TW202010523A - 自供電內循環流體殺菌裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係一種設置於循環流體管路中，使用殺菌光源對管路流體進行殺菌的裝置，其包含：一管體、二轉接管、一葉輪桿、永久磁鐵、感應線圈及殺菌光源；當流體由管體的一端流動至另一端時，流體帶動葉輪桿轉動，並使永久磁鐵與感應線圈感應發電，啟動殺菌光源對流體進行照射殺菌；在流體不斷循環的同時，裝置不間斷的進行照射殺菌效果，可避免目前內循環流體使用化學藥劑殺菌的缺點以及可能產生的副作用；葉片、永久磁鐵及殺菌光源安裝在流體流動方向的同一直線上，可降低阻力以避免影響現有管路的流量，也可提高發電效率以加強照射殺菌的效果。

Description

自供電內循環流體殺菌裝置

本創作係涉及一種可對流體進行殺菌的裝置，尤指一種可安裝在魚缸、游泳池等處的循環過濾管路中，使用殺菌光源對過濾水進行照射殺菌的殺菌裝置。

現有技術中對於內循環流體(例如魚缸水、游泳池水或空調冷卻水)的消毒殺菌作業一般採用投放漂白水等殺菌藥劑的方法進行殺菌，但此方法需定時定量投放藥劑，除了作業麻煩以外，也容易因為無法準確控制投放的間隔以及劑量，造成或藥劑濃度不足而無法達到預期的殺菌效果，或因藥劑濃度過高而對被養殖的動物或是人體造成不良副作用。

目前雖然已有使用殺菌光源，對流體進行照射以達殺菌效果的流體殺菌裝置，如台灣第M565576號新型專利案，但該裝置在使用時需連接外部電源，因此在安裝上造成很大的不便及限制。

目前雖然也有在裝置內安裝發電組件，使用流體動能進行發電並作為殺菌光源的能量來源，例如台灣第M83275號新型專利案及台灣第M516043號新型專利案，在使用時可不必連接外部電源的流體殺菌裝置，但各流體殺菌裝置因為內部各組件相對配置的關係而無法同時兼顧發電效率、照射殺菌能力、裝置流體阻力以及裝置體積等性能；例如M83275號專利案之發電葉輪的轉動軸線與發電組軸線並非位於同一軸線上，實務上需經由額外的機構進行方向轉換，因而具有較低的發電效率以及較大的裝置體積；而M516043號專利案則因為流體在裝置內經過多次轉向，造成過高的流體阻力。

因此，現有技術的流體殺菌裝置實有待加以改良。

有鑑於前述之現有技術的缺點及不足，本發明提供一種自供電內循環流體殺菌裝置。

為達到上述的創作目的，本發明所採用的技術手段為設計一種自供電內循環流體殺菌裝置，其用以設置於一循環管路中，且包含： 一管體，其沿一軸線延伸； 二轉接管，其分別設於該管體的二端；各該轉接管上未連接該管體的一端為一標準規格連接端，該二轉接管的該標準規格連接端用以連接該循環管路； 一葉輪桿，其可轉動的穿設於該管體內，且該葉輪桿的延伸方向與該管體的該軸線平行；該葉輪桿上設有一葉片； 至少一永久磁鐵，其設於該葉輪桿上； 至少一感應線圈，其設於該管體上；該至少一感應線圈的位置與該葉輪桿的該至少一永久磁鐵的位置於該管體的該軸線上相對應； 一殺菌光源，其設於該管體內，且電連接該至少一感應線圈，該照射模組、該葉片及該至少一永久磁鐵位於同一直線上；該殺菌光源的照射方向與該管體的該軸線平行； 其中，當流體由該管體的一端流動至另一端時，該流體的流動帶動該葉輪桿轉動，並使相對轉動的該至少一感應線圈與該至少一永久磁鐵發生電磁感應，而該感應線圈驅動該殺菌光源啟動該殺菌光源。

本發明的優點在於，藉由在內循環流體系統中設置兩端具有管路轉接頭以安裝在現有的內循環流體管路中任一位置的流體殺菌裝置，並且裝置同時包含有發電組件，可利用流體動能自行供電的流體殺菌裝置，在流體不斷循環的同時，該裝置能夠不間斷的使用殺菌光源對流體進行照射並發揮殺菌效果，可避免目前內循環流體使用化學藥劑殺菌的缺點以及可能產生的副作用。

另外，本發明將發電葉片、發電用的轉子定子模組以及紫外線照射裝置設置在一直線管體內，並且安裝在流體流動方向的同一直線上，一方面可降低裝置的流體阻力，避免影響現有管路的流量及壓力，另一方面可提高發電效率，以加強照射殺菌的效果；設於本發明兩端的轉接頭使其能方便的安裝於現有的管路中，同時因為將各元件排列在同一直線上，可以很容易的利用現有管路空間進行加裝，安裝完成後即為管路的一部分；另外，當管路有流量測量需求時，因此管路為直管，較不易產生渦流，因此可以使搭配的流量計擁有較高的流量量測精確度。

進一步而言，所述之自供電內循環流體殺菌裝置，該至少一感應線圈設於該管體外側。

進一步而言，所述之自供電內循環流體殺菌裝置，其進一步包含有一內管，其穿設於該管體內，且套設於該葉輪桿及該至少一永久磁鐵外；該管體的壁面上貫穿有至少一感應線圈孔，且該至少一感應線圈設於該至少一感應線圈孔內，且位於該內管的外側。

進一步而言，所述之自供電內循環流體殺菌裝置，其中該內管的材質為不導磁材料。

進一步而言，所述之自供電內循環流體殺菌裝置，其中該管體的兩端分別為一入口端及一出口端，該葉輪桿相較於該出口端而更接近該入口端。

進一步而言，所述之自供電內循環流體殺菌裝置，其中該管體進一步包含有依序連接的一發電管、一連接管及一照射管；該二轉接管分別為一第一轉接管及一第二轉接管，該第一轉接管連接於該發電管，該第二轉接管連接該照射管；該葉輪桿及該至少一永久磁鐵位於該發電管內，該至少一感應線圈設於該發電管上，該照射模組位於該照射管內。

進一步而言，所述之自供電內循環流體殺菌裝置，其中該照射管用以連接該第二轉接管的連接結構，與該照射管用以連接該連接管的連接結構相同。

進一步而言，所述之自供電內循環流體殺菌裝置，其中：該第一轉接管貫穿設有至少一第一水流孔及一第一樞接孔；該連接管相鄰該發電管的一端貫穿設有至少一第二水流孔及一第二樞接孔；該至少一第二水流孔連通該發電管的內部空間及該連接管的內部空間；該葉輪桿的一端可轉動地穿設並貼靠於該第一轉接管的該第一樞接孔的內壁面，該葉輪桿的另一端可轉動地穿設並貼靠於該連接管的該第二樞接孔的內壁面。

進一步而言，所述之自供電內循環流體殺菌裝置，該照射模組的該殺菌光源朝向該葉輪桿照射。

進一步而言，所述之自供電內循環流體殺菌裝置，該照射模組的該殺菌光源朝背向該葉輪桿的方向照射。

以下配合圖式及本發明之較佳實施例，進一步闡述本發明為達成預定創作目的所採取的第一實施例。

請參閱圖1及圖2所示，本發明的自供電內循環流體殺菌裝置，其包含有一管體10、二轉接管20、一葉輪桿30、至少一永久磁鐵40、至少一感應線圈50及一殺菌光源60。

請參閱圖2至圖4所示，前述之管體10，其沿一軸線延伸，管體10的兩端分別為一入口端101及一出口端102，在本實施例中，管體10包含有依序連接的一發電管11、一連接管12及一照射管13，如此可將發電相關組件統一設於發電管11內，殺菌光源相關功能統一設於照射管13內，並依照工作環境而安裝不同長度的連接管12，以便於在照射殺菌效果和裝置總長度之間取得最佳平衡點(當殺菌光源朝向轉接管照射時，轉接管越長，殺菌效果越好)，但管體10的結構不以此為限，管體10也可以是單一管體，或者發電管及連接管可以是一體成型；此外，在本實施例中，入口端101位於該發電管11，出口端102位於照射管13，但不以此為限，亦可顛倒設置。

請參閱圖2、圖4及圖6所示，在本實施例中，管體10壁面上貫穿有至少一感應線圈孔103，但感應線圈孔103的數量也可以對應感應線圈50的數量而改為複數個，在本實施例中，感應線圈孔103位於發電管11上，且在本實施例中，本創作進一步包含有一內管70，其穿設於管體10內，且具體來說穿設在發電管11內且遮蔽該等感應線圈孔103。在本實施例中，連接管12相鄰發電管11的一端貫穿設有二個第二水流孔121及一個第二樞接孔122，第二水流孔121連通發電管11的內部空間及連接管12的內部空間，但第二樞接孔122及第二水流孔121的設置位置及數量不以此為限，第二樞接孔122及第二水流孔121也可以設於發電管11或照射管13，第二水流孔121的數量不以二個為限，也可以只有一個，僅要第二水流孔121能在連通第二樞接孔122兩端的空間，使流體能順暢的通過，同時能使第二樞接孔122具有適當的結構強度即可。

前述之二轉接管20，其分別設於管體10的二端；各轉接管20上未連接管體10的一端為一標準規格連接端，二轉接管20的標準規格連接端用以連接循環管路，即該標準規格連接端的內徑、外徑、內螺牙或外螺牙係配合標準的流體配管規範設置；在本實施例中，二轉接管20分別為一第一轉接管21及一第二轉接管22，第一轉接管21連接於該發電管11，第二轉接管22連接該照射管13；在本實施例中，第一轉接管21貫穿設有一個第一水流孔211及二個第一樞接孔212，但第一樞接孔212及第一水流孔211的設置位置及數量不以此為限，第一樞接孔212及第一水流孔211也可以設於發電管11，第一水流孔211的數量不以二個為限，僅要第一水流孔211能使流體能順暢的通過，同時能使第一樞接孔212具有適當的結構強度即可。

請參閱圖4及圖6所示，前述之葉輪桿30可轉動的穿設於管體10內，且葉輪桿30的延伸方向與管體10的軸線平行，具體來說，葉輪桿30是係設於發電管11內，葉輪桿30的一端可轉動地穿設並貼靠於第一轉接管21的第一樞接孔212的內壁面，葉輪桿30的另一端可轉動地穿設並貼靠於連接管12的第二樞接孔122的內壁面，藉此葉輪桿30可獲得支撐，此外，在本實施例中，葉輪桿30的端部與兩樞接孔212、122之間分別設有一軸承以確保順暢轉動，但不以此為限；此外，由於葉輪桿30是係設於發電管11內，因此葉輪桿30相較於管體10的出口端102而更接近入口端101，但不以此為限；葉輪桿30上設有一葉片31，且在本實施例中，該葉片31為螺旋狀，但葉片31的數量及形狀不以此為限，也可以是複數個其他形狀的葉片，僅要能有效的推動葉輪桿30旋轉即可；此外，在本實施例中，葉片31並未延伸至葉輪桿30的兩端，且葉片31相較於出口端102而更接近入口端101，但葉片31位置不以此為限，也可以設於葉輪桿30上其他位置，或延伸至葉輪桿30的兩端。

請參閱圖4至圖6所示，前述之永久磁鐵40設於葉輪桿30上，在本實施例中，永久磁鐵40為長條型，且數量為六個，長條型永久磁鐵40等角度間隔環繞設於葉輪桿30上，且穿設於內管70內，但永久磁鐵40的數量不以此為限，也可以是一個環狀的永久磁鐵。

前述之感應線圈50設於管體10上，且感應線圈50的位置與葉輪桿30的永久磁鐵40的位置於管體10的軸線上相對應，換言之，當葉輪桿30帶動永久磁鐵40轉動至適當角度時，感應線圈50會位於永久磁鐵40的徑向外側；在本實施例中，感應線圈50的數量為六個，但感應線圈50的數量不以此為限也可只有一個；在本實施例中，感應線圈50設於管體10外側，即感應線圈50並未位於管體10的內部空間，也未向內突出於管體10的內壁面；並且進一步來說，該等感應線圈50分別設於管體10壁面上的該等感應線圈孔103，且位於內管70的外側，即內管70將外側的感應線圈50及內側的永久磁鐵40間隔開來，以使水流可從內管70內流經，而不會接觸到感應線圈50，內管70的材質為允許永久磁鐵40與感應線圈50產生電磁感應的材料，例如不導磁材質，藉此內管70仍不會影響永久磁鐵40與感應線圈50的電磁感應；但感應線圈50的安裝方式不以此為限，例如可以沒有內管70且管體10沒有感應線圈孔103，而感應線圈50直接設於管體10的外壁面，或是於管體10上設置不貫通的感應線圈槽，而將感應線圈50安裝在感應線圈槽內，抑或是感應線圈50也可以直接設於管體10內。

請參閱圖3及圖6所示，前述之殺菌光源60設於管體10內，且電連接感應線圈50；殺菌光源60的照射方向與管體10的軸線平行，並且在本實施例中，殺菌光源60朝向葉輪桿30照射，但不以此為限，在本發明設置的循環管路空間條件適當的情況下，殺菌光源60也可朝背向該葉輪桿30的方向照射；殺菌光源60、葉片31及永久磁鐵40位於同一直線上，以本實施例為例，葉片31的螺旋中心線、永久磁鐵40環繞設置的中心線與殺菌光源60的照射中心線在同一直線上。

前述之照射管13在本實施例中其內部設有一光源座14，光源座14連接至管體10的內壁面，光源座14上設有一光源槽15及二個第三水流孔141，殺菌光源60設於光源座14的光源槽15內，且封閉光源槽15的開口，但殺菌光源60的位置不以此為限，例如在管體10沒有照射管13而是一體成型的狀況下，殺菌光源60可以設於管體10上相較於入口端101而更接近該出口端102的位置；在本實施例中照射管13的外壁面凹設有一穿線孔16，穿線孔16延伸至光源座14內，且與光源槽15相連通，以使殺菌光源60能與感應線圈50電連接，但殺菌光源60與感應線圈50電連接的方式不以此為限；在本實施例中，照射管13用以結合第二轉接管22的結合結構，與照射管13用以結合連接管12的結合結構相同，以便於轉換照射管13的方向以使殺菌光源60的照射方向可以輕易變更，而若僅為達到此功能，則發電管11及連接管12可改為一體成型，而無須分為兩個元件，但不以此為限。

請參閱圖8所示，本發明使用時，將本發明設置於一循環管路中(以圖8的情況為例，本發明設置於魚缸的循環過濾管路中)，流體由入口端101流入本發明，經由第一連接部的第一水流孔211流入管體，推動葉片31並使葉輪桿30轉動，並使安裝於葉輪桿30的永久磁鐵40一同轉動，感應線圈50與轉動的永久磁鐵40產生電磁感應，發電啟動殺菌光源60朝向該葉輪桿30進行照射；流體在通過葉輪桿30後，流經過永久磁鐵40外圍並穿過第一樞接孔212而進入轉接管內部，並在此處受到殺菌光源60的照射殺菌；流體接著穿過第三水流孔141流入第二轉接管22，並由此回到原循環管路中。

請參閱圖7所示，以下為本創作之第二實施例，其與第一實施例大致相同，但是殺菌光源60A朝背向該葉輪桿30A的方向照射，並且因為照射殺菌的區域變更到第二轉接管22A，因此第二轉接管22A的長度較第一實施例度較第二轉接管22長，但連接管12A的長度較第一實施例的連接管12A短。

以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

10:管體101:入口端102:出口端103:感應線圈孔11:發電管12:連接管121:第二水流孔122:第二樞接孔13:照射管14:光源座141:第三水流孔15:光源槽16:穿線孔20:轉接管21:第一轉接管211:第一水流孔212:第一樞接孔22:第二轉接管30:葉輪桿31:葉片40:永久磁鐵50:感應線圈60:殺菌光源70:內管10A:管體12A:連接管20A:轉接管22A:第二轉接管30A:葉輪桿40A:永久磁鐵50A:感應線圈60A:殺菌光源

圖1係本發明的第一實施例之立體外觀圖。 圖2係本發明的第一實施例之立體剖視圖。 圖3係本發明的第一實施例之部分元件分解圖。 圖4係本發明的第一實施例之部分元件分解圖。 圖5係本發明的第一實施例之橫剖視圖。 圖6係本發明的第一實施例之縱剖視圖。 圖7係本發明的第二實施例之縱剖視圖。 圖8係本發明之安裝示意圖。

10:管體

101:入口端

102:出口端

103:感應線圈孔

11:發電管

12:連接管

13:照射管

16:穿線孔

20:轉接管

21:第一轉接管

22:第二轉接管

50:感應線圈

Claims (10)

1. 一種自供電內循環流體殺菌裝置，其用以設置於一循環管路中，且包含： 一管體，其沿一軸線延伸； 二轉接管，其分別設於該管體的二端；各該轉接管上未連接該管體的一端為一標準規格連接端，該二轉接管的該標準規格連接端用以連接該循環管路； 一葉輪桿，其可轉動的穿設於該管體內，且該葉輪桿的延伸方向與該管體的該軸線平行；該葉輪桿上設有一葉片； 至少一永久磁鐵，其設於該葉輪桿上； 至少一感應線圈，其設於該管體上；該至少一感應線圈的位置與該葉輪桿的該至少一永久磁鐵的位置於該管體的該軸線上相對應； 一殺菌光源，其設於該管體內，且電連接該至少一感應線圈，該照射模組、該葉片及該至少一永久磁鐵位於同一直線上；該殺菌光源的照射方向與該管體的該軸線平行； 其中，當流體由該管體的一端流動至另一端時，該流體的流動帶動該葉輪桿轉動，並使相對轉動的該至少一感應線圈與該至少一永久磁鐵發生電磁感應，而該感應線圈驅動該殺菌光源啟動該殺菌光源。
2. 如請求項1所述之自供電內循環流體殺菌裝置，該至少一感應線圈設於該管體外側。
3. 如請求項2所述之自供電內循環流體殺菌裝置，其進一步包含有一內管，其穿設於該管體內，且套設於該葉輪桿及該至少一永久磁鐵外；該管體的壁面上貫穿有至少一感應線圈孔，且該至少一感應線圈設於該至少一感應線圈孔內，且位於該內管的外側。
4. 如請求項3所述之自供電內循環流體殺菌裝置，其中該內管的材質為不導磁材料。
5. 如請求項1至4中任一項所述之自供電內循環流體殺菌裝置，其中該管體的兩端分別為一入口端及一出口端，該葉輪桿相較於該出口端而更接近該入口端。
6. 如請求項1至4中任一項所述之自供電內循環流體殺菌裝置，其中該管體進一步包含有依序連接的一發電管、一連接管及一照射管； 該二轉接管分別為一第一轉接管及一第二轉接管，該第一轉接管連接於該發電管，該第二轉接管連接該照射管； 該葉輪桿及該至少一永久磁鐵位於該發電管內，該至少一感應線圈設於該發電管上，該照射模組位於該照射管內。
7. 如請求項6所述之自供電內循環流體殺菌裝置，其中該照射管用以連接該第二轉接管的連接結構，與該照射管用以連接該連接管的連接結構相同。
8. 如請求項6所述之自供電內循環流體殺菌裝置，其中： 該第一轉接管貫穿設有至少一第一水流孔及一第一樞接孔； 該連接管相鄰該發電管的一端貫穿設有至少一第二水流孔及一第二樞接孔；該至少一第二水流孔連通該發電管的內部空間及該連接管的內部空間； 該葉輪桿的一端可轉動地穿設並貼靠於該第一轉接管的該第一樞接孔的內壁面，該葉輪桿的另一端可轉動地穿設並貼靠於該連接管的該第二樞接孔的內壁面。
9. 如請求項1至4中任一項所述之自供電內循環流體殺菌裝置，該照射模組的該殺菌光源朝向該葉輪桿照射。
10. 如請求項1至4中任一項所述之自供電內循環流體殺菌裝置，該照射模組的該殺菌光源朝背向該葉輪桿的方向照射。

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