CN108704889A - 清洁及消毒装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种清洁及消毒装置，包括主体和电源装置，所述电源装置用于向所述主体供电，还包括电极，所述电极布置在所述主体底部，所述电极包括一片阴极和一片阳极，所述一片阴极与所述一片阳极以上下间隔0.5‑1.5mm的方式水平地布置，所述一片阴极与所述一片阳极的表面还包括突起部，所述突起部的突起尺寸在0.1‑100微米之间。根据本发明的装置能够实现降解有机物、杀菌，消毒后无化学残留、简单方便，清洁及消毒效率高等的有益技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及家用设备技术领域，更具体地，本发明涉及一种清洁及消毒装置，其能够对需要清洁及消毒的物品进行彻底清洁及消毒，无化学残留、简单方便，消毒效率高。
背景技术
以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。
当前，家庭对物品及食物等进行消毒采用的主要方法包括：物理方法和化学方法。物理方法一般又包括例如加热法和紫外线法。但是，加热法存在操作复杂、消毒不彻底、杀菌效果不佳以及塑料材质不能应用等的缺陷。紫外线法也存在消毒范围有限、紫外线穿透力有限，对于重叠的东西难以达到杀菌效果等缺陷。化学方法一般又包括使用84消毒液和次氯酸等。但是化学方法往往存在化学残留，对人体会造成危害。
因此，现有技术中迫切需要克服上述缺陷的清洁及消毒装置或方法。以满足人们生活水平不断提高、越来越注重健康的需要。
目前利用电化学方法降解有机物、杀菌消毒的技术主要应用在工业领域的废水处理中。而将其应用到家庭中的物品、食物消毒的技术还很少见。
发明内容
正是基于上述问题，本申请的发明人将工业领域常用的电化学方法应用到家用领域中，以克服当前常用的消毒方式的不足，提供一种具有能够降解有机物、杀菌、无化学残留、简单方便，消毒效率高等优点的清洁及消毒装置。
根据本发明的一个方面，提供一种清洁及消毒装置，包括主体和电源装置，所述电源装置用于向所述主体供电，其特征在于，还包括电极，所述电极布置在所述主体底部，所述电极包括一片阴极和一片阳极，所述一片阴极与所述一片阳极以上下间隔0.5-1.5mm的方式水平地布置，所述一片阴极与所述一片阳极的表面还包括突起部，所述突起部的突起尺寸在0.1-100微米之间。
优选地，所述主体的底部包括空腔结构，所述空腔结构内布置有磁力发生器，所述磁力发生器上设置有磁力搅拌子，所述电极位于所述磁力搅拌子上方。
优选地，所述电极通过固定部件固定连接到所述主体的底部并位于所述空腔结构上方。
优选地，所述一片阴极与所述一片阳极均为圆形形状，所述一片阴极与所述一片阳极的直径相同并且在10-300mm之间，所述一片阴极与所述一片阳极之间布置有米字形塑料隔板。
优选地，所述一片阴极与所述一片阳极上均设置有矩形孔，所述矩形孔的孔宽为0.5-1.5mm，相邻两个矩形孔的中心之间的距离为1.5-2.5mm。
优选地，所述一片阴极与所述一片阳极的涂层材料为铂和钛，所述铂的含量大于50％。
优选地，还包括压力称重传感器，所述压力称重传感器设置在所述主体的底部，用于对放入到所述主体内的物品进行自动称重。
优选地，还包括摄像装置，所述摄像装置能够拍摄并识别所述主体内的物品。
优选地，所述主体为圆筒状，其外径在30mm-500mm之间并且其高度在50mm-300mm之间。
优选地，还包括盖部，所述盖部用于遮盖所述主体的顶部。
根据本发明的清洁及消毒装置，能够实现降解有机物、杀菌，消毒后无化学残留、简单方便，清洁及消毒效率高等的有益技术效果。
附图说明
通过以下参照附图提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：
图1是示出根据本发明的清洁及消毒装置的立体示意图；
图2是示出从图1的主体的底部看到的根据本发明的清洁及消毒装置的主体的底部结构示意图，其中底部被打开以示出底部的内部结构；
图3是示出根据本发明的清洁及消毒装置的主体的剖视示意图；
图4是示出根据本发明的清洁及消毒装置的主体的俯视示意图；
图5是示出根据本发明的清洁及消毒装置的电极及其上矩形孔布置的示意图；
图6是示出根据本发明的清洁及消毒装置的应用时的示意图。
附图标记：
1.电源模块 2.自动卷线器 3.摄像装置 4电线
5.主体 6.磁力搅拌子 7.电极 8.压力称重传感器
9.磁力发生器 10.盖部 11.空腔结构 12.微纳米气泡
71.矩形孔
具体实施方式
下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
图1是示出根据本发明的清洁及消毒装置的立体示意图；图2是示出从图1的主体的底部看到的根据本发明的清洁及消毒装置的底部结构示意图，其中底部被打开以示出底部的内部结构；图3是示出根据本发明的清洁及消毒装置的主体的剖视示意图；图4是示出根据本发明的清洁及消毒装置的主体的俯视示意图；图5是示出根据本发明的清洁及消毒装置的电极及其上矩形孔布置的示意图；图6是示出根据本发明的清洁及消毒装置的应用时的示意图。
如前所述，电化学方法可降解有机物，从而应用于杀菌消毒的技术。电化学方法包括利用电极电解水产生微纳米气泡。一般地，微纳米气泡的直径介于0.1～50微米之间，气泡界面周围的电荷离子会形成双电层，气泡表面吸附有带负电的表面电荷离子如OH-等。在表面电荷离子层周围，由于电性吸引又分布有带正电的反电荷离子层如H+等。微纳米气泡的表面电荷产生的电势差常利用ζ电位来表征，ζ电位是决定气泡界面吸附性能的重要因素。气泡的体积越小则界面处产生ζ电位就会越高，相应对水体中带电粒子的吸附性能也就越好。当微纳米气泡在水中收缩时，电荷离子在非常狭小的气泡界面上得到了快速浓缩富集，表现为ζ电位的显著增加，到气泡破裂前在界面处可形成非常高的ζ电位值。微纳米气泡破裂瞬间，由于气液界面消失的剧烈变化，界面上集聚的高浓度离子将积蓄的化学能一下子释放出来，此时可激发产生大量的羟基自由基。由于微纳米气泡具有极强的吸附性并产生大量羟基自由基，而羟基自由基又具有非常强的氧化性，因此能将被清洁、消毒物品表面的有机物，例如农药、孔雀石绿等和细菌洗脱或氧化，能达到清洁消毒的目的。同时，清洗下来的部分有害物质又通过水流被带到电极表面进行无害化分解。但是，由于羟基自由基的存活寿命极短(纳秒级别)，因而通常无法输送至距离电极稍远的位置处。此外，需要说明的是，微纳米气泡的直径越小，其消毒净化效果也越好。但是，目前电解水产生的气泡较大部分还不是微纳米气泡，从而不能得到较好的应用，使得能源浪费严重。
如图1-5中所示。根据本发明的清洁消毒装置包括主体5，该主体5通常为容器，用于承放需要清洁消毒的物品并对其进行清洁消毒。尽管图中示出的主体5为圆形的筒状，但是应该能够理解，能容纳清洁消毒物品的任何形状的容器均可以使用。
主体5内布置有压力称重传感器8，压力称重传感器8可对放入到主体5内部的物体进行自动称重。主体5的的底部具有空腔结构11，空腔结构内布置有磁力发生器9。磁力发生器9上设置有磁力搅拌子6，用于旋转扰动水流，提高杀菌消毒效果。电极7布置在主体5的底部。优选地，电极7通过例如为螺栓的固定部件固定在主体5的底部并位于空腔结构11的上方。
优选地，主体5为圆形盆状或杯状，其外径优选为30mm-500mm，高度优选为50mm-300mm。实验证明，上述结构与尺寸能够与当前家庭中普遍使用的杯子、盆类等容器叠放，从而能够节省空间。
电极7包括一片阴极和一片阳极，它们均呈圆形形状。优选地，阴极与阳极的直径均为10-300mm。阴极与阳极以上下间隔0.5-1.5mm的方式水平地布置。作为示例，圆形阳极先水平地布置，其上再布置一块0.5-1.5mm厚的以塑料板切割成的米字形隔板，在隔板上再布置圆形阴极。如前所述，阴极与阳极通过例如为螺栓的固定部件固定在主体5的底部并位于空腔结构11的上方，如图3中所示出的。实践证明，阴极与阳极以这种上下间距水平布置能够提高电极效率、降低能耗，减缓阴极结垢的进程。此外，实践证明，上述的阴极和阳极的尺寸范围，以及圆形形状并固定于主体5底部的方式，能够有利于产生的微纳米气泡12扩散至整个主体5内，提高清洁消毒效率，并且还能使电极不易结垢。
电极7的阴极和阳极均包括矩形孔71。优选地，矩形孔71的孔宽为0.5-1.5mm。相邻两个矩形孔71的中心之间的距离为1.5-2.5mm。实践证明，阴极与阳极的这种布置方式进一步有利于微纳米气泡12充分地扩散在主体5内，从而提高清洁、消毒效率，且使电极不易结垢。
电极7的表面具有微米级尺寸的突起，例如，近似半球或管、柱状的微观表面结构。微米级尺寸一般是指0.1-100微米之间。实践证明，在特定的电压、电流下，电极的这种结构可以较多产生0.1～50微米直径大体可控的微纳米气泡12，使其在更好的能耗效果的前提下，具有更强的清洁、消毒效果。
此外，电极7的涂层材料为铂和钛，其中铂为主要成分，添加少量钛为辅助物，铂所占的成分大于50％。以避免对人体造成危害。作为举例，可通过电镀工艺将铂镀在电极基材的钛板上。该电极材料可有效地延长电极的使用寿命。此外，本装置的主体5通过电源模块1供电。优选地，电源模块1提供的电流为密度为0.1-0.5A/cm2。在该电流密度下，电极的使用寿命比较长。特别是，相比于现有技术中使用寿命较短的原始的电镀工艺的电极。
如前所述，磁力发生器9上设置有磁力搅拌子6。相比于现有技术中采用水泵搅拌的方式，使用磁力搅拌子6可使本发明的装置结构简单，体积小，操作方便。磁力搅拌子6在磁力作用下旋转扰动水流，进一步提高杀菌、清洁的效果。
如图3和6中所示，电极7水平地布置在主体5的底部，电极7的下方为空腔结构11。电极产生的微纳米气泡12向上浮起的时候，会在电极内形成较低压力，促使水从下部向上涌入电极内部，如水流沿图中示出的箭头方向A循环，形成完整的符合流体力学的水自流循环，提高电极效率及消毒杀菌效率。
此外，如前所述，根据本发明的清洁及消毒装置还包括电源模块1、电源模块1主要用于为主体5提供密度为0.1-0.5A/cm2的电流，其对应的电压为3-35V。优选地，还包括自动卷线器2和摄像装置3。这些部件通过电线4连接到主体5。自动卷线器2可使得电线4拉长或缩短，以根据实际应用场所，调整电线4的长度。摄像装置3用于对放入主体5中的产品进行拍摄、识别，以选取合适的消毒时间，记录所需要清洁和消毒的物品。
优选地，根据本发明的清洁及消毒装置还包括盖部10，用于在必要时或者装置工作时，遮盖主体5的顶部，以使主体5内保持干净。
此外，根据本发明的清洁及消毒装置还可以根据阴极和阳极之间电流电压的变化，来测定水中的TDS(总溶解性固体物质)值。由此能够检测所使用的水质是否变坏，以避免水质被污染后还继续使用。
虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。这些改变均应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种清洁及消毒装置，包括主体(5)和电源装置(1)，所述电源装置(1)用于向所述主体(5)供电，其特征在于，还包括电极(7)，所述电极(7)布置在所述主体(5)底部，所述电极(7)包括一片阴极和一片阳极，所述一片阴极与所述一片阳极以上下间隔0.5-1.5mm的方式水平地布置，所述一片阴极与所述一片阳极的表面还包括突起部，所述突起部的突起尺寸在0.1-100微米之间。
2.如权利要求1所述的清洁及消毒装置，其特征在于，所述主体(5)的底部包括空腔结构(11)，所述空腔结构(11)内布置有磁力发生器(9)，所述磁力发生器(9)上设置有磁力搅拌子(6)，所述电极(7)位于所述磁力搅拌子(6)上方。
3.如权利要求2所述的清洁及消毒装置，其特征在于，所述电极(7)通过固定部件固定连接到所述主体(5)的底部并位于所述空腔结构(11)上方。
4.如权利要求3所述的清洁及消毒装置，其特征在于，所述一片阴极与所述一片阳极均为圆形形状，所述一片阴极与所述一片阳极的直径相同并且在10-300mm之间，所述一片阴极与所述一片阳极之间布置有米字形塑料隔板。
5.如权利要求4所述的清洁及消毒装置，其特征在于，所述一片阴极与所述一片阳极上均设置有矩形孔(71)，所述矩形孔(71)的孔宽为0.5-1.5mm，相邻两个所述矩形孔(71)的中心之间的距离为1.5-2.5mm。
6.如权利要求5所述的清洁及消毒装置，其特征在于，所述一片阴极与所述一片阳极的涂层材料为铂和钛，所述铂的含量大于50％。
7.如权利要求6所述的清洁及消毒装置，其特征在于，还包括压力称重传感器(8)，所述压力称重传感器(8)设置在所述主体(5)的底部，用于对放入到所述主体(5)内的物品进行自动称重。
8.如权利要求7所述的清洁及消毒装置，其特征在于，还包括摄像装置(3)，所述摄像装置(3)能够拍摄并识别所述主体(5)内的物品。
9.如权利要求8所述的清洁及消毒装置，其特征在于，所述主体(5)为圆筒状，其外径在30mm-500mm之间并且其高度在50mm-300mm之间。
10.如权利要求9所述的清洁及消毒装置，其特征在于，还包括盖部(10)，所述盖部(10)用于遮盖所述主体(5)的顶部。
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