专利名称：超声波-光催化耦合果蔬清洗装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及农药残留的降解技术领域，特别涉及一种超声波-光催化耦合果蔬清洗装置。
背景技术：
目前，我国已经成为世界上第二大农药使用国。对生长期短的蔬菜、瓜果来说，由于虫害多，使用农药已经非常普遍。过量使用农药导致农药残留超标现象日渐加重。美国环境工作组(EWG)发布的“2011年果蔬农药残留排行榜”中，苹果位居农药残留最多的果蔬榜单之首，这充分标明果蔬农药残留超标已经是全球性问题。农药残留不仅给人们的身体健康造成危害，同时也是制约我国果蔬等农产品出口的瓶颈。为解决果蔬农药残留问题，需要人们在食用前将果蔬清洗干净。现有技术的果蔬清洗机主要通过高压产生臭氧分子来达到杀毒灭菌的目的。过量的臭氧对人体健康有伤害作用，并且这种果蔬清洗机工作时容易有氮氧化物生成。氮氧化物分子结构稳定，不易分解，是一种致癌物质，严重地威胁着人类健康。例如，专利CN201001659将臭氧发生器产生的臭氧导入果蔬净化槽的水中，形成具有氧化作用的臭氧水，从而分解果蔬农药残留，杀灭有害微生物，使果蔬有效净化；专利CN201163986采用臭氧氧化和光催化结合的方法，实现了氧化降解有机污染物的目的。现有技术的果蔬清洗装置大多使用臭氧氧化的方法，无法消除过量臭氧对人体健康的伤害和威胁，并且降解农药效率的效率低，无法实现大批量果蔬的自动化和连续化清洗。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种超声波-光催化耦合果蔬清洗装置。本实用新型提供的超声波-光催化耦合果蔬清洗装置包括清洗箱、具有透光窗的内胆、至少一个紫外光源、多孔托板、超声波发生器和控制器；所述清洗箱的上端开口 ；所述内胆置于所述清洗箱内；所述多孔托板位于所述内胆内；所述紫外光源安装在所述清洗箱与所述内胆之间；所述清洗箱、所述内胆和所述紫外光源的设置使得所述紫外光源发出的紫外光仅能透过所述透光窗出射；除所述透光窗外所述内胆的内壁上覆有光催化剂膜； 所述控制器用于控制所述紫外光源的开启和关闭。优选地，所述清洗装置进一步包括气源和输气导管，所述输气导管用于将氧气和/ 或空气从所述气源经所述多孔托板引入到所述内胆内。优选地，所述清洗装置进一步包括可调支架，所述可调支架位于所述多孔托板的下方，用于调节所述多孔托板的高度。优选地，所述清洗装置进一步包括微孔曝气头，所述微孔曝气头安装在所述多孔托板上，且所述微孔曝气头与所述输气导管连接。优选地，所述清洗装置进一步包括隔离罩，用于将所述紫外光源密封安装在所述清洗箱与所述内胆之间，使得所述清洗箱内的水无法进入所述紫外光源。 优选地，所述清洗装置进一步包括电动机，用于为可调支架提供动力。优选地，所述清洗装置进一步包括散热器，用于降低所述清洗装置的温度。优选地，所述控制器进一步用于控制所述超声波发生器的功率和所述可调支架的运动。优选地，所述透光窗和所述隔离罩采用石英玻璃材质。优选地，所述光催化剂膜包括二氧化钛TW2膜、氧化锌ZnO膜、二氧化锡SnA膜、 二氧化锆^O2膜和硫化镉CdS膜。本实用新型具有如下有益效果(1)使用所述清洗装置清洗果蔬时不需要臭氧，消除了臭氧在使用过程中对人体和环境可能产生的危害；(2)在不添加任何化学清洗剂的情况下，所述清洗装置利用超声波、光催化和氧气的协同作用实现降解果蔬农药残留的目的，既提高了农药残留的降解效率，又有效地减少了对人体和环境的危害，实现了绿色清洗；(3)所述清洗装置既适用于家庭中少量果蔬的清洗，又适用于大批量果蔬的自动化和连续化清洗。
图1为本实用新型实施例1的超声波-光催化耦合果蔬清洗装置的清洗箱及其内部部件的示意图；图2为本实用新型实施例2的超声波-光催化耦合果蔬清洗装置的清洗箱及其内部部件的示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型的内容作进一步的描述。实施例1本实施例提供的超声波-光催化耦合果蔬清洗装置包括清洗箱101、具有透光窗 105的内胆102、四个紫外光源103、多孔托板104、可调支架106、微孔曝气头107、超声波发生器、控制器、气源、输气导管、电动机和散热器。所述清洗装置的所述清洗箱101及其内部部件如图1所示。所述清洗箱101采用不透光的材质，其形状为长方体形且上端开口。所述内胆102置于所述清洗箱101内，其上端和下端开口，且所述内胆102能够从所述清洗箱 101上拆卸。所述多孔托板104位于所述内胆102内且能够在所述内胆102内上下移动。 所述紫外光源103被隔离罩108密封安装在所述清洗箱101内的四角处，使得所述清洗箱 101内的水无法进入所述紫外光源103。所述清洗箱101的四角处各设有遮光盖，用于遮挡所述紫外光源103发出且向上出射的紫外光。所述内胆102的四角处各安装有透光窗105。 所述清洗箱101、所述内胆102和所述紫外光源103的设置使得所述紫外光源103发出的紫外光仅能依次透过所述隔离罩108和所述透光窗105出射到所述内胆102内。除所述透光窗105外的所述内胆102的内壁上覆有光催化剂膜。在本实施例中，所述透光窗105和所述隔离罩108采用例如石英玻璃材质，所述光催化剂膜采用例如二氧化钛TiO2膜。所述可
4调支架106位于所述多孔托板104的下方，用于调节所述多孔托板104的高度。所述微孔曝气头107安装在所述多孔托板104上。所述输气导管一端与所述气源连接，另一端分为两路，其中一路置于所述多孔托板104下方，另一路与所述微孔曝气头107连接。所述输气导管用于将例如氧气从所述气源经所述多孔托板104上的小孔和/或所述微孔曝气头107 引入到所述内胆102内。所述多孔托板104上的小孔和所述微孔曝气头107用于产生大量气泡，使得氧气在水中充分溶解。所述超声波发生器用于为所述清洗装置提供超声波。所述控制器用于控制所述超声波发生器的功率、每一个所述紫外光源103的开启和关闭、以及所述可调支架106的运动。所述电动机用于为所述可调支架106提供动力。所述散热器用于在清洗过程中降低所述清洗装置的温度。实施例2本实施例提供的超声波-光催化耦合果蔬清洗装置包括清洗箱201、具有透光窗 205的内胆202、两个紫外光源203、多孔托板204、可调支架206、微孔曝气头207、超声波发生器、控制器、气源、输气导管、电动机和散热器。所述清洗装置的所述清洗箱201及其内部部件如图2所示。所述清洗箱101采用不透光的材质，其形状为圆筒形且上端开口。所述内胆202置于所述清洗箱201内，其上端开口，且所述内胆202能够从所述清洗箱201上拆卸。所述多孔托板204位于所述内胆202内且能够在所述内胆202内上下移动。两个所述紫外光源203例如对称地安装在所述清洗箱201与所述内胆202之间。所述内胆202的侧壁上安装有透光窗205。所述清洗箱201、所述内胆202和所述紫外光源203的设置使得所述紫外光源203发出的紫外光仅能透过所述透光窗205出射到所述内胆202内。除所述透光窗205外所述内胆202的内壁上覆有光催化剂膜。在本实施例中，所述透光窗205采用例如石英玻璃材质，所述光催化剂膜采用例如二氧化钛TW2膜。所述可调支架206位于所述多孔托板204的下方，用于调节所述多孔托板204的高度。所述微孔曝气头207安装在所述多孔托板204上。所述输气导管一端与所述气源连接，另一端分为两路，其中一路置于所述多孔托板204下方，另一路与所述微孔曝气头207连接。所述输气导管用于将例如空气从所述气源经所述多孔托板204上的小孔和/或所述微孔曝气头207引入到所述内胆202 内。所述多孔托板204上的小孔和所述微孔曝气头207用于产生大量气泡，使得空气中的氧气在水中充分溶解。所述超声波发生器用于为所述清洗装置提供超声波。所述控制器用于控制所述超声波发生器的功率、每一个所述紫外光源203的开启和关闭、以及所述可调支架206的运动。所述电动机用于为所述可调支架206提供动力。所述散热器用于在清洗过程中降低所述清洗装置的温度。本实用新型提供的所述清洗装置既适用于家庭中少量果蔬的清洗，又适用于大批量果蔬的自动化和连续化清洗。应当理解，以上借助优选实施例对本实用新型的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本实用新型说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1.超声波-光催化耦合果蔬清洗装置，其特征在于，该清洗装置包括清洗箱(1)、具有透光窗(5)的内胆O)、至少一个紫外光源(3)、多孔托板G)、超声波发生器和控制器；所述清洗箱(1)的上端开口 ；所述内胆(2)置于所述清洗箱(1)内；所述多孔托板(4)位于所述内胆O)内；所述紫外光源( 安装在所述清洗箱(1)与所述内胆( 之间；所述清洗箱(1)、所述内胆⑵和所述紫外光源(3)的设置使得所述紫外光源(3)发出的紫外光仅能透过所述透光窗( 出射；除所述透光窗( 外所述内胆( 的内壁上覆有光催化剂膜；所述控制器用于控制所述紫外光源(3)的开启和关闭。
2.根据权利要求1所述的超声波-光催化耦合果蔬清洗装置，其特征在于，所述清洗装置进一步包括气源和输气导管，所述输气导管用于将氧气和/或空气从所述气源经所述多孔托板⑷引入到所述内胆⑵内。
3.根据权利要求1所述的超声波-光催化耦合果蔬清洗装置，其特征在于，所述清洗装置进一步包括可调支架(6)，所述可调支架(6)位于所述多孔托板的下方，用于调节所述多孔托板的高度。
4.根据权利要求1所述的超声波-光催化耦合果蔬清洗装置，其特征在于，所述清洗装置进一步包括微孔曝气头(7)，所述微孔曝气头(7)安装在所述多孔托板(4)上，且所述微孔曝气头(7)与所述输气导管连接。
5.根据权利要求1所述的超声波-光催化耦合果蔬清洗装置，其特征在于，所述清洗装置进一步包括隔离罩(8)，用于将所述紫外光源(3)密封安装在所述清洗箱(1)与所述内胆(2)之间，使得所述清洗箱(1)内的水无法进入所述紫外光源(3)。
6.根据权利要求1所述的超声波-光催化耦合果蔬清洗装置，其特征在于，所述清洗装置进一步包括电动机，用于为可调支架(6)提供动力。
7.根据权利要求1所述的超声波-光催化耦合果蔬清洗装置，其特征在于，所述清洗装置进一步包括散热器，用于降低所述清洗装置的温度。
8.根据权利要求1所述的超声波-光催化耦合果蔬清洗装置，其特征在于，所述控制器进一步用于控制所述超声波发生器的功率和所述可调支架(6)的运动。
9.根据权利要求1所述的超声波-光催化耦合果蔬清洗装置，其特征在于，所述透光窗 (5)和所述隔离罩(8)采用石英玻璃材质。
10.根据权利要求1所述的超声波-光催化耦合果蔬清洗装置，其特征在于，所述光催化剂膜包括二氧化钛TiA膜、氧化锌ZnO膜、二氧化锡SnA膜、二氧化锆^O2膜和硫化镉 CdS 膜。
专利摘要本实用新型公开了一种超声波-光催化耦合果蔬清洗装置，包括清洗箱(1)、具有透光窗(5)的内胆(2)、至少一个紫外光源(3)、多孔托板(4)、超声波发生器和控制器。清洗箱(1)的上端开口；内胆(2)置于所述清洗箱(1)内；多孔托板(4)位于内胆(2)内；紫外光源(3)安装在清洗箱(1)与内胆(2)之间；清洗箱(1)、内胆(2)和紫外光源(3)的设置使得紫外光源(3)发出的紫外光仅能透过透光窗(5)出射；除透光窗(5)外内胆(2)的内壁上覆有光催化剂膜；控制器用于控制紫外光源(3)的开启和关闭。所述清洗装置利用超声波、光催化和氧气的协同作用实现降解果蔬农药残留的目的，既提高了农药残留的降解效率，又有效地减少了对人体和环境的危害，实现了绿色清洗。
文档编号A23N12/02GK202311135SQ20112050649
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者祁晓月 申请人:北京交通大学