CN105010903A - 一种食材洁净系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食材洁净的技术领域。为了解决对果蔬和肉类等食材进行洁净、杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素的处理效率低欠安全的问题，本发明提出一种食材洁净系统及装置，该系统及装置包括智能单元、人机对话单元、核心控制单元、电源控制单元、超声波发生器、超声波换能器、高压脉冲单元；核心控制单元与智能单元通过蓝牙或WiFi进行无线连接或通过遥控器进行连接，核心控制单元分别与人机对话单元和电源控制单元连接；电源控制单元与超声波发生器和高压脉冲单元连接；超声波发生器与超声波换能器连接。本发明使果蔬和肉类等食材的杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素更有效、更安全，而且本发明使用安全，方便快捷，节省时间。
Description
技术领域
本发明属于食材洁净的技术领域，具体涉及一种食材洁净系统及装置。
背景技术
目前在蔬菜和水果的种植过程中，为了防止病虫害，通常使用大量的农药，且使用的农药的毒性较大，而蔬菜和水果的生长周期均较短，特别是蔬菜的生长周期一般为二个月左右，导致蔬菜和水果成熟后有大量的农药残留，如果这些残留在蔬菜和水果上的农药进入人体内，将会严重影响人的身体健康。在蔬菜和水果的生长、运输和存放过程中，也可能产生细菌、病毒以及各种有害毒素，特别是随着生态环境的恶化，产生细菌、病毒及各种有害毒素的情况越来越严重，因此在食用蔬菜和水果前，不仅仅要清洗蔬菜和水果，还要对蔬菜和水果进行杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素的处理。同样肉类食材在食用前也需要进行杀菌消毒、去除各种激素及有害毒素的处理。目前市场上虽然已经有了许多用臭氧去除农药残留的装置，但该装置对果蔬和肉类等食材进行杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素的处理的效率低，且臭氧有一定的危害，不能够满足消费者对果蔬及肉类等食材进行安全洁净处理的要求。
发明内容
为了解决对果蔬和肉类等食材进行洁净、杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素的处理效率低欠安全的问题，本发明提出一种食材洁净系统及装置，以实现对果蔬和肉类等食材进行洁净、杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素的处理，使果蔬和肉类等食材的洁净、杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素更有效，更安全，使消费者更安全地食用果蔬和肉类食材。
本发明食材洁净系统包括智能单元、核心控制单元、电源控制单元、超声波发生器、超声波换能器和高压脉冲单元；所述智能单元通过蓝牙或WiFi与所述核心控制单元进行无线连接，所述智能单元发出控制信号以及启动或关闭信号并将该控制信号以及启动或关闭信号通过蓝牙或WiFi发送给所述核心控制单元；所述核心控制单元与所述电源控制单元连接，所述核心控制单元通过蓝牙或WiFi接收所述智能单元发送的控制信号以及启动或关闭信号，并将接收到的控制信号以及启动或关闭信号发送给所述电源控制单元；所述电源控制单元分别与所述超声波发生器和高压脉冲单元连接，根据接收到的控制信号以及启动或关闭信号来控制、启动或关闭所述超声波发生器和高压脉冲单元；所述超声波发生器与所述超声波换能器连接，将产生的20KHZ-200KHZ电信号发送给所述超声波换能器，该超声波换能器将20KHZ-200KHZ电信号转换为机械振动并在溶液中产生空化作用以对食材进行洁净；所述高压脉冲单元产生高压脉冲电场和/或高压脉冲磁场和/或高压脉冲电荷以对食材进行杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素的处理。
所述高压脉冲单元包括高压脉冲发生器和一对高压脉冲电极，所述高压脉冲发生器分别与所述电源控制单元和所述高压脉冲电极连接，所述高压脉冲发生器用于产生高压脉冲并通过所述高压脉冲电极形成高压脉冲电场和高压脉冲电荷。
所述高压脉冲单元包括高压脉冲发生器、线圈、铁芯和高压脉冲电极，所述高压脉冲发生器分别与所述电源控制单元和所述线圈连接，所述线圈缠绕在所述铁芯上，所述铁芯与所述高压脉冲电极连接，所述高压脉冲发生器用于产生高压脉冲并通过所述线圈和所述高压脉冲电极形成高压脉冲磁场和高压脉冲电荷。
所述智能单元包括手机APP、WiFi和蓝牙单元，所述手机APP通过所述WiFi和蓝牙单元与所述核心控制单元进行无线通信，以对所述核心控制单元进行控制。
还包括人机对话单元，该人机对话单元与所述核心控制单元连接，以对所述核心控制单元进行控制。
该食材洁净系统还包括液位开关，该液位开关与所述核心控制单元连接，用于检测液位信息并将该液位信息发送给所述核心控制单元，所述核心控制单元根据所述液位信息判断是否启动所述超声波发生器。
一种食材洁净装置，包括上盖、内胆和外壳，所述内胆为碗状结构，所述上盖设置于所述内胆的开口部，所述内胆安装在所述外壳中并位于所述外壳的上部；所述智能单元和所述核心控制单元位于所述食材洁净装置的上部并位于所述内胆的侧壁和所述外壳的侧壁之间；所述电源控制单元、所述超声波发生器和所述高压脉冲发生器位于所述食材洁净装置的下部并位于所述内胆的底部和所述外壳的底部之间；所述超声波换能器位于所述内胆的底部或侧壁上并从所述内胆的内壁露出以与所述内胆中的溶液接触；所述一对高压脉冲电极对称设置在所述内胆的内侧壁上。
一种食材洁净装置，包括上盖、内胆和外壳，所述内胆为碗状结构，所述上盖设置于所述内胆的开口部，所述内胆安装在所述外壳中并位于所述外壳的上部；所述智能单元和所述核心控制单元位于所述食材洁净装置的上部并位于所述内胆的侧壁和所述外壳的侧壁之间；所述电源控制单元、所述超声波发生器、所述高压脉冲发生器、所述铁芯和所述线圈位于所述食材洁净装置的下部并位于所述内胆的底部和所述外壳的底部之间；所述超声波换能器位于所述内胆的底部或侧壁上并从所述内胆的内壁露出以与所述内胆中的溶液接触；所述高压脉冲电极设置于所述内胆的底部并与所述内胆中的溶液接触。
本发明食材洁净系统及装置具有如下的有益效果：
1.本发明的高压脉冲发生器产生高压脉冲，并通过高压脉冲电极形成高压脉冲电场和/或高压脉冲磁场和/或高压脉冲电荷，以对果蔬和肉类等食材进行杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素的处理，这样杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素效果更好，更有效，更安全，避免了使用臭氧去除食材的农药残留时臭氧对环境和消费者身体造成的损害，提高了消费者食用果蔬及肉类等食材的安全性。本发明的超声波换能器产生空化作用以完成对果蔬和肉类等食材的洁净。本发明能够对食材进行洁净、杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素的处理，使用安全，方便快捷，节省时间。
2.手机APP通过WiFi和蓝牙单元与核心控制单元通信，向核心控制单元发送控制指令，以对本发明食材洁净系统及装置进行控制并显示本发明各部件的运行状态，实现了手机APP对本发明的智能控制和运行状态的显示，方便消费者的使用。
3.本发明的液位开关用于检测盛有食材的容器中的液体是否达到指定液位，并将检测到的液位信息发送给本发明的核心控制单元，该核心控制单元根据液位开关检测的液位信息判断是否启动超声波发生器，这样能够防止容器中液体过少时启动超声波发生器，导致超声波换能器发热而损坏。
4.本发明一种食材洁净系统及装置结构简单、易于操作、使用安全、方便。
附图说明
图1为本发明食材洁净系统的实施例一的结构示意图；
图2为图1所示的食材洁净系统的工作流程图；
图3为包括图1所示的食材洁净系统的食材洁净装置的结构示意图；
图4为本发明食材洁净系统的实施例二的结构示意图；
图5为包括图4所示的食材洁净系统的食材洁净装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图介绍本发明的技术方案。
如图1所示，食材洁净系统包括核心控制单元100、电源控制单元101、超声波发生器102、超声波换能器103、人机对话单元106、液位开关107、高压脉冲单元和智能单元，其中，高压脉冲单元包括高压脉冲发生器104和高压脉冲电极105，智能单元包括WiFi和蓝牙单元109和手机APP 110。核心控制单元100通过无线信号与智能单元相连接。核心控制单元100分别与人机对话单元106、液位开关107和电源控制单元101连接，WiFi和蓝牙单元109分别与核心控制单元100和手机APP 110连接。手机APP 110通过WiFi和蓝牙单元109与核心控制单元100进行无线通信，具体地，手机APP 110能够通过WiFi和蓝牙单元109向核心控制单元100发送各种控制信号以及启动或关闭信号，该控制信号例如可以是定时信号，手机APP 110能够对用于洁净食材的系统进行智能控制并显示用于洁净食材的系统各部件的运行状态，手机APP 110、WiFi和蓝牙单元109与核心控制单元100形成智能人机对话系统，以方便消费者的使用。智能单元还包括遥控器108，该遥控器108与WiFi和蓝牙单元109连接，能够通过WiFi和蓝牙单元109向核心控制单元100发送各种控制信号以及启动或关闭信号。人机对话单元106用于向核心控制单元100发送各种控制信号以及启动或关闭信号，以对核心控制单元100进行控制。核心控制单元100用于将接收到的各种控制信号以及启动或关闭信号发送给电源控制单元101，该电源控制单元101将接收到的各种控制信号以及启动或关闭信号发送给超声波发生器102和高压脉冲发生器104。电源控制单元101能够实现核心控制单元100与超声波发生器102之间、核心控制单元100与高压脉冲发生器104之间弱电强电的转换，通过弱电信号控制强电电路的通断。其中，核心控制单元100是由单片机及其外围电路组成。
液位开关107用于检测液位信息并将该液位信息发送给核心控制单元100，该核心控制单元100根据液位开关107发送的液位信息判断是否将接收到的启动信号发送给电源控制单元101，以启动超声波发生器102。
电源控制单元101与超声波发生器102和高压脉冲发生器104连接，电源控制单元101根据接收到的各种控制信号以及启动或关闭信号实现对超声波发生器102的控制、启动或关闭，实现对高压脉冲发生器104的控制、启动或关闭。超声波发生器102与超声波换能器103连接，超声波发生器102产生20KHZ-200KHZ电信号，并将该20KHZ-200KHZ电信号发送给超声波换能器103，超声波换能器103将该20KHZ-200KHZ电信号转换为机械振动并在溶液中产生空化作用以对果蔬和肉类等食材进行洁净。高压脉冲发生器104与高压脉冲电极105连接，高压脉冲发生器104用于产生高压脉冲，并通过高压脉冲电极105形成高压脉冲电场和高压脉冲电荷以对果蔬和肉类等食材进行杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素的处理。
图2为图1所示的食材洁净系统的工作流程图，如图2所示：
步骤S1：使用者可以通过手机APP 110、人机对话单元106或遥控器108向核心控制单元100发送控制信号，这样通过多种方式均可向核心控制单元100发送控制信号，方便使用者的使用。
步骤S2：核心控制单元100接收控制信号，并根据液位开关107反馈的盛有食材的容器中的液位信息，确定容器中的液体是否达到指定液位，如果达到指定液位，则核心控制单元100将控制信号发送给电源控制单元101，该电源控制单元101启动超声波发生器102，若没有达到指定液位，则不启动超声波发生器102，这样能够防止容器中液体过少时启动超声波发生器102，导致超声波换能器103发热而损坏。
步骤S3：核心控制单元100将控制信号发送给电源控制单元101，该电源控制单元101根据控制信号启动高压脉冲发生器104，开始对果蔬和肉类等食材进行洁净、杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素的处理。超声波发生器102启动后产生20KHZ-200KHZ电信号，并将该20KHZ-200KHZ电信号发送给超声波换能器103，超声波换能器103将该20KHZ-200KHZ电信号转换为机械振动并在溶液中产生空化作用以对果蔬和肉类等食材进行洁净。高压脉冲发生器104启动后产生高压脉冲，并通过高压脉冲电极105形成高压脉冲电场和高压脉冲电荷，以对果蔬和肉类食材进行杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素的处理。
步骤S4：食材洁净工作完成，或者使用者通过手机APP 110、人机对话单元106或遥控器108向核心控制单元100发送关闭信号，核心控制单元100将接收到的关闭信号发送给电源控制单元101，该电源控制单元101将超声波发生器102和高压脉冲发生器104关闭。
图3为包括图1所示的食材洁净系统的食材洁净装置的结构示意图，如图3所示，食材洁净装置包括上盖111、外壳112和内胆113，该内胆113为碗状结构，上盖111设置于内胆113的开口部，内胆113安装在外壳112中并位于外壳112的上部，使用时将果蔬和肉类食材放入内胆113中并向内胆113中加入溶液，以准备对食材进行洁净、杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素的处理。WiFi和蓝牙单元109和核心控制单元100位于食材洁净装置的上部并位于内胆113的侧壁和外壳112的侧壁之间。人机对话单元106位于外壳112上。电源控制单元101、超声波发生器102和高压脉冲发生器104位于食材洁净装置的下部并位于内胆113的底部和外壳112的底部之间。因为WiFi和蓝牙单元109和核心控制单元100为弱电设备，电源控制单元101、超声波发生器102和高压脉冲发生器104为强电设备，弱电设备位于食材洁净装置的上部，强电设备位于食材洁净装置的下部，这样一方面能够使食材洁净装置使用更安全，另一方面也减少了强电与弱电之间的干扰。超声波换能器103位于内胆113的底部并与内胆113中的溶液接触，超声波换能器103也可以位于内胆113的内侧壁上并与内胆113中的溶液接触。一对高压脉冲电极105对称安装于内胆113的内侧壁上，这样高压脉冲电极105形成的电场更均匀，杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素的效果更好。液位开关107位于内胆113的内侧壁上，用于检测内胆113中溶液的液位，并将检测到的液位信息发送给核心控制单元100。
其中，超声波换能器103发生机械振动，并将机械振动传播到内胆113的溶液中，在溶液中疏密相间的向前辐射，使溶液流动而产生数以万计的直径为50-500μm的微小气泡,这些微小气泡受到的压力达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合，气泡闭合可形成瞬间高压，就象一连串小“爆炸”不断地冲击食材表面，使食材的表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到洁净食材的目的。
其中，高压脉冲电极105在内胆113的溶液中形成高压脉冲电场和高压脉冲电荷，该高压脉冲电场又产生高压脉冲磁场，这种脉冲电场和脉冲磁场交替作用，使细菌和病毒的细胞膜透性增加，振荡加剧，强度减弱，因而细胞膜被破坏，细胞膜内物质容易流出，细胞膜外物质容易渗入，细胞膜的保护作用减弱甚至消失。高压脉冲电极105附近溶液电离产生的阴、阳电荷与细胞膜内生命物质作用，阻断了细胞膜内正常生化反应和新陈代谢等过程。溶液电离产生的臭氧具有强烈的氧化作用，能与细胞内的物质发生一系列反应，通过以上方式的联合作用，能够杀死食材上的细菌和病毒。食材上的农药残留受到高压脉冲磁场和高压脉冲电荷的作用会失去原有的活性，使有害的有机物转化为无害的根类达到降解农药残留去除有害毒素的目的。
下面的表1是分别利用本实施例的食材洁净系统、自来水浸泡和臭氧洁净处理的方式，对食材进行洁净处理，洁净处理完成后检测的食材上农药残留的百分率，
表1
从表1可以看出，使用本实施例的食材洁净系统对食材洁净处理5min后，食材上农药残留百分率为11％，而利用自来水浸泡食材5min后，食材上农药残留百分率为32％，利用臭氧对食材洁净处理5min后，食材上农药残留百分率为28％，由此可以得出，使用本实施例的食材洁净系统对食材进行洁净处理，处理完成后农药残留百分率最低，即能够将食材上的大部分农药残留去除，效果更好，更有效，提高了食用食材的安全性。
图4为本发明食材洁净系统的实施例二的结构示意图，如图4所示，本实施例与实施例一的不同在于：高压脉冲单元包括高压脉冲发生器104、线圈114、铁芯和高压脉冲电极115，高压脉冲发生器104分别与电源控制单元101和线圈114连接，线圈114缠绕在铁芯上，铁芯与高压脉冲电极115连接，高压脉冲发生器104产生高压脉冲，并通过线圈114和高压脉冲电极115形成高压脉冲磁场和高压脉冲电荷。
图5为包括图4所示的食材洁净系统的食材洁净装置的结构示意图，图5所示食材洁净装置与图3所示食材洁净装置的不同在于：铁芯116和线圈114位于食材洁净装置的下部并位于内胆113的底部和外壳112的底部之间，高压脉冲电极115位于内胆113的底部并与内胆113中的溶液接触，高压脉冲电极115也可以位于内胆113的内侧壁并与内胆113中的溶液接触，高压脉冲发生器104产生高压脉冲，并通过线圈114和高压脉冲电极115在内胆113的溶液中形成高压脉冲磁场和高压脉冲电荷，以对果蔬和肉类食材进行杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素的处理。
Claims (8)
1.一种食材洁净系统，其特征在于，包括智能单元、核心控制单元、电源控制单元、超声波发生器、超声波换能器和高压脉冲单元；所述智能单元通过蓝牙或WiFi与所述核心控制单元进行无线连接，所述智能单元发出控制信号以及启动或关闭信号并将该控制信号以及启动或关闭信号通过蓝牙或WiFi发送给所述核心控制单元；所述核心控制单元与所述电源控制单元连接，所述核心控制单元通过蓝牙或WiFi接收所述智能单元发送的控制信号以及启动或关闭信号，并将接收到的控制信号以及启动或关闭信号发送给所述电源控制单元；所述电源控制单元分别与所述超声波发生器和高压脉冲单元连接，根据接收到的控制信号以及启动或关闭信号来控制、启动或关闭所述超声波发生器和高压脉冲单元；所述超声波发生器与所述超声波换能器连接，将产生的20KHZ-200KHZ电信号发送给所述超声波换能器，该超声波换能器将20KHZ-200KHZ电信号转换为机械振动并在溶液中产生空化作用以对食材进行洁净；所述高压脉冲单元产生高压脉冲电场和/或高压脉冲磁场和/或高压脉冲电荷以对食材进行杀菌消毒、去除农药残留及有害毒素的处理。
2.根据权利要求1所述的食材洁净系统，其特征在于，所述高压脉冲单元包括高压脉冲发生器和一对高压脉冲电极，所述高压脉冲发生器分别与所述电源控制单元和所述高压脉冲电极连接，所述高压脉冲发生器用于产生高压脉冲并通过所述高压脉冲电极形成高压脉冲电场和高压脉冲电荷。
3.根据权利要求1所述的食材洁净系统，其特征在于，所述高压脉冲单元包括高压脉冲发生器、线圈、铁芯和高压脉冲电极，所述高压脉冲发生器分别与所述电源控制单元和所述线圈连接，所述线圈缠绕在所述铁芯上，所述铁芯与所述高压脉冲电极连接，所述高压脉冲发生器用于产生高压脉冲并通过所述线圈和所述高压脉冲电极形成高压脉冲磁场和高压脉冲电荷。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的食材洁净系统，其特征在于，所述智能单元包括手机APP、WiFi和蓝牙单元，所述手机APP通过所述WiFi和蓝牙单元与所述核心控制单元进行无线通信，以对所述核心控制单元进行控制。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的食材洁净系统，其特征在于，还包括人机对话单元，该人机对话单元与所述核心控制单元连接，以对所述核心控制单元进行控制。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的食材洁净系统，其特征在于，该食材洁净系统还包括液位开关，该液位开关与所述核心控制单元连接，用于检测液位信息并将该液位信息发送给所述核心控制单元，所述核心控制单元根据所述液位信息判断是否启动所述超声波发生器。
7.一种包括权利要求2所述的食材洁净系统的食材洁净装置，其特征在于，包括上盖、内胆和外壳，所述内胆为碗状结构，所述上盖设置于所述内胆的开口部，所述内胆安装在所述外壳中并位于所述外壳的上部；所述智能单元和所述核心控制单元位于所述食材洁净装置的上部并位于所述内胆的侧壁和所述外壳的侧壁之间；所述电源控制单元、所述超声波发生器和所述高压脉冲发生器位于所述食材洁净装置的下部并位于所述内胆的底部和所述外壳的底部之间；所述超声波换能器位于所述内胆的底部或侧壁上并从所述内胆的内壁露出以与所述内胆中的溶液接触；所述一对高压脉冲电极对称设置在所述内胆的内侧壁上。
8.一种包括权利要求3所述的食材洁净系统的食材洁净装置，其特征在于，包括上盖、内胆和外壳，所述内胆为碗状结构，所述上盖设置于所述内胆的开口部，所述内胆安装在所述外壳中并位于所述外壳的上部；所述智能单元和所述核心控制单元位于所述食材洁净装置的上部并位于所述内胆的侧壁和所述外壳的侧壁之间；所述电源控制单元、所述超声波发生器、所述高压脉冲发生器、所述铁芯和所述线圈位于所述食材洁净装置的下部并位于所述内胆的底部和所述外壳的底部之间；所述超声波换能器位于所述内胆的底部或侧壁上并从所述内胆的内壁露出以与所述内胆中的溶液接触；所述高压脉冲电极设置于所述内胆的底部并与所述内胆中的溶液接触。
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