JP6532338B2 - 紫外線照射装置 - Google Patents
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Description
そこで、本発明は、殺菌対象物に対する殺菌時間を短縮することができる紫外線照射装置を提供することを目的とする。
上記殺菌対象物の内部底面にその中心軸上で接近および/または離間しながら紫外線を照射する照射源と、
上記照射源からの紫外線を当該照射源から内部底面に向けて広がる中空の円錐形状または多角錐形状にする屈折部材と、
上記紫外線の照射される内部底面において当該紫外線の光量が一定になるように、上記照射源の接近および/または離間する速度を制御する制御部とを備えるものである。
上記紫外線を平行光にして上記アキシコンレンズに導く導光レンズを備えるものである。
上記紫外線を上記回折光学素子に導く導光レンズを備えるものである。
上記紫外線照射ノズルが、紫外線を透過させ得る透過窓と、この透過窓の内側に配置された起伏式反射板とを有し、
上記起伏式反射板は、起立した状態で上記透過窓を覆うことにより当該透過窓から紫外線を出射させず、倒伏した状態で上記透過窓に紫外線を反射させることにより当該透過窓から出射させるものである。
まず、上記紫外線照射装置に係る技術的思想の概略について説明する。
この紫外線照射装置は、図1に示すように、照射する紫外線UVを中空形状(中空Hを有する)にするとともに、図2に示すように、ペットボトル1(殺菌対象物の一例である)の内部底面3(内面の一部である)で殺菌に必要な紫外線UVの光量Qが一定になる速度Vで、紫外線UVの照射源32を上記内部底面3に接近および/または離間させるものである。
図3に示すように、上記紫外線照射装置10は、ターンテーブル8の縁部に等ピッチで多数配置されて、このターンテーブル8と同期して円経路9に搬送される多数のペットボトル1の内面に紫外線UVを照射源32から照射することで、これらペットボトル1の内面を連続して殺菌するものである。円経路9に搬送されているペットボトル1は、その開口部2が上側(ターンテーブル8側)になる姿勢にされる。ペットボトル1の内面が殺菌される際には、ペットボトル1の上昇により開口部2を通じて紫外線UVの照射源32がペットボトル1の内部に挿入され、ペットボトル1の内面が殺菌された後には、ペットボトル1の下降により開口部2を通じて紫外線UVの照射源32がペットボトル1の内部から出退する。ペットボトル1の上昇および下降は、図3では省略するが、後述する昇降部15(図4参照)により行われる。
図6に示すように、上記調光部14は、上記光ファイバー13の先端32に設けられて紫外線UVを透過させ得る透明円筒ケース41と、この透明円筒ケース41に配置された非球面レンズ42(導光レンズの一例である)およびアキシコンレンズ43(屈折部材の一例である)とを具備する。
上記アキシコンレンズ43は、上記非球面レンズ42からの平行光の紫外線UVを、平行光のまま、縦断面が逆V字形状(図6参照)で且つ横断面がリング形状(図7参照)になるように、屈折させて透過させるものである。このため、上記アキシコンレンズ43を透過した紫外線UVは、平行光のまま、縦断面が逆V字形状で且つ横断面がリング形状、すなわち、上記アキシコンレンズ43から内部底面3に向けて広がる中空Hの円錐形状(中空形状の一例である)となる。一方で、上記アキシコンレンズ43は、上記非球面レンズ42からの平行光の紫外線UVを、平行光のまま、その一部(例えば50%)が反射するように、入射面に反射コーティングが施される。なお、上記アキシコンレンズ43の入射面は、その頂点が非球面レンズ42に向けられた円錐面である。このため、上記アキシコンレンズ43で反射した紫外線UVは、平行光のまま、縦断面がV字形状で且つ横断面がリング形状、すなわち、上記アキシコンレンズ43から内部側面4に向けて広がる中空の円錐形状となる。なお、上記非球面レンズ42とアキシコンレンズ43との間隔は、上記アキシコンレンズ43で反射した紫外線UVを上記非球面レンズ42が遮らないようにされる。
図3に示すように、ペットボトル1は、円経路9に搬送されながら、内面が殺菌される際に上昇し、内面が殺菌された後に下降する。
本実施例2に係る紫外線照射装置10の調光部14における透明円筒ケース41には、図6に示す上記実施例1のような非球面レンズ42およびアキシコンレンズ43の代わりに、図12に示す球面レンズ46(導光レンズの一例である)および紫外線UVを集光する回折光学素子47(屈折部材の一例である)が配置される。
また、上記実施の形態および実施例では、殺菌対象物の内面として内部底面3について説明したが、照射源32が接近および離間する内面であればどこであってもよい。
Q 光量
V 速度
1 ペットボトル
2 開口部
3 内部底面
4 内部側面
10 紫外線照射装置
12 紫外線発生部
13 紫外線照射ノズル
14 調光部
15 昇降部
16 制御部
32 照射源
41 透明円筒ケース
42 非球面レンズ
43 アキシコンレンズ
46 球面レンズ
47 回折光学素子
71 透過窓
72 起伏式反射板
Claims (5)
- 開口部が形成された殺菌対象物の内部底面を紫外線の照射により殺菌する紫外線照射装置であって、
上記殺菌対象物の内部底面にその中心軸上で接近および/または離間しながら紫外線を照射する照射源と、
上記照射源からの紫外線を当該照射源から内部底面に向けて広がる中空の円錐形状または多角錐形状にする屈折部材と、
上記紫外線の照射される内部底面において当該紫外線の光量が一定になるように、上記照射源の接近および/または離間する速度を制御する制御部とを備えることを特徴とする紫外線照射装置。 - 屈折部材が、アキシコンレンズであり、
上記紫外線を平行光にして上記アキシコンレンズに導く導光レンズを備えることを特徴とする請求項1に記載の紫外線照射装置。 - 屈折部材が、紫外線を集光する回折光学素子であり、
上記紫外線を上記回折光学素子に導く導光レンズを備えることを特徴とする請求項1に記載の紫外線照射装置。 - 屈折部材または導光レンズが、照射源からの紫外線の一部を反射させるものであることを特徴とする請求項2または3に記載の紫外線照射装置。
- 先端が照射源となり殺菌対象物の開口部に挿入され得る紫外線照射ノズルを備え、
上記紫外線照射ノズルが、紫外線を透過させ得る透過窓と、この透過窓の内側に配置された起伏式反射板とを有し、
上記起伏式反射板は、起立した状態で上記透過窓を覆うことにより当該透過窓から紫外線を出射させず、倒伏した状態で上記透過窓に紫外線を反射させることにより当該透過窓から出射させるものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
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