CN215915762U - 隧道式离子透镜消毒机 - Google Patents

Abstract

隧道式离子透镜消毒机，包括机壳，机壳的中部沿着前后方向设有辊轴输送装置，辊轴输送装置的上方设有多个可向辊轴输送装置照射紫外线的上方紫外灯管，辊轴输送装置的左侧和右侧分别设有多个可向内侧照射紫外线的侧面紫外灯管，辊轴输送装置的下方设有多个可向辊轴输送装置照射紫外线的下方紫外灯管，上方紫外灯管的上方和下方紫外灯管的下方分别设有离子风发生装置。其目的在于提供一种对有害的细菌、病毒杀灭速度快，对灭活率高，不需要耗费耗材就能完成对冷链食品、水果蔬菜等产品的外包装进行消毒处理，从而避免有害的细菌、病毒传播的隧道式离子透镜消毒机。

Description

隧道式离子透镜消毒机

技术领域

本实用新型涉及一种隧道式离子透镜消毒机。

背景技术

现有技术对冷链食品、水果蔬菜等产品的外包装上的有害细菌、病毒的杀灭，通常都是利用药剂进行，这就导致杀灭的成本较高，比较费时费力，而且容易造成二次污染。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种对有害的细菌、病毒杀灭速度快，灭活率高，无需任何药剂，物理消毒，无二次污染；不需要耗费耗材就能完成对冷链食品、水果蔬菜等产品的外包装进行消毒处理，从而避免有害的细菌、病毒传播的隧道式离子透镜消毒机。

本实用新型的隧道式离子透镜消毒机，包括机壳，机壳的中部沿着前后方向设有辊轴输送装置，辊轴输送装置中部的辊轴采用金属材料制成，辊轴输送装置的上方设有多个可向辊轴输送装置照射紫外线的上方紫外灯管，辊轴输送装置的左侧和右侧分别设有多个可向内侧照射紫外线的侧面紫外灯管，辊轴输送装置的下方设有多个可向辊轴输送装置照射紫外线的下方紫外灯管，上方紫外灯管的上方和下方紫外灯管的下方分别设有离子风发生装置；

所述离子风发生装置包括并列设置的发射极和透镜板，发射极为可让离子风穿过的网状或栅栏状，透镜板位于发射极和辊轴之间，透镜板上设有多排、每排多个圆形的通孔；

所述发射极、透镜板与辊轴之间具有离子风通道，发射极附近的空间为离子风通道的进口，透镜板附近的空间为离子风通道的出口，离子风通道由发射极附近的空间起始，穿过透镜板后到达辊轴附近的空间，离子风发生装置可朝着辊轴输送装置输送离子风；

所述发射极通过导体与直流电源的负极相连，辊轴接地，透镜板通过导体与直流电源的正极相连；或者是所述发射极通过导体与直流电源的负极相连，透镜板通过导体与直流电源的负极相连，发射极的对地电势差大于透镜板的对地电势差，辊轴接地；或者是所述发射极通过导体与直流电源的正极相连，辊轴接地，透镜板通过导体与直流电源的负极相连；或者是所述发射极通过导体与直流电源的正极相连，透镜板通过导体与直流电源的正极相连，发射极的对地电势差大于透镜板的对地电势差，辊轴接地。

优选的，所述发射极包括多个金属材料制成的负极条形板，多个负极条形板并列排列成一排，多个负极条形板的板面顺着离子风通道方向设置。

优选的，所述通孔呈多排地沿竖直方向或水平方向布置在透镜板的板面上，负极条形板朝向透镜板的侧面设有一排多个放电针，每个放电针的针尖分别指向一个通孔的中心。

优选的，所述透镜板由多个金属材料制成的圆环构成，全部圆环的圆环面位于同一平面上，相邻圆环的外侧壁彼此相互固定连接在一起。

优选的，所述通孔的直径为8～30mm，相邻的负极条形板之间的距离为5～35mm，所述发射极与透镜板之间的距离为10～60mm，透镜板与辊轴7之间的距离为20～1000mm。

优选的，所述通孔的直径为15～25mm，相邻的负极条形板之间的距离为15～25mm，所述发射极与透镜板之间的距离为20～45mm。

优选的，所述发射极采用鱼刺线或芒刺线或锯齿线制成。

优选的，所述机壳包括顶部密封板、侧面密封板和底部密封板，顶部密封板、二个侧面密封板和底部密封板的前端设有前挡板，前挡板的中部设有入口，入口处设有前挡帘，顶部密封板、二个侧面密封板和底部密封板的后端设有后挡板，后挡板的中部设有出口，出口处设有后挡帘；

优选的，所述顶部密封板、二个侧面密封板、底部密封板、前挡板和后挡板采用SUS304 不锈钢制成，所述辊轴输送装置的中部采用抛光的不锈钢辊，辊轴输送装置二端采用胶辊。

本实用新型的隧道式离子透镜消毒机，采用离子透镜+紫外线对物体表面消毒，将需要消毒的货物通过辊轴输送装置输送穿过隧道式离子透镜消毒机的过程中，货物会被离子透镜放大及紫外光的光电效应所激励的自由电子轰击，使存在于货物包装表面的微生物细胞膜出现不可逆的电穿孔，数秒即可杀灭细菌病毒，灭活率99.9％以上。即使在有冰层的情况下也有同样的消毒效率。本实用新型的隧道式离子透镜消毒机可在各种自然温度环境下运行，无需任何药剂，物理消毒，无二次污染；不需要耗费耗材，就能完成对冷链食品、水果蔬菜等产品的外包装进行消毒处理，避免病毒传播。因此，本实用新型的隧道式离子透镜消毒机具有对有害的细菌、病毒杀灭速度快，灭活率高，无需任何药剂，物理消毒，无二次污染，不需要耗费耗材就能完成对冷链食品、水果蔬菜等产品的外包装进行消毒处理，从而避免有害的细菌、病毒传播的特点。

下面结合附图对本实用新型隧道式离子透镜消毒机作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的隧道式离子透镜消毒机的结构示意图的主视图；

图2为图1的侧视图；

图3为本实用新型的隧道式离子透镜消毒机中的离子风发生装置的主视图；

图4为图3的侧视图；

图5为图3的俯视图；

图6为本实用新型的隧道式离子透镜消毒机中离子风发生装置的另一种实施方式的结构示意图的主视图；

图7为图6的侧视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的隧道式离子透镜消毒机，包括机壳11，机壳11的中部沿着前后方向设有辊轴输送装置12，辊轴输送装置12中部也就是位于机壳内的辊轴7采用金属材料制成，辊轴输送装置12的上方设有多个可向辊轴输送装置12照射紫外线的上方紫外灯管13，辊轴输送装置12的左侧和右侧分别设有多个可向内侧照射紫外线的侧面紫外灯管14，辊轴输送装置12的下方设有多个可向辊轴输送装置12照射紫外线的下方紫外灯管15，上方紫外灯管13的上方和下方紫外灯管15的下方分别设有离子风发生装置10；

紫外灯管13、侧面紫外灯管14和紫外灯管15可产生254nm波长紫外线的灯管，紫外线强度越大，消毒时间越短，经过消毒区域物品表面适宜的紫外线强度为500～30000μW/cm2；最好为3000～20000μW/cm2；为充分利用紫外线，可在紫外灯管13、侧面紫外灯管14和紫外灯管15背向辊轴输送装置12的一面加反射罩，以使射向辊轴输送装置12外的紫外线反射回辊轴输送装置12上的货物处。254nm波长的紫外线很容易被生物吸收，作用于生物体的遗传物质DNA，使DNA遭到破坏而导致细菌、病毒死亡；

研究发现，构成电除尘器的阴极线周围会出现电晕涡流，这种现象在工业除尘过程中会造成除尘效率降低，应设法避免或减小涡流强度。

本实用新型的离子风发生装置10，利用电场的“牵引”作用，使涡流产生定向运动，再加上透镜板的离子透镜效应使离子风形成定向二次射流，无需风机就可以将气流中的离子推送到远处，即离子风发生装置10的发射极1在高压静电场的激发下出现电晕并逸出电子，同时出现雪崩效应，指数级递增产生大量自由电子，大量自由电子轰击隧道式离子透镜消毒机内的空气，衍生出OH、O、H原子、臭氧分子、紫外光子等，经透镜口约束和放大后，再次被紫外光的光电效应所激励，产生更多的自由电子，在电场的驱动加速下轰击货物表面的微生物，破坏微生物的生物完整性，完成消毒过程。

如图3、图4和图5所示，离子风发生装置10包括并列设置的发射极1和透镜板2，发射极1为可让离子风穿过的网状或栅栏状，透镜板2位于发射极1之后，透镜板2上设有多排、每排多个圆形的通孔3；

所述发射极1、透镜板2之间具有离子风通道，发射极1附近的空间为离子风通道的进口，透镜板2附近的空间为离子风通道的出口，离子风通道由发射极1附近的空间起始，穿过透镜板2后到达辊轴7附近的空间，离子风发生装置10可朝着辊轴输送装置12输送离子风；

所述发射极1通过导体与直流电源的负极相连，各个辊轴7都电接地，透镜板2通过导体与直流电源的正极相连；或者是所述发射极1通过导体与直流电源的负极相连，透镜板2 通过导体与直流电源的负极相连，发射极1的对地电势差大于透镜板2的对地电势差，各个辊轴7都接地；或者是所述发射极1通过导体与直流电源的正极相连，各个辊轴7电接地，透镜板2通过导体与直流电源的负极相连；或者是所述发射极1通过导体与直流电源的正极相连，透镜板2通过导体与直流电源的正极相连，发射极1的对地电势差大于透镜板2的对地电势差，各个辊轴7都电接地。

本实用新型的离子风发生装置可通过调节让发射极1与透镜板2分别带有绝对值不等值的电压，例如发射极的负电压为20000伏，透镜板2的正电压为5000伏，这种发射极1与透镜板2绝对值不等值的电压设计，可让离子风发生装置输出的离子风的风量大为提高。

本实用新型的离子风发生装置将透镜板2设计成其上设有多个圆形的通孔3的结构，是为了在离子风通道的空间中形成类似透镜结构的电场。当发射极1、透镜板2分别带电后，发射极1表面尖端放电产生的电子、负离子会在电场的牵引下向透镜板2和辊轴7的方向移动，由于透镜板2圆孔的约束，使电子、负离子产生二次定向射流，会让离子风通道的空间中形成类似透镜结构的电力线分布，当离子风沿着离子风通道运动时，其中的带电粒子也会趋于沿着上述电力线作加速运动，形成离子透镜结构，推动气流加速朝着通孔3运动并穿过通孔3。实验表明，利用离子透镜结构可以强化电子雪崩效果，能数倍提高电晕强度；电晕产生的低温等离子体在电场作用下，使离子风产生定向运动，经过离子透镜约束强化，形成离子风，在无风机的情况下可产生高达2～3m/s的风速。

作为本实用新型的进一步改进，上述发射极1包括多个金属材料制成的负极条形板5，多个负极条形板5并列排列成一排，多个负极条形板5的板面顺着离子风通道方向设置。

作为本实用新型的进一步改进，上述通孔3呈多排地沿竖直方向或水平方向布置在透镜板2的板面上，负极条形板5朝向透镜板2的侧面设有一排多个放电针6，每个放电针6的针尖分别指向一个通孔3的中心。

如图6和图7所示，作为本实用新型的进一步改进，上述透镜板2由多个金属材料制成的圆环4构成，全部圆环4的圆环面位于同一平面上，相邻圆环4的外侧壁彼此相互固定连接在一起。

作为本实用新型的进一步改进，上述通孔3的直径为8～30mm，相邻的负极条形板5之间的距离为5～35mm，所述发射极1与透镜板2之间的距离为10～60mm，透镜板与辊轴7之间的距离为20～1000mm。

作为本实用新型的进一步改进，上述通孔3的直径为15～25mm，相邻的负极条形板5之间的距离为15～25mm，所述发射极1与透镜板2之间的距离为20～45mm。

作为本实用新型的进一步改进，上述发射极1采用鱼刺线或芒刺线或锯齿线制成。

作为本实用新型的进一步改进，上述机壳11包括顶部密封板21、侧面密封板23和底部密封板22，顶部密封板21、二个侧面密封板23和底部密封板22的前端设有前挡板20，前挡板20的中部设有入口19，入口19处设有前挡帘25，顶部密封板21、二个侧面密封板23 和底部密封板22的后端设有后挡板16，后挡板16的中部设有出口17，出口17处设有后挡帘18；前挡帘25和后挡帘18可避免紫外光泄露，国标规定距消毒机周边30cm处，紫外线泄漏量≤5μW/cm2。

作为本实用新型的进一步改进，上述顶部密封板21、二个侧面密封板23、底部密封板 22、前挡板20和后挡板16采用SUS304不锈钢制成，所述辊轴输送装置12的中部采用抛光的不锈钢辊，抛光的不锈钢辊可反射紫外线，从而提高杀菌效率，辊轴输送装置12二端采用可增大摩擦力的胶辊。

本实用新型的离子风发生装置在使用时，可令发射极接负直流高压或接正直流高压，集尘极接与发射极电极性相反直流高压，将透镜板接地，发射极发生电晕放电，气体被电离，产生“电子雪崩”效应，产生的低温等离子体在电场作用下，在发射极、透镜板和集尘极之间产生离子风，离子风由离子风通道的进口端流向离子风通道的出口端的定向运动，透镜板 2上的通孔3(离子透镜)强化电子雪崩效果，能数倍提高电晕强度，形成离子风二次射流，并且在运行过程中不产生任何噪声，耗电量也非常少。

基本原理实验：采用金属材料制作出发射极1、辊轴7和透镜板2，用超声波雾化器发生的水雾作为示踪剂；自右向左等间距固定好发射极1、透镜板2和辊轴7，然后给辊轴7接地，透镜板2接正电(电压+7KV)，发射极1接负电(电压-20KV)，就会产生非常强烈的定向离子风，并且在发射极1附近可看到非常强烈的定向离子风，发射极1经离子风引导装置2流向接地电晕发生器电极。而去掉了透镜板2后，即使双向移动改变发射极1和辊轴7之间的距离，包括令二者之间的距离缩短至等于透镜板2和辊轴7之间的距离，也没有明显的离子风出现。

本实用新型的离子风发生装置，可让电晕产生的低温等离子体在电场作用下，使离子风产生定向运动，经过离子透镜约束强化，形成离子风并在无风机的情况下产生最高达3m/s的风速。

本实用新型的隧道式离子透镜消毒机，采用离子透镜+紫外线对物体表面消毒，将需要消毒的货物通过辊轴输送装置12输送穿过隧道式离子透镜消毒机的过程中，货物会被离子透镜放大及紫外光的光电效应所激励的自由电子轰击，使存在于货物包装表面的微生物细胞膜出现不可逆的电穿孔，数秒即可杀灭细菌病毒，灭活率99.99％以上。即使在有冰层的情况下也有同样的消毒效率。本实用新型的隧道式离子透镜消毒机可在各种自然温度环境下运行，无需任何药剂，物理消毒，无二次污染；不需要耗费耗材，就能完成对冷链食品、水果蔬菜等产品的外包装进行消毒处理，避免病毒传播。因此，本实用新型的隧道式离子透镜消毒机具有对有害的细菌、病毒杀灭速度快，对灭活率高，无需任何药剂，物理消毒，无二次污染，不需要耗费耗材就能完成对冷链食品、水果蔬菜等产品的外包装进行消毒处理，从而避免有害的细菌、病毒传播的特点。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.隧道式离子透镜消毒机，其特征在于：包括机壳(11)，机壳(11)的中部沿着前后方向设有辊轴输送装置(12)，辊轴输送装置(12)中部的辊轴(7)采用金属材料制成，辊轴输送装置(12)的上方设有多个可向辊轴输送装置(12)照射紫外线的上方紫外灯管(13)，辊轴输送装置(12)的左侧和右侧分别设有多个可向内侧照射紫外线的侧面紫外灯管(14)，辊轴输送装置(12)的下方设有多个可向辊轴输送装置(12)照射紫外线的下方紫外灯管(15)，上方紫外灯管(13)的上方和下方紫外灯管(15)的下方分别设有离子风发生装置(10)；

所述离子风发生装置(10)包括并列设置的发射极(1)和透镜板(2)，发射极(1)为可让离子风穿过的网状或栅栏状，透镜板(2)位于发射极(1)和辊轴(7)之间，透镜板(2)上设有多排、每排多个圆形的通孔(3)；

所述发射极(1)、透镜板(2)与辊轴(7)之间具有离子风通道，发射极(1)附近的空间为离子风通道的进口，透镜板(2)附近的空间为离子风通道的出口，离子风通道由发射极(1)附近的空间起始，穿过透镜板(2)后到达辊轴(7)附近的空间；

所述发射极(1)通过导体与直流电源的负极相连，辊轴(7)接地，透镜板(2)通过导体与直流电源的正极相连；或者是所述发射极(1)通过导体与直流电源的负极相连，透镜板(2)通过导体与直流电源的负极相连，发射极(1)的对地电势差大于透镜板(2)的对地电势差，辊轴(7)接地；或者是所述发射极(1)通过导体与直流电源的正极相连，辊轴(7)接地，透镜板(2)通过导体与直流电源的负极相连；或者是所述发射极(1)通过导体与直流电源的正极相连，透镜板(2)通过导体与直流电源的正极相连，发射极(1)的对地电势差大于透镜板(2)的对地电势差，辊轴(7)接地。

2.根据权利要求1所述的隧道式离子透镜消毒机，其特征在于：所述发射极(1)包括多个金属材料制成的负极条形板(5)，多个负极条形板(5)并列排列成一排，多个负极条形板(5)的板面顺着离子风通道方向设置。

3.根据权利要求2所述的隧道式离子透镜消毒机，其特征在于：所述通孔(3)呈多排地沿竖直方向或水平方向布置在透镜板(2)的板面上，负极条形板(5)朝向透镜板(2)的侧面设有一排多个放电针(6)，每个放电针(6)的针尖分别指向一个通孔(3)的中心。

4.根据权利要求3所述的隧道式离子透镜消毒机，其特征在于：所述透镜板(2)由多个金属材料制成的圆环(4)构成，全部圆环(4)的圆环面位于同一平面上，相邻圆环(4)的外侧壁彼此相互固定连接在一起。

5.根据权利要求4所述的隧道式离子透镜消毒机，其特征在于：所述通孔(3)的直径为8～30mm，相邻的负极条形板(5)之间的距离为5～35mm，所述发射极(1)与透镜板(2)之间的距离为10～60mm，透镜板与辊轴(7)之间的距离为20～1000mm。

6.根据权利要求5所述的隧道式离子透镜消毒机，其特征在于：所述通孔(3)的直径为15～25mm，相邻的负极条形板(5)之间的距离为15～25mm，所述发射极(1)与透镜板(2)之间的距离为20～45mm。

7.根据权利要求6所述的隧道式离子透镜消毒机，其特征在于：所述发射极(1)采用鱼刺线或芒刺线或锯齿线制成。

8.根据权利要求1至7中任何一项所述的隧道式离子透镜消毒机，其特征在于：所述机壳(11)包括顶部密封板(21)、侧面密封板(23)和底部密封板(22)，顶部密封板(21)、二个侧面密封板(23)和底部密封板(22)的前端设有前挡板(20)，前挡板(20)的中部设有入口(19)，入口(19)处设有前挡帘(25)，顶部密封板(21)、二个侧面密封板(23)和底部密封板(22)的后端设有后挡板(16)，后挡板(16)的中部设有出口(17)，出口(17)处设有后挡帘(18)。

9.根据权利要求8所述的隧道式离子透镜消毒机，其特征在于：所述顶部密封板(21)、二个侧面密封板(23)、底部密封板(22)、前挡板(20)和后挡板(16)采用SUS304不锈钢制成，所述辊轴输送装置(12)中部的辊轴(7)采用抛光的不锈钢辊，辊轴输送装置(12)二端采用胶辊。

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