CN107050474A - 筷子局部的快速杀菌消毒方法、装置及其适用的筷子 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种筷子局部的快速杀菌消毒方法、装置及其适用的筷子，其中，快速消毒装置包括外壳、放置导磁不锈钢筷子的储物桶、外侧面缠绕有电磁感应线圈和电磁加热线圈的空心电磁加热结构、给电磁加热线圈提供高频交流电的电路板、连接电路板的控制面板，储物桶向下固定于外壳；电磁加热结构镶嵌于外壳内部，且电磁加热结构的端部裸露于外壳；控制面板镶嵌于外壳表面，电路板固定于外壳内部且与开口电磁感应线圈、电磁加热线圈、控制面板分别相连。消毒筷子时，将筷子夹持端向下插入电磁加热结构内部，基于筷子本身的材质，电磁加热结构内部的高频交变磁场穿过筷子夹持端时产生涡流以使筷子快速升温至300℃以上，实现筷子局部的快速杀菌消毒。
Description
技术领域
本发明涉及餐具杀菌消毒设备技术领域，具体地说是一种筷子局部的快速杀菌消毒方法、装置及其适用的筷子。
背景技术
筷子是我国大多数居民的日常用餐工具，在家庭或使用公用筷子的场合，都需要进行杀菌消毒才能达到卫生要求。
目前，市场上销售的餐具消毒装置种类繁多，而其采用的消毒方式主要有如下几种：红外线高温消毒，臭氧消毒方式，紫外线消毒方式，臭氧加紫外线消毒方式。其中，红外线高温消毒，普遍采用红外灯管加热，将消毒装置的内部温度加热到一定高温，达到高温消毒效果；臭氧消毒方式，利用臭氧的强氧化性进行消毒；紫外线消毒方式，使用紫外灯产生能够杀菌的紫外线，达到紫外线照射消毒的效果；臭氧加紫外线消毒方式，使用高臭氧紫外灯，产生紫外线的同时也产生臭氧，达到紫外线照射结合臭氧的消毒效果。
然而，在使用红外线高温消毒方式时，需将消毒装置的内部温度加热至不低于100℃，且需要保温15分钟以上，整个工作周期一般需要30分钟，消毒速度慢。在使用臭氧消毒方式时，臭氧消毒装置利用高压电路和放电设施将空气中的氧气电离，并进一步合成臭氧来破坏分解细菌的细胞壁，杀菌能力较强，但需要消毒的餐具通常在消毒装置内部叠放，叠放部份形成闭合小空间，臭氧对叠放部分实际上难以起到消毒作用，另外取餐具的出口一般都设在消毒装置下部，且没有完全闭合，外面的空气、灰尘、细菌极易进入对筷子进行污染，同时臭氧会从取餐具的出口弥漫出来，降低臭氧浓度，使得杀菌消毒保洁效果较难达标，同时，人们在取餐具时也容易接触到其他的餐具传播细菌，从另一方面来说，臭氧一旦泄露，会对环境造成污染，危害人体健康。在使用紫外线消毒方式时，由于紫外线消毒装置同臭氧消毒装置一样，餐具在紫外线消毒装置中的叠加放置，紫外线对叠放部位无法照射，仅能杀菌暴露在紫外线照射下的部分上的细菌，消毒效率低，且消毒效果并不理想。在使用臭氧加紫外线消毒方式时，同样会产生臭氧消毒方式带来的问题。
基于上述问题，最好的餐具消毒方式就是：在餐具进入口腔之前，对餐具，尤其是导磁材质的筷子，进入口腔的部分进行快速杀菌消毒，为此，我们设计了一种筷子局部的快速杀菌消毒方法、装置及其适用的筷子，该方法和装置用于对筷子进行局部快速加热，且5-10秒内就可以加热至300℃-600℃以上，完全杀死附着在筷子表面的细菌或病毒，从根源上杜绝细菌或病毒的传播。
发明内容
本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种筷子局部的快速杀菌消毒方法、装置及其适用的筷子。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
首先，一种筷子局部的快速杀菌消毒方法，该方法基于外壳、用于放置导磁不锈钢筷子的储物桶、外侧面缠绕有电磁感应线圈和电磁加热线圈的空心电磁加热结构、给电磁加热线圈提供高频交流电的电路板、以及连接电路板的控制面板；储物桶向下固定于外壳；电磁加热结构镶嵌于外壳内部，且电磁加热结构的开口端部裸露于外壳；控制面板镶嵌于外壳表面，电路板固定于外壳内部且与电磁感应线圈、电磁加热线圈、控制面板分别相连；
该方法包括以下步骤：
1)操作控制面板，电磁感应线圈感应到有导磁不锈钢筷子插入电磁加热结构内部时，电磁感应线圈通过电路板向电磁加热结构外侧面缠绕的电磁加热线圈输送高频交流电，电磁加热结构内部由此产生高频交变磁场；
2)对储物桶内部放置的导磁不锈钢筷子进行杀菌消毒时，手持导磁不锈钢筷子上部，并将导磁不锈钢筷子的下部夹持端插入电磁加热结构内部，电磁加热结构内部的高频交变磁场穿过导磁不锈钢筷子时产生涡流，以使导磁不锈钢筷子内部的金属原子做高速运动从而瞬时产生自热，导磁不锈钢筷子因此在5-10秒内快速升温至300℃-600℃以上，实现导磁不锈钢筷子的局部快速杀菌消毒。
该方法基于的电路板包括控制电路、稳压电路和功率输出电路三部分；其中，控制电路包括单片机、与单片机通过光电耦合器相连的检测电路、与单片机通过限流电阻和场效应管相连的风机，单片机通过光电耦合器相连的功率输出电路，功率输出电路与电磁加热结构外侧面缠绕的电磁加热线圈相连，检测电路与电磁加热结构外侧面缠绕的电磁感应线圈相连；功率输出电路的电源部分外接220V交流电，功率输出电路的电源部分外接220V交流电后通过滤波器与稳压电路相连并向单片机输送5V直流电，功率输出电路的电源部分外接220V交流电后通过滤波器与稳压电路相连并向风机输送12V直流电。
其次，针对上次方法，还提供一种筷子局部的快速杀菌消毒装置，其结构包括外壳、用于放置导磁不锈钢筷子的储物桶、外侧面缠绕有电磁感应线圈和电磁加热线圈的空心电磁加热结构、给电磁加热线圈提供高频交流电的电路板、以及连接电路板的控制面板；储物桶向下固定于外壳，储物桶的数量为至少一个；电磁加热结构的数量为至少一个，至少一个电磁加热结构分别镶嵌于外壳内部，且电磁加热结构的开口端部裸露于外壳；控制面板镶嵌于外壳表面，电路板固定于外壳内部且与电磁感应线圈、电磁加热线圈、控制面板分别相连，通过操作控制面板，在电磁感应线圈感应到有导磁不锈钢筷子插入电磁加热结构内部时，电磁感应线圈通过电路板向电磁加热线圈输送高频交流电。
在上述装置的结构基础上，所涉及电路板包括控制电路、稳压电路和功率输出电路三部分；其中，控制电路包括单片机、与单片机通过光电耦合器相连的检测电路、与单片机通过限流电阻和场效应管相连的风机，单片机通过光电耦合器相连的功率输出电路，功率输出电路与电磁加热结构外侧面缠绕的电磁加热线圈相连，检测电路与电磁加热结构外侧面缠绕的电磁感应线圈相连；功率输出电路的电源部分外接220V交流电，功率输出电路的电源部分外接220V交流电后通过滤波器与稳压电路相连并向单片机输送5V直流电，功率输出电路的电源部分外接220V交流电后通过滤波器与稳压电路相连并向风机输送12V直流电。
在上述装置的结构基础上，所涉及电磁加热结构与外壳之间布置有隔热垫。
在上述装置的结构基础上，所涉及电磁加热结构为电磁加热桶，电磁加热桶的底面向上凸起，该底面凸起与电磁加热桶内壁之间形成环形；电磁加热桶轴线方向的长度不超过所需消毒导磁不锈钢筷子长度的一半。
在上述装置的结构基础上，所涉及储物桶的底面为网状结构，储物桶的底部外侧嵌套有接水盒，接水盒向下固定于外壳，接水盒内表面与储物桶外表面形成储水容腔。
最后，针对上述快速杀菌消毒装置，还提供一种适用于该装置的筷子，筷子包括上部手持端和下部夹持端，筷子的下部夹持端为导磁不锈钢材料制成的空心薄壁结构，下部夹持端的长度不大于电磁加热结构轴线方向的长度。
优选，筷子的上部手持端选用竹子、木质或导磁不锈钢材料制成，筷子的上部手持端与下部夹持端一体或可拆卸连接。
本发明的筷子局部的快速杀菌消毒方法、装置及其适用的筷子与现有技术相比所产生的有益效果是：
1)本发明的筷子局部的快速杀菌消毒方法和装置基于电磁加热的远离进行导磁不锈钢筷子的杀菌消毒，通过操作控制面板，在电磁感应线圈感应到导磁不锈钢筷子插入电磁加热结构时，电磁感应线圈通过电路板向电磁加热线圈输送高频交流电，实现筷子的局部快速杀菌消毒，尤其是其杀菌消毒时长可在5-10秒内完成，杀菌消毒温度在300℃-600℃以上，整个杀菌消毒过程采用非接触式、瞬时感应杀菌消毒方式，高效、节能，便于在家庭、公共场所即时杀菌消毒使用；另外，本发明的筷子杀菌消毒装置还可以对导磁不锈钢材质的餐具，如导磁不锈钢勺子、导磁不锈钢叉子，进行快速杀菌消毒；
2)本发明的筷子尤其适用于上述的快速杀菌消毒装置，其使用方便，升温快，杀菌消毒干净，能从根源上杜绝病菌由筷子进入人的口腔。
附图说明
附图1是本发明的结构立体图；
附图2是图1中电磁加热桶的结构立体图；
附图3是图1中电磁加热桶的结构剖面图
附图4是实施例一中电路板的结构原理图。
图中各标号表示：
1、外壳，2、储物桶，3、电磁加热桶，4、电磁感应线圈，
5、控制面板，6、电磁加热线圈，7、接水盒，8、隔热垫，
9、筷子，9-1、上部手持端，9-2、下部夹持端。
具体实施方式
下面结合附图1-4，对本发明的筷子局部的快速杀菌消毒方法、装置及其适用的筷子作以下详细说明。
实施例一：
如附图1、2、3所示，本发明的一种筷子局部的快速杀菌消毒装置，其结构包括外壳1、用于放置导磁不锈钢筷子9的两个储物桶2、外侧面缠绕有电磁感应线圈4和电磁加热线圈6的电磁加热桶3、给电磁加热线圈6提供高频交流电的电路板、以及连接电路板的控制面板5。
结合附图4，电路板包括控制电路、稳压电路和功率输出电路三部分；其中控制电路包括单片机U5、与单片机U5通过光电耦合器U4相连的检测电路、与单片机U5通过限流电阻R3和场效应管Q3相连的风机MG1，单片机U5通过光电耦合器U3相连的功率输出电路，功率输出电路与电磁加热桶3外侧面缠绕的电磁加热线圈6相连，检测电路与电磁加热桶3外侧面缠绕的电磁感应线圈4相连；功率输出电路的电源部分外接220V交流电，功率输出电路的电源部分外接220V交流电后通过滤波器T1与稳压电路相连并向单片机U5输送5V直流电，功率输出电路的电源部分外接220V交流电后通过滤波器T1与稳压电路相连并向风机MG1输送12V直流电。
结合附图4，其为本实施例中电路板的具体结构，其中，检测电路包括接近开关芯片U6、与接近开关芯片U6相连的电磁感应线圈4和电位器JP2、以及连接接近开关芯片U6和单片机U5的电感线圈L5，当电磁感应线圈4感应到导磁不锈钢筷子9插入电磁加热桶3内时，接近开关芯片U6向单片机U5输送感应信号，单片机U5通过限流电阻R6、光电耦合器U3向功率输出电路的场效应管Q2相连，此时，场效应管Q2的栅极为高电平，场效应管Q2导通并使功率输出电路形成周而复始导通状态，功率输出电路的负载线圈L2上形成高频交变磁场，进而，缠绕在电磁加热桶3外侧面的电磁加热线圈6上也形成高频交变磁场，该高频交变磁场穿过导磁不锈钢筷子9时产生涡流，以使导磁不锈钢筷子9内部的金属原子做高速运动从而瞬时产生自热，导磁不锈钢筷子9因此在5-10秒内快速升温至300℃-600℃以上，实现导磁不锈钢筷子9的局部快速杀菌消毒。由附图4还可以看出，工作频率：10～40KHz；将50HZ/60HZ的交流电变换成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换频率为10-40KHZ的高频电压输出，快速运动的高压电流在线缆内产生高速变化的磁场，导磁不锈钢筷子9即切割交变磁力线，而其导磁不锈钢筷子9内部产生交变的电流，也就是涡流，涡流使导磁不锈钢筷子9内部的原子做高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而达到将附着在导磁不锈钢筷子9的细菌、病毒全部灭除。查看如下表1：导磁不锈钢筷子9使用本发明的快速杀菌消毒装置进行5秒和10秒消毒的效果；
表1
储物桶2的底面为网状结构，储物桶2的底部外侧嵌套有接水盒7，接水盒7向下固定于外壳1，且接水盒7内表面与储物桶2外表面形成储水容腔。
电磁加热桶3镶嵌于外壳1内部，且电磁加热桶3的开口端部裸露于外壳1，电磁加热桶3与外壳1之间布置有隔热垫8。
控制面板5镶嵌于外壳1表面，电路板固定于外壳1内部且与电磁感应线圈4、控制面板5分别相连，通过操作控制面板5，在电磁感应线圈4感应到有导磁不锈钢筷子9插入电磁加热桶3内部时，电磁感应线圈4通过电路板向电磁加热线圈6输送高频交流电。
针对现有技术存在的问题，本发明设计的杀菌消毒装置是对筷子9的夹持端进行消毒，为此，所涉及电磁加热桶3的底面向上凸起，该底面凸起与电磁加热桶3内壁之间形成环形；电磁加热桶3轴线方向的长度不超过所需消毒筷子9长度的一半即可，优选，电磁加热桶3轴线方向的长度等于所需消毒筷子9长度的三分之一。
使用本发明的快速杀菌消毒装置时：
1)操作控制面板5，电磁感应线圈4感应到有导磁不锈钢筷子9插入电磁加热桶3内部时，电磁感应线圈4通过电路板向电磁加热桶3外侧面缠绕的电磁加热线圈6输送高频交流电，电磁加热桶3内部由此产生高频交变磁场；
2)对储物桶2内部放置的导磁不锈钢筷子9进行杀菌消毒时，手持导磁不锈钢筷子9上部，并将导磁不锈钢筷子9的下部夹持端9-2插入电磁加热桶3内部，电磁加热桶3内部的高频交变磁场穿过导磁不锈钢筷子9时产生涡流，以使导磁不锈钢筷子9内部的金属原子做高速运动从而瞬时产生自热，导磁不锈钢筷子9因此在5-10秒内快速升温至300℃-600℃以上，实现导磁不锈钢筷子9的局部快速杀菌消毒。
实施例二：
基于上述一种筷子局部的快速杀菌消毒装置，还提供一种适用于该杀菌消毒装置的筷子9，筷子9包括上部手持端9-1和下部夹持端9-2，筷子9的下部夹持端9-2为导磁不锈钢材料制成的空心薄壁结构，下部夹持端9-2的长度不大于电磁加热桶3轴线方向的长度。
基于对筷子9的杀菌消毒方式，所涉及筷子9的上部手持端9-1可以选用竹子、木质或导磁不锈钢材料制成，筷子9的上部手持端9-1与下部夹持端9-2可以选优相同材质并进行一体连接，还可以选用不同材质并进行可拆卸连接。
本发明提供了一种筷子局部的快速杀菌消毒方法、装置及其适用的筷子，其中该杀菌消毒方法和装置适用于对下部夹持端9-2为导磁不锈钢材质的筷子9进行快速杀菌消毒处理，整个杀菌消毒的过程基于电磁加热原理，在导磁不锈钢筷子9的下部插入电磁加热桶3内部时，电磁加热桶3内部的高频交变磁场穿过导磁不锈钢筷子9时产生涡流，以使导磁不锈钢筷子9内部的金属原子做高速运动从而瞬时产生自热，导磁不锈钢筷子9因此在5-10秒内快速升温至300℃-600℃以上，实现导磁不锈钢筷子9的局部快速杀菌消毒；整个杀菌消毒过程采用非接触式、瞬时感应杀菌消毒方式，高效、节能，便于在家庭、公共场所即时杀菌消毒使用，使用十分方便，实现了即插、即消毒、即使用。
需要补充的一点是，本发明的筷子杀菌消毒装置还可以对导磁不锈钢材质的餐具，如导磁不锈钢勺子、导磁不锈钢叉子，进行快速杀菌消毒。
综上所述，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管该具体实施方式部分对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种筷子局部的快速杀菌消毒方法，其特征在于，该方法基于外壳、用于放置导磁不锈钢筷子的储物桶、外侧面缠绕有电磁感应线圈和电磁加热线圈的空心电磁加热结构、给电磁加热线圈提供高频交流电的电路板、以及连接电路板的控制面板；所述储物桶向下固定于外壳；所述电磁加热结构镶嵌于外壳内部，且电磁加热结构的开口端部裸露于外壳；所述控制面板镶嵌于外壳表面，所述电路板固定于外壳内部且与电磁感应线圈、电磁加热线圈、控制面板分别相连；
该方法包括以下步骤：
1)操作控制面板，电磁感应线圈感应到有导磁不锈钢筷子插入电磁加热结构内部时，电磁感应线圈通过电路板向电磁加热结构外侧面缠绕的电磁加热线圈输送高频交流电，电磁加热结构内部由此产生高频交变磁场；
2)对储物桶内部放置的导磁不锈钢筷子进行杀菌消毒时，手持导磁不锈钢筷子上部，并将导磁不锈钢筷子的下部夹持端插入电磁加热结构内部，电磁加热结构内部的高频交变磁场穿过导磁不锈钢筷子时产生涡流，以使导磁不锈钢筷子内部的金属原子做高速运动从而瞬时产生自热，导磁不锈钢筷子因此在5-10秒内快速升温至300℃-600℃以上，实现导磁不锈钢筷子的局部快速杀菌消毒。
2.根据权利要求1所述的筷子局部的快速杀菌消毒方法，其特征在于，该方法基于的电路板包括控制电路、稳压电路和功率输出电路三部分；其中控制电路包括单片机、与单片机通过光电耦合器相连的检测电路、与单片机通过限流电阻和场效应管相连的风机，所述单片机通过光电耦合器相连的功率输出电路，所述功率输出电路与电磁加热结构外侧面缠绕的电磁加热线圈相连，所述检测电路与电磁加热结构外侧面缠绕的电磁感应线圈相连；所述功率输出电路的电源部分外接220V交流电，功率输出电路的电源部分外接220V交流电后通过滤波器与稳压电路相连并向单片机输送5V直流电，功率输出电路的电源部分外接220V交流电后通过滤波器与稳压电路相连并向风机输送12V直流电。
3.一种基于权利要求1中所述方法的快速杀菌消毒装置，其特征在于，其结构包括外壳、用于放置导磁不锈钢筷子的储物桶、外侧面缠绕有电磁感应线圈和电磁加热线圈的空心电磁加热结构、给电磁加热线圈提供高频交流电的电路板、以及连接电路板的控制面板；所述储物桶向下固定于外壳，储物桶的数量为至少一个；所述电磁加热结构的数量为至少一个，至少一个电磁加热结构分别镶嵌于外壳内部，且电磁加热结构的开口端部裸露于外壳；所述控制面板镶嵌于外壳表面，所述电路板固定于外壳内部且与电磁感应线圈、电磁加热线圈、控制面板分别相连，通过操作控制面板，在电磁感应线圈感应到有导磁不锈钢筷子插入电磁加热结构内部时，电磁感应线圈通过电路板向电磁加热线圈输送高频交流电。
4.根据权利要求3所述的快速杀菌消毒装置，其特征在于,所述电路板包括控制电路、稳压电路和功率输出电路三部分；其中，控制电路包括单片机、与单片机通过光电耦合器相连的检测电路、与单片机通过限流电阻和场效应管相连的风机，所述单片机通过光电耦合器相连的功率输出电路，所述功率输出电路与电磁加热结构外侧面缠绕的电磁加热线圈相连，所述检测电路与电磁加热结构外侧面缠绕的电磁感应线圈相连；所述功率输出电路的电源部分外接220V交流电，功率输出电路的电源部分外接220V交流电后通过滤波器与稳压电路相连并向单片机输送5V直流电，功率输出电路的电源部分外接220V交流电后通过滤波器与稳压电路相连并向风机输送12V直流电。
5.根据权利要求3所述的快速杀菌消毒装置，其特征在于,所述电磁加热结构与外壳之间布置有隔热垫。
6.根据权利要求3或4或5所述的快速杀菌消毒装置，其特征在于,所述电磁加热结构为电磁加热桶，所述电磁加热桶的底面向上凸起，该底面凸起与电磁加热桶内壁之间形成环形。
7.根据权利要求6所述的快速杀菌消毒装置，其特征在于,所述电磁加热结构轴线方向的长度不超过所需消毒导磁不锈钢筷子长度的一半。
8.根据权利要求3或4或5所述的快速杀菌消毒装置，其特征在于,所述储物桶的底面为网状结构，储物桶的底部外侧嵌套有接水盒，所述接水盒向下固定于外壳，接水盒内表面与储物桶外表面形成储水容腔。
9.一种适用于如上述权利要求3中所述杀菌消毒装置的筷子，其特征在于，所述筷子包括上部手持端和下部夹持端，所述筷子的下部夹持端为导磁不锈钢材料制成的空心薄壁结构，下部夹持端的长度不大于电磁加热结构轴线方向的长度。
10.根据权利要求9所述的筷子，其特征在于，所述筷子的上部手持端选用竹子、木质或导磁不锈钢材料制成，筷子的上部手持端与下部夹持端一体或可拆卸连接。
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