TWI733543B

TWI733543B - 流體殺菌消毒設備

Info

Publication number: TWI733543B
Application number: TW109126212A
Authority: TW
Inventors: 林俊良; 李偉彰
Original assignee: 崑山科技大學
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2021-07-11
Also published as: TW202206378A

Abstract

本發明有關於一種流體殺菌消毒設備，其係包括一腔體，具有一入口、一流道與一出口供一流體通過；至少一擾流機構，係設於流道內、入口或兩者之結合；一石英套管，係軸向設置於腔體內；以及至少一光源模組，係軸向設置於石英套管內，且配置有一電路板與複數個UVC LED光處理器用以照射流體；藉此，本發明可延長流體流動的路徑，增加流體處理的時間，以提升液體和氣體的處理的效能，並具有結構簡易與成本低之優點。

Description

流體殺菌消毒設備

本發明係有關於一種殺菌消毒設備，尤指一種透過簡單的腔體設計以提升流體處理效能的流體殺菌消毒設備。

現有可進行流體(包含氣體、液體及等離子體)處理之裝置，常存在處理時間過短、殺菌、消毒或抑制藻類功能不完全之缺失。常見的處理裝置例如中國專利公開第CN108328694A號揭示的「紫外光耦合二氧化鈦殺菌消毒裝置」，其結構僅具有直立式設置的反應器，反應器的上部和下部分別設有出水口和進水口，又於反應器內設有紫外燈且反應器的內壁設有納米二氧化鈦塗層；雖然上述結構可達到液體殺菌消毒的目的，但液體於上述結構停留的時間短，無法達到有效殺菌或消毒液體之目的。

為了提升流體於處理裝置內停留的時間，以達到較佳的處理效果，有些結構會將流道內部進行不同改良。舉例而言，中華民國專利公告第M247214號提出一種紫外光殺菌之迷宮結構，其包括一鼓風機、一迷宮結構以及一紫外光燈管安置於迷宮結構內，迷宮結構由一個以上之間隔片交錯所組合而成，藉此當空氣進入迷宮結構時，因間隔片交錯可延長空氣暴露在紫外光燈管之時間，達到殺菌之目的；另，中國專利公告第CN210237187U號所揭示的一種紫外光催化氧化水處理設備，其係於處理設備內部設置多個呈波浪型或多邊形的折流擋板，以連通形成波浪形或多角形的廊道，可使液體以折流的流動方式通過多個高強度的紫外光照射區。

然而，上述結構雖能利用內部迷宮或隔板增加殺菌時間，以增加路徑長度並增加液體或氣體在裝置內的停留時間，但過於複雜的機構導致成本大幅提升，於實際製造上仍有困難。

另，有些使用紫外光C(UVC)流體處理器多半聚焦於流道設計，不僅使管道變狹窄、製作與清理都變得不容易，成本也隨之增加。

今，發明人即是鑑於上述現有之流體殺菌裝置於實際實施使用時仍具有多處缺失，於是藉由其豐富專業知識及多年之實務經驗所輔佐，而加以改善，並據此研創出本發明，其目的在於提供一種可設置於一目標裝置上的流體處理裝置，藉由簡單的結構設計以提升流體殺菌消毒的效能。

為了達到上述實施目的，本發明人提出一種流體殺菌消毒設備，其係包括一腔體，具有一入口、一流道與一出口供一流體通過；至少一擾流機構，係設於流道內、入口或兩者之結合；一石英套管，係軸向設置於腔體內；以及至少一光源模組，係軸向設置於石英套管內，且配置有一電路板與複數個UVC LED光處理器用以照射流體。

於本發明之一實施例中，擾流機構具有複數個貫孔與複數個導軌以改變流體之流動方向並產生紊流。

於本發明之一實施例中，擾流機構具有複數個網狀。

於本發明之一實施例中，擾流機構具有複數個葉片與複數個導軌，且複數個葉片以一傾角排列以導流。

藉此，本發明以簡易設計的擾流機構使流體由入口進入腔體後產生紊流並圍繞石英套管的流動，增加流體流動的路徑與停留時間，達到流體殺菌消毒的效能。

A:流體殺菌消毒設備

1:腔體

11:入口

12:流道

13:出口

2:擾流機構

21:貫孔

22:網狀

23:導軌

24:葉片

3:石英套管

4:光源模組

41:電路板

42:UVC LED光處理器

第一圖：本發明其一較佳實施例之剖視圖。

第二圖：本發明其二較佳實施例之剖視圖。

第三圖：本發明之擾流機構其一較佳實施例之立體圖。

第四圖：本發明之擾流機構其二較佳實施例之立體圖。

第五圖：本發明之擾流機構其三較佳實施例之立體圖。

本發明之目的及其結構功能上的優點，將依據以下圖面所示之結構，配合具體實施例予以說明，俾使審查委員能對本發明有更深入且具體之瞭解。

首先，請參閱第一圖及第二圖所示，本發明提供一種流體殺菌消毒設備(A)，其係包括：一腔體(1)，可例如為不鏽鋼腔體(1)，其具有一入口(11)、一流道(12)與一出口(13)供一流體通過；至少一擾流機構(2)設於流道(12)內、入口(11)或兩者之結合；一石英套管(3)軸向設置於腔體(1)內，以及至少一光源模組(4)軸向設置於石英套管(3)內，且光源模組(4)配置有一電路板(41)與複數個UVC LED光處理器(42)用以照射流體。藉由所述至少一擾流機構(2)可改變流體之流動方向並產生紊流，本發明可延長流體流動的路徑，增加流體處理的時間，以提升流體處理的效能，且所述擾流機構(2)易於拆卸，可視需求設置於一或多個於流道內(12)或/及入口(11)。

本發明於實際實施使用時，可藉由下述實施例說明本發明可應用之範圍，但不意欲以任何形式限制本發明之範圍。

請參閱第一圖，本發明之流體殺菌消毒設備(A)於使用時可懸掛於一目標裝置(圖中未標示)上，使流體由腔體(1)一端的入口 (11)流入，經過腔體(1)內的流道(12)，並從另一端的出口(13)流出，腔體(1)內部的流道(12)設置2個擾流機構(2)，擾流機構(2)與不鏽鋼腔體(1)結合並貼合於石英套管(3)上，擾流機構(2)使流體流動時產生紊流(如圖中箭頭所示)，流體於腔體(1)內圍繞著石英套管(3)流動，直至從出口(13)流出，因此擾流機構(2)延伸流體流動路徑並增加流體處理時間；石英套管(3)內軸向設置一光源模組(4)，且光源模組(4)配置有電路板(41)與UVC LED光處理器(42)，透過驅動電路提供電流給UVC LED光處理器(42)，對腔體(1)內的流體進行殺菌處理。依據美國國家衛生基金會與美國國家標準協會所制定的NSF/ANSI 55的紫外線微生物規範，自來流體處理所需的累積輻射能量需要(>16mJ/cm²)。

請參閱第二圖，腔體(1)的入口(11)亦可設置一擾流機構(2)，或同時於入口(11)與腔體(1)內之流道(12)設置一個以上的擾流機構(2)，以增加流體流動時產生紊流。

如第三圖所示，擾流機構(2)可例如具有複數個貫孔(21)與複數個導軌(23)，當流體進入貫孔(21)後沿著導軌(23)流動，可改變流體之流動方向並產生紊流。

再者，如第四圖與第五圖所示，擾流機構(2)亦可例如具有複數個網狀(22)，或者具有複數個葉片(24)與複數個導軌(23)，且複數個葉片(24)以一傾角排列以導引流體之流動方向，因此當流體由入口(11)流入經過擾流機構(2)的網狀(22)結構或複數個葉片(24)與複數個導軌(23)結構後，會產生紊流，增加流體流動路徑與停留在流道(12)內的時間，因此可提升液體殺菌消毒的效能。

由上述之流體殺菌消毒設備之實施說明可知，本發明具有以下優點：

1.本發明之整體結構簡易，且擾流機構易於拆裝，因此本發明具有成本低且使用方便之優點。

2.本發明藉由設置擾流機構取代傳統複雜的流道設計，不僅能讓流體、氣體產生紊流，亦可增加流體、氣體流動的路徑與流體處理的時間，故可提升流體、氣體殺菌消毒的效能。

3.本發明採用採用UVC LED進行殺菌消毒，相較於汞(Hg)燈，不僅較為環保(不含汞)，且具有節能、壽命長之優點，可達到相同甚至更好的光處理效能。

綜上所述，本發明之流體殺菌消毒設備，的確能藉由上述所揭露之實施例，達到所預期之使用功效，且本發明亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求。爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

惟，上述所揭之圖示及說明，僅為本發明之較佳實施例，非為限定本發明之保護範圍；大凡熟悉該項技藝之人士，其所依本發明之特徵範疇，所作之其它等效變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之設計範疇。