CN117677408A - 干燥及清洁设备 - Google Patents

Abstract

用于处理物体的设备，其具有外壳，热空气和紫外线辐射被引导到外壳内以冲击位于外壳内部的物体。如果物体是容器，则在外壳内部，热空气和紫外线辐射被引导到容器的内部。

Description

干燥及清洁设备

发明背景

本发明涉及一种用于处理物体的设备。

如本文所用，“处理”包括以下中的至少一种：对物体进行干燥、加温和灭菌。

被处理的物体可以是单个物体或者可以是多个相似或不同的物体之一。该物体可以包括容器，例如瓶子、罐子、器具或用于容纳或运输食品并且可以以清洁、消毒和卫生可接受的方式可供使用的任何其它装置。仅以非限制性实例的方式给出的其它物体包括钥匙、手机和手机壳。

更一般地，本发明的设备适合于处理任何性质的物体，该物体具有与该设备一起使用的正确尺寸，使得该物体可以根据需要被干燥和灭菌。

通常，当容纳例如婴儿牛奶的可重复使用的容器或瓶子被倒空时，通过清洗来清洁瓶子，并且在瓶子干燥后，将其重新装满。传统的瓶子可以容易地清洗，但是，如果瓶子具有狭窄的颈部或嘴部，则不容易有效地干燥瓶子的内部。如果瓶子被返回到储存位置，可能带有与其嘴部接合的密封盖，则可能无意中保留在瓶子内部的湿气会促进霉菌的生长并导致瓶子的内部被污染。消费者对这种情况的典型反应是丢弃瓶子，以避免处理该问题。

仅作为非限制性实例，出于卫生目的并避免传染性影响而应彻底清洁的其它物体包括婴儿奶嘴、钥匙、牙刷、手机和手机壳等。

本发明不限于可处理的一个或多个物体的性质。

本发明的一个目的是提供一种设备，其在很大程度上允许针对一系列不同的物体解决前述问题。

发明概述

本发明提供了用于处理物体的设备，所述设备包括：外壳，所述外壳不可透过紫外线辐射，并且所述外壳包括物体可移除地位于其内的容积(volume)；将经调节空气流引导到所述容积内的机件(mechanism)；以及紫外线源，其被定位成将紫外线辐射引导到所述容积中。

所述机件可包括空气加热器、风扇以及用于调节空气加热器和风扇的操作从而产生预定空气温度下的所述经调节空气流的控制器。

控制器可操作为产生预定空气流量下的所述经调节空气流。

在一个实施方案中，所述设备包括其中设有通道的底座、至通道的进气口(ventinlet)和出通道的出口，所述空气加热器和风扇定位在通道中，底座包括平台，出通道的所述出口定位在平台处，所述外壳包括入口并且被配置为与平台接合，由此出通道的所述出口被置于与所述外壳的所述入口空气连通。

出通道的出水口可以在使用中位于通道的最低点处。

优选地，在使用中，至通道的所述进气口高于所述风扇和所述空气加热器。然而，其它布置也是可行的。

可由控制器操作的紫外线源可位于出通道的所述出口处。

所述设备可以包括位于平台处的安全开关，除非外壳与平台接合，否则所述安全开关至少防止紫外线源的操作。

所述平台可以被配置为支撑容器，所述容器位于所述容积内部并且具有定位在出通道的所述出口上方的嘴部。

为了限制可能的故障的影响，所述设备可以包括熔断器，所述熔断器响应于所述经调节空气流的温度高于阈值而禁止所述机件的进一步操作。

所述设备可以包括提供与所述设备的操作有关的信息的显示器。显示器可以例如指示设备可操作的持续时间或周期。另一种可能性是显示器指示空气温度和空气流量。

紫外线源可以包括单个源或多个源。通常，所述源包括一个或多个在所需频率下运作的发光二极管。由源发射的辐射具有合适的波长，以便对外壳内的一个或多个物体进行灭菌和消毒。

所述设备可以通过干线电源供电，但也可以使用可从干线电源再充电的机载电池组来为所述设备供电。如果使用显示器，则显示器可以指示电池组的状态，即电池组的荷电程度。

使用机载系统为设备供电的优点是设备的便携性不受影响。所述设备还可以安全地用于潮湿环境中，例如靠近清洗位置。

控制器可以产生信号来指示特定的处理过程已经完成。所述信号可以是视觉信号或听觉信号或两者。

在另一个具体实施方案中，本发明提供了一种用于处理物体的设备，所述设备包括：外壳，其具有围绕容积和进入所述容积的入口的不可透过紫外线(UV)辐射的壁；以及底座，所述外壳可以以其入口面向下来定位在底座上，安装到底座上的构件，并且所述构件被配置为通过入口延伸到所述容积中，UV源，所述UV源将合适波长下的UV辐射发射到所述容积中，以便对所述容积中的物体的至少一部分进行灭菌和消毒，以及加热器和风扇装置(heater and fan arrangement)，其可操作为将经加热的空气引导到所述容积中以便干燥所述物体的至少一部分。

所述构件可以可拆卸地安装至底座。

所述构件可以是管状的或者它可以支撑管件。来自风扇的空气可穿过管状构件或管件进入容积。

所述构件可包括一个或多个出口，空气通过所述出口被释放到所述容积中。

优选地，所述构件是细长的和管状的，并且在沿其长度间隔开的位置处具有多个出口，所述出口被定位成将空气从管状构件内部引导到容积中。

来自细长构件的空气可被径向向外引导。如果待处理的物体是具有嘴部的容器，则所述容器可以定位在外壳内部的底座上，其中容器的嘴部面向下并且所述构件延伸到容器的内部中。然后空气可以有效地冲击容器壁的整个内表面。

UV源可包括单个源或多个源。通常，UV源包括多个UV源，例如在所需频率下运作的发光二极管。

UV源可以被配置为使得容器壁的整个内表面遭受UV辐射。

替代地或附加地，UV辐射源可以定位在底座上以将UV辐射引导到容积中。

UV源可以连续操作或者可以在脉冲模式下操作。

所述设备可以包括提供与设备的操作有关的信息的显示器。所述显示器可以例如指示计时周期的持续时间。另一种可能性是显示器指示在设备操作中使用的电源的状态。

本文描述的任何其它实施方案的特征可以与该特定实施方案一起使用，反之亦然。

所述设备可以包括安全开关，所述安全开关确保设备仅在外壳与底座接合时才可操作。如果没有外壳，则紫外线源无法通电。

被引导到容积中的空气可通过可提供在底座中的一个或多个入口吸入。

所述设备可被设计为放置在收集水分的托盘或类似物上，尽管干燥过程是由风扇实现的，但这些水分仍可从底座排出。

为了允许所述设备用于不同尺寸的物体，干燥周期的持续时间可以是可调节的。

借助其将空气引导到容积中的构件可以与底座可拆卸地接合，以利于包装、储存和清洁目的。如果UV源安装至构件，则UV源可在间隔开的位置处安装至构件。

还可以以套件的形式提供所述设备，所述套件包括上述类型的底座和多个构件，每个构件被配置为以有效的方式与相应尺寸的外壳或容器一起使用。这在商业环境中特别有用，其中多个不同尺寸的容器要进行连续消毒。

附图简述

下面结合附图通过实例对本发明作进一步描述，其中：

图1是根据本发明的设备的前透视图，

图2是图1的设备的前视图，

图3是沿线3-3截取的图2中所示设备的截面的简化侧视图，并且另外图示了正在接受处理的容器，并且示意性地表示了在该设备中使用的一些电气组件，

图4是图1的设备的仰视平面图，

图5以放大比例显示了喷嘴附件，以及喷嘴附件如何使用，

图6图示了与具有窄颈部的容器和容器的支撑件一起使用中的设备，

图7描绘了位于设备外壳内的支撑件，

图8和图9示出了可以如何使用图7的支撑件来支撑待处理的多个不同物体，

图10是根据本发明另一实施方案的设备的侧视图，和

图11以截面示出了在使用中的图10的设备。

优选实施方案的描述

附图中的图1、2、3和4是根据本发明的设备10的不同视图。

设备10包括安装在橡胶脚垫14上的底座12，橡胶脚垫14可以是吸力垫的形式。底座在上表面16上具有凹部20。凹部的下表面限定平台22。空气出口24中心定位在平台22中。包括紫外线(UV)源26的发光二极管面向上定位在出口24中。凹部20的壁28形成有多个间隔开的排气槽30。

自出口24呈辐射状的柔性支撑肋34立在平台22上。

上表面16下部上的电容式触摸按钮36允许控制要在设备10上执行的功能，如下文所述。指示器38(例如LED)提供与使用中的设备的操作相关的视觉和听觉信息。如果需要，可以使用声音发生器来提供类似的操作信息。电容式触摸按钮是优选的，因为在按钮和周围表面16之间不形成可能允许水或灰尘进入的间隙。尽管如此，可以使用物理旋钮或按钮来代替电容式按钮。

圆柱形的外壳40与凹部20可移除地接合。外壳40包围容积42并具有面向下的入口44，入口44在凹部20内部安装在肋34上。排气槽30由于肋34的间隔效应与容积42的入口44和平台22的表面之间的小间隙空气连通。

在上端48处，外壳具有夹紧结构50。在夹紧结构和上端48的表面之间形成有排气口52。

外壳40和夹紧结构50由不可透过来自紫外线源20的辐射的材料制成，并且因此充当UV辐射的阻挡滤光器。

参考图3，底座12内部的空气通道56从进气口(air inlet vent)58延伸到平台22中的空气出口24。风扇60位于通道56内部，邻近进气口58但低于进气口58。通道中的空气加热器62邻近风扇60。通道具有出水口64，其在使用中位于通道的最低部分处——如图3中所示。这确保了可能积聚在通道内的水会自动从通道中排出。

图3示意性地描绘了设备10的电气组件，包括风扇60和加热器62。如图1中所示，该设备经由干线电源电缆68供电。变压器、整流器和DC调节电路70从干线电源产生所需电平下的DC电压以操作各个组件。电气组件包括微处理器控制器72，其至少可响应于图1中所示的触摸按钮36而进行操作。

风扇60是低压DC风扇，其定位成通过进气口58吸入空气，进气口58被设计和定位成使得如果底座12静止在水平表面上则水不能容易地进入通道56。在使用中，风扇60将空气吹过加热器62，加热器62是高压内部陶瓷加热元件。经加热的空气沿通道56流至空气出口24。

空气加热器62的操作经由来自控制器72的控制信号来调节。最大空气温度通过具有固定设定点的可复位双金属恒温器74来调节。当空气温度超过设定点时，无论来自控制器72的控制信号的状态如何，都断开对空气加热器62的供电。当双金属恒温器74冷却到其复位温度以下时，再次将电源(power)连接到空气加热器62。

空气加热器62的占空比可由控制器72改变，以便调节通道中空气的温度。另外，控制器72可以经由控制信号改变DC风扇60的操作速度。因此，可以调节流过空气加热器62并因此流过通道56的空气的流量。通过改变空气流量，也可以控制空气流的温度。

热切断熔断器76安装在加热器62的壳体78上并且与加热器的电源串联连接。这是一种不可复位、常闭的安全保险丝(fuse)。如果热切断熔断器所暴露的壳体78的温度超过切断熔断器76的跳闸温度，则切断熔断器断开并且永久禁用对空气加热器62的供电。

在使用中，紫外线源26产生杀菌波长下的紫外线辐射。源26位于出口24(热空气从出口24离开通道56)中，并从空气出口24向上和向外将UV光锥辐射到容积42中。控制器72可以改变为紫外线源26供电的电流，并且还有紫外线源26可操作的时间周期，以便优化对各种病原体的灭菌时间。

安全开关82定位在平台22上。这是常开开关，仅当充当UV安全罩的外壳40正确地定位在平台22上时才闭合。开关82的操作持续由控制器72监控。仅当开关82闭合时才启用为UV源26供电的电源。如果外壳40从平台22提升起，则UV源26的电源立即中断，然后安全开关82自动且立即打开。

UV LED源26安装在铝基板86上，铝基板86有助于冷却UV源26。从出口24排出的来自风扇60的空气在UV源26上方经过并且还有助于限制UV源的操作温度。

定位在UV源26附近并且安装到基板86的温度传感器90提供空气出口24处的空气温度的测量。传感器90由控制器72持续监控并且根据需要调节为UV源26的供电以确保UV源的操作温度得到优化，以实现源的最大有效性和使用寿命。

图3以横截面示出了具有嘴部102的容器100，该嘴部102定位在平台22上，使得经加热的空气从通道56通过空气出口24直接吹入容器100的内部100A中。同时内部100A受到紫外线辐射。因此，容器内部通过经加热的空气的流过而被干燥并同时被灭菌。

通常，容器100预先由人以适当的方式清洗。在容器被冲洗之后，如图3中所示将其倒置放置在平台22上。外壳40定位在容器100上方，并且安全开关82由此自动关闭。然后，用户可以通过经由按钮36输入的控制信号来启动设备10。空气加热器62被通电并且风扇60同时被启动。UV源26也被通电。经加热且干燥的空气被压入容器100A中。经加热且干燥的空气冲击容器100的壁的内表面106。容器内的空气被加压到一定程度，但一些空气确实通过容器的嘴部102逸出，然后通过排气槽30或排气口52离开设备10。来自UV源26的辐射被引导到内表面100上。这对表面进行消毒并使表面处于卫生可接受的状态。

上述包括加热、干燥和辐射的处理过程持续由控制器72中包含的计时器确定的周期。处理过程的持续时间可以由用户根据需要设定。对于小型容器，该周期通常可为约60至90秒。在许多其它应用中，该周期明显更长。在该处理周期结束时，控制器72使信号显示在指示器38上，并且此时，风扇60、加热器62和UV源26不再通电。

在任何时候，如果外壳40被移除，则安全开关82立即并自动中断UV源26的操作。

在处理过程结束时，可以将容器从设备中移除，然后可以重复使用。这是为了确保容器已经灭菌并且处于卫生可接受的状态。

指示器38可以包括一系列发光引导件或其它显示器，其根据它们的光亮来指示处理过程已经完成的程度。用户可以使用底座上选定的触摸按钮36来调节处理过程的持续时间。

图5以放大比例图示了喷嘴附件120，该喷嘴附件120可以定位在平台22中的空气出口24上方，以便将经加热的空气流向上更高地引导到容积42中。喷嘴附件120可以提供有向上延伸的臂122，所述臂122装配在具有窄嘴部126的容器124内部——参见图6。以与结合图3所描述的方式类似的方式处理容器124，但是臂122有助于稳定容器124并将容器124居中在平台22上。

除容器之外，本发明的设备可以有效地用于处理物体。图7示出了定位在容积42内的位于平台22上的支撑件130。支撑件130具有多个挂钩结构134，待处理的物体可附接至该挂钩结构134。

图8以实例的方式示出了位于底座12上并与取自婴儿奶瓶的不同物体138接合的支撑件130。图9示出了附接至支撑件130的一组钥匙140、手机142和哨子144。图8中所示的物体通常预先清洗，然后使用该设备进行干燥和灭菌过程。在图9的实例中，物体可能没有被清洗，但仍然使用经加热的空气和紫外线辐射进行灭菌。

图10是根据本发明另一实施方案的设备210的侧视图。

设备210包括安装在橡胶脚垫214上的底座212和从底座的上表面220上的平台218向上延伸的细长构件216。用户可致动的控制开关222安装至底座。它位于显示器226的下方，如下文所述，显示器226用于提供关于设备的操作方面的视觉信息。

细长构件216是管状的并且包括内孔232。构件216具有壁236，穿过该壁236形成多个细长狭槽240，这些细长狭槽240定位在沿构件的长度间隔开的位置处。狭槽240构成孔232的出口。

图11从一侧并以横截面示出了使用中的图10的设备。

底座212处的下端244包括具有多个穿孔250和252的板246。穿孔250被设计为允许空气流入底座的内部。另一方面，穿孔252是出口，以允许水从底座排出，如下文所述。

构件216的上端用圆顶组件256密封。

倒置的容器260与该设备接合(在使用中)。该容器具有包围容积264的壁262和终止于搁置在平台270上的嘴部268的窄颈部266。该容器例如由玻璃或塑料材料制成。

容器260的前述功能方面仅以实例的方式给出。

通常，容器是用作水、果汁等的容器的多用途容器。再次，应当注意的是，这些方面仅是示例性的，本发明的设备的用途不限于食物或液体容器。

底座212包括外管状结构272，该外管状结构272被适当地设计成包含类似于结合图3描述的那些操作组件274。这些组件包括优选地基于微处理器的控制器276、计时器278、加热器线圈280、风扇282、UV源284(其通常是在适当的紫外线频率下运作的多个发光二极管的形式)、显示器226、电源286、任选的充电装置288和开关222。

加热器线圈280邻近风扇282。当风扇操作时，空气通过板246中的相应空气入口250被吸入外壳中。加热器线圈280和风扇282包含在内管状结构291中。管状结构的下端连接到板246，使得通过入口250的空气进入内管状结构291。

电源286包括位于外管状结构272和内管状结构291之间的空间295中的多个电池组293。电池组可以是可更换的或者可以通过充电装置288再充电，充电装置288包括合适的变压器和连接到插头(未示出)的整流电路，其可以是USB端口，使得电池组可以在需要时从干线电源再充电。或者，使用干线电源(未示出)来代替基于电池组的电源/USB装置。

组件274的其它元件，被集体指示为302，安装在外管状结构272内部的适当位置处。

图11图示了托盘306，底座212可以搁置在托盘306上，通过橡胶脚垫214与托盘的上表面接触，使得可以排出的水通过一个或多个出口252被引导到托盘306上。

平台270具有多个开口312，这些开口与通向出口252的多个管件(未示出)连通。以这种方式，可能通过开口312进入的任何水不能到达底座的内部，但是，相反，被引导至出口252。

安全开关290安装到平台270上。除非开关290闭合，否则设备不能通过开关222来操作。

UV源284优选地包括多个发光二极管284A、284B…284N，它们放置在细长管状构件216上的间隔开的位置处。替代地或附加地，UV源284包括适当形状的源284X，其安装到平台270。

图11示出了外壳320，外壳320定位在容器260上方，从而包围容器和UV源284。外壳320由对UV辐射不透明的材料制成。因此，当外壳就位并且UV源可操作时，邻近设备210的人将不会暴露于且看不到UV辐射。以这种方式，避免了对用户可能的组织或眼睛的损伤。

在使用设备210时，容器260由人以适当的方式清洗。在冲洗容器之后，如图11中所示将其倒置放置在细长管状构件216上方，其中嘴部268搁置在平台上。外壳320如图所示定位。由此，安全开关290闭合。然后用户可以通过开关222启动设备210。然后通过来自电池组293的电力对加热器线圈280通电，并且同时启动风扇282。紫外线源284也被通电。

经加热且干燥的空气被压入细长管状构件216中并经由狭槽240从孔232离开进入容器的内部。经加热且干燥的空气冲击在壁262的内表面262A上，从而干燥壁262的内表面262A并迫使表面262A上的湿气通过嘴部268。容积被空气加压到一定程度，但空气确实通过嘴部268逸出，然后通过相应的出口252外壳。如果合适，外壳320可以类似于图1中的外壳40。

加热、干燥和辐射过程持续由计时器278确定的周期。这可以由用户根据需要设定。在该周期结束时，控制器276使信号显示在显示器226上。此时，风扇、加热器线圈和UV源不再通电。

在任何时候，如果外壳320被移除，则安全开关290自动中断至少UV源的操作。

该设备可以包括多个细长管状构件216，这些细长管状构件216具有不同的尺寸并且是可互换的，使得该设备可以适合于容易地与具有不同尺寸和形状的各种物体(不一定是食品容器)一起使用——例如，如图8和图9中所示。

设备10的特征可以适当地包括在设备210中，反之亦然。

Claims (14)

1.用于处理物体的设备，所述设备包括：外壳，所述外壳不可透过紫外线辐射且包括所述物体可移除地位于其内的容积；机件，所述机件将经调节空气流引导到所述容积中；以及紫外线源，所述紫外线源被定位成将紫外线辐射引导到所述容积中。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述机件包括空气加热器、风扇以及用于调节所述空气加热器和风扇的操作从而产生预定空气温度下的所述经调节空气流的控制器。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述控制器可操作为产生预定空气流量下的所述经调节空气流。

4.根据权利要求2所述的设备，其包括其中设有通道的底座、至通道的进气口和出通道的出口，所述空气加热器和风扇定位在所述通道中，所述底座包括平台，出通道的所述出口定位于所述平台处，所述外壳包括入口并且被配置为与所述平台接合，由此出通道的所述出口被置于与所述外壳的所述入口空气连通。

5.根据权利要求4所述的设备，其包括出所述通道的出水口，所述出水口在使用中位于所述通道的最低点处。

6.根据权利要求4所述的设备，其中在使用中，至通道的所述进气口高于所述空气风扇和所述空气加热器。

7.根据权利要求4所述的设备，其中可由所述控制器操作的所述紫外线源位于出通道的所述出口处。

8.根据权利要求4所述的设备，其包括在所述平台处的安全开关，所述安全开关至少防止所述紫外线源的操作，除非所述外壳与所述平台接合。

9.根据权利要求4所述的设备，其包括支撑件，所述支撑件位于所述外壳中的所述容积内部并且被配置为将至少所述物体支撑在所述容积内部。

10.根据权利要求4所述的设备，其中所述平台被配置为支撑容器，所述容器位于所述容积内部并且具有定位在出通道的所述出口上方的嘴部。

11.根据权利要求1所述的设备，其包括出所述外壳的排气口。

12.根据权利要求2所述的设备，其包括熔断器，所述熔断器响应于所述经调节空气流的温度高于阈值而禁止所述机件的进一步操作。

13.根据权利要求2所述的设备，用于处理容器，所述容器包括围绕容器容积的壁和进入所述容器容积的嘴部，所述设备包括底座，所述容器以其嘴部面向下来定位在所述底座上，安装到所述底座的构件并且其被配置为通过所述嘴部延伸到所述容器容积中，以及UV源，所述UV源将合适波长下的UV辐射发射到所述容器容积中，以便至少对所述容器的内壁表面进行灭菌和消毒。

14.根据权利要求2所述的设备，其包括底座、所述底座上的平台、包括位于所述平台上的入口的所述外壳、以及从所述平台通过所述入口延伸到所述容积中的细长管状构件，并且其中所述经调节空气流通过出所述管状构件的出口发射到所述容积中。