特許 6798327 流体殺菌装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6798327

(24)【登録日】2020年11月24日

(45)【発行日】2020年12月9日

(54)【発明の名称】流体殺菌装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/32 20060101AFI20201130BHJP

   A61L 2/10 20060101ALI20201130BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/32

   A61L2/10

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-10625(P2017-10625)

(22)【出願日】2017年1月24日

(65)【公開番号】特開2018-118201(P2018-118201A)

(43)【公開日】2018年8月2日

【審査請求日】2019年11月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 剛雄

(72)【発明者】

【氏名】田内 亮彦

(72)【発明者】

【氏名】田中 貴章

(72)【発明者】

【氏名】前田 祥平

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 純

(72)【発明者】

【氏名】日野 弘喜

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 公人

【審査官】 富永 正史

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１６−５１１１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１０８４５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−３４６６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５０２２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０５１２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０１１４９１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１７−１０４２３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １／３２

Ａ６１Ｌ ２／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体を流すための第１の流路を有する流路部材と；
前記第１の流路の、前記流体の流れ方向に交差する流路断面に対向して配置され、前記第１の流路内へ紫外線を照射する光源と；
前記流路部材の一端に接続されると共に前記光源が設けられ、前記第１の流路に連通する第２の流路を前記光源の周囲に有する第１の接続部材と；
前記流路部材の他端に接続された第２の接続部材と；
前記第１の接続部材と前記第２の接続部材とを連結する連結部材と；
を具備し、
前記流路部材は、紫外線透過性を有し、
前記連結部材は、前記流路部材を内部に収容する筒状に形成され、前記光源が発した紫外線を前記第１の流路内へ反射する反射面を有する、流体殺菌装置。

【請求項2】

前記連結部材は、前記流体殺菌装置の外部に固定される固定部を有する、
請求項１に記載の流体殺菌装置。

【請求項3】

前記第２の接続部材には、前記光源とは別の光源が設けられ、前記第１の流路の他端に連通する第３の流路が前記別の光源の周囲に形成された、
請求項１または２に記載の流体殺菌装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、流体殺菌装置に関する。

【背景技術】

【0002】

光源の発光素子が発する紫外線を、例えば、水、気体等の流体が流れる流路部材の流路内へ照射することで、流体を殺菌する流体殺菌装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−２３３６４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

流体殺菌装置としては、流路部材の流路内へ紫外線を照射する光源が、流路部材の一端に設けられ、光源が、流路部材の、流体の流れ方向に直交する流路断面に対向して配置された構成が提案されている。このような流体殺菌装置では、紫外線が照射される流路を有する流路部材の両端が、流路部材の上流側流路及び下流側流路と接続部材を介してそれぞれ連結されている。一方の接続部材の内部には、光源が設けられており、光源の周囲に沿って流れる流路が形成されている。

【0005】

上述の流体殺菌装置では、流路部材の流路、接続部材の流路を流れる流体の流れ方向に沿って生じる圧力が流路部材及び接続部材にそれぞれ作用することによって、流路部材が接続部材から抜け落ちるおそれがある。例えば、流路部材の流路において、光源が配置された一端側へ向かって流体が流れた場合、流路を流れる流体が光源側へ押し当てられることで、流路部材を接続部材から引き抜く力が流体の流れ方向（流路部材の長手方向）に沿って生じる。

【0006】

このため、上述の流体殺菌装置では、流路部材の上流側流路に減圧装置が取り付けられており、減圧装置によって流体殺菌装置へ供給する流体の圧力が下げられている。したがって、流体殺菌装置が減圧装置を備えることにより、流体殺菌装置全体の大型化、製造コストの増加を招いている。

【0007】

そこで、本発明は、流路部材と接続部材との接続状態の耐圧性を高めることができる流体殺菌装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態に係る流体殺菌装置は、流体を流すための第１の流路を有する流路部材と、前記第１の流路の、前記流体の流れ方向に交差する流路断面に対向して配置され、前記第１の流路内へ紫外線を照射する光源と、前記流路部材の一端に接続されると共に前記光源が設けられ、前記第１の流路に連通する第２の流路を前記光源の周囲に有する第１の接続部材と、前記流路部材の他端に接続された第２の接続部材と、前記第１の接続部材と前記第２の接続部材とを連結する連結部材と、を具備する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、流路部材と接続部材との接続状態の耐圧性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係る流体殺菌装置全体を示す模式図である。

【図2】第１の実施形態に係る流体殺菌装置の要部を示す断面図である。

【図3】第１の実施形態に係る流体殺菌装置の要部において流路部材を流れる流体の流れ方向を示す断面図である。

【図4】第１の実施形態に係る流体殺菌装置の要部において、流路部材の流路の流れ方向に直交するＩ−Ｉ断面をＡ方向から見た断面図である。

【図5】第１の実施形態に係る流体殺菌装置の要部において、流路部材の流路の流れ方向に直交するＩ−Ｉ断面をＢ方向から見た断面図である。

【図6】第２の実施形態に係る流体殺菌装置の要部を示す断面図である。

【図7】第３の実施形態に係る流体殺菌装置の要部を示す断面図である。

【図8】第４の実施形態に係る流体殺菌装置の要部を示す断面図である。

【図9】第５の実施形態に係る流体殺菌装置の要部を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下で説明する実施形態に係る流体殺菌装置は、流体を流すための流路部材と、光源と、第１の接続部材と、第２の接続部材と、連結部材と、を備える。流路部材は、第１の流路を有する。光源は、第１の流路の、流体の流れ方向に交差する流路断面に対向して配置されている。光源は、第１の流路内へ紫外線を照射する。第１の接続部材は、流路部材の一端に接続されている。第１の接続部材には、光源が設けられている。第１の接続部材は、光源の周囲に第２の流路を有する。第２の流路は、第１の流路に連通している。第２の接続部材は、流路部材の他端に接続されている。連結部材は、第１の接続部材と第２の接続部材とを連結する。

【0012】

また、以下で説明する実施形態に係る流体殺菌装置の流路部材は、紫外線透過性を有する。連結部材は、流路部材を内部に収容する筒状に形成されている。連結部材は、光源が発した紫外線を第１の流路内へ反射する反射面を有する。

【0013】

また、以下で説明する実施形態に係る流体殺菌装置の連結部材は、流体殺菌装置の外部に固定される固定部を有する。

【0014】

また、以下で説明する実施形態に係る流体殺菌装置の第２の接続部材には、光源とは別の光源が設けられている。第２の接続部材には、１の流路の他端に連通する第３の流路が別の光源の周囲に形成されている。

【0015】

以下、実施形態に係る流体殺菌装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は、一例を示すものであって、発明を限定するものではない。

【0016】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る流体殺菌装置全体を示す模式図である。図２は、第１の実施形態に係る流体殺菌装置の要部を示す断面図である。図３は、第１の実施形態に係る流体殺菌装置の要部において流体が流路を流れる方向を示す断面図である。

【0017】

（流体殺菌装置の構成）
図１に示すように、第１の実施形態の流体殺菌装置１は、紫外線（紫外光）を照射する流体を流すための流路部材１３が、流体を供給する給水タンク６に連結されると共に、紫外線が照射された流体を回収する回収タンク７に連結されている。図１及び図２に示すように、流体殺菌装置１は、流路部材１３の上流側が、上流側流路部材８を介して給水タンク６に連結されている。上流側流路部材８には、給水タンク６から流体殺菌装置１へ流体を送るポンプ１１が設けられている。また、流体殺菌装置１は、流路部材１３の上流側と同様に、流路部材１３の下流側が、下流側流路部材９を介して回収タンク７に連結されている。下流側流路部材９には、流体殺菌装置１から回収タンク７へ送る流体の流量を調整する流量調整機構１２が設けられている。

【0018】

流体殺菌装置１は、例えば、飲料水供給装置において、給水タンク６内の水を殺菌処理するために用いられる。本実施形態では、流体として、例えば、上水等の水に適用されるが、気体に適用されてもよい。

【0019】

図２に示すように、流体殺菌装置１は、第１の流路としての流路１３ａを有する流路部材１３と、流路部材１３の流路１３ａ内へ紫外線を照射する光源１６を有する光源部１５と、を備える。また、流体殺菌装置１は、流路部材１３の一端に接続された第１の接続部材１７と、流路部材１３の他端に接続された第２の接続部材１８と、第１の接続部材１７と第２の接続部材１８とを連結する連結部材１９と、を備える。

【0020】

流路部材１３は、紫外線反射率が高く、紫外線による劣化が抑えられた材料で形成されることが好ましい。本実施形態では、流路部材１３として、透明な石英管が用いられており、石英管の外周面全体に紫外線反射率が高い反射膜１３ｂが形成されたものを用いる。反射膜１３ｂは、光源部１５から出射された紫外線を、流路部材１３の外周面で反射させる反射面の一例であり、例えばシリカ膜が用いられている。

【0021】

なお、流路部材１３に形成される反射膜１３ｂは、シリカ膜に限らず、アルミニウム蒸着膜であってもよい。また、流路部材１３は、透明な石英管に限らず、高反射率のポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene：ＰＴＥＦ、テトラフルオロエチレンの重合体）等のフッ素樹脂であってもよい。また、反射膜１３ｂは、流路部材１３の外周面に形成する代わりに、流路部材１３の内周面に形成されてもよい。

【0022】

光源部１５は、第１の接続部材１７の内部に設けられている。光源部１５は、光源１６と、光源１６を保護する紫外線透過部材２１と、を有する。光源１６は、流路部材１３の一端側において、流路１３ａの、流体の流れ方向に直交する流路断面（以下、流路１３ａの流路断面と称する。）に対向して配置されている。

【0023】

光源１６は、紫外線を発する発光素子であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）２３（以下、ＬＥＤ２３と称する。）が基板２４上に実装された光モジュールである。基板２４は、金属材料を母材として形成されている。基板２４上には、図示しないが、絶縁層を介して所望の導電パターン（配線パターン）が形成されており、導電パターン上にＬＥＤ２３が設けられている。なお、基板２４の母材は、金属材料に限らず、例えばアルミナ等のセラミックスが用いられてもよい。また、光源１６が有する発光素子は、ＬＥＤ２３に限らず、ＬＤ（Laser diode）等の他の半導体素子が用いられてもよい。

【0024】

光源１６は、図示しない電源から電力が供給され、ＬＥＤ２３を発光させる。光源１６は、ＬＥＤ２３の発光面が、流路１３ａの流路断面に対向しており、例えば、光源１６の基板２４の主面が流路１３ａの流れ方向に対して略垂直となるように配置されている。ここで、「ＬＥＤ２３の発光面」とは、単にＬＥＤ２３の発光領域のみを示しているのではなく、ＬＥＤ２３が配置された基板２４の主面全体を指している。また、「ＬＥＤ２３の発光面が、流路１３ａの流路断面に対向する」向きは、互いに平行に対向する向きのみに限定されるものではない。例えば、ＬＥＤ２３の発光面と、流路１３ａの流路断面とがなす角度（鋭角）は±１０°程度まで許容される。

【0025】

また、ＬＥＤ２３としては、殺菌作用が比較的高い波長２７５ｎｍ近辺にピーク波長を有するものが好ましいが、殺菌作用を奏する波長帯域であればよく、紫外線の波長を限定するものではない。

【0026】

紫外線透過部材２１は、紫外線透過性を有する材料によって平板状に形成されており、光源１６、すなわち、基板２４の主面に対して略平行に配置されている。紫外線透過部材２１は、光源１６が発した紫外線を透過し、流路１３ａ内を流れる流体、第１の接続部材１７が有する後述の流路１７ａ−１、１７ａ−２を流れる流体に対して紫外線を照射する。

【0027】

光源１６から出射された紫外線は、紫外線透過部材２１を透過し、流路１３ａ内を流れる流体に対して光源１６からの直射光が照射されると共に、図２に示す矢印のように、流路１３ａ内において反射膜１３ｂで反射されることで流路１３ａ内を流れる水に対して反射膜１３ｂからの反射光が間接的に照射される。

【0028】

第１の接続部材１７の内部には、光源１６が設けられており、流路１３ａの一端に連通する第２の流路としての流路１７ａ−１、１７ａ−２、１７ｂ−１、１７ｂ−２が光源１６の周囲に沿って形成されている。また、第１の接続部材１７の上流側フランジ１７ａには、後述する連結部材１９の一端部が固定されている。

【0029】

第１の接続部材１７は、一対の上流側フランジ１７ａと下流側フランジ１７ｂを、図示しない締結部材を介して一体に締結して構成されている。上流側フランジ１７ａは、流路部材１３側に配置されており、下流側フランジ１７ｂは、光源部１５を挟んで流路部材１３とは反対側に配置されている。

【0030】

第１の接続部材１７の上流側フランジ１７ａは、第２の流路として、流路１７ａ−１と、流路１７ａ−２と、を有する。上流側フランジ１７ａは、Ｏリング２５を介して流路部材１３の一端部を支持している。上流側フランジ１７ａ及び下流側フランジ１７ｂは、所定以上の熱伝導率を有する材料、例えば、腐食性に優れるステンレス鋼によって円筒状に形成されている。なお、上流側フランジ１７ａ及び下流側フランジ１７ｂは、ステンレス鋼に限らず、熱伝導率が高いアルミニウムの複合素材によって形成されてもよく、セラミックスやフィラーが混合された高熱伝導性樹脂材等によって形成されてもよい。

【0031】

流路１７ａ−１は、上流側フランジ１７ａの中心付近に位置しており、流路部材１３の流路１３ａの一端と連通されている。図５に示すように、流路１７ａ−２は、流路１７ａ−１と連通されており、上流側フランジ１７ａの中心から外周側へ延びている。したがって、上流側フランジ１７ａの流路１７ａ−１及び流路１７ａ−２は、流路部材１３の流路１３ａと連通されている。

【0032】

下流側フランジ１７ｂは、第２の流路として、流路１７ｂ−１と、流路１７ｂ−２と、流路１７ｂ−１及び流路１７ｂ−２で囲まれる領域に位置する凹状の光源収容部１７ｂ−３と、を有する。光源収容部１７ｂ−３には、光源部１５が収納されており、例えば、光源収容部１７ｂ−３の開口部が、後述する光源部１５が有する平板状の紫外線透過部材２１によって覆われている。下流側フランジ１７ｂは、光源収容部１７ｂ−３の開口部が紫外線透過部材２１によって覆われた状態で上流側フランジ１７ａと連結されており、流路１７ｂ−１と、流路１７ａ−２とを接続する。

【0033】

また、下流側フランジ１７ｂは、下流側流路部材９と連結されている。このように第１の接続部材１７は、例えば、流路部材１３の流路１３ａから流入した流体を、紫外線透過部材２１の中心付近の流路１７ａ−１、光源収容部１７ｂ−３の外周側へ向かう流路１７ａ−２、光源収容部１７ｂ−３の外周付近を通過する流路１７ｂ−１、光源１６の発光面の反対面側で光源収容部１７ｂ−３の外周側から中心付近へ延びる流路１７ｂ−２を経由させて、下流側流路部材９へ流出させる。

【0034】

第２の接続部材１８は、円筒状に形成されており、上流側流路部材８と流路部材１３とを連結している。第２の接続部材１８は、Ｏリング２５を介して流路部材１３の他端部を支持している。第２の接続部材１８の外周部には、後述する連結部材１９の他端部が固定されている。

【0035】

図３に示すように、上流側流路部材８の流路から、流路部材１３の流路１３ａ内へ流入した流体は、図３中の矢印のように、流路１３ａ内を流れ、第１の接続部材１７の流路１７ａ−１、流路１７ａ−２、流路１７ｂ−１、流路１７ｂ−２を経由し、下流側流路部材９の流路へ流出される。第１の接続部材１７へ流入した流体は、流路１７ａ−１、流路１７ａ−２、流路１７ｂ−１、流路１７ｂ−２の経路を通過する際に、光源収容部１７ｂ−３に収容された光源１６が発する熱を奪いながら、下流側流路部材９へ流出される。

【0036】

すなわち、流路１３ａにおいて光源１６が発した紫外線が照射されることにより殺菌される流体は、流路部材１３の流路１３ａを通って、光源１６の発光面側に向かって流れ、光源１６の発光面に沿う流路１７ａ−１へ流入し、第１の接続部材１７内を流路１７ａ−１、流路１７ａ−２、流路１７ｂ−１、流路１７ｂ−２の複数の経路を通過して、発光面の反対面側へ流出する。第１の接続部材１７内の流路１７ａ−１、流路１７ａ−２、流路１７ｂ−１、流路１７ｂ−２の複数の経路は、光源１６の周囲に沿って延びており、光源１６の発光面側から反対面側に流体が通り抜ける。これにより、光源１６は、他の冷却手段を用いることなく、流路１７ａ−１、流路１７ａ−２、流路１７ｂ−１、流路１７ｂ−２の複数の経路を通過する流体を用いて、間接的ではあるが効率的に冷却される。また、他の冷却手段を用いることなく、流路１７ａ−１、流路１７ａ−２、流路１７ｂ−１、流路１７ｂ−２の複数の経路を通過する流体を用いて光源１６の冷却を行うことで、例えば、放熱フィンなどの他の冷却部材が不要となる。これにより、流体殺菌装置１を小型化することができる。

【0037】

なお、光源収容部１７ｂ−３に収容された光源１６と、光源収容部１７ｂ−３との間に、例えば、アルミニウム、ステンレス等の所定以上の熱伝導率を有する熱伝導部材が設けられることが好ましい。光源１６が発した熱が、熱伝導部材を介して第１の接続部材１７内を流れる流体に伝わり、流体によって光源１６を更に効率的に冷却することができる。

【0038】

また、流体殺菌装置１の流路部材１３における流体の流れ方向は、図１及び図３に示した方向に限定されるものではなく、図３に示す方向と逆方向であってもよい。すなわち、図示しないが、第１の接続部材１７が上流側流路部材８に接続され、第２の接続部材１８が下流側流路部材９に連結されてもよい。この構成の場合、上流側流路部材８から第１の接続部材１７へ流入した流体が、流路１７ｂ−２、流路１７ｂ−１、流路１７ａ−２、流路１７ａ−１の順に経由して流路１３ａ内を流れて、下流側流路部材９の流路へ流出される。このように流体の流れ方向を限定しないことは、後述する第２〜第５の実施形態においても同様である。

【0039】

また、図２及び図３では、流路部材１３は、流路１３ａにおける流体の流れ方向が、光源部１５の光源１６の発光面に対して略垂直に配置されているが、垂直に限定されず、流路１３ａの流れ方向が、光源１６の発光面に対して、所定の角度をなす構成、あるいは、角度を任意に調整可能な構成であってもよい。

【0040】

連結部材１９は、例えば、ステンレス等の金属材料によって、流路部材１３を内部に収容する円筒状に形成されており、流路部材１３の外周を覆って保護するカバー部材としても機能する。連結部材１９の両端部には、フランジ部１９ａが形成されている。連結部材１９の一端部側のフランジ部１９ａは、第１の接続部材１７の上流側フランジ１７ａにおける流路部材１３側の側面、すなわち流路部材１３における流体の流れ方向に直交する面に、例えば、ボルト等の締結部材２０を介して固定されている。同様に、連結部材１９の他端部側のフランジ部１９ａは、第２の接続部材１８における流路部材１３側の側面、すなわち流路部材１３における流体の流れ方向に直交する面に、締結部材２０を介して固定されている。

【0041】

（連結部材による作用）
第１の接続部材１７と第２の接続部材１８は、連結部材１９を介して互いに連結されることで、第１の接続部材１７と第２の接続部材１８との間に挟まれた流路部材１３の両端の支持状態が補強されている。連結部材１９は、例えば、流路部材１３の流路１３ａにおける流体の流れ方向（長手方向）に沿って圧力が生じたときに、第１の接続部材１７及び第２の接続部材１８が流路部材１３の両端から、流路部材１３の長手方向へ離れる作用が十分に抑えられ、第１の接続部材１７と流路部材１３との接続状態、第２の接続部材１８と流路部材１３との接続状態の耐圧性が高められる。また、第１の接続部材１７と第２の接続部材１８とが連結部材１９を介して連結されることで、Ｏリング２５による流路部材１３の流路１３ａの密閉状態の信頼性が高められる。

【0042】

なお、連結部材１９と第１の接続部材１７とを連結する位置、連結部材１９と第２の接続部材１８とを連結する位置、締結部材２０を用いて固定する形態は、図２及び図３に示す構成に限定されるものではなく、連結部材１９の形状等に応じて、適宜変更されてよい。また、連結部材１９の形状は、円筒状に限定されるものではなく、ステー状の複数の連結部材（図示せず）が用いられてもよい。この構成の場合、例えば、複数の連結部材は、第１の接続部材１７及び第２の接続部材１８の外周部の周方向に間隔をあけて配置され、第１の接続部材１７と第２の接続部材１８とが連結される。

【0043】

（流体殺菌装置の要部のＩ−Ｉ断面（Ａ方向））
図４は、第１の実施形態に係る流体殺菌装置１の要部において、流路部材１３の流路１３ａの流れ方向に直交するＩ−Ｉ断面をＡ方向から見た断面図である。

【0044】

図２及び図３において、Ｉ−Ｉ断面を図中のＡ方向から見ると、図４に示すように、下流側フランジ１７ｂ及び光源１６が配置されている。図２及び図３におけるＩ−Ｉ断面をＡ方向から見たとき、図４に示すように、下流側フランジ１７ｂは、円形状であり、その中心付近に、凹状の光源収容部１７ｂ−３を有する。そして、光源収容部１７ｂ−３には、光源１６が、ＬＥＤ２３からの紫外線の照射方向が流路１３ａ側に向くように収容されている。

【0045】

また、光源収容部１７ｂ−３の周囲には、複数の流路１７ｂ−１が、ＬＥＤ２３を中心とする同心円状に沿って間隔をあけて設けられている。複数の流路１７ｂ−１は、下流側フランジ１７ｂにおいて、光源１６を囲んだ周辺に光源１６の発光面側から反対面側まで貫通する貫通孔によって形成されている。

【0046】

なお、基板２４上に実装されるＬＥＤ２３の個数、及び流路１７ｂ−１の個数は、図４に示す個数に限定されるものではなく、必要に応じて変更されてよい。

【0047】

（流体殺菌装置の要部のＩ−Ｉ断面（Ｂ方向））
図５は、第１の実施形態に係る流体殺菌装置１の要部において、流路部材１３の流路１３ａの流れ方向に直交するＩ−Ｉ断面をＢ方向から見た断面図である。

【0048】

図２及び図３において、Ｉ−Ｉ断面を図中のＢ方向から見ると、図５に示すように、上流側フランジ１７ａ及び紫外線透過部材２１が配置されている。図２及び図３におけるＩ−Ｉ断面を図中のＢ方向から見たとき、図５に示すように、上流側フランジ１７ａは、円形状であり、その中心付近に流路１３ａと連通される断面円形状の流路１７ａ−１と、流路１７ａ−１から、上流側フランジ１７ａの外周側へ向かって放射状に延びる複数の流路１７ａ−２と、を有する。また、第１の接続部材１７の内部において、紫外線透過部材２１は、流路１７ａ−１及び流路１７ａ−２に隣接して配置されている。

【0049】

第１の接続部材１７は、一対の上流側フランジ１７ａと下流側フランジ１７ｂとを連結することで、図５に示す各流路１７ａ−２の放射状に延びる先端部分と、位置が対応する図４に示す各流路１７ｂ−１とがそれぞれ接続される。

【0050】

上述したように第１の実施形態の流体殺菌装置１は、流路部材１３の一端に接続されて光源１６が設けられた第１の接続部材１７と、流路部材１３の他端に接続された第２の接続部材１８とを連結する連結部材１９を備える。これにより、流路部材１３、第１の接続部材１７及び第２の接続部材１８を流れる流体の流れ方向に沿って生じる圧力が流路部材１３、第１の接続部材１７及び第２の接続部材１８にそれぞれ作用しても、連結部材１９により流路部材１３が第１の接続部材１７及び第２の接続部材１８に連結されているため、流路部材１３が第１の接続部材１７及び第２の接続部材１８から抜け落ちることを抑制することができる。特に、第１の実施形態の流体殺菌装置１のように、流路部材１３の流路１３ａにおいて、光源１６が配置された一端側へ向かって流体が流れた場合、流路１３ａを流れる流体が光源１６側へ押し当てられることで、流路部材１３を第１の接続部材１７から引き抜く力が流体の流れ方向（流路部材の長手方向）に沿って生じても、第１の接続部材１７から流路部材１３が抜け落ちることを抑制することができる。よって、第１の接続部材１７と流路部材１３との接続状態、第２の接続部材１８と流路部材１３との接続状態の信頼性を更に高めることができる。したがって、流体殺菌装置１によれば、流路部材１３の上流側に減圧装置を設けることが不要となり、流体殺菌装置１全体を小型化することができる。その結果、紫外線を照射する流体の減圧工程を省けるので、流体の殺菌処理速度を向上することが可能になる。

【0051】

以下、他の実施形態の流体殺菌装置について図面を参照して説明する。他の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成部材には、第１の実施形態と同一符号を付して説明を省略する。

【0052】

（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に係る流体殺菌装置の要部を示す断面図である。第２の実施形態は、連結部材の内面で紫外線を反射する点が、第１の実施形態と異なる。図６に示すように、第２の実施形態の流体殺菌装置２が備える連結部材１９Ａは、紫外線透過性を有する流路部材１３Ａを内部に収容する円筒状に形成されており、内周面全体に、光源１６からの紫外線を流路部材１３Ａの流路１３ａへ反射する反射面としての反射膜１９ｂが形成されている。

【0053】

反射膜１９ｂとしては、例えば、シリカ膜やアルミニウム蒸着膜が用いられている。連結部材１９Ａは、反射膜１９ｂを有する点が、上述の連結部材１９と異なる。また、流路部材１３Ａは、紫外線透過性を有する材料によって形成されており、反射膜１３ｂを有していない点が、上述の流路部材１３と異なる。したがって、第２の実施形態では、光源１６が発した紫外線が、連結部材１９Ａの反射膜１９ｂで反射され、反射膜１９ｂで反射された紫外線の反射光が、流路部材１３Ａを透過して、流路部材１３Ａの流路１３ａ内を流れる流体に照射される。

【0054】

第２の実施形態によれば、連結部材１９Ａを備えることにより、第１の実施形態のように、流路部材１３の反射膜１３ｂから漏れ出る紫外線を損失するおそれがなく、連結部材１９Ａの内部へ紫外線を留めて、連結部材１９Ａの外部へ漏れ出る紫外線が低減されるので、殺菌対象の流体への紫外線の照射効率を高めることができる。また、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、連結部材１９Ａによって、第１の接続部材１７と流路部材１３Ａとの接続状態、第２の接続部材１８と流路部材１３Ａとの接続状態の耐圧性を高めることができる。

【0055】

（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態に係る流体殺菌装置の要部を示す断面図である。第３の実施形態は、連結部材が流体殺菌装置の外部に固定される点が、第１の実施形態と異なる。図７に示すように、第３の実施形態の流体殺菌装置３は、上述した連結部材１９の代わりに、第１の接続部材１７と第２の接続部材１８とを連結する連結部材３２と、流路部材１３の外周側を覆って流路部材１３を保護するカバー部材３３と、を有する。

【0056】

連結部材３２は、第１の接続部材１７を支持する第１の支持部３２ａと、第２の接続部材１８を支持する第２の支持部３２ｂと、流体殺菌装置３の外部としての外部部材３５に固定される固定部３２ｃと、を有する。第１の支持部３２ａは、ボルト等の締結部材２０によって、第１の接続部材１７の外周部に固定されている。同様に、第２の支持部３２ｂは、ボルト等の締結部材２０によって、第２の接続部材１８の外周部に固定されている。連結部材３２は、第１の支持部３２ａ及び第２の支持部３２ｂを介して、第１の接続部材１７と第２の接続部材１８とを連結している。固定部３２ｃは、ボルト等の締結部材（図示せず）によって外部部材３５に固定されている。連結部材３２が固定部３２ｃを介して固定される外部部材３５としては、例えば、流体殺菌装置３の設置スペースの床面、流体殺菌装置３を覆う筐体、外部機器の支持部等が適用される。

【0057】

カバー部材３３は、両端部にフランジ部３３ａが形成されている。カバー部材３３は、一端部側のフランジ部３３ａが第１の接続部材１７に図示しないボルト等によって固定されており、他端部側のフランジ部３３ａが第２の接続部材１８に図示しないボルト等によって固定されている。なお、第３の実施形態は、流路部材１３の外周側を覆うカバー部材３３を有するが、カバー部材３３の代わりに、上述した連結部材１９を更に備えてもよく、第１の接続部材１７と流路部材１３との接続状態、第２の接続部材１８と流路部材１３との接続状態の信頼性を更に高めることができる。

【0058】

第３の実施形態によれば、連結部材３２によって流体殺菌装置３の要部を固定することが可能となり、連結部材３２が固定部材を兼ねることで、流体殺菌装置３の固定構造を簡素化することが可能になる。また、連結部材３２の固定部３２ｃが外部部材３５に固定されることにより、連結部材３２の機械的強度を高めることができる。

【0059】

（第４の実施形態）
図８は、第４の実施形態に係る流体殺菌装置の要部を示す断面図である。第４の実施形態は、流路部材１３の長手方向の両側に、光源１６がそれぞれ配置された点が、第１の実施形態と異なる。図８に示すように、第４の実施形態の流体殺菌装置４は、第２の接続部材１８Ａと、連結部材１９Ｂと、を備える。第２の接続部材１８Ａの内部には、上述した第１の接続部材１７の内部の光源１６とは別の光源１６が設けられている。また、第２の接続部材１８Ａの内部には、上述した第１の接続部材１７と同様に、流路１３ａの上流側の一端に連通する第３の流路としての流路１７ａ−１、１７ａ−２、１７ｂ−１、１７ｂ−２が光源１６の周囲に沿って形成されている。

【0060】

連結部材１９Ｂの両端部には、第１の接続部材１７と第２の接続部材１８Ａに固定されるフランジ部１９ａがそれぞれ形成されている。第２の接続部材１８Ａは、光源１６の周囲に、流路１７ａ−１、１７ａ−２、１７ｂ−１、１７ｂ−２を有するので、第２の接続部材１８Ａと流路部材１３との接続状態の耐圧性を高めることが好ましい。したがって、第４の実施形態は、流路部材１３の両端での更なる耐圧性の向上が望ましく、連結部材１９Ｂを有することで、第１の接続部材１７と流路部材１３との接続状態、第２の接続部材１８Ａと流路部材１３との接続状態の耐圧性を効果的に高めることができる。加えて、第４の実施形態は、第２の接続部材１８Ａが光源１６を有することで、第１の接続部材１７のみに光源１６を有する第１の実施形態等と比べて、流体の殺菌効果を高めることができる。

【0061】

（第５の実施形態）
図９は、第５の実施形態に係る流体殺菌装置の要部を示す断面図である。第５の実施形態は、第１の接続部材の内部に反射部材が設けられた点が、第２の実施形態と異なる。図９に示すように、第５の実施形態の流体殺菌装置５が備える第１の接続部材１７Ａは、内部に、光源１６が発した紫外線を反射する反射部材５２が、紫外線透過性を有する流路部材１３Ａの下流側の端部に配置されている点が、上述の第１の接続部材１７と異なる。

【0062】

反射部材５２は、円筒状に形成されており、第１の反射面５２ａと、第２の反射面５２ｂとを有する。第１の反射面５２ａは、第１の接続部材１７Ａの流路１７ａ−２に沿って形成されており、光源１６の発光面に対向している。第２の反射面５２ｂは、流路部材１３Ａの端部の外周面に沿って形成されている。第５の実施形態によれば、光源１６の発光面近傍、紫外線透過部材２１近傍の紫外線を効率的に反射させて、流路部材１３Ａの流路１３ａ内へ紫外線を効率的に照射することが可能となる。

【0063】

本発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することを意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形は、本発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0064】

１ 流体殺菌装置
１３ 流路部材
１３ａ 流路（第１の流路）
１５ 光源部
１６ 光源
１７ 第１の接続部材
１７ａ 上流側フランジ
１７ｂ 下流側フランジ
１７ａ−１、１７ａ−２、１７ｂ−１、１７ｂ−２ 流路（第２の流路）
１８ 第２の接続部材
２０ 締結部材
２３ ＬＥＤ
３２ 連結部材
３２ｃ 固定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】