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公開番号2025049912
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2023158420
出願日2023-09-22
発明の名称流体殺菌装置
出願人豊田合成株式会社
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類A61L 2/10 20060101AFI20250327BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】低コストで殺菌効果の向上が図られた流体殺菌装置を提供する。
【解決手段】流体殺菌装置1は、紫外光を放射する光源部30と、流体を流す空間であって光源部30からの紫外光が入射する流路空間70とを有する。光源部30は、流路空間70に対向する位置に凹部321を有する実装基板32と、凹部321の底面322に実装された紫外光を放射する複数の半導体発光素子31とを含む。そして、凹部321の底面322は、複数の半導体発光素子31の光軸311が紫外光の進行方向において互いに交差するように凹状をなしている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
紫外光を放射する光源部と、流体を流す空間であって前記光源部からの前記紫外光が入射する流路空間とを有する流体殺菌装置であって、
前記光源部は、前記流路空間に対向する位置に凹部を有する実装基板と、前記凹部の底面に実装された紫外光を放射する複数の半導体発光素子とを含み、
前記凹部の底面は、前記複数の半導体発光素子の光軸が紫外光の進行方向において互いに交差するように凹状をなしている、流体殺菌装置。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記複数の半導体発光素子の光軸は前記流路空間内において互いに交差する、請求項１に記載の流体殺菌装置。
【請求項３】
前記半導体発光素子は、前記半導体発光素子の光軸が、前記凹部の底面における前記半導体発光素子が搭載された部位に垂直となるように前記凹部の底面に実装されており、
前記複数の半導体発光素子のそれぞれの光軸は、前記流路空間における前記流体の流通方向に対して互いに異なる角度で傾斜している、請求項１又は２に記載の流体殺菌装置。
【請求項４】
前記凹部の底面は、湾曲面により形成されている、請求項１又は２に記載の流体殺菌装置。
【請求項５】
前記湾曲面の少なくとも一部は、前記流路空間における流通方向に平行な面での断面形状が放物線に沿っている、請求項４に記載の流体殺菌装置。
【請求項６】
前記凹部の底面は、複数の傾斜面を接続して形成されている、請求項１又は２に記載の流体殺菌装置。
【請求項７】
前記光源部は、前記複数の半導体発光素子の紫外光放射側を覆うとともに前記流路空間と接触するように配置された透光性を有する透光板を有しており、前記複数の半導体発光素子から放射された紫外光は前記透光板を透過して前記流路空間に進入する、請求項１又は２に流体殺菌装置。
【請求項８】
前記実装基板の前記凹部と前記透光板との間の空間には、空気の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する封止部材が充填されている、請求項７に記載の流体殺菌装置。
【請求項９】
前記封止部材は、フッ素系不活性液体である、請求項８に記載の流体殺菌装置。
【請求項１０】
前記流路空間は、筒状部材の内部空間として形成され、
前記筒状部材は、紫外光を透過する透明管と、前記透明管の外周面に設けられた反射体とを含み、
前記透明管は、石英、サファイア、紫外光透過ガラス、フッ素樹脂の少なくとも一つにより形成され、
前記反射体は、ＰＴＦＥ未焼成膜、アルミニウム薄膜の少なくとも一つにより形成されている、請求項１又は２に記載の流体殺菌装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は流体殺菌装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
紫外光の照射によって流水中の細菌やウイルスを殺菌する殺菌装置が知られている。光源には水銀ランプが広く用いられている。水銀ランプは水銀を用いているため毒性が強く、環境負荷が大きいという問題がある。また、水銀ランプを用いると殺菌装置が大型になる問題もある。そこで水銀ランプの紫外ＬＥＤへの置き換えが進められている。
【０００３】
特許文献１には、紫外光を放射するＬＥＤを用いた水の殺菌装置であって、水を流通させる流路管の一方の端部に設けられた水流入口の周囲と、流路管の他方の端部に設けられた水流出口の周囲とにそれぞれ等間隔に紫外ＬＥＤを配置し、各紫外ＬＥＤから流路管の軸方向に紫外光を放射する構成が開示されている。当該構成では、流路管の径方向において、中央付近の紫外強度が外縁付近の紫外強度よりも高くなるため、より流速の早い中央付近の殺菌効果を高め、装置全体として殺菌効果の向上を図っている。また、特許文献１には、紫外ＬＥＤの放射光の指向性を調整する機構としてレンズや凹面鏡などを用いて流路管内の紫外光の強度分布を調整することも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－７４１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の構成では、複数の紫外ＬＥＤの光軸はいずれも流路管の軸方向に平行となるように配置されているため、流路管の中央付近の紫外強度を高めるには十分ではなく、殺菌効果を向上するには改善の余地がある。また、放射光の指向性を調整する機構を用いて流路管の径方向の中央付近の紫外強度を高める場合は構成が複雑となるとともにコスト高となる。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、簡易な構成かつ低コストで殺菌効果の向上が図られた流体殺菌装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、
紫外光を放射する光源部と、流体を流す空間であって前記光源部からの前記紫外光が入射する流路空間とを有する流体殺菌装置であって、
前記光源部は、紫外光を放射する複数の半導体発光素子と、前記流路空間に対向する位置に凹部を有する実装基板と、前記凹部の底面に実装された紫外光を放射する複数の半導体発光素子とを含み、
前記凹部の底面は、前記複数の半導体発光素子の光軸が紫外光の進行方向において互いに交差するように凹状をなしている、流体殺菌装置にある。
【発明の効果】
【０００８】
上記流体殺菌装置では、実装基板に形成された凹部の底面が凹状をなしており、当該底面に紫外光を放射する複数の半導体発光素子が実装されることで、複数の半導体発光素子の光軸が当該紫外光の進行方向において互いに交差する。これにより、複数の半導体発光素子から放射される紫外光を流路空間内で集中させて紫外強度を高めることができるため、流路空間を流通する流体の殺菌効果を向上することができる。また、複数の半導体発光素子から放射される紫外光の指向性を調整する機構を用いる必要がないため、かかる機構を用いた場合に比べて簡易な構成となるとともにコストの低減を図ることもできる。
【０００９】
さらに、紫外光を流路空間内で集中させることで、流路空間を形成する壁面への紫外光の照射量が低減される。その結果、流路空間を形成する壁面の紫外光によるダメージを低減することができ、流体殺菌装置の長寿命化を図ることができる。また、流路空間を形成する壁面における紫外光の吸収量も低減されるため、殺菌効果の向上を図ることができる。また、流路空間を形成する壁面の材料として、従来に比べて紫外光により劣化しやすいものや紫外光の反射率の低いものを採用しやすくなり、材料選択の範囲が広がる。
【００１０】
以上のごとく、上記態様によれば、簡易な構成かつ低コストで殺菌効果の向上が図られた流体殺菌装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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