CN112726123B - 一种消毒灭菌控制装置及具有其的衣物处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种消毒灭菌控制装置，并用于衣物处理设备。使用等离子体发生器间歇性的产生等离子体；等离子体在封闭气室内通过使用加热器被加热分解降低其臭氧浓度后再输送入环境空间进行高温消毒灭菌。通过该消毒灭菌控制装置产生的等离子体首先通过加热器加热分解，使其臭氧浓度降低后再输送入衣物处理设备内，可在实现设备高温消毒灭菌的同时，控制臭氧浓度避免由于臭氧浓度过高对用户及环境产生负影响，同时使用等离子体进行消毒灭菌，由于其活性粒子以气态方式迅速扩散，实现无死角灭菌，消毒灭菌效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及衣物处理设备技术领域，具体而言，涉及一种消毒灭菌控制装置及具有其的衣物处理设备。
背景技术
伴随科技发展及人们生活水平提高，现如今在家用衣物处理设备的应用中，不仅要求将衣物洗净、烘干，还需要对洗衣机内部进行消毒杀菌，如果不能对洗衣机进行消毒杀菌除臭，经过长时间工作，机器内部散发异味的同时夹杂着细菌的滋生，存在对将要洗涤的衣物造成二次污染的风险，不仅影响用户使用体验，还进一步影响用户身体健康。
现有技术中常用的消毒灭菌方式有，紫外线、银离子、高温和臭氧。其中，紫外线对人眼睛和皮肤易造成灼伤；银离子虽然可以抑制霉菌生长和除臭，可以循环使用，但长期使用也会影响人体机能；高温虽然能对细菌进行有效灭活，但是会加剧材料老化，缩短使用寿命；过量的臭氧会强烈刺激人的呼吸道，造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽等症状，并可能引发支气管炎和肺气肿。
专利号为202010631717.1的专利公开了基于双级升压高频电源的除臭杀菌装置及洗衣机，但这种杀菌装置缺少对产生臭氧浓度的控制，过高浓度的臭氧会对呼吸道造成刺激，反而为用户带来不良体验。同时，等离子灭菌在消毒杀菌领域已有应用，但由于等离子体放电过程中产生大量的臭氧，要想使用此方法消毒灭菌需进一步控制臭氧浓度。
针对现有等离子灭菌过程中对产生的臭氧进行浓度控制的问题，现有技术多采用例如缩短等离子体放电时间、添加催化剂促进分解和提供环境温度的方式，但通常伴随着消耗更多的电能浪费资源或添加的催化剂失活后臭氧浓度不稳定等，因此目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种消毒灭菌控制装置，并用于衣物处理设备。使用等离子体发生器间歇性的产生等离子体；等离子体在封闭气室内通过使用加热器被加热分解降低其臭氧浓度后再输送入环境空间进行高温消毒灭菌。通过该消毒灭菌控制装置产生的等离子体首先通过加热器加热分解，使其臭氧浓度降低后再输送入衣物处理设备内，可在实现设备高温消毒灭菌的同时，控制臭氧浓度避免由于臭氧浓度过高对用户及环境产生负影响，同时使用等离子体进行消毒灭菌，由于其活性粒子以气态方式迅速扩散，实现无死角灭菌，消毒灭菌效果更好。
等离子灭菌在消毒杀菌领域已有广泛应用，产生等离子体的放电装置可使用介质阻挡放电(DBD)、辉光等离子体放电(Glow)、火光等离子体放电(Spark)、螺旋弧光放电(Propeller Arc)等。等离子体技术可实现优秀的灭菌效果，其原理包括三部分：活性粒子基团氧化、高速粒子击穿和紫外光子。其灭菌过程无需高温，同时活性粒子以气态方式可快速扩散至灭菌空间，实现无死角灭菌。
可选地，消毒灭菌控制装置包括一可开闭的气室，气室连接有进气阀门和出气阀门，通过控制进气阀门和出气阀门的开闭，控制气室打开或封闭，同时将气室空间与消毒灭菌空间相互隔绝。
可选地，可开闭的气室包括等离子体发生室，在等离子体发生室内使用等离子发生器间歇性地发生等离子体且仅在可开闭的气室封闭时发生等离子体，用以控制臭氧浓度的升高。
可选地，可开闭的气室还包括加热分解室，加热分解室内设置有加热器，加热器通过高温加热分解等离子体发生室发生的等离子体，在加热分解室内形成臭氧浓度较低的等离子体；同时，加热器还对气室4的整个空间进行加热，进一步降低臭氧浓度。
可选地，可开闭的气室还包括风机装置，风机装置为臭氧浓度较低的等离子体进入环境空间提供流动动力。加热后的空气携带臭氧浓度较低的等离子体进入消毒灭菌空间，营造干燥的环境，抑制细菌生存繁殖。
进一步地，可开闭的气室连接有进气管和出气管，进气管一端连接可开闭的气室的进气口，另一端连接进气阀门，在进气阀门开启状态下，将空气送入可开闭的气室内；出气管一端连接可开闭的气室的出气口，另一端连接出气阀门，在出气阀门开启状态下，将经过等离子体发生室和加热分解室产生的较低臭氧浓度的高温等离子体送入环境空间。
可选地，进气管内设置有臭氧浓度检测器，当臭氧浓度检测器检测到进气管内的臭氧浓度较高时，等离子体发生室内的等离子体发生器可暂停或延时产生等离子体。
进一步地，使用本发明的消毒灭菌控制装置的控制方法为：当可开闭的气室封闭时，在等离子体发生室内使用等离子体发生器发生等离子体，并在加热分解室内高温加热分解等离子体形成臭氧浓度较低的等离子体，使用臭氧浓度较低的等离子体对环境空间进行高温消毒灭菌。
进一步地，本发明还提供了一种衣物处理设备，安装连接有上述消毒灭菌控制装置，并使用上述控制方法，对衣物处理筒进行加热消毒灭菌。
进一步地，衣物处理设备的筒内消毒灭菌控制流程为：
S01：结束洗涤程序后再次关闭衣物处理筒筒门；
S02：检测臭氧浓度，计算消毒灭菌控制装置延时参数；
S03：控制关闭风机装置、进气阀门、出气阀门，封闭可开闭气室；
S04：开启加热器，开启等离子发生器，开始产生等离子体；
S05：经过延时后，停止等离子发生器，再延时；
S06：控制打开进气阀门、出气阀门、风机装置；
S07：循环步骤S03-S06，直至达到预设执行次数值后，退出循环，关闭风机装置、进气阀门、出气阀门；
S08：打开排水装置将凝结水排出，完成衣物处理筒的消毒灭菌。
通过该消毒灭菌控制装置产生的等离子体首先通过加热器加热分解，使其臭氧浓度降低后再输送入衣物处理设备内，可在实现设备高温消毒灭菌的同时，控制臭氧浓度，避免由于臭氧浓度过高对用户及环境产生负影响，同时使用等离子体进行消毒灭菌，由于其活性粒子以气态方式迅速扩散，实现无死角灭菌，结合加热器为衣物处理设备内提供高温干燥空气，对大部分细菌灭活且阻碍细菌生存繁殖，消毒灭菌效果更好，避免下一次洗衣时对衣物造成二次污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图进行简单介绍，此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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。在附图中：
图1：根据本发明的一种消毒灭菌控制装置实施例的衣物处理设备连接示意图；
图2：根据本发明的一种消毒灭菌控制装置实施例的等离子体处理室结构示意图；
图3：根据本发明的一种消毒灭菌控制装置实施例的等离子体处理过程示意图；
图4：根据本发明的一种消毒灭菌控制装置实施例的控制流程图。
其中，
1-衣物处理筒；2-出气阀门；3-出气管；4-气室；5-进气管；6-臭氧浓度检测器；7-进气阀门；8-排水口；9-进水口；
401-等离子体发生室；402-加热分解室；403-加热毛细管；404-出气口；405-高压电极；406-介质层；407-地电极；408-风机；409-进气口。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本领域的技术人员将理解的是，本文中描述的且在附图中说明的本发明的装置和方法是非限制性的示例性实施例，并且本发明的范围仅由权利要求书限定。结合一个示例性实施例所说明或描述的特征可与其他实施例的特征组合。这种修改和变化包括在本发明的范围内。
此外，应当理解一个或多个以下方法或其方面可以通过至少一个控制单元或控制器执行。术语“控制单元”，“控制器”,“控制模块”或者“主控模块”可以指代包括存储器和处理器的硬件设备，术语“洗衣机”可以指代类似于洗衣机的设备。存储器或者计算机可读存储介质配置成存储程序指令，而处理器具体配置成执行程序指令以执行将在以下进一步描述的一个或更多进程。而且，应当理解，正如本领域普通技术人员将意识到的，以下方法可以通过包括处理器并结合一个或多个其他部件来执行。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种消毒灭菌控制装置，并用于衣物处理设备。使用等离子体发生器间歇性的产生等离子体；等离子体在封闭气室内通过使用加热器被加热分解降低其臭氧浓度后再输送入环境空间进行高温消毒灭菌。
优选地，如图1所示，本实施例提供了一种衣物处理设备，安装连接有消毒灭菌控制装置，对衣物处理筒进行加热消毒灭菌。
优选地，消毒灭菌控制装置包括一可开闭的气室4，气室4连接有进气阀门7和出气阀门2，通过控制进气阀门7和出气阀门2的开闭，控制气室4打开或封闭。
优选地，可开闭的气室4连接有进气管5和出气管3，进气管5一端连接可开闭的气室的进气口409，另一端连接进气阀门7，在进气阀门7开启状态下，将空气送入可开闭的气室4内；出气管3一端连接可开闭的气室4的出气口404，另一端连接出气阀门2，在出气阀门2开启状态下，将经过等离子体发生室401和加热分解室402产生的较低臭氧浓度的高温等离子体送入环境空间。
进一步地，进气管5连接在衣物处理筒1的排水口8之后，且进气阀门7布置在靠近排水口8的位置处，使大部分进气管设置在衣物处理设备外部利用环境进行热交换，利于空气冷凝。
进一步地，出气管3与衣物处理筒1的进水口9连通，且出气阀门2布置在靠近进水口9的位置，便于进气操作。
优选地，如图2所示，可开闭的气室4包括等离子体发生室401，在等离子体发生室401内使用等离子发生器间歇性地发生等离子体且仅在可开闭的气室4封闭时发生等离子体。
进一步地，等离子体发生室401内的等离子体发生器在本实施例中优选使用介质阻挡放电装置，包括高压电极405、介质层406和地电极407，介质层406位于高压电极405与地电极407之间。
优选地，可开闭的气室4还包括加热分解室402，加热分解室402内设置有加热器，加热器通过高温加热分解等离子体发生室401发生的等离子体，在加热分解室402内形成臭氧浓度较低的等离子体。
进一步地，本实施例中使用加热毛细管403作为加热器，加热毛细管403由耐热绝缘管和内芯加热丝组成，以蛇形盘绕的方式放置于加热分解室402内，其截面平行于出气口404的截面。优选地，加热分解室402的横截面积为出气口404横截面积的2.5至3.5倍。
优选地，可开闭的气室4还包括风机装置408，风机装置408为臭氧浓度较低的等离子体进入环境空间提供流动动力。
优选地，进气管5内设置有臭氧浓度检测器6，当臭氧浓度检测器6检测到进气管5内的臭氧浓度较高时，等离子体发生室401内的等离子体发生器可暂停或延时产生等离子体。
进一步地，如图3所示，使用本发明的消毒灭菌控制装置的控制方法为：当可开闭的气室4封闭时，在等离子体发生室401内使用等离子体发生器发生等离子体，并在加热分解室402内高温加热分解等离子体形成臭氧浓度较低的等离子体，使用臭氧浓度较低的等离子体对环境空间进行高温消毒灭菌。
根据本发明实施例，如图4所示，衣物处理设备的筒内消毒灭菌控制流程为：
S01：结束洗涤程序、取出衣物后再次关闭衣物处理筒筒门；
S02：检测臭氧浓度，计算消毒灭菌控制装置延时参数；
S03：控制关闭风机装置、进气阀门、出气阀门，封闭可开闭气室；
S04：开启加热器，开启等离子发生器，开始产生等离子体；
S05：经过延时后，停止等离子发生器，继续开启加热器，加热分解等离子体；
S06：经过延时后，控制打开进气阀门、出气阀门、风机装置，当空气携带等离子体在风机驱动下进入加热分解室再次进行加热分解；
进一步地，加热分解后的等离子体随高温空气进入衣物处理筒内，加热筒内环境并产生水蒸气，水蒸气进入进气管通过环境换热冷凝，凝结水不断聚集在排水口处；
S07：循环步骤S03-S06，直至达到预设执行次数值后，退出循环，关闭风机装置、进气阀门、出气阀门；
S08：打开排水口将凝结水排出，完成衣物处理筒的消毒灭菌。
通过该消毒灭菌控制装置产生的等离子体首先通过加热器加热分解，使其臭氧浓度降低后再输送入衣物处理设备内，可在实现设备高温消毒灭菌的同时，控制臭氧浓度，避免由于臭氧浓度过高对用户及环境产生负影响，同时使用等离子体进行消毒灭菌，由于其活性粒子以气态方式迅速扩散，实现无死角灭菌，结合加热器为衣物处理设备内提供高温干燥空气，对大部分细菌灭活且阻碍细菌生存繁殖，消毒灭菌效果更好，避免下一次洗衣时对衣物造成二次污染。
作为本发明示例的上文涉及的附图和本发明的详细描述，用于解释本发明，但不限制权利要求中描述的本发明的含义或范围。因此，本领域技术人员可以很容易地从上面的描述中实现修改。此外，本领域技术人员可以删除一些本文描述的组成元件而不使性能劣化，或者可以添加其它的组成元件以提高性能。此外，本领域技术人员可以根据工艺或设备的环境来改变本文描述的方法的步骤的顺序。因此，本发明的范围不应该由上文描述的实施例来确定，而是由权利要求及其等同形式来确定。
尽管本发明结合目前被认为是可实现的实施例已经进行了描述，但是应当理解本发明并不限于所公开的实施例，而相反的，意在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同配置。
Claims (9)
1.一种衣物处理设备用消毒灭菌控制装置，其特征在于：包括：
一可开闭的气室，可开闭的气室连接有进气管，进气管连接在所述衣物处理设备的衣物处理筒的排水口之后，且部分进气管位于衣物处理设备外部，进气管内设有臭氧浓度检测器，所述可开闭的气室包括等离子体发生室和加热分解室；
加热器，设置于所述加热分解室内；
等离子发生器，设置在所述等离子发生室内，所述消毒灭菌控制装置使用等离子体发生器产生等离子体及臭氧，所述等离子体在封闭气室内通过使用所述加热器被加热分解，降低其臭氧浓度，臭氧浓度较低的高温等离子体对所述衣物处理设备内的环境空间进行高温消毒灭菌，在所述等离子体发生室内等离子体发生器间歇性地产生等离子体且仅在所述可开闭的气室封闭时产生等离子体；
根据臭氧浓度检测器检测的臭氧浓度计算延时参数以延时控制所述等离子发生器的关闭。
2.如权利要求1所述的消毒灭菌控制装置，其特征在于：
所述可开闭的气室连接有进气阀门和出气阀门，通过控制所述进气阀门和出气阀门的开闭，控制所述可开闭的气室打开或封闭。
3.如权利要求2所述的消毒灭菌控制装置，其特征在于：
所述加热分解室内设置有加热器，所述加热器通过高温加热分解所述等离子体发生室发生的等离子体，在所述加热分解室内形成臭氧浓度较低的等离子体。
4.如权利要求3所述的消毒灭菌控制装置，其特征在于：
所述可开闭的气室包括风机装置，所述风机装置为所述臭氧浓度较低的等离子体进入环境空间提供流动动力。
5.如权利要求4所述的消毒灭菌控制装置，其特征在于：
所述可开闭的气室连接有进气管和出气管，所述进气管一端连接所述可开闭的气室的进气口，另一端连接所述进气阀门，在所述进气阀门开启状态下，将空气送入所述可开闭的气室内；所述出气管一端连接所述可开闭的气室的出气口，另一端连接所述出气阀门，在所述出气阀门开启状态下，将经过所述等离子体发生室和所述加热分解室产生的较低臭氧浓度的高温等离子体送入环境空间。
6.如权利要求5所述的消毒灭菌控制装置，其特征在于：
所述进气管内设置有臭氧浓度检测器，当所述臭氧浓度检测器检测到所述进气管内的臭氧浓度较高时，所述等离子体发生室内的等离子体发生器可暂停或延时产生等离子体。
7.一种消毒灭菌控制方法，其特征在于：采用如权利要求1-6任一所述的消毒灭菌控制装置；当所述可开闭的气室封闭时，在等离子体发生室内使用等离子体发生器发生等离子体，并在所述加热分解室内高温加热分解所述等离子体形成臭氧浓度较低的等离子体，使用所述臭氧浓度较低的等离子体对环境空间进行高温消毒灭菌。
8.一种衣物处理设备，其特征在于：采用如权利要求1-6任一所述的消毒灭菌控制装置或如权利要求7所述的消毒灭菌控制方法。
9.如权利要求8所述的衣物处理设备，其特征在于：
所述衣物处理设备的消毒灭菌控制流程为：
S01：结束洗涤程序后再次关闭衣物处理筒筒门；
S02：检测臭氧浓度，计算消毒灭菌控制装置延时参数；
S03：控制关闭风机装置、进气阀门、出气阀门，封闭可开闭气室；
S04：开启加热器，开启等离子发生器，开始产生等离子体；
S05：经过延时后，停止等离子发生器，再延时；
S06：控制打开进气阀门、出气阀门、风机装置；
S07：循环步骤S03-S06，直至达到预设执行次数值后，退出循环，关闭风机装置、进气阀门、出气阀门；
S08：打开排水装置将凝结水排出，完成衣物处理筒的消毒灭菌。
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