CN101862169B - 一种基于低温等离子体的电动转刷式油污桌面清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于低温等离子体的电动转刷式油污桌面清洗装置，该清洗装置包括低温等离子体反应装置和电动转刷装置。本发明利用气液混合放电过程中产生的O3、H2O2等强氧化性物质与油污桌面上的残留油脂发生作用，从而达到清洁油污桌面的目的。本装置能有效清除油污桌面上残留的油脂，既减少了由于传统清洗方法所需要的人力消耗，又缓解了含油废水对环境污染所造成的压力，为清洗装置向着既经济又环保的方向发展提供了一个典范。
Description
技术领域
本发明属于清洗装置领域，具体涉及一种基于低温等离子体的电动转刷式油污桌面清洗改进装置
背景技术
随着社会经济的发展，人们的生活水平也在不断提高。对于餐饮业而言，油污桌面的清洗越来越受到关注。目前，油污桌面的清洗主要采用人工清洗的方法，这不仅增加了人力消耗，而且所使用的清洗液进入环境会加剧周围环境的恶化。
等离子体是物质存在的第四种状态，它由电离的导电气体组成，其中包括六种典型的粒子，即电子、正离子、负离子、激发态的原子或分子、基态的原子或分子以及光子。最常用的人工产生等离子体的方法是高压放电，高压放电过程中形成大量高能电子，在有水分子存在时，高能电子在极短时间内(10-7s)与水反应形成大量自由基和臭氧，在高压放电等离子体中自由基种类很多，主要有羟基自由基·OH、水合电子eaq -、·O、HO2·等，它们都具有强的氧化性。
O2+·O→O3
臭氧具有很强的水溶性，其在水中的溶解度约为氧气的13倍，臭氧溶于水后发生一系列反应生成氧化能力极强的·OH。
O3→O2+·O
·O+H++e→·OH
O3+H2O2→·OH+O2+HO2·
高压放电过程中由于高能电子的轰击作用，可以在水溶液中生成H2O2，并在高压放电产生的UV的作用下进一步分解为氧化能力极强的·OH。
O3+H2O+hv→H2O2+O2
H2O2+hv→2·OH
近年来，许多研究人员一直致力于扩展等离子体技术的应用，利用高压放电产生等离子体，已经应用于静电除尘、污水处理、空气净化等领域。
发明内容
本发明的目的是利用低温等离子体技术，针对油污桌面的传统清洗方法存在人力消耗大、易造成环境污染等弊端，提供一种能够解决或缓解这些弊端的装置，以期达到减少人力消耗、缓解环境污染压力的目的。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
一种基于低温等离子体的电动转刷式油污桌面清洗装置，该清洗装置包括低温等离子体反应装置和电动转刷装置；
所述低温等离子体反应装置包括等离子体反应器、进气装置、针板式反应器和高频高压电源，所述等离子体反应器设有进气口、出气口、进水口和出水口，所述进气装置与所述进气口相通，所述针板式反应器设于所述等离子体反应器的内部，所述针板式反应器的两极分别与设在所述等离子体反应器外的所述高频高压电源相连；
所述电动转刷装置包括进水管和转刷，所述转刷底部设有毛刷和与所述进水管相通的出水孔；所述出水孔分布在所述毛刷的根部；所述出水孔和毛刷在转刷底部均匀分布；
所述等离子体反应器的出水口与所述进水管的入口相通。
其中针板式反应器包括板电极和针电极，所述板电极位于所述针电极之上，二者之间根据不同设备以及反应条件留有相应的距离，所述针电极设于所述等离子体反应器内的下部。
等离子体反应器的出气口和出水口设于等离子体反应器的上部或顶部，所述等离子体反应器的进水口设于等离子体反应器的下部，所述等离子体反应器的进气口设于等离子体反应器的底部。
本发明优选的一种进气装置包括过滤器、与所述过滤器的出气口相通的微型气泵、与所述微型气泵的出气口相通的储气瓶、以及与所述储气瓶的出气口相通的气体流量计；所述气体流量计的出气口与所述等离子体反应器的进气口相通。
等离子体反应器的外部优选包裹有绝缘材料，以防止漏电或触电。
电动转刷装置可以采用现有一般的结构，本发明的一种优选的电动转刷装置还包括驱动转刷转动的转轴，以及控制转刷转动的转刷电源和转速调节开关，所述转刷电源通过导线与所述转轴相连，所述转速调节开关设在所述转刷电源上，所述转轴设在所述转刷顶部。
电动转刷装置还可以包括避免刷擦和冲洗过程中杂物或水滴的飞溅并能收集清洗废水的海绵制吸水外罩，该海绵制吸水外罩将所述转刷罩于其下。
电动转刷装置还可以包括与所述转轴相连的把手，所述把手上还设有用于控制转刷的转刷开关。进水管上也可以设有用于控制进水管内进水流量的进水开关。
关于开关的设置，本发明的一种优选方案为将进水管的前段设于所述把手之上，所述进水开关为按压式开关，该按压式开关设于所述把手与所述进水管之间，在所述把手与所述进水管之间还设有用以控制按压式开关开合量的弹簧。而转刷开关也设在把手上与进水开关相对应的位置。这样在把手与进水管之间施加较小压力时，进水开关控制进水管内的水流在较小范围，克服弹簧的弹力增加把手与进水管之间的压力时，可以增大进水管内的水流量。
本发明的装置采用气液混合放电的方式产生等离子体，然后将其应用于油污桌面的清洗。使用时先通过进水口向等离子体反应器内部充入水，再通过进气装置将气体从等离子体反应器底部注入其内部，使等离子体反应器内部下层水溶液内的气体均匀分布，在下层溶液和上层溶液之间对应设置的针电极和板电极之间施加由高频高压电源产生的高压脉冲，在高强电场作用下，产生等离子体反应。利用等离子体中的O3、H2O2等强氧化性物质通过电动转刷装置与残留在油污桌面上的油脂发生作用，进而起到清洗的效果。
电动转刷装置采用清洗进水和转刷旋转的联动方法进行清洗，含活性物质的水通过进水管从转刷的出水孔处排出进行清洗，并配合转刷转动时毛刷的刷洗作用，二者结合使清洗更加彻底。由弹簧连接进水开关和转刷开关，既能实现单独的刷擦或冲洗，又使得刷擦和冲洗的同时进行成为可能。进水量的大小可以通过手动自由操作进水开关进行调节，除此之外，海绵制吸水外罩既避免了刷擦和冲洗过程中杂物或水滴的飞溅，又能有效地实现清洗废水的收集。
本发明将高压放电产生等离子体技术应用于油污桌面的清洗，它能有效清除油污桌面上残留的油脂，既减少了由于传统清洗方法所需要的人力消耗，又缓解了含油废水对环境污染所造成的压力，为清洗装置向着既经济又环保的方向发展提供了一个典范，其有益效果体现在：
(1)反应过程中产生的O3、H2O2等强氧化性的物质无选择性地与桌面上的油污发生反应，从而达到清洁油污桌面的目的；
(2)由弹簧连接进水开关和转刷开关，既能实现单独的刷擦或冲洗，又能实现刷擦与冲洗的同时进行；
(3)海绵制吸水外罩既避免了刷擦和冲洗过程中杂物或水滴的飞溅，又能有效地实现清洗废水的收集。
附图说明
图1是本发明清洗装置的一种结构示意图。
图中，1-高频高压电源，2-过滤器，3-微型气泵，4-储气瓶，5-气体流量计，6-针电极，7-板电极，8-等离子体反应器，9-气泡，10-转刷电源，11-转速调节开关，12-进水管，13-弹簧，14-进水开关，15-转刷开关，16-毛刷，17-出水孔，18-海绵制吸水外罩，19-把手，20-转轴，21-转刷。
具体实施方式
本发明清洗装置的一种具体结构如图1所示，该清洗装置主要由低温等离子体反应装置和电动转刷装置两大部分组成。
低温等离子体反应装置的主体结构为等离子体反应器8，等离子体反应器8设有进气口、出气口、进水口和出水口，出气口和出水口设于等离子体反应器8的上部或顶部，进水口设于等离子体反应器8的下部，进气口设于等离子体反应器8的底部。
在等离子体反应器8的内部设置针板式反应器，针板式反应器包括板电极7和针电极6，板电极7位于针电极6之上，二者之间根据不同设备以及反应条件留有相应的距离，针电极6设于等离子体反应器8内的下部。高压放电采用的针板式反应器，其规格可以为有机玻璃圆柱筒，具体尺寸则根据实际清洗所需要的水量进行设计；针板式反应器针电极6可以采用中空的不锈钢针电极，板电极7可以采用面积4cm2的正方形不锈钢板，正、负电极间距3～5mm，
针板式反应器的两极分别与设在等离子体反应器8外的高频高压电源1相连，高频高压电源1产生高压放电，高频高压电源1的功率可以为20～100W，产生的电流频率可以为5～35kHz，优选为15～25kHz，最优选20kHz左右。
等离子体反应器8下部的进水口可以将水充入等离子体反应器8内部，该进水可以采用储水装置内的水，也可以采用进水泵将水从进水口泵入。
放电气体为经过滤后的空气，通过进气装置供给。进气装置包括过滤器2、与过滤器2的出气口相通的微型气泵3、与微型气泵3的出气口相通的储气瓶4、以及与储气瓶4的出气口相通的气体流量计5；气体流量计5的出气口与等离子体反应器8的进气口相通。
等离子体反应器8的外部包裹有绝缘材料，以防止漏电或触电。
电动转刷装置包括进水管12、弹簧13、进水开关14、转刷开关15、毛刷16、出水孔17、海绵制吸水外罩18、把手19、转轴20和转刷21。进水管12的入口与等离子体反应器8的出水口相通，进水管12通过转轴20通入转刷21内，与设在转刷21底面上的出水孔17相通。
转刷21内部设有与进水管12相通的水道，其底面设有一系列毛刷16。在转刷21上部设有转轴20，用以驱动转刷转动。在转刷21之上以及侧面四周设有将转刷罩21于其下的海绵制吸水外罩18。
转轴20通过导线与控制转刷21转动的转刷电源10和转速调节开关11相连，可以调节转速的转速调节开关11设在转刷电源10上。转轴20上固定连接有内穿导线的把手19，该导线为上述连接转轴20和电源10的导线。
把手19上还设有用于控制转刷的转刷开关19。进水管12的前一段设在把手19之上，在与转刷开关19相对应位置的进水管12上设控制进水管12内水流量的按压式进水开关14，该按压式开关14设于把手19与进水管12之间，在把手19与进水管12之间还设有用以控制按压式开关14开合量的弹簧13。
本发明装置的工作过程如下：
通过进水口向等离子体反应器8中注入适量自来水，水位要淹没板电极7，等离子体反应器8外部用绝缘套包裹。空气经过滤器2过滤后，依次经微型气泵3、储气瓶4、气体流量计5和针电极6，以放电气泡9的形式进入等离子体反应器8内。设置一储气瓶4，可有效调节微型气泵3和等离子体反应器8之间工作周期的差异。充气数秒后，接通高频高压电源1，此时板电极7与针电极6之间形成高压电场，电离放电气体形成大量高能电子，高能电子在极短时间内(10-7s)与水反应生成大量·OH、水合电子eaq -、·O、HO2·等自由基和O3、H2O2等强氧化性的活性粒子。
等离子体反应进行片刻后，打开电动转刷的进水开关14，等离子体反应器8内的等离子水经电动转刷的进水管12的输运以及出水孔17的均匀配送到达毛刷16部位。电动转刷的转速可由转刷电源10上的转速调节开关11进行控制，并由转刷开关15控制转刷的开停。前期清洗阶段，在未达到弹簧13弹性极限的前提下，通过变换手部作用力的大小可以控制进水量在一个较小的范围，并通过转刷的旋转加速等离子体与残留在油污桌面上的油脂发生作用，从而有效地清除油污；后期冲洗阶段，通过加大手部作用力，使弹簧13达到弹性极限，从而使得进水流量加大，可将前一阶段反应的产物从油污桌面上冲洗下来。
在刷擦和冲洗过程中，海绵制吸水外罩18既能避免杂物或水滴的飞溅，又能有效实现清洗废水的收集。
Claims (4)
1.一种基于低温等离子体的电动转刷式油污桌面清洗装置，其特征在于该清洗装置包括低温等离子体反应装置和电动转刷装置；
所述低温等离子体反应装置包括等离子体反应器、进气装置、针板式反应器和高频高压电源，所述等离子体反应器设有进气口、出气口、进水口和出水口，所述进气装置与所述进气口相通，所述针板式反应器设于所述等离子体反应器的内部，所述针板式反应器的两极分别与设在所述等离子体反应器外的所述高频高压电源相连；
所述电动转刷装置包括进水管、转刷，所述转刷底部设有毛刷和与所述进水管相通的出水孔；所述电动转刷装置还包括驱动转刷转动的转轴，以及控制转刷转动的转刷电源和转速调节开关，所述转刷电源通过导线与所述转轴相连，所述转速调节开关设在所述转刷电源上，所述转轴设在所述转刷顶部；所述电动转刷装置还包括避免杂物或水滴的飞溅并收集清洗废水的海绵制吸水外罩，该海绵制吸水外罩将所述转刷罩于其下；所述电动转刷装置还包括与所述转轴相连的把手，所述把手上设有用于控制转刷的转刷开关；
所述等离子体反应器的出水口与所述进水管的入口相通；
所述等离子体反应器的出气口和出水口设于等离子体反应器的上部或顶部，所述等离子体反应器的进水口设于等离子体反应器的下部，所述等离子体反应器的进气口设于等离子体反应器的底部；
所述进气装置包括过滤器、与所述过滤器的出气口相通的微型气泵、与所述微型气泵的出气口相通的储气瓶、以及与所述储气瓶的出气口相通的气体流量计；所述气体流量计的出气口与所述等离子体反应器的进气口相通；
所述针板式反应器包括板电极和针电极，所述板电极位于所述针电极之上，所述针电极设于所述等离子体反应器内的下部。
2.根据权利要求1所述的基于低温等离子体的电动转刷式油污桌面清洗装置，其特征在于所述等离子体反应器的外部包裹有绝缘材料。
3.根据权利要求1所述的基于低温等离子体的电动转刷式油污桌面清洗装置，其特征在于在所述的进水管上设有用于控制进水管内进水流量的进水开关。
4.根据权利要求3所述的基于低温等离子体的电动转刷式油污桌面清洗装置，其特征在于所述进水管的前段设于所述把手之上，所述进水开关为按压式开关，该按压式开关设于所述把手与所述进水管之间，在所述把手与所述进水管之间还设有用以控制按压式开关开合量的弹簧。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120314 Termination date: 20120618 |