JP2021049072A - 流体殺菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的に殺菌効果を得ることができる。【解決手段】実施形態の流体殺菌装置は、処理室と、光源部と、供給流路とを具備する。処理室は、流体を処理する。光源部は、光源と、冷却ブロックと、媒体流路とを有する。光源は、処理室に向けて紫外線を照射する。冷却ブロックは、光源を冷却する。媒体流路は、冷却ブロックの内部に設けられ、冷却媒体が流れる。供給流路は、媒体流路と処理室とを接続し、媒体流路を流れた後の冷却媒体を、流体として処理室に供給する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、流体殺菌装置に関する。

光源の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に向けて照射することで、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、流路を流れる流体に対してＬＥＤによる紫外線等を照射し、流体を殺菌する場合に、より高い殺菌効果を得るために、ＬＥＤの出力を高め、効率的に流体に照射することが望ましい。しかし、ＬＥＤへの投入電力を上げたり、ＬＥＤの実装数を増やしたりするだけでは、発熱による温度制限があるＬＥＤは発光に伴う発熱により発光効率が低下し、高い出力が得られないことから、効率的に殺菌効果を得ることが困難である。

本発明が解決しようとする課題は、効率的に殺菌効果を得ることができる流体殺菌装置を提供することである。

実施形態の流体殺菌装置は、処理室と、光源部と、供給流路とを具備する。処理室は、流体を処理する。光源部は、光源と、冷却ブロックと、媒体流路とを有する。光源は、処理室に向けて紫外線を照射する。冷却ブロックは、光源を冷却する。媒体流路は、冷却ブロックの内部に設けられ、冷却媒体が流れる。供給流路は、媒体流路と処理室とを接続し、媒体流路を流れた後の冷却媒体を、流体として処理室に供給する。

本発明によれば、効率的に殺菌効果を得ることができる。

第１の実施形態に係る流体殺菌装置の適用例を示す模式図である。 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。 第１の実施形態に係る光源部を示す模式図である。 第２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。 第３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。 第４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。 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。 第６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。 第７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。 第８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。 第９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。

以下に説明する実施形態に係る流体殺菌装置１は、処理室２０と、光源部１０、１０ａ〜１０ｃと、供給流路５とを具備する。処理室２０は、流体を処理する。光源部１０、１０ａ〜１０ｃは、光源１４と、冷却ブロック１１と、媒体流路１７とを有する。光源１４は、処理室２０に向けて紫外線を照射する。冷却ブロック１１は、光源１４を冷却する。媒体流路１７は、冷却ブロック１１の内部に設けられ、冷却媒体が流れる。供給流路５は、媒体流路１７と処理室２０とを接続し、媒体流路１７を流れた後の冷却媒体を、流体として処理室２０に供給する。

また、以下に示す実施形態に係る光源部１０、１０ａ〜１０ｃは、照射方向が異なる複数の光源１４を有する。

また、以下に説明する実施形態に係る光源部１０ｂ、１０ｃは、処理室２０の側面２０３に対向する光源１４ｂを有する。

また、以下に説明する実施形態に係る光源部１０、１０ａ〜１０ｃは、媒体流路１７、１７ａ〜１７ｃが接続流路９、９ａ〜９ｃを介して並列に接続された複数の冷却ブロック１１、１１ａ〜１１ｃを有する。

また、以下に説明する実施形態に係る光源部１０、１０ａ〜１０ｃは、媒体流路１７、１７ａ〜１７ｃが接続流路９ｄ〜９ｆを介して直列に接続された複数の冷却ブロック１１、１１ａ〜１１ｃを有する。

また、以下に説明する実施形態に係る流体殺菌装置１は、媒体流路１７、１７ａ〜１７ｃを含む光源部１０、１０ａ〜１０ｃの少なくとも一部が着脱可能に装着される。

以下、実施形態に係る流体殺菌装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態は、一例を示すものであって、発明を限定するものではない。また、以下に示す各実施形態は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせることができる。また、各実施形態の説明において、同一構成には同一符号を付与して後出の説明を適宜省略する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る流体殺菌装置の適用例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１に示すように、第１の実施形態の流体殺菌装置１は、流体を処理する処理室２０と、処理室２０を照射する光源部１０と、処理室２０に流体を供給する供給流路５とを備える。流体殺菌装置１の光源部１０は、上流側流路部材４を介して供給タンク２と接続されるとともに、流体殺菌装置１の処理室２０は、下流側流路部材６を介して回収タンク８と接続される。さらに、光源部１０および処理室２０は、供給流路５を介して接続される。

すなわち、流体殺菌装置１は、供給タンク２から供給される流体を殺菌し、回収タンク８へ供給する。上流側流路部材４は、一端が供給タンク２に接続され、他端が流体殺菌装置１の光源部１０に接続されるとともに、ポンプ３を有する。

ポンプ３は、供給タンク２の流体を、上流側流路部材４を介して流体殺菌装置１の光源部１０および処理室２０へ送る働きを担う。下流側流路部材６は、一端が処理室２０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へ送る流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、処理室２０の側面に取り付けられる。なお、下流側流路部材６の取り付け位置は、図１の構成に限定されず、光源部１０に対向する位置であればどのような位置であってもよい。

流体殺菌装置１は、例えば、飲料水供給装置において、供給タンク２内の水を殺菌処理するために用いられる。本実施形態では、流体として、例えば、上水等の液体に適用されるが、気体に適用されてもよい。

図２に示すように、流体殺菌装置１は、処理室２０と、光源部１０と、カバー部材３０と、供給流路５とを備える。

処理室２０は、例えば紫外線を透過する石英ガラスで形成された空間であり、内部に収容された流体を処理する。処理室２０の形状は、例えば、円筒状とすることができるが、特に限定されるものではなく、例えば、箱状または角筒状であってもよい。

処理室２０の側面２０３には反射板２１が配置されており、側面２０３を透過した紫外線を処理室２０の内部に向けて反射する。また、反射板２１に代えて、反射膜を処理室２０の側面２０３に配置してもよい。反射膜は、例えば、シリカ膜またはアルミニウム蒸着膜である。また、反射板２１または反射膜は、処理室２０の内面に配置されてもよい。さらに、処理室２０は、反射板２１と反射膜の両方を有していてもよいし、反射板２１や反射膜を有さなくてもよい。また、処理室２０は、光源部１０から離れた端面２０２に反射板２１および反射膜の一方または両方を有していてもよい。

光源部１０は、処理室２０の内部へ紫外線を照射する。また、光源部１０は、光源１４と、冷却ブロック１１と、媒体流路１７とを有する。

光源１４は、基板１２と、基板１２に実装された発光素子１３とを有する。基板１２は、金属材料を母材として形成されている。基板１２上には、図示しないが、絶縁層を介して所望の導電パターン（配線パターン）が形成されており、導電パターン上に発光素子１３が設けられている。なお、基板１２の母材は、金属材料に限らず、例えばアルミナ等のセラミックスが用いられてもよい。基板１２は、冷却ブロック１１の前面１１２に固定されている。

発光素子１３は、基板１２上に実装されており、点灯により紫外線を発する。発光素子１３は、例えばＬＥＤである。発光素子１３は、図示しない電源から電力が供給され、発光する。発光素子１３は、処理室２０の端面２０１に対向して配置され、処理室２０に紫外線を照射する。また、発光素子１３としては、寿命と出力とを勘案して波長２８０［ｎｍ］近辺にピーク波長を有するものであってよいが、例えば２６０［ｎｍ］〜２８０［ｎｍ］といった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。すなわち、発光素子１３は、ＬＥＤに限らず、レーザダイオード（ＬＤ）等の所定の波長帯域の紫外線を発する他の半導体素子であってもよい。また、基板１２上に実装される発光素子１３の個数は限定されず、例えば発光素子１３が１つであってもよいし、複数であってもよい。基板１２上に複数の発光素子１３が実装される場合は、各発光素子１３のピーク波長が異なっていてもよい。また、光源部１０が複数の基板１２を有しており、複数の基板１２上に搭載されている発光素子１３の個数がそれぞれ異なっていてもよい。また、光源部１０に複数の基板１２が搭載される場合は、基板１２毎に搭載される発光素子１３のピーク波長が異なっていてもよいし、基板１２内で発光素子１３のピーク波長が異なっていてもよい。

冷却ブロック１１は、発光素子１３が実装された基板１２を所定の位置に固定することで、光源１４を支持する。ここで、発光素子１３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１４の交換を容易にするべく、光源部１０の一部である装着部１５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。

媒体流路１７は、冷却ブロック１１の内部に形成されている。冷却ブロック１１の背面１１１には、媒体流路１７の両端である開口１７１、１７２が形成されている。また、開口１７１、１７２には、上流側流路部材４の端部４１、供給流路５の端部５１が、それぞれ接続されている。これにより、媒体流路１７には、供給タンク２からの流体が供給され、冷却ブロック１１を介して光源１４と媒体流路１７を流れる流体との間で熱交換が行われる。すなわち、媒体流路１７を流れる流体は、冷却媒体として振る舞う。なお、端部４１は、開口１７１に挿入されてもよく、また、開口１７１に挿入された図示しない継手部材に接続されてもよい。同様に、端部５１は、開口１７２に挿入されてもよく、開口１７２に挿入された図示しない継手部材に接続されてもよい。

カバー部材３０は、紫外線を透過する板状部材である。具体的には、例えば石英ガラスをカバー部材３０として使用することができる。カバー部材３０は、光源部１０の内部空間が気密になるように処理室２０と光源部１０との間に配置されており、流体が流れる処理室２０と光源部１０との間を区画している。カバー部材３０は、発光素子１３が発した紫外線を透過し、処理室２０に向けて紫外線が照射されることで、処理室２０の内部を流れる流体を殺菌する。なお、カバー部材３０の材料は、石英ガラスに限定されるものではなく、例えば紫外線を透過するフッ化カルシウム（ＣａＦ_２）であってもよい。

供給流路５は、流体を処理室２０に供給する流路部材である。供給流路５は、一端（端部５１）が媒体流路１７に接続され、他端（端部５２）が処理室２０に接続される。供給流路５は、媒体流路１７と処理室２０とを連通させることで、媒体流路１７を流れた後の流体を、処理室２０に供給する。このように供給流路５を設けることにより、処理室２０での処理前の流体を、冷却媒体として利用することができる。冷却媒体を供給するポンプや配管を別途配設する必要がないため、効率的に殺菌効果を得ることができる。

なお、処理室２０に接続される供給流路５の端部５２は、下流側流路部材６の端部６１から離れた位置に設けると、処理室２０における流体の処理性能が向上する。すなわち、端部６１を処理室２０の一端（端面２０２）寄りに設け、端部５２は処理室２０の他端（端面２０１）寄りに設けるとよい。ただし、端部６１および端部５２の配置は、これに限られない。例えば、端部６１を処理室２０の端面２０１寄りに設け、端部５２を処理室２０の端面２０２寄りに設けてもよい。

ここで、光源部１０における装着部１５の脱着について、図２、図３を用いて説明する。図３は、第１の実施形態に係る装着部を示す模式図である。

光源部１０は、装着部１５と、固定部１６とを有する。装着部１５は、略円柱状の冷却ブロック１１と、光源１４とを含む。固定部１６は、冷却ブロック１１の周面１１３に対応する内面１６３を有している。固定部１６の内面１６３に沿うように装着部１５を挿入することで、装着部１５と固定部１６とが係合し、装着部１５は、固定部１６に対して着脱可能に装着される。このように、媒体流路１７を有する冷却ブロック１１を含む装着部１５を一端で着脱可能とすることにより、光源部１０の点検や交換を含む保守作業が容易になる。

ここで、冷却ブロック１１の背面１１１は、固定部１６の端面１６１に対して面一となるように装着されてもよく、端面１６１から突出し、あるいは没入していてもよい。また、装着部１５と固定部１６との係合は、例えば螺合、嵌着など、いかなる方式であってもよい。また、装着部１５は、図示しない締結部材を用いて着脱可能に装着されてもよい。また、固定部１６の外面１６２と装着部１５とが係合する構成であってもよい。さらに、装着部１５が、処理室２０の端面２０１に対し、光源部１０およびカバー部材３０が一体で着脱可能に装着される態様であっても構わない。

（第２の実施形態）
図４は、第２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４に示す流体殺菌装置１Ａは、処理室２０を挟んでカバー部材３０、光源部１０と向かい合うカバー部材３０ａ、光源部１０ａをさらに備える点で第１の実施形態に係る流体殺菌装置１と相違する。

光源部１０ａは、光源部１０と同様の構成を有している。すなわち、光源部１０ａは、装着部１５ａと、固定部１６ａとを有する。装着部１５ａは、基板１２ａおよび発光素子１３ａを含む光源１４ａと、媒体流路１７ａを有する冷却ブロック１１ａとを含む。このように照射方向が異なる複数の光源１４、１４ａを配置することにより、殺菌性能がさらに高まる。なお、カバー部材３０ａおよび光源部１０ａを構成する各部材は、カバー部材３０および光源部１０と同様とすることができる。このため、カバー部材３０ａおよび光源部１０ａに関する詳細な説明は省略する。

媒体流路１７には、供給タンク２に接続された上流側流路部材４および接続部６０に接続された接続流路９が接続されている。また、媒体流路１７ａには、供給タンク２に接続された上流側流路部材４ａおよび接続部６０に接続された接続流路９ａが接続されている。すなわち、媒体流路１７、１７ａは、接続部６０に接続された接続流路９、９ａを介して並列に接続されている。

また、供給流路５は、一端が接続部６０に接続され、他端が処理室２０に接続される。供給流路５は、媒体流路１７、１７ａを流れた後の流体を、処理室２０に供給する。このように供給流路５および接続流路９、９ａを設けることにより、処理室２０での処理前の流体を、冷却媒体として利用することができる。冷却媒体を供給するポンプや配管を別途配設する必要がないため、効率的に殺菌効果を得ることができる。なお、接続流路９、９ａは、接続部６０で合流させることなく、個別に処理室２０に接続させてもよい。

本実施形態では、媒体流路１７、１７ａが、光源部１０、１０ａに対して並列に接続されている。このような構成とすることで、光源部１０、１０ａに対する冷却能力に差が生じにくくなるため、光源部１０、１０ａから放出される紫外線の光量に差が生じにくくなり、結果殺菌性能が向上する。また、媒体流路１７、１７ａが、光源部１０、１０ａに対して並列に接続されることで、光源部１０、１０ａに到達する冷却媒体の温度が略同等となるため、光源部１０、１０ａから放出される熱による光源１４、１４ａの劣化に差が生じにくくなる。光源１４、１４ａの劣化に差がなくなると、光源１４、１４ａの交換、すなわち、光源部１０、１０ａの交換を同時に行うことができるようになることから、流体殺菌装置１Ａのメンテナンス回数を低減することが可能となる。

（第３の実施形態）
図５は、第３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５に示す流体殺菌装置１Ｂは、処理室２０の側面と向かい合う光源部１０ｂをさらに備える点で第１の実施形態に係る流体殺菌装置１と相違する。

光源部１０ｂは、基板１２ｂおよび発光素子１３ｂを含む光源１４ｂと、媒体流路１７ｂを有する冷却ブロック１１ｂとを含む。また、光源１４ｂと向かい合う反射板２１には、光源１４ｂから処理室２０に向けて紫外線を照射するための開口２１ａを有する。このように照射方向が異なる複数の光源１４、１４ｂを配置することにより、殺菌性能がさらに高まる。なお、光源部１０ｂを構成する各部材は、光源部１０と同様とすることができる。このため、光源部１０ｂに関する詳細な説明は省略する。

媒体流路１７には、供給タンク２に接続された上流側流路部材４および接続部６０ａに接続された接続流路９が接続されている。また、媒体流路１７ｂには、供給タンク２に接続された上流側流路部材４ｂおよび接続部６０ａに接続された接続流路９ｂが接続されている。すなわち、媒体流路１７、１７ｂは、接続部６０ａに接続された接続流路９、９ｂを介して並列に接続されている。

なお、媒体流路１７ｂは、冷却ブロック１１ｂの側面に開口１７ｂ１、１７ｂ２が形成されているとして図示したが、これに限らず、冷却ブロック１１ｂの背面１１ｂ１に開口１７ｂ１、１７ｂ２が形成されていてもよい。また、光源部１０ｂは、流体殺菌装置１Ｂに対して着脱可能な装着部１５ｂとして構成されてもよい。

また、供給流路５は、一端が接続部６０ａに接続され、他端が処理室２０に接続される。供給流路５は、媒体流路１７、１７ｂを流れた後の流体を、処理室２０に供給する。このように供給流路５および接続流路９、９ｂを設けることにより、処理室２０での処理前の流体を、冷却媒体として利用することができる。冷却媒体を供給するポンプや配管を別途配設する必要がないため、効率的に殺菌効果を得ることができる。なお、接続流路９、９ｂは、接続部６０ａで合流させることなく、個別に処理室２０に接続させてもよい。

また、媒体流路１７、１７ａを光源部１０、１０ａに対して直列接続とすることで、流路構成を簡素化することができ、流体殺菌装置１Ｅの組み立てを容易にすることができる。また、媒体流路１７、１７ａを光源部１０、１０ａに対して直列接続とすることで、媒体流路１７、１７ａ、すなわち、流体殺菌装置１Ｅに流れ込む流体流量の調節を容易にすることができる。

（第４の実施形態）
図６は、第４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６に示す流体殺菌装置１Ｃは、光源部１０およびカバー部材３０に代えて、処理室２０を挟んで光源部１０ｂと向かい合う光源部１０ｃをさらに備える点で第３の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｂと相違する。

光源部１０ｃは、基板１２ｃおよび発光素子１３ｃを含む光源１４ｃと、基板１２ｄおよび発光素子１３ｄを含む光源１４ｄと、媒体流路１７ｃを有する冷却ブロック１１ｃとを含む。また、光源１４ｃ、１４ｄと向かい合う反射板２１には、光源１４ｃ、１４ｄから処理室２０に向けて紫外線を照射するための開口２１ｂ、２１ｃを有する。このように照射方向が異なる複数の光源１４ｂ〜１４ｄを配置することにより、殺菌性能が高めることができる。さらに、処理室２０の端面２０１、２０２に反射板７１、７２を設けると、殺菌性能がさらに高まる。なお、光源１４ｃ、１４ｄを構成する各部材は、光源１４と同様とすることができる。このため、光源１４ｃ、１４ｄに関する詳細な説明は省略する。

冷却ブロック１１ｃは、発光素子が実装された基板を所定の位置に固定することで、光源１４ｃ、１４ｄを支持する。媒体流路１７ｂには、供給タンク２に接続された上流側流路部材４ｂおよび接続部６０ｂに接続された接続流路９ｂが接続されている。また、媒体流路１７ｃには、供給タンク２に接続された上流側流路部材４ｃおよび接続部６０ｂに接続された接続流路９ｃが接続されている。すなわち、媒体流路１７ｂ、１７ｃは、接続部６０ｂに接続された接続流路９ｂ、９ｃを介して並列に接続されている。

なお、冷却ブロック１１ｃには、光源１４ｃ、１４ｄが支持されているとして図示したが、これに限らず、１または３以上の光源が支持されていてもよい。また、光源１４ｃ、１４ｄは、光源部１０ｂに対して対向する、すなわち、照射方向を１８０［°］異ならせて図示されたが、これに限らず、例えば照射方向を３０［°］〜１２０［°］程度異ならせてもよい。また、光源部１０ｃは、流体殺菌装置１Ｃに対して着脱可能に構成されてもよい。

また、供給流路５は、一端が接続部６０ｂに接続され、他端が処理室２０に接続される。供給流路５は、媒体流路１７ｂ、１７ｃを流れた後の流体を、処理室２０に供給する。このように供給流路５および接続流路９ｂ、９ｃを設けることにより、処理室２０での処理前の流体を、冷却媒体として利用することができる。冷却媒体を供給するポンプや配管を別途配設する必要がないため、効率的に殺菌効果を得ることができる。なお、接続流路９ｂ、９ｃは、接続部６０ｂで合流させることなく、個別に処理室２０に接続させてもよい。

（第５の実施形態）
図７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。図７に示す流体殺菌装置１Ｄは、処理室２０の側面と向かい合う光源部１０ｂをさらに備える点で第２の実施形態に係る流体殺菌装置１Ａと相違する。このように照射方向が異なる複数の光源を有する光源部１０、１０ａ、１０ｂを配置することにより、殺菌性能が高めることができる。

媒体流路１７には、供給タンク２に接続された上流側流路部材４および接続部６０ｃに接続された接続流路９が接続されている。また、媒体流路１７ａには、供給タンク２に接続された上流側流路部材４ａおよび接続部６０ｃに接続された接続流路９ａが接続されている。さらに、媒体流路１７ｂには、供給タンク２に接続された上流側流路部材４ｂおよび接続部６０ｃに接続された接続流路９ｂが接続されている。すなわち、媒体流路１７、１７ａ、１７ｂは、接続部６０ｃに接続された接続流路９、９ａ、９ｂを介して並列に接続されている。

また、供給流路５は、一端が接続部６０ｃに接続され、他端が処理室２０に接続される。供給流路５は、媒体流路１７、１７ａ、１７ｂを流れた後の流体を、処理室２０に供給する。このように供給流路５および接続流路９、９ａ、９ｂを設けることにより、処理室２０での処理前の流体を、冷却媒体として利用することができる。冷却媒体を供給するポンプや配管を別途配設する必要がないため、効率的に殺菌効果を得ることができる。なお、接続流路９、９ａ、９ｂは、接続部６０ｃで合流させることなく、個別に処理室２０に接続させてもよい。

（第６の実施形態）
図８は、第６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８に示す流体殺菌装置１Ｅは、媒体流路１７、１７ａに接続される流路構成が異なることを除き、第２の実施形態に係る流体殺菌装置１Ａと同様の構成を有する。

媒体流路１７ａには、供給タンク２に接続された上流側流路部材４ａおよび接続流路９ｄが接続されている。また、媒体流路１７には、接続流路９ｄおよび供給流路５が接続されている。すなわち、媒体流路１７、１７ａは、接続流路９ｄを介して直列に接続されている。

また、供給流路５は、一端が媒体流路１７に接続され、他端が処理室２０に接続される。供給流路５は、媒体流路１７ａ、１７を流れた後の流体を、処理室２０に供給する。このように供給流路５および接続流路９ｄを設けることにより、処理室２０での処理前の流体を、冷却媒体として利用することができる。冷却媒体を供給するポンプや配管を別途配設する必要がないため、効率的に殺菌効果を得ることができる。

（第７の実施形態）
図９は、第７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９に示す流体殺菌装置１Ｆは、媒体流路１７、１７ｂに接続される流路構成が異なることを除き、第３の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｂと同様の構成を有する。

媒体流路１７ｂには、供給タンク２に接続された上流側流路部材４ｂおよび接続流路９ｅが接続されている。また、媒体流路１７には、接続流路９ｅおよび供給流路５が接続されている。すなわち、媒体流路１７ｂ、１７は、接続流路９ｅを介して直列に接続されている。

また、供給流路５は、一端が媒体流路１７に接続され、他端が処理室２０に接続される。供給流路５は、媒体流路１７ｂ、１７を流れた後の流体を、処理室２０に供給する。このように供給流路５および接続流路９ｅを設けることにより、処理室２０での処理前の流体を、冷却媒体として利用することができる。冷却媒体を供給するポンプや配管を別途配設する必要がないため、効率的に殺菌効果を得ることができる。

（第８の実施形態）
図１０は、第８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１０に示す流体殺菌装置１Ｇは、媒体流路１７ｂ、１７ｃに接続される流路構成が異なることを除き、第４の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｃと同様の構成を有する。

媒体流路１７ｃには、供給タンク２に接続された上流側流路部材４ｄおよび接続流路９ｆが接続されている。また、媒体流路１７ｂには、接続流路９ｆおよび供給流路５が接続されている。すなわち、媒体流路１７ｃ、１７ｂは、接続流路９ｆを介して直列に接続されている。

また、供給流路５は、一端が媒体流路１７ｂに接続され、他端が処理室２０に接続される。供給流路５は、媒体流路１７ｃ、１７ｂを流れた後の流体を、処理室２０に供給する。このように供給流路５および接続流路９ｆを設けることにより、処理室２０での処理前の流体を、冷却媒体として利用することができる。冷却媒体を供給するポンプや配管を別途配設する必要がないため、効率的に殺菌効果を得ることができる。

（第９の実施形態）
図１１は、第９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１１に示す流体殺菌装置１Ｈは、媒体流路１７、１７ａ、１７ｂに接続される流路構成が異なることを除き、第５の実施形態に係る流体殺菌装置１Ｄと同様の構成を有する。

媒体流路１７ａには、供給タンク２に接続された上流側流路部材４ａおよび接続流路９ｇが接続されている。また、媒体流路１７ｂには、接続流路９ｇおよび接続流路９ｈが接続されている。さらに、媒体流路１７には、接続流路９ｈおよび供給流路５が接続されている。すなわち、媒体流路１７ａ、１７ｂ、１７は、接続流路９ｇ、９ｈを介して直列に接続されている。

また、供給流路５は、一端が媒体流路１７に接続され、他端が処理室２０に接続される。供給流路５は、媒体流路１７ａ、１７ｂ、１７を流れた後の流体を、処理室２０に供給する。このように供給流路５および接続流路９ｇ、９ｈを設けることにより、処理室２０での処理前の流体を、冷却媒体として利用することができる。冷却媒体を供給するポンプや配管を別途配設する必要がないため、効率的に殺菌効果を得ることができる。

上述したように、実施形態に係る流体殺菌装置１は、処理室２０と、光源部１０、１０ａ〜１０ｃと、供給流路５とを具備する。処理室２０は、流体を処理する。光源部１０、１０ａ〜１０ｃは、光源１４と、冷却ブロック１１と、媒体流路１７とを有する。光源１４は、処理室２０に向けて紫外線を照射する。冷却ブロック１１は、光源１４を冷却する。媒体流路１７は、冷却ブロック１１の内部に設けられ、冷却媒体が流れる。供給流路５は、媒体流路１７と処理室２０とを接続し、媒体流路１７を流れた後の冷却媒体を、流体として処理室２０に供給する。このため、効率的に殺菌効果を得ることができる。また、処理室２０に供給した流体を光源部１０の冷却媒体として用いる場合、すなわち、紫外線処理後の流体を光源部１０の冷却媒体として用いる場合に、紫外線が照射された流体は紫外線照射により発熱して流体の温度が上昇したりするため、流体の温度管理が困難である。流体の温度管理が困難であると、流体の温度が上昇したときに光源部１０の冷却が不十分となり、効率的に殺菌効果を得ることができない。特に、流体殺菌装置１で処理される流体が１分間あたり１０Ｌを超えるような条件では、温度管理がより困難である。一方、実施形態に係る流体殺菌装置では、光源部１０の冷却媒体を処理室に供給するため、流体の温度が上昇することなく光源部１０を冷却することができる。つまり、本実施形態では、処理室２０に供給した流体を光源部１０の冷却媒体として用いる場合に比べて流体の温度管理が容易になる。よって、光源部１０から放出される紫外線を効率よく流体に照射することができることから、効率的に殺菌効果を得ることができる。

また、実施形態に係る光源部１０、１０ａ〜１０ｃは、照射方向が異なる複数の光源１４を有する。このため、殺菌効果がさらに高まる。

また、実施形態に係る光源部１０ｂ、１０ｃは、処理室２０の側面２０３に対向する光源１４ｂを有する。このため、殺菌効果がさらに高まる。

また、実施形態に係る光源部１０、１０ａ〜１０ｃは、媒体流路１７、１７ａ〜１７ｃが接続流路９、９ａ〜９ｃを介して並列に接続された複数の冷却ブロック１１、１１ａ〜１１ｃを有する。このため、効率的に殺菌効果を得ることができる。

また、実施形態に係る光源部１０、１０ａ〜１０ｃは、媒体流路１７、１７ａ〜１７ｃが接続流路９ｄ〜９ｆを介して直列に接続された複数の冷却ブロック１１、１１ａ〜１１ｃを有する。このため、効率的に殺菌効果を得ることができる。

また、実施形態に係る流体殺菌装置１は、媒体流路１７、１７ａ〜１７ｃを含む光源部１０、１０ａ〜１０ｃの少なくとも一部が着脱可能に装着される。このため、光源部１０、１０ａ〜１０ｃの交換を容易にすることができる。

なお、各実施形態に係る流体殺菌装置の構成は、図示したものに限られない。例えば、複数の冷却ブロックが、接続流路を介して並列に接続された構成と、直列に接続された構成の両方を有していてもよい。これにより、流路設計の自由度が増大する。

また、各実施形態に係る流体殺菌装置は、いかなる向きで使用されてもよい。例えば、処理室２０の端面２０２が上方、端面２０１が下方となる向きで使用されてもよく、端面２０１が上方、端面２０２が下方となる向きで使用されてもよい。さらに、処理室２０の側面２０３が水平となるように配置させてもよく、傾けても使用してよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら実施形態は、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。これら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、１Ａ〜１Ｈ 流体殺菌装置
５ 供給流路
９ 接続流路
１０ 光源部
１１ 冷却ブロック
１２ 基板
１３ 発光素子
１４ 光源
１７ 媒体流路
２０ 処理室
２１ 反射板
３０ カバー部材

Claims (6)

1. 流体を処理する処理室と；
   前記処理室に向けて紫外線を照射する光源と、前記光源を冷却する冷却ブロックと、前記冷却ブロックの内部に設けられ、冷却媒体が流れる媒体流路とを有する光源部と；
   前記媒体流路と前記処理室とを接続し、前記媒体流路を流れた後の前記冷却媒体を、前記流体として前記処理室に供給する供給流路と；
   を具備する、流体殺菌装置。
2. 前記光源部は、照射方向が異なる複数の前記光源を有する、請求項１に記載の流体殺菌装置。
3. 前記光源部は、前記処理室の側面に対向する前記光源を有する、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、前記媒体流路が接続流路を介して並列に接続された複数の前記冷却ブロックを有する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の流体殺菌装置。
5. 前記光源部は、前記媒体流路が接続流路を介して直列に接続された複数の前記冷却ブロックを有する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の流体殺菌装置。
6. 前記媒体流路を含む前記光源部の少なくとも一部が着脱可能に装着される、請求項１〜５のいずれか１つに記載の流体殺菌装置。

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