CN109084387B - 用于流体的uv光净化装置及其组成的空气净化系统 - Google Patents

用于流体的uv光净化装置及其组成的空气净化系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于流体的UV光净化装置及其组成的空气净化系统，其能够非常方便的实现流体的实时净化，无需外部供电。本发明包含壳体；壳体内部设置贯通的流道；所述壳体沿着流体流动方向包含流体入口、流体出口、与流体入口和流体出口连通的消毒室；消毒室内安装有OEC模块；所述OEC模块包含FPCA，FPCA包含柔性电路板和贴装在柔性电路板上的UVLED芯片；所述OEC模块包含用于为OEC模块供电的电机总成；所述电机总成包含安装在转轴的两端的涡轮叶片和磁铁，所述磁铁被线圈包裹，线圈的内径大于磁铁的外径；线圈、磁铁置于电机外壳内，转轴经由电机外壳内延伸至电机外壳外部，所述涡轮叶片组装在转轴位于电机外壳外部的端部。

Description

用于流体的UV光净化装置及其组成的空气净化系统
技术领域
本发明涉及一种净化装置，具体涉及通过UV光进行流体的净化。
背景技术
随着人民对美好生活的向往不断提高，对水和空气以及食品卫生等的要求越来越高。迫使我们竭尽所能的去发明创造更为功能全新、方法多样，甚至是从无到有的新产品去满足这些需求。
首先，当前中国县级以上4000多家自来水厂中，98％仍使用传统水处理方式，虽能勉强达标，但民众直接饮用仍有不安。而较前沿的技术是通过臭氧消毒，一方面臭氧处理过的水，保留时间是有限，另一方面成本昂贵，不宜推广。
其次，人们生产、生活中的洗手绝大多数采用化学消毒水、洗手液等的方式进行清洁和消毒，一方面不环保，另一方面化学药水伤及皮肤，并且无法解决化学残留的问题，也不环保。
再次，食品安全问题的新闻一直不绝于耳，普通家庭清洗果蔬、鱼肉类、卤菜、海鲜、腌泡菜、五谷杂粮等食品时都面临着农药残留、激素、细菌、保鲜剂、防腐剂等问题，同时对于锅、碗、筷、瓢、盆、牙具、洗浴用品等厨卫用具，以及奶瓶、奶嘴等婴儿用品的消毒要求越来越高，而目前绝大多数都是通过化学的方式来进行清洗和消毒。
再次，目前在售的UV消毒产品绝大多数利用UV灯管作为发光光源，受到体积大、无法避免的杂波以及寿命过短的技术条件限制，无奈只能用于其它领域。UV灯管发光的杂波(100-550nm之间多个波峰)不可避免的伤害皮肤和眼睛，此外UV灯管寿命过短造成更换频繁的问题，再者UV灯管含有水银、镁、钾、钨等重金属，有毒气体、卤元素等重金属和惰性气体，其报废和回收方式极为有限，含有诸多重金属和惰性气体的UV灯管报废会造成严重且不可逆的水源、土壤等环境污染问题，这在全球都是个大问题。
再次，目前的各种阀门除了开关、控制速度和压力的功能以外，主要是在阀门的外形设计、自动感应和密封性能上进行结构升级和发明创造。对于延伸出来的UV杀菌功能设计无其它产品在售。
最后，对于既能对生产生活用水和空气进行物理方式消毒，同时也能对各类食品和厨卫用品进行物理方式消毒的合适产品变成了当下人们的迫切需要。
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，公开了一种用于流体的UV光净化装置及其组成的空气净化系统，其能够非常方便的实现流体的实时净化，无需外部供电。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明公开的用于流体的UV光净化装置，包含壳体；壳体内部设置贯通的流道；所述壳体沿着流体流动方向包含流体入口、流体出口、与流体入口和流体出口连通的消毒室；消毒室内安装有OEC模块；
所述OEC模块包含FPCA，FPCA包含柔性电路板和贴装在柔性电路板上的UVLED芯片；所述OEC模块包含用于为OEC模块供电的电机总成；
所述电机总成包含安装在转轴的两端的涡轮叶片和磁铁，所述磁铁被线圈包裹，线圈的内径大于磁铁的外径；线圈、磁铁置于电机外壳内，转轴经由电机外壳内延伸至电机外壳外部，所述涡轮叶片组装在转轴位于电机外壳外部的端部，且转轴方向垂直于流体的流动方向；电机总成引出导线为OEC模块供电；
所述壳体的流体入口设置有用于和管道Ⅰ螺纹连接的内牙接口；所述壳体的流体出口设置有用于和管道Ⅱ螺纹连接的内螺纹。
作为本发明公开的用于流体的UV光净化装置的一种优选实施方式：贴装在柔性电路板上的UVLED芯片包含UVLED芯片基座和铆合并粘接在UVLED芯片基座上的石英透镜；所述石英透镜为97％以上透光率的石英材质平凸镜；UVLED芯片的光波波长分为两种，分别是以270±10nm波长为主波峰的UVC波段、以405±5nm波长为主波峰的UVA波段；所述OEC模块的出光角度为90-120度。
作为本发明公开的用于流体的UV光净化装置的一种优选实施方式：
所述FPCA通过透明环保电子胶粘贴到电机总成靠近消毒室中间位置的一端位置上，FPCA360度绕电机总成一周并再次使用透明环保电子胶进行密封；FPCA的UVLED芯片分为两排或两排以上，每排UVLED芯片横向均布但纵向错位贴装到柔性电路板上；将FPCA的UVLED芯片通过并联电路电连接，将电机总成上一组含正负两级导线的一端焊接到FPCA上，并用透明环保电子胶进行密封，如此导通并引入电机总成所供的电。
作为本发明公开的用于流体的UV光净化装置的一种优选实施方式：所述FPCA360度绕在OEC基柱上，OEC基柱固定在电机壳体远离涡轮叶片的一段；OEC基柱为圆柱体结构；所述电机壳体内部的两端设置有用于转动安装转动轴的周长。
作为本发明公开的用于流体的UV光净化装置的一种优选实施方式：所述电机总成的峰值功率为100mW，峰值电压小于20V，峰值电流小于50mA。
本发明还公开了空气净化系统，包含空调系统；所述空调系统包含室内机和室外机；所述室内机的进风口上串接任一上述的用于流体的UV光净化装置。
作为本发明公开的空气净化系统的一种优选实施方式：所述室内机为挂机或者柜机；所述空调系统还包含通风管路，所述通风管路经由室外机延伸至室内机，将室外机的环境空气送入室内机且经由室内机的出风口排出；所述通风管路位于室内机的一端设置通风管路进风口，所述通风管路进风口上串接任一上述的用于流体的UV光净化装置。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明公开的用于流体的UV光净化装置及其组成的空气净化系统，流体过流体入口后流经电机总成的涡轮叶片使其快速转动，即OEC模块开始工作；流经电机总成的流体最终到达可被内OEC模块上的UV-ED灯珠(芯片)照射的消毒室进行UV光清洗、消毒(杀菌)和除异味；最终经由流体出口流出。本发明串接在管路上(安装在管路Ⅰ和管路Ⅱ上实现管路Ⅰ和管路Ⅱ的对接)，能够将管路内流过的流体进行净化。具体的，本发明公开的空气净化系统，通过在空气进口上的串接实现室内机空气被净化后吹出，从而净化室内空气。
附图说明
图1为本发明的UV光净化装置的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明的空气净化系统的一种具体实施方式的结构示意图；
图3为本发明的OEC模块的一种具体实施方式的结构示意图；
图4为本发明的FPCA的一种具体实施方式的结构示意图；
图5为本发明的UVLED的一种具体实施方式的结构示意图；
图6为本发明的的电机总成的一种具体实施方式的结构示意图。
附图标记说明：
1-流体入口，2-内牙接口，3-OEC模块螺牙接口，4-OEC模块，5-FPCA，6-UVLED，7-消毒室，8-流体出口，9-管道Ⅰ，10-管道Ⅱ；
31-石英透镜，32-UVLED芯片基座；
41-涡轮叶片，42-转轴，43-电机外壳，44-线圈，45-磁铁；
100-室内机，200-室内机，300-室外机，400-进风口。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
如图1～6所示，其示出了本发明的具体实施例；如图所示，本发明公开的用于流体的UV光净化装置，包含壳体；壳体内部设置贯通的流道；所述壳体沿着流体流动方向包含流体入口1、流体出口8、与流体入口和流体出口连通的消毒室7；消毒室内安装有OEC模块4；
所述OEC模块包含FPCA(5)，FPCA包含柔性电路板和贴装在柔性电路板上的UVLED芯片；所述OEC模块包含用于为OEC模块供电的电机总成；
所述电机总成包含安装在转轴42的两端的涡轮叶片41和磁铁45，所述磁铁被线圈44包裹，线圈44的内径大于磁铁的外径；线圈44、磁铁置于电机外壳43内，转轴经由电机外壳内延伸至电机外壳外部，所述涡轮叶片组装在转轴位于电机外壳外部的端部，且转轴方向垂直于流体的流动方向；电机总成引出导线为OEC模块供电；
所述壳体的流体入口设置有用于和管道Ⅰ螺纹连接的内牙接口2；所述壳体的流体出口设置有用于和管道Ⅱ螺纹连接的内螺纹。
优选的，如图5所示：贴装在柔性电路板上的UVLED芯片包含UVLED芯片基座32和铆合并粘接在UVLED芯片基座上的石英透镜31；所述石英透镜为97％以上透光率的石英材质平凸镜；UVLED芯片的光波波长分为两种，分别是以270±10nm波长为主波峰的UVC波段、以405±5nm波长为主波峰的UVA波段；所述OEC模块的出光角度为90-120度。
优选的，如图1、3、4所示：
所述FPCA通过透明环保电子胶粘贴到电机总成靠近消毒室中间位置的一端位置上，FPCA360度绕电机总成一周并再次使用透明环保电子胶进行密封；FPCA的UVLED芯片分为两排或两排以上，每排UVLED芯片横向均布但纵向错位贴装到柔性电路板上；将FPCA的UVLED芯片通过并联电路电连接，将电机总成上一组含正负两级导线的一端焊接到FPCA上，并用透明环保电子胶进行密封，如此导通并引入电机总成所供的电。深紫外光(UVC)波长范围为200-280nm,使用270±10nm波长可高效杀灭总大肠菌群，金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌、链球菌等。UVA波段为320-405nm，其405±5nm波长主要可杀灭ES-KAPE(肠球菌、金黄色葡萄球菌、克雷伯菌、不动杆菌、铜绿假单胞菌、肠杆菌等“超级细菌”，被合称为'ES-KAPE')病原菌，粪肠球菌，金黄色葡萄球菌，肺炎克雷伯菌，鲍氏不动杆菌，铜绿假单胞菌，肠杆菌属，艰难梭菌，VRE,尼日尔曲菌，大肠杆菌，肠炎沙门氏菌等，UVC和UVA的组合使用对于有一定耐药性的超级细菌ES-KAPE的杀菌效果更为明显。对外部30-85度方向照射的受照物进行人为手动调节受照的角度、距离及位置，使其最大范围接受紫外光(UV)的辐射。受照物包括但不仅限于洗手、烘手；以及清洗果蔬、鱼肉类、卤菜、海鲜、腌泡菜、五谷杂粮等食品；以及锅、碗、筷、瓢、盆；牙具等厨卫用具；以及奶瓶、奶嘴等婴儿用品等。
优选的，如图1、3、4、6所示：所述FPCA360度绕在OEC基柱上，OEC基柱固定在电机壳体远离涡轮叶片的一段；OEC基柱为圆柱体结构；所述电机壳体内部的两端设置有用于转动安装转动轴的周长。此基于柔性结构的环绕设置方式使得FPCA的UVLED芯片照射范围更加全面。
优选的，如图所示：所述电机总成的峰值功率为100mW，峰值电压小于20V，峰值电流小于50mA。由于峰值电压小于体感电压24V，更小于安全电压36V，因此不会触电造成的人身伤害，同时在转子线圈圈数、磁铁、涡轮叶片的规格和配合选择上均遵循峰值功率小于20V。
本发明还公开了空气净化系统，包含空调系统；所述空调系统包含室内机200和室外机300；所述室内机的进风口上串接任一上述的用于流体的UV光净化装置。
优选的，如图所示：所述室内机为挂机或者柜机；所述空调系统还包含通风管路，所述通风管路经由室外机延伸至室内机，将室外机的环境空气送入室内机且经由室内机的出风口排出；所述通风管路位于室内机的一端设置通风管路进风口，所述通风管路进风口上串接任一上述的用于流体的UV光净化装置。
需要说明的是，上述的FPCA中，FPC是柔性电路板；FPCA是指贴装了UVLED芯片的柔性电路板；
上述的UVLED为UV-LED，UV即为紫外光；LED即为二级发光管；UVC是指200-280nm波段的深紫外光。
上述OEC中，光电能源中心模块(Optoelectronic Energy Center，简称OEC模块。
UVC辅助预防或治疗皮肤病的列表：
UVC辅助预防或治疗皮肤病的列表：
/>
v指代有帮助，x指代没有帮助；？指代帮助效果尚不清楚。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (3)

1.用于流体的UV光净化装置，其特征在于：包含壳体；壳体内部设置贯通的流道；所述壳体沿着流体流动方向包含流体入口、流体出口、与流体入口和流体出口连通的消毒室；消毒室内安装有OEC模块；
所述OEC模块包含FPCA，FPCA包含柔性电路板和贴装在柔性电路板上的UVLED芯片；所述OEC模块包含用于为OEC模块供电的电机总成；
所述电机总成包含安装在转轴的两端的涡轮叶片和磁铁，所述磁铁被线圈包裹，线圈的内径大于磁铁的外径；线圈、磁铁置于电机外壳内，转轴经由电机外壳内延伸至电机外壳外部，所述涡轮叶片组装在转轴位于电机外壳外部的端部，且转轴方向垂直于流体的流动方向；电机总成引出导线为OEC模块供电；
所述壳体的流体入口设置有用于和管道Ⅰ螺纹连接的内牙接口；所述壳体的流体出口设置有用于和管道Ⅱ螺纹连接的内螺纹；
贴装在柔性电路板上的UVLED芯片包含UVLED芯片基座和铆合并粘接在UVLED芯片基座上的石英透镜；所述石英透镜为97%以上透光率的石英材质平凸镜；UVLED芯片的光波波长分为两种，分别是以270±10nm波长为主波峰的UVC波段、以405±5nm波长为主波峰的UVA波段；所述OEC模块的出光角度为90-120度；
所述FPCA通过透明环保电子胶粘贴到电机总成靠近消毒室中间位置的一端位置上，FPCA360度绕电机总成一周并再次使用透明环保电子胶进行密封；FPCA的UVLED芯片分为两排或两排以上，每排UVLED芯片横向均布但纵向错位贴装到柔性电路板上；将FPCA的UVLED芯片通过并联电路电连接，将电机总成上一组含正负两级导线的一端焊接到FPCA上，并用透明环保电子胶进行密封；
所述FPCA360度绕在OEC基柱上，OEC基柱固定在电机壳体远离涡轮叶片的一段；OEC基柱为圆柱体结构；所述电机壳体内部的两端设置有用于转动安装转动轴的周长。
2.空气净化系统，包含空调系统；所述空调系统包含室内机，室外机以及通风管道；所述室内机的进风口上串接如权利要求1所述的用于流体的UV光净化装置。
3.根据权利要求2所述的空气净化系统，其特征在于：所述室内机为挂机或者柜机；所述通风管道经由室外机延伸至室内机，将室外机的环境空气送入室内机且经由室内机的出风口排出；所述通风管道位于室内机的一端设置通风管道进风口。
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