CN212593164U - 一种手持餐具快速消毒设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及手持餐具处理技术领域，尤其涉及一种手持餐具快速消毒设备，其包括脉冲发光管、光路结构和驱动电路；脉冲发光管设置在光路结构内部，光路结构内部具有用于放置手持餐具的手持餐具放置位，光路结构使脉冲发光管发出的光线照射到手持餐具放置位的四周；驱动电路与脉冲发光管电连接。该种手持餐具快速消毒设备采用能够产生瞬时大功率的脉冲发光管，消毒效率高，且消毒时间短，合适在用餐前由使用者对手持餐具进行最后一次彻底且快速的消毒处理。

Description

一种手持餐具快速消毒设备

技术领域

本实用新型涉及手持餐具处理技术领域，尤其涉及一种手持餐具快速消毒设备。

背景技术

无论是正常家庭使用，还是外出到餐馆就餐，手持餐具交叉使用最为频繁，增加了致病风险。已有调查研究表明，筷子是餐饮经营单位消毒餐饮具合格率最低的手持餐具，勺子、叉子、餐刀由于结构特殊，凹凸部分较多，容易留有残渣，对于残留在勺子、叉子、餐刀上的残渣，也是病毒或细菌生长的温床，因此，各类手持餐具均存在着较大的健康隐患。

筷子类的手持餐具主要由木质(硬木、竹子)、塑胶(密胺树脂)、金属 (不锈钢)等材料制成，其中，筷子的常规长度是210～275mm，筷头直径是 6.5～8.5mm，筷尾直径是3-5mm，是华人和东亚国家的基本用餐工具，也是与食物和口腔接最密切的手持餐具。

木质筷子因其原料来源天然、广泛、便宜，被大量应用于家庭、餐饮行业，可采用高温蒸煮消毒。天然材料固有的纤维管状结构，使其具有吸附特性，吸附的有机物易于残留微生物的繁殖。一些餐饮机构使用的一次性竹木筷子，经卫生检测机构检验，微生物超出标准30～50倍，甚至检出虫卵。

塑胶类筷子和勺子具有不易霉变、易清洁等特点，在公共餐饮环境(机关、学校、企业食堂，饭店、酒店)等得到大量使用，主要材质为密胺树脂 (六羟甲基三聚氰胺六甲醚)，由三聚氰胺和甲醛树脂聚合以后制成。但是，密胺树脂制品在使用一定时间后，表面经摩擦易形成一层褐色的斑状痕迹，表面粗糙，显微观察为细密的微裂纹和颗粒状凸起。粗糙表面的表面积增大为圆柱表面积的数十倍甚至上百倍，易于富集并残留微生物。

金属筷子由于重量、摩擦力(夹持性)、导热性、口腔接触感、握持感等因素，在国内使用量较少，主要使用国家为韩国。金属类勺子、叉子、餐刀主要用于西餐，而残留在勺子、叉子、餐刀上的残渣也是病毒或细菌生长的温床，有研究表明，新冠病毒在光滑表面也能存活数小时。

此外，手持餐具在清洗、消毒后被临时储存，待后续取用或发放。在临时储存的过程中，储存时间长短、储存环境差异、取放过程中的接触，都不可避免地存在二次污染的问题。

《筷子表面微生物污染状况及筷子消毒机消毒效果研究》(中国家用电器研究院，北京100053)对筷子表面的微生物污染进行了较为系统的分析，同时对市场上可见的筷子消毒机进行了检测，发现筷子表面微生物污染严重，市场上的筷子消毒机基本上达不到消毒要求，最好的臭氧熏蒸工作方式，微生物去除率仅为36.7％左右，采用紫外线照射方式的，微生物杀灭率为16.7％，而采用红外加热方式的，微生物反而增加了9.1％。其中，低功率密度紫外线的穿透能力极差，常规的紫外线消毒灯(低压汞灯)表面功率仅为数十毫瓦，辐照到被消毒物体表面，仅为数十微瓦，而且由于光线的直线传播特性，随着表面入射角的减小而迅速衰减，在背光侧已经无作用。微生物具备DNA自修复功能，内含的一种特殊生物酶在UVA(320～400nm)的辅助作用下可将断裂的DNA内碱基对重新连接，使微生物恢复活性，常用低压汞灯的一个特征发光谱线刚好为365nm，促成了微生物的复活。因此使用低功率UV灯对筷子进行静态辐照杀菌，效率普遍偏低。这是市场上的筷子消毒机效率很低的主要原因。

目前，高温蒸煮加热、臭氧熏蒸、常规紫外照射是常用的手持餐具消毒手段，但都需要一定的参数条件和工作时间，不能满足手持餐具即时使用前快速消毒的需要，而简单的温热水冲先，仅能部分去除表面附着的油脂、洗涤剂、灰尘等，微生物去除意义不大。

综上，不论是手持餐具的材料特性，还是在清洗、常规消毒、存储阶段，都存在微生物残留和污染的可能性，而在大多数餐厅中，手持餐具交叉使用性强，与食物、口腔接触频繁，在用餐前由使用者操作进行最后一次较为彻底的消毒处理，具有重要的实用意义。但是，目前市面上没有一种可以在用餐前对手持餐具进行快速杀菌消毒的产品。

脉冲氙气灯(PXL，Pulse Xenon Lamp)装置利用惰性气体弧光放电可发出由紫外线至红外线区域、波谱近似于太阳光谱的强烈脉冲闪光，瞬时强度可达太阳光的数千倍。脉冲强光本身的特点为光辐射强度高，同时脉冲氙气灯发出的光谱范围广，可以覆盖100～1100nm的光谱。脉冲氙气灯输出的可见光与红外光也能结合高能量的脉冲强光杀死微生物，即利用闪照热效应导致生物酶和细胞其他成分的钝化，以及利用脉冲效应损坏细胞壁和细胞其他成分，导致细菌死亡。脉冲氙气灯所发出的脉冲紫外线(PX-UV，Pulse Xenon-Ultraviolet)、强光在杀菌机理上与普通紫外线杀菌机理不同，脉冲紫外线、强光在杀菌过程中不仅有光化作用起主导作用，还有光热作用，杀菌过程为效能更高的协同作用，其对微生物的杀灭主要有四种途径：

1、冲击作用对微生物细胞内质产生破坏；

2、强光对微生物内的生物酶产生分解、钝化作用；

3、PX-UV对微生物细胞内遗传物质核酸进行破坏；

4、光热作用导致微生物细胞膨胀，致使细胞破裂。

因此，脉冲氙气灯可以以协同作用从多方面杀灭微生物，特别适合于对手持餐具的快速、深层杀菌、消毒。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种手持餐具快速消毒设备，旨在解决现有技术中仍未存在一种能够对手持餐具进行快速消毒的设备问题。

为了达到上述的目的，本实用新型提供一种手持餐具快速消毒设备，其中包括脉冲发光管、光路结构和驱动电路；所述脉冲发光管设置在所述光路结构内部，所述光路结构内部具有用于放置手持餐具的手持餐具放置位，所述光路结构使所述脉冲发光管发出的光线照射到所述手持餐具放置位的四周；所述驱动电路与所述脉冲发光管电连接。

进一步地，所述光路结构包括若干个反射镜，所述若干个反射镜在所述光路结构内形成第一聚焦区域和第二聚焦区域，所述脉冲发光管位于所述第一聚焦区域，所述手持餐具放置位位于所述第二聚焦区域，所述脉冲发光管发出的光线直接照射和经所述若干个反射镜反射后，照射到所述手持餐具放置位的四周。

进一步地，所述光路结构包括顶部抛物线反射镜、左侧反射镜、右侧反射镜、左侧底部抛物线反射镜和右侧底部抛物线反射镜；所述顶部抛物线反射镜具有对称面，所述左侧反射镜和右侧反射镜关于所述对称面对称并分别位于所述顶部抛物线反射镜的两侧的下方，所述左侧底部抛物线反射镜和右侧底部抛物线反射镜关于所述对称面对称并分别位于所述左侧反射镜和右侧反射镜的下方；所述脉冲发光管的轴心与所述顶部抛物线反射镜的焦点的距离为0～2rf，其中rf为脉冲发光管的半径。

进一步地，所述光路结构内部具有左侧手持餐具放置位和右侧手持餐具放置位，所述左侧手持餐具放置位和右侧手持餐具放置位关于所述对称面对称。

进一步地，所述左侧底部抛物线反射镜的焦点位于所述右侧手持餐具放置位的上方，所述右侧底部抛物线反射镜的焦点位于所述左侧手持餐具放置位的上方。

进一步地，所述左侧底部抛物线反射镜的焦点位于所述右侧手持餐具放置位的右上方的一个半径为1rc的圆内，且这个圆的圆心与所述右侧手持餐具放置位的中心的垂直距离为1～3rc；所述右侧底部抛物线反射镜的焦点位于所述左侧手持餐具放置位的左上方的一个半径为1rc的圆内，且这个圆的圆心与所述左侧手持餐具放置位的中心的垂直距离为1～3rc；其中rc为1.5～2.5mm。

进一步地，所述左侧反射镜的至少部分区域设置为左椭圆曲面反射镜，所述右侧反射镜的至少部分区域设置为右椭圆曲面反射镜；所述左椭圆曲面反射镜的上焦点与所述脉冲发光管截面轴心点安置区域重合，所述左椭圆曲面反射镜的下焦点位于所述右侧手持餐具放置位的下方；所述右椭圆曲面反射镜的上焦点与所述脉冲发光管截面轴心点安置区域重合，所述右椭圆曲面反射镜的下焦点位于所述左侧手持餐具放置位的下方。

进一步地，所述左椭圆曲面反射镜的下焦点位于所述右侧手持餐具放置位的右下方的一个半径为1rc的圆内，且这个圆的圆心与所述右侧手持餐具放置位的中心的垂直距离为1～3rc；所述右椭圆曲面反射镜的下焦点位于所述左侧手持餐具放置位的左下方的一个半径为1rc的圆内，且这个圆的圆心与所述左侧手持餐具放置位的中心的垂直距离为1～3rc；其中rc为1.5～2.5mm。

进一步地，所述光路结构包括上椭圆曲面反射镜、左椭圆曲面反射镜和右椭圆曲面反射镜；所述上椭圆曲面反射镜具有对称面，所述左椭圆曲面反射镜和右椭圆曲面反射镜关于所述对称面对称并分别位于所述上椭圆曲面反射镜的两侧的下方，所述手持餐具放置位穿过所述对称面；所述脉冲发光管的轴心与所述上椭圆曲面反射镜的上焦点的距离为0～2rf，其中rf为脉冲发光管的半径。

进一步地，所述左椭圆曲面反射镜和右椭圆曲面的上焦点位于所述脉冲发光管截面轴心点安置区域，所述上椭圆曲面反射镜的下焦点位于所述手持餐具放置位的下方的0～30mm处；所述左椭圆曲面反射镜的下焦点位于所述手持餐具放置位居中点的左侧，轴向光线通过所述左椭圆曲面反射镜的下焦点重新扩散后，到达所述手持餐具放置位时轴向扩散宽度为10～40mm；所述右椭圆曲面反射镜的下焦点位于所述手持餐具放置位居中点的右侧，轴向光线通过所述右椭圆曲面反射镜的下焦点重新扩散后，到达所述手持餐具放置位时轴向扩散宽度为10～40mm。

本实用新型所提供的一种手持餐具快速消毒设备，其采用的消毒光源为脉冲发光管，通过控制脉冲发光管的发光，使其产生瞬时大功率的消毒紫外线，并通过光路结构把消毒紫外线光线反射到手持餐具放置位的四周，对位于手持餐具放置位内的手持餐具进行高效且快速的消毒；相比于现有技术，其采用的紫外线不是传统的低压汞灯或深紫外发光二极管，而是采用能够产生瞬时大功率的脉冲发光管，消毒效率高，且消毒时间短，合适在用餐前由使用者对手持餐具进行最后一次彻底且快速的消毒处理。

附图说明

图1是本实用新型的手持餐具快速消毒设备用于筷子消毒时的截面示意图；

图2是本实用新型的手持餐具快速消毒设备用于筷子消毒时左侧反射镜和右侧反射镜为平面镜时对侧向的消毒光线反射的示意图；

图3是本实用新型的手持餐具快速消毒设备用于筷子消毒时左侧反射镜和右侧反射镜的部分区域为椭圆曲面反射镜时对侧向的消毒光线反射的示意图；

图4是挡板和筷子配合关系的结构示意图；

图5是筷子消毒应用场景一的示意简图；

图6是筷子消毒应用场景二的示意简图；

图7是筷子消毒应用场景三的示意简图；

图8是筷子消毒应用场景四的示意简图；

图9是本实用新型的手持餐具快速消毒设备的用于勺子、叉子、餐刀等曲面结构餐具消毒时的截面示意图。

【附图标记说明】

01-消毒光线、02-筷子、03-勺子；

1-脉冲发光管；

21-顶部抛物线反射镜、22-顶部抛物线反射镜的焦点、23-上椭圆曲面反射镜、24-上椭圆曲面反射镜的上焦点、25-上椭圆曲面反射镜的下焦点；

3-左侧反射镜、31-左椭圆曲面反射镜、32-左椭圆曲面反射镜的下焦点、 33-左椭圆曲面反射镜的上焦点；

4-右侧反射镜、41-右椭圆曲面反射镜、42-右椭圆曲面反射镜的下焦点、 43-右椭圆曲面反射镜的上焦点；

5-左侧底部抛物线反射镜、51-左侧底部抛物线反射镜的焦点；

6-右侧底部抛物线反射镜、61-右侧底部抛物线反射镜的焦点；

7-左侧手持餐具放置位；

8-右侧手持餐具放置位；

9-驱动电路；

10-湿度检测器；

11-挡板、111-石英玻璃、112-反射膜、113-支撑结构；

12-围护结构；

13-加热器；

141-导向机构、142-对射传感器；

151-筷子导入口、152-筷子导出口、153-滑道。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本实用新型作详细说明。

在本实用新型中，当出现方位词时，对于方位词，是为了便于叙述本实用新型和简化描述，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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，当出现术语如“设置在”、“相连”、“连接”时，这些术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

应当说明的是，本实用新型所采用的顶部、底部、上下左右等方向用词，是为了能更好地解释本实用新型的结构，本实用新型中的顶部、底部、上下左右所指的方向，是对应图1中所示的设备摆放状态时所得出的，当设备的摆放状态发生改变时，如倾倒摆放，或翻转摆放后，顶部、底部、上下左右所指的方向也应该对应发生改变。因此，顶部、底部、上下左右这些方向用词不应理解为水平坐标系上的上下左右关系，而应该理解相对的关系，即顶部与底部相对，上与下相对，在顶部与底部之间的两侧，为左与右相对。

本实用新型提供了一种手持餐具快速消毒设备，如图1至图9所示，其包括脉冲发光管1、光路结构和驱动电路9；脉冲发光管1设置在光路结构内部，光路结构内部具有用于放置手持餐具的手持餐具放置位，光路结构使脉冲发光管1发出的光线照射到手持餐具放置位的四周。光路结构为截面拉伸状，所述截面可以是等截面或变截面，当用于筷子消毒时，适合使用等截面拉伸结构，而当用于勺子、叉子或餐刀消毒时，适合使用变截面拉伸结构，以适应被消毒的手持餐具的形状；脉冲发光管1为圆柱形状；驱动电路9与脉冲发光管1电连接。

对于本实用新型中所提到的手持餐具放置位，是指当手持餐具放入该手持餐具快速消毒设备内时手持餐具所在的位置。

光路结构包括若干个反射镜，若干个反射镜在光路结构内形成第一聚焦区域和第二聚焦区域，脉冲发光管位于第一聚焦区域，手持餐具放置位位于第二聚焦区域，脉冲发光管1发出的光线直接照射和经若干个反射镜反射后，照射到手持餐具放置位的四周，并使放置在手持餐具放置位内的手持餐具表面获得1～100mJ/cm²的累积辐照剂量。

基于上述的结构，该种手持餐具快速消毒设备，其采用的消毒光源为脉冲发光管1，通过控制脉冲发光管1的发光，使其产生瞬时大功率的消毒紫外线(下称消毒光线01)，并通过光路结构把消毒光线01反射到手持餐具放置位的四周，对位于手持餐具放置位内的手持餐具进行高效且快速的消毒。消毒时，驱动电路9控制脉冲发光管1发出中心波长为254～265nm的UVC(深紫外波段灭菌紫外线)波段紫外光。

在本实施例中，脉冲发光管1优选采用石英壳体结构的氙气脉冲发光管1，进一步地，使用双层玻壳结构的氙气脉冲发光管1，触发线置于两层玻壳中间。

脉冲发光管1灯置于光路结构中，消毒光线01经投射、反射面反射、汇聚，最终尽量均匀辐照到被消毒手持餐具的食物接触部位(也即手持餐具放置位)，设定的辐照剂量可以杀灭手持餐具表面和一定深度的微生物，所需时间仅为数百微秒至数毫秒。

驱动电路9控制氙气脉冲发光管1发射的光谱为真空紫外线～可见光～近红外光谱，其中250～270nm波段为主要峰值波长。通过上述的设置，可以使该种手持餐具快速消毒设备具有以下一种工作方式：调整驱动参数，使氙气脉冲发光管1工作于可见光～红外光工作模式，辐照使得手持餐具表面升温，微生物的细胞壁升温后透光率增加，易于辐照杀灭；调整驱动参数，使氙气脉冲发光管1工作于主要以UVC辐照的工作模式，对手持餐具表面进行一定剂量的UVC辐照，更彻底的杀灭微生物。

筷子消毒实施例

筷子与食物、口腔接触部位长度约50～100mm，筷子多为直径1.5～2.5mm 的圆柱形结构，顶端为球面或平面结构。以接触部位长度100mm、直径5mm 的筷子计算，总表面积为15.7cm²，加上端面底面积，合计约为16cm²，以较难杀灭的霍乱弧菌所需19.2mJ/cm²计算，完全杀灭需要307.2mJ的UVC辐照能量。

对于一些筷子使用环境卫生条件较差的场景，例如野外、潮湿环境，可以适当加大UVC辐照总剂量。

在本实施例中，参照图1至图3所示，光路结构包括顶部抛物线反射镜 21、左侧反射镜3、右侧反射镜4、左侧底部抛物线反射镜5和右侧底部抛物线反射镜6；顶部抛物线反射镜21具有对称面，左侧反射镜3和右侧反射镜 4关于对称面对称并分别位于顶部抛物线反射镜21的两侧的下方，左侧底部抛物线反射镜5和右侧底部抛物线反射镜6关于对称面对称并分别位于左侧反射镜3和右侧反射镜4的下方；脉冲发光管1的轴心与顶部抛物线反射镜的焦点22的距离为0～2rf，其中rf为脉冲发光管1的半径。考虑到制造、装配的误差，脉冲发光管1的轴心可以相对于顶部抛物线反射镜的焦点22有所偏离，也是能实现本实用新型所提出的功能，为此定义出一个脉冲发光管1 截面轴心点安置区域，该区域为以顶部抛物线反射镜的焦点22为圆心的2rf 的圆内的区域。优选地，手持餐具放置位位于脉冲发光管1的正下方且与脉冲发光管1的轴心的距离为3～10rf，其中rf为脉冲发光管1的半径。

在本实施例中，光路结构内部具有左侧手持餐具放置位7和右侧手持餐具放置位8，左侧手持餐具放置位7和右侧手持餐具放置位8关于对称面对称，这样以适应成双筷子；当然，只设置一个手持餐具放置位也是可以的，也即只对单个手持餐具进行消毒，详见下方详述，也落入本实用新型的保护范围之内。优选地，左侧底部抛物线反射镜的焦点51位于右侧手持餐具放置位8 的上方，右侧底部抛物线反射镜的焦点61位于左侧手持餐具放置位7的上方。优选地；左侧底部抛物线反射镜的焦点51位于右侧手持餐具放置位8的右上方的一个半径为1rc的圆内，且这个圆的圆心与右侧手持餐具放置位8的中心的垂直距离为1～3rc；右侧底部抛物线反射镜的焦点61位于左侧手持餐具放置位7的左上方的一个半径为1rc的圆内，且这个圆的圆心与左侧手持餐具放置位7的中心的垂直距离为1～3rc；其中rc为1.5～2.5mm。其中的rc所取的 1.5～2.5mm为市面上多数筷子的食物接触段的半径。

基于上述的光路结构设置，特别是各反射镜的焦点位置的设置，脉冲发光管1的消毒光线01发出后，前射光线一部分直接投射到被消毒筷子(也即手持餐具放置位)上半圆表面，左侧反射镜3和右侧反射镜4反射光线至筷子的左上侧表面和右上侧表面，与前射光线叠加，对筷子的上表面进行辐照消毒。后射光线和部分侧射光线经光路结构反射整形后，形成平行光线投射到左侧底部抛物线反射镜5和右侧底部抛物线反射镜6，并被重新汇聚指向各自的焦点，其中左侧底部抛物线反射镜5反射的光线对筷子的左下侧面进行辐照消毒，右侧底部抛物线反射镜6反射的光线对筷子的右下侧进行消毒。其余光线经多次反射后，大多数也辐照到筷子上。经过计算，以反射到手持餐具放置位的光线为被成功利用的光线，通过上述结构设置，能够使消毒光线01的利用率达到46％。

对于光路结构的更优设计如下：左侧反射镜3的至少部分区域(即可以是部分区域，也可以是全部区域)设置为左椭圆曲面反射镜31，右侧反射镜 4的至少部分区域设置为右椭圆曲面反射镜41；左椭圆曲面反射镜31的上焦点与脉冲发光管1截面轴心点安置区域重合，左椭圆曲面反射镜的下焦点32 位于右侧手持餐具放置位8的下方；右椭圆曲面反射镜41的上焦点与脉冲发光管1截面轴心点安置区域重合，右椭圆曲面反射镜的下焦点42位于左侧手持餐具放置位7的下方。优选地，左椭圆曲面反射镜的下焦点32位于右侧手持餐具放置位8的右下方的一个半径为1rc的圆内，且这个圆的圆心与右侧手持餐具放置位8的中心的垂直距离为1～3rc；右椭圆曲面反射镜的下焦点42 位于左侧手持餐具放置位7的左下方的一个半径为1rc的圆内，且这个圆的圆心与左侧手持餐具放置位7的中心的垂直距离为1～3rc；其中rc为1.5～2.5mm。其中的rc所取的1.5～2.5mm为市面上多数筷子的使用段的半径。

基于上述的更优设计，如图3所示，对比图2可看出，左椭圆曲面反射镜31和右椭圆曲面反射镜41能够使更大范围内的侧向反射的消毒光线01集中到手持餐具放置位，通过上述的更优设计，能够使消毒光线01的利用率达到54％。

以下给出基于上述的筷子消毒实施例所衍生出来的筷子消毒应用场景。

筷子消毒应用场景一：在该应用场景中，如图5所示，光路结构的两侧设置有开口，围护结构12设置有沿左右方向通过的导向机构141，导向机构 141能够把筷子02经过开口沿左右方向传送到手持餐具放置位，围护结构12 设置有对射传感器142。通过导向机构141把筷子02沿左右方向送到手持餐具放置位，当筷子02经过时触发对射传感器142，脉冲发光管1发出一定剂量的UVC辐照剂量，完成对筷子02的流水式消毒。该种结构合适用于集中就餐场所的筷子快速消毒处理，例如学校、机管、科研机构、企业等。

筷子消毒应用场景二：在该应用场景中，如图6所示，围护结构12设置有筷子导入口151，筷子导入口151连通光路结构内部，光路结构内设置有挡板11和微动开关，挡板11位于手持餐具放置位，微动开关能够被筷子02触碰，微动开关与驱动电路9电连接。当筷子02通过筷子导入口151插入围护结构12内并接触档板、推动微动开关时，脉冲发光管1发出一定剂量的UVC 辐照剂量，完成筷子的快速消毒。该种结构合适用于小型餐厅、家庭等低频度使用场景。

筷子消毒应用场景三：在该应用场景中，如图7所示，在筷子消毒应用场景二的基础上，在围护结构12的一个端面安装底座、锂聚合物充电电池和充电端口，另一端安装可折叠的筷子导入口151，在不需要使用时筷子导入口 151折叠起来，形成体积最小化的结构并便于携带。该种结构合适用于个人在旅行、出差时携带使用。

筷子消毒应用场景四：在该应用场景中，如图8所示，围护结构12设置有筷子导入口151和筷子导出口152，筷子导入口151和筷子导出口152分别从上方和下方连通光路结构内部，筷子导入口151设置有对射传感器142。当筷子02由入口进入，在重力作用下滑入光路结构内部，当行进并触发对射传感器142时，驱动电路9使脉冲发光管1闪光，发出一定剂量的UVC辐照能量，完成筷子的快速消毒，之后筷子02离开筷子导出口152，进入到收纳盒中完成消毒。优选的，滑道153为曲面形状，为最速(等时)曲线设计，以适应不同长度、重量的筷子时筷子的处理时间接近一致。该种结构合适用于筷子清洗后的集中快速消毒处理。

勺子、叉子、餐刀消毒实施例

当消毒的对象是勺子、叉子、餐刀时，把上述手持餐具放入以竖着的状态放到该种手持餐具快速消毒设备内后，光线能够照射到手持餐具的两侧即可满足消毒需求。对应地，光路结构的具体结构对应改变。

在本实施例中，如图9所示，光路结构包括上椭圆曲面反射镜23、左椭圆曲面反射镜31和右椭圆曲面反射镜41；上椭圆曲面反射镜23具有对称面，左椭圆曲面反射镜31和右椭圆曲面反射镜41关于对称面对称并分别位于上椭圆曲面反射镜23的两侧的下方，手持餐具放置位穿过对称面；脉冲发光管 1的轴心与上椭圆曲面反射镜的上焦点24的距离为0～2rf，其中rf为脉冲发光管的半径。

进一步地优选地，左椭圆曲面反射镜的上焦点33和右椭圆曲面的上焦点 43位于脉冲发光管1截面轴心点安置区域，上椭圆曲面反射镜的下焦点25位于手持餐具放置位(也即勺子03所处的位置)的下方的0～30mm处。左椭圆曲面反射镜的下焦点32位于手持餐具放置位居中点的左侧，轴向光线通过左椭圆曲面反射镜的下焦点32重新扩散后，到达手持餐具放置位时轴向扩散宽度为10～40mm；右椭圆曲面反射镜的下焦点42位于手持餐具放置位居中点的右侧，轴向光线通过右椭圆曲面反射镜的下焦点42重新扩散后，到达手持餐具放置位时轴向扩散宽度为10～40mm。上述宽度为常规的勺子、叉子或餐刀的宽度，上述的设置使得勺子、叉子或餐刀的两侧面都能被消毒光辐照到。

通过上述结构设置，经过三个椭圆曲面反射镜的设置，以及对这三个椭圆反射镜的上焦点和下焦点的位置的合理布局，脉冲发光管1发出的消毒光线01经过这三个椭圆曲面反射镜反射后，能够最大程度照射到勺子03的两侧。经过计算，以反射到勺子03的光线为被成功利用的光线，通过上述结构设置，能够使消毒光线01的利用率达到60％以上。

上述以勺子03为例子进行说明，而对于叉子和餐刀消毒情况，也跟勺子 03基本一致。

不管是上述的筷子消毒实施例还是勺子、叉子、餐刀消毒实施例，其结构都是基于使用脉冲发光管并配置形成有第一聚焦区域和第二聚焦区域的光路结构，第一聚焦区域用于放置脉冲发光管，第二聚焦区域用于放置手持餐具，控制脉冲发光管发出中心波长为250～270nm，更优选地为254～265nm的UVC波段紫外光进行杀毒，上述为本实用新型的消毒原理。基于上述原理，本领域的技术人员还可以对光路结构作出多种形式的改变，但只要是能够实现形成有第一聚焦区域和第二聚焦区域的光路结构的类似替换，也应该落入本实用新型的保护范围之内。

其他结构

下述实施例中的结构均可应用在筷子、勺子、叉子和餐刀的消毒中。

在本实施例中，本实用新型中的脉冲氙灯发光管采用的直径外径为 3～6mm，总长度40～80mm；各种反射镜可以由可有效反射UVC紫外线的材料制成，包括镀膜石英玻璃、镜面不锈钢材料、涂有保护膜的抛光铝合金材料、采用真空镀膜或化学镀膜方式在反射曲面上形成镜面反射膜的材料等。

在本实施例中，手持餐具快速消毒设备还包括湿度检测器10，湿度检测器10用于检测环境湿度，湿度检测器10与驱动电路9通讯连接。湿度的不同会影响消毒效率，当环境湿度增大或降低时，辐照剂量都需要发生改变。通过设置湿度检测器10，检测工作期间环境湿度，通过驱动电路9调整脉冲发光管1的辐照剂量，使消毒效率更稳定。

在本实施例中，光路结构内部设置有位于手持餐具放置位并用于抵顶手持餐具端部的挡板11(在筷子消毒应用场景四中不设置挡板11)，挡板11的朝向手持餐具的面为弧形反射面。为便于定位，在光路结构内部设置有用于抵顶手持餐具的食物接触端端面的挡板11，用于辅助定位，优化的挡板11结构可以采用石英玻璃111、反射膜112、支撑结构113组成，反射面可以为平面或弧形，以反射消毒光线01到手持餐具的端面，提升端面消毒效果，也可直接采用金属如不锈钢、耐紫外线的塑料如PTFE(聚四氟乙烯)材料。挡板 11将被设计为易拆卸取出的结构，便于表面清洁。

在本实施例中，手持餐具快速消毒设备还包括围护结构12，脉冲发光管 1和光路结构被包裹并固定在围护结构12内。脉冲发光管1和所有的光路结构依据设计位置安装固定或直接成型在围护结构12内部，构成工作腔体，围护结构12保护上述部件，也可以防止消毒光线01外漏。围护结构12采用铝合金材料

在本实施例中，在围护结构12与光路结构之间设置有加热器13，加热器 13与驱动电路9电连接。依据工作场景设计，例如高频次的连续工作，在围护结构12上安装有加热装置，通过传导或辐射的方式对光路结构或脉冲发光管1进行加热，使光路结构或脉冲发光管1表面温度高于内部空间环境露点温度，避免水汽凝结到光路结构或脉冲发光管1表面，造成杀菌效率下降、电气绝缘强度降底的问题。

对于本实用新型中所提及的驱动电路9，基于本实用新型对功能需求上的公开，本领域技术人员知晓如何实现相关功能，且在本领域内有众多实现所述功能的方式，因此驱动电路9的结构不再在本申请中详述。

综上，该种手持餐具快速消毒设备采用能够产生瞬时大功率的脉冲发光管，消毒效率高，且消毒时间短，合适在用餐前由使用者对手持餐具进行最后一次彻底且快速的消毒处理。

在不冲突的情况下，上述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种手持餐具快速消毒设备，其特征在于：包括脉冲发光管、光路结构和驱动电路；

所述脉冲发光管设置在所述光路结构内部，所述光路结构内部具有用于放置手持餐具的手持餐具放置位，所述光路结构使所述脉冲发光管发出的光线照射到所述手持餐具放置位的四周；

所述驱动电路与所述脉冲发光管电连接。

2.根据权利要求1所述的手持餐具快速消毒设备，其特征在于：所述光路结构包括若干个反射镜，所述若干个反射镜在所述光路结构内形成第一聚焦区域和第二聚焦区域，所述脉冲发光管位于所述第一聚焦区域，所述手持餐具放置位位于所述第二聚焦区域，所述脉冲发光管发出的光线直接照射和经所述若干个反射镜反射后，照射到所述手持餐具放置位的四周。

3.根据权利要求2所述的手持餐具快速消毒设备，其特征在于：所述光路结构包括顶部抛物线反射镜、左侧反射镜、右侧反射镜、左侧底部抛物线反射镜和右侧底部抛物线反射镜；

所述顶部抛物线反射镜具有对称面，所述左侧反射镜和右侧反射镜关于所述对称面对称并分别位于所述顶部抛物线反射镜的两侧的下方，所述左侧底部抛物线反射镜和右侧底部抛物线反射镜关于所述对称面对称并分别位于所述左侧反射镜和右侧反射镜的下方；

所述脉冲发光管的轴心与所述顶部抛物线反射镜的焦点的距离为0～2rf，其中rf为脉冲发光管的半径。

4.根据权利要求3所述的手持餐具快速消毒设备，其特征在于：所述光路结构内部具有左侧手持餐具放置位和右侧手持餐具放置位，所述左侧手持餐具放置位和右侧手持餐具放置位关于所述对称面对称。

5.根据权利要求4所述的手持餐具快速消毒设备，其特征在于：所述左侧底部抛物线反射镜的焦点位于所述右侧手持餐具放置位的上方，所述右侧底部抛物线反射镜的焦点位于所述左侧手持餐具放置位的上方。

6.根据权利要求5所述的手持餐具快速消毒设备，其特征在于：

所述左侧底部抛物线反射镜的焦点位于所述右侧手持餐具放置位的右上方的一个半径为1rc的圆内，且这个圆的圆心与所述右侧手持餐具放置位的中心的垂直距离为1～3rc；

所述右侧底部抛物线反射镜的焦点位于所述左侧手持餐具放置位的左上方的一个半径为1rc的圆内，且这个圆的圆心与所述左侧手持餐具放置位的中心的垂直距离为1～3rc；

其中rc为1.5～2.5mm。

7.根据权利要求4所述的手持餐具快速消毒设备，其特征在于：所述左侧反射镜的至少部分区域设置为左椭圆曲面反射镜，所述右侧反射镜的至少部分区域设置为右椭圆曲面反射镜；

所述左椭圆曲面反射镜的上焦点与所述脉冲发光管截面轴心点安置区域重合，所述左椭圆曲面反射镜的下焦点位于所述右侧手持餐具放置位的下方；

所述右椭圆曲面反射镜的上焦点与所述脉冲发光管截面轴心点安置区域重合，所述右椭圆曲面反射镜的下焦点位于所述左侧手持餐具放置位的下方。

8.根据权利要求7所述的手持餐具快速消毒设备，其特征在于：

所述左椭圆曲面反射镜的下焦点位于所述右侧手持餐具放置位的右下方的一个半径为1rc的圆内，且这个圆的圆心与所述右侧手持餐具放置位的中心的垂直距离为1～3rc；

所述右椭圆曲面反射镜的下焦点位于所述左侧手持餐具放置位的左下方的一个半径为1rc的圆内，且这个圆的圆心与所述左侧手持餐具放置位的中心的垂直距离为1～3rc；

其中rc为1.5～2.5mm。

9.根据权利要求2所述的手持餐具快速消毒设备，其特征在于：所述光路结构包括上椭圆曲面反射镜、左椭圆曲面反射镜和右椭圆曲面反射镜；

所述上椭圆曲面反射镜具有对称面，所述左椭圆曲面反射镜和右椭圆曲面反射镜关于所述对称面对称并分别位于所述上椭圆曲面反射镜的两侧的下方，所述手持餐具放置位穿过所述对称面；

所述脉冲发光管的轴心与所述上椭圆曲面反射镜的上焦点的距离为0～2rf，其中rf为脉冲发光管的半径。

10.根据权利要求9所述的手持餐具快速消毒设备，其特征在于：所述左椭圆曲面反射镜和右椭圆曲面的上焦点位于所述脉冲发光管截面轴心点安置区域，所述上椭圆曲面反射镜的下焦点位于所述手持餐具放置位的下方的0～30mm处；

所述左椭圆曲面反射镜的下焦点位于所述手持餐具放置位居中点的左侧，轴向光线通过所述左椭圆曲面反射镜的下焦点重新扩散后，到达所述手持餐具放置位时轴向扩散宽度为10～40mm；

所述右椭圆曲面反射镜的下焦点位于所述手持餐具放置位居中点的右侧，轴向光线通过所述右椭圆曲面反射镜的下焦点重新扩散后，到达所述手持餐具放置位时轴向扩散宽度为10～40mm。

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