CN202284156U

CN202284156U - 紫外线消毒装置

Info

Publication number: CN202284156U
Application number: CN2011203575089U
Authority: CN
Inventors: 梅泽高; 王培�; 温源
Original assignee: Shanghai Grandar Light Art and Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Grandar Light Art and Technology Co Ltd
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2021-09-22

Abstract

本实用新型公开了一种紫外线消毒装置，用于消毒污水，其包括用于提供紫外线的一个或多个紫外线光源，用于调节每个紫外线光源的辐射强度以及开启或关闭各个紫外线光源的一光源调节单元，用于控制所述光源调节单元调节每个紫外线光源的辐射强度以及开启或关闭各个紫外线光源的一控制单元以及用于检测污水的流速、液位高度以及紫外辐射强度一检测单元；其中所述紫外线光源、光源调节单元、控制单元以及检测单元依次电连接。本实用新型通过检测污水的流速、液位高度来确定开启的紫外线灯管的个数，从而在保证消毒效果的同时，尽可能地减少能源的消耗。而且还通过对紫外线辐射强度的检测，实时地调整各个紫外线灯管的输出功率，提高了能源的利用率。

Description

紫外线消毒装置

技术领域

本实用新型涉及一种紫外线消毒装置，特别涉及一种用于污水处理的紫外线消毒装置。

背景技术

当前对城镇污水和工业污水进行消毒处理，常采用紫外线灯管进行照射杀菌消毒，紫外线对细胞、病毒等单细胞微生物的照射，可以破坏其生命中枢DNA(去氧核糖核酸)的结构，使其立即死亡或丧失繁殖能力，从而实现紫外线杀菌消毒的作用功能，所以紫外线的照射强度直接影响到杀菌消毒的效果。如果紫外线灯管套管结垢或紫外线灯管故障那么就会降低紫外线照射强度，从而减弱杀菌消毒的能力，使得处理后的水不能完全达到安全标准。

现有的紫外线消毒控制系统，可分为两大类：一类是对紫外线照射强度以及各个紫外线灯管的工作状态实施检测，如中国专利号CN201087143Y中公开的“一种紫外线消毒器”，只是简单通过检测各个紫外灯的辐射强度来判断是否有紫外线灯管发生故障，而且各个紫外灯的开关是通过人工方式手动控制的，所以需要配备专门人员实时地检测。此外整个紫外线消毒器中辐射强度是固定的，但是在实际使用中，污水流量在一天中是变化的，多数时间往往达不到最高流量，所以不需要所有紫外线灯管都打开，因而造成了能源的浪费。

另一类是通过检测水流速度来决定开启几支灯管，如中国专利号CN2426472Y中公开的一种“单片机控制的饮用水紫外线消毒器”，在所述紫外线消毒器中，单片机通过流量传感装置检查水流速度的变化，通过与内部软件设定的流速与打开灯管数量的关系比较，决定开启几支灯管，通过继电器打开相应的紫外线灯。但是由于没有检测设备内部的紫外辐射强度，不能调节各个紫外线灯的辐射强度，不能达到节能目的；而且继电器关闭某些紫外灯时，会导致容器内深紫外辐射强度不均匀，从而影响消毒的效果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的紫外线消毒装置中能耗大，辐射强度分布不均匀以及无法调节辐射强度等缺陷，提供一种紫外线消毒装置，通过检测污水的流速、液位高度以及紫外线辐射强度，实时地调节紫外线灯管开启的个数以及各个开启紫外线灯管的辐射强度，从而降低了整个装置的能耗并优化了辐射强度的分布，提高了消毒的效果。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供了一种紫外线消毒装置，用于消毒污水，其包括用于提供紫外线的一个或多个紫外线光源，其特点是所述紫外线消毒装置还包括：用于调节每个紫外线光源的辐射强度以及开启或关闭各个紫外线光源的一光源调节单元，用于控制所述光源调节单元调节每个紫外线光源的辐射强度以及开启或关闭各个紫外线光源的一控制单元以及用于检测污水的流速、液位高度以及紫外辐射强度一检测单元；其中所述紫外线光源、光源调节单元、控制单元以及检测单元依次电连接。

较佳地，所述每个紫外线光源都包括一紫外线灯管和一电子镇流器，其中所述电子镇流器与所述紫外线灯管电连接并用于驱动所述紫外线灯管；所述紫外线灯管外设置有用于将所述紫外线灯管与污水隔离的一透明套管。

较佳地，所述透明套管为石英玻璃套管。在具有良好透光性的同时，提高套管的强度，以及耐化学试剂或药品的能力，因而便于清洗。

较佳地，所述光源调节单元包括一电子调压电路和一开关电路，其中所述电子调压电路分别与每个紫外线光源的电子镇流器电连接并用于通过所述电子镇流器调节所述紫外线灯管的辐射强度；所述开关电路也分别与每个紫外线光源的电子镇流器电连接并用于通过所述电子镇流器开启或关闭所述紫外线灯管。

较佳地，所述控制单元为一单片机、DSP、ARM或PLC。

较佳地，所述检测单元包括多个用于提供污水流速的流速传感器、多个用于提供污水的液位高度的液位传感器以及多个用于提供污水的紫外辐射强度的紫外辐射强度传感器，其中所述流速传感器、液位传感器以及紫外辐射强度传感器均与所述控制单元电连接。

较佳地，所述紫外线消毒装置还包括与所述控制单元连接的一灯管清洗装置，其中所述控制单元还用于控制所述灯管清洗装置清洗所述紫外线灯管的透明套管。

较佳地，所述紫外线消毒装置还包括与所述控制单元连接的用于供用户输入控制信息至所述控制单元的一输入单元。

较佳地，所述紫外线消毒装置还包括与所述控制单元连接的用于显示用户输入的控制信息以及所述检测单元检测的污水的流速、液位高度以及紫外辐射强度的一显示单元。

较佳地，所述紫外线消毒装置还包括与所述控制单元连接的用于发出报警信号的一报警单元，其中所述控制单元还用于根据所述检测单元检测的污水的流速、液位高度以及紫外辐射强度，控制所述报警单元发出报警信号。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型的紫外线消毒装置通过检测污水的流速、液位高度来确定开启的紫外线灯管的个数，从而在保证消毒效果的同时，尽可能地减少能源的消耗。

而且本实用新型的紫外线消毒装置还通过对紫外线辐射强度的检测，实时地调整开启的各个紫外线灯管的输出功率，在优化了辐射强度的分布并调高消毒的效果的同时还提高了能源的利用率，减少了不必要的能耗。

此外还通过加入清洗装置来清洗各个紫外线灯管，减少了污水沾污所述各个紫外线灯管造成的生产的中断，因而提高了整个装置持续运作周期，从而提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的紫外线消毒装置的第一实施例的结构图。

图2为本实用新型的紫外线消毒装置的第二实施例的结构图。

图3为本实用新型的紫外线消毒装置的第三实施例的结构图。

图4为本实用新型的紫外线消毒装置的第四实施例的结构图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

第一实施例：

本实例中的紫外线消毒装置的结构如图1所示，其中所述紫外线消毒装置包括5个紫外线灯管11、5个电子镇流器12、一电子调压电路21、一开关电路22、一微处理器(MCU)3、2个流速传感器41、2个液位传感器42以及2个紫外辐射强度传感器43。

其中所述每个紫外线灯管11都与一个电子镇流器12连接，因而本实施例中共有5对紫外线灯管和电子镇流器。其中所述电子镇流器12用于驱动所述紫外线灯管11，从而点亮所述紫外线灯管11。

本实施例中仅采用了5对紫外线灯管和电子镇流器，但是若放置所述紫外线灯管的水槽形状和大小不同，则可以根据水槽的大小增加或减少所述紫外线灯管和电子镇流器的对数。例如对于水厂中的大型水渠可以放置几十甚至上百对紫外线灯管和电子镇流器。同样对于迷你型的水槽甚至可以仅使用一对紫外线灯管和电子镇流器。

此外由于本实施例中所述紫外线灯管11具有相同的发射功率，所以所述紫外线灯管11在水槽中的分布是均匀的，从而尽可能的保证所述紫外线灯管11产生的紫外线在所述水槽中的辐射强度的分布均匀。若所述紫外线灯管11的功率不相同，可以根据每个紫外线灯管11的实际功率来设置它们在水槽中的分布，此时的分布可能是非均匀的，但是所述非均匀的分布可以使得所述紫外线灯管11产生的紫外线在所述水槽中的辐射强度的分布均匀。

而且如果污水直接与所述紫外线灯管11接触，容易导致所述紫外线灯管11损毁，所以为了将所述紫外线灯管11与需要消毒的污水分离并同时保证紫外线消毒的效果，每个紫外线灯管11外部均设置一透明套管。

本实施例中，虽然每个紫外线灯管11均具有一额定发射功率，但是可以通过控制所述电子镇流器12产生的高频交流电来调节所述每个紫外线灯管11的实际发射功率。

本实施例中的电子调压电路21正是用于调节所述电子镇流器12输出的高频交流电。本实施例中的电子调压电路21采用一种低干扰的电子调压电路，所述低干扰的电子调压电路由串联连接的一EM-I(电磁干扰)滤波模块、一开关控制模块、一积分模块、一电压跟随模块以及一积分模块构成，并可以减少外部环境对所述电子调压电路21的输出的干扰，从而产生干扰低、驱动大以及电压精度高的可调变幅值电压信号。并通过改变所述电压信号的幅值来调节所述电子镇流器12输出的高频交流电。

此外根据实际污水消毒的需要，采用其他种类的电子调压电路来输出幅值可变的电信号的幅值。

本实施例中还通过所述开关电路22来开启或关闭所述电子镇流器12，从而开启或关闭所述紫外线灯管11。从而流速与液位高度较小时，可以实时地关闭部分所述紫外线灯管11，所以可以有效地节省能源。

本实施例中的流速传感器41用于检测通过本实施例的水槽中污水的流速；所述液位传感器42用于检测本实施例的水槽中污水的液面高度；所述紫外辐射强度传感器43用于检测所述紫外线灯管11的紫外辐射强度。并且所述流速传感器41、液位传感器42以及紫外辐射强度传感器43均与所述微处理器3电连接，并将检测到的污水流速和液位高度以及紫外辐射强度信息传输至所述微处理器3。

此外由于本实施例中仅有5个紫外线灯光11，所以所述流速传感器41、液位传感器42以及紫外辐射强度传感器43均采用2个来满足基本的检测精度的需求。当然对于不同形状和大小的水槽，以及不同污水消毒的标准，可以采用不同数量的所述流速传感器41、液位传感器42以及紫外辐射强度传感器43来提高检测的精度，并且所述流速传感器41、液位传感器42以及紫外辐射强度传感器43的数量是可以是任意的。

本实施例中的微处理器3接收检测到的污水流速和液位高度以及紫外辐射强度信息，并根据所述微处理器3中预设的算法或数据库，对所述污水流速和液位高度以及紫外辐射强度信息进行处理，并根据处理的结果相应地控制所述电子调压电路21和开关电路22，从而改变所述紫外线灯管11中开启的个数以及各个开启的紫外线灯管11的实际发射功率。因而可以根据检测的污水流速和液位高度以及紫外辐射强度信息实时地开启或关闭所述紫外线灯管11以及调节开启的紫外线灯管11的发射功率，所以可以实时地调节所述紫外线辐射强度的分布，以及减少功耗。

由于本实施例的微处理器3需要执行算法的计算以及查询数据库等信息处理功能，所以可以采用单片机、DSP(数字信号处理器)、ARM(AdvancedRISC Machines，先进精简指令集计算机)或PLC(可编程逻辑器件)等器件来实现相应地信息处理的功能。

本实施例的工作原理如下：

首先所述流速传感器41、液位传感器42以及紫外辐射强度传感器43分别检测所述水槽中污水的流速和液面高度以及紫外线灯管11的紫外辐射强度。

然后，所述微处理器3根据预设的算法或数据库处理所述污水的流速和液面高度以及紫外线灯管11的紫外辐射强度，然后根据处理结果通过开关电路22关闭不需要开启的紫外线灯管11，并通过电子调压电路21调节各个开启的紫外线灯管11的发射功率，即调节所述紫外线灯管11的紫外辐射强度。

最后不断地重复上述步骤，从而可以根据检测污水的流速和液位高度来实时地确定开启的紫外线灯管的个数，从而在保证消毒效果的同时，尽可能的减少能源的消耗。

而且本实施例的紫外线消毒装置还通过对紫外线辐射强度的检测，实时地调整开启的各个紫外线灯管的输出功率，在优化了辐射强度的分布并调高消毒的效果的同时还提高了能源的利用率，减少了不必要的能耗。

第二实施例：

图2所示为本实例中的紫外线消毒装置的结构。本实施例的紫外线消毒装置与第一实施例中的紫外线消毒装置区别在于：

本实施例中还包括一显示屏5和一触摸屏6。其中所述触摸屏6用于用户输入控制信息至所述微处理器3，从而可以人工地调节紫外线灯管11中开启的灯管的数量，以及人工地调节开启的紫外线灯管11的发射功率。所以可以给予操作人员更大的可操作空间，同时也可以在系统发生误操作时，用户可以人工地进行校正操作，进一步地提高了系统的灵活性。

所述显示屏5用于显示用户输入的控制信息以及所述流速传感器41、液位传感器42以及紫外辐射强度传感器43分别检测的所述水槽中污水的流速和液面高度以及紫外线灯管11的紫外辐射强度。因而便于用户监视本实施例中紫外线消毒装置的工作状态，从而便于用户监控以及灵活地配置所述紫外线消毒装置。

第三实施例：

图3所示为本实例中的紫外线消毒装置的结构。本实施例的紫外线消毒装置与第二实施例中的紫外线消毒装置区别在于：

本实施例中的紫外线消毒装置还包括一报警器7，其中所述报警器7通过声音和/或光的方式提示用户。所以所述报警器7可以为一LED灯(发光二极管)或一蜂鸣器以及它们的结合等。

本实施例中所述微处理器3根据所述流速传感器41、液位传感器42以及紫外辐射强度传感器43分别检测的所述水槽中污水的流速和液面高度以及紫外线灯管11的紫外辐射强度，即当所述水槽中流速为零、液面高度过高以及紫外线辐射强度过低等现象发生时，所述微控制器3控制所述报警器7发出光声的报警信号，从而提示用户进行系统重置等操作。

第四实施例：

图4所示为本实例中的紫外线消毒装置的结构。本实施例的紫外线消毒装置与第三实施例中的紫外线消毒装置区别在于：

本实施例中的紫外线消毒装置还包括一灯管清洗装置8，所述灯管清洗装置8清洗所述紫外线灯管11的透明套管。

由于污水中的污物会沾污在所述紫外线灯管11的透明套管上，所以所述紫外线消毒装置经过长时间的使用后，透明套管上沾污的污物增多，从而导致透明套管透光性下降。此时只有停止所述紫外线消毒装置来清洗所述紫外线灯管11，因而降低了生产效率。

所以本实施例中当所述紫外辐射强度传感器43检测到的紫外辐射强度降低时，所述微处理器3可以控制所述灯管清洗装置8对所述透明套管进行清洗或者人工地控制所述灯管清洗装置8清洗所述透明套管。

而且考虑到透明套管的透光性以及透明套管的强度，本实施例中的所述透明套管可以采用石英玻璃套管，此时可以相应地采用玻璃刮等清洗工具作为所述灯管清洗装置8。

因此，本实施例中所述灯管清洗装置8可以及时地清洗所述紫外线灯管11，从而延长了本实施例中紫外线消毒装置的运行时间，所以提高了生产效率。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种紫外线消毒装置，用于消毒污水，其包括用于提供紫外线的一个或多个紫外线光源，其特征在于，所述紫外线消毒装置还包括：

用于调节每个紫外线光源的辐射强度以及开启或关闭各个紫外线光源的一光源调节单元，用于控制所述光源调节单元调节每个紫外线光源的辐射强度以及开启或关闭各个紫外线光源的一控制单元以及用于检测污水的流速、液位高度以及紫外辐射强度一检测单元；其中所述紫外线光源、光源调节单元、控制单元以及检测单元依次电连接。

2.如权利要求1所述的紫外线消毒装置，其特征在于，所述每个紫外线光源都包括一紫外线灯管和用于驱动所述紫外线灯管的一电子镇流器，其中所述电子镇流器与所述紫外线灯管电连接；所述紫外线灯管外设置有用于将所述紫外线灯管与污水隔离的一透明套管。

3.如权利要求2所述的紫外线消毒装置，其特征在于，所述透明套管为石英玻璃套管。

4.如权利要求2所述的紫外线消毒装置，其特征在于，所述光源调节单元包括用于通过所述电子镇流器调节所述紫外线灯管的辐射强度的一电子调压电路和用于通过所述电子镇流器开启或关闭所述紫外线灯管的一开关电路，其中所述电子调压电路分别与每个紫外线光源的电子镇流器电连接，所述开关电路也分别与每个紫外线光源的电子镇流器电连接。

5.如权利要求4所述的紫外线消毒装置，其特征在于，所述控制单元为一单片机、DSP、ARM或PLC。

6.如权利要求4所述的紫外线消毒装置，其特征在于，所述检测单元包括多个用于提供污水流速的流速传感器、多个用于提供污水的液位高度的液位传感器以及多个用于提供紫外辐射强度的紫外辐射强度传感器，其中所述流速传感器、液位传感器以及紫外辐射强度传感器均与所述控制单元电连接。

7.如权利要求2所述的紫外线消毒装置，其特征在于，所述紫外线消毒装置还包括与所述控制单元连接的一灯管清洗装置，其中所述控制单元还用于控制所述灯管清洗装置清洗所述紫外线灯管的透明套管。

8.如权利要求1所述的紫外线消毒装置，其特征在于，所述紫外线消毒装置还包括与所述控制单元连接的用于供用户输入控制信息至所述控制单元的一输入单元。

9.如权利要求8所述的紫外线消毒装置，其特征在于，所述紫外线消毒装置还包括与所述控制单元连接的用于显示用户输入的控制信息以及所述检测单元检测的污水的流速、液位高度以及紫外辐射强度的一显示单元。

10.如权利要求9所述的紫外线消毒装置，其特征在于，所述紫外线消毒装置还包括与所述控制单元连接的用于发出报警信号的一报警单元，其中所述控制单元还用于根据所述检测单元检测的污水的流速、液位高度以及紫外辐射强度，控制所述报警单元发出报警信号。