[实用新型]一种紫外激光消毒器系统

说明书

一种紫外激光消毒器系统，属于消毒设备技术领域；包括一套紫外激光模组，以及一套光转换插件，紫外激光模组发出一组紫外激光，紫外激光波长在200nm‑280nm之间，紫外激光模组由驱动板驱动紫外激光管发出高强度紫外线光，转换透镜凸面将发散的高强度紫外光转为平直的高强度紫外线，高强度紫外线进入光转换插件后对管道中饮用水进行消毒处理，光转换插件由转换透镜及光转换插件插头组成，紫外光进入光转换插件后，经转换透镜凸面均匀转化为适当照射面积的光线，实现对管道内的生活饮用水无死角持续消毒动作；光转换插件与激光模组之间直插连接或经光纤快插连接，实现激光模组与光转换插件之间的合体或分体安装，设备安装灵活性更大。

技术领域

本实用新型属于消毒处理设备技术领域，具体是涉及一种紫外激光消毒器系统。

背景技术

常规紫外消毒器是以紫外汞灯为光源，利用灯管内汞蒸汽放电的253.7nm紫外线为主要光谱线，对生活饮用水进行消毒。常规紫外消毒器主要由水银蒸汽灯灯管、石英管、腔体、电子镇流器其附件组成，大中型紫外线消毒器还需要配置紫外线强度传感器和清洗系统等附件。现有紫外消毒器所使用的水银蒸汽灯发出的紫外线需要穿透石英管后对石英管四周的水进行辐照消毒，但紫外线透过石英管后与水接触会逐步衰减，因此紫外线消毒有效距离有限，且消毒效果在紫外线强度一定的情况下必须保证较长的接触时间，因此常规紫外线消毒器腔体必须保证灯管与壳体之间保持一定距离，距离过大紫外线衰减严重，距离过小接触时间缩短，均达不到要求的消毒效果，因此常规消毒器壳体均需要根据灯管功率进行配置，壳体容积居高不下。

水体介质中长期存在的微小颗粒以及溶解的钙、镁等盐类会在石英管表面沉积粘接形成水垢，灯管连续使用时温度会上升，温度上升会使水中钙、镁加速析出。石英管表面结垢直接阻挡紫外线的穿透，从而直接影响紫外线的有效辐射量，因此，定期清理石英管表面的水垢是保持紫外线消毒器稳定运行的重要维护手段，大中型紫外线消毒系统必须配置清洗系统，确保灯组套管的表面清洁。

常规紫外线消毒器的水银蒸汽灯管和石英管均属玻璃材质，易碎，且水银蒸汽灯管破碎后的水银成分直接污染水质。紫外线消毒是以设备紫外线有效剂量来衡量杀菌能力，即紫外线消毒设备所能实现的微生物灭活紫外线剂量，常用单位为毫焦每平方厘米(mJ/cm2) 或焦每平方米(J/m2)。根据《城市给排水紫外线消毒设备》(GB/T19837-2005)描述，设备紫外线有效剂量根据以下式计算。

(1)ED＝ND×C_LH×C_JG

式中：

ED——设备紫外线有效剂量，mJ/cm2；

ND——新紫外灯管状态下设备紫外线平均剂量，mJ/cm2；

C_LH——紫外灯老化系数；

C_JG——紫外灯套管结构系数。

上式中设备紫外线平均剂量由以下式计算。

(2)ND＝I×t

式中：

ND——设备紫外线平均剂量，mJ/cm2；

I——紫外线强度，mW/cm2；

t——曝光时间，s。

上述式(1)、式(2)可知，要保证设备紫外线有效剂量，可以通过调整紫外线强度和曝光时间实现。因此原紫外线消毒设备由于水银蒸汽灯管功率限制，所以需要延长曝光时间来达到合理的设备紫外线有效剂量，但是延长的曝光时间必须有足够容积的过流腔体，而紫外线在水中衰减迅速，因此大流量消毒设备必须增加设备紫外线强度，即增加水银蒸汽灯管功率和数量。过多的灯管随之带来了灯管、套管易碎，套管表面温升导致结垢影响紫外线穿透，附带清洗系统复杂等问题。