JP2017104773A - 紫外線照射モジュール用セル、紫外線照射モジュール及び紫外線照射モジュールの設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 被照射体の殺菌効率をより向上させる。
【解決手段】第一の端面１及び第二の端面２と筒状の側面３とで囲まれた中空部ａ０を有する筐体４と、筐体４の第一の端面１側に紫外線照射装置を設置するための取り付け部５と、中空部ａ０に配置されて中空部ａ０を２つの閉じた空間に区画すると共に、この２つの空間を連通する第一の開口部９を備えた第一の仕切り６とを備える。第二の端面２側から見て、第二の端面２の、第一の仕切り６の内側の領域と向かい合う位置に第二の貫通穴８が形成され、第二の端面２の、第一の仕切り６と側面３との間の領域と向かい合う位置又は側面３に設けられた第一の貫通穴７と、第一の開口部９とは、第一の仕切り６の外周に沿った方向における第一の開口部９と第一の貫通穴７との間の距離がより長くなるように且つ第一の仕切り６の延伸方向中央部を挟んで延伸方向に異なる側に配置される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、紫外線照射モジュール用セル、紫外線照射モジュール及び紫外線照射モジュールの設置方法に関する。

近年、大気中、又は水等の液体に含まれる病原性や有害性を有する糸状菌、細菌、ウイルス等の微生物を殺菌するために紫外線照射を行う方法が広く用いられるようになってきている。紫外線の中でも特にＵＶＣと呼ばれる２８０ｎｍ以下の波長帯域での照射では、ウイルス等のＤＮＡ複製機能は破壊され、ウイルス等を死滅する効果が非常に高いと言われている。

このような理由から、２５４ｎｍの紫外線を効率良く放射する紫外線ランプは、殺菌用光源として広く使用され、製品化されている。
また光源の出力を効率良く利用するため、殺菌用のセル内に紫外線ランプを光源として設置し、セル内を高反射材料で被覆するという方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら紫外線ランプは光源としての寿命が短く、交換の頻度が高くメンテナンスに手間がかかるといった課題がある。また電源等を含めたセル全体のユニットのサイズは大きくなり、コンパクト化が困難である。
このため、紫外線ランプに代わる光源として紫外線ＬＥＤを用いる方法が提案されている。（例えば、特許文献２）ＬＥＤは高寿命であり、サイズ等も小さく軽量であるためコンパクト化が容易である。

また、セル内に光クラッド管を設置して、殺菌用のセル内に局所的に照度を集中させ、殺菌効率を上げる方法も提案されている。（例えば、特許文献３）

特開平１１−３１９８１７号 特開２０１３−１５８７２２号 特許第４３７１８１３号

ところで、従来、特許文献１や特許文献２のように、セル内の被覆材料の最適化や紫外線光源の最適化によるセル内の照度の向上が検討されてきた。また、特許文献３のように、セル内に構造物を設置することによって局所的に照度を向上させ、流体殺菌モジュールの性能を向上させることも検討されてきた。
しかしながら、被覆材料の最適化や紫外線光源の最適化による照度の向上のみでは、殺菌効率を上げるには不十分であるという課題がある。

また、セル内に光クラッド管のような構造物を設置し、局所的に照度を向上させた場合、セル内を流れる被照射体（流体）の流量を上げたときには、殺菌が十分ではないという課題がある。
そこで、本発明は、セルのサイズや紫外線光源はそのままで、従来よりも被照射体の殺菌効率を向上させることの可能な紫外線照射モジュール用セル、紫外線照射モジュール及び紫外線照射モジュールの設置方法を提供することを目的としている。

本発明の一態様に係る紫外線照射モジュール用セルは、第一の端面及び第二の端面と当該２つの端面間に位置する側面とで囲まれた中空部を有する筐体と、前記筐体の前記第一の端面側に紫外線照射装置を設置するための取り付け部と、第一の開口部を備えた前記側面の延伸方向に延びる筒状を有し、前記中空部に配置されて当該中空部を２つの空間に区画すると共に、当該２つの空間を前記第一の開口部のみで連通する第一の仕切りと、前記第二の端面側から見て当該第二の端面の前記第一の仕切りと前記側面との間の領域と向かい合う位置、又は前記側面の前記第二の端面寄りの位置に設けられた第一の貫通穴と、前記第二の端面側から見て当該第二の端面の前記第一の仕切りの内側の領域と向かい合う位置に設けられた第二の貫通穴と、を有し、前記第一の開口部と前記第一の貫通穴とは、前記第二の端面側から見て前記第一の仕切りの外周に沿った方向における前記第一の開口部と前記第一の貫通穴との間の距離がより長くなるように配置され、且つ前記第一の仕切りの延伸方向中央部を通る前記延伸方向に垂直な面を挟んで互いに異なる側に配置されることを特徴としている。

また、本発明の一態様に係る紫外線照射モジュールは、上記態様の紫外線照射モジュール用セルと、当該紫外線照射モジュール用セルの前記取り付け部に設置された紫外線照射装置と、を備えることを特徴としている。
さらに、本発明の一態様に係る紫外線照射モジュールの設置方法は、上記態様の紫外線照射モジュール用セルと、当該紫外線照射モジュール用セルの前記取り付け部に設置された紫外線照射装置と、を前記紫外線照射モジュール用セルの前記第一の貫通穴及び前記第二の貫通穴の少なくとも一方が、前記紫外線照射装置に対してより高い位置となるように設置することを特徴としている。

本発明の一態様によれば、セルのサイズや紫外線光源はそのままで、従来よりも被照射体の殺菌効率を上げることができる。

本発明の第一実施形態に係る紫外線照射モジュール用セルの一例を示す斜視図である。 図２（ａ）は図１の要部の上面図、図２（ｂ）は図１の要部の縦断面図である。 本発明の第二実施形態に係る紫外線照射モジュール用セルの一例を示す斜視図である。 図４（ａ）は図３の要部の上面図、図４（ｂ）は図３の要部の縦断面図である。 本発明の第三実施形態に係る紫外線照射モジュール用セルの一例を示す斜視図である。 図６（ａ）は図５の要部の上面図、図６（ｂ）は図５の要部の縦断面図である。 本発明の第三実施形態に係る紫外線照射モジュール用セルの変形例を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、本実施形態という）について説明する。
なお、以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の具体的な構成について記載されている。しかしながら、このような特定の具体的な構成に限定されることなく他の実施態様が実施できることは明らかであろう。また、以下の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

＜紫外線照射モジュール用セル＞
本発明の一実施形態に係る紫外線照射モジュール用セルは、第一の端面及び第二の端面とこれら２つの端面間に位置する側面とで囲まれた中空部を有する筐体と、筐体の第一の端面側に紫外線照射装置を設置するための取り付け部と、第一の開口部を備えた側面の延伸方向に延びる筒状を有し、中空部に配置されて中空部を２つの空間に区画すると共に、２つの空間を第一の開口部のみで連通する第一の仕切りと、第二の端面側から見て第二の端面の第一の仕切りと側面との間の領域と向かい合う位置、又は側面の第二の端面寄りの位置に設けられた第一の貫通穴と、第二の端面側から見て第二の端面の第一の仕切りの内側の領域と向かい合う位置に設けられた第二の貫通穴と、を有し、第一の開口部と第一の貫通穴とは、第二の端面側から見て第一の仕切りの外周に沿った方向における第一の開口部と第一の貫通穴との間の距離がより長くなるように配置され、且つ第一の仕切りの延伸方向中央部を通る延伸方向に垂直な面を挟んで互いに異なる側に配置される。

本発明の一実施形態に係る紫外線照射モジュール用セルによれば、第一の貫通穴から流入された被照射体は、第一の仕切りと筐体側面との間の空間、第一の開口部、第一の仕切りの内側の空間を経由して、第二の貫通穴から導出されることになり、第一の仕切りを設けることで第一の貫通穴と第二の貫通穴との間の流路がより長くなる。そのため、被照射体がセル内に滞在する時間を長くすることができ、被照射体が紫外線に照射される時間を長くすることができる。これによって、セルのサイズや紫外線光源はそのままで、従来よりも被照射体の殺菌効率を向上させることができる。

＜紫外線照射モジュール＞
本発明の一実施形態に係る紫外線照射モジュールは、本発明の一実施形態における紫外線照射モジュール用セルと、紫外線照射モジュール用セルの取り付け部に設置された紫外線照射装置と、を備える。
本発明の一実施形態に係る紫外線照射モジュールによれば、本発明の一実施形態における紫外線照射モジュール用セルを有するため、取り付け部に設置された紫外線照射装置から発せられる紫外線照射量の低下を抑えつつ、被照射体が紫外線照射される時間が長くなるので、紫外線による被照射体の殺菌を十分に行うことができる。

＜紫外線照射モジュールの設置方法＞
本発明の一実施形態にかかる紫外線照射モジュールの設置方法は、本発明の一実施形態における紫外線照射モジュール用セルと、紫外線照射モジュール用セルの取り付け部に設置された紫外線照射装置とを、紫外線照射モジュール用セルの第一の貫通穴及び第二の貫通穴の少なくとも一方が、紫外線照射装置に対してより高い位置となるように設置する。
本発明の一実施形態に係る紫外線照射モジュールの設置方法によれば、紫外線照射装置付近に気泡が溜まりにくくなるため、気泡による紫外線照射量の低下を抑えることが可能になり、被照射体の殺菌を十分に行うことができる。

また、本発明の一実施形態における紫外線照射モジュールの設置方法において、モジュール全体が鉛直方向下向きに少し傾いた状態で設置されていても良い。この場合、被照射体に異物等が含まれている場合でも紫外線照射装置の直上に異物等が積層することを防止することができるため、セル内に照射される紫外線を異物等が遮蔽すること無く、被照射体の殺菌を十分に行うことができる。
次に、本発明の一実施形態における紫外線照射モジュール用セル及び紫外線照射モジュールの各構成要件について以下に説明する。なお、各構成要件の説明に記載された技術事項は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で単独又は組み合わせて適用することが可能である。

＜筐体＞
筐体は、内部に被照射体を導入可能に形成され、第一の端面及び第二の端面とこの２つの端面間に位置する筒状の側面とで囲まれてなる。また、筐体は、第二の端面及び側面のうちのいずれか一方の一部に、被照射体を紫外線照射モジュール用セル内に導入するための第一の貫通穴を有し、同じく第二の端面の一部に被照射体を紫外線照射モジュール用セル外に導出するための第二の貫通穴を有する。

第一の貫通穴及び第二の貫通穴は、この貫通穴を介して被照射体を筐体内又は筐体外に移動させることが可能であれば、その形状等は特に限定されない。また、例えば、筐体側面又は第二の端面に形成した貫通穴に連通する円筒状の接続部材を設け、この接続部材を介して貫通穴から被照射体を流入出させるようにしてもよい。
また、紫外線照射モジュール用セルに被照射体を導入する際には、第一の貫通穴及び第二の貫通穴のいずれか一方を導入口とし、他方を導出口とすることができる。被照射体の紫外線照射モジュール用セルへの導入及び導出を、第一の貫通穴及び第二の貫通穴のいずれから行う場合であっても、同等の作用効果を有する。

ここで、第一の端面及び第二の端面が上下方向に位置する筐体を第二の端面側から見るときを、筐体を上面視したとき、と定義する。筐体を上面視したときに、第一の貫通穴は、筐体の内部に設けられた第一の仕切りの外側に設けられる。すなわち筐体の側面か、又は筐体の第二の端面に設けられ、第二の端面に設けられる場合には、第一の仕切りと筐体側面との間の領域と向かい合う位置に設けられる。また、第二の貫通穴は、筐体を上面視したときに、第二の端面の第一の仕切りの内側の領域と向かい合う位置に設けられる。

第一の仕切りは、筐体の内部空間、すなわち第一の端面、第二の端面、及び側面で囲まれた中空部を２つの空間に区画するための仕切りであって、筒状を有し、第一の仕切りの端面は筐体の第一の端面及び第二の端面に固定される。第一の仕切りの形状は、筒状であればよく断面の形状は円であっても多角形であってもよく、筐体の中空部を、第一の仕切りの内側の空間と外側の空間とに区画することができれば、どのような形状であってもよい。

また、第一の開口部と第一の貫通穴とは、上面視したときに第一の仕切りで囲まれた領域の重心を挟んで対向するように配置される。つまり、重心を対称の中心として点対称となるように配置される。
また、第一の開口部と第一の貫通穴とは、第一の仕切りの延伸方向中央部を通りこの延伸方向に垂直な面を挟んで互いに異なる側に配置される。

ここで、筐体は、向かい合う二つの端面とこれら二つの端面間に設けられた側面とを有し、その内部に第一の仕切りを設置可能な形状であれば特に限定されない。ただし、第一の仕切りを筐体内部に設置したときに、第一の仕切りが筐体の２つの端面間に隙間なく設置される必要がある。筐体は筒状であればよく断面の形状は円であっても多角形であってもよい。加工性に優れるという観点から、筐体の形状として円筒形状が挙げられるが、特に限定されない。

また筐体は、側面が、垂直に延伸し端面よりも径の大きい筒状部と、筒状部と端面との間に設けられたテーパー部とを有していてもよい。テーパー部が形成されていることにより、筐体を、例えばテーパー部が筒状部の上方となるように配置し筒状部の上方となる側の貫通穴を導出口として用いることで、仮に、筐体内に気泡が生じた際にもテーパー部に沿って気泡が上方に移動しやすくなるため、導出口としての貫通穴から被照射体の導出と共に脱気させることが可能となる。そのため、筐体内に気泡が存在することによる紫外線の散乱や不透過による紫外線照射量の低下を抑えることが可能になる。

筺体の材質は特に限定されないが、加工性及び軽量性の観点から、アルミニウム等の軽金属や、硬化樹脂等が挙げられる。筺体の側面及び２つの端面に紫外線反射性の高い材質を使用する場合は、筐体の内壁自体を反射性材質とするために、筐体は内壁から外壁まで全て同一の材質であることが好ましい。一方、筐体の外壁にのみ反射性の材質を別途設ける場合は、筐体は紫外線透過率の高い材質であることが好ましい。紫外線反射率の高い材質として挙げられる材料としては、例えばアルミニウムやポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ_４）等が挙げられるがこれに限定されない。また紫外線透過率の高い材質としては、例えば石英ガラスやサファイア等が挙げられる。

また、筺体の側面及び、第一及び第二の端面それぞれの一部は紫外線に対して１０％以上の反射率があることが好ましい。筺体の側面及び２つの端面それぞれの一部が紫外線に対して高反射率であれば、壁面においてエネルギー損失が少ない状態で再度、筺体内に紫外線を反射させることにより、筺体内の紫外線照射量を高めることができる。
また、第一の端面として、取り付け部の紫外線照射側の端面を利用するようにしてもよく、紫外線透過率の高い材質で形成した第一の端面を別途設けてもよく、また、第一の端面の、紫外線照射装置の照射部と対向する部分に窓部を設けることで、紫外線照射装置からの紫外線を筐体内に導入するようにしてもよい。要は、筐体内に対して紫外線照射を行うことができれば、第一の端面及び取り付け部をどのように構成してもよい。

＜取り付け部＞
取り付け部は、筐体の第一の端面側に存在し、紫外線照射装置を設置することが可能な形態であれば特に制限されない。
紫外線照射装置は発熱するため、必要に応じて放熱機構を設ける必要がある。紫外線照射装置を複数箇所に設置する場合は、放熱機構も複数設けることが好ましい。

また照射される紫外線の均一化をより向上させる観点から、取り付け部の重心すなわち紫外線照射面の重心と第一の端面の重心とが略一致することが好ましい。
また被照射体と紫外線照射装置とが接触することが好ましくない場合は、紫外線照射装置を取り付け部に取り付けたときに、取り付け部の一部が紫外線照射装置の照射面を覆う窓部を取り付け部に設け、窓部を介して紫外線照射を行うことで、紫外線照射装置が被照射体と接触することなく、紫外線照射を行うようにしてもよい。この場合には取り付け部を紫外線透過率の高い材質で形成することが好ましい。紫外線透過率の高い材質としては、例えば石英ガラス、サファイア等を用いることが出来る。

＜第一の仕切り＞
第一の仕切りは、筐体の内部に設置された筒状の部材であり、筐体の中空部を区画するものである。筐体の中空部は、第一の仕切りに囲まれた空間と、筐体と第一の仕切りとの間の空間に区画されることとなる。区画された２つの空間は第一の仕切りに設けられた第一の開口部によって空間的に接続される。

ここで、「空間的に接続される」とは、区画された二つの空間の間を、被照射体が、第一の開口部を通って移動可能であることを意味する。
また、第一の開口部は、この第一の開口部を通って被照射体が移動可能なもの、つまり、被照射体の流貫通穴として機能するものであれば、その形状等は特に限定されない。
ここで、流貫通穴として機能する形状というのは、被照射体が流体としてセル内を第一の開口部を通って流れる際に、セル全体の許容される圧力損失を超えないような大きさ、又は形状のことをいう。第一の仕切りが例えば円筒状である場合には、円筒状の第一の仕切りの側面への加工の容易性という観点から、第一の開口部は円形状であることが好ましい。また、第一の開口部の形状は、被照射体の流路が長くなるような形状、例えば乱流を積極的に生じさせるような複雑な形状をもつオリフィス形状であってもよい。

また、セル内の紫外線照射量の低下を抑える観点から、第一の仕切りの材質は紫外線反射率の高い材質又は紫外線透過率の高い材質が好ましい。紫外線反射率の高い材質として挙げられる材料としては、例えばアルミニウムやポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ_４）等がある。紫外線透過率の高い材質として挙げられる材料としては、例えば石英ガラスやサファイア等がある。第一の仕切りの紫外線反射率が高い場合には、第一の仕切りの内部の紫外線の強度を高くすることができるため、第一の仕切りの内部に被照射体が長く滞在するような流路設計を行った場合に特に好適である。

また第一の仕切りの紫外線透過率が高い場合には、セル内の紫外線強度を均一にすることができるため、被照射体が第一の仕切りの内側の空間と外側の空間とに同程度の時間滞在するような流路設計を行った場合に、流路設計を容易にすることができ好適である。
なお、被照射体が各空間に滞在する時間については、筐体の大きさや、第一の仕切りが円筒である場合には第一の仕切りの半径等を変化させることで、所望の流路設計を行うことができる。

また第一の仕切りは、紫外線に対して１０％以上の反射率又は１０％以上の透過率を有することが好ましい。この場合、第一の仕切りの材質としては、アルミニウム、ニッケル、銅、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ_４）等の紫外線反射材料、又は石英ガラス、サファイア等の紫外線透過材料を用いることができる。

第一の仕切りが紫外線に対して高反射率の場合、筺体の側面及び２つの端面が高反射率である場合と同様に、第一の仕切りの仕切り壁面によってエネルギー損失が少ない状態で再度、筺体内に紫外線を反射させることにより筺体内の紫外線照射量を高めることが可能である。また、第一の仕切りが紫外線に対して高透過率の場合、仕切り壁面によってエネルギー損失が少ない状態で再度筺体内に紫外線を透過させることにより筺体内の紫外線照射量を高めることが可能である。

＜第二の仕切り＞
本発明の一実施形態にかかる紫外線照射モジュール用セルにおいて、さらに、第二の仕切りを備えてもよい。
すなわち、この第二の仕切りは第二の開口部を有し、第一の仕切りの内側に設置され、断面が第一の仕切りよりも小さい筒状を有し、第二の仕切りの延伸方向の端部は、筐体の第一の端面及び第二の端面に接する。この場合、第一の貫通穴は、上面視したときに第一の仕切りの外側に配置される。つまり、筐体の側面かいずれか一方の端面の、上面視で第一の仕切りと筐体側面との間の領域と向かい合う位置に設けられる。また、第二の貫通穴は、上面視で第二の仕切りの内側の領域と向かい合う位置に配置される。

また、第二の仕切りを備える場合、第一の開口部と第二の開口部は、上面視したときに、第二の仕切りで囲まれる領域の重心を挟んで対向するように配置されることが好ましい。また、第一の開口部と第二の開口部とは、第二の仕切りの延伸方向中央部で延伸方向と垂直な面を挟んで異なる領域に属することが好ましい。
また、第一の貫通穴は第二の開口部寄りの位置に配置されることが好ましい。

第二の仕切りの材質は、セル内の紫外線照射量の低下を抑える観点から、紫外線反射率の高い材質、又は紫外線透過率の高い材質が好ましい。紫外線反射率の高い材質として挙げられる材料としては、例えばアルミニウムやポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ_４）等があり、紫外線透過率の高い材質として挙げられる材料としては、例えば石英ガラスやサファイア等がある。

第二の仕切りを設けることによって、第一の貫通穴から導入された被照射体は、筐体の側面と第一の仕切りとの間の空間、第一の仕切りに設けられた第一の開口部、第一の仕切りと第二の仕切りとの間の空間、第二の仕切りに設けられた第二の開口部、第一の仕切りの内側の空間を経て第二の貫通穴から導出されることになる。したがって、セル内を移動する被照射体は、第一の仕切りを備えた場合と同様に流路が長くなり、さらに第一の仕切りと第二の仕切りを備えていることから、流路がより一層長くなる。このため、被照射体がセル内に滞在する時間を、第二の仕切りを設けない場合に比較してさらに長くすることができるため、被照射体が紫外線に照射される時間を長くすることが可能となる。これによって、セルのサイズや紫外線光源はそのままで、従来よりも被照射体の殺菌効率を上げることが可能となる。

また、第二の仕切りは、紫外線に対して１０％以上の反射率又は１０％以上の透過率を有することが好ましい。この場合、第二の仕切りの材質としては、アルミニウム、ニッケル、銅、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ_４）等の紫外線反射材料、又は石英ガラス、サファイア等の紫外線透過材料を用いることが可能である。

第二の仕切りが紫外線に対して高反射率の場合、筺体の側面及び２つの端面が高反射率の場合と同様に第一の仕切り及び第二の仕切りの仕切り壁面によってエネルギー損失が少ない状態で再度、筺体内に紫外線を反射させることにより筺体内の紫外線照射量を高めることが可能である。また、第一の仕切り及び第二の仕切りが紫外線に対して、高透過率の場合、仕切り壁面によってエネルギー損失が少ない状態で再度筺体内に紫外線を透過させることにより筺体内の紫外線照射量を高めることが可能である。

＜紫外線照射装置＞
本発明の一実施形態における紫外線照射モジュールの紫外線照射装置は、紫外線照射モジュール用セルの取り付け部に設置される。
紫外線照射装置を駆動させることにより、紫外線をモジュール用セルの中空部内に照射し、被照射体に紫外線を照射可能なものであれば特に限定されない。紫外線照射装置としては、紫外線ランプや紫外線ＬＥＤなど、既存の紫外線を照射可能な装置・素子を用いることが可能である。

紫外線の波長は１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であれば特に制限されないが、バクテリア等の殺菌効率の観点から、ピーク波長が２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。ピーク波長が２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の紫外線照射装置としては、発光層に窒化物半導体層（例えば、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮ等）を用いたもの等が挙げられるがこれに制限されない。
また、紫外線照射装置は発熱するため必要に応じて放熱機構を設ける必要がある。放熱機構には空冷式、水冷式を用いたもの等が挙げられるがこれに制限されない。例えば熱伝導の高いアルミニウム板を用いた放熱フィンや空冷ファンを用いることが可能である。

＜実施形態の具体例＞
次に、図面を参照して、本発明の一実施形態にかかる紫外線照射モジュール用セル及び紫外線照射モジュールの具体例について説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態における紫外線照射モジュール用セルの一例を示す斜視図である。

第１実施形態における紫外線照射モジュール用セル１００は、図１に示すように、円形の第一の端面１及び第二の端面２と、第一の端面１と第二の端面２との間に設けられた円筒状の側面３と、で囲まれた中空部ａ０を有する筐体４と、紫外線照射装置を設置するための取り付け部５と、側面３の内側に配置される円筒状の第一の仕切り６と、を備える。図１では、例えば第二の端面２と側面３とが一体に形成され、一端が開放された円筒形状をなしており、開放端側に取り付け部５を固定し、取り付け部５の側面３側の端面を第一の端面１とすることで、第一の端面１と第二の端面２と側面３とで囲まれた中空部ａ０が形成されている。例えば、側面３の第一の端面１側の開放端の内周面に雌ねじをきっておき、取り付け部５の紫外線照射側の端部の外周面に、側面３に形成された雌ねじと噛み合う雄ねじをきっておくこと等によって、取り付け部５を側面３に固定するようになっている。

第一の仕切り６は、第一の仕切り６の中心軸と側面３の中心軸とが一致するように配置される。例えば、第一の仕切り６の中心軸と側面３の中心軸とが一致するように第一の仕切り６を位置決めするための位置決め部材を、第一の端面１及び第二の端面２に設けておくこと等によって、筐体４内に、第一の仕切り６を固定するようになっている。
側面３の、第二の端面２寄りの部分には、第一の貫通穴７が設けられている。また第二の端面２の、第一の仕切り６の内側の領域と向かい合う位置に第二の貫通穴８が設けられている。図１では側面３及び第一の仕切り６の中心軸上に第二の貫通穴８が設けられている。これら第一の貫通穴７及び第二の貫通穴８には、筒状の接続部７ａ、８ａが連通して形成され、この接続部７ａ、８ａに、被照射体の導入又は導出用のチューブ等を接続することで、被照射体の導入や導出を行うようになっている。

ここで、図１では、第一の貫通穴７が側面３に設けられている形態を図示しているが、第一の貫通穴７を、上面視で、第二の端面２の、第一の仕切り６と側面３との間の領域と向かい合う位置に設けてもよい。
また第一の仕切り６の第一の端面１寄りの部分には、第一の開口部９が設けられ、第一の仕切り６によって区画された筐体４の中空部を空間的に接続している。

第一の貫通穴７から筐体４内に導入された被照射体は、まず側面３と第一の仕切り６との間の空間ａ１を通ることとなる。次に、第一の開口部９を通って第一の仕切り６の内側の空間ａ２に入り、最終的に第二の貫通穴８から筐体４外へと導出される。逆に第二の貫通穴８から筐体４内に被照射体を導入した場合は、上述した流路と逆の流路を辿って筐体内部を流れ、第一の貫通穴７から導出される。

紫外線照射装置（図示せず）は取り付け部５に設置される。紫外線照射装置から放出された紫外線は、筐体４内に入り、被照射体に照射される。これによって被照射体の殺菌が行われる。
なお、図１では、取り付け部５の端面を、第一の端面１として利用する場合について説明したが、別途円板状の第一の端面１を設け、第一の端面１を介して側面３と取り付け部５とを固定するようにしてもよい。

図２（ａ）は第１実施形態にかかる紫外線照射モジュール用セル１００を、第二の端面２側から上面視したときの要部を示す上面図である。
図２（ａ）に示すように、第一の貫通穴７と第一の開口部９とは、上面視で、第一の仕切り６で囲まれた領域の重心つまり中心点Ｐを対称の中心として点対称となる位置に配置され、中心点Ｐを挟んで対向するように配置される。これにより、第一の貫通穴７と第一の開口部９とが、中心点Ｐを挟んで対向しないように配置された場合に比較して、第一の開口部９を経由したより長い流路を形成することができ、それによって被照射体により長い時間、紫外線を照射させることが可能となる。

なお、第一の貫通穴７を第二の端面２の一部、つまり、上面視したときに第一の仕切り６の外側となる位置に設ける場合においても、第一の貫通穴７と第一の開口部９とが、第一の仕切り６で囲まれる領域の中心点を挟んで対向するように配置してもよい。この場合も、より長い流路を形成することができ、より長い時間、被照射体に紫外線を照射させることができる。

図２（ｂ）は、紫外線照射モジュール用セル１００を、第一の貫通穴７及び第一の開口部９を含む面で切断したときの要部の縦断面図を示す。図２（ｂ）に示すように、第一の貫通穴７と第一の開口部９とは、第一の仕切り６の延伸方向中央部Ｈを通る延伸方向に垂直な面を挟んで異なる側に配置される。つまり、第一の貫通穴７は第一の仕切り６の延伸方向に垂直な面の上側、第一の開口部９は垂直な面の下側に配置される。これにより、第一の貫通穴７と第一の開口部９とを、第一の仕切り６の延伸方向、つまり上下方向に近接した位置に配置する場合に比較して、より長い流路が生じ、それによって被照射体に長い時間、紫外線を照射させることが可能となる。

なお、第一の仕切り６の延伸方向中央部Ｈを通る、延伸方向に垂直な面を挟んで、第一の貫通穴７と第一の開口部９とを異なる側に配置した場合について説明したが、さらに、第一の貫通穴７と第一の開口部９との間の、第一の仕切り６の延伸方向における距離がより長くなるように配置することで、筐体４内における流路をさらに長くすることができる。

このように、図１、図２に示した紫外線照射モジュール用セル１００によれば、特許文献３のように、セル内に光クラッド管を設ける場合に対し、第一の仕切り６が有する第一の開口部９を介した流路となるため、筐体４内における、第一の貫通穴７から第二の貫通穴８までの流路、又は、第二の貫通穴８から第一の貫通穴７までの流路の最短距離は長くなる。これにより殺菌効率をより高めることが可能となる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図３は、本発明の第２実施形態にかかる紫外線照射モジュール用セルの一例を示す斜視図である。
第２実施形態にかかる紫外線照射モジュール用セル２００は、図３に示すように、円形の第一の端面１１及び第二の端面１２と、第一の端面１１と第二の端面１２との間に設けられた円筒状の側面１３と、を有する筐体１４と、紫外線照射装置を設置するための取り付け部１５と、側面１３の内側に配置される円筒状の第一の仕切り１６と、第一の仕切り１６の内側に配置される円筒状の第二の仕切り１７と、を備える。図３では、例えば、上記第１実施形態と同様に、第二の端面１２と側面１３とが一体に形成され、一端が開放された円筒形状をなしており、開放端側に取り付け部１５を固定し、取り付け部１５の側面１３側の端面を第一の端面１とすることで、第一の端面１１と第二の端面１２と側面１３とで囲まれた中空部ａ１０が形成されている。取り付け部１５は第１実施形態と同様に、側面１３の第一の端面１１側の開放端の内周面に設けた雌ねじと、取り付け部１５の外周面に設けた雄ねじとを噛み合わせることで、取り付け部１５を側面１３に固定するようになっている。

第一の仕切り１６及び第二の仕切り１７は、第一の仕切り１６の中心軸と、第二の仕切り１７の中心軸と側面３の中心軸とが一致するように配置される。例えば、第一の仕切り１６の中心軸と第二の仕切り１７の中心軸と側面１３の中心軸とが一致するように、第一の仕切り１６及び第二の仕切り１７を位置決めするための位置決め部材を、第一の端面１１及び第二の端面１２に設けておくこと等によって、筐体１４内に、第一の仕切り１６及び第二の仕切り１７を固定するようになっている。

側面１３の、第一の端面１１寄りの位置には、第一の貫通穴１８が設けられている。また第二の端面１２の、上面視で第二の仕切り１７の内側の領域と向かい合う位置には第二の貫通穴１９が設けられている。図３では、側面３、第一の仕切り１６、第二の仕切り１７の中心軸上に第二の貫通穴１９が設けられている。これら第一の貫通穴１８及び第二の貫通穴１９には筒状の接続部１８ａ、１９ａが連通して形成され、この接続部１８ａ、１９ａに、被照射体の導入又は導出用のチューブを接続することで、被照射体の導入や導出を行うようになっている。

ここで、図３では、第一の貫通穴１８は側面１３に設けられている形態を図示しているが、上面視で、第二の端面１２の、第一の仕切り１６と側面１３との間の領域と向かい合う位置に設けてもよい。
また第一の仕切り１６の、第二の端面１２寄りの部分には、第一の開口部２０が設けられ、第二の仕切り１７によって区画された筐体１４の内部空間を空間的に接続している。また第二の仕切り１７の、第一の端面１１寄りの部分には、第二の開口部２１が設けられ、第二の仕切り１７によって区画された筐体１４の内部空間を空間的に接続している。

第一の貫通穴１８から筐体１４内に導入された被照射体は、まず側面１３と第一の仕切り１６との間の空間ａ１１を通る。次に、第一の仕切り１６に設けられた第一の開口部２０を通って第一の仕切り１６と第二の仕切り１７との間の空間ａ１２に入る。次に被照射体は、第二の仕切り１７に設けられた第二の開口部２１から第二の仕切り１７の内部の空間ａ１３に入り、最終的に第二の貫通穴１９から筐体１４外へと導出される。逆に第二の貫通穴１９から筐体１４内に被照射体を導入した場合は、被照射体は、上述した流路と逆の流路を辿って筐体１４内部を流れ、第一の貫通穴１８から導出される。

紫外線照射装置は取り付け部１５に設置され、例えば紫外線透過率の高い第一の端面１１を介して筐体１４内に対して紫外線照射が行われる。
図４（ａ）は第２実施形態の紫外線照射モジュール用セル２００を、第二の端面１２側から上面視したときの要部の上面図である。
図４（ａ）に示すように、第一の開口部２０は、第一の貫通穴１８及び第二の開口部２１と、第二の仕切り１７で囲まれた領域の重心、つまり中心点Ｐを挟んで対向する位置に配置される。これにより、第一の開口部２０と、第一の貫通穴１８及び第二の開口部２１とが中心点Ｐを挟んで対向しない位置に配置された場合に比較して、第一の開口部２０及び第二の開口部２１を経由したより長い流路が生じ、それによって被照射体に長い時間、紫外線を照射させることが可能となる。

図４（ｂ）は第２実施形態の紫外線照射モジュール用セル２００を、第一の貫通穴１８、第一の開口部２０及び第二の開口部２１を含む面で切断したときの要部の縦断面図を示す。図４（ｂ）に示すように、第一の開口部２０と、第二の開口部２１及び第一の貫通穴１８とは、第二の仕切り１７の延伸方向中央部Ｈを通る、延伸方向に垂直な面を挟んで互いに異なる側に配置される。これにより、第一の開口部２０と、第二の開口部２１及び第一の貫通穴１８とが、延伸方向に垂直な面を挟んで異なる側に配置されない場合に比較して、第一の貫通穴１８から、第一の開口部２０、第二の開口部２１を経たより長い流路が形成され、それによって被照射体に長い時間、紫外線を照射させることが可能となる。

なお、第二の仕切り１７の延伸方向中央部Ｈを通る延伸方向に垂直な面を挟んで、第一の貫通穴１８及び第二の開口部２１と、第一の開口部２０とが異なる側に属するように配置し、さらに、第一の貫通穴１８及び第二の開口部２１と、第一の開口部２０との間の、第二の仕切り１７の延伸方向における距離がより長くなるように配置することで、筐体１４内における流路をさらに長くすることができる。

なお、第一の貫通穴１８を、第二の端面１２の、第一の仕切り１６と側面１３との間の領域と向かい合う位置に設けた場合には、第一の貫通穴１８、第一の開口部２０、第二の開口部２１、第二の貫通穴１９を経由した最短流路がより長くなるように、第一の開口部２０及び第二の開口部２１の配置位置を調整すればよい。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
図５は、本発明の第３実施形態にかかる紫外線照射モジュール用セルの一例を示す斜視図である。

第３実施形態にかかる紫外線照射モジュール用セル３００は、図５に示すように、円形の第一の端面３１及び第二の端面３２と、第一の端面３１及び第二の端面３２よりも直径が大きい円筒状の筒状部３３と、筒状部３３の一端と第一の端面３１との間に設けられた第一のテーパー部３４と、筒状部３３の他端と第二の端面３２との間に設けられた第二のテーパー部３５と、を有する筐体３６を備える。さらに、紫外線照射装置を設置するための取り付け部３７と、筒状部３３の内側に配置される円筒状の第一の仕切り３８と、を備える。図５では、例えば、第二の端面３２と第二のテーパー部３５と筒状部３３と第一のテーパー部３４が一体に形成された、開放口を有する中空状に形成され、開放口に取り付け部３７を固定し、取り付け部３７の第一のテーパー部３４側の端面を第一の端面１とすることで、第一の端面３１と第二の端面３２と筒状部３３と第一のテーパー部３４と第二のテーパー部３５とで囲まれた中空部ａ２０が形成されている。取り付け部３７は、第１実施形態と同様に、第一のテーパー部３４の第一の端面３１側の端部の内周面に設けた雌ねじと、取り付け部３７の外周面に設けた雄ねじとを噛み合わせることで、取り付け部３７を第一のテーパー部３４に固定するようになっている。

第一の仕切り３８は、第一の仕切り３８の中心軸と筒状部３３の中心軸とが一致するように配置される。例えば、第一の仕切り３８の中心軸と筒状部３３の中心軸とが一致するように第一の仕切り３８を位置決めするための位置決め部材を、第一の端面３１及び第二の端面３２の円周部に設けておくこと等によって、筐体３６内に、第一の仕切り３８を固定するようになっている。

また、筒状部３３は、この筒状部３３の延伸方向の中央部と第一の仕切り３８の延伸方向の中央部とが一致するように配置される。なお、筒状部３３は、筒状部３３の延伸方向の中央部と第一の仕切り３８の延伸方向の中央部とが一致するように配置される場合に限るものではなく、筒状部３３と第一の仕切り３８との相対位置が、第一の仕切り３８の延伸方向にずれていてもよい。

第二のテーパー部３５には第一の貫通穴３９が設けられている。また、第二の端面３２の、上面視で第一の仕切り３８の内側の領域と向かい合う位置に第二の貫通穴４０が設けられている。図５では、第一の仕切り３８と筒状部３３の中心軸上に第二の貫通穴４０が設けられている。
また、第一の貫通穴３９及び第二の貫通穴４０には、筒状の接続部３９ａ、４０ａが連通して形成され、この接続部３９ａ、４０ａに、被照射体の導入又は導出用のチューブを接続することで、被照射体の導入や導出を行うようになっている。

ここで、図５では、第一の貫通穴３９が第二のテーパー部３５に設けられている形態を図示しているが、筒状部３３に設けてもよい。
また第一の仕切り３８の第一の端面３１寄りの位置には、第一の開口部４１が設けられ、第一の仕切り３８によって区画された筐体３６の内部空間を空間的に接続している。
図６（ａ）は、第３実施形態にかかる紫外線照射モジュール用セル３００を、第二の端面３２側から上面視したときの要部の上面図を示している。図６（ａ）に示すように、第一の貫通穴３９と第一の開口部４１とは、上面視で第一の仕切り３８で囲まれる領域の中心点Ｐを挟んで対向する位置に配置される。

図６（ｂ）は、第３実施形態の紫外線照射モジュール用セル３００を、第一の貫通穴３９及び第一の開口部４１を含む面で切断したときの要部の縦断面図を示している。
図６（ｂ）に示すように、第一の貫通穴３９と第一の開口部４１とは、第一の仕切り３８の延伸方向中央部Ｈを通る延伸方向に垂直な面を挟んで互いに異なる側に配置される。
なお、第一の仕切り３８の延伸方向中央部Ｈを通る、延伸方向に垂直な面を挟んで、第一の貫通穴３９と、第一の開口部４１とを異なる側に配置し、さらに、第一の貫通穴３９と、第一の開口部４１との間の、第一の仕切り３８の延伸方向における距離がより長くなるように配置することで、筐体３６内における流路をさらに長くすることができる。

そして、第一の貫通穴３９から筐体３６内に導入された被照射体は、筒状部３３と第一の仕切り３８との間の空間ａ２１を通り、第一の開口部４１を通って第一の仕切り３８の内側の空間ａ２２に入り、最終的に第二の貫通穴４０から導出される。したがって、この場合も、第一実施形態と同様に、筐体３６内における被照射体の移動経路をより長くすることができるため、被照射体に長い時間、紫外線を照射させることができる。

また、筐体３６が筒状部３３、第一のテーパー部３４及び第二のテーパー部３５を有することで、仮に筐体３６内の被照射体に気泡が生じた際にも第一のテーパー部３４及び第二のテーパー部３５に沿って脱気が可能となるため、気泡が生じることによる紫外線の散乱や不透過による紫外線照射量の低下を抑えることが可能になる。つまり、例えば、図１に示すテーパー部を有さない紫外線照射モジュール用セル１００において筐体内に気泡が生じた場合、第二の端面２と側面３とがなす角部分に気泡が溜まり易くなり、特に、第二の端面２と側面３とがなす角部分が、第一の貫通穴７又は第二の貫通穴８よりも高い位置となるように配置された場合に溜まり易く、気泡が筐体外に抜けにくい。これに対し、図５に示すテーパー部を有する紫外線照射モジュール用セル３００の場合、第二の端面３２と第二のテーパー部３５とがなす角部分の角度及び第二のテーパー部３５と筒状部３３とがなす角度は共に鈍角となり、気泡はテーパーに沿って移動し易く第二の貫通穴４０側から抜けやすい。そのため、筐体３６内に気泡が生じることによる紫外線の散乱や不透過による紫外線照射量の低下を抑えることが可能となる。

なお、第３実施形態では、第一の端面３１側及び第二の端面３２側の両方に第一のテーパー部３４及び第二のテーパー部３５を設けているが、テーパー部はいずれか一方の側のみに設けてもよく、この場合には、テーパー部を設けた側の端面寄りに配置された貫通穴を被照射体導出用の貫通穴として用い、テーパー部を設けた側の端面側が上となるように、紫外線照射モジュール用セルを配置すればよい。

なお、第３実施形態では、第１実施形態における紫外線照射モジュール用セル１００において、側面３に代えて、筒状部３３、第一のテーパー部３４及び第二のテーパー部３５を設けた場合について説明したが、図７に示すように、第２実施形態における紫外線照射モジュール用セル２００において、側面１３に代えて、筒状部３３、第一のテーパー部３４及び第二のテーパー部３５を設けることも可能である。なお、図７は、図５において、第二の開口部５２を有する第二の仕切り５１を追加し、第一の貫通穴３９、第一の開口部４１及び第二の開口部５２の位置関係が、紫外線照射モジュール用セル２００における第一の貫通穴１８、第一の開口部２０及び第二の開口部２１の位置関係と同等となるように、配置位置をずらしたものである。

また、例えば第１実施形態においては、第一の貫通穴７と第一の開口部９とを、第一の仕切り６で囲まれた領域の中心点Ｐを挟んで対向するように配置しているが、これに限るものではなく、第一の仕切り６の円周に沿った方向への流路がより長くなるように配置すればよい。例えば、第一の貫通穴７から流入した被照射体が右回りに移動することを防止するための「移動防止用の仕切り」を、第一の仕切り６と筐体の側面３との間の流路に設け、第一の仕切り６と側面３との間の流路を左回りに移動した被照射体が、「移動防止用の仕切り」の右側に設けた第一の開口部９から第一の仕切り６の内側に導入されるように、移動防止用の仕切りを挟んで第一の貫通穴７と第一の開口部９とを近接して設けるようにしてもよい。第２実施形態及び第３実施形態においても同様に、配置するようにしてもよい。

以下に、本発明にかかる紫外線照射モジュール用セル及び紫外線照射モジュールの実施例を説明する。
［実施例１］
実施例１では、筒状部及びテーパー部を有する筐体を備える紫外線照射モジュール用セル３００を用いて実験を行った。

筐体３６の第一の端面３１及び第二の端面３２の直径は３０ｍｍ、第一の端面３１と第二の端面３２との間の長さは５５ｍｍとした。また筐体３６の筒状部３３の直径は４７ｍｍ、長さ（高さ）は３５ｍｍとした。この筒状部３３は、第一の端面３１と第二の端面３２との間の中央部に位置するように配置されており、第一の端面３１と筒状部３３との間に設けられた第一のテーパー部３４と、第二の端面３２と筒状部３３との間に設けられたテーパー部３５とは、同一のテーパー角を有し、且つ、第一又は第二の端面３１、３２と筒状部３３との間の距離が同一となるようにした。筐体３６の材料はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いた。

第一の仕切り３８としては、厚さが２ｍｍで直径（外径）が３０ｍｍの石英ガラス製の筒を用意した。筐体３６の第一、第二の端面３１、３２の直径と第一の仕切り３８の直径とは一致している。また第一の仕切り３８の長さ（高さ）は筐体３６の両端面３１、３２間の長さと同じ５５ｍｍとした。
第一のテーパー部３４には、石英ガラスからなる取り付け部３７により紫外線照射装置を設置した。紫外線照射装置内の紫外線光源にはＵＶ−ＬＥＤを用い、ＬＥＤの直下にはアルミニウム材の熱抵抗の小さいヒートシンクを設置した。

また、第一の貫通穴３９として、第二のテーパー部３５の、第二の端面３２（ＵＶ−ＬＥＤが設置されていない側の端面）から第一の端面３１側に第二のテーパー部３５の形状に沿って５ｍｍずれた位置に、直径３ｍｍの貫通穴を設けた。
第二の貫通穴４０として、第二の端面３２（ＵＶ−ＬＥＤが設置されていない側の端面）の中央に、直径３ｍｍの貫通穴を設けた。

第一の開口部４１として、第一の仕切り３８の、筐体３６の第一の端面３１（ＵＶ−ＬＥＤが設置されている側の端面）から第二の端面３２側に７．５ｍｍずれた位置に、直径５ｍｍの貫通穴を設けた。また、第二の貫通穴４０と第一の開口部４１とは、第二の端面３２側から上面視したときに、第一の仕切り３８で囲まれる領域の中心点を挟んで、対向する位置に配置した。
また、この紫外線照射モジュール用セル３００は、第一の仕切り３８の中心軸が鉛直方向（重力方向）に対して平行になるように配置した。
なお、このとき、紫外線照射装置が重力方向に対して下側、すなわち、第一の端面３１側が下、第二の端面３２側が上となるようになるように配置して実験を行った。

［実施例２］
実施例２では、実施例１の紫外線照射モジュールにおいて、第一の仕切り３８の形状を変えたこと以外は実施例１と同様の条件とした。
すなわち、実施例２で使用した第一の仕切り３８として、厚さが１．５ｍｍで直径（外径）が２２．５ｍｍのポリテトラフルオロエチレン製の円筒を用いた。また第一の仕切り３８の長さ（高さ）は筐体３６の第一及び第二の端面３１、３２間の長さと同じ５５ｍｍとした。第一の仕切り３８は、その中心軸上に第二の貫通穴４０が配置されるように筐体３６内に設置した。

第一の開口部４１として、第一の仕切り３８の、筐体３６の第一の端面３１（ＵＶ−ＬＥＤが設置されている側の端面）から第一のテーパー部３４の形状に沿って第二の端面３２側に７．５ｍｍずれた位置に直径５ｍｍの貫通穴を設けた。また、第二の貫通穴４０と第一の開口部４１とは、上面視したときに、第一の仕切り３８で囲まれる領域の中心点を挟んで、対向する位置に設置した。

［実施例３］
実施例３では、実施例１の紫外線照射モジュールにおいて、第一の貫通穴３９の位置を変えたこと、第一の仕切り３８に設けられる第一の開口部４１の位置を変えたこと、及び、図７に示すように、第一の仕切り３８の内側に第二の仕切り５１を設けたこと以外は実施例１と同様の条件とした。

第一の貫通穴３９として、第一のテーパー部３４の、第一の端面３１（ＵＶ−ＬＥＤが設置されている側の端面）から第二の端面３２側に第一のテーパー部３４の形状に沿って５ｍｍずれた位置に、直径３ｍｍの貫通穴を設けた。
第一の仕切り３８に設けられる第一の開口部４１として、第一の仕切り３８の、筐体３６の第二の端面３２（ＵＶ−ＬＥＤが設置されていない側の端面）から第一の端面３１側に７．５ｍｍずれた位置に、直径５ｍｍの貫通穴を設けた。また、第一の貫通穴３９と第一の開口部４１は、上面視したときに、第一の仕切り３８で囲まれる領域の中心点を挟んで対向する位置に設置した。

第二の仕切り５１としては、厚さが１．５ｍｍで直径（外径）が２２．５ｍｍのポリテトラフルオロエチレン製の円筒を用意した。また第二の仕切り５１の長さ（高さ）は筐体３６の第一、第二の端面３１、３２間の長さと同じ５５ｍｍとした。第二の仕切り５１は、その中心軸上に第二の貫通穴４０が配置されるように筐体３６内に設置した。
第二の仕切り５１に形成される第二の開口部５２としては、第二の仕切り５１の、筐体３６の第一の端面３１（ＵＶ−ＬＥＤが設置されている側の端面）から第二の端面３２側に、７．５ｍｍずれた位置に、直径５ｍｍの貫通穴を設けた。また、第一の開口部４１と第二の開口部５２とは、上面視したときに、第二の仕切り５１で囲まれる領域の中心点を挟んで対向する位置に設置した。

［比較例１］
比較例１では、実施例３の紫外線照射モジュール用セルにおいて第一の仕切り３８及び第二の仕切り５１を省いたこと以外は実施例３と同様の条件とした。
実施例１から実施例３及び比較例１の殺菌用モジュールに使用した石英ガラスの透過率及びポリテトラフルオロエチレンの反射率は、ＵＶ−ｖｉｓ（島津製作所製）を用いて測定した。波長２５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下での石英ガラスの透過率の平均値は９１％であった。また波長２５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下でのポリテトラフルオロエチレンの反射率の平均値は８３％であった。

以上のように構成される実施例１から実施例３及び比較例１の紫外線照射モジュールの殺菌効率を調べるために大腸菌の菌液の原液（残存菌数：１５０００ＣＦＵ／ｍｌ）を作成し、各紫外線照射モジュールの第一の貫通穴から流量が５００ｍＬ／ｍｉｎになるようにチューブポンプを用いて流量を調整しながらセル内に菌液を流し、ＬＥＤ照射によって菌液に対して紫外線を照射した。照射後の菌液は第二の貫通穴から導出され、その殺菌後の菌液の菌数及び殺菌前の菌液の原液の菌数をカウントし、その殺菌効率を算出した。

また、ＬＥＤ照射のパワーは５ｍＷ、１０ｍＷ、１５ｍＷ、２０ｍＷの３段階で変化させて、その際の大腸菌の殺菌効率で比較を行った。
表１は実施例１から実施例３及び比較例１おける各紫外線照射モジュールの殺菌効率を示したものである。
実施例１から実施例３のいずれにおいても比較例１と比較すると殺菌効率は高く、特に、第一の仕切りと第二の仕切りからなる２重の仕切りを有する実施例３においては最小ＬＥＤ照射パワーにおいても残存する菌はほぼ零であり、非常に高い殺菌効率であることが確認された。

以上より、紫外線照射モジュール用セルは、円筒状の仕切りが無い紫外線照射モジュール用セルと比較すると、従来よりも紫外線による被照射体の殺菌を十分になすことが可能となること、及びこのセルを用いた紫外線照射モジュールによれば、十分に殺菌された被照射体を提供することが可能になることが確認された。

本発明の紫外線照射モジュール用セルは、病原性や有害性を有する糸状菌、細菌、ウイルス等微生物を殺菌するための紫外線照射モジュールに好適に用いられる。

１、１１、３１ 第一の端面
２、１２、３２ 第二の端面
３、１３ 側面
４、１４、３６ 筐体
５、１５、３７ 取り付け部
６、１６、３８ 第一の仕切り
７、１８、３９ 第一の貫通穴
８、１９、４０ 第二の貫通穴
９、２０、４１ 第一の開口部
１７、５１ 第二の仕切り
２１、５２ 第二の開口部
３３ 筒状部
３４ 第一のテーパー部
３５ 第二のテーパー部
１００、２００、３００ 紫外線照射モジュール用セル

本発明の一態様に係る紫外線照射モジュール用セルは、第一の端面及び第二の端面と当該２つの端面間に位置する側面とで囲まれた中空部を有する筐体と、第一の開口部を備えた前記側面の延伸方向に延びる筒状を有し、前記中空部に配置されて当該中空部を２つの空間に区画すると共に、当該２つの空間を前記第一の開口部で連通する第一の仕切りと、前記第二の端面側から見て当該第二の端面の前記第一の仕切りと前記側面との間の領域と向かい合う位置、又は前記側面に設けられた第一の貫通穴と、前記第二の端面側から見て当該第二の端面の前記第一の仕切りの内側の領域と向かい合う位置に設けられた第二の貫通穴と、を有することを特徴としている。

Claims (9)

1. 第一の端面及び第二の端面と当該２つの端面間に位置する側面とで囲まれた中空部を有する筐体と、
   前記筐体の前記第一の端面側に紫外線照射装置を設置するための取り付け部と、
   第一の開口部を備えた前記側面の延伸方向に延びる筒状を有し、前記中空部に配置されて当該中空部を２つの空間に区画すると共に、当該２つの空間を前記第一の開口部のみで連通する第一の仕切りと、
   前記第二の端面側から見て当該第二の端面の前記第一の仕切りと前記側面との間の領域と向かい合う位置、又は前記側面の前記第二の端面寄りの位置に設けられた第一の貫通穴と、前記第二の端面側から見て当該第二の端面の前記第一の仕切りの内側の領域と向かい合う位置に設けられた第二の貫通穴と、を有し、
   前記第一の開口部と前記第一の貫通穴とは、前記第二の端面側から見て前記第一の仕切りの外周に沿った方向における前記第一の開口部と前記第一の貫通穴との間の距離がより長くなるように配置され、且つ前記第一の仕切りの延伸方向中央部を通る前記延伸方向に垂直な面を挟んで互いに異なる側に配置される紫外線照射モジュール用セル。
2. 前記第一の開口部と前記第一の貫通穴との間の、前記第一の仕切りの外周に沿った右回りの流路の長さと左回りの流路の長さとが同一となるように、前記第一の開口部と前記第一の貫通穴とは、前記第二の端面側から見て前記第一の仕切りに囲まれた領域の重心を挟んで対向するように配置され、且つ前記第一の仕切りの延伸方向中央部を通る前記延伸方向に垂直な面を挟んで互いに異なる側に配置される請求項１に記載の紫外線照射モジュール用セル。
3. 第二の開口部を備えた前記側面の延伸方向に延びる筒状を有し、前記第一の仕切りの内側に配置されて当該内側の空間を２つの空間に区画すると共に、当該２つの空間を前記第二の開口部のみで連通する第二の仕切りをさらに備え、
   前記第二の貫通穴は前記第二の端面側から見て当該第二の端面の前記第二の仕切りの内側の領域と向かい合う位置に配置される請求項１又は請求項２に記載の紫外線照射モジュール用セル。
4. 前記第一の開口部と前記第二の開口部とは、前記第二の端面側から見て前記第二の仕切りの重心を挟んで対向するように配置され、且つ前記第二の仕切りの延伸方向中央部を通る前記延伸方向に垂直な面を挟んで互いに異なる側に配置される請求項３に記載の紫外線照射モジュール用セル。
5. 前記第一の仕切り及び前記第二の仕切りは、それぞれ紫外線に対して１０％以上の反射率又は１０％以上の透過率を有する請求項３又は請求項４に記載の紫外線照射モジュール用セル。
6. 前記中空部を囲む前記側面、前記第一の端面及び前記第二の端面は、それぞれ少なくとも一部が紫外線に対して１０％以上の反射率を有する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の紫外線照射モジュール用セル。
7. 前記側面は、
   第一の端面と第二の端面との間に設けられる筒状部と、前記第一の端面と前記第二の端面とのうちの少なくとも一方の端面と前記筒状部との間に設けられるテーパー部と、を備え、
   前記筒状部の前記一方の端面側の開口部の外形は、前記一方の端面の外形よりも大きい請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の紫外線照射モジュール用セル。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の紫外線照射モジュール用セルと、
   当該紫外線照射モジュール用セルの前記取り付け部に設置された紫外線照射装置と、を備える紫外線照射モジュール。
9. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の紫外線照射モジュール用セルと、
   当該紫外線照射モジュール用セルの前記取り付け部に設置された紫外線照射装置と、を
   前記紫外線照射モジュール用セルの前記第一の貫通穴及び前記第二の貫通穴の少なくとも一方が、前記紫外線照射装置に対してより高い位置となるように設置する紫外線照射モジュールの設置方法。

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