热水器杀菌装置及热水器的制作方法

1.本实用新型涉及热水器技术领域，尤其涉及一种热水器杀菌装置及热水器。


背景技术：

2.热水器存在如水源污染、流道污染和环境污染等多处污染源，使热水中存在金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、霉菌、支原体、衣原体、淋球菌以及病毒等病菌，而这些病菌会在沐浴或清洁中被人体皮肤吸收或吸入。因此，热水器的消毒杀菌就显得尤为重要。
3.现有热水器一般采用银离子杀菌技术，银离子杀菌是通过在热水器内胆中装设经过特殊工艺处理的纳米材料，通过纳米材料释放银离子，银离子会与细菌细胞的蛋白质结合，使细菌细胞因蛋白质变性，而无法呼吸、代谢和繁殖，直至死亡，达到杀菌的效果。
4.但是，热水器内胆中的银离子会随着时间的流逝而减少，从而影响杀菌效果，并且，银离子杀菌效力较弱，杀菌效果较差。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种热水器杀菌装置及热水器，以解决现有热水器杀菌效果较差的问题。
6.本实用新型一方面提供一种热水器杀菌装置，该热水器杀菌装置包括气泡水发生器和光等离子模块；气泡水发生器包括气液混合本体，气液混合本体具有进水口和出水口，且气液混合本体上连接有进气管，光等离子模块安装在进气管上，光等离子模块用于将进入气液混合本体内的气体分解为杀菌等离子体，进水口和出水口中的一者与热水器主体连接。
7.本实用新型提供的热水器杀菌装置，通过将光等离子模块与气泡水发生器结合在一起，气泡水发生器包括气液混合本体和连接在气液混合本体上的进气管，将光等离子模块安装在气液混合本体上，光等离子模块可以在气体进入气液混合本体之前，将其中的水分子和氧气分解为等离子体，对空气进行杀菌消毒，形成的杀菌等离子体随气体流入气液混合本体，和水流混合在一起，对水体进行杀菌消毒。光等离子模块可将空气中的氧气以及水分子中的氧元素分开，产生氧的正离子、氧的负离子、极化的纯氧和臭氧形成一个氧簇群的等离子体，本装置可对气体和水体进行杀菌，具有杀菌范围广，杀菌所需时间短，杀菌效力强的优点。
8.在一种实现方式中，气液混合本体为文丘里管，文丘里管的两端分别为进水口和出水口，进气管连接在文丘里管的中段的缩颈部位。
9.在一种实现方式中，气液混合本体为溶气罐，气泡水发生器还包括气泵，进气管连接在气泵和溶气罐之间。
10.在一种实现方式中，光等离子模块包括壳体和位于壳体内的纳米灯管，进气管的管壁上开设有透光口，壳体安装于透光口外周的管壁上，纳米灯管的出光面朝向透光口。如此，纳米灯管发出的光可以照射到进气管内的气体，将气体分解为等离子体。
11.在一种实现方式中，纳米灯管靠近透光口设置，纳米灯管的出光面与透光口之间的间距不大于2cm。如此可减小照射距离，以提高气体的分解速度。
12.在一种实现方式中，透光口覆盖有透光板。设置透光板可提高光等离子模块与进气管连接处的密封性，保证气体仅从进气管的管口处进气，避免气体未经处理就流入气液混合本体，污染水质。
13.在一种实现方式中，纳米灯管穿过透光口伸入进气管内。使纳米灯管发出的光能够尽可能充分地接触进气管内的空气，以提高气体的分解速度。
14.本实用新型另一方面提供一种热水器，该热水器包括热水器主体和如上任一所述的热水器杀菌装置，热水器杀菌装置包括气泡水发生器和安装在气泡水发生器上的光等离子模块，光等离子模块与热水器主体的电源电连接。
15.本实用新型提供的热水器，包括热水器主体和热水器杀菌装置，通过将光等离子模块与气泡水发生器结合在一起，气泡水发生器包括气液混合本体和连接在气液混合本体上的进气管，将光等离子模块安装在气液混合本体上，光等离子模块可以在气体进入气液混合本体之前，将其中的水分子和氧气分解为等离子体，对空气进行杀菌消毒，并流入气液混合本体，和水流混合在一起，对水体进行杀菌消毒。光等离子模块可将空气中的氧气以及水分子中的氧元素分开，产生氧的正离子、氧的负离子、极化的纯氧和臭氧形成一个氧簇群的等离子体，本装置可对气体和水体进行杀菌，具有杀菌范围广，杀菌所需时间短，杀菌效力强的优点。并且，光等离子模块与热水器主体的电源电连接，启动热水器主体的时候可以同时启动光等离子模块进行消毒，操作方便。
16.在一种实现方式中，气泡水发生器的进水口与送水管网相连，气泡水发生器的出水口与热水器主体的进水接口连接。如此，热水器杀菌装置可以对进入热水器主体的水流进行消毒杀菌，并且，热水器杀菌装置产生的等离子体还可以随气泡水流入热水器主体的内胆，对内胆进行消毒杀菌，避免内胆发臭，保证用水干净卫生。
17.在一种实现方式中，气泡水发生器的进水口与热水器主体的出水接口相连，气泡水发生器的出水口与出水器相连。有些热水器在出水接口连接有气泡水发生器，气体来源均为未处理的空气，对于浴室潮湿环境，空气质量会大幅下降，所产生的气泡水就是混合脏空气的气泡水。用热水器杀菌装置代替原有的气泡水发生器，可以对流出热水器主体的水流进行消毒杀菌，产生干净卫生的气泡水。
附图说明
18.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型不局限于下述的具体实施方式。
19.图1为本实用新型提供的一种热水器杀菌装置的示意图；
20.图2为本实用新型实提供的另一种热水器杀菌装置的示意图。
21.附图标记说明：
22.100-光等离子模块；
23.200-气泡水发生器；210-气液混合本体；211-进水口；212
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出水口；213-缩颈部位；220-进气管；230-气泵。
具体实施方式
24.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
25.目前，热水器一般采用银离子杀菌和高温杀菌这两种杀菌方式。
26.其中，银离子杀菌是通过在热水器内胆中装设经过特殊工艺处理的纳米材料，经过特殊工艺处理的纳米材料内包裹有抗菌性物质银离子，并可以通过针孔结构使银离子向外渗漏，来释放银离子，银离子会与细菌细胞的蛋白质结合，使细菌细胞因蛋白质变性，而无法呼吸、代谢和繁殖，直至死亡，达到杀菌的效果。
27.然而，热水器内胆中的银离子会随着时间的流逝而减少，从而影响杀菌效果，并且，银离子虽具有广谱杀菌特点，但总体来说银离子杀菌效力较弱，杀菌所需的时间较长。
28.带有高温杀菌功能的热水器可以将温度提升到80℃，使细菌细胞的蛋白质凝固变性，从而杀死细菌，达到杀菌效果。但是，高温杀菌往往只能杀死一部分细菌，如果是耐高温的细菌，比如破伤风等细菌，因为有芽胞外膜等保护，必须在100℃的沸水中作用10分钟后才会死亡。可见，高温杀菌存在杀菌范围窄小，杀菌所需时间长的问题。
29.除以上杀菌方式外，还有一种更为高效的杀菌方式——光等离子杀菌。光等离子杀菌是通过将空气中的氧气以及水分子中的氧元素分开，产生氧的正离子、氧的负离子、极化的纯氧和臭氧形成一个氧簇群的等离子体，这些离子、分子组成的等离子体可以将蛋白质等有机物变成惰性的化合物，如二氧化碳和水，从而达到杀菌的效果。
30.光等离子杀菌具有杀菌范围广，杀菌所需时间短，杀菌效力强的优点。当用电晕放电所产生的臭氧来清除物体表面的生物污染时，大概需要10小时；用紫外光照射时，达到同样的清除效果，大概需要1 小时；将电晕放电和紫外光照射同时使用时，达到同样的清除效果，大概需要1.5分钟；当采用光等离子杀菌技术所产生的等离子体时，达到同样的清除效果，则仅需要20秒。
31.虽然光等离子杀菌效果好，但由于光等离子杀菌主要作用于空气，故此前一直仅应用于空气领域，如何将光等离子杀菌装置应用到热水器领域一直是个难题。
32.对此，本实用新型提供一种热水器杀菌装置及热水器，通过将光等离子模块和气泡水发生装置结合到一起，使得光等离子模块可用于热水器杀菌，本装置可同时对气体和水体进行杀菌，具有杀菌范围广，杀菌所需时间短，杀菌效力强的优点。
33.以下对本实施例提供的热水器杀菌装置及热水器进行详细介绍。
34.实施例一
35.图1为本实用新型提供的一种热水器杀菌装置的示意图。如图1所示，本实施例提供的热水器杀菌装置，包括气泡水发生器200和光等离子模块100。气泡水发生器200用于和热水器连接，气泡水发生器 200可用于使流出热水器的热水或流入热水器的冷水形成气泡水。光等离子模块100安装在气泡水发生器200上，用于对进入气泡水发生器200 的空气和水流进行杀菌。
36.其中，气泡水发生器200包括气液混合本体210，气液混合本体210具有进水口211和出水口212，且气液混合本体210上还连接有进气管220。水流从气液混合本体210的进水
280nm的紫外线。
47.需要说明的是，紫外线不能提供持续的消毒能力，当处理水离开紫外线照射范围后，一些被紫外线杀伤的微生物在光复活机制下会修复损伤的dna分子，并且紫外线也不能解决消毒杀菌后管网中再污染问题。本装置产生的等离子体可对水体产生持续杀菌的作用，因此，较直接用紫外线照射水体，本装置具有更持久，更高效的杀菌效果。
48.安装时，可以在进气管220的管壁上开设透光口，将光等离子模块100的壳体安装于透光口外周的管壁上，并使纳米灯管的出光面朝向透光口，使纳米灯管发出的光可以照射到进气管220内的气体，将气体分解为等离子体。光等离子模块100可以垂直于进气管220安装，也可以以一定的夹角安装在进气管220上，但应当注意不要让纳米灯管发出的光线透出进气管220，以免对眼睛造成伤害。
49.应当理解，为提高分解速度，纳米灯管发出的光应该尽可能充分地接触进气管220内的空气。因此，可以将纳米灯管靠近透光口设置，并将纳米灯管的出光面与透光口之间的间距控制2cm内，具体可将出光面与透光口之间的间距控制在1cm，以减小照射距离。
50.示例性的，还可以在透光口覆盖透光板，设置透光板可提高光等离子模块100与进气管220连接处的密封性，保证气体仅从进气管 220的管口处进气，避免气体未经处理就流入气液混合本体210，污染水质。
51.此外，透光板还可以为凹透镜，凹透镜可以为单面带有弧度的单面凹透镜，凹透镜也可以为双面带有弧度的双面凹透镜，若为单面凹透镜，可将凹面朝向进气管220管内设置。纳米灯管发出光线经过凹透镜后，照射比较集中的光线束被折射而向外发散，使进入进气管的光线可以分布在更广的范围，能够更加充分地接触进气管220内的空气，以提高气体的分解速度。
52.或者，纳米灯管也可以穿过透光口伸入进气管220内，使纳米灯管发出的光能够尽可能充分地接触进气管220内的空气，以提高气体的分解速度。但应当注意，此时需要在进气管220内留出足够的进气空间，不要堵塞进气管220，致使装置无法进气或进气不足，影响装置正常工作。
53.需要说明是，纳米灯管的辐照强度可以与气液混合本体210 中水流的流量相适配，流量越大辐射强度越大，流量越小辐射强度越小。以速热式电热水器为例，电热水器的水流量是指每分钟出多少升水，一般速热式电热水器的流量为6～25升/分钟；气液混合本体210与热水器主体连接，其流量也为6～25升/分钟，此时可配备辐照强度为10～35mw/cm2的纳米灯管。
54.如图1所示，在一种可能的实施方式中，气泡水发生器200 的气液混合本体210可以为文丘里管，文丘里管的两端分别为进水口211 和出水口212，进气管220连接在文丘里管的中段的缩颈部位213。在文丘里管的颈缩部位，水流的流速因为通流横截面面积减小而上升，流速越大压强越小，因而缩颈部位213的压强也在同一时间减小，此时，外界的空气就会经进气管220流入文丘里管内，产生气泡水。将光等离子模块100安装在文丘里管的进气管220上，可以对进入文丘里管内的气体进行杀菌消毒，并且产生的等离子体还可以流入文丘里管，和水流混合在一起，对水体进行杀菌消毒。
55.图2为本实用新型实提供的另一种热水器杀菌装置的示意图。如图2所示，在另一种可能实现的实施方式中，气泡水发生器200 的气液混合本体210可以为溶气罐，进气管
220安装在进水口211和出水口212之间，水流在溶气罐的流向如图中虚线所示，具体水流从溶气罐的进水口211进入溶气罐内，与此同时，气体从进气管220进入溶气罐内，然后水流和气体会在溶气罐内混合在一起形成气泡水，最终形成的气泡水从出水口212流出。
56.由于溶气罐不能如文丘里管一样实现自动吸气，溶气罐上还连接有气泵230，气泵230和溶气罐之间通过进气管220连接在一起。同样，将光等离子模块100安装在进气管220上，可以对进入溶气罐内的气体进行杀菌消毒，并且产生的等离子体还可以流入溶气罐，和水流混合在一起，对水体进行杀菌消毒。
57.实施例二
58.本实用新型还提供一种热水器，该热水器包括热水器主体和如实施例一所述的热水器杀菌装置，同样，热水器杀菌装置包括气泡水发生器200和安装在气泡水发生器200上的光等离子模块100。
59.本实施例提供的热水器，将光等离子模块100与气泡水发生器200结合在一起，气泡水发生器200包括气液混合本体210和连接在气液混合本体210上的进气管220，将光等离子模块100安装在气液混合本体210上，光等离子模块100可以在气体进入气液混合本体210之前，将其中的水分子和氧气分解为等离子体，对空气和气泡水进行杀菌消毒。
60.光等离子模块100可以与热水器主体的电源电连接，这样，启动热水器主体的时候可以同时启动光等离子模块100进行消毒，操作方便。若热水器杀菌装置的气液混合本体210为溶气罐，气泡水发生器 200还包括气泵230，也可以将气泵230与热水器主体的电源电连接，以方便操作。
61.实施时，可以将热水器杀菌装置安装在热水器的进水端，具体可将气泡水发生器200的进水口211与送水管网等供水件相连，将气泡水发生器200的出水口212与热水器主体的进水接口连接在一起。
62.如此，热水器杀菌装置可以对进入热水器主体的水流和气体进行消毒杀菌，并且，热水器杀菌装置产生的等离子体还可以随气泡水流入热水器主体的内胆，对内胆进行消毒杀菌，避免内胆发臭，保证用水干净卫生。
63.在另一些示例中，可以将热水器杀菌装置安装在热水器的进水端，以替换原有的气泡水发生器200。具体可将气泡水发生器200的进水口211与热水器主体的出水接口相连，将气泡水发生器200的出水口 212与花洒和水龙头等出水器相连。
64.因为，有些热水器会在出水接口连接有气泡水发生器200，在潮湿的浴室立，空气质量会大幅下降，若用于产生气泡水的气体均为未经处理的空气，气泡水发生器200所产生的气泡水就是混合脏空气的气泡水，出水器中放出来的水依旧会带有一定的病菌。
65.对此，若用热水器杀菌装置代替原有的气泡水发生器200，热水器杀菌装置就可以对流入气液混合本体210的气体进行消毒杀菌，产生干净卫生的气泡水，还可以再次对热水器出水接口出来的水进行消毒杀菌，充分保证用水干净卫生。
66.需要说明的是，若热水器还装有滤网等过滤装置，过滤装置适宜装设在气泡水发生器200的进水口211前，进行初步净水后，再进一步进行杀菌，以达到更好的消毒杀菌效果。
67.其中，热水器杀菌装置的结构、功能以及工作原理在实施例一中进行了详细的介绍，此处不再赘述。
68.以上结合附图详细的描述了本实用新型的优选实施方式，但是本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行各种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
69.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
70.此外，本实用新型的各种不同实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。