CN113470857A - 辐照杀菌系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例公开了一种辐照杀菌系统，包括：传输装置(100)，所述传输装置(100)呈“己”字形，用于沿所述传输装置(100)的传输方向单向传输被辐照物(200)；其中，所述传输装置(100)具有第一辐照区和第二辐照区；第一加速器(310)和第二加速器(320)，分别设置于所述传输装置(100)的第一辐照区和第二辐照区，所述第一加速器(310)和第二加速器(320)的辐照方向相反，用于辐照所述被辐照物(200)的不同表面。采用本实施例的辐照杀菌系统，可以同时对被辐照物的三个面进行辐照杀菌。使得被辐照物一次性通过传输装置即可实现全部六个面的辐照杀菌，高效实现冷链货物的辐照灭菌处理。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及辐照处理技术领域，具体涉及一种辐照杀菌系统。
背景技术
随着经济的全球化，进出口货物使得有害生物的跨境传播成为亟需解决的问题。
目前，进口冷链货物的灭菌方式大多采用化学方法，化学灭菌方法具有一定局限性，仅仅可有效将货物包装箱外表面残留的病毒杀灭，但货物表面以及包装箱内表面的病毒难以得到杀灭。
发明内容
本发明的实施例提供了一种辐照杀菌系统，包括：传输装置，所述传输装置呈“己”字形，用于沿所述传输装置的传输方向单向传输被辐照物；其中，所述传输装置具有第一辐照区和第二辐照区；第一加速器和第二加速器，分别设置于所述传输装置的第一辐照区和第二辐照区，所述第一加速器和第二加速器的辐照方向相反，用于辐照所述被辐照物的不同表面。
在一些实施方式中，所述第一加速器设置于所述传输装置的上方，用于生产辐照所述被辐照物的自上而下的电子束；所述第二加速器设置于所述传输装置的下方，用于产生辐照所述被辐照物的自下而上的电子束。
在一些实施方式中，所述第一加速器包括：加速管，用于自上而下引出垂直于所述传输装置的电子束；扫描磁铁，连接于所述加速管的下方，用于偏转所述电子束，使所述电子束呈扇形扫描所述被辐照物。
在一些实施方式中，所述第一加速器还包括：收拢磁铁，设置于所述扫描磁铁的下方，所述收拢磁铁用于相对于所述扫描磁铁反向偏转所述电子束，使所述电子束收拢于所述被辐照物。
在一些实施方式中，所述第二加速器包括：加速管，用于自下而上引出垂直于所述传输装置的电子束；扫描磁铁，连接于所述加速管的上方，用于偏转所述电子束，使所述电子束呈扇形扫描所述被辐照物。
在一些实施方式中，所述第二加速器还包括：收拢磁铁，设置于所述扫描磁铁的下方，所述收拢磁铁用于相对于所述扫描磁铁反向偏转所述电子束，使所述电子束收拢于所述被辐照物。
在一些实施方式中，所述被辐照物为六面体；所述第一加速器产生的电子束辐照所述被辐照物的顶面以及相对的两个侧面；所述第二加速器产生的电子束辐照所述被辐照物的底面和相对的另外两侧面。
在一些实施方式中，所述传输装置包括：第一传输段和第二传输段，直角传输部，连接于所述第一传输段和第二传输段之间，用于改变所述被辐照物的前进方向。
在一些实施方式中，还包括：屏蔽装置，所述传输装置安装于所述屏蔽装置内，用于屏蔽所述第一加速器和第二加速器产生的电子束。
在一些实施方式中，所述屏蔽装置包括：入口和出口，分别设置于所述屏蔽装置相对的两个方位，并且所述入口和所述出口的连线基本与所述屏蔽装置的对角线重合；所述传输装置沿从所述入口到所述出口的方向单向传输所述被辐照物。
在一些实施方式中，所述屏蔽装置包括：多个屏蔽体，所述屏蔽体沿所述传输装置设置于所述传输装置的两侧。
在一些实施方式中，还包括：调制器，设置于屏蔽装置的顶部，用于产生和提供微波功率。
在一些实施方式中，还包括：加速器功率源，设置于所述屏蔽装置内，与所述调制器连接，用于将所述微波功率分配并提供给所述第一加速器和所述第二加速器。
在一些实施方式中，所述加速器功率源内嵌于屏蔽装置的屏蔽体内。
在一些实施方式中，还包括：排风装置，设置于屏蔽装置的顶部，用于通风和/或散热。
在一些实施方式中，还包括：水冷装置，设置于屏蔽装置的顶部，用于为所述第一加速器、第二加速器、调制器和/或加速器功率源降温。
在一些实施方式中，所述调制器、所述第一加速器、所述排风装置和所述水冷装置相邻设置。
在一些实施方式中，还包括：控制装置，设置于所述屏蔽装置内并且位于屏蔽装置的出口位置。
在一些实施方式中，所述控制装置内嵌于所述屏蔽装置的屏蔽体内。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明的实施例所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。
图1是根据本发明一个实施例的辐照杀菌系统的结构示意图；
图2是图1的沿垂直方向的剖视图；
图3是图1的沿水平方向的剖视图；
图4是根据本发明一个实施例的加速器的结构示意图。
需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。
附图标记说明：
100、传输装置；110、第一传输段；120、第二传输段；130、直角传输部；
200、被辐照物；
310、第一加速器；320、第二加速器；311、扫描磁铁；312、收拢磁铁；
400、屏蔽装置；410、入口；420、出口；
500、调制器；600、加速器功率源；700、排风装置；800、水冷装置； 900、控制装置；
10、未辐照物存放区；20、已辐照物存放区。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和 B同时满足的方案。此外，为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等，仅用来描述如图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，应当理解为也包含除了图中所示的方位之外的在使用或操作中的不同方位。
为阻断病毒随冷链途径进行传播的途径，可以利用本发明中的辐照杀菌系统对冷链包装箱进行辐照杀菌，利用了电子束杀菌具有穿透性强、杀菌均匀彻底、处理速度快的特点，还可以处理密封包装的物品，操作简单，不会残留化学药剂。下面以具体实施例对本发明的辐照杀菌系统进行说明。其中，被辐照物200可以为冷链包装箱，也可以为其他需要辐照的物体。需要说明的是，本发明实施例中的被辐照物200为六面体。当然，在其他实施例中，也可以为其他形状。
图1示出了根据本发明一个实施例的辐照杀菌系统的结构示意图。图2 示出了图1的沿垂直方向的剖视图。图3示出了图1沿水平方向的剖视图。如图1至图3所示，本实施例的辐照杀菌系统包括传输装置100、第一加速器310和第二加速器320。其中，所述传输装置100呈“己”字形，用于沿所述传输装置100的传输方向单向传输被辐照物200；其中，所述传输装置 100具有第一辐照区和第二辐照区。第一加速器310和第二加速器320，分别设置于所述传输装置100的第一辐照区和第二辐照区，所述第一加速器 310和第二加速器320的辐照方向相反，可选的，所述第一加速器310和第二加速器320的扫描方向相互垂直，并且第一加速器310和第二加速器320 可以辐照所述被辐照物200的不同表面。采用本实施例的辐照杀菌系统可以使被辐照物200一次性经过所述传输装置100即可实现不同表面的辐照杀菌。
在一些实施例中，第一加速器310设置于所述传输装置100的上方，用于生产辐照所述被辐照物200的自上而下的电子束。所述第二加速器320 设置于所述传输装置100的下方，用于产生辐照所述被辐照物200的自下而上的电子束。通过本实施例的辐照杀菌系统，通过第一加速器310和第二加速器320可以至少实现被辐照物200的顶面和底面的辐照杀菌。
图4示出了根据本发明一个实施例的加速器的结构示意图。如图4所示，所述第一加速器310包括加速管(图中未示出)和扫描磁铁311。加速管用于自上而下引出垂直于所述传输装置100的电子束，扫描磁铁311连接于所述加速管的下方，用于偏转所述电子束，使所述电子束呈扇形扫描所述被辐照物200。具体地，所述电子束经过所述扫描磁铁后，从边缘到中心电子束流与被辐照物200顶面的夹角逐渐增大至90°。
如图4所示，所述第一加速器310还包括收拢磁铁312，其设置于所述扫描磁铁311的下方，所述收拢磁铁312用于相对于所述扫描磁铁311反向偏转所述电子束，使所述电子束收拢于所述被辐照物200。利用扫描磁铁 311偏转后的电子束流到达收拢磁铁312，收拢磁铁312将电子束流反向偏转，电子束轨迹313如图4所示，经过收拢磁铁312后，沿着从边缘到中心的方向电子束流的偏转角度逐渐减小，起到聚焦作用，被辐照物200放置于电子束轨迹313的焦点之上，便可以对被辐照物200进行三面扫描。其中，所述第一加速器310产生的电子束可以辐照所述被辐照物200的顶面以及相对的两个侧面，相对的两个侧面基本平行于所述传输装置100的传输方向，可选的，相对的两个侧面也可以基本垂直于所述传输装置100 的传输方向。
同样的，所述第二加速器320也可以包括加速管和扫描磁铁。其中，加速管用于自下而上引出垂直于所述传输装置100的电子束。扫描磁铁，连接于所述加速管的上方，用于偏转所述电子束，使所述电子束呈扇形扫描所述被辐照物200。所述第二加速器320还可以包括收拢磁铁，其设置于所述扫描磁铁的上方，所述收拢磁铁用于相对于所述扫描磁铁反向偏转所述电子束，使所述电子束收拢于所述被辐照物200。
利用扫描磁铁偏转后的电子束流到达收拢磁铁，收拢磁铁将电子束流反向偏转，经过收拢磁铁后，沿着从边缘到中心的方向电子束流的偏转角度逐渐减小，起到聚焦作用，被辐照物200放置于电子束轨迹焦点之上，便可以对被辐照物进行三面扫描。其中，所述第二加速器320产生的电子束辐照所述被辐照物200的底面和相对的另外两侧面。
采用本实施例的辐照杀菌系统，可以同时对被辐照物200的三个面进行辐照杀菌。电子束在辐照货物之前，会受到扫描磁铁的扩束作用和收拢磁铁的收拢作用，经过扩束和收拢后的电子束线可一次性完成对货物三面辐照灭菌。第一加速器和第二加速器分别从不同方向辐照被辐照物200的三个面，使得被辐照物200一次性通过传输装置100即可实现全部六个面的辐照杀菌，高效实现冷链货物的辐照灭菌处理。
如图2所示，本实施例的传输装置100包括第一传输段110、第二传输段120和直角传输部130。第一加速器310位于第一传输段110，第二加速器320位于所述第二传输段120。其中，直角传输部130连接于所述第一传输段110和第二传输段120之间，用于改变所述被辐照物200的前进方向。例如，直角传输部130可以将所述被辐照物200旋转90°或者将被辐照物200 垂直于原传输方向进行横向移动，以使所述被辐照物200的未辐照面与所述传输装置100的传输方向平行。在被辐照物200到达第二辐照区114时，无需翻转结构即可实现对被辐照物200的另外三个面的辐照杀菌。
如图1至图3所示，辐照杀菌系统还包括屏蔽装置400。所述传输装置 100安装于所述屏蔽装置400内，所述屏蔽装置400用于对所述第一加速器 310和第二加速器320所产生的电子束进行屏蔽，防止电子束辐射至屏蔽装置外部，造成辐射危险。
在一些实施例中，所述屏蔽装置400包括入口410和出口420，所述入口410和出口420分别设置于所述屏蔽装置400相对的两个方位，并且所述入口410和所述出口420的连线基本与所述屏蔽装置400的对角线重合。所述传输装置100沿从所述入口410到所述出口420的方向单向传输所述被辐照物200。通过上述设置，使得屏蔽装置400位于入口410的外部为未辐照物存放区10，所述屏蔽装置400位于出口420的外部为已辐照物存放区20。采用本实施例的辐照杀菌系统，将入口410和出口420设置于所述屏蔽装置400的不同方位，通过物理隔离将未辐照物存放区10和已辐照物存放区20进行隔离，可以将未辐照物和已辐照物分别设放在屏蔽装置400 的不同方位，防止未辐照物和已辐照物发生混淆，有效地避免了未辐照物与已辐照物的交叉污染，为防止冷链货物出现二次污染提供保证。
如图2所示，所述屏蔽装置400包括多个屏蔽体，所述屏蔽体沿所述传输装置100设置于所述传输装置100的两侧。第一加速器310和第二加速器320产生的电子束可以经过多个屏蔽体的多次反射衰减后达到屏蔽装置400外，从而减少屏蔽装置两个开口处的辐射剂量，保证操作人员的辐射安全。
在一些实施例中，所述第一传输段110包括多个90°和/或180°的弯道，所述弯道位于所述入口410和所述第一辐照区之间，使得第一传输段110 两侧可以设置多个不同的屏蔽体，用来增加电子束的反射次数。具体地，如图2所示，所述第一传输段110可以呈倒“弓”字形，所述被辐照物200 依次经过两个180°弯道和两个90°弯道后到达所述第一加速器310的下方进行辐照杀菌。
在一些实施例中，所述第二传输段120也可以包括多个90°和/或180°的弯道，所述弯道位于所述第二辐照区和所述出口420之间，使得第二传输段120两侧可以设置多个不同的屏蔽体，用来增加电子束的反射次数。具体地，如图2所示，所述第二传输段120可以呈其中一个侧边开口的“凹”字形，所述被辐照物200经过第二加速器320的辐照杀菌后，可以依次经过一个90°弯道、两个180°弯道和一个90°弯道到达出口420处，最后从所述出口420输出。其中，如图2所示，所述出口420的方向可以平行于所述入口410的方向。在其他实施例中，所述出口420的方向也可以垂直于所述入口410的方向。
本实施例采用一开环的传输装置和两个加速器，无翻转结构，被辐照物一次性通过传输装置即可实现全部六面的辐照杀菌，并且传输装置两侧设置有多个屏蔽体，可以对加速器产生的电子束进行多次反射衰减，减小屏蔽装置400出入口位置的辐射剂量。
如图1所示，辐照杀菌系统还包括调制器500，其设置于屏蔽装置400 的顶部，用于产生和提供微波功率。
辐照杀菌系统还包括加速器功率源600，设置于所述屏蔽装置400内，并与所述调制器500连接，用于将所述微波功率分配并提供给所述第一加速器310和所述第二加速器320。
此外，辐照杀菌系统还包括传输波导(图中未示出)。传输波导将微波功率同时馈入第一加速器310和第二加速器320内，以对第一加速器和第二加速器产生的电子束进行加速。
可选地，所述加速器功率源600可以内嵌于所述屏蔽装置400的屏蔽体内，通过屏蔽体对所述加速器功率源600进行屏蔽保护，便于加速器功率源600与传输波导的连接。
如图1所示，辐照杀菌系统还包括排风装置700，其设置于屏蔽装置 400的顶部，用于通风和/或散热。
辐照杀菌系统还包括水冷装置800，其可以设置于屏蔽装置400的顶部，用于为所述第一加速器310、第二加速器320、调制器500和/或加速器功率源600进行降温，防止其运行时温度过高。
可选的，所述调制器500、所述第一加速器310、所述排风装置700和所述水冷装置800相邻设置，便于调制器500和所述第一加速器310的连接，以及，便于水冷装置800对调制器500和所述第一加速器310进行降温散热。
本实施例将调制器500、排风装置700和水冷装置800安装于所述屏蔽装置400内的顶部，可以节省屏蔽体的占地空间。
辐照杀菌系统还包括控制装置900，设置于所述屏蔽装置400内并且位于屏蔽装置400的出口位置，用于对所述传输装置100、第一加速器310、第二加速器320、调制器500、加速器功率源600、排风装置和水冷装置800 中的至少一个进行控制。可选的，所述控制装置900可以内嵌于所述屏蔽装置400的屏蔽体内，有效地利用屏蔽体的空间尺寸，有利于屏蔽体的占地空间。
本实施例将加速器功率源600和控制装置900内嵌于所述屏蔽体，有效减小辐照灭菌系统的占地面积，使屏蔽体的空间尺寸得到充分利用。
对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (19)
1.一种辐照杀菌系统，其特征在于，包括：
传输装置(100)，所述传输装置(100)呈“己”字形，用于沿所述传输装置(100)的传输方向单向传输被辐照物(200)；其中，所述传输装置(100)具有第一辐照区和第二辐照区；
第一加速器(310)和第二加速器(320)，分别设置于所述传输装置(100)的第一辐照区和第二辐照区，所述第一加速器(310)和第二加速器(320)的辐照方向相反，用于辐照所述被辐照物(200)的不同表面。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述第一加速器(310)设置于所述传输装置(100)的上方，用于生产辐照所述被辐照物(200)的自上而下的电子束；
所述第二加速器(320)设置于所述传输装置(100)的下方，用于产生辐照所述被辐照物(200)的自下而上的电子束。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一加速器(310)包括：
加速管，用于自上而下引出垂直于所述传输装置(100)的电子束；
扫描磁铁(311)，连接于所述加速管的下方，用于偏转所述电子束，使所述电子束呈扇形扫描所述被辐照物(200)。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一加速器(310)还包括：
收拢磁铁(312)，设置于所述扫描磁铁(311)的下方，所述收拢磁铁(312)用于相对于所述扫描磁铁(311)反向偏转所述电子束，使所述电子束收拢于所述被辐照物(200)。
5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二加速器(320)包括：
加速管，用于自下而上引出垂直于所述传输装置(100)的电子束；
扫描磁铁，连接于所述加速管的上方，用于偏转所述电子束，使所述电子束呈扇形扫描所述被辐照物(200)。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二加速器(320)还包括：
收拢磁铁，设置于所述扫描磁铁的下方，所述收拢磁铁用于相对于所述扫描磁铁反向偏转所述电子束，使所述电子束收拢于所述被辐照物(200)。
7.如权利要求4或6所述的系统，其特征在于，所述被辐照物(200)为六面体；
所述第一加速器(310)产生的电子束辐照所述被辐照物(200)的顶面以及相对的两个侧面；
所述第二加速器(320)产生的电子束辐照所述被辐照物(200)的底面和相对的另外两侧面。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传输装置(100)包括：
第一传输段(110)，所述第一加速器(310)位于所述第一传输段(110)；
第二传输段(120)，所述第二加速器(320)位于所述第二传输段(120)；
直角传输部(130)，连接于所述第一传输段(110)和第二传输段(120)之间，用于改变所述被辐照物(200)的前进方向。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
屏蔽装置(400)，所述传输装置(100)安装于所述屏蔽装置(400)内，用于屏蔽所述第一加速器(310)和第二加速器(320)产生的电子束。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述屏蔽装置(400)包括：
入口(410)和出口(420)，分别设置于所述屏蔽装置(400)相对的两个方位，并且所述入口(410)和所述出口(420)的连线基本与所述屏蔽装置(400)的对角线重合；
所述传输装置(100)沿从所述入口(410)到所述出口(420)的方向单向传输所述被辐照物(200)。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述屏蔽装置(400)包括：
多个屏蔽体，所述屏蔽体沿所述传输装置(100)设置于所述传输装置(100)的两侧。
12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
调制器(500)，设置于屏蔽装置(100)的顶部，用于产生和提供微波功率。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，还包括：
加速器功率源(600)，设置于所述屏蔽装置(100)内，与所述调制器(500)连接，用于将所述微波功率分配并提供给所述第一加速器(310)和所述第二加速器(320)。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述加速器功率源(600)内嵌于屏蔽装置(100)的屏蔽体内。
15.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
排风装置(700)，设置于屏蔽装置(100)的顶部，用于通风和/或散热。
16.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
水冷装置(800)，设置于屏蔽装置(100)的顶部，用于为所述第一加速器(310)、第二加速器(320)、调制器(500)和/或加速器功率源(600)降温。
17.如权利要求12-16任一项所述的系统，其特征在于，所述调制器(500)、所述第一加速器(310)、所述排风装置(700)和所述水冷装置(800)相邻设置。
18.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
控制装置(900)，设置于所述屏蔽装置(100)内并且位于屏蔽装置(100)的出口位置。
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述控制装置(900)内嵌于所述屏蔽装置(100)的屏蔽体内。
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- 2021-07-12 CN CN202110786846.2A patent/CN113470857A/zh active Pending
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