TW202120130A

TW202120130A - 排水管消毒裝置及其安裝方法

Info

Publication number: TW202120130A
Application number: TW109126816A
Authority: TW
Inventors: 麥克斯穆恩
Original assignee: 美商斯特里路門公司
Priority date: 2019-08-12
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2021-06-01
Also published as: EP3779078A1; US10738446B1; CN112456601A; JP2021027989A; US20210047815A1

Abstract

一種用來消毒設有孔或洞的排水管管壁的內表面的排水管消毒裝置包括紫外線發光二極體(UV LED)模組，其設有可讓深紫外線(UV-C light)透過的透明透鏡。該模組被附裝至該排水管用以將該透明透鏡對準該排水管的該孔，讓紫外線透射穿過該透明透鏡並進入該排水管的內部，用以用該紫外線照射該排水管內表面。一不透水的密封件被設置在該排水管和該模組之間。控制器內設置來選擇性地對該模組賦能。一種改裝既存的排水管以消毒其內表面的方法包括在該排水管的管壁形成一孔或洞並將該排水管消毒裝置安裝至該排水管的該孔或該洞。

Description

排水管消毒裝置及其安裝方法

本發明大致上係關於控制洗滌槽設施內的細菌量，且更具體地係關於排水管消毒裝置及其安裝方法。

洗滌槽排水管內的高程度濕度為許多細菌以及其它病原體創造了生長和繁殖的絕佳條件。而且，因為有機物和其它營養物被經常地丟入到醫院的洗滌槽和廚房的洗滌槽內，所以這些洗滌槽的排水管內含有大量的細菌。將毛髮、肥皂和死皮都丟入到洗滌槽內不單單會造成堵塞，而且也提供致命威脅的環境。

介於洗滌槽盆和P型存水彎或U型存水彎之間的排水管對於病原體的生長極為理想。這些排水管的內表面典型地都是溫暖、潮濕且含有可餵養病原體的營養物，這讓病原體得以繁殖。對健康有害的細菌包括對於免疫系統受損的人而言是致命的沙門氏菌以及會危及性命但通常只造成腹瀉的大腸桿菌、會導致永久性視力損害的笳鐮孢菌、以及會造成尿道感染及其它疾病的更多的病原體。

當被置之不理時，微生物包括病毒、細菌、黴菌、矽藻和水藻會黏在一起並形成生物膜(biofilm)。微生物喜歡生長在潮濕、富含營養的表面上，尤其在毛髮、肥皂、硫酸鹽及油脂所造成的浴室阻塞物的表面上。一旦完全形成，則生物膜就非常難以去除，因為它們對含在清潔劑中的抗菌素具有抗性。在醫院中，液體和流體(譬如未使用的靜脈注射液以及剩下的飲料)經常被倒入到醫院水槽內的地方，當病原體倍增時，病原體會生長茂盛以產生生物膜。一層膜會以每天增長2.5公分(1英吋)的速率沿著管子的內表面生長，用以污染排水管蓋。一旦生物膜到達洗滌槽過濾器(sink strainer)或入口時，該生物膜就會從該過濾器被意外地散播到環繞該洗滌槽盆的檯面上、該生物膜很可能從該檯面被接觸到該檯面的表面或置於該檯面上的物品的個人進一步散播開。在那時候，即使是乾淨的自來水也會將細菌和其他病原體四處噴濺到水槽盆和檯面上。只要一個洗滌槽被污染，即使是沒有帶著營養物的流水都足以讓細菌在一個月之內經由一共用的排水管和互連的水管系統而滲透至其它的洗滌槽。

生長在排水管內部的微生物可以是多樣的且當人類曝露於其中時對人是危險的，尤其是對於那些免疫系統較低或較弱的人而更是如此。某些人只需要曝露於少到每公升1毫克或更少的金黃色葡萄球菌就足以導致與職員有關的疾病或感染。例如，參見“Microbial Characterization of Biofilms in Domestic Drains and the Establishment of Stable BioFilm Microcosms” McBain et al, Applied and Environmental Microbiology, January 2003, 69(1):177-185。

已有數種解決方案被提出來控制微生物在排水管中的生長。在韓國專利公開案KR2016/6083569A號中，一種消毒及去味設備被揭露，其使用一系列沿著實際排水管的內表面設置且被包在突入到該排水管內的圓筒形石英保護蓋內的諸多UV LED，藉以將排水管流路窄化。該消毒及去味設備是一種OEM產品且不適用於現有洗滌槽內的已售出的設施。在日本專利公開案JP05291487B2中，諸多UV LED被包含在洗滌槽的排水部分內。該等UV LED被直接模組化在該排水部分內。此設施提供一種衛生設備室，而且亦適合用於OEM設施。因此，此裝置一樣也不適合和既有洗滌槽夾具一起使用。另一種OEM型產品被揭露在用於一具有超紫外線消毒功能的韓國專利公開案KR2017/ 0022190A號中。該被揭露的裝置包括一作為廚房器具的一部分的蓋板。該蓋板是透明的且一UV光源被置於該蓋板下方，使得廚房用具、盤子毛巾、廚房器皿及類此者可置於該蓋板上方，用來將它們曝露於該紫外燈下。日本專利公開案JP5945135B2揭露一種洗滌槽的排水部分。一光催化劑塗層被施用在該排水圓筒的內表面上。LED光源被置於該排水管的入口，用來將UV照射穿過一透明的管壁，一設置在外面的LED燈源被附裝至該透明的管壁、將UV輻射引導至該排水管上游，用以加速將黏附在該排水圓筒的內表面的髒污分解並去除掉。

上面提到的裝置如所描述地主要是用於OEM設施或特殊用途的洗滌槽盆、聚焦在洗滌槽盆的一個區域或排水管的近端部分且並沒有解決沿著排水管的下游端的病原體積累問題，排水管的下游端連接至存水彎，微生物會在該處繁茂且通常一定會繁茂。

因此，本發明的目的是提供一種沒有先前技術裝置的缺點的排水管消毒裝置。

本發明的另一個目的是提供一種可輕易地安裝至任何新的或既有的洗滌槽排水管設施的排水管消毒裝置。

本發明的又另一個目的是如同前面的目的般地提供一種結構簡單且製造便宜的排水管消毒裝置。

本發明的再另一個目的是提供一種可被建構且沿著排水管被靈活地設置的排水管消毒裝置，用以曝露排水管的大部分或所有內表面。

本發明的進一步目的是提供一種可有效地消除通常會在排水管內增殖的多數病原體的排水管消毒裝置。

本發明的又另一個目的是提供一種在無需特殊的洗滌槽盆或特殊工具下用於容易、快速且便宜地安裝依據本發明的排水管消毒裝置的方法。

本發明的再另一個目的是提供一種排水管消毒裝置及其安裝方法，該安裝方法可讓兩個或更多個該裝置沿著排水管的長度被安裝，用以沿著該排水管的所有部分或大部分將病原體的消除強化或最大化。

上述的目的以及從下文中將變得明顯的其它目的係藉由依據本發明的排水管消毒裝置來獲得。用於消毒設有孔或洞的排水管壁的內表面的排水管消毒裝置包含紫外線發光二極體(UV LED)模組，其設有可讓紫外線透過的透明的媒介物。該模組被附裝至該排水管用以將該透明的媒介物對準該排水管的該孔，用以讓紫外線透射穿過該透明的媒介物並進入該排水管的內部，用以用該紫外線照射該排水管內表面。密封物被用來在該排水管和該模組之間創造出防水密封。控制機構被用來選擇性地對該模組賦能。

一種用於洗滌槽和存水彎(trap)之間的改良式排水管包含整合式排水管消毒裝置，用來經由在排水管上的孔或洞消毒該排水管壁的內表面。該排水管消毒裝置包含深紫外線發光二極體(UV-C LED)模組，其設有可讓深紫外線透過的透明的防水透鏡。該模組與該排水管整合在一起，用以將深紫外線透射穿過該透明的防水透鏡到達該排水管的內部，用以用深紫外線照射該排水管內表面。密封手段被提供來在該排水管和該模組之間創造出防水密封。該改良式排水管被連接至用於賦能該模組的手段。

一種改裝排水管以消毒其內表面的方法包含在該排水管的管壁形成一孔或洞的步驟。一包含深紫外線發光二極體(UV-C LED)模組的排水管消毒裝置被設置，用以將該排水管消毒裝置的透明部分安裝至該排水管的該孔或該洞，用以允許深紫外線經由該孔或洞透射進入該排水管內。該模組被密封地固定至該排水管，用以在創造出防水密封以在防止流體從該排水管流出的同時，允許該深紫外線照射該排水管內表面。

現特別參考圖式，其中相同或近似的部件被標示相同的元件符號，一洗滌槽設施被大致地標示元件符號10。

該洗滌槽設施10可例如代表一在浴室內、廚房內或其它地方的洗滌槽。如圖所示，該洗滌槽設施典型地被安裝在牆壁12上，該洗滌槽設施的洗滌槽盆14被支撐在檯面或支撐板16上且和多數洗滌槽盆一樣它被設置一夾具尾件18，其被設計來連接至排水管。

雖然有許多不同的排水管結構被用來與不同的洗滌槽連接，但一簡單的結構被例示於圖1中，其中該尾件18藉由一管接頭(union)或防鬆螺帽(locknut)22而被結合至排水管20。該排水管20接著如圖所示地藉由另一管接頭或防鬆螺帽22而被連接至出口管24。該出口管24(有時被稱為P型管或P型管子)包括U型存水彎24a和水平的延伸部分24b，廢水經由它們被排放至下水道管。在沒有堵塞、氣鎖(air lock)或其它壓差的正常情況下，U型存水彎被廢水24c裝滿至一由溢流高度26所決定的高度。當水上升到高於該溢流高度26之上時，水會經由該水平的延伸部分24b流出到主廢水管。排水管在有機物增殖方面有問題的區域被標示為高度“H”。此區域如所建議地被曝露於濕氣、空氣或氧氣以及被沖到排水管的營養物中。在該U型存水彎24a內的液體高度“d1”防止氣體從下水道管經由該洗滌槽進入到該洗滌槽設施所在的空間。高度“d2”通常被稱為存水彎密封深度且其範圍介於1.5英吋至4英吋之間，用以確保沒有難聞的氣體的逆流。本發明被設計來提供深紫外線，其照射在高度h範圍內且較佳地在整個高度H的多數或全部的排水管20。

在圖1中，依據本發明的排水管消毒裝置大致上被標示元件符號28。該裝置28包括深紫外線發光二極體(UV-C LED)模組30(圖2)，其包括外殼32。該排水管20在其管壁被設置一孔或洞34。該LED模組包括殼體36，一深紫外線發光二極體38被安裝於其內。石英或其它防水透鏡40被設置，該透鏡40形成一可讓紫外線透射穿過的透明的媒介物。

該外殼32可用任何傳統的方式被固定至該排水管20的側邊且被設置成將該透明的媒介物或透鏡40對準在該排水管上的該孔或洞34，用以以讓紫外線透射穿過該透明的媒介物進入該排水管內部，用以用紫外線照射排水管的內表面。為了確保在水被沖入到該排水管內時沒有滲漏，任何適合的密封物42被設置來在該密封物和該模組之間產生防水密封。雖然可使用具有不同峰值的紫外線，但作為單一紫外線來源，深紫外線是較佳的。

雖然透鏡40較佳地是用石英形成的，但任何適合的玻璃或透明材料都可被使用。在圖2中，密封物42是矽黏劑的形式。

該深紫外線發光二極體38藉由導管46內的導電體44而被連接至適合的電壓轉換器38，其被用作為該發光二極體的驅動器。該驅動器48被連接至可程式的控制器50，該控制器接著被連接至電源，譬如在接線盒52的110伏電源出口。該可程式的控制器50亦被有利地連接至運動偵測器54，它可偵測在一般設施內或在該洗滌槽內的運動。該可程式的控制器50和該電壓轉換器或驅動器48較佳地被容納在一可被附裝至牆壁12的包體(enclosure)56內。該包體56有利地亦是防水的。為了方便安裝，該導管46較佳地是撓性導管，它可被延伸在該包體56和該排水管20之間並與之連接。

在圖1及2中只有一個模組被示出。將被理解的是，兩個或更多個模組亦可如圖3所示地被安裝在單一排水管上。當兩個或更多個深紫外線發光二極體模組被使用時，它們彼此較佳地相對於該排水管20的軸線或長度方向被直線地且角度地間隔開來或錯開來，用以將曝露於該深紫外線照射的表面積最大化。

在圖2及3中，透鏡40大致扁平且貼靠該排水管的外表面，用以避免干擾廢水往下流至排水管的正常流動。然而，一更大的曝露於照射下的排水管內表面積可藉由使用稍微突入到該排水管內部的球形表面或圓錐表面透鏡來獲得。這允許深紫外線發光二極體被安裝得更靠近排水管的中心，如圖2的虛線框線內所示。然而，模組突伸至排水管內在正常情況下不應超過1/4英吋，用以確保排水管的正常流動及操作。

藉由添加深紫外線發光二極體模組至既有的排水管設施之圖1-3中所示的裝置安裝需要安裝人員鑽出或以其它方式產生一或多個孔或洞34。

本發明亦可體現為一改良式排水管20，其被建構成已有一深紫外線模組被整合至該排水管以省去鑽孔步驟。改良式排水管可被製成標準長度。水管工人或其它安裝人員可單純地如所需要地切掉管子的尾端以適用在該洗滌槽底下的特定安裝或管線安排。在此例子中，具有整合式模組的排水管只需要被連接至洗滌槽的尾件18以及出口管24即可。在此例子中，安裝只需要完成在該導管46內的導電體44和該盒子或殼體56內的電壓轉換器或驅動器48之間的電連接即可。藉由此已包含深紫外線發光二極體模組30的改良式排水管，就不再需要讓安裝者來產生孔或洞34且不需要由安裝者施用防水聚矽氧42，因為模組已用適合的防水密封物被整合至排水管內。

本發明亦包括改裝傳統的或典型的排水管的方法用以消毒排水管的內表面，首先在該排水管的管壁上形成孔或洞。包括深紫外線發光二極體模組的消毒裝置被安置用以將該模組與形成在該排水管上的該孔或洞34對準，讓深紫外線透射穿過該孔或洞。所得到的結構藉由施加一密封物來將該模組固定至該排水管而被作成是防水的，用以在產生不漏水的密封以防止流體流出排水管的同時讓深紫外線發現能夠照射排水管的表面。多個間隔開的孔或洞可被形成在排水管上且多個模組可被密封地固定至該等孔或洞，每一模組和一相對應的孔或洞對準。當兩個或更多個孔及模組被使用時，它們彼此係沿著該排水管的長度方向被直線地且角度地隔開，用以強化或最大化排水管曝露於深紫外線照射的排水管面積。

上文所述只被視為本發明的原理的例子。此外，因為對於熟習此技藝者而言許多的修改和變化將會是顯而易見的，所以本發明並不侷限於和被顯示及被描述的架構及操作完全一樣，因此，所有適當的修改及等效物可被歸類於落在本發明的範圍之內。

10:洗滌槽設施 12:牆壁 14:洗滌槽盆 16:檯面或支撐板 18:尾件 20:排水管 22:管接頭或防鬆螺帽 24:出口管 24a:U型存水彎 24b:水平延伸部分 24c:廢水 26:溢流高度 28:排水管消毒裝置 30:深紫外線發光二極體模組 32:外殼 34:孔或洞 36:殼體 38:紫外線發光二極體 40:透明的媒介物或透鏡 42:密封物 44:導電體 46:導管 48:電壓轉換器或驅動器 50:可程式的控制器 52:接線盒 54:運動偵測器 56:包體

熟習此技藝者從閱讀下面詳細的描述、申請專利範圍和圖式將瞭解到本發明的裝置的改良和優點，其中 [圖1]是洗滌槽設施的圖形表示，其顯示依據本發明的排水管消毒裝置如何被安裝來消毒管壁的內表面； [圖2]是圖1的區域A的放大細部圖，其顯示深紫外線發光二極體模組如何被固定並與排水管互動；及 [圖3]類似於圖2但顯示出2個模組被安裝在單一排水管上，該等模組彼此相對於該排水管的軸線或長度方向被直線地且角度地間隔開或錯開。

10:洗滌槽設施

12:牆壁

14:洗滌槽盆

16:檯面或支撐板

18:尾件

20:排水管

22:管接頭或防鬆螺帽

24:出口管

24a:U型存水彎

24b:水平延伸部分

24c:廢水

26:溢流高度

28:排水管消毒裝置

46:導管

48:電壓轉換器或驅動器

50:可程式的控制器

52:接線盒

54:運動偵測器

56:包體

Claims

一種排水管消毒裝置，用來消毒設有孔或洞的排水管管壁的內表面，包含紫外線發光二極體(UV LED)模組，其設有可讓紫外線透過的透明的媒介物；用來將該模組附裝至該排水管的手段，用以將該透明的媒介物對準該排水管的該孔，用以讓紫外線透射穿過該透明的媒介物進入該排水管的內部，用以用該紫外線照射該排水管的內表面；密封手段，用來產生不透水的密封於該排水管和該模組之間；及控制手段，用來選擇性地對該模組賦能。
如請求項1之排水管消毒裝置，其中該紫外線發光二極體是深紫外線發光二極體(UVC LED)。
如請求項1之排水管消毒裝置，其中該透明的媒介物是用玻璃或其它可透射紫外線的透鏡形成的。
如請求項1之排水管消毒裝置，其中該透明的媒介物是用石英形成的。
如請求項1之排水管消毒裝置，其中該密封手段包含在該孔或洞和該模組之間的界面的防水密封聚矽氧。
如請求項1之排水管消毒裝置，其中該控制手段包含用於紫外線發光二極體模組的驅動器。
如請求項1之排水管消毒裝置，其中該驅動器包括電壓轉換器。
如請求項1之排水管消毒裝置，其中該控制手段被容納在包體內且進一步包含導管，其包含延伸在該包體和該模組之間的導電體。
如請求項1之排水管消毒裝置，其中多個模組被提供，用來以彼此間隔開的關係被附裝至該排水管，用以經由該排水管上相關連的孔或洞照射該排水管的不同的內表面部分。
如請求項8之排水管消毒裝置，其中該導管是可撓曲的。
如請求項1之排水管消毒裝置，其中該控制手段包括運動偵測器，用來在該排水管的附近偵測到運動時將該模組解除賦能(de-energizing)。
一種改良式排水管，用於洗滌槽和存水彎之間，其包含排水管消毒裝置，用來經由在該排水管上的孔或洞消毒該排水管的管壁的內表面，該消毒裝置包含深紫外線發光二極體(UV-C LED)模組，其設有可讓深紫外線(UV-C light)透過的透明的媒介物；用來將該模組附裝至該排水管的手段，用以讓深紫外線透射穿過該透明的媒介物進入該排水管的內部，用以用該深紫外線照射該排水管的內表面；密封手段，用來產生不透水的密封於該排水管和該模組之間；及用來選擇性地對該模組賦能的手段。
如請求項12之改良式排水管，其中多個模組被設置在該排水管上。
如請求項12之改良式排水管，其中用來選擇性地對該模組賦能的該手段包括可程式的控制器。
一種改裝排水管的方法，用以消毒該排水管的內表面，該方法包含的步驟為：在該排水管的管壁上形成孔或洞；將一包含深紫外線發光二極體模組的排水管消毒裝置對準該排水管的該孔或洞，用以讓深紫外線光經由該孔或洞透射進入該排水管內；密封地將該模組固定至該排水管，用以在產生不透水的密封以防止流體從該排水管漏出的同時讓深紫外線光照射該排水管的內表面。
如請求項15之改裝排水管的方法，其中該孔或洞是藉由在該排水管的管壁上鑽孔來形成。
如請求項15之改裝排水管的方法，其中該模組是藉由沿著該模組和該孔或洞的界面施用密封黏劑而被固定至該排水管。
如請求項15之改裝排水管的方法，其中多個間隔開的孔或洞被形成在該排水管上且每一模組被密封地固定至一相關連的孔或洞。
如請求項18之改裝排水管的方法，其中該等孔或洞彼此沿該排水管的長度方向同時被直線地且角度地間隔開。
如請求項1之改裝排水管的方法，其中該等孔或洞彼此沿該排水管的長度方向同時被直線地且角度地間隔開。