流體殺菌管路裝置的製作方法
2023-04-22 20:23:41
專利名稱：流體殺菌管路裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一流體殺菌管路裝置，特別是涉及一種應用紫外線進行殺菌作業的管路裝置。
背景技術：
已知利用波長為253.7nm的紫外線照射微生物或細菌具有破壞其分子組織而導致其死亡的殺菌作用，因此近年來標榜紫外線殺菌的產品日益增多，且主要用途在在對空氣或水等流體進行消毒的應用方面。
而欲得到較佳的紫外線殺菌效果，流體受紫外線照射的時間長短以及強度相當重要，所以對於講求高效能的紫外線殺菌裝置而言，莫不以增加紫外線照射時間，或者增加流體受紫外線照射的強度來達成。
如圖1所示，是一種利用紫外線燈管對水進行殺菌作業的殺菌裝置，其包含有多數橫向並列的殺菌單元40，各殺菌單元40包括一箱體4，箱體4的底部形成一進水口41，而箱體4的頂部則形成一出水口42，又，箱體4內沿直立上下方向並水平地安置有多數支紫外線燈管5，另在箱體4鄰近各紫外線燈管5的兩側內壁面處進一步各設置一擾流板6。
應用時，使待處理的水由各殺菌單元40的箱體4的進水口41進入，經過擾流板6迫使水通過各紫外線燈管5鄰近的周側位置以接受較高強度的紫外線的照射，再經箱體4頂部的出水口42排出。如此，藉由多數的殺菌單元40各自獨立地形成一水的流道，同時以多數紫外線燈管5照射以及擾流板6的設置等，達到具有較高效能的紫外線殺菌作業，同理，以相同的多數流道同時進行殺菌的設計也有應用在空氣的殺菌作業，在此不再舉例說明。
然而，前述以多數殺菌單元40並列以形成多流道，以及利用多數紫外線燈管5的設計，雖然可發揮紫外線較佳的殺菌效能，但是缺點在於這樣的殺菌裝置設計通常所佔的體積相當大，對於如救護車或移動式隔離艙等等原本空間利用即相當受到限制的場合，勢必無法採用如此佔據空間的流體殺菌設備，因此亟需一種結構密集化且能夠提供高效能的紫外線殺菌裝置。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種殺菌管路裝置，其具有流道配置密集化以縮小佔用體積又同時具備高效能殺菌效果的特點。
本實用新型的殺菌管路裝置，包含至少三個殺菌單元，該各殺菌單元分別包括一中空管狀的筒體及至少一定位在該筒體內的紫外線燈，其特徵在於該殺菌單元的筒體是與相鄰的另一殺菌單元的筒體以同一軸向並列設置且互相連通，使該殺菌單元的筒體共同形成一供流體逐次流經對應的該紫外線燈的流道，且該流道分布為立體狀而不位在同一平面上。
所述的流體殺菌管路裝置還可以具有以下附加的技術特徵該殺菌單元的筒體沿其軸向分別設有相反的一流體輸入端及一流體輸出端，且以一筒體的流體輸入端連通相鄰的另一筒體的流體輸出端，使得該流道以反覆S形曲折方式延伸。
位在該流道流體流動方向最初端的該殺菌單元的筒體的流體輸入端可連接有一過濾流體的過濾器。
位在該流道流體流動方向最末端的該殺菌單元的筒體的流體輸出端可連接有一驅動流體流動的驅動器。
該驅動器可為一驅動氣體流動的風扇或驅動液體流動的泵。
該殺菌單元的數目可為三個，且該各殺菌單元的筒體在軸向投影面上並列成三角形狀。
該殺菌單元的數目也可為五個，且該各殺菌單元的筒體在軸向投影面上並列成梯形狀。
該殺菌單元的數目也可為五個，且該各殺菌單元的筒體在軸向投影面上並列成C形狀。
該殺菌單元數目也可為六個，且該各殺菌單元的筒體在軸向投影面上並列成L形狀。
該殺菌單元數目也可為七個，且該各殺菌單元的筒體在軸向投影面上並列成環形狀。
該殺菌單元數目也可為八個，且該各殺菌單元的筒體在軸向投影面上並列成U形狀。
該殺菌單元數目也可為九個，且該各殺菌單元的筒體在軸向投影面上並列成方形狀。
該殺菌單元的筒體內壁還可設有一沿軸向迴旋延伸的螺旋導葉。
相鄰接的該殺菌單元的筒體內的螺旋導葉的迴旋方向可以互為相反。
本實用新型的殺菌管路裝置，包含至少三個殺菌單元，各殺菌單元包括一中空管狀的筒體及至少一定位在筒體內的紫外線燈。殺菌單元的筒體是與相鄰的另一殺菌單元的筒體以同一軸向並列且互相連通，使多數殺菌單元的筒體共同形成一供流體逐次流經對應的紫外線燈的流道，且流道分布為立體狀而不位在同一平面，藉由流體流道的立體配置，以使多數殺菌單元的排列得以密集化，進而縮小整體所佔體積。
下面通過最佳實施例及附圖對本實用新型的流體殺菌管路裝置進行詳細說明，附圖中圖1是一種流體殺菌裝置的構造示意圖；圖2是本實用新型的流體殺菌管路裝置的第一較佳實施例立體構造示意圖；圖3是該較佳實施例的剖視示意圖，說明三筒體的配置型態；圖4是本實用新型的第二較佳實施例五筒體的配置簡要示意圖，並說明五筒體所構成的空氣流道走向；
圖5是該第二較佳實施例另一可行的流道示意圖；圖6是該第二較佳實施例另一可行的流道示意圖；圖7是該第二較佳實施例另一可行的流道示意圖；圖8是本實用新型的第三較佳實施例另一種五筒體配置簡要示意圖；圖9是本實用新型的第四較佳實施例的六筒體配置簡要示意圖；圖10是本實用新型的第五較佳實施例的七筒體配置簡要示意圖；圖11是本實用新型的第六較佳實施例的八筒體配置簡要示意圖；圖12是本實用新型的第七較佳實施例的九筒體配置簡要示意圖；及圖13是一部份立體剖視圖，說明筒體內設一螺旋導葉的相對位置關係。
具體實施方式參閱圖2與圖3，本實用新型的流體殺菌管路裝置的第一較佳實施例是應用在空氣的殺菌作業，而管路裝置包含有三殺菌單元10、一過濾空氣的過濾器20及一驅動空氣流動的驅動器30，本例中，驅動器30為一風扇(若應用在如水的液體，驅動器則可使用一泵)。
各殺菌單元10均包括一中空長形管狀的筒體1及一紫外線燈2，紫外線燈2為燈管型態，其概沿著筒體1的軸向定位在筒體1內並與筒體1的內壁面保持一間隔距離。而殺菌單元10在配置上是採所有筒體1以相同軸向且兩端齊平地緊鄰並列的方式，以本例而言，因殺菌單元10的數目為三，因此由筒體1長度延伸的軸向投影面來看，三筒體1可排列成三角形(品字形)的堆棧型態，為便於表示其位置，位在三角形頂部的筒體進一步賦予編號為12，而三角形底部兩側的筒體1則進一步賦予編號為11及13，筒體11、12、13依照預備供流體流通的方向各定義有一流體輸入端111、121、131及一流體輸出端112、122、132，使筒體11的流體輸入端111是連接過濾器20，而筒體11的流體輸出端112則與筒體12的流體輸入端121並鄰且互相連通，筒體12的流體輸出端122也與筒體13的流體輸入端131並鄰且互相連通，又，筒體13的流體輸出端132則連接驅動器30。
如此，當驅動器30激活後會有一負壓產生而由過濾器20吸入空氣並鼓動空氣流動，氣流方向將如箭號所示依序經由過濾器20、筒體11、筒體12、筒體13及驅動器30而構成一流道，整體流道並可呈反覆彎曲的S形且不在同一平面上而為立體配置，以使空氣逐次通過各筒體1內並受紫外線燈2的照射，使得所有殺菌單元10的組合形成密集不佔空間的型態，可用以安裝在車廂內，甚至在車輛上空間極度受限的引擎室內，利用引擎動力帶動驅動器30以導引車廂內的空氣通過殺菌管路裝置而進行消毒，特別適用在救護車輛、隔離艙等設備使用。
另外一提，前述驅動器30雖安裝在流道的後端以形成負壓而驅使空氣流動，其主要考量在於，當殺菌管路裝置與人體在同一空間內時，此種設計可較為安全，即使管路上具有些微漏縫，因負壓的緣故可不致有洩漏等立即的危害發生，但是實際裝配上，若無上述考量，驅動器30是可以安裝在流道的前端而使用正壓方式推動空氣流動的。
再以本實施例實際使用的數據作說明，每一殺菌單元10的筒體1內徑為140mm、長45cm，容積6.92721公升，所以三殺菌單元10的筒體1容積合計為20.78163公升，各筒體1所內置的紫外線燈2採用PHILIPS PL-L36W/TUV燈管，功率12watts，尺度為外徑17mm、長385mm、雙管，體積為0.087387公升，所以三紫外線燈2的體積合計為0.262161公升，距離5cm處的光密度至少約8000μw/cm2，又，驅動器30採固定排量30SCFM/分鐘，換算為每秒14.16430595公升，因此空氣接受紫外線的殺菌時間為1.44秒。依據存活率計算公式S＝exp(-kIT)，其中，S為存活率，I為光密度，T為殺菌時間，而k為標準常數，參照所附的表1，表1是紫外線殺菌時間為1.44秒的各菌種存活率列表；以結核菌(Mycobacterium tuberculosis)為例，其標準常數k值若採David 1973的0.000987，則計算所得的結核菌存活率為0.00115337％，所以殺菌率為99.99885％，同樣地，標準常數k值若分別改採Riley 1961的0.004721或是Collins 1971的0.002132，則計算所得的存活率幾乎為0％，意即殺菌效果均可達100％。此外，其它菌種的存活率可參考附表一所列，由此可證明本實用新型的設計對於除了胞子(spore)類的大部份菌種而言均具有相當高效能的殺菌效果。
如圖4，是本實用新型的第二較佳實施例，其殺菌單元10的構造與相鄰筒體1彼此的連通方式均與第一較佳實施例相同，使得空氣流道形成反覆S形彎曲的立體配置，惟不同處在於殺菌單元10的數目為五，所以在此只以殺菌單元10的筒體1的軸向投影面示意地表示五筒體相對應的排列位置。如圖，五筒體1是以上二下三交錯排列成密集的梯形，為便於表示位置，位在上方的二筒體1分別再賦予標號為14、15，而位在下方的三筒體1則分別再賦予標號為16、17、18，其中，如箭號所示的空氣流道可依序通過筒體16、17、14、15、18，但是其只為一種可行的方式，除此以外，視筒體14、15、16、17、18間的連通關係不同可對應產生不同的空氣流道，例如可依序通過筒體16、14、17、15、18(圖5箭號所示)，也可依序通過筒體16、14、15、17、18(圖6箭號所示)，或可依序通過筒體16、14、15、18、17(圖7箭號所示)。但是無論採用何種空氣流道配置，由於五筒體的容積合計增加為34.199115公升，若排量與紫外線光密度維持與第一較佳實施例相同的條件下，殺菌時間T將增加為2.4秒，其殺菌效果可參照所附的表2，表2是紫外線殺菌時間為2.4秒的各菌種存活率列表。表2表明其效能可較第一較佳實施例更為提升。此外，殺菌時間T若仍保持與第一較佳實施例相同的1.44秒的情況下，則排量可提升至50SCFM(約為每秒23.6公升)，此時殺菌效果將維持與第一較佳實施例相同而如表1所列。
參考圖8至圖12所示，是以流道立體化配置達到體積密集化而不佔空間的設計概念下，分別以不同數目的殺菌單元10所構成的實施例。由於以下實施例只在筒體1的排列配置方式上不同，所以均以筒體1軸向投影面的方式示意地表示其相對應的位置關係。
如圖8，殺菌單元10的數目為五，所以五筒體1是以C形方式配置並兩兩相鄰連通，而中央虛線處則概略地代表過濾器及驅動器的配置位置。又如圖9，殺菌單元10的數目為六，六筒體1是以L形方式配置而兩兩互相連通以形成空氣流道。而如圖10，殺菌單元10的數目為七，七筒體1排列成環形且相鄰連通以構成空氣流道。再如圖11，殺菌單元10數目為八，八筒體1是排列成U形以構成空氣流道。如圖12所示，殺菌單元10數目為九，所有筒體1可構成方形的數組型態以構成空氣流道。
參照圖13所示，為了增進空氣在筒體1內的混合，筒體1的內壁面可進一步設置一沿筒體1軸向迴旋延伸的螺旋導葉3，而以筒體1軸線為中心，螺旋導葉3為順時針或逆時針的延伸方向均可，其目的在導引通過筒體1內的空氣進行相互混合，使空氣得均勻地受紫外線燈2的照射，以增進殺菌效果。另外，在安裝實務上，螺旋導葉3並不須完全覆蓋筒體1的內壁面，可只設置一小段或分為多段設置，又，設置在不同筒體1內壁面的螺旋導葉3的延伸方向可不相同，有助於空氣的混合均勻性。
再者，在實際應用上，因過濾器及紫外線燈均有一定的使用壽命，所以在長久使用後均會發生效能降低的現象，為了維持殺菌管路裝置的功能，可進一步設置一監測組件，例如設置在過濾器以感應通過氣流壓力以對濾芯進行感測的壓力感應器，可用以在過濾器效能降低時適時提示操作者加以更換，另外如設置在筒體壁上特定位置處以對內部紫外線燈的光密度進行監測的光感應器等，在紫外線燈效能衰減時也能適時提示操作者加以更換，藉此可確保整體殺菌管路裝置的功能維持良好的使用狀態。
歸納上述，本實用新型的殺菌管路裝置，藉由多數殺菌單元相互連結並以非同一平面立體化的方式配置其流體流道，大幅縮減體積，而可在安裝空間有限的環境中達到高效能的殺菌效果，所以確實能達到本實用新型的目的。
表1
表權利要求1.一種流體殺菌管路裝置，包含至少三個殺菌單元，該各殺菌單元分別包括一中空管狀的筒體及至少一定位在該筒體內的紫外線燈，其特徵在於該殺菌單元的筒體是與相鄰的另一殺菌單元的筒體以同一軸向並列設置且互相連通，使該殺菌單元的筒體共同形成一供流體逐次流經對應的該紫外線燈的流道，且該流道分布為立體狀而不位在同一平面上。
2.如權利要求1所述的流體殺菌管路裝置，其特徵在於該殺菌單元的筒體沿其軸向分別設有相反的一流體輸入端及一流體輸出端，且以一筒體的流體輸入端連通相鄰的另一筒體的流體輸出端，使得該流道以反覆S形曲折方式延伸。
3.如權利要求1所述的流體殺菌管路裝置，其特徵在於位在該流道流體流動方向最初端的該殺菌單元的筒體的流體輸入端連接有一過濾流體的過濾器。
4.如權利要求1所述的流體殺菌管路裝置，其特徵在於位在該流道流體流動方向最末端的該殺菌單元的筒體的流體輸出端連接有一驅動流體流動的驅動器。
5.如權利要求4所述的流體殺菌管路裝置，其特徵在於該驅動器為一風扇。
6.如權利要求4所述的流體殺菌管路裝置，其特徵在於該驅動器為一泵。
7.如權利要求1所述的流體殺菌管路裝置，其特徵在於該殺菌單元的數目為三個，且該各殺菌單元的筒體在軸向投影面上並列成三角形狀。
8.如權利要求1所述的流體殺菌管路裝置，其特徵在於該殺菌單元的數目為五個，且該各殺菌單元的筒體在軸向投影面上並列成梯形狀。
9.如權利要求1所述的流體殺菌管路裝置，其特徵在於該殺菌單元的數目為五個，且該各殺菌單元的筒體在軸向投影面上並列成C形狀。
10.如權利要求1所述的流體殺菌管路裝置，其特徵在於該殺菌單元數目為六個，且該各殺菌單元的筒體在軸向投影面上並列成L形狀。
11.如權利要求1所述的流體殺菌管路裝置，其特徵在於該殺菌單元數目為七個，且該各殺菌單元的筒體在軸向投影面上並列成環形狀。
12.如權利要求1所述的流體殺菌管路裝置，其特徵在於該殺菌單元數目為八個，且該各殺菌單元的筒體在軸向投影面上並列成U形狀。
13.如權利要求1所述的流體殺菌管路裝置，其特徵在於該殺菌單元數目為九個，且該各殺菌單元的筒體在軸向投影面上並列成方形狀。
14.如權利要求1所述的流體殺菌管路裝置，其特徵在於該殺菌單元的筒體內壁設有一沿軸向迴旋延伸的螺旋導葉。
15.如權利要求14所述的流體殺菌管路裝置，其特徵在於相鄰接的該殺菌單元的筒體內的螺旋導葉的迴旋方向互為相反。
專利摘要一種流體殺菌管路裝置，包含至少三個殺菌單元，各殺菌單元包括一中空管狀的筒體及至少一定位在筒體內的紫外線燈，殺菌單元的筒體是與相鄰的另一殺菌單元的筒體以同一軸向並列且互相連通，使多數殺菌單元的筒體共同形成一供流體逐次流經對應的紫外線燈的流道，且流道分布為立體狀而不位在同一平面，藉由流體流道的立體配置，以使多數殺菌單元的排列得以密集化，進而縮小整體所佔體積。
文檔編號A61L9/20GK2661189SQ03208070
公開日2004年12月8日 申請日期2003年9月26日 優先權日2003年9月26日
發明者潘葉平 申請人:法利科技實業股份有限公司