專利名稱：利用高壓脈沖電源對包裝材料消毒的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用高壓脈沖電源對包裝材料消毒的方法及裝置。具體而言，本發(fā)明涉及一種對包裝材料消毒的方法，所述包裝材料用于包裝比如液體、固體或其組合，例如食品、醫(yī)療用品、中藥、化妝品、飼料和肥料等物質(zhì)，尤其涉及一種通過利用高壓脈沖電源對包裝食品的包裝材料進(jìn)行消毒的方法及裝置。
背景技術(shù)：
通常，作為對包裝材料消毒的方法，已經(jīng)實行了使用過氧化物水溶液的藥劑消毒、使用環(huán)氧乙烷的氣體消毒、紫外線消毒、加熱消毒等。而且，在專利出版物中已經(jīng)公開了與本發(fā)明歸為同一技術(shù)的使用等離子體的消毒方法(在真空或常壓下)。
然而，藥劑消毒存在的問題是在消毒之后消毒藥劑保留在包裝材料中，殘留物影響物品的質(zhì)量；氣體消毒也存在殘留氣體、成批處理造成的效率低下，和對物品質(zhì)量的不良影響的問題；紫外線消毒也存在問題，即消毒效果不夠，特別是對霉菌無效；加熱消毒存在著導(dǎo)致塑料包裝材料熱變形和熱收縮的危險，且使用抑制熱變形和熱收縮的耐熱包裝材料增加了成本；在真空下通過等離子體消毒具有系統(tǒng)昂貴的問題，且由于成批處理造成效率低下；在使用Rf電源在常壓下通過等離子體消毒時，電極間隙必須數(shù)毫米或更小，所以，消毒物體限于那些扁平形式的，比如薄膜，且消毒效果也不夠。
針對上述原因，正在研究不使用殺菌劑，且不加熱的對包裝材料(例如，塑料容器、紙容器、玻璃容器、薄膜、片材等)消毒的方法。消毒方法之一利用高壓脈沖，例如，該消毒方法使所述系統(tǒng)具有用于產(chǎn)生高壓的電源、施加有所述電源產(chǎn)生的高壓的放電側(cè)電極、和與所述放電側(cè)電極相對布置的接地側(cè)電極。利用這種方法，通過將作為消毒物體的包裝材料在常溫、常壓下放在兩電極之間，并將高壓脈沖施加在所述電極上，可以對物體消毒。
作為普通的高壓脈沖消毒方法的實施例，例如，如圖9(a)所示，容器消毒器A具有處理裝置，該處理裝置包括用于產(chǎn)生高壓的電源B，施加有該電源B產(chǎn)生的高壓的放電側(cè)電極C，用于將該放電側(cè)電極C放入包裝容器D比如pet瓶中并從中取出的進(jìn)入和退出裝置(未示出)，放在包裝容器D外側(cè)的接地側(cè)電極E，且該處理裝置還具有用于將稀有氣體比如氬和氦供入包裝容器D中的氣體供應(yīng)裝置G。
而且，上述電源B通過滑線電阻調(diào)壓器I和高壓變壓器J升高從電源H輸入的電壓，并通過全波整流橋K對其整流。此后，通過電阻器L減小電流值，且電容器M充電。在電容器M中的電能經(jīng)間隙N瞬間放電，并以跨過處理裝置F的放電側(cè)電極C和接地側(cè)電極E的脈沖電壓形式施加，以通過高壓脈沖產(chǎn)生的等離子體對包裝材料D消毒。在該圖中，P是電阻器，Q是地線。當(dāng)在放電過程中如圖9(b)所示供應(yīng)稀有氣體比如氬時，可以降低擊穿電壓，高壓脈沖可以均勻地產(chǎn)生等離子體，且可以順利地進(jìn)行消毒。這里，R是位于接地側(cè)電極E內(nèi)的電介質(zhì)。
根據(jù)上述普通的高壓脈沖消毒方法，例如在包裝材料是pet瓶等的情況下，消毒效果僅約1至2D(消毒效果值D＝-log(存活細(xì)菌數(shù)量/最初細(xì)菌數(shù)量)，且沒有均勻地進(jìn)行消毒，不能達(dá)到實用的消毒效果。
本發(fā)明的申請人重復(fù)進(jìn)行的、試圖解決上述問題的熱心研究表明下列因素導(dǎo)致消毒不均勻放電側(cè)電極為圓棒形式構(gòu)造；強烈的高壓脈沖放電從尖端產(chǎn)生；強烈的高壓脈沖放電不能從圓棒形放電側(cè)電極的外壁上有效地產(chǎn)生的，且申請人已經(jīng)作出了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的第一目的是提供一種使用高壓脈沖對包裝材料消毒的方法，其中不會導(dǎo)致消毒效果的不均勻，且使用高壓脈沖，以便提高消毒效果，且第二目的是提供所使用的消毒器。
作為實現(xiàn)上述目的的一種方式，如權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，所述消毒器包括用于產(chǎn)生高壓的電源、施加有所述電源產(chǎn)生的高壓的放電側(cè)電極、和與所述放電側(cè)電極的放電側(cè)相對布置的接地側(cè)電極，其中待消毒的包裝材料在常溫下放在兩電極之間，且通過在氣體氛圍中施加高壓脈沖而消毒，其特征在于，所述放電側(cè)電極具有不平坦部分，該不平坦部分具有在放電側(cè)電極的放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起。
在本發(fā)明的權(quán)利要求1中，在使用高壓對包裝材料消毒的方法中，所述放電側(cè)電極具有不平坦部分，該不平坦部分具有在其放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起，所以，強烈的高壓脈沖放電不從所述放電側(cè)電極的尖端產(chǎn)生，而是從所述外周面上的凸起頂部均勻地產(chǎn)生。
作為本發(fā)明的方法的另一種方式，如權(quán)利要求2所述的本發(fā)明特征在于，所述放電側(cè)電極表面上的不平坦部分形成螺旋形。
在本發(fā)明的權(quán)利要求2中，強烈的高壓脈沖放電不從放電側(cè)電極的尖端產(chǎn)生，但因為所述電極具有在外周面上的螺旋形不平坦部分，所以強烈的高壓脈沖放電可以從所述螺旋形凸起頂部以棒狀放電側(cè)電極為中心徑向、均勻地產(chǎn)生。
作為本發(fā)明的方法的另一種方式，如權(quán)利要求3所述的本發(fā)明特征在于，所述包裝材料是容器或薄膜。
在本發(fā)明的權(quán)利要求3中，作為包裝材料，不僅比如pet瓶和杯子之類的容器，而且平面薄膜都可以通過高壓脈沖消毒。
作為本發(fā)明的方法的另一種方式，如權(quán)利要求4所述的本發(fā)明特征在于，所述包裝材料是容器，且所述放電側(cè)電極插入所述容器中。
在本發(fā)明的權(quán)利要求4中，通過將所述放電側(cè)電極插入所述容器中并產(chǎn)生高壓脈沖放電，可以對容器的內(nèi)表面均勻地消毒，而沒有不均勻性。
作為本發(fā)明的方法的另一種方式，如權(quán)利要求5所述的本發(fā)明特征在于，所述氣體是從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣中選擇的至少一種氣體。
在本發(fā)明的權(quán)利要求5中，可以降低擊穿電壓，且可以在通過高壓脈沖放電產(chǎn)生的等離子體中進(jìn)行順利的消毒。
作為本發(fā)明的方法的另一種方式，如權(quán)利要求6所述的本發(fā)明特征在于，在放電過程中導(dǎo)入從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣形成的組中選擇的至少一種氣體。
在本發(fā)明的權(quán)利要求6中，通過在放電過程中導(dǎo)入所述氣體可以使所述氣體得到有效的利用，且可以降低擊穿電壓，并可以在所述高壓脈沖放電產(chǎn)生的等離子體中進(jìn)行順利的消毒。
作為實現(xiàn)上述目的的另一種方式，如權(quán)利要求7所述的本發(fā)明，一種消毒器包括用于產(chǎn)生高壓的電源、施加有所述電源產(chǎn)生的高壓的放電側(cè)電極、和與所述放電側(cè)電極的放電側(cè)相對布置的接地側(cè)電極，其中待消毒的包裝材料在常溫、常壓下放在兩電極之間，且通過在氣體氛圍中施加高壓脈沖而消毒，其特征在于，在放電之前、放電過程中或在放電之前和放電過程中為包裝材料提供水或水溶液。
在本發(fā)明的權(quán)利要求7中，利用高壓脈沖電源對包裝材料消毒的方法能增強消毒效果，因為通過在放電之前、放電過程中或在放電之前和放電過程中為包裝材料提供水或水溶液，產(chǎn)生了活性氧等。
作為本發(fā)明的方法的另一種方式，如權(quán)利要求8所述的本發(fā)明特征在于，為所述包裝材料提供水或水溶液，以致于布滿(cloud)所述包裝材料的表面。
在本發(fā)明的權(quán)利要求8中，通過使例如純水或水溶液的微粒附著于所述包裝材料的表面，以至于布滿例如透明材料制成的包裝材料的表面，并且在這種狀態(tài)下施加高壓脈沖，可以增強消毒效果，且包裝材料的表面可以得到高效、均勻的消毒，而沒有不均勻性。
作為本發(fā)明的方法的另一種方式，如權(quán)利要求9所述的本發(fā)明特征在于，所述氣體是從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣形成的組中選擇的至少一種氣體，且在放電之前、放電過程中或在放電之前和放電過程中所述氣體用水或水溶液濕潤并導(dǎo)入。
在本發(fā)明的權(quán)利要求9中，在放電之前、放電過程中或在放電之前和放電過程中所述氣體用水或水溶液濕潤并導(dǎo)入，從而得到有效的利用，而且，可以降低擊穿電壓；可以在高壓脈沖放電產(chǎn)生的等離子體中進(jìn)行順利的消毒；而且，通過為包裝材料提供水或水溶液可以增強消毒效果。
作為本發(fā)明的方法的另一種方式，如權(quán)利要求10所述的本發(fā)明特征在于，所述放電側(cè)電極具有不平坦部分，該不平坦部分具有在放電側(cè)電極的放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起。
在本發(fā)明的權(quán)利要求10中，因為所述放電側(cè)電極具有在放電側(cè)電極的放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起形成的不平坦部分，所以強烈的高壓脈沖放電不會在放電側(cè)電極的尖端產(chǎn)生，而是從所述外周面上的凸起頂部均勻地產(chǎn)生。
作為本發(fā)明的方法的另一種方式，如權(quán)利要求11所述的本發(fā)明特征在于，所述放電側(cè)電極上的不平坦部分形成螺旋形。
在本發(fā)明的權(quán)利要求11中，因為所述外周面具有螺旋形的不平坦部分，所以高壓脈沖放電不會從放電側(cè)電極的尖端產(chǎn)生，而是高壓脈沖放電可以從所述螺旋形凸起的頂部以放電側(cè)電極為中心均勻地、徑向地產(chǎn)生。
作為本發(fā)明的方法的另一種方式，如權(quán)利要求12所述的本發(fā)明特征在于，所述包裝材料是容器或薄膜。
在本發(fā)明的權(quán)利要求12中，不僅容器，而且平面薄膜都可以作為包裝材料通過高壓脈沖消毒。
作為本發(fā)明的方法的另一種方式，如權(quán)利要求13所述的本發(fā)明特征在于，所述包裝材料是容器，且所述放電側(cè)電極插入所述容器中。
在本發(fā)明的權(quán)利要求13中，通過利用插入所述容器的放電側(cè)電極產(chǎn)生高壓脈沖放電，可以對容器的內(nèi)表面進(jìn)行高效、均勻地消毒，且沒有不均勻性。
如權(quán)利要求14所述的用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明，包括用于產(chǎn)生高壓的電源、施加有所述電源產(chǎn)生的高壓的放電側(cè)電極、和與所述放電側(cè)電極的放電側(cè)相對布置的接地側(cè)電極，且其中待消毒的包裝材料在常溫、常壓下放在兩電極之間，并通過在氣體氛圍中施加高壓脈沖，其特征在于，所述放電側(cè)電極具有不平坦部分，該不平坦部分具有在放電側(cè)電極的放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起。
在本發(fā)明的權(quán)利要求14中，因為在通過施加高壓脈沖對包裝材料消毒的裝置中，放電側(cè)電極具有不平坦部分，該不平坦部分具有在放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起，所以強烈的高壓脈沖放電不會從放電側(cè)電極的尖端產(chǎn)生，而是可以從所述外周面上的凸起頂部產(chǎn)生。
作為本發(fā)明的裝置的另一種方式，如權(quán)利要求15所述的本發(fā)明特征在于，所述放電側(cè)電極表面上的不平坦部分排成螺旋形結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的權(quán)利要求15中，強烈的高壓脈沖放電不會從放電側(cè)電極的尖端產(chǎn)生，但因為所述外周面具有螺旋形的不平坦部分，所以強烈的高壓脈沖放電可以從所述螺旋形凸起的頂部以放電側(cè)電極為中心徑向地且均勻地產(chǎn)生。
作為本發(fā)明的裝置的另一種方式，如權(quán)利要求16所述的本發(fā)明特征在于，放在所述兩電極之間的包裝材料是容器或薄膜。
在本發(fā)明的權(quán)利要求16中，不僅容器等，而且平面薄膜都可以作為包裝材料由利用高壓脈沖的消毒器進(jìn)行消毒。
作為本發(fā)明的裝置的另一種方式，如權(quán)利要求17所述的本發(fā)明特征在于，所述包裝材料是容器，且所述消毒器具有插入所述容器的放電側(cè)電極、和沿所述容器的外周面排布的接地側(cè)電極。
在本發(fā)明的權(quán)利要求17中，通過將所述放電側(cè)電極插入所述容器中，并跨過接地側(cè)電極產(chǎn)生高壓脈沖放電，可以對容器的內(nèi)表面進(jìn)行高效、均勻地消毒。
作為本發(fā)明的消毒器的另一種方式，如權(quán)利要求18所述的本發(fā)明特征在于，所述消毒器具有用于在放電過程中將從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣形成的組中選擇的至少一種氣體導(dǎo)入的導(dǎo)入裝置。
在本發(fā)明的權(quán)利要求18中，因為所述消毒器具有用于在放電過程中導(dǎo)入一種氣體的導(dǎo)入裝置，所以通過所述導(dǎo)入裝置，可以在放電過程中容易地導(dǎo)入所述氣體，并有效地利用，而且，可以降低擊穿電壓，并可以在通過高壓脈沖放電產(chǎn)生的等離子體中進(jìn)行順利的消毒。
根據(jù)如權(quán)利要求19所述的用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明，所述裝置具有用于產(chǎn)生高壓的電源、施加有所述電源產(chǎn)生的高壓的放電側(cè)電極、和與所述放電側(cè)電極的放電側(cè)相對布置的接地側(cè)電極，且其中待消毒的包裝材料在常溫、常壓下放在兩電極之間，并通過在氣體氛圍中施加高壓脈沖而消毒，其特征在于，包括用于在放電之前、放電過程中或放電之前和放電過程中為所述包裝材料提供水或水溶液的液體供應(yīng)裝置。
在本發(fā)明的權(quán)利要求19中，因為所述消毒器具有用于在放電之前、放電過程中或放電之前和放電過程中為所述包裝材料提供水或水溶液的液體供應(yīng)裝置，所以所述液體供應(yīng)裝置為包裝材料提供水或水溶液，從而可以通過高壓脈沖增強消毒效果。
作為本發(fā)明的裝置的另一種方式，如權(quán)利要求20所述的本發(fā)明特征在于，通過所述液體供應(yīng)裝置將水或水溶液供應(yīng)到包裝材料的表面，以致于布滿所述包裝材料的表面。
在本發(fā)明的權(quán)利要求20中，通過所述液體供應(yīng)裝置，使例如純水或水溶液的微粒附著于包裝材料的表面上，而布滿例如透明材料制成的包裝材料的表面，并且通過在這種狀態(tài)下施加高壓脈沖，可以增強消毒效果，且也可以對包裝材料的表面進(jìn)行高效、均勻地消毒，而沒有不均勻性。
作為本發(fā)明的裝置的另一種方式，如權(quán)利要求21所述的本發(fā)明特征在于，在放電之前、放電過程中或在放電之前和放電過程中，通過液體供應(yīng)裝置從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣形成的組中選擇的至少一種氣體用水或水溶液濕潤，且所述水或水溶液提供給所述包裝材料。
在本發(fā)明的權(quán)利要求21中，通過放電之前、放電過程中或在放電之前和放電過程中用水或水溶液濕潤所述氣體，并導(dǎo)入所述氣體可以使所述氣體得到有效的利用，而且，可以降低擊穿電壓，且可以在高壓脈沖放電產(chǎn)生的等離子體中進(jìn)行順利的消毒，另外，通過為包裝材料提供水或水溶液可以增強消毒效果。
作為本發(fā)明的裝置的另一種方式，如權(quán)利要求22所述的本發(fā)明特征在于，所述放電側(cè)電極具有不平坦部分，該不平坦部分具有在放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起。
在本發(fā)明的權(quán)利要求22中，所述放電側(cè)電極具有不平坦部分，該不平坦部分具有在放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起。所以，強烈的高壓脈沖放電可以從所述外周面上的凸起頂部均勻地產(chǎn)生。
作為本發(fā)明的裝置的另一種方式，如權(quán)利要求23所述的本發(fā)明特征在于，所述放電側(cè)表面上的不平坦部分排成螺旋形結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的權(quán)利要求23中，強烈的高壓脈沖不會從放電側(cè)電極的尖端產(chǎn)生放電，但因為所述放電側(cè)電極具有在所述外周面上的螺旋結(jié)構(gòu)的不平坦部分，所以強烈的高壓脈沖可以從所述螺旋形凸起的頂部以放電側(cè)電極為中心徑向地且均勻地放電。
作為本發(fā)明的裝置的另一種方式，如權(quán)利要求24所述的本發(fā)明特征在于，放在所述兩電極之間的所述包裝材料是容器或薄膜。
在如權(quán)利要求24所述的本發(fā)明的情況下，不僅容器，而且平面薄膜都可以作為包裝材料通過高壓脈沖消毒。
作為本發(fā)明的裝置的另一種方式，如權(quán)利要求25所述的本發(fā)明特征在于，所述包裝材料是容器，且所述裝置具有插入所述容器的放電側(cè)電極、和沿所述容器的外周面排布的接地側(cè)電極。
在本發(fā)明的權(quán)利要求25中，強烈的高壓脈沖放電從所述放電側(cè)電極的外周面上有效地產(chǎn)生，所以，通過將所述放電側(cè)電極插入所述容器中，并跨過接地側(cè)電極產(chǎn)生高壓脈沖放電，可以對容器內(nèi)表面進(jìn)行高效、均勻地消毒。
附圖簡要說明

圖1示出了本發(fā)明適用的實施例的示例，其中(a)是示出本發(fā)明的利用高壓脈沖電源的消毒器的示意圖，(b)是沿線X-X所作的剖視圖。
圖2示出了體現(xiàn)本發(fā)明的放電側(cè)電極的示例，其中(a)是放電側(cè)電極的一部分的外視圖，(b)是其Y部分的剖面示意圖。
圖3是用于解釋本發(fā)明的為包裝材料提供水或水溶液的工藝的剖視示意圖。
圖4是用于解釋對包裝材料吹送氣體的工藝的剖面示意圖。
圖5是用于解釋提供水或水溶液并同時吹送氣體的起泡工藝的圖。
圖6是用于解釋將放電側(cè)電極插入包裝材料中并利用高壓脈沖對其消毒的工藝的剖面示意圖。
圖7是示出了本發(fā)明用于對薄膜消毒的實施例的示例的剖面示意圖。
圖8是用于解釋本發(fā)明的放電側(cè)電極的另一實施例的示意圖。
圖9示出了現(xiàn)有的示例，其中(a)是利用高壓脈沖的消毒器的總體結(jié)構(gòu)圖，(b)是示出了(a)的一部分的放大的剖面示意圖。
附圖標(biāo)記說明A1，A2本發(fā)明的消毒器p節(jié)距1處理罐2接地側(cè)電極3工作臺4包裝材料(容器，薄膜)5放電側(cè)電極5A 盤形電極5a 不平坦部分6高壓脈沖電源7液體供應(yīng)裝置8噴射部件9氣體導(dǎo)入裝置10 噴射部件11 絕緣板12 加熱器13 圓盤
具體實施例方式
下面參照附圖描述采用本發(fā)明對包裝材料(容器，薄膜等)消毒的優(yōu)選實施例。
本發(fā)明的第一實施例圖1(a)是示出本發(fā)明的使用高壓脈沖電源的消毒器的示意圖，圖1(b)是沿圖1(a)所示本發(fā)明的線X-X所作的剖視圖。
圖2示出了本發(fā)明包括的放電側(cè)電極的示例，其中(a)是放電側(cè)電極的一部分的簡圖，(b)是其Y部分的放大剖視圖。
在圖1(a)和(b)中，本發(fā)明的消毒器A1具有用于產(chǎn)生高壓脈沖的脈沖電源6(對應(yīng)于圖9(a)中示出的電源B)，施加有所述脈沖電源6產(chǎn)生的高壓脈沖的放電側(cè)電極5，用于將所述放電側(cè)電極5放入包裝材料4中以及從中取出的進(jìn)入和退出裝置(未示出)，和通過放置在處理罐1的外周面周圍而安裝的接地側(cè)電極2。
在如圖1(a)所示的本發(fā)明的消毒器A1中，接地側(cè)電極2通過放置在處理罐1的外周面周圍而安裝，且強烈的高壓脈沖放電可以從所述放電側(cè)電極5的外周面上的螺旋形不平坦部分5a的凸起頂部均勻地產(chǎn)生。
本發(fā)明的上述消毒器A1的處理罐1為圓柱形，厚度不小于0.1mm，例如由丙烯酸樹脂制成，且較大而足以容納包裝材料4。處理罐1可以由不限于丙烯酸樹脂的電介質(zhì)制成，而可以是那些比如陶瓷、聚碳酸酯和聚氯乙烯之類的物質(zhì)。接地側(cè)電極2形成為金屬板或金屬網(wǎng)，且為圓柱形，稍高于包裝容器4的高度，而可以覆蓋包裝容器4的整個外周面。而且，接地側(cè)電極2具有用于未示出的地線連接的端子。
本發(fā)明的上述消毒器A1的處理罐1安裝在丙烯酸樹脂等制成的工作臺3上；待處理的包裝材料4裝在處理罐1內(nèi)；放電側(cè)電極5插入包裝容器4中；通過對放電側(cè)電極5施加來自高壓脈沖電源6的高壓脈沖而產(chǎn)生等離子體，對包裝容器4的內(nèi)表面進(jìn)行消毒處理。
放電側(cè)電極5具有可以插入容器中的尺寸，且由金屬比如不銹鋼制成，且不同于普通的簡單圓棒。即，如圖2(a)所示，放電側(cè)電極5具有螺旋形不平坦部分5a，該部分具有在外周面上的連續(xù)凸起，且呈現(xiàn)類似螺釘?shù)男问健Ｋ霾黄教共糠?a的節(jié)距p為0.01mm至10mm，優(yōu)選的是0.1mm至5mm，且如圖2(b)所示，所述凸起的頂角θ為5度至60度，優(yōu)選的是10度至45度。當(dāng)節(jié)距p小于0.01mm時，凸起的間隔過窄，而可能出現(xiàn)不能均勻地放電，當(dāng)節(jié)距超過10mm時，凸起的數(shù)目減少，高壓脈沖的放電強度下降。而且，當(dāng)凸起的頂角θ小于5度時，凸起的強度下降，容易損壞，另一方面，當(dāng)頂角θ超過60度時，難以產(chǎn)生強烈的高壓脈沖。
放電側(cè)電極5的不平坦部分5a在頂部可以尖縮，類似于普通的螺釘，然而，所述頂部最好不尖縮，以避免強烈的高壓脈沖放電在其上產(chǎn)生。而且，可以在以后通過焊接等在圓棒形式的電極外周面上形成螺旋形凸起。
放電側(cè)電極5的不平坦部分5a僅必須是具有連續(xù)凸起的不平坦部分，且放電側(cè)電極5不必具有在其外周面上的不平坦部分5a，而可以形成多個未示出的凸起或尖峰，以在放電側(cè)電極的外周面上形成具有連續(xù)凸起的不平坦部分。在這些排布方案中，螺旋形的不平坦部分是優(yōu)選的，因為它產(chǎn)生了均勻的放電。
當(dāng)通過利用上述高壓脈沖電源6的本發(fā)明的消毒器A1對進(jìn)行處理的包裝容器4消毒時，推薦在沒有影響均勻強烈的高壓脈沖放電的過量水分等因素的氣體氛圍中，對放電側(cè)電極5施加高壓脈沖而對其消毒。
本發(fā)明使用的氣體不具體限制，然而，優(yōu)選使用從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣形成的組中選擇的至少一種氣體，因為它們能降低擊穿電壓，能在高壓脈沖產(chǎn)生的等離子體中進(jìn)行順利的消毒。在本發(fā)明中，可以以任意的混合比使用兩種或多種上述氣體的混合物。
而且，從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣形成的組中選擇的至少一種氣體可以在放電之前、放電過程中或放電之前和放電過程中導(dǎo)入待處理的包裝容器中，然而，更優(yōu)選的是在放電過程中導(dǎo)入所述氣體，因為氣體可以得到有效的利用，且還可以降低擊穿電壓，而且，可以在高壓脈沖放電產(chǎn)生的等離子體中進(jìn)行順利的消毒。
為了通過對放電側(cè)電極5施加高壓脈沖而在氣體氛圍中進(jìn)行消毒，例如，本發(fā)明的消毒器具有如圖4所示的氣體導(dǎo)入裝置9，且例如包括50％或更多氬氣的氣體混合物以10升/分鐘或更小的速度從氣體導(dǎo)入裝置9供應(yīng)，并通過插入包裝容器4上部的噴射部件10沿徑向噴射。
而且，當(dāng)由于在通過高壓脈沖消毒時的溫度升高，導(dǎo)致包裝容器4比如pet瓶處于熱變形的危險之中時，推薦將所述氣體冷卻到適當(dāng)?shù)臏囟裙?yīng)。
在通過氣體導(dǎo)入裝置9完成氣體導(dǎo)入過程之后，放電側(cè)電極5插入包裝容器4中，如圖1所示，通過施加高壓脈沖進(jìn)行消毒過程。放電側(cè)電極5插入包裝容器4的插入量不小于包裝容器4的高度的1/10，優(yōu)選的是約9/10。當(dāng)放電側(cè)電極5的插入量小于1/10時，包裝容器4內(nèi)的放電量不夠，而當(dāng)放電側(cè)電極5的插入量超過高度的9/10時，包裝容器4的底部處于熱變形的危險之中。
在這種消毒過程中，例如施加頻率為100至3000pps的38至80kV的電壓，且高壓脈沖放電的持續(xù)時間，例如在作為包裝容器4的500ml的塑料容器的情況下，定為10秒。
而且，如上所述，因為放電側(cè)電極5在外周面上具有螺旋形不平坦部分5a，所以從所述螺旋形連續(xù)凸起的頂部有效地產(chǎn)生強烈的高壓脈沖放電，且所述高壓脈沖放電幾乎在以放電側(cè)電極5為中心的360度的整個區(qū)域上徑向展開。
所以，因為包裝容器4的消毒效率明顯提高，且高壓脈沖對包裝容器4均勻地放電，所以可以避免消毒的不均勻性，而且，也避免了包裝容器4的局部熱變形。
本發(fā)明的第二實施例本發(fā)明的第二實施例類似于本發(fā)明的第一實施例，除了使用普通的圓棒電極作為放電側(cè)電極，且如圖3所示，本發(fā)明的消毒器A1具有用于在放電之前為包裝容器4的內(nèi)表面提供水或水溶液的液體供應(yīng)裝置7之外。
而且，在圖3中，類似于本發(fā)明的第一實施例的那些部件用相同的附圖標(biāo)記來表示，并省略解釋。
在本發(fā)明的第二實施例中，首先，如圖3所示，包裝容器4裝在處理罐1中，進(jìn)行為包裝容器的內(nèi)表面提供水或水溶液的工藝。這種給水工藝是通過用于提供水或水溶液的液體供應(yīng)裝置7和噴射部件8完成的。作為噴射部件8，可以使用噴嘴、噴霧器等。至于供入包裝容器4內(nèi)的水，例如不含雜質(zhì)的純水是合適的，至于水溶液，可以使用含乙醇、丙酮等的有機水溶液和含電解質(zhì)的無機水溶液。
在上述給水工藝中，水或水溶液通過壓力從液體供應(yīng)裝置7輸送，且通過插入包裝容器上部的噴射部件8沿徑向方向噴射，使水微粒幾乎均勻地附著在包裝材料4的內(nèi)表面上。當(dāng)使用純水時，所述微粒的直徑為數(shù)微米，而在包裝容器4比如容量約500ml的塑料容器的情況下純水的供應(yīng)量設(shè)定為0.01g至10g。在純水供應(yīng)量超過10g的情況下，隨后進(jìn)行的高壓脈沖放電變得難以產(chǎn)生，而在量小于0.01g的情況下，純水的均勻附著變得不可能?？瓷先?，純水微粒布滿包裝容器4的整個內(nèi)表面的狀態(tài)，表明水的供應(yīng)和量是適當(dāng)?shù)?，且處于有利的狀態(tài)，例如在透明的包裝容器的情況下，可以從視覺上觀察到整個內(nèi)表面布滿的狀態(tài)。
在已經(jīng)完成了給水工藝之后，如圖1(a)，放電側(cè)電極5插入包裝容器4中，通過在如本發(fā)明的第一實施例中所述的相同條件下施加高壓脈沖進(jìn)行消毒工藝。
根據(jù)本發(fā)明，水微粒附著于包裝容器4的整個內(nèi)表面區(qū)域上，所以，所述內(nèi)表面均勻地消毒，而沒有通過高壓脈沖放電產(chǎn)生的不均勻的等離子體。
在本發(fā)明的第二實施例中，給出了使用圓棒電極作為放電側(cè)電極的示例，然而，代替使用本發(fā)明的第二實施例中的圓棒電極，可以采用在外周面上具有螺旋形不平坦部分5a的放電側(cè)電極作為放電側(cè)電極5。
當(dāng)與給水工藝一起使用在外周面上具有螺旋形不平坦部分5a的放電側(cè)電極5時，如上所述，強烈的高壓脈沖放電從連續(xù)的螺旋形凸起頂部有效地產(chǎn)生，且所述高壓脈沖放電在以放電側(cè)電極5為中心的整個360度的區(qū)域上徑向展開。所以，包裝容器4的消毒效率明顯提高，且對包裝容器4的高壓脈沖放電均勻，結(jié)果，進(jìn)一步避免消毒不均勻。
本發(fā)明的第三實施例本發(fā)明的第三實施例類似于本發(fā)明的第一和第二實施例，除了把第一和第二實施例組合在一起之外，本發(fā)明的消毒器A1具有氣體導(dǎo)入裝置9和液體供應(yīng)裝置7；水或水溶液通過壓力從液體供應(yīng)裝置7輸送，且通過插入包裝容器上部的噴射部件8沿徑向方向噴射，使水微粒幾乎均勻地附著在包裝材料4的內(nèi)表面上；此后，例如包括50％或更多氬氣的氣體混合物以10升/分鐘或更小的速度從氣體導(dǎo)入裝置9供應(yīng)，并通過插入包裝容器4上部的噴射部件10徑向射方向噴射，以清除包裝容器4上流動的過量水分；放電側(cè)電極5插入包裝容器4中，如圖6所示；這樣通過在幾乎與本發(fā)明的第一實施例中所述的相同條件下施加高壓脈沖進(jìn)行消毒工藝。
而且，在水分附著于放電側(cè)電極5表面上、不能實現(xiàn)順利的高壓脈沖放電的情況下，推薦去除水分，例如通過未示出的傳感器檢測水分、啟動如圖6所示地安裝在放電側(cè)電極5上部的加熱器12、并且適當(dāng)?shù)丶訜岱烹妭?cè)電極使表面的水分蒸發(fā)，而去除水分。
根據(jù)本發(fā)明的第三實施例，水微粒附著在包裝容器4的內(nèi)表面，所以，在通過高壓脈沖放電產(chǎn)生的等離子體中增強了消毒效果，而且，因為氣體導(dǎo)入包裝容器中，所以可以降低擊穿電壓，且在高壓脈沖放電產(chǎn)生的等離子體中明顯提高了包裝容器的消毒效率。
本發(fā)明的第四實施例本發(fā)明的第四實施例類似于本發(fā)明的第一、第二和第三實施例，除了所述給水工藝和吹氣工藝不是分開進(jìn)行的，而是同時進(jìn)行的之外。
而且，在圖5中，類似于本發(fā)明的第一至第三實施例中的部件用相同的附圖標(biāo)記來表示，且省略其解釋。
例如，如圖5所示，通過將氣體從氣體導(dǎo)入裝置9送入液體供應(yīng)裝置7以通過起泡使其濕潤、然后將氣體供應(yīng)到待處理的包裝容器4中可以同時供應(yīng)水分和氣體?？梢栽诜烹娭盎蚍烹娺^程中同時通過起泡供應(yīng)水分和氣體。而且，水分附著于待處理的包裝容器4的內(nèi)表面上，且置換包裝容器內(nèi)的空氣。然后，在放電之前的氣體送入量控制成大于放電過程中的氣體送入量。為此，氣體導(dǎo)入裝置9布置成其能力可以變化。而且，在放電之前，放電側(cè)電極放在待處理的包裝容器4外部，而在放電過程中，它放在待處理的包裝容器4內(nèi)。為此，在放電之前，提高待處理的包裝容器4內(nèi)的氣體置換率，并使水附著于包裝容器的內(nèi)表面上，同時防止水附著于放電側(cè)電極上，而在放電過程中，氣體送入量下降，以用所述氣體補充處理的包裝容器4，并有效地產(chǎn)生放電，且抑制水附著于包裝容器內(nèi)的放電側(cè)電極上。
此外，在本發(fā)明的第四實施例中，為包裝容器4的內(nèi)表面提供水，且氣體導(dǎo)入包裝容器4內(nèi)，所以，正如本發(fā)明的第三實施例一樣，包裝容器的消毒效率明顯提高，而且高壓脈沖對包裝容器4均勻地放電，所以避免了消毒的不均勻。
本發(fā)明的第五實施例本發(fā)明的第五實施例類似于本發(fā)明的第一、第二、第三和第四實施例，除了薄膜用作包裝容器4之外。
圖7是示出了將本發(fā)明用于薄膜消毒的實施例的示例的剖面示意圖。
而且，在圖7中，類似于本發(fā)明的第一至第四實施例的部件用相同的附圖標(biāo)記來表示，且省略其解釋。
在圖7中，本發(fā)明的消毒器包括未示出的用于產(chǎn)生高壓脈沖的脈沖電源，具有不平坦部分(螺旋形不平坦部分)的放電側(cè)電極5，其中所述不平坦部分具有將施加所述脈沖電源產(chǎn)生的高壓脈沖的連續(xù)凸起，通過高壓脈沖進(jìn)行消毒處理的包裝材料(薄膜)4，置于包裝材料4下的由電介質(zhì)比如丙烯酸樹脂、陶瓷、聚碳酸酯、聚氯乙烯制成的絕緣板11，和置于絕緣板11下而與放電側(cè)電極5的放電側(cè)相對的接地側(cè)電極2。
接地側(cè)電極2由比包裝材料4稍寬的金屬比如不銹鋼制成。接地側(cè)電極2具有用于地線連接的未示出的端子。所述放電側(cè)電極5可以具有多個端子。
如圖7所示，通過在常溫、常壓下將待消毒的包裝材料4放在兩電極之間，并通過從未示出的高壓脈沖電源施加高壓脈沖產(chǎn)生等離子體，同時通過移動裝置在氣體氛圍中移動所述包裝材料4，包裝材料4的頂面(將接觸包裝的物品的表面)在幾乎與本發(fā)明的第一實施例中所述的相同條件下進(jìn)行消毒處理。在所述頂面已經(jīng)消毒處理之后，最好通過以與對所述頂面消毒處理相同的方式連續(xù)或不連續(xù)地對包裝材料4的底面消毒處理以對整個包裝材料4進(jìn)行處理，且在包裝材料4用于包裝食品的情況下，尤其推薦這種處理方式。
通過在壓力下從未示出的液體供應(yīng)裝置送入水或水溶液；將其噴灑在包裝材料4的頂面上；使水微粒幾乎均勻地附著于包裝材料4的整個頂面上；在常溫、常壓下，將其上有水微粒的待消毒的包裝材料4放在兩電極之間；通過從未示出的高壓脈沖電源施加高壓脈沖而產(chǎn)生等離子體，同時通過所述移動裝置在氣體氛圍中移動包裝材料4，在幾乎與本發(fā)明的第一實施例中所述的相同條件下進(jìn)行的包裝材料4的消毒處理能提高消毒效果，所以，這種消毒處理是優(yōu)選的。
當(dāng)在外周面上具有螺旋形不平坦部分的放電側(cè)電極5與給水工藝一起使用時，均勻的高壓脈沖放電從所述螺旋形的連續(xù)不平坦部分頂部產(chǎn)生，且如上所述在包裝材料4的頂面上徑向展開，所以，包裝材料4的消毒效率顯著提高。
而且，上述實施例的描述用于解釋本發(fā)明，而非限制如所附權(quán)利要求書中要求的本發(fā)明，也不縮小其范圍。而且，本發(fā)明的每一零部件的成分不限于上述實施例的那些，而可以在所附權(quán)利要求中要求的技術(shù)范圍內(nèi)有多種改進(jìn)。
在上述實施例的描述中，使用處理罐1作為示例提出，然而，不必總是使用處理罐1。而且，處理罐1和接地側(cè)電極2的形式不具體限制，它們可以是多邊形的，或者類似于被處理的包裝材料的形狀。
實施例下面將在具體示例中描述本發(fā)明，然而，在不脫離所要求保護(hù)的發(fā)明的主旨和范圍內(nèi)，本發(fā)明不限于這些示例。
實施例1用于消毒測試的細(xì)菌附著的包裝容器制備使預(yù)定數(shù)量的枯草芽孢桿菌(Bucillus subtilis)、蠟狀芽孢桿菌(B.cereus)或黑曲霉(aspergillus niger)均勻地附著在500ml的塑料容器內(nèi)表面上，且作為用于測試消毒的細(xì)菌附著的包裝容器。
上述用于消毒測試的細(xì)菌附著的包裝容器放在本發(fā)明的消毒器的預(yù)定位置，如圖1所示，并對其施加高壓脈沖。所使用的放電側(cè)電極是SUS制成的盤形電極(具有15mm的盤直徑和30mm的盤節(jié)距)，如圖8所示，放電條件是45kV\400Hz和10秒。
圖8所示的盤形電極5A具有多個以節(jié)距p平行排布的盤13。
培養(yǎng)方法緊接放電結(jié)束之后，將氮氣導(dǎo)入細(xì)菌附著的包裝容器中，并清除容器中可能殘留的雜質(zhì)(5l/min，30秒)。此后，立即將30ml的胰胨-大豆-肉湯(tripto-soya-bouillon)培養(yǎng)基倒入容器中，在下述條件下培養(yǎng)細(xì)菌之前用消毒的蓋子蓋在容器上充分搖晃。
培養(yǎng)條件在35℃下培養(yǎng)枯草芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌10天，在25℃下培養(yǎng)黑曲霉10天之后，計算消毒效果值D[消毒效果值D＝-log(存活的細(xì)菌數(shù)/初始細(xì)菌數(shù))]。消毒效果值D與水附著量、附著方法、所使用的放電側(cè)電極、導(dǎo)入氣體種類、氣流速度等一起在表1中示出。
實施例2以與實施例1相同的方式測試消毒效果，除了不銹鋼(SUS)制成的螺旋形電極5用作如圖2所示的放電側(cè)電極之外，且結(jié)果在表1中示出。
實施例3以與實施例2相同的方式進(jìn)行測試，除了在放電前用氬氣取代容器內(nèi)部，然后在以3升/分種的速度送入氣體的同時放電之外，且結(jié)果在表1中示出。
實施例4以與實施例1相同的方式進(jìn)行測試，除了使用圖3中所示的消毒器，在放電之前在容器中噴水(3g/容器)，并使用直徑10mm的不銹鋼圓棒電極作為所述的放電側(cè)電極之外，且結(jié)果在表1中示出。
實施例5
以與實施例1相同的方式進(jìn)行測試，除了使用圖5中所示的消毒器，在放電之前使水附著在容器內(nèi)部(約1g/容器)，直到布滿容器的程度之外，且結(jié)果在表1中示出。
實施例6以與實施例5相同的方式進(jìn)行測試，除了在放電過程中以3升/分鐘的流量送入70％的氬氣和30％的氮氣的氣體混合物之外，且結(jié)果在表1中示出。
實施例7以與實施例6相同的方式進(jìn)行測試，除了放電側(cè)電極是一種實施例1中使用的盤形電極，且結(jié)果在表1中示出。
實施例8使用如圖5和6所示的消毒器放電，且在放電之前和放電過程中以3升/分鐘的流量送入70％的氬氣和30％的氮氣的濕潤的氣體混合物。使用SUS制成的螺旋形電極作為放電側(cè)電極進(jìn)行測試，其他的與實施例1中的相同，且結(jié)果在表1中示出。
表1

根據(jù)如權(quán)利要求1所述的本發(fā)明的消毒方法，包括用于產(chǎn)生高壓的電源、施加有所述電源產(chǎn)生的高壓的放電側(cè)電極，和與所述放電側(cè)電極的放電側(cè)相對布置的接地側(cè)電極；其中待消毒的包裝材料在常溫、常壓下放在兩電極之間，并通過在氣體氛圍中施加高壓脈沖進(jìn)行消毒，所述放電側(cè)電極具有不平坦部分，該不平坦部分具有在放電側(cè)電極的放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起，所以所述方法具有明顯的效果，強烈的高壓脈沖放電不從放電側(cè)電極的尖端產(chǎn)生，而是從所述外周面上的不平坦部分頂部均勻地產(chǎn)生。因此，該方法能提高用于包裝比如液體、固體或其組合，例如食品、醫(yī)療用品、中藥、化妝品、飼料和肥料等物質(zhì)的包裝材料的消毒效果，尤其是用于包裝食品的包裝材料。
根據(jù)如本發(fā)明的權(quán)利要求2所述的消毒方法，權(quán)利要求1所述的消毒方法具有另一顯著效果，因為所述放電側(cè)電極在外周面上具有螺旋形不平坦部分，所以強烈的高壓脈沖放電不從放電側(cè)電極的尖端產(chǎn)生，但可以從螺旋形凸起頂部以放電側(cè)電極為中心均勻地產(chǎn)生，因此，該方法能提高消毒效果，并避免消毒的不均勻。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求3所述的消毒方法，在權(quán)利要求1或2所述的消毒方法中，所述包裝材料是容器或薄膜。所以，該方法具有另一顯著效果，即不僅能通過高壓脈沖對比如pet瓶和杯子之類的容器消毒，而且能對平面薄膜消毒。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求4所述的消毒方法，在權(quán)利要求1至3任一所述的消毒方法中，所述包裝材料是容器，且所述放電側(cè)電極插入所述容器中。所以，該方法具有另一顯著效果，即通過產(chǎn)生高壓脈沖放電，可以對容器的內(nèi)表面進(jìn)行均勻、高效地消毒，且沒有不均勻性。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求5所述的消毒方法，在權(quán)利要求1至4任一所述的消毒方法中，所述氣體是從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣中選擇的至少一種氣體。所以，該方法具有另一顯著效果，即可以降低擊穿電壓，且可以在通過高壓脈沖放電產(chǎn)生的等離子體中進(jìn)行順利的消毒。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求6所述的消毒方法，在權(quán)利要求1至5任一所述的消毒方法中，在放電過程中導(dǎo)入從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣形成的組中選擇的至少一種氣體。所以該方法具有另一顯著效果，即可以有效地利用所述氣體，并降低擊穿電壓，且可以在所述高壓脈沖放電產(chǎn)生的等離子體中進(jìn)行順利的消毒。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求7所述的消毒方法，在該方法中在放電之前、放電過程中或在放電之前和放電過程中為包裝材料提供水或水溶液以產(chǎn)生活性氧，其中消毒器包括用于產(chǎn)生高壓的電源，施加有所述電源產(chǎn)生的高壓的放電側(cè)電極，和與所述放電側(cè)電極的放電側(cè)相對布置的接地側(cè)電極，其中待消毒的包裝材料在常溫、常壓下放在兩電極之間，且通過在氣體氛圍中施加高壓脈沖而消毒，所以，該方法具有另一顯著效果，即能提高用于包裝比如液體、固體或其組合，例如食品、醫(yī)療用品、中藥、化妝品、飼料和肥料等物質(zhì)的包裝材料的消毒效果，尤其是用于包裝食品的包裝材料。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求8所述的消毒方法，在權(quán)利要求7所述的消毒方法中，為包裝材料提供水或水溶液，以致布滿包裝材料的表面。所以，該方法具有另一顯著效果，即通過使例如純水或水溶液的微粒附著于包裝材料的表面，而例如布滿透明材料制成的包裝材料的表面，并且在這種狀態(tài)下施加高壓脈沖，能增強消毒效果，且能對包裝材料的表面進(jìn)行高效、均勻地消毒，而沒有不均勻性。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求9所述的消毒方法，在權(quán)利要求7或8所述的消毒方法中，所述氣體是從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣形成的組中選擇的至少一種氣體，且所述氣體在放電之前、放電過程中或在放電之前和放電過程中用水或水溶液濕潤并導(dǎo)入。所以，該方法具有另一顯著效果，即所述氣體可以得到有效的利用；并可以降低擊穿電壓；可以在高壓脈沖放電產(chǎn)生的等離子體中進(jìn)行順利的消毒；而且，通過為包裝材料提供水或水溶液可以增強消毒效果。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求10所述的消毒方法，在權(quán)利要求7至9任一所述的消毒方法中，所述放電側(cè)電極具有在放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起形成的不平坦部分。所以，該方法具有另一顯著效果，即強烈的高壓脈沖放電可以從所述外周面上的凸起頂部均勻地產(chǎn)生，而避免消毒不均勻性。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求11所述的消毒方法，在權(quán)利要求7至10任一所述的消毒方法中，所述放電側(cè)表面上的不平坦部分形成螺旋形結(jié)構(gòu)。所以，該方法具有另一顯著效果，即不會從放電側(cè)電極的尖端產(chǎn)生高壓脈沖放電，而是高壓脈沖放電可以從所述螺旋形凸起的頂部以放電側(cè)電極為中心徑向均勻地產(chǎn)生，因此，可以增強消毒效果，并排除消毒的不均勻。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求12所述的消毒方法，在權(quán)利要求7至11任一所述的消毒方法中，所述包裝材料是容器或薄膜。所以，該方法具有另一顯著效果，即不僅能對容器消毒，而且能對平面薄膜消毒。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求13所述的消毒方法，在權(quán)利要求7至12任一所述的消毒方法中，所述包裝材料是容器，且所述放電側(cè)電極插入所述容器中。所以，該方法具有另一顯著效果，即可以對容器的內(nèi)表面進(jìn)行高效、均勻地消毒，且沒有不均勻性。
根據(jù)權(quán)利要求14所述的本發(fā)明的消毒器，該消毒器具有用于產(chǎn)生高壓的電源、施加有所述電源產(chǎn)生的高壓的放電側(cè)電極，和與所述放電側(cè)電極的放電側(cè)相對布置的接地側(cè)電極，且其中待消毒的包裝材料在常溫、常壓下放在兩電極之間，并通過在氣體氛圍中施加高壓脈沖而消毒，所述放電側(cè)電極具有不平坦部分，該不平坦部分具有在放電側(cè)電極的放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起。所以，該方法具有另一顯著效果，即強烈的高壓脈沖放電不會從放電側(cè)電極的尖端產(chǎn)生，而是可以從所述外周面上的凸起頂部均勻地產(chǎn)生，因此該方法能增強用于包裝比如液體、固體或其組合，例如食品、醫(yī)療用品、中藥、化妝品、飼料和肥料等物質(zhì)的包裝材料的消毒效果，尤其是用于包裝食品的包裝材料。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求15所述的消毒器，在權(quán)利要求14所述的消毒器中，放電側(cè)電極表面上的不平坦部分排成螺旋形結(jié)構(gòu)。所以，該消毒器具有另一顯著效果，即強烈的高壓脈沖放電不會從放電側(cè)電極的尖端產(chǎn)生，但強烈的高壓脈沖放電可以從所述螺旋形凸起的頂部以放電側(cè)電極為中心徑向地且均勻地產(chǎn)生，這樣增強了消毒效果，并排除了消毒不均勻性。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求16所述的消毒器，在權(quán)利要求14或15所述的消毒器中，放在所述兩電極之間的包裝材料是容器或薄膜。所以，該消毒器具有另一顯著效果，不僅容器、而且平面薄膜可以通過利用高壓脈沖的消毒器進(jìn)行消毒。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求17所述的消毒器，在權(quán)利要求14至16任一所述的消毒器中，所述包裝材料是容器，且所述消毒器具有插入所述容器的放電側(cè)電極、和沿所述容器的外周面排布的接地側(cè)電極，強烈的高壓脈沖放電從放電側(cè)電極的外周面有效地產(chǎn)生。所以，該消毒器具有另一顯著效果，即通過將所述放電側(cè)電極插入所述容器中，并跨過接地側(cè)電極產(chǎn)生高壓脈沖放電，可以對容器的內(nèi)表面高效、均勻地消毒。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求18所述的消毒器，在權(quán)利要求14至17任一所述的消毒器中，所述消毒器具有用于在放電過程中將從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣形成的組中選擇的至少一種氣體導(dǎo)入的導(dǎo)入裝置，所以，該消毒器具有另一顯著效果，即通過所述導(dǎo)入裝置，可以在放電過程中容易地導(dǎo)入所述氣體并有效地利用，而且，可以降低擊穿電壓，并可以在通過高壓脈沖放電產(chǎn)生的等離子體中進(jìn)行順利的消毒。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求19所述的消毒器，該消毒器具有用于產(chǎn)生高壓的電源、施加有所述電源產(chǎn)生的高壓的放電側(cè)電極，和與所述放電側(cè)電極的放電側(cè)相對布置的接地側(cè)電極，且其中待消毒的包裝材料在常溫、常壓下放在兩電極之間，并通過在氣體氛圍中施加高壓脈沖而消毒，還具有用于在放電之前、放電過程中或放電之前和放電過程中為所述包裝材料提供水或水溶液的液體供應(yīng)裝置，所以，該消毒器具有另一顯著效果，即通過這種液體供應(yīng)裝置為包裝材料提供水或水溶液，可以在放電側(cè)電極的外周面上有效地產(chǎn)生強烈的高壓脈沖放電，因此，該消毒器能增強用于包裝例如食品、醫(yī)療用品、中藥、化妝品、飼料、肥料等的液體、固態(tài)或其組合之類物品的包裝材料的消毒效果，尤其是用于包裝食品的包裝材料。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求20所述的消毒器，在權(quán)利要求19所述的消毒器中，所述液體供應(yīng)裝置為包裝材料提供水或水溶液，以布滿其表面。所以，該消毒器具有另一顯著效果，即通過所述液體供應(yīng)裝置，使例如純水或水溶液的微粒附著于包裝材料的表面上，而布滿例如透明材料制成的包裝材料的表面，并且在這種狀態(tài)下施加高壓脈沖，可以增強消毒效果，且也可以對包裝材料的表面進(jìn)行高效、均勻地消毒，且在消毒之后，水分不會留在包裝材料的表面上。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求21所述的消毒器，在權(quán)利要求19或20所述的消毒器中，在放電之前、放電過程中或在放電之前和放電過程中，從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣形成的組中選擇的至少一種氣體用水或水溶液濕潤，且所述液體供應(yīng)裝置為所述包裝材料提供水或水溶液。所以，該消毒器具有另一顯著效果，即所述氣體可以得到有效的利用，而且，可以降低擊穿電壓，且可以在高壓脈沖放電產(chǎn)生的等離子體中進(jìn)行順利的消毒，另外，通過為包裝材料提供水或水溶液可以增強消毒效果。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求22所述的消毒器，在權(quán)利要求19至21任一所述的消毒器中，所述放電側(cè)電極具有不平坦部分，該不平坦部分具有在放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起。所以，該消毒器具有另一顯著效果，即可以從所述外周面上的凸起頂部產(chǎn)生均勻、強烈的高壓脈沖放電。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求23所述的消毒器，在權(quán)利要求19至22任一所述的消毒器中，所述放電側(cè)表面上的不平坦部分以螺旋結(jié)構(gòu)排布，且強烈的高壓脈沖放電不會從放電側(cè)電極的尖端產(chǎn)生，但所述放電側(cè)電極具有在所述外周面上的螺旋結(jié)構(gòu)的不平坦部分。所以，該消毒器具有另一顯著效果，能從所述螺旋形凸起的頂部以放電側(cè)電極為中心徑向、均勻地產(chǎn)生強烈的高壓脈沖放電，增強消毒效果，并避免消毒不均勻。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求24所述的消毒器，在權(quán)利要求19至23任一所述的消毒器中，放在所述兩電極之間的所述包裝材料是容器或薄膜。所以，該消毒器具有另一顯著效果，即不僅能對容器消毒，而且能對平面薄膜消毒。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求25所述的消毒器，在權(quán)利要求19至24任一所述的消毒器中，所述包裝材料是容器，且所述裝置具有插入所述容器的放電側(cè)電極，和沿所述容器的外周面排布的接地側(cè)電極，所以從所述放電側(cè)電極的外周面上有效地產(chǎn)生強烈的高壓脈沖放電。因此，該消毒器具有另一顯著效果，即通過將所述放電側(cè)電極插入所述容器中，并跨過接地側(cè)電極產(chǎn)生高壓脈沖放電，可以對容器內(nèi)表面高效、均勻地消毒。
權(quán)利要求
1.一種利用高壓脈沖電源對包裝材料消毒的方法，包括用于產(chǎn)生高壓的電源、施加有所述電源產(chǎn)生的高壓的放電側(cè)電極、和與所述放電側(cè)電極的放電側(cè)相對布置的接地側(cè)電極；其中待消毒的包裝材料在常溫、常壓下放在兩電極之間，并通過在氣體氛圍中施加高壓脈沖而消毒，其特征在于所述放電側(cè)電極具有不平坦部分，該不平坦部分具有在放電側(cè)電極的放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起。
2.如權(quán)利要求1所述的消毒方法，其特征在于，所述放電側(cè)表面上的不平坦部分形成螺旋形。
3.如權(quán)利要求1或2所述的消毒方法，其特征在于，所述包裝材料是容器或薄膜。
4.如權(quán)利要求1至3任一所述的消毒方法，其特征在于，所述包裝材料是容器，且所述放電側(cè)電極插入所述容器中。
5.如權(quán)利要求1至4任一所述的消毒方法，其特征在于，所述氣體是從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣中選擇的至少一種氣體。
6.如權(quán)利要求1至5任一所述的消毒方法，其特征在于，在放電過程中導(dǎo)入從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣形成的組中選擇的至少一種氣體。
7.一種利用高壓脈沖電源對包裝材料消毒的方法，包括用于產(chǎn)生高壓的電源、施加有所述電源產(chǎn)生的高壓的放電側(cè)電極、和與所述放電側(cè)電極的放電側(cè)相對布置的接地側(cè)電極，其中待消毒的包裝材料在常溫、常壓下放在兩電極之間，且通過在氣體氛圍中施加高壓脈沖而消毒，其特征在于在放電之前、放電過程中或在放電之前和放電過程中為包裝材料提供水或水溶液。
8.如權(quán)利要求7所述的消毒方法，其特征在于，為包裝材料提供水或水溶液，以致于布滿包裝材料的表面。
9.如權(quán)利要求7或8所述的消毒方法，其特征在于，所述氣體是從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣形成的組中選擇的至少一種氣體，且所述氣體在放電之前、放電過程中或在放電之前和放電過程中用水或水溶液濕潤并導(dǎo)入。
10.如權(quán)利要求7至9任一所述的消毒方法，其特征在于，所述放電側(cè)電極具有不平坦部分，該不平坦部分具有在放電側(cè)電極的放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起。
11.如權(quán)利要求7至10任一所述的消毒方法，其特征在于，所述放電側(cè)表面上的不平坦部分形成螺旋形結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求7至11任一所述的消毒方法，其特征在于，所述包裝材料是容器或薄膜。
13.如權(quán)利要求7至12任一所述的消毒方法，其特征在于，所述包裝材料是容器，且所述放電側(cè)電極插入所述容器中。
14.一種利用高壓脈沖電源對包裝材料消毒的消毒器，所述消毒器具有用于產(chǎn)生高壓的電源、施加有所述電源產(chǎn)生的高壓的放電側(cè)電極、和與所述放電側(cè)電極的放電側(cè)相對布置的接地側(cè)電極，且其中待消毒的包裝材料在常溫、常壓下放在兩電極之間，并通過在氣體氛圍中施加高壓脈沖而消毒，其特征在于，所述放電側(cè)電極具有不平坦部分，該不平坦部分具有在放電側(cè)電極的放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起。
15.如權(quán)利要求14所述的消毒器，其特征在于，放電側(cè)表面上的不平坦部分布置成螺旋形結(jié)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求14或15所述的消毒器，其特征在于，放在所述兩電極之間的包裝材料是容器或薄膜。
17.如權(quán)利要求14至16任一所述的消毒器，其特征在于，所述包裝材料是容器，且所述消毒器具有插入所述容器的放電側(cè)電極、和沿所述容器的外周面排布的接地側(cè)電極。
18.如權(quán)利要求14至17任一所述的消毒器，其特征在于，所述消毒器具有用于在放電過程中將從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣形成的組中選擇的至少一種氣體導(dǎo)入的導(dǎo)入裝置
19.一種利用高壓脈沖電源對包裝材料消毒的消毒器，所述消毒器具有用于產(chǎn)生高壓的電源、施加有所述電源產(chǎn)生的高壓的放電側(cè)電極、和與所述放電側(cè)電極的放電側(cè)相對布置的接地側(cè)電極，且其中待消毒的包裝材料在常溫、常壓下放在兩電極之間，并通過在氣體氛圍中施加高壓脈沖而消毒，其特征在于，具有用于在放電之前、放電過程中或放電之前和放電過程中為所述包裝材料提供水或水溶液的液體供應(yīng)裝置
20.如權(quán)利要求19所述的消毒器，其特征在于，所述液體供應(yīng)裝置為包裝材料提供水或水溶液，以致于布滿所述包裝材料的表面。
21.如權(quán)利要求19或20所述的消毒器，其特征在于，在放電之前、放電過程中或在放電之前和放電過程中通過所述液體供應(yīng)裝置從氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、空氣、氬氣和氦氣形成的組中選擇的至少一種氣體用水或水溶液濕潤，且提供給所述包裝材料。
22.如權(quán)利要求19至21任一所述的消毒器，其特征在于，所述放電側(cè)電極具有不平坦部分，該不平坦部分具有在放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起。
23.如權(quán)利要求19至22任一所述的消毒器，其特征在于，所述放電側(cè)表面上的不平坦部分布置成螺旋形結(jié)構(gòu)。
24.如權(quán)利要求19至23任一所述的消毒器，其特征在于，放在所述兩電極之間的所述包裝材料是容器或薄膜。
25.如權(quán)利要求19至24任一所述的消毒器，其特征在于，所述包裝材料是容器，且所述消毒器具有插入所述容器的放電側(cè)電極、和沿所述容器的外周面排布的接地側(cè)電極。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種對包裝材料消毒的方法及使用的消毒器，該方法不會導(dǎo)致消毒效果的不均勻性，且使用能增強消毒效果的高壓脈沖電源。該目的是通過使用具有不平坦部分的放電側(cè)電極實現(xiàn)的，該不平坦部分具有在放電側(cè)表面上的連續(xù)凸起，在該方法中，消毒器具有用于產(chǎn)生高壓的電源、施加有所述電源產(chǎn)生的高壓的放電側(cè)電極，和與所述放電側(cè)電極的放電側(cè)相對布置的接地側(cè)電極，且通過在常溫、常壓下將待消毒的包裝材料放在兩電極之間，并通過在氣體氛圍中施加高壓脈沖而對其進(jìn)行消毒。
文檔編號A61L2/02GK1491863SQ0314863
公開日2004年4月28日 申請日期2003年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月21日
發(fā)明者正岡諭, 長谷川秀翁, 秀翁 申請人:大日本印刷株式會社, 三洋電機株式會社