CN116916973A - 菌类或病毒的灭活装置、菌类或病毒的灭活系统 - Google Patents
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Abstract
提供能够在空间内大范围地照射能够将菌类、病毒灭活的紫外光、且安全性被提高的菌类或病毒的灭活装置及菌类或病毒的灭活系统。一种将存在于空间内的菌类或病毒灭活的装置,具备:光源部,出射在190nm以上且短于240nm的波长范围内具有峰值波长的紫外光;照射区域变更机构,使光源部的紫外光的出射方向变化;及驱动部,以使所述光源部的所述紫外光的照射方向变化的方式驱动照射区域变更机构。
Description
技术领域
本发明涉及菌类或病毒的灭活装置,尤其涉及利用紫外光的菌类或病毒的灭活装置。另外,本发明涉及菌类或病毒的灭活系统。
背景技术
以往,已知有照射紫外光而将菌类、病毒灭活的技术,由于DNA在波长260nm附近呈现最高的吸收特性,所以在很多情况下,利用以低压汞灯等为光源的波长为254nm附近的紫外光。利用紫外光将菌类、病毒灭活的方法存在以下特征:不用喷洒药剂等,仅对处理对象空间、处理对象物照射紫外光就能够进行杀菌处理。
但是,已知:特定的波长范围的紫外光若向人体照射,则存在对人体造成影响的风险。因而,正在研究用于以不对人照射紫外光的方式将存在于空间内的菌类、病毒灭活的方法、灭活装置。
例如,在下述专利文献1中记载了一种灭活装置,其对空间内的顶棚附近始终出射紫外光,且仅在空间内不存在人的情况下也对设想为人会往来的空间内的下方区域出射灭活处理用的紫外光。另外,在下述专利文献2中记载了在空间内存在人的情况和不存在人的情况下切换出射的光的波长的灭活装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-130535号公报
专利文献2:美国专利第10588993号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
例如,在一般的居住空间、职场空间等中,菌类、病毒附着于气溶胶、灰尘等而浮游,在顶棚、墙壁、地板、以及配置于空间内的桌子、椅子等所有的物体也不少地附着有菌类、病毒。
但是,上述专利文献1所记载的灭活装置进行根据人的存在而使灭活处理用的紫外光源点亮或熄灭的控制,但不进行使照射紫外光的方向变化的控制。因而,在进行灭活处理的空间内,从灭活装置出射的紫外光照射的区域会被限制为该空间的一部分的区域。因此,在上述专利文献1所记载的灭活装置中,附着于空间内的不被照射紫外光的区域的菌类、病毒不管到何时都不被灭活处理。
在上述专利文献2中公开了能够在设置后调整照射紫外光的方向的结构。然而,在上述专利文献2所记载的结构中,若要对期望的区域照射紫外光,则需要作业者一边考虑安全性一边适当调整照射紫外光的方向的作业。
另外,在以往使用的利用了254nm附近的紫外光的灭活装置的情况下,若作业者要接近灭活装置而调整照射紫外光的方向,则对人体造成影响的紫外光可能会向作业者照射。
本发明鉴于上述课题,目的在于提供能够在空间内大范围地照射能够将菌类、病毒灭活的紫外光且安全性被提高的菌类或病毒的灭活装置及菌类或病毒的灭活系统。
用于解决课题的手段
本发明的菌类或病毒的灭活装置是将存在于空间内的菌类或病毒灭活的装置,其特征在于,具备:
光源部,出射在190nm以上且短于240nm的波长范围内具有峰值波长的紫外光;
照射区域变更机构,使所述光源部的所述紫外光的照射方向变化;及
驱动部,以使所述光源部的所述紫外光的照射方向变化的方式驱动所述照射区域变更机构。
在本说明书中,“灭活”是指包括使菌类、病毒死灭或者失去感染力、毒性的概念,“菌类”是指细菌、真菌(霉菌)等微生物。以下,有时将“菌类或病毒”总称为“菌类等”。
本发明人锐意研究的结果,发现了:波长190以上且短于240nm的波长范围的光对人、动物的安全性高,能够进行微生物的杀菌、病毒的灭活。
图21是示出蛋白质的紫外光区域中的平均吸光系数的特性的曲线图。如图21所示,可知:对于蛋白质,波长250nm以上的紫外光不容易被吸收,但在波长比240nm短的波段中急剧地变得容易被吸收。也就是说,波长为240nm以上的紫外光容易透过人的皮肤,浸透至皮肤内部。因而,人的皮肤内部的细胞容易受到伤害。相对于此,波长短于240nm的紫外光容易被人的皮肤表面(例如角质层)吸收,难以浸透至皮肤内部。因而,对于皮肤是安全的。
另一方面,若存在波长短于190nm的紫外光,则存在于大气中的氧分子被光分解而生成很多氧原子,会因氧分子与氧原子的结合反应而生成很多臭氧。因而,不希望使波长短于190nm的紫外光向大气中照射。
因此,可以说波长为190nm以上且短于240nm的范围内的紫外光是对于人、动物的安全性高的紫外光。需要说明的是,从进一步提高对人、动物的安全性的观点出发,从光源部出射的紫外光的波长范围优选为190nm以上且237nm以下的范围内,更优选为190nm以上且235nm以下的范围内,尤其优选为190nm以上且230nm以下的范围内。
另外,波长240nm以上且波长280nm以下的紫外光对人、动物有害,因此,为了使安全性提高,希望在从光源部出射的光中该波长范围的光强度被抑制。具体而言,该波长范围中的光强度相对于峰值波长下的光强度,光强度优选被降低至低于5%,更优选被降低至低于3%,尤其优选被降低至低于1%。对于光源部,能够选定具有满足上述的波长范围的发光光谱的光源,或者使用另外使用滤光器等而调整了出射的紫外光的波长范围的光源。
本发明的对象产品不会不在人、动物的皮肤、眼睛引起红斑、角膜炎,能够提供紫外光本来的杀菌、病毒的灭活能力。尤其是,与以往的紫外光源不同,产生能够在有人环境下使用这一特征,通过设置于室内室外的有人环境,能够照射环境整体,能够提供空气和环境内设置构件表面的病毒抑制、除菌。
这与联合国主导的可持续的发展目标(SDGs)的目标3“所有年龄的所有人确保健康的生活,促进福祉”对应,另外,对目标3.3“在2030年之前,根除艾滋病、结核、疟疾及被忽视的热带病之类的传染病,并且应对肝炎、水传播疾病及其他的感染病”做出大贡献。
另外,如上所述,波长短于190nm的紫外光因被空气中的氧吸收而有助于臭氧的生成。为了更有效地抑制这样的臭氧的产生,希望利用在200nm以上具有峰值波长的紫外光。因而,从光源部出射的紫外光的峰值波长优选为200nm以上且237nm以下的波长范围内,更优选为200nm以上且235nm以下的波长范围内,进一步优选为200nm以上且230nm以下的波长范围内。
作为出射这样的光的光源,例如存在在管体内作为发光气体而封入KrCl且出射峰值波长为222nm的紫外光的准分子灯、在管体内作为发光气体而封入KrCl且出射峰值波长为207nm的紫外光的准分子灯。也就是说,从KrCl准分子灯放出的峰值波长为222nm的紫外光、从KrBr准分子灯放出的峰值波长为207nm的紫外光都是对人、动物安全且能够进行微生物的杀菌、病毒的灭活的光。由此,即使在空间内的杀菌、灭活区域存在人、动物,也能够进行基于紫外光的照射的杀菌、灭活作业。
另外,也可以使用LED、LD等固体光源。例如,作为在波长为190nm以上且短于240nm的范围具有发光域的LED,能够采用氮化铝镓(AlGaN)系的发光元件、氮化铝(AlN)系的发光元件、氧化镁锌(MgZnO)系的发光元件。而且,也可以将波长变换元件组合。例如,也可以将使从气体激光、固体激光元件放射的光倍频而使二倍频(SHG)、三倍频(THG)等高倍频产生的非线性光学晶体作为波长变换元件使用,从而生成波长为190nm以上且短于240nm的紫外光。
而且,本发明的灭活装置具备使从光源部放射的紫外光的照射方向变化的照射区域变更机构、和驱动照射区域变更机构的驱动部。由此,能够使紫外光的照射位置变动而进行对象物表面、对象空间的灭活处理。例如,通过随着时间的经过而使照射位置变动,能够对广阔的空间、多个位置依次进行灭活处理。需要说明的是,作为驱动部对照射区域变更机构的驱动动作,可以以使紫外光的照射位置始终变动的方式驱动照射区域变更机构,也可以以反复变动和停止的方式驱动。
而且,通过使波长为190nm以上且短于240nm的范围内的紫外光照射,即使紫外光的照射位置变动,也能够有效地进行灭活处理。若进行详述,则在菌类中,存在具有修复由紫外光引起的DNA的损伤的酶的菌类。作为菌类所具有的修复DNA的损伤的酶,例如存在FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸),FAD具有通过被照射波长为300nm~500nm的光而使菌类所具有的DNA的损伤修复的效果。这样的通过对特定的酶照射规定的波长范围的光而菌类所具有的DNA的损伤恢复的现象有时被称作“菌类的光复活”。
在利用作为以往的杀菌线已知的254nm的紫外光来进行灭活的情况下,若存在不被照射紫外光的时间,则菌类容易因光复活而增殖,难以有效地实现灭活。也就是说,若要以不使光复活产生的方式进行照射对象物的表面的灭活处理,则需要尽量始终持续照射紫外光,难以使紫外光的照射位置变动而进行灭活处理。
相对于此,已知:在波长短于240nm的波长范围中,起到“菌类的光复活”的阻碍效果。图22A是示出利用出射峰值波长为254nm的紫外光的低压汞灯向具有光复活酶的黄色葡萄球菌照射了紫外光后的生存率的时间变化的曲线图,图22B是示出利用出射峰值波长为222nm的紫外光的在管体内作为发光气体而封入有KrCl的准分子灯向具有光复活酶的黄色葡萄球菌照射了紫外光后的生存率的时间变化的曲线图。均在照射可见光的环境下,将紫外光的照射进行30分钟后,使紫外光的照射停止并确认了菌类的生存数的变化。另外,为了以紫外光的照射量为5mJ/cm2、10mJ/cm2、15mJ/cm2的不同的3种进行比较,进行了使紫外光的照度不同的情况的验证。需要说明的是,纵轴对应于以紫外光L1的照射前的时间点下的黄色葡萄球菌的菌落数(N0)为基准时的、照射后的黄色葡萄球菌的菌落数(Nt)的比率的Log值。
从图22A及图22B所示的曲线图明显可知,在使用了峰值波长为222nm的紫外光的情况下,抑制菌类的光复活自身。关于此可认为:波长短于240nm的波长范围对构成菌类、病毒的细胞组织更有效地作用的结果,抑制了光复活的功能。
如图21所示,可知:相对于蛋白质的平均吸光系数在比240nm短的波段中上升。因而,紫外光被细菌类、病毒所具有的细胞膜、酶的成分即蛋白质有效地吸收。尤其是,比240nm短的波段的紫外光被人的皮肤表面(例如角质层)吸收,难以浸透至皮肤内部,对皮肤的安全性高,但细菌类、病毒在物理上远小于人体细胞,即使是比240nm短的波段,紫外光也容易到达内部。因而,可认为对构成菌类、病毒的细胞、尤其是包含蛋白质成分的细胞膜、酶等有效地作用,抑制菌类的光复活等功能的效果提高。
在此,为了确认相对于蛋白质的吸光特性,测定了调整后的大肠杆菌原液的吸光度。吸光度的测定方法和大肠杆菌原液的调整方法如下。
将大肠杆菌(NBRC.106373冻结干燥品)悬浊于LB培养基,以37℃进行了24小时的摇瓶培养。而且,将上述悬浊液在LB培养基中稀释为1/105~1/107,向标准琼脂培养基涂抹0.1mL,以37℃培养了24小时。而且,从成为了30~300CFU/Plate的标准琼脂培养基将菌落利用1个白金环进行钓菌,向5mL的LB培养基悬浊,以37℃进行了4小时的摇瓶培养。将利用灭菌生理盐水将上述悬浊液离心洗净后的物质作为大肠杆菌原液。通过上述作业而得到的原液浓度为109CFU/mL。吸光度的测定使用将原液稀释为1/100后的浓度为107CFU/mL的试液而利用赛默飞世尔科技的NanoDrop进行。
图23是示出了大肠杆菌(E.Coli)的吸光光谱的曲线图。如图23所示,可知:与相对于蛋白质的平均吸光系数的倾向同样,相对于比240nm短的波段的光,大肠杆菌(E.Coli)的吸光度上升。这表示着:比240nm短的波段的光对构成细菌、病毒等的细胞组织有效地作用。
因而,与以往的使用了紫外光的灭活装置相比,属于短于240nm的波段的紫外光抑制菌类的光复活,由此,即使是断续性的紫外光的照射也发挥良好的灭活效果。也就是说,即使在使紫外光的照射位置变动而进行灭活的情况下,也能够高效地进行灭活处理。需要说明的是,从更有效地抑制菌类的光复活的观点出发,从光源部出射的紫外光的峰值波长优选为190nm以上且235nm以下的波长范围内,更优选为190nm以上且230nm以下的波长范围内。
在上述灭活装置中,可以是,
所述光源部具备用于抑制至少240nm以上且短于280nm的波长范围内的光强度的滤光器。
本说明书中的“抑制光强度”意味着相对于峰值波长下的光强度而光强度低于5%,更优选低于3%,进一步优选低于1%。
由于波长240nm以上且波长280nm以下的紫外光对人、动物有害,所以为了使安全性提高,希望在从光源部出射的光中该波长范围的光强度被抑制。关于光强度的抑制,该波长范围中的光强度相对于峰值波长下的光强度,光强度优选被降低为低于5%,更优选被降低为低于3%,尤其优选被降低为低于1%。
另外,KrCl准分子灯、KrBr准分子灯的峰值波长成为200~230nm的波长范围,但稍微包含240nm以上且280nm以下的波长范围的紫外光。在这样的情况下,为了抑制波长240nm以上且波长280nm以下的紫外光的放射,优选如上述那样在光源部设置滤光器。
作为滤光器,例如能够使用使200nm以上且237nm以下的波长范围的光透过且将波长240以上且280nm以下的光切断的波长选择滤光器。在此,作为波长选择滤光器,例如能够使用由HfO2层及SiO2层实现的电介质多层膜滤光器。通过这样在光出射窗设置滤光器,即使在从准分子灯稍微放射着对人有害的光的情况下,也能够更可靠地抑制该光向壳体之外泄漏。
另外,在上述灭活装置中,可以是,
所述驱动部以使从所述光源部出射的紫外光的照射位置在规定的方向上往复或者在规定的照射路径上环绕的方式驱动所述照射区域变更机构。
根据上述结构,通过规定的照射位置处的紫外光的照射断续性地持续,能够进行灭活处理。另外,与照射区域不变动的以往的灭活装置相比,能够将空间内更大范围地进行灭活处理。
可以是,上述灭活装置具备保存所述照射区域变更机构的动作模式的数据的模式存储部,
所述驱动部基于保存于所述模式存储部的所述数据来驱动所述照射区域变更机构。
通过设为上述结构,光源部的照射紫外光的方向基于预先保存于模式存储部的照射区域变更机构的动作模式的数据而自动地变化。因此,能够将紫外光对空间内整体照射,能够对灭活处理不充分的区域集中地照射紫外光。
另外,本发明的灭活装置所具备的模式存储部可以只是预先保存的照射方向区域机构的动作模式被读出的结构,也可以构成为能够通过与外部设备的有线通信或无线通信而改写所保存的数据。
在上述灭活装置中,可以是,
所述驱动部以在所述空间内将所述光源部照射所述紫外光的方向切换到距离地板的高度低于2m的第一空间和距离地板的高度为2m以上的第二空间的方式驱动所述照射区域变更机构。
在本说明书中,“将紫外光向第一空间照射”意味着在假定为从光源部出射的紫外光中的呈现最高的强度的主光线不消失地在空间内直行时,以到达地板或第一空间中的墙壁的方式照射紫外光。另外,“将紫外光向第二空间照射”意味着在假定为从光源部出射的紫外光的主光线不消失地在空间内直行时以到达顶棚或第二空间中的墙壁的方式照射紫外光。
例如,在紫外光从设置于顶棚的灭活装置朝向地板照射的情况下,若假定为紫外光的主光线不消失地在空间内直行,则始终通过第二空间而到达地板。在这样的情况下,虽然紫外光的主光线通过第二空间,但由于假定为不消失地在空间内直行的紫外光的主光线到达地板,所以成为“将紫外光向第一空间照射”。
在空间内,存在附着于桌子、椅子等配置的物品等的菌类等和在空间内浮游的菌类等。并且,人日常使用的桌子、椅子等物品在空间内配置于大概比人的身高低的区域即低于2m的区域。也就是说,在居住空间等中想要对附着于设置的物品的菌类等进行灭活处理的情况下,需要朝向距离地板的高度低于2m的第一空间照射紫外光。
并且,附着于气溶胶等而在空间内浮游的菌类等以数十秒~数分钟的程度在空间中扩散,在空间的上方区域和下方区域对流。因而,可认为向第一空间和第二空间照射紫外光是有效的。
综上,可认为:要想对空间内进行灭活处理,不是从空间的端部起依次照射紫外光,而是切换向附着于物品等的菌类等照射紫外光的控制和向在空间内浮游的菌类等照射紫外光的控制而照射紫外光是有效的。关于该效果,在“具体实施方式”的项目中,一边参照试算结果一边确认。
通过设为上述结构,能够对存在于空间内的菌类等更有效地进行灭活处理。
可以是,上述灭活装置具备控制所述光源部的放射强度或点亮时间的第一点亮控制部,
所述第一点亮控制部以使对于所述第一空间的每单位时间的所述紫外光的照射量比对于所述第二空间的每单位时间的所述紫外光的照射量小的方式控制所述光源部。
而且,在上述灭活装置中,可以是,
所述第一点亮控制部以使将所述紫外光向所述第一空间照射时的所述光源部的放射强度比将所述紫外光向所述第二空间照射时的所述光源部的放射强度低的方式控制所述光源部。
另外,可以是,上述灭活装置具备计测所述紫外光的照射时间的计时器,
所述驱动部基于所述计时器测定的时间,以切换所述紫外光向所述第一空间的照射和所述紫外光向所述第二空间的照射的方式驱动所述照射区域变更机构。
而且,在上述灭活装置中,可以是,
所述驱动部以使所述光源部将所述紫外光向所述第二空间照射的时间比即刻之前所述光源部将所述紫外光向所述第一空间照射的时间长的方式驱动所述照射区域变更机构。
可以是,上述灭活装置具备检测在所述空间内是否存在人的人体感知传感器,
若所述人体感知传感器在所述空间内检测到人存在,则所述驱动部以使所述光源部朝向所述第二空间照射所述紫外光的方式驱动所述照射区域变更机构,
若所述人体感知传感器在所述空间内检测到人不存在,则所述驱动部以使所述光源部向所述第一空间照射所述紫外光的方式驱动所述照射区域变更机构。
而且,在上述灭活装置中,可以是,
所述人体感知传感器以检测区域被固定的方式设置。
在本申请申请日的时间点下,关于对于人体的每1天(8小时)的紫外光的照射量,由ACGIH(American Conference of Governmental Industrial Hygienists:美国工业卫生学者会议)、JIS Z 8812(有害紫外放射的测定方法)等确定了各波长下的容许界限值(TLV:Threshold Limit Value)。也就是说,在存在人的环境下利用紫外光的情况下,推荐以使在规定的时间内照射的紫外光的累计照射量成为TLV的基准值以内的方式决定光源部的放射强度、点亮时间。
在这些规定中,关于波长为190nm以上且短于240nm的紫外光也确定了容许界限值。因而,即使灭活处理在使用对人体造成影响的风险极少的、波长为190nm以上且短于240nm的紫外光而进行的情况下,也优选该紫外光不对人长时间照射。
因此,通过如上述这样控制光源部,向设想存在人的第一空间照射的紫外光的累计照射量比向第二空间照射的紫外光的累计照射量低。因此,与在空间内存在人的情况下对所有空间都以成为相同的累计照射量的方式照射紫外光的结构相比,紫外光对人的累计照射量被降低,不容易到达上述的容许界限值。也就是说,可实现安全性进一步被提高的灭活装置。
另外,在上述灭活装置中,可以是,
所述人体感知传感器以通过所述驱动部驱动所述照射区域变更机构来使检测区域移动的方式设置。
人体感知传感器例如存在接受并检测红外光的传感器等,但接受并检测红外光的传感器不是观测人放射的红外光的量,而是对发出红外光的物体的移动进行反应而进行检测。也就是说,在固定的特定的区域中以检测人存在的方式设置的人体感知传感器无法高精度地检测在观测红外光的检测区域内静止的人。
通过设为上述结构,通过照射区域变更机构而人体感知传感器的检测区域移动。这样一来,在从人体感知传感器观察时,看起来是静止的人相对地在检测区域内进行动作。因此,根据上述结构,即使人是在空间内静止的状态,人体感知传感器也能够高精度地检测人的存在。
可以是,上述灭活装置具备方向数据存储部,保存不照射所述紫外光的方向的方向数据。
根据作业者、患者等,可想到对被照射紫外光感到不悦的情况、因光线过敏症而应该抑制紫外光的照射的情况。另外,也可设想存在与紫外光反应的感光材料、药品等应该避免紫外光的照射的物品的情况等。在这样的情况下,通过存储不照射紫外光的方向,能够合适地执行环境中的灭活。
可以是,上述灭活装置具备方向数据存储部,保存照射所述紫外光的方向的方向数据。
如上所述,桌子、椅子等人接触的频度高的物品与人平时不怎么触碰的摆设等相比会更多地附着。在这样的情况下,若对空间整体一样地照射紫外光,则该物品的灭活处理有可能不充分。因此,通过设为上述结构,在需要更重点的紫外光的照射的照射对象物存在于空间内的情况等下,能够对该照射对象物重点地照射紫外光而进行灭活处理。
而且,可以是,上述灭活装置具备:
距离传感器,计测所述光源部与通过所述方向数据而被照射所述紫外光的照射对象物之间的分隔距离;及
第二点亮控制部,基于所述距离传感器的计测结果来控制所述光源部的放射强度或点亮时间。
在光源部照射紫外光的对象依次被变更的情况下,有时在某时照射着紫外光的物品与光源部之间的分隔距离相对于之前照射着紫外光的物品与光源部之间的分隔距离大幅不同。这样一来,若相对于所有物品都使光源部以相同的放射强度点亮,则对于配置于距光源部更远的位置的物品,紫外光的照射量不足,产生无法充分地灭活处理的情况。
因此,通过设为上述结构,在对从光源部离得远的照射对象物照射紫外光的情况下,例如能够进行增大向光源部供给的电力而使对该照射对象物照射的紫外光的照射量提高的控制,能够高效地进行灭活处理。
可以是,上述灭活装置具备检测在所述空间内是否存在人的至少一个人检测部,
若所述人检测部在所述空间内检测到人存在,则所述驱动部构成为以向检测到人存在的所述人检测部在人检测时的检测区域的外侧照射所述紫外光的主光线的方式驱动所述照射区域变更机构。
可以是,上述灭活装置构成为:若所述人检测部在所述空间内检测到人存在,则所述驱动部以在维持着所述光源部向所述空间内的距离地板的高度低于2m的第一空间的照射的状态下使所述紫外光的照射方向变化的方式驱动所述照射区域变更机构。
在上述灭活装置中,可以是,
所述人检测部以通过所述驱动部驱动所述照射区域变更机构来使检测区域移动的方式设置。
可以是,上述灭活装置构成为:在所述照射区域变更机构的驱动时,若所述人检测部在检测区域内检测到人不存在的无人区域,则所述驱动部至少暂时地以使从所述光源部出射的所述紫外光的主光线的照射方向维持在所述无人区域内的方式驱动所述照射区域变更机构。
可以是,上述灭活装置构成为:若所述人检测部在所述空间内检测到人存在,则所述驱动部至少暂时地以使所述光源部向距离地板的高度为2m以上的第二空间照射所述紫外光的方式驱动所述照射区域变更机构。
在上述灭活装置中,可以是,
所述人检测部以检测区域被固定的方式设置。
可以是,上述灭活装置具备多个在所述空间内以检测区域被固定的方式设置的所述人检测部,
若所述多个人检测部中的任一个检测到人存在,则所述驱动部以使所述光源部的所述紫外光的主光线的照射方向变化到检测到人存在的所述人检测部的检测区域的外侧的方式驱动所述照射区域变更机构。
可以是,上述灭活装置构成为:若所述多个人检测部中的任一个检测到人存在、其他的所述人检测部在检测区域内检测到人不存在的无人区域,则所述驱动部以使从所述光源部出射的所述紫外光的主光线的照射方向变化到所述无人区域内的方式驱动所述照射区域变更机构。
在上述灭活装置中,可以是,
所述驱动部构成为,能够以将所述光源部照射所述紫外光的方向切换到距离地板的高度低于2m的第一空间和距离地板的高度为2m以上的第二空间的方式驱动所述照射区域变更机构,
若所述多个人检测部中的半数以上检测到人存在,则所述驱动部构成为以将所述光源部的所述紫外光的照射方向从所述第一空间切换到所述第二空间的方式驱动所述照射区域变更机构。
这里的人检测部当然包括人体感知传感器,也包括通过利用相机拍摄规定的区域且解析所拍摄的图像来检测人的存在的结构等。
通过设为上述结构,灭活装置能够一边避免高强度的紫外光对存在于空间内的人的照射、一边高效地进行空间内的灭活处理。
本发明的菌类或病毒的灭活系统是将存在于空间内的菌类或病毒灭活的系统,其特征在于,具备:
光源部,出射在190nm以上且短于240nm的波长范围内具有峰值波长的紫外光;
照射区域变更机构,使所述光源部的所述紫外光的照射方向变化;
驱动部,以使所述光源部的所述紫外光的照射方向随着时间变化的方式驱动所述照射区域变更机构;
接收部,从外部接收使灭活处理开始的规定的无线信号,对所述驱动部输出使驱动动作开始的动作开始信号;及
通信设备,对所述接收部发送使灭活处理开始的所述无线信号。
可以是,上述灭活系统具备模式存储部,保存所述照射区域变更机构的动作模式的数据,
所述驱动部基于保存于所述模式存储部的所述数据来驱动所述照射区域变更机构。
这里所说的通信设备例如是设置于空间内的操作面板、智能手机、平板、PC之类的能够与外部设备通过无线通信而进行数据通信的通信终端等。
通过设为上述结构,能够从远离灭活装置的位置或者以操作者不进入空间内的方式操作灭活装置。由此,操作者能够以不暴露于从光源部出射的紫外光的方式控制光源部的放射强度、照射紫外光的方向。另外,在患上感染病等的患者入住的病房等无法容易地出入的空间中,能够从外部控制光源部的放射强度、照射紫外光的方向。
在上述灭活系统中,可以是,
所述接收部若从所述通信设备接收到拒绝所述紫外光的信号,则对所述驱动部输出拒绝检测信号,
所述驱动部若接收到所述拒绝检测信号,则以使所述紫外光从所述光源部向与所述通信设备所在的方向不同的方向照射的方式驱动所述照射区域变更机构。
另外,可以是,上述灭活系统具备控制所述光源部的放射强度或点亮时间的第一点亮控制部,
所述接收部若从所述通信设备接收到拒绝所述紫外光的信号,则对所述第一点亮控制部输出拒绝检测信号,
所述第一点亮控制部若接收到所述拒绝检测信号,则以使所述光源部减光或熄灭的方式进行控制。
如上所述,根据作业者、患者等,可想到对被照射紫外光感到不悦的情况、因光线过敏症而应该抑制紫外光的照射的情况。另外,也可设想存在与紫外光反应的感光材料、药品等应该避免紫外光的照射的物品的情况等。
因此,通过设为上述的系统结构,能够构成为对于不想被照射紫外光的人不照射紫外光,能够构筑能够适合更广泛的用户的灭活系统。
发明效果
根据本发明,可实现能够在空间内大范围地照射能够将菌类、病毒灭活的紫外光且安全性被提高的菌类或病毒的灭活装置及菌类或病毒的灭活系统。
附图说明
图1是示意性地示出灭活系统的一实施方式的附图。
图2是示出图1的灭活装置的结构的附图。
图3是示意性地示出控制部的结构的框图。
图4是示出图1所示的灭活系统的动作中途的一个状态的附图。
图5A是与控制部对光源部的控制相关的时间图。
图5B是与控制部对光源部的控制相关的时间图。
图5C是与控制部对光源部的控制相关的时间图。
图6是示出试算了由灭活处理引起的在房间内浮游的病毒浓度的时间变化的结果的曲线图。
图7是示意性地示出灭活系统的一实施方式的附图。
图8是示出图7的灭活装置的结构的附图。
图9是示意性地示出灭活系统的一实施方式的附图。
图10是示出图9的灭活装置的结构的附图。
图11是示意性地示出灭活系统的一实施方式的附图。
图12是示出图11的灭活装置的结构的附图。
图13是示出图11所示的灭活系统的动作中途的一个状态的附图。
图14是示意性地示出灭活系统的一实施方式的附图。
图15是示意性地示出控制部的结构的框图。
图16是示意性地示出灭活系统的一实施方式的附图。
图17是示意性地示出控制部的结构的框图。
图18是示意性地示出灭活系统的一实施方式的附图。
图19是示意性地示出灭活系统的一实施方式的附图。
图20是示意性地示出图19所示的灭活系统的动作中途的一个状态的附图。
图21是示出蛋白质的紫外光区域中的平均吸光系数的特性的曲线图。
图22A是示出利用低压汞灯对黄色葡萄球菌照射了紫外光后的生存率的时间变化的曲线图。
图22B是示出利用KrCl准分子灯对黄色葡萄球菌照射了紫外光后的生存率的时间变化的曲线图。
图23是示出了大肠杆菌(E.Coli)的吸光光谱的曲线图。
具体实施方式
以下,参照附图来对本发明的灭活装置及灭活系统进行说明。需要说明的是,以下的各附图均是示意性地图示,附图上的尺寸比、个数与实际的尺寸比、个数未必一致。
[第一实施方式]
图1是示意性地示出灭活系统1的第一实施方式的附图。如图1所示,灭活系统1具备灭活装置10和相当于通信设备的操作面板20。
如图1所示,在灭活系统1中,灭活装置10设置于房间2内的顶棚,若后述的接收部31(参照图3)从操作面板20接收到动作开始的无线信号S1,则对附着于房间2内的桌子、椅子等的病毒V1(在图1中由●表示)、附着于气溶胶等而浮游于空气中的病毒V2(在图1中由○表示)开始紫外光L1的照射。并且,灭活装置10基于保存于后述的模式存储部34a(参照图3)的数据,以自动地对房间2内整体照射紫外光L1的方式进行动作。
图2是示出图1的灭活装置10的结构的附图。如图2所示,灭活装置10具备固定于顶棚的台座11、出射紫外光L1的光源部12、将台座11和光源部12连结的照射区域变更机构13、及控制部30。
如图2所示,光源部12具备出射紫外光L1的出射窗12a。并且,光源部12经由照射区域变更机构13而与台座11连结。
在图1中,光源部12将主光线Lx向配置于第一空间A1的椅子照射。即,图1示出了光源部12向第一空间A1照射着紫外光L1的状态。在此,如图1所示,第一空间A1是房间2内的从地板起到高度h为止的区域,第二空间A2是比第一空间A1靠上方的区域。
在此,在第一实施方式中,距离地板的高度h被设定成2m,但也可以任意地设定。在想要在是否对人照射紫外光L1这一点上区分的情况下,高度h优选为1.9m以上且低于2.1m,更优选为1.95m以上且低于2.05m。
第一实施方式中的光源部12构成为出射峰值波长为222nm的紫外光L1,为了抑制240nm以上且短于280nm的波长范围内的光强度,在出射窗12a设置有未图示的滤光器。设置于光源部12的出射窗12a的滤光器例如由电介质多层膜构成。作为光源部12,例如能够采用在管体内作为发光气体而封入有氪(Kr)和氯(Cl)的准分子灯。需要说明的是,在从光源部12出射的光的240nm以上且短于280nm的波长范围内的光强度低到无需利用滤光器来抑制的程度的情况下,也可以不设置滤光器。
如图2所示,照射区域变更机构13具备构成为向箭头M1所示的方向转动的第一转动机构13a和构成为供光源部12向箭头M2的方向转动的第二转动机构13b。
第一转动机构13a和第二转动机构13b利用后述的控制部30所具备的驱动部33(参照图3)来移动将光源部12的出射窗12a所朝向的方向。
图3是示意性地示出控制部30的结构的框图。如图3所示,控制部30具备接收部31、相当于第一点亮控制部的点亮控制部32、驱动部33、存储部34及计时器35。
接收部31若从操作面板20接收到通知动作的开始的无线信号S1,则对点亮控制部32输出点亮信号S2,等待光源部12点亮的时间后,对驱动部33输出使驱动动作开始的动作开始信号S3。另外,在从操作面板20接收到的无线信号S1中包含与动作模式相关的数据d1的情况下,接收部31向模式存储部34a保存数据d1。需要说明的是,点亮信号S2的输出和动作开始信号S3的输出的定时不管哪个在前都行,点亮信号S2和动作开始信号S3也可以是相同的信号。而且,也可以构成为,接收部31若接收到无线信号S1,则仅对驱动部33输出动作开始信号S3,且光源部12始终点亮。
点亮控制部32若从接收部31输入了点亮信号S2,则以使光源部12点亮的方式对光源部12开始电力的供给。在此,点亮控制部32例如是构成为输出电力根据点亮信号S2而切换的电路等。
驱动部33若从接收部31输入了动作开始信号S3,则从存储部34所具备的模式存储部34a读出预先保存的照射区域变更机构13的动作模式的数据d2。并且,驱动部33驱动照射区域变更机构13,从而以基于数据d2的动作模式进行动作。
在此,驱动部33例如是基于数据d2来驱动照射区域变更机构13的、具备电动机等动力源和控制电路、机构部件的致动器等。另外,存储部34例如是保存电子数据的快闪存储器等。另外,也可以将控制部30整体利用一个CPU、微控制器等构成。
图4是示出图1的灭活系统1的动作中途的一个状态的附图。在图4中,光源部12正将主光线Lx向第二空间A2的墙壁照射。即,图4示出了光源部12向第二空间A2照射着紫外光L1的状态。
在第一实施方式中,在模式存储部34a保存有光源部12以规定的时间间隔对第一空间A1和第二空间A2交替地照射紫外光L1的动作模式的数据d2。也就是说,驱动部33以使如图1所示那样光源部12朝向第一空间A1照射紫外光L1的状态和如图4所示那样光源部12朝向第二空间A2照射紫外光L1的状态以规定的时间间隔切换的方式驱动照射区域变更机构13。
另外,数据d2所具有的照射区域变更机构13的动作模式也可以是驱动部33不是将照射区域在第一空间A1与第二空间A2之间交替地切换、而是从地板面朝向顶棚使照射紫外光L1的方向逐渐移动的动作模式等。
第一实施方式中的存储部34与模式存储部34a相独立地具备保存与配置有重点地照射紫外光L1的特定的照射对象物(例如,图1所示的椅子)的位置相关的数据d3的方向数据存储部34b。
若基于数据d2的动作完成,则点亮控制部32和驱动部33从方向数据存储部34b读出数据d3。并且,驱动部33基于数据d3而以使光源部12的出射窗12a朝向照射对象物所在的方向的方式驱动照射区域变更机构13,点亮控制部32对光源部12在规定的时间内供给电力。需要说明的是,紫外光L1对照射对象物的重点的照射也可以是按照动作模式进行灭活处理之前,还可以在按照动作模式进行灭活处理的过程中在光源部12的出射窗12a朝向了该照射对象物的定时下进行。
计时器35计测从动作开始起的紫外光L1对房间2内的照射时间,对驱动部33输出切换信号S4,该切换信号S4通知将光源部12照射紫外光L1的方向在第一空间A1与第二空间A2之间切换的定时。
图5A是与控制部30对光源部12的控制相关的时间图。图5A中的(a)是点亮控制部32向光源部12供给的电力的时间图,(b)是由驱动部33进行的、照射紫外光L1的空间(A1、A2)的切换的时间图。在图5A的(b)中,高电平所示的区域表示光源部12向第二空间A2照射着紫外光L1的状态。
如图5A所示,与驱动部33以使光源部12向第一空间A1照射紫外光L1的方式进行控制时相比,在驱动部33以使光源部12向第二空间A2照射紫外光L1的方式进行控制时,第一实施方式中的点亮控制部32以对光源部12供给的电力变高的方式进行控制。也就是说,与驱动部33以使光源部12向第一空间A1照射紫外光L1的方式进行控制的期间T1相比,在驱动部33以使光源部12向第二空间A2照射紫外光L1的方式进行控制的期间T2,光源部12的放射强度变高。
需要说明的是,也可以不根据光源部12向哪个空间(A1、A2)照射着紫外光L1而变更放射强度,但在对人往来的第一空间A1照射紫外光L1的情况下,为了抑制紫外光L1对人的照射量,优选放射强度被设定得小、或者点亮时间被设定得短。
图5B是与图5A不同的、与控制部30对光源部12的控制相关的时间图。如图5B所示,控制部30也可以控制为:使光源部12向第二空间A2照射着紫外光L1的期间T2相对于向第一空间A1照射着紫外光L1的期间T1除了放射强度变低之外,时间也变短。
另外,图5C是与图5A及图5b进一步不同的、与控制部30对光源部12的控制相关的时间图。如图5C所示,点亮控制部32也可以以周期性地熄灭或减光的方式控制向光源部12供给的电力。在图5A~图5C中的控制中,均以使光源部12对第一空间A1的每单位时间的紫外光L1的照射量比对第二空间A2的每单位时间的紫外光L1的照射量小的方式控制点亮控制部32对光源部12供给的电力。
在此,说明在第一空间A1与第二空间A2之间交替地切换设为照射对象的区域的情况和将照射方向固定于任一区域的情况的各灭活处理中,关于在房间2内浮游的病毒V1的浓度的下降试算的内容。
在这里的试算中,设想了在6m×4m×2.5m(宽度×进深×高度)的大小的房间2中使用如图1所示那样设置于顶棚的一台灭活装置10来进行灭活处理。第一空间A1设为距离地板的高度低于2m的区域,第二空间A2设为距离地板的高度为2m以上的区域。
灭活装置10设置于房间2的顶棚中央,从光源部12出射的紫外光L1从光源部12的出射窗12a呈圆锥状地出射,对于第一空间A1,从顶棚朝向地板照射2.5m的距离,对于第二空间A2,从房间2的中央朝向单侧的墙壁照射3m的距离。需要说明的是,考虑向第二空间A2照射的紫外光L1的一半向顶棚持续照射,紫外光L1向第二空间A2的照射体积设为了圆锥形状的体积的一半。
在房间2内浮游的病毒V1通过自然对流而一分钟两次地在第一空间A1和第二空间A2往来。需要说明的是,紫外光L1对第一空间A1的照射与第一空间A1与第二空间A2之间的病毒的往来几乎没有关系,因此其影响不存在。
在试算中,将初始菌类浓度设为C0,将点亮时间设为T,将房间2的容积设为R,将空气的灭活率(杀菌率)设为ε,将在单位时间内被灭活的空气的总量设为V,基于下述(1)及(2)式而计算了相对于点亮时间T的浮游的病毒V1的浓度CT。
CT=C0e(-αT/R) (1)
α=εV (2)
图6是示出试算了由灭活处理引起的在房间2内浮游的病毒V1浓度的时间变化的结果的曲线图,纵轴表示浮游的病毒V1的浓度,横轴表示经过时间。如图6所示,作为结果,在仅向第二空间A2照射紫外光L1的情况下,浮游的病毒V1的浓度的下降最快,在仅向第一空间A1照射紫外光L1的情况下,浮游的病毒V1的浓度的下降最慢。这是基于:通过由自然对流引起的病毒V1的循环,每单位时间的灭活体积在紫外光L1对第二空间A2的照射中比在紫外光L1对第一空间A1的照射中大。
图6所示的结果只是在上述的条件下相对于在图1所示的空气中浮游的病毒V1的结果。但是,在房间2内,与浮游的病毒V1一起,也存在附着于地板、桌子等的病毒V2。如图4所示,在向第二空间A2照射着紫外光L1的情况下,光源部12不对地板、桌子照射紫外光L1。即,在仅对第二空间A2照射着紫外光L1的情况下,病毒V1的减少量多,但附着于地板、桌子的病毒V2完全不被灭活处理。
相对于此,在交替地切换紫外光L1向第一空间A1的照射和紫外光L1向第二空间A2的照射的情况下,在向第一空间A1照射着紫外光L1的期间,附着于地板、桌子等的病毒V2被灭活处理。若考虑这一点,则在将存在于房间2内整体的病毒(V1、V2)高效地灭活的观点下,可认为将紫外光L1对第一空间A1和第二空间A2交替地照射的方法是最有效的。
综上,通过设为上述结构,基于预先保存于模式存储部34a的照射区域变更机构13的动作模式的数据d2,光源部12的照射紫外光L1的方向能够自动地对存在于房间2内的菌类等进行灭活处理。
另外,由于利用几乎没有对人体造成影响的风险的、波长为222nm的紫外光来进行灭活处理,所以可实现与以往使用的、基于波长为254nm附近的紫外光的灭活装置相比安全性高的灭活系统、灭活装置。
需要说明的是,第一实施方式中的灭活装置10构成为:控制部30具备计时器35,光源部12将照射紫外光L1的方向以规定的时间间隔切换为第一空间A1和第二空间A2,但也可以是不具备计时器35、只是以由动作模式的数据d2指定的顺序进行灭活处理的结构。
另外,也可以构成为:在进行房间2内的灭活处理时,数据d2成为不将该房间2内区分为第一空间A1和第二空间A2而例如从地板面侧起依次朝向顶棚进行灭活处理的照射区域变更机构13的动作模式。
而且,驱动部33也可以构成为:不具备控制电路、机构部件,仅通过电动机的动作,照射区域变更机构13只是移动光源部12的紫外光L1的照射方向。
而且,灭活装置10也可以构成为:不是通过从操作面板20等通信设备发送的无线信号S1而是通过作业者按下设置于灭活装置10的动作开始的按钮而开始灭活处理,还可以构成为:若成为规定的时间,则自动地开始灭活处理。
而且,保存于方向数据存储部34b的数据d3也可以不是与配置有特定的照射对象物的位置相关的数据,而是与配置有不想照射紫外光L1的物品的位置、不想被照射紫外光L1的人的座位、床的位置相关的数据。
在数据d3是与配置有不想照射紫外光L1的物品的位置、不想被照射紫外光L1的人的座位、床的位置相关的数据的情况下,例如,驱动部33一边基于数据d2,一边以避免向配置有不想照射紫外光L1的物品的位置的照射的方式驱动照射区域变更机构13。
需要说明的是,在无需对特定的方向重点地照射紫外光L1的情况、无需避免紫外光L1对特定的方向的照射的情况下,也可以未设置方向数据存储部34b。
第一实施方式的灭活装置10所具备的光源部12构成为出射波长为222nm的紫外光L1,但光源部12出射的紫外光L1的波长为190nm以上且短于240nm即可。需要说明的是,光源部12出射的紫外光L1的波长优选为波长200nm以上且237nm以下,更优选为波长200nm以上且235nm以下,尤其优选为200nm以上且短于230nm。
图7是示意性地示出与图1不同的灭活系统1的结构的附图,图8是示出图7的灭活装置10的结构的附图。如图7所示,灭活装置10也可以不具备第二转动机构13b而具备反射镜14和使反射镜14向箭头M3的方向转动的第三转动机构13c。
在图8所示的灭活装置10中,反射镜14由第三转动机构13c向箭头M3的方向转动,由此,反射镜14相对于出射窗12a的角度θ变化,从光源部12的出射窗12a出射的紫外光L1被反射的方向变化。在该情况下,第一转动机构13a与第三转动机构13c的组合构成照射区域变更机构13。
[第二实施方式]
关于本发明的灭活系统1及灭活装置10的第二实施方式的结构,以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
图9是示意性地示出灭活系统1的第二实施方式的附图,图10是示出图9的灭活装置10的结构的附图。如图10所示,第二实施方式中的灭活装置10具备以将房间2内的特定的区域作为检测区域X1的方式设置于台座11的第一人体感知传感器15。
第一人体感知传感器15检测在被设定为房间2内的特定的范围的检测区域X1是否存在人。需要说明的是,在第二实施方式中,第一人体感知传感器15是在检测区域X1中检测从人放射的红外光而检测人的存在的传感器。第一人体感知传感器15除了检测红外光的传感器之外,例如也能够采用超声波传感器等。
在第二实施方式中,若第一人体感知传感器15检测到人的存在,则驱动部33以使光源部12朝向第二空间A2照射紫外光L1的方式驱动照射区域变更机构13。并且,若第一人体感知传感器15在空间内检测到人的不存在,则驱动部33以使光源部12朝向第一空间A1照射紫外光L1的方式驱动照射区域变更机构13。
通过设为上述结构,能够抑制对人照射的紫外光L1的照射量。
[第三实施方式]
关于本发明的灭活系统1及灭活装置10的第三实施方式的结构,以与第一实施方式及第二实施方式不同的部分为中心进行说明。
图11是示意性地示出灭活系统1的第三实施方式的附图,图12是示出图11的灭活装置10的结构的附图。如图12所示,第三实施方式中的灭活装置10在光源部12的与设置有出射窗12a的面相同的面具备第二人体感知传感器16。
第二人体感知传感器16的检测区域X2通过照射区域变更机构13而与从光源部12的出射窗12a出射的紫外光L1相同地在房间2内移动。需要说明的是,在第三实施方式中,第二人体感知传感器16是在检测区域X2中检测从人放射的红外光而检测人的存在的传感器。第二人体感知传感器16除了检测红外光的传感器之外,例如也能够采用超声波传感器等。
在第三实施方式中,若第二人体感知传感器16检测到人的存在,则驱动部33以使光源部12朝向第二空间A2照射紫外光L1的方式驱动照射区域变更机构13。并且,若第二人体感知传感器16在空间内检测到人不存在,则驱动部33以使光源部12朝向第一空间A1照射紫外光L1的方式驱动照射区域变更机构13。
图13是示出图11的灭活系统1的动作中途的一个状态的附图。通过设为上述结构,如图12所示,第二人体感知传感器16的检测区域X2与通过照射区域变更机构13而紫外光L1的出射方向变化的光源部12一起移动。这样一来,若第二人体感知传感器16的检测区域X2以包括在房间2内静止的人的方式移动过来,则在从第二人体感知传感器16观察时,看起来是人相对地在检测区域内移动。
因此,根据上述结构,即使人是在房间2内静止的状态,第二人体感知传感器16也能够检测房间2内的人的存在,能够抑制对人照射的紫外光L1的照射量。
[第四实施方式]
关于本发明的灭活系统1及灭活装置10的第四实施方式的结构,以与第一实施方式、第二实施方式及第三实施方式不同的部分为中心进行说明。
图14是示意性地示出灭活系统1的第四实施方式的附图,图15是示意性地示出控制部30的结构的框图。第四实施方式的灭活装置10的控制部30如图14及图15所示,若接收部31接收到从智能手机21发送的拒绝信号S5,则将未图示的拒绝检测信号向点亮控制部32输出。点亮控制部32若输入了拒绝检测信号,则将电力对光源部12的供给暂时停止。
灭活装置10的控制部30也可以构成为:若拒绝检测信号向点亮控制部32输入,则不是停止向光源部12供给的电力,而是使该电力降低。另外,若接收部31接收到拒绝信号S5,则对驱动部33输出拒绝检测信号。并且,驱动部33可以构成为:若输入了拒绝检测信号,则以使光源部12的出射窗12a朝向与拒绝信号S5被输出的方向不同的方向的方式驱动照射区域变更机构13。
通过设为上述结构,灭活系统1能够构成为不对在意对皮肤的伤害的人、容易生病的人等不想遭受紫外光的人照射灭活处理用的紫外光L1。
需要说明的是,在图14所示的结构中,在房间2内输出拒绝信号S5的人仅图示了一人,但也可以是,在房间2内存在多个人,灭活装置10构成为能够同时接收来自多个智能手机21的拒绝信号S5。
[第五实施方式]
关于本发明的灭活系统1及灭活装置10的第五实施方式的结构,以与第一实施方式至第四实施方式不同的部分为中心进行说明。
图16是示意性地示出灭活系统1的第五实施方式的附图,图17是示意性地示出控制部30的结构的框图。如图16及图17所示,第五实施方式中的灭活装置10具备距离传感器17。
如图17所示,距离传感器17计测光源部12与照射对象物之间的分隔距离,将包括计测结果的信息的计测数据d4对控制部30的点亮控制部32输出。输入了计测数据d4的点亮控制部32以计测数据d4即光源部12与照射对象物之间的分隔距离越大则使向光源部12供给的电力越大的方式进行控制。需要说明的是,这里的点亮控制部32相当于第二点亮控制部。
通过设为上述结构,对于从光源部12离得远的照射对象物,能够使紫外光L1的照射量提高,能够促进灭活处理。
[第六实施方式]
关于本发明的灭活系统1及灭活装置10的第六实施方式的结构,以与第一实施方式至第五实施方式不同的部分为中心进行说明。
图18是示意性地示出灭活系统1的第六实施方式的附图。灭活系统1的第六实施方式的结构与图12所示的第三实施方式的结构相同,构成为:相当于人检测部的第二人体感知传感器16的检测区域X2与通过照射区域变更机构13而紫外光L1的出射方向变化的光源部12一起移动。
在灭活系统1的第六实施方式中,若进行动作开始的操作或者以开始动作的方式设定的规定的时间到来,则照射区域变更机构13一边使光源部12的出射紫外光L1的方向变化一边执行房间2内的灭活处理。并且,如图18所示,若在使出射紫外光L1的方向变化的过程中第二人体感知传感器16检测到人的存在,则照射区域变更机构13以向第一空间A1内的、第二人体感知传感器16检测到人存在时的检测区域X2a的外侧照射主光线Lx的方式使光源部12的出射紫外光L1的方向变化。
通过设为上述结构,灭活系统1能够一边避免紫外光L1对存在于房间2内的人的照射,一边使房间2内的灭活处理依次进行。
需要说明的是,在第六实施方式中,在第二人体感知传感器16检测到人的存在时,照射区域变更机构13以向第一空间A1内的检测区域X2a的外侧照射紫外光L1的主光线Lx的方式使光源部12的出射方向变化,但也可以以向第二空间A2内照射紫外光L1的主光线Lx的方式使光源部12的出射方向变化。
根据如上所述的动作,由于在检测到人的存在的情况下紫外光L1的主光线Lx向第二空间A2内照射,所以能够更可靠地避免高强度的紫外光L1向人照射。这样的控制例如在房间2内存在许多人、能够照射紫外光L1的方向在第一空间A1内只有少许的情况下有效。
另外,在第六实施方式中,也可以构成为:在第二人体感知传感器16检测到人的存在而使紫外光L1的主光线Lx的出射方向变化为检测区域X2a的外侧的区域后第二人体感知传感器16检测到未检测到人的无人区域的情况下,紫外光L1的主光线Lx的照射在该无人区域内维持规定的时间。该规定的时间为了进行充分的灭活处理而优选为30秒以上,更优选为60秒以上。
而且,在第六实施方式中,是作为人检测部而具备第二人体感知传感器16的结构,但人检测部除了人体感知传感器以外,例如也可以是具备拍摄房间2内的规定的区域的相机和解析由该相机拍摄到的图像而判定人的存在的图像解析部的结构等。
需要说明的是,灭活系统1作为人检测部而具备相机的情况下的检测区域可以设为房间2内的该相机的拍摄范围,但也可以设为拍摄的区域中的特定的范围内。在相机的检测区域成为拍摄的区域中的特定的范围内的情况下,例如,图像解析部通过解析相机拍摄到的图像来判定在特定的范围内是否存在人。
[第七实施方式]
关于本发明的灭活系统1及灭活装置10的第七实施方式的结构,以与第一实施方式至第六实施方式不同的部分为中心进行说明。
图19是示意性地示出灭活系统1的第七实施方式的附图。如图19所示,灭活系统1的第七实施方式具备多个相当于检测区域X1被固定的人检测部的第一人体感知传感器15。
如图19所示,第七实施方式中的多个第一人体感知传感器15以使各自的检测区域X1不重叠的方式设定,但各检测区域X1也可以分别以一部分重叠的方式设定。
在灭活系统1的第七实施方式中,若多个第一人体感知传感器15中的任一个检测到人的存在,则照射区域变更机构13以朝向检测到没有人的无人区域的第一人体感知传感器15的检测区域X1照射紫外光L1的主光线Lx的方式变更光源部12的紫外光L1的出射方向。
一边参照图19一边说明具体的动作的一例。假设在执行灭活系统1的灭活动作的过程中从光源部12出射的紫外光L1正在朝向第一人体感知传感器15a的检测区域X1a内照射。并且,若人向检测区域X1a内移动过来,则如图19所示,照射区域变更机构13以向未检测到人的第一人体感知传感器15b的检测区域X1b(无人区域)内照射紫外光L1的主光线Lx的方式使光源部12的紫外光L1的出射方向变化。
通过设为上述结构,灭活系统1能够一边避免紫外光L1对存在于房间2内的人的照射,一边使房间2内的灭活处理依次进行。
图20是示意性地示出图19所示的灭活系统1的动作中途的一个状态的附图。在灭活系统1的第七实施方式中,如图20所示,在全部的第一人体感知传感器15检测到人的存在时,照射区域变更机构13以使紫外光L1向第二空间A2照射的方式变更光源部12的紫外光L1的照射方向。
需要说明的是,在第七实施方式中,构成为在全部的第一人体感知传感器15检测到人的存在的情况下将紫外光L1向第二空间A2照射,但也可以构成为在一部分的第一人体感知传感器15检测到人的存在的情况下将紫外光L1向第二空间A2照射。从在房间2内存在许多人的情况下尽量避免向人的照射这一观点出发,优选构成为:在灭活系统1所具备的第一人体感知传感器15中的至少半数检测到人的情况下,向第二空间A2照射紫外光L1。
灭活系统1的第七实施方式构成为在任一第一人体感知传感器15检测到人的存在的情况下向无人区域照射紫外光L1的主光线Lx,但也可以构成为向检测到人的第一人体感知传感器15的检测区域X1的外侧且与其他的所有第一人体感知传感器15的检测区域X1都不同的区域照射紫外光L1的主光线Lx。
另外,灭活系统1的第七实施方式具备多个第一人体感知传感器15,但也可以是仅搭载有一个第一人体感知传感器15的结构。例如,也可以是,在房间2不怎么宽敞的情况、人出入的频度低的情况等下,仅搭载有一个第一人体感知传感器15,构成为:若第一人体感知传感器15检测到人的存在,则向第一人体感知传感器15的检测区域X1的外侧照射紫外光L1的主光线Lx。
另外,第七实施方式的灭活系统1也可以构成有人体感知传感器以外的人检测部,例如,也可以与第六实施方式同样地构成有由相机和图像解析部实现的人检测部。
而且,不限于第七实施方式,在上述的所有实施方式中,也可以追加地或者与人体感知传感器一起或者取代人体感知传感器而构成有由相机和图像解析部实现的人检测部,还可以由感压传感器、接近传感器等构成对人的存在进行判定的人检测部。
附图标记说明
1:灭活系统
2:房间
10:灭活装置
11:台座
12:光源部
12a:出射窗
13:照射区域变更机构
13a:第一转动机构
13b:第二转动机构
13c:第三转动机构
14:反射镜
15、15a、15b:第一人体感知传感器
16:第二人体感知传感器
17:距离传感器
20:操作面板
21:智能手机
30:控制部
31:接收部
32:点亮控制部
33:驱动部
34:存储部
34a:模式存储部
34b:方向数据存储部
35:计时器
A1:第一空间
A2:第二空间
L1:紫外光
Lx:主光线
T1、T2:期间
V1、V2:病毒
X1、X1a、X1b、X2:检测区域
Claims (27)
1.一种菌类或病毒的灭活装置,是将存在于空间内的菌类或病毒灭活的装置,其特征在于,具备:
光源部,出射在190nm以上且短于240nm的波长范围内具有峰值波长的紫外光;
照射区域变更机构,使所述光源部的所述紫外光的照射方向变化;及
驱动部,以使所述光源部的所述紫外光的照射方向变化的方式驱动所述照射区域变更机构。
2.根据权利要求1所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
所述光源部具备用于抑制至少240nm以上且短于280nm的波长范围内的光强度的滤光器。
3.根据权利要求1所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
具备保存所述照射区域变更机构的动作模式的数据的模式存储部,
所述驱动部基于保存于所述模式存储部的所述数据来驱动所述照射区域变更机构。
4.根据权利要求1所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
所述驱动部以在所述空间内将所述光源部照射所述紫外光的方向切换到距离地板的高度低于2m的第一空间和距离地板的高度为2m以上的第二空间的方式驱动所述照射区域变更机构。
5.根据权利要求4所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
具备控制所述光源部的放射强度或点亮时间的第一点亮控制部,
所述第一点亮控制部以使对于所述第一空间的每单位时间的所述紫外光的照射量比对于所述第二空间的每单位时间的所述紫外光的照射量小的方式控制所述光源部。
6.根据权利要求5所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
所述第一点亮控制部以使将所述紫外光向所述第一空间照射时的所述光源部的放射强度比将所述紫外光向所述第二空间照射时的所述光源部的放射强度低的方式控制所述光源部。
7.根据权利要求4所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
具备计测所述紫外光的照射时间的计时器,
所述驱动部基于所述计时器测定的时间,以切换所述紫外光向所述第一空间的照射和所述紫外光向所述第二空间的照射的方式驱动所述照射区域变更机构。
8.根据权利要求7所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
所述驱动部以使所述光源部将所述紫外光向所述第二空间照射的时间比即刻之前所述光源部将所述紫外光向所述第一空间照射的时间长的方式驱动所述照射区域变更机构。
9.根据权利要求4所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
具备检测在所述空间内是否存在人的人体感知传感器,
若所述人体感知传感器在所述空间内检测到人存在,则所述驱动部以使所述光源部朝向所述第二空间照射所述紫外光的方式驱动所述照射区域变更机构,
若所述人体感知传感器在所述空间内检测到人不存在,则所述驱动部以使所述光源部朝向所述第一空间照射所述紫外光的方式驱动所述照射区域变更机构。
10.根据权利要求9所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
所述人体感知传感器以检测区域被固定的方式设置。
11.根据权利要求9所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
所述人体感知传感器以通过所述驱动部驱动所述照射区域变更机构来使检测区域移动的方式设置。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
具备方向数据存储部,保存不照射所述紫外光的方向的方向数据。
13.根据权利要求1~11中任一项所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
具备方向数据存储部,保存照射所述紫外光的方向的方向数据。
14.根据权利要求13所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,具备:
距离传感器,计测所述光源部与通过所述方向数据而被照射所述紫外光的照射对象物之间的分隔距离;及
第二点亮控制部,基于所述距离传感器的计测结果来控制所述光源部的放射强度或点亮时间。
15.根据权利要求1所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
具备检测在所述空间内是否存在人的至少一个人检测部,
若所述人检测部在所述空间内检测到人存在,则所述驱动部以向检测到人存在的所述人检测部在人检测时的检测区域的外侧照射所述紫外光的主光线的方式驱动所述照射区域变更机构。
16.根据权利要求15所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
若所述人检测部在所述空间内检测到人存在,则所述驱动部以在维持着所述光源部向所述空间内的距离地板的高度低于2m的第一空间的照射的状态下使所述紫外光的照射方向变化的方式,驱动所述照射区域变更机构。
17.根据权利要求15所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
所述人检测部以通过所述驱动部驱动所述照射区域变更机构来使检测区域移动的方式设置。
18.根据权利要求17所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
在所述照射区域变更机构的驱动时,若所述人检测部在检测区域内检测到人不存在的无人区域,则所述驱动部至少暂时地以使从所述光源部出射的所述紫外光的主光线的照射方向维持在所述无人区域内的方式驱动所述照射区域变更机构。
19.根据权利要求17所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
若所述人检测部在所述空间内检测到人存在,则所述驱动部至少暂时地以使所述光源部向距离地板的高度为2m以上的第二空间照射所述紫外光的方式驱动所述照射区域变更机构。
20.根据权利要求15所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
所述人检测部以检测区域被固定的方式设置。
21.根据权利要求20所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
具备多个在所述空间内以检测区域被固定的方式设置的所述人检测部,
若所述多个人检测部中的任一个检测到人存在,则所述驱动部以使所述光源部的所述紫外光的主光线的照射方向变化为检测到人存在的所述人检测部的检测区域的外侧的方式驱动所述照射区域变更机构。
22.根据权利要求21所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
若所述多个人检测部中的任一个检测到人的存在、其他的所述人检测部在检测区域内检测到人不存在的无人区域,则所述驱动部以使从所述光源部出射的所述紫外光的主光线的照射方向变化到所述无人区域内的方式驱动所述照射区域变更机构。
23.根据权利要求21或22所述的菌类或病毒的灭活装置,其特征在于,
所述驱动部构成为能够以将所述光源部照射所述紫外光的方向切换到距离地板的高度低于2m的第一空间和距离地板的高度为2m以上的第二空间的方式驱动所述照射区域变更机构,
若所述多个人检测部中的半数以上检测到人存在,则所述驱动部以将所述光源部的所述紫外光的照射方向从所述第一空间切换到所述第二空间的方式驱动所述照射区域变更机构。
24.一种菌类或病毒的灭活系统,是将存在于空间内的菌类或病毒灭活的系统,其特征在于,具备:
光源部,出射在190nm以上且短于240nm的波长范围内具有峰值波长的紫外光;
照射区域变更机构,使所述光源部的所述紫外光的照射方向变化;
驱动部,以使所述光源部的所述紫外光的照射方向随着时间变化的方式驱动所述照射区域变更机构;
接收部,从外部接收使灭活处理开始的规定的无线信号,对所述驱动部输出使驱动动作开始的动作开始信号;及
通信设备,对所述接收部发送使灭活处理开始的所述无线信号。
25.根据权利要求24所述的菌类或病毒的灭活系统,其特征在于,
具备保存所述照射区域变更机构的动作模式的数据的模式存储部,
所述驱动部基于保存于所述模式存储部的所述数据来驱动所述照射区域变更机构。
26.根据权利要求24或25所述的菌类或病毒的灭活系统,其特征在于,
所述接收部若检测到从所述通信设备接收到拒绝所述紫外光的信号,则对所述驱动部输出拒绝检测信号,
所述驱动部若接收到所述拒绝检测信号,则以使所述紫外光从所述光源部向与所述通信设备所在的方向不同的方向照射的方式驱动所述照射区域变更机构。
27.根据权利要求24或25所述的菌类或病毒的灭活系统,其特征在于,
具备控制所述光源部的放射强度或点亮时间的第一点亮控制部,
所述接收部若从所述通信设备接收到拒绝所述紫外光的信号,则对所述第一点亮控制部输出拒绝检测信号,
所述第一点亮控制部若接收到所述拒绝检测信号,则以使所述光源部减光或熄灭的方式进行控制。
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