CN109005817B - 一种块茎类种苗气调消毒装备及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种块茎类种苗气调消毒装备及控制方法，该装备包括壳体、种苗托盘系统、消毒气体环流系统、抽真空装置、充氮装置、臭氧发生装置、消毒气体施入系统和气调控制系统。本发明的处理装备种苗消毒一致、灭菌彻底、浓度控制准确、效率高、操作简单，能满足各种块茎类种苗的消毒处理，适应性广。可广泛用于各种蔬菜、中药材等高附加值种苗的处理，能有效杀灭种苗所携带的各种虫、菌和病毒，处理结束即可种植，且不会对环境造成任何污染，具有很好的经济价值和社会价值。

Description

一种块茎类种苗气调消毒装备及控制方法

技术领域

本发明涉及种苗消毒处理技术领域，具体为一种块茎类种苗气调消毒装备及控制方法。

背景技术

块茎类作物，如红薯、姜、土豆、山药等，繁殖时基因是母体的完整拷贝，可以保持好的性状，如高产的基因可以保持，但块茎上有各种病毒代代都伴随着，带菌的种苗成为苗期和成株期病害的主要初侵染源，给种植造成较大的损失，因此必须对种苗进行消毒处理。

目前在种苗处理方面多以化学方法为主，传统的化学农药及其处理方法(浸种、拌种)导致大量的低效高风险的药剂进入田间，造成防效下降、田间药害发生。

传统的繁殖方式感染病毒严重，导致产量大大降低，利用种苗组培脱毒技术可有效解决这个问题，基本操作流程如下：配制培养基→外植体的取材和消毒→剥离和接种→培养和移栽→结果检测。但组培脱毒技术操作过程复杂，需要价格昂贵的仪器设备、严格的温湿度和无菌环境及较高专业知识，一般农户是没有条件进行的。经过这样处理的种苗价格也较高，大规模应用还有难度。

针对上述问题，气调消毒是一种可行的方法。气调技术应用在蔬菜、水果等食品的保鲜贮藏，利用改变密闭空间内氮气、氧气、二氧化碳、乙烯等气体成份比例，达到抑制储藏物细胞的呼吸量来延缓其新陈代谢过程，保鲜效果较好，由于没有杀菌灭虫的介质还无法进行消毒，必须针对种苗消毒进行改进和优化。目前没有专门用于种苗气调消毒处理的装备，普通的气调库容积太大，调节的气体成分与消毒不同，因而需要设计一种容积适中、多种消毒气体调节和分布均匀的设备和控制方法。

发明内容

为解决目前种苗消毒处理过程中化学药剂造成环境污染、灭菌不彻底、组培脱毒技术效率低、操作复杂、成本高等问题，本发明提供一种块茎类种苗气调消毒装备及控制方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种块茎类种苗气调消毒装备，包括壳体、种苗托盘系统、消毒气体环流系统、抽真空装置、充氮装置、臭氧发生装置、消毒气体施入系统和气调控制系统；

所述壳体截面呈长方形，在其内部和外部安装各种设备，壳体正面安装有门，托盘车可从门进出，送种苗进入壳体内部，壳体壁安装有填充材料；

所述种苗托盘系统包括托盘车、托盘、车轮和托盘支架；所述托盘为盛放种苗的容器，所述托盘通过托盘支架固定在托盘车上，在托盘车底部安装有车轮；

所述消毒气体环流系统包括环流装置、循环进气管、循环出气管、进气装置和尾气处理装置；

所述环流装置位于壳体外部，通过管道与循环进气管、循环出气管和尾气处理装置相连，并通过阀门控制；所述循环进气管、循环出气管分别位于壳体内部的上部和下部，由多段带有小孔的管道组成，环流装置产生的气流通过循环进气管进入壳体上部，穿过托盘车和种苗后进入壳体下部，通过循环出气管进入环流装置不停循环流动。

进一步的，所述托盘底部设有气流孔，循环气流可从气流孔进入种苗内部，消毒更均匀。

进一步的，根据实际生产需要，一个托盘车可布置多个托盘，一个壳体内也可布置多个托盘车。

进气装置位于壳体顶部，尾气处理装置位于壳体外面，环流装置旁。

所述抽真空装置位于壳体外面，通过管道和阀门与壳体内部相连通，工作时把壳体内的气体抽出，形成真空状态。

所述充氮装置位于壳体外面，通过管道和阀门与壳体内部相连通，由制氮机和加氮设备组成，当壳体内被抽成真空时，制氮机工作产生氮气，加氮设备把氮气输送到壳体内。

所述臭氧发生装置位于壳体外部，通过管道和阀门与壳体内部相连通，当壳体内被抽成真空时，臭氧发生装置工作产生臭氧并通过管道输送到壳体内。

所述消毒气体施入系统位于壳体外部，通过管道和阀门与壳体内部相连通，包括消毒气体罐、计量装置、加温汽化装置和管道阀门；当壳体被抽成真空时，打开管道阀门，消毒气体从罐内进入加温汽化装置，气体温度升高后通过管道进入壳体，所述计量装置用于测出进入壳体消毒气体的数量。

所述气调控制系统用来控制整个气调消毒系统的运行，包括智能控制器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、臭氧浓度传感、消毒气体浓度传感器和相关器件；臭氧浓度传感、消毒气体浓度传感器布置三只，分别位于壳体内的上、中、下位置；所述智能控制器由控制芯片、控制软件、液晶触摸显示屏、输入按钮、有关元器件及连接线路组成。

本发明还公布了所述的块茎类种苗气调消毒装备的控制方法，包括如下步骤：使用前把待处理种苗放置在托盘上，托盘由托盘车放在壳体内部，关上门；通过输入按钮或液晶屏输入消毒气体处理浓度和处理时间等参数，按下启动按钮，系统开始运行，抽真空装置启动，当真空度达到要求时，停止运行，充氮装置启动，向壳体内充入氮气，当气压达到要求时，充氮装置停止运行，臭氧发生装置、消毒气体施入系统和环流装置开始运行，加温气化装置启动，控制系统检测臭氧浓度和消毒气体计量装置；当达到设定值时臭氧发生装置、消毒气体施入系统停止运行；环流装置一直运行，检测上、中、下浓度传感器，根据检测值调节环流装置风量，保证气体浓度基本一致；当达到处理时间后，打开尾气处理装置和进气装置，关闭进气管阀门，壳体内气体通过环流装置进入尾气处理装置，新鲜空气进入壳体，当消毒气体浓度达到设定值后，停止处理，系统自动停机并发出完成信号，此时就可从壳体内取出处理好的种苗。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种种苗气调消毒处理装备及控制方法，结构设计新颖，采用抽真空、充氮气、臭氧和消毒气体等多重气调消毒方法，综合处理，保证消毒彻底有效；利用环流装置，使得空间各点气体分布均匀，实现了消毒处理的均匀性；采用智能控制技术，根据消毒气体浓度、每次用量和处理时间要求，智能控制环流装置、气体施入装置自动运行。本处理装备种苗消毒一致、灭菌彻底、浓度控制准确、效率高、操作简单，能满足各种块茎类种苗的消毒处理，适应性广。可广泛用于各种蔬菜、中药材等高附加值种苗的处理，能有效杀灭种苗所携带的各种虫、菌和病毒，处理结束即可种植，且不会对环境造成任何污染，具有很好的经济价值和社会价值。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是工作原理图。

图3是进气管/出气管结构图。

图4是种苗托盘结构图。

图中：1、循环进气管；2、进气装置；3、壳体；4、托盘车；5、种苗；6、托盘支架；7、托盘；8、传感器；9、抽真空装置；10、充氮装置；11、循环出气管；12、车轮；13、环流装置；14、臭氧发生装置；15、加温汽化装置；16、控制系统；17、消毒气体罐；18、计量装置；19、尾气处理装置。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

一种种苗气调消毒处理装备，其特征在于，由壳体3、种苗托盘系统、消毒气体环流系统、抽真空装置9、充氮装置10、臭氧发生装置14、消毒气体施入系统、气调控制系统16及相关部件组成。

所述壳体3截面外呈长方形，在其内部和外部安装各种设备。正面安装有门，托盘车4从门进出，种苗进入内部。壳体壁安装有填充材料，起密封作用。

所述种苗托盘系统，包括托盘车4、托盘7、车轮12和托盘支架6。

所述托盘7为盛放种苗的容器，通过托盘支架6固定托盘车4上，托盘车4底部安装有车轮12，便于搬运。托盘7底部有气流孔，循环气流可从气流孔进入种苗内部，消毒更均匀。根据实际生产需要，一个托盘车4可布置多个托盘7，一个壳体3内也可布置多个托盘车4。

所述消毒气体环流系统由环流装置13、循环进气管1、循环出气管11、进气装置2、尾气处理装置19等组成。所述环流装置13位于壳体3外部，通过管道与循环进气管1、循环出气管11和尾气处理装置19相连，并有阀门控制。所述循环进气管1、循环出气管11分别位于壳体3内部的上部和下部，由多段带有小孔的管道组成，环流装置13产生的气流通过循环进气管1进入壳体3上部，穿过托盘车4和种苗后进入壳体3下部，通过循环出气管11进入环流装置13不停循环流动，达到消毒均匀的目的。进气装置2位于壳体3顶部，尾气处理装置19位于壳体3外面，环流装置13旁，当消毒结束后，进气装置2打开，关闭进气管阀门，打开尾气处理装置19阀门，气体从壳体3内被环流装置13输送到尾气处理装置19内，同时新鲜空气从进气装置2进入壳体3。

所述抽真空装置9位于壳体3外面，通过管道和阀门与壳体3内部相连通，工作时把壳体3内的气体抽出，形成真空状态。

所述充氮装置10位于壳体3外面，通过管道和阀门与壳体3内部相连通，由制氮机和加氮设备组成，当壳体3内被抽成真空时，制氮机工作产生氮气，加氮设备把氮气输送到壳体3内，氮气可杀灭部分虫菌。

所述臭氧发生装置14位于壳体3外部，通过管道和阀门与壳体3内部相连通，当壳体3内被抽成真空时，臭氧发生装置14工作产生臭氧并通过管道输送到壳体3内，臭氧可杀灭部分虫菌。

所述消毒气体施入系统位于壳体3外部，通过管道和阀门与壳体3内部相连通，由消毒气体罐17、计量装置18、加温汽化装置15和管道阀门等组成。当壳体3被抽成真空时，打开管道阀门，消毒气体从罐内进入加温汽化装置15，气体温度升高后通过管道进入壳体3，计量装置18可测出进入壳体3数量。

所述气调控制系统16用来控制整个气调消毒系统的运行。主要由智能控制器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、臭氧浓度传感、消毒气体浓度传感器和相关器件组成。温湿度传感器和气压传感器各布置1只，臭氧浓度传感、消毒气体浓度传感器布置三只，分别位于壳体内的上、中、下位置。智能控制器由控制芯片、控制软件、液晶触摸显示屏、输入按钮、有关元器件及连接线路组成，控制软件根据用户设定的处理浓度和处理时间，采集各个传感器的数值，分析数据并生成控制命令，分别控制抽真空装置9、充氮装置10、臭氧发生装置14、消毒气体施入系统自动运行。

一种用于如上所述种苗气调消毒处理装备的控制方法，使用前把待处理种苗放置在托盘7上，托盘7由托盘车4放在壳体3内部，关上门。通过输入按钮或液晶屏输入消毒气体处理浓度和处理时间等参数，按下启动按钮，系统开始运行，抽真空装置启动，当真空度达到要求时，停止运行，充氮装置启动，向壳体3内充入氮气，当气压达到要求时，充氮装置停止运行，臭氧发生装置14、消毒气体施入系统和环流装置13开始运行，加温气化装置启动，控制系统16检测臭氧浓度和消毒气体计量装置18，当达到设定值时臭氧发生装置14、消毒气体施入系统停止运行。环流装置13一直运行，检测上、中、下浓度传感器，根据检测值调节环流装置13风量，保证气体浓度基本一致。当达到处理时间后，打开尾气处理装置19和进气装置2，关闭进气管阀门，壳体3内气体通过环流装置13进入尾气处理装置19，新鲜空气进入壳体3，当消毒气体浓度达到设定值后，停止处理，系统自动停机并发出完成信号，此时就可从壳体3内取出处理好的种苗。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种块茎类种苗气调消毒装备，其特征在于：包括壳体、种苗托盘系统、消毒气体环流系统、抽真空装置、充氮装置、臭氧发生装置、消毒气体施入系统和气调控制系统；

所述壳体截面呈长方形，壳体正面安装有门，托盘车可从门进出，送种苗进入壳体内部，壳体壁安装有填充材料；

所述种苗托盘系统包括托盘车、托盘、车轮和托盘支架；所述托盘为盛放种苗的容器，所述托盘通过托盘支架固定在托盘车上，在托盘车底部安装有车轮；

所述消毒气体环流系统包括环流装置、循环进气管、循环出气管、进气装置和尾气处理装置；

所述环流装置位于壳体外部，通过管道与循环进气管、循环出气管和尾气处理装置相连，并通过阀门控制；所述循环进气管、循环出气管分别位于壳体内部的上部和下部，由多段带有小孔的管道组成，环流装置产生的气流通过循环进气管进入壳体上部，穿过托盘车和种苗后进入壳体下部，通过循环出气管进入环流装置不停循环流动；

所述抽真空装置位于壳体外面，通过管道和阀门与壳体内部相连通，工作时把壳体内的气体抽出，形成真空状态；

所述充氮装置位于壳体外面，通过管道和阀门与壳体内部相连通，由制氮机和加氮设备组成，当壳体内被抽成真空时，制氮机工作产生氮气，加氮设备把氮气输送到壳体内；

所述臭氧发生装置位于壳体外部，通过管道和阀门与壳体内部相连通，当壳体内被抽成真空时，臭氧发生装置工作产生臭氧并通过管道输送到壳体内；

所述消毒气体施入系统位于壳体外部，通过管道和阀门与壳体内部相连通，包括消毒气体罐、计量装置、加温汽化装置和管道阀门；当壳体被抽成真空时，打开管道阀门，消毒气体从罐内进入加温汽化装置，气体温度升高后通过管道进入壳体，所述计量装置用于测出进入壳体消毒气体的数量；

所述气调控制系统用来控制整个气调消毒系统的运行，包括智能控制器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、臭氧浓度传感器、消毒气体浓度传感器；臭氧浓度传感器、消毒气体浓度传感器各布置三只，分别位于壳体内的上、中、下位置；

控制方法包括如下步骤：使用前把待处理种苗放置在托盘上，托盘由托盘车放在壳体内部，关上门；通过输入按钮或液晶屏输入消毒气体处理浓度和处理时间参数，按下启动按钮，系统开始运行，抽真空装置启动，当真空度达到要求时，停止运行，充氮装置启动，向壳体内充入氮气，当气压达到要求时，充氮装置停止运行，臭氧发生装置、消毒气体施入系统和环流装置开始运行，加温气化装置启动，控制系统检测臭氧浓度和消毒气体计量装置；当达到设定值时臭氧发生装置、消毒气体施入系统停止运行；环流装置一直运行，检测上、中、下浓度传感器，根据检测值调节环流装置风量，保证气体浓度基本一致；当达到处理时间后，打开尾气处理装置和进气装置，关闭进气管阀门，壳体内气体通过环流装置进入尾气处理装置，新鲜空气进入壳体，当消毒气体浓度达到设定值后，停止处理，系统自动停机并发出完成信号，此时从壳体内取出处理好的种苗。

2.根据权利要求1所述的块茎类种苗气调消毒装备，其特征在于：所述托盘底部设有气流孔，循环气流可从气流孔进入种苗内部，消毒更均匀。

3.根据权利要求1所述的块茎类种苗气调消毒装备，其特征在于：一个托盘车布置多个托盘，一个壳体内布置多个托盘车。

4.根据权利要求1所述的块茎类种苗气调消毒装备，其特征在于：进气装置位于壳体顶部，尾气处理装置位于壳体外面，环流装置旁。