JP2020103498A - 紫外光照射装置、及びその紫外光照射装置を備える流体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、効率的に殺菌対象に紫外光を照射し、殺菌することができる紫外線照射装置を提供する。【解決手段】紫外光照射装置１は、筒形状の筐体２と、紫外光を出射する光源４と、筐体２の内壁に設けられて、光源４から出射された紫外光を導光する導光体６とを備えている。導光体６は、筒形状の周回部と周回部に紫外光を入射させる入射部とを有し、紫外光を導光しつつ、周回部が囲む空間の内部に向けて紫外光を放出する。【選択図】図１

Description

本発明は、流体の吐出部等に対して紫外光を照射し、殺菌する紫外光照射装置、及びその紫外光照射装置を備える流体吐出装置に関する。

近年、紫外線（波長２４０〜３８０ｎｍ）の殺菌作用が、食品庫の殺菌灯や医療用装置に利用されている。また、流路を流れる流体に対して、紫外ＬＥＤにより紫外光を照射して流体を殺菌し、洗浄用水等に用いる装置もよく知られている。

例えば、下記の特許文献１のウォーターサーバーにおいて、冷水用の注水バルブは、紫外線透過性の材料で形成されたボディ部と、ボディ部に紫外線を照射する紫外線発光源とを備えている。ボディ部には流路全体が形成され、流路の内壁面は、飲料水を入口から出口まで導く表面からなる。また、ボディ部の流路に沿った外壁面部は、紫外光が外部に露出しないように紫外線反射層で覆われている。

紫外線発光源が発光した紫外線は、紫外線透過材製のボディ部内に拡がるので、流路の広い範囲で内壁面まで到達し、流路の内壁面に達した紫外線は、その内壁面を抜けて弁体の表面にあたる。このように、紫外線発光源からの紫外線によって流路の内壁面や弁体の表面の広い範囲が殺菌される（特許文献１／段落００３９，００４０、００５１，図１)。

また、下記の特許文献２のカップ式飲料自動販売機では、第１の配管の内部の出口ノズルの近傍に紫外線を出射する発光ＬＥＤを備えた第１の紫外線照射装置が設けられている。第１の紫外線照射装置は、第１の配管の内部に紫外線を照射し、第１の配管内の水に存在する菌を殺菌し、または菌の増殖を抑制する。

さらに、出口ノズルの外側近傍には、第２の紫外線照射装置が設けられている。出口ノズルは外気に晒されており、大気中の菌が混入しやすい。そこで、出口ノズルの外側近傍から紫外線照射装置によって紫外線を照射することで、出口ノズル内に進入する菌を殺菌し、菌の増殖を抑制することができる（特許文献２／段落００１７，００１８、図２)。

特許第６１１７５８６号 特開２０１８−０２６０４５号公報

しかしながら、特許文献１のウォーターサーバーでは、紫外線反射材料による反射を利用して、紫外線が流路の内壁面に照射されるため、流路全体に均一に紫外線が照射されない可能性があった。

また、特許文献２のカップ式飲料自動販売機では、第２の紫外線照射装置が出口ノズルの外側から紫外線を照射するが、紫外線を出口ノズルに集中して照射することができないという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、効率的に殺菌対象に紫外光を照射し、殺菌することができる紫外光照射装置を提供することを目的とする。

本発明の第１実施形態の紫外光照射装置は、流体を吐出する吐出部に対して紫外光を照射し、殺菌する紫外光照射装置であって、筒形状の筐体と、前記紫外光を出射する光源と、前記筐体の内壁に設けられて、前記光源から出射された前記紫外光を導光する導光部と、を備え、前記導光部は、筒形状の周回部と、当該周回部に前記紫外光を入射させる入射部とを有し、前記紫外光を導光しつつ、前記周回部が囲む空間の内部に向けて前記紫外光を放射することを特徴とする。

当該紫外光照射装置は、紫外光を出射する光源と、筒形状の筐体の内壁に設けられ、紫外光を導光する導光部とを備えている。光源からの紫外光を導光部の入射部に入射させると、紫外光は周回部で導光されつつ、周回部が囲む空間の内部に向けて放射される。このため、流体の吐出部等の殺菌対象を前記空間の内部に配置することで、光源から出射された紫外光が照射対象に照射される。これにより、簡易な構成で効率良く、殺菌対象の殺菌を行うことができる。

当該紫外光照射装置において、前記導光部は、接続部において前記周回部と光学的に滑らかに接続された板状部を有し、前記板状部は、前記接続部と反対側の端部に前記入射部を有していることが好ましい。

導光部は、板状部が光学的に滑らかに周回部に接続され、板状部の接続部と反対側の端部に入射部を有している。このため、光源からの紫外光が板状部、周回部の順に導光されて、周回部を一周する。これにより、あらゆる方向から周回部が囲む空間の内部に紫外光が照射されるので、殺菌対象の殺菌効率を高めることができる。

また、当該紫外光照射装置において、前記導光部は、当該導光部の内周面又は外周面に、前記紫外光を前記周回部が囲む空間の内部に向けて誘導する凹凸部を有していることが好ましい。

この構成によれば、導光部で導光された紫外光が、導光部の内周面又は外周面に設けられた凹凸部にあたって周回部が囲む空間の内部の方向に誘導される。これにより、凹凸部がない導光部と比較して、多くの紫外光が前記空間の内部に照射され、殺菌対象の殺菌が促進される。

また、当該紫外光照射装置において、前記凹凸部は、前記周回部の中心軸に沿った条溝であることが好ましい。

導光部の凹凸部は、周回部の中心軸に沿った条溝であるので、導光部の簡単な加工により、導光された紫外光の照射方向を制御することができる。

また、当該紫外光照射装置において、前記凹凸部は、前記導光部の周方向において、前記光源から離れるにつれて凹凸が大きくなるように形成されていることが好ましい。

この構成によれば、導光部の周方向において、光源に近い部分は紫外光の光量が多いので、凹凸が小さくても周回部が囲む空間の内部に紫外光が照射される。一方、導光部の周方向において、光源から離れるにつれて紫外光の光量が減少する。このため、十分な紫外光が前記空間の内部方向に誘導されるように、光源から離れるにつれて凹凸が大きくなるように凹凸部を形成する。これにより、導光部の周回部全体に亘って、殺菌対象に対する紫外光の照射量を均一化することができる。

また、当該紫外光照射装置において、前記凹凸部は、前記導光部の周方向において、前記光源から離れるにつれて前記周方向の凹凸のピッチが小さくなるように形成されていることが好ましい。

この構成によれば、導光部の周方向において、光源に近い部分は紫外光の光量が多いので、凹凸の周方向のピッチが大きくても周回部が囲む空間の内部に紫外光が照射される。一方、導光部の周方向において、光源から離れるにつれて紫外光の光量が減少する。このため、頻繁に紫外光が前記空間の内部方向に誘導されるように、凹凸の周方向のピッチを小さくする。これによっても、導光部の周回部全体に亘って、殺菌対象に対する紫外光の照射量を均一化することができる。

また、当該紫外光照射装置において、前記導光部は、前記板状部を複数有し、前記光源は、複数の発光部を有し、前記複数の板状部の前記端部の各々に前記発光部が配設されていることが好ましい。

この構成によれば、導光部は板状部を複数有するので、板状部の端部の各々に発光部を配設する。これにより、導光部の周回部で導光される紫外光の光量が増大するので、周回部が囲む空間の内部に照射される紫外光も増加させることができる。

また、当該紫外光照射装置において、前記発光部は、第１発光部と第２発光部とで構成され、前記第１発光部及び前記第２発光部から出射される紫外光は、前記周回部の周方向に沿って互いに逆方向、又は同一方向に導光されるように配設されていることが好ましい。

この構成によれば、第１発光部及び第２発光部からの紫外光は、例えば、周回部の周方向に沿って互いに逆方向に導光されるように配設されている。これにより、導光される紫外光の光量を増大させて、周回部全域に紫外光をゆき渡らせることができる。

本発明の他の実施形態の紫外光照射装置は、前記入射部は、前記光源からの前記紫外光が前記周回部が囲む空間の内部に向けて入射するように配設され、前記入射部の対向位置に、前記紫外光を前記周回部の内部方向に誘導する反射部を有していることを特徴とする。

この構成によれば、周回部が囲む空間の内部に向けて入射した紫外光が反射部にあたり、周回部の内部方向に進むようになる。すなわち、紫外光が、導光部の周方向において、光源から遠い位置まで届くようになるので、多くの紫外光が前記空間の内部に照射されて、殺菌対象の殺菌が促進される。

当該紫外光照射装置において、前記光源からの前記紫外光が前記周回部の中心軸に向かう方向に対して傾斜した方向から入射するように配設されていてもよい。

周回部の中心軸に向かう方向に対して傾斜した方向から紫外光を入射させると、紫外光は周回部の内部方向に進むようになる。これによっても、紫外光が、導光部の周方向において、光源から遠い位置まで届くようになるので、多くの紫外光が周回部が囲む空間の内部に照射される。

また、当該紫外光照射装置において、前記導光部は、前記筐体の前記内壁との間に、前記紫外光を反射する反射層を有していることが好ましい。

導光部は、筐体の内壁側にも紫外光を透過させるので、導光部は、導光部と筐体の内壁との間に反射層を有している。これにより、紫外光を確実に周回部が囲む空間の内部の方向に反射して、殺菌対象に対する紫外光の照射量を増大させることができる。

また、当該紫外光照射装置において、前記導光部は、前記紫外光を散乱する材料からなる、又は散乱材を含んでいることが好ましい。

この構成によれば、紫外光が導光部で散乱され、最終的に導光部を透過する。これにより、散乱を利用しない導光部と比較して、多くの紫外光が周回部が囲む空間の内部に照射されて、殺菌対象の殺菌が促進される。

また、当該紫外光照射装置において、前記導光部は、当該導光部の内周面側に、当該導光部よりも屈折率が低く、前記紫外光を透過する材料からなる被覆層を有していることが好ましい。

この構成によれば、被覆層は導光部よりも屈折率が低く、紫外光を透過させるので、紫外光が周回部が囲む空間の内部の方向に照射され易くなる。また、導光部の割れや欠けが流体に混入することを防止することができる。

本発明の他の実施形態の流体吐出装置は、上記何れか１項に記載の紫外光照射装置と、前記周回部の内側に配置された吐出部と、を備えていることを特徴とする。

本発明の流体吐出装置は、上述の何れかの紫外光照射装置と、導光部の周回部の内側に配置された吐出部とを備えている。導光部で導光された紫外光が吐出部に照射されるので、簡易な構成で吐出部の殺菌を行うことができる。

本発明の第１実施形態の紫外光照射装置の全体図。 （ａ）図１の紫外光照射装置のII-II断面図。（ｂ）領域Ｒ１の拡大図。 図２（ａ）の紫外光照射装置のIII-III断面図。 導光体の変更例（凹凸部の大きさを変更）。 導光体の変更例（凹凸部の間隔を変更）。 導光体の変更例（外表面側の凹凸部）。 導光体の変更例（複数の光源を隣接配置）。 導光体の変更例（複数の光源を離間配置）。 本発明の第２実施形態の紫外光照射装置の全体図。 （ａ）図８の紫外光照射装置のIX-IX断面図。（ｂ）領域Ｒ２の拡大図。 第２実施形態の紫外光照射装置の変更例（光源の傾斜配置）。

以下、本発明の紫外光照射装置の実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の紫外光照射装置の第１実施形態を全体図である。紫外光照射装置１は、飲料水等の流体が吐出するノズル（本発明の「吐出部」に相当）を殺菌する装置であり、主にドリンクサーバー、自動販売機、洗浄ノズル、浄水器（蛇口）等に備え付けて利用する。

図示するように、紫外光照射装置１はドリンクサーバーＳのドリンク供給口のカバー部を兼用しており、紫外光照射装置１の筒形状の筐体２の内部に、ノズル３が収容されている。紫外光照射装置１の上方にはドリンクタンク１０が配置され、ドリンク（液体原料）は容器１０ａに貯蓄されている。また、容器１０ｂは、希釈液用の容器である。

ドリンクサーバーＳの利用者は、ドリンク供給ボタン（図示省略）を押すか、カップＣでレバー（図示省略）を押すことで、ドリンクタンク１０からノズル３を介して、ドリンクが供給される。なお、筐体２は、内部が視認できないようになっているが、説明のためノズル３を実線で示している。

ノズル３の先端部３ａに空けられた開口Ａ１〜Ａ３は、ドリンクの吐出口であり、ドリンクタンク１０の容器１０ａと接続されている。また、ノズル３の基端部３ｂに設けられた開口Ｂ１，Ｂ２からは希釈液が吐出する。なお、先端部３ａには開口Ａ１〜Ａ３以外の開口が複数あり、基端部３ｂには開口Ｂ１，Ｂ２以外の開口が複数ある。

ノズル３の先端部３ａは、常に清潔に保つ必要があるが、長時間の使用により周辺に浮遊菌が発生する。これを殺菌するため、紫外光照射装置１の筐体２の内壁に、先端部３ａの外周部を取り囲む形で、紫外光を導光する導光体６（本発明の「導光部」に相当）が配設されている。導光体６により、先端部３ａに向けて紫外光が放射されるので、先端部３ａを殺菌し、また、菌の繁殖を抑制することができる。

次に、図２に、図１の紫外光照射装置１のII-II断面図を示す。

図２（ａ）に示すように、光源４は、筐体２の内部に設けられている。光源４は深紫外ＬＥＤであり、基板５の前面側（光源の発光面側）に実装されている。光源４から出射される紫外光は、殺菌効果を有する波長又は化学物質を分解する波長を有しており、例えば、波長２５０〜２９０ｎｍの範囲である。

基板５は、放熱性に優れた銅、アルミニウム等の金属製のものが望ましい。光源４は、導光体６の入射端部６ａ１（本発明の「入射部」に相当）に隣接する位置に配設されている。なお、光源４と入射端部６ａ１との間に集光レンズを挿入し、集光した光を入射端部６ａ１に入射させてもよい。

導光体６は、紫外光照射装置１の筐体２の内壁（周方向）に、ノズル３の先端部３ａを取り囲む高さ（例えば、８．０ｍｍ）で配設され、紫外光を導光しつつ、先端部３ａの方向に向けて紫外光を放射する。導光体６は、筐体２の内部に一体成型してもよい。

また、導光体６は、紫外光が透過するフッ素系樹脂（ＦＥＰ：テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンの共同合体、ＰＦＡ：ポリテトラフルオロエチレン）、石英、サファイア、シリカガラス等の材料からなる。

図２（ｂ）は、図２（ａ）の領域Ｒ１の拡大図である。導光体６は、紫外光の入射端部６ａ１を含む板状部６ａと、ノズル３の外周部を取り囲む筒形状の周回部６ｂとで構成されている。板状部６ａは、周回部６ｂと接続される接続部６ｄがあり、接続部６ｄとは反対側に入射端部６ａ１を有している。また、詳細は後述するが、筐体２の内壁と導光体６との間には、紫外光を反射する反射層２ｂが設けられている。

導光体６の板状部６ａは、接続部６ｄで周回部６ｂに光学的に滑らかに接続されている。より詳細には、接続部６ｄにおいて、板状部６ａの面（外表面Ｓａ，内表面Ｓａ’）と、周回部６ｂの接線面（外表面Ｓｂ，内表面Ｓｂ’）とが一致するように接続されている。

すなわち、導光体６の接続部６ｄにおいて、板状部６ａの両面の線と周回部６ｂの周方向の接線とが一致している。これにより、光源４から出射された紫外光は、板状部６ａから周回部６ｂの共通の中心面Ｍに沿って滑らかに導光される。

本実施形態においては、板状部６ａは、周回部６ｂの接線面に沿って延在する平面形状を有するが、板状部６ａは、接続部６ｄにおいて、周回部６ｂと光学的に滑らかに接続された曲面形状であってもよい。

紫外光の導光体６の入射端部６ａ１への入射方向は、板状部６ａの表面と平行であることが好ましい。紫外光は入射端部６ａ１から入射して、板状部６ａ、周回部６ｂの順に導光され、周回部６ｂを一周する。これにより、導光体６の周回部６ｂ全域に紫外光がゆき渡る。

また、導光体６の内表面側には、凹凸部６ｂ１〜６ｂ８が形成されている（図２（ａ）参照）。凹凸部６ｂ１〜６ｂ８は、導光体６の周回部６ｂの中心軸Ｏに沿った直線状の条溝であり、導光体６内の紫外光を周回部６ｂが囲む空間の内部の方向に誘導する。

導光体６として、拡散透過性を有するＦＥＰやＰＦＡを用いると、導光体６の内部で紫外光が散乱するため、多くの紫外光が周回部６ｂの内部空間の方向に進み、ノズル３に紫外光が照射されるようになる。なお、導光体自体が拡散透過性を有しない場合には、散乱材を含んで形成するようにしてもよい。

導光体６の凹凸部６ｂ１〜６ｂ８は、図２（ｂ）に示すような４５°の三角凹部とすることができる。また、三角凹部の角度は適宜変更することができ、例えば、正三角形（６０°）の凹部としてもよい。導光体６の凹凸部の数や大きさ（深さ）は、適宜変更してよい。

凹凸部は、凸部で構成されていてもよい。また、導光体６がＦＥＰやＰＦＡからなる場合には、特に凹凸部を設けなくても、紫外光を周回部６ｂの内部空間のノズル３に照射することができる。

次に、図３に、図２（ａ）の紫外光照射装置１のIII-III断面図を示す。

紫外光照射装置１の筐体２の内壁には、基板用溝２ａが形成されている。基板用溝２ａに基板５を差し込むことで、容易に光源４から出射される紫外光を導光体６の入射端部６ａ１に入射させることができる。なお、基板５の配線５ａは上側に引き出して、ドリンクタンク１０の隙間を通して電源に接続する。

なお、光源４は、常に点灯させる必要はない。紫外光の照射時間は、菌の増殖速度と殺菌に必要な紫外光照射量から算出し、間欠的な点灯で十分である（例えば、１時間当り１分）。

また、筐体２の内壁と導光体６の間に設けられた反射層２ｂは、紫外光を反射するAl（アルミニウム）やPTFE（ポリテトラフルオロエチレン）からなる。導光体６は、筐体２の内壁方向にも紫外光を透過させるが、反射層２ｂで反射され、最終的に紫外光がノズル３の方向に進む。なお、反射層２ｂをAlで形成する場合には、その上層にSiO₂やフッ素系樹脂等の保護膜を形成することが好ましい。

反射層２ｂは、紫外光を反射する反射鏡としてもよい。また、筐体２の内壁を白色塗装しても、一定の反射効果が得られる。これにより、ノズル３に照射される紫外光の光量が増加して、殺菌が促進される。

次に、図４Ａ〜図７を参照して、第１実施形態の導光体の変更例について説明する。以下では、上述の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

図４Ａに示す導光体１６は、光源４から出射される紫外光の入射端部１６ａ１を含む板状部１６ａと、ノズル３を取り囲む筒形状の周回部１６ｂとで構成されている。導光体１６の板状部１６ａは、接続部で周回部１６ｂに光学的に滑らかに接続されている。

図示するように、導光体１６の内表面側には、全域に凹凸部が形成されている。ここで、導光体６の厚みが２．０ｍｍであるとき、板状部１６ａの一部と周回部１６ｂの円弧Ｃ１からなる領域の凹凸部は、その大きさが０．３ｍｍとなっている。

また、周回部１６ｂの円弧Ｃ２からなる領域の凹凸部は大きさが０．６ｍｍ、周回部１６ｂの円弧Ｃ３からなる領域の凹凸部は０．９ｍｍ、周回部１６ｂの円弧Ｃ４からなる領域の凹凸部は１．２ｍｍとなっている。すなわち、凹凸部は、導光体１６の周方向おいて、光源４から離れるにつれて凹凸が大きくなる。

円弧Ｃ１〜Ｃ４の各凹凸部は、紫外光を導光体１６の内表面側で反射し、ノズル３の方向に誘導する。光源４に近い円弧Ｃ１では、紫外光の光量が多いため凹凸が小さくても、紫外光がノズル３の方向に誘導される。しかし、導光体１６の周方向おいて光源４から離れるにつれて、導光される紫外光の光量が少なくなる。このため、円弧Ｃ２、円弧Ｃ３、円弧Ｃ４の順に凹凸を大きくして、紫外光がノズル３の方向に誘導され易くしている。

また、図４Ｂに示すように、凹凸部の大きさは一定（例えば、０．６ｍｍ）とし、板状部１７ａと周回部１７ｂとで構成される導光体１７の周方向おいて、光源４から離れるにつれて凹凸の周方向のピッチが小さくなるように形成してもよい。このような構造としても、導光体１７の周方向おいて、光源４から離れた位置でも、紫外光がノズル３の方向に誘導され易くすることができる。

次に、図５に示す導光体２６は、光源４から出射される紫外光の入射端部２６ａ１を含む板状部２６ａと、ノズル３を取り囲む筒形状の周回部２６ｂとで構成されている。導光体２６の板状部２６ａは、接続部で周回部２６ｂに光学的に滑らかに接続されている。

図示するように、導光体２６の外表面側には、凹凸部２６ｂ１〜２６ｂ８が形成されている。凹凸部２６ｂ１〜２６ｂ８は、導光体６内の紫外光を外表面側で反射し、周回部２６ｂが囲む空間の内部の方向に誘導する。

導光体２６によっても、ノズル３に照射される紫外光の光量が増加して、殺菌が促進される。なお、導光体２６の凹凸部２６ｂ１〜２６ｂ８の溝形状やその大きさ（深さ）、溝数は、適宜変更することができる。

次に、図６に示す導光体３６は、基板５Ａの発光体４Ａから出射される紫外光の入射端部３６ａ１を含む板状部３６ａと、ノズル３を取り囲む筒形状の周回部３６ｂと、基板５Ｂの発光体４Ｂから出射される紫外光の入射端部３６ｃ１を含む板状部３６ｃとで構成されている。導光体３６の板状部３６ａ，３６ｃは、接続部で周回部３６ｂに光学的に滑らかに接続されている。

ここで、発光体４Ａ及び発光体４Ｂから出射される紫外光は、それぞれ周回部３６ｂの周方向に沿って互いに逆方向に導光される。すなわち、発光体４Ａから出射された紫外光は、導光体３６の入射端部３６ａ１から入射し、板状部３６ａ、周回部３６ｂの順に導光され、反時計回りで周回部３６ｂを一周する。

一方、発光体４Ｂから出射された紫外光は、導光体３６の入射端部３６ｃ１から入射し、板状部３６ｃ、周回部３６ｂの順に導光され、時計回りで周回部３６ｂを一周する。ここでも、紫外光の入射端部３６ａ１，３６ｃ１への入射方向は、それぞれ板状部３６ａ，３６ｂの表面と平行であることが好ましい。

図２（ａ）の例のように、単一の光源を用いる場合、導光体の周方向において光源から離れた位置では、ノズル３に照射される紫外光が弱くなってしまう。そこで、２個の光源である発光体４Ａ，４Ｂを用いることで、導光体３６の周回部３６ｂ全域に紫外光がゆき渡るようになる。

また、図７に示すように、発光体４Ｂを筐体２内の発光体４Ａと離れた位置に変更してもよい。導光体４６は、発光体４Ａから出射される紫外光の入射端部４６ａ１を含む板状部４６ａと、ノズル３を取り囲む筒形状の周回部４６ｂと、発光体４Ｂから出射される紫外光の入射端部４６ｃ１を含む板状部４６ｃとで構成されている。

発光体４Ａ及び発光体４Ｂから出射される紫外光は、それぞれ周回部４６ｂの周方向に沿って同一方向に導光される。すなわち、発光体４Ａから出射された紫外光は、導光体４６の入射端部４６ａ１から入射し、板状部４６ａ、周回部４６ｂの順に導光され、反時計回りで周回部４６ｂを一周する。

一方、発光体４Ｂから出射された紫外光は、導光体４６の入射端部４６ｃ１から入射し、板状部４６ｃ、周回部４６ｂの順に導光され、同じく反時計回りで周回部４６ｂを一周する。このように発光体４Ａ，４Ｂを配置した場合にも、導光体４６の周回部４６ｂ全域に紫外光をゆき渡らせることができる。

導光体３６、導光体４６では、特に凹凸部を設けていないが、導光体３６及び導光体４６の内表面側、又は外表面側に所定数の凹凸部を設けてもよい。ここでも、凹凸部の溝形状やその大きさ（深さ）、溝数は、適宜変更することができる。

［第２実施形態］
次に、図８を参照して、本発明の紫外光照射装置の第２実施形態について説明する。以下でも、上述の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

図示するように、紫外光照射装置１１はドリンクサーバーＳのドリンク供給口のカバー部を兼用しており、紫外光照射装置１１の筐体２０の内部には、ノズル３が収容されている。

紫外光照射装置１１は、ノズル３を殺菌するため、筐体２０の内壁に、先端部３ａの外周部を取り囲む形で紫外光を導光する導光体６０が配設されている。これにより、ノズル３に紫外光が照射されるので、ノズル３を殺菌し、また、菌の繁殖を抑制することができる。

ここで、導光体６０は、紫外光が透過する石英、サファイア、シリカガラス等の材料からなる。また、導光体６０は、ノズル３の全体を取り囲む高さ（例えば、３０ｍｍ）となっている。また、筐体２０の内壁と導光体６０との間には、紫外光を反射する反射層２ｂが設けられている。

また、導光体６０の内表面側には、フッ素樹脂（ＦＥＰ、ＰＦＡ等）のコーティング７（本発明の「被覆層」に相当）が施されている。例えば、ＦＥＰやＰＦＡの屈折率は１．３４と、石英（１．５）やサファイア（１．８３）の屈折率と比較して低く、拡散透過性を示すため、導光体６０からノズル３の方向に向けて紫外光を放射し易くなる。また、コーティング７により、導光体６０の割れや欠けによるドリンクへの混入を防止することができる。

次に、図９に、図８の紫外光照射装置１１のIX-IX断面図を示す。

図９（ａ）に示すように、光源４は、筐体２の内部に設けられている。光源４は深紫外ＬＥＤであり、基板５の前面側（光源の発光面側）に実装されている。ここでも、光源４と、導光体６０の入射端部６０ａとの間に集光レンズを挿入し、集光した光を入射端部６０ａに入射させてもよい。

図９（ｂ）は、図９（ａ）の領域Ｒ２の拡大図である。導光体６０は、紫外光の入射端部６０ａ１を有し、ノズル３の外周部を取り囲む筒形状の周回部６０ｂのみで構成されている。

また、導光体６０の外表面側の紫外光の入射位置に、凹凸部６０ｂ１が形成されている。凹凸部６０ｂ１は直線状の条溝（正確には、６０°の三角凹部）であり、入射端部６０ａ１から入射した紫外光を周回部６０ｂの内部方向に誘導する。なお、凹凸部６０ｂ１の紫外光の入射面には、反射部となるAl等の金属膜が蒸着されている。

紫外光の導光体６０の入射端部６０ａ１への入射方向は、周回部６０ｂの中心（内部）に向かう方向である。凹凸部６０ｂ１を設けることで、周回部６０ｂの中心に向かって透過する紫外光を減少させることができる。紫外光は入射端部６０ａから入射して、周回部６０ｂを一周する。これにより、導光体６０の周回部６０ｂ全域に紫外光がゆき渡る。

紫外光照射装置１１においても、導光体６０の周辺に複数の光源を配設してもよい。例えば、導光体６０の光源４に対向する位置に、第２の光源を配設することができる。第２の光源についても、紫外光の入射位置に凹凸部を設けることが好ましい。これにより、単一の光源の場合と比較して、導光体６０の周回部６０ｂ全域に紫外光をゆき渡らせることができる。

最後に、図１０を参照して、第２実施形態の紫外光照射装置１１の変更形態について説明する。

図示するように、光源４は、筐体２の内部に設けられるが、導光体６０の入射端部６０ａに対して傾斜して配設されている。すなわち、紫外光の導光体６０の入射端部６０ａ１への入射方向は、周回部６０ｂの中心軸Ｏに向かう方向に対して傾斜している。

このような態様とすることで、図９の例のように、周回部６０ｂの外表面側に凹凸部を設けなくても、入射端部６０ａ１から入射した紫外光が周回部６０ｂ内で導光され、反時計回りで周回部６０ｂを一周する。なお、紫外光が周回部６０ｂを時計回りで一周するように、図１０とは逆向きに光源を配設してもよい。これにより、導光体６０の周回部６０ｂ全域に紫外光がゆき渡る。

上記実施形態は一例に過ぎず、用途に応じて適宜変更することができる。例えば、上記実施形態において、筐体は筒形状であったが、断面が楕円又は多角形の筒形状であってもよい。光源、発光体の数は、１個又は２個の例を示したが、３個以上でもよい。

導光部の形状も、筐体の形状に応じて変更可能である。第１実施形態では、板状部と周回部とからなる導光部、第２実施形態では、周回部からなる導光部を示したが、これに限られない。導光部の周回部は、殺菌対象の部材（実施形態では、ノズル３）の外周部を３６０°取り囲む形状に限られず、例えば、周回部の一部分を欠落させて、その部分に光源を配設する態様であってもよい。

第２実施形態の紫外光照射装置１１において、導光体６０はノズル３の全体の外周部を取り囲む高さを有していたが、筐体の内壁に２つの導光体を配設してもよい。

１，１１…紫外光照射装置、２，２０…筐体、２ａ…基板用溝、２ｂ…反射層、３…ノズル、３ａ…先端部、３ｂ…基端部、４…光源、４Ａ，４Ｂ…発光体、５，５Ａ，５Ｂ…基板、５ａ…配線、６，１６，１７，２６，３６，４６，６０…導光体、６ａ，１６ａ，１７ａ，２６ａ，３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃ…板状部、６ｂ，１６ｂ，１７ｂ，２６ｂ，３６ｂ，４６ｂ，６０ｂ…周回部、６ａ１，１６ａ１，１７ａ１，２６ａ１，３６ａ１，３６ｃ１，４６ａ１，４６ｃ１，６０ａ…入射端部、６ｂ１〜６ｂ８，２６ｂ１〜２６ｂ８，６０ｂ１…凹凸部、７…コーティング、１０…ドリンクタンク。

Claims (14)

1. 流体を吐出する吐出部に紫外光を照射して殺菌する紫外光照射装置であって、
   筒形状の筐体と、
   前記紫外光を出射する光源と、
   前記筐体の内壁に設けられて、前記光源から出射された前記紫外光を導光する導光部と、を備え、
   前記導光部は、
   筒形状の周回部と、当該周回部に前記紫外光を入射させる入射部とを有し、
   前記紫外光を導光しつつ、前記周回部が囲む空間の内部に向けて前記紫外光を放出することを特徴とする紫外光照射装置。
2. 前記導光部は、接続部において前記周回部と光学的に滑らかに接続された板状部を有し、
   前記板状部は、前記接続部と反対側の端部に前記入射部を有していることを特徴とする請求項１に記載の紫外光照射装置。
3. 前記導光部は、当該導光部の内周面又は外周面に、前記紫外光を前記周回部が囲む空間の内部に向けて誘導する凹凸部を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の紫外光照射装置。
4. 前記凹凸部は、前記周回部の中心軸に沿った条溝であることを特徴とする請求項３に記載の紫外光照射装置。
5. 前記凹凸部は、前記導光部の周方向において、前記光源から離れるにつれて凹凸が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の紫外光照射装置。
6. 前記凹凸部は、前記導光部の周方向において、前記光源から離れるにつれて前記周方向の凹凸のピッチが小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の紫外光照射装置。
7. 前記導光部は、前記板状部を複数有し、
   前記光源は、複数の発光部を有し、
   前記複数の板状部の前記端部の各々に前記発光部が配設されていることを特徴とする請求項２に記載の紫外光照射装置。
8. 前記発光部は、第１発光部と第２発光部とで構成され、
   前記第１発光部及び前記第２発光部から出射される紫外光は、前記周回部の周方向に沿って互いに逆方向に、又は同一方向に導光されるように配設されていることを特徴とする請求項７に記載の紫外光照射装置。
9. 前記入射部は、前記光源からの前記紫外光が前記周回部が囲む空間の内部に向けて入射するように配設され、
   前記入射部の対向位置に、前記紫外光を前記周回部の内部方向に誘導する反射部を有していることを特徴とする請求項１に記載の紫外光照射装置。
10. 前記入射部は、前記光源からの前記紫外光が前記周回部の中心軸に向かう方向に対して傾斜した方向から入射するように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の紫外光照射装置。
11. 前記導光部は、前記筐体の前記内壁との間に、前記紫外光を反射する反射層を有していることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の紫外光照射装置。
12. 前記導光部は、前記紫外光を散乱する材料からなる、又は散乱材を含んでいることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の紫外光照射装置。
13. 前記導光部は、当該導光部の内周面側に、当該導光部よりも屈折率が低く、前記紫外光を透過する材料からなる被覆層を有していることを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の紫外光照射装置。
14. 請求項１〜１３の何れか１項に記載の紫外光照射装置と、
    前記周回部の内側に配置された吐出部と、を備えることを特徴とする流体吐出装置。

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