JP2013158722A - 殺菌用管部材およびそれを備えた殺菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より簡易な構成によって効率よく流体を殺菌することが可能な殺菌用管部材およびそれを備えた殺菌装置を提供する。
【解決手段】管部材１００は、内側管１０と、外側管２０と、紫外線ＬＥＤ３０とを備えている。内側管１０は、紫外線を散乱および透過させる材料を含む。外側管２０は、紫外線を反射させる材料を含む。外側管２０は、孔部２３が形成された周壁を有している。外側管２０は、内側管１０を囲むように内側管１０の外側に配置されている。紫外線ＬＥＤ３０は、内側管１０の外表面１３の外側に配置され、孔部２３を通して内側管１０の外表面１３に紫外線を照射する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的には殺菌用管部材に関し、特定的には紫外線によって流体を殺菌する殺菌用管部材およびそれを備えた殺菌装置に関する。

紫外線を利用することによって流体を殺菌するための殺菌用管部材を備えた殺菌装置として、例えば、特表２００９−５３２２００号公報（以下、特許文献１という）に記載の流体処理装置が知られている。特許文献１に記載の流体処理装置は、複数の紫外線発光ダイオードと、管と、制御回路とを備えている。特許文献１に記載の流体処理装置において、複数の紫外線発光ダイオードは、各紫外線発光ダイオードの表面上を流体が流れるように、管に取り付けられている。

一方、紫外線発光ダイオードから発光された紫外線を、流体としての水に伝播させることによって銀イオンの殺菌作用を促進するための構成を備えた、特開２００７−３１９８３号公報（以下、特許文献２という）に記載の吐水装置が知られている。特許文献２に記載の吐水装置は、吐水管と、イオン溶出手段と、紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）とを備えている。

特許文献２に記載の吐水装置において、吐水管の内部には、水路が形成されている。イオン溶出手段は、吐水管に設けられ、水路を流通する水に銀イオンを溶出させる。ＵＶ−ＬＥＤは、吐水管に形成された透光窓の上方に配置され、水路から吐水管の外部に吐出される水に紫外線を照射する。紫外線は、水路を流通する水を伝播する。水を伝播する紫外線は、吐水に溶出された銀イオンを活性化する。

特許文献２に記載の吐水装置においては、吐水管の内部を流通する水は、略水平方向に移動する。一方、吐水管から外部に流出された水は、略鉛直下方に移動する。

特表２００９−５３２２００号公報 特開２００７−３１９８３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の流体処理装置は、紫外線発光ダイオードが流体に触れる構成を有しているため、管の外側にシールを施す必要がある。そのため、当該流体処理装置の構造が複雑化する。また、特許文献１に記載の流体処理装置は、紫外線発光ダイオードが流体に触れる構成を有していることにより、紫外線発光ダイオードが流体の温度の影響を受け易く、流体の温度が高温である場合に紫外線発光ダイオードの寿命が低下する。

特許文献２に記載の吐水装置は、ＵＶ−ＬＥＤが、吐水管に形成された透光窓の上方に配置されていることにより、ＵＶ−ＬＥＤが流体に触れることが防止されている。しかしながら、特許文献２に記載の吐水装置において、水路を流通する水に紫外線を有効的に伝播させるためには、長い光路長つまり長い流路長を確保する必要がある。すなわち、特許文献２に記載の吐水装置は、ＵＶ−ＬＥＤの配置について制約を受ける。そのため、水路を流通する水に紫外線を有効的に伝播させるために適切な位置にＵＶ−ＬＥＤを配置するためには、当該吐水装置の構造が複雑化する。

また、特許文献２に記載の吐水装置においては、吐水管の内部を流通する流体が流れる方向と、吐水管から吐水された流体が流れる方向とが略直交するように、流路が大きく変形されるため、流体の圧損が大きい。これにより、特許文献２に記載の吐水装置においては、効率よく流体を殺菌することが困難である。

そこで、本発明の目的は、紫外線を発する光源部と、管とを有し、より簡易な構成によって効率よく流体を殺菌することが可能な殺菌用管部材およびそれを備えた殺菌装置を提供することである。

本発明に従った殺菌用管部材は、内側管と、外側管と、光源部とを備えている。内側管は、紫外線を散乱および透過させる材料を含む。外側管は、紫外線を反射させる材料を含む。外側管は、周壁を有する。外側管は、内側管を囲むように内側管の外側に配置されている。外側管の周壁には、孔が形成されている。光源部は、内側管の外側に配置され、外側管の孔を通して内側管の外表面に紫外線を照射する。

本発明によれば、光源部は、殺菌対象の流体を流通させる内側管の外側に配置されている。この構成によれば、内側管が光源部に対するシールの機能を有する。そのため、当該殺菌用管部材においてシールの構成を省くことができるため、当該殺菌用管部材の構造を簡略化することができる。また、光源部は、内側管の外側に配置されていることによって、光源部が流体に触れることが無い。そのため、光源部の寿命の低下を防止することができる。

また、本発明に従った殺菌用管部材においては、光源部から照射された紫外線が、外側管の内表面または内側管の内表面に反射することによって内側管の内部の流体を伝播することができるような位置に、光源部が配置されていればよい。つまり、本発明によれば、光源部の配置については、大きな制約を受けない。そのため、当該殺菌用管部材の構造を簡略化することができる。また、殺菌対象の流体が内側管の内部を円滑に流通することができるように、内側管および外側管の形状を適宜調整することができる。

また、本発明によれば、光源部から照射された紫外線を、紫外線を反射させる外側管の内表面、または、紫外線を散乱および透過させる内側管の内表面に反射させることによって内側管の内部の流体に伝播させることができる。したがって、本発明によれば、効率よく流体を殺菌することができる。

したがって、本発明によれば、より簡易な構成によって効率よく流体を殺菌することが可能な殺菌用管部材を提供することができる。

本発明に従った殺菌用管部材において、光源部は、好ましくは、外側管の孔に配置されている。この構成によれば、光源部によって内側管の外表面に紫外線を容易に照射することができる。

本発明に従った殺菌用管部材において、外側管の内表面は、好ましくは、内側管の外表面に密接している。

この構成によれば、光源部から照射された紫外線が、外側管の内表面と内側管の外表面との間において漏れることなく外側管の内表面に反射することにより、内側管の内部の流体に効率よく伝播することができる。

本発明に従った殺菌用管部材において、内側管および外側管は、好ましくは、略直線状に延びている。この構成によれば、内側管の外側に配置された外側管と、内側管とを容易に製造することができる。また、この構成によれば、光源部が配置される位置、または、光源部から発せられる紫外線が指す方向を容易に設定することができる。

本発明に従った殺菌用管部材において、内側管は、好ましくは、石英またはフッ素樹脂を含む材料によって形成されている。さらに好ましくは、内側管は、ポリテトラフルオロエチレンを含む材料によって形成されている。

本発明に従った殺菌用管部材において、外側管は、アルミニウムまたはステンレス鋼によって形成されている。

この構成によれば、内側管の外表面から内側管を透過した紫外線を、アルミニウムが有する高い反射率によって、外側管の内表面において効果的に反射させることができる。外側管の内表面において反射した紫外線は、内側管の内部の流体を再び伝播し、または、内側管を再び散乱および透過することができる。このように、紫外線を散乱および透過させる内側管の外側に配置された外側管をアルミニウムによって形成することにより、内側管の内部の流体に紫外線をより多く照射することができる。したがって、この構成によれば、当該殺菌用管部材においてさらに効率よく流体を殺菌することができる。

さらに、この構成によれば、アルミニウムまたはステンレス鋼が有する熱伝導性により、光源部から発生する熱量を外側管に吸収させることができる。言い換えると、この構成によれば、アルミニウムまたはステンレス鋼が有する熱伝導性により、光源部から発生する熱量を効果的に放熱させることができる。そのため、光源部の発光性能が低下せず且つ光源部が紫外線を効率よく発することによって、当該殺菌用管部材においてさらに効率よく流体を殺菌することができる。

本発明に従った殺菌用管部材は、好ましくは、複数の光源部を備えている。

この構成によれば、内側管の内部の流体に紫外線をより多く照射することができる。また、殺菌対象の流体の流路を形成する内側管の長さつまり流路長、または、内側管および外側管の形状つまり流体の流れ方向等に合わせて、光源部の数および光源部の配置を設定することができる。したがって、この構成によれば、当該殺菌用管部材において流体の殺菌能力を向上させることができる。

本発明に従った殺菌用管部材において、光源部は、好ましくは、発光ダイオードを含む。流体が収容された管の外側に向かって発光ダイオードが紫外線を発する場合には、発光ダイオードが有する高い指向性のため、当該管の内部の流体に、指向性を有する紫外線が単に照射されるだけである。そのため、当該管の外側に照射された紫外線を、当該管に収容された流体の全体に伝播させることは困難である。

しかしながら、本発明に従った殺菌用管部材においては、紫外線を反射させる材料を含む外側管が、紫外線を散乱および透過させる内側管を囲むように、内側管の外側に配置されている。これにより、発光ダイオードから照射された紫外線を、外側管の内表面または内側管の内表面に反射させることによって内側管の内部の流体に伝播させることができる。このように、当該殺菌用管部材においては、光源部に発光ダイオードが用いられている場合であっても、内側管の内部の流体に照射することができるため、効率よく流体を殺菌することができる。

本発明に従った殺菌装置は、上記のいずれかの殺菌用管部材を備えていることが好ましい。上記のいずれかの殺菌用管部材を備えた殺菌装置は、より簡易な構成によって効率よく流体を殺菌することができる。

以上のように、本発明によれば、より簡易な構成によって効率よく流体を殺菌することが可能な殺菌用管部材およびそれを備えた殺菌装置を提供することができる。

本発明に係る殺菌用管部材の概略図である。 本発明に係る殺菌用管部材を備えた殺菌装置の概略図である。 実施例と比較例とによって得られた、流体に含まれる菌の生存率と、光源部から紫外線が照射される時間との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に従った殺菌用管部材の一例としての管部材１００の一部を示す概略図である。図１に示すように、管部材１００は、内側管１０と、外側管２０と、光源部としての紫外線発光ダイオード（以下、紫外線ＬＥＤという）３０とを備えている。内側管１０は、紫外線を散乱および透過させる材料を含む。外側管２０は、紫外線を反射させる材料を含む。外側管２０は、内側管１０を囲むように内側管１０の外側に配置されている。紫外線ＬＥＤ３０は、内側管１０の外側に配置され、内側管１０の外表面１３に紫外線を照射する。

殺菌対象の流体は、内側管１０の内部を流通する。外側管２０の内表面２１は、内側管１０の外表面１３に密接している。内側管１０と外側管２０とによって、殺菌対象の流体を流通させる殺菌用管１１０が構成されている。

図１に示す略直線状に延びる内側管１０および外側管２０は、殺菌用管１１０の一部である。殺菌用管１１０には、流入口１１が形成されている。流体は、流入口１１から殺菌用管１１０の内側管１０の内部に流入する。なお、殺菌用管１１０によって形成される流路形状は、特に限定されず、直線状に限られない。流体が内側管１０の内部を円滑に流通することができるように、内側管１０および外側管２０の形状は、適宜調整されていてもよい。

紫外線ＬＥＤ３０は、外側管２０に形成された孔部２３に埋められるように、外側管２０に取り付けられている。孔部２３は、外側管２０の内表面２１から外表面２２にわたって、外側管２０の周壁に空間が形成されるように、外側管２０に形成されている。

内側管１０は、紫外線を散乱および透過させる材料として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂を含む材料によって形成されている。なお、内側管１０は、例えば、フッ素樹脂、または、テトラフルオロエチレンの重合体によって形成されていればよい。あるいは、内側管１０は、石英等の紫外線を透過する材料によって形成されていてもよい。

一方、外側管２０は、金属材料によって形成されている。外側管２０は、金属材料のうち、ステンレス鋼によって形成されていることが好ましい。あるいは、外側管２０は、アルミニウム合金またはアルミニウムによって形成されていることが好ましい。

以上のように、管部材１００は、内側管１０と、外側管２０と、紫外線ＬＥＤ３０とを備えている。内側管１０は、紫外線を散乱および透過させる材料を含む。外側管２０は、紫外線を反射させる材料を含む。外側管２０は、孔部２３が形成された周壁を有している。外側管２０は、内側管１０を囲むように内側管１０の外側に配置されている。紫外線ＬＥＤ３０は、内側管１０の外表面１３の外側に配置され、孔部２３を通して内側管１０の外表面１３に紫外線を照射する。

管部材１００によれば、紫外線ＬＥＤ３０は、殺菌対象の流体を流通させる内側管１０の外側に配置されている。この構成によれば、内側管１０が紫外線ＬＥＤ３０に対するシールの機能を有する。そのため、管部材１００においてシールの構成を省くことができるため、管部材１００の構造を簡略化することができる。また、紫外線ＬＥＤ３０は、内側管１０の外側に配置されていることによって、紫外線ＬＥＤ３０が流体に触れることが無い。そのため、紫外線ＬＥＤ３０の寿命の低下を防止することができる。

また、管部材１００においては、紫外線ＬＥＤ３０から照射された紫外線が、外側管２０の内表面２１または内側管１０の内表面１２に反射することによって内側管１０の内部の流体を伝播することができるような位置に、紫外線ＬＥＤ３０が配置されていればよい。つまり、管部材１００によれば、紫外線ＬＥＤ３０の配置については、大きな制約を受けない。そのため、管部材１００の構造を簡略化することができる。また、殺菌対象の流体が内側管１０の内部を円滑に流通することができるように、内側管１０および外側管２０の形状を適宜調整することができる。

また、管部材１００によれば、紫外線ＬＥＤ３０から照射された紫外線を、紫外線を反射させる外側管２０の内表面２１、または、紫外線を散乱および透過させる内側管１０の内表面１２に反射させることによって内側管１０の内部の流体に伝播させることができる。このように、管部材１００によれば、内側管１０の内部の流体に紫外線を伝播させることができるため、効率よく流体を殺菌することができる。

このようにすることにより、より簡易な構成によって効率よく流体を殺菌することが可能な管部材１００を提供することができる。

管部材１００において、紫外線ＬＥＤ３０は、外側管２０の孔部２３に配置されている。この構成によれば、紫外線ＬＥＤ３０によって内側管１０の外表面１３に紫外線を容易に照射することができる。

管部材１００において、外側管２０の内表面２１は、内側管１０の外表面１３に密接している。

この構成によれば、紫外線ＬＥＤ３０から照射された紫外線が、外側管２０の内表面２１と内側管１０の外表面１３との間において漏れることなく外側管２０の内表面２１に反射することにより、内側管１０の内部の流体に効率よく伝播することができる。また、紫外線ＬＥＤ３０から照射された紫外線が、外側管２０の内表面２１と内側管１０の外表面１３との間において漏れることなく、外側管２０の内表面２１と内側管１０の内表面１２との間を効率よく反射することによって、内側管１０の周壁の内部を効率よく伝播することができる。そのため、この構成によれば、管部材１００においてさらに効率よく流体を殺菌することができる。

管部材１００において、内側管１０と外側管２０とによって構成された殺菌用管１１０は、略直線状に延びている。この構成によれば、内側管１０と外側管２０とによって構成された殺菌用管１１０を容易に製造することができる。また、この構成によれば、紫外線ＬＥＤ３０が配置される位置、または、紫外線ＬＥＤ３０から発せられる紫外線が指す方向を容易に設定することができる。

管部材１００において、内側管１０は、ＰＴＦＥを含む材料によって形成されている。

管部材１００において、外側管２０は、アルミニウムによって形成されている。この構成によれば、内側管１０の外表面１３から内側管１０を透過した紫外線を、アルミニウムが有する高い反射率によって、外側管２０の内表面２１において効果的に反射させることができる。外側管２０の内表面２１において反射した紫外線は、内側管１０の内部の流体を再び伝播し、または、内側管１０を再び散乱および透過することができる。このように、紫外線を散乱および透過させる内側管１０の外側に配置された外側管２０をアルミニウムによって形成することにより、内側管１０の内部の流体に紫外線をより多く照射することができる。したがって、この構成によれば、管部材１００においてさらに効率よく流体を殺菌することができる。

さらに、この構成によれば、アルミニウムが有する熱伝導性により、紫外線ＬＥＤ３０から発生する熱量を外側管２０に吸収させることができる。言い換えると、この構成によれば、アルミニウムが有する熱伝導性により、紫外線ＬＥＤ３０から発生する熱量を効果的に放熱させることができる。そのため、紫外線ＬＥＤ３０の発光性能が低下せず且つ紫外線ＬＥＤ３０が紫外線を効率よく発することによって、管部材１００においてさらに効率よく流体を殺菌することができる。

図１に示す管部材１００においては、流れ方向の下流から上流に向かって紫外線が指向するように、紫外線ＬＥＤ３０が外側管２０に取り付けられている。ただし、紫外線ＬＥＤ３０から照射される紫外線の指向方向は、流れ方向の上流から下流に向かう方向であってもよく、流れ方向に対して略直交する方向であってもよい。また、管部材１００は、複数の紫外線ＬＥＤ３０を備えていてもよい。さらに、外側管２０において、紫外線ＬＥＤ３０が配置される位置、つまり、孔部２３の位置は、特に限定されない。

管部材１００が複数の紫外線ＬＥＤ３０を備えている場合は、内側管１０の内部の流体に紫外線をより多く照射することができる。また、殺菌対象の流体の流路を形成する内側管１０の長さつまり流路長、または、殺菌用管１１０の形状つまり流体の流れ方向等に合わせて、紫外線ＬＥＤ３０の数および紫外線ＬＥＤ３０の配置を設定することができる。したがって、管部材１００が複数の紫外線ＬＥＤ３０を備えることによって、流体の殺菌能力が向上する。

管部材１００において、光源部には、発光ダイオードである紫外線ＬＥＤ３０が用いられている。

管部材１００においては、紫外線を反射させる材料を含む外側管２０が、紫外線を散乱および透過させる内側管１０を囲むように、内側管１０の外側に配置されている。これにより、発光ダイオードである紫外線ＬＥＤ３０から照射された紫外線を、外側管２０の内表面２１または内側管１０の内表面１２に反射させることによって内側管１０の内部の流体に伝播させることができる。このように、管部材１００においては、光源部として発光ダイオードが用いられている場合であっても、内側管１０の周壁の内部の全体に広がった紫外線を内側管１０の内部の流体に照射することができるため、効率よく流体を殺菌することができる。

なお、内側管１０の周壁の厚み（言い換えると、外表面１３から内表面１２までの寸法）は、内側管１０が延びる方向（言い換えると流体の流れ方向）に沿って一定でなくてもよい。また、外側管２０の周壁の厚み（言い換えると、外表面２２から内表面２１までの寸法）も、外側管２０が延びる方向に沿って一定でなくてもよい。さらに、内側管１０によって形成される流路の断面の形状は、円形に限定されない。流路断面積は、流れ方向に沿って一定でなくてもよい。

なお、管部材１００に用いられる光源部は、紫外線ＬＥＤ３０に限定されず、内側管１０の外側に配置され且つ内側管の外表面に紫外線を照射するものであればよい。管部材１００に用いられる光源部は、例えば、紫外線を発する蛍光灯またはランプであってもよい。

なお、管部材１００において流体を殺菌する方法は、内側管１０の内部に流体を流通させる間に紫外線ＬＥＤ３０を発光させることに限定されない。管部材１００において流体を殺菌するために、内側管１０の内部に流体を収容した状態において紫外線ＬＥＤ３０を発光させていてもよい。

なお、管部材１００は、装置に用いることができる。図２には、管部材１００を備えた装置の一例としての殺菌装置２００を示す。殺菌装置２００は、筐体２０１と、ＣＰＵとしての制御部２１０とを備えている。筐体２０１は、管部材１００を収容する。制御部２１０は、紫外線ＬＥＤ３０の発光と消光とを制御する。

制御部２１０には、使用者によって操作される操作部（図示せず）が接続されていてもよい。この場合は、使用者によって操作部が操作されることに基づき、制御部２１０は紫外線ＬＥＤ３０の発光と消光とを制御する。

また、殺菌装置２００は、外部から流体を流入させるための流入部２０２と、殺菌装置２００から外部に流体を流出させるための流出部２０３とを備えている。管部材１００は、流入部２０２と流出部２０３との間に配置されている。殺菌装置２００においては、管部材１００の内側管１０（図１参照）が流入部２０２と流出部２０３とに接続されている。管部材１００と、流入部２０２または流出部２０３との接続部分には、水漏れはない。

流入部２０２から流入した流体に含まれる菌等の不純物は、管部材１００の内部を流通する間、または、管部材１００の内部に流体が収容されている間に、紫外線が照射されることによって殺菌される。殺菌された流体は、流出部２０３から殺菌装置２００の外部に流出し、または、流出部２０３から取り出される。なお、殺菌装置２００は、液体を殺菌する。

以上のように、管部材１００を備えた殺菌装置２００は、より簡易な構成によって効率よく液体を殺菌することができる。

上述した管部材１００を用いることにより、液体に含まれる菌の殺菌効果について確認した。

（実施例１）
実施例１において、外側管２０として、アルミニウムによって形成された管を準備した。外側管２０の管長は、１５０ｍｍであった。外側管２０（図１参照）の外径は、１６ｍｍであって、外側管２０の内径は、１０ｍｍであった。

一方、内側管１０として、ポリテトラフルオロエチレンを含む材料によって形成されたテフロン（デュポン社登録商標）ＰＦＡ直管パイプ（ニチアス製：内径６ｍｍ、外径８ｍｍ）を準備した。内側管１０の管長は、１６０ｍｍであった。内側管１０（図１参照）の外径は、８ｍｍであって、内側管１０の内径は、６ｍｍであった。

内側管１０の周壁の外側に外側管２０を配置させる方法（外側管の周壁の内側に内側管を配置させる方法）としては、内側管１０を外側管２０の内部に挿入することにより、殺菌用管１１０を作製した。

紫外線ＬＥＤ３０としては、紫外線発光ダイオード（米国センサーエレクトロニックテクノロジー社製、ＵＶＴＯＰシリーズ）を準備した。紫外線ＬＥＤ３０の光出力は、ｔｙｐ３００μＷであって、発光長は２６０ｎｍであった。

実施例１においては、以下のようにして、紫外線ＬＥＤ３０を外側管２０に取り付けた。先ず、外側管２０の中央部付近の周壁に、紫外線ＬＥＤ３０の外形に合わせて１つの孔部２３を開けておく。次に、形成された孔部２３に対して紫外線ＬＥＤ３０を圧入し取り付けた。紫外線ＬＥＤ３０は、紫外線ＬＥＤ３０の光軸が外側管２０の壁面に略垂直に交わるように、外側管２０に取り付けた。

実施例１においては、測定試料として、水道水中の残留塩素を除去し、緑膿菌を添加して菌体濃度が１０⁴〜１０⁵ＣＦＵ／ｍＬに調整された水道水を使用した。実施例１においては、管部材１００の内部に測定試料を流通させた。

管部材１００に、紫外線ＬＥＤ３０を発光させながら測定試料の水を流量０．１Ｌ／ｍｉｎで通水した。管部材１００内部を通過して排出された水の菌の生存率について観察した。菌生存率の測定の方法としては、コロニーカウント法を用いた。

一方、管部材１００と比較するために、比較例１としての他の管部材を用いた。他の管部材としては、アルミニウムによって形成された管と、当該管に取り付けられる紫外線ＬＥＤとを準備した。比較用の管の管長は、管部材１００の管長と同一であった。また、比較用の管の内径は、１０ｍｍであった。比較用の管の外径は、１６ｍｍであった。

当該管に取り付けられた紫外線ＬＥＤとしては、管部材１００の紫外線ＬＥＤ３０と同様のものを準備した。比較例１においても、実験例１と同様の方法で紫外線ＬＥＤ３０を当該管に取り付けた。

比較例１においては、実施例１に用いた測定試料と同様のものを使用した。比較例１においては、比較用の管部材の内部に測定試料の水を通水した。当該管部材に、紫外線ＬＥＤ３０を発光させながら水を流量０．１Ｌ／ｍｉｎで通水した。管部材内部を通過して排出された水の菌の生存率について観察した。

実施例１と比較例１とによって得られた結果を表１に示す。表１に示すように、管部材１００においては、菌の生存率が、比較用の管部材よりも低下した。

以上のように、実施例１によれば、ＰＴＦＥを含む材料によって形成された内側管１０（図１参照）と、アルミニウムによって形成された外側管２０（図１参照）とを備えた管部材１００においては、ＰＴＦＥを含む材料によって形成された管を含まない比較用の管部材よりも、高い殺菌効果が得られることが確認された。

管部材１００において、比較用の管部材よりも高い殺菌効果が得られることの理由としては、外側管２０（図１参照）の内側に内側管１０（図１参照）が配置された管部材１００においては、ＰＴＦＥの散乱効果によって、管部材１００の内部の全体に均一に紫外線を照射することができるからである、と考えられる。一方、比較用の管部材においては、アルミニウムによって形成された管の内側に、ＰＴＦＥを含む材料によって形成された管が配置されていないため、発光ダイオードが有する指向性によって、管部材の内部の全体に均一に紫外線を照射することができないからである、と考えられる。

また、アルミニウム製の管の内側に内側管１０としての管が配置されていることによって、アルミニウム製の管が水に接することが無いため、水による腐食が起こることもない。

（実施例２）
実施例２においては、測定試料として、水道水中の残留塩素を除去し、緑膿菌を添加して菌体濃度が１０⁴〜１０⁵ＣＦＵ／ｍＬに調整された水道水を使用した。実施例２においては、管部材１００の内部に測定試料を満たし、管部材１００の両端には紫外線透過率の高いテフロン製の部材によって蓋をして、管部材１００の内部に測定試料を封入した。実際の殺菌装置においては、外側管が内側管を取り囲む範囲は限定されており、当該範囲の外に出た紫外線による殺菌効果を評価から除くために、管部材１００の両端を紫外線透過率の高いテフロン製の蓋をすることにより、管部材１００の外に出た紫外線は測定試料に影響を与えないようにした。

なお、実施例２においては、実施例１と同様の内側管１０と外側管２０とによって構成された管部材１００を準備した。実施例２においても、実験例１と同様の方法で紫外線ＬＥＤ３０を外側管２０に取り付けた。

測定試料が封入された管部材１００に、紫外線ＬＥＤ３０を所定の時間ごと（３０分ごと）に照射し、紫外線が照射される時間に応じて低下する菌の生存率について観察した。実施例２において、菌生存率の測定の方法としては、コロニーカウント法を用いた。

一方、管部材１００と比較するために、比較例２としての他の管部材を用いた。他の管部材としては、アルミニウムによって形成された管と、当該管に取り付けられる紫外線ＬＥＤとを準備した。比較用の管の管長は、管部材１００の管長と同一であった。また、比較用の管の内径は、１０ｍｍであった。比較用の管の外径は、１６ｍｍであった。

当該管に取り付けられた紫外線ＬＥＤとしては、管部材１００の紫外線ＬＥＤ３０と同様のものを準備した。比較例２においても、実験例１，２と同様の方法で紫外線ＬＥＤ３０を当該管に取り付けた。

比較例２においては、実施例２に用いた測定試料と同様のものを使用した。比較例２においては、比較用の管部材の内部に測定試料を満たし、当該管部材の両端には紫外線透過率の高いテフロン製の部材によって蓋をし、当該管部材の内部に測定試料を封入した。測定試料が封入された比較用の管部材に、紫外線ＬＥＤ３０を発光させることによって紫外線を所定の時間ごとに照射し、紫外線が照射される時間に応じて低下する菌の生存率について実施例２と同様に観察した。

実施例２と比較例２とによって得られた結果を図３に示す。図３のグラフにおいて実線が示すように、比較用の管部材においては、紫外線が照射される時間が増加するに従って菌の生存率が低下した。

図３のグラフにおいて破線が示すように、管部材１００においては、紫外線が照射される時間が増加するに従って菌の生存率が、比較用の管部材よりも低下した。

以上のように、実施例２によれば、ＰＴＦＥを含む材料によって形成された内側管１０（図１参照）と、アルミニウムによって形成された外側管２０（図１参照）とを備えた管部材１００においては、ＰＴＦＥを含む材料によって形成された管を含まない比較用の管部材よりも、高い殺菌効果が得られることが確認された。

以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものである。

１０：内側管、１２：内表面、１３：外表面、２０：外側管、２１：内表面、２２：外表面、２３：孔部、３０：紫外線ＬＥＤ、１００：管部材、２００：殺菌装置

Claims (11)

1. 紫外線を散乱および透過させる材料を含む内側管と、
   紫外線を反射させる材料を含み、前記内側管を囲むように前記内側管の外側に配置され、孔が形成された周壁を有する外側管と、
   前記内側管の外側に配置され、前記外側管の前記孔を通して前記内側管の外表面に紫外線を照射する光源部とを備えた、殺菌用管部材。
2. 前記光源部は、前記外側管の前記孔に配置されている、
   請求項１に記載の殺菌用管部材。
3. 前記外側管の内表面は、前記内側管の外表面に密接している、
   請求項１または請求項２に記載の殺菌用管部材。
4. 前記内側管および前記外側管は、略直線状に延びている、
   請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の殺菌用管部材。
5. 前記内側管は、石英を含む材料によって形成されている、
   請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の殺菌用管部材。
6. 前記内側管は、フッ素樹脂を含む材料によって形成されている、
   請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の殺菌用管部材。
7. 前記内側管は、ポリテトラフルオロエチレンを含む材料によって形成されている、
   請求項６に記載の殺菌用管部材。
8. 前記外側管は、アルミニウムまたはステンレス鋼によって形成されている、
   請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の殺菌用管部材。
9. 前記殺菌用管部材は、複数の光源部を備えている、
   請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の殺菌用管部材。
10. 前記光源部は発光ダイオードを含む、
    請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の殺菌用管部材。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の殺菌用管部材を備えた、
    殺菌装置。
    

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