CN202364766U - 一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置，其特点是，金属屏蔽罩为等离子发生器一个电极，另一个电极设置在屏蔽罩顶部金属罩板下方，屏蔽罩两端设有金属门，金属门与屏蔽罩呈弹性电气连接，屏蔽罩顶部金属罩板开有通风孔，屏蔽罩下方设置有金属输送带，输送带与屏蔽罩围成了一个电磁波屏蔽空间，微风循环系统的压差形成装置设置在屏蔽罩的顶部，该系统的循环管道一端连通输送带下方的通风口，另一端连通压差形成装置，等离子体在整个屏蔽空间内扩散并循环，电源及匹配器的一个极线连接于屏蔽罩顶部金属罩板，另一个极线连接于平板电极。本装置操作简便，高效快捷，可用于在线果蔬保鲜解毒、食品灭菌、餐具消毒等。
Description
技术领域
本实用新型涉及采用等离子体对果蔬保鲜解毒、食品灭菌、餐具消毒、空气净化技术领域，尤其为一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置。
背景技术
目前国内外采用的传统保鲜技术和食品生产过程中的消毒技术，均以甲醛、亚硫酸盐、次氯酸钠等化学药剂喷洒、熏蒸为主，存在较严重的药物残留和环境污染问题；而普遍采用冷冻、冷藏手段，更是难以抑制霉菌生长，同时造成蔬果的失水而达不到保鲜的目的。
低温等离子体保鲜灭菌技术是一种全新的食品及农产品的加工技术。通过低温等离子体中激发出的高能电子与气体分子碰撞，产生多种活性粒子，对蔬果保鲜和降解农药残毒具有明显效果。其突出表现为：能清除乙烯、乙醇等有害于蔬果贮藏保鲜的代谢物，诱导蔬果气孔缩小，降低蔬果呼吸强度，增加储存的时间；对于真菌、细菌类病害有较强的防除作用，对病毒也有一定的抑制和杀灭作用；降解农药残留毒性等。最为重要的是，在低温等离子体保鲜和灭菌过程中，不引入任何的污染物，处理后的蔬果和食品是完全绿色环保产品。低温等离子体技术用于蔬果保鲜和空气净化的先进性引起了国外研究机构的高度重视，成为近期研究的热点，但是目前由于处于研发阶段，尚没有成熟技术问世。在国内，采用低温等离子体技术进行蔬果保鲜灭菌和空气净化的研究工作，更是没有深入开展。
发明内容
本实用新型的目的是提供了一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜装置，以克服传统化学保鲜方法和冷冻保鲜方法的不足。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是，采用低温等离子体发生器，对蔬果进行保鲜处理，本实用新型所提供的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置，该装置的组成包括有，金属屏蔽罩、微风循环系统、等离子体发生器、金属输送带、高频电源及匹配器、控制台、装置基座，所述等离子发生器的一个电极为所述金属屏蔽罩，该等离子发生器的另一个平板电极则设置在金属屏蔽罩顶部金属罩板下方，且该平板电极与金属屏蔽罩顶部金属罩板平行，所述金属屏蔽罩的左右两端设有可以开启和关闭的金属门，该金属门与金属屏蔽罩呈弹性电连接，所述金属屏蔽罩顶部金属罩板开有通风孔，所述金属屏蔽罩的下方设置有金属输送带，该金属输送带与金属屏蔽罩围成了一个电磁波屏蔽空间，所述微风循环系统由压差形成装置和循环管道构成，该压差形成装置设置在金属屏蔽罩的顶部，该循环管道的一端连通金属输送带下方的通风口，另一端连通压差形成装置，高频电源及匹配器的一个极线连接于金属屏蔽罩顶部金属罩板，另一个极线连接于平板电极。
在上述技术方案中，所述平板电极由U型金属弯管和金属条材构成，金属条材用聚四氟乙烯或非极性材料制成的绝缘子吊装在金属屏蔽罩顶部金属罩板的下方，U型金属弯管固定于金属条材上面。所述U型金属弯管的两端与冷却装置冷却工质的进出口相连通。
在上述技术方案中，高频电源及匹配器的一个输出端用阻抗传输电缆与金属屏蔽罩顶部金属罩板电连接，另一个输出端用阻抗传输电缆与平板电极电连接，顶部金属罩板与平板电极间施加场强大于50V/cm、高频频率为6.78MHz或13.56MH或27.12MHz的交变电场，金属屏蔽罩内空间放电功率为8~13kW/m3。
在上述技术方案中，所述微风循环系统压差产生装置所产生的微风经金属屏蔽罩顶部金属罩板上的通风孔进入屏蔽空间，金属罩板上通风孔呈梯度分布，而在金属屏蔽罩底部的通风口与顶部金属罩板呈梯度分布的通风口反向对称，金属屏蔽罩底部通风口与微风循环系统的循环管道连通，该循环管道还与微风循环系统的压差产生装置相连通。所述微风循环系统压差产生装置内部装有能产生等离子体的陶瓷等离子体发生片，所述微风循环系统循环管道能与外部介质供给装置相连通。
在上述技术方案中，所述金属输送带平行于平板电极，成为辅助电极，金属输送带与平板电极的间距可调整。该辅助电极与U型金属管平板电极之间形成的电场用于整个屏蔽空间的等离子体保持，
在上述技术方案中，所述金属屏蔽罩除顶部金属罩板和底部金属输送带采用不锈钢或防腐合金铝板制成外，其余部分均采用带骨架支撑的防腐薄板制成。
在上述技术方案中，所述金属屏蔽罩顶部金属罩板也可以用金属丝网复合于非金属材料内壁制成。
在上述技术方案中，所述金属屏蔽罩的左右两端也可以设置金属丝吊帘以替代金属门。
本实用新型给出技术方案能对蔬果保鲜原理如下：
当在电极与金属屏蔽罩顶部金属罩板之间施加一个高频电场后，其间的介质空气会迅速产生等离子体，该等离子体通过微风循环系统逐步充满整个屏蔽空间；被解离的高能带电粒子与空气介质分子碰撞，形成多种活性粒子、氧自由基、紫外线等，全方位构筑成灭菌、保鲜、净化、解毒的物理化学环境。活性粒子可以清除乙烯、乙醇等有害于蔬果贮藏保鲜的代谢物，同时具有诱导果蔬气孔缩小，降低果蔬呼吸强度和消解农药残毒以及空气中有害化学成分等作用；高能带电粒子还可以破坏细菌、病毒自身的电荷平衡，从而抑制其新陈代谢等生理活动，加之氧自由基游离和紫外线辐射以及高频电场轰击的共同作用最终导致细菌、病毒的迅速死亡。
本实用新型的优点是，最终可以有效地达到蔬果保鲜的目的。而在保鲜过程中，不需引进其他有害化学物品，故处理过的蔬果和空气符合绿色环保要求。
附图说明
图1是本实用新型用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜装置的结构原理示意图。
图2是本实用新型装置中常温等离子体发生器电极结构示意图，是图1的A-A局部剖面图。
以上附图中，1是金属屏蔽罩，2是金属门，3是金属条材，4是顶部金属罩板，5是压差产生装置，6是高频电源及匹配器，7是金属输送带，8是控制台，9是绝缘子，10是循环管道，11是阻抗传输电缆，12是U型金属弯管，13是装置基座。
具体实施方式
实施例一：
本实施例的结构如附图1所示。
装置基座13与地面固定，高频电源及匹配器6、金属输送带7、控制台8均安装在装置基座13上，金属输送带7是自左向右输送物料。金属输送带7设置在金属屏蔽罩1下方，金属输送带7与金属屏蔽罩1围成了一个电磁波屏蔽空间。金属屏蔽罩1除顶部金属罩板4和底部金属输送带7外，均采用带骨架支撑的防腐薄板制作，在金属屏蔽罩1的左右两端装设有可以平行滑动的金属门2，用于进出被处理物体，该金属门2与金属屏蔽罩1采用弹性电连接，即该金属门2的开启和关闭不会影响金属门与金属屏蔽罩1的电连接。如果装置需要不间断连续地使用时，可以用软体金属丝帘来替代该金属门。
本实施例常温等离子发生器的一个电极（如附图2所示）是将连续U字型弯曲的空心不锈钢管12安装固定在两根不锈钢方槽3上面，使U型弯曲空心不锈钢管与两根不锈钢方槽呈电连接，U型弯曲空心不锈钢管的直径为6mm，整个电极的外形平面尺寸为1800mm×600mm，该电极吊装在金属屏蔽罩顶部金属罩板4的下方，采用95%氧化铝陶瓷绝缘子9作为吊装连接件，该连接件9的一端连接于顶部金属罩板4，另一端连接于下方电极的不锈钢方槽3，且使电极平面与顶部金属罩板4平行，这样在电极与顶部金属罩板4之间形成了高频放电的两个电极，可以通过调整吊装连接绝缘子9的长度来调整电极与顶部金属罩板4之间的距离。本实施例电极与顶部金属罩板4之间的距离为80mm。顶部金属罩板4和电极分别与高频电源及匹配器6通过阻抗传输电缆11进行电连接，本实施例高频电源选用6.78MHz/10kW，匹配阻抗50Ω，两个电极间施加场强100V/cm、高频频率为6.78MHz的电场以产生等离子体，屏蔽空间内放电功率10.5kW/m3。
本实施例电极中的U型弯曲空心不锈钢管12与外部的冷却循环系统连接，以备必要时对电极进行冷却。
本实施例在金属屏蔽罩顶部附装有微风循环系统的压差产生装置5，该压差产生装置5所产生的微风经金属屏蔽罩顶部金属罩板4上呈梯度分布的进风口进入屏蔽空间，而在金属屏蔽罩底部的出风口与顶部金属罩板呈梯度分布的进风口反向对称，金属屏蔽罩底部出风口与循环管道10连通，循环管道10还与压差产生装置5相连通。循环系统内部装有可以产生等离子体的陶瓷等离子体发生片，外部可以连接有介质供给装置。
本实施例位于金属屏蔽罩1底部的金属输送带7由于也平行于电极，因而也构成辅助电极，该辅助电极与U型金属管平板电极之间形成的电场有助于整个屏蔽空间内等离子体的保持，金属输送带7与平板电极的间距可调整，本实施例间距为520mm。顶部金属罩板4和底部金属输送带7均采用5mm不锈钢板制成。顶部金属罩板4也可以用金属丝网复合在非金属材料内壁替代。
本实施例整个装置由操作台8控制，该操作台8可以对整机电源系统、高频发生匹配系统、介质微风循环系统、电极板冷却系统、金属输送带传输系统等进行智能化控制。
本实施例装置对数种蔬果及食品进行30分钟处理，然后与对照组分别真空包装放置于25℃环境中不间断观察，其保鲜时间相应延长8~13倍。
本实施例装置对植入经过培养的大肠杆菌、黄曲霉菌、嗜热脂肪杆菌芽孢载体进行15分钟处理，经检测处理载体上的细菌全部被杀灭，而对照组的细菌为10的5~6次方数量级。
Claims (10)
1.一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置，其特征在于：该装置的组成包括有，金属屏蔽罩、微风循环系统、等离子体发生器、金属输送带、高频电源及匹配器、控制台、装置基座，所述等离子发生器的一个电极为所述金属屏蔽罩，该等离子发生器的另一个平板电极则设置在金属屏蔽罩顶部金属罩板下方，且该平板电极与金属屏蔽罩顶部金属罩板平行，所述金属屏蔽罩的左右两端设有可以开启和关闭的金属门，该金属门与金属屏蔽罩呈弹性电连接，所述金属屏蔽罩顶部金属罩板开有通风孔，所述金属屏蔽罩的下方设置有金属输送带，该金属输送带与金属屏蔽罩围成了一个电磁波屏蔽空间，所述微风循环系统由压差形成装置和循环管道构成，该压差形成装置设置在金属屏蔽罩的顶部，该循环管道的一端连通金属输送带下方的通风口，另一端连通压差形成装置，高频电源及匹配器的一个极线连接于金属屏蔽罩顶部金属罩板，另一个极线连接于平板电极。
2.根据权利要求1所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置，其特征在于：所述平板电极由U型金属弯管和金属条材构成，金属条材用聚四氟乙烯或非极性材料制成的绝缘子吊装在金属屏蔽罩顶部金属罩板的下方，U型金属弯管固定于金属条材上面。
3.根据权利要求2所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置，其特征在于：所述U型金属弯管的两端与冷却装置冷却工质的进出口相连通。
4.根据权利要求1或2所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置，其特征在于：高频电源及匹配器的一个输出端用阻抗传输电缆与金属屏蔽罩顶部金属罩板电连接，另一个输出端用阻抗传输电缆与平板电极电连接，顶部金属罩板与平板电极间施加场强大于50V/cm、高频频率为6.78MHz或13.56MH或27.12MHz的交变电场，金属屏蔽罩内空间放电功率为8~13kW/m3。
5.根据权利要求1所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置，其特征在于：所述微风循环系统压差产生装置所产生的微风经金属屏蔽罩顶部金属罩板上的通风孔进入屏蔽空间，金属罩板上通风孔呈梯度分布，而在金属屏蔽罩底部的通风口与顶部金属罩板呈梯度分布的通风口反向对称，金属屏蔽罩底部通风口与微风循环系统的循环管道连通，该循环管道还与微风循环系统的压差产生装置相连通。
6.根据权利要求1或5所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置，其特征在于：所述微风循环系统压差产生装置内部装有能产生等离子体的陶瓷等离子体发生片，所述微风循环系统循环管道能与外部介质供给装置相连通。
7.根据权利要求1所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置，其特征在于：所述金属输送带平行于平板电极，成为辅助电极，金属输送带与平板电极的间距可调整。
8.根据权利要求1所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置，其特征在于：所述金属屏蔽罩除顶部金属罩板和底部金属输送带采用不锈钢或防腐合金铝板制成外，其余部分均采用带骨架支撑的防腐薄板制成。
9.根据权利要求1所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置，其特征在于：所述金属屏蔽罩顶部金属罩板也可以用金属丝网复合于非金属材料内壁制成。
10.根据权利要求1所述的一种使用常温常压扩散等离子体进行蔬果保鲜的装置，其特征在于：所述金属屏蔽罩的左右两端也可以设置金属丝吊帘以替代金属门。
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