由上下两个结构相同的长方形凹陷部851和852构成，两者的底面均为平面。

此外，在内膛的背面，也就是后侧面，还设有圆形的第六凹部860，其下底面为平面。

由于本发明的内膛表面上设有可反射紫外线的凹部810、820、830、840、850和860，这些凹部可以反射紫外线波，可以最大限度地减少消毒柜内紫外线的照射死角，提高了反射率，从而提高了照射剂量，使得杀菌效率提高。

下面参见下表3和表4再对本发明效果进行描述：

表3

表4

注：大肠杆菌阳性对照回收菌数均达1.4×10⁵cfu/片-5.6×10⁵cfu/片，阴性对照无菌生长。

另外，所述矩形的内腔的八个内角为圆弧过度设计的结构，以避免由于直角造成的所述风扇产生的内循环的风产生紊流。

此外，根据本发明的食具消毒柜内膛表面，可以采用高光面材料来制成，以进一步提高反射率，从而达到更好的杀菌效果。如上表3所示为紫外C波巴氏消毒不同内胆壁材料大肠杆菌消毒效果对比试验结果。表4所示为紫外C波巴氏消毒不同内胆的消毒效果对比实验结果。通过对不同内膛材料的杀菌效率的比对实验(参见表3和表4)可知，消毒柜的内膛采用不同材料对照射剂量有极大的影响。实验数据证明：选择不同材料的反射率不同，反射率越高照射剂量就高，杀菌率也增加。此时通过六面采用高反射率的高光面进行反射，使得消毒柜柜内整体不留死角的可能性进一步增加，修正了紫外线只能直照的缺点，杀菌率明显增加。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (22)

1.一种消毒柜的消毒方法，其特征在于，所述消毒方法包括采用对细菌有破壁作用的光波与热能相结合进行杀菌消毒；

所述光波为包含对细菌有破壁作用的紫外C波的光波；

所述热能是指将消毒柜内的消毒环境温度控制在60℃～65℃的巴氏保持消毒温度范围内。

2.根据权利要求1所述的消毒方法，其特征在于，所述对细菌有破壁作用的光波为波长在200nm～2500nm的宽频光波。

3.根据权利要求1所述的消毒方法，其特征在于，所述消毒方法具体包括：

在消毒柜内设置宽频光波产生装置用于产生对细菌有破壁作用的波长在200nm～1200nm的宽频光波，其中紫外C波的含量为0.35％～0.7％。

4.根据权利要求3所述的消毒方法，其特征在于，所述宽频光波包括：波长为对细菌的破壁作用最强的253.7nm的光波和凝固细胞核蛋白效果最好的780nm的光波。

5.根据权利要求3或4所述的消毒方法，其特征在于，所述消毒柜内的最低紫外C波辐照强度为70μW／cm²；通过微电脑芯片数字化控制照射的最低紫外C波照射剂量为120000μW.s／cm²。

6.根据权利要求1所述的消毒方法，其特征在于，所述消毒方法具体包括：

在消毒柜内设置紫外光波发生装置，产生包含对细菌有破壁作用的紫外C波的紫外光波；

在消毒柜内设置加热装置，使消毒柜内的消毒环境温度升高至巴氏消毒温度范围内实现光波与热能结合的杀菌消毒；

所述巴氏消毒温度范围包括60℃～65℃的巴氏保持消毒温度范围。

7.根据权利要求6所述的消毒方法，其特征在于，所述紫外光波发生装置包括产生主波长为253.7nm紫外灯。

8.根据权利要求1所述的消毒方法，其特征在于，所述消毒方法具体包括：

在消毒柜内设置能产生紫外光波的紫外C波发生装置，产生对细菌有破壁作用的紫外C波；

控制消毒柜内的消毒温度为巴氏消毒范围内，进行杀菌消毒；

所述巴氏消毒温度范围包括60℃～65℃的巴氏保持消毒温度范围。

9.根据权利要求1所述的消毒方法，其特征在于，所述消毒方法进一步包括：

将消毒柜内的待消毒器具置于无遮蔽的消毒环境内，包括采用无遮蔽的待消毒器具支撑机构。

10.根据权利要求1所述的消毒方法，其特征在于，所述消毒方法进一步包括：

将消毒柜内的待消毒器具置于高反光的环境中，包括该消毒柜采用反光六面内壁。

11.一种消毒柜，包括外壳和内壳，外壳包围内壳形成夹层，内壳构成内腔，其特征在于，所述内腔中包括用于产生对细菌有破壁作用的光波的装置和用于产生维持消毒柜内腔一定温度的热能的装置；

所述光波为包含对细菌有破壁作用的紫外C波的光波；

所述热能是指将消毒柜内的消毒环境温度控制在60℃～65℃的巴氏保持消毒温度范围内。

12.根据权利要求11所述的消毒柜，其特征在于，所述用于产生对细菌有破壁作用的光波的装置和用于产生维持消毒柜内腔一定温度的热能的装置为一体设置，为宽频光波发生装置，设置于消毒柜的内腔上。

13.根据权利要求12所述的消毒柜，其特征在于，所述宽频光波发生装置包括：

光波反光罩，具有将宽频光波反射聚焦向消毒柜内腔的内凹球形镜面；

光波导光板，具有横向排布、呈一定间距的导光板栅格，其外周沿与光波反光罩的外周沿相匹配安装；

宽频光波杀菌灯，置于光波反光罩内。

14.根据权利要求13所述的消毒柜，其特征在于，所述宽频光波杀菌灯包括：灯丝和灯管，灯丝置于内部中空的密封灯管内，该灯管内填充钪金属卤化物、钠金属卤化物和二溴甲烷；

所述钪金属卤化物、钠金属卤化物和二溴甲烷中包含0.09-0.1％的钪金属卤化物、0.9-1.0％的钠金属卤化物和99％的二溴甲烷。

15.根据权利要求14所述的消毒柜，其特征在于，所述灯管为透紫石英玻璃制成的灯管；

所述透紫石英玻璃包含99％的二氧化硅、0.14-0.2％的铈氧化物、0.25-0.3％的钕氧化物和0.4-0.5％铝氧化物。

16.根据权利要求11所述的消毒柜，其特征在于，所述用于产生对细菌有破壁作用的光波的装置为紫外C波发生装置；

所述用于产生维持消毒柜内腔一定温度的热能的装置为巴氏加热装置。

17.根据权利要求16所述的消毒柜，其特征在于，巴氏加热装置上面设置有向内腔的散热翅。

18.根据权利要求16所述的消毒柜，其特征在于，还包括设置在内腔的实现内腔内空气内循环流动的风扇。

19.根据权利要求18所述的消毒柜，其特征在于，还包括设置在内腔不同位置的温度传感器，所述风扇根据所述传感器的温差控制其转速。

20.根据权利要求19所述的消毒柜，其特征在于，所述温度传感器至少包括：设置在巴氏消毒的加热装置位置和远离该位置的两个温度传感器。

21.根据权利要求11所述的消毒柜，其特征在于，所述用于产生对细菌有破壁作用的光波的装置为宽频光波发生装置；

所述用于产生维持消毒柜内腔一定温度的热能的装置为用于巴氏消毒的光波加热装置。

22.根据权利要求16所述的消毒柜，其特征在于，所述光波加热装置包括设置在所述内腔后壁内壳上向夹层方向凹进的光波杀菌灯罩、安装在光波加热管灯罩内的光波杀菌灯。

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