專利名稱：無極紫外線殺菌設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到紫外線殺菌技術領域，尤其是一種無極紫外線殺菌設備。
背景技術：
我國的污水處理行業(yè)屬于一個新興的行業(yè)，而污水處理又是保證經(jīng)濟社會可持續(xù) 發(fā)展的必不可少環(huán)節(jié)。我國污水治理企業(yè)中利用紫外線進行污水處理的企業(yè)很少，因此，在 污水處理方面采用紫外線殺菌燈有著很大的發(fā)展空間。紫外消毒的殺菌原理是利用紫外線 光子的能量裂化破壞水體中各種病毒、細菌以及其它致病體的DNA結構，使各種病毒、細菌 以及其它致病體死亡，達到滅菌的效果。飲用水的安全性對人體健康至關重要。國內對飲用水的凈化處理，大多數(shù)都采用 傳統(tǒng)的液氯、次氯酸鈉和漂白粉以及臭氧消毒凈化法。用氯化法消毒、凈化飲用水時，凈化 處理后的水中會不同程度含有四種三鹵甲烷，即氯仿、一溴二氯甲烷、二氯二溴甲烷、溴仿。 這些氯化處理生成的副產物THMs具有“三致”作用，對人體健康影響很大，并造成環(huán)境的二 次污染。隨著國家對國內水質質量監(jiān)測力度的加強，采用紫外線殺菌模組取代氯氣、氯化 物及臭氧消毒已是大勢所趨。傳統(tǒng)的紫外線殺菌模組的紫外線燈管是采用有燈絲的紫外線燈進行消毒。有燈絲的紫外線燈管是通過將放電電極裝入石英玻璃管中，進行抽真空，并向玻 璃管中注入汞齊，密封玻璃管，根據(jù)電場引起的發(fā)射電子產生的放電電流，對填充在玻璃管 中的汞蒸汽進行電離，使得汞蒸汽釋放出具殺菌波長的光譜，由于用于水處理的紫外線殺 菌設備具有獨特的使用環(huán)境，其工作溫度與在空氣中完全不一樣，比如250W紫外線燈在 25°C空氣中的工作溫度為115 125°C，而在25°C的水里面紫外線燈在套管內的工作溫度 為90 100°C，選擇在此工作溫度下的高溫汞齊，也就是要求在90 100°C溫度下，該汞齊 能夠釋放出0. SPa左右的汞蒸汽壓，以獲得最佳的紫外線輸出；然而由于紫外線燈在水中 需要90 100°C的高溫條件下，并無法保證汞齊能夠釋放足夠大氣壓的汞蒸汽壓，因此無 法保證紫外線燈能釋放足夠照度的紫外線輻射，同時在電離時產生大量無用的可見光，降 低了紫外照度，浪費了大量的電能。另一方面該種紫外線燈管在制作成紫外線殺菌設備存 放于水下時，一般是水平橫放平布在水底，一端有電線從燈管中導出并匯集一起從水底引 出到岸上控制裝置處，電纜在水中長期浸泡，容易引起電纜老化，電纜與設備相接處容易進 水，導致設備故障頻發(fā)，影響設備的使用壽命，而且燈管與水底平行橫放，水流不是穿越燈 管之間的間隙，因此不能充分給水流殺菌。

實用新型內容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術采用有電極紫外線殺菌燈在在紫外照度不 能滿足要求，電能浪費嚴重，而且設備是水平放置、電纜長時間與水流接觸容易引起設備故 障，影響設備使用壽命 問題，提供一種采用無極紫外線燈，豎直設置于水底下，并且無需CN 201762136 U 設備。為實現(xiàn)以上目的，本實用新型采取了以下的技術方案無極紫外線殺菌設備，包括 有并排豎直設置的多根石英套管，在每一根石英套管內設有多根無極紫外線燈管，還包括 有固定所述多根石英套管的中層固定架，以及設置在中層固定架上方的電源裝置，電源裝 置內設有朝向石英套管內的并用于照射無極紫外線燈管以釋放出紫外線的電磁波發(fā)射源。電源裝置給電磁波發(fā)射源提供電力的，通過電磁波發(fā)射源發(fā)出高頻的電磁波作用 于無極紫外線燈管，使燈管內的填充物發(fā)生分子躍遷從而發(fā)光，所以燈管和電源之間沒有 線纜連接。在所述中層固定架上設有與石英套管一一對應的電磁波反射筒該電磁波反射筒 上端與所述電磁波發(fā)射源連通，中端穿過中層固定架，下端與所述石英套管連通。還包括有絲桿導向桿，該絲桿導向桿的下端沿電源裝置的中軸線穿過電源主機箱 并與中層固定架連接，絲桿導向桿內套設有絲桿，絲桿上端伸出絲桿導向桿設置，在絲桿導 向桿頂端端面以上的絲桿外圍上套設有電機支撐架，絲桿的頂端通過設置的電機連接件與 電機連接，該電機下沿設置在電機支撐架上，在電機上設有防水殼；上述絲桿導向桿、絲桿、 電機支撐架、電機連接件與電機、防水殼構成電動推桿。電動推桿在設備整個支架的中間垂 直安裝起到導向的作用。本實用新型設備采用立式安裝的結構及導流桿經(jīng)過水力模型實 驗，可以有效避免水的紊流，最大限度的減少水阻力并使經(jīng)過的水流均勻的接觸照射從而 有效殺菌。在所述每個石英套管的頂端開口處套設有固定圓筒，還包括有連接板，所述連接 板上設有與固定圓筒大小相同的開口，連接板依次穿過每個固定圓筒，并連接在并排排列 的石英套管上；所述連接板具有雙層內凹槽，在所述內凹槽處朝向石英套管管壁上設有毛 刷清潔裝置，所述毛刷清潔裝置與絲桿連接。該毛刷清潔裝置用于清潔石英套管，由電動推 桿帶動毛刷，電動推桿的啟停是由在線的光源監(jiān)測系統(tǒng)提供信號，套管臟了透光率就差信 號反饋給電動推桿啟動，套管干凈了推桿就停止。在所述石英套管的上端通過法蘭固定盤與所述中層固定架連接，在法蘭固定盤與 石英套管接觸的內側面處設有密封膠圈；在石英套管內設有燈管定位圈，該燈管定位圈上 設有與無極紫外線燈管數(shù)量相同的定位孔，所述每個定位孔套設在一個無極紫外線燈管外 壁上。法蘭固定盤將石英套管上端緊密的固定在中層固定架上，通過設置密封膠圈能保證 石英套管與法蘭固定盤連接的密封性，使外界的水不會進入到石英套管內，影響燈管的使 用；通過燈管定位圈和定位孔的設置，使得無極紫外線燈管能均勻分布在石英套管內，不會 晃動，保證燈管發(fā)射出來的紫外線也是均勻分布的。所述電源裝置包括有相互組裝的電源主機箱、電源機箱蓋、電源箱后蓋和外殼，在 所述電源主機箱內、電源箱后蓋的下方設有散熱風扇。在所述石英套管內、包圍無極紫外線燈管的外側設有波導網(wǎng)。固定圓筒的作用是 傳遞電磁波到波導網(wǎng)上；由電磁波發(fā)射源產生的微波在波導網(wǎng)的作用下導入無極紫外線燈 管內，形成一個完整的微波諧振腔；燈管內充有保護性氣體和液態(tài)化學物質，在微波的作用 下發(fā)出紫外線光，紫外線燈管可以是一支也可以是多支；波導網(wǎng)的作用有兩個一是傳導 微波使其在網(wǎng)狀波導管內形成諧振腔，將微波導入紫外線燈管內的化學物質上，二是在屏 蔽微波的同時將紫外線光透出；在波導網(wǎng)外設有的石英套管，防止污水進入微波腔體內；
4集合多個這樣的石英套管形成的殺菌設備放入污水中，發(fā)出的紫外線光可以有效地殺滅水 中的細菌。在所述石英套管的底端連接有底層板，在底層板上設有定位板，定位板上開有與 石英套管位置和數(shù)量匹配的通孔，所述石英套管的底端設置在通孔內。通過帶有通孔的的 定位板能有效定位石英套管，使石英套管在水中上下受力均勻而不至于破損。在所述中層固定架和底層板之間分別設有多根固定桿和導流桿，所述導流桿均勻 靠近所述石英套管的兩側排布；所述固定桿底端分別與底層板的四角端連接，上端穿過中 層固定架的四角端并連接到所述電源裝置上。固定桿能有效支撐整個殺菌設備，從流體力 學可知水流如果遇到物體后會改變它的流向，流向由物體的形狀和體積決定，設置導流桿 的作用就是將水導向一個相對平穩(wěn)順暢的方向，有助于流向殺菌設備的水流平穩(wěn)均勻，使 其不會產生漩渦(紊流)從而減少阻力，使水體均勻接觸紫外線的照射。在所述無極紫外線燈管內壁上鍍有含四鉻化硅的鍍膜層；燈管內加入低溫的 BiPbLnHg汞齊，其填充量為1. 5 5g ；并在燈管內沖入有氬氣和氖氣和氦氣的混合氣體，其 中氬氣占混合氣體的25 % 35 %，氖氣占混合氣體的55 % 65 %，氦氣占混合氣體的5 15%，燈管內氣壓為3000 4500Pa。在無極紫外線燈管內壁鍍膜，能杜絕內部填充物的向 外滲透，延長壽命。本實用新型工作原理工作時，電磁波發(fā)生裝置產生電磁波(包括微波)并直接照 射無極紫外線燈管，激發(fā)燈管內的惰性氣體放電，造成燈管內溫度升高，使燈管內的汞齊汽 化，在汞的汽化過程中，汞產生放電，在微波作用下產生分子越遷，發(fā)出紫外線光并釋放出 紫外線，用于消毒殺菌。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點由于采用無電極的紫外線燈作為殺 菌單元，首先就不存在如有電極紫外線燈的電極損耗問題，使得殺菌單元的耐用性得到加 強，延長了殺菌設備的使用壽命；另一方面，本實用新型殺菌設備是豎直設置在水底，豎直 排列的結構，擴大了殺菌設備與水流的接觸面積，使得殺菌效果更好；本實用新型的殺菌設 備可用于水處理(包括凈水處理和污水處理)和空氣凈化消毒中使用，能有效殺滅污水、凈 水和空氣中的細菌，提高水源和空氣質量。

圖1為本實用新型無極紫外線殺菌設備分解結構示意圖；圖2為本實用新型無極紫外線殺菌設備組合一體結構示意圖；圖3為本實用新型單個石英套管與電磁波發(fā)射源相互連接原理示意圖；附圖標記說明1_無極紫外線燈管，2-中層固定架，3-電源裝置，31-電磁波發(fā)射 源，32-電磁波反射筒，33-電源主機箱，34-電源機箱蓋，35-電源箱后蓋，36-外殼，37-散 熱風扇，4-石英套管，41-固定圓筒，5-定位板，51-通孔，6-底層板，7-固定桿，8-導流桿， 9_連接板，91-毛刷清潔裝置，10-密封膠圈，11-法蘭固定盤，12-燈管定位圈，13-定位孔， 20-絲桿導向桿，21-絲桿，22-電機支撐架，23-電機連接件，24-電機，25-防水殼，60-波導 網(wǎng)。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型的內容做進一步詳細說明。實施例一請參閱圖1和圖2所示，無極紫外線殺菌設備，包括有并排豎直設置的四根石英套 管4，在每一根石英套管4內設有四根無極紫外線燈管1，還包括有固定四根石英套管4的 中層固定架2，以及設置在中層固定架2上方的電源裝置3，電源裝置3內設有朝向石英套 管4內的并用于照射無極紫外線燈管1以釋放出紫外線的電磁波發(fā)射源31。在中層固定架2上設有與石英套管4 一一對應的電磁波反射筒32，該電磁波反射 筒32上端與電磁波發(fā)射源31連通，中端穿過中層固定架2，下端與石英套管4連通。上述電源裝置3用以對電磁波發(fā)射源31供電，其包括有相互組裝的電源主機箱 33、電源機箱蓋34、電源箱后蓋35和外殼36，在電源主機箱33內、電源箱后蓋35的下方設 有散熱風扇37。還包括有絲桿導向桿20，該絲桿導向桿20的下端沿電源裝置3的中軸線穿過電源 主機箱33并與中層固定架2連接，絲桿導向桿20內套設有絲桿21，絲桿21上端伸出絲桿 導向桿20設置，在絲桿導向桿20頂端端面以上的絲桿21外圍上套設有電機支撐架22，絲 桿21的頂端通過設置的電機連接件23與電機24連接，電機24下沿設置在電機支撐架22 上，在電機24外設有防水殼25 ；上述絲桿導向桿20、絲桿21、電機支撐架22、電機連接件23 與電機24、防水殼25構成電動推桿。電動推桿的運動原理為在石英套管內的燈管旁設置 有一條光纖，將光的強度傳給控制系統(tǒng)指示電動推桿工作，上述光纖是一條玻璃纖維，不用 導電，光纖的另一頭連接在控制柜里的光線模塊上，從而構成一個在線監(jiān)測。在每個石英套管4的頂端開口處套設有固定圓筒41，還包括有連接板9，連接板9 上設有與固定圓筒41大小相同的開口，連接板9依次穿過每個固定圓筒41，并連接在并排 排列的石英套管4上；連接板9具有雙層內凹槽，在內凹槽處朝向石英套管4管壁上設有毛 刷清潔裝置91，毛刷清潔裝置91與絲桿21連接。在石英套管4的上端通過法蘭固定盤11與中層固定架2連接，在法蘭固定盤11 與石英套管4接觸的內側面處設有密封膠圈10 ；在每個石英套管4內設有燈管定位圈12， 該燈管定位圈12上設有四個定位孔13，每個定位孔13套設在一個無極紫外線燈管1外壁 上，用以對四根燈管進行定位。在石英套管4內、包圍無極紫外線燈管1的外側設有波導網(wǎng)60。在石英套管4的底端連接有底層板6，在底層板6上設有定位板5，定位板上開有 四個通孔51，石英套管4的底端設置在通孔51內。在中層固定架2和底層板6之間分別設有四根固定桿7和六根導流桿8，導流桿8 分為兩組均勻靠近石英套管4的兩側豎直排布；每根固定桿7底端分別與底層板6的一個 角端連接，上端穿過中層固定架2的一個角端并連接到電源裝置3上。在無極紫外線燈管1內壁上鍍有含四鉻化硅的鍍膜層；燈管1內加入低溫的 BiPbLnHg汞齊，其填充量為1. 5g ；并在燈管1內沖入有氬氣和氖氣和氦氣的混合氣體，其中 氬氣占混合氣體的25 %，氖氣占混合氣體的65 %，氦氣占混合氣體的10 %，燈管1內氣壓為 3000 4500Pa?，F(xiàn)有無極紫外線燈管功率較小，沒有超過100W的，而且較短，250W長度1. 5米；工作溫度都比較高150度，本實施例的無極紫外線燈管工作室保持常溫50攝氏度；一般的無 極紫外線燈管壽命6000小時，本實施例的無極紫外線燈管為30000小時。實施例二 本實施例無極紫外線燈管內加入低溫的BiPbLnHg汞齊，其填充量為3g，，并同 時沖入氬氣和氖氣和氦氣的混合氣體，其中氬氣占混合氣體的30%，氖氣占混合氣體的 65%，氦氣占混合氣體的5%，管內氣壓保持在3000 4500Pa。本實施例其他結構與實施 例一相同，在此不再詳述。實施例三本實施例無極紫外線燈管內加入低溫的BiPbLnHg汞齊，其填充量為5g，，并同 時沖入氬氣和氖氣和氦氣的混合氣體，其中氬氣占混合氣體的25%，氖氣占混合氣體的 60%，氦氣占混合氣體的15%，管內氣壓保持在3000 4500Pa。本實施例其他結構與實施 例一相同，在此不再詳述。上列詳細說明是針對本實用新型可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制 本實用新型的專利范圍，凡未脫離本實用新型所為的等效實施或變更，均應包含于本案的 專利范圍中。
權利要求無極紫外線殺菌設備，其特征在于包括有并排豎直設置的多根石英套管(4)，在每一根石英套管(4)內設有多根無極紫外線燈管(1)，還包括有固定所述多根石英套管(4)的中層固定架(2)，以及設置在中層固定架(2)上方的電源裝置(3)，電源裝置(3)內設有朝向石英套管(4)內的并用于照射無極紫外線燈管(1)以釋放出紫外線的電磁波發(fā)射源(31)。
2.如權利要求1所述的無極紫外線殺菌設備，其特征在于在所述中層固定架(2)上 設有與石英套管(4) 一一對應的電磁波反射筒(32)，該電磁波反射筒(32)上端與所述電磁 波發(fā)射源(31)連通，中端穿過中層固定架(2)，下端與所述石英套管(4)連通。
3.如權利要求1所述的無極紫外線殺菌設備，其特征在于還包括有絲桿導向桿(20)， 該絲桿導向桿(20)的下端沿電源裝置(3)的中軸線穿過電源主機箱(33)并與中層固定架 ⑵連接，絲桿導向桿(20)內套設有絲桿(21)，絲桿(21)上端伸出絲桿導向桿(20)設置， 在絲桿導向桿(20)頂端端面以上的絲桿(21)外圍上套設有電機支撐架(22)，絲桿(21) 的頂端通過設置的電機連接件(23)與電機(24)連接，該電機(24)下沿設置在電機支撐 架(22)上，在電機(24)上設有防水殼(25)；上述絲桿導向桿(20)、絲桿(21)、電機支撐架 (22)、電機連接件(23)與電機(24)、防水殼(25)構成電動推桿。
4.如權利要求3所述的無極紫外線殺菌設備，其特征在于在所述每個石英套管(4) 的頂端開口處套設有固定圓筒(41)，還包括有連接板(9)，所述連接板(9)上設有與固定圓 筒(41)大小相同的開口，連接板(9)依次穿過每個固定圓筒(41)，并連接在并排排列的石 英套管(4)上；所述連接板(9)具有雙層內凹槽，在所述內凹槽處朝向石英套管(4)管壁上 設有毛刷清潔裝置(91)，所述毛刷清潔裝置(91)與絲桿(21)連接。
5.如權利要求1所述的無極紫外線殺菌設備，其特征在于在所述石英套管(4)的上 端通過法蘭固定盤(11)與所述中層固定架(2)連接，在法蘭固定盤(11)與石英套管(4) 接觸的內側面處設有密封膠圈(10)；在每個石英套管(4)內設有燈管定位圈(12)，該燈管 定位圈(12)上設有與無極紫外線燈管(1)數(shù)量相同的定位孔(13)，所述每個定位孔(13) 套設在一個無極紫外線燈管(1)外壁上。
6.如權利要求1所述的無極紫外線殺菌設備，其特征在于所述電源裝置(3)包括有 相互組裝的電源主機箱(33)、電源機箱蓋(34)、電源箱后蓋(35)和外殼(36)，在所述電源 主機箱(33)內、電源箱后蓋(35)的下方設有散熱風扇(37)。
7.如權利要求1所述的無極紫外線殺菌設備，其特征在于在所述石英套管(4)內、包 圍無極紫外線燈管(1)的外側設有波導網(wǎng)(60)。
8.如權利要求1所述的無極紫外線殺菌設備，其特征在于在所述石英套管(4)的底 端連接有底層板(6)，在底層板(6)上設有定位板(5)，定位板上開有與石英套管(4)位置 和數(shù)量匹配的通孔(51)，所述石英套管(4)的底端設置在通孔(51)內。
9.如權利要求8所述的無極紫外線殺菌設備，其特征在于在所述中層固定架(2)和 底層板(6)之間分別設有多根固定桿(7)和導流桿(8)，所述導流桿(8)均勻靠近所述石英 套管(4)的兩側豎直排布；所述固定桿(7)底端分別與底層板(6)的四角端連接，上端穿過 中層固定架(2)的四角端并連接到所述電源裝置(3)上。
專利摘要本實用新型公開了無極紫外線殺菌設備，包括有并排豎直設置的多根石英套管，在每一根石英套管內設有多根無極紫外線燈管，還包括有固定所述多根石英套管的中層固定架，以及設置在中層固定架上方的電源裝置，電源裝置內設有朝向石英套管內的并用于照射無極紫外線燈管以釋放出紫外線的電磁波發(fā)射源。本實用新型殺菌設備是豎直設置在水底，豎直排列的結構，擴大了殺菌設備與水流的接觸面積，使得殺菌效果更好；本實用新型的殺菌設備可用于水處理(包括凈水處理和污水處理)和空氣凈化消毒中使用，能有效殺滅污水、凈水和空氣中的細菌，提高水源和空氣質量。
文檔編號A61L9/20GK201762136SQ20102016150
公開日2011年3月16日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權日2010年4月9日
發(fā)明者楊陽 申請人:楊陽