CN111592071A - 一种紫外线净水装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种紫外线净水装置，包括外壳(1)，外壳(1)内设有紫外线灯管(2)和套设在所述紫外线灯管(2)外的玻璃套管(3)，所述外壳(1)和所述玻璃套管(3)间形成第二空腔，所述玻璃套管(3)和所述紫外线灯管(2)间形成第一空腔，所述第一空腔两端设有密封圈(4)密封并形成密封腔，所述外壳(1)上开设有进水口(5)和出水口(6)，待净化液体由所述进水口(5)流入所述第二空腔并经所述紫外线灯管(2)照射净化后由所述出水口(6)流出。本发明紫外线净水装置，结构简单、设计巧妙，利用具有良好维持性的惰性气体减少和排除装置内的多余空气和水汽，解决由紫外线照射空气及水汽时产生的臭氧对紫外线透射度的影响。
Description
技术领域
本申请属于水净化处理领域，尤其是涉及一种紫外线净水装置。
背景技术
目前紫外线用于水处理杀菌消毒及降低水中TOC(总有机碳)的技术与产品不断得到应用，并且在解决相关技术问题及成本问题后，市场需求及应用迅速扩大。然而由光衰等引起的使用寿命问题，特别是水处理TOC行业，其设备往往处于24小时连续工作状态，对设备技术的安全性、可靠性等要求也越来越高。
一般的，为了将紫外线与水隔离，必须使用透明玻璃套管(3)，又为了灯管更换方便，灯管与套管是有一定间隙的。这样在玻璃套管(3)与紫外灯之间就会有空气及水汽的存在，当受到紫外线作用时其中的氧气即会产生臭氧，这些臭氧大量吸收紫外线，严重阻碍了紫外线进入水中。因此，为满足紫外线照射量，往往不得不提高紫外灯的功率，而功率的提高，又会增加汞原子轰击石英灯管内壁的能量，导致灯管透明度出现问题，不仅增加能耗，也加剧光衰，并直接影响使用效果及灯管寿命。现如今，如何解决上述这些问题已显得十分重要与迫切。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中紫外线净水装置长期使用后净化效率下降、使用寿命不足的问题，从而提供一种寿命长、能耗低，安全可靠的紫外线净水装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种紫外线净水装置，包括外壳，外壳内设有紫外线灯管和套设在所述紫外线灯管外的玻璃套管，所述外壳和所述玻璃套管间形成第二空腔，所述玻璃套管和所述紫外线灯管间形成第一空腔，所述第一空腔两端设有密封圈密封并形成密封腔，所述外壳上开设有进水口和出水口，待净化液体由所述进水口流入所述第二空腔并经所述紫外线灯管照射净化后由所述出水口流出。
在其中一个实施例中，所述紫外线灯管连接有可编程电子镇流器，可编程电子镇流器连接有光度传感器，光度传感器位于所述第二空腔中，所述可编程电子镇流器根据所述光度传感器的反馈的测量结果控制所述紫外线灯管的输出功率。
在其中一个实施例中，所述可编程电子镇流器设置有所述紫外线灯管光衰曲线，并根据所述光度传感器反馈的测量结果控制所述紫外线灯管的输出功率。
在其中一个实施例中，所述可编程电子镇流器控制所述紫外线灯管的输出功率随使用时间增加而逐渐变大。
在其中一个实施例中，所述可编程电子镇流器根据所述光度传感器的反馈的测量结果控制所述紫外线灯管的输出功率，使所述光度传感器的测量结果保持恒定。
在其中一个实施例中，分别包括多个所述紫外线灯管和可编程电子镇流器，所述紫外线灯管分别与所述可编程电子镇流器一一对应连接。
在其中一个实施例中，所述可编程电子镇流器上固定有热管散热器。
在其中一个实施例中，所述紫外线灯管和玻璃套管间还设有支架，支架两端分别与所述紫外线灯管外壁和所述玻璃套管内壁固定。
在其中一个实施例中，所述第一空腔内填充惰性气体。
在其中一个实施例中，还包括惰性气体供给组件，惰性气体供给组件与所述第一空腔连通、充入惰性气体并维持所述第一空腔内部气体处于正压状态。
本发明的有益效果是：本发明紫外线净水装置，结构简单、设计巧妙，利用具有良好维持性的惰性气体减少和排除装置内的多余空气和水汽，解决由紫外线照射空气及水汽时产生的臭氧对紫外线透射度的影响，充分提高紫外线的辐射量，同时利用可编程电子镇流器(7)自动调整紫外线功率输出，保证对水处理的标准辐射量，使辐射量处理恒定、可靠、安全的工况状态，减少汞原子对石英管壁的轰击，降低光衰效应，达到节能、安全、可靠、经济之效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是本申请实施例的紫外线净水装置示意图；
图2是本申请实施例的紫外线净水装置工作原理图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。
请参考图1，一种紫外线净水装置(或简称装置)，包括外壳1，外壳1内设有紫外线灯管2和套设在紫外线灯管2外的玻璃套管3。外壳1和玻璃套管3间形成第二空腔(或简称空腔)，玻璃套管3和紫外线灯管2间形成第一空腔，第一空腔两端设有密封圈4密封并形成密封腔。密封圈4外可进一步盖设密封盖18以固定和保护密封圈4。外壳1是中空壳体，外壳1壳壁开设有进水口5和出水口6，待净化液体由进水口5流入第二空腔，第一空腔完成密封不透水，液体经紫外线灯管2透过第一空腔照射出的紫外线净化，净化后的液体由出水口6流出。
在其中一个实施例中，紫外线灯管2连接有可编程电子镇流器7。电子镇流器是根据紫外线光衰理论预设控制程序，用以调节紫外线灯管2功率输出。可编程电子镇流器7连接有光度传感器8，光度传感器8位于第二空腔中，可编程电子镇流器7根据光度传感器8的反馈的测量结果控制紫外线灯管2的输出功率。可编程电子镇流器7和光度传感器8共同组成智能控制及保护系统，达到维持光通量，保证装置高效运行的作用。
在其中一个实施例中，可编程电子镇流器7设置有紫外线灯管2光衰曲线，并根据光度传感器8反馈的测量结果控制紫外线灯管2的输出功率。光度传感器8的作用是，如果没有光度传感器8，紫外线灯管2的输出功率是理论上的平均值，而设置光度传感器8后，就是根据每个灯管和每个镇流器作出监控(监测和控制)，会根据实际情况把信息反馈给可编程电子镇流器7，从而进一步精确控制紫外线灯管2。
考虑到长时间使用后的光照阻碍，在其中一个实施例中，可编程电子镇流器7控制紫外线灯管2的输出功率随使用时间增加而逐渐变大。
在其中一个实施例中，可编程电子镇流器7根据光度传感器8的反馈的测量结果控制紫外线灯管2的输出功率，使光度传感器8的测量结果保持恒定。
装置在初始使用时，降低输出功率，根据使用时间变化及紫外线辐射量的变化，可编程电子镇流器7自动调整紫外线灯管2功率输出，保证对水处理的标注辐射量，使辐射量处理恒定、可靠、安全的工况状态，减少汞原子对石英管壁的轰击，降低光衰效应，达到节能、安全、可靠和经济的效果。
装置可包括多个紫外线灯管2以提高净化效率，在其中一个实施例中，分别包括多个紫外线灯管2和可编程电子镇流器7，紫外线灯管2分别与可编程电子镇流器7一一对应连接，以对紫外线灯管2进行分别控制。
在其中一个实施例中，可编程电子镇流器7上固定有热管散热器9，使可编程电子镇流器7产生的热量迅速排放，充分有效的保护可编程电子镇流器7。
在其中一个实施例中，紫外线灯管2和玻璃套管3间还设有支架10，支架10两端分别与紫外线灯管2外壁和玻璃套管3内壁固定，使紫外线灯管2和玻璃套管3间结构稳定可靠，保持第一空腔空间不变化，防止紫外线透射强度变化。
在其中一个实施例中，第一空腔内填充惰性气体。向紫外线灯管2与用于隔离水的玻璃套管3之间注入惰性气体，使内部的空气及水汽一同排尽，解决由紫外线照射空气及水汽时产生的臭氧对紫外线透射度的影响，充分提高紫外线的辐射量。惰性气体可同时增强装置安全性，防止长时间使用后产生的燃烧或爆炸。
在其中一个实施例中，还包括惰性气体供给组件，惰性气体供给组件与第一空腔连通、充入惰性气体并维持第一空腔内部气体处于正压状态，以保证第一空腔内不再混入空气及水汽。
实施例还公开了一种用于紫外线净水装置的气体保护系统，包括气体贮存罐11、分配器12和气管。上述紫外线净水装置包括紫外线灯管2和套设在紫外线灯管2外的玻璃套管3，玻璃套管3和紫外线灯管2间形成空腔。其中，气体贮存罐11通过气管与分配器12连通，分配器12包括与空腔连通的分配支路，气体贮存罐11内贮存惰性气体，惰性气体充入并维持空腔内部气体处于正压状态。向紫外线灯管2与用于隔离水的玻璃套管3之间注入惰性气体，使内部的空气及水汽一同排尽，解决由紫外线照射空气及水汽时产生的臭氧对紫外线透射度的影响，充分提高紫外线的辐射量。惰性气体可同时增强装置安全性，防止长时间使用后产生的燃烧或爆炸。充入惰性气体并维持空腔内部气体处于正压状态，还可以进一步保证第一空腔内不再混入空气及水汽。
在其中一个实施例中，气体贮存罐11上设有检测罐内气压的气压传感器。气压传感器安装在贮气罐上，管内气压可通过换算成气量，从而可以检测贮气罐内的气量。
由于空腔内部气体需要稳定的气压，在其中一个实施例中，气管上设有减压阀13和控制阀14。其中，减压阀13通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口的惰性气体压力自动保持稳定。控制阀14可以通过手动或机械自动控制。
在其中一个实施例中，分配器12包括多个分配支路，分别同时与多个紫外线净水装置的空腔一一连通。单个气体保护系统可同时帮助一个或多个紫外线净水装置进行工作，分配器12将总气体管道提供的气体由分配支路均匀分配给每支玻璃套管3内。
在其中一个实施例中，分配支路内设有单向阀15。单向阀15的作用是在更换单只灯管时不影响其他支路，达到不停机更换。
在其中一个实施例中，分配器12通过气路管道16与空腔连通，气路管道16两端分别连接分配支路和空腔，为保证系统正常运行，气路管道16上设有检测管内气压的压力传感器17。
在其中一个实施例中，气路管道16与分配支路可拆卸连接，从而便于实现气体保护系统和紫外线净水装置间的灵活拆装组合。
在其中一个实施例中，压力传感器17还连接有警报器。当压力低于正常值时可声、光报警并显示故障部位。
在其中一个实施例中，空腔内气压范围为0.01Mpa-0.05Mpa。在不同实施例中，空腔内气压可以是0.01Mpa或0.05Mpa，优选的，空腔内气压是0.03Mpa。
在其中一个实施例中，惰性气体为氮气或氩气。当然，排除成本等因素，其他惰性气体也可实现类似效果。
当然，为了维持工作，装置本身接有电源19，电源19可以是电池或市电等，不再赘述。
在安装时，气体贮存罐11中的气体通过减压阀13，控制阀14，分配器12及气路管道16向玻璃套管3内充入惰性气体，排出内部水汽、空气后将紫外线灯管2逐渐插入玻璃套管3内，再安装密封圈4及密封盖18，使内部气体压力达到预设值，设定值可以是0.01Mpa-0.05Mpa，以保证内部气体处于正压状态。
为了便于理解，请参考图2原理图。贮气罐(如气体贮存罐11)可由充气罐连通并充气，贮气罐上连接有贮量检测模块如气压传感器，气压传感器更可以进一步连接显示及警告模块，当贮气罐内气压异常时发出告警。贮气罐输出端连接有压力调节器(如减压阀13)和电控阀(如控制阀14)，并分别通过连接编程控制器和分时器达到精确控制的效果。其中分时器是为了更换供气组件方便，按一下按键进行更换，到时间自动恢复供气。电控阀进一步连接分配器12，分配器12通过气路管道16与空腔连通，气路管道16两端分别连接分配支路和空腔。为保证系统正常运行，气路管道16上设有检测管内气压的压力检测模块(如压力传感器17)，压力传感器17还连接有警报器，当压力低于正常值时可声、光报警并显示故障部位。此外，紫外线灯管2连接有智能可编程AI电子镇流器(可编程电子镇流器7)。电子镇流器是根据紫外线光衰理论预设控制程序，用以调节紫外线灯管2功率输出。可编程电子镇流器7连接有光通量检测模块(如光度传感器8)，光度传感器8位于第二空腔中，可编程电子镇流器7根据光度传感器8的反馈的测量结果控制紫外线灯管2的输出功率。可编程电子镇流器7和光度传感器8共同组成智能控制及保护系统，达到维持光通量，保证装置高效运行的作用。
本发明的有益效果是：本发明紫外线净水装置，结构简单、设计巧妙，利用具有良好维持性的惰性气体减少和排除装置内的多余空气和水汽，解决由紫外线照射空气及水汽时产生的臭氧对紫外线透射度的影响，充分提高紫外线的辐射量，同时利用可编程电子镇流器自动调整紫外线功率输出，保证对水处理的标准辐射量，使辐射量处理恒定、可靠、安全的工况状态，减少汞原子对石英管壁的轰击，降低光衰效应，达到节能、安全、可靠、经济之效果。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种紫外线净水装置，其特征在于，包括外壳(1)，外壳(1)内设有紫外线灯管(2)和套设在所述紫外线灯管(2)外的玻璃套管(3)，所述外壳(1)和所述玻璃套管(3)间形成第二空腔，所述玻璃套管(3)和所述紫外线灯管(2)间形成第一空腔，所述第一空腔两端设有密封圈(4)密封并形成密封腔，所述外壳(1)上开设有进水口(5)和出水口(6)，待净化液体由所述进水口(5)流入所述第二空腔并经所述紫外线灯管(2)照射净化后由所述出水口(6)流出。
2.根据权利要求1所述的紫外线净水装置，其特征在于，所述紫外线灯管(2)连接有可编程电子镇流器(7)，可编程电子镇流器(7)连接有光度传感器(8)，光度传感器(8)位于所述第二空腔中，所述可编程电子镇流器(7)根据所述光度传感器(8)的反馈的测量结果控制所述紫外线灯管(2)的输出功率。
3.根据权利要求2所述的紫外线净水装置，其特征在于，所述可编程电子镇流器(7)设置有所述紫外线灯管(2)光衰曲线，并根据所述光度传感器(8)反馈的测量结果控制所述紫外线灯管(2)的输出功率。
4.根据权利要求2所述的紫外线净水装置，其特征在于，所述可编程电子镇流器(7)控制所述紫外线灯管(2)的输出功率随使用时间增加而逐渐变大。
5.根据权利要求2所述的紫外线净水装置，其特征在于，所述可编程电子镇流器(7)根据所述光度传感器(8)的反馈的测量结果控制所述紫外线灯管(2)的输出功率，使所述光度传感器(8)的测量结果保持恒定。
6.根据权利要求2所述的紫外线净水装置，其特征在于，分别包括多个所述紫外线灯管(2)和可编程电子镇流器(7)，所述紫外线灯管(2)分别与所述可编程电子镇流器(7)一一对应连接。
7.根据权利要求2所述的紫外线净水装置，其特征在于，所述可编程电子镇流器(7)上固定有热管散热器(9)。
8.根据权利要求1所述的紫外线净水装置，其特征在于，所述紫外线灯管(2)和玻璃套管(3)间还设有支架(10)，支架(10)两端分别与所述紫外线灯管(2)外壁和所述玻璃套管(3)内壁固定。
9.根据权利要求1所述的紫外线净水装置，其特征在于，所述第一空腔内填充惰性气体。
10.根据权利要求9所述的紫外线净水装置，其特征在于，还包括惰性气体供给组件，惰性气体供给组件与所述第一空腔连通、充入惰性气体并维持所述第一空腔内部气体处于正压状态。
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2020
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