CN104054809B - 一种生鲜果蔬的家用保鲜装置及保鲜方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生鲜果蔬的家用保鲜装置，包括果蔬存储箱体、臭氧发生器和控制装置，其特征在于，还包括气体反应箱体，所述果蔬存储箱体上开设有第一进气口和第一出气口；所述气体反应箱体上开设有第二进气口、第二出气口和第三进气口，所述臭氧发生器上开设有第三出气口，所述第一出气口与所述第二进气口连通，所述第三进气口和第三出气口连通，所述第二出气口分别与第一进气口和外界连通；所述果蔬存储箱体和气体反应箱体内分别设有传感器，所述控制装置根据所述传感器的信号控制上述各进气口和出气口之间的连通状态。还公开了一种采用这种保鲜装置的保鲜方法。

Description

一种生鲜果蔬的家用保鲜装置及保鲜方法

技术领域

本发明涉及一种保鲜装置，尤其是一种生鲜果蔬的家用保鲜装置，以及一种使用该保鲜装置的保鲜方法。

背景技术

新鲜水果、蔬菜之所以保鲜时间短、易腐败变质，其主要原因为：①乙烯的催熟作用，引起果蔬的软化、退色、衰老等，如果乙烯含量过高则会导致果蔬过早成熟甚至有产生腐烂的威胁；②微生物侵染作用，果蔬存储库中由于温湿度适宜嗜低温细菌、真菌等的生长，这也促使果蔬大量变质、腐败，存储过程中最常见的污染菌是霉菌，而霉菌通常以孢子状态漂浮在空气之中。

目前，在家庭用于果蔬保鲜的冰箱，主要是利用低温冷藏技术，一般来说，温度越低，保鲜时间越长。但是这种保鲜方式存在诸多不足：①随着温度的降低会对果蔬本身产生冷害作用，反而破坏果蔬的营养与口感；而生长在热带的果蔬并不宜在低温环境下存储；②果蔬失水情况严重；③低温保鲜能耗过高。

为此，目前也有一些常温下利用臭氧对生鲜果蔬进行保鲜的装置，如申请号为03154228.X的中国专利申请公开的一种利用臭氧保鲜水果的方法及储存库，将水果置于储存库内，储存库内保持一定的温度和湿度，用三种浓度的臭氧气体间歇投放储存库，杀死水果表面和空气中的各种细菌，氧化水果生长过程中产生的乙烯，使水果保鲜时间长，保鲜效果好；又如申请号为201010540376.3中国专利申请公开的一种具有杀菌和降解农残功能的果蔬贮运保险箱，包括箱体和密封盖在箱体上口的箱盖，箱盖内侧面上装有小型臭氧发生器，产生的臭氧具有杀菌、降解农残、去除果蔬产生的乙烯等功能。

上述的保鲜装置及采用的方法都是直接将臭氧投放至果蔬存放之处，不仅对果蔬本身营养、口感产生影响，而且当使用者打开存储装置时，高浓度的臭氧对使用者身体健康也会造成很大的伤害。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种提高保鲜性能和使用安全性的生鲜果蔬的家用保鲜装置。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种使用上述家用保鲜装置的保鲜方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种生鲜果蔬的家用保鲜装置，包括果蔬存储箱体、臭氧发生器和控制装置，其特征在于，还包括气体反应箱体，所述果蔬存储箱体上开设有第一进气口和第一出气口；所述气体反应箱体上开设有第二进气口、第二出气口和第三进气口，所述臭氧发生器上开设有第三出气口，所述第一出气口与所述第二进气口连通，所述第三进气口和第三出气口连通，所述第二出气口分别与第一进气口和外界连通；所述果蔬存储箱体和气体反应箱体内分别设有传感器，所述控制装置根据所述传感器的信号控制上述各进气口和出气口之间的连通状态。

在本发明优选的实施例中，所述第一出气口和第二进气口通过第一导管连接，所述第三进气口和第三出气口通过第二导管连接，所述第二出气口连接有第三导管，所述第三导管还分为与外界连通的第一分管和与第一进气口连接的第二分管；所述控制装置还包括设置在所述第一导管上的第一气泵、设置在所述第二导管上的第二气泵、设置在所述第三导管上的第三气泵、设置在所述第一分管上的第一电磁阀和设置在所述第二分管上的第二电磁阀；所述传感器为设置在果蔬存储箱体内检测乙烯浓度并向所述第一电磁阀和第三气泵提供控制信号的乙烯传感器、和设置在气体反应箱体内检测气体压力并向臭氧发生器、每个气泵和电磁阀提供控制信号的压力传感器，由此通过乙烯传感器和压力传感器的检测值与标准值的比较来控制各气泵和电磁阀的动作，从而自动控制各箱体之间的气体传输以进行保鲜。

为确保果蔬保存在合适的湿度环境，所述气体反应箱体内设有加湿器和检测气体反应箱体内的湿度并控制所述加湿器的湿度传感器，从而使得此后可向果蔬存储箱体内传输湿度适宜的新鲜空气。

为使得果蔬存储箱体具有良好的密封性能和抗压性能，所述果蔬存储箱体设有供物品进出的门，门与果蔬存储箱体的箱体主体之间设有气体密封条。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种采用如上所述的家用保鲜装置的保鲜方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将需要保鲜的果蔬放入到果蔬存储箱体内，乙烯传感器间隔第一时间段检测一次果蔬存储箱体内的乙烯浓度，并与设定的乙烯标准值比较，当检测到的乙烯实时浓度值大于乙烯标准值时，乙烯传感器向第一电磁阀和第三气泵发出控制信号，打开第一电磁阀，启动第三气泵，将气体反应箱体内的气体从第二出气口抽出；否则等待下一个时间节点再次检测；

2)压力传感器间隔第二时间段检测一次气体反应箱体内的压力变化，当所测的实时负压值大于设定的负压标准值时输出信号，使得第三气泵和第一电磁阀关闭，同时臭氧发生器通电启动工作，第一气泵和第二气泵启动，将果蔬存储箱体内的气体通过第一气泵传送至气体反应箱体内，并且臭氧发生器产生的臭氧通过第二气泵传送至气体反应箱体内，两种气体在气体反应箱体内发生反应；否则等待下一个时间节点再次检测；

3)臭氧发生器、第一气泵和第二气泵启动后，压力传感器间隔第二时间段检测一次气体反应箱体内的压力变化，当压力传感器检测到的实时正压值大于设定的正压标准值时输出信号，使得臭氧发生器断电停止工作，关闭第一气泵和第二气泵，停止向气体反应箱体内输送气体，同时启动第三气泵，打开第二电磁阀，通过第三气泵由气体反应箱体向果蔬存储箱体内输送净化后的空气；否则等待下一个时间节点再次检测；

4)第三气泵和第二电磁阀启动后，压力传感器间隔第二时间段检测一次气体反应箱体内的压力变化，当压力传感器检测到的实时气压值大于标准大气压时输出信号，关闭第三气泵和第二电磁阀；否则等待下一个时间节点再次检测；

5)第三气泵和第二电磁阀关闭后，乙烯传感器检测果蔬存储箱体内的乙烯浓度，当所测的乙烯实时浓度值大于设定的乙烯标准值时，重新进入步骤1)，继续循环工作；否则保鲜装置结束工作。

为确保果蔬保存在合适的湿度环境，在步骤3)中，湿度传感器间隔第三时间段检测一次气体反应箱体内的湿度，当所测湿度值大于设定的湿度标准值时输出信号，等待下一个时间节点再次检测；否则使得加湿器通电启动工作，加湿过程中湿度传感器检测气体反应箱体内的湿度，当所测湿度值大于设定的湿度标准值时输出信号结束加湿器的工作，从而使得此后可向果蔬存储箱体内传输湿度适宜的新鲜空气。

上述各设定的标准值和传感器检测间隔时间依据不同的保鲜对象而不同，在本发明优选的实施例中，在步骤1)中，乙烯标准值为0.1～1.0mg/kg，而乙烯传感器检测的第一时间段为3～5h；在步骤2)中，负压标准值为0.05～0.07MPa，而在步骤2)、3)和4)中，压力传感器检测的第二时间段为30～60s；在步骤3)中，湿度标准值为60～95％，湿度传感器检测的第三时间段为3～5min；正压标准值为0.13～0.15MPa。

与现有技术相比，本发明的优点在于：将果蔬存储过程中产生的乙烯气体和悬浮于空气中的霉菌孢子传输到气体反应箱体并在该箱体内与臭氧发生反应，使得臭氧分解乙烯气体、杀灭悬浮于空气中的霉菌孢子，而后将新鲜控制传送回果蔬存储箱体，由此控制果蔬存储过程中腐败的关键因子，延长存储时间的同时又避免了果蔬的冷害作用；臭氧与果蔬无直接接触，避免臭氧对果蔬本身的营养和口感产生影响；而且臭氧不与使用者直接接触，消除了臭氧对使用者身体健康产生危害的安全隐患；此外，通过传感器控制臭氧发生器、各气泵和电磁阀的启闭动作，减少了使用过程中的能耗成本。

附图说明

图1为本发明的保鲜装置的结构框图；

图2为本发明的保鲜方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

参见图1，一种生鲜果蔬的家用保鲜装置，包括果蔬存储箱体1、气体反应箱体2、臭氧发生器3和控制装置，果蔬存储箱体1和气体反应箱体2均具有一定的抗压性能与气体密封性能。

果蔬存储箱体1用于容置需要保鲜的生鲜果蔬，其上开设有第一进气口11和第二进气口12；气体反应箱体2上开设有第二进气口21、第二出气口22和第三进气口23，其内设有加湿器24；臭氧发生器3上开设有第三出气口31。

果蔬存储箱体1的第一出气口12和气体反应箱体2的第二进气口21通过第一导管41连接，第一导管41上设置有电动的第一气泵51，将果蔬存储箱体1内的污浊气体泵入到气体反应箱体2内；果蔬存储箱体1设有供物品进出的门，门与果蔬存储箱体1的箱体主体之间设有气体密封条。

气体反应箱体2的第三进气口23和臭氧发生器3的第三出气口31通过第二导管42连接，第二导管42上设置有电动的第二气泵52，将臭氧发生器3内的臭氧气体泵入到气体反应箱体2内。

气体反应箱体2的第二出气口22连接有第三导管43，第三导管43上设置有电动的第三气泵53，此后第三导管43一分为二，其中第一分管431与外界连通，并在这段连接管路上设有第一电磁阀54，第二分管432与第一进气口11连接，并在这段连接管路上设有第二电磁阀55，通过第三气泵53可将外界的新鲜气体泵入到果蔬存储箱体1内。

控制装置包括上述的第一气泵51、第二气泵52、第三气泵53、第一电磁阀54、第二电磁阀55，以及设置在果蔬存储箱体1内的乙烯传感器56、设置在气体反应箱体2内的湿度传感器57和压力传感器58。乙烯传感器56用于检测果蔬存储箱体1内的乙烯浓度，并向第一电磁阀54和第三气泵53提供控制信号；湿度传感器57用于检测气体反应箱体2内的气体湿度，并向加湿器24提供控制信号；压力传感器58用于检测气体反应箱体2内的气体压力，并向上述的臭氧发生器3、各气泵和各电磁阀提供控制信号。

还设有为上述的控制装置供电的供电装置。

参见图2，上述保鲜装置的工作过程如下：

1)将需要保鲜的果蔬放入到果蔬存储箱体1内，乙烯传感器56间隔第一时间段检测一次果蔬存储箱体1内的乙烯浓度，并与设定的乙烯标准值比较，当检测到的乙烯实时浓度值大于乙烯标准值时，乙烯传感器56向第一电磁阀54和第三气泵53发出控制信号，打开第一电磁阀54，启动第三气泵53，将气体反应箱体2内的气体从第二出气口22抽出；否则等待下一个时间节点再次检测(即当前检测完后，经过第一时间段再次检测)；根据果蔬的不同，乙烯标准值可选的为0.1～1.0mg/kg，而乙烯传感器56检测的第一时间段为3～5h；

2)压力传感器58间隔第二时间段检测一次气体反应箱体2内的压力变化，当所测的实时负压值大于设定的负压标准值时输出信号，使得第三气泵53和第一电磁阀54关闭，同时臭氧发生器3通电启动工作，第一气泵51和第二气泵52启动，将果蔬存储箱体1内产生的乙烯气体、悬浮于空气中的霉菌孢子通过第一气泵51传送至气体反应箱体2内，并且臭氧发生器3产生的臭氧通过第二气泵52传送至气体反应箱体2内，在气体反应箱体2内由臭氧对乙烯气体进行分解、杀灭悬浮于空气中的霉菌孢子；否则等待下一个时间节点再次检测(即当前检测完后，经过第二时间段再次检测)；根据果蔬的不同，负压标准值可选的为0.05～0.07MPa，而压力传感器58检测的第二时间段为30～60s；

3)臭氧发生器3、第一气泵51和第二气泵52启动后，湿度传感器57间隔第三时间段内检测气体反应箱体2内的湿度，当所测湿度值大于设定的湿度标准值时输出信号，等待下一个时间节点再次检测(即当前检测完后，经过第三时间段再次检测)；否则使得加湿器24通电启动工作，加湿过程中实时检测气体反应箱体2内的湿度，当所测湿度值大于设定的湿度标准值时输出信号结束加湿器24的工作；根据果蔬的不同，设定的湿度标准值可选的为60～95％，湿度传感器57检测的第三时间段为3～5min；

同时，压力传感器58间隔第二时间段内检测一次气体反应箱体2内的压力变化，当压力传感器58检测到的实时正压值大于设定的正压标准值时输出信号，使得臭氧发生器3断电停止工作，关闭第一气泵51和第二气泵52，停止向气体反应箱体2内输送气体，同时启动第三气泵53，打开第二电磁阀55，通过第三气泵53由气体反应箱体2向果蔬存储箱体1内输送净化后的空气；否则等待下一个时间节点再次检测；根据果蔬的不同，设定的正压标准值为0.13～0.15MPa；

4)第三气泵53和第二电磁阀55启动后，压力传感器58间隔第二时间段检测一次气体反应箱体2内的压力变化，当压力传感器58检测到的实时气压值大于标准大气压时输出信号，关闭第三气泵53和第二电磁阀55；否则继续等待下一个时间节点再次检测；

5)第三气泵53和第二电磁阀55关闭后，乙烯传感器56检测果蔬存储箱体1内的乙烯浓度，当所测的乙烯实时浓度值大于设定的乙烯标准值时，重新进入步骤1)，继续循环工作；否则保鲜装置结束工作。

预设值根据不同的果蔬而设置，如保存番茄时，设定乙烯标准浓度为1mg/kg；设定负压标准值为0.05MPa；设定正压标准值为0.15MPa；设定湿度标准值为75％。乙烯传感器56的检测时间间隔为5h；压力传感器58的检测时间间隔为60s；湿度传感器57的检测时间间隔为4min。

如保存黄瓜时，设定乙烯标准浓度为0.5mg/kg；设定负压标准值为0.06MPa；设定正压标准值为0.14MPa；设定湿度标准值为85％。乙烯传感器56的检测时间间隔为4h；压力传感器58的检测时间间隔为45s；湿度传感器57的检测时间间隔为4min。

又如保存莴苣时，设定乙烯标准浓度为0.1mg/kg；设定负压标准值为0.07MPa；设定正压标准值为0.13MPa；设定湿度标准值为95％。乙烯传感器56的检测时间间隔为3h；压力传感器58的检测时间间隔为30s；湿度传感器57的检测时间间隔为3min。

Claims (9)

1.一种生鲜果蔬的家用保鲜装置，包括果蔬存储箱体(1)、臭氧发生器(3)和控制装置，其特征在于，还包括气体反应箱体(2)，所述果蔬存储箱体(1)上开设有第一进气口(11)和第一出气口(12)；所述气体反应箱体(2)上开设有第二进气口(21)、第二出气口(22)和第三进气口(23)，所述臭氧发生器(3)上开设有第三出气口(31)，所述第一出气口(12)与所述第二进气口(21)连通，所述第三进气口(23)和第三出气口(31)连通，所述第二出气口(22)分别与第一进气口(11)和外界连通；所述果蔬存储箱体(1)和气体反应箱体(2)内分别设有传感器，所述控制装置根据所述传感器的信号控制上述各进气口和出气口之间的连通状态。

2.如权利要求1所述的生鲜果蔬的家用保鲜装置，其特征在于，所述第一出气口(12)和第二进气口(21)通过第一导管(41)连接，所述第三进气口(23)和第三出气口(31)通过第二导管(42)连接，所述第二出气口(22)连接有第三导管(43)，所述第三导管(43)还分为与外界连通的第一分管(431)和与第一进气口(11)连接的第二分管(432)；所述控制装置还包括设置在所述第一导管(41)上的第一气泵(51)、设置在所述第二导管(42)上的第二气泵(52)、设置在所述第三导管(43)上的第三气泵(53)、设置在所述第一分管(431)上的第一电磁阀(54)和设置在所述第二分管(432)上的第二电磁阀(55)；所述传感器为设置在果蔬存储箱体(1)内检测乙烯浓度并向所述第一电磁阀(54)和第三气泵(53)提供控制信号的乙烯传感器(56)、和设置在气体反应箱体(2)内检测气体压力并向臭氧发生器(3)、每个气泵和电磁阀提供控制信号的压力传感器(58)。

3.如权利要求2所述的生鲜果蔬的家用保鲜装置，其特征在于，所述气体反应箱体(2)内设有加湿器(24)和检测气体反应箱体(2)内的湿度并控制所述加湿器(24)的湿度传感器(57)。

4.如权利要求1～3中任一项所述的生鲜果蔬的家用保鲜装置，其特征在于，所述果蔬存储箱体(1)设有供物品进出的门，门与果蔬存储箱体(1)的箱体主体之间设有气体密封条。

5.一种采用如权利要求3所述的家用保鲜装置的保鲜方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将需要保鲜的果蔬放入到果蔬存储箱体(1)内，乙烯传感器(56)间隔第一时间段检测一次果蔬存储箱体(1)内的乙烯浓度，并与设定的乙烯标准值比较，当检测到的乙烯实时浓度值大于乙烯标准值时，乙烯传感器(56)向第一电磁阀(54)和第三气泵(53)发出控制信号，打开第一电磁阀(54)，启动第三气泵(53)，将气体反应箱体(2)内的气体从第二出气口(22)抽出；否则等待下一个时间节点再次检测；

2)压力传感器(58)间隔第二时间段检测一次气体反应箱体(2)内的压力变化，当所测的实时负压值大于设定的负压标准值时输出信号，使得第三气泵(53)和第一电磁阀(54)关闭，同时臭氧发生器(3)通电启动工作，第一气泵(51)和第二气泵(52)启动，将果蔬存储箱体(1)内的气体通过第一气泵(51)传送至气体反应箱体(2)内，并且臭氧发生器(3)产生的臭氧通过第二气泵(52)传送至气体反应箱体(2)内，两种气体在气体反应箱体(2)内发生反应；否则等待下一个时间节点再次检测；

3)臭氧发生器(3)、第一气泵(51)和第二气泵(52)启动后，压力传感器(58)间隔第二时间段检测一次气体反应箱体(2)内的压力变化，当压力传感器(58)检测到的实时正压值大于设定的正压标准值时输出信号，使得臭氧发生器(3)断电停止工作，关闭第一气泵(51)和第二气泵(52)，停止向气体反应箱体(2)内输送气体，同时启动第三气泵(53)，打开第二电磁阀(55)，通过第三气泵(53)由气体反应箱体(2)向果蔬存储箱体(1)内输送净化后的空气；否则等待下一个时间节点再次检测；

4)第三气泵(53)和第二电磁阀(55)启动后，压力传感器(58)间隔第二时间段检测一次气体反应箱体(2)内的压力变化，当压力传感器(58)检测到的实时气压值大于标准大气压时输出信号，关闭第三气泵(53)和第二电磁阀(55)；否则等待下一个时间节点再次检测；

5)第三气泵(53)和第二电磁阀(55)关闭后，乙烯传感器(56)检测果蔬存储箱体(1)内的乙烯浓度，当所测的乙烯实时浓度值大于设定的乙烯标准值时，重新进入步骤1)，继续循环工作；否则保鲜装置结束工作。

6.如权利要求5所述的保鲜方法，其特征在于，在步骤3)中，湿度传感器(57)间隔第三时间段检测一次气体反应箱体(2)内的湿度，当所测湿度值大于设定的湿度标准值时输出信号，等待下一个时间节点再次检测；否则使得加湿器(24)通电启动工作，加湿过程中湿度传感器(57)检测气体反应箱体(2)内的湿度，当所测湿度值大于设定的湿度标准值时输出信号结束加湿器(24)的工作。

7.如权利要求5所述的保鲜方法，其特征在于，在步骤1)中，乙烯标准值为0.1～1.0mg/kg，而乙烯传感器(56)检测的第一时间段为3～5h。

8.如权利要求5所述的保鲜方法，其特征在于，在步骤2)中，负压标准值为0.05～0.07MPa，而在步骤2)、3)和4)中，压力传感器(58)检测的第二时间段为30～60s。

9.如权利要求6所述的保鲜方法，其特征在于，在步骤3)中，湿度标准值为60～95％，湿度传感器(57)检测的第三时间段为3～5min；正压标准值为0.13～0.15MPa。