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光触媒杀菌器

阅读:873发布:2021-04-11

专利汇可以提供光触媒杀菌器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供的是一种光触媒杀菌器(200),其可以 抽取 装在 水 箱(120)中被细菌和各种有机物质所污染的水,不论水箱中水位高低,都能利用紫外线以及通过光解反应对污染的水进行杀菌消毒,从而提高其杀菌能 力 。该产品安装简便且使用高效,可用于各种用来进行杀菌处理的设备,例如冷温造水机、冷温净水机、直接偶合到水龙 头管 路的 自来水 净水器、 饮用水 净水器以及水族槽等。,下面是光触媒杀菌器专利的具体信息内容。

1.光触媒杀菌器,由以下部分组成:一个由圆柱形上帽部分组成的圆柱形上帽, 一个直径比圆柱形上帽直径要小并在圆柱形上帽部分之下结合为一体的圆柱形下 帽;一根紧固在上帽部位上端的石英管,该石英管里装有W形状的紫外线灯泡;固 定在上帽上端的并装置在石英管外表面以预定间隔相互隔离的内管,以便将通过内 管下端从内管上端抽取排放到内管外部;覆盖有光催化剂的位于石英管和内管 之间的载体,该载体为从上至下环绕包围石英管的连续一体性结构;固定在上帽上 端并安装在内管外表面以预定间隔相互隔离的内管外表面的外管,以便从内管下端 无阻碍地抽水并给水至内管上端。
2.如权利要求1所述的在光触媒杀菌器,其特征为:圆柱形下帽部分组成包括: 纵向分布在圆柱形下帽部分外表面周围以预定间隔相互隔离开来的多元引导槽;一 个将多元引导槽和内管上端进行沟通的过水孔;一个装置在圆柱形下帽部分内表面 下端过水孔之下的内梯级部分,内管为纵向圆柱形,具有统一的管径并在其上端与 内梯级部分紧密接触
3.如权利要求1或2所述的在光触媒杀菌器,其特征为:光触媒杀菌器还包括: 从圆柱形上帽部分向下延伸的裙部,但以预定的间隔与圆柱形下帽部分的外表面相 隔开,从而外管的上端与裙部的内表面紧密接触。
4.如权利要求1所述的在光触媒杀菌器,其特征为:光触媒杀菌器还包括:安 装在位于内管下端及外管下端之下的下帽,其用于喂水到外管内部以及将水从内管 排出到外部。
5.如权利要求4所述的在光触媒杀菌器,其特征为:光触媒杀菌器中的下帽包 括:第一道环形耦合件,包括为内管下端提供支撑的第一支撑面,装在第一支撑面 中间位置的排水孔,其用于将水从内管排放到外部,在排水孔内表面设计有内螺纹, 以及第一道环形壁,其从第一支撑面向上突出与内管外表面的下端咬合;第二环形 耦合件,包括为外管下端提供支撑的第二支撑面,装在第二支撑面上的给水孔,以 及第二道环形壁,其直径要比第一道环形耦合件的第一道环形壁直径要大,该第二 道环形壁从第二支撑面向上突出并与外管外表面的下端咬合。
6.如权利要求5所述的在光触媒杀菌器,其特征为:光触媒杀菌器还包括:装 在第一道和第二道环形壁部件内表面上的环形槽以及装在环形槽座上的O形环。
7.如权利要求5或6所述的在光触媒杀菌器,其特征为:在光触媒杀菌器中, 如果该光触媒杀菌器用于具有杀菌消毒作用的设备上时,下表面的下帽则具有梯级 形状以预定的间隔与设备水箱的底部间隔开来,且上帽上的排水孔通过安装在排水 孔内表面上的内螺纹耦合到设备的排水管上。
8.如权利要求5或6所述的在光触媒杀菌器,其特征为:光触媒杀菌器还包括: 耦合到管路并一体性地装置在外管下端的基座,装有与下帽给水孔相通的给水口以 及与下帽排水孔沟通的洁净水排水孔。
9.如权利要求1所述的在光触媒杀菌器,其特征为:光触媒杀菌器中覆盖有光 催化剂的载体是圆形的、圆柱形的、弹簧状的或管状网。
10.如权利要求1或9所述的在光触媒杀菌器,其特征为:光触媒杀菌器中, 覆盖有光催化剂的载体是通过在材料外表面覆盖来制作,这种材料来自以下 材料群:胶、硅酸黑、沸石、不锈、镍、银金属。
11.如权利要求10所述的在光触媒杀菌器,其特征为:光触媒杀菌器中覆盖有 光催化剂的载体是通过对材料覆盖氧化钛的方法来制作,此时需要用酸溶液来洗提 所选材料的外表面至0.1mm或更少的深度。
12.如权利要求10所述的在光触媒杀菌器,其特征为:光触媒杀菌器中覆盖有 光催化剂的载体是通过在载体上覆盖氧化钛并经热处理的方式来制作,其中,至少 从以下材料群中选择一种材料加入:铂、银、钯、镍、、铬、、镁金属及氧化 物,但不超过0-5%氧化钛的范围。
13.如权利要求1所述的在光触媒杀菌器,其特征为:光触媒杀菌器中的内管 由玻璃或石英材料制成,外管由玻璃、石英、不锈钢、银或镀银金属及铝制成。
14.如权利要求1所述的在光触媒杀菌器,其特征为:光触媒杀菌器中,光触 媒杀菌器或其部件浸在具有杀菌作用的设备水箱的水中,从而水箱中的水进入外管, 并在通过内管杀菌后排放到外部。
15.如权利要求14所述的在光触媒杀菌器,其特征为:在光触媒杀菌器中,光 触媒杀菌器垂直或水平地安装在设备水箱内。
16.如权利要求1所述的在光触媒杀菌器,其特征为:在光触媒杀菌器中,光 触媒杀菌器安装在出水口或具有杀菌作用的设备的进水管周围,从而从设备排出的 或提供给设备的水进入外管并通过内管杀菌后排放到外部。
17.如权利要求1所述的在光触媒杀菌器,其特征为:在光触媒杀菌器中,光 触媒杀菌器安装在具有杀菌消毒作用的设备的水箱内,由以下部分组成:冷水供给 水箱,与水箱相耦合并在冷水排水管的一端至少装有一个冷水活栓的冷水排水管, 耦合到水箱的热水缸,与水箱相耦合并在热水排水管的一端至少装有一个热水活栓 的热水缸,其中,光触媒杀菌器的排水管耦合到冷水排水管;装在冷水排水管上的 第一个;将冷水排水管耦合到热水排水管的连接管;装在连接管上的第二个阀; 控制第一个和第二个阀的消毒开关,从而当利用消毒开关关闭第一个阀而打开第二 个阀时,冷水活栓通过热水得以杀菌消毒。
18.如权利要求17所述的在光触媒杀菌器,其特征为:在光触媒杀菌器中,不 论是第一个阀或是第二个阀,都由一个电磁阀或由达驱动的方向控制阀组成,当 打开消毒开关且预期的时间达到后,这两个阀会自动返回或通过人工方式返回到 其最初位置。

说明书全文

技术领域

发明是关于一种光触媒杀菌器,更具切地说,是关于一种可以抽取包含在其 中的存储在箱中被细菌和各种有机物质所污染的水的光触媒杀菌器,不论水箱中 水位高低,都能利用紫外线以及通过光解反应对污染的水进行杀菌消毒,从而提高 其杀菌能。该产品安装简便且使用高效,可用于各种用来进行杀菌处理的设备, 例如冷温造水机、冷温净水器、直接耦合到水龙头管路的自来水净水器,饮用水净 水器以及水族槽等。

背景技术

举例来说,这包括一直被广泛用于家庭和办公场所的饮用水净水器,还包括利 用多元净化过滤器来过滤带有固态或有机物质的城市水,从而为用户提供洁净水的 自来水净水器,对水进行净化并选择性地冷却或加热已净化的水从而为用户提供饮 用水的冷温净水器,以及冷温造水机,在这种设备上安装有装满原水的大容积水瓶, 从这些大容积水瓶进入到造水机水箱内部的原水则被选择性地冷却或加热以供用户 使用。
对于上述提及的饮用水净水器,可直接耦合到每个水龙头管道的自来水净水器 都包含有一个基座,该基座上配备有进水孔及洁净水出水孔、装在基座上半部的圆 柱形罩子、装在该罩子内部的净化过滤器以及装在罩子上半部的带头滤筒。
传统的自来水净水器则是在进水孔处单独地耦合到水龙头管道上。因此,从水 龙头管路获取的城市水在通过洁净水排水孔排到外部之前已通过多元净化过滤器得 以净化。
然而,随着时间的推移,在净化过滤器上会沉积大量的杂质。因此,传统的水 净化器的过滤能力会逐渐降低。
从而这种传统的水净化器不得不让用户定期更换新的滤筒。由于经常性地更换 滤筒,这种传统的水净化器给用户造成了很多的不便,并且增加了许多的额外费用
冷温造水机和冷温净水器每个都配备有一个水箱,其结构设计使得水箱可存储 约10-20升原水或洁净水。不论是冷温造水机还是冷温净水器都可以从外部吸入空 气到内部,从而可顺畅将水排出。
然而,对于传统的冷温造水机和传统的冷温净水器而言,装在水箱中的水可籍 由让水通过净化过滤器而得以处理,但这种过滤器甚至可能是在其预定使用期限到 达之后还未更新的旧过滤器。此时,经处理过的水很可能会被长时间使用的已玷污 的净化过滤器所污染。而且,即使城市水通过新的净化过滤器进行了处理,或者原 水已经过卫生处理,但装在水箱中的水仍然可能会被各种有害的细菌所污染,因为 这些细菌可能会从进气口随空气一同吸入到水箱中。因此,从传统造水机或净水器 排出的水也不适合饮用。对于传统的冷温造水机,用户用裸眼就能观察到被污染的 水箱情况。因此,用户要定期地清洗水箱或是在水箱中放置杀菌剂;然而,对于传 统的冷温净水器而言,其水箱则通常是被安装在净水器的箱体内。因此,大多数的 用户在更换新的净化过滤器之前并没有对水箱内部进行清洗就直接使用净水器。所 以,长期使用的冷温净水器更可能会受到更严重的细菌污染。上述情况中,经长时 间使用的传统冷温净水器所处理过的含细菌的水在质量上很可能要比未经净化过的 水的质量还要差,从这个意义上看,这种处理过的水对健康可能更有害。在人们努 力尝试解决细菌污染水质的过程中,产生了这样的一个方案,即在饮用水净化器内 部装置一个紫外线杀菌器以防止细菌的产生和繁殖。
传统的紫外线杀菌器通常由以下部分组成:一个带“UV”形状的灯泡(紫外线) 的石英管,装有石英管的套管,紧固在套管两头和支撑石英管的支架,内部装有套 管提供有进水口和出水口的罩子。传统的紫外线杀菌器可以通过254mm波长的紫外 线将细菌杀死,但同时也存在如下的一些问题:
首先,因为紫外线只能穿透水深1-2mm,因此只有处于带有紫外线灯泡的石英管 的外表面周围的水才能得到杀菌处理。因此,传统的紫外线杀菌器不能对整个水箱 中的全部水进行杀菌。
其次,装有传统紫外线杀菌器的饮用水净水器可以为用户提供一种状态水,但 这种情况下经过杀菌器杀菌的水与未经过杀菌的水混合在了一起。因此,用户可能 会受到伤害。
再者,如果水箱中的水位不够高,紫外线杀菌器的杀菌能力会大打折扣。
最后,传统的紫外线杀菌器的另一个问题就是其紫外线不能分解或消除各种有 机物质,如环境荷尔蒙等。

发明内容

相应地,本发明致力于解决以上出现的问题,本发明的目的就是要提供一种光 触媒杀菌器,其可以抽取包含在其中的存储在水箱中被细菌和各种有机物质污染的 水,不论水箱中水位高低,都能利用紫外线以及通过光解反应对受污染的水进行杀 菌消毒,从而提高其杀菌能力。该发明安装简便,广泛用于执行杀菌处理的多种设 备,例如冷温造水机、冷温净水器、自来水净水器,饮用水净水器以及水族槽等。
为实现以上目标,本发明提供的光触媒杀菌器包括:一个由圆柱形上帽部分组 成的圆柱形上帽,一个直径比圆柱形上帽直径要小并在圆柱形上帽部分之下结合为 一体的圆柱形下帽;一根紧固在上帽部位上端的石英管,该石英管里装有W形状的 紫外线灯泡;固定在上帽上端并安装在石英管外表面以预定间隔相互隔离的内管, 以便将通过内管下端从内管上端抽取的水排放到内管外部;覆盖有光催化剂的位于 石英管和内管之间的载体,该载体为从上至下环绕包围石英管的连续一体性结构; 固定在上帽上端并安装在内管外表面周围以预定间隔相互隔离的外管,以便从内管 下端无阻碍地抽水并给水至内管上端。
内管可由玻璃或石英材料制成,外管可由玻璃、石英、不锈银金属 及制成。圆柱形下帽部分则包括纵向排布于圆柱形下帽外表面按预定间隔相互 隔离的多元引导槽;将内管上端与每个多元引导槽相通的过水孔;位于圆柱形下帽 部分内表面下端过水孔之下的内梯级部分。内管为纵向圆柱形且管径一致,其上端 与内梯级部分紧密接触
光触媒杀菌器还包括从圆柱形上帽部分向下延伸的裙部,但以预定的间隔与圆 柱形下帽部分的外表面相隔开,从而外管的上端与裙部的内表面紧密接触。
光触媒杀菌器还可以包括下帽,其位于内管及外管下端,可以供水到外管内部 并将水从内管向外排出。
下帽包括如下部分:第一道环形耦合件,包括为内管下端提供支撑的第一支撑 面,装在第一支撑面中间位置的排水孔,其可以将水从内管排放到外部,在排水孔 内表面设计有内螺纹,以及第一道环形壁,其从第一支撑面向上突出与内管外表面 的下端咬合;第二道环形耦合件,包括为外管下端提供支撑的第二支撑面,装在第 二支撑面上的给水孔,以及第二道环形壁,其直径要比第一道环形耦合件的第一道 环形壁直径要大,该第二道环形壁从第二支撑面向上突出与外管外表面的下端咬合。
光触媒杀菌器还包括装在第一道和第二道环形壁部件内表面上的环形槽以及装 在环形槽座上的O形环。
下帽的下表面呈现出梯级形状。
光触媒杀菌器还包括一个基座,该基座耦合到管路并一体性地装置在外管下端 以及装有可与下帽给水孔相通的给水口以及可与下帽排水孔沟通的洁净水排水孔。
覆盖有光催化剂的载体可以是圆形的,圆柱形的,弹簧状或管状的网。
覆盖有光催化剂的载体可通过在材料外表面覆盖来制作,这种材料可选 自以下材料群,如胶、硅酸黑、沸石、不锈钢、镍、银、铝及镀银金属。
覆盖有光催化剂的载体还可通过对材料覆盖氧化钛的方法来制作,此时需要用 酸溶液来洗提所选材料的外表面至0.1mm或更少的深度。
覆盖有光催化剂的载体还可以通过在载体上覆盖氧化钛并经热处理的方式来制 作,其中,至少从以下材料群中选择一种材料加入,如铂、银、钯、镍、、铬、 、镁金属及氧化物,但不超过0-5%氧化钛的范围。
光触媒杀菌器或其部件可以浸在具有杀菌作用的设备水箱的水中,从而水箱中 的水可以供给进入外管,并在通过内管杀菌后排放到外部。
光触媒杀菌器也可垂直或水平地安装在设备的水箱内。
光触媒杀菌器还可安装在出水口或具有杀菌作用的设备的进水管周围,从而从 设备排出的或提供给设备的水可供给进入外管并通过内管杀菌后排放到外部。
光触媒杀菌器还可以安装在具有杀菌作用的设备水箱中,这种设备由以下部分 组成:冷水供给水箱;耦合到水箱上的冷水排水管道,在该冷水排水管的一端应至 少配备一个冷水活栓;耦合到水箱的热水缸以及耦合到热水缸的热水排水管,在该 热水排放管的一端应至少配备一个热水活栓。光触媒杀菌器排水孔可耦合到冷水排 放管上,在冷水排放管上安装有第一个,而连接管可将冷水排水管与热水排水管 耦合起来;在连接管路上也可安装第二个阀,而消毒开关可以控制第一个和第二个 阀,因此当利用消毒开关关闭第一个阀而开启第二个阀时,冷水活栓则由热水进行 杀菌。
不论是第一个阀或是第二个阀,都由一个电磁阀或由达驱动的方向控制阀组 成,当打开消毒开关且达到预期的时间后,这两个阀会自动返回或通过人工方式 返回到其最初位置。
附图说明
对于本发明的以上及其他目标、特征及优点将通过以下详细描述并结合附图加 以详细说明:
图1为装有本发明光触媒杀菌器的冷温净水器视图。
图2为根据本发明实例所述的一种光触媒杀菌器的剖视图。
图3a为构成本发明光触媒杀菌器的覆盖有光催化剂的载体实例的前视图;
图3b为构成本发明光触媒杀菌器的覆盖有光催化剂的载体的另一个实例的分 解透视图。
图4为根据本发明另一实例所述的光触媒杀菌器剖视图。
图5为构成图4所示的光触媒杀菌器上帽的局部断面视图。
图6为构成图4所示的光触媒杀菌器下帽的局部断面视图。
图7为图4所示的装有本发明光触媒杀菌器的冷温净水器实例的视图。
图8为装有本发明光触媒杀菌器的冷温造水机实例的视图。
图9a为装有本发明光触媒杀菌器的水族槽实例的视图。
图9b为装有本发明光触媒杀菌器的水族槽另一实例的视图。
图10为根据本发明进一步说明所述的光触媒杀菌器的剖视图。
图11为图10所示的装在管路上的光触媒杀菌器的剖视图。
图12为另外一种冷温造水机的视图。该造水机装备有本发明光触媒杀菌器以及 设计有可对其冷水活栓进行杀菌的结构;并且
图13为另外一种冷温净水器的视图。该净水器装备有本发明光触媒杀菌器以及 设计有可对其冷水活栓进行杀菌的结构。

具体实施方式

在下文中,将参考附图对本发明的实例进行详细说明。
如图1所示,本发明光触媒杀菌器是一种饮用水净化器。例如,该光触媒杀菌 器可以安装在以城市水为水源的冷温净水器内。
请参照图1,冷温净水器包括一个净化过滤器100,其可以通过过滤城市水中的 污染物对城市水进行净化处理,以及一个水箱120,其可以通过耦合在净化过滤器 单元100和水箱120之间的管道来利用并存储从水箱120供给的水。根据本发明的 具体实例,冷温净水器还包含水箱120的水箱盖121以及光触媒杀菌器200,该催 化剂杀菌器穿过水箱120的水箱盖121而装在水箱120内,利用紫外线及通过光解 反应对净化后的水进行杀菌。
冷温净水器还包括热水缸130,其被安装在水箱120下面,对来自水箱120的冷 水进行加热并将其储存起来。
为了能对城市水的污染物质进行过滤,净化过滤器单元100包括一个用来消除 城市水中含有的各种沉淀物如泥土、沙等的沉淀物过滤器101,以及预炭过滤器102, 其可以吸收并去除那些混合在城市水中的氯和有机化合物。净化过滤单元100还包 括可除去城市水中的杂质而允许水中含有各种矿物质的超滤过滤器103以及反渗透 过滤器(图中未显示),其可去除浮在城市水水面上的微小物质,如致癌物质,重金 属,农药等。该净化过滤器单元100还包括一个后炭过滤器104,其可作为过滤城 市水的最后一步,防止细菌滋生,并能消除异味、气味及色素物质。
冷却环122围绕在水箱120的外表面以冷却储存在水箱120中的水。加热单元 131则安装在热水缸130的外表面上以加热装在水缸130中的水。冷水活栓123和 热水活栓142则装在水箱120和热水缸130周围从而分别排出冷水和热水。不论是 冷水活栓123还是热水活栓142都可以由多元活栓组成。
水箱120内部有一分隔板124,可将水分成要冷却的水和要加热的水。在水箱 120内部还有一个热水进水管125,其垂直插入位于分隔板124预定部位的通孔内。 分隔板124以预定的间隔将水箱120内表面隔开。根据本发明实例,在分隔板124 上设计有耦合孔,从而可将光触媒杀菌器200垂直地安装在水箱120中。图1中, 参考号111指的是控制水箱120中水位的水位控制单元,参考号120a指的是进气口.
如图2所示,本发明光触媒杀菌器200包括圆柱形的上帽210、带紫外线灯泡 230的石英管240、内管250、覆盖有光催化剂的载体270以及外管260。
上帽210由特氟纶、硅橡胶合成树脂、不锈钢或铝制成。上帽210由一个圆 柱形上帽部分210a和一个比圆柱形上帽部分210a直径要小的圆柱形下帽部分210b 所组成,并一体性地安装在圆柱形上帽部分210a下端。由于存在以上所述的直径差 异,因此在圆柱形上帽部分210a和下帽部分210b之间结合部位形成了一个外梯级 部分210c。顶盖220由多个耦合螺栓221将其耦合到上帽210的上端,可用来关闭 上帽210。盖子220也可通过螺纹咬合结构耦合到上帽210上,如图4所示的实例 一样,即上帽210具有带内螺纹的裙部222。圆柱形上帽部分210a具有外螺纹。因 此,顶盖220可以无需使用耦合螺栓就能轻易地耦合到上帽210上。而且,还可以 通过注塑成形流程将顶盖220一体性地安装在圆柱形上帽部分210a(此部分未在附 图中显示出来)。此时,就无需利用耦合螺栓221或者通过螺纹咬合结构将顶盖220 耦合到上帽210。
如图2所示,顶盖220具有一个开口220a以引导电源线232至外部,该电源线 连接到紫外线灯泡230稳压器231,这将在后文中进行说明。上帽210耦合到水箱 120的水箱盖121上,所图1所示。
相应地,本发明光触媒杀菌器200安装在水箱120中,同时在水箱盖121上获 得支撑。
参照图2,石英管240内部含有紫外线灯泡230,紧固在上帽210上端部位,即 石英管240上端与圆柱形上帽部分210a的内表面紧密接触,而O形环280则安置在 石英管240和圆柱形上帽部分210a之间。
内管250可打开内管的上端和下端并通过其上端抽水而通过其下端排水。内管 250安装在石英管240外表面周围,这些石英管可按预定间隔相互隔离开来。内管 250紧固在上帽210的上端。详细来说,内管250由另外一个置于这两者之间的O 形环280从而紧固到上帽210上,而内管250上端与圆柱形下帽部分210b的外表面 紧密接触。实例中,内管250的上端装置有多元出水孔251。内管250下端的管径 则比石英管240的管径要小。此时,这些出水孔251的位置则位于圆柱形下帽部分 210b之下。而且,内管250的下端耦合至装置在水箱120下部的排水孔上。
外管260则被紧固在上帽210的上端,并装置在内管250外表面周围以预定间 隔相互隔离开来。此时,外管260通过置于这两者之间的O形环280紧固到上帽210 上,而外管260上端与圆柱形下帽部分210b的外表面紧密接触。较为可取的做法是 按10-50mm的距离间隔将内管下端与水箱120的底部隔开的方式来排布外管260。 以上所述的外管260下端和水箱120底部表面之间的间隔形成了从水箱120供水到 外管260的间隙。
如图4所示,裙部211可从圆柱形上帽分210a的下端向下延伸,但却以预定的 间隔与圆柱形下帽部分210b的外表面隔离开来,不同于上文所述的外管260耦合到 上帽210的结构。因此,外管260的上端与裙部211上的内表面紧密接触,而在外 管260和裙部211之间则放置有O形环280。
内管250最好是采用具有较好透光率的玻璃或石英材料制成。外管260则最好 是采用玻璃、石英、不锈钢、银、镀银金属或铝制成。
如果图2所示的本发明光催化剂200安装在冷温净水器中,则装在水箱120中 的水将通过外管260下端及多元过水孔251供给内管250。
供给内管250的水籍由让水通过覆盖有光催化剂的载体270,利用由紫外线灯泡 230发射的紫外线引起光解反应而得以杀菌。
经过此环节之后,已杀菌的水通过安装在内管250下端上的排水孔252而排出。
如图2和图4所示,覆盖有光催化剂的载体270安装在石英管240和内管250 之间。
覆盖有光催化剂的载体270可利用从W形状的灯泡230所发射的紫外线通过氧 化-还原反应来产生光解反应。覆盖有光催化剂的载体270可通过在有机材料或金 属上覆盖氧化钛(TiO2)的方式制成。例如,覆盖有光催化剂的载体270可通过从 材料群中选择出特定材料,并在其外表面覆盖氧化钛的方式制成,这些材料群包括 球形或圆柱形硅胶、硅酸黑及沸石。
而且,覆盖有光催化剂的载体270还可以用弹簧状(见图3a)或圆柱形(见图 3b)的金属制成,如铁、镍、不锈钢、、银、或铝等,以有效吸收紫外线并增加 与水接触的表面积。如图3b所示,对于圆柱形覆盖有光催化剂的载体270,可以利 用酸溶液通过洗提的方法让载体270具有0.1mm或更小深度的粗糙表面。而且,这 种覆盖有光催化剂的载体270也可以是如图4所示的管状网。此时,该载体270可 插到内管250中而具有Z字形形状。
覆盖有光催化剂的载体270所使用的光催化剂材料并不仅限于氧化钛,也可以 是另外一种材料,在这种材料中,氧化钛里添加了铂、银、钯或镍,但不超过0-5% 的氧化钛范围。而且,氧化物,如氧化锌或氧化锡等也可用作光催化剂材料,但最 好是选用氧化钛作为光催化剂材料。利用LTV灯泡230所发出的紫外线可以使光催 化剂材料产生电子束和电子空穴,电子空穴可以产生与水进行反应的氢氧基。电子 束将电子传送给吸收氧气从而产生过氧化物。这样一来,被污染的材料被分解为二 氧化和水。另外,呼吸系统中细胞内的辅酶也得以消除。基于此,这种覆盖有光 催化剂的载体270具有杀菌作用。
同时,也可以制作出具有这样结构特点的内管250,即可以有效地将水抽取到内 管250中。
也就是如图4和图5所示,圆柱形下帽部分210b包括多元引导槽212,这些多 元引导槽212纵向地排布在圆柱形下帽部分210b的外表面周围,而这些多元引导槽 可按预定的间隔相互隔开。圆柱形下帽部分210b还包括装在每个引导槽212上端并 通过内管250上端与多元引导槽联通的过水孔251。较为可取的做法是,至少要提 供10个过水孔251以增加流入内管250的水量,从而可以将水疏散给覆盖有光催化 剂的载体270。内梯级部分210d则被设计在圆柱形下帽部分210b下端内表面上的 过水孔251下面。内管250呈纵向圆柱形,管径大小一致。内管250通过O形环280 紧固到圆柱形下帽部分210b,而内管250则在其上端与圆柱形下帽部分210b的内 梯级部分210d紧密接触。
在图4所示的光触媒杀菌器中,通过外管260下端供给进入外管260的水沿着 引导槽212向圆柱形下帽部分210b向过水孔251方向流动。因此,在较短的时间内 就有足量的水量可平均流入内管250而不会产生沟流。通过上述水流结构,流入到 内管250的水量就会有所增加,而且这些水平稳流动而不会产生沟流。
因此,光触媒杀菌器能有效地对水进行杀菌。
而且,如果圆柱形下帽部分210b具有过水孔251,相比较要在易碎的石英管240 上装置过水孔251而言,在圆柱形下帽上则可以很简便地提供所期望数量的过水孔 251。
因此,当水流动时,不会产生沟流。从而可以更有效地达到杀菌和净化的目的。 同时,如果内管250的孔径大小一致而在圆柱形下帽部分210b部分配备有过水孔 251,则可以很容易地制作出内管250。也就是说,利用自动系统可以提高内管250 的工作效能。
图4所示的光触媒杀菌器还包括下帽290,其位于内管250下端及外管260下端 之下,可以喂水给外管260并将水从内管250排出。
如图6所示,下帽290可以采用上文所述的用于上帽210的相同材料制成。下 帽290包括第一道环形耦合件291,耦合件291由支撑内管250下端的第一支撑面 291a所组成。在第一支撑面291a中间位置安装有排水孔294,以便将水从内管250 排至外部,而排水孔294的内表面设计有内螺纹。第一道环形壁件291b从第一支撑 面291a向上突出并与内管250的外表面下端咬合。下帽290还包括第二道环形耦合 件292,其由支撑外管260下端的第二支撑面292a组成。在第二支撑面292a上装 配有一个进水孔293,而第二道环形壁件292b则从第二支撑面292a向上突出并与 外管260的外表面下端咬合,此处的第二道环形壁件292b的直径要比第一道环形耦 合件291的第一道环形壁件291b的直径要大。
因此,下帽290是套在内管250和外管260下端端头上。如图4所示,下帽290 还包括位于第一道环形壁件291b环形槽和第二道环形壁件292b内表面上的环形槽 以及位于环形槽座上的O形环。因此,下帽290紧紧地固定在内管250和外管260 上。
当光触媒杀菌器200装在水箱120内时,下帽290的进水孔293以预定的间隔 与水箱120底部表面相间隔开来。因此,装在水箱120中的水可顺畅地供给进入外 管260。
下帽290的排水孔294可用来将已在内管250中经过杀菌并净化的水排到水箱 120外,例如排到冷水缸、热水缸130或装在水箱120之下的水活栓。下帽290的 排水孔294内表面设计有内螺纹。因此,下帽290可以轻易地耦合到从水箱120底 部向上突出的排水管上,不同于具有排水孔252的石英管240,在这种排水孔中插 有排水管,如图1所示。
也就是说,排水管是一体性地从水箱120底部表面向上突出。这种排水管外表 面具有外螺纹。因此,下帽290的排水孔294通过螺纹咬合结构耦合到水箱120的 排水管上。
此时,下帽290在其下表面呈梯级状,可按预定的间隔与水箱120底部间隔开 来,但该下帽却是耦合到排水管上的。具体来说,下帽290的下表面呈现梯级状, 因此与第一道环形耦合件291的第一支撑面291a相对应的下表面部分就会比与第二 道环形耦合件292的第二支撑面292a相对应的那一部分要低。处于排水孔294下端 周围的更远部分也比与第一支撑面291a相对应的部分要低。因此,与第二支撑面 292a相对应的下帽290的下表面部分按预定的间隔与水箱120底部间隔开来。因此, 装在水箱120中的水就可以通过第二道环形耦合件292的进水孔293抽取到位于内 管250和外管260之间的空间。
而且,将光触媒杀菌器200紧固到水箱120底部表面的过程也得以简化,从而 提高其制作性。
当如图2或图4所示的光触媒杀菌器安装在图1和图7所示的冷温净水器中时, 装在水箱120中的水就可以通过外管260下端或下帽290的进水孔293抽取到位于 内管250和外管260之间形成的空间内。此后,水将通过过水孔251抽取进入内管 250(或者,如果装配有多元引导槽212的话,则通过多元引导槽212和过水孔251 进行)。从而,抽取到内管250内的水籍由光解反应得以杀菌。如果排水孔251是装 置在上帽210之上且内管250管径前后一致,则可以很容易调整光触媒杀菌器以进 行批量生产,从而增强其操作性并提高生产效率。
用于上文提到的冷温净水机的本发明光触媒杀菌器200可在饮用水净水机上使 用,还可用于具有杀菌作用的各种设备,如用于公共场所的冷温造水机、各种饮用 水净水器如街道压力水供给系统净水器,水族馆和大型的冷温净水机。而且,根据 以上目的,光触媒杀菌器200的尺寸大小也可进行改变。例如,紫外线灯泡230的 发光量和大小都可进行改变。
关于装有本发明光触媒杀菌器200的具体设备实例将在下文中结合附图加以详 细说明。在这些附图中使用了相同的参考号,用来定义与上文提及的相同或类似的 部件,对于上文已提及的部件此处将不再赘述。
本发明光触媒杀菌器200可垂直地安装在冷温净水器内,如图1和图7所示。 还有一种方案,即可根据冷温净水器的结构按图8所示的在冷温造水机中安装光触 媒杀菌器的方式一样将光触媒杀菌器200水平地安装在冷温净水器内。在图8所示 的实例中,在水箱120侧壁预先确定的部位上设计有耦合孔。光触媒杀菌器200穿 过水箱120上的耦合孔进行水平安装。光触媒杀菌器200下帽290的排水孔294耦 合到单独与冷水活栓相耦合的送水管上。
图8所示的冷温造水机的运作如下:将原水瓶160倒过来装置在水箱120之上, 这样原水瓶160的进口就可插入水箱120的盖子220上的开口中。装在水箱120中 的水由于水自身重力从原水瓶160落下时,就得以杀菌并净化,其方式与上文所述 的冷温净水机的杀菌净化方式相同。在图8所示的冷温造水机中,本发明光触媒杀 菌器200水平地安装在水箱120内,但其安装方式并不只局限于此。也就是说,光 触媒杀菌器200可根据冷温造水机的结构垂直地安装在水箱120内,如同上文所述 冷的在冷温净水机上的安装方式一样。
图9a和图9b显示的是装有本发明光触媒杀菌器200的水族槽170的实例视图。 本发明光触媒杀菌器200可垂直地安装在水族槽170内,如图9a所示;或者,水平 地安装在水族槽170内,如图9b所示。如图9a所示,如果光触媒杀菌器200是垂 直地安装在水族槽170内,则光触媒杀菌器200的上端则穿过装在水族槽170顶盖 171上的耦合孔而显露在外部,而光触媒杀菌器200下端则浸在水族槽170的水中。 光触媒杀菌器200下帽290则耦合到水族槽170内潜水180的进水口181上。此 时,为了将下帽290耦合到潜水泵180的进水口181上,可将具有外螺纹的耦合管 (未显示在图中)通过管接头(未显示在图中)与潜水泵180的进水口181联接起 来。此时,下帽290的排水孔294通过螺纹咬合结构耦合到耦合管上。当潜水泵180 工作时,装在水族槽170的水由于潜水泵180产生的泵效应通过外管260和多元过 水孔251而抽取进入内管250。此后,抽取进入内管250的水在通过内管250时得 到杀菌和净化。这些经过杀菌和净化处理过的水通过潜水泵180上的出水口182而 排放到水族槽170内。即使把光触媒杀菌器200下帽290上的进水孔293耦合到潜 水泵180的出水口182上,也可以得到上例中所述的效果。
反过来看,也可以将下帽290的排水孔294耦合到潜水泵180的出水口182上, 从而潜水泵180就可将装在水族槽170内的水提供给内管250。因此,从内管250 排出的水在内管250中经过杀菌和净化处理后通过外管260和给水孔293而排放到 水族槽170内。
如图9b所示,本发明光触媒杀菌器200也可以水平地安装在水族槽170内并完 全沉浸在水中。此时,水流动的情况完全和上例中水流动的情况相同,因此此处不 再赘述。然而,为了支撑住水中的光触媒杀菌器200,光触媒杀菌器200可在两端 装上两个支撑脚190。此时,上帽210与盖板220整合为一体,其中上帽210被密 封成为一个单体。上帽210在其中间位置有一个开口220a以穿出电源线至外部,该 电源线与W形灯泡230的稳压器231相连接。为了防止水泄漏进入紫外线灯泡230, 在开口220a内插入有可覆盖电源线的导管。而且,在开口220a的内表面还装有O 形环280,而导管则与开口220a紧密接触。另外,对于位于水族槽170上面的水族 槽顶盖171,在其上面预定部位也钻有一个引导孔。插入上帽210开口220a内的导 管通过水族槽顶盖171上的引导孔穿出到水族槽170的外部,从而防止发生漏电。
如上文所述,本发明光触媒杀菌器200可于水中运用而不存在任何问题。因此, 光触媒杀菌器200不需要很多的部件或管材输助,这些曾一直用来定义传统的设备 结构,即传统水族槽内的水是在排放到外部后才得以杀菌的。而且,光触媒杀菌器 200可以解决用户必须将传统的管路接到水泵上去这样一个问题。另外,光触媒杀 菌器200可以提高其杀菌能力。
同时,根据另外一个实例,也可以在与水龙头管路直接耦合的自来水净水器上 安装光触媒杀菌器200,如图10所示。
根据该实例,光触媒杀菌器200可以解决自来水净水器所用的传统滤筒必须频 繁更换的问题,从而减少了额外支出。
具体来说,如图10所示,根据本实例,光触媒杀菌器200还包括一个耦合到管 路的基座300,如供水管。基座300由一个可与下帽290上的进水孔293相通的进 水口301和一个与下帽290上的排水孔294相通的洁净水排水孔302组成。基座300 也可一体性地装置在外管260的下端。在此实例中,最好是通过内外螺纹咬合结构 将外管260的上端套在上帽210的外表面上。同样地,盖板220也可以耦合到上帽 210。此时,当盖板220下端和外管260耦合到上帽210时,两者会相互接触。
自来水净水器的光触媒杀菌器200可简单地安装在供水管上,从而使得杀菌器 更换更为简便,就如同更换常规滤筒一样。基于此,根据该实例来看,光触媒杀菌 器200就具有与传统滤筒相似的功能,另外还具有更佳的杀菌效果。
同时,热水其自身可以进行杀菌消毒。因此,就不必再为热水分配阀(或冷水 活栓142)进行单个消毒,在此附图中并未显示热水活栓。然而,冷水分配阀(或 冷水活栓123)可能会因飘浮在空气中的细菌或使用人员的双手上沾染的细菌或与 外围投备的接触而受到污染。因此,本发明光触媒杀菌器200可安装在各种饮用水 净水机的所有冷水分配阀上,如冷温造水机、冷温净水机,以保持冷水分配阀的卫 生。
另外,如图11所示,本发明光触媒杀菌器200也可以安装在多种设备的进水管 310的预定部位,从而对从设备中排出或供给设备的水进行杀菌。
图12所示的是另外一种冷温造水机,其配备有本发明光触媒杀菌器200,并具 有这样一种结构,即可利用任何一种光触媒杀菌器200和热水对其冷水活栓123进 行杀菌消毒。
图13所示的是另外一种冷温净水机,其配备有本发明光触媒杀菌器200,并具 有这样一种结构,即可利用任何一种光触媒杀菌器200和热水对其冷水活栓123进 行杀菌消毒。
如图12和图13所示,本发明光触媒杀菌器200安装在装有水的水箱120中, 通过利用紫外线和光解反应对水进行杀菌消毒。光触媒杀菌器200的排水孔耦合到 与冷水活栓132相连接的冷水排水管132上。热水排水管133,其可将热水从热水 缸130供给热水活栓142,则通过连接管134与冷水排水管相连。第一个阀135安 装在冷水排水管132上,而第二个阀136安装在连接管134上。第一个阀135和第 二个阀136都由消毒控制开关137所控制。
当消毒控制开关137不运作时,第一个阀135和第二个阀136处于关闭状态。 因此,上述情况下,用户可以选择性地使用热水或是冷水。反过来,当消毒控制开 关137打开时,第一个阀135关闭而第二个阀136打开。因此,冷水排水管132由 第一个阀135所关闭,从而冷水不能通过冷水活栓123向外排出,而热水则可经由 热水活栓142和冷水活栓123向外排出。此时,冷水活栓123经由此处的热水进行 杀菌消毒。
不论是第一个阀135还是第二个阀136,都由电磁阀和一个由马达驱动的方向控 制阀组成。打开消毒控制开关137到达所需的时间后,第一个阀135和第二个阀136 将自动或手动返回到其各自的最初状态。
这样,对于装有光触媒杀菌器200的冷温造水机或冷温净水机来说,冷水就能 得以有效杀菌。而且,易受污染的水活栓123也可经由热水进行杀菌消毒。
如上文所述,本发明提供的是一种利用紫外线及光解反应对被细菌和其它有机 物质所污染的水进行有效杀菌的光触媒杀菌器。而且,可以为光触媒杀菌器内覆盖 有光催化剂载体提供均匀足量的水。因此,光触媒杀菌器对水的杀菌能力得到进一 步的提高。
另外,光触媒杀菌器可以很简单地安装在各种设备内,或安装在将供水给用户 之前需要对水进行消毒的地方,并且还可以安装并沉浸在设备的水中或水环境中。 而且,光触媒杀菌器可以安装在储如水活栓、饮用水净水器的水分配阀等设备的出 水口,也可以直接安装在给水管路上。这样,光触媒杀菌器的应用范围就更大了。
而且,对于利用本发明光触媒杀菌器进行有效冷水杀菌消毒及利用热水进行冷 水活栓消毒的饮用水净水机而言,用户可使用上具有可靠性能的饮用水净水机。
而且,如果光触媒杀菌器包括具有过水孔的圆柱形下帽部分以及具有统一管径 的内管,则光触媒杀菌器的性能可得到大大提升。因此,光触媒杀菌器可做调整以 适合批量生产,从而提高其生产能力。
尽管鉴于说明之目的对本发明较佳实例进行了详细描述,但熟练操作者可在不 违背本发明范围及精神条件下对其进行修改、添加及替代。
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