CN111700560A - 一种洗碗机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种洗碗机及其控制方法，涉及洗碗机技术领域，用于解决现有的等离子体发生装置在放电过程中会产生高浓度臭氧的问题。本申请提供的洗碗机包括外壳；内胆，内形成有洗涤室；沿面放电等离子体发生装置，沿面放电等离子体发生装置设置在内胆的侧板上，沿面放电等离子体发生装置包括电源驱动模块、地电极，地电极的第一表面暴露在洗涤室内，当给洗涤室内注水时，地电极的第一表面的下部的至少一部分浸没于水中；电源驱动模块包括控制芯片，控制芯片能够通过控制电源驱动模块的输出电流以及输出电压的大小，以使沿面放电等离子体发生装置的功率密度E为0.2W/cm²～3W/cm²，其中，输出电压的变化范围为5kV～10kV。本申请的洗碗机用于清洗餐具、果蔬。

Description

一种洗碗机及其控制方法

技术领域

本申请涉及洗碗机相关技术领域，尤其涉及一种洗碗机及其控制方法。

背景技术

随着数字信息家用电器的发展，洗碗机进入了人们的家庭中，洗碗机能够将人们从繁杂的家务劳动中解放出来，以其便捷的操作方式及优越的清洗性能逐渐在家庭中普及。

近年来，人们对生活品质的要求越来越高，而洗碗机作为生活中常用的家用电器，消费者对洗碗机的要求也逐渐提高，不仅要求洗碗机具有高效率的清洁性能，而且还要求洗碗机能够作为一个消毒工具对餐具进行消毒杀菌，从而使其具有取代消毒柜的趋势。

目前，市面上的部分洗碗机通过采用等离子体发生装置对餐具进行消毒杀菌处理。然而，由于洗碗机的使用场景中存在大量氧气，因此导致等离子体发生装置在放电的过程中会产生高浓度的臭氧。其一，高浓度臭氧具有强烈刺激气味，会严重损害人体中枢神经系统、降低视觉敏感度和视力、损伤甲状腺、降低肺功能；其二，臭氧溶于水中会氧化水中的次氯酸，产生对人体健康有害的物质，并使得水体产生浓重的消毒水味，影响用户感官体验。

发明内容

本申请实施例提供的洗碗机及其控制方法，用于解决现有的等离子体发生装置在放电过程中会产生高浓度臭氧的问题。

第一方面，本申请的实施例中提供了一种洗碗机包括外壳；内胆，所述内胆安装在所述外壳内，所述内胆内形成有洗涤室；沿面放电等离子体发生装置，所述沿面放电等离子体发生装置设置在所述内胆的侧板上，所述沿面放电等离子体发生装置包括电源驱动模块、地电极，所述地电极的第一表面暴露在所述洗涤室内，当给所述洗涤室内注水时，所述地电极的第一表面的下部的至少一部分浸没于水中；所述电源驱动模块包括控制芯片，所述控制芯片能够通过控制所述电源驱动模块的输出电流以及输出电压的大小，以使所述沿面放电等离子体发生装置的功率密度E为0.2W/cm²～3W/cm²，其中，所述输出电压的变化范围为5kV～10kV。

在具体使用时，先给洗涤室内进行注水，由于地电极设置在内胆的侧板上，并且在给洗涤室内进行注水时，洗涤室内的水会浸没地电极的第一表面的下部的至少一部分，此时当沿面放电等离子体发生装置在电源驱动模块5kV～10kV的电压的激励下、以0.2W/cm²～3W/cm²的功率密度E进行放电时，地电极的表面能够产生沿其表面分布的、大面积的等离子体，此时地电极的下部在水环境中作用、地电极的上部在空气环境中作用，以得到不同的活性物质，其中，在空气环境中沿面放电等离子体发生装置放电产生的主要活性物质有·OH(羟基自由基)、N₂ ⁺(活性氮)和单原子O等活性物质以及UV光，上述活性物质与水的界面接触后溶解在水中，还会形成H₂O₂(过氧化氢)，在水环境中沿面放电等离子体发生装置放电产生的主要活性物质有H₂O₂(过氧化氢)、NO₂ ^—(亚硝酸根离子)、NO₃ ^—(硝酸根离子)等活性物质，上述活性物质随着水的流动在洗涤室的底部迅速蔓延，以实现高效的杀菌消毒效果。

再者，空气中含有大量的氧气，并且水中溶解有氧气，氧气发生一系列等离子体化学变化及反应会产生臭氧，本申请通过控制电源驱动模块的输出电流以及输出电压的大小，使沿面放电装置的功率密度E处于(0.2～3)W/cm²范围内，使得沿面放电等离子体发生装置在高效杀菌消毒的同时，几乎不会产生臭氧，避免了臭氧损害人体中枢神经系统、降低视觉敏感度和视力、损伤甲状腺、降低肺功能的问题，同时使水体中、餐具和果蔬的表面不会产生异味，进而提高了用户感官体验。

在本申请的一些实施例中，所述沿面放电等离子体发生装置还包括层叠设置的绝缘层和高压电极，所述绝缘层紧贴所述地电极的第二表面设置，所述第一表面和所述第二表面相对设置，所述高压电极、所述绝缘层和所述地电极均与所述沿面放电等离子体发生装置所在的所述侧板平行设置。

在本申请的一些实施例中，所述沿面放电等离子体发生装置安装在所述沿面放电等离子体发生装置所在的侧板和所述外壳中与所述沿面放电等离子体发生装置所在的侧板互相平行的侧板之间的间隙内，所述沿面放电等离子体发生装置所在的侧板上开设有的通孔，所述通孔的轴线和所述地电极的第一表面互相垂直，所述地电极设置在所述通孔内。

在本申请的一些实施例中，所述地电极在第一方向上的尺寸、所述高压电极在第一方向上的尺寸均小于或等于所述绝缘层在第一方向上的尺寸，所述地电极在第二方向上的尺寸、所述高压电极在第二方向上的尺寸均小于或等于所述绝缘层在第二方向上的尺寸，其中，所述第一方向和所述第二方向为水平面上相互垂直的两个方向。

在本申请的一些实施例中，所述地电极为网状结构，所述地电极的网孔的中心间距的取值范围满足：0.5cm～1cm。

在本申请的一些实施例中，所述绝缘层的厚度为1mm～3mm。

在本申请的一些实施例中，所述沿面放电等离子体发生装置还包括：催化剂，所述催化剂涂覆在所述绝缘层靠近所述地电极的一侧表面上、或涂覆在所述地电极上，所述催化剂用于分解臭氧。

在本申请的一些实施例中，所述沿面放电等离子体发生装置还包括：绝缘固定组件，所述绝缘固定组件能够将所述地电极、所述绝缘层和所述高压电极固定连接、且所述绝缘固定组件设置在所述通孔内。

在本申请的一些实施例中，上述洗碗机还包括：密封件，所述密封件用于密封连接所述内胆的侧板和所述沿面放电等离子体发生装置。

第二方面，本申请实施例还提供了一种洗碗机的控制方法，所述洗碗机还包括：进水组件，所述进水组件用于向洗涤室内注水；水位检测装置，所述水位检测装置用于检测洗涤室内的水位，所述洗碗机的控制方法包括以下步骤：控制洗碗机开启，并发送开启指令；在接收到所述开启指令后，控制进水组件向洗涤室内注水，并获取水位检测装置检测到的当前水位；比较所述当前水位和预设水位；若所述当前水位大于或等于所述预设水位，则控制进水组件停止进水，并控制沿面放电等离子体发生装置开启，调整电源驱动模块的输出电流及输出电压的大小，以使沿面放电等离子体发生装置的功率密度范围为0.2W/cm²～3W/cm²，其中，所述输出电压的变化范围为5kV～10kV；控制洗碗机进入洗涤程序；待清洗物品完成清洗后，控制所述沿面放电等离子体发生装置关闭，退出洗涤程序。

在具体使用时，先将餐具、果蔬等待清洗物品放置于洗涤室内，随后控制器控制进水组件动作，向洗涤室内进行注水，当水位检测器检测到洗涤室内的水位达到预设水位时，向控制器发送完成进水的控制，控制器在接收到该指令后，控制器控制进水组件停止进水；控制沿面放电等离子体发生装置开启、电源驱动模块控制的输出电流以及输出电压的大小，使沿面放电等离子体发生装置在电源驱动模块5kV～10kV的电压的激励下、以0.2W/cm²～3W/cm²的功率密度E进行放电，使地电极的表面能够产生沿其表面分布的、大面积的等离子体，此时地电极的下部在水环境中作用、地电极的上部在空气环境中作用，以得到不同的活性物质，其中，在空气环境中沿面放电等离子体发生装置放电产生的主要活性物质有·OH(羟基自由基)、N₂ ⁺(活性氮)和单原子O等活性物质以及UV光，上述活性物质与水的界面接触后溶解在水中，还会形成H₂O₂(过氧化氢)，在水环境中沿面放电等离子体发生装置放电产生的主要活性物质有H₂O₂(过氧化氢)、NO₂—(亚硝酸根离子)、NO₃—(硝酸根离子)等活性物质，上述活性物质随着水的流动在洗涤室的底部迅速蔓延，以实现高效的杀菌消毒效果。

再者，空气中含有大量的氧气，并且水中溶解有氧气，氧气发生一系列等离子体化学变化及反应会产生臭氧，本申请通过控制电源驱动模块的输出电流以及输出电压的大小，使沿面放电装置的功率密度E处于(0.2～3)W/cm²范围内，使得沿面放电等离子体发生装置在高效杀菌消毒的同时，几乎不会产生臭氧，避免了臭氧损害人体中枢神经系统、降低视觉敏感度和视力、损伤甲状腺、降低肺功能的问题，同时使水体中、餐具和果蔬的表面不会产生异味，进而提高了用户感官体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中洗碗机的结构示意图；

图2为本申请实施例中沿面放电等离子体发生装置在空气环境中产生的主要活性物质的光谱分析图；

图3为本申请实施例中沿面放电等离子体发生装置在水环境中产生的主要活性物质的柱状图；

图4为本申请实施例中沿面放电等离子体发生装置不同功率密度E下臭氧的浓度n_O3随放电时间的变化关系图之一；

图5为本申请实施例中沿面放电等离子体发生装置不同功率密度E下臭氧的浓度n_O3随放电时间的变化关系图之二；

图6为臭氧的半衰期随温度的变化关系图；

图7为本申请实施例中沿面放电等离子体发生装置在空气环境下产生的等离子体活性物质对大肠杆菌的杀灭效果图；

图8为本申请中沿面放电等离子体发生装置的结构示意图；

图9为本申请实施例中洗碗机的主视图；

图10为本申请实施例中沿面放电等离子体发生装置中的地电极在放电时的照片。

附图标记：

1-外壳；

2-内胆；21-通孔；

3-沿面放电等离子体发生装置；31-地电极；32-绝缘层；33-高压电极；34-绝缘固定组件；341-L型连接件；342-压合件；35-绝缘密封件；

4-密封件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

洗碗机具有近似长方体结构，其通常包括外壳、内胆、门体、碗篮组件、进水阀、喷淋臂、泵、控制装置等基本部件。

外壳，用于限定外部结构，内胆用于形成洗涤室，外壳和内胆均为具有开口的箱体结构。示例地，嵌入式洗碗机的外壳和内胆上的开口通常开设在其前部，水槽式洗碗机的外壳和内胆上的开口通常开设在其顶部。

门体设置在上述开口处，用于打开或关闭洗涤空间，当门体将开口打开时，用户可以将待清洗物品放置于洗涤室内，或者将已清洗物品从洗涤室中取出。

对于上述两种不同类型的洗碗机，其门体的安装位置不同，例如，嵌入式洗碗机的门体安装在嵌入式洗碗机的前部，水槽式洗碗机的门体安装在水槽式洗碗机的顶部。

碗篮组件安装在内胆内，用于放置待清洗物品，其中，待清洗物品可以是餐具、果蔬、蛋类物品等。

进水阀安装在供水系统和洗碗机的进水管之间的管路上，用于将水注入洗涤室内。

喷淋臂安装在洗碗机的内胆的底部、且位于碗篮组件的下方，洗涤室内的水通常存储在内胆上形成的水槽中，通常位于洗涤室的底部，当洗碗机启动时，控制装置控制进水阀打开，供水系统中的水在水压的驱动下流入水槽中，随后控制装置控制泵开启，以将水槽中的水推进到喷淋臂，喷淋臂上设有不同方向的出水口，水通过喷淋臂出水口喷向碗篮组件中放置的餐具的表面，从而使得餐具表面的污渍被清洗干净。

众所周知，臭氧由于具有强氧化作用，被广泛应用于消毒、杀菌领域。然而，高浓度臭氧具有强烈刺激气味，会严重损害人体中枢神经系统、降低视觉敏感度和视力、损伤甲状腺、降低肺功能。

由此，工业部和卫生部均对臭氧安全卫生标准提出了明确要求：在日常生产、生活中，环境介质中的臭氧浓度不得大于0.2mg/m³。

但是，目前部分洗碗机通过采用等离子体发生装置对碗碟、果蔬等进行杀菌消毒处理，由于洗碗机的使用场景中存在大量氧气或溶解氧，使得等离子体发生装置在放电过程中会产生高浓度的臭氧。臭氧溶于水体中会氧化水中的次氯酸，从而产生对人体健康有害的物质，并使得水体产生浓厚的消毒水味，附着在碗碟、果蔬、人手等表面，影响用户感官体验。

为此，本申请实施例提供的洗碗机旨在实现等离子体发生装置在保持其高效消毒、杀菌效率的同时大大降低臭氧产生量。

图1为本申请实施例中洗碗机的结构示意图；图2为本申请实施例中沿面放电等离子体发生装置在空气环境中产生的主要活性物质的光谱分析图；图3为本申请实施例中沿面放电等离子体发生装置在水环境中产生的主要活性物质的柱状图；参照图1～图3，本申请实施例中的洗碗机具有近似长方体的形状，洗碗机包括有外壳1和内胆2，内胆2的顶板上设置有沿面放电等离子体发生装置3，沿面放电等离子体发生装置3包括电源驱动模块、地电极31，地电极31的第一表面暴露在洗涤室内，当给洗涤室内进行注水，由于地电极31设置在内胆2的侧板上，并且在给洗涤室内进行注水时，洗涤室内的水会浸没地电极31的第一表面的下部的至少一部分，此时地电极31的下部在水环境中作用、地电极31的上部在空气环境中作用，以得到不同的活性物质，其中，在空气环境中沿面放电等离子体发生装置3放电产生的主要活性物质有·OH(羟基自由基)、N₂ ⁺(活性氮)和单原子O等活性物质以及UV光，如图2所示，上述活性物质与水的界面接触后溶解在水中，还会形成H₂O₂(过氧化氢)，在水环境中沿面放电等离子体发生装置3放电产生的主要活性物质有H₂O₂(过氧化氢)、NO₂ ^—(亚硝酸根离子)、NO₃ ^—(硝酸根离子)等活性物质，如图3所示，上述活性物质随着水的流动在洗涤室的底部迅速蔓延，以实现高效的杀菌消毒效果。

由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成.这种方法叫做光谱分析。做光谱分析时，可以利用发射光谱，也可以利用吸收光谱，光谱分析非常灵敏而且迅速，能够快速的辨别出物质的化学组成，其中，附图2通过采用光谱分析的方法，从而得到了沿面放电等离子体发生装置3在空气环境中产生的主要活性物质。

此外，由于沿面放电等离子体发生装置3放电过程中产生的活性物质·OH的浓度相对较低，臭氧O₃的浓度更低，为了便于区分两者的浓度大小，图3中将活性物质·OH和臭氧O₃浓度扩大100倍，分别用·OH(×100)和O₃(×100)表示。

图4为本申请实施例中沿面放电等离子体发生装置3不同功率密度E下臭氧的浓度n_O3随放电时间的变化关系图之一；图5为本申请实施例中沿面放电等离子体发生装置3不同功率密度E下臭氧的浓度n_O3随放电时间的变化关系图之二。结合图4和图5可知，当沿面放电等离子体发生装置3以不同的功率密度E进行放电时，随着放电时间t的延长，臭氧的浓度n_O3变化趋势不同。

具体地，当功率密度E小于或等于0.1W/cm²时，臭氧的浓度n_O3随着放电时间t的延长而不断增大，当放电时间t在60s之内时，臭氧的浓度n_O3的增长速度较快，当放电时间t超过60s时，臭氧的浓度n_O3趋于恒定；当功率密度E在0.2W/cm²～3W/cm²时，臭氧的浓度n_O3可在60s内迅速降低、且接近于0ppm。

由此本申请实施例中的沿面放电等离子体发生3的功率密度E为0.2W/cm²～3W/cm²，能够使得沿面放电等离子体发生装置3在保持高效杀菌消毒能力的同时，几乎不会产生臭氧，避免了臭氧损害人体中枢神经系统、降低视觉敏感度和视力、损伤甲状腺、降低肺功能的问题，同时使水体中、餐具和果蔬的表面不会产生异味，进而能够提高用户感官体验。

图6为臭氧的半衰期随温度的变化关系图，结合图6可知，臭氧的半衰期随着温度的升高而迅速减小，由于沿面放电等离子体发生装置3在电源驱动模块的不同输出电压下，产生的等离子体的电子温度不同，输出电压越高，则等离子体的电子温度也较高，当沿面放电等离子体发生装置3在电源驱动模块的输出电压为5kV～10kV时，沿面放电等离子体发生装置3的工作温度约为60℃～80℃，较高的温度有利于臭氧的分解。

为了进一步加快臭氧的分解，本申请实施例中的沿面放电等离子体发生装置3还包括：催化剂，催化剂涂覆在绝缘层32靠近地电极31的一侧表面上、或涂覆在地电极31上，催化剂用于分解臭氧。

例如，上述催化剂为TiO₂半导体催化剂、或MnO₂半导体催化剂。

此外，通过控制电源驱动模块的输出电压为5kV～10kV，还能够保证上述等离子体发生装置的放电类型为沿面放电，由于沿面放电能够使得地电极31的第一表面产生大面积的放电等离子体，保证上述沿面放电等离子体发生装置3的杀菌更高效。

需要说明的是：上述功率密度E＝P/S，其中，P为驱动电源模块的输出功率，S为地电极31的第一表面在洗涤室内的暴露面积，驱动电源模块的输出功率P等于电源驱动模块的输出电流I以及输出电压U的乘积，即P＝U*I。

由于洗碗机在设计时，地电极31的第一表面在洗涤室内的暴露面积S就是设计好的，即地电极31的第一表面在洗涤室内的暴露面积S是已知的，那么根据E＝P/S可知，驱动电源模块的输出功率P的功率范围也是已知，而电源驱动模块的输出电压的取值范围为5kV～10kV，由此上述输出电流的取值范围也是已知的，控制芯片只需控制输出电压的取值范围为5kV～10kV，并且使得输出电流做出相应性调整，最终保证电源驱动模块的输出功率P相对稳定。

图7为本申请实施例中沿面放电等离子体发生装置3在空气环境下产生的等离子体活性物质对大肠杆菌的杀灭效果图，结合图7可知，上述沿面放电等离子体发生装置3产生的等离子体活性物质几乎可在3min之内将大肠杆菌全部杀死，对于大肠杆菌具有高效的杀灭效果。

其中，图7中的检测阈限为流式细胞仪的检测下限，即大肠杆菌的存活数量在检测阈限以下时，流式细胞仪就无法检测到大肠杆菌的存活数量，此时可以采用平板计数法检测大肠杆菌的存活数量。

图8为本申请中沿面放电等离子体发生装置3的结构示意图，结合图1和图8可知，上述沿面放电等离子体发生装置3还包括层叠设置的绝缘层32和高压电极33，绝缘层32紧贴地电极31的第二表面设置，第一表面和第二表面相对设置，高压电极33、绝缘层32和地电极31均与沿面放电等离子体发生装置3所在的侧板平行设置，使得上述沿面放电等离子体发生装置3在宽度方向或者厚度方向上需要占用的空间较小，进而能够降低洗碗机的体积，提高室内空间的空间利用率。

其中，高压电极33、绝缘层32和地电极31之间紧贴设置，能够保证沿面放电等离子体发生装置3中地电极31和高压电极33每一处之间的距离均相等，保证地电极31的放电相对比较均匀。

为了减小沿面放电等离子体发生装置3所需占用的空间，沿面放电等离子体发生装置3安装在沿面放电等离子体发生装置3所在的侧板和外壳1中与沿面放电等离子体发生装置3所在的侧板互相平行的侧板之间的间隙内，沿面放电等离子体发生装置3所在的侧板上开设有的通孔21，通孔21的轴线和地电极31的第一表面互相垂直，地电极31设置在通孔21内，由于沿面放电等离子体发生装置3安装在沿面放电等离子体发生装置3所在的侧板、和外壳1中与沿面放电等离子体发生装置3所在的侧板互相平行的侧板在设计时，两者之间就具有一定的间隙，本申请实施例将沿面放电等离子体发生装置3设置在此间隙内，无需占用额外的洗涤室内的洗涤空间。

需要指出的是：对于嵌入式洗碗机，上述沿面放电等离子体发生装置3可以安装在嵌入式洗碗机的内胆的左侧板和外壳的左侧板之间、或安装在嵌入式洗碗机的内胆的右侧板和外壳的右侧板之间、或安装在嵌入式洗碗机的内胆的后侧板和外壳的后侧板之间、或者安装在嵌入式洗碗机的门体的外壁和内壁之间。

对于水槽式洗碗机，上述沿面放电等离子体发生装置3可以安装在水槽式洗碗机的内胆的左侧板和外壳的左侧板之间、或安装在水槽式洗碗机的内胆的右侧板和外壳的右侧板之间、或安装在水槽式洗碗机的内胆的后侧板和外壳的后侧板之间、或者安装在水槽式洗碗机的内胆的前侧板和外壳的前侧板之间。

示例地，若上述沿面放电等离子体发生装置3安装在嵌入式洗碗机的内胆的左侧板和外壳的左侧板之间的间隙内，则地电极31的第一表面为右侧表面，地电极31的第二表面为左侧表面。若上述沿面放电等离子体发生装置3安装在嵌入式洗碗机的内胆的右侧板和外壳的右侧板之间的间隙内，则地电极31的第一表面为左侧表面，地电极31的第二表面为右侧表面。

也就是说，地电极31的第一表面为地电极31位于洗涤室内的表面，地电极31的第二表面即就是地电极31中与第一表面互相平行的另一表面。

上述地电极31在第一方向上的尺寸、高压电极33在第一方向上的尺寸均小于或等于绝缘层32在第一方向上的尺寸，地电极31在第二方向上的尺寸、高压电极33在第二方向上的尺寸均小于或等于绝缘层32在第二方向上的尺寸，其中，第一方向和第二方向为位于水平面上相互垂直的两个方向，即绝缘层32的尺寸在三者之间最大，由此能够避免高压电极33和地电极31之间的空气被击穿，导致沿面放电等离子体发生装置3出现短路，避免了沿面放电等离子体发生装置3中的电源驱动模块发生烧毁甚至火灾的问题。

图9为本申请实施例中洗碗机的主视图，图10为本申请实施例中沿面放电等离子体发生装置3中的地电极31在放电时的照片。结合图9和图10可知，上述地电极31为网状结构，其中，地电极31的网孔的中心间距的取值范围满足：0.5cm～1cm，在电源驱动模块的输出电压较大的基础下，为了保证沿面放电等离子体发生装置3的放电均匀性，上述地电极31的网孔的中心间距随着输出电压的增大可以适当增大。

若地电极31的网孔的中心间距小于0.5cm，沿面放电等离子体发生装置3放电时产生的等离子体易产生重叠，不利于提高等离子体的空间利用率；若地电极31的网孔的中心间距大于1cm，则地电极31的网孔的中心间距相对较大，从而不利于等离子体空间分布的均匀性。

继续参照图9，上述通孔21的形状为圆形，当然，上述通孔21也可以设置为方形、椭圆形等形状。

此外，内胆2的底板上还开设有排水孔，以将将洗涤室内的污水排出洗碗机外。

洗碗机的排水孔处连接有排水管，上述排水管的一端与排水孔连通、另一端与厨房中的排水管道连通。

排水管上设置有阀，在洗碗机运行洗涤模式时，上述阀关闭，避免洗涤室内的水从排水管中排出；在洗碗机需要换水或者退出洗涤模式时，上述阀打开，以将洗涤室内的水排出至洗碗机的外部。

示例地，上述地电极31的网状结构由正六边形依次排列形成，如图9和图10所示，可选地，上述地电极31的网状结构也可以由正三角形、四边形、或圆形依次排列形成。

其中，地电极31的网状结构由正六边形依次排列形成，正六边形的边沿处的白色部分为地电极31放电时产生的光晕。

为了保证沿面放电等离子体发生装置3的安全性，使得绝缘层32能够有效的隔开地电极31和高压电极33，上述绝缘层32的厚度为1mm～3mm。绝缘层32过薄不仅对制作工艺要求相对较高，而且还会导致绝缘安全性能相对下降，绝缘层32过厚则不利于降低物料成本及装置体积。

示例地，上述绝缘层32可以是陶瓷层、有机玻璃层或石英层。

在一些实施例中，上述地电极31和高压电极33由金属材料制成，例如，铜、铁或不锈钢等材料制成，使得上述地电极31和高压电极33具有良好的导电性。

其中，地电极31、绝缘层32和高压电极33均为片状结构。

上述沿面放电等离子体发生装置3还包括绝缘固定组件34，绝缘固定组件34能够将地电极31、绝缘层32和高压电极33固定连接、且绝缘固定组件34设置在通孔21内，从而通过绝缘固定组件34能够使得地电极31、绝缘层32和高压电极33形成模块化结构。

在具体安装时，可以先在洗碗机的外部先将地电极31、绝缘层32和高压电极33与绝缘固定组件34连接，随后将其作为一个整体安装在内胆2的顶板上，避免由于洗碗机内部的空间受限，而造成上述部件的安装过程相对较为困难。

在一些实施例中，上述绝缘固定组件34包括有两组，两组绝缘固定组件34中的一组绝缘固定组件34和地电极31、绝缘层32和高压电极33的第一端固定连接，两组绝缘固定组件34中的另一组绝缘固定组件34和地电极31、绝缘层32和高压电极33的第二端固定连接，其中，第一端和第二端相对设置。

例如，每组绝缘固定组件34中均包括有L型连接件341和压合件342，两个L型连接件341相对设置，地电极31、绝缘层32和高压电极33的第一端和第二端分别搭接在两个L型连接件341的水平段上，地电极31靠近水平段设置，压合件342靠近高压电极33设置，高压电极33的第一端和第二端分别与对应的L型连接件341的竖直段之间均存在间隙，压合件342包括压合板和凸起，压合板靠近凸起的一侧表面压合在高压电极33上，凸起位于上述间隙内，以实现地电极31、绝缘层32和高压电极33固定连接。

其中，上述地电极31在洗涤室内的暴露面积与通孔21的横截面面积相适应，使得地电极31在洗涤室内的暴露面积尽可能的最大化，即L型连接件341的长度不宜过长。

地电极31和绝缘层32的第一端和第二端分别与对应的L型连接件341的竖直段之间均存在间隙，该间隙内设置有绝缘密封件35，以起到密封、绝缘、防水的效果，避免洗涤室内的水从地电极31与L型连接件341的相接处流入到沿面放电等离子体发生装置3的内部，进而提高了沿面放电等离子体发生装置3的安全性能。同时，绝缘密封件35还起到了连接固定地电极31和绝缘层32的作用。

或者，上述绝缘固定组件34包括中空的盒装结构和具有水平方向开口的压盖，其中，高压电极33远离绝缘层32的一侧靠近盒装结构的底部设置，再依次放入绝缘层32和地电极31，随后将压盖与盒装结构固定连接，地电极31远离绝缘层32的表面经上述开口暴露在洗涤室内。

在一些实施例中，上述洗碗机还包括密封件4，密封件4用于密封连接内胆2的侧板和沿面放电等离子体发生装置3，避免洗涤室内的水经沿面放电等离子体发生装置3与内胆2的侧板的连接处流入到外壳1的底部。

上述密封件4可以为橡胶圈，上述橡胶圈的外侧开设有环形槽，以将内胆2的侧板的通孔21形成的边沿容纳在该环形槽内，橡胶圈的内侧的尺寸略小于沿面放电等离子体发生装置3，从而将上述沿面放电等离子体发生装置3安装在橡胶圈内时，能够向橡胶圈施加压应力，从而实现了上述内胆2的顶板和沿面放电等离子体发生装置3的密封连接。

当然，也可以在上述内胆2的侧板和沿面放电等离子体发生装置3的连接处涂上防水胶，以实现上述内胆2的顶板和沿面放电等离子体发生装置3的密封连接，且易于实现。

本申请实施例还提供了一种洗碗机的控制方法，上述洗碗机还包括：进水组件，进水组件用于向洗涤室内注水；水位检测装置，水位检测装置用于检测洗涤室内的水位，洗碗机的控制方法包括以下步骤：控制洗碗机开启，并发送开启指令；在接收到开启指令后，控制进水组件向洗涤室内注水，并获取水位检测装置检测到的当前水位；比较当前水位和预设水位；若当前水位大于或等于预设水位，则控制进水组件停止进水，并控制沿面放电等离子体发生装置开启，调整电源驱动模块的输出电流及输出电压的大小，以使沿面放电等离子体发生装置的功率密度范围为0.2W/cm²～3W/cm²，其中，输出电压的变化范围为5kV～10kV；控制洗碗机进入洗涤程序；待清洗物品完成清洗后，控制沿面放电等离子体发生装置关闭，退出洗涤程序。

在具体使用时，先将餐具、果蔬等待清洗物品放置于洗涤室内，随后控制器先控制进水组件向洗涤室内进行注水，控制器根据水位检测装置反馈的当前水位和预先设置的预设水位进行比较，当洗涤室内的水到达预设水位时，表明地电极的第一表面的下部的至少一部分已经被水浸没，此时控制器控制沿面放电等离子体发生装置开启，使沿面放电等离子体发生装置在电源驱动模块5kV～10kV的电压的激励下、以0.2W/cm²～3W/cm²的功率密度E进行放电，此时地电极的下部在水环境中作用、地电极的上部在空气环境中作用，以得到不同的活性物质，其中，在空气环境中沿面放电等离子体发生装置放电产生的主要活性物质有·OH(羟基自由基)、N₂ ⁺(活性氮)和单原子O等活性物质以及UV光，上述活性物质与水的界面接触后溶解在水中，还会形成H₂O₂(过氧化氢)，在水环境中沿面放电等离子体发生装置放电产生的主要活性物质有H₂O₂(过氧化氢)、NO₂ ^—(亚硝酸根离子)、NO₃ ^—(硝酸根离子)等活性物质，上述活性物质随着水的流动在洗涤室的底部迅速蔓延，以实现高效的杀菌消毒效果。

再者，空气中含有大量的氧气，并且水中溶解有氧气，氧气发生一系列等离子体化学变化及反应会产生臭氧，本申请通过控制电源驱动模块的输出电流以及输出电压的大小，使沿面放电装置的功率密度E处于(0.2～3)W/cm²范围内，使得沿面放电等离子体发生装置在高效杀菌消毒的同时，几乎不会产生臭氧，避免了臭氧损害人体中枢神经系统、降低视觉敏感度和视力、损伤甲状腺、降低肺功能的问题，同时使水体中、餐具和果蔬的表面不会产生异味，进而提高了用户感官体验。

此外，上述步骤中洗涤和杀菌同时进行，缩短了洗涤餐具或果蔬所需要花费的时间，进一步提高了洗碗机的清洗效率。

上述洗碗机还包括控制器，进水组件、水位检测装置和沿面放电等离子体发生装置均与控制器电连接，洗涤室的注水操作和沿面放电等离子体发生装置的通电或断电操作均由控制器执行，其中，上述控制器可以是洗碗机中的主控器，也可以是洗碗机中专门设置的用于控制洗涤室的注水操作和沿面放电等离子体发生装置的通电或断电的子控制器，该子控制器和主控器之间电连接，以实现两者之间的信号传递。

在一些实施例中，控制沿面放电等离子体发生装置开启的步骤，具体包括：控制沿面放电等离子体发生装置连续工作或间歇工作。

也就是说，上述沿面放电等离子体发生装置可以连续工作或间隙工作。

下面将结合两个具体的工况对上述洗碗机及其控制方法进行更加详细的说明，从而便于本领域技术人员对本申请实施例中的技术方案进行进一步的理解。

工况一

高压电极33为铜片电极，地电极31的网孔的中心间距为0.5cm，地电极31的网孔结构的六边形蜂窝状，地电极31为不锈钢电极，绝缘层32为氧化铝陶瓷层、且厚度为1mm，将上述高压电极33、地电极31、绝缘层32共同组装为沿面放电等离子体发生装置3。

电源驱动模块的输出电压为5kV，并保证所述沿面放电等离子体发生装置3的功率密度E为0.2W/cm²，使其在含有大肠杆菌的水体中和水体的上方连续放电1min，经检测，水体中O₃的浓度为0.07μmol/L，水体中无异味，大肠杆菌杀灭率为99.99％。

工况二

高压电极33为铝片电极，地电极31的网孔的中心间距为1cm，地电极31的网孔结构的六边形蜂窝状，地电极31为不锈钢电极，绝缘层32为氧化铝陶瓷层、且厚度为3mm，将上述高压电极33、地电极31、绝缘层32共同组装为沿面放电等离子体发生装置3。

电源驱动模块的输出电压为10kV，并保证所述沿面放电等离子体发生装置3的功率密度E为3W/cm²，使其在含有大肠杆菌的水体中和水体的上方间歇放电2min，经检测，水体中O₃的浓度为0.05μmol/L，水体中无异味，大肠杆菌杀灭率为99.99％。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种洗碗机，包括：

外壳；

内胆，所述内胆安装在所述外壳内，所述内胆内形成有洗涤室；

其特征在于，还包括：

沿面放电等离子体发生装置，所述沿面放电等离子体发生装置设置在所述内胆的侧板上，所述沿面放电等离子体发生装置包括电源驱动模块、地电极，所述地电极的第一表面暴露在所述洗涤室内，当给所述洗涤室内注水时，所述地电极的第一表面的下部的至少一部分浸没于水中；

所述电源驱动模块包括控制芯片，所述控制芯片能够通过控制所述电源驱动模块的输出电流以及输出电压的大小，以使所述沿面放电等离子体发生装置的功率密度E为0.2W/cm²～3W/cm²，其中，所述输出电压的变化范围为5kV～10kV。

2.根据权利要求1所述的洗碗机，其特征在于，所述沿面放电等离子体发生装置还包括层叠设置的绝缘层和高压电极，所述绝缘层紧贴所述地电极的第二表面设置，所述第一表面和所述第二表面相对设置，所述高压电极、所述绝缘层和所述地电极均与所述沿面放电等离子体发生装置所在的所述侧板平行设置。

3.根据权利要求2所述的洗碗机，其特征在于，所述沿面放电等离子体发生装置安装在所述沿面放电等离子体发生装置所在的侧板和所述外壳中与所述沿面放电等离子体发生装置所在的侧板互相平行的侧板之间的间隙内，所述沿面放电等离子体发生装置所在的侧板上开设有的通孔，所述通孔的轴线和所述地电极的第一表面互相垂直，所述地电极设置在所述通孔内。

4.根据权利要求2所述的洗碗机，其特征在于，所述地电极在第一方向上的尺寸、所述高压电极在第一方向上的尺寸均小于或等于所述绝缘层在第一方向上的尺寸，所述地电极在第二方向上的尺寸、所述高压电极在第二方向上的尺寸均小于或等于所述绝缘层在第二方向上的尺寸，其中，所述第一方向和所述第二方向为水平面上相互垂直的两个方向。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的洗碗机，其特征在于，所述地电极为网状结构，所述地电极的网孔的中心间距的取值范围满足：0.5cm～1cm。

6.根据权利要求2～4中任一项所述的洗碗机，其特征在于，所述绝缘层的厚度为1mm～3mm。

7.根据权利要求2～4中任一项所述的洗碗机，其特征在于，所述沿面放电等离子体发生装置还包括：

催化剂，所述催化剂涂覆在所述绝缘层靠近所述地电极的一侧表面上、或涂覆在所述地电极上，所述催化剂用于分解臭氧。

8.根据权利要求3所述的洗碗机，其特征在于，所述沿面放电等离子体发生装置还包括：

绝缘固定组件，所述绝缘固定组件能够将所述地电极、所述绝缘层和所述高压电极固定连接、且所述绝缘固定组件设置在所述通孔内。

9.根据权利要求或1或2或3或4或8所述的洗碗机，其特征在于，还包括：

密封件，所述密封件用于密封连接所述内胆的侧板和所述沿面放电等离子体发生装置。

10.一种应用于上述权利要求1～9中任一项所述的洗碗机的控制方法，其特征在于，所述洗碗机还包括：进水组件，所述进水组件用于向洗涤室内注水；水位检测装置，所述水位检测装置用于检测洗涤室内的水位，所述洗碗机的控制方法包括以下步骤：

控制洗碗机开启，并发送开启指令；

在接收到所述开启指令后，控制进水组件向洗涤室内注水，并获取水位检测装置检测到的当前水位；

比较所述当前水位和预设水位；

若所述当前水位大于或等于所述预设水位，则控制进水组件停止进水，并控制沿面放电等离子体发生装置开启，调整电源驱动模块的输出电流及输出电压的大小，以使所述沿面放电等离子体发生装置的功率密度范围为0.2W/cm²～3W/cm²，其中，所述输出电压的变化范围为5kV～10kV；

控制洗碗机进入洗涤程序；

待清洗物品完成清洗后，控制所述沿面放电等离子体发生装置关闭，退出洗涤程序。

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