特開 2024-14414 流体殺菌装置

(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】P2024014414

(43)【公開日】2024-02-01

(54)【発明の名称】流体殺菌装置

(51)【国際特許分類】

   A61L 2/10 20060101AFI20240125BHJP

   C02F 1/32 20230101ALI20240125BHJP

【ＦＩ】

A61L2/10

C02F1/32

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022117223

(22)【出願日】2022-07-22

(71)【出願人】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】デロイトトーマツ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】田中 英明

(72)【発明者】

【氏名】加藤 裕幸

(72)【発明者】

【氏名】新野 和久

(72)【発明者】

【氏名】川崎 和亮

(72)【発明者】

【氏名】佐野 諒

【テーマコード（参考）】

4C058

4D037

【Ｆターム（参考）】

4C058AA20

4C058BB06

4C058KK02

4C058KK14

4C058KK22

4C058KK28

4C058KK46

4D037AA02

4D037AB03

4D037BA18

4D037BB04

(57)【要約】

【課題】被殺菌流体に因る腐食という問題に対処しつつ、光源装置を効率的に冷却する流体殺菌装置を提供する。
【解決手段】筐体本体１２は、軸方向の一端側の円筒部１２２と、他端側の拡径部１２４とを有している。直管１８は、円筒部１２２内に収納され、軸方向の一端側から他端側に被殺菌流体を導く。光源装置１９は、裏面側に放熱部としての樹脂製シール材３１を有し、表面側から直管１８内へＵＶを照射するように、拡径部１２４内に収納されている。導出流路３５は、切欠き１８１から直管１８の外に出て来た被殺菌流体を、樹脂製シール材３１に導くように、拡径部１２４内に形成されている。
【選択図】図５Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を殺菌する流体殺菌装置であって、
直線である軸の同軸上に一端側と他端側を有する筐体と、
前記筐体は、前記一端側に第１筒部と、前記第１筒部より大きい内径を有する前記他端側の第２筒部とを含み、
被殺菌流体が前記一端側から前記他端側へ一方向に流れるように、前記筐体の前記第１筒部内に収納されている流路管と、
前記筐体の前記第２筒部内に収納され、基板と、該基板の表面側に実装されて前記流路管内に紫外線を出射する光源と、内面側を前記基板の裏面に接触させて該裏面の全体を覆っている非金属シール部材とを有している光源装置と、
前記流路管の前記第２筒部側の端部から前記流路管の外に導出された前記被殺菌流体が前記非金属シール部材の外面側に接触して流れるように前記筐体内に形成されている導出通路と、
を備えていることを特徴とする流体殺菌装置。

【請求項2】

請求項１記載の流体殺菌装置において、
前記筐体、前記流路管及び前記光源装置は、中心軸を揃えて配設され、
前記導出通路は、前記流路管の前記他端側の外周側から前記筐体と前記光源装置との間の環状包囲部を経て前記非金属シール部材の外面の中心部に延在し、さらに、前記中心部から前記流路管の前記中心軸に沿って前記光源装置から離れる方向に延在するように、形成されていることを特徴とする流体殺菌装置。

【請求項3】

請求項２記載の流体殺菌装置において、
前記光源装置は、前記光源から出射した紫外線を反射する反射面を内周側に有し、外周側が径方向に張出して、前記筐体との間に前記導出通路を画成するリフレクタを備えていることを特徴とする流体殺菌装置。

【請求項4】

請求項３記載の流体殺菌装置において、
前記非金属シール部材は、周縁において前記リフレクタの裏面側に形成された環状段部に嵌挿されていることを特徴とする流体殺菌装置。

【請求項5】

請求項３記載の流体殺菌装置において、
前記非金属シール部材は、セラミックの材料から成り、前記基板を兼ねていることを特徴とする流体殺菌装置。

【請求項6】

請求項３～５のいずれか１項に記載の流体殺菌装置において、
さらに、
前記非金属シール部材の裏面側の前記導出通路の部分を前記光源装置の前記裏面との間の間隙として形成している封鎖部と、前記封鎖部の中心部から前記筐体の外へ突出して前記間隙内の前記被殺菌流体を前記筐体の外へ導くアウトレットとを有している筐体封鎖部材を備え、
前記筐体は、軸方向の前記一端側において前記一端側への前記筐体内の収納部品の移動を阻止するストッパ部と、前記筐体封鎖部材の前記封鎖部を介して前記収納部品を前記ストッパ部の方へ締め付ける締付け部とを有し、
前記流路管と前記光源装置とが前記収納部品として前記筐体内に収納されているとともに、
前記流路管、前記光源装置、及び前記筐体封鎖部材が、中心軸を揃えて、前記軸方向に前記一端側から順番に一列に配列されていることを特徴とする流体殺菌装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紫外線を使って流体を殺菌する流体殺菌装置に関する。

【背景技術】

【0002】

紫外線を使って流体を殺菌する流体殺菌装置が知られている（例：特許文献１）。この場合、紫外線を出射する光源は、発熱するので、冷却対策が必要になる。

【0003】

特許文献１は、前面開口がＵＶ（紫外線）透過窓で封鎖されたカップ状の金属ケース内に、光源を実装した基板が配設されている光源装置を備える流体殺菌装置を開示する。この流体殺菌装置では、金属ケースの背面に、ＵＶによる殺菌処理後の流体が接触するように導出流路が形成され、導出流路の流体が光源を冷却するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開２０１９／０３２９４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の流体殺菌装置では、光源の冷却のために、光源を内封している金属ケースに被殺菌流体が直接接触するので、冷却効率は高まるものの、被殺菌流体による金属ケースの腐食が問題になる。例えば流体殺菌装置の洗浄を行う際、塩素系の液体である被殺菌流体が用いられたとき金属ケースは特に腐食しやすい。この対策のために、導出流路に対する金属ケースの外面を耐腐食性部材で被覆したり、覆ったりすることは、耐腐食性部材が流されないように固定する構造が複雑化したり、耐腐食性部材が厚くなってしまう。

【0006】

本発明の目的は、被殺菌流体に因る腐食、固定構造の複雑化及び厚み増大という問題に対処しつつ、流れる被殺菌流体を利用して、光源を有効に冷却できるようにした流体殺菌装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、液体を殺菌する流体殺菌装置であって、
直線である軸の同軸上に一端側と他端側を有する筐体と、
前記筐体は、前記一端側に第１筒部と、前記第１筒部より大きい内径を有する前記他端側の第２筒部とを含み、
被殺菌流体が前記一端側から前記他端側へ一方向に流れるように、前記筐体の前記第１筒部内に収納されている流路管と、
前記筐体の前記第２筒部内に収納され、基板と、該基板の表面側に実装されて前記流路管内に紫外線を出射する光源と、内面側を前記基板の裏面に接触させて該裏面の全体を覆っている非金属シール部材とを有している光源装置と、
前記流路管の前記第２筒部側の端部から前記流路管の外に導出された前記被殺菌流体が前記非金属シール部材の外面側に接触して流れるように前記筐体内に形成されている導出通路と、
を備えている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、光源装置において、非金属シール部材は、光源を実装した基板の裏面の全体を覆って、筐体内の導出流路の被殺菌流体に接触する。筐体内の導出流路の被殺菌流体は、十分な圧力を有し、この圧力は非金属シール部材を基板の裏面に押し付けるように作用する。したがって、非金属シール部材は基板の裏面を確実に覆ってさえしていればよく、非金属シール部材を光源装置の厚さ方向に固定する構造を簡単化できるとともに、非金属シール部材を薄くすることができる。さらに、非金属シール部材を薄くでき、非金属シール部材の外面側を、導出通路を流れている被殺菌流体で冷却するので、非金属シール部材は、金属でなくても、支障なく光源の冷却を行うことができるとともに、被殺菌流体による基板の裏面の腐食の問題も解決することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】流体殺菌装置の縦断面図である。

【図2】筐体本体の円筒部内に収納される収納部品を流体殺菌装置の軸方向に分解して示す分解斜視図である。

【図3】光源装置及び筐体封鎖部材を軸方向に分解して軸方向一端側から見た分解斜視図である。

【図4】光源装置及び筐体封鎖部材を軸方向に分解してそれぞれ軸方向他端側から見た分解斜視図である。

【図5A】図１において軸方向に拡径部及びアウタカバーを含む範囲の拡大図である。

【図5B】図５Ａの拡径部の中心軸Ｒｘより上側半部の拡大図である。

【図6】セラミック製シールを備える光源装置及び筐体封鎖部材の分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明は、実施形態に限定されないことは言うまでもない。なお、複数の実施形態間で共通する構成要素については、全図を通して同一の符号を使用する。

【0011】

（構成）
図１は、流体殺菌装置１０の縦断面図である。流体殺菌装置１０は、円筒状の筐体本体１２と、キャップ形状のアウタカバー１４とを有している。筐体本体１２及びアウタカバー１４は、流体殺菌装置１０の筐体を構成し、中心軸Ｒｘを揃えてそれぞれの雄ねじ部１２１及び雌ねじ部１４１において螺合している。雄ねじ部１２１及び雌ねじ部１４１の螺合は、筐体内の収納部品を軸方向に締め付けることにより、収納部品の組付構造を簡単化している。

【0012】

筐体本体１２は、円筒部１２２、インレット１２３、拡径部１２４及びストッパ部１２５を有している。インレット１２３は、円筒部１２２の軸方向一端側から中心軸Ｒｘに沿って一端側の方へ所定長さ突出している。ストッパ部１２５は、円筒部１２２の軸方向の一端側の内面として形成されており、中心部においてインレット１２３のインレット通路が開口している。ストッパ部１２５は、円筒部１２２内の収納部品が軸方向の一端側への移動を阻止する役割を有している。拡径部１２４は、一端側において円筒部１２２から径方向に張り出し、他端側において開口している。

【0013】

アウタカバー１４は、カバー部の中心に開口１４２を有している。アウタカバー１４は、カバー部により筐体本体１２からの収納部品の離脱を阻止し、かつ筐体本体１２との螺合後は、収納部品をストッパ部１２５の方へ押し付ける役割を有している。

【0014】

図２は、筐体本体１２の円筒部１２２内に収納される収納部品を流体殺菌装置１０の軸方向に分解して示す分解斜視図である。収納部品には、遮蔽体１５、整流板１６及び直管１８が含まれ、それらの中心軸を中心軸Ｒｘに揃えて、その順番で軸方向に一端側から他端側へ配列されて、筐体本体１２の他端側の開口から内挿されている。

【0015】

遮蔽体１５は、整流板１６及び直管１８と共に、紫外線耐性を有する材料によって構成される。遮蔽体１５は、ストッパ部１２５に当てられて、ＵＶ（紫外線）に対してストッパ部１２５を遮蔽して、ストッパ部１２５をＵＶから保護している。遮蔽体１５は、また、内周側にテーパ部１５１を有している。テーパ部１５１は、一端側及び他端側においてそれぞれインレット１２３及び直管１８の内径に等しい径を有し、インレット１２３及び直管１８とを相互に連通させる。テーパ部１５１を有する事によって、テーパ部１５１で反射したＵＶが整流板１６の方向へ反射されることによって、ＵＶの利用効率が上がる。

【0016】

整流板１６は、中央部１６１を包囲する周辺部に複数の整流孔１６２を有している。中央部１６１は、不図示の圧送ポンプからインレット１２３及び遮蔽体１５を経て整流板１６に流入して来る被殺菌流体（例：水）に対し、堰止めの機能を果たしている。すなわち、テーパ部１５１において径方向中央部を流れる被殺菌流体は、中央部１６１に当たって、減速され、径方向外側に流れた後、整流孔１６２から直管１８内に流入する。これにより、殺菌室１８２における被殺菌流体の流速が径方向の中央部と周辺部とで均一化する。また、中心軸Ｒｘ軸上に、遮蔽体１５の流入口（テーパ部１５１の最小径部）と、整流板１６の中央部１６１を有することによって、直管１８から整流板方向へ出射されるＵＶが、流体殺菌装置１０から漏出することを防いでいる。ここで、中央部１６１の面積は、遮蔽体１５の流入口の面積以上である。

【0017】

直管１８は、殺菌室１８２を内周側に画成している。複数の切欠き１８１は、軸方向他端側の直管１８の周壁に周方向に等角度間隔で形成され、直管１８の他端から一端側の方へ所定長さ延在している。Ｏリング１８３は、直管１８の外周部の環状溝に嵌着して、外周部における被殺菌流体の漏れを阻止している。

【0018】

図３及び図４は、光源装置１９及び筐体封鎖部材３２を軸方向に分解してそれぞれ軸方向一端側及び他端側から見た分解斜視図である。図５Ａは、図１において軸方向に拡径部１２４及びアウタカバー１４を含む範囲の拡大図、図５Ｂは、図５Ａの拡径部１２４の中心軸Ｒｘより上側半部の拡大図である。

【0019】

図３、図４、図５Ａ及び図５Ｂにおいて、光源装置１９及び筐体封鎖部材３２は、拡径部１２４内にそれぞれ一端側及び他端側の配置関係でそれらの中心軸を中心軸Ｒｘに揃えて、収納されている。光源装置１９は、軸方向に一端側から他端側へ順番に、遮蔽リング２０、Ｏリング１９１、石英ガラス２２、リフレクタ２４、ＵＶ－ＬＥＤ２６、基板２８及び樹脂製シール材３１に分解される。

【0020】

光源装置１９において、ＵＶを出射する側及びその反対側を適宜、それぞれ表面側及び裏面側ということにする。光源装置１９は、表面側及び裏面側をそれぞれ流体殺菌装置１０の軸方向の一端側及び他端側に向けている。Ｏリング１９１は、石英ガラス２２の周部とリフレクタ２４の表面側の環状段部との間に嵌着され、シールを行っている。これにより、直管１８の他端側の開口は、石英ガラス２２とＯリング１９１とから構成される開口封鎖部材により封鎖されている。

【0021】

リフレクタ２４は、反射面２４１、張出し面２４２、周面２４３及び凹所２４４を有している。反射面２４１は、リフレクタ２４の内周側において裏面側から表面側に向かって径を漸増するテーパに形成されている。張出し面２４２は、リフレクタ２４の表面側において反射面２４１の開口から径方向外側に張出している。周面２４３は、リフレクタ２４の外周面として円柱側面に形成されている。凹所２４４は、リフレクタ２４の裏面の周辺部に開口して形成されている。

【0022】

リフレクタ２４は、遮蔽リング２０と共に、紫外線耐性を有する材料によって構成される。リフレクタ２４は、裏面側（図４）において、円周端面２４７、及び円周端面２４７の内周に沿って径方向内側に所定幅で張り出す環状段部２４８を有している。

【0023】

複数（図示の例では２個）のＵＶ－ＬＥＤ２６と、ＵＶ－ＬＥＤ２６の通電回路を構成する複数の電気部品２７は、それぞれ基板２８の表面側の中心部及び周辺部に実装されている。ＵＶ－ＬＥＤ２６は、リフレクタ２４の裏面側からテーパ形状の反射面２４１内に露出し、電気部品２７は、リフレクタ２４の裏面の凹所２４４に収納されている。円形の基板２８の周縁には、対向する１対の凹所２８１と１対の凹所２８２とが形成されている。

【0024】

電気部品２７を収納した後の凹所２４４は、良好な熱伝導性（少なくとも空気より高い熱伝導性）を有する樹脂が封入されている。樹脂の封入構造は、例えば（ａ）リフレクタ２４の裏面に基板２８の表面を当てる前に高温で液状の樹脂を充填して、充填後、常温で固化させるか、（ｂ）筐体本体１２に光源装置１９を収納する前に、リフレクタ２４と基板２８とをあらかじめ接合した後、リフレクタ２４の表面側から凹所２４４に連通する直線の細孔（図示せず）を介して凹所２４４内に高温の液状の樹脂を注入し、その後、常温で固化させることにより作ることができる。樹脂の封入は、電気部品２７の発熱を基板２８に伝導し易くする。

【0025】

ＵＶ－ＬＥＤ２６が出射するＵＶは、流体の殺菌に効力の高い深紫外線に属し、波長域が例えば１００～４００ｎｍの範囲となっている。特に、紫外線波長領域のうち、波長が１００～２８０ｎｍのＵＶＣは特に殺菌効果が高いのでより好ましい。

【0026】

樹脂製シール材３１は、樹脂製であり、軸方向に貫通するハーネス孔３１１を有している。樹脂製シール材３１は、基板２８の裏面に当てられているとともに、Ｏリング１９２を挿通し、リフレクタ２４の環状段部２４８に当てられている。樹脂製シール材３１は、裏面側において、平板部３１０、平板部３１０に円周縁に沿って隆起する環状隆起部３１３、及び環状隆起部３１３の内周側に形成された１対の位置決め孔３１２を有している。平板部３１０は、樹脂製シール材３１を掘りこむことによって形成されている。すなわち、平板部３１０は環状隆起部３１３よりも薄い。これにより、環状隆起部３１３によって剛性を保持しつつ、基板２８の裏面と被殺菌流体の距離を短くでき、放熱性が向上する。ここで、樹脂製シール材３１に代えて、基板２８の裏面にセラミック溶射を行って、基板２８の裏面をセラミックで被覆することもできる。

【0027】

筐体封鎖部材３２は、内面側に、周方向に等角度間隔で形成されている複数の隆起としてのスペーサ３２０と、周方向に１８０°離れた関係にあるスペーサ３２０の隆起頂面に形成されている凸部３２１とを有している。円弧状突出縁３２４は、リフレクタ２４の周面２４３の外側に嵌合している。

【0028】

ハーネス孔３２２を内周側に画成している円筒は、Ｏリング１９３を挿通してから、ハーネス孔３１１内に圧入されている。

【0029】

筐体封鎖部材３２は、裏面側に、封鎖部３２５と、封鎖部３２５から中心軸Ｒｘに沿って軸方向の他端側に突出するアウトレット３２６とを有している。アウトレット３２６は、アウタカバー１４の開口１４２の内周側を通過して、突出端においてアウタカバー１４の外側に達している。

【0030】

図５Ａ及び図５Ｂにおいて、遮蔽リング２０は、軸方向の一端側の環状端面を拡径部１２４の内周に、Ｏリング１９６を用いて嵌着されている。遮蔽リング２０は、軸方向一端側及び他端側の内周側にそれぞれ円柱側面部２０２及びテーパ部２０１を有している。軸方向において、遮蔽リング２０の一端側の端の位置Ｐ１、テーパ部２０１の小径側の端の位置Ｐ２、テーパ部２０１の大径側の端の位置Ｐ３、切欠き１８１の終端の位置（軸方向の一端の位置）Ｑ１、及び切欠き１８１の始端位置（軸方向の他端の位置）、すなわち直管１８の他端位置Ｑ２について、図示の例では、軸方向に一端側から他端側の方へ順番に、Ｐ１、Ｑ１、Ｐ２、Ｐ３（＝Ｑ２）の配置となっている。しかしながら、Ｐ１とＱ１とは軸方向の同一位置（Ｐ１＝Ｑ１）であることが好ましい。なぜなら、切欠き１８１の全体がテーパ部２０１に露出して、切欠き１８１の有効面積が増大するとともに、テーパ部２０１の一端側と直管１８の外周面との間に横断面が三角形の空間が形成されて、当該三角形の空間に被殺菌流体が滞留することを防止できるからである。

【0031】

図５Ａ及び図５Ｂにおいて、Ｆｎは流体殺菌装置１０における被殺菌流体の流れを示している。導出流路３５は、直管１８の切欠き１８１から径方向の外側に導出されてくる被殺菌流体を流体殺菌装置１０の外に導出する通路として、流体殺菌装置１０内の光源装置１９と、遮蔽リング２０のテーパ部２０１、拡径部１２４、又は筐体封鎖部材３２の封鎖部３２５の内面との間の空間に形成されている。導出流路３５は、被殺菌流体の流れ方向に順番に第１流路部３５１、第２流路部３５２、第３流路部３５３、第４流路部３５４及び第５流路部３５５を有している。第１流路部３５１、第２流路部３５２及び第３流路部３５３は、軸方向視でいずれも環状の形状を有している。第４流路部３５４及び第５流路部３５５は、軸方向視で円形の形状を有している。

【0032】

第１流路部３５１は、軸方向にテーパ部２０１と張出し面２４２との間に挟まれた空間に形成され、導出流路３５の最上流部分として切欠き１８１から導出した直後の被殺菌流体を下流側に導く。第２流路部３５２は、張出し面２４２と周面２４３との境界のコーナ部とテーパ部２０１との間の通過部として形成されている。第３流路部３５３は、拡径部１２４と周面２４３との間に環状に形成されている。第４流路部３５４は、光源装置１９の裏面と筐体封鎖部材３２の内面との間に軸方向の間隙として形成されている。

【0033】

（材料）
以下は、流体殺菌装置１０を構成している各部品の材料の一例である。
（ａ）筐体（筐体本体１２及びアウタカバー１４）：ＰＣ（ポリカーボネート）やＰＯＭ（ポリアセタール）等のエンジニアリングプラスチック
（ｂ）遮蔽体１５、整流板１６、直管１８、遮蔽リング２０、リフレクタ２４及び樹脂製シール材３１：ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン４フッ化エチレン樹脂）、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）、又はＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の被殺菌流体及びフッ素樹脂、セラミック

【0034】

上記（ｂ）の材料は、上記（ａ）の材料より紫外線耐性及びＵＶに対する反射率が高い材料として選択されている。なお、（ａ）の材料は、金属よりも被殺菌流体に対する耐腐食性の高い材料である。遮蔽体１５及び遮蔽リング２０について上記（ａ）の材料を選択した理由は、遮蔽体１５及び遮蔽リング２０がＰＴＦＥに軽度の加工を施した部材で構成されているため、簡便な加工で製造することのできる材料とするためである。

【0035】

（作用）
被殺菌流体は、不図示の圧送ポンプから流体殺菌装置１０に圧送され、筐体本体１２のインレット１２３、遮蔽体１５のテーパ部１５１及び整流板１６の整流孔１６２を経て直管１８の殺菌室１８２内に導入される。整流板１６が通孔無しの中央部１６１を有している理由は、被殺菌流体を整流板１６の整流孔１６２に伴って整流化するとともに、殺菌室１８２における流速を、殺菌室１８２の径方向位置での流速を均一化させるためである。

【0036】

ＵＶ－ＬＥＤ２６は、ＵＶを、光源装置１９の軸方向に石英ガラス２２に向けて出射する。ＵＶ－ＬＥＤ２６から出射した紫外線のうち、径方向に広がって反射面２４１に照射された紫外線は、反射面２４１で反射して中心軸Ｒｘの方に反射される。紫外線は、石英ガラス２２を通過して、殺菌室１８２内の被殺菌流体に照射される。これにより、被殺菌流体は、殺菌される。

【0037】

被殺菌流体は、石英ガラス２２の表面に衝突することにより、向きを直管１８の軸方向から径方向に変化し、切欠き１８１から直管１８の外へ出る。複数の切欠き１８１の合計の流通断面積は、殺菌室１８２の流通断面積より小さいので、被殺菌流体の流速は、切欠き１８１において増大する。そして、被殺菌流体の流速は、テーパ部２０１によって更に増大する。

【0038】

図１では、流体殺菌装置１０は、横置き（長手方向を水平方向に揃える置き方）になっているが、例えば、インレット１２３及びアウトレット３２６をそれぞれ下及び上にした縦置き（長手方向を鉛直方向に揃える置き方）で使用することが可能である。この場合、流体殺菌装置１０を装備するウォータサーバ等の装備機器が停止するのに伴い、圧送ポンプの作動も停止し、直管１８の上側部分に空気が残る。この残存空気は、次に圧送ポンプが作動開始した時、速やかに外に排出されることが好ましい。なぜなら、空気は、ＵＶの強度を弱める原因になるからである。

【0039】

前述したように、被殺菌流体の流速は、切欠き１８１において増大するので、縦置きの流体殺菌装置１０において、直管１８の上部、すなわち切欠き１８１の高さに残存していた空気は、長く残存することなく、増速した被殺菌流体により速やかかつ円滑に直管１８の外へ排出される。

【0040】

一方、石英ガラス２２から殺菌室１８２に出射したＵＶのうち、径方向の外側に大きく広がったものは、切欠き１８１から直管１８の外に出射する。以下、切欠き１８１に進入したＵＶを「外漏れＵＶ」ともいう。

【0041】

前述したように、軸方向において、遮蔽リング２０の一端側の端の位置Ｐ１、テーパ部２０１の小径側の端の位置Ｐ２、テーパ部２０１の大径側の端の位置Ｐ３、切欠き１８１の終端の位置Ｑ１、切欠き１８１の始端の位置、すなわち直管１８の他端位置Ｑ２について、軸方向の位置関係が前述のように規定されている結果、外漏れＵＶは、流体殺菌装置１０により遮断されて、筐体本体１２の内面への照射が阻止される。すなわち、外漏れＵＶは、全量が遮蔽リング２０のテーパ部２０１に照射して、径方向内側に反射するか、切欠き１８１の一端側を介して円柱側面部２０２へ反射して、直ちに直管１８内に戻り、残りは、遮蔽リング２０のテーパ部２０１に照射して、反射する。

【0042】

被殺菌流体は、第２流路部３５２を通過した後、リフレクタ２４の周面２４３と拡径部１２４の内周面との間の環状の第３流路部３５３を軸方向に流れ、さらに、その後、封鎖部３２５の内面に当たって、進行方向を径方向の内側に変える。そして、光源装置１９の背面側の第４流路部３５４に回り込んで、封鎖部３２５の内面に沿って径方向の中心部としてのアウトレット３２６の一端側の開口に集合する。第４流路部３５４は、軸方向に光源装置１９の背面と筐体封鎖部材３２の封鎖部３２５との間に挟まれる間隙として形成されている。ここで、切欠き１８１及びテーパ部２０１によって、被殺菌流体の流速が増大する事によって、放熱カバー３０の冷却性を向上している。

【0043】

被殺菌流体は、第４流路部３５４において光源装置１９の樹脂製シール材３１の平板部３１０に接触して、樹脂製シール材３１を冷却する。樹脂製シール材３１は、第４流路部３５４の被殺菌流体の流体圧により基板２８の背面に押圧される。したがって、樹脂製シール材３１は、基板２８の背面を完全に覆っていれば、強固な固定を必要とすることなく、基板２８の背面からの剥離や、被殺菌流体の連行による流れ去りが防止される。

【0044】

樹脂製シール材３１が基板２８と共にリフレクタ２４の円周端面２４７の内周側の環状段部２４８に当てられているときは、円周端面２４７が基板２８の剥離や流れ去りを阻止するので、樹脂製シール材３１の厚さを一層薄くして、熱伝導性を高めることができる。なお、樹脂製シール材３１は、周縁において円周端面２４７に当たるのみで、円周端面２４７の内周側の環状段部２４８に当てられなくてもよい。この場合、筐体封鎖部材３２の凸部３２１が樹脂製シール材３１の位置決め孔３１２に嵌入して、スペーサ３２０が位置決め孔３１２の周壁の端部を軸方向の一端側に押圧して、樹脂製シール材３１の剥離が阻止される。

【0045】

ＵＶ－ＬＥＤ２６の発熱は、基板２８に伝導する。なお、基板２８は、金属基板とも呼ばれるもので、放熱を必要とする部品の実装領域は金属とされ、熱が裏面側へ伝導し易くなっている。

【0046】

基板２８の裏面に伝導したＵＶ－ＬＥＤ２６からの伝導熱は、樹脂製シール材３１の平板部３１０を伝導して、第４流路部３５４を流れている被殺菌流体に放出される。この樹脂製シール材３１は、樹脂から構成されており、金属に比して低い熱伝導性を有している。しかしながら、樹脂製シール材３１の冷却には、第４流路部３５４における十分な流速の被殺菌流体に放熱されるので、冷却効率は高く、ＵＶ－ＬＥＤ２６の冷却には支障がない。

【0047】

また、第４流路部３５４における被殺菌流体の流れは、平板部３１０の周辺から中心部に集まり、次の第５流路部３５５に流れるようになっている。したがって、第４流路部３５４における被殺菌流体の流量は、径方向の内側程、増大する一方、ＵＶ－ＬＥＤ２６からの伝導熱は、平板部３１０の中心部程、高い。したがって、平板部３１０において中心部に高温部が集中するのを回避することができる。

【0048】

被殺菌流体は、その後、第５流路部３５５を経て流体殺菌装置１０の外に流出する。

【0049】

（セラミック製シール）
図６は、セラミック製シール３７を備える光源装置１９ｂ及び筐体封鎖部材３２の分解斜視図である。光源装置１９ｂについて光源装置１９との相違点について述べる。光源装置１９は、光源装置１９の樹脂製シール材３１に代えてセラミック製シール３７を備えている。１対の位置決め孔３７７は、樹脂製シール材３１の１対の位置決め孔３１２と同様に、裏面に形成されて、組付け時では筐体封鎖部材３２の凸部３２１を嵌入されている。突出筒３７５は、セラミック製シール３７の裏面側に突出しているとともに、ハーネスを通す通孔を有している。筐体封鎖部材３２のハーネス孔３２２（図３）は、Ｏリング１９３を挿通した状態で、突出筒３７５内に圧入されている。

【0050】

セラミック製シール３７は、また、基板として利用することも可能である。すなわち、ＵＶ－ＬＥＤ２６及び電気部品２７をセラミック製シール３７の表面側に実装して、基板２８は省略することも可能である。

【0051】

（変形例）
流体殺菌装置１０では、被殺菌流体として水が使用されている。しかしながら、本発明では、被殺菌流体は、水以外の液体であってもよい。

【0052】

流体殺菌装置１０は、ＵＶ－ＬＥＤ２６を２個、備えている。本発明の流体殺菌装置は、ＵＶを出射する光源は、１個でもよいし、３個以上であってもよい。

【0053】

流体殺菌装置１０が殺菌対象とする被殺菌流体の例として、製氷機の貯水タンクの貯水、送水管や給湯器における送水、ウォータサーバの飲料水、循環装置（チラー）の冷却水、及びドリンクサーバにおける飲料液がある。

【符号の説明】

【0054】

１０・・・流体殺菌装置、１８・・・直管、１９・・・光源装置、２０・・・遮蔽リング、２２・・・石英ガラス、２４・・・リフレクタ、２６・・・ＵＶ－ＬＥＤ、２８・・・基板、３１・・・樹脂製シール材、３２・・・筐体封鎖部材、３５・・・導出流路、２４・・・拡径部、１１２・・・筐体本体、１１４・・・アウタカバー、１２５・・・ストッパ部、１４２・・・開口、１８１・・・切欠き、２０１・・・テーパ部、２０２・・・円柱側面部、２４１・・・反射面、２４２・・・張出し面、２４３・・・周面、２４５・・・溝、３２５・・・封鎖部、３２６・・・アウトレット、３５１・・・第１流路部、３５２・・・第２流路部、３５３・・・第３流路部、３５４・・・第４流路部、３５５・・・第５流路部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】