JP2021115106A - Ultraviolet sterilization device - Google Patents

Ultraviolet sterilization device Download PDF

Info

Publication number
JP2021115106A
JP2021115106A JP2020008502A JP2020008502A JP2021115106A JP 2021115106 A JP2021115106 A JP 2021115106A JP 2020008502 A JP2020008502 A JP 2020008502A JP 2020008502 A JP2020008502 A JP 2020008502A JP 2021115106 A JP2021115106 A JP 2021115106A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light source
impeller
ultraviolet rays
detection unit
flow path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020008502A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
心平 森岡
Shinpei Morioka
心平 森岡
強 渡邊
Tsuyoshi Watanabe
強 渡邊
夏希 稲岡
Natsuki Inaoka
夏希 稲岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Enplas Corp
Original Assignee
Enplas Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Enplas Corp filed Critical Enplas Corp
Priority to JP2020008502A priority Critical patent/JP2021115106A/en
Priority to PCT/JP2021/000095 priority patent/WO2021149475A1/en
Publication of JP2021115106A publication Critical patent/JP2021115106A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/08Radiation
    • A61L2/10Ultraviolet radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/26Accessories or devices or components used for biocidal treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

To provide an ultraviolet sterilization device capable of easily comprehending the flow condition of a fluid.SOLUTION: An ultraviolet sterilization device performing the germicidal treatment of a fluid by irradiating the fluid flowing in a flow channel with ultraviolet light comprises: a flow detection part including the flow channel, and an impeller arranged in the flow channel and rotating by flow of the fluid; a first light source irradiating the flow channel with the ultraviolet light; and a detector receiving the ultraviolet light emitted from the first light source and reflected by the flow detection part, or that light emitted from the first light source and penetrating the flow detection part. The impeller has a reflection part rotating following the rotation of the impeller and reflecting the ultraviolet light, or an insulation part rotating following the impeller rotation and insulating that light. The detector detects the intensity change of the ultraviolet light generating by rotation of the reflection part or insulation part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、紫外線殺菌装置に関する。 The present invention relates to an ultraviolet sterilizer.

従来、流路内を流れる流体等に、紫外線を照射して、殺菌処理することが知られている。例えば、チューブ状の流路管の一端に光源を配置し、流路管の軸と略平行に紫外線を照射する装置等が知られている。 Conventionally, it is known that a fluid or the like flowing in a flow path is sterilized by irradiating it with ultraviolet rays. For example, a device in which a light source is arranged at one end of a tubular flow path tube and irradiates ultraviolet rays substantially parallel to the axis of the flow path tube is known.

また、チューブ内を流れる流体の流速や流動方向を特定するための流量センサも知られている(例えば、特許文献1)。当該流量センサでは、流路内に配置された磁気を有するインペラの回転速度や回転方向を、磁気センサで検出し、流体の流速や流動方向を特定している。 Further, a flow rate sensor for specifying the flow velocity and the flow direction of the fluid flowing in the tube is also known (for example, Patent Document 1). In the flow rate sensor, the rotation speed and the rotation direction of the magnetic impeller arranged in the flow path are detected by the magnetic sensor, and the flow velocity and the flow direction of the fluid are specified.

国際公開第01/063221号International Publication No. 01/06321

ここで、上記殺菌装置では、流体が流動しているときにのみ、流体に紫外線を照射すればよい。しかしながら、従来の装置では、流路管内を流体が流動しているか否かを特定することが難しかった。ここで、上記殺菌装置に、上述の特許文献1に記載のセンサを組み合わせ、流体の流動状態に合わせて紫外線を点灯したり消灯したりすることが考えられる。しかしながら、特許文献1に記載されているような磁気を用いたセンサは、装置が大型化したり、コストが高い、という課題がある。 Here, in the sterilizer, it is sufficient to irradiate the fluid with ultraviolet rays only when the fluid is flowing. However, with the conventional device, it is difficult to specify whether or not the fluid is flowing in the flow path pipe. Here, it is conceivable to combine the sterilizer with the sensor described in Patent Document 1 to turn on or off the ultraviolet rays according to the flow state of the fluid. However, a sensor using magnetism as described in Patent Document 1 has problems that the device becomes large and the cost is high.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものである。具体的には、紫外線殺菌装置において、簡便な構造で、流体の流動状態を容易に把握可能な紫外線殺菌装置を提供する。 The present invention has been made in view of the above problems. Specifically, in the ultraviolet sterilizer, the present invention provides an ultraviolet sterilizer having a simple structure and capable of easily grasping the flow state of a fluid.

上記の課題を解決するため、本発明は、以下の紫外線殺菌装置を提供する。
流路を流れる流体に対して紫外線を照射して前記流体を殺菌処理する紫外線殺菌装置であって、前記流路と、前記流路に配置され、前記流体の流れによって回転するインペラを含む、流動検知部と、前記流路に前記紫外線を照射する第1光源と、前記第1光源から出射され、前記流動検知部により反射された紫外線、または前記第1光源から出射され、前記流動検知部を透過した紫外線を受光する検出部と、を有し、前記インペラは、前記インペラの回転に伴って回転し、かつ紫外線を反射する反射部、または前記インペラの回転に伴って回転し、かつ紫外線を遮蔽する遮蔽部を有し、前記検出部は、前記反射部または前記遮蔽部の回転によって生じる紫外線の強度変化を検出する、紫外線殺菌装置。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following ultraviolet sterilizer.
An ultraviolet sterilizer for sterilizing the fluid by irradiating the fluid flowing through the flow path with ultraviolet rays, the flow comprising the flow path and an impeller arranged in the flow path and rotated by the flow of the fluid. The detection unit, the first light source that irradiates the flow path with the ultraviolet rays, the ultraviolet rays emitted from the first light source and reflected by the flow detection unit, or the ultraviolet rays emitted from the first light source, the flow detection unit is emitted. It has a detection unit that receives transmitted ultraviolet rays, and the impeller rotates with the rotation of the impeller and reflects ultraviolet rays, or rotates with the rotation of the impeller and emits ultraviolet rays. An ultraviolet sterilizer having a shielding portion for shielding, wherein the detecting portion detects a change in the intensity of ultraviolet rays caused by rotation of the reflecting portion or the shielding portion.

本発明に係る紫外線殺菌装置によれば、簡便な構造で流体の流動状態を容易に把握可能である。 According to the ultraviolet sterilizer according to the present invention, the fluid state can be easily grasped with a simple structure.

図1Aは、第1の実施形態に係る紫外線殺菌装置の平面図であり、図1Bは、当該紫外線殺菌装置の正面図であり、図1Cは、当該紫外線殺菌装置の底面図であり、図1Dは、図1CにおけるA−A線での断面図であり、図1Eは左側面図であり、図1Fは、右側面図である。1A is a plan view of the ultraviolet sterilizer according to the first embodiment, FIG. 1B is a front view of the ultraviolet sterilizer, FIG. 1C is a bottom view of the ultraviolet sterilizer, and FIG. 1D. 1C is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1C, FIG. 1E is a left side view, and FIG. 1F is a right side view. 図2Aおよび図2Bは、図1Dに示す紫外線殺菌装置の断面図の変形例を示す図である。2A and 2B are views showing a modified example of the cross-sectional view of the ultraviolet sterilizer shown in FIG. 1D. 図3Aは、第1の実施形態に係る紫外線殺菌装置内を流体が流動している時に検出部が受光する紫外線の量および時間の関係を示すグラフであり、図3Bおよび図3Cは、流体が流動してない時に検出部が受光する紫外線の量および時間の関係を示すグラフである。FIG. 3A is a graph showing the relationship between the amount of ultraviolet rays received by the detection unit and the time when the fluid is flowing in the ultraviolet sterilizer according to the first embodiment, and FIGS. 3B and 3C are graphs showing the relationship between the amount of ultraviolet rays received by the detection unit and the time. It is a graph which shows the relationship between the amount of ultraviolet rays which the detection part receives when it is not flowing, and time. 図4Aは、第1の実施形態に係る紫外線殺菌装置の変形例の平面図であり、図4Bは、当該紫外線殺菌装置の正面図であり、図4Cは、当該紫外線殺菌装置の底面図であり、図4Dは、図4CにおけるA−A線での断面図であり、図4Eは左側面図であり、図4Fは、右側面図である。4A is a plan view of a modified example of the ultraviolet sterilizer according to the first embodiment, FIG. 4B is a front view of the ultraviolet sterilizer, and FIG. 4C is a bottom view of the ultraviolet sterilizer. 4D is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4C, FIG. 4E is a left side view, and FIG. 4F is a right side view. 図5Aは、第2の実施形態に係る紫外線殺菌装置の平面図であり、図5Bは、当該紫外線殺菌装置の正面図であり、図5Cは、当該紫外線殺菌装置の底面図であり、図5Dは、図5CにおけるA−A線での断面図であり、図5Eは左側面図であり、図5Fは、右側面図である。5A is a plan view of the ultraviolet sterilizer according to the second embodiment, FIG. 5B is a front view of the ultraviolet sterilizer, FIG. 5C is a bottom view of the ultraviolet sterilizer, and FIG. 5D. 5C is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5C, FIG. 5E is a left side view, and FIG. 5F is a right side view. 図6A、図6Bおよび図6Cは、第2の実施形態に係る紫外線殺菌装置内を流体が流動している時に検出部が受光する光の量および時間の関係を示すグラフである。6A, 6B and 6C are graphs showing the relationship between the amount of light received by the detection unit and the time when the fluid is flowing in the ultraviolet sterilizer according to the second embodiment. 図7Aおよび図7Bは、第2の実施形態に係る紫外線殺菌装置内を流体が流動していない時に検出部が受光する光の量および時間の関係を示すグラフである。7A and 7B are graphs showing the relationship between the amount of light received by the detection unit and the time when the fluid is not flowing in the ultraviolet sterilizer according to the second embodiment. 図8Aは、第3の実施形態に係る紫外線殺菌装置の平面図であり、図8Bは、当該紫外線殺菌装置の正面図であり、図8Cは、当該紫外線殺菌装置の底面図であり、図8Dは、図8CにおけるA−A線での断面図であり、図8Eは左側面図であり、図8Fは、右側面図である。8A is a plan view of the ultraviolet sterilizer according to the third embodiment, FIG. 8B is a front view of the ultraviolet sterilizer, FIG. 8C is a bottom view of the ultraviolet sterilizer, and FIG. 8D. 8C is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 8C, FIG. 8E is a left side view, and FIG. 8F is a right side view. 図9Aは、第3の実施形態に係る紫外線殺菌装置内を流体が流動している時に検出部が受光する紫外線の量および時間の関係を示すグラフであり、図9Bおよび図9Cは、流体が流動してない時に検出部が受光する紫外線の量および時間の関係を示すグラフである。FIG. 9A is a graph showing the relationship between the amount of ultraviolet rays received by the detection unit and the time when the fluid is flowing in the ultraviolet sterilizer according to the third embodiment, and FIGS. 9B and 9C show the relationship between the amount of ultraviolet rays received by the detection unit and the time. It is a graph which shows the relationship between the amount of ultraviolet rays which the detection part receives when it is not flowing, and time.

以下、紫外線殺菌装置について、具体的な実施形態に基づき、詳しく説明する。ただし、紫外線殺菌装置は、これらの実施形態に限定されない。 Hereinafter, the ultraviolet sterilizer will be described in detail based on specific embodiments. However, the ultraviolet sterilizer is not limited to these embodiments.

[第1の実施形態]
第1の実施形態の紫外線殺菌装置10の平面図を図1Aに示し、正面図を図1Bに示し、底面図を図1Cに示す。さらに、図1CにおけるA−A線での断面図を図1Dに示し、左側面図を図1Eに示し、右側面図を図1Fに示す。
[First Embodiment]
A plan view of the ultraviolet sterilizer 10 of the first embodiment is shown in FIG. 1A, a front view is shown in FIG. 1B, and a bottom view is shown in FIG. 1C. Further, a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1C is shown in FIG. 1D, a left side view is shown in FIG. 1E, and a right side view is shown in FIG. 1F.

(紫外線殺菌装置の構成)
本実施形態の紫外線殺菌装置10は、流路を有する流路管11と、流路管11内(流路)を流れる流量を計測するための流動検知部12と、流路管11(流路)内に紫外線を照射する第1光源14と、流動検知部12内のインペラ120の反射部120aによって反射された紫外線を受光する検出部13とを有する。本明細書において、「流体」とは、液体および気体等、流路管11内を流れ得る物質を意味する。流体の例には、水が含まれ、より具体的には、飲用水、農業用水等の上水や、工場排水等の下水等が含まれる。
(Structure of UV sterilizer)
The ultraviolet sterilizer 10 of the present embodiment includes a flow path tube 11 having a flow path, a flow detection unit 12 for measuring the flow rate flowing in the flow path tube 11 (flow path), and a flow path tube 11 (flow path). ) Has a first light source 14 that irradiates ultraviolet rays, and a detection unit 13 that receives ultraviolet rays reflected by the reflecting unit 120a of the impeller 120 in the flow detecting unit 12. As used herein, the term "fluid" means a substance that can flow in the flow path tube 11, such as a liquid or a gas. Examples of fluids include water, and more specifically, water such as drinking water and agricultural water, and sewage such as factory wastewater.

流路管11は、流体を流路管11内部に導入するための導入部112と、流体を流路管11の外部に排出するための排出部113と、一端が導入部112と接続され、他端が排出部113と接続された、流体を紫外線によって処理するための流路(以下、「処理流路111」とも称する)と、を有する。なお、本実施形態では、流路管11の導入部112側の中心軸と、流路管11の排出部113側の中心軸とが略直交するように配置されている。ただし、流路管11の形状は当該形状に限定されない。 The flow path pipe 11 is connected to an introduction section 112 for introducing the fluid into the flow path tube 11, a discharge section 113 for discharging the fluid to the outside of the flow path tube 11, and one end thereof to the introduction section 112. It has a flow path (hereinafter, also referred to as “treatment flow path 111”) for treating the fluid with ultraviolet rays, the other end of which is connected to the discharge portion 113. In this embodiment, the central axis of the flow path pipe 11 on the introduction portion 112 side and the central axis of the flow path pipe 11 on the discharge portion 113 side are arranged so as to be substantially orthogonal to each other. However, the shape of the flow path pipe 11 is not limited to this shape.

導入部112は、処理流路111内に流体を導入可能な構造であればよい。本実施形態では、導入部112が、一端に開口部を有し、他端が処理流路111に接続された流路としている。ただし、導入部112は、例えば流路管11の側壁に配置された、処理流路111と外部とを連通する貫通孔等であってもよい。また、導入部112には、任意の流体供給装置(図示せず)等が接続されていてもよい。さらに、導入部112には、流体供給装置のホース等を嵌め込んだり、ホースを固定したりするための各種構造が形成されていてもよい。 The introduction unit 112 may have a structure capable of introducing a fluid into the processing flow path 111. In the present embodiment, the introduction portion 112 has an opening at one end and the other end is a flow path connected to the processing flow path 111. However, the introduction portion 112 may be, for example, a through hole arranged on the side wall of the flow path pipe 11 for communicating the processing flow path 111 and the outside. Further, an arbitrary fluid supply device (not shown) or the like may be connected to the introduction unit 112. Further, the introduction portion 112 may be formed with various structures for fitting a hose or the like of the fluid supply device or fixing the hose.

一方、排出部113は、処理流路111で殺菌処理された流体を紫外線殺菌装置10外に排出可能な構造であればよい。本実施形態では、排出部113が、処理流路111と外部とを連通する貫通孔である。排出部113は、例えば流路管11の側壁に配置されていてもよい。排出部113は、流体を任意の方向に導くための流路等をさらに有していてもよい。また、排出部113には、液体貯留装置(図示せず)等が接続されてもよい。さらに、排出部113には、流体を処理流路111から排出するためのホースを嵌め込んだり、ホースを固定したりするための各種構造が形成されていてもよい。 On the other hand, the discharge unit 113 may have a structure capable of discharging the fluid sterilized in the treatment flow path 111 to the outside of the ultraviolet sterilizer 10. In the present embodiment, the discharge unit 113 is a through hole that communicates the processing flow path 111 with the outside. The discharge unit 113 may be arranged on the side wall of the flow path pipe 11, for example. The discharge unit 113 may further have a flow path or the like for guiding the fluid in an arbitrary direction. Further, a liquid storage device (not shown) or the like may be connected to the discharge unit 113. Further, the discharge unit 113 may be formed with various structures for fitting a hose for discharging the fluid from the processing flow path 111 or for fixing the hose.

また、処理流路111は、上述のように一端が導入部112と接続され、他端が排出部13と接続された流路であって、流体を紫外線によって処理するための領域である。本実施形態では、処理流路111を、流路管11の内側に設けられた略円柱状の空間としているが、処理流路111の形状は略円柱状に制限されない。ただし、紫外線をムラなく照射でき、さらに導入部112側から排出部113側に向けて流体を滞留させることなく流動させることができる観点で、略円柱状が好ましい。 Further, the processing flow path 111 is a flow path in which one end is connected to the introduction section 112 and the other end is connected to the discharge section 13 as described above, and is a region for treating the fluid with ultraviolet rays. In the present embodiment, the processing flow path 111 is a substantially columnar space provided inside the flow path tube 11, but the shape of the processing flow path 111 is not limited to the substantially columnar shape. However, a substantially columnar shape is preferable from the viewpoint that ultraviolet rays can be evenly irradiated and the fluid can flow from the introduction portion 112 side to the discharge portion 113 side without staying.

処理流路111の体積は、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。例えば第1光源14における紫外線の総出力が30mWであり、処理流路111が円柱状である場合、処理流路111の径(流路管11の内径)は、5cm以下が好ましい。またこのとき、処理流路111の長さは、2cm以上30cm以下が好ましい。なお、処理流路111の径や長さは、第1光源14の数や種類(紫外線の出力)等に合わせて、適宜変更できる。 The volume of the treatment flow path 111 may be large enough to sufficiently sterilize the fluid by irradiation with ultraviolet rays. For example, when the total output of ultraviolet rays in the first light source 14 is 30 mW and the processing flow path 111 is cylindrical, the diameter of the processing flow path 111 (inner diameter of the flow path tube 11) is preferably 5 cm or less. At this time, the length of the processing flow path 111 is preferably 2 cm or more and 30 cm or less. The diameter and length of the processing flow path 111 can be appropriately changed according to the number and type (ultraviolet output) of the first light source 14.

また、本実施形態の流路管11には、処理流路111と導入部112との接続部に、後述の第1光源14からの光を取り込むための第1窓(図示せず)が配置されている。さらに、処理流路111の上部(後述の流動検知部12と後述の検出部13との間)には、処理流路111内から検出部13側に向かって紫外線を取り出すための第2窓17が配置されている。第1窓および第2窓17は、流路管11の外壁の一部として機能する。第1窓および第2窓17は、紫外線に対する透過率が高い材料で構成されていることが好ましく、材料の例には、石英(SiO)や、サファイア(Al)、非晶質のフッ素系樹脂等が含まれる。 Further, in the flow path tube 11 of the present embodiment, a first window (not shown) for taking in light from the first light source 14 described later is arranged at a connection portion between the processing flow path 111 and the introduction portion 112. Has been done. Further, in the upper part of the processing flow path 111 (between the flow detection unit 12 described later and the detection unit 13 described later), a second window 17 for extracting ultraviolet rays from the inside of the processing flow path 111 toward the detection unit 13 side is provided. Is placed. The first window and the second window 17 function as a part of the outer wall of the flow path pipe 11. The first window and the second window 17 are preferably made of a material having a high transmittance for ultraviolet rays, and examples of the materials include quartz (SiO 2 ), sapphire (Al 2 O 3 ), and amorphous. Fluorine-based resin and the like are included.

ここで、上記流路管11の形成方法は特に制限されず、処理流路111や排出部113、導入部112、第1窓、第2窓17を一体に形成してもよく、別々に形成した部材を組み合わせてもよい。なお、流路管11の第1窓および第2窓17以外の部分は、紫外線の反射率が高い材料から形成されていることが好ましく、特に処理流路111を囲む壁は、紫外線の反射率が高い材料から形成されていることが好ましい。反射率が高い材料の例には、鏡面研磨されたアルミニウム(Al)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等が含まれる。これらの中でも、化学的に安定であり、かつ紫外線の反射率も高い観点から、PTFEが好ましい。流路管11(第1窓および第2窓17以外の部分)が紫外線の反射率が高い材料で構成されると、紫外線による流体の殺菌効率が高まる。 Here, the method of forming the flow path pipe 11 is not particularly limited, and the processing flow path 111, the discharge portion 113, the introduction portion 112, the first window, and the second window 17 may be integrally formed or separately formed. You may combine the members. The portion of the flow path tube 11 other than the first window and the second window 17 is preferably formed of a material having a high reflectance of ultraviolet rays, and in particular, the wall surrounding the processing flow path 111 has the reflectance of ultraviolet rays. Is preferably formed from a high material. Examples of materials having high reflectance include mirror-polished aluminum (Al), polytetrafluoroethylene (PTFE), and the like. Among these, PTFE is preferable from the viewpoint of being chemically stable and having a high reflectance of ultraviolet rays. When the flow path tube 11 (parts other than the first window and the second window 17) is made of a material having high reflectance of ultraviolet rays, the sterilization efficiency of the fluid by ultraviolet rays is increased.

一方、本実施形態の第1光源14は、上述の流路管11の第1窓(図示せず)の外側に配置された、紫外線を照射するための光源である。当該第1光源14は、処理流路111に向けて紫外線を出射することが可能であればその種類等は特に制限されない。第1光源14の例には、LED、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、LD等が含まれる。第1光源14から出射される紫外線の中心波長またはピーク波長は、200nm以上350nm以下が好ましい。第1光源14から出射される紫外線の中心波長またはピーク波長は、殺菌効率が高い観点から、260nm以上290nm以下がより好ましい。 On the other hand, the first light source 14 of the present embodiment is a light source for irradiating ultraviolet rays, which is arranged outside the first window (not shown) of the above-mentioned flow path tube 11. The type of the first light source 14 is not particularly limited as long as it can emit ultraviolet rays toward the processing flow path 111. Examples of the first light source 14 include LEDs, mercury lamps, metal halide lamps, xenon lamps, LDs, and the like. The center wavelength or peak wavelength of the ultraviolet rays emitted from the first light source 14 is preferably 200 nm or more and 350 nm or less. The center wavelength or peak wavelength of the ultraviolet rays emitted from the first light source 14 is more preferably 260 nm or more and 290 nm or less from the viewpoint of high sterilization efficiency.

なお、本実施形態では、第1光源14を、第1窓の外側(処理流路111の導入部112側端部)に1つのみ配置している。ただし、第1光源14は、処理流路111の排出部113側の端部に配置してもよい。さらには処理流路111の導入部112側および排出部113側の両側にそれぞれ配置してもよい。 In this embodiment, only one first light source 14 is arranged outside the first window (end of the processing flow path 111 on the introduction portion 112 side). However, the first light source 14 may be arranged at the end of the processing flow path 111 on the discharge portion 113 side. Further, it may be arranged on both sides of the introduction portion 112 side and the discharge portion 113 side of the processing flow path 111, respectively.

流動検知部12は、上述の流路管11の処理流路111内に配置された、流体の流れを検知するための構造である。流動検知部12は、流体の流れによって回転するインペラ120と、これを支持する支持部123とを有する。本実施形態では、流動検知部12が、処理流路111の流れ方向の略中央に配置されているが、流動検知部12の配置位置は当該位置に制限されない。流動検知部12が処理流路111の導入部112側に配置されてもよく、排出部113側に配置されてもよい。 The flow detection unit 12 has a structure for detecting the flow of fluid, which is arranged in the processing flow path 111 of the above-mentioned flow path pipe 11. The flow detection unit 12 has an impeller 120 that is rotated by the flow of fluid, and a support unit 123 that supports the impeller 120. In the present embodiment, the flow detection unit 12 is arranged substantially at the center of the processing flow path 111 in the flow direction, but the arrangement position of the flow detection unit 12 is not limited to the position. The flow detection unit 12 may be arranged on the introduction unit 112 side of the processing flow path 111, or may be arranged on the discharge unit 113 side.

また、流動検知部12に配置されるインペラ120は、軸121と、羽根122とを有し、処理流路111内を流れる流体の流動によって軸121を回転軸として、羽根122が回転する。当該インペラ120は、導入部112側から排出部113側に向かう流体の流動を大きく損なわない構造が好ましい。 Further, the impeller 120 arranged in the flow detection unit 12 has a shaft 121 and blades 122, and the blades 122 rotate around the shaft 121 due to the flow of the fluid flowing in the processing flow path 111. The impeller 120 preferably has a structure that does not significantly impair the flow of the fluid from the introduction portion 112 side to the discharge portion 113 side.

ここで、インペラ120は、当該インペラ120の回転に伴って回転する位置に紫外線を反射する反射部120aを有する。本実施形態では、反射部120aは、インペラ120が有する複数の羽根122のうちの一つに配置されている。当該反射部120aは、後述の検出部13に対向したときに、第1光源14が出射した紫外線を後述の検出部13に向けて反射する。このように、羽根122の一つに反射部120aが配置されていると、検出部13と反射部120a(羽根122)とが対向した時には、検出部13側に多量の紫外線が反射される。一方で、インペラ120が回転し、検出部13と反射部120a(羽根122)とが対向しなくなると、検出部13側に反射される紫外線が少なくなる。つまり、インペラ120の回転によって、検出部13側に反射される紫外線の量が変化し、流体の流動状態の確認が可能となる。 Here, the impeller 120 has a reflecting portion 120a that reflects ultraviolet rays at a position that rotates with the rotation of the impeller 120. In the present embodiment, the reflecting portion 120a is arranged on one of the plurality of blades 122 included in the impeller 120. When facing the detection unit 13 described later, the reflection unit 120a reflects the ultraviolet rays emitted by the first light source 14 toward the detection unit 13 described later. When the reflecting unit 120a is arranged on one of the blades 122 in this way, when the detecting unit 13 and the reflecting unit 120a (blades 122) face each other, a large amount of ultraviolet rays are reflected on the detecting unit 13 side. On the other hand, when the impeller 120 rotates and the detection unit 13 and the reflection unit 120a (blades 122) do not face each other, the amount of ultraviolet rays reflected on the detection unit 13 side decreases. That is, the rotation of the impeller 120 changes the amount of ultraviolet rays reflected on the detection unit 13 side, which makes it possible to confirm the flow state of the fluid.

ここで、反射部120aの位置は、インペラ120の回転に伴って回転可能な位置であれば特に制限されず、本実施形態のように、複数の羽根122のうちの1つに配置されていてもよく、すべての羽根122に反射部120aが配置されていてもよい。さらに各羽根122の一部のみに反射部120aが配置されていてもよく、各羽根122の全体に反射部120aが配置されていてもよい。なお、反射部120aの面積や形状は特に制限されず、十分な量の紫外線を検出部13に向けて反射可能であればよく、検出部13の感度等に合わせて調整してもよい。なお、反射部120a以外の領域には、紫外線の反射率を低減するための構造等が配置されていてもよい。 Here, the position of the reflecting portion 120a is not particularly limited as long as it is a position that can rotate with the rotation of the impeller 120, and is arranged on one of the plurality of blades 122 as in the present embodiment. However, the reflecting portion 120a may be arranged on all the blades 122. Further, the reflecting portion 120a may be arranged only on a part of each blade 122, or the reflecting portion 120a may be arranged on the entire blade 122. The area and shape of the reflecting unit 120a are not particularly limited as long as a sufficient amount of ultraviolet rays can be reflected toward the detecting unit 13, and may be adjusted according to the sensitivity of the detecting unit 13 and the like. A structure or the like for reducing the reflectance of ultraviolet rays may be arranged in a region other than the reflecting portion 120a.

一方、図2Aに示すように、インペラ120の軸121に反射部120aが配置されていてもよい。この場合、軸121の周面の一部のみに反射部120aが配置されていてもよく、軸121の全周を囲むように反射部120aが配置されていてもよい。ただし、軸121の全周を囲むように反射部120aが配置される場合、インペラ120の回転に伴って、検出部13側に反射される紫外線の強度が変化するように、反射部120の幅や形状等を調整する。 On the other hand, as shown in FIG. 2A, the reflecting portion 120a may be arranged on the shaft 121 of the impeller 120. In this case, the reflecting portion 120a may be arranged only on a part of the peripheral surface of the shaft 121, or the reflecting portion 120a may be arranged so as to surround the entire circumference of the shaft 121. However, when the reflecting portion 120a is arranged so as to surround the entire circumference of the shaft 121, the width of the reflecting portion 120 is changed so that the intensity of the ultraviolet rays reflected on the detection unit 13 side changes as the impeller 120 rotates. And shape etc.

なお、図2Bに示すように、インペラ120の軸121および羽根122の両方に反射部120aを配置してもよい。 As shown in FIG. 2B, the reflecting portion 120a may be arranged on both the shaft 121 and the blade 122 of the impeller 120.

インペラ120は、例えば樹脂や金属の成形体等とすることができ、軸121および羽根122を別々に形成し、これらを組み合わせてもよく、軸121および羽根122を一体に形成してもよい。また、反射部120aの形成方法は特に制限されず、例えば羽根122や軸121を、紫外線の反射率が高い金属や樹脂等で形成してもよい。また紫外線の反射率が低い樹脂等によって形成された羽根122や軸121に、めっき処理や、塗料の塗布等によって、紫外線の反射率が高い領域を形成してもよい。 The impeller 120 may be, for example, a molded body of resin or metal, and the shaft 121 and the blade 122 may be formed separately and combined, or the shaft 121 and the blade 122 may be integrally formed. Further, the method of forming the reflecting portion 120a is not particularly limited, and for example, the blade 122 and the shaft 121 may be formed of a metal, resin, or the like having a high reflectance of ultraviolet rays. Further, a region having a high ultraviolet reflectance may be formed on the blade 122 or the shaft 121 formed of a resin or the like having a low ultraviolet reflectance by a plating treatment, application of a paint, or the like.

また、検出部13は、流路管11の第2窓17を介して流動検知部12のインペラ120と対向するように配置される。検出部13は、上述の第1光源14から出射され、インペラ120によって反射された紫外線を受光する。そして、検出部13は、上述のインペラ120の反射部120aの回転によって生じる紫外線の強度変化を検出する。 Further, the detection unit 13 is arranged so as to face the impeller 120 of the flow detection unit 12 via the second window 17 of the flow path pipe 11. The detection unit 13 receives the ultraviolet rays emitted from the above-mentioned first light source 14 and reflected by the impeller 120. Then, the detection unit 13 detects the change in the intensity of ultraviolet rays caused by the rotation of the reflection unit 120a of the impeller 120 described above.

検出部13は、流動検知部12のインペラ120によって反射される紫外線の強度変化を検出可能であればその種類は特に制限されない。例えば、フォトダイオード(PD)とすることができる。本実施形態では、インペラ120(処理流路)の上方に検出部13を1つのみ配置しているが、当該箇所に検出部13を複数個配置してもよく、また複数個所に検出部13を配置してもよい。 The type of the detection unit 13 is not particularly limited as long as it can detect a change in the intensity of ultraviolet rays reflected by the impeller 120 of the flow detection unit 12. For example, it can be a photodiode (PD). In the present embodiment, only one detection unit 13 is arranged above the impeller 120 (processing flow path), but a plurality of detection units 13 may be arranged at the relevant locations, and the detection units 13 may be arranged at a plurality of locations. May be placed.

(紫外線殺菌装置の使用方法)
本実施形態の紫外線殺菌装置10では、導入部112から処理流路111内に流体を導入する。そして、処理流路111に導入された流体は、処理流路111を流れている間に、第1光源14から出射された紫外線によって殺菌処理される。その後、殺菌処理された流体は、排出部113から紫外線殺菌装置10の外に排出される。
(How to use the UV sterilizer)
In the ultraviolet sterilizer 10 of the present embodiment, the fluid is introduced into the processing flow path 111 from the introduction unit 112. Then, the fluid introduced into the processing flow path 111 is sterilized by the ultraviolet rays emitted from the first light source 14 while flowing through the processing flow path 111. After that, the sterilized fluid is discharged from the discharge unit 113 to the outside of the ultraviolet sterilizer 10.

流体の流速は、処理流路111を流れる間に、十分に殺菌される速さであればよい。例えば、第1光源14の総出力が30mW程度であり、流体が液体である場合、10L/min以下である。なお、第1光源14の数や配置を変更することで、10L/minより早い流速であっても本実施形態と同等の殺菌効果を得ることができる。 The flow rate of the fluid may be such that it is sufficiently sterilized while flowing through the processing flow path 111. For example, when the total output of the first light source 14 is about 30 mW and the fluid is a liquid, it is 10 L / min or less. By changing the number and arrangement of the first light sources 14, the same bactericidal effect as that of the present embodiment can be obtained even at a flow velocity faster than 10 L / min.

また流体を導入部112から処理流路111内に導入すると、流体の流動によって、流動検知部12のインペラ120が回転する。そして、インペラ120の反射部120aが第1光源14から出射された紫外線を反射する。そして、インペラ120の反射部120aが検出部13と対向したときには、紫外線が検出部13側に反射されて、検出部13が多くの紫外線を受光する。一方、インペラ120(反射部120a)が回転し、反射部120aと検出部13とが対向しなくなったときには、検出部13が受光する紫外線の量が少なくなる。つまり、流体が流動し、インペラ120が回転しているときには、図3Aに示すように、検出部13が受光する光の強度が時間によって変化する。 Further, when the fluid is introduced into the processing flow path 111 from the introduction unit 112, the impeller 120 of the flow detection unit 12 rotates due to the flow of the fluid. Then, the reflecting portion 120a of the impeller 120 reflects the ultraviolet rays emitted from the first light source 14. Then, when the reflection unit 120a of the impeller 120 faces the detection unit 13, the ultraviolet rays are reflected toward the detection unit 13, and the detection unit 13 receives a large amount of ultraviolet rays. On the other hand, when the impeller 120 (reflection unit 120a) rotates and the reflection unit 120a and the detection unit 13 no longer face each other, the amount of ultraviolet rays received by the detection unit 13 decreases. That is, when the fluid is flowing and the impeller 120 is rotating, as shown in FIG. 3A, the intensity of the light received by the detection unit 13 changes with time.

これに対し、流体の流動が止まった時には、インペラ120の回転が停止する。そして、反射部120aおよび検出部13が対向した状態でインペラ120が停止した場合、図3B示すように、検出部13における紫外線の受光量が多い状態が続く。一方、反射部120aが検出部13と対向していない状態でインペラ120が停止した場合、図3Cのように、検出部13における受光量が低い状態が続く。 On the other hand, when the flow of the fluid stops, the rotation of the impeller 120 stops. Then, when the impeller 120 is stopped with the reflecting unit 120a and the detecting unit 13 facing each other, as shown in FIG. 3B, the state in which the amount of ultraviolet rays received by the detecting unit 13 is large continues. On the other hand, when the impeller 120 is stopped in a state where the reflection unit 120a is not facing the detection unit 13, the light receiving amount in the detection unit 13 continues to be low as shown in FIG. 3C.

本実施形態の紫外線殺菌装置は、検出部13における受光量が所定時間一定になった場合に、第1光源14を消灯する処理を行う制御部(図示せず)をさらに有していてもよい。不要なときに第1光源14を消灯することで、エネルギー消費量を減らしたり、第1光源14の寿命を長くしたりすることができる。 The ultraviolet sterilizer of the present embodiment may further include a control unit (not shown) that performs a process of turning off the first light source 14 when the amount of light received by the detection unit 13 becomes constant for a predetermined time. .. By turning off the first light source 14 when it is not needed, the energy consumption can be reduced and the life of the first light source 14 can be extended.

(その他)
図4Aに、当該実施形態の紫外線殺菌装置100の変形例を示す。当該変形例に係る紫外線殺菌装置100の平面図を図4Aに示し、正面図を図4Bに示し、底面図を図4Cに示す。さらに、図4CにおけるA−A線での断面図を図4Dに示し、左側面図を図4Eに示し、右側面図を図4Fに示す。当該変形例に係る紫外線殺菌装置100は、検出部13が、第1光源14に隣接して配置されている以外は、上述の紫外線殺菌装置10と同様である。当該紫外線殺菌装置100においても、第1光源14から出射された紫外線をインペラ120の反射部120aが反射し、当該反射光を検出部13で検出することができる。なお、当該変形例においては、上述の流路管11の第2窓17が不要となる。
(others)
FIG. 4A shows a modified example of the ultraviolet sterilizer 100 of the embodiment. A plan view of the ultraviolet sterilizer 100 according to the modification is shown in FIG. 4A, a front view is shown in FIG. 4B, and a bottom view is shown in FIG. 4C. Further, a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4C is shown in FIG. 4D, a left side view is shown in FIG. 4E, and a right side view is shown in FIG. 4F. The ultraviolet sterilizer 100 according to the modification is the same as the above-mentioned ultraviolet sterilizer 10 except that the detection unit 13 is arranged adjacent to the first light source 14. Also in the ultraviolet sterilizer 100, the reflecting unit 120a of the impeller 120 reflects the ultraviolet rays emitted from the first light source 14, and the reflected light can be detected by the detecting unit 13. In the modified example, the second window 17 of the flow path pipe 11 described above becomes unnecessary.

(効果)
本実施形態では、紫外線殺菌装置内を流体が流動しているか否かを、インペラの反射部が反射する紫外線量の検出のみによって確認できる。したがって、大掛かりなセンサ等を設ける必要がなく、さらにコストも抑えることができる。また、検出部における紫外線の受光量が一定になった場合に、第1光源を消灯する処理等を行うことも可能であり、エネルギー消費量を減らしたり、第1光源の寿命を長くしたりすることもできる。
(effect)
In the present embodiment, whether or not the fluid is flowing in the ultraviolet sterilizer can be confirmed only by detecting the amount of ultraviolet rays reflected by the reflecting portion of the impeller. Therefore, it is not necessary to provide a large-scale sensor or the like, and the cost can be further suppressed. Further, when the amount of ultraviolet rays received by the detection unit becomes constant, it is possible to perform a process of turning off the first light source, which reduces energy consumption and prolongs the life of the first light source. You can also do it.

[第2の実施形態]
第2の実施形態の紫外線殺菌装置20の平面図を図5Aに示し、正面図を図5Bに示し、底面図を図5Cに示す。さらに、図5CにおけるA−A線での断面図を図5Dに示し、左側面図を図5Eに示し、右側面図を図5Fに示す。
[Second Embodiment]
A plan view of the ultraviolet sterilizer 20 of the second embodiment is shown in FIG. 5A, a front view is shown in FIG. 5B, and a bottom view is shown in FIG. 5C. Further, a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5C is shown in FIG. 5D, a left side view is shown in FIG. 5E, and a right side view is shown in FIG. 5F.

第2の実施形態の紫外線殺菌装置20は、インペラ120に対して第2光を照射する第2光源25をさらに有する点以外は、上述の第1の実施形態の紫外線殺菌装置10と同様である。第1の実施形態の紫外線殺菌装置10と同じ部材については、同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。 The ultraviolet sterilizer 20 of the second embodiment is the same as the ultraviolet sterilizer 10 of the first embodiment described above, except that it further includes a second light source 25 that irradiates the impeller 120 with the second light. .. The same members as those of the ultraviolet sterilizer 10 of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第2光源25は、流路管11の第2窓17の外側に、上述の検出部13と隣接して配置された、第2光を照射するための光源である。第2光源25は、上述の流動検知部12のインペラ120に対して第2光を照射可能であれば、その種類は特に制限されない。また、第2光源25から出射される第2光の波長も特に制限されず、紫外線であってもよく、赤外線であってもよく、可視光であってもよい。第2光源25の例には、LED、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、LD等が含まれるが、寿命が長く、かつエネルギー消費量が少ないこと等から、LEDが好ましい。 The second light source 25 is a light source for irradiating the second light, which is arranged on the outside of the second window 17 of the flow path tube 11 adjacent to the detection unit 13 described above. The type of the second light source 25 is not particularly limited as long as it can irradiate the impeller 120 of the flow detection unit 12 with the second light. Further, the wavelength of the second light emitted from the second light source 25 is not particularly limited, and may be ultraviolet rays, infrared rays, or visible light. Examples of the second light source 25 include LEDs, mercury lamps, metal halide lamps, xenon lamps, LDs, and the like, but LEDs are preferable because they have a long life and consume less energy.

ここで、第2光源25から出射される第2光の強度は、上述の第1光源14から出射する紫外線の強度と同一であってもよいが、異なることが好ましい。第2光源25から出射される第2光の強度が異なる場合には、後述のように、第1光源14または第2光源25のいずれかに不具合が生じたときに検知可能となる。なお、本実施形態では、第1光源14の光軸および第2光源の光軸が略直交するように配置されているが、第1光源14および第2光源25の配置位置は、当該位置に制限されない。ただし、第1光源14の光軸および第2光源の光軸が角度を有するように配置されているほうが、第1光源14および第2光源25が干渉し難く、それぞれの光をインペラ120の反射部120aによって確実に反射させやすい。 Here, the intensity of the second light emitted from the second light source 25 may be the same as the intensity of the ultraviolet rays emitted from the first light source 14 described above, but is preferably different. When the intensities of the second light emitted from the second light source 25 are different, it becomes possible to detect when a problem occurs in either the first light source 14 or the second light source 25, as will be described later. In the present embodiment, the optical axes of the first light source 14 and the optical axes of the second light source are arranged so as to be substantially orthogonal to each other, but the positions of the first light source 14 and the second light source 25 are located at the positions. Not limited. However, if the optical axis of the first light source 14 and the optical axis of the second light source are arranged so as to have an angle, the first light source 14 and the second light source 25 are less likely to interfere with each other, and the respective lights are reflected by the impeller 120. It is easy to surely reflect by the portion 120a.

また、本実施形態におけるインペラ120は、第1光源14が出射する紫外線、および第2光源25が出射する第2光を反射可能であればよく、上述の第1の実施形態のインペラ120の反射部と同様とすることができる。本実施形態では、1つの反射部120aによって、紫外線および第2光を反射してもよい。一方で、紫外線を反射するための反射部120aと、第2光を反射するための反射部120aとが別々に配置されていてもよい。例えば、上述の図2Bに示すインペラ120と同様に、紫外線を反射するための反射部120aがインペラ120の羽根122に配置され、第2光を反射するための反射部120aがインペラ120の軸121に配置されていてもよい。また、その逆であってもよい。 Further, the impeller 120 in the present embodiment may reflect the ultraviolet rays emitted by the first light source 14 and the second light emitted by the second light source 25 as long as it can reflect the reflection of the impeller 120 of the first embodiment described above. It can be the same as the department. In the present embodiment, ultraviolet rays and second light may be reflected by one reflecting unit 120a. On the other hand, the reflecting portion 120a for reflecting ultraviolet rays and the reflecting portion 120a for reflecting the second light may be arranged separately. For example, similarly to the impeller 120 shown in FIG. 2B described above, the reflecting portion 120a for reflecting ultraviolet rays is arranged on the blade 122 of the impeller 120, and the reflecting portion 120a for reflecting the second light is the shaft 121 of the impeller 120. It may be arranged in. And vice versa.

(紫外線殺菌装置の使用方法)
本実施形態の紫外線殺菌装置20でも、導入部112から処理流路111内に流体を導入する。そして、処理流路111に導入された流体は、処理流路111を流れている間に、光源14から出射された紫外線によって殺菌処理される。その後、殺菌処理された流体は、排出部113から紫外線殺菌装置20の外に排出される。流体の速度は、第1の実施形態と同様とすることができる。
(How to use the UV sterilizer)
Also in the ultraviolet sterilizer 20 of the present embodiment, the fluid is introduced into the processing flow path 111 from the introduction unit 112. Then, the fluid introduced into the processing flow path 111 is sterilized by the ultraviolet rays emitted from the light source 14 while flowing through the processing flow path 111. After that, the sterilized fluid is discharged from the discharge unit 113 to the outside of the ultraviolet sterilizer 20. The velocity of the fluid can be similar to that of the first embodiment.

また流体を導入部112から処理流路111内に導入すると、流体の流動によって、流動検知部12のインペラ120が回転する。そして、インペラ120の反射部120aが第1光源14から出射された紫外線、および第2光源25から出射された第2光を反射する。例えば、インペラ120の反射部120aが検出部13と対向したとき、紫外線および第2光が検出部13側に反射されて、検出部13が多くの紫外線および第2光を受光する。一方、インペラ120(反射部120a)が回転し、反射部120aと検出部13とが対向しなくなったときには、検出部13が受光する紫外線および第2光の量が少なくなる。つまり、流体が流動し、インペラ120が回転しているときには、図6Aに示すように、検出部13が受光する光の強度が時間によって変化する。 Further, when the fluid is introduced into the processing flow path 111 from the introduction unit 112, the impeller 120 of the flow detection unit 12 rotates due to the flow of the fluid. Then, the reflecting portion 120a of the impeller 120 reflects the ultraviolet rays emitted from the first light source 14 and the second light emitted from the second light source 25. For example, when the reflecting unit 120a of the impeller 120 faces the detection unit 13, ultraviolet rays and second light are reflected toward the detection unit 13, and the detection unit 13 receives a large amount of ultraviolet rays and second light. On the other hand, when the impeller 120 (reflecting unit 120a) rotates and the reflecting unit 120a and the detecting unit 13 no longer face each other, the amount of ultraviolet rays and the second light received by the detecting unit 13 decreases. That is, when the fluid is flowing and the impeller 120 is rotating, as shown in FIG. 6A, the intensity of the light received by the detection unit 13 changes with time.

また本実施形態では、処理流路111内で流体は流動しているものの、第1光源14または第2光源25に不具合が生じた場合、検出部13が受光する光の強度は時間と共に変化するものの、第1光源14および第2光源25が共に点灯している状態(図6A)より光の強度変化が少なくなる。第2光源から出射される第2光の強度<第1光源から出射される紫外線の強度である場合を例に説明する。第2光源25に不具合が生じた場合、図6Bの点線で示すように、検出部13が受光する光は、第1光源14から出射された紫外線のみとなる。一方、第1光源14に不具合が生じた場合、図6Bの一点鎖線で示すように、検出部13が受光する光は、第2光源25から出射される第2光のみとなる。したがって、検出部13で検出される強度変化が少なくなった場合に、どの光源で不具合が生じたかを特定可能である。 Further, in the present embodiment, although the fluid is flowing in the processing flow path 111, when a problem occurs in the first light source 14 or the second light source 25, the intensity of the light received by the detection unit 13 changes with time. However, the change in light intensity is smaller than that in the state where both the first light source 14 and the second light source 25 are lit (FIG. 6A). The case where the intensity of the second light emitted from the second light source <the intensity of the ultraviolet rays emitted from the first light source will be described as an example. When a problem occurs in the second light source 25, as shown by the dotted line in FIG. 6B, the light received by the detection unit 13 is only the ultraviolet rays emitted from the first light source 14. On the other hand, when a problem occurs in the first light source 14, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 6B, the light received by the detection unit 13 is only the second light emitted from the second light source 25. Therefore, when the change in intensity detected by the detection unit 13 is reduced, it is possible to identify which light source causes the problem.

また、インペラ120に反射部120aを複数設け、第1光源14から出射された紫外線を反射するタイミングと、第2光源25から出射された第2光を反射するタイミングとをずらした場合には、例えば図6Cに示すように、検出部13が受光する光の強度をより細かく変化させることができる。この場合も、いずれかの光源に不具合が生じた場合、どの光源で不具合が生じたかを容易に特定可能である。 Further, when a plurality of reflecting portions 120a are provided on the impeller 120 and the timing of reflecting the ultraviolet rays emitted from the first light source 14 and the timing of reflecting the second light emitted from the second light source 25 are deviated from each other, For example, as shown in FIG. 6C, the intensity of the light received by the detection unit 13 can be changed more finely. In this case as well, if any of the light sources has a problem, it is possible to easily identify which light source has the problem.

なお、本実施形態においても、流体の流動が止まった時には、インペラ120の回転が停止する。そして、インペラ120の反射部120aが検出部13と対向した状態で停止した場合には、図7Aのように、検出部13における受光量が多い状態が続く。一方、インペラ120の反射部120aが検出部13と対向していない状態で停止した場合には、図7Bのように、検出部13における受光量が低い状態が続く。 Also in this embodiment, when the fluid flow stops, the rotation of the impeller 120 stops. Then, when the reflecting unit 120a of the impeller 120 is stopped in a state of facing the detection unit 13, the state in which the amount of light received by the detection unit 13 is large continues as shown in FIG. 7A. On the other hand, when the reflection unit 120a of the impeller 120 is stopped in a state where it does not face the detection unit 13, the light receiving amount in the detection unit 13 continues to be low as shown in FIG. 7B.

また、本実施形態でも、検出部13による受光量の変化がなくなった場合に、制御部(図示せず)によって、第1光源14や第2光源25を消灯する処理を行う制御を行ってもよい。不要なときに第1光源14や第2光源25を消灯することで、エネルギー消費量を減らしたり、第1光源14および第2光源25の寿命を長くしたりすることができる。 Further, also in the present embodiment, when the change in the amount of light received by the detection unit 13 disappears, the control unit (not shown) may control the first light source 14 and the second light source 25 to be turned off. good. By turning off the first light source 14 and the second light source 25 when not needed, the energy consumption can be reduced and the life of the first light source 14 and the second light source 25 can be extended.

(効果)
本実施形態でも、紫外線殺菌装置内を流体が流動しているか否かを、インペラの反射部が反射する紫外線量の検出のみによって確認できる。したがって、大掛かりなセンサ等を設ける必要がなく、さらにコストも抑えることができる。また、検出部による受光量の変化がなくなった場合に、第1光源を消灯する処理等を行うことも可能であり、エネルギー消費量を減らしたり、第1光源の寿命を長くしたりすることもできる。
(effect)
Also in this embodiment, whether or not the fluid is flowing in the ultraviolet sterilizer can be confirmed only by detecting the amount of ultraviolet rays reflected by the reflecting portion of the impeller. Therefore, it is not necessary to provide a large-scale sensor or the like, and the cost can be further suppressed. Further, when the change in the amount of received light by the detection unit disappears, it is possible to perform a process of turning off the first light source, which can reduce the energy consumption and extend the life of the first light source. can.

さらに、本実施形態によれば、第1光源および第2光源のいずれかに不具合が生じた場合に、いずれで不具合が生じたかも特定可能である。したがって、光源の管理および流体の流動の管理の両方を行うことができる。 Further, according to the present embodiment, when a defect occurs in either the first light source or the second light source, it is possible to identify which of the defects has occurred. Therefore, both the control of the light source and the control of the flow of the fluid can be performed.

[第3の実施形態]
第3の実施形態の紫外線殺菌装置30の平面図を図8Aに示し、正面図を図8Bに示し、底面図を図8Cに示す。さらに、図8CにおけるA−A線での断面図を図8Dに示し、左側面図を図8Eに示し、右側面図を図8Fに示す。
[Third Embodiment]
A plan view of the ultraviolet sterilizer 30 of the third embodiment is shown in FIG. 8A, a front view is shown in FIG. 8B, and a bottom view is shown in FIG. 8C. Further, a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 8C is shown in FIG. 8D, a left side view is shown in FIG. 8E, and a right side view is shown in FIG. 8F.

第3の実施形態の紫外線殺菌装置30は、流動検知部32のインペラ320が反射部ではなく遮蔽部320aを有する点、および検出部33が処理流路111内に配置されている点以外は、上述の第1の実施形態の紫外線殺菌装置10と同様である。第1の実施形態の紫外線殺菌装置10と同じ部材については、同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。 In the ultraviolet sterilizer 30 of the third embodiment, except that the impeller 320 of the flow detection unit 32 has a shielding unit 320a instead of a reflection unit and the detection unit 33 is arranged in the processing flow path 111. This is the same as the ultraviolet sterilizer 10 of the first embodiment described above. The same members as those of the ultraviolet sterilizer 10 of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

本実施形態の流動検知部32は、流体の流れによって回転するインペ320と、これを支持する支持部323とを有する。流動検知部32に配置されるインペラ320は、軸321と、羽根322とを有し、処理流路111内を流れる流体の流動によって軸321を回転軸として、羽根322が回転する。当該インペラ320は、導入部112側から排出部113側に向かう流体の流動を大きく損なわない構造が好ましい。 The flow detection unit 32 of the present embodiment has an impe 320 that is rotated by the flow of a fluid, and a support unit 323 that supports the impe 320. The impeller 320 arranged in the flow detection unit 32 has a shaft 321 and a blade 322, and the blade 322 rotates about the shaft 321 as a rotation axis due to the flow of the fluid flowing in the processing flow path 111. The impeller 320 preferably has a structure that does not significantly impair the flow of the fluid from the introduction portion 112 side to the discharge portion 113 side.

ここで、インペラ320は、当該インペラ320の回転に伴って回転する位置に紫外線を遮蔽する遮蔽部320aを有する。本実施形態では、遮蔽部320aは、インペラ320が有する複数の羽根322の一つに配置されている。当該遮蔽部320aが、第1光源14と、後述の検出部33との間に位置すると、第1光源14から出射された紫外線が遮られて、検出部33に届かなくなる。一方、羽根322(遮蔽部320a)が回転し、第1光源14と、後述の検出部33との間から移動したときには、第1光源14から出射された紫外線が検出部33に届く。したがって、インペラ320の回転によって、検出部33が受光する紫外線の量が時間と共に変化し流体の流動状態の確認が可能となる。 Here, the impeller 320 has a shielding portion 320a that shields ultraviolet rays at a position that rotates with the rotation of the impeller 320. In the present embodiment, the shielding portion 320a is arranged on one of the plurality of blades 322 of the impeller 320. When the shielding unit 320a is located between the first light source 14 and the detection unit 33 described later, the ultraviolet rays emitted from the first light source 14 are blocked and do not reach the detection unit 33. On the other hand, when the blade 322 (shielding unit 320a) rotates and moves from between the first light source 14 and the detection unit 33 described later, the ultraviolet rays emitted from the first light source 14 reach the detection unit 33. Therefore, due to the rotation of the impeller 320, the amount of ultraviolet rays received by the detection unit 33 changes with time, and the fluid state can be confirmed.

遮蔽部320aは、複数の羽根322のうちの1つに配置されていてもよく、すべての羽根322に配置されていてもよい。さらに各羽根322の一部のみに遮蔽部320aが配置されていてもよく、各羽根322の全体に遮蔽部320aが配置されていてもよい。なお、遮蔽部320aの面積や形状は特に制限されず、上述のように、紫外線を十分に遮蔽可能であればよく、検出部33の感度等に合わせて調整してもよい。なお、遮蔽部320a以外の領域は、紫外線の透過率が高い材料で構成されていることが好ましい。 The shielding portion 320a may be arranged on one of the plurality of blades 322, or may be arranged on all the blades 322. Further, the shielding portion 320a may be arranged only on a part of each blade 322, or the shielding portion 320a may be arranged on the entire blade 322. The area and shape of the shielding unit 320a are not particularly limited as long as they can sufficiently shield ultraviolet rays as described above, and may be adjusted according to the sensitivity of the detecting unit 33 and the like. The region other than the shielding portion 320a is preferably made of a material having a high ultraviolet transmittance.

インペラ320は、例えば樹脂や金属の成形体等とすることができ、軸321および羽根322を別々に形成し、これらを組み合わせてもよく、軸321および羽根322を一体に形成してもよい。また、遮蔽部320aの形成方法は特に制限されず、例えば羽根322(遮蔽部320a)を、紫外線の遮蔽率が高い金属や樹脂等で形成してもよい。また紫外線の遮蔽率が低い樹脂等によって形成された羽根322に、めっき処理や塗料の塗布等によって、紫外線の遮蔽率が高い領域を形成してもよい。 The impeller 320 may be, for example, a molded body of resin or metal, and the shaft 321 and the blade 322 may be formed separately and combined, or the shaft 321 and the blade 322 may be integrally formed. The method of forming the shielding portion 320a is not particularly limited, and for example, the blade 322 (shielding portion 320a) may be formed of a metal, resin, or the like having a high ultraviolet shielding rate. Further, a region having a high ultraviolet shielding rate may be formed on the blade 322 formed of a resin or the like having a low ultraviolet shielding rate by plating treatment, application of a paint, or the like.

一方、本実施形態の検出部33は、流動検知部32を介して第1光源14と対向するように配置されている。検出部33は、上述の第1光源14から出射され、流動検知部32を透過した紫外線(遮蔽部320aによって遮られなかった紫外線)を受光する。より具体的には、検出部33は、上述のインペラ320の遮蔽部320aの回転によって生じる紫外線の強度変化を検出する。 On the other hand, the detection unit 33 of the present embodiment is arranged so as to face the first light source 14 via the flow detection unit 32. The detection unit 33 receives ultraviolet rays (ultraviolet rays not blocked by the shielding unit 320a) emitted from the above-mentioned first light source 14 and transmitted through the flow detecting unit 32. More specifically, the detection unit 33 detects a change in the intensity of ultraviolet rays caused by the rotation of the shielding unit 320a of the impeller 320 described above.

検出部33は、流動検知部32を透過した紫外線の強度変化を検出可能であればその種類は特に制限されない。例えば、フォトダイオード(PD)とすることができる。本実施形態では、流路管11の処理流路111内に検出部33を1つのみ配置しているが、当該位置に検出部33を複数個配置してもよく、また処理流路111内の複数個所に検出部33を配置してもよい。 The type of the detection unit 33 is not particularly limited as long as it can detect a change in the intensity of ultraviolet rays transmitted through the flow detection unit 32. For example, it can be a photodiode (PD). In the present embodiment, only one detection unit 33 is arranged in the processing flow path 111 of the flow path tube 11, but a plurality of detection units 33 may be arranged at the position, and in the processing flow path 111. The detection units 33 may be arranged at a plurality of locations.

(紫外線殺菌装置の使用方法)
本実施形態の紫外線殺菌装置30においても、導入部112から処理流路111内に流体を導入する。そして、処理流路111に導入された流体は、処理流路111を流れている間に、光源14から出射された紫外線によって殺菌処理される。その後、殺菌処理された流体は、排出部113から紫外線殺菌装置10の外に排出される。流体の速度は、第1の実施形態と同様とすることができる。
(How to use the UV sterilizer)
Also in the ultraviolet sterilizer 30 of the present embodiment, the fluid is introduced into the processing flow path 111 from the introduction unit 112. Then, the fluid introduced into the processing flow path 111 is sterilized by the ultraviolet rays emitted from the light source 14 while flowing through the processing flow path 111. After that, the sterilized fluid is discharged from the discharge unit 113 to the outside of the ultraviolet sterilizer 10. The velocity of the fluid can be similar to that of the first embodiment.

また流体を導入部112から処理流路111内に導入すると、流体の流動によって、流動検知部32のインペラ320が回転する。そして、インペラ320の遮蔽部320aが第1光源14と検出部33との間に位置したとき、第1光源14から出射された紫外線が遮蔽部320aによって遮蔽される。つまり、検出部33が受光する紫外線の量が少なくなる。一方、インペラ320が回転し、遮蔽部320aが第1光源14と検出部33との間に位置しなくなったとき、第1光源14から出射された紫外線は流動検知部32を透過する。つまり、検出部33が受光する紫外線の量が多くなる。したがって、流体が流動し、インペラ320が回転しているときには、図9Aに示すように、検出部13が受光する光の強度が時間によって変化する。 Further, when the fluid is introduced into the processing flow path 111 from the introduction unit 112, the impeller 320 of the flow detection unit 32 rotates due to the flow of the fluid. Then, when the shielding portion 320a of the impeller 320 is located between the first light source 14 and the detection unit 33, the ultraviolet rays emitted from the first light source 14 are shielded by the shielding portion 320a. That is, the amount of ultraviolet rays received by the detection unit 33 is reduced. On the other hand, when the impeller 320 rotates and the shielding unit 320a is no longer located between the first light source 14 and the detection unit 33, the ultraviolet rays emitted from the first light source 14 pass through the flow detection unit 32. That is, the amount of ultraviolet rays received by the detection unit 33 increases. Therefore, when the fluid is flowing and the impeller 320 is rotating, the intensity of the light received by the detection unit 13 changes with time, as shown in FIG. 9A.

これに対し、流体の流動が止まった時には、インペラ320の回転が停止する。そして、遮蔽部320aが、第1光源14と検出部33との間に位置した状態で、インペラ320が停止すると、図9B示すように、検出部33における受光量が低い状態が続く。一方、遮蔽部320aが、第1光源14と検出部33との間からずれた状態で、インペラ320が停止すると、図9Cのように、検出部33における受光量が高い状態が続く。 On the other hand, when the flow of the fluid stops, the rotation of the impeller 320 stops. Then, when the impeller 320 is stopped while the shielding unit 320a is located between the first light source 14 and the detecting unit 33, the light receiving amount in the detecting unit 33 continues to be low as shown in FIG. 9B. On the other hand, when the impeller 320 is stopped while the shielding unit 320a is displaced from the first light source 14 and the detecting unit 33, the light receiving amount in the detecting unit 33 continues to be high as shown in FIG. 9C.

なお、本実施形態の紫外線殺菌装置においても、検出部33による受光量の変化がなくなった場合に、第1光源14を消灯する処理を行う制御部(図示せず)をさらに有していてもよい。不要なときに第1光源14を消灯することで、エネルギー消費量を減らしたり、第1光源14の寿命を長くしたりすることができる。 Even if the ultraviolet sterilizer of the present embodiment further has a control unit (not shown) that performs a process of turning off the first light source 14 when the change in the amount of light received by the detection unit 33 disappears. good. By turning off the first light source 14 when it is not needed, the energy consumption can be reduced and the life of the first light source 14 can be extended.

(効果)
本実施形態においても、紫外線殺菌装置内を流体が流動しているか否かを、流動検知部を透過する紫外線量の検出のみによって確認できる。したがって、大掛かりなセンサ等を設ける必要がなく、さらにコストも抑えることができる。また、検出部による受光量の変化がなくなった場合に、第1光源を消灯する処理等を行うことも可能であり、エネルギー消費量を減らしたり、第1光源の寿命を長くしたりすることもできる。
(effect)
Also in this embodiment, whether or not the fluid is flowing in the ultraviolet sterilizer can be confirmed only by detecting the amount of ultraviolet rays transmitted through the flow detection unit. Therefore, it is not necessary to provide a large-scale sensor or the like, and the cost can be further suppressed. Further, when the change in the amount of received light by the detection unit disappears, it is possible to perform a process of turning off the first light source, which can reduce the energy consumption and extend the life of the first light source. can.

本発明に係る紫外線殺菌装置によれば、簡便な構造で、流体の流動状態を容易に把握可能である。したがって、各種水処理施設や水供給用パイプ等において、非常に有用である。 According to the ultraviolet sterilizer according to the present invention, the flow state of the fluid can be easily grasped with a simple structure. Therefore, it is very useful in various water treatment facilities, water supply pipes, and the like.

10、20、30、100 紫外線殺菌装置
11 流路管
12、32 流動検知部
13、33 検出部
14 第1光源
17 第2窓
25 第2光源
111 処理流路
120、320 インペラ
120a 反射部
121、321 軸
122、322 羽根
123、323 支持部
320a 遮蔽部
10, 20, 30, 100 UV sterilizer 11 Channel tube 12, 32 Flow detector 13, 33 Detector 14 First light source 17 Second window 25 Second light source 111 Processing channel 120, 320 Impeller 120a Reflector 121, 321 Shaft 122, 322 Blade 123, 323 Support part 320a Shielding part

Claims (5)

流路を流れる流体に対して紫外線を照射して前記流体を殺菌処理する紫外線殺菌装置であって、
前記流路と、
前記流路に配置され、前記流体の流れによって回転するインペラを含む、流動検知部と、
前記流路に前記紫外線を照射する第1光源と、
前記第1光源から出射され、前記流動検知部により反射された紫外線、または前記第1光源から出射され、前記流動検知部を透過した紫外線を受光する検出部と、
を有し、
前記インペラは、前記インペラの回転に伴って回転し、かつ紫外線を反射する反射部、または前記インペラの回転に伴って回転し、かつ紫外線を遮蔽する遮蔽部を有し、
前記検出部は、前記反射部または前記遮蔽部の回転によって生じる紫外線の強度変化を検出する、
紫外線殺菌装置。
An ultraviolet sterilizer that sterilizes the fluid by irradiating the fluid flowing through the flow path with ultraviolet rays.
With the flow path
A flow detector, including an impeller arranged in the flow path and rotated by the flow of the fluid.
A first light source that irradiates the flow path with the ultraviolet rays,
A detection unit that receives ultraviolet rays emitted from the first light source and reflected by the flow detection unit, or ultraviolet rays emitted from the first light source and transmitted through the flow detection unit.
Have,
The impeller has a reflecting portion that rotates with the rotation of the impeller and reflects ultraviolet rays, or a shielding portion that rotates with the rotation of the impeller and shields ultraviolet rays.
The detection unit detects a change in the intensity of ultraviolet rays caused by rotation of the reflection unit or the shielding unit.
Ultraviolet sterilizer.
前記インペラに対して第2光を照射する第2光源をさらに有し、
前記検出部は、前記反射部または前記遮蔽部の回転によって生じる第2光の強度変化も検出する、
請求項1に記載の紫外線殺菌装置。
It further has a second light source that irradiates the impeller with a second light.
The detection unit also detects a change in the intensity of the second light caused by the rotation of the reflection unit or the shielding unit.
The ultraviolet sterilizer according to claim 1.
前記第1光源から出射される紫外線の強度と、前記第2光源から出射される第2光の強度とが異なる、
請求項2に記載の紫外線殺菌装置。
The intensity of the ultraviolet rays emitted from the first light source and the intensity of the second light emitted from the second light source are different.
The ultraviolet sterilizer according to claim 2.
前記インペラが、軸と、前記軸の周囲に配置された羽根を有し、
前記反射部が、前記軸および/または前記羽根に配置されている、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の紫外線殺菌装置。
The impeller has a shaft and blades arranged around the shaft.
The reflector is arranged on the shaft and / or the blade.
The ultraviolet sterilizer according to any one of claims 1 to 3.
前記インペラが、軸と、前記軸の周囲に配置された羽根を有し、
前記遮蔽部が、前記羽根に配置されている、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の紫外線殺菌装置。
The impeller has a shaft and blades arranged around the shaft.
The shielding portion is arranged on the blade,
The ultraviolet sterilizer according to any one of claims 1 to 3.
JP2020008502A 2020-01-22 2020-01-22 Ultraviolet sterilization device Pending JP2021115106A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020008502A JP2021115106A (en) 2020-01-22 2020-01-22 Ultraviolet sterilization device
PCT/JP2021/000095 WO2021149475A1 (en) 2020-01-22 2021-01-05 Ultraviolet sterilization device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020008502A JP2021115106A (en) 2020-01-22 2020-01-22 Ultraviolet sterilization device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021115106A true JP2021115106A (en) 2021-08-10

Family

ID=76993359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020008502A Pending JP2021115106A (en) 2020-01-22 2020-01-22 Ultraviolet sterilization device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2021115106A (en)
WO (1) WO2021149475A1 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4806521B2 (en) * 2004-07-27 2011-11-02 ダイナフロー株式会社 Disinfection device
JP2015131270A (en) * 2014-01-14 2015-07-23 スタンレー電気株式会社 Ultraviolet irradiator
JP6549456B2 (en) * 2015-09-25 2019-07-24 日機装株式会社 Fluid sterilizer
JP6530150B2 (en) * 2017-02-09 2019-06-12 株式会社アクアバンク Beverage sterilization unit and drinking water supply device equipped with the same
JP7017902B2 (en) * 2017-10-17 2022-02-09 日機装株式会社 Fluid sterilizer
CN109437369A (en) * 2018-12-20 2019-03-08 重庆瑞朗电气有限公司 A kind of apparatus for ultraviolet disinfection with self-cleaning function

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021149475A1 (en) 2021-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210244833A1 (en) Ultraviolet light treatment chamber
CA2620780C (en) Ultraviolet light treatment chamber
JP6374403B2 (en) Method and apparatus for liquid disinfection with light emitted from light emitting diodes
US7683344B2 (en) In-line treatment of liquids and gases by light irradiation
JP5791899B2 (en) UV light processing chamber
JP2016507367A (en) Liquid purification apparatus and method
WO2019151364A1 (en) Ultraviolet sterilization tube and ultraviolet sterilization device
JP2012223736A (en) Apparatus for purification treatment of liquid
JP2012115601A (en) Simultaneous purification treatment device of gas and liquid
WO2021149475A1 (en) Ultraviolet sterilization device
JP2002527237A (en) Fluid purification device by light pulse
US8709261B2 (en) System and method for monitoring water transmission of UV light in disinfection systems
KR200375253Y1 (en) Ultraviolet sterilizer for open channel
WO2022158169A1 (en) Fluid sterilizing apparatus
JPH0586347U (en) UV sterilizer
KR20210121771A (en) Ultra-violet sterilizing device
CN117105324A (en) Ultraviolet disinfection device based on bifocal positioning cavity
JP2014004507A (en) Fluid treatment apparatus
JPH1028967A (en) Water purifier