TW202313129A - 流體殺菌裝置 - Google Patents

Abstract

提供一種能夠提高對紫外線透射率低的流體的殺菌性能的流體殺菌裝置。實施方式的流體殺菌裝置包括：筒部，呈筒狀，在內部具有供流體流動的空間；以及至少一個光源，設在所述筒部的側部。在所述筒部的側部，設有與供所述流體流動的空間連通的孔以及覆蓋所述孔的窗。所述光源具有：基板；以及至少一個發光元件，設在所述基板的所述筒部側的面，能夠經由所述窗來對所述流體照射紫外線。

Description

流體殺菌裝置

本發明是有關於一種流體殺菌裝置。

有一種流體殺菌裝置，對水等的流體照射紫外線以對流體進行殺菌。例如提出了一種流體殺菌裝置，包括：筒部，供流體流動；以及光源，設在筒部的端部，且具有照射紫外線的發光二極體。此種流體殺菌裝置中，沿著光源的光軸的方向成為進行殺菌的流體的流動方向。而且，筒部為由對紫外線的反射率高的聚四氟乙烯（Poly Tetra Fluoro Ethylene，PTFE）等所形成的圓筒管。

具有此種結構的流體殺菌裝置中，使筒部內部的流體的流動均勻化，且利用筒部的內壁來反射向筒部的內部照射的紫外線。因此，紫外線被全面地照射至在筒部的內部流動的流體。

此處，根據進行殺菌的流體，紫外線的透射率有時會下降。例如，在進行殺菌的流體為海水或地下水等的情況下，由於含有砂、微生物的屍骸、無機鹽、有機物等的異物，因此紫外線的透射率會下降。而且，光路長度越長，則光量衰減會變得越大，而在紫外線的透射率下降的情況下，光量衰減會進一步變大。因此，若在筒部的端部設置光源，則存在下述問題，即，紫外線對位於遠離光源的位置處的流體的照射光量不足而殺菌性能下降。

進而，若有異物附著於筒部的內壁，則存在異物所附著的部分的反射率下降而發生照射不均的情況。 而且，若為了增加流體的處理量而增加發光二極體的數量，則筒部的剖面尺寸（流路口徑）將變大。若流路口徑變大，則流體的流動易發生紊亂，從而容易發生照射不均。 若發生照射不均，則會產生紫外線的照射光量不足的區域，因此殺菌性能有下降之虞。

因此，期望開發出一種能夠提高對紫外線透射率低的流體的殺菌性能的流體殺菌裝置。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第6530681號公報 [專利文獻2]日本專利第6681314號公報

[發明所欲解決之課題]

本發明所要解決的問題在於提供一種能夠提高對紫外線透射率低的流體的殺菌性能的流體殺菌裝置。 [解決課題之手段]

實施方式的流體殺菌裝置包括：筒部，呈筒狀，在內部具有供流體流動的空間；以及至少一個光源，設在所述筒部的側部。在所述筒部的側部，設有與供所述流體流動的空間連通的孔以及覆蓋所述孔的窗。所述光源具有：基板；以及至少一個發光元件，設在所述基板的所述筒部側的面，能夠經由所述窗來對所述流體照射紫外線。 [發明的效果]

根據本發明，，可提供一種能夠提高對紫外線透射率低的流體的殺菌性能的流體殺菌裝置。

以下，參照附圖來對實施方式進行例示。另外，各附圖中，對於同樣的構成元件標注相同的符號並適當省略詳細說明。 圖1是用於例示本實施方式的流體殺菌裝置1的示意立體圖。 圖2是圖1中的流體殺菌裝置1的A-A線剖面圖。 圖3是圖1中的流體殺菌裝置1的B-B線剖面圖。

如圖1所示，流體殺菌裝置1例如具有筒部2、供給頭3、排出頭4、基座5以及光源6。 如圖1至圖3所示，筒部2呈筒狀，在內部具有供要進行殺菌的流體300流動的空間。筒部2的內部空間成為供流體300流動的流路，並且成為通過從光源6照射的紫外線來進行殺菌的處理空間。筒部2的兩側的端部開口。在筒部2的兩側的端部能夠分別設置框狀的凸緣21。

筒部2例如可採用方筒管。此時，如圖1所示，若從沿著筒部2的中心軸2c的方向觀察而筒部2的剖面的輪廓為四邊形，則筒部2的側部為面積大的平坦面，因此光源6的安裝變得容易。而且，可在彼此相向的側部安裝光源6。例如，若從彼此相向的光源6向筒部2的內部照射紫外線，則可增多紫外線對流體300的照射光量，或者減小照射不均。因此，能夠提高殺菌性能，或者增加流體300的處理量。

由於進行殺菌的流體300在筒部2的內部流動，因此流體300會接觸筒部2的內壁。而且，由於從光源6對筒部2的內部照射紫外線，因此紫外線會入射至筒部2的內壁。此時，只要入射至筒部2的內壁的紫外線不會透射過筒部2而被筒部2的內壁反射，便可實現紫外線利用效率的提高，甚而實現殺菌性能的提高。而且，只要能提高紫外線的利用效率，便可減少光源6中所設的發光元件61的數量。只要發光元件61的數量變少，便可實現光源6的小型化、低成本化、節能化等。

因此，筒部2優選由對進行殺菌的流體300的耐受性、對紫外線的耐受性以及對紫外線的反射率高的材料所形成。例如，筒部2可由不銹鋼或鈦等金屬或者PTFE等樹脂所形成。

而且，進行殺菌的流體300有海水、地下水、糖液等的情況。在海水或地下水等中，含有砂、微生物的屍骸、無機鹽、有機物等的異物。而且，在糖液等中，含有糖分或在製造工序中產生的雜質等的異物。由於流體300會接觸到筒部2的內壁，因此若在流體300中含有異物，則有時異物會附著於筒部2的內壁。若有異物附著於筒部2的內壁，則對紫外線的反射率會下降。若反射率下降，則照射至流體300的反射光（紫外線）的照射光量將變少。而且，若異物附著於筒部2的內壁的一部分，則反射率會局部下降而易產生照射不均。若紫外線的照射光量變少或者產生了照射不均，則殺菌性能有下降之虞。

此時，若拆解流體殺菌裝置1來去除附著於筒部2的內壁的異物，則耗時耗力，而且，流體殺菌裝置1的運轉率也變低。 根據本創作人等得到的見解，只要將筒部2的內壁的表面粗糙度（算術平均粗糙度）Ra設為50 nm（奈米）以下，優選的是設為3 nm（奈米）以上且50 nm（奈米）以下，便能抑制異物附著於筒部2的內壁，且能提高對紫外線的反射率。例如可通過對筒部2的內壁進行拋光研磨來將筒部2的內壁的表面粗糙度Ra設為所述數值的範圍內。

而且，只要筒部2由含有8 wt%以上的Ni（鎳）的不銹鋼所形成，便可提高對紫外線的反射率與對海水等易產生腐蝕的液體的耐受性。含有8 wt%以上的Ni的不銹鋼例如為SUS304或SUS316等。

供給頭3被設在筒部2的其中一端部。供給頭3呈筒狀，兩側的端部開口。供給頭3的內部空間與筒部2的內部空間相連。供給頭3的內部空間成為向筒部2的內部空間供給流體300的流路。

與筒部2的中心軸2c正交的方向上的、供給頭3的尺寸隨著朝向筒部2側而漸增。當從沿著筒部2的中心軸2c的方向觀察時，供給頭3的筒部2側的端部的形狀和尺寸可設為與筒部2的端部的形狀和尺寸相同。例如在筒部2為方筒的情況下，供給頭3的外觀形狀可設為棱錐台。如圖1所示，在筒部2為四方筒的情況下，供給頭3的外觀形狀可設為四棱錐台。

在供給頭3的筒部2側的端部，可設置框狀的凸緣31。供給頭3的凸緣31與筒部2的凸緣21可使用螺絲等的緊固構件來連接。而且，在供給頭3的凸緣31與筒部2的凸緣21之間，可設置密封構件。密封構件例如為O型環等。若在凸緣31與凸緣21之間設有密封構件，則可將供給頭3與筒部2之間密封為液密。

在供給頭3的與筒部2側為相反側的端部，可連接供給管32。在供給管32，例如可設置凸緣32a等的連接構件。例如可將流體300的供給裝置經由配管而連接於凸緣32a。流體300的供給裝置例如既可為泵等，也可為工廠配管等。而且，在供給管32，也可設置開閉閥32b。若設有開閉閥32b，則例如在維護時可使位於筒部2內部的流體300排出。若能夠使位於筒部2內部的流體300排出，則在維護時，即便從筒部2拆卸供給頭3、排出頭4及光源6中的至少任一者，也能夠抑制流體300漏出到流體殺菌裝置1的周邊。

供給頭3的材料只要具有對流體300與紫外線的耐受性，則並無特別限定。但是，若供給頭3的材料為對紫外線的反射率高的材料，則可使入射至供給頭3的內壁的紫外線反射而照射至流體300。因此，可實現紫外線利用效率的提高，甚而實現殺菌性能的提高。

供給頭3的材料例如可設為與前述的筒部2的材料相同。在流體300為海水等易產生腐蝕的液體的情況下，優選使供給頭3由含有8 wt%以上的Ni的不銹鋼所形成。這樣，即便在進行海水等的殺菌的情況下，也能夠抑制供給頭3發生腐蝕。

而且，若將供給頭3的內壁的表面粗糙度Ra設為50 nm（奈米）以下，優選的是設為3 nm（奈米）以上且50 nm（奈米）以下，則可抑制異物附著於供給頭3的內壁。

如圖2所示，在供給頭3的內部，可設置整流板33以及整流板34。整流板33以及整流板34可在沿著筒部2的中心軸2c的方向（流體300的流動方向）上排列設置。例如，整流板34被設在比整流板33更靠筒部2側。整流板33以及整流板34呈板狀，例如可由與供給頭3的材料相同的材料所形成。若將整流板33以及整流板34的表面粗糙度Ra設為50 nm（奈米）以下，優選的是設為3 nm（奈米）以上且50 nm（奈米）以下，則可抑制異物附著於整流板33以及整流板34。

圖4是圖3中的整流板34的E部的示意放大圖。 如圖4所示，在整流板34上，可設置沿厚度方向貫穿整流板34的多個孔34a。多個孔34a例如可排列設置成多個列以及多個行。多個孔34a的數量、配置、開口面積、形狀、間隔（間距尺寸）可根據與筒部2的中心軸2c正交的方向的剖面積（流路面積）或處理流量等來適當變更。但優選的是，多個孔34a的總開口面積大於供給頭3的與筒部2側為相反側的端部的開口面積。這樣便能夠抑制流體300流經多個孔34a的內部時的壓力損失。

在整流板33上，也可設置沿厚度方向貫穿整流板33的多個孔33a。多個孔33a的配置、開口面積、形狀、間隔（間距尺寸）可設為與前述的孔34a同樣。因此，當從沿著筒部2的中心軸2c的方向觀察時，多個孔33a與多個孔34a重合。這樣，在筒部2的內部，流體300的流動易成為層流。而且，能夠抑制流體300流經多個孔33a的內部以及多個孔34a的內部時的壓力損失。另外，整流板33的大小小於整流板34的大小。因此，多個孔33a的數量少於多個孔34a的數量。此時，優選的是，多個孔33a的總開口面積大於供給頭3的與筒部2側為相反側的端部的開口面積。這樣便能夠抑制流體300流經多個孔33a的內部時的壓力損失。

若設有整流板33以及整流板34，則在筒部2的內部，流體300的流動易成為層流。因此，能夠抑制在筒部2的內部發生沉澱。其結果，能夠抑制產生紫外線的照射不均，因此能夠實現殺菌性能的提高。

另外，例示了設有整流板33以及整流板34的情況，但也可僅設置其中任一個，還可設置三個以上的整流板。此時，若整流板的數量變多，則越容易使流體300的流動成為層流。另一方面，若整流板的數量變多，則壓力損失將變大。因此，整流板的數量例如可根據筒部2的、與中心軸2c正交的方向的剖面積（流路面積）或處理流量等來適當變更。

如圖1以及圖2所示，排出頭4被設在筒部2的、與設有供給頭3的一側為相反側的端部。排出頭4呈筒狀，且兩側的端部開口。排出頭4的內部空間與筒部2的內部空間相連。排出頭4的內部空間為從筒部2的內部空間排出殺菌處理完畢的流體300a的流路。

排出頭4的尺寸、形狀、向筒部2的安裝以及材料例如可設為與前述的供給頭3的尺寸、形狀、向筒部2的安裝以及材料相同。 例如，在排出頭4的筒部2側的端部，可設置框狀的凸緣41。排出頭4的凸緣41與筒部2的凸緣21可使用螺絲等的緊固構件來連接。在排出頭4的凸緣41與筒部2的凸緣21之間，可設置O型環等的密封構件。

在排出頭4的與筒部2側為相反側的端部，可連接排出管42。在排出管42，例如可設置凸緣42a等的連接構件。例如，可將收納殺菌處理完畢的流體300a的槽罐、使用流體300a的清洗裝置等經由配管而連接於凸緣42a。

如圖2所示，在排出頭4的內部，可設置整流板43以及整流板44。整流板43以及整流板44可在沿著筒部2的中心軸2c的方向（流體300的流動方向）上排列設置。例如，整流板44是設在比整流板43更靠筒部2側。

在整流板43上，可設置沿厚度方向貫穿整流板43的多個孔43a。多個孔43a的數量、配置、開口面積、形狀、間隔（間距尺寸）可設為與前述的多個孔33a的數量、配置、開口面積、形狀、間隔（間距尺寸）相同。

在整流板44上，可設置沿厚度方向貫穿整流板44的多個孔44a。多個孔44a的數量、配置、開口面積、形狀、間隔（間距尺寸）可設為與前述的多個孔34a的數量、配置、開口面積、形狀、間隔（間距尺寸）相同。 在從沿著筒部2的中心軸2c的方向觀察時，多個孔43a與多個孔44a重合。而且，多個孔43a與整流板33的多個孔33a重合。這樣，在筒部2的內部，流體300的流動易成為層流。而且，能夠抑制殺菌處理完畢的流體300a流經多個孔43a的內部以及多個孔44a的內部時的壓力損失。

另外，例示了設有整流板43以及整流板44的情況，但也可設置其中一個，還可設置三個以上的整流板。而且，也可設置整流板33、整流板34、整流板43以及整流板44的至少任一個。若在供給頭3的內部與排出頭4的內部設置整流板，則容易使流體300的流動成為層流。另一方面，若在供給頭3的內部與排出頭4的內部設置整流板，則壓力損失將變大。因此，整流板的配置或數量例如可根據筒部2的、與中心軸2c正交的方向的剖面積（流路面積）或處理流量等來適當變更。

另外，在由於筒部2的、與中心軸2c正交的方向的剖面積（流路面積）小，而易在筒部2的內部形成層流的情況等下，也可省略整流板33、整流板34、整流板43、整流板44。 而且，例示了整流板設在供給頭3的內部與排出頭4的內部的情況，但整流板也可設在筒部2的內部。

基座5保持筒部2。基座5例如具有台座51与架台52。 台座51例如呈板狀，可固定於地板等。架台52被設在台座51的其中一面。架台52例如具有使用型鋼等細長構件的骨架結構。在架台52的、與台座51側為相反側的端部，可使用螺絲等的緊固構件來安裝筒部2的凸緣21以及供給頭3的凸緣31中的至少任一個。在架台52的內部，可設置供給頭3。 另外，基座5的結構並不限定於例示者，可根據流體殺菌裝置1的設置環境等來適當變更。而且，在可直接設置設有供給頭3、排出頭4以及光源6的筒部2的情況下，可省略基座5。

如圖1以及圖2所示，光源6可使用螺絲等的緊固構件而裝卸自如地設在筒部2的側部。發光元件61的壽命比放電燈等長，若點亮時間長，則發光效率會下降。而且，還要考慮到發光元件61發生故障而不亮的情況。若將光源6裝卸自如地設在筒部2的側部，則可使發光元件61的更換變得容易。光源6可設置至少一個。圖1以及圖2所例示的流體殺菌裝置1中設有四個光源6。

圖5以及圖6是用於例示光源6的示意剖面圖。 另外，圖5是圖2中的C部的放大圖。 圖6是圖3中的D部的放大圖。

如圖5以及圖6所示，光源6例如具有發光元件61、基板62、支架63以及冷卻部65。 發光元件61被設在基板62的筒部2側的面，經由後述的窗64來對流體300照射紫外線。發光元件61可設置至少一個。圖5以及圖6所例示的光源6中設有多個發光元件61。在設有多個發光元件61的情況下，可將多個發光元件61串聯連接。發光元件61只要是產生紫外線的元件，則並無特別限定。發光元件61例如可採用發光二極體或鐳射二極體等。

從發光元件61照射的紫外線的峰值波長只要具有殺菌效果，則並無特別限定。但若峰值波長為260 nm（奈米）～290 nm（奈米），則可提高殺菌效果。因此，優選採用可照射峰值波長為290 nm（奈米）以下的紫外線的發光元件61。

基板62呈板狀，被設在冷卻部65的、筒部2側的面。在基板62的、筒部2側的面上，可設置配線圖案。基板62優選由具有對紫外線的耐受性且導熱率高的材料所形成。基板62例如可由氧化鋁等的陶瓷、或者利用絕緣材料覆蓋金屬板表面的金屬芯（metal core）基板等所形成。

支架63使用螺絲等的緊固構件而裝卸自如地設在筒部2的側部。支架63呈板狀，在筒部2側的面具有開口的凹部63a。在凹部63a的內部設有窗64。在凹部63a的底面可設置孔63b。在孔63b的內部可設置發光元件61以及基板62。支架63例如具有保持窗64的功能與收納發光元件61以及基板62的功能。支架63例如可由不銹鋼等的金屬所形成。

在筒部2的側部，設有與供流體300流動的空間連通的孔2a。窗64呈板狀，覆蓋孔2a的開口。在筒部2的側部，可設置包圍孔2a的開口的密封構件2b。密封構件2b例如可採用O型環等。在將支架63安裝於筒部2的側部時，設在凹部63a內部的窗64被密封構件2b按壓。因此，能夠將窗64與筒部2的側部之間密封為液密。

窗64被設在筒部2的側部。窗64覆蓋孔2a，所述孔2a被設在筒部2的側部且與供流體300流動的空間連通。因此，從發光元件61出射的紫外線經由窗64與設在筒部2的側部的孔2a而照射至在筒部2的內部流動的流體300。窗64是由可使紫外線透射且具有對紫外線和流體300的耐受性的材料所形成。窗64例如是由石英玻璃或者使紫外線透射的氟樹脂等所形成。

而且，在窗64的、發光元件61側的面，也可設置抗反射膜。若設有抗反射膜，則可抑制從發光元件61出射的紫外線被窗64反射而難以照射至流體300的情況。即，能夠提高從發光元件61出射的紫外線的利用效率。

而且，在窗64的筒部2側的面，也可設置防汙膜。如前所述，流體300中有時會含有異物。若異物附著於窗64，則從發光元件61出射的紫外線將難以透射過窗64。若設有防汙膜，則能夠抑制異物附著於窗64。

而且，如圖6所示，當將窗64的寬度尺寸設為W1（mm），將筒部2的內部空間的寬度尺寸（流路的寬度尺寸）設為W2（mm），將設在筒部2的側部且與供流體300流動的空間連通的孔2a的寬度尺寸設為W3（mm）時，優選的是使得“W1（mm）＞W2（mm）=W3（mm）”。另外，寬度尺寸W2（mm）只要與寬度尺寸W3（mm）大致相同即可。例如，寬度尺寸W2（mm）與寬度尺寸W3（mm）也可存在製造誤差程度的差異。 即，筒部2的內部空間的寬度尺寸W2（mm）只要與設在筒部2的側部的孔2a的寬度尺寸W3（mm）大致相同，且比窗64的寬度尺寸W1（mm）小即可。 這樣，能夠抑制在流路內形成影子而產生難以被照射到的區域的現象。因此，能夠將從發光元件61出射的紫外線切實地照射至在筒部2的內部流動的流體300。 另外，寬度尺寸是與筒部2的中心軸2c正交且與基板62的設有發光元件61的面平行的方向的尺寸。

圖7是用於例示比較例的光源6的安裝部分的示意剖面圖。 圖7是與圖6對應的圖。 在圖7所例示的情況下，為“W1（mm）＞W2（mm）＞W3（mm）”。因此，從與基板62的、筒部2側的面垂直的方向觀察，多個發光元件61的一部分被設在筒部2的孔2a的外側，因此從設在孔2a外側的發光元件61出射的紫外線照射不到在筒部2的內部流動的流體300。而且，照射至在孔2a附近（圖7中的F部）流動的流體300的紫外線的照射量變少。

與此相對，本實施方式中，如圖6所示，為“W1（mm）＞W3（mm）=W2（mm）”，因此能夠抑制在流路內形成影子而產生難以被照射到的區域的現象。因此，能夠將從多個發光元件61出射的紫外線切實地照射至在筒部2的內部流動的流體300。

而且，根據本創作人等得到的見解，當將多個發光元件61的間距尺寸設為P（mm），將孔2a的內壁與最靠近孔2a的發光元件61的中心之間的距離設為A（mm）時，優選的是使得“0.5P（mm）≦A（mm）≦1.5P（mm）”。這樣，能夠抑制照射至在孔2a附近流動的流體300的紫外線的照射量變少的情況。因此，能夠提高殺菌性能。

如圖5以及圖6所示，冷卻部65例如呈板狀，在內部具有供製冷劑流動的孔65a。在孔65a，連接有一對配管接頭65b。可將使製冷劑迴圈的泵等連接于一對配管接頭65b。製冷劑並無特別限定。製冷劑例如也可為水或流體300等。另外，例示了冷卻部65為液冷式的情況，但冷卻部65也可為空冷式。在採用空冷式的冷卻部65的情況下，可進一步設置風扇等送風裝置。

例如，在發光元件61的發熱量多的情況、流體300的溫度高的情況、環境溫度高的情況下，優選採用液冷式的冷卻部65。而且，為了提高散熱性，也可進一步設置散熱鰭片等。

冷卻部65可由導熱性高的材料所形成。例如，冷卻部65可由鋁、銅、不銹鋼等的金屬所形成。 基板62既可直接接觸至冷卻部65，也可使用導熱性粘合劑而粘合至冷卻部65，還可經由散熱片、散熱帶、散熱脂（導熱性脂）而連接於冷卻部65。若使用導熱性粘合劑、散熱片、散熱帶、散熱脂等，則可降低基板62與冷卻部65之間的熱阻，且可抑制在基板62與冷卻部65之間產生空氣層（間隙）的現象。因此，能夠提高光源6的散熱性。

若設有冷卻部65，則即便使發光元件61的數量或施加電力等增加，發光元件61的溫度也難以超過最大結溫（junction temperature）。而且，若設有冷卻部65，則即便流體300的溫度變高或者溫度高的流體300的流量增加，發光元件61的溫度也難以超過最大結溫。因此，能夠擴展可應對的流體300的條件。

另外，在設有多個光源6的情況下，既可設置具有相同結構的光源6，也可設置例如具有發光元件61的數量等不同的結構的光源。

此處，只要對在筒部2的內部流動的流體300照射紫外線，便可對流體300進行殺菌。因此，也可在筒部2的設有供給頭3的位置、以及筒部2的設有排出頭4的位置中的至少任一處設置光源6。即，即便在筒部2的端部設置光源6，也能夠對在筒部2的內部流動的流體300照射紫外線。

但是，若在筒部2的端部設置光源6，則例如位於筒部2的跟光源6側為相反側的端部附近的流體300與光源6之間的距離將變長。即，光路長度變長。光路長度越長，則光量衰減變得越大，因此位於遠離光源6的位置處的流體300的殺菌有可能變得不充分。如前所述，在流體300為海水或地下水等的情況下，由於流體300中含有異物，因此紫外線的透射率會下降。若紫外線的透射率下降，則光量衰減將進一步變大，從而位於遠離光源6的位置處的流體300的殺菌有可能變得更不充分。

而且，在筒部2的端部設置光源6的情況下，是將由筒部2的內壁所反射的紫外線利用於流體300的殺菌。但是，若有異物附著於筒部2的內壁，則如前所述，反射光（紫外線）的照射光量有可能會變少，或者易產生照射不均。此時，光路長度越長，則越容易發生照射光量的減少或照射不均。

而且，若為了增加流體300的處理量而增加發光元件61的數量，則筒部2的、與中心線2c正交的剖面的尺寸（流路口徑）將變大。若流路口徑變大，則流體300的流動易發生紊亂，或者易發生照射不均。 若照射光量變少或者產生照射不均，則殺菌性能會下降。

如圖1以及圖2所示，在本實施方式的流體殺菌裝置1中，光源6被設在與筒部2的中心軸2c正交的方向上。例如，光源6被設在筒部2的側部，朝向在筒部2的內部在沿著中心線2c的方向上流動的流體300照射紫外線。

此時，如圖2所示，光路長度與筒部2的側部彼此之間的距離為同程度。即，能夠縮短光路長度。因此，即便是紫外線透射率低的流體300，由於能夠減小光量衰減，因此也能提高殺菌性能。

此時，筒部2的側部彼此之間的距離例如可根據流體300中的紫外線的透射率來決定。例如，在流體300的、峰值波長為290 nm（奈米）以下的紫外線的透射率為95%左右的情況下，可將筒部2的側部彼此之間的距離設為250 mm以下。這樣，能夠將直線透射率中的光強度的衰減抑制為70%左右。若將筒部2的側部彼此之間的距離設為150 mm左右，則可將直線透射率中的光強度的衰減抑制為50%左右。而且，也可根據紫外線的透射率來適當決定筒部2的側部彼此之間的距離，例如：若紫外線的透射率為95%以下，則將筒部2的側部彼此之間的距離設為150 mm以下，若紫外線的透射率為95%以上，則將筒部2的側部彼此之間的距離設為150 mm以上。

而且，由於可增多直接照射至流體300的紫外線的照射量，因此即便有異物附著於筒部2的內壁，也能夠抑制殺菌性能下降。 而且，即便為了增加流體300的處理量而加大流路口徑，光路長度的增加量也只要較少即可。因此，能夠確保直接照射至流體300的紫外線的照射量，因此即便流路口徑變大，也容易維持殺菌性能。

而且，如圖1以及圖2所示，可將一對光源6夾著筒部2的中心線2c而彼此相向地設置。這樣，可從另一個光源6向位於遠離其中一個光源6的位置處的流體300照射紫外線。因此，能夠增加被照射至流體300的紫外線的照射量，或者消除照射不均，因此能夠進一步提高殺菌性能。

而且，如圖1以及圖2所示，也可將一對光源6在沿著筒部2的中心線2c的方向上排列設置多組。這樣，在筒部2內部的大範圍區域中，能夠全面地對在筒部2的內部流動的流體300照射紫外線。因此，能夠實現處理量的增加與殺菌性能的提高。

圖8是用於例示另一實施方式的流體殺菌裝置1a的示意剖面圖。 如圖8所示，流體殺菌裝置1a例如具有筒部2、供給頭3、排出頭4、基座5、光源6，以及檢測部7。  光源6在與筒部2的中心線2c正交的方向上，設在筒部2的其中一側部。在設置多個光源6的情況下，多個光源6可沿著筒部2的中心線2c且夾著筒部2的中心線2c而交替地設置。  這樣，能夠對在筒部2的內部流動的流體300全面地照射紫外線。因此，能夠實現殺菌性能的提高。

檢測部7被設在與光源6相向的位置。 檢測部7例如具有支架63、板材71以及感測器72。 板材71呈板狀，覆蓋設在筒部2的側部的孔2a的開口。板材71的平面尺寸、厚度以及平面形狀例如可設為與前述的窗64的平面尺寸、厚度以及平面形狀相同。

板材71的材料只要具有對流體300與紫外線的耐受性，則並無特別限定。但若板材71的材料為對紫外線的反射率高的材料，則可使入射至板材71的紫外線反射而照射至流體300。因此，可實現紫外線利用效率的提高，甚而實現殺菌性能的提高。板材71的材料例如可設為與前述的筒部2的材料相同。而且，若將板材71的、與流體300接觸側的面的表面粗糙度Ra設為50 nm（奈米）以下，優選的是設為3 nm（奈米）以上且50 nm（奈米）以下，則可抑制異物附著於板材71的、與流體300接觸側的面。

與窗64同樣，板材71通過支架63而安裝在筒部2的側部。如前所述，在筒部2，設有包圍孔2a的開口的密封構件2b，因此當將板材71安裝於筒部2的側部時，板材71與筒部2的側部之間被密封為液密。

感測器72被設於板材71。感測器72例如可採用對紫外線的光量進行測定的紫外線感測器。若感測器72為紫外線感測器，則例如當流體300中所含的異物的濃度等發生變化時，可求出透射的紫外線的變化量。因此，根據感測器72的輸出來控制例如對發光元件61施加的電流，從而可使對位於遠離光源6的位置處的流體300照射的紫外線的照射量變得大致固定。其結果，即便在異物的濃度等發生了變化的情況下，也能夠實現殺菌性能的提高。而且，在流體300中所含的異物的濃度變低的情況下，能夠使施加至發光元件61的電流減少，因此能夠實現節能化。

而且，感測器72也可採用對流體300的狀態（例如流體300的流量、流速、污濁度等）進行檢測的感測器。在感測器72為對流體300的狀態進行檢測的感測器的情況下，也能夠根據感測器72的輸出來控制對發光元件61施加的電流。例如，在流體300的流量、流速以及污濁度中的至少任一者有所增加的情況下，可使施加至發光元件61的電流增加。這樣，即便處理量增加，或者流體300中所含的異物的濃度變高，也能夠實現殺菌性能的提高。例如，在流體300的流量、流速以及污濁度有所減少的情況下，可使施加至發光元件61的電流減少而實現節能化。

如以上所說明的那樣，感測器72可設在夾著筒部2的中心線2c而與光源6相向的位置。感測器72可採用對紫外線的光量或流體300的狀態進行檢測的感測器。 另外，檢測部7也可予以省略。例如，在流體300中所含的異物的濃度穩定，或者流體300的處理量穩定的情況下，可省略檢測部7。但若設有檢測部7，則容易應對各種用途。

圖9是用於例示另一實施方式的流體殺菌裝置1b的示意剖面圖。 如圖9所示，流體殺菌裝置1b例如具有筒部2、供給頭3、排出頭4、基座5、光源6以及檢測部7。 與前述的流體殺菌裝置1a的情況同樣，檢測部7被設在與光源6相向的位置。但是，多個光源6是沿著筒部2的中心線2c且相對於筒部2的中心線2c而設在相同側。 這樣，也能夠應對異物的濃度變化或處理量的變化。

圖10是用於例示另一實施方式的流體殺菌裝置1c的示意剖面圖。 如圖10所示，流體殺菌裝置1c例如具有筒部2、供給頭3、排出頭4、基座5、光源6、檢測部7以及控制板8。 即，流體殺菌裝置1c是在前述的流體殺菌裝置1a中進一步追加了控制板8。

控制板8在筒部2的內部設有多個。控制板8呈板狀，沿與筒部2的中心線2c正交的方向、或與筒部2的中心線2c傾斜的方向延伸。

控制板8的材料只要具有對流體300與紫外線的耐受性，則並無特別限定。但若控制板8的材料為對紫外線的反射率高的材料，則可使入射至控制板8的紫外線反射而照射至流體300。因此，可實現紫外線利用效率的提高，甚而實現殺菌性能的提高。控制板8的材料例如可設為與前述的筒部2的材料相同。而且，若將控制板8的表面粗糙度Ra設為50 nm（奈米）以下，優選的是設為3 nm（奈米）以上且50 nm（奈米）以下，則可抑制異物附著於控制板8的表面。

如圖10所示，在沿著筒部2的中心線2c的方向上，在比光源6處於流體300的流動的上游側的控制板8、與筒部2的設有光源6的側部的內壁之間設有間隙。因此，碰到控制板8的上游側的面的流體300沿著控制板8的上側的面而流動，並經由控制板8與筒部2的設有光源6的側部的內壁之間的間隙而被供給至控制板8的下游側。即，通過控制板8，能夠使流體300的流動偏靠光源6側。因此，能夠縮短紫外線的光路長度，因此能夠實現殺菌性能的提高。

而且，在沿著筒部2的中心線2c的方向上，在比光源6處於流體300的流動的下游側的控制板8、與筒部2的跟設有光源6的一側為相反側的側部的內壁之間設有間隙。這樣，通過下游側的控制板8，容易維持在光源6附近流動的流體300的流動。因此，能夠實現殺菌性能的進一步的提高。

圖11是用於例示另一實施方式的流體殺菌裝置1d的示意立體圖。 如圖11所示，流體殺菌裝置1d例如具有筒部2、供給頭3、排出頭4以及光源6。  在前述的流體殺菌裝置1的情況下，如圖1所示，多個光源6在筒部2的側部排列設置成一列。  與此相對，在流體殺菌裝置1d的情況下，如圖11所示，多個光源6在筒部2的側部排列設置成矩陣狀。  這樣，即便在流體300的處理量多的情況下，也能夠實現殺菌性能的提高。

以上，例示了本實用新型的若干個實施方式，但這些實施方式是作為示例而提示，並非意圖限定實用新型的範圍。這些新穎的實施方式能以其他的各種形態來實施，在不脫離實用新型的主旨的範圍內可進行各種省略、置換、變更等。這些實施方式或其變形例包含在實用新型的範圍或主旨內，並且包含在權利要求書所記載的實用新型及其均等的範圍內。而且，前述的各實施方式可相互組合實施。

1、1a～1d:流體殺菌裝置 2:筒部 2a:孔 2b:密封構件 2c:中心軸 3:供給頭 4:排出頭 5:基座 6:光源 7:檢測部 8:控制板 21、31、32a、41、42a:凸緣 32:供給管 32b:開閉閥 33、34、43、44:整流板 33a、34a、43a、44a、63b、65a:孔 42:排出管 51:台座 52:架台 61:發光元件 62:基板 63:支架 63a:凹部 64:窗 65:冷卻部 65b:配管接頭 71:板材 72:感測器 300:流體 300a:殺菌處理完畢的流體 P:間距尺寸 W1、W2、W3:寬度尺寸

圖1是用於例示本實施方式的流體殺菌裝置的示意立體圖。 圖2是圖1中的流體殺菌裝置的A-A線剖面圖。 圖3是圖1中的流體殺菌裝置的B-B線剖面圖。 圖4是圖3中的整流板的E部的示意放大圖。 圖5是用於例示光源的示意剖面圖。 圖6是用於例示光源的示意剖面圖。 圖7是用於例示比較例的光源的安裝部分的示意剖面圖。 圖8是用於例示另一實施方式的流體殺菌裝置的示意剖面圖。 圖9是用於例示另一實施方式的流體殺菌裝置的示意剖面圖。 圖10是用於例示另一實施方式的流體殺菌裝置的示意剖面圖。 圖11是用於例示另一實施方式的流體殺菌裝置的示意立體圖。

1:流體殺菌裝置

2:筒部

2c:中心軸

3:供給頭

4:排出頭

5:基座

6:光源

21、31、32a、41、42a:凸緣

32:供給管

32b:開閉閥

42:排出管

51:台座

52:架台

300:流體

300a:殺菌處理完畢的流體

Claims (5)

1. 一種流體殺菌裝置，其特徵在於包括： 筒部，呈筒狀，在內部具有供流體流動的空間；以及 至少一個光源，設在所述筒部的側部， 在所述筒部的側部，設有與供所述流體流動的空間連通的孔以及覆蓋所述孔的窗， 所述光源具有： 基板；以及 至少一個發光元件，設在所述基板的所述筒部側的面，能夠經由所述窗來對所述流體照射紫外線。
2. 如請求項1所述的流體殺菌裝置，其特徵在於， 所述筒部的所述空間的寬度尺寸與設在所述筒部的側部的所述孔的寬度尺寸大致相同，且比所述窗的寬度尺寸小。
3. 如請求項2所述的流體殺菌裝置，其特徵在於， 當將所述多個發光元件的間距尺寸設為P，將設在所述筒部的側部的所述孔的內壁與最靠近所述孔的所述發光元件的中心之間的距離設為A時，滿足以下的數式： 0.5P（mm）≦A（mm）≦1.5P（mm） 所述P與所述A 的單位是mm。
4. 如請求項1至請求項3中任一項所述的流體殺菌裝置，其特徵在於， 所述光源設有一對， 所述一對光源夾著所述筒部的中心線而彼此相向。
5. 如請求項1至請求項3中任一項所述的流體殺菌裝置，其特徵在於還包括： 感測器，設在夾著所述筒部的中心線而與所述光源相向的位置，對所述紫外線的光量或者所述流體的狀態進行檢測。

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