CN201301239Y - 一种饮用水的紫外线杀菌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种饮用水的紫外线杀菌装置，该装置包括箱体，箱体内设置有杀菌器，杀菌器由固定于箱体上端面并向箱体内延伸的紫外线灯管和沿紫外线灯管中心轴线环形设置的若干根过水管构成，各过水管的两端口固定于箱体的上下端面，各过水管的端口通过管件串接形成连续的通路，通路的一端为进水口，另一端为出水口。本实用新型的紫外线杀菌装置，无须采用弯曲的过水管，就能使经过过水管的饮用水得到长时间、均匀的紫外线辐射，从而保证饮用水在单一的紫外线照射下就能得到高效的杀菌。本实用新型的紫外线杀菌装置制作工艺简单，杀菌效果好，有利于紫外线杀菌在饮用水领域的推广应用。

Description

一种饮用水的紫外线杀菌装置

技术领域

本实用新型涉及一种饮用水的消毒杀菌装置，尤其涉及一种利用紫外线对饮用水进行消毒杀菌的装置。

背景技术

由于紫外线能打破细菌、病毒DNA生产蛋白质及复制的能力，使细菌、病毒无法生存和繁殖，其杀菌的广谱性是最高的。另外，紫外线杀菌不加入任何化学药剂，没有化学残留物，不会对被杀菌体和周围环境产生二次污染，因而常被应用于对水体的杀菌，但对饮用水，采用单一的紫外线杀菌还是不能达到无菌的要求，这是由于现有的杀菌装置，杀菌效果不佳。现有的紫外线水体杀菌器，是由外壳和密封设置于外壳内腔体中心轴线的紫外线灯管构成，外壳两端设置有进水口和出水口，水体处于外壳内壁和紫外线灯管之间，紫外线由灯管向周围水体辐射。由于紫外线在水体中传播时会发生衰减，因此，在外壳内腔远离灯管处，紫外线的杀菌能力会大大降低，另外，紫外线杀菌需要光照射足够的时间才能达到预期的效果，而灯管的长度有限，以致水体经紫外线照射的时间往往无法达到有效杀菌的时间，杀菌效果无法达到饮用水的要求。为此，有人提出在紫外线灯管的周围形成螺旋形的水管来增加水流经过紫外线照射区域的时间，如中国实用新型专利ZL97204206.7和中国发明专利申请200710031482.7，这些方案理论上是可行的，但实际应用却碰到很大困难，这是因为水管的材质必须是透明的石英玻璃，而石英玻璃的韧性较差，很难弯折成螺旋形的水管，而要形成口径非常小的螺旋管，更是难上加难，另外，紫外线的强度随受辐射物距离的增加衰减特别厉害，在螺旋形的水管中，靠近紫外线灯管的水流受到较强的紫外线照射，而远离紫外线灯管的水流受到的紫外线照射则非常弱，这样水体在行进过程中无法得到均匀的照射，杀菌效果不佳，还有，螺旋形的水管在一端固定或两端固定的情况下，当水流经过时，中间部分还是非常易晃动，这样很容易造成水管的断裂。正是由于这些原因，在饮用水上采用单一的紫外线杀菌一直无法得到推广应用。

二十世纪90年代初，日本科学家发现了二氧化钛纳米薄膜在紫外线激发下具有光催化效应，能将有机化合物分解成为二氧化碳和水。中国发明专利“一种水质消毒杀菌装置”(专利号为ZL200510036660.6)提出在过水管中设置外涂二氧化钛的金属条或在过水管内壁涂覆二氧化钛，但其采用的二氧化钛是最常见的钛白粉，这种钛白粉不但无法产生光催化效应，而且能挡住紫外光，使受其阻挡的水无法受到紫外线的照射，另外，二氧化钛纳米薄膜在紫外线照射下，只在其表面与水及氧气发生相互作用，如果二氧化钛纳米薄膜是涂覆在过水管靠近紫外线灯管的一侧面，那是没有效果的。

发明内容

为克服以上存在的问题，本实用新型的目的是提供一种饮用水的紫外线杀菌装置，该装置结构合理，能使饮用水得到充分、均匀的紫外线照射，从而实现对饮用水的高效杀菌。

为实现以上目的，本实用新型的饮用水紫外线杀菌装置包括一箱体，箱体内壁涂有反光涂层，特点是，箱体内设置有杀菌器，杀菌器由固定于箱体上端面并向箱体内延伸的紫外线灯管和沿紫外线灯管中心轴线环形设置的若干根过水管构成，各过水管的中心轴线与紫外线灯管的中心轴线平行；各过水管的两端口固定且突出于箱体的上下端面，各过水管的端口通过管件串接形成连续的通路，通路的一端为进水口，另一端为出水口。

为了使沿过水管行进的水流不同侧面都受到紫外线照射，上述箱体内至少设置有2个杀菌器，第一个杀菌器过水管形成的通路与第二个杀菌器过水管形成的通路串接成一条完整的杀菌通道，杀菌通道的进水口位于第一个杀菌器上，出水口位于第二个杀菌器上。

由于过水管的管径小，为了增加整个杀菌装置的进水、出水量，上述箱体设置有偶数个杀菌器，每相邻两个杀菌器串接成一条完整杀菌通道，各条杀菌通道的进水口与杀菌装置的进水管连接，各条杀菌通道的出水口与杀菌装置的出水管连接。

为了保证饮用水流从进水口到出水口能获得足够的紫外线照射，上述紫外线灯管和过水管的长度为1-1.5m，每个杀菌器的过水管根数为6根。

为了保证紫外线的辐射强度，上述紫外线灯管管径为20mm，过水管的管径为10-15mm，各过水管中心轴线到紫外线灯管中心轴线的距离为20-25mm。

为了避免各过水管端口裸露在外，上述箱体的端面设置有盖板。

上述盖板内表面对应各过水管端口的位置设有凹槽，该凹槽为连接各过水管端口的管件。

为了避免杀菌装置停止工作时，管件积存饮用水，上述杀菌装置的进水管和出水管位于箱体下端面的盖板上，各杀菌通道的进水口向下延伸并凸出下盖板表面与进水管连接，各杀菌通道的出水口向下延伸并凸出下盖板表面与出水管连接。

为了进一步增加饮用水的杀菌效果，上述过水管远离紫外线灯管的一侧内表面涂覆有二氧化钛纳米漆层。

本实用新型的饮用水紫外线杀菌装置，通过在紫外线灯管的外围密集设置中心轴线平行于紫外线灯管中心轴线的过水管，过水管的端口通过管件串接成连续的通路，无须采用弯曲的过水管，就能使经过过水管的饮用水得到长时间的紫外线辐射，而过水管采用小口径的玻璃管，可减少紫外线衰减的程度，另外，采用多个杀菌器串接，又可使沿通路水管行进的水流不同侧面都受到紫外线照射，保证了饮用水在通路水管行进过程中得到充分、均匀的紫外线照射，从而保证饮用水在单一的紫外线照射下就能得到高效的杀菌。本实用新型杀菌装置的过水管采用直线型的石英玻璃管，无须弯折，制作容易，杀菌效果好，有利于紫外线杀菌在饮用水领域的推广应用。

附图说明

图1是本实用新型紫外线杀菌装置下端面向上的结构示意图。

图2是图1沿A-A线各杀菌器剖面示意图及水流流向示意图。

图3是图1紫外线杀菌装置各部件拆分后的结构示意图。

图4是单个杀菌器横向的剖视图。

图5是图4沿B-B线的剖视图。

图6是上盖板与箱体上端面一组杀菌器相互配合的结构示意图

图7是下盖板与箱体下端面一组杀菌器相互配合的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本实用新型的紫外线杀菌装置包括箱体1，箱体内壁设有反光涂层，箱体内设置有两排杀菌器2，每排杀菌器有五个，每个杀菌器由紫外线灯管21和沿紫外线灯管中心轴线环形设置的六根过水管22构成，各过水管的中心轴线与紫外线灯管的中心轴线平行，紫外线灯管的直径为25mm，长度为1.25m，过水管的直径为15mm，长度为1.25m，各过水管中心轴线到紫外线灯管中心轴线的距离为22mm；箱体的顶面12开设有可供紫外线灯管插入并固定的圆孔111，如图4所示，过水管两端固定在箱体的底面11和顶面12上，且其端口221突出于箱体的底面和顶面，箱体底面和顶面设有下盖板3和上盖板4，如图5所示，上下盖板内表面每对应两根相邻过水管端口的位置设有弧形凹槽41、31，每个杀菌器的过水管通过其端口与上盖板或下盖板的凹槽相互配合后串接形成一个通路，通路的一端为进水端222、222′，另一端为出水端223、223′；位于第一排杀菌器的出水端223与位于第二排杀菌器的进水端222′通过下盖板的线形凹槽32连接，如图6、7所示，位于第一排和第二排的每两个杀菌器构成一个杀菌通道，位于第一排的杀菌器进水端向下延伸并凸出下盖板表面形成杀菌通道的进水口224，位于第二排的杀菌器出水端向下延伸并凸出下盖板表面形成杀菌通道的出水口225；各条杀菌通道的进水口与杀菌装置的进水管5连接，各条杀菌通道的出水口与杀菌装置的出水管6连接。

为了进一步增加饮用水的杀菌效果，过水管远离紫外线灯管一侧的内表面涂覆有纳米二氧化钛涂层226。

本实用新型紫外线杀菌装置的工作原理及工作流程：开启紫外线灯管21，将待杀菌的饮用水通过杀菌装置的进水管5进入第一排杀菌器的各个进水口224，水流沿每个杀菌器的第一根过水管从下至上接受第一次紫外线照射，水流经上盖板4的弧形凹槽41后沿第二根过水管从上至下接受第二次紫外线照射，再经下盖板3的弧形凹槽31沿第三根过水管从下至上接受第三次紫外线照射，这样水流不断行进，直至到达第六根过水管的下端口后，水流从下盖板的线形凹槽32经过，进入第二排杀菌器，再沿第二排杀菌器的各根过水管行进，最终水流在经过十二次紫外线照射后，从各出水口225进入出水管6，完成一个完整的杀菌过程，如图2所示，在此过程中，水流每经过一根过水管，位于过水管内表面上的二氧化钛纳米涂层，在紫外光的激发下，能将水中所含细菌细胞壁里的有机物分解为二氧化碳和水，达到更好的杀菌效果。

本实用新型的紫外线杀菌装置，过水管均为直线形，无须弯折，工艺简单。待杀菌的饮用水经过两个杀菌器12根过水管构成的杀菌通道的紫外线照射，不仅时间充足，而且十分均匀，杀菌效果特别好。

Claims (9)

1、一种饮用水紫外线杀菌装置，包括一箱体，箱体内壁涂有反光涂层，其特征在于：所述箱体内设置有杀菌器，杀菌器由固定于箱体上端面并向箱体内延伸的紫外线灯管和沿紫外线灯管中心轴线环形设置的若干根过水管构成，各过水管的中心轴线与紫外线灯管的中心轴线平行；各过水管的两端口固定于箱体的上下端面，各过水管的端口通过管件串接形成连续的通路，通路的一端为进水口，另一端为出水口。

2、根据权利要求1所述的饮用水紫外线杀菌装置，其特征在于：所述箱体内至少设置有2个杀菌器，第一个杀菌器过水管形成的通路与第二个杀菌器过水管形成的通路串接成一条完整的杀菌通道，杀菌通道的进水口位于第一个杀菌器上，出水口位于第二个杀菌器上。

3、根据权利要求1或2所述的饮用水紫外线杀菌装置，其特征在于：

所述箱体设置有偶数个杀菌器，每相邻两个杀菌器串接成一条完整杀菌通道，各条杀菌通道的进水口与杀菌装置的进水管连接，各条杀菌通道的出水口与杀菌装置的出水管连接。

4、根据权利要求3所述的饮用水紫外线杀菌装置，其特征在于：所述紫外线灯管和过水管的长度为1-1.5m，每个杀菌器过水管的根数为6根。

5、根据权利要求4所述的饮用水紫外线杀菌装置，其特征在于：所述紫外线灯管管径为20mm，过水管的管径为10-15mm，各过水管中心轴线到紫外线灯管中心轴线的距离为20-25mm。

6、根据权利要求3所述的饮用水紫外线杀菌装置，其特征在于：所述箱体的上下端面设置有盖板。

7、根据权利要求6所述的饮用水紫外线杀菌装置，其特征在于：所述盖板内表面对应各过水管端口的位置设有凹槽，该凹槽为连接各过水管端口的管件。

8、根据权利要求7所述的饮用水紫外线杀菌装置，其特征在于：所述杀菌装置的进水管和出水管位于箱体下端面的盖板上，所述各杀菌通道的进水口向下延伸并凸出下盖板表面与进水管连接，各杀菌通道的出水口向下延伸并凸出下盖板表面与出水管连接。

9、根据权利要求1或2所述的饮用水紫外线杀菌装置，其特征在于：

所述过水管远离紫外线灯管的一侧内表面涂覆有二氧化钛纳米漆层。

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