专利名称：光化学饮水消毒器及其制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及光化学饮水消毒器及其制造工艺，属于容器制造领域。
水是生命之源，水与人类的健康有着十分密切的关系。当前人们迫切需要找到快速、廉价的消毒、杀菌方法来进化水源，特别是提高饮用水的质量。1994年以来有文献报导采用二氧化钛粉放在水中用太阳光照射进行水消毒实验，例如参见Bactericidal Activity of TiO2Photocatalyst in Aqueous MediaToward a Solar Assisted Water Disinfection System《Environ.Scl.Technol.》，Vol.28，No.5 1994。也有学者采用上述方法对水中有机物进行消毒、杀菌实验，参见Solarcatalytic Inactivationof ESCHERICHIA COLI in Aqueous Solutions using TiO2as Catalyst《Chemosphere》，Vol.28，No.3，pp607-611，1994。这些报导只是证明二氧化钛在紫外光作用下进行的氧化还原反应有杀菌效果，但至今还没有进入应用状态这表明目前国际该课题研究大多数处于采用二氧化钛粉对水中有机物进行杀菌试验的理论探索阶段。1994年日本ToTo公司与东京大学工学部藤屿昭教授研制出了抗菌瓷砖和卫生陶器用子预防医院内感染及食品厂内的装修建材，但是文中指出二氧化钛为粉末状的物质，不能直接烧结固定在陶瓷表面上。(参见光催化剂抗菌陶瓷—抗菌瓷砖《世界发明》1995，4，P16-17)。该公司的生产工艺为将氧化钛和杀菌的铜、银离子烧制在陶瓷表面来发挥表面的杀菌作用。
本发明的目的在于提供一种光化学饮水消毒器，它是利用锐钛型二氧化钛在长波紫外线照射下的杀菌、分解有机物的性能而制成。本发明的另一个目的在于提供上述光化学饮水消毒器的制造工艺。
本发明的光化学饮水消毒器，其特征在于它包括容器部分和位于该容器部分中央位置的长波紫外光源部分，所说的容器部分在定型烧好钛白釉的搪瓷容器表面上喷涂有锐钛型二氧化钛和磷酸三钠涂层，该涂层各化合物所占干重的百分比范围是锐钛型二氧化钛72-88％，磷酸三钠12-28％；而所说的长波紫外光源部分其波长范围为200-400纳米。
本发明的光化学饮水消毒器的制造工艺包括下列步骤一、容器部分制造(1)定型烧好钛白釉的搪瓷容器表面预处理，包括除油，干燥；(2)按照所说的重量百分比范围配制锐钛型二氧化钛和磷酸三钠的悬浮液；(3)在经过预处理的容器表面喷涂上述悬浮液并干燥；(4)在700-900℃炉中烧结2-4分钟；(5)冷却并取出；二、安装长波紫外光源部分在上述容器部分中央位置安装长波紫外光源，该光源的波长范围为200-400纳米。
本发明光化学饮水消毒器具有消毒速度快，杀菌率高，影响因素少等特点。实验表明由本发明制成的50升光化学饮水消毒器，对大肠杆菌(8099)和代表肠道病毒的F2噬菌休(寄主菌为E.Coli；285株)1-5分钟的杀灭效果见表1。
表1光化学饮水消毒器对大肠杆菌和F2噬菌体的杀灭效果
本发明在二氧化钛喷涂液中引入了磷酸三钠成分，这种磷酸盐与二氧化铁共存时，它可有效的抑制锐钛型二氧化钛因高温而转化成金红石型二氧化钛，因而保证了锐钛型二氧化钛烧结在搪瓷表面，使锐钛型二氧化钛在长波紫外线照射下发挥快速的杀菌作用，因而提高了杀菌、消毒的速度和效率。
本发明的光化学饮水消毒器具有消毒速度快、杀菌力强、影响杀菌因素少、使用简便、节能等特点，消毒后的水中无任何副产物，可直接饮用。
下面将通过实施例来进一步说明本发明的光化学饮水消毒器及其制造工艺，应当明白这些实施例不是为了对本发明进行任何限定，它们仅仅是用来说明本发明的。
实施例1-5按下表2中所示各个实施例的锐钛型二氧化钛和磷酸三纳的重量百分比，取分析纯锐钛型二氧化钛，向其中加入20倍重量的蒸馏水，放入小球磨机内磨24小时左右，取出再按所说的比例加入分析纯磷酸三钠溶液，配成悬浮液，而后将其喷涂在经过预处理的洁净的钛白釉搪瓷容器表面上，干燥后再在700-900℃炉温内烧制2-4分钟，由此获得五种产品。
表2光化学饮水消毒容器表层烧结锐钛型二氧化钛实施例
将按这五种配方获得的50升容器，在其中央位置安装在125W长波紫外光源，该光源为高压汞灯，其波长范围为200-400纳米，优势波长为365-400纳米，这种高压汞灯可以采用现有的长波紫外灯，也可以自己设计制造，具体地说，其制造工艺包括(1)焊接125W高压汞炮支撑架；(2)装入石英玻璃管内；(3)在灯管下端安灯头并固定密封；(4)在灯管上端抽真空后再充氮气；以及(5)封闭上口。而后将其与消毒容器总装配在一起。其安装高度一般在容器中心，可以固定在容器底部，也可以固定在容器侧壁上，有时还可以固定在有盖容器的盖上，只要能将其灯管部分处在容器中央位置附近即可。将装配好的容器在长波紫外光的照射下进行饮水消毒。其杀菌结果见下表3。
表3五个实施例对大肠杆菌、F2噬菌体的杀灭效果
由上表可以明显看出本发明的光化学饮水消毒器具有优异的杀菌、消毒作用，它能在极短的时间内达到极高的杀菌效果，使得人们可以快速获得干净的饮用水。
权利要求
1.一种光化学饮水消毒器，其特征在于它包括容器部分和位于该容器部分中央位置的长波紫外光源部分，所说的容器部分在定型烧好钛白釉的搪瓷容器表面上喷涂有锐钛型二氧化钛和磷酸三钠涂层，该涂层各化合物所占干重的百分比范围是锐钛型二氧化钛72-88％，磷酸三钠12-28％；而所说的长波紫外光源部分其波长范围为200-400纳米。
2.如权利要求1所说的光化学饮水消毒器，其中所说的长波紫外光源部分其优势波长为365-400纳米。
3.如权利要求1或2所说的光化学饮水消毒器，其中所说的长波紫外光源部分是125W高压汞灯。
4.权利要求1-3所说的光化学饮水消毒器的制造工艺包括下列步骤一、容器部分制造(1)定型烧好钛白釉的搪瓷容器表面预处理，包括除油，干燥；(2)按照所说的重量百分比范围配制锐钛型二氧化钛和磷酸三钠的悬浮液；(3)在经过预处理的容器表面喷涂上述悬浮液并干燥；(4)在700-900℃炉中烧结2-4分钟；(5)冷却并取出；二、安装长波紫外光源部分在上述容器部分中央位置安装长波紫外光源，该光源的波长范围为200-400纳米。
5.如权利要求4所说的光化学饮水消毒器的制造工艺，其中所说的长波紫外光源部分其优势波长为365-400纳米。
6.如权利要求4或5所说的光化学饮水消毒器的制造工艺，其中所说的长波紫外光源部分是125W高压汞灯。
7.如权利要求4所说的光化学饮水消毒器的制造工艺，其中所说的长波紫外光源部分的制造工艺包括(1)焊接125W高压汞炮支撑架；(2)装入石英玻璃管内；(3)在灯管下端安灯头并固定密封；(4)在灯管上端抽真空后再充氮气；以及(5)封闭上口。
全文摘要
本发明提供了一种光化学饮水消毒器,其特征在于它包括容器部分和位于该容器部分中央位置的长波紫外光源部分,所说的容器部分在定型烧好钛白釉的搪瓷容器表面上喷涂有锐钛型二氧化钛和磷酸三钠涂层,该涂层各化合物所占干重的百分比范围是:锐钛型二氧化钛72—88%,磷酸三钠12—28%;而所说的长波紫外光源部分其波长范围为200—400纳米。它还提供了该光化学饮水消毒器的制造工艺。本发明的光化学饮水消毒器具有消毒速度快、杀菌力强、影响杀菌因素少、使用简便、节能等特点,消毒后的水中无任何副产物,可直接饮用。
文档编号B01J21/00GK1247164SQ9911900
公开日2000年3月15日 申请日期1999年9月6日 优先权日1999年9月6日
发明者刘步升 申请人:中国人民解放军沈阳军区联勤部卫生防疫队