JP2017170342A

JP2017170342A - 殺菌装置

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Publication number: JP2017170342A
Application number: JP2016059244A
Authority: JP
Inventors: 友也岩橋; Tomoya Iwahashi; 和繁杉田; Kazushige Sugita
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2017-09-28

Abstract

【課題】店舗又はレストラン等の外部で入手できる水等の液体を手軽に殺菌できる殺菌装置を提供する。【解決手段】液体を殺菌するための殺菌装置１であって、液体が通過する本体部１０と、本体部１０の一方の端部に形成され、液体の出口となる開口を有する飲み口部１１と、本体部の他方の端部に形成され、液体の入口となる開口を有する入口部１２と、本体部１０を通過する液体に紫外線を照射する紫外線光源部２０とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、水等の液体を殺菌するための殺菌装置に関する。

従来、家庭に配水されている水道水などを、紫外線によって殺菌してから飲用水として用いるということが行われている。これは、たとえ水道水であっても、マイクロコッカス菌又は大腸菌などの細菌が混入している場合があるためである。特に、発展途上国などにおいては、家庭用の水道水であっても充分に殺菌処理が行われていない場合、あるいは、配水途中で細菌が混入する場合がある。

家庭でも使用できる水殺菌装置としては、水道からの減衰を濾過フィルタに通した後、流れる濾過水に紫外線を照射して殺菌し、殺菌後の水をタンクなどに貯水する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。タンクには、給水口（蛇口）が取り付けられており、当該給水口から給水して飲用水又は料理用の水として利用することができる。

特開２００５−２１１８５１号公報

上記従来の殺菌装置は、水道管に連結されて使用されるために、持ち運ぶことができない。一般のユーザからは、どこでも気軽に持ち運ぶことができ、簡単に殺菌を行うことができる殺菌装置が求められている。そこで、ジャグ又はマグに紫外線光源部を設けることが検討されている。

しかしながら、ジャグ又はマグは、どこでも気軽に持ち運ぶことができるので携帯性には優れているが、容器に水を入れておく必要があるため、不便である。

一方、店舗で購入できるペットボトルは、水の調達の面では便利であるが、水に菌が入っているおそれがある。また、レストランにおいてコップ等で提供される水にも菌が入っているおそれがある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、店舗又はレストラン等の外部で入手できる水等の液体を手軽に殺菌できる殺菌装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る殺菌装置の一態様は、液体を殺菌するための殺菌装置であって、前記液体が通過する本体部と、前記本体部の一方の端部に形成され、前記液体の出口となる開口を有する飲み口部と、前記本体部の他方の端部に形成され、前記液体の入口となる開口を有する入口部と、前記本体部を通過する前記液体に紫外線を照射する紫外線光源部とを備える。

本発明によれば、店舗又はレストラン等の外部で入手できる水等の液体を手軽に殺菌することができる。

実施の形態１に係る殺菌装置と殺菌装置が装着されるペットボトルとを示す図実施の形態１に係る殺菌装置をペットボトルに装着した状態を示す断面図実施の形態１に係る殺菌装置の機能構成を示すブロック図ペットボトルに装着した殺菌装置を用いて液体を殺菌する様子を示す図実施の形態１の変形例に係る殺菌装置をペットボトルに装着した状態を示す断面図実施の形態２に係る殺菌装置の構成を示す図実施の形態２に係る殺菌装置の拡大断面図（図６の破線で囲まれる領域VIIにおける拡大断面図）

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程（ステップ）、工程の順序等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺等は必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

（実施の形態１）
実施の形態１に係る殺菌装置１について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る殺菌装置１と殺菌装置１が装着されるペットボトル２とを示す図である。図２は、同殺菌装置１をペットボトル２に装着した状態を示す断面図である。図３は、同殺菌装置１の機能構成を示すブロック図である。

図１及び図２に示すように、本実施の形態における殺菌装置１は、ペットボトル２に装着することができるキャップ型の殺菌装置であり、ペットボトル２内の液体（水等）を殺菌することができる。つまり、殺菌装置１は、液体が貯められる容器を有しておらず、ペットボトル２等の液体が貯められた容器に装着されることで容器内の液体を殺菌処理するものである。

殺菌装置１は、液体が通過する本体部１０と、本体部１０の一方の端部に形成された飲み口部１１と、本体部１０の他方の端部に形成された入口部１２と、本体部１０を通過する液体に紫外線（紫外光）を照射する紫外線光源部２０と備える。

図３に示すように、本実施の形態における殺菌装置１は、紫外線光源部２０に加えて、さらに、駆動回路部３０と、スイッチ部４０と、バッテリー部５０とを備える。

本体部１０は、筒状の筐体であり、両端部に開口を有する。本実施の形態において、本体部１０は、円筒状の円筒部材である。本体部１０の材料としては、金属、セラミック、又は、樹脂等を用いることができる。紫外線による劣化防止の観点からは、本体部１０の材料は、金属又はセラミック等の無機材料であるとよい。

本体部１０には、ペットボトル２の飲み口２ａに装着するための装着部１３が形成されている。本実施の形態において、装着部１３は、ペットボトル２の飲み口２ａと螺合するための螺合部である。具体的には、装着部１３（螺合部）は、本体部１０における入口部１２側の内面に形成されている。これにより、図１の矢印で示すように、装着部１３とペットボトル２の飲み口２ａとを螺合するように殺菌装置１をペットボトル２の飲み口２ａにねじ込むことで、殺菌装置１をペットボトル２に装着することができる。

飲み口部１１（出口部）は、本体部１０の一方の開口として、液体の出口となる開口を有する。飲み口部１１は、ユーザが殺菌装置１を装着したペットボトル２内の液体を飲む際に、ペットボトル２内の液体が殺菌装置１（本体部１０）から外部に出て行く部分であり、飲み口部１１には例えばユーザの口（唇）が当たる。

入口部１２は、本体部１０の他方の開口として、液体の入口となる開口を有する。入口部１２は、ユーザが殺菌装置１を装着したペットボトル２内の液体を飲む際に、ペットボトル２内の液体が殺菌装置１（本体部１０）に入ってくる部分である。

紫外線光源部２０は、駆動回路部３０から電力を受けて紫外線を発する。紫外線光源部２０から出射する紫外線は、例えば、２００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲にピーク波長を有する。一例として、紫外線光源部２０は、ピーク波長が２５３．７ｎｍの紫外線を出射する。紫外線光源部２０としては、例えば、紫外線を発するＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）素子を用いることができる。

図２に示すように、紫外線光源部２０は、本体部１０の内部に設けられている。具体的には、紫外線光源部２０は、本体部１０の内壁と外壁とで囲まれる空間内に収納されている。本体部１０の内壁には透光部１０ａが設けられており、紫外線光源部２０から出射する紫外線は、透光部１０ａを透過して本体部１０の内部に照射される。透光部１０ａは、紫外線を透過するものであればよいが、紫外線によって劣化しにくい材料で構成されているとよい。透光部１０ａは、例えばガラス板である。

また、本実施の形態において、紫外線光源部２０は、本体部１０の飲み口部１１側に設けられている。これにより、本体部１０を小型化できる。つまり、本体部１０の飲み口部１１に紫外線光源部２０を形成し、本体部１０の入口部１２側に装着部１３を形成することで、紫外線光源部２０と装着部１３との機能を本体部１０に分散して割り当てることができる。

紫外線光源部２０によって本体部１０を通過する液体に紫外線を照射することで、液体を殺菌することができる。つまり、本体部１０を通過する際に液体が殺菌される。

駆動回路部３０は、紫外線光源部２０の点灯及び消灯を制御する。具体的には、駆動回路部３０は、紫外線光源部２０を点灯するタイミング及び消灯するタイミングを制御する。なお、駆動回路部３０は、紫外線光源部２０から出射する紫外線の強度、又は、紫外線を照射する期間を変更する制御を行ってもよい。

駆動回路部３０は、本体部１０の内部に設けられている。具体的には、紫外線光源部２０は、紫外線光源部２０と同様に、本体部１０の内壁と外壁とで囲まれる空間内に収納されている。また、本実施の形態において、駆動回路部３０は、紫外線光源部２０と同様に、本体部１０の飲み口部１１側に設けられている。

駆動回路部３０は、回路基板３１と、複数の回路部品（不図示）とによって構成される。本体部１０の内壁と外壁とで囲まれる空間は例えば円環状であり、回路基板３１は、円環状の空間内に配置される。したがって、回路基板３１としては、フレキシブル基板を用いるとよい。回路部品は、紫外線光源部２０を点灯させるためのマイコン（マイクロコントローラ又はマイクロコンピュータ）、インバータ、抵抗素子、キャパシタ、インダクタ、又は、整流素子等である。

スイッチ部４０は、駆動回路部３０のオン及びオフを切り替える。図１及び図２には図示されていないが、スイッチ部４０は、例えば本体部１０に設けられる。スイッチ部４０がオンされた場合、スイッチ部４０がオンされたことを駆動回路部３０に伝えられ、紫外線光源部２０から紫外線が出射する。

スイッチ部４０は、ユーザがスイッチ部４０を意識することなく紫外線光源部２０から紫外線が出射するように構成されていてもよい。この場合、スイッチ部４０は、ユーザの口が飲み口部１１に接触したときにのみオンするように構成されていてもよい。つまり、ユーザの口が飲み口部１１に接触したときにのみ紫外線光源部２０から紫外線が照射されるように構成されていてもよい。あるいは、液体が本体部１０を通過する際に自動でスイッチ部４０がオンするように構成されていてもよい。例えば、スイッチ部４０として、本体部１０の内面に液体に反応する一対の電極を設けておくことで、液体が本体部１０を通過する時にスイッチ部４０をオンさせることができる。

なお、スイッチ部４０は、ユーザが操作できるものであってもよい。この場合、例えば、スイッチ部４０は、押下式又はスライド式の物理ボタンであってもよいし、ＧＵＩ（ＧｒａｐｈｉｃａｌＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）であってもよい。

バッテリー部５０は、駆動回路部３０に電力を供給する電源の一例であり、駆動回路部３０を駆動させるための電力を駆動回路部３０に供給する。図１及び図２には図示されていないが、バッテリー部５０は、例えば本体部１０の内部に設けられている。具体的には、バッテリー部５０は、本体部１０の内壁と外壁とで囲まれる空間内に収納される。

バッテリー部５０は、例えばリチウム電池等の電池である。バッテリー部５０は、一次電池及び二次電池のいずれでもよい。

次に、殺菌装置１の使用例について、図１及び図２を参照しながら、図４を用いて説明する。図４は、ペットボトル２に装着した殺菌装置１を用いてペットボトル２内の液体を殺菌する様子を示す図である。図４において、紫外線光源部２０から出射する紫外線の照射領域の一例を斜線のハッチングで示している。

ペットボトル２は、例えば、液体が入ったペットボトル飲料であり、店舗等で購入することができる。また、ペットボトル２内の液体は、一例として飲料水である。

図１及び図２に示すように、ペットボトル２の水を殺菌する際、殺菌装置１はペットボトル２の飲み口２ａに装着される。例えば、購入したペットボトル飲料の水を飲む場合、ペットボトル２のキャップを開栓してペットボトル２の飲み口２ａからキャップを取り外し、図１及び図２に示すように、キャップに替えて殺菌装置１をペットボトル２の飲み口２ａに取り付ける。

なお、購入したペットボトル飲料を用いるのではなく、液体の入っていない空のペットボトル２（容器のみ）にユーザが別途液体を入れたものをペットボトル２として用いて殺菌装置１を装着してもよい。

図４に示すように、ペットボトル２の水は、殺菌装置１の本体部１０を通過する際に紫外線光源部２０からの紫外線によって殺菌される。つまり、ペットボトル２の水は、ユーザが飲む直前に殺菌されることになる。例えば、ユーザがペットボトル２の水を飲みながら殺菌することができる。また、ペットボトル２内の水を飲みきれずにペットボトル２内に水が残った場合でも、次に水を飲む際に殺菌装置１をペットボトル２に装着するだけで、飲む直前に再度ペットボトル２の水を殺菌することができる。つまり、ユーザがペットボトル２内の水を飲むたびに殺菌することができる。

なお、図４では、ユーザが図示されていないが、殺菌装置１が装着されたペットボトル２の水を飲む際、殺菌装置１の飲み口部１１に口を当てて殺菌装置１から直接水を飲んでもよいし、殺菌装置１を介してペットボトル２内の水を一旦コップ等の他の容器に移し替えてから飲んでもよい。ペットボトル２内の液体は、一例として水である。

以上、本実施の形態における殺菌装置１によれば、液体が通過する本体部１０と、本体部１０の一方の端部に形成された飲み口部１１と、本体部１０の他方の端部に形成された入口部１２と、本体部１０を通過する液体に紫外線を照射する紫外線光源部２０とを備える。

これにより、店舗又はレストラン等の外部で入手できる水等の液体を手軽に殺菌することができる。特に、殺菌装置１は飲み口部１１を有しているので、水等の液体を殺菌装置１を通して飲むだけで殺菌された液体を飲むことができる。具体的には、ユーザが液体を飲む直前又は液体を飲みながら液体の殺菌を行うことができる。また、殺菌装置１は容器を有しておらず小型であるので、どこでも簡単に持ち運ぶことができ、携帯性に優れている。

また、本実施の形態において、本体部１０には、ペットボトル２の飲み口２ａに装着するための装着部１３が形成されている。

これにより、ペットボトル２のキャップを殺菌装置１に取り替えるだけで、ペットボトル２内の液体を簡単に殺菌することができる。逆に、殺菌装置１に装着するペットボトル２さえ交換すれば、殺菌装置１を何度でも繰り返し使用することができる。つまり、複数のペットボトル２に対して同一の殺菌装置１を用いることができる。

また、本実施の形態において、装着部１３は、ペットボトル２の飲み口２ａと螺合するための螺合部である。この螺合部は、本体部１０における入口部１２側の内面に形成されている。

これにより、殺菌装置１をペットボトル２の飲み口２ａにねじ込むだけで、殺菌装置１を簡単にペットボトル２に装着することができる。

また、本実施の形態における殺菌装置１は、紫外線光源部２０の点灯及び消灯を制御する駆動回路部３０と、駆動回路部３０のオン及びオフを切り替えるスイッチ部４０と、駆動回路部３０に電力を供給するバッテリー部５０とを有する。

このように、駆動回路部３０、スイッチ部４０及びバッテリー部５０を備えることで、殺菌装置１を持っていくだけで、容器に入った液体をどこでも手軽に殺菌することができる。

また、図４では、紫外線光源部２０は１つとしたが、これに限るものではない。例えば、図５に示される殺菌装置１Ａのように、複数の紫外線光源部２０を備えていてもよい。この場合、例えば、環状に等間隔で配列した４つの紫外線光源部２０を本体部１０に設けることができる。このように、複数の紫外線光源部２０を用いることで、殺菌力を向上させることができ、ペットボトル２内の液体をより効果的に殺菌することができる。

なお、本実施の形態において、殺菌装置１は、ペットボトル２に取り付ける場合を例示したが、殺菌装置１は、ペットボトル２以外の容器に取り付け可能な構造を有していてもよい。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る殺菌装置１Ｂについて、図６及び図７を用いて説明する。図６は、実施の形態２に係る殺菌装置１Ｂの構成を示す図である。図７は、図６の破線で囲まれる領域VIIにおける同殺菌装置１Ｂの拡大断面図である。

図６に示すように、本実施の形態における殺菌装置１Ｂは、ストローである。つまり、殺菌装置１Ｂにおいて、本体部１０Ｂは長尺状の細い管である。殺菌装置１Ｂを使用する場合、例えば、本体部１０Ｂの入口部１２をコップ３の液体内に入れる。

本実施の形態における殺菌装置１Ｂでも、本体部１０Ｂの一方の端部に飲み口部１１が形成され、本体部１０の他方の端部に入口部１２が形成されており、また、図７に示すように、本体部１０には紫外線光源部２０が設けられている。また、殺菌装置１Ｂは、実施の形態１における殺菌装置１と同様に、紫外線光源部２０に加えて、さらに、駆動回路部３０と、スイッチ部４０（不図示）と、バッテリー部５０（不図示）とを備えている。

図７に示すように、紫外線光源部２０及び駆動回路部３０は、本体部１０の入口部１２側の先端部に設けられている。これにより、コップ３の液体は、殺菌装置１Ｂ（本体部１０Ｂ）内に入った直後に殺菌される。殺菌された液体は、本体部１０Ｂ内を通って飲み口部１１から出ていく。

このように、本実施の形態における殺菌装置１Ｂは、ストローとなっている。

これにより、殺菌装置１Ｂを携行するだけで、レストラン等の外部で提供されるコップ３に入った水等の液体を手軽に殺菌することができる。

なお、本実施の形態における殺菌装置１Ｂは、ペットボトルにも適用することができる。つまり、ペットボトルの飲み口から殺菌装置１Ｂを挿入することで、ペットボトル内の液体を飲むことができる。

（変形例）
以上、本発明に係る殺菌装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、殺菌装置１で殺菌する液体は、飲料水としたが、これに限るものではなく、殺菌装置１は、飲料水以外の液体を殺菌してもよい。

また、上記実施の形態において、紫外線光源部２０として、ＬＥＤ素子を用いたが、これに限るものではなく、紫外線を出射できる光源であれば、レーザ素子等、ＬＥＤ以外の固体発光素子等を用いてもよい。ただし、紫外線光源部２０としては、本体部１０に収納できる小型のサイズであるとよい。

また、上記実施の形態における殺菌装置は、スピーカ又はＬＥＤ等からなる表示部を備えてもよい。例えば、紫外線光源部２０から紫外線が照射されていることを、スピーカ又は表示部で報知してもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１、１Ａ、１Ｂ殺菌装置
２ペットボトル
２ａ飲み口
１０、１０Ｂ本体部
１１飲み口部
１２入口部
１３装着部
２０紫外線光源部
３０駆動回路部
４０スイッチ部
５０バッテリー部

Claims

液体を殺菌するための殺菌装置であって、
前記液体が通過する本体部と、
前記本体部の一方の端部に形成され、前記液体の出口となる開口を有する飲み口部と、
前記本体部の他方の端部に形成され、前記液体の入口となる開口を有する入口部と、
前記本体部を通過する前記液体に紫外線を照射する紫外線光源部とを備える
殺菌装置。
前記本体部には、ペットボトルの飲み口に装着するための装着部が形成されている
請求項１に記載の殺菌装置。
前記装着部は、前記ペットボトルの飲み口と螺合するための螺合部であり、
前記螺合部は、前記本体部における前記入口部側の内面に形成されている
請求項２に記載の殺菌装置。
前記殺菌装置は、ストローである
請求項１に記載の殺菌装置。
前記紫外線光源部の点灯及び消灯を制御する駆動回路部と、
前記駆動回路部のオン及びオフを切り替えるスイッチ部と、
前記駆動回路部に電力を供給するバッテリー部とを有する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の殺菌装置。