CN105417623A - 一种紫外线灭活装置及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种紫外线灭活装置及***，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，设置在落流管的立体螺旋结构所括空间中，用于朝向落流管中的流体辐射紫外线，以执行灭活操作；供电电源，用于根据落流管中的流体状况向紫外线灯组供电。本发明提供的紫外线灭活装置，其在实现广谱灭活的同时，还可以进行紫外线灭活频谱进行选择和组合，从而提高了灭活处理的针对性、可靠性和安全性，并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。

Description

一种紫外线灭活装置及***

技术领域

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***。

背景技术

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。

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***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。

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。

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

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***，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。

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。

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，以形成强度均匀的广谱紫外线灭活环境。

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匀的择谱紫外线灭活环境。

优选地，还包括联控***，所述联控***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。

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。

优选地，所述联控***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。

优选地，所述联控***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。

优选地，所述的信号转换器是可编程的微处理器。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种***，其包括本发明提供的上述紫外线灭活装置。

优选地，本发明提供的***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。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的紫外线灭活装置，其具有以下优点：

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。

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。

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。

本发明提供的***，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

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；

图2为本发明实施例中一种落流管结构示意图；

图3为本发明实施例中一支紫外线灯的结构示意图；

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；

图4B为本发明实施例中另一种落流管结构示意图；

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；

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；

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；

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***；

图7A为实现图6技术方案的一个实施例的示意图；

图7B为图7A中实现联控的原理示意图；

图8为实现图6技术方案的另一个实施例的示意图；

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；

图10为采用本发明紫外线灭活装置的***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

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***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。

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。

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1.2～1.5mm；螺旋结构的直径D为50～120mm；螺距d为0～3mm；螺旋匝数为6～15匝。

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匀性，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21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。

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。

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：

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匀的照射效果。

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处具有最强的辐射而离中心峰值Hmax较远处的辐射强度降低，因而辐射效果也相对较弱。

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匀的缺陷，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)。

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。

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匀的强度，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。

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匀的择谱紫外线灭活环境。

上述这种频谱强度不均匀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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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***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。

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。

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。

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，并沿其立体螺旋结构盘旋向上；然后自对接的管口131和管口141流入位于内层的第二子管140，并沿其立体螺旋结构盘旋向下；最后自管口142流出。如此，可以延长流体被照射灭活的“路途”而增加被照射灭活的时间，提高了灭活效果，另外实现了落流管的入流口和出流口在同一端。

而且，在两个子管之间形成的环形间隙中均匀设置五支紫外线灯21，五支紫外线灯21沿该环形间隙的周向均匀分布，以提高紫外线辐射的均匀性。在实际应用中，该环形间隙的尺寸只要能够容纳紫外线灯21即可，优选的，位于该环形间隙内的每支紫外线灯21的辐射面，即，每支紫外线灯21的分别与第一子管130的内周面和第二子管140的外周面之间的最小水平距离的取值范围在0～3mm，以提高紫外线灯21对落流管11”的辐照强度。这里，紫外线灯21的辐射面有两个，其中一个辐射面是指紫外线灯21的第一子管130的内周面相对、且背离落流管11”的中心面朝外的表面；其中另一个辐射面是指紫外线灯21的第二子管140的外周面相对、且与落流管11”的中心相对面朝内的表面。另外，紫外线灯21的数量还可以为两支、三支、四支和六支以上。

优选地，使两个子管(130，140)的整体高度h相同，且与落流管11”的轴向平行，但不占用落流管11”所括空间，以便于与其他元件连接。在实际应用中，上述落流管还可以包括两个以上的子管，即，包括两个以上的立体螺旋结构。

图1中所示的供电电源200将根据落流管21中的流体状况、落流管的结构的不同向紫外线灯组210做适应性的供电。包括具有输出功率的调节功能的镇流器的供电电源200与各支紫外线灯21电连接。图9示出了可选来用在本发明实施例中的这种供电电源的电路图。容易理解，供电电源200作为电压源与多支紫外线灯21电连接时可以通过被供电的多支紫外线灯21的串并联关系来变化地提供输出到每一支外线灯21的功率。例如当对于图4C所示光照结构中的5支紫外线灯21进行供电是，使得这5支紫外线灯21相互并联，并在各个支路上设置通断开关，通过选择性地接通各个支路上的通断开关，实现这5支紫外线灯21的多样的通断组合，如果这5支紫外线灯21拥有不同的频谱峰值的话，则可按需形成强度不均匀的择谱紫外线灭活环境。

虽然是非限制性的示例说明，但上述通过图2至图4C讨论的光照结构在实现本发明的紫外线灭活装置中具有实质性的优点且具备新颖和创造性，在有助于实现本发明的目的和达到且提高本发明预期效果方面非常有益，因此完全具备单独作为申请而主张权利要求的必要性。

图6为根据本发明另一技术方案的紫外线灭活装置100’的原理框图。其中与图1示出的紫外线灭活装置100的区别在于，紫外线灭活装置100’包括有联控***300，用以根据落流管11中的流体状态来动态地控制供电电源200向紫外线灯组210提供的输出功率，从而可以实现根据不同的流体状况调整紫外线的辐射强度，进而可以保证灭活效果、避免能源浪费。

如图6所示，联控***300包括：流体状态测控部件310，用于测量/控制落流管11中的流体的相关物理量，该流体的相关物理量，例如可以包括流体的流速(流量)、流体比重、粘度系数等等；输出功率控制部件320，用于根据流体状态测控部件310所测量/控制获得的落流管11中的流体的相关物理量，按照预定的控制函数关系控制供电电源200向紫外线灯组210提供的输出功率。

作为非限制性的示例，图7A和图7B示出了一种采用机-电信号转换方式实现图6中的联控***300的实施例。

在本实施例中，出流开关42是一个常用的用于供流体流出的龙头。通过安装在水龙头42中的陶瓷阀V和被并接到供电电源200中的可变电阻321之间的配合来实现联控***300的上述功能。下面结合图7A中的出流开关42的实体结构图和图7B中的联控实现的原理示意图，来详细说明实现联控***300的上述功能的过程。

如图7A和图7B所示，出流开关42与落流管11的出流口(例如图4A中的出流口112)连接，很显然此时从出流开关42流出的流体的流量就是通过落流管11的流量，并且该流量的大小直接由陶瓷阀V的开启程度，即开口的大小来控制。

具体地说，使用者用旋柄41旋启/旋闭用于供流体流出的龙头以进行流量/流速控制的过程，实质是控制陶瓷阀V的开口程度的操作，陶瓷阀V的开口加大，从出流开关42流出的流体的流量/流速相应地增加，反之亦然。

通过对于作为出流开关的龙头42的结构设计使得其中包括一个作为供电电源200的输出功率控制部件的可变电阻321，该可变电阻321与作为供电电源200中输出功率控制电阻，或至少作为供电电源200中输出功率控制电阻的一部分，即：可变电阻321的阻值的变化将改变供电电源200向紫外线灯组提供的输出功率。例如参照图9所示出的可用在本发明实施例中作为供电电源200的电源电路图，相互并联的固定电阻R11和R12形成的等效电阻决定了该示出电源的输出功率。此时，将设置在作为出流开关的龙头42中的可变电阻321作为相互并联的固定电阻R11和R12之一，即用可变电阻321替换此供电电源中的电阻R11或/和R12。

进一步参考图7A和图7B描述联控***300利用龙头中对应液体流速的陶瓷阀V的开启程度(出流开关42的状态参数)和可变电阻321(供电电源200的输出功率控制部件或与之关联的部件)所实现的联控操作过程。

在本实施例中，出流开关42和可变电阻321通过联动组件实现二者的机械联动。具体如图7A所示，可变电阻321通过两个金属片45固定在出流开关42(即龙头)的壳体内，且可变电阻321通过电连接线432与供电电源200的镇流器中的输出功率控制电阻(图9中的R11和R12)并联。联动组件包括旋转架44以及分别与其连接的第一旋转轴411和第二旋转轴431，且旋转架44、第一旋转轴411和第二旋转轴431的旋转中心线同轴。其中，旋转架44位于出流开关42的壳体内，且与该壳体可旋转地连接；第一旋转轴411与旋柄41连接；第二旋转轴431与用于调节可调电阻321大小的调节件连接。

当顺时针(或逆时针)转动旋柄41一定角度时，旋柄41驱动第一旋转轴411旋转，以带动旋转架44围绕二者共同的旋转中心线旋转，从而带动第二旋转轴431同样围绕该旋转中心线旋转，进而实现第一旋转轴411和第二旋转轴431的同步、同轴旋转，从而同步带动旋柄41的旋转运动与可调电阻321的调节件的运动。由此，当旋启/旋闭出流开关42时，即可同步地增大/减小可变电阻321的阻值，从而使得供电电源200向紫外线灯组21提供的输出功率随着落流管11中的流体的增加/减小而提高/降低。

当流体的流速为零(旋柄41处于旋闭状态)时，紫外线灯组的辐射强度也为零(紫外线灯组未开启)；在转动旋柄41，以逐渐增大流体的流速的过程中，紫外线灯组随之开启，并且其辐射强度随着流体流速的增大而增大；反之，则减小。

需要说明的是，在实际应用中，上述联动组件的结构并不局限于本实施例中上述联动组件的结构，只要其能够使出流开关和可变电阻机械联动，以实现供电电源向紫外线灯组提供的输出功率随着落流管中流体的增加/减小而提高/降低即可。

如前所述，联控***300对于落流管11中的流体状态(例如流速)和供电电源200提供到紫外线灯组210的功率进行的联控操作是按照预定的函数关系实施的。就本实施例来说，可采用针对流经落流管11中的被灭活源流性质和预定灭活指标来选择线性函数、指数函数、对数函数之一作为可变电阻321的阻值调变依据。更具体地说，例如当处理经过滤之后的水时，可变电阻321的阻值调变依据线性关系(即以线性电位器作为可变电阻321)进行：即，供电电源200提供到紫外线灯组210的功率随着水流的流速增加而线性地增加；又例如当对于透明油质流体进行脱色处理时，可变电阻321的阻值调变可依据指数关系(例如以二次方指数电位器作为可变电阻321)进行：即，如果流速增加一倍，则供电电源200提供到紫外线灯组210的功率将增加四倍，再例如当对于不透明乳脂流体进行灭活处理时，可变电阻321的阻值调变可依据对数关系(即以10位底的对数电位器作为可变电阻321)进行：即，如果流速增加一倍，则供电电源200提供到紫外线灯组210的功率将增加10倍。

作为非限制性的示例，图8示出了一种采用电子信号转换方式实现图6中的联控***300的实施例。与图7A和图7B所示的采用机-电信号转换方式不同，在出流开关42的出流口处或在落流管11中设置了流速传感器S作为联控***300的流体状态检测部件310，并采用信号转换器C作为联控***300的输出功率控制部件320。

具体地说，传感器S将落流管11中的流体的流速数据直接输入到信号转换器C。根据预定的函数关系，转换器C将该流体的流速数据转换为电压数据，该电压数据被作为控制数据而提供到供电电源200的预定控制端，对应地控制供电电源200提供到紫外线灯组210的功率。

仍然参照图9所示出的可用在本发明实施例中作为供电电源200的电源电路图来描述图8所示联控***300的操作过程。与落流管21连接的出流开关42可以使用图7所示的用于供流体流出的机械式的龙头，也可以使用电子触控开关，流速传感器S设置在落流管11的出流口或侧壁上，并通过连接线，将该流速传感器S所感测的流速数据信号输入到一个信号转换器C。

作为一个示例，流速传感器S可以一个电子流速传感器，根据感测流体的流速提供相对应的感应电流/电压。例如在使用电容性电子流速传感器的情况下，提供的是对应被测流体流速的感应电压。可参见http://www.gkong.com/products/pro_content.asp？products_id＝378985公开的可嵌在管道侧壁上的电容式流速传感器(RECHNERSW-600系列)，其原理在此不作赘述。

通常，从上述流速传感器S送出的感测信号是微弱信号。为了能够利用流速传感器S送出的感测信号来对应地控制供电电源200输出到紫外线灯组210的功率，需要通过信号转换器C对其进行转换或放大。

作为一个优选示例，该信号转换器C可以是一个微处理器(mp)，通过输入接口直接将传感器S输入的感测信号转换成数字信号，并且通过内嵌的转换程序，依照预定的转换函数转换成可用于控制供电电源200输出到紫外线灯组210的功率的电压。如前一个实施例中类似的那样，根据所灭活处理的流体性质的不同，可根据例如线性函数、指数函数或对数函数进行从传感器S的感测信号到作为转换器C的微处理器mp的输出电压信号的转换。

应该说明，由于微处理器mp可编程性及数字化处理的实现，在本实施例中采用微处理器mp作为转换器C配合传感器S实现联控***300的方案在操控精度、函数转换的灵活性以及灭活装置的智能化方面都优于前一实施例中以机-电方式实现联控***300的方案更易于实现且具有技术上的优势。

从作为转换器C的微处理器mp(即输出功率控制部件320)输出的电压信号被接入/叠加在供电电源200中的输出功率控制端。以图9所示的可用在本发明实施例中作为供电电源200的电源电路图为例，该输出功率控制端可以是在R11/R12与R9的连接点，如图9中以A所点示出，通过微处理器mp输出的电压信号被接入/叠加在点A处，而使R9与C7的RC时间常数改变，从而实现对供电电源200提供到紫外线灯组210的功率进行控制。

还需要说明的是，在实际应用中，本发明提供的紫外线灭活装置可以应用在对水、污水(例如工业污水)、植物体液(例如果汁、植物油)或动物体液(例如牛奶、尿液)等的任意流体的。

作为采用根据本发明构思的灭活装置的一个技术方案，图10示出了一个***实施例的结构示意图，其中包括本发明上述实施例提供的紫外线灭活装置100。

如图10所示，在本实施例中，***600包括壳体51，根据本发明上述实施例用以盛放的紫外线灭活装置100设置在壳体51中。优选地，壳体51采用可反射紫外线的材料(制作，例如金属铝箔)制作，在紫外线灭活装置100工作时，壳体51的内表面可将照射至其上紫外线反射回去，从而可以提高紫外线的利用率和辐射效率并防止紫外线的外泄。在实际应用中，壳体可以采用诸如圆形、方形等的任意形状的壳体结构。

优选地，***还包括滤芯净水装置500，用以对水中杂质做先行过滤。滤芯净水装置500设置在紫外线灭活装置100的上游，并与落流管(即，输送水的落水管)的入流口连接，经滤芯净水装置500过滤的水经入流口进入落流管100，灭活处理后的洁净水可经出流开关42流出或存储在一个储水箱400中。

优选地，***还包括储水箱400，用于储存从落流管的出流口流出的洁净水。储水箱400的结构如图11所示，该储水箱400具有入口402和出口401，其中，入口402与落流管的出流口连接；出口401与出流开关42连接。当旋启出流开关42时，储存在储水箱400中的洁净水会首先流出，同时落流管中的被紫外线灭活后的水向储水箱400内补充。由此，通过借助储水箱400存储来自落流管的一部分洁净水，不仅可以在旋启出水开关42时即刻流出洁净水，而且由于受储水箱400内的气体被压缩现象的影响，落流管中的水在开启出水开关42时不会马上流入储水箱400中，而是会在落流管中驻留一段时间(大约3～5s)；直至储水箱400的水位下降至一定程度后，落流管中的水才会流入储水箱400进行补充，从而水在落流管中驻留的这段时间可以给紫外线灯组进入正常工作状态(即，自被通电至完全开启的准备时间，大约为2～3s)提供一个缓冲时间，而且在这段缓冲时间内，驻留在落流管中的水是静止的，从而可以增加与紫外线的接触时间，进而可以进一步提高灭活能力。

本发明技术方案所提供的对于包括水流在内的流体进行灭活的包括紫外线灭活装置在实现广谱灭活的同时，还可以进行紫外线灭活频谱进行选择和组合，从而提高了灭活处理的针对性、可靠性和安全性，并且可以根据水流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。

以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种紫外线灭活装置，其特征在于包括：

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。

2.如权利要求1所述的紫外线灭活装置，其特征在于，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，以形成强度均匀的广谱紫外线灭活环境。

3.如权利要求1所述的紫外线灭活装置，其特征在于，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匀的择谱紫外线灭活环境。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的紫外线灭活装置，其特征在于还包括联控***，所述联控***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。

5.如权利要求4所述的紫外线灭活装置，其特征在于，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。

6.如权利要求4所述的紫外线灭活装置，其特征在于，所述联控***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。

7.如权利要求4所述的紫外线灭活装置，其特征在于，所述联控***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。

8.如权利要求4所述的紫外线灭活装置，其特征在于，所述的信号转换器是可编程的微处理器。

9.一种***，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项限定的紫外线灭活装置。

10.如权利要求9所述的***，其特征在于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。