紫外線殺菌裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型紫外線殺菌裝置。
【背景技術】
[0002]已知波長為200?350nm的深紫外線具有殺菌效果，而通過照射這種深紫外線進行殺菌的紫外線殺菌裝置被應用到實際當中。作為用于紫外線殺菌裝置的光源，一般采用低壓水銀燈(所謂殺菌燈)，所述低壓水銀燈放射通過低壓(約0.1Pa)水銀蒸氣放電產生的波長為253.7nm的光(水銀譜線)。該殺菌燈廣泛應用于烹調室，醫(yī)院，制藥工廠等，用于對水、粉狀物體及容器等進行殺菌。
[0003]另外，近年來，開發(fā)了一種紫外線殺菌裝置，其將比水銀燈的使用壽命長、且消耗電力較低的深紫外線發(fā)光二極管(下面也稱為深紫外線LED)模塊化后作為光源使用。
[0004]在利用使用了這種深紫外線LED的紫外線殺菌裝置對水等流體進行殺菌的情況下，為了提高殺菌效率，一般使作為處理對象的流體流動的同時對其進行深紫外線照射，已知有如下裝置利用這種方式進行殺菌。
[0005]即，已知一種如下類型的裝置，其在作為殺菌對象的流體中配置光源來進行深紫外線照射，在該裝置中，在具有處理對象流入部及處理對象流出部的處置槽內部配置有LED模塊，該LED模塊的第I傳熱板及第2傳熱板的表面上分別配置有多個深紫外線LED，同時第I傳熱板及第2傳熱板分別具有以水密封狀態(tài)覆蓋該深紫外線LED的保護罩，在第I傳熱板的深紫外線LED及第2傳熱板的深紫外線LED處于背靠背且不重合的狀態(tài)下，將第I傳熱板及第2傳熱板這二者以背面相對的方式組合在一起，從而形成該LED模塊(參見專利文獻I)。另外還已知另一種類型的裝置，其在供殺菌對象流動的流路外側配置光源來進行深紫外線照射，在該裝置中，在彎曲的石英玻璃構成的流路所包裹的位置上設置光源，由在流路中流動的殺菌對象來冷卻光源(參照專利文獻2)。
[0006]【專利文獻I】日本發(fā)明專利公開公報特開2012-115715號
[0007]【專利文獻2】日本發(fā)明專利公開公報特開2010-194414號

【發(fā)明內容】

[0008]由于深紫外線LED放射的深紫外線的強度顯著低于殺菌燈放射的深紫外線的強度，為了充分殺菌，需要設法排列設置多個深紫外線LED，增加對單位量的殺菌對象的照射時間，因而在對較大量的殺菌對象進行有效殺菌方面尤其具有局限性。例如，在所述專利文獻I及2所記載的裝置中，在作為光源的模塊中，深紫外線LED排列設置在一個平面上，因而為確保所需的照射量，不僅需要增大模塊自身的面積，而且為增加對單位量的殺菌對象的照射時間，在專利文獻I所示的裝置中需要增加在處理槽內設置的模塊數量，在專利文獻2所示的裝置中需要增加流路的長度。
[0009]本發(fā)明在作為光源的模塊中以能夠有效利用該模塊的內部空間的方式配置深紫外線LED，同時將該模塊與對該光源放射的深紫外線進行有效聚光的聚光裝置組合使用，由此來解決上述技術問題。
[0010]S卩，本發(fā)明為一種紫外線殺菌裝置，該紫外線殺菌裝置具有流路和光源，所述流路由具有殺菌作用的紫外線能夠透過的紫外線透過性材料圍成，作為殺菌對象的流體流經所述流路，所述光源配置在該流路的外部，并射出具有殺菌作用的紫外線，所述紫外線殺菌裝置通過向流經所述流路內部的殺菌對象照射從該光源射出的所述紫外線，進行殺菌，該紫外線殺菌裝置的特征在于，所述光源由多個“發(fā)出具有殺菌作用的紫外線的紫外線發(fā)光元件”構成，該紫外線殺菌裝置還具有對從各紫外線發(fā)光元件射出的所述紫外線進行聚光的聚光裝置，經該聚光裝置聚光后的所述紫外線照射到所述殺菌對象上。
[0011]在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明的優(yōu)選技術方案為:殺菌裝置具有使所述流路的內部產生紊流的機構。
[0012]另外，本發(fā)明的一個優(yōu)選技術方案為:所述本發(fā)明的裝置具有聚光紫外線射出單元，所述聚光紫外線射出單元由光源與聚光裝置構成，其中，所述光源由紫外線發(fā)光模塊構成，在所述紫外線發(fā)光模塊中，在圓筒狀或多邊形柱狀基體的側表面上配置多個“發(fā)出具有殺菌作用的紫外線的紫外線發(fā)光元件”，且使各紫外線發(fā)光元件的光軸通過所述基體的中心軸，從而以所述中心軸為中心呈放射狀射出所述深紫外線，所述聚光裝置包含扁平橢圓狀反射鏡或拋物面反射鏡，所述紫外線發(fā)光模塊配置在所述扁平橢圓狀反射鏡或拋物面反射鏡的焦點軸上，所述聚光紫外線射出單元對從所述紫外線發(fā)光模塊射出的呈放射狀的所述紫外線進行聚光，并射出聚光后的所述紫外線，從所述聚光紫外線射出單元射出的聚光后的所述紫外線照射到所述殺菌對象上。
[0013]上述技術方案的基礎上，本發(fā)明的更優(yōu)選的技術方案為:殺菌裝置具有多個所述聚光紫外線射出單元，這些聚光紫外線射出單元配設在所述流路的周圍，從而從多個方向將聚光后的所述紫外線照射到所述殺菌對象上。
[0014]本發(fā)明的一個優(yōu)選技術方案為:一種對紫外線透過率小于或等于50%的殺菌對象進行殺菌的殺菌裝置，所述紫外線透過率的定義為，當向厚度為Icm的照射對象照射具有殺菌作用的紫外線時，透過紫外線強度(透過照射對象的紫外線的強度)與照射紫外線強度(照射在照射對象上的紫外線的強度)的百分比率((透過紫外線強度/照射紫外線強度)X100(% ))?
[0015]若采用本發(fā)明的紫外線殺菌裝置，通過將由多個“發(fā)出具有殺菌作用的紫外線(深紫外線)的紫外線發(fā)光元件(深紫外線發(fā)光元件)”構成的光源和對從各紫外線發(fā)光元件射出的所述紫外線進行聚光的聚光裝置組合使用，能夠將經聚光而具有高強度的深紫外線照射到殺菌對象上，因此，能夠有效殺菌。另外，若采用本發(fā)明的紫外線殺菌裝置，殺菌對象流經流路內部，光源及聚光裝置配置在該流路的外部，因此容易對裝置進行維護。
[0016]若采用本發(fā)明的紫外線殺菌裝置，例如，即使在對根據所述定義的紫外線透過率等于或小于50%的具有較低紫外線透過率的殺菌對象進行殺菌時，從流路的外側照射的紫外線難以到達在流路中心部流動的殺菌對象的情況下，由于通過設置使所述流路的內部產生紊流的機構，來使流經該中心部的殺菌對象在紊流的作用下在流路壁面的附近流動，因而只要適當設定紫外線照射區(qū)域的長度，便可以將紫外線均勻地照射到殺菌對象上，從而能夠切實殺菌。
[0017]在本發(fā)明的紫外線殺菌裝置中，將光源與聚光裝置的組合作為所述的“聚光紫外線射出單元”時，能夠形成照射區(qū)域中的紫外線強度較高且均勻的紫外線照射區(qū)域而進行紫外線照射，該紫外線照射區(qū)域是長邊較長的長方形照射區(qū)域，因此，可以使裝置的結構緊湊。而且，可以根據所述聚光紫外線射出單元的配置方式，來自由設定該照射區(qū)域的配置方式，例如，將多個該聚光紫外線射出單元配設在所述流路的周圍，通過從多個方向將聚光后的所述紫外線照射到所述殺菌對象上，從而能夠更加有效地進行殺菌。另外，通過排列配置該聚光紫外線射出單元，也能夠增加紫外線殺菌區(qū)域的長度。
【附圖說明】
[0018]圖1為表示在本發(fā)明的一個實施方式所涉及的紫外線殺菌裝置中能夠優(yōu)選作為光源使用的紫外線發(fā)光模塊的橫剖面及縱剖面的圖。
[0019]圖2為表示本發(fā)明的一個代表性實施方式所涉及的紫外線殺菌裝置的橫剖面圖。
[0020]圖3為表示本發(fā)明的一個代表性實施方式所涉及的紫外線殺菌裝置的側視圖。
[0021]圖4為表示本發(fā)明的另外一個實施方式所涉及的紫外線殺菌裝置的橫剖面圖。
[0022]圖5為表示本發(fā)明的其他的另外一個實施方式所涉及的紫外線殺菌裝置的橫剖面圖。
【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明的紫外線殺菌裝置具有流路和光源，所述流路由具有殺菌作用的紫外線(深紫外線)能夠透過的紫外線透過性材料圍成，作為殺菌對象的流體流經所述流路，所述光源配置在該流路的外部，并射出具有殺菌作用的紫外線，所述紫外線殺菌裝置通過向流經