大流量节能水处理装置 【技术领域】
本发明大流量节能水处理装置涉及的是一种利用水流自发电产生臭氧、紫外线杀菌水的装置，可广泛应用于地震灾区、边远贫困地区的水体消毒、净化，同时也适用宾馆、餐饮、学校、医院等公共场所在短时间内用水量多的场所。
背景技术
世界卫生组织(W.H.O)公布的资料表明，现在，因饮用受污染的水，全世界每年有3500万人患有心血管疾病，7000万人患有胆结石，9000万人患有肝炎病，3000万人死于肝癌、胃癌，500万5岁以下的儿童丧生。目前已从水中检测出2200多种有机化学污染物，存在于自来水中的就有785种，其中致癌物20种，可疑致癌物23种，促癌物18种，致突变物56种。
1996年国务院发展研究中心等13个部委联合签发的文件指出：全国79％的人口正在饮用有害的污染水。其中有7亿人饮用含大肠杆菌超标的水；1.7亿人饮用高氟水……。
国内一项历时5年的国家重点科研项目《全国生活水水质和水性疾病调查》，以触目惊心的数字给我们敲响了警钟。调查结果表明：我国的自来水没有一处可生饮，我国城乡居民饮用水的卫生状况与国家规定的“生活饮用水卫生标准”还有很大差距，饮用水水质之差正日益严重威胁着12亿人的健康和生存。“饮水净化刻不容缓”，人类想要生存必须解决好饮用水的净化问题。
臭氧又称超氧、强氧或重氧，分子符号：O
3，英文名称“OZONE”。其浓度高时呈淡蓝色，最早源于公元1785年德国人凡马隆，发现雷雨后空气特别新鲜，而且具有独特草鲜味而知其存在。到公元1840年德国人Shobein以希腊字“OZONE”命名之。“OZONE”具有新鲜空气的意思。
臭氧的性质比氧(O
2)活泼，重量为氧气的1.5倍，氧化能力仅次于氟，杀菌力为氯3000倍。臭氧能于短时间内将空气及水中的浮游细菌消灭，并能中和、分解各种有毒物质，去除一切恶臭，并能漂白、澄清水中污染杂质。
臭氧是由三个原子氧(O)结合而成的(O
3)。当臭氧产生时，臭氧分子结构中的第三个原子氧会不断地从此结构中游离或逸出。当逸出时会于瞬间产生极大的杀菌、解毒、漂白、脱臭等氧化作用。臭氧如果未与其他物质产生氧化反应，也会自行分解为纯氧(O
2)。
臭氧因卓越杀菌、解毒、漂白、脱臭能力，在国外发达国家已普遍使用：
臭氧的用法有多种：
喝臭氧消毒过的水、妇女保健、用臭氧水清洗伤口、外科伤口换药、臭氧有治疗皮肤病和美容，现在越来越多的臭氧家电，像臭氧发生器、臭氧空气消毒净化器、家用臭氧果蔬杀毒机等开始走进我们的家庭。
臭氧作为一种广谱杀菌剂，国家P3实验室首次证明臭氧可以有效灭杀SARS病毒，具有优越的高效性、高洁性、方便性。它对黄色葡萄球菌、大肠杆菌、荧光假单细胞菌、鼠伤寒沙门氏菌、福氏痢疾杆菌、霍乱弧菌、乙肝病毒抗原、甲型肝炎病毒抗原、甲型流感病毒以及对“剧毒之手”的艾滋病病毒都有十分迅速的杀灭作用
紫外线杀菌技术
紫外线杀菌主要是利用254um的波长紫外线光。此波长的紫外线光，即使是在微量的紫外线投射下，也可破坏一个细胞的生命核心——DNA，因此阻止细胞再生，丧失再生能力使细菌变得无害，从而达到灭菌的效果。象所有其它紫外线应用技术一样，这种系统的规模取决于紫外线的强度(照射器的强度和功率)和接触时间(水、液体、或空气暴露在外线下的时间长短)。
【发明内容】
本发明目的是针对臭氧、紫外线在消毒杀菌的特殊功能没有被人类充分利用不足之处，提供一种大流量节能水处理装置，该装置产生臭氧、紫外线杀菌水，可广泛应用于工业及医疗和水处理，可以杀灭生活用水通过管道及水塔时会产生二次污染滋生各种细菌，完全去除蔬果表面的农药，当人们生活用水管道及终端装上产生臭氧、紫外线杀菌水的装置时，以上问题就迎刃而解，并可以节约大量水资源。
大流量节能水处理装置是采取以下技术方案实现：大流量节能水处理装置由叶轮轴、叶轮、壳体、磁浮发电机、发电机固定架、高压模块、臭氧发生器、磁浮发电机磁浮组件、高效紫外线灯、磁浮增压涡轮及涡轮支架组成。壳体内设置有叶轮室，叶轮通过叶轮轴装在叶轮室内，叶轮上装有三个4000以上高斯磁铁组二，叶轮室上端与进水口相连通，叶轮室下端与出水口相连通，叶轮室一外侧设有磁浮发电机安装室，叶轮室与磁浮发电机安装室37之间装有旋塞，采用旋塞分隔、密封，磁浮发电机安装室内通过发电机固定架装有磁浮发电机，磁浮发电机磁浮组件具有磁铁传动盘，磁铁传动盘上装有三个4000以上高斯磁铁组一，磁铁传动盘固定在磁浮发电机转子轴上。叶轮上装有磁铁组二的装配位置与磁浮发电机电机转子上装有磁铁组一的装配位置相对应，而磁铁组一与磁铁组二的磁极极性相反。所述壳体上设置有通气孔。
所述叶轮轴采用磁性材料制成，叶轮轴一端装在壳体上的叶轮轴座二内，另一端装在旋塞的叶轮轴座一内。叶轮轴座一内安装有叶轮轴端磁铁一，叶轮轴座二内安装有叶轮轴端磁铁二，叶轮轴端磁铁一、叶轮轴端磁铁二分别与叶轮轴两端的极性相同的磁铁，使叶轮轴磁悬浮于两安装孔之间。在叶轮轴一端分别套装有轴套一，叶轮轴另一端套装有轴套二。轴套一与轴套二为非磁性材料轴套。
磁浮增压涡轮架装在出水管内，磁浮增压涡轮装两涡轮支架之间的涡轮轴上。涡轮轴采用磁性材料做成，涡轮轴两端分别装在涡轮支架上的涡轮轴座一、涡轮轴座二内，涡轮轴座一、涡轮轴座二内分别安装有涡轮轴端磁铁一、涡轮轴端磁铁二，涡轮轴端磁铁一和涡轮轴端磁铁二的磁铁极性与涡轮轴两端的磁铁极性相同，使磁浮增压涡轮轴磁悬浮于涡轮轴端磁铁一和涡轮轴端磁铁二之间。在涡轮轴两端分别套装有轴套三、轴套四，轴套三、轴套四为非磁性材料轴套。高效紫外线灯安装在出水管内。
当水阀打开产生水流动力时，叶轮上的磁铁组一与磁浮发电机的磁铁传动盘上装磁铁组二极性相反相互排斥，产生相互推动作用使磁浮发电机转动发电。叶轮室另一外侧设有臭氧发生室，臭氧发生室装有高压模块、臭氧发生管，磁浮发电机电能输出端经整流穏压后通过导线分别与高压模块、高效紫外线灯相连。高压模块高压输出端与臭氧发生器连接。
叶轮轴两端装有叶轮轴座一、叶轮轴座二和密封圈，可防止水进入磁浮发电机安装室和臭氧发生室。
磁浮发电机采用市售AC110V发电机。高压模块采用市售AC110高压发生模块，臭氧发生器采用市售高效陶瓷臭氧发生管，高效紫外线灯采用市售飞利浦TUV100V/30W水处理紫外线杀菌灯。空气通过壳体上设置有通气孔进入臭氧发生室，臭氧发生器利用高压尖端放电电离空气采生大量臭氧气体，臭氧发生器通过臭氧输气管与出水口管相连通，使臭氧发生器采生大量臭氧气体，利用流体力学原理因为臭氧输气管流速慢压力大，叶轮室水流速快压力小，就把大量臭氧气体推进入水中与水分子融合制成臭氧水，同时阻止水流反灌进入臭氧发生室保证臭氧发生室电子零件不至受潮损坏。
工作原理：
1.大流量节能水处理装置使用时可以将进水口直接装在自来水管道上，打开水阀，当水流通过大流量节能水处理装置时，利用水流动力带动叶轮旋转，叶轮上的三个4000高斯以上磁铁组一与磁浮发电机的磁铁传动盘上装三个4000高斯以上磁铁组二极性相斥产生相互推动作用使磁浮发电机转动发电。
2.由于叶轮轴和涡轮轴采用磁性材料制成，可以对水质进行磁化处理。
3.磁浮发电机发的电经整流穏压后供给高压模块及高效紫外线灯，让高压模块产生正负高压，再将正负高压供给臭氧发生器产生臭氧。从而使紫外线灯产生254um的波长紫外线光，对水管中的水质进行杀菌。
4.臭氧通过臭氧输气管输送到装置的出水口，通过出水口管道中的磁浮增压涡轮使水体与臭氧、紫外线混和接触更充分，消毒杀菌效率更高。
大流量节能水处理装置设计合理、结构紧凑，大流量节能水处理装置产生臭氧、紫外线杀菌水，可广泛应用于地震灾区、边远贫困地区的水体消毒、净化，此外还可用于工业及医疗和水处理，用于清洗、消毒、杀灭病菌，可以杀灭生活用水通过管道及水塔时会产生二次污染滋生各种细菌，可以完全去除蔬果表面的农药，当人们生活用水管道装上产生臭氧、紫外线杀菌水装置时，以上问题就迎刃而解，并可以节约大量水资源。
【附图说明】
以下将结合附图对本发明作进一步说明：
图1是大流量节能水处理装置结构示意图。
图2是大流量节能水处理装置的A-A剖视图。
图中：1、进水口，2、连接法兰一，3、旋塞4、磁铁组一，5、叶轮轴座一，6、磁浮发电机，7、叶轮轴端磁铁一，8、轴套一，9、磁铁组二，10、螺钉，11、涡轮支架，12、涡轮轴端磁铁一，13、涡轮轴，14、轴套四，15、涡轮轴端磁铁二，16、出水口，17、轴套二，18、壳体，19、高压模块，20、叶轮轴座二，21、叶轮轴端磁铁二，22、臭氧发生器，23、臭氧输气管，24、高效紫外线灯，25、封头，26、接线盒，27、涡轮轴座一，28、轴套三，29、磁浮增压涡轮，30、涡轮轴座二，31、连接法兰二，32、导线，33、叶轮轴，34、叶轮，35、发电机固定架，36、叶轮室，37、磁浮发电机安装室，38、磁铁传动盘，39、出水管，40、臭氧发生室，41、通气孔。
【具体实施方式】
参照附图1～2，大流量节能水处理装置由叶轮轴33、叶轮34、壳体18、磁浮发电机6、发电机固定架35、高压模块19、臭氧发生器22、磁浮发电机磁浮组件、高效紫外线灯24、磁浮增压涡轮29及涡轮支架组成。壳体18内设置有叶轮室36，叶轮34通过叶轮轴33装在叶轮室36内，叶轮34上装有三个4000以上高斯磁铁组二9，叶轮室36上端与进水口1相连通，叶轮室36下端与出水口16相连通，叶轮室36一外侧设有磁浮发电机安装室37，叶轮室36与磁浮发电机安装室37之间装有旋塞3，采用旋塞3分隔、密封，磁浮发电机安装室37内通过发电机固定架35装有磁浮发电机6，发电机固定架35通过螺钉10固定在壳体18上，磁浮发电机磁浮组件具有磁铁传动盘38，磁铁传动盘38上装有三个4000以上磁铁组一4，磁铁传动盘38固定在磁浮发电机转子轴上。叶轮34上装有磁铁组二9的装配位置与磁浮发电机电机转子上装有磁铁组二9的装配位置相对应，而磁铁组一4与磁铁组二9的磁极极性相反。所述壳体18上设置有通气孔41。
所述壳体18一端设有进水口1装有连接法兰一2，壳体18另一端设有出水口16装有连接法兰二31。所述壳体18上设置有通气孔41。
所述壳体18两侧装有封头25，便于大流量节能水处理装置主要部件装配与维修。
所述叶轮轴35采用磁性材料制成，叶轮轴35一端装在壳体18上的叶轮轴座二20内，另一端装在旋塞3的叶轮轴座一5内。叶轮轴座一5内安装有叶轮轴端磁铁一7，叶轮轴座二20内安装有叶轮轴端磁铁二21，叶轮轴端磁铁一7、叶轮轴端磁铁二21分别为与叶轮轴35两端的极性相同的磁铁，使叶轮轴35磁悬浮于两叶轮轴端磁铁之间。在叶轮轴35一端套装有轴套一8，叶轮轴另一端套装有轴套二17。
磁浮增压涡轮架11装在出水管39内，磁浮增压涡轮29装两涡轮支架11之间的涡轮轴13上。涡轮轴13采用磁性材料做成，涡轮轴13两端分别装在涡轮支架11上的涡轮轴座一27、涡轮轴座二30内，涡轮轴座一27、涡轮轴座二30内分别安装有涡轮轴端磁铁一12、涡轮轴端磁铁二15，涡轮轴端磁铁一12和涡轮轴端磁铁二15的磁铁极性与涡轮轴13两端的磁铁极性相同，使磁浮增压涡轮轴13磁悬浮于涡轮轴端磁铁一12和涡轮轴端磁铁二15之间。在涡轮轴13两端分别套装有轴套三28、轴套四14。高效紫外线灯24安装在出水管39内。所述高效紫外线灯24通过插头、导线与接线盒26相接。
当水阀打开产生水流动力时，叶轮34上的磁铁组二9与磁浮发电机的磁铁传动盘38上装磁铁组一4极性相反相互排斥，产生相互推动作用使磁浮发电机转动发电。叶轮室36另一外侧设有臭氧发生室40，臭氧发生室40装有高压模块19、臭氧发生器22，磁浮发电机电能输出端经整流穏压后通过导线32分别与高压模块19、高效紫外线灯24相连。高压模块19高压输出端与臭氧发生器22连接。
叶轮轴35两端装有叶轮轴座一5、叶轮轴座二20和密封圈，可防止水进入磁浮发电机安装室37和臭氧发生室。
磁浮发电机采用市售AC110V发电机。高压模块19采用市售AC110高压发生模块，臭氧发生器22采用市售高效陶瓷臭氧发生管，高效紫外线灯24采用市售飞利浦TUV100V/30W水处理紫外线杀菌灯。空气通过壳体18上设置有通气孔41进入臭氧发生室40，臭氧发生器22利用高压尖端放电电离空气采生大量臭氧气体，臭氧发生器22通过臭氧输气管23与出水管39相连通，使臭氧发生器采生大量臭氧气体，利用流体力学原理因为臭氧输气管23流速慢压力大，叶轮室36水流速快压力小，就把大量臭氧气体推进入水中与水分子融合制成臭氧水，同时阻止水流反灌进入臭氧发生室40保证臭氧发生室40电子零件不至受潮损坏。
所述轴套一8、轴套二17、轴套三28和轴套四14为非磁性材料轴套，采用菲林材料轴套。
大流量节能水处理装置使用时可以将进水口1的连接法兰一2和进水口16的连接法兰二31直接装在自来水管道上，打开水阀，当水流通过大流量节能水处理装置时，利用水流动力带动叶轮34旋转，叶轮34上的三个4000高斯以上磁铁组一9与磁浮发电机的磁铁传动盘上装三个4000高斯以上磁铁组二4极性相斥产生相互推动作用使磁浮发电机转动发电。