流体处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及净化技术领域，更具体地，涉及用于使用紫外线进行杀菌的流体处理装置。


背景技术：

2.随着人们对健康生活的重视，用水安全越来越受到关注，如何快捷有效地获得健康安全的用水变得越来越重要。经过过滤后的水中的微生物虽然大大减少，但是仍未被完全灭活。使用紫外线对水进行消毒，可以在瞬间与微生物产生光化反应，使微生物立即死亡或失去继续生存与繁殖的能力，并且不会形成有毒副产品，因此是一种安全又有效的灭菌方式。
3.然而，现有的紫外线杀菌设备缺少对水流的控制。


技术实现要素：

4.本实用新型通过提供流体处理装置来解决现有技术中的上述问题。
5.本实用新型的方面提出了一种流体处理装置，所述流体处理装置包括：
6.外壳，所述外壳限定流体入口、流体出口、以及连接所述流体入口和所述流体出口的流体通道；
7.设置在所述流体通道内的辐射组件；所述辐射组件发射紫外线以照射流过所述流体通道的流体；以及
8.稳流板，所述稳流板邻近所述流体入口设置在所述流体通道内，所述稳流板设置有朝向所述流体入口的凹槽，所述凹槽分布有多个流动窗口，使得来自所述流体入口的流体经由所述凹槽的所述多个流动窗口流出到所述流体出口。
9.进一步根据前述方面，如以上所概述的流体处理装置还可以包括以下优选形式中的一个或多个优选形式。
10.在一些优选形式中，所述流体处理装置还包括：设置在所述流体通道内的反射组件，所述反射组件反射紫外线。
11.在一些优选形式中，所述反射组件设置在所述外壳的内壁上。
12.在一些优选形式中，所述辐射组件发射波长为200-280nm的紫外线。
13.在一些优选形式中，所述多个流动窗口的横截面积之和大于所述流体入口和所述流体出口中的至少一个的横截面积。
14.在一些优选形式中，所述凹槽限定环形腔，所述多个流动窗口分布在所述环形腔中。
15.在一些优选形式中，所述流体处理装置还包括：
16.设置在所述外壳中的内壳；
17.其中，所述流体通道包括由所述外壳和所述内壳分开的多个通路，所述多个通路至少包括与所述流体入口连通的第一通路和与所述流体出口连通的第二通路，所述第一通
路流体地连接到所述第二通路。
18.在一些优选形式中，所述内壳由可透射紫外线的材质制成。
19.在一些优选形式中，所述流体处理装置还包括：
20.设置在所述第一通路与所述第二通路之间的控流板，所述控流板设置有斜坡特征，使得来自所述第一通路的流体经由所述斜坡特征远离所述流体出口流动到所述第二通路。
21.在一些优选形式中，所述斜坡特征包括至少四个通道，使得流经所述至少四个通道的多股流体形成对冲。
22.在一起优选形式中，所述控流板耦接到所述外壳并且所述控流板的所述斜坡特征与所述内壳之间形成间隙，并且所述间隙形成所述流体通道的第三通路，使得来自所述第一通路的流体的经由所述第三通路流动到所述第二通路。
23.在一些优选形式中，所述控流板耦接到所述外壳和所述内壳，所述控流板具有围绕所述斜坡特征设置的多个流动窗口，并且所述控流板的所述斜坡特征与设置在所述外壳内的一端的所述辐射组件形成所述流体通道的第三通路，使得来自所述第一通路的流体的经由所述多个流动窗口和所述第三通路流动到所述第二通路。
24.在一些优选形式中，所述控流板的所述多个流动窗口的横截面积之和大于所述流体入口和所述流体出口中的至少一个的横截面积。
25.与现有技术相比，根据本实用新型的流体处理装置可以在对流体进行紫外线照射时控制流体的流动，使得紫外线杀菌更均匀，还可以增加流体流动路径，从而增加紫外线杀菌时间，使杀菌更彻底。此外，该流体处理装置可应用于各种用水设备，例如净水器，也可以例如应用在饮料、豆浆、牛奶、花生油等流体物质的杀菌或者降解黄曲霉素等场合，并且还可以用于冲水马桶(例如，智能马桶)等。
附图说明
26.参考附图示出并阐明实施例。这些附图用于阐明基本原理，从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不是按比例的。在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的特征。
27.图1示出了根据本实用新型实施例的、一个示例性流体处理装置的示意图。
28.图2示出了根据本实用新型实施例的、一个示例性稳流板的示意图。
29.图3示出了根据本实用新型实施例的、另一个示例性稳流板的示意图。
30.图4示出了根据本实用新型实施例的、另一个示例性流体处理装置的示意图。
31.图5示出了图4的流体处理装置的控流板的立体示意图。
32.图6示出了根据本实用新型实施例的、另一个示例性流体处理装置的示意图。
33.图7示出了图6的流体处理装置的控流板的横截面示意图。
34.图8示出了图6的流体处理装置的控流板的立体示意图。
具体实施方式
35.在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本实用新型一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本实用新型的特定的实施例。示例的实施
例并不旨在穷尽根据本实用新型的所有实施例。可以理解，在不偏离本实用新型的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本实用新型的范围由所附的权利要求所限定。
36.现有技术例如采用过滤和储水式的紫外线杀菌设备，前者需要定期更换滤材，后者既有水箱占用空间也无法做到快捷方便。虽然已有采用过流式紫外杀菌设备可以克服这种缺陷，然而现有的这些紫外线杀菌设备都缺少对水流的控制。
37.针对现有技术中的上述问题，本实用新型提出了流体处理装置，并参考图1-图8对实施例的详细描述可以更好地理解本实用新型的特征和优点。
38.图1示出了根据本实用新型实施例的、示例性流体处理装置100的示意图。装置100包括外壳101，外壳101限定流体入口102、流体出口103、以及连接流体入口102和流体出口103的流体通道104。例如，流体沿着路径120(如图1中的虚线所指示的)流入流体入口102，流过流体通道104，并流出流体出口103。装置100还包括设置在流体通道104内的辐射组件 105，辐射组件105发射紫外线以照射流过流体通道104的流体。例如，辐射组件105可以设置在外壳101内的一端。装置100还包括邻近流体入口 102设置在流体通道104内的稳流板106，稳流板106设置有朝向流体入口 102的凹槽107，凹槽107分布有多个流动窗口108，使得来自流体入口102 的流体经由凹槽107的多个流动窗口108流过流体通道104并从流体出口 103流出。流动窗口108可以具有各种形状和大小，例如，菱形、矩形、方形、圆形、椭圆形、其他任何形状、或组合。稳流板106通过凹槽107(即，凹槽限定的空腔)阻挡流体直接流入流体通道104，使得来自流体入口102 的流体在流体通道104中流速更加均匀，起到稳流作用，从而使紫外线杀菌更均匀，改善了对流体的杀菌效果。
39.图2示出了根据本实用新型实施例的、一个示例性稳流板106的示意图。如图1和图2所示，稳流板106具有相对的第一表面和第二表面，第一表面朝向流体入口102，凹槽107设置在第一表面中，多个流动窗口108 (例如，图示为4个，仅为举例说明而非限制)分布在凹槽107中，并从第一表面延伸穿过第二表面以与流体出口103流体连通。如图2所示，凹槽107由稳流板106的周向内壁限定。
40.图3示出了根据本实用新型实施例的、另一个示例性稳流板106的示意图。不同于图2，凹槽107为环形槽，并限定环形腔，多个流动窗口108 分布在环形腔中。环形槽107可以围绕稳流板106的整个周向内壁(即，图3所示的整个环形)、半个周向内壁(即，半个环形)、1/4的周向内壁(即， 1/4环形)、或其他比例的周向内壁等。
41.在一些实施例中，为了不影响流入和流出的流量，多个流动窗口108 的横截面积之和可以可选地大于流体入口102和流体出口103中的至少有一个的横截面积。
42.在一些实施例中，装置100还可以包括反射组件109，反射组件109 反射紫外线。反射组件可以反射由辐射组件105发射的紫外线和在流体通道内被反射或折射的紫外线，例如实现镜面反射或漫反射，以增加对流过流体通道104的流体的照射，从而增加杀菌作用。
43.在一些实施例中，反射组件109可以设置在外壳101的内壁上。可选地，反射组件109可以是涂覆或浸撒在外壳101的内壁上的反射材料，包括但不限于聚四氟乙烯(ptfe)、膨胀聚四氟乙烯(eptfe)、其他类似塑料，或者涂覆的、阳极化处理的、或磨光的铝等中的任何一种。
44.在一些实施例中，辐射组件105发射波长为200-280nm的紫外线。例如，辐射组件
105可以发射包括波长200、240、254、275、280nm的紫外线，以及在这些波长之间的紫外线，可以较好地破坏细菌病毒中的dna(脱氧核糖核酸)或rna(核糖核酸)的分子结构，造成生长性细胞死亡和(或) 再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。特别地，辐射组件105可以发射波长为275nm的紫外线以具有最强的杀菌作用。
45.图4示出了根据本实用新型实施例的、另一个示例性流体处理装置400 的示意图。装置400与装置100相同的部分使用相同的附图标记来表示。除了外壳101、流体入口102、流体出口103、流体通道104、辐射组件105、稳流板106、可选的反射组件109之外，装置400还包括内壳110。流动通道104包括由外壳101和内壳110分开的多个通路，多个通路至少包括与流体入口101连通的第一通路121和与流体出口103连通的第二通路122。如图4所示，第一通路121由外壳101的内壁和内壳110的外壁限定，第二通路122由内壳110的内壁限定。通过将流体通道104分为多个通路，增加了流体流动路径，使得流体能够在有限的空间内尽可能多的被紫外光线杀菌。在图4所示的装置400中，凹槽107设置在稳流板106的朝向流动入口102的第一表面中，并且凹槽107限定环形腔，多个流动窗口108 分布在环形腔中。此外，稳流板106包括中心开口，凹槽107并限定在中心开口与稳流板106的周向内壁之间，该中心开口可以耦接到流体出口103。类似地，如果将该装置400中的流体入口102和流体出口103互换，则可以采用图2或图3的稳流板106。
46.在一些实施例中，内壳110由可透射紫外线的材质制成。例如，可透射紫外线的材质可以包括但不限于石英玻璃、透紫外线玻璃、透紫外黑色玻璃、钠钙硅透紫外玻璃、以及钠钙透紫外玻璃等。内壳110的透射性可以进一步增加入射、反射的紫外线对流体的照射，从而增强杀菌作用。
47.在一些实施例中，流体处理装置400还包括设置在第一通路121与第二通路122之间的控流板111，控流板111包括与第二通路122连接的孔113 (参见图5)，并设置有环绕孔113的斜坡特征112，使得来自第一通路121 的流体经由斜坡特征112远离流体出口103流动到第二通路122。该斜坡特征112使流体在从第一通路121通往第二通路122的流动过程中添加了倾斜的角度，增加了流体流动路径，从而增加了紫外线杀菌时间，使杀菌更彻底。
48.在图4的装置400中，控流板111耦接到外壳101并且控流板111的斜坡特征112与内壳110之间形成间隙，并且该间隙形成流体通道的第三通路123，使得来自第一通路121的流体经由第三通路123流动到第二通路 122。
49.图5示出了图4的流体处理装置400的控流板111的立体示意图。如图4和图5所示，斜坡特征112可以包括至少四个通道114(图5示出为4 个，仅为举例说明而非限制)，使得流经至少四个通道114(例如，形成至少2组对冲通道)的多股(例如，2股)流体形成对冲。流经多组对冲通道的多股水流碰撞后形成涡旋，进一步增加了流体流动路径，从而增加紫外线杀菌时间，使杀菌更彻底。
50.图6示出了根据本实用新型实施例的、另一个示例性流体处理装置500 的示意图。装置500与装置400相同的部分使用相同的附图标记来表示。与装置400不同，装置500使用了不同构造的控流板111
′
。控流板111
′
设置在第一通路121与第二通路122之间，控流板111
′
包括与第二通路122连接的孔113
′
，并设置有环绕孔113
′
的斜坡特征112
′
。
51.图7和图8分别示出了图6的流体处理装置500的控流板111
′
的横截面示意图和立体示意图。如图6-图8所示，控流板111
′
耦接到外壳101和内壳110，控流板111
′
具有围绕斜
坡特征112
′
设置的多个流动窗口115
′
(图 7示出为8个，仅为举例说明而非限制)。斜坡特征112
′
与设置在外壳101 内的一端的辐射组件105形成流体通道104的第三通路123
′
，使得来自第一通路121的流体经由多个流动窗口115
′
和第三通路123
′
流动到第二通路 122。如图7和图8所示，流动窗口115
′
可以设置在由控流板111
′
的周向内壁和斜坡特征112
′
限定的环形槽中。流动窗口115
′
可以具有各种形状和大小，例如，菱形、矩形、方形、圆形、椭圆形、其他任何形状、或组合。如图7和图8所示，斜坡特征112
′
可以包括至少四个通道114
′
(图7和图8 示出为4个，仅为举例说明而非限制)，使得流经至少四个通道114
′
(例如，形成至少2组对冲通道)的多股(例如，2股)流体形成对冲。流经多组对冲通道的多股水流碰撞后形成涡旋，进一步增加了流体流动路径，从而增加紫外线杀菌时间，使杀菌更彻底。
52.此外，为了不影响流入和流出的流量，控流板111
′
的多个流动窗口115
′
的横截面积之和可以可选地大于流体入口102和流体出口103中的至少有一个的横截面积。
53.根据上述图1-图8所描绘的流体处理装置，可以在对流体进行紫外线照射时控制流体的流动，起到稳流作用，使得紫外线杀菌更均匀，并且还可以增加流体流动路径，从而能够在实用性及经济性的前提下增加流体通过流体处理装置的时间及增加有效作用于细菌的辐射剂量，使得杀菌更彻底。
54.因此，虽然参照特定的示例来描述了本实用新型，这些特定的示例仅仅旨在是示例性的，而不是对本实用新型进行限制，但对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离本实用新型的精神和保护范围的基础上，可以对所公开的实施例进行改变、增加或者删除。