一种紫外线灭活装置及净水器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及紫外线灭活技术领域，尤其涉及一种紫外线灭活装置及净水器。
【背景技术】
[0002]紫外线按照波长划分有多个波段，不同波段的紫外线会使不同种类的细菌或病毒丧失活性，从而达到灭菌效果。利用紫外线的这一特性，可以有针对性地消灭诸如饮用水、工业污水或动植物体液中存在的各种活体有害物质。
[0003]目前，现有的紫外线灭活装置往往只利用某一波段的紫外线进行灭活，导致其应用范围单一，例如，现有的家用紫外线净水器都是针对饮用水、自来水进行杀菌，而很少考虑对诸如牛奶、果汁等的动植物体液的灭活，从而无法满足人们日益提高的饮用品安全需求。
[0004]另外，紫外线灭活装置的灭活性能的好坏通常取决于紫外线的辐射强度(紫外线灯的功率)、照射时间(流体暴露在紫外线下的时间长短)以及所用紫外线光谱频率范围对于灭活对象的有效性。但在目前已有技术的应用中，对于流体(即，被净化灭活的水流)的流速、紫外线灭活灯的输出功率(即，紫外线的辐射强度)之间的关系并未做联控考虑而往往是以固定的紫外线灭活灯的输出功率来对应不固定的流速/流量。在这种情况下，若流体的流速过大，则流体与紫外线的接触时间减少，导致灭活效果不佳；反之，若流体的流速过小，则会造成紫外线灭活装置的功率被“大材小用”的问题，从而造成能源浪费。
[0005]上述技术问题存在例如作为本发明【背景技术】的专利公开CN103613165(公开日:2014年3月5日)中。
【发明内容】
[0006]本发明旨在解决现有技术中存在的上述技术问题，提出了一种对液体进行紫外线灭活的装置及采用所述装置的净水器，其能够:根据不同的流体状况调整紫外线的辐射强度，从而可以保证灭活效果而避免了能源浪费；在实现广谱灭活的同时，可进行针对灭活对象的需要进行紫外光的频谱选择，从而实现选择性灭活操作。
[0007]为实现本发明的目的而提供一种紫外线灭活装置，其包括:落流管，呈透光立体螺旋结构，且具有入流口和出流口，用于被紫外线灭活流体的过流；广谱紫外线灯组，包括一支或多支紫外线灯，设置在所述落流管的立体螺旋结构所括空间中，用于朝向所述落流管中的流体辐射紫外线，以执行灭活操作；供电电源，用于根据所述落流管中的流体状况向所述紫外线灯组供电。
[0008]优选地，所述广谱紫外线灯组包括至少两支紫外线灯，分别辐射中心峰值不同而分别覆盖不同波段的紫外线光；其中:所述至少两支紫外线灯可被同时接通，以形成强度均勻的广谱紫外线灭活环境。
[0009]优选地，所述广谱紫外线灯组包括至少两支紫外线灯，分别辐射中心峰值不同而分别覆盖不同波段的紫外线光；其中:所述至少两支紫外线灯可被选择接通，以便按需形成强度不均勻的择谱紫外线灭活环境。
[0010]优选地，还包括联控系统，所述联控系统包括:流体状态测控部件，用于测量/控制所述落流管中的流体的相关物理量；输出功率控制部件，用于根据所述流体状态测控部件所测量/控制获得的所述落流管中的流体的相关物理量，按照预定的控制函数关系控制所述供电电源向所述紫外线灯组提供的输出功率。
[0011]优选地，所述预定的控制函数关系是根据流经落流管中的被灭活源流质量和预定灭活指标从线性函数、指数函数、对数函数中选择的之一。
[0012]优选地，所述联控系统包括:出流开关，用作所述流体状态测控部件；可变电阻，与所述供电电源中输出功率控制电阻相并联，用作所述输出功率控制部件；其中，通过所述出流开关的旋启/旋闭而同步地增大/减小可变电阻的阻值，从而使得随着所述落流管中的流体的增加/减小而提高/降低所述供电电源向所述紫外线灯组提供的输出功率。
[0013]优选地，所述联控系统包括:流体流速检测器，安装在所述落流管中，用作所述流体状态测控部件来提供落流管中的流体流速检测信号；信号转换器，连接在所述流体流速检测器和所述供电电源中的输出功率控制集成电路的控制电压端之间，用作所述输出功率控制部件；其中，信号转换器将所述的流体流速检测信号转换成一电压信号并将其叠加在所述供电电源中的输出功率控制集成电路的控制电压端，从而使得随着所述落流管中的流体流速的增加/减小而提高/降低所述供电电源向所述紫外线灯组提供的输出功率。
[0014]优选地，所述的信号转换器是可编程的微处理器。
[0015]作为另一个技术方案，本发明还提供一种净水器，其包括本发明提供的上述紫外线灭活装置。
[0016]优选地，本发明提供的净水器包括下列二者或之一:滤芯净水装置，经所述滤芯净水装置过滤的水输入到所述的入流口 ；储水箱，用于储存从出流口流出的洁净水。
[0017]本发明具有以下有益效果:
[0018]本发明提供的紫外线灭活装置，其具有以下优点:
[0019]其一，由于广谱紫外线灯组能够辐射覆盖不同波段的紫外线光，这使得其几乎可以对流体中所有细菌、病毒微生物和藻类均起作用，从而可以应用于生活用水、工业污水、动植物体液等的流体灭活，实现广谱灭活。
[0020]其二，由于落流管呈立体螺旋结构，且一支或多支紫外线灯设置在该落流管立体螺旋结构所括空间中，这可以增加被紫外线灭活流体与紫外线的接触时间，从而可以提高灭活能力。
[0021]其三，通过利用供电电源根据落流管中的流体状况(流体的流速、通过截面积等)向紫外线灯组供电，可以根据流体状况调整紫外线的辐射强度，从而可以保证灭活效果和能耗利用效率。
[0022]本发明提供的净水器，其通过采用本发明提供的上述紫外线灭活装置，不仅可以实现广谱灭活，从而可以提高灭活处理的可靠性和安全性，而且可以根据流体状况调整紫外线的辐射强度，从而可以保证灭活效果和能耗利用效率。
【附图说明】
[0023]图1为根据本发明基本构思技术方案的紫外线灭活装置的原理框图；
[0024]图2为本发明实施例中一种落流管结构示意图；
[0025]图3为本发明实施例中一支紫外线灯的结构示意图；
[0026]图4A为本发明实施例提供的一种紫外线灭活装置采用的光照结构的示意图；
[0027]图4B为本发明实施例中另一种落流管结构示意图；
[0028]图4C为本发明实施例提供的紫外线灭活装置采用的另一种光照结构示意图；
[0029]图5A为采用单支紫外线灯生成的紫外线波长分布与辐射强度的关系示意图；
[0030]图5B为采用多支紫外线灯合成的紫外线波长与辐射强度的关系示意图；
[0031]图6为根据本发明另一技术方案的紫外线灭活装置的原理框图，其中采用了联控系统；
[0032]图7A为实现图6技术方案的一个实施例的示意图；
[0033]图7B为图7A中实现联控的原理示意图；
[0034]图8为实现图6技术方案的另一个实施例的示意图；
[0035]图9为可用于本发明实施例中为紫外线灯供电的供电电路的示意图；
[0036]图10为采用本发明紫外线灭活装置的净水器的结构示意图；
图11为图10中储水箱的结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图进一步详细说明用于实施本发明的优选方式。但以下所示的实施例，是用于对本发明提供的紫外线灭活装置及净水器的技术思路进行具体化，并非用于对本发明的发明思路进行限定。
[0038]图1为本发明实施例提供的紫外线灭活装置的原理图。请参阅图1，紫外线灭活装置100包括:落流管11、广谱紫外线灯组210和供电电源200。其中，落流管11的结构如图2所示，其呈透光立体螺旋结构，且具有入流口 111和出流口 112，用于被紫外线灭活流体的过流，即，被紫外线灭活流体自入流口 111进入落流管11，并经过其立体螺旋结构之后，自出流口 112流出。被紫外线灭活流体可以为水、污水、植物体液或动物体液等等。
[0039]如图2所示，在本实施例中使用的落流管11的入流口 111和出流口 112的方向相反、且与落流管11的轴向平行，但不占用落流管11螺旋结构所括空间，以便于与其他元件连接。落流管11可以采用例如石英玻璃、耐热玻璃等强度高且透光性能良好的材料制作。以日常应用净水装置中的情况为例，其中:落流管11的管径可设置为5?10mm ;壁厚为1.2?1.5隱；螺旋结构的直径D为50?12Ctam ;螺距d为0?3隱；螺旋阻数为6?15匝。
[0040]在本实施例中，广谱紫外线灯组210由三支U形管紫外线灯21构成，每支紫外线灯21为U形管，如图3所示，且三支紫外线灯21对称地设置在落流管11的立体螺旋结构所括空间中，用于朝向落流管11中的流体辐射紫外线，以执行灭活操作。紫外线灯21的高度与落流管11的立体螺旋结构的高度基本相同。优选地，三支紫外线灯21在落流管11的立体螺旋结构所括空间中对称分布，以提高紫外线辐射的均勻性，如图4A所示。优选的，为了提高紫外线灯21对落流管11的辐照强度，每支紫外线灯21的辐射面和与之相对的形成落流管结构的表面之间的最小水平距离的取值范围在0?3mm。所谓紫外线灯21的辐射面，是指紫外线灯2