WO2017099033A1 - 流体殺菌装置 - Google Patents

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WO2017099033A1
WO2017099033A1 PCT/JP2016/086043 JP2016086043W WO2017099033A1 WO 2017099033 A1 WO2017099033 A1 WO 2017099033A1 JP 2016086043 W JP2016086043 W JP 2016086043W WO 2017099033 A1 WO2017099033 A1 WO 2017099033A1
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ultraviolet light
flow path
fluid
axial direction
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洋明 望月
真也 渡邊
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日機装株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a fluid sterilizer, and more particularly to a technique for sterilizing a fluid by irradiating ultraviolet light.
  • ultraviolet light has a sterilizing ability
  • an apparatus for irradiating ultraviolet light is used for sterilization treatment at medical or food processing sites.
  • an apparatus for continuously sterilizing a fluid by irradiating a fluid such as water with ultraviolet light is also used.
  • a device in which an ultraviolet LED is arranged on the inner wall of a pipe end of a flow path formed of a straight tubular metal pipe can be cited (for example, see Patent Document 1).
  • an inlet or an outlet extending in a direction intersecting the axial direction of the flow path is provided, so that the fluid flow is disturbed in the vicinity of the inlet or the outlet.
  • Arise In order to irradiate the fluid with ultraviolet light with high efficiency, it is desirable to appropriately control the flow state in the flow path and irradiate the ultraviolet light in a mode suitable for the flow state.
  • the present invention has been made in view of these problems, and one of its exemplary purposes is to provide a fluid sterilization apparatus that improves the irradiation efficiency of ultraviolet light to the fluid flowing in the flow path.
  • a fluid sterilization apparatus includes a processing flow path that has a first end and a second end opposite to the first end and extends in the axial direction.
  • a flow path pipe that divides, a light source that irradiates ultraviolet light in the axial direction from the first end toward the processing flow path, and a rectification that surrounds the radially outer side of the first end
  • a housing that divides the chamber.
  • the rectifying chamber has a flow port serving as an inlet or an outlet for the fluid flowing through the processing flow path, and the processing flow is passed through a gap between the first end and an opposing member facing the first end in the axial direction. Communicate with the road.
  • the rectifying chamber around the first end portion, the turbulence generated in the flow in the processing channel is reduced as compared with the case where the flow port is directly provided in the flow channel pipe,
  • the flow of can be arranged.
  • the flow can be prevented from being disturbed near the first end near the light source, and the flow can be rectified.
  • sterilization efficiency can be increased.
  • At least a part of the facing member may be made of a material that transmits ultraviolet light from the light source, and the light source may be provided in a light source chamber partitioned by the housing and the facing member.
  • the opposing member may be arranged so that the axial dimension of the gap is constant over the entire circumference of the first end.
  • a connecting pipe connected to the distribution port may be further provided.
  • the connecting pipe may extend in a direction intersecting with the direction from the gap toward the circulation port.
  • the distribution port may be provided at a position shifted in the axial direction from the gap.
  • the rectifying chamber may have a section extending in the axial direction from the first end toward the second end on the outside of the channel tube.
  • the flow channel tube may be made of a material that reflects ultraviolet light from the light source.
  • the housing may be made of a material having a lower reflectivity of ultraviolet light than the channel tube.
  • the flow channel tube may have a protrusion that protrudes radially inward from the first end.
  • the light source has at least one light emitting element that emits ultraviolet light, and the ultraviolet light intensity in the vicinity of the center is higher than the ultraviolet light intensity in the vicinity of the center in the cross section of the processing channel orthogonal to the axial direction. You may irradiate light.
  • the light source may be arranged so that all of the ultraviolet light within the range of the half-value width of the directivity angle output from the light source is incident on the inside of the channel tube.
  • a rectifying plate for rectifying the fluid flowing through the processing flow path may be further provided.
  • the present invention it is possible to improve the sterilization ability by increasing the irradiation efficiency of ultraviolet light to the fluid flowing in the flow path.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a fluid sterilization apparatus 10 according to the first embodiment.
  • the fluid sterilizer 10 includes a flow channel tube 20, a first housing 30, a second housing 40, a first light source 50, and a second light source 55.
  • the first light source 50 and the second light source 55 irradiate ultraviolet light toward the inside of the flow channel tube 20.
  • the fluid sterilizer 10 is used for sterilizing a fluid (water or the like) flowing inside the flow channel tube 20 by irradiating it with ultraviolet light.
  • the longitudinal direction of the flow channel 20 may be referred to as “axial direction”.
  • the direction parallel to the central axis A is the axial direction.
  • a direction orthogonal to the axial direction may be referred to as a radial direction, and a direction surrounding the axial direction may be referred to as a circumferential direction.
  • the direction toward the inside of the flow channel pipe 20 with reference to the positions of both ends (the first end portion 21 and the second end portion 22) of the flow channel tube 20 is referred to as “inside” and The direction to go may be called “outside”.
  • the flow channel pipe 20 is a straight pipe composed of a cylindrical side wall 26.
  • the flow channel tube 20 has a first end 21 and a second end 22 opposite to the first end 21, and extends in the axial direction from the first end 21 toward the second end 22. Extend. Ultraviolet light from the first light source 50 is incident on the first end 21, and ultraviolet light from the second light source 55 is incident on the second end 22.
  • the channel tube 20 defines the processing channel 12 where the fluid is irradiated with ultraviolet light.
  • the flow pipe 20 is made of a metal material or a resin material.
  • the channel tube 20 is preferably made of a material having a high ultraviolet light reflectivity.
  • a material having a high ultraviolet light reflectivity For example, aluminum (Al) whose inner surface 23 is mirror-polished, or polytetrafluoroethylene (PTFE) which is a perfluorinated resin. Consists of.
  • Al aluminum
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PTFE is a chemically stable material and a material having a high ultraviolet light reflectivity, and is therefore suitable as a material for the channel tube 20 constituting the processing channel 12.
  • the flow channel pipe 20 includes a first protruding portion 21 a that protrudes radially inward from the first end portion 21, and a second protruding portion 22 a that protrudes radially inward from the second end portion 22.
  • the first protrusion 21 a and the second protrusion 22 a are formed over the entire circumference of the first end 21 or the second end 22 and have a shape that narrows the inner diameter of the flow channel tube 20.
  • the first protrusion 21a and the second protrusion 22a may have a shape in which the amount of protrusion in the radial direction gradually changes in the axial direction, and a cross-sectional shape that is a triangle in the cross section including the central axis A shown in the figure You may have.
  • the first protrusion 21a and the second protrusion 22a are formed in a range that does not hinder the incidence of ultraviolet light directly output from the first light source 50 or the second light source 55.
  • the light source 55 is formed so as not to block ultraviolet light within the range of the directivity angle half-value width ⁇ .
  • the first housing 30 is provided so as to surround the first end portion 21, and partitions the first rectifying chamber 13 and the first light source chamber 17.
  • the first housing 30 is made of a metal material or a resin material.
  • the first housing 30 is preferably made of a material having a low reflectance of ultraviolet light emitted from the first light source 50, and is preferably made of a material having a lower ultraviolet light reflectance than the channel tube 20.
  • the first housing 30 may be made of a material that absorbs ultraviolet light from the first light source 50. By configuring the first housing 30 with such a material, it is possible to prevent the ultraviolet light from the first light source 50 from being reflected by the inner surface of the first housing 30 and leaking out from the outflow pipe 38. .
  • the first housing 30 has a first side wall 32, a first inner end wall 33, and a first outer end wall 34.
  • the first side wall 32 is a cylindrical member that extends in the axial direction from the first inner end wall 33 to the first outer end wall 34, and is provided at a position that is coaxial with the central axis A of the flow channel tube 20.
  • the first inner end wall 33 is a member that extends radially outward from the side wall 26 of the flow channel pipe 20 toward the first side wall 32, and has an annular shape (donut shape).
  • the first inner end wall 33 is provided at a position on the inner side in the axial direction from the first end portion 21, and is fixed to the outer surface 24 of the flow channel tube 20.
  • the first outer end wall 34 is a disk-shaped member provided at a position on the outer side in the axial direction from the first end portion 21. Therefore, the first inner end wall 33 and the first outer end wall 34 are provided at positions facing each other in the axial direction across the first end portion 21.
  • a first window portion 36 that transmits ultraviolet light from the first light source 50 is provided inside the first housing 30.
  • the first window portion 36 quartz (SiO 2), sapphire (Al 2 O 3), ultraviolet light transmittance, such as amorphous fluororesin is constituted by a high member.
  • the first window 36 partitions the inside of the first housing 30 into a first rectifying chamber 13 and a first light source chamber 17.
  • the first rectifying chamber 13 is a region defined by the first side wall 32, the first inner end wall 33, and the first window portion 36, and a region provided in an annular shape so as to surround the radially outer side of the first end portion 21. It is.
  • the first light source chamber 17 is an area defined by the first side wall 32, the first outer end wall 34, and the first window portion 36, and the first light source 50 is provided.
  • the first window portion 36 is an opposing member that faces the first end portion 21 in the axial direction, and the first end portion 21 is provided so that a first gap 15 having a slight size is provided between the first end portion 21 and the first end portion 21. It is arranged in the vicinity of The first gap 15 is formed, for example, so as to be narrower than the water flow cross-sectional area of the processing flow path 12 and the first rectifying chamber 13.
  • the first window 36 is preferably arranged so that the dimension of the first gap 15 is constant over the entire circumference of the first end 21, and the end surface of the first end 21 and the first window 36 are opposed to each other. It is preferable to arrange so that the surface is substantially parallel.
  • the first casing 30 is provided with an outlet 37 and an outlet pipe 38.
  • the outlet 37 is a circulation port through which a fluid irradiated with ultraviolet light flows out in the processing flow path 12, and is provided at a position communicating with the first rectifying chamber 13.
  • the outflow port 37 is provided in the first side wall 32 as shown in the figure, for example.
  • the outflow pipe 38 is a connection pipe that is attached to the outflow port 37, and is configured such that a pipe connected to the fluid sterilization apparatus 10 and a tube connector can be attached.
  • the outflow port 37 and the outflow pipe 38 are arranged at a position where the direction from the first gap 15 toward the outflow port 37 and the longitudinal direction of the outflow pipe 38 are not on the same straight line.
  • the outflow port 37 is disposed at a position shifted in the axial direction from the first gap 15, and the outflow pipe 38 intersects the direction from the first gap 15 toward the outflow port 37 (in the illustrated example). , In the radial direction).
  • the flow F ⁇ b> 1 at a position relatively close to the outlet 37 among the fluid flowing through the first gap 15 becomes faster and is relatively closer to the outlet 37.
  • the influence of the slow flow F2 at a far position can be reduced.
  • the first light source 50 is provided inside the first light source chamber 17 and is arranged so as to output ultraviolet light toward the opening of the first end portion 21.
  • the first light source 50 is preferably provided in the vicinity of the first end 21 so that all of the ultraviolet light within the range of the directivity angle half-value width ⁇ of the first light source 50 is incident on the inside of the processing channel 12. Preferably they are arranged. Specifically, assuming that the axial distance from the light emitting portion of the first light source 50 to the first end 21 is l and the opening width of the first end 21 is d, l ⁇ d / (2 tan ( ⁇ / 2)) is preferably arranged.
  • the first light source 50 includes a first light emitting element 51 and a first substrate 52.
  • the first light emitting element 51 is an LED (Light Emitting Diode) that emits ultraviolet light, and its center wavelength or peak wavelength is included in the range of about 200 nm to 350 nm.
  • the first light emitting element 51 preferably emits ultraviolet light in the vicinity of 260 nm to 290 nm, which is a wavelength with high sterilization efficiency.
  • an ultraviolet light LED for example, one using aluminum gallium nitride (AlGaN) is known.
  • FIG. 2 is a graph showing the orientation characteristics of the first light emitting element 51.
  • the first light emitting element 51 is an LED having a predetermined directivity angle or light distribution angle, and is a wide light distribution angle LED having a directivity angle half-value width ⁇ of about 120 degrees as illustrated. Examples of the first light emitting element 51 include a surface mount (SMD) type LED having a high output intensity.
  • the first light emitting element 51 is disposed on the central axis A of the flow channel tube 20 and is attached to the first substrate 52 so as to face the first window portion 36.
  • the first substrate 52 is composed of a member having high thermal conductivity, and for example, copper (Cu), aluminum (Al), or the like is used as a base material. The heat generated by the first light emitting element 51 is radiated through the first substrate 52.
  • the second housing 40 is configured in the same manner as the first housing 30.
  • the second housing 40 is provided so as to surround the second end portion 22, and partitions the second rectifying chamber 14 and the second light source chamber 18.
  • the second housing 40 has a second side wall 42, a second inner end wall 43, and a second outer end wall 44.
  • the second side wall 42 is a cylindrical member that extends in the axial direction from the second inner end wall 43 to the second outer end wall 44, and is provided at a position that is coaxial with the central axis A of the flow channel tube 20.
  • the second inner end wall 43 is an annular member provided at a position on the axially inner side than the second end portion 22, and is fixed to the outer surface 24 of the flow channel tube 20.
  • the second outer end wall 44 is a disk-like member provided at a position on the outer side in the axial direction from the second end portion 22.
  • the second inner end wall 43 and the second outer end wall 44 are provided at positions facing each other in the axial direction with the second end portion 22 interposed therebetween.
  • a second window portion 46 that transmits ultraviolet light from the second light source 55 is provided inside the second housing 40.
  • the second window 46 partitions the inside of the second housing 40 into a second rectification chamber 14 and a second light source chamber 18.
  • the second rectifying chamber 14 is an area defined by the second side wall 42, the second inner end wall 43, and the second window 46, and is an annular area provided so as to surround the radially outer side of the second end 22. It is.
  • the second light source chamber 18 is an area defined by the second side wall 42, the second outer end wall 44, and the second window 46, and the second light source 55 is provided.
  • the second window portion 46 is an opposing member that faces the second end portion 22 in the axial direction, and the second end portion is configured such that a second gap 16 having a slight size is provided between the second end portion 22 and the second end portion 22. 22 is arranged in the vicinity.
  • the second gap 16 is formed so as to be narrower than the water flow cross-sectional area of the processing flow path 12 and the second rectifying chamber 14.
  • the second window portion 46 is preferably arranged so that the dimension of the second gap 16 is constant over the entire circumference of the second end portion 22, and the end surface of the second end portion 22 is opposed to the second window portion 46. It is preferable to arrange so that the surface is substantially parallel.
  • the second casing 40 is provided with an inlet 47 and an inlet pipe 48.
  • the inflow port 47 is a flow port through which a fluid irradiated with ultraviolet light flows in the processing flow path 12, and is provided at a position communicating with the second rectifying chamber 14.
  • the inflow pipe 48 is a connection pipe attached to the inflow port 47.
  • the inflow port 47 and the inflow pipe 48 are disposed at positions where the direction from the second gap 16 toward the inflow port 47 and the longitudinal direction of the inflow pipe 48 do not ride on the same straight line.
  • the inflow port 47 is disposed at a position shifted in the axial direction from the second gap 16, and the inflow pipe 48 is in a direction intersecting the direction from the second gap 16 toward the inflow port 47 (in the illustrated example, , In the radial direction).
  • the flow F3 at a position relatively close to the inlet 47 among the fluid flowing through the second gap 16 due to the direction of the flow of the inflow pipe 48 becomes faster, and relative to the inlet 47. Therefore, the influence of the slow flow F4 at a far position can be reduced.
  • the second light source 55 is provided inside the second light source chamber 18 and is arranged to output ultraviolet light toward the opening of the second end 22. Similar to the first light source 50 described above, the second light source 55 is preferably provided in the vicinity of the second end 22, and all of the ultraviolet light within the range of the directivity angle half-value width ⁇ of the second light source 55 is processed. It is preferable to be arranged so as to be incident on the inside of the path 12.
  • the second light source 55 is configured similarly to the first light source 50, and includes a second light emitting element 56 and a second substrate 57.
  • the fluid sterilization apparatus 10 performs sterilization by irradiating ultraviolet light from the first light source 50 and the second light source 55 toward the fluid flowing through the processing flow path 12.
  • the fluid to be processed flows into the processing flow path 12 from the second end 22 through the inflow pipe 48, the inlet 47, the second rectifying chamber 14, and the second gap 16.
  • the fluid flowing in the processing flow path 12 is rectified so that the flow velocity v 1 near the center is relatively fast and the flow velocity v 2 near the inner surface 23 is relatively slow in a cross section orthogonal to the axial direction.
  • the fluid that has passed through the processing flow path 12 flows out from the first end portion 21 through the first gap 15, the first rectifying chamber 13, the outlet 37, and the outlet pipe 38.
  • the second rectifying chamber 14 arranges the flow of the fluid flowing in through the inflow pipe 48 and the inflow port 47, and passes through the second gap 16 from a different position in the circumferential direction to radiate (radially inside) the processing flow path 12.
  • the flow of fluid flowing into the chamber is made uniform.
  • the second rectifying chamber 14 uniformizes the flow of the second gap 16 so that the flow of the processing flow channel 12 is rectified from a position in the vicinity of the second end 22.
  • the first rectifying chamber 13 regulates the flow of the fluid that flows out through the outlet 37 and the outlet pipe 38, and the flow of the fluid that flows out radially (outward in the radial direction) from the processing channel 12 through the first gap 15.
  • the first rectifying chamber 13 maintains the flow of the processing flow channel 12 in a rectified state up to a position near the first end 21 by making the flow of the first gap 15 uniform.
  • the first light source 50 and the second light source 55 irradiate ultraviolet light toward the fluid that is rectified as described above and flows through the processing flow path 12. Since the first light source 50 and the second light source 55 have an intensity distribution in which the intensity near the center is high and the intensity outside in the radial direction is low as shown in FIG. 2, the intensity corresponds to the flow velocity distribution of the processing flow path 12. Can be irradiated with ultraviolet light. That is, it is possible to irradiate high-intensity ultraviolet light in the vicinity of the center where the flow velocity is high, and to irradiate low-intensity ultraviolet light to the radially outer position where the flow velocity is low.
  • the amount of energy of ultraviolet light acting on the fluid passing through the processing flow path 12 can be made uniform regardless of the radial position where the fluid passes. Thereby, it is possible to irradiate the entire fluid flowing through the processing flow path 12 with ultraviolet light having a predetermined energy amount or more, and to enhance the sterilizing effect on the entire fluid.
  • FIG. 3 shows a configuration of a fluid sterilizer 80 according to a comparative example.
  • the fluid sterilizer 80 includes a straight pipe 82 that partitions the processing flow path 81, and a light source 88 that irradiates the inside of the straight pipe 82 with ultraviolet light.
  • the straight pipe 82 has a first end 83 and a second end 84.
  • the first end 83 is provided with an inlet 85 extending in the radial direction
  • the second end 84 is provided with an outlet 86 extending in the radial direction.
  • the first end portion 83 is provided with a window portion 87 for transmitting ultraviolet light from the light source 88.
  • the fluid flowing in from the inlet 85 flows in the processing channel 81 in the axial direction and flows out from the outlet 86. Since the inflow port 85 is directly attached to the side of the straight pipe 82, the fluid flow is disturbed in the vicinity of the first end 83.
  • the fluid flowing in from the inflow port 85 has a dominant flow toward the side wall of the straight pipe 82 facing the inflow port 85, and the velocity of the fluid flowing near the side wall facing the inflow port 85 inside the processing channel 81. Is relatively fast. As a result, an asymmetric velocity distribution is generated with respect to the central axis A of the straight tube 82 as shown in the figure, and it becomes difficult to efficiently apply the ultraviolet light from the light source 88 to the fluid. Further, in the comparative example, since a part of the ultraviolet light output from the light source 88 can be directly directed to the inlet 85, the ultraviolet light is likely to leak from the inlet 85.
  • the present embodiment since the first rectifying chamber 13 and the second rectifying chamber 14 are provided at both ends of the flow channel tube 20, it is possible to suppress the turbulence of the flow generated in the processing flow channel 12 as compared with the comparative example. . In particular, it is easy to maintain a rectified state even when the average flow velocity of the fluid passing through the processing flow path 12 is increased in order to increase the processing capacity of the fluid sterilizer 10. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to enhance the bactericidal effect by effectively applying ultraviolet light to the fluid flowing in a less disturbed state.
  • most of the ultraviolet light output from the first light source 50 and the second light source 55 is configured to be incident on the inside of the channel tube 20, and the ultraviolet light that is incident on the inside of the channel tube 20. Propagates in the axial direction while repeatedly reflecting on the inner surface 23 of the flow channel tube 20. Therefore, the sterilization efficiency can be increased by efficiently using the ultraviolet light output from the first light source 50 and the second light source 55.
  • the protruding portions 21a and 21b are provided in the first end portion 21 and the second end portion 22 within a range that does not interfere with the incidence of ultraviolet light, a larger amount of ultraviolet light is confined inside the flow channel tube 20. The utilization efficiency of ultraviolet light can be increased.
  • the ultraviolet light leaking out of the flow channel tube 20. can be reduced.
  • the first casing 30 and the second casing 40 are made of a material that hardly reflects ultraviolet light, the ultraviolet light propagates while reflecting the inner surface of the first casing 30 or the second casing 40.
  • the ultraviolet light can be prevented from leaking out of the fluid sterilizer 10 from the outflow pipe 38 or the inflow pipe 48. Thereby, while improving the safety
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the fluid sterilizer 110 according to the first modification
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
  • first rib pairs 138a and 138b projecting radially outward from the first side wall 32 of the first housing 30 are formed over the entire circumference of the first side wall 32, and the first rib pair 138a and 138b. It differs from the above-mentioned embodiment by the point by which the outflow port 137 is formed in between.
  • second rib pairs 148a and 148b projecting radially outward from the second side wall 42 of the second housing 40 are formed over the entire circumference of the second side wall 42, and between the second rib pairs 148a and 148b.
  • an inflow port 147 is formed.
  • the fluid sterilizer 110 will be described focusing on differences from the fluid sterilizer 10 according to the first embodiment.
  • the fluid sterilizer 110 includes a flow channel tube 20, a first housing 30, a second housing 40, a first light source 50, and a second light source 55.
  • the first side wall 32 of the first housing 30 is provided with first rib pairs 138 a and 138 b that define the outlet 137.
  • the first rib pair 138a, 138b is an annular member protruding radially outward from the first side wall 32, and is opposed in the axial direction.
  • a first spacer 139 is provided for connecting the two.
  • the first spacers 139 are provided at four positions as shown in FIG. 5, for example. The flow path is closed at the position where the first spacer 139 is provided, and the position where the first spacer 139 is not provided is the outlet 137.
  • the second side wall 42 of the second housing 40 is provided with second rib pairs 148 a and 148 b that define the inlet 147.
  • the pair of second ribs 148a and 148b are annular members that protrude radially outward from the second side wall 42, and face each other in the axial direction.
  • a second spacer 149 for connecting the two is provided between the second rib pair 148a and 148b. The position where the second spacer 149 is provided is blocked by the flow path, and the position where the second spacer 149 is not provided is the inlet 147.
  • the outflow pipe 38 and the inflow pipe 48 are asymmetric.
  • the turbulence of the flow generated inside the processing flow path 12 due to the proper arrangement can be further alleviated. Therefore, according to this modification, the flow inside the processing flow path 12 can be adjusted, and the irradiation effect of ultraviolet light can be further enhanced.
  • the fluid sterilizer 110 can use a gas such as air as the fluid to be processed.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the fluid sterilizer 160 according to the second modification.
  • the present modification is different from the above-described embodiment in that the second light source chamber 18 and the second light source 55 are not provided in the second housing 40, and a reflector 170 is provided instead.
  • the fluid sterilizer 160 will be described focusing on differences from the fluid sterilizer 10 according to the first embodiment.
  • the fluid sterilizer 160 includes a flow channel tube 20, a first housing 30, a second housing 40, a first light source 50, and a reflector 170.
  • the reflector 170 is provided at a position facing the second end 22 inside the second housing 40.
  • the reflector 170 is made of a material having a high reflectivity of ultraviolet light, and is made of mirror-polished aluminum or PTFE.
  • the reflector 170 reflects the ultraviolet light that is output from the first light source 50 and propagates through the flow channel 20 to the second end 22 and returns it toward the first end 21.
  • the reflector 170 is a facing member that faces the second end portion 22 in the axial direction, and forms the second gap 16 between the second end portion 22 and the reflector 170.
  • the reflector 170 is preferably arranged so that the size of the second gap 16 is constant over the entire circumference of the second end 22, and the second end is set so that the size of the second gap 16 is small. It is preferable to be disposed close to the portion 22. By reducing the size of the second gap 16, the rectifying effect by the second gap 16 can be enhanced.
  • the reflector 170 may have a flat reflecting surface or a reflecting surface that is a curved surface.
  • the reflector 170 may have a concave curved surface having a rotationally symmetric shape around the central axis A so that the ultraviolet light reflected by the reflector 170 is condensed toward the inside of the channel tube 20. May be configured.
  • the reflector 170 is configured as a member different from the second housing 40, but may be integrated with the second housing 40 in a further modification.
  • the second outer end wall 44 may function as the reflector 170.
  • the second outer end wall 44 may be an opposing member that faces the second end portion 22, and the second gap 16 may be defined between the second end portion 22 and the second outer end wall 44.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the fluid sterilizer 210 according to the second embodiment.
  • the present embodiment is different from the above-described embodiment in that the inflow pipe 240 is provided at the second end portion 22 of the flow path pipe 20 instead of providing the second housing 40.
  • the fluid sterilization apparatus 210 will be described focusing on the differences from the first embodiment described above.
  • the fluid sterilizer 210 includes a flow channel tube 20, a first housing 30, an inflow tube 240, a first light source 50, and a rectifying plate 214.
  • the flow channel tube 20, the first housing 30, and the first light source 50 are configured in the same manner as in the first embodiment described above.
  • the inflow pipe 240 is a funnel-shaped member, and connects the second end portion 22 having a large diameter and the inflow port 247 having a small diameter.
  • the inflow pipe 240 has a connection end 244 connected to the second end 22, a conical cone 246, and a connection pipe 248 that defines the inflow port 247.
  • the inflow pipe 240 is arranged so as to be coaxial with the central axis A of the flow path pipe 20, and defines an inflow path 242 for flowing the fluid flowing in from the inflow port 247 toward the processing flow path 12 in the axial direction.
  • the inflow pipe 240 is preferably made of a resin material or a metal material and made of a material having a low reflectivity for ultraviolet light.
  • the rectifying plate 214 is provided in the vicinity of the second end 22, and regulates the flow of the fluid flowing in from the inflow port 247 to rectify the flow of the processing flow path 12.
  • the rectifying plate 214 has, for example, a plurality of water passage holes penetrating in the axial direction of the flow channel pipe 20 so that the fluid passing through the plurality of water passage holes is rectified.
  • the rectifying plate 214 may be provided inside the flow channel pipe 20 as shown, or may be provided inside the inflow pipe 240.
  • the rectifying plate 214 is made of a material that reflects ultraviolet light, and is made of, for example, aluminum or PTFE.
  • the rectifying plate 214 reflects the ultraviolet light from the first light source 50 and returns it toward the first end 21, and shields the ultraviolet light from the first light source 50 from leaking out from the inlet 247.
  • the rectifying plate 214 may be configured such that the thickness of the rectifying plate 214 in the axial direction is larger than the diameter of the water flow hole so that ultraviolet light does not leak through the plurality of water flow holes.
  • the fluid sterilization apparatus 210 performs sterilization by irradiating ultraviolet light from the first light source 50 toward the fluid flowing through the processing flow path 12.
  • the fluid to be processed flows into the processing flow path 12 through the inlet 247, the inflow path 242, and the rectifying plate 214.
  • the fluid that has been irradiated with ultraviolet light in the processing flow path 12 flows out from the first end 21 through the first gap 15, the first rectifying chamber 13, the outlet 37, and the outlet pipe 38.
  • the inflow pipe 240 for allowing the fluid to flow in the axial direction and the rectifying plate 214 for adjusting the flow of the fluid are provided on the inflow side, and the first rectification chamber 13 is provided on the outflow side. It is possible to prevent the fluid flowing through 12 from being disturbed. Moreover, since the ultraviolet light which has intensity distribution corresponding to flow velocity distribution can be irradiated with respect to the fluid which flows through the process flow path 12 in the rectified state, ultraviolet light can be made to act on a fluid effectively. Therefore, also in the present embodiment, the sterilizing effect on the whole fluid can be enhanced as in the first embodiment described above.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a fluid sterilizer 260 according to the third modification.
  • the present modification is different from the above-described second embodiment in that a housing 270 in which the first housing 30 and the inflow pipe 240 are integrated is provided.
  • the fluid sterilizer 260 will be described focusing on the differences from the second embodiment.
  • the fluid sterilizer 260 includes the flow channel tube 20, the first light source 50, the housing 270, and the rectifying plate 214.
  • the housing 270 is a structure that surrounds the entire periphery of the flow channel tube 20, and a double structure of the processing flow channel 12 and the rectifying chamber 213 is partitioned therein.
  • the housing 270 includes a side wall 232, an inner end wall 233, an outer end wall 234, a window part 236, an outlet 237, an outlet pipe 238, a connecting end part 244, a conical part 246, and a connecting pipe 248.
  • the inner end wall 233 extends radially outward from the second end 22 or the vicinity of the second end 22 toward the side wall 232.
  • the outer end wall 234 is provided at a position outside in the axial direction from the first end portion 21.
  • the side wall 232 extends in the axial direction from the inner end wall 233 to the outer end wall 234, and is longer in the axial direction than the flow channel pipe 20.
  • the window portion 236 is provided at a position facing the first end portion 21 inside the housing 270.
  • the rectifying chamber 213 is defined by the flow channel pipe 20, the side wall 232, the inner end wall 233 and the window portion 236, and has substantially the same axial length as the flow channel pipe 20. Therefore, the rectifying chamber 213 has a section extending in the axial direction from the first end portion 21 toward the second end portion 22 outside the flow channel pipe 20.
  • the outlet 237 is provided at a position away from the first end 21 in the axial direction, and is provided at a position closer to the second end 22 than the first end 21.
  • the outflow pipe 238 extends radially outward from the outflow port 237.
  • the rectifying effect by the rectifying chamber 213 can be enhanced.
  • the first end 21 and the outlet 237 are separated in the axial direction, even when the flow is disturbed in the vicinity of the outlet 237, the disturbance affects the first end 21. Can be suppressed. Therefore, according to this modification, the flow of the processing flow path 12 can be made more uniform, and the irradiation efficiency of the ultraviolet light to the fluid can be further increased.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the fluid sterilizer 310 according to the fourth modification.
  • the fluid sterilizer 310 is different from the above-described second embodiment in that it includes a light source 350 including a plurality of light emitting elements 351.
  • the fluid sterilization apparatus 310 will be described focusing on differences from the above-described second embodiment.
  • the fluid sterilizer 310 includes a flow channel tube 20, a first housing 30, an inflow tube 240, and a light source 350.
  • the flow channel pipe 20, the first housing 30 and the inflow pipe 240 are configured in the same manner as in the second embodiment described above.
  • the light source 350 includes a plurality of light emitting elements 351 and a substrate 352. Each light emitting element 351 is configured similarly to the first light emitting element 51 or the second light emitting element 56 described above.
  • the plurality of light emitting elements 351 are provided on the substrate 352 and are arranged in the direction in which the ultraviolet light is irradiated from the first end portion 21 to the inside of the channel tube 20.
  • the plurality of light emitting elements 351 are, for example, densely arranged in the vicinity of the central axis A of the flow channel tube 20 and symmetrically arranged around the central axis A.
  • the light source 350 includes four light emitting elements 351, and the four light emitting elements 351 are equally arranged at a position equidistant from the central axis A.
  • the light source 350 emits ultraviolet light having a relatively high intensity near the center and a relatively low intensity outside in the radial direction in the cross section in the axial direction of the processing flow path 12.
  • the light source 350 may include three or less light emitting elements 351 and may include five or more light emitting elements 351.
  • the light source 350 since the light source 350 includes the plurality of light emitting elements 351, it is possible to irradiate the fluid flowing through the processing flow path 12 with higher-intensity ultraviolet light. Further, the fluid flowing through the processing channel 12 is made by relatively increasing the light intensity near the center and relatively decreasing the light intensity near the inner surface 23 corresponding to the flow velocity distribution inside the processing channel 12. The whole can be irradiated with ultraviolet light effectively. Therefore, according to this modification, the bactericidal effect by ultraviolet light irradiation can be enhanced.
  • the apparatus has been described as a device for sterilizing a fluid by irradiating it with ultraviolet light.
  • the fluid sterilization apparatus may be used for a purification process for decomposing organic substances contained in a fluid by irradiation with ultraviolet light.
  • the configuration in which the light source chamber and the rectifying chamber are partitioned by the window that transmits ultraviolet light has been described.
  • a configuration in which a partition wall that separates the light source chamber and the rectifying chamber is provided and a window portion is provided in a part of the partition wall may be employed.
  • the partition may be made of a material that does not transmit ultraviolet light.
  • the partition wall may function as an opposing member that faces the end portion of the flow channel tube, and may form a gap between the end portion of the flow channel tube.
  • an inflow pipe extending in the radial direction from the flow path pipe 20 may be provided instead of providing the inflow pipe 240 coaxial with the central axis A of the flow path pipe 20. That is, an inflow pipe extending in the radial direction from the side wall 26 in the vicinity of the second end 22 may be provided while closing the opening at the second end of the flow path pipe 20.
  • the fluid may flow in the direction opposite to the flow direction shown in the above-described embodiment or modification. That is, the inlet and the outlet may be used in reverse.
  • the fluid in the second embodiment shown in FIG. 7, the fluid may be allowed to flow in from the outlet 37 and the fluid may be allowed to flow out of the inlet 247. That is, the circulation port indicated by reference numeral 37 may be used as an inflow port, and the circulation port indicated by reference numeral 247 may be used as an outlet.
  • the light source may have an adjustment mechanism for adjusting the intensity distribution of the ultraviolet light emitted from the light emitting element.
  • the adjustment mechanism may include a transmissive optical element such as a lens and a reflective optical element such as a concave mirror.
  • the adjustment mechanism may adjust the intensity distribution of the ultraviolet light from the light emitting element so that the intensity distribution of the ultraviolet light output from the light source has a shape corresponding to the rectified flow velocity distribution.
  • the present invention it is possible to improve the sterilization ability by increasing the irradiation efficiency of ultraviolet light to the fluid flowing in the flow path.

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Abstract

流体殺菌装置１０は、第１端部２１と第１端部２１とは反対側の第２端部２２とを有し、軸方向に延びる処理流路１２を区画する流路管２０と、第１端部２１の近傍に設けられ、処理流路１２に向けて第１端部２１から軸方向に紫外光を照射する光源（第１光源５０）と、第１端部２１の径方向外側を囲う整流室（第１整流室１３）を区画する筐体（第１筐体３０）と、を備える。整流室は、処理流路１２を流れる流体の入口または出口となる流通口（流出口３７）を有し、第１端部２１と、第１端部２１と軸方向に対向する対向部材（第１窓部３６）との間の隙間（第１隙間１５）を介して処理流路１２と連通する。

Description

流体殺菌装置
　本発明は、流体殺菌装置に関し、特に、紫外光を照射して流体を殺菌する技術に関する。
　紫外光には殺菌能力があることが知られており、医療や食品加工の現場などでの殺菌処理に紫外光を照射する装置が用いられている。また、水などの流体に紫外光を照射することで、流体を連続的に殺菌する装置も用いられている。このような装置として、例えば、直管状の金属パイプで形成される流路の管端部内壁に紫外線ＬＥＤを配置した装置が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１１－１６０７４号公報
　上述の直管状の流路の端部に紫外線ＬＥＤを配置する構成では、流路の軸方向と交差する方向に延びる入口または出口が設けられるため、入口または出口の近傍において流体の流れに乱れが生じる。流体に高効率で紫外光を照射するためには、流路内の流れの状態を適切に制御するとともに、流れの状態に適した態様で紫外光を照射することが望ましい。
　本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、流路内を流れる流体への紫外光の照射効率を高めた流体殺菌装置を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様の流体殺菌装置は、第１端部と第１端部とは反対側の第２端部とを有し、軸方向に延びる処理流路を区画する流路管と、第１端部の近傍に設けられ、処理流路に向けて第１端部から軸方向に紫外光を照射する光源と、第１端部の径方向外側を囲う整流室を区画する筐体と、を備える。整流室は、処理流路を流れる流体の入口または出口となる流通口を有し、第１端部と、第１端部と軸方向に対向する対向部材との間の隙間を介して処理流路と連通する。
　この態様によれば、第１端部の周囲に整流室を設けることで、流路管に流通口を直接設ける場合と比べて処理流路内の流れに生じる乱れを緩和し、処理流路内の流れを整えることができる。特に、光源に近い第１端部の近傍において流れに乱れが生じるのを抑え、流れを整流化させることができる。本態様によれば、光源に近い第１端部の近傍の流れを整えて高強度の紫外光を照射することができるため、殺菌効率を高めることができる。
　対向部材の少なくとも一部は、光源からの紫外光を透過させる材料で構成され、光源は、筐体と対向部材とにより区画される光源室内に設けられてもよい。
　対向部材は、前記隙間の軸方向の寸法が第１端部の全周にわたって一定となるように配置されてもよい。
　流通口に接続される接続管をさらに備えてもよい。接続管は、前記隙間から流通口に向かう方向と交差する方向に延びてもよい。
　流通口は、前記隙間から軸方向にずれた位置に設けられてもよい。
　整流室は、流路管の外側において第１端部から第２端部に向けて軸方向に延在する区間を有してもよい。
　流路管は、光源からの紫外光を反射する材料で構成されてもよい。
　筐体は、流路管よりも紫外光の反射率が低い材料で構成されてもよい。
　流路管は、第１端部から径方向内側に突出する突出部を有してもよい。
　光源は、紫外光を発する少なくとも一つの発光素子を有し、軸方向と直交する処理流路の断面において中央付近の紫外光強度がその周囲の紫外光強度よりも高い強度分布となるように紫外光を照射してもよい。
　光源は、光源から出力される指向角半値幅の範囲内の紫外光の全てが流路管の内部に入射されるように配置されてもよい。
　処理流路を流れる流体を整流するための整流板をさらに備えてもよい。
　本発明によれば、流路内を流れる流体への紫外光の照射効率を高めて殺菌能力を向上させることができる。
第１の実施の形態に係る流体殺菌装置の構成を概略的に示す断面図である。 発光素子の配向特性を示すグラフである。 比較例に係る流体殺菌装置の構成を概略的に示す断面図である。 変形例に係る流体殺菌装置の構成を概略的に示す断面図である。 図４に示す流体殺菌装置の構成を概略的に示す断面図である。 変形例に係る流体殺菌装置の構成を概略的に示す断面図である。 第２の実施の形態に係る流体殺菌装置の構成を概略的に示す断面図である。 変形例に係る流体殺菌装置の構成を概略的に示す断面図である。 変形例に係る流体殺菌装置の構成を概略的に示す断面図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
（第１の実施の形態）
　図１は、第１の実施の形態に係る流体殺菌装置１０の構成を概略的に示す図である。流体殺菌装置１０は、流路管２０と、第１筐体３０と、第２筐体４０と、第１光源５０と、第２光源５５とを備える。第１光源５０および第２光源５５は、流路管２０の内部に向けて紫外光を照射する。流体殺菌装置１０は、流路管２０の内部を流れる流体（水など）に紫外光を照射して殺菌処理を施すために用いられる。
　本明細書では、内容の理解を助けるために、流路管２０の長手方向を「軸方向」と呼ぶことがある。例えば、図１において、中心軸Ａに平行な方向が軸方向である。また、軸方向に直交する方向を径方向と呼び、軸方向を包囲する方向を周方向と呼ぶことがある。また、流路管２０の両端（第１端部２１および第２端部２２）の位置を基準として、流路管２０の内部に向かう方向を「内側」と呼び、流路管２０の外部に向かう方向を「外側」と呼ぶことがある。
　流路管２０は、円筒状の側壁２６で構成される直管である。流路管２０は、第１端部２１と、第１端部２１とは反対側の第２端部２２とを有し、第１端部２１から第２端部２２に向けて軸方向に延びる。第１端部２１には第１光源５０からの紫外光が入射し、第２端部２２には第２光源５５からの紫外光が入射する。流路管２０は、流体への紫外光照射がなされる処理流路１２を区画する。
　流路管２０は、金属材料や樹脂材料で構成される。流路管２０は、紫外光の反射率が高い材料で構成されることが望ましく、例えば、内面２３が鏡面研磨されたアルミニウム（Ａｌ）や、全フッ素化樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で構成される。これらの材料で流路管２０を構成することで、第１光源５０および第２光源５５が発する紫外光を内面２３で反射させて流路管２０の長手方向に伝搬させることができる。特に、ＰＴＦＥは、化学的に安定した材料であり、紫外光の反射率が高い材料であるため、処理流路１２を構成する流路管２０の材料として好適である。
　流路管２０は、第１端部２１から径方向内側に突出する第１突出部２１ａと、第２端部２２から径方向内側に突出する第２突出部２２ａとを有する。第１突出部２１ａおよび第２突出部２２ａは、第１端部２１または第２端部２２の全周にわたって形成され、流路管２０の内径を狭くする形状を有する。第１突出部２１ａおよび第２突出部２２ａは、径方向の突出量が軸方向に徐々に変化する形状を有してもよく、図示される中心軸Ａを含む断面において、三角形となる断面形状を有してもよい。
　第１突出部２１ａおよび第２突出部２２ａは、第１光源５０または第２光源５５から直接出力される紫外光の入射を妨げないような範囲に形成され、例えば、第１光源５０または第２光源５５の指向角半値幅φの範囲内の紫外光を遮らないように形成される。第１突出部２１ａおよび第２突出部２２ａを設けることで、流路管２０の内面２３で反射ないし散乱されて流路管２０の外へ向かう紫外光の一部を第１突出部２１ａまたは第２突出部２２ａで反射させて流路管２０の内側に戻すことができる。
　第１筐体３０は、第１端部２１の周囲を取り囲むように設けられ、第１整流室１３と第１光源室１７を区画する。第１筐体３０は、金属材料や樹脂材料で構成される。第１筐体３０は、第１光源５０が発する紫外光の反射率が低い材料で構成されることが望ましく、流路管２０よりも紫外光反射率が低い材料で構成されることが望ましい。第１筐体３０は、第１光源５０からの紫外光を吸収する材料で構成されてもよい。このような材料で第１筐体３０を構成することで、第１光源５０からの紫外光が第１筐体３０の内面で反射され、流出管３８から外に漏れ出すのを抑えることができる。
　第１筐体３０は、第１側壁３２と、第１内側端壁３３と、第１外側端壁３４とを有する。第１側壁３２は、第１内側端壁３３から第１外側端壁３４まで軸方向に延びる円筒形状の部材であり、流路管２０の中心軸Ａと同軸となる位置に設けられる。第１内側端壁３３は、流路管２０の側壁２６から第１側壁３２に向けて径方向外側に延びる部材であり、円環形状（ドーナツ形状）を有する。第１内側端壁３３は、第１端部２１よりも軸方向内側の位置に設けられ、流路管２０の外面２４に固定されている。第１外側端壁３４は、第１端部２１よりも軸方向外側の位置に設けられる円板形状の部材である。したがって、第１内側端壁３３と第１外側端壁３４は、第１端部２１を挟んで軸方向に対向する位置に設けられる。
　第１筐体３０の内部には、第１光源５０からの紫外光を透過する第１窓部３６が設けられる。第１窓部３６は、石英（ＳｉＯ２）やサファイア（Ａｌ２Ｏ３）、非晶質のフッ素系樹脂などの紫外光の透過率が高い部材で構成される。第１窓部３６は、第１筐体３０の内部を第１整流室１３と第１光源室１７に区画する。第１整流室１３は、第１側壁３２、第１内側端壁３３および第１窓部３６により区画される領域であり、第１端部２１の径方向外側を囲うように環状に設けられる領域である。第１光源室１７は、第１側壁３２、第１外側端壁３４および第１窓部３６で区画される領域であり、第１光源５０が設けられる。
　第１窓部３６は、第１端部２１と軸方向に対向する対向部材であり、第１端部２１との間にわずかな寸法の第１隙間１５が設けられるように第１端部２１の近傍に配置される。第１隙間１５は、例えば、処理流路１２や第１整流室１３の通水断面積よりも狭くなるように形成される。第１窓部３６は、第１隙間１５の寸法が第１端部２１の全周にわたって一定となるように配置されることが好ましく、第１端部２１の端面と第１窓部３６の対向面とが略平行となるように配置されることが好ましい。第１隙間１５を全周にわたって均一にすることで、第１隙間１５を通じて処理流路１２から第１整流室１３へ向かう流体の流れを整え、処理流路１２の第１端部２１の近傍において流れに乱れが生じるのを緩和する。
　第１筐体３０には、流出口３７と流出管３８が設けられる。流出口３７は、処理流路１２にて紫外光が照射される流体が流出する流通口であり、第１整流室１３と連通する位置に設けられる。流出口３７は、例えば、図示されるように第１側壁３２に設けられる。流出管３８は、流出口３７に取り付けられる接続管であり、流体殺菌装置１０と接続される配管やチューブコネクタが取り付け可能となるように構成される。
　流出口３７および流出管３８は、第１隙間１５から流出口３７に向かう方向と、流出管３８の長手方向とが同一直線上に乗らない位置に配置される。具体的には、流出口３７は、第１隙間１５から軸方向にずれた位置に配置され、流出管３８は、第１隙間１５から流出口３７に向かう方向と交差する方向（図示する例では、径方向）に延びる。このような配置とすることで、第１隙間１５の周方向の異なる位置に応じて流速にばらつきが生じる影響を緩和できる。より具体的には、流出管３８の流れの方向に起因して、第１隙間１５を流れる流体のうち流出口３７に相対的に近い位置の流れＦ１が速くなり、流出口３７に相対的に遠い位置の流れＦ２が遅くなる影響を低減できる。
　第１光源５０は、第１光源室１７の内部に設けられ、第１端部２１の開口に向けて紫外光を出力するように配置される。第１光源５０は、第１端部２１の近傍に設けられることが望ましく、第１光源５０の指向角半値幅φの範囲内の紫外光の全てが処理流路１２の内部に入射するように配置されることが好ましい。具体的には、第１光源５０の光出射部から第１端部２１までの軸方向の距離をｌ、第１端部２１の開口幅をｄとすると、ｌ≦ｄ／（２ｔａｎ（φ／２））となるように配置されることが好ましい。
　第１光源５０は、第１発光素子５１と、第１基板５２とを有する。第１発光素子５１は、紫外光を発するＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、その中心波長またはピーク波長が約２００ｎｍ～３５０ｎｍの範囲に含まれる。第１発光素子５１は、殺菌効率の高い波長である２６０ｎｍ～２９０ｎｍ付近の紫外光を発することが好ましい。このような紫外光ＬＥＤとして、例えば、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）を用いたものが知られている。
　図２は、第１発光素子５１の配向特性を示すグラフである。第１発光素子５１は、所定の指向角または配光角を有するＬＥＤであり、図示されるように指向角半値幅φが１２０度程度となる広配光角のＬＥＤである。このような第１発光素子５１として、出力強度の高い表面実装（ＳＭＤ；surface mount device)型のＬＥＤが挙げられる。第１発光素子５１は、流路管２０の中心軸Ａの上に配置され、第１窓部３６と対向するようにして第１基板５２に取り付けられる。第１基板５２は、熱伝導性の高い部材で構成され、例えば、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）などがベース材料として用いられる。第１発光素子５１が発する熱は、第１基板５２を通じて放熱される。
　第２筐体４０は、第１筐体３０と同様に構成される。第２筐体４０は、第２端部２２の周囲を取り囲むように設けられ、第２整流室１４と第２光源室１８を区画する。第２筐体４０は、第２側壁４２と、第２内側端壁４３と、第２外側端壁４４とを有する。
　第２側壁４２は、第２内側端壁４３から第２外側端壁４４まで軸方向に延びる円筒部材であり、流路管２０の中心軸Ａと同軸となる位置に設けられる。第２内側端壁４３は、第２端部２２よりも軸方向内側の位置に設けられる円環形状の部材であり、流路管２０の外面２４に固定されている。第２外側端壁４４は、第２端部２２よりも軸方向外側の位置に設けられる円板状の部材である。第２内側端壁４３と第２外側端壁４４は、第２端部２２を挟んで軸方向に対向する位置に設けられる。
　第２筐体４０の内部には、第２光源５５からの紫外光を透過する第２窓部４６が設けられる。第２窓部４６は、第２筐体４０の内部を第２整流室１４と第２光源室１８に区画する。第２整流室１４は、第２側壁４２、第２内側端壁４３および第２窓部４６により区画される領域であり、第２端部２２の径方向外側を囲うように環状に設けられる領域である。第２光源室１８は、第２側壁４２、第２外側端壁４４および第２窓部４６で区画される領域であり第２光源５５が設けられる。
　第２窓部４６は、第２端部２２と軸方向に対向する対向部材であり、第２端部２２との間にわずかな寸法の第２隙間１６が設けられるようにして第２端部２２の近傍に配置される。第２隙間１６は、例えば、処理流路１２や第２整流室１４の通水断面積よりも狭くなるように形成される。第２窓部４６は、第２隙間１６の寸法が第２端部２２の全周にわたって一定となるように配置されることが好ましく、第２端部２２の端面と第２窓部４６の対向面とが略平行となるように配置されることが好ましい。
　第２筐体４０には、流入口４７と流入管４８が設けられる。流入口４７は、処理流路１２にて紫外光が照射される流体が流入する流通口であり、第２整流室１４と連通する位置に設けられる。流入管４８は、流入口４７に取り付けられる接続管である。流入口４７および流入管４８は、第２隙間１６から流入口４７に向かう方向と、流入管４８の長手方向とが同一直線上に乗らない位置に配置される。具体的には、流入口４７は、第２隙間１６から軸方向にずれた位置に配置され、流入管４８は、第２隙間１６から流入口４７に向かう方向と交差する方向（図示する例では、径方向）に延びる。このような配置とすることで、流入管４８の流れの方向に起因して第２隙間１６を流れる流体のうち流入口４７に相対的に近い位置の流れＦ３が速くなり、流入口４７に相対的に遠い位置の流れＦ４が遅くなる影響を低減できる。
　第２光源５５は、第２光源室１８の内部に設けられ、第２端部２２の開口に向けて紫外光を出力するように配置される。第２光源５５は、上述の第１光源５０と同様、第２端部２２の近傍に設けられることが望ましく、第２光源５５の指向角半値幅φの範囲内の紫外光の全てが処理流路１２の内部に入射するように配置されることが好ましい。第２光源５５は、第１光源５０と同様に構成され、第２発光素子５６と第２基板５７を有する。
　以上の構成により、流体殺菌装置１０は、処理流路１２を流れる流体に向けて第１光源５０および第２光源５５からの紫外光を照射して殺菌処理を施す。処理対象となる流体は、流入管４８、流入口４７、第２整流室１４、第２隙間１６を通って第２端部２２から処理流路１２の内部に流入する。処理流路１２を流れる流体は、例えば、軸方向に直交する断面において中央付近の流速ｖ１が相対的に速く、内面２３付近の流速ｖ２が相対的に遅い状態に整流化される。処理流路１２を通過した流体は、第１端部２１から第１隙間１５、第１整流室１３、流出口３７、流出管３８を通って流出する。
　このとき、第２整流室１４は、流入管４８および流入口４７を通じて流入する流体の流れを整え、周方向に異なる位置から第２隙間１６を通って放射状（径方向内側）に処理流路１２に流入する流体の流れを均一化させる。第２整流室１４は、第２隙間１６の流れを均一化することで、第２端部２２の近傍の位置から処理流路１２の流れが整流化されるようにする。同様に、第１整流室１３は、流出口３７および流出管３８を通じて流出する流体の流れを整え、処理流路１２から第１隙間１５を通って放射状（径方向外側）に流出する流体の流れを均一化させる。第１整流室１３は、第１隙間１５の流れを均一化することで、第１端部２１の近傍の位置まで処理流路１２の流れが整流化された状態で維持されるようにする。
　第１光源５０および第２光源５５は、上述のように整流化されて処理流路１２を流れる流体に向けて紫外光を照射する。第１光源５０および第２光源５５は、図２に示すような中央付近の強度が高く、径方向外側の強度が低くなる強度分布を有するため、処理流路１２の流速分布に対応した強度で紫外光を照射できる。つまり、流速の高い中央付近に高強度の紫外光を照射し、流速の低い径方向外側の位置には低強度の紫外光を照射することができる。その結果、処理流路１２を通過する流体に作用する紫外光のエネルギー量を流体が通過する径方向の位置によらずに均一化できる。これにより、処理流路１２を流れる流体の全体に対して所定以上のエネルギー量の紫外光を照射することができ、流体全体に対する殺菌効果を高めることができる。
　つづいて、本実施の形態が奏する効果について、比較例を参照しながら説明する。
　図３は、比較例に係る流体殺菌装置８０の構成を示す。流体殺菌装置８０は、処理流路８１を区画する直管８２と、直管８２の内部に紫外光を照射する光源８８とを備える。直管８２は、第１端部８３と、第２端部８４とを有する。第１端部８３には径方向に延びる流入口８５が設けられ、第２端部８４には径方向に延びる流出口８６が設けられる。第１端部８３には、光源８８からの紫外光を透過させるための窓部８７が設けられる。
　比較例において、流入口８５から流入する流体は、処理流路８１を軸方向に流れて流出口８６から流出する。流入口８５は、直管８２の側方に直接取り付けられているため、第１端部８３の近傍では流体の流れに乱れが生じる。流入口８５から流入する流体は、流入口８５に対向する直管８２の側壁に向かう流れが支配的であり、処理流路８１の内部では流入口８５に対向する側壁の近くを流れる流体の速度が相対的に速くなる。その結果、図示されるような直管８２の中心軸Ａに対して非対称な速度分布が生じ、光源８８からの紫外光を効率的に流体に作用させることが難しくなる。また比較例では、光源８８から出力される紫外光の一部が流入口８５に直接向かうことのできる構成であるため、流入口８５から紫外光が漏れやすい。
　一方、本実施の形態では、流路管２０の両端に第１整流室１３および第２整流室１４を設ける構成としているため、比較例と比べて処理流路１２に生じる流れの乱れを抑制できる。特に、流体殺菌装置１０の処理能力を高めるために処理流路１２を通る流体の平均流速を高めるような場合であっても整流化された状態の維持が容易となる。したがって、本実施の形態によれば、乱れの少ない状態で流れる流体に紫外光を効果的に作用させて殺菌効果を高めることができる。
　本実施の形態によれば、第１光源５０および第２光源５５から出力される紫外光の大半が流路管２０の内部に入射するよう構成され、流路管２０の内部に入射する紫外光は、流路管２０の内面２３にて反射を繰り返しながら軸方向に伝搬していく。そのため、第１光源５０および第２光源５５から出力される紫外光を効率的に利用して殺菌効率を高めることができる。また、第１端部２１および第２端部２２に紫外光の入射を妨げない範囲で突出部２１ａ，２１ｂが設けられるため、流路管２０の内部により多くの紫外光が閉じ込められるようにして紫外光の利用効率を高めることができる。
　本実施の形態によれば、第１光源５０および第２光源５５から出力される紫外光の大半を流路管２０の内部に閉じ込めることができるため、流路管２０の外部に漏れ出す紫外光の量を低減できる。また、第１筐体３０および第２筐体４０が紫外光を反射しにくい材料で構成されるため、紫外光が第１筐体３０または第２筐体４０の内面を反射しながら伝搬するのを防ぎ、流出管３８または流入管４８から流体殺菌装置１０の外に紫外光が漏洩しないようにできる。これにより、流体殺菌装置１０の安全性を高めるとともに、流出管３８や流入管４８に接続される樹脂製のチューブやコネクタ等が紫外光の照射を受けて劣化する影響を低減できる。
（第１変形例）
　図４は、第１変形例に係る流体殺菌装置１１０の構成を概略的に示す断面図であり、図５は、図４のＢ－Ｂ線断面を示す図である。本変形例は、第１筐体３０の第１側壁３２から径方向外側に突出する第１リブのペア１３８ａ，１３８ｂが第１側壁３２の全周にわたって形成され、第１リブのペア１３８ａ，１３８ｂの間に流出口１３７が形成される点で上述の実施の形態と相違する。同様に、第２筐体４０の第２側壁４２から径方向外側に突出する第２リブのペア１４８ａ，１４８ｂが第２側壁４２の全周にわたって形成され、第２リブのペア１４８ａ，１４８ｂの間に流入口１４７が形成される点で上述の実施の形態と相違する。以下、流体殺菌装置１１０について、第１の実施の形態に係る流体殺菌装置１０との相違点を中心に説明する。
　流体殺菌装置１１０は、流路管２０と、第１筐体３０と、第２筐体４０と、第１光源５０と、第２光源５５とを備える。第１筐体３０の第１側壁３２には、流出口１３７を区画する第１リブのペア１３８ａ，１３８ｂが設けられる。第１リブのペア１３８ａ，１３８ｂは、第１側壁３２から径方向外側に突出する円環状の部材であり、軸方向に対向している。第１リブのペア１３８ａ，１３８ｂの間には、両者を接続するための第１スペーサ１３９が設けられる。第１スペーサ１３９は、例えば図５に示されるように４箇所の位置に設けられる。第１スペーサ１３９が設けられる位置は流路が塞がれ、第１スペーサ１３９が設けられていない位置は流出口１３７となる。
　第１筐体３０と同様に、第２筐体４０の第２側壁４２には、流入口１４７を区画する第２リブのペア１４８ａ，１４８ｂが設けられる。第２リブのペア１４８ａ，１４８ｂは、第２側壁４２から径方向外側に突出する円環状の部材であり、軸方向に対向している。第２リブのペア１４８ａ，１４８ｂの間には、両者を接続するための第２スペーサ１４９が設けられる。第２スペーサ１４９が設けられる位置は流路が塞がれ、第２スペーサ１４９が設けられていない位置は流入口１４７となる。
　本変形例によれば、流出口１３７が中心軸Ａの周りに対称に配置されるとともに、流入口１４７が中心軸Ａの周りに対称に配置されるため、流出管３８や流入管４８の非対称な配置に起因して処理流路１２の内部に生じる流れの乱れをより緩和させることができる。したがって、本変形例によれば、処理流路１２の内部の流れを整えて紫外光の照射効果をより高めることができる。流体殺菌装置１１０は、例えば、処理対象の流体として空気などの気体を用いることができる。
（第２変形例）
　図６は、第２変形例に係る流体殺菌装置１６０の構成を概略的に示す断面図である。本変形例は、第２筐体４０の内部に第２光源室１８および第２光源５５が設けられず、代わりに反射体１７０が設けられる点で上述の実施の形態と相違する。以下、流体殺菌装置１６０について、第１の実施の形態に係る流体殺菌装置１０との相違点を中心に説明する。
　流体殺菌装置１６０は、流路管２０と、第１筐体３０と、第２筐体４０と、第１光源５０と、反射体１７０とを備える。反射体１７０は、第２筐体４０の内部において第２端部２２と対向する位置に設けられる。反射体１７０は、紫外光の反射率が高い材料で構成され、鏡面研磨されたアルミニウムやＰＴＦＥなどで構成される。反射体１７０は、第１光源５０から出力され、流路管２０の内部を第２端部２２まで伝搬する紫外光を反射し、第１端部２１に向けて戻す。
　反射体１７０は、第２端部２２と軸方向に対向する対向部材であり、第２端部２２との間に第２隙間１６を形成する。反射体１７０は、第２隙間１６の寸法が第２端部２２の全周にわたって一定となるように配置されることが好ましく、また、第２隙間１６の寸法がわずかとなるように第２端部２２に近接して配置されることが好ましい。第２隙間１６の寸法を小さくすることにより、第２隙間１６による整流効果を高めることができる。
　反射体１７０は、平坦な反射面を有してもよいし、曲面となる反射面を有してもよい。反射体１７０は、中心軸Ａの周りに回転対称となる形状の凹曲面を有してもよく、反射体１７０により反射される紫外光が流路管２０の内部に向けて集光されるように構成されてもよい。
　反射体１７０は、第２筐体４０とは別の部材として構成されるが、さらなる変形例においては第２筐体４０と一体化されていてもよい。第２筐体４０と反射体１７０が一体化される場合、第２外側端壁４４が反射体１７０として機能してもよい。この場合、第２外側端壁４４が第２端部２２に対向する対向部材となり、第２端部２２と第２外側端壁４４の間により第２隙間１６が規定されてもよい。
　本変形例によれば、紫外光を発する光源を流路管２０の一方の端部のみに設ける場合であっても他方の端部に反射体１７０を設けることで、紫外光の照射効率を高めることができる。
（第２の実施の形態）
　図７は、第２の実施の形態に係る流体殺菌装置２１０の構成を概略的に示す断面図である。本実施の形態は、第２筐体４０を設ける代わりに、流入管２４０が流路管２０の第２端部２２に設けられる点で上述の実施の形態と相違する。以下、流体殺菌装置２１０について上述の第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
　流体殺菌装置２１０は、流路管２０と、第１筐体３０と、流入管２４０と、第１光源５０と、整流板２１４とを備える。流路管２０、第１筐体３０および第１光源５０は、上述の第１の実施の形態と同様に構成される。
　流入管２４０は、漏斗状の部材であり、口径の大きい第２端部２２と口径の小さい流入口２４７とを接続する。流入管２４０は、第２端部２２に接続される接続端部２４４と、円錐状の円錐部２４６と、流入口２４７を規定する接続管２４８とを有する。流入管２４０は、流路管２０の中心軸Ａと同軸となるように配置され、流入口２４７から流入する流体を処理流路１２に向けて軸方向に流すための流入路２４２を区画する。流入管２４０は、樹脂材料や金属材料で構成され、紫外光の反射率が低い材料で構成されることが望ましい。
　整流板２１４は、第２端部２２の近傍に設けられ、流入口２４７から流入する流体の流れを整えて処理流路１２の流れを整流化する。整流板２１４は、例えば、流路管２０の軸方向に貫通する複数の通水孔を有し、複数の通水孔を通過する流体が整流化された状態になるようにする。整流板２１４は、図示するように流路管２０の内部に設けてもよいし、流入管２４０の内部に設けてもよい。
　整流板２１４は、紫外光を反射する材料で構成され、例えば、アルミニウムやＰＴＦＥで構成される。整流板２１４は、第１光源５０からの紫外光を反射させて第１端部２１の方へ戻すとともに、第１光源５０からの紫外光が流入口２４７から漏れ出さないように遮蔽する。整流板２１４は、複数の通水孔を通じて紫外光が漏れ出さないように、通水孔の口径よりも整流板２１４の軸方向の厚さが大きくなるように構成されてもよい。
　以上の構成により、流体殺菌装置２１０は、処理流路１２を流れる流体に向けて第１光源５０からの紫外光を照射して殺菌処理を施す。処理対象となる流体は、流入口２４７、流入路２４２、整流板２１４を通って処理流路１２の内部に流入する。処理流路１２において紫外光の照射を受けた流体は、第１端部２１から第１隙間１５、第１整流室１３、流出口３７、流出管３８を通って流出する。
　本実施の形態によれば、流体を軸方向に流入させる流入管２４０と流体の流れを整える整流板２１４が流入側に設けられ、流出側に第１整流室１３が設けられるため、処理流路１２を流れる流体に乱れが生じないようにすることができる。また、整流化された状態で処理流路１２を流れる流体に対して流速分布に対応した強度分布を有する紫外光を照射できるため、流体に効果的に紫外光を作用させることができる。したがって、本実施の形態においても、上述の第１の実施の形態と同様、流体全体に対する殺菌効果を高めることができる。
（第３変形例）
　図８は、第３変形例に係る流体殺菌装置２６０の構成を概略的に示す断面図である。本変形例は、第１筐体３０と流入管２４０を一体化させたような筐体２７０を備える点で上述の第２の実施の形態と相違する。以下、流体殺菌装置２６０について、第２の実施の形態との相違点を中心に説明する。
　流体殺菌装置２６０は、流路管２０と、第１光源５０と、筐体２７０と、整流板２１４とを備える。筐体２７０は、流路管２０の周囲全体を取り囲む構造体であり、その内部に処理流路１２と整流室２１３の二重構造が区画されるようにする。筐体２７０は、側壁２３２、内側端壁２３３、外側端壁２３４、窓部２３６、流出口２３７、流出管２３８、接続端部２４４、円錐部２４６、接続管２４８を有する。
　内側端壁２３３は、第２端部２２または第２端部２２の近傍から側壁２３２に向けて径方向外側に延びる。外側端壁２３４は、第１端部２１よりも軸方向外側の位置に設けられる。側壁２３２は、内側端壁２３３から外側端壁２３４まで軸方向に延在し、流路管２０よりも軸方向に長い。窓部２３６は、筐体２７０の内部の第１端部２１と対向する位置に設けられる。
　整流室２１３は、流路管２０、側壁２３２、内側端壁２３３および窓部２３６により区画され、流路管２０とほぼ同じ軸方向の長さを有する。したがって、整流室２１３は、流路管２０の外側において第１端部２１から第２端部２２に向けて軸方向に延在する区間を有する。流出口２３７は、第１端部２１から軸方向に離れた位置に設けられ、第１端部２１よりも第２端部２２に近い位置に設けられる。流出管２３８は、流出口２３７から径方向外側に延びる。
　本変形例によれば、整流室２１３の軸方向の長さが上述の第２の実施の形態よりも長いため、整流室２１３による整流効果を高めることができる。特に、第１端部２１と流出口２３７が軸方向に離れているため、流出口２３７の近傍において流れに乱れが生じる場合であっても、その乱れが第１端部２１にまで波及する影響を抑制できる。したがって、本変形例によれば、処理流路１２の流れがより均一な状態とすることができ、流体に対する紫外光の照射効率をより高めることができる。
（第４変形例）
　図９は、第４変形例に係る流体殺菌装置３１０の構成を模式的に示す断面図である。流体殺菌装置３１０は、複数の発光素子３５１を含む光源３５０を備える点で上述の第２の実施の形態と相違する。以下、流体殺菌装置３１０について、上述の第２の実施の形態との相違点を中心に説明する。
　流体殺菌装置３１０は、流路管２０と、第１筐体３０と、流入管２４０と、光源３５０とを備える。流路管２０、第１筐体３０および流入管２４０は、上述の第２の実施の形態と同様に構成される。
　光源３５０は、複数の発光素子３５１と、基板３５２とを有する。各発光素子３５１は、上述の第１発光素子５１または第２発光素子５６と同様に構成される。複数の発光素子３５１は、基板３５２の上に設けられ、第１端部２１から流路管２０の内部に紫外光を照射する向きに配置される。
　複数の発光素子３５１は、例えば、流路管２０の中心軸Ａの近傍に密集して配置され、中心軸Ａの周りに対称的に配置される。例えば、光源３５０は、４個の発光素子３５１を有し、４個の発光素子３５１が中心軸Ａから等距離の位置に均等に配置される。これにより、光源３５０は、処理流路１２の軸方向の断面において中央付近の強度が相対的に高く、径方向外側の強度が相対的に低い紫外光を照射する。なお、光源３５０は３個以下の発光素子３５１を有してもよいし、５個以上の発光素子３５１を有してもよい。
　本変形例によれば、光源３５０が複数の発光素子３５１を有するため、より高強度の紫外光を処理流路１２を流れる流体に照射できる。また、処理流路１２の内部の流速分布に対応させて中央付近の光強度を相対的に高くし、内面２３の近傍の光強度を相対的に低くすることで、処理流路１２を流れる流体全体に対して効果的に紫外光を照射できる。したがって本変形例によれば、紫外光照射による殺菌効果を高めることができる。
　以上、本発明を実施の形態にもとづいて説明した。本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。
　上述の実施の形態および変形例では、流体に紫外光を照射して殺菌処理を施すための装置として説明した。さらなる変形例においては、紫外光の照射により流体に含まれる有機物を分解させる浄化処理に本流体殺菌装置を用いてもよい。
　上述の実施の形態および変形例では、紫外光を透過する窓部により光源室と整流室の間が区画される構成を示した。さらなる変形例においては、光源室と整流室の間を隔てる隔壁が設けられ、隔壁の一部に窓部が設けられる構成であってもよい。この場合、隔壁は紫外光を透過しない材料で構成されてもよい。また、隔壁は、流路管の端部と対向する対向部材として機能し、流路管の端部との間に隙間を形成してもよい。
　さらなる変形例においては、流路管２０の中心軸Ａと同軸となる流入管２４０を設ける代わりに、流路管２０から径方向に延びる流入管を設けてもよい。つまり、流路管２０の第２端部の開口を塞ぐとともに、第２端部２２の近傍の側壁２６から径方向に延びる流入管を設けてもよい。
　さらなる変形例においては、上述の実施の形態または変形例にて示した流れの方向と逆向きに流体を流してもよい。つまり、流入口と流出口をそれぞれ逆に用いてもよい。例えば、図７に示す第２の実施の形態において、流出口３７から流体を流入させ、流入口２４７から流体を流出させてもよい。つまり、符号３７で示される流通口を流入口として使用し、符号２４７で示される流通口を流出口として使用してもよい。
　さらなる変形例において、光源は、発光素子が発する紫外光の強度分布を調整するための調整機構を有してもよい。調整機構は、レンズなどの透過型の光学素子や、凹面鏡などの反射型の光学素子を含んでもよい。調整機構は、発光素子からの紫外光の強度分布を調整することにより、光源から出力される紫外光の強度分布が整流化された流れの速度分布に対応した形状となるようにしてもよい。このような調整機構を設けることで、流体の流れの態様に適した強度分布の紫外光を照射することができ、殺菌効率をより高めることができる。
　１０…流体殺菌装置、１２…処理流路、１３…第１整流室、１４…第２整流室、１５…第１隙間、１６…第２隙間、１７…第１光源室、１８…第２光源室、２０…流路管、２１…第１端部、２１ａ…第１突出部、２２…第２端部、２２ａ…第２突出部、３０…第１筐体、３７…流出口、３８…流出管、４０…第２筐体、４７…流入口、４８…流入管、５０…第１光源、５５…第２光源。
　本発明によれば、流路内を流れる流体への紫外光の照射効率を高めて殺菌能力を向上させることができる。

Claims (12)

  1. 　第１端部と前記第１端部とは反対側の第２端部とを有し、軸方向に延びる処理流路を区画する流路管と、
    　前記第１端部の近傍に設けられ、前記処理流路に向けて前記第１端部から前記軸方向に紫外光を照射する光源と、
    　前記第１端部の径方向外側を囲う整流室を区画する筐体と、を備え、
    　前記整流室は、前記処理流路を流れる流体の入口または出口となる流通口を有し、前記第１端部と、前記第１端部と前記軸方向に対向する対向部材との間の隙間を介して前記処理流路と連通することを特徴とする流体殺菌装置。
  2. 　前記対向部材の少なくとも一部は、前記光源からの紫外光を透過させる材料で構成され、
    　前記光源は、前記筐体と前記対向部材とにより区画される光源室内に設けられることを特徴とする請求項１に記載の流体殺菌装置。
  3. 　前記対向部材は、前記隙間の前記軸方向の寸法が前記第１端部の全周にわたって一定となるように配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の流体殺菌装置。
  4. 　前記流通口に接続される接続管をさらに備え、
    　前記接続管は、前記隙間から前記流通口に向かう方向と交差する方向に延びることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の流体殺菌装置。
  5. 　前記流通口は、前記隙間から前記軸方向にずれた位置に設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の流体殺菌装置。
  6. 　前記整流室は、前記流路管の外側において前記第１端部から前記第２端部に向けて軸方向に延在する区間を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の流体殺菌装置。
  7. 　前記流路管は、前記光源からの紫外光を反射する材料で構成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の流体殺菌装置。
  8. 　前記筐体は、前記流路管よりも前記紫外光の反射率が低い材料で構成されることを特徴とする請求項７に記載の流体殺菌装置。
  9. 　前記流路管は、前記第１端部から径方向内側に突出する突出部を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の流体殺菌装置。
  10. 　前記光源は、紫外光を発する少なくとも一つの発光素子を有し、前記軸方向と直交する前記処理流路の断面において中央付近の紫外光強度がその周囲の紫外光強度よりも高い強度分布となるように紫外光を照射することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の流体殺菌装置。
  11. 　前記光源は、前記光源から出力される指向角半値幅の範囲内の紫外光の全てが前記流路管の内部に入射されるように配置されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の流体殺菌装置。
  12. 　前記処理流路を流れる流体を整流するための整流板をさらに備えることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の流体殺菌装置。
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