本发明涉及消毒柜
技术领域：
，尤其涉及一种具有智能除湿功能的消毒柜。
背景技术：
：随着生活水平的提高，消毒柜逐渐成为一种常见的家用电器，人们对消毒柜的功能也越来越重视。现有的消毒柜中，通常都是采用高温消毒或紫外线、臭氧等来对食具均行消毒烘干，但是并不是每个家庭每天都会对食具进行消毒使用，大部分家庭是把食具放置在消毒柜中，每隔几天消毒一次；由于放置时间过长，特别是在潮湿或者空气潮湿时，会使得食具发生发潮或者霉变等现象，严重影响使用效果。技术实现要素：本发明旨在提供一种具有智能除湿功能的消毒柜，该消毒柜结构简单合理、节能环保、具有自动除湿功能，能够解决上述提出问题。本发明的实施例中提供了一种具有智能除湿功能的消毒柜，包括湿度传感器组件、温度传感器、控制器总成和加热器组件，所述湿度传感器组件包括柜内湿度传感器和柜外湿度传感器，柜内湿度传感器检测柜内的空气湿度，柜外湿度传感器检测柜外的空气湿度，控制器总成根据柜内湿度传感器、柜外湿度传感器反馈的信号控制加热器组件工作；所述湿度传感器为一种基于复合纳米纤维的湿度传感器，该湿度传感器为厚膜型，采用Al2O3陶瓷基板为衬底，在该陶瓷基板上设有插指电极，插指电极上设有敏感薄膜，所述的敏感薄膜为基于ZrO2复合纳米纤维、TiO2复合纳米纤维和NiO纳米粒子的混合物。本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：1、由于本发明在消毒柜设置了柜内湿度传感器和柜外湿度传感器，分别检测柜内和柜外的空气湿度，故它能根据消毒柜内外的空气湿度情况自动启动消毒功能，有利于防止细菌在消毒柜内滋生。2、本发明中所述消毒柜的湿度传感器中敏感薄膜采用ZrO2复合纳米纤维、TiO2复合纳米纤维和NiO纳米粒子的混合物，其具有灵敏度高、响应时间短的优点。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。附图说明利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本发明实施例的产品结构示意图；图2是本发明实施例的控制方框图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。本发明的实施例涉及一种具有智能除湿功能的消毒柜，如图1和图2所示，本实施例的消毒柜包括箱体100及安装在箱体100上的电源插头线200、控制器总成300、配套线总成400、温度传感器500、湿度传感器组件600、加热器组件700、风机组件800等，电源插头线200、温度传感器500、湿度传感器组件600、加热器组件700、风机组件800分别与控制器总成300电连接。箱体100包括上室110和下室120组合成一个消毒室(注：也可组合成独立的二个消毒室)。控制器总成300包括主控制板310和按键显示板320。湿度传感器组件600包括柜内湿度传感器610和柜外湿度传感器620。发热组件700包括上发热管710和下发热管720。其中按键显示板320、温度传感器500、湿度传感器组件600、加热器组件700、风机组件800均通过配套线400与主控制板310连接。本消毒柜配套的主控制板310内置了MCU单片机，MCU单片机内部写入了人机界面操作程序、温度检测及判断程序、湿度检测及判断程序及相关的辅助程序，以上各程序的各种在出厂前均已设置好，它可以接收按键显示板320、温度传感器500、湿度传感器组件600传入的信号，并智能判断对应的信号来驱动相应的负载进行工作。本消毒柜内部安装了湿度传感器组件600，其中柜内湿度传感器610安装在箱体内胆里，主要用于检测工作室内的空气湿度，柜外湿度传感器620安装在箱体内胆外部，主要用于检测柜体外界的空气湿度。柜外湿度传感器620的具体安装方式可以是安装在消毒柜的内胆与外壳之间，并在消毒柜的顶面、侧面、底面、背面或正面设有使柜外湿度传感器620与柜外连通的通孔，以便于柜外湿度传感器620检测柜体外界的空气湿度，或者柜外湿度传感器620安装在消毒柜的外壳上，外壳的顶面、侧面、底面或背面设有安装柜外湿度传感器620的凹槽，凹槽的设置可以使柜外湿度传感器620与外壳表面齐平，避免柜外湿度传感器620突起。本消毒柜内部还安装了温度传感器500，安装要求同柜内湿度传感器610一样，置于箱体的内胆里，主要用于检测柜体工作室内的温度。本消毒柜内部还安装加热组件700，其中上发热管710安装在箱体内胆的上室110处，下发热管720安装在箱体内胆的下室120处，主要用于箱内空气加热。本消毒柜内部还安装了风机组件800，它可以固定在箱体的上部，也可以固定在箱体的背部和置于箱体内胆里，主要用于柜内温度循环，使其温差更小。本实施例中，柜外湿度传感620长期检测消毒柜放置的室内环境的空气湿度，如检测到空气湿度值超出主控制板310出厂设定的湿度设定值90％RH，且柜内湿度传感器610的检测值超出主控制板310出厂设定的湿度设定值60％RH，或温度传感器500的检测值超出出厂设定的温度设定值30℃，或加热器组件700距上次工作时间超出主控制板310出厂设定时间设定值24小时时，加热组件700自动启动工作；同时，温度传感器500把箱体100内的温度变化信号传给主控制板310上的MCU单片机处理，使箱体100内的温度在设定温度范围内恒温，在恒温过程中，自动启动风机组件800工作，使箱内温度更均匀，加快箱内湿度的挥发，直至工作周期结束。本实施例中，如消毒柜使用后，因用户多次洗过的餐具放置在箱体100内而无开启消毒或烘干功能时，其柜内湿度传感器610测到柜内湿度值超出主控制板310出厂设定的湿度设定值70％RH时，加热组件700自动启动工作；同时，温度传感器500把箱体100内的温度变化信号传给主控制板310上的MCU单片机处理，使箱体100内的温度在设定温度范围内恒温，在恒温过程中，自动启动风机组件800工作，使箱内温度更均匀，加快箱内湿度的挥发，直至工作周期结束。本实施例中，如用户通过按键显示板320启动烘干功能后，由于烘干工作会使箱体100内产生冷凝水附着在消毒柜门体和箱体100的内表面上，当柜内湿度传感器610检测到柜内的空气湿度超出主控制板310出厂设定的湿度设定值70％RH时，加热组件700自动启动工作；同时，温度传感器500把箱体100内的温度变化信号传给主控制板310上的MCU单片机处理，使箱体100内的温度在设定温度范围内恒温，在恒温过程中，自动启动风机组件800工作，使箱内温度更均匀，加快箱内湿度的挥发，直至工作周期结束。综合上述，本发明利用箱体100上的湿度传感器组件600全方位地检测消毒柜内外的湿度状况，并根据柜内湿度传感器610和柜外湿度传感器620所感应的信号，自动启动发热组件700和风机组件800的工作，使柜内的餐具处于干燥状态，以防止细菌滋生，达到最佳的消毒效果。本实例中，湿度传感器经过电路转换成电信号。具体的，所述湿度传感器为一种基于复合纳米纤维的湿度传感器，其具有快速的响应能力。该湿度传感器为厚膜型，采用Al2O3陶瓷基板为衬底，在该陶瓷基板上设有插指电极，插指电极上设有敏感薄膜，该敏感薄膜厚度为0.3mm。所述的敏感薄膜为基于ZrO2复合纳米纤维、TiO2复合纳米纤维和NiO纳米粒子的混合物；具体的，上述ZrO2复合纳米纤维、TiO2复合纳米纤维和NiO纳米粒子的质量比为15:11:1。合成纳米结构已成为提高传感器性能的主要途径之一，如纳米纤维、纳米线、纳米带、纳米管等，得益于纳米材料优异的结构性能，将敏感物质制备成为纳米材料进而发挥传感性能是一个主要的研究方向。基于上述，本发明所述的湿度敏感材料在结构方面，基于纳米纤维，该纳米纤维是采用静电纺丝法制备的，静电纺丝法的原理是利用高压电场将一定粘稠度的溶液喷射成膜状、薄纸状或纤维状，该技术制备的纳米纤维具有比表面积大、孔隙率高、纤维直径均匀等优点，特别是用于湿敏领域时，其能够提高敏感材料的吸附能力和提高敏感性能；本发明所述的湿度敏感材料在成分方面，基于氧化锆和氧化钛，如上所述，并通过控制质量比及掺杂量，产生了意料不到的技术效果，使得传感器的灵敏性能大幅提高。本发明技术方案中，创造性的将ZrO2复合纳米纤维、TiO2复合纳米纤维结合作为湿敏敏感材料，经过煅烧后，形成异质结构，两者相互抑制晶粒生长；并且通过添加NiO纳米粒子作为造孔剂和稳定剂，同时静电纺丝制备的上述纳米纤维都是由小晶粒组成，克服了粉体材料的易团聚现象，改变了材料的微结构，取得了意料不到的技术效果，使得该湿度传感器的灵敏度大大提高，并缩短了响应恢复时间。优选地，上述的ZrO2复合纳米纤维中掺杂有KCl和ZnO，掺杂质量分别为6％、2％。优选地，上述的TiO2复合纳米纤维掺杂有WO3，掺杂质量为13％。具体的，所述NiO纳米粒子粒径为30nm。所述的插指电极中为Pt电极，Pt电极线条宽为0.1mm，指间距为0.12mm，插指电极厚度为0.1mm。实施例本实施例中，所述的敏感薄膜为基于ZrO2复合纳米纤维、TiO2复合纳米纤维和NiO的混合物；具体的，上述ZrO2复合纳米纤维、TiO2复合纳米纤维和NiO的质量比为15:11:1。具体的，所述ZrO2复合纳米纤维中掺杂有KCl和ZnO，掺杂质量分别为6％、2％。具体的，所述TiO2复合纳米纤维掺杂有WO3，掺杂质量为13％。所述湿度传感器的制备过程为：步骤1、制备ZrO2复合纳米纤维S1、制备纺丝液：将1.2g的聚乙烯吡咯烷酮和6g的八水合氧氯化锆溶于20ml无水乙醇和7ml去离子水的混合溶液中，然后加入KCl和ZnO粉末，强力搅拌12h后，氧氯化锆完全溶解；S2、静电纺丝：采用静电纺丝法制备ZrO2复合纳米纤维，静电纺丝参数设置：喷丝头与收集器之间距离为12cm，工作电压为19kV，纺丝速率为0.4ml/h；步骤2、制备TiO2复合纳米纤维S1、制备纺丝液：将1g的聚乙烯吡咯烷酮先溶于14ml的无水乙醇，强烈搅拌1h后形成A溶液；然后取3g的钛酸四丁酯，将其溶于6ml无水乙醇和6ml醋酸混合溶液中，经强力搅拌后形成B溶液；再取钨酸铵，将其溶于9ml的无水乙醇和6ml醋酸混合溶液中，经强力搅拌后形成C溶液；将B溶液和C溶液同时逐滴加入到A溶液中，强烈搅拌6h后形成纺丝液；S2、静电纺丝：采用静电纺丝法制备TiO2复合纳米纤维，静电纺丝参数设置：喷丝头与收集器之间距离为14cm，工作电压为20kV，纺丝速率为0.5ml/h；步骤3、制备敏感薄膜将所述的Al2O3陶瓷基板清洗干净，然后将上述ZrO2复合纳米纤维、TiO2复合纳米纤维和NiO纳米粒子混合，然后在700℃煅烧5h，研磨均匀，滴入去离子水形成浆料，再继续研磨均匀，将该浆料涂覆在Al2O3陶瓷基板上，干燥老化后，即得所述湿度传感器。将本发明所述的湿度传感器在湿敏元件测试系统中测量：对于实施例得到的湿度传感器，如下表1为在测量条件(25℃、20Hz)下，得到的灵敏度、响应恢复时间及稳定性数据；其中，稳定性为在相同条件下，重复测量1000次后的灵敏度的改变量(％)。表1实施例得到的湿度传感器的敏感特性灵敏度kΩ·(％RH)-1响应时间s恢复时间s稳定性％实施例34062163从上可以看到，实施例中得到的湿度传感器在灵敏度、响应恢复时间、稳定性方面具有优势，取得了意料不到的技术效果。以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3