特開 2023-136183 紫外線照射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023136183

(43)【公開日】2023-09-29

(54)【発明の名称】紫外線照射装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/32 20230101AFI20230922BHJP

   B01J 19/12 20060101ALI20230922BHJP

   A61L 9/20 20060101ALI20230922BHJP

【ＦＩ】

C02F1/32

B01J19/12 C

A61L9/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022041662

(22)【出願日】2022-03-16

(71)【出願人】

【識別番号】000208765

【氏名又は名称】株式会社エンプラス

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡田 俊範

(72)【発明者】

【氏名】中村 翔

【テーマコード（参考）】

4C180

4D037

4G075

【Ｆターム（参考）】

4C180AA07

4C180DD03

4C180HH19

4D037AA01

4D037AA09

4D037AB03

4D037BA18

4G075AA13

4G075AA15

4G075BB10

4G075BD09

4G075CA33

4G075DA02

4G075EB31

4G075FA05

4G075FB01

4G075FB06

4G075FB12

4G075FC04

(57)【要約】

【課題】光源の点灯状態を外部から視認できる紫外線照射装置を提供すること。
【解決手段】紫外線照射装置は、流体を貯留するための空間を規定する貯留壁と、空間に紫外線および可視光線を同時に照射するための光源と、を有する。貯留壁は、貯留壁の他の領域よりも薄肉に形成され、光源から空間に照射された可視光線の一部を透過させるための第１透過部を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体に紫外線を照射するための紫外線照射装置であって、
前記流体を貯留するための空間を規定する貯留壁と、
前記空間に紫外線および可視光線を同時に照射するための光源と、
を有し、
前記貯留壁は、前記貯留壁の他の領域よりも薄肉に形成され、前記光源から前記空間に照射された可視光線の一部を透過させるための第１透過部を含む、
紫外線照射装置。

【請求項2】

前記第１透過部の少なくとも一部は、前記空間の重心を通り、前記光源から出射される紫外線および可視光線の光軸に垂直な仮想平面よりも前記光源側の前記貯留壁に配置されている、請求項１に記載の紫外線照射装置。

【請求項3】

前記第１透過部は、前記貯留壁の外面に配置された凹部と、前記貯留壁の内面との間の領域である、請求項１または請求項２に記載の紫外線照射装置。

【請求項4】

前記貯留壁を覆うカバーをさらに有し、
前記カバーは、前記第１透過部を透過した可視光線を透過または拡散させるための第２透過部を含む、
請求項１～３のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。

【請求項5】

前記第２透過部を含む前記カバーは、１種類の材料で形成されている、請求項４に記載の紫外線照射装置。

【請求項6】

前記凹部の内部には、封止部材が前記貯留壁および前記カバーに接触するように配置されている、請求項３に記載の紫外線照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体に紫外線を照射する紫外線照射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

紫外線を用いて液体などの流体を殺菌処理できることは広く知られている。例えば、特許文献１には、軸方向に延びる流路を流れる流体に対して軸方向に紫外線を照射して流体を殺菌する流体殺菌装置が記載されている。

【0003】

具体的には、特許文献１に記載の流体殺菌装置は、紫外線を出射する半導体発光素子を含む光源と、殺菌対象の流体が軸方向に流れる流路を有する筐体と、を有する。光源は、筐体の軸方向の一端部に配置される。筐体は、ステンレス鋼製であり、一端部から他端部に向けて流路の断面積が徐々に大きくなるテーパ構造を有する。テーパ構造は、半導体発光素子の配向角に合わせた傾斜を有している。また、上記筐体の他端部に、流体の流れを整える整流手段が設けられている。

【0004】

特許文献１では、筐体が半導体発光素子の配向角に合わせた傾斜を有するテーパ構造を有することにより、光源から遠い位置まで紫外線を到達させることができ、かつ、整流手段で流れを整えた流体に紫外線を照射することで、流体に万遍なく紫外線が照射されるので、殺菌効果を高めることができるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－９８０５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の流体殺菌装置では、筐体がステンレス鋼製であるため、半導体発光素子が点灯しているか否かを外部から確認できず、流体を適切に殺菌できているのか否かの判断ができなかった。

【0007】

そこで、本発明の目的は、光源の点灯状態を外部から視認できる紫外線照射装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施の形態に係る紫外線照射装置は、流体に紫外線を照射するための紫外線照射装置であって、前記流体を貯留するための空間を規定する貯留壁と、前記空間に紫外線および可視光線を同時に照射するための光源と、を有し、前記貯留壁は、前記貯留壁の他の領域よりも薄肉に形成され、前記光源から前記空間に照射された可視光線の一部を透過させるための第１透過部を含む。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、光源の点灯状態を外部から視認できる紫外線照射装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施の形態１に係る紫外線照射装置の断面斜視図である。

【図2】図２Ａ、Ｂは、厚みが異なる第１透過部における、光の波長と光の透過率または反射率との関係を示すグラフである。

【図3】図３は、ＰＰ、ＰＣ、ＰＭＭＡにおける、光の波長と光の透過率との関係を示すグラフである。

【図4】図４は、実施の形態２に係る紫外線照射装置の断面斜視図である。

【図5】図５Ａ～Ｃは、実施の形態３に係る紫外線照射装置の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態に係る紫外線照射装置について、添付した図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、紫外線照射装置を流体を殺菌するための殺菌装置に適用した例について説明する。

【0012】

［実施の形態１］
（紫外線照射装置の構成）
図１は、実施の形態１に係る紫外線照射装置１００の断面斜視図である。

【0013】

図１に示されるように、紫外線照射装置１００は、流体に紫外線を照射するための装置であって、流体を貯留するための空間Ｓ１を規定する貯留壁１１０と、空間Ｓ１に紫外線および可視光線を照射するための光源１３０とを有する。なお、本実施の形態では、紫外線照射装置１００は、貯留壁１１０を覆うカバー１２０をさらに有する。

【0014】

貯留壁１１０は、流体を収容するための空間Ｓ１を規定する。この後説明するように、本実施の形態に係る紫外線照射装置１００では、貯留壁１１０は、第１透過部１１３を含む。貯留壁１１０は、主として光源１３０から出射された光のうち紫外線は空間Ｓ１に向けて反射させ、可視光線の一部は第１透過部１１３を介して外部に透過させる。貯留壁１１０の構成は、上記の機能を発揮できれば特に限定されない。貯留壁１１０は、１つの部材でもよいし、２以上の部材でもよい。本実施の形態では、貯留壁１１０は、第１壁１１１と、第２壁１１２との２つの部材を有する。貯留壁１１０（第１壁１１１および第２壁１１２）により規定される空間Ｓ１の形状の例には、球形状、円柱形状、角柱形状、その他の形状が含まれる。本実施の形態では、貯留壁１１０（第１壁１１１および第２壁１１２）により規定される空間Ｓ１の形状は、略球形状である。第１壁１１１は、空間Ｓ１の一方の略半球形状を規定し、第２壁１１２は、空間Ｓ１の他方の略半球形状を規定する。なお、本実施の形態では、第１壁１１１は、後述する供給流路１１４の一部も規定し、第２壁１１２は、後述する排出流路１１５の一部も規定する。本実施の形態では、第１壁１１１は、流体の流動方向において上流側に配置されており、第２壁１１２は、流体の流動方向において下流側に配置されている。略球形状の空間Ｓ１は、第１壁１１１および第２壁１１２を接合することで形成される。

【0015】

貯留壁１１０の材料は、紫外線により劣化しにくく、かつ上記の機能を発揮できれば特に限定されない。第１壁１１１および第２壁１１２の材料は、同じでもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、第１壁１１１および第２壁１１２の材料は、同じ材料である。第１壁１１１および第２壁１１２の材料の例には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が含まれる。第１壁１１１および第２壁１１２の材料は、紫外線を効率的に反射する観点から、ＰＴＦＥが好ましい。本実施の形態では、第１壁１１１と、第２壁１１２とは、いずれもＰＴＦＥで構成されている。貯留壁１１０の内径は、特に限定されないが、例えば２０～６０ｍｍ程度である。貯留壁１１０の内径を２０～６０ｍｍ程度とすることにより、光源１３０として１個のＵＶ－Ｃ ＬＥＤのみを用いた場合であっても、貯留壁１１０内の流体を十分に殺菌できる。

【0016】

なお、本実施の形態では、第２壁１１２に第１透過部１１３が配置されており、第２壁１１２および第１透過部１１３は一体として成形されている。また、空間Ｓ１には、供給流路１１４および排出流路１１５が接続されている。

【0017】

第１透過部１１３は、貯留壁１１０の他の領域よりも薄肉に形成された領域である。すなわち、第１透過部１１３は、貯留壁１１０の一部である。第１透過部１１３は、光源１３０から空間Ｓ１に照射された可視光線の一部を外部に透過させる。より具体的には、第１透過部１１３は、光源１３０から出射された紫外線を反射し、光源１３０から出射された可視光線の一部を透過させる。第１透過部１１３の位置は、特に限定されない。第１透過部１１３の少なくとも一部は、空間Ｓ１の重心を通り、かつ光源１３０から出射される紫外線および可視光線の光軸に垂直な仮想平面よりも光源１３０側の貯留壁１１０に配置されていることが好ましい。すなわち、第１透過部１１３は、光源１３０から照射された紫外線のうち、低い強度の紫外線が到達する位置に配置されていることが好ましい。本実施の形態では、第１透過部１１３は、第２壁１１２で規定された略半球状の空間Ｓ１を取り囲むように、第２壁１１２のうちの第１壁１１１との境界近傍に配置されている。これにより、光源１３０から出射された紫外線のうち、強度の高い紫外線は、第１透過部１１３以外の領域に直接到達するため、第１透過部１１３に起因する殺菌作用の減少を抑制することができる。また、第１透過部１１３が第２壁１１２の中で厚みが薄い部分に配置されているため、切削加工の加工量も減らせ、製造コストを低くすることもできる。

【0018】

第１透過部１１３の構成は、上記の機能を発揮できれば特に限定されない。本実施の形態では、第１透過部１１３は、貯留壁１１０（第２壁１１２）の外面に配置された第１凹部１１６の内面と、貯留壁１１０（第２壁１１２）の内面との間の領域である。第１凹部１１６の数は特に限定されない。第１凹部１１６の数は、１つでもよいし、２つ以上でもよい。本実施の形態では、第１凹部１１６の数は、１つである。第１凹部１１６の形状は、第２壁１１２の一部を薄肉に形成すれば特に限定されない。第１凹部１１６の例には、溝、窪みが含まれる。本実施の形態では、第１凹部１１６は、溝である。

【0019】

溝の形状は、特に限定されない。溝の形状の例には、２つの内側面と、１つの底面で構成された溝を含む。本実施の形態では、溝は、２つの内側面と、１つの底面を含む。すなわち、本実施の形態では、第１透過部１１３は、溝の底面と第２壁１１２の内面との間の領域である。なお、第１透過部１１３の厚みと、紫外線および可視光線の反射率、または紫外線および可視光線の透過率との関係については後述する。

【0020】

供給流路１１４は、貯留壁１１０の内部（空間Ｓ１）に流体を供給する。供給流路１１４は、その一端が空間Ｓ１に開口している。供給流路１１４の空間Ｓ１への開口部が、供給口１１７である。供給流路１１４は、貯留壁１１０の内部（空間Ｓ１）に貯留壁１１０の内面に沿って滑らかに流体を供給できるように配置されていることが好ましい。本実施の形態では、供給流路１１４における流体の流動方向に沿い、かつ空間Ｓ１の重心を含む断面における、供給流路１１４の内面と貯留壁１１０の内面との接続部において、供給流路１１４の内面の一部は、接続部における貯留壁１１０の内面の接線と一致するように、貯留壁１１０の内面と滑らかに連続して配置されている。本実施の形態では、供給流路１１４は、貯留壁１１０（第１壁１１１）の一部と、カバー１２０（第１カバー１２１）の一部とにより構成されている。

【0021】

排出流路１１５は、貯留壁１１０の内部（空間Ｓ１）の流体を排出する。排出流路１１５は、その一端が空間Ｓ１に開口している。排出流路１１５の空間Ｓ１への開口部が、排出口１１８である。排出流路１１５は、貯留壁１１０の内部（空間Ｓ１）に貯留壁１１０の壁に沿って滑らかに流体を排出できるように配置されていることが好ましい。本実施の形態では、排出流路１１５における流体の流動方向に沿い、かつ貯留壁１１０の重心を含む断面における、排出流路１１５の内面と貯留壁１１０の内面との接続部において、排出流路１１５の内面の一部は、接続部における貯留壁１１０の内面の接線と一致するように、貯留壁１１０の内面と滑らかに連続して配置されている。本実施の形態では、排出流路１１５は、貯留壁１１０（第２壁１１２）の一部と、カバー１２０（第２カバー１２２）の一部とにより構成されている。

【0022】

カバー１２０は、貯留壁１１０を覆って貯留壁１１０を保持する。カバー１２０は、第１透過部１１３を透過した可視光線を透過または拡散させる第２透過部１２３を有する。カバー１２０の構成は、上記の機能を発揮できれば特に限定されない。カバー１２０は、１つの部材でもよいし、２つ以上の部材でもよい。本実施の形態では、カバー１２０は、第１カバー１２１と、第２カバー１２２との２つの部材で構成されている。第１カバー１２１の材料と、第２カバー１２２の材料とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、第１カバー１２１と、第２カバー１２２との材料は、それぞれ異なる。本実施の形態では、第１カバー１２１で可視光線を透過させる。第１カバー１２１の材料の例には、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、が含まれる。本実施の形態では、第１カバー１２１の材料は、半透明のＰＰである。このように、第１カバー１２１がＰＰで形成されているため、第１透過部１１３を透過した可視光線を拡散できる。また、第１カバー１２１の内面または外面には、紫外線を透過させないために、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などでコーティングされていることが好ましい。詳細は後述するが、ＰＣおよびＰＭＭＡは、主として紫外線は透過させないが、主として可視光線は透過させる。このように、第１カバー１２１は、ＰＰで可視光線を拡散、透過させ、ＰＣまたはＰＭＭＡで紫外線を反射する。第２カバー１２２の材料の例には、各種金属、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリル－ブタジエンゴム－スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリスチレン、アクリロニトリル－スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）が含まれる。本実施の形態では、第２カバー１２２の材料は、光源１３０に対するヒートシンクとして機能させる観点から、アルミニウムである。

【0023】

第１カバー１２１は、第２透過部１２３を有し、第１壁１１１を覆う。本実施の形態では、第１カバー１２１は、第１壁１１１の全体および第２壁１１２の一部を覆う。より具体的には、本実施の形態では、第１カバー１２１は、第１壁１１１の全体および第２壁１１２のうち第１透過部１１３が配置されている部分を覆う。また、本実施の形態では、第１カバー１２１は、供給流路１１４の一部を規定する。具体的には、第１カバー１２１は、供給流路１１４の上流側を規定する。

【0024】

第２透過部１２３は、第１透過部１１３を透過した可視光線を透過または拡散させる。第２透過部１２３の構成は、上記の機能を発揮できれば特に限定されない。本実施の形態では、第２透過部１２３は、第１カバー１２１のうち第１透過部１１３に対向した部分である。すなわち、本実施の形態では、第２透過部１２３は、第１透過部１１３を取り囲むように配置された第１カバー１２１の一部の領域である。よって、第１カバー１２１と、第２透過部１２３とは、同じ部材で形成されていることが好ましい。本実施の形態では、第２透過部１２３の厚みは、第１カバー１２１の他の部分と同じである。

【0025】

第２カバー１２２は、第２壁１１２を覆う。本実施の形態では、第２カバー１２２は、第２壁１１２の一部および第１壁１１１の一部を覆う。また、本実施の形態では、第２カバー１２２は、排出流路１１５の一部を規定する。具体的には、第２カバー１２２は、排出流路１１５の下流側を規定する。第２カバー１２２には、光源１３０が配置される第２凹部１２４が配置されている。

【0026】

光源１３０は、貯留壁１１０の内部（空間Ｓ１）の流体に紫外線を照射する。本実施の形態では、光源１３０は、空間Ｓ１に紫外線および可視光線を同時に出射する。光源１３０は、空間Ｓ１の流体に直接紫外線および可視光線を照射してもよいし、窓やミラーなどの他の部材を介して空間Ｓ１の流体に紫外線および可視光線を照射してもよい。本実施の形態では、貯留壁１１０壁は、紫外線および可視光線を透過させる窓１３１を含み、光源１３０は、窓１３１を通して空間Ｓ１に紫外線および可視光線を照射する。

【0027】

光源１３０の種類は、紫外線および可視光線を同時に出射できれば特に限定されない。光源１３０の例には、発光ダイオード（ＬＥＤ）、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、レーザーダイオード（ＬＤ）が含まれる。本実施の形態では、光源１３０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。光源１３０が照射する紫外線の波長は、特に限定されない。光源１３０が出射する紫外線の波長は、効果的に殺菌する観点から、２００ｎｍ以上３５０ｎｍ以下が好ましく、２００ｎｍ以上２８０ｎｍ以下がより好ましい。すなわち、光源１３０から出射される紫外線は、紫外線Ｃ波（ＵＶＣ）が好ましい。光源１３０が照射する可視光線の波長は、特に限定されない。光源１３０が照射する可視光線には、波長が３６０ｎｍ以上８３０ｎｍ以下の光が含まれ、４００ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の光が含まれる。すなわち、光源は、紫色から青色の範囲の可視光線も照射する。市販されている光源１３０の例には、ピーク波長が２８０ｎｍの紫外線発光ダイオードであるＮＣＳＵ３３４Ａ（日亜化学工業株式会社）が含まれる。また、ピーク波長が２８０ｎｍの紫外線発光ダイオードの他の例には、ＫＬＡＲＡＮ（旭化成株式会社）、ＺＥＵ１１０ＢＥＡＥ（スタンレー電気株式会社）が含まれる。

【0028】

光源１３０の位置は、空間Ｓ１の流体に紫外線および可視光線を照射できれば特に限定されない。光源１３０は、第１壁１１１に配置してもよいし、第２壁１１２に配置してもよい。本実施の形態では、流体が第１壁１１１に接続された供給流路１１４から、第２壁１１２に接続された排出流路１１５に向かって流れるように構成されている、第２壁１１２に光源１３０を配置している。より具体的には、光源１３０は、第２カバー１２２に設けられた第２凹部１２４の内部に、光源１３０の光軸が供給口１１７および排出口１１８のいずれにも交差しないように配置されている。

【0029】

窓１３１は、貯留壁１１０（第２壁１１２）の壁面の一部として配置されており、光源１３０から出射された紫外線および可視光線を貯留壁１１０の内部（空間Ｓ１）へ透過させる。窓１３１の材料は、紫外線および可視光線を透過させることができ、かつ必要な強度を有していれば、特に限定されない。殺菌性能を向上させる観点からは、窓１３１の材料は、波長２００ｎｍ以上８３０ｎｍ以下の紫外線および可視光線を透過させる材料であることが好ましい。窓１３１の材料の例には、石英ガラス、サファイアガラス、フッ化バリウム、フッ化カルシウムが含まれる。

【0030】

また、窓１３１の形状は、光源１３０から出射された紫外線および可視光線を空間Ｓ１に到達させることができれば特に限定されず、平板状であってもよいし、貯留壁１１０の内面に合わせた形状であってもよい。本実施の形態では、窓１３１は、平板状であり、第２壁１１２に設けられた凹部の内部に配置されている。窓１３１の外径は、光源１３０から出射された紫外線および可視光線を空間Ｓ１に到達させることができれば特に限定されない。例えば、窓１３１の外径は、貯留壁１１０の内径の大きさに対して、２０～５０％の大きさであることが好ましい。窓１３１の外径を大きくすることで、空間Ｓ１の広い範囲に紫外線を直接照射することができる。一方、窓１３１の外径を小さくすることで、空間Ｓ１の内面に占める紫外線反射面の割合を大きくすることができる。

【0031】

次いで、第１透過部１１３の厚みと光の透過率および反射率との関係を調べた。ここでは、貯留壁１１０の材料として、ＰＴＦＥを使用した。図２Ａは、厚みが異なる第１透過部１１３における、光の波長と光の透過率との関係を示すグラフであり、図２Ｂは、厚みが異なる第１透過部１１３における、光の波長と光の反射率との関係を示すグラフである。図２Ａの横軸は光の波長であり、縦軸は光の透過率である。図２Ｂの横軸は光の波長であり、縦軸は光の反射率である。

【0032】

図２Ａの実線は、第１透過部１１３の厚みが１ｍｍの結果を示しており、破線は、第１透過部１１３の厚みが２ｍｍの結果を示しており、一点鎖線は、第１透過部１１３の厚みが５ｍｍの結果を示しており、二点鎖線は、第１透過部１１３の厚みが７ｍｍの結果を示している。図２Ｂの破線は、第１透過部１１３の厚みが２ｍｍの結果を示しており、一点鎖線は、第１透過部１１３の厚みが５ｍｍの結果を示しており、二点鎖線は、第１透過部１１３の厚みが７ｍｍの結果を示している。

【0033】

図２Ａに示されるように、第１透過部１１３の厚みを薄くすると光の透過率が高くなり、第１透過部１１３の厚みを厚くすると光の透過率が低くなることがわかる。また、光の波長が長くなるほど、光の透過率が高くなることがわかる。

【0034】

図２Ｂに示されるように、第１透過部１１３の厚みを薄くすると光の反射率が高くなり、第１透過部１１３の厚みを厚くすると光の反射率が低くなることがわかる。また、光の波長が長くなるほど、光の反射率が低くなることがわかる。

【0035】

このように、第１透過部１１３が薄くなると、光の透過率が高くなり、光の反射率が低下する。逆に、第１透過部１１３が厚くなると、光の透過率が低くなり、光の反射率が高くなる。このように、第１透過部１１３を薄くすることにより、紫外線の反射を維持しつつ、可視光線を透過させることができる。

【0036】

次いで、第２透過部１２３における光の透過率について調べた。ここでは、ＰＰ、ＰＣおよびＰＭＭＡに対する光の透過率について調べた。図３は、光の波長と、光の透過率との関係を示すグラフである。図３の横軸は光の波長であり、縦軸は光の透過率である。図３の太い実線は、ＰＰの結果を示しており、細い実線は、ＰＣの結果を示しており、破線は、ＰＭＭＡの結果を示している。なお、ＰＰ、ＰＣおよびＰＭＭＡの厚みは、いずれも２ｍｍとした。

【0037】

図３に示されるように、ＰＰ、ＰＣおよびＰＭＭＡは、波長が２８０ｎｍ程度の紫外線を透過させないことがわかる。また、ＰＣおよびＰＭＭＡは、波長が４００ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の紫色から青色の範囲の可視光線を透過させることがわかる。よって、半透明のＰＰの表面または外面をＰＣおよびＰＭＭＡでコーティングすることで紫外線は透過させずに、可視光線を拡散、透過させうることがわかる。

【0038】

（紫外線照射装置の使用方法）
次に、本実施の形態に係る紫外線照射装置の使用方法について説明する。

【0039】

光源１３０から紫外線および可視光線を同時に出射させた状態で、殺菌対象の流体（例えば水）を供給口１１７から空間Ｓ１に導入するとともに、空間Ｓ１の流体を排出口１１８から取り出す。このとき、供給口１１７導入された流体は、直接排出口１１８に移動するわけではなく、螺旋状に回って空間Ｓに滞在する。なお、供給口１１７（供給流路１１４）側を加圧して流体を移動させてもよいし、排出口１１８（排出流路１１５）側を減圧して流体を移動させてもよい。光源１３０から出射された紫外線および可視光線は、光源１３０の光軸（発光面に対する法線）に対する出射角度が小さいほど強度が高く、出射角度が大きいほど強度が低くなる。よって、強度が高い紫外線（出射角が小さい紫外線）は、流体に直接照射され、かつ貯留壁１１０の内面で反射する。このとき、強度が高い紫外線は、第１透過部１１３に到達しにくいため、第１透過部１１３を通って外部に透過されにくい。一方、出射角度が小さい可視光線の一部は、第１透過部１１３を透過し、第２透過部１２３を拡散しつつ透過する。このように、本実施の形態では、可視光線の一部が第１透過部１１３および第２透過部１２３を透過するため、作業者が目視で光源１３０の点灯状態を確認できる。

【0040】

（効果）
以上のように、本実施の形態に係る紫外線照射装置１００によれば、可視光線を透過する第１透過部１１３と、可視光線を透過または拡散させる第２透過部１２３を有するため、光源の点灯状態を外部から視認できる。

【0041】

［実施の形態２］
次に、実施の形態２に係る紫外線照射装置２００について説明する。本実施の形態に係る紫外線照射装置２００は、封止部材２１７の有無のみが実施の形態１に係る紫外線照射装置１００と異なる。そこで、実施の形態１に係る紫外線照射装置１００と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。

【0042】

（紫外線照射装置の構成）
図４は、実施の形態２に係る紫外線照射装置２００の断面斜視図である。

【0043】

図４に示されるように、紫外線照射装置２００は、流体に紫外線を照射するための装置であって、流体を貯留するための空間Ｓ１を規定する貯留壁２１０と、貯留壁１１０を覆うカバー１２０と、空間Ｓ１に紫外線および可視光線を照射するための光源１３０とを有する。

【0044】

貯留壁２１０は、第１透過部１１３を含み、流体を収容するための空間Ｓ１を規定する。貯留壁２１０は、主として光源１３０から出射された光のうち紫外線は空間Ｓ１に向けて反射させ、可視光線の一部は第１透過部１１３を介して外部に透過させる。貯留壁２１０は、第１壁１１１と、第２壁１１２との２つの部材を有する。第２壁１１２に第１透過部１１３が配置されており、第２壁１１２および第１透過部１１３は一体として成形されている。本実施の形態でも、第１透過部１１３の少なくとも一部は、空間Ｓ１の重心を通り、光源１３０で照射される紫外線および可視光線の光軸に垂直な仮想平面よりも光源１３０側の貯留壁２１０に配置されていることが好ましい。第１透過部１１３は、貯留壁２１０の外面に配置された第１凹部１１６の内面と、貯留壁２１０の内面との間の領域である。本実施の形態でも、第１凹部１１６は、溝である。

【0045】

第１凹部１１６の内部には、封止部材２１７が配置されている。封止部材２１７は、貯留壁２１０（第２壁１１２）およびカバー１２０（第１カバー１２１）に接触するように配置されており、貯留壁２１０（第２壁１１２）とカバー１２０（第１カバー１２１）との間を封止する。封止部材２１７の形状は上記の機能を発揮できれば特に限定されない。封止部材２１７の形状の例には、第１凹部１１６と相補的な形状でもよいし、Ｏリングでもよい。本実施の形態では、封止部材２１７は、Ｏリングである。なお、第１凹部１１６の内部に封止部材２１７が配置されているため、液密に封止できる。

【0046】

カバー１２０は、第２透過部１２３を有し、貯留壁２１０を覆う。本実施の形態では、カバー１２０は、第１カバー１２１と、第２カバー１２２との２つの部材で構成されている。

【0047】

（効果）
以上のように、本実施の形態に係る紫外線照射装置２００は、実施の形態１に係る紫外線照射装置１００と同様の効果を有する。また、本実施の形態に係る紫外線照射装置２００は、流体が漏れることを抑制できる。さらに紫外線の外部への漏れを防止できるため、さらに安全性が高い。

【0048】

［実施の形態３］
次に、実施の形態３に係る紫外線照射装置３００について説明する。実施の形態１に係る紫外線照射装置１００と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。

【0049】

（紫外線照射装置の構成）
図５Ａは、実施の形態３に係る紫外線照射装置３００の斜視図であり、図５Ｂは、正面図であり、図５Ｃは、図５Ｂに示されるＡ－Ａ線の断面図である。

【0050】

図５Ａ～Ｃに示されるように、本実施の形態に係る紫外線照射装置３００は、流体に紫外線を照射するための装置であって、流体を貯留するための空間Ｓ２を規定する貯留壁３１０と、貯留壁３１０を覆うカバー３２０と、空間Ｓ２に紫外線および可視光線を照射するための光源１３０とを有する。

【0051】

貯留壁３１０は、第１透過部３１３を含み、流体を収容するための空間Ｓ２を規定する。貯留壁３１０は、主として光源１３０から出射された紫外線を反射し、可視光線を透過させる。本実施の形態では、貯留壁３１０は、１つの部材で構成されていている。貯留壁３１０により規定される空間Ｓ２の形状は、円柱形状である。

【0052】

第１透過部３１３は、貯留壁３１０の他の領域よりも薄肉に形成された領域であり、貯留壁３１０の一部である。第１透過部３１３は、光源１３０から照射された紫外線を反射し、光源１３０から出射された可視光線を透過させる。第１透過部３１３の少なくとも一部は、空間Ｓ２の重心を通り、光源１３０で照射される紫外線および可視光線の光軸に垂直な仮想平面よりも光源１３０側の貯留壁３１０に配置されていることが好ましい。本実施の形態では、第１透過部３１３は、貯留壁３１０で規定された略円柱形状の空間Ｓ２を周方向に取り囲むように配置されている。光源１３０から照射された紫外線のうち、強度の高い紫外線は、空間Ｓ２の軸方向に照射されるため、殺菌作用を減少させることがない。

【0053】

本実施の形態では、第１透過部１１３は、貯留壁１１０の外面に配置された第１凹部３１６の内面と、貯留壁３１０の内面との間の領域である。第１凹部３１６の数は特に限定されない。第１凹部３１６の数は、１つでもよいし、２つ以上でもよい。本実施の形態では、第１凹部３１６の数は、１つである。本実施の形態では、第１凹部３１６は、溝であり、２つの内側面と、１つの底面を含む。

【0054】

供給流路３１４は、貯留壁３１０の内部（空間Ｓ２）に流体を供給する。本実施の形態では、供給流路３１４は、供給管３１９により規定される。供給管３１９は、その一端が空間Ｓ２に開口している。供給流路３１４の空間Ｓ２への開口部が、供給口３１７である。供給管３１９は、カバー３２０に螺合することで接続される。

【0055】

排出流路３１５は、貯留壁３１０の内部（空間Ｓ２）の流体を排出する。本実施の形態では、排出流路３１５は、カバー３２０により規定される。排出流路３１５は、その一端が空間Ｓ２に開口している。排出流路３１５の空間Ｓ２への開口部が、排出口３１８である。

【0056】

カバー３２０は、第２透過部３２３を有し、貯留壁３１０を覆う。カバー３２０は、第１透過部３１３を透過した可視光線を透過または拡散させる。本実施の形態では、カバー３２０は、第１カバー３２１の１つの部材で構成されている。

【0057】

第２透過部３２３は、第１透過部３１３を透過した可視光線を透過または拡散させる。本実施の形態では、第２透過部３２３は、第１透過部３１３に対向した第１カバー３２１の一部である。

【0058】

光源１３０は、貯留壁３１０の内部（空間Ｓ２）の流体に紫外線および可視光線を同時に照射する。光源１３０は、空間Ｓ２の流体に直接紫外線および可視光線を照射してもよいし、窓やミラーなどの他の部材を介して空間Ｓ２の流体に紫外線および可視光線を照射してもよい。本実施の形態では、貯留壁３１０壁は、紫外線および可視光線を透過させる窓３３１を含み、光源１３０は、窓３３１を通して空間Ｓ２に紫外線および可視光線を照射する。

【0059】

光源１３０の位置は、空間Ｓ２の流体に紫外線および可視光線を照射できれば特に限定されない。本実施の形態では、光源１３０は、貯留壁３１０の一端に配置されている。

【0060】

窓３３１は、貯留壁３１０の壁面の一部として配置されており、光源１３０から出射された紫外線および可視光線を貯留壁３１０の内部（空間Ｓ２）へ透過させる。

【0061】

（効果）
以上のように、本実施の形態に係る紫外線照射装置３００は、実施の形態１に係る紫外線照射装置１００と同様の効果を有する。

【産業上の利用可能性】

【0062】

本実施の形態に係る紫外線照射装置は、例えば、浄水や農業用水、食品用洗浄水、各種洗浄水、浴場の水、プールの水などの殺菌において有用である。

【符号の説明】

【0063】

１００、２００、３００ 紫外線照射装置
１１０、２１０、３１０ 貯留壁
１１１ 第１壁
１１２ 第２壁
１１３、３１３ 第１透過部
１１４、３１４ 供給流路
１１５、３１５ 排出流路
１１６、３１６ 第１凹部
１１７、３１７ 供給口
１１８、３１８ 排出口
１２０、３２０ カバー
１２１、３２１ 第１カバー
１２２ 第２カバー
１２３、３２３ 第２透過部
１２４ 第２凹部
１３０ 光源
１３１、３３１ 窓
２１７ 封止部材
３１９ 供給管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】