一種海水用強(qiáng)化超聲波殺菌器的制造方法
【專利摘要】用于海水處理的殺菌裝置，其主流方式為化學(xué)處理方式和紫外線處理方式。紫外線殺菌處理的處理速度較慢，同時可能會不能正常殺滅微生物；利用超聲波來殺菌的話，其瞬間殺菌效果并不算高，且超聲殺菌能力受結(jié)構(gòu)上的限制。本實用新型提供了一種海水用強(qiáng)化超聲波殺菌器，其把殺菌器內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計成流過的流體與超聲波發(fā)射面呈垂直的結(jié)構(gòu)，同時為了讓流體中的微生物所受的超聲波效果更加均勻，使得超聲波殺菌效果好，克服了殺菌能力結(jié)構(gòu)上的限制。這種結(jié)構(gòu)不僅能讓超聲波迅速傳遞，而且其殺菌能力也更優(yōu)異。
【專利說明】一種海水用強(qiáng)化超聲波殺菌器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及超聲波殺菌的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種海水用強(qiáng)化超聲波殺菌器。【背景技術(shù)】
[0002]用于海水處理的殺菌裝置，其主流方式為化學(xué)處理方式和紫外線處理方式。紫外線殺菌處理方式盡管不產(chǎn)生活性物質(zhì)，但其殺菌處理速度較慢，同時有厚實細(xì)胞膜的微生物又無法透過細(xì)胞膜不能破壞DNA，從而達(dá)不到正常殺滅微生物的目的。后來利用超聲波來進(jìn)行殺菌處理的方法就越來越受關(guān)注。但是海水中含有的微生物利用超聲波來殺菌，其瞬間殺菌效果并不算高，由于超聲波殺菌裝置中超聲波換能器附近的超聲波效果比較強(qiáng)，但離超聲波換能器較遠(yuǎn)的地方超聲波強(qiáng)度會變小，超聲殺菌能力受結(jié)構(gòu)上的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本實用新型提供了一種海水用強(qiáng)化超聲波殺菌器，其把殺菌器內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計成流過的流體與超聲波發(fā)射面呈垂直的結(jié)構(gòu)，同時為了讓流體中的微生物所受的超聲波效果更加均勻，使得超聲波殺菌效果好，克服了殺菌能力結(jié)構(gòu)上的限制。
[0004]一種海水用強(qiáng)化超聲波殺菌器，其技術(shù)方案是這樣的:其包括兩個法蘭接口、外部超聲波殺菌腔體、內(nèi)部超聲波殺菌腔體，所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體位于所述外部超聲波殺菌腔體的內(nèi)部，其特征在于:所述外部超聲波殺菌腔體具體為方形截面的外形結(jié)構(gòu)、且其兩端分別對應(yīng)設(shè)置有開口結(jié)構(gòu)，兩個所述法蘭接口分別連接對應(yīng)的所述開口結(jié)構(gòu)的端面，所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體的主體部分為方形截面的外形結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體為封閉結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體的主體部分的對應(yīng)邊分別平行于所述外部超聲波殺菌腔體的對應(yīng)邊布置，所述外部超聲波殺菌腔體的外側(cè)壁布置有超聲波換能器，所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體的內(nèi)側(cè)壁所形成的腔體內(nèi)布置有超聲波換能器，所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體的外側(cè)壁、外部超聲波殺菌腔體的內(nèi)側(cè)壁間形成流通通道，所述流動通道的兩端分別連通對應(yīng)的所述開口結(jié)構(gòu)。
[0005]其進(jìn)一步特征在于:所述超聲波換能器垂直于所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體的內(nèi)側(cè)壁的對應(yīng)面布置，所述超聲波換能器垂直于外部超聲波殺菌腔體的外側(cè)壁的對應(yīng)面布置；
[0006]所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體的兩端分別設(shè)置有四側(cè)分別向中心外凸的過渡斜面，所述開口結(jié)構(gòu)的中心分別朝向?qū)?yīng)側(cè)過渡斜面所形成的中心；
[0007]所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體的主體部分的兩端分別通過支承角支承于所述外部超聲波殺菌腔體的內(nèi)壁所形成的空腔內(nèi)。
[0008]采用本實用新型的結(jié)構(gòu)后，外部超聲波殺菌腔體、內(nèi)部超聲波殺菌腔體之間形成了方形的流體的流通通道，外部超聲波殺菌腔體、內(nèi)部超聲波殺菌腔體的超聲波換能器給流過的流體傳遞播超聲波，每條流通通道的上、下均布置有超聲波換能器，從而上下超聲波換能器之間的流動通道中會形成駐波，在通流通道內(nèi)起著強(qiáng)烈的氣穴效應(yīng)，其中在上下兩面?zhèn)鬟f過來的超聲波在通道中間的效果最為強(qiáng)烈。按照流體自身的特點來看，流速是在中間位置是最快，越往邊速度越慢。超聲波的傳遞結(jié)構(gòu)按照上述方案布置，充分結(jié)合了流體的這種特點，能大大提高超聲波的強(qiáng)度和效率，這種結(jié)構(gòu)不僅能讓超聲波迅速傳遞，而且其殺菌能力也優(yōu)異，綜上，其把殺菌器內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計成流過的流體與超聲波發(fā)射面呈垂直的結(jié)構(gòu)，同時為了讓流體中的微生物所受的超聲波效果更加均勻，使得超聲波殺菌效果好，克服了殺菌能力結(jié)構(gòu)上的限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的立體圖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為本實用新型的工作結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0011]圖3為圖2的右視圖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖4為本實用新型的主視圖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖5為圖4的A-A剖結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]見圖1?圖5，其包括兩個法蘭接口 13、外部超聲波殺菌腔體11、內(nèi)部超聲波殺菌腔體12，內(nèi)部超聲波殺菌腔體12位于外部超聲波殺菌腔體11的內(nèi)部，外部超聲波殺菌腔體11具體為方形截面的外形結(jié)構(gòu)、且其兩端分別對應(yīng)設(shè)置有開口結(jié)構(gòu)14，兩個法蘭接口 13分別連接對應(yīng)的開口結(jié)構(gòu)14的端面，內(nèi)部超聲波殺菌腔體12的主體部分為方形截面的外形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部超聲波殺菌腔體12為封閉結(jié)構(gòu)，內(nèi)部超聲波殺菌腔體12的主體部分的對應(yīng)邊分別平行于外部超聲波殺菌腔體11的對應(yīng)邊布置，外部超聲波殺菌腔體11的外側(cè)壁布置有超聲波換能器10，內(nèi)部超聲波殺菌腔體12的內(nèi)側(cè)壁所形成的腔體內(nèi)布置有超聲波換能器10，內(nèi)部超聲波殺菌腔體12的外側(cè)壁、外部超聲波殺菌腔體11的內(nèi)側(cè)壁間形成流通通道20，流動通道20的兩端分別連通對應(yīng)的開口結(jié)構(gòu)14。
[0015]超聲波換能器10垂直于內(nèi)部超聲波殺菌腔體12的內(nèi)側(cè)壁的對應(yīng)面布置，超聲波換能器10垂直于外部超聲波殺菌腔體11的外側(cè)壁的對應(yīng)面布置；內(nèi)部超聲波殺菌腔體12的兩端分別設(shè)置有四側(cè)分別向中心15外凸的過渡斜面16，開口結(jié)構(gòu)14的中心分別朝向?qū)?yīng)側(cè)過渡斜面16所形成的中心15 ;過渡斜面16確保液體正常流入或流出流動通道20 ;內(nèi)部超聲波殺菌腔體12的主體部分的兩端分別通過支承角17支承于外部超聲波殺菌腔體11的內(nèi)壁所形成的空腔內(nèi)。
[0016]其工作原理如下:
[0017]本方案中的殺菌裝置具有超聲波發(fā)生功能，發(fā)生超聲波是通過超聲波換能器10來實現(xiàn)，超聲波發(fā)生方式已是公知的技術(shù)。
[0018]如圖2所示，超聲波殺菌器通過一端的法蘭接口 13讓海水通入流動通道20，因法蘭接口 13結(jié)構(gòu)前后對稱，使用時海水流向沒有限制，圖2中所標(biāo)示的流向僅僅是為了便于解讀。在外部超聲波殺菌腔體11和內(nèi)部超聲波殺菌腔體12的壁面均設(shè)有超聲波換能器10，給通過流動通道20的海水發(fā)射超聲波。想快速對海水中的微生物進(jìn)行滅活處理，則需要縮短流過流動通道20的時間，同時應(yīng)該讓超聲波產(chǎn)生的氣穴在流體中的分布更加均勻。
[0019]氣穴是指水中施加超聲波時產(chǎn)生的真空微米級別的氣泡，氣穴在極短的時間內(nèi)(幾微秒內(nèi))反復(fù)發(fā)生和破裂。一般氣穴內(nèi)部能達(dá)5000°C的高溫和1000倍氣壓。如上所述，氣穴瞬間發(fā)生的現(xiàn)象稱為氣穴效應(yīng)(Cavitation)，超聲波殺菌原理則是利用氣穴破裂時所產(chǎn)生的沖擊波和熱量來殺滅水中微生物。
[0020]通常情況下距離超聲波換能器10越近的位置超聲波效果越強(qiáng)烈，同時其強(qiáng)度也較均勻，從而氣穴效應(yīng)也比較均勻殺菌效果也強(qiáng)，但距離超聲波換能器(10 )越遠(yuǎn)，超聲波強(qiáng)度也小，氣穴效應(yīng)也弱。
[0021]為克服超聲波的上述弊端，使超聲波能夠順利傳遞到流動通道20中心位置，利用外部超聲波殺菌腔體11和內(nèi)部超聲波殺菌腔體12形成了流體的流動通道20，同時在外部超聲波殺菌腔體11和內(nèi)部超聲波腔體12壁面上均勻設(shè)置了超聲波換能器10，實現(xiàn)了超聲波發(fā)生面的死角最小化。
[0022]上下布置的超聲波換能器10之間的流動通道20中會形成駐波，在通道內(nèi)起著強(qiáng)烈的氣穴效應(yīng)，其中在上下兩面?zhèn)鬟f過來的超聲波在通道中間的效果最為強(qiáng)烈。按照流體自身的特點來看，流速是在中間位置是最快，越往邊速度越慢。超聲波的傳遞結(jié)構(gòu)按照上述方案布置，充分結(jié)合了流體的這種特點，能大大提高超聲波的強(qiáng)度和效率。
[0023]海水中所包含的滅活對象可能會有細(xì)菌、浮游植物、浮游動物等各種微生物,這些微生物受超聲波的影響程度都有所差異。比如，浮游動物細(xì)胞膜比較厚實，受超聲波沖擊后未必會當(dāng)場死亡，可能只是打破細(xì)胞膜，若再加上紫外線的照射時其滅活效果則能大大提升，這是結(jié)合了紫外線的輻射對微生物DNA結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞的原理。若想達(dá)到上述要求，安裝順序上應(yīng)該是超聲波在前、紫外線在后的結(jié)構(gòu)。
[0024]該發(fā)明能適用于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，比如對船舶壓載水進(jìn)行處理，達(dá)到海洋環(huán)境的保護(hù)的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種海水用強(qiáng)化超聲波殺菌器，其包括兩個法蘭接口、外部超聲波殺菌腔體、內(nèi)部超聲波殺菌腔體，所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體位于所述外部超聲波殺菌腔體的內(nèi)部，其特征在于:所述外部超聲波殺菌腔體具體為方形截面的外形結(jié)構(gòu)、且其兩端分別對應(yīng)設(shè)置有開口結(jié)構(gòu)，兩個所述法蘭接口分別連接對應(yīng)的所述開口結(jié)構(gòu)的端面，所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體的主體部分為方形截面的外形結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體為封閉結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體的主體部分的對應(yīng)邊分別平行于所述外部超聲波殺菌腔體的對應(yīng)邊布置，所述外部超聲波殺菌腔體的外側(cè)壁布置有超聲波換能器，所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體的內(nèi)側(cè)壁所形成的腔體內(nèi)布置有超聲波換能器，所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體的外側(cè)壁、外部超聲波殺菌腔體的內(nèi)側(cè)壁間形成流通通道，所述流動通道的兩端分別連通對應(yīng)的所述開口結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海水用強(qiáng)化超聲波殺菌器，其特征在于:所述超聲波換能器垂直于所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體的內(nèi)側(cè)壁的對應(yīng)面布置，所述超聲波換能器垂直于外部超聲波殺菌腔體的外側(cè)壁的對應(yīng)面布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種海水用強(qiáng)化超聲波殺菌器，其特征在于:所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體的兩端分別設(shè)置有四側(cè)分別向中心外凸的過渡斜面，所述開口結(jié)構(gòu)的中心分別朝向?qū)?yīng)側(cè)過渡斜面所形成的中心。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種海水用強(qiáng)化超聲波殺菌器，其特征在于:所述內(nèi)部超聲波殺菌腔體的主體部分的兩端分別通過支承角支承于所述外部超聲波殺菌腔體的內(nèi)壁所形成的空腔內(nèi)。
【文檔編號】C02F1/36GK203754463SQ201320859613
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】吳宗煥, 王林興 申請人:無錫藍(lán)天電子有限公司