CN104056805A - 一种净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种净化装置，所述装置包括水触媒发生装置、清洗水槽、超声波换能器和水泵，其特征在于所述水触媒发生装置的电极为钛合金电极，其上涂覆纳米级粒径的锆、铂、铈、钆、铕、钌和镧组成的经100—120℃下烘干、400～680℃下烧结制备的1～2微米厚的复合层；所述电极基材为钛合金，按质量份计，含Al：7.0～7.5；Sn：2.9～3.0；Cr：2.9～3.0；Mo：2.9～3.0；Zr：2.9～3.0；Fe：0.26～0.29；C：0.08～0.15；O：0.11～0.25；N：0.004～0.1；H：0.0015～0.025；Si：0.1～0.25，其余为钛和不可避免的杂质。

Description

一种净化装置
技术领域
本发明涉及一种净化装置，具体讲涉及一种可用于生鲜食品、水、餐具、衣物的净化装置。
背景技术
食品安全关系到广大人民群众的身体健康和生命安全，关系到经济健康发展和社会稳定，食品安全已成为衡量人民生活质量、社会管理水平和国家法制建设的一个重要方面。目前我国食品安全状况并不乐观，长期以来存在的细菌、病毒、寄生虫等微生物污染，农药、激素、抗生素等化学污染物给食品带来了巨大的安全隐患，食源性疾病仍是人类面临的最大健康杀手。同时，与饮食密切相关的餐具的消毒卫生问题也是较大的安全隐患，目前由于部分消毒企业的自律性差，消毒工艺简单，不符合要求，导致消毒餐具不卫生的状况时有发生，导致餐具表面成为细菌滋生的温床，给消费者的健康生命带来威胁。
由于食品污染环节众多，源头治理难度较大，仅仅依靠强有力的政府监管和职能部门检测，还不能在短时间内彻底解决食品的污染问题，因此，食品净化消毒成为缓解食品安全压力、减少食物中毒风险、保障人民群众饮食安全的必要手段。
目前，还没有一种安全高效、使用方便的净化消毒装置，能够对生鲜食品、水、餐具及衣物进行处理，现有的技术多是利用臭氧或含氯化学试剂进行处理，其缺陷是臭氧溶解度较低，使用过程中会大量扩散到空气中，对鼻和喉头粘膜和眼睛有刺激作用，还会引起肺活量减小，对人体造成伤害；而采用含氯化学试剂会造成含有致癌性反应产物的残留。
200320121904号实用新型专利公开了一种供水装置，该装置包括一个供水管，一个连接在所述供水管上的电解装置。所述的电解装置包括一具有阴极室和阳极室的隔膜式电解槽，所述的电解槽具有连接于电解槽的阴极室、通向洗涤桶上方的第一排水通道，所述电解槽具有连接于阳极室的第二排水通道，所述的第二排水通道连接于洗涤桶的排水管路上。
200810147230.5专利申请说明书公开了一种食品净化装置，该装置包括清洗水槽和水泵，水触媒发生装置，所述水触媒发生装置、清洗水槽和水泵都设置有进水口和出水口，水触媒发生装置、清洗水槽和水泵通过管道连接成闭合循环回路。
201110271764.0号发明专利申请说明书公开了一种水触媒杀菌解毒装置，该装置包括水触媒发生器(1)和为水触媒发生器(1)进行供电的直流电源，所述水触媒发生器(1)包括两个相配合使用的电极，且两个所述电极为分别与所述直流电源的正负输出端相接的阳极电极和阴极电极；所述阳极电极和所述阴极电极均为钛电极，且所述阳极电极的外表面上均匀涂覆有一层复合材料涂层；所述复合材料涂层为对涂刷在所述阳极电极外表面上的复合材料涂液进行烘干处理及烧结处理后获得的涂层，复合材料涂液为由六种粉剂和无水乙醇均匀混合而成且质量浓度为2.5％～4％的混合液，六种所述粉剂分别为铂粉或铂的化合物粉末、铱粉或铱的化合物粉末、钇粉或钇的化合物粉末、钌粉或钌的化合物粉末、铌粉或铌的化合物粉末和钽粉或钽的化合物粉末。
本发明人长期研究、分析了上述已有技术中的报道，还仔细分析、认真研究了专利文献中记载的：“一种结构简单、设计合理、使用操作简便净化处理效果好的水触媒杀菌解毒装置”、“所述的电解装置包括一具有阴极室和阳极室的隔膜式电解槽”的装置，该装置“能够实现在洗涤时，向洗涤桶捉供碱性水；而在漂洗时，向洗涤桶提供酸性水；其进一步可以在提供碱性水同时，提供改善洗涤效果的改质液”；“如何将羟基自由基的净化、消毒、杀菌功能应用到食品净化领域中来，克服现有技术耗水量大、净化不彻底、不节能环保的技术缺陷，实现食品净化方便、省力、高效、节水、干净、彻底”。本发明人在上述基础上发现，现有的有资料、专利文献未见其具体的处理效果，这些事实说明水触媒杀菌解毒装置离人们期盼的“净化方便、省力、高效、节水、干净、彻底”的目的还有一定距离，仍存在着一些尚需改进的缺陷，方可将其成为一种安全可靠的杀菌解毒装置。
发明内容
本发明就是针对上述缺陷提出的一种安全稳定、净化效果优异，节能节水更好的净化装置。
为实现本发明的发明目的，本发明提供的净化装置中，所述装置包括水触媒发生装置、清洗水槽、超声波换能器和水泵，其改进之处在于所述水触媒发生装置的电极为钛合金电极，其上涂覆纳米级粒径的锆、铂、铈、钆、铕、钌和镧组成的经100—120℃下烘干、400～680℃下烧结制备的1～2微米厚的复合层；所述电极基材为钛合金，按质量份计，含Al：7.0～7.5；Sn：2.9～3.0；Cr：2.9～3.0；Mo：2.9～3.0；Zr：2.9～3.0；Fe：0.26～0.29；C：0.08～0.15；O：0.11～0.25；N：0.004～0.1；H：0.0015～0.025；Si：0.1～0.25，其余为钛和不可避免的杂质。
本发明提供的优选的净化装置中，所述复合层中：锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧质量比=6～15：5～15：9～17：2～8：3～12：14～21：4～14，粒径为5～30nm；所述钛合金含Al：7.0～7.4；Sn：2.9；Cr：2.9。
本发明提供的第三优选的净化装置中，所述复合层中：锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧质量比=6～14：5～14：9～15：2～7：3～11：15～21：4～12，粒径为5～30nm；所述钛合金含Mo：3.0；Zr：3.0；Fe：0.27～0.29。
本发明提供的第四优选的净化装置中，所述复合层中：锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧质量比=7～14：6～14：10～15：3～7：4～11：15～20：5～12，粒径为5～30nm；所述钛合金含C：0.09～0.14；O：0.16～0.25；N：0.04～0.1。
本发明提供的第五优选的净化装置中，烧结温度为400～450℃，所述复合层中：锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧质量比=7～12：6～12：10～13：3～6：4～9：16～19：5～10，粒径为5～30nm；所述钛合金含H：0.015～0.025；Si：0.13～0.25。
本发明提供的第六优选的净化装置中，所述复合层中：锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧质量比=7～10：6～10：10～12：3～5：4～8：16～18：5～8，粒径为5～30nm；所述钛合金含Al：7.1～7.4；Sn：2.9；Cr：3.0；Mo：2.9；Zr：2.9。
本发明提供的第七优选的净化装置中，所述复合层中：锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧质量比=8～10：7～10：11～12：4～5：5～8：16～17：6～8，粒径为5～30nm；所述钛合金含Fe：0.27～0.29；C：0.1～0.15；O：0.17～0.23；N：0.03～0.1；H：0.0019～0.025；Si：0.13～0.24。
本发明提供的第八优选的净化装置中，超声波换能器包括发射头、绝缘垫片、压电薄片、质量片和电极；所说发射头、绝缘垫片、压电薄片和质量片依次设置在同一轴线上；所述电极是由金属Zn制备的电极；所述压电薄片为55μm厚的替代的芳族和醌型序列；所述复合层中：锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧质量比=9：8：11：5：7：17：7，粒径为5～30nm；所述钛合金含Al：7.1～7.4；Sn：3.0；Cr：3.0；Fe：0.27～0.29；C：0.09～0.14；O：0.17～0.24；Si：0.13～0.23。
本发明提供的第九优选的净化装置中，绝缘垫片分别位于所述发射头和质量片内端的数目为两个的绝缘片，其内端设有向左或右转10～90度的轴向剖面为凹字型且其左右突出部分别位于所述压电薄片间的、其底端到圆心的半径大于所述绝缘片的半径的第一电极片；位于所述凹字型电极片的内侧轴向依次设置压电材料片、直径大于所述压电材料片的第二电极片和压电材料片。
与现有技术比，本发明的有益效果为：
A(mg/kg)=洗涤前的蔬菜或水果农药量；B=mg/kg(洗涤后的蔬菜或水果农药量)，经检测此量均低于蔬菜、水果农药残留新标准。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是图1的后视图。
图3是图1中顶盖掀起后的结构示意图。
图4是图3侧视图。
图5是图1中壳体与底座分解后的俯视图。
图6是图1中壳体与底座分解后的仰视图。
图7是图1中底座去除后的仰视图。
图8是图1中壳体与顶盖去除后的俯视图。
图9是清洗用超声波换能器结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
请参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8，本发明是一种净化装置，包括壳体1和底座2，壳体1内设置有清洗水槽3，在底座2上安装有水触媒发生装置4和水泵5，在清洗水槽3的底部设置有进水口6和出水口7，进水口6的下方设置有微型喷头8，出水口7的下方设置三通管接头9，三通管接头9一路通过电磁阀10与排水管14连接，三通管接头9的另一路通过一号管道11与水触媒发生装置4的进水口连通，水触媒发生装置4的出水口通过二号管道12与水泵5的进水口连通，水泵5的出水口通过三号管道13与微型喷头8连通，微型喷头8与进水口6连通。
清洗水槽3的底部中央设置有超声波换能器15。清洗水槽3的顶部设置有盖板16，以便于取放食品和加入清水。底座2的背板上设置有电源开关17和电源插座18。底座2上设置有电路板19。电路板19上集成有微电脑控制器。微电脑控制器对水触媒发生装置4、水泵5、超声波换能器15进行自动控制。在水泵5的抽力作用下，清洗水槽3内的水由出水口7排出，经过三通管接头9，沿一号管道11到达水触媒发生装置4的进水口，从水触媒发生装置4的出水口排出后，成为含有水触媒功能团的高能氧化水，高能氧化水沿二号管道12到达水泵5的进水口，经过水泵5加压后，从水泵5的出水口排出，再经过三号管道13、微型喷头8，到达清洗水槽3的进水口6，返回到清洗水槽3内，形成循环流动，在壳体1的顶面设置有微电脑控制器的操作面板20，通过操作面板20可对水泵5、水触媒发生装置4以及超声波换能器15的工作时间进行定时控制。使用时，可根据被清洗对象种类的不同，选择不同的定时时间，以达到最佳的清洗、净化、消毒效果。当清洗完毕后，微电脑控制器关闭水泵5、水触媒发生装置4以及超声波换能器15，开启电磁阀10，清洗水槽3中的污水通过排水管14排出。
1．水触媒发生装置：
本发明的水触媒发生装置所述水触媒发生装置的电极为钛合金电极，其上涂覆纳米级粒径的锆、铂、铈、钆、铕、钌和镧组成的经100—120℃下烘干、400～680℃下烧结制备的1～2微米厚的复合层；所述电极基材为钛合金。
1．另有说明除外，本发明中比例和含量均按质量份计，水触媒发生装置的电极为钛合金电极上涂覆粒径为5nm纳米的锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧=15：15：17：8：12：21：14，的混合涂覆料，经100℃下烘干、400℃下烧结制备的1微米厚的复合层；电极基材为钛合金含Al：7.0；Sn：2.9；Cr：2.9；Mo：2.9；Zr：2.9；Fe：0.27；C：0.08；O：0.11；N：0.004；H：0.0015；Si：0.1，其余为钛和不可避免的杂质。
2．另有说明除外，本发明中比例和含量均按质量份计，水触媒发生装置的电极为钛合金电极上涂覆粒径为10nm纳米的锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧=6：5：9：2：3：14：4的混合涂覆料，经105℃下烘干、420℃下烧结制备的1微米厚的复合层；电极基材为钛合金含Al：7.1；Sn：2.9；Cr：2.9；Mo：3.0；Zr：3.0；Fe：0.26；C：0.15；O：0.12；N：0.005；H：0.002；Si：0.14，其余为钛和不可避免的杂质。
3．另有说明除外，本发明中比例和含量均按质量份计，水触媒发生装置的电极为钛合金电极上涂覆粒径为15nm纳米的锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧=14：14：15：7：11：20：12的混合涂覆料，经110℃下烘干、430℃下烧结制备的1微米厚的复合层；电极基材为钛合金含Al：7.2；Sn：2.9；Cr：3.0；Mo：2.9；Zr：3.0；Fe：0.28；C：0.11；O：0.2；N：0.05；H：0.002；Si：0.15，其余为钛和不可避免的杂质。
4．另有说明除外，本发明中比例和含量均按质量份计，水触媒发生装置的电极为钛合金电极上涂覆粒径为20nm纳米的锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧=12：12：13：6：9：19：10的混合涂覆料，经115℃下烘干、440℃下烧结制备的1微米厚的复合层；电极基材为钛合金含Al：7.3；Sn：2.9；Cr：2.9；Mo：2.9；Zr：3.0；Fe：0.26；C：0.12；O：0.16；N：0.01；H：0.02；Si：0.2，其余为钛和不可避免的杂质。
5．另有说明除外，本发明中比例和含量均按质量份计，水触媒发生装置的电极为钛合金电极上涂覆粒径为25nm纳米的锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧=7：6：10：3：4：15：5的混合涂覆料，经115℃下烘干、460℃下烧结制备的2微米厚的复合层；电极基材为钛合金含Al：7.1；Sn：2.9；Cr：3.0；Mo：2.9；Zr：2.9；Fe：0.27；C：0.15；O：0.17；N：0.01；H：0.005；Si：0.12，其余为钛和不可避免的杂质。
6．另有说明除外，本发明中比例和含量均按质量份计，水触媒发生装置的电极为钛合金电极上涂覆粒径为28nm纳米的锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧=10：10：12：4：6：16：8的混合涂覆料，经120℃下烘干、470℃下烧结制备的2微米厚的复合层；电极基材为钛合金含Al：7.3；Sn：3.0；Cr：2.9；Mo：2.9；Zr：3.0；Fe：0.28；C：0.13；O：0.18；N：0.09；H：0.018；Si：0.2，其余为钛和不可避免的杂质。
7．另有说明除外，本发明中比例和含量均按质量份计，水触媒发生装置的电极为钛合金电极上涂覆粒径为30nm纳米的锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧=9：8：11：5：7：17：7混合涂覆料，经120℃下烘干、680℃下烧结制备的2微米厚的复合层；电极基材为钛合金含Al：7.4；Sn：3.0；Cr：3.0；Mo：2.9；Zr：3.0；Fe：0.29；C：0.12；O：0.2；N：0.08；H：0.02；Si：0.2，其余为钛和不可避免的杂质。
2．超生波换能转换器
如图9所示，本发明的超声波换能器为轴向上依次设置发射头、绝缘垫片、Au电极、聚吡咯压电片、Au电极、聚吡咯压电片、Au电极、聚吡咯压电片和质量块、
压电薄片有利地包括一种聚乙烯薄片，厚度为5μm至75μ，典型地为9μm至35μm厚，典型地为20μm至25μm厚，最典型地为25μm厚。
在其最佳的形式中，压电薄片典型的是由聚偏氟乙烯(“P VDF”)薄片或由包含PVDF的共聚物薄片构成的。该薄片至少有两个固定在其上的电极，典型的是在薄片的每个面上有一电极。这些电极可以是相同材料或不同材料，典型为相同材料。电极材料的例子是诸如金属Au，Pd，Pt，Ti，Zn，Al，Ag，Cu，Sn，Ga，In，Ni，导电聚合物，该聚合物需要用添加剂来填充，添加剂为碘、氟、碱金属及其盐，金属碳酸盐和囟化砷，该导电聚合物包括：多炔，多炔共聚物，聚吡咯，聚丙烯晴，芳烃聚合物，聚苯胺，聚噻吩，聚咔唑，聚β-二酮，聚二炔丙基胺，聚二氢苊/N-乙烯基杂环路易斯酸，聚（芳香杂环1，2-亚乙烯），聚酞菁，与1，9-双取代亚苯起化学反应的聚合物，聚类叶红素，杂环梯形聚合物，替代的芳族和醌型序列，聚异硫茚和聚（对-亚苯基）硫醚；和不需要掺杂的聚合物，例如：聚（二醚键双邻-腈），聚乙炔和带晶胞的聚二炔，聚（迫位荼），聚（碳联硒化物），过渡金属元素的聚（苯并二硫羟烯），聚（噻吩磺酸酯）和末端乙炔席夫碱。
所述超声波换能器中，电极为Zn、压电材料板厚55μm。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种净化装置，所述装置包括水触媒发生装置、清洗水槽、超声波换能器和水泵，其特征在于所述水触媒发生装置的电极为钛合金电极，其上涂覆纳米级粒径的锆、铂、铈、钆、铕、钌和镧组成的经100—120℃下烘干、400～680℃下烧结制备的1～2微米厚的复合层；所述电极基材为钛合金，按质量份计，含Al：7.0～7.5；Sn：2.9～3.0；Cr：2.9～3.0；Mo：2.9～3.0；Zr：2.9～3.0；Fe：0.26～0.29；C：0.08～0.15；O：0.11～0.25；N：0.004～0.1；H：0.0015～0.025；Si：0.1～0.25，其余为钛和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1的净化装置，其特征在于所述锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧质量比=6～15：5～15：9～17：2～8：3～12：14～21：4～14，粒径为5～30nm；所述钛合金含Al：7.0～7.4；Sn：2.9；Cr：2.9。
3.根据权利要求1的净化装置，其特征在于所述锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧质量比=6～14：5～14：9～15：2～7：3～11：15～21：4～12，粒径为5～30nm；所述钛合金含Mo：3.0；Zr：3.0；Fe：0.27～0.29。
4.根据权利要求1的净化装置，其特征在于所述锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧质量比=7～14：6～14：10～15：3～7：4～11：15～20：5～12，粒径为5～30nm；所述钛合金含C：0.09～0.14；O：0.16～0.25；N：0.04～0.1。
5.根据权利要求1的净化装置，其特征在于所述烧结温度为400～450℃，所述锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧质量比=7～12：6～12：10～13：3～6：4～9：16～19：5～10，粒径为5～30nm；所述钛合金含H：0.015～0.025；Si：0.13～0.25。
6.根据权利要求1的净化装置，其特征在于所述锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧质量比=7～10：6～10：10～12：3～5：4～8：16～18：5～8，粒径为5～30nm；所述钛合金含Al：7.1～7.4；Sn：2.9；Cr：3.0；Mo：2.9；Zr：2.9。
7.根据权利要求1的净化装置，其特征在于所述锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧质量比=8～10：7～10：11～12：4～5：5～8：16～17：6～8，粒径为5～30nm；所述钛合金含Fe：0.27～0.29；C：0.1～0.15；O：0.17～0.23；N：0.03～0.1；H：0.0019～0.025；Si：0.13～0.24。
8.根据权利要求1的净化装置，其特征在于所述超声波换能器包括发射头、绝缘垫片、压电薄片、质量片和电极；所说发射头、绝缘垫片、压电薄片和质量片依次设置在同一轴线上；所述电极是由金属Zn制备的电极；所述压电薄片为55μm厚的替代的芳族和醌型序列；所述锆：铂：铈：钆：铕：钌：镧质量比=9：8：11：5：7：17：7，粒径为5～30nm；所述钛合金含Al：7.1～7.4；Sn：3.0；Cr：3.0；Fe：0.27～0.29；C：0.09～0.14；O：0.17～0.24；Si：0.13～0.23。
9.根据权利要求8的净化装置，其特征在于所述绝缘垫片分别位于所述发射头和质量片内端的数目为两个的绝缘片，其内端设有向左或右转10～90度的轴向剖面为凹字型且其左右突出部分别位于所述压电薄片间的、其底端到圆心的半径大于所述绝缘片的半径的第一电极片；位于所述凹字型电极片的内侧轴向依次设置压电材料片、直径大于所述压电材料片的第二电极片和压电材料片。
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