JP2022148396A - 流体殺菌装置 - Google Patents
流体殺菌装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022148396A JP2022148396A JP2021050064A JP2021050064A JP2022148396A JP 2022148396 A JP2022148396 A JP 2022148396A JP 2021050064 A JP2021050064 A JP 2021050064A JP 2021050064 A JP2021050064 A JP 2021050064A JP 2022148396 A JP2022148396 A JP 2022148396A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- fluid
- reflecting portion
- window
- ultraviolet rays
- 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
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 title abstract description 20
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 title abstract description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 abstract 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 abstract 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 description 1
- 239000002349 well water Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
- C02F1/325—Irradiation devices or lamp constructions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS 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
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
- A61L2/10—Ultraviolet radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS 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
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/26—Accessories or devices or components used for biocidal treatment
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS 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
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/18—Radiation
- A61L9/20—Ultraviolet radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/007—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by irradiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/91—Bacteria; Microorganisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/80—Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
- B01D2259/804—UV light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/32—Details relating to UV-irradiation devices
- C02F2201/322—Lamp arrangement
- C02F2201/3228—Units having reflectors, e.g. coatings, baffles, plates, mirrors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/04—Disinfection
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)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
【課題】容器の大型化と、製造コストの低減とを図ることができる流体殺菌装置を提供することである。【解決手段】実施形態に係る流体殺菌装置は、内部に、処理を行う流体が流通可能な空間を有し、金属を含む容器と;前記容器の前記空間に、紫外線を照射可能な光源と;前記容器の内面に設けられた、少なくとも1つの第1の反射部、または、第2の反射部と;を具備している。前記第1の反射部は、シート状を呈し、フッ素樹脂を含んでいる。前記第2の反射部は、膜状を呈し、シリコーン樹脂を含んでいる。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、流体殺菌装置に関する。
水などの流体に紫外線を照射して、流体を殺菌する流体殺菌装置がある。例えば、流体が流れる容器と、容器の端部に設けられ、容器の内部に紫外線を照射する光源と、を備えた流体殺菌装置が提案されている。
この場合、容器の内面には、処理を行う流体が接触するとともに、光源から照射された紫外線の一部が入射する。そのため、容器は、処理を行う流体に対する耐性と、紫外線に対する耐性とを有する材料から形成される。例えば、石英ガラスを含む容器や、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのフッ素樹脂を含む容器を備えた流体殺菌装置が提案されている。
ここで、近年においては、処理流量の増加が望まれており、流体殺菌装置の大型化、ひいては容器の大型化が求められている。ところが、石英ガラスやフッ素樹脂を含む容器は製造コストが高く、容器の大型化を図るとさらに多大のコストが掛かることになる。そのため、流体殺菌装置の処理流量を増加させるのが困難となっていた。
そこで、容器の大型化と、製造コストの低減とを図ることができる流体殺菌装置の開発が望まれていた。
そこで、容器の大型化と、製造コストの低減とを図ることができる流体殺菌装置の開発が望まれていた。
本発明が解決しようとする課題は、容器の大型化と、製造コストの低減とを図ることができる流体殺菌装置を提供することである。
実施形態に係る流体殺菌装置は、内部に、処理を行う流体が流通可能な空間を有し、金属を含む容器と;前記容器の前記空間に、紫外線を照射可能な光源と;前記容器の内面に設けられた、少なくとも1つの第1の反射部、または、第2の反射部と;を具備している。前記第1の反射部は、シート状を呈し、フッ素樹脂を含んでいる。前記第2の反射部は、膜状を呈し、シリコーン樹脂を含んでいる。
本発明の実施形態によれば、容器の大型化と、製造コストの低減とを図ることができる流体殺菌装置を提供することができる。
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、本実施の形態に係る流体殺菌装置1を例示するための模式斜視図である。
図2は、図1における流体殺菌装置1のA-A線方向の模式断面図である。
図1に示すように、流体殺菌装置1は、例えば、容器2、窓3、光源4、および反射部5(第1の反射部の一例に相当する)を有する。
図2は、図1における流体殺菌装置1のA-A線方向の模式断面図である。
図1に示すように、流体殺菌装置1は、例えば、容器2、窓3、光源4、および反射部5(第1の反射部の一例に相当する)を有する。
容器2は、内部に、処理を行う流体301aが流通する空間(以降、内部空間と称する)を有している。容器2は、例えば、一方向に延びる形態を有している。容器2は、例えば、筒状を呈している。例えば、容器2の一方の端部は開口し、容器2の他方の端部は閉鎖されている。容器2の他方の端部には板材を溶接してもよいし、シール部材などを介して板材を着脱可能に取り付けてもよい。容器2は、例えば、円筒管の一方の端部を閉鎖したものとすることができる。
容器2は、処理を行う流体301aに対する耐性を有する金属から形成することができる。容器2は、例えば、ステンレスから形成することができる。また、軽量化などを考慮すると、容器2は、例えば、チタンやアルミニウムから形成することができる。また、低コスト化と耐食性を考慮すると、容器2は、例えば、鉄やアルミニウムなどから形成され、さらにメッキ処理やアルマイト処理などの表面処理が施されたものとすることができる。
容器2には、供給管21、および排出管22を設けることができる。
供給管21は、管状を呈し、容器2の外側面に設けられている。供給管21の内部の孔は、容器2の内部空間につながっている。供給管21は、例えば、配管などを介して、処理を行う流体301aの供給源に接続される。流体301aの供給源は、例えば、流体301aを圧送するポンプなどである。
供給管21は、例えば、容器2の端部の近傍に設けることができる。図1に例示をした供給管21は、容器2の、窓3側とは反対側の端部の近傍に設けられている。
供給管21は、管状を呈し、容器2の外側面に設けられている。供給管21の内部の孔は、容器2の内部空間につながっている。供給管21は、例えば、配管などを介して、処理を行う流体301aの供給源に接続される。流体301aの供給源は、例えば、流体301aを圧送するポンプなどである。
供給管21は、例えば、容器2の端部の近傍に設けることができる。図1に例示をした供給管21は、容器2の、窓3側とは反対側の端部の近傍に設けられている。
排出管22は、管状を呈し、容器2の外側面に設けられている。排出管22の内部の孔は、容器2の内部空間につながっている。排出管22は、例えば、配管などを介して、殺菌済みの流体301bが供給されるタンクや洗浄装置などに接続される。
排出管22は、例えば、容器2の、供給管21が設けられる側とは反対側の端部の近傍に設けることができる。図1に例示をした排出管22は、容器2の、窓3側の端部の近傍に設けられている。
また、図1に示すように、供給管21と排出管22は、例えば、容器2の内部空間の中心を対称点として点対称となる位置に設けることが好ましい。
排出管22は、例えば、容器2の、供給管21が設けられる側とは反対側の端部の近傍に設けることができる。図1に例示をした排出管22は、容器2の、窓3側の端部の近傍に設けられている。
また、図1に示すように、供給管21と排出管22は、例えば、容器2の内部空間の中心を対称点として点対称となる位置に設けることが好ましい。
供給管21と排出管22が、これらの様な位置に設けられていれば、供給管21から容器2の内部空間に供給された流体301aが、紫外線が入射する窓3に近づく方向に流れる。そのため、紫外線により、供給された流体301aを効率よく殺菌することができる。また、容器2の内部空間に、容器2の中心軸に沿った流れが形成されるため、殺菌済みの流体301bが容器2の内部空間に滞留するのを抑制することができる。
また、供給管21と排出管22が、容器2の内部空間の中心を対称点として点対称となる位置に設けられていれば、流体301aをさらに効率よく殺菌することができ、且つ、殺菌済みの流体301bが容器2の内部空間に滞留するのをさらに抑制することができる。
なお、供給管21と排出管22の設置位置は、以上に例示をしたものに限定されるわけではない。例えば、供給管21は、窓3と対向する面に設けてもよい。
窓3は、板状を呈し、容器2の一方の端部に液密となるように設けられている。窓3は、例えば、シール部材などを介して、容器2の端部に着脱自在に取り付けることができる。窓3は、容器2の端部の開口を塞いでいる。窓3の容器2側の面は、容器2の内部空間に露出している。窓3は、紫外線を透過させることができ、且つ、紫外線と流体301aに対する耐性を有する材料から形成される。
例えば、窓3は、石英ガラス、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などから形成することができる。後述するように、光源4(発光素子41)からは、ピーク波長が290nm以下の紫外線が照射される。そのため、窓3は、ピーク波長が290nm以下の紫外線の透過率が高い石英ガラスから形成することがさらに好ましい。
また、窓3の光源4側の面には、反射防止膜を設けることもできる。反射防止膜が設けられていれば、光源4から照射された紫外線が窓3により反射されて、流体301aに照射され難くなるのを抑制することができる。すなわち、光源4から照射された紫外線の利用効率を向上させることができる。
また、窓3の容器2側の面には、防汚膜を設けることもできる。例えば、海水や井戸水などのように人工的に浄化されていない流体には、砂、微生物の死骸、無機塩などの異物が含まれている。また、人工的に浄化された流体であっても、無機塩などが含まれている場合がある。流体301aに含まれている異物が窓3に付着したり、析出したりすると、光源4から照射された紫外線が窓3を透過し難くなる。防汚膜が設けられていれば、異物が窓3に付着したり、析出したりするのを抑制することができる。そのため、殺菌効果の維持やメンテナンスの軽減などを図ることができる。
光源4は、容器2の内部空間に紫外線を照射する。光源4は、容器2の、窓3が設けられた側の端部に着脱自在に設けることができる。
光源4は、例えば、発光素子41、基板42、およびホルダ43を有する。
発光素子41は、基板42に設けられ、窓3に向けて紫外線を照射する。発光素子41と窓3との間には隙間を設けることができる。
光源4は、例えば、発光素子41、基板42、およびホルダ43を有する。
発光素子41は、基板42に設けられ、窓3に向けて紫外線を照射する。発光素子41と窓3との間には隙間を設けることができる。
発光素子41は、少なくとも1つ設けることができる。発光素子41が複数設けられる場合には、複数の発光素子41を直列接続することができる。
発光素子41は、紫外線を発生させる素子であれば特に限定はない。発光素子41は、例えば、発光ダイオードやレーザダイオードなどとすることができる。
発光素子41は、紫外線を発生させる素子であれば特に限定はない。発光素子41は、例えば、発光ダイオードやレーザダイオードなどとすることができる。
発光素子41から照射される紫外線のピーク波長は、殺菌効果があれば特に限定はない。この場合、ピーク波長が290nm以下であれば殺菌効果を高めることができ、ピーク波長が240nm~280nmであれば、殺菌効果をさらに向上させることができる。
基板42は、板状を呈し、ホルダ43の窓3側の面に設けられている。基板42の一方の面には、配線パターンを設けることができる。基板42の材料は、紫外線に対する耐性を有するものとすることが好ましい。基板42の材料は、例えば、酸化アルミニウムなどのセラミックスとすることができる。基板42は、金属板の表面を無機材料で覆ったもの(メタルコア基板)とすることもできる。例えば、メタルコア基板は、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属板の表面をセラミックスなどで覆ったものとすることができる。
基板42の材料がセラミックスなどであったり、基板42がメタルコア基板であったりすれば、紫外線に対する耐性と高い放熱性を得ることができる。基板42の放熱性が高ければ、発光素子41の温度が最大ジャンクション温度を超えにくくなる。そのため、発光素子41に印加する電力を増加させて、流体301aの処理流量を増やすことが可能となる。また、温泉水などのように流体301aの温度が高い場合であっても、発光素子41の温度が最大ジャンクション温度を超えにくくなる。そのため、処理が可能な流体301aの種類を増やすことができる。
ホルダ43は、例えば、支持部材などを介して、容器2の端部に着脱自在に設けることができる。発光素子41は放電ランプなどに比べて長寿命ではあるが、点灯時間が長くなれば発光効率が低下する。また、発光素子41が故障して不灯になることも考えられる。ホルダ43が容器2に着脱自在に設けられていれば、発光素子41の交換を容易とすることができる。
ホルダ43は、例えば、板状体とすることができる。ホルダ43は、例えば、容器2の端部や、容器2の端部に設けられた支持部材などに、ネジなどの締結部材を用いて取り付けることができる。
容器2の内部空間と、光源4が設けられる空間とは、窓3により仕切られているので、容器2の内部空間に流体301aがある状態でも、光源4の着脱が可能となる。そのため、メンテナンス性の向上を図ることができる。
また、ホルダ43は、発光素子41において発生した熱を外部に放出する機能を有する。そのため、ホルダ43は、熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。ホルダ43は、例えば、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属から形成することができる。また、ホルダ43の、基板42側とは反対側の面や、側面などに放熱フィンを設けることもできる。
また、ホルダ43を冷却する冷却装置を設けるようにしてもよい。冷却装置は、例えば、ホルダ43の、基板42側とは反対側に設けることができる。冷却装置は、例えば、ホルダ43に空気を供給するファンなどとすることができる。ホルダ43に放熱フィンが設けられる場合には、冷却装置は、放熱フィンに空気を供給するファンとすることができる。また、冷却装置は、例えば、ホルダ43に設けられた流路に液体を供給するものとしてもよい。すなわち、冷却装置は、空冷式であってもよいし、液冷式であってもよい。
なお、発光素子41の数や発熱量、流体301aの温度や流量などによっては冷却装置を省くこともできる。ただし、冷却装置が設けられていれば、発光素子41の数や印加電力などを増加させても、発光素子41の温度が最大ジャンクション温度を越え難くなる。
また、冷却装置が設けられていれば、流体301aの温度が高くなったり、温度の高い流体301aの流量が増加したりしても、発光素子41の温度が最大ジャンクション温度を越え難くなる。そのため、対応可能な流体301aの範囲を広げることができる。
また、窓3および光源4を覆うカバーを設けるようにしてもよい。冷却装置が設けられる場合には、窓3、光源4、および冷却装置を覆うカバーを設けるようにしてもよい。カバーは、例えば、支持部材などを介して、容器2の端部に着脱自在に設けることができる。カバーの材料は、ある程度の剛性を有するものであれば特に限定はない。カバーの材料は、例えば、ステンレスなどの金属とすることができる。また、カバーには通風孔を設けることもできる。
ここで、一般的な流体殺菌装置には、石英ガラスや、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのフッ素樹脂を含む容器が設けられている。石英ガラスやフッ素樹脂を含む容器とすれば、処理を行う流体301aに対する耐性と、紫外線に対する耐性とを高めることができる。しかしながら、石英ガラスやフッ素樹脂を含む容器は、製造コストが高い。
また、近年においては、処理流量の増加が望まれている。例えば、100L/min以上の処理流量が求められる場合がある。この場合、石英ガラスやフッ素樹脂を含む容器を大型化すると、さらに多大のコストが掛かることになる。そのため、石英ガラスやフッ素樹脂を含む容器を備えた流体殺菌装置の処理流量を増加させるのは困難である。
そこで、本実施の形態に係る流体殺菌装置1には、金属を含む容器2が設けられている。金属を含む容器2は、石英ガラスやフッ素樹脂を含む容器に比べて製造コストが低い。そのため、処理流量の増加を図るために、容器2を大型化しても、製造コストが増加するのを抑制することができる。
一方、紫外線に対する金属の反射率は、紫外線に対するフッ素樹脂の反射率に比べると低くなる。そのため、容器2の内部空間に照射された紫外線が、金属を含む容器2の内面に入射すると、容器2の内部空間に反射される紫外線の光量が少なくなる。すなわち、容器2の内部空間に照射された紫外線の利用効率が低下する。
そのため、本実施の形態に係る流体殺菌装置1には、反射部5が設けられている。
反射部5は、紫外線に対する反射率が高い材料を含む。反射部5は、例えば、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂を含むことができる。
反射部5は、紫外線に対する反射率が高い材料を含む。反射部5は、例えば、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂を含むことができる。
図2に示すように、反射部5は、シート状を呈し、例えば、容器2の内側面2aに設けられている。容器2の内側面2aは、容器2の、窓3が設けられる端部に交差する内面である。
シート状の反射部5は、例えば、容器2の内側面2aに接着したり、両面テープなどを用いて接合したり、ネジなどの締結部材を用いて接合したりすることができる。この場合、容器2の内側面2aが曲面となっている場合がある。シート状の反射部5は、柔軟性を有しているので、容器2の内側面2aの形状に倣わせることができる。
反射部5の厚みが厚くなり過ぎると、反射部5を容器2の内側面2aの形状に倣わせるのが困難となる。反射部5の厚みが薄くなり過ぎると、紫外線に対する十分な反射が得られなくなったり、反射部5の剛性が低くなって反射部5の設置作業が困難となったりする。
そのため、反射部5の厚みは、300μm以上、1000μm以下とすることが好ましい。
そのため、反射部5の厚みは、300μm以上、1000μm以下とすることが好ましい。
図3(a)、(b)は、シート状の反射部5を容器2の内側面2aに設ける場合を例示するための模式断面図である。
シート状の反射部5の幅寸法が長くなりすぎると、反射部5を容器2の内側面2aに接着などする際にシワなどが発生しやすくなるので、作業性が低下する。なお、反射部5の幅寸法は、容器2の中心軸2bの方向における反射部5の長さである。
シート状の反射部5の幅寸法が長くなりすぎると、反射部5を容器2の内側面2aに接着などする際にシワなどが発生しやすくなるので、作業性が低下する。なお、反射部5の幅寸法は、容器2の中心軸2bの方向における反射部5の長さである。
例えば、容器2の、中心軸2bの方向における長さが短い場合には、図3(a)に例示をしたように、1つの反射部5を、容器2の内側面2aに接着などすることができる。 容器2の、中心軸2bの方向における長さが長い場合には、複数の反射部5を、容器2の中心軸2bに沿って、容器2の内側面2aに並べて接着などすることができる。例えば、図3(b)に例示をしたように、2つの反射部5を並べて接着などすることができる。
この場合、反射部5の幅寸法は、1m以下とすることが好ましい。反射部5の幅寸法を1m以下とすれば、反射部5を容器2の内側面2aに接着などする際にシワなどが発生し難くなるので、作業性を向上させることができる。
また、複数の反射部5を並べて設ける場合には、反射部5の周縁は、当該反射部5と隣接する反射部5の周縁と突き合わせてもよいし、重ね合わせてもよい。反射部5の周縁と、隣接する反射部5の周縁とを重ね合わせる場合には、重ね合わされた部分を溶着してもよい。重ね合わされた部分を溶着すれば、反射部5が剥がれるのを抑制することができる。また、反射部5の周縁と、隣接する反射部5の周縁とを重ね合わせれば、容器2の内側面2aが露出しないので、容器2の内側面2aが腐食などするのを抑制することができる。
また、シート状の反射部5は、容器2の、窓3と対向する内面にさらに設けることもできる。反射部5は、例えば、窓3と対向する内面に接着したり、両面テープなどを用いて接合したりすることができる。反射部5を窓3と対向する内面に設ける場合にも、反射部5の厚みを、300μm以上、1000μm以下とすることができる。
シート状を呈し、フッ素樹脂を含む反射部5が、容器2の内側面2aに設けられていれば、容器2の内部空間に照射され、容器2の内側面2aの側に向かう紫外線を、容器2の内部空間にある流体301aに向けて反射させ易くなる。そのため、紫外線の利用効率を高めることができるので、殺菌効果のさらなる向上や、処理流量のさらなる増加を図ることができる。
また、シート状を呈し、フッ素樹脂を含む反射部5が、窓3と対向する内面にさらに設けられていれば、紫外線の利用効率をさらに高めることができる。
また、シート状を呈し、フッ素樹脂を含む反射部5が、窓3と対向する内面にさらに設けられていれば、紫外線の利用効率をさらに高めることができる。
以上においては、シート状の反射部5を例示したが、膜状の反射部5a(第2の反射部の一例に相当する)を設けることもできる。すなわち、容器2の内面には、少なくとも1つのシート状の反射部5、または、膜状の反射部5aを設けることができる。
図4は、膜状の反射部5aを例示するための模式断面図である。
図4に示すように、膜状の反射部5aは、容器2の内側面2aを覆うように設けることができる。反射部5aは、紫外線に対する反射率が高く、且つ、紫外線に対する耐性が高い樹脂を含む膜とすることができる。反射部5aは、例えば、シリコーン樹脂を含む膜とすることができる。
図4に示すように、膜状の反射部5aは、容器2の内側面2aを覆うように設けることができる。反射部5aは、紫外線に対する反射率が高く、且つ、紫外線に対する耐性が高い樹脂を含む膜とすることができる。反射部5aは、例えば、シリコーン樹脂を含む膜とすることができる。
反射部5aの厚みが厚くなり過ぎると、反射部5aが容器2の内側面2aから剥離し易くなる。反射部5aの厚みが薄くなり過ぎると、紫外線に対する十分な反射が得られなくなる。
そのため、反射部5aの厚みは、30μm以上、70μm以下とすることが好ましい。 また、膜状の反射部5aは、容器2の、窓3と対向する内面にさらに設けることもできる。窓3と対向する内面に設けられる反射部5aの厚みも、30μm以上、70μm以下とすることが好ましい。
そのため、反射部5aの厚みは、30μm以上、70μm以下とすることが好ましい。 また、膜状の反射部5aは、容器2の、窓3と対向する内面にさらに設けることもできる。窓3と対向する内面に設けられる反射部5aの厚みも、30μm以上、70μm以下とすることが好ましい。
膜状の反射部5aは、例えば、溶解させた樹脂を、容器2の内側面2aに塗布し、これを加熱することで形成することができる。例えば、容器2の内側面2aに塗布された樹脂を、150℃の温度で1時間程度加熱することで硬化させて、膜状の反射部5aを形成することができる。
また、例えば、溶解させた樹脂を、容器2の内側面2aと、窓3と対向する内面とに塗布し、これらを加熱硬化させて、容器2の内側面2aと、窓3と対向する内面とに、膜状の反射部5aを形成することもできる。
また、例えば、溶解させた樹脂を、容器2の内側面2aと、窓3と対向する内面とに塗布し、これらを加熱硬化させて、容器2の内側面2aと、窓3と対向する内面とに、膜状の反射部5aを形成することもできる。
膜状の反射部5aを設ければ、前述したシート状の反射部5を設ける場合と同様の効果を享受することができる。
すなわち、容器2の内部空間に照射され、容器2の内側面2aの側に向かう紫外線を、容器2の内部空間にある流体301aに向けて反射させ易くなる。そのため、紫外線の利用効率を高めることができるので、殺菌効果のさらなる向上や、処理流量のさらなる増加を図ることができる。
また、反射部5aが、窓3と対向する内面にさらに設けられていれば、紫外線の利用効率をさらに高めることができる。
また、シート状の反射部5の接着などに比べて、膜状の反射部5aの形成は容易であるため、生産性の向上、ひいては製造コストのさらなる低減を図ることができる。
すなわち、容器2の内部空間に照射され、容器2の内側面2aの側に向かう紫外線を、容器2の内部空間にある流体301aに向けて反射させ易くなる。そのため、紫外線の利用効率を高めることができるので、殺菌効果のさらなる向上や、処理流量のさらなる増加を図ることができる。
また、反射部5aが、窓3と対向する内面にさらに設けられていれば、紫外線の利用効率をさらに高めることができる。
また、シート状の反射部5の接着などに比べて、膜状の反射部5aの形成は容易であるため、生産性の向上、ひいては製造コストのさらなる低減を図ることができる。
図5は、他の実施形態に係る流体殺菌装置1aを例示するための模式斜視図である。
図6は、図5における流体殺菌装置1aのB-B線方向の模式断面図である。
図5に示すように、流体殺菌装置1aは、例えば、容器2、蓋13、光源14、および反射部5を有する。
図6は、図5における流体殺菌装置1aのB-B線方向の模式断面図である。
図5に示すように、流体殺菌装置1aは、例えば、容器2、蓋13、光源14、および反射部5を有する。
蓋13は、板状を呈し、容器2の一方の端部に液密となるように設けられている。蓋13は、例えば、シール部材などを介して、容器2の端部に着脱自在に取り付けることができる。蓋13は、容器2の端部の開口を塞いでいる。蓋13の容器2側の面は、容器2の内部空間に露出している。蓋13の中央部分には、光源14を挿入するための孔が設けられている。蓋13は、紫外線と流体301aに対する耐性を有する材料から形成される。蓋13の材料は、例えば、容器2の材料と同様とすることができる。
光源14は、容器2の内部空間に紫外線を照射する。光源14は、例えば、蓋13に着脱自在に設けられている。
光源14は、例えば、放電ランプ14a、および保護管14bを有する。
放電ランプ14aは、保護管14bの内部に設けられている。放電ランプ14aは、保護管14bの内部を延びている。放電ランプ14aは、例えば、保護管14bと同軸に設けることができる。放電ランプ14aは、紫外線を照射可能なものであれば特に限定はない。放電ランプ14aは、例えば、バリア放電ランプや水銀ランプなどとすることができる。
光源14は、例えば、放電ランプ14a、および保護管14bを有する。
放電ランプ14aは、保護管14bの内部に設けられている。放電ランプ14aは、保護管14bの内部を延びている。放電ランプ14aは、例えば、保護管14bと同軸に設けることができる。放電ランプ14aは、紫外線を照射可能なものであれば特に限定はない。放電ランプ14aは、例えば、バリア放電ランプや水銀ランプなどとすることができる。
保護管14bは、管状を呈し、一方の端部が閉鎖され、他方の端部が開口している。保護管14bは、蓋13と、容器2の、蓋13側とは反対側の端部との間を延びている。保護管14bは、例えば、容器2と同軸に設けることができる。容器2の内側面2aと保護管14bとの間の空間は、処理を行う流体301aが流れる流路となる。
放電ランプ14aから照射された紫外線は、保護管14bを介して、容器2の内部を流れる流体301aに照射される。そのため、保護管14bは、紫外線の透過率が高い材料から形成されている。例えば、保護管14bは、石英ガラスなどから形成することができる。
また、容器2の内部に照射された紫外線の一部は、反射部5により反射され、容器2の内部を流れる流体301aに照射される。
紫外線が、容器2の内部を流れる流体301aに照射されることで、流体301aの殺菌が行われる。
また、容器2の内部に照射された紫外線の一部は、反射部5により反射され、容器2の内部を流れる流体301aに照射される。
紫外線が、容器2の内部を流れる流体301aに照射されることで、流体301aの殺菌が行われる。
以上においては、シート状の反射部5が設けられる場合を例示したが、膜状の反射部5aが設けられる場合も同様とすることができる。
本実施の形態に係る流体殺菌装置1aとすれば、前述した流体殺菌装置1と同様の効果を享受することができる。すなわち、光源は紫外線を照射可能なものを適宜選択することができる。例えば、光源は、発光ダイオードなどの発光素子を備えたものであってもよいし、放電ランプを備えたものであってもよい。
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、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。これら新規な実施形態は、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、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
1 流体殺菌装置、1a 流体殺菌装置、2 容器、2a 内側面、3 窓、4 光源、41 発光素子、5 反射部、5a 反射部、13 蓋、14 光源、14a 放電ランプ、14b 保護管、301a 流体、301b 流体
Claims (5)
- 内部に、処理を行う流体が流通可能な空間を有し、金属を含む容器と;
前記容器の前記空間に、紫外線を照射可能な光源と;
前記容器の内面に設けられた、少なくとも1つの第1の反射部、または、第2の反射部と;
を具備し、
前記第1の反射部は、シート状を呈し、フッ素樹脂を含み、
前記第2の反射部は、膜状を呈し、シリコーン樹脂を含む流体殺菌装置。 - 前記第1の反射部の厚みは、300μm以上、1000μm以下である請求項1記載の流体殺菌装置。
- 前記第2の反射部の厚みは、30μm以上、70μm以下である請求項1記載の流体殺菌装置。
- 前記容器は、一方向に延びる形態を有し、
前記第1の反射部は、複数設けられ、
前記複数の第1の反射部は、前記容器の中心軸に沿って、前記容器の内面に並べて設けられている請求項1または2に記載の流体殺菌装置。 - 前記第1の反射部の周縁は、当該前記第1の反射部に隣接する前記第1の反射部の周縁と、突き合わされている、または、重ね合わされている請求項4記載の流体殺菌装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021050064A JP2022148396A (ja) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | 流体殺菌装置 |
CN202210064451.6A CN115124108A (zh) | 2021-03-24 | 2022-01-20 | 流体杀菌装置 |
TW111103047A TW202237194A (zh) | 2021-03-24 | 2022-01-25 | 流體殺菌裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021050064A JP2022148396A (ja) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | 流体殺菌装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022148396A true JP2022148396A (ja) | 2022-10-06 |
Family
ID=83375253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021050064A Pending JP2022148396A (ja) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | 流体殺菌装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022148396A (ja) |
CN (1) | CN115124108A (ja) |
TW (1) | TW202237194A (ja) |
-
2021
- 2021-03-24 JP JP2021050064A patent/JP2022148396A/ja active Pending
-
2022
- 2022-01-20 CN CN202210064451.6A patent/CN115124108A/zh active Pending
- 2022-01-25 TW TW111103047A patent/TW202237194A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115124108A (zh) | 2022-09-30 |
TW202237194A (zh) | 2022-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI753132B (zh) | 流體殺菌裝置 | |
TWI733781B (zh) | 流體殺菌裝置 | |
EP2915546B1 (en) | Ultraviolet sterilizer and sterilization method | |
JP6834664B2 (ja) | 流体殺菌装置 | |
CN111265680A (zh) | 光源模块装置及流体杀菌装置 | |
TWI814985B (zh) | 流體殺菌裝置 | |
WO2021085143A1 (ja) | 流体殺菌装置 | |
JP2022148396A (ja) | 流体殺菌装置 | |
JP6755772B2 (ja) | 水処理装置 | |
JP2020000285A (ja) | 流体殺菌装置 | |
JP7445191B2 (ja) | 流体殺菌装置、および流体殺菌システム | |
US11780750B2 (en) | Fluid sterilization device | |
CN220520209U (zh) | 流体处理装置 | |
TW202313129A (zh) | 流體殺菌裝置 | |
US20220135440A1 (en) | Fluid Sterilization Device | |
JP2023135922A (ja) | 紫外線反射層 | |
CN214713534U (zh) | 流体杀菌装置及流体杀菌系统 | |
JP2019147114A (ja) | 流体殺菌装置 | |
JP2022073930A (ja) | 流体殺菌装置 | |
JP2022169839A (ja) | 液体処理装置 | |
JP2021049005A (ja) | 流体殺菌装置 | |
JP2021069586A (ja) | 流体殺菌装置 | |
JP2022147115A (ja) | 流体殺菌装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231109 |