一種具有消毒和保鮮功能的低溫保藏設備的制作方法
【專利摘要】本低溫保藏設備包括低溫保藏空間11，12，13.電子發(fā)射組件2、致冷系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及箱體或殼體。電子發(fā)射組件發(fā)射電子形成一定密度荷負電納米粒子，保藏空間處于消毒狀態(tài)；附著于保藏物表面的荷負電納米粒子與水分子結合，在保藏物表面形成水化膜，保持了保藏物水份，并殺滅保藏物表面細菌和病毒，保持了保藏物的新鮮和提高保藏時間；將現低溫保藏設備保藏溫度提高，降能耗，并可根據實際需要選擇最合適溫度，由于提高了保藏溫度，更有利于選擇不會對大氣臭氧層造成破壞的致冷劑?？蓪⒌蜏乇２卦O備和各種不同溫度消毒設備一體化。對現有各種低溫保藏設備參數，結構及其整體布局進行根本的變革，實現節(jié)能、環(huán)保和提高性能，并能開拓各個領域用途。
【專利說明】一種具有消毒和保鮮功能的低溫保藏設備【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低溫保藏設備，尤其涉及一種既具有消毒功能、又能對存儲的物品具有保鮮的功能；因用了荷負電納米粒子所以能在生活、醫(yī)療、食品、科技、工農生產等多個領域實現多種用途和功效的低溫保藏設備。
【背景技術】
[0002]目前全世界所使用的各類低溫保藏設備，包括家用冰箱、冷凍、冷藏庫、各種低溫儲運、銷售用的低溫保藏設備以及在醫(yī)療領域、工、農業(yè)生產、科學研究所采用的低溫保藏設備，其作用是:在低溫下造成部分細菌的死亡；同時利用低溫保藏來控制和抑制保藏物中細菌的生長和繁殖。但是，實質上在低溫保藏的物品中，仍存在大量的細菌，有些低溫微生物甚至在負20°C以下，仍能生長繁殖，例如在冷凍區(qū)保存的各種肉制品，仍有可能被嗜冷細菌和嗜冷霉菌的繁殖引起變質，從而縮短這些食品的保存期。除此之外，目前所有低溫保藏設備還存在兩個方面的問題，一是冷凍物造成冰晶體直接破壞食物的營養(yǎng)和口感；二是冷藏物水份的流失也直接造成營養(yǎng)成分被破壞和口感下降。例如蔬菜和水果在普通低溫設備——冰箱中保藏時，由于水份的流失和細菌大量繁殖，保存期短。為此，采用簡單、安全、可靠的方法，克服目前低溫保藏存在的問題，就成為低溫保藏設備發(fā)展最重要的問題。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的就是:創(chuàng)造出一種對保藏空間消毒；使保藏物保存的時間延長，避免營養(yǎng)流失，并能保持食品的新鮮和口感。由于這種新型保藏設備具有消毒功能，從而在家庭生活以及醫(yī)學領域、工、農業(yè)生產和各項科學研究領域中發(fā)揮更大的作用，使低溫保藏設備實現多種用途的目的。
[0004]雖然在“荷負電鈉米粒子產生裝置和方法”的專利中提到荷負電納米粒子能使細菌和病毒消亡，但將荷負電納米粒子引入到一個新的領域——食品工藝學及低溫保藏領域，則完全是兩回事，首先要回答將荷負電納米粒子引入到低溫保藏設備能起到什么作用？這些作用是否克服和改善了目前世界上低溫保藏設備存在的問題？進而需要回答，在低溫保藏設備的保藏空間中荷負電納米粒子密度達到多少值才能對低溫保藏空間消毒和對保藏物起到 滅菌和保鮮作用？根據不同的低溫保藏設備或裝置采用怎樣的結構布局、工作參數才能使低溫保藏設備或裝置達到消毒和保鮮的要求？這些問題得到回答，才能創(chuàng)造出具有消毒和保鮮功能的低溫保藏設備。這些問題不僅僅在“荷負電納米粒子產生裝置和方法”的專利中沒有回答，目前世界上沒有任何資料和實踐提及將荷負電納米粒子引入到低溫保藏設備中，提高低溫保藏設備的功能，必須依靠創(chuàng)新實踐的研究，才能回答上述問題。
[0005]本發(fā)明是這樣實現的:本發(fā)明將荷負電納米粒子引入低溫保藏設備中，這種低溫保藏設備由隔熱保溫材料組成，各類移動式或固定式設備中的各種溫度的保藏空間、致冷系統(tǒng)、電子發(fā)射組件、電氣系統(tǒng)及箱體或殼體組成。在低溫保藏空間引入電子發(fā)射組件，它由電子發(fā)射極、發(fā)射窗、外殼及相應的各種零件組成，并通過導線與其相關的電源和控制部件相連，這些相關的電源和控制部件是電氣系統(tǒng)的一個組成部分。
[0006]電子發(fā)射組件中的電子發(fā)射極是相對于保藏設備之中的地電位、唯一的和具有一種電位的電極，只對低溫保藏空間發(fā)射電子；電子發(fā)射極可以由單個或多個同電位電極組成；電子發(fā)射極可以用不同的材料(如用各種金屬或合金或碳素材料或復合材料或其它發(fā)射電子的材料)做成；電子發(fā)射極可以由各種不同的形狀(如針狀、尖銳狀、絲狀、棒狀、鋸齒狀、板狀等)組成；電子發(fā)射極可以根據需要，設計成不同的結構和尺寸，而具有不同的電位，相對于設備之外的地電位，電子發(fā)射極的電位處于負2kv至負35kv之間。電子發(fā)射組件中的電子發(fā)射極發(fā)射的電子與保藏空間中的氧分子、二氧化碳分子、水蒸氣分子或與這些分子組成的分子團或與這些分子和空氣中的其它分子組成的納米級分子團相結合，形成荷負電納米粒子，分布于保藏空間；根據低溫保藏空間不同的容積、形狀和尺寸以及具有不同溫度的低溫保藏空間，布局不同數量的電子發(fā)射組件以及布局不同結構、形狀和尺寸的電子發(fā)射組件；各自獨立的低溫保藏空間充滿的荷負電納米粒子的密度達到大于5X IO3個/ cm3、小于等于IO8個/ cm3，相應的保藏空間處于消毒狀態(tài)。使低溫保藏空間充滿一定密度的荷負電納米粒子，被保藏的物品處于充滿荷負電納米粒子環(huán)境的包圍之中。所述的電子發(fā)射組件，根據低溫保藏設備的需要以及低溫保藏空間的結構、尺寸和形狀，配置不同數量、結構和尺寸的電子發(fā)射組件。所述的電子發(fā)射極發(fā)射電子在保藏空間形成荷負電納米粒子，以一定密度分布于低溫保藏空間和作用于保藏物表面，使保藏空間處于消毒狀態(tài)；同時荷負電納米粒子與保藏物表面的水分子結合，在保藏物表面形成水化膜，保持了保藏物的水份；附著于保藏物表面的荷負電納米粒子殺滅保藏物表面的細菌和病毒。根據實際需求和應用領域并結合保藏設備的致冷劑，選擇保藏設備的最佳參數、溫度及其容積、結構和尺寸的組合，適應日常生活、醫(yī)療、食品、科研、工、農生產各領域，制成各種特殊的、專用的、不同溫度、不同結構的低溫保藏設備，達到降低能耗。延長低溫保藏時間的目的。
[0007]本發(fā)明相較于現有技術的積極效果在于:低溫保藏空間是消毒空間；降低了保藏物水份的流失，改善保藏物的營養(yǎng)和口感；殺滅保藏物表面的細菌和病毒。由于同時對低溫保藏空間及保藏物實現了上述三個綜合作用，保藏空間的溫度不再受上述主要因素的限制，可以重新匹配各類保藏物保藏空間的溫度，并相應提高各類保藏物保藏空間的溫度，并且可以根據實際需要選擇最合適的溫度，從而降低保藏設備的能耗；由于提高了低溫保藏空間的溫度，更有利于低溫保藏設備選擇無氟、安全、低廉的新致冷劑。
[0008]研究表明，電子發(fā)射組件采用隧道效應發(fā)射電子，與目前的低溫保藏設備相匹配，是最適用的技術。在保藏空間充滿的荷負電納米粒子密度達到大于5X103個/ cm3、小于等于IO8個/ cm3相應的保藏空間處于消毒狀態(tài)；由于附著于保藏物表面的荷負電納米粒子具有結合力，吸引著保藏物表面的水分子，附著在其周圍，這是一種特殊的水合現象，使水分子在保藏物的表面形成水化膜，不易受溫度的影響而輕易移動，能很好的保持保藏物表面的水份；附著于保藏物表面的荷負電納米粒子，同時殺滅保藏物表面的細菌和病毒。根據低溫保藏空間的容積、形狀和尺寸布局不同結構和數量的電子發(fā)射組件，使各自獨立的低溫保藏空間充滿的荷負電納米粒子的密度達到大于5 X IO3個/ cm3、小于等于IO8個/ cm3。現在電子發(fā)射組件的能耗低于3瓦(W)，這個能耗主要是電子線路元件的損耗，進一步技術改進，還將大大降低這個能耗值。
[0009]帶有電子發(fā)射組件的低溫保藏設備，保藏空間為消毒區(qū)，荷負電納米粒子不僅不污染環(huán)境，與之相反，有益人體健康。小于等于IO8個/ Cm3的空間內是消毒無菌區(qū)；荷負電納米粒子與保藏物表面的水分子相結合，在保藏物表面出現水化膜現象，這些水分子不易受周圍溫度的變化而任意移動或蒸發(fā)，將冷藏空間的溫度從4°C至5°C提高到6°C至9°C仍能很好地保持各種保藏實物的水份，直接影響各種食物的保鮮效果，其保鮮效果超過目前市售冰箱帶有負3°C至0°C的保藏容積區(qū)，同時還進一步增加了食品保鮮時間。
[0010]例如冰箱冷凍室分別為負5°C和負12°C兩個保藏空間，可以根據不同的物品和情況，分別存放于不同溫度的冷凍空間中，已經冷凍的食品(包括各種肉)或冰激凌等食品可以改放或直接存放于負5°C冷凍空間，新的需要冷凍的食品放入負12°C冷凍空間冷凍。雖然取消了速凍和深凍，帶有電子發(fā)射組件的冷藏空間，新鮮食品進入無菌保藏空間，在冷凍的過程中食品表面已經被滅菌，其保鮮和保藏效果仍然大大優(yōu)于目前市售的各式冰箱。
[0011]帶有電子發(fā)射組件的冰箱，由于提高了冷藏空間和冷凍空間的溫度，能耗至少比市售冰箱低30%以上，由于低溫冷藏設備溫度提高，也更有利選擇新的冰箱或其它低溫冷藏設備的致冷劑，為進一步消除碳化物對大氣臭氧層的破壞做出貢獻。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明在家用冰箱中帶有電子發(fā)射組件的剖面結構示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明在車載低溫冷藏設備中帶有電子發(fā)射組件的剖面結構示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明在大型冷藏庫中帶有電子發(fā)射組件的剖面結構示意圖。
【具體實施方式】:
[0015]圖1所示的本發(fā)明在家用冰箱中帶有電子發(fā)射組件的剖面結構示意圖，與現有市售冰箱不同的是在冷凍和冷藏室都增加了電子發(fā)射組件2，帶有電子發(fā)射組件2的冰箱，有電子發(fā)射極發(fā)射的電子在保藏空間形成荷負電納米粒子，荷負電納米粒子能殺滅細菌和病毒，在荷負電納米粒子密度達到大于5父103個/ cm3。冰箱的冷凍區(qū)11是負8°C至負12°C，冷凍區(qū)12是負5°C，冷藏保鮮區(qū)13是6°C至9°C ;由壓縮機、冷凝器、干燥過濾器、毛細管和蒸發(fā)器等組成的冰箱致冷系統(tǒng)和冰箱電氣系統(tǒng)。由于電子發(fā)射組件的發(fā)射窗面積在幾百立升的冰箱容積中，占有冰箱獨立保藏的空間小于0.2升，而且位置都處于保藏空間的角上，只要設計的位置適當，不會造成保藏空間使用的任何影響。圖1中可以將低溫保藏空間同時作為消毒箱使用，也可將其作為保藏設備和消毒設備一體化的例證，也可以改變保藏空間的溫度，使之成為特殊的、專用的消毒箱。
[0016]目前市售冰箱冷藏區(qū)的溫度在4°C至5°C左右，有的冰箱還設有負3°C至0°C保鮮區(qū)，由于無滅菌功能，各種食品、蔬菜、水果在保藏區(qū)內仍然會引起細菌繁殖，造成各種食品的變質。即使在負18°C至負24°C的冷凍區(qū)保存的食物如各種肉和冷凍食品仍然會受嗜冷細菌包括各種嗜冷霉菌的繁殖作用而變質，縮短保藏時間。
[0017]圖2是本發(fā)明在車載低溫冷藏設備中帶有電子發(fā)射組件的剖面結構示意圖。它由冷藏或冷凍保藏空間1，電子發(fā)射組件2，致冷系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)，動力系統(tǒng)組成。由于通常的低溫保藏空間容積小于50M3至80M3，最大尺寸小于6米，只需配置一臺電子發(fā)射組件2，如果冷藏車保藏空間I分為冷凍和冷藏兩部分，也可分別各裝一組電子發(fā)射組件2，發(fā)射窗面可減小，并用一套電源供給兩組電子發(fā)射組件2的電子發(fā)射極，使各自的保藏空間I荷負電納米粒子密度達到大于5X IO3個/ cm3、小于等于IO8個/ cm3,就能達到前面所敘述的功效。
[0018]如圖3所示的本發(fā)明在大型冷藏庫中帶有電子發(fā)射組件的剖面結構示意圖。冷藏空間I的尺寸為長24米X寬12米X高4米，在保藏空間寬12米的兩側各布局8臺共16臺電子發(fā)射組件2，可共用一套電源供電；每臺電子發(fā)射組件2發(fā)射窗面的面積小于25X 50cm2，使冷藏庫保藏空間I荷負電納米粒子密度達到大于5X IO3個/ cm3、小于等于IO8個/ cm3就能達到前述的低溫保藏功效。
[0019]綜上說明低溫保臧箱、保藏車和保藏庫可以布局不同的電子發(fā)射組件2的結構和數量，就能實現本發(fā)明的目的。保臧空間最大尺寸小于6米和低溫保藏空間容積不超過50M3至80M3布局一臺電子發(fā)射組件2 ;電子發(fā)射組件2發(fā)射窗面積小于25X50cm2。對于低溫保藏空間遠小于50M3的家用電冰箱，可以減小電子發(fā)射組件2發(fā)射窗面的尺寸和同電位電極的數量。電子發(fā)射組件2的電氣零部件與低溫保藏設備的其它電氣很容易匹配組合成為可靠的整體。由于低溫保藏空間是消毒空間，可將低溫保藏設備同時作為消毒箱或消毒柜或將保藏空間I作為消毒空間使用；或制成各種特殊的、專用的、不同溫度和不同結構的消毒保藏設備，應用于日常生活、醫(yī)療、食品、科研、工農業(yè)生產等多個領域，實現多種用途和功效。
[0020]由于本發(fā)明的低溫保藏空間處于消毒狀態(tài)；保藏物表面形成水化膜；附著于保藏物表面的荷負電納米粒子同時殺滅保藏物表面的細菌和病毒。從而使低溫保藏空間的溫度不再主要受上述因素的限制，可以更多的根據實際需要，并結合保藏設備所選用的致冷劑，選擇最佳低溫保藏設備的參數、溫度和容積、結構的組合。對現有的低溫保藏設備進行根本的變革，并達到實現降低能耗，全面提高低溫保藏設備性能和實現綠色環(huán)保的綜合目標。
【權利要求】
1.一種具有消毒和保鮮功能的低溫保藏設備，它包括保藏空間、致冷系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及箱體或殼體，其特征在于:所述的保藏設備還包括電子發(fā)射組件；該電子發(fā)射組件包括電子發(fā)射極、發(fā)射窗、外殼及各種零部件；并通過導線與相關電源和控制部件相連；所述的電子發(fā)射極是相對于保藏設備之外的地電位、唯一的和具有一種電位的電極，只對低溫保藏空間發(fā)射電子。
2.如權利要求1所述的低溫保藏設備，其特征在于:所述的電子發(fā)射組件根據低溫保藏設備的需要以及低溫保藏空間的結構、尺寸和形狀，配置不同數量、結構和尺寸的電子發(fā)射組件。
3.如權利要求1所述的低溫保藏設備，其特征在于:所述的電子發(fā)射極由單個或多個同電位電極組成；電子發(fā)射極用金屬或合金或碳素或復合材料或其它發(fā)射電子的材料；制成針狀或尖銳狀或絲狀或棒狀或鋸齒狀或板狀；電子發(fā)射極根據需要設計成不同的結構和尺寸；電子發(fā)射極的電位處在負2kv至負35kv之間。
4.如權利要求1所述的低溫保藏設備，其特征在于:所述的電子發(fā)射極發(fā)射的電子與保藏空間的氧分子、二氧化碳分子、水蒸氣分子或與這些分子組成的分子團或這些分子和空氣中的其它分子組成的納米級分子團相結合，形成荷負電納米粒子，分布于保藏空間；根據低溫保藏空間不同的容積、形狀和尺寸以及具有不同溫度的低溫保藏空間，布局不同數量的電子發(fā)射組件以及布局不同結構、形狀和尺寸的電子發(fā)射組件；各自獨立的低溫保藏空間充滿的荷負電納米粒子的密度達到大于5 XlO3A/ cm3、小于等于IO8個/ cm3，相應的保藏空間處于消毒狀態(tài)。
5.如權利要求1所述的低溫保藏設備，其特征在于:所述的電子發(fā)射極發(fā)射電子在保藏空間形成荷負電納米粒子，以一定密度分布于低溫保藏空間和作用于保藏物表面，使保藏空間處于消毒狀態(tài)；同時荷負電納米粒子與保藏物表面的水分子結合，在保藏物表面形成水化膜。
6.一種具有消毒和保鮮功能的低溫保藏設備的使用方法，其特征在于:根據實際需求和應用領域并結合保藏設備的致冷劑，選擇保藏設備的最佳參數、溫度及其容積、結構和尺寸的組合，適應日常生活、醫(yī)療、食品、科研、工農生產各領域制成各種特殊的、專用的、不同溫度、不同結構的低溫保藏設備，達到降低能耗，延長低溫保藏時間的目的。
【文檔編號】F25D23/12GK103884147SQ201410147876
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權日:2014年4月14日
【發(fā)明者】方墨希 申請人:方墨希