CN114514204A - 流体杀菌装置 - Google Patents
流体杀菌装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114514204A CN114514204A CN202080069406.9A CN202080069406A CN114514204A CN 114514204 A CN114514204 A CN 114514204A CN 202080069406 A CN202080069406 A CN 202080069406A CN 114514204 A CN114514204 A CN 114514204A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light source
- fluid
- cylindrical body
- cylindrical
- ultraviolet light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 136
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 title claims abstract description 77
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 38
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 20
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 51
- 239000010453 quartz Substances 0.000 abstract description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000003287 bathing Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002070 germicidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
- C02F1/325—Irradiation devices or lamp constructions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
- A61L2/10—Ultraviolet radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/18—Radiation
- A61L9/20—Ultraviolet radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/32—Details relating to UV-irradiation devices
- C02F2201/322—Lamp arrangement
- C02F2201/3222—Units using UV-light emitting diodes [LED]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/32—Details relating to UV-irradiation devices
- C02F2201/322—Lamp arrangement
- C02F2201/3227—Units with two or more lamps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/32—Details relating to UV-irradiation devices
- C02F2201/322—Lamp arrangement
- C02F2201/3228—Units having reflectors, e.g. coatings, baffles, plates, mirrors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/04—Disinfection
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
流体杀菌装置(1)具有壳体(5)的筒体(5c)、供流体流入于筒体(5c)的流入口(5a)、设置在筒体(5c)的外周上的流出口(5d)、设置在与流入口(5a)是相反一侧的端部的光源(3)以及石英盖(9)。壳体(5)具有供流体在轴向上流动的流路,石英盖(9)由筒部(9a)和顶端部(9b)构成,并供紫外光透过、聚光或发散。石英盖(9)的筒部(9a)嵌合于筒体(5c)的内壁,边界部(9c)配置在与流出口(5d)的距光源(3)较近一侧的端面(X)一致的位置或者比端面(X)更突出的位置上。
Description
技术领域
本发明涉及利用紫外光对在流路中流动的流体进行杀菌的流体杀菌装置。
背景技术
近年来,紫外光的杀菌作用被用于食品库的杀菌灯、医疗用装置。另外,也公知有以下一种装置:利用紫外LED对在流路中流动的流体照射紫外光来对流体进行杀菌,并将杀菌后的流体用于清洗用水等。
例如,下述专利文献1的流体杀菌模块具备:流路管,其具有供流水流通的内部空间;以及,光源,其从流路管的一端部侧向内部空间突出,能够向内部空间照射紫外光。
具体而言,上述光源具备对产生的热进行散热的散热部件,散热部件的一端部比第一流入出口向流路管的另一端部一侧更突出地配置。另外,上述散热部件具有柱状部,该柱状部兼用作供光源安装的光源安装部和对光源产生的热进行散热的散热部(专利文献1/第0012段、第0016段和图1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-18198号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,专利文献1的流体杀菌模块根据配置朝向、流水方向不同,在柱状部与模块内壁之间的内部空间会产生气泡,因此,有可能导致紫外光的杀菌效率下降。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够提高紫外光的利用效率、从而提高杀菌效果的流体杀菌装置。
用于解决课题的手段
本发明的流体杀菌装置的特征在于,具备:
筒体,其具有供作为杀菌对象的流体在轴向上流动的流路;流入口,其供所述流体流入所述筒体;流出口,其设置于所述筒体的外周上,并供所述流体流出;第一光源,其安装于基板,并具有向所述流路射出紫外光的发光元件,所述基板设置于所述筒体的与所述流入口相反的一侧的端部;以及,第一光学部件,其由筒部和顶端部构成并收纳所述第一光源,供所述紫外光透射、聚光或者发散,
所述筒部嵌入于所述筒体的内壁,所述筒部与所述顶端部的边界部位于与所述流出口的靠近所述第一光源的一侧的端面一致的位置或者比所述流出口的靠近所述第一光源的一侧的端面更突出的位置。
在本发明的流体杀菌装置中,从第一光源射出的紫外光在收纳该第一光源的第一光学部件处透过、聚光或发散。并且,紫外光通过照射通过流路的流体而对其进行杀菌。
本装置被设置成使第一光学部件的筒部与筒体的内壁嵌合,而形成该筒部与筒体的内壁之间几乎没有间隙的状态,以抑制因配置的朝向而在内部产生气泡从而导致紫外光的照射效率的降低。另外,使第一光学部件的筒部与顶端部的边界部位于与流出口的靠近第一光源的一侧的端面一致的位置或者比该端面更突出的位置,将碰撞到顶端部的流体向流出口的方向引导。由此,本装置能够在抑制产生气泡的同时提高杀菌效果。
在本发明的流体杀菌装置中,优选的是,所述筒体和所述第一光学部件的所述筒部是圆筒形状。
在本发明中,将流体杀菌装置的筒体和第一光学部件的筒部均设置成圆筒形状。由此,本装置能够抑制内部产生气泡,使流体的流动顺畅。另外,通过使筒体的内径与筒部的外径相匹配,能够容易地使该筒部无间隙地嵌入于该筒体。
另外,在本发明的流体杀菌装置中,优选的是,所述第一光学部件的所述顶端部具有平面形状。
在本发明中,将第一光学部件的顶端部设置成平面形状。从第一光源射出的紫外光透过该顶端部进行聚光或发散。由此,本装置能够对流路内的流体均匀地照射紫外光。
另外,在本发明的流体杀菌装置中,优选的是,所述边界部实施有倒角加工。
在第一光学部件的顶端部是平面形状的情况下,将实施有倒角加工的边界部设置成位于与流出口的接近第一光源的一侧的端面一致的位置、或者比该端面更突出的位置。由此,本装置能够在抑制气泡的产生的同时将流体向流出口的方向引导。
在本发明的流体杀菌装置中,优选的是,所述第一光学部件的所述顶端部具有向所述流路侧突出的曲面形状。
第一光学部件的顶端部也可以设置成曲面形状(圆形状)。在该情况下,该顶端部能够使从第一光源射出的紫外光向流路的特定部分聚光。即,本装置能够根据目的不同来变更光学部件的顶端部,以期得到所需的配光。
另外,在本发明的流体杀菌装置中,优选的是,所述筒体在所述第一光源侧的端部内壁具有切口部,所述第一光学部件经由收纳于所述切口部的密封部件而被固定。
通过使筒体在端部内壁具有切口部,能够在本装置的该切口部设置密封部件。本装置能够利用该密封部件而被固定于第一光学部件,能够进一步防止流体渗入于第一光源侧。
另外,在本发明的流体杀菌装置中,优选的是,所述筒体在与该筒体的所述边界部对应的位置上具有切口部,所述第一光学部件经由收纳于所述切口部的密封部件而被固定。
本发明的筒体也可以在与第一光学部件的边界部对应的位置上具有切口部。在该情况下,也能够在该切口部设置密封部件,因此,即使在本装置中的筒体与第一光学部件(筒部)之间存在微小的间隙,也能够防止流体渗入。
另外,在本发明的流体杀菌装置中,优选的是,在所述第一光学部件的内部具有反射器,该反射器以包围所述第一光源的方式配置在所述基板上,并利用内表面反射所述紫外光,将反射后的紫外光向所述流路的方向引导。
根据该结构,从第一光源射出的紫外光被反射器的内表面反射。因此,本装置能够将紫外光配设于任意部位,使紫外光集中性地照射到在流路内流速快的部分。由此,本装置能够进一步提高流体的杀菌效率。
另外,在本发明的流体杀菌装置中,优选的是,在所述筒体的周向上对称的位置上设置多个所述流出口。
在本发明中,在筒体的周向上对称的位置上设置多个流出口。由此,本装置能够排出杀菌后的流体而不会在流出口附近滞留。
另外,在本发明的流体杀菌装置中,优选的是,所述流入口在与所述筒体之间具有直径朝向该筒体的方向增大的圆锥台部。
本装置通过在流体的流入口侧设置圆锥台部,能够使流体在一定程度上顺畅地流入筒体内。而且,本装置能够抑制流入口侧的气泡的产生。
另外,在本发明的流体杀菌装置中,优选的是,所述流入口设置在所述筒体的外周上。
通过将流体的流入口设置在筒体的外周上,本装置设置成具有所谓的U字型的流路的装置,能够根据目的不同而进行使用。
另外,在本发明的流体杀菌装置中,优选的是,具备:第二光源,其安装于基板,并具有朝向所述流路射出紫外光的发光元件,所述基板设置在所述筒体的靠近所述流入口的一侧的端部;以及,第二光学部件,其由筒部和顶端部构成并收纳所述第二光源,供所述紫外光透射、聚光或发散,所述筒部嵌入于所述筒体的内壁,所述筒部与所述顶端部的边界部位于与所述流入口的靠近所述第二光源的一侧的端面一致的位置、或者比所述流入口的靠近所述第二光源的一侧的端面更突出的位置。
在本装置的筒体的外周上设置有流入口时,能够在靠近流入口的一侧的端部设置第二光源。另外,本装置从流入口一侧利用第二光源的紫外光照射流体,从流出口一侧利用第一光源的紫外光照射流体,因此,提高了杀菌效率。
另外,关于对第二光源设置的第二光学部件,筒部也嵌合于筒体的内壁,使边界部位于与流入口的靠近第二光源的一侧的端面一致的位置或者比流入口的靠近第二光源的一侧的端面更突出的位置。由此,本装置能够抑制流入口侧的气泡的产生。
附图说明
图1A是本发明的实施方式的流体杀菌装置的侧视图。
图1B是本发明的实施方式的流体杀菌装置的后视图。
图2是图1B的流体杀菌装置的II-II剖视图(第一实施方式)。
图3A是图2的光源模块装置的放大图。
图3B是对图2的壳体的变更方式进行说明的图。
图4是第二实施方式的流体杀菌装置的剖视图。
图5是图4的光源模块装置的放大图。
图6是第三实施方式的流体杀菌装置的剖视图。
具体实施方式
以下,对本发明的流体杀菌装置的实施方式进行说明。
[第一实施方式]
首先,在图1A中示出本发明的流体杀菌装置的第一实施方式的侧视图。流体杀菌装置1是对在流路中流动的流体照射紫外光来进行杀菌的装置。流体杀菌装置1用于净水器、热水器、饮水机、工业用冷却水循环装置等。
流体杀菌装置1具有壳体5和光源模块装置10,壳体5具有流路并构成流体的杀菌部;光源模块装置10包括作为光源的LED(Light Emitting Diode:发光二极管)。
壳体5具有直径为31.8mm(内径为29.4mm)、流路(杀菌部)的长度为100mm的直管形状,构成杀菌对象的流体沿筒体5c的长轴方向流动。筒体5c根据流体杀菌装置1的目的不同而采用不同的材料,此处,筒体5c为不锈钢制。流体从安装于筒体5c的轴向的一端部的流入口5a(内径为12.7mm)流入筒体5c,并从设置于筒体5c的外周上的流出口5d(内径为12.7mm)流出。流量为0.5~5(L/min)。
另外,壳体5在流入口5a与筒体5c之间具有直径朝向筒体5c的方向扩大的圆锥台部5b。从流入口5a流入的流体因圆锥台部5b的存在,不会急剧地扩大,而是平顺地扩大。因此,流体不会滞留在从流入口5a到筒体5c之间的流路扩大后的边界区域,能够抑制气泡的产生。
也可以在圆锥台部5b与筒体5c的边界部附近设置整流板(省略图示)。在该情况下,从流入口5a流入的流体通过整流板而到达筒体5c的流路。整流板是金属制或氟树脂制的板材,具有在筒体5c的轴向上贯通的多个孔。流体通过流过整流板,流入筒体5c的流路时,流体的流速形成均匀化。因此,紫外光能够无遗漏地照射到流体,提高杀菌性能。
图1A所示的壳体5根据流入口5a及流出口5d的配置而被称为L字型管。壳体5上的流入口5a也可以设置在筒体5c的外周上,使其成为所谓的U字型管。另外,也可以在筒体5c的端部(与光源模块装置10相反的一侧)安装可拆装的流入装置,形成L字型的流路。
在图1A的例子中,设置了一个流出口5d,但也可以在筒体5c的外周上设置多个流出口。在该情况下,优选在筒体5c的周向上将多个流出口配置于对称的位置上。例如,在设置了三个流出口的情况下,只需以120°的间隔的方式配置流出口即可。
在筒体5c的与流入口5a相反一侧的端部安装有光源模块装置10。光源模块装置10的详细内容进行后述,在其内部收纳有光源、基板、反射器、石英盖等。
图1B是从光源模块装置10的方向观察流体杀菌装置1的图(后视图)。这里,筒体5c的流出口5d向上方突出。在设置有两个流出口的情况下,第二流出口在筒体5c的周向上向与流出口5d对称的位置、即下方突出。
光源模块装置10(背面侧)的孔部11a~11d是安装后述的光源用基板的用于螺钉的孔。另外,孔部12是将该基板的布线与外部的电源连接的用于线束的孔。需要说明的是,在该基板的背面侧(不具有光源的发光面的一侧)设置有金属制的散热器(省略图示)的情况下,能够对该基板的热量进行散热。
接着,在图2中示出图1B的流体杀菌装置1的II-II剖视图。
在筒体5c的位于光源模块装置10一侧的连接端口5f形成有内螺纹。另外,光源模块装置10在框体10a的内壁上形成有外螺纹。因此,能够使光源模块装置10与连接端口5f螺合。需要说明的是,外螺纹、内螺纹的关系也可以设置成相反即、即连接端口5f处也可以设置成外螺纹。
从流入口5a流入并到达筒体5c的流路的流体向流出口5d的方向行进,并流出到壳体5的外部。此时,流体在流路内暴露于从光源模块装置10内的光源3(相当于本发明的“第一光源”)射出的紫外光,从而被实施杀菌。
接着,在图3A中示出图2的光源模块装置10的放大图。
从光源3射出的紫外光具备具有杀菌效果的波长或者能够分解化学物质的波长。其波长例如为240~280nm的范围。光源3是紫外LED,如图所示,在基板4的前面侧安装有一个紫外LED。需要说明的是,也可以排列多个紫外LED将其作为光源。
基板4优选采用散热性优异的铜、铝等金属制的基板。利用基板4对光源3进行供电。另外,基板4在其后表面侧(与光源3的发光面相反的一侧)与光源模块装置10的框体10a抵接,并利用螺钉(省略图示)固定。
另外,在基板4的前面侧,以包围光源3的方式配设有反射器8。反射器8是具有旋转椭圆面或旋转抛物面的反射镜。从光源3射出的紫外光在反射器8的内表面反射而被配光到任意部位,并向筒体5c的流路方向行进。由此,由于紫外光集中地照射到流路内流体的流速快的部分,因此,能够提高流体的杀菌效率。
经反射器8反射的紫外光通过以覆盖反射器8的方式被安装的石英盖9(相当于本发明的“第一光学部件”)。石英盖9通过将折射率比空气的折射率大的石英玻璃加工成厚度大致均一的部件而构成,并由圆筒形的筒部9a和非圆筒形的顶端部9b构成。顶端部9b具有与筒部9a连接或从筒部9a延伸的平面形状或曲面形状。需要说明的是,筒部9a与顶端部9b的边界部分为边界部9c,边界部9c实施有倒角加工。
筒体5c也可以是多边形的方筒形状。但是,通过像本实施方式那样将筒体5c和筒部9a均设置成圆筒形状,能够抑制在内部产生气泡,使流体顺畅地流动。并且,通过将筒体5c的内径和筒部9a的外径设置成一致,能够容易地使筒部9a大致无间隙地嵌入于筒体5c。在将筒体5c和筒部9a均设置成方筒形状的情况下,优选对棱线部实施有倒角加工。
筒部9a大致无间隙地嵌入于筒体5c的内壁(存在约0.7mm的间隙)。另外,供紫外光通过的顶端部9b相对于反射器8的开口端面形成为平面状。如图所示,紫外光在通过石英盖9(顶端部9b)时因折射而配光在任意部位,并与流路内的流体的流速快的部分接触。因此,紫外光能够高效地照射流路内的流体。
在使用流体杀菌装置1时,石英盖9的前面侧充满折射率比空气的折射率大的流体。详细内容后述,石英盖9的顶端部9b相对于反射器8的开口端面也可以形成为凸状或其他形状。需要说明的是,反射器8在本发明中并不是必须的结构,也可以根据顶端部9b的形状来控制紫外光的配光。
另外,石英盖9以边界部9c位于比流出口5d的靠近光源模块装置10一侧的端面(内壁)X更突出的位置的方式配置。由此,流通于筒体5c中并撞击到石英盖9的顶端部9b的流体几乎不会流入筒体5c与石英盖9之间的间隙,而是被引导向流出口5d的方向。石英盖9也可以配置在边界部9c与端面X一致的位置上。
在纵向放置流体杀菌装置1(光源模块装置10在上方)的情况下,会有在该间隙产生气泡而无法对到达流出口5d附近的流体充分照射紫外光的担忧。但是,在流体杀菌装置1中,通过以上述方式配置石英盖9,能够抑制流出口5d附近的气泡的产生,提高流体的杀菌效率。需要说明的是,为了进一步缩小该间隙,也可以用带状的硅酮片包覆石英盖9的筒部9a。
另外,如图所示,在连接端口5f的端部内壁形成有三角槽5f1。由于三角槽5f1的原因,在石英盖9的筒部9a与连接端口5f之间产生空间,因此配置O型环6(相当于本发明的“密封部件”)。并且,利用O型环6的密封功能,能够防止流体渗入于光源模块装置10。需要说明的是,图中的连接部5f2是形成有连接端口5f的内螺纹的部分。
O型环6由氟系材料形成,O型环6暴露在紫外光下有时会发生劣化。但是,该位置在石英盖9的外侧,也是反射器8的外侧。由于紫外光几乎照射不到O型环6,因此能够防止O型环6的劣化。
这样,光源模块装置10与以往的重叠透镜来调整配光的机构相比较为小型。因此,流体杀菌装置1能够实现装置整体小型化。另外,由于石英盖9像盖子一样嵌入于反射器8的外周,因此还具有容易更换的优点。需要说明的是,光源模块装置10也可以是在同一个基板上配置多个光源和反射器并由同一个石英盖覆盖的方式。
接着,参照图3B,对上述壳体5的变更方式(壳体5’)进行说明。
在图3A所示的壳体5中,通过三角槽5f1处的O型圈6密封。但是,在石英盖9的筒部9a与连接端口5f之间产生微小的间隙,流体可能会渗入。关于这一点,在变更方式的壳体5’(连接端口5f’)中,为了防止流体渗入于该间隙,在与石英盖9的边界部9c对应的位置设置有三角槽5f3。
如图所示,连接端口5f’的三角槽5f3设置在筒体5c的靠近光源模块装置10一侧的端面X附近。并且,在因该三角槽5f3产生的空间内配设了O型环6。在该情况下,也能够利用O型环6的密封功能来防止流体渗入于光源模块装置10。当然,优选的是,石英盖9以边界部9c位于比流出口5d的端面X突出的位置的方式配置。
[第二实施方式]
接着,参照图4和图5,对本发明的流体杀菌装置的第二实施方式进行说明。
图4表示第二实施方式的流体杀菌装置50的剖视图。需要说明的是,流体杀菌装置50的侧视图及后视图与图1A、图1B相同,因此省略该图示。另外,在以下的说明中,对与第一实施方式相同的结构标注相同的附图标记,并省略其说明。
如图所示,在筒体5c的光源模块装置20一侧的端部的连接端口5f上形成有内螺纹。由于光源模块装置20在框体20a的内壁上形成有外螺纹,因此,能够将光源模块装置20螺合到连接端口5f上。
从流入口5a流入并到达筒体5c的流路的流体向流出口5d的方向行进,并流出于壳体5的外部。这时,由于流体在流路内暴露于从光源模块装置20内的光源3射出的紫外光,因此,对流体实施杀菌。光源模块装置20的石英盖19具有顶端部向流路侧突出的曲面形状(圆形形状)。
接着,在图5中示出图4的光源模块装置20的放大图。
在光源模块装置20的框体20a的内部收纳有光源3、基板4、反射器8及石英盖19。构成光源模块装置20的各部件的配置与上述光源模块装置10(参照图2B)相同。
从光源3射出并经反射器8的内表面反射的紫外光通过以覆盖反射器8的方式被安装的石英盖19。石英盖19也是厚度大致均一的石英玻璃。紫外光在通过石英盖19时产生折射,与上述石英盖9(平面状)同样地将紫外光配光至到任意部位。因此,石英盖19最适合于对某区域的流体集中地照射紫外光的情况。
这里,圆筒形状的筒部19a也大致无间隙地嵌入于筒体5c的内壁。另外,由于在石英盖19与连接端口5f(三角槽5f1)之间配设有O型环6,因此,能够防止流体渗入于光源模块装置20。
另外,石英盖19以边界部19c位于比流出口5d的靠近光源模块装置20一侧的端面(内壁)X突出的位置的方式配置。由此,在筒体5c中流通并撞击石英盖19的顶端部19b的流体几乎不会流入筒体5c与石英盖19之间的间隙,而被引导向流出口5d的方向。
石英盖19也可以配置在边界部19c与端面X一致的位置上。通过将石英盖19配置在该位置上,本装置能够抑制流出口5d附近的气泡的产生,提高流体的杀菌效率。
石英盖除此之外还可以考虑采用各种形状,能够根据装置的目的不同而分别进行使用。例如,可以考虑供紫外光通过的顶端部形成为双面凸状的结构、顶端部为一侧(流路侧)为平面状且另一侧(光源3一侧)为凹状或凸状的结构。而且,这些结构可以分别用于不同的配光控制。在使用石英盖19的情况下,由于在石英盖19与反射器8(内表面)之间产生空间,因此也可以在该空间配设凹透镜或凸透镜来控制配光。
[第三实施方式]
最后,参照图6对本发明的流体杀菌装置的第三实施方式进行说明。
图6表示第三实施方式的流体杀菌装置100的剖视图。流体杀菌装置100具有壳体15、光源模块装置10及光源模块装置30,壳体15具有流路并构成流体的杀菌部,光源模块装置10,30包括作为光源的LED。
在壳体15的筒体15c的外周上安装有流入口15a及流出口15d,壳体15是所谓的U字型管。流体从流入口15a(内径12.7mm)流入筒体15c,并从流出口15d(内径12.7mm)流出。其流量为0.5~5(L/min)。
在筒体15c的一端部(图的左侧)即连接端口15f上安装有与第一实施方式相同的光源模块装置10。另外,在筒体15c的另一端部(图的右侧)即连接端口15g安装有光源模块装置30。
在光源模块装置30的内部收纳有光源33、基板34、反射器38及石英盖39。流体在刚从流入口15a流入壳体15之后就被照射光源模块装置30的光源33(相当于本发明的“第二光源”)射出的紫外光。
从光源33射出的紫外光经反射器38的内表面反射而形成平行光,并向筒体15c的流路的方向行进。由此,对流路内的流体均匀地照射紫外光,因此,能够提高流体的杀菌效率。另外,经反射器38反射的紫外光通过以覆盖反射器38的方式被安装的盖状的石英盖39(相当于本发明的“第二光学部件”)。
与第一实施方式的石英盖9相同,石英盖39是将折射率比空气大的石英玻璃加工成厚度大致均一的部件。需要说明的是,石英盖39由圆筒形状的筒部39a和非圆筒形状的顶端部39b构成,筒部39a和顶端部39b的边界部分是被实施了倒角加工的边界部39c。
筒部39a大致无间隙地嵌入于筒体15c的内壁。另外,供紫外光通过的顶端部39b相对于反射器38的开口端面形成为平面状。紫外光在通过石英盖39(顶端部39b)时因折射而被配光到任意部位,并与流路内的流体的速度快的部分接触。因此,紫外光能够高效地照射流路内的流体。
另外,石英盖39以边界部39c位于比流入口15a的靠近光源模块装置30一侧的端面(内壁)Y突出的位置的方式配置。因此,从流入口15a流入的流体几乎不会流入筒体15c(连接端口15g)与石英盖39的间隙,而被引导向筒体15c的方向。由此,流体杀菌装置100能够抑制在流入口15a附近产生气泡,从而提高流体的杀菌效率。
另外,在石英盖39与筒体15c的连接端口15g之间设置有空间(三角槽),并配设O型环6(参照图3A)。并且,利用O型环6的密封功能,能够防止流体渗入于光源模块装置30。
而且,在流体杀菌装置100中,通过筒体15c的流体在流出口15d附近受光源模块装置10的光源3射出的紫外光照射。由此,能够进一步提高杀菌效率。
光源模块装置10,30也可以根据目的不同而采用上述光源模块装置20等。另外,光源模块装置10和光源模块装置30也可以采用不同的光源模块装置。
上述实施方式仅为一个例子,能够根据用途不同而进行适当的变更。由于流体杀菌装置的筒体的用途不同流量也不同,因此流体杀菌装置的筒体能够进行尺寸、形状的变更。特别是,本发明的光源模块装置不限于安装在水路的一部分上的流水反应器(waterflow reactor)。
例如,通过将光源模块装置安装于具有专用连接端口的服务器(server)或贮水箱,能够对容器内的流体照射紫外光,进行杀菌。紫外光既可以从容器的侧面侧对流体进行照射,也可以从上表面侧进行照射。除此之外,还能够用于表面杀菌、作为浴场的水垢、霉菌对策的杀菌。
筒体的截面形状不限于圆形、椭圆形,也可以是多边形状。也可以根据壳体的截面积,例如将3个以上的光源模块装置安装于壳体的端部。也可以对1个光源模块装置内的光源的数量进行适当变更,还可以根据壳体的截面形状将光源配置成矩阵状等。
在如流体杀菌装置1这种在流路的单侧配设光源的实施方式中,流体流动的方向一般与紫外光的照射方向相反,但也可以与照射方向一致。流入口、流出口的数量以及方向、紫外LED的数量等也可以进行适当变更。
在流体杀菌装置的筒体的内壁由聚氯乙烯构成的情况下,为了防止聚氯乙烯因紫外光而引起的劣化,也可以使用紫外光反射材料或紫外光吸收材料对该内壁进行涂覆。作为紫外光反射材料,可以使用PTFE等氟系树脂、铝等。另外,作为紫外光吸收材料,可以使用不锈钢等。
1,50,100:流体杀菌装置;3,33:光源;4,34:基板;5,5’,15:壳体;5a,15a:流入口;5b:圆锥台部;5c,15c:筒体;5d,15d:流出口;5f,5f’,15f,15g:连接端口;6,36:O型环;8,38:反射器;9,19,39:石英盖;9a,19a,39a:筒部;9b,19b,39b:顶端部;9c,19c,39c:边界部;10,20,30:光源模块装置;10a,20a:框体;11a~11d:孔部(用于螺钉);12:孔部(用于线束)。
Claims (12)
1.一种流体杀菌装置,其特征在于,具备:
筒体,其具有供作为杀菌对象的流体在轴向上流动的流路;
流入口,其供所述流体流入所述筒体;
流出口,其设置于所述筒体的外周上,并供所述流体流出;
第一光源,其安装于基板,并具有向所述流路射出紫外光的发光元件,所述基板设置于所述筒体的与所述流入口相反的一侧的端部;以及,
第一光学部件,其由筒部和顶端部构成并收纳所述第一光源,供所述紫外光透射、聚光或者发散,
所述筒部嵌入于所述筒体的内壁,所述筒部与所述顶端部的边界部位于与所述流出口的靠近所述第一光源的一侧的端面一致的位置或者比所述流出口的靠近所述第一光源的一侧的端面更突出的位置。
2.根据权利要求1所述的流体杀菌装置,其特征在于,所述筒体和所述第一光学部件的所述筒部是圆筒形状。
3.根据权利要求1或2所述的流体杀菌装置,其特征在于,所述第一光学部件的所述顶端部具有平面形状。
4.根据权利要求3所述的流体杀菌装置,其特征在于,所述边界部实施有倒角加工。
5.根据权利要求1或2所述的流体杀菌装置,其特征在于,所述第一光学部件的所述顶端部具有向所述流路侧突出的曲面形状。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的流体杀菌装置,其特征在于,
所述筒体在所述第一光源侧的端部内壁具有切口部,
所述第一光学部件经由收纳于所述切口部的密封部件而被固定。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的流体杀菌装置,其特征在于,
所述筒体在与该筒体的所述边界部对应的位置上具有切口部,
所述第一光学部件经由收纳于所述切口部的密封部件而被固定。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的流体杀菌装置,其特征在于,
在所述第一光学部件的内部具有反射器,
该反射器以包围所述第一光源的方式配置在所述基板上,并利用内表面反射所述紫外光,将反射后的紫外光向所述流路的方向引导。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的流体杀菌装置,其特征在于,在所述筒体的周向上对称的位置上设置多个所述流出口。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的流体杀菌装置,其特征在于,所述流入口在与所述筒体之间具有直径朝向该筒体的方向增大的圆锥台部。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的流体杀菌装置,其特征在于,所述流入口设置在所述筒体的外周上。
12.根据权利要求11所述的流体杀菌装置,其特征在于,具备:
第二光源,其安装于基板,并具有朝向所述流路射出紫外光的发光元件,所述基板设置在所述筒体的靠近所述流入口的一侧的端部;以及,
第二光学部件,其由筒部和顶端部构成并收纳所述第二光源,供所述紫外光透射、聚光或发散,
所述筒部嵌入于所述筒体的内壁,所述筒部与所述顶端部的边界部位于与所述流入口的靠近所述第二光源的一侧的端面一致的位置、或者比所述流入口的靠近所述第二光源的一侧的端面更突出的位置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019197353A JP7398243B2 (ja) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | 流体殺菌装置 |
JP2019-197353 | 2019-10-30 | ||
PCT/JP2020/038823 WO2021085143A1 (ja) | 2019-10-30 | 2020-10-14 | 流体殺菌装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114514204A true CN114514204A (zh) | 2022-05-17 |
Family
ID=75714115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080069406.9A Pending CN114514204A (zh) | 2019-10-30 | 2020-10-14 | 流体杀菌装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220362419A1 (zh) |
EP (1) | EP4052731A4 (zh) |
JP (1) | JP7398243B2 (zh) |
CN (1) | CN114514204A (zh) |
WO (1) | WO2021085143A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022176460A (ja) * | 2021-05-17 | 2022-11-30 | スタンレー電気株式会社 | 飲料供給装置 |
CN116854185A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-10-10 | 佛山市锐诚云智能科技有限公司 | 净水系统的紫外线光源控制方法、装置及驱动电源 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011016074A (ja) * | 2009-07-09 | 2011-01-27 | U-Vix Corp | 紫外線殺菌浄水装置とそれに使用する紫外線ledユニット |
CN107614022A (zh) * | 2015-05-14 | 2018-01-19 | 株式会社德山 | 紫外线杀菌装置 |
JP2018030077A (ja) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 日機装株式会社 | 流水殺菌装置および流水殺菌方法 |
CN207632549U (zh) * | 2017-03-24 | 2018-07-20 | 东芝照明技术株式会社 | 流体杀菌装置 |
CN108472396A (zh) * | 2015-12-08 | 2018-08-31 | 日机装株式会社 | 流体杀菌装置 |
JP2019037450A (ja) * | 2017-08-24 | 2019-03-14 | 日機装株式会社 | 流体殺菌装置 |
US20190256379A1 (en) * | 2018-02-20 | 2019-08-22 | Stanley Electric Co., Ltd. | Fluid processing apparatus having multiple rectifying plates |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10277546A (ja) * | 1997-04-09 | 1998-10-20 | Nanbu Kasei Kk | 浴槽水の殺菌方法及び浴槽水循環温浴器 |
JP2002150997A (ja) | 2000-11-10 | 2002-05-24 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 平板型紫外線ランプ |
JP3095328U (ja) | 2003-01-17 | 2003-07-31 | 幸博 甲斐 | 哺乳びん殺菌容器 |
JP2006185687A (ja) | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Yamato Denshi Kk | 放電発光ランプ |
AU2006288709B2 (en) | 2005-09-06 | 2011-10-27 | Atlantium Technologies Ltd. | Method, device and system of illumination-based disinfection |
KR20130106993A (ko) * | 2012-03-21 | 2013-10-01 | 서울바이오시스 주식회사 | 자외선 led를 이용한 휴대용 정수 시스템 |
CN104016443B (zh) | 2014-06-18 | 2015-08-05 | 青岛杰生电气有限公司 | 动态直饮水深紫外led杀菌器 |
JP6530681B2 (ja) | 2015-09-07 | 2019-06-12 | 日機装株式会社 | 殺菌装置 |
JP6549456B2 (ja) | 2015-09-25 | 2019-07-24 | 日機装株式会社 | 流体殺菌装置 |
JP6698496B2 (ja) * | 2016-10-19 | 2020-05-27 | 日機装株式会社 | 紫外光照射装置 |
JP6294435B1 (ja) * | 2016-11-07 | 2018-03-14 | 日機装株式会社 | 流体殺菌装置 |
CN108686249A (zh) | 2017-03-31 | 2018-10-23 | 财团法人工业技术研究院 | 流体杀菌装置及应用其的净水设备 |
JP7029892B2 (ja) * | 2017-06-27 | 2022-03-04 | 日機装株式会社 | 流体殺菌装置 |
JP2019018198A (ja) | 2017-07-11 | 2019-02-07 | 旭化成株式会社 | 流水殺菌モジュール |
US20200230270A1 (en) * | 2017-07-19 | 2020-07-23 | The University Of British Columbia | Uv-led photoreactors with controlled radiation and hydrodynamics and methods for fabrication and use of same |
JP6885279B2 (ja) * | 2017-09-22 | 2021-06-09 | 東芝ライテック株式会社 | 流体殺菌装置 |
JP6829182B2 (ja) * | 2017-12-04 | 2021-02-10 | 日機装株式会社 | 紫外光殺菌装置 |
-
2019
- 2019-10-30 JP JP2019197353A patent/JP7398243B2/ja active Active
-
2020
- 2020-10-14 CN CN202080069406.9A patent/CN114514204A/zh active Pending
- 2020-10-14 US US17/766,075 patent/US20220362419A1/en active Pending
- 2020-10-14 EP EP20881085.3A patent/EP4052731A4/en active Pending
- 2020-10-14 WO PCT/JP2020/038823 patent/WO2021085143A1/ja unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011016074A (ja) * | 2009-07-09 | 2011-01-27 | U-Vix Corp | 紫外線殺菌浄水装置とそれに使用する紫外線ledユニット |
CN107614022A (zh) * | 2015-05-14 | 2018-01-19 | 株式会社德山 | 紫外线杀菌装置 |
CN108472396A (zh) * | 2015-12-08 | 2018-08-31 | 日机装株式会社 | 流体杀菌装置 |
JP2018030077A (ja) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 日機装株式会社 | 流水殺菌装置および流水殺菌方法 |
CN207632549U (zh) * | 2017-03-24 | 2018-07-20 | 东芝照明技术株式会社 | 流体杀菌装置 |
JP2019037450A (ja) * | 2017-08-24 | 2019-03-14 | 日機装株式会社 | 流体殺菌装置 |
US20190256379A1 (en) * | 2018-02-20 | 2019-08-22 | Stanley Electric Co., Ltd. | Fluid processing apparatus having multiple rectifying plates |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220362419A1 (en) | 2022-11-17 |
WO2021085143A1 (ja) | 2021-05-06 |
EP4052731A1 (en) | 2022-09-07 |
EP4052731A4 (en) | 2023-09-27 |
JP7398243B2 (ja) | 2023-12-14 |
JP2021069585A (ja) | 2021-05-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111265680B (zh) | 流体杀菌装置 | |
CN108136058B (zh) | 流体杀菌装置 | |
JP2019098055A (ja) | 流体殺菌装置 | |
CN111320229B (zh) | 流体杀菌装置 | |
BR102016009086A2 (pt) | dispositivo desinfetante e método para desinfetar líquido em fluxo dentro do mesmo e torneira | |
CN114514204A (zh) | 流体杀菌装置 | |
JP2017104773A (ja) | 紫外線照射モジュール用セル、紫外線照射モジュール及び紫外線照射モジュールの設置方法 | |
JP6963956B2 (ja) | 紫外線殺菌装置および紫外線照射装置 | |
WO2019151364A1 (ja) | 紫外線殺菌管および紫外線殺菌装置 | |
CN110740977A (zh) | 流体杀菌装置 | |
US11752227B2 (en) | Ultraviolet irradiation unit and ultraviolet stertilization device | |
JP2020000285A (ja) | 流体殺菌装置 | |
US10639393B1 (en) | Fluid system with integrated disinfecting optics | |
JP2019187656A (ja) | 流体殺菌モジュール | |
JP7251973B2 (ja) | 紫外光照射装置、及びその紫外光照射装置を備える流体吐出装置 | |
WO2021015247A1 (ja) | 紫外線殺菌装置 | |
WO2019159984A1 (ja) | 紫外線殺菌装置 | |
WO2024018845A1 (ja) | 流体殺菌装置 | |
JP7405035B2 (ja) | 流体殺菌装置 | |
JP2024014414A (ja) | 流体殺菌装置 | |
JP2023146778A (ja) | 紫外線照射装置 | |
JP2023078423A (ja) | 流体殺菌装置 | |
JP2023162761A (ja) | 紫外線照射装置 | |
JP2023136183A (ja) | 紫外線照射装置 | |
JP2020044272A (ja) | 流体殺菌装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |