本實(shí)用新型涉及一種連續(xù)式穩(wěn)態(tài)場(chǎng)效滅菌器。

背景技術(shù)：

細(xì)菌、微生物及病毒同人類與生俱來(lái)，并且伴隨藥物不斷的發(fā)展，有些已形成了很強(qiáng)的耐藥性，對(duì)人類生命構(gòu)成了巨大的潛在威脅，滅菌就顯得尤為重要。

食品加工中傳統(tǒng)的熱力殺菌則是在加熱的環(huán)境下進(jìn)行的，因此會(huì)不同程度地破壞食品中的營(yíng)養(yǎng)成分和天然特性。為了更大限度保持食品本身的固有品質(zhì)，一些新型的滅菌技術(shù)--冷殺菌應(yīng)運(yùn)而生，如超高壓殺菌、超高壓脈沖電場(chǎng)殺菌、脈沖強(qiáng)光殺菌、放射線殺菌等。近些年，隨著人們飲食觀念的改變，“原汁原味”的食品逐漸成為時(shí)尚，因而冷殺菌技術(shù)也越來(lái)越受到食品科學(xué)研究工作者的高度重視。

冷殺菌技術(shù)為超高壓脈沖電場(chǎng)殺菌，是采用高壓脈沖器產(chǎn)生的脈沖電場(chǎng)進(jìn)行殺菌的方法。脈沖產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的交替作用，使細(xì)胞膜透性增加，膜強(qiáng)度減弱，最終膜被破裂，膜內(nèi)物質(zhì)外流，膜外物質(zhì)深入，細(xì)胞體死亡。電磁場(chǎng)產(chǎn)生電離作用，阻斷了細(xì)胞膜的正常生物化學(xué)反應(yīng)和新陳代謝，使細(xì)菌體內(nèi)物質(zhì)發(fā)生變化。

超高壓脈沖電場(chǎng)殺菌已在實(shí)驗(yàn)室水平上取得了顯著的成效。它可保持食品的新鮮及其風(fēng)味，營(yíng)養(yǎng)損失少。但因其殺菌系統(tǒng)造價(jià)高，制約了它在食品工業(yè)上的應(yīng)用，且超高壓脈沖電場(chǎng)殺菌在黏性及固體顆粒食品中的應(yīng)用還有待進(jìn)一步的研究。

現(xiàn)有滅菌方法常用的一般是化學(xué)方法，或高溫滅菌，巴氏消毒，高壓蒸氣等，或紫外微波紅外線滅菌等，大多是使細(xì)菌胞體蛋白或核酸變性而失去生命活性。這些方法的主要缺點(diǎn)是易造成二次污染，滅菌不徹底，對(duì)一些生存力強(qiáng)的病毒、微生物不能全部消滅，且耗能、耗時(shí)，同時(shí)易破壞流質(zhì)風(fēng)味、形態(tài)及營(yíng)養(yǎng)特性，而滅菌設(shè)備龐大，投入成本高，操作不便捷，連續(xù)生產(chǎn)能力較差等。

現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題是：

1、目前自來(lái)水主要凈化方式是氯氣殺菌，但氯氣對(duì)人體有嚴(yán)重危害，受熱后會(huì)產(chǎn)生致癌物質(zhì)；

2、空氣主要是通風(fēng)、過(guò)濾、化學(xué)消毒、臭氧消毒、紫外線消毒、靜電除塵等方式來(lái)消毒凈化，但普遍滅菌不穩(wěn)定不全面不徹底，效果差；

3、在食品加工中則主要采用熱殺菌方式，但易導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)破壞，變色加劇，揮發(fā)性成分損失，殘留的細(xì)菌及病毒等會(huì)形成二次污染；

4、其他類似電場(chǎng)滅菌技術(shù)僅限于實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)試驗(yàn)，成本高效率低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)個(gè)體化和工業(yè)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是提供一種滅菌更簡(jiǎn)單、節(jié)能、安全、高效、快速的連續(xù)式穩(wěn)態(tài)場(chǎng)效滅菌器。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：連續(xù)式穩(wěn)態(tài)場(chǎng)效滅菌器，包括場(chǎng)效滅菌總成，所述場(chǎng)效滅菌總成包括絕緣框體、高壓發(fā)生器、高壓電極連接板和若干電場(chǎng)極板，所述絕緣框體由絕緣板圍成，所述高壓電極連接板有兩塊，所述兩塊高壓電極連接板分別嵌于位置相對(duì)的兩塊絕緣板內(nèi)，所述電場(chǎng)極板的一端與所述高壓電極連接板連接，另一端固定于所述絕緣板，所述若干電場(chǎng)極板平行設(shè)于所述絕緣框體包圍的空間內(nèi)，并且，分別與所述兩塊高壓電極連接板連接的電場(chǎng)極板間隔布置，所述高壓發(fā)生器的正負(fù)極輸出端分別與所述兩塊高壓電極連接板電連接。

所述場(chǎng)效滅菌總成的上下端分別設(shè)有流質(zhì)管路連接件。

所述場(chǎng)效滅菌總成通過(guò)所述流質(zhì)管路連接件一端連接流質(zhì)入管路，另一端連接流質(zhì)出管路，所述流質(zhì)入管路上設(shè)有流質(zhì)儲(chǔ)存箱，所述流質(zhì)出管路上設(shè)有流出控制閥。

所述場(chǎng)效滅菌總成通過(guò)所述流質(zhì)管路連接件一端連接吸氣室組件，另一端連接風(fēng)道組件，所述風(fēng)道組件包括風(fēng)道、風(fēng)機(jī)和排氣口，所述吸氣室組件包括吸氣風(fēng)道、吸氣室和吸氣口。

所述吸氣風(fēng)道內(nèi)設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)。

所述高壓發(fā)生器采用倍壓電路，在擊穿電壓形成后形成負(fù)反饋，實(shí)現(xiàn)電壓穩(wěn)定在擊穿臨界值附近。

所述流質(zhì)為水、空氣或者其它非細(xì)胞活性流質(zhì)。

所述電場(chǎng)極板表面光潔，并經(jīng)淬火處理或調(diào)質(zhì)處理或表面噴涂耐磨材料涂層。

本實(shí)用新型在殺滅細(xì)菌及微生物的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)流質(zhì)體最大限度保持物性穩(wěn)定，幾乎沒(méi)有任何副作用及副產(chǎn)品產(chǎn)生。

附圖說(shuō)明

圖1是場(chǎng)效滅菌總成的橫截面示意圖

圖2是場(chǎng)效滅菌總成的縱截面示意圖

圖3是本實(shí)用新型連續(xù)式穩(wěn)態(tài)場(chǎng)效滅菌器的工作流程圖

圖4是本實(shí)用新型連續(xù)式穩(wěn)態(tài)場(chǎng)效滅菌器一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖

圖5是本實(shí)用新型連續(xù)式穩(wěn)態(tài)場(chǎng)效滅菌器另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖

圖6是圖5中風(fēng)道組件的結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

連續(xù)式穩(wěn)態(tài)場(chǎng)效滅菌器，包括場(chǎng)效滅菌總成，如圖1和圖2所示，所述場(chǎng)效滅菌總成包括絕緣框體11、高壓發(fā)生器12、高壓電極連接板13和若干電場(chǎng)極板14，所述絕緣框體由絕緣板圍成，所述高壓電極連接板有兩塊，所述兩塊高壓電極連接板分別嵌于位置相對(duì)的兩塊絕緣板內(nèi)，所述電場(chǎng)極板的一端與所述高壓電極連接板連接，另一端固定于所述絕緣板，所述若干電場(chǎng)極板平行設(shè)于所述絕緣框體包圍的空間內(nèi)，并且，分別與所述兩塊高壓電極連接板連接的電場(chǎng)極板間隔布置，電場(chǎng)極板之間的間距相同，所述高壓發(fā)生器的正負(fù)極輸出端分別與所述兩塊高壓電極連接板電連接。所述場(chǎng)效滅菌總成可根據(jù)需要調(diào)整極板數(shù)量和空間尺寸，實(shí)現(xiàn)對(duì)被滅菌流體流量的適應(yīng)。

電場(chǎng)極板采用金屬材料，表面光潔，并經(jīng)硬化處理(淬火處理或調(diào)質(zhì)處理或表面噴涂耐磨材料涂層)，確保不出現(xiàn)電場(chǎng)嚴(yán)重放電現(xiàn)象。電場(chǎng)極板可以按平行方式排布，也可以采用等寬圓柱方式排布；電場(chǎng)極板可以是平面，也可以是曲面，但任何方式，極板之間距離均勻，極性相反。

所述高壓發(fā)生器采用倍壓電路，在擊穿電壓形成后形成負(fù)反饋，實(shí)現(xiàn)電壓穩(wěn)定在擊穿臨界值附近，實(shí)現(xiàn)最大限度滅菌。

所述絕緣框體采用全注塑方式制造，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)效滅菌器組建穩(wěn)定可靠，并對(duì)外安全絕緣。

所述場(chǎng)效滅菌總成的上下端分別設(shè)有流質(zhì)管路連接件15。所述流質(zhì)為水、空氣或者其它非細(xì)胞活性流質(zhì)。流質(zhì)經(jīng)電場(chǎng)極板之間的空隙通過(guò)，可采用動(dòng)力輸入或重力流過(guò)的方式通過(guò)。

如圖4所示，所述場(chǎng)效滅菌總成1通過(guò)所述流質(zhì)管路連接件一端連接流質(zhì)入管路2，另一端連接流質(zhì)出管路3，所述流質(zhì)入管路上設(shè)有流質(zhì)儲(chǔ)存箱21，所述流質(zhì)出管路上設(shè)有流出控制閥31。

如圖5和圖6所示，所述場(chǎng)效滅菌總成1通過(guò)所述流質(zhì)管路連接件一端連接吸氣室組件，另一端連接風(fēng)道組件，所述風(fēng)道組件包括風(fēng)道、風(fēng)機(jī)41和排氣口42，所述吸氣室組件包括吸氣風(fēng)道、吸氣室51和吸氣口52。所述吸氣風(fēng)道內(nèi)設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)，用于過(guò)濾氣體中各種大尺寸灰塵、顆粒物等。

所述風(fēng)機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)啟動(dòng)后，帶動(dòng)風(fēng)葉送出氣體，導(dǎo)致滅菌器吸氣口附近形成負(fù)壓，周邊的空氣因此進(jìn)入到滅菌器的電場(chǎng)極板之間的通道，在超高電場(chǎng)作用下，氣體細(xì)菌等有細(xì)胞的物質(zhì)均被滅殺，滅菌后再持續(xù)經(jīng)風(fēng)機(jī)送出滅菌器。

如圖3所示，接通電源后，高壓發(fā)生器經(jīng)電極經(jīng)電壓倍增后，達(dá)到高壓電場(chǎng)間出現(xiàn)大于萬(wàn)分之一安培電流接通后，高壓倍增就進(jìn)入負(fù)反饋?zhàn)詣?dòng)電壓平衡狀態(tài)；流質(zhì)經(jīng)連接口進(jìn)入場(chǎng)效滅菌總成，如出現(xiàn)超過(guò)萬(wàn)分之100安培電流，則自動(dòng)報(bào)警(報(bào)警裝置與高壓發(fā)生器連接，并安裝于可視位置)并進(jìn)入電壓自動(dòng)下調(diào)，達(dá)到萬(wàn)分之1安培后自動(dòng)平衡工作；電壓接通顯示正常后，可啟動(dòng)流質(zhì)按流速約1米/秒通過(guò)場(chǎng)效滅菌總成的電場(chǎng)空間；經(jīng)高壓電場(chǎng)處理，流質(zhì)即實(shí)現(xiàn)滅菌，可接近100％滅除各類細(xì)菌、病毒、微生物及其他帶細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一切有機(jī)物。

本實(shí)用新型連續(xù)式穩(wěn)態(tài)場(chǎng)效滅菌器是一種能夠使水、空氣或流質(zhì)中有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物體(細(xì)菌、病毒、微生物等)失去生命力從而實(shí)現(xiàn)無(wú)菌無(wú)害化的裝置。可適用于對(duì)水、空氣及一切需要滅菌的流體進(jìn)行滅菌和滅除病毒、微生物。

工作原理：在場(chǎng)效滅菌器組件沿滅菌流體(水、空氣、特殊非細(xì)胞活性流質(zhì)等)一側(cè)設(shè)置了連接高壓(交流或脈沖直流)發(fā)生裝置和接口，并在滅菌流體進(jìn)出口部位，設(shè)立連接裝置。然后根據(jù)滅菌對(duì)象不同，設(shè)立密封圈，使得流體經(jīng)滅菌器高壓電場(chǎng)時(shí)無(wú)泄露。需要滅菌的流體在滅菌器高壓電場(chǎng)作用下，其中帶細(xì)胞的任何物體，其細(xì)胞內(nèi)的電荷分布將與滅菌器形成的高壓電場(chǎng)極性反方向快速變化，并且因場(chǎng)強(qiáng)屬于超高電場(chǎng)(一般達(dá)到100萬(wàn)伏/米以上)，細(xì)胞內(nèi)的電離子迅速移動(dòng)突破細(xì)胞膜或細(xì)胞壁，使得細(xì)胞得以分解，細(xì)菌及病毒等有細(xì)胞的生命體因此失去活力，得以滅除。

首先在技術(shù)上，本實(shí)用新型采用的是連續(xù)穩(wěn)態(tài)作用方式。這種方式針對(duì)一般脈沖電場(chǎng)滅菌技術(shù)而言，具有更好的電壓穩(wěn)定性、更好的連續(xù)滅菌功效，并且可以根據(jù)需要任意調(diào)整流體的通過(guò)流量，能適應(yīng)各種實(shí)用場(chǎng)合，使得這個(gè)技術(shù)能具有更好的實(shí)用性，并且具有更低的電場(chǎng)擊穿紀(jì)律，具有良好的節(jié)能效果。

其次在運(yùn)用上，本實(shí)用新型運(yùn)用范圍廣，在常溫環(huán)境中能夠滿足水、空氣、一切非細(xì)胞活性流質(zhì)的滅菌需求。本實(shí)用新型裝置既可用于家用、車(chē)用空氣滅菌，也能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。并能用于各種罐裝(或封裝)前液態(tài)物料如酒類產(chǎn)品，調(diào)味產(chǎn)品，液態(tài)食品(如牛奶、豆奶、果蔬菜汁飲料)以及飲用水和污水處理等的消毒殺菌。

再次本實(shí)用新型使用的是純物理方式滅菌技術(shù)，其裝置設(shè)備簡(jiǎn)單，投入成本低，易控制，操作安全，節(jié)能環(huán)保，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。