本实用新型涉及紫外线设备清洗技术领域，尤其涉及一种自动清洗的紫外水消毒器。
背景技术：
紫外线消毒技术广泛应用于市政污水处理，中水回用，市政饮用水消毒，食品、饮料、半导体、制药工程等工业工艺用水消毒及养殖业，商业和小型民用水及环境化学污染物消毒。长时间使用的紫外消毒设备，由于紫外灯管老化和套管污垢，紫外线强度会随着使用时间的增长而逐渐降低，紫外灯管的石英套筒上无机和有机固体的累积会导致进入周围水体的紫外线强度的降低，污垢积聚速度随工艺和污水类型而变化，当存在高浓度铁、钙和镁离子时，速度就会更快。石英套管结垢后，紫外透过率大幅降低，杀菌效率也随之降低，为了确保紫外水消毒器的杀菌消毒效果，不得不定期对设备进行化学清洗。因此带在线清洗功能的紫外水消毒器应运而生，先后出现了电机丝杠、气压、油压等清洗方案。
现有紫外水消毒器的自动清洗解决方案主要有两类：一类是通无杆缸(例如气动或者油压驱动)驱动；另外一类就是通过电机丝杠驱动。
例如：中国专利2009201415622公开了一种管道式中压紫外线消毒系统，在紫外消毒器内设计了一条无杆缸驱动清洗机构对消毒器内的一支灯管进行清洗。因为只有一支灯管，无杆缸受力不平衡，工作做成会产生侧向力矩，导致清洗机构倾向，压迫损坏石英套管；另外这种非均匀布局设计也影响紫外水消毒器的消毒效果，因为光的直线传播，被无杆缸挡住的一侧水体不能最大程度的接收到紫外光的照射，杀菌效率不高。
又如：中国专利2009101080619和中国专利2016106144655都公布了一种带自动清洗装置的紫外线水消毒器，将提供驱动力的丝杠设置在水消毒器的中心，紫外线灯管在外侧围绕丝杠均匀排布，通过电机驱动丝杠，丝杠带动紫外线水消毒器内的清洗装置刮擦石英套管表面，实现对套管的自动清洗。但是丝杠直接裸露在水体中，尤其是应用在城镇污水消毒场合时，丝杠的螺纹槽中容易藏污纳垢，严重影响丝杠的使用寿命。而且这种灯管围绕丝杠外侧均匀布局的结构对于只有一支灯管的小型紫外水消毒器不适用。
与本专利最相关的技术是中国专利2009100938105，其公开号为CN101670347A，实用新型名称为《紫外水消毒器的自动清洗装置》。所述自动清洗装置将丝杠设置在一个不锈钢套筒内，然后通过磁力耦合的方式将驱动力传递给不锈钢套筒外侧的清洗机构，该方案虽然把丝杠等传动装置与水隔离，但其外侧磁铁长期置于水体中，需要做防水处理，否则磁铁很快损坏；另外该方案同样是需要对称布局，就是灯管要均匀分布在丝杠两侧或者外侧周围，占用空间也比较大，同样不能解决只有一支灯管的小型紫外水消毒器的自动清洗问题。
总之，对于内部设置有多支(≥2)灯管较大的紫外水消毒器，中国专利2009101080619、中国专利2016106144655和中国专利2009100938105所公布的技术方案都能实现对紫外水消毒器自动清洗，但不能很好的解决只有一支灯管的小型紫外水消毒器的自动清洗问题。一方面，只有一支灯管的小型紫外水消毒器壳体都比较小，空间非常受限，不能同时容纳灯管和驱动丝杠或者无杆缸，另一方面，即使通过放大壳体来解决空间不够的问题，如中国专利2009201415622公布的一种可以实现自动清洗紫外水消毒器方案，驱动装置单侧驱动一支灯管的清洗机构工作过程会产生较大的侧向力矩，导致清洗机构侧倾，压迫损坏石英套管，严重影响石英套管和清洗机构的寿命；而且，因为驱动装置(丝杠或者无杆缸)的遮挡，还会导致紫外水消毒器壳体内侧的紫外照度分布不均衡，影响消毒效果。
即，现有技术无法同时解决只有一支灯管的小型紫外水消毒器的自动清洗，避免产生侧向力矩导致清洗机构侧倾，保证紫外照度分布均衡等问题。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种自动清洗的紫外水消毒器，既可以实现小型紫外水消毒器的自动清洗，又避免产生侧向力矩，还保证紫外照度分布均衡。
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种自动清洗的紫外水消毒器，将易生锈部件与污水隔离，防止二次污染和提高使用寿命。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自动清洗的紫外水消毒器，包括壳体、灯管、套管、用于清洗套管的清洗装置、用于驱动清洗装置的磁力传动装置以及与磁力传动装置连接的驱动装置，所述灯管设置于套管内部，所述套管设于壳体内部，所述驱动装置设于壳体的外部，所述壳体设有水管连接口；其中，
所述磁力传动装置套设于所述壳体的外壁，所述清洗装置位于壳体内部且套设于套管的外壁，所述驱动装置驱动磁力传动装置沿着壳体的外壁做往复运动，所述磁力传动装置驱动清洗装置沿着套管的外壁做往复运动。
作为上述方案的改进，所述磁力传动装置包括传动装置支架和外磁性物，所述清洗装置包括与所述外磁性物对应设置的内磁性物、清洗支架和清洗环，所述磁力传动装置驱动清洗支架沿着壳体的内壁做往复运动，带动清洗环沿着套管的外壁做往复运动。
作为上述方案的改进，所述往复运动为往复直线运动。
作为上述方案的改进，所述清洗环设于清洗支架的内部或者外侧，所述清洗支架与清洗环同轴。
作为上述方案的改进，所述清洗环包括内孔，所述内孔与套管的外壁弹性接触。
作为上述方案的改进，所述清洗环设有一个或多个，当设有多个清洗环时，多个清洗环设在同一轴线上。
作为上述方案的改进，所述内磁性物设于清洗支架内，所述外磁性物设于传动装置支架内。
作为上述方案的改进，所述内磁性物设有一个或多个，所述外磁性物设有一个或多个。
作为上述方案的改进，所述内磁性物设有多个，所述外磁性物设有多个，多个内磁性物、外磁性物沿着圆周均匀分布。
作为上述方案的改进，所述驱动装置为电机丝杠驱动、气缸驱动或者油缸驱动；所述灯管为紫外线灯管；所述套管为石英套管。
实施本实用新型，具有如下有益效果：
本实用新型公开了一种自动清洗的紫外水消毒器，包括壳体、灯管、套管、清洗装置、磁力传动装置以及驱动装置，磁力传动装置套设于壳体的外壁，清洗装置位于壳体内部且套设于套管的外壁，驱动装置驱动磁力传动装置沿着壳体的外壁做往复运动，磁力传动装置驱动清洗装置沿着套管的外壁做往复运动。本实用新型具有以下优点：
1.驱动机构外置：(1)驱动装置外置后，壳体内就只有灯管和清洗装置，极大的节省了壳体的内部空间，可以方便的在较小的壳体内实现灯管的自动清洗,实现了只有一支灯管的小型紫外水消毒器的自动清洗。(2)驱动装置外置后，灯管可以放置在壳体的轴心线上，而且不会有其它遮挡，从而使得壳体内的紫外照度分布非常均匀，流场分布也很均匀，具有最优杀菌消毒效果。(3)驱动装置外置后，驱动部分不与水体接触，润滑效果更有保障，也不容易腐蚀失效，有效延长了驱动机构的寿命，而且驱动机构与待处理水体分离后，驱动机构的润滑油也不会进入待消毒水体中引起二次污染。
2.磁耦合传动：(1)驱动装置外置后，通过在磁力传动装置和清洗装置上设置相对应的磁铁，利用磁力的对无磁性不锈钢壳体的穿透性将来自驱动装置的动力传递给清洗装置，实现对壳体内灯管的自动清洗。(2)磁力传动装置和清洗装置上的磁铁可以采用对称布局，使得传递到清洗装置上的力是均衡的，没有垂直于轴线的侧向力矩，确保清洗效果的前提下，还避免清洗机构的侧向力矩损坏灯管。(3)清洗系统工作时，壳体外壁可以为磁力传动装置的往复直线运动提供导向，壳体内壁可以为清洗装置的往复直线运动提供导向，进一步确保了清洗装置运动过程的稳定和可靠，不产生垂直于灯管轴线的侧向运动和力矩。(4)另外，磁力传动具有穿透性和隔离性，不需要在壳体上为传动装置开孔，避免了密封结构，壳体结构更简单，密封性能更好。
3.驱动装置灵活多样：驱动装置外置以后基本不受空间的限制，而且与待消毒水体隔离，不需要考虑防水，因此驱动方式可以灵活多样，既可以是电机丝杠驱动，也可以是气缸或者油缸驱动。
附图说明
图1是本实用新型自动清洗的紫外水消毒器的主视图；
图2是图1所示紫外水消毒器的剖视图；
图3是图2的A部的局部放大图；
图4是图1所示清洗装置的立体结构示意图；
图5是图4所示清洗装置的剖视图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
现有技术无法同时解决只有一支灯管的小型紫外水消毒器的自动清洗，避免产生侧向力矩导致清洗机构侧倾，保证紫外照度分布均衡等问题。
为此，本实用新型提供一种自动清洗的紫外水消毒器，参见图1和图2，所述紫外水消毒器包括：壳体1，驱动装置2，用于清洗套管的清洗装置6，用于驱动清洗装置的磁力传动装置3，套管7，灯管4和电缆5。所述灯管4设置于套管7内部，所述套管7设于壳体1内部。
壳体1上设计有水管连接口11和水管连接口12，在安装时可以任选其一和进水管连接，另外一个水管连接口和出水管连接。消毒工作时待消毒水体从进水管经与之连接的水管连接口流入壳体1内，灯管4产生的紫外线透过套管7，照射到进入壳体1的待消毒水体，进行杀菌消毒，进入壳体内的水在紫外光照射下完成消毒后，从与出水管连接的水管连接口流出壳体1，完成消毒过程。
所述驱动装置2设于壳体的外部，与磁力传动装置3连接，以提供动力给磁力传动装置3。驱动装置2可以是电机丝杠驱动，也可以是气缸或者油缸驱动，但不限于此。
所述磁力传动装置3套设于所述壳体1的外壁，所述清洗装置6位于壳体1的内部且套设于套管7的外壁，磁力传动装置3与驱动装置2连接，可以在驱动装置2的驱动下，沿着壳体1的外壁做往复运动。所述磁力传动装置3驱动清洗装置6沿着套管7的外壁做往复运动。
本实用新型的第一创新点在于驱动机构外置：(1)驱动装置外置后，壳体内就只有灯管和清洗装置，极大的节省了壳体的内部空间，可以方便的在较小的壳体内实现灯管的自动清洗,实现了只有一支灯管的小型紫外水消毒器的自动清洗。(2)驱动装置外置后，灯管可以放置在壳体的轴心线上，而且不会有其它遮挡，从而使得壳体内的紫外照度分布非常均匀，流场分布也很均匀，具有最优杀菌消毒效果。(3)驱动装置外置后，驱动部分不与水体接触，润滑效果更有保障，也不容易腐蚀失效，有效延长了驱动机构的寿命，而且驱动机构与待处理水体分离后，驱动机构的润滑油也不会进入待消毒水体中引起二次污染。
而且，由于驱动机构外置之后，本实用新型还实现了驱动装置灵活多样，具体是驱动装置外置以后基本不受空间的限制，而且与待消毒水体隔离，不需要考虑防水，因此驱动方式可以灵活多样，既可以是电机丝杠驱动，也可以是气缸或者油缸驱动。而现有的紫外消毒清洗设备，其驱动方式只能选择无杆缸驱动(例如气动或者油压驱动)或电机丝杠驱动中的一种。
参见图3，磁力转动装置3包括传动装置支架31和外磁性物32，所述外磁性物32设于传动装置支架31内，外磁性物32可以是一个或者多个。清洗装置6包括清洗支架61、内磁性物62和清洗环63，所述内磁性物62设于清洗支架61内，内磁性物62和壳体1外侧的磁力传动装置3的外磁性物32对应设置，可以是一个或者多个。所述磁力传动装置3驱动清洗支架61沿着壳体1的内壁做往复运动，带动清洗环63沿着套管7的外壁做往复运动。外磁性物32、内磁性物62具体可以是磁铁，但不限于此。
优选的，所述内磁性物62设有多个，所述外磁性物32设有多个，多个内磁性物62、外磁性物32沿着圆周均匀分布，避免驱动力传递过程产生侧向力矩。
优选的，磁力传动装置3和清洗装置6上的磁性物对称设置，使得传递到清洗装置6上的力是均衡的，没有垂直于轴线的侧向力矩。
本实用新型的第二个创新点在于磁耦合传动：(1)将驱动装置外置以后，通过在磁力传动装置和清洗装置上设置相对应的磁铁，利用磁力的对无磁性不锈钢壳体的穿透性将来自驱动装置的动力传递给清洗装置，实现对壳体内灯管的自动清洗。(2)磁力传动装置和清洗装置上的磁铁可以采用对称布局，使得传递到清洗装置上的力是均衡的，没有垂直于轴线的侧向力矩，确保清洗效果的前提下还避免清洗机构的侧向力矩损坏灯管。(3)清洗系统工作时，壳体外壁可以为磁力传动装置的往复直线运动提供导向，壳体内壁可以为清洗装置的往复直线运动提供导向，进一步确保了清洗装置运动过程的稳定和可靠，不产生垂直于灯管轴线的侧向运动和力矩。(4)另外，磁力传动具有穿透性和隔离性，不需要在壳体上为传动装置开孔，避免了动密封结构，壳体结构更简单，密封性能更好。
下面结合图4和图5进一步阐述清洗装置6，清洗装置6包括清洗支架61、内磁性物62和清洗环63，所述清洗环63包括内孔，所述内孔与套管7的外壁弹性接触，确保清洗环63的内孔和套管7的外壁弹性接触良好而又不会有太大的阻力。清洗系统工作时，清洗装置6在磁力传动装置3传递过来的驱动力作用下，沿着壳体1内壁做往复直线运动，带动清洗环63沿套管7的外壁作往复直线运动，实现对石英套管外壁的刮擦清洗。
优选的，清洗环63和清洗支架61采用同轴设计，清洗环63可以设于清洗支架61的内部或者外侧，清洗机构6运动时，清洗支架61带动清洗环63一起沿同一轴心线作往复直线运动，提高清洗效果，并同时保证清洗系统的稳定性。
优选的，所述清洗环63设有一个或多个，当设有多个清洗环时，多个清洗环63设在同一轴线上，提高清洗效果，并同时保证清洗系统的稳定性，避免产生侧向力矩。
进一步，所述壳体1、套管7、灯管4优选为圆形直管结构，使得磁力传动装置沿着壳体的外壁做往复直线运动，所述磁力传动装置驱动清洗装置沿着套管的外壁做往复直线运动。
需要说明的是，所述壳体1、套管7、灯管4还可以根据应用场合和消毒需求进行不同的设置，例如形状可以为长方形、正方形、椭圆形、六边形等等，但不限于此。且壳体1、套管7、灯管4除了直管之外，还可以设置成非直管，例如U型、H型、圆环型等等，但不限于此。
所述灯管4优选为紫外线灯管，但不限于此。
所述套管7优选为石英套管，但不限于此。石英套管可以为紫外线灯管提供保护作用，又不影响紫外线灯管的紫外消毒效果。
综上所述，本实用新型具有下述优点：
1.体积更小：由于清洗装置的驱动部分设在紫外水消毒器壳体的外侧，紫外水消毒器壳体的内侧只有清洗装置和石英套管，极大的节省的安装空间；
2.紫外照度更均匀：灯管设置在紫外水消毒器壳体的轴线上，而且没有驱动装置的遮挡，紫外水消毒器壳体内的紫外照度分布会非常均匀，提升了紫外消毒的效果。
3.清洗过程无侧向力矩：驱动力对称的传递给壳体内的清洗装置，并利用清洗装置和紫外水消毒器壳体内侧的有效配合，杜绝侧向力矩的产生，确保清洗机构稳定可靠的沿着灯管轴线作直线往复运动。
4.磁力传动装置和驱动装置均设计在紫外水消毒器壳体外侧，不与污水和紫外光接触，不容易老化和腐蚀。
因此，本实用新型可以同时解决只有一支灯管的小型紫外水消毒器的自动清洗，避免产生侧向力矩导致清洗机构侧倾，保证紫外照度分布均衡等问题。而且，本实用新型将易生锈部件与污水隔离，防止二次污染和提高使用寿命。
以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。