JP7474313B1 - 流体殺菌装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】流路の形状をより自由に決定することができ、各部の構造や接続が容易で、かつ部品点数が少なく、安価でメンテナンス性に優れた流体殺菌装置とする。【解決手段】殺菌対象となる流体、例えば水が流通される直管状の流路１００Ａと、この流路１００Ａを流通する流体に深紫外線を照射する光源４００と、前記流路１００Ａの一端に連結されており、流路１００Ａに流体を流入させる流入部２００Ａと、前記流路１００Ａの他端に連結されており、流路１００Ａから流体を流出させる流出部３００Ａとを備えており、前記流路１００Ａは深紫外線が透過可能なフッ素樹脂から構成されており、前記光源４００は流路１００Ａの側面から深紫外線を照射するように構成されている。【選択図】図１
Description
本発明は、深紫外線を照射して水等の流体を殺菌する流体殺菌装置に関する。
従来、紫外線を照射して水を殺菌する流水殺菌装置が知られている。
紫外線のうち、波長が１００ｎｍ以上２８０ｎｍ以下のＵＶＣ（深紫外線）は、特に殺菌力が強いため、流水殺菌装置には適したものとなっている。
流水殺菌装置としは、特開２０１９－０３４２９７号公報に記載されたように、紫外線を照射する光源に発光ダイオードを用いたものである。この流水殺菌装置で使用される紫外線は、波長２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の紫外線で、かつ波長２００ｎｍ以下の光を含まないものである。
紫外線のうち、波長が１００ｎｍ以上２８０ｎｍ以下のＵＶＣ（深紫外線）は、特に殺菌力が強いため、流水殺菌装置には適したものとなっている。
流水殺菌装置としは、特開２０１９－０３４２９７号公報に記載されたように、紫外線を照射する光源に発光ダイオードを用いたものである。この流水殺菌装置で使用される紫外線は、波長２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の紫外線で、かつ波長２００ｎｍ以下の光を含まないものである。
また、殺菌対象である水を流通させる流路には、紫外線が透過しない金属製のものと紫外線が透過する石英ガラス製のものとがある。
金属製の流路を使用する流水殺菌装置では、流路の終端部分に石英ガラス等からなる蓋体を設け、この蓋体の外側に光源を設置し、蓋体を通して紫外線を照射するように構成されている。
金属製の流路を使用する流水殺菌装置では、流路の終端部分に石英ガラス等からなる蓋体を設け、この蓋体の外側に光源を設置し、蓋体を通して紫外線を照射するように構成されている。
紫外線は、流路の終端側から照射されるため、照射効率がそれほど高くはないという問題点がある。また、この流路の終端部分に石英ガラス等からなる蓋体を用いると、金属製の流路の終端部分の近傍の側面側に水の流出部を形成する必要がある。また、石英ガラス製の蓋体と金属製の流体との接続部分を水密に保つためのパッキンや組み立てのための構造物や固定用のネジ等が必要となる。水の流出部の構造や、蓋体の接続部分を水密に保つための構造が複雑になり、部品点数も多くなるという問題点があった。
一方、石英ガラス製の流路の場合には、流路自体が紫外線を透過するため、光源を流路の側面に設置することが可能となる。このため、紫外線のより効率的な照射が可能となるが、石英ガラス製の流路と、異種材料である金属や合成樹脂等からなる水の流入部や流出部との接続が困難という問題点がある。
また、石英ガラス製の流路の外部からの衝撃による破損、使用時のみならず設置時に破損する危険性があるので、その取り扱いが難しいという問題がある。
さらに、石英ガラス製であると、流路の形状を流体殺菌装置の設置箇所に応じて変更することも難しいという問題もある。
さらに、石英ガラス製であると、流路の形状を流体殺菌装置の設置箇所に応じて変更することも難しいという問題もある。
上述したように、金属製の流路や石英ガラス製の流路は、それぞれ長所と短所を有しており、紫外線の照射を効率的に行うことができ、しかも流入部や流出部自体の構造や接続が容易で、かつ部品点数が少なく流路の形状を設置箇所に応じて変更することができるものではない。
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたもので、組立や維持においても取り扱いやすく、構成する部品点数が少なく、かつ流路の形状の自由度が高い（設置箇所に応じて自由に流路の形状を変えられる）流体殺菌装置を提供することを目的としている
本発明に係る流体殺菌装置は、殺菌対象となる流体が流通される直管型の流路と、この流路を流通する流体に深紫外線を照射する光源と、前記流路の一端に連結されており、流路に流体を流入させる流入部と、前記流路の他端に連結されており、流路から流体を流出させる流出部とを備えており、前記流路は深紫外線が透過可能なフッ素樹脂から構成されており、前記光源は流路の側面から深紫外線を照射し、前記流入部は円柱状の流入部空間が形成された流入部本体と、この流入部本体の前記流入部空間の周面部分に相当する部分に開設された流入管用開口に接続される流入管とを有し、前記流出部は円柱状の流出部空間が形成された流出部本体と、この流出部本体の前記流出部空間の周面部分に相当する部分に開設された流出管用開口に接続される流出管とを有しており、前記流入管用開口は流入部空間の角部に、前記流出管用開口は流出部空間の角部にそれぞれ形成されており、しかも流入管と流出管とは流路に対して略直角方向とされ、かつ流入管用開口と流出管用開口とは対角の位置の位置に形成されている。
本発明に係る流体殺菌装置は、深紫外線を透過させるＰＦＴ等のフッ素樹脂で流路を形成するので、流路の形状をより自由に決定することができる。このため、各部の構造や接続が容易で、かつ部品点数の少なく流路の形状を設置箇所に応じて変更することができる流体殺菌装置とすることができる。
しかも壊れにくいので安価でメンテナンス性に優れた流体殺菌装置とすることができ、流体を流通させる部分に殺菌性能を容易に後つけすることができる。
さらに、この流体殺菌装置は、流入部は円柱状の流入部空間が形成された流入部本体と、この流入部本体の前記流入部空間の周面部分に相当する部分に開設された流入管用開口に接続される流入管とを有し、前記流出部は円柱状の流出部空間が形成された流出部本体と、この流出部本体の前記流出部空間の周面部分に相当する部分に開設された流出管用開口に接続される流出管とを有しており、前記流入管用開口は流入部空間の角部に、前記流出管用開口は流出部空間の角部にそれぞれ形成されており、しかも流入管と流出管とは流路に対して略直角方向とされ、かつ流入管用開口と流出管用開口とは対角の位置の位置に形成されているので、流路の内部で流体が渦を形成して通過するので、光源が流路の側面の一方にのみ形成されていたとしても、流体は必ず光源が設置された側も通過するので、より深紫外線の照射具合が均一になり、流体の殺菌も均一になるというメリットがある。
しかも壊れにくいので安価でメンテナンス性に優れた流体殺菌装置とすることができ、流体を流通させる部分に殺菌性能を容易に後つけすることができる。
さらに、この流体殺菌装置は、流入部は円柱状の流入部空間が形成された流入部本体と、この流入部本体の前記流入部空間の周面部分に相当する部分に開設された流入管用開口に接続される流入管とを有し、前記流出部は円柱状の流出部空間が形成された流出部本体と、この流出部本体の前記流出部空間の周面部分に相当する部分に開設された流出管用開口に接続される流出管とを有しており、前記流入管用開口は流入部空間の角部に、前記流出管用開口は流出部空間の角部にそれぞれ形成されており、しかも流入管と流出管とは流路に対して略直角方向とされ、かつ流入管用開口と流出管用開口とは対角の位置の位置に形成されているので、流路の内部で流体が渦を形成して通過するので、光源が流路の側面の一方にのみ形成されていたとしても、流体は必ず光源が設置された側も通過するので、より深紫外線の照射具合が均一になり、流体の殺菌も均一になるというメリットがある。
本発明の第１の実施の形態に係る流体殺菌装置１０００Ａは、殺菌対象となる流体、例えば水が流通される直管状の流路１００Ａと、この流路１００Ａを流通する流体に深紫外線を照射する光源４００と、前記流路１００Ａの一端に連結されており、流路１００Ａに流体を流入させる流入部２００Ａと、前記流路１００Ａの他端に連結されており、流路１００Ａから流体を流出させる流出部３００Ａとを備えており、前記流路１００Ａは深紫外線が透過可能なフッ素樹脂から構成されており、前記光源４００は流路１００Ａの側面から深紫外線を照射するように構成されている。
本明細書において深紫外線とは、波長が１００ｎｍ以上２８０ｎｍ以下のＵＶＣ（深紫外線）を意味する。
この深紫外線は、長波長紫外線（ＵＶＡ：３１５ｎｍ～４００ｎｍ）、中波長紫外線（ＵＶＢ：２８０ｎｍ～３１５ｎｍ）よりもエネルギーが高く、生体に対する強い破壊力を持っている。このため、深紫外線は、医療機器や工場、研究機関、食品分野など主に業務用の殺菌や検査用途に利用されており、生活面でもトイレ、キッチン、調理器具などの殺菌・消臭や水の浄化、空気の除菌などで使用されている。
この深紫外線は、長波長紫外線（ＵＶＡ：３１５ｎｍ～４００ｎｍ）、中波長紫外線（ＵＶＢ：２８０ｎｍ～３１５ｎｍ）よりもエネルギーが高く、生体に対する強い破壊力を持っている。このため、深紫外線は、医療機器や工場、研究機関、食品分野など主に業務用の殺菌や検査用途に利用されており、生活面でもトイレ、キッチン、調理器具などの殺菌・消臭や水の浄化、空気の除菌などで使用されている。
この流体殺菌装置１０００Ａを構成する流路１００Ａは、図１に示すように、まっすぐな円筒形状、すなわち直管状に形成されている。
かかる流路１００Ａは、深紫外線が透過可能なフッ素樹脂から構成されている。
従って、この流路１００Ａの側面の外側に深紫外線を発する光源４００、例えば発光ダイオードを設置すれば、流路１００Ａの内部を流通する流体に深紫外線を照射することができる。
かかる流路１００Ａは、深紫外線が透過可能なフッ素樹脂から構成されている。
従って、この流路１００Ａの側面の外側に深紫外線を発する光源４００、例えば発光ダイオードを設置すれば、流路１００Ａの内部を流通する流体に深紫外線を照射することができる。
このように構成された流路１００Ａの一端（図面では右側）には流入部２００Ａが、他端（図面では左側）には流出部３００Ａがそれぞれ水密に接続されている。
前記流入部２００Ａは、略立方体状の流入部本体２１０Ａを有している。この流入部本体２１０Ａには、流入部空間２２０Ａが形成され、この流入部空間２２０Ａには流路１００Ａが接続される流路用開口部２３０Ａと、流入管１００Ａが接続される流入管用開口部２４０Ａとが連なって形成される。
前記流路用開口部２３０Ａは、流路１００Ａの外径に対応しており、流路１００Ａの一端が挿入されるようになっている。また、前記流入管用開口部２４０Ａは、流入管２５０Ａの外径に対応しており、流路１００Ａより小径の流入管２５０Ａの終端が挿入されるようになっている。
なお、流入部空間２３０Ａは円筒形状の流路１００Ａに対応するため、円柱状に形成されている。
前記流路用開口部２３０Ａは、流路１００Ａの外径に対応しており、流路１００Ａの一端が挿入されるようになっている。また、前記流入管用開口部２４０Ａは、流入管２５０Ａの外径に対応しており、流路１００Ａより小径の流入管２５０Ａの終端が挿入されるようになっている。
なお、流入部空間２３０Ａは円筒形状の流路１００Ａに対応するため、円柱状に形成されている。
そして、この流入管用開口部２４０Ａは、流入部本体２１０Ａの流入部空間２２０Ａの縁部に開設されている。すなわち、流入管用開口部２４０Ａは、流路１００Ａの中心からは外れた位置に形成されている。これは、流路１００Ａの最短経路を長くし、除菌効果を向上させるためである。
一方、前記流出部３００Ａは、略立方体状の流出部本体３１０Ａを有している。この流出部本体３１０Ａには、流出部空間３２０Ａが形成され、この流出部空間３２０Ａには、流路１００Ａが接続される流路用開口部３３０Ａと、流出管３５０Ａが接続される流出管用開口部３４０Ａとが連なって形成される。
前記流路用開口部３３０Ａは、流路１００Ａの外径に対応しており、流路１００Ａの一端が挿入されるようになっている。また、前記流出管用開口部３４０Ａは、流出管３５０Ａの外径に対応しており、流路１００Ａより小径の流出管３５０Ａの終端が挿入されるようになっている。
なお、流出部空間３３０Ａは円筒形状の流路１００Ａに対応するため、円柱状に形成されている。
前記流路用開口部３３０Ａは、流路１００Ａの外径に対応しており、流路１００Ａの一端が挿入されるようになっている。また、前記流出管用開口部３４０Ａは、流出管３５０Ａの外径に対応しており、流路１００Ａより小径の流出管３５０Ａの終端が挿入されるようになっている。
なお、流出部空間３３０Ａは円筒形状の流路１００Ａに対応するため、円柱状に形成されている。
そして、この流出管用開口部３４０Ａは、流出部本体３１０Ａの流出部空間３２０Ａの縁部に開設されている。すなわち、流出管用開口部３４０Ａは、流路１００Ａの中心からは外れた位置に形成されている。
しかも、前記流入管用開口部２４０Ａと流出管用開口部３４０Ａとは一直線上には位置しないように設定されている。図１に示すように、流入管用開口部２４０Ａと流出管用開口部２３４０Ａは、流路１００Ａの中心軸Ｌを中心として１８０°ずれた位置にくるように設定されている。
このため、流入管２５０Ａと流出管３５０Ａとは、流路１００Ａの中心軸Ｌを中心として１８０°ずれた位置に設けられることになる。
このため、流入管２５０Ａと流出管３５０Ａとは、流路１００Ａの中心軸Ｌを中心として１８０°ずれた位置に設けられることになる。
なお、流入管２５０Ａ、流入部本体２１０Ａ、流路１００Ａ、流出部本体３１０Ａ、流出管２３５Ａが連結される箇所は、ＰＦＡ５００等を用いて水密に接続されている。
殺菌対象となる水等の流体は、流入管２５０Ａ→流入部本体２１０Ａの流入部空間２２０Ａ→流路１００Ａ→流出部本体３１０Ａの流出部空間３２０Ａ→流出管３５０Ａの順に流れることになる。
ここで、流路１００Ａの中心軸Ｌに沿った流体の速度は大きく、その周囲の速度はそれよりも小さくなる。
ここで、流路１００Ａの中心軸Ｌに沿った流体の速度は大きく、その周囲の速度はそれよりも小さくなる。
このように構成された流路１００Ａの側面に波長が１００ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の深紫外線を発する光源４００を設置する。
この光源４００には、発光ダイオードが用いられる。
この光源４００には、発光ダイオードが用いられる。
フッ素樹脂には、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合樹脂）、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン樹脂（二フッ化) ）、ＰＣＴＦＥ（三フッ化塩化エチレン樹脂）、ＥＣＴＦＥ（三フッ化塩化エチレン・エチレン共重合樹脂）等がある。
数あるフッ素樹脂でもＰＦＡは、発明者の測定によると、深紫外線の透過率が１ｍｍ厚で３０～４０％と特に優れている。透過率のみで比較すると、確かに石英ガラスが極めて優れてはいるが、フッ素樹脂の方が石英ガラスよりコスト面で極めて有利であり、かつ壊れにくいので極めて取り扱いやすいというメリットを有している。
また、発明者の測定によると、ＰＴＦＥは深紫外線の透過率が１ｍｍ厚で５～１０％、ＦＥＰは深紫外線の透過率が１ｍｍ厚で２０～３０％と、ＰＦAより劣っていることが確認されている。
なお、文献によると、ＥＴＦＥの深紫外線の透過率は２０～２５μｍ厚で４０～５０％、ＰＶＤＦの深紫外線の透過率は２０～２５μｍ厚で７０～８０％とされている。
また、発明者の測定によると、ＰＴＦＥは深紫外線の透過率が１ｍｍ厚で５～１０％、ＦＥＰは深紫外線の透過率が１ｍｍ厚で２０～３０％と、ＰＦAより劣っていることが確認されている。
なお、文献によると、ＥＴＦＥの深紫外線の透過率は２０～２５μｍ厚で４０～５０％、ＰＶＤＦの深紫外線の透過率は２０～２５μｍ厚で７０～８０％とされている。
深紫外線を発する光源４００は、図１に示すように、流路１００Ａの側面に設けられている。この流路１００Ａを流通する流体にフッ素樹脂製（ＰＦＡ製）の流路１００Ａを透過した深紫外線が照射されるのである。
石英ガラス製の流路１００ＧとＰＦＡ製の流路１００Ｐを流通する水に深紫外線を照射した実験結果を示す。
図４に示すように、外径が１２ｍｍ、内径が１０ｍｍの流路１００Ｇ、１００Ｐを長さ１２０ｍｍ、高さ１２０ｍｍの遮光ケース２０００で覆い、流路１００から４３ｍｍ離れた位置に設置した光源４００から深紫外線を照射した。なお、光源４００としては、波長が２７５ｎｍの深紫外線を照射することができる発光ダイオードを使用した。
流路１００に大腸菌が９×１０3 ＣＦＵ／ｍｌである水を０．２５ｌ／ｍｉｎで流通させた後、採取し段階希釈して培養した。
その結果は以下の通りである。
図４に示すように、外径が１２ｍｍ、内径が１０ｍｍの流路１００Ｇ、１００Ｐを長さ１２０ｍｍ、高さ１２０ｍｍの遮光ケース２０００で覆い、流路１００から４３ｍｍ離れた位置に設置した光源４００から深紫外線を照射した。なお、光源４００としては、波長が２７５ｎｍの深紫外線を照射することができる発光ダイオードを使用した。
流路１００に大腸菌が９×１０3 ＣＦＵ／ｍｌである水を０．２５ｌ／ｍｉｎで流通させた後、採取し段階希釈して培養した。
その結果は以下の通りである。
除菌率
通水前の大腸菌 ９０７５ＣＦＵ／ｍｌ
ＰＦＡ製の流路を通過後の大腸菌 ２５２５ＣＦＵ／ｍｌ ７２％
石英ガラス製の流路を通過後の大腸菌 ４１７５ＣＦＵ／ｍｌ ５４％
通水前の大腸菌 ９０７５ＣＦＵ／ｍｌ
ＰＦＡ製の流路を通過後の大腸菌 ２５２５ＣＦＵ／ｍｌ ７２％
石英ガラス製の流路を通過後の大腸菌 ４１７５ＣＦＵ／ｍｌ ５４％
深紫外線の透過率に劣るＰＦＡ製の流路１００Ｐを流通させた方が除菌率が高いのは次のような理由によると考えられる。
すなわち、石英ガラスは深紫外線の透過率が高いため、照射された深紫外線が石英ガラス製の流路１００Ｇを透過してしまうためロスが大きくなる。
これに対してＰＦＡは深紫外線の透過率は石英ガラスより低いが、透過した深紫外線が流路１００Ｐの内部で拡散反射するため、結果としてロスが少なくなり、高い除菌率を得ることができると考えられる。
すなわち、石英ガラスは深紫外線の透過率が高いため、照射された深紫外線が石英ガラス製の流路１００Ｇを透過してしまうためロスが大きくなる。
これに対してＰＦＡは深紫外線の透過率は石英ガラスより低いが、透過した深紫外線が流路１００Ｐの内部で拡散反射するため、結果としてロスが少なくなり、高い除菌率を得ることができると考えられる。
なお、上述した第１の実施の形態では、流路１００Ａに接続される流入部２００Ａと流出部３００Ａとは一直線上にあったが（以下、『両方直線型』とする）、図２に示すような流入管２５０Ｂが流路１００Ｂに対して略直角方向で、流出管３５０Ｂが流路１００Ｂに対して一直線上にあるタイプのもの（第２の実施の形態、以下『一方直角型』とする）、図３に示すような流入管２５０Ｃが流路１００Ｃに対して略直角方向で、流出管３５０Ｃも流路１００Ｃに対して略直角方向にあるタイプのもの（第３の実施の形態、以下『両方直角型』とする）もある。
第１の実施の形態に係る両方直線型のものは上述したように、流路１００Ａの中心軸Ｌに沿った流体の速度は大きく、その周囲の速度はそれよりも小さくなる。そのため、流路１００Ａ中の位置によって深紫外線の照射具合が不均一になり、除菌率にむらが生じるという問題点がある。
一方、第２の実施の形態に係る一方直角型の流体殺菌装置１０００Ｂは、流路１００Ｂ中の位置による速度の差は小さく、ほぼ均一になるので、流路１００Ｂ中の位置に関わらず深紫外線の照射具合がほぼ均一になる。安定した除菌性能を発揮することができると考えられる。
これは、図２（Ｃ）にも示すように、流体が流入管２５０Ｂから流入部本体２１０Ｂの流入部空間２２０Ｂに流入すると、流入部空間２５０Ｂの壁部に流体があたり、その結果、図２（Ｃ）に矢印Ｂで示すように流体が左右両方向に分かれて流通するためと考えられる。
これは、図２（Ｃ）にも示すように、流体が流入管２５０Ｂから流入部本体２１０Ｂの流入部空間２２０Ｂに流入すると、流入部空間２５０Ｂの壁部に流体があたり、その結果、図２（Ｃ）に矢印Ｂで示すように流体が左右両方向に分かれて流通するためと考えられる。
なお、第２の実施の形態に係る流体殺菌装置１０００Ｂの他の部分、すなわち流出部３００Ｂ（流出部本体３１０Ｂ、流出部空間３２０Ｂ、流路用開口部３３０Ｂ、流出管用開口部３４０Ｂ）、光源４００は、第１の実施の形態に係る流体殺菌装置１０００Ａと同様に構成されている。
また、第３の実施の形態に係る両方直角型の流体殺菌装置１０００Ｃは、流路１００Ｃの内部で流体が渦を巻いて流通するように構成されている。
すなわち、図３に示すように、流入部本体２１０Ｃに開設される流入管用開口２４０Ｃは、流入部空間２２０Ｃの角部に形成され、流出部本体３１０Ｃに開設される流出管用開口３４０Ｃは流出部空間３２０Ｃの角部、それも流入管用開口２４０Ｃが開設された角部とは対角の位置の角部に形成される。
すなわち、図３に示すように、流入部本体２１０Ｃに開設される流入管用開口２４０Ｃは、流入部空間２２０Ｃの角部に形成され、流出部本体３１０Ｃに開設される流出管用開口３４０Ｃは流出部空間３２０Ｃの角部、それも流入管用開口２４０Ｃが開設された角部とは対角の位置の角部に形成される。
これにより、まずは流入管２５０Ｃから流入部空間２２０Ｃに流入した流体は、円柱状の流入部空間２２０Ｃ壁部に沿って渦を巻くように流通する（図３（Ｃ）の矢印Ｃ参照）。
このため、流路１００Ｃの内部でも流体は渦を形成して流通し、流出部３００Ｃにまで到達するようになる。
このため、流路１００Ｃの内部でも流体は渦を形成して流通し、流出部３００Ｃにまで到達するようになる。
なお、第３の実施の形態に係る流体殺菌装置１０００Ｃの他の部分、すなわち流出部３００Ｃ（流出部本体３１０Ｃ、流出部空間３２０Ｃ、流路用開口部３３０Ｃ、流出管用開口部３４０Ｃ）、光源４００は、第１の実施の形態に係る流体殺菌装置１０００Ａと同様に構成されている。
このように、流体が流路１００の内部を渦を巻いて流通することで光源４００が流路１００Ｃの側面の一方側にのみ形成されていたとしても、流体は必ず光源４００が設置された側も通過するので、より深紫外線の照射具合が均一になり、その結果、流体の殺菌はより均一になると考えられる。
上述した第１～３の実施の形態に係る流体殺菌装置１０００Ａ、１０００Ｂ、１０００Ｃでは、流入部２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃの流入管２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃと流出部３００Ａ、３００Ｂ、３２０Ｃの流出管３５０Ａ、３５０Ｂ、３５０Ｃを流路１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃより小径とした。
すなわち、流路１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃの方を大径とした。
これにより、流路１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃを流通する流体に対して照射される深紫外線の量が増加するので、より高い除菌効果を発揮することができるようになっている。
すなわち、流路１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃの方を大径とした。
これにより、流路１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃを流通する流体に対して照射される深紫外線の量が増加するので、より高い除菌効果を発揮することができるようになっている。
なお、上述した第２の実施の形態に係る流体殺菌装置１０００Ｂでは流入部２００Ｂのみが、第３の実施の形態に係る流体殺菌装置１０００Ｃでは流入部２００Ｃ及び流出部３００Ｃの両方が流路１００Ｂ、１００Ｃに対して直角（９０°）になっていたが、流入部と流出部の少なくともいずれか一方が流路に対して角度θ（０°＜θ≦９０°）で連結されていてもよい。
このように角度θ（０°＜θ≦９０°）をもって持って流入部と流出部の少なくともいずれか一方が流路に対することで、流路の内部における流体の速度や流れ方を自由に設定することができるので、より効率的に深紫外線を流体に照射することでき、その結果、より効率的な流体の殺菌が可能になる。
上述した第１、第２、第３の実施の形態に係る流体殺菌装置１０００Ａ、１０００Ｂ、１０００Ｃでは、流路１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃはいずれも直管型のものを使用したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図５に示すようにＰＦＡ製の略Ｕ字形状の流路１００Ｄを有する第４の実施の形態に係る流体殺菌装置１０００Ｄもありうる。
なお、図５においては流路１００Ｄとその側面の光源４００のみを示し、他の部分、すなわち流入部や流出部は記載を省略している。
例えば、図５に示すようにＰＦＡ製の略Ｕ字形状の流路１００Ｄを有する第４の実施の形態に係る流体殺菌装置１０００Ｄもありうる。
なお、図５においては流路１００Ｄとその側面の光源４００のみを示し、他の部分、すなわち流入部や流出部は記載を省略している。
このような略Ｕ字形状の流路１００Ｄを使用すると、光源４００の手前側（図面では下側）に照射された深紫外線はその一部が透過して流路１００Ｄの内部に照射され、そののちさらに一部が光源４００の奥側（図面では上側）の内部に照射される。
すなわち、直管型での流路では無駄になっていた深紫外線（一度流路の内部に照射され、その後外部に漏れ出た深紫外線）をも有効に利用することができるのである。
従って、この略Ｕ字形状の流路１００Ｄを使用すると、より効率的に深紫外線を照射することができ、その結果、流体の殺菌をより効果的に行うことが可能になる。
すなわち、直管型での流路では無駄になっていた深紫外線（一度流路の内部に照射され、その後外部に漏れ出た深紫外線）をも有効に利用することができるのである。
従って、この略Ｕ字形状の流路１００Ｄを使用すると、より効率的に深紫外線を照射することができ、その結果、流体の殺菌をより効果的に行うことが可能になる。
またさらに図６に示すようならせん状の流路１００Ｅを有する流体殺菌装置１０００Ｅとすることもできる。
なお、図６においてはらせん状の流路１００Ｅとその中心部の光源４００のみを示し、他の部分、すなわち流入部や流出部は記載を省略している。
なお、図６においてはらせん状の流路１００Ｅとその中心部の光源４００のみを示し、他の部分、すなわち流入部や流出部は記載を省略している。
ＰＦＡ製のらせん状の流路１００Ｅであると、流路１００Ｅの中心に光源４００を設置することができる。
流路１００Ｅの中心に光源４００を設置すると、流路１００Ｅを流通する流体にまんべんなく深紫外線を照射でき、その結果、流体の殺菌効率をより高めることができる。
流路１００Ｅの中心に光源４００を設置すると、流路１００Ｅを流通する流体にまんべんなく深紫外線を照射でき、その結果、流体の殺菌効率をより高めることができる。
上述したような略Ｕ字形状やらせん状の流路１００Ｄ、１００Ｅは、石英ガラスでも形作ることは可能ではあるが、加工精度を高めることは難しくなる。
しかし、ＰＦＡ等のフッ素樹脂であると自由に流路の形状を構成することができる。
これは、単に略Ｕ字形状やらせん状にすることに止まらず、流体殺菌装置を設けたい場所の周囲の状況に応じた形状に流路を構成することができることを意味する。
しかし、ＰＦＡ等のフッ素樹脂であると自由に流路の形状を構成することができる。
これは、単に略Ｕ字形状やらせん状にすることに止まらず、流体殺菌装置を設けたい場所の周囲の状況に応じた形状に流路を構成することができることを意味する。
１００Ａ 流路
２００Ａ 流入部
３００Ａ 流出部
４００ 光源
１０００Ａ流体殺菌装置
２００Ａ 流入部
３００Ａ 流出部
４００ 光源
１０００Ａ流体殺菌装置
Claims (4)
- 殺菌対象となる流体が流通される直管型の流路と、この流路を流通する流体に深紫外線を照射する光源と、前記流路の一端に連結されており、流路に流体を流入させる流入部と、前記流路の他端に連結されており、流路から流体を流出させる流出部とを具備しており、前記流路は深紫外線が透過可能なフッ素樹脂から構成されており、前記光源は流路の側面から深紫外線を照射し、前記流入部は円柱状の流入部空間が形成された流入部本体と、この流入部本体の前記流入部空間の周面部分に相当する部分に開設された流入管用開口に接続される流入管とを有し、前記流出部は円柱状の流出部空間が形成された流出部本体と、この流出部本体の前記流出部空間の周面部分に相当する部分に開設された流出管用開口に接続される流出管とを有しており、前記流入管用開口は流入部空間の角部に、前記流出管用開口は流出部空間の角部にそれぞれ形成されており、しかも流入管と流出管とは流路に対して略直角方向とされ、かつ流入管用開口と流出管用開口とは対角の位置の位置に形成されていることを特徴とする流体殺菌装置。
- 前記流入部と流出部とは、流路より小径であることを特徴とする請求項１記載の流体殺菌装置。
- 前記フッ素樹脂は、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）であることを特徴とする請求項１又は２記載の流体殺菌装置。
- 前記フッ素樹脂は、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合樹脂）、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン樹脂（二フッ化））、ＰＣＴＦＥ（三フッ化塩化エチレン樹脂）、ＥＣＴＦＥ（三フッ化塩化エチレン・エチレン共重合樹脂）のいずれかであることを特徴とする請求項１又は２記載の流体殺菌装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2012115601A (ja) | 2010-12-03 | 2012-06-21 | Stanley Electric Co Ltd | 気体及び液体の同時清浄化処理装置 |
| JP2013158717A (ja) | 2012-02-06 | 2013-08-19 | Chiyoda Kohan Co Ltd | 紫外線照射装置 |
| JP2017047385A (ja) | 2015-09-03 | 2017-03-09 | 日機装株式会社 | 殺菌装置 |
| JP2017154118A (ja) | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 東芝ライテック株式会社 | 流体殺菌装置、歯科用医療機器及び流体殺菌方法 |
| JP2018148938A (ja) | 2017-03-09 | 2018-09-27 | 日機装株式会社 | 流体殺菌装置 |
| JP2019201861A (ja) | 2018-05-23 | 2019-11-28 | スタンレー電気株式会社 | 流体殺菌装置 |
-
2022
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