CN1454060A - 利用高电压的杀菌装置及利用该装置对如谷类和种子等杀菌对象杀菌的方法 - Google Patents
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Abstract
一种杀菌装置及其方法,能够在常温和常压下容易和有效地对如谷类和种子等杀菌对象均匀地杀菌,而不会使杀菌对象的质量受损。该杀菌装置包括:在其上安装的多个针状电极组成的放电侧电极;由与放电侧电极分开并由绝缘板覆盖表面的平板电极组成的接地侧电极;由密封所述放电侧电极和接地侧电极的电介质形成的杀菌处理设备;以及在所述电极上施加高电压的电源,通过在所述杀菌处理设备中的放电侧电极和接地侧电极之间放置如谷类和种子等杀菌对象,以及在所述电极之间产生脉冲雪崩电子流放电来对它们进行杀菌。
Description
本发明的领域
本发明涉及一种利用高电压的杀菌装置、及一种利用该装置对如谷类和种子等杀菌对象进行杀菌的方法,更具体地说,本发明一般可适用于整个固体物质(如谷类和种子)、食品、中药、化妆品、饲料、肥料等(以下称为如谷类和种子等杀菌对象),本发明尤其涉及一种利用高电压的杀菌装置,最适合于不适宜于加热的谷类、种子及食品,以及将该装置用于杀菌对象的杀菌方法。
背景技术
常规地,一般采用加热杀菌作为食品的杀菌方法。然而,存在的问题是加热杀菌会引起成分、香味、味道、颜色等质量的变化,及有效成分散失等,并且引起食品本身的质量变坏。
因为不能通过过热的蒸汽杀菌和杀虫剂来处理稻谷,所以采用甲基溴化物来熏它。然而,甲基溴化物容易着火并且被规定为不仅是危险材料,而且是烈性材料,存在安全上的问题,它如果接触到皮肤就会烧起水泡,另外存在的问题是当它到达地球上空的臭氧层时,由于它很可能破坏臭氧层而被释放进大气层,破坏了臭氧层。
另一方面,虽然通过使用臭氧的处理也实现了杀菌,但是问题是杀菌效果并不令人满意,另外,虽然实现的低温存储(例如,15℃,70-75%RH)抑制了霉菌的增长,但是在长期的低温存储中,霉菌可能增长。
另外,问题是虽然使用钴60等的辐射可用于对红豆、玉米、香料等杀菌,但是需要大规模的设备以及高昂的成本,另外,需要屏蔽使得辐射不会向外泄漏。
本发明申请人曾经申请了一种高电压杀菌装置以及利用该装置的方法,通过在施加了交流高电压或高脉冲电压的放电侧电极和接地侧电极之间预先放置未加工稻谷,以及在所述电极之间产生脉冲雪崩电子流放电,对包括未加工稻谷的孢子菌种的各种菌种进行杀菌(日本专利特开平11-267183号公报(267183/1999),日本专利特愿平11-105235(105235/1999)号说明书,日本专利特愿平11-105240(105240/1999)号说明书)。
然而,高电压杀菌装置(日本专利特开平11-267183(267183/1999)号公报)通过脉冲雪崩电子流在调节湿度的空气中放电来实现常规的杀菌,任何杀菌处理已经有效地用于那些要在杀菌后立刻加热处理的对象如未加工的稻谷等,然而,在高电压杀菌后要被长期存储而没有加热处理的对象如谷类、种子、香料等中,危险的情况是除非微生物、细菌等死亡,否则它们在存储期间繁殖,并且在养殖和分配期间使对象腐烂、或者还传播到其它农产品并且感染这些对象。
本发明解决了上面的问题,本发明的第一个目的是提供一种使用高电压的杀菌装置,在常温和常压下,它能够均匀、容易和有效地对杀菌对象(如谷类、种子等)进行杀菌,而不会有质量损失,本发明的第二个目的是提供一种方法,在常温和常压下,它利用杀菌装置容易地和有效地对杀菌对象(如谷类和种子等)均匀地杀菌。
本发明的内容
根据本发明的权利要求1的一种利用高电压的杀菌装置,配置有:一个放电侧电极,由安装在其上的多个针状电极组成;一个接地侧电极,由其表面覆盖一绝缘板并与该放电侧电极分开的平板电极组成;杀菌处理设备,由密封所述放电侧电极和接地侧电极的电介质形成;以及用于在所述电极之间施加高电压的电源,其特征在于,在所述杀菌处理设备中的放电侧电极和接地侧电极之间放置如谷类和种子等杀菌对象,以及通过在所述电极之间产生脉冲雪崩电子流放电来对杀菌对象进行杀菌。
根据本发明,通过在所述电极之间产生脉冲雪崩电子流放电,在常温和常压下,对如谷类和种子等杀菌对象的各种细菌进行杀菌。
在电极两端施加直流电压时的电晕放电中,仅在放电侧电极的附近产生发光,然而,通过脉冲雪崩电子流放电,可以在较宽的区域产生等离子。考虑的原因是,首先,可以瞬时施加比直流电晕放电中的火花电压更高的电压,并且加宽高电场区域,其次,因为电离的空间电荷使得在直流电晕中放电侧电极附近的电离区域的电场强度降低,放电也减少,同时,在脉冲雪崩电子流放电中电压陡然上升,这使得由于空间带电场引起的放电降低很少。
在脉冲雪崩电子流放电中,安装的绝缘板覆盖与放电侧电极相对的接地侧电极的整个表面,使得来自针状电极的放电不与连接部件短路。这样,完成安全和均匀的放电,因此可以有效地对杀菌对象进行杀菌。
在脉冲雪崩电子流放电中,所述杀菌处理设备中的氧被部分地转换为臭氧,通过臭氧由杀菌处理设备中的空气的水份产生OH-,同时,通过高电压放电产生的高电位差,使细胞膜破裂来完成杀菌,并且通过脉冲雪崩电子流放电来协同地完成杀菌,这样,可以对附着在如谷类和种子等杀菌对象表面的微生物和细菌进行有效地杀菌。
根据本发明权利要求2的一种使用高电压的杀菌装置,包括:用于馈送如谷类和种子等杀菌对象的馈送装置;用于存储由所述馈送装置馈送的所述杀菌对象的送料斗部件;杀菌处理设备,由密封放电侧电极和接地侧电极的电介质形成,该放电侧电极由安装在其上的多个针状电极组成,该接地侧电极由与该放电侧电极分开的绝缘板覆盖其表面的平板电极组成,用于输送被存储在所述送料斗中的所述杀菌对象以进行杀菌处理;用于在所述电极之间施加高电压的电源;以及出料装置,用于将已由所述杀菌处理设备进行杀菌处理的杀菌对象排出,其特征在于,在所述杀菌处理设备中的该放电侧电极和该接地侧电极之间放置如谷类和种子等杀菌对象,以及通过在所述电极之间产生脉冲雪崩电子流放电来对它们进行杀菌。
借助于脉冲雪崩电子流放电,通过在所述杀菌处理设备中转换一部分氧,通过臭氧并由杀菌处理设备中的空气的水份产生OH-,通过利用高电压放电产生的电位差使细胞膜破裂进一步对于这些对象进行杀菌,并且通过脉冲雪崩电子流放电,可以对它们协同杀菌,从而可以对附着于如谷类和种子等杀菌对象表面的微生物和细菌进行自动地、连续地和有效地杀菌。
如本发明权利要求3所述的使用高电压的杀菌装置的特征在于,通过打开在权利要求2所述杀菌装置中的所述杀菌处理设备下面安装的开关闸门,使得由所述杀菌处理设备已进行杀菌处理的如谷类和种子等杀菌对象被排出在所述杀菌处理设备之外。
该杀菌装置被配置,以便能够通过打开该杀菌处理设备下面安装的开关闸门,使得由所述杀菌处理设备已进行杀菌处理的如谷类和种子等杀菌对象被排出在该杀菌处理设备之外,并且存储在所述杀菌处理设备中已进行杀菌处理的如谷类和种子等杀菌对象,而不接触人手。
根据本发明权利要求4所述的使用高电压的杀菌装置的特征在于,通过打开在权利要求2或3描述的杀菌装置中所述送料斗部件下面安装的开关闸门,将所述送料斗中临时存储的如谷类和种子等杀菌对象传送到所述杀菌处理设备。
该杀菌装置被配置,以便通过打开在送料斗部件下面安装的开关闸门,能够将临时存储在所述送料斗部件中的如谷类和种子等杀菌对象传送到所述杀菌处理设备进行杀菌处理,并且不间断地对大量的如谷类和种子等杀菌对象进行杀菌处理。
根据本发明权利要求5描述的使用高电压的杀菌装置的特征在于,在权利要求1到4中任一项描述的杀菌装置中,所述放电侧电极包括多个以规定间隔安装的针状电极。
当平板电极用于放电侧电极和接地侧电极时,因为这些电极的表面面积必须较大,所以需要增加用于产生高电压的电源部分的功率,并且两个平板电极都要求相互绝对平行,因此,存在的问题是若不保持平行,放电会部分地集中。
另一方面,在某些情况下,单个针状电极被用作所述放电侧电极,平板电极被用作所述接地侧电极(例如,参照公开的日本专利特开平11-187872(187872/1999)号公报的图1(a)中描述的方法),然而存在的问题在于,在所述电极之间放置的杀菌对象不能被大范围地杀菌,只能被不均匀地杀菌。
当使用以规定间隔配置的多个针状电极时,均匀地实现放电,在电极之间放置的杀菌对象可以在大范围内均匀地被杀菌。
针状电极最好用例如不锈钢和铂材料制作,以便防止生锈并且具有耐用性。针状不锈钢电极优选的是具有例如大约0.1-1.0mmφ的针尖,更优选的是具有大约0.1-0.5mmφ的非常细的针尖。
因为根据杀菌对象的种类和形状、细菌的种类和形状等,施加的电压、频率、投入能量(cal/cm3)、电场强度等都是不同的,针状电极之间的间隔没有特别地限定,但最好适当地选择和决定它,以便能够在不损失杀菌对象的原始质量(如香味和风味)的范围内,足够均匀地实现杀菌。
然而,优选的是,通常选择上述间隔在5mm到80mm的范围。
根据本发明权利要求6所述的使用高电压的杀菌装置的特征在于,在如权利要求5所述的杀菌装置中,所述放电侧电极包括多个以规定间隔交错安装的针状电极。
通过使用多个以规定的间隔交错安装的针状电极,对在所述电极之间放置的杀菌对象进行的杀菌,不仅可以是在大范围中进行,而且可以更均匀。
根据本发明权利要求7所述使用高电压的杀菌装置的特征在于,在如权利要求1到6中任一项所述的杀菌装置中,通过让杀菌对象在所述放电侧电极和接地侧电极之间移动,对杀菌对象连续地杀菌。
根据本发明,可以在杀菌对象一旦填满所述杀菌处理设备之后对它们进行杀菌,然后将已杀菌的对象从杀菌处理设备中取出,然而,还可以让杀菌对象在所述杀菌处理设备中的放电侧电极和接地侧电极之间移动并且对它们连续地杀菌,并且在杀菌之后将它们取出杀菌处理设备。以这样一种方式,改进了杀菌的速度和效率,并且可以容易地对于大量杀菌对象进行杀菌,因此,这种杀菌是非常经济的。
根据本发明权利要求8所述的使用高电压的杀菌装置的特征在于,在所述杀菌处理设备的底部安装了接地侧电极,将杀菌对象放在输送机上,在所述放电侧电极和接地侧电极之间移动杀菌对象,以及在如权利要求7所述的杀菌装置中连续地对它们进行杀菌。
通过将杀菌对象放在输送机上并且让它们在所述放电侧电极和接地侧电极之间移动,便于在放电侧电极和接地侧电极之间移动杀菌对象来连续杀菌,并且在连续杀菌之后,被杀菌的对象可以被连续地从杀菌处理设备中取出,因此,这种杀菌可以改进速度和效率并且更加经济。
根据本发明权利要求9所述的使用高电压的杀菌装置的特征在于,在如权利要求7所述的杀菌装置中,所述接地侧电极放在输送机上。
通过将接地侧电极放在输送机上,便于杀菌对象的移动,也便于杀菌,因为当杀菌对象移动到相对于放电侧电极之位置时进行杀菌,它们被连续地杀菌并且被连续地取出杀菌处理设备,因此,可以改进杀菌的速度和效率并且更加经济。
根据本发明权利要求10所述的使用高电压的杀菌装置的特征在于,在如权利要求1到9中任一项所述的杀菌装置中,所述绝缘板是陶瓷板。
为此目的采用的绝缘板,一般使用聚丙烯板和玻璃板,因为它们不贵。然而,它们的问题是在耐用性和强度方面,因此,当施加高电压时,最好使用具有较高耐用性、强度及非导电的陶瓷板。陶瓷板可以是大的实体板,或者它可以是小而薄的陶瓷板,例如1cm×1cm正方形和1mm厚。由于大批生产,这些小陶瓷板不贵,并且通过将许多小陶瓷板相互粘接,可以用作大陶瓷板。
根据本发明权利要求11所述使用高电压的杀菌装置的特征在于,在权利要求10所述杀菌装置中,所述陶瓷板具有高耐电压。
最好使用具有高耐电压的陶瓷板,因为可以增大施加电压。更具体地说,作为具有这样高耐电压的陶瓷板,例如最好是氧化铝板,高纯度的氧化铝板更好。
根据本发明权利要求12所述使用高电压的杀菌装置的特征在于,在权利要求1到11所述的任一项的杀菌装置中,所述电介质由体积电阻率为1010-1014Ω·cm或者更高之材料形成。
用于对杀菌对象进行杀菌处理的该杀菌处理设备最好用具有1010-1014Ω.cm或者更高之体积电阻率的高非导电材料制成,用于对杀菌对象安全地杀菌。对于这种材料,更具体地说,可以是电绝缘材料,例如聚烯烃系列树脂、聚丙烯系列树脂、聚碳酸脂系列树脂、各种工程塑料、FRP(纤维增强塑料)。
根据本发明的权利要求13描述了一种对如谷类、种子等杀菌对象的杀菌方法,其特征在于通过使用如权利要求1到12所述的杀菌装置,通过在20KV/cm-60KV/cm电场强度、100pps-1000pps频率、以及0.05μs-0.5μs脉宽之范围中的高脉冲电压产生的脉冲雪崩电子流放电,并在放电侧电极和接地侧电极之间放置如谷类和种子等杀菌对象,对杀菌对象进行杀菌。
通过以上述脉冲雪崩电子流放电进行杀菌,可以容易、有效和经济地对包括有芽孢细菌的各种细菌进行杀菌。
根据本发明权利要求14的特征在于,在权利要求13所述的杀菌方法中,将正极性的高脉冲电压施加到所述放电侧电极。
通过将正极性的高脉冲电压施加到放电侧电极,可以实现稳定的放电。
另一方面,当负极性的高脉冲电压施加到放电侧电极时,灰尘和泥土附着到放电侧电极上,并且恐怕不能实现均匀和稳定的放电。
根据本发明权利要求15的特征在于,在权利要求13或14描述的杀菌方法中,施加的高脉冲电压具有10ns(纳秒)或更快的上升时间以及1μs(微秒)或更短的持续时间。
当具有约10ns(纳秒)或更快之上升时间以及约1μs(微秒)或更短之持续时间的高脉冲电压被施加到以规定的间隔安装的多个针状电极组成的放电侧电极时,产生从放电侧电极线性扩展的电子流放电,使电极之间的很宽范围成为等离子区状态,并且可以对在所述电极之间放置的如谷类和种子等杀菌对象进行均匀的杀菌。
附图的简单描述
图1是根据本发明使用高电压的杀菌装置实施例的立体图。图2示出图1所示杀菌装置的放电侧电极、接地侧电极、以及在杀菌处理设备底部部件上安装的开关闸门的示意图。图3是图1所示的杀菌装置的一部分剖面的侧视图。图4示出通过打开在图1所示杀菌装置的杀菌处理设备底部部件上安装的开关闸门、排出经杀菌处理的未加工稻谷之状态的示意图。图5示出图1所示杀菌装置的放电侧电极和接地侧电极的示意图。图6示出本发明使用的电源之示例的示意图。图7示出在杀菌处理设备底部部件上安装的开关闸门的另一个例子的示意图。图8(A)是用于示出图7所示闸门的关闭状态的示意图,以及图8(B)是用于示出所示闸门之打开状态的示意图。图9(A)示出通过关闭杀菌处理设备底部的闸门和打开送料斗底部的闸门使谷类、种子等输送到杀菌处理设备的状态示意图,图9(B)示出通过打开杀菌处理设备底部的闸门以排出杀菌处理对象的状态示意图。图10是根据本发明杀菌装置的另一个例子的立体图。图11示出根据本发明的杀菌处理设备用于通过在输送机上传送谷类、种子等而对它们进行杀菌的示意图。图12示出以规定的间隔交错安装的多个针状电极的示意顶视图。图13示出在接地侧电极上、发生脉冲雪崩电子流放电的位置和不发生脉冲雪崩电子流放电的位置的顶视图。图14示出在接地侧电极上实现杀菌的区域的顶视图。图15示出针状电极和平板电极的剖面图。图16示出根据本发明杀菌装置的另一个例子的示意图。图17(A)是当从侧面观察时、根据本发明另一个杀菌装置主要部分外形的示意图,图17(B)是当从前面观察时、根据本发明的杀菌装置主要部分外形的示意图。图18是根据本发明另一个杀菌装置主要部分外形的示意图。图19示出多个针状电极的常规配置的顶视图,这些电极以如棋盘的正方形一样的网格状整齐地排列。图20示出在常规的接地侧电极上、发生脉冲雪崩电子流放电的位置和不发生脉冲雪崩电子流放电的位置的顶视图。图2示出在常规的接地侧电极上、进行杀菌的区域和不进行杀菌区域的顶视图。
实现本发明的最佳模式
下面参照附图描述本发明的实施例。
图1是根据本发明使用高电压的杀菌装置之一个实施例的立体图;图2示出图1所示杀菌装置的放电侧电极、接地侧电极、在杀菌处理设备的底部安装的开关闸门的示意图;图3是图1所示杀菌装置剖面的侧面图;图4示出通过打开在图1所示杀菌装置的杀菌处理设备的底部安装的开关闸门、排出已被杀菌处理的如谷类和种子等杀菌对象的状态的示意图;以及图5示出图1所示放电侧电极和接地侧电极的示意图。
如图1-图5所示,本发明的杀菌装置1具有一个馈送装置2,用于预先准备如谷类和种子等杀菌对象(a)并且馈送它们;送料斗部件3,用于临时存储由馈送装置馈送的杀菌对象(a);杀菌处理设备4,用于输送送料斗部件中存储的杀菌对象(a)并且对于它们进行杀菌处理;以及出料装置5,用于将杀菌处理设备杀菌的杀菌对象(a)向设备4的外面排出。杀菌处理设备4用被成形为容器形状的电介质绝缘材料制成(最好使用具有体积电阻率为1010-1014Ω·cm或更高的材料,如聚丙烯系列树脂、聚碳酸脂系列树脂、FRP或类似材料)。
在杀菌处理设备4中,安装了放电侧电极7和接地侧电极10,放电侧电极7包括以规定的间隔d1布置的多个针状电极6(最好使用不锈钢系列材料,以便使它们抗锈蚀和具有耐用性,例如,针状电极最好具有0.5mmφ的非常尖的针尖),接地侧电极10包括用绝缘板8覆盖表面的平板电极9(最好使用陶瓷板。作为陶瓷板的一个实施例,可以提到氧化铝板。最好使用纯度高于90%和高耐电压的氧化铝板)。
放电侧电极7包括通过机螺钉61(最好用如针状电极6的不锈钢系列材料制成)固定在导体11(最好用如针状电极6的不锈钢系列材料制成)上的多个针状电极6,如图5所示,放电侧电极7被固定地安装在杀菌处理设备4的前面壁12上,使得针状电极6突出在杀菌处理设备4的内部。
接地侧电极10被固定地安装在杀菌处理设备4的后壁表面13上,使得杀菌处理设备4内部的绝缘板8覆盖表面的平板电极9相对于放电侧电极7,并且横过该放电侧电极保持规定的距离(虽然没有特别地限定该距离,但是它通常是10mm到50mm)。参考标号14是设置在杀菌处理设备4的前面用于安全的开关门。
在本发明中,最好以规定的间隔d1安装多个针状的电极6。在使用单个针状电极来代替使用多个针状电极的情况下,不可能对在所述电极之间放置的杀菌对象进行大范围地杀菌,而是在杀菌中导致不均匀。
用于产生脉冲雪崩电子流放电的电场强度需要20KV/cm至60KV/cm,由20KV/cm以下的电场强度不能获得所需的杀菌速率,并且当电场强度超过60KV/cm时,恐怕会引起质量问题,如杀菌对象可能在杀菌之后破裂以及烧焦。另外,将表示每秒产生的脉冲数量的100pps的频率与小于100pps频率的50pps的频率相比较,在50pps的情况下降低了杀菌速率,而在100pps以上的频率,绝缘板8有介质击穿的危险。另外,高电压产生装置必须按比例扩大,这些设备成本太大恐怕是无益的。
脉冲宽度在0.05μs-0.5μs范围内,利用小于0.05μs的脉冲宽度,就不可能施加高电压,并且即使可以施加这样的脉冲时,也缺乏电压稳定性并且使得杀菌速率不匀,利用超过0.5μs的脉冲宽度,它容易引起短路,并且恐怕会引起质量问题,如在杀菌之后对象被烧焦和裂开。
多个针状电极6之间的间隔d1通常是5mm到80mm,优选的是10mm-60mm,并且最优选的是在25mm到30mm的范围中选择。当间隔d1小于5mm时,可以对于杀菌对象进行杀菌,但如下面所述,电源40必须要增加功率,这样恐怕是不经济的。另一方面,间隔d1超过80mm,就不可能对杀菌对象进行大范围地均匀杀菌,并且恐怕会引起杀菌不匀。
馈送装置2、送料斗部件3、杀菌处理设备4、出料装置5等经过连接构成一个整体;通过馈送装置2馈送的杀菌对象(a)临时存储在送料斗部件3中;存储在送料斗部件3中规定量的杀菌对象(a)通过重力使其自然地落下,并且被传送以放置到杀菌处理设备4的所述电极7-10之间;下面解释通过在所述电极7-10两端施加电源40产生的高电压,在这些电极之间产生脉冲雪崩电子流放电以实现杀菌。
馈送装置2包括杀菌对象(a)的馈送端口15、输送机16、用于驱动输送机的电机17、用于将由输送机16输送的杀菌对象(a)排出到送料斗部件3的出料端口18等。如图3所示,从画出箭头所示的方向馈送到馈送端口15的杀菌对象(a)由电机17驱动的输送机16向上输送,并且经过出料端口18馈送到送料斗部件3。
通过打开在杀菌处理设备的底部安装的开关闸门19,在杀菌处理设备4中经杀菌处理的如谷类和种子等杀菌对象(a)自然地落在杀菌处理设备4的外面,并且被排出。
出料装置5包括闸门19、用于开关闸门的驱动电机20(可以是采用电磁阀的任何电气式驱动装置和气动式驱动装置)、出料管21等。参考标号22是支撑装置,用于固定地支撑对杀菌对象进行杀菌的杀菌装置1。参考标号23是用于容纳杀菌对象(a)的出料容器。
当使用本发明的杀菌装置1对杀菌对象(a)杀菌时,需要在杀菌室中对于杀菌对象有足够的控制,使得不会再次污染杀菌处理对象(a)。
对于杀菌处理设备4中如谷类和种子等杀菌对象,在放电侧电极7和接地侧电极10之间空气中的氧对这些电极之间的脉冲雪崩电子流放电起反应,以产生臭氧气体;臭氧气体与空气中的水份起反应,以产生三种类型的活性氧O2 -、OH-和H2O2;以及利用它们之间的OH-(氢氧根)对微生物和细菌进行杀菌。因为OH-的氧还原电位高于臭氧的氧还原电位,所以它对细菌等杀菌的效果是非常好的。
图6示出根据本发明使用的电源40的例子的示意图。如图6所示,电源40包括一电路,该电路具有电源部件41(200V AC,50Hz)、滑线电阻调压器(Slidac)42、高电压变压器43、全波整流桥接电路44、电阻45、电容46、火花放电器47、电阻48、接地装置49等。
从电源40(200V AC,50Hz)输入的电压通过滑线电阻调压器42和高电压变压器43被升压,并且被全波整流桥接电路44整流。然后,通过电阻45降低的电流值来对电容46充电。在电容46中充电的电能量经过火花放电器47被瞬时放电,并且被施加在杀菌装置4的放电侧电极7和接地侧电极10之间,以脉冲的形式对于对象进行杀菌(例如,在一秒钟产生能量波100次),以及通过在这些电极之间产生脉冲雪崩电子流放电,在常温和常压下,所述电极7-10之间放置的如谷类和种子等杀菌对象(a)被杀菌。
在本发明中,绝缘板8可以是一块板,但可以将小陶瓷板(如Al2O3)的各端用胶相互粘接为一块板来使用。
当使用这样一个绝缘板8时,由于是通过用胶相互粘接许多小陶瓷板(如Al2O3)的各端而制成,优选的是,多个针状电极6和许多陶瓷板的连接端部分在它们之间具有特定的位置关系。
即,优选的是,在一个点(在该点处,从每个针状电极6到平板电极9所画出的直线以直角到达陶瓷板)和陶瓷板各端的连接部分之间的距离在任何所述点和任何连接部件的一个组合中被设置为10mm或更长。当该距离在5mm以内时,从针状电极6到连接部件的放电肯定被短路。当该距离大约是7到8mm时,取决于施加的电压,放电可能从针状电极6到连接部件被短路。
另外,因为在杀菌处理设备4中杀菌的条件(如杀菌处理时间、谷类和种子的处理量、以及湿度)根据如谷类和种子等杀菌对象的种类和形状及细菌种类而不同,最好适当地选择和决定这些条件,并且不特别地限定它们。然而,在如谷类和种子等对象的情况下,通过进行大约15到30分钟的脉冲雪崩电子流放电来确保杀菌。
通过操作本发明的杀菌装置1、在送料斗部件3中临时存储由馈送装置2馈送的杀菌对象(a)、输送存储在送料斗部件3中的对象(a)、利用关闭的闸门19在杀菌处理设备4的电极7-10之间放置规定量的对象、在电极7-10上施加由电源40产生的高电压以在这些电极之间产生脉冲雪崩电子流放电、以及使对象处于杀菌条件下,可以容易地实现杀菌。然后,通过打开闸门19,在杀菌处理设备4中已经杀菌处理的如谷类和种子等对象被排出在杀菌处理设备4之外。这样,该杀菌装置被配置以便通过重复上面的操作,能够有效和容易地实现在常温和常压条件下的杀菌,而不会使如谷类和种子等对象(a)的质量受损。
图7示出在杀菌处理设备的底部设置的开关闸门的另一个例子的图形;图8(A)是解释图7所示闸门被关闭的状态的示意图;以及图8(B)示出其中图7所示闸门被打开的状态的示意图。这里,在图7和图8中,相同的参考标号用于图1到图6中相同的部件和名称。
在图7和图8中,闸门19A安装在杀菌处理设备4的底部,并且通过连接到闸门19A的开关装置24(如电机),能够被驱动进行旋转以实现打开和关闭。如图8(A)所示,通过利用关闭的闸门19A,在杀菌处理设备4的电极7-10之间放置规定量的对象、如上所述在电极7-10上施加由电源40产生的高电压以在这些电极之间产生脉冲雪崩电子流放电、以及使对象处于杀菌条件下,已经对如谷类和种子等杀菌对象(a)进行杀菌,然后,通过由图8(B)所示的开关装置24打开闸门19A,经杀菌处理的对象(a)被排出在杀菌处理设备4外。
图9示出在送料斗部件的底部和杀菌处理设备的底部具有开关闸门、对如谷类和种子等对象进行杀菌的杀菌装置的示意图;图9(A)示出杀菌处理设备的底部闸门被关闭、送料斗底部的闸门打开、以将送料斗部件中的对象输送到杀菌处理设备的状态示意图;图9(B)示出通过打开在杀菌处理设备的底部闸门使经杀菌处理的对象被排出的状态示意图。这里,在图9中,相同的参考标号用于其中与图1到图6中相同的部件和名称。
在图9中,在送料斗部件3和杀菌处理设备4的底部安装通过驱动装置20打开和关闭的闸门19。如图9(A)所示,利用杀菌处理设备4底部关闭的闸门19,通过输送临时存储在送料斗部件3中的规定量对象(a)、以在电极7-10之间放置该量的对象,施加如上所述电源40产生的高电压以在这些电极之间产生脉冲雪崩电子流放电,以及使这些对象处于杀菌的条件下,已对杀菌对象进行杀菌,然后,如画出箭头所示,通过驱动装置20打开在杀菌处理设备4的底部的闸门19,经杀菌处理的对象(a)被排出在杀菌处理设备4外。
图10是根据本发明使用高电压的杀菌装置的另一个例子的立体图。这里,在图10中,相同的参考标号用于表示与图1到图9中相同的部件和名称。
图10所示本发明的杀菌装置1A说明图1到图6所示本发明杀菌装置的按比例增加的例子。
杀菌处理设备4具有被两个隔板25分开的三个隔间4-1、4-2、4-3(隔板25最好用具有1010-1014Ω-cm或更高体积电阻率的电绝缘材料制成,如聚丙烯树脂、聚碳酸脂树脂及FRP,类似于杀菌处理设备本身);隔间4-1、4-2、4-3中每一个具有相互对应的多个放电侧电极7和接地侧电极10;通过打开和关闭装置24(如电机)驱动的开关闸门19A被安装在杀菌处理设备4的底部;将如谷类和种子等对象(a)的规定量输送到相应的隔间4-1、4-2、4-3的馈送装置2的设置类似于图1-图6所示根据本发明的杀菌装置1,除了馈送装置由未示出的驱动装置驱动并且可以沿着送料斗部件3平行地移动。
通过操作根据本发明的杀菌装置1A,在沿着送料斗部件3平行移动馈送装置2时将从馈送装置2馈送的对象(a)临时存储到送料斗3,输送送料斗部件3中存储的规定量的对象(a),利用关闭的闸门19A而在杀菌处理设备4相应隔间4-1、4-2、4-3中的电极7-10之间放置规定的量,在电极7-10上施加通过电源40产生的高电压,如上所述,以在这些电极之间产生脉冲雪崩电子流放电,以及使对象处于杀菌条件下,可以容易和有效地对于大量如谷类和种子等杀菌对象进行杀菌处理。并且,通过打开闸门19A,杀菌处理设备4中经杀菌处理的对象(a)被排出杀菌处理设备4外。通过重复上面的操作,可以容易和有效地在常温和常压下均匀进行杀菌,而不会使大量如谷类和种子等杀菌对象的质量受损。
图11示出根据本发明使用高电压的杀菌装置的示意图,其中杀菌处理设备被水平安装在送料斗部件下面,杀菌处理设备的接地侧电极的形状如用于传送的输送机,在图11中,相同的参考标号用于与图1-图6中相同部件和名称。由电介质材料制成的杀菌处理设备被形成,以便密封放电侧电极和接地侧电极。
在图11中,接地侧电极10安装在杀菌处理设备4的下部,以便被输送机24驱动。输送机24被设置以便从左到右输送如谷类和种子等杀菌对象。杀菌对象从杀菌处理设备4左侧自送料斗部件3在输送机24上被馈送,并且通过在电极7-10的两端施加由电源40产生的高电压以在这些电极之间产生脉冲雪崩电子流放电(如上所述),以及使对象处于杀菌条件下,对象在输送机上移动的同时被杀菌,然后,如画出的箭头所示,它们从杀菌处理设备4的右面被排出到容器23用于运输。
当使用放电侧电极7(其中多个针状电极6按如图19所示的网格图案整齐排列),并且高电压施加到每个针状电极6进行放电时,相同电位的脉冲雪崩电子流从每个针状电极6被放出到接地侧电极10,并且这导致相互干扰。这样的问题已经产生,在如图20所示,因为发生脉冲雪崩电子流放电的正方形点A和不发生脉冲雪崩电子流放电的空间B出现接地侧电极10上,其结果是不能完成均匀的放电。
在这种情况下,存在的问题如图21所示,虽然通过在针状电极6和接地侧电极10之间移动杀菌对象来实现杀菌,如箭头所示,但经过发生脉冲雪崩电子流放电的点A的对象(c)被杀菌,而经过不发生脉冲雪崩电子流放电的空间B的对象(d)没有被充分地杀菌,因此,导致不均匀的杀菌,这使得不可能实现均匀的杀菌。
这里,通过使用以规定的间隔、交错安装的多个针状电极作为放电侧电极,可以解决这个问题。
下面参照附图描述根据本发明的实施例。
图12示出以规定间隔设置的多个针状电极6的交错设置的一个例子。
如图12所示,第一行的多个针状电极6在水平方向上以固定的间隔d1设置,第二行针状电极6被设置与第一行针状电极6相距固定距离d2,使得第二行中的针状电极6中的一个交替地位于第一行中两个相邻针状电极6之间,并且在水平方向上有多个电极以固定的间隔d1设置,第三行针状电极6被设置以便与第二行针状电极6保持固定的距离d2,并且它们在垂直方向上与第一行的电极成直线,其后,多个针状电极6被类似地设置在交错的配置中。
虽然d1、d2的尺寸没有特别地限定,通常是d2≈1/2d1-2d1,例如,优选的是,首先确定d1和d2以满足表达式:
,然后多个针状电极6采用交错配置来设置,并且第二行的针状电极6-1几乎被定位在分别距第一行的针状电极6-2、6-3、第二行的针状电极6-4、6-5以及第三行的针状电极6-6、6-7相同的距离上。
当通过将高电压施加到这样一种方式中的每个针状电极来放电时,相同的脉冲雪崩电子流被从每个针状电极6向接地侧电极10释放,但在不同点产生放电干扰,并且在接地侧电极10上产生脉冲雪崩电子流放电的圆点A以及在不产生脉冲雪崩电子流放电的空间B如图13所示出现。
然而,当杀菌对象在如图14箭头所示方向上,在针状电极6和接地侧电极10之间移动时,多个针状电极6如图13所示设置,因此,例如,经过不发生脉冲雪崩电子流放电的第一行的空间B的对象在第一行没有被杀菌,但它们经过发生脉冲雪崩电子流放电的第二行的点A并且被杀菌。因为在下面的第三行实现类似的杀菌,结果杀菌对象可以被足够均匀地杀菌,没有不均匀,如图14中的杀菌区域(e)所示。
图15示出图12和图13所示针状电极6和接地侧电极10的示意图。绝缘板8〔陶瓷板〔Al2O3〕〕安装在平板电极9上,通过放置杀菌对象(例如,谷类如未加工稻谷)并且在多个交错配置安装的针状电极6和接地侧电极9上的陶瓷板8之间移动来实现杀菌。虽然针状电极6和平板电极9之间的距离没有被特别地限定,但是通常选择的规定距离是10mm-50mm。通过设置针状电极6和平板电极9之间的距离为规定的长度,可以实现均匀的脉冲雪崩电子流放电,而不会产生局部集中的放电。
未示出的电源40产生的高电压以脉冲电压的形式(例如,一秒钟产生100次能量波)施加在针状电极6和平板电极9上,并且能够在常温和常压下、在针状电极6和平板电极9之间产生脉冲雪崩电子流放电,以及对被放置并在两个电极之间移动的杀菌对象进行杀菌。
施加的电压、频率、激发能量(cal/cm3)、电场强度、间隔d尺寸、以及交错配置的图案(即它们如何交错地被设置)并没有被特别地限定,但最好适当地选择和确定它们,使得能够在对象的原始质量如香味、味道、功效、性能、扩散性等不受损失的范围内充分地和均匀地对于对象进行杀菌。
然而,同样当多个针状电极以交错配置安装时,通常最好选择针状电极之间的间隔(d)为5mm-30mm,优选的是8mm-30mm。当针状电极之间的间隔d小于5mm时,对象可以被杀菌但电源40要增加功率,这样恐怕是不经济的。另一方面,当针状电极之间的间隔(d)超过30mm时,在针状电极3和平板电极9之间放置的杀菌对象不能被均匀地杀菌,在杀菌中可能引起不均匀性。
一般来说,当施加的电压、频率、输入能量以及电场强度很高时,它们都能有效地用于杀菌,并且高的施加电压比高频率更加有效,高电场强度比具有相同输入能量的其他各项更加有效。
另外,因为根据对象的种类、形状、细菌的种类和组成等,杀菌条件(如在针状电极6和平板电极9之间移动对象的移动速度、杀菌处理时间、杀菌对象的处理量、温度等)是不同的,所以最好适当地选择这些条件,并且它们没有被特别地限定。
图16是本发明另一个实施例中使用高电压的杀菌装置之示意方块图。在图16中,相同的参考标号用于与图1到图6中相同的部件和名称。电源40没有详细地描述,但类似于图6所示的电源。
在图16中,根据本发明的杀菌装置1B的杀菌处理设备4A配置有用于产生高电压的电源40、未示出的多个以交错配置并以规定间隔(d)设置的针状电极6(产生的高电压被施加其上、)、以及包括了由未示出的陶瓷板8和平板电极9组成的接地侧电极10的电极部件30。未示出的平板电极9由接地装置49接地。参考标号41是电源部件(200VAC,50Hz)。
当操作上述杀菌装置1B并且杀菌对象(a)(未加工稻谷)从上部端口51馈送到杀菌处理设备4A时,对象(a)(未加工稻谷)进入电极部件30,并且由未示出的针状电极6和平板电极9之间的脉冲雪崩电子流放电来进行杀菌。杀菌对象(a)(未加工稻谷)从杀菌处理设备4A的下部出口向外被排出到出料容器23。以这种方式,可以在常温和常压下均匀和容易地对这些对象进行连续杀菌。
图17(A)和17(B)是说明根据本发明另一个实施例中使用高电压的杀菌装置的主要部分的方块图。
通过在送料斗32下安装水平放置杀菌处理设备4,在杀菌处理设备4的接地侧电极10和其上以规定间隔交错配置安装有多个针状电极6的放电侧电极之间设置皮带输送机31,以及安装能够输送杀菌对象的皮带输送机31,对如谷类和种子等杀菌对象(a)进行杀菌。杀菌处理设备4用电介质组成,其形状以便密封放电侧电极和接地侧电极10。在图17中,相同的参考标号用于与图1到图6构成中相同的部件和名称。没有描述电源40,它类似于图6中所描述的电源。
优选的是,皮带输送机31由具有1010-1014Ω-cm或者更高体积电阻率的的材料制成,如树脂或合成橡胶。
当操作上述杀菌装置1C并且对象(a)(未加工稻谷)从送料斗32被馈送到皮带输送机31上时,对象(a)(未加工稻谷)以箭头方向连续地移动,并且通过针状电极6和接地侧电极10之间的脉冲雪崩电子流放电来杀菌。然后,经杀菌的对象(a)(未加工稻谷)从皮带输送机31出料并且放入出料容器23中。这样,可以在常温和常压下,均匀和容易地对于对象(a)(未加工稻谷)连续杀菌。参考标号33是用于驱动皮带输送机31的电机。
通过使用图17所示的杀菌装置1C(针状电极6和平板电极9之间的距离是13mm),馈送对象(a)(未加工稻谷),以及使皮带输送机31移动,在100Hz频率、100-500nm脉宽、5-40kV/cm电场强度、30kV/cm电压、以及30分钟的脉冲雪崩电子流放电时间的条件下实现杀菌,并且测量杀菌比率。因此,均匀地完成了杀菌并且杀菌比率是99%。
为了进行比较,采用如使用上述杀菌装置1C的实施例相同的配置来对于对象(a)(未加工稻谷)进行杀菌,除了采用具有以图19所示网格图形整齐设置的多个针状电极6的杀菌装置,并且杀菌比率的测量已示出不均匀杀菌和95%。
图18是根据本发明另一个实施例中使用高电压的杀菌装置之主要部件的方块图。
在送料斗32下安装的杀菌处理设备4被水平放置;它使得可以通过以类似于杀菌处理设备4的皮带输送机的结构形成的接地侧电极10来输送如谷类和种子等对象(a);因此,在接地侧电极和其上以规定间隔交错配置安装有多个针状电极6的放电侧电极之间对于对象(a)进行杀菌。并且杀菌处理设备4用电介质制成,其形状密封放电侧电极和接地侧电极10。在图18中,相同的参考标号用于与图1到图6中相同的部件和名称。没有说明电源40,它类似于图6中描述的电源。
在图18中,当操作杀菌装置1D并且在接地侧电极10上馈送对象(a)(未加工稻谷)时,对象(a)(未加工稻谷)沿箭头方向连续地移动,并且通过在针状电极6和位于相对于针状电极6的接地侧电极10之间的脉冲雪崩电子流放电来连续地杀菌。然后,已杀菌的对象(a)(未加工稻谷)从接地侧电极10排出。这样,可以在常温和常压下,均匀和容易地对于对象(a)(未加工稻谷)连续杀菌。
另外,由于本发明不限于上述实施例,在不背离根据本发明权利要求书的实施例的范围内,允许有各种实施例存在。
在上面的描述中,在完成杀菌时不需要特别地控制湿度。然而,如上述的日本专利特开平11-267183(267183/1999)中所述,通过在放电侧电极和接地侧电极之间放置如谷类和种子等杀菌对象,并且在所述电极之间产生脉冲雪崩电子流放电,在常温和常压下实现杀菌时,通过调节湿度,例如通过控制环境空气为高湿度,可以实现杀菌。通过将湿度控制得更高可以改进杀菌速率。
本发明的优点
根据本发明权利要求1所述的使用高电压的杀菌装置具有明显的优点:借助于脉冲雪崩电子流放电,从杀菌处理设备中空气的水份产生带有臭氧的OH-,通过转换杀菌处理设备中的一部分氧,能够有效地对附着在如谷类和种子等杀菌对象表面的微生物和细菌进行杀菌,同时由高电压放电产生的电位差通过破坏细胞膜也能实现杀菌,并且可以通过脉冲雪崩电子流放电来协同地实现杀菌。
根据本发明权利要求2所述的使用高电压的杀菌装置的优点不仅类似于权利要求1所述的杀菌装置,而且它显著的优点是:能够自动而有效地对附着在如谷类和种子等杀菌对象表面的微生物和杀菌进行杀菌。
在根据权利要求2所述的杀菌处理设备中,如本发明权利要求3所述的使用高电压的杀菌装置具有的显著优点是:通过打开在杀菌处理设备的底部安装的开关闸门,能够将由所述杀菌处理设备杀菌后的如谷类和种子等杀菌对象向杀菌处理设备之外排出,并且不需接触人手就可存储在杀菌处理设备内被杀菌的如谷类和种子等杀菌对象。
在权利要求2或3所述的杀菌装置中,如本发明权利要求4所述的使用高电压的杀菌装置具有的显著优点是:能够通过打开在送料斗部件底部安装的开关闸门,输送在所述送料斗部件中临时存储的如谷类和种子等杀菌对象,并且不间断地杀菌处理大量的如谷类和种子等杀菌对象。
在权利要求1或4所述的杀菌装置中,如本发明权利要求5所述的使用高电压的杀菌装置具有的显著优点是:通过使用以规定间隔安装的多个针状电极能够均匀地放电,以及在大范围内对于在电极之间放置的杀菌对象进行均匀地杀菌。
在权利要求5所述的杀菌装置中,如本发明权利要求6所述的使用高电压的杀菌装置具有显著的优点是:能够在大范围内对所述电极之间放置的杀菌对象进行杀菌,并且通过使用以规定间隔交错配置安装的多个针状电极而更加均匀地杀菌。
在权利要求1到6中任一项所述的杀菌装置中,如本发明权利要求7所述的使用高电压的杀菌装置具有显著的优点是:通过在杀菌处理设备中的放电侧电极和接地侧电极之间使杀菌对象移动来对其进行杀菌,能够对杀菌对象连续地杀菌并且连续地将它们取出,因此,能够改善杀菌速度和效率并且是经济的。
在权利要求7所述的杀菌装置中,如本发明权利要求8所述的使用高电压的杀菌装置具有的显著优点是:当通过将杀菌对象放在输送机上并且使其在放电侧电极和接地侧电极之间移动以进行连续杀菌时,在放电侧电极和接地侧电极之间杀菌对象的行进是方便的,并且对象可以连续被杀菌和取出,因此,改进了杀菌速度和效率,并且更加经济。
在如权利要求7所述的杀菌装置中,如本发明权利要求9所述的使用高电压的杀菌装置具有的显著优点是:因为通过在输送机上放置接地侧电极,杀菌对象的移动和杀菌是方便的,并且对象可以连续被杀菌和取出,所以提高了杀菌速度和效率,并且更加经济。
在如权利要求1到9任一项所述的杀菌装置中,如本发明权利要求10所述的使用高电压的杀菌装置具有的显著优点是:由于陶瓷板优良的耐用性和强度,通过用它作为绝缘板,能够增加施加的电压。
在如权利要求10所述的杀菌装置中,如本发明权利要求11所述的使用高电压的杀菌装置具有的显著优点是:通过使用具有更高耐电压的陶瓷板作为绝缘板,能够加大施加电压为更高。
在如权利要求1到11中任一项所述的杀菌装置中,如本发明权利要求12所述的使用高电压的杀菌装置具有的显著优点是:因为所述电介质具有1010至1014Ω·cm或更高的体积电阻率而改进了安全性。
本发明权利要求13具有的显著优点是:通过使用如权利要求1到12的任一项所述的杀菌装置,将如谷类和种子等杀菌对象放置在放电侧电极和接地侧电极之间,以及通过20KV/cm-60KV/cm电场强度、100pps-1000pps频率和0.05μs-0.5μs脉宽之范围内的脉冲雪崩电子流放电来对它们进行杀菌,能够容易、有效和经济地对包括有芽孢细菌的各种细菌进行杀菌。
在如权利要求13所述的杀菌方法中,根据本发明权利要求14具有的显著优点是:因为正极性的高脉冲电压施加到放电侧电极,所以能够防止灰尘和泥土附着在放电侧电极,并且均匀和稳定地放电。
根据本发明权利要求15提供的显著优点是:当具有10ns(纳秒)或更多之上升时间和1μs(微秒)或更少之持续时间的高脉冲电压被施加到所述放电侧电极时,产生从放电侧电极线性延伸的雪崩电子流放电;电极之间一个较宽的范围成为等离子区状态;以及放置在所述电极之间的如谷类和种子等杀菌对象可以被均匀地杀菌。产业应用性
本发明提供了一种使用高电压的杀菌装置及其杀菌方法,用于在常温和常压下对于如谷类和种子等杀菌对象进行均匀、容易和有效的杀菌并且不会使质量受损,可在产业上应用。
Claims (15)
1.一种利用高电压的杀菌装置,包括:一个放电侧电极,由安装在其上的多个针状电极组成;一个接地侧电极,由其表面覆盖一绝缘板并与该放电侧电极分开的平板电极组成;杀菌处理设备,由密封所述放电侧电极和接地侧电极的电介质形成;以及用于在所述电极之间施加高电压的电源,其特征在于,在所述杀菌处理设备中的放电侧电极和接地侧电极之间放置如谷类和种子等杀菌对象,以及借助于在所述电极之间产生脉冲雪崩电子流放电来对杀菌对象进行杀菌。
2.一种利用高电压的杀菌装置,包括:用于馈送如谷类和种子等杀菌对象的馈送装置;用于存储由所述馈送装置馈送的所述杀菌对象的送料斗部件;杀菌处理设备,由密封放电侧电极和接地侧电极的电介质形成,该放电侧电极由安装在其上的多个针状电极组成,该接地侧电极由与该放电侧电极分开的绝缘板覆盖其表面的平板电极组成,以便在其中输送被存储在所述送料斗中的所述杀菌对象以及通过杀菌对这些对象进行处理;用于在所述电极之间施加高电压的电源;以及出料装置,用于将已由所述杀菌处理设备进行杀菌处理的对象向外排出,其特征在于,在所述杀菌处理设备的该放电侧电极和该接地侧电极之间放置如谷类和种子等杀菌对象,以及通过在所述电极之间产生脉冲雪崩电子流放电来对它们进行杀菌。
3.如权利要求2所述的杀菌装置,其特征在于,通过打开在所述杀菌处理设备的底部安装的开关闸门,将已由所述杀菌处理设备进行杀菌处理的如谷类和种子等杀菌对象向外排出。
4.如权利要求2或3所述的杀菌装置,其特征在于,通过打开在所述送料斗部件底部安装的开关闸门,将在所述送料斗部件中临时存储的如谷类和种子等杀菌对象输送到所述杀菌处理设备。
5.如权利要求1到4中任一项所述的杀菌装置,其特征在于,所述放电侧电极包括以规定间隔安装的多个针状电极。
6.如权利要求5所述的杀菌装置,其特征在于,所述放电侧电极包括以规定间隔交错配置安装的多个针状电极。
7.如权利要求1到6中任一项所述的杀菌装置,其特征在于,在所述放电侧电极和接地侧电极之间移动杀菌对象,从而对这些对象连续杀菌。
8.如权利要求7所述的杀菌装置,其特征在于,通过在所述杀菌处理设备的底部表面安装接地侧电极,以及将对象放置在输送机上以在所述放电侧电极和接地侧电极之间移动它们,对杀菌对象进行连续杀菌。
9.如权利要求7所述的杀菌装置,其特征在于,将所述接地侧电极放置在输送机上。
10.如权利要求1到9中任一项所述的杀菌装置,其特征在于,所述绝缘板是陶瓷板。
11.如权利要求10所述的杀菌装置,其特征在于,所述陶瓷板具有高耐电压。
12.如权利要求1到11中任一项所述的杀菌装置,其特征在于,所述电介质是具有1010至1014Ω·cm或更多的体积电阻率的材料。
13.一种用于对如谷类和种子等杀菌对象进行杀菌的方法,其特征在于,使用如权利要求1到12中任一项所述的杀菌装置,在放电侧电极和接地侧电极之间放置如谷类和种子等杀菌对象,以及通过施加在20KV/cm-60KV/cm电场强度、100pps-1000pps频率和0.05μs-0.5μs脉宽之范围内的高电压所产生的脉冲雪崩电子流放电,对这些对象进行杀菌。
14.如权利要求13所述的杀菌方法,其特征在于,将正极性的高脉冲电压施加到所述放电侧电极。
15.如权利要求13或14所述的杀菌方法,其特征在于,将具有不小于10ns(纳秒)之上升时间和不大于1μs(微秒)之持续时间的高脉冲电压施加到所述放电侧电极。
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