双腔室流体处理系统的制作方法

1.本发明系有关于双腔室流体处理系统，特别是一种利用控制流体的紊流状态与层流状态，以及利用特定波长的光源来提高细菌或病毒的灭活率。


背景技术：

2.随着新冠肺炎不断肆虐全球，使得越来越多人开始重视环境中的细菌与病毒的存在，因此做了很多隔离的策略、对环境的卫生也开始重视消毒了，除了出门会随身携带口罩外，也更频繁使用杀菌洗手液之类的清洁用品，尽可能地杜绝细菌与病毒传染。对于企业而言，病毒的防范更为重要，一但工作场域发生有人染疫，往往需停工进行整体消毒清洁，甚至因大批员工须居家隔离，造成公司整体停摆，严重影响企业经营。
3.然而，除了人与人之间的接触可能造成疾病的传染，也有不少专家提出气凝胶透过空气中散播疾病且确实造成人类疾病传染的研究报导，或者从水中散播细菌或病毒致使人类感染的可能性之研究报导，因此，亟需一种可以有效将流体中的细菌或病毒消灭或灭活的装置。


技术实现要素：

4.有鉴于先前技术所述不足之处，本发明之目的在于提供一种双腔室流体处理系统，其包括有：一第一腔室与一第二腔室相连通，一层流装置设置于所述第一腔室与所述第二腔室之间，所述第一腔室设置有一第一光源模块以及一入口提供一流体输入；所述第二腔室设置有一第二光源模块以及一出口提供所述流体输出；所述层流装置具有复数个透孔，所述复数个透孔具有一直线内壁与所述第二腔室之腔壁平行。
5.所述之双腔室流体处理系统，所述直线内壁具有3～10mm之厚度。
6.所述之双腔室流体处理系统，所述复数个透孔具有一曲面内壁，并延伸至一外壁。
7.所述之双腔室流体处理系统，所述外壁面朝所述第一光源模块。
8.所述之双腔室流体处理系统，所述层流装置至少包含一陶瓷或一金属材质。
9.所述之双腔室流体处理系统，所述外壁或所述曲面内壁具有一光触媒涂层。
10.所述之双腔室流体处理系统，所述第一光源模块之波长介于320nm至400nm之间，所述第二光源模块之波长为285nm以下。
11.所述之双腔室流体处理系统，所述第一腔室具有一紊流壁，设置于所述入口之相对面。
12.所述之双腔室流体处理系统，所述紊流壁具有一凹凸面。
13.所述之双腔室流体处理系统，所述第一腔室与所述第二腔室的长度比例为1:1～1:9之间。
14.如下之实施方式中详细叙述本发明之详细特征及优点，其内容足以使相关技术者了解本发明之技术内容并据以实施，且根据本发明之说明书所揭露之内容、申请专利范围及图式，可轻易地了解本发明相关之目的及优点。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1系为本发明之双腔室流体处理系统之示意图。
17.图2系为本发明之层流装置之示意图。
18.图3系为本发明之层流装置之剖面示意图。
19.图4系为本发明一双腔室流体处理系统中流体流动之示意图。
20.图例说明：
21.双腔室流体处理系统
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100
22.第一腔室
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10
23.第二腔室
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20
24.层流装置
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30
25.第一光源模块
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11
26.入口
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12
27.第二光源模块
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21
28.出口
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22
29.透孔
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31
30.直线内壁
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311
31.曲面内壁
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312
32.外壁
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313
33.紊流壁
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13
具体实施方式
34.有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，以下配合图式及较佳实施例的详细说明，将可清楚的呈现。实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考方位之用，因此所使用的方向用语系作为说明之用途，而非用来限制本发明。
35.首先，请同时参阅图1，为本发明所提出之一种双腔室流体处理系统100之示意图，其包括有一第一腔室10与一第二腔室20相连通，一层流装置30设置于第一腔室10与第二腔室 20之间，而第一腔室10设置有一第一光源模块11以及一入口12提供一流体输入；第二腔室20设置则有一第二光源模块21以及一出口22提供所述流体输出。
36.在此一实施例中，第一腔室10与第二腔室20可以为一中空管状，请参考图2，为层流装置30的示意图，在此实施例中，层流装置30具有一可配合第一腔室10与第二腔室20管状的圆形外型，在考虑组装或加工的便利，第一腔室10与第二腔室20可以是一体成型的管状，而由层流装置30组装进管道中之后，定义出第一腔室10与第二腔室20的空间。另一种方式，也可以是第一腔室10与第二腔室20为独立元件，透过层流装置30将两者组合成一流体可通过的流道。
37.请参考图3，为层流装置30的侧面剖面图，层流装置30具有复数个透孔31，所述复
数个透孔31的具有一直线内壁311与第二腔室20之腔壁平行。一较佳实施例中，所述直线内壁311具有一3～10mm的厚度，亦即，此3～10mm厚度的直线内壁311与第二腔室20的腔壁具有相同的角度。再者，所述复数个透孔31具有一曲面内壁312，并透过此曲面内壁312延伸至一外壁313。而所述外壁313面朝所述第一光源模块11。
38.此外，所述层流装置30至少包含一陶瓷或金属材质。一较佳实施例中，可于所述外壁313 涂布一光触媒涂层，或亦于所述曲面内壁312一并涂布光触媒涂层。搭配所述第一光源模块 11之波长介于320nm至400nm之间，据此，于第一腔室10中，所述外壁313面朝所述第一光源模块11，进一步使波长介于320nm至400nm之间的光源结合外壁313之光触媒涂层，从而激发出氢氧自由基，进而去攻击流体中的细菌，加强破坏细菌的结构，但因为只有在细菌与光触媒接触的情况下才会有效果，因此所述第一腔室10更具有一紊流壁13，设置于所述入口12之相对面，增加流体自入口12流入第一腔室10内所造成的紊流状况，增加流体与氢氧自由基的碰撞机率。当然，可以依照流体的性质或流动速度，透过入口12的设置点与数量，也可以辅助加强紊流得效果。
39.请参考图4，为了更加让第一腔室10内部的流体有紊流的效果，所述紊流壁13更具有一凹凸面，可以直接于第一腔室10的腔壁相对位置进行加工，使其成为具有凹凸面的结构，或者，紊流壁13也可以是一片状具有凹凸面的版状体，设置于第一腔室10的腔壁内并且朝向入口12处。在此一实施例中，前述所提出的曲面内壁312结构，可以有效将紊流状态中的流体，导引到透孔31中，并缓解其紊流状态，当流体自曲面内壁312的导引流入透孔31内时，透过直线内壁311将流体转变成层流状态的流体向着第二腔室20内壁的平行方向移动。
40.请继续参考图4，为了弥补于第一腔室10中的流体内所含的细菌无法全数灭除，因此，于所述第二腔室20中的所述第二光源模块之波长设置在285nm以下，使用285nm以下的高能量，可以破坏细菌内的dna结构，使达到灭活的效果。据此，流体依序流经透孔31的曲面内壁312、与直线内壁311时，可以导引流体从紊流状态变成层流状态，并透过波长设置在285nm 以下的第二光源模块21照射在层流状态下的流体，稳定照射时间以加强灭菌率。由于考量第一光源模块12与第二光源模块21的照射距离与效果，第一光源模块12与第二光源模块21 的数量可以视需求增减数量，较佳的方式为使用uv
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led的灯粒，此外，第一光源模块11与第二光源模块21的出光设计，可以加上光学设计，以提高光源照射的有效范围。以及，可以视流体的性质与流动性，除了考虑选定第一光源模块11与第二光源模块21的波长以外，将所述第一腔室10与所述第二腔室20的长度比例控制在1:1至1:9之间，使第一腔室10中的流体处于紊流状态且又能被第一光源模块12特定的光波长有效的发挥特定的灭菌作用，另一方面，使第二腔室20中的流体处于层流状态且又能被第二光源模块21特定的光波长发挥有效的灭菌作用，藉此以提高整体的灭菌率。再者，出口22的设置并不侷限，为了有效让第二光源模块21的照射范围在第二腔室20内，第二光源模块21的光照射方向可设置于流体流动方向的相对方，因此，出口22可以设置在靠近第二光源模块21的两侧或其中一侧即可。
41.本发明所提出的双腔室流体处理系统，在实际应用的场域中，可以应用在需要灭菌的流体中，并且可将本发明的双腔室流体处理系统设置在原本应用场域中需要灭菌或杀菌的环节中，例如水处理作业系统中，结合前段过滤系统或其他cod物质处理系统后，再接上本发明的双腔室流体处理系统，据此，达到灭菌或杀菌而提高灭活率。
42.要特别说明的是，本发明所提出的双腔室流体处理系统不只应用在细菌的处理，甚至在病毒的灭活亦有效果，特别是应用在生技领域中，以下则是一应用再生技产业中的具体实施例，即，使用本发明之双腔室流体处理系统对蛋白溶液中的病毒进行灭活处理：使蛋白溶液从入口12进入第一腔室10中呈现紊流状态，使用第一光源模块11的波长介于320nm至400nm 之间，因此，虽然在第一腔室10中，对蛋白溶液中的病毒灭活效果有限，但已具有对细菌的灭除效果，接着，透过透孔31将在第一腔室10中呈现紊流状态的蛋白溶液，引导并使其转变成层流状态的蛋白溶液进入第二腔室20内，同时将第二光源模块21的波长控制在对病毒灭活更有效的波段，为介于250～285nm之间，最终自出口22处排出，据此，使其有效对病毒灭活、蛋白质回收率高、且不影响目的蛋白质生物活性。
43.以上虽以特定实施例说明本发明，但并不因此限定本发明之范围，只要不脱离本发明之要旨，熟悉本技艺者了解在不脱离本发明的意图及范围下可进行各种变形或变更，举凡依本发明的技术手段与范畴所延伸的变化、修饰、改变或等效置换者，亦皆应落入本发明的专利申请范围中。又，本发明所揭示之具体实施态样，包含复数个共同描述且彼此间可协同提供一系列效益之特色；再者，以单数来指称所请求元件的任何参照，如「一」、「此」、或「所述」，亦不应视为将此元件限制为单数；即凡依本发明申请专利范围所作之均等变化与修饰者，皆为本发明专利范围所涵盖。