JP2023162761A - 紫外線照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】窓の破損を防止するとともに、窓が破損した場合でも、その破片が流体に混入することを防止できる紫外線照射装置を提供すること。【解決手段】紫外線照射装置は、前記流体を収容するための空間を規定し、前記空間と外部とを連通する開口部を有する収容壁と、前記開口部を塞ぐように前記収容壁の外側に配置された、紫外線を透過させる窓と、前記開口部を塞ぐように前記収容壁および前記窓の間に配置された、紫外線を透過させるシートと、前記窓、前記シートを介し前記開口部から前記空間へ向けて紫外線を照射するための光源と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、流体に紫外線を照射する紫外線照射装置に関する。

紫外線を用いて液体などの流体を殺菌処理できることは広く知られている。例えば、特許文献１には、軸方向に延びる流路を流れる流体に対して軸方向に紫外線を照射して流体を殺菌する消毒反応器が記載されている。

具体的には、特許文献１に記載の消毒反応器は、殺菌紫外線光源と、殺菌紫外線光源を収容する平行殺菌紫外線光源エンドと、殺菌される流体が流れる筒状の消毒反応壁と、平行殺菌紫外線光源エンドおよび消毒反応壁の間に配置された殺菌紫外線透過板とを有する。

特許文献１に記載の消毒反応器では、殺菌紫外線光源から出射された紫外線は、殺菌紫外線透過板を透過して、消毒反応壁に流れる流体に照射される。これにより、消毒反応壁に流れる流体を殺菌している。

特開２０１０－２６４２３８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の消毒反応器では、消毒反応壁の内部に殺菌紫外線透過板が露出しているため、殺菌紫外線透過板が破損した場合、殺菌紫外線透過板の破片が消毒反応壁に流れる流体に混入してしまい、安全性が確保できないという問題があった。また、殺菌紫外線透過板が破損すると、消毒反応壁の内部の流体が平行殺菌紫外線光源エンドに流れ込んでしまい、消毒反応器が故障することが考えられる。

そこで、本発明の目的は、窓の破損を防止するとともに、窓が破損した場合でも、その破片が流体に混入することを防止できる紫外線照射装置を提供することである。

本発明の一実施の形態に係る紫外線照射装置は、流体に紫外線を照射するための紫外線照射装置であって、前記流体を収容するための空間を規定し、前記空間と外部とを連通する開口部を有する収容壁と、前記開口部を塞ぐように前記収容壁の外側に配置された、紫外線を透過させる窓と、前記開口部を塞ぐように前記収容壁および前記窓の間に配置された、紫外線を透過させるシートと、前記窓、前記シートを介し前記開口部から前記空間へ向けて紫外線を照射するための光源と、を有する。

本発明によれば、窓の破損を防止するとともに、窓が破損した場合でも、その破片が流体に混入することを防止できる紫外線照射装置を提供できる。

図１は、実施の形態１に係る紫外線照射装置の斜視図である。 図２は、実施の形態１に係る紫外線照射装置の断面斜視図である。 図３は、実施の形態１に係る紫外線照射装置の断面図である。 図４は、実施の形態２に係る紫外線照射装置の断面斜視図である。 図５は、実施の形態２に係る紫外線照射装置の断面図である。 図６は、実施の形態３に係る紫外線照射装置の断面図である。 図７は、実施の形態４に係る紫外線照射装置の断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る紫外線照射装置について、添付した図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、紫外線照射装置を流体を殺菌するための殺菌装置に適用した例について説明する。

［実施の形態１］
（紫外線照射装置の構成）
図１は、実施の形態１に係る紫外線照射装置１００の斜視図である。図２は、実施の形態１に係る紫外線照射装置１００の断面斜視図である。図３は、実施の形態１に係る紫外線照射装置１００の断面図である。

図１、図２および図３に示されるように、紫外線照射装置１００は、流体に紫外線を照射するための紫外線照射装置１００であって、流体を貯留するための空間Ｓ１を規定する収容壁１１０と、収容壁１１０の開口部１１３を介して空間Ｓ１に紫外線を照射するための光源１２０と、開口部１１３を塞ぐように収容壁１１０の外側に配置された窓１３０と、開口部１１３を塞ぐように収容壁１１０および窓１３０の間に配置されたシート１４０と、を有する。光源１２０は、窓１３０およびシート１４０よりも空間Ｓ１に対して外側に配置されており、窓１３０、シート１４０および開口部１１３を介して空間Ｓ１に紫外線を照射する。なお、本実施の形態に係る紫外線照射装置１００は、上記の構成に加え、収容壁１１０を覆うとともに、光源１２０を支持するカバー１５０をさらに有する。

収容壁１１０は、流体を収容するための空間Ｓ１を規定する。収容壁１１０には、空間Ｓ１と外部とを連通する開口部１１３が配置されており、光源１２０は、開口部１１３を介して空間Ｓ１に紫外線を照射する。収容壁１１０の外面には、開口部１１３を囲むように段差部１１４が配置されている。収容壁１１０の内面は、光源１２０から出射された紫外線を空間Ｓ１に向けて反射させる。収容壁１１０の構成は、上記の機能を発揮できれば特に限定されない。収容壁１１０は、１つの部材でもよいし、２以上の部材でもよい。本実施の形態では、収容壁１１０は、第１壁１１１と、第２壁１１２との２つの部材を有する。収容壁１１０（第１壁１１１および第２壁１１２）により規定される空間Ｓ１の形状の例には、球形状、円柱形状、角柱形状、その他の形状が含まれる。本実施の形態では、収容壁１１０（第１壁１１１および第２壁１１２）により規定される空間Ｓ１の形状は、略球形状である。第１壁１１１は、空間Ｓ１の一方の略半球形状を規定し、第２壁１１２は、空間Ｓ１の他方の略半球形状を規定する。なお、本実施の形態では、第１壁１１１は、流体の流動方向において上流側に配置されており、第２壁１１２は、流体の流動方向において下流側に配置されている。本実施の形態では、第１壁１１１は、空間Ｓ１に接続された供給流路Ｓ２の一部も規定し、第２壁１１２は、空間Ｓ１に接続された排出流路Ｓ３の一部も規定する。略球形状の空間Ｓ１は、第１壁１１１および第２壁１１２を接合することで形成される。

収容壁１１０の材料は、紫外線により劣化しにくく、かつ上記の機能を発揮できれば特に限定されない。第１壁１１１および第２壁１１２の材料は、同じでもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、第１壁１１１および第２壁１１２の材料は、同じ材料である。第１壁１１１および第２壁１１２の材料は、紫外線を効率的に反射する材料であることが好ましい。本実施の形態では、第１壁１１１および第２壁１１２の材料は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である。収容壁１１０の内径は、特に限定されないが、例えば２０～６０ｍｍ程度である。収容壁１１０の内径を２０～６０ｍｍ程度とすることにより、光源１２０として１個のＵＶ－Ｃ ＬＥＤのみを用いた場合であっても、収容壁１１０内の流体を十分に殺菌できる。

開口部１１３は、光源１２０から出射された紫外線を空間Ｓ１の流体に照射させるための開口である。開口部１１３の大きさは、光源１２０から出射された紫外線を空間Ｓ１に導くことができれば特に限定されない。本実施の形態では、開口部１１３の大きさは、光源１２０の発光面よりも大きく形成されている。開口部１１３の平面視形状は、上記の機能を発揮できれば、特に限定されない。開口部１１３の平面視形状の例には、円形、楕円形、多角形が含まれる。本実施の形態では、開口部１１３の平面視形状は、円形である。

段差部１１４は、収容壁１１０（第２壁１１２）の外面に開口部１１３を取り囲むように配置されている。段差部１１４の内部には、窓１３０およびシート１４０が配置される。段差部１１４の平面視形状は特に限定されないが、窓１３０およびシート１４０の一方または両方の外形と相補的な形状が好ましい。段差部１１４の平面視形状の例には、円形、楕円形、多角形が含まれる。本実施の形態では、段差部１１４の平面視形状は、円形である。段差部１１４の深さは、特に限定されず、窓１３０およびシート１４０の合計厚さよりも浅くてもよいし、深くてもよい。本実施の形態では、段差部１１４の深さは、窓１３０およびシート１４０の合計厚さの３／４程度の深さである。

光源１２０は、収容壁１１０の内部（空間Ｓ１）の流体に紫外線を照射する。本実施の形態では、収容壁１１０の開口部を塞ぐように紫外線を透過させる窓１３０およびシート１４０が配置され、光源１２０は、窓１３０およびシート１４０を通して空間Ｓ１に紫外線を照射する。

光源１２０の種類は、紫外線を出射できれば特に限定されない。光源１２０の例には、発光ダイオード（ＬＥＤ）、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、レーザーダイオード（ＬＤ）が含まれる。本実施の形態では、光源１２０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。光源１２０が出射する紫外線の波長は、特に限定されない。光源１２０が出射する紫外線の波長は、効果的に殺菌する観点から、２００ｎｍ以上３５０ｎｍ以下が好ましく、２００ｎｍ以上２８０ｎｍ以下がより好ましい。すなわち、光源１２０から出射される紫外線は、紫外線Ｃ波（ＵＶＣ）が好ましい。市販されている光源１２０の例には、ピーク波長が２８０ｎｍの紫外線発光ダイオードであるＮＣＳＵ３３４Ａ（日亜化学工業株式会社）が含まれる。また、ピーク波長が２８０ｎｍの紫外線発光ダイオードの他の例には、ＫＬＡＲＡＮ（旭化成株式会社）、ＺＥＵ１１０ＢＥＡＥ（スタンレー電気株式会社）が含まれる。

光源１２０の位置は、窓１３０およびシート１４０を通して空間Ｓ１の流体に紫外線を照射できれば特に限定されない。光源１２０は、第１壁１１１に配置してもよいし、第２壁１１２に配置してもよい。本実施の形態では、光源１２０は、第２カバー１５２に設けられた凹部１５３の内部に、光源１２０の光軸が供給口１１５および排出口１１６のいずれにも交差しないように配置されている。

窓１３０は、収容壁１１０（第２壁１１２）に開口した開口部１１３を塞ぐように配置されており、光源１２０から出射された紫外線を収容壁１１０の内部（空間Ｓ１）へ透過させる。窓１３０の材料は、紫外線を透過させることができ、かつ必要な強度を有していれば、特に限定されない。窓１３０の材料の例には、石英ガラス、サファイアガラス、フッ化バリウム、フッ化カルシウムが含まれる。

本実施の形態では、窓１３０は、平板状であり、第２壁１１２に配置された開口部１１３を塞ぐように、段差部１１４の内部に配置されている。具体的には、開口部１１３の内径は、収容壁１１０の内径の大きさに対して、２０～５０％の大きさであることが好ましい。開口部１１３の内径を大きくすることで、空間Ｓ１の広い範囲に紫外線を直接照射することができる。一方、開口部１１３の内径を小さくすることで、空間Ｓ１の内面に占める紫外線反射面の割合を大きくすることができる。

シート１４０は、開口部１１３を塞ぐように収容壁１１０および窓１３０の間に配置されており、光源１２０から出射された紫外線を透過させる。また、シート１４０は、何らかの理由により窓１３０が破損した場合、窓１３０の破片が空間Ｓ１の流体に混入することを防止する。シート１４０の材料は、上記の機能を発揮し、かつ所定の強度および弾性を有していれば特に限定されない。シート１４０の材料の例には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン－パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、シリコーンが含まれる。シート１４０がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）または四フッ化エチレン－パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）で構成されている場合、シート１４０は紫外線を拡散および透過させる。シート１４０がシリコーンで構成されている場合、シート１４０は紫外線を透過させる。シート１４０の厚みは、上記の機能を発揮できれば特に限定されない。シート１４０の厚みは、０．１～２．０ｍｍの範囲内である。シート１４０の厚みが０．１ｍ未満の場合、窓材の破片によりシートが破損するおそれがある。一方、シート１４０の厚みが２ｍｍ超の場合、紫外線が透過しにくくなる。なお、窓１３０の破損を防止するためには、低温時（例えば、－４０℃）において空間Ｓ１の凍結した流体と窓１３０との間、すなわち窓１３０の空間Ｓ１側表面に、弾性を有する厚めのシート１４０を配置することが有効であると考えられる。なお、本実施の形態では、窓１３０の内側（流体に面する側）の表面に厚さ２ｍｍのシリコーン製のシート１４０を貼り付けた場合に窓１３０の破損を防止できた。万が一、シート１４０が薄く破損を防止できなかった場合であっても、窓１３０の表面に貼り付けられたシート１４０により流体に破損した窓１３０の破片が混入することを防ぐことができる。シート１４０の厚みは、一定でもよいし、一定でなくてもよい。本実施の形態では、シート１４０の厚みは、一定である。本実施の形態では、シート１４０がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）または四フッ化エチレン－パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）で構成されている場合、シート１４０は、紫外線を拡散させつつ透過させるため、光源１２０から出射された紫外線を拡げた状態で流体に到達させることができる。シート１４０が拡散性を有していない場合であっても、光源１２０からの紫外線の配光特性や収容壁１１０の内部の反射性能などを最適化することにより、空間Ｓ１の流体に殺菌するために十分な紫外線を到達させられればよい。

供給流路Ｓ２は、収容壁１１０の内部（空間Ｓ１）に流体を供給する。供給流路Ｓ２は、その一端が空間Ｓ１に開口している。供給流路Ｓ２の空間Ｓ１への開口部が、供給口１１５である。供給流路Ｓ２は、収容壁１１０の内部（空間Ｓ１）に収容壁１１０の内面に沿って滑らかに流体を供給できるように配置されていることが好ましい。本実施の形態では、供給流路Ｓ２における流体の流動方向に沿い、かつ空間Ｓ１の重心を含む断面における、供給流路Ｓ２の内面と収容壁１１０の内面との接続部において、供給流路Ｓ２の内面の一部は、接続部における収容壁１１０の内面の接線と一致するように、収容壁１１０の内面と滑らかに連続して配置されている。本実施の形態では、供給流路Ｓ２は、収容壁１１０（第１壁１１１）の一部と、カバー１５０（第１カバー１５１）とにより構成されている。

排出流路Ｓ３は、収容壁１１０の内部（空間Ｓ１）の流体を排出する。排出流路Ｓ３は、その一端が空間Ｓ１に開口している。排出流路Ｓ３の空間Ｓ１への開口部が、排出口１１６である。排出流路Ｓ３は、収容壁１１０の内部（空間Ｓ１）に収容壁１１０の壁に沿って滑らかに流体を排出できるように配置されていることが好ましい。本実施の形態では、排出流路Ｓ３における流体の流動方向に沿い、かつ収容壁１１０の重心を含む断面における、排出流路Ｓ３の内面と収容壁１１０の内面との接続部において、排出流路Ｓ３の内面の一部は、接続部における収容壁１１０の内面の接線と一致するように、収容壁１１０の内面と滑らかに連続して配置されている。本実施の形態では、排出流路Ｓ３は、収容壁１１０（第２壁１１２）の一部と、カバー１５０（第２カバー１５２）とにより構成されている。

カバー１５０は、収容壁１１０を覆って収容壁１１０を保持する。カバー１５０は、１つの部材でもよいし、２つ以上の部材でもよい。本実施の形態では、カバー１５０は、第１カバー１５１と、第２カバー１５２との２つの部材で構成されている。カバー１５０は、第１カバー１５１と、第２カバー１５２とを共同させることにより、収容壁１１０を覆う。第１カバー１５１の材料と、第２カバー１５２の材料とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、第１カバー１５１の材料と、第２カバー１５２の材料は、同じ材料である。第１カバー１５１の材料と、第２カバー１５２の材料との例には、アルミニウム、ステンレス、黄銅、銅などの金属、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリル－ブタジエンゴム－スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリスチレン、アクリロニトリル－スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの樹脂が含まれる。

第１カバー１５１は、第１壁１１１を覆う。本実施の形態では、第１カバー１５１は、第１壁１１１の全体および第２壁１１２の一部を覆う。より具体的には、本実施の形態では、第１カバー１５１は、第１壁１１１の全体および第２壁１１２の一部を覆う。また、本実施の形態では、第１カバー１５１は、供給流路Ｓ２の一部を規定する。具体的には、第１カバー１５１は、供給流路Ｓ２の上流側を規定する。

第２カバー１５２は、第２壁１１２を覆う。本実施の形態では、第２カバー１５２は、第２壁１１２の一部を覆う。また、本実施の形態では、第２カバー１５２は、排出流路Ｓ３の一部を規定する。具体的には、第２カバー１５２は、排出流路Ｓ３の下流側を規定する。第２カバー１５２には、光源１２０が配置される凹部１５３が配置されている。凹部１５３の外縁部は、窓１３０に接触するように構成されている。第１カバー１５１に対して第２カバー１５２を取り付けることにより、凹部１５３の外縁部が窓１３０を第２壁１１２に向かって押圧する。

（紫外線照射装置の組み立て方法および使用方法）
次に、本実施の形態に係る紫外線照射装置１００の組み立て方法の一例および使用方法の一例について説明する。

まず、第１壁１１１および第２壁１１２を第１カバー１５１内に配置する。ここでは、第１カバー１５１内に第１壁１１１に配置した後、第１カバー１５１内に第２壁１１２をさらに配置してもよい。また、第１壁１１１および第２壁１１２を組み合わせた後に、第１カバー１５１内に配置してもよい。

次いで、段差部１１４内にシート１４０および窓１３０をこの順番に配置する。最後に、光源１２０を配置した第２カバー１５２と第１カバー１５１との間にこれらを配置した状態で、第２カバー１５２と第１カバー１５１とを係合させる。このとき、第２カバー１５２の凹部１５３の外縁部が窓１３０を第２壁１１２に向かって押圧し、窓１３０がシート１４０を段差部１１４の底面に向かって押圧する。これにより、第２壁１１２の開口部１１３は、シート１４０により塞がれる。よって、窓１３０が破損した場合でも破片が流体に混入することがない。また、流体が凹部１５３に流入することがないため、装置が故障しない。

上記のように組み立てた紫外線照射装置１００において、光源１２０から紫外線を出射して、流体に紫外線を照射する。これと同時に、殺菌対象の流体（例えば水）を供給口１１５から空間Ｓ１に導入するとともに、空間Ｓ１の流体を排出口１１６から取り出す。このとき、供給口１１５導入された流体は、直接排出口１１６に移動するわけではなく、螺旋状に回って空間Ｓ１に滞在する。なお、供給口１１５（供給流路Ｓ２）側を加圧して流体を移動させてもよいし、排出口１１６（排出流路Ｓ３）側を減圧して流体を移動させてもよい。光源１２０から出射された紫外線は、収容壁１１０の内面で反射される。

（効果）
以上のように、本実施の形態に係る紫外線照射装置１００は、収容壁１１０に配置された開口部１１３を覆うようにシートが配置されているため、窓１３０が破損した場合でも、窓１３０の破片が流体に混入することを防止できる。

［実施の形態２］
次に、実施の形態２に係る紫外線照射装置２００について説明する。本実施の形態に係る紫外線照射装置２００は、シート２４０の形状のみが実施の形態１に係る紫外線照射装置１００と異なる。そこで、実施の形態１に係る紫外線照射装置１００と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。

（紫外線照射装置の構成）
図４は、実施の形態２に係る紫外線照射装置２００の断面斜視図である。図５は実施の形態２に係る紫外線照射装置２００の断面図である。

図４および図５に示されるように、紫外線照射装置２００は、第１壁１１１および第２壁１１２を含む収容壁１１０と、光源１２０と、窓１３０と、シート２４０とを有する。なお、本実施の形態に係る紫外線照射装置２００は、上記の構成に加え、収容壁１１０を覆うとともに、光源１２０を支持する第１カバー１５１および第２カバー１５２を含むカバー１５０をさらに有する。

本実施の形態では、シート２４０は、第１領域２４１と、第２領域２４２とを有する。第１領域２４１は、収容壁１１０または封止部材３１８に接触するように配置されている。第１領域２４１は、シート２４０の外縁部であり、かつ薄肉の領域である。第２領域２４２は、開口部１１３に露出するように配置されている。第２領域２４２は、第１領域２４１の中央であって、第１領域２４１よりも厚い。第２領域２４２の形状は、開口部１１３の開口の形状と同じことが好ましい。これにより、光源１２０から出射された紫外線を多く拡散させることができる。

（紫外線照射装置の組み立て方法および使用方法）
次に、本実施の形態に係る紫外線照射装置２００の組み立て方法および使用方法について説明する。

第１壁１１１および第２壁１１２を第１カバー１５１に配置する。次いで、開口部１１３および段差部１１４にシート２４０を配置する。このとき、シート２４０の第２領域２４２を開口部１１３の内部に配置するとともに、シート２４０の第１領域２４１を段差部１１４に配置する。次いでシート２４０の上に窓１３０を配置する。次いで、光源１２０を取り付けた第２カバー１５２を取り付ける。これにより、第２壁１１２および窓１３０にシート２４０が押し潰されるため、液漏れを防止できる。また、第２壁１１２の開口部を覆うようにシート２４０が配置されるため、窓１３０が破損した場合でも破片が流体に混入することがない。

上記のように組み立てた紫外線照射装置２００において、光源１２０から紫外線を出射して、流体に紫外線を照射する。これと同時に、殺菌対象の流体（例えば水）を供給口１１５から空間Ｓ１に導入するとともに、空間Ｓ１の流体を排出口１１６から取り出す。このとき、供給口１１５導入された流体は、直接排出口１１６に移動するわけではなく、螺旋状に回って空間Ｓ１に滞在する。なお、供給口１１５（供給流路Ｓ２）側を加圧して流体を移動させてもよいし、排出口１１６（排出流路Ｓ３）側を減圧して流体を移動させてもよい。光源１２０から出射された紫外線は、収容壁１１０の内面で反射される。

（効果）
以上のように、本実施の形態に係る紫外線照射装置２００は、実施の形態１に係る紫外線照射装置１００と同様の効果を有する。また、本実施の形態に係る紫外線照射装置２００は、光源１２０から出射される紫外線をより拡散できる。

［実施の形態３］
次に、実施の形態３に係る紫外線照射装置３００について説明する。本実施の形態に係る紫外線照射装置３００は、第２壁３１２の形状および封止部材３１８の有無が実施の形態１に係る紫外線照射装置１００と異なる。そこで、実施の形態１に係る紫外線照射装置１００と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。

（紫外線照射装置の構成）
図６は、実施の形態３に係る紫外線照射装置３００の断面図である。

図６に示されるように、紫外線照射装置３００は、第１壁１１１および第２壁３１２を含む収容壁３１０と、光源１２０と、窓１３０と、シート１４０とを有する。なお、本実施の形態に係る紫外線照射装置３００は、上記の構成に加え、収容壁３１０を覆うとともに、光源１２０を支持する第１カバー１５１および第２カバー１５２を含むカバー１５０をさらに有する。

本実施の形態では、収容壁３１０は、第１壁１１１と、第２壁３１２とを有する。第２壁３１２には、開口部１１３と、段差部１１４とに加え、溝３１７が配置されている。溝３１７は、開口部１１３を取り囲み、かつ段差部１１４に開口している環状の溝である。溝３１７の内部には、封止部材３１８が配置されている。溝３１７の平面視形状は、特に限定されない。溝３１７は、開口部１１３を取り囲み、段差部１１４に開口していれば特に限定されない。本実施の形態では、溝３１７の平面視形状は、円環形状である。溝３１７の深さは、封止部材３１８の厚みよりも浅いことが好ましい。

封止部材３１８は、溝３１７の内部に配置される。封止部材３１８は、溝３１７（収容壁３１０）およびシート１４０に接触するように配置される。封止部材３１８の構成は、特に限定されない。本実施の形態では、封止部材３１８は、Ｏリングである。

（紫外線照射装置の組み立て方法および使用方法）
次に、本実施の形態に係る紫外線照射装置３００の組み立て方法および使用方法について説明する。

第１壁１１１および第２壁３１２を第１カバー１５１に配置する。次いで、封止部材３１８を溝３１７に配置する。次いで、段差部１１４にシート１４０および窓１３０をこの順番に配置する。最後に光源１２０を配置した第２カバー１５２と第１カバー１５１とを係合させる。このとき、封止部材３１８およびシート１４０は、溝３１７および窓１３０により押し潰される。これにより、開口部１１３および溝３１７の間の領域と、封止部材３１８がシート１４０に接触している領域とでシールされる。これによって、窓１３０が破損した場合でも破片が流体に混入することがない。また、流体が凹部１５３に流入することがないため、装置が故障しない。

上記のように組み立てた紫外線照射装置３００において、光源１２０から紫外線を出射して、流体に紫外線を照射する。これと同時に、殺菌対象の流体（例えば水）を供給口１１５から空間Ｓ１に導入するとともに、空間Ｓ１の流体を排出口１１６から取り出す。このとき、供給口１１５導入された流体は、直接排出口１１６に移動するわけではなく、螺旋状に回って空間Ｓ１に滞在する。なお、供給口１１５（供給流路Ｓ２）側を加圧して流体を移動させてもよいし、排出口１１６（排出流路Ｓ３）側を減圧して流体を移動させてもよい。光源１２０から出射された紫外線は、収容壁３１０の内面で反射される。

なお、本実施の形態においても、シート１４０として、実施の形態２で記載したシート２４０を用いてもよい。

（効果）
以上のように、本実施の形態に係る紫外線照射装置３００は、実施の形態１に係る紫外線照射装置１００と同様の効果を有する。また、本実施の形態に係る紫外線照射装置３００は、封止部材３１８を有するため、液密性を高くできる。

［実施の形態４］
次に、実施の形態４に係る紫外線照射装置４００について説明する。本実施の形態に係る紫外線照射装置４００は、第２壁３１２の形状と、封止部材３１８の有無と、シート４４０の形状とが実施の形態１に係る紫外線照射装置１００と異なる。そこで、実施の形態１に係る紫外線照射装置１００と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。

（紫外線照射装置の構成）
図７は、実施の形態４に係る紫外線照射装置４００の断面図である。

図７に示されるように、紫外線照射装置４００は、第１壁１１１および第２壁３１２を含む収容壁３１０と、光源１２０と、窓１３０と、シート４４０とを有する。なお、本実施の形態に係る紫外線照射装置４００は、上記の構成に加え、収容壁３１０を覆うとともに、光源１２０を支持する第１カバー１５１および第２カバー１５２を含むカバー１５０をさらに有する。

本実施の形態では、収容壁３１０は、第１壁１１１と、第２壁３１２とを有する。第２壁３１２には、開口部１１３と、段差部１１４とに加え、溝３１７が配置されている。溝３１７は、開口部１１３を取り囲むように、段差部１１４に開口している。溝３１７の内部には、封止部材３１８が配置されている。溝３１７の平面視形状は、特に限定されない。溝３１７は、開口部１１３を取り囲み、段差部１１４に開口していれば特に限定されない。本実施の形態では、溝３１７の平面視形状は、円環形状である。溝３１７の深さは、封止部材３１８の厚みよりも浅いことが好ましい。

封止部材３１８は、溝３１７の内部に配置される。封止部材３１８は、溝３１７（収容壁３１０）および窓１３０に接触するように配置される。封止部材３１８の構成は、特に限定されない。本実施の形態では、封止部材３１８は、Ｏリングである。

本実施の形態におけるシート４４０は、開口部１１３を覆うけれども、溝３１７は覆わない。すなわち、本実施の形態におけるシート４４０は、実施の形態１におけるシート１４０よりも小さい。これにより、製造コストを削減できる。

（紫外線照射装置の組み立て方法および使用方法）
次に、本実施の形態に係る紫外線照射装置４００の組み立て方法および使用方法について説明する。

第１壁１１１および第２壁１１２を第１カバー１５１に配置する。次いで、封止部材３１８を溝３１７に配置する。次いで、開口部１１３を覆うようにシート４４０を配置し、段差部１４に窓１３０を配置する。最後に光源１２０を配置した第２カバー１５２と第１カバー１５１とを係合させる。このとき、封止部材３１８およびシート１４０は、溝３１７および窓１３０により押し潰される。これにより、開口部１１３および溝３１７の間の領域と、封止部材３１８がシート４４０に接触している領域とでシールされる。これによって、窓１３０が破損した場合でも破片が流体に混入することがない。また、流体が凹部１５３に流入することがないため、装置が故障しない。

上記のように組み立てた紫外線照射装置４００において、光源１２０から紫外線を出射して、流体に紫外線を照射する。これと同時に、殺菌対象の流体（例えば水）を供給口１１５から空間Ｓ１に導入するとともに、空間Ｓ１の流体を排出口１１６から取り出す。このとき、供給口１１５導入された流体は、直接排出口１１６に移動するわけではなく、螺旋状に回って空間Ｓ１に滞在する。なお、供給口１１５（供給流路Ｓ２）側を加圧して流体を移動させてもよいし、排出口１１６（排出流路Ｓ３）側を減圧して流体を移動させてもよい。光源１２０から出射された紫外線は、収容壁３１０の内面で反射される。

（効果）
以上のように、本実施の形態に係る紫外線照射装置４００は、実施の形態１に係る紫外線照射装置１００と同様の効果を有する。また、シート４４０を小さくできるため、製造コストを削減できる。

なお、本実施の形態においても、シート４４０として、実施の形態２で記載したシート２４０を用いてもよい。

本実施の形態に係る紫外線照射装置は、例えば、浄水や農業用水、食品用洗浄水、各種洗浄水、浴場の水、プールの水などの殺菌において有用である。

１００、２００、３００、４００ 紫外線照射装置
１１０、３１０ 収容壁
１１１ 第１壁
１１２、３１２ 第２壁
１１３ 開口部
１１４ 段差部
１１５ 供給口
１１６ 排出口
１２０ 光源
１３０ 窓
１４０、２４０、４４０、 シート
１５０ カバー
１５１ 第１カバー
１５２ 第２カバー
１５３ 凹部
２４１ 第１領域
２４２ 第２領域
３１７ 溝
３１８ 封止部材

Claims (5)

1. 流体に紫外線を照射するための紫外線照射装置であって、
   前記流体を収容するための空間を規定し、前記空間と外部とを連通する開口部を有する収容壁と、
   前記開口部を塞ぐように前記収容壁の外側に配置された、紫外線を透過させる窓と、
   前記開口部を塞ぐように前記収容壁および前記窓の間に配置された、紫外線を透過させるシートと、
   前記窓、前記シートを介し前記開口部から前記空間へ向けて紫外線を照射するための光源と、
   を有する、紫外線照射装置。
2. 前記シートは、ポリテトラフルオロエチレン、四フッ化エチレン－パーフルオロアルコキシエチレン共重合体、またはシリコーンを含む、請求項１に記載の紫外線照射装置。
3. 前記収容壁は、その外面に前記開口部を取り囲むよう配置された溝を有し、
   前記溝の内部には、前記収容壁と、前記窓または前記シートに接触するように配置された封止部材が配置されている、
   請求項１または請求項２に記載の紫外線照射装置。
4. 前記シートは、
   前記収容壁または前記封止部材に接触するように配置された第１領域と、
   前記開口部に露出するように配置された、前記第１領域よりも厚い第２領域と、
   を有し、
   前記第２領域の一部は、前記開口部内に配置されている、
   請求項１に記載の紫外線照射装置。
5. 前記シートは、紫外線を拡散させつつ透過させる、請求項１に記載の紫外線照射装置。