JP7397366B2 - 流体紫外光処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体紫外光処理装置に関する。

例えば、特許文献１には、発光素子が発する紫外線を流体が流れる流路内へ照射する装置が開示されている。

特開２０１８－１４０００１号公報

本発明は、処理効果を高めることができる流体紫外光処理装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、流体紫外光処理装置は、流体の流入部と流出部と、前記流入部と前記流出部とを繋ぐ流路部と、を有し、前記流路部は、前記流入部から分岐する複数の分岐流路部と、前記複数の分岐流路部の下流側に接続される合流流路部と、を含み、前記合流流路部に紫外光を照射可能な第１光源と、前記複数の分岐流路部のそれぞれに紫外光を照射可能な複数の第２光源と、を備える。

本発明によれば、処理効果を高めることができる流体紫外光処理装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態の流体紫外光処理装置の斜視図である。 図１のII-II線における断面図である。 本発明の第２実施形態の流体紫外光処理装置の断面図である。 本発明の一実施形態の光源の一例を示す斜視図である。 本発明の一実施形態の光源の他の一例を示す斜視図である。 本発明の一実施形態の光源の他の例を示す斜視図である。 図５に示す光源の分解斜視図である。 流体滞留作用の第１例を示す流体紫外光処理装置の断面図である。 流体滞留作用の第１例を示す流体紫外光処理装置の斜視図である。 流体滞留作用の第２例を示す流体紫外光処理装置の断面図である。 流体滞留作用の第３例を示す流体紫外光処理装置の断面図である。 流体滞留作用の第４例を示す流体紫外光処理装置の断面図である。 流体滞留作用の第５例を示す流体紫外光処理装置の断面図である。 流体滞留作用の第６例を示す流体紫外光処理装置の断面図である。 流体滞留作用の第７例を示す流体紫外光処理装置を流入部側から視た側面図である。 図１４のXV－XV線における断面図である。 図１５のXVI－XVI線における断面図である。 本発明の第３実施形態の流体紫外光処理装置の断面図である。 本発明の第４実施形態の流体紫外光処理装置の断面図である。 本発明の第５実施形態の流体紫外光処理装置に含まれる区画部材を例示する図である。 本発明の第６実施形態の流体紫外光処理装置の光源に設けられた光検出器を例示する斜視図である。 図２０の光検出器の動作を例示する第１図である。 図２０の光検出器の動作を例示する第２図である。

以下、図面を参照し、実施形態について説明する。各図面中、同じ構成には同じ符号を付している。なお、各図面は、実施形態を模式的に示したものであるため、各部材のスケール、間隔若しくは位置関係などが誇張、又は部材の一部の図示を省略する場合がある。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の流体紫外光処理装置１の斜視図である。図２は、図１のII-II線における断面図である。図１及び図２において、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸とする。図２に示す断面は、Ｘ軸及びＺ軸に平行であり、且つＹ軸に直交する断面を示す。

流体紫外光処理装置１は、第１端部１０と、第２端部２０と、第１端部１０と第２端部２０との間に位置する中間部５０とを有する。さらに、流体紫外光処理装置１は、第１光源７１と、第２光源７２とを有する。図１及び図２に示す例においては、第１光源７１は第１端部１０に配置され、第２光源７２は第２端部２０に配置される。

第１端部１０、第２端部２０、及び中間部５０の材料は、金属であり、例えばステンレス鋼である。第１端部１０、第２端部２０、及び中間部５０は、互いに別体でもよく、一体に構成されてもよい。

図２において、流体の流れを太矢印で表す。液体や気体などの流体は、流体紫外光処理装置１の外部から第１端部１０に流入する。さらに、流体は、第１端部１０から中間部５０を経て第２端部２０に流れ、第２端部２０から流体紫外光処理装置１の外部に流出する。

第１端部１０は、流体の流入部１１と、上流側流路部１２と、第１光源配置部１３と、第１窓部１４とを有する。

流入部１１は、流体紫外光処理装置１の外部から第１端部１０の内部に通じる孔部を含む。流入部１１には外部の配管が接続され、その配管から流入部１１に流体が流入する。流入部１１の流体の流れる方向に直交する断面の形状は、例えば円形である。流入部１１は、例えば円形の開口として形成された流入口１１ａを有する。流入部１１の円形の断面形状の中心を通る中心軸Ｃ１はＸ軸方向に平行である。

上流側流路部１２は、第１端部１０の内部で流入部１１に接続している。上流側流路部１２は、流入部１１から複数に分岐している。図２に示す例においては、上流側流路部１２は、流入部１１から２つに分岐している。例えば、中心軸Ｃ１に直交するＺ軸方向において互いに逆方向に上流側流路部１２は流入部１１から分岐している。

第１光源配置部１３は、第１端部１０の内部に第１光源７１を配置可能な空間として形成されている。図１に示すように、第１端部１０の一側面１０ａには、第１光源配置部１３に通じる第１開口１３ａが形成されている。この第１開口１３ａを通じて、第１光源７１を第１光源配置部１３に対して着脱可能となっている。第１光源配置部１３は、流体紫外光処理装置１の各流路部から分離された空間として形成され、第１光源７１は流体に晒されず、流体から保護される。例えば、流体が液体である場合、第１光源７１に防水構造が不要となる。また、流体紫外光処理装置１に流体を流した状態のまま、第１光源７１を着脱して、交換やメンテナンスを行うことができる。なお、第１光源配置部１３は、中間部５０の内部に配置されていてもよい。この場合、後述する中間部５０の第３壁部５３または第４壁部５４に、第１光源配置部１３に通じる第１開口１３ａが形成される。

第１光源７１は、紫外光を発する。第１光源７１が発する紫外光のピーク波長は、例えば、１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下である。第１光源７１は、発光素子を含む。発光素子として、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）またはＬＤ（Laser Diode）を用いることができる。第１光源７１は、配線基板等の上に発光素子が載置された発光装置、配線基板等の上に発光素子を含む筐体が載置された発光装置等を用いることができる。第１光源７１は、第１面７１ａと、第１面７１ａの反対側に位置する第２面７１ｂとを有する。第１面７１ａは光出射面であり、紫外光は第１面７１ａから出射される。

第１光源７１の第１面７１ａに対向して第１窓部１４が配置されている。Ｘ軸方向において、第１窓部１４と第１光源７１の第２面７１ｂとの間に第１面７１ａが位置し、第２面７１ｂと流入部１１との間に上流側流路部１２の一部が位置する。第１窓部１４は、第１光源７１が発する光の波長に対して透光性を有する材料からなる。第１窓部１４の材料としては、石英ガラス、ホウ珪酸ガラス、フッ化カルシウムガラス、アルミノホウ珪酸ガラス、オキシナイトライドガラス、カルコゲナイドガラス、及びサファイアからなる群から選択された少なくとも１種からなる無機材料を例示することができる。

第２端部２０は、流体の流出部１５と、第２光源配置部１６と、第２窓部１７とを有する。

流出部１５は、第２端部２０の内部から流体紫外光処理装置１の外部へと通じる孔部を含む。流出部１５には外部の配管が接続される。流体紫外光処理装置１の内部を流れた流体は、流出部１５から外部の配管に流出する。流出部１５の流体の流れる方向に直交する断面の形状は、例えば円形である。流出部１５は、例えば円形の開口として形成された流出口１５ａを有する。

流出部１５の円形の断面形状の中心を通る中心軸Ｃ２は、流入部１１の中心軸Ｃ１に一致することが好ましい。これにより、流体紫外光処理装置１を、既存の真っ直ぐな配管の途中に容易に接続することができる。

第２光源配置部１６は、第２端部２０の内部に第２光源７２を配置可能な空間として形成されている。第２端部２０の内部には、複数の第２光源７２が配置される。本実施形態では、第２端部２０の内部に、例えば２つの第２光源７２が配置される。したがって、第２端部２０の内部に２つの第２光源配置部１６が形成されている。２つの第２光源配置部１６がＺ軸方向において流出部１５を挟むように位置している。

図１に示すように、第２端部２０の一側面２０ａには、それぞれの第２光源配置部１６に通じる第２開口１６ａが形成されている。この第２開口１６ａを通じて、第２光源７２を第２光源配置部１６に対して着脱可能となっている。第２光源配置部１６は、流体紫外光処理装置１の各流路部から分離された空間として形成され、第２光源７２は流体に晒されず、流体から保護される。例えば、流体が液体である場合、第２光源７２に防水構造が不要となる。また、流体紫外光処理装置１に流体を流した状態のまま、第２光源７２を着脱して、交換やメンテナンスを行うことができる。なお、第２光源配置部１６は、中間部５０の内部に配置されていてもよい。この場合、後述する中間部５０の第３壁部５３または第４壁部５４に、第２光源配置部１６に通じる第２開口１６ａが形成される。

第２光源７２は、紫外光を発する。第２光源７２として、第１光源７１と同じ光源を用いることができる。第２光源７２は、第１光源７１と発光ピーク波長が異なるものを用いてもよい。第２光源７２も、第１面７２ａと、第１面７２ａの反対側に位置する第２面７２ｂとを有する。第１面７２ａは光出射面であり、紫外光は第１面７２ａから出射される。

それぞれの第２光源７２の第１面７２ａに対向して第２窓部１７が配置されている。第２窓部１７は、第２光源７２が発する光の波長に対して透光性を有する材料からなる。第２窓部１７は、例えばガラスからなる。Ｘ軸方向において、第２窓部１７と第２光源７２の第２面７２ｂとの間に第１面７２ａが位置する。

図１に示すように、第２光源７２は、例えば、配線基板７２ｄと、配線基板７２ｄ上に実装された複数の発光素子７２ｅと、配線基板７２ｄ及び発光素子７２ｅを覆う筐体７２ｆとを有する。筐体７２ｆには、配線基板７２ｄと電気的に接続されるコネクタの挿入口７２ｃが形成されている。第１光源７１も、第２光源７２と同様に構成することができる。第１光源７１及び第２光源７２は、防水構造を有していてもよい。この場合、第１光源配置部１３及び第２光源配置部１６は、流体紫外光処理装置１の流路部１００内に配置してもよい。また、第１窓部１４及び第２窓部１７を構成する透光性の部材を省略し、第１光源配置部１３及び第２光源配置部１６から流路部１００内に第１光源７１及び第２光源７２からの紫外光が直接照射されるようにしてもよい。

第２端部２０は、さらに、下流側流路部１１０を有する。下流側流路部１１０は、流出部１５から、Ｚ軸方向に分岐して、第２光源配置部１６に対向する空間に通じている。流出部１５を流れる流体の一部は下流側流路部１１０へと分岐して流れ、第２光源７２を第２面７２ｂ側から冷却することができる。これにより、第２光源７２の発光に伴う発熱による発光効率の低下を抑制することができる。

また、第１端部１０の上流側流路部１２を流れる流体は、第１光源７１を第２面７１ｂ側から冷却することができる。これにより、第１光源７１の発光に伴う発熱による発光効率の低下を抑制することができる。

図１に示す例では、中間部５０は、中間部５０の筐体を構成する４つの壁部（第１壁部５１、第２壁部５２、第３壁部５３、及び第４壁部５４）を有する。第１壁部５１と第２壁部５２は、Ｚ軸方向において互いに離隔している。第３壁部５３と第４壁部５４は、Ｙ軸方向において互いに離隔している。

さらに、中間部５０は、第１壁部５１、第２壁部５２、第３壁部５３、及び第４壁部５４に囲まれた空間内に配置された複数の区画部材６１～６４を有する。例えば、４つの区画部材（第１区画部材６１、第２区画部材６２、第３区画部材６３、及び第４区画部材６４）が中間部５０に配置されている。

第１区画部材６１、第２区画部材６２、第３区画部材６３、及び第４区画部材６４は、Ｘ軸方向に延びる長方形の板部材である。第１壁部５１、第１区画部材６１、第２区画部材６２、第３区画部材６３、第４区画部材６４、及び第２壁部５２は、Ｚ軸方向において互いに離隔している。第１流路部８１ａ、８１ｂ、第２流路部８２ａ、８２ｂ、及び合流流路部９０は、それぞれが筒状の部材で構成されていてもよい。

Ｚ軸方向において、第１区画部材６１は第１壁部５１と第２区画部材６２との間に位置し、第２区画部材６２は第１区画部材６１と第３区画部材６３との間に位置し、第３区画部材６３は第２区画部材６２と第４区画部材６４との間に位置し、第４区画部材６４は第３区画部材６３と第２壁部５２との間に位置する。

第１区画部材６１、第２区画部材６２、第３区画部材６３、及び第４区画部材６４は、Ｙ軸方向において、第３壁部５３と第４壁部５４との間に挟まれている。第１区画部材６１、第２区画部材６２、第３区画部材６３、及び第４区画部材６４のＹ軸方向の両端部が第３壁部５３と第４壁部５４に支持されている。

第１区画部材６１の一端は第１端部１０に接続し、第１区画部材６１は第１端部１０との接続部から第２端部２０に向かって延伸している。第１区画部材６１の他端は、第２端部２０から離隔している。

第２区画部材６２の一端は第２端部２０に接続し、第２区画部材６２は第２端部２０との接続部から第１端部１０に向かって延伸している。第２区画部材６２の他端は、第１端部１０から離隔している。

第３区画部材６３の一端は第２端部２０に接続し、第３区画部材６３は第２端部２０との接続部から第１端部１０に向かって延伸している。第３区画部材６３の他端は、第１端部１０から離隔している。

第４区画部材６４の一端は第１端部１０に接続し、第４区画部材６４は第１端部１０との接続部から第２端部２０に向かって延伸している。第４区画部材６４の他端は、第２端部２０から離隔している。

中間部５０は、流入部１１と流出部１５とを繋ぎ、上記各壁部５１～５４及び各区画部材６１～６４によって画定される流路部１００を有する。流路部１００は、流入部１１から分岐する複数の分岐流路部８０ａ、８０ｂと、複数の分岐流路部８０ａ、８０ｂの下流側に接続される合流流路部９０とを有する。図１に示す例では、例えば２つの分岐流路部８０ａ、８０ｂが、Ｚ軸方向において、合流流路部９０を挟んで位置する。

分岐流路部８０ａ、８０ｂの少なくとも１つは、第１流路部８１ａ、８１ｂと、第２流路部８２ａ、８２ｂとを有する。図１に示す例では、２つの分岐流路部８０ａ、８０ｂのそれぞれが、第１流路部８１ａ、８１ｂと、第２流路部８２ａ、８２ｂとを有する。

一方の分岐流路部８０ａは、第１流路部８１ａと第２流路部８２ａとを有する。第１流路部８１ａは第２流路部８２ａよりも上流側に配置され、第２流路部８２ａは第１流路部８１ａよりも下流側に配置される。上流側とは、流入部１１から流出部１５へ向かう流路において、相対的に流入部１１に近い側を表し、下流側とは相対的に流出部１５に近い側を表す。

他方の分岐流路部８０ｂは、第１流路部８１ｂと第２流路部８２ｂとを有する。第１流路部８１ｂは第２流路部８２ｂよりも上流側に配置され、第２流路部８２ｂは第１流路部８１ｂよりも下流側に配置される。

一方の分岐流路部８０ａの第１流路部８１ａは、第１壁部５１、第１区画部材６１、第３壁部５３、及び第４壁部５４によって画定される。一方の分岐流路部８０ａの第２流路部８２ａは、第１区画部材６１、第２区画部材６２、第３壁部５３、及び第４壁部５４によって画定される。

他方の分岐流路部８０ｂの第１流路部８１ｂは、第２壁部５２、第４区画部材６４、第３壁部５３、及び第４壁部５４によって画定される。他方の分岐流路部８０ｂの第２流路部８２ｂは、第３区画部材６３、第４区画部材６４、第３壁部５３、及び第４壁部５４によって画定される。

それぞれの第１流路部８１ａ、８１ｂの一端は、第１端部１０の内部に形成された上流側流路部１２に接続している。第１流路部８１ａ、８１ｂは、上流側流路部１２との接続部から第１方向ｄ１に向かって延伸している。第１方向ｄ１は、例えば、Ｘ軸方向に平行な方向である。流体は、それぞれの第１流路部８１ａ、８１ｂを、第１方向ｄ１に流れる。また、第１方向ｄ１は、Ｘ軸方向に対して傾斜した方向であってもよい。

一方の分岐流路部８０ａの第１流路部８１ａは、第１区画部材６１と第２端部２０との間のスペースを通じて第２流路部８２ａと接続し、他方の分岐流路部８０ｂの第１流路部８１ｂは、第４区画部材６４と第２端部２０との間のスペースを通じて第２流路部８２ｂと連通している。

それぞれの第２流路部８２ａ、８２ｂは、第１流路部８１ａ、８１ｂと連通する部分から第１方向ｄ１と異なる方向に延伸し、流体はそれぞれの第２流路部８２ａ、８２ｂを、第２方向ｄ２に流れる。本実施形態では、第２方向ｄ２は、第１方向ｄ１の反対方向である。

第１流路部８１ａ、８１ｂ、第２流路部８２ａ、８２ｂ、及び合流流路部９０は、Ｚ軸方向において、互いに隣接して配置される。一方の分岐流路部８０ａの第１流路部８１ａは、第１区画部材６１を介して一方の分岐流路部８０ａの第２流路部８２ａと隣接している。他方の分岐流路部８０ｂの第１流路部８１ｂは、第４区画部材６４を介して他方の分岐流路部８０ｂの第２流路部８２ｂと隣接している。合流流路部９０は、第２区画部材６２を介して一方の分岐流路部８０ａの第２流路部８２ａと隣接し、第３区画部材６３を介して他方の分岐流路部８０ｂの第２流路部８２ｂと隣接している。Ｚ軸方向において、２つの第１流路部８１ａ、８１ｂの間に２つの第２流路部８２ａ、８２ｂが位置し、２つの第２流路部８２ａ、８２ｂの間に合流流路部９０が位置する。

一方の分岐流路部８０ａの第２流路部８２ａは、第２区画部材６２と第１端部１０との間のスペースを通じて合流流路部９０と接続している。他方の分岐流路部８０ｂの第２流路部８２ｂは、第３区画部材６３と第１端部１０との間のスペースを通じて合流流路部９０と接続している。合流流路部９０は、２つの第２流路部８２ａ、８２ｂと連通する部分からＸ軸方向に延伸して流出部１５に接続されている。それぞれの第２流路部８２ａ、８２ｂを流れた流体は、合流流路部９０に合流して合流流路部９０を第１方向ｄ１に流れる。

第１光源７１は、合流流路部９０に紫外光を照射可能な位置に配置される。例えば、第１光源７１は第１端部１０に形成された第１光源配置部１３に配置され、第１光源７１の第１面（光出射面）７１ａは第１窓部１４を介して、合流流路部９０における２つの第２流路部８２ａ、８２ｂとの合流部に対向する。第１光源７１の第１面７１ａから出射された紫外光は、第２流路部８２ａ、８２ｂとの合流部側から合流流路部９０に照射される。

１つの分岐流路部に対して、１つ以上の第２光源７２が紫外光を照射可能な位置に配置される。図２に示す例では、それぞれの第２光源７２は、それぞれの分岐流路部８０ａ、８０ｂに紫外光を照射可能な位置に配置される。例えば、第２光源７２は第２端部２０に形成された第２光源配置部１６に配置される。２つの第２光源７２の少なくとも１つは、第１流路部８１ａ、８１ｂ及び第２流路部８２ａ、８２ｂに紫外光を照射可能な位置に配置される。本実施形態では、一方の第２光源７２が第２窓部１７を介して、一方の分岐流路部８０ａの第１流路部８１ａと第２流路部８２ａとが連通する部分に対向する位置に配置される。他方の第２光源７２が第２窓部１７を介して、他方の分岐流路部８０ｂの第１流路部８１ｂと第２流路部８２ｂとが連通する部分に対向する位置に配置される。一方の第２光源７２の第１面７２ａから出射された紫外光は、第１流路部８１ａと第２流路部８２ａとの連通部側から、第１流路部８１ａ及び第２流路部８２ａに照射される。他方の第２光源７２の第１面７２ａから出射された紫外光は、第１流路部８１ｂと第２流路部８２ｂとの連通部側から、第１流路部８１ｂ及び第２流路部８２ｂに照射される。

次に、本実施形態の流体紫外光処理装置１を用いた流体処理について説明する。

流体紫外光処理装置１は、液体や気体などの流体に対して紫外光を照射することで流体を処理する。例えば、水に紫外光を照射して、処理前に比べて処理後の水の中の菌やウイルスの数を減らすことができる。

流入部１１は、直接または継手部材を介して、外部の上流側の配管に接続される。流出部１５は、直接または継手部材を介して、外部の下流側の配管に接続される。外部の上流側の配管を流れてきた流体は流入部１１に流入し、上流側流路部１２で２つに分岐する。２つに分岐した流体の一部は一方の分岐流路部８０ａの第１流路部８１ａに流入し、分岐した流体の他の一部は他方の分岐流路部８０ｂの第１流路部８１ｂに流入する。

第１流路部８１ａ、８１ｂに流入した流体は、それぞれの第１流路部８１ａ、８１ｂを第１方向ｄ１に流れ、第１流路部８１ａ、８１ｂの第２端部２０側の端で第２流路部８２ａ、８２ｂに流入する。第２流路部８２ａ、８２ｂに流入した流体は、それぞれの第２流路部８２ａ、８２ｂを第２方向ｄ２に流れる。第１流路部８１ａ、８１ｂ及び第２流路部８２ａ、８２ｂを流れる流体は、第２光源７２から紫外光の照射を受ける。

それぞれの第２流路部８２ａ、８２ｂを第２方向ｄ２に流れた流体は、合流流路部９０に合流して流入する。合流流路部９０に流入した流体は、合流流路部９０を第１方向ｄ１に流れる。合流流路部９０を流れる流体は、第１光源７１から紫外光の照射を受ける。合流流路部９０を流れた流体は、流出部１５を介して、流出部１５に接続された下流側の配管へと流出する。

本実施形態によれば、流入部１１から流体紫外光処理装置１の内部に流入した流体を複数に分岐させ、再び合流させて流出部１５から流出させる。これにより、流体が、流入部１１と接続された外部の上流側の配管と、流出部１５と接続された外部の下流側の配管との間を流れる流路長を、分岐させずに流入部１１から流出部１５へと流す場合に比べて長くできる。そして、それぞれの分岐流路部８０ａ、８０ｂを流れる流体に第２光源７２から紫外光を照射し、さらに分岐流路部８０ａ、８０ｂから合流流路部９０に合流して合流流路部９０を流れる流体に第１光源７１から紫外光を照射する。これにより、流体紫外光処理装置１の内部を流れる流体の紫外光による積算照度を大きくでき、流体に対する紫外光による処理効果を高めることができる。

第１流路部８１ａ、８１ｂを流体が流れる第１方向ｄ１と、第２流路部８２ａ、８２ｂを流体が流れる第２方向ｄ２とが異なる方向にすることで、流路部１００の流入部１１と流出部１５との間のサイズ（Ｘ軸方向のサイズ）の増大を抑制しつつ、分岐流路部８０ａ、８０ｂの流路長を長くすることができる。さらに、第１方向ｄ１と第２方向ｄ２が互いに反対方向になるようにすることで、流路部１００のＸ軸方向及びＺ軸方向のサイズの増大を抑制しつつ、分岐流路部８０ａ、８０ｂの流路長を長くすることができる。

流路部１００における各流路部は、流体の流れる方向における断面視において、一方向（本実施形態ではＺ軸方向）においてのみ重なって配置されていることが好ましい。このような構成は、例えば流路部１００の各流路部を同心円状に重ねて配置した構成に比べて、流体紫外光処理装置１を小型化しやすい。また、各流路部を同心円状に重ねて配置した構成では、各流路部を画定する円環状の区画部材同士が分離し、部品管理や組み立て性が低下する。本実施形態では、各区画部材６１～６４は、それらのＹ方向の両端部が中間部５０の筐体を構成する第３壁部５３と第４壁部５４とに支持され、一体構成とすることができる。

各分岐流路部８０ａ、８０ｂは、それぞれ２つの流路部（第１流路部８１ａ、８１ｂと第２流路部８２ａ、８２ｂ）を有することに限らず、１つまたは３つ以上の流路部を有してもよい。各分岐流路部８０ａ、８０ｂが有する流路部の数が多くなると各分岐流路部８０ａ、８０ｂの流路長が長くなり、各分岐流路部８０ａ、８０ｂを流れる流体の紫外光による積算照度を大きくできる。各分岐流路部８０ａ、８０ｂが有する流路部の数が少なくなると、流体紫外光処理装置１の内部を流れる流体の圧力損失を抑制できる。

各分岐流路部８０ａ、８０ｂがそれぞれ複数の流路部を有する場合、第２光源７２は、各分岐流路部８０ａ、８０ｂが有する複数の流路部のうちの少なくとも１つの流路部に紫外光を照射することで、各分岐流路部８０ａ、８０ｂを流れる流体に対して紫外光による処理を行うことができる。各分岐流路部８０ａ、８０ｂが有する複数の流路部の２以上またはすべての流路部に第２光源７２が紫外光を照射するようにすることで、分岐流路部８０ａ、８０ｂを流れる流体に対する紫外光による処理効果をより高めることができる。

流路部１００に渦や乱流が発生すると流体の圧力損失をまねきやすい。このため、流体の圧力損失を抑えたい場合には、それぞれの分岐流路部８０ａ、８０ｂから合流流路部９０に流入する流体の流速差や流量差を小さくすることが好ましい。

例えば、第１流路部８１ａ、８１ｂの流体の流れる第１方向ｄ１に直交する方向における断面形状は矩形である。第２流路部８２ａ、８２ｂの流体の流れる第２方向ｄ２に直交する方向における断面形状は矩形である。合流流路部９０の流体の流れる第１方向ｄ１に直交する方向における断面形状は矩形である。

また、第１流路部８１ａの流体の流れる第１方向ｄ１に直交する方向における断面積、第１流路部８１ｂの流体の流れる第１方向ｄ１に直交する方向における断面積、第２流路部８２ａの流体の流れる第２方向ｄ２に直交する方向における断面積、及び第２流路部８２ｂの流体の流れる第２方向ｄ２に直交する方向における断面積は同じである。したがって、一方の分岐流路部８０ａの流体の流れる方向に直交する方向における断面積と、他方の分岐流路部８０ｂの流体の流れる方向に直交する方向における断面積とが同じである。

また、一方の分岐流路部８０ａの上流側の一端８０ａ１から下流側の他端８０ａ２までの長さと、他方の分岐流路部８０ｂの上流側の一端８０ｂ１から下流側の他端８０ｂ２までの長さとが同じである。

したがって、本実施形態によれば、それぞれの分岐流路部８０ａ、８０ｂから合流流路部９０に流入する流体の流速差や流量差を小さくすることができる。これにより、流路部１００に渦や乱流が発生することによる流体の圧力損失を抑制できる。

また、一方の分岐流路部８０ａの第１流路部８１ａの流体の流れる方向に直交する断面の面積は、流入部１１の流体の流れる方向に直交する断面の面積以上である。例えば、第１流路部８１ａの流体の流れる方向に直交する断面の面積は、流入部１１の流体の流れる方向に直交する断面の面積と同じである。他方の分岐流路部８０ｂの第１流路部８１ｂの流体の流れる方向に直交する断面の面積は、流入部１１の流体の流れる方向に直交する断面の面積以上である。例えば、第１流路部８１ｂの流体の流れる方向に直交する断面の面積は、流入部１１の流体の流れる方向に直交する断面の面積と同じである。これにより、流入部１１から分岐してそれぞれの第１流路部８１ａ、８１ｂに流入した流体の流速を、流入部１１を流れる流体の流速の１／２以下の流速にすることができる。第１流路部８１ａ、８１ｂを流れる流体の流速を低下させることで、第１流路部８１ａ、８１ｂを流れる流体に対する第２光源７２からの紫外光による積算照度を大きくすることができ、第１流路部８１ａ、８１ｂを流れる流体に対する紫外光による処理効果を高めることができる。

また、一方の分岐流路部８０ａの第２流路部８２ａの流体の流れる方向に直交する断面の面積は、流入部１１の流体の流れる方向に直交する断面の面積以上である。例えば、第２流路部８２ａの流体の流れる方向に直交する断面の面積は、流入部１１の流体の流れる方向に直交する断面の面積と同じである。他方の分岐流路部８０ｂの第２流路部８２ｂの流体の流れる方向に直交する断面の面積は、流入部１１の流体の流れる方向に直交する断面の面積以上である。例えば、第２流路部８２ｂの流体の流れる方向に直交する断面の面積は、流入部１１の流体の流れる方向に直交する断面の面積と同じである。これにより、流入部１１から分岐してそれぞれの第１流路部８１ａ、８１ｂに流入し、さらに第２流路部８２ａ、８２ｂを流れる流体の流速を、流入部１１を流れる流体の流速の１／２以下の流速にすることができる。第２流路部８２ａ、８２ｂを流れる流体の流速を低下させることで、第２流路部８２ａ、８２ｂを流れる流体に対する第２光源７２からの紫外光による積算照度を大きくすることができ、第２流路部８２ａ、８２ｂを流れる流体に対する紫外光による処理効果を高めることができる。

合流流路部９０には、２つの分岐流路部８０ａ、８０ｂのそれぞれの第２流路部８２ａ、８２ｂからの流体が合流して流入する。そのため、合流流路部９０を流れる流体の流速を低下させるために、合流流路部９０の流体の流れる方向に直交する断面の面積を、第２流路部８２ａ、８２ｂの流体の流れる方向に直交する断面の面積よりも大きくすることが好ましい。これにより、合流流路部９０を流れる流体に対する第１光源７１からの紫外光による積算照度を大きくすることができ、合流流路部９０を流れる流体に対する紫外光による処理効果を高めることができる。

例えば、合流流路部９０の流体の流れる方向に直交する断面の面積は、一方の第２流路部８２ａの流体の流れる方向に直交する断面の面積と、他方の第２流路部８２ｂの流体の流れる方向に直交する断面の面積とを合計した面積である。したがって、それぞれの第２流路部８２ａ、８２ｂを流れる流体の流速と、合流流路部９０を流れるに流体の流速とをほぼ同じにできる。流速の一定または流速の変化を小さくすることで、渦や乱流が発生することによる流体の圧力損失を抑制できる。

合流流路部９０は、分岐流路部８０ａ、８０ｂの間に配置されることに限らない。例えば、図２において２つの分岐流路部８０ａ、８０ｂをＺ軸方向において合流流路部９０の第１壁部５１側（図２における上側）または第２壁部５２側（図２における下側）に配置してもよい。例えば、合流流路部９０の第１壁部５１側または第２壁部５２側において、２つの分岐流路部８０ａ、８０ｂをＹ軸方向に隣接するように配置してもよい。

［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態の流体紫外光処理装置２の断面図である。

流体紫外光処理装置２は、第１端部２１０と、第２端部２２０と、中間部２５０と、第１光源７１と、２つの第２光源７２とを有する。第１端部２１０は流入部２１１を有し、第２端部２２０は流出部２１５を有する。中間部２５０は、流入部２１１から流出部２１５へ向かう方向において、第１端部２１０と第２端部２２０との間に位置する。

中間部２５０は、流入部２１１と接続された上流側流路部２１２と、上流側流路部２１２と接続された２つの分岐流路部２８０ａ、２８０ｂと、分岐流路部２８０ａ、２８０ｂの流出部２１５側に接続された合流流路部２９０とを有する。

図３において、流体の流れを太矢印で表す。流入部２１１には外部の上流側の配管が接続され、その上流側の配管から流入部２１１に流体が流入する。上流側流路部２１２は、流入部２１１から２つに分岐している。２つに分岐した上流側流路部２１２のそれぞれに、分岐流路部２８０ａ、２８０ｂが接続されている。流入部２１１から流入した流体は、上流側流路部２１２を通じて２つの分岐流路部２８０ａ、２８０ｂに流れる。２つの分岐流路部２８０ａ、２８０ｂは、流出部２１５側で合流流路部２９０に接続されている。２つの分岐流路部２８０ａ、２８０ｂを流れた流体は、合流流路部２９０に合流して流入する。流出部２１５には外部の下流側の配管が接続され、合流流路部２９０を流れた流体は、流出部２１５を通じて外部の下流側の配管に流出する。

図３に示す例において、第１光源７１は、中間部２５０に配置される。例えば、第１光源７１の第１面（光出射面）７１ａは第１窓部１４を介して、合流流路部２９０における２つの分岐流路部２８０ａ、２８０ｂとの接続部に対向する。第１光源７１は、合流流路部２９０における流入部２１１から流出部２１５へ向かう方向に紫外光を照射することができる。

２つの第２光源７２のうちの一方の第２光源７２は、２つの分岐流路部２８０ａ、２８０ｂのうちの一方の分岐流路部２８０ａに紫外光を照射可能な位置に配置され、他方の第２光源７２は、他方の分岐流路部２８０ｂに紫外光を照射可能な位置に配置される。一方の第２光源７２の第１面（光出射面）７２ａが第２窓部１７を介して一方の分岐流路部２８０ａに対向し、他方の第２光源７２の第１面（光出射面）７２ａが第２窓部１７を介して他方の分岐流路部２８０ｂに対向する。一方の第２光源７２は、一方の分岐流路部２８０ａにおける流入部２１１から流出部２１５へ向かう方向に紫外光を照射することができる。他方の第２光源７２は、他方の分岐流路部２８０ｂにおける流入部２１１から流出部２１５へ向かう方向に紫外光を照射することができる。

第２実施形態の流体紫外光処理装置２においても、流入部２１１から流体紫外光処理装置２の内部に流入した流体を複数に分岐させ、再び合流させて流出部２１５から流出させる。これにより、流体が、流入部２１１と接続された外部の上流側の配管と、流出部２１５と接続された外部の下流側の配管との間を流れる流路長を、分岐させずに流入部２１１から流出部２１５へと流す場合に比べて長くできる。そして、それぞれの分岐流路部２８０ａ、２８０ｂを流れる流体に第２光源７２から紫外光を照射し、さらに分岐流路部２８０ａ、２８０ｂから合流流路部２９０に合流して合流流路部２９０を流れる流体に第１光源７１から紫外光を照射する。これにより、流体紫外光処理装置２の内部を流れる流体の紫外光による積算照度を大きくでき、流体に対する紫外光による処理効果を高めることができる。

上記第１光源や第２光源としては、図４Ａに示す光源１７０を用いることもできる。

光源１７０は、配線基板１７１と、複数の発光素子とを有する。発光素子は、配線基板１７１の表面に載置される。配線基板１７１の表面側から見た平面視において、配線基板１７１は例えば四角形であり、この四角形における２本の対角線の交点に配線基板１７１の中心が位置する。配線基板１７１は、第１領域１８１と、第２領域１８２とを有する。第１領域１８１と第２領域１８２は、配線基板１７１の一方向に並ぶように配置されている。配線基板１７１は、さらに、第３領域１８３を有することができる。第３領域１８３は、配線基板１７１の表面に平行な面内において第１領域１８１と第２領域１８２との間に位置する。第３領域１８３は、配線基板１７１の中心を含む。第３領域１８３を配置しない場合は、例えば第１領域１８１と第２領域１８２との境界に配線基板１７１の中心が位置する。第１領域１８１または第２領域１８２が配線基板１７１の中心を含んでいてもよい。

第１領域１８１、第３領域１８３、第２領域１８２が並ぶ方向における第３領域１８３の幅は、第１区画部材６１、第４区画部材６４の厚みと同じか、それよりも広いことが好ましい。

図４Ａに示す例においては、第１領域１８１に複数の筐体１７２が載置されている。第２領域１８２に複数の筐体１７２が載置されている。１つの筐体１７２は、少なくとも１つの発光素子を含む。また、筐体１７２は、発光素子上に配置されるレンズを含むこともできる。または、筐体１７２に収容されない状態の発光素子を第１領域１８１及び第２領域１８２に配置してもよい。第３領域１８３には、発光素子が配置されていない。

光源１７０は、配線基板１７１を保持する保持部材１７３を有することができる。保持部材１７３は、配線基板１７１が載置される表面１７３ｅと、表面１７３ｅと反対側に位置する面とを有する。配線基板１７１は、例えば、ネジ止め、接着剤等により、保持部材１７３の表面１７３ｅに固定されている。配線基板１７１における発光素子を含む筐体１７２が載置された面が光源１７０の第１面１７０ａであり、保持部材１７３における表面１７３ｅと反対側に位置する面が光源１７０の第２面１７０ｂである。保持部材１７３は、光源１７０の第１面１７０ａ側に配線基板１７１の端部を覆う壁部１７３ｂを有している。例えば、一対の壁部１７３ｂが、第１面１７０ａの平面視において配線基板１７１を挟むように位置している。

光源１７０は、配線基板１７１の表面に、発光素子と電気的に接続される配線１７４を配置することができる。また、配線基板１７１の表面に、配線１７４と電気的に接続されるコネクタ１７５を配置することができる。保持部材１７３の１つの壁部１７３ｂには、コネクタ１７５を保持部材１７３から露出させる挿入口１７３ａが配置されている。

光源１７０の第１面１７０ａ側にバネ部材１７６が配置されている。バネ部材１７６は、例えば金属の板バネである。例えば、一対のバネ部材１７６が、第１面１７０ａの平面視において配線基板１７１を挟むように位置し、保持部材１７３に固定されている。

光源１７０は、第１光源として、図２に示す第１光源配置部１３に配置することができる。第１光源配置部１３に配置された光源１７０の第１面１７０ａは第１窓部１４に対向する。第１面１７０ａから出射する紫外光は、第１窓部１４を介して、合流流路部９０を流れる流体に照射される。

光源１７０は、バネ部材１７６を自然状態から弾性変形させた状態で第１光源配置部１３に配置される。第１面１７０ａ側に配置されたバネ部材１７６は第１窓部１４に当接する。バネ部材１７６の復元力により、光源１７０は、上流側流路部１２と第１光源配置部１３とを隔てる第１隔壁１３ｂに向かって付勢され、第２面１７０ｂが第１隔壁１３ｂに押し付けられる。これにより、上流側流路部１２を流れる流体による光源１７０の冷却効率を高くすることができる。

また、光源１７０は、第２光源として、図２に示す第２光源配置部１６に配置することができる。第２光源配置部１６に配置された光源１７０の第１面１７０ａは第２窓部１７に対向する。第１面１７０ａから出射する紫外光は、第２窓部１７を介して、分岐流路部８０ａ、８０ｂを流れる流体に照射される。

光源１７０は、バネ部材１７６を自然状態から弾性変形させた状態で第２光源配置部１６に配置される。第１面１７０ａ側に設けられたバネ部材１７６は第２窓部１７に当接する。バネ部材１７６の復元力により、光源１７０は、下流側流路部１１０と第２光源配置部１６とを隔てる第２隔壁１６ｂに向かって付勢され、第２面１７０ｂが第２隔壁１６ｂに押し付けられる。これにより、下流側流路部１１０を流れる流体による光源１７０の冷却効率を高くすることができる。

一対の分岐流路部８０ａ、８０ｂのうち一方の分岐流路部８０ａに対向する第２光源配置部１６に配置された光源１７０の第１領域１８１は第１流路部８１ａに対向し、第１領域１８１に配置された発光素子は第１流路部８１ａを流れる流体に紫外光を照射する。一方の分岐流路部８０ａに対向する第２光源配置部１６に配置された光源１７０の第２領域１８２は第２流路部８２ａに対向し、第２領域１８２に配置された発光素子は第２流路部８２ａを流れる流体に紫外光を照射する。

他方の分岐流路部８０ｂに対向する第２光源配置部１６に配置された光源１７０の第１領域１８１は第２流路部８２ｂに対向し、第１領域１８１に配置された発光素子は第２流路部８２ｂを流れる流体に紫外光を照射する。他方の分岐流路部８０ｂに対向する第２光源配置部１６に配置された光源１７０の第２領域１８２は第１流路部８１ｂに対向し、第２領域１８２に配置された発光素子は第１流路部８１ｂを流れる流体に紫外光を照射する。第１流路部８１ａ、８１ｂ、第２流路部８２ａ、８２ｂのそれぞれの延伸方向に発光素子からの紫外光を照射することができるため、積算照度を大きくすることができる。第１領域１８１に配置される発光素子と第２領域１８２に配置される発光素子は、同じ発光素子を用いることができる。第１領域１８１に配置される発光素子と第２領域１８２に配置される発光素子は、発光ピーク波長が異なるものを用いてもよい。

一方の分岐流路部８０ａに対向する第２光源配置部１６に配置された光源１７０の第３領域１８３は、分岐流路部８０ａの第１流路部８１ａと第２流路部８２ａが連通する部分を介して第１区画部材６１に対向する。第１区画部材６１に対向する第３領域１８３には発光素子が配置されていない。他方の分岐流路部８０ｂに対向する第２光源配置部１６に配置された光源１７０の第３領域１８３は、分岐流路部８０ｂの第１流路部８１ｂと第２流路部８２ｂが連通する部分を介して第４区画部材６４に対向する。第４区画部材６４に対向する第３領域１８３には発光素子が配置されていない。第１領域１８１及び第２領域１８２に配置する発光素子からの紫外光によって、各分岐流路部８０ａ、８０ｂを流れる流体の紫外光による積算照度を十分に得ることができるため、第３領域１８３に発光素子を配置しない構造とすることで、流体に対する紫外光による処理効果を確保しつつ、発光素子の数を減らすことができる。

光源１７０において発光素子を配置しない第３領域１８３には、図４Ａに示すネジ１７７を配置することができる。このネジ１７７により、配線基板１７１における中心を含む領域である第３領域１８３を保持部材１７３に対して固定することができる。その他に、例えば配線基板１７１の四隅がネジにより保持部材１７３に固定される。配線基板１７１の中心を含む第３領域１８３をネジ１７７で保持部材１７３に固定することで、配線基板１７１の中央部が保持部材１７３から浮くことを防いで配線基板１７１を保持部材１７３に密着させることができる。これにより、配線基板１７１と第１隔壁１３ｂとの間に隙間が生じることを抑制して、上流側流路部１２を流れる流体による光源１７０の冷却効率を高くすることができる。また、配線基板１７１と第２隔壁１６ｂとの間の隙間を抑制して、下流側流路部１１０を流れる流体による光源１７０の冷却効率を高くすることができる。

また、光源１７０は光反射性部材を有してもよい。図４Ｂは、本発明の一実施形態の光源の他の一例であり、光反射性部材１７８を有する光源１７０を示す斜視図である。

光反射性部材１７８は、配線基板１７１の表面側から見た平面視において、例えば多角形、円形等の形状を有する。図４Ｂに示す例では、光反射性部材１７８は、配線基板１７１の表面側から見た平面視において略矩形枠状の形状を有する。また、光反射性部材１７８は、配線基板１７１の表面から所定の高さを有する部材である。光反射性部材１７８は、配線基板１７１の表面側から見た平面視において、第１領域１８１、第２領域１８２および第３領域１８３を囲むように配置される。

光反射性部材１７８は、例えば金属材料または樹脂材料等を含んで構成される。金属材料には、アルミニウムに表面処理を施したものや、ステンレス鋼等を使用でき、樹脂材料には、フッ素樹脂等を使用できる。

光反射性部材１７８は、第１領域１８１および第２領域１８２に含まれる発光素子からの光を内側面１７８ａによって光反射性部材１７８の内側に反射することにより、発光素子からの光のうち、光反射性部材１７８の外側に出る光を抑える。これにより、光源１７０の光取り出し効率を高めることができる。

光反射性部材１７８の内側面１７８ａは、光吸収または光散乱等による光損失を抑制するために、発光素子から発せられる紫外光に対して高い反射率を有する面であることが好ましい。このような面は、例えば、発光素子から発せられる紫外光に対して６０％以上の反射率、好ましくは９０％以上の反射率を有する面とすることができる。なお、光反射性部材１７８に代えて、光吸収性を有する部材を配置してもよい。

上記第１光源や第２光源としては、図５及び図６に示す光源２７０を用いることもできる。光源２７０は、光源自体で発光素子及び配線基板を水から遮断する防水構造を持つ。以下では、光源１７０と共通する構成については適宜説明を省略する。

図５及び図６に示す光源２７０においては、保持部材２７３の表面と壁部２７３ｂによって凹部２７３ａを画定している。配線基板２７１は、保持部材２７３の凹部２７３ａ内に配置される。

保持部材２７３の凹部２７３ａの開口は、例えば合成石英からなるカバーガラス２８６によって塞がれる。カバーガラス２８６と保持部材２７３との間に防水用のリング２８５が介在される。光源２７０は、保持部材２７３の壁部２７３ｂの上に配置する枠部材２８８を有することができる。枠部材２８８は、光源２７０の第１面２７０ａ側から見た平面視において、外形が四角形の環状とすることができる。カバーガラス２８６は、枠部材２８８と保持部材２７３との間に挟み込まれる。枠部材２８８は、カバーガラス２８６の表面２８６ａ（配線基板２７１に対向する面の反対側に位置する面）の周縁部を保持部材２７３に向けて押さえつつ、保持部材２７３に例えばネジ止めにより固定される。カバーガラス２８６の表面２８６ａの周縁部と、枠部材２８８との間には、緩衝材２８７が介在される。なお、枠部材２８８は、接着剤により固定してもよい。また、光源２７０は、凹部２７３ａ内に図４Ｂに示すような光反射性部材１７８を配置してもよい。

保持部材２７３の凹部２７３ａを画定する壁部２７３ｂの一側面には、凹部２７３ａ内に通じる第１貫通孔２７３ｄが形成された筒部２７３ｃが設けられている。

光源２７０は、第１光源として、図２に示す第１開口１３ａを通じて第１光源配置部１３に配置することができる。また、光源２７０は、第２光源として、図２に示す第２開口１６ａを通じて第２光源配置部１６に配置することができる。光源２７０が第１光源配置部１３に配置された状態で第１開口１３ａは、図５に示す防水キャップ２９１で塞がれる。防水キャップ２９１と第１開口１３ａの内壁との間には防水用のリング２９２が介在される。

防水キャップ２９１は第２貫通孔２９１ａを有している。第２貫通孔２９１ａの開口形状は、光源２７０の第１貫通孔２７３ｄの開口方向から見た筒部２７３ｃと略同じ形状とすることが好ましい。光源２７０が第１光源配置部１３に配置され、かつ、防水キャップ２９１が第１開口１３ａに装着された状態で、保持部材２７３に設けられた筒部２７３ｃが第２貫通孔２９１ａに嵌合する。筒部２７３ｃと第２貫通孔２９１ａの内壁との間には、防水用のリング２８４が介在される。これにより、第２貫通孔２９１ａと筒部２７３ｃとの間に隙間が生じることを防ぎ、第１光源配置部１３内への水の侵入を防止することができる。光源２７０は、配線基板１７１の表面に、配線基板２７１の配線２７４と電気的に接続される電気ケーブルを配置することができる。この場合、電気ケーブルは、保持部材２７３の第１貫通孔２７３ｄ及び防水キャップ２９１の第２貫通孔２９１ａを通じて、光源２７０の外部に引き出すことができる。

＜実施形態における流体滞留の作用＞
実施形態では、流体紫外光処理装置１および２の内部を流れる流体の一部が滞留することによって、流体に対する紫外光の積算照度が滞留時間に応じて大きくなり、流体に対する紫外光による処理効果を高めることができる。以下、この流体滞留の作用について詳細に説明する。なお、以下の説明では流体紫外光処理装置１を例示するが、流体滞留の作用とその効果は、流体紫外光処理装置１および２のいずれにおいても同様に得られる。

（流体滞留作用の第１例）
図７及び図８を参照して、流体滞留の作用の第１例について説明する。図７及び図８は、流体滞留作用の第１例を説明する図であり、図７は流体紫外光処理装置１の断面図、図８は流体紫外光処理装置１の斜視図である。

合流流路部９０の流出部１５側の端部９１は、合流流路部９０の第１方向ｄ１に直交する方向における断面積よりも小さい断面積の開口を有する。図７及び図８に示すように、Ｘ軸方向に沿って流入部１１側から流出部１５側に向けて合流流路部９０を流れる流体の一部は、流出部１５側の合流流路部９０の端部９１に当たって跳ね返ることにより滞留する。図７及び図８において太い矢印により示した流れ９２は、端部９１により跳ね返された流体の流れを表している。

例えばこのような流れ９２により、合流流路部９０を流れる流体の一部は、端部９１近傍において滞留する時間が長くなる。なお、図７及び図８に示した流れ９２は、説明の便宜のために示した一例であり、流れの向きや大きさは、これに限られるものではない。

第１光源７１は、端部９１に向き合って配置されているため、端部９１近傍において滞留する流体には、第１光源７１からの紫外光が効率的に照射される。この結果、端部９１近傍において滞留する流体に対し、第１光源７１から照射される紫外光の積算照度が滞留時間に応じて大きくなるため、流体紫外光処理装置１は、紫外光による処理効果を高めることができる。

（流体滞留作用の第２例）
次に、図９は、流体滞留の作用の第２例を説明する流体紫外光処理装置１の断面図である。

図９に示すように、Ｘ軸方向に沿って分岐流路部８０ａ及び８０ｂを流れる流体の一部は、分岐流路部８０ａ及び８０ｂの折り返し部において渦を発生させる。ここで、渦とは、巻き込むような流体の流れをいう。

図９において、破線により示した折り返し部９３ａ１は、分岐流路部８０ａにおける第１流路部８１ａから第２流路部８２ａへの折り返し部である。太い矢印により示した渦９４ａ１は、第２流路部８２ａにおける折り返し部９３ａ１近傍において発生する渦を表している。なお、折り返し部とは、所定方向に向けて流れてきた流体が、該所定方向とは反対側に向けて折り返すように流れる部分をいう。

同様に、折り返し部９３ａ２は、分岐流路部８０ａにおける第２流路部８２ａから合流流路部９０への折り返し部である。渦９４ａ２は、合流流路部９０における折り返し部９３ａ２近傍において発生する渦を表している。

折り返し部９３ｂ１は、分岐流路部８０ｂにおける第１流路部８１ｂから第２流路部８２ｂへの折り返し部である。渦９４ｂ１は、第２流路部８２ｂにおける折り返し部９３ｂ１近傍において発生する渦を表している。

折り返し部９３ｂ２は、分岐流路部８０ｂにおける第２流路部８２ｂから合流流路部９０への折り返し部である。渦９４ｂ２は、合流流路部９０における折り返し部９３ｂ２近傍において発生する渦を表している。

流体紫外光処理装置１は特に、流体の流れる方向に直交する断面の形状が略矩形状に構成されているため、折り返し部９３ａ１、９３ａ２、９３ｂ１及び９３ｂ２それぞれの角部において渦が発生しやすい。ここで、角部とは面が交差する部分をいう。

渦９４ａ１、９４ａ２、９４ｂ１及び９４ｂ２等の渦の発生により、分岐流路部８０ａ及び８０ｂを流れる流体の一部は、折り返し部９３ａ１、９３ａ２、９３ｂ１及び９３ｂ２それぞれの近傍において滞留する時間が長くなる。なお、図９に示した渦９４ａ１、９４ａ２、９４ｂ１及び９４ｂ２は、説明の便宜のために示した一例であり、渦の向きや大きさは、これらに限られるものではない。

第１光源７１は、折り返し部９３ａ２および９３ｂ２それぞれの近傍に配置されているため、折り返し部９３ａ２および９３ｂ２それぞれの近傍において滞留する流体には、第１光源７１からの紫外光が効率的に照射される。また、第２光源７２は、折り返し部９３ａ１および９３ｂ１それぞれの近傍に配置されているため、折り返し部９３ａ１および９３ｂ１それぞれの近傍において滞留する流体には、第２光源７２からの紫外光が効率的に照射される。

以上により、折り返し部９３ａ１、９３ａ２、９３ｂ１および９３ｂ２それぞれの近傍において滞留する流体に対し、第１光源７１及び第２光源７２からそれぞれ照射される紫外光の積算照度が滞留時間に応じて大きくなるため、流体紫外光処理装置１は、紫外光による処理効果を高めることができる。

また、例えば流体が水である場合、水の中の菌やウイルスは、水に対して比重が大きいため、折り返し部９３ａ１、９３ａ２、９３ｂ１および９３ｂ２を流れる際に、遠心力によって第１光源７１、第２光源７２の近傍を通りやすい。このため、流体紫外光処理装置１は、水の中の菌やウイルスに対する紫外光による処理効果を高めることができる。

なお、図９に示す例においては、複数の分岐流路部８０ａ、８０ｂを有する流体紫外光処理装置１を例示したが、この構成に限定されるものではない。流体紫外光処理装置１が１つの分岐流路部を有する場合においても、第２例において説明した作用効果が得られる。

（流体滞留作用の第３例）
次に、図１０は、流体滞留の作用の第３例を説明する流体紫外光処理装置１の断面図である。

図１０に示すように、流体の流れる方向に直交する方向において、分岐流路部８０ａ及び８０ｂそれぞれの幅ｗ２よりも合流流路部９０の幅ｗ１を広くすると、渦が発生しやすくなる。流体の流れる方向に直交する方向は、例えばＹ軸に沿う方向、またはＺ軸に沿う方向である。従って、流体紫外光処理装置１は、Ｙ軸に沿った幅ｗ２よりもＹ軸に沿った幅ｗ１が広くてもよいし、Ｚ軸に沿った幅ｗ２よりもＺ軸に沿った幅ｗ１が広くてもよい。

幅ｗ２よりも幅ｗ１を広くすることにより、分岐流路部８０ａ又は８０ｂを流れる流体と、合流流路部９０を流れる流体と、の間において、流量差または流速差が付与される。この流量差または流速差に応じて、折り返し部９３ａ２及び９３ｂ２それぞれの近傍において渦が発生しやすくなり、折り返し部９３ａ２及び９３ｂ２それぞれの近傍における流体の滞留時間が長くなる。図１０において、渦９４ａ２は合流流路部９０における折り返し部９３ａ２近傍において発生する渦を、渦９４ｂ２は合流流路部９０における折り返し部９３ｂ２近傍において発生する渦を、それぞれ表している。

折り返し部９３ａ２及び９３ｂ２それぞれの近傍における流体滞留の作用効果は、上述した第２例において説明したものと同様である。

（流体滞留作用の第４例）
次に、図１１は、流体滞留の作用の第４例を説明する流体紫外光処理装置１の断面図である。

図１１に示すように、分岐流路部８０ａに対して分岐流路部８０ｂが鉛直下方に配置されるように、流体紫外光処理装置１を設置すると、合流流路部９０の流入部１１側に位置する合流部９５近傍において渦が発生しやすくなる。図１１では、Ｚ軸は鉛直方向に沿っている。

分岐流路部８０ａに対して分岐流路部８０ｂを鉛直下方に配置することにより、重力の作用によって、分岐流路部８０ａから合流流路部９０に流れ込む流体と、分岐流路部８０ｂから合流流路部９０に流れ込む流体と、の間に流量差または流速差が付与される。例えば、分岐流路部８０ａから合流流路部９０に流れ込む流体の流量は、分岐流路部８０ｂから合流流路部９０に流れ込む流体の流量に対して、重力が作用する分、多くなる。この流量差または流速差に応じて、流体が合流する合流部９５近傍において渦が発生しやすくなり、合流部９５近傍における流体の滞留時間が長くなる。

図１１において、渦９６は合流部９５近傍において発生する渦を表している。なお、図１１に示した渦９６は、説明の便宜のために示した一例であり、渦の向きや大きさはこれに限られるものではない。

第１光源７１は、合流部９５の近傍に配置されているため、合流部９５近傍において滞留する流体には、第１光源７１からの紫外光が効率的に照射される。これにより、合流部９５近傍において滞留する流体に対し、第１光源７１から照射される紫外光の積算照度が滞留時間に応じて大きくなるため、流体紫外光処理装置１は、紫外光による処理効果を高めることができる。

（流体滞留作用の第５例）
次に、図１２は、流体滞留の作用の第５例を説明する流体紫外光処理装置１の断面図である。

上述した第４例と同様に、第５例においても、分岐流路部８０ａに対して分岐流路部８０ｂを鉛直下方に配置すると、分岐流路部８０ａから合流流路部９０に流れ込む流体と、分岐流路部８０ｂから合流流路部９０に流れ込む流体と、の間に流量差または流速差が付与される。この流量差または流速差によって、図１２に示すように、流体は合流流路部９０を蛇行するように流れる。

図１２において、流れ９７は、分岐流路部８０ａ及び８０ｂそれぞれから合流流路部９０に流れ込む流体の流れを表し、流れ９８は、合流流路部９０を蛇行するように流れる流体の流れを表している。例えば、分岐流路部８０ａから合流流路部９０に流れ込む流体の流量は、分岐流路部８０ｂから合流流路部９０に流れ込む流体の流量に対して、重力が作用する分、多くなり、合流直後の流体は、合流流路部９０を鉛直下方側に向けて流れやすい。換言すると、合流流路部９０において合流した直後に、流入部１１から流出部１５に向かう流体の進行方向のベクトルは、Ｘ軸に対して、分岐流路部８０ａ及び８０ｂのうちの流量が少ない側に傾きやすい。分岐流路部８０ａ及び８０ｂのうちの流量が少ない側は、ここでは鉛直下方側である。

進行方向のベクトルが鉛直下方側に傾いた状態において合流流路部９０を流れた流体は、第３区画部材６３によって鉛直上方側に跳ね返されて、今度は進行方向のベクトルが鉛直上方側に傾いた状態において合流流路部９０を流れ、その後、第２区画部材６２によって鉛直下方側に跳ね返される。流体は、このような動作を繰り返すことにより、合流流路部９０を蛇行するように流れる。

流体は、合流流路部９０を蛇行するように流れることにより、合流流路部９０を流れる距離が長くなるため、合流流路部９０に滞留する時間が長くなると考えられる。なお、図１２に示した流れ９７及び９８は、説明の便宜のために示した一例であり、流れの向きや大きさはこれらに限られるものではない。

ここで、流れ９８のような流体の蛇行は、分岐流路部８０ａ及び８０ｂが第２区画部材６２及び第３区画部材等によって互いに隔てられていることによって、より顕著に生じる現象である。換言すると、流体紫外光処理装置１は、互いに隔てられた分岐流路部８０ａ及び８０ｂを備えることにより、分岐流路部８０ａ及び８０ｂを流れる流体に流量差または流速差を付与し、流れ９８のように流体を蛇行させやすくすることができる。

例えば、流体の流れる方向に直交する断面において、複数の流路それぞれが円環状の形状を有すると、複数の流路を同心円状に配置した多重管構造を構成できる。しかしながら、このような多重管構造とした場合、流路が周方向に繋がっているため、複数の流路それぞれを流れる流体に流量差または流速差を付与することは構造上困難である。従って、複数の流路それぞれが円環状の形状を有する構成では、流れ９８のように流体を蛇行させることが困難である。

第１光源７１は、合流流路部９０を流れる流体に対して第１光源７１からの紫外光が効率よく照射されるように配置されている。合流流路部９０を流れる流体を蛇行させ滞留時間を長くすることで積算照度を大きくし、流体紫外光処理装置１の紫外光による処理効果を高めることができる。

また、例えば流体が水である場合、水の中の菌やウイルスは、水に対して比重が大きいため、合流流路部９０を蛇行するように流れる流体の流れにおいて、遠心力により滞留時間が長くなりやすいと考えられる。このため、流体紫外光処理装置１は、水の中の菌やウイルスに対する紫外光の積算照度を高めることができ、紫外光による処理効果を高めることができる。

（流体滞留作用の第６例）
次に、図１３は、流体滞留の作用の第６例を説明する流体紫外光処理装置１の断面図である。

第６例においては、複数の分岐流路部の少なくとも１つの流体の流れる方向に直交する方向に沿った長さが、他の分岐流路部の流体の流れる方向に直交する方向に沿った長さと異なっている。図１３に示す例では、流体の流れる方向に直交する方向において、分岐流路部８０ａの幅ｗ３と、分岐流路部８０ｂの幅ｗ４と、が異なっている。流体の流れる方向に直交する方向において、分岐流路部８０ａの幅ｗ３と、分岐流路部８０ｂの幅ｗ４と、が異なることにより、渦及び蛇行が発生しやすくなる。

流体の流れる方向に直交する方向は、例えばＹ軸に沿う方向、またはＺ軸に沿う方向である。従って、流体紫外光処理装置１では、Ｙ軸に沿った幅ｗ３とＹ軸に沿った幅ｗ４とが異なっていてもよいし、Ｚ軸に沿った幅ｗ３とＺ軸に沿った幅ｗ４とが異なっていてもよい。なお、第６例においては、流体紫外光処理装置１の設置の向きには特に制限はない。この点は、第４例及び第５例以外の流体滞留作用においても同様である。

図１３は、分岐流路部８０ａにおける第２流路部８２ａの幅ｗ３を、分岐流路部８０ｂにおける第２流路部８２ｂの幅ｗ４よりも狭くすることにより、両者を異ならせた構成を例示しているが、これに限定されるものではない。例えば、第２流路部８２ａの幅ｗ３を第２流路部８２ｂの幅ｗ４よりも広くすることにより両者を異ならせてもよい。また、流体の流れる方向に直交する方向において、分岐流路部８０ａにおける第１流路部８１ａの幅と、分岐流路部８０ｂにおける第１流路部８１ｂの幅と、を異ならせてもよい。なお、図１３において、流体の流れる方向に直交する方向における第１流路部８１ａの幅と第２流路部８２ａの幅は同じであるが、異なっていてもよい。また、第１流路部８１ｂの幅と第２流路部８２ｂの幅は同じであるが、異なっていてもよい。

幅ｗ３と幅ｗ４とを異ならせることにより、分岐流路部８０ａから合流流路部９０に流れ込む流体と、分岐流路部８０ｂから合流流路部９０に流れ込む流体と、の間に流量差または流速差が付与される。例えば、幅ｗ３を幅ｗ４よりも狭くすると、分岐流路部８０ａから合流流路部９０に流れ込む流体の流量は、分岐流路部８０ｂから合流流路部９０に流れ込む流体の流量に対して少なくなる。この流量差または流速差に応じて、流体が合流する合流部９５近傍において渦が発生しやすくなり、合流部９５近傍における流体の滞留時間が長くなる。また、流量差または流速差に応じて、流体が合流流路部９０を蛇行するように流れることにより、合流流路部９０における流体の滞留時間が長くなる。

合流部９５における渦９６等の渦による作用効果は、上述した第４例において説明したものと同様である。また合流流路部９０を流れる流体における流れ９８等の蛇行による作用効果は、上述した第５例において説明したものと同様である。

なお、実施形態では、複数の分岐流路部として、分岐流路部８０ａ及び８０ｂの２つの分岐流路部を例示したが、この構成に限定されるものではない。流体紫外光処理装置１が３以上の分岐流路部を有する場合には、３以上の分岐流路部のうちの少なくとも１つの分岐流路部の流体の流れる方向に直交する方向に沿った長さが、他の分岐流路部の流体の流れる方向に直交する方向に沿った長さと異なっていれば、第６例において説明した作用効果が得られる。

（流体滞留作用の第７例）
次に、図１４から図１６は、流体滞留の作用の第７例を説明する流体紫外光処理装置１の図であり、図１４は流入部１１側から視た側面図、図１５は図１４のXV－XV線における断面図、図１６は流出部１５側から視た図１５のXVI－XVI線における断面図である。

図１４から図１６において、白抜き矢印は、流入部１１を通って流体紫外光処理装置１に流入し、流出部１５を通って流体紫外光処理装置１から流出する、主流としての流体の一部の流れを示している。また、図１４から図１６において、ドットハッチング矢印は、流体紫外光処理装置１内を流れる流体のうち、第２光源７２を冷却するために用いられる流体の流れを示している。

図１５に示すように、分岐流路部８０ａ及び８０ｂの延伸方向に直交する方向における分岐流路部８０ａの幅ｗ５と、分岐流路部８０ａ及び８０ｂの延伸方向に沿う方向における折り返し部９３ａ２及び９３ｂ２の幅ｗ６と、を異ならせると、渦が発生しやすくなる。

分岐流路部８０ａ及び８０ｂの延伸方向は、例えばＸ軸に沿う方向である。分岐流路部８０ａ及び８０ｂの延伸方向に直交する方向は、例えば、Ｙ軸に沿う方向、またはＺ軸に沿う方向である。従って、流体紫外光処理装置１では、Ｙ軸に沿った幅ｗ５とＸ軸に沿った幅ｗ６とが異なっていてもよいし、Ｚ軸に沿った幅ｗ５とＸ軸に沿った幅ｗ６とが異なっていてもよい。

幅ｗ５と幅ｗ６とを異ならせることにより、分岐流路部８０ａ及び８０ｂを流れる流体と、折り返し部９３ａ２及び９３ｂ２を流れる流体と、の間において流量差または流速差が付与される。この流量差または流速差に応じて、折り返し部９３ａ２及び９３ｂ２それぞれの近傍において渦が発生しやすくなり、折り返し部９３ａ２及び９３ｂ２それぞれの近傍における流体の滞留時間が長くなる。

折り返し部９３ａ２及び９３ｂ２それぞれの近傍における流体滞留の作用効果は、上述した第２例において説明したものと同様である。また、折り返し部９３ａ１、９３ａ２においても、同様の流体滞留の作用効果が得られる。

なお、図１５に示す流体紫外光処理装置１においては、第１流路部８１ａ、８１ｂ及び第２流路部８２ａ、８２ｂのそれぞれのＸ軸方向の長さは、例えば２００ｍｍである。また、第１流路部８１ａ、８１ｂ及び第２流路部８２ａ、８２ｂのそれぞれのＺ軸方向の幅は、例えば２４ｍｍである。第１流路部８１ａ、８１ｂ及び第２流路部８２ａ、８２ｂのそれぞれのＹ軸方向の幅は、例えば５０ｍｍである。図１５に示す流体紫外光処理装置１を流れる流体の流量は、３ｍ^３／ｈ以上であることが好ましい。３ｍ^３／ｈ以上の流量を確保することにより、流体紫外光処理装置１の内部に気泡が残留することを抑制できる。これにより、第１光源７１及び第２光源７２から照射される紫外光が気泡によって反射又は散乱されることによる積算照度の低下を抑制し、流体紫外光処理装置１は、紫外光の積算照度を高め、紫外光による処理効果を高めることができる。また、流体紫外光処理装置１において、下流側流路部１１０に入り込んだ気泡による伝熱効率の低下を抑制でき、下流側流路部１１０を流れる流体による第２光源７２の冷却効率の低下を抑制できる。なお、流体紫外光処理装置１の寸法、流体の流量は上記に限定されない。

［第３実施形態］
第３実施形態の流体紫外光処理装置について説明する。なお、第１及び第２実施形態と同じ構成部には同じ符号を付し、重複する説明を適宜省略する。この点は、以降において説明する他の実施形態においても同様とする。

流体紫外光処理装置では、装置内部に液体が収容された状態で一定期間使用されなかったりすると、装置内部にカビや細菌が発生する場合がある。カビや細菌は、流体紫外光処理装置による処理効果を低下させる。従って、流体紫外光処理装置では、カビや細菌の発生を防止するために、定期的に、或いは使用しない期間に入る前等に、装置内部の液体を排出し、装置内部に液体が残留していない状態である空の状態にすることが好ましい。

本実施形態の流体紫外光処理装置は、装置内部の液体を外部に排出するための排液口を鉛直下方に有する。また、本実施形態の流体紫外光処理装置の内部において液体の流路部を区画する区画部材は、鉛直方向と直交する水平方向に対して傾いている。この構成により、装置内部の液体を排出して装置内部を空の状態にする際に、液体が鉛直下方に流れやすくなり、排液口を通じて液体を外部に排出しやすくなるため、装置内部に液体が残留することを抑制できる。

図１７は、本発明の第３実施形態の流体紫外光処理装置３の断面図である。図１７に示すように、流体紫外光処理装置３は、排液口１２０と、排液機構１２１と、複数の区画部材６１ａ～６４ａと、を有する。複数の区画部材６１ａ～６４ａとして、例えば４つの区画部材（第１区画部材６１ａ、第２区画部材６２ａ、第３区画部材６３ａ、及び４区画部材６４ａ）が中間部５０に配置されている。

排液口１２０は、流体紫外光処理装置３において中間部５０の鉛直下方側に位置する第２壁部５２に形成された貫通孔である。排液口１２０は、栓により開閉可能になっている。排液口１２０の栓が開放された状態では、流体紫外光処理装置３内部の液体は、重力の作用により鉛直下方に流れ、排液口１２０を通って排出される。排液口１２０の栓が閉塞された状態では、流体紫外光処理装置３内部の液体は排出されない。なお、排液口１２０が形成される位置は、第２壁部５２内であれば特に制限されない。

排液機構１２１は、排液口１２０から排出される液体の量を調節可能な機構である。例えば、排液機構１２１は、排液口１２０の開閉状態を調節可能な栓を有するドレン装置である。流体紫外光処理装置３のドレン装置における栓の開閉状態が調節されることによって、排液口１２０を通って排出される液体の量が調節可能となる。排液機構１２１は必須の構成部ではないが、排液作業の作業性を向上させる観点では、流体紫外光処理装置３は、排液機構１２１を有することが好ましい。

第１区画部材６１ａの形状、配置される位置、及び支持方法は、第１実施形態における第１区画部材６１と同じである。第１区画部材６１ａでは、Ｘ軸方向に対して角度θ１傾いている点が第１区画部材６１とは異なる。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向に直交しており、鉛直方向に直交する水平方向に対応する。第１区画部材６１ａが角度θ１傾くことにより、第１区画部材６１ａの表面は、Ｘ軸の矢印が向く方向に向かうほど、鉛直方向における高さが低くなっている。

第２区画部材６２ａの形状、配置される位置、及び支持方法は、第１実施形態における第２区画部材６２と同じである。第２区画部材６２ａでは、Ｘ軸方向に対して角度θ２傾いている点が第２区画部材６２とは異なる。図１７に示す例においては、第２区画部材６２ａが角度θ２傾くことにより、第２区画部材６２ａの表面は、Ｘ軸の矢印が向く方向とは反対方向に向かうほど、鉛直方向における高さが低くなっている。

第３区画部材６３ａの形状、配置される位置、及び支持方法は、第１実施形態における第３区画部材６３と同じである。第３区画部材６３ａでは、Ｘ軸方向に対して角度θ３傾いている点が第３区画部材６３とは異なる。第３区画部材６３ａが角度θ３傾くことにより、第３区画部材６３ａの表面は、Ｘ軸の矢印が向く方向とは反対方向に向かうほど、鉛直方向における高さが低くなっている。

第４区画部材６４ａの形状、配置される位置、及び支持方法は、第１実施形態における第４区画部材６４と同じである。第４区画部材６４ａでは、Ｘ軸方向に対して角度θ４傾いている点が第４区画部材６４とは異なる。第４区画部材６４ａが角度θ４傾くことにより、第４区画部材６４ａの表面は、Ｘ軸の矢印が向く方向に向かうほど、鉛直方向における高さが低くなっている。

角度θ１、角度θ２、角度θ３及び角度θ４の大きさは、特段の制限はなく適宜選択可能である。ＧＭＰ（Good Manufacturing Practice）規格における排水性の基準を満たす観点では、角度θ１、角度θ２、角度θ３及び角度θ４をそれぞれ１°程度にすることが好ましい。

流体紫外光処理装置３内部から液体を排出する際には、排液機構１２１の栓を開放することによって、第１流路部８１ｂ内の液体が、重力の作用により排液口１２０を通って流体紫外光処理装置３の鉛直下方に排出される。

第２流路部８２ｂ内の液体は、第１流路部８１ｂ内の液体の排出に応じて、第４区画部材６４ａに沿って第１流路部８１ｂの方向に流れる。第４区画部材６４ａの表面は、Ｘ軸の矢印が向く方向に向かうほど、鉛直方向における高さが低くなっている。このため、第２流路部８２ｂ内の液体は、重力の作用により第４区画部材６４ａに沿って第１流路部８１ｂの方向へ流れやすくなり、第４区画部材６４ａ上に溜まることが抑制される。

合流流路部９０内の液体は、第２流路部８２ｂ内の液体の第１流路部８１ｂへの流入に応じて、第３区画部材６３ａに沿って第２流路部８２ｂの方向に流れる。第３区画部材６３ａの表面は、Ｘ軸の矢印が向く方向とは反対方向に向かうほど、鉛直方向における高さが低くなっている。このため、合流流路部９０内の液体は、重力の作用により第３区画部材６３ａに沿って第２流路部８２ｂの方向へ流れやすくなり、第３区画部材６３ａ上に溜まることが抑制される。

第２流路部８２ａ内の液体は、合流流路部９０内の液体の第２流路部８２ｂへの流入に応じて、第２区画部材６２ａに沿って合流流路部９０の方向に流れる。第２区画部材６２ａの表面は、Ｘ軸の矢印が向く方向とは反対方向に向かうほど、鉛直方向における高さが低くなっている。このため、第２流路部８２ａ内の液体は、重力の作用により第２区画部材６２ａに沿って合流流路部９０の方向へ流れやすくなり、第２区画部材６２ａ上に溜まることが抑制される。

第１流路部８１ａ内の液体は、第２流路部８２ａ内の液体の合流流路部９０への流入に応じて、第１区画部材６１ａに沿って第２流路部８２ａの方向に流れる。第１区画部材６１ａの表面は、Ｘ軸の矢印が向く方向に向かうほど、鉛直方向における高さが低くなっている。このため、第１流路部８１ａ内の液体は、重力の作用により第１区画部材６１ａに沿って第２流路部８２ａの方向へ流れやすくなり、第１区画部材６１ａ上に溜まることが抑制される。

以上のようにして、流体紫外光処理装置３では、装置内部の液体を排出して装置内部を空の状態にする際に、排液口１２０を通して液体を外部に排出しやすくし、装置内部に液体が溜まることを抑制することができる。

図１７において、第１下流端１３１は、液体が流れる方向の下流側における第１区画部材６１ａの端部である。第１下流端１３１と、第１下流端１３１に向き合う第１端部１０の面と、の間には、Ｘ軸方向に沿った隙間があってもよい。この隙間があると、装置内部の液体を排出して装置内部を空の状態にする際に、隙間がない場合と比較して、隙間を通って液体が鉛直下方に流れやすくなるため、好適である。

第１下流端１３１と第１端部１０の面との間のＸ軸方向に沿った隙間の長さは、この隙間を流体が通ることができれば特段の制限はない。但し、隙間が大きすぎると、流体紫外光処理装置３による処理時に、流体が隙間を通ることにより処理効果が低減する場合があるため、Ｘ軸方向に沿った隙間の長さは１ｍｍ以上５ｍｍ以下程度であることが好ましい。

第２下流端１３２は、流体が流れる方向の下流側における第２区画部材６２ａの端部である。第１下流端１３１と同様に、第２下流端１３２と、第２下流端１３２に向き合う第２端部２０の面と、の間には、Ｘ軸方向に沿った隙間があってもよい。この隙間の機能及び作用効果は、第１下流端１３１における隙間と同じである。

第３下流端１３３は、流体が流れる方向の下流側における第３区画部材６３ａの端部である。第１下流端１３１と同様に、第３下流端１３３と、第３下流端１３３に向き合う第２端部２０の面と、の間には、Ｘ軸方向に沿った隙間があってもよい。この隙間の機能及び作用効果は、第１下流端１３１における隙間と同じである。

第４下流端１３４は、流体が流れる方向の下流側における第４区画部材６４ａの端部である。第１下流端１３１と同様に、第４下流端１３４と、第４下流端１３４に向き合う第１端部１０の面と、の間には、Ｘ軸方向に沿った隙間があってもよい。この隙間の機能及び作用効果は、第１下流端１３１における隙間と同じである。

［第４実施形態］
第４実施形態の流体紫外光処理装置について説明する。

流体紫外光処理装置では、その処理時に装置内の流路部を流れる液体に気泡が含まれると、気泡の体積分の液体に対して流体紫外光処理装置による処理が施されないことにより、流体紫外光処理装置による処理効率が低下する場合がある。また、第１実施形態の流体紫外光処理装置１では、下流側流路部１１０を流れる液体に気泡が含まれると、気泡の体積に応じて第２光源７２の冷却効率が低下する場合がある。なお、気泡とは、液体内において気体が含まれる泡をいう。

本実施形態の流体紫外光処理装置は、装置内部に充填された液体内の気泡を外部に排出するための第１排気口と、下流側流路部を流れる液体内の気泡を外部に排出するための第２排気口と、を中間部５０の鉛直上方に有する。本実施形態では、第１排気口を有することにより、装置内部に充填された液体内の気泡を低減できるため、流体紫外光処理装置による処理効率の低下を抑制することができる。また、本実施形態では、第２排気口を有することにより、下流側流路部１１０を流れる液体内の気泡を低減できるため、第２光源７２の冷却効率の低下を抑制することができる。

図１８は、本発明の第４実施形態の流体紫外光処理装置４の断面図である。図１８に示すように、流体紫外光処理装置４は、第１排気口１３０と、第１排気機構１３５と、第２排気口１４０と、第２排気機構１４１と、を有する。

第１排気口１３０は、流体紫外光処理装置４において鉛直上方側に位置する第１壁部５１に形成された貫通孔である。第１排気口１３０は、栓により開閉可能になっている。第１排気口１３０の栓が開放された状態では、流体紫外光処理装置４内部の液体内の気泡は、浮力の作用により鉛直上方に移動し、第１排気口１３０を通って排出される。第１排気口１３０の栓が閉塞された状態では、流体紫外光処理装置４内部の液体内の気泡は排出されない。なお、第１排気口１３０が形成される位置は、第１壁部５１内であれば特に制限されない。

第１排気機構１３５は、第１排気口１３０から排出される気泡の量を調節可能な機構である。例えば、第１排気機構１３５は、第１排気口１３０の開閉状態を調節可能な栓を有するドレン装置である。流体紫外光処理装置４の栓の開閉状態を調節することによって、第１排気口１３０を通って排出される液体の量が調節可能となる。第１排気機構１３５は必須の構成部ではないが、排液作業の作業性を向上させる観点では、流体紫外光処理装置４は、第１排気機構１３５を有することが好ましい。

第２排気口１４０は、流体紫外光処理装置４の第２端部２０において鉛直上方側に形成された貫通孔である。第２排気口１４０は、栓により開閉可能になっている。第２排気口１４０の栓が開放された状態では、流体紫外光処理装置４内部の液体内の気泡は、浮力の作用により鉛直上方に移動し、第２排気口１４０を通って排出される。第２排気口１４０の栓が閉塞された状態では、流体紫外光処理装置４内部の液体内の気泡は排出されない。なお、第２排気口１４０が形成される位置は、第２端部２０における鉛直上方側であれば特に制限されない。

第２排気機構１４１は、第２排気口１４０から排出される気泡の量を調節可能な機構である。例えば、第２排気機構１４１は、第２排気口１４０の開閉状態を調節可能な栓を有するドレン装置である。流体紫外光処理装置４の栓の開閉状態を調節することによって、第２排気口１４０を通って排出される液体の量が調節可能となる。第２排気機構１４１は必須の構成部ではないが、排液作業の作業性を向上させる観点では、流体紫外光処理装置４は、第２排気機構１４１を有することが好ましい。

以上のように、本実施形態では、第１排気口１３０を有することにより、装置内部に充填された液体内の気泡を低減できるため、流体紫外光処理装置４による処理効率の低下を抑制することができる。また、本実施形態では、第２排気口１４０を有することにより、下流側流路部１１０を流れる液体内の気泡を低減できるため、第２光源７２の冷却効率の低下を抑制することができる。

［第５実施形態］
図１９は、本発明の第５実施形態の流体紫外光処理装置５に含まれる複数の区画部材６１ｂ～６４ｂを例示する図である。図１９は、流体紫外光処理装置５における中間部５０を抜き出して表示している。複数の区画部材６１ａ～６４ａとして、例えば４つの区画部材（第１区画部材６１ｂ、第２区画部材６２ｂ、第３区画部材６３ｂ、及び４区画部材６４ｂ）が中間部５０に配置されている。

第１区画部材６１ｂには、複数の第１開口１５１が形成されている。複数の第１開口１５１のそれぞれは、第１区画部材６１ｂをその厚さ方向に貫通する孔である。第２区画部材６２ｂには、複数の第２開口１５２が形成されている。複数の第２開口１５２のそれぞれは、第２区画部材６２ｂをその厚さ方向に貫通する孔である。第３区画部材６３ｂには、複数の第３開口１５３が形成されている。複数の第３開口１５３のそれぞれは、第３区画部材６３ｂをその厚さ方向に貫通する孔である。第４区画部材６４ｂには、複数の第４開口１５４が形成されている。複数の第４開口１５４のそれぞれは、第４区画部材６４ｂをその厚さ方向に貫通する孔である。なお、以下において、複数の第１開口１５１、複数の第２開口１５２、複数の第３開口１５３、及び複数の第４開口１５４を特に区別しない場合には、これらを開口１５０と総称する。

本実施形態では、開口１５０を有することにより、装置内部の液体を排出して装置内部を空の状態にする際に、液体が開口１５０を通って鉛直下方に流れやすくなるため、装置内部に液体が溜まることを抑制することができる。また、本実施形態では、開口１５０を有することにより、装置内部の液体内の気泡が開口１５０を通って鉛直上方に移動しやすくなるため、装置内部に充填された液体内の気泡を低減し、流体紫外光処理装置５による処理効率の低下を抑制することができる。

開口１５０の上面視における形状は、特段の制限はなく、円形、楕円形、矩形又は多角形等の形状を適宜選択できる。また、開口１５０の個数、配置位置又は間隔等も適宜選択できる。第１区画部材６１ｂ、第２区画部材６２ｂ、第３区画部材６３ｂ、及び４区画部材６４ｂそれぞれにおける一部のみに開口１５０を形成してもよい。このようにすることで、上記の液体滞留の抑制効果及び気泡の低減効果に加え、流体紫外光処理装置５内の流路部１００を流れる流体の流れを平滑化する効果、換言すると流体の整流効果を得ることもできる。

［第６施形態］
図２０から図２２を参照して、本発明の第６実施形態の流体紫外光処理装置６を説明する。図２０は、流体紫外光処理装置６が有する光源１７０に設けられた光検出器１８０を例示する光源１７０の斜視図である。図２１及び図２２は、光検出器１８０の動作を例示する図であり、図２１は第１図、図２２は第２図である。

図２０に示すように、流体紫外光処理装置６は、光検出器１８０を有する。光検出器１８０は、光源１７０における第１面１７０ａ上に設けられている。光検出器１８０の設置位置は、光反射性部材１７８により囲まれた領域内であれば、適宜変更可能である。

光検出器１８０は、紫外光を受光する受光素子を有し、受光した紫外光の光強度に応じた情報を外部装置に出力する。受光素子としては、例えば、フォトダイオードなどの光電変換素子が挙げられる。例えば、光検出器１８０は、波長２６５ｎｍや２８０ｎｍ等の紫外光の光強度に応じた情報を出力できる。光検出器１８０の出力情報は、電圧信号、電流信号等である。外部装置は、流体紫外光処理装置６の動作を制御する制御装置等である。

図２１に示すように、第２光源７２から第２窓部１７が位置する方向に発せられた紫外光は、一部が第２窓部１７を透過して流路部１００に照射され、他の一部は第２窓部１７により光検出器１８０が位置する方向に反射される。光検出器１８０は、第２光源７２から発せられ、第２窓部１７により反射された紫外光を受光する。光検出器１８０は、受光した紫外光の光強度に応じた情報を外部装置に出力する。

例えば、第２光源７２が使用期間等に応じて劣化することにより、第２光源７２から発せられる紫外光の光強度が低下する場合がある。紫外光の光強度が低下すると、流体紫外光処理装置による処理効果が低くなる。

流体紫外光処理装置６では、第２光源７２が劣化すると、光検出器１８０からの出力情報は、第２光源７２から発せられる紫外光の光強度が低下している情報を含むものとなる。この出力情報により、流体紫外光処理装置６は、第２光源７２の劣化を外部装置に報知できる。外部装置は、第２光源７２の劣化の程度に応じて第２光源７２の駆動信号を制御したり、流体紫外光処理装置６を使用する使用者等に対して、第２光源７２の交換を促す情報を通知したりすることが可能になる。

図２１では第２光源７２に設けられた光検出器１８０を例示したが、第１光源７１に光検出器１８０を設けることによっても、上述した作用効果と同じ作用効果を得ることができる。

光検出器１８０は、光源１７０の劣化を検出することに限らず、流路部１００の汚れの状態を検出することもできる。

例えば、流体紫外光処理装置では、第２窓部１７等の窓部の表面に異物が付着したりして流路部の一部が汚れる場合がある。流路部が汚れると、第２光源７２等の光源から流路部を流れる流体に照射される紫外光が、汚れた部分に遮られる、あるいは吸収されることにより、流体紫外光処理装置による処理効果が低くなる。

図２２に示すように、流体紫外光処理装置６では、第２光源７２から第２窓部１７に向けて発せられた紫外光の一部は、第２窓部１７を透過して流路部１００に照射される。照射された光の一部は、第１区画部材６１の端部により反射されて、第２窓部１７を流路部１００側から第２光源７２側に透過して、第２光源７２に設けられた光検出器１８０に到達する。矢印で示した反射光１９０は、第１区画部材６１の端部により反射された紫外光を表している。

流体紫外光処理装置６では、流路部１００が汚れると、光検出器１８０からの出力情報は、流路部１００が汚れている情報を含むものとなる。流体紫外光処理装置６は、この出力情報により流路部１００の汚れを外部装置に報知できる。外部装置は、流体紫外光処理装置６からの出力情報に基づき、流路部１００の汚れの程度に応じて第２光源７２の駆動信号を制御したり、流体紫外光処理装置６を使用する使用者等に対して、流路部１００の清掃を促す情報を通知したりすることができる。

図２２に示すように、流体紫外光処理装置６は、第１窓部１４表面への異物付着による流路部１００の汚れを検出するために、合流流路部９０に反射部材１９１を有してもよい。反射部材１９１は、紫外光を反射可能であれば、その形状、位置及び材質等に制限はないが、合流流路部９０における流体の流れへの影響が小さいものであることが好ましい。

第１光源７１から第１窓部１４が位置する方向に発せられた紫外光の一部は、第１窓部１４を透過して流路部１００における合流流路部９０に照射される。照射された光の一部は、反射部材１９１により反射されて、第１窓部１４を流路部１００側から第１光源７１側に透過して、第１光源７１に設けられた光検出器１８０に到達する。矢印で示した反射光１９２は、反射部材１９１により反射された紫外光を表している。

上記構成により、流体紫外光処理装置６は、第１窓部１４表面への異物付着による流路部１００の汚れを検出し、流路部１００が汚れている情報を含む出力情報を外部装置に出力できる。外部装置は、流体紫外光処理装置６からの出力情報に基づき、流路部１００の汚れの程度に応じて第１光源７１の駆動信号を制御したり、流体紫外光処理装置６を使用する使用者等に対して、流路部１００の清掃を促す情報を通知したりすることができる。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。本発明の上述した実施形態を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての形態も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものである。

例えば、上述した各実施形態では、合流流路部９０を通った流体が、流出部１５及び下流側流路部１１０のそれぞれに流れる構成を例示したが、合流流路部９０を通った流体の全てが下流側流路部１１０に流れる構成にしてもよい。

合流流路部９０を通った流体が流出部１５及び下流側流路部１１０のそれぞれに流れる構成にすると、下流側流路部１１０における鉛直上方側又は鉛直下方側の各端部付近まで流体が到達しない場合がある。流体が到達しなかった領域では第２光源７２の冷却効果が十分に得られなくなる。

合流流路部９０を通った流体の全てが下流側流路部１１０に流れるようにすることにより、下流側流路部１１０における鉛直上方側又は鉛直下方側の各端部付近まで流体を到達させることができる。これにより、第２光源７２の冷却効果を適切に得ることができる。

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。

＜１＞ 流体の流入部と流出部と、前記流入部と前記流出部とを繋ぐ流路部と、を有し、 前記流路部は、前記流入部から分岐する複数の分岐流路部と、前記複数の分岐流路部の下流側に接続される合流流路部と、を含み、前記合流流路部に紫外光を照射可能な第１光源と、前記複数の分岐流路部のそれぞれに紫外光を照射可能な複数の第２光源と、を備える流体紫外光処理装置である。

＜２＞ 前記分岐流路部の少なくとも１つは、上流側に配置される第１流路部と、前記第１流路部よりも下流側に配置される第２流路部とを有し、前記第１流路部は、第１方向に向かって延伸し、前記第２流路部は、前記第１方向と異なる方向に延伸する前記＜１＞に記載の流体紫外光処理装置である。

＜３＞ 前記第２流路部は、前記第１方向と反対の方向に延伸し、前記第１流路部と隣接して配置される前記＜２＞に記載の流体紫外光処理装置である。

＜４＞ 前記第２光源の少なくとも１つは、前記第１流路部及び前記第２流路部に前記紫外光を照射可能な位置に配置される前記＜２＞又は前記＜３＞に記載の流体紫外光処理装置である。

＜５＞ 前記第１流路部と前記第２流路部とを区画する区画部材をさらに備え、前記第２光源は、配線基板と、前記配線基板上に載置された複数の発光素子とを有し、前記配線基板は、前記発光素子が載置され、前記第１流路部に対向する第１領域と、前記発光素子が載置され、前記第２流路部に対向する第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間に位置し、前記発光素子が載置されず、前記区画部材に対向する第３領域とを有する前記＜２＞～前記＜４＞のいずれか１つに記載の流体紫外光処理装置である。

＜６＞ 前記複数の分岐流路部の少なくとも２つは、流体の流れる方向に直交する断面の形状と、前記分岐流路部の一端から他端までの長さが同じである前記＜１＞～前記＜５＞のいずれか１つに記載の流体紫外光処理装置である。

＜７＞ 前記合流流路部の流体の流れる方向に直交する断面の面積は、前記分岐流路部のそれぞれの流体の流れる方向に直交する断面の面積よりも大きい前記＜１＞～前記＜６＞のいずれか１つに記載の流体紫外光処理装置である。

＜８＞ 前記分岐流路部の少なくとも１つの前記流体の流れる方向に直交する断面の面積は、前記流入部の流体の流れる方向に直交する断面の面積以上である前記＜１＞～前記＜７＞のいずれか１つに記載の流体紫外光処理装置である。

＜９＞ 前記流入部及び前記流出部のそれぞれの流体の流れる方向に直交する断面の形状は、円形である前記＜１＞～前記＜８＞のいずれか１つに記載の流体紫外光処理装置である。

＜１０＞ 前記流入部の中心軸は、前記流出部の中心軸に一致する前記＜９＞に記載の流体紫外光処理装置である。

＜１１＞ 前記複数の分岐流路部の少なくとも１つの流体の流れる方向に直交する方向に沿った長さが、他の分岐流路部の流体の流れる方向に直交する方向に沿った長さと異なる前記＜１＞～前記＜１０＞のいずれか１つに記載の流体紫外光処理装置である。

１、２、３、４、５、６…流体紫外光処理装置、１０、２１０…第１端部、１１、２１１…流入部、１５、２１５…流出部、２０、２２０…第２端部、５０、２５０…中間部、７１…第１光源、７２…第２光源、８０ａ、８０ｂ、２８０ａ、２８０ｂ…分岐流路部、８１ａ、８１ｂ…第１流路部、８２ａ、８２ｂ…第２流路部、９０、２９０…合流流路部、１００…流路部、１７０…光源、１７１…配線基板、１７２…発光素子を含む筐体、１７３…保持部材、１７４…配線、１７６…バネ部材、１８１…第１領域、１８２…第２領域、１８３…第３領域、２７０…光源、２７１…配線基板、２７２…発光素子を含む筐体、２７３…保持部材、２７４…配線、２７６…バネ部材、２８１…第１領域、２８２…第２領域、２８３…第３領域、２８６…カバーガラス、２９１…防水キャップ、９１…端部、９２、９７…流れ、９３ａ１、９３ａ２、９３ｂ１、９３ｂ２…折り返し部、９４ａ１、９４ａ２、９４ｂ１、９４ｂ２、９６…渦、９５…合流部、９８…流れ、θ１、θ２、θ３、θ４…角度、１２０…排液口、１２１…排液機構、１３１…第１下流端、１３２…第２下流端、１３３…第３下流端、１３４…第４下流端、１３０…第１排気口、１３５…第１排気機構、１４０…第２排気口、１４１…第２排気機構、１５０…開口、１５１…第１開口、１５２…第２開口、１５３…第３開口、１５４…第４開口、１８０…光検出器、１９０、１９２…反射光、１９１…反射部材

Claims (11)

1. 流体の流入部と流出部と、前記流入部と前記流出部とを繋ぐ流路部と、を有し、
   前記流路部は、前記流入部から分岐する複数の分岐流路部と、前記複数の分岐流路部の下流側に接続される合流流路部と、を含み、
   前記合流流路部に紫外光を照射可能な第１光源と、
   前記複数の分岐流路部のそれぞれの近傍に配置され、前記複数の分岐流路部のそれぞれに紫外光を照射可能な複数の第２光源と、
   を備える流体紫外光処理装置。
2. 前記分岐流路部の少なくとも１つは、上流側に配置される第１流路部と、前記第１流路部よりも下流側に配置される第２流路部とを有し、
   前記第１流路部は、第１方向に向かって延伸し、前記第２流路部は、前記第１方向と異なる方向に延伸する請求項１に記載の流体紫外光処理装置。
3. 前記第２流路部は、前記第１方向と反対の方向に延伸し、前記第１流路部と隣接して配置される請求項２に記載の流体紫外光処理装置。
4. 前記第２光源の少なくとも１つは、前記第１流路部及び前記第２流路部に前記紫外光を照射可能な位置に配置される請求項２又は３に記載の流体紫外光処理装置。
5. 前記第１流路部と前記第２流路部とを区画する区画部材をさらに備え、
   前記第２光源は、配線基板と、前記配線基板上に載置された複数の発光素子とを有し、
   前記配線基板は、前記発光素子が載置され、前記第１流路部に対向する第１領域と、前記発光素子が載置され、前記第２流路部に対向する第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間に位置し、前記発光素子が載置されず、前記区画部材に対向する第３領域とを有する請求項２又は３に記載の流体紫外光処理装置。
6. 前記複数の分岐流路部の少なくとも２つは、流体の流れる方向に直交する断面の形状と、前記分岐流路部の一端から他端までの長さが同じである請求項１又は２に記載の流体紫外光処理装置。
7. 前記合流流路部の流体の流れる方向に直交する断面の面積は、前記分岐流路部のそれぞれの流体の流れる方向に直交する断面の面積よりも大きい請求項１又は２に記載の流体紫外光処理装置。
8. 前記分岐流路部の少なくとも１つの前記流体の流れる方向に直交する断面の面積は、前記流入部の流体の流れる方向に直交する断面の面積以上である請求項１又は２に記載の流体紫外光処理装置。
9. 前記流入部及び前記流出部のそれぞれの流体の流れる方向に直交する断面の形状は、円形である請求項１又は２に記載の流体紫外光処理装置。
10. 前記流入部の中心軸は、前記流出部の中心軸に一致する請求項９に記載の流体紫外光処理装置。
11. 前記複数の分岐流路部の少なくとも１つの流体の流れる方向に直交する方向に沿った長さが、他の分岐流路部の流体の流れる方向に直交する方向に沿った長さと異なる請求項１又は２に記載の流体紫外光処理装置。

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