CN111072100A - 一种过流式杀菌装置 - Google Patents
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Abstract
一种过流式杀菌装置，包括筒体，筒体内腔为过流通道，筒体的上端设有上端盖，上端盖上设有进水孔、过线孔、呼吸孔，过线孔安装防水接头，呼吸孔安装呼吸阀，过流通道上段中设置光源座，下段为紫外线杀菌段，光源座上端的散热部与上端盖连接，散热部上端设有整流槽，整流槽的槽底设有若干整流孔，光源座的下端为腔口向下的光源安装腔，光源安装腔内安装UV‑LED光源和反光杯，光源安装腔腔口端安装光学透镜，散热部上设有通孔分别与过线孔、呼吸孔连通，紫外线杀菌段下端口设有透明体，透明体上设有过流孔，透明体通过下端盖固定，下端盖设有出水管，下端盖上设置观察窗口，筒体外设置控制箱，UV‑LED光源与控制箱电连接。
Description
技术领域
本发明涉及流体的杀菌技术领域，特别涉及一种过流式杀菌装置。
背景技术
紫外线UV是介于200纳米到410纳米波段的电磁波，是利用铝铟镓氮材料的配比变化，发出各种不同波段的紫外线。紫外线杀菌消毒是利用适当波长的紫外线破坏微生物机体细胞中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构，使其失去复制能力或者是失去活性而死亡，达到快速、安全无副作用的杀菌消毒的效果。根据UV波长的不同，通常将UV分为三种：UVA（320~410nm）、UVB（280~320nm）、UVC（200~280nm），这三种波长的紫外线均能起到不同的杀菌效果，其根据光量子论，波长越短的光，能量越强，对生物的破坏性就越大。
目前，常用的紫外线灯通常有两种，一种是传统的紫外线灯即汞灯，汞灯的工作原理是通过阴极射线管发出的高能电子激发汞蒸气的原子呈激发态，汞蒸气的原子从激发态回到基态会发出紫外光，传统的汞灯是目前紫外线消毒和流体杀菌中最常见的方式，但是汞灯中含有有毒物质汞，一旦汞灯损坏、老化很容易出现汞泄露的状况，泄露到环境中的重金属汞会造成严重的环境污染，使用者接触到泄露的汞发生汞中毒，严重者将危及生命，而且传统汞灯的启动时间较长，并且还需要待汞灯冷却后才能进行第二次启动；另一种是新型的人造深紫外光源UV-LED，由于UV-LED具有无有毒物质汞、可靠度高且寿命长等优点，已逐渐成为替换传统汞灯的理想选择。但是，目前市场上的UV-LED过流式装置通常没有排气装置，就会使流体在套管内产生空气腔，导致紫外光无法均匀地照射流体，降低了光照效率；而且常见的UV-LED过流式装置通常只有一个入水口，需要切换杀菌的水池时，要先拆卸之前连接有的管道，再重新连接新管道，且只有一个入水口无法同时对两种流体进行混合杀菌。此外，现有的UV-LED都没有可视化管理，无法直接观察到流体的杀菌效果，每次都只能人工抽取流体再进行化验，而人工化验的结果通常不够及时，影响杀菌效果。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种过流式水杀菌装置，其通过UV-LED光源发出的紫外光能有效地对污水进行杀菌处理。
本发明的技术方案是：一种过流式杀菌装置，包括筒体，筒体内腔为过流通道，所述筒体的上端设有上端盖，所述上端盖上设有进水孔、过线孔、呼吸孔，过线孔安装防水接头，呼吸孔安装呼吸阀，所述筒体的过流通道上段中设置一光源座，所述光源座的上端为散热部，光源座的散热部与上端盖固定连接，所述散热部上端设有整流槽，所述整流槽与上端盖的进水孔连通，该整流槽的槽底设有若干整流孔，所述光源座的下端为腔口向下的光源安装腔，光源安装腔的外壁与筒体内壁之间为过流腔，所述过流腔通过整流孔与整流槽相通，所述光源安装腔内安装UV-LED光源和反光杯，所述UV-LED光源的紫外光通过反光杯反射出，所述光源安装腔腔口端安装光学透镜，所述光源座的散热部上设有与过线孔、呼吸孔分别对应的通孔将光源安装腔与过线孔、呼吸孔连通，所述筒体的过流通道下段为紫外线杀菌段，该紫外线杀菌段位于光源安装腔腔口端的下方，所述紫外线杀菌段下端口设有一透明体，该透明体上设有一过流孔，所述透明体通过一下端盖固定，下端盖设有出水管与过流孔对应连通，所述下端盖上设置一观察窗口，所述筒体外设置一控制箱，UV-LED光源与控制箱电连接。
所述下端盖的下端安装一检测箱，所述检测箱中设置一用于固定紫外线检测仪的安装座，对应安装座设置一遮光盖。
所述上端盖上设置一排气孔，排气孔安装排气阀，所述光源座的散热部设置一通气孔将过流腔与排气阀连通。
所述光源座上端的整流槽呈优弧状，一凸台由光源座圆周径向延伸至整流槽中，所述凸台上设置与过线孔、呼吸孔分别对应的通孔，以及与过流腔连通的通气孔。
所述光学透镜由光源座的光源安装腔腔口端设置的限位环槽限位，一固定环与光源座固定连接，将光学透镜固定在光源安装腔腔口。
所述上端盖上设有至少两个进水孔。
所述紫外线杀菌段的内壁呈镜面。
所述紫外线杀菌段的内径与光源座的光源安装腔的内径相同。
所述下端盖与透明体之间设有压片用于压紧密封圈。
所述筒体的外侧壁设有安装支架。
采用上述技术方案：筒体的过流通道上段中设置光源座，光源座上端的散热部与上端盖固定连接，下端为腔口向下的光源安装腔。所述散热部上端的整流槽与上端盖的进水孔连通，该整流槽的槽底设有若干整流孔，需要杀菌的流体从进水孔流入整流槽中，整流槽可以起到缓冲作用，减小流体的流速，降低流体的冲击力，进入整流槽的流体再从槽底的整流孔流入筒体的过流通道中，由于光源安装腔的外壁与筒体内壁之间为过流腔，筒体的过流通道下段为紫外线杀菌段，因此筒体中的流体将经过流腔流入紫外线杀菌段中。所述光源安装腔内安装UV-LED光源和反光杯， UV-LED光源的紫外光通过反光杯的反射，使UV-LED光源发出的紫外光与紫外线杀菌段的内径相匹配，提高紫外光的使用效率。光源安装腔的腔口端安装光学透镜，通过光学透镜使流体和UV-LED光源隔离开，使经反光杯反射出的紫外光穿过光学透镜照射进紫外线杀菌段中。由于紫外线杀菌段位于光源安装腔的下方，且筒体垂直放置，因此随着流体不断地流入紫外线杀菌段，UV-LED光源发出的紫外光能持续均匀地照射到紫外线杀菌段中的流体，实现对流体的杀菌功能。紫外线杀菌段下端口设有一透明体，该透明体上设有一过流孔，经紫外光照射杀菌后的流体从透明体上的过流孔流入下端盖的出水管中，下端盖上设置一观察窗口，通过该观察窗口可以对UV-LED光源的紫外光进行观察或检测，掌握UV-LED光源的运行状况，保证紫外光的杀菌效果。UV-LED光源与控制箱电连接，通过该控制箱对UV-LED光源的发光效果进行控制。由于整个装置为竖直放置的，因此杀菌后的流体从筒体中流出时可以带走筒体内的污垢，透明体的透明度不易被污垢影响，保证能从下端盖的观察窗口检测到UV-LED光源的光源状况，而且，光源座是竖直放置的，光学透镜上不会沉积污垢，保证紫外光的透光率，以及提高紫外光的使用效率。UV-LED光源运行时，由光源座上端的散热部起到散热作用，且还能通过流体带走一部分热量，使UV-LED光源的温度保持在正常范围内，保证UV-LED光源的正常运行。所述光源座的散热部上设有与过线孔、呼吸孔分别对应的通孔将光源安装腔与过线孔、呼吸孔连通，过线孔安装防水接头，保证UV-LED光源和控制箱的电连接，呼吸孔安装呼吸阀，平衡光源安装腔的内部压力。
所述下端盖的下端安装一检测箱，所述检测箱中设置一用于固定紫外线检测仪的安装座，对应安装座设置一遮光盖，通过在检测箱中设置紫外线检测仪对UV-LED光源发出的紫外光的光照强度进行检测，掌握UV-LED光源的发光情况，保证本装置的杀菌效果，而且在检测箱上设置遮光盖可以避免紫外光从安装座的下端漏出，防止紫外光照射到人体身上造成伤害。
所述上端盖上设置一排气孔，排气孔安装排气阀，所述光源座的散热部设置一通气孔将过流腔与排气阀连通，通过排气阀可以排出过流腔中的气体，防止流体进入过流腔后产生气泡，影响紫外光对流体的照射，使流体受到紫外光照射的时间更长，保证杀菌效果。
所述光源座上端的整流槽呈优弧状，一凸台由光源座圆周径向延伸至整流槽中，所述凸台上设置与过线孔、呼吸孔分别对应的通孔，以及与过流腔连通的通气孔，在光源座上设置凸台，并将通孔和通气孔设置在凸台上，既便于加工，又能使整流槽避开通孔和通气孔，防水效果更好。
所述光学透镜由光源座的光源安装腔腔口端设置的限位环槽限位，一固定环与光源座固定连接，将光学透镜固定在光源安装腔腔口，由固定环将光学透镜固定在光源安装腔的腔口，装配简单可靠，保证光学透镜的正常使用。
所述上端盖上设有至少两个进水孔，设置至少两个进水孔，可以灵活切换需要杀菌的流体，省去了拆卸进水管道的步骤，减少了工作人员的工作量，且能提高工作效率，且还可以对不同的流体进行混合杀菌。
所述紫外线杀菌段的内壁呈镜面，照射进紫外线杀菌段的紫外光，在镜面内壁的反射下，能更均匀地照射紫外线杀菌段中的流体，提高紫外光的照射效率，从而达到更好的杀菌效果。
所述紫外线杀菌段的内径与光源座的光源安装腔的内径相同，使紫外线杀菌段中的流体均在紫外光的照射范围内，保证杀菌效果。
所述下端盖与透明体之间设有压片用于压紧密封圈，保证密封圈的密封防水效果。
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中光源座的结构示意图。
附图中，1为上端盖，1-1为进水孔，1-2为过线孔，1-3为呼吸孔，1-4为排气孔，2为筒体，2-1为过流腔，2-2为紫外线杀菌段，3为防水接头，4为呼吸阀，5为光源座，6为散热部，6-1为整流槽，6-2为整流孔，6-3为通气孔，6-4为凸台，7为光源安装腔，8为UV-LED光源，9为反光杯，10为光学透镜，11为透明体，11-1为过流孔，12为下端盖，12-1为出水管，12-2为观察窗口，13为控制箱，14为检测箱，14-1为安装座，14-2为遮光盖，15为排气阀，16为固定环，17为压片，18为安装支架，19紫外线检测仪。
具体实施方式
参见图1至图2，一种过流式杀菌装置，包括筒体2，筒体2内腔为过流通道，所述筒体2的外侧壁设有安装支架18，通过该安装支架18筒体2可以垂直放置在墙体旁侧。所述筒体2的上端设有上端盖1，所述上端盖1上设有进水孔1-1、过线孔1-2、呼吸孔1-3，所述上端盖1上设有至少两个进水孔1-1，设置至少两个进水孔1-1，可以灵活切换需要杀菌的流体，省去了拆卸进水管道的步骤，减少了工作人员的工作量，且能提高工作效率，且还可以对不同的流体进行混合杀菌。过线孔1-2安装防水接头3，便于导线从中穿过，起到防水作用，呼吸孔1-3安装呼吸阀4。
所述筒体2的过流通道上段中设置一光源座5，所述光源座5的上端为散热部6，光源座5的散热部6与上端盖1通过螺钉固定连接，所述上端盖1上设置一排气孔1-4，排气孔1-4安装排气阀15，所述光源座5的散热部6设置一通气孔6-3将过流腔2-1与排气阀15连通，通过排气阀15可以排出过流腔2-1中的气体，防止流体进入过流腔2-1后产生气泡，影响紫外光对流体的照射，使流体受到紫外光照射的时间更长，保证杀菌效果。所述散热部6上端设有整流槽6-1，所述整流槽6-1与上端盖1的进水孔1-1连通，该整流槽6-1的槽底设有若干整流孔6-2，需要杀菌的流体从进水孔1-1流入整流槽6-1中，整流槽6-1可以起到缓冲作用，减小流体的流速，降低流体的冲击力，进入整流槽6-1的流体再从槽底的整流孔6-2流入筒体2的过流通道中。所述光源座5的下端为腔口向下的光源安装腔7，光源安装腔7的外壁与筒体2内壁之间为过流腔2-1，所述筒体2的过流通道下段为紫外线杀菌段2-2，经整流槽6-1流入过流通道中的流体从过流腔2-1流向紫外线杀菌段2-2。所述过流腔2-1通过整流孔6-2与整流槽6-1相通，所述光源安装腔7内安装UV-LED光源8和反光杯9，所述UV-LED光源8的紫外光通过反光杯9的反射，通过反光杯9反射的紫外光更均匀，对流体的照射效果更好，且使UV-LED光源8发出的紫外光与紫外线杀菌段2-2的内径相匹配，从而提高紫外光的使用效率。所述光源座5的散热部6上设有与过线孔1-2、呼吸孔1-3分别对应的通孔将光源安装腔7与过线孔1-2、呼吸孔1-3连通，呼吸孔1-3安装的呼吸阀4可以使光源安装腔7的内部压力保持平衡，UV-LED光源8的连接导线可以经过线孔1-2延伸出，并通过过线孔1-2中的防水接头3起到防水作用。所述光源安装腔7腔口端安装光学透镜10，通过光学透镜10使流体和UV-LED光源8隔离开，以及增强光源的透光率。所述光学透镜10由光源座5的光源安装腔7腔口端设置的限位环槽限位，一固定环16与光源座5固定连接，将光学透镜10固定在光源安装腔7腔口，光学透镜10的发光面朝向UV-LED光源8，由固定环16将光学透镜10固定在光源安装腔7的腔口，装配简单可靠，保证光学透镜10的正常使用。紫外线杀菌段2-2位于光源安装腔7腔口端的下方，经反光杯9反射后的紫外光穿过光学透镜10照射进紫外线杀菌段2-2中，所述紫外线杀菌段2-2的内径与光源座5的光源安装腔7的内径相同，使紫外线杀菌段2-2中的流体均在紫外光的照射范围内，保证杀菌效果，由于光源座5安装在筒体2的过流腔2-1中，因此过流腔2-1的内径通常大于紫外线杀菌段2-2的内径，保证流体的流通。随着流体不断地流入紫外线杀菌段2-2中，UV-LED光源8发出的紫外光能持续均匀地照射到紫外线杀菌段2-2中的流体，实现对流体的杀菌功能。所述紫外线杀菌段2-2的内壁呈镜面，照射进紫外线杀菌段2-2的紫外光，在镜面内壁的反射下，能更均匀地照射紫外线杀菌段2-2中的流体，提高紫外光的照射效率，从而达到更好的杀菌效果。UV-LED光源8在运行时会不断发热，光源座5的散热部6设置在光源安装腔7的上端能起到一定的散热作用，随着流体不断地从整流槽6-1中流入筒体2的过流通道中，流体不断地与UV-LED光源8产生的热量进行热交换，从而可以带走大部分热量，使UV-LED光源8能保持正常运行温度，保证UV-LED光源8能长期稳定地正常运行。
所述紫外线杀菌段2-2下端口设有一透明体11，该透明体11上设有一过流孔11-1，所述透明体11通过一下端盖12固定，下端盖12设有出水管12-1与过流孔11-1对应连通，经紫外光照射杀菌后的流体从透明体11上的过流孔11-1流入下端盖12的出水管12-1中。所述下端盖12与透明体11之间设有压片17用于压紧密封圈，保证密封圈的密封防水效果。所述下端盖12上设置一观察窗口12-2，通过该观察窗口12-2可以对UV-LED光源8的紫外光进行观察或检测，掌握UV-LED光源8的运行状况，保证紫外光的杀菌效果。所述筒体2外设置一控制箱13，UV-LED光源8与控制箱13电连接，可以通过在控制箱13中设置光源功率模块、紫外线波长、紫外线照射强度等功能，对UV-LED光源8发出的紫外光进行控制，以满足不同的杀菌需求。
所述下端盖12的下端安装一检测箱14，所述检测箱14中设置一用于固定紫外线检测仪19的安装座14-1，对应安装座14-1设置一遮光盖14-2，通过在检测箱14中设置紫外线检测仪19对UV-LED光源8发出的紫外光的光照强度进行检测，掌握UV-LED光源8的发光情况，保证本装置的杀菌效果，而且在检测箱14上设置遮光盖14-2可以避免紫外光从安装座14-1的下端漏出，防止紫外光照射到人体身上造成伤害。
所述光源座5上端的整流槽6-1呈优弧状，一凸台6-4由光源座5圆周径向延伸至整流槽6-1中，所述凸台6-4上设置与过线孔1-2、呼吸孔1-3分别对应的通孔，以及与过流腔2-1连通的通气孔6-3，在光源座5上设置凸台6-4，并将通孔和通气孔6-3设置在凸台6-4上，既便于加工，又能使整流槽6-1避开通孔和通气孔6-3，防水效果更好。
本装置在使用时UV-LED光源8发出的紫外光能完全覆盖紫外线杀菌段2-2中的流体，对流体的照射均匀，杀菌效果良好，而且光源座5上设置散热部6和整流槽6-1同时对UV-LED光源8起到散热作用，防止UV-LED光源8因温度过高而损坏，使UV-LED光源8能长期稳定地运行。本装置通过设置排气阀15排除筒体2的过流通道中的气体，防止进入过流通道的流体产生气泡，以及防止流体在流通的过程中产生漩涡，使紫外光能充分均匀地照射过流通道中的流体，保证杀菌效果，设置的呼吸阀4可以保证反光杯9罩住UV-LED光源8的腔内压力与外部压力保持平衡。且本装置还可以根据需要杀菌的流体的实际情况，选择不同波长的UV-LED，例如：UVA-LED、UVB-LED、UVC-LED，以满足不同的实际需要。此外，本装置为竖直放置的，因此杀菌后的流体从筒体2中流出时可以带走筒体2内的污垢，透明体11的透明度不易被污垢影响，保证能从下端盖12的观察窗口12-2检测到UV-LED光源8的紫外光照情况，而且，光源座5同样是竖直放置的，光学透镜10上不会沉积污垢，保证紫外光的透光率，以及提高紫外光的使用效率。
Claims (10)
1.一种过流式杀菌装置，包括筒体（2），筒体内腔为过流通道，其特征在于：所述筒体（2）的上端设有上端盖（1），所述上端盖（1）上设有进水孔（1-1）、过线孔（1-2）、呼吸孔（1-3），过线孔（1-2）安装防水接头（3），呼吸孔（1-3）安装呼吸阀（4），所述筒体（2）的过流通道上段中设置一光源座（5），所述光源座（5）的上端为散热部（6），光源座（5）的散热部（6）与上端盖（1）固定连接，所述散热部（6）上端设有整流槽（6-1），所述整流槽（6-1）与上端盖（1）的进水孔（1-1）连通，该整流槽（6-1）的槽底设有若干整流孔（6-2），所述光源座（5）的下端为腔口向下的光源安装腔（7），光源安装腔（7）的外壁与筒体（2）内壁之间为过流腔（2-1），所述过流腔（2-1）通过整流孔（6-2）与整流槽（6-1）相通，所述光源安装腔（7）内安装UV-LED光源（8）和反光杯（9），所述UV-LED光源（8）的紫外光通过反光杯（9）反射出，所述光源安装腔（7）腔口端安装光学透镜（10），所述光源座（5）的散热部（6）上设有与过线孔（1-2）、呼吸孔（1-3）分别对应的通孔将光源安装腔（7）与过线孔（1-2）、呼吸孔（1-3）连通，所述筒体（2）的过流通道下段为紫外线杀菌段（2-2），该紫外线杀菌段（2-2）位于光源安装腔（7）腔口端的下方，所述紫外线杀菌段（2-2）下端口设有一透明体（11），该透明体（11）上设有一过流孔（11-1），所述透明体（11）通过一下端盖（12）固定，下端盖（12）设有出水管（12-1）与过流孔（11-1）对应连通，所述下端盖（12）上设置一观察窗口（12-2），所述筒体（2）外设置一控制箱（13），UV-LED光源（8）与控制箱（13）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种过流式杀菌装置，其特征在于：所述下端盖（12）的下端安装一检测箱（14），所述检测箱（14）中设置一用于固定紫外线检测仪（19）的安装座（14-1），对应安装座（14-1）设置一遮光盖（14-2）。
3.根据权利要求1所述的紫外光照射对流体杀菌处理的装置，其特征在于：所述上端盖（1）上设置一排气孔（1-4），排气孔（1-4）安装排气阀（15），所述光源座（5）的散热部（6）设置一通气孔（6-3）将过流腔（2-1）与排气阀（15）连通。
4.根据权利要求1所述的一种过流式杀菌装置，其特征在于：所述光源座（5）上端的整流槽（6-1）呈优弧状，一凸台（6-4）由光源座（5）圆周径向延伸至整流槽（6-1）中，所述凸台（6-4）上设置与过线孔（1-2）、呼吸孔（1-3）分别对应的通孔，以及与过流腔（2-1）连通的通气孔（6-3）。
5.根据权利要求1所述的一种过流式杀菌装置，其特征在于：所述光学透镜（10）由光源座（5）的光源安装腔（7）腔口端设置的限位环槽限位，一固定环（16）与光源座（5）固定连接，将光学透镜（10）固定在光源安装腔（7）腔口。
6.根据权利要求1所述的一种过流式杀菌装置，其特征在于：所述上端盖（1）上设有至少两个进水孔（1-1）。
7.根据权利要求1所述的一种过流式杀菌装置，其特征在于：所述紫外线杀菌段（2-2）的内壁呈镜面。
8.根据权利要求1所述的一种过流式杀菌装置，其特征在于：所述紫外线杀菌段（2-2）的内径与光源座（5）的光源安装腔（7）的内径相同。
9.根据权利要求1所述的一种过流式杀菌装置，其特征在于：所述下端盖（12）与透明体（11）之间设有压片（17）用于压紧密封圈。
10.根据权利要求1所述的一种过流式杀菌装置，其特征在于：所述筒体（2）的外侧壁设有安装支架（18）。
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