CN114634221A - 一种水处理消毒反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水处理消毒反应器，其特征在于，包括反应器本体，其下部设有进水口，上部设有出水口，顶部设有电源，底部设有出风口；所述反应器本体从外到内依次包括热隔离层、流体通道、紫外光源层以及散热区，所述散热区设有散热器。本发明通过将UV‑LED光源布置在反应器内部，设计流体通道，达到有效降解微生物的效果。
Description
技术领域
本发明属于消毒器技术领域，具体涉及一种水处理消毒反应器。
背景技术
近年来，由水污染引起的水质性缺水是世界各国急需解决的问题之一。饮用水安全问题是影响社会稳定和人民身体健康的重大问题。紫外消毒技术以其高效性、广谱性、安全性等优势，在水处理领域得到越来越广泛的应用。
目前，市场上存在的紫外线设备的光源主要是低压汞灯或中压汞灯，尽管紫外汞灯被广泛应用于各类紫外线水处理设备中，但仍然存在许多问题，其中最主要的问题就是汞灯易碎，且含有有毒物质—汞，处理不当将危害人体健康和环境安全。
UV-LED作为一种新型光源，与传统的以汞齐灯为基础的紫外线技术相比，具有以下优势：首先它属于环境友好型技术，不存在汞污染；其次，LED灯的使用寿命是传统紫外汞齐灯的十倍以上，启动时不需要预热，在实际工程应用中可以频繁地启动和关闭。另外，UV-LED灯的光电转化效率可以达到75％,远高于传统的低压和中压紫外灯 (10％-40％)。所以UV-LED技术能够在用水点安装水消毒处理装置。例如，在便携式贮水器上，以及饮水点水龙头和管道中应用UVLED消毒。藉此，能够实现大范围水消毒，从而提高整体用水的安全性。
对于不同的目标微生物来说，灭活所需的最佳波长各不相同，因此波长是一个关键因素，而UV-LED通过调整材料组分获得不同波长紫外线的能力恰好满足了高效紫外技术的波长需求。采用UV-LED为光源的消毒设备可针对不同的目标微生物选择合适的波长，应用面更广，处理效果更高效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种水处理消毒反应器。通过将UV-LED光源布置在反应器内部，设计流体通道，达到有效降解微生物的效果。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明的一个实施方式提供了一种水处理消毒反应器，包括反应器本体，其下部设有进水口，上部设有出水口，顶部设有电源，底部设有出风口；所述反应器本体从外到内依次包括热隔离层、流体通道、紫外光源层以及散热区，所述散热区设有散热器。
根据本发明的上述一个实施方式提供的一种水处理消毒反应器，所述热隔离层内填充有泡沫。
根据本发明的上述一个实施方式提供的一种水处理消毒反应器，所述流体通道设置在所述热隔离层和所述紫外光源层之间，所述进水口设置在所述流体通道底部，所述出水口设置在所述流体通道顶部。
根据本发明的上述一个实施方式提供的一种水处理消毒反应器，所述紫外光源层包括支撑结构和UV-LED光源，所述UV-LED光源设置在所述支撑结构上。
根据本发明的上述一个实施方式提供的一种水处理消毒反应器，所述UV-LED光源呈竖列状均匀分布或螺旋上升状均匀分布。
根据本发明的上述一个实施方式提供的一种水处理消毒反应器，所述散热区设置在所述反应器本体的中央，所述散热器设置在所述散热区的顶部，所述出风口设置在所述散热区底部。
根据本发明的上述一个实施方式提供的一种水处理消毒反应器，所述散热器为风扇。
本发明带来的有益效果是：
1、本发明的消毒反应器使用UV-LED光源，体积小便于集成，可用于便携式贮水器上、饮水点水龙头、管道中等。可将不同波长的UV-LED光源集成在同一反应器中，实现大范围水消毒，从而提高整体用水的安全性。
2、在本发明的消毒反应器中，流体通道紧贴UV-LED光源，且通道为薄壁式通道，保证所有流体均能得到有效的消毒效果。
3、本发明的消毒反应器中紫外光源为UV-LED灯，可通过改变内部结构得到不同波长的光源，因此波长选择性广泛，对不同种类微生物及微生物的不同部分都可以通过不同波长的UV-LED照射来进行破坏，杀菌更彻底。此外，UV-LED光源寿命长，不存在汞污染。
附图说明
图1示出了本发明的水处理消毒反应器的结构示意图；
图2示出了本发明的水处理消毒反应器的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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发明和简化描述，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、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且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。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。
本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，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”等应做广义理解，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连接，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-2所示，本发明的较佳实施例提供了一种水处理消毒反应器，包括反应器本体，其下部设有进水口1，上部设有出水口2，顶部设有电源3，底部设有出风口4。反应器本体从外到内依次包括热隔离层5、流体通道6、紫外光源层7以及散热区8。散热区8设有散热器9。
进一步地，热隔离层5为反应器的最外层，其内部填充有泡沫，用于保护反应器内的温度，同时减小外界环境对反应器的影响。
进一步地，流体通道6设置在热隔离层5和紫外光源层7之间。进水口1设置在流体通道6底部，出水口2设置在流体通道6顶部。流体通道6紧贴紫外光源层7，为薄壁式通道，使流体能够更好地接收紫外光源的照射。
进一步地，紫外光源层7包括支撑结构和UV-LED光源，UV-LED光源设置在支撑结构上。该支撑结构为UV-LED光源支架，是UV-LED光源的底基座。光源位置靠近流体通道，呈列状均匀分布或螺旋上升状均匀分布，分布密度根据要处理的水样的污染程度来布置，UV-LED灯统一采用石英玻璃封装。
进一步地，散热区8设置在反应器本体的中央。散热器9设置在散热区8的顶部，出风口4设置在散热区8底部。
进一步地，散热器9为风扇。散热区8采取的是风冷方式，风扇安装在反应器顶端，出风口4在底端，风在散热通道内流通，将UV-LED光源产生的热量带走，以免造成反应器过热的现象。
进一步，反应器为圆柱体结构。但反应器形状不局限于圆柱体，包括立方体、多边体等其它任何合适的形状。
进一步，流体通道6为圆形通道，但不局限于圆形，包括方形、菱形等其它任何合适的形状。
进一步，所述UV-LED光源为竖列分布在支撑结构上，但分布方式不局限于竖列，包括交叉排列、旋转式分布等多种分布方式。光源分布密度可根据待处理水样的污染程度、水体流速等情况进行分布。
进一步，所述UV-LED光源为不同波长的光源组合，组合方式可根据不同目标污染物来选择。
本发明的消毒反应器其工作原理为：首先开启风扇及UV-LED灯，然后打开进口流体通道，水流入薄壁式通道，并且在通道内接收UV-LED灯的照射，完成水消毒过程并流出通道，风扇将UV-LED产生的热量即时带走。具体实施中可根据不同的目标污染物打开不同波长的UV-LED灯及相应的流体通道，可根据不同的水样污染程度控制流速进而增大或减小照射时间。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种水处理消毒反应器，其特征在于，包括反应器本体，其下部设有进水口，上部设有出水口，顶部设有电源，底部设有出风口；所述反应器本体从外到内依次包括热隔离层、流体通道、紫外光源层以及散热区，所述散热区设有散热器。
2.根据权利要求1所述的水处理消毒反应器，其特征在于，所述热隔离层内填充有泡沫。
3.根据权利要求1所述的水处理消毒反应器，其特征在于，所述流体通道设置在所述热隔离层和所述紫外光源层之间，所述进水口设置在所述流体通道底部，所述出水口设置在所述流体通道顶部。
4.根据权利要求1所述的水处理消毒反应器，其特征在于，所述紫外光源层包括支撑结构和UV-LED光源，所述UV-LED光源设置在所述支撑结构上。
5.根据权利要求4所述的水处理消毒反应器，其特征在于，所述UV-LED光源呈竖列状均匀分布或螺旋上升状均匀分布。
6.根据权利要求1所述的水处理消毒反应器，其特征在于，所述散热区设置在所述反应器本体的中央，所述散热器设置在所述散热区的顶部，所述出风口设置在所述散热区底部。
7.根据权利要求1所述的水处理消毒反应器，其特征在于，所述散热器为风扇。
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