CN101884517B - 基于低温等离子体的餐盘自动收集及清洗装置 - Google Patents
基于低温等离子体的餐盘自动收集及清洗装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于低温等离子体的餐盘自动收集及清洗装置，其特征是设置注水的筒状反应器，成对设置的针电极和板电极淹没在筒状反应器的水中，在筒状反应器上，位于其底部设置有空气入口，位于其顶部设置有气体排出口，位于其侧部上方设置有出水口，位于其侧部下方设置有进水口；以针电极和板电极构成对电极，对电极与高频高压电源电连接，构成气液混合放电式低温等离子体反应器；设置餐盘自动收集及清洗单元，包括一清洗传送带、一喷水管和一收集传送带。本发明以O3、H2O2等强氧化性的物质与餐盘上的油污发生作用，从而达到清洁餐盘的目的，整个清洗过程可自动完成，人力消耗少，用水节约。
Description
技术领域
本发明涉及餐盘收集及清洗装置，更具体地说一种尤其适于使用在学校食堂等类似场合下的餐盘自动收集及清洗装置。
背景技术
对于客流量较大的餐厅，尤其是对学校食堂而言，餐盘的收集及清洗无疑已成为餐饮业中无法回避的难题。目前，餐盘的收集及清洗大多采用人工劳作的方式，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
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。但未见将其应用于餐具清洗的相关报导。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种基于低温等离子体和红外感应的餐盘自动收集及清洗装置，以减少人力消耗，消除对环境的污染。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明基于低温等离子体的餐盘自动收集及清洗装置，其特征是：
设置注水的筒状反应器，成对设置的针电极和板电极淹没在筒状反应器的水中，在所述筒状反应器上，位于其底部设置有空气入口，位于其顶部设置有气体排出口，位于其侧部上方设置有出水口，位于其侧部下方设置有进水口；以所述针电极和板电极构成对电极，所述对电极与高频高压电源电连接，构成气液混合放电式低温等离子体反应器；
设置餐盘自动收集及清洗单元，具有：
一清洗传送带，所述清洗传送带上间隔设置有可固定餐具的挂钩；
一喷水管，位于清洗传送带的上方、沿清洗传送带的走向设置，所述喷水管的管壁上设置有可启闭、并能将水喷淋在清洗传送带上的喷水孔，所述喷水管与筒状反应器的进水口连通；
一收集传送带，其一端承接在清洗传送带的出口端，另一端由承运小车承接。
本发明基于低温等离子体的餐盘自动收集及清洗装置的结构特点也在于：在所述喷水管上，沿轴向分段设置可独立闭启的各段位喷水孔及对应位置上的各段位红外探测器，以所述各段位上红外探测器探测清洗传送带上的餐具的位置，并进行相应段位喷水孔的启闭自动控制。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明在反应过程中产生的O3、H2O2等强氧化性的物质无选择性地与餐盘上的油污发生作用，从而达到清洁餐盘的目的；
2、本发明整个过程的餐盘收集及传送工作均由传送带完成，减少了人力消耗；
3、本发明中喷水孔的分段控制以及红外探测器的分段设置既实现了清洗水流的自动控制，又有效地节约了水资源。
附图说明
图1为本发明等离子体反应器结构示意图。
图2为本发明自动收集及清洗装置示意图。
图中标号：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筒状反应器、81气体排出口、82出水口、83进水口、9放电气泡、10水位、11进水管、12喷水管、13活动平台、14清洗传送带、15分段式红外感应区、16弧形挡板、17收集传送带、18承运小车、19进水阀、20集水槽、21挂钩。
具体实施方式
参见图1，本实施例中设置筒状反应器8，在筒状反应器8内注入有水，成对设置的针电极6和板电极7淹没在筒状反应器8的水中，在筒状反应器8上，位于其底部设置有空气入口，位于其顶部设置有气体排出口81，位于其侧部上方设置有出水口82，位于其侧部下方设置有进水口83；以针电极6和板电极7构成对电极，并且是以针电极在下、板电极在上，对电极与高频高压电源1电连接，以此构成气液混合放电式低温等离子体反应器；
图1所示，相应的设置也包括：在空气入口处、沿着气体流动方向依次设置有过滤器2、微型气泵3、储气瓶4和气体流量计5，由针电极引入的放电气体9在针电极6和板电极7之间得到电离。
参见图2，本实施例中的餐盘自动收集及清洗单元的设置包括：
一清洗传送带14，清洗传送带14上间隔设置有可固定餐具的挂钩21；
一喷水管12，位于清洗传送带14的上方，沿清洗传送带14的走向设置，喷水管12的管壁上设置有可启闭、并能将水喷淋在清洗传送带14上的喷水孔，喷水管12与筒状反应器8的进水口连通；
一收集传送带17，一端承接在清洗传送带14的出口端，另一端由承运小车18承接。
具体实施中，为了节约用水，在喷水管12上，沿轴向分段设置可独立闭启的各段位喷水孔及对应位置上的各段位红外探测器，在沿着清洗传送带14的传送方向上形成分段式红外感应区15，由红外探测器探测清洗传送带14上餐具的位置，并进行相应段位喷水孔的启闭的自动控制。
图2所示的餐盘自动收集及清洗单元中相应设置的结构也包括：
在清洗传送带的入口端一侧，设置可供用餐者使用的活动平台13，有集水槽20承接在由喷水管12和清洗传送带14构成的清洗区域的下方、位于收集传送带17的底部，喷水管12的入口处设置进水阀19，喷水管12的高度不高于筒状反应器8中水位10的高度，以保证喷水管12中的水位，在清洗传送带的出口端位置处，设置一弧形挡板16，以使清洗传送带14上落下的餐具翻转为正面朝下倒扣在收集传送带17上。
工作过程：
首先向筒状反应器8中注入适量自来水，水位要淹没板电极7，筒状反应器8的外部用绝缘套包裹。空气经过滤器2过滤后，依次经微型气泵3、储气瓶4和气体流量计5以及针电极6，以放电气泡9的形式进入筒状反应器8，储气瓶4用于调节微型气泵3和筒状反应器8之间的工作周期的差异。在充气数秒后，接通高频高压电源1，在板电极7与针电极6之间形成高压电场，电离放电气体9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。
在等离子体反应进行片刻后，打开进水阀19，筒状反应器8中的等离子水经进水管11注入喷水管12。用餐结束的人们将餐具中的残留物倾倒在收集桶内，然后将餐具放进清洗传送带14，并使其定位在挂钩21上。餐具在进入分段式红外感应区域15之后，被红外探测器探测到，在红外探测器的控制下自动打开对应位置上的喷水孔，水流喷射到餐盘上对其进行清洗，分段控制的方式大大节约了水量。
离开清洗传送带的餐具由于弧形挡板16的作用，以正面向下的方式进入收集传送带17，最终进入承运小车18。
本发明是利用等离子体中的O3、H2O2等强氧化物质与残留在餐具上的油污发生作用，进而起到清洗的效果。等离子体反应装置中高压放电由高频高压电源1产生，高频高压电源1的功率设置为20～100W，产生的电流频率为5～35kHz，优选为15～25kHz，最佳选为20kHz；针电极6采用中空的不锈钢针电极，板电极7是面积为4cm2的正方形不锈钢板，对电极的间距为3～5mm，放电气体为经过滤后的空气。
Claims (2)
1.基于低温等离子体的餐盘自动收集及清洗装置，其特征是：
设置注水的筒状反应器(8)，成对设置的针电极(6)和板电极(7)淹没在筒状反应器(8)的水中，在所述筒状反应器(8)上，位于其底部设置有空气入口，位于其顶部设置有气体排出口，位于其侧部上方设置有出水口，位于其侧部下方设置有进水口；以所述针电极(6)和板电极(7)构成对电极，所述对电极与高频高压电源(1)电连接，构成气液混合放电式低温等离子体反应器；
设置餐盘自动收集及清洗单元，包括：
一清洗传送带(14)，所述清洗传送带(14)上间隔设置有可固定餐具的挂钩(21)；
一喷水管(12)，位于清洗传送带(14)的上方、沿清洗传送带(14)的走向设置，所述喷水管(12)的管壁上设置有可启闭、并能将水喷淋在清洗传送带(14)上的喷水孔，所述喷水管(12)与筒状反应器(8)的出水口连通；
一收集传送带(17)，其一端承接在清洗传送带(14)的出口端，另一端由承运小车(18)承接。
2.根据权利要求1所述的基于低温等离子体的餐盘自动收集及清洗装置，其特征是：在所述喷水管(12)上，沿轴向分段设置可独立闭启的各段位喷水孔及对应位置上的各段位红外探测器，以所述各段位红外探测器探测清洗传送带(14)上的餐具的位置，并进行相应段位喷水孔的启闭自动控制。
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