CN112675347A - 一种智能化联合灭菌装置及灭菌方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化联合灭菌装置，包括控制模块、传输带、位于传输带上的灭菌室，所述传输带以及传输带上的物品在电机带动下从灭菌室进口移动至灭菌室出口；所述灭菌室包括超声喷雾模块、臭氧消杀模块和紫外消杀模块，且所述臭氧消杀模块位于所述超声喷雾模块和紫外消杀模块之间；所述超声喷雾模块包括消毒液水箱以及连接消毒液水箱的超声波雾化喷淋单元，所述臭氧消杀模块包括臭氧发生器，所述紫外消杀模块包括紫外灭菌灯；所述超声喷雾模块、臭氧消杀模块、紫外消杀模块和传输带均连接至控制模块。本发明采用联合灭菌原理，可以实现有效灭菌，且能够实现灭菌智能化。

Description

一种智能化联合灭菌装置及灭菌方法

技术领域

本发明涉及灭菌领域，具体涉及一种智能化联合灭菌装置及灭菌方法。

背景技术

随着新冠肺炎病毒在世界各地的传播，世界各国已经将疫情防范常态化，在复工复产过程中，还需要将疫情防范放在首要位置，确保安全的情况下进行生产活动。为有效防范新冠肺炎疫情通过进口冷链食品输入的风险，2020年11月9日，国家卫健委发布《关于印发进口冷链食品预防性全面消毒工作方案的通知》，方案指出“分别在口岸查验、交通运输、掏箱入库、批发零售等环节，在进口冷链食品首次与我境内人员接触前实施预防性全面消毒处理。”同时指出“凡是不能提供消毒证明的，一律不能上市销售。”

现阶段，针对进出口物品甚至正常在市场上流通的产品，均应该进行有效灭菌，且灭菌需要重点针对新冠病毒进行，这就对灭菌装置和工艺提出了新的要求。同时，现有技术中灭菌装置和工艺需要根据具体的灭菌物品和灭菌场合进行设计，在口岸环节、冷链运输和出入库环节、流通环节和市场环节等不同环节中，对于不同物品的灭菌要求也不相同，目前还没有一种能适应于各种场合和物品的通用灭菌装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种智能化联合灭菌装置及灭菌方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种智能化联合灭菌装置，包括控制模块、传输带、位于传输带上的灭菌室，所述传输带以及传输带上的物品在电机带动下从灭菌室进口移动至灭菌室出口；

所述灭菌室包括超声喷雾模块、臭氧消杀模块和紫外消杀模块，且所述臭氧消杀模块位于所述超声喷雾模块和紫外消杀模块之间；所述超声喷雾模块包括消毒液水箱以及连接消毒液水箱的超声波雾化喷淋单元，所述臭氧消杀模块包括臭氧发生器，所述紫外消杀模块包括紫外灭菌灯；

所述超声喷雾模块、臭氧消杀模块、紫外消杀模块和传输带均连接至控制模块。

进一步的，所述超声喷雾模块还包括雾粒回收单元、消毒液浓度检测器和设置于灭菌室外侧的供液箱，所述消毒液水箱位于所述传输带下方，所述超声波雾化喷淋单元位于所述传输带上方，所述消毒液水箱通过输入导管和输出导管连接所述超声波雾化喷淋单元；所述消毒液水箱通过单向阀连接供液箱，所述超声波雾化喷淋单元和单向阀连接所述控制模块；所述消毒液浓度检测器位于所述传输带的上方；

所述超声波雾化喷淋单元正下方设置喷淋头，用于将雾化后的消毒液粒子均匀喷洒在传输带上的物品上。

进一步的，所述消毒液水箱中放置二氧化氯，所述超声波雾化喷淋单元以每秒超过200万次的超声波高频震荡产生粒径小于50微米的二氧化氯粒子。

进一步的，所述二氧化氯水箱底部包括水箱脚轮，所述水箱脚轮带动所述二氧化氯水箱进行移动。

进一步的，所述臭氧发生器位于所述灭菌室底部，且所述臭氧发生器的高度大于所述传输带的高度；所述臭氧发生器底部包括发生器脚轮，所述发生器脚轮带动所述臭氧发生器进行移动；所述臭氧发生器连接所述控制模块。

进一步的，所述臭氧消杀模块还包括臭氧浓度检测器，所述臭氧浓度检测器连接所述控制模块。

进一步的，所述紫外消杀模块包括M个紫外灭菌灯，且M个紫外灭菌灯均匀分布在所述传输带上方；M为大于0的整数。

进一步的，所述灭菌室的入口设置双层隔断帘和进口指示灯；所述灭菌室外侧设置急停开关、暂停按钮和报警器；

所述控制模块包括通信单元，所述通信单元用于实时传输灭菌装置的参数至远程PC端。

进一步的，所述灭菌室还包括新冠病毒PCR检测模块，所述新冠病毒PCR检测模块输入端连接所述紫外消杀模块的输出端。

一种采用上述的智能化联合灭菌装置进行联合灭菌的方法，包括如下步骤：

S01：在控制模块设置物品种类，获取该物品的灭菌参数；所述控制模块中存储各个种类物品对应的灭菌参数，所述灭菌参数包括传输带传输速度、超声波雾化喷淋单元的喷射流量、臭氧发生器发射的臭氧浓度、紫外灭菌灯的强度；

S02：所述控制模块控制超声波雾化喷淋单元喷射消毒液雾化颗粒；控制模块控制臭氧发生器发射臭氧；控制模块控制紫外灭菌灯开启进行灭菌；

S03：所述控制模块控制电机带动物品和传输带进入所述灭菌室，所述传输带带动所述物品依次经过超声喷雾模块、臭氧消杀模块和紫外消杀模块进行联合灭菌；其中，所述超声波雾化喷淋单元以每秒超过200万次的超声波高频震荡产生粒径小于50微米的颗粒；

S04：所述物品从灭菌室出口输出，灭菌结束。

本发明的有益效果在于：(1)精准消杀；本发明可通过对传输带传输速度、超声波雾化喷淋单元的喷射流量、臭氧发生器发射的臭氧浓度、紫外灭菌灯的强度等参数进行调节，满足对病毒、细菌等不同微生物的精准消杀；同时支持光滑外表面、粗糙外表面等不同包装材质的全面消毒。优选的，本发明将二氧化氯溶液以每秒200万次的超声波高频震荡产生50微米的超微粒子，释放到待消毒的空间和物体表面，将达到360度无死角杀灭病毒和细菌，对人体安全，无毒副作用。

(2)广谱适用；本发明可满足冷链商品、邮包、托运行李等不同物品的消毒，消毒时消毒液均匀喷洒于被消毒物体外表面，轻微润湿不产生径流。装备具备耦合三种消杀方式多效联用消毒控制技术，一键操作实现设备的进出口转换。

(3)集约高效，本发明可以一键启动，整体结构采用模块化一体式设计理念，可灵活部署于不同场所，支持短距离移动；可与多种物流输送系统对接，满足不同消杀物品的输送方式；本系统特别设计的灭菌室和雾粒回收系统，双重隔离帘和回收装置使消毒雾粒充分的循环利用，加强消毒灭效，减少臭氧气体及雾粒外泄，确保现场工作人员安全。

(4)智能物联，本发明控制模块通过5G/4G通信技术接入互联网，结合北斗/GPS定位，可实时监测设备的状态和位置，接受下发消毒任务，回传消毒数据。另外，装备可采用多种安全认证方式接入华大辐照专有的第三方管理系统。

(5)安全可靠，本发明电控部分与喷淋部分有效物理隔离，保证设备电气安全；多处部署急停开关、暂停按钮、报警器等，保证人员操作安全；喷淋空间封闭，残液自动收集，自循环无外溢，保证消毒安全；对包装内容物无污染，保证商品安全。传送带选用不锈钢材质制作而成钢网传送结构，令物体底部消毒更彻底，选用316和304不绣钢材料制作而成，达到抗氧化、抗腐蚀作用，确保机器运行稳定和持久。

(6)联合监管；对于系统进行集成控制，对系统内部及产品进行全面的监控及管理，多效联合消杀各环节可独立控制，可视化的面板管理，方便使用，监测主机部分主要完成通过网口采集主控柜中的图像数据，并传输至上位机电脑中，同时通过RS422接口采集主控板的传感器采集数据，并实时显示在监控见面，可选装新冠病毒PCR检测模块，可出具第三方核酸检测证明。

附图说明

附图1为本发明智能化联合灭菌装置的结构示意图；

附图2为本发明智能化联合灭菌装置的整体示意图；

附图3为本发明智能化联合灭菌装置的前视图。

附图标记：1紫外灭菌灯，2臭氧浓度检测器，3超声波雾化喷淋单元，4消毒液浓度检测器，5传输带，6电机，7臭氧发生器，8消毒液水箱，9进口指示灯，10双层隔断帘，11超声喷雾模块，12臭氧消杀模块，13紫外消杀模块，14触摸屏。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

请参阅附图1-3，本发明提供的一种智能化联合灭菌装置，包括控制模块、传输带5、位于传输带上的灭菌室，传输带以及传输带上的物品在电机6带动下从灭菌室入口移动至灭菌室出口。灭菌室包括超声喷雾模块11、臭氧消杀模块12和紫外消杀模块13，且臭氧消杀模块12位于超声喷雾模块11和紫外消杀模块13之间，超声喷雾模块位于灭菌室的入口处；超声喷雾模块包括消毒液水箱8以及连接消毒液水箱的超声波雾化喷淋单元3，臭氧消杀模块12包括臭氧发生器7，紫外消杀模块13包括紫外灭菌灯1；超声喷雾模块、臭氧消杀模块、紫外消杀模块和传输带军连接至控制模块。

本发明中灭菌室中的超声喷雾模块、臭氧消杀模块和紫外消杀模块分别位于不同的三个小腔室中。电机可以选用变频电机。

本发明中超声喷雾模块还包括雾粒回收单元和设置于灭菌室外侧的供液箱(图中未显示)，消毒液水箱8位于传输带5下方，超声波雾化喷淋单元3位于传输带5上方，消毒液水箱8通过输入导管和输出导管连接超声波雾化喷淋单元3；消毒液以每秒200万次的超声波高频震荡产生50微米的超微粒子，释放到待消毒的空间和物体表面，将达到360度无死角杀灭病毒和细菌，对人体安全，无毒副作用。同时，超声波雾化喷淋单元喷射的雾化颗粒匀喷洒于被消毒物体外表面，轻微润湿不产生径流，不会影响到物品本身的性能。当灭菌工艺完成制之后，输出导管可以将超声波雾化喷淋单元中多余的二氧化氯液体回流至二氧化氯水箱中，完成液体回收。

供液箱设置在灭菌室外侧或者内侧，消毒液水箱通过单向阀连接供液箱，超声波雾化喷淋单元和单向阀连接控制模块；同时消毒液水箱中还可以设置液位检测计，当液位检测计检测到液位低于预设值时，控制模块控制单向阀开启，使得供液箱及时向消毒液水箱中补充液体，确保灭菌工艺正常进行。

在消毒液水箱上方还可以设置雾粒回收单元，这是因为雾化之后的颗粒不一定全部洒在物品及传输带上，洒在空气中的颗粒可以通过雾粒回收单元回收至消毒液水箱中继续使用。本申请中超声波雾化喷淋单元位于灭菌室中，灭菌室中包含的杂质很少，回收之后的颗粒液化之后可以直接使用；或者在二氧化氯水箱的出口位置设置滤网。

超声波雾化喷淋单元正下方设置喷淋头，用于将雾化后的消毒液均匀喷洒在传输带上的物品上。超声喷雾模块还包括消毒液浓度检测器，消毒液浓度检测器连接控制模块，用于向控制中心实时传输超声喷雾模块中消毒液的浓度。

本发明中消毒液水箱底部包括水箱脚轮，水箱脚轮带动消毒液水箱进行移动，便于调整水箱在超声喷雾模块中位置；也便于在整个装置运输移动过程中，水箱可以拆分出来单独运输移动。

本发明中消毒液可以为醇类消毒剂、含氯消毒剂、过氧化物类消毒剂、季铵盐类消毒剂等等。优选的，本发明具体实施例可以采用二氧化氯作为消毒液。

请继续参阅附图1-3，臭氧发生器7位于灭菌腔室底部，且臭氧发生,7的高度大于传输带5的高度；臭氧发生器7底部包括发生器脚轮，发生器脚轮带动臭氧发生器进行移动；臭氧发生器连接控制模块。臭氧发生器也是可以单独移动的，同二氧化氯水箱一样，既可以随时调整其在灭菌室中的位置，也可以在搬运移动过程中分开进行。

臭氧消杀模块12还包括臭氧浓度检测器2，臭氧浓度检测器连接控制模块，用于实时向控制中心传输臭氧消杀模块中臭氧的浓度。

紫外消杀模块包括M个紫外灭菌灯1，且M个紫外灭菌灯均匀分布在传输带上方；M为大于0的整数，控制模块可以控制紫外灭菌等的功率，不同功率下的紫外灭菌产生的射线强度不同，针对不同物品以及不同菌种的灭菌效果也不同。

UVC对细菌、病毒等微生物的照射，会破坏微生物机体细胞中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构，引起DNA链断裂、核酸和蛋白的交联破裂，造成生长性细胞死亡和再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。UVC属于广谱杀菌类，能杀死一切微生物，包括细菌、结核病、病毒、芽孢和真菌，但不同的消杀对象需要的剂量并不相同。

请继续参阅附图1-3，灭菌室的入口设置双层隔断帘10、进口指示灯9；灭菌室的侧边还包括设置急停开关、暂停按钮、报警器。其中，双层隔离帘位于灭菌室进口和出口处，可以减少臭氧气体及雾粒外泄，确保现场工作人员安全；进口指示灯用于确认灭菌室的入口和出口；急停开关荷暂停按钮用于当灭菌过程中出现紧急状况时，暂停传输带的传输；报警器用于当灭菌装置出现故障时进行报警。灭菌室外侧还包括触摸屏14，通过触摸屏可以实时获取并控制灭菌装置中各个模块的具体参数。本发明中灭菌室的进口和出口并不是绝对的，通过电机的反转，可以使得传输带的输送方向相反，进而使得灭菌室的进口和出口互换。灭菌室中三个模块之间的灭菌顺序并不会影响到最终的灭菌效果。

控制模块包括通信单元，通信单元用于实时传输灭菌装置的参数至远程PC端。控制模块通过5G/4G通信技术接入互联网，结合北斗/GPS定位，可实时监测设备的状态和位置，接受下发消毒任务，回传消毒数据。监测主机部分主要完成通过网口采集主控柜中的图像数据，并传输至上位机电脑中，同时通过RS422接口采集主控板的传感器采集数据，并实时显示在监控界面。

本发明中传送带选用不锈钢材质制作而成钢网传送结构，令物体底部消毒更彻底，选用316和304不绣钢材料制作而成，达到抗氧化、抗腐蚀作用，确保机器运行稳定和持久

灭菌室还包括新冠病毒PCR检测模块，新冠病毒PCR检测模块输入端连接紫外消杀模块的输出端。针对灭菌后的物品检测是否含有新冠病毒。

本发明还提供了一种采用上述的智能化联合灭菌装置进行联合灭菌的方法，包括如下步骤：

S01：在控制模块设置物品种类，获取该物品的灭菌参数；控制模块中存储各个种类物品对应的灭菌参数，灭菌参数包括传输带传输速度、超声波雾化喷淋单元的喷射流量、臭氧发生器发射的臭氧浓度、紫外灭菌灯的强度。

S02：控制模块控制超声波雾化喷淋单元喷射消毒液雾化颗粒；控制模块控制臭氧发生器发射臭氧；控制模块控制紫外灭菌灯开启进行灭菌；

本发明中控制模块的存在，可以实现整个灭菌过程的智能化，控制中心可以根据液位检测计的检测结果，控制单向阀的开启，实现消毒液水箱自动上液；控制中心可以根据消毒液浓度检测器的检测结果实时检测灭菌室中消毒液浓度，当消毒液浓度过高或过低时，可以控制超声波雾化喷淋单元改变喷射量；控制模块可以根据臭氧浓度检测器实时检测灭菌室中臭氧浓度，当臭氧浓度过高或者过低时，可以控制臭氧发生器进行臭氧浓度调节。控制模块可以实时控制紫外灭菌灯的辐照功率。

S03：控制模块控制电机带动物品和传输带进入灭菌室，传输带带动物品依次经过超声喷雾模块、臭氧消杀模块和紫外消杀模块进行联合灭菌；其中，超声波雾化喷淋单元以每秒超过200万次的超声波高频震荡产生粒径小于50微米的超微离子；

S04：物品从灭菌室出口输出，灭菌结束；

S05：灭菌结束之后的物品进入新冠病毒PCR检测模块，用于对物品进行新冠病毒检测；其中，新冠病毒PCR检测模块可以根据实际需要进行安装，在不需要进行新冠病毒检测的环节，可以不安装。

本发明通过联合灭菌的原理，可以有效杀死病菌，对于潜在的新冠病毒也可以进行有效灭菌，针对新冠病毒，可以实现灭菌和检测同步进行；进一步提高了防疫效率。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能化联合灭菌装置，其特征在于，包括控制模块、传输带、位于传输带上的灭菌室，所述传输带以及传输带上的物品在电机带动下从灭菌室进口移动至灭菌室出口；

所述灭菌室包括超声喷雾模块、臭氧消杀模块和紫外消杀模块，且所述臭氧消杀模块位于所述超声喷雾模块和紫外消杀模块之间；所述超声喷雾模块包括消毒液水箱以及连接消毒液水箱的超声波雾化喷淋单元，所述臭氧消杀模块包括臭氧发生器，所述紫外消杀模块包括紫外灭菌灯；

所述超声喷雾模块、臭氧消杀模块、紫外消杀模块和传输带均连接至控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种智能化联合灭菌装置，其特征在于，所述超声喷雾模块还包括雾粒回收单元、消毒液浓度检测器和设置于灭菌室外侧的供液箱，所述消毒液水箱位于所述传输带下方，所述超声波雾化喷淋单元位于所述传输带上方，所述消毒液水箱通过输入导管和输出导管连接所述超声波雾化喷淋单元；所述消毒液水箱通过单向阀连接供液箱，所述超声波雾化喷淋单元和单向阀连接所述控制模块；所述消毒液浓度检测器位于所述传输带的上方；

所述超声波雾化喷淋单元正下方设置喷淋头，用于将雾化后的消毒液粒子均匀喷洒在传输带上的物品上。

3.根据权利要求2所述的一种智能化联合灭菌装置，其特征在于，所述消毒液水箱中放置二氧化氯，所述超声波雾化喷淋单元以每秒超过200万次的超声波高频震荡产生粒径小于50微米的二氧化氯粒子。

4.根据权利要求2所述的一种智能化联合灭菌装置，其特征在于，所述二氧化氯水箱底部包括水箱脚轮，所述水箱脚轮带动所述二氧化氯水箱进行移动。

5.根据权利要求1所述的一种智能化联合灭菌装置，其特征在于，所述臭氧发生器位于所述灭菌室底部，且所述臭氧发生器的高度大于所述传输带的高度；所述臭氧发生器底部包括发生器脚轮，所述发生器脚轮带动所述臭氧发生器进行移动；所述臭氧发生器连接所述控制模块。

6.根据权利要求5所述的一种智能化联合灭菌装置，其特征在于，所述臭氧消杀模块还包括臭氧浓度检测器，所述臭氧浓度检测器连接所述控制模块。

7.根据权利要求1所述的一种智能化联合灭菌装置，其特征在于，所述紫外消杀模块包括M个紫外灭菌灯，且M个紫外灭菌灯均匀分布在所述传输带上方；M为大于0的整数。

8.根据权利要求1所述的一种智能化联合灭菌装置，其特征在于，所述灭菌室的入口设置双层隔断帘和进口指示灯；所述灭菌室外侧设置急停开关、暂停按钮和报警器；

所述控制模块包括通信单元，所述通信单元用于实时传输灭菌装置的参数至远程PC端。

9.根据权利要求1所述的一种智能化联合灭菌装置，其特征在于，所述灭菌室还包括新冠病毒PCR检测模块，所述新冠病毒PCR检测模块输入端连接所述紫外消杀模块的输出端。

10.一种采用权利要求1所述的智能化联合灭菌装置进行联合灭菌的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01：在控制模块设置物品种类，获取该物品的灭菌参数；所述控制模块中存储各个种类物品对应的灭菌参数，所述灭菌参数包括传输带传输速度、超声波雾化喷淋单元的喷射流量、臭氧发生器发射的臭氧浓度、紫外灭菌灯的强度；

S02：所述控制模块控制超声波雾化喷淋单元喷射消毒液雾化颗粒；控制模块控制臭氧发生器发射臭氧；控制模块控制紫外灭菌灯开启进行灭菌；

S03：所述控制模块控制电机带动物品和传输带进入所述灭菌室，所述传输带带动所述物品依次经过超声喷雾模块、臭氧消杀模块和紫外消杀模块进行联合灭菌；其中，所述超声波雾化喷淋单元以每秒超过200万次的超声波高频震荡产生粒径小于50微米的颗粒；

S04：所述物品从灭菌室出口输出，灭菌结束。

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