CN103570098A - 一种紫外led流体消毒*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种紫外LED流体消毒***，包括紫外LED发射器，流体管道和反光材料层；紫外LED发射器设于流体管道的外表面或内表面上，反光材料层涂于流体管道的内外表面上；当紫外LED发射器设于流体管道外表面时，流体管道与紫外LED发射器相接触部分为可透紫外光的透明管壁。基于深紫外LED具有高效的电光转化效率，本***利用深紫外LED组件产生具有高效消毒功能的紫外光。该紫外光可有效穿过透明管道并对管道内的流体进行消毒。具有反紫外光功能的反光材料被涂于管道的内外表面，以此反射回在管道内由深紫外LED发射并透出的紫外光线。本发明的***专用于流体，能高效对流体进行消毒。

Description

一种紫外LED流体消毒***
技术领域
本发明涉及一种运用紫外LED技术对流体，特别是水体，进行消毒处理的***。 
背景技术
迄今为止，水体的消毒处理方法已有多类被得以发展，包括： 
（a）煮沸
    煮沸的方法是一种传统而有效的净水消毒方法，然而，其不适宜于工业与个人使用。
（b）过滤 
以反渗透膜为代表的过滤处理技术可去除水中绝大部分的污染物以及致病病菌。但是，其具有造价高、需要非常较高的工作压促使水能传过过滤膜等缺点。与之相对，运用含有组合滤芯的机械过滤以备作为便携式处理***进行了商业化，其是预防水性疾病的有效方法。然而，机械过滤又不适用于大量或工业用途。
（c）化学消毒 
传统的化学消毒（臭氧和氯）可杀死微生物，经过一定时间的接触其可有效的抑制他们的生长。但是，在利用这些消毒化学制剂时会产生维护与安全问题。同时，这些化学制剂在使用过程中所产生的副产物（例如三氯甲烷以及氯代乙酸）对人体含有致癌等副作用。
（d）紫外消毒 
由汞灯等产生的紫外光谱早以被广泛的应用于杀灭病毒、细菌、藻类以及原生动物等微生物。但是，传统的紫外消毒（例如汞灯）***有需要较高能耗的确定，由此在实际的应用过程中照成了显著的环境与安全风险。另一方面，传统的紫外汞灯的使用寿命短，仅仅为一万小时（约为一年的使用寿命）。
随着半导体技术领域的发展，深紫外LED（UV-LED）作为一种消毒技术得已开始被应用。深紫外LED具有使用寿命长（可到十万小时）、使用方便以及低能耗等特点。但是已商业化的深紫外LED芯片具有特定的发色图样。例如，美国Sensor Electronic Technology (SET)公司生产的平板深紫外芯片的光发射角为60度，其电力/辐射强度角图为一个扇形，由此照成了紫外光谱的辐射分布不均匀，降低了深紫外LED芯片的消毒效果。 
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种能高效对流体进行消毒的紫外LED流体消毒***。 
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 
一种紫外LED流体消毒***，包括紫外LED发射器，流体管道和反光材料层；紫外LED发射器设于流体管道的外表面或内表面上，反光材料层涂于流体管道的内外表面上；当紫外LED发射器设于流体管道外表面时，流体管道与紫外LED发射器相接触部分为可透紫外光的透明管壁。
在上述紫外LED流体消毒***中，所述紫外LED是指具有消毒作用的紫外LED，优先采用深紫外LED。紫外LED是指的400nm以下的LED，短于300nm时称为深紫外LED 
在上述紫外LED流体消毒***中，所述流体管道内设有搅拌体或障碍物。
在上述紫外LED流体消毒***中，所述紫外LED发射器的供电装置为电容器、电池、染料电池或发电机或其组合。 
在上述紫外LED流体消毒***中，所述流体管道为圆形、方形或L形。 
在上述紫外LED流体消毒***中，所述流体管道的材质为玻璃、石英、高分子、陶瓷或其混合。 
    在上述紫外LED流体消毒***中，所述流体为水、饮料或溶液。 
        在上述紫外LED流体消毒***中，所述流体管道中液体穿过管道的方法包括采用泵、重力或者人工嘴吸。 
在上述紫外LED流体消毒***中，所述反光材料层为发光金属、纳米材料、反射薄膜、反光纤维或其混合。 
在上述紫外LED流体消毒***中，所述反光材料层涂于流体管道内外表面上的方法包括浸渍涂布法、喷涂法、旋涂法、狭缝型挤压式涂布法、喷墨印花或其混合。 
在上述紫外LED流体消毒***中，所述搅拌体或障碍物的材料为玻璃、塑料或者石英。 
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明介绍了一种集成深紫外LED芯片的高效流体消毒处理***。基于深紫外LED具有高效的电光转化效率，本***利用深紫外LED组件产生具有高效消毒功能的紫外光。该紫外光可有效穿过透明管道并对管道内的流体进行消毒。具有反紫外光功能的反光材料被涂于管道的内外表面，以此反射回在管道内由深紫外LED发射并透出的紫外光线。与之同时，在管道内安装一个搅拌体或者障碍物可使管道内的流体产生转动，提高消毒效果。本发明的***专用于流体，能高效对流体进行消毒。 
附图说明
图1为紫外LED流体消毒***结构示意图。 
图2为紫外LED流体消毒***的截面示意图。 
具体实施方式
如图1和2所示，一种紫外LED流体消毒***，包括紫外LED发射器1，流体管道2和反光材料层3；紫外LED发射器1设于流体管道2的外表面或内表面上，反光材料层3涂于流体管道2的内表面和外表面上；当紫外LED发射器1设于流体管道2外表面时，流体管道2与紫外LED发射器1相接触部分为透明管壁。流体管道2内设有搅拌体或障碍物4。 
紫外LED发射器1可提供紫外光线以杀灭流体中的微生物（例如：病毒、细菌、藻类以及原生动物等）从而达到消毒的目的。紫外LED发射器1的供电装置可为，但不限于，电容器、电池、染料电池、发电机以及/或者其混合体。紫外LED可具有多种的发射图样，例如平板型、球透镜以及半球形透镜，其获得多种样式的紫外辐射图。 
反光材料层3涂于流体管道2的内外表面上；当紫外LED发射器1设于流体管道2外表面时，流体管道2与紫外LED发射器1相接触部分为透明管壁，以便所产生的紫外光可穿透管壁。管道内可使流体通过，方法包括采用泵、重力或者人工嘴吸。流体管道2可有多种形状或大小，例如直径各异的圆型、方型、L型或者其他形状。管道材料可以玻璃、石英、高分子、陶瓷以及/或者其混合。 
基于紫外LED发射器1发射出的紫外光在管内的分别不均；再则，所产生的部分紫外光有可能会穿过另一端的管壁或者被管壁吸收。因此，具有反射功能的反光材料层3涂于流体管道2的内外表面上，可以增加***的消毒效果。反光材料层3为发光金属，纳米材料，反射薄膜，反光纤维或其混合。反光材料层3涂于流体管道2的内外表面上的方法包括浸渍涂布法、喷涂法、旋涂法、狭缝型挤压式涂布法、喷墨印花或其混合。 
鉴于管内紫外光强度存在这很大的差别，一个搅拌体或者障碍物4可被安装于管内以形成对流体的一种阻碍由此引起流体一定的旋转以便进一步的提高对流体消毒的效果。搅拌体或障碍物4的材料为玻璃、塑料或石英。搅拌体或障碍物4可连接工作也可单独工作，他们可被附载或者固定于管体的任何部位，他们也可与外部的电源相连使用。 
流体管道2的内外表面上可以设置多个紫外LED发射器1，可以是不同形状、大小、类型、特征和/或功能的紫外LED。他们可以多种形式、不同距离固定或组装于管道壁。紫外LED发射器1可全部或部分的串联和/或者并联使用。每个紫外LED发射器1可以单独使用也可同时工作。 
本发明的紫外LED流体消毒***可应用于工业、学校、医院等大量流体的处理。其可同时用于便携式的净水***以处理小量的液体。受处理的液体包括水、饮料以及溶液等。 
    以上描述仅限于本发明的具体实施案例，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。例如其他的形态和大小各异的固态紫外灯可用于代替本申请的深紫外LED灯。为此，我们申请如下的权利要求以界定本发明之精神与范围。

Claims (10)

1.一种紫外LED流体消毒***，其特征在于包括紫外LED发射器（1），流体管道（2）和反光材料层（3）；紫外LED发射器（1）设于流体管道（2）的外表面或内表面上，反光材料层（3）涂于流体管道（2）的内外表面上；当紫外LED发射器（1）设于流体管道（2）外表面时，流体管道（2）与紫外LED发射器（1）相接触部分为可透紫外光的透明管壁。
2.如权利要求1所述的紫外LED流体消毒***，其特征在于，所述流体管道（2）内设有搅拌体或阻碍物（4）。
3.如权利要求1所述的紫外LED流体消毒***，其特征在于，所述紫外LED发射器（1）的供电装置为电容器、电池、染料电池或发电机或其组合。
4.如权利要求1所述的紫外LED流体消毒***，其特征在于，所述流体管道（2）为圆形、方形或L形。
5.如权利要求1所述的紫外LED流体消毒***，其特征在于，所述流体管道（2）的材质为玻璃、石英、高分子、陶瓷或其混合。
6.如权利要求1所述的紫外LED流体消毒***，其特征在于，所述流体为水、饮料或溶液。
7.如权利要求1所述的紫外LED流体消毒***，其特征在于，所述流体管道（2）中液体穿过管道的方法包括采用泵、重力或者人工嘴吸。
8.如权利要求1所述的紫外LED流体消毒***，其特征在于，所述反光材料层（3）为发光金属、纳米材料、反射薄膜、反光纤维或其混合。
9.如权利要求1所述的紫外LED流体消毒***，其特征在于，所述反光材料层（3）涂于流体管道（2）的内外表面上的方法包括浸渍涂布法、喷涂法、旋涂法、狭缝型挤压式涂布法、喷墨印花或其混合。
10.如权利要求2所述的紫外LED流体消毒***，其特征在于，所述搅拌体或阻碍物（4）的材料为玻璃、塑料或者石英。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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