特許 7607451 紫外光照射装置

(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】

(24)【登録日】2024-12-19

(45)【発行日】2024-12-27

(54)【発明の名称】紫外光照射装置

(51)【国際特許分類】

   A61L 2/10 20060101AFI20241220BHJP

   C02F 1/32 20230101ALI20241220BHJP

【ＦＩ】

A61L2/10

C02F1/32

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020215692

(22)【出願日】2020-12-24

(65)【公開番号】P2022101235

(43)【公開日】2022-07-06

【審査請求日】2023-07-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000226242

【氏名又は名称】日機装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 真也

(72)【発明者】

【氏名】木内 裕紀

【審査官】田村 惠里加

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－２７４５７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２２９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８８６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０９０７７５７２（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１４３４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２８５７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１１－００３５３８４（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｌ ２／１０

Ｅ０３Ｃ １／２８

Ｃ０２Ｆ １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排水部に取り付けられる基部と、
前記基部の下面に設けられ、前記下面から離れる方向に紫外光を照射する光源と、
前記光源の周囲に設けられ、前記下面から離れる方向に延在する導光管と、を備え、
前記導光管は、前記紫外光を透過する材料から構成される紫外光照射装置。

【請求項2】

排水部に取り付けられる基部と、
前記基部の下面に設けられ、前記下面から離れる方向に紫外光を照射する光源と、
前記光源の周囲に設けられ、前記下面から離れる方向に延在する導光管と、
前記導光管の先端を閉じるように設けられ、前記紫外光を反射する反射部材と、を備える紫外光照射装置。

【請求項3】

前記導光管は、前記紫外光を少なくとも部分的に透過するよう構成される、請求項２に記載の紫外光照射装置。

【請求項4】

前記導光管は、前記紫外光を少なくとも部分的に反射するよう構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の紫外光照射装置。

【請求項5】

前記導光管は、前記紫外光を少なくとも部分的に散乱するよう構成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の紫外光照射装置。

【請求項6】

前記導光管は、前記下面に着脱可能に取り付けられる、請求項１から５のいずれか一項に記載の紫外光照射装置。

【請求項7】

前記基部は、前記排水部を構成する金属部材と接触する熱伝導部材を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の紫外光照射装置。

【請求項8】

前記基部は、前記排水部の入口に取り付けられ、前記導光管は、前記排水部の出口に向けて延びる、請求項１から７のいずれか一項に記載の紫外光照射装置。

【請求項9】

前記基部および前記導光管は、前記排水部の椀トラップとして前記排水部に取り付けられ、
前記基部は、前記導光管よりも径方向外側に設けられる通水孔を有する、請求項１に記載の紫外光照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紫外光照射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

キッチンや浴室などの水回り設備における排水部は、雑菌などが繁殖しやすく、衛生を保つためにこまめに清掃したり薬剤を投入したりする必要がある。排水部を衛生的に保つための装置として、排水部に紫外光を照射する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－１１２８５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

排水部に効率的に紫外光を照射できることが好ましい。

【0005】

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、排水部に効率的に紫外光を照射できる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】

【0006】

本発明のある態様の紫外光照射装置は、排水部に取り付けられる基部と、基部の下面に設けられ、下面から離れる方向に紫外光を照射する光源と、基部の光源の周囲に設けられ、下面から離れる方向に延在する導光管と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、排水部に効率的に紫外光を照射できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施の形態に係る紫外光照射装置の構成を概略的に示す断面図である。

【図2】図１の紫外光照射装置の構成を示す下面図である。

【図3】変形例に係る紫外光照射装置の構成を概略的に示す断面図である。

【図4】第２の実施の形態に係る紫外光照射装置の構成を概略的に示す断面図である。

【図5】第３の実施の形態に係る紫外光照射装置の構成を概略的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。また、説明の理解を助けるため、各図面における各構成要素の寸法比は、必ずしも実際の寸法比と一致しない。

【0010】

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る紫外光照射装置１０の構成を概略的に示す断面図である。紫外光照射装置１０は、キッチンの排水部６０に取り付けて使用する。紫外光照射装置１０は、排水部６０に紫外光４０を照射することで、排水部６０の雑菌を死滅させ、汚れなどの有機物を分解させることにより衛生を保つ。

【0011】

排水部６０は、キッチンの流し台の底板６２に設けられる排水口６４と、排水口６４に接続される排水部本体７０とを備える。底板６２は、ステンレス鋼などの金属材料で構成される。排水口６４は、底板６２に設けられる円形開口である。排水部本体７０は、樹脂材料または金属材料で構成される。排水部本体７０は、外筐体７２と、封水筒７４と、椀トラップ７６とを有する。

【0012】

外筐体７２は、円筒形状の部材である。外筐体７２は、排水口６４に接続される開口端８２と、開口端８２とは反対側に位置する底部８６とを有する。開口端８２は、排水部６０の入口となる開口を規定する。開口端８２の近傍の内側にはごみ受けかご（不図示）を支持するための段差部８４が設けられる。図１の例では、ごみ受けかごを取り外している。底部８６には排水部６０の出口となる排出口６６が設けられる。排出口６６には、下水道などに排水するための排水管７８が接続される。

【0013】

封水筒７４は、円筒形状の部材である。封水筒７４は、外筐体７２の内側に配置され、外筐体７２の底部８６から上方向に延材する。外筐体７２と封水筒７４の間には封水８０が溜まる。椀トラップ７６は、椀形状の部材である。椀トラップ７６は、外筐体７２の内側に配置され、封水筒７４の上側を覆うように設けられる。椀トラップ７６は、封水筒７４と上下方向の範囲が重なるように設けられる。封水筒７４および椀トラップ７６は、排水管７８から上がってくる悪臭が封水８０によって遮られ、排水口６４まで上がってこないようにする。

【0014】

紫外光照射装置１０は、排水部６０の入口となる排水口６４に設けられる。紫外光照射装置１０は、排水口６４を少なくとも部分的に塞ぐ排水口カバーとして機能する。図示する例では、紫外光照射装置１０が排水口６４を完全に塞ぐように構成される。なお、紫外光照射装置１０は、排水口６４を部分的に塞ぐように構成されてもよく、排水口６４と連通する切り欠きや通水孔を有してもよい。

【0015】

紫外光照射装置１０は、基部１２と、光源１４と、導光管１６とを備える。

【0016】

基部１２は、排水口６４の形状に対応した円板形状の部材である。基部１２は、銅やアルミニウムなどの熱伝導率の高い材料で構成される。基部１２は、光源１４と熱的に接続されており、光源１４の点灯時に発生する熱を放散させる。基部１２は、上面１８と、下面２０とを有する。基部１２の上面１８には放熱フィン２２が設けられる。基部１２の下面２０は、底板６２と接触する熱伝導部材であり、光源１４の点灯時に発生する熱を金属部材である底板６２に伝える。基部１２の下面２０には固定リング２４が設けられる。固定リング２４は、導光管１６と係合して導光管１６が基部１２に固定されるようにする。基部１２には、光源１４を駆動するための電源や回路（不図示）が設けられる。

【0017】

光源１４は、基部１２の下面２０に設けられる。光源１４は、基部１２の下面２０から離れる方向に紫外光４０を照射する。光源１４は、紫外光４０を出力するＬＥＤ（light emitting diode）を有する。図１の例では、光源１４は、基部１２の下面２０の中央に配置される一つのＬＥＤを有する。光源１４は、複数のＬＥＤを有してもよく、基部１２の下面２０の中央付近に複数のＬＥＤが配列されてもよい。光源１４は、配光角の大きい紫外光４０を照射するよう構成され、例えば１２０度以上または１５０度以上の配光角を有する紫外光４０を照射する。

【0018】

導光管１６は、基部１２の下面２０に取り付けられる。導光管１６は、円筒形状の部材であり、基部１２の下面２０から離れる方向（下方向）に延在する。導光管１６は、光源１４の周囲に設けられる。導光管１６は、例えば、導光管１６の中心軸上に光源１４が位置するように配置される。導光管１６は、光源１４から照射される紫外光４０を少なくとも部分的に透過、反射または散乱させるよう構成される。導光管１６は、排水部本体７０の内側の広い範囲に紫外光４０が照射されるようにする。導光管１６は、排水部本体７０の内側に照射される紫外光４０の強度分布が均一化されるようにする。

【0019】

導光管１６は、紫外光４０を透過する材料で構成されてもよく、石英などのガラス材料やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂材料で構成されてもよい。導光管１６は、紫外光４０を散乱させるよう構成されてもよく、導光管１６の表面が粗面化されていてもよい。導光管１６は、紫外光４０を反射する材料で構成されてもよく、アルミニウムなどの金属材料で構成されてもよい。導光管１６が金属材料で構成される場合、導光管１６は紫外光を透過させずに、紫外光を反射および散乱するよう構成されてもよい。導光管１６は、紫外光４０を透過、反射および散乱するよう構成されてもよく、例えば、粗面化した石英ガラス管にＡｌ薄膜などの部分反射膜を設けたものであってもよいし、厚さが１ｍｍ～５ｍｍ程度のＰＴＦＥ管であってもよい。

【0020】

導光管１６は、基部１２の下面２０に取り付けられる固定端２６と、固定端２６とは反対側にある先端２８とを有する。導光管１６の固定端２６は、径方向外側に突出するフランジ３０を有する。フランジ３０は、固定リング２４と係合する。フランジ３０は、固定リング２４と着脱可能に係合するように構成される。例えば、導光管１６を周方向に回転させることで、固定リング２４とフランジ３０が係合した状態と、係合が解除された状態とが切り替わる。導光管１６の先端２８は、開放されている。

【0021】

図２は、図１の紫外光照射装置１０の構成を示す下面図である。図１は、図２のＡ－Ａ線断面に対応する。図２に示されるように、基部１２の外周は円形である。なお、基部１２の外周は円形でなくてもよく、排水口６４の開口形状に対応した任意の形状を有してもよい。

【0022】

固定リング２４は、複数の切り欠き３２を有する。複数の切り欠き３２は、周方向に間隔を空けて配置される。導光管１６は、複数のフランジ３０を有する。複数のフランジ３０は、周方向に間隔を空けて配置される。図２は、導光管１６が基部１２に取り付けられた状態を示しており、複数のフランジ３０が基部１２の下面２０と固定リング２４の間に挟み込まれている。導光管１６を矢印Ｒ１で示されるように時計回りに回転させると、複数のフランジ３０のそれぞれを固定リング２４の対応する切り欠き３２に位置させることができる。これにより、導光管１６を基部１２から取り外すことができる。逆に、複数のフランジ３０のそれぞれを固定リング２４の対応する切り欠き３２に配置した後、矢印Ｒ２で示されるように反時計回りに導光管１６を回転させると、導光管１６を基部１２に取り付けることができる。このようにして、導光管１６は、基部１２に着脱可能に取り付けられる。

【0023】

なお、導光管１６を基部１２に着脱可能に取り付ける構成は、図２に示されるもの限られず、任意の機構を用いることができる。例えば、導光管１６の固定端２６に設けられるフランジ３０は、径方向外側に突出するのではなく、径方向内側に突出してもよい。また、導光管１６の固定端２６に変形可能な爪を設け、爪が固定リング２４と係合するように構成されてもよい。導光管１６は、基部１２に対して着脱可能でなくてもよく、基部１２に固定されたまま外せないように構成されてもよい。

【0024】

導光管１６は、用途に応じて複数種類用意されてもよい。例えば、長さが異なる複数種類の導光管１６を用意しておき、排水部６０の形状や大きさに応じて適切な導光管１６を選択できるように構成されてもよい。その他、透過性、反射性および散乱性といった光学特性の少なくとも一つが異なる複数種類の導光管１６を用意してもよい。例えば、導光管１６の透過率が相対的に高い場合、排水部６０の手前側、例えば、排水口６４の近傍に比較的高い強度の紫外光４０を照射しやすくなる。導光管１６の反射率が相対的に高い場合、排水部６０の奥側、例えば、椀トラップ７６の近傍に比較的高い強度の紫外光４０を照射しやすくなる。また、導光管１６の散乱性が相対的に高い場合、排水部６０の全体に均一化された強度を有する紫外光４０を照射できる。導光管１６の光学特性は、導光管１６に用いる材料、導光管１６の長さ、導光管１６の厚さ、導光管１６の表面粗さおよび導光管１６の表面に設ける反射膜の厚さなどを変更することで適宜調整可能である。

【0025】

本実施の形態によれば、排水口６４に紫外光照射装置１０を設置するだけで、排水部６０の内側に紫外光を照射して排水部６０の内側を洗浄できる。また、本実施の形態によれば、光源１４の周囲に導光管１６を設けることで、導光管１６がない場合に比べて、排水部６０の内側により効率的に紫外光４０を照射できる。特に、光源１４として用いるＬＥＤの数が少ない場合であっても、排水部６０の内側に効率的に紫外光４０を照射できる。これにより、紫外光４０の照射による殺菌性能や有機物の分解性能を向上できる。

【0026】

（変形例）
図３は、変形例に係る紫外光照射装置１０ａの構成を概略的に示す断面図である。図３では、段差部８４にごみ受けかご８８が設置されている。このような場合、紫外光照射装置１０ａに使用する導光管１６ａの長さを図１の実施の形態に比べて短くすることで、ごみ受けかご８８の内側に導光管１６ａを収容できる。本変形例によれば、ごみ受けかご８８に紫外光を効率的に照射して洗浄できる。

【0027】

（第２の実施の形態）
図４は、第２の実施の形態に係る紫外光照射装置１１０の構成を概略的に示す断面図である。本実施の形態に係る紫外光照射装置１１０は、導光管１６の先端２８を塞ぐように設けられる反射部材１３４をさらに備える点で、上述の実施の形態と相違する。本実施の形態について、上述の実施の形態との相違点を中心に説明し、上述の実施の形態と共通する内容については適宜記載を省略する。

【0028】

紫外光照射装置１１０は、基部１２と、光源１４と、導光管１６と、反射部材１３４とを備える。基部１２、光源１４および導光管１６は、図１および図２に示す実施の形態と同様に構成されることができる。

【0029】

反射部材１３４は、円形平板であり、導光管１６の先端２８に設けられる。反射部材１３４は、紫外光４０を少なくとも部分的に反射させる材料で構成される。反射部材１３４は、例えば、石英ガラス、ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂材料およびアルミニウムなどの金属材料の少なくとも一つを含む。反射部材１３４は、紫外光４０を部分的に透過または散乱させるように構成されてもよい。反射部材１３４は、導光管１６と同じ材料で構成されてもよい。反射部材１３４は、導光管１６と一体的に成形されてもよいし、導光管１６とは別体であってもよい。

【0030】

本実施の形態によれば、導光管１６の先端２８に反射部材１３４を設けることで、反射部材１３４から上方に反射する紫外光１４２を排水部６０に照射できる。これにより、紫外光照射装置１１０の下面２０や排水口６４の近傍に紫外光１４２を照射して洗浄できる。

【0031】

（第３の実施の形態）
図５は、第３の実施の形態に係る紫外光照射装置２１０の構成を概略的に示す断面図である。本実施の形態に係る紫外光照射装置２１０は、排水部６０の入口に設けるのではなく、排水部６０の椀トラップ７６の代わりとして使用する。本実施の形態について、上述の実施の形態との相違点を中心に説明し、上述の実施の形態と共通する内容については適宜記載を省略する。

【0032】

紫外光照射装置２１０は、基部２１２と、光源２１４と、導光管２１６とを備える。

【0033】

基部２１２は、円形平板であり、排水部本体７０の外筐体７２の内径に対応した大きさを有する。基部２１２は、封水筒７４の上方に配置され、外筐体７２に対して取り付けられる。基部２１２には、光源２１４を駆動するための電源や回路（不図示）が設けられる。基部２１２は、上面２１８と、下面２２０と、通水孔２３４と、パッキン２３６とを有する。通水孔２３４は、導光管２１６よりも径方向外側の位置に設けられる。通水孔２３４は、基部２１２を貫通するように上面２１８から下面２２０まで延在する。パッキン２３６は、基部２１２の外周に設けられ、外筐体７２の内面との摩擦により基部２１２を排水部６０の内部に固定する。基部２１２の上面２１８には放熱フィン２２２が設けられる。基部２１２の下面２２０には固定リング２２４が設けられる。固定リング２２４は、図１および図２の固定リング２４と同様に構成できる。基部２１２の下面２２０にはカバー２３８が設けられる。カバー２３８は、光源２１４を被覆して保護する。カバー２３８は、光源２１４が出力する紫外光２４０を透過する材料で構成され、石英ガラスや非晶質フッ素樹脂等から構成される。

【0034】

光源２１４は、基部２１２の下面２２０に設けられる。図５の例では、紫外光照射装置２１０が複数の光源２１４を有する。各光源２１４は、紫外光２４０を出力するＬＥＤを有する。複数の光源２１４は、封水筒７４と対向する位置に設けられ、封水筒７４の内側と外側の双方に紫外光２４０を照射できるように配置される。各光源２１４は、例えば１２０度以上または１５０度以上の配光角を有する紫外光２４０を照射する。なお、紫外光照射装置２１０は、光源２１４を一つだけ有してもよく、一つの光源２１４が基部２１２の下面２２０の中央付近に設けられてもよい。

【0035】

導光管２１６は、基部２１２の下面２２０に取り付けられる。導光管２１６は、図１の導光管１６と同様に構成することができる。導光管２１６は、封水筒７４と上下方向の範囲が重なるように設けられる。導光管２１６の先端２２８は、排水部本体７０の底部８６の近傍まで延びる。導光管２１６の固定端２２６には、フランジ２３０が設けられる。基部２１２の下面２２０とフランジ２３０の間にはＯリングなどのシール部材２３２が設けられる。シール部材２３２を設けることで、導光管２１６の内側の空間を密閉することができる。これにより、基部２１２および導光管２１６を椀トラップ７６として機能させることができる。なお、導光管２１６を着脱可能としない場合、導光管２１６と基部２１２を一体的に成形してもよい。

【0036】

本実施の形態によれば、排水部６０の椀トラップ７６の代わりに紫外光照射装置２１０を設置することで、封水８０および封水８０の周囲の部材に紫外光を照射して洗浄できる。本実施の形態によれば、導光管２１６が封水８０と接した状態となるため、導光管２１６を透過する紫外光を封水８０に直接的に照射できる。また、排水管７８から上がってくる悪臭に対して紫外光を照射し、悪臭の原因となる有機物を分解して除去できる。

【0037】

以上、本発明を実施例に基づいて説明した。本発明は上述の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。

【0038】

上述の実施の形態では、キッチンの排水部６０に紫外光照射装置１０，１１０，２１０を使用する場合について示した。別の実施の形態では、キッチン以外の排水部に紫外光照射装置１０，１１０，２１０を使用してもよく、浴室などの任意の水回り設備における排水部に紫外光照射装置１０，１１０，２１０を使用してもよい。

【0039】

以下、本発明のいくつかの態様について説明する。

【0040】

本発明の第１の態様は、排水部に取り付けられる基部と、前記基部の下面に設けられ、前記下面から離れる方向に紫外光を照射する光源と、前記光源の周囲に設けられ、前記下面から離れる方向に延在する導光管と、を備える紫外光照射装置である。第１の態様によれば、光源の周囲に導光管を設けることで、導光管が設けられない場合に比べて、排水部により効率的に紫外光を照射できる。

【0041】

本発明の第２の態様は、前記導光管は、前記紫外光を少なくとも部分的に透過するよう構成される、第１の態様に記載の紫外光照射装置である。第２の態様によれば、導光管が紫外光を透過するように構成することで、導光管の外側にある部材に対して紫外光を効率的に照射できる。

【0042】

本発明の第３の態様は、前記導光管は、前記紫外光を少なくとも部分的に反射するよう構成される、第１または第２の態様に記載の紫外光照射装置である。第３の態様によれば、導光管が紫外光を反射するように構成することで、導光管が延びる方向に光源から離れた位置にある部材に対して紫外光を効率的に照射できる。

【0043】

本発明の第４の態様は、前記導光管は、前記紫外光を少なくとも部分的に散乱するよう構成される、第１から第３のいずれか一つの態様に記載の紫外光照射装置である。第４の態様によれば、導光管が紫外光を散乱するように構成されることで、導光管の周囲にある部材に対して紫外光をより均一に照射できる。

【0044】

本発明の第５の態様は、前記導光管は、前記下面に着脱可能に取り付けられる、第１から第４のいずれか一つの態様に記載の紫外光照射装置である。第５の態様によれば、紫外光照射装置を使用する排水部の形状や大きさに適した導光管を適宜交換して使用できる。また、導光管が基部から取り外せるため、導光管を水や洗剤などで洗浄するといったメンテナンスが容易となる。

【0045】

本発明の第６の態様は、前記基部は、前記排水部を構成する金属部材と接触する熱伝導部材を有する、第１から第５のいずれか一つの態様に記載の紫外光照射装置である。第６の態様によれば、熱伝導部材と排水部を構成する金属部材を接触させることで、光源の点灯時に生じる熱を金属部材に伝達させ、光源を効率的に冷却できる。

【0046】

本発明の第７の態様は、前記導光管の先端を閉じるように設けられ、前記紫外光を反射する反射部材をさらに備える、第１から第６のいずれか一つの態様に記載の紫外光照射装置である。第７の態様によれば、導光管の先端に反射部材を設けることで、光源からの紫外光を反射部材にて上方向に反射させることができる。これにより、基部の下面に紫外光を照射できる。

【0047】

本発明の第８の態様は、前記基部は、前記排水部の入口に取り付けられ、前記導光管は、前記排水部の出口に向けて延びる、第１から第７のいずれか一つの態様に記載の紫外光照射装置である。第８の態様によれば、導光管が排水部の出口に向けて延びることで、排水部の奥側に効率的に紫外光を照射できる。

【0048】

本発明の第９の態様は、前記基部および前記導光管は、前記排水部の椀トラップとして前記排水部に取り付けられ、前記基部は、前記導光管よりも径方向外側に設けられる通水孔を有する、第１から第６のいずれか一つの態様に記載の紫外光照射装置である。第９の態様によれば、排水部の封水および封水の周囲にある部材に効率的に紫外光を照射できる。

【符号の説明】

【0049】

１０…紫外光照射装置、１２…基部、１４…光源、１６…導光管、６０…排水部、６４…排水口。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】