TWI707827B - 紫外線液體殺菌裝置 - Google Patents
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Abstract
一種紫外線液體殺菌裝置，包含一紫外線發射模組、一光擴散結構及一導流模組。紫外線發射模組包括一電路基板及多個設置於電路基板的一表面且相互間隔的紫外線發光二極體。光擴散結構與該紫外線發射模組層疊，並對應紫外線發光二極體設置，用於改變紫外線發光二極體發出之光線的角度。導流模組包括一與光擴散結構層疊並與紫外線發射模組分別位於光擴散結構之兩相反側的流道結構。流道結構具有一供液體流入的入口、一供流體流出的出口，以及一連通該入口及該出口且用於導流液體而讓液體能受紫外線照射的流道。
Description
本發明是有關於一種殺菌裝置，特別是指一種紫外線液體殺菌裝置。
目前常見的液體殺菌裝置，常會藉由紫外線的照射來破壞微生物細胞中的分子結構，藉以達成消毒殺菌之效果，因而可運用於食用水及飲用水的消毒、汙水處理等用途。一般來說，現行較為常見之紫外光源為主波長為253.7 nm的UV-C低壓汞燈，然而汞燈的發光效率低，使用壽命有限，而且存在汞汙染的潛在危害。
因此，本發明之其中一目的，即在提供一種能解決前述問題的紫外線液體殺菌裝置。
於是，本發明紫外線液體殺菌裝置在一些實施態樣中，包含一紫外線發射模組、一光擴散結構及一導流模組。該紫外線發射模組包括一電路基板及多個設置於該電路基板的一表面且相互間隔的紫外線發光二極體。該光擴散結構與該紫外線發射模組層疊，並對應該等紫外線發光二極體設置，用於改變該等紫外線發光二極體發出之光線的角度。該導流模組包括一與該光擴散結構層疊並與該紫外線發射模組分別位於該光擴散結構之兩相反側的流道結構，該流道結構具有一供液體流入的入口、一供流體流出的出口，以及一連通該入口及該出口且用於導流液體而讓液體能受紫外線照射的流道。
在一些實施態樣中，該紫外線發射模組、該光擴散結構及該導流模組的尺寸相當，且三者配合形成平板狀結構。
在一些實施態樣中，該等紫外線發光二極體間隔排列為陣列狀；該紫外線發射模組還包括一用於控制該等紫外線發光二極體運作的控制單元，以及一用於提供該控制單元及該等紫外線發光二極體所需電力的電源供應單元。
在一些實施態樣中，該電源供應單元具有至少一個電池。
在一些實施態樣中，該光擴散結構是一光學擴散片。
在一些實施態樣中，該流道的型態選自蛇狀、直線狀、指叉狀的至少一者。
在一些實施態樣中，該導流模組還包括一用於驅動液體流動的泵浦、一至少用於偵測液體流量或流速的流量計，以及一用於提供該泵浦及該流量計運作所需電力的電源供應單元。
在一些實施態樣中，該電源供應單元具有至少一個電池。
本發明至少具有以下功效：藉由該等紫外線發光二極體的使用，相較於紫外線汞燈可以提升發光效率、延長使用壽命、縮減燈源體積，並能避免汞汙染的發生，利於可攜帶應用的實現。透過該光擴散結構的設置，能夠將紫外線發光二極體所發出的點光源轉換為面光源，以提升紫外線之照射均勻度。透過流道的配置，可讓液體產生攪動的效果，並讓液體能夠均勻地受到紫外線照射，藉以提升殺菌消毒之效果。
參閱圖1至圖4，為本發明紫外線液體殺菌裝置100之一實施例，該紫外線液體殺菌裝置100例如可運用於飲用水、食用水之消毒殺菌，具體包含一紫外線發射模組1、一光擴散結構2及一導流模組3。在一些實施態樣中，該紫外線發射模組1、該光擴散結構2及該導流模組3的尺寸相當，例如從圖2~4的俯視圖來看，其長、寬尺寸約為50 mm × 100 mm，且三者配合形成長方體平板狀結構，使得該紫外線液體殺菌裝置100的型態便於攜帶及收納。然而，根據實際需要，該紫外線液體殺菌裝置100可透過任意尺寸、任意形狀實施，不以上述揭露內容為限。
該紫外線發射模組1包括一電路基板11及多個設置於該電路基板11的一表面且相互間隔的紫外線發光二極體12。該電路基板11例如可以是印刷電路板、金屬電路板、陶瓷電路板等，但不以此等電路為限。該等紫外線發光二極體12例如可以是主波長為253.7 nu之紫外線發光二極體(UV-C LED)，並以等間隔方式排列為陣列狀，例如在圖2中是以2×3的陣列示例，但不以此實施方式為限。在一些實施態樣中，該紫外線發射模組1還包括一用於控制該等紫外線發光二極體12運作的控制單元13，以及一用於提供該控制單元13及該等紫外線發光二極體12所需電力的電源供應單元14。該控制單元13可透過各式微晶片、微控制器配合相關電路來實現該等紫外線發光二極體12之運作控制。在可攜式的應用中，該電源供應單元14具有至少一個電池，藉以提供該等紫外線發光二極體12運作所需電力。
該光擴散結構2如圖1般與該紫外線發射模組1層疊，並對應該等紫外線發光二極體12設置，係用於改變該等紫外線發光二極體12發出之光線的角度。本實施例中，該光擴散結構是一光學擴散片，且尺寸大致與該電路基板11相當，因而可將各個紫外線發光二極體12發光時所形成的點光源轉換為較為類似面光源之光源形式，藉以讓紫外線能夠均勻地照射在該導流模組3處。
該導流模組3包括一與該光擴散結構2層疊並與該紫外線發射模組1分別位於該光擴散結構2之兩相反側的流道結構31，該流道結構31具有一供液體流入的入口311、一供流體流出的出口312，以及一連通該入口311及該出口312且用於導流液體而讓液體能受紫外線照射的流道313。該流道313的型態選自如圖3之蛇狀或如圖4之直線狀、指叉狀的至少一者，在圖3、圖4中以箭頭指示液體的流動方向及路徑，使得液體流入該流道313後會產生相應的擾動，並能隨著該流道313而流經預定的路徑，讓待消毒殺菌的液體能夠受到均勻的紫外線照射，藉以確保消毒殺菌之效果。在一些實施態樣中，該導流模組3還包括一用於驅動液體流動的泵浦32、一至少用於偵測液體流量或流速的流量計33，以及一用於提供該泵浦32及該流量計33運作所需電力的電源供應單元34。在可攜式的應用中，該電源供應單元34具有至少一個電池，藉以提供該泵浦32、該流量計33運作所需電力。此外，該電源供應單元34也可以跟該電源供應單元14整合為一體，據以提供該紫外線液體殺菌裝置運作所需之動力。除此之外，在可攜式的應用中，該紫外線液體殺菌裝置100還可包含圖中未繪製的一殼體或箱體，以將圖1中的所有構件容裝於內，讓使用者便於攜帶或收容。
在使用上，液體受到該泵浦32的驅動從該流道結構31之該入口311處流入後，便會順著該流道313經預定的路徑流向該出口312，在流動過程中會受到陣列配置的該等紫外線發光二極體12的照射而破壞微生物細胞中的分子結構，據以達成消毒殺菌之效果。
綜合上述，本發明紫外線液體殺菌裝置100藉由該等紫外線發光二極體12的使用，相較於紫外線汞燈可提升發光效率、延長使用壽命、縮減燈源體積，並能避免汞汙染的發生，利於可攜帶應用的實現。透過該光擴散結構2的設置，能夠將紫外線發光二極體12發光時所形成的點光源轉換為類似於面光源，藉以提升紫外線之照射均勻度。透過該流道313的配置，可讓液體產生攪動的效果，並讓液體能夠均勻地受到紫外線照射，藉以提升殺菌消毒之效果。是故，本發明紫外線液體殺菌裝置100確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
100:紫外線液體殺菌裝置
1:紫外線發射模組
11:電路基板
12:紫外線發光二極體
13:控制單元
14:電源供應單元
2:光擴散結構
3:導流模組
31:流道結構
311:入口
312:出口
313:流道
32:泵浦
33:流量計
34:電源供應單元
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：
圖1是一側視示意圖，說明本發明紫外線液體殺菌裝置的一實施例；
圖2是一俯視示意圖，說明該紫外線液體殺菌裝置之紫外線發射模組的態樣；
圖3及圖4是俯視示意圖，說明該紫外線液體殺菌裝置之流道結構的態樣。
100:紫外線液體殺菌裝置
1:紫外線發射模組
13:控制單元
14:電源供應單元
2:光擴散結構
3:導流模組
31:流道結構
32:泵浦
33:流量計
34:電源供應單元
Claims (6)
- 一種紫外線液體殺菌裝置，包含:一紫外線發射模組，包括一電路基板及多個設置於該電路基板的一表面且相互間隔的紫外線發光二極體；一光擴散結構，與該紫外線發射模組層疊，並對應該等紫外線發光二極體設置，該光擴散結構為光學擴散片，並用於將該等紫外線發光二極體發出之光線轉換為面光源；及一導流模組，包括一與該光擴散結構層疊並與該紫外線發射模組分別位於該光擴散結構之兩相反側的流道結構，該流道結構具有一供液體流入的入口、一供流體流出的出口，以及一連通該入口及該出口且用於導流液體而讓液體能受紫外線照射的流道，其中，該紫外線發射模組、該光擴散結構及該導流模組的尺寸相當，且三者配合形成平板狀結構。
- 如請求項1所述之紫外線液體殺菌裝置，其中，該等紫外線發光二極體間隔排列為陣列狀；該紫外線發射模組還包括一用於控制該等紫外線發光二極體運作的控制單元，以及一用於提供該控制單元及該等紫外線發光二極體所需電力的電源供應單元。
- 如請求項2所述之紫外線液體殺菌裝置，其中，該電源供應單元具有至少一個電池。
- 如請求項1所述之紫外線液體殺菌裝置，其中，該流道的型態選自蛇狀、直線狀、指叉狀的至少一者。
- 如請求項1所述之紫外線液體殺菌裝置，其中，該導流模組還包括一用於驅動液體流動的泵浦、一至少用於偵測液體流量或流速的流量計，以及一用於提供該泵浦及該流量計運作所需電力的電源供應單 元。
- 如請求項5所述之紫外線液體殺菌裝置，其中，該電源供應單元具有至少一個電池。
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|---|---|---|---|---|
| US8540860B2 (en) * | 2009-03-04 | 2013-09-24 | Greentech Co., Ltd. | Unit for producing sterilized water, cartridge comprising the unit and washing machine comprising the cartridge |
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| CN109415228A (zh) * | 2016-06-22 | 2019-03-01 | 野村微科学股份有限公司 | 紫外线杀菌装置、紫外线杀菌方法及超纯水制造系统 |
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-
2019
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