一种环保型无菌水制备装置及方法与流程

本发明涉及无菌水，尤其涉及一种环保型无菌水制备装置及方法。

背景技术：

1、无菌水是指经过处理得到的不含细菌的水，常作为重要原料用于饮料饮品的制备，其品质直接影响到最终饮料饮品的安全、口感及保质期，当前，无菌水的制备普遍采用超滤膜过滤与紫外线杀菌相结合的方式，该方式将经过超滤膜过滤的水体直接引导至紫外线灯管周围进行流动，利用直射和部分反射紫外线实现对水体的照射杀菌效果，但是水体与紫外线的距离和自身深度均会对杀菌效果产生不同影响，紫外线在水中的穿透能力随水体深度递减，导致对水体较深处的杀菌效果相对较差，同时部分紫外线在水体中遭遇反射和散射，导致能量利用率低，进一步削弱了整体杀菌效果，为此需要发明一种能具有提高紫外线杀菌效率的无菌水制备装置。

技术实现思路

1、为了解决紫外线对水体不同位置杀菌效果不同，能量利用率低的问题，本发明的目的是提供一种环保型无菌水制备装置及方法。

2、技术方案为：一种环保型无菌水制备装置及方法，包括有安装架，所述安装架上固接有反应罐，所述反应罐的上侧固接有导向筒，所述导向筒的上侧固接有连接环，所述连接环内设置有相连通的导流腔和镜像的连接孔，所述连接环的下侧固接有隔离筒，所述隔离筒内设置有紫外线灯，所述反应罐的侧壁固接有镜像的输送筒和镜像的过滤筒，所述输送筒与所述反应罐连通，所述输送筒内滑动连接有活塞支杆，所述输送筒的上侧连通有输液管，所述过滤筒内设置有超滤膜丝，所述过滤筒的下侧固接有与对应所述输液管固接的固定壳，所述固定壳内滑动连接有滑动块，所述滑动块设置有与对应所述输液管和对应所述过滤筒连通配合的通孔，所述过滤筒的上侧连通有导液管，所述连接环滑动连接有镜像的滑动壳，所述滑动壳与对应的所述导液管和所述连接环对应的连接孔均连通，所述安装架上设置有用于控制镜像所述活塞支杆移动的动力机构，所述连接环内设置有用于控制其镜像连接孔连通的储液机构。

3、作为本发明的优选，所述连接环内导流腔呈上下两个部分，所述连接环内导流腔上部的宽度大于下部的宽度，用于使所述导向筒和所述隔离筒之间流动的水流呈水幕状态。

4、作为本发明的优选，所述动力机构包括有镜像的第一电机，镜像的所述第一电机均固接于所述安装架上，所述第一电机的输出轴固接有转动盘，所述转动盘上设置有偏心圆柱，所述活塞支杆的下侧固接有与所述转动盘上偏心圆柱滑动连接的固定框。

5、作为本发明的优选，所述储液机构包括有镜像的滑动挡板，镜像的所述滑动挡板均滑动连接于所述连接环内，所述滑动挡板与所述连接环对应的连接孔封堵配合，所述滑动挡板与所述连接环之间固接有拉簧，所述滑动壳设置有与对应所述滑动挡板限位配合的通孔，所述滑动壳的侧壁固接有第一电推杆，所述第一电推杆的伸缩端与对应所述滑动挡板挤压配合，所述过滤筒的侧壁设置有用于判断其内压力变化的压力检测组件，所述过滤筒的侧壁设置有用于将其内膜丝挤压散开的辅助组件，所述过滤筒内设置有用于对其内超滤膜丝反冲洗的反冲组件。

6、作为本发明的优选，所述压力检测组件包括有固定块，所述固定块固接于对应所述过滤筒的侧壁，所述固定块内设置有空腔，所述固定块的空腔内密封滑动连接有滑动柱，所述滑动柱的侧壁设置有盲孔，所述固定块上滑动连接有与对应所述滑动柱盲孔限位配合的限位销，所述限位销与对应所述固定块之间固接有弹簧，所述固定块上固接有第二电推杆，所述第二电推杆的伸缩端固接有连接弯杆，所述连接弯杆插入对应所述固定块内并固接有与对应所述滑动柱挤压配合的压力感应片，所述固定块空腔靠近对应所述连接弯杆的一侧连通有与对应所述导液管连通的第一导流管，所述固定块空腔靠近对应所述过滤筒的一侧连通有与对应所述过滤筒连通的第二导流管。

7、作为本发明的优选，所述辅助组件包括有第三电推杆，所述第三电推杆固接于对应所述过滤筒的侧壁，所述第三电推杆的伸缩端固接有连接支杆，所述过滤筒的侧壁滑动连接有限位块，所述过滤筒与对应的所述限位块之间固接有拉簧，所述连接支杆与对应所述滑动块固接，所述连接支杆与对应所述限位块挤压配合，所述滑动块远离对应所述连接支杆的一侧固接有与对应所述过滤筒滑动连接的限位弯板，所述限位弯板插入对应所述固定壳内。

8、作为本发明的优选，所述反冲组件包括有等距分布的滑动板，等距分布的所述滑动板均滑动连接于对应所述过滤筒内，等距分布的所述滑动板之间固接有弹簧，上侧所述滑动板与对应所述过滤筒之间固接有弹簧，上侧所述滑动板与对应所述限位块限位配合，下侧所述滑动板与对应所述限位弯板限位配合，所述过滤筒内滑动连接有与等距分布所述滑动板均滑动配合的滑动支架，所述滑动支架固接有均匀分布的抖动块，所述抖动块设置有插入对应所述过滤筒内超滤膜丝中的固定柱，所述滑动支架的下部设置有导向槽，上侧所述滑动板内设置有与对应所述滑动支架导向槽限位配合的圆柱块，所述过滤筒的侧壁连通有排液管，所述排液管内设置有电磁阀，所述固定壳的一侧设置有通孔，所述固定壳的通孔连通有与对应所述过滤筒上侧连通的第四导流管，所述滑动块设置有与所述第四导流管连通配合的导流孔。

9、作为本发明的优选，还包括有搅动机构，所述搅动机构设置于所述反应罐的下侧，所述搅动机构用于使所述反应罐水进行搅动，所述搅动机构包括有第二电机，所述第二电机固接于所述反应罐的下侧，所述第二电机的输出轴固接有插入所述反应罐内的传动轴，所述传动轴与所述反应罐密封转动连接，所述传动轴转动连接有连接框，所述连接框转动连接有中心对称的搅动板，中心对称的所述搅动板均与所述反应罐的内壁转动连接，中心对称的所述搅动板均通过齿轮组与所述传动轴传动，所述传动轴的上端设置有用于控制所述反应罐内紫外线集中的反射组件。

10、作为本发明的优选，所述反射组件包括有连接板，所述连接板固接于所述传动轴的上端，所述连接板固接有转动环，所述反应罐的内壁铰接有周向阵列且等距分布的反射板，所述反射板与所述反应罐之间固接有弹簧，所述反应罐的内壁滑动连接有周向阵列分布挤压杆，等距分布的所述反射板均与对应所述挤压杆挤压配合，所述挤压杆与所述转动环挤压配合。

11、一种环保型无菌水制备方法，基于上述的一种环保型无菌水制备装置，包括有以下步骤：

12、s1:将待进行杀菌处理的水通过反应罐的进水口注入其内，使水面即将接触导向筒时停止，然后打开紫外线灯并启动两个第一电机，第一电机通过转动盘和固定框带动活塞支杆进行连续的上下移动，输送筒抽取反应罐内的水并通过输液管注入过滤筒内，过滤筒内的水经过超滤膜丝过滤后通过导液管输送至滑动壳内；

13、s2:滑动壳内过滤的水继续一定程度后，滑动挡板移动，过滤后的水经过滑动壳进入连接环内，最后形成水幕从导向筒和隔离筒之间向下流动，紫外线灯散发的紫外线对水幕进行杀菌处理，两个活塞支杆交替运动，使水幕连续不断，反应罐内的水进行循环的过滤和杀菌；

14、s3:当过滤筒内超滤膜丝堵塞至一定程度，过滤筒和导液管内的压力差达到设定值，滑动柱移动，滑动板向上移动使抖动块左右摆动，超滤膜丝间距增加，滑动块移动，使水通过输液管和第四导流管对超滤膜丝冲洗，排液管内电磁阀打开排出污水，第一电推杆使滑动挡板移动，滑动壳内过滤后的水对超滤膜丝反冲洗，最后第三电推杆和第二电推杆启动使各零件复位；

15、s4：第二电机启动，中心对称的搅动板转动使反应罐内的水被搅动，转动环挤压挤压杆使反射板不断摆动，将紫外线灯散发的紫外线光反射至反应罐内的水面。

16、本发明具有以下优点：1、本发明通过活塞支杆的往复移动，使反应罐内水体连续进行过滤和形成水幕的操作，间接扩大了紫外线与水体的接触面积，增加了对紫外线的利用率，降低了紫外线灯的能耗，提高了水体的均匀杀菌效果和制备无菌水的整体质量。

17、2、通过压力检测组件中限位销对滑动柱的限位，控制进入过滤筒内水体路径的改变，提高了本装置对过滤筒内超滤膜丝的清理速度和废水的快速排出。

18、3、通过反冲组件中滑动板对超滤膜丝的挤压和抖动块的往复移动，使过滤筒内的超滤膜丝快速散开，保证了本装置对超滤膜丝的清理效果，提高了超滤膜丝的清理速度。

19、4、通过搅动机构中搅动板的转动，使反应罐内水体在紫外线杀菌过程中连续搅动，保证了反应罐内水体杀菌效果的均匀性。

20、5、通过反射组件中反射板对紫外线的折射和连续摆动，使照射在水体上的紫外线强度增加，保证了水体杀菌的效果和均匀性，提高了本装置的杀菌效率和制备处无菌水的整体质量。