基于射流与涂覆相结合的食品外包装消毒方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于射流与涂覆相结合的食品外包装消毒方法与装置，可用于食品包装箱外表面病原微生物的消杀，也可用于其他包装箱外表面病原微生物的消杀。所述消毒方法先借助化学消毒液涂覆，实现对包装箱底面的病原微生物的消杀，再借助与大气压低温等离体射流，实现对包装箱顶面和侧面的消杀。相应地，所述消毒装置由化学消毒单元和低温等离子体射流消毒单元两部分构成。其中，化学消毒单元由部分浸泡于化学消毒液的传送滚轮和消毒液储存容器组成。低温等离子体射流消毒单元由通道式低温等离子体消毒机和传送机构，以及外置的高压电源和气体供给设备构成。压电源和气体供给设备构成。压电源和气体供给设备构成。

【技术实现步骤摘要】
基于射流与涂覆相结合的食品外包装消毒方法与装置


[0001]本专利技术涉及食品用外包装消毒
，更特别地说，是指一种利用大气压低温等 离子体的射流单元与利用化学消毒液的涂覆单元相结合进行的食品外包装消毒方法与装 置。

技术介绍

[0002]针对食品外包装的消杀，需要避免对食品品质和包装外观的影响。食品的特殊性排 除了基于干热、蒸汽等热消杀手段；化学试剂(环氧乙烷、双氧水)消杀不当或过度使 用则存在产生废液和残留二次污染，影响食品品质等问题；紫外辐照消杀距离近会产生 明显热效应，距离远消杀性能不满足要求。因此，需要新型的消杀技术与装备。低温等 离子体消杀是一种新兴的非热消杀技术，具有快速(秒级)、高效、低能耗、低热效应、 次生危害可控等优势，已广泛应用医疗器械、果蔬等物品的病原微生物消杀和临床医疗 等行业。但是，对于食品外包装，采用低温等离子体为主，化学消毒液为辅的消杀方法， 实现包装外表面无死角消杀，尚未见相关报道。
[0003]
技术实现思路

[0004]本专利技术在分析食品物流及外包装消毒的特定要求基础上，结合低温等离子体和化学 消毒的研究和工程应用成果，提出了一种以大气压低温等离子体射流消毒为主，辅以化 学消毒液消毒的食品外包装病毒和细菌消杀方法与装置，以适宜食品包装病原微生物消 杀兼顾无死角和尽量少施用化学消毒液，避免影响食品品质的需求。
[0005]本专利技术的一种基于射流与涂覆相结合的食品外包装消毒装置，由包装箱传输单元 (2)、图像与定位采集单元(3)、化学消毒液的涂覆单元(4)和大气压低温等离子 体的射流单元(5)构成；
[0006]包装箱传输单元(2)是用于将食品外包装箱(1)沿X轴方向进行推进传送的机构； 所述包装箱传输单元(2)至少包括有第一级传送带传输单元(7)和第二级传送带传输 单元(6)，且第一级传送带传输单元(7)与第二级传送带传输单元(6)的结构是相 同的；第一级传送带传输单元(7)安装于化学消毒液的涂覆单元(4)之前；第二级传 送带传输单元(6)安装于化学消毒液的涂覆单元(4)之后，且第二级传送带传输单元 (6)的上方安装有大气压低温等离子体的射流单元(5)；
[0007]第一级传送带传输单元(7)包括有第一电动机、第一工作皮带、主动传送轮(7A)、 从动传送轮(7B)、传送支架(7C)；第一电动机的输出轴上安装有主动传送轮(7A)， 主动传送轮(7A)与多个从动传送轮(7B)之间活动套接的是第一工作皮带，主动传送 轮(7A)与从动传送轮(7B)安装在传送支架(7C)上；在第一电动机的驱动下，带 动主动传送轮(7A)旋转，进而带动第一工作皮带转动，第一工作皮带的转动带动了多 个从动传送轮(7B)跟随运动，从而将食品外包装箱(1)运输至化学消毒液的涂覆单 元(4)的入口处；
[0008]第二级传送带传输单元(6)包括有第二电动机、第二工作皮带、主动传送轮(6A)、 从动传送轮(6B)、传送支架(6C)；第二电动机的输出轴上安装有主动传送轮(6A)， 主动传送轮(6A)与多个从动传送轮(6B)之间活动套接的是第二工作皮带，主动传送 轮(6A)与从动传送轮(6B)安装在传送支架(6C)上；在第二电动机的驱动下，带 动主动传送轮(6A)旋转，进而带动第二工作皮带转动，第二工作皮带的转动带动了多 个从动传送轮(6B)跟随运动，经化学消毒液的涂覆单元(4)处理后的食品外包装箱 (1)由第二级传送带传输单元(6)进行运输；
[0009]图像与定位采集单元(3)由摄像机(3A)和测距仪(3B)组成；摄像机用于采集 食品外包装箱(1)的图像信息；测距仪(3B)用于采集食品外包装箱(1)在工作皮带 上的工作位置信息；
[0010]化学消毒液的涂覆单元(4)包括有第一醮药滚轮驱动电机、第二醮药滚轮驱动电 机、第一醮药滚轮(4A)、第二醮药滚轮(4B)和化学消毒液储存容器(4C)；
[0011]第一醮药滚轮驱动电机的输出轴上安装有DA联轴器，所述DA联轴器的另一端安 装在第一醮药滚轮(4A)的左端的端部；
[0012]第二醮药滚轮驱动电机的输出轴上安装有DB联轴器，所述DB联轴器的另一端安 装在第二醮药滚轮(4B)的左端的端部；
[0013]化学消毒液储存容器(4C)一方面用于放置化学消毒液；另一方面用于安装和支撑 第一醮药滚轮(4A)和第二醮药滚轮(4B)；
[0014]化学消毒液储存容器(4C)的一侧面板上设有DA轴承安装孔(4C1)和DC轴承 安装孔(4C3)；DA轴承安装孔(4C1)中安装有DA深沟球轴承(4A1)，DA深沟 球轴承(4A1)套接在第一醮药滚轮(4A)的右端；DC轴承安装孔(4C3)中安装有 DC深沟球轴承(4A3)，DC深沟球轴承(4A3)套接在第二醮药滚轮(4B)的右端；
[0015]化学消毒液储存容器(4C)的另一侧面板上设有DB轴承安装孔(4C2)和DD轴 承安装孔(4C4)；DB轴承安装孔(4C2)中安装有DB深沟球轴承(4A2)，DB深 沟球轴承(4A2)套接在第一醮药滚轮(4A)的左端，且第一醮药滚轮(4A)的左端的 端部通过联轴器与第一醮药滚轮驱动电机的输出轴进行安装，实现第一醮药滚轮驱动电 机驱动第一醮药滚轮(4A)旋转；DD轴承安装孔(4C4)中安装有DD深沟球轴承(4A4)， DD深沟球轴承(4A4)套接在第二醮药滚轮(4B)的左端，且第二醮药滚轮(4B)的 左端的端部通过联轴器与第二醮药滚轮驱动电机的输出轴进行安装，实现第二醮药滚轮 驱动电机驱动第二醮药滚轮(4B)旋转；
[0016]大气压低温等离子体的射流单元(5)包括有外置的高压电源、外置的气源供给设 备、射流上框架(5A)、射流右框架(5B)、射流左框架(5C)和大气压低温等离子 体射流集成化模块(5D)；射流上框架(5A)、射流右框架(5B)和射流左框架(5C) 的结构相同，且射流上框架(5A)、射流右框架(5B)和射流左框架(5C)搭建为通 道式结构；每一个射流框架的方格中都安装有大气压低温等离子体射流集成化模块 (5D)；
[0017]射流左框架(5C)上设有多个方格(5C1)，所述方格(5C1)用于安装大气压低 温等离子体射流集成化模块(5D)；
[0018]大气压低温等离子体射流集成化模块(5D)是在射流箱壳体(5D1)中阵列排布有 多支介质阻挡放电反应器(51)；
[0019]介质阻挡放电反应器(51)包括有钨钢实心铁棒(51A)、石英管(51B)、接地 铜管
(51C)和固定铁片(51D)；钨钢实心铁棒(51A)通过电缆与外置的高压电源 连接；钨钢实心铁棒(51A)作为金属放电极；接地铜管(51C)作为金属接地极；放 电极设置在石英管(51B)的中心，接地极紧贴石英管(51B)的外表面，气流从石英 管内壁与放电极之间的间隔腔(51E)通过；
[0020]石英管(51B)上设有气源通孔(51B1)和EA中心通孔(51B2)；气源通孔(51B1) 用于与外部的气源供给设备通过软管连通；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于射流与涂覆相结合的食品外包装消毒装置，其特征在于：由包装箱传输单元(2)、图像与定位采集单元(3)、化学消毒液的涂覆单元(4)和大气压低温等离子体的射流单元(5)构成；包装箱传输单元(2)是用于将食品外包装箱(1)沿X轴方向进行推进传送的机构；所述包装箱传输单元(2)至少包括有第一级传送带传输单元(7)和第二级传送带传输单元(6)，且第一级传送带传输单元(7)与第二级传送带传输单元(6)的结构是相同的；第一级传送带传输单元(7)安装于化学消毒液的涂覆单元(4)之前；第二级传送带传输单元(6)安装于化学消毒液的涂覆单元(4)之后，且第二级传送带传输单元(6)的上方安装有大气压低温等离子体的射流单元(5)；第一级传送带传输单元(7)包括有第一电动机、第一工作皮带、主动传送轮(7A)、从动传送轮(7B)、传送支架(7C)；第一电动机的输出轴上安装有主动传送轮(7A)，主动传送轮(7A)与多个从动传送轮(7B)之间活动套接的是第一工作皮带，主动传送轮(7A)与从动传送轮(7B)安装在传送支架(7C)上；在第一电动机的驱动下，带动主动传送轮(7A)旋转，进而带动第一工作皮带转动，第一工作皮带的转动带动了多个从动传送轮(7B)跟随运动，从而将食品外包装箱(1)运输至化学消毒液的涂覆单元(4)的入口处；第二级传送带传输单元(6)包括有第二电动机、第二工作皮带、主动传送轮(6A)、从动传送轮(6B)、传送支架(6C)；第二电动机的输出轴上安装有主动传送轮(6A)，主动传送轮(6A)与多个从动传送轮(6B)之间活动套接的是第二工作皮带，主动传送轮(6A)与从动传送轮(6B)安装在传送支架(6C)上；在第二电动机的驱动下，带动主动传送轮(6A)旋转，进而带动第二工作皮带转动，第二工作皮带的转动带动了多个从动传送轮(6B)跟随运动，经化学消毒液的涂覆单元(4)处理后的食品外包装箱(1)由第二级传送带传输单元(6)进行运输；图像与定位采集单元(3)由摄像机(3A)和测距仪(3B)组成；摄像机用于采集食品外包装箱(1)的图像信息；测距仪(3B)用于采集食品外包装箱(1)在工作皮带上的工作位置信息；化学消毒液的涂覆单元(4)包括有第一醮药滚轮驱动电机、第二醮药滚轮驱动电机、第一醮药滚轮(4A)、第二醮药滚轮(4B)和化学消毒液储存容器(4C)；第一醮药滚轮驱动电机的输出轴上安装有DA联轴器，所述DA联轴器的另一端安装在第一醮药滚轮(4A)的左端的端部；第二醮药滚轮驱动电机的输出轴上安装有DB联轴器，所述DB联轴器的另一端安装在第二醮药滚轮(4B)的左端的端部；化学消毒液储存容器(4C)一方面用于放置化学消毒液；另一方面用于安装和支撑第一醮药滚轮(4A)和第二醮药滚轮(4B)；化学消毒液储存容器(4C)的一侧面板上设有DA轴承安装孔(4C1)和DC轴承安装孔(4C3)；DA轴承安装孔(4C1)中安装有DA深沟球轴承(4A1)，DA深沟球轴承(4A1)套接在第一醮药滚轮(4A)的右端；DC轴承安装孔(4C3)中安装有DC深沟球轴承(4A3)，DC深沟球轴承(4A3)套接在第二醮药滚轮(4B)的右端；化学消毒液储存容器(4C)的另一侧面板上设有DB轴承安装孔(4C2)和DD轴承安装孔(4C4)；DB轴承安装孔(4C2)中安装有DB深沟球轴承(4A2)，DB深沟球轴承(4A2)套接在第一醮药滚轮(4A)的左端，且第一醮药滚轮(4A)的左端的端部通过联轴器与第一醮药滚轮驱动
电机的输出轴进行安装，实现第一醮药滚轮驱动电机驱动第一醮药滚轮(4A)旋转；DD轴承安装孔(4C4)中安装有DD深沟球轴承(4A4)，DD深沟球轴承(4A4)套接在第二醮药滚轮(4B)的左端，且第二醮药滚轮(4B)的左端的端部通过联轴器与第二醮药滚轮驱动电机的输出轴进行安装，实现第二醮药滚轮驱动电机驱动第二醮药滚轮(4B)旋转；大气压低温等离子体的射流单元(5)包括有外置的高压电源、外置的气源供给设备、射流上框架(5A)、射流右框架(5B)、射流左框架(5C)和大气压低温等离子体射流集成化模块(5D)；射流上框架(5A)、射流右框架(5B)和射流左框架(5C)的结构相同，且射流上框架(5A)、射流右框架(5B)和射流左框架(5C)搭建为通道式结构；每一个射流框架的方格中都安装有大气压低温等离子体射流集成化模块(5D)；射流左框架(5C)上设有多个方格(5C1)，所述方格(5C1)用于安装大气压低温等离子体射流集成化模块(5D)；大气压低温等离子体射流集成化模块(5D)是在射流箱壳体(5D 1)中阵列排布有多支介质阻挡放电反应器(51)；介质阻挡放电反应器(51)包括有钨钢实心铁棒(51A)、石英管(51B)、接地铜管(51C)和固定铁片(51D)；钨钢实心铁棒(51A)通过电缆与外置的高压电源连接；钨钢实心铁棒(51A)作为金属放电极；接地铜管(51C)作为金属接地极；放电极设置在石英管(51B)的中心，接地极紧贴石英管(51B)的外表面，气流从石英管内壁与放电极之间的间隔腔(51E)通过；石英管(51B)上设有气源通孔(51B1)和EA中心通孔(51B2)；气源通孔(51B1)用于与外部的气源供给设备通过软管连通；EA中心通孔(51B2)用于放置钨钢实心铁棒(51A)，且钨钢实心铁棒(51A)与石英管(51B)之间有间隔腔(51E)；所述间隔腔(51E)用于传输气源；接地铜管(51C)上设有EB中心通孔(51C1)；EB中心通孔(51C1)用于放置石英管(51B)，且石英管(51B)的外壁与接地铜管(51C)的内壁贴合套接在一起；固定铁片(51D)上设有EC中心通孔(51D1)；EC中心通孔(51D1)用于钨钢实心铁棒(51A)的一端穿过。2.一种基于射流与涂覆相结合的食品外包装消毒装置，其特征在于：采用X轴段消杀单元与Y轴段消杀单元的折叠式分布；所述的X轴段消杀单元由包装箱传输单元(2)、图像与定位采集单元(3)、化学消毒液的涂覆单元(4)和大气压低温等离子体的射流单元(5)构成；所述的Y轴段消杀单元由臭氧分解催化单元(9)、Y轴向大气压低温等离子体射流单元(10)、气体净化单元(11)和Y轴向传送带传输单元(12)构成；所述的Y轴向大气压低温等离子体射流单元(10)由射流框架(10A)和Y轴向大气压低温等离子体射流集成化模块(10D)构成；Y轴向大气压低温等离子体射流集成化模块(10D)与大气压低温等离子体射流集成化模块(5D)的结构是相同的；Y轴向传送带传输单元(12)与第一级传送带传输单元(7)的结构是相同的；在X轴段消杀单元中的大气压低温等离子体的射流单元(5)和第二级滚轮传输单元(6)与Y轴段消杀单元的外部均设有外壳体(8)进行包围；射流上框架(5A)处的壳体部分与射流上框架(5A)之间安装有横梁(8A)，利用横梁(8A)支撑起部分外壳体(8)；包装箱传输单元(2)是用于将食品外包装箱(1)沿X轴方向进行推进传送的机构；所述
包装箱传输单元(2)至少包括有第一级传送带传输单元(7)和第二级传送带传输单元(6)，且第一级传送带传输单元(7)与第二级传送带传输单元(6)的结构是相同的；第一级传送带传输单元(7)安装于化学消毒液的涂覆单元(4)之前；第二级传送带传输单元(6)安装于化学消毒液的涂覆单元(4)之后，且第二级传送带传输单元(6)的上方安装有大气压低温等离子体的射流单元(5)；第一级传送带传输单元(7)包括有第...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱天乐，许勇，李想，申芳霞，王鹏，孙也，王春阳，揭进琦，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：