JP6606703B2 - Beverage sterilization unit and water server equipped with this beverage sterilization unit - Google Patents
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Description
本発明は、飲料を貯留する筒状貯留部とこの筒状貯留部の上流側に設置された流入口と筒状貯留部の下流側に設置された流出口と筒状貯留部に設置された紫外線発光素子とを備えた飲料殺菌ユニットであって、特に、お茶やコーヒーなどの飲料を販売・供給する自動販売機やウォータサーバに用いられる飲料殺菌ユニットおよびこの飲料殺菌ユニットを備えたウォータサーバに関する。 The present invention is installed in a cylindrical storage part for storing a beverage, an inlet installed on the upstream side of the cylindrical storage part, an outlet installed on the downstream side of the cylindrical storage part, and a cylindrical storage part Beverage sterilization unit comprising an ultraviolet light emitting element, and more particularly, to a beverage sterilization unit used in vending machines and water servers for selling and supplying beverages such as tea and coffee, and a water server equipped with this beverage sterilization unit .
従来、飲料殺菌ユニットとして、入口ポートから出口ポートへ流体を流通させるフローセルとこのフローセルの周囲に配置されたＵＶ光源とを備えて流体を殺菌するためのシステムが知られている（例えば、特許文献１）。 Conventionally, as a beverage sterilization unit, a system for sterilizing a fluid by including a flow cell that circulates a fluid from an inlet port to an outlet port and a UV light source disposed around the flow cell is known (for example, Patent Literature 1). 1).
しかしながら、上述した従来の流体を殺菌するためのシステムは、点発光するＵＶ光源からの紫外線がフローセル内で繰り返し反射して流体中のバクテリア、ウイルスなどを殺菌する構造であったため、フローセル内の紫外線経路の密度分布にバラツキがあり、入口ポートから出口ポートへバクテリア、ウイルスなどが通過してしまう虞があった。 However, the above-described conventional system for sterilizing a fluid has a structure in which ultraviolet rays from a UV light source emitting point light are repeatedly reflected in the flow cell to sterilize bacteria, viruses, etc. in the fluid. There was a variation in the density distribution of the route, and there was a risk that bacteria, viruses, etc. would pass from the inlet port to the outlet port.
そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、確実に殺菌して清潔で安全な飲料を提供する飲料殺菌ユニットおよびこの飲料殺菌ユニットを備えたウォータサーバを提供することである。 Therefore, the present invention solves the problems of the prior art as described above, that is, an object of the present invention is to provide a beverage sterilization unit that reliably sterilizes and provides a clean and safe beverage and the beverage sterilization It is to provide a water server with units.
本請求項１に係る発明は、筒状貯留部と該筒状貯留部の上流側に設置された流入口と前記筒状貯留部の下流側に設置された流出口と前記筒状貯留部の側方に設置された紫外線発光素子とを備えた飲料殺菌ユニットであって、前記筒状貯留部の側面に設置された拡散レンズが、前記紫外線発光素子からの紫外線を流入口および流出口の少なくとも一方に直接照射することにより、前述した課題を解決するものである。 The invention according to claim 1 includes a cylindrical storage portion, an inflow port installed on the upstream side of the cylindrical storage portion, an outflow port installed on the downstream side of the cylindrical storage portion, and the cylindrical storage portion. A beverage sterilization unit including an ultraviolet light emitting element installed on a side, wherein a diffusion lens installed on a side surface of the cylindrical storage portion transmits ultraviolet light from the ultraviolet light emitting element at least at an inlet and an outlet By directly irradiating one side, the above-described problems are solved.
本請求項２に係る発明は、請求項１に記載された飲料殺菌ユニットの構成に加えて、前記流入口の開口面積が、前記筒状貯留部の流体流れ方向から視た断面積より小に設けられ、前記流入口における紫外線被照射面積が、前記筒状貯留部の断面積より小であって前記流入口の開口面積より大に設けられていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。 In addition to the configuration of the beverage sterilization unit described in claim 1, the invention according to claim 2 has an opening area of the inlet smaller than a cross-sectional area viewed from the fluid flow direction of the cylindrical reservoir. An ultraviolet irradiation area at the inlet is provided that is smaller than the cross-sectional area of the cylindrical reservoir and larger than the opening area of the inlet, thereby further solving the above-described problem It is.
本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載された飲料殺菌ユニットの構成に加えて、前記流出口の開口面積が、前記筒状貯留部の流体流れ方向から視た断面積より小に設けられ、前記流出口における紫外線被照射面積が、前記筒状貯留部の断面積より小であって前記流出口の開口面積より大に設けられていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。 In addition to the configuration of the beverage sterilization unit described in claim 1 or claim 2, the invention according to claim 3 is configured such that the opening area of the outlet is a section viewed from the fluid flow direction of the cylindrical reservoir. The ultraviolet irradiation area at the outlet is smaller than the cross-sectional area of the cylindrical reservoir and larger than the opening area of the outlet, the problem described above is provided. It will solve further.
本請求項４に係る発明は、請求項２に記載された飲料殺菌ユニットの構成に加えて、前記拡散レンズおよび紫外線発光素子が、前記流体流れ方向に対して直交方向に向けて設置されているとともに、前記拡散レンズの中心が、前記紫外線発光素子の中心に対して流体流れ方向上流側に偏倚し、前記拡散レンズから出射される紫外線が、前記流入口に直接照射されていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。 In the invention according to claim 4, in addition to the configuration of the beverage sterilization unit according to claim 2, the diffusion lens and the ultraviolet light emitting element are installed in a direction orthogonal to the fluid flow direction. In addition, the center of the diffusion lens is biased upstream in the fluid flow direction with respect to the center of the ultraviolet light emitting element, and the ultraviolet rays emitted from the diffusion lens are directly irradiated on the inflow port. It solves the problems that have been solved.
本請求項５に係る発明は、請求項３に記載された飲料殺菌ユニットの構成に加えて、前記拡散レンズおよび紫外線発光素子が、前記流体流れ方向に対して直交方向に向けて設置されているとともに、前記拡散レンズの中心が、前記紫外線発光素子の中心に対して流体流れ方向下流側に偏倚し、前記拡散レンズから出射される紫外線が、前記流出口に直接照射されていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。 In the invention according to claim 5, in addition to the structure of the beverage sterilization unit according to claim 3, the diffusion lens and the ultraviolet light emitting element are installed in a direction orthogonal to the fluid flow direction. In addition, the center of the diffusion lens is deviated downstream in the fluid flow direction with respect to the center of the ultraviolet light emitting element, and the ultraviolet rays emitted from the diffusion lens are directly irradiated to the outlet, It solves the problems that have been solved.
本請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載された飲料殺菌ユニットの構成に加えて、前記筒状貯留部の内側面が、前記紫外線を乱反射自在にサンドブラスト加工されていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。 In addition to the structure of the beverage sterilization unit described in any one of claims 1 to 5, the inner surface of the cylindrical storage portion is capable of irregularly reflecting the ultraviolet rays. By being sandblasted, the problems described above are further solved.
本請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載された飲料殺菌ユニットの構成に加えて、前記筒状貯留部の内側面が、前記紫外線を反射自在な鏡面状に設けられていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。 In the invention according to claim 7, in addition to the configuration of the beverage sterilization unit according to any one of claims 1 to 5, the inner side surface of the cylindrical storage portion can reflect the ultraviolet rays. By providing the mirror surface, the above-described problems are further solved.
本請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載された飲料殺菌ユニットの構成に加えて、前記紫外線発光素子が、発光ダイオード素子であることにより、前述した課題をさらに解決するものである。 The invention according to claim 8 is as described above, in addition to the configuration of the beverage sterilization unit according to any one of claims 1 to 7, wherein the ultraviolet light emitting element is a light emitting diode element. The problem is further solved.
本請求項９に係る発明は、請求項８に記載された飲料殺菌ユニットの構成に加えて、前記発光ダイオード素子を配設する基板と前記拡散レンズとの間に配設されたレンズスペーサが、前記発光ダイオード素子を収容するダイオード収容孔を有し、前記ダイオード収容孔の周壁が、前記発光ダイオード素子からの紫外線を反射自在に設けられていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。 The invention according to claim 9 includes, in addition to the structure of the beverage sterilization unit according to claim 8, a lens spacer disposed between the substrate on which the light emitting diode element is disposed and the diffusion lens, A diode housing hole for housing the light emitting diode element is provided, and the peripheral wall of the diode housing hole is provided so as to be able to reflect ultraviolet rays from the light emitting diode element, thereby further solving the above-described problems. .
本請求項１０に係る発明は、請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載された飲料殺菌ユニットの構成に加えて、前記紫外線発光素子が、深紫外線を出射することにより、前述した課題をさらに解決するものである。 The invention according to the tenth aspect of the present invention has been described above in addition to the configuration of the beverage sterilization unit according to any one of the first to ninth aspects, wherein the ultraviolet light emitting element emits deep ultraviolet light. The problem is further solved.
本請求項１１に係る発明は、水を貯める水容器と該水容器から配管を介して水を排出する蛇口とを備えたウォータサーバであって、前記水を殺菌する飲料殺菌ユニットが、前記配管の経路上に設けられ、前記飲料殺菌ユニットが、請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載の飲料殺菌ユニットであることにより、前述した課題をさらに解決するものである。 The invention according to claim 11 is a water server comprising a water container for storing water and a faucet for discharging water from the water container through a pipe, wherein the beverage sterilization unit for sterilizing the water is the pipe. The above-mentioned problem is further solved by providing the beverage sterilization unit according to any one of claims 1 to 10 on the path.
本発明の飲料殺菌ユニットは、筒状貯留部とこの筒状貯留部の上流側に設置された流入口と筒状貯留部の下流側に設置された流出口と筒状貯留部の側方に設置された紫外線発光素子とを備えたことにより、紫外線発光素子の近傍を通過する飲料を殺菌することができるばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。 The beverage sterilization unit of the present invention has a cylindrical reservoir, an inlet installed upstream of the cylindrical reservoir, an outlet installed downstream of the cylindrical reservoir, and a side of the cylindrical reservoir. By providing the installed ultraviolet light emitting element, not only can the beverage passing through the vicinity of the ultraviolet light emitting element be sterilized, but also the following specific effects can be achieved.
本請求項１に係る発明の飲料殺菌ユニットによれば、筒状貯留部の側面に設置された拡散レンズが、紫外線発光素子からの紫外線を流入口および流出口の少なくとも一方に直接照射することにより、紫外線光のビーム角が拡散レンズによって大きくなってビームが太くなり飲料が流れるときに流入口および流出口の少なくとも一方で確実に紫外線が直接照射されて通過しようとする菌などが確実に殺菌されるため、清潔で安全な飲料を提供することができる。 According to the beverage sterilization unit of the invention according to claim 1, the diffusion lens installed on the side surface of the cylindrical storage portion directly irradiates at least one of the inflow port and the outflow port with the ultraviolet light from the ultraviolet light emitting element. When the beam angle of the ultraviolet light is increased by the diffusion lens, the beam becomes thicker and the beverage flows, at least one of the inlet and the outlet is surely irradiated with ultraviolet rays and surely germs that are about to pass through are sterilized. Therefore, a clean and safe beverage can be provided.
本請求項２に係る発明の飲料殺菌ユニットによれば、請求項１に係る発明が奏する効果に加えて、流入口の開口面積が、筒状貯留部の流体流れ方向から視た断面積より小に設けられ、流入口における紫外線被照射面積が、筒状貯留部の断面積より小であって流入口の開口面積より大に設けられていることにより、流入口において隙間無く紫外線が照射されるため、流入口においてより確実に殺菌することができる。 According to the beverage sterilization unit of the invention according to claim 2, in addition to the effect produced by the invention according to claim 1, the opening area of the inlet is smaller than the cross-sectional area viewed from the fluid flow direction of the cylindrical reservoir. The ultraviolet irradiation area at the inflow port is smaller than the cross-sectional area of the cylindrical reservoir and larger than the opening area of the inflow port, so that the ultraviolet light is irradiated without gaps at the inflow port. Therefore, it can sterilize more reliably at the inlet.
本請求項３に係る発明の飲料殺菌ユニットによれば、請求項１または請求項２に係る発明が奏する効果に加えて、流出口の開口面積が、筒状貯留部の流体流れ方向から視た断面積より小に設けられ、流出口における紫外線被照射面積が、筒状貯留部の断面積より小であって流出口の開口面積より大に設けられていることにより、流出口において隙間無く紫外線が照射されるため、流出口においてより確実に殺菌することができる。 According to the beverage sterilization unit of the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 1 or claim 2, the opening area of the outlet is viewed from the fluid flow direction of the cylindrical reservoir. The UV irradiation area at the outlet is smaller than the sectional area of the cylindrical reservoir and larger than the opening area of the outlet, so that there is no gap at the outlet. Can be sterilized more reliably at the outlet.
本請求項４に係る発明の飲料殺菌ユニットによれば、請求項２に係る発明が奏する効果に加えて、拡散レンズおよび紫外線発光素子が、流体流れ方向に対して直交方向に向けて設置されているとともに、拡散レンズの中心が、紫外線発光素子の中心に対して流体流れ方向上流側に偏倚し、拡散レンズから出射される紫外線が、流入口に直接照射されていることにより、筒状貯留部に対して拡散レンズおよび紫外線発光素子を流体流れ方向に傾けて設置する必要がないため、筒状貯留部に対する拡散レンズおよび紫外線発光素子の取付け構造を簡素化することができる。
さらに、拡散レンズと紫外線発光素子との相対的な位置関係を調整するだけで流入口における照射位置および照射範囲が変わるため、筒状貯留部と拡散レンズとの相対的な姿勢や位置関係を変更することなく容易に流入口における照射位置および照射範囲を調整することができる。
According to the beverage sterilization unit of the invention of claim 4, in addition to the effect of the invention of claim 2, the diffusion lens and the ultraviolet light emitting element are installed in a direction orthogonal to the fluid flow direction. In addition, the center of the diffusion lens is biased upstream in the fluid flow direction with respect to the center of the ultraviolet light emitting element, and the ultraviolet rays emitted from the diffusion lens are directly irradiated to the inflow port, so that the cylindrical storage portion On the other hand, since it is not necessary to incline the diffusion lens and the ultraviolet light emitting element in the fluid flow direction, the structure for attaching the diffusion lens and the ultraviolet light emitting element to the cylindrical storage portion can be simplified.
Furthermore, since the irradiation position and irradiation range at the inflow port change simply by adjusting the relative positional relationship between the diffusion lens and the ultraviolet light emitting element, the relative posture and positional relationship between the cylindrical storage portion and the diffusion lens are changed. The irradiation position and irradiation range at the inlet can be easily adjusted without doing so.
本請求項５に係る発明の飲料殺菌ユニットによれば、請求項３に係る発明が奏する効果に加えて、拡散レンズおよび紫外線発光素子が、流体流れ方向に対して直交方向に向けて設置されているとともに、拡散レンズの中心が、紫外線発光素子の中心に対して流体流れ方向下流側に偏倚し、拡散レンズから出射される紫外線が、流出口に直接照射されていることにより、筒状貯留部に対して拡散レンズおよび紫外線発光素子を流体流れ方向に傾けて設置する必要がないため、筒状貯留部に対する拡散レンズおよび紫外線発光素子の取付け構造を簡素化することができる。
さらに、拡散レンズと紫外線発光素子との相対的な位置関係を調整するだけで流出口における照射位置および照射範囲が変わるため、筒状貯留部と拡散レンズとの相対的な姿勢や位置関係を変更することなく容易に流出口における照射位置および照射範囲を調整することができる。
According to the beverage sterilization unit of the invention according to claim 5, in addition to the effect of the invention according to claim 3, the diffusion lens and the ultraviolet light emitting element are installed in a direction orthogonal to the fluid flow direction. In addition, the center of the diffusion lens is deviated downstream in the fluid flow direction with respect to the center of the ultraviolet light emitting element, and the ultraviolet ray emitted from the diffusion lens is directly irradiated to the outlet, so that the cylindrical storage portion On the other hand, since it is not necessary to incline the diffusion lens and the ultraviolet light emitting element in the fluid flow direction, the structure for attaching the diffusion lens and the ultraviolet light emitting element to the cylindrical storage portion can be simplified.
Furthermore, since the irradiation position and irradiation range at the outlet change just by adjusting the relative positional relationship between the diffusion lens and the ultraviolet light emitting element, the relative posture and positional relationship between the cylindrical storage portion and the diffusion lens are changed. The irradiation position and irradiation range at the outlet can be easily adjusted without doing so.
本請求項６に係る発明の飲料殺菌ユニットによれば、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに係る発明が奏する効果に加えて、筒状貯留部の内側面が、紫外線を乱反射自在にサンドブラスト加工されていることにより、拡散レンズから出射された紫外線のうち、流入口および流出口に直接照射されなかった紫外線が筒状貯留部の内側面で乱反射して間接的に流入口または流出口へ照射されるため、殺菌効率をより一層高めることができる。 According to the beverage sterilization unit of the invention according to claim 6, in addition to the effect exerted by the invention according to any one of claims 1 to 5, the inner side surface of the cylindrical storage portion is capable of irregularly reflecting ultraviolet rays. As a result of the sandblasting, the ultraviolet rays emitted from the diffusing lens but not directly radiated to the inlet and the outlet are diffusely reflected on the inner surface of the cylindrical storage part to indirectly enter the inlet or the outlet. Since it irradiates to an exit, sterilization efficiency can be improved further.
本請求項７に係る発明の飲料殺菌ユニットによれば、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに係る発明が奏する効果に加えて、筒状貯留部の内側面が、紫外線を反射自在な鏡面状に設けられていることにより、拡散レンズから出射された紫外線のうち、流入口および流出口に直接照射されなかった紫外線が筒状貯留部の内側面で反射して間接的に流入口または流出口へ照射されるため、殺菌効率をより一層高めることができる。 According to the beverage sterilization unit of the invention according to claim 7, in addition to the effect produced by the invention according to any one of claims 1 to 5, the inner side surface of the cylindrical storage portion can reflect ultraviolet rays. By providing a mirror-like surface, ultraviolet rays that are not directly irradiated to the inflow port and the outflow port from among the ultraviolet rays emitted from the diffusion lens are reflected on the inner surface of the cylindrical storage part and indirectly in the inflow port. Or since it irradiates to an outflow port, sterilization efficiency can be improved further.
本請求項８に係る発明の飲料殺菌ユニットによれば、請求項１乃至請求項７のいずれか１つに係る発明が奏する効果に加えて、紫外線発光素子が、発光ダイオード素子であることにより、発光ダイオード素子の照射可能時間が蛍光ランプと比べて長いため、長期に亘って殺菌することができる。
さらに、発光ダイオード素子の点発光の紫外線光のビーム角が拡散レンズによって大きくなってビームが太くなり紫外線が流入口および流出口の少なくとも一方に直接照射されるため、より確実に殺菌することができる。
According to the beverage sterilization unit of the invention according to claim 8, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 7, the ultraviolet light emitting element is a light emitting diode element, Since the irradiation possible time of the light emitting diode element is longer than that of the fluorescent lamp, it can be sterilized for a long time.
Furthermore, since the beam angle of the point-emitting ultraviolet light of the light emitting diode element is increased by the diffusion lens, the beam is thickened and the ultraviolet light is directly irradiated to at least one of the inflow port and the outflow port. .
本請求項９に係る発明の飲料殺菌ユニットによれば、請求項８に係る発明が奏する効果に加えて、発光ダイオード素子を配設する基板と拡散レンズとの間に配設されたレンズスペーサが、発光ダイオード素子を収容するダイオード収容孔を有し、ダイオード収容孔の周壁が、発光ダイオード素子からの紫外線を反射自在に設けられていることにより、発光ダイオード素子の周囲がダイオード収容孔の周壁で囲まれて配光＋９０度方向および配光−９０度方向への散乱光の漏れが殆どなくなるため、配光＋９０度方向および配光−９０度方向への散乱光のロスを著しく低減して発光効率を高めて省エネルギー効果およびハイコストパフォーマンスを両立することができる。
さらに、発光ダイオード素子から拡散レンズまでの距離が調整可能となるため、光源のビーム角（拡散具合）を調整して照射範囲を調整することができる。
According to the beverage sterilization unit of the invention of claim 9, in addition to the effect of the invention of claim 8, the lens spacer disposed between the substrate on which the light emitting diode element is disposed and the diffusion lens is provided. The light emitting diode element has a diode accommodating hole, and the peripheral wall of the diode accommodating hole is provided so as to reflect ultraviolet rays from the light emitting diode element, so that the periphery of the light emitting diode element is a peripheral wall of the diode accommodating hole. Since there is almost no leakage of scattered light in the light distribution +90 degrees direction and light distribution -90 degrees direction, the loss of scattered light in the light distribution +90 degrees direction and light distribution -90 degrees direction is remarkably reduced. The efficiency can be increased to achieve both energy saving effect and high cost performance.
Further, since the distance from the light emitting diode element to the diffusion lens can be adjusted, the irradiation range can be adjusted by adjusting the beam angle (diffusion degree) of the light source.
本請求項１０に係る発明の飲料殺菌ユニットによれば、請求項１乃至請求項９のいずれか１つに係る発明が奏する効果に加えて、紫外線発光素子が、深紫外線を出射することにより、紫外線の中でも特に所謂ＵＶ−Ｃである１００〜２８０ｎｍの波長の深紫外線は殺菌効果に優れるため、より一層確実に殺菌することができる。 According to the beverage sterilization unit of the invention according to claim 10, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 9, the ultraviolet light emitting element emits deep ultraviolet light, Among ultraviolet rays, deep ultraviolet rays having a wavelength of 100 to 280 nm, which is so-called UV-C, is excellent in sterilizing effect, and can be sterilized more reliably.
本請求項１１に係る発明のウォータサーバによれば、ウォータサーバにおいて、請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに係る発明が奏する効果と同様の効果を得ることができる。 According to the water server of the invention of claim 11, in the water server, the same effect as the effect of the invention of any one of claims 1 to 10 can be obtained.
本発明の飲料殺菌ユニットおよびウォータサーバは、筒状貯留部とこの筒状貯留部の上流側に設置された流入口と筒状貯留部の下流側に設置された流出口と筒状貯留部の側方に設置された紫外線発光素子とを備え、筒状貯留部の側面に設置された拡散レンズが、紫外線発光素子からの紫外線を流入口および流出口の少なくとも一方に直接照射することにより、清潔で安全な飲料を提供するものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。 The beverage sterilization unit and the water server according to the present invention include a cylindrical storage unit, an inflow port installed on the upstream side of the cylindrical storage unit, an outlet port installed on the downstream side of the cylindrical storage unit, and the cylindrical storage unit. A diffusion lens installed on the side of the cylindrical storage portion directly irradiates at least one of the inlet and outlet with ultraviolet rays from the ultraviolet light emitting element. As long as a safe beverage is provided, the specific embodiment thereof may be anything.
例えば、筒状貯留部は、飲料が貯留する筒状であれば、流れ方向から視た断面形状は、正円形、楕円形、多角形など如何なるものであっても構わない。
さらに、筒状貯留部の材質は、プラスチックなどの樹脂、ステンレスなどの金属等如何なるものであっても構わない。
また、飲料としては、水だけでなく、コーヒー、お茶などでもよい。
さらに、紫外線発光素子は、少なくとも紫外線を発光するものであれば、如何なるものであっても構わない。
For example, as long as a cylindrical storage part is a cylindrical shape which a drink stores, the cross-sectional shape seen from the flow direction may be any shape such as a regular circle, an ellipse, or a polygon.
Furthermore, the cylindrical storage portion may be made of any material such as resin such as plastic, metal such as stainless steel, and the like.
Moreover, as a drink, not only water but coffee, tea, etc. may be sufficient.
Further, any ultraviolet light emitting element may be used as long as it emits at least ultraviolet light.
以下に、本発明の第１実施例である飲料殺菌ユニット１００を備えたウォータサーバＷ１０について、図１に基づいて説明し、飲料殺菌ユニット１００について、図２および図３に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の第１実施例である飲料殺菌ユニット１００を備えたウォータサーバＷ１０の概略を示す正面一部断面図であり、図２は、本発明の第１実施例である飲料殺菌ユニット１００の概略を示す斜視図であり、図３は、図２の符号３−３で視た断面図である。
Below, the water server W10 provided with the drink sterilization unit 100 which is 1st Example of this invention is demonstrated based on FIG. 1, and the drink sterilization unit 100 is demonstrated based on FIG. 2 and FIG.
Here, FIG. 1 is a partial front sectional view showing an outline of a water server W10 provided with a beverage sterilization unit 100 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a first embodiment of the present invention. It is a perspective view which shows the outline of a certain drink sterilization unit 100, and FIG. 3 is sectional drawing seen by the code | symbol 3-3 of FIG.
本発明の第１実施例であるウォータサーバＷ１０は、図１に示すように、水道水ＷＴ１を貯める水容器Ｗ１１と、水道水ＷＴ１を浄化する浄化カートリッジＷ１２と、浄化水ＷＴ２を貯める浄化水貯留容器Ｗ１３と、浄化水ＷＴ２の温度を変更自在なウォータサーバ本体Ｗ１４とを備えている。
このうち、水容器Ｗ１１は、上方に開口した開口部（水道水ＷＴ１の注入口）Ｗ１１ｂａを有する水容器本体Ｗ１１ｂと、開口部Ｗ１１ｂａを開閉自在な蓋Ｗ１１ａとを備えている。
水容器本体Ｗ１１ｂの底壁Ｗ１１ｂｃには、開口穴Ｗ１１ｂｄが形成され、浄化カートリッジＷ１２が、開口穴Ｗ１１ｂｄに貫通して嵌め込まれている。
浄化水貯留容器Ｗ１３は、ウォータサーバ本体Ｗ１４の上方にある水容器Ｗ１１の真下に設置され、浄化カートリッジＷ１２の内部の通水路を流下して浄化された浄化水ＷＴ２を一時的に貯留するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the water server W10 according to the first embodiment of the present invention includes a water container W11 for storing tap water WT1, a purification cartridge W12 for purifying the tap water WT1, and a purified water storage for storing purified water WT2. A container W13 and a water server main body W14 capable of changing the temperature of the purified water WT2 are provided.
Among these, the water container W11 includes a water container body W11b having an opening (inlet for tap water WT1) W11ba that opens upward, and a lid W11a that can open and close the opening W11ba.
An opening hole W11bd is formed in the bottom wall W11bc of the water container body W11b, and the purification cartridge W12 is inserted through the opening hole W11bd.
The purified water storage container W13 is installed directly below the water container W11 above the water server body W14, and temporarily stores the purified water WT2 purified by flowing down the water passage inside the purification cartridge W12. It is configured.
ウォータサーバ本体Ｗ１４は、温水タンクＷ１４ａと、冷水タンクＷ１４ｂと、温水用蛇口Ｗ１４ｃと、常温水用蛇口Ｗ１４ｄと、冷水用蛇口Ｗ１４ｅとを備えている。
このうち、温水タンクＷ１４ａは、浄化水貯留容器Ｗ１３と第１配管Ｗ１４ｆを介して接続され、浄化水貯留容器Ｗ１３からこの温水タンクＷ１４ａに浄化水ＷＴ２が供給されるように構成されている。
さらに、温水タンクＷ１４ａは、内部に貯留した浄化水ＷＴ２を所定温度に加熱する加熱手段を有している。
また、温水タンクＷ１４ａは、図示しない配管を介して温水用蛇口Ｗ１４ｃに接続され、この温水用蛇口Ｗ１４ｃを開栓することで、温水タンクＷ１４ａの内部の温水がこの温水用蛇口Ｗ１４ｃを通ってユーザに供給されるように設けられている。
The water server main body W14 includes a hot water tank W14a, a cold water tank W14b, a hot water faucet W14c, a normal temperature water faucet W14d, and a cold water faucet W14e.
Among these, the hot water tank W14a is connected to the purified water storage container W13 via the first pipe W14f, and the purified water WT2 is configured to be supplied from the purified water storage container W13 to the hot water tank W14a.
Furthermore, the hot water tank W14a has a heating means for heating the purified water WT2 stored therein to a predetermined temperature.
Further, the hot water tank W14a is connected to a hot water faucet W14c via a pipe (not shown). By opening the hot water faucet W14c, the hot water inside the hot water tank W14a passes through the hot water faucet W14c. It is provided so that it may be supplied to.
冷水タンクＷ１４ｂは、浄化水貯留容器Ｗ１３と第２配管Ｗ１４ｇを介して接続され、第２配管Ｗ１４ｇの経路上には、詳しくは後述する飲料殺菌ユニット１００が設けられている。
そして、浄化水貯留容器Ｗ１３からこの冷水タンクＷ１４ｂに殺菌された浄化水ＷＴ２が供給されるように構成されている。
さらに、冷水タンクＷ１４ｂは、内部の浄化水ＷＴ２を冷却する冷却手段を有している。
The cold water tank W14b is connected to the purified water storage container W13 via the second pipe W14g, and a beverage sterilization unit 100 described in detail later is provided on the path of the second pipe W14g.
The sterilized purified water WT2 is supplied from the purified water storage container W13 to the cold water tank W14b.
Furthermore, the cold water tank W14b has a cooling means for cooling the purified water WT2 inside.
また、冷水タンクＷ１４ｂは、図示しない配管を介して冷水用蛇口Ｗ１４ｅに接続され、この冷水用蛇口Ｗ１４ｅを開栓することで、冷水タンクＷ１４ｂの内部の冷水がこの冷水用蛇口Ｗ１４ｅを通ってユーザに供給されるように設けられている。
なお、本実施例では、第２配管Ｗ１４ｇの経路上に飲料殺菌ユニット１００を設けたが、冷水タンクＷ１４ｂと冷水用蛇口Ｗ１４ｅとを接続する配管（図示せず）の経路上に飲料殺菌ユニット１００を設けてもよい。
The cold water tank W14b is connected to a cold water faucet W14e via a pipe (not shown), and the cold water faucet W14e is opened so that the cold water inside the cold water tank W14b passes through the cold water faucet W14e. It is provided so that it may be supplied to.
In this embodiment, the beverage sterilization unit 100 is provided on the path of the second pipe W14g. However, the beverage sterilization unit 100 is provided on the path of a pipe (not shown) connecting the cold water tank W14b and the cold water faucet W14e. May be provided.
常温水用蛇口Ｗ１４ｄは、第３配管Ｗ１４ｈを介して浄化水貯留容器Ｗ１３に接続され、第３配管Ｗ１４ｈの経路上には、詳しくは後述する飲料殺菌ユニット１００が設けられている。
そして、常温水用蛇口Ｗ１４ｄを開栓することで、浄化水貯留容器Ｗ１３の内部の常温水が飲料殺菌ユニット１００を通過するときに殺菌され、この常温水用蛇口Ｗ１４ｄを通ってユーザに供給されるように設けられている。
なお、温水用蛇口Ｗ１４ｃ〜冷水用蛇口Ｗ１４ｅの下には、これらの温水用蛇口Ｗ１４ｃ〜冷水用蛇口Ｗ１４ｅからこぼれ落ちた水を受ける水受皿Ｗ１４ｉが設置されている。
また、本実施例では、ウォータサーバＷ１０が、温水タンクＷ１４ａおよび冷水タンクＷ１４ｂの両方を備えているが、温水タンクＷ１４ａまたは冷水タンクＷ１４ｂの何れか一方のみを備えるものであってもよい。
The normal temperature water faucet W14d is connected to the purified water storage container W13 via the third pipe W14h, and a beverage sterilization unit 100, which will be described in detail later, is provided on the path of the third pipe W14h.
Then, by opening the normal temperature water faucet W14d, the normal temperature water inside the purified water storage container W13 is sterilized when passing through the beverage sterilization unit 100, and is supplied to the user through the normal temperature water faucet W14d. It is provided so that.
A water tray W14i that receives water spilled from the hot water faucet W14c to the cold water faucet W14e is installed below the hot water faucet W14c to the cold water faucet W14e.
In this embodiment, the water server W10 includes both the hot water tank W14a and the cold water tank W14b. However, the water server W10 may include only one of the hot water tank W14a and the cold water tank W14b.
以上の構成を備えるウォータサーバＷ１０において、図１に示すように、ピッチャーＰＴなどを使って水道水ＷＴ１が水容器Ｗ１１の開口部Ｗ１１ｂａから注入されると、水道水ＷＴ１は、水容器Ｗ１１の底に設置されている浄化カートリッジＷ１２の内部に導入される。
浄化カートリッジＷ１２の内部に導入された水道水ＷＴ１は、浄化カートリッジＷ１２の各浄水エレメント（図示せず）を通過する毎に、それぞれの処理が施される。
In the water server W10 having the above configuration, as shown in FIG. 1, when tap water WT1 is injected from the opening W11ba of the water container W11 using a pitcher PT or the like, the tap water WT1 is added to the bottom of the water container W11. Is introduced into the interior of the purification cartridge W12.
The tap water WT1 introduced into the purification cartridge W12 is processed each time it passes through each water purification element (not shown) of the purification cartridge W12.
そして、浄化カートリッジＷ１２を通過する水道水ＷＴ１は、最下位置の浄水エレメント容器（図示せず）より浄化水貯留容器Ｗ１３の内部に排出され、浄化水ＷＴ２としてこの浄化水貯留容器Ｗ１３で一時的に貯留される。
冷水用蛇口Ｗ１４ｅまたは温水用蛇口Ｗ１４ｃが開栓されると、温水タンクＷ１４ａまたは冷水タンクＷ１４ｂの内部の水が外に排出されるが、このとき、温水タンクＷ１４ａ、冷水タンクＷ１４ｂの内部の水量の低下に伴って浄化水貯留容器Ｗ１３の内部の浄化水ＷＴ２が温水タンクＷ１４ａ、冷水タンクＷ１４ｂの内部にそれぞれ供給される。
And the tap water WT1 which passes the purification cartridge W12 is discharged | emitted by the inside of the purified water storage container W13 from the lowermost purified water element container (not shown), and is temporarily stored in this purified water storage container W13 as purified water WT2. It is stored in.
When the cold water faucet W14e or the hot water faucet W14c is opened, the water inside the hot water tank W14a or the cold water tank W14b is discharged to the outside. At this time, the amount of water inside the hot water tank W14a and the cold water tank W14b is reduced. Along with the decrease, the purified water WT2 inside the purified water storage container W13 is supplied into the hot water tank W14a and the cold water tank W14b, respectively.
図２および図３に示すように、飲料殺菌ユニット１００は、正円筒形の筒状貯留部１１０と、筒状貯留部１１０の上流側に設置された流入口１１１と、筒状貯留部１１０の下流側に設置された流出口１１２と、筒状貯留部１１０の側方に設置された紫外線発光素子としての発光ダイオード素子１２０と、筒状貯留部１１０の側面に設置された拡散レンズとしての平凸レンズ１４０とを備えている。
ここで、「平凸レンズ」とは、発光ダイオード素子１２０からの光が入射する発光ダイオード素子側に平坦面と、入射した光が出射する側に凸状球面とを有したレンズをいう。
As shown in FIGS. 2 and 3, the beverage sterilization unit 100 includes a regular cylindrical tubular reservoir 110, an inflow port 111 installed on the upstream side of the tubular reservoir 110, and the cylindrical reservoir 110. An outflow port 112 installed on the downstream side, a light emitting diode element 120 as an ultraviolet light emitting element installed on the side of the cylindrical reservoir 110, and a flat lens as a diffusion lens installed on the side surface of the cylindrical reservoir 110. And a convex lens 140.
Here, the “plano-convex lens” refers to a lens having a flat surface on the light emitting diode element side on which light from the light emitting diode element 120 is incident and a convex spherical surface on the side from which incident light is emitted.
具体的には、発光ダイオード素子１２０は、基板１３０に取付けられ、平凸レンズ１４０側に、素子一体レンズ１２１を有している。
基板１３０は、発光ダイオード素子１２０を配設するとともに、図示しない電源から発光ダイオード素子１２０へ電力を供給するように構成されている。
また、平凸レンズ１４０は、基板１３０側に平坦面と、筒状貯留部１１０側に向かって凸状の凸状球面とを有して、発光ダイオード素子１２０の光を拡散するように構成されている。
Specifically, the light emitting diode element 120 is attached to the substrate 130 and has an element integrated lens 121 on the plano-convex lens 140 side.
The substrate 130 is provided with the light emitting diode element 120 and is configured to supply power to the light emitting diode element 120 from a power source (not shown).
The plano-convex lens 140 has a flat surface on the substrate 130 side and a convex spherical surface convex toward the cylindrical reservoir 110 side, and is configured to diffuse the light from the light-emitting diode element 120. Yes.
さらに、平凸レンズ１４０は、円環状のレンズつば部１４１を有し、レンズつば部１４１が筒状貯留部１１０に当接するようにして、平凸レンズ１４０は、筒状貯留部１１０の側方に形成されたレンズ挿通穴１１４に嵌合されている。
本実施例では、発光ダイオード素子１２０、平凸レンズ１４０、および基板１３０が、２セット設けられており、一方の平凸レンズ１４０Ａが、発光ダイオード素子１２０Ａからの紫外線を流入口１１１に直接照射するように設けられている。
Further, the plano-convex lens 140 has an annular lens collar 141, and the plano-convex lens 140 is formed on the side of the cylindrical reservoir 110 such that the lens collar 141 contacts the cylindrical reservoir 110. The lens insertion hole 114 is fitted.
In this embodiment, two sets of the light-emitting diode element 120, the plano-convex lens 140, and the substrate 130 are provided, and one plano-convex lens 140A directly irradiates the inflow port 111 with ultraviolet rays from the light-emitting diode element 120A. Is provided.
これにより、発光ダイオード素子１２０Ａの点発光の紫外線光のビーム角が平凸レンズ１４０Ａによって大きくなってビームが太くなり、浄化水ＷＴ２が流れるときに流入口１１１で確実に紫外線が直接照射されて通過しようとする菌などが確実に殺菌される。
同様に、他方の平凸レンズ１４０Ｂが、発光ダイオード素子１２０Ｂからの紫外線を流出口１１２に直接照射するように設けられている。
これにより、浄化水ＷＴ２が流れるときに流出口１１２で確実に紫外線が直接照射されて通過しようとする菌などが確実に殺菌される。
As a result, the beam angle of the point-emitting ultraviolet light of the light emitting diode element 120A is increased by the plano-convex lens 140A, the beam becomes thicker, and when the purified water WT2 flows, the ultraviolet light is surely directly irradiated at the inflow port 111 to pass through. The fungus is surely sterilized.
Similarly, the other plano-convex lens 140B is provided so as to directly irradiate the outlet 112 with the ultraviolet rays from the light emitting diode element 120B.
Thereby, when the purified water WT2 flows, germs and the like that are surely directly irradiated with ultraviolet rays at the outlet 112 and attempt to pass through are reliably sterilized.
さらに、本実施例では、流入口１１１の開口面積Ｓ１が、筒状貯留部１１０の流体流れ方向から視た断面積Ｓ２より小に設けられている。
また、流入口１１１における紫外線被照射面積Ｓ３が、筒状貯留部１１０の断面積Ｓ２より小であって流入口１１１の開口面積Ｓ１より大に設けられている。
そして、紫外線被照射範囲内に流入口１１１が位置している。
これにより、流入口１１１において隙間無く紫外線が照射される。
つまり、流入口１１１において殺菌漏れがない。
Furthermore, in this embodiment, the opening area S1 of the inflow port 111 is provided smaller than the cross-sectional area S2 viewed from the fluid flow direction of the cylindrical reservoir 110.
Further, the ultraviolet irradiation area S3 at the inlet 111 is smaller than the cross-sectional area S2 of the cylindrical storage portion 110 and larger than the opening area S1 of the inlet 111.
And the inflow port 111 is located in the ultraviolet irradiation range.
Thereby, ultraviolet rays are irradiated at the inlet 111 without gaps.
That is, there is no sterilization leakage at the inlet 111.
同様に、流出口１１２の開口面積Ｓ４が、筒状貯留部１１０の流体流れ方向から視た断面積Ｓ２より小に設けられている。
また、流出口１１２における紫外線被照射面積Ｓ５が、筒状貯留部１１０の断面積Ｓ２より小であって流出口１１２の開口面積Ｓ４より大に設けられている。
そして、紫外線被照射範囲内に流出口１１２が位置している。
これにより、流出口１１２において隙間無く紫外線が照射される。
つまり、流出口１１２において殺菌漏れがない。
Similarly, the opening area S4 of the outlet 112 is provided smaller than the cross-sectional area S2 viewed from the fluid flow direction of the cylindrical reservoir 110.
Further, the ultraviolet irradiation area S5 at the outlet 112 is smaller than the cross-sectional area S2 of the cylindrical storage portion 110 and larger than the opening area S4 of the outlet 112.
And the outflow port 112 is located in the ultraviolet irradiation range.
Thereby, ultraviolet rays are irradiated at the outlet 112 without a gap.
That is, there is no sterilization leakage at the outlet 112.
さらに、本実施例では、一方の平凸レンズ１４０Ａおよび発光ダイオード素子１２０Ａが、流体流れ方向に対して直交方向に向けて設置されている。
さらに、平凸レンズ１４０Ａの中心Ｃ２が、発光ダイオード素子１２０Ａの中心Ｃ１に対して流体流れ方向上流側に偏倚し、平凸レンズ１４０Ａから出射される紫外線が、流入口１１１に直接照射されている。
これにより、筒状貯留部１１０に対して平凸レンズ１４０Ａおよび発光ダイオード素子１２０Ａを流体流れ方向に傾けて設置する必要がない。
Furthermore, in this embodiment, one plano-convex lens 140A and the light emitting diode element 120A are installed in a direction orthogonal to the fluid flow direction.
Furthermore, the center C2 of the plano-convex lens 140A is biased upstream in the fluid flow direction with respect to the center C1 of the light-emitting diode element 120A, and ultraviolet rays emitted from the plano-convex lens 140A are directly irradiated to the inflow port 111.
Thereby, it is not necessary to install the plano-convex lens 140A and the light emitting diode element 120A in a direction of fluid flow with respect to the cylindrical storage portion 110.
さらに、平凸レンズ１４０Ａと発光ダイオード素子１２０Ａとの相対的な位置関係を調整するだけで流入口１１１における照射位置および照射範囲が変わる。
つまり、筒状貯留部１１０と平凸レンズ１４０Ａとの相対的な姿勢や位置関係を変更することなく容易に流入口１１１における照射位置および照射範囲が調整自在となる。
なお、基板１３０Ａを固定するネジ等を緩めることにより、筒状貯留部１１０に対する基板１３０Ａの位置が変更・調整自在に設けられ、平凸レンズ１４０Ａに対する発光ダイオード素子１２０Ａの位置が変更・調整自在となっているものとする。
Furthermore, the irradiation position and irradiation range at the inflow port 111 change only by adjusting the relative positional relationship between the plano-convex lens 140A and the light emitting diode element 120A.
That is, the irradiation position and irradiation range at the inflow port 111 can be easily adjusted without changing the relative posture and positional relationship between the cylindrical storage unit 110 and the plano-convex lens 140A.
In addition, by loosening a screw or the like for fixing the substrate 130A, the position of the substrate 130A with respect to the cylindrical storage portion 110 can be changed and adjusted, and the position of the light emitting diode element 120A with respect to the plano-convex lens 140A can be changed and adjusted. It shall be.
同様に、他方の平凸レンズ１４０Ｂおよび発光ダイオード素子１２０Ｂが、流体流れ方向に対して直交方向に向けて設置されている。
さらに、平凸レンズ１４０Ｂの中心Ｃ２が、発光ダイオード素子１２０Ｂの中心Ｃ１に対して流体流れ方向下流側に偏倚し、平凸レンズ１４０Ｂから出射される紫外線が、流出口１１２に直接照射されている。
これにより、筒状貯留部１１０に対して平凸レンズ１４０Ｂおよび発光ダイオード素子１２０Ｂを流体流れ方向に傾けて設置する必要がない。
さらに、平凸レンズ１４０Ｂと発光ダイオード素子１２０Ｂとの相対的な位置関係を調整するだけで流出口１１２における照射位置および照射範囲が変わる。
Similarly, the other plano-convex lens 140B and the light emitting diode element 120B are installed in a direction orthogonal to the fluid flow direction.
Further, the center C2 of the plano-convex lens 140B is deviated downstream in the fluid flow direction with respect to the center C1 of the light emitting diode element 120B, and ultraviolet rays emitted from the plano-convex lens 140B are directly irradiated to the outlet 112.
Thereby, it is not necessary to install the plano-convex lens 140B and the light emitting diode element 120B with respect to the cylindrical storage portion 110 in a direction of fluid flow.
Furthermore, the irradiation position and the irradiation range at the outlet 112 change only by adjusting the relative positional relationship between the plano-convex lens 140B and the light emitting diode element 120B.
また、本実施例では、筒状貯留部１１０の内側面１１３が、紫外線を乱反射自在にサンドブラスト加工されている。
これにより、平凸レンズ１４０から出射された紫外線のうち、流入口１１１および流出口１１２に直接照射されなかった紫外線が筒状貯留部１１０の内側面１１３で乱反射して間接的に流入口１１１または流出口１１２へ照射される。
つまり、殺菌効率がより一層高まる。
なお、本実施例では、筒状貯留部１１０の内側面１１３にサンドブラスト加工を施したが、鏡面加工を施して、筒状貯留部１１０の内側面１１３を鏡面状にし、内側面１１３が紫外線を反射自在に設けてもよい。
In the present embodiment, the inner side surface 113 of the cylindrical storage portion 110 is sandblasted so that ultraviolet rays can be irregularly reflected.
As a result, of the ultraviolet rays emitted from the plano-convex lens 140, the ultraviolet rays that have not been directly radiated to the inlet 111 and the outlet 112 are irregularly reflected by the inner surface 113 of the cylindrical storage portion 110 and indirectly. The exit 112 is irradiated.
That is, the sterilization efficiency is further increased.
In this embodiment, the inner side surface 113 of the cylindrical reservoir 110 is sandblasted. However, the inner surface 113 of the cylindrical reservoir 110 is mirror-finished by mirror finishing, and the inner side 113 emits ultraviolet rays. You may provide so that reflection is possible.
さらに、本実施例では、発光ダイオード素子１２０が、紫外線の中でも特に所謂ＵＶ−Ｃである１００〜２８０ｎｍの波長の深紫外線を出射する構成である。
ここで、紫外線の中でも特に所謂ＵＶ−Ｃである１００〜２８０ｎｍの波長の深紫外線は殺菌効果に優れた特性を有している。
Furthermore, in this embodiment, the light emitting diode element 120 emits deep ultraviolet rays having a wavelength of 100 to 280 nm, which is so-called UV-C among ultraviolet rays.
Here, among the ultraviolet rays, deep ultraviolet rays having a wavelength of 100 to 280 nm, which is so-called UV-C, has a superior sterilizing effect.
このようにして得られた本発明の第１実施例である飲料殺菌ユニット１００は、筒状貯留部１１０の側面に設置された拡散レンズとしての平凸レンズ１４０が、紫外線発光素子としての発光ダイオード素子１２０からの紫外線を流入口１１１および流出口１１２の少なくとも一方に直接照射することにより、清潔で安全な飲料を提供することができる。 In the beverage sterilization unit 100 according to the first embodiment of the present invention thus obtained, the plano-convex lens 140 as a diffusing lens installed on the side surface of the cylindrical reservoir 110 is replaced with a light emitting diode element as an ultraviolet light emitting element. By directly irradiating at least one of the inlet 111 and the outlet 112 with ultraviolet rays from 120, a clean and safe beverage can be provided.
さらに、流入口１１１の開口面積Ｓ１が、筒状貯留部１１０の流体流れ方向から視た断面積Ｓ２より小に設けられ、流入口１１１における紫外線被照射面積Ｓ３が、筒状貯留部１１０の断面積Ｓ２より小であって流入口１１１の開口面積Ｓ１より大に設けられていることにより、流入口１１１においてより確実に殺菌することができる。 Furthermore, the opening area S1 of the inlet 111 is provided smaller than the cross-sectional area S2 viewed from the fluid flow direction of the cylindrical reservoir 110, and the ultraviolet irradiation area S3 at the inlet 111 is the cutoff of the cylindrical reservoir 110. By being provided smaller than the area S2 and larger than the opening area S1 of the inlet 111, the inlet 111 can be sterilized more reliably.
また、流出口１１２の開口面積Ｓ４が、筒状貯留部１１０の流体流れ方向から視た断面積Ｓ２より小に設けられ、流出口１１２における紫外線被照射面積Ｓ５が、筒状貯留部１１０の断面積Ｓ２より小であって流出口１１２の開口面積Ｓ４より大に設けられていることにより、流出口１１２においてより確実に殺菌することができる。 Further, the opening area S4 of the outlet 112 is provided smaller than the cross-sectional area S2 as viewed from the fluid flow direction of the cylindrical reservoir 110, and the ultraviolet irradiation area S5 at the outlet 112 is the cutoff of the cylindrical reservoir 110. By being smaller than the area S2 and larger than the opening area S4 of the outlet 112, the outlet 112 can be sterilized more reliably.
さらに、平凸レンズ１４０Ａおよび発光ダイオード素子１２０Ａが、流体流れ方向に対して直交方向に向けて設置されているとともに、平凸レンズ１４０Ａの中心Ｃ２が、発光ダイオード素子１２０Ａの中心Ｃ１に対して流体流れ方向上流側に偏倚し、平凸レンズ１４０Ａから出射される紫外線が、流入口１１１に直接照射されていることにより、筒状貯留部１１０に対する平凸レンズ１４０Ａおよび発光ダイオード素子１２０Ａの取付け構造を簡素化するとともに、筒状貯留部１１０と平凸レンズ１４０Ａとの相対的な姿勢や位置関係を変更することなく容易に流入口１１１における照射位置および照射範囲を調整することができる。 Further, the plano-convex lens 140A and the light emitting diode element 120A are installed in a direction orthogonal to the fluid flow direction, and the center C2 of the plano-convex lens 140A is in the fluid flow direction with respect to the center C1 of the light emitting diode element 120A. The ultraviolet rays that are biased upstream and emitted from the plano-convex lens 140A are directly applied to the inflow port 111, thereby simplifying the mounting structure of the plano-convex lens 140A and the light-emitting diode element 120A with respect to the cylindrical reservoir 110. The irradiation position and irradiation range at the inflow port 111 can be easily adjusted without changing the relative posture and the positional relationship between the cylindrical storage unit 110 and the plano-convex lens 140A.
また、平凸レンズ１４０Ｂおよび発光ダイオード素子１２０Ｂが、流体流れ方向に対して直交方向に向けて設置されているとともに、平凸レンズ１４０Ｂの中心Ｃ２が、発光ダイオード素子１２０Ｂの中心Ｃ１に対して流体流れ方向下流側に偏倚し、平凸レンズ１４０Ｂから出射される紫外線が、流出口１１２に直接照射されていることにより、筒状貯留部１１０に対する平凸レンズ１４０Ｂおよび発光ダイオード素子１２０Ｂの取付け構造を簡素化するとともに、筒状貯留部１１０と平凸レンズ１４０Ｂとの相対的な姿勢や位置関係を変更することなく容易に流出口１１２における照射位置および照射範囲を調整することができる。 Further, the plano-convex lens 140B and the light emitting diode element 120B are installed in a direction orthogonal to the fluid flow direction, and the center C2 of the plano-convex lens 140B is in the fluid flow direction with respect to the center C1 of the light emitting diode element 120B. The ultraviolet rays that are biased downstream and emitted from the plano-convex lens 140B are directly applied to the outlet 112, thereby simplifying the mounting structure of the plano-convex lens 140B and the light-emitting diode element 120B with respect to the cylindrical reservoir 110. The irradiation position and irradiation range at the outlet 112 can be easily adjusted without changing the relative posture and positional relationship between the cylindrical storage portion 110 and the plano-convex lens 140B.
さらに、筒状貯留部１１０の内側面１１３が、紫外線を乱反射自在にサンドブラスト加工されていることにより、殺菌効率をより一層高めることができる。
また、紫外線発光素子が、発光ダイオード素子１２０であることにより、長期に亘って殺菌することができるなど、その効果は甚大である。
Furthermore, since the inner side surface 113 of the cylindrical storage part 110 is sandblasted so that ultraviolet rays can be irregularly reflected, sterilization efficiency can be further enhanced.
Further, since the ultraviolet light emitting element is the light emitting diode element 120, the effect can be great, such as being able to be sterilized over a long period of time.
続いて、本発明の第２実施例である飲料殺菌ユニット２００について、図４および図５に基づいて説明する。
ここで、図４は、本発明の第２実施例である飲料殺菌ユニット２００の要部を示す分解斜視図であり、図５は、本発明の第２実施例である飲料殺菌ユニット２００の要部を示す断面図である。
第２実施例の飲料殺菌ユニット２００は、第１実施例の飲料殺菌ユニット１００の平凸レンズ１４０と基板１３０との間にレンズスペーサを設置したものであり、多くの要素について第１実施例の飲料殺菌ユニット１００と共通するので、共通する事項については詳しい説明を省略し、下２桁が共通する２００番台の符号を付すのみとする。
Subsequently, a beverage sterilization unit 200 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
Here, FIG. 4 is an exploded perspective view showing an essential part of the beverage sterilization unit 200 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a schematic view of the beverage sterilization unit 200 according to the second embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows a part.
In the beverage sterilization unit 200 of the second embodiment, a lens spacer is installed between the plano-convex lens 140 and the substrate 130 of the beverage sterilization unit 100 of the first embodiment. Since it is common with the sterilization unit 100, detailed description of common matters is omitted, and only the reference numbers of the 200th series having the same last two digits are attached.
図４および図５に示すように、レンズスペーサ２５０は、平凸レンズ２４０と基板２３０との間に配設され、発光ダイオード素子２２０を収容するダイオード収容孔２５１を有している。
これにより、発光ダイオード素子２２０から平凸レンズ２４０までの距離が調整可能となる。
なお、発光ダイオード素子２２０から平凸レンズ２４０までの距離を変更するには、レンズスペーサ２５０の厚みを変更すればよい。
また、ダイオード収容孔２５１の周壁２５１ａが、発光ダイオード素子２２０からの紫外線を反射自在に設けられている。
これにより、発光ダイオード素子２２０の周囲がダイオード収容孔２５１の周壁２５１ａで囲まれて配光＋９０度方向および配光−９０度方向への散乱光の漏れが殆どなくなる。
本実施例において、配光分布の０度は、発光ダイオード素子２２０に対して真正面である。
As shown in FIGS. 4 and 5, the lens spacer 250 is disposed between the plano-convex lens 240 and the substrate 230 and has a diode accommodation hole 251 that accommodates the light emitting diode element 220.
Thereby, the distance from the light emitting diode element 220 to the plano-convex lens 240 can be adjusted.
In order to change the distance from the light emitting diode element 220 to the plano-convex lens 240, the thickness of the lens spacer 250 may be changed.
In addition, the peripheral wall 251a of the diode housing hole 251 is provided to reflect the ultraviolet rays from the light emitting diode element 220.
As a result, the periphery of the light emitting diode element 220 is surrounded by the peripheral wall 251a of the diode housing hole 251, and there is almost no leakage of scattered light in the direction of light distribution +90 degrees and in the direction of light distribution -90 degrees.
In the present embodiment, 0 degree of the light distribution is directly in front of the light emitting diode element 220.
また、本実施例では、レンズスペーサ２５０が、高反射率樹脂など、発光ダイオード素子２２０からの紫外線を透過しない材料で形成されている。
これにより、ダイオード収容孔２５１の周壁２５１ａで発光ダイオード素子２２０からの紫外線が反射される。
なお、紫外線を透過する材料でレンズスペーサ２５０を形成する場合は、ダイオード収容孔２５１の周壁２５１ａを銀メッキ加工して発光ダイオード素子２２０からの紫外線を透過しないようにしてもよい。
さらに、本実施例では、周壁２５１ａが、基板２３０側から平凸レンズ２４０側へ向かって漸次拡がるテーパ状に形成されている。
これにより、配光＋９０度方向および配光−９０度方向への散乱光が、平凸レンズ２４０へ反射する。
In the present embodiment, the lens spacer 250 is formed of a material that does not transmit ultraviolet rays from the light emitting diode element 220, such as a high reflectance resin.
Thereby, the ultraviolet rays from the light emitting diode element 220 are reflected by the peripheral wall 251a of the diode housing hole 251.
When the lens spacer 250 is formed of a material that transmits ultraviolet light, the peripheral wall 251a of the diode housing hole 251 may be silver-plated so as not to transmit ultraviolet light from the light emitting diode element 220.
Furthermore, in this embodiment, the peripheral wall 251a is formed in a tapered shape that gradually expands from the substrate 230 side toward the plano-convex lens 240 side.
Thereby, the scattered light in the light distribution +90 degrees direction and the light distribution -90 degrees direction is reflected to the plano-convex lens 240.
また、本実施例では、周壁２５１ａが、鏡面仕上げされている。
これにより、配光＋９０度方向および配光−９０度方向への散乱光が、平凸レンズ２４０へ殆どロス無く反射する。
つまり、発光ダイオード素子２２０からの散乱光を含めた紫外線が無駄なく平凸レンズ２４０へ照射され集光率が略１００％となる。
また、上述した実施例１と比べて集光率が約３０％向上する。
すなわち、本実施例のレンズスペーサ２５０を用いることにより、集光率が約３０％向上する。
さらに、本実施例では、平凸レンズ２４０の外周に配設されたレンズつば部２４１が、ダイオード収容孔２５１の周壁上端に配設されたつば保持凹部２５２に嵌まっている。
これにより、レンズスペーサ２５０が、平凸レンズ２４０の台座にもなる。
In this embodiment, the peripheral wall 251a is mirror-finished.
Thereby, the scattered light in the light distribution +90 degrees direction and the light distribution -90 degrees direction is reflected to the plano-convex lens 240 with almost no loss.
That is, the ultraviolet light including the scattered light from the light emitting diode element 220 is irradiated to the plano-convex lens 240 without waste, and the light collection rate becomes approximately 100%.
Further, the light collection rate is improved by about 30% as compared with the first embodiment described above.
That is, by using the lens spacer 250 of this embodiment, the light collection rate is improved by about 30%.
Further, in this embodiment, the lens collar portion 241 disposed on the outer periphery of the plano-convex lens 240 is fitted into the collar holding recess 252 disposed on the upper end of the peripheral wall of the diode housing hole 251.
As a result, the lens spacer 250 also serves as a base for the plano-convex lens 240.
また、本実施例では、周壁２５１ａが、発光ダイオード素子２２０から離間して設けられているとともに、レンズスペーサ２５０が、発光ダイオード素子２２０に対して基板延設方向に変位自在に設けられている。
例えば、基板２３０を固定する図示しないネジなどを緩めることにより、基板２３０は、レンズスペーサ２５０に対して、ダイオード収容孔２５１と発光ダイオード素子２２０との隙間分だけ基板２３０と平行な方向へ相対的に移動自在に設けられている。
これにより、発光ダイオード素子２２０の中心Ｃ１と平凸レンズ２４０の中心Ｃ２とを揃えたりずらしたり調整自在となる。
図５に示すように、平凸レンズ２４０の中心Ｃ２が、発光ダイオード素子２２０の中心Ｃ１に対して図中左側へずれた状態にすると、配光特性が図中左側へ偏る。
In the present embodiment, the peripheral wall 251a is provided apart from the light emitting diode element 220, and the lens spacer 250 is provided so as to be displaceable in the substrate extending direction with respect to the light emitting diode element 220.
For example, by loosening a screw (not shown) that fixes the substrate 230, the substrate 230 is relative to the lens spacer 250 in a direction parallel to the substrate 230 by a gap between the diode housing hole 251 and the light emitting diode element 220. It is provided to be freely movable.
As a result, the center C1 of the light emitting diode element 220 and the center C2 of the plano-convex lens 240 can be aligned, shifted, or adjustable.
As shown in FIG. 5, when the center C2 of the plano-convex lens 240 is shifted to the left in the drawing with respect to the center C1 of the light emitting diode element 220, the light distribution characteristic is biased to the left in the drawing.
このようにして得られた本発明の第２実施例である飲料殺菌ユニット２００は、発光ダイオード素子２２０を配設する基板２３０と拡散レンズである平凸レンズ２４０との間に配設されたレンズスペーサ２５０が、発光ダイオード素子２２０を収容するダイオード収容孔２５１を有し、ダイオード収容孔２５１の周壁２５１ａが、発光ダイオード素子２２０からの紫外線を反射自在に設けられていることにより、配光＋９０度方向および配光−９０度方向への散乱光のロスを著しく低減して発光効率を高めて省エネルギー効果およびハイコストパフォーマンスを両立するとともに、光源のビーム角（拡散具合）を調整して照射範囲を調整することができるなど、その効果は甚大である。 The beverage sterilization unit 200 according to the second embodiment of the present invention thus obtained has a lens spacer disposed between the substrate 230 on which the light emitting diode element 220 is disposed and the plano-convex lens 240 as a diffusion lens. 250 has a diode housing hole 251 for housing the light emitting diode element 220, and the peripheral wall 251a of the diode housing hole 251 is provided to reflect the ultraviolet rays from the light emitting diode element 220 so that the light distribution is in the +90 degree direction. In addition, the loss of scattered light in the 90-degree direction is significantly reduced to improve luminous efficiency and achieve both energy savings and high cost performance, and the beam angle (diffusion) of the light source is adjusted to adjust the irradiation range. The effect is enormous.
１００、２００ ・・・ 飲料殺菌ユニット
１１０、２１０ ・・・ 筒状貯留部
１１１ ・・・ 流入口
１１２ ・・・ 流出口
１１３、２１３ ・・・ 内側面
１１４、２１４ ・・・ レンズ挿通穴
１２０、２２０ ・・・ 発光ダイオード素子（紫外線発光素子）
１２０Ａ ・・・ 一方の発光ダイオード素子
１２０Ｂ ・・・ 他方の発光ダイオード素子
１２１、２２１ ・・・ 素子一体レンズ
１３０、２３０ ・・・ 基板
１３０Ａ ・・・ 一方の基板
１３０Ｂ ・・・ 他方の基板
１４０、２４０ ・・・ 平凸レンズ（拡散レンズ）
１４０Ａ ・・・ 一方の平凸レンズ
１４０Ｂ ・・・ 他方の平凸レンズ
１４１、２４１ ・・・ レンズつば部
２５０ ・・・ レンズスペーサ
２５１ ・・・ ダイオード収容孔
２５１ａ・・・ 周壁
２５２ ・・・ つば保持凹部
Ｓ１ ・・・ 流入口の開口面積
Ｓ２ ・・・ 筒状貯留部の断面積
Ｓ３ ・・・ 流入口における紫外線被照射面積
Ｓ４ ・・・ 流出口の開口面積
Ｓ５ ・・・ 流出口における紫外線被照射面積
Ｃ１ ・・・ 発光ダイオード素子の中心
Ｃ２ ・・・ 平凸レンズの中心
Ｗ１０ ・・・ ウォータサーバ
Ｗ１１ ・・・ 水容器
Ｗ１１ａ ・・・ 蓋
Ｗ１１ｂ ・・・ 水容器本体
Ｗ１１ｂａ ・・・ 開口部（水道水の注入口）
Ｗ１１ｂｃ ・・・ 底壁
Ｗ１１ｂｄ ・・・ 開口穴
Ｗ１２ ・・・ 浄化カートリッジ
Ｗ１３ ・・・ 浄化水貯留容器
Ｗ１４ ・・・ ウォータサーバ本体
Ｗ１４ａ ・・・ 温水タンク
Ｗ１４ｂ ・・・ 冷水タンク
Ｗ１４ｃ ・・・ 温水用蛇口
Ｗ１４ｄ ・・・ 常温水用蛇口
Ｗ１４ｅ ・・・ 冷水用蛇口
Ｗ１４ｆ ・・・ 第１配管
Ｗ１４ｇ ・・・ 第２配管
Ｗ１４ｈ ・・・ 第３配管
Ｗ１４ｉ ・・・ 水受皿
ＰＴ ・・・ ピッチャー
ＷＴ１ ・・・ 水道水
ＷＴ２ ・・・ 浄化水
100, 200 ... Beverage sterilization unit 110, 210 ... Cylindrical storage part 111 ... Inlet 112 ... Outlet 113, 213 ... Inner surface 114, 214 ... Lens insertion hole 120, 220... Light emitting diode element (ultraviolet light emitting element)
120A ... one light emitting diode element 120B ... the other light emitting diode element 121, 221 ... element integrated lens 130, 230 ... substrate 130A ... one substrate 130B ... the other substrate 140, 240 ... Plano-convex lens (diffuse lens)
140A ... one plano-convex lens 140B ... other plano-convex lenses 141, 241 ... lens collar 250 ... lens spacer 251 ... diode housing hole 251a ... peripheral wall 252 ... collar holding recess S1... Inlet opening area S2... Cross sectional area of cylindrical reservoir S3... UV irradiation area at inlet. S4... Opening area S5... UV irradiation at outlet. Area C1 ... Center of light-emitting diode element C2 ... Plano-convex lens center W10 ... Water server W11 ... Water container W11a ... Lid W11b ... Water container body W11ba ... Opening (tap water) Water filler)
W11bc ... Bottom wall W11bd ... Opening hole W12 ... Purification cartridge W13 ... Purified water storage container W14 ... Water server body W14a ... Hot water tank W14b ... Cold water tank W14c ... Hot water Faucet W14d ... Farm faucet W14e ... Cold water faucet W14f ... First pipe W14g ... Second pipe W14h ... Third pipe W14i ... Water pan PT ... Pitcher WT1 ... Tap water WT2 ... Purified water
Claims (10)
前記筒状貯留部の側面に設置された拡散レンズが、前記紫外線発光素子からの紫外線を流入口および流出口の少なくとも一方に直接照射し、
前記筒状貯留部の内側面が、前記紫外線を乱反射自在にサンドブラスト加工されていることを特徴とする飲料殺菌ユニット。 A cylindrical reservoir, an inlet installed on the upstream side of the cylindrical reservoir, an outlet installed on the downstream side of the cylindrical reservoir, and an ultraviolet light emitting element installed on the side of the cylindrical reservoir A beverage sterilization unit comprising
The diffusion lens installed on the side surface of the cylindrical storage portion directly irradiates at least one of the inflow port and the outflow port with ultraviolet rays from the ultraviolet light emitting element ,
The beverage sterilization unit, wherein an inner side surface of the cylindrical storage part is sandblasted so that the ultraviolet rays can be irregularly reflected.
前記筒状貯留部の側面に設置された拡散レンズが、前記紫外線発光素子からの紫外線を流入口および流出口の少なくとも一方に直接照射し、
前記筒状貯留部の内側面が、前記紫外線を反射自在な鏡面状に設けられていることを特徴とする飲料殺菌ユニット。 A cylindrical reservoir, an inlet installed on the upstream side of the cylindrical reservoir, an outlet installed on the downstream side of the cylindrical reservoir, and an ultraviolet light emitting element installed on the side of the cylindrical reservoir A beverage sterilization unit comprising
The diffusion lens installed on the side surface of the cylindrical storage portion directly irradiates at least one of the inflow port and the outflow port with ultraviolet rays from the ultraviolet light emitting element ,
The beverage sterilization unit, wherein an inner side surface of the cylindrical storage portion is provided in a mirror-like shape capable of reflecting the ultraviolet rays.
前記ダイオード収容孔の周壁が、前記発光ダイオード素子からの紫外線を反射自在に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の飲料殺菌ユニット。 The lens spacer disposed between the substrate on which the light emitting diode element is disposed and the diffusion lens has a diode accommodation hole for accommodating the light emitting diode element,
The beverage sterilization unit according to claim 7 , wherein a peripheral wall of the diode housing hole is provided so as to be able to reflect ultraviolet rays from the light emitting diode element.
前記水を殺菌する飲料殺菌ユニットが、前記配管の経路上に設けられ、
前記飲料殺菌ユニットが、請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載の飲料殺菌ユニットであることを特徴とするウォータサーバ。 A water server comprising a water container for storing water and a faucet for discharging water from the water container through a pipe,
A beverage sterilization unit for sterilizing the water is provided on the path of the pipe;
The water server, wherein the beverage sterilization unit is the beverage sterilization unit according to any one of claims 1 to 9 .
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