紫外线杀菌装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型紫外线杀菌装置。
【背景技术】
[0002]已知波长为200?350nm的深紫外线具有杀菌效果，而通过照射这种深紫外线进行杀菌的紫外线杀菌装置被应用到实际当中。作为用于紫外线杀菌装置的光源，一般采用低压水银灯(所谓杀菌灯)，所述低压水银灯放射通过低压(约0.1Pa)水银蒸气放电产生的波长为253.7nm的光(水银谱线)。该杀菌灯广泛应用于烹调室，医院，制药工厂等，用于对水、粉状物体及容器等进行杀菌。
[0003]另外，近年来，开发了一种紫外线杀菌装置，其将比水银灯的使用寿命长、且消耗电力较低的深紫外线发光二极管(下面也称为深紫外线LED)模块化后作为光源使用。
[0004]在利用使用了这种深紫外线LED的紫外线杀菌装置对水等流体进行杀菌的情况下，为了提高杀菌效率，一般使作为处理对象的流体流动的同时对其进行深紫外线照射，已知有如下装置利用这种方式进行杀菌。
[0005]即，已知一种如下类型的装置，其在作为杀菌对象的流体中配置光源来进行深紫外线照射，在该装置中，在具有处理对象流入部及处理对象流出部的处置槽内部配置有LED模块，该LED模块的第I传热板及第2传热板的表面上分别配置有多个深紫外线LED，同时第I传热板及第2传热板分别具有以水密封状态覆盖该深紫外线LED的保护罩，在第I传热板的深紫外线LED及第2传热板的深紫外线LED处于背靠背且不重合的状态下，将第I传热板及第2传热板这二者以背面相对的方式组合在一起，从而形成该LED模块(参见专利文献I)。另外还已知另一种类型的装置，其在供杀菌对象流动的流路外侧配置光源来进行深紫外线照射，在该装置中，在弯曲的石英玻璃构成的流路所包裹的位置上设置光源，由在流路中流动的杀菌对象来冷却光源(参照专利文献2)。
[0006]【专利文献I】日本发明专利公开公报特开2012-115715号
[0007]【专利文献2】日本发明专利公开公报特开2010-194414号
【发明内容】
[0008]由于深紫外线LED放射的深紫外线的强度显著低于杀菌灯放射的深紫外线的强度，为了充分杀菌，需要设法排列设置多个深紫外线LED，增加对单位量的杀菌对象的照射时间，因而在对较大量的杀菌对象进行有效杀菌方面尤其具有局限性。例如，在所述专利文献I及2所记载的装置中，在作为光源的模块中，深紫外线LED排列设置在一个平面上，因而为确保所需的照射量，不仅需要增大模块自身的面积，而且为增加对单位量的杀菌对象的照射时间，在专利文献I所示的装置中需要增加在处理槽内设置的模块数量，在专利文献2所示的装置中需要增加流路的长度。
[0009]本发明在作为光源的模块中以能够有效利用该模块的内部空间的方式配置深紫外线LED，同时将该模块与对该光源放射的深紫外线进行有效聚光的聚光装置组合使用，由此来解决上述技术问题。
[0010]S卩，本发明为一种紫外线杀菌装置，该紫外线杀菌装置具有流路和光源，所述流路由具有杀菌作用的紫外线能够透过的紫外线透过性材料围成，作为杀菌对象的流体流经所述流路，所述光源配置在该流路的外部，并射出具有杀菌作用的紫外线，所述紫外线杀菌装置通过向流经所述流路内部的杀菌对象照射从该光源射出的所述紫外线，进行杀菌，该紫外线杀菌装置的特征在于，所述光源由多个“发出具有杀菌作用的紫外线的紫外线发光元件”构成，该紫外线杀菌装置还具有对从各紫外线发光元件射出的所述紫外线进行聚光的聚光装置，经该聚光装置聚光后的所述紫外线照射到所述杀菌对象上。
[0011]在上述技术方案的基础上，本发明的优选技术方案为:杀菌装置具有使所述流路的内部产生紊流的机构。
[0012]另外，本发明的一个优选技术方案为:所述本发明的装置具有聚光紫外线射出单元，所述聚光紫外线射出单元由光源与聚光装置构成，其中，所述光源由紫外线发光模块构成，在所述紫外线发光模块中，在圆筒状或多边形柱状基体的侧表面上配置多个“发出具有杀菌作用的紫外线的紫外线发光元件”，且使各紫外线发光元件的光轴通过所述基体的中心轴，从而以所述中心轴为中心呈放射状射出所述深紫外线，所述聚光装置包含扁平椭圆状反射镜或抛物面反射镜，所述紫外线发光模块配置在所述扁平椭圆状反射镜或抛物面反射镜的焦点轴上，所述聚光紫外线射出单元对从所述紫外线发光模块射出的呈放射状的所述紫外线进行聚光，并射出聚光后的所述紫外线，从所述聚光紫外线射出单元射出的聚光后的所述紫外线照射到所述杀菌对象上。
[0013]上述技术方案的基础上，本发明的更优选的技术方案为:杀菌装置具有多个所述聚光紫外线射出单元，这些聚光紫外线射出单元配设在所述流路的周围，从而从多个方向将聚光后的所述紫外线照射到所述杀菌对象上。
[0014]本发明的一个优选技术方案为:一种对紫外线透过率小于或等于50%的杀菌对象进行杀菌的杀菌装置，所述紫外线透过率的定义为，当向厚度为Icm的照射对象照射具有杀菌作用的紫外线时，透过紫外线强度(透过照射对象的紫外线的强度)与照射紫外线强度(照射在照射对象上的紫外线的强度)的百分比率((透过紫外线强度/照射紫外线强度)X100(% ))?
[0015]若采用本发明的紫外线杀菌装置，通过将由多个“发出具有杀菌作用的紫外线(深紫外线)的紫外线发光元件(深紫外线发光元件)”构成的光源和对从各紫外线发光元件射出的所述紫外线进行聚光的聚光装置组合使用，能够将经聚光而具有高强度的深紫外线照射到杀菌对象上，因此，能够有效杀菌。另外，若采用本发明的紫外线杀菌装置，杀菌对象流经流路内部，光源及聚光装置配置在该流路的外部，因此容易对装置进行维护。
[0016]若采用本发明的紫外线杀菌装置，例如，即使在对根据所述定义的紫外线透过率等于或小于50%的具有较低紫外线透过率的杀菌对象进行杀菌时，从流路的外侧照射的紫外线难以到达在流路中心部流动的杀菌对象的情况下，由于通过设置使所述流路的内部产生紊流的机构，来使流经该中心部的杀菌对象在紊流的作用下在流路壁面的附近流动，因而只要适当设定紫外线照射区域的长度，便可以将紫外线均匀地照射到杀菌对象上，从而能够切实杀菌。
[0017]在本发明的紫外线杀菌装置中，将光源与聚光装置的组合作为所述的“聚光紫外线射出单元”时，能够形成照射区域中的紫外线强度较高且均匀的紫外线照射区域而进行紫外线照射，该紫外线照射区域是长边较长的长方形照射区域，因此，可以使装置的结构紧凑。而且，可以根据所述聚光紫外线射出单元的配置方式，来自由设定该照射区域的配置方式，例如，将多个该聚光紫外线射出单元配设在所述流路的周围，通过从多个方向将聚光后的所述紫外线照射到所述杀菌对象上，从而能够更加有效地进行杀菌。另外，通过排列配置该聚光紫外线射出单元，也能够增加紫外线杀菌区域的长度。
【附图说明】
[0018]图1为表示在本发明的一个实施方式所涉及的紫外线杀菌装置中能够优选作为光源使用的紫外线发光模块的横剖面及纵剖面的图。
[0019]图2为表示本发明的一个代表性实施方式所涉及的紫外线杀菌装置的横剖面图。
[0020]图3为表示本发明的一个代表性实施方式所涉及的紫外线杀菌装置的侧视图。
[0021]图4为表示本发明的另外一个实施方式所涉及的紫外线杀菌装置的横剖面图。
[0022]图5为表示本发明的其他的另外一个实施方式所涉及的紫外线杀菌装置的横剖面图。
【具体实施方式】
[0023]本发明的紫外线杀菌装置具有流路和光源，所述流路由具有杀菌作用的紫外线(深紫外线)能够透过的紫外线透过性材料围成，作为杀菌对象的流体流经所述流路，所述光源配置在该流路的外部，并射出具有杀菌作用的紫外线，所述紫外线杀菌装置通过向流经