CN107614022A - 紫外线杀菌装置 - Google Patents

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CN107614022A CN201680026388.XA CN201680026388A CN107614022A CN 107614022 A CN107614022 A CN 107614022A CN 201680026388 A CN201680026388 A CN 201680026388A CN 107614022 A CN107614022 A CN 107614022A
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ultraviolet sterilization
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松井新吾
弘中启郎
弘中启一郎
滨康孝
堀井百合子
山本玲绪
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Abstract

紫外线杀菌装置包括紫外线杀菌单元,该紫外线杀菌单元具有:壳体,其具有开口部;紫外线透过窗,其具有内侧面以及与该内侧面相反的一侧的外侧面,并且以封闭壳体的开口部的方式朝向壳体的内部地配置内侧面,紫外线能够穿透该紫外线透过窗;光源,其具有一个以上的紫外发光二极管,并将紫外线作为带状的光束射出;以及扫描部件,其一边使来自光源的紫外线入射到紫外线透过窗的位置沿与带状的光束的宽度方向交叉的方向偏移,一边照射来自光源的紫外线,从而能将来自光源的紫外线从壳体的内部照射到紫外线透过窗的内侧面的整个面上,紫外线杀菌装置将紫外线照射到与紫外线透过窗的外侧面相对配置的被杀菌体上来进行杀菌。

Description

紫外线杀菌装置
技术领域
本发明涉及一种能够自动对整个物品进行杀菌的紫外线杀菌装置。
背景技术
受到对传染病的危机意识的提高,在一般人中,为了自卫性地预防感染而想要简单轻松地对自己的手部或手部所接触的物体进行杀菌的需求也日益增大。于是,作为应对这种需求的杀菌装置,提出了如专利文献1、专利文献2所示那样的便携式杀菌装置。在这些装置中,将自氙闪光灯等的紫外线灯射出的具有杀菌作用的紫外线照射到被杀菌体上来进行杀菌。
另一方面,作为具有杀菌作用的紫外线的发光光源,公知深紫外线发光二极管(DUV-LED),但该DUV-LED的发光输出比紫外线灯的发光输出弱,因此尚未知有使用了该DUV-LED的便携式紫外线杀菌装置。
另外,公知将紫外发光二极管排列多个而组件化,并能够射出紫外线输出较高的平行光的紫外线照射装置(参照专利文献3、图3),但在使用该紫外线照射装置进行了紫外线照射的情况下,照射区域受限。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-175041号公报
专利文献2:日本特开2005-323654号公报
专利文献3:日本专利第5591305号公报
专利文献4:日本特开2007-124124号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1以及专利文献2所记载的便携式杀菌装置,使用氙闪光灯等呈放射状射出强度比较强的紫外线的紫外线灯来作为紫外线光源,因此具有紫外线的照射区域比较广,能在短时间内对被杀菌体的表面进行杀菌的优点。但相反也存在如下问题:耗电多,另外不仅可能因冲击等而灯受损,而且寿命也比较短。另一方面,虽然紫外发光二极管(DUV-LED)具有耗电少且耐久性较高的优点,但如上所述,由于发光输出比紫外线灯的发光输出弱,因此尚未公知有使用了该紫外发光二极管的便携式紫外线杀菌装置。此外,DUV-LED一般射出的紫外线的方向性较高,因此紫外线的照射区域变窄。因而,在专利文献1、2的便携式杀菌装置中,仅将光源调换为DUV-LED,难以获得充分的杀菌效果。
根据专利文献3所记载的发明,虽然能够照射出提高了强度的平行光,但在使用该发明的紫外线照射装置实际对物品进行杀菌时,必须逐一改变该物品的照射位置。
因此,本发明所要解决的问题在于,提供一种使用了DUV-LED来作为紫外线光源的紫外线杀菌装置,该紫外线杀菌装置也能用作便携式的装置,而且还能提高对物品杀菌的操作性。
用于解决问题的方案
本发明的紫外线杀菌装置的特征在于,该紫外线杀菌装置包括紫外线杀菌单元,该紫外线杀菌单元具有:壳体,其具有开口部;紫外线透过窗,其具有内侧面以及与该内侧面相反的一侧的外侧面,并且以封闭壳体的开口部的方式朝向壳体的内部地配置内侧面,紫外线能够穿透该紫外线透过窗;光源,其具有一个以上的紫外发光二极管,并将紫外线作为带状的光束射出;以及扫描部件,其一边使来自光源的紫外线入射到紫外线透过窗的位置沿与带状的光束的宽度方向交叉的方向偏移,一边照射来自光源的紫外线,从而能将来自光源的紫外线自壳体的内部照射到紫外线透过窗的内侧面的整个面上,所述紫外线杀菌装置将紫外线照射到与紫外线透过窗的外侧面相对配置的被杀菌体上来进行杀菌。
在本申请中,带状的光束的“宽度方向”是指与带状的光束的传播方向垂直的截面上的长度方向。
在本发明中,优选的是,光源发出波长为200nm~300nm的深紫外线,特别优选为220nm~280nm的深紫外线。
优选的是,本发明的紫外线杀菌装置的紫外线杀菌单元具有以下(1)以及(2)所示的形式中的任一种。
形式(1)(以下也称为“第一紫外线杀菌单元”):扫描部件具有配置在壳体的内部的镜子和使镜子的角度进行变化的驱动装置,光源配置为朝向镜子射出带状的光束,镜子配置为朝向紫外线透过窗反射带状的光束,通过使驱动装置改变镜子的角度,被镜子反射后的紫外线入射到紫外线透过窗的位置沿与带状的光束的宽度方向交叉的方向偏移。
形式(2)(以下也称为“第二紫外线杀菌单元”):光源以朝向紫外线透过窗射出带状的光束的方式配置在壳体内,扫描部件具有移动部件,该移动部件使光源滑动移动,以使带状的光束的向紫外线透过窗入射的入射位置变化。
在上述第二紫外线杀菌单元中,具有如下特征:使光源沿由圆柱面、椭圆柱面或抛物线柱面形成的、从紫外线透过窗侧观察呈凹状弯曲的曲面进行滑动移动的形式的紫外线杀菌单元(以下也称为“第三紫外线照射单元”。),不仅能从被杀菌体的下侧照射紫外线,也能从被杀菌体的左斜下侧方向、右斜下侧方向照射紫外线。
在上述这些形式中,特别优选的是以下形式:扫描部件在一边使来自光源的紫外线入射到紫外线透过窗的位置沿与带状的光束的宽度方向交叉的方向偏移,一边自壳体的内部照射来自光源的紫外线时,通过改变紫外线相对于紫外线透过窗的内侧面的入射角度,能将紫外线以2个以上不同的入射角照射到被杀菌体上的任意的紫外线照射区域。
另外,本发明的紫外线杀菌装置也包含以下形式:所述紫外线杀菌装置具有2个以上的紫外线杀菌单元,并利用能弯曲的连结构件将各杀菌单元连结而构成(以下也称为“连结型”。)。这种连结型的本发明的紫外线杀菌装置通过将例如2个的紫外线杀菌单元配置为彼此相对,能从被杀菌体的上下(或前后)两个方向同时照射紫外线,因此即使在对立体的被杀菌体进行杀菌的情况下,也能通过一次照射进行更加可靠的杀菌。特别是在将上述第三紫外线照射单元配置为彼此相对的情况下,由于能从左斜上方、右斜上方以及左斜下方、右斜下方照射紫外线,因此即使在对立体的被杀菌体进行杀菌的情况下,也能通过一次照射进行更可靠的杀菌。
在上述这些连结型的紫外线杀菌装置中,也可以在各紫外线杀菌单元设置用于安装所述连结构件的口,并使所述连结构件能够装卸,从而在不利用连结构件进行连结的情况下,能将各紫外线杀菌单元分别用作单独的本发明的紫外线杀菌装置(非连结型)。
另外,在本发明的紫外线杀菌装置中,优选的是,所述光源(以下也称为“聚光组件化光源”。)具有射出深紫外线的棒状光源和用于使自该棒状光源射出的深紫外线聚光的聚光装置,所述棒状光源是具有圆筒状或多棱柱状的基体和多个深紫外线发光二极管的棒状光源,该多个深紫外线发光二极管以各深紫外线发光二极管的光轴通过所述圆筒状或多棱柱状的基体的中心轴的方式配置在所述圆筒状或多棱柱状的基体的侧面,从而将深紫外线相对于所述中心轴呈放射状射出,所述聚光装置具有长椭圆反射镜,将所述棒状光源配置在所述长椭圆反射镜的焦点轴上,所述长椭圆反射镜具有用于将在该长椭圆反射镜的聚光轴上聚光后的紫外线射出的紫外线射出用开口部,在所述紫外线射出用开口部具有用于提高所述聚光后的紫外线的方向性的准直光学系统。
此外,在本发明的紫外线杀菌装置中,优选的是,所述紫外线杀菌装置还具有紫外线非透过性罩,该紫外线非透过性罩用于防止自所述光源射出的紫外线向外部泄漏,在所述紫外线透过窗的外表面与所述罩之间的空间内配置有被杀菌体。
发明的效果
采用本发明的紫外线杀菌装置,通过利用扫描部件对紫外线透过窗的内表面的整个面照射自光源照射的紫外线,能够自动对被杀菌体进行杀菌。特别是,对于当扫描部件一边使来自光源的紫外线入射到紫外线透过窗的位置沿与带状的光束的宽度方向交叉的方向偏移,一边自壳体的内部照射来自光源的紫外线时,通过改变紫外线相对于紫外线透过窗的内侧面的入射角度,能将紫外线以2个以上不同的入射角照射到被杀菌体上的任意的紫外线照射区域的形式,当采用此形式时,能在从被杀菌体的下方(紫外线透过窗侧)以各种各样的角度边照射紫外线的同时进行扫描(使照射区域移动),因此能对在表面具有凹凸的被杀菌体进行更加可靠的杀菌。
通过使用这种本发明的紫外线杀菌装置,例如能够简单轻松地对在日常中手所接触到的物体进行杀菌。例如,采用只具有1个杀菌单元的形式的本发明的紫外线杀菌装置,能够自动对桌子表面、手机的操作面、个人电脑的键盘等平面性的被杀菌体(平面部分的表面需要杀菌的物体)的表面进行杀菌。另外,采用连结型的本发明的紫外线杀菌装置,能够自动对纸币、硬币等两面需要杀菌的被杀菌体、幼儿用的玩具等物品、手掌、指尖等人体的一部分等具有立体的形状的被杀菌体(整个表面需要杀菌的物体)进行杀菌。
此外,由于使用具有一个以上的紫外发光二极管,并将紫外线作为带状的光束射出的光源来作为紫外线光源,因此不必配置成将UV-LED铺满在与照射区域相对应的面的整个面上,能够减少所用的UV-LED的数量,较为经济。特别是在使用了上述聚光组件化光源的情况下,能够使用比较少的UV-LED获得高强度的紫外线的带状光束,因此能够实现装置的紧凑化,并且能够进行更加高效的杀菌。
附图说明
图1是示意性地说明具有一个第一杀菌单元的本发明的一实施方式的紫外线杀菌装置10的结构的透视立体图。
图2是示意性地说明收纳部16的剖视图。
图3是光源100’中的棒状光源110的横剖视图以及纵剖视图。
图4是光源100’的横剖视图。
图5是光源100’的侧视图。
图6是示意性地说明具有一个第二杀菌单元的本发明的另一实施方式的紫外线杀菌装置1010的图。图6的(A)是紫外线杀菌装置1010的俯视图。图6的(B)是图6的(A)的A-A剖视图。
图7是示意性地说明另一一形态的光源1100的图。图7的(A)是光源1100的俯视图。图7的(B)是图7的(A)的C-C剖视图。
图8是示意性地说明另一一形态的光源1200的图。图8的(A)是光源1200的俯视图。图8的(B)是图8的(A)的E-E向视图。
图9是示意性地说明具有一个第三杀菌单元的本发明的另一实施方式的紫外线杀菌装置2010的图。图9的(A)是紫外线杀菌装置2010的俯视图。图9的(B)是图9的(A)的G-G剖视图。
图10是示意性地说明本发明的另一实施方式的连结型的紫外线杀菌装置3000的侧视图。
图11是示意性地说明板状的紫外线非透过性罩3030的图。
图12是示意性地说明帘式(或片状)的紫外线非透过性罩3040的图。
图13是示意性地说明本发明的另一实施方式的连结式的紫外线杀菌装置4000的侧视图。
具体实施方式
根据以下说明的用于实施发明的实施方式,可以清楚本发明的上述作用以及好处。以下,参照附图说明本发明的实施方式。但本发明并不限定于这些实施方式。另外,附图并不一定反映了准确的尺寸。另外,在图中,有时省略一部分附图标记。
图1是示意性地说明具有一个第一杀菌单元的本发明的一实施方式的紫外线杀菌装置10的结构的透视立体图。在紫外线杀菌装置10中,扫描部件具有配置在壳体11的内部的镜子14和使镜子14的角度变化的驱动装置15,光源100配置为朝向镜子14射出带状的光束,镜子14配置为朝向紫外线透过窗12反射带状的光束,通过驱动装置15改变镜子14的角度,被镜子14反射的紫外线入射到紫外线透过窗12的位置沿与带状的光束的宽度方向交叉的方向偏移。
紫外线杀菌装置10包括:壳体11,其具有紫外线不能穿过的底面11e以及侧壁11a、11b、11c、11d,并且上部开口;以及紫外线透过窗12,其设置为封闭该开口部,并供紫外线穿透。紫外线透过窗12具有内侧面以及与该内侧面相反的一侧的外侧面,朝向壳体11内部地配置内侧面。在壳体11的一侧壁11a上具有紫外线射出窗13,和在内部收纳有用于射出紫外线的光源100的收纳部16,在壳体11的内部设置用于将自光源100射出的紫外线朝向紫外线透过窗12反射的镜子14和使镜子14的角度变化的驱动装置15。在收纳部16设置开关17,通过操作开关17使光源100发光,并且驱动装置15使镜子14的角度改变。在图中,单点划线的箭头表示紫外线的前进方向。
紫外线照射装置10以如下方式对物品进行杀菌。将要杀菌的物品(被杀菌体)放置在紫外线照射装置10的紫外线透过窗12的上表面,接通开关17。当接通开关17时,光源100发光,并且驱动装置15使镜子14的角度发生变化。自光源100射出的紫外线通过紫外线射出窗13而被镜子14反射,被镜子14反射后的紫外线穿透紫外线透过窗12而照射到被杀菌体上。此时,由于利用驱动装置15使镜子14的角度始终变化,因此被镜子14反射后的紫外线入射到紫外线透过窗12的位置受到扫描(发生变动),从而配置在紫外线透过窗12上的被杀菌体整体都被照射了紫外线。
另外,作为光源100以及驱动装置15的电源,既可以使用外部电源,也可以使用电池。在用作便携式的紫外线照射装置的情况下,优选使用电池。
构成壳体11的材料只要是不能使紫外线通过,就没有特别限定,例如能够采用金属、树脂等。但优选的是,壳体11的内表面,更详细而言是从紫外线透过窗12的外侧观察时能用肉眼看到的部分的表面由紫外线反射材料构成。若例示能够较佳地用在本发明中的紫外线反射材料,则可以举出铬(紫外线反射率:约50%)、铂(紫外线反射率:约50%)、铑(紫外线反射率:约65%)、硫酸钡(紫外线反射率:约95%)、碳酸镁(紫外线反射率:约75%)、碳酸钙(紫外线反射率:约75%)、氧化镁(紫外线反射率:约90%)以及铝(紫外线反射率:约90%)等。其中,出于能够利用电镀法、蒸镀法等的表面处理形成为较高反射率的表面的理由,特别优选使用铑、铂或铝来作为紫外线反射材料。另外,在采用金属材料作为紫外线反射材料的情况下,从防止因表面氧化或受损而使反射率下降的观点出发,优选利用石英、蓝宝石以及聚四氟乙烯膜等紫外线透过性材料覆盖紫外线反射材料的表面。
紫外线透过窗12具有内侧面以及与该内侧面相反的一侧的外侧面,以将内侧面朝向壳体11的内部的方式设在壳体11的上部,使自光源100射出并被镜子14反射的紫外线,朝向放置在紫外线透过窗12的上部的被杀菌体地穿透紫外线透过窗12。作为构成紫外线透过窗12的材料,能够优选采用例如蓝宝石和石英等。除此之外,能够利用由紫外线透过性树脂形成的成形体或挠性的片(或膜),较佳地构成紫外线透过窗12。作为该种紫外线透过性树脂,能够优选例示出聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、甲基丙烯酸(系)树脂、环氧树脂、脂环式聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚氯乙烯和聚乙烯醇树脂等(不含有将照射的紫外线吸收掉的那样的紫外线吸收剂、可塑剂等的添加剂)。
另外,在利用紫外线透过性树脂构成了紫外线透过窗的情况下,有时树脂因紫外线的照射而劣化,因此从易于更换紫外线透过窗的观点出发,优选将紫外线透过窗能够装卸地安装在壳体。
此外,紫外线透过窗的表面(外侧面)不必一定是平面,也可以是曲面,在易于保持被杀菌体的目的下,也可以在中央部附近具有凹陷等。
紫外线射出窗13设在壳体11的一个侧面11a上。在图1中,将侧面11a的一部分作为紫外线射出窗,但本发明并不限定于此,也可以在侧面11a的整个面设置紫外线射出窗。紫外线射出窗13例如可以由设在侧壁11a上的通孔构成,另外,也可以在该通孔设置由能够用作所述紫外线透过窗的材质形成的窗。
镜子14设在壳体11的内部,将自紫外线射出窗13入射到壳体11的内部的紫外线朝向紫外线透过窗12反射。镜子14的反射面由对紫外线、特别是265nm的紫外线的反射率为40%以上的紫外线反射材料构成,优选为60%以上的紫外线反射材料,最优选为70%以上的紫外线反射材料。若例示能较佳地用在本发明中的紫外线反射材料,则可以举出铬(紫外线反射率:约50%)、铂(紫外线反射率:约50%)、铑(紫外线反射率:约65%)、硫酸钡(紫外线反射率:约95%)、碳酸镁(紫外线反射率:约75%)、碳酸钙(紫外线反射率:约75%)、氧化镁(紫外线反射率:约90%)以及铝(紫外线反射率:约90%)等。其中,出于能够利用电镀法、蒸镀法等的表面处理形成为较高反射率的表面的理由,特别优选使用铑、铂或铝来作为紫外线反射材料。另外,在采用金属材料作为紫外线反射材料的情况下,从防止因表面氧化或受损而使反射率下降的观点出发,优选利用石英、蓝宝石以及聚四氟乙烯膜等紫外线透过性材料覆盖紫外线反射材料的表面。
驱动装置15构成为通过接通开关17,能使镜子14的角度发生变化。在驱动装置15的作用下发生变化的镜子14的角度范围,只要能够利用自光源100入射到镜子14的紫外线被镜子14反射而形成的反射光扫描紫外线透过窗12的整个面,即,只要能使来自镜子14的反射光的向紫外线透过窗12入射的位置在紫外线透过窗12的整个面上变化,就没有特别限定。本发明的紫外线杀菌装置10通过具有驱动装置15,从而能够调整被镜子14反射的紫外线的照射位置,而且能够自动对被杀菌体的整体进行紫外线的照射,因此能够提高杀菌的操作性。
收纳部16是收纳光源100并具有开关17的构件。在图1所示的紫外线杀菌装置10中,收纳部16安装在壳体11的一侧面11a的外侧,但供收纳部16设置的位置并不限定于该位置,也可以设在壳体11的内部。在收纳部16设在壳体11内的情况下,优选将紫外线射出窗13设在收纳部16的表面且是能使自光源100射出的紫外线朝向镜子14射出的位置。
光源100具有一个以上的紫外发光二极管,将紫外线作为带状的光束射出。自光源100射出的带状的光束在宽度方向上的长度同设于壳体的开口部的、与该带状的光束的宽度方向相同方向的宽度的长度相同。如图2所示,光源100的一个以上的紫外发光二极管101、101、……在平面上排列成竖长的一排(或数排),从而将紫外线作为带状的光束射出。优选的是,在该排列中,沿横向(短边方向)排列的紫外发光二极管的数量(排数)与沿竖向(长度方向)排列的紫外发光二极管的数量(行数)的比值为竖/横=2以上,更优选为5以上。另外,该比值的上限根据装置的大小的不同而不同,由能在后述的筺体的开口部的宽度上排列的紫外发光二极管的数量来决定。
自光源100射出的带状的光束在宽度方向上的长度同壳体的开口部(或所述紫外线透过窗12)在与带状的光束的宽度方向相同方向上的宽度相同,优选为该宽度的95%~105%,特别优选为98%~102%。另外,所述开口部(或所述紫外线透过窗12)在与带状的光束的宽度方向相同方向上的宽度,是指平行于与带状的光束的传播方向垂直的截面的长度方向的方向上的最大宽度。也依赖于开口部的形状以及设置光源的朝向,例如在开口部的形状为长方形,且将光源配置为与该长方形的短边(或长边)平行的情况下,该短边(或长边)的长度就是该开口部的宽度。另外,例如在开口部的形状为圆形或椭圆形,且将光源配置为与圆的直径或椭圆的长径(或短径)平行的情况下,圆的直径或椭圆的长轴(或短轴)的长度就是该开口部的宽度。
当接通开关17时,光源100的紫外发光二极管一齐发光,紫外线的带状的光束自紫外线射出窗12朝向镜子14射出。朝向镜子14射出的紫外线在镜子14的反射面被反射,穿透紫外线透过窗12而照射到被杀菌体上。作为本发明中的紫外发光二极管,能够较佳地使用用于照射波长为200nm~300nm的紫外线(深紫外线)的深紫外线发光二极管(深紫外LED),特别优选照射波长为220nm~280nm的紫外线(深紫外线)的深紫外线发光二极管(深紫外LED)。
图2是示意性地说明收纳部16的剖视图。光源100如图2所示,优选具有排列在基板102上的多个紫外发光二极管101、101、……。优选的是,基板102主要由铜和铝等热导电性较高的金属、陶瓷等构成。另外,优选的是,紫外发光二极管101被封装或组件化,优选的是,紫外发光二极管101收纳在射出平行光那样的方向性加强了的光的那种构造,例如具有准直透镜的封装体内。此时,从使带状的光束中的光强度的分布更加均匀的观点出发,也可以在带状的光束的截面长度方向上以一定程度的射出角呈放射状射出光。
通过加强射出光的方向性,自紫外发光二极管101射出的紫外线沿紫外发光二极管101的光轴19的方向直线前进。因而,通过使基板102的紫外发光二极管搭载面朝向镜子14的反射面,能使强度较高的紫外线入射到镜子14的反射面,因此能对被杀菌体整体照射强度更高的紫外线。通过进行射出光的方向性加强了的紫外线的射出,能够缩短杀菌所需的时间,因此能够高效地进行杀菌。
作为将光源100被封装或组件化的例子,也可以采用以下参照图3~图5说明的光源100’(聚光组件化光源)。光源100’具有射出深紫外线的棒状光源和使自该光源射出的深紫外线聚光的聚光装置,该棒状光源是具有圆筒状或多棱柱状的基体111和多个深紫外线发光二极管112、112、……的棒状光源110,该多个深紫外线发光二极管112、112、……是以各深紫外线发光二极管112的光轴115通过基体111的中心轴114的方式配置在基体111的侧面上,从而相对于该中心轴114呈放射状射出深紫外线的形态的深紫外光照射部件。在日本专利第5591305号公报(专利文献3)中记载了这种紫外光照射装置,并在此以参照的方式援引其内容。
在图3中表示棒状光源(棒状紫外线发光组件)110的(用X-X’面进行了剖切时的)横剖视图以及纵剖视图。如图3所示,在棒状光源110中,在圆筒状基体111的表面上整齐排列有多个深紫外线发光二极管112、112、……(以下有时简写为“深紫外LED112”。),在该圆筒状基体的内部形成有冷却介质用流路113。另外,利用由石英等的紫外线穿透性材料形成的罩116,将搭载有深紫外LED112的圆筒状基体111覆盖。使用密封剂、密封件以及O型密封圈等密封构件117,将该罩116气密或水密地安装到圆筒状基体111上,在该罩116的内部封入有惰性气体或干燥空气,以提高深紫外LED112的耐久性。
深紫外LED112、112、……在元件搭载在辅助管脚上的状态或收纳在封装体中的状态下配置,朝向恒定方向射出紫外线。另外,虽未图示,但在辅助管脚或封装体内形成有用于自组件的外部对深紫外LED112供给电力的配线、用于使深紫外LED112正常工作的回路等,向该配线、回路的电力的供给借助形成在圆筒状基体111的表面或内部的配线来进行。
圆筒状基体111除了作为用于固定以及保持深紫外LED112的支承体发挥功能以外,还具有作为散热器的功能。通过使冷却水、冷却用空气等冷却介质118在内部的冷却介质用流路113内流通,能够防止由深紫外LED112发出的热导致的温度上升,帮助元件的稳定工作,延长元件寿命。在将光源100’用在便携式的本发明的紫外线杀菌装置中的情况下,优选的是,附加设置小型风扇,将冷却用空气作为冷却介质118鼓送到冷却介质流路113。
为了高效地去除在深紫外LED112内产生的热,优选的是,圆筒状基体111主要由铜和铝等热导电性较高的金属、陶瓷等构成,另外,为了增大冷却介质118的热交换面积,优选的是,对冷却介质用流路113的内壁面实施槽加工。而且,在利用金属材料构成圆筒状基体111的情况下,优选的是,形成有绝缘层,该绝缘层用于谋求与自配置在筺体的内部的蓄电池或配置在外部的外部电源对深紫外LED112供给电力的铜线或回路的绝缘。
在圆筒状基体111的侧面沿周向以各深紫外LED112的光轴115通过该基体111的中心轴114的方式配置有多个深紫外LED112、112、……。结果,自深紫外LED112射出的深紫外线相对于该中心轴114呈放射状射出。另外,深紫外LED112的光轴115是指自深紫外LED112射出的光芒的中心轴线,与该光芒的前进方向大致同义。另外,这里,“以光轴115通过该基体111的中心轴114的方式进行配置”是指尽量实现这种状态地进行配置,即使相对于该状态稍微偏差,也没问题。
在图3中表示沿基体111的周向配置有4个深紫外LED的例子,但本发明并不限定于该形态,能够依据圆筒状基体111的外径,适当地改变深紫外LED112的配置数量。沿周向配置的深紫外LED112的数量通常为3个~20个,优选在4个~12个的范围内,但由于沿周向配置的深紫外LED112的数量越多,自光源100’射出的深紫外线的强度(光子通量密度)越高,因此在需要更高强度的深紫外光的情况下,能够增大圆筒状基体111的直径,超过上述范围地增加沿周向配置的紫外线发光元件的数量。
深紫外LED112、112、……如图3的纵剖视图所示,优选的是,沿圆筒状基体111的长度方向以形成列的方式配置。此时,优选的是,将深紫外LED112、112、……以紧密且井然有序地排列的方式配置在圆筒状基体111的侧面,以使深紫外光照射区域内的强度均匀。
在图4和图5中表示具有棒状光源110的光源100’的横剖视图以及侧视图。光源100’具有主体150,该主体150包括:射出侧壳体125,其成为内表面由长椭圆反射镜形成的射出侧反射镜120;聚光侧壳体126,其成为内表面由长椭圆反射镜形成的聚光侧反射镜123,并且形成有深紫外光射出用开口部130;以及准直光学系统140,其配置在深紫外光射出用开口部130,在该主体150的内部配置有棒状光源110。优选的是,在主体150中,射出侧壳体125和聚光侧壳体126彼此能够装卸或者使用铰链部等设为能够开闭。另外,在主体150的图5中的纸面上下方向的两端部的开口部,设有用于防止紫外线向外部漏出的罩(未图示)。
在图4和图5所示的形态中,射出侧反射镜120和聚光侧反射镜123是实质上相同形状的长椭圆反射镜,因此在主体150中,射出侧壳体125与聚光侧壳体126结合形成的内部空间的形状,成为具有分别将射出侧反射镜的焦点轴121和射出侧反射镜的聚光轴122这两个轴作为焦点轴的椭圆形的截面(但相当于开口部130的部分存在缺损。)的柱状体。优选的是,射出侧反射镜120和聚光侧反射镜123的表面由对深紫外光的反射率较大的材质,例如Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt等铂族金属、Al、Ag、Ti、含有这些金属中的至少一种的合金或氧化镁构成,从反射率特别高的理由出发,特别优选由Al、铂族金属或含有铂族金属的合金或氧化镁形成。
在聚光侧反射镜123和聚光侧壳体126以狭缝状设有深紫外光射出用开口部130,在该开口部130配置有将聚光后的紫外线变换成平行或大致平行的光束的准直光学系统140。优选的是,准直光学系统140由合成或天然石英、蓝宝石、紫外线透过性树脂等紫外线透过性较高的材质构成。优选的是,该准直光学系统140能拆装地安装在深紫外线射出用开口部130。
在光源100’中,棒状光源110配置为其中心轴114与射出侧反射镜的焦点轴121一致。由于棒状光源110配置在这样的位置上,因此自该棒状光源110呈放射状射出的深紫外光在射出侧反射镜120以及聚光侧反射镜123被反射,而聚光成汇集于聚光侧反射镜的焦点轴124(即,射出侧反射镜的聚光轴122)上,聚光后的深紫外光自紫外线射出窗13朝向镜子14射出。
如此,在光源100’中,从原理上来讲,能使自棒状光源110呈放射状射出的全部深紫外光聚光于聚光侧反射镜123的焦点轴124上,从而也能有效地利用沿不朝向深紫外光射出用开口部130的方向去的方向(例如反方向、横向)射出的紫外线。即,在棒状光源110中,不必以光轴115朝向深紫外光射出用开口部130的方向去的方式,将所有的深紫外LED112、112、……配置在同一平面上,也可以朝横向、反方向配置。因而,在棒状光源110中,能使配置在每单位空间内的紫外线发光元件的数量大幅增加,能在光源100’中射出更强强度的紫外线。另外,在光源100’中,也不必使用大口径的向场透镜。此外,在光源100’中,照射区域不是狭窄的点状,而是能够对长边较长的长方形区域照射均匀的强度的紫外线,因此能够利用深紫外光对被杀菌体的表面均匀地进行杀菌。此外,能将深紫外光作为进行了准直处理后的平行的光束射出,因此即使在从光源100’到被杀菌体表面的光路长度较长的情况下,深紫外光的强度也不易下降。
在涉及本发明的上述说明中,例示了具有将圆柱竖切且使该截面具有成为反射面的那种形状的镜子14,并且驱动装置使该镜子摆动(改变镜子14的角度)的构造的紫外线杀菌装置10,但本发明并不限定于该形态。使被镜子反射后的紫外线入射到紫外线透过窗的位置沿与带状的光束的宽度方向交叉的方向偏移的部件并不限定于上述的构造。
例如,也可以是利用驱动装置(例如电动机等。)使两面为反射面的板状的镜子旋转的形态的紫外线杀菌装置。此外,也可以形成为如下构造的紫外线杀菌装置:在利用驱动装置使两面为反射面的板状的镜子旋转的同时,以镜子的旋转轴沿与带状的光束的宽度方向交叉的方向滑动移动的方式使镜子移动。
当通过使板状镜子(优选以高速)一边旋转一边滑动移动,在扫描部件中,一边使来自光源的紫外线的向紫外线透过窗入射的入射位置沿与带状的光束的宽度方向交叉的方向偏移,一边自壳体内部照射来自光源的紫外线时,能使紫外线相对于紫外线透过窗的内侧面的入射角度发生变化,在被杀菌体上的任意的紫外线照射区域以2个以上不同的入射角照射紫外线。并且,在形成为这种形态的情况下,能够在自被杀菌体的下方(紫外线透过窗侧)以各种各样的角度照射紫外线的同时,对被杀菌体的表面进行扫描,因此能对表面具有凹凸的被杀菌体进行更加可靠的杀菌。在该形态的情况下,优选的是,无论板状镜子的位置如何,都以使带状的光束始终照射镜子的方式配置光源,或者无论板状镜子的位置如何,以使带状的光束始终照射镜子的方式使光源射出带状的光束的角度与镜子的滑动移动同步变化。
在涉及本发明的上述说明中,例示了具有箱型的壳体11的形态的紫外线杀菌装置10,但本发明不限定于该形态。壳体的形状没有特别限定,例如可以为箱型,另外例如也可以为圆柱型。另外,也可以具有像在日本特开2007-124124号公报(专利文献4)中公开的那样的、利用插入有形状记忆合金制的内部框架的挠性材料构成、且形状为沿记忆形状复原后的内部框架的外形的壳体。另外,也可以在筺体的内部设置分隔部,从而将壳体内部的空间分开。例如当在筺体的上表面的一部分形成有长方形的开口部的那样的情况下,可以在筺体的内部设置方形的箱体,该箱体的开口部与所述筺体的开口部一致,并将镜子、紫外线透过窗配置在该箱体内部。
在涉及本发明的上述说明中,例示了不具有用于防止自光源射出的紫外线向外部泄漏的紫外线非透过性罩的形态的紫外线照射装置10,但本发明不限定于该形态。例如,也可以形成为如下这种形态的紫外线杀菌装置:还具有用于防止自光源射出的紫外线向外部泄漏的紫外线非透过性罩(以下有时简称为“罩”。),并且在由紫外线透过性窗的外侧面和紫外线非透过性罩围起来的空间、或紫外线透过性窗的外侧面与紫外线非透过性罩之间的空间内配置有被杀菌体。优选的是,紫外线非透过性罩具有挠性和/或者可视光透过性,特别优选的是,具有挠性和可视光透过性。
罩的形态没有特别限定,可以采用(1)具有能够开闭的帷幔构造的罩、(2)片状或钟形的罩和(3)具有环绕壳体的开口部的外侧的缓冲性的或沿高度方向伸缩自如的周壁部、以及覆盖该周壁部的上方开口部的片状或钟形的顶盖的构造的罩等。另外,在具有上述(3)的构造的罩中,为了使周壁部沿高度方向伸缩自如,例如可以将周壁部设置成折皱构造。
使上述罩的一部分固定于壳体而开闭自如,或者在罩本身设置能开闭的被杀菌体出入口,从而能在被紫外线透过性窗的外侧面和紫外线非透过性罩围起来的空间内,或紫外线透过性窗的外侧面与罩之间的空间内容易地配置被杀菌体。
作为将罩固定于壳体的方法,关于上述(1)的能够开闭的帷幔构造的罩,例如可以采用在罩的端部设置固定用框架,并(例如通过螺纹固定等)将该框架固定于壳体的方法等。关于上述(2)的片状或钟形的罩,例如可以采用(例如利用铰链部等)将罩的一部分能开闭地固定于壳体的方法等。关于具有上述(3)的构造的罩,可以采用(例如通过螺纹固定等)将周壁部的一端部固定于壳体,进而(例如利用铰链部等)将该顶盖的一部分能开闭地固定于周壁部的另一端部的方法等。
图6是示意性地说明本发明的另一实施方式的紫外线杀菌装置1010的图。图6的(A)是紫外线杀菌装置1010的俯视图,图6的(B)是图6的(A)的A-A剖视图。在图6的(A)以及图6的(B)中,对于与已在图1~图5中表示过的要素相同的要素,标注与图1~图5中的附图标记相同的附图标记,省略说明。紫外线杀菌装置1010是具有一个第二杀菌单元的形态的紫外线杀菌装置。
紫外线杀菌装置1010具有紫外线杀菌单元,该紫外线杀菌单元包括:壳体10,其具有开口部;紫外线透过窗12a,其具有内侧面12a以及与内侧面12a相反的一侧的外侧面12b,以封闭壳体10的开口部的方式将内侧面12a朝向壳体10的内部地配置;光源100,其将紫外线作为带状的光束射出;以及扫描部件,其通过一边使来自光源100的紫外线入射到紫外线透过窗12的位置沿与带状的光束的宽度方向交叉的方向偏移,一边照射来自光源100的紫外线,从而能将来自光源100的紫外线从壳体10的内部照射到紫外线透过窗12的内侧面12的整个面上,紫外线杀菌装置1010对与紫外线透过窗12的外侧面12b相对配置的被杀菌体照射紫外线而进行杀菌。紫外线杀菌装置1010也可以还具有上述的紫外线非透过性罩。
在紫外线杀菌装置1010中,光源100以朝向紫外线透过窗12射出带状的光束的方式配置在壳体10内,扫描部件具有使光源100滑动移动的移动部件1015。移动部件1015包括电动机1015a和一组导轨1015b、1015b(以下有时简称为“导轨1015b”。)。光源100被保持在导轨1015b上,并被电动机1015a驱动而在导轨1015b上沿图6的(A)的箭头B的方向进行往复移动(滑动移动)。作为将电动机1015a的旋转驱动力转换为沿导轨1015b去的直线运动的驱动力的机构,可以没有特别限制地采用齿轮齿条副机构、曲柄机构、凸轮机构和带机构等公知的旋转运动-直线运动转换机构。
在涉及本发明的上述说明中,例示了具有自成排配置的紫外发光二极管101、101、……直接朝向紫外线透过窗12照射带状的光束的形态的光源100的紫外线杀菌装置1010,但本发明不限定于该形态。例如也可以形成为使将紫外发光二极管和镜子组合后得到的单元型光源代替光源100沿导轨滑动移动的形态的紫外线杀菌装置。图7是示意性地说明该种另一形态的光源1100的图。图7的(A)是光源1100的俯视图,图7的(B)是图7的(A)的C-C剖视图。
光源1100具有基板102、排列在基板102上的紫外发光二极管101、101、……、用于使自紫外发光二极管101、101、……发出的光扩散的导光体1111、配置在供自导光体1111射出的紫外光入射的位置的镜子1114、以及用于将基板102、紫外发光二极管101、101、……、导光体1111和镜子1114收纳并保持为预定的位置关系的托盘1110。托盘1110安装于导轨1015b(参照图6。),并被电动机1015a驱动而沿导轨1015b滑动移动。自紫外发光二极管101、101、……发出的带状的光束当在导光体1111的作用下扩散后,被镜子1114如图7的(B)的箭头组D所示那样反射,一边沿带状的光束的厚度方向扩展,一边入射到紫外线透过窗12。
采用这样将紫外发光二极管和镜子组合后得到的单元型光源1100,能够自由地设定带状的光束入射到紫外线透过窗12的角度。另外,由于带状的光束一边如图7的(B)的箭头组D所示那样沿厚度方向扩展一边入射到紫外线透过窗12,因此通过使光源1100沿导轨1015b滑动移动,被杀菌体的任一个照射部位都自2个以上不同的角度被照射紫外线。即,能够利用紧凑的装置结构实现“通过改变紫外线相对于紫外线透过窗的内侧面的入射角度,将紫外线以2个以上不同的入射角照射到被杀菌体上的任意的紫外线照射区域”。
另外,例如也可以形成为代替光源100、光源1100,而使将紫外发光二极管和旋转的镜子组合后得到的单元型光源沿导轨滑动移动的形态的紫外线杀菌装置。图8是示意性地说明像上述那样的另一形态的光源1200的图。图8的(A)是光源1200的俯视图,图8的(B)是图8的(A)的E-E向视图。
光源1200具有:托盘1210;基板102;紫外发光二极管101、101、……,其排列在基板102上;板状的镜子1214,其配置在供自紫外发光二极管101、101、……发出的紫外光入射的位置,并且在两面具有反射面;轴1215a、1215b,其设在镜子1214的两端部;从动皮带轮1216,其贯穿轴1215a并且固定于轴1215a;电动机1217;驱动皮带轮1218,利用电动机1217使该驱动皮带轮1218旋转;以及带1219,其绕挂于驱动皮带轮1218和从动皮带轮1216上,并且将驱动皮带轮1218的旋转传递到从动皮带轮1216。轴1215a、1215b由设于托盘1210的侧壁的轴承(未图示)保持为能够旋转。托盘1210将上述的构件收纳并保持为预定的位置关系。电动机1217的旋转力经由驱动皮带轮1218、带1219以及从动皮带轮1216传递到设在镜子1214的端部的轴1215a,使镜子1214沿图8的(B)的箭头F的朝向旋转。自紫外发光二极管101、101、……发出的带状的光束被在两面具有反射面的板状的镜子1214反射而入射到紫外线透过窗12。此时,由于镜子1214被电动机1217驱动旋转着,因此镜子1214的角度始终变化,因而,被镜子1214反射后的带状的光束入射到紫外线透过窗12的角度始终变化。同时,托盘1210安装在导轨1015b(参照图6。)上,被电动机1015a驱动而沿导轨1015b滑动移动。
即使采用这种具有光源1210的形态的紫外线杀菌装置,在一边使来自光源1210的紫外线入射到紫外线透过窗12的位置沿与带状的光束的宽度方向交叉的方向偏移,一边自壳体10的内部照射来自光源1210的紫外线时,通过改变紫外线相对于紫外线透过窗12的内侧面12a的入射角度,也能将紫外线以2个以上不同的入射角照射到被杀菌体上的任意的紫外线照射区域。
在涉及本发明的上述说明中,例示了使光源100(或光源1100/1200)沿利用一组导轨1015b、1015b确定的平面滑动移动的形态的紫外线杀菌装置1010,但本发明不限定于该形态。例如也可以形成为使光源沿曲面滑动移动的形态的紫外线杀菌装置。图9是示意性地说明像上述那样的另一实施方式的紫外线杀菌装置2010的图。图9的(A)是紫外线杀菌装置2010的俯视图,图9的(B)是图9的(A)的G-G剖视图。另外,在图9的(B)中记载了多个光源100能采取的姿势,但这并不意味着紫外线杀菌装置2010具有多个光源100。
紫外线杀菌装置2010是具有一个第三杀菌单元的形态的紫外线杀菌装置。在该紫外线杀菌装置2010中,光源100沿由圆柱面、椭圆柱面或抛物线柱面形成的从被杀菌体侧(紫外线透过窗2012侧)观察呈凹状弯曲的曲面,在图9的(A)的箭头H的方向上滑动移动。紫外线杀菌装置2010与紫外线杀菌装置1010的不同之处在于,具有一对弯曲的导轨2015b、2015b(以下有时简称为“导轨2015b”。)来代替一对直线状的导轨1015b、1015b,以及具有以朝向壳体10的内部突出的方式弯曲的曲面板状的紫外线透过窗2012来代替平板状的紫外线透过窗12。一对弯曲的导轨2015b、2015b规定了由圆柱面、椭圆柱面或抛物线柱面形成的从被杀菌体侧(紫外线窗2012侧)观察呈凹状弯曲的曲面,光源100沿着被导轨2015b规定的曲面在电动机1015a的驱动力下滑动移动。采用紫外线杀菌装置2010,如图9的(B)的箭头组I所示,能够利用照射位置改变紫外线的带状的光束入射到紫外线透过窗2012的角度。
另外,即使是使光源沿着由如上述导轨2015b那样弯曲的导轨规定的曲面进行滑动移动的形态的紫外线杀菌装置,也能形成为具有如上述例示的紫外线透过窗12那样平板状的紫外线透过窗的形态的紫外线杀菌装置。
在涉及本发明的上述说明中,例示了由一个紫外线杀菌单元形成的紫外线杀菌装置10、1010、2010,但本发明不限定于该形态。也可以形成为具有2个以上的紫外线杀菌单元,并且各杀菌单元由能弯曲的连结构件连结而成的形态的紫外线杀菌装置。图10是示意性地说明像上述说明那样的另一实施方式的紫外线杀菌装置3000的侧视图。在图10中,对于与已在图1~图9中表示的要素相同的要素,标注与图1~图9中的附图标记相同的附图标记,省略说明。紫外线杀菌装置3000是将2个第一紫外线杀菌单元10连结起来的连结型的紫外线杀菌装置。紫外线杀菌装置3000具有一组紫外线杀菌单元10、10和将该一组紫外线杀菌单元10、10相互连结的连结构件3020。连结构件3020具有连结棒3021a、3021b、3021c和铰链部3022a、3022b、3022c、3022d。铰链部3022a~铰链部3022d是能对连结起来的2个物体所形成的角度进行调整,并且能保持调整后的角度的铰链部。连结棒3021a的一端部借助铰链部3022a能装卸地连结于由设于一个紫外线杀菌单元10的通孔形成的口(未图示)。连结棒3021a的另一端部借助铰链部3022b连结于连结棒3021b的一端部。连结棒3021b的另一端部借助铰链部3022c连结于连结棒3021c的一端部。连结棒3021c的另一端部借助铰链部3022d能装卸地固定于由设于另一个紫外线杀菌单元10的通孔形成的口(未图示)。在紫外线杀菌装置3000中,利用连结构件3020将一组紫外线杀菌单元10、10相互连结起来,从而该紫外线杀菌单元10、10的紫外线透过窗12、12的外侧面12b、12b能够维持以隔开规定的距离的方式相对的位置关系。
采用这种紫外线杀菌装置3000,在将被杀菌体1载置到一个紫外线杀菌单元10的紫外线透过窗12的外侧面12b上,并且将连结构件3020的铰链部3022a~铰链部3022d的角度调整为使紫外线透过窗12、12的外侧面12b、12b以隔开规定的距离的方式相对后,自一组紫外线杀菌单元10、10这两者照射紫外线,从而能从被杀菌体1的上下两侧同时照射紫外线而进行杀菌。由此,采用紫外线杀菌装置3000,能够快速地对被杀菌体1的整体进行由紫外线的照射实施的杀菌。
在涉及本发明的上述说明中,例示了将连结构件3020能装卸地固定于设在杀菌单元10、10的口的形态的紫外线杀菌装置3000,但本发明不限定于该形态。也可以形成为将连结构件以不能拆卸的形式固定于各杀菌单元的形态的紫外线杀菌装置。
在涉及本发明的上述说明中,例示了不具有紫外线非透过性罩的形态的紫外线杀菌装置3000,但本发明不限定于该形态。也可以形成为还具有用于防止自光源射出的紫外线向外部泄漏的紫外线非透过性罩的形态的连结型的紫外线杀菌装置。在连结型的紫外线杀菌装置3000中,例如如图11所示,也可以在一个或两个紫外线杀菌单元10的壳体侧面设置板状的紫外线非透过性罩3030(以下有时简称为“板状罩3030”。)。在图11中,对于与已在图1~图10中表示的要素相同的要素,标注与图1~图10中的附图标记相同的附图标记,省略说明。另外,在图11中省略表示另一个紫外线杀菌单元10以及连结构件3020。板状罩3030如图11的箭头J所示,优选的是设置为能沿紫外线杀菌单元10的壳体侧面调整位置,并且在不进行紫外线照射时,该板状罩3030能够收纳在壳体侧部。作为这种板状罩3030的安装方法,例如可以举出将板状罩3030安装在设于紫外线杀菌单元10的壳体侧面的轨道上的形式。另外,例如如图12所示,也可以设置从一组紫外线杀菌单元10、10中的一个(配置在上侧)紫外线杀菌单元10的壳体侧部,朝向另一个(配置在下侧)紫外线杀菌单元10的壳体侧面地下垂的帘式(或片状)的紫外线非透过性罩3040(以下有时简称为“帘式罩3040”。)。在图12中,对于与已在图1~图11中表示的要素相同的要素,标注与图1~图11中的附图标记相同的附图标记,省略说明。另外,在图12中省略表示连结构件3020。帘式罩3040的一端部固定在一组紫外线杀菌单元10、10中的一个紫外线杀菌单元10的壳体侧部,帘式罩3040的另一端部未被固定。另外,优选的是,在不进行紫外线照射时,帘式罩3040能卷起到固定有该帘式罩3040的一端部的紫外线杀菌单元的壳体侧部内而收纳起来。作为该种机构,能够没有特别限制地采用用在卷帘等中的公知的卷扬机构。
在涉及本发明的上述说明中,例示了将2个第一紫外线杀菌单元10连结起来的形态的连结型的紫外线杀菌装置3000,但本发明不限定于该形态。例如也可以形成为将2个以上的所述的第二紫外线杀菌单元1010、第三紫外线杀菌单元2010连结起来的形态的连结型的紫外线杀菌装置。另外,在涉及本发明的上述说明中,例示了具有连结构件3020的形态的连结型的紫外线杀菌装置3000,该连结构件3020通过具有连结棒3021a~连结棒3021c以及铰链部3022a~铰链部3022d而构成,但本发明不限定于该形态。例如也可以形成为利用弹性体将一组紫外线杀菌单元连结起来的形态的连结型的紫外线杀菌装置。图13是示意性地说明像上述说明那样的另一实施方式的紫外线杀菌装置4000的侧视图。在图13中,对于与已在图1~图12中表示的要素相同的要素,标注与图1~图12中的附图标记相同的附图标记,省略说明。紫外线杀菌装置4000是将2个上述说明的第三紫外线杀菌单元2010连结起来的连结型的杀菌装置。紫外线杀菌装置4000具有一组紫外线杀菌单元2010、2010和将该一组紫外线杀菌单元2010、2010相互连结的连结构件4020。连结构件4020具有弹性体和止挡部,能将弹性体的弯曲固定为预定的程度。连结构件4020的弹性体的一端部固定在一个紫外线杀菌单元2010的壳体,连结构件4020的弹性体的另一端部固定在另一个紫外线杀菌单元2010的壳体。通过利用连结构件4020将一组紫外线杀菌单元2010、2010相互连结,该紫外线杀菌单元2010、2010的紫外线透过窗2012、2012的外侧面2012b、2012b能够维持以隔开规定的距离的方式相对的位置关系。
采用这种紫外线杀菌装置4000,在将被杀菌体1载置在一个紫外线杀菌单元2010的紫外线透过窗2012的外侧面2012b上,并且将连结构件4020的弹性体的弯曲调整为使紫外线透过窗2012、2012的外侧面2012b、2012b以隔开规定的距离的方式相对,并利用止挡部固定了弹性体的弯曲后,自一组紫外线杀菌单元2010、2010这两者照射紫外线,从而能从被杀菌体1的上下两侧同时照射紫外线而进行杀菌。由此,采用这种紫外线杀菌装置4000,也能快速地对被杀菌体1的整体进行由紫外线的照射实施的杀菌。
附图标记说明
1、被杀菌体;10、紫外线杀菌装置(第一紫外线杀菌单元);1010、紫外线杀菌装置(第二紫外线杀菌单元);2010、紫外线杀菌装置(第三紫外线杀菌单元);3000、4000、紫外线杀菌装置;11、壳体;11a、一侧壁;12、2012、紫外线透过窗;12a、2012a、(紫外线透过窗的)内侧面;12b、2012b、(紫外线透过窗的)外侧面;13、紫外线射出窗;14、1114、1214、镜子;15、驱动装置;16、收纳部;17、开关;19、光轴;100、100’、1100、1200、光源;101、紫外发光二极管;102、基板;110、棒状光源;111、(圆筒状或多棱柱状的)基体;112、深紫外线发光二极管;120、射出侧反射镜;121、射出侧反射镜的焦点轴;122、射出侧反射镜的聚光轴;125、射出侧壳体;123、聚光侧反射镜;124、聚光侧反射镜的焦点轴;126、聚光侧壳体;130、深紫外光射出用开口部;140、准直光学系统;150、主体;1015、移动部件;1015a、电动机;1015b、2015b、导轨;1110、1210、托盘;1111、导光体;1215a、1215b、轴;1216、从动皮带轮;1217、电动机;1218、驱动皮带轮;1219、带;3020、4020、连结构件;3021a、3021b、3021c、连结棒;3022a、3022b、3022c、3022d、铰链部;3030、板状的紫外线非透过性罩;3040、帘式(或片状)的紫外线非透过性罩。

Claims (9)

1.一种紫外线杀菌装置,其特征在于,
所述紫外线杀菌装置包括紫外线杀菌单元,该紫外线杀菌单元具有:
壳体,其具有开口部;
紫外线透过窗,其具有内侧面以及与该内侧面相反的一侧的外侧面,并且以封闭所述壳体的开口部的方式朝向所述壳体的内部地配置所述内侧面,紫外线能够穿透该紫外线透过窗;
光源,其具有一个以上的紫外发光二极管,并将紫外线作为带状的光束射出;以及
扫描部件,其一边使来自所述光源的紫外线入射到所述紫外线透过窗的位置沿与所述带状的光束的宽度方向交叉的方向偏移,一边照射来自所述光源的紫外线,从而能将来自所述光源的紫外线从所述壳体的内部照射到所述紫外线透过窗的内侧面的整个面上,
所述紫外线杀菌装置将紫外线照射到与所述紫外线透过窗的外侧面相对配置的被杀菌体上来进行杀菌。
2.根据权利要求1所述的紫外线杀菌装置,其特征在于,
所述扫描部件在一边使来自所述光源的紫外线入射到所述紫外线透过窗的位置沿与所述带状的光束的宽度方向交叉的方向偏移,一边自所述壳体的内部照射来自所述光源的紫外线时,通过改变紫外线相对于所述紫外线透过窗的内侧面的入射角度,能将紫外线以2个以上不同的入射角照射到被杀菌体上的任意的紫外线照射区域。
3.根据权利要求1或2所述的紫外线杀菌装置,其特征在于,
所述紫外线杀菌单元中的所述扫描部件具有配置在所述壳体的内部的镜子和改变所述镜子的角度的驱动装置,
所述光源配置为朝向所述镜子射出所述带状的光束,
所述镜子配置为朝向所述紫外线透过窗反射所述带状的光束,
通过使所述驱动装置改变所述镜子的角度,被所述镜子反射后的紫外线入射到所述紫外线透过窗的位置沿与所述带状的光束的宽度方向交叉的方向偏移。
4.根据权利要求1或2所述的紫外线杀菌装置,其中,
所述紫外线杀菌单元中的所述光源以朝向所述紫外线透过窗射出所述带状的光束的方式配置在所述壳体内,
所述扫描部件具有移动部件,该移动部件使所述光源滑动移动,以使所述带状的光束的向所述紫外线透过窗入射的入射位置变化。
5.根据权利要求4所述的紫外线杀菌装置,其中,
所述移动部件使所述光源沿由圆柱面、椭圆柱面或抛物线柱面形成的、从所述紫外线透过窗侧观察呈凹状弯曲的曲面进行滑动移动。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的紫外线杀菌装置,其特征在于,
所述紫外线杀菌装置具有2个以上的所述紫外线杀菌单元,并利用能弯曲的连结构件将各杀菌单元连结而构成。
7.根据权利要求6所述的紫外线杀菌装置,其中,
各紫外线杀菌单元具有用于安装所述连结构件的口,所述连结构件能装卸地固定在该口。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的紫外线杀菌装置,其中,
所述光源具有射出深紫外线的棒状光源和用于使自该棒状光源射出的深紫外线聚光的聚光装置,
所述棒状光源是具有圆筒状或多棱柱状的基体和多个深紫外线发光二极管的棒状光源,该多个深紫外线发光二极管以各深紫外线发光二极管的光轴通过所述圆筒状或多棱柱状的基体的中心轴的方式配置在所述圆筒状或多棱柱状的基体的侧面,从而将深紫外线相对于所述中心轴呈放射状射出,
所述聚光装置具有长椭圆反射镜,
将所述棒状光源配置在所述长椭圆反射镜的焦点轴上,
所述长椭圆反射镜具有用于将在该长椭圆反射镜的聚光轴上聚光后的紫外线射出的紫外线射出用开口部,
在所述紫外线射出用开口部具有用于提高所述聚光后的紫外线的方向性的准直光学系统。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的紫外线杀菌装置,其特征在于,
所述紫外线杀菌装置还具有紫外线非透过性罩,该紫外线非透过性罩用于防止自所述光源射出的紫外线向外部泄漏,
在被所述紫外线透过窗的外侧面和所述罩围起来的空间内配置有被杀菌体,或者在所述紫外线透过窗的外侧面与所述罩之间的空间内配置有被杀菌体。
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