CN102370106A - 一种水触媒杀菌解毒装置及其制作和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水触媒杀菌解毒装置及其制作和使用方法，其装置包括水触媒发生器和直流电源，水触媒发生器包括均为钛电极的阳极电极和阴极电极，阳极电极上涂覆有一层复合材料涂层；其制作方法包括步骤：一、电极制作；二、复合材料涂层制作：复合材料涂液配制和分次进行涂液涂刷、烘干及烧结处理；其使用方法包括步骤：a、将被清洗物品和水触媒发生器均放入清洗用水中；b、将水触媒发生器与直流电源相接；c、通过水触媒发生器和清洗用水对被清洗物品进行净化处理。本发明设计合理、加工制作及使用简便且净化处理效果好，能解决现有杀菌、去农残方法存在的使用效果较差、可能产生新的污染、易对被清洗食品的营养成分造成破坏等问题。

Description

一种水触媒杀菌解毒装置及其制作和使用方法

技术领域

本发明属于水触媒净化处理技术领域，尤其是涉及一种水触媒杀菌解毒装置及其制作和使用方法。

背景技术

近些年，中国在解决占世界四分之一人口的温饱问题之后，食品获得了丰富的供给。但是，农产品供应量的丰富是以产品质量下降为代价来实现的，具体体现在农药、激素、抗生素、膨大剂等各种化学药品及添加剂的泛滥使用。现如今在农产品生产过程中，上述化学药品及添加剂的种类繁多且无度滥用，同时产品内可能存在的细菌、病毒、寄生虫等自由微生物污染，均给食品的安全带来了巨大的安全隐患，并威胁到消费者的健康甚至生命。农药进入粮食、蔬菜、水果、鱼、虾、肉、蛋、奶等中后，会造成食物污染，危害人的健康。另外，世界上的其它国家也存在诸多食品安全问题，如欧洲的“毒黄瓜”变异的大肠杆菌暴发事件等。

目前，人们赖以生存的食物已极大程度上威胁到消费者的健康甚至生命，广大百姓对食品的安全已经产生了一定的信任危机。现如今，所采用的杀菌、去除农残方法，主要是通过相应的杀菌药物或去农残药物进行处理，也就是说，具体是通过药物之间的相互作用达到杀菌、去农残等目的。但是，采用现有处理方法进行杀菌或去农残过程中，在杀灭细菌、去除农残药物的同时，可能会给被处理产品带来现有技术手段无法检测出来的其它污染，并且也很可能对被清洗食品的营养成分造成较大程度上地破坏，因而现有杀菌、去农残方法存在使用效果较差、可能产生新的污染情形、易对被清洗食品的营养成分造成较大程度破坏等多种缺陷和不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、设计合理、使用操作简便且净化处理效果好的水触媒杀菌解毒装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种水触媒杀菌解毒装置，其特征在于：包括水触媒发生器和为水触媒发生器进行供电的直流电源，所述水触媒发生器包括两个相配合使用的电极，且两个所述电极为分别与所述直流电源的正负输出端相接的阳极电极和阴极电极；所述阳极电极和所述阴极电极均为钛电极，且所述阳极电极的外表面上均匀涂覆有一层复合材料涂层；所述复合材料涂层为对涂刷在所述阳极电极外表面上的复合材料涂液进行烘干处理及烧结处理后获得的涂层，复合材料涂液为由六种粉剂和无水乙醇均匀混合而成且质量浓度为2.5％～4％的混合液，六种所述粉剂分别为铂粉或铂的化合物粉末、铱粉或铱的化合物粉末、钇粉或钇的化合物粉末、钌粉或钌的化合物粉末、铌粉或铌的化合物粉末和钽粉或钽的化合物粉末，所述混合液中所含铂元素、铱元素、钇元素、钌元素、铌元素和钽元素的摩尔比为24～32∶32～40∶12～20∶26～36∶6～15∶9～18。

上述一种水触媒杀菌解毒装置，其特征是：所述混合液的质量浓度为3％～3.5％；所述复合材料涂层的层厚为3微米～4微米。

上述一种水触媒杀菌解毒装置，其特征是：所述直流电源为直流脉冲电源，所述直流脉冲电源的电压不高于36V且脉冲频率为3260Hz～4500Hz。

上述一种水触媒杀菌解毒装置，其特征是：还包括内部装有清洗用水的涡流式清洗设备，所述水触媒发生器安装在所述涡流式清洗设备内部，且水触媒发生器浸泡于所述涡流式清洗设备内所装的清洗用水中；所述清洗用水为自来水或纯净水。

上述一种水触媒杀菌解毒装置，其特征是：所述涡流式清洗设备包括外部壳体和安装在外部壳体内且对被清洗产品进行清洗的清洗槽，所述清洗槽的底部中央开有排水孔，所述水触媒发生器布设在清洗槽下部；所述清洗槽的侧壁上开有布设于同一水平面上的多个进水孔一，多个所述进水孔一上分别装有一个进水喷嘴一，所述进水喷嘴一的数量为多个且其数量与进水孔一的数量相同；多个所述进水喷嘴一分别通过进水管一与水泵相接，所述水泵由电动机进行驱动，多个所述进水喷嘴一的水流喷射方向均沿顺时针或逆时针方向进行布设，多个所述进水喷嘴一、所述进水管一、水泵和所述电动机组成沿圆周方向对被清洗产品进行冲洗且冲洗的同时使得被清洗产品沿圆周方向连续转动的涡流式冲洗装置。

上述一种水触媒杀菌解毒装置，其特征是：所述清洗槽由上槽体和密封安装在所述上槽体下部的下槽体组成，所述上槽体为圆柱状筒体或多棱柱状槽体，所述下槽体相应为圆锥状筒体或多棱锥状槽体，所述下槽体的口径由上至下逐渐缩小，且水触媒发生器布设在所述上槽体底部；多个所述进水孔一布设在所述上槽体的中上部侧壁上。

上述一种水触媒杀菌解毒装置，其特征是：所述下槽体的中部侧壁上开有布设于同一水平面上的多个进水孔二，多个所述进水孔二上分别装有一个进水喷嘴二，所述进水喷嘴二的数量为多个且其数量与进水孔二的数量相同；多个所述进水喷嘴二分别通过进水管二与水泵相接，多个所述进水喷嘴二的水流喷射方向均沿顺时针或逆时针方向进行布设，所述下槽体和多个所述进水喷嘴二组成涡流式喷水口；多个所述进水喷嘴二的水流喷射方向与多个所述进水喷嘴一的水流喷射方向一致。

上述一种水触媒杀菌解毒装置，其特征是：所述涡流式清洗设备还包括布设在所述上槽体内且位于水触媒发生器上方的圆形气流管，所述圆形气流管的侧壁上由上至下开有多排排气孔，且每一排所述排气孔中均包括沿圆周方向布设的多个所述排气孔，所述排气孔均为倾斜向排气孔且每一排中多个排气孔的排气方向均沿顺时针或逆时针方向进行布设，圆形气流管与气泵相接，所述气泵由电动机进行驱动，圆形气流管呈竖直向布设且其浸泡于所述涡流式清洗设备内所装的清洗用水中；多排所述排气孔、气泵和所述电动机组成在所述清洗用水内产生圆环形气流以对被清洗产品进行充分冲洗的气流冲击装置，每一排中多个排气孔的排气方向与多个所述进水喷嘴一的水流喷射方向一致。

上述一种水触媒杀菌解毒装置，其特征是：所述上槽体底部设置有供水触媒发生器安装的安装架，且所述水触媒发生器上方设置有隔层板，所述隔层板为开有多个通孔的网板。

上述一种水触媒杀菌解毒装置，其特征是：所述混合液中所含铂元素、铱元素、钇元素、钌元素、铌元素和钽元素的摩尔比为28～32∶36～40∶15～20∶30～36∶8～15∶12～18。

上述一种水触媒杀菌解毒装置，其特征是：所述铂的化合物粉末为铂的氧化物粉末，所述铱的化合物粉末为铱的氧化物粉末，所述钇的化合物粉末为钇的氧化物粉末，所述钌的化合物粉末为钌的氧化物粉末，所述铌的化合物粉末为铌的氧化物粉末，且所述钽的化合物粉末为钽的氧化物粉末。

同时，本发明还公开了一种制作方法简单、操作方便且所加工复合材料涂层质量好的水触媒杀菌解毒装置制作方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、电极制作：按照常规钛电极的加工制作方法，制作分别与所述直流电源的正负输出端相接的阳极电极和阴极电极；

步骤二、复合材料涂层制作，其制作过程如下：

201、复合材料涂液配制：将六种粉剂和无水乙醇均匀混合而成，并形成质量浓度为2.5％～4％且重量为Q的混合液，且所述混合液中所含铂元素、铱元素、钇元素、钌元素、铌元素和钽元素的摩尔比为24～32∶32～40∶12～20∶26～36∶6～15∶9～18；

202、分次进行涂液涂刷、烘干及烧结处理：由前至后分多次对所述复合材料涂层进行涂液涂刷、烘干及烧结处理，其处理过程包括以下步骤：

2021、第一次涂液涂刷、烘干及烧结处理，其处理过程如下：

I、涂液涂刷：采用涂刷工具在步骤一中制作完成的阳极电极外表面上，均匀涂刷一层步骤201中配制好的所述混合液；

II、烘干处理：采用烘干设备且在150℃±20℃温度条件下，对将涂有所述混合液的阳极电极进行烘干处理，直至所述阳极电极的外表面无液态物质为止；

III、烧结处理：采用真空热处理炉且在600℃±20℃温度条件下对烘干后的阳极电极进行烧结处理，烧结处理时间为10min±2min；

2022、下一次涂液涂刷、烘干及烧结处理：先采用涂刷工具在上一次涂液涂刷、烘干及烧结处理后的阳极电极外表面上，均匀涂刷一层所述混合液；之后，按照步骤II和步骤III所述的烘干处理和烧结处理方法，先后进行烘干处理和烧结处理；

2023、多次重复步骤2022，直至步骤201中所配制混合液的剩余量仅够一次涂刷为止；

2024、最后一次涂液涂刷、烘干及烧结处理，其处理过程如下：

i、涂液涂刷：先采用涂刷工具在上一次涂液涂刷、烘干及烧结处理后的阳极电极外表面上，均匀涂刷一层所述混合液，且此时步骤201中所配制混合液的全部用完；

ii、按照步骤II中所述的烘干处理方法，进行烘干处理；

iii、烧结处理：采用真空热处理炉且在680℃±20℃温度条件下对烘干后的阳极电极进行烧结处理，烧结处理时间为120min±2min，则完成所述复合材料涂层的制作过程，获得加工完成的水触媒发生器；

步骤一中所述混合液的重量Q，根据需制作涂层的层厚d、所述阳极电极上的需涂刷面积S和单位涂刷面积上制作层厚为d的复合材料涂层时需用混合液的用量q，且利用公式Q＝S×q计算得出；其中，所述阳极电极上的需涂刷面积S为量测得出的所述阳极电极外表面上需布设复合材料涂层的总面积，q为按照步骤二中所述的复合材料涂层制作方法进行多次试验后得出的混合液用量。

上述一种水触媒杀菌解毒装置制作方法，其特征是：步骤二中进行复合材料涂层制作之前，还需对步骤一中制作完成的阳极电极和阴极电极进行前期处理，且其前期处理过程包括以下步骤：

步骤①、喷砂处理：采用喷砂设备且按照常规喷砂处理方法，对所述阳极电极和阴极电极的外表面进行喷砂处理；

步骤②、盐酸处理：在60℃～90℃温度条件下，将喷砂处理后的阳极电极和阴极电极，在质量浓度为8％～15％的盐酸溶液内浸泡10h～12h；

步骤③、草酸刻蚀：将经盐酸处理后的阳极电极和阴极电极，放入质量浓度为25％±5％的草酸溶液内煮沸2h±0.25h，之后用去离子水清洗干净。

另外，本发明还公开了一种使用方法步骤简单、实现方便、投入成本低且净化处理效果好的水触媒杀菌解毒装置使用方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤a、将被清洗物品和水触媒发生器均放入清洗用水中；

步骤b、通过连接电缆将所述阳极电极和所述阴极电极分别接在所述直流电源的正负输出端上，且所述连接电缆上串接有通断控制开关；

步骤c、接通所述通断控制开关，且通过水触媒发生器和清洗用水对被清洗物品进行净化处理，净化处理时间为10min～25min；进行净化处理过程中，通过调节所述直流电源的电压，将所述复合材料涂层表面的电流密度控制在400mA/cm²±40mA/cm²。

上述一种水触媒杀菌解毒装置使用方法，其特征是：步骤c中进行净化处理过程中，按照常规的阳极氧化处理方法同步进行阳极氧化处理，且阳极氧化的电位为3.2ev±0.4ev。

上述一种水触媒杀菌解毒装置使用方法，其特征是：步骤c中所述的净化处理时间为15min～20min；且进行净化处理过程中，将所述复合材料涂层表面的电流密度控制在400mA/cm²±20mA/cm²。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、所采用的水触媒杀菌解毒装置结构简单、设计合理，且加工制作及安装布设方便。

2、所采用的水触媒杀菌解毒装置使用操作简便，通过控制面板即可简便实现对通断控制开关、电动机、直流脉冲电源、水泵和气泵的控制，净化处理过程简单且自动化程度高，能自动完成对被清洗产品的洁净清洗、杀菌和解毒过程。

3、水触媒杀菌解毒装置以水作为净化媒介，以阳极电极外侧设置有的复合材料涂层作为发生源，在低压状态下(具体是在24V～36V直流电压下)分解水生成氧化电位达到3.0ev左右的水触媒功能团，并通过水触媒功能团达到净化处理目的，而终止净化工作后水中的水触媒功能团迅速还原为水，因而无任何残留，在对被处理产品进行净化处理的同时，不会带来任何新的污染情形。综上，水触媒杀菌解毒装置是一种以自来水为原料去除蔬菜、水果等上的残留农药和细菌的净化设备，主要基于“阳极电极上复合材料涂层中的复合材料低压状态下在水中激发水触媒效应产生具有杀菌、解毒、去农残的作用”这一原理，能有效去除蔬菜、水果、肉品等中的农药残留、细菌、病毒、添加剂等不利于人体健康的物质。

4、净化处理效果好，水触媒杀菌解毒装置基于水触媒机理进行净化处理，水触媒的机理主要是通过电极和半导体催化材料的作用产生活性集团(即：水触媒功能团)来氧化水体中的微生物和农药残留，达到杀灭细菌、去农残的目的。并且经检测确定水触媒杀菌解毒装置的杀菌、杀病毒、去农残等效果非常好，不仅不会破坏食品本身营养成分，而且无残留物和衍生物，有助于食品安全处理。

5、所采用的水触媒杀菌解毒装置设计合理、制作方法步骤简单且实现方便，所制作完成的复合材料涂层层厚均匀且性能优良，同时复合材料涂层的制作工艺简单且可操作性强。

6、水触媒杀菌解毒装置的使用方法步骤简单，操作方便。

7、具有四大安全保障体系，第一：无添加：用水解毒，不添加任何化学物质，原料无害；第二、不逸散：水触媒功能团源于水，溶于水，不逸散，因而对人体无害；第三、无残留：水触媒功能团迅速还原成水，无残留，无衍生物，因而对人体和环境均无害；第四、不破坏：通过科学设定净化处理的强度(通过调整直流脉冲电源的电压来实现)与时间，对食物营养成分不会造成任何破坏性的损失。

8、水触媒杀菌解毒装置的功能全面，具体体现在：第一、杀菌：破坏细菌外壳脂蛋白与内表的脂多糖，破坏病毒核糖核酸，杀灭细菌、病毒等有害微生物；第二、解毒：能快速打开农药等化合物组成元素的共价键，使其降解、灭活；第三、清洁：配合射流循环技术，辅助食品净化，因而能达到彻底清洁目的；第四、保鲜：杀灭腐败菌，延长保存期；同时能降解催熟激素，延长保鲜期；并且，能分解异味，恢复食品原味。

9、适用范围广，水触媒杀菌解毒装置能广泛应用于医疗卫生、食品安全等领域，应用于医疗领域时，可以对人体表皮的细菌感染性疾病起到治疗和预防作用；应用于食品安全领域，可以对食源性细菌、病毒进行杀灭，对农药残留、激素类添加剂等能有效地分解、去除。例如，将大型的水触媒杀菌解毒装置应用于葡萄酒生产厂家、水果榨汁厂家以及以水果为原料的其它生产厂家时，在对水果进行生产之前清洗过程中能对水果表面的农药残留进行处理，同时能起到灭菌、消毒效果。将中型的水触媒杀菌解毒装置应用于机关、部队、学校等集体食堂、酒店、餐厅等营业性公共餐厅、净菜公司、餐具清洁公司等后，也能达到良好的杀菌、消毒、去农残效果。同时，小型的水触媒杀菌解毒装置可应用于家庭使用。因而，水触媒杀菌解毒装置能有效推广至诸多应用场合，能有效缓解当前食品安全压力、减少食物中毒风险，并保障人民群众的食品安全。

综上所述，本发明所采用的水触媒杀菌解毒装置设计合理、加工制作及使用简便且净化处理及杀菌解毒效果好，能有效解决现有杀菌、去农残方法存在的使用效果较差、可能产生新的污染情形、易对被清洗食品的营养成分造成较大程度破坏等问题。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明所采用水触媒杀菌解毒装置的结构示意图。

图2为图1的右视图。

图3为图1的俯视图。

图4为本发明制作水触媒杀菌解毒装置时的方法流程框图。

图5为本发明使用水触媒杀菌解毒装置时的方法流程框图。

附图标记说明：

1-水触媒发生器；   3-外部壳体；     4-清洗槽；

5-排水孔；         6-进水孔一；     7-水泵；

8-进气管道；       9-气泵；         10-安装架；

11-隔层板；        12-进水孔二；    13-出水孔。

具体实施方式

如图1、图2及图3所示，本发明包括水触媒发生器1和为水触媒发生器1进行供电的直流电源，所述水触媒发生器1包括两个相配合使用的电极，且两个所述电极为分别与所述直流电源的正负输出端相接的阳极电极和阴极电极；所述阳极电极和所述阴极电极均为钛电极，且所述阳极电极的外表面上均匀涂覆有一层复合材料涂层。所述复合材料涂层为对涂刷在所述阳极电极外表面上的复合材料涂液进行烘干处理及烧结处理后获得的涂层，复合材料涂液为由六种粉剂和无水乙醇均匀混合而成且质量浓度为2.5％～4％的混合液，六种所述粉剂分别为铂粉或铂的化合物粉末、铱粉或铱的化合物粉末、钇粉或钇的化合物粉末、钌粉或钌的化合物粉末、铌粉或铌的化合物粉末和钽粉或钽的化合物粉末，所述混合液中所含铂元素、铱元素、钇元素、钌元素、铌元素和钽元素的摩尔比为24～32∶32～40∶12～20∶26～36∶6～15∶9～18。

本实施例中，所述混合液中所含铂元素、铱元素、钇元素、钌元素、铌元素和钽元素的摩尔比为28∶36∶15∶30∶8∶12。实际使用过程中，可将所述混合液中所含铂元素、铱元素、钇元素、钌元素、铌元素和钽元素的摩尔比在24～32∶32～40∶12～20∶26～36∶6～15∶9～18的比例范围内进行相应调整。同时，为使得加工完成所述复合材料涂层的性能更加优良，可将所述混合液中所含铂元素、铱元素、钇元素、钌元素、铌元素和钽元素的摩尔比在28～32∶36～40∶15～20∶30～36∶8～15∶12～18的比例范围内进行相应调整。

本实施例中，所述铂的化合物粉末为铂的氧化物粉末，所述铱的化合物粉末为铱的氧化物粉末，所述钇的化合物粉末为钇的氧化物粉末，所述钌的化合物粉末为钌的氧化物粉末，所述铌的化合物粉末为铌的氧化物粉末，且所述钽的化合物粉末为钽的氧化物粉末。

本实施例中，所述混合液的质量浓度为3％。实际使用过程中，可将所述混合液的质量浓度在2.5％～4％范围内进行相应调整。同时，为使得混合液的涂刷效果更好且涂刷效率更高，可将所述混合液的质量浓度在3％～3.5％范围内进行相应调整。

本实施例中，所述复合材料涂层的层厚为3.5微米～4微米。实际进行加工制作时，所述复合材料涂层的层厚不小于3微米；具体加工时，将所述复合材料涂层的层厚控制在3微米～4微米之间。

实际使用过程中，所述水触媒发生器1的数量为多个。本实施例中，所述水触媒发生器1的数量为两个，实际使用时，也可以仅采用一个水触媒发生器1进行净化处理；同时，也可以采用三个以上水触媒发生器1同时进行净化处理。

实际使用时，所述直流电源为直流脉冲电源，所述直流脉冲电源的电压不高于36V且脉冲频率为3260Hz～4500Hz。本实施例中，所述直流脉冲电源的电压为24V～36V。实际进行净化处理时，可将直流脉冲电源的电压和脉冲频率分别在上述范围内进行相应调整

本实施例中，为方便进行净化处理，本发明所述的水触媒杀菌解毒装置还包括内部装有清洗用水的涡流式清洗设备，所述水触媒发生器1安装在所述涡流式清洗设备内部，且水触媒发生器1浸泡于所述涡流式清洗设备内所装的清洗用水中。

实际使用时，所述涡流式清洗设备包括外部壳体3和安装在外部壳体3内且对被清洗产品进行清洗的清洗槽4，所述清洗槽4的底部中央开有排水孔5，所述水触媒发生器1布设在清洗槽4下部。所述且清洗槽4的侧壁上开有布设于同一水平面上的多个进水孔一6，多个所述进水孔一6上分别装有一个进水喷嘴一，所述进水喷嘴一的数量为多个且其数量与进水孔一6的数量相同。多个所述进水喷嘴一分别通过进水管一与水泵7相接，所述水泵7由电动机进行驱动，多个所述进水喷嘴一的水流喷射方向均沿顺时针或逆时针方向进行布设，多个所述进水喷嘴一、所述进水管一、水泵7和所述电动机组成沿圆周方向对被清洗产品进行冲洗且冲洗的同时使得被清洗产品沿圆周方向连续转动的涡流式冲洗装置。实际使用过程中，所述进水喷嘴一可以上下翻动。

本实施例中，所述清洗槽4由上槽体和密封安装在所述上槽体下部的下槽体组成，所述上槽体为圆柱状筒体或多棱柱状槽体，所述下槽体相应为圆锥状筒体或多棱锥状槽体，所述下槽体的口径由上至下逐渐缩小，且水触媒发生器1布设在所述上槽体底部。多个所述进水孔一6布设在所述上槽体的中上部侧壁上。同时，所述上槽体上还设置有多个溢水槽，溢出的水经过过滤网后循环使用。

同时，所述下槽体的中部侧壁上开有布设于同一水平面上的多个进水孔二12，多个所述进水孔二12，多个所述进水孔二12上分别装有一个进水喷嘴二，所述进水喷嘴二的数量为多个且其数量与进水孔二12的数量相同。多个所述进水喷嘴二分别通过进水管二与水泵7相接，多个所述进水喷嘴二的水流喷射方向均沿顺时针或逆时针方向进行布设，所述下槽体和多个所述进水喷嘴二组成涡流式喷水口。多个所述进水喷嘴二的水流喷射方向与多个所述进水喷嘴一的水流喷射方向一致，并且多个所述进水喷嘴一的水流喷射方向均一致，多个所述进水喷嘴二的水流喷射方向均一致。

这样，由于清洗槽4的下部(具体是下槽体)设置为涡流式喷水口，同时下槽体上设置有多个进水孔二12，因而能使食物中的泥土和杂物在涡流中移到中心排水孔5，同时下端多个进水孔二12的进水又促使水触媒发生器1的水交换，使得净化处理效果更好。

实际加工制作时，所述上槽体为圆柱状筒体或正多棱柱状槽体，所述下槽体相应为圆锥状筒体或正多棱锥状槽体，且多个所述进水孔一6和多个所述进水孔二12沿圆周方向进行布设。具体加工时，多个所述进水孔一6和多个所述进水孔二12均呈均匀布设。

本实施例中，所述上槽体为由四个均呈竖直向布设的侧壁板一围成的立方体槽，所述下槽体为由四个均呈倾斜向布设的侧壁板二围成的四棱锥状槽。所述进水孔一6的数量为四个，且四个所述进水孔一6分别布设在四个侧壁板一的中上部中央。所述进水孔二12的数量为两个或四个，当进水孔二12的数量为两个时，两个进水孔二12分别布设在两个位置相对的侧壁板二上，且两个进水孔二12均布设在所述侧壁板二的中部中央；当进水孔二12的数量为四个时，四个进水孔二12分别布设在四个侧壁板二的中部中央。所述侧壁板一上开有多个出水孔13，多个所述出水孔13由上至下布设在同一竖直线上。

同时，为使得净化清洗效果更佳，本实施例中，所述涡流式清洗设备还包括布设在所述上槽体内且位于水触媒发生器1上方的圆形气流管，所述圆形气流管的侧壁上由上至下开有多排排气孔，且每一排所述排气孔中均包括沿圆周方向布设的多个所述排气孔，所述排气孔均为倾斜向排气孔且每一排中多个排气孔的排气方向均沿顺时针或逆时针方向进行布设，圆形气流管与气泵9相接，所述气泵9由电动机进行驱动，圆形气流管呈竖直向布设且其浸泡于所述涡流式清洗设备内所装的清洗用水中。多排所述排气孔、气泵9和所述电动机组成在所述清洗用水内产生圆环形气流以对被清洗产品进行充分冲洗的气流冲击装置，每一排中多个排气孔的排气方向与多个所述进水喷嘴一的水流喷射方向一致。也就是说，所述圆环形气流的流动方向与被清洗产品沿圆周方向连续转动的方向相同。因而，所述圆形气流管为竖直向布设在所述上槽体内侧中部的圆形管道，且所述圆形管道的侧壁上由上至下开有多排排气孔。

本实施例中，所述倾斜向排气孔与其布设位置处圆形气流管的法线方向之间的夹角为15°。所述气泵9的出气口与所述圆形气流管的进气口之间通过进气管道8进行连接。实际加工时，可根据具体需要，将所述倾斜向排气孔与其布设位置处圆形气流管法线方向之间的夹角在10°～30°范围内进行相应调整。

综上，清洗槽4的中上部(具体是上槽体)内，设置有气流(所述圆形气流管和气泵9形成的气流冲击装置)和水流(具体是进水管一和水泵7组成的涡流式冲洗装置)的混合搅动角度，实现了被清洗物体的转动翻转，同时实现了水触媒功能团的最大利用效果。所述涡流式冲洗装置和气流冲击装置使得浸泡于清洗用水中的被清洗产品在顺时针转动或逆时针转动的同时，也可以上下翻动，因而净化效果非常好。所述清洗槽4底部的涡流式喷水口，采用涡流转动形式进行排水，因而对泥土和杂物等进行旋动排出、改善清洗效果的同时，也能促进水触媒发生器1的水交换作用。

实际安装布设时，所述上槽体底部设置有供水触媒发生器1安装的安装架10，且所述水触媒发生器1上方设置有隔层板11，所述隔层板11为开有多个通孔的网板。所述隔层板11与安装架10之间形成供水触媒发生器1安装的安装隔层。

实际使用时，所述外部壳体3的内侧底部为对自排水孔5所排出的水进行临时存储的储水腔，所述水泵7与所述储水腔之间通过上水管道进行连接。因而，实际进行净化清洗时，能实现清洗用水的循环使用。

实际接线时，所述阳极电极和所述阴极电极分别通过连接电缆接在所述直流脉冲电源的正负输出端上，且所述连接电缆上串接有通断控制开关。本实施例中，所述外部壳体3上还设置有控制面板，所述控制面板分别与通断控制开关、电动机、直流脉冲电源、水泵7和气泵9相接，且通过所述控制面板对通断控制开关进行通断控制，对所述电动机的启停、转速和转向进行控制，并对直流脉冲电源的电压和脉冲频率进行相应控制调整，与此同时，通过控制面板可对水泵7和气泵9的启停和工作功率进行简便控制。同时，与所述控制面板相接的控制电路中，设置有短路、过热、超载保护等电路模块，能有效保证水触媒杀菌解毒装置的使用安全，因而水触媒杀菌解毒装置的工作性能稳定可靠，使用操作简便且自动化程度高，能简单、方便完成被清洗产品的净化处理过程。

另外，所述控制面板可以设计为人机对话窗口，通过软件程序自动选择被清洗食品的种类、清洗量和机器的工作程序，实现简单地操作自动工作。同时，实际使用过程中，使用人员可以根据需清洗物品种类、清洗量和洁净度要求，确定清洗杀菌的时间参数(即净化处理时间)。

实际进行净化处理时，所述清洗用水为自来水或纯净水。

结合图4，本发明所述的水触媒杀菌解毒装置制作方法，包括以下步骤：

步骤一、电极制作：按照常规钛电极的加工制作方法，制作分别与所述直流电源的正负输出端相接的阳极电极和阴极电极。

制作所述阳极电极和阴极电极时，选用的基材为耐腐蚀性强且无毒无害的钛材。

步骤二、复合材料涂层制作，其制作过程如下：

201、复合材料涂液配制：将六种粉剂和无水乙醇均匀混合而成，并形成质量浓度为2.5％～4％且重量为Q的混合液，且所述混合液中所含铂元素、铱元素、钇元素、钌元素、铌元素和钽元素的摩尔比为24～32∶32～40∶12～20∶26～36∶6～15∶9～18。

202、分次进行涂液涂刷、烘干及烧结处理：由前至后分多次对所述复合材料涂层进行涂液涂刷、烘干及烧结处理，其处理过程包括以下步骤：

2021、第一次涂液涂刷、烘干及烧结处理，其处理过程如下：

I、涂液涂刷：采用涂刷工具在步骤一中制作完成的阳极电极外表面上，均匀涂刷一层步骤201中配制好的所述混合液。

本实施例中，采用毛刷的在阳极电极外表面上均匀涂刷一层厚度不大于1mm的混合液。

II、烘干处理：采用烘干设备且在150℃±20℃温度条件下，对将涂有所述混合液的阳极电极进行烘干处理，直至所述阳极电极的外表面无液态物质为止。

本实施例中，采用烘干设备且在150℃温度条件下，对将涂有所述混合液的阳极电极进行烘干处理，并将涂刷在所述阳极电极外表面的混合液中的无水乙醇均被烘干，即烘干处理至所述阳极电极的外表面无液态物质为止，且烘干处理时间为5min。

实际进行烘干处理时，可根据实际具体需要，将烘干设备的烘干温度在150℃±20℃范围内进行相应调整，同时将烘干处理时间在5min±2min范围内进行相应调整。

III、烧结处理：采用真空热处理炉且在600℃±20℃温度条件下对烘干后的阳极电极进行烧结处理，烧结处理时间为10min±2min。

本实施例中，采用真空热处理炉且在600℃温度条件下对烘干后的阳极电极进行烧结处理，烧结处理时间为10min。

本实施例中，所采用真空处理炉的功率为100KW且其烧结面积小于4m²。实际进行烧结处理时，可根据具体实际需要，将烧结温度在600℃±20℃范围内进行相应调整，同时将烘干处理时间在10min±2min范围内进行相应调整。

2022、下一次涂液涂刷、烘干及烧结处理：先采用涂刷工具在上一次涂液涂刷、烘干及烧结处理后的阳极电极外表面上，均匀涂刷一层所述混合液；之后，按照步骤II和步骤III所述的烘干处理和烧结处理方法，先后进行烘干处理和烧结处理。

2023、多次重复步骤2022，直至步骤201中所配制混合液的剩余量仅够一次涂刷为止。

2024、最后一次涂液涂刷、烘干及烧结处理，其处理过程如下：

i、涂液涂刷：先采用涂刷工具在上一次涂液涂刷、烘干及烧结处理后的阳极电极外表面上，均匀涂刷一层所述混合液，且此时步骤201中所配制混合液的全部用完。

ii、按照步骤II中所述的烘干处理方法，进行烘干处理。

iii、烧结处理：采用真空热处理炉且在680℃±20℃温度条件下对烘干后的阳极电极进行烧结处理，烧结处理时间为120min±2min，则完成所述复合材料涂层的制作过程，获得加工完成的水触媒发生器1。

步骤一中所述混合液的重量Q，根据需制作涂层的层厚d、所述阳极电极上的需涂刷面积S和单位涂刷面积上制作层厚为d的复合材料涂层时需用混合液的用量q，且利用公式Q＝S×q计算得出；其中，所述阳极电极上的需涂刷面积S为量测得出的所述阳极电极外表面上需布设复合材料涂层的总面积，q为按照步骤二中所述的复合材料涂层制作方法进行多次试验后得出的混合液用量。

因而，实际在所述阳极电极上制作复合材料涂层时，可采用纳米陶瓷技术在阳极电极的钛质基材上附着一层复合材料涂层。步骤201中进行复合材料涂液配制时，按需制作复合材料涂层原料的摩尔比配制并用无水乙醇稀释，之后采用手工将配置好的涂液(即所述混合液)均匀涂刷在所述阳极电极的基材表面。

实际操作过程中，步骤二中进行复合材料涂层制作之前，还需对步骤一中制作完成的阳极电极和阴极电极进行前期处理，且其前期处理过程包括以下步骤：

步骤①、喷砂处理：采用喷砂设备且按照常规喷砂处理方法，对所述阳极电极和阴极电极的外表面进行喷砂处理。

本实施例中，步骤①中所述的喷砂设备为SB-1B型喷砂机且其工作压力为0.4MPa～0.7MPa，喷砂处理时采用粒度为3微米～6微米的铁砂。同时，所采用的铁砂为高等级、干净且无杂质的铁砂，喷砂处理目的是除去钛材表面的氧化膜和油污，同时在基材表面形成均匀一致的凹凸麻面。

步骤②、盐酸处理：在60℃～90℃温度条件下，将喷砂处理后的阳极电极和阴极电极，在质量浓度为8％～15％的盐酸溶液内浸泡10h～12h。也就是说，实际进行盐酸处理时，所用盐酸溶液的温度为60℃～90℃。

本实施例中，将喷砂处理后的阳极电极和阴极电极，在质量浓度为10％且温度为70℃的盐酸溶液内浸泡11h。实际进行盐酸处理过程中，可以根据具体需要，对盐酸处理时的温度、盐酸溶液质量浓度和浸泡时间进行相应调整。

进行盐酸处理时，通常在酸槽内对喷砂处理后的阳极电极和阴极电极进行浸泡。且盐酸浸泡结束后，还需采用铁试剂且按照常规铁试剂的检验方法，判断阳极电极和阴极电极的基材表面是否存在铁离子，当基材表面存在铁离子时还需进一步进行盐酸处理，直至基材表面呈基材本色为合格。

步骤③、草酸刻蚀：将经盐酸处理后的阳极电极和阴极电极，放入质量浓度为25％±5％的草酸溶液内煮沸2h±0.25h，之后用去离子水清洗干净。

本实施例中，将经盐酸处理后的阳极电极和阴极电极，放入质量浓度为25％的草酸溶液内煮沸2h，之后用去离子水清洗干净。

实际制作过程中，所述阳极电极上的复合材料涂层制作完成后，还需从以下几个方面对制作好的复合材料涂层进行检验：第一方面、外观检验：每个阳极电极的复合材料涂层表面应无划痕、油污及其它污染物；第二方面、涂层厚度检验：采用x射线或电子显微镜进行检测，厚度应≥3微米；第三方面、涂层均匀度检验：采用荧光x射线光谱分析技术进行检验，复合材料涂层的均匀度大于85％；第四方面、针孔测试：采用质量浓度为15％的H₂SO₄介质静态腐蚀10小时，观测复合材料涂层表面无任何可视缺陷、变形等；第五方面、强化寿命检验：在1mol的H₂SO₄介质中，电流密度10000A/m²且温度60±2℃的条件下进行测试，强化寿命大于180小时为合格。

结合图5，实际使用时，所述水触媒杀菌解毒装置的使用方法包括以下步骤：

步骤a、将被清洗物品和水触媒发生器1均放入清洗用水中。所述清洗用水为自来水或纯净水。

步骤b、通过连接电缆将所述阳极电极和所述阴极电极分别接在所述直流电源的正负输出端上，且所述连接电缆上串接有通断控制开关，即将水触媒发生器1与直流电源相接。

步骤c、接通所述通断控制开关，且通过水触媒发生器1和清洗用水对被清洗物品进行净化处理，净化处理时间为10min～25min；进行净化处理过程中，通过调节所述直流电源的电压，将所述复合材料涂层表面的电流密度控制在400mA/cm²±40mA/cm²。

本实施例中，步骤c中进行净化处理过程中，按照常规的阳极氧化处理方法同步进行阳极氧化处理，且阳极氧化的电位为3.2ev±0.4ev。

本实施例中，步骤c中所述的净化处理时间为15min～20min；且进行净化处理过程中，将所述复合材料涂层表面的电流密度控制在400mA/cm²±20mA/cm²。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (16)

1.一种水触媒杀菌解毒装置，其特征在于：包括水触媒发生器(1)和为水触媒发生器(1)进行供电的直流电源，所述水触媒发生器(1)包括两个相配合使用的电极，且两个所述电极为分别与所述直流电源的正负输出端相接的阳极电极和阴极电极；所述阳极电极和所述阴极电极均为钛电极，且所述阳极电极的外表面上均匀涂覆有一层复合材料涂层；所述复合材料涂层为对涂刷在所述阳极电极外表面上的复合材料涂液进行烘干处理及烧结处理后获得的涂层，复合材料涂液为由六种粉剂和无水乙醇均匀混合而成且质量浓度为2.5％～4％的混合液，六种所述粉剂分别为铂粉或铂的化合物粉末、铱粉或铱的化合物粉末、钇粉或钇的化合物粉末、钌粉或钌的化合物粉末、铌粉或铌的化合物粉末和钽粉或钽的化合物粉末，所述混合液中所含铂元素、铱元素、钇元素、钌元素、铌元素和钽元素的摩尔比为24～32∶32～40∶12～20∶26～36∶6～15∶9～18。

2.按照权利要求1所述的一种水触媒杀菌解毒装置，其特征在于：所述混合液的质量浓度为3％～3.5％；所述复合材料涂层的层厚为3微米～4微米。

3.按照权利要求1或2所述的一种水触媒杀菌解毒装置，其特征在于：所述直流电源为直流脉冲电源，所述直流脉冲电源的电压不高于36V且脉冲频率为3260Hz～4500Hz。

4.按照权利要求1或2所述的一种水触媒杀菌解毒装置，其特征在于：还包括内部装有清洗用水的涡流式清洗设备，所述水触媒发生器(1)安装在所述涡流式清洗设备内部，且水触媒发生器(1)浸泡于所述涡流式清洗设备内所装的清洗用水中；所述清洗用水为自来水或纯净水。

5.按照权利要求4所述的一种水触媒杀菌解毒装置，其特征在于：所述涡流式清洗设备包括外部壳体(3)和安装在外部壳体(3)内且对被清洗产品进行清洗的清洗槽(4)，所述清洗槽(4)的底部中央开有排水孔(5)，所述水触媒发生器(1)布设在清洗槽(4)下部；所述清洗槽(4)的侧壁上开有布设于同一水平面上的多个进水孔一(6)，多个所述进水孔一(6)上分别装有一个进水喷嘴一，所述进水喷嘴一的数量为多个且其数量与进水孔一(6)的数量相同；多个所述进水喷嘴一分别通过进水管一与水泵(7)相接，所述水泵(7)由电动机进行驱动，多个所述进水喷嘴一的水流喷射方向均沿顺时针或逆时针方向进行布设，多个所述进水喷嘴一、所述进水管一、水泵(7)和所述电动机组成沿圆周方向对被清洗产品进行冲洗且冲洗的同时使得被清洗产品沿圆周方向连续转动的涡流式冲洗装置。

6.按照权利要求5所述的一种水触媒杀菌解毒装置，其特征在于：所述清洗槽(4)由上槽体和密封安装在所述上槽体下部的下槽体组成，所述上槽体为圆柱状筒体或多棱柱状槽体，所述下槽体相应为圆锥状筒体或多棱锥状槽体，所述下槽体的口径由上至下逐渐缩小，且水触媒发生器(1)布设在所述上槽体底部；多个所述进水孔一(6)布设在所述上槽体的中上部侧壁上。

7.按照权利要求6所述的一种水触媒杀菌解毒装置，其特征在于：所述下槽体的中部侧壁上开有布设于同一水平面上的多个进水孔二(12)，多个所述进水孔二(12)上分别装有一个进水喷嘴二，所述进水喷嘴二的数量为多个且其数量与进水孔二(12)的数量相同；多个所述进水喷嘴二分别通过进水管二与水泵(7)相接，多个所述进水喷嘴二的水流喷射方向均沿顺时针或逆时针方向进行布设，所述下槽体和多个所述进水喷嘴二组成涡流式喷水口；多个所述进水喷嘴二的水流喷射方向与多个所述进水喷嘴一的水流喷射方向一致。

8.按照权利要求6所述的一种水触媒杀菌解毒装置，其特征在于：所述涡流式清洗设备还包括布设在所述上槽体内且位于水触媒发生器(1)上方的圆形气流管，所述圆形气流管的侧壁上由上至下开有多排排气孔，且每一排所述排气孔中均包括沿圆周方向布设的多个所述排气孔，所述排气孔均为倾斜向排气孔且每一排中多个排气孔的排气方向均沿顺时针或逆时针方向进行布设，圆形气流管与气泵(9)相接，所述气泵(9)由电动机进行驱动，圆形气流管呈竖直向布设且其浸泡于所述涡流式清洗设备内所装的清洗用水中；多排所述排气孔、气泵(9)和所述电动机组成在所述清洗用水内产生圆环形气流以对被清洗产品进行充分冲洗的气流冲击装置，每一排中多个排气孔的排气方向与多个所述进水喷嘴一的水流喷射方向一致。

9.按照权利要求6所述的一种水触媒杀菌解毒装置，其特征在于：所述上槽体底部设置有供水触媒发生器(1)安装的安装架(10)，且所述水触媒发生器(1)上方设置有隔层板(11)，所述隔层板(11)为开有多个通孔的网板。

10.按照权利要求1或2所述的一种水触媒杀菌解毒装置，其特征在于：所述混合液中所含铂元素、铱元素、钇元素、钌元素、铌元素和钽元素的摩尔比为28～32∶36～40∶15～20∶30～36∶8～15∶12～18。

11.按照权利要求1或2所述的一种水触媒杀菌解毒装置，其特征在于：所述铂的化合物粉末为铂的氧化物粉末，所述铱的化合物粉末为铱的氧化物粉末，所述钇的化合物粉末为钇的氧化物粉末，所述钌的化合物粉末为钌的氧化物粉末，所述铌的化合物粉末为铌的氧化物粉末，且所述钽的化合物粉末为钽的氧化物粉末。

12.一种如权利要求1所述水触媒杀菌解毒装置的制作方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、电极制作：按照常规钛电极的加工制作方法，制作分别与所述直流电源的正负输出端相接的阳极电极和阴极电极；

步骤二、复合材料涂层制作，其制作过程如下：

201、复合材料涂液配制：将六种粉剂和无水乙醇均匀混合而成，并形成质量浓度为2.5％～4％且重量为Q的混合液，且所述混合液中所含铂元素、铱元素、钇元素、钌元素、铌元素和钽元素的摩尔比为24～32∶32～40∶12～20∶26～36∶6～15∶9～18；

202、分次进行涂液涂刷、烘干及烧结处理：由前至后分多次对所述复合材料涂层进行涂液涂刷、烘干及烧结处理，其处理过程包括以下步骤：

2021、第一次涂液涂刷、烘干及烧结处理，其处理过程如下：

I、涂液涂刷：采用涂刷工具在步骤一中制作完成的阳极电极外表面上，均匀涂刷一层步骤201中配制好的所述混合液；

II、烘干处理：采用烘干设备且在150℃±20℃温度条件下，对将涂有所述混合液的阳极电极进行烘干处理，直至所述阳极电极的外表面无液态物质为止；

III、烧结处理：采用真空热处理炉且在600℃±20℃温度条件下对烘干后的阳极电极进行烧结处理，烧结处理时间为10min±2min；

2022、下一次涂液涂刷、烘干及烧结处理：先采用涂刷工具在上一次涂液涂刷、烘干及烧结处理后的阳极电极外表面上，均匀涂刷一层所述混合液；之后，按照步骤II和步骤III所述的烘干处理和烧结处理方法，先后进行烘干处理和烧结处理；

2023、多次重复步骤2022，直至步骤201中所配制混合液的剩余量仅够一次涂刷为止；

2024、最后一次涂液涂刷、烘干及烧结处理，其处理过程如下：

i、涂液涂刷：先采用涂刷工具在上一次涂液涂刷、烘干及烧结处理后的阳极电极外表面上，均匀涂刷一层所述混合液，且此时步骤201中所配制混合液的全部用完；

ii、按照步骤II中所述的烘干处理方法，进行烘干处理；

iii、烧结处理：采用真空热处理炉且在680℃±20℃温度条件下对烘干后的阳极电极进行烧结处理，烧结处理时间为120min±2min，则完成所述复合材料涂层的制作过程，获得加工完成的水触媒发生器(1)；

步骤一中所述混合液的重量Q，根据需制作涂层的层厚d、所述阳极电极上的需涂刷面积S和单位涂刷面积上制作层厚为d的复合材料涂层时需用混合液的用量q，且利用公式Q＝S×q计算得出；其中，所述阳极电极上的需涂刷面积S为量测得出的所述阳极电极外表面上需布设复合材料涂层的总面积，q为按照步骤二中所述的复合材料涂层制作方法进行多次试验后得出的混合液用量。

13.按照权利要求12所述的一种水触媒杀菌解毒装置制作方法，其特征在于：步骤二中进行复合材料涂层制作之前，还需对步骤一中制作完成的阳极电极和阴极电极进行前期处理，且其前期处理过程包括以下步骤：

步骤①、喷砂处理：采用喷砂设备且按照常规喷砂处理方法，对所述阳极电极和阴极电极的外表面进行喷砂处理；

步骤②、盐酸处理：在60℃～90℃温度条件下，将喷砂处理后的阳极电极和阴极电极，在质量浓度为8％～15％的盐酸溶液内浸泡10h～12h；

步骤③、草酸刻蚀：将经盐酸处理后的阳极电极和阴极电极，放入质量浓度为25％±5％的草酸溶液内煮沸2h±0.25h，之后用去离子水清洗干净。

14.一种如权利要求1所述水触媒杀菌解毒装置的使用方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤a、将被清洗物品和水触媒发生器(1)均放入清洗用水中；

步骤b、通过连接电缆将所述阳极电极和所述阴极电极分别接在所述直流电源的正负输出端上，且所述连接电缆上串接有通断控制开关；

步骤c、接通所述通断控制开关，且通过水触媒发生器(1)和清洗用水对被清洗物品进行净化处理，净化处理时间为10min～25min；进行净化处理过程中，通过调节所述直流电源的电压，将所述复合材料涂层表面的电流密度控制在400mA/cm²±40mA/cm²。

15.按照权利要求14所述的一种水触媒杀菌解毒装置使用方法，其特征在于：步骤c中进行净化处理过程中，按照常规的阳极氧化处理方法同步进行阳极氧化处理，且阳极氧化的电位为3.2ev±0.4ev。

16.按照权利要求14或15所述的一种水触媒杀菌解毒装置使用方法，其特征在于：步骤c中所述的净化处理时间为15min～20min；且进行净化处理过程中，将所述复合材料涂层表面的电流密度控制在400mA/cm²±20mA/cm²。

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