特許ウォッチ

公開番号2025093741
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-24
出願番号2023209572
出願日2023-12-12
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 20060101AFI20250617BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】螺旋流を形成可能な流体殺菌装置を提供する。
【解決手段】流体殺菌装置は、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、第2端側に紫外光を放射する光源部110と、を有する。光源部110は、紫外光を放射する発光素子と、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、を有し、収納部130は、柱部120の先端の全周にわたって、柱部120の先端から柱部120の径方向外側に広がるように形成され、流入口101の流路中心軸は、流路管100の中心軸Oに交差する線に平行な方向であって流路管100の中心軸Oに交差しない方向に一致し、流入口101の位置、形状、および大きさは、流入口101から流入した流体が柱部120の周囲を周回するように構成されている。
【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、を有し、
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、
前記流入口の流路中心軸は、前記流路管の中心軸に交差する線に平行な方向であって前記流路管の中心軸に交差しない方向に一致し、
前記流入口の位置、形状、および大きさは、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、流体殺菌装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記流入口の流路領域についての前記流入口の流路中心軸方向に垂直な断面積Ｓ１は、前記収納部と前記流路管の内壁面との間に形成されるリング状領域についての前記流路管の中心軸に垂直な断面積Ｓ２の０．８倍以上１．２倍以下とな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３】
前記流入口の流路中心軸の延長線は、前記光源部と干渉しない位置に設けられている、請求項１に記載の流体殺菌装置。
【請求項４】
前記流入口の流路中心軸方向から見て、前記流入口の流路領域に対する前記流入口の流路領域と前記光源部とが干渉する領域の割合が、９０％以上１００％以下とな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５】
前記流入口の流路中心軸方向から見て、前記流入口の流路領域と前記柱部とが干渉しないように構成されている、請求項４に記載の流体殺菌装置。
【請求項６】
前記柱部の側面、前記収納部の裏面、前記収納部の裏面の延長面、前記流路管の内壁面、および前記第１端の端面とで囲まれた領域についての前記流路管の中心軸を含む断面のうち片側断面の断面積Ｓ３は、前記流入口の流路領域についての前記流入口の流路中心軸方向に垂直な断面積Ｓ１の０．８倍以上１．２倍以下とな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、
前記流出口の流路中心軸は、前記流路管の中心軸に交差する線に平行な方向であって前記流路管の中心軸に交差しない方向に一致し、
前記流出口の位置、形状、および大きさは、前記流出口から流出する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８】
前記流出口の流路領域についての前記流出口の流路中心軸方向に垂直な断面積Ｓ４は、前記第２収納部と前記流路管の内壁面との間に形成されるリング状領域についての前記流路管の中心軸に垂直な断面積Ｓ５の０．８倍以上１．２倍以下となるように構成されている、請求項７に記載の流体殺菌装置。
【請求項９】
前記流出口の流路中心軸方向から見て、前記流出口の流路領域に対する前記流出口の流路領域と前記第２光源部とが干渉する領域の割合が、９０％以上１００％以下となるように構成されている、請求項７に記載の流体殺菌装置。
【請求項１０】
前記第２柱部の側面、前記第２収納部の裏面、前記第２収納部の裏面の延長面、前記流路管の内壁面、および前記第２端の端面とで囲まれた領域についての前記流路管の中心軸を含む断面のうち片側断面の断面積Ｓ６は、前記流出口の流路領域についての前記流出口の流路中心軸方向に垂直な断面積Ｓ４の０．８倍以上１．２倍以下となるように構成されている、請求項７に記載の流体殺菌装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体殺菌装置に関する。
続きを表示（約 2,000 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、不活化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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
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】
【０００５】
流体を効率的に殺菌するとともに圧力損失を低減するためには、流路管内に螺旋流を形成することが有効である。しかし、従来の流体殺菌装置では螺旋流を生じさせることが難しかった。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、螺旋流を形成可能な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、
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、を有し、
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、
前記流入口の流路中心軸は、前記流路管の中心軸に交差する線に平行な方向であって前記流路管の中心軸に交差しない方向に一致し、
前記流入口の位置、形状、および大きさは、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、流体殺菌装置にある。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様の流体殺菌装置では、流入口から流入した流体が柱部の周囲を周回するように流れ、その後、収納部と流路管内壁との間のリング状の領域を通過する。そのため、流路管内に螺旋流を効率的に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態１における流体殺菌装置の構成を示した斜視図。
実施形態１における流体殺菌装置の構成を示した図であって、図１におけるＩＩ-ＩＩでの断面図。
実施形態１における流体殺菌装置の構成を示した図であって、図１におけるＩＩＩ-ＩＩＩでの断面図。
実施形態１における流体殺菌装置の構成を示した図であって、（ａ）は図１におけるＩＶａ-ＩＶａでの断面図、（ｂ）はＩＶｂ－ＩＶｂでの断面図。
流入口付近における流体の流れを模式的に示した図であって、（ａ）は第１端部１００ａ側、（ｂ）は第２端部１００ｂ側を示した図。
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４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】
【００１０】
流体殺菌装置は、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、流路空間における流入口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と、を有する。光源部は、紫外光を放射する発光素子と、流路管の第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た柱部と、柱部の先端に設けられ、発光素子を収容する収納部と、を有する。収納部は、柱部の先端の全周にわたって、柱部の先端から柱部の径方向外側に広がるように形成されている。流入口の流路中心軸は、流路管の中心軸に交差する線に平行な方向であって流路管の中心軸に交差しない方向に一致している。流入口の位置、形状、および大きさは、流入口から流入した流体が柱部の周囲を周回するように構成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許