(57)【要約】【課題】補助光源の紫外線による劣化を防ぎつつ、紫外線ランプの暗黒下での始動特性を改善することができる水殺菌装置を提供すること。【解決手段】光不透過性の外管２の内部に、紫外線を透過する内管３を配置し、前記内管２内に収容された紫外線ランプ５を、前記外管２の長手方向端部に形成された内管取付部２Ａにソケット８を介して取り付けるとともに、該ソケット８に補助光源１１を設け、前記外管２と前記内管３との間に形成される水路４を流れる水に、前記紫外線ランプ５から出射する紫外線を照射して該水を殺菌処理する水殺菌装置１において、前記ソケット８を、紫外線をカットし、且つ、可視光を透過させる材質で構成するとともに、該ソケット８に、互いに連通しない紫外線ランプ固定穴８ａと補助光源固定穴８ｂを形成する【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光不透過性の外管の内部に、紫外線を透過する内管を配置し、
前記内管内に収容された紫外線ランプを、前記外管の長手方向端部に形成された内管取付部にソケットを介して取り付けるとともに、該ソケットに補助光源を設け、
前記外管と前記内管との間に形成される水路を流れる水に、前記紫外線ランプから出射する紫外線を照射して該水を殺菌処理する水殺菌装置において、
前記ソケットを、紫外線をカットし、且つ、可視光を透過させる材質で構成するとともに、該ソケットに、互いに連通しない紫外線ランプ固定穴と補助光源固定穴を形成したことを特徴とする水殺菌装置。
【請求項２】
前記ソケットの材質としてシリコーン樹脂を用いることを特徴とする請求項１記載の水殺菌装置。
【請求項３】
前記ソケットに形成された前記紫外線ランプ固定穴と前記補助光源固定穴との最短距離を２ｍｍ以上に設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の水殺菌装置。
【請求項４】
前記補助光源として樹脂モールドされたＬＥＤを使用することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の水殺菌装置。
【請求項５】
前記紫外線ランプとして直管状の冷陰極ランプを使用することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の水殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線ランプから出射する紫外線の照射によって水を殺菌処理する水殺菌装置に関するものである、
【背景技術】
【０００２】
紫外線の照射によって飲料水等を殺菌処理する水殺菌装置は、内部の水路を流れる水に含まれる有害な菌に紫外線を照射することによって、該菌を不活性化させて水を殺菌処理するものである。斯かる水殺菌装置には、内部に紫外線ランプが収容された内管を外管内に配置し、前記紫外線ランプを、前記外管の長手方向端部に形成された内管取付部にソケットを介して取り付ける構成を採用したものがある。ここで、外管は、紫外線ランプから出射する有害な紫外線が外部に照射されることがないように光不透過性材料で構成され、内管は、紫外線を透過させる石英等で構成されている。
【０００３】
従って、紫外線ランプは、外管内の暗黒下で始動されることになるが、該紫外線ランプの暗黒下での始動性が悪く、スイッチを入れても放電開始が遅れ、殺菌されていない水が流出してしまうという問題が発生する。このため、特許文献１には、図７及び図８に示す水殺菌装置が提案されている。
【０００４】
即ち、図７は特許文献１において提案された水殺菌装置の縦断面図、図８は図７のＤ部拡大詳細図であり、図示の水殺菌装置１０１は、外管１０２とその軸中心部に配された内管１０３との間に形成される水路１０４を流れる水に、前記内管１０３内に収容された紫外線ランプ１０５から出射する紫外線を照射することによって該水を殺菌処理するものである。
【０００５】
上記紫外線ランプ１０５は、外管１０２の長手方向両端に形成された内管取付部１０２Ａにソケット１０８を介して取り付けられており、ソケット１０８には、図８に示すように、紫外線ランプ取付孔１０８ａと補助光源取付孔１０８ｂが形成されるとともに、補助光源取付孔１０８ｂと内管１０３内を連通させるスリット１０８ｃが形成されている。そして、ソケット１０８の紫外線ランプ取付孔１０８ａには紫外線ランプ１０５の長手方向一端が差し込まれて固定されており、補助光源取付孔１０８ｂには補助光源１１１が収容されている。
【０００６】
上記補助光源１１１は、紫外線ランプ１０５に高電圧が印加されると同時に又は印加される前から所定時間だけ点灯し、その光は、ソケット１０８に形成されたスリット１０８ｃから内管１０３内の紫外線ランプ１０５の電極に照射される。このため、紫外線ランプ１０５の暗黒下での始動特性が改善され、該紫外線ランプ１０５の放電開始時間が短縮される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２５０１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１において提案された図７及び図８に示す水殺菌装置１０１においては、紫外線ランプ１０５から出射する紫外線がソケット１０８のスリット１０８ｃを通って補助光源１１１に直接照射されるため、該補助光源１１１が紫外線によって劣化するという問題があった。このため、補助光源１１１に安価な樹脂構造（樹脂モールド構造）のＬＥＤを使用することができず、紫外線によって劣化しない高価なガラス製の電球を補助光源１１１に使用せざるを得ないという問題があった。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、補助光源の紫外線による劣化を防ぎつつ、紫外線ランプの暗黒下での始動特性を改善することができる水殺菌装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
光不透過性の外管の内部に、紫外線を透過する内管を配置し、
前記内管内に収容された紫外線ランプを、前記外管の長手方向端部に形成された内管取付部にソケットを介して取り付けるとともに、該ソケットに補助光源を設け、
前記外管と前記内管との間に形成される水路を流れる水に、前記紫外線ランプから出射する紫外線を照射して該水を殺菌処理する水殺菌装置において、
前記ソケットを、紫外線をカットし、且つ、可視光を透過させる材質で構成するとともに、該ソケットに、互いに連通しない紫外線ランプ固定穴と補助光源固定穴を形成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ソケットの材質としてシリコーン樹脂を用いることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ソケットに形成された前記紫外線ランプ固定穴と前記補助光源固定穴との最短距離を２ｍｍ以上に設定したことを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記補助光源として樹脂モールドされたＬＥＤを使用することを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記紫外線ランプとして直管状の冷陰極ランプを使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１及び２記載の発明によれば、ソケットの材質として、紫外線をカットし、且つ、可視光を透過させるシリコーン樹脂等の材質を使用し、該ソケットに形成された紫外線ランプ固定穴と補助光源固定穴とが互いに連通しないようにしたため、ソケットの補助光源固定穴に固定された補助光源に紫外線ランプからの紫外線が照射されることがなく、補助光源の紫外線による劣化が防がれる。
【００１６】
又、補助光源から出射する可視光は、ソケットを透過して紫外線ランプの電極に照射されるため、紫外線ランプの暗黒下での始動特性が改善され、スイッチを入れるとほぼ瞬時に紫外線ランプが放電を開始して殺菌作用を果たす。このため、殺菌処理されていない水が流出してしまうという不具合の発生が防がれる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、ソケットに形成された紫外線ランプ固定穴と補助光源固定穴との最短距離を２ｍｍ以上に設定したため、紫外線ランプから出射する紫外線をソケットによって確実にカットして補助光源への紫外線の到達を完全に防ぐことができ、該補助光源の紫外線による劣化を確実に防ぐことができる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、補助光源の紫外線による劣化が防がれる結果、該補助光源に樹脂構造（樹脂モールドされた構造）の安価なＬＥＤを使用することができる。
【００１９】
請求項５記載の発明によれば、紫外線ランプとして、熱陰極ランプよりも細くて短く、且つ、耐久性の高い直管状の冷陰極ランプを使用したため、水殺菌装置の小型化と長寿命及び省電力化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る水殺菌装置の平面図である。
【図２】本発明に係る水殺菌装置の正面図である。
【図３】本発明に係る水殺菌装置の右側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図５のＣ部拡大詳細図である。
【図７】特許文献１において提案された水殺菌装置の縦断面図である。
【図８】図７のＤ部拡大詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明に係る水殺菌装置の平面図、図２は同水殺菌装置の正面図、図３は同水殺菌装置の右側面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は図３のＢ−Ｂ線断面図、図６は図５のＣ部拡大詳細図である。
【００２３】
本発明に係る水殺菌装置１は、図４及び図５に示すように、二重管構造を成す略円筒タンク状の外管２とその軸中心部に水平に収容された内管３を備え、これらの外管２と内管３との間に形成される水路を流れる水に対して、内管３内に収容された紫外線ランプ５から出射する紫外線を照射することによって、該水に含まれる有害な菌を不活性化して殺菌処理するものである。ここで、外管２は、光不透過性のアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等の合金によって構成され、その上部の長手方向両端には、該外管２の内部の前記水路４に水を流入させるための水流入口６と、殺菌処理された水を水路４から外管２外へと流出させる水流出口７が取り付けられている。又、内管３は、一端が閉塞された有底筒状の部材であって、紫外線を透過させる石英等によって構成されており、その内部に収容される紫外線ランプ５には、直管状の冷陰極ランプが使用されている。
【００２４】
ところで、図４〜図６に示すように、外管２の一端壁面の中心部には、外側方に突出する円筒状の内管取付部２Ａが一体に形成されており、内管３の開口側の一端部（図４〜図６の右端部）は、ソケット８を介して外管２の内管取付部２Ａに着脱可能に取り付けられている。ここで、図６に詳細に示すように、ソケット８は、その外側を覆う有底円筒状のキャップ９の内部に組み込まれており、キャップ９は、その開口側の内周部が外管２の内管取付部２Ａの内周に螺着されることによって内管取付部２Ａに取り付けられている。そして、キャップ９の外周には、有底円筒状のカバー１０が被着されている。
【００２５】
而して、本実施の形態では、ソケット８は、紫外線をカットし、且つ、可視光を透過させるシリコーン樹脂等の材質で構成されており、該ソケット８には、紫外線ランプ５の一端を挿入して固定するための紫外線ランプ固定穴８ａと補助光源１１を挿入して固定するための補助光源固定穴８ｂが形成されている。ここで、図６に詳細に示すように、ソケット８に形成された紫外線ランプ固定穴８ａと補助光源固定穴８ｂとは互いに連通しておらず、両者は壁で隔てられ、両者の最短距離ｄは、２ｍｍ以上に設定されている。尚、紫外線ランプ５と補助光源１１の各電極（不図示）から延びるリード線１２，１３は、キャップ９をカバー１０を通ってこれらの外部へと引き出され、その端部は不図示の電源にそれぞれ接続されている。
【００２６】
以上のように構成された水殺菌装置１においては、紫外線ランプ５が点灯する以前には、該紫外線ランプ５は、外筒２内の暗黒下にあるが、不図示の電源からリード線１３を経て紫外線ランプ５の電極に高電圧が印加されると同時に又は印加される以前に補助光源１１に不図示の電源からリード線１２を経て電圧が印加されて該補助光源１１が所定時間だけ点灯する。すると、補助光源１１から出射する可視光は、ソケット８を透過して紫外線ランプ５の電極に照射されるため、該紫外線ランプ５の暗黒下の始動特性が改善され、放電開始時間が短縮される。即ち、セシウム化合物等の電子放出性を有するゲッタ材料が塗布された放電電極に対して補助光源１１から可視光が照射されると、放電電極における初期電子の発生量が増加し、放電電極に印加される高電圧による紫外線ランプ５の放電開始時間が短縮され、スイッチを入れると、ほぼ瞬時に紫外線ランプ５の放電が開始されて該紫外線ランプ５から紫外線が出射する。
【００２７】
上述のように紫外線ランプ５から紫外線が出射されると、外管２に設けられた水流入口６から外管２内の水路４へと流入して水路を流れる水に紫外線が照射され、この水に含まれる有害な菌が紫外線によって不活性化されるため、水が殺菌処理され、殺菌処理された清浄な水は、外管２に設けられた水流出口７から外部へと流出し、このような作用が連続的に繰り返されることによって、水路４を流れる水に対する殺菌処理が順次なされる。
【００２８】
以上のように、本発明に係る水殺菌装置１においては、ソケット８の材質として、紫外線をカットし、且つ、可視光を透過させるシリコーン樹脂等の材質を使用し、該ソケット８に形成された紫外線ランプ固定穴８ａと補助光源固定穴８ｂとが互いに連通しないようにしたため、ソケット８の補助光源固定穴８ｂに固定された補助光源１１に紫外線ランプ５からの紫外線が照射されることがなく、補助光源１１の紫外線による劣化が防がれる。特に、本実施の形態では、ソケット８における紫外線ランプ固定穴８ａと補助光源固定穴８ｂとの最短距離ｄを２ｍｍ以上に設定したため、紫外線ランプ５から出射する紫外線をソケット８によって確実にカットして補助光源１１への紫外線の到達を完全に防ぐことができ、該補助光源１１の紫外線による劣化を確実に防ぐことができる。
【００２９】
又、補助光源１１から出射する可視光は、ソケット８を透過して紫外線ランプ５の電極に照射されるため、紫外線ランプ５の暗黒下での始動特性が改善され、スイッチを入れるとほぼ瞬時に紫外線ランプ５が放電を開始して殺菌作用を果たす。このため、殺菌処理されていない水が流出してしまうという不具合の発生が防がれる。
【００３０】
そして、本実施の形態に係る水殺菌装置１においては、前述のように補助光源１１の紫外線による劣化が防がれるため、該補助光源１１に樹脂構造（樹脂モールド構造）の安価なＬＥＤを使用することができ、当該水殺菌装置１のコストダウンを図ることができる。
【００３１】
又、本実施の形態では、紫外線ランプ５として、熱陰極ランプよりも細くて短く、且つ、耐久性の高い直管状の冷陰極ランプを使用したため、水殺菌装置１の小型化と長寿命及び省電力化を実現することができるという効果も得られる。
【符号の説明】
【００３２】
１          水殺菌装置
２          外管
２Ａ        外管の内管取付部
３          内管
４          水路
５          紫外線ランプ
６          外管の水流入口
７          外管の水流出口
８          ソケット
８ａ        ソケットの紫外線ランプ固定穴
８ｂ        ソケットの補助光源固定穴
９          キャップ
１０        カバー
１１        補助光源
１２，１３  リード線
ｄ          紫外線ランプ固定穴と補助光源固定穴との最短距離
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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