JP2017170343A - 殺菌容器 - Google Patents

Abstract

【課題】電力供給が不安定な場所でも使用可能な殺菌容器を提供する。【解決手段】殺菌容器は、内部に注液するための開口部１１であって、飲用口を兼ねる開口部１１を有し、かつ、液体が貯められる容器部１０と、開口部１１を塞ぐための、容器部１０に着脱可能な蓋部２０と、容器部１０の内部に配置され、容器部１０に貯められる液体に紫外線を照射することで、液体を殺菌する紫外線光源部３０と、容器部１０又は蓋部２０に設けられた圧電素子６０と、圧電素子６０が発電した電力を用いて紫外線光源部３０を点灯させる駆動回路部４０とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、液体の殺菌機能を有する殺菌容器に関する。

従来、家庭に配水されている水道水などを、紫外線によって殺菌してから飲用水として用いるということが行われている。これは、たとえ水道水であっても、マイクロコッカス菌又は大腸菌などの細菌が混入している場合があるためである。特に、発展途上国などにおいては、家庭用の水道水であっても充分に殺菌処理が行われていない場合、あるいは、配水途中で細菌が混入する場合がある。

家庭でも使用できる水殺菌装置としては、水道からの原水を濾過フィルタに通した後、流れる濾過水に紫外線を照射して殺菌し、殺菌後の水をタンクなどに貯水する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。タンクには、給水口（蛇口）が取り付けられており、当該給水口から給水して飲用水又は料理用の水として利用することができる。

特開２００５−２１１８５１号公報

上記従来の水殺菌装置では、紫外線を照射するためには、電力供給を受ける必要がある。このため、電力供給が安定しない地域では、紫外線を照射することができず、水を殺菌することができない。

そこで、本発明は、電力供給の不安定な場所でも使用可能な殺菌容器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る殺菌容器は、内部に注液するための開口部であって、飲用口を兼ねる開口部を有し、かつ、液体が貯められる容器部と、前記開口部を塞ぐための、前記容器部に着脱可能な蓋部と、前記容器部の内部に配置され、前記容器部に貯められる液体に紫外線を照射することで、前記液体を殺菌する紫外線光源部と、前記容器部又は前記蓋部に設けられた圧電素子と、前記圧電素子が発電した電力を用いて前記紫外線光源部を点灯させる駆動回路部とを備える。

本発明に係る殺菌容器によれば、電力供給の不安定な場所でも使用することができる。

実施の形態に係る蓋付きマグの斜視図である。 実施の形態に係る蓋付きマグの蓋部を取り外した状態を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓋付きマグの分解斜視図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線における実施の形態に係る蓋付きマグの部分断面斜視図である。 実施の形態に係る蓋付きマグの動作及び使用方法を説明するための模式図である。 実施の形態に係る蓋付きマグを振ったときの内部の様子を模式的に示す断面図である。

以下では、本発明の実施の形態に係る殺菌容器について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

（実施の形態）
まず、本実施の形態に係る殺菌容器の一例である蓋付きマグの概要について、図１及び図２を用いて説明する。

図１は、本実施の形態に係る蓋付きマグ１の斜視図である。図２は、本実施の形態に係る蓋付きマグ１の蓋部２０を取り外した状態を示す斜視図である。なお、各図において、蓋付きマグ１の上下方向をｚ軸方向とし、当該上下方向に交差する２つの互いに直交する方向をｘ軸方向及びｙ軸方向とする。

本実施の形態に係る蓋付きマグ１は、水などの液体を貯める容器（いわゆる水筒）であり、必要なタイミングで貯められた水を飲用水又は料理用水などとしてユーザに提供することができる。具体的には、蓋付きマグ１は、水道水、井戸水、湧き水、雨水などの水（以下、「未殺菌水」と記載する）に紫外線を照射することで殺菌する。蓋付きマグ１は、殺菌後の水（以下、「殺菌水」と記載する）を飲用水などとしてユーザに提供する。なお、未殺菌水とは、本実施の形態に係る蓋付きマグ１による殺菌を行う前の液体を意味し、他の手段によって殺菌済の液体も含む概念である。例えば、蓋付きマグ１には、市販のペットボトルの飲料水が入れられてもよい。

本実施の形態に係る蓋付きマグ１は、可搬性を有する。つまり、蓋付きマグ１は、小型、かつ、軽量であり、持ち運び可能である。蓋付きマグ１は、例えば、人が手で持てる大きさである。

図２に示すように、蓋付きマグ１は、注水口と飲用口とを兼ねた開口部１１を有する容器部１０と、開口部１１を塞ぐための蓋部２０とを備える。蓋部２０は、容器部１０に対して着脱可能である。

ユーザは、蓋付きマグ１の蓋部２０を取り外して、開口部１１を介して容器部１０の内部に注水した後、蓋部２０を取り付ける。蓋付きマグ１は、容器部１０に貯められた水に紫外線を照射して、当該水を殺菌する。その後、ユーザは、蓋部２０を取り外して、容器部１０の内部に貯められた殺菌水を、開口部１１を介して取り出し、飲用水などとして利用することができる。蓋付きマグ１の動作及び使用方法の詳細については、後で説明する。

図３は、本実施の形態に係る蓋付きマグ１の分解斜視図である。なお、図３には、容器部１０を示していない。図４は、本実施の形態に係る蓋付きマグ１の部分断面斜視図である。具体的には、図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線における断面を示している。

図３に示すように、蓋付きマグ１は、さらに、紫外線光源部３０と、駆動回路部４０と、バッテリー部５０と、圧電素子６０と、表示部７０と、スイッチ部８０とを備える。

以下では、本実施の形態に係る蓋付きマグ１が備える各構成要素について、図１〜図４を適宜参照しながら詳細に説明する。

［容器部］
容器部１０は、内部に液体が貯められる容器部である。容器部１０は、内部に注液するための開口部１１を有する。液体は、具体的には、水であるが、お茶又はジュースなどでもよい。

開口部１１は、注水口と飲用口とを兼ねている。なお、飲用口とは、具体的にはユーザが水を飲む際に直接、口を付ける部分を意味するが、これに限定されない。飲用口は、ユーザが飲むための水が取り出される給水口を意味する。つまり、ユーザが直接、口を付けることができるか否かは問われず、開口部１１は、内部への注水と外部への給水との双方に利用される開口である。

本実施の形態では、容器部１０は、開口部１１以外に、内部への注水及び外部への給水を行うための開口を備えない。開口部１１は、容器部１０の内部と外部とを連通する唯一の開口である。

容器部１０の容量は、例えば５００ｍＬであるが、これに限定されない。容器部１０は、例えば、人が片手又は両手で持てる程度の大きさである。

容器部１０の形状は、図１及び図２に示すように有底略円筒形状であるが、これに限定されない。容器部１０の形状は、有底角筒形状でもよく、あるいは、開口部１１が底部より小さい形状（いわゆるボトル状）でもよい。

本実施の形態では、容器部１０は、保温機能を有する。具体的には、容器部１０は、内側容器と外側容器との二重構造を有する。内側容器と外側容器との間は、真空などの減圧された空間である。これにより、内側容器と外側容器との間で熱伝導が抑制され、内部に貯められる液体の温度を保つことができる。

容器部１０の内側容器は、ステンレス又はアルミニウムなどの金属材料を用いて形成されている。これにより、容器部１０の内面で紫外線光源部３０が発する紫外線を反射させることができるので、効率良く水を殺菌することができる。なお、容器部１０の外側容器は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂材料から形成される。

なお、容器部１０は、保温機能を有していなくてもよく、二重構造を有していなくてもよい。また、容器部１０は、樹脂材料を用いて成形されて、その内面がめっき処理などによって金属材料で覆われていてもよい。

［蓋部］
蓋部２０は、開口部１１を塞ぐための、容器部１０に着脱可能な蓋部である。蓋部２０は、容器部１０に取り付けられることで、開口部１１を塞ぐことができる。

蓋部２０が容器部１０に取り付けられた状態、すなわち、蓋部２０が開口部１１を塞いだ状態では、蓋部２０と開口部１１との間には隙間は形成されておらず、容器部１０の内部から外部に光（紫外線）は漏れない。また、蓋部２０が開口部１１を塞いだ状態では、容器部１０に貯められた水は、外部に漏れ出ない。

本実施の形態では、蓋部２０は、ネジ式の蓋である。具体的には、蓋部２０には雌ねじが設けられ、当該雌ねじに螺合する雄ねじが容器部１０の開口部１１の近傍に設けられている。蓋部２０を容器部１０に対して回動させることで、蓋部２０は、容器部１０に取り付けられて開口部１１を塞ぐことができる。なお、蓋部２０の回動軸は、円筒形状の蓋付きマグ１の中心軸（ｚ軸方向）である。

なお、蓋部２０は、押し込み式又はスライド式などの蓋でもよく、容器部１０への取り付け方式は特に限定されない。例えば、蓋部２０は、容器部１０の開口部１１に対して押し込むことで容器部１０に取り付けられてもよい。

蓋部２０の形状は、図１及び図２に示すように、両端が閉じられた略円筒形状であるが、これに限定されない。蓋部２０の形状は、容器部１０の開口部１１の形状に対応し、開口部１１を塞ぐことができる形状である。

図２及び図４に示される蓋部２０の裏面２０ａは、容器部１０の開口部１１を塞ぐための面である。図３及び図４に示される蓋部２０の表面２０ｂは、裏面２０ａの反対側の面である。なお、本実施の形態では、蓋部２０が容器部１０に取り付けられた状態（図４参照）において裏面２０ａから表面２０ｂに向かう方向、すなわち、ｚ軸正方向を「上方」と記載し、その反対方向を「下方」と記載する場合がある。

図３に示すように、蓋部２０は、蓋ベース２１と、電池蓋２２と、密閉パッキン２３と、防水パッキン２４とを備える。

蓋ベース２１は、蓋部２０の本体である。蓋ベース２１の形状は、有底略円筒形状である。図２に示すように、蓋ベース２１の底部２１１の外面が蓋部２０の裏面２０ａである。蓋ベース２１と電池蓋２２とが組み合わされて略円筒形状の蓋部２０の外郭が形成される。蓋ベース２１は、例えば、ポリプロピレンなどの樹脂材料から形成される。

本実施の形態では、図４に示すように、底部２１１には、容器部１０の開口部１１に合わせて凹凸が設けられている。つまり、底部２１１は、凹部２１２と、凸部２１３とを有する。凹部２１２は、蓋ベース２１の外周に沿って設けられた環状の凹部（溝）である。凸部２１３は、周囲を凹部２１２に囲まれた略円柱状の凸部であり、下方（ｚ軸方向の負側）に向けて突出している。

凹部２１２には、容器部１０の開口部１１の縁が挿入される。本実施の形態では、凹部２１２には、雌ねじが設けられており、開口部１１の縁の外側面に設けられた雄ねじと螺合する。

凸部２１３は、蓋部２０が容器部１０に取り付けられた場合に、開口部１１を介して挿入されて容器部１０の内方に位置する。本実施の形態では、図２に示すように、凸部２１３に紫外線光源部３０が取り付けられている。

具体的には、図４に示すように、凸部２１３には、略中央部分にｚ軸方向に貫通する孔部２１４が設けられている。紫外線光源部３０のＵＶランプ３１が孔部２１４に挿入されて取り付けられている。孔部２１４の内面には、雌ねじが設けられており、ＵＶランプ３１の外周に設けられた雄ねじと螺合する。

なお、裏面２０ａは、例えば、金属面である。具体的には、凸部２１３の下面は、例えばアルミニウムなどの金属膜で覆われている。これにより、紫外線光源部３０が発する紫外線を反射させることができるので、効率良く水を殺菌することができる。なお、蓋ベース２１がステンレス又はアルミニウムなどの金属材料を用いて形成されてもよい。

電池蓋２２は、蓋ベース２１の開口を覆う蓋である。電池蓋２２の形状は、扁平な有底略円筒形状である。図３に示すように、電池蓋２２の底部２２１の外面が蓋部２０の表面２０ｂである。電池蓋２２は、例えば、ポリプロピレンなどの樹脂材料から形成される。

本実施の形態では、図４に示すように、底部２２１の内面（表面２０ｂの反対側の面）から突起部２２２が下方に向けて立設している。上面視において、突起部２２２の周囲には一部を除いてスリットが設けられており、突起部２２２は、ｚ軸方向に移動可能である。図４に示すように、突起部２２２の上面にスイッチ部８０が固定されている。突起部２２２は、スイッチ部８０が押下（オン）されたときに下方に移動して、駆動回路部４０のスイッチ素子４２を押下する。

電池蓋２２は、例えば、蓋ベース２１に対して着脱可能でもよい。例えば、電池蓋２２は、ネジ式の蓋である。これにより、電池蓋２２を容易に蓋ベース２１から取り外すことで、バッテリー部５０（具体的には、電池５１）の交換を行うことができる。

密閉パッキン２３は、図４に示すように、蓋部２０の裏面２０ａ側に設けられている。具体的には、密閉パッキン２３は、蓋ベース２１の凸部２１３の外面に固定されている。図３に示すように、密閉パッキン２３の形状は、略円筒形状である。密閉パッキン２３は、例えば耐水性を有するゴムなどの樹脂材料から形成される。

密閉パッキン２３は、蓋部２０が容器部１０に取り付けられた場合に、蓋部２０と容器部１０との間の隙間を塞ぐ。具体的には、密閉パッキン２３は、開口部１１と凸部２１３との間を塞ぐ。これにより、蓋部２０が開口部１１を完全に塞ぐことができ、容器部１０の内部から水及び光が外部に漏れないようすることができる。

防水パッキン２４は、図４に示すように、蓋ベース２１と電池蓋２２との間に設けられている。図３に示すように、防水パッキン２４の形状は、略円環形状である。防水パッキン２４は、例えば耐水性を有するゴムなどの樹脂材料から形成される。

防水パッキン２４は、蓋ベース２１と電池蓋２２との間の隙間を介して水分が蓋ベース２１の内部に進入するのを抑制する。これにより、蓋部２０の内部に収容される駆動回路部４０及びバッテリー部５０などを水分から保護することができる。

［紫外線光源部］
紫外線光源部３０は、容器部１０の内部に配置される。本実施の形態では、紫外線光源部３０は、蓋部２０の裏面２０ａ側に取り付けられている。このため、紫外線光源部３０は、蓋部２０が容器部１０に取り付けられた場合に、容器部１０の内部に配置される。また、図２に示すように、蓋部２０が容器部１０から取り外された場合に、蓋部２０と紫外線光源部３０とは一体的に容器部１０から取り外される。

紫外線光源部３０は、容器部１０に貯められる液体（具体的には、水）に紫外線を照射することで、当該液体を殺菌する。照射する紫外線は、例えば、２００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外線である。本実施の形態では、紫外線光源部３０は、一例として、ピーク波長が２５３．７ｎｍの紫外線を照射する。

図３に示すように、紫外線光源部３０は、ＵＶランプ３１と、保護枠３２と、ネジ３３と、Ｏリング３４とを備える。

ＵＶランプ３１は、駆動回路部４０から電力を受けて紫外線を発する。ＵＶランプ３１としては、例えば、入力電力３Ｗのグロー電球（紫外線出力１Ｗ）を用いることができるが、これに限定されない。ＵＶランプ３１は、紫外線を発するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子を用いてもよい。

ＵＶランプ３１は、裏面２０ａを貫通するように設けられている。具体的には、ＵＶランプ３１は、孔部２１４にねじ入れられて固定されている。なお、ＵＶランプ３１は、蓋ベース２１に取り付けられた後、防水のために樹脂などを用いて固着されてもよい。

ＵＶランプ３１は、下面視において裏面２０ａの略中心に設けられている。これにより、容器部１０に貯められた水に、略均等に紫外線を照射することができる。

ＵＶランプ３１及び保護枠３２は、蓋部２０が容器部１０に取り付けられた場合に、図４に示すように、開口部１１から挿入されて容器部１０の内部に位置している。これにより、ＵＶランプ３１及び保護枠３２は、容器部１０に規定の水量（例えば５００ｍＬ）の水が貯められた場合に、貯められた水に浸かる。

保護枠３２は、ＵＶランプ３１の破損を防止するための立体格子状のカバーである。保護枠３２は、ＵＶランプ３１を囲むように設けられている。保護枠３２は、例えばステンレスなどの金属材料から形成される。

ネジ３３は、保護枠３２を蓋ベース２１（具体的には、凸部２１３）に固定するためのネジであり、例えば、タッピンネジである。

Ｏリング３４は、図４に示すように、ＵＶランプ３１と蓋部２０（具体的には、孔部２１４）との間に設けられている。図３に示すように、Ｏリング３４の形状は、略円環形状である。Ｏリング３４は、例えば耐水性を有するゴムなどの樹脂材料から形成される。Ｏリング３４は、ＵＶランプ３１と孔部２１４との間の隙間を介して水分が蓋部２０の内部に進入するのを抑制する。これにより、蓋部２０の内部に位置するＵＶランプ３１の給電部分、駆動回路部４０及びバッテリー部５０などを水分から保護することができる。

［駆動回路部］
駆動回路部４０は、蓋部２０の内部に収納され、紫外線光源部３０の点灯及び消灯を制御する。具体的には、駆動回路部４０は、紫外線光源部３０を点灯するタイミング及び消灯するタイミングを制御する。なお、駆動回路部４０は、紫外線光源部３０が出射する紫外線の強度、又は、紫外線を照射する期間を変更する制御を行ってもよい。

駆動回路部４０は、圧電素子６０が発電した電力を用いて紫外線光源部３０を点灯させる。具体的には、駆動回路部４０は、バッテリー部５０に蓄積された電力を用いて紫外線光源部３０を点灯させる。なお、圧電素子６０が発電した電力は、バッテリー部５０に蓄積される。

本実施の形態では、駆動回路部４０は、紫外線光源部３０の点灯が可能な点灯可能モードと、紫外線光源部３０の点灯が禁止されている点灯禁止モードとを実行する。点灯可能モードでは、スイッチ部８０がオンされたときに、駆動回路部４０は、紫外線光源部３０の点灯を行う。点灯禁止モードでは、スイッチ部８０がオンされたとしても、駆動回路部４０は、紫外線光源部３０の点灯を行わない。

本実施の形態では、駆動回路部４０は、図示しない開閉センサ又は水位センサなどに基づいて、点灯可能モードと点灯禁止モードとを切り替える。

例えば、開閉センサは、蓋部２０が容器部１０に正しく取り付けられているか否かを検知する。駆動回路部４０は、蓋部２０が容器部１０に正しく取り付けられている場合、点灯可能モードを実行する。また、駆動回路部４０は、蓋部２０が容器部１０から取り外されている場合、及び、蓋部２０が容器部１０に正しく取り付けられていない場合、点灯禁止モードを実行する。

また、例えば、水位センサは、容器部１０の内部に液体（例えば、水）が所定量（例えば、５００ｍＬ）貯められているか否かを検知する。駆動回路部４０は、容器部１０の内部に所定量の水が貯められている場合に、点灯可能モードを実行する。また、駆動回路部４０は、容器部１０の内部に所定量の水が貯められていない場合に、点灯禁止モードを実行する。

図３に示すように、駆動回路部４０は、メイン回路基板４１と、スイッチ素子４２と、ＬＥＤ基板４３と、ネジ４４とを備える。

メイン回路基板４１は、紫外線光源部３０（具体的には、ＵＶランプ３１）の点灯及び消灯を制御する。つまり、メイン回路基板４１は、バッテリー部５０又は圧電素子６０からＵＶランプ３１への電力の供給の開始及び停止を制御するための回路基板である。メイン回路基板４１は、例えば、マイコン（マイクロコントローラ）が実装された基板である。

メイン回路基板４１は、スイッチ素子４２からの制御信号に基づいて動作する。また、メイン回路基板４１は、開閉センサ又は水位センサに基づいて、点灯可能モードと点灯禁止モードとを切り替える。

点灯可能モードの場合に、スイッチ部８０がオンされたとき、メイン回路基板４１は、予め定められた期間、紫外線光源部３０を点灯させる。なお、当該期間は、容器部１０に入れられた未殺菌水が殺菌されるのに十分な期間である。当該期間は、例えば、容器部１０の容量と紫外線光源部３０の紫外線の強度とに基づいて決定された期間である。

スイッチ素子４２は、スイッチ部８０の押下（オン）を検出し、制御信号をメイン回路基板４１に出力する。スイッチ素子４２は、例えば、ＬＥＤ基板４３に実装されている。

本実施の形態では、スイッチ素子４２は、スイッチ部８０がオンされたことを検出した場合に、ＵＶランプ３１の点灯を開始するためのオン信号を制御信号としてメイン回路基板４１に出力する。メイン回路基板４１は、オン信号が入力された場合に、点灯可能モードであれば、ＵＶランプ３１を点灯させる。

ＬＥＤ基板４３は、ＬＥＤ素子（図示せず）が実装された基板である。ＬＥＤ素子は、可視光を発する。ＬＥＤ素子が発した光は、表示部７０を透過して外部に出射する。

本実施の形態では、ＬＥＤ基板４３は、ＵＶランプ３１の点灯状態に応じてＬＥＤ素子の点灯を制御する。具体的には、ＬＥＤ基板４３は、ＵＶランプ３１の点灯中、すなわち、ＵＶランプ３１が紫外線を発している期間に、ＬＥＤ素子を点滅点灯させる。また、ＬＥＤ基板４３は、ＵＶランプ３１の点灯終了後に、ＬＥＤ素子を連続点灯させる。

さらに、ＬＥＤ基板４３は、ＵＶランプ３１の点灯終了後に蓋部２０が容器部１０から取り外された場合に、ＬＥＤ素子を消灯する。例えば、ＬＥＤ基板４３は、開閉センサに電気的に接続されており、開閉センサによって蓋部２０が容器部１０から取り外されたことが検知されたときに、ＬＥＤ素子を消灯する。

ネジ４４は、メイン回路基板４１を蓋ベース２１に固定するためのネジであり、例えば、タッピンネジである。なお、本実施の形態では、メイン回路基板４１は、２つのネジ４４と２つのネジ５４とによって蓋ベース２１の底部２１１に固定されている。ＬＥＤ基板４３は、例えば、蓋ベース２１の内部に設けられた突起（図示せず）に載置されている。

［バッテリー部］
バッテリー部５０は、蓋部２０の内部に収納され、紫外線光源部３０に電力を供給するためのバッテリー部である。本実施の形態では、バッテリー部５０は、駆動回路部４０に電力を供給することで、紫外線光源部３０だけでなく、表示部７０のＬＥＤ素子などにも電力を供給する。

図３に示すように、バッテリー部５０は、電池５１と、２つの電池端子５２と、電池受け５３と、ネジ５４とを備える。

電池５１は、駆動回路部４０に電力を供給する電源の一例である。電池５１は、例えば、圧電素子６０が発電した電力を蓄積する蓄電池の一例である。電池５１は、例えばリチウムイオン電池などの二次電池であるが、これに限定されない。なお、電池５１は、圧電素子６０からの電力だけでなく、蓋付きマグ１の外部から供給された電力を蓄積してもよい。例えば、蓋付きマグ１が電池５１の充電用の端子などを備えていてもよく、当該端子を介して外部から供給された電力を電池５１が蓄積してもよい。

２つの電池端子５２は、一方が電池５１の正極に接触し、他方が電池５１の負極に接触するように配置されている。２つの電池端子５２は、例えば、金属などの導電性材料を用いて形成されている。２つの電池端子５２は、電池５１の電力を駆動回路部４０に供給する。

電池受け５３は、電池５１を支持するための部材である。電池受け５３は、例えば、絶縁性の樹脂材料を用いて形成される。本実施の形態では、電池受け５３は、電池５１の約半分が収容される凹部を有している。電池５１は、当該凹部に収容され、上部を電池蓋２２に押さえられている。これにより、蓋部２０の内部での電池５１の移動が規制され、駆動回路部４０への電力の供給の信頼性を高めることができる。

ネジ５４は、電池受け５３を蓋部２０に固定するためのネジである。本実施の形態では、図４に示すように、ネジ５４は、電池受け５３と蓋ベース２１との間にメイン回路基板４１を挟んで固定している。ネジ５４は、例えば、タッピンネジである。

なお、電池５１は、着脱可能でもよい。すなわち、本実施の形態では、電池５１を交換可能でもよい。これにより、電池５１の容量が少なくなった（あるいは、なくなった）ときに、容量が少ない電池５１を新しい電池５１に取り替えることができる。例えば、電池蓋２２を蓋ベース２１から取り外すことで、電池５１が外部に露出するので、容易に電池５１の交換を行うことができる。

［圧電素子］
圧電素子（ピエゾ素子）６０は、容器部１０又は蓋部２０に設けられている。本実施の形態では、圧電素子６０は、容器部１０の液体が貯められる空間に露出して配置されている。具体的には、図４に示すように、圧電素子６０は、蓋部２０の裏面２０ａに取り付けられている。

圧電素子６０は、力が加えられたときに発電する素子である。本実施の形態では、圧電素子６０は、蓋付きマグ１を振ったときに内部で移動する液体の力を利用して発電する。

図５は、本実施の形態に係る蓋付きマグ１を振ったときの内部の様子を模式的に示す断面図である。図５の（ａ）は、蓋付きマグ１が静止中（例えば、机の上などに置かれている場合）の内部の様子を示している。図５の（ｂ）は、蓋付きマグ１を振ったときの内部の様子を示している。

図５の（ｂ）に示すように、蓋付きマグ１を振ったときに、内部で液体２が移動する。圧電素子６０は、容器部１０の液体２が貯められる空間１０ａに露出しているので、蓋付きマグ１を振ったときに内部の液体２が圧電素子６０に当たる。圧電素子６０は、液体２が当たったときの力を利用して発電する。

これにより、液体２を撹拌させながら、圧電素子６０による発電を行うことができる。つまり、液体２の撹拌と殺菌（紫外線光源部３０からの紫外線の照射）とを同時に行うことができる。

図示しないが、圧電素子６０は、リード線などの導線を介して、駆動回路部４０に電気的に接続されている。圧電素子６０は、発電した電力を駆動回路部４０に供給する。駆動回路部４０は、圧電素子６０から供給された電力をＵＶランプ３１に供給することで、紫外線を照射させる。あるいは、駆動回路部４０は、圧電素子６０から供給された電力を電池５１に蓄積させてもよい。

［表示部］
表示部７０は、紫外線光源部３０の点灯状態を表示する。本実施の形態では、表示部７０は、略円環状の樹脂部材である。具体的には、表示部７０は、シリカなどの拡散材料が内部に拡散された透光性の樹脂材料を用いた射出成形により形成される。例えば、表示部７０は、二色成形により電池蓋２２と一体に形成される。

表示部７０は、ＬＥＤ基板４３のＬＥＤ素子が発した光を透過させ、かつ、拡散材料によって拡散（散乱）させる。紫外線光源部３０（具体的にはＵＶランプ３１）の点灯状態に応じてＬＥＤ素子の点灯状態が変化するので、表示部７０は、ＵＶランプ３１の点灯状態を表示することができる。

具体的には、表示部７０は、紫外線光源部３０の点灯中に点滅点灯し、紫外線光源部３０の点灯終了後に連続点灯する。点滅点灯は、光量の増減を繰り返すことであり、例えば、点灯（１００％）と消灯（０％）とを繰り返すことである。繰り返しの周期などは、特に限定されない。連続点灯は、一定の光量（例えば１００％）の光を出射し続けることである。

このように、紫外線光源部３０の点灯状態に応じて表示部７０の点灯状態（表示状態）が変化するので、ユーザは、表示部７０の点灯状態を確認することで、容器部１０に入れられた水の状態を把握することができる。例えば、表示部７０が点滅点灯している場合には、水の殺菌中であることが分かる。表示部７０が連続点灯している場合には、水の殺菌が終了し、飲用水として利用できる状態にあることが分かる。すなわち、表示部７０が連続点灯している場合には、ユーザは、蓋部２０を取り外して、容器部１０に貯められた水を飲むことができる。

また、表示部７０は、蓋部２０が容器部１０から取り外された場合に消灯する。これにより、表示部７０が消灯している場合には、蓋部２０が少なくとも１回は容器部１０から取り外されて、その後、紫外線の照射を行っていないことを意味する。つまり、容器部１０に貯められた水は、未殺菌水である可能性がある。このため、水を飲む前に殺菌を行うように、ユーザに促すことができる。

［スイッチ部］
スイッチ部８０は、駆動回路部４０のオン及びオフを切り替える。本実施の形態では、スイッチ部８０は、押下式の物理ボタンであるが、これに限定されない。スイッチ部８０は、スライド式のボタンなどでもよい。

本実施の形態では、スイッチ部８０が押下（オン）されたときに、電池蓋２２の突起部２２２を介して、スイッチ素子４２を押下する。これにより、スイッチ部８０がオンされたことを駆動回路部４０に伝えることができる。スイッチ部８０がオンされたときに、点灯可能モードであれば、紫外線光源部３０は、紫外線を出射することで水を殺菌する。

［動作及び使用方法］
続いて、本実施の形態に係る蓋付きマグ１の動作及び使用方法について、図６を用いて説明する。図６は、本実施の形態に係る蓋付きマグ１の動作及び使用方法を説明するための図である。

まず、図６の（ａ）に示すように、ユーザ５（（ｆ）を参照）は、蓋付きマグ１の蓋部２０を取り外して、開口部１１を介して容器部１０の内部に液体２を注入する。例えば、蛇口３から水道水を液体２として注入する。蛇口３は、例えば、家庭用の水道の蛇口であり、液体２は、水道水（未殺菌水）である。

次に、図６の（ｂ）に示すように、ユーザ５は、容器部１０に蓋部２０を取り付けることで、開口部１１を塞ぐ。蓋部２０を容器部１０に正しく取り付けることで、容器部１０に入れられた液体２は、外に漏れ出ない。したがって、ユーザ５は、蓋付きマグ１を持ち運ぶことができる。また、蓋部２０が容器部１０に正しく取り付けられたことで、駆動回路部４０は、点灯禁止モードから点灯可能モードに切り替わる。

次に、図６の（ｃ）に示すように、ユーザ５は、例えば、指４でスイッチ部８０を押下する。さらに、図６の（ｄ）に示すように、ユーザ５は、蓋付きマグ１を持って上下に振動させる。なお、蓋付きマグ１の振動方向は、上下に限らず、左右、回転などでもよい。なお、紫外線の照射中（殺菌中）は、表示部７０は点滅点灯する。

これにより、図５で示したように、液体２を撹拌させるとともに、圧電素子６０を発電させることができる。したがって、発電した電力を用いて、紫外線光源部３０は、紫外線を液体２に照射することができる。このように、液体２の撹拌と殺菌とを同時に行うことができる。

殺菌が完了すると、紫外線光源部３０は消灯し、図６の（ｅ）に示すように、表示部７０が連続点灯する。

最後に、図６の（ｆ）に示すように、ユーザ５の任意のタイミングで、蓋部２０を容器部１０から取り外して、開口部１１を介して液体２を飲用水として利用する。このときの液体２は、殺菌水であり、飲用に適している。なお、蓋部２０が容器部１０から取り外されているので、表示部７０は消灯している。

［効果など］
以上のように、本実施の形態に係る蓋付きマグ１は、内部に注液するための開口部１１であって、飲用口を兼ねる開口部１１を有し、かつ、液体２が貯められる容器部１０と、開口部１１を塞ぐための、容器部１０に着脱可能な蓋部２０と、容器部１０の内部に配置され、容器部１０に貯められる液体２に紫外線を照射することで、液体２を殺菌する紫外線光源部３０と、容器部１０又は蓋部２０に設けられた圧電素子６０と、圧電素子６０が発電した電力を用いて紫外線光源部３０を点灯させる駆動回路部４０とを備える。

これにより、圧電素子６０が発電した電力を用いて紫外線光源部３０を点灯させるので、電力供給が不安定な場所においても、圧電素子６０に力を加えて圧電素子６０を発電させることで、紫外線光源部３０に電力が供給される。したがって、紫外線光源部３０は紫外線を照射して、液体２を殺菌することができる。このように、本実施の形態に係る蓋付きマグ１は、電力供給が不安定な場所でも使用することができる。すなわち、蓋付きマグ１は、内部に貯めた液体２に紫外線を照射し、殺菌することができる。

また、例えば、圧電素子６０は、容器部１０の液体２が貯められる空間に露出して配置されている。

これにより、蓋付きマグ１を振ったときに、液体２が容器部１０の内部で移動し、圧電素子６０に当たる。すなわち、液体２が圧電素子６０に力を加えるので、圧電素子６０は発電することができる。したがって、圧電素子６０が発電した電力によって紫外線光源部３０が点灯し、液体２を殺菌することができる。また、蓋付きマグ１を振ることで、内部の液体２が撹拌される。このように、蓋付きマグ１を振ることで、液体２の殺菌と撹拌とが同時に行われる。したがって、液体２の全体を均一に殺菌することができ、殺菌効果を高めることができる。

また、例えば、蓋付きマグ１は、さらに、圧電素子６０が発電した電力を蓄積する電池５１を備え、駆動回路部４０は、電池５１に蓄積された電力を用いて紫外線光源部３０を点灯させる。

これにより、圧電素子６０が貯めた電力を電池５１に蓄積させることができるので、発電した電力を効率良く利用することができる。

（その他）
以上、本発明に係る殺菌容器について、上記の実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記の実施の形態では、圧電素子６０が発電した電力を電池５１に蓄積させる例について示したが、これに限らない。駆動回路部４０は、圧電素子６０が発電した電力を直接、ＵＶランプ３１に供給してもよい。このように、上記の実施の形態に係る蓋付きマグ１は、蓄電池を備えていなくてもよい。

また、例えば、上記の実施の形態では、スイッチ部８０が押下されたときに紫外線を照射して液体を殺菌する例について示したが、圧電素子６０が発電している期間に、発電された電力を利用して紫外線を照射してもよい。具体的には、ユーザ５が蓋付きマグ１を振動させている期間に、ＵＶランプ３１は紫外線を照射して液体２を殺菌してもよい。すなわち、蓋付きマグ１を振ることが、殺菌開始のスイッチとして機能してもよい。

また、上記の実施の形態に係る蓋付きマグ１は、蓄電池の代わりに、又は、蓄電池に加えて、リチウム電池などの一次電池を備えてもよい。これにより、圧電素子６０が発電した電力が不十分な場合でも、ＵＶランプ３１に紫外線を照射させて液体を殺菌することができる。

また、例えば、上記の実施の形態では、圧電素子６０を蓋部２０の裏面２０ａに取り付けたが、これに限らない。圧電素子６０は、容器部１０の内部に露出するように、容器部１０の内側容器に取り付けられていてもよい。また、圧電素子６０は、蓋部２０又は容器部１０の外壁に取り付けられていてもよい。これにより、人の手で圧電素子６０に力を加えることで、圧電素子６０に発電させることができる。

また、例えば、蓋部２０を貫通し、飲用水を取り出すための貫通孔が設けられていてもよい。当該貫通孔は、容器部１０の内部と外部空間とを連通し、外部空間側の開口には蓋が設けられていてもよい。これにより、蓋部２０を取り外さなくても殺菌水を飲用に用いることができる。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１ 蓋付きマグ（殺菌容器）
２ 液体
１０ 容器部
１０ａ 空間
１１ 開口部
２０ 蓋部
３０ 紫外線光源部
４０ 駆動回路部
５０ バッテリー部（蓄電池）
６０ 圧電素子

Claims (3)

1. 内部に注液するための開口部であって、飲用口を兼ねる開口部を有し、かつ、液体が貯められる容器部と、
   前記開口部を塞ぐための、前記容器部に着脱可能な蓋部と、
   前記容器部の内部に配置され、前記容器部に貯められる液体に紫外線を照射することで、前記液体を殺菌する紫外線光源部と、
   前記容器部又は前記蓋部に設けられた圧電素子と、
   前記圧電素子が発電した電力を用いて前記紫外線光源部を点灯させる駆動回路部とを備える
   殺菌容器。
2. 前記圧電素子は、前記容器部の前記液体が貯められる空間に露出して配置されている
   請求項１に記載の殺菌容器。
3. さらに、
   前記圧電素子が発電した電力を蓄積する蓄電池を備え、
   前記駆動回路部は、前記蓄電池に蓄積された電力を用いて前記紫外線光源部を点灯させる
   請求項１又は２に記載の殺菌容器。

Images