JP2021115106A - Ultraviolet sterilization device - Google Patents
Ultraviolet sterilization device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021115106A JP2021115106A JP2020008502A JP2020008502A JP2021115106A JP 2021115106 A JP2021115106 A JP 2021115106A JP 2020008502 A JP2020008502 A JP 2020008502A JP 2020008502 A JP2020008502 A JP 2020008502A JP 2021115106 A JP2021115106 A JP 2021115106A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- impeller
- ultraviolet rays
- detection unit
- flow path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 title abstract description 6
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 title abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 104
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 78
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 2
- 230000002070 germicidal effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- PCLIRWBVOVZTOK-UHFFFAOYSA-M 2-(1-methylpyrrolidin-1-ium-1-yl)ethyl 2-hydroxy-2,2-diphenylacetate;iodide Chemical compound [I-].C=1C=CC=CC=1C(O)(C=1C=CC=CC=1)C(=O)OCC[N+]1(C)CCCC1 PCLIRWBVOVZTOK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
- A61L2/10—Ultraviolet radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/26—Accessories or devices or components used for biocidal treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Description
本発明は、紫外線殺菌装置に関する。 The present invention relates to an ultraviolet sterilizer.
従来、流路内を流れる流体等に、紫外線を照射して、殺菌処理することが知られている。例えば、チューブ状の流路管の一端に光源を配置し、流路管の軸と略平行に紫外線を照射する装置等が知られている。 Conventionally, it is known that a fluid or the like flowing in a flow path is sterilized by irradiating it with ultraviolet rays. For example, a device in which a light source is arranged at one end of a tubular flow path tube and irradiates ultraviolet rays substantially parallel to the axis of the flow path tube is known.
また、チューブ内を流れる流体の流速や流動方向を特定するための流量センサも知られている(例えば、特許文献1)。当該流量センサでは、流路内に配置された磁気を有するインペラの回転速度や回転方向を、磁気センサで検出し、流体の流速や流動方向を特定している。 Further, a flow rate sensor for specifying the flow velocity and the flow direction of the fluid flowing in the tube is also known (for example, Patent Document 1). In the flow rate sensor, the rotation speed and the rotation direction of the magnetic impeller arranged in the flow path are detected by the magnetic sensor, and the flow velocity and the flow direction of the fluid are specified.
ここで、上記殺菌装置では、流体が流動しているときにのみ、流体に紫外線を照射すればよい。しかしながら、従来の装置では、流路管内を流体が流動しているか否かを特定することが難しかった。ここで、上記殺菌装置に、上述の特許文献1に記載のセンサを組み合わせ、流体の流動状態に合わせて紫外線を点灯したり消灯したりすることが考えられる。しかしながら、特許文献1に記載されているような磁気を用いたセンサは、装置が大型化したり、コストが高い、という課題がある。 Here, in the sterilizer, it is sufficient to irradiate the fluid with ultraviolet rays only when the fluid is flowing. However, with the conventional device, it is difficult to specify whether or not the fluid is flowing in the flow path pipe. Here, it is conceivable to combine the sterilizer with the sensor described in Patent Document 1 to turn on or off the ultraviolet rays according to the flow state of the fluid. However, a sensor using magnetism as described in Patent Document 1 has problems that the device becomes large and the cost is high.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものである。具体的には、紫外線殺菌装置において、簡便な構造で、流体の流動状態を容易に把握可能な紫外線殺菌装置を提供する。 The present invention has been made in view of the above problems. Specifically, in the ultraviolet sterilizer, the present invention provides an ultraviolet sterilizer having a simple structure and capable of easily grasping the flow state of a fluid.
上記の課題を解決するため、本発明は、以下の紫外線殺菌装置を提供する。
流路を流れる流体に対して紫外線を照射して前記流体を殺菌処理する紫外線殺菌装置であって、前記流路と、前記流路に配置され、前記流体の流れによって回転するインペラを含む、流動検知部と、前記流路に前記紫外線を照射する第1光源と、前記第1光源から出射され、前記流動検知部により反射された紫外線、または前記第1光源から出射され、前記流動検知部を透過した紫外線を受光する検出部と、を有し、前記インペラは、前記インペラの回転に伴って回転し、かつ紫外線を反射する反射部、または前記インペラの回転に伴って回転し、かつ紫外線を遮蔽する遮蔽部を有し、前記検出部は、前記反射部または前記遮蔽部の回転によって生じる紫外線の強度変化を検出する、紫外線殺菌装置。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following ultraviolet sterilizer.
An ultraviolet sterilizer for sterilizing the fluid by irradiating the fluid flowing through the flow path with ultraviolet rays, the flow comprising the flow path and an impeller arranged in the flow path and rotated by the flow of the fluid. The detection unit, the first light source that irradiates the flow path with the ultraviolet rays, the ultraviolet rays emitted from the first light source and reflected by the flow detection unit, or the ultraviolet rays emitted from the first light source, the flow detection unit is emitted. It has a detection unit that receives transmitted ultraviolet rays, and the impeller rotates with the rotation of the impeller and reflects ultraviolet rays, or rotates with the rotation of the impeller and emits ultraviolet rays. An ultraviolet sterilizer having a shielding portion for shielding, wherein the detecting portion detects a change in the intensity of ultraviolet rays caused by rotation of the reflecting portion or the shielding portion.
本発明に係る紫外線殺菌装置によれば、簡便な構造で流体の流動状態を容易に把握可能である。 According to the ultraviolet sterilizer according to the present invention, the fluid state can be easily grasped with a simple structure.
以下、紫外線殺菌装置について、具体的な実施形態に基づき、詳しく説明する。ただし、紫外線殺菌装置は、これらの実施形態に限定されない。 Hereinafter, the ultraviolet sterilizer will be described in detail based on specific embodiments. However, the ultraviolet sterilizer is not limited to these embodiments.
[第1の実施形態]
第1の実施形態の紫外線殺菌装置10の平面図を図1Aに示し、正面図を図1Bに示し、底面図を図1Cに示す。さらに、図1CにおけるA−A線での断面図を図1Dに示し、左側面図を図1Eに示し、右側面図を図1Fに示す。
[First Embodiment]
A plan view of the
(紫外線殺菌装置の構成)
本実施形態の紫外線殺菌装置10は、流路を有する流路管11と、流路管11内(流路)を流れる流量を計測するための流動検知部12と、流路管11(流路)内に紫外線を照射する第1光源14と、流動検知部12内のインペラ120の反射部120aによって反射された紫外線を受光する検出部13とを有する。本明細書において、「流体」とは、液体および気体等、流路管11内を流れ得る物質を意味する。流体の例には、水が含まれ、より具体的には、飲用水、農業用水等の上水や、工場排水等の下水等が含まれる。
(Structure of UV sterilizer)
The
流路管11は、流体を流路管11内部に導入するための導入部112と、流体を流路管11の外部に排出するための排出部113と、一端が導入部112と接続され、他端が排出部113と接続された、流体を紫外線によって処理するための流路(以下、「処理流路111」とも称する)と、を有する。なお、本実施形態では、流路管11の導入部112側の中心軸と、流路管11の排出部113側の中心軸とが略直交するように配置されている。ただし、流路管11の形状は当該形状に限定されない。
The
導入部112は、処理流路111内に流体を導入可能な構造であればよい。本実施形態では、導入部112が、一端に開口部を有し、他端が処理流路111に接続された流路としている。ただし、導入部112は、例えば流路管11の側壁に配置された、処理流路111と外部とを連通する貫通孔等であってもよい。また、導入部112には、任意の流体供給装置(図示せず)等が接続されていてもよい。さらに、導入部112には、流体供給装置のホース等を嵌め込んだり、ホースを固定したりするための各種構造が形成されていてもよい。
The
一方、排出部113は、処理流路111で殺菌処理された流体を紫外線殺菌装置10外に排出可能な構造であればよい。本実施形態では、排出部113が、処理流路111と外部とを連通する貫通孔である。排出部113は、例えば流路管11の側壁に配置されていてもよい。排出部113は、流体を任意の方向に導くための流路等をさらに有していてもよい。また、排出部113には、液体貯留装置(図示せず)等が接続されてもよい。さらに、排出部113には、流体を処理流路111から排出するためのホースを嵌め込んだり、ホースを固定したりするための各種構造が形成されていてもよい。
On the other hand, the
また、処理流路111は、上述のように一端が導入部112と接続され、他端が排出部13と接続された流路であって、流体を紫外線によって処理するための領域である。本実施形態では、処理流路111を、流路管11の内側に設けられた略円柱状の空間としているが、処理流路111の形状は略円柱状に制限されない。ただし、紫外線をムラなく照射でき、さらに導入部112側から排出部113側に向けて流体を滞留させることなく流動させることができる観点で、略円柱状が好ましい。
Further, the
処理流路111の体積は、紫外線の照射により流体を十分に殺菌処理できる大きさであればよい。例えば第1光源14における紫外線の総出力が30mWであり、処理流路111が円柱状である場合、処理流路111の径(流路管11の内径)は、5cm以下が好ましい。またこのとき、処理流路111の長さは、2cm以上30cm以下が好ましい。なお、処理流路111の径や長さは、第1光源14の数や種類(紫外線の出力)等に合わせて、適宜変更できる。
The volume of the
また、本実施形態の流路管11には、処理流路111と導入部112との接続部に、後述の第1光源14からの光を取り込むための第1窓(図示せず)が配置されている。さらに、処理流路111の上部(後述の流動検知部12と後述の検出部13との間)には、処理流路111内から検出部13側に向かって紫外線を取り出すための第2窓17が配置されている。第1窓および第2窓17は、流路管11の外壁の一部として機能する。第1窓および第2窓17は、紫外線に対する透過率が高い材料で構成されていることが好ましく、材料の例には、石英(SiO2)や、サファイア(Al2O3)、非晶質のフッ素系樹脂等が含まれる。
Further, in the
ここで、上記流路管11の形成方法は特に制限されず、処理流路111や排出部113、導入部112、第1窓、第2窓17を一体に形成してもよく、別々に形成した部材を組み合わせてもよい。なお、流路管11の第1窓および第2窓17以外の部分は、紫外線の反射率が高い材料から形成されていることが好ましく、特に処理流路111を囲む壁は、紫外線の反射率が高い材料から形成されていることが好ましい。反射率が高い材料の例には、鏡面研磨されたアルミニウム(Al)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等が含まれる。これらの中でも、化学的に安定であり、かつ紫外線の反射率も高い観点から、PTFEが好ましい。流路管11(第1窓および第2窓17以外の部分)が紫外線の反射率が高い材料で構成されると、紫外線による流体の殺菌効率が高まる。
Here, the method of forming the
一方、本実施形態の第1光源14は、上述の流路管11の第1窓(図示せず)の外側に配置された、紫外線を照射するための光源である。当該第1光源14は、処理流路111に向けて紫外線を出射することが可能であればその種類等は特に制限されない。第1光源14の例には、LED、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、LD等が含まれる。第1光源14から出射される紫外線の中心波長またはピーク波長は、200nm以上350nm以下が好ましい。第1光源14から出射される紫外線の中心波長またはピーク波長は、殺菌効率が高い観点から、260nm以上290nm以下がより好ましい。
On the other hand, the
なお、本実施形態では、第1光源14を、第1窓の外側(処理流路111の導入部112側端部)に1つのみ配置している。ただし、第1光源14は、処理流路111の排出部113側の端部に配置してもよい。さらには処理流路111の導入部112側および排出部113側の両側にそれぞれ配置してもよい。
In this embodiment, only one
流動検知部12は、上述の流路管11の処理流路111内に配置された、流体の流れを検知するための構造である。流動検知部12は、流体の流れによって回転するインペラ120と、これを支持する支持部123とを有する。本実施形態では、流動検知部12が、処理流路111の流れ方向の略中央に配置されているが、流動検知部12の配置位置は当該位置に制限されない。流動検知部12が処理流路111の導入部112側に配置されてもよく、排出部113側に配置されてもよい。
The
また、流動検知部12に配置されるインペラ120は、軸121と、羽根122とを有し、処理流路111内を流れる流体の流動によって軸121を回転軸として、羽根122が回転する。当該インペラ120は、導入部112側から排出部113側に向かう流体の流動を大きく損なわない構造が好ましい。
Further, the
ここで、インペラ120は、当該インペラ120の回転に伴って回転する位置に紫外線を反射する反射部120aを有する。本実施形態では、反射部120aは、インペラ120が有する複数の羽根122のうちの一つに配置されている。当該反射部120aは、後述の検出部13に対向したときに、第1光源14が出射した紫外線を後述の検出部13に向けて反射する。このように、羽根122の一つに反射部120aが配置されていると、検出部13と反射部120a(羽根122)とが対向した時には、検出部13側に多量の紫外線が反射される。一方で、インペラ120が回転し、検出部13と反射部120a(羽根122)とが対向しなくなると、検出部13側に反射される紫外線が少なくなる。つまり、インペラ120の回転によって、検出部13側に反射される紫外線の量が変化し、流体の流動状態の確認が可能となる。
Here, the
ここで、反射部120aの位置は、インペラ120の回転に伴って回転可能な位置であれば特に制限されず、本実施形態のように、複数の羽根122のうちの1つに配置されていてもよく、すべての羽根122に反射部120aが配置されていてもよい。さらに各羽根122の一部のみに反射部120aが配置されていてもよく、各羽根122の全体に反射部120aが配置されていてもよい。なお、反射部120aの面積や形状は特に制限されず、十分な量の紫外線を検出部13に向けて反射可能であればよく、検出部13の感度等に合わせて調整してもよい。なお、反射部120a以外の領域には、紫外線の反射率を低減するための構造等が配置されていてもよい。
Here, the position of the reflecting
一方、図2Aに示すように、インペラ120の軸121に反射部120aが配置されていてもよい。この場合、軸121の周面の一部のみに反射部120aが配置されていてもよく、軸121の全周を囲むように反射部120aが配置されていてもよい。ただし、軸121の全周を囲むように反射部120aが配置される場合、インペラ120の回転に伴って、検出部13側に反射される紫外線の強度が変化するように、反射部120の幅や形状等を調整する。
On the other hand, as shown in FIG. 2A, the reflecting
なお、図2Bに示すように、インペラ120の軸121および羽根122の両方に反射部120aを配置してもよい。
As shown in FIG. 2B, the reflecting
インペラ120は、例えば樹脂や金属の成形体等とすることができ、軸121および羽根122を別々に形成し、これらを組み合わせてもよく、軸121および羽根122を一体に形成してもよい。また、反射部120aの形成方法は特に制限されず、例えば羽根122や軸121を、紫外線の反射率が高い金属や樹脂等で形成してもよい。また紫外線の反射率が低い樹脂等によって形成された羽根122や軸121に、めっき処理や、塗料の塗布等によって、紫外線の反射率が高い領域を形成してもよい。
The
また、検出部13は、流路管11の第2窓17を介して流動検知部12のインペラ120と対向するように配置される。検出部13は、上述の第1光源14から出射され、インペラ120によって反射された紫外線を受光する。そして、検出部13は、上述のインペラ120の反射部120aの回転によって生じる紫外線の強度変化を検出する。
Further, the
検出部13は、流動検知部12のインペラ120によって反射される紫外線の強度変化を検出可能であればその種類は特に制限されない。例えば、フォトダイオード(PD)とすることができる。本実施形態では、インペラ120(処理流路)の上方に検出部13を1つのみ配置しているが、当該箇所に検出部13を複数個配置してもよく、また複数個所に検出部13を配置してもよい。
The type of the
(紫外線殺菌装置の使用方法)
本実施形態の紫外線殺菌装置10では、導入部112から処理流路111内に流体を導入する。そして、処理流路111に導入された流体は、処理流路111を流れている間に、第1光源14から出射された紫外線によって殺菌処理される。その後、殺菌処理された流体は、排出部113から紫外線殺菌装置10の外に排出される。
(How to use the UV sterilizer)
In the
流体の流速は、処理流路111を流れる間に、十分に殺菌される速さであればよい。例えば、第1光源14の総出力が30mW程度であり、流体が液体である場合、10L/min以下である。なお、第1光源14の数や配置を変更することで、10L/minより早い流速であっても本実施形態と同等の殺菌効果を得ることができる。
The flow rate of the fluid may be such that it is sufficiently sterilized while flowing through the
また流体を導入部112から処理流路111内に導入すると、流体の流動によって、流動検知部12のインペラ120が回転する。そして、インペラ120の反射部120aが第1光源14から出射された紫外線を反射する。そして、インペラ120の反射部120aが検出部13と対向したときには、紫外線が検出部13側に反射されて、検出部13が多くの紫外線を受光する。一方、インペラ120(反射部120a)が回転し、反射部120aと検出部13とが対向しなくなったときには、検出部13が受光する紫外線の量が少なくなる。つまり、流体が流動し、インペラ120が回転しているときには、図3Aに示すように、検出部13が受光する光の強度が時間によって変化する。
Further, when the fluid is introduced into the
これに対し、流体の流動が止まった時には、インペラ120の回転が停止する。そして、反射部120aおよび検出部13が対向した状態でインペラ120が停止した場合、図3B示すように、検出部13における紫外線の受光量が多い状態が続く。一方、反射部120aが検出部13と対向していない状態でインペラ120が停止した場合、図3Cのように、検出部13における受光量が低い状態が続く。
On the other hand, when the flow of the fluid stops, the rotation of the
本実施形態の紫外線殺菌装置は、検出部13における受光量が所定時間一定になった場合に、第1光源14を消灯する処理を行う制御部(図示せず)をさらに有していてもよい。不要なときに第1光源14を消灯することで、エネルギー消費量を減らしたり、第1光源14の寿命を長くしたりすることができる。
The ultraviolet sterilizer of the present embodiment may further include a control unit (not shown) that performs a process of turning off the
(その他)
図4Aに、当該実施形態の紫外線殺菌装置100の変形例を示す。当該変形例に係る紫外線殺菌装置100の平面図を図4Aに示し、正面図を図4Bに示し、底面図を図4Cに示す。さらに、図4CにおけるA−A線での断面図を図4Dに示し、左側面図を図4Eに示し、右側面図を図4Fに示す。当該変形例に係る紫外線殺菌装置100は、検出部13が、第1光源14に隣接して配置されている以外は、上述の紫外線殺菌装置10と同様である。当該紫外線殺菌装置100においても、第1光源14から出射された紫外線をインペラ120の反射部120aが反射し、当該反射光を検出部13で検出することができる。なお、当該変形例においては、上述の流路管11の第2窓17が不要となる。
(others)
FIG. 4A shows a modified example of the
(効果)
本実施形態では、紫外線殺菌装置内を流体が流動しているか否かを、インペラの反射部が反射する紫外線量の検出のみによって確認できる。したがって、大掛かりなセンサ等を設ける必要がなく、さらにコストも抑えることができる。また、検出部における紫外線の受光量が一定になった場合に、第1光源を消灯する処理等を行うことも可能であり、エネルギー消費量を減らしたり、第1光源の寿命を長くしたりすることもできる。
(effect)
In the present embodiment, whether or not the fluid is flowing in the ultraviolet sterilizer can be confirmed only by detecting the amount of ultraviolet rays reflected by the reflecting portion of the impeller. Therefore, it is not necessary to provide a large-scale sensor or the like, and the cost can be further suppressed. Further, when the amount of ultraviolet rays received by the detection unit becomes constant, it is possible to perform a process of turning off the first light source, which reduces energy consumption and prolongs the life of the first light source. You can also do it.
[第2の実施形態]
第2の実施形態の紫外線殺菌装置20の平面図を図5Aに示し、正面図を図5Bに示し、底面図を図5Cに示す。さらに、図5CにおけるA−A線での断面図を図5Dに示し、左側面図を図5Eに示し、右側面図を図5Fに示す。
[Second Embodiment]
A plan view of the
第2の実施形態の紫外線殺菌装置20は、インペラ120に対して第2光を照射する第2光源25をさらに有する点以外は、上述の第1の実施形態の紫外線殺菌装置10と同様である。第1の実施形態の紫外線殺菌装置10と同じ部材については、同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
The
第2光源25は、流路管11の第2窓17の外側に、上述の検出部13と隣接して配置された、第2光を照射するための光源である。第2光源25は、上述の流動検知部12のインペラ120に対して第2光を照射可能であれば、その種類は特に制限されない。また、第2光源25から出射される第2光の波長も特に制限されず、紫外線であってもよく、赤外線であってもよく、可視光であってもよい。第2光源25の例には、LED、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、LD等が含まれるが、寿命が長く、かつエネルギー消費量が少ないこと等から、LEDが好ましい。
The second
ここで、第2光源25から出射される第2光の強度は、上述の第1光源14から出射する紫外線の強度と同一であってもよいが、異なることが好ましい。第2光源25から出射される第2光の強度が異なる場合には、後述のように、第1光源14または第2光源25のいずれかに不具合が生じたときに検知可能となる。なお、本実施形態では、第1光源14の光軸および第2光源の光軸が略直交するように配置されているが、第1光源14および第2光源25の配置位置は、当該位置に制限されない。ただし、第1光源14の光軸および第2光源の光軸が角度を有するように配置されているほうが、第1光源14および第2光源25が干渉し難く、それぞれの光をインペラ120の反射部120aによって確実に反射させやすい。
Here, the intensity of the second light emitted from the second
また、本実施形態におけるインペラ120は、第1光源14が出射する紫外線、および第2光源25が出射する第2光を反射可能であればよく、上述の第1の実施形態のインペラ120の反射部と同様とすることができる。本実施形態では、1つの反射部120aによって、紫外線および第2光を反射してもよい。一方で、紫外線を反射するための反射部120aと、第2光を反射するための反射部120aとが別々に配置されていてもよい。例えば、上述の図2Bに示すインペラ120と同様に、紫外線を反射するための反射部120aがインペラ120の羽根122に配置され、第2光を反射するための反射部120aがインペラ120の軸121に配置されていてもよい。また、その逆であってもよい。
Further, the
(紫外線殺菌装置の使用方法)
本実施形態の紫外線殺菌装置20でも、導入部112から処理流路111内に流体を導入する。そして、処理流路111に導入された流体は、処理流路111を流れている間に、光源14から出射された紫外線によって殺菌処理される。その後、殺菌処理された流体は、排出部113から紫外線殺菌装置20の外に排出される。流体の速度は、第1の実施形態と同様とすることができる。
(How to use the UV sterilizer)
Also in the
また流体を導入部112から処理流路111内に導入すると、流体の流動によって、流動検知部12のインペラ120が回転する。そして、インペラ120の反射部120aが第1光源14から出射された紫外線、および第2光源25から出射された第2光を反射する。例えば、インペラ120の反射部120aが検出部13と対向したとき、紫外線および第2光が検出部13側に反射されて、検出部13が多くの紫外線および第2光を受光する。一方、インペラ120(反射部120a)が回転し、反射部120aと検出部13とが対向しなくなったときには、検出部13が受光する紫外線および第2光の量が少なくなる。つまり、流体が流動し、インペラ120が回転しているときには、図6Aに示すように、検出部13が受光する光の強度が時間によって変化する。
Further, when the fluid is introduced into the
また本実施形態では、処理流路111内で流体は流動しているものの、第1光源14または第2光源25に不具合が生じた場合、検出部13が受光する光の強度は時間と共に変化するものの、第1光源14および第2光源25が共に点灯している状態(図6A)より光の強度変化が少なくなる。第2光源から出射される第2光の強度<第1光源から出射される紫外線の強度である場合を例に説明する。第2光源25に不具合が生じた場合、図6Bの点線で示すように、検出部13が受光する光は、第1光源14から出射された紫外線のみとなる。一方、第1光源14に不具合が生じた場合、図6Bの一点鎖線で示すように、検出部13が受光する光は、第2光源25から出射される第2光のみとなる。したがって、検出部13で検出される強度変化が少なくなった場合に、どの光源で不具合が生じたかを特定可能である。
Further, in the present embodiment, although the fluid is flowing in the
また、インペラ120に反射部120aを複数設け、第1光源14から出射された紫外線を反射するタイミングと、第2光源25から出射された第2光を反射するタイミングとをずらした場合には、例えば図6Cに示すように、検出部13が受光する光の強度をより細かく変化させることができる。この場合も、いずれかの光源に不具合が生じた場合、どの光源で不具合が生じたかを容易に特定可能である。
Further, when a plurality of reflecting
なお、本実施形態においても、流体の流動が止まった時には、インペラ120の回転が停止する。そして、インペラ120の反射部120aが検出部13と対向した状態で停止した場合には、図7Aのように、検出部13における受光量が多い状態が続く。一方、インペラ120の反射部120aが検出部13と対向していない状態で停止した場合には、図7Bのように、検出部13における受光量が低い状態が続く。
Also in this embodiment, when the fluid flow stops, the rotation of the
また、本実施形態でも、検出部13による受光量の変化がなくなった場合に、制御部(図示せず)によって、第1光源14や第2光源25を消灯する処理を行う制御を行ってもよい。不要なときに第1光源14や第2光源25を消灯することで、エネルギー消費量を減らしたり、第1光源14および第2光源25の寿命を長くしたりすることができる。
Further, also in the present embodiment, when the change in the amount of light received by the
(効果)
本実施形態でも、紫外線殺菌装置内を流体が流動しているか否かを、インペラの反射部が反射する紫外線量の検出のみによって確認できる。したがって、大掛かりなセンサ等を設ける必要がなく、さらにコストも抑えることができる。また、検出部による受光量の変化がなくなった場合に、第1光源を消灯する処理等を行うことも可能であり、エネルギー消費量を減らしたり、第1光源の寿命を長くしたりすることもできる。
(effect)
Also in this embodiment, whether or not the fluid is flowing in the ultraviolet sterilizer can be confirmed only by detecting the amount of ultraviolet rays reflected by the reflecting portion of the impeller. Therefore, it is not necessary to provide a large-scale sensor or the like, and the cost can be further suppressed. Further, when the change in the amount of received light by the detection unit disappears, it is possible to perform a process of turning off the first light source, which can reduce the energy consumption and extend the life of the first light source. can.
さらに、本実施形態によれば、第1光源および第2光源のいずれかに不具合が生じた場合に、いずれで不具合が生じたかも特定可能である。したがって、光源の管理および流体の流動の管理の両方を行うことができる。 Further, according to the present embodiment, when a defect occurs in either the first light source or the second light source, it is possible to identify which of the defects has occurred. Therefore, both the control of the light source and the control of the flow of the fluid can be performed.
[第3の実施形態]
第3の実施形態の紫外線殺菌装置30の平面図を図8Aに示し、正面図を図8Bに示し、底面図を図8Cに示す。さらに、図8CにおけるA−A線での断面図を図8Dに示し、左側面図を図8Eに示し、右側面図を図8Fに示す。
[Third Embodiment]
A plan view of the
第3の実施形態の紫外線殺菌装置30は、流動検知部32のインペラ320が反射部ではなく遮蔽部320aを有する点、および検出部33が処理流路111内に配置されている点以外は、上述の第1の実施形態の紫外線殺菌装置10と同様である。第1の実施形態の紫外線殺菌装置10と同じ部材については、同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
In the
本実施形態の流動検知部32は、流体の流れによって回転するインペ320と、これを支持する支持部323とを有する。流動検知部32に配置されるインペラ320は、軸321と、羽根322とを有し、処理流路111内を流れる流体の流動によって軸321を回転軸として、羽根322が回転する。当該インペラ320は、導入部112側から排出部113側に向かう流体の流動を大きく損なわない構造が好ましい。
The
ここで、インペラ320は、当該インペラ320の回転に伴って回転する位置に紫外線を遮蔽する遮蔽部320aを有する。本実施形態では、遮蔽部320aは、インペラ320が有する複数の羽根322の一つに配置されている。当該遮蔽部320aが、第1光源14と、後述の検出部33との間に位置すると、第1光源14から出射された紫外線が遮られて、検出部33に届かなくなる。一方、羽根322(遮蔽部320a)が回転し、第1光源14と、後述の検出部33との間から移動したときには、第1光源14から出射された紫外線が検出部33に届く。したがって、インペラ320の回転によって、検出部33が受光する紫外線の量が時間と共に変化し流体の流動状態の確認が可能となる。
Here, the
遮蔽部320aは、複数の羽根322のうちの1つに配置されていてもよく、すべての羽根322に配置されていてもよい。さらに各羽根322の一部のみに遮蔽部320aが配置されていてもよく、各羽根322の全体に遮蔽部320aが配置されていてもよい。なお、遮蔽部320aの面積や形状は特に制限されず、上述のように、紫外線を十分に遮蔽可能であればよく、検出部33の感度等に合わせて調整してもよい。なお、遮蔽部320a以外の領域は、紫外線の透過率が高い材料で構成されていることが好ましい。
The shielding
インペラ320は、例えば樹脂や金属の成形体等とすることができ、軸321および羽根322を別々に形成し、これらを組み合わせてもよく、軸321および羽根322を一体に形成してもよい。また、遮蔽部320aの形成方法は特に制限されず、例えば羽根322(遮蔽部320a)を、紫外線の遮蔽率が高い金属や樹脂等で形成してもよい。また紫外線の遮蔽率が低い樹脂等によって形成された羽根322に、めっき処理や塗料の塗布等によって、紫外線の遮蔽率が高い領域を形成してもよい。
The
一方、本実施形態の検出部33は、流動検知部32を介して第1光源14と対向するように配置されている。検出部33は、上述の第1光源14から出射され、流動検知部32を透過した紫外線(遮蔽部320aによって遮られなかった紫外線)を受光する。より具体的には、検出部33は、上述のインペラ320の遮蔽部320aの回転によって生じる紫外線の強度変化を検出する。
On the other hand, the
検出部33は、流動検知部32を透過した紫外線の強度変化を検出可能であればその種類は特に制限されない。例えば、フォトダイオード(PD)とすることができる。本実施形態では、流路管11の処理流路111内に検出部33を1つのみ配置しているが、当該位置に検出部33を複数個配置してもよく、また処理流路111内の複数個所に検出部33を配置してもよい。
The type of the
(紫外線殺菌装置の使用方法)
本実施形態の紫外線殺菌装置30においても、導入部112から処理流路111内に流体を導入する。そして、処理流路111に導入された流体は、処理流路111を流れている間に、光源14から出射された紫外線によって殺菌処理される。その後、殺菌処理された流体は、排出部113から紫外線殺菌装置10の外に排出される。流体の速度は、第1の実施形態と同様とすることができる。
(How to use the UV sterilizer)
Also in the
また流体を導入部112から処理流路111内に導入すると、流体の流動によって、流動検知部32のインペラ320が回転する。そして、インペラ320の遮蔽部320aが第1光源14と検出部33との間に位置したとき、第1光源14から出射された紫外線が遮蔽部320aによって遮蔽される。つまり、検出部33が受光する紫外線の量が少なくなる。一方、インペラ320が回転し、遮蔽部320aが第1光源14と検出部33との間に位置しなくなったとき、第1光源14から出射された紫外線は流動検知部32を透過する。つまり、検出部33が受光する紫外線の量が多くなる。したがって、流体が流動し、インペラ320が回転しているときには、図9Aに示すように、検出部13が受光する光の強度が時間によって変化する。
Further, when the fluid is introduced into the
これに対し、流体の流動が止まった時には、インペラ320の回転が停止する。そして、遮蔽部320aが、第1光源14と検出部33との間に位置した状態で、インペラ320が停止すると、図9B示すように、検出部33における受光量が低い状態が続く。一方、遮蔽部320aが、第1光源14と検出部33との間からずれた状態で、インペラ320が停止すると、図9Cのように、検出部33における受光量が高い状態が続く。
On the other hand, when the flow of the fluid stops, the rotation of the
なお、本実施形態の紫外線殺菌装置においても、検出部33による受光量の変化がなくなった場合に、第1光源14を消灯する処理を行う制御部(図示せず)をさらに有していてもよい。不要なときに第1光源14を消灯することで、エネルギー消費量を減らしたり、第1光源14の寿命を長くしたりすることができる。
Even if the ultraviolet sterilizer of the present embodiment further has a control unit (not shown) that performs a process of turning off the
(効果)
本実施形態においても、紫外線殺菌装置内を流体が流動しているか否かを、流動検知部を透過する紫外線量の検出のみによって確認できる。したがって、大掛かりなセンサ等を設ける必要がなく、さらにコストも抑えることができる。また、検出部による受光量の変化がなくなった場合に、第1光源を消灯する処理等を行うことも可能であり、エネルギー消費量を減らしたり、第1光源の寿命を長くしたりすることもできる。
(effect)
Also in this embodiment, whether or not the fluid is flowing in the ultraviolet sterilizer can be confirmed only by detecting the amount of ultraviolet rays transmitted through the flow detection unit. Therefore, it is not necessary to provide a large-scale sensor or the like, and the cost can be further suppressed. Further, when the change in the amount of received light by the detection unit disappears, it is possible to perform a process of turning off the first light source, which can reduce the energy consumption and extend the life of the first light source. can.
本発明に係る紫外線殺菌装置によれば、簡便な構造で、流体の流動状態を容易に把握可能である。したがって、各種水処理施設や水供給用パイプ等において、非常に有用である。 According to the ultraviolet sterilizer according to the present invention, the flow state of the fluid can be easily grasped with a simple structure. Therefore, it is very useful in various water treatment facilities, water supply pipes, and the like.
10、20、30、100 紫外線殺菌装置
11 流路管
12、32 流動検知部
13、33 検出部
14 第1光源
17 第2窓
25 第2光源
111 処理流路
120、320 インペラ
120a 反射部
121、321 軸
122、322 羽根
123、323 支持部
320a 遮蔽部
10, 20, 30, 100
Claims (5)
前記流路と、
前記流路に配置され、前記流体の流れによって回転するインペラを含む、流動検知部と、
前記流路に前記紫外線を照射する第1光源と、
前記第1光源から出射され、前記流動検知部により反射された紫外線、または前記第1光源から出射され、前記流動検知部を透過した紫外線を受光する検出部と、
を有し、
前記インペラは、前記インペラの回転に伴って回転し、かつ紫外線を反射する反射部、または前記インペラの回転に伴って回転し、かつ紫外線を遮蔽する遮蔽部を有し、
前記検出部は、前記反射部または前記遮蔽部の回転によって生じる紫外線の強度変化を検出する、
紫外線殺菌装置。 An ultraviolet sterilizer that sterilizes the fluid by irradiating the fluid flowing through the flow path with ultraviolet rays.
With the flow path
A flow detector, including an impeller arranged in the flow path and rotated by the flow of the fluid.
A first light source that irradiates the flow path with the ultraviolet rays,
A detection unit that receives ultraviolet rays emitted from the first light source and reflected by the flow detection unit, or ultraviolet rays emitted from the first light source and transmitted through the flow detection unit.
Have,
The impeller has a reflecting portion that rotates with the rotation of the impeller and reflects ultraviolet rays, or a shielding portion that rotates with the rotation of the impeller and shields ultraviolet rays.
The detection unit detects a change in the intensity of ultraviolet rays caused by rotation of the reflection unit or the shielding unit.
Ultraviolet sterilizer.
前記検出部は、前記反射部または前記遮蔽部の回転によって生じる第2光の強度変化も検出する、
請求項1に記載の紫外線殺菌装置。 It further has a second light source that irradiates the impeller with a second light.
The detection unit also detects a change in the intensity of the second light caused by the rotation of the reflection unit or the shielding unit.
The ultraviolet sterilizer according to claim 1.
請求項2に記載の紫外線殺菌装置。 The intensity of the ultraviolet rays emitted from the first light source and the intensity of the second light emitted from the second light source are different.
The ultraviolet sterilizer according to claim 2.
前記反射部が、前記軸および/または前記羽根に配置されている、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の紫外線殺菌装置。 The impeller has a shaft and blades arranged around the shaft.
The reflector is arranged on the shaft and / or the blade.
The ultraviolet sterilizer according to any one of claims 1 to 3.
前記遮蔽部が、前記羽根に配置されている、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の紫外線殺菌装置。 The impeller has a shaft and blades arranged around the shaft.
The shielding portion is arranged on the blade,
The ultraviolet sterilizer according to any one of claims 1 to 3.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020008502A JP2021115106A (en) | 2020-01-22 | 2020-01-22 | Ultraviolet sterilization device |
PCT/JP2021/000095 WO2021149475A1 (en) | 2020-01-22 | 2021-01-05 | Ultraviolet sterilization device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020008502A JP2021115106A (en) | 2020-01-22 | 2020-01-22 | Ultraviolet sterilization device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021115106A true JP2021115106A (en) | 2021-08-10 |
Family
ID=76993359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020008502A Pending JP2021115106A (en) | 2020-01-22 | 2020-01-22 | Ultraviolet sterilization device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021115106A (en) |
WO (1) | WO2021149475A1 (en) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4806521B2 (en) * | 2004-07-27 | 2011-11-02 | ダイナフロー株式会社 | Disinfection device |
JP2015131270A (en) * | 2014-01-14 | 2015-07-23 | スタンレー電気株式会社 | Ultraviolet irradiator |
JP6549456B2 (en) * | 2015-09-25 | 2019-07-24 | 日機装株式会社 | Fluid sterilizer |
JP6530150B2 (en) * | 2017-02-09 | 2019-06-12 | 株式会社アクアバンク | Beverage sterilization unit and drinking water supply device equipped with the same |
JP7017902B2 (en) * | 2017-10-17 | 2022-02-09 | 日機装株式会社 | Fluid sterilizer |
CN109437369A (en) * | 2018-12-20 | 2019-03-08 | 重庆瑞朗电气有限公司 | A kind of apparatus for ultraviolet disinfection with self-cleaning function |
-
2020
- 2020-01-22 JP JP2020008502A patent/JP2021115106A/en active Pending
-
2021
- 2021-01-05 WO PCT/JP2021/000095 patent/WO2021149475A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021149475A1 (en) | 2021-07-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210244833A1 (en) | Ultraviolet light treatment chamber | |
CA2620780C (en) | Ultraviolet light treatment chamber | |
JP6374403B2 (en) | Method and apparatus for liquid disinfection with light emitted from light emitting diodes | |
US7683344B2 (en) | In-line treatment of liquids and gases by light irradiation | |
JP5791899B2 (en) | UV light processing chamber | |
JP2016507367A (en) | Liquid purification apparatus and method | |
WO2019151364A1 (en) | Ultraviolet sterilization tube and ultraviolet sterilization device | |
JP2012223736A (en) | Apparatus for purification treatment of liquid | |
JP2012115601A (en) | Simultaneous purification treatment device of gas and liquid | |
WO2021149475A1 (en) | Ultraviolet sterilization device | |
JP2002527237A (en) | Fluid purification device by light pulse | |
US8709261B2 (en) | System and method for monitoring water transmission of UV light in disinfection systems | |
KR200375253Y1 (en) | Ultraviolet sterilizer for open channel | |
WO2022158169A1 (en) | Fluid sterilizing apparatus | |
JPH0586347U (en) | UV sterilizer | |
KR20210121771A (en) | Ultra-violet sterilizing device | |
CN117105324A (en) | Ultraviolet disinfection device based on bifocal positioning cavity | |
JP2014004507A (en) | Fluid treatment apparatus | |
JPH1028967A (en) | Water purifier |