CN111217334B - 用于现钞消毒杀菌除味食品级二氧化氯超声雾化制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于现钞消毒杀菌除味食品级二氧化氯超声雾化制备装置，其包括壳体、超声雾化器、发生装置和干燥装置。其中，超声雾化器、发生装置和干燥装置之间连通，发生装置包括本体和设置于本体内部的含包含二氧化氯前驱体、活化剂和可选的促进剂的固体药剂，并且设置为能够使产生的水蒸汽与固体药剂接触，从而产生二氧化氯气体。与现有的基于二氧化氯溶液的产生方式相比，本发明可得到干燥且更高浓度的二氧化氯，且浓度可根据需要而随时调控，能够保持较长的释放时间。这些特点特别适合于流通中的现钞消毒、灭菌和除味。

Description

用于现钞消毒杀菌除味食品级二氧化氯超声雾化制备装置

技术领域

本发明涉及消毒剂制备装置领域，具体地涉及用于现钞消毒、杀菌、除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置。

背景技术

二氧化氯已被国际上公认为安全、无毒、无致癌致畸致突变效应，作为使用后无残留的高活性杀菌剂、除臭剂、消毒剂，被世界卫生组织誉为A1级消毒剂。目前二氧化氯已在果蔬保鲜中取得了良好的应用效果，并在更广的领域，例如空气消毒和医药领域具有应用。

现有技术在制备的二氧化氯气体均含有较多的水分，并且在对特定空间进行消毒的方法中，有时也需要保持较高的湿度。例如，贾海泉的文献(贾海泉等，气体二氧化氯用于空间消毒的评价，军事医学，2013，37(1):34)中公开了一种向空间环境中挥散二氧化氯气体进行消毒的方法，其中所涉及的空间环境需要预先加湿到约70%的湿度。

目前已开发了基于超声雾化技术的二氧化氯产生方法和装置。例如，CN105381492A公开了一种向空间环境释放二氧化氯的方法和装置。其中的装置包括：(a)容器，其用于盛放液体，并且在液面以上设置一个用于逸出二氧化氯的出口；(b)至少一套超声波雾化组件，其包括超声波雾化片、连接该超声波雾化片的电路、以及通过该电路控制所述超声波雾化片运行的控制器，所述超声波雾化片浸于所述液体内以用于将所述液体雾化。该方法和装置可以用于环境净化，特别是可以用于对空间环境进行消臭、杀菌、去除病毒、防霉、防腐等。

再例如，CN206045042U公开了一种超声雾化消毒杀菌机，其工作时，通过控制面板打开消毒净化器内部电源开关，并分别调节超声雾化器、电加热精油片、风扇以及负离子发生器的工作状态如喷雾速率、加热温度、风扇转速和负离子释放强度等。当使用一次性药瓶的方案时，可以通过携带多个药瓶来方便更换。两个药瓶安装孔中可以插入含有不同成分的药瓶，如其中一个药瓶仅含有消毒剂粉体，另一个药瓶中仅含有水，当工作时，消毒剂粉体和水通过不同的顶针流入超声雾化器中并结合为消毒剂水溶液。或者，其中一个药瓶中含有消毒剂水溶液，另一个药瓶中含有精油，当工作时，消毒剂水溶液和精油通过不同的顶针流入超声雾化器中并结合为混合液，从而实现同时释放消毒剂(二氧化氯)水雾和精油以达到消毒和掩味的效果。

综上所述，现有超声雾化技术制备二氧化氯时均使用的是二氧化氯水溶液，制备时超声雾化片均需要与二氧化氯接触，影响超声雾化器的使用寿命，并且得到的二氧化氯气体含有大量水分，因此不适合直接应用于需要干燥条件，例如现钞消毒的情况等。

发明内容

针对现有技术中的至少部分技术问题，本发明提出基于雾汽与固体药剂直接反应的二氧化氯制备装置。其中，通过超声雾化器产生水汽来控制反应，得到的水汽大部分在发生装置内参与反应，少量水分补干燥装置吸收，从而得到能够直接用于现钞消毒、灭菌和除味的食品级二氧化氯。具体地，本发明包括以下内容。

一种用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，其包括壳体、超声雾化器、发生装置和干燥装置，其中：

所述壳体具有与所述现钞处理机本体相贴合的形状，且在所述壳体的外侧设置第一连接部，其能够与设置于现钞处理机本体的第二连接部可拆卸地连接，从而使所述制备装置与所述现钞处理机本体安装或拆卸；所述超声雾化器、所述发生装置和所述干燥装置之间连通，并在壳体内依次设置，所述超声雾化器用于产生水蒸汽，所述发生装置包括本体和设置于本体内部的固体药剂，并且设置为能够使产生的水蒸汽与所述固体药剂接触，从而产生二氧化氯气体，所述干燥装置用于干燥得到的二氧化氯气体，所述固体药剂包含二氧化氯前驱体、活化剂和可选的促进剂。

根据本发明所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，优选地，所述二氧化氯前驱体为亚氯酸盐，所述活化剂为固体酸性物质，所述促进剂为葡萄糖、氯化钠、硫酸氢钠和S中的至少一种。

根据本发明所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，优选地，所述干燥装置包含第一吸水剂和第二吸水剂，所述第一吸水剂和第二吸水剂分开设置，且所述第一吸水剂设置于靠近气体流入的一侧，所述第二吸水剂设置于靠近气体流出的一侧；其中，所述第二吸水剂的吸水性大于所述第一吸水剂。

根据本发明所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，优选地，进一步包含第三吸附剂，其位于第二吸水剂沿气体流出方向的后方，所述第三吸附剂具有在周围二氧化氯浓度较高时吸收二氧化氯，并在周围浓度降低或没有二氧化氯时缓释二氧化氯的功能。

根据本发明所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，优选地，所述第二吸水剂为无水氯化钙或聚丙烯酸树脂。

根据本发明所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，优选地，所述第三吸附剂为活性炭。

根据本发明所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，优选地，所述发生装置和干燥装置各自分别为可更换装置。

根据本发明所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，优选地，所述超声雾化器包括用于容纳水的容器和与其连接的底座，所述底座内设置超声雾化片和连接所述超声雾化片的电路，所述超声雾化片能够浸于容器内的液体，从而将水雾化为水蒸汽。

根据本发明所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，优选地，进一步包括0.15-0.25mm的金属片，其相对地设置于所述超声雾化片的上方。

根据本发明所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，优选地，所述发生装置进一步包括设置于本体底部的凹槽，从而用于收集可能产生的水，所述本体设置为能够使雾汽在内部产生涡流，所述固体药剂包裹于吸水性材料内并设置于本体内腔的四周。

本发明为基于雾汽与固体药剂直接反应产生二氧化氯的装置。与现有的基于二氧化氯溶液的产生方式相比，本发明的二氧化氯释放浓度更高，且浓度可根据需要而随时调控，能够保持较长的释放时间。这些特点特别适合于流通中的现钞消毒、灭菌和除味。

本发明的制备装置能够得到干燥的二氧化氯气体。虽然本发明使用雾汽，但是一方面通过发生装置内的吸附及反应，使大部分水分保留在发生装置内。少部分水汽再经过干燥装置内部的多重干燥，得到完全干燥的二氧化氯气体。

附图说明

图1为示例性示出一种制备装置的示意图。

图2为一种示例性超声雾化器的结构图。

图3为示例性示出一种超声雾化器的内部结构图。

图4为示例性示出一种发生装置的结构图。

图5为示例性示出一种干燥装置的结构图。

附图标记说明：

制备装置1、超声雾化器10、发生装置20、干燥装置30、壳体40、卡扣结构50、第一卡扣部51、第二卡扣部52、底座11、容器12、控制阀13、导管14、开口121、内筒122、金属片123、陶瓷片124、通孔125、固定件21、发生装置本体22、固体药剂23、凹槽24、气体入口25、气体出口26、过滤网27、排水阀28、干燥装置本体31、二氧化氯气体入口32、二氧化氯气体排出口33、第一吸水剂34、第二吸水剂35、第三吸附剂36、控制阀37、固定装置38。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

本说明书和权利要求书中的术语第一、第二等用于区分类似元件，而并不一定用于描述顺序或时序。另外，在说明书和权利要求书中的术语上、下等用于描述的目的，而不一定用于描述相对位置。应当理解，如此使用的术语在适当条件下可替换，并且本文所描述的实施例能够以不同于本文所描述或例示的其他取向进行操作。

本发明的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，本文有时简称为“制备装置”，是指用于纸币、硬币等流通中的现钞消毒、杀菌或除味的装置。优选地，本发明的制备装置为小型装置，从而能够方便地与目前的现钞处理机的局部结合，并为处理中的现钞进行消毒、灭菌和除味。本发明的制备装置一般包括壳体、超声雾化器、发生装置和干燥装置。

[壳体]

本发明的壳体具有与现钞处理机本体相贴合的形状，且在壳体的外侧设置第一连接部，其能够与设置于现钞处理机本体的第二连接部可拆卸地连接，从而使制备装置与现钞处理机本体安装或拆卸。

本发明中，第一连接部和第二连接部为本领域已知的结构，例如可以是卡合结构或螺纹连接结构。第一连接部和第二连接部的设置位置不限定。例如，在将制备装置固定于现钞处理机壳体外部时，第二连接部可设置于该壳体的外部，例如壳体上表面。可选地，可对壳体结构进行适应性调整，如对壳体进行局部凹陷设计，从而使制备装置的至少一部分能够嵌入现钞处理机的内部。

本发明的壳体还设置使产生的二氧化氯排出的气体出口。气体出口可设置气流引导件，从而控制气流的方向。可选地，气体出口进一步与软管连接，通软管将气体引导至所需的位置。

在某些实施方案中，本发明的壳体还设置有可开启的开口，例如，用于安装或更换发生装置或干燥装置的开口，或用于向超声雾化器添加水或其他成分的开口。另外，壳体的内部还可设置用于固定发生装置、干燥装置和超声雾化器的固定位，或固定装置。可选地，进一步设置有安装电池的电池槽。

在某些实施方案中，壳体上设置透明视窗，以便能够观察壳体内部的情况，例如，观察超声雾化器的液面等。

在某些实施方案中，本发明的壳体还设置控制面板或指示器。控制面板上可设置电源开关、用于控制超声雾化器功率等的调节按扭。指示器可用于水量不足时进行提醒。

[超声雾化器]

本发明中，使用超声雾化器产生水蒸汽或雾气，并通过水蒸汽或雾汽来提供水分，引发二氧化氯的产生。与现有的超声雾化含二氧化氯的溶液相比，本发明的超声雾化的是水。因此，避免了溶液中的盐成分对于超声雾化器的影响，大大延长了使用寿命。此外，本发明通过使用水蒸汽或雾汽来提供与固体药剂反应所需的水分具有优异的技术效果。一方面与液体水和固体药剂直接接触相比，雾汽与药剂的反应相对更加缓和，进而使二氧化氯的释放缓和，而不会出现突释现象。另一方面通过超声雾化器的功率控制还容易地控制与药剂反应的雾汽量。同时，由于产生大量的水蒸汽或雾汽，使内部压力大于外界压力，从而能够促使产生的二氧化氯气体向外部的释放。

本发明的超声雾化器一般包括用于容纳水的容器和位于容器下方的底座。在底座内设置超声雾化片、连接超声雾化片的电路和可选的控制器。超声雾化片能够与容器内的水接触，利用蓄电池或外部电源通过电路供电，产生电子高频震荡(例如，振荡频率为1.7MHz或2.4MHz)，将液态水分子结构打散而产生水雾。控制器一般为电子控制器，与超声雾化片和可选地控制面板等电连接。超声雾化片可使用陶瓷片。

在某些实施方案中，超声雾化器还包括金属片，其设置于超声雾化片的上方，其厚度为0.15-0.25mm之间，优选0.16-0.20mm之间。金属基片上设置微孔。这种结构设计增强了雾汽转化效率，节省了能量。这对于使用电池的情况而言是重要的。增强雾汽转化的原因在于：在电压驱动下超声雾化片按照一定频率做机械振动，使超声雾化片上的液体弹起，弹起的高度会远大于超声雾化片和金属片的间距，从而撞击金属片产生受迫振动。在一段时间后，金属片的振动频率趋于并最终与超声雾化片的振动频率相同。受迫振动的金属片产生雾化作用。同时部分超声雾化片和金属片之间的液体通过金属片的微孔向上运动，最终也形成雾化汽。

在某些实施方案中，本发明的超声雾化器还设置水位感应器。该水位感应器与控制器电连接。当水位低于设定值时，通过控制器可自动关闭超声雾化器，或向指示器发出指令。

[发生装置]

本发明的发生装置是指用于产生二氧化氯气体的装置，其包含有固体药剂。与现有使用二氧化氯溶液的方案不同，本发明的药剂为固体粉末。优选地，各固体试剂按比例以混合状态存在于发生装置内。还优选地，本发明的药剂预装于密封容器，例如小袋内，优选不透光密封袋。在使用时，破坏密封容器，使药剂能够与外界接触，从而能够与气体状态的水蒸汽反应，生成二氧化氯气体。

在某些实施方案中，药剂粉末预装于吸水性材料制成的通气袋内，然后进一步密封于密封袋中。在使用时，破坏外部的密封袋，使成袋的药剂放置于发生装置内部的四周。吸水性材料通过吸收来自超声雾化器的雾汽，与固体药剂的反应，从而促进二氧化氯的产生。优选地，在发生装置的下方设置沟槽或凹槽，用于可能产生凝集水或反应液。更优选地，在沟槽或凹槽上方进一步设置过滤网。

本发明的固体药剂一般包括二氧化氯前驱体、活化剂和可选的促进剂的药剂。作为二氧化氯前驱体可使用亚氯酸盐，例如钠盐、钾盐等。作为活化剂可使用固体酸性物质，如酸性树脂，或无机固体酸，如柠檬酸等。作为促进剂可包括葡萄糖、氯化钠、硫酸氢钠或硫等。本发明的药剂在使用前需密封保存，优选遮光密封保存。在使用时，使其开封，与水直接反应产生二氧化氯。

本发明的药剂中前驱体的用量一般为20-30重量份，优选25重量份。固体酸性物质的用量一般为45-55重量份，优选50重量份。促进剂的用量一般为15-25重量份，优选20重量份。

本发明的药剂中除了上述成分外，还可包含少量聚丙烯酰胺，其用量一般为5-6.5重量份。添加少量聚丙烯酰胺有利于提高药剂的稳定性。

[干燥装置]

本发明的干燥装置用于使产生的二氧化氯气体进一步干燥。与现有技术中需要含有水分的二氧化氯不同。本发明需提供干燥的二氧化氯气体。本发明中雾汽的去除通过在发生装置和干燥装置内两次进行。其中在干燥装置内进行多重吸附。

在示例性实施方案中，沿气流方向依次在干燥装置内设置第一吸水剂和第二吸水剂。其中第一吸水剂可为吸水棉，第二吸水剂可为强吸水物质，例如吸水聚丙烯酸树脂或无水氯化钙。可选地，本发明的干燥装置进一步设置第三吸附剂，其设置于第二吸水剂的气体流出方向。第三吸附剂具有“暂存”二氧化氯的功能，即在周围浓度较高时能够吸收二氧化氯，并在周围环境浓度降低或没有二氧化氯时能够缓释二氧化氯的功能。优选地，第三吸附剂还具有吸水性。此类吸附剂的实例包括活性炭。通过第三吸附剂的设置进一步延长制备装置释放二氧化氯的时间。

本发明的干燥装置内吸水剂或吸附剂的用量不特别限定，只要其用量不影响气体流出即可。为了增强气体的流速本发明的制备装置内还可设置风扇等用于促进气体流动的装置。此类装置可设置于干燥装置的后面，或者设置于超声雾化器内。

实施例

图1示例性示出了本发明一种制备装置的示意图。如图1所示，本实施例的制备装置1包括壳体40，和设置于壳体40内部的超声雾化器10、发生装置20和干燥装置30。超声雾化器10和发生装置20之间以及发生装置20和干燥装置30之间连通。其中的箭头示出了气体的流动方向。另外，在壳体40上还设置有第一卡扣部51，其能够与设置于需处理机器(未示出)的第二卡扣部52。第一卡扣部51和第二卡扣部52组成卡扣结构50，从而使制备装置1可拆卸地安装至所需的现有部件或机器。

图2为一种示例性超声雾化器10的结构。如图2所示，本实施例中，超声雾化器10包括底座11、容器12、控制阀13和导管14。超声雾化器通过底座11固定于壳体40内部。容器12为圆柱形结构，在容器12的一侧为能够显示液位的透明视窗。容器12的上部设置有开口121，用于向其中添加水或其他成分，例如用于掩味的精油等。

图3示例性示出了超声雾化器10的内部结构。如图3所示，超声雾化器10的容器12内部具有圆椎形内筒122，该结构有利于雾汽在出口附近压缩，增加流出速度。圆椎形内筒122的下部设置金属片123，其厚度为0.1-0.25mm。金属片123通过固定块固定于容器内部。在固定块上设置能使水流至下部的通孔125。金属片123上设置众多直径2-10微米的微孔。在金属片的下方还设置超声陶瓷片124。陶瓷片124与电源的正极和负极电连接(未示出)。

图4为示例性示出一种发生装置20的结构图。如图4所示，发生装置20具有平放的类似圆筒形的发生装置本体22，圆筒形两端开口收紧，且气体入口25的开口大于气体出口26。气体入口25较大，从而有利于雾汽进入发生装置20的内部，气体出口26较小有利于水汽保持于发生装置20内。优选地，气体出口26的位置低于水汽入口的位置。这种设计更利于二氧化氯气体的排出。在发生装置本体22的内部四周设置吸水性材料包裹的固体药剂23。固体药剂遇水后反应，释放出二氧化氯气体。优选地，发生装置本体22内部具有使雾汽涡流的结构设计，从而加强水分被吸收反应的效率。由于二氧化氯与其他气体的密度不同，二氧化氯更容易从气体出口26排出。在发生装置本体22的底部通过固定件21固定至壳体40内部。另外，在发生装置本体22内部的下方还设置有凹槽24，用于收集可能产生的多余水。凹槽的下方还可设置排水阀28。凹槽24设置于吸水性材料包含的固体药剂23的下方，并且为了多余水分通过在固体药剂23和凹槽24之间设置过滤网27。

图5为一种示例性干燥装置30的图。如图5所示，干燥装置30包括干燥装置本体31、二氧化氯气体入口32、二氧化氯气体排出口33、设置于干燥装置本体31内部的第一吸水剂(吸水棉)34、第二吸水剂(吸水性聚丙烯酸树脂)35和第三吸附剂(甲壳质纤维)36。二氧化氯气体入口32与气体出口26之间通过软管连接。二氧化氯气体排出口33可将干燥后的二氧化氯直接排出，或进一步连接软管，将干燥后的二氧化氯引导至所需位置。另外，在二氧化氯气体排出口33上还设置控制阀37，用于控制气体的排出速度或开关。干燥装置30通过固定装置38固定至壳体40。

尽管本发明已经参考示例性实施方案进行了描述，但应理解本发明不限于公开的示例性实施方案。在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的示例性实施方案做多种调整或变化。权利要求的范围应基于最宽的解释以涵盖所有修改和等同结构与功能。

Claims (10)

1.一种用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，其特征在于，包括壳体、超声雾化器、发生装置和干燥装置，其中：

所述壳体具有与现钞处理机本体相贴合的形状，且在所述壳体的外侧设置第一连接部，其能够与设置于现钞处理机本体的第二连接部可拆卸地连接，从而使所述制备装置与所述现钞处理机本体安装或拆卸；

所述超声雾化器、所述发生装置和所述干燥装置之间连通，并在壳体内依次设置，所述超声雾化器用于产生水蒸汽，所述发生装置包括本体和设置于本体内部的固体药剂，并且设置为能够使产生的水蒸汽与所述固体药剂接触，从而产生二氧化氯气体，所述干燥装置用于干燥得到的二氧化氯气体，所述固体药剂包含二氧化氯前驱体、活化剂和可选的促进剂。

2.根据权利要求1所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，其特征在于，所述二氧化氯前驱体为亚氯酸盐，所述活化剂为固体酸性物质，所述促进剂为葡萄糖、氯化钠、硫酸氢钠和S中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，其特征在于，所述干燥装置包含第一吸水剂和第二吸水剂，所述第一吸水剂和第二吸水剂分开设置，且所述第一吸水剂设置于靠近气体流入的一侧，所述第二吸水剂设置于靠近气体流出的一侧；其中，所述第二吸水剂的吸水性大于所述第一吸水剂。

4.根据权利要求3所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，其特征在于，进一步包含第三吸附剂，其位于第二吸水剂沿气体流出方向的后方，所述第三吸附剂具有在周围二氧化氯浓度较高时吸收二氧化氯，并在周围浓度降低或没有二氧化氯时缓释二氧化氯的功能。

5.根据权利要求3所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，其特征在于，所述第二吸水剂为无水氯化钙或聚丙烯酸树脂。

6.根据权利要求4所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，其特征在于，所述第三吸附剂为活性炭。

7.根据权利要求1所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，其特征在于，所述发生装置和干燥装置各自分别为可更换装置。

8.根据权利要求1所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，其特征在于，所述超声雾化器包括用于容纳水的容器和与其连接的底座，所述底座内设置超声雾化片和连接所述超声雾化片的电路，所述超声雾化片能够浸于容器内的液体，从而将水雾化为水蒸汽。

9.根据权利要求8所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，其特征在于，所述底座内进一步设置0.15-0.25mm的金属片，其相对地设置于所述超声雾化片的上方。

10.根据权利要求1所述的用于现钞消毒杀菌除味的食品级二氧化氯超声雾化制备装置，其特征在于，所述发生装置进一步包括设置于本体底部的凹槽，从而用于收集产生的水，所述本体设置为能够使雾汽在内部产生涡流，所述固体药剂包裹于吸水性材料内并设置于本体内腔的四周。

Images