CN202960214U

CN202960214U - 清洁装置

Info

Publication number: CN202960214U
Application number: CN 201220444447
Authority: CN
Inventors: 石峻; 孙雯; 肖卫民
Original assignee: Philips China Investment Co Ltd
Current assignee: Philips China Investment Co Ltd
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2022-08-31

Abstract

本实用新型提供了一种清洁装置(1)，能够用于清洁食物或食物容器，其特征在于，包括：腔体(16)，容纳该食物或食物容器；臭氧模块(14)，生成臭氧并释放臭氧至所述腔体(16)中；碱性水提供模块(10)，提供碱性水；以及雾化模块(12)，与所述碱性水提供模块(10)相连，雾化所述碱性水并释放碱性水雾至所述腔体(16)中，该碱性水雾与臭氧混合以清洁该食物或食物容器。在该实施方式中，臭氧和碱性水雾在容纳食物或食物容器的腔体中混合，优选地在食物或容器的表面混合以生成羟基自由基，使得羟基自由基能够很快地到达食物或容器表面，去除表面的有机污染物和微生物，避免了羟基自由基被无用地消耗，提高了清洁效率。

Description

清洁装置

技术领域

本实用新型涉及一种清洁装置，尤其涉及用于清洁食物和食物容器的清洁装置。

背景技术

现在的人们都很关心食品安全，例如，人们对新鲜水果和蔬菜上的农药残留以及微生物污染都十分关注。能够有效地为新鲜水果和蔬菜去除农药残留并杀菌的家用设备应该会得到人们的欢迎。这种设备需要能够在短时间内起作用并且不会添加任何化学添加剂。

高级氧化过程(Advanced Oxidization Process，简称AOP)是一种分解有机污染物和清除微生物的一种有效机制。高级氧化过程是一种绿色并且广谱的技术，它已经被应用于水处理中。其中，由于羟基自由基(·OH)具有很强的氧化性，羟基自由基在该过程中起着主要的作用。

实用新型内容

羟基自由基是氧化性最强的基团之一。它的反应性很强，因此存在时间很短。对于水处理过程，羟基自由基在水中产生，并且在产生后就能够与水中需要被净化的有机污染物和微生物相作用，所以羟基自由基的短时存在特性并不会导致水处理效率低的问题。但是，对于其他清洁应用，例如食物清洁，自来水被作为载体以将羟基自由基携带到食物的表面。这存在一个比较严重的问题：在羟基自由基达到食物的表面并开始清洁作用前，自来水已有中的有机物或微生物已经消耗掉了很大一部分的羟基自由基。这使得实际进行食物清洁的羟基自由基很少，甚至没有，大大降低了清洁效率。

如果能够减少羟基自由基的消耗，使生成的羟基自由基大部分用于食物清洁，提高清洁效率，这是所期望实现的。处于这一考虑，本实用新型的构思在于，尽量在临近食物或就在食物的表面上产生羟基自由基，使产生的大部分羟基自由基用于清洁食物，减少羟基自由基被无用地消耗，以提高清洁效率。

基于以上构思，本实用新型的一个方面提供了一种清洁装置，能够用于清洁食物或食物容器，其特征在于，包括：

-腔体，容纳该食物或食物容器；

-臭氧模块，生成臭氧并释放臭氧至所述腔体中；

-碱性水提供模块，提供碱性水；

-雾化模块，与所述碱性水提供模块相连，雾化所述碱性水并释放碱性水雾至所述腔体中，该碱性水雾与臭氧混合以清洁该食物或食物容器。

本实用新型的该方面的优点在于，提供了一种清洁装置，使臭氧和碱性水雾在容纳食物或食物容器的腔体中混合以生成羟基自由基，从而羟基自由基能够很快地到达食物或容器表面，去除表面的有机污染物和微生物，提高了清洁效率。优选地，碱性水雾能够附着在食物或容器表面上，臭氧至少能够直接在食物或容器表面上与碱性水雾混合，这样直接在食物或容器表面上产生了羟基自由基，使得羟基自由基直接与有机污染物和微生物作用，避免了羟基自由基被无用地消耗，大大提高了清洁效率。

在一个优选的实施方式中，该臭氧模块包括：放电模块，在氧气中放电，以生成臭氧气体；或电解模块，电解水或电解质，以生成臭氧气体；还包括：气体输运模块，与所述腔体连通，将生成的该臭氧气体输运至所述腔体中。

在该实施方式中，臭氧是以气体的形式被提供，气体臭氧能够弥散在腔体中并很好地与碱性水雾混合，使得羟基自由基能够更好地产生。

在一个优选的实施方式中，所述雾化模块包括：

-超声波雾化器，雾化所述碱性水并释放碱性水雾。

在该实施方式中，超声波雾化器能够生成颗粒尺寸较小的碱性水雾，该碱性水雾能够很好地弥散在腔体中并与臭氧混合，使得羟基自由基能够更好地产生。

在另一个优选的实施方式中，所述雾化模块包括：

-喷雾嘴，位于所述腔体中；

-管道，连接所述碱性水提供模块与所述喷雾嘴；

-压力泵，位于所述管道上，将所述碱性水泵送到所述喷雾嘴并从中喷出以释放碱性水雾。

该实施方式实现起来比较简单，成本较低，碱性水雾也能够与臭氧较好地混合以产生羟基自由基，并且碱性水雾的水量较大，所以也具有很好的清洁效率。

在一个优选的实施方式中，所述雾化模块被配置为在一定时间中运作并释放所述碱性水雾至所述腔体中，所述臭氧模块被配置为在该一定时间中停止运作，且，所述雾化模块与所述臭氧模决被配置为在该一定时间后共同运作。

由于腔体中可能存在二氧化碳，二氧化碳继而产生碳酸氢根，而羟基自由基是与碳酸氢根高度可反应地，所以该实施方式首先在腔体中释放碱性水雾一段时间，以消耗掉腔体中的二氧化碳和碳酸氢根。这样避免了羟基自由基被无用地消耗，提高了清洁效率。

在一个优选的实施方式中，该装置还包括：

-旋转篮，位于所述腔体中，承载该食物，所述旋转篮上具有孔以允许所述碱性水雾和所述臭氧穿过；

-电机，与所述旋转篮通过转轴相连，通过该转轴带动所述旋转篮旋转。

在该实施方式中，电机能够带动旋转篮旋转，翻动旋转篮中承载的食物，使得食物能够均匀地接触碱性水雾和臭氧，从而均匀地被羟基自由基所清洁，具有较好的清洁效果。

在一个优选的实施方式中，所述碱性水提供模块提供pH值范围在8至12之间的碱性水。

该实施方式提供了碱性水提供模块的优选实现，使得羟基自由基能够大量地被生成，清洁效率较高。

由于羟基自由基能够有效地去除蔬果和/或蔬果容器上的农药和/或微生物，在一个优选的实施方式中，该清洁装置是清洗蔬果和/或蔬果容器上的农药和/或微生物的清洗装置。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，能够更容易地理解本实用新型的特征、目的和优点。

图1是根据本实用新型一个实施例的清洁装置的结构示意图；

图2是图1中的清洁装置的碱性水提供模块10的一种实现方式的结构示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的臭氧和碱性水作用产生羟基自由基的原理示意图。

其中，相同或相似的附图标记代表相同或相似的装置。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供了一种清洁装置1，能够用于清洁食物或食物容器，其特征在于，包括：

-腔体16，容纳该食物或食物容器；

-臭氧模块14，生成臭氧并释放臭氧至腔体16中；

-碱性水提供模块10，提供碱性水；

-雾化模块12，与碱性水提供模块10相连，雾化碱性水并释放碱性水雾至腔体16中，该碱性水雾与臭氧混合以清洁该食物或食物容器。

在一个具体的实施方式中，该臭氧模块14通过气体放电来产生臭氧。具体的，该臭氧模块14包括放电模块，在氧气中放电，以生成臭氧气体，还包括气体输运模块，与该气体运输模块与腔体16连通，将生成的该臭氧气体输运至腔体16中。可以理解，这里所说的放电模块在氧气中放电，既包括在纯氧气中放电，也包括在含有氧气的空气中放电。

在一个替代的实施方式中，该臭氧模块通过电解水或电解电解质来生成臭氧气体。那么该臭氧模块14包括电解模块替代前述的放电模块，该电解模块电解水或电解质，以生成臭氧气体。

以上对实现臭氧模块的功能的各种具体实现方式进行了描述。可以理解，臭氧模块的具体实现并非本实用新型的发明重点，并且生成臭氧的技术是本领域的一般技术人员所熟知的。本领域的一般技术人员能够以上描述，为放电模块或电解模块设计合适的结构，例如设计合适的电极和所使用的电压。此外，本领域的一般技术人员也能够了解生成并释放臭氧的其他替代实现方式，本实用新型在此不再对臭氧模块进行赘述。

对于碱性水提供模块10来说，在一个具体的实现方式中，碱性水提供模块10通过电解来产生碱性水。如图2所示，自来水流入碱性水提供模块10。碱性水提供模块10包括一个水电解器2。水电解器2将自来水电解以生成碱性水。电解水的过程是本领域的技术人员所熟知的，这里参照图2所示的水电解器2的结构示意图，对水电解器电解水以生成碱性水的电解过程进行简要地描述。电解包括在水中通以电流的过程，这一通电过程由连接电源两极的一对电极而完成，该对电极通常由铂金或其他不参与反应的金属制成。如图2所示，电源20的正极22和负极24伸入水中，彼此相近，并且一个半透膜26将正极22和负极24分别所处的水域分隔开。自来水从入水口28中分别流入正极22和负极24分别所处的水域。电解过程中，负极24提供电子，因此氢氧根OH^-离子会在负极24聚集，形成碱性水(碱性水中的阳离子是自来水中已有的K⁺、Na⁺离子等)；阳极22失去电子，因此H⁺离子会在正极22聚集，形成酸性水，半透膜26将碱性水和酸性水分隔开。生成的碱性水从碱性水出水口29流出至雾化模块12。

在一个替代的实施方式中，碱性水提供模块10可以具有容纳烧碱粉末或高浓度烧碱溶液的容器。并且碱性水提供模块10接入自来水。且将一定量的烧碱溶解到自来水中，以生成碱性水。在又一个替代的实施方式中，碱性水提供模块10并不直接生成碱性水，而具有一个碱性水罐。碱性水由用户购买或自行配好后倒入碱性水罐，碱性水罐存储并将碱性水提供给雾化模块12进行雾化。可以理解，碱性水提供模块也并不限于以上实施方式，任何形式的可提供碱性水的部件都处于本实用新型权利要求书中的碱性水提供模块的范围内。

优选地，碱性水提供模块10提供pH值范围在8至12之间的碱性水。

对于雾化模决12来说，也存在多种实现方式。在一个具体的实施方式中，雾化模块12包括超声波雾化器120，雾化碱性水并释放碱性水雾。如图1所示，该超声波雾化器120与碱性水提供模块10通过水管122相连。该超声波雾化器120对碱性水施加超声波振动，生成碱性水雾。并且，超声波雾化器120的超声波振动的作用使得碱性水雾弥散在腔体16中。

在一个替代的实施方式中，雾化模块12包括使用压力喷雾原理产生水雾的部件。具体的，雾化模块12包括喷雾嘴126，该喷雾嘴126位于腔体16中；还包括管道122，该管道122连接碱性水提供模块10与喷雾嘴126；以及包括压力泵124，该压力泵位于管道122上，将碱性水泵送到喷雾嘴126并从中喷出，以释放碱性水雾在腔体16中。

以上对实现雾化模块的功能的各种具体实现方式进行了描述。可以理解，雾化模块的具体实现并非本实用新型的发明重点。雾化模块的功能就是将碱性水以雾化微粒的形式释放在腔体中，本领域的一般技术人员能够了解实现该功能的雾化模块的替代实现方式，本实用新型在此不再对雾化模块进行赘述。

如图1所示，优选地，为了使得待清洁的物体，特别是食物能够被均匀地清洁，该清洁装置1还包括旋转篮18，该旋转篮18位于腔体16中，承载该食物，旋转篮18上分布有大量的孔180，以允许碱性水雾和臭氧穿过该旋转篮到达它承载的食物上。该清洁装置还包括电机20，该电机与旋转篮18通过转轴19相连，通过该转轴19带动旋转篮18旋转，以翻动其中的食物，使食物的表面均匀地与碱性水雾和臭氧接触，从而均匀地被所生成的羟基自由基清洁。可以理解，该旋转篮、转轴和电机是为了使得清洁更加均匀，它们并不是实现本实用新型所必需的。

在碱性水雾和臭氧被释放在腔体16中后，它们会进行混合，优选地，它们至少在待清洁的食物或食物容器的表面上混合，它们也会在腔体16的空间中混合，混合后凝聚在食物或食物容器的表面上。碱性水中的氢氧根OH^-可以作为臭氧在碱性水中水解以生成羟基自由基的很好的引发剂(initiator)。

由于羟基自由基能够有效地去除蔬果和/或蔬果容器上的农药和/或微生物，所以，优选地，该清洁装置1是清洗蔬果和/或蔬果容器上的农药和/或微生物的清洗装置。

下面将简要描述臭氧和碱性水混合后生成羟基自由基的过程。图3示出了Gordon，Tomiyasu，和Fukutomi机制的示意图，臭氧在水中的降解遵循链引发反应。羟基自由基在该链引发反应中产生，并且羟基自由基的数量随着pH值升高而增加。该反应依照下面的步骤而发生：

步骤1：引发。引发剂包括OH^-，HO₂ ^-，Fe²⁺，紫外线等等。

O₃+OH^-→·HO₂+O₂

步骤2：基团链式反应

·HO₂+OH^-→·O₂ ^-+H₂O

·O₂ ^-+O₃ ^-→·O₃+O₂

·O₃+H₂O→·OH+O₂+OH^-

·O₃+·OH→·O₂ ^-+·HO₂

·O₃+·OH→O₃+OH^-

·OH+O₃→·HO₂+O₂

步骤3：终止

·OH+CO₃ ^2-→OH^-+·CO₃ ^-

·CO₃ ^-+O₃→CO₂+·O₂ ^-+O₂

·OH+HCO₃ ^-→H₂O+·CO₃ ^-

从以上反应步骤可以看出，羟基自由基由氢氧根作为引发剂而引发。所以臭氧与碱性水混合后能够产生大量的羟基自由基。羟基自由基的存在时间很短，通常是纳秒级别的。由于羟基自由基反应性很高，所以它会与水中的任何有机物反应。在本实用新型的实施方式中，碱性水雾能够凝聚在待清洁物体的表面后混合臭氧，那么羟基自由基能够产生在待清洁物体的表面上，使得羟基自由基立即与待清洁物体表面上的有机污染物或微生物作用。在实施方式中，臭氧也能够与腔体16中仍处于雾状的碱性水混合，而后很快凝聚在待清洁物体的表面上，这样羟基自由基也能够尽快地与待清洁物体表面上的有机污染物或微生物作用。

并且，在本实施方式中，臭氧与碱性水雾混合后的臭氧浓度高于传统的溶解了臭氧的碱性水中的臭氧浓度。这样能够产生更多的羟基自由基。考虑由于雾的微小尺寸所带来的更好的传质效率，本实用新型的实施方式的清洁效率大大提高了。

由于腔体中可能存在二氧化碳继而产生碳酸氢根，而如图3所示，羟基自由基是与碳酸氢根高度可反应地。所以，在一个优选的实施方式中，雾化模块12被配置为在一定时间中运作并释放碱性水雾至腔体16中，以消耗掉腔体16中的二氧化碳和碳酸氢根。在此期间，臭氧模块14被配置为停止运作。在该一定时间后，雾化模块12与臭氧模块14被配置为开始共同运作。该实施方式避免了羟基自由基被二氧化碳或碳酸氢根无用地消耗，提高了清洁效率。

尽管在附图和前述的描述中详细阐明和描述了本实用新型，应认为该阐明和描述是说明性的和示例性的，而不是限制性的；本实用新型不限于所上述实施方式。

那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。在实用新型的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。

Claims

1.一种清洁装置(1)，能够用于清洁食物或食物容器，其特征在于，包括：

-腔体(16)，容纳该食物或食物容器；

-臭氧模块(14)，生成臭氧并释放臭氧至所述腔体(16)中；

-碱性水提供模块(10)，提供碱性水；以及

-雾化模块(12)，与所述碱性水提供模块(10)相连，雾化所述碱性水并释放碱性水雾至所述腔体(16)中，该碱性水雾与臭氧混合以清洁该食物或食物容器。

2.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，该臭氧模块(14)包括：放电模块，在氧气中放电，以生成臭氧气体；或电解模块，电解水或电解质，以生成臭氧气体；

还包括：气体输运模块，与所述腔体(16)连通，将生成的该臭氧气体输运至所述腔体(16)中。

3.根据权利要求1或2所述的清洁装置，其特征在于，所述雾化模块(12)包括：

-超声波雾化器(120)，雾化所述碱性水并释放碱性水雾；

或者，所述雾化模块(12)包括：

-喷雾嘴(126)，位于所述腔体(16)中；

-管道(122)，连接所述碱性水提供模块(10)与所述喷雾嘴(126)；以及

-压力泵(124)，位于所述管道(122)上，将所述碱性水泵送到所述喷雾嘴(126)并从中喷出以释放碱性水雾。

4.根据权利要求5所述的清洁装置，其特征在于，所述雾化模块(12)被配置为在一定时间中运作并释放所述碱性水雾至所述腔体(16) 中，所述臭氧模块(14)被配置为在该一定时间中停止运作，且，

所述雾化模块(12)与所述臭氧模块(14)被配置为在该一定时间后共同运作。

5.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，还包括：

-旋转篮(18)，位于所述腔体(16)中，承载该食物，所述旋转篮(18)上具有孔(180)以允许所述碱性水雾和所述臭氧穿过；以及

-电机(20)，与所述旋转篮(18)通过转轴(19)相连，通过该转轴(19)带动所述旋转篮(18)旋转。

6.根据权利要求1或2所述的清洁装置，其特征在于，所述碱性水提供模块(10)提供pH值范围在8至12之间的碱性水。