CN210974019U - 一种水体杀菌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水体杀菌装置，包括分支水管、水伏发电单元、杀菌单元；当所述分支水管与所述水体连通时，形成分支水体；所述水伏发电单元包括自支撑发电膜；所述自支撑发电膜与所述分支水管固定连接；当所述分支水管与所述水体连通时，所述自支撑发电膜的一端浸入到所述分支水体内，另一端暴露在空气中；所述杀菌单元包括至少一对相互平行且间隔设置的芒刺电极；成对的各所述芒刺电极分别与所述自支撑发电膜的两端通过导线对应连接；当进行杀菌时，所述芒刺电极固定设置在所述水体中。本实用新型无能耗、杀菌效果好，且无安全风险。

Description

一种水体杀菌装置

技术领域

本实用新型属于水体杀菌设备技术领域，具体地说，是涉及一种水体杀菌装置。

背景技术

水体中的微生物会对人体健康带来危害。很多涉水的家电产品都存在细菌等微生物滋生的问题。例如，热泵热水器、电热水器等储水式热水器因内胆中存在一部分死水，导致细菌滋生，并引起水质变色、异味；饮水机、净水机产品的出水口长期保持湿润，又与空气相通，导致空气中的细菌从出水口逆向进入水管内，出水口流出的饮水中菌落总数达到1000 CFU/mL以上，远远超出了卫生部关于水质健康的相关规定；洗碗机、洗衣机内部也因存在潮湿、湿润环境导致微生物滋生。因此，在涉水家电产品的水体中设置杀菌装置是十分必要的。

目前，涉水的家电产品中常见的杀菌技术手段主要有高温杀菌、微纳米金属粒子/离子杀菌、紫外线杀菌等。但是，在涉水家电中现有的高温杀菌由于温度不够高、保温时间短，杀灭效果不理想，且存在高耗能及高温安全的问题。微纳米金属粒子/离子杀菌一般选择银、铜等，但是纳米银、纳米铜等只对与其表面接触的细菌等微生物起作用，对水体中浮游的微生物无效;金属离子杀菌的技术则要求金属离子必须达到一定浓度才能有效抑菌/杀菌。另外，紫外线杀菌通常采用UVC波段的紫外光，其波长较短，穿透作用有限。所以目前的各种杀菌手段普遍存在高耗能、杀菌效果有限、存在安全风险等问题。

发明内容

本实用新型提供一种水体杀菌装置，降低能耗、改善杀菌效果，且无安全风险。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种水体杀菌装置，包括分支水管、水伏发电单元、杀菌单元；

分支水管，当其与所述水体连通时，形成分支水体；

水伏发电单元，其包括自支撑发电膜；所述自支撑发电膜与所述分支水管固定连接；当所述分支水管与所述水体连通时，所述自支撑发电膜的一端浸入到所述分支水体内，另一端暴露在空气中；

杀菌单元，其包括至少一对相互平行且间隔设置的芒刺电极；成对的各所述芒刺电极分别与所述自支撑发电膜的两端通过导线对应连接；当进行杀菌时，所述芒刺电极固定设置在所述水体中。

进一步的，所述水伏发电单元还包括至少一对连接电极，其分别位于所述自支撑发电膜的两端，并与所述自支撑发电膜固定连接；成对的各所述连接电极分别与成对的各所述芒刺电极对应连接。

优选的，所述连接电极为ITO电极，且为长条状，横向设置在所述自支撑发电膜的两端。

进一步的，还包括主水管，所述分支水管与其固定连接并连通；各所述芒刺电极竖向设置在所述主水管的内壁上。

进一步的，还包括主水管，所述分支水管与其连接并连通；所述杀菌单元还包括至少一对第一基底，其为导电材料制成；各所述芒刺电极分别固定设置在各所述第一基底上；在所述第一基底上设置有多个通孔；各所述第一基底横向设置在所述主水管内。

优选的，所述分支水管为U型水管，其两端分别与所述主水管连通。

优选的，所述主水管的两端设置有连接接头，且为1/2或3/4分接头。

优选的，所述自支撑发电膜由层状双金属氢氧化物材料制成，其包括孔道；所述孔道的尺寸不大于所述水体中的水的德拜长度的2倍。

优选的，所述水伏发电单元还包括第二基底；所述自支撑发电膜设置在所述第二基底的一侧或者两侧。

进一步的，还包括电极转换装置，其设置在成对的所述连接电极与对应的成对的所述芒刺电极之间，用于转换成对的所述芒刺电极的电压极性。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的一种水体杀菌装置包括利用水伏发电原理制作而成的水伏发电单元，可以无能源消耗地产生伏级电压。在待杀菌的水体中设置有与水伏发电单元连接的芒刺电极，形成强电场，使位于电场内的细菌等微生物由于电场产生的机械压缩作用使细胞膜发生形变至破裂，从而死亡，达到杀菌的效果。本实用新型的水体杀菌装置不连接外部电源，无能源消耗；电场水体穿透力好，杀菌效果好；低电压，无高电压、高温等安全问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所提出的一种水体杀菌装置的一种实施例的纵向剖视结构示意图；

图2是本实用新型所提出的一种水体杀菌装置的另一种实施例的纵向剖视结构示意图。

图中，

1、分支水管；2、水伏发电单元；3、杀菌单元；4、主水管；21、自支撑发电膜；22、连接电极；31、通孔；32、芒刺电极。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中至始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参照图1及图2，本发明的一种水体杀菌装置包括分支水管1、水伏发电单元2、杀菌单元3。分支水管1用于与水体连通形成分支水体。水伏发电单元2包括自支撑发电膜21，其与分支水管1固定连接。当分支水管1与水体连通时，自支撑发电膜21的一端浸入分支水体中，另一端暴露在空气中。杀菌单元3包括至少一对相互平行且间隔设置在水体通道或者水体容器内的芒刺电极32；成对的各芒刺电极32分别与自支撑发电膜21的两端通过导线对应连接。当分支水管1与水体通道或者水体容器连通时，水伏发电单元2利用水伏发电原理产生伏级电压，并通过导线传导至杀菌单元3。在平行且间隔设置的芒刺电极32间形成电场，且由于对应的芒刺电极32包括多个对应的尖端末端，使在对应的芒刺电极32之间形成强电场，使细菌等微生物在电场的机械压缩作用下细胞膜发生不可逆形变至分解、破裂，从而杀死细菌等微生物，起到给水体杀菌的作用。由于水伏发电单元2通过水体蒸发产生流动电势差，无能源消耗，所以本发明能降低能源消耗；由于水伏发电单元2产生的电压为伏级电压，所以无高电压及高温等安全风险，提高杀菌装置的安全性；在水体通道或者容器中形成电场，水体在流经电场时杀菌，穿透力好，杀菌效果好。

下面通过具体的实施例对本发明的水体杀菌装置的具体结构及原理进行详细的描述。

实施例一，参照图1，水伏发电单元2还包括至少一对连接电极22，其分别位于自支撑发电膜21的两端，且与自支撑发电膜21固定连接且电连通。成对的连接电极22分别与成对的芒刺电极32通过导线对应连接，使由自支撑发电膜21产生的伏级电压由连接电极22通过导线传导至芒刺电极32，使成对的芒刺电极32分别带正电和负电，并在成对的芒刺电极32之间形成强电场。优选的，水伏发电单元2包括一对连接电极22，分别设置在自支撑发电膜21的两端。优选的，杀菌单元3包括一对芒刺电极32。

参照图1，水体杀菌装置还包括主水管4，其用于与水体连通或供水体流过。分支水管1与主水管4固定连接并连通。成对的芒刺电极32分别固定设置在主水管4内，对在主水管4内流动的水体进行杀菌。优选的，成对的芒刺电极32纵向设置在主水管4的内壁上，使水流在成对的芒刺电极32之间流过，并在芒刺电极32形成的电场中杀菌。

参照图1，优选的，连接电极22为ITO电极，且为长条状，横向设置在自支撑发电膜21的两端。优选的，分支水管1为U型管，其两端与主水管4固定连接并连通。优选的，主水管4及分支水管1为非导电材料制作。优选的，主水管4及分支水管1为塑料材质或者玻璃材质，并通过熔接的方式连接。优选的，在主水管4的两端设置有连接接头，用于方便与输送水管连接。优选的，连接接头为1/2或3/4分接头。当然，分支水管1也可为“I”型管或其他方便安装的形状的水管，其一端与主水管4固定连接并连通，另一端封闭。且分支水管1与主水管4的连接方式也可采用螺纹连接等方式连接。

优选的，自支撑发电膜21由层状双金属氢氧化物材料制成，其包括孔道，且孔道的尺寸不大于水体中的水的德拜长度的2倍，使水体中的水由自支撑发电膜21的一端移动到另一端，且蒸发至空气中，产生伏级电压。

优选的，水伏发电单元2还包括第二基底，自支撑发电膜21设置在第二基底的一侧或者两侧，增加自支撑发电膜21的强度。第二基底及自支撑发电膜21或者自支撑发电膜21通过密封装置与分支水管1密封连接。优选的密封装置选用密封套或者密封垫。

优选的，在连接电极22及芒刺电极32之间设置有电极转换装置，使芒刺电极32的电压极性周期性转换，即成对的两个芒刺电极32周期性的在正和负及负和正之间转换。优选的，电极转换装置可通过设置转动的电刷的方式实现。

实施例二，参照图2，水伏发电单元2还包括至少一对连接电极，其分别位于自支撑发电膜21的两端，且与自支撑发电膜21固定连接且电连通。成对的连接电极22分别与成对的芒刺电极32通过导线对应连接，使由自支撑发电膜21产生的伏级电压由连接电极22及导线传导至芒刺电极32，使成对的芒刺电极32分别带正电和负电，并在成对的芒刺电极32之间形成强电场。优选的，水伏发电单元2包括一对连接电极22，分别设置在自支撑发电膜21的两端。优选的，杀菌单元3包括一对芒刺电极32。

参照图2，水体杀菌装置还包括主水管4，其用于与水体连通或供水体流过。分支水管1与主水管4固定连接并连通。成对的芒刺电极32分别固定设置在主水管4内，对在主水管4内流动的水体进行杀菌。优选的，水伏发电单元2还包括两个第一基底，并在各第一基底上设置有多个供水流通过的通孔31。成对的芒刺电极32分别与两个第一基底固定连接，且各第一基底横向设置在主水管内，使水流经各通孔31流过杀菌装置而在成对的芒刺电极32形成的电场中进行杀菌处理。

参照图1，优选的，连接电极22为ITO电极，且其为长条状，横向设置在自支撑发电膜21的两端。优选的，分支水管1为U型管，其两端与主水管4固定连接并连通。优选的，主水管4及分支水管1为非导电材料制作。优选的，主水管4及分支水管1为塑料材质或者玻璃材质，并通过熔接的方式连接。优选的，在主水管4的两端设置有连接接头，用于方便与输送水管连接。优选的，连接接头为1/2或3/4分接头。当然，分支水管1也可为“I”型管或其他方便安装的形状，其一端与主水管4固定连接并连通，另一端封闭。且分支水管1与主水管4的连接方式也可采用螺纹连接等的方式连接。

优选的，自支撑发电膜21由层状双金属氢氧化物材料制成，其包括孔道，且孔道的尺寸不大于水体中的水的德拜长度的2倍，使水体中的水由自支撑发电膜21的一端移动到另一端，且蒸发至空气中，产生伏级电压。

优选的，水伏发电单元2还包括第二基底，自支撑发电膜21设置在第二基底的一侧或者两侧，提高自支撑发电膜21的强度。第二基底及自支撑发电膜21或者自支撑发电膜21通过密封装置与分支水管1密封连接。优选的，密封装置选用密封套或者密封垫。

优选的，在连接电极22及芒刺电极32之间设置有电极转换装置，使芒刺电极32的电压极性周期性转换，即成对的两个芒刺电极32周期性的在正和负及负和正之间转换。优选的，电极转换装置可通过设置自主转动的电刷的方式实现。

参照图1及图2，实施例一及实施例二的水体杀菌装置的水伏发电单元2通过以下方法制备。在洁净的玻璃等基底上喷涂一定厚度的层状双金属氢氧化物材料浆料；固化后，将连接有导线的连接电极分别放置于基底的两端的层状双金属氢氧化物材料浆料的外侧，继续喷涂一定厚度的层状双金属氢氧化物材料浆料，包埋所述连接电极；固化形成自支撑发电膜21。可以使用同样的喷涂工艺可以在基底的另一侧进行喷涂层状双金属氢氧化物材料浆料，固化后形成双面的自支撑发电膜21。也可以将自支撑发电膜21的基底分离出去形成无基底的自支撑发电膜21，其同样为双面孔道工作。利用密封装置将自支撑发电膜21嵌装在分支水管1上，使其一部分位于分支水管1内，一部分位于分支水管以外的空气中。当分支水管1与水体连通时使其自支撑发电膜21的一部分始终被水润湿，另一部分暴露于空气中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种水体杀菌装置，其特征在于，包括：

分支水管，当其与所述水体连通时，形成分支水体；

水伏发电单元，其包括自支撑发电膜；所述自支撑发电膜与所述分支水管固定连接；当所述分支水管与所述水体连通时，所述自支撑发电膜的一端浸入到所述分支水体内，另一端暴露在空气中；

杀菌单元，其包括至少一对相互平行且间隔设置的芒刺电极；成对的各所述芒刺电极分别与所述自支撑发电膜的两端通过导线对应连接；当进行杀菌时，所述芒刺电极固定设置在所述水体中。

2.根据权利要求1所述的水体杀菌装置，其特征在于，所述水伏发电单元还包括至少一对连接电极，其分别位于所述自支撑发电膜的两端，并与所述自支撑发电膜固定连接；成对的各所述连接电极分别与成对的各所述芒刺电极对应连接。

3.根据权利要求2所述的水体杀菌装置，其特征在于，所述连接电极为ITO电极，且为长条状，横向设置在所述自支撑发电膜的两端。

4.根据权利要求1所述的水体杀菌装置，其特征在于，还包括主水管，所述分支水管与其固定连接并连通；各所述芒刺电极竖向设置在所述主水管的内壁上。

5.根据权利要求1所述的水体杀菌装置，其特征在于，还包括主水管，所述分支水管与其固定连接并连通；所述杀菌单元还包括至少一对第一基底，其为导电材料制成；各所述芒刺电极分别固定设置在各所述第一基底上；在所述第一基底上设置有多个通孔；各所述第一基底横向设置在所述主水管内。

6.根据权利要求4或5所述的水体杀菌装置，其特征在于，所述分支水管为U型水管，其两端分别与所述主水管连通。

7.根据权利要求6所述的水体杀菌装置，其特征在于，所述主水管的两端设置有连接接头，其为1/2或3/4分接头。

8.根据权利要求1至5任一项所述的水体杀菌装置，其特征在于，所述自支撑发电膜由层状双金属氢氧化物材料制成，其包括孔道；所述孔道的尺寸不大于所述水体中的水的德拜长度的2倍。

9.根据权利要求8所述的水体杀菌装置，其特征在于，所述水伏发电单元还包括第二基底；所述自支撑发电膜设置在所述第二基底的一侧或者两侧。

10.根据权利要求9所述的水体杀菌装置，其特征在于，还包括电极转换装置，其设置在成对的连接电极与对应的成对的所述芒刺电极之间，用于转换成对的所述芒刺电极的电压极性。

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