适用于相应农业设备/器具的使用脉冲电场和凝聚电磁波的协同作用的动物圈舍垫的电灭菌系统和方法与流程

1.本发明申请涉及一种适用于相应农业设备/器具的使用脉冲电场和凝聚电磁波的协同作用的动物圈舍垫的电灭菌系统和方法，属于利用灭菌系统电场、脉冲磁场和凝聚电磁波的相互作用对动物圈舍的动物垫子进行灭菌和消毒的方法的领域。
2.概述
3.本发明申请涉及一种动物圈舍垫的动态灭菌系统和方法，为提供一种能够对圈舍垫中由动物粪便分泌和产生的微生物和宏观生物进行消毒的发明而进行开发。
4.本文所使用的术语“垫”是指分布在棚屋或畜棚内用作给动物铺窝的垫子的所有材料，更具体地说，留在设施的地面上，用于承接排泄物、饲料残渣、羽毛、毛发等的材料。
现有技术
5.迄今为止，动物圈舍垫的清洁过程仍基于用气体火焰进行燃烧、使用石灰(氧化钙)和以杀虫剂和杀菌剂为基础的有毒化学制剂，从而遏制微生物和致病的大型生物。
6.需要克服的巨大挑战之一是遏制寄居在圈舍垫上的甲虫黑菌虫，对这一个严重问题，仍未有明确的能消灭这些昆虫解决方法。
7.另一个挑战则是遏制沙氏门菌ssp这种对普通化学物质的作用的抵抗力渐增的细菌。
8.因此，在现有技术中，有大量的用于清洁圈舍垫的解决方法，但其均有较大的局限性，但本专利中提出的发明允许一种完全可行和有效的方法来控制如本文所讨论的疾病传播的问题，例如2016年的文件br1020160214785a2中所述的一个解决方法，该文件描述了一种用于农业的使用uv-c辐射杀菌的自消毒系统。为了使动物环境不受细菌、病毒、真菌和其他有害物质的影响，该系统使用uv-c杀菌灯照射猪圈/猪栏的围栏中产生的污水流，该uv-c杀菌灯设置在高反射的铝制排水槽内，由进料反应器和硅胶管保护的电线相互连接。
9.上述文件报告了发明人卡拉
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布纳伦对于使用基于uv-c(短波紫外线)波的系统对圈舍垫进行灭菌的关注，该系统使用静态方法实现，这一细节与本文所要求保护的系统非常不同，本文的系统设计为使用脉冲电场和电极的使用来实现本文预期的技术，即电磁波的凝聚。
10.作者自己2018年的文件br102018068980-0描述了一种“通过调制电场和磁场凝聚电磁波的系统和方法以及相应的设备”公布了通过适当排列电场和磁场凝聚电磁波的可能性，该技术的主题获得了2018年诺贝尔物理学奖。
11.2013年的文件br1120160120396a2描述了对例如家禽、猪和蛋的繁殖场、养殖场和孵化场的农用工业农场进行清洁和消毒的过程和系统，其使用一种系统，包括自主移动单元，该自主移动单元包括应用畜牧业用的专用洗涤剂配方的泡沫产生单元和用于预冲洗和冲洗的压力水洗单元，使用包括该自主单元的系统的清洁和消毒过程能够增加清洁效率和生产率，并减少动物的死亡率。
12.上述文件中示出了人们对使用基于洗涤剂/表面活性剂还有有毒化学试剂的化学方法对圈舍垫进行消毒的担忧，以及尝试消除如这些本文所讨论的垫子上的致病活性有机剂，然而，作者已经报告了该种尝试，知道当前在现有圈舍垫的消毒过程中的缺陷，以及本发明如何完全区别于本文所提到的专利，即本发明是通过凝聚电磁波和脉冲电场和磁场来进行灭菌的物理行为的。
13.2013年的专利文献br102013018666-0a2描述了一种通过冷等离子灭菌、深度干燥、压实和打包来处理废物、食物和其他材料的设备和连续工艺，其包括深度干燥设备、等离子灭菌冷和固体废物打包，旨在满足液体提取、等离子灭菌和废物打包功能。
14.上述发明使用冷等离子对废物进行灭菌，但其是一种静态设备，不同于本文所要求保护的发明，本文的发明使用电磁波凝聚系统，适用于能够对家禽和其他动物的垫草进行消毒的设备，包括能够与牵引机或多功能机动车相连接的设备，从而即使在需要灭菌的地方有动物存在的情况下，也可以在圈舍区域内工作。
15.同一作者的专利文件br102019014977-9描述了一种通过电场、磁场和电磁波凝聚器系统的谐波协同作用对食品和器皿进行电巴氏杀菌和电灭菌的电器和/或集成模块，以在能够保持感官特性的情况下，允许在食用前消毒食物。
16.尽管上述专利的技术针对电器，但其并不同于本文所要求保护的专利，因其未提出用于使电磁波极化的横向系统，因为具有这一细节将对这些电磁波的凝聚产生确切的影响，从而加速如本文所讨论的灭菌过程。
17.因此，专利文件br1020160214785a2、br102018068980-0、br1120160120396a2、br102019014977-9和br102013018666-0基本上仅使用了作用于表面的电磁波辐射，并且所使用的化学手段会使圈养的动物中毒，另外也不是完善的灭菌器。
18.因此，本文所要求保护的发明与上述其他发明不同，因为其使用了特定的灭菌新方法来对动物圈舍垫进行电灭菌，即通过在可以连接至多种型号的农业器具的设备中应用脉冲电场和凝聚电磁波的协同作用来对动物圈舍垫进行电灭菌。
19.本文所指的设备在设备内部具有垫子的强制通道，以便其接收由脉动电场和磁场产生的特定电磁波的凝聚，以及电磁波的凝聚。
20.本文所要求的保护的系统，在应用于设备时，可以布置在任意类型的牲畜设施中，其主要目的是开发一种能够用在旧或新设施上的自消毒和灭菌系统。
21.也就是说，本文所提出的发明旨在通过横向极化系统的极化方法来进行电磁波凝聚，以此对电磁波凝聚提供加速效果，甚至提供更具穿透性和灭菌性的紫外线(例如将变得更具能量的uv-c)，产生uv-z波并具有甚至对微生物和宏观生物产生更大的杀伤力影响，以使系统和方法能够实现对如本文所讨论的圈舍垫进行动态灭菌。
22.上述系统和方法被设计安装在相应设备中，其在由特定电极和电磁波发生器灯所产生的凝聚电磁波之间为圈舍垫提供了通道，特定电极和电磁波发生器灯平行排列在顶部或底部，或以其他形式安装在左侧或右侧。
附图说明
23.附图示出了适用于相应农业设备/器具的通过脉冲电场和凝聚电磁波的协同作用对动物圈舍垫进行电灭菌的系统和方法，结合以下详述的附图标记，使其更容易进行理解，
尽管本发明可以多种不同的构造形式进行变化，但总是会根据每一应用进行定制，这未在本文将详述的附图和用于实现所述发明的形式中示出。
24.图1所示的部分概览图示出了用于增加连接至专用电压源的上电极、下电极、上uvc灯和下uvc灯的数量的组装顺序和布置。
25.图2所示的部分概览图示出了上电极相对于下电极的平行布置，其中上uvc灯平行对齐下uvc灯，其安装在电绝缘体上且由半透明材料制成的平台在内部进行保护。
26.图3示出了与下电极平行对齐的上电极和与下uvc灯平行对齐的上uvc灯的布置，从而形成了组装相同且平行对齐的上盒和下盒。
27.图4例示了安装至农业器具或任意其他载具的设备可能的组装变化之一，其在动物圈舍范围内进行位移，箭头所指为垫子进入纵向通道的强制入口，当其从通道内部离开时，已经由凝聚波进行了灭菌。
具体实施方式
28.一种使用电场、磁场和凝聚电磁波的相互作用的圈舍垫灭菌系统，其使用组装完全相同且相互平行对齐的上盒(2)和下盒(3)(图3)；上盒(2)由必须始终与下电极(6和6a)平行布置的至少一对上电极(5和5a)组成，从而避免冷等离子体的“幕”发生位移，该位移通常是由于发达的电场和磁场使其介质中的存在的空气和局部气体发生电离而产生的。
29.每台设备安装的上盒(2)和下盒(3)的数量可以根据其生产需要而有所不同，但始终遵循以上盒(2)为起始的结构顺序，该上盒(2)的组成为上电极(5)、横向对齐上电极(5)的上uvc灯(7)以及按顺序横向排列的其他上电极(5a)，并以此类推，穿插其他上uvc灯(7a)与其他上电极(5b)横向对齐，其始终与下盒(3)保持相同的平行组装并进行对齐。
30.下盒(3)的组成为上电极(6)、横向对齐下电极(6)的下uvc灯(8)以及按顺序横向排列的其他下电极(6a)，并以此类推，穿插其他下uvc灯(8a)与其他下电极(6b)横向对齐(6b)(图3)并以此类推，以便其对uvc灯发射的电磁波的能量状态进行干涉。
31.上盒(2)和下盒(3)相互平行对齐的操作使所需凝聚电磁波的凝聚得以产生。
32.上盒(2)与下盒(3)的对齐源于上电极(5)与下电极(6)平行对齐、上uvc灯(7)与下uvc灯(8)平行对齐、上电极(5a)与下电极(5b)平行对齐、上uvc灯(7a)与下uvc灯(8a)平行对齐、上电极(5b)与下电极(6b)平行对齐等等，其能够保持上盒(2)和下盒(3)之间的多个电极和灯始终遵循相同的组装顺序。
33.与下uvc灯(8和8a)平行对齐的上uvc灯(7和7a)由电压源(16)进行供电。
34.设备(1)可连接至可驾驶的载具，如具有牵引力或其自身有牵引力的农业器具，以实现使本文所讨论的垫子穿过纵向灭菌通道(4)的过程，该纵向灭菌通道(4)具有一个或多个上盒(2)和下盒(3)，以形成电场、磁场和凝聚电磁波。
35.由上电极(5、5a和5b)等形成的上盒(2)始终遵循与由下电极(6、6a和6b)等形成的下盒(3)平行且类似的组装方式，其连接至不同的高压源(9)，高压源(9)的电压为1v至100gv，优选地，为50kv且频率为50hz至800ghz，优选为10mhz。
36.上电极(5、5a和5b)的高压源(9)必须始终连续布置，并以平行且类似的方式与下电极(6、6a和6b)连续相互连接，以用于上盒(2)和下盒(3)的组装。
37.高压源(9)可以产生直流或交流电流，其也可以是脉冲电流，并具有理想电压和频
率以产生冷等离子体，还具有允许电磁波凝聚的理想介质。
38.在这个由电子“幕”、电场和磁场创建的环境中，发射出由上uvc灯(7)和下uvc灯(8)产生的电磁波束，优选地，由于右偏振器(10)和左偏振器(11)的吸引和排斥所产生的偏振，这些电磁波将在此凝聚。
39.电磁波由交错的电脉冲和磁脉冲组成，并且因此，如果我们同步脉冲，使上电极(5、5a和5b)和下电极(6、6a和6b)生成的电场和磁场进行协同，如本文讨论的，其将对存在于每一上盒(2)和下盒(3)中的上uvc灯(7和7a)和下uvc灯(8和8a)所发射的电磁波的能量状态进行干涉。
40.可使用工业、家用或汽车或其他电池电源对右偏振器(10)和左偏振器(11)的专用高压源(15)进行供电。
41.高压源(15)可以产生直流或交流电流，其也可以是脉冲电流，并具有理想电压和频率以产生冷等离子体，还具有理想介质，以允许上uvc灯(7)和下uvc灯(8)产生电磁波的凝聚，优选uv-c，提供更具能量的波，例如：uv-d和uv-f等。
42.为使凝聚紫外光能够通过，平台(12)使用对凝聚电磁波为半透明的材料为基础的材料制成，例如玻璃，其优选地是凝聚至uv-d或uv-f的uv-c。
43.在对齐排列的上盒(2)和下盒(3)之间，必须具有供圈舍垫通行的纵向通道(4)，其将提供对圈舍垫进行消毒和电灭菌的过程。
44.如螺旋运输机、旋转路帚、固定铲斗、垫子的机械牵引机(14)将用于使圈舍垫穿过通道(4)以在通道内对其进行处理，其中，该机械牵引机(14)的功能在于促使圈舍垫连续且自动地强制流通过通道(4)。
45.电绝缘系统在存在于每个上盒(2)和下盒(3)中的上电极(5、5a、5b)和下电极(6、6a、6b)、上uvc灯(7和7a)和下uvc灯(8和8a)之间提供电隔离，以防止电流泄露至设备(1)的金属部分。
46.在生产和销售中，可以根据需要加入安全系统，例如一套声音或视觉警报，以监测设备(1)的正常运行。
47.如上所述的设备(1)包括若干上电极(5、5a、5b)和下电极(6、6a、6b)，其数量可以根据项目需要随时增加，以便这些电极对必定以平行且类似的方式交错分布，并始终连接至相同的特定高压源(9)。
48.在上盒(2)和下盒(3)式灭菌器中，必须有对由上uvc灯(7)和下uvc灯(8)产生的电磁波进行发射的源，上述电磁波将通过本文所讨论的电场和磁场的谐波和插入效应进行凝聚。
49.每侧还必须具有极化电极系统，该极化电极系统由电磁波的右偏振器(10)和左偏振器(11)形成，这种极化会由于其连续的高压源(15)所产生的电流状态而发生，该高压源(15)还可以是脉冲的，以产生恒定电场和磁场，并因此促进在该电灭菌系统中发射的电磁波的凝聚。
50.此种由该电灭菌系统所发射的电磁波所产生的凝聚实现了包括对该圈舍垫最内部的部分进行的全面灭菌，更有效地，克服了现有技术中圈舍垫消毒应用中存在的问题。
51.通过一种系统能够实现如本发明所述的圈舍垫的消毒和灭菌方法，该系统至少包括对圈舍垫进行灭菌、用机械机构使该圈舍垫通过纵向通道(4)的步骤，该纵向通道(4)具
有右偏振器(10)、左偏振器(11)、使用电场、磁场和电磁波凝聚的上盒(2)和下盒(3)式灭菌器。
52.在圈舍垫持续通行期间，脉冲电场和凝聚电磁波的协同作用在纵向通道(4)内产生，以对圈舍垫进行电灭菌。