ES2819557T3

ES2819557T3 - Esterilizador ultravioleta y aparato de aire acondicionado que usa el mismo

Info

Publication number: ES2819557T3
Application number: ES16883653T
Authority: ES
Inventors: Akane Nomura; Akira Morikawa; Isamu Hirashiki; Junichiro Horiuchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-01-07
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2021-04-16
Anticipated expiration: 2036-07-08
Also published as: CN108367090A; EP3378501A4; US10760799B2; JPWO2017119152A1; CN108367090B; EP3378501B1; US20180356109A1; WO2017119152A1; JP6188969B1; EP3378501A1

Abstract

Un aparato de aire acondicionado (11a-11c, 11e, 110a) configurado para acondicionar el aire introducido, el aparato de aire acondicionado (11a-11c, 11e, 110a) que comprende: - un esterilizador ultravioleta (10a-10e, 100c) que incluye una carcasa (40a, 40c, 40d, 40e) configurada para emitir rayos ultravioleta al aire, la carcasa (40a, 40c, 40d, 40e) que incluye un puerto de entrada (5) a través del cual fluye aire hacia dentro y un puerto de salida (6) a través del cual fluye aire hacia fuera, el aire que pasa a través de la carcasa cilíndrica (40a, 40c, 40d, 40e), el esterilizador ultravioleta (10a-10e, 100c) que incluye una unidad de formación de pantalla de luz esterilizante configurada para formar una pantalla de luz esterilizante en forma de pantalla formada por los rayos ultravioleta que se cruzan con sí mismos y se emiten en una dirección a lo largo de una dirección radial de la carcasa (40a, 40c, 40d, 40e), la pantalla de luz esterilizante que cruza una dirección de flujo de salida desde el puerto de entrada (5) al puerto de salida (6), en donde la unidad de formación de pantalla de luz esterilizante incluye una parte de emisión (20a, 20c, 20d, 20e) configurada para emitir rayos paralelos como los rayos ultravioleta a lo largo de una dirección radial de la carcasa cilíndrica (40a, 40c, 40d, 40e), y una parte de reflexión (30a, 30c, 30d, 30e) configurada para reflejar los rayos ultravioleta, emitidos por la parte de emisión, a lo largo de la dirección radial de la carcasa, una vista frontal de la parte de reflexión (30a, 30c, 30d, 30e) cuando se ve desde un lado del puerto de entrada en una dirección longitudinal axial de la carcasa cilíndrica (40a, 40c, 40d, 40e) es de una forma anular poligonal.

Description

DESCRIPCIÓN

Esterilizador ultravioleta y aparato de aire acondicionado que usa el mismo

Campo técnico

La presente invención se refiere a un esterilizador ultravioleta destinado a los microbios transportados por el aire, tales como las bacterias, los hongos y los virus, como objetos de tratamiento y un aparato de aire acondicionado en el que se monta el esterilizador ultravioleta.

Antecedentes de la técnica

Se conoce que los rayos ultravioleta que tienen una longitud de onda de 200 nm a 360 nm no solamente tienen una capacidad de proliferación actuando sobre ácido nucleico que es el protoplasma de las bacterias para inhibir la replicación del ADN, sino que también matan las bacterias destruyendo las proteínas y otras sustancias que son sustancias formadoras de citoplasma y de membranas celulares. Un esterilizador ultravioleta que esteriliza aire o similar, emitiendo tales rayos ultravioleta está en uso real. El esterilizador ultravioleta es para esterilizar microbios en el aire mediante la emisión de rayos ultravioleta al aire afluente y similares (véase, por ejemplo, la Bibliografía de Patente 1 y la Bibliografía de Patente 2).

En el esterilizador ultravioleta de la Bibliografía de Patente 1, con el fin de que los rayos ultravioleta de emisión no se filtren desde una cámara de esterilización dentro de una carcasa que es una caja, una parte superior de uno de los dos lados que se enfrentan en una cámara de esterilización está abierta como una admisión de aire, una parte inferior del otro de los lados está abierta como una abertura de salida, y se hace que el aire pase a través del interior de la cámara de esterilización a través de estos puertos de apertura.

En el esterilizador ultravioleta de la Bibliografía de Patente 2, para aumentar la irradiancia de los rayos ultravioleta dentro del esterilizador, se instalan reflectores en las superficies de pared dentro de un paso de flujo a través del cual fluye el fluido, y los rayos ultravioleta se reflejan múltiples veces emitiendo rayos ultravioleta oblicuamente a los reflectores. De este modo, el esterilizador ultravioleta esteriliza el fluido.

Lista de citas

Bibliografía de Patente

Bibliografía de Patente 1: Publicación de solicitud de patente japonesa no examinada JP 2014-100206 A.

Bibliografía de Patente 2: Publicación de solicitud de patente japonesa no examinada JP 2013-240487 A.

El documento JP-A-2005304979 describe un aire acondicionado y un esterilizador ultravioleta que comprende una carcasa con un puerto de entrada y un puerto de salida a través de los cuales fluye el aire y con una pantalla de luz esterilizante que cruza una dirección de flujo de salida desde el puerto de entrada hasta el puerto de salida, y con una parte de reflexión configurada para reflejar los rayos ultravioleta emitidos por la parte de emisión a lo largo de la dirección radial de la carcasa.

Compendio de la invención

Problema técnico

No obstante, el esterilizador ultravioleta de la Bibliografía de Patente 1 requiere un gran número de diodos emisores de rayos ultravioleta y una cámara de esterilización relativamente amplia. El esterilizador ultravioleta de la Bibliografía de Patente 2 tiene un amplio intervalo de irradiación de rayos ultravioleta en una dirección de desplazamiento del fluido para aumentar la irradiancia de los rayos ultravioleta haciendo que los rayos ultravioleta se reflejen múltiples veces. Es decir, los esterilizadores ultravioleta existentes tienen una eficiencia de esterilización escasa por unidad de volumen y necesitan ser aumentados de tamaño.

La presente invención se ha hecho para resolver los problemas descritos anteriormente, y es un objeto de la presente invención proporcionar un esterilizador ultravioleta y un aparato de aire acondicionado que esterilizan de manera eficiente un fluido de un espacio compacto.

Solución al problema

Los problemas mencionados anteriormente se resuelven con un aparato de aire acondicionado según la reivindicación 1 y con un esterilizador ultravioleta según la reivindicación 11.

El esterilizador ultravioleta de una realización de la presente invención esteriliza aire usando rayos ultravioleta, e incluye un esterilizador ultravioleta configurado para emitir rayos ultravioleta al aire, el esterilizador ultravioleta que incluye una unidad de formación de pantalla de luz esterilizante para formar una pantalla de luz esterilizante con forma de pantalla en base a los rayos ultravioleta emitidos.

Un aparato de aire acondicionado de una realización de la presente invención acondiciona el aire introducido. El aparato de aire acondicionado incluye un esterilizador ultravioleta que emite rayos ultravioleta al aire. El esterilizador ultravioleta incluye una unidad de formación de pantalla de luz esterilizante que forma una pantalla de luz esterilizante con forma de pantalla en base a los rayos ultravioleta emitidos.

Efectos ventajosos de la invención

Con las realizaciones de la presente invención, la unidad de formación de pantalla de luz esterilizante forma una pantalla de luz esterilizante con forma de pantalla emitiendo rayos ultravioleta, por lo que es posible esterilizar un fluido de manera eficiente de un espacio compacto.

Breve descripción de los dibujos

La FIG. 1 es un diagrama esquemático que muestra la configuración esquemática de un aparato de aire acondicionado según la Realización 1 de la presente invención.

La FIG. 2 es un diagrama que muestra la configuración esquemática de un esterilizador ultravioleta del aparato de aire acondicionado mostrado en la FIG. 1.

La FIG. 3 es una vista esquemática en sección transversal del esterilizador ultravioleta, tomada a lo largo de la línea A-A en la FIG. 2.

La FIG. 4 es un diagrama que ilustra la forma de cada reflector del esterilizador ultravioleta mostrado en la FIG. 3. La FIG. 5 es un diagrama con respecto a un ángulo de incidencia de la luz y a un ángulo de reflexión de la luz. La FIG. 6 es un diagrama esquemático que muestra un ángulo de inclinación de una superficie de reflexión con relación a una superficie plana en el caso donde los rayos ultravioleta entran verticalmente al reflector ilustrado en la FIG. 4.

La FIG. 7 es un diagrama esquemático que muestra un ángulo de inclinación de una superficie de reflexión con relación a una superficie plana en el caso donde los rayos ultravioleta se reflejan verticalmente desde el reflector ilustrado en la FIG. 4.

La FIG. 8 es un diagrama esquemático que muestra un ángulo de inclinación requerido para reflejar los rayos ultravioleta que han entrado verticalmente al reflector que constituye uno de los lados de una forma poligonal que es la forma en sección transversal de una parte de reflexión mostrada en la FIG. 3, al reflector que constituye uno especificado de los lados.

La FIG. 9 es un diagrama esquemático para mostrar un ángulo de inclinación requerido para reflejar verticalmente los rayos ultravioleta desde el reflector que constituye uno de los lados de la forma poligonal que es la forma en sección transversal de la parte de reflexión mostrada en la FIG. 3, al reflector que constituye uno especificado de los lados.

La FIG. 10 es un gráfico que muestra la relación entre una distancia desde una parte de emisión que es una fuente de rayos ultravioleta y la intensidad de los rayos ultravioleta.

La FIG. 11 es una tabla que muestra una irradiancia de rayos ultravioleta al nivel de 1 mm por encima de cada reflector mostrado en la FIG. 3.

La FIG. 12 es un gráfico que muestra la relación entre una irradiancia de rayos ultravioleta proporcionada por el esterilizador ultravioleta mostrado en la FIG. 3 y una tasa de supervivencia del virus de la gripe transportado por el aire.

La FIG. 13 es una tabla que muestra una energía (eV), un efecto esterilizante y un efecto esterilizante por 1 eV por longitud de onda donde una pluralidad de longitudes de onda de rayos ultravioleta se establece en el intervalo de 200 nm a 360 nm.

La FIG. 14 es un gráfico que muestra los efectos esterilizantes como resultados experimentales de un ejemplo según la Realización 1 de la presente invención.

La FIG. 15 es un gráfico que muestra las pérdidas de presión como resultados experimentales del ejemplo según la Realización 1 de la presente invención.

La FIG. 16 es un diagrama esquemático que muestra la configuración esquemática de un aparato de aire acondicionado según una realización alternativa a la Realización 1 de la presente invención.

La FIG. 17 es una vista esquemática en sección transversal del aparato de aire acondicionado, tomada a lo largo de la línea B-B en la FIG. 16.

La FIG. 18 es un diagrama esquemático que muestra la configuración esquemática de un aparato de aire acondicionado según la Realización 2 de la presente invención.

La FIG. 19 es un diagrama que muestra las secciones transversales esquemáticas de dos esterilizadores ultravioleta según la Realización 2 de la presente invención en capas.

La FIG. 20 es un diagrama esquemático que muestra la configuración esquemática de un aparato de aire acondicionado según la Realización 3 de la presente invención.

La FIG. 21 es un diagrama que muestra una trayectoria a lo largo de la cual se desplazan los rayos ultravioleta en la vista esquemática en sección transversal de cada esterilizador ultravioleta, tomada a lo largo de la línea C-C en la FIG. 20.

La FIG. 22 es un diagrama que muestra las secciones transversales esquemáticas de los dos esterilizadores ultravioleta según la Realización 3 de la presente invención en capas.

La FIG. 23 es un diagrama esquemático que muestra una distribución de velocidad del aire en el curso del aire. La FIG. 24 es una vista esquemática en sección transversal que muestra la configuración de un esterilizador ultravioleta según la Realización 4 de la presente invención.

La FIG. 25 es un diagrama que muestra una trayectoria a lo largo de la cual se desplazan los rayos ultravioleta en una parte de reflexión mostrada en la FIG. 24.

La FIG. 26 es una tabla que muestra una irradiancia de rayos ultravioleta al nivel de 1 mm por encima de cada reflector mostrado en la FIG. 24.

La FIG. 27 es una vista esquemática en sección transversal que muestra la configuración de un esterilizador ultravioleta según la Realización 5 de la presente invención.

La FIG. 28 es una vista esquemática en sección transversal de una parte de emisión del esterilizador ultravioleta mostrado en la FIG. 27.

La FIG. 29 es un diagrama esquemático que ilustra la configuración esquemática de un aparato de aire acondicionado según la Realización 6 de la presente invención.

Descripción de realizaciones

Realización 1

La FIG. 1 es un diagrama esquemático que muestra la configuración esquemática de un aparato de aire acondicionado según la Realización 1. La FIG. 2 es un diagrama que muestra la configuración esquemática de un esterilizador ultravioleta del aparato de aire acondicionado mostrado en la FIG. 1. La FIG. 3 es una vista esquemática en sección transversal del esterilizador ultravioleta, tomada a lo largo de la línea A-A en la FIG. 2. La FIG. 4 es un diagrama que ilustra la forma de cada reflector del esterilizador ultravioleta mostrado en la FIG. 3. La configuración del esterilizador ultravioleta según la Realización 1 y la configuración del aparato de aire acondicionado que usa el esterilizador ultravioleta se describirán con referencia a la FIG. 1 a la FIG. 4.

Como se muestra en la FIG. 1, el aparato de aire acondicionado 11a incluye una carcasa cilíndrica 12. La carcasa cilíndrica 12 tiene una admisión de aire 13 y una abertura de salida 14. La admisión de aire 13 introduce el aire. A través de la abertura de salida 14 sale el aire introducido desde la admisión de aire 13. El aparato de aire acondicionado 11a incluye el esterilizador ultravioleta 10a y un dispositivo de envío de aire 15. El esterilizador ultravioleta 10a está dispuesto entre la admisión de aire 13 y la abertura de salida 14. El esterilizador ultravioleta 10a esteriliza aire. El dispositivo de envío de aire 15 genera un flujo de aire desde la admisión de aire 13 hacia la abertura de salida 14. Una dirección desde la admisión de aire 13 hacia la abertura de salida 14 se define como una dirección de flujo.

La carcasa 12 tiene una forma circular en sección transversal tomada a lo largo de un plano perpendicular a la dirección de flujo. En la Realización 1, el diámetro de la forma circular en la sección transversal de la carcasa 12 es de 100 mm. El dispositivo de envío de aire 15 tiene la función de enviar aire a una velocidad de 3 m/s.

Como se muestra en la FIG. 2, el esterilizador ultravioleta 10a incluye una unidad de formación de pantalla de luz esterilizante. La unidad de formación de pantalla de luz esterilizante forma una pantalla de luz esterilizante en forma de pantalla en base a los rayos ultravioleta emitidos. Específicamente, el esterilizador ultravioleta tiene una carcasa cilíndrica 40a. La carcasa cilíndrica 40a tiene un puerto de entrada 5 y un puerto de salida 6. El aire fluye hacia el puerto de entrada 5. El aire que fluye desde el puerto de entrada 5 fluye hacia fuera a través del puerto de salida 6. Es decir, la carcasa cilíndrica 40a tiene una forma tal que ambos lados están abiertos a través del puerto de entrada 5 y del puerto de salida 6. Como se muestra en la FIG. 2 y en la FIG. 3, el esterilizador ultravioleta 10a incluye una parte de emisión 20a y una parte de reflexión 30a. La parte de emisión 20a está dispuesta en la parte periférica externa de la carcasa cilindrica 40a, y sirve como fuente de rayos ultravioleta. La parte de reflexión 30a está dispuesta en la superficie interna de la carcasa cilíndrica 40a, y refleja los rayos ultravioleta. La dirección desde el puerto de entrada 5 hacia el puerto de salida 6 se define como una dirección de flujo de salida. El esterilizador ultravioleta 10a está dispuesto dentro de la carcasa 12 de manera que la dirección de flujo de salida coincida con la dirección de flujo. Es decir, la dirección de flujo de salida y la dirección de flujo son la misma dirección que la dirección de flujo de aire Da mostrada en la FIG. 2. En lo sucesivo, se hace referencia a la forma de una sección transversal tomada a lo largo de un plano perpendicular a la dirección de flujo y la dirección de flujo de salida simplemente como forma de sección transversal. La forma de sección transversal corresponde a una vista frontal cuando se ve desde el lado del puerto de entrada 5 en la dirección longitudinal axial de la carcasa cilíndrica 40a. En la Realización 1, se supone que el espesor d del esterilizador ultravioleta 10a a lo largo de la dirección de flujo de aire Da es de 1 cm o de 10 cm.

Las flechas de línea discontinua 7 en la FIG. 2 y en la FIG. 3 indican flujos de rayos ultravioleta que se emiten desde la parte de emisión 20a y que se reflejan en los reflectores 3 y también indican las direcciones de desplazamiento de los flujos de rayos ultravioleta. Las flechas de línea discontinua 7 en la FIG. 2 ilustran los ejes ópticos de los flujos de rayos ultravioleta y las direcciones de desplazamiento de los flujos de rayos ultravioleta de una manera simplificada. Las flechas de línea discontinua 7 en la FIG. 3 ilustran los flujos de rayos ultravioleta y las direcciones de desplazamiento de los flujos de rayos ultravioleta. La parte de emisión 20a es para emitir un flujo de rayos ultravioleta, es decir, un flujo de rayos; no obstante, en lo sucesivo, también se hace referencia a un flujo de rayos ultravioleta que emite la parte de emisión 20a simplemente como rayos ultravioleta.

La forma de sección transversal de la carcasa cilíndrica 40a es una forma dodecagonal regular. La vista en sección transversal es la vista frontal cuando se ve desde el lado del puerto de entrada 5 en la dirección longitudinal axial de la carcasa cilíndrica 40a. La parte de emisión 20a está dispuesta en la parte periférica externa de la carcasa cilíndrica 40a. Más específicamente, la parte de emisión 20a está dispuesta en una ubicación que corresponde a uno de los lados de la forma dodecagonal regular que es la forma en sección transversal de la carcasa cilíndrica 40a. La parte de emisión 20a incluye uno o más elementos de emisión de rayos ultravioleta (no mostrados), y emite rayos ultravioleta en una dirección perpendicular a la dirección de flujo de salida y hacia el lado interno de la carcasa cilíndrica 40a. La parte de emisión 20a en la Realización 1 es una fuente de luz UV-LED en la que se instala una lente de colimación que es capaz de emitir rayos paralelos que tienen una longitud de onda de 254 nm a 0.1 W/cm2 a 5.0 W/cm2. La fuente de luz UV-LED que sirve como la parte de emisión 20a emite deseablemente rayos paralelos que tienen una longitud de onda de 254 nm a 0.4 W/cm2.

La parte de reflexión 30a está dispuesta en la superficie interna de la carcasa cilíndrica 40a, la forma de sección transversal de la cual es una forma dodecagonal regular. La parte de reflexión 30a se proporciona de manera que la forma de sección transversal sea una forma anular dodecagonal regular. En la parte de reflexión 30a, al menos parte de la forma de una superficie que es una superficie que refleja los rayos ultravioleta tiene forma de prisma. La parte de reflexión 30a refleja los rayos ultravioleta, emitidos desde la parte de emisión 20a, múltiples veces en un plano perpendicular a la dirección de flujo de salida, es decir, a lo largo de la dirección radial de la carcasa cilíndrica 40a. El plano perpendicular a la dirección de flujo de salida, en el que se reflejan los rayos ultravioleta, tiene un espesor correspondiente a un flujo de rayos ultravioleta que se emite en forma de rayos paralelos.

La parte de reflexión 30a incluye la pluralidad de reflectores 3A a 3J que reflejan los rayos ultravioleta. Los reflectores 3A a 3K constituyen respectivamente los lados de la forma dodecagonal regular que es la forma en sección transversal de la parte de reflexión 30a. Es decir, como se muestra en la FIG. 3, los reflectores 3A a 3K están dispuestos respectivamente en las ubicaciones de los once lados de la forma dodecagonal regular que es la forma en sección transversal de la parte de reflexión 30a, y un segmento de línea que conecta un extremo del lado de una parte de emisión 20a del reflector 3F a un extremo del lado de una parte de emisión 20a del reflector 3G es un lado restante. En lo sucesivo, también se hará referencia a los reflectores 3A a 3K colectivamente como reflectores 3 o también se puede hacer referencia a uno cualquiera de los reflectores 3A a 3K simplemente como reflector 3.

Como se muestra en la FIG. 4, cada reflector 3 incluye una parte plana 31 a lo largo de la superficie interna de la carcasa cilíndrica 40a y una parte de reflexión 32 situada en el lado de la superficie interna de la parte plana 31. Es decir, cada reflector 3 se proporciona de manera que la parte plana de la placa delgada 31 y la parte de reflexión 32 que tiene una superficie en forma de prisma estén formadas integralmente.

En la parte plana 31, la superficie plana 31a que es una superficie que se enfrenta a la superficie interna de la carcasa cilíndrica 40a es plana. La forma de sección transversal de la parte de reflexión 32 es de una forma de manera que los triángulos rectángulos, cada uno que tienen una hipotenusa con un ángulo de inclinación de a con relación a la superficie plana 31a, están dispuestos uno al lado del otro, y la superficie que corresponde a cada hipotenusa sirve como una superficie de reflexión 32a que refleja los rayos ultravioleta. El ángulo de inclinación a de cada uno de los reflectores 3A a 3J se establece por adelantado de modo que los rayos ultravioleta se desplacen ampliamente en toda el área dentro de la carcasa cilíndrica 40a. En la Realización 1, se hace referencia a la forma de la superficie de la parte de reflexión 32 que tiene una forma de sección transversal, de manera que los triángulos rectángulos se dispongan uno al lado del otro, como forma de prisma.

El ángulo de inclinación a y la dirección de inclinación de la superficie de reflexión 32a con relación a la superficie plana 31a de cada reflector 3 se describirán de manera específica. Sobre la superficie interna de la carcasa cilíndrica 40a, el reflector 3A se proporciona en una ubicación que se enfrenta a la parte de emisión 20a, y los reflectores 3B a 3K se proporcionan en el sentido de las agujas del reloj desde la ubicación en la que se proporciona el reflector 3A. La parte de emisión 20a está dispuesta de manera que los rayos ultravioleta a ser emitidos se emitan verticalmente al reflector 3A. Dado que la forma en sección transversal del esterilizador ultravioleta 10a es una forma dodecagonal regular, existen los reflectores 3 que se enfrentan a los reflectores 3 respectivos.

Como se muestra en la FIG. 3, cada uno del reflector 3A, del reflector 3G, del reflector 3I y del reflector 3J tiene una forma de prisma de manera que el ángulo de inclinación a sea de 15° y de pendiente hacia arriba. Cada uno del reflector 3B, del reflector 3C, del reflector 3E y del reflector 3K tiene una forma de prisma de manera que el ángulo de inclinación a sea de 15° y de pendiente hacia abajo. El reflector 3D tiene una forma de prisma de manera que el ángulo de inclinación a sea de 7.5° y de pendiente hacia arriba. El reflector 3H tiene una forma de prisma de manera que el ángulo de inclinación a sea de 7.5° y de pendiente hacia abajo. El reflector 3F tiene una superficie plana. La FIG. 5 es un diagrama con respecto a un ángulo de incidencia de la luz y un ángulo de reflexión de la luz. La FIG.

6 es un diagrama esquemático que muestra un ángulo de inclinación de la superficie de reflexión 32a con respecto a la superficie plana 31a en el caso donde los rayos ultravioleta entran verticalmente en el reflector 3. La FIG. 7 es un diagrama esquemático que muestra un ángulo de inclinación de la superficie de reflexión 32a con relación a la superficie plana 31a en el caso donde los rayos ultravioleta se reflejan verticalmente desde el reflector 3.

Como se muestra en la FIG. 5, cuando la luz pasa a través del aire y se refleja por una placa de metal o similar, se cumple la ley de reflexión, es decir, el ángulo de incidencia de la luz incidente 71 es igual al ángulo de reflexión de la luz reflejada 72. En la FIG. 5, el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión se denotan mediante p. Cada uno del ángulo de incidencia y del ángulo de reflexión se define como un ángulo entre la dirección de desplazamiento de la luz correspondiente y una normal 73 que es la perpendicular a la superficie de reflexión 32a.

Como se muestra en la FIG. 6, en el caso donde se establezca el ángulo de inclinación a, cuando los rayos ultravioleta entran verticalmente en la superficie plana 31a del reflector 3, el ángulo de inclinación a es igual al ángulo de incidencia y al ángulo de reflexión. Por esta razón, proporcionando la superficie de reflexión 32a que tiene el ángulo de inclinación a que es el mismo que el ángulo de reflexión en consonancia con una dirección en la que se pretende que se reflejen los rayos ultravioleta y hacer que los rayos ultravioleta entren verticalmente en la superficie plana 31a, es posible controlar la dirección de desplazamiento de la luz reflejada 72 con relación a la luz incidente 71.

Como se muestra en la FIG. 7, cuando se pretende que los rayos ultravioleta se reflejen verticalmente con relación a la superficie plana 31a del reflector 3, se proporciona la superficie de reflexión 32a que tiene el ángulo de inclinación a que es el mismo que el ángulo de reflexión en consonancia con la luz reflejada 72 vertical a la superficie plana 31a. Haciendo que los rayos ultravioleta entren en la superficie de reflexión 32a en el ángulo de incidencia que es el mismo que el ángulo de inclinación a, es posible controlar la dirección de desplazamiento de la luz reflejada 72 con relación a la luz incidente 71.

La FIG. 8 es un diagrama esquemático para mostrar un ángulo de inclinación requerido para reflejar los rayos ultravioleta que han entrado verticalmente en el reflector 3 que constituye uno de los lados de la forma poligonal que es la forma en sección transversal de la parte de reflexión 30a, al reflector 3 que constituye uno especificado de los lados. La FIG. 8 ilustra un punto en el que se generan los rayos ultravioleta como punto de generación de flujo de luz s, e ilustra un punto en el reflector 3A, en el cual los rayos ultravioleta emitidos desde el punto de generación de flujo de luz s entra y es reflejado por el reflector 3A, como un punto de reflexión de flujo de luz a. En la FIG. 8, entre los puntos que los rayos ultravioleta reflejados en el punto de reflexión de flujo de luz a alcanzan y se reflejan, el punto en el reflector 3E se ilustra como un punto de reflexión de flujo de luz e, y el punto del reflector 3F se ilustra como un punto de reflexión de flujo de luz f. Además, en la FIG. 8, el centro de la forma dodecagonal regular que es la forma en sección transversal de la parte de reflexión 30a se muestra como una parte central m. Un ángulo de inclinación requerido para reflejar los rayos ultravioleta que han entrado verticalmente en uno cierto de los reflectores 3, a otro de los reflectores 3 se describirá con referencia a la FIG. 8.

Inicialmente, se describirá una situación en la que los rayos ultravioleta entran verticalmente al reflector 3A y se reflejan al reflector 3F que es el quinto reflector en el sentido de las agujas del reloj. Como se muestra en la FIG. 8, el triángulo formado conectando el punto de generación de flujo de luz s, el punto de reflexión de flujo de luz a y la parte central m es un triángulo isósceles que tiene un ángulo sma de 150° dado que la distancia entre m y s y la distancia entre m y a son el radio de un círculo que conecta los vértices de la forma dodecagonal regular. Por esta razón, el ángulo mas es de 15°.

Cuando un rayo ultravioleta que ha entrado verticalmente en el reflector 3A se refleja al reflector 3F, un ángulo obtenido sumando el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión uno con otro necesita ser el ángulo mas, por lo que el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión son cada uno de 7.5°. De este modo, el esterilizador ultravioleta 10a incluye el reflector 3A que tiene la superficie de reflexión 32a de pendiente hacia arriba en un ángulo de inclinación de 7.5°, por lo que es posible reflejar los rayos ultravioleta que han entrado verticalmente en el reflector 3A al reflector 3F.

A continuación, se describirá el caso en el que los rayos ultravioleta entran verticalmente en el reflector 3A y se reflejan por el cuarto reflector 3E en el sentido de las agujas del reloj. Como se muestra en la FIG. 8, el triángulo que conecta la parte central m, el punto de reflexión de flujo de luz a y el punto de reflexión de flujo de luz e es un triángulo isósceles que tiene un ángulo ema de 150° dado que la distancia entre m y a y la distancia entre m y e son cada una igual al radio del círculo que conecta los vértices de la forma dodecagonal regular. Por esta razón, el ángulo mae se calcula como de 15°.

Cuando los rayos ultravioleta que han entrado verticalmente en el reflector 3A se reflejan al reflector 3E, el ángulo de incidencia que es el ángulo sam y el ángulo de reflexión que es el ángulo mae son cada uno de 15°. De este modo, dotando al esterilizador ultravioleta 10a con el reflector 3A que tiene las superficies de reflexión 32a en pendiente hacia arriba en un ángulo de inclinación de 15°, es posible reflejar los rayos ultravioleta que han entrado verticalmente en el reflector 3A al reflector 3E.

La FIG. 9 es un diagrama esquemático para mostrar un ángulo de inclinación requerido para reflejar verticalmente los rayos ultravioleta desde el reflector 3 que constituye uno de los lados de la forma poligonal que es la forma en sección transversal de la parte de reflexión 30a, al reflector 3 que constituye uno especificado de los lados. La FIG.

9, así como la FIG. 8, muestra el punto de generación de flujo de luz s, el punto de reflexión de flujo de luz a, el punto de reflexión de flujo de luz e y la parte central m. En la FlG. 9, un punto en el reflector 3J, en el que los rayos ultravioleta que se han reflejado en el punto de reflexión de flujo de luz e alcanzan y se reflejan por el reflector 3J, se ilustra como un punto de reflexión de flujo de luz j.

El ángulo de inclinación requerido para reflejar verticalmente los rayos ultravioleta que han entrado en uno cierto de los reflectores 3, a otro de los reflectores 3, se describirá con referencia a la FIG. 9. El ángulo central obtenido dividiendo 360° que es el ángulo del centro de la forma dodecagonal regular en doce que es el número de ángulos de la forma poligonal es de 30°. Por esta razón, en la forma dodecagonal regular, uno cierto de los lados y el sexto lado a partir de ese lado en el sentido de las agujas del reloj son definitivamente paralelos entre sí y se enfrentan uno al otro. De este modo, cuando los rayos ultravioleta se reflejan verticalmente desde uno cierto de los lados, los rayos ultravioleta reflejados entran definitivamente verticalmente en la superficie plana 31a del reflector 3 que se enfrenta a la forma dodecagonal regular. Por lo tanto, se describirá con referencia a la FIG. 9 una situación en la que los rayos ultravioleta del reflector 3A entran en el reflector 3E, los rayos ultravioleta que han entrado se reflejan desde el reflector 3E en una dirección perpendicular a la superficie plana 31a y entran en el reflector 3J situado en una superficie que se enfrenta a la forma dodecagonal regular.

Como se muestra en la FIG. 9, el triángulo obtenido conectando la parte central m, el punto de reflexión de flujo de luz a y el punto de reflexión de flujo de luz e es un triángulo isósceles que tiene un ángulo ema de 150° dado que una distancia entre m y a y una distancia entre m y e son cada una el radio de un círculo obtenido conectando los vértices de la forma dodecagonal regular, y son iguales entre sí. Por esta razón, el ángulo aem se calcula como de 15°. El triángulo obtenido conectando la parte central m, el punto de reflexión de flujo de luz e y el punto de reflexión de flujo de luz j es un triángulo isósceles que tiene un ángulo jme de 150° dado que una distancia entre m y e y una distancia entre m y j son cada una el radio de un círculo que tiene una forma dodecagonal regular como vértices y son iguales entre sí. Por esta razón, el ángulo mej se calcula como de 15°.

Cuando un rayo ultravioleta que ha sido reflejado por el reflector 3A y luego reflejado verticalmente por el reflector 3E con relación a la superficie plana 31a se refleja en el reflector 3J situado en una superficie que se enfrenta a la forma dodecagonal regular, el ángulo de incidencia que es el ángulo mea y el ángulo de reflexión que es el ángulo mej son cada uno de 15°. De este modo, dotando el esterilizador ultravioleta 10a con el reflector 3^eque tiene las superficies de reflexión 32a de pendiente hacia abajo en un ángulo de inclinación de 15°, es posible reflejar los rayos ultravioleta que se han reflejado verticalmente con relación a la superficie plana 31a del reflector 3E, al reflector 3J situado en la superficie que se enfrenta a la forma dodecagonal regular.

En base al método descrito anteriormente de cálculo del ángulo de cada superficie de reflexión 32a del reflector 3 en relación con el ángulo de incidencia y con el ángulo de reflexión, la forma de cada superficie de reflexión 32a de cada reflector 3 como se ha descrito anteriormente se prepara de la siguiente manera en la Realización 1.

Cada uno del reflector 3A, del reflector 3G, del reflector 3I y del reflector 3J tiene una forma de prisma de manera que el ángulo de inclinación a sea de 15° de pendiente hacia arriba.

Cada uno del reflector 3B, del reflector 3C, del reflector 3E y del reflector 3K tiene una forma de prisma de manera que el ángulo de inclinación a sea de 15° y de pendiente hacia abajo.

El reflector 3D tiene una forma de prisma de manera que el ángulo de inclinación a sea de 7.5° de pendiente hacia arriba.

El reflector 3H tiene una forma de prisma de manera que el ángulo de inclinación a sea de 7.5° y de pendiente hacia abajo.

El reflector 3F tiene una forma plana.

Con la parte de reflexión 30a preparada como se ha descrito anteriormente, comenzando de una situación en la que se hace que los rayos ultravioleta entren verticalmente al reflector 3A, los rayos ultravioleta se reflejan por todos los reflectores 3 a lo largo de la dirección radial en el orden del reflector 3A, el reflector 3E, el reflector 3J, el reflector 3C, el reflector 3H, el reflector 3D, el reflector 3I, el reflector 3B, el reflector 3G, el reflector 3K y el reflector 3F. Dado que la forma de la superficie del reflector 3F es plana, los rayos ultravioleta que entran verticalmente desde el reflector 3K se reflejan totalmente por el reflector 3F, y se reflejan verticalmente al reflector 3K. Después de eso, en base a la relación entre el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión, los rayos ultravioleta se reflejan en orden inverso, es decir, en el orden del reflector 3K, del reflector 3G, del reflector 3B, del reflector 3I, del reflector 3D, del reflector 3H, del reflector 3C, del reflector 3J, del reflector 3E y del reflector 3A, y además continúan siendo reflejados a lo largo de la dirección radial.

Es decir, en el esterilizador ultravioleta 10a, los rayos ultravioleta que han entrado verticalmente en el reflector 3A repiten alternativamente la reflexión en la dirección de desplazamiento indicada por las flechas de línea discontinua 7 en la FIG. 3 y la reflexión en la dirección de desplazamiento inversa a las flechas de línea discontinua 7. Como resultado, como se muestra en la FIG. 3, los rayos ultravioleta emitidos desde la parte de emisión 20a del esterilizador ultravioleta 10a se reflejan en toda el área a través de la cual pasa el aire en el esterilizador ultravioleta 10a. De esta forma, el esterilizador ultravioleta 10a forma una pantalla de luz esterilizante en forma de pantalla en base a los rayos ultravioleta. Es decir, el esterilizador ultravioleta 10a forma la pantalla de luz esterilizante en forma de pantalla en base a los rayos ultravioleta dentro de la carcasa cilíndrica 40a, por lo que es posible esterilizar el aire en toda el área perpendicular a la dirección de flujo de salida. Es decir, con el esterilizador ultravioleta 10a, la irradiancia de los rayos ultravioleta dentro de la carcasa cilíndrica 40a aumenta en comparación con el caso donde los rayos ultravioleta no se reflejan, por lo que es posible obtener un alto efecto esterilizante.

Incidentalmente, los microbios en el aire están suspendidos mientras que se adhieren a la tos, al esputo, al polvo o similares; no obstante, dentro del esterilizador ultravioleta 10a, los rayos ultravioleta se reflejan en múltiples ángulos, por lo que la sombra de un depósito se reduce. Por esta razón, con el esterilizador ultravioleta 10a, los rayos ultravioleta se emiten a más microbios, y es posible esterilizar el aire de manera eficiente.

La FIG. 10 es un gráfico que muestra la relación entre una distancia desde la parte de emisión 20a que es la fuente de rayos ultravioleta y la intensidad de los rayos ultravioleta. La intensidad de la luz se atenúa según la ley del cuadrado inverso cuando la luz se emite de manera divergente desde una fuente de luz puntual. Por otra parte, los rayos paralelos que tienen una fuerte directividad no divergen y se desplazan con un área de irradiación igual, por lo que es difícil de atenuar la intensidad.

A este respecto, con el esterilizador ultravioleta 10a, dado que la parte de emisión 20a emite rayos ultravioleta como rayos paralelos que tienen una fuerte directividad a través de la lente de colimación, es posible reducir la atenuación de la intensidad de los rayos ultravioleta como se muestra por el gráfico L indicado por la línea continua en la FIG.

10. Es decir, los rayos ultravioleta que se reflejan en los reflectores 3 del esterilizador ultravioleta 10a sólo disminuyen la intensidad de irradiación debido a la reflexión y se desplaza casi sin atenuación incluso pasando a través del aire. De este modo, los rayos ultravioleta se emiten a toda la superficie interna de la parte de reflexión 30a del esterilizador ultravioleta 10a, y la intensidad de los rayos ultravioleta aumenta en comparación con la intensidad en el momento de la emisión según el número de reflexiones. Como resultado, en todo el interior de la carcasa cilíndrica 40a del esterilizador ultravioleta 10a, la intensidad de los rayos ultravioleta aumenta según el número de reflexiones, por lo que es posible aumentar la eficiencia de la esterilización de los microbios contenidos en el aire. Si la parte de emisión 20a no está equipada con las lentes de colimación, o similares, la intensidad de los rayos ultravioleta se atenúa según la ley del cuadrado inverso como se muestra por el gráfico N indicado por la línea discontinua en la FIG. 10.

La FIG. 11 es una tabla que muestra la irradiancia de los rayos ultravioleta al nivel de 1 mm por encima de cada reflector 3 mostrado en la FIG. 3. Un aumento en la irradiancia de los rayos ultravioleta debido a la reflexión en cada reflector 3 se describirá específicamente con referencia a la FIG. 11.

En la Realización 1, la irradiancia de los rayos ultravioleta proporcionada por el esterilizador ultravioleta 10a se define como la siguiente expresión matemática 1. En este caso, la intensidad de los rayos ultravioleta es una cantidad obtenida acumulando la intensidad de los rayos ultravioleta que entran en cada reflector 3 y la intensidad de los rayos ultravioleta que se han reflejado en cada uno de los reflectores 3 en el caso donde el flujo radiante total de rayos ultravioleta emitido desde la parte de emisión 20a se ha reflejado hasta que el flujo radiante total se atenúa al 1%. La reflectancia de los rayos ultravioleta es del 95%. Por ejemplo, cuando la parte de emisión 20a emite rayos paralelos a 0.4 W/cm2 y el área de la parte de emisión 20a es de 3 cm2 (1 cm x 3 cm), el flujo radiante total de los rayos ultravioleta es de 1.2 W. Cuando el espesor del esterilizador ultravioleta 10a en la dirección de curso de aire es de 1 cm, la velocidad del aire causada por el dispositivo de envío de aire 15 es de 3 m/s, por lo que el tiempo de irradiación es de 0.0033 s.

Fórmula matemática 1

(Irradiancia de Luz Ultravioleta) = (Intensidad de Luz Ultravioleta) x (Tiempo de Irradiación) (1) La luz ultravioleta emitida desde la parte de emisión 20a continúa siendo reflejada en los reflectores 3 hasta que el flujo radiante total se atenúa al 1% o menos, y los rayos ultravioleta se emiten por toda la sección transversal del esterilizador ultravioleta 10a. Por esta razón, la irradiancia de los rayos ultravioleta en cada reflector 3 es mayor o igual a 4.5 mWs/cm2 en cada uno del reflector 3A, del reflector 3E, del reflector 3J, del reflector 3C, del reflector 3H, del reflector 3D, del reflector 3I, del reflector 3B, del reflector 3G y del reflector 3K, y es mayor o igual a 2.2 mWs/cm2 en la parte de emisión 20a y en el reflector 3F. Dado que la parte de emisión 20a y el reflector 3F son cada uno una superficie sobre la que la reflexión vuelve, el número de reflexiones es menor que el de los otros reflectores, por lo que la irradiancia de los rayos ultravioleta es alrededor de la mitad.

Dado que un valor acumulado de irradiancias de rayos superpuestos de los rayos ultravioleta es una irradiancia de rayos ultravioleta en una parte en la que los rayos de los rayos ultravioleta de los reflectores 3 a los correspondientes reflectores 3 se superponen, incluida la parte central del esterilizador ultravioleta 10a, la irradiancia de los rayos ultravioleta aumenta aún más.

Como se ha descrito anteriormente, el esterilizador ultravioleta 10a es capaz de mantener la irradiancia de los rayos ultravioleta en 2.2 mWs/cm2 o por encima sobre todo el esterilizador ultravioleta 10a con los rayos ultravioleta emitidos desde todas las superficies que corresponden a una forma dodecagonal regular en sección transversal. La FIG. 12 es un gráfico que muestra la relación entre la irradiancia de los rayos ultravioleta proporcionada por el esterilizador ultravioleta 10a mostrado en la FIG. 3 y una tasa de supervivencia (PFU/m3) del virus de la gripe transportado por el aire. En la FIG. 12, el eje de ordenadas representa la tasa de supervivencia del virus de la gripe transportado por el aire, es decir, la tasa del virus de la gripe infecciosa a un virus de la gripe transportado por el aire inicial de 2.5 x 105 PFU/m3. El eje de abscisas representa la irradiancia de la luz UV-LED que tiene una longitud de onda de 254 nm. PFU es la abreviatura de unidad de formación de placa.

Como se muestra en la FIG. 12, el virus de la gripe transportado por el aire disminuye exponencialmente en tasa de supervivencia con el aumento de la irradiancia de rayos ultravioleta. Por ejemplo, la tasa de supervivencia del virus de la gripe transportado por el aire es de 0.01 a una irradiancia de rayos ultravioleta de 2 mWs/cm2. Es decir, cuando se emiten rayos ultravioleta que tienen una longitud de onda de 254 nm al virus de la gripe transportado por el aire a 2 mWs/cm2, es posible desactivar el 99% del virus de la gripe transportado por el aire.

A este respecto, el esterilizador ultravioleta 10a es capaz de mantener la irradiancia de rayos ultravioleta en 2 mWs/cm2 o por encima en toda el área de la sección transversal dentro del esterilizador ultravioleta 10a solamente con el flujo radiante total de 1.2 W de rayos ultravioleta emitidos desde la parte de emisión 20a. Es posible desactivar el 99% del virus de la gripe transportado por el aire a 2 mW s/cm2 o por encima. Es decir, con el esterilizador ultravioleta 10a, es posible aumentar la irradiancia de los rayos ultravioleta dentro de la carcasa cilíndrica 40a en comparación con cuando los rayos ultravioleta no se reflejan, por lo que se obtiene un alto efecto esterilizante.

Es decir, a diferencia del esterilizador ultravioleta 10a, en el caso del esterilizador ultravioleta existente que no refleja los rayos ultravioleta, los rayos ultravioleta emitidos desde la parte de emisión no se reflejan, por lo que los rayos ultravioleta se emiten solamente a la parte central (alrededor de un 13 % de la sección transversal) del esterilizador ultravioleta. Es decir, con el esterilizador ultravioleta 10a, en comparación con el caso donde no se reflejan los rayos ultravioleta, es posible aumentar la irradiancia de los rayos ultravioleta en todo el espacio dentro de la carcasa cilíndrica 40a, por lo que se obtiene un alto efecto esterilizante.

Como se ha descrito anteriormente, el esterilizador ultravioleta 10a según la Realización 1 refleja los rayos ultravioleta en toda el área de la sección transversal del esterilizador ultravioleta 10a, por lo que es posible aumentar la irradiancia de los rayos ultravioleta. Por esta razón, haciendo que los microbios transportados por el aire pasen a través del esterilizador ultravioleta 10a, es posible esterilizar el aire de manera eficiente.

Dado que el esterilizador ultravioleta existente está configurado de manera que solamente están abiertas partes de los lados, existe el problema de que la instalación del esterilizador ultravioleta en un conducto o en un aparato de aire acondicionado cause una gran pérdida de presión debido al esterilizador ultravioleta y, como resultado, el esterilizador ultravioleta no sea aplicable al aparato de aire acondicionado. A este respecto, dado que el esterilizador ultravioleta 10a está configurado de manera que los lados de la carcasa cilíndrica 40a están abiertos a través del puerto de entrada 5 y del puerto de salida 6, la instalación del esterilizador ultravioleta 10a en diversos dispositivos no aumenta una pérdida de presión.

Es decir, dado que el esterilizador ultravioleta 10a está configurado de manera que todas las áreas de los lados de la carcasa cilíndrica 40a estén abiertas y el área de apertura con respecto a la dirección de flujo de aire Da sea grande, es posible evitar un aumento en la pérdida de presión resultante de la instalación del esterilizador ultravioleta en diversos dispositivos. De este modo, se permite que el esterilizador ultravioleta 10a se monte adecuadamente en un conducto o en un aparato de aire acondicionado.

Además, dado que la parte de emisión 20a y los reflectores 3 del esterilizador ultravioleta 10a están dispuestos de manera que los rayos ultravioleta se emitan o se reflejen verticalmente con relación a la dirección de flujo de aire Da, el eje óptico de los rayos ultravioleta se emite o se refleja verticalmente con relación a la dirección de flujo de aire Da, como se muestra en la FIG. 2. Por lo tanto, incluso con una carcasa los lados de la cual están abiertos, como la carcasa cilíndrica 40a, los rayos ultravioleta emitidos desde la parte de emisión 20a no se reflejan al exterior del esterilizador ultravioleta 10a con relación a la dirección de flujo de aire Da, y no es necesario considerar la degradación de los miembros o la influencia en un cuerpo humano debido a la fuga de rayos ultravioleta.

Además, dado que se reduce el espesor d del esterilizador ultravioleta 10a en la dirección de flujo de aire Da, una distancia de irradiación de los rayos ultravioleta en la dirección de flujo de aire Da no se extiende a diferencia del esterilizador ultravioleta de la Bibliografía de Patente 2, por lo que es posible evitar el aumento en el tamaño del dispositivo, y el esterilizador ultravioleta 10a es aplicable adecuadamente a un aparato de aire acondicionado, y a otros dispositivos. De esta forma, con el esterilizador ultravioleta 10a que permite un diseño compacto, es posible realizar la esterilización de manera eficiente con una distancia corta y reducir el tamaño del dispositivo a ser montado.

Método de instalación

Se describirá un método de instalación del esterilizador ultravioleta 10a dentro de la carcasa 12 del aparato de aire acondicionado 11a. Como se muestra en la FIG. 3 y en la FIG. 4, dado que los reflectores 3 del esterilizador ultravioleta 10a tienen forma de prisma, el polvo u otras sustancias, suspendidas en el aire pueden colisionar y adherirse al extremo de la sección transversal en forma de prisma de la parte de reflexión 30a en el lado del puerto de entrada 5. Por esta razón, el extremo de la sección transversal en forma de prisma de la parte de reflexión 30a en el lado del puerto de entrada 5 se trata deseablemente con un recubrimiento resistente a la suciedad. Por ejemplo, se pueden emplear como el recubrimiento resistente a la suciedad un recubrimiento que usa una pintura que contiene alcohol polivinílico modificado y un agente reticulante, un recubrimiento que usa una pintura que contiene carboximetilcelulosa, polietilenglicol y un agente reticulante u otros recubrimientos.

Fuente de luz ultravioleta

La FIG. 13 es una tabla que muestra una energía (eV), un efecto esterilizante y un efecto esterilizante por 1 eV por longitud de onda donde una pluralidad de longitudes de onda de los rayos ultravioleta se establece en el intervalo de 200 nm a 360 nm. La parte de emisión 20a que es la fuente de rayos ultravioleta se describirá con referencia a la FIG. 13.

Inicialmente, se describirá el intervalo de longitud de onda de los rayos ultravioleta. La luz es un tipo de onda electromagnética y tiene energía. La energía se calcula a partir de la siguiente expresión matemática 1.

Fórmula matemática 2

c

E - h v = h ~

Á (2)

En la expresión matemática 1, E es la energía de los rayos ultravioleta, h es una constante de Planck (6,63 x 10 -34Js = 4.1 x 10 - 15eVs), v es la frecuencia de los rayos ultravioleta, c es la velocidad de la luz (3,0 x 108 m/s), y A es la longitud de onda de los rayos ultravioleta. La FIG. 13 muestra la energía E por longitud de onda en el intervalo de 200 nm a 360 nm. A medida que aumenta la longitud de onda A, se reduce la energía por electrón.

Incidentalmente, los rayos ultravioleta que tienen una longitud de onda de 200 nm a 360 nm asumen una capacidad de proliferación actuando sobre el ácido nucleico que es el protoplasma de las bacterias para inhibir la replicación del ADN, esterilizando de este modo los microbios. La luz ultravioleta que tiene una longitud de onda de 200 nm a 360 nm mata las bacterias destruyendo las proteínas y otras sustancias, que son sustancias formadoras del citoplasma y de las membranas celulares, esterilizando de este modo los microbios. Según la FIG. 13 que muestra un efecto esterilizante por longitud de onda en el intervalo de 200 nm a 360 nm, un intervalo cercano a una longitud de onda de 260 nm tiene el efecto esterilizante más alto.

Cuando aumenta el efecto esterilizante por 1 eV de cada longitud de onda, se reconoce que la esterilización se realiza de manera eficiente. Es decir, aunque el intervalo de longitudes de onda de los rayos ultravioleta que tiene el efecto de esterilizar los microbios es de 200 nm a 360 nm, los rayos ultravioleta que tienen una longitud de onda de 200 nm a 360 nm se pueden usar como los rayos ultravioleta que emite la parte de emisión 20a. De manera deseable, la parte de emisión 20a se debería configurar para emitir rayos ultravioleta que tengan longitudes de onda de 200 nm a 300 nm y que proporcionen un efecto esterilizante relativamente alto. De manera más deseable, la parte de emisión 20a se debería configurar para emitir rayos ultravioleta que tengan una longitud de onda de 240 nm a 290 nm y que sean capaces de realizar la esterilización de manera eficiente al tiempo que se reduce el consumo de energía.

Elemento de emisión de luz ultravioleta

A continuación, se describirá el elemento de emisión de rayos ultravioleta de la parte de emisión 20a. Un diodo de emisión de rayos ultravioleta (LED ultravioleta) configurado para emitir rayos ultravioleta que tengan una longitud de onda de 200 nm a 360 nm y que proporcionen el efecto de esterilizar los microbios se puede usar como elemento de emisión de rayos ultravioleta. De manera más deseable, la longitud de onda de los rayos ultravioleta que emite el elemento de emisión de rayos ultravioleta debería ser de 240 nm a 290 nm.

La parte de emisión 20a que es la fuente de rayos ultravioleta tiene una estructura configurada para emitir rayos paralelos que tienen una fuerte directividad además del elemento de emisión de rayos ultravioleta como emisor de rayos ultravioleta. En la Realización 1, la estructura en la que la lente de colimación está dispuesta dentro del elemento de emisión de rayos ultravioleta se emplea como la estructura configurada para emitir rayos paralelos que tienen una fuerte directividad; no obstante, la estructura configurada para emitir rayos paralelos que tienen una fuerte directividad no se limita a esta estructura. En lugar de la lente de colimación, por ejemplo, se puede proporcionar una lente de Fresnel. La parte de emisión 20a puede tener una estructura de manera que se proporcione un reflector detrás de la fuente de luz.

El elemento de emisión de rayos ultravioleta, la lente de colimación y otros componentes se pueden empaquetar o modularizar como la fuente de rayos ultravioleta. Empaquetando o modularizando el elemento de emisión de rayos ultravioleta, la lente de colimación y otros componentes, es posible una instalación sencilla de la parte de emisión 20a.

Uno o más elementos de emisión de rayos ultravioleta están dispuestos para ser capaces de emitir rayos paralelos de rayos ultravioleta desde toda la superficie definida por los lados a lo largo de la dirección de flujo de aire Da y por uno de los lados de la forma dodecagonal regular que es la forma de sección transversal, en la parte de reflexión 30a en la que se instala la parte de emisión 20a.

Método de preparación de reflectores

A continuación, se describirá un método de preparación de los reflectores 3 la superficie de los cuales tiene una forma de prisma.

Inicialmente, se describirá la forma de prisma de cada reflector 3. Un paso promedio Ap que es la longitud de la superficie plana de cada triángulo rectángulo en la forma de prisma mostrada en la FIG. 4 solo necesita ser de 0.01 mm a 10 mm, y deseablemente de 0.1 mm a 10 mm.

Posteriormente, se describirá el material base de cada reflector 3. Un material de reflexión de rayos ultravioleta significa, por ejemplo, un material que tiene una reflectancia del 40% o por encima, deseablemente del 60% o por encima y, más deseablemente, del 70% o por encima en, por ejemplo, los rayos ultravioleta que tienen una longitud de onda de 250 nm a 270 nm, particularmente, los rayos ultravioleta de 265 nm. Ejemplos del material de reflexión de rayos ultravioleta que se puede usar adecuadamente en la invención incluyen cromo (reflectancia de rayos ultravioleta: alrededor del 50%), platino (reflectancia de rayos ultravioleta: alrededor del 50%), rodio (reflectancia de rayos ultravioleta: alrededor del 65%), carbonato de magnesio (reflectancia de rayos ultravioleta: alrededor del 75%), carbonato de calcio (reflectancia de rayos ultravioleta: alrededor del 75%), óxido de magnesio (reflectancia de rayos ultravioleta: alrededor del 90%) y aluminio (reflectancia de rayos ultravioleta: alrededor del 90%). Además, cuando se aplica un tratamiento de superficie, tal como un método de galvanoplastia y un método de deposición de vapor, a estos materiales de reflexión de rayos ultravioleta, la superficie tiene una alta reflectancia.

Dado que la manejabilidad del aluminio es excelente, el aluminio se puede usar adecuadamente como el material de reflexión de los rayos ultravioleta. Recubriendo adicionalmente el aluminio con fluoruro de magnesio MgF2 como tratamiento de superficie para el aluminio, es posible proteger la superficie del material de aluminio y aumentar la reflectancia en el intervalo ultravioleta.

Posteriormente, se describirá un método de moldeo de cada reflector 3 la superficie del cual tiene una forma de prisma. Inicialmente, se prepara un troquel que tiene la forma del reflector 3. Una placa de material para el reflector 3, cortada en una longitud aproximadamente igual al espesor d de la carcasa cilíndrica 40a en la dirección de flujo de aire Da se pone sobre el troquel preparado, la placa de material puesta se trabaja mediante flexión mecánica, tal como flexión manual, prensado, flexión con rodillo y laminado por rodillo. La placa de material trabajado se dobla en una forma poliédrica. De este modo, se forma la parte de reflexión 30a. Cada reflector 3 se puede formar cortando y trabajando una placa de metal que tenga un espesor mayor que la profundidad media.

Además, cada reflector 3 se puede preparar de la siguiente manera. Se moldea una base que tiene la misma forma que el reflector 3 usando un material distinto de los metales descritos anteriormente, y luego se evapora la pasta de polvo de metal sobre la superficie de la base. En este caso, se prepara un troquel que tiene la forma del reflector 3, y se puede formar un miembro que corresponda a la base usando un material de resina mediante trabajo de prensado, moldeo por inyección, moldeo por compresión o similar. Después de eso, la pasta de polvo de metal que llega a ser un material de reflexión se evapora sobre la capa superficial de la base, formando de este modo el reflector 3. De esta forma, cuando el reflector 3 se forma usando una combinación de un material de resina y la evaporación de la pasta de polvo de metal, es ventajoso en que el costo del material se reduce en comparación con cuando se usa una placa de metal y esta combinación es más fácil de ser moldeada que el material de metal.

Se puede usar una resina termoplástica, como polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC), tereftalato de polietileno (PET) y resina ABS, como material de resina para moldear la base. La base de cada reflector 3 se puede moldear usando una resina termoestable, como resina fenólica, resina amino, resina epoxi y resina de uretano, caucho sintético, tal como poliisopreno y butadieno, y la fibra sintética, tal como nailon, vinilo, fibra acrílica y rayón, que son materiales plásticos distintos de los anteriores.

En la Realización 1, se describe el caso donde la forma de sección transversal del esterilizador ultravioleta 10a, es decir, la vista frontal cuando se ve desde el lado del puerto de entrada 5 en la dirección longitudinal axial de la carcasa cilíndrica 40a, es de una forma dodecagonal regular; no obstante, la forma de sección transversal del esterilizador ultravioleta 10a no se limita a esta. Siempre y cuando los reflectores 3 estén dispuestos y las superficies de reflexión 32a se trabajen de manera que los rayos ultravioleta se reflejen en toda el área en la sección transversal del esterilizador ultravioleta 10a, es decir, los rayos ultravioleta se reflejen a lo largo de la dirección radial de la carcasa cilíndrica. 40a, la forma en sección transversal del esterilizador ultravioleta 10a puede ser una forma poligonal regular que tenga un número diferente de vértices, una forma poligonal con lados que tengan diferentes longitudes o una forma poligonal en la que los ángulos interiores se establezcan libremente.

La forma en la que los triángulos rectángulos que tienen una hipotenusa inclinada en el ángulo de inclinación a con relación a la parte plana 31 están dispuestos uno al lado del otro se ilustra como la forma de prisma de la superficie de cada reflector 3; no obstante, la forma de prisma no se limita a esta forma. Siempre y cuando una forma permita que los rayos ultravioleta se reflejen en el reflector 3 previsto, se puede emplear otra forma. Además, en la Realización 1, se ilustra el caso donde la parte de reflexión 32 de cada reflector 3 es de la forma de prisma; no obstante, la parte de reflexión 32 no se limita a esta forma. Las superficies de reflexión 32a de cada parte de reflexión 32 se puede formar cada una de modo que esté inclinada en un ángulo establecido con relación a la superficie plana 31a de la parte plana 31. Es decir, la forma en sección transversal de la parte de reflexión 32 puede ser una única forma de triángulo rectángulo que tiene una hipotenusa inclinada en el ángulo de inclinación a con relación a la parte plana 31.

En la Realización 1, se ilustra el esterilizador ultravioleta 10a en el que la única parte de emisión 20a está instalada en la parte periférica externa; no obstante, el esterilizador ultravioleta 10a no se limita a este. El esterilizador ultravioleta 10a se puede configurar de manera que se instale una pluralidad de partes de emisión 20a. En este caso, las partes de emisión 20a solo necesitan ser instaladas a ciertos intervalos. De esta forma, cuando la pluralidad de partes de emisión 20a se instalan en el esterilizador ultravioleta 10a, la fuerza de salida aumenta, por lo que es posible aumentar el efecto esterilizante. En la Realización 1, se describe la estructura en la que la parte de emisión 20a emite verticalmente los rayos ultravioleta al reflector 3 al que se enfrenta. Siempre y cuando la forma de prisma de cada reflector 3 sea capaz de ser diseñada de manera que los rayos ultravioleta se reflejen repetidamente dentro de la carcasa cilíndrica 40a, la parte de emisión 20a se puede configurar para emitir los rayos ultravioleta al reflector 3 distinto del reflector 3A. Además, el dispositivo de envío de aire 15 se puede disponer dentro de la carcasa 12.

Ejemplo

La FIG. 14 es un gráfico que muestra los efectos esterilizantes como los resultados experimentales de un ejemplo según la Realización 1. La FIG. 15 es un gráfico que muestra las pérdidas de presión como los resultados experimentales del ejemplo según la Realización 1. En el presente ejemplo, para examinar el efecto esterilizante para los microbios, se suspendió staphylococcus epidermidis en el aire del puerto de entrada 5 pulverizando staphylococcus epidermidis en el aire, y entonces se investigó el cambio temporal en la tasa de supervivencia del staphylococcus epidermidis en cada uno de entre el Experimento 1, el Experimento 2, el Experimento Comparativo 1 y el Experimento Comparativo 2 con diferentes condiciones experimentales.

En cada experimento, el diámetro de la carcasa 12 se estableció en 100 mm y la velocidad del flujo de aire se estableció en 3 m/s. Se usó un diodo ultravioleta que es capaz de emitir rayos ultravioleta que tienen una longitud de onda de 254 nm en rayos paralelos a una intensidad de irradiación de 0.01 W/cm2 a 5.0 W/cm2 como la parte de emisión 20a que es la fuente de rayos ultravioleta. El diodo ultravioleta que sirve como la parte de emisión 20a emite deseablemente rayos ultravioleta a una intensidad de irradiación de 0.04 W/cm2. Además, se usó una placa de aluminio dodecagonal regular que tenía un paso medio Ap de 1 mm se usó como cada reflector 3. Se usó el esterilizador ultravioleta 10a que tiene un espesor d de 1 cm en la dirección de flujo de aire Da. Se pulverizó staphylococcus epidermidis con un nebulizador en el aire y el número de bacterias en el aire en el puerto de entrada 5 se ajustó a 105 CFU (Unidad de Formación de Colonias)/cm3.

El Experimento 1 se llevó a cabo bajo la condición experimental de que el esterilizador ultravioleta 10a esté instalado en la carcasa 12 y esté operado. El Experimento 2 se llevó a cabo bajo la condición experimental de que el esterilizador ultravioleta 10a esté instalado en la carcasa 12 y esté parado. El Experimento Comparativo 1 se llevó a cabo bajo la condición experimental de que el esterilizador ultravioleta 10a, en el que no está instalado ningún reflector 3, esté instalado en la carcasa 12 y esté operado. El Experimento Comparativo 2 se llevó a cabo bajo la condición experimental de que el esterilizador ultravioleta 10a, en el que el área de abertura del puerto de entrada 5 y el área de abertura del puerto de salida 6 se estrechen al 10%, esté instalado en la carcasa 12 y esté operado.

El eje de ordenadas de la FIG. 14 representa una tasa de eliminación de una pasada que es la tasa de eliminación de bacterias en el aire en el momento cuando el aire ha pasado a través del esterilizador ultravioleta 10a una vez. Es decir, la tasa de eliminación en una pasada es el valor obtenido dividiendo un valor obtenido restando el número de bacterias en el aire efluente del número de bacterias en el aire afluente, entre el número de bacterias en el aire afluente. El eje de ordenadas de la FIG. 15 representa un resultado comparativo de la pérdida de presión en el momento cuando el aire pasa a través del esterilizador ultravioleta 10a. Es decir, en la FIG. 15, se muestran las proporciones (%) de las pérdidas de presión en los otros Experimentos con referencia a la pérdida de presión en el Experimento 1.

En el Experimento 1, la pérdida de presión no aumentó y el número de bacterias fue capaz de ser reducido en un 99%. No obstante, en el Experimento 2, la pérdida de presión no aumentó, pero la cantidad de bacterias solo se redujo en un 1%. En el Experimento Comparativo 1, la pérdida de presión no aumentó, pero el número de bacterias solo se redujo en un 50%. En el Experimento Comparativo 2, el número de bacterias fue capaz de ser reducido en un 99%, pero la pérdida de presión fue alta.

A partir de lo anterior, se entiende que, solamente en el caso del Experimento 1, no hubo pérdida de presión y la esterilización se realizó de manera eficiente. En el Experimento 2 y el Experimento Comparativo 1, aunque las pérdidas de presión no aumentaron, pero las tasas de esterilización fueron más bajas que en el caso del Experimento 1. En el Experimento Comparativo 2, la tasa de esterilización fue alta, pero la pérdida de presión fue alta y el dispositivo de envío de aire 15 se paró en el camino.

A partir de estos resultados, con la condición experimental del Experimento 1 en el que la esterilización se realiza por el esterilizador ultravioleta 10a, es posible realizar la esterilización de manera eficiente a la tasa de eliminación de una pasada del 99% sin aumentar la pérdida de presión. Es decir, incluso cuando el esterilizador ultravioleta 10a en la Realización 1 está montado en el aparato de aire acondicionado 11a, el esterilizador ultravioleta 10a es capaz de realizar una esterilización eficiente sin aumentar la pérdida de presión.

Realización alternativa

La FIG. 16 es un diagrama esquemático que muestra la configuración esquemática de un aparato de aire acondicionado según una realización alternativa a la Realización 1 de la presente invención. La FIG. 17 es una vista esquemática en sección transversal del aparato de aire acondicionado, tomada a lo largo de la línea B-B en la FIG.

16. El esterilizador ultravioleta 10a está configurado de manera que todas las áreas de los lados de la carcasa cilíndrica 40a están abiertas, como se ha descrito anteriormente. En la realización alternativa, como se muestra en la FIG. 16 y en la FIG. 17, el diámetro interior del puerto de entrada 5 es mayor o igual que el diámetro interior de la admisión de aire 13, y el diámetro interior del puerto de salida 6 es mayor o igual que el diámetro interior de la abertura de salida 14. De este modo, el esterilizador ultravioleta 10a de la realización alternativa se monta además de manera adecuada en un conducto o en el aparato de aire acondicionado.

El aparato de aire acondicionado 110a de la realización alternativa está configurado de manera que el diámetro interior de la parte de reflexión 30a del esterilizador ultravioleta 10a sea mayor o igual que el diámetro exterior de la carcasa 12. Es decir, dado que el aparato de aire acondicionado 110a está configurado de manera que las protuberancias de la forma de prisma de cada reflector 3 no se proyectan en el curso del aire de la carcasa 12, existe una baja posibilidad de que el polvo u otras sustancias suspendidas en el aire colisionen y se adhieran al extremo de la sección transversal de la forma de prisma de la parte de reflexión 30a en el lado del puerto de entrada 5. Por esta razón, con el aparato de aire acondicionado 110a, es posible reducir la adhesión de polvo u otras sustancias al extremo de la sección transversal en forma de prisma de la parte de reflexión 30a en el lado del puerto de entrada 5 sin aplicar un recubrimiento resistente a la suciedad al extremo de la sección transversal. Además, con el aparato de aire acondicionado 110a, dado que el aire no colisiona con el extremo de la sección transversal en forma de prisma de la parte de reflexión 30a en el lado del puerto de entrada 5, es posible reducir la pérdida de presión. El aparato de aire acondicionado 110a también puede estar configurado de manera que al menos parte de las protuberancias de la forma de prisma de cada reflector 3 no se proyecten en el curso del aire de la carcasa 12. Realización 2

La FIG. 18 es un diagrama esquemático que muestra la configuración esquemática de un aparato de aire acondicionado según la Realización 2. La FIG. 19 es un diagrama que muestra las secciones transversales esquemáticas de dos esterilizadores ultravioleta según la Realización 2 en capas. Como se muestra en la FIG. 18, el aparato de aire acondicionado 11b según la Realización 2 incluye los dos esterilizadores ultravioleta 10a dispuestos en paralelo entre la admisión de aire 13 y la abertura de salida 14 como un esterilizador ultravioleta 10b. Es decir, el aparato de aire acondicionado 11b tiene componentes similares a los componentes de la Realización 1 descrita anteriormente, excepto que los dos esterilizadores ultravioleta 10a están instalados en la dirección de flujo de aire Da. De este modo, los mismos números de referencia denotan miembros constituyentes equivalentes a los del esterilizador ultravioleta 10a y el aparato de aire acondicionado 11a de la Realización 1, y se omite la descripción. Los centros de los dos esterilizadores ultravioleta 10a en la dirección de flujo de salida coinciden uno con otro, y las posiciones de las partes de emisión 20a de los dos esterilizadores ultravioleta 10a son diferentes en la dirección de flujo de salida. Más específicamente, como se muestra en la FIG. 19, en el esterilizador ultravioleta 10b, las posiciones de las partes de emisión 20a de los dos esterilizadores ultravioleta 10a están desplazadas 15° alrededor del centro de la forma dodecagonal regular que es la forma en sección transversal de cada parte de reflexión 30a. Es decir, uno de los esterilizadores ultravioleta 10a está dispuesto en un estado girado 15° alrededor del centro con relación al otro de los esterilizadores ultravioleta 10a. Como resultado, como se muestra en la FIG. 19, el eje óptico de los rayos ultravioleta que se genera en cada esterilizador ultravioleta 10a no es paralelo entre sí y no se superpone entre sí. Es decir, en el aparato de aire acondicionado 11b, la dirección de los rayos ultravioleta que se emiten a los microbios suspendidos en el aire es el doble que la del aparato de aire acondicionado 11a en la Realización 1, por lo que la posibilidad de que los microbios transportados por el aire estén ocultos por depósitos disminuye aún más. Por esta razón, con el aparato de aire acondicionado 11b, es posible mejorar aún más la eficiencia de esterilización.

En la Realización 2, se describe el caso donde los dos esterilizadores ultravioleta 10a se instalan en paralelo; no obstante, la configuración no se limita a esta. El aparato de aire acondicionado 11b puede incluir tres o más esterilizadores ultravioleta 10a como el esterilizador ultravioleta 10b. Los esterilizadores ultravioleta 10a solo necesitan ser dispuestos de manera que las posiciones de las partes de emisión 20a en la dirección de flujo de salida estén desplazadas unas de otras. Con esta configuración, la dirección de los rayos ultravioleta que se emiten a los microbios transportados por el aire aumenta aún más y la posibilidad de que los microbios transportados por el aire se oculten por depósitos disminuye aún más, por lo que es posible mejorar aún más la eficiencia de esterilización.

Realización 3

La FIG. 20 es un diagrama esquemático que muestra la configuración esquemática de un aparato de aire acondicionado según la Realización 3. La FIG. 21 es un diagrama que muestra una trayectoria a lo largo de la cual se desplazan los rayos ultravioleta en la vista esquemática en sección transversal de cada esterilizador ultravioleta, tomada a lo largo de la línea C-C en la FIG. 20. La FIG. 22 es un diagrama que muestra las secciones transversales esquemáticas de los dos esterilizadores ultravioleta según la Realización 3 en capas. La FIG. 23 es una vista esquemática que muestra una distribución de la velocidad del aire en un curso de aire.

Como se muestra en la FIG. 21 y en la FIG. 22, cada esterilizador ultravioleta 10c incluye una parte de reflexión 30c la forma de sección transversal de la cual que es una vista frontal cuando se ve desde el lado del puerto de entrada 5 en la dirección longitudinal axial de una carcasa cilíndrica 40c es una forma hexadecagonal regular. La parte de reflexión 30c incluye los reflectores 3 que constituyen los lados de la forma hexadecagonal regular. Exceptuando el punto anterior, cada esterilizador ultravioleta 10c es similar al esterilizador ultravioleta 10a de la Realización 1 y de la Realización 2 descritas anteriormente. En el aparato de aire acondicionado 11c, los dos esterilizadores ultravioleta 10c están dispuestos en paralelo en la carcasa 12, y una parte de emisión 20c que es la fuente de rayos ultravioleta de uno de los esterilizadores ultravioleta 10c está dispuesta en un estado inclinado 45° con relación a la parte de emisión 20c del otro esterilizador ultravioleta 10c. Exceptuando el punto anterior, el aparato de aire acondicionado 11c es similar al aparato de aire acondicionado 11b según la Realización 2 descrita anteriormente. De este modo, los mismos números de referencia denotan miembros constituyentes equivalentes a los de la Realización 1 y la Realización 2, y se omite la descripción.

Como se muestra en la FIG. 20, el aparato de aire acondicionado 11c según la Realización 3 incluye los dos esterilizadores ultravioleta 10c dispuestos en paralelo entre la admisión de aire 13 y la abertura de salida 14 como un esterilizador ultravioleta 100c.

Como se muestra en la FIG. 21, cada esterilizador ultravioleta 10c incluye la carcasa cilíndrica 40c, la parte de emisión 20c y la parte de reflexión 30c. La carcasa cilíndrica 40c tiene una forma hexadecagonal regular como la forma de sección transversal que es la vista frontal cuando se ve desde el lado del puerto de entrada 5 en la dirección longitudinal axial de la carcasa cilíndrica 40c. La parte de emisión 20c está dispuesta en la parte periférica externa de la carcasa cilíndrica 40c. La parte de reflexión 30c está dispuesta sobre la superficie interna de la carcasa cilíndrica 40c. La forma en sección transversal de la parte de reflexión 30c es una forma anular hexadecagonal regular. La parte de emisión 20c se proporciona en uno de los lados de la forma hexadecagonal regular que es la forma en sección transversal de la parte de reflexión 30c. La parte de emisión 20c es un emisor de rayos ultravioleta que incluye un elemento de emisión de rayos ultravioleta y una lente de colimación.

La parte de reflexión 30d incluye una pluralidad de reflectores 3Ac a 3Oc que reflejan los rayos ultravioleta. Los reflectores 3Ac a 3Oc constituyen respectivamente los lados de la forma hexadecagonal regular que es la forma de sección transversal de la parte de reflexión 30c. En lo sucesivo, también se hace referencia a los reflectores 3Ac a 3Oc de manera colectiva simplemente como los reflectores 3 o también se hace referencia a uno cualquiera de los reflectores 3Ac a 3Oc simplemente como el reflector 3.

El reflector 3Ac se proporciona en el lado derecho junto al reflector 3Bc que se enfrenta a la parte de emisión 20c. Los reflectores 3Bc a 3Oc se proporcionan en el sentido de las agujas del reloj desde el reflector 3Ac. La parte de emisión 20c emite rayos ultravioleta hacia el reflector 3Ac.

La dirección de desplazamiento de los rayos ultravioleta emitidos desde la parte de emisión 20c en la dirección de la sección transversal de la carcasa cilíndrica 40c se describirá con referencia a la FIG. 21. La FIG. 21 muestra uno de los dos esterilizadores ultravioleta 10c que constituyen el esterilizador ultravioleta 100c.

La forma de la superficie de cada uno de los reflectores 3 que constituyen la forma hexadecagonal regular que es la forma de sección transversal, es decir, la vista frontal cuando se ve desde el lado del puerto de entrada 5 en la dirección longitudinal axial de la carcasa cilíndrica 40c se prepara de la siguiente manera en base a los principios del ángulo de incidencia y del ángulo de reflexión de la luz en consideración de las inclinaciones de la luz incidente 71 y de la luz reflejada 72 con relación a la parte plana 31 y a la parte de reflexión 32, como en el caso de la Realización 1.

La forma de la superficie de cada uno del reflector 3Ac, del reflector 3Ec, del reflector 3Lc y del reflector 3Ic es una forma de prisma de manera que el ángulo de inclinación a sea de 11.25° y de pendiente hacia arriba.

La forma de la superficie de cada uno del reflector 3Bc, del reflector 3Fc y del reflector 3Mc es una forma de prisma de manera que el ángulo de inclinación a sea de 11.25° y de pendiente hacia abajo.

La forma de la superficie del reflector del lado de la fuente de luz de la parte de emisión 20c, así como la forma de la superficie de cada uno del reflector 3Bc, del reflector 3Fc y del reflector 3Mc es una forma de prisma de manera que el ángulo de inclinación a sea de 11.25° y de pendiente hacia abajo.

Cada esterilizador ultravioleta 10c incluye la parte de reflexión 30c que tiene los reflectores 3 descritos anteriormente, y hace que los rayos ultravioleta entren en el séptimo reflector 3Ac en el sentido de las agujas del reloj desde la parte de emisión 20c a 22.5°. Los rayos ultravioleta emitidos por la parte de emisión 20c y reflejados en el reflector 3Ac se reflejan en los reflectores 3 en el orden del reflector 3Fc, del reflector 3Lc, del reflector 3Bc, del reflector 3Ic, del reflector 3Mc y del reflector 3Ec, y entra en el lado en el que se proporciona la parte de emisión 20c, como se muestra en la FIG. 21. Los rayos ultravioleta que han entrado en la parte de emisión 20c se reflejan en el reflector del lado de la fuente de luz y se emiten además hacia el reflector 3Ac.

Es decir, la reflexión de los rayos ultravioleta emitidos desde la parte de emisión 20c continúa repetidamente en el orden del reflector 3Ac, del reflector 3Fc, del reflector 3Lc, del reflector 3Bc, del reflector 3Ic, del reflector 3Mc, del reflector 3Ec y del reflector del lado de la fuente de luz, como se muestra en la FIG. 21. Como resultado, en la dirección de la sección transversal del un esterilizador ultravioleta 10c, los rayos ultravioleta emitidos desde la parte de emisión 20c pasan principalmente a través de una parte central Ce dentro de la carcasa cilíndrica 40c, y hay partes a las que no se emiten los rayos ultravioleta, en una parte periférica Pe. En la FIG. 21, una región de paso Fi1, que es una región a través de la cual pasan los rayos ultravioleta emitidos desde la parte de emisión 20c, se indica mediante un área gris. La región de paso Fi1 corresponde a una pantalla de luz esterilizante en forma de pantalla en base a los rayos ultravioleta.

Como se muestra en la FIG. 22, los centros de los dos esterilizadores ultravioleta 10c en la dirección de salida coinciden uno con otro, y las posiciones de las partes de emisión 20c de los dos esterilizadores ultravioleta 10c son diferentes en la dirección de flujo de salida. Más específicamente, en el esterilizador ultravioleta 100c, la parte de emisión 20c de uno de los esterilizadores ultravioleta 10c está dispuesta en un estado inclinado 45° con relación a la parte de emisión 20c del otro de los esterilizadores ultravioleta 10c. Por esta razón, los rayos ultravioleta se identifican en toda el área en el esterilizador ultravioleta 100c. Es decir, los rayos ultravioleta se identifican en cualquiera de la parte central Ce y de la parte periférica Pe.

Dado que los rayos ultravioleta de los dos esterilizadores ultravioleta 10c pasan intensamente a través de la parte central Ce dentro de la carcasa cilíndrica 40c, la irradiancia es más alta que la de la parte periférica Pe dentro de la carcasa cilíndrica 40c. Es decir, en el aparato de aire acondicionado 11c, la irradiancia de los rayos ultravioleta en una región de paso de superposición Fi2 llega a ser relativamente alta. La región de paso de superposición Fi2 es una región en la que se superponen la región de paso Fi1 en uno de los esterilizadores ultravioleta 10c y la región de paso Fi1 en el otro de los esterilizadores ultravioleta 10c. En la FIG. 22, una diferencia en la irradiancia de los rayos ultravioleta se expresa espesando el color gris de la región de paso de superposición Fi2 que es la región en la que las regiones de paso Fi1 se superponen, en comparación con la región en la que las regiones de paso Fi1 no se superponen.

Como se ha descrito anteriormente, con el esterilizador ultravioleta 100c según la Realización 3, es posible emitir rayos ultravioleta en toda el área en la sección transversal de la carcasa cilíndrica 40c. El esterilizador ultravioleta 100c es capaz de proporcionar un estado donde la irradiancia de los rayos ultravioleta en la parte central dentro de la carcasa cilíndrica 40c es grande.

Incidentalmente, como se muestra en la FIG. 23, la velocidad de flujo de aire que fluye a través de la carcasa 12 que es un miembro cilíndrico, tal como un conducto que tiene un radio de 100 mm, aumenta en la parte central de la carcasa 12 debido a la fricción entre el aire y el curso del aire.

A este respecto, con el esterilizador ultravioleta 100c según la Realización 3, incluso cuando el esterilizador ultravioleta 100c está montado en la carcasa 12 en la que aumenta la velocidad de flujo en la parte central, tal como en el interior del conducto, es posible recopilar los rayos ultravioleta en la parte central dentro de la carcasa cilindrica 40c. Por lo tanto, en comparación con el esterilizador ultravioleta 10a de la Realización 1, es posible mejorar el efecto esterilizante de los microbios en el aire.

En la Realización 3, se describe el esterilizador ultravioleta 100c en el que se disponen los dos esterilizadores ultravioleta 10c cada uno que incluye la parte de reflexión 30c la forma de sección transversal de la cual es la vista frontal cuando se ve desde el lado del puerto de entrada 5 en la dirección longitudinal axial de la carcasa cilindrica 40c es una forma de sección transversal hexadecagonal regular; no obstante, el esterilizador ultravioleta 100c no se limita a esta. Es decir, siempre y cuando una estructura refleje los rayos ultravioleta en los reflectores de manera que los rayos ultravioleta se recopilen y se crucen en la parte central dentro de la carcasa cilíndrica 40c, el número de esterilizadores ultravioleta 10c, el número de los reflectores y la forma de prisma de la superficie de cada reflector se puede cambiar de manera selectiva. En este momento, para hacer que los ejes ópticos de los rayos ultravioleta no sean paralelos entre sí, se deberían desplazar las posiciones de las partes de emisión 20c en la dirección de flujo de salida. El aparato de aire acondicionado 11c se puede configurar de manera que solamente se monte un esterilizador ultravioleta 10c.

Realización 4

La FIG. 24 es una vista esquemática en sección transversal que muestra la configuración de un esterilizador ultravioleta según la Realización 4 de la presente invención. Como se muestra en la FIG. 24, en el esterilizador ultravioleta 10d según la Realización 4, la forma de sección transversal que es una vista frontal desde el lado del puerto de entrada 5 en la dirección longitudinal axial de una carcasa cilíndrica 40d es una forma pentagonal regular, y todas las formas de superficie de los reflectores 3 están trabajadas en forma plana. El esterilizador ultravioleta 10d tiene una lente de Fresnel 9 en un lado en el que una parte de emisión 20d está dispuesta entre los lados de la forma pentagonal regular que es la forma de sección transversal. Exceptuando el punto anterior, el esterilizador ultravioleta 10d está configurado como en el caso del esterilizador ultravioleta 10a de la Realización 1 descrita anteriormente. La parte de emisión 20d está configurada como en el caso de la parte de emisión 20a de la Realización 1. De este modo, los mismos números de referencia denotan miembros constituyentes equivalentes a los de la Realización 1 descrita anteriormente, y se omite la descripción.

Como se muestra en la FIG. 24, la forma en sección transversal del esterilizador ultravioleta 10d, es decir, la vista frontal cuando se ve desde el lado del puerto de entrada 5 en la dirección longitudinal axial de la carcasa cilíndrica 40d, es una forma pentagonal regular. Es decir, el esterilizador ultravioleta 10d incluye la carcasa cilíndrica 40d, la parte de emisión 20d y la parte de reflexión 30d. La forma de sección transversal de la carcasa cilíndrica 40d es una forma pentagonal regular. La parte de emisión 20d está dispuesta en la parte periférica externa de la carcasa cilíndrica 40d. La parte de reflexión 30d está dispuesta en la superficie interna de la carcasa cilíndrica 40d, y la forma en sección transversal de la parte de reflexión 30d es una forma anular pentagonal regular. En el esterilizador ultravioleta 10d, la lente de Fresnel 9 está dispuesta delante de un elemento de emisión de rayos ultravioleta.

La parte de reflexión 30d incluye una pluralidad de reflectores 3Ad a 3Ed que reflejan los rayos ultravioleta. Los reflectores 3Ad a 3Ed constituyen respectivamente los lados de la forma pentagonal regular que es la forma en sección transversal de la parte de reflexión 30d. En lo sucesivo, también se hace referencia a los reflectores 3Ad a 3Ed de manera colectiva simplemente como los reflectores 3 o también se hace referencia a uno cualquiera de los reflectores 3Ad a 3Ed simplemente como el reflector 3.

La FIG. 25 es un diagrama que muestra la trayectoria a través de la cual se desplazan los rayos ultravioleta en la parte de reflexión 30d mostrada en la FIG. 24. La dirección de desplazamiento de los rayos ultravioleta emitidos desde la parte de emisión 20d en la dirección de la sección transversal de la carcasa cilíndrica 40d se describirá con referencia a la FIG. 25. El esterilizador ultravioleta 10d está configurado de manera que los rayos ultravioleta que se emiten desde la parte de emisión 20d entren en el reflector 3Ad que se enfrenta con un ángulo de 72°.

Como se muestra en la FIG. 25, los cinco vértices de la forma poligonal regular que es la forma de sección transversal del esterilizador ultravioleta 10d son respectivamente un vértice d1, un vértice d2, un vértice d3, un vértice d4 y un vértice d5, y los reflectores 3 son el reflector 3Ad, el reflector 3Bd, el reflector 3Cd, el reflector 3Dd y el reflector 3Ed en el sentido de las agujas del reloj en orden desde el reflector 3 situado en el lado derecho del vértice d1.

En la forma pentagonal regular que es la forma de sección transversal del esterilizador ultravioleta 10d, todos los ángulos centrales son de 72°, por lo que un triángulo que conecta la intersección de las líneas de extensión de los lados a lo largo de un lado con los vértices del lado de intersección de esos lados es un triángulo isósceles que tiene un ángulo de vértice de 36°. Es decir, por ejemplo, cuando se supone que los lados a través de un lado son el lado en el que está situado el reflector 3Bd y el lado en el que está situado el reflector 3Ed, y la intersección de las líneas de extensión de estos lados es una intersección d6 como se muestra en la FIG. 25, el triángulo que conecta el vértice d1, la intersección d6 y el vértice d5 es un triángulo isósceles que tiene dos ángulos de 72°. Por esta razón, cuando se hace que los rayos ultravioleta entren en el reflector 3Ad con un ángulo de 72°, los rayos ultravioleta se reflejan en un ángulo de reflexión de 18°, y los rayos ultravioleta reflejados entran en el reflector 3Cd con un ángulo de incidencia de 72°. Como se muestra en la FIG. 25, los rayos ultravioleta reflejados en el reflector 3Cd se reflejan en los reflectores 3 a lo largo de la dirección radial de la carcasa cilindrica 40d en el orden del reflector 3Ed, del reflector 3Bd, del reflector 3Dd, del reflector 3Ad y del reflector 3Cd. Es decir, los rayos ultravioleta emitidos desde la parte de emisión 20d se reflejan secuencial y repetidamente a lo largo de la dirección radial de la carcasa cilíndrica 40d en los cinco reflectores 3, por lo que los rayos ultravioleta se reflejan en toda el área en la sección transversal de la carcasa cilíndrica 40d, como se muestra en la FIG. 25.

Como se ha descrito anteriormente, con el esterilizador ultravioleta 10d, incluso cuando la superficie de cada reflector 3 no está trabajada en forma de prisma, es posible emitir rayos ultravioleta en toda el área en la sección transversal de la carcasa cilíndrica 40d utilizando la pluralidad de reflectores 3 la superficie de la cual es de una forma plana. Es decir, en la Realización 4, dado que no necesita ser aplicado ningún trabajo especial a cada reflector 3, es posible preparar fácilmente el esterilizador ultravioleta 10d.

La FIG. 26 es una tabla que muestra la irradiancia de los rayos ultravioleta al nivel de 1 mm por encima de cada reflector 3 mostrado en la FIG. 24. Un aumento en la irradiancia de los rayos ultravioleta debido a la reflexión en cada reflector 3 se describirá específicamente con referencia a la FIG. 26.

En la Realización 4 también, una irradiancia de los rayos ultravioleta proporcionada por el esterilizador ultravioleta 10d se define como se expresa por la expresión matemática 1. Una intensidad ultravioleta es una cantidad obtenida acumulando la intensidad de los rayos ultravioleta que entran en cada reflector 3 y la intensidad de los rayos ultravioleta que se han reflejado en cada uno de los reflectores 3 en el caso donde los rayos ultravioleta emitidos desde la parte de emisión 20d se han reflejado hasta que el flujo radiante total de los rayos ultravioleta se atenúa al 1%. Por ejemplo, cuando la parte de emisión 20d emite rayos paralelos a 0.01 W/cm2 y el área de la parte de emisión 20d es de 75 cm2 (10 cm x 7.5 cm), el flujo radiante total de los rayos ultravioleta es de 0.75 W. Cuando el espesor del esterilizador ultravioleta 10d en la dirección de curso de aire es de 1 cm, la velocidad del aire causada por el dispositivo de envío de aire 15 es de 3 m/s, por lo que el tiempo de irradiación es de 0.0033 s.

Dado que los rayos ultravioleta emitidos desde la parte de emisión 20d continúan siendo reflejados en los reflectores 3 hasta que el flujo radiante total se atenúa al 1% o por debajo, la irradiancia de los rayos ultravioleta en cada reflector 3 llega a ser alrededor de 2.65 mWs/cm2. En la parte en la que los rayos ultravioleta desde cada reflector 3 a uno correspondiente de los reflectores 3 se superponen entre sí, incluyendo la parte central del esterilizador ultravioleta 10d, un valor acumulado de las irradiancias de los rayos superpuestos de los rayos ultravioleta es la irradiancia de los rayos ultravioleta, por lo que la irradiancia de los rayos ultravioleta aumenta aún más.

Como se ha descrito anteriormente, el esterilizador ultravioleta 10d es capaz de aumentar la irradiancia de los rayos ultravioleta a 2.0 mWs/cm2 o más sobre toda la sección transversal.

Como se ha descrito anteriormente, cuando se emiten rayos ultravioleta que tienen una longitud de onda de 254 nm al virus de la gripe transportado por el aire a 2 mWs/cm2, es posible desactivar el virus de la gripe transportado por el aire en un 99%. A este respecto, el esterilizador ultravioleta 10d es capaz de aumentar la irradiancia de los rayos ultravioleta a 2 mWs/cm2 o por encima, en la que el virus de la gripe transportado por el aire es capaz de ser desactivado en un 99%, en toda el área en la sección transversal dentro del esterilizador ultravioleta 10a con el uso de rayos ultravioleta emitidos desde la parte de emisión 20d.

En el esterilizador ultravioleta 10d, las variaciones en la irradiancia de los rayos ultravioleta sobre los reflectores 3 se reducen al 15.5% con relación al valor promedio de las irradiancias de los rayos ultravioleta. Esto se describirá a continuación. En el caso de la Realización 4, diferente de la Realización 1, como se muestra en la FIG. 26, los rayos ultravioleta emitidos desde la parte de emisión 20d se reflejan en el orden del reflector 3Ad, del reflector 3Cd, del reflector 3Ed, del reflector 3Bd y del reflector 3Dd, y se reflejan además en los reflectores 3 a lo largo de la dirección radial de la carcasa cilíndrica 40d en el orden del reflector 3Ad, del reflector 3Cd, del reflector 3Ed, del reflector 3Bd y del reflector 3Dd. Es decir, los rayos ultravioleta emitidos desde la parte de emisión 20d se reflejan secuencialmente repetidamente sobre los cinco reflectores 3 a lo largo de la dirección radial de la carcasa cilíndrica 40d. Como resultado, en el esterilizador ultravioleta 10d, los números de reflexiones de los rayos ultravioleta sobre los reflectores 3 son equivalentes entre sí, por lo que es posible reducir las variaciones en la irradiancia de los rayos ultravioleta sobre los reflectores 3. Es decir, el esterilizador ultravioleta 10d es capaz de suprimir las variaciones en la irradiancia de los rayos ultravioleta sobre los reflectores 3 a alrededor del 15% en relación con el valor promedio, por lo que es posible aumentar la uniformidad de la irradiancia de los rayos ultravioleta.

Fuente de luz ultravioleta

Se describirá la parte de emisión 20d que es la fuente de rayos ultravioleta.

La parte de emisión 20d está configurada para hacer que los rayos ultravioleta entren en el reflector 3 que se enfrenta con un ángulo de 72°. En la Realización 4, la parte de emisión 20d tiene una estructura de manera que la lente de Fresnel 9 esté dispuesta delante del elemento de emisión de rayos ultravioleta. La lente de Fresnel 9 es una lente de manera que una lente normal se divide en regiones concéntricas y se reduce el espesor de cada región dividida. La lente de Fresnel 9 tiene una sección transversal en forma de diente de sierra. La lente de Fresnel 9 tiene la función de emitir rayos ultravioleta que han entrado desde el elemento de emisión de rayos ultravioleta, en una cierta dirección específica en forma de rayos paralelos.

Siempre y cuando los rayos ultravioleta que han entrado desde el elemento de emisión de rayos ultravioleta sean capaces de ser emitidos en una cierta dirección específica en forma de rayos paralelos, la parte de emisión 20d puede incluir otra lente o similar, distinta de la lente de Fresnel 9. La parte de emisión 20d puede estar formada por un emisor de luz que también tiene una función similar a la función de la lente de Fresnel 9. Además, la parte de emisión 20d se puede configurar de manera que el emisor de rayos ultravioleta incluyendo el elemento de emisión de rayos ultravioleta y la lente de colimación esté dispuesto verticalmente con relación a una dirección en la que se pretende que se emitan los rayos ultravioleta, y se puede hacer que los rayos paralelos de los rayos ultravioleta entren en el reflector 3 que se enfrenta con un ángulo de 72°. Se puede proporcionar un reflector detrás del emisor de rayos ultravioleta, y se puede hacer que los rayos paralelos de los rayos ultravioleta entren en el reflector 3 que se enfrenta con un ángulo de 72°.

Método de preparación de reflectores

Se describirá un método de preparación de los reflectores 3.

Se puede usar un material de reflexión de rayos ultravioleta como en el caso de la Realización 1 descrita anteriormente como el material de cada reflector 3. Cuando se aplica un tratamiento de superficie, tal como un método de galvanoplastia y un método de deposición de vapor, al material de reflexión de rayos ultravioleta, la superficie tiene una alta reflectancia. Además, debido a la razón de que su manejabilidad es excelente, es particularmente deseable usar aluminio como el material de reflexión de rayos ultravioleta.

A continuación, se describirá un método de moldeo de cada reflector 3.

Inicialmente, se corta una placa plana de metal en una longitud aproximadamente igual al espesor d de la carcasa cilindrica 40d en la dirección de flujo de aire Da. Después de eso, la coronilla plana de metal cortado se dobla en una forma pentagonal regular mediante flexión mecánica, tal como flexión manual, prensado, flexión con rodillo y laminado por rodillo.

Cada reflector 3 se puede preparar de la siguiente manera, como en el caso de la Realización 1. Se moldea una base que tiene la misma forma que el reflector 3 usando un material distinto de un metal, tal como un material de resina, y luego se evapora la pasta de polvo de metal sobre la superficie del material. Con esta configuración, es posible reducir el coste y aumentar la facilidad de moldeo.

En la Realización 4, se ilustra y se describe el esterilizador ultravioleta 10d la forma en sección transversal del cual que es la vista frontal cuando se ve desde el lado del puerto de entrada 5 en la dirección longitudinal axial de la carcasa cilindrica 40d es una forma pentagonal regular; no obstante, el esterilizador ultravioleta 10d no se limita a esta. Es decir, el esterilizador ultravioleta 10d puede, por ejemplo, tener una forma de sección transversal que sea una forma poliédrica regular que tenga vértices impares, tales como una forma heptagonal regular y una forma nonagonal regular. Con el esterilizador ultravioleta 10d configurado de este modo, incluso cuando la superficie de cada reflector 3 no se trabaja en forma de prisma, es posible emitir rayos ultravioleta en toda el área en la sección transversal de la carcasa cilindrica 40d utilizando la pluralidad de reflectores 3 de los cuales la superficie tiene una forma plana.

En la Realización 4, se describe el caso donde el único esterilizador ultravioleta 10d está instalado en el aparato de aire acondicionado 11a; no obstante, la configuración no se limita a esta. Se pueden montar dos o más esterilizadores ultravioleta 10d en el aparato de aire acondicionado 11a. Con esta configuración, es posible aumentar la irradiación de los rayos ultravioleta y la dirección de irradiación de los rayos ultravioleta en la sección transversal perpendicular a la dirección de flujo de aire Da, por lo que es posible aumentar aún más el efecto esterilizante.

Realización 5

La FIG. 27 es una vista esquemática en sección transversal que muestra la configuración de un esterilizador ultravioleta según la Realización 5 de la presente invención. La FIG. 28 es una vista esquemática en sección transversal de una parte de emisión del esterilizador ultravioleta mostrado en la FIG. 27. El esterilizador ultravioleta 10e según la Realización 5 incluye la parte de emisión 20e que sirve como fuente de rayos ultravioleta, como se muestra en la FIG. 27, y la parte de emisión 20e incluye una pluralidad de elementos de emisión de luz 80. En la parte de emisión 20e, como se muestra en la FIG. 28, una pluralidad de elementos de emisión de rayos ultravioleta 81 y al menos un elemento de emisión de luz visible 82 están dispuestos como la pluralidad de elementos de emisión de luz 80. Los elementos de emisión de rayos ultravioleta 81 están formados cada uno, por ejemplo, por un UV-LED y emite rayos ultravioleta. El al menos un elemento de emisión de luz visible 82 está formado, por ejemplo, por un l Ed de luz visible y emite luz visible. Es decir, las flechas de línea discontinua 7e en la FIG. 27 ilustran los flujos de rayos ultravioleta y de luz visible que se emiten desde la parte de emisión 20e y que se reflejan en los reflectores 3 y también ilustran las direcciones de desplazamiento de los flujos de los rayos ultravioleta y de la luz visible. Exceptuando el punto anterior, el esterilizador ultravioleta 10e está configurado de manera similar al esterilizador ultravioleta 10a de la Realización 1 descrita anteriormente. De este modo, los mismos números de referencia denotan miembros constituyentes equivalentes a los del esterilizador ultravioleta 10a de la Realización 1, y se omite la descripción.

Fuente de luz visible

La luz visible que el elemento de emisión de luz visible 82 emite puede ser cualquier luz reconocible visualmente. Es decir, la luz que tenga una longitud de onda de 360 nm a 830 nm se puede usar como luz visible que emite la parte de emisión 20e. Deseablemente, la parte de emisión 20e se debería configurar para emitir luz visible que tenga una longitud de onda de 400 nm a 760 nm, que es visualmente reconocible por casi todos los seres humanos.

Elemento de emisión de luz visible

Posteriormente, se describirá el elemento de emisión de luz visible 82 de la parte de emisión 20e.

Para que hacer posible hacer un seguimiento de los rayos ultravioleta que se emiten desde los elementos de emisión de rayos ultravioleta 81, el elemento de emisión de luz visible 82 está dispuesto de manera que la luz visible que se emite desde el elemento de emisión de luz visible 82 pase a través de una trayectoria similar a la trayectoria a través de la cual pasan los rayos ultravioleta que se emiten desde los elementos de emisión de rayos ultravioleta 81.

La fuente de rayos ultravioleta de la parte de emisión 20e tiene una estructura configurada para emitir rayos paralelos que tienen una fuerte directividad además de los elementos de emisión de rayos ultravioleta 81. Por esta razón, una fuente de luz visible que está dispuesta en la parte de emisión 20e también tiene una estructura similar configurada para emitir rayos paralelos que tienen una fuerte directividad a la fuente de rayos ultravioleta de la parte de emisión 20e.

En la Realización 5, se emplea la estructura en la que la lente de colimación está dispuesta dentro del elemento de emisión de luz visible 82; no obstante, la estructura no se limita a esta. En lugar de la lente de colimación, por ejemplo, se puede proporcionar una lente de Fresnel. Se puede proporcionar un reflector detrás de la fuente de luz. El elemento de emisión de luz visible 82, la lente de colimación y otros componentes se pueden empaquetar o modularizar como una fuente de luz visible. Empaquetando o modularizando el elemento de emisión de luz visible 82, la lente de colimación y otros componentes, es posible una instalación sencilla de la parte de emisión 20e.

La parte de emisión 20e emite rayos paralelos de rayos ultravioleta desde toda la superficie definida por los lados a lo largo de la dirección de flujo de aire Da y por uno de los lados de la forma dodecagonal regular que es la forma de sección transversal, en la parte de reflexión 30e en la que está instalada la parte de emisión 20e. Por esta razón, uno o dos de los elementos de emisión de luz visible 82 están dispuestos en el centro de la parte de emisión 20e de manera que la luz visible se desplace a la parte central de un plano de rayos ultravioleta que se emiten desde la parte de emisión 20e. La FIG. 28 ilustra el caso donde la parte de emisión 20e tiene los dos elementos de emisión de luz visible 82; no obstante, la configuración no se limita a esta. La parte de emisión 20e puede tener el único elemento de emisión de luz visible 82 en el centro. La FIG. 28 ilustra el caso donde los elementos de emisión de rayos ultravioleta 81 están dispuestos entre uno de los elementos de emisión de luz visible 82 y el otro de los elementos de emisión de luz visible 82; no obstante, la configuración no se limita a esto. Los dos elementos de emisión de luz visible 82 se pueden disponer uno junto al otro.

Método de preparación de reflectores

Dado que la forma de cada uno de los reflectores 3 que constituyen la parte de reflexión 30e es similar a la del caso de la Realización 1 descrita anteriormente, la forma de prisma de cada reflector 3 se describirá inicialmente con referencia a la FIG. 4. El paso promedio Ap que es la longitud de la superficie plana de cada triángulo rectángulo en la forma de prisma mostrada en la FIG. 4 debería ser de 0.01 mm a 10 mm, y deseablemente debería ser de 0.1 mm a 10 mm.

Posteriormente, se describirá el material base de cada reflector 3.

El material de reflexión utilizable es deseablemente un material que es capaz de reflejar los rayos ultravioleta y la luz visible con una reflectancia del 40% o por encima, deseablemente del 60% o por encima y más deseablemente del 70% o por encima. Ejemplos de material de reflexión utilizable incluyen carbonato de magnesio (reflectancia de luz visible: alrededor del 90% o por encima, reflectancia de rayos ultravioleta: alrededor del 75%) y carbonato de calcio (reflectancia de luz visible: alrededor del 90% o por encima, reflectancia de rayos ultravioleta: alrededor del 75%). Además, el material de reflexión deseable a ser usado es un material que es capaz de reflejar la luz visible al mismo nivel que una reflectancia de rayos ultravioleta. Ejemplos del material de reflexión de rayos ultravioleta que es utilizable adecuadamente en el esterilizador ultravioleta 10e incluyen platino (reflectancia de rayos ultravioleta y reflectancia de luz visible: alrededor del 50%), aluminio (reflectancia de rayos ultravioleta y reflectancia de luz visible: alrededor del 90%) y óxido de magnesio (reflectancia de rayos ultravioleta y reflectancia de luz visible: alrededor del 90% al 99%). Además, cuando se aplica un tratamiento de superficie, tal como un método de galvanoplastia y un método de deposición de vapor, a estos materiales de reflexión de rayos ultravioleta, la superficie tiene una alta reflectancia.

Dado que el aluminio es excelente en manejabilidad, el aluminio se puede usar adecuadamente como material de reflexión de rayos ultravioleta y como el material de reflexión de luz visible. Recubriendo además el aluminio con fluoruro de magnesio MgF2 como tratamiento de superficie para el aluminio, es posible proteger la superficie del material de aluminio y aumentar la reflectancia en el intervalo ultravioleta.

Posteriormente, se describirá un método de moldeo de un único reflector 3 la superficie del cual tiene una forma de prisma.

Inicialmente, se describirá un método de preparación del único reflector 3 mostrado en la FIG. 4. Primero, se prepara un troquel para el único reflector 3. Una placa de material para el reflector 3, cortada en una longitud aproximadamente igual al espesor d de la carcasa cilíndrica 40a en la dirección de flujo de aire Da, se pone sobre el troquel preparado, y la placa de material puesta se trabaja mediante flexión mecánica, tal como la flexión manual, prensado, flexión con rodillo y laminado por rodillo.

El reflector 3 se puede formar cortando y trabajando una placa de metal que tenga un espesor mayor que la profundidad media. Alternativamente, el único reflector 3 se puede preparar de la siguiente manera. Se moldea una base que tiene la misma forma que el único reflector 3 usando un material distinto del metal descrito anteriormente, y luego se evapora la pasta de polvo de metal sobre la superficie de la base. En este caso, se prepara un troquel que tiene la forma del único reflector 3, y se puede formar un miembro que corresponda a la base usando un material de resina mediante trabajo de prensado, moldeo por inyección, moldeo por compresión o similar. Después de eso, la pasta de polvo de metal que llega a ser un material de reflexión se evapora sobre la capa superficial de la base, formando de este modo el reflector 3. De esta forma, cuando el reflector 3 se forma usando una combinación de un material de resina y de evaporación de la pasta de polvo de metal, es ventajoso en que se reduce el coste del material en comparación con cuando se usa una placa de metal y esta combinación es más fácil de ser moldeada que el material de metal.

Una resina termoplástica, tal como polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC), tereftalato de polietileno (PET) y resina ABS, se puede usar como material de resina para moldear la base. La base de cada reflector 3 se puede moldear usando una resina termoestable, tal como resina fenólica, resina amino, resina epoxi y resina de uretano, caucho sintético, tal como poliisopreno y butadieno, y fibra sintética, tal como nailon, vinilo, fibra acrílica y rayón, que son materiales plásticos distintos de los anteriores.

A continuación, se describirá un método de ensamblaje de la parte de reflexión 30e acoplando los únicos reflectores 3. Inicialmente, se prepara una plantilla de ensamblaje que se utiliza en el momento de ensamblar la parte de reflexión 30e acoplando los únicos reflectores 3. La plantilla de ensamblaje es un aparato para dirigir o guiar las posiciones de trabajo de las piezas y de las herramientas. Posteriormente, los reflectores 3 y la parte de emisión 20e se establecen en la plantilla de ensamblaje. Después de eso, se emite luz visible desde la parte de emisión 20e. Cada superficie de reflexión se ajusta minuciosamente mientras se hace un seguimiento de la luz visible. Las superficies de la parte de reflexión 30e se ajustan y se ensamblan de manera que la luz visible se refleje en todas las superficies de reflexión. La parte de reflexión 30e se proporciona dentro de la carcasa cilíndrica 40e.

Como se ha descrito anteriormente, el esterilizador ultravioleta 10e permite que la trayectoria óptica de la luz UV sea reconocida visualmente con luz visible en el momento de fabricar la parte de reflexión 30e, por lo que es posible ensamblar y preparar fácilmente el esterilizador ultravioleta 10e. El esterilizador ultravioleta 10e también permite que la trayectoria óptica de la luz UV sea reconocida visualmente con la luz visible en el momento de la esterilización ultravioleta, de modo que se permita que un usuario o similar reconozca visualmente si la esterilización se está realizando correctamente por la luz UV. Además, cuando al menos uno de los elementos de emisión de rayos ultravioleta 81 está cortocircuitado en el momento de la esterilización ultravioleta, el esterilizador ultravioleta 10e está configurado de manera que el elemento de emisión de luz visible 82 no se encienda. Por esta razón, con el esterilizador ultravioleta 10e, es posible encontrar un cortocircuito en los elementos de emisión de rayos ultravioleta 81 asegurándose de que la luz visible no está encendida, por lo que es posible comprobar visualmente la vida útil de los elementos de emisión de rayos ultravioleta 81.

Realización 6

La FIG. 29 es un diagrama esquemático que ilustra la configuración esquemática de un aparato de aire acondicionado según la Realización 6. El aparato de aire acondicionado 11f en el que está montado dentro el esterilizador ultravioleta 10a descrito en la Realización 1 se describirá con referencia a la FIG. 29. Los mismos números de referencia denotan miembros constituyentes equivalentes a los de la Realización 1 descrita anteriormente, y se omite la descripción.

Como se muestra en la FIG. 29, el aparato de aire acondicionado 11f en la Realización 6 incluye una carcasa 12f. La carcasa 12f incluye una admisión de aire 13f y una abertura de salida 14f. La admisión de aire 13f introduce el aire. A través de la abertura de salida 14f fluye hacia fuera el aire introducido desde la admisión de aire 13f. El aparato de aire acondicionado 11f incluye además un filtro previo 51, un dispositivo de envío de aire 15f y un intercambiador de calor 52. El filtro previo 51 elimina el polvo y la basura contenidos en el aire introducido desde la admisión de aire 13f en la carcasa 12f. El dispositivo de envío de aire 15f genera un flujo de aire desde la admisión de aire 13 hacia la abertura de salida 14. El intercambiador de calor 52 está formado, por ejemplo, por un intercambiador de calor de aletas y tubos. El aparato de aire acondicionado 11f incluye el esterilizador ultravioleta 10a instalado en el lado de entrada de aire del dispositivo de envío de aire 15f. Es decir, en el aparato de aire acondicionado 11f, el aire introducido desde la admisión de aire 13f fluye hacia fuera desde la abertura de salida 14f a través del filtro previo 51, el esterilizador ultravioleta 10a, el dispositivo de envío de aire 15f y el intercambiador de calor 52.

Dentro del aparato de aire acondicionado 11f, el aire bombeado por el dispositivo de envío de aire 15f e introducido desde la admisión de aire 13f pasa definitivamente a través de la parte de pala del dispositivo de envío de aire 15f. Por esta razón, en el aparato de aire acondicionado 11f, el esterilizador ultravioleta 10a está dispuesto de manera que el esterilizador ultravioleta 10a cubra la parte de pala del dispositivo de envío de aire 15f. A medida que el aparato de aire acondicionado 11f comienza a operar, el dispositivo de envío de aire 15f funciona, y el aire fluye desde el interior, u otro espacio, dentro de la carcasa 12f. El esterilizador ultravioleta 10a esteriliza los microbios en el aire que fluye dentro de la carcasa 12f.

De esta forma, el aparato de aire acondicionado 11f en el que está instalado el esterilizador ultravioleta 10a es capaz de esterilizar los microbios, tales como hongos, bacterias y virus, en el aire introducido en la carcasa 12f. Por esta razón, con el aparato de aire acondicionado 11f, es posible inhibir la adhesión de microbios al interior del aparato de aire acondicionado 11f y la proliferación de los microbios, por lo que es posible reducir el número de microbios en el aire en el interior, u otro espacio. Inhibiendo la adhesión de los microbios al interior del aparato de aire acondicionado 11f y la proliferación de los microbios dentro del aparato de aire acondicionado 11f, es posible reducir el olor que se genera desde el aparato de aire acondicionado 11f.

En la Realización 6, se describe una estructura en la que el aparato de aire acondicionado 11f toma aire desde la admisión de aire 13f y aire de la abertura de salida 14f fluye hacia fuera a través del filtro previo 51, del aparato de aire acondicionado 11f, del dispositivo de envío de aire 15f y del intercambiador de calor 52; no obstante, la estructura no se limita a esta. Es decir, incluso cuando el aparato de aire acondicionado 11f tiene otra configuración en la que el dispositivo de envío de aire 15f está dispuesto, por ejemplo, aguas abajo del intercambiador de calor 52, se esperan efectos ventajosos similares cuando el esterilizador ultravioleta 10a está dispuesto en una ubicación a través de la cual pasa el aire introducido en la carcasa 12f. Desde el punto de vista de inhibir la adhesión de los microbios a los miembros constituyentes dentro del aparato de aire acondicionado 11f, es deseable la configuración en que el esterilizador ultravioleta 10a esté dispuesto aguas arriba del dispositivo de envío de aire 15f y del intercambiador de calor 52.

Realización 7

En la Realización 7, se describirá el montaje del esterilizador ultravioleta 10a en un purificador de aire. El purificador de aire de la Realización 7 tiene los mismos componentes que el aparato de aire acondicionado 11f de la Realización 6, por lo que se usan los mismos números de referencia, y se omite la descripción. A medida que el purificador de aire comienza a operar, el dispositivo de envío de aire funciona y el aire fluye desde el interior, u otro espacio, dentro de la carcasa 12f. El esterilizador ultravioleta 10a esteriliza los microbios en el aire que fluyen dentro de la carcasa 12f.

De esta forma, el purificador de aire en el que está instalado el esterilizador ultravioleta 10a es capaz de esterilizar los microbios, tales como hongos, bacterias y virus, en el aire introducido dentro de la carcasa 12f. Por esta razón, con el purificador de aire, es posible inhibir la adhesión de microbios al interior del purificador de aire y la proliferación de los microbios, por lo que es posible reducir el número de microbios en el aire en un interior, u otro espacio. Inhibiendo la adhesión de los microbios al interior del purificador de aire y la proliferación de microbios dentro del purificador de aire, es posible reducir el olor que se genera desde el purificador de aire.

Las Realizaciones descritas anteriormente son ejemplos específicos adecuados del esterilizador ultravioleta y del aparato de aire acondicionado, incluyendo el purificador de aire, y el alcance técnico de la invención no se limita a estos modos. Por ejemplo, en las Realizaciones descritas anteriormente, la descripción se hace bajo la suposición de que el espesor d de cada uno de los esterilizadores ultravioleta 10a, 10c, 10d, 10e en la dirección de flujo de aire Da, es decir, el espesor de la pantalla de luz esterilizante en forma de pantalla en base a los rayos ultravioleta que se generan por cada uno de los esterilizadores ultravioleta 10a, 10c, 10d, 10e es de 1 cm o de 10 cm; no obstante, la configuración no se limita a esta. Por ejemplo, cuando se aumenta el espesor d se extiende el tiempo de irradiación de los rayos ultravioleta, por lo que aumenta el efecto esterilizante. Por otra parte, cuando se reduce el espesor d es posible un diseño compacto, por lo que es ventajoso ya que se permite que sea montado dentro de un dispositivo de tamaño relativamente pequeño.

La forma de sección transversal del esterilizador ultravioleta de la invención, es decir, la vista frontal cuando se ve desde el lado del puerto de entrada 5 en la dirección longitudinal axial de la carcasa cilíndrica 40a, no se limita a una forma pentagonal regular, a una forma dodecagonal regular o a una forma hexadecagonal regular, y puede ser de diversas formas poligonales. Es decir, la forma en sección transversal de la parte de reflexión se forma en una forma anular poligonal seleccionada. El ángulo de inclinación a de cada uno de los reflectores se debería ajustar en base a los principios del ángulo de incidencia y del ángulo de reflexión de la luz o similares. Cuando aumenta el número de lados de una forma poligonal, la forma de una parte de reflexión se acerca a una forma circular. Por lo tanto, cuando el esterilizador ultravioleta está dispuesto en una parte circular, tal como en un conducto de un aparato de aire acondicionado, es posible reducir aún más el aumento de la pérdida de presión.

Además, dos o más de los esterilizadores ultravioleta 10a, 10c, 10d, 10e descritos en las Realizaciones anteriores se pueden montar en un dispositivo, tal como el aparato de aire acondicionado, en combinación. En este momento, las posiciones de las partes de emisión de los esterilizadores ultravioleta se deberían desplazar de manera que los ejes ópticos de los rayos ultravioleta en los esterilizadores ultravioleta no sean paralelos entre sí.

Además, en las Realizaciones descritas anteriormente, la descripción se hace bajo el supuesto de que el esterilizador ultravioleta está montado en el aparato de aire acondicionado; no obstante, la configuración no se limita a esta. También se permite el esterilizador ultravioleta de la presente invención sea montado en un dispositivo distinto del aparato de aire acondicionado. Es decir, el esterilizador ultravioleta se puede configurar para establecer no solamente el aire sino también diversos fluidos, incluyendo líquido, como objetivo de la esterilización.

En las Realizaciones descritas anteriormente, se ilustra el caso donde el diámetro de la forma circular de la carcasa 12 es de 100 mm; no obstante, el caso no se limita a este. El diámetro de la forma circular de la carcasa 12 se debería cambiar según sea necesario en respuesta, por ejemplo, a la aplicación de un dispositivo en el que está montada la carcasa 12.

Lista de signos de referencia

3, 3A a 3K, 3Ac a 3Oc, 3Ad a 3Ed reflector

5 puerto de entrada

6 puerto de salida

7, 7e flecha de línea discontinua

9 lente de Fresnel

10a a10e, 100c esterilizador ultravioleta

11a a 11c, 11 e, 110a aparato de aire acondicionado

12, 12f carcasa

13, 13f admisión de aire

14, 14f abertura de salida

15, 15f dispositivo de envío de aire

20a, 20c, 20d, 20e parte de emisión

30a, 30c, 30d, 30e parte de reflexión

31 parte plana

31a superficie plana

32 parte de reflexión

32a superficie de reflexión

40a, 40c, 40d, 40e carcasa cilíndrica

51 filtro previo

52 intercambiador de calor

71 luz incidente

72 luz reflejada

73 normal

80 elemento de emisión de luz

81 elemento de emisión de rayos ultravioleta 82 elemento de emisión de luz visible d espesor

a ángulo de inclinación

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de aire acondicionado (11 a-11 c, 11e, 110a) configurado para acondicionar el aire introducido, el aparato de aire acondicionado (11 a-11 c, 11e, 110a) que comprende:

- un esterilizador ultravioleta (10a-10e, 100c) que incluye una carcasa (40a, 40c, 40d, 40e) configurada para emitir rayos ultravioleta al aire, la carcasa (40a, 40c, 40d, 40e) que incluye un puerto de entrada (5) a través del cual fluye aire hacia dentro y un puerto de salida (6) a través del cual fluye aire hacia fuera, el aire que pasa a través de la carcasa cilíndrica (40a, 40c, 40d, 40e),

el esterilizador ultravioleta (10a-10e, 100c) que incluye una unidad de formación de pantalla de luz esterilizante configurada para formar una pantalla de luz esterilizante en forma de pantalla formada por los rayos ultravioleta que se cruzan con sí mismos y se emiten en una dirección a lo largo de una dirección radial de la carcasa (40a, 40c, 40d, 40e), la pantalla de luz esterilizante que cruza una dirección de flujo de salida desde el puerto de entrada (5) al puerto de salida (6),

en donde la unidad de formación de pantalla de luz esterilizante incluye una parte de emisión (20a, 20c, 20d, 20e) configurada para emitir rayos paralelos como los rayos ultravioleta a lo largo de una dirección radial de la carcasa cilíndrica (40a, 40c, 40d, 40e), y una parte de reflexión (30a, 30c, 30d, 30e) configurada para reflejar los rayos ultravioleta, emitidos por la parte de emisión, a lo largo de la dirección radial de la carcasa,

una vista frontal de la parte de reflexión (30a, 30c, 30d, 30e) cuando se ve desde un lado del puerto de entrada en una dirección longitudinal axial de la carcasa cilíndrica (40a, 40c, 40d, 40e) es de una forma anular poligonal.

2. El aparato de aire acondicionado de la Reivindicación 1,

en donde la parte de reflexión incluye una pluralidad de reflectores (3, 3A-3K, 3Ac-3Oc, 3Ad-3Ed) que reflejan los rayos ultravioleta, y

la pluralidad de reflectores está dispuesta en la forma anular poligonal en la vista frontal.

3. El aparato de aire acondicionado de la Reivindicación 2,

en donde cada uno de los reflectores incluye

- una parte plana (31) que se extiende a lo largo de una superficie interna de la carcasa, y

- una parte de reflexión (32) en la que una superficie de reflexión que refleja los rayos ultravioleta está dispuesta sobre la parte plana (31) con una inclinación de un ángulo predeterminado con relación a la parte plana (31).

4. El aparato de aire acondicionado de la Reivindicación 2,

en donde cada uno de los reflectores tiene una superficie en forma de prisma.

5. El aparato de aire acondicionado de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4,

en donde los rayos ultravioleta que la parte de reflexión han reflejado múltiples veces se cruzan con sí mismos en una parte central de la pantalla de luz esterilizante.

6. El aparato de aire acondicionado de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4,

en donde la parte de emisión (20a, 20c, 20d, 20e) incluye

- un emisor de rayos ultravioleta configurado para emitir los rayos ultravioleta, y

- un reflector del lado de la fuente de luz dispuesto en un lado externo del emisor de rayos ultravioleta en la dirección radial de la carcasa (40a, 40c, 40d, 40e), en donde el reflector del lado de la fuente de luz está configurado para reflejar los rayos ultravioleta, emitidos desde el emisor de rayos ultravioleta, a un lado interno en la dirección radial de la carcasa (40a, 40c, 40d, 40e).

7. El aparato de aire acondicionado de la Reivindicación 6,

en donde el emisor de rayos ultravioleta incluye

- una pluralidad de elementos de emisión de rayos ultravioleta configurados para emitir los rayos ultravioleta, y - la parte de emisión incluye

al menos un elemento de emisión de luz visible configurado para emitir luz visible.

8. El aparato de aire acondicionado de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4,

en donde la parte de emisión incluye

- una pluralidad de elementos de emisión de rayos ultravioleta que emiten los rayos ultravioleta, y

- al menos un elemento de emisión de luz visible configurado para emitir luz visible.

9. El aparato de aire acondicionado de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 8,

que comprende además una carcasa del aparato de aire acondicionado (12, 12f) que tiene una admisión de aire (13, 13f) configurada para introducir el aire y una abertura de salida (14, 14f) a través de la cual fluye hacia fuera el aire introducido desde la admisión de aire (13, 13f), en donde la dirección de flujo desde la admisión de aire (13, 13f) hacia la abertura de salida (14, 14f) coincide con la dirección de flujo de salida.

10. El aparato de aire acondicionado (11 a-11 c, 11e, 110a) de la Reivindicación 9,

en donde un diámetro interior del puerto de entrada (5) es mayor o igual que un diámetro interior de la entrada de aire (13, 13f), y

un diámetro interior del puerto de salida (6) es mayor o igual que un diámetro interior de la abertura de salida (14, 14f).

11. Un esterilizador ultravioleta (10a-10e, 100c) que esteriliza el aire con rayos ultravioleta, el esterilizador ultravioleta (10a-10e, 100c) que comprende

- una carcasa (40a, 40c, 40d, 40e) que incluye un puerto de entrada (5) a través del cual fluye hacia dentro el aire y un puerto de salida (6) a través del cual fluye hacia fuera el aire, el aire que pasa a través de la carcasa (40a, 40c, 40d, 40e),

- una unidad de formación de pantalla de luz esterilizante configurada para formar una pantalla de luz esterilizante en forma de pantalla formada por el cruce de los rayos ultravioleta con sí mismos emitiendo los rayos ultravioleta en una dirección a lo largo de una dirección radial de la carcasa (40a, 40c, 40d, 40e), la pantalla de luz que cruza una dirección de flujo de salida desde el puerto de entrada (5) hasta el puerto de salida (6),

en donde la unidad de formación de pantalla de luz esterilizante incluye una parte de emisión que emite rayos paralelos como los rayos ultravioleta a lo largo de una dirección radial de la carcasa cilíndrica, y una parte de reflexión (30a, 30c, 30d, 30e) configurada para reflejar los rayos ultravioleta emitidos por la parte de emisión a lo largo de la dirección radial de la carcasa,

una vista frontal de la parte de reflexión (30a, 30c, 30d, 30e) cuando se ve desde un lado del puerto de entrada en una dirección longitudinal axial de la carcasa cilíndrica (40a, 40c, 40d, 40e) es una forma anular poligonal.

12. El esterilizador ultravioleta de la reivindicación 11,

en donde la parte de emisión incluye