JP2013240487A

JP2013240487A - 殺菌装置

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Publication number: JP2013240487A
Application number: JP2012115880A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nikamoto; 博之二家本
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2013-12-05
Anticipated expiration: 2032-05-21
Also published as: CN104334198B; KR101617989B1; US20150129777A1; US9233857B2; WO2013175931A1; GB201420925D0; GB2519243A; CN104334198A; KR20150008413A; JP5874532B2; GB2519243B

Abstract

【課題】小型化を図りつつ、殺菌効率の向上を図った殺菌装置を提供する。
【解決手段】殺菌対象となる流体の流路Ｒを有するハウジング１１０と、ハウジング１１０に設けられ、流路Ｒ内に紫外線を照射するＬＥＤ素子１２２と、を備える殺菌装置１００において、流路Ｒの内壁面は、ＬＥＤ素子１２２から照射された紫外線を複数回反射させつつ、流路Ｒの一方側から他方側に向かわせる一対の反射面（第１反射面１１１，第２反射面１１２）を有すると共に、第１反射面１１１側には、前記一方側から他方側に向かって複数回反射された後の光の光軸に対して垂直な面で構成され、当該光を元の方向に向かって折り返す折り返し面１１１ａが設けられていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、液体や気体などの流体を殺菌する殺菌装置に関するものである。

浄水器などにおいて、紫外線を照射することで水の殺菌を行う殺菌装置を備えたものが知られている（特許文献１参照）。また、流路内に紫外線を照射する際に、照射光を繰り返し反射させる技術も知られている（特許文献２参照）。

図９を参照して、流路内に紫外線を照射する際に、照射光を繰り返し反射させながら水などの流体の殺菌を行う場合の仮想技術について説明する。図９は仮想技術に係る殺菌装置の模式的断面図である。

殺菌装置６００は、殺菌対象となる流体の流路Ｒを有するハウジング６１０と、ハウジング６１０に設けられる光源ユニット６２０とを備えている。光源ユニット６２０には、流路Ｒ内に紫外線を照射する光源であるＬＥＤ素子６２１が備えられている。そして、流路Ｒの内壁面は、ＬＥＤ素子６２１から照射された紫外線を複数回反射させつつ、流路Ｒの一方側から他方側に向かわせる一対の反射面６１１，６１２を有している。なお、図９中の線Ｌは、ＬＥＤ素子６２１から照射された紫外線の中心（光軸）を示している。

図９に示す断面図の下方には、流路Ｒの中心線上における一方側から他方側に向かう距離と光強度との関係をグラフで示している。図示のように、光強度は距離の二乗に反比例するように減衰する。図示の例では、紫外線がハウジング６１０の外部に漏れるときには、人体等に影響が出ない程度まで光強度が低下している。ここで、殺菌効果を得るためには、光強度が一定値以上である必要がある。紫外線の波長によって、その値は異なるが、図示のＬＥＤ素子６２１により照射される紫外線によって殺菌効果を得るために必要な光強度をＹ０［Ｊ／ｃｍ^２］とする。この場合、距離Ｘ０［ｍｍ］までの領域でのみ殺菌効果が得られることになる。

このように、紫外線の光強度は距離の二乗に反比例するように減衰していくため、上記の仮想技術の場合には、殺菌効果が得られる領域が狭く、殺菌効率が低いという問題がある。また、一方で、紫外線が外部に漏れるときには人体等に影響が出ないようにするために、ハウジング６１０の全長を殺菌効果が得られる領域に比して長くなるように構成しなければならないという問題もある。なお、紫外線は人体に悪影響を及ぼす原因となる他、殺菌装置６００が浄水器等に装着される場合には、浄水器等を構成する他の部材に対しても劣化させる原因となる。

特開２０１０−２１４２４１号公報特表２００７−５０２２００号公報

本発明の目的は、小型化を図りつつ、殺菌効率の向上を図った殺菌装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

本発明の殺菌装置は、
殺菌対象となる流体の流路を有するハウジングと、
該ハウジングに設けられ、前記流路内に紫外線を照射する光源と、
を備える殺菌装置において、
前記流路の内壁面は、前記光源から照射された紫外線を複数回反射させつつ、前記流路の一方側から他方側に向かわせる一対の反射面（例えば、鏡）を有すると共に、
前記一対の反射面のうちの一方の反射面側には、前記一方側から他方側に向かって複数回反射された後の光の光軸に対して垂直な面で構成され、当該光を元の方向に向かって折り返す折り返し面が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、紫外線は、一対の反射面によって、流路の一方側から他方側に向かって複数回反射された後に、折り返し面によって折り返されて、複数回反射しながら流路の他方側から一方側に向かっていく。そのため、流路内を通る紫外線の光強度は、流路の一方側から他方側に向かう紫外線の光強度と流路の他方側から一方側に向かう紫外線の光強度を足し合わせたものとなる。従って、流路内を通る紫外線の光強度を高めることができる。これにより、殺菌効果が得られる領域を拡げることが可能となる。また、流路の一方側から他方側に向かう紫外線を折り返し面で折り返すことができるので、紫外線がハウジングの外に漏れてしまうことを抑制できる。これに伴い、紫外線の光強度を人体等に影響が出ないようにするためにハウジングの全長を長くする必要がなく、ハウジングを小型化することができる。

一対の反射面については、いずれも表面が平面で構成されると共に、平面同士が平行になるように、かつ対向させるように構成することができる。この構成を採用した場合において、光源から照射された紫外線を複数回反射させつつ、流路の一方側から他方側に向かわせるための光源等の配置構成としては、例えば、以下の構成を採用し得る。

第１に、一対の反射面の法線に対して、光源から照射された紫外線の向きが流路の一方側から他方側に向かって傾くように、光源をハウジングに対して配置させる構成を採用し得る。

第２に、光源から照射された紫外線の向きを一対の反射面の法線と一致するように、光源をハウジングに配置させると共に、一対の反射面よりも更に流路の一方側に、光源から照射された紫外線を流路の他方側に向かって傾くように反射させる予備反射面を設ける構成を採用し得る。この場合でも、光源から照射された紫外線を、予備反射面によって反射させた後に、一対の反射面によって、複数回反射させつつ、流路の一方側から他方側に向かわせることが可能となる。

また、光源から照射された紫外線が流路内に入り込む部位には、殺菌対象となる流体が光源側に向かわないように、紫外線は透過させつつ流体の侵入を防止する窓が設けられるとよい。この場合に、光源から照射された紫外線が最初に反射された反射光は、窓に入り込まないようにするのが望ましい。何故なら、反射光のうち窓に入り込んでしまう光は、その後流路内には戻らず、殺菌に寄与しないため、殺菌効率が低下してしまうからである。

この対策として、光源側から流路内に向かう紫外線については透過させ、流路内から光源側に向かう紫外線については反射させるハーフミラーを、窓に設けることができる。ただし、ハーフミラーの透過率や反射率は通常のミラーに比べると低く光量が低下してしまうため、光源や予備反射面の配置構成によって、反射光が窓に入り込まないようにするの
が望ましい。しかしながら、光源から照射される紫外線の向きや、予備反射面によって反射される紫外線の向きが、流路の他方側に向かい過ぎると、紫外線が反射してから次に反射するまでの距離が長くなってしまう。この場合には、流路内において、紫外線が通過しない領域ができて（増えて）しまう。この対策としては、例えば、一対の反射面のうちの一方に紫外線の反射光の向きを調整する反射方向調整面を設けることができる。

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。

以上説明したように、本発明によれば、小型化を図りつつ、殺菌効率の向上を図ることができる。

図１は本発明の実施例に係る殺菌装置を備える浄水器の概略構成図である。図２は本発明の実施例１に係る殺菌装置の正面図である。図３は本発明の実施例１に係る殺菌装置の模式的断面図である。図４は本発明の実施例２に係る殺菌装置の正面図である。図５は本発明の実施例２に係る殺菌装置の模式的断面図である。図６は本発明の実施例２に係る殺菌装置の不利な点を説明する図である。図７は本発明の実施例３に係る殺菌装置の正面図である。図８は本発明の実施例３に係る殺菌装置の模式的断面図である。図９は仮想技術に係る殺菌装置の模式的断面図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（殺菌装置の適用例）
本実施例に係る殺菌装置は、水（水道水）などの液体や空気などの気体を殺菌するためなど、各種用途に適用し得る。前者の場合には、例えば水道の蛇口に取り付けたり、水道に取付ける浄水器内に設置したりすることで水を殺菌するために用いることができる。また、後者の場合には、例えば排気管などに取付けることで、排気を殺菌するために用いることができる。ここでは、一例として、ポット型の浄水器に装着するカートリッジ型の殺菌装置の場合について、図１を参照して説明する。

図１に示すポット型の浄水器５００は、ケース５１０と、ケース５１０の内部の空間を２つの領域に仕切る仕切り部５２０と、仕切り部５２０に装着される浄水カートリッジ５５０とを備えている。また、ケース５１０の上部には、水道水などの原水をケース５１０内に入れるための第１蓋５３０、及び浄化後の水を外部に排出させるための第２蓋５４０が設けられている。浄水カートリッジ５５０には、その内部に活性炭が充填されている。

以上のように構成される浄水器５００によれば、第１蓋５３０を開いた状態で、原水をケース５１０内に入れると、浄水カートリッジ５５０により浄化された水Ｗが、ケース５１０の下方に溜められる。そして、第２蓋５４０を開いた状態で、ケース５１０を第２蓋５４０側に傾けることによって、浄化された水Ｗを外部に排出させることができる。

ここで、上記のように構成される浄水器５００の場合、ケース５１０内に溜められた水は、活性炭によって塩素が除去されている。そのため、長期間放置されると菌が発生して
しまう問題がある。そこで、本実施例に係る浄水器５００においては、溜められた水Ｗを殺菌するために、第２蓋５４０の付近にカートリッジ型の殺菌装置１００が装着されている。これにより、溜められていた浄化後の水Ｗをケース５１０の外部に排出する際には、当該水Ｗが殺菌装置１００内の流路を通る際に紫外線によって殺菌される。

（実施例１）
図２及び図３を参照して、本発明の実施例１に係る殺菌装置について説明する。図２は本発明の実施例１に係る殺菌装置の正面図である。図３は本発明の実施例１に係る殺菌装置の模式的断面図（図２中のＡＡ断面図）である。なお、図３においては、断面図の下方に、流路Ｒの中心線上における一方側から他方側に向かう距離と光強度との関係をグラフで示している。

殺菌装置１００は、殺菌対象となる流体（ここでは、水）の流路Ｒを有するハウジング１１０と、ハウジング１１０に設けられる光源ユニット１２０とを備えている。

光源ユニット１２０は、基板１２１と、基板１２１に取付けられるＬＥＤ素子１２２と、ＬＥＤ素子１２２により照射された紫外線を集光するレンズ１２３とを備えている。ＬＥＤ素子１２２は、流路Ｒ内に紫外線を照射するための光源である。このＬＥＤ素子１２２の個数は特に限定されるものではなく、基板１２１の長手方向（ハウジング１１０の幅方向）に複数個並べて配置させることができる。なお、ＬＥＤ素子１２２の電源（電池）に関しては、殺菌装置１００（例えば、ハウジング１１０）に設けても良いし、殺菌装置１００の外部（例えば、上述した浄水器５００のケース５１０）に設けても良い。

また、光源ユニット１２０と流路Ｒとの間には、窓１２４が設けられている。この窓１２４は光源ユニット１２０が配置されている領域と流路Ｒとを仕切るために設けられている。すなわち、この窓１２４は、殺菌対象となる流体（水）が光源ユニット１２０側に向かわないように、紫外線は透過させつつ流体の光源ユニット１２０側への侵入を防止する役割を担っている。

図２に示すように、ハウジング１１０に設けられる流路Ｒは、その断面が矩形となるように構成されている。この流路Ｒの内壁面は、ＬＥＤ素子１２２から照射された紫外線を複数回反射させつつ、流路Ｒの一方側から他方側に向かわせる一対の反射面を有している。説明の便宜上、以下、これら一対の反射面を、適宜、それぞれ第１反射面１１１，第２反射面１１２と称する。なお、図３中の線Ｌは、ＬＥＤ素子１２２から照射された紫外線の中心（光軸）を示している。

第１反射面１１１と第２反射面１１２は、いずれも表面が平面で構成されると共に、平面同士が平行になるように、かつ対向するように構成されている。そして、図３に示すように、これら第１反射面１１１と第２反射面１１２の法線に対して、ＬＥＤ素子１２２から照射された紫外線の向きが、流路Ｒの一方側から他方側に向かって傾くように、ＬＥＤ素子１２２（光源ユニット１２０）がハウジング１１０に対して配置されている。

そして、本実施例においては、第１反射面１１１側には、第１反射面１１１よりも更に流路Ｒの他方側に、折り返し面１１１ａが設けられている。この折り返し面１１１ａは、流路Ｒの一方側から他方側に向かって複数回反射された後の光の光軸に対して垂直な面で構成されている。これにより、複数回反射された後の光は、折り返し面１１１ａによって、元の方向に向かって折り返される。

図３中のグラフに示すように、光強度は距離の二乗に反比例するように減衰する。なお、図中、点線Ｓ１は流路Ｒの一方側から他方側に向かう紫外線の光強度であり、点線Ｓ２
は折り返し面１１１ａにより折り返されることで、流路Ｒの他方側から一方側に向かう紫外線の光強度である。また、実線Ｔは流路Ｒ内を通る紫外線の光強度（つまりＳ１とＳ２を足し合わせたもの）である。

背景技術の中でも説明したように、殺菌効果を得るためには、光強度が一定値以上である必要がある。本実施例においても、上記仮想技術と同様に、ＬＥＤ素子１２２により照射される紫外線によって殺菌効果を得るために必要な光強度をＹ０［Ｊ／ｃｍ^２］とする。折り返し面１１１ａを備えていない構成の場合には、光強度は点線Ｓ１に示す通りであり、距離Ｘ０［ｍｍ］までの領域でのみ殺菌効果が得られることになる。これに対して、本実施例においては、光強度がＹ０の１／２となる付近に、折り返し面１１１ａを設けている。これにより、実線Ｔから分かるように、本実施例の場合には、折り返し面１１１ａが設けられている距離Ｘ１（＞Ｘ０）［ｍｍ］までの領域で殺菌効果を得ることができる。

また、点線Ｓ２から分かる通り、流路Ｒの他方側から一方側に向かう紫外線の光強度は、光源ユニット１２０付近では十分低下している。また、流路Ｒの一方側に向かう紫外線は窓１２４を介して光源ユニット１２０側に侵入していく。従って、ハウジング１１０の外部に紫外線が漏れることは殆どない。

＜本実施例に係る殺菌装置の優れた点＞
本実施例に係る殺菌装置１００によれば、紫外線は、第１反射面１１１と第２反射面１１２によって、流路Ｒの一方側から他方側に向かって複数回反射された後に、折り返し面１１１ａによって折り返されて、複数回反射しながら流路Ｒの他方側から一方側に向かっていく。

そのため、流路Ｒ内を通る紫外線の光強度は、流路Ｒの一方側から他方側に向かう紫外線の光強度（図３グラフ中の点線Ｓ１）と流路Ｒの他方側から一方側に向かう紫外線の光強度（同グラフ中の点線Ｓ２）を足し合わせたもの（同グラフ中の実線Ｔ）となる。従って、流路Ｒ内を通る紫外線の光強度を高めることができる。これにより、殺菌効果が得られる領域を拡げることが可能となる。また、流路Ｒの一方側から他方側に向かう紫外線を折り返し面１１１ａで折り返すことができるので、紫外線がハウジング１１０の外に漏れてしまうことを抑制できる。これに伴い、紫外線の光強度を人体等に影響が出ないようにするためにハウジング１１０の全長を長くする必要がなく、ハウジング１１０を小型化することができる。また、紫外線がハウジング１１０の外に漏れてしまうことを抑制できるので、殺菌装置１００を上記の浄水器５００に用いた場合には、ケース５１０等の劣化を抑制することができる。

なお、流路Ｒ内を流れる流体の方向は特に限定されるものではなく、例えば、図３中左側から右側に流しても良いし、右側から左側に流しても良い。

（実施例２）
図４及び図５には、本発明の実施例２が示されている。図４は本発明の実施例２に係る殺菌装置の正面図である。図５は本発明の実施例２に係る殺菌装置の模式的断面図（図４中のＡＡ断面図）である。なお、図５においては、断面図の下方に、流路Ｒの中心線上における一方側から他方側に向かう距離と光強度との関係をグラフで示している。なお、本実施例に係る殺菌装置２００の適用例については、図１を参照して説明した通りである。

殺菌装置２００は、殺菌対象となる流体の流路Ｒを有するハウジング２１０と、ハウジング２１０に設けられる光源ユニット２２０とを備えている。

光源ユニット２２０は、基板２２１と、基板２２１に取付けられるＬＥＤ素子２２２と、ＬＥＤ素子２２２により照射された紫外線を集光するレンズ２２３とを備えている。ＬＥＤ素子２２２は、流路Ｒ内に紫外線を照射するための光源である。このＬＥＤ素子２２２の個数は特に限定されるものではなく、基板２２１の長手方向（ハウジング２１０の幅方向）に複数個並べて配置させることができる。なお、ＬＥＤ素子２２２の電源（電池）に関しては、殺菌装置２００（例えば、ハウジング２１０）に設けても良いし、殺菌装置２００の外部（例えば、上述した浄水器５００のケース５１０）に設けても良い。

また、光源ユニット２２０と流路Ｒとの間には、窓２２４が設けられている。この窓２２４は光源ユニット２２０が配置されている領域と流路Ｒとを仕切るために設けられている。すなわち、この窓２２４は、殺菌対象となる流体（水）が光源ユニット２２０側に向かわないように、紫外線は透過させつつ流体の光源ユニット２２０側への侵入を防止する役割を担っている。

図４に示すように、ハウジング２１０に設けられる流路Ｒは、その断面が矩形となるように構成されている。この流路Ｒの内壁面は、ＬＥＤ素子２２２から照射された紫外線を複数回反射させつつ、流路Ｒの一方側から他方側に向かわせる一対の反射面を有している。説明の便宜上、以下、これら一対の反射面を、適宜、それぞれ第１反射面２１１，第２反射面２１２と称する。なお、図５中の線Ｌは、ＬＥＤ素子２２２から照射された紫外線の中心（光軸）を示している。

第１反射面２１１と第２反射面２１２は、いずれも表面が平面で構成されると共に、平面同士が平行になるように、かつ対向するように構成されている。そして、図５に示すように、ＬＥＤ素子２２２から照射された紫外線の向きが、これら第１反射面２１１と第２反射面２１２の法線と一致するように、ＬＥＤ素子２２２（光源ユニット２２０）がハウジング２１０に対して配置されている。

そして、本実施例においても、実施例１の場合と同様に、第１反射面２１１側には、第１反射面２１１よりも更に流路Ｒの他方側に、折り返し面２１１ａが設けられている。この折り返し面２１１ａは、流路Ｒの一方側から他方側に向かって複数回反射された後の光の光軸に対して垂直な面で構成されている。これにより、複数回反射された後の光は、折り返し面２１１ａによって、元の方向に向かって折り返される。

そして、本実施例の場合には、第１反射面２１１よりも更に流路Ｒの一方側に、ＬＥＤ素子２２２から照射された紫外線を流路Ｒの他方側に向かって傾くように反射させる予備反射面２１１ｂが設けられている。この予備反射面２１１ｂを設けたことにより、ＬＥＤ素子２２２から照射された紫外線が予備反射面２１１ｂによって反射された後は、紫外線の光路は、上記実施例１と同様となる。従って、図５中のグラフに示すように、距離と光強度の関係は、実施例１の場合（図３中のグラフ）と同様となる。

以上より、本実施例に係る殺菌装置２００においても、上記実施例１に係る殺菌装置１００と同様の効果を得ることができる。また、上記実施例１に係る殺菌装置１００の場合には光源ユニット１２０をハウジング１１０に対して斜めに配置させる構成であるのに対して、本実施例に係る殺菌装置２００の場合には、光源ユニット２２０をハウジング２１０に対して斜めに配置させる必要がないため、装置全体をより小型化させることができる利点を有している。

ここで、図６を参照して、本実施例に係る殺菌装置が不利となり得るケースについて説明する。

上記の通り、光源ユニット２２０と流路Ｒとの間には、窓２２４が設けられている。ここで、ＬＥＤ素子２２２から照射された紫外線が最初に反射された反射光は、窓２２４に入り込まないようにするのが望ましい。何故なら、反射光のうち窓２２４に入り込んでしまう光は、その後流路Ｒ内には戻らず、殺菌に寄与しないため、殺菌効率が低下してしまうからである。

図６（ａ）はＬＥＤ素子２２２から照射された紫外線について、その中心（光軸）は窓２２４には入り込まずに第２反射面２１２によって反射されるものの、紫外線の一部は窓２２４に入り込んでしまっている場合を示している（線Ｌ１参照）。この例では、ＬＥＤ素子２２２から照射された紫外線のほぼ半分が窓２２４に入り込んでしまっている。

この対策として、ＬＥＤ素子２２２側から流路Ｒ内に向かう紫外線については透過させ、流路Ｒ内からＬＥＤ素子２２２側に向かう紫外線については反射させるハーフミラーを、窓２２４に設けることができる。例えば、ガラスからなる窓２２４の表面に薄い金属膜を蒸着させるハーフミラー処理を施すことができる。ただし、ハーフミラーの透過率や反射率は通常のミラーに比べると低く光量が低下してしまう。そのため、各種部材の配置構成によって、反射光が窓２２４に入り込まないようにするのが望ましい。

例えば、窓２２４から予備反射面２１１ｂまでの距離を長くすることで、反射光が窓２２４に入り込まないようにすることができる。しかしながら、この場合には、第１反射面２１１と第２反射面２１２との距離が長くなり、ハウジング２１０が大きくなり、殺菌装置２００の小型化に支障を来してしまう欠点がある。

また、予備反射面２１１ｂの傾きを急こう配にすることによって、反射光が窓２２４に入り込まないようにすることもできる。しかしながら、この場合には、紫外線が反射してから次に反射するまでの距離が長くなってしまう。そのため、流路Ｒ内において、紫外線が通過しない領域ができて（増えて）しまう。この点について、図６（ｂ）を参照して、より詳しく説明する。

図６（ｂ）に示すように、予備反射面２１１ｂの傾きを急こう配にすることで、窓２２４から予備反射面２１１ｂまでの距離を長くしなくても、反射光が窓２２４に入り込まないようにすることができる。なお、図中、線Ｌ１は流路Ｒの最も一方の側を通る光路を示している。

しかしながら、この場合には、紫外線が第１反射面２１１で反射されてから第２反射面２１２に到達するまでの距離（流路Ｒの一方側から他方側方向の距離）及び第２反射面２１２で反射されてから第１反射面２１１に到達するまでの距離が長くなる。そのため、流路Ｒ内において、紫外線が通過しない領域Ｚができてしまう。従って、殺菌効率が低下する原因となる。そこで、次に、このような不具合を解消させることが可能な実施例について説明する。

（実施例３）
図７及び図８には、本発明の実施例３が示されている。図７は本発明の実施例３に係る殺菌装置の正面図である。図８は本発明の実施例３に係る殺菌装置の模式的断面図（図７中のＡＡ断面図）である。なお、図８においては、断面図の下方に、流路Ｒの中心線上における一方側から他方側に向かう距離と光強度との関係をグラフで示している。なお、本実施例に係る殺菌装置３００の適用例については、図１を参照して説明した通りである。

殺菌装置３００は、殺菌対象となる流体の流路Ｒを有するハウジング３１０と、ハウジング３１０に設けられる光源ユニット３２０とを備えている。

光源ユニット３２０は、基板３２１と、基板３２１に取付けられるＬＥＤ素子３２２と、ＬＥＤ素子３２２により照射された紫外線を集光するレンズ３２３とを備えている。ＬＥＤ素子３２２は、流路Ｒ内に紫外線を照射するための光源である。このＬＥＤ素子３２２の個数は特に限定されるものではなく、基板３２１の長手方向（ハウジング３１０の幅方向）に複数個並べて配置させることができる。なお、ＬＥＤ素子３２２の電源（電池）に関しては、殺菌装置３００（例えば、ハウジング３１０）に設けても良いし、殺菌装置３００の外部（例えば、上述した浄水器５００のケース５１０）に設けても良い。

また、光源ユニット３２０と流路Ｒとの間には、窓３２４が設けられている。この窓３２４は光源ユニット３２０が配置されている領域と流路Ｒとを仕切るために設けられている。すなわち、この窓３２４は、殺菌対象となる流体（水）が光源ユニット３２０側に向かわないように、紫外線は透過させつつ流体の光源ユニット３２０側への侵入を防止する役割を担っている。

図７に示すように、ハウジング３１０に設けられる流路Ｒは、その断面が矩形となるように構成されている。この流路Ｒの内壁面は、ＬＥＤ素子３２２から照射された紫外線を複数回反射させつつ、流路Ｒの一方側から他方側に向かわせる一対の反射面を有している。説明の便宜上、以下、これら一対の反射面を、適宜、それぞれ第１反射面３１１，第２反射面３１２と称する。なお、図８中の線Ｌは、ＬＥＤ素子３２２から照射された紫外線の中心（光軸）を示している。

第１反射面３１１と第２反射面３１２は、いずれも表面が平面で構成されると共に、平面同士が平行になるように、かつ対向するように構成されている。そして、図８に示すように、ＬＥＤ素子３２２から照射された紫外線の向きが、これら第１反射面３１１と第２反射面３１２の法線と一致するように、ＬＥＤ素子３２２（光源ユニット３２０）がハウジング３１０に対して配置されている。

そして、本実施例においても、実施例１の場合と同様に、第１反射面３１１側には、第１反射面３１１よりも更に流路Ｒの他方側に、折り返し面３１１ａが設けられている。この折り返し面３１１ａは、流路Ｒの一方側から他方側に向かって複数回反射された後の光の光軸に対して垂直な面で構成されている。これにより、複数回反射された後の光は、折り返し面３１１ａによって、元の方向に向かって折り返される。

また、本実施例の場合には、実施例２の場合と同様に、第１反射面３１１よりも更に流路Ｒの一方側に、ＬＥＤ素子３２２から照射された紫外線を流路Ｒの他方側に向かって傾くように反射させる予備反射面３１１ｂが設けられている。この予備反射面３１１ｂは、ＬＥＤ素子３２２から照射された紫外線の反射光が窓３２４に入り込まないように、急こう配な角度となるように設けられている。なお、図中、線Ｌ１は流路Ｒの最も一方の側を通る光路を示している。

そして、本実施例の場合には、第２反射面３１２よりも更に流路Ｒの一方側に、紫外線の反射光の向きを調整する反射方向調整面３１２ａが設けられている。この反射方向調整面３１２ａを設けたことにより、ＬＥＤ素子３２２から照射された紫外線が予備反射面３１１ｂによって反射され、更に、反射方向調整面３１２ａによって反射された後は、紫外線の光路は、上記実施例１と同様となる。従って、図８中のグラフに示すように、距離と光強度の関係は、実施例１の場合（図３中のグラフ）と同様となる。

以上より、本実施例に係る殺菌装置３００においても、上記実施例１に係る殺菌装置１００と同様の効果を得ることができる。また、上記実施例１に係る殺菌装置１００の場合
には光源ユニット１２０をハウジング１１０に対して斜めに配置させる構成であるのに対して、本実施例に係る殺菌装置３００の場合には、実施例２の場合と同様に、光源ユニット３２０をハウジング３１０に対して斜めに配置させる必要がないため、装置全体をより小型化させることができる利点を有している。

なお、本実施例においては、上記実施例２で示した構成に、更に、反射方向調整面を加える構成を採用した場合を示した。そして、当該構成を採用したことによって、ＬＥＤ素子から照射された紫外線のうち最初に反射された反射光が窓に侵入しないようにし、かつ、光路内において紫外線が通らない領域をなくす（少なくする）ことを可能にした。しかしながら、上記実施例１で示した構成においても、光源ユニット（ＬＥＤ素子）の向きによっては、光路内において紫外線が通らない領域が存在してしまう（増えてしまう）こともあり得る。従って、そのような場合には、実施例１で示した構成に対して、本実施例で示したような反射方向調整面を設けることで、光路を調整し、光路内において紫外線が通らない領域をなくす（少なくする）ようにすることもできる。

なお、上記各実施例で示したＬＥＤ素子については、例えば、オンオフスイッチを設けることによって、使用する際にのみ紫外線を照射させるようにすればよい。

１００，２００，３００殺菌装置
１１０，２１０，３１０ハウジング
１１１，２１１，３１１第１反射面
１１１ａ，２１１ａ，３１１ａ折り返し面
１１２，２１２，３１２第２反射面
１２０，２２０，３２０光源ユニット
１２１，２２１，３２１基板
１２２，２２２，３２２ＬＥＤ素子
１２３，２２３，３２３レンズ
１２４，２２４，３２４窓
２１１ｂ，３１１ｂ予備反射面
３１２ａ反射方向調整面
５００浄水器
５１０ケース
５２０仕切り部
５３０第１蓋
５４０第２蓋
５５０浄水カートリッジ

Claims

殺菌対象となる流体の流路を有するハウジングと、
該ハウジングに設けられ、前記流路内に紫外線を照射する光源と、
を備える殺菌装置において、
前記流路の内壁面は、前記光源から照射された紫外線を複数回反射させつつ、前記流路の一方側から他方側に向かわせる一対の反射面を有すると共に、
前記一対の反射面のうちの一方の反射面側には、前記一方側から他方側に向かって複数回反射された後の光の光軸に対して垂直な面で構成され、当該光を元の方向に向かって折り返す折り返し面が設けられていることを特徴とする殺菌装置。