CN102580128A - 一种紫外线辐射杀菌装置 - Google Patents

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蔡晓涌
高超
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Abstract

本发明涉及紫外线杀菌技术领域，具体涉及一种紫外线辐射杀菌装置。包括紫外灯模块、紫外灯模块安装架以及与紫外灯模块连接的电控装置,紫外灯模块倾斜安装于紫外灯模块安装架的上、下安装板之间。本发明在水流方向上紫外线模块的截面为椭圆形，形状接近于流线型，无“阴影区”，保证了装置更好的流态，提高了模块的杀菌效率。紫外线模块交错排布在上、下安装板上，不会出现漏照现象，杀菌效果更佳。

Description

一种紫外线辐射杀菌装置
技术领域
本发明涉及紫外线杀菌技术领域，具体涉及一种紫外线辐射杀菌装置。
背景技术
紫外线因具有杀菌消毒作用被广泛应用于各产业的杀菌系统中，尤其在水处理系统中。现有的紫外线消毒装置均采用紫外灯管与水流方向平行或垂直安装的方式，灯管水平安装方式往往存在漏照致使杀菌消毒效果差，设备维护与维修不方便，容易造成镇流器发热而影响灯管功率。
专利CN201020228290公开了一种紫外线灯管模块化结构并竖直安装的紫外线辐射装置，该结构中至少包含了一个紫外灯模块、及与紫外灯模块内紫外线灯管匹配的镇流器和电控制系统组成，每个紫外灯模块包含若干支相互平行排列的紫外线灯管及其套管和安装紫外线灯管及其套管的支撑框架，所述紫外线灯管及其套管的两端垂直固定在支撑框架的安装板上，紫外线灯管与镇流器连接的一端朝向消毒渠顶部，每个镇流器模块对应个或多个紫外灯模块，每个镇流器由镇流器盒独立封装，镇流器模块独立于紫外灯模块安装在紫外灯模块的上方或固定在消毒渠上，能够很好地散热并能有效避免紫外线灯管及其套管破损、又能在线维护紫外线流体消毒，该装置可广泛地应用于液体或气体消毒当中。
使用上述结构的消毒设备，可以达到良好的消毒杀菌效果，克服了水平安装的缺陷，但是在垂直放置方式的灯管后部，流体的流速被阻挡而降低导致形成“阴影区”，紊流现象严重，流态效果不佳，从而对后排灯管的杀菌消毒效应产生负面作用，同时，由于“阴影区”部分贴近灯管，辐射剂量充足但不能充分利用，造成紫外线浪费。因此，追求更加高效、节能、流体系统流态更佳的杀菌装置，已成为紫外线杀菌装置结构进行技术改进的趋势。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高效、节能、能有效提高剂量利用率的一种紫外线辐射杀菌装置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种紫外线辐射杀菌装置包括紫外灯模块、紫外灯模块安装架以及与紫外灯模块连接的电控装置，紫外灯模块倾斜安装于紫外灯模块安装架的上、下安装板之间。
所述紫外灯模块与上、下安装板之间的倾斜角度α为20°≤α＜90°。
所述紫外灯模块为管状，各个紫外灯模块在上、下安装板间平行排布，前后相邻两列紫外灯模块在安装板上的安装位置互相交错。
所述上、下安装板与紫外灯模块构成一侧面为平行四边形的立体结构。
所述各个紫外线模块之间采用并联或串联连接。
本发明的积极效果如下：
本发明的紫外线模块倾斜安装于上、下安装板之间，由于紫外线模块为圆管状，因此在水流方向上的截面为椭圆形，形状接近于流线型，无“阴影区”，保证了系统更好的流态，提高了模块的杀菌效率。紫外线模块交错排布在上、下安装板上，不会出现漏照现象，杀菌效果更佳。紫外线灯采用模块化设计，可以根据不同设计要求采用一个或多个模块拼接的安装方式。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为试验中圆形截面示意图；
图3为试验中表面粗糙的圆形截面示意图；
图4为试验中后端有尾翼的截面示意图；
图5为试验中进水添加导流格栅的圆形截面示意图；
图6为圆形截面试验观察结果示意图；
图7为表面粗糙的圆形截面试验观察结果示意图；
图8为后端有尾翼的截面试验观察结果示意图；
图9为进水添加导流格栅的圆形截面试验观察结果示意图；
图10-15分别为雷诺系数为3000、6000、12000、18000、24000、30000的试验观察结果示意图。
图1中，1、紫外灯模块；2、紫外灯模块安装架；3、上安装板；4、下安装板；5、电控装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明包括紫外灯模块1、紫外灯模块安装架2以及与紫外灯模块连接的电控装置5，紫外灯模块倾斜安装于紫外灯模块安装架的上安装板3和下安装板4之间。紫外灯模块与上、下安装板之间的倾斜角度α为20°≤α＜90°。紫外灯模块为管状，各个紫外灯模块在上、下安装板间平行排布，前后相邻两列紫外灯模块在安装板上的安装位置互相交错。上、下安装板的中心不在同一竖直平面内，与紫外灯模块构成一侧面为平行四边形的立体结构。各个紫外线模块之间采用并联连接，也可以采用串联连接。
图1中箭头方向为水流方向，由于紫外线模块为圆管状，因此在水流方向上的截面为椭圆形，形状接近于流线型，无“阴影区”，保证了流体更好的流态，提高了模块的杀菌效率。紫外线模块交错排布在上、下安装板上，不会出现漏照现象，杀菌效果更佳。紫外线灯采用模块化设计，可以根据不同设计要求采用一个或多个模块拼接的安装方式。
针对本发明紫外线辐射杀菌装置，进行了下述对比试验：
（1）如图2-5所示，选取紫外线模块截面分别为圆形截面、表面粗糙的圆形截面、后端有尾翼的截面和进水添加导流格栅的圆形截面四种不同截面进行可视化颜料试验观察，其中截面的直径D均为0.05m，进水的雷诺系数均为6000，试验结果分别如图6-9所示，其中带有颜色的颜料代表水的流动情况；
（2）采用后端有尾翼的截面，控制进水的雷诺系数Re分别为3000、6000、12000、18000、24000、30000，进行可视化颜料试验观察，试验结果如图10-15所示。
通过以上试验对比可以看出，截面形状与本发明紫外灯模块相似的后端有尾翼的截面自身具有导流作用，灯管后方无“阴影区”，受尾流作用影响更小，装置整体流态更佳，且雷诺系数由小变大的过程中，水流状态依旧平稳，在很大程度上提高了剂量的有效利用率。
以上所述，为本发明的较佳实施案例，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 (5)

1.一种紫外线辐射杀菌装置，包括紫外灯模块（1）、紫外灯模块安装架（2）以及与紫外灯模块连接的电控装置（5），其特征在于，紫外灯模块倾斜安装于紫外灯模块安装架的上、下安装板（3、4）之间。
2.根据权利要求1所述的紫外线辐射杀菌装置，其特征在于，所述紫外灯模块与上、下安装板之间的倾斜角度α为20°≤α＜90°。
3.根据权利要求1所述的紫外线辐射杀菌装置，其特征在于，所述紫外灯模块为管状，各个紫外灯模块在上、下安装板间平行排布，前后相邻两列紫外灯模块在安装板上的安装位置互相交错。
4.根据权利要求1所述的紫外线辐射杀菌装置，其特征在于，所述上、下安装板与紫外灯模块构成一侧面为平行四边形的立体结构。
5.根据权利要求1所述的紫外线辐射杀菌装置，其特征在于，所述各个紫外线模块之间采用并联或串联连接。
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