(57)【要約】【課題】殺菌性能を維持する。【解決手段】実施形態の流体殺菌装置は、処理室と、光源室と、仕切部材と、第１膜とを具備する。処理室は、流体を処理する。光源室は、処理室に向けて紫外線を照射する光源が設置される。仕切部材は、紫外線透過性を有し、処理室と光源室とを区画する。第１膜は、処理室に対向する仕切部材の第１面を覆う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を処理する処理室と；
前記処理室に向けて紫外線を照射する光源が設置される光源室と；
紫外線透過性を有し、前記処理室と前記光源室とを区画する仕切部材と；
前記処理室に対向する前記仕切部材の第１面を覆う第１膜と；
を具備する、流体殺菌装置。
【請求項２】
前記第１膜は、フッ素系樹脂である、請求項１に記載の流体殺菌装置。
【請求項３】
前記第１膜の厚さは、１０［ｎｍ］以下である、請求項１または２に記載の流体殺菌装置。
【請求項４】
流体を処理する処理室と；
前記処理室に向けて紫外線を照射する光源が設置される光源室と；
紫外線透過性を有し、前記処理室と前記光源室とを区画する仕切部材と；
前記光源室に対向する前記仕切部材の第２面を覆う第２膜と；
を具備する、流体殺菌装置。
【請求項５】
前記第２膜は、前記光源から照射された紫外光の反射を抑制する反射防止膜である、請求項４に記載の流体殺菌装置。
【請求項６】
前記第２膜の厚さは、３０［ｎｍ］以上６０［ｎｍ］以下である、請求項４または５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】
光源となる発光素子が発する紫外線を、例えば、水、気体等の流体を処理するための処理室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】
この種の流体殺菌装置では、紫外線を発するＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）が収容される光源室と処理室との間に仕切部材を配置し、ＬＥＤと流体とが接触しないようにすることでＬＥＤの劣化が抑制される。しかしながら、仕切部材を配置することで、殺菌性能の低下が懸念される。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、殺菌性能を維持することができる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】
【０００６】
実施形態に係る流体殺菌装置は、処理室と、光源室と、仕切部材と、第１膜とを具備する。処理室は、流体を処理する。光源室は、処理室に向けて紫外線を照射する光源が設置される。仕切部材は、紫外線透過性を有し、処理室と光源室とを区画する。第１膜は、処理室に対向する仕切部材の第１面を覆う。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、殺菌性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る流体殺菌装置の適用例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４】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。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に説明する実施形態に係る流体殺菌装置１は、処理室３０と、光源室４０と、仕切部材５０と、第１膜５１とを具備する。処理室３０は、流体を処理する。光源室４０は、処理室３０に向けて紫外線を照射する光源４３が設置される。仕切部材５０は、紫外線透過性を有し、処理室３０と光源室４０とを区画する。第１膜５１は、処理室に対向する仕切部材５０の第１面５０ａを覆う。
【００１０】
また、以下に説明する実施形態に係る第１膜５１は、フッ素系樹脂である。
【００１１】
また、以下に説明する実施形態に係る第１膜５１の厚さｔ１は、１０［ｎｍ］以下である。
【００１２】
また、以下に説明する実施形態に係る流体殺菌装置１は、処理室３０と、光源室４０と、仕切部材５０と、第２膜５２とを具備する。処理室３０は、流体を処理する。光源室４０は、処理室３０に向けて紫外線を照射する光源４３が設置される。仕切部材５０は、紫外線透過性を有し、処理室３０と光源室４０とを区画する。第２膜５２は、光源室４０に対向する仕切部材５０の第２面５０ｂを覆う。
【００１３】
また、以下に説明する実施形態に係る第２膜５２は、光源４３から照射された紫外光の反射を抑制する反射防止膜である。
【００１４】
また、以下に説明する実施形態に係る第２膜５２の厚さｔ２は、３０［ｎｍ］以上６０［ｎｍ］以下である。
【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、以下の各実施形態は、一例を示すものであって、発明を限定するものではない。また、以下に示す各実施形態は、矛盾しない範囲で適宜組合せることができる。また、各実施形態の説明において、同一構成には同一符号を付与して後出の説明を適宜省略する。
【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の適用例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。
【００１７】
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）を照射する流体を供給する供給タンク８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９に連結されている。図１に示すように、流体殺菌装置１は、上流側の一端２７が、継手等の連結部材２２を介して、供給タンク８に連結されたポンプ１２および流路部材２３に連結されている。また、流体殺菌装置１は、上流側と同様に、下流側の他端２８が、継手等の連結部材２４を介して、回収タンク９に連通された流量調整機構１４および流路部材２５に連結されている。
【００１８】
流体殺菌装置１は、例えば、飲料水供給装置において、供給タンク８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、上水等の液体に適用されるが、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、処理室３０と、光源室４０と、仕切部材５０と、第１膜５１と、第２膜５２とを備える。処理室３０の前面３１側から供給された流体は、仕切部材５０に向かって流れ、さらに仕切部材５０に沿って処理室３０の側面３２から光源室４０の側面４４を回り込むように流れ、流体殺菌装置１の他端２８（図１参照）側から排出される。
【００２０】
処理室３０は、例えば紫外線を反射するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で形成された空間であり、内部に収容された流体を処理する。また、紫外線を反射するアルミニウムの内面３３に紫外線を透過する石英ガラスを配置し、処理室３０としてもよい。処理室３０の形状は、例えば、円筒状とすることができるが、特に限定されるものではなく、例えば、箱状または角筒状であってもよい。
【００２１】
光源室４０は、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で形成された空間であり、処理室３０に向けて紫外線を照射する光源４３が設置される。光源４３は、基板４１と、発光素子４２とを有する。
【００２２】
基板４１は、金属材料を母材として形成されている。基板４１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、導電パターン上に発光素子４２が設けられている。なお、基板４１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。
【００２３】
発光素子４２は、紫外線を発する発光素子であり、基板４１上に実装される。発光素子４２は、例えばＬＥＤである。発光素子４２は、図示しない電源から電力が供給され、発光する。発光素子４２は、仕切部材５０を挟んで処理室３０に対向して配置され、処理室３０に紫外線を照射する。また、発光素子４２としては、例えば、３００［ｎｍ］以下の波長を有するもの、特に、寿命と出力とを勘案して波長２８０［ｎｍ］近辺にピーク波長を有するものとすることができるが、例えば２５０［ｎｍ］〜３００［ｎｍ］といった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。すなわち、発光素子４２は、ＬＥＤに限らず、レーザダイオード（ＬＤ）等の所定の波長帯域の紫外線を発する他の半導体素子であってもよい。
【００２４】
仕切部材５０は、紫外線透過を有する板状部材である。具体的には、例えば波長２５０［ｎｍ］〜３００［ｎｍ］での透過率が９２［％］程度の石英ガラスを仕切部材５０として使用することができる。また、仕切部材５０の厚さｔは、例えば２［ｍｍ］〜４［ｍｍ］程度とすることができる。仕切部材５０は、光源４３が収容された光源室４０の内部空間が気密になるように処理室３０と光源室４０との間に配置されており、流体が流れる処理室３０と光源室４０との間を区画している。仕切部材５０は、発光素子４２が発した紫外線を透過し、処理室３０に向けて紫外線が照射されることで、処理室３０の内部を流れる流体を殺菌する。なお、仕切部材５０の材料は、石英ガラスに限定されるものではなく、例えば紫外線を透過するフッ化カルシウム（ＣａＦ２）であってもよい。
【００２５】
第１膜５１は、処理室３０に対向する仕切部材５０の第１面５０ａを覆うように配設される。第１膜５１は、例えば、ＰＴＦＥその他のフッ素系樹脂である。具体的には、ＣＹＴＯＰ（登録商標）、テフロン（登録商標）、フロロサーフ（登録商標）等が挙げられるが、これらに限られない。また、第１膜５１の厚さｔ１［ｎｍ］は、例えば１０［ｎｍ］以下、さらに２［ｎｍ］〜３［ｎｍ］程度とすると、透過率の低下が抑えられる。また、第１膜５１は、水との接触角が１００［°］程度が望ましい。なお、第１膜５１を有さない仕切部材５０の接触角は、５０［°］程度である。
【００２６】
第２膜５２は、光源室４０に対向する仕切部材５０の第２面５０ｂを覆うように配設される。第２膜５２は、光源４３から照射された紫外光の反射を抑制する反射防止膜である。具体的には、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、二酸化珪素（ＳｉＯ２）等が第２膜５２として使用できる。第２膜５２は、例えば、波長２５０〜３００［ｎｍ］における反射率が４［％］以下になるように設けられる。第２膜５２の厚さｔ２［ｎｍ］は、例えば３０［ｎｍ］以上６０［ｎｍ］以下とすることができる。
【００２７】
また、第２膜５２は、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、二酸化珪素（ＳｉＯ２）等の単層膜であってもよく、例えば、低屈折率の二酸化珪素（ＳｉＯ２）等に、高屈折率のフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）等を積層して２層の膜とした、多層膜であってもよい。この場合、低屈折率の層と高屈折率の層との積層順は限定されない。また、多層膜の場合は、積層する層の数は２層に限定されない。
【００２８】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係る流体殺菌装置の適用例を示す模式図である。図３に示すように、第２の実施形態の流体殺菌装置１Ａは、流体が排出される方向が流体殺菌装置１とは異なる。具体的には、処理室３０の前面３１側から供給された流体は、仕切部材５０に向かって流れ、さらに仕切部材５０に沿って処理室３０の側面３２から排出され、処理室３０の前面３１側に折り返されてさらに流体殺菌装置１Ａの周面２６（図１参照）側から排出される。このような流体流路を有する流体殺菌装置１Ａにおいても、殺菌性能を維持することができる。
【００２９】
（第３の実施形態）
図４は、第４の実施形態に係る流体殺菌装置の適用例を示す模式図である。図４に示すように、第３の実施形態の流体殺菌装置１Ｂは、流体が排出される方向が流体殺菌装置１、１Ａとは異なる。具体的には、処理室３０の前面３１側から供給された流体は、仕切部材５０に向かって流れ、さらに仕切部材５０に沿って処理室３０の側面３２から排出され、処理室３０の前面３１側に折り返されて流体殺菌装置１Ｂの一端２７（図１参照）側から排出される。このような流体流路を有する流体殺菌装置１Ｂにおいても、殺菌性能を維持することができる。
【００３０】
このように、実施形態に係る流体殺菌装置１は、処理室３０と、光源室４０と、仕切部材５０と、第１膜５１とを具備する。処理室３０は、流体を処理する。光源室４０は、処理室３０に向けて紫外線を照射する光源４３が設置される。仕切部材５０は、紫外線透過性を有し、処理室３０と光源室４０とを区画する。第１膜５１は、処理室に対向する仕切部材５０の第１面５０ａを覆う。これにより、仕切部材５０が汚れにくくなり、殺菌性能を維持することができる。
【００３１】
また、実施形態に係る第１膜５１は、フッ素系樹脂である。これにより、仕切部材５０が汚れにくくなり、殺菌性能を維持することができる。
【００３２】
また、実施形態に係る第１膜５１の厚さｔ１は、１０［ｎｍ］以下である。これにより、第１膜５１による防汚性能を確保することができ、殺菌性能を維持することができる。
【００３３】
また、実施形態に係る流体殺菌装置１は、処理室３０と、光源室４０と、仕切部材５０と、第２膜５２とを具備する。処理室３０は、流体を処理する。光源室４０は、処理室３０に向けて紫外線を照射する光源４３が設置される。仕切部材５０は、紫外線透過性を有し、処理室３０と光源室４０とを区画する。第２膜５２は、光源室４０に対向する仕切部材５０の第２面５０ｂを覆う。これにより、紫外線が透過しやすくなり、殺菌性能を維持することができる。
【００３４】
また、実施形態に係る第２膜５２は、光源４３から照射された紫外光の反射を抑制する反射防止膜である。これにより、紫外線の反射を防止することができ、殺菌性能を維持することができる。
【００３５】
また、実施形態に係る第２膜５２の厚さｔ２は、３０［ｎｍ］以上６０［ｎｍ］以下である。これにより、第２膜５２による紫外線反射防止性能を確保することができ、殺菌性能を維持することができる。
【００３６】
なお、上述した各実施形態では、仕切部材５０の表面に第１膜５１および第２膜５２の両方を有していたが、これに限らず、第１膜５１および第２膜５２のうち一方を有していればよい。また、上述した各実施形態では、仕切部材５０の第１面５０ａ側に第１膜５１、第２面５０ｂ側に第２膜５２を設けているが、これに限らず、第１面５０ａ側に第１膜５１と第２膜５２の両方や、第２面５０ｂ側に第２膜５２と第１膜５１の両方を有していてもよい。この場合、積層順は限定されない。
【００３７】
また、上述した各実施形態では、処理室３０は内部に仕切等がない１つの空間として図示したが、これに限られない。例えば、処理室３０の内部に１以上の管状部材を有し、管状部材の内部と外部とで流体の流れる方向が異なるように一重管以上の流路構造であってもよく、１または複数の仕切りで区画された複数の処理室３０を有してもよい。
【００３８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施され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。これらの実施形態やその変形は、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】
【００３９】
１、１Ａ、１Ｂ  流体殺菌装置
３０  処理室
４０  光源室
５０  仕切部材
５１  第１膜
５２  第２膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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