一种紫外线灭活装置及净水器的制造方法_2

文档序号:9658980阅读:来源:国知局
1的与形成落流管11的内周面相对、且背离落流管11的中心面朝外的表面,该辐射面相对于紫外线灯21的其他表面应该是最靠近落流管11的内周面的表面。
[0041]所谓广谱紫外线,是指该紫外线的频谱射线覆盖紫外线光谱中的大部分波段(例如从185nm?400nm波长范围)。实际上,作为一个简单灭活光照结构,可以用单支功率足够且能够辐射出上述广谱紫外线的紫外线灯来替代图4A中的三支紫外线灯21即可实现体现本发明最基本的发明构思的技术方案,尤其是在满足一般用途,例如主要针对常见细菌、病毒微生物和藻类杀菌灭活的日常饮用水处理之需方面,采用这种简单灭活光照结构的灭活装置是可以基本胜任的。
[0042]但是根据本发明构思的紫外线灭活装置的技术方案所针对的灭活目标及所要实现的技术效果则要求采用多支紫外线灯(例如图4A中的三支紫外线灯21)来构成广谱紫外线灯组210,其原因如下:
[0043]首先,采用多支紫外线灯21来构成广谱紫外线灯组210,以便形成在几乎整个紫外线频谱范围上的强度均勻的照射效果。
[0044]对于一支紫外线灯来说,即使采用最先进技术制作,受到发光材料、所充气体和制作工艺的局限,如图5A所示,其发出的紫外线的光谱强度也是单峰的,对应紫外线波长L的中心峰值Hmax处具有最强的福射而离中心峰值Hmax较远处的福射强度降低,因而福射效果也相对较弱。
[0045]为了克服这种单支紫外线灯在紫外线频谱范围上的强度不均勻的缺陷,本发明的技术方案采用多支,例如图4A中的三支紫外线灯21,选择三支紫外线灯21各自的紫外线光中心峰值Hmax分别对应从低到高的紫外线波长L1、L2和L3,即:以三个分别覆盖不同的波段的紫外线谱线(如图5B中三条虚线所示)的相互叠加来构成一合成的紫外线谱线(如图5B中实线L’所示)。
[0046]显然,广谱紫外线灯组210,即例如选择三支紫外线灯21的组合,使其各自的紫外线光中心峰值Hmax分别对应从低到高的紫外线波长L1、L2和L3而形成图5B所示紫外光频谱的合成紫外光进行照射而实现的灭活效果将明显优于采用单支紫外线灯21形成的图4A所示紫外光频谱的紫外光进行照射而实现的灭活效果。
[0047]作为一种优选示例,上述广谱紫外线灯组210中的三支紫外线灯发出的紫外线光覆盖范围分别是短波紫外(UVC,波长在100?280nm)、真空短紫外(VUV,波长在185?350nm)、长波紫外(UVA,波长在315?400nm)的范围。共同合成的光谱紫外照射频谱的范围可以覆盖从100?400nm的范围,并在整个照射频谱范围上保持近似均勻的强度,达到本发明技术方案所要实现的紫外广谱灭活的技术效果。
[0048]其次,采用多支紫外线灯21来构成广谱紫外线灯组210,可以通过对于紫外线灯组210中的单支或部分紫外线灯的选择性接通而形成有针对性的灭活照射效果。例如选择接通图4A中的三支紫外线灯21中的至少一支,则可按需形成频谱强度不均勻的择谱紫外线灭活环境。
[0049]上述这种频谱强度不均勻的择谱紫外线灭活环境在满足工业处理和日常生活的消毒需要上特别有用。例如,本领域技术人员都知道额定剂量的紫外线(例如200-280nm的紫外辐射)可以穿透病毒外壳、真菌、孢子和其他微生物的细胞壁,破坏DNA或RNA的碱基对,摧毁核酸复制能力或蛋白质结构,从而达到杀菌消毒的作用。因此通过选择剂量的择谱紫外线灭活在以下几个方面优于化学消毒和其他消毒技术:不受温度、浓度、活性等化学平衡条件影响,如在低温环境应用;无毒、无残留、无异味、无二次污染;细胞壁和病毒蛋白外壳无法阻挡,特定微生物,特定剂量,完全杀灭;避免生物抗药性,不必更换药品,不必使用组合药剂,等等。
[0050]作为应用的实例,例如,在处理食用明胶液体时采用上述波段的紫外频谱灯进行照射而去除其中的微量铬基蛋白体;又如,通过上述波段的紫外频谱灯进行照射对于处理对象的液体(例如植物油)进行脱色或消除工业污水中的色基物质;再如,在采用上述波段的紫外频谱灯进行照射对于食用酸奶成品进行加工后杀菌消毒时,关闭其它频谱波段的紫外灯以便防止其中的益生菌被相应地破坏。
[0051]由于本申请展示的反映本发明构思的实施例旨在指教如何根据需要做出紫外频谱的选择/组合来实现针对性杀菌灭活处理的构思,所以不在此赘述灭活对象和紫外光频谱的相互关系,本专业的技术人员可参考相关文献而获得这些关系。
[0052]需要说明的是,在本实施例中,广谱紫外线灯组210包括三支紫外线灯21,但是本发明并不局限于此,在实际应用中,广谱紫外线灯组还可以包括一支、两支、三支或更多支。
[0053]作为与上述本发明的技术方案的配合措施,本申请人进一步提供了落流管11和紫外线灯21之间的几种可选组合结构设计方案,其总的目标在于将紫外线灯21辐射出的紫外光尽可能地被落流管11中的被灭活的流体所吸收从而提高灭活效率。
[0054]作为一个对图2所示落流管11直接改进的示例,如前所述,可将落流管11的螺距d减小到零。当螺距d减小到零时,则参照图4A可以理解到,从紫外线灯21辐射出的紫外光几乎都被入射到被灭活的流体中。在实际制作中,为了清洗除净的方便,落流管11的螺距d并不为零,但通常不大于3mm为宜。
[0055]图4B为本发明实施例中另一种落流管结构示意图。其中落流管11’由同种材料和结构尺寸的两个落流管(110,120)并列叠排构成栅梳排结构。即如图所示的那样,在任意一个子管中的任意相邻的两匝之间,均排布有另外一个子管的一匝。例如,在第一子管110中的相邻的两匝(1101,1102)之间排布有第二子管120中的一匝1201,且这三匝(1101,1102,1201)沿落流管11’的轴向排布,即,三者在垂直于落流管11的轴向的平面内的正投影相互重叠,从而两个子管(110,120)在整体上组成了一个立体螺旋结构。至少一支紫外线灯可以设置在由多个子管组成的落流管11’的立体螺旋结构所括空间中。而且,第一子管110具有第一入流口 113和第一出流口 114,第二子管120具有第二入流口 121和第二出流口 122;并且,第一入流口 113和第二入流口 121并排设置、且相互平齐;同样的,第一出流口 114和第二出流口 122并排设置、且相互平齐,从而使两个子管(110,120)的整体高度h相同,此外,两个入流口(113,121)和两个出流口(114,122)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。
[0056]直接采用图4B所示的落流管结构,通过两个入流口(113,121)注入流体,由于此时并排设置的两个子管(110,120)同时过流,则在相同的时间下输送更多的流体(加倍),从而可以提高落流管的输送效率,同时可以通过螺距d设计使得螺距d略大于所用落流管的管径,即,单个子管的任意相邻两匝之间的竖直间隙内能够刚好容纳另一个子管的一匝,从而使得其中一个子管的任意一匝能够对应地插入其中另一个子管的相邻两匝之间,以形成叠排梳层结构,同时使形成的落流管11’结构的螺距d’能够在0?3mm的范围内,从而使落流管11’能够充分吸收从紫外线灯21辐射出的紫外光,进而提高了紫外线辐射的利用效率。需要说明的是,上述螺距d’为形成叠排梳层结构的两个子管中,任意相邻两匝之间的竖直间距,而并非是单个子管的螺旋结构的螺距。
[0057]当然,在实际应用中,上述落流管还可以包括均呈立体螺旋结构、且直径相同的N个子管,N为大于1的整数,并且,在任意一个子管中的任意相邻的两匝之间,均沿落流管的轴向顺次排列有其他N-1个子管各自的一匝。容易理解,N个子管在整体上始终组成单个立体螺旋结构。此外,可以通过螺距设计使得单个子管的螺距略大于其余子管的管径之和,以使单个子管的任意相邻两匝之间的竖直间隙内能够刚好容纳其余所有子管的一匝。例如,假设子管的数量为N个,则每个子管的螺距应略大于其余N-1个子管的管径之和。
[0058]对于图4B所示的落流管结构的另一种利用方法是:可以将两支子管(110,120)的一对相邻的管口对接,而将另一对相邻的管口的一个作为入流口,另一个作为出流口。例如将图4B中的管口 114和122对接,同时将121作为入流口而将113作为出流口,如此则使得流体被照射灭活的“路途”加倍而被照射灭活的时间相应加倍,提高了灭活效果,另外实现了落流管11的入流口和出流口在同一端。
[0059]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。如图4C所示,落流管11”包括均呈立体螺旋结构、且依次串联的两个子管(130,140),二者的直径不同、且相互嵌套。也就是说,落流管11”由两个相互嵌套、且等高但直径不同的立体螺旋结构的子管对接组成。即,位于外层的第一子管130顶端的管口 131和位于内层的第二子管140顶端的管口 141对接,位于外层的第一支子管130底端的管口 132用作落流管11”的入流口或出流口 ;位于内层的第二子管140底端的管口 142用作落流管11”的出流口或入流口。例如,当第一子管130底端的管口 132用作落流管11”的入流口,第二子管140底端的管口 142用作落流管11”的出流口时,流体首先自管口 132流入位于外层的第一子管130,并沿其立体
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1