CN113413473A - 一种灭菌系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施提供一种灭菌系统，包括循环灭菌线、输入输送线、输出输送线和分拣装置，循环灭菌线包括灭菌线以及返回线，灭菌线和返回线首尾衔接，返回线上配置有翻转机构，返回线将已翻转的货箱输送至灭菌线上，灭菌线上配置有杀菌装置；输入输送线的输送末端与灭菌线的首端衔接，以将待灭菌的货箱输送至灭菌线上；输出输送线用于输出已完成灭菌的货箱；分拣装置设置于灭菌线的输送末端、返回线的输送首端、以及输出输送线的输送首端的交汇处，分拣装置能够将货箱传输至返回线上以及将货箱传输至输出输送线。杀菌装置所发射的电离辐射能够穿透货箱到达货箱内的货物表面，从而实现杀死货物表面的病毒和细菌的目的，实现低温环境下的有效灭菌。

Description

一种灭菌系统

技术领域

本发明涉及灭菌技术领域，具体涉及一种灭菌系统。

背景技术

冷链是指某些食品原料、经过加工的食品或半成品、特殊的生物制品和药品在经过灭活后，在产品的加工、贮藏、运输的过程中的各个环节始终处于必需的特定低温环境下，防止污染和变质，以保证产品食品安全、生物安全、药品安全的特殊供应链系统。

随着人们生活水平的不断提高以及经济全球化的发展，冷链服务在国内、外的发展日益迅猛，对冷链服务的安全性也提出了更高的要求。

在跨国冷链运输中，由于跨国运输具有时间长、路途远以及各国进出口政策存在差异的突出特点，冷链服务过程中的产品受到病菌污染而随物流广泛传播的问题也日益受到人们重视。尤其是新冠疫情爆发以来，由于国外疫情的长期化、广泛化和复杂化，对进口冷链货物以及货箱进行预防性灭菌成为了防范境外新冠输入的重要措施。

在现有技术中，常采用将原有货箱破坏后在货物表面喷洒灭菌药剂，再重新将货物放入新货箱的方式进行消毒。该方法存在成本高、耗时长以及步骤繁琐的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种能够在不打开货箱的前提下，对包装箱内的货物进行消毒的灭菌系统。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

一种灭菌系统，该灭菌系统包括

循环灭菌线，所述循环灭菌线包括灭菌线以及返回线，所述灭菌线和所述返回线首尾衔接，所述返回线上配置有用于对线上输送的货箱进行翻转的翻转机构，所述返回线将已翻转的所述货箱输送至所述灭菌线上，所述灭菌线上配置有用于对线上输送的所述货箱通过电离辐射进行灭菌的杀菌装置；

输入输送线，所述输入输送线的输送末端与所述灭菌线的首端衔接，以将待灭菌的所述货箱输送至所述灭菌线上；

输出输送线，用于输出在所述循环灭菌线上已完成灭菌的所述货箱；

分拣装置，设置于所述灭菌线的输送末端、所述返回线的输送首端、以及所述输出输送线的输送首端的交汇处，所述分拣装置能够将来自所述灭菌线上的未完成灭菌的所述货箱传输至所述返回线上以及将来自所述灭菌线上的已完成灭菌的所述货箱传输至所述输出输送线。

在一些实施例中，所述杀菌装置的布置位置满足：所述杀菌装置辐射的粒子能够从所述灭菌线上输送的所述货箱的沿所述灭菌线的输送方向的顶侧、左侧以及右侧进入所述货箱内。

在一些实施例中，所述杀菌装置包括两个电子加速器，两所述电子加速器分别布置在所述灭菌线沿输送方向的相对两侧，且所述电子加速器的照射方向朝向所述灭菌线。

在一些实施例中，两所述电子加速器沿所述灭菌线的输送方向对称布置，两所述电子加速器的照射方向在所述灭菌线的输送平面上的投影上相反，且自上往下倾斜于所述灭菌线的输送平面。

在一些实施例中，所述输入输送线上配置有预消毒装置，以使所述输入输送线上待灭菌的所述货箱的表面进行消毒处理。

在一些实施例中，所述翻转机构可以驱动所述货箱在平行于输送方向的竖直平面上翻转180°，所述灭菌系统包括设置在所述循环灭菌线上的旋转装置，所述旋转装置用于驱动所述货箱相对输送方向在输送平面上旋转90°。

在一些实施例中，所述翻转机构包括两相对布置的夹持板，两所述夹持板可以使未翻转的所述货箱位于两者之间且与两者抵接，以夹持所述货箱完成翻转。

在一些实施例中，所述翻转机构为机器手，所述机器手驱动所述货箱在平行于输送方向的竖直平面上翻转180°，并驱动所述货箱相对输送方向在输送平面上旋转90°。

在一些实施例中，所述输入输送线和所述输出输送线位于所述循环灭菌线的相对两侧。

在一些实施例中，所述灭菌系统包括若干个用于承托所述货箱的托盘，所述输出输送线的输送末端与所述输入输送线的输送首端连接，若干个所述托盘设置在所述输出输送线、所述输入输送线和所述循环灭菌线上并沿输送方向循环移动。

本发明实施例中的灭菌系统利用杀菌装置所发射的电离辐射能够穿透冷链货箱到达货箱内的货物表面，从而实现杀死货物表面的病毒和细菌的目的，实现低温环境下的有效灭菌，并对货物的包装形式具有较好的适应性。货箱在循环灭菌线内实现了全方位的灭菌处理，使得输出输送线上送出的货箱内的货物已完成全方位灭菌，无需重新经输出输送线回到输入输送线再反复进行灭菌作业，降低了货物重新受到沾染的几率。减小了灭菌作业间的间隔时间和货箱的输送距离，提高了作业效率。同时，也便于输入输送线和输出输送线之间隔离布置，减小交叉污染的可能性。

附图说明

图1为本发明一实施例中灭菌系统的布局示意图；

图2为本发明一实施例中电子加速器和灭菌线相对位置关系的示意图；

图3为本发明一实施例中翻转机构的示意图；

图4为图3中的翻转机构的另一视角的示意图。

附图标记说明

循环灭菌线10；灭菌线11；杀菌装置111；电子加速器1111；返回线12；翻转机构121；夹持板1211；输入输送线20；预消毒装置21；输出输送线30；分拣装置40；旋转装置50；托盘60；货箱70；输送平面80

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请的描述中，“输送方向”、“旋转方向”方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，“照射方向”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“上”、“下”方位或位置关系为基于附图2所示的方位或位置关系，“翻转方向”、“前”、“后”方位或位置关系为基于附图4所示的方位或位置关系，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本发明实施例提供一种灭菌系统，参阅图1，该灭菌系统包括循环灭菌线10、输入输送线20、输出输送线30和分拣装置40，循环灭菌线10包括灭菌线11以及返回线12，灭菌线11和返回线12首尾衔接，返回线12上配置有用于对线上输送的货箱70进行翻转的翻转机构121，返回线12将已翻转的货箱70输送至灭菌线11上，灭菌线11上配置有用于对线上输送的货箱70通过电离辐射进行灭菌的杀菌装置111；输入输送线20的输送末端与灭菌线11的首端衔接，以将待灭菌的货箱70输送至灭菌线11上；输出输送线30用于输出在循环灭菌线10上已完成灭菌的货箱70；分拣装置40设置于灭菌线11的输送末端、返回线12的输送首端、以及输出输送线30的输送首端的交汇处，分拣装置40能够将来自灭菌线11上的未完成灭菌的货箱70传输至返回线12上以及将来自灭菌线11上的已完成灭菌的货箱70传输至输出输送线30。

该灭菌系统的工作原理如下：将货箱70放置在输入输送线20上，输入输送线20驱动货箱70沿输送方向移动。当货箱70输送至输入输送线20的输送末端，货箱70可以继续沿输送方向移动至循环灭菌线10中的灭菌线11上。货箱70在灭菌线11上沿输送方向继续移动直至预设的杀菌位置，而后，杀菌装置111发出的电离辐射对货箱70中的货物进行灭菌作业。完成灭菌作业后，灭菌线11继续驱动货箱70沿输送方向移动，直至输送至预设的分拣位置。货箱70到达分拣位置后，分拣装置40识别货箱70已完成的灭菌作业的次数，将未完成预设灭菌作业次数的货箱70分拣出来并输送至返回线12。返回线12驱动货箱70移动至预设的翻转位置，翻转机构121驱动货箱70在翻转位置完成翻转，使货箱70上未被电离辐射所照射到的底侧可以在下一次到达杀菌位置时暴露在电离辐射中。完成翻转后的货箱70继续在返回线12的驱动下沿输送方向移动，直至重新回到灭菌线11上。货箱70在灭菌线11上沿输送方向再次移动至预设的杀菌位置，而后，杀菌装置111发出的电离辐射对货箱70中的货物继续进行灭菌作业。之后，灭菌线11继续驱动货箱70沿输送方向移动，直至输送至预设的分拣位置。货箱70到达分拣位置后，分拣装置40再次识别货箱70的灭菌作业的次数，对未达到预设灭菌作业次数的货箱70分拣重新送回返回线并重复前述灭菌作业，而将达到了预设灭菌作业次数要求的货箱70分拣出来并输送至输出输送线30，并最终将货箱70搬离输出输送线30。

电离辐射是指携带足以使物质原子或分子中的电子成为自由态，从而使这些原子或分子发生电离现象的能量的辐射。电离辐射具有波长短、频率高、能量高的突出特点，具有良好穿透性。因此，杀菌装置111所发射的电离辐射能够穿透货箱70到达货箱70内的货物表面，从而实现杀死货物表面的病毒和细菌的目的，实现低温环境下的有效灭菌，并对货物的包装形式具有较好的适应性。

可以理解的是，杀菌装置111所发射的电离辐射的强度可以调节，以将电离辐射的强度控制在适当的范围内，降低电离辐射对货物内部产生损坏的几率。

常见的电离辐射包括电子束、X射线、α射线和β射线等。根据冷链仓库以及货物的具体情况，选用合适的电离辐射种类以及相应的人工辐射源。

可以理解的是，为了降低技术应用的风险，提供系统可靠性，示例性地，杀菌装置111包括目前人工辐射源中应用较为广泛的电子加速器，通过电子加速器所发射的电子束来实现对货箱70内的货物进行灭菌作业。

需要说明的是，电子加速器在现有技术中已经属于较为成熟的设备，其具体结构及工作原理在此不加以赘述。

需要说明的是，灭菌作业次数可以根据实际情况进行确定，例如，两次、三次、四次等。

示例性地，灭菌作业次数为两次，货箱70在循环灭菌线10内实现了全方位的灭菌处理，使得输出输送线30上送出的货箱70内的货物已完成全方位灭菌，货箱70无需重新经输出输送线30回到输入输送线20再次进行灭菌作业，降低了货箱70内的货物重新受到沾染的几率。减小了灭菌作业间的间隔时间和货箱70的输送距离，提高了作业效率。同时，也便于输入输送线20和输出输送线30之间隔离布置，减小交叉污染的可能性。

在货箱70进行灭菌作业时，由于辐射的入射角度以及灭菌线11自身的遮挡的问题，货箱70的底侧受到辐射的照射不完全或者完全无法受到照射。因此，通过设置翻转机构121，将货箱70的原底侧翻转至其他侧向方位，使得下一次灭菌作业过程中货箱70的原底侧能够受到充分照射，实现货箱70内的货物受到全方位杀菌的目的，提高灭菌效果。

可以理解的是，在每个货箱70上可以设置有用于区分于其他货箱70的条形码、二维码、字符串等标记符号，在分拣装置40上设有用于识别的扫描设备以及用于记录的处理设备，通过记录、比对识别的标记符号，分拣装置40将完成了不同次数灭菌作业的货箱70加以区分，防止两者混淆，降低重复灭菌或者未进行灭菌的概率。

需要说明的是，上述扫描设备和处理设备中所涉及的软、硬件可采用现有技术，在此不展开详细论述。

可以理解的是，分拣装置40中包括机械手或者万向输送平台等推动设备，以便将完成识别的货箱70输送至返回线12或者输出输送线30。

示例性地，在杀菌装置111的周边可设置辐射屏蔽结构，以降低电离辐射对周边的人员和设备的影响，提高灭菌系统运行的安全性，降低对周边环境的影响。

示例性地，杀菌装置111能够同时从货箱70的多个方位对货箱70进行照射，以提高灭菌的效率。

在一些实施例中，参阅图2，杀菌装置111的布置位置满足：杀菌装置111辐射的粒子能够从灭菌线11上输送的货箱70的沿灭菌线11的输送方向的顶侧、左侧以及右侧进入货箱70内。杀菌装置111在灭菌作业中能够对货箱70的总计六个方位中三个方位进行照射，通过翻转，再在下一次次灭菌作业中对剩下的三个方位进行照射，一方面实现了对货箱70内的货物的全方位消毒，降低了出现遗漏的概率，另一方面，减小了不同轮次灭菌作业中的灭菌区域的重叠部分，提高了灭菌作业的效率，节省了作业时间。

可以理解的是，对杀菌装置111中所包括的人工辐射源的数量以及具体的布置方式进行限定，从而提高灭菌作业的效率。

在杀菌装置包括电子加速器的一些实施例中，参阅图1和图2，杀菌装置111包括两个电子加速器1111，两电子加速器1111分别布置在灭菌线11沿输送方向的相对两侧，且电子加速器1111的照射方向朝向灭菌线11。由于电离辐射沿直线传播，背离照射方向的货箱70一侧无法实现照射。两个电子加速器1111相对设置，使得各自发出的电子束能够照射到另一电子加速器1111的照射盲区，提高了灭菌效率。

可以理解的是，在进行灭菌作业时，灭菌线11可以停止驱动货箱70移动，两侧的电子加速器1111沿输送方向移动来实现对货箱70的消毒。也可以是两侧的电子加速器1111固定不动，灭菌线11继续驱动货箱70移动使货箱70穿过电子加速器1111所发射的电子束，一方面可以避免灭菌线11停线，提高作业节拍；另一方面，使电子加速器1111无需移动，简化了杀菌装置111的结构。

在一些实施例中，参阅图2，两电子加速器1111沿灭菌线11的输送方向对称布置，两电子加速器1111的照射方向在灭菌线11的输送平面80上的投影上相反，且自上往下倾斜于灭菌线11的输送平面80。两个电子加速器1111对称布置，便于两个电子加速器1111集中管理和日常检修，有利于布置隔离结构将两个电子加速器1111一同隔离。电子加速器1111的照射方向在输送平面80上的投影上相反，即实现了电子加速器1111所发出的电子束能够照射到另一电子加速器1111的盲区。自上而下倾斜于输送平面80进行照射，使得一个电子加速器1111同时照射到货箱70的至少两个侧向方位，且两个电子加速器1111所照射的区域能够产生一定范围的重叠。一方面增大了灭菌的区域，提高了灭菌的效率；另一方面，两个电子加速器1111的照射范围存在重叠，降低了货箱70上存在未灭菌区域的概率。

示例性地，在货箱70进入循环灭菌线10之前，对货箱70的表面进行消毒，降低货箱70表面的病菌进入到循环灭菌线10中造成污染的概率。

具体地，在一些实施例中，参阅图1，输入输送线20上配置有预消毒装置21，以使输入输送线20上待灭菌的货箱70的表面进行消毒处理。降低货箱70表面的病菌进入到循环灭菌线10中的可能性，减小了病菌从循环灭菌线10上再粘附到其它货箱70上的几率。

预消毒装置21可以为化学消毒药剂喷淋设备或者紫外线照射设备等。

可以理解的是，货箱70完成灭菌作业后，可以使货箱70相对输送方向进行旋转，以使得下一次灭菌作业可以对货箱70的不同区域进行照射，降低货物上存在未灭菌区域的概率。

具体地，在一些实施例中，参阅图1，翻转机构121可以驱动货箱70在平行于输送方向的竖直平面上翻转180°，灭菌系统包括设置在循环灭菌线10上的旋转装置50，旋转装置50用于驱动货箱70相对输送方向在输送平面80上旋转90°。翻转机构121将货箱70在平行于输送方向的竖直平面上翻转180°，使得货箱70的原底侧变为顶侧，原底侧能够在下一次灭菌作业中受到杀菌装置111所发射的电离辐射的直接照射。旋转装置50将货箱70相对输送方向在输送平面80上旋转90°，使得货箱70的原前侧和原后侧变为沿输送方向的两侧，原前侧和原后侧能够在下一次灭菌作业中受到杀菌装置111所发射的电离辐射的直接照射。从而使得货箱70的六个方位均能够受到照射，降低了货箱70内的货物上存在未灭菌区域的可能性。

可以理解的是，翻转机构121的结构能够对货箱70稳定抓取和定位，以便进行翻转。例如，翻转机构121中可以设置若干个真空吸盘，通过吸附货箱70的表面，实现对货箱70定位。

示例性地，在一些实施例中，参阅图3和图4，翻转机构121包括两相对布置的夹持板1211，两夹持板1211可以使未翻转的货箱70位于两者之间且与两者抵接，以夹持货箱70完成翻转。两夹持板1211可以夹持住货箱70，并将货箱70提升脱离返回线12的输送平面80至预设的高度位置，再带动货箱70沿预设方向翻转预设角度，最后将完成翻转的货箱70放置回返回线12的输送平面80，从而完成了货箱70的翻转作业。

旋转装置50可以为万向输送平台、旋转气缸或者旋转电缸等标准设备，在此不进一步加以列举。

可以理解的是，翻转机构121可以同步完成货箱70的翻转和旋转，从而简化灭菌系统的结构。

具体地，在一些实施例中，翻转机构121为机器手(图中未示出)，机器手驱动货箱70在平行于输送方向的竖直平面上翻转180°，并驱动货箱70相对输送方向在输送平面80上旋转90°。采用机械手可以同时在同一个工位完成对货箱70的翻转和旋转，从而提高了灭菌效率。

可以理解的是，可以对循环灭菌线10、输入输送线20和输出输送线30将的布置方式加以优化，以便于货箱70的现场管理。

例如，在一些实施例中，参阅图1，输入输送线20和输出输送线30位于循环灭菌线10的相对两侧。使得未经过灭菌处理的货箱70和已经过灭菌处理的货箱70分别位于循环灭菌线10的不同侧，便于现场分开管理，降低了两者混淆的概率，减小了货箱70重复消毒的几率，也降低了货箱70发生未进行消毒的错误的可能性。

可以理解的是，可以设置隔离墙将输入输送线20的所在区域和输出输送线30的所在区域进行分隔，从而进一步降低未经过灭菌处理的货箱70和已经过灭菌处理的货箱70发生混淆的概率。

在一些实施例中，参阅图2至图4，灭菌系统包括若干个用于承托货箱70的托盘60，输出输送线30的输送末端与输入输送线20的输送首端连接，若干个托盘60设置在输出输送线30、输入输送线20和循环灭菌线10上并沿输送方向循环移动。将货箱70放置在托盘60上，能够对货箱70的放置位置进行定位，一方面，减小不同货箱70因质量不同、彼此间的间距不同而可能发生碰撞或者滑落的概率，降低由此带来的货物损坏的概率；另一方面，也便于翻转机构121、分拣装置40和杀菌装置111能够在固定的位置对货箱70进行操作，从而提高灭菌系统的运行效率。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种灭菌系统，其特征在于，所述灭菌系统包括

循环灭菌线，所述循环灭菌线包括灭菌线以及返回线，所述灭菌线和所述返回线首尾衔接，所述返回线上配置有用于对线上输送的货箱进行翻转的翻转机构，所述返回线将已翻转的所述货箱输送至所述灭菌线上，所述灭菌线上配置有用于对线上输送的所述货箱通过电离辐射进行灭菌的杀菌装置，

输入输送线，所述输入输送线的输送末端与所述灭菌线的首端衔接，以将待灭菌的所述货箱输送至所述灭菌线上；

输出输送线，用于输出在所述循环灭菌线上已完成灭菌的所述货箱；

分拣装置，设置于所述灭菌线的输送末端、所述返回线的输送首端、以及所述输出输送线的输送首端的交汇处，所述分拣装置能够将来自所述灭菌线上的未完成灭菌的所述货箱传输至所述返回线上以及将来自所述灭菌线上的已完成灭菌的所述货箱传输至所述输出输送线。

2.根据权利要求1所述的灭菌系统，其特征在于，所述杀菌装置的布置位置满足：所述杀菌装置辐射的粒子能够从所述灭菌线上输送的所述货箱的沿所述灭菌线的输送方向的顶侧、左侧以及右侧进入所述货箱内。

3.根据权利要求1所述的灭菌系统，其特征在于，所述杀菌装置包括两个电子加速器，两所述电子加速器分别布置在所述灭菌线沿输送方向的相对两侧，且所述电子加速器的照射方向朝向所述灭菌线。

4.根据权利要求2所述的灭菌系统，其特征在于，两所述电子加速器沿所述灭菌线的输送方向对称布置，两所述电子加速器的照射方向在所述灭菌线的输送平面上的投影上相反，且自上往下倾斜于所述灭菌线的输送平面。

5.根据权利要求1所述的灭菌系统，其特征在于，所述输入输送线上配置有预消毒装置，以使所述输入输送线上待灭菌的所述货箱的表面进行消毒处理。

6.根据权利要求1所述的灭菌系统，其特征在于，所述翻转机构可以驱动所述货箱在平行于输送方向的竖直平面上翻转180°，所述灭菌系统包括设置在所述循环灭菌线上的旋转装置，所述旋转装置用于驱动所述货箱相对输送方向在输送平面上旋转90°。

7.根据权利要求6所述的灭菌系统，其特征在于，所述翻转机构包括两相对布置的夹持板，两所述夹持板可以使未翻转的所述货箱位于两者之间且与两者抵接，以夹持所述货箱完成翻转。

8.根据权利要求1所述的灭菌系统，其特征在于，所述翻转机构为机器手，所述机器手驱动所述货箱在平行于输送方向的竖直平面上翻转180°，并驱动所述货箱相对输送方向在输送平面上旋转90°。

9.根据权利要求1所述的灭菌系统，其特征在于，所述输入输送线和所述输出输送线位于所述循环灭菌线的相对两侧。

10.根据权利要求1所述的灭菌系统，其特征在于，所述灭菌系统包括若干个用于承托所述货箱的托盘，所述输出输送线的输送末端与所述输入输送线的输送首端连接，若干个所述托盘设置在所述输出输送线、所述输入输送线和所述循环灭菌线上并沿输送方向循环移动。

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