[发明专利]一种航天员专用食品加工装置自动清洗系统

说明书

技术领域

本发明属于机械领域，特别涉及一种航天员专用食品加工装置自动清洗系统。

背景技术

航天员生活在特定的环境中，由于空间微重力、电离辐射、昼夜节律变化等的影响，消化道功能紊乱、免疫机能低下，因此对航天食品最基本的要求则是足够安全卫生，不能使航天员发生任何食源性疾病和食物中毒。食品的卫生应该从源头开始抓起，目前食品加工装置的清洗采用人工清洗，为了提高效率，设计一种食品加工装置自清洗系统是十分必要的。

随着航天技术的飞速发展，中国将在2015年发射天空二号空间实验室，在2020年建成空间站，并通过载人飞船把航天员送到空间站，更长时间地生活和工作，这就需要向空间站定期补给饮用水。然而运送物资到太空的成本过高，且清洗食品加工装置的用水量大，需要再生式系统，将食品加工装置清洗废水变为饮用水，达到水循环利用的目的。

发明内容

本发明提供了一种航天员专用食品加工装置自动清洗系统，能够对食品加工装置进行自动清洗，使食品加工装置保持清洁卫生，还能够将清洁水通过油水分离系统和反渗透制水系统再生，达到循环利用的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种航天员专用食品加工装置自动清洗系统，包括食品加工系统、油水分离系统和反渗透制水系统，其中：所述食品加工系统负责食品的制作，包括烹饪釜、搅拌器、加热器，油水分离系统包括清洁水储罐、油水分离器、残油储罐、分离水储罐和高压水泵，反渗透制水系统包括反渗透过滤装置、污水储罐、饮用水储罐，烹饪釜顶部固定连接搅拌器，搅拌器的传动轴从烹饪釜上端伸入内腔与烹饪釜上表面活动连接，传动轴底部设置一个搅拌桨，烹饪釜底部安装有加热器，烹饪釜清洁水出口通过电控阀门F₁与清洁水储罐入口连接，清洁水储罐出口通过电控阀门F₂与油水分离器入口连接，油水分离器残油出口通过电控阀门F₃与残油储罐连接，油水分离器分离水出口通过电控阀门F₄与分离水储罐连接，分离水储罐出口通过电控阀门F₅、水泵和电控阀门F₆与反渗透过滤装置入口连接，反渗透过滤装置纯净水出口通过电控阀门F₇与饮用水储罐入口连接，饮用水储罐出口通过电控阀门F₉、高压水泵、电控阀门F₁₀与烹饪釜连接，反渗透过滤装置污水出口通过电控阀门F₈与污水储罐连接。

本发明中，所述油水分离器将清洁水储罐输送过来的废水通过离心的方式进行分离，油层进入残油储罐，水层进入分离水储罐。

本发明中，所述反渗透过滤装置包含至少2个串联连接的卷式反渗透膜，分离水经高压水泵的增压后进入反渗透过滤装置过滤器过滤，得到饮用水和废水。

本发明中，所述烹饪釜、油水分离器和反渗透装置外壳均为钛合金材质，清洁水储罐、残油储罐、分离水储罐、污水储罐、饮用水储罐以及管道均使用碳纤维材料。

本发明中，所述航天员食品加工装置自动清洗系统由多个控制阀门调节水的流向及流量。

本发明中，所述搅拌器侧壁上设置有用于搅拌电机的开关。

通过上述技术方案，本发明可以带来如下有益效果：

1.本发明结构简单，成本低廉，清洗速度快，通过食品加工系统、油水分离系统和反渗透制水系统完成食品加工装置的自动清洗，保证食品加工装置的清洁卫生。

2.本发明可以将废水再生，达到循环利用的目的，既能够保证充足的用水，又能降低空间补给费用。

3、本发明具有操作简单、省时省力、效率高的特点。

附图说明

图1为航天员专用食品加工装置自动清洗系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

如图1 所示，本发明提供的航天员专用食品加工装置自动清洗系统由食品加工系统、油水分离系统和反渗透制水系统构成，所述的食品加工系统负责食品的制作，包括烹饪釜1、搅拌器2、加热器，油水分离系统包括清洁水储罐3、油水分离器4、残油储罐5、分离水储罐6和高压水泵7，反渗透制水系统包括反渗透过滤装置8、污水储罐9、饮用水储罐10，烹饪釜1顶部固定连接搅拌器2，搅拌器2的传动轴从烹饪釜1上端伸入内腔与烹饪釜1上表面活动连接，传动轴底部设置一个搅拌桨，烹饪釜1底部安装有加热器，食品制作完成后由饮用水储罐10通过电控阀门F₉ 19、高压水泵7、电控阀门F₁₀ 20将饮用水输送到烹饪釜1中进行清洗，烹饪釜清洁水出口通过电控阀门F₁ 11与清洁水储罐入口连接，清洁水储罐出口通过电控阀门F₂ 12与油水分离器入口连接，清洁水进入油水分离器4，油水分离器4内液位到达工作容积后开始工作，经离心分离得到水层和油层，油层经过电控阀门F₃ 13进入残油储罐5，水层经过电控阀门F₄ 14进入分离水储罐6，分离水在高压水泵7的带动下通过电控阀门F₅ 15、电控阀门F₆ 16进入反渗透过滤装置8，反渗透过滤装置8系中空密封压力容器，压力容器内至少2个串联的卷式反渗透膜，水从反渗透入水口进入反反渗透过滤装置8内通过卷式反渗透膜过滤，部分水在压力作用下透过卷式反渗透膜成为饮用水，在电控阀门F₇ 17打开的情况下经出水口流入饮用水储罐10，另一部分水倍卷式反渗透膜截留，在电控阀门F₈ 18打开的情况下经出水口流入污水储罐9。