超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置的製作方法

2023-09-23 22:38:40 5

專利名稱：超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及農藥殘留的降解技術領域，特別涉及一種超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置。
背景技術：
目前，我國已經成為世界上第二大農藥使用國。對生長期短的蔬菜、瓜果來說，由於蟲害多，使用農藥已經非常普遍。過量使用農藥導致農藥殘留超標現象日漸加重。美國環境工作組(EWG)發布的「2011年果蔬農藥殘留排行榜」中，蘋果位居農藥殘留最多的果蔬榜單之首，這充分標明果蔬農藥殘留超標已經是全球性問題。農藥殘留不僅給人們的身體健康造成危害，同時也是制約我國果蔬等農產品出口的瓶頸。為解決果蔬農藥殘留問題，需要人們在食用前將果蔬清洗乾淨。現有技術的果蔬清洗機主要通過高壓產生臭氧分子來達到殺毒滅菌的目的。過量的臭氧對人體健康有傷害作用，並且這種果蔬清洗機工作時容易有氮氧化物生成。氮氧化物分子結構穩定，不易分解，是一種致癌物質，嚴重地威脅著人類健康。例如，專利CN201001659將臭氧發生器產生的臭氧導入果蔬淨化槽的水中，形成具有氧化作用的臭氧水，從而分解果蔬農藥殘留，殺滅有害微生物，使果蔬有效淨化；專利CN201163986採用臭氧氧化和光催化結合的方法，實現了氧化降解有機汙染物的目的。現有技術的果蔬清洗裝置大多使用臭氧氧化的方法，無法消除過量臭氧對人體健康的傷害和威脅，並且降解農藥效率的效率低，無法實現大批量果蔬的自動化和連續化清洗。現有技術採用光催化方法清洗果蔬，紫外光源發出的紫外光照射光催化劑膜時，通常有紫外光直接照射到正在清洗的果蔬上，不但影響果蔬的色澤和口感，而且導致紫外光源的能源利用率降低。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置。本實用新型提供的超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置包括清洗箱、內膽、紫外光源、多孔託板、超聲波發生器和控制器；所述清洗箱的上端開口 ；所述紫外光源密封安裝在所述清洗箱內使得所述清洗箱內的水無法進入所述紫外光源；所述內膽的下端開口， 其內壁上覆有光催化劑膜，所述內膽置於所述清洗箱與所述紫外光源之間；所述多孔託板位於所述清洗箱內，且其設有能夠被所述內膽穿過的內孔；所述紫外光源發出的紫外光僅能出射到所述內膽的內壁；所述控制器用於控制所述紫外光源的開啟和關閉。優選地，所述清洗裝置進一步包括氣源和輸氣導管，所述輸氣導管用於將氧氣和/ 或空氣從所述氣源經所述多孔託板引入到所述清洗箱內。優選地，所述紫外光源密封安裝在所述清洗箱的中心位置，所述內膽的形狀為圓筒形，所述多孔託板的形狀為圓環形。優選地，所述內膽的兩端側壁上設有多個微孔，所述內膽和所述紫外光源的設置使得所述紫外光源發出的紫外光不能從所述微孔出射且所述清洗箱內的水能從所述微孔通過。優選地，所述清洗裝置進一步包括可調支架，所述可調支架位於所述多孔託板的下方，用於調節所述多孔託板的高度。優選地，所述清洗裝置進一步包括微孔曝氣頭，所述微孔曝氣頭安裝在所述多孔託板上，且所述微孔曝氣頭與所述輸氣導管連接。優選地，所述清洗裝置進一步包括電動機，用於為所述可調支架提供動力。優選地，所述清洗裝置進一步包括散熱器，用於降低所述清洗裝置的溫度。優選地，所述控制器進一步用於控制所述超聲波發生器的功率和所述可調支架的運動。優選地，所述光催化劑膜包括二氧化鈦TW2膜、氧化鋅ZnO膜、二氧化錫SnA膜、 二氧化鋯^O2膜和硫化鎘CdS膜。本實用新型具有如下有益效果(1)使用所述清洗裝置清洗果蔬時不需要臭氧，消除了臭氧在使用過程中對人體和環境可能產生的危害；(2)在不添加任何化學清洗劑的情況下，所述清洗裝置利用超聲波、光催化和氧氣的協同作用實現降解果蔬農藥殘留的目的，既提高了農藥殘留的降解效率，又有效地減少了對人體和環境的危害，實現了綠色清洗；(3)所述清洗裝置既適用於家庭中少量果蔬的清洗，又適用於大批量果蔬的自動化和連續化清洗；(4)所述清洗裝置清洗果蔬時，紫外光源發出的紫外光僅照射到光催化劑膜上，不照射果蔬，不影響果蔬的色澤和口感，並且紫外光源的能源利用率高。

圖1為本實用新型的超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置的清洗箱及其內部部件的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型的內容作進一步的描述。本實施例提供的超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置包括清洗箱1、內膽2、紫外光源3、多孔託板4、可調支架5、微孔曝氣頭6、超聲波發生器、控制器、氣源、輸氣導管、電動機和散熱器。所述清洗裝置的所述清洗箱1及其內部部件如圖1所示。所述清洗箱1的形狀為圓筒形且上端開口。所述紫外光源3密封安裝在所述清洗箱1的中心位置使得所述清洗箱1內的水無法進入所述紫外光源3。所述內膽2的形狀為圓筒形，其下端開口。所述內膽2置於所述清洗箱1與所述紫外光源3之間，且所述內膽2能夠從所述清洗箱1上拆卸。所述內膽2的兩端側壁上設有多個微孔8，所述內膽2和所述紫外光源3的設置使得所述紫外光源3發出的紫外光不能從所述微孔8出射且所述清洗箱1內的水能從所述微孔8通過。所述紫外光源3發出的紫外光僅能出射到所述內膽2的內壁。所述內膽2的內壁上覆有光催化劑膜。在本實施例中，所述光催化劑膜採用例如二氧化鈦TiO2膜。所述多孔託板4的形狀為圓環形，且設有能夠被所述內膽2穿過的內孔7。所述多孔託板4位於所述清洗箱1內，所述內膽2穿過所述多孔託板4的內孔7，所述多孔託板4能夠在所述清洗箱1內上下移動。所述可調支架5位於所述多孔託板4的下方，用於調節所述多孔託板 4的高度。所述微孔曝氣頭6安裝在所述多孔託板4上。所述輸氣導管一端與所述氣源連接，另一端分為兩路，其中一路置於所述多孔託板4下方，另一路與所述微孔曝氣頭6連接。 所述輸氣導管用於將氧氣和/或空氣從所述氣源經所述多孔託板4上的小孔和/或所述微孔曝氣頭6引入到所述清洗箱1內，使得引入所述清洗箱1中的氣體在所述清洗箱1中產生大量的氣泡。所述多孔託板4上的小孔和所述微孔曝氣頭6用於產生大量均勻的氣泡， 使得氧氣或空氣中的氧氣在水中充分溶解。所述超聲波發生器用於為所述清洗裝置提供超聲波。所述控制器用於控制所述超聲波發生器的功率、所述紫外光源3的開啟和關閉、以及所述可調支架5的運動。所述電動機用於為所述可調支架5提供動力。所述散熱器用於在清洗過程中降低所述清洗裝置的溫度。本實用新型提供的所述清洗裝置既適用於家庭中少量果蔬的清洗，又適用於大批量果蔬的自動化和連續化清洗。應當理解，以上藉助優選實施例對本實用新型的技術方案進行的詳細說明是示意性的而非限制性的。本領域的普通技術人員在閱讀本實用新型說明書的基礎上可以對各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和範圍。
權利要求1.超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置，其特徵在於，該清洗裝置包括清洗箱(1)、 內膽O)、紫外光源(3)、多孔託板G)、超聲波發生器和控制器；所述清洗箱(1)的上端開口 ；所述紫外光源( 密封安裝在所述清洗箱(1)內使得所述清洗箱(1)內的水無法進入所述紫外光源(3)；所述內膽O)的下端開口，其內壁上覆有光催化劑膜，所述內膽(2)置於所述清洗箱(1)與所述紫外光源( 之間；所述多孔託板(4)位於所述清洗箱(1)內，且其設有能夠被所述內膽⑵穿過的內孔⑵；所述紫外光源(3)發出的紫外光僅能出射到所述內膽⑵的內壁；所述控制器用於控制所述紫外光源(3)的開啟和關閉。
2.根據權利要求1所述的超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置，其特徵在於，所述清洗裝置進一步包括氣源和輸氣導管，所述輸氣導管用於將氧氣和/或空氣從所述氣源經所述多孔託板(4)引入到所述清洗箱(1)內。
3.根據權利要求1所述的超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置，其特徵在於，所述紫外光源C3)密封安裝在所述清洗箱(1)的中心位置，所述內膽( 的形狀為圓筒形，所述多孔託板的形狀為圓環形。
4.根據權利要求1所述的超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置，其特徵在於，所述內膽(2)的兩端側壁上設有多個微孔(8)，所述內膽( 和所述紫外光源C3)的設置使得所述紫外光源( 發出的紫外光不能從所述微孔(8)出射且所述清洗箱(1)內的水能從所述微孔⑶通過。
5.根據權利要求1所述的超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置，其特徵在於，所述清洗裝置進一步包括可調支架(5)，所述可調支架( 位於所述多孔託板的下方，用於調節所述多孔託板的高度。
6.根據權利要求1所述的超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置，其特徵在於，所述清洗裝置進一步包括微孔曝氣頭(6)，所述微孔曝氣頭(6)安裝在所述多孔託板(4)上，且所述微孔曝氣頭(6)與所述輸氣導管連接。
7.根據權利要求1所述的超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置，其特徵在於，所述清洗裝置進一步包括電動機，用於為所述可調支架( 提供動力。
8.根據權利要求1所述的超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置，其特徵在於，所述清洗裝置進一步包括散熱器，用於降低所述清洗裝置的溫度。
9.根據權利要求1所述的超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置，其特徵在於，所述控制器進一步用於控制所述超聲波發生器的功率和所述可調支架(5)的運動。
10.根據權利要求1所述的超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置，其特徵在於，所述光催化劑膜包括二氧化鈦TiA膜、氧化鋅ZnO膜、二氧化錫SnA膜、二氧化鋯^O2膜和硫化鎘CdS膜。
專利摘要本實用新型公開了一種超聲波-光催化氧化耦合果蔬清洗裝置，該清洗裝置包括清洗箱(1)、內膽(2)、紫外光源(3)、多孔託板(4)、超聲波發生器和控制器；所述清洗箱(1)的上端開口；所述紫外光源(3)密封安裝在所述清洗箱(1)內使得所述清洗箱(1)內的水無法進入所述紫外光源(3)；所述內膽(2)的下端開口，其內壁上覆有光催化劑膜，所述內膽(2)置於所述清洗箱(1)與所述紫外光源(3)之間；所述多孔託板(4)位於所述清洗箱(1)內，且其設有能夠被所述內膽(2)穿過的內孔(7)；所述紫外光源(3)發出的紫外光僅能出射到所述內膽(2)的內壁；所述控制器用於控制所述紫外光源(3)的開啟和關閉。
文檔編號A23N12/02GK202311136SQ2011205065
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月7日 優先權日2011年12月7日
發明者周興振, 徐泓, 江紅, 祁曉月 申請人:北京交通大學