CN106822935B - 用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统，在上发光体和下发光体中设置三根高压脉冲灯，在每根灯管两端施加脉冲电压产生脉冲光，经圆形石英管反射后全方位地照射在矩形石英管道中，各种封口装置通过物品传送带进入矩形石英管道进行灭菌。采用该系统来灭菌，工序简单；该系统发出的脉冲强光可以覆盖全光谱，能量可以达到地球表面的太阳光强度的几万到几十万倍，灭菌效率高，效果全面彻底；脉冲光属于绿色环保能源，采用脉冲光来灭菌，无汞无有害物质残留；该系统还设置了进出水口和通水槽，用来对高压脉冲灯和整个光源系统进行水冷，提高了灯管的使用寿命和系统本身的稳定性；该系统结构较为简单，使用维护成本低。

Description

用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统

技术领域

本发明涉及脉冲光光源系统，尤其涉及一种用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统。

背景技术

当前国内主要的灭菌手段还是用化学制剂的办法来灭菌。在食品卫生及制药领域对各种封口、瓶盖等物品的灭菌方法主要是采用过氧化氢和过氧乙酸等制剂的方法来灭菌，而汞紫外线等虽然灭菌能量不够，但由于具备一定的灭菌效果，因此也作为辅助灭菌的一种手段。

使用化学制剂来灭菌的工艺繁杂，化学残留处理困难、灭菌效果不够彻底、使用维护成本高等问题不断地显露出来。因此，如何用更先进的技术来代替传统的灭菌方法在食品卫生及制药领域是技术人员不断去研究的极其重要的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统，旨在解决现有技术使用化学制剂来对封口装置进行灭菌时所存在的工艺繁杂、化学残留处理困难、灭菌效果不够彻底、使用维护成本高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统，包括上发光体、下发光体、电极安装盒、高压电源接口、矩形石英管道、物品传送带、通水槽、进水口和出水口，其中：

上发光体包括上发光体壳、两根高压脉冲灯、两根圆形石英管；两根圆形石英管均设置于上发光体壳内部，每根圆形石英管中空地包围一根高压脉冲灯，高压脉冲灯提供灭菌用的脉冲光，圆形石英管用于保证脉冲光的通过率；

下发光体包括下发光体壳、一根高压脉冲灯、一根圆形石英管；圆形石英管设置于下发光体壳内部，圆形石英管中空地包围高压脉冲灯，高压脉冲灯提供灭菌用的脉冲光，圆形石英管用于保证脉冲光的通过率；

电极安装盒设置于上发光体和下发光体的两端，六个高压电源接口设置于电极安装盒上，六个高压电源接口中包括三个输入电压接口、三个输出电压接口；上发光体和下发光体的三根高压脉冲灯中，每根高压脉冲灯的两端与一个输入电压接口、一个输出电压接口电连接；

矩形石英管道设置于上发光体的两根圆形石英管和下发光体的一根圆形石英管之间，矩形石英管道采用中空结构，用于实现脉冲光全方位地照射在矩形石英管道内部；

物品传送带穿过矩形石英管道，物品传送带与外部的流水线连接，物品传送带用于将流水线上的封口装置送入矩形石英管道进行灭菌处理；

通水槽设置于上发光体和下发光体的内部，通水槽的两端分别与进水口和出水口连接；冷却用液体从进水口进，流经通水槽，从出水口流出，用于对高压脉冲灯和整个光源系统进行水冷。

在上述实施例的基础上，进一步地，还包括红外计数模块，红外技术模块设置于电极安装盒靠外的一侧，红外计数模块采用中空结构，用于容纳物品传送带从中穿过，并对物品传送带上通过的封口装置进行计数；

物品传送带穿过红外计数模块后进入矩形石英管道。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，还包括镜面铝反射曲面，镜面铝反射曲面设置于上发光体的两根圆形石英管和下发光体的一根圆形石英管之外，用于实现对脉冲光的充分利用。

在上述实施例的基础上，进一步地，镜面铝反射曲面采用抛物线、抛物线与平面组合和抛物线及抛物线组合设计，用于使上发光体的两根高压脉冲灯和下发光体的一根高压脉冲灯均处于抛物线的焦点处或焦点中心线上。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，上发光体的两根圆形石英管和下发光体的一根圆形石英管采用尺寸相同的圆形石英管，且三根圆形石英管两两之间互相平行；

上发光体的两根高压脉冲灯和下发光体的一根高压脉冲灯采用尺寸相同的高压脉冲灯，且三根高压脉冲灯两两之间互相平行。

在上述实施例的基础上，进一步地，三根高压脉冲灯均为脉冲氙灯，每根高压脉冲灯的灯管长度为100mm～600mm；输入电压接口和输出电压接口之间的脉冲电压范围均为2000V～5000V，脉冲光的发光频率均为0.3～3HZ。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，冷却用液体为去离子水。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，矩形石英管道的宽度在5mm到100mm之间，高度在1mm到30mm之间。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，电极安装盒采用防水硅胶来安装电极。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，上发光体中设置三个通水槽，下发光体中设置两个通水槽。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统，在上发光体和下发光体中设置三根高压脉冲灯，在每根灯管两端施加脉冲电压产生脉冲光，经圆形石英管反射后全方位地照射在矩形石英管道中，各种封口装置通过物品传送带进入矩形石英管道进行灭菌。采用该脉冲光光源系统来灭菌，只要将封口装置放入物品传送带即可，工序简单；该脉冲光光源系统发出的脉冲强光可以覆盖全光谱，能量可以达到地球表面的太阳光强度的几万到几十万倍，相比较传统的化学方法和汞灯照射的方法，灭菌效率高，效果全面彻底；脉冲光属于绿色环保能源，采用脉冲光来灭菌，无汞无有害物质残留，解决了传统化学制剂灭菌方法的化学残留问题；该脉冲光光源系统还设置了进出水口和通水槽，用来对高压脉冲灯和整个光源系统进行水冷，提高了灯管的使用寿命和脉冲光光源系统本身的稳定性；该脉冲光光源系统结构较为简单，使用维护成本低。本发明采用脉冲灯的技术、精细的光学设计、稳定可靠的水冷散热设计来实现灭菌彻底、寿命更长、完全环保、成本更低的灭菌效果，可以广泛地用于食品制药卫生领域，代替传统的化学制剂灭菌方法。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1示出了本发明实施例提供的一种用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统的整体示意图；

图2示出了本发明实施例提供的一种用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统的结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的一种用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统的侧视结构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的一种用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统的仰视结构示意图。

图中，1、上发光体；2、下发光体；3、红外计数模块；4、物品传送带；5、进水口或出水口；6、通水槽水口；7、电极安装盒；8、高压电源接口；9、高压脉冲灯；10、圆形石英管；11、镜面铝反射曲面；12、矩形石英管道；13、通水槽；14、盖板；15、防水硅胶；16、上发光体壳；17、下发光体壳。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明实施例提供了一种用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统，包括上发光体1、下发光体2、电极安装盒7、高压电源接口8、矩形石英管道12、物品传送带4、通水槽13、进水口5和出水口5，其中：上发光体1包括上发光体壳16、两根高压脉冲灯9、两根圆形石英管10；两根圆形石英管10均设置于上发光体壳16内部，每根圆形石英管10中空地包围一根高压脉冲灯9，高压脉冲灯9提供灭菌用的脉冲光，圆形石英管10用于保证脉冲光的通过率；下发光体2包括下发光体壳17、一根高压脉冲灯9、一根圆形石英管10；圆形石英管10设置于下发光体壳17内部，圆形石英管10中空地包围高压脉冲灯9，高压脉冲灯9提供灭菌用的脉冲光，圆形石英管10用于保证脉冲光的通过率；电极安装盒7设置于上发光体1和下发光体2的两端，六个高压电源接口8设置于电极安装盒7上，六个高压电源接口8中包括三个输入电压接口、三个输出电压接口；上发光体1和下发光体2的三根高压脉冲灯9中，每根高压脉冲灯9的两端与一个输入电压接口、一个输出电压接口电连接；矩形石英管道12设置于上发光体1的两根圆形石英管10和下发光体2的一根圆形石英管10之间，矩形石英管道12采用中空结构，用于实现脉冲光全方位地照射在矩形石英管道12内部；物品传送带4穿过矩形石英管道12，物品传送带4与外部的流水线连接，物品传送带4用于将流水线上的封口装置送入矩形石英管道12进行灭菌处理；通水槽13设置于上发光体1和下发光体2的内部，通水槽13的两端分别与进水口5和出水口5连接；冷却用液体从进水口5进，流经通水槽13，从出水口5流出，用于对高压脉冲灯9和整个光源系统进行水冷。

本发明实施例对封口装置不做限定，所述封口装置不仅包括各种尺寸的封口，也包括瓶盖、规则的长方体、不规则的小体积物体等类似封口装置的物品，例如可以对糖块、玩具、模具等物体的表面进行消毒。

本发明实施例对上发光体壳16和下发光体壳17的材质不做限定，优选的，其可以均为铝壳。本发明实施例中，上发光体壳16上还可以设置盖板14。

本发明实施例对通水槽13的材质不做限定，优选的，通水槽13可以为铝壳通水槽。本发明实施例中，通水槽13的端部可以设置通水槽水口6，通水槽13通过通水槽水口6与进水口5或出水口5连接。本发明实施例对通水槽水口6的材质不做限定，优选的，通水槽水口6可以为铝壳通水槽水口。

本发明实施例中的圆形石英管10、矩形石英管道12可以采用高纯度的石英材料。

本发明实施例在上发光体1和下发光体2中设置三根高压脉冲灯9，在每根灯管两端施加脉冲电压产生脉冲光，经圆形石英管10反射后全方位地照射在矩形石英管道12中，各种封口装置通过物品传送带4进入矩形石英管道12中，脉冲光上、下、左、右360°全方位无死角地照射在各种尺寸的封口装置的表面，实现对封口装置的灭菌。采用该脉冲光光源系统来灭菌，只要将封口装置放入物品传送带4即可，工序简单；该脉冲光光源系统发出的脉冲强光可以覆盖全光谱，能量可以达到地球表面的太阳光强度的几万到几十万倍，相比较传统的化学方法和汞灯照射的方法，灭菌效率高，效果全面彻底；脉冲光属于绿色环保能源，采用脉冲光来灭菌，无汞无有害物质残留，解决了传统化学制剂灭菌方法的化学残留问题；该脉冲光光源系统还设置了通水槽13，用来对高压脉冲灯9进行水冷，提高了灯管的使用寿命和脉冲光光源系统本身的稳定性；该脉冲光光源系统结构较为简单，因此使用维护成本低。

本发明实施例对冷却用液体不做限定，优选的，冷却用液体可以为去离子水。本发明实施例可以将高速循环的高阻抗的去离子水经过进出水口5、通水槽水口6和内部的通水槽13连接到外部的水冷循环控制部分形成高速的循环的水冷却系统，对三根高压脉冲灯9、三根圆形石英管10和相关的机构件外壳进行冷却，提高灯管的使用寿命和光源系统的稳定性。

优选的，本发明实施例还可以包括红外计数模块3，红外技术模块3设置于电极安装盒7靠外的一侧，红外计数模块3采用中空结构，用于容纳物品传送带4从中穿过，并对物品传送带4上通过的封口装置进行计数；物品传送带4穿过红外计数模块3后进入矩形石英管道12。红外计数模块3可以采用高稳定性的红外计数器对通过的各种尺寸的封口装置进行计数，实现高速流水线的精细生产。

本发明实施例可以采用极高发射率的镜面铝或电镀工艺实现对脉冲光的充分利用。优选的，本发明实施例还可以包括镜面铝反射曲面11，镜面铝反射曲面11设置于上发光体1的两根圆形石英管10和下发光体2的一根圆形石英管10之外，用于实现对脉冲光的充分利用。本发明实施例对镜面铝反射曲面11的形状和结构不做限定，优选的，镜面铝反射曲面11可以采用抛物线、抛物线与平面组合和抛物线及抛物线组合设计，用于使上发光体1的两根高压脉冲灯9和下发光体2的一根高压脉冲灯9均处于抛物线的焦点处或焦点中心线上。镜面铝反射曲面11采用对光尤其是紫外光有极高反射率的镜面铝能够实现对脉冲光的充分利用。另外，在镜面铝反射曲面11采用抛物线及抛物线组合设计时，灯管处于抛物线的焦点处或焦点中心线上，能够实现脉冲光通过镜面铝反射区棉11反射以后以均匀稳定的平行光发出，从而更充分利用脉冲光，实现更高效的灭菌效果。

本发明实施例中，优选的，上发光体1的两根圆形石英管10和下发光体2的一根圆形石英管10可以采用尺寸相同的圆形石英管，且三根圆形石英管两两之间互相平行；上发光体1的两根高压脉冲灯9和下发光体2的一根高压脉冲灯9可以采用尺寸相同的高压脉冲灯，且三根高压脉冲灯两两之间互相平行。

本发明实施例对高压脉冲灯9中的气体不做限定，优选的，三根高压脉冲灯9可以均为脉冲氙灯。本发明实施例对灯管长度不做限定，优选的，每根高压脉冲灯9的灯管长度可以为100mm～600mm。本发明实施例对输入电压接口和输出电压接口之间的脉冲电压范围不做限定，优选的，该电压范围可以均为2000V～5000V。本发明实施例对脉冲光的发光频率不做限定，优选的，其可以均为0.3～3HZ。三根高压脉冲灯9两端加2000V～5000V之间的脉冲电压，可以发出高能量的0.3HZ到3HZ的脉冲光，对经过矩形石英管道12内的封口装置进行全方位的灭菌，从而获得彻底的灭菌效果。

本发明实施例对矩形石英管道12的尺寸不做限定，矩形石英管道12的宽度和高度根据杀菌对象可以有不同的尺寸，而长度则根据灯管的长度进行调整。优选的，矩形石英管道12的宽度在5mm到100mm之间，高度在1mm到30mm之间。这样做的好处是，可以使矩形石英管道12容纳尺寸低于100mm之间的各种瓶盖，以及长和宽在5mm到100mm之间、高在1mm到30mm之间的各种封口。

本发明实施例对电极安装盒7用来安装电极的材质不做限定，优选的，电极安装盒7采用防水硅胶15来安装电极。采用防水硅胶15可以实现电极安装的防水功能。本发明实施例中，电极安装盒7还可以采用耐高温和耐高压的材料，提高系统的安全性和稳定性。

本发明实施例对通水槽的数量不做限定，优选的，上发光体1中可以设置三个通水槽13，下发光体2中可以设置两个通水槽13。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。

Claims (10)

1.一种用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统，其特征在于，包括上发光体、下发光体、电极安装盒、高压电源接口、矩形石英管道、物品传送带、通水槽、进水口和出水口，其中：

上发光体包括上发光体壳、两根高压脉冲灯、两根圆形石英管；两根圆形石英管均设置于上发光体壳内部，每根圆形石英管中空地包围一根高压脉冲灯，高压脉冲灯提供灭菌用的脉冲光，圆形石英管用于保证脉冲光的通过率；上发光体壳上还设置盖板；

下发光体包括下发光体壳、一根高压脉冲灯、一根圆形石英管；圆形石英管设置于下发光体壳内部，圆形石英管中空地包围高压脉冲灯，高压脉冲灯提供灭菌用的脉冲光，圆形石英管用于保证脉冲光的通过率；

电极安装盒设置于上发光体和下发光体的两端，六个高压电源接口设置于电极安装盒上，六个高压电源接口中包括三个输入电压接口、三个输出电压接口；上发光体和下发光体的三根高压脉冲灯中，每根高压脉冲灯的两端与一个输入电压接口、一个输出电压接口电连接；

矩形石英管道设置于上发光体的两根圆形石英管和下发光体的一根圆形石英管之间，矩形石英管道采用中空结构，用于实现脉冲光全方位地照射在矩形石英管道内部；

物品传送带穿过矩形石英管道，物品传送带与外部的流水线连接，物品传送带用于将流水线上的封口装置送入矩形石英管道进行灭菌处理；

通水槽设置于上发光体和下发光体的内部，通水槽的两端分别与进水口和出水口连接；具体地：通水槽的端部设置通水槽水口，通水槽通过通水槽水口与进水口或出水口连接，冷却用液体从进水口进，流经通水槽，从出水口流出，用于对高压脉冲灯和整个光源系统进行水冷。

2.根据权利要求1所述的用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统，其特征在于，还包括红外计数模块，红外计数模块设置于电极安装盒靠外的一侧，红外计数模块采用中空结构，用于容纳物品传送带从中穿过，并对物品传送带上通过的封口装置进行计数；

物品传送带穿过红外计数模块后进入矩形石英管道。

3.根据权利要求1或2所述的用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统，其特征在于，还包括镜面铝反射曲面，镜面铝反射曲面设置于上发光体的两根圆形石英管和下发光体的一根圆形石英管之外，用于实现对脉冲光的充分利用。

4.根据权利要求3所述的用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统，其特征在于，镜面铝反射曲面采用抛物线、抛物线与平面组合和抛物线及抛物线组合设计，用于使上发光体的两根高压脉冲灯和下发光体的一根高压脉冲灯均处于抛物线的焦点处或焦点中心线上。

5.根据权利要求1或2所述的用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统，其特征在于，上发光体的两根圆形石英管和下发光体的一根圆形石英管采用尺寸相同的圆形石英管，且三根圆形石英管两两之间互相平行；

上发光体的两根高压脉冲灯和下发光体的一根高压脉冲灯采用尺寸相同的高压脉冲灯，且三根高压脉冲灯两两之间互相平行。

6.根据权利要求5所述的用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统，其特征在于，三根高压脉冲灯均为脉冲氙灯，每根高压脉冲灯的灯管长度为100mm～600mm；输入电压接口和输出电压接口之间的脉冲电压范围均为2000V～5000V，脉冲光的发光频率均为0.3～3HZ。

7.根据权利要求1或2所述的用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统，其特征在于，冷却用液体为去离子水。

8.根据权利要求1或2所述的用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统，其特征在于，矩形石英管道的宽度在5mm到100mm之间，高度在1mm到30mm之间。

9.根据权利要求1或2所述的用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统，其特征在于，电极安装盒采用防水硅胶来安装电极。

10.根据权利要求1或2所述的用于封口装置灭菌的脉冲光光源系统，其特征在于，上发光体中设置三个通水槽，下发光体中设置两个通水槽。