TW201022156A - Liquid sterilization device and method for sterilizing liquids - Google Patents

Description

201022156 四、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（1)圖。 (二） 凇,1»0教|圖之元件符號簡單說明： 1〜水殺菌裝置； 2〜反應室； 3〜入水管； 4〜出水管； 10〜UV燈； 12、 "加熱元件； 20- 開關機構； 22- -移動感測器； 24- ^開關； 30- ―流體準備機構； 32〜第一供給線； 34- -第二供給線； I〜 空間區域； II- ^空間區域。 五、 本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 無。 六、 發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種流體殺菌裝置，具有至少一反應 201022156 室，欲殺菌的流體流過其中，以及至少—uv燈， -開關機構。本發明也有關於一種流體殺菌方法:、5 【先前技術】 流體殺菌裝置’特別是指水殺菌裝置，具有一 uv严， 特別是-汞蒸汽燈’在啟動之後，需要―既^的時間直1到 達到最佳照射功率。對於某些應用而t，該時間在某些情 況下是太長的，因此需要創造一種縮短其準備時間的流體 殺具裝置。 放射ϋν射線的汞蒸汽燈係特別設置於水殺菌裝置 中。為了產生所希望的對水的殺菌作用，采蒸汽燈必須達 到特定的照射功率，該照射功率係等同於或超過所希望的 殺菌功效所需要的門檻功率ps。 一 uv燈的有效殺菌照射功率Peff係定義如下： P⑴為該燈的與殺菌有關的決定照射功率其頻 譜範圍在no至35Gnm之間，並以相對的頻譜殺菌效率加 權，而指在254iim時的效率。該頻譜殺菌效率係根據dna 的吸收曲線而定，例如揭露於B〇rck，Micr〇bi〇l〇gie，

Spektrum Akademisher Verlag, lAufflage, S. 191 〇 對於低壓采蒸汽燈，其簡化為該絕對照射功率在25〇nm 至260run的範圍内。 該門權功率ps係定義如下：

Ps為該ϋν燈在該水殺菌裝置中的最低的功率Peff，藉 此在所有的操作狀態下可達到該水殺菌裝置的製造商所指 201022156 稱的殺菌效率。該殺菌效率可以微例如某特定的生物/病毒 的減少百分率表示，或者是以裝置所含的微生物的放射劑 量（單位：J/m2)表示。若製造商未指明該裝置的殺菌效率， 則水殺菌裝置的殺菌效率係根據DVGW_N〇rm W294(2〇〇6)而 定。 希望在開始取水之後，即該汲取機構的閉鎖機構打開， 之後以及該水殺菌裝置啟動之後，立刻進行殺菌並且需要. 者可取得處理過的水。也就是說在汲取程序啟動時，[乂燈 必須立刻供應可確實殺菌所需的門檻功率。 @ 使用在啟動後短時間内可達到所需的門檻功率Ps的 尺寸過大的UV燈有以下的缺點：由於具有較大的氣體（汞 蒸汽）空間，因此其需要較大的安裝空間。另一缺點是會有 較多的能源消耗，由於照射功率在溫暖的狀況下超過該門 檻功率Ps相當多，與較高的取得及運轉成本有關的多餘的 月色源最後發現是不必要的。 有鑑於此’本發明的目的在於創造出一種流體殺菌裝 置’可在短時間内提供已殺菌的流體。本發明的另一目的 為it供一種對應的方法。 上述目的由—種流體殺菌裝置達成，其具有至少一移 動感測器，其連接於一開關機構，其中該UV燈具有至少— 裝置用於加熱該UV燈，該開關裝置在移動感測器輸入移動 訊號時’啟動該裴置而加熱該UV燈。 201022156 於此該等用於加熱的裝置的其中之一被啟動以及/ 或者疋該或該等用於加熱的裝置以及也許是μ燈及，或其 他的機構被啟動。 移動感測器最好是一人員移動感測器。 _、#由該移動感測器，可早期辨識出接近流體殺菌裝置 ’的^員使得直到其到達及啟動流體殺菌裝置的時間，特 是直到開始進行流體的汲取程序的時間可以被利用，以 鲁 便進行準備好的量測。 由於燈的度對到達門檻功率有影響，因此在收到移 動感：器的移動訊號時，用於加熱uv燈的裝置被啟動。 田’、有該用於加熱的裝置被啟動時，評燈做預熱，這 -也同樣在啟動uv燈之後達到該門檻功率。 對於UV燈的壽命而言，該用於加熱的裝置最好在接收 到移動感測器的訊號時才啟動，而uv燈本身則稍後啟動。 該UV燈可在一既定的時間之後由該開關機構或該人 員本身進行稍後的啟動。 區但是也可能發生人員只是暫時地停留在被監控的空間 =域或者是經過該空間區域，而並不啟動該流體殺菌裝 對於這些情況，當施加佔用訊號時’最好只打開用於 動熱的裝置。而該uv燈最好在流體殺菌裝置啟動時才啟 内 據其他的實施例’當流體殺菌裝置在依既定的時間 關閉破啟動時，該用於加熱的裝置在該既Μ時間之後被 5 201022156 根據另一實施例，uv燈可稍早啟動，使得在流體殺菌 裝置啟動時，即汲取程序開始時，uv燈至少部分達到設定 的門檻功率。在理想的狀態下，此時及足夠使⑽燈完：達 到其門檻功率，而使得在開始汲取程序之後可立刻供應已 殺菌的流體。可有效地免除了麻煩的等待時間。 可只開啟該用於加熱的裝置或者是開啟uv燈及此裝 置。 若從移動感測器偵測到人員至流體殺菌裝置由該人員 啟動的時間短，特別是至汲取程序開始的時間短，最好同 時啟動用於加熱的裝置及uv燈。 用於加熱的裝置可包括一加熱元件，其中該加熱元件 最好是一加熱線圈或一加熱絲。 該UV燈最好具有至少一氣體放電管，其中至少—加熱 兀件圍繞該氣體放電管。這可用—個或多個加熱絲達成， 其最好圍繞整個氣體放電管。 該加熱線圈也可以是例如在所謂的熱陰極燈中的電極 的加熱線圈。 此裝置也可以是與電極加熱線圈無關而在其他型式的 燈中所使用者，例如加熱線圈形式的加熱元件，其在uv燈 中，即在氣體放電管上，設於氣體放電管的壁面上或圍繞 氣體放電管設置。也可能是對應的加熱絲、加熱鍍膜或者 是供給的用於加熱的熱空氣。 最好該用於加熱的裝置係配置成均勻地加熱該氣體放 電管°特別是在放射UV的水銀蒸汽燈中，實際的照射功率 201022156 可藉由氣體放電管上最冷的點決定。對氣體放電管均勻的 加熱避免了冷點（cold sink)並縮短了起始相位。 若該氣體玫電管具有在結構上形成的較冷的區段，則 該用於加熱氣體放電管的裝置設置成在此處導入比其他地 方更大的熱量。 ‘ 需注意的是該加熱元件要件可能少妨礙照射的輻射 線。該加熱元件最好包括一加熱絲。 φ 一或多個加熱絲或加熱線圈可圍繞該氣體放電管，或 者以螺旋狀設於氣體放電管中或氣體放電管的壁中。 另一實施例揭露了該加熱元件經由導電層設置於氣體 -放電管的内表面或外表面上。例如一铭層可做為導電層。 _該導電層可以帶狀的形式設於上述表面上。 另一實施例揭露了該氣體放電管藉由加熱過的流體， 即加熱過的液體或加熱過的氣體進行加熱。 對於這些實施例’該裝置最好包括至少一槽，供被加 • 熱的流體流通。這樣的槽可設於例如該氣體放電管的壁上。 用於加熱氣體放電管也可以包括至少一已加熱的流體 流過的元件。此種元件可設於氣體放電管中或圍繞氣體放 電管設置。適合的元件有例如中空導管，例如軟管或小管 子。該中空倒管的材質最好是包括UV頻譜範圍可穿透的材 料，以盡量減少被吸收。 另一實施例揭露了用於加熱氣體放電管的裝置具有一 鼓風機，使加熱過的氣體圍繞氣體放電管流動。 該加熱過的氣體可以利用一設置有氣體放電管的裝置 7 201022156 中的其他元件的廢熱。當汞蒸汽燈做為水殺菌裝置的元件 而設置於-冰箱中該廢熱可以利用例如壓縮形式的冰 箱的冷凝器所產生的熱。 若不使用廢熱，用於加熱氣體放電管的裝置可包括加 熱空氣的加熱機構。 在氣體放電管被槽狀元件圍繞時可顯現出其優點。此 槽狀7G件最好設置成在氣體放電管與該槽狀元件之間具有 一間隙，加熱過的氣體被導入該間隙。在該槽狀元件的末 端，此被導入的氣體可被導出或導回，使得還溫暖的氣體 加熱回到原來的溫度並再度地被利用。該槽狀元件其斷面 可以是例如圓形、橢圓形或多邊形。 不同的用於加熱氣體放電管的裝置也可以彼此組合使 用。 在由人員啟動該流體殺菌裝置之前的時間也可以利用 於其他的用途，例如最好用於準備流體。 在流體殺菌裝置中，添加物例如調味料可以固態或液 態的形式加人水中。該時間可以利用做為固體添加物溶解 於流體中的時間。 該移動感測器所監測的空間區域最好是可調整的。 視該流體殺菌裝置的設置地點，該監測的空間區域最 好能配合附近的環境。如此，相關的前置時間可增長或縮 短。 、、 在長的刖置時間中，即大的監測空間區域中，該用於 加熱的裝置的啟動是足以在開始汲取過程之後準備已殺菌 201022156 的流體。在短的前置時間中，則建議uv燈與用於加熱的裝 置同時啟動。 選擇開始哪-個啟動程序可由—開關裝置進行。該移 動感測器最好傳送-適當的空間區域訊號至該開關機構， 而該開關機構係設置成可計算該空間區域訊號。該開關機 •構視該空間區域訊號而實施對應的啟動程序，如此確保對 應於該監測空間，已殺菌的流體隨著開始汲取程序完成準 籲備#機構會考慮在該裝置所設置的地點的不同的空間環 境或不同的啟動或室内溫度。 根據其他的實施例’最好提供一移動感測器，其具有 .可啟動及關閉的開關，在需要時可是位置完全地關閉此功 能。當暫時地安裝脉相㈣巾可顯現丨其優點。 另一可能性是此開關可預選要預熱及/或啟動υν燈但 不啟動沒取程序。 該流體殺菌裝置最好是用於一冰箱或及/或連同一釋 • 放冷液（即冷水）的裝置。 本發明提供一種流體殺菌方法，其中欲殺菌的流體流 過至少一反應室並由一 υν燈照射，該ϋν燈係連接於一開 關機構，其中至少一人員移動而接近該裝置會被至少一移 動感測器所偵測到。該移動感測器傳送醫移動訊號至該開 估機構，而該開關機構在該移動訊號輸入時啟動至少一用 於加熱UV燈的裝置。 該用於加熱的裝置的啟動可連同UV燈的啟動或其他 機構的啟動一併進行。 201022156 【實施方式】 本發明的一實施例係以圖式做更貼切的說明。 該單一的圖式係示意地表示一水殺菌裝置1，其具有 一反應室2，該反應至2具有一入水管3及一出水管4。其 更提供一 UV燈1〇’當該UV燈達到所希望的門檻功率時， 其照射流經反應室2的水而藉此進行殺菌。 該UV燈10係連接於一開關機構20,啟動或關閉該uv 燈。該UV燈更配備有一裝置用於加熱該UV燈。在圖式中 表示的是一加熱元件12的一特別的實施例，其以加熱線圈 的形式繪出，該加熱線圈圍繞於該UV燈10的氣體放電管 周圍。該加熱元件12也連接於該開關機構2〇。 在水殺菌裝置1上，在其中或在其外部，提供了一移 動感測器22,同樣地連接於開關機構2〇,該移動感測器可 偵測不同的空間區域，在該圖式中示意地表示出兩個並 以I及11私不。該裝置1的位置及該移動感測器22的位 置是彼此獨立的’並可對應於附近環境做選擇。此空間區 域最好是可連續調整’如此可根據附近環境而在水平及/ 或垂直方向上偵測較大或較小的空間區域，並藉此調整前 置時間。 員進入調整後的監測區域（丨或II)時，一訊號被 傳送至該開關機構2〇，並椒姑 m !根據哪一個空間區域而做調整， 而啟：該UV燈及/或用於加熱該UV燈的裝置12。 當人員抵達該水殺菌襞置並開始汲取程料（詳細的 201022156 汲取機構並未圖示 間。 可得到已殺菌的水 可避免等待的時 該前置時間可用於其他的程序，特別是準備飲料。對 此’提供—流體準備機構3G，例如—飲料準備機構或一分 配機構同樣地連接於開關機構20。藉由―第—供給線 32, 一或多種添加物可由該機構3〇供給至尚未殺菌的 該第一供給線係連接於該入水管3的區域。

添加物不必被照射，因此也可以在殺菌之後才加入流 體中。對此，提供一第二供給線34，其開口於該反應室2 的出水管4之前。 根據另一實施例’該第二供給線也可開口於該出水管 4的侧邊（以虛線表示者），如此該添加物可傳送至出水管* 下方的容器中。 移動感測器22係連接於一開關24 ’藉此該移動感測 器2 2可被關閉或者是也可以做一預選’例如早期開啟uy Φ 燈及/或加熱及/或準備流體。 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明的流體殺菌裝置的示意圖。 【主要元件符號說明】 1〜水殺菌裝置； 2〜反應室； 3〜入水管； 11 201022156

4〜 /出水管； 10 〜UV 燈； 12 〜加 熱元 件 9 20 〜開 關機 構 9 22 〜移 動感 測 35 · 24 〜開 關； 30 〜流 體準備 機構； 32 〜第 一供 給 線； 34〜第 二供 給線； I〜空間區域； t II 〜空 間區 域 〇

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Claims (1)

1. 201022156 七、申請專利範圍： 1· 一種流體殺菌裝置（1)，具有至少一反應室（2)以及 至少一 UV燈（10)，欲殺菌的流體流過該反應室（2)，該UV 燈（10)連接於一開關機構（20)，其特徵為： 提供一移動感測器（22) ’連接於該開關機構（2〇)，該 UV燈具有至少一裝置用於加熱該uv燈（1〇)，該開關機構 Ο 在該移動感測器（22)輸入一移動訊號時至少啟動該裝置 (12)以加熱該UV燈（10)。 2. 如申請專利範圍第1項所述之流體殺菌裝置，其 中該移動感測器（2 2 )為一人員移動感測器。 3. 如申請專利範圍第丨或2項所述之流體殺菌裝置 (1)’其中該開關機構（20)在該移動感測器（22)輸入一移動 訊號時啟動該UV燈（1〇)。 4. 如申明專利範圍第卜2或3項所述之流體殺菌裝置 ⑴’其中用於加熱該UV燈⑴）的該裝置（12)1包括至少 一加熱元件。 5. 如申明專利範圍第4項所述之流體殺菌裝置⑴，其 中該加熱兀件（12)為一加熱線圈或一加熱絲。 6. 如申請專職圍第4或5項所述’之流體殺菌裝置 ⑴，其中該加熱元件⑽為一電極加熱線圈。 7. 如申請專利範圍第4或5項所述之流體殺菌裝置 ⑴’其中該UV燈具有至少—氣體放電管，且至少一加熱 元件（12)圍繞該氣體放電管。 8·如申請專職圍第1至7項中任—項所述之流體殺 13 201022156 菌裝置（1)，其中該開關機構（20)在該移動感測器（22)輸入 一移動訊號時啟動一流體準備機構（30)。 9.如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之流體殺 菌裝置（1)，其中該移動感測器（22)所監控的空間區域是可 調整的。 10.如申請專利範圍第9項所述之流體殺菌裝置（丨）， 其中該移動感測器（22)輸送一空間區域訊號至該開關機構 (20)。 11. 如申請專利範圍第10項所述之流體殺菌裝置 (1)，其中該開關機構（20)係設置成計算該空間區域訊號， 並相關於該空間區域訊號地實施一啟動程序。 12. 如申請專利範圍第4 ^項中任―項所述之流體 殺菌裝置(1)丨更提供一開關(24)，用於啟動及關閉該移 動感測器（22)。 其使 13. 如申請專利範圍第！項所述之流體殺菌裝置⑴ 用於一冷藏裝置及/或連同一釋放冷水的裝置。 14. 一種流體殺菌方法，其中-欲殺菌的流體流過一2 應室’並由至少一 uv燈照射 構，其特徵為： 該UV燈係連接於一看關機 1少-接近該裝置的人員的移動被至少一移動感測葬 =構傳送—移動訊號至該開關機構，該 =機構在輸人該㈣訊料啟動至少_裝置1於加熱 該UV燈。