專利名稱：適合消毒紫外線透過率低的流體的紫外線流體消毒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紫外線流體消毒器，更詳細(xì)而言，涉及適合消毒紫外線透過率低的流體的紫外線流體消毒器。
背景技術(shù)：
紫外線消毒是利用光的物理性消毒方法，是通過紫外線波長(zhǎng)中作用254nm波長(zhǎng)，破壞微生物的染色體信息，使微生物不能進(jìn)行生育及分裂，從而殺滅微生物的技術(shù)。紫外線消毒多利用于流體內(nèi)的微生物(或水生微生物)的殺滅。此時(shí)，需要消毒的流體，其紫外線的透過率應(yīng)達(dá)到預(yù)定水準(zhǔn)以上，這是由于消毒紫外線的波長(zhǎng)為254nm而 很短，因此，被濁度或色度吸收而其透過力顯著降低。因此，對(duì)于流體的紫外線消毒，當(dāng)流體的紫外線透過率通常為60% (或在局部外企中為40 45% )以上時(shí)，認(rèn)為具有經(jīng)濟(jì)性而被適用，而通常，當(dāng)流體的透過率為40%以下時(shí)，不適用紫外線來消毒流體。由于如上原因，對(duì)于紫外線透過率低的流體的消毒，大部分只能依靠于熱，但是如上所述，通過熱進(jìn)行流體的消毒時(shí)，需支付很高的能量費(fèi)用，且由于高熱還會(huì)引起破壞流體內(nèi)的特定成分的副作用。所述紫外線透過率是指,用％表示使254nm波長(zhǎng)的紫外線透過盛于Icm石英槽的流體后測(cè)定的紫外線的強(qiáng)度，通常飲用的泉水的紫外線透過率是98%以上，原水為96%，下水放流水為60 70%。若在流體中含有吸收紫外線的成分,例如,鐵、猛等無機(jī)物或糖衆(zhòng)(Sugar Syrup)等五碳糖或六碳糖等的苯結(jié)構(gòu)，則紫外線透過率變低。作為紫外線透過率低的流體，有蔬菜汁(甘藍(lán)、水芹、胡蘿卜等)、果汁飲料(橙子、蘋果、石榴等)、樹膠(色木槭樹膠、楓葉樹膠等)、酒類(地方酒、米酒、蘋果酒等)、各種健康飲料、調(diào)味汁及調(diào)味料(醬油、柿子醋、果糖等)、潤(rùn)滑油、醫(yī)藥品、其他消毒所需的高粘度紫外線不透過性液體等。尤其，蔬菜汁是選擇天然有機(jī)農(nóng)蔬菜用壓榨機(jī)壓榨而出的汁液，榨汁后通常在每ml檢測(cè)出10，000 100，000只(cfu/ml)的一般細(xì)菌，為了防止在有效期內(nèi)發(fā)生變質(zhì)，大部分公司采取在冷藏狀態(tài)下當(dāng)天內(nèi)送到消費(fèi)者。而且，要求一旦開封后全部飲用完。將蔬菜汁放置于常溫時(shí)，微生物發(fā)育，并由于發(fā)育的微生物容器一天內(nèi)就發(fā)生突出而膨脹的現(xiàn)象，因此為了防止所述現(xiàn)象，迫切需要?dú)缥⑸铮壳?，不能完全?shí)現(xiàn)通過紫外線的消毒。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供紫外線流體消毒器，為了克服紫外線消毒的限制性，為了同時(shí)體現(xiàn)紫外線的透過消毒和表面消毒概念，將流過紫外線燈的周邊的流體的厚度形成為薄膜形態(tài)，同時(shí)，使流體的流動(dòng)亂流化，對(duì)于如上以薄膜形態(tài)被亂流化而流過的流體，從內(nèi)側(cè)和外側(cè)同時(shí)照射紫外線，從而在紫外線透過率低的流體時(shí)也能有效地實(shí)現(xiàn)紫外線消毒。為達(dá)成所述目的的本發(fā)明的實(shí)施例，提供適合消毒紫外線透過率低的流體的紫外線流體消毒器，其特征在于，由多個(gè)紫外線消毒單元構(gòu)成，紫外線消毒單元，包括，小石英管；內(nèi)側(cè)紫外線燈，設(shè)置于所述小石英管內(nèi)，從流體的內(nèi)側(cè)照射紫外線；大石英管，以同心圓狀設(shè)置于所述小石英管的外側(cè)，用于形成流體的流動(dòng)空間；彈簧線圈，以螺旋狀固定于所述小石英管的外徑面，向流體賦予旋轉(zhuǎn)力；紫外線透過收縮膜，將所述彈簧線圈緊密固定于小石英管的外徑面，并防止異物堵塞流體的流動(dòng)空間，在所述大石英管的外側(cè)設(shè)置多個(gè)外側(cè)紫外線燈，用于從外部照射紫外線到流過紫外線消毒單元的流體。所述大石英管和小石英管也可用聚四氟乙烯管來代替。所述內(nèi)側(cè)紫外線燈和外側(cè)紫外線燈由與石英管平行設(shè)置的棒狀紫外線燈構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的紫外線流體消毒器，其流體的流動(dòng)被薄膜化的同時(shí)，被亂流化，因此，提高紫外線燈的照射效率，且在如上所述被薄膜化及亂流化而流動(dòng)的流體的內(nèi)側(cè)和外側(cè)同時(shí)照射紫外線，因此，比起只在流體的內(nèi)側(cè)照射紫外線的現(xiàn)有紫外線流體消毒器，其照射面積增加2倍，由此，對(duì)于紫外線透過率低的流體也能有效地進(jìn)行消毒。而且，通過設(shè)置于彈簧線圈的外圍的紫外線透過收縮膜，使流體的流動(dòng)變順暢，且防止包含于流體內(nèi)的小的異物掛于線圈型彈簧而累積的現(xiàn)象，從而更能提高消毒效率。
圖I是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的紫外線流體消毒器的概略主視圖。圖2是圖I的側(cè)視圖。圖3是放大示出圖I中示出的紫外線消毒單元的截面圖。圖4是圖3的縱截面圖。圖5是用于說明通過彈簧線圈流體以螺旋狀流動(dòng)的狀態(tài)的圖面。圖6是用于說明通過大石英管和彈簧線圈之間的間隔流體以直線流動(dòng)的狀態(tài)的圖面。〈符號(hào)的說明〉10 :紫外線消毒單元，I :內(nèi)側(cè)紫外線燈，12 :小石英管，13 :彈簧線圈，14 :紫外線透過收縮膜，15 :大石英管，20 :紫外線感應(yīng)器，30 :外側(cè)紫外線燈
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。所述實(shí)施例只是為了說明本發(fā)明的內(nèi)容而揭示的優(yōu)選實(shí)施例，只要是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在不改變本發(fā)明的技術(shù)思想的范疇內(nèi)進(jìn)行多種變形。因此，本發(fā)明的權(quán)利范圍不能被解釋為限定于所述實(shí)施例。圖I和圖2是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的紫外線流體消毒器的概略主視圖和側(cè)視圖，圖3是放大示出紫外線消毒單元的截面圖，圖4是圖3的縱截面圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的紫外線流體消毒器，其由多個(gè)紫外線消毒單元10直列或并列連接而成。將所述紫外線消毒單元10直列連接時(shí)，對(duì)消毒效率方面有利，而并列連接時(shí)會(huì)增加消毒處理流量。在本發(fā)明的實(shí)施例的圖I及圖2中示出了直列連接紫外線消毒單元10的狀態(tài)，將紫外線消毒單元10直列連接時(shí)，考慮到單元的差壓等，優(yōu)選為由2 5個(gè)單元連接。在所述實(shí)施例中，流入到流體入口的流體依次通過直列連接的紫外線消毒單元10期間，通過從紫外線燈照射的紫外線進(jìn)行消毒后通過流體出口排放。在所述紫外線消毒單元10的外側(cè)設(shè)置多個(gè)棒狀外側(cè)紫外線燈30，其平行于紫外線消毒單元10，所述棒狀外側(cè)紫外線燈30用于從外部照射紫外線到通過各紫外線消毒單元10的流體。所附圖面的實(shí)施例示出了排列所述外側(cè)紫外線燈30從側(cè)面看時(shí)能夠在紫外線消毒單元10的周圍形成正四邊形的例子，但是外側(cè)紫外線燈30的數(shù)量和排列并不限定于所述例而可進(jìn)行多種變形。而且，在紫外線消毒單元10的一側(cè)設(shè)置紫外線感應(yīng)器20，用于在紫外線流體消毒器停止運(yùn)行時(shí)能夠感應(yīng)大石英管15的清洗狀態(tài)。圖3和圖4是為了說明紫外線消毒單元10而示出的圖面，紫外線消毒單元10由內(nèi)側(cè)紫外線燈U、小石英管12、彈簧線圈13、紫外線透過收縮膜14及大石英管15而成。 所述小石英管12和大石英管15需具有紫外線消毒波長(zhǎng)(254nm)的透過性好的特性，因此優(yōu)選使用由石英材質(zhì)制成的管，但還可用能夠透過紫外線的聚四氟乙烯管來代替。以聚四氟乙烯管代替小石英管12時(shí)，具有由于流體的壓力而管被擠壓的問題，因此優(yōu)選使用石英管。所述內(nèi)側(cè)紫外線燈11為棒狀紫外線燈，并在小石英管12的內(nèi)部中心設(shè)置為與小石英管12平行。大石英管15具有比小石英管12大的內(nèi)徑，并以同心圓狀配置于小石英管12的外側(cè)以圍繞小石英管12。因此，在小石英管12和大石英管15之間形成能夠供流體流動(dòng)的空間。所述彈簧線圈13緊密固定于小石英管12的外徑面，以使沿著紫外線消毒單元10流動(dòng)的流體亂流化。所述紫外線透過收縮膜14覆蓋于彈簧線圈13的上面用于固定彈簧線圈13。而且，紫外線透過收縮膜14在使流體亂流化而引起旋轉(zhuǎn)流動(dòng)時(shí)，切斷流體中含有的纖維質(zhì)或固體物擠進(jìn)的空間，同時(shí)，減低流體的阻力，從而使流體能夠有效地流動(dòng)，且能防止由于阻力引起的能量損失。所述紫外線透過收縮膜14為可使紫外線消毒波長(zhǎng)透過的材質(zhì)，應(yīng)為收縮性良好，且長(zhǎng)時(shí)間耐于紫外線消毒波長(zhǎng)的材質(zhì)。所述外側(cè)紫外線燈30在大石英管15的外側(cè)與大石英管15平行地設(shè)置多個(gè)，且優(yōu)選設(shè)置為以內(nèi)側(cè)紫外線燈11為基準(zhǔn)時(shí)，各外側(cè)紫外線燈30以等間距對(duì)稱排列。所述大石英管15的內(nèi)徑形成為大于紫外線透過收縮膜14的外徑，從而在紫外線透過收縮膜14的外徑和大石英管15的內(nèi)徑之間存在如圖6所示的供流體流動(dòng)的間隙d。因此，流體通過流過間隙d的直線型流動(dòng)和由彈簧線圈13的旋轉(zhuǎn)型流動(dòng)而被亂流化，此時(shí)，間隙d越小而具備更理想的亂流化條件，但根據(jù)流體的種類，會(huì)有纖維質(zhì)或固體物堵塞間隙d，因此需以適當(dāng)距離設(shè)置間隙d。為了使在同心截面積流動(dòng)的流體均勻照射得到從紫外線燈發(fā)出的紫外線，而優(yōu)選為使流體混合均勻以使其亂流化。所述亂流化使可能會(huì)存在于流體內(nèi)的小的固體異物不會(huì)附著于大石英管15的內(nèi)徑面和紫外線透過收縮膜14的外徑面，從而防止由于固體異物阻擋紫外線而消毒功能降低。即，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)消毒器時(shí)，有利于防止紫外線消毒功能降低。圖5及圖6是為了說明在同心截面積內(nèi)的流體的流動(dòng)而示出的圖面，流體具有如圖6所示的流在大石英管15和紫外線透過收縮膜14之間的間隙d的直線型流動(dòng)和如圖5所示的沿著彈簧線圈14的形狀流動(dòng)的螺旋狀流動(dòng)。在上述中，調(diào)整流量和同心截面積的比例而亂流化螺旋狀流動(dòng)時(shí)，經(jīng)亂流化的螺旋狀流動(dòng)與直線型流動(dòng)發(fā)生沖突而加重流在間隙d內(nèi)的流體的亂流化，而所述螺旋狀流動(dòng)的亂流化受流量和流路截面積的影響。通常，顯示流體的流動(dòng)的層流和亂流通過雷諾數(shù)而區(qū)分，且定義為所述雷諾數(shù)為2,000以下時(shí)為層流，4，000以上時(shí)為亂流。而且，雷諾數(shù)通過流體的密度、流速、管的直徑、粘性等而決定，假設(shè)流量相同時(shí)，管的直徑越小、粘性越低、密度(溫度)越低，雷諾數(shù)越增加。因此，可通過適當(dāng)調(diào)整間隙d的大小和彈簧線圈13的節(jié)距使流體的流動(dòng)亂流化，若彈簧線圈13的節(jié)距間隔太窄，則彈簧線圈13不能發(fā)揮流體阻力的作用，若節(jié)距間隔太寬，反而妨礙亂流的產(chǎn)生。所述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的紫外線流體消毒器，流體在大石英管15和紫外線透過收縮膜14之間的空間被亂流化而流動(dòng)期間，從內(nèi)側(cè)紫外線燈11照射紫外線的同時(shí)，從外 側(cè)紫外線燈30也照射紫外線，因而提高紫外線的消毒效率。S卩，在流體的內(nèi)、外側(cè)同時(shí)朝流體照射紫外線，因此，比起現(xiàn)有紫外線流體消毒器，其照射面積變寬2倍，從而提高紫外線的消毒效率。
權(quán)利要求
1.一種適合消毒紫外線透過率低的流體的紫外線流體消毒器，其特征在于，由多個(gè)紫外線消毒單元構(gòu)成， 紫外線消毒單元，包括，小石英管； 內(nèi)側(cè)紫外線燈，設(shè)置于所述小石英管內(nèi)，從流體的內(nèi)側(cè)照射紫外線； 大石英管，以同心圓狀設(shè)置于所述小石英管的外側(cè)，用于形成流體的流動(dòng)空間； 彈簧線圈，以螺旋狀固定于所述小石英管的外徑面，向流體賦予旋轉(zhuǎn)力； 紫外線透過收縮膜，將所述彈簧線圈緊密固定于小石英管的外徑面，并防止異物堵塞流體的流動(dòng)空間， 在所述大石英管的外側(cè)設(shè)置多個(gè)外側(cè)紫外線燈，用于從外部照射紫外線到流過紫外線消毒單元的流體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適合消毒紫外線透過率低的流體的紫外線流體消毒器，其特征在于，所述大石英管由聚四氟乙烯管構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適合消毒紫外線透過率低的流體的紫外線流體消毒器，其特征在于，所述小石英管由聚四氟乙烯管構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適合消毒紫外線透過率低的流體的紫外線流體消毒器，其特征在于，所述內(nèi)側(cè)紫外線燈和外側(cè)紫外線燈為與石英管平行設(shè)置的棒狀紫外線燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紫外線流體消毒器，更詳細(xì)而言，涉及適合消毒紫外線透過率低的流體的紫外線流體消毒器，其特征在于，本發(fā)明由多個(gè)紫外線消毒單元構(gòu)成，紫外線消毒單元，包括，小石英管；內(nèi)側(cè)紫外線燈，設(shè)置于所述小石英管內(nèi)，從流體的內(nèi)側(cè)照射紫外線；大石英管，以同心圓狀設(shè)置于所述小石英管的外側(cè)，用于形成流體的流動(dòng)空間；彈簧線圈，以螺旋狀固定于所述小石英管的外徑面，向流體賦予旋轉(zhuǎn)力；紫外線透過收縮膜，將所述彈簧線圈緊密固定于小石英管的外徑面，并防止異物堵塞流體的流動(dòng)空間，在所述大石英管的外側(cè)設(shè)置多個(gè)外側(cè)紫外線燈，用于從外部照射紫外線到流過紫外線消毒單元的流體。
文檔編號(hào)C02F1/32GK102869273SQ201080065966
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月7日
發(fā)明者李圣哲, 金鎮(zhèn)億, 金裕燮 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Uv-Plus