CN214546940U - 阵列立体低温等离子体保鲜装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种阵列立体低温等离子体保鲜装置，总体由果蔬净化腔、低温等离子体发生器、气腔、传送带组成；气腔共3个，分别位于果蔬净化腔的上左右三侧，传送带则位于底侧；低温等离子体发生器有3个，分别位于3个气腔和果蔬净化腔之间。低温等离子体发生器由气体滤网、等离子体放电阵列、低温等离子体滤网组成。等离子体放电阵列由电极固定框和多个放电电极单元组成。放电电极单元由金属电极线插入单端开口的石英纤维管构成。电极固定框为绝缘矩形硬质框，上端固定高压电极，下端固定接地电极，一半数量的放电电极单元的电极线安装至电极固定框的高压侧，另一半装至接地侧。高压电极与接地电极依次分开等间隔放置。

Description

阵列立体低温等离子体保鲜装置

技术领域

本实用新型涉及低温等离子体物理及其应用领域，尤其涉及一种基于低温等离子体的阵列立体低温等离子体果蔬保鲜杀菌去除农药残留装置。

背景技术

果蔬保鲜产业有天然、安全、营养的要求，相关果蔬保鲜技术的研究一直备受关注。现代用于果蔬保鲜的方法通常有加热、罐藏、脱水、冷冻、添加防腐剂、用酶、气调贮藏、辐照、高压熏蒸等。上述技术都存在一定限制，例如：果蔬等农产品具有热敏感的问题，因此不适合在贮存和加工过程中使用加热灭菌等方法保鲜；辐照、高压熏蒸等非热灭菌技术存在着安全实用性和产业化限制的问题；添加防腐剂会影响人们的健康；等等。

低温等离子体内部含有大量的活性氧离子、高能自由基团等成分，极易与细菌、霉菌及芽孢、病毒中的蛋白质和核酸物质发生氧化反应而变性，使各类微生物死亡，而且可以氧化降解农药残留。已有大量研究表明低温等离子体技术可以应用于果蔬表面的杀菌、保鲜和去除农药残留，且不会对果蔬品质产生不良影响，保持了果蔬原有的营养及风味。低温等离子体技术作为一种绿色果蔬保鲜、杀菌、去除农药残留的新技术，由于其效率高、能耗低、适用范围广、处理量大、操作简单等优点，近年来已成为各国研究的热点。

然而目前市场上用于果蔬保鲜和去除农药残留的低温等离子体装置大多还处于开发阶段，并且通常只适用于较小尺寸的表面处理。通常用低温等离子体尾流处理较大尺寸的食品表面，然而处理效果一般。因此需要一种新型、高效、简单可控的等离子体处装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种绿色环保、简单、高效、自动化的果蔬等离子体保鲜杀菌去农药残留装置。为达到上述目的，本实用新型所采用技术方案如下：

一种阵列立体低温等离子体保鲜装置，其特征在于：由果蔬净化腔、低温等离子体发生器、气腔、传送带组成；所述气腔共3个，分别位于果蔬净化腔的上、左、右三侧，所述传送带位于底侧，所述低温等离子体发生器有3个，分别位于果蔬净化腔的上、左、右三侧，所述3个低温等离子体发生器分别位于所述3个气腔和所述果蔬净化腔之间； 所述每个气腔朝向对应的低温等离子体发生器的一侧均为开腔结构，并均与对应的低温等离子体发生器连通，所述每个气腔外侧壁中心均有一个圆形进气孔；

所述低温等离子体发生器由气体滤网、等离子体放电阵列、低温等离子体滤网组成，所等离子体放电阵列由电极固定框和多个放电电极单元组成，所述放电电极单元由金属电极线插入单端开口的石英纤维管构成。

一种阵列立体低温等离子体保鲜装置，其特征在于：所述电极固定框为绝缘矩形硬质框，上端为高压电极固定框，下端为接地电极固定框，所述一半数量的放电电极单元，其金属电极线安装至高压电极固定框侧，作为高压电极，另一半数量，其金属电极线安装至接地电极固定框侧，作为接地电极，所述高压电极与接地电极依次分开等间隔放置。

一种阵列立体低温等离子体保鲜装置，其特征在于：所述气体滤网与所述低温等离子体滤网结构相同，均为长440mm、宽215mm、厚5mm的薄板，所述薄板上均匀分布有29*14个通气孔。

一种阵列立体低温等离子体保鲜装置，其特征在于：所述每个等离子体放电阵列包含的放电电极单元，其数量范围为20~40个，所述石英纤维管内直径为1.5mm外直径3mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、所述低温等离子体发生器由气体滤网、等离子体放电阵列、低温等离子体滤网组成，保证了产生的低温等离子体的均匀性，三个低温等离子体发生器分别位于果蔬净化腔的上、左、右位置，三侧均有低温等离子体进入腔体，样品处理角度立体；

2、处理方便、装置结构简单、效率高、自动化高，达到果蔬等食品去农药残留及杀菌的效果，并起到保鲜的作用，满足食品工业生产需要。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的可控低温等离子体保鲜装置整体结构示意图。

图2为根据本实用新型实施例的低温等离子体发生器2和气腔3的拆分结构示意图。

图3为根据本实用新型实施例的等离子体放电阵列7的单根放电电极单元7.1的结构示意图。

图4为根据本实用新型实施例的等离子体放电阵列7的剖面平面说明图。

图中：1、果蔬净化腔；2、低温等离子体发生器；3、气腔；3.1 进气孔；4、传送带；5、气腔外壳；6、气体滤网；7、等离子体放电阵列；7.1、放电电极单元；8低温等离子体滤网；9高压电极；10接地电极；11石英纤维管；12电极固定框；13金属电极线。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本实用新型进一步详细说明，其中，在各个附图中，相同的附图标记表示相同的部件。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的实施例中，为使描述更加清晰，所述的“底侧”方向与传送带4所在位置方向一致，传送带两侧方向为“左右”方向。

图1为可控低温等离子体保鲜装置的整体结构示意图，装置由果蔬净化腔1、低温等离子体发生器2、气腔3、传送带4组成。气腔3共3个，分别位于果蔬净化腔1的上侧和左右对称两侧，低温等离子体发生器2也有3个，分别位于3个气腔和果蔬净化腔之间。每个气腔外侧壁中心均有一个圆形进气孔3.1。

图2为低温等离子体发生器2和气腔3的拆分结构示意图，5为气腔3外壳，绝缘材质。气腔3位于低温等离子体发生器2的进气口处，其朝向发生器2的一侧为开腔结构，与发生器2连通。6为气体滤网，7为等离子体放电阵列，8为低温等离子体滤网，共同组成低温等离子体发生器2。气体滤网6与低温等离子体滤网8结构相同，均为长440mm、宽215mm、厚5mm的薄板，其上均匀分布有29*14个通气孔。工作气体通过圆形进气孔3.1进入气腔3中，在里面进行缓冲，然后通过滤网6进入等离子体放电阵列7中，产生低温等离子体。产生的低温等离子体通过滤网8进入到果蔬净化腔1内。

图3为等离子体放电阵列7的单根放电电极单元7.1的结构示意图，每根放电单元7.1包括石英纤维管11、金属电极线13。石英纤维管11一端封闭，一端开放，金属电极线13插入石英纤维管11中，并漏出部分外端。金属电极线与外部电源高压端电性相连的为高压电极9，与外部电源接地端电性相连的为接地电极10。金属电极线13为导电金属丝，石英纤维管11内直径为1.5mm外直径3mm。

图4为低温等离子体放电阵列7的剖面示意图。放电电极单元7.1固定到电极固定框12上。电极固定框12为绝缘硬质矩形框，起固定和绝缘作用。固定框上端为高压电极固定框，下端为接地电极固定框，一半数量的放电电极单元7.1漏出金属电极线的一侧固定在高压电极固定框上，且漏出的金属电极线均与外部电源高压端电性相连，该部分放电单元为高压电极9。另一半数量的放电电极单元金属电极线一侧则固定接地电极固定框上，同样，该侧漏出的金属电极线均与外部电源接地端电性相连，故该部分放电单元为接地电极10。高压电极9与接地电极10交错成对放置，之间间隙3mm。更形象说明图中结构，图中左至右，电极放置顺序为高压电极9-3mm间隙-接地电极10-3mm间隙-高压电极9……。可以通过布置更多数量的放电电极单元扩大放电面积；具体数量视放电要求和等离子体产量而定，本实用新型放电电极单元7.1的数量范围为20~40个。

装置工作采用的外部电源为等离子体专用电源，输出频率为5~30kHz电压为5~10kV的交流或脉冲电压。

工作原理：工作气体通过圆形进气孔3.1进入气腔3中，工作气体可以是氧气、空气、氦气等气体。工作气体经过滤网6进行缓冲和分配，进入等离子体放电阵列7中的电极间隙中，高压电极9与接地电极10间隙的电场将工作气体击穿，产生低温等离子体。由于高压电极9与接地电极10的电极线均位于石英纤维管内部，防止了两个电极之间形成电弧放电，产生的低温等离子体比较柔和，装置具有较好的耐压能力。由于滤网8上均匀分布大量进气孔，产生的低温等离子体通过滤网8后将均匀的进入到果蔬净化腔1内，作用于果蔬表面。低温等离子体中含有大量的活性自由粒子，这些活性粒子依靠其强氧化性与果蔬表面的有机物和细菌发生反应，可以降解农药残留和杀菌，并起到保鲜的作用，且不会对果蔬品质产生不良影响，保持果蔬原有的营养及风味。

由于装置的核心为放电阵列，三个低温等离子体发生器分别位于果蔬净化腔的上、左、右位置，三侧均有低温等离子体进入腔体，故为“阵列立体”结构。

最后应当说明的是，虽然本实用新型已经通过优选实施例进行了描述，然而本实用新型并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本实用新型范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。

Claims (4)

1.一种阵列立体低温等离子体保鲜装置，其特征在于：由果蔬净化腔、低温等离子体发生器、气腔、传送带组成；所述气腔共3个，分别位于果蔬净化腔的上、左、右三侧，所述传送带位于底侧，所述低温等离子体发生器有3个，分别位于果蔬净化腔的上、左、右三侧，所述3个低温等离子体发生器分别位于所述3个气腔和所述果蔬净化腔之间；所述每个气腔朝向对应的低温等离子体发生器的一侧均为开腔结构，并均与对应的低温等离子体发生器连通，所述每个气腔外侧壁中心均有一个圆形进气孔；所述低温等离子体发生器由气体滤网、等离子体放电阵列、低温等离子体滤网组成，所等离子体放电阵列由电极固定框和多个放电电极单元组成，所述放电电极单元由金属电极线插入单端开口的石英纤维管构成。

2.根据权利要求1所述的一种阵列立体低温等离子体保鲜装置，其特征在于：所述电极固定框为绝缘矩形硬质框，上端为高压电极固定框，下端为接地电极固定框，所述一半数量的放电电极单元，其金属电极线安装至高压电极固定框侧，作为高压电极，另一半数量，其金属电极线安装至接地电极固定框侧，作为接地电极，所述高压电极与接地电极依次分开等间隔放置。

3.根据权利要求1所述的一种阵列立体低温等离子体保鲜装置，其特征在于：所述气体滤网与所述低温等离子体滤网结构相同，均为长440mm、宽215mm、厚5mm的薄板，所述薄板上均匀分布有29*14个通气孔。

4.根据权利要求1所述的一种阵列立体低温等离子体保鲜装置，其特征在于：所述每个等离子体放电阵列包含的放电电极单元，其数量范围为20~40个，所述石英纤维管内直径为1.5mm外直径3mm。

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