[發(fā)明專利]一種紫外激光消毒器系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010597648.7
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111592072A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 甘樹;李鋒;邊奇
• 申請（專利權）人: 紹興澤源科技有限公司
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

一種紫外激光消毒器系統(tǒng)，屬于消毒設備技術領域；包括一套紫外激光模組，以及一套光轉換插件，紫外激光模組發(fā)出一組紫外激光，紫外激光波長在200nm?280nm之間，紫外激光模組由驅動板驅動紫外激光管發(fā)出高強度紫外線光，轉換透鏡凸面將發(fā)散的高強度紫外光轉為平直的高強度紫外線，高強度紫外線進入光轉換插件后對管道中飲用水進行消毒處理，光轉換插件由轉換透鏡及光轉換插件插頭組成，紫外光進入光轉換插件后，經轉換透鏡凸面均勻轉化為適當照射面積的光線，實現對管道內的生活飲用水無死角持續(xù)消毒動作；光轉換插件與激光模組之間直插連接或經光纖快插連接，實現激光模組與光轉換插件之間的合體或分體安裝，設備安裝靈活性更大。

技術領域

本發(fā)明屬于消毒處理設備技術領域，具體是涉及一種紫外激光消毒器系統(tǒng)。

背景技術

常規(guī)紫外消毒器是以紫外汞燈為光源，利用燈管內汞蒸汽放電的253.7nm紫外線為主要光譜線，對生活飲用水進行消毒。常規(guī)紫外消毒器主要由水銀蒸汽燈燈管、石英管、腔體、電子鎮(zhèn)流器其附件組成，大中型紫外線消毒器還需要配置紫外線強度傳感器和清洗系統(tǒng)等附件。現有紫外消毒器所使用的水銀蒸汽燈發(fā)出的紫外線需要穿透石英管后對石英管四周的水進行輻照消毒，但紫外線透過石英管后與水接觸會逐步衰減，因此紫外線消毒有效距離有限，且消毒效果在紫外線強度一定的情況下必須保證較長的接觸時間，因此常規(guī)紫外線消毒器腔體必須保證燈管與殼體之間保持一定距離，距離過大紫外線衰減嚴重，距離過小接觸時間縮短，均達不到要求的消毒效果，因此常規(guī)消毒器殼體均需要根據燈管功率進行配置，殼體容積居高不下。

水體介質中長期存在的微小顆粒以及溶解的鈣、鎂等鹽類會在石英管表面沉積粘接形成水垢，燈管連續(xù)使用時溫度會上升，溫度上升會使水中鈣、鎂加速析出。石英管表面結垢直接阻擋紫外線的穿透，從而直接影響紫外線的有效輻射量，因此，定期清理石英管表面的水垢是保持紫外線消毒器穩(wěn)定運行的重要維護手段，大中型紫外線消毒系統(tǒng)必須配置清洗系統(tǒng)，確保燈組套管的表面清潔。

常規(guī)紫外線消毒器的水銀蒸汽燈管和石英管均屬玻璃材質，易碎，且水銀蒸汽燈管破碎后的水銀成分直接污染水質。紫外線消毒是以設備紫外線有效劑量來衡量殺菌能力，即紫外線消毒設備所能實現的微生物滅活紫外線劑量，常用單位為毫焦每平方厘米(mJ/cm2)或焦每平方米(J/m2)。根據《城市給排水紫外線消毒設備》(GB/T19837-2005)描述，設備紫外線有效劑量根據以下式計算。

(1)ED＝ND×C_LH×C_JG

式中：

ED——設備紫外線有效劑量，mJ/cm2；

ND——新紫外燈管狀態(tài)下設備紫外線平均劑量，mJ/cm2；

C_LH——紫外燈老化系數；

C_JG——紫外燈套管結構系數。

上式中設備紫外線平均劑量由以下式計算。

(2)ND＝I×t

式中：

ND——設備紫外線平均劑量，mJ/cm2；

I——紫外線強度，mW/cm2；

t——曝光時間，s。

上述式(1)、式(2)可知，要保證設備紫外線有效劑量，可以通過調整紫外線強度和曝光時間實現。因此原紫外線消毒設備由于水銀蒸汽燈管功率限制，所以需要延長曝光時間來達到合理的設備紫外線有效劑量，但是延長的曝光時間必須有足夠容積的過流腔體，而紫外線在水中衰減迅速，因此大流量消毒設備必須增加設備紫外線強度，即增加水銀蒸汽燈管功率和數量。過多的燈管隨之帶來了燈管、套管易碎，套管表面溫升導致結垢影響紫外線穿透，附帶清洗系統(tǒng)復雜等問題。