CN107108273A - 管状流体净化设备 - Google Patents
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Abstract
一种管状流体净化设备,所述管状流体净化设备包括:导向部分,设置有流体被吸入其中的入口;排出部分,设置有流体从其被排出的出口;管道部分,被构造为设置用于导向部分与排出部分之间的流体的流动的空间;净化单元,支撑在管道部分的内表面上,并被设置为与从导向部分流到排出部分的流体面对。净化单元包括:涡旋产生部,包括支撑件和形成在支撑件中的开口;发光二极管,设置在支撑件上,位于与开口相邻的位置处,并被构造为提供紫外光。
Description
技术领域
本公开的示例性实施例涉及一种用于净化流体的设备,更具体地,涉及一种用于净化在管中流动的流体的设备。
背景技术
最近,由于环境因素的恶化,正在增大生活空间中的空气污染和水污染的风险。为了应对这种风险,已经在相关行业中提出了诸如空气净化器、净水器等的流体净化设备。
作为示例,根据净化方法,净水器被分为天然过滤型、直接连接过滤型、离子交换树脂型、蒸馏型、反渗透型等。近来,已经提出了使用紫外光直接对目标水进行灭菌的方法。
在使用紫外光的大多数常规方法中,待处理的目标水被包含在具有预定体积的容器中。然后将紫外光源浸入目标水中,然后开启,对水进行灭菌。然而,这种浸入型灭菌方法的问题在于需要相当长的时间来通过将紫外线照射到水中对目标水进行灭菌,并且难以对容器中的全部水均匀地灭菌。第2012-0134809号韩国专利未审查公开中引用了使用这种浸入式灭菌方法的代表性常规技术。
发明内容
【技术问题】
本公开的实施例涉及一种具有能够有效地净化流体的简易结构的设备。
【技术方案】
在一个实施例中,管状流体净化设备可以包括:导向部分,包括流体被吸入其中的入口;排出部分,包括流体从其被排出的出口;管道部分,被构造为设置用于导向部分与排出部分之间的流体的流动的空间;净化单元,支撑在管道部分的内表面上,并被设置为与从导向部分流到排出部分的流体面对,其中,净化单元可以包括:涡旋产生部,包括支撑件和形成在支撑件中的开口;发光二极管,设置在支撑件上,位于与开口相邻的位置处,并被构造为提供紫外光。
【有益效果】
根据本公开,当流体流过管道部分时,可以增加流体保持在涡旋产生部周围所需的时间。因此,涡旋产生部周围的流体可以足够长的时间暴露于从发光二极管发射的紫外光,从而被有效地净化。
如上所述,根据本公开的实施例,可以通过涡旋产生部明显地增强对管道部分中的流体的净化的效率。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施例的管状流体净化设备的透视图。
图2是示出根据图1的实施例的管状流体净化设备的操作的图。
图3是示出根据本公开的另一实施例的管状流体净化设备的透视图。
图4是示出根据本公开的又一实施例的管状流体净化设备的透视图。
图5示出了图4的管状流体净化设备的多个净化单元的形状。
图6是示出根据图4的实施例的管状流体净化设备的操作的图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述本公开的实施例。应当注意,附图未按精确的比例绘制,并且仅为了描述的方便和清楚,可以夸大线的厚度或组件的尺寸。此外,这里使用的术语通过考虑本公开的功能来定义,并且可以根据用户或操作者的习惯或意图来改变。因此,应该根据这里所阐述的整体公开来定义术语。
在本说明书中,当元件被称为“在”另一元件“之上”或“下”时,可以指示前一个元件直接位于后一元件“之上”或“下”,或者额外的元件置于其间。在本说明书中,诸如“上面的”和“下面的”的术语是从观察者的角度设定的相对概念。因此,当观察者的视点改变时,“上面的”可以指“下面的”,“下面的”可以指“上面的”。
在多个附图中,同样的附图标记表示基本相同的元件。此外,单数形式的术语可以包括复数形式,除非提及相反,并且诸如“包括”或“具有”的术语表明存在性质、数目、步骤、操作、组件、部件或其组合,并且不排除一个或更多个其它性质、数目、步骤、操作、组件或其组合。
图1是示出根据本公开的实施例的管状流体净化设备的透视图。参照图1,管状流体净化设备10包括形成管状主体100的导向部分11、管道部分12和排出部分13。管状流体净化设备10还包括设置在管道部分12中的净化单元120。
导向部分11形成有设置在管状流体净化设备10的第一端中的入口110,并且用于将流体从外部导向到主体100中。导向部分11可以包括用于与外部管连接的螺纹连接槽111。导向部分11可以包括相对于轴向方向(即,X轴方向)具有恒定的横截面A11a的第一引导部11a以及具有在轴向方向(X轴方向)上增大的横截面的第二引导部11b。第二引导部11b可以在与管道部分12的连接处具有与管道部分12的横截面相等的横截面A12。如此,导向部分11可以被构造为使得其横截面等于或小于管道部分12的横截面。
参照图1,第一引导部11a可以具有第一直径L11。第二引导部11b可以具有在轴向方向上增大的直径。第二引导部11b可以在与管道部分12的连接处具有第二直径L12。
管道部分12可以形成用于导向部分11与排出部分13之间的流体的流动的空间。如图中所示,管道部分12可以相对于轴向方向(X轴方向)具有恒定的横截面A12。
净化单元120可以支撑在管道部分12的内表面上,并被设置为与从导向部分11流向排出13的流体面对。净化单元120可以在与管道部分12的轴向方向(X轴方向)垂直的方向(Y轴方向)上被定向,并覆盖管道部分12的横截面A12。
净化单元120可以包括涡旋产生部121和提供紫外光的发光二极管122。涡旋产生部121可以包括支撑件121a和形成在支撑件121a中的开口121b。支撑件121a可以固定在管道部分12的内表面上。例如,可以以这样的方式来安装支撑件121a,即,在管状部分12的内表面的周围形成凹槽并且将支撑件121a的外周边缘装配到凹槽中。
发光二极管122可以安装到支撑件121a。尽管未示出,但是用于从外部向发光二极管122供电的多个印刷电路图案可以设置在支撑件121a中。尽管未示出,但是向发光二极管122供电的电源以及将电源连接到支撑件121a的印刷电路图案的布线单元可以设置在管状净化设备10的外部。
从导向部分11被吸到管道部分12的流体可以通过涡旋产生部121的开口121b移动到排出部分13。一些流体可以与支撑件121a碰撞,并且在穿过开口121b之前形成涡旋。在已经形成涡旋的流体的情况下,可以增加流体保持在净化单元120周围所需的时间。
发光二极管122可以设置在支撑件121a上,并位于与开口121b相邻的位置处。在本说明书中,术语“发光二极管”可以包括发光二极管芯片、发光二极管芯片封装件等的含义。在实施例中,光二极管芯片可以以COB(板上芯片)的形式直接安装到具有印刷电路图案的支撑件121a。在另一实施例中,发光芯片封装件可以安装到具有印刷电路图案的支撑件121a。
在本实施例中,发光二极管122可以发射具有从大约200nm至大约400nm的波长区域范围的紫外光,从而对流体进行灭菌或除臭。参照附图,发光二极管122可以在面向流体的方向上设置。换句话说,发光二极管122可以设置为面向导向部分11。可以设置至少一个发光二极管122。在设置多个发光二极管122的情况下,它们可以以各种行布置和列布置设置在支撑件121上。
排出部分13可以将被净化单元120净化的流体排出到外部。排出部分13可以具有设置在管状流体净化设备10的第二端中的出口130。排出部分13可以包括用于与外部管连接的螺纹连接槽131。排出部分13可以包括相对于轴向方向(即,X轴方向)具有恒定横截面A13a的第一排出部13a以及具有在轴向方向(X轴方向)上减小的横截面的第二排出部13b。第二排出部13b可以在与管道部分12的连接处具有与管道部分12的横截面相等的横截面。如此,排出部分13可以被构造成使得其横截面等于或小于管道部分12的横截面。
如上所述,管状流体净化设备10可以被设置为包括导向部分11、管道部分12和排出部分13的模块型连接器。导向部分11和排出部分13可以连接到相应的外部管。
图2是示出根据图1的实施例的管状流体净化设备的操作的图。如图2中所示,管状流体净化设备10的导向部分11可以结合到第一外管21,排出部分13可以结合到第二外管22。在结合方法的示例中,第一外管21可以包括与第一引导部11a的螺纹连接槽111对应的螺纹,并且导向部分11可以通过将螺纹与螺纹连接槽111啮合而结合到第一外管21。在结合方法的另一示例中,可以使用单独的结合器将第一外管21与第一引导部分11a彼此结合。结合器的示例可以包括诸如夹具、阀等的紧固装置。上述结合方法也可以以相同的方式应用于第一排出部13a与第二外管22之间的结合。
流体从第一外管21被吸入到导向部分11中。流体可以通过管道部分12中的净化单元120来被净化。净化了的流体可以经由排出部分13转移到第二外管22。
参照图2,流过第一外管21的流体F21可以经由导向部分11移动到管道部分12中。在管道部分12中,一些流体F21可以与净化单元120的支撑件121a碰撞,因此形成涡旋Fb。此外,一些流体F21可以通过净化单元120的开口121b移动到排出部分13。涡旋Fb增加了流体保持在净化单元120周围所需的时间。经过一段时间后,已经形成涡旋Fb的流体可以通过开口121b移动到排出部分13。
在上述构造中,当从外部被吸入导向部分11中的流体从第一引导部11a移动到第二引导部11b时,因为导向部分11的横截面面积在流体流动的方向上增大,所以流体的流动速率可以减小。因此,当流体到达管道部分12时,流体的流动速率可以降低到足够低的水平。这样的流体的流动速率的降低可以增大流体保持在净化单元120周围所需的时间。
净化单元120的紫外发光二极管提供具有预定波长的紫外光,以更有效地对管道部分12中的流体F21进行灭菌或除臭。
如上所述,在本实施例中,可以通过净化单元120的涡旋产生部121来增大流体保持在净化单元120周围所需的时间。此外,可以通过导向部分11与管道部分12之间的横截面面积的差来减小流体的流动速率。因此,可以增大流体对于从紫外发光二极管发射的灭菌的或除臭的紫外光的曝光率,从而可以增强对流体进行灭菌或除臭的效率。
图3是示出根据本公开的另一实施例的管状流体净化设备的透视图。参照图3,管状流体净化设备30被构造为使得导向部分31和排出部分33具有与管道部分32的横截面面积相同的横截面面积,这与参照图1和图2描述的管状流体净化设备10的构造不同。
如图中所示,管状流体净化设备30可以被设置为包括导向部分31、管道部分32和排出部分33的模块型连接器。导向部分31和排出部分33分别具有入口310和出口330,并且均可以连接到外部管。
在另一实施例(未示出)中,管状流体净化设备30可以通过将净化单元120设置在期望的流体管中来实现。换句话说,管状流体净化设备30可以以仅将净化单元120单独安装在期望的流体管的内表面上的这样的方式来被构造,而不是具有模块类型构造。可以使用净化单元120的涡旋产生部121和发光二极管122对流过流体管的流体进行灭菌和除臭操作。
图4是示出根据本公开的又一实施例的管状流体净化设备的透视图。图5示出了图4的管状流体净化设备的多个净化单元的形状。
参照图4,与图1和图2的管状流体净化设备10不同,管状流体净化设备40可以包括安装在管道部分12中的两个或更多个净化单元420和425。尽管在本实施例中将包括第一净化单元420和第二净化单元425的两个净化单元示出为一个示例,但是实施例并不限于此。例如,两个以上的净化单元可以沿着流体流动的方向连续地布置在管道部分12中。
详细地,第一净化单元420可以包括第一涡旋产生部421和第一发光二极管422。第一涡旋产生部421可以包括第一支撑件421a和形成在第一支撑件421a中的第一开口421b。第二净化单元425可以包括第二涡旋产生部426和第二发光二极管427。第二涡旋产生部426可以包括第二支撑件426a和第二开口426b。
在多个净化单元设置在管道部分12中的情况下,形成在各个净化单元中的开口的中心可以彼此不对准。如图4、图5a和图5b中所示,在第一净化单元420和第二净化单元425沿轴向方向(X轴方向)连续地布置的情况下,每个第一开口421b的中心421c和相关联的第二开口426b的中心426c可以相对于轴向方向彼此不对准。此外,每个第一发光二极管422的中心422c和相关联的第二发光二极管427的中心427c可以相对于轴向方向彼此不对准。
因此,当已经穿过第一开口421b的流体在管道部分12的轴向方向上流动时,因为每个第一开口421b和相关联的第二开口426b彼此不对准地定位,所以可以防止流体直接穿过第二开口426b。因此,可以减少已经穿过第一开口421b的流体穿过第二开口426b的流动速率。因此,可以增大流体对于从第二发光二极管427发射的紫外光的曝光率。
将参照图6说明具有上述构造的管状流体净化设备的操作。
图6是示出根据图4的实施例的管状流体净化设备的操作的图。如图6中所示,管状流体净化设备40的导向部分11可以结合到第一外管51,排出部分13可以结合到第二外管52。在结合方法的示例中,第一外管51可以包括与第一引导部11a的螺纹连接槽111对应的螺纹,导向部分11可以通过将螺纹与螺纹连接槽111啮合而结合到第一外管51。在结合方法的另一示例中,可以使用单独的结合器将第一外管51和第一引导部11a彼此结合。结合器的示例可以包括诸如夹具、阀等的紧固装置。上述结合方法也可以以相同的方式应用于第一排出部分13a和第二外管52之间的结合。
流体从第一外管51被吸入导向部分11中。流体可以通过多个净化单元420和425来被净化。净化后的流体可以经由排出部分13被转移到第二外管52。
参照图6,流过第一外管61的流体F61可以经由导向部分11移动到管道部分12。在管道部分12中,一些流体F61可以与第一涡旋产生部421的支撑件421a碰撞,从而形成第一涡旋Fb1。此外,流体F61中的一些Ft1可以经由第一涡旋产生部421的第一开口421b穿过第一净化单元420。在已经形成第一涡旋Fb1的流体的情况下,可以相对地增加流体保持在第一净化单元420周围所需的时间。经过一段时间后,已经形成第一涡旋Fb1的流体可以经由第一开口421b穿过第一净化单元420并移动到第二净化单元425。
已经穿过第一净化单元420的一些流体Ft1可以与第二涡旋产生部426的第二支撑件426a碰撞,从而形成第二涡旋Fb2。此外,流体Ft1中的一些Ft2可以经由第二涡旋产生部426的第二开口426b穿过第二净化单元425。在已经形成第二涡旋Fb2的流体的情况下,可以相对地增大流体保持在第二净化单元425周围所需的时间。经过一段时间后,已经形成第二涡旋Fb2的流体可以经由第二开口426b穿过第二净化单元425,并移动到排出部分13。
第一涡旋Fb1和第二涡旋Fb2分别增加了流体保持在第一净化单元420和第二净化单元425所需的时间,从而可以增大流体对于从第一发光二极管422和第二发光二极管427发射的紫外光的曝光率。因此,可以增强使用紫外光对流体进行灭菌或除臭的效率。
此外,在上述构造中,当从外部被吸入导向部分11中的流体从第一导入部分11a移动到第二引导部11b时,因为导向部分11的横截面面积在流体流动的方向上增大,所以流体的流动速率可以减小。因此,当流体到达管道部分12时,流体的流动速率可以降低到足够低的水平。流体的流动速率的这种降低可以增加流体保持在净化单元420和425周围所需的时间。因此,可以增强使用从第一发光二极管422和第二发光二极管427发射的紫外光对流体进行灭菌或除臭的效率。
如上所述,在本公开中,可以通过净化单元120的涡旋产生部来增加流体保持在净化单元120周围所需的时间。此外,可以通过导向部分11与管道部分12之间的横截面面积的差异来减小流体的流动速率。因此,可以增大流体对于从紫外发光二极管发射的灭菌的或除臭的紫外光的曝光率,从而可以增强对流体进行灭菌或除臭的效率。
虽然已经结合附图提供了一些实施例来说明本公开,但是对于本领域技术人员将明显的是,实施例仅以说明的方给出,并且可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行各种修改并做出等同实施例。本公开的范围应仅由所附的权利要求限制。
Claims (13)
1.一种管状流体净化设备,所述管状流体净化设备包括:
导向部分,包括流体被吸入其中的入口;
排出部分,包括流体从其中被排出的出口;
管道部分,被构造为设置用于导向部分与排出部分之间的流体的流动的空间;
净化单元,支撑在管道部分的内表面上,并被设置为与从导向部分流到排出部分的流体面对,
其中,净化单元包括:涡旋产生部,包括支撑件和形成在支撑件中的开口;发光二极管,设置在支撑件上,位于与开口相邻的位置处,并被构造为提供紫外光。
2.根据权利要求1所述的管状流体净化设备,其中,净化单元被设置为覆盖管道部分的横截面区域。
3.根据权利要求1所述的管状流体净化设备,其中,净化单元在与管道部分的轴向方向垂直的方向上设置。
4.根据权利要求1所述的管状流体净化设备,其中,导向部分和排出部分中的至少一个部分的横截面面积等于或小于管道部分的横截面面积。
5.根据权利要求1所述的管状流体净化设备,其中,发光二极管在面向流体的方向上设置,并被构造为提供用于对流体进行灭菌或除臭的紫外光。
6.根据权利要求5所述的管状流体净化设备,其中,灭菌的或除臭的流体经由开口穿过净化单元。
7.根据权利要求1所述的管状流体净化设备,其中,涡旋产生部在开口周围的流体中产生涡旋,并增加流体保持在发光二极管周围所需的时间。
8.根据权利要求1所述的管状流体净化设备,其中,净化单元包括:
多个净化单元,连续地设置在流体流动的方向上。
9.根据权利要求8所述的管状流体净化设备,其中,所述多个净化单元被构造为使得净化单元的各个开口的中心相对于管道部分的轴向方向彼此不对准。
10.根据权利要求8所述的管状流体净化设备,其中,所述多个净化单元在开口和发光二极管的尺寸和数量上彼此不同。
11.根据权利要求1所述的管状流体净化设备,其中,导向部分和排出部分中的至少一个部分包括:
第一部分,具有在轴向方向上恒定的直径;
第二部分,具有在轴向方向上变化的直径。
12.根据权利要求11所述的管状流体净化设备,其中,第二部分被构造为使得第二部分的直径朝向管道部分增大。
13.根据权利要求1所述的管状流体净化设备,其中,入口和出口中的每个包括用于与管连接的结合部分。
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