[發明專利]一種低溫環境下使用的脈沖氙燈殺菌裝置

在審

• 申請號: 201811373087.1
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109393300A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 劉萬發;徐東東;譚彥楠;何書通;徐志;李義民;賈春燕;韓新民;王科;霍紅臣
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: A23L5/20
• 分類號: A23L5/20
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉;潘迅

本發明公開了一種低溫環境下使用的脈沖氙燈殺菌裝置，屬于殺菌技術領域。包括脈沖氙燈、濾光片、聚光器、電源和風冷裝置。使用電源給脈沖氙燈供電，通過濾光片濾除脈沖氙燈輸出的可見于紅外波段的光，只透過紫外波段的脈沖光用于殺菌。聚光器用于匯聚脈沖氙燈輸出的光，在距離脈沖氙燈一定距離處形成某種形狀的光斑。通過風冷裝置對脈沖燈殺菌裝置進行冷卻。本發明提供的低溫環境下使用的脈沖氙燈殺菌裝置，具有對農產品損傷較小、殺菌所需時間短、設備結構簡單、操作性強、運行安全性好、效率較高特點，適用于低溫環境下對生產流水線上的顆粒狀農產品進行殺菌。

技術領域

本發明屬于殺菌技術領域，尤其涉及一種脈沖紫外光殺菌裝置。

背景技術

如何對低溫條件下生產流水線上的樹莓、玉米粒等顆粒狀的農產品進行殺菌，同時保證生產效率，是該類產品在生產環節必須要解決的關鍵技術問題。常用的殺菌液體浸泡、或者噴霧等技術無法使用于這種環境條件下。紫外燈輻照雖然可以用于低溫條件下的生產流水線上以殺滅細菌，但是由于其需要較長的輻照時間，不僅降低生產效率，同時容易對操作人員造成傷害。近年來快速發展的脈沖氙燈，具有殺菌能力強、設備簡單、維護性好等優點，在食品、公共場合等殺菌領域到了廣泛的應用。該類設備使用脈沖氙燈輸出的包含200nm-300nm的紫外光進行殺菌，單個脈沖具有能量大，輻照功率密度高的特點，通常只需數次脈沖光輻照便可達到良好的殺菌效果。但是脈沖氙燈輸出的光譜中，起到殺菌效果的200nm-300nm的光所占比例較小，絕大部分的能量處于可見光和近紅外光區域。使用該類裝置對樹莓等產品進行殺菌時，大能量的可見光和近紅外光會對產品表面形成損傷，影響產品的質量和銷售。此外，目前該類殺菌裝置都采用水冷方式對脈沖氙燈進行冷卻，結構復雜且存在安全隱患。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種低溫環境下使用的脈沖氙燈殺菌裝置，旨在解決現有脈沖氙燈殺菌裝置輸出的不具有殺菌功能波段的光對農業產品的損傷問題，同時結合低溫使用環境的特點，實現風冷對脈沖氙燈進行冷卻的功能。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種低溫環境下使用的脈沖氙燈殺菌裝置，所述的脈沖氙燈殺菌裝置包括脈沖氙燈燈箱裝置、電源和風冷裝置，其中，脈沖氙燈燈箱裝置包括脈沖氙燈、濾光片、聚光器，風冷裝置包括換熱風機、外氣體流道，外氣體流道與濾光片構成風冷循環流道。使用電源給脈沖氙燈供電，脈沖氙燈外圍設有濾光片，通過濾光片濾除脈沖氙燈輸出的可見于紅外波段的光，只透過紫外波段的脈沖光用于殺菌；通過設置在濾光片外圍的聚光器匯聚脈沖氙燈輸出的光，在距離脈沖氙燈一定距離處形成某種形狀的光斑。通過風冷裝置對脈沖燈殺菌裝置進行冷卻，具體為：換熱風機驅動冷卻氣體在風冷循環流道內循環流動，并對冷卻氣體進行換熱冷卻，冷卻氣體經過脈沖氙燈及其電極，對其進行冷卻。

更進一步地，采用的濾光片對波長小于300nm的光具有大于95％的透過率，對于波長大于300nm的光具有大于95％反射率的反射率。

更進一步地，使用電源給脈沖氙燈供電，脈沖氙燈的工作頻率在1-5Hz之間可調。

更進一步地，設計脈沖氙燈及其電源，使其通過聚光器形成的光斑距離脈沖氙燈3-5cm，光斑在200nm-300nm波長范圍內照度大于4mJ/cm²。

更進一步地，采用的聚光器表面鍍制對200-300nm波長的紫外光高反射的薄膜，或對聚光器表面進行拋光形成高發射表面。

本發明的有益效果為：本發明提供的低溫環境下使用的脈沖氙燈殺菌裝置，具有對農產品損傷較小、殺菌所需時間短、設備結構簡單、操作性強、運行安全性好、效率較高特點，適用于低溫環境下對生產流水線上的顆粒狀農產品進行殺菌。

附圖說明

圖1為脈沖氙燈燈箱結構示意圖；

圖2為脈沖氙燈電源和風冷結構示意圖；