JP2018033750A - 殺菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流体の殺菌処理を視覚的に認識することを可能にする。
【解決手段】実施形態の殺菌装置は、流体を吐出するための吐出部と、流体を殺菌するための殺菌処理部と、吐出部の下流側に可視光を照射するための可視光光源部と、殺菌処理部が行う殺菌処理に基づいて可視光光源を点灯させるように制御する制御部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、殺菌装置に関する。

家庭用の給水装置や取水装置等において、流体として例えば水道水が流れる流路上で水道水に紫外線を照射し、紫外線により殺菌された水道水を吐出部から吐出するための殺菌装置が用いられている。

関連技術の殺菌装置としては、吐出部へ流体を供給する流路の途中に配置された発光素子によって、流体に紫外線を照射するための構成が知られている。他の殺菌装置としては、水道水を電界槽内で電界処理することで残留塩素濃度を補正する構成が知られている。

特開２０１４−２３３６４６号公報

しかしながら、例えば取水装置において、殺菌装置によって適正に殺菌された水道水が供給された場合であっても、利用者は、水道水の殺菌処理を視覚的に認識することができないので、殺菌処理の実感が乏しかった。このため、利用者は、適正に殺菌された水道水を使用しているにもかかわらず、十分な安心感を得ることが難しかった。

そこで、本発明は、流体の殺菌処理を視覚的に認識することが可能となる殺菌装置を提供することを目的とする。

実施形態に係る殺菌装置は、流体を吐出するための吐出部と、前記流体を殺菌するための殺菌処理部と、前記吐出部の下流側に可視光を照射するための可視光光源部と、前記殺菌処理部が行う殺菌処理に基づいて前記可視光光源を点灯させるように制御する制御部と、を具備する。

本発明によれば、流体の殺菌処理を視覚的に認識することが可能となる。

第１の実施形態に係る取水装置及び殺菌装置を示す模式図である。 第１の実施形態に係る殺菌装置の吐出部及び可視光光源部を示す斜視図である。 第１の実施形態に係る殺菌装置の可視光光源部を、吐出部から流体が吐出される側から見た平面図である。 第１の実施形態に係る変形例１の殺菌装置の吐出部及び可視光光源部を示す斜視図である。 第１の実施形態に係る変形例２の殺菌装置の吐出部及び可視光光源部を示す斜視図である。 第２の実施形態に係る殺菌装置の可視光光源部及び紫外線光源部を、流体が吐出される側から見た平面図である。

以下で説明する実施形態に係る殺菌装置は、吐出部と、殺菌処理部と、可視光光源部と、制御部と、を備える。吐出部は、流体を吐出する。殺菌処理部は、流体を殺菌する。可視光光源部は、吐出部の下流側に可視光を照射する。制御部は、殺菌処理部が行う殺菌処理に基づいて可視光光源部を点灯させるように制御する。

また、以下で説明する実施形態に係る殺菌装置は、載置部を更に備える。載置部には、吐出部から流体が吐出される容器が載置される。可視光光源部は、載置部に配置されている。

また、以下で説明する実施形態に係る殺菌装置における可視光光源部は、吐出部から吐出された流体の吐出方向に向かって設けられている。

また、以下で説明する実施形態に係る殺菌装置における殺菌処理部は、吐出部から吐出された流体に紫外線を照射するための紫外線光源部である。

また、以下で説明する実施形態に係る殺菌装置における可視光光源部は、流体に可視光を照射するための第１の発光素子を有する。紫外線光源部は、流体に紫外線を照射するための複数の第２の発光素子を有する。第１の発光素子及び複数の第２の発光素子は、吐出部の吐出軸まわりに配置されている。

（第１の実施形態）
以下、実施形態に係る取水装置及び殺菌装置について、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る取水装置及び殺菌装置を示す模式図である。図１に示すように、取水装置１は、流体３としての水道水を殺菌するための殺菌装置７を備える。

本実施形態に係る殺菌装置７は、取水装置１に組み込まれており、水道水を殺菌して供給する。なお、本実施形態では、流体３の一例として水道水が用いられるが、水道水に限定するものではなく、薬液等の他の流体が用いられてもよい。また、殺菌装置７は、取水装置１への適用に限定されるものではなく、例えば、公共施設で用いられる飲料水を供給する給水装置、一般用（家庭用）浄水装置や歯科等の医療用浄水装置等に適用されてもよい。

（殺菌装置の構成）
図２は、第１の実施形態に係る殺菌装置の吐出部及び可視光光源部を示す斜視図である。図３は、第１の実施形態に係る殺菌装置の可視光光源部を、吐出部から流体が吐出される側から見た平面図である。

図１及び図２に示すように、殺菌装置７は、流体３を吐出するための吐出部１０と、流体３を殺菌するための殺菌処理部１４と、吐出部１０から吐出される流体３が流れる流路部材１１と、吐出部１０から吐出された流体３に可視光を照射するための可視光光源部１２と、を備える。また、殺菌装置７は、殺菌処理部１４が行う殺菌処理に基づいて可視光光源部１２を点灯させるように制御する制御部１３を備える。

なお、ここでいう「殺菌処理部１４が行う殺菌処理に基づいて可視光光源部１２を点灯させるように制御」とは、殺菌処理部１４と可視光光源部１２の点灯とが完全に同期するように制御するものに限定されない。例えば、流体の流れ有無を検知する流体検知装置（図示しない）により流体の流れを検知して可視光光源部１２の点灯を点灯させるように制御してもよい。また、例えば、流体の流れが停止して数秒後に可視光光源部１２を消灯させるように制御してもよい。

また、殺菌装置７は、図２に示すように、吐出部１０から流体３が吐出されるコップ等の容器１５が載置される載置部１６と、使用した流体３を排出する排出用の流路（図示せず）が設けられた流し台１７と、を備える。

吐出部１０は、いわゆる蛇口であり、図１に示すように、流体３が供給される供給用の流路１８の下流側の端部に配置されている。供給用の流路１８の上流側の端部は、流体３を供給する供給源（図示せず）に連結されている。

殺菌処理部１４は、供給用の流路１８に配置されており、例えば、流体３を電界槽に貯めて電界処理を行うことにより流体３を殺菌する。また、殺菌処理部１４は、図示しないが、供給用の流路１８を流れる流体３に紫外線を照射するための紫外線光源部や、流体３を加熱処理するためのヒータ部を有するように構成されてもよい。殺菌処理部１４は、制御部１３に接続されており、制御部１３によって、殺菌処理部１４が行う殺菌処理と可視光光源部１２の点灯とが同期するように制御される。

流路部材１１は、例えば、ガラス材や樹脂材によって円管状に形成されている。流路部材１１の一端部は、吐出部１０まで延ばされた供給用の流路１８の下流側の端部に連結されている。

図２に示すように、可視光光源部１２は、例えば、吐出部１０に取り付けられている。可視光光源部１２は、図３に示すように、可視光を発する発光素子としての複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）２０と、複数のＬＥＤ２０がそれぞれ設けられた複数の基板２１と、複数の基板２１を支持するヒートシンク２２と、を有する。可視光光源部１２は、接続配線を介して制御部１３及び電源部（図示せず）にそれぞれ接続されている。

複数のＬＥＤ２０は、流路部材１１の外周面の周方向に沿って配置されており、複数のＬＥＤ２０の各発光面２０ａが、流路部材１１の管軸Ｘに略平行に配置されている。ここで、発光面２０ａとは、基板２１の面方向と平行な方向を指す。ＬＥＤ２０としては、ピーク波長が４００ｎｍ以上のものであればよい。なお、ＬＥＤ２０の発光面２０ａの向きは限定されず、任意の向きに設定されてよい。また、ＬＥＤ２０の個数は図示した構成に限定されない。

ヒートシンク２２は、例えばアルミニウム等の熱伝導性を有する金属材によって円筒状に形成されており、ＬＥＤ２０が設けられた基板２１から伝わった熱を、可視光光源部１２の周囲の外気へ放熱する。ヒートシンク２２は、流路部材１１の外周側に、流路部材１１の管軸Ｘに沿って配置されており、流路部材１１の外周部に固定されている。また、ヒートシンク２２の一部または全体はケースによって覆われてもよい。

また、図３に示すように、ヒートシンク２２の下端部には、基板２１を支持する環状の支持面２２ａが形成されている。支持面２２ａには、ＬＥＤ２０の発光面２０ａが、流路部材１１の下流側を向いて配置されている。したがって、可視光光源部１２は、流路部材１１を通過した流体３が吐出される側、すなわち可視光光源部１２の下方へ可視光を照射する。換言すれば、可視光光源部１２の発光面２０ａは、吐出部１０から吐出された流体３の吐出方向に向かって設けられている。

ＬＥＤ２０は、支持面２２ａにおける所望の位置にそれぞれ設けられており、吐出部１０から吐出された流体３に照射する可視光の光量や照射領域等に応じて個数等が設定される。可視光光源部１２は、例えば、異なる複数の色の光が混色された可視光を照射するように構成されてもよい。可視光の色としては、例えば、紫外線による殺菌処理を連想させる紫色系や、清浄感を連想させる青色系、安心感を連想させる緑色系の可視光が好ましい。また、可視光光源部１２のＬＥＤ２０の点灯パターンは、単純な点灯と消灯のみでなく、調光等によって揺らぎを演出するように構成されてもよい。

制御部１３は、取水装置１に組み込まれており、殺菌処理部１４が行う殺菌処理と可視光光源部１２の点灯とが同期するように制御する。殺菌処理部１４の殺菌処理に伴って、吐出部１０から流体３が吐出されるときに、制御部１３は、可視光光源部１２のＬＥＤ２０を点灯し、吐出部１０から所定量の流体３が吐出されたときに吐出を停止して光源部１２のＬＥＤ２０を消灯するように制御する。言い換えると、制御部１３は、吐出部１０から流体３を吐出する動作と、可視光光源部１２の点灯とが同期するように制御を行う。

（第１の実施形態の殺菌装置の殺菌処理）
以上のように構成された殺菌装置７は、殺菌処理部１４が殺菌処理を行って吐出部１０から流体３が吐出されるときに、制御部１３によって可視光光源部１２が点灯される。可視光光源部１２が点灯することにより、ＬＥＤ２０からそれぞれ照射された可視光が、流路部材１１を通過した流体３に照射される。このため、可視光光源部１２において、あたかも流体３が殺菌されているように視覚的に演出される。したがって、利用者は、吐出部１０から容器１５に注がれた流体３の殺菌処理を実感し、流体３の使用に際して安心感が得られる。吐出部１０から所定量の流体３が容器１５に注がれた後、制御部は１３、流体３の吐出を停止して可視光光源部１２を消灯する。

上述したように第１の実施形態の殺菌装置７は、制御部１３によって、殺菌処理部１４が行う殺菌処理と可視光光源部１２の点灯とが同期するように制御される。これにより、可視光光源部１２が、流体３をあたかも殺菌しているように視覚的な演出を行うことができる。したがって、殺菌装置７は、利用者に、吐出部１０から容器１５に注がれた流体３の殺菌処理を実感させ、流体３の使用に際して安心感を与えることができる。

なお、第１の実施形態における可視光光源部１２は、流路部材１１を有するが、流路部材１１を有する構成に限定するものではない。また、可視光光源部１２は、吐出部１０から吐出される流体３に可視光を照射可能に配置される構成であればよい。

以下、第１の実施形態の変形例及び第２の実施形態の殺菌装置について図面を参照して説明する。なお、変形例及び第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成部材には、便宜上、第１の実施形態と同一符号を付して説明を省略する。

（第１の実施形態の変形例１及び変形例２）
図４は、第１の実施形態に係る変形例１の殺菌装置の吐出部及び可視光光源部を示す斜視図である。図５は、第１の実施形態に係る変形例２の殺菌装置の吐出部及び可視光光源部を示す斜視図である。変形例１及び変形例２は、可視光光源部の配置が、第１の実施形態と異なり、上述した可視光光源部１２と構成がほぼ同様である。

図４に示すように、変形例１の殺菌装置２５が備える可視光光源部２６は、載置部１６の下方に配置されている。可視光光源部２６は、例えば容器１５の底面の周方向に沿って配置されたＬＥＤ２０を有しており、容器１５の底側から可視光を、容器１５及び吐出部１０から吐出された流体３にそれぞれ照射する。また、図５に示すように、変形例２の殺菌装置２７が備える可視光光源部２８は、吐出部１０における基端部に、例えば吐出部１０の吐出方向に沿って配置されたＬＥＤ２０を有しており、載置部１６に載置された容器１５の側面に対向する位置に配置されている。可視光光源部２８は、容器１５の側面及び吐出部１０から吐出された流体３にそれぞれ照射する。

上述したように変形例１、２によれば、第１の実施形態と同様に、可視光光源部２６、２８が、流体３を殺菌しているような視覚的な演出が可能になり、利用者に、流体３の使用に際して安心感を与えることができる。また、変形例１、２によれば、第１の実施形態よりもＬＥＤ２０の配置の自由度が増すので、流体３や容器１５へ可視光を照射する向きに応じて、吐出部１０から吐出される流体３の殺菌処理を、可視光によって演出する自由度を高めることが可能になる。なお、殺菌装置は、複数の可視光光源部１２、２６、２８を有してもよく、上述した可視光光源部１２、２６、２８をそれぞれ組み合わせて用いられてもよく、殺菌処理の演出の自由度が更に高められる。

また、第１の実施形態、変形例１及び変形例２において、可視光光源部１２、２６、２８は、吐出部１０から吐出された流体３に可視光を照射するように構成されたが、例えば、流体３に可視光が直接的に照射されない位置に配置されてもよく、流体３に可視光が照射されているような演出が可能な位置であればよい。

（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に係る殺菌装置の可視光光源部及び紫外線光源部を、流体３が吐出される側から見た平面図である。第２の実施形態は、吐出部１０から吐出された流体３に紫外線を照射するための紫外線光源部を有する点が、第１の実施形態と異なる。

図６に示すように、第２の実施形態の殺菌装置は、吐出部１０から吐出された流体３に可視光を照射するための可視光光源部３２と、吐出部１０から吐出された流体３に紫外線を照射するための、殺菌処理部としての紫外線光源部３３と、を備える。

可視光光源部３２と紫外線光源部３３は、吐出部１０に取り付けられており、一体的に形成されている。可視光光源部３２は、流体３に可視光を照射するための第１の発光素子としての第１のＬＥＤ２０Ａと、第１のＬＥＤ２０Ａを支持するヒートシンク３５と、を有する。紫外線光源部３３は、流体３に紫外線を照射するための複数の第２の発光素子としての第２のＬＥＤ２０Ｂを有する。可視光光源部３２及び紫外線光源部３３は、接続配線を介して制御部１３及び電源部（図示せず）にそれぞれ接続されている。第２のＬＥＤ２０Ｂとしては、紫外線のピーク波長が２６０ｎｍ程度〜３７０ｎｍ程度のものが用いられるが、殺菌効果が比較的高いピーク波長が２６０ｎｍ程度〜２９０ｎｍ程度のものが好ましい。

なお、本実施形態において、「殺菌処理部の殺菌処理に基づいて可視光光源部を点灯させるように制御」とは、第１の実施形態の制御に加えて、例えば紫外線光源部３３から放出された紫外線（図示しない）を、紫外線センサ（図示しない）で検知することにより、可視光光源部３２を点灯させるように点灯させてもよい。また、第１のＬＥＤ２０Ａの個数および第２のＬＥＤ２０Ｂの個数は図示した個数に限定されない。

ヒートシンク３５の下端部には、第１のＬＥＤ２０Ａ及び第２のＬＥＤ２０Ｂの各基板２１を支持する複数の支持面３５ａが、管軸Ｘを中心とする放射状に配置されている。各支持面３５ａは、流路部材１１の下流側を向き、かつ、流路部材１１の管軸Ｘに対する傾斜角θが、４５°以上、９０°以下をなして形成されている。

第１のＬＥＤ２０Ａ及び第２のＬＥＤ２０Ｂは、各支持面３５ａ上に支持されており、吐出部１０の吐出軸（管軸Ｘと吐出軸とが一致しているので、以下、説明の便宜上、管軸Ｘと称する）まわりの同一円周上にそれぞれ配置されている。ここで吐出軸とは、吐出部１０の吐出口における給水軸（中心軸）を指す。また、第１のＬＥＤ２０Ａ及び第２のＬＥＤ２０Ｂの各発光面２０ａは、吐出部１０の吐出方向（管軸Ｘ方向）の下流側を向き、かつ、流路部材１１の管軸Ｘ（吐出軸）に対する傾斜角θが、４５°以上、９０°以下をなして配置されている。第１のＬＥＤ２０Ａから照射された可視光、及び第２のＬＥＤ２０Ｂから照射された紫外線は、流路部材１１を通過した流体３に照射されると共に、容器１５内に注がれた流体３に照射される。なお、第２の実施形態では、２つの第１のＬＥＤ２０Ａが管軸Ｘを挟んで対向する位置に配置されたが、第１のＬＥＤ２０Ａの個数や配置を限定するものではない。また、第２の実施形態における流路部材１１は、紫外線透過性を有していなくともよい。

（第２の実施形態の殺菌装置の殺菌処理）
以上のように構成された第２の実施形態の殺菌装置は、吐出部１０から流体３が吐出されるときに、制御部１３によって可視光光源部３２及び紫外線光源部３３がそれぞれ点灯される。可視光光源部３２及び紫外線光源３３が点灯することにより、第１のＬＥＤ２０Ａから照射された可視光、及び第２のＬＥＤ２０Ｂから照射された紫外線が、流路部材１１を通過した流体３に照射される。これにより、紫外線光源部３３による殺菌処理が、可視光光源部３２による可視光によって視覚的に演出される。したがって、利用者は、吐出部１０から容器１５に注がれた流体３の殺菌処理を実感し、流体３の使用に際して安心感が得られる。吐出部１０から所定量の流体３が容器１５に注がれた後、制御部１３は、流体３の吐出を停止して可視光光源部３２及び紫外線光源部３３を消灯する。

上述したように第２の実施形態によれば、第１の実施形態、変形例１及び変形例２と同様に、紫外線光源部３３による殺菌処置を、可視光光源部３２が照射する可視光によって視覚的に演出することが可能になり、利用者に、流体３の使用に際して安心感を与えることができる。

なお、上述した第１の実施形態、変形例１、２及び第２の実施形態では、取水装置１に組み込まれた制御部１３によって、可視光光源部１２（２６、２８、３２）や紫外線光源部３３の点灯及び消灯が制御されたが、点灯及び消灯を制御する制御回路が、例えば、ヒートシンク２２（３５）の一部または全体を覆うケース内に配置されてもよい。また、本実施形態及び変形例では、流体３として水道水等を殺菌するために用いられたが、必要に応じて、吐出部１０から吐出する空気、窒素、酸素などの気体を殺菌するために用いられてもよい。

本発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することを意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形は、本発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 取水装置
３ 流体
７ 殺菌装置
１０ 吐出部
１２ 可視光光源部
１３ 制御部
１５ 容器
１６ 載置部
２０ ＬＥＤ
２０Ａ 第１のＬＥＤ
２０Ｂ 第２のＬＥＤ
３２ 可視光光源部
３３ 紫外線光源部
Ｘ 管軸

Claims (5)

1. 流体を吐出するための吐出部と；
   前記流体を殺菌するための殺菌処理部と；
   前記吐出部の下流側に可視光を照射するための可視光光源部と；
   前記殺菌処理部が行う殺菌処理に基づいて前記可視光光源部を点灯させるように制御する制御部と；
   を具備する、殺菌装置。
2. 前記吐出部から前記流体が吐出される容器が載置される載置部を具備し、
   前記可視光光源部は、前記載置部に配置されている、
   請求項１に記載の殺菌装置。
3. 前記可視光光源部は、前記吐出部から吐出された前記流体の吐出方向に向かって設けられている、
   請求項１に記載の殺菌装置。
4. 前記殺菌処理部は、前記吐出部から吐出された前記流体に紫外線を照射するための紫外線光源部である、
   請求項１に記載の殺菌装置。
5. 前記可視光光源部は、前記流体に可視光を照射するための第１の発光素子を有し、
   前記紫外線光源部は、前記流体に紫外線を照射するための第２の発光素子を有し、
   前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子は、前記吐出部の吐出軸まわりに配置されている、
   請求項４に記載の殺菌装置。

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