CN109368735A - 一脉冲紫外流体消毒器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于流体消毒领域，本发明公开一脉冲紫外流体消毒器，包括一腔体，腔体连接有流体进、出口，腔体内设有脉冲紫外光源。本发明的优点是可实现即开即用，成本低；体积小、功率低，有利于集成，采用球形闪光灯，直径只有几毫米，电源也可以实现小型化，比同样效果的汞灯更小巧，有利于应用到家电设备中；光谱宽，适用性广，穿透性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种流体消毒器，尤其涉及一种设置在直饮设备进出水管路上的流体消毒器。
背景技术
现有的即开即用流体***，比如我们常见的直饮水***大多缺乏高效的净化手段使流体能够彻底消毒和灭菌。以直饮水***举例，一般都是通过多重过滤实现水净化。这种技术虽然能很好的净化原水，但也存在一个弊端，就是在出水口处往往会存在微生物，这些微生物会反向入侵储水容器，导致过滤后的水在贮存过程中又被污染。因此直接放出来的冷水往往也不能保证直接饮用。如果在出水口附近增加一套可即开即用的过流式消毒的紫外线消毒装置，则可以避免这种情况的发生。但目前市场上并没有这样的技术及产品。
发明内容
本发明目的在于提供一种能够实现瞬间高效杀毒的消毒器，尤其是适合直饮水设备上简便安装能够实现即开即用且又不破坏原有设备构造的脉冲紫外直饮水消毒器。
一脉冲紫外流体消毒器，包括一腔体，腔体连接有流体进、出口，腔体内设有脉冲紫外光源。
进一步优选的，脉冲紫外光源沿着流体流动方向设置。
进一步优选的，脉冲紫外光源为脉冲紫外闪光灯光源，优选为脉冲紫外氙灯，进一步优选的优选的，为球形脉冲紫外氙灯，紫外氙灯还可以是直管型、U型、螺旋形。
进一步优选的，脉冲紫外光源对其所消毒的流体采用过流式消毒。
进一步优选的，腔体内壁布设有光触媒。进一步优选的，所述光触媒是将二氧化钛及贵金属纳米颗粒烧结在多孔镍基金属网上或通过烧结的方式直接将二氧化钛及贵金属复合纳米颗粒附着在所述腔体内壁上。
进一步优选的，所述腔体为不锈钢腔体。
本发明还提供一种即开即用流体***，包括上述任一技术方案所述的脉冲紫外流体消毒器。
进一步优选的，脉冲紫外流体消毒器的电源开关与流体开关有联动关系，当流体开关打开时，脉冲紫外消毒设备就瞬间启动发光，对流经脉冲紫外流体消毒器腔体的流体进行消毒。
进一步优选的，脉冲紫外流体消毒器设置在流体***的输出口上或输出管道上。
进一步优选的，流体***为直饮水***，优选的为直饮水机。
紫外消毒虽已经是现有技术，且较大型的直管氙灯应用于净水和污水消毒***已经有案例。但是使用小型化的球形紫外氙灯进行小流量饮用水过流式直接消毒的应用形式和产品还没有报道，整合了光触媒进行饮用水净化的案例也未见报道，本发明具有突出的实质性特点：(1)可实现即开即用，成本低。(2)体积小、功率低，有利于集成。(3)光谱宽，适用性广，穿透性强。(4)无毒无害。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图
1-腔体，11-流体进口，12-流体出口，2-紫外光源，21-电极，3-密封圈
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示：一脉冲紫外流体消毒器，包括一腔体1，腔体1可为长方形盒体围成的，腔体1连接有流体进、出口11，12，腔体1内设有脉冲紫外光源2。为了使流体净化的更加充分，优选的，脉冲紫外光源2沿着流体流动方向设置对其所消毒的流体采用过流式消毒。
优选的，脉冲紫外光源2可以为脉冲紫外氙灯，进一步优选为球形脉冲紫外氙灯，使流体可以被延长路径更充分的杀菌消毒。当然除球形脉冲紫外氙灯外，脉冲紫外氙灯的形状还可以是直管型、U型、螺旋形。球形的脉冲紫外氙灯接触水时更加充分，消毒效果更好。
在设置紫外氙灯时，紫外光源2的电极21一部分设置在腔体1内，一部分至于腔体1外，电极21与腔体1外壁接触的部分设置有密封圈3，防止流体泄露。
为了使净化效果更好，腔体1内壁布设有光触媒。优选的，光触媒将二氧化钛及贵金属纳米颗粒烧结在多孔镍基金属网上或通过烧结的方式直接将二氧化钛及贵金属复合纳米颗粒附着在腔体内壁上。当光触媒是通过将二氧化钛及贵金属纳米颗粒烧结在多孔镍基金属网形成时，优选的形成一个整体的笼状可拆卸放置在腔体内壁，当然也可以根据需要单独贴附在腔体的内壁上。
优选的，消毒器的腔体采用不锈钢材料。这样，脉冲紫外光源发出的紫外线照射在腔体内壁上，激活光催化剂，与流经光催化网的流体中氧分子、水分子和污染物发生产生催化反应。其具体反应为：催化剂(主要是二氧化钛和其他光活性催化剂)在紫外线作用下形成电子-空穴对，其中空穴具有强氧化作用，电子具有强还原作用。空穴会将吸附于催化剂上的有机物分子和微生物进行氧化分解，起到进一步优选的的消毒净化效果，同时形成氧化性的羟基。电子则促使氧分子和水分子形成具有氧化活性的负氧离子与羟基自由基。羟基和负氧离子随着流体流到水流中，在更大范围内进一步优选的对流体中的有机污染物和微生物起到消毒净化作用。如果所用的紫外光源包含有波长在260nm以下的短波紫外线，效果更佳。
采用烧结方式形成的光触媒具有表面活性，微生物无法在上面附着繁殖，因此在腔体储水期间还起到防止微生物大量繁殖的作用，为出水时瞬间消毒降低难度。
正因为本发明所提供的消毒器上述优点，特别适合即开即用流体***，显著的优点在于能够高效充分的进行流体消毒杀菌，如特别适合直饮水***的直饮水机。为了使消毒过程的控制更加方便，将脉冲紫外流体消毒器设置在直饮水机的输水管道上或流水开关(如水龙头)出口。且使脉冲紫外流体消毒器与流体开关有联动关系，当流体开关打开时，脉冲紫外消毒设备就瞬间启动，对流经脉冲紫外流体消毒器腔体的流体进行消毒。在储水期间还能起到抑制微生物生长的效果。
根据上述脉冲紫外流体消毒器，本发明还提供一种即开即用流体***的实施例，包括上述任一技术方案所述的脉冲紫外流体消毒器。
为了使消毒过程更加方便，脉冲紫外流体消毒器与流体开关有联动关系，当流体开关打开时，脉冲紫外消毒设备就瞬间启动，对流经脉冲紫外流体消毒器腔体的流体进行消毒。脉冲紫外流体消毒器设置在流体***的输出口上或输出管道上。流体***为直饮水***，优选的为直饮水机。
综上，以直饮水机应用为例，本发明所提供的脉冲紫外流体消毒器当用在即开即用的流体***的主要优点在于：
(1)可实现即开即用，成本低。
如果用在直饮水的设备上，能否实现即开即用即起效是很重要的因素。因为饮水***不会是连续不断的出水，一般都是无规律的频繁开关。如果使用紫外汞灯消毒，由于汞灯需要预热，并且达到杀菌效果需要的时间长，难以实现过流式工作，因此就只能长期不关机，以便保持消毒作用。这就明显增加了直饮水***的功耗，也导致汞灯寿命变短，1000小时左右就要更换，或者说三个月不到就需要更换(每天工作20小时)。而脉冲紫外氙灯则完全没有这些问题，可以与出水开关联动，在有水流过时消毒，水流停止就立即停止，还能保证消毒效果。脉冲灯的寿命长达2亿次，假设一种高频使用的情况：每次出水持续一分钟，每小时出水20次，一天工作20小时，而光源每秒钟闪烁10次，则计算下来每天需要闪烁10(次)*60(秒)*20(次)*20(小时)＝24万次。脉冲氙灯的更换周期＝2亿次/24万次(每天)＝833天。因此即使在频繁使用的情况下，耗材更换周期也长达数年，整个***的成本可控。
(2)体积小、功率低，有利于集成
采用球形闪光灯，直径只有几毫米，电源也可以实现小型化，比同样效果的汞灯更小巧，有利于应用到家电设备中。
(3)光谱宽，适用性广，穿透性强
因为光谱比汞灯和LED更宽，强度也更高，所以对不同的微生物杀灭效果都很明显。而低压紫外汞灯和紫外LED因为波长单一，所以对有些微生物的杀灭效果并不显著，需要更长时间或更大剂量，甚至完全不能杀灭，影响使用效果。
(4)无毒无害
由于本发明所使用的脉冲氙灯不含任何有害成分，因此可以放心的应用于饮水***直接消毒。而常用的汞灯，由于含有重金属，一旦在水中失效破裂，就可能污染水质，危害健康。
紫外消毒是已经存在的技术，较大型的直管氙灯应用于净水和污水消毒***已经有案例。但是使用小型化的球形紫外氙灯进行小流量饮用水过流式直接消毒的应用形式和产品还没有见过，本发明具有突出的实质性特点。
需要说明的是：在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一脉冲紫外流体消毒器，包括一腔体，所述腔体连接有流体进、出口，其特征在于：所述腔体内设有脉冲紫外光源。
2.如权利要求1所述的脉冲紫外流体消毒器，其特征在于：所述脉冲紫外光源沿着流体流动方向设置。
3.如权利要求2所述的脉冲紫外流体消毒器，其特征在于：所述脉冲紫外光源为脉冲紫外闪光灯光源，优选为脉冲紫外氙灯，进一步优选的优选的，为球形脉冲紫外氙灯。
4.如权利要求2或3所述的脉冲紫外流体消毒器，其特征在于：所述脉冲紫外光源对其所消毒的流体采用过流式消毒。
5.如权利要求2所述的脉冲紫外流体消毒器，其特征在于：所述腔体内壁布设有光触媒。
6.如权利要求5所述的脉冲紫外流体消毒器，其特征在于：光触媒将二氧化钛及贵金属纳米颗粒烧结在多孔镍基金属网上或通过烧结的方式直接将二氧化钛及贵金属复合纳米颗粒附着在所述腔体内壁上。
7.一种即开即用流体***，其特征在于：所述权利要求1-6任一项所述的脉冲紫外流体消毒器。
8.如权利要求7所述的即开即用流体***，其特征在于：所述脉冲紫外流体消毒器的电源与流体开关有联动关系，当流体开关打开时，脉冲紫外消毒设备就瞬间通电启动发光，对流经脉冲紫外流体消毒器腔体的流体进行消毒。
9.如权利要求8所述的即开即用流体***，其特征在于：所述脉冲紫外流体消毒器设置在流体***的输出口上或输出管道上。
10.如权利要求9所述的即开即用流体***，其特征在于：所述流体***为直饮水***，优选的为直饮水机。
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