[发明专利]流体杀菌装置以及流体杀菌方法

说明书

流体杀菌装置(10)包括：直管(20)，其构成在长度方向上延伸的流路(12)；以及光源(40)，其向以层流状态流过流路(12)的流体在长度方向上照射紫外光。光源(40)有发出紫外光的发光元件(42)，并以在与长度方向正交的流路的截面中达到中央附近的紫外光强度比其周围的紫外光强度高的强度分布的方式照射紫外光。

技术领域

本发明涉及流体杀菌装置以及流体杀菌方法，尤其涉及照射紫外光而对流体进行杀菌的技术。

背景技术

众所周知，紫外光具有杀菌能力，照射紫外光而进行杀菌处理的装置被使用在医疗或食品加工等现场。此外，也使用通过对水等流体照射紫外光来对流体进行连续杀菌的装置。作为这样的杀菌装置，例如可以例举在由直管状的金属管形成的流路的管端内壁上配置有紫外线LED的装置(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2011-16074号公报

发明内容

发明要解决的课题

为了对流体进行高效率的紫外光照射，希望适当地控制流路内的流体的流动状态，并且以与流动状态适应的形态来照射紫外光。

本发明是鉴于这样的课题而完成的，其示例性的目的之一在于提供一种提高对流过流路的流体的紫外光照射效率的流体杀菌装置。

用于解决课题的手段

本发明的某个方案的流体杀菌装置包括构成在长度方向上延伸的流路的直管、以及向以层流状态流过流路的流体沿长度方向照射紫外光的光源。光源具有发出紫外光的发光元件，并以在与长度方向正交的流路截面中达到中央附近的紫外光强度比其周围的紫外光强度高的强度分布的方式照射紫外光。

根据该方案，由于对以层流状态流动的流体照射紫外光，所以与对紊流状态的流体照射紫外光的情况相比，能够提高杀菌效率。据本发明的发明者们的见解，在向直管状流路内照射紫外光以进行杀菌处理的情况下，与形成紊流状态时相比，形成层流状态时能够得到7倍的杀菌效率。此外，层流状态的流体由于具有中央附近的流速快而管内壁附近的流速慢的速度分布，所以通过与该速度分布对应地提高中央附近的紫外光的强度，能够有效地对流过流路内的流体照射紫外光，从而提高杀菌效率。

也可以是，直管具有设置有使流体在长度方向上流入的流入口的第1端部、和与第1端部相反侧的第2端部。也可以是，光源配置在第2端部。

也可以是，光源以及流入口配置在直管的中心轴上。

也可以是，直管具有流出口，该流出口设置在第2端部上，并使流体在与长度方向相交叉的方向上流出。

也可以是，直管具有流出口，该流出口设置在第2端部上，并使流体在长度方向上流出。也可以是，光源具有以包围流出口的方式配置的多个发光元件。也可以是，多个发光元件向流过流路的流体在长度方向上照射紫外光。

也可以是，进一步包括用于使流过流路的流体层流化的整流板。

本发明的另一个方案是流体杀菌方法。这个方法一边在构成沿长度方向延伸的流路的直管内部形成层流状态的流体的流动，一边以在与长度方向正交的流路的截面中达到中央附近的紫外光强度比其周围的紫外光强度高的强度分布的方式，向以层流状态流过流路的流体在长度方向上照射紫外光。

根据该方案，由于对以层流状态流动的流体照射紫外光，所以与对紊流状态的流体照射紫外光的情况相比，能够提高杀菌效率。此外，由于层流状态的流体具有中央附近的流速快而管内壁附近的流速慢的速度分布，所以通过与该速度分布对应地提高中央附近的紫外光的强度，能够有效地对流过流路内的流体照射紫外光，从而提高杀菌效率。

发明效果