一种过流式水杀菌装置及净水设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种过流式水杀菌装置及净水设备，所述过流式水杀菌装置包括入水口、杀菌腔体、UVC‑LED光源组件和出水口，所述入水口位于杀菌腔体的入口端，所述UVC‑LED光源组件位于杀菌腔体的出口端，所述出水口与杀菌腔体的出口端连接；所述杀菌腔体包括反射套管和腔体外壳，所述反射套管与腔体外壳之间设有间隙，所述间隙内填充有空气；所述UVC‑LED光源组件包括固定座，所述固定座内设有光学透镜和UVC‑LED光源模块，所述光学透镜与杀菌腔体连接，将固定座与杀菌腔体的水隔离。采用本实用新型专利技术的技术方案，具有更好的杀菌效果，深紫外光利用率高，杀菌率稳定，使用UVC‑LED作为光源且无需外加散热器。

An over flow water sterilization device and water purification equipment

【技术实现步骤摘要】
一种过流式水杀菌装置及净水设备
本技术涉及动态水杀菌消毒
，尤其涉及一种过流式水杀菌装置及净水设备。
技术介绍
深紫外线，是指波长为200nm-300nm的光线，又称为UVC。深紫外线可以穿透微生物的细胞膜和细胞核，破坏DNA、RNA等遗传物质，起到灭杀微生物的效果。深紫外线可以灭杀细菌繁殖体、芽胞、病毒、真菌等，作为一种广谱高效的灭菌手段，广泛应用于净水厂、医院、工厂等。传统的人造深紫外光源为汞灯管，因其含有重金属汞，已被《水俣公约》列为需要逐步淘汰的制品。UVC-LED作为一种新型的人造深紫外光源，凭借其绿色环保、光谱集中、使用灵活、寿命长等优点，已成为替换传统汞灯管的理想选择。中国专利201711319222.X公开了一种过流式水杀菌消毒装置及净水设备，以及中国专利201721198600.9公开了一种杀菌装置及液体杀菌设备，上述两个专利均采用UVC-LED光源对流经管道的水进行紫外杀菌。但是，上述方案存在以下缺点：1、杀菌率不稳定。杀菌率取决于微生物接收到的紫外剂量。水体中的微生物运动轨迹由水流决定，水流越规则，流速越稳定，则微生物接收到的紫外剂量越稳定，杀菌率越稳定。现有方案中杀菌器内水流为湍流状态，水流不规则。导致水体中微生物接收到的紫外剂量不稳定，随机性大，杀菌率不稳定。2、深紫外光利用率低。光利用率是起到杀菌作用的深紫外光功率与总入射光功率的比值。光照均匀性越高，光的准直性越好，则光的利用率越高。现有公开的杀菌器中的UVC-LED光源部分仅依靠UVC-LED封装本身的一次光学处理和光源排布，无法同时满足光均匀性与准直性要求，光利用率偏低。3、光源散热能力不佳。现有方案中，UVC-LED封装的热量通过实心的散热结构传导到流动水中。从UVC-LED封装到触水表面的热传导距离长，水与散热结构热交换面积小。
技术实现思路
针对以上技术问题，本技术公开了一种过流式水杀菌装置及净水设备，具有更好的杀菌效果，深紫外光利用率高，使用UVC-LED作为光源且无需外加散热器。对此，本技术采用的技术方案为：一种过流式水杀菌装置，其包括入水口、杀菌腔体、UVC-LED光源组件和出水口，所述入水口位于杀菌腔体的入口端，所述UVC-LED光源组件位于杀菌腔体的出口端，所述出水口与杀菌腔体的出口端连接；所述杀菌腔体包括反射套管和腔体外壳，所述反射套管与腔体外壳之间设有间隙，所述间隙内填充有空气；所述UVC-LED光源组件包括固定座，所述固定座内设有光学透镜和UVC-LED光源模块，所述UVC-LED光源模块的光照方向朝着杀菌腔体内，所述光学透镜位于UVC-LED光源模块的光照出射方向；所述光学透镜与杀菌腔体连接，将固定座与杀菌腔体的水隔离；水从入水口进入，流经整流模块整流后，进入杀菌腔体内，UVC-LED光源组件发射的光对水进行杀菌，然后水从出水口流出。采用此技术方案，UVC-LED光源组件经过二次光学设计，通过加装光学透镜，使从UVC-LED光源模块射出的深紫外光经过透镜或透镜组后，光线沿杀菌腔体截面均匀分布，光束接近准直。同时杀菌腔体内置的反射套管形成全反射效果，减小光线沿杀菌腔体传播过程中的损耗。反射套管和腔体外壳存在空气间隙，使得反射套管成为一个对于深紫外光而言的全反射层。作为本技术的进一步改进，所述过流式水杀菌装置包括整流模块，所述入水口与整流模块连接，所述整流模块与杀菌腔体的入口端连接。采用此技术方案，通过加装整流模块，使水体流经整流模块后在整个杀菌腔体截面均匀分布，流线与杀菌腔体管道延伸方向平行，流体近似为匀速直线运动。这样使得微生物接收的紫外剂量稳定，杀菌率稳定。作为本技术的进一步改进，所述整流模块包括至少一个整流构件，可以为1个、2个或2个以上。所述整流构件通过不同方向的挡板、开孔，对水流进行控制，使得经过整流模块后的水流稳定。进一步的，所述整流构件的形状为平片状、碗状或凹槽状。所述整流构件设有导流孔，所述导流孔的形状为圆形或多边形。进一步的，所述导流孔的排列结构为矩阵排列、等边三角形排列、或圆周阵列。进一步的，所述整流构件包括不同方向的挡板。进一步的，所述导流孔的方向可以与光照方向平行、垂直、或者其他夹角。作为本技术的进一步改进，所述间隙的上、下端分别设有密封结构。作为本技术的进一步改进，所述反射套管为透明套管，其材质为熔融石英玻璃、氟化钙玻璃、或是其他在深紫外波段透过率良好的材质。作为本技术的进一步改进，所述整流构件包括第一整流构件和第二整流构件，所述第二整流构件位于第一整流构件的下方，所述第一整流构件为凹槽形状，所述第一整流构件与入水口同轴心；所述第二整流构件为多孔板，所述多孔板的中间开孔疏、边缘开孔密。采用此技术方案，把水流流动方向从垂直于管路方向调整为与管路一致，且整个截面各位置的水流速度保持一致，这样有利于增加杀菌时间，以及杀菌稳定性。进一步的，整流构件的导流孔的排布可以通过流体软件模拟设计。作为本技术的进一步改进，所述光学透镜的材料可为熔融石英玻璃、氟化钙玻璃、或是其他在深紫外波段透过率良好的材质。作为本技术的进一步改进，所述光学透镜的数量可为1个、2个或2个以上。进一步的，所述光学透镜为平面透镜、球面透镜、非球面透镜或至少两种的组合透镜组。作为本技术的进一步改进，UVC-LED光源模块的辐射波长在265-285nm之间，封装数量可为1颗或多颗阵列。作为本技术的进一步改进，所述光学透镜包括第一光学透镜和第二光学透镜，所述第二光学透镜位于第一光学透镜的上方，所述第一光学透镜为非球面透镜，所述第二光学透镜为平面透镜，所述第二光学透镜位于UVC-LED光源模块的上方，所述第一光学透镜和第二光学透镜之间设有空气介质；所述第二光学透镜与杀菌腔体连接。所述第二光学透镜的目的是透光与隔水，维持光学透镜第一光学透镜和第二光学透镜之间的空气介质，提供第一光学透镜上表面的折射环境，因为深紫外光在石英玻璃中的折射率与水中的折射率很接近，若第一光学透镜的上表面直接与水接触，其对光线的控制作用将被极大削弱。作为本技术的进一步改进，所述过流式水杀菌装置包括光源管，所述光源管的一端与杀菌腔体的出口端连接，所述光源管的另一端与出水口连接，所述UVC-LED光源组件位于光源管内。作为本技术的进一步改进，所述UVC-LED光源组件包括电路板，所述UVC-LED光源模块与电路板电连接。作为本技术的进一步改进，所述UVC-LED光源模块的背部或侧壁设有散热流道，所述散热流道与光源管连通。利用被杀菌水体带走光源发出的热量，不需外加其它散热装置；散热流道与光源距离短，同时多条散热流道增加了水体与散热器的换热面积，光源散热效果好。作为本技术的进一步改进，所述散热流道位于UVC-LED光源模块的背部，所述散热流道为至少一条，所述散热流道的截面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过流式水杀菌装置，其特征在于：其包括入水口、杀菌腔体、UVC-LED光源组件和出水口，所述入水口位于杀菌腔体的入口端，所述UVC-LED光源组件位于杀菌腔体的出口端，所述出水口与杀菌腔体的出口端连接；/n所述杀菌腔体包括反射套管和腔体外壳，所述反射套管与腔体外壳之间设有间隙，所述间隙内填充有空气；/n所述UVC-LED光源组件包括固定座，所述固定座内设有光学透镜和UVC-LED光源模块，所述UVC-LED光源模块的光照方向朝着杀菌腔体内，所述光学透镜位于UVC-LED光源模块的光照出射方向；所述光学透镜与杀菌腔体连接，将固定座与杀菌腔体的水隔离。/n

【技术特征摘要】
1.一种过流式水杀菌装置，其特征在于：其包括入水口、杀菌腔体、UVC-LED光源组件和出水口，所述入水口位于杀菌腔体的入口端，所述UVC-LED光源组件位于杀菌腔体的出口端，所述出水口与杀菌腔体的出口端连接；
所述杀菌腔体包括反射套管和腔体外壳，所述反射套管与腔体外壳之间设有间隙，所述间隙内填充有空气；
所述UVC-LED光源组件包括固定座，所述固定座内设有光学透镜和UVC-LED光源模块，所述UVC-LED光源模块的光照方向朝着杀菌腔体内，所述光学透镜位于UVC-LED光源模块的光照出射方向；所述光学透镜与杀菌腔体连接，将固定座与杀菌腔体的水隔离。


2.根据权利要求1所述的过流式水杀菌装置，其特征在于：其包括整流模块，所述入水口与整流模块连接，所述整流模块与杀菌腔体的入口端连接；
所述整流模块包括至少一个整流构件，所述整流构件的形状为平片状、碗状或凹槽状，所述整流构件设有导流孔，所述导流孔的形状为圆形或多边形；所述导流孔的排列结构为矩阵排列、等边三角形排列、或圆周阵列。


3.根据权利要求1所述的过流式水杀菌装置，其特征在于：所述间隙的上、下端分别设有密封结构，所述反射套管的材质为熔融石英玻璃或氟化钙玻璃。


4.根据权利要求2所述的过流式水杀菌装置，其特征在于：所述整流构件包括第一整流构件和第二整流构件，所述第二整流构件位于第一整流构件的下方，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：江舟，郝怡森，叶兵，肖尚平，
申请(专利权)人：深圳市侑为技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44