CN216614104U - 流体探测双端紫外杀菌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了流体探测双端紫外杀菌装置包括外壳，其内套设有杀菌芯套，以形成流体所通过的流路；进水组件，其通过锁紧套对称地固定于所述外壳的两端；所述进水组件包括端盖和分流套管；光源组件，其安装在所述分流套管内；其中，所述光源组件包括相对设置的杀菌光源；所述杀菌光源通过散热芯固定在所述分流套管内；至少一杀菌光源设有感光部；还包括信号处理器，其利用连接线与所述光源组件电连接，用于接收所述感光部采集的光强度和控制所述杀菌光源的杀菌强度。本发明的杀菌光源实现同步照射可以增强杀菌效果；根据被检测到的紫外线光强度而调整驱动信号，使得发光二极管的紫外线照射量达到期望值。

Description

流体探测双端紫外杀菌装置

技术领域

本实用新型涉及流体净化技术领域，具体涉及流体探测双端紫外杀菌装置。

背景技术

众所周知，紫外线具有杀菌能力，照射紫外线的装置被使用于各种领域中。此外，也使用通过对水流体照射紫外光来对流体进行连续杀菌的装置。

近年来，开发出了与水银灯相比寿命较长、消耗功率也较低的紫外线发光二极管用作光源的紫外线杀菌装置。随着紫外线发光二极管的使用，输出会逐渐降低，即紫外发光元件在长时间的工作条件下，UVC-LED杀菌元件入射到使流体通过的空间内的紫外线能够直接在空间内部一边反复反射一边持续照射，则降低了紫外线光源的数量或输出，通常说的光衰。

综上，现需要设计流体探测双端紫外杀菌装置来解决上述技术问题。

实用新型内容

为解决上述现有技术中问题，本实用新型提供了流体探测双端紫外杀菌装置，能够根据被检测到的紫外线光强度的信息而调整驱动信号，使得发光二极管的紫外线照射量达到期望值。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

流体探测双端紫外杀菌装置，其特征在于，包括：

外壳，其内套设有杀菌芯套，以形成流体所通过的流路；

进水组件，其通过锁紧套对称地固定于所述外壳的两端；所述进水组件包括端盖和分流套管；

光源组件，其安装在所述分流套管内；

其中，所述光源组件包括相对设置的杀菌光源；至少一杀菌光源设有感光部；所述感光部用于采集与其相对设置的所述杀菌光源的光强度；所述杀菌光源分别从所述杀菌芯套的两端向所述杀菌芯套中心照射；

还包括

信号处理器，其利用连接线与所述光源组件电连接，用于接收所述感光部采集的光强度和控制所述杀菌光源的杀菌强度。

在本实用新型的一些实施例中，所述信号处理器用于计算单位时间内所述光强度a；所述信号处理器内设有所述光强度的阈值A；当所述光强度a小于所述阈值A时，所述信号处理器控制增强所述杀菌光源的杀菌强度至所述光强度a不小于所述阈值A。

在本实用新型的一些实施例中，所述端盖包括用于穿接所述连接线的穿线孔及位于穿线孔两侧的进水口；所述穿线孔插接在所述散热芯内部；所述穿线孔与所述散热芯之间设有密封部件。

在本实用新型的一些实施例中，所述分流套管套接在所述端盖内。

在本实用新型的一些实施例中，所述密封部件包括锁块和密封圈。

在本实用新型的一些实施例中，所述穿线孔的顶部设有过线护套。

在本实用新型的一些实施例中，所述散热芯与所述分流套管之间设有若干个橡胶圈。

在本实用新型的一些实施例中，所述光源组件还包括保护帽，其设在所述杀菌光源外侧。

在本实用新型的一些实施例中，所述分流套管通过支架固定在所述端盖内壁上，所述支架为L形，位于所述端盖的拐角处；所述端盖内壁与所述分流套管之间形成有空隙，用于流体通过。

在本实用新型的一些实施例中，所述分流套管表面形成有环形的切槽，所述切槽内形成有多个分流孔，所述分流孔沿着所述切槽的圆周方向均布在所述分流套管上，将所述分流套管的内外连通。

在本实用新型的一些实施例中，所述分流套管的外壁上还形成有多个流体通道，所述流体通道的开设方向沿着所述分流套管的轴向，所述流体通道与所述分流孔位置一一对应，所述流体通道的底面与所述切槽处于同一圆弧面。

在本实用新型的一些实施例中，所述端盖外壁上形成有外螺纹，所述锁紧套的内侧带有与之相适配的内螺纹，所述锁紧套连接所述外壳的一端带有向圆心方向凸起的第一连接部，所述外壳的两端可拆卸连接有第二连接部，安装状态下，所述第二连接部的顶部突出所述外壳表面，与所述第一连接部接触。

在本实用新型的一些实施例中，所述外壳的两端形成有定位槽，所述第二连接部的切面形状为T字形，所述第二连接部通过压环固定连接在所述外壳外壁上，用于与所述第一连接部接触限位。

在本实用新型的一些实施例中，所述杀菌芯套的材质为氟树脂材料，所述保护帽的材质为石英，所述杀菌光源为深紫外线LED发光源。

在本申请的一些实施例中，所述杀菌芯套的反射腔带有非晶质晶体构造的聚四氟乙烯（PTFE），反射腔的厚度大于4mm。

在本申请的一些实施例中，所述深紫外线LED发光源发出波长在250~285nm的范围内的紫外线。

在本申请的一些实施例中，所述深紫外线LED发光源发出波长275nm的紫外线且其漫反射率在80~95.4%范围内。

本实用新型的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

一、通过在两端的杀菌光源上均设有感光部，并增加信号处理器对杀菌芯套内的光强度进行采集，利用其变化控制杀菌光源的杀菌强度，实现了高效杀菌及提高了杀菌光源输出的稳定性；

二、通过在杀菌芯套的两端分别设置一个光源组件，位于杀菌芯套两端的光源组件共同作用在杀菌芯套内，对从杀菌芯套内流过的流体进行双效杀菌，杀菌光源的同步照射可以增强杀菌效果；

三、通过设置分流套管，从进水口中进入的水，经过分流套管进入到杀菌芯套中，水体更加分散均匀的经过光源组件，杀菌效果更加全面，而且，与杀菌光源的接触面积增大，可以更多的带走杀菌光源工作过程中产生的热量，延长杀菌光源的使用寿命；

四、所述杀菌光源安装在散热芯上，杀菌光源的热量传递到散热芯上，水体经过散热芯，将散热芯上的热量带走，更大程度的降低杀菌光源温度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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流体探测双端紫外杀菌装置的一种实施例的外形示意图；

图2本实用新型所提出的流体探测双端紫外杀菌装置的一种实施例的内部结构示意图；

图3是图2中的A处放大示意图；

图4是本实用新型所提出的一种实施例的光源组件与进水组件的结构爆炸示意图；

图5是本实用新型所提出的一种实施例的分流套管结构示意图；

图6是本实用新型所提出的一种实施例的进水组件内支架安装位置示意图；

附图标记：10、进水组件；11、端盖；111、外螺纹；112、进水口；113、支架；114、穿线孔；12、分流套管；121、分流孔；122、流体通道；123、切槽；13、过线护套；14、锁块；15、密封圈；20、锁紧套；21、第一连接部；30、外壳；31、定位槽；32、第二连接部；33、压环；40、信号处理器；41-连接线；42、无线通信单元；50、杀菌芯套；60、光源组件；61、杀菌光源；62、散热芯；621、橡胶圈；63、保护帽；64、感光部。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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。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实用新型中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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一个或者更多该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1和图2所示，流体探测双端紫外杀菌装置，包括：

外壳30，其内套设有杀菌芯套50，以形成流体所通过的流路；

进水组件10，其通过锁紧套20对称地固定于所述外壳30的两端；所述进水组件包括端盖11和分流套管12；

光源组件60，其安装在所述分流套管12内；

其中，所述光源组件60包括相对设置的杀菌光源61；至少一杀菌光源61设有感光部64；所述感光部64用于采集与其相对设置的所述杀菌光源61的光强度；所述杀菌光源61分别从所述杀菌芯套50的两端向所述杀菌芯套50中心照射；杀菌光源61对称安装，均朝向杀菌芯套50的通道内，共同作用在位于杀菌芯套50内的流体，有利于提高杀菌效果，使得杀菌消毒更加彻底；

还包括

信号处理器40，其利用连接线41与所述光源组件60电连接，用于接收所述感光部64采集的光强度和控制所述杀菌光源61的杀菌强度。

在本发明的一些实施例中，对于同一侧的杀菌光源61，所述感光部64位于该杀菌光源61的中心位置；在该实施例中，每个杀菌光源61的中心位置均设有感光部64；且每个感光部64均是用于采集与其相对设置的杀菌光源61的光强度。

在本实用新型的一些实施例中，所述信号处理器40用于计算单位时间内所述光强度a；所述信号处理器40内设有所述光强度的阈值A；当所述光强度a小于所述阈值A时，所述信号处理器40控制增强所述杀菌光源61的杀菌强度至所述光强度a不小于所述阈值A。

由于本实用新型是双向杀菌装置，即该杀菌光源61是对称设置的，因此，每个杀菌光源61对应一个信号处理器40，每个信号处理器40中设置有无线通信单元42，用于接收对侧的感光部64所采集的光强度。即一端的信号处理器40利用无线通信单元42接收的另一端感光部64采集的光强度数据，分析判断后通过连接线41对同一端的杀菌光源61进行杀菌强度的调节。

在本实用新型的一些实施例中，在结构设计方面，继续参照图2所示，所述光源组件60通过散热芯62固定在所述分流套管12内；所述分流套管12套接在所述端盖11内。

所述端盖11包括用于穿接所述连接线41的穿线孔114及位于穿线孔114两侧的进水口112；所述穿线孔114插接在所述散热芯62内部；所述穿线孔114与所述散热芯62之间设有密封部件。

在本实用新型的一些实施例中，所述密封部件包括锁块14和密封圈15。

在应用过程中，连接线41的一端与信号处理器40连接，其另一端依次过线护套13进入穿线孔114内后直达散热芯62内，最后与杀菌光源61和感光部64所在的基板连接。信号处理器40即可通过该连接线41一方面接收感光部64采集的光强度，另一方面能够向杀菌光源61传输关于杀菌强度调节的控制命令。

参照图4和图6所示，穿线孔114位于两个进水口112之间，使用过程中，该穿线孔114整个插入到散热芯62中，且其根部的外周依次套接有密封圈15和锁块14，避免流体进入到散热芯62或穿线孔114中，对该杀菌装置内的电子类器件进行防水保护。

另外，在本实用新型的一些实施例中，所述穿线孔114的顶部设有过线护套13。该过线护套13设置在端盖11的外侧，位于两个进水口112的中间位置，能够保证连接线41固定插接在穿线孔114内。

在本实用新型的一些实施例中，所述散热芯62与所述分流套管12之间设有若干个橡胶圈621，能够有效防止流体进入到散热芯62内。具体地，为了及时给杀菌光源61进行降温处理，以防止杀菌光源61长时间工作，形成高温环境影响使用寿命，杀菌光源61通过散热芯62固定在分流套管12内，流体流入到分流套管12内部之后，流经散热芯62，及时将杀菌光源61产生的热量带走，实现降温。

流体进入或者流出杀菌芯套50都需要经过分流套管12，分流套管12用于对流入和流出的流体进行分流，便于使得流体均匀的分散在杀菌芯套50内，杀菌光源61能够更加充分的照射，提高杀菌效果。

在本实用新型的一些实施例中，参照图5所示，所述分流套管12表面形成有环形的切槽123，所述切槽123内形成有多个分流孔121，所述分流孔121沿着所述切槽123的圆周方向均布在所述分流套管12上，将所述分流套管12的内外连通。流体从外界流入到该杀菌装置的时候，从分流孔121中分散进入到分流套管12内部，则进入到分流套管12之后，呈包围式分布在杀菌光源61的四周，然后流向杀菌芯套50内。

在本实用新型的一些实施例中，所述分流套管12的外壁上还形成有多个流体通道122，所述流体通道122的开设方向沿着所述分流套管12的轴向，所述流体通道122与所述分流孔121位置一一对应，所述流体通道122的底面与所述切槽123处于同一圆弧面，便于流体流通。

在本实用新型的一些实施例中，为了使得端盖11与分流套管12之间形成安装间隙，所述分流套管12通过支架113固定在所述端盖11内壁上，所述支架113为L形，位于所述端盖11的拐角处；在支架113的作用下，所述端盖11内壁与所述分流套管12之间形成有空隙，用于流体通过。

在本实用新型的一些实施例中，所述光源组件60还包括保护帽63，其设在所述杀菌光源61外侧。该保护帽63即可对杀菌光源61起到保护作用，同时在流体经过该保护帽63时，也可以带走些热量，从而更加充分的对散热芯62降温，缓解杀菌光源61产生的热量对自身元件的损伤，从而提高使用寿命。

保护帽63的材质可以是石英(SiO₂)或蓝宝石(Al₂O₃)、或非晶质的氟树脂等紫外光透过率高的部件来构成，该保护帽63能够透过紫外线，且对于光源组件60中的杀菌光源61起到防水的保护作用。

在本实用新型的一些实施例中，所述端盖11外壁上形成有外螺纹111，所述锁紧套20的内侧带有与之相适配的内螺纹，所述锁紧套20连接所述外壳30的一端带有向圆心方向凸起的第一连接部21，所述外壳30的两端可拆卸连接有第二连接部32，安装状态下，所述第二连接部32的顶部突出所述外壳30表面，与所述第一连接部21接触。

即在锁紧套20套装在外壳30上之后，第二连接部32安装到外壳30上，锁紧套20的第一连接部21接触连接在第二连接部32上，从而实现锁紧套20和外壳30的连接。

锁紧套20连接好第二连接部32之后，将预先安装有光源组件60以及分流套管12的端盖11螺纹连接在锁紧套20上，安装好的端盖11端面与外壳30端面接触连接，此状态下，分流套管12的端面与杀菌芯套50的端面接触连接。

如图3所示，由于锁紧套20上形成有第一连接部21，因此，第二连接部32必须要在锁紧套20套接在外壳30上之后再安装，具体而言，外壳30的两端形成有定位槽31，第二连接部32的切面形状为T字形，第二连接部32一部分安装到定位槽31中，另一部分突出外壳30表面，压环33压接在安装到定位槽31内的第二连接部32上，将第二连接部32固定连接在外壳30外壁上，用于与第一连接部21接触限位。

在本实用新型的一些实施例中，所述杀菌芯套50的材质为氟树脂材料，所述杀菌光源61为深紫外线LED发光源。

在本申请的一些实施例中，所述深紫外线LED的中心波长或者峰值波长包含在约200nm～290nm的范围内，优选发出高杀菌效率的波长为250nm～275nm左右的深紫外光，例如已知使用了氮化镓铝(AlGaN)的LED。所述深紫外线LED发光源发出波长275nm的紫外线且其漫反射率在80~95.4%范围内。

对于杀菌芯套50，其内壁为反射腔，从杀菌光源61发出的杀菌光线经过深紫外光的扩散反射后重复作用在杀菌芯套50的腔内，杀菌性能提高。

杀菌芯套50的反射腔的材料是全氟化树脂的聚四氟乙烯(PTFE)，反射腔的厚度大于4mm。聚四氟乙烯(PTFE)是比较常用的一种氟树脂材料。PTFE是化学性稳定的材料，具有优秀的耐久性、耐热性及耐腐蚀性的材料。并且，PTFE是深紫外光反射率高的材料。因此，通过设置由PTFE构成的杀菌芯套50，能够使来自杀菌光源61的深紫外光在杀菌芯套50内腔壁形成漫反射并沿杀菌芯套50的轴向完全形成紫外线反射光幕。

对于聚四氟乙烯材料。实验得出，PTFE具有97%的反射率，这一指标是当前常用封装材料中反射率最高的。如此高的反射率理论上意味着极低的光透射率，避免了当前多数LED灯珠20-30%的光泄露问题。而且属于漫反射，理论上非常适合于光混合。

PTFE具有高的紫外线耐受特性，意味其相比其它材料更适用于紫外线 LED。大多数普通塑料例如缩醛、PC、ABS、聚酰胺、聚烯烃、聚酯等，其化学键与紫外线辐射中量子能量相似，长时间暴露在紫外线的照射下会导致碳氢键断裂，材料的物理和机械特性发生改变，故不适用于作为紫外线 LED的封装材料。而PTFE由碳氟键构成，强度相比碳氢键强约30%，PTFE的氟键环绕着聚合物的螺旋碳骨干，为PTFE提供耐化学性和光稳定性。

本实用新型的工作过程为：

流体从输入端的进水口112输送到该侧的端盖11内，从端盖11内腔与分流套管12的间隙经过流体通道122进入到分流孔121中，从分流孔121流入到分流套管12内的流体经过散热芯62后进入到杀菌芯套50内，沿着杀菌芯套50向输出端输送。

在杀菌芯套50流动过程中，杀菌光源61持续工作，同时信号处理器41开始利用无线通信单元42实时接收相对侧的感光部64采集的光强度，并对实时光强度数据进行计算比较后，通过连接线41输出对同侧的杀菌光源61的杀菌强度的调节。

杀菌光源61产生的热量传递到散热芯62上，散热芯62上的热量被不断流动的流体带走，对散热芯62和杀菌光源61进行及时的降温处理。

在杀菌芯套50内，流体受到两端杀菌光源61的紫外线照射，实现双重杀菌消毒的作用，从杀菌芯套50输出的流体经过输出端的散热芯62从分流孔121中输出到分流套管12与端盖11形成的空腔内，最后从输出端的进水口112流出。

本实用新型的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

一、通过在两端的杀菌光源61上均设有感光部64，并增加信号处理器40对杀菌芯套50内的光强度进行采集，利用其变化控制杀菌光源61的杀菌强度，实现了高效杀菌及提高了杀菌光源61输出的稳定性；

二、通过在杀菌芯套50的两端分别设置一个光源组件60，位于杀菌芯套50两端的光源组件60共同作用在杀菌芯套50内，对从杀菌芯套50内流过的流体进行双效杀菌，杀菌光源61的同步照射可以增强杀菌效果；

三、通过设置分流套管12，从进水口112中进入的水，经过分流套管12进入到杀菌芯套50中，水体更加分散均匀的经过光源组件60，杀菌效果更加全面，而且，与杀菌光源61的接触面积增大，可以更多的带走杀菌光源61工作过程中产生的热量，延长杀菌光源61的使用寿命；

四、所述杀菌光源61安装在散热芯62上，杀菌光源61的热量传递到散热芯62上，水体经过散热芯62，将散热芯62上的热量带走，更大程度的降低杀菌光源61温度。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.流体探测双端紫外杀菌装置，其特征在于，包括：

外壳，其内套设有杀菌芯套，以形成流体所通过的流路；

进水组件，其通过锁紧套对称地固定于所述外壳的两端；所述进水组件包括端盖和分流套管；

光源组件，其安装在所述分流套管内；

其中，所述光源组件包括相对设置的杀菌光源；所述杀菌光源通过散热芯固定在所述分流套管内；至少一杀菌光源设有感光部；所述感光部用于采集与其相对设置的所述杀菌光源的光强度；

还包括

信号处理器，其利用连接线与所述光源组件电连接，用于接收所述感光部采集的光强度和控制所述杀菌光源的杀菌强度。

2.根据权利要求1所述的流体探测双端紫外杀菌装置，其特征在于，所述端盖包括用于穿接所述连接线的穿线孔及位于穿线孔两侧的进水口；所述穿线孔插接在所述散热芯内部；所述穿线孔与所述散热芯之间设有密封部件。

3.根据权利要求2所述的流体探测双端紫外杀菌装置，其特征在于，所述密封部件包括锁块和密封圈。

4.根据权利要求2所述的流体探测双端紫外杀菌装置，其特征在于，所述穿线孔的顶部设有过线护套。

5.根据权利要求1所述的流体探测双端紫外杀菌装置，其特征在于，所述散热芯与所述分流套管之间设有若干个橡胶圈。

6.根据权利要求1所述的流体探测双端紫外杀菌装置，其特征在于，所述分流套管通过支架固定在所述端盖内壁上，所述支架为L形，位于所述端盖的拐角处；所述端盖内壁与所述分流套管之间形成有空隙。

7.根据权利要求1所述的流体探测双端紫外杀菌装置，其特征在于，所述分流套管表面形成有环形的切槽，所述切槽内形成有多个分流孔，所述分流孔沿着所述切槽的圆周方向均布在所述分流套管上，将所述分流套管的内外连通。

8.根据权利要求7所述的流体探测双端紫外杀菌装置，其特征在于，所述分流套管的外壁上还形成有多个流体通道，所述流体通道的开设方向沿着所述分流套管的轴向，所述流体通道与所述分流孔位置一一对应，所述流体通道的底面与所述切槽处于同一圆弧面。

9.根据权利要求1所述的流体探测双端紫外杀菌装置，其特征在于，所述端盖外壁上形成有外螺纹，所述锁紧套的内侧带有与之相适配的内螺纹，所述锁紧套连接所述外壳的一端带有向圆心方向凸起的第一连接部，所述外壳的两端可拆卸连接有第二连接部。

10.根据权利要求9所述的流体探测双端紫外杀菌装置，其特征在于，所述外壳的两端形成有定位槽，所述第二连接部的切面形状为T字形，所述第二连接部通过压环固定连接在所述外壳外壁上，用于与所述第一连接部接触限位。

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