JP2020058713A

JP2020058713A - 紫外線照射ユニット及び紫外線殺菌装置

Info

Publication number: JP2020058713A
Application number: JP2018193673A
Authority: JP
Inventors: 中村　真人; Masato Nakamura; 真人中村
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2018-10-12
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2020-04-16
Also published as: WO2020075828A1; US20210220499A1; CN112955189A

Abstract

【課題】流体をむら無く十分に殺菌できる紫外線照射ユニット及び流路管を流れる流体を十分に殺菌できる紫外線殺菌装置を提供することである。【解決手段】本発明の紫外線照射ユニットは、互いに間隔をあけて配置された複数の紫外線照射モジュールを有する。各紫外線照射モジュールは、紫外線を出射する光源と、光源の紫外線出射側に配置され、光源から出射された紫外線のうち、一部の紫外線を被処理体に向けて反射するリフレクターとを備える。複数の紫外線照射モジュールは、下記式（１）を満たす。Ｐ／Ｌ（ｔａｎθ１＋ｔａｎθ２）≦１（１）式（１）中、Ｐは、一方及び他方の紫外線照射モジュールの間の距離（ｍｍ）、Ｌは、一方及び他方の紫外線照射モジュールから出射された紫外線の照射距離（ｍｍ）、θ１、θ２は、それぞれ一方又は他方の紫外線照射モジュールから出射された紫外線の指向角半値幅の半分の値（°）である。【選択図】図１

Description

本発明は、紫外線照射ユニット及び紫外線殺菌装置に関する。

紫外線を用いて流路管内の流体を殺菌処理することが広く知られている。例えば、特許文献１には、紫外線を均一に分散させて流路管内の流体を殺菌処理している。

特表２０１６−５３１７４６号公報

しかし、流路管を流れる流体は、一般に層流では管の中央では速く、管壁側では遅く、均一な速度で流れていないため、従来の紫外線殺菌装置では殺菌にむらが生じ、流体を十分に殺菌できないおそれがあった。
そこで本発明は、流体をむら無く十分に殺菌できる紫外線照射ユニット及び流路管を流れる流体を十分に殺菌できる紫外線殺菌装置の提供を目的とする。

上記の課題を解決するための、本発明に関する紫外線照射ユニットは、被処理体に紫外線を照射して殺菌処理する紫外線照射ユニットであって、互いに間隔をあけて配置された、紫外線を出射する複数の紫外線照射モジュールを有する。各紫外線照射モジュールは、紫外線を出射する光源と、前記光源の紫外線出射側に配置され、前記光源から出射された紫外線のうち、一部の紫外線を前記被処理体に向けて反射するリフレクターとを備える。前記複数の紫外線照射モジュールは、下記式（１）を満たす。
Ｐ／Ｌ（ｔａｎθ１＋ｔａｎθ２）≦１（１）
式（１）中、Ｐは、一方の紫外線照射モジュールと、前記一方の紫外線照射モジュールに最も近い他方の紫外線照射モジュールとの距離（ｍｍ）であり、Ｌは、前記一方及び他方の紫外線照射モジュールから出射された紫外線の照射距離（ｍｍ）であり、θ１は、前記一方の紫外線照射モジュールから出射された紫外線の指向角半値幅の半分の値（°）であり、θ２は、前記他方の紫外線照射モジュールから出射された紫外線の指向角半値幅の半分の値（°）である。

また、上記の課題を解決するための、本発明に関する紫外線殺菌装置は、流路管を流れる被処理体に対して紫外線を照射して殺菌処理する紫外線殺菌装置であって、流路管と、上述した紫外線照射ユニットとを備える。

本発明によれば、紫外線照射強度の高い紫外線重複部を発生させることができるため、流体などの被処理体に紫外線を照射して十分に殺菌処理できる。

図１は、本発明の実施の形態の紫外線照射ユニットの断面図である。図２は、実施の形態の紫外線照射モジュールであり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は側面図、（Ｄ）は（Ａ）に示すＤ−Ｄ線の断面図である。図３は、実施の形態の紫外線照射ユニットであり、（Ａ）は正方格子状に配置された複数の紫外線照射モジュールを備える紫外線照射ユニットの平面図、（Ｂ）は六方格子状に配置された複数の紫外線照射モジュールを備える紫外線照射ユニットの平面図である。図４は、紫外線照射モジュール間の距離を変えて比較した図であり、（Ａ１）〜（Ｃ１）は、正方格子状に配置された複数の紫外線照射モジュールを備える紫外線照射ユニットの平面図、（Ａ２）〜（Ｃ２）は、照射距離３００ｍｍにおける紫外線照射ユニットの紫外線照射強度の分布図、（Ａ３）〜（Ｃ３）は、照射距離３００ｍｍにおける紫外線照射ユニットの紫外線照射強度を示すグラフである。図５は、紫外線照射モジュール間の距離を変えて比較した図であり、（Ａ１）〜（Ｃ１）は、六方格子状に配置された複数の紫外線照射モジュールを備える紫外線照射ユニットの平面図、（Ａ２）〜（Ｃ２）は、照射距離３００ｍｍにおける紫外線照射ユニットの紫外線照射強度の分布図、（Ａ３）〜（Ｃ３）は、照射距離３００ｍｍにおける紫外線照射ユニットの紫外線照射強度を示すグラフである。図６は、紫外線照射モジュール間の距離を変えて比較した図であり、（Ａ１）〜（Ｃ１）は、正方格子状に配置された複数の紫外線照射モジュールを備える紫外線照射ユニットの平面図、（Ａ２）〜（Ｃ２）は、照射距離３００ｍｍにおける紫外線照射ユニットの紫外線照射強度の分布図、（Ａ３）〜（Ｃ３）は、照射距離３００ｍｍにおける紫外線照射ユニットの紫外線照射強度を示すグラフである。図７は、紫外線照射モジュール間の距離を変えて比較した図であり、（Ａ１）〜（Ｃ１）は、六方格子状に配置された複数の紫外線照射モジュールを備える紫外線照射ユニットの平面図、（Ａ２）〜（Ｃ２）は、照射距離３００ｍｍにおける紫外線照射ユニットの紫外線照射強度の分布図、（Ａ３）〜（Ｃ３）は、照射距離３００ｍｍにおける紫外線照射ユニットの紫外線照射強度を示すグラフである。図８は、実施の形態の紫外線殺菌装置の断面図である。図９は、実施の形態で用いるリフレクターの第１例を示す図であり、（Ａ）はリフレクター分割部の斜視図、（Ｂ）はリフレクター分割部を組み合わせたリフレクターの斜視図である。図１０は、リフレクターの紫外線反射面にアルミニウムを蒸着する様子を示す図であり、（Ａ）は、実施の形態のリフレクターの紫外線反射面にアルミニウムを蒸着する様子を示す断面図、（Ｂ）は、第１例のリフレクターの紫外線反射面にアルミニウムを蒸着する様子を示す断面図である。図１１は、リフレクターの第２例を示す図であり、（Ａ）はリフレクター分割部の斜視図、（Ｂ）は２つのリフレクター分割部を組み立てる前の状態の平面図、（Ｃ）はリフレクター分割部を組み合わせたリフレクターの斜視図である。図１２は、リフレクターの第３例を示す図であり、（Ａ）はリフレクター分割部の斜視図、（Ｂ）は４つのリフレクター分割部を組み立てる前の状態の平面図、（Ｃ）はリフレクター分割部を組み合わせたリフレクターの斜視図である。図１３は、リフレクターの第４例を示す図であり、（Ａ）はリフレクター分割部の斜視図、（Ｂ）は４つのリフレクター分割部を組み立てる前の状態の平面図、（Ｃ）はリフレクター分割部を組み合わせたリフレクターの斜視図である。図１４は、リフレクターの第５例を示す図であり、（Ａ）はリフレクター分割部の斜視図、（Ｂ）はリフレクター分割部を組み合わせたリフレクターの斜視図である。図１５は、リフレクターの第６例を示す図であり、（Ａ）はリフレクター分割部の斜視図、（Ｂ）は２つのリフレクター分割部を組み立てる前の状態の平面図、（Ｃ）はリフレクター分割部を組み合わせたリフレクターの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［実施の形態］
図１及び図２に示すように、紫外線照射ユニット１は、基体３と、基体３の一方の面に互いに間隔をあけて配置された、複数の紫外線照射モジュール５とを有する。紫外線照射モジュール５は、基体３の一方の面に配置された基板７と、光源９と、リフレクター１１とを有する。

光源９は、基板７の一方の面に配置されている。光源９は、紫外線を出射し、光源９から出射される紫外線の中心波長又はピーク波長は、例えば、２００ｎｍ以上３５０ｎｍ以下である。光源９から出射される紫外線の中心波長又はピーク波長は、殺菌効率が高い観点から、２６０ｎｍ以上２９０ｎｍ以下であることが好ましい。光源９の種類は、紫外線を出射できれば特に限定されない。光源９の種類は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、レーザーダイオード（ＬＤ）である。

リフレクター１１は、基板７の一方の面に、光源９の周囲を囲むように配置されている。リフレクター１１は、紫外線反射面１３と、紫外線出射側面１５と、紫外線出射側開口部１７と、基板側開口部１９とを備えている。リフレクター１１は、光源９から出射された紫外線のうち、一部の紫外線（出射角度が大きな紫外線）を紫外線出射側に配置された被処理体２１に向けて反射する。リフレクター１１は、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）から形成され、少なくとも紫外線反射面１３の表面はアルミニウムでミラー状にコーティングされている。紫外線出射側面１５の表面は、紫外線から樹脂を保護するためにコーティングされていてもよい。紫外線反射面１３と紫外線出射側面１５の表面のコーティングは、例えば、蒸着によるよりアルミニウムコーティングが挙げられる。

紫外線反射面１３は、光源９から出射され、直接到達した紫外線を被処理体２１に向けて反射する。紫外線反射面１３は、中心軸２３を回転軸とした回転対象面であり、本実施の形態では円対称であり、中心軸２３に対して凹の曲線状である。紫外線反射面１３は、中心軸２３の方向に凸の曲線状や直線状であってもよく、光源９から出射された紫外線を被処理体２１に向けて偏向する目的が達成されればよい。紫外線出射側面１５は、その表面に紫外線反射面１３と同一のコーティングが施されていれば、被処理体２１に到達して反射した一部の紫外線を、被処理体２１に向けて反射することができる。

紫外線出射側開口部１７は、基板側開口部１９と比較して大きく開口している。紫外線出射側開口部１７は、例えば、直径１５ｍｍの円形状である。基板側開口部１９は、例えば、直径２．８ｍｍの円形状である。基板側開口部１９の中央には、光源９が配置されている。

被処理体２１は、例えば、空気等の気体、小麦粉のような穀物やその他の粉体、上水や農業用水のような液体等の流体である。

このような光源９とリフレクター１１とを有する、複数の紫外線照射モジュール５は、下記式（１）：を満たす。
Ｐ／Ｌ（ｔａｎθ１＋ｔａｎθ２）≦１（１）

図１に示すように、上記式（１）において、Ｐは、一方の紫外線照射モジュール５と、一方の紫外線照射モジュール５に最も近い他方の紫外線照射モジュール５との距離（ｍｍ）である。具体的には、Ｐは、一方の紫外線照射モジュール５の光源９と、他方の紫外線照射モジュール５の光源９との距離（ｍｍ）である。Ｐは、例えば、１５ｍｍ〜５０ｍｍである。
Ｌは、一方及び他方の紫外線照射モジュール５から出射された紫外線の照射距離（ｍｍ）である。具体的には、Ｌは、光源９から被処理体２１の被照射面２５までの距離（ｍｍ）である。Ｌは、例えば、２０ｍｍ〜１０００ｍｍである。
θ１は、一方の紫外線照射モジュール５から出射された紫外線の指向角半値幅の半分の値（°）である。紫外線の指向角半値幅は、紫外線の強度が最大値の半分となる方向間の角度である。具体的には、一方の紫外線照射モジュール５から出射された紫外線の指向角半値幅は、軸２７と軸２９との間の角度θ３である。θ１は中心軸２３と軸２９との間の角度であり、θ３の半分の値でもある。θ１は、例えば、０．１°〜３０．０°である。 θ２は、他方の紫外線照射モジュール５から出射された紫外線の指向角半値幅の半分の値（°）である。具体的には、他方の紫外線照射モジュール５から出射された紫外線の指向角半値幅は、軸３１と軸３３との間の角度θ４である。θ２は中心軸２３と軸３１との間の角度であり、θ４の半分の値でもある。θ２は、例えば、０．１°〜３０．０°である。

上記式（１）においてθ１及びθ２が同一である場合、複数の紫外線照射モジュール５は、下記式（２）を満たす。
Ｐ／Ｌｔａｎθ３≦２（２）

上記式（２）において、Ｐ及びＬは、式（１）で定義した通りであり、θ３は、式（１）で定義したθ１又はθ２と同じ定義を有する。θ３は、例えば、θ１及びθ２と同様に０．１°〜３０．０°である。

図１に示すように、上記式（１）を満たす紫外線照射モジュール５は、被処理体２１の被照射面２５において、一方の紫外線照射モジュール５から出射された紫外線の一部と、他方の紫外線照射モジュール５から出射された紫外線の一部とが重なる、紫外線重複部３５を発生させる。紫外線重複部３５は、紫外線が重複していないところと比較して紫外線照射強度が高く、被処理体２１を十分に殺菌できる紫外線照射強度を有する。このため、上記式（１）を満たす紫外線照射モジュール５は、紫外線重複部３５を発生させることにより、被処理体２１を十分に殺菌できる。

一方、上記式（１）を満たさない紫外線照射モジュールは、紫外線重複部を発生させることができないか、紫外線重複部を発生させてもその紫外線重複部は非常に小さい。また、上記式（１）を満たさない紫外線照射モジュールは、被処理体の被照射面において紫外線が到達しない領域を発生させ、紫外線のむらを発生させやすい。このため、上記式（１）を満たさない紫外線照射モジュール５は、高い紫外線照射強度の紫外線を照射できず、紫外線のむらを発生させやすいため被処理体を十分に殺菌できないおそれがある。

紫外線照射ユニット１は、図３の（Ａ）に示すように、平面視において正方格子状に配置された複数の紫外線照射モジュール５を備えてもよく、図３の（Ｂ）に示すように、紫外線照射ユニット１は、平面視において六方格子状に配置された複数の紫外線照射モジュール５を備えてもよい。紫外線照射ユニット１は、例えば、７〜１６個の紫外線照射モジュール５を備える。また、紫外線照射ユニット１は、平面視において、斜方格子状、又は長方格子状に配置されてもよい。

図３の（Ａ）及び（Ｂ）に示すような紫外線照射ユニット１は、紫外線照射強度の高い紫外線重複部を照射する紫外線の中心付近に発生させることができる。このため、このような紫外線照射ユニット１は、流路管を流れる流体に対して、すなわち管の中央では速く、管壁側では遅い層流の流体に対して、流体の流れに対向する位置から、速度の速い中心付近に紫外線照射強度の高い紫外線重複部を有する紫外線を照射することによって十分に殺菌することができる。

以下、平面視において正方格子状又は六方格子状に配置された複数の紫外線照射モジュール５を備える紫外線照射ユニット１の紫外線照射強度について図４〜図７を参照して説明する。

図４の（Ａ１）〜（Ｃ１）に示す紫外線照射ユニット１は、紫外線照射モジュール５間の距離が異なること以外は同じ構成を有する。図４の（Ａ１）〜（Ｃ１）に示す各紫外線照射ユニット１は、上記式（２）においてθ３が２．８°、Ｌが３００ｍｍである。
図４の（Ａ１）に示す各紫外線照射モジュール５間の距離であるＰは、１５．０ｍｍである。したがって、図４の（Ａ１）に示す紫外線照射ユニット１は、
Ｐ／Ｌｔａｎθ３＝１．０２＜２
である。
図４の（Ｂ１）に示す各紫外線照射モジュール５間の距離であるＰは、２２．５ｍｍである。したがって、図４の（Ｂ１）に示す紫外線照射ユニット１は、
Ｐ／Ｌｔａｎθ３＝１．５３＜２
である。
図４の（Ｃ１）に示す各紫外線照射モジュール５間の距離であるＰは、３０．０ｍｍである。したがって、図４の（Ｃ１）に示す紫外線照射ユニット１は、
Ｐ／Ｌｔａｎθ３＝２．０４＞２
である。

図４の（Ａ２）、（Ａ３）、（Ｂ２）、（Ｂ３）に示すように、上記式（２）すなわち（１）を満たす紫外線照射ユニット１は、中心付近に紫外線照射強度の高い紫外線重複部を有する紫外線を発生させていることがわかる。
一方、図４の（Ｃ２）、（Ｃ３）に示すように、上記式（２）すなわち（１）を満たさない紫外線照射ユニット１は、中心付近に高い紫外線照射強度の紫外線を照射できない。

図５の（Ａ１）〜（Ｃ１）に示す紫外線照射ユニット１は、紫外線照射モジュール５間の距離が異なること以外は同じ構成を有する。図５の（Ａ１）〜（Ｃ１）に示す各紫外線照射ユニット１は、上記式（２）においてθ３が２．８°、Ｌが３００ｍｍである。
図５の（Ａ１）に示す各紫外線照射モジュール５間の距離であるＰは、１５．０ｍｍである。したがって、図５の（Ａ１）に示す紫外線照射ユニット１は、
Ｐ／Ｌｔａｎθ３＝１．０２＜２
である。
図５の（Ｂ１）に示す各紫外線照射モジュール５間の距離であるＰは、２２．５ｍｍである。したがって、図５の（Ｂ１）に示す紫外線照射ユニット１は、
Ｐ／Ｌｔａｎθ３＝１．５３＜２
である。
図５の（Ｃ１）に示す各紫外線照射モジュール５間の距離であるＰは、３０．０ｍｍである。したがって、図５の（Ｃ１）に示す紫外線照射ユニット１は、
Ｐ／Ｌｔａｎθ３＝２．０４＞２
である。

図５の（Ａ２）、（Ａ３）、（Ｂ２）、（Ｂ３）に示すように、上記式（２）すなわち（１）を満たす紫外線照射ユニット１は、中心付近に紫外線照射強度の高い紫外線重複部を有する紫外線を発生させていることがわかる。
一方、図５の（Ｃ２）、（Ｃ３）に示すように、上記式（２）すなわち（１）を満たさない紫外線照射ユニット１は、中心付近に高い紫外線照射強度の紫外線を照射できない。

図６の（Ａ１）〜（Ｃ１）に示す紫外線照射ユニット１は、紫外線照射モジュール５間の距離が異なること以外は同じ構成を有する。図６の（Ａ１）〜（Ｃ１）に示す各紫外線照射ユニット１は、上記式（２）においてθ３が５．７°、Ｌが３００ｍｍである。
図６の（Ａ１）に示す各紫外線照射モジュール５間の距離であるＰは、１５．０ｍｍである。したがって、図６の（Ａ１）に示す紫外線照射ユニット１は、
Ｐ／Ｌｔａｎθ３＝０．５０＜２
である。
図６の（Ｂ１）に示す各紫外線照射モジュール５間の距離であるＰは、３７．５ｍｍである。したがって、図６の（Ｂ１）に示す紫外線照射ユニット１は、
Ｐ／Ｌｔａｎθ３＝１．２５＜２
である。
図６の（Ｃ１）に示す各紫外線照射モジュール５間の距離であるＰは、６０．０ｍｍである。したがって、図６の（Ｃ１）に示す紫外線照射ユニット１は、
Ｐ／Ｌｔａｎθ３＝２．０１＞２
である。

図６の（Ａ２）、（Ａ３）、（Ｂ２）、（Ｂ３）に示すように、上記式（２）すなわち（１）を満たす紫外線照射ユニット１は、中心付近に紫外線照射強度の高い紫外線重複部を有する紫外線を発生させていることがわかる。
一方、図６の（Ｃ２）、（Ｃ３）に示すように、上記式（２）すなわち（１）を満たさない紫外線照射ユニット１は、中心付近に高い紫外線照射強度の紫外線を照射できない。

図７の（Ａ１）〜（Ｃ１）に示す紫外線照射ユニット１は、紫外線照射モジュール５間の距離が異なること以外は同じ構成を有する。図７の（Ａ１）〜（Ｃ１）に示す各紫外線照射ユニット１は、上記式（２）においてθ３が５．７°、Ｌが３００ｍｍである。
図７の（Ａ１）に示す各紫外線照射モジュール５間の距離であるＰは、１５．０ｍｍである。したがって、図７の（Ａ１）に示す紫外線照射ユニット１は、
Ｐ／Ｌｔａｎθ３＝０．５０＜２
である。
図７の（Ｂ１）に示す各紫外線照射モジュール５間の距離であるＰは、３７．５ｍｍである。したがって、図７の（Ｂ１）に示す紫外線照射ユニット１は、
Ｐ／Ｌｔａｎθ３＝１．２５＜２
である。
図７の（Ｃ１）に示す各紫外線照射モジュール５間の距離であるＰは、６０．０ｍｍである。したがって、図７の（Ｃ１）に示す紫外線照射ユニット１は、
Ｐ／Ｌｔａｎθ３＝２．０１＞２
である。

図７の（Ａ２）、（Ａ３）、（Ｂ２）、（Ｂ３）に示すように、上記式（２）すなわち（１）を満たす紫外線照射ユニット１は、中心付近に紫外線照射強度の高い紫外線重複部を有する紫外線を発生させていることがわかる。
一方、図７の（Ｃ２）、（Ｃ３）に示すように、上記式（２）すなわち（１）を満たさない紫外線照射ユニット１は、中心付近に高い紫外線照射強度の紫外線を照射できない。

図８に示すように、紫外線殺菌装置４１は、紫外線照射ユニット１と、流路管４３とを有する。
流路管４３は、流入部４５と、流路管本体４７と、流出部４９と、紫外線入射窓５１とを有する。流路管４３は、殺菌処理される流体が流れる管である。流路管４３は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ステンレス鋼、アルミニウムのような、流体の圧力によって変形又は破損しにくい材料から形成される。

流入部４５は、内部に流入流路５３を有する。流入部４５の上流側端部は、流体を流入流路５３に流入させるための流入口５５である。流入部４５の下流側端部は、流路管本体４７の上流側端部の管壁に接続している。流入部４５は、流入口５５を介して流体供給装置など（図示せず）に接続され、流体供給装置からの流体を流路管本体４７に導く。流入口５５は、流体を流入流路５３に導くためのホースを嵌め込み可能な形状を有してもよい。流入部４５は、紫外線の照射により殺菌処理される流体を流路管本体４７に導入する。

流路管本体４７は、一方の端部側から他方の端部側に向けて流れる処理流路５７を内部に有する。流路管本体４７の形状は、流体が流れることができれば特に限定されない。処理流路５７の形状は、直線状でもよいし、曲線状でもよい。本実施の形態では、処理流路５７の形状は、直線状である。また、処理流路５７の流体が流れる方向に垂直な方向の断面形状も特に限定されない。当該断面形状は、円形でもよいし、多角形でもよい。本実施の形態では、処理流路５７の流体が流れる方向に垂直な方向の断面形状は、円形である。流路管本体４７は、紫外線の照射により流体を十分に殺菌処理できる大きさであればよい。流路管本体４７は、例えば、流路長を２ｃｍ以上１００ｃｍ以下にできる。

流出部４９は、内部に流出流路５９を有する。流出部４９の上流側端部は、流路管本体４７の下流側端部近傍に接続している。流出部４９の下流側端部は、液体貯蔵装置など（図示せず）に導くための流出口６１である。流出口６１は、液体貯蔵装置に接続され、処理流路５７からの流体を液体貯蔵装置などに導く。流出口６１は、流体を液体貯蔵装置に導くためのホースを嵌め込み可能な形状を有してもよい。流出部４９は、殺菌処理された流体を処理流路５７から流出させる。

紫外線入射窓５１は、流路管本体４７の下流側の端部開口に嵌め込まれている。紫外線入射窓５１は、紫外線照射ユニット１から出射された紫外線を流路管４３（流路管本体４７）内に透過させる。紫外線入射窓５１は、例えば、石英（ＳｉＯ_２）、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、非晶質のフッ素系樹脂のような紫外線に対する透過率が高い材料から形成される。

流入口５５から流入流路５３を経由して処理流路５７に導入された流体は、処理流路５７を流れている間に、紫外線照射ユニット１から出射された紫外線を照射され、殺菌処理される。ここで、紫外線照射ユニット１から出射された紫外線の照射方向は、流体の流れに対して対向することが好ましい。その後、殺菌処理された流体は、流出流路５９を経由して流出口６１から排出される。

流体の流速は、処理流路５７を流れる間の紫外線の照射によって十分に殺菌される速さであればよく、例えば、５Ｌ／ｍｉｎ〜１００Ｌ／ｍｉｎ以下である。

このような紫外線殺菌装置４１は、上述した紫外線照射ユニット１を備えているため、流路管を流れる流体に対して、すなわち管の中央では速く、管壁側では遅い層流の流体に対して、流体の流れに対向する位置から、中心付近に紫外線照射強度の高い紫外線重複部を有する紫外線を照射することによって十分に殺菌することができる。

図９に示すように、第１例のリフレクター６３は、２つのリフレクター分割部６５で構成されている。リフレクター分割部６５は、紫外線反射面６７と、紫外線出射側面６９と、ネジ穴７１と、係合面７３とを有する。リフレクター６３は、一方のリフレクター分割部６５の係合面７３と、他方のリフレクター分割部６５の係合面７３とを合わせて、例えば、ネジ穴７１にネジ（図示せず）を挿通しナット（図示せず）で固定される。
第１例のリフレクター６３のように分割して構成することによって、紫外線反射面６７に対して、蒸着によりアルミニウムコーティングするときに紫外線反射面６７の向きを任意に設定できる。

即ち、図１０の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１例のリフレクター分割部６５の紫外線反射面６７への蒸着によるアルミニウムコーティング時の、アルミニウム蒸着物質７４が向かってくる方向と紫外線反射面１３の法線のなす角度θ８、θ９、θ１０は、実施の形態のリフレクター１１の紫外線反射面１３への蒸着によるアルミニウムコーティング時の、アルミニウム蒸着物質７４が向かってくる方向と紫外線反射面１３の法線のなす角度θ５、θ６、θ７と比較して小さくできる。このため、リフレクター分割部６５の紫外線反射面６７に、アルミニウムを所望の厚さに蒸着させやすい。したがってリフレクター分割部６５によれば、紫外線反射面６７に所望の反射率を付与することができる。

図１１を参照して、第２例のリフレクター６３ａについて説明する。第２例のリフレクター６３ａは、リフレクター分割部６５ａの構成のみが第１例のリフレクター６３と異なる。そこで、第１例のリフレクター６３と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。

第２例のリフレクター６３ａは、２つのリフレクター分割部６５ａを有する。リフレクター分割部６５ａは、位置決めピン７５と、位置決め穴７７とを有する。リフレクター６３ａは、一方のリフレクター分割部６５ａの位置決めピン７５を、他方のリフレクター分割部６５ａの位置決め穴７７に挿入し、続いて一方のリフレクター分割部６５の係合面７３と、他方のリフレクター分割部６５ａの係合面７３とを合わせる。

このような、第２例のリフレクター６３ａは、第１例のリフレクター６３と同様の効果を有するとともに、一方のリフレクター分割部６５ａの位置決めピン７５を、他方のリフレクター分割部６５ａの位置決め穴７７に挿入するため、ずれることなく且つ容易に形成される。

図１２に示すように、第３例のリフレクター７９は、４つのリフレクター分割部８１で構成されている。リフレクター分割部８１は、紫外線反射面８３と、紫外線出射側面８５と、ネジ穴８７と、係合面８９とを有する。リフレクター７９は、一方のリフレクター分割部８１の係合面８９と、他方のリフレクター分割部８１の係合面８９とを合わせて、例えば、ネジ穴８７にネジ（図示せず）を挿通しナット（図示せず）で固定される。
このような、第３例のリフレクター７９は、第１例のリフレクター６３と同様の効果を有する。

図１３を参照して、第４例のリフレクター７９ａについて説明する。第４例のリフレクター７９ａは、リフレクター分割部８１ａの構成のみが第３例のリフレクター７９と異なる。そこで、第３例のリフレクター７９と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。

第４例のリフレクター７９ａは、４つのリフレクター分割部８１ａを有する。リフレクター分割部８１ａは、位置決めピン９１と、位置決め穴９３とを有する。リフレクター７９ａは、一方のリフレクター分割部８１ａの位置決めピン９１を、他方のリフレクター分割部８１ａの位置決め穴９３に挿入し、続いて一方のリフレクター分割部８１ａの係合面８９と、他方のリフレクター分割部８１ａの係合面８９とを合わせる。

このような、第４例のリフレクター７９ａは、第３例のリフレクター７９と同様の効果を有するとともに、一方のリフレクター分割部８１ａの位置決めピン９１を、他方のリフレクター分割部８１ａの位置決め穴９３に挿入するため、ずれることなく且つ容易に形成される。

図１４に示すように、第５例のリフレクター９５は、３つのリフレクター部分を一体に形成したものであり、２つのリフレクター分割部９７で構成されている。リフレクター分割部９７は、紫外線反射面９９と、紫外線出射側面１０１と、ネジ穴１０３と、係合面１０５とを有する。リフレクター９５は、一方のリフレクター分割部９７の係合面１０５と、他方のリフレクター分割部９７の係合面１０５とを合わせて、例えば、ネジ穴１０３にネジ（図示せず）を挿通しナット（図示せず）で固定される。
このような、第５例のリフレクター９５は、第１例のリフレクター６３と同様の効果を有するとともに、３つのリフレクター部分を同時に形成できる。

図１５を参照して、第６例のリフレクター９５ａについて説明する。第６例のリフレクター９５ａは、リフレクター分割部９７ａの構成のみが第５例のリフレクター９５と異なる。そこで、第５例のリフレクター９５と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。

第６例のリフレクター９５ａは、２つのリフレクター分割部９７ａを有する。リフレクター分割部９７ａは、位置決めピン１０７と、位置決め穴１０９とを有する。リフレクター９５ａは、一方のリフレクター分割部９７ａの位置決めピン１０７を、他方のリフレクター分割部９７ａの位置決め穴１０９に挿入し、続いて一方のリフレクター分割部９７ａの係合面１０５と、他方のリフレクター分割部９７ａの係合面１０５とを合わせる。

このような、第６例のリフレクター９５ａは、第５例のリフレクター９５と同様の効果を有するとともに、一方のリフレクター分割部９７ａの位置決めピン１０７を、他方のリフレクター分割部９７ａの位置決め穴１０９に挿入するため、ずれることなく且つ容易に形成される。

１紫外線照射ユニット
５紫外線照射モジュール
９光源
１１、６３、６３ａ、７９、７９ａ、９５、９５ａリフレクター
４１紫外線殺菌装置
４３流路管

Claims

被処理体に紫外線を照射して殺菌処理する紫外線照射ユニットであって、
互いに間隔をあけて配置された、紫外線を出射する複数の紫外線照射モジュールを有し、
各紫外線照射モジュールは、紫外線を出射する光源と、
前記光源の紫外線出射側に配置され、前記光源から出射された紫外線のうち、一部の紫外線を前記被処理体に向けて反射するリフレクターとを備え、
前記複数の紫外線照射モジュールは、下記式（１）を満たす紫外線照射ユニット。
Ｐ／Ｌ（ｔａｎθ１＋ｔａｎθ２）≦１（１）
式（１）中、Ｐは、一方の紫外線照射モジュールと、前記一方の紫外線照射モジュールに最も近い他方の紫外線照射モジュールとの距離（ｍｍ）であり、Ｌは、前記一方及び他方の紫外線照射モジュールから出射された紫外線の照射距離（ｍｍ）であり、θ１は、前記一方の紫外線照射モジュールから出射された紫外線の指向角半値幅の半分の値（°）であり、θ２は、前記他方の紫外線照射モジュールから出射された紫外線の指向角半値幅の半分の値（°）である。
前記複数の紫外線照射モジュールは、平面視において正方格子状又は六方格子状に配置されている請求項１に記載の紫外線照射ユニット。
前記リフレクターは、複数のリフレクター分割部を組み合わせたものである請求項１又は２に記載の紫外線照射ユニット。
流路管を流れる流体に対して紫外線を照射して殺菌処理する紫外線殺菌装置であって、
流路管と、請求項１〜３のいずれか１項に記載の紫外線照射ユニットとを備える紫外線殺菌装置。
前記紫外線照射ユニットは、紫外線の照射方向が前記流体の流れに対して対向するように前記流路管に配置されている請求項４に記載の紫外線殺菌装置。