JP2019162289A - 流体殺菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品の交換を容易にすること。【解決手段】実施形態に係る流体殺菌装置は、流路部と、光源部と、蓋部とを具備する。流路部は、流体を流すための流路が形成され、流路が端面で開放される。光源部は、流路へ紫外線を照射する。蓋部は、光源部が設置され、端面を覆う。また、蓋部は、流路部へ着脱可能に固定される固定部を有する。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、流体殺菌装置に関する。

光源となる発光素子が発する紫外線を、例えば、水、気体等の流体が流れる流路部材の流路内へ照射することで、流体を殺菌する流体殺菌装置が知られている。この種の流体殺菌装置では、光源として、紫外線を発するＬＥＤ（Light Emitting Diode）が実装された基板を有するものがある。

特開２０１４−２３３６４６号公報

ところで、光源は点灯時間の経過に伴って発光効率が低下するため、流体殺菌装置では、光源等の部品を定期的に交換する必要がある。しかしながら、従来の流体殺菌装置では、部品を交換する際に、煩雑な作業を要していた。

本発明が解決しようとする課題は、部品を容易に交換することができる流体殺菌装置を提供することである。

実施形態に係る流体殺菌装置は、流路部と、光源部と、蓋部とを具備する。前記流路部は、流体を流すための流路が形成され、前記流路が端面で開放される。前記光源部は、前記流路へ紫外線を照射する。前記蓋部は、前記光源部が設置され、前記端面を覆う。また、前記蓋部は、前記流路部へ着脱可能に固定される固定部を有する。

本発明によれば、部品を容易に交換することができる。

図１は、第１の実施形態に係る流体殺菌装置全体を示す模式図である。 図２は、第１の実施形態に係る流体殺菌装置の要部を示す断面模式図である。 図３は、第１の実施形態に係る固定部を示す模式図である。 図４は、第１の実施形態に係る保護部の固定態様を示す断面模式図である。 図５は、第２の実施形態に係る固定部を示す断面模式図である。 図６は、第３の実施形態に係る固定部を示す断面模式図である。 図７は、第４の実施形態に係る固定部を示す模式図である。 図８は、第５の実施形態に係る流体殺菌装置の要部を示す断面模式図である。

以下で説明する実施形態に係る流体殺菌装置１は、流路部２０と、光源部１１と、蓋部１０とを備える。流路部２０は、流体を流すための第１流路２３、第２流路２４(流路の一例)が形成され、第１流路２３、第２流路２４が端面で開放される。光源部１１は、第１流路２３、第２流路２４へ紫外線を照射する。蓋部１０は、光源部１１が設置され、端面を覆う。また、蓋部１０は、流路部２０へ着脱可能に固定される固定部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを有する。

また、以下で説明する実施形態に係る流体殺菌装置１は、流路部２０と光源部１１との間に設けられ、紫外線を透過せるとともに光源部１１を流体から保護する保護部３０を具備し、保護部３０は、流路部２０または光源部１１に着脱可能に固定される。

また、以下で説明する実施形態に係る流体殺菌装置１において流路部２０は、一重管構造または多重管構造を有する。

また、以下で説明する実施形態に係る流体殺菌装置１において光源部１１は、３００ｎｍ以下の波長を有する紫外線を照射する。

また、以下で説明する実施形態に係る流体殺菌装置１において固定部１５は、蓋部１０および流路部２０が係合する構造である。

（第１の実施形態）
以下、添付図面を参照して、第１の実施形態に係る流体殺菌装置１を説明する。実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、以下では、流体が液体である場合について説明するが、流体は気体であってもよい。

まず、図１を用いて第１の実施形態に係る流体殺菌装置１の概要について説明する。図１は、第１の実施形態に係る流体殺菌装置１全体を示す模式図である。図１に示すように、流体殺菌装置１は、給水タンク２と上流側流路部材４を介して接続されるとともに、回収タンク８と下流側流路部材６を介して接続される。

すなわち、流体殺菌装置１は、給水タンク２から供給される液体を殺菌し、回収タンク８へ供給する。上流側流路部材４は、一端が給水タンク２に接続され、他端が流体殺菌装置１の接続部５に接続されるとともに、ポンプ３を有する。

ポンプ３は、給水タンク２の液体を上流側流路部材４を介して流体殺菌装置１へ送る働きを担う。下流側流路部材６は、一端が接続部５に接続され、他端が回収タンク８に接続されるとともに、流体殺菌装置１から回収タンク８へ送る液体の流量を調整する流量調整機構７が設けられている。また、図１に示すように、例えば、下流側流路部材６は、流路部２０の側面に取り付けられる。また、流体殺菌装置１は、蓋部１０と、流路部２０とを有するが、かかる点の詳細について図２を用いて説明する。

図２は、第１の実施形態に係る流体殺菌装置１の要部を示す断面模式図である。図２に示すように、流体殺菌装置１は、蓋部１０、光源部１１、流路部２０および保護部３０を有する。蓋部１０は、光源部１１が設置され、流路部２０の端面を覆う。

光源部１１は、流路部２０に形成された第１流路２３および第２流路２４へ紫外線を照射する。また、光源部１１は、紫外線を発する発光素子であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。光源部１１は、殺菌作用が高い３００ｎｍ以下の波長を有する紫外線を発する。なお、光源部１１として２７５ｎｍ近辺にピーク波長を有するものが好ましいが、殺菌作用を奏する波長帯域であればよく、紫外線の波長を限定するものではない。

ここで、光源部１１は、点灯時間の経過に伴って発光効率が低下するため、定期的に交換する必要がある。このため、流体殺菌装置１は、光源部１１の交換を容易にするべく、光源部１１が設置される蓋部１０を容易に着脱可能な構成にしている。この点の詳細については後述する。

流路部２０は、流体を流すための第１流路２３および第２流路２４が形成され、第１流路２３および第２流路２４が流路部２０の端面で開放される。図２に示す例では、流路部２０の一方の端面が接続部５で覆われており、他方の端面が蓋部１０に覆われている。

流路部２０は、第１流路管２１と、第２流路管２２とを有する。第１流路管２１は、紫外線反射率が高く、紫外線による劣化が抑えられる材料で形成される。例えば、第１流路管２１は、ポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene：ＰＴＥＦ、テトラフルオロエチレンの重合体）等のフッ素樹脂が用いられる。

一方、第２流路管２２は、紫外線透過率が高く、紫外線による劣化が抑えられる材料で形成される。例えば、第２流路管２２には、透明な石英管が用いられる。このため、光源部１１から照射された紫外線は、第２流路管２２を透過し、第１流路管２１で再び第２流路管２２側へ反射する。

したがって、光源部１１から出射された紫外線は、流路部２０内部全体に放射されることとなる。また、第１流路２３は、蓋部１０によって折り返し、第２流路２４に接続される。すなわち、上流側流路部材４から流れる流体は、第１流路２３から第２流路２４へ流れ、その後、下流側流路部材６から排出される。

つまり、流路部２０は、内部に形成された流路(第１流路２３および第２流路２４)が蓋部１０で折り返す。これにより、流路部２０の全長を短くすることが可能となる。また、流路部２０内部全体に紫外線が出射されるので、効率よく流体を殺菌することが可能となる。なお、ここでは、流路部２０が第１流路管２１と第２流路管２２とを有する２重管構造である場合について示したが、流路部２０は、後述するように１重管構造であってもよいし、３重管構造等の多重管構造であってもよい。

次に、第１の実施形態に係る固定部１５ａについて説明する。図３は、第１の実施形態に係る固定部１５ａを説明する図である。

図３に示すように、固定部１５ａは、蓋部１０の内周面に形成された雌ネジである。また、流路部２０の外周面には、固定部１５ａと螺合する雄ネジ２５ａが形成される。すなわち、蓋部１０と流路部２０とは、固定部１５ａと、雄ネジ２５ａとが螺合することで締結固定される。

これにより、固定具を別途用いることなく、蓋部１０と流路部２０とを固定することができるので、蓋部１０と流路部２０とを容易に分解することが可能となる。したがって、作業者は、光源部１１を容易に交換することが可能となる。

なお、ここでは、固定部１５ａが雌ネジである場合について示したが、固定部１５ａは、蓋部１０の外周面に形成された雄ネジであってもよい。かかる場合に、流路部２０には雌ネジが形成される。

ところで、光源部１１を取り換える際に、保護部３０を蓋部１０から取り外す必要がある。また、保護部３０が劣化すると、光源部１１から出射された紫外線の透過率が減少するので殺菌効率が低下する。このため、光源部１１に加えて保護部３０を取り換える必要がある。

そこで、実施形態に係る流体殺菌装置１では、保護部３０を着脱可能に固定することにしている。図４は、実施形態に係る保護部３０の固定態様を示す断面模式図である。図４では、蓋部１０と流路部２０とが固定されている状態を示す。

図４に示すように、例えば、保護部３０は、蓋部１０の内周面に形成された台座上に配置され、蓋部１０および流路部２０によって押圧された状態で固定される。すなわち、実施形態に係る流体殺菌装置１は、固定具を用いずに保護部３０を固定する。

このため、流路部２０から蓋部１０を取り外した際に、保護部３０の着脱を容易にすることが可能となり、光源部１１や保護部３０の交換を容易に行うことが可能となる。

なお、例えば、蓋部１０または流路部２０と保護部３０との間にゴムパッキン等のシール部材を挟んだ状態で保護部３０を固定することにしてもよい。これにより、流体の光源部１１側への漏れを抑制することが可能となる。なお、かかるシール部材を保護部３０が兼ねることにしてもよい。かかる場合に、保護部３０の少なくとも端部は、弾性部材で構成される。

また、ここでは、保護部３０が蓋部１０と流路部２０との間で押圧して固定される場合について説明したが、蓋部１０と流路部２０とを分解した場合に、保護部３０を容易に取り外すことができれば、固定態様は問わない。

上述したように、実施形態に係る流体殺菌装置１は、流路部２０と、光源部１１と、蓋部１０とを備える。流路部２０は、流体を流すための第１流路２３、第２流路２４(流路の一例)が形成され、第１流路２３、第２流路２４が端面で開放される。光源部１１は、第１流路２３、第２流路２４へ紫外線を照射する。蓋部１０は、光源部１１が設置され、端面を覆う。また、蓋部１０は、流路部２０に着脱可能に固定される固定部１５ａを有する。

したがって、実施形態に係る流体殺菌装置１によれば、蓋部１０と流路部２０とを固定具を用いることなく固定することができるので、蓋部１０と流路部２０とを簡便に脱着させることが可能となる。これにより、部品を容易に交換することができる。

（第２の実施形態）
次に、図５を用いて第２の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｂについて説明する。なお、以下では、説明を簡単にするため、光源部１１等の記載を省略して示す。図５は、第２の実施形態に係る固定部１５ｂを示す断面模式図である。

第２の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｂは、第１の実施形態に係る流体殺菌装置１と蓋部１０ｂと流路部２０ｂとの固定態様が異なる。具体的には、第２の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｂにおいて、固定部１５ｂは、蓋部１０ｂの側壁に沿って延伸し、内壁側へ突出した鉤部である。

一方、流路部２０ｂの外周面には、固定部１５ｂを係止するための鍵穴部２５ｂが設けられる。すなわち、第２の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｂにおいて、固定部１５ｂが流路部２０ｂに設けられた鍵穴部２５ｂに係合することで蓋部１０ｂが流路部２０ｂに固定される。

これにより、第２の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｂによれば、固定具を別途用いることなく蓋部１０ｂと流路部２０ｂとを固定することが可能となる(図５の右図参照)。つまり、蓋部１０ｂと流路部２０ｂとを容易に脱着させることができるので、部品の交換を容易に行うことが可能となる。

（第３の実施形態）
次に、図６を用いて第３の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｃについて説明する。図６は、第３の実施形態に係る固定部１５ｃを示す断面模式図である。図６に示すように、第３の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｃにおいて、固定部１５ｃは、蓋部１０ｃの側壁に沿って延伸し、外壁側へ突出した鉤部である。

そして、流路部２０ｃの内壁に固定部１５ｃと係合する鍵穴部２５ｃが形成される。第３の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｃにおいて、固定部１５ｃが流路部２０ｃに設けられた鍵穴部２５ｃに係合することで蓋部１０ｃが流路部２０ｃに固定される。

かかる場合であっても、蓋部１０ｃと流路部２０ｃとを容易に脱着させることができるので、部品の交換を容易に行うことが可能となる。なお、上述した第２および第３の実施形態において、鍵穴部２５ｂ、２５ｃが流路部２０ｂ、２０ｃに設けられる場合について説明したが、鍵穴部２５ｂ、２５ｃを蓋部１０ｂ、１０ｃに設けることにしてもよい。かかる場合、鉤部を流路部２０ｂ、２０ｃに形成することで、固定具を用いず、蓋部１０ｂ、１０ｃと流路部２０ｂ、２０ｃとを固定することが可能となる。

（第４の実施形態）
次に、図７を用いて第４の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｄについて説明する。図７は、第４の実施形態に係る固定部１５ｄを示す模式図である。図７に示すように、第４の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｄにおいて、固定部１５ｄは、蓋部１０ｄの側壁か流路部２０ｄに向かって突出する挿入部であり、挿入部の先端に径方向に沿って突き出た爪部１６を有する。

一方、流路部２０ｄは、端面に固定部１５ｄが挿入される挿入孔２５ｄを有する。例えば、かかる挿入孔２５ｄは、固定部１５ｄが挿入された状態で所定の向きに回転した場合に爪部１６と係合する係合部２６を有する。

図７に示す例では、固定部１５ｄを挿入孔２５ｄに挿入した状態で固定部１５ｄを時計回りに回転させると、爪部１６と係合部２６とが係合する。これにより、蓋部１０ｄを流路部２０ｄに固定することが可能となる。

このように、第４の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｄにおいても、固定具を用いることなく、蓋部１０ｄと流路部２０ｄとを固定することが可能となるので、部品の交換を容易に行うことが可能となる。

なお、図３〜６に示した固定部１５は、一例であり、これに限定されるものではない。すなわち、固定部１５が、蓋部１０と流路部２０とを係合させて固定する構造であれば、その他の固定態様であってもよい。固定部１５が、蓋部１０と流路部２０とを係合させて固定する構造であることにより、蓋部１０が流路部２０へ着脱可能に固定されることに加えて、蓋部１０を流路部２０へ容易に装着することができるだけでなく、流路部２０の延びる方向に垂直な断面で見たときに、蓋部１０内部に設けられた光源部１１が流路部２０の略中央に容易に装着することができるため、蓋部１０の交換による流体殺菌装置１の殺菌性能が低下することを抑制できる。

ところで、上述した第１の実施形態では、流路部２０に形成された流路(第１流路２３、第２流路２４；図２参照)が蓋部１０で折り返す場合について説明したが、これに限定されるものではない。

（第５の実施形態）
以下、図８を用いて第５の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｅについて説明する。図８は、第５の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｅの要部を示す断面模式図である。

図８に示すように、第５の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｅにおいて流路部２０ｅは、第１流路管２１のみ有する１重管構造である。

第１流路管２１の内部に設けられた第１流路２３は、一端が上流側流路部材４に接続し、他端が蓋部１０ｅに設けられた第４流路１３に接続する。また、第４流路１３は、下流側流路部材６に接続される。

すなわち、流体殺菌装置１Ｅは、流体は、流路部２０ｅの一方の端面から入り、他方の端面から排出される。そして、かかる流体は、第１流路２３において光源部１１から出射される紫外線によって殺菌される。

また、第５の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｅにおいて、蓋部１０ｅと、流路部２０ｅとは、上述のように、固定具を用いず、着脱可能に固定される。このため、流体殺菌装置１Ｅにおいても、部品の交換を容易にすることが可能となる。

ところで、上述した実施形態では、いずれも蓋部１０と流路部２０とを係合させて固定させる場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、固定部は、例えば、蓋部１０と流路部２０とを圧着させた状態で固定するキャッチクリップであってもよい。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施され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。この実施形態やその変形は、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、１Ｂ、１Ｃ，１Ｄ、１Ｅ 流体殺菌装置
２ 給水タンク
３ ポンプ
４ 上流側流路部材
５ 接続部
６ 下流側流路部材
７ 流量調整機構
８ 回収タンク
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ 蓋部
１１ 光源部
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ 固定部
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、１０ｄ、２０ｅ 流路部

Claims (5)

1. 流体を流すための流路が形成され、前記流路が端面で開放される流路部と；
   前記流路へ紫外線を照射する光源部と；
   前記光源部が設置され、前記端面を覆う蓋部と；
   を具備し、
   前記蓋部は、
   前記流路部へ着脱可能に固定される固定部を有する、
   流体殺菌装置。
2. 前記流路部と前記光源部との間に設けられ、紫外線を透過させるとともに前記光源部を前記流体から保護する保護部；
   を具備し、
   前記保護部は、
   前記流路部または前記蓋部に着脱可能に固定される、
   請求項１に記載の流体殺菌装置。
3. 前記流路部は、
   一重管構造または多重管構造の前記流路を有する、
   請求項１または２に記載の流体殺菌装置。
4. 前記光源部は、
   ３００ｎｍ以下の波長を有する紫外線を照射する、
   請求項１、２または３に記載の流体殺菌装置。
5. 前記固定部は、
   前記蓋部および前記流路部が係合する構造である、
   請求項１〜４のいずれか一つに記載の流体殺菌装置。

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