CN105078391B - 一种基于余热利用的丝瓜瓤嵌入式智能收发洗碗系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于余热利用的丝瓜瓤嵌入式智能收发洗碗系统，包括均固装在机架上的餐盘存入装置、上洗刷装置、下洗刷装置、冲洗装置、吸水装置、烘干消毒装置、餐盘收取装置，该系统采用以环保可降解、价格低廉的丝瓜瓤或者其他具有清洁功能的仿生材料作为清洗材料，利用了其高效的不粘油、清洁干净的特点，避免了传统洗碗机使用洗碗粉造成的环境污染，消除了洗碗粉残留对人体的危害；同时，省去冲洗洗碗粉所需的清水，节约大量水资源；此外，利用烘干装置的余热加热清洗水，节约了能源，同时增强了洗涤效果，和传统洗碗机机械冲刷原理相比，节约了大量水资源；同时消除了使用洗碗粉带来的环境污染。

Description

一种基于余热利用的丝瓜瓤嵌入式智能收发洗碗系统

技术领域

本发明属于日常生活领域，涉及绿色节能的洗碗机，尤其是一种基于余热利用的丝瓜瓤嵌入式智能收发洗碗系统。

背景技术

近年来，能源需求不断加大、环境污染进一步加深，我国大力推动低碳经济发展。建设资源节约型、环境友好型社会，已经成为我国可持续发展战略的重要组成部分。“十二五”规划指出：节约型社会最应该节约的是劳动力，利用环保技术可降解、价格低廉的丝瓜瓤作为清洗材料清洁餐盘，同时结合智能微耗搬运装置，不仅可以实现节约用水和减少污染排放的目的，还可以节约劳动力，促进构建节约型社会的进程，具有较为广阔的市场基础和推广条件。

国内对洗碗机的研发停留在构想和设计阶段，目前市面上的洗碗机多为家用小型洗碗机，据相关资料显示，目前国内市场超过90％的洗碗机为进口产品，价格昂贵，且国内市场普及率不及1％；国外洗碗机普及率高达70％，但仍旧无法避免洗碗粉的使用，存在对生态环境的污染和水资源的大量使用现象。

而且，现有市场上的洗碗机还存在如下局限性：1、采用机械冲刷洗涤方式的洗碗机会造成了水资源的大量浪费；2、现有的洗碗机需要洗碗粉或者化学清洗剂才可实现对盘子的彻底清洁，其化学成分中表面活性剂和和含磷化合物会对环境产生巨大污染；3、现有的洗碗机系统容量小，无法实现大规模长时间清洗；同时，洗碗机容量小，碗碟之间容易产生磕碰，导致碗碟的损坏而提高餐饮成本。

通过市场调研，尚未发现与本专利申请相关的公开技术。

通过专利检索，仅是本发明人在2014年10月提出的一份实用新型专利申请，但本发明是针对该实用新型专利所作出的较大技术改进，因此不会影响本发明申请的创造性。

发明内容

本发明在于克服现有技术的不足之处，提供一种基于余热利用的丝瓜瓤嵌入式智能收发洗碗系统，该系统节能绿色环保，有效节约用水和减少污染物排放，契合节能减排的理念。

本发明实现目的的技术方案是：

一种基于余热利用的丝瓜瓤嵌入式智能收发洗碗系统，其特征在于：包括均固装在机架上的餐盘存入装置、上洗刷装置、下洗刷装置、冲洗装置、吸水装置、烘干消毒装置、餐盘收取装置，将餐盘竖直叠装置于餐盘存入装置，并通过重力自下底进入下洗刷装置的丝瓜瓤传送带上，下洗刷装置的丝瓜瓤传送带为三角循环形式，其上平面传送带与餐盘存入装置的延长部分下底所安装的竖直丝瓜瓤，进行餐盘的除渣；下洗刷装置的丝瓜瓤传送带的倾斜部分上方相对应平行设置上洗刷装置，该上洗刷装置为单循环形式，在上、下洗刷装置的倾斜部分里侧分别安装上喷水管及下喷水管，该两个喷水管向两个洗刷装置的丝瓜瓤传送带喷射热水，两个丝瓜瓤传送带之间运行餐盘；下洗刷装置的出口端接合水平设置的冲洗装置，该冲洗装置传动带的上方设置有一排喷洒管排；冲洗装置所安装的喷洒管排及洗刷装置的两个喷水管均连通烘干消毒余热管道内的热水；冲洗装置的出口所对应的机架上竖直固装一排丝瓜瓤组，该丝瓜瓤组的作用是使餐盘在此进行翻转，并翻转后运行到冲洗装置下方的吸水装置上，吸水装置的传送带设置在一封闭的吸水室内，在此吸水装置进行吸水后，餐盘通过软帘进入水平接合的烘干消毒装置上，该烘干消毒装置设置在一封闭的烘干消毒室内，在烘干消毒室内顶部设置紫外杀菌灯排；烘干消毒装置的出口对应一餐盘收取装置，在此餐盘收取装置内自动存放干净的餐盘。

而且，所述餐盘存入装置为一下底开口的竖直圆形筒体，在筒体的内壁四周径向均布间隔通过骨架固装有丝瓜瓤。

而且，所述上、下洗刷装置的丝瓜瓤传送带中，丝瓜瓤间隔横向固装在丝瓜瓤传送带上，丝瓜瓤均匀分布，该丝瓜瓤的结构是：沿着丝瓜瓤径向切成厚度相同的瓤片，再将其均匀平铺，用棉线缝至传送带上。

而且，所述冲洗装置传送带有横向的竹纤维篦条构成。

而且，所述吸水装置的传送带由均布间隔的海绵轴辊构成，在餐盘的翻转部位的吸水装置传送带进口所对应的机架上还安装有一挤压海绵轴辊的挤压辊轴。

本发明的优点和积极效果是：

1、本洗碗系统包括餐盘存入装置、洗刷装置、冲洗装置、吸水装置、烘干消毒装置、餐盘收取装置六个部分，该系统采用环保可降解、价格低廉的丝瓜瓤作为清洗材料，利用了其高效的不粘油、清洁干净的特点，避免了传统洗碗机使用洗碗粉造成的环境污染，消除了洗碗粉残留对人体的危害；同时，省去冲洗洗碗粉所需的清水，节约大量水资源，和传统洗碗机机械冲刷原理相比，节约了大量水资源；同时消除了使用洗碗粉带来的环境污染。

2、本洗碗系统节能效果及理念先进，充分利用烘干装置的余热管道加热热水，有效增强了餐盘的清洗效果，提高了喷洗装置内使用清水的温度，降低了烘干装置外表面温度，增强洗碗机的安全性，省去了传统洗碗机加热用水所耗电量。

3、本洗碗系统整合各种显示功能，实时反映洗碗机清洁效果和污水成分，保障清洁效果；采用了智能传感器进行控制，避免了劳动力的使用，实现了洗碗过程智能化；洗涤效果监测装置有效保证了本系统的清洁效果安全可靠，较传统洗碗机节能减排效果显著，具有很大的市场空间和推广价值。

4、本洗碗系统集洗碗、除菌、烘干、储存等功能于一身，使人们摆脱手工洗碗的劳动，提升生活的品质；从一日三餐来看，洗碗机的使用频率在理论上比洗衣机还高；随着人们生活水平和劳动自动化程度的不断提高，厨房餐具和器皿的自动化洗涤受到消费者的重视，智能化洗碗系统的普及将是必然趋势。

附图说明

图1是本发明的结构剖视图；

图2是图1的餐盘存入装置的结构放大图；

图3是图2的俯视图；

图4是图1的洗刷装置丝瓜瓤传送带的结构俯视图；

图5是图1的清洗装置传送带的结构俯视图；

图6是图1的吸水装置传送带的结构俯视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

一种基于余热利用的丝瓜瓤嵌入式智能收发洗碗系统，包括餐盘存入装置1、上洗刷装置4、下洗刷装置3、冲洗装置14、吸水装置12、烘干消毒装置16、餐盘收取装置19六个部分，上述六个装置均固装在机架7上，餐盘存入装置竖直叠装存入餐盘，并通过重力自下底进入下洗刷装置的丝瓜瓤传送带上，下洗刷装置的丝瓜瓤传送带为三角循环形式，其上平面传送带与餐盘存入装置的延长部分21下底所安装的竖直丝瓜瓤2进行餐盘的除渣；下洗刷装置的丝瓜瓤传送带的倾斜部分上方相对应平行设置上洗刷装置，该上洗刷装置为单循环形式，在上、下洗刷装置的倾斜部分里侧分别安装上喷水管5及下喷水管6，该两个喷水管向两个洗刷装置的丝瓜瓤传送带喷射热水，两个丝瓜瓤传送带之间随动运行餐盘，餐盘在丝瓜瓤之间摩擦清洁，再通过上、下喷水管的热水进行润湿清洗，有效地提高了餐盘的清洗效果，同时污物遗留在丝瓜瓤上，排出的水经过简单的处理即可循环利用或者分级利用，不会污染环境；下洗刷装置的出口端接合水平设置的冲洗装置，该冲洗装置传动带的上方设置有一排喷洒管排9，用于向餐盘的一面进行冲洗清洁。冲洗装置的喷洒管排及洗刷装置的两个喷水管均连通烘干消毒余热管道8内的热水，实现环保节能的效果。冲洗装置的出口所对应的机架上竖直固装一排丝瓜瓤组10，该丝瓜瓤组的作用是使餐盘在此进行翻转，并翻转后运行到冲洗装置下方的吸水装置上，吸水装置的传送带设置在一封闭的吸水室13内，在此吸水装置进行吸水后，餐盘通过软帘15进入水平接合的烘干消毒装置上，该烘干消毒装置设置在一封闭的烘干消毒室18内，在烘干消毒室内顶部设置紫外杀菌灯排17，加热器为一电加热丝(本实施例附图没有示出)；烘干消毒装置的出口对应一餐盘收取装置，在此餐盘收取装置内自动存放干净的餐盘。

本发明中，所述餐盘存入装置的结构参见图2、3，该餐盘存入装置为一下底开口22的竖直圆形筒体，在筒体的内壁四周径向均布间隔通过骨架(没有标号)固装有丝瓜瓤20，餐盘存入装置在存入餐盘时径向所固装的丝瓜瓤能保证盘子能水平方向固定不歪，竖直方向平滑可移；餐盘存入装置的下底开口高度大致满足大于一个餐盘高度、小于两个餐盘高度的要求。餐盘存入装置最底端的餐盘受到重力，便在下底出口与下洗刷装置丝瓜瓤传送带的双重作用下逐个滑出。餐盘存入装置径向向心所固装的丝瓜瓤的作用是减轻餐盘重力下降的速度，同时也清洁餐盘本身。

本实施例附图中，所述的餐盘为圆盘形状，因此餐盘存入装置设计为一下底开口的竖直圆形筒体，也可根据实际需要将餐盘存入装置设计为方形筒体，或者椭圆形筒体等形状。

本发明中，所述上、下洗刷装置的丝瓜瓤传送带的结构参见图4，丝瓜瓤23间隔横向固装在丝瓜瓤传送带上，该丝瓜瓤要均匀分布，而天然丝瓜瓤形状不规则，我们对其进行加工：沿着丝瓜瓤径向切成厚度相同的瓤片，再将其均匀平铺，用棉线缝至传送带上，克服了传统粘胶遇水不牢固的缺点，同时避免了其化学成分在盘子上的残留。

本发明中，所述冲洗装置的结构参见图5，冲洗装置传送带由均布间隔的竹纤维篦条24构成，以漏下冲洗的余热水。

本发明中，所述吸水装置的传送带由均布间隔的海绵轴辊25构成，用于吸去餐盘的存水；同时，为了保证海绵轴辊的干燥，在餐盘的翻转部位的吸水装置传送带进口所对应的机架上还安装有一挤压滚轴11，用于挤压海绵轴辊的存水。

本发明中，所述烘干消毒装置的传送带的结构可与冲洗装置的传送带结构相同。

本发明中，还设置了不锈钢槽体和输水管道，不锈钢槽体具有很好的防水性、密封性，防止污水在清洗过程中飞溅；输水管道包括排污管道、冲洗水循环管道以及余热利用管道部分，排污管道将主清洗时产生的污水废渣排除，与降解处理装置相连，冲洗水循环管道实现对冲洗废水的二次利用；冲洗装置的供水来源为烘干装置产生的冷凝水和自来水，上装置洗刷和下洗刷装置的水来源为清洗用水和自来水，由此实现水的分级利用。由于清洗装置已经将餐盘的主要油污洗去，冲洗装置只是对餐盘进行进一步彻底的洁净，故而，冲洗所产生的废水，仍然具有很高的清洁性能。排污装置将冲洗废水通过第二管道，通过阀门控制，选择性导入主清洗中，实现废水二次利用，从而节省大量清洁水资源，契合节能减排的理念。

本发明所述的余热利用管道，通入自来水，排布在烘干消毒装置上端，用以吸收水蒸气的热量，使蒸汽冷凝排除，达到吸收余热、干燥箱体的作用。

本发明还设计了洗涤效果监测装置，通过筛选，我们设计的软件采用了洗碗机洗涤效果分析中常用的几个具有代表性的指标，分别为：清洁指数、干燥指数、月用电量、月用水量、噪声、可靠性、洗涤剂残余浓度、洗涤容量和月故障次数。

本发明所涉及的各个传动动力装置，因都是现有技术，因此都没有给出附图。

下面通过本发明的实际应用效果所得到的参数来进一步确定本发明的创造性：

假设餐盘直径d均为16cm，且油污密度ρ一定，计算传统洗碗机和本洗碗系统一百只餐盘所节水量、节电量和减排量如下：

1)节水量

节水量＝传统洗碗机机械冲刷所用水量-本洗碗系统清洗所用水量，经查阅资料，①传统洗碗机用水量为：20L/100只盘子；本洗碗系统用水量：5L/100只盘子。

由于分级利用水资源；计算②冲洗装置产生的可循环给主清洗装置的冲洗水量；③烘干装置产生的冷凝水量和吸水装置产生的水量可循环给主清洗装置的用量。

2)节电量

节电量＝未使用余热利用加热洗涤水所需电量，假设余热利用效率为50％，20L水从室温(t＝20℃)加热到40℃所需热量计算公式如下：

Q＝η×c×m×Δt (1)

经计算本洗碗机每洗100只盘子节约电量Q＝8.64*105J。

3)减排量

减排量＝由于未使用洗碗粉所减少的排污量，经查阅资料，传统洗碗机洗碗粉用量为：200g/100只盘子；本洗碗系统洗碗粉用量：0g/100只盘子。

表1 洗碗粉化学成分含量表

200g洗碗粉含有20g非离子表面活性剂和30g磷酸钠，按照城镇污水处理厂污染物排放三级标准计算,相关指标见表2，为使排放达标，至少需水6000L。

表2 城镇污水处理厂水污染物最高允许排放浓度(日均值)(单位：mg/L)

下面计算这些污染物直到达标排放时可污染水的量：

200g的洗碗片含磷物质主要为三聚磷酸钠(Na₅P₃O₁₀)，其分子量为368。其中磷元素含量:

为使总磷含量排放达到国家城镇污水磷排放量三级标准，相关指标见表2，处理洗涤污水中该污染物所需水量为：

污染物阴离子表面活性剂的主要成分为三聚磷酸钠，同理，处理洗涤污水中该污染物所需水量为：

以上结果表明：清洗100只盘子所使用的洗碗粉一旦排放到江河中，可污染6000L清水。

实例测算：

下面以北京市为例进行节能减排效果说明，北京市大约有1862所学校，2498个食堂，具体情况如下：

1)超大型食堂:683个 日客流量约为5000人次；

2)大型食堂：652个 日客流量约为2000人次；

3)中型食堂：885个 日客流量约为1000人次；

4)小型食堂：278个 日客流量约为500人次。

假设每个人每餐次使用一只餐盘，一日三顿，通过使用本洗碗系统，可使北京市的节能减排效果如下：

节水量：5.1687×10⁶L，这相当于65个人一年的用水量；

节电量：1.38×10⁵KW·h，可供1000盏40W的电灯泡连续照明三千余小时；

减排量：2297.2kg非离子表面活性剂、3445.8kg磷酸钠；

可避免污染水量：3.45×10⁸L，相当于60个人一生的用水量。

Claims (3)

1.一种基于余热利用的丝瓜瓤嵌入式智能收发洗碗系统，其特征在于：包括均固装在机架上的餐盘存入装置、上洗刷装置、下洗刷装置、冲洗装置、吸水装置、烘干消毒装置、餐盘收取装置，将餐盘竖直叠装置于餐盘存入装置，并通过重力自下底进入下洗刷装置的丝瓜瓤传送带上，下洗刷装置的丝瓜瓤传送带为三角循环形式，其上平面传送带与餐盘存入装置的延长部分下底所安装的竖直丝瓜瓤,进行餐盘的除渣；下洗刷装置的丝瓜瓤传送带的倾斜部分上方相对应平行设置上洗刷装置，该上洗刷装置为单循环形式，在上、下洗刷装置的倾斜部分里侧分别安装上喷水管及下喷水管，该两个喷水管向两个洗刷装置的丝瓜瓤传送带喷射热水，两个丝瓜瓤传送带之间运行餐盘；下洗刷装置的出口端接合水平设置的冲洗装置，该冲洗装置传动带的上方设置有一排喷洒管排；冲洗装置所安装的喷洒管排及洗刷装置的两个喷水管均连通烘干消毒余热管道内的热水；冲洗装置的出口所对应的机架上竖直固装一排丝瓜瓤组，该丝瓜瓤组的作用是使餐盘在此进行翻转，并翻转后运行到冲洗装置下方的吸水装置上，吸水装置的传送带设置在一封闭的吸水室内，在此吸水装置进行吸水后，餐盘通过软帘进入水平接合的烘干消毒装置上，该烘干消毒装置设置在一封闭的烘干消毒室内，在烘干消毒室内顶部设置紫外杀菌灯排；烘干消毒装置的出口对应一餐盘收取装置，在此餐盘收取装置内自动存放干净的餐盘；

所述餐盘存入装置为一下底开口的竖直圆形筒体，在筒体的内壁四周径向均布间隔通过骨架固装有丝瓜瓤；

所述上、下洗刷装置的丝瓜瓤传送带中，丝瓜瓤间隔横向固装在丝瓜瓤传送带上，丝瓜瓤均匀分布，该丝瓜瓤的结构是：沿着丝瓜瓤径向切成厚度相同的瓤片，再将其均匀平铺，用棉线缝至传送带上。

2.根据权利要求1所述的基于余热利用的丝瓜瓤嵌入式智能收发洗碗系统，其特征在于：所述冲洗装置传送带有横向的竹纤维篦条构成。

3.根据权利要求1所述的基于余热利用的丝瓜瓤嵌入式智能收发洗碗系统，其特征在于：所述吸水装置的传送带由均布间隔的海绵轴辊构成，在餐盘的翻转部位的吸水装置传送带进口所对应的机架上还安装有一挤压海绵轴辊的挤压辊轴。