(57)【要約】【課題】採水ディスペンサーなどに用いたときに上流側の弁が閉じられている状態で液滴が垂れ落ちることが防止される採水用のノズルを提供する。【解決手段】樹脂からなる採水用のノズルにおいて、採水対象の液体と接することとなる面の少なくとも一部に親水化処理層を設ける。樹脂は例えばポリプロピレン及びポリエチレンの少なくとも一方であり、親水化処理層は、例えば紫外線照射あるいは過酸化水素水溶液などの酸化剤との接触によって形成されてカルボニル基を含む層である。【選択図】図４
2020062576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂からなる採水用のノズルにおいて、採水対象の液体と接することとなる面の少なくとも一部に親水化処理層を有することを特徴とするノズル。
【請求項２】
前記樹脂はポリプロピレン及びポリエチレンの少なくとも一方であり、前記親水化処理層は前記樹脂の紫外線処理層である、請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
前記樹脂はポリプロピレン及びポリエチレンの少なくとも一方であり、前記親水化処理層はカルボニル基を含む層である、請求項１に記載のノズル。
【請求項４】
前記ノズルは、
内側に空間を有して一端に前記液体が供給される開口を有するノズル本体と、
前記ノズル本体の他端にあって、先端に行くほど細くなるように形成されて前記液体を吐出する最先端部を有するノズル端部と、
前記ノズル端部の前記最先端部から前記ノズル本体の前記空間に向けて形成された、所定の流路幅を有する第１の水路と、
前記ノズル端部の前記最先端部の側から見て前記第１の水路を中心に側方へ延び、かつ前記最先端部の周辺から前記ノズル本体の前記空間に向けて形成された、前記第１の水路の流路幅以下でかつ最大２ｍｍの所定の流路幅を有する第２の水路と、
を有する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項５】
樹脂からなる採水用のノズルの製造方法において、
前記ノズルにおいて採水対象の液体と接することとなる面の少なくとも一部に親水化処理を行なう工程を有することを特徴とする製造方法。
【請求項６】
前記樹脂はポリプロピレン及びポリエチレンの少なくとも一方であり、前記液体を供給するために前記ノズルに形成されている開口を介して前記ノズルの内部に紫外線を照射することにより前記親水化処理を行う、請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
前記樹脂はポリプロピレン及びポリエチレンの少なくとも一方であり、前記ノズルを酸化剤と接触させることによって前記親水化処理を行う、請求項５に記載の製造方法。
【請求項８】
前記酸化剤は過酸化水素水溶液またはオゾン水である、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記ノズルは、内側に空間を有して一端に前記液体が供給される開口を有するノズル本体と、前記ノズル本体の他端にあって、先端に行くほど細くなるように形成されて前記液体を吐出する最先端部を有するノズル端部と、前記ノズル端部の前記最先端部から前記ノズル本体の前記空間に向けて形成された、所定の流路幅を有する第１の水路と、前記ノズル端部の前記最先端部の側から見て前記第１の水路を中心に側方へ延び、かつ前記最先端部の周辺から前記ノズル本体の前記空間に向けて形成された、前記第１の水路の流路幅以下でかつ最大２ｍｍの所定の流路幅を有する第２の水路と、を有する、請求項５乃至８のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
管状または筒状の部材の内面に紫外線を照射する紫外線照射治具であって、
棒状または管状の紫外線光源と、
前記紫外線光源の長手方向に平行に延びて前記紫外線光源を取り囲む筒状の胴体と、
前記胴体に設けられて前記紫外線光源の方向を向いた１以上の貫通孔と、
を有し、
前記部材において開口が形成された部分を前記貫通孔に係合させることにより前記貫通孔から紫外線を前記部材の内部に導入できる紫外線照射治具。
【請求項１１】
前記部材は樹脂からなる採水用のノズルであり、採水対象の液体を供給するために前記ノズルに形成されている開口が形成された部分が前記貫通孔に係合される、請求項１０に記載の紫外線照射治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、純水や超純水の採水に用いられるノズルと、採水用のノズルを製造するための方法と、採水用のノズルの製造に適した紫外線照射治具とに関する。
【背景技術】
【０００２】
純水や超純水の採水するために用いられるノズルは、例えば、純水のユースポイントにおいて採水ディスペンサーに取り付けられて使用される。採水ディスペンサーは、純水を例えばビーカー、フラスコ、試験管などに採水するために用いられるものである。採水ディスペンサーは、例えば特許文献１に記載されるように、純水製造装置に接続されてノズルから純水や超純水を吐出するものであり、ノズルへの純水の経路に設けられてノズルに対して純水を供給し、またこの供給を遮断する開閉弁を備えている。開閉弁は例えば電磁弁であり、利用者によるスイッチ操作などに応じて開閉弁が開閉してノズルから純水が吐出する。採水ディスペンサーを用いることにより利用者は、その必要とする量の純水を採水することができる。さらには流量計と開閉弁とを組み合わせることにより、定量採水モードとして、利用者が指定した体積の純水をワンタッチで採水できるようにした採水ディスペンサーも市販されている。採水ディスペンサーを用いる採水では、大流量での採水を行なう場合（大流量採水）と、例えばメスフラスコにおいて標線まで純水を採水するときなどの小直径の液滴（例えば体積が５０μＬ以下）の形態で採水を行う場合（滴下採水）とがある。単純な円形の孔から純水を吐出するノズルをこれらの両方の場合に共通に使用することは難しい。そこで特許文献２は、ノズル先端の流路形状を、ノズル本体の内部空間から先細りの形状で延びる第１水路と、第１水路からその側方に放射状に拡がりかつノズル最先端部ではノズル本体の内側空間に向けて形成されている第２水路とからなるものとすることを開示している。
【０００３】
上述したような採水用のノズルは、薬品などに耐えて不純物の溶出が少ないこと、複雑なノズル形状にも対応できるように成形が容易であること、耐圧力性を有すること、及び低コストであることが求められる。このため採水用のノズルは、例えばポリプロピレン（ＰＰ）あるいはポリエチレン（ＰＥ）などの熱可塑性樹脂を成形することによって製造されるのが一般的である。ポリプロピレンあるいはポリエチレンといった樹脂は疎水性であり、これの樹脂の表面は水を弾く性質を有する。
【０００４】
なお、疎水性である樹脂の表面を例えばプラズマ処理、コロナ放電処理あるいは紫外線処理などによって改質して親水性とする技術は古くから知られているが、特許文献３には、改質された表面の親水性が経時的に安定するように、表面の前進接触角と後退接触角との差が極小となるように改質時の電磁波照射量を設定することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−１０３１５４号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８０２８５号公報
【特許文献３】特開平１０−３３２５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
採水ディスペンサーでは電磁弁を閉じたときにノズルから純水などの吐出が直ちに停止する必要がある。しかしながら、ポリプロピレン製のノズルを使用した場合、いわゆる水切れが悪く、採水を行っている状態から開閉弁を閉じた状態にした後にも間欠的にぼたぼたとノズルから水滴が垂れ落ちることがある。このような現象は、例えば実験台の上などを意図せずに濡らしてしまうなどの問題を引き起こすほか、定量採水モードでの採水であるかあるいはメスフラスコの標線までの採水であるかを問わず、正確な量の純水を採水しようとすることの妨げとなる。
【０００７】
本発明の目的は、採水ディスペンサーなどに用いたときに上流側の弁が閉じられている状態で液滴が垂れ落ちることが防止される採水用のノズルと、そのようなノズルの製造方法と、そのようなノズルの製造に適した紫外線照射治具とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、採水ディスペンサーの開閉弁を閉じて採水を終了した後にもノズルから水滴が垂れ落ちる現象の原因について検討した。開閉弁を開いてノズルから純水を吐出している状態から開閉弁を閉じると、開閉弁からノズルまでの流路は大まかには一端が閉じた管とみなすことができる。管の内径がある程度以下であれば、管の開放端すなわちノズルの先端が下方を向いていても管内の純水と大気との間には安定した界面が形成される。したがって、ノズル先端から水滴が垂れにくくなる。このとき、ノズルの内面（ノズルにおいて純水などの液体と接する面）が親水性であればノズルにおいて純水をこの管の中に引きとめようとする力が作用することとなり、水滴はより垂れにくくなる。一方、これに対しノズルの内面が疎水性であると、ノズルの先端から水滴が垂れ落ちる可能性が高くなる。
【０００９】
そこで本発明では、ノズルの内面すなわち液体と接する面の少なくとも一部を親水化処理された面とすることにより、ノズルの先端部の形状が複雑である場合であってもノズルから水滴の垂れ落ちを防止する。すなわち本発明のノズルは、樹脂からなる採水用のノズルにおいて、採水対象の液体と接することとなる面の少なくとも一部に親水化処理層を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明のノズルの製造方法は、樹脂からなる採水用のノズルの製造方法において、ノズルにおいて採水対象の液体と接することとなる面の少なくとも一部に親水化処理を行なう工程を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の紫外線照射治具は、管状または筒状の部材の内面に紫外線を照射する紫外線照射治具であって、棒状または管状の紫外線光源と、紫外線光源の長手方向に平行に延びて紫外線光源を取り囲む筒状の胴体と、胴体に設けられて紫外線光源の方向を向いた１以上の貫通孔と、を有し、部材において開口が形成された部分を貫通孔に係合させることにより貫通孔から紫外線を部材の内部に導入できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、採水ディスペンサーなどに用いたときに上流側の弁が閉じられている状態で液滴が垂れ落ちることが防止される採水用のノズルを得ることができ、また、このようなノズルの製造に適し、さらに管状や筒状の部材の内面に紫外線を照射するのに適した紫外線照射治具を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】純水製造装置及び採水ディスペンサーの構成を示すフローシートである。
【図２】採水ディスペンサーの構成の一例を示す斜視図である。
【図３】採水ディスペンサーのヘッド部を示す図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ、本発明の実施の一形態のノズルの正面図、底面図、Ｃ−Ｃ線断面図及びＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ、紫外線照射治具の平面図及び正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明に基づく採水用ノズルは、例えば、純水製造装置に接続された採水ディスペンサーにおいて純水を吐出するために用いられるものであるので、最初に、採水ディスペンサーについて説明する。
【００１５】
図１は、純水製造装置及び採水ディスペンサーからなるシステムを示している。純水製造装置は、循環精製を行うサブシステム（二次純水システム）を備えたものであり、一次純水が供給される貯槽１０と、貯槽１０の出口に接続して貯槽１０内の純水を給送するポンプ１１と、ポンプ１１の出口に接続した紫外線酸化装置（ＵＶ）１２と、強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂とが混床で充填された非再生型イオン交換装置（ＣＰ：カートリッジポリッシャーともいう）１３と、非再生型イオン交換装置１３の出口に接続された限外濾過装置（ＵＦ）１４とを備えている。限外濾過装置１４の出口から貯槽１０に向かう循環配管１５が設けられており、貯槽１０からポンプ１１を経て紫外線酸化装置１２、非再生型イオン交換装置１３及び限外濾過装置１４を通り貯槽１０に戻る循環精製系が構成されている。一次純水としては、例えば市水をフィルター、活性炭処理装置及びイオン交換装置に通水して得られた水が用いられる。
【００１６】
この純水製造装置では、ポンプ１１を動作させて循環精製系に純水を循環させることによって、純水がさらに精製される。循環配管１５からはユースポイントに向かう配管１６が分岐しており、配管１６の末端に採水ディスペンサー２０が設けられている。採水ディスペンサー２０には、純水源に接続する開閉弁としての電磁弁２１が設けられ、電磁弁２１の出口側には採水のために純水を吐出するノズル３０が設けられている。電磁弁２１の代わりに他の形式の開閉弁を用いることもできる。循環精製系に対する採水ディスペンサー２０の接続位置は循環配管１５に限定されるものではなく、例えば、ポンプ１１の出口と紫外線酸化装置１２との入口との間の配管に採水ディスペンサー２０を接続するようにしてもよい。
【００１７】
図２は、採水ディスペンサー２０の外観を示し、図３は、採水ディスペンサー２０におけるヘッド部２０ａを示している。採水ディスペンサー２０は、図１に示す循環精製系を純水源として、純水の採水に用いられるものであり、大別すると、ヘッド部２０ａと、本体部２０ｂと、本体部２０ｂから垂直上方に延びてヘッド２０ａを取り外し可能に保持する支柱２０ｃと、ヘッド部２０ａを本体部２０ｂに接続する可撓性を有する配管２０ｄとによって構成されている。本体部２０ｂは、不図示の配管を介して純水製造装置から純水が供給される。採水ディスペンサー２０の使用形態として、例えば、実験台の上に整列して置かれた多数の試験管に対して次々と純水を注ぐために用いる、というものがある。このような用途に対応するために、ユーザーによって把持されて所望の位置に動かすことができるヘッド部２０ａ（採水ガンとも呼ぶ）を設け、実際に純水の注ぎ口となるノズル３０をヘッド部２０ａに設けるようにしている。ヘッド部２０ａには、ユーザーが把持するためのハンドル（取っ手）２５が設けられている。また、ヘッド部２０ａを支柱２０ｃに保持したまま小容量から大容量までのメスフラスコやメスシリンダーに純水を採水する必要もあるので、支柱２０ｃにおけるヘッド２０ａの保持位置を可変とするとともに、支柱２０ｃは十分な長さを有する必要がある。
【００１８】
ヘッド部２０ａには、配管２０ｄから純水が供給されて純水の流れを断続する電磁弁２１と、電磁弁２１の操作のためのスイッチ２３とが設けられている。スイッチ２３にはボタン２４が付属しており、押しボタンスイッチが構成されている。電磁弁２１としては、そのソレノイドに駆動信号が加わることによって弁が開く形式のもの、すなわちソレノイドが通電中には弁が開いた状態となり、ソレノイドが非通電のときには弁が閉じた状態となるものが用いられる。ノズル３０は、その根元側（純水が供給される側）の外側面にネジ溝が形成されて雄ネジ構造となっており、一方、電磁弁２１の出口開口はその内側面にネジ溝が形成されて雌ネジ構造となっている。そしてノズル３０の根元側を電磁弁２１の出口開口にねじ込むことによって、ノズル３０が着脱可能にヘッド部２０ａに取り付けられている。なお図３では、ノズル３０は一般的な形状のものとして描かれている。
【００１９】
以上の説明では、ヘッド部２０ａに電磁弁２１を設けるものとしたが、電磁弁２１を本体部２０ｂ内に設けてもよい。本体部２０ｂ内に電磁弁２１を設ける場合には、ヘッド部２０ａ内に配管２０ｄの先端に接続する管状のジョイント部材を設け、ジョイント部材の出口側端部の内側面にネジ溝を形成してジョイント部材にノズル３０が着脱可能に取り付けられるようにすればよい。本体部２０ｂには、電磁弁２１などを制御する制御部が内蔵されるほか、ユーザーからの例えば採水量や採水モード（例えば、定量モードや任意量モード）の設定を受け付けるとともに、ユーザーに対して必要な表示を行う操作パネル２２が設けられている。
【００２０】
次に、ノズル３０について説明する。ノズル３０は、純水の採水のために純水製造装置から供給された純水を吐出する部材である。ノズル３０は、一般に樹脂の成形品であり、例えば、ポリプロピレンやポリエチレンなどによって構成される。低溶出性や耐圧力性能、コストなどの観点から、プロピレンとエチレンとのコポリマーも含めてポリプロピレンによってノズル３０を構成することが好ましい。ノズル３０の形状は、単純な円形の開口から純水を吐出するようなものであってもよい。しかしながら、採水ディスペンサー２０は、最大で例えば２Ｌ／分といった大流量での採水から一滴あたり５０μＬ以下での滴下採水まで対応することが求められ、ノズル３０もこのような広い流量範囲に対応できることが求められる。そこで本実施形態では、例えば特許文献２に開示された採水用ノズルなどをノズル３０として用いることが好ましい。
【００２１】
図４は、本発明の実施の一形態のノズル３０を示しており、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は（Ｂ）におけるＣ−Ｃ線での断面図、（Ｄ）は（Ｂ）におけるＤ−Ｄ線での断面図である。採水用のノズル３０は下向きに純水を吐出される姿勢で使用されるのが一般的であり、図（Ａ），（Ｃ），（Ｄ）はその姿勢で描かれている。図４（Ｂ）は、ノズル３０において純水を吐出する端部を下から見た図となる。ノズル３０は、一端に開口３１を有する円筒状のノズル本体３３と、ノズル本体３３の他端にあるノズル端部３２とから構成されている。ノズル端部３２は、先端に行くほど細くなるように形成されており、純水を吐出する最先端部３２ａを備えている。ノズル本体３３の内部には開口３１とノズル端部３２とを連通する空間３３ａが形成されている。ノズル本体３３において開口３１が形成された端部に近接する位置の外側面は、上述したように、ネジ溝が形成されて雄ネジ構造３９となっている。ノズル３０の全長をＬで表す。
【００２２】
ノズル端部３２において、最先端部３２ａからノズル本体３３の内部の空間３３ａに向けて第１の水路３４が形成されている。第１の水路３４は、図４（Ｃ）に示すように、開口３１の直径よりも小さな直径を有する円筒状の流路である。第１の水路３４の直径を第１の水路３４の流路幅ａと呼ぶ。そして、ノズル端部３２の最先端部３２ａを含んで純水の流れ方向に平行な断面で見て、その最先端部３２ａの位置からその断面の外側の輪郭を描くように延びる外形線と流れ方向に垂直な方向との間に形成される角度θは、例えば６０°である。
【００２３】
さらに図４（Ｂ）に示すように、ノズル端部３２には、最先端部３２ａを中心として放射状に均等に同形のスリット状の切れ目３５が入れられていて、それぞれのスリット状の切れ目３５は、最先端部３２ａの周辺からノズル本体３３の内部の空間３３ａに向けて連通する第２の水路３６を形成している。これにより、各々の切れ目３５が形成している第２の水路３６は、第１の水路３４にも接続していて、最先端部３２ａの側から見て第１の水路３４を中心にして側方へ延びていることになる。図示したものでは、スリット状の切れ目３５は、最先端部３２ａを中心にして４５°間隔で合計８本形成されており、第２の水路３６も８本形成されている。第２の水路３６の本数が偶数であるので、最先端部３２ａを下から見たとき、第１の水路３４を挟んで両側に配置する１対の第２の水路３６は一直線上に配置することになる。
【００２４】
第１の水路４の流路断面積（流れ方向に直角な断面の面積）については、液を一滴ずつ滴下できるようにある程度小さくする必要があるが、純水の滴下採水時に水の流れが第１の水路３４に集中しやすいように第１の水路３４の流路幅ａが第２の水路３６の流路幅ｗ以上に大きく設定されている。第２の水路３６の流路幅ｗは、滴下採水時に１滴の体積が十分に小さくなるように、例えば５０μＬ以下となるように、２ｍｍ以下に設定される。
【００２５】
ノズル３０を構成するポリプロピレンやポリエチレンなどの樹脂は親水基を有しないので疎水性である。したがって樹脂を成形したままのノズルの表面は水を弾きやすくていわゆる水切れが悪く、弁操作により純水の吐出を停止した後にもノズルから水滴が垂れるおそれがある。そこで本実施形態では、ノズル３０において純水と接することとなる面の少なくとも一部に親水化処理を行って親水化処理層を形成することにより、ノズル３０の表面に親水基を導入して水切れをよくし、純水の吐出の停止後の水滴の垂れを防止している。以下、ノズル３０における親水化処理層の形成について説明する。
【００２６】
親水化処理層の形成方法の１つとして、紫外線（ＵＶ）の照射による方法がある。ポリプロピレンの一般式は、
【００２７】
【化１】
2020062576.tif 000003
【００２８】
であるが、酸素（Ｏ2）の存在下でポリプロピレンに紫外線（例えば、波長が１８５ｎｍや２５４ｎｍ）を照射すると、下記式のようにカルボニル基（Ｃ＝Ｏ）とヒドロキシラジカル（・ＯＨ）が生成する。表面にカルボニル基が形成されたことは、例えば、赤外分光分析によりカルボニル基による吸収ピーク（例えば波数が１７０５〜１７９０ｃｍ-1の範囲）を検出することによって確認することができる。
【００２９】
【化２】
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【００３０】
ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）は、未反応のポリプロピレンから水素原子を引き抜くので反応は連鎖する（山本  連，“ポリプロピレンの劣化”，高分子，11(6)，451-454(1962)）。生成したカルボニル基（Ｃ＝Ｏ）は親水基であるため、紫外線を照射した表面は疎水性から親水性に化学的に改質されることになる。したがって、ポリプロピレンの射出成形などによってノズル３０を形成した後に、ノズル３０において採水対象の液体と接することになる面の少なくとも一部に対して紫外線を照射することにより、照射された表面はカルボニル基を有する親水化処理層となり、これによってノズル３０は内部に水を保持しやすくなって水垂れを起こしにくくなる。図４に示すノズル３０の場合、ノズル端部３２における内側の面すなわち純水と接することになる面に対して紫外線を照射し、その面に親水化処理層を形成することによって、水垂れを効果的に防止することができる。
【００３１】
紫外線の照射量は、使用する紫外線の波長が２５４ｎｍであるときに、数ｍＷ／ｃｍ2の紫外線強度において数分から数十時間程度とする。照射量が少ないと十分な親水性が得られず、一方、照射量が多すぎるとノズル３０を構成する樹脂の黄変が著しくなり、また機械的強度が低下する。
【００３２】
親水化処理層の形成方法は紫外線照射によるものに限定されるものではない。ポリプロピレンなどの樹脂からなるノズル３０の表面を酸化剤、例えば過酸化水素水溶液に接触させる方法もある。ポリプロピレン製のノズルの場合、３５質量％の過酸化水素水溶液に２週間から１ヶ月程度浸漬する。過酸化水素からはヒドロキシラジカル（・ＯＨ）が発生するので、ポリプロピレン分子からの水素分子の引き抜きが進行し、紫外線を照射したときと同様にカルボニル基が生成され、化学的に親水化される。酸化剤として過酸化水素水溶液の代わりにオゾン水を用いてもよく、オゾン水の場合もノズル３０を２週間から１ヶ月程度浸漬する。
【００３３】
ポリプロピレンが化学的に安定した物質であることもあり、酸化剤との接触による親水化処理は、紫外線存在下での酸素との反応による寄与がない分、紫外線照射による親水化処理に比べて効率がよくない。
【００３４】
以上、親水化処理層の形成について、ポリプロピレンの場合について説明したが、ポリエチレンやその他の樹脂についても同様の処理によって親水化処理層を形成することができる。
【００３５】
次に、ノズル３０に対して紫外線を照射して親水化処理層を形成するときに好適に使用される紫外線照射治具を説明する。図５は紫外線照射治具を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。紫外線照射治具は、下端が閉じた筒状の細長い胴体４２を備えており、胴体４２の中には、胴体の長手方向に延びる棒状または管状の紫外線光源４３が設けられている。したがって胴体４２は、紫外線光源４３の長手方向に平行に延びて紫外線光源４３を取り囲むように配置していることになる。胴体４２は、例えば金属製である。胴体４２の上端には、中心に貫通孔を有する蓋部材４１が取り付けられている。蓋部材４１の貫通孔の半径は、紫外線光源４３を胴体４２の内部に挿入するのに十分なものとなっている。紫外線光源４３は、例えば波長２５４ｎｍあるいは１８５ｎｍの紫外線を発生する管状の低圧紫外線ランプである。低圧紫外線ランプの代わりに所定の波長の紫外線を放射する発光ダイオードを複数個、棒状に配置したものを使用することもできる。
【００３６】
胴体４２の側面には紫外線光源４３から紫外線を外部に取り出すように、それぞれ紫外線光源４３の方向を向いた１以上の貫通孔４４が設けられている。図示したものでは、上下方向に６個の貫通孔４４が配置したものを１列として、紫外線光源４３を取り囲むように４列、すなわち２４個の貫通孔４４が設けられている。貫通孔４４の内面には、ノズル３０の根元側に形成されるネジ溝３９（図４参照）と係合可能なようにネジ溝が形成されており、貫通孔４４は雌ネジ構造となっている。実際には、ノズル３０との螺合を確実にするために、貫通孔４４の形成位置において胴体４２の外側面にボス（突起）４５を形成し、ボス４５を貫通するように貫通孔４４を設けている。
【００３７】
このような紫外線照射治具を用いてノズル３０に対する紫外線照射を行う場合には、ノズル３０の根元側のネジ溝３９を貫通孔４４のネジ溝にねじ込ませてノズル３０を貫通孔４４に取り付ける。この状態で紫外線光源４３を作動させれば、例えば図４に示すノズル３０の場合、ノズル本体３３の開口３１から紫外線がノズル本体３３の内部に入射し、空間３３ａを経てノズル端部３２の内面を照射することになる。その結果、ノズル端部３２の内面、すなわち、第１の水路３４及び第２の水路３６の内面が紫外線で照射され、これらの面に親水化処理層が形成されることになる。その結果、ノズル３３は、水垂れを起こしにくいものとなる。
【００３８】
図５を用いて説明した紫外線照射治具は、親水化処理のためにノズル３０の内面に紫外線を照射する用途以外にも利用することができる。例えば、管状または筒状の部材の内面に紫外線を照射するために使用できる。管状または筒状の部材の内面に紫外線を照射する場合には、その部材に設けられた開口部を紫外線照射治具の貫通孔４４に取り付け、開口部を介して部材の内部に紫外線が導入されるようにすればよい。
【実施例】
【００３９】
次に、実施例によって本発明をさらに詳しく説明する。
【００４０】
（実施例１）
ポリプロピレンの成形により図４に示すノズル３０を複数個作成した。ノズル３０の全長Ｌを３５ｍｍとし、開口３１の直径を７ｍｍ、第１の水路３４の流路幅ａを３ｍｍ、第２の水路３６の流路幅ｂを１ｍｍ、角度θを６０°とした。作成したノズル３０は、ノズル端部３２の形状が複雑であって気液界面の面積が実質的に広がっており、また、第１の水路３４内の純水が水柱であると考えると、この水柱は第２の水路３６によって側面も大気に開放していることになるから、上流側の弁を閉じた後においても水滴が垂れ落ちやすいものである。
【００４１】
作成した複数個のノズル３０のうちからいくつかを選んで紫外線照射処理を行い、紫外線照射処理を行わなかったものと比較した。紫外線照射処理では、図５に示した紫外線照射治具を使用し、ノズル３０を紫外線照射治具に取り付けて５時間連続で紫外線を照射した。紫外線光源４３には、低圧紫外線ランプＯＸＷ−１５Ｗ（定格電力：１３．５Ｗ；オルガノ社製）を使用した。この低圧紫外線ランプは、波長が２５４ｎｍの紫外線と１８５ｎｍの紫外線とを出力するものである。このとき、照射距離（紫外線光源４３とノズル３０の開口３１の位置との間の距離）は２０ｍｍであり、ノズル３０における波長２５４ｎｍの紫外線の照射強度は６５００μＷ／ｃｍ2であった。なお、同条件で１０時間連続で紫外線を照射したノズル３０では、黄変が著しかった。
【００４２】
連続５時間の紫外線照射処理を行ったノズル３０と紫外線照射処理を行わなかったノズル３０の各々を図２及び図３に示す採水ディスペンサー２０のヘッド部２０ａに取り付け、水垂れの有無の判定を行った。水垂れの有無の判定では、まず、電磁弁２１を開けて２Ｌ／分の流量でノズル３０から純水を吐出した後、電磁弁２１を閉め、電磁弁２１を閉めたときに水垂れが起きるかを確認した。連続５時間の紫外線照射処理を行ったノズル３０では、電磁弁２１を閉じると同時に純水が吐出が停止したのに対し、紫外線照射処理を行わなかったノズル３０では、純水がピタッとは止まらず、ぼたぼたと水が垂れ落ちた。
【００４３】
その後、２０ｃｍの振幅で上下方向にヘッド部２０ａを振って、ノズル３０からの水垂れがないかどうかによって判定した。その結果、連続５時間の紫外線照射処理を行ったノズル３０では水垂れが認められず純水を良好に保持できたのに対し、紫外線照射処理を行わなかったノズル３０では純水を保持できなかった。
【００４４】
（実施例２）
ポリプロピレン製の試験片を用意し、紫外線照射を行った試験片と行わなかった試験片での表面の赤外（ＩＲ）吸収スペクトルの違いをＦＴ−ＩＲ法によって調べた。紫外線照射は、実施例１と同様に低圧紫外線ランプＯＸＷ−１５Ｗ（定格電力：１３．５Ｗ；オルガノ社製）を使用し、波長２５４ｎｍの紫外線の照射強度が６５００μＷ／ｃｍ2であるようにして、５時間連続で行った。紫外線処理を行った試験片では波数１７０５〜１７９０ｃｍ-1の領域にカルボニル基に由来するブロードなピークが観察されたのに対し、紫外線処理を行っていない試験片ではカルボニル基のピークは観察されなかった。その他の波数領域では、両方の試験片のスペクトルに実質的な違いは認められなかった。
【符号の説明】
【００４５】
２０    採水ディスペンサー
３０    ノズル
３２    ノズル端部
４３    紫外線光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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