加压流体杀菌装置的制作方法

文档序号:12505364阅读:282来源:国知局
加压流体杀菌装置的制作方法

本发明涉及一种用于对加压状态的流体进行紫外线杀菌的加压流体杀菌装置。更详细而言,涉及一种用于对加压流体照射紫外线而进行紫外线杀菌的加压流体杀菌装置,其中,加压流体为,由对气体加压而得到的加压气体或者液化气体构成的加压流体、和由对液体加压而得到的加压液体构成的加压流体。



背景技术:

具有200~350nm的波长的紫外线除了作用于作为细菌的原生质的核酸而使其丧失增殖能力之外,还具有破坏原生质来消灭细菌的作用,因此,能够通过向气体照射这样的紫外线来进行杀菌。作为这样的紫外线的光源,一般采用低压汞灯(所谓的杀菌灯),该低压汞灯放射出通过低压(约0.1Pa)的汞蒸气的放电而产生的253.7nm的波长的光(汞的共振线),该杀菌灯被广泛地用于各个领域。另外,近年来,将紫外线发光二极管(以下,称为UV-LED。)作为杀菌用紫外线的光源来使用的案例正在增加(参照专利文献1)。

另外,在食品工业领域、医药工业领域、医疗领域等中,有时需要使室内空间或者被隔板(partition)、空气帘等分隔的封闭空间、正压空间或负压空间的内部成为被高度清洁化的状态(例如,无菌状态)。并且,为了实现高度清洁化的状态,需要向这些空间供给被除菌或被杀菌后的空气,或者对这些空间内的空气或者从这些空间排出的空气进行除菌或者杀菌。在这样的情况下有时也利用紫外线杀菌,但由于所处理的空气较多,大多数情况下将能够发出强力的紫外线的紫外线灯作为光源来使用,而几乎不存在使用UV-LED的案例(参照专利文献2~6)。

另一方面,还已知有这样一种装置:在加压空间内配置紫外线灯来对加压状态的空气进行杀菌(参照专利文献7)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本发明专利公开公报特开2014-100206号

专利文献2:日本发明专利公开公报特开平07-198178号

专利文献3:日本发明专利公告公报特公平06-34941号

专利文献4:日本实用新型专利授权公报第3103406号

专利文献5:日本发明专利公开公报特开2008-178374号

专利文献6:日本发明专利公开公报特开2011-254800号

专利文献7:日本发明专利公开公报特开平10-249128号

为了照射紫外线来对大量的空气进行杀菌,需要对作为杀菌对象的空气整体照射一定量以上的紫外线,则杀菌装置的大型化不可避免。另外,空气通过加压,能够使其体积大幅度地减小,因此,考虑使用专利文献7所公开的那样的对加压状态的空气照射紫外线的装置时,能够实现杀菌装置的小型化。

然而,在所述专利文献7所公开的装置中,由于在加压空气供给管路中分体设置罐(专利文献7的图1中的容器7f),并且在其内部配置紫外线杀菌灯,因此,装置的小型化受到限制。并且,该装置的目的在于,防止在长时间停止后使装置再次工作时细菌会被排出的问题,因此,需要将所述罐夹装于加压空气供给管路的最下游的排出配管,由此给杀菌装置本身的设置条件带来较大的限制。并且,存在以下问题:在装置开始工作时和由于加压系统的故障或配管破损等使压力激增和流速发生变动而造成振动(shock),在通过该振动使紫外线杀菌灯破损的情况下,汞向外部流出。



技术实现要素:

本发明是用于解决上述问题的新型加压流体杀菌装置,该装置向加压气体或者加压液体(包含液化气体)等加压状态的流体照射紫外线来进行杀菌,具有界定加压空间的耐压性容器或配管、紫外线照射装置和紫外线射出用光学部件。

所述紫外线照射装置具有紫外线光源和光传送机构。所述紫外线光源被配置在所述加压空间的外部。所述光传送机构具有:光射入端口,其用于供从所述紫外线光源射出的紫外线入射至加压空间;光射出端口;和光传送路径,其将入射至上述光射入端口的紫外线向所述光射出端口传送。

所述紫外线射出用光学部件被配置在所述加压空间内,与所述光射出端口光学连接。所述紫外线射出用光学部件构成为:向存在于所述加压空间内的加压状态的流体射出所述紫外线。

在上述本发明的一个方式所涉及的加压流体杀菌装置中,所述紫外线射出用光学部件也可以是光纤准直器、透镜扩散板、扩散透镜或导光板。另外,也可以在配置于所述加压空间内的紫外线射出用光学部件的部分的上游侧,配置缓冲罐、流量调节器、蓄能器、气缸和压力调整用旁通管路用的分支等冲击缓冲机构。并且,被照射紫外线的所述容器或者配管的内表面可以由紫外线反射材料构成。

根据本发明的加压流体杀菌装置,与在常压下对空气等气体(gas)进行杀菌的现有技术的紫外线杀菌装置相比较,能够在短时间内对大量的气体有效地进行杀菌。并且,由于在加压空间内不配置紫外线灯等光源,因此,能够使装置非常紧凑。因此,还能够设置于目前无法确保设置场所的设施等。并且,不会出现在加压空间内紫外线灯发生破损的情况,因此,能够长期稳定且安全地使用装置。

另外,当将所述紫外线射出端口设置于加压空间内时,其几乎不会受到设置场所中的、空间上的制约,例如也能够设置于配管内那样的狭窄的空间内。因此,除了能够在加压管路的任意位置对气体进行杀菌之外,还能够对在狭窄的配管内被压送的加压状态的液体(加压液体)进行杀菌。并且,例如,在加压空间内配置有过滤器等的情况下,也能够向该过滤器照射紫外线来防止细菌的繁殖。

附图说明

图1是典型的本发明的一个实施方式所涉及的紫外线杀菌装置中的、紫外线射出用光学部件设置部附近的示意图。

图2是另一典型的本发明的一个实施方式所涉及的紫外线杀菌装置中的、紫外线射出用光学部件设置部附近的示意图。

图3是另一典型的本发明的一个实施方式所涉及的紫外线杀菌装置中的、紫外线射出用光学部件设置部附近的示意图。

图4是设置有作为冲击缓冲机构的压力调整用旁通管路的紫外线杀菌装置中的、紫外线射出用光学部件设置部附近的示意图。

图5是另一典型的本发明的一个实施方式所涉及的紫外线杀菌装置中的、紫外线射出用光学部件设置部附近的示意图。

具体实施方式

本发明的一个实施方式所涉及的加压流体杀菌装置具有界定加压空间的耐压性容器或配管,对存在于该容器或配管内的加压气体或液化气体等加压液体照射紫外线来进行杀菌,该加压流体杀菌装置还包括:““紫外线照射装置”,其具有紫外线光源和光传送机构,其中,光传送机构具有光射入端口、光传送路径和光射出端口”;和““紫外线射出用光学部件”,其被配置在所述加压空间内”,将所述紫外线光源配置于加压空间的外部,并且将所述光射出端口光学连接于所述紫外线射出用光学部件,将从所述光源射出的紫外线传送至该紫外线射出用光学部件并射出,据此对存在于所述加压空间内的加压气体或者液化气体等加压液体照射紫外线。

在此,加压空间是指,气体或液体能够以高于常压(大气压)的压力状态存在的空间、或者气体被压缩且其一部分液化而存在的空间。作为这样的加压空间,例如能够列举以下的空间。

(1)专利文献7的图1~5所示的流动系统或日本实用新型专利公开公报实开平6-74145号的图1和图2所示的流动系统那样的、用于供给压缩空气的空压管路(可以具有分支、合流的压缩性流体回路)中的加压空间(空气压缩机、压缩空气罐、空气干燥机、各种过滤器、以及连接这些部件的配管内的空间)、

(2)作为加压气体供给机构,替代空气压缩机而使用固定式液化气体供给装置、高压气体用支管那样的、医疗用气体供给系统中的加压空间(例如,参照日本发明专利公开公报特开平9-75459号的图1、日本发明专利公开公报特开平10-15070号的图1和http://www.megacare.co.jp/feature/oxymed.html的示意图等)、

(3)日本发明专利公开公报特开2003-267493号的图1所示的啤酒机、或者日本发明专利公开公报特开2014-502903号的图1所示的、通过加压气体使牛奶起泡沫的气体供给系统中的加压空间、

·日本发明专利公开公报特开2004-42648号的图1的加压气体导入装置、日本发明专利公表公报特表2005-503953号的图2所示的呼吸气体供给系统、日本发明专利公开公报特开2011-110457号的图1所示的过滤器设备等气体供给系统中的加压空间、

(4)自来水配管内的空间等。

作为界定加压空间的耐压性容器或配管,能够列举压缩机、气瓶、储气罐、液化气罐、干燥机、气缸、各种管路过滤器、蓄能器、缓冲罐、消音器、气体混合器、温度调节器、湿度调节器、压力调节器、各种阀(阀门)、金属配管、耐压性树脂配管、耐压软管、耦合器(Coupler)、各种接头、压力计、流量计等。

被加压或被液化并被杀菌的气体没有特别的限定,若示例所适用的气体,例如能够列举空气、二氧化碳、氮气、氦气、氩气、氧气、一氧化氮、杀菌气体(乙稀和二氧化碳的混合气体)等。另外,作为加压液体,能够列举在配管内被压送的水、各种饮料等。

另外,这些气体、液体通过照射紫外线来进行杀菌时的压力为高于大气压的压力的话,就没有特别的限定,不过,关于将气体加压的情况,从能够在更狭窄的空间对大量的气体进行杀菌的观点出发,优选该压力较高。从装置成本和用途的观点出发,优选的压力通常在0.2MPa以上10MPa以下的范围、更优选在0.2MPa以上5MPa以下的范围,特别优选在0.2MPa以上2MPa以下的范围。另外,关于将液体加压的情况,若是可压送的压力,若高于大气压,则较低的压力较好,优选超过0.10133MPa且在1MPa以下,特别优选为0.102MPa以上0.800MPa以下。另外,加压空间内的压力不需要在前空间内的整体中恒定,也可以利用调压阀或闸阀等,只使紫外线照射空间(加压空间内进行紫外线照射的空间)的压力为上述适宜的范围。

本发明的一个实施方式所涉及的加压流体杀菌装置中的“紫外线照射装置”具有“紫外线光源”和“光传送机构”,其中,该“光传送机构”具有光射入端口、光传送路径和光射出端口。并且,上述“紫外线光源”被配置于所述加压空间的外部。在紫外线照射装置中,从紫外线光源射出的紫外线通过光射入端口被收入光传送路径,且穿过该光传送路径内而传送到光射出端口。并且,被传送的紫外线从与该光射出端口光学连接的紫外线射出用光学部件射出,在加压空间内部向加压气体、液化气体或者加压液体照射。

作为光源,能够使用高压汞灯、低压汞灯、氙汞灯、氙灯、金属卤化物灯和紫外线发光二极管(UV-LED)。在这些光源中,出于杀菌效果更高、充分利用LED的特征的理由,更优选使用在200nm以上且不足300nm、尤其是在220nm以上280nm以下的波长区域具有主发光峰值的UV-LED。

另外,作为光传送路径,能够传送紫外线的话,就没有特别的限定,能够使用光纤、光导波路、导光板等。并且,光射入端口设置于光传送路径的一方的端部,光射出端口设置于光传送路径的另一方的端部。另外,在本发明中使用的紫外线照射装置也可以具有束状纤维、光组合器、耦合器、FGB、准直器等结构。作为紫外线照射装置,例如能够优选使用纤维束型UV-LED光源那样的紫外线照射装置(株式会社藤仓制,参照http://www.fujikura.co.jp/f-news/1198834_4018.html)。

在本发明的一个实施方式所涉及的加压流体杀菌装置中配置在所述加压空间内的紫外线射出用光学部件优选为光纤用准直器、透镜扩散板、扩散透镜或者导光板,从能够扩大照射区域的理由出发特别优选为透镜扩散板、扩散透镜或者导光板。

在此,光纤准直器是指使来自光纤的射出光成为校准光(平行光)的部件,优选使用在光纤用套管中组装有非球面透镜的连接器型的部件。透镜扩散板(Light Shaping Diffuser)还被称为扩散薄膜、扩散过滤器或扩散片,通过无规则地形成于表面的微小透镜的作用等,能够将光扩散成形为圆形或椭圆形等来进行均匀的照射。另外,作为扩散透镜,能够优选使用株式会社恩普乐斯公司制“Light Enhancer Cap”(注册商标)那样的扩散透镜。并且,作为导光板,例如能够优选使用日本发明专利公开公报特开2006-237563号所公开的表面发光设备那样的导光板。

如果紫外线射出用光学部件的设置场所在加压空间的内部,则没有特别的限定,从照射的目的和杀菌效率的观点出发,从各种耐压性容器或配管中适当地决定即可。另外,紫外线射出用光学部件的大小、形状和设置个数、以及设置多个时的排列样式等与作为设置场所的空间内的大小和形状相匹配,则可适当地决定。另外,设置紫外线射出用光学部件的部分附近的紫外线照射空间中的配管、耐压性容器内表面的表面,从能够通过紫外线的反射来提高杀菌效率的理由出发,优选采用对紫外线的反射率大的材质,例如,由Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt等铂族金属、Al、Ag、Ti、含有这些金属中的至少一种的合金、或者氧化镁构成,从反射率特别高的理由出发,特别优选由Al、铂族金属、含有铂族金属的合金、或者氧化镁形成。另外,当由这些材料来构成表面时,也可以由二氧化硅等紫外线透过性材料对其表面进行镀膜。

所述光射出端口与配置于加压空间内部的所述紫外线射出用光学部件的光学连接,若是能够确保加压空间内的气密性的方法,则没有特别的限定,例如,能够采用以下的方法等。

1)在紫外线射出用光学部件设置有与所述光射出端口光学连接的端口部,保持气密性的同时使该端口部露出到加压空间外,由此,将紫外线射出用光学部件的主体配置在加压空间内,在加压空间外将该端口部和所述光射出端口光学连接的方法,或者

2)使用气密适配器或耐压性连接器将(与光传送路径不同的连接用的)光纤以气密式插入加压空间内,或者将加压空间内的(与光传送路径不同的连接用的)光纤和加压空间外的(与光传送路径不同的连接用的)光纤气密式连接,将加压空间内的光纤与配置于加压空间内部的所述紫外线射出用光学部件光学连接,并且将加压空间外的光纤与所述光射出端口光学连接的方法。

当采用上述1)的方法时,例如,在紫外线射出用光学部件设置锷部(凸边),并且在配管或耐压性容器设置有能够供紫外线射出用光学部件的一部分(不包含锷部)贯穿插入的孔,将垫片、O形环等密封结构导入锷部,并且使用螺栓螺母来直接固定或者凸缘固定。

另外,作为在上述2)的方法中能够采用的气密适配器或耐压性连接器,能够列举日本发明专利授权公报特许第3002966号、日本发明专利授权公报特许第3335592号所公开的那样的气密适配器、日本发明专利公开公报特开平6-250047号的图1和图4所记载的那样的耐压型光连接器等。另外,作为光传送路径在使用光导波路径或导光板的情况下,能够通过使用光纤阵列等来使用这样的适配器或连接器。

图1~图3示出分别不同方式的、作为本发明的实施方式所涉及的加压流体杀菌装置的紫外线杀菌装置1a、1b和1c中包含该紫外线照射空间(8a、8b和8c)的局部剖视图。另外,在图4中,示出紫外线照射空间具有与图3所示的紫外线杀菌装置1c相同的结构,设置有作为冲击缓冲机构的压力调整用旁通管路的紫外线杀菌装置1d的局部配管图。

这些紫外线杀菌装置均在配管内配置紫外线射出用光学部件,使用耐压连接器将加压空间内的光纤和加压空间外的光纤气密式连接,将加压空间内的光纤与配置于加压空间内部的所述紫外线射出用光学部件光学连接,但本发明的紫外线杀菌装置并不限定于这样的方式。例如,紫外线射出用光学部件的设置场所或光射出端口与紫外线射出用光学部件的光学连接方式能够根据需要适当地变更。

以下,以这些附图所示的本发明的紫外线杀菌装置为例,进一步对本发明的紫外线杀菌装置详细地进行说明。

图1是紫外线杀菌装置1a中的紫外线射出用光学部件设置部附近的剖视图,该部分包含有紫外线照射空间8a。该部分中,加压空间2a由金属制的配管3a来界定,在该配管3a中流通或滞留有加压气体4a,该加压气体4a从配置于上游的压缩机、气瓶等加压气体供给源(未图示),流过根据需要而配置的干燥机、管路过滤器等耐压性容器(均未图示)的内部来供给。另外,在该部分的下游配置有闸阀和调压阀等(未图示),通过打开这些阀门使被加压的气体从加压空间向外部(例如大气中)放出。

在配管3a的内部配置有作为紫外线射出用光学部件的光纤用准直器9。该光纤用准直器9与光纤光学连接,该光纤贯穿倾斜配置于配管3a的孔而从气密式固定的耐压连接器7a延伸到加压空间内。从耐压连接器7a延伸到加压空间外的光纤(部分)在耦合器6a与光纤5a的光射出端口光学连接,其中,该光纤5a是光传送机构的紫外线光传送路径。

光纤5a延伸到存在于其另一方的端部的光射入端口。在配管3a的外部,以与光纤5a的光射入端口相向的方式配置有紫外线光源LS。紫外线光源LS由UV-LED构成,其中,该UV-LED能够射出杀菌效果高的、在200nm以上且小于300nm的波长区域具有主发光峰值的紫外线。紫外线光源LS以能够使该紫外线向上述光射入端口射入的方式,与该光射入端口光学连接。

在以上结构的紫外线杀菌装置1a中,从紫外线光源LS射出的紫外线从该光射入端口被收入并在光纤5a内传送,经由光射出端口和耐压连接器7a而从光纤用准直器9以平行光的方式射出。所射出的紫外线在由紫外线反射性材料构成的配管3a的内壁面反复反射着前进,而在紫外线照射空间8a中照射加压气体4a,据此,进行对该加压气体4a的杀菌。配管3a内的紫外线的射出方向可以是加压气体4a的流动方向,也可以是与该流动相反的方向。

另外,耐压连接器7a相对于配管3a的贯穿方向并不限于相对于配管3a倾斜的方向,也可以是相对于配管3a垂直的方向。另外,作为紫外线射出用光学部件,也可以采用透镜扩散板、扩散透镜和导光板等那样的将紫外线向配管3a内扩散射出的部件。据此,能够扩大紫外线的照射区域,因此,能够有效地进行对加压气体4a的杀菌。

图2是紫外线杀菌装置1b中的紫外线射出用光学部件设置部附近的剖视图,该部分包括紫外线照射空间8b。该部分中,加压空间2b由金属制的配管3b来界定,在该配管3b中流通或滞留有加压气体4b,该加压气体4b从配置于上游的压缩机、气瓶等加压气体供给源(未图示),经过根据需要而配置的干燥机、管路过滤器等耐压性容器(均未图示)的内部来供给。另外,在该部分的下游配置有阀门(未图示),通过打开该阀门而从被加压的加压空间向外部放出加压气体。

在配管3b的内部配置有作为紫外线射出用光学部件的多个扩散透镜10。该多个扩散透镜10分别与多条光纤光学连接,该多条光纤分别贯穿垂直设置于配管3b的多个孔而从气密式固定的多个耐压连接器7b延伸到加压空间内。多个耐压连接器7b沿配管3b的轴向排列配置,从该多个耐压连接器7b延伸到加压空间外的光纤在耦合器6b分别与光纤5b的光射出端口光学连接,其中,该光纤5b是光传送机构的紫外线光传送路径。

光纤5b延伸到存在于另一方的端部的光射入端口的位置。在配管3b的外部,以与各光纤5b的光射入端口相向的方式配置有多个紫外线光源LS。各紫外线光源LS由UV-LED构成,该UV-LED能够射出杀菌效果高的、在200nm以上且小于300nm的波长区域具有主发光峰值的紫外线。各紫外线光源LS以能够使该紫外线向上述各光射入端口射入的方式,与该光射入端口光学连接。

在上述结构的紫外线杀菌装置1b中,从各紫外线光源LS射出的紫外线被从该光射入端口收入并且在光纤5b内传送,经由光射出端口和耐压连接器而从扩散透镜10射出为扩散光。所射出的紫外线在由紫外线反射性材料构成的配管3b的内壁面反复反射,而在紫外线照射空间8b照射加压气体4b,据此,进行对该加压气体4b的杀菌。

另外,各耐压连接器7b相对于配管3b的贯穿方向并不限于相对于配管3b垂直的方向,也可以是相对于配管3a倾斜的方向。另外,各耐压连接器7b的排列方向不一定限定为直线,例如可以在配管3b的周围交错状配置,也可以螺旋状配置。另外,配管3b并不限于呈直线状的配管,还能够适用于具有弯曲部的配管。并且,紫外线光源LS并不限于由与各光纤5b对应配置的多个光源构成的情况,也可以由各光纤5b所共用的单一的光源来构成。

图3是紫外线杀菌装置1c中的、紫外线射出用光学部件设置部附近的剖视图,该部分包含有紫外线照射空间8c。在该部分中,加压空间2c由金属制的配管3c来界定,在该配管3c中流通或滞留有加压气体4c,该加压气体4c从配置于上游的压缩机、气瓶等加压气体供给源(未图示),经过根据需要而配置的干燥机、管路过滤器等耐压性容器(均未图示)的内部来供给。另外,在该部分的下游配置有阀门(未图示),通过打开该阀门而从被加压的加压空间向外部放出加压气体。

在配管3c的内部,配置有作为紫外线射出用光学部件的导光板11。该导光板11形成为,具有与配管3c的轴向平行的长度方向的矩形状,其一方的主表面构成为光射出面,另一方的主表面构成为支承面,该支承面安装于在配管3c的内壁面的局部形成的支承部3c1。导光板11在其一侧面(在图3中,上表面)与多条光纤光学连接,这些光纤从分别固定于与配管3c垂直设置的多个孔的多个耐压连接器7c延伸到加压空间内。多个耐压连接器7c沿配管3c的轴向排列配置,从该多个耐压连接器7c延伸到加压空间外的光纤分别在耦合器6c与光纤5c的光射出端口光学连接,其中,该光纤5c是光传送机构的紫外线光传送路径。

光纤5c延伸到存在于其另一方的端部的光射入端口的位置。在配管3c的外部,以与各光纤5c的光射入端口相向的方式配置有多个紫外线光源LS。各紫外线光源LS由UV-LED构成,该UV-LED能够射出杀菌效果高的、在200nm以上且小于300nm的波长区域具有主发光峰值的紫外线。各紫外线光源LS以能够使该紫外线向上述各光射入端口射入的方式,与该光射入端口光学连接。

在上述结构的紫外线杀菌装置1c中,从各紫外线光源LS射出的紫外线被从该光射入端口取入并且在光纤5c内传送,经由光射出端口和耐压连接器7c从导光板11的上述一方的主表面(光射出面)射出为扩散光。所射出的紫外线在由紫外线反射性材料构成的配管3c的内壁面反复反射着前进,而在紫外线照射空间8c照射加压气体4c,据此,进行该加压气体4c的杀菌。

在上述结构的紫外线杀菌装置1c中,导光板11沿配管3c的内壁面配置,因此,即使在配管3c内的加压气体4c的流速比较大的情况下,也能够在不妨碍加压气体4c的流动的情况下,进行对加压气体4c的紫外线杀菌。另外,在配管3c内的加压气体4c的流速比较小的情况下和加压气体4c滞留在配管3c内的情况下,导光板11也可以沿配管3c的轴心配置。在该情况下,导光板11除一方的主表面为光射出面之外,该主表面相反的另一方的主表面也可以构成为光射出面。

图4是紫外线照射空间具有与图3所示的紫外线杀菌装置1c相同的结构,设置有作为冲击缓冲机构的压力调整用旁通管路13的紫外线杀菌装置1d的局部配管图,在主管路12包括紫外线照射空间8d。另外,从配置于该配管部分的上游的压缩机、气瓶等加压气体供给源(未图示),经由根据需要而配置的干燥机、管路过滤器等耐压性容器(均未图示)的内部来供给加压气体4d,并且,在该部分的下游配置有阀门(未图示),通过打开该阀门而从被加压的加压空间向外部放出加压气体。

在紫外线杀菌装置1d中,压力调整用旁通管路13被设置为:从位于主管路12的紫外线照射空间8d的上游的分支点21分支,绕过紫外线照射空间8d,在位于紫外线照射空间8d的下游的合流点22与主管路12连接。在主管路12上,于分支点21的后方紧接着设置有闸阀15,在旁通管路13上,于分支点21的后方紧接着设置有闸阀16,并且,在主管路12上,于合流点22的前方紧接着设置有闸阀19,在旁通管路13上,于合流点22的前方紧接着设置有闸阀20,通过这些阀门的开闭操作,能够切换加压气体4d的流路。另外,在分支点21的上游侧设置有用于测量分支点21的上游侧压力的压力计14,另外,在合流点22的下游设置有用于测量合流点22的下游侧压力的压力计23。并且,在主管路12的闸阀15的下游且在紫外线照射空间8d的上游设有流量调节阀17,在旁通管路13的闸阀16和闸阀20之间设有流量调节阀18,由此能够控制在各管路内流动的加压气体4d的流量(流速)。

紫外线杀菌装置1d中的所述旁通管路13是为了减轻装置开始工作时(加压气体开始流通时)由于激增的压力和流速的变动而造成的振动(冲击)对装置产生不良影响而设置的,能够通过以下这样的作用机构来缓和振动。

即,首先,在装置开始工作时,在将闸阀15、16、19、20、和流量调节阀17、18全部关闭的状态下,开始加压气体4d的流通,确认分支点21的上游压力达到规定的压力之后,依次使闸阀16和闸阀20为开启状态。并且,一边逐渐打开流量调节阀一边使加压气体4d在旁通管路13中流通,并且使合流点22下游的压力上升来实现分支点21的上游侧的压力均匀化。之后,关闭流量调节阀18、闸阀20和闸阀16,打开闸阀15之后逐渐地打开流量调节阀17。并且,在闸阀19的上游侧的压力稳定之后,打开闸阀19,据此,平稳地向闸阀15和闸阀19之间的主管路12内导入加压气体。据此,能够缓和紫外线照射空间8d内的振动。

图4所示的紫外线杀菌装置1d设置作为冲击缓冲机构的压力调整用旁通管路12,并且设置其分支位于紫外线照射空间8d的上游的例子,也可以通过将缓冲罐、流量调节器、蓄能器、气缸等设置于紫外线照射空间8d的上游来获得相同的缓冲效果。

图5是作为其他实施方式所涉及的加压流体杀菌装置的紫外线杀菌装置1e中的、紫外线射出用光学部件设置部附近的剖视图,该部分包含有紫外线照射空间8e。该部分中,加压空间2e由金属制的配管3e来界定,在该配管3e中流通有加压气体4e,该加压气体4e从配置于上游的压缩机、气瓶等加压气体供给源(未图示)来供给,在配管3e的紫外线照射空间8e配置有对加压气体4e进行过滤的管路过滤器30,另外,在配管3e的下游配置有阀门(未图示),通过打开该阀门而从被加压的加压空间向外部放出加压气体。

在配管3e的内部,作为紫外线射出用光学部件例如配置有扩散透镜31。扩散透镜31与第1实施方式相同,与光纤5e的光射出端口光学连接,该光纤5e贯穿倾斜设置于配管3e的孔并经由气密式固定的耐压连接器、耦合器等来传送紫外线的光传送路径。

光纤5e延伸到存在于另一方的端部的光射入端口。在配管3e的外部,以与光纤5e的光射入端口相向的方式配置有紫外线光源LS。紫外线光源LS由UV-LED构成,该UV-LED能够射出杀菌效果高的、在200nm以上且小于300nm的波长区域具有主发光峰值的紫外线。紫外线光源LS以能够使该紫外线向上述光射入端口射入的方式,与该光射入端口光学连接。

在上述结构的紫外线杀菌装置1e中,从紫外线光源LS射出的紫外线从该光射入端口被收入并且在光纤5e内传送,经由光射出端口从扩散透镜31射出为扩散光。所射出的紫外线在紫外线照射空间8e照射加压气体4a和管路过滤器30,据此,进行该加压气体4a和管路过滤器30的杀菌。

根据本实施方式,除了加压气体4e之外,还能够对管路过滤器30进行杀菌,因此,能够保护管路过滤器30免于被细菌污染,由此能够有效地阻止加压气体4e通过管路过滤器30时被再次污染(再次附着细菌)。

在以上的实施方式中,上述结构的紫外线杀菌装置1e设置于配管3e的局部,例如,可以构成为能够安装于放出加压气体的配管出口的独立的单元。即,由于配管的出口易于与外部空气接触,因此,比较容易被细菌污染。因此,通过将包含管路过滤器30等的紫外线杀菌装置1e安装于配管的出口附近,能够长期稳定地放出没有被细菌污染的清洁的加压气体。

附图标记说明

1a、1b、1c、1d、1e…紫外线杀菌装置;2a、2b、2c、2e…加压空间;3a、3b、3c、3d、3e…配管;4a、4b、4c、4d、4e…加压气体;5a、5b、5c、5d、5e…光纤;6a、6b、6c…耦合器;7a、7b、7c…耐压连接器;8a、8b、8c、8d、8e…紫外线照射空间;9…光纤用准直器;10…扩散透镜;11…导光板;12…主管路;13…压力调整用旁通管路;14…压力计;15、16…闸阀;17、18…流量调节阀;19、20…闸阀;21…分支点;22…合流点;23…压力计;30…管路过滤器;31…扩散透镜。

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