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公開番号2025081846
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-28
出願番号2023194891
出願日2023-11-16
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 20060101AFI20250521BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】光源部の冷却効率がよい流体殺菌装置を提供する。
【解決手段】流体を流す流路空間を形成し、第1端側の側壁に流入口101が形成され、第2端側に流出口102が形成された流路管100と、流路空間における流入口101寄りの位置に配置され、第2端側に紫外光を放射する光源部110と、を有した流体殺菌装置であって、光源部110は、紫外光を放射する発光素子(LEDパッケージ140)と、流路管100の第1端の端面から第2端側に向かって突出するように設けられ、流入口101に対応する位置に設けられ、第2端側に向かうにつれて細くなるように形成された柱部120と、柱部120の先端に設けられ、発光素子を収容する収納部130と、を有する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
流体を流す流路空間を形成し、第１端側の側壁に流入口が形成され、第２端側に流出口が形成された流路管と、前記流路空間における前記流入口寄りの位置に配置され、前記第２端側に紫外光を放射する光源部と、を有した流体殺菌装置であって、
前記光源部は、
紫外光を放射する発光素子と、
前記流路管の前記第１端の端面から前記第２端側に向かって突出するように設けられ、前記流入口に対応する位置に設けられ、前記第２端側に向かうにつれて細くなるように形成された柱部と、
前記柱部の先端に設けられ、前記発光素子を収容する収納部と、を有する流体殺菌装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記柱部は、円錐台形状である、請求項１に記載の流体殺菌装置。
【請求項３】
前記収納部は、前記柱部の先端の全周にわたって、前記柱部の先端から前記柱部の径方向外側に広がるように形成されている、請求項１または請求項２に記載の流体殺菌装置。
【請求項４】
前記発光素子は、前記収納部内において、前記柱部の中心軸方向から見たときに前記柱部よりも外側に位置する、請求項３に記載の流体殺菌装置。
【請求項５】
前記収納部は、前記収納部の前記柱部側の外面に形成され、前記柱部側に突出し、前記柱部の先端の少なくとも一部を囲む周壁を有する、請求項３に記載の流体殺菌装置。
【請求項６】
前記流入口の流路方向は、前記流路管の中心軸からオフセットした位置に向かう方向に一致し、
前記柱部は、前記流路管の中心軸を含む位置に設けられ、前記流入口から流入した流体が前記柱部の周囲を周回するように構成されている、請求項１に記載の流体殺菌装置。
【請求項７】
さらに、前記流路空間における前記流出口よりの位置に配置され、前記第１端側に紫外光を放射する第２光源部を有し、
前記流出口は、前記第２端側の側壁に形成され、
前記第２光源部は、
紫外光を放射する第２発光素子と、
前記流路管の前記第２端の端面から前記第１端側に向かって突出するように設けられ、前記流出口に対応する位置に設けられ、前記第１端側に向かうにつれて細くなるように形成された第２柱部と、
前記第２柱部の先端に設けられ、前記第２発光素子を収容する第２収納部と、を有し、
前記第２柱部は、円錐台形状であり、
前記第２収納部は、前記第２柱部の先端の全周にわたって、前記第２柱部の先端から前記第２柱部の径方向外側に広がるように形成されている、請求項１に記載の流体殺菌装置。
【請求項８】
流体を流す流路空間を形成し、第１端側の側壁に流入口が形成され、第２端側に流出口が形成された流路管と、前記流路空間における前記流出口寄りの位置に配置され、前記第１端側に紫外光を放射する第２光源部と、を有した流体殺菌装置であって、
前記第２光源部は、
紫外光を放射する第２発光素子と、
前記流路管の前記第２端の端面から前記第１端側に向かって突出するように設けられ、前記流出口に対応する位置に設けられ、前記第１端側に向かうにつれて細くなるように形成された第２柱部と、
前記第２柱部の先端に設けられ、前記発光素子を収容する第２収納部と、を有する流体殺菌装置。
【請求項９】
前記流出口の流路方向は、前記流路管の中心軸からオフセットした位置に向かう方向に一致し、
前記第２柱部は、前記流路管の中心軸を含む位置に設けられ、前記第２柱部の周囲を周回した流体が前記流出口から流出するように構成されている、請求項７または請求項８に記載の流体殺菌装置。
【請求項１０】
前記流入口および前記流出口の流路方向は、前記流路管の中心軸からオフセットした位置に向かう方向に一致し、
前記流路空間を流通する流体は、らせん流を形成し、
前記流路管を中心軸方向から見た場合に、前記流入口および前記流出口の流入方向は、前記流路管の中心軸を中心としたらせん流の回転の接線方向に一致するように、前記流入口および前記流出口が形成されている、請求項７または請求項８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 1,600 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】
紫外ＬＥＤを用いた水の殺菌装置では、紫外ＬＥＤの発熱が大きく、効率的に冷却することが不可欠である。従来はヒートシンクを設けて放熱することが行われていたが、装置が大型化、重量化してしまう。
【０００４】
ヒートシンクを用いずに、殺菌する水を冷却に用いる紫外ＬＥＤを用いた流体殺菌装置として、特許文献１、２がある。特許文献１、２には、流路管の一端から他端側に向かって突出する柱状の光源部を設けた構成が示されている。この柱状部分の根元に流入口からの水を当てることで光源部を冷却することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－１７３３２７号公報
特開２０１９－１８１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１、２の構造では光源部の冷却が十分でなく、冷却効率をさらに高める必要があった。
【０００７】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、光源部の冷却効率がよい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】
【０００８】
本発明の一態様は、
流体を流す流路空間を形成し、第１端側の側壁に流入口が形成され、第２端側に流出口が形成された流路管と、前記流路空間における前記流入口寄りの位置に配置され、前記第２端側に紫外光を放射する光源部と、を有した流体殺菌装置であって、
前記光源部は、
紫外光を放射する発光素子と、
前記流路管の前記第１端の端面から前記第２端側に向かって突出するように設けられ、前記流入口に対応する位置に設けられ、前記第２端側に向かうにつれて細くなるように形成された柱部と、
前記柱部の先端に設けられ、前記発光素子を収容する収納部と、を有する流体殺菌装置にある。
【発明の効果】
【０００９】
上記態様の流体殺菌装置では、光源部の柱部が第２端側に向かうにつれて細くなるように形成されており、流路管の流入口から流入した流体が光源部の収納部へと向かうような流路が形成される。その結果、流体によって光源部を効率的に冷却することができる。さらに、流路管の流入口から流入した流体が、柱部によって第２端側の流入口へ向かう流路を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態１における流体殺菌装置の構成を模式的に示した図。
（ａ）は流入口における流路管の断面を示した図であって、流路管の中心軸に垂直な方向での断面。（ｂ）は流出口における流路管の断面を示した図であって、流路管の中心軸に垂直な方向での断面。
流入口付近における流体の流れを模式的に示した図。
流体の流れのシミュレーション結果を示した図。
実施形態２における流体殺菌装置の光源部の構成を模式的に示した図。
実施形態３における流体殺菌装置の光源部の構成を模式的に示した図。
実施形態１の変形形態１における流体殺菌装置の構成を模式的に示した図。
実施形態１の変形形態２における流体殺菌装置の構成を模式的に示した図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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