JP2002531178A5 - 紫外線光源及びその使用方法 - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線灯と；
前記紫外線灯を励起するためのマイクロ波エネルギー源と；及び、
紫外線灯を囲むエンクロージャであって、該エンクロージャは、一端に閉鎖用エンド・フランジ、他端に連結用フランジ、前記閉鎖用エンド・フランジ及び連結用フランジを接続する導波管を有し、連結用フランジ、閉鎖用エンド・フランジ及び導波管は、紫外線灯全体を包囲しており、
導波管は、マイクロ波エネルギー源から発生されるマイクロ波エネルギーを紫外線灯まで案内する紫外線光源。
【請求項２】
前記紫外線灯は、無電極灯であることを特徴とする請求項１に記載の紫外線光源。
【請求項３】
紫外線灯は、蒸気の形の１元素または元素混合物を含むことを特徴とする請求項２に記載の紫外線光源。
【請求項４】
前記元素または元素混合物が水銀、ナトリウム、硫黄または不活性ガスと水銀化合物との混合物を含むことを特徴とする請求項３に記載の紫外線光源。
【請求項５】
紫外線灯は、主波長が２５４ｎｍであることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の紫外線光源。
【請求項６】
エンクロージャは、石英物質または紫外線透過性プラスチック物質を含んでいることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の紫外線光源。
【請求項７】
導波管は、エンクロージャからのマイクロ波エネルギーの流れを阻止することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の紫外線光源。
【請求項８】
導波管は、導電性メッシュを含むことを特徴とする請求項１に記載の紫外線光源。
【請求項９】
前記導電性メッシュが銅、アルミニウム、黄銅およびステンレス鋼から成るグループから選定される物質を含むことを特徴とする請求項８に記載の紫外線光源。
【請求項１０】
前記紫外線灯が細長い形状を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の紫外線光源。
【請求項１１】
導波管は、円筒形または長方形を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の紫外線光源。
【請求項１２】
紫外線灯は、作動温度が７０℃未満であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の紫外線光源。
【請求項１３】
マイクロ波エネルギー源がマグネトロンから成ることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の紫外線光源。
【請求項１４】
マイクロ波エネルギーをマイクロ波エネルギー源から紫外線灯まで案内する案内路を有し、該案内路は、マイクロ波エネルギー源から発生したマイクロ波エネルギーを紫外線灯まで案内することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の紫外線光源。
【請求項１５】
前記案内路が本質的に線形の通路を画成することを特徴とする請求項１４に記載の紫外線光源。
【請求項１６】
前記案内路が非線形通路を画成することを特徴とする請求項１４に記載の紫外線光源。
【請求項１７】
エンクロージャを包囲するハウジングをさらに含んでいることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の紫外線光源。
【請求項１８】
前記ハウジングが導入口と排出口とを有し、また前記ハウジングが流体を導入口からエンクロージャにそって排出口まで案内するように形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の紫外線光源。
【請求項１９】
前記流体が水または空気であることを特徴とする請求項１８に記載の紫外線光源。
【請求項２０】
さらに流体を導入口からエンクロージャにそって排出口までポンプ輸送するポンプを含むことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の紫外線光源。
【請求項２１】
物質滅菌のために請求項１乃至２０のいずれかに記載の紫外線光源を利用する方法。
【請求項２２】
前記物質が人の消費用水、廃水、下水、金属または非金属物体および空気から成るグループから選定されることを特徴とする請求項２１に記載の紫外線光源を利用する方法。
【請求項２３】
硬化用接着剤およびインクに対する請求項１乃至２０のいずれかに記載の紫外線光源を利用する方法。
【請求項２４】
イーピーロム消去のために請求項１乃至２０のいずれかに記載の紫外線光源を利用する方法。
【請求項２５】
物品表面の細菌を殺菌するために請求項１乃至２０に記載の紫外線光源を利用する方法。

発明の概要 本発明の１つのアスペクトによれば、紫外線灯と、前記紫外線灯を励起するためのマイクロ波エネルギー源と、前記紫外線灯を包囲し紫外線透過性導波管から成るエンクロージャとを含む滅菌装置が提供される。

１つのアスペクトにおいて、導波管はエンクロージャから出るマイクロ波エネルギーの流れを制御する。滅菌行程において紫外線とマイクロ波放射線とを利用する本発明の実施態様においては、導波管を通るマイクロ波エネルギーの制御が有用である。

他のアスペクトにおいて、導波管はエンクロージャから出るマイクロ波エネルギーの流れを阻止する。

適当には、エンクロージャは石英物質または紫外線透過性プラスチック物質から成る。

適当には、導波管は導電性物質を含む。導電性物質は一体型とし、または被覆あるいはライナーとして添設することができる。ライナーはエンクロージャの内側面と直接に接触し、または内側面から離間させることができる。

適当には、滅菌装置はさらに前記エンクロージャのハウジングを含む。好ましくは、このハウジングは導入口と排出口とを含み、流体流を導入口からエンクロージャにそって排出口まで案内するように形成されている。好ましくは、流体は水および空気を含む。適当には、本発明の滅菌装置はさらに流体を導入口からエンクロージャにそって排出口までポンプ輸送するためのポンプを含む。さもなければ、流体流を送るために重力を利用することができる。

本発明の他のアスペクトによれば、マイクロ波エネルギーによって励起可能の紫外線灯と、紫外線透過性導波管から成り紫外線灯を包囲するエンクロージャとを含む滅菌装置において使用される紫外線灯構造が提供される。

本発明のさらに他のアスペクトによれば、紫外線放射線を発生するため紫外線灯に対してマイクロ波エネルギーを加える段階と、物質を前記紫外線放射線に露出する段階とを含み、ここにエンクロージャが前記紫外線灯を包囲し、前記エンクロージャが紫外線透過性導波管から成ることを特徴とする物質滅菌法が提供される。

１つのアスペクトにおいて、物質がエンクロージャにそって流れる。

図１は、円筒形エンクロージャ２０によって包囲された紫外線灯１０を含む滅菌装置を示す。エンクロージャ２０の円筒形壁体は導波管を成し、この導波管は紫外線放射線に対して透過性の石英物質から成る。導電性銅メッシュ３０が導波管の内側面に配備される。円筒形エンクロージャの一端には閉鎖用エンド・フランジ２２が取付けられている。その第２端部には連結用フランジ２４が備えられ、このフランジ２４は直角導波管４０に連結され、この導波管４０が他の直角導波管５０に連結される。マグネトロン６０が直角導波管５０の中に、次に直角導波管４０の中に、最後に紫外線灯１０のの中にマイクロ波を供給するためのマイクロ波エネルギー源として作用し、紫外線灯がこれによって励起される。

エンクロージャ２０は管状ハウジング７０の中に配置される。ハウジング７０は水導入口および水排出口７４を備える。この装置の使用中に、導入口７２からの水流がエンクロージャ２０にそって流れ、排出口７４に向かう。水流がエンクロージャ２０にそって流れる際に、水は紫外線灯１０によって発生されたＵＶ放射線を放射される。放射線そのものがエンクロージャ１２０ａ、１２０ｂのＵＶ透過壁体を通過して水と接触する。

図２ａと図２ｂは関連の滅菌装置を示す。これらの装置はそれぞれ円筒形エンクロージャ１２０ａ、１２０ｂによって包囲されたＵＶ水銀灯１１１ａ，１１１ｂを有する。これらのエンクロージャ１２０ａ、１２０ｂは導波管を成し、ＵＶ放射線に対して透過性の石英物質から成る。導波管の内側面に対して導電性銅メッシュ１３０ａ、１３０ｂが配置されている。エンクロージャ１２０ａ、１２０ｂの中に空気または窒素が循環する。円筒形エンクロージャの一端には閉鎖用エンド・フランジ１２２ａ、１２２ｂが配備される。他端には連結用フランジ１２４ａ、１２４ｂが配備され、このフランジは防水チャンバ１５０ａ、１５０ｂと連結し、このチャンバは黄銅導波管１４０ａ、１４０ｂとマグネトロン１６０ａ、１６０ｂを収容する。マグネトロン１６０ａ、１６０ｂはマイクロ波を黄銅導波管１４０ａ、１４０ｂの中に供給し次に紫外線灯１１０ａ、１１０ｂに供給し、この紫外線灯がマイクロ波によって励起される。

エンクロージャ１２０ａ、１２０ｂは管状ハウジング１７０ａ、１７０ｂの中に配置される。ハウジング１７０ａ、１７０ｂは水導入口１７２ａ、１７２ｂと水排出口１７４ａ、１７４ｂとを配備されている。装置の使用中に、水流が導入口１７２ａ、１７２ｂからエンクロージャ１２０ａ、１２０ｂにそって排出口１７４ａ、１７４ｂにむかって流れる。水がエンクロージャ１２０ａ、１２０ｂそって流れる際に、水は紫外線灯１１０ａ、１１０ｂによって発生されたＵＶ放射線によって照射される。放射線そのものはエンクロージャ１２０ａ、１２０ｂのＵＶ透過性壁体を透過して水と接触する。

図３ａと図３ｂは図２ａおよび図２ｂに図示の滅菌装置の構造と類似のメッキ装置であるが、空気浄化のために使用される。これらの装置は、それぞれ円筒形エンクロージャ２２０ａ、２２０ｂによって包囲された紫外線放射水銀灯２１０ａ、２１０ｂを有する。エンクロージャ２２０ａ、２２０ｂの円筒形壁体は導波管を成し、紫外線放射線に対して透過性の石英材料から成る。エンクロージャ２２０ａ、２２０ｂの中を空気または窒素が循環する。円筒形エンクロージャの一端に対して閉鎖用エンド・フランジが２２２ａ、２２２ｂが配備される。他端には連結用フランジ２２４ａ、２２４ｂが配備され、このフランジが気密チャンバ２５０ａ、２５０ｂと連結し、この気密チャンバは黄銅導波管２４０ａ、２４０ｂおよびマグネトロン２６０ａ，２６０ｂを収容する。マグネトロン２６０ａ，２６０ｂはマイクロ波エネルギー源として作用して、マイクロ波を黄銅導波管２４０ａ，２４０ｂの中に供給し、従って紫外線灯２１０ａ、２１０ｂの中に供給して、この紫外線灯を励起させる。

エンクロージャ２２０ａ、２２０ｂは管状ハウジング２７０ａ、２７０ｂの中に配置される。ハウジング２７０ａ，２７０ｂは空気導入口２７４ａ、２７４ｂおよび空気排出口２７４ａ，２７４ｂを配備される。装置の使用中に、空気流が導入口２７２ａ，２７２ｂからエンクロージャ２２０ａ２２０ｂにそって排出口２７４ａ、２７４ｂに向かって流れる。空気流がエンクロージャ２２０ａ、２２０ｂにそって流れる際に、この空気は紫外線灯２１０ａ、２１０ｂによって発生された紫外線放射線によって放射される。放射線そのものがエンクロージャ２２０ａ、２２０ｂの紫外線透過性壁体を通過して空気と接触し、空気中の細菌および病原菌を殺す。

図４は医療機器などの物体の滅菌に使用するに適したキャビネット型滅菌装置である。紫外線放射水銀灯３１０が円筒形エンクロージャ３２０によって包囲されている。エンクロージャ３２０の円筒形壁体が導波管を成し、またこのエンクロージャの壁体は紫外線放射線に対しては透過性であるがマイクロ波放射線に対しては部分的にのみ透過性の石英材料から成る。導電性銅メッシュ３３０が導波管の内側面に配備される。エンクロージャ３２０はオプションとして、その中に空気または窒素を循環される。円筒形エンクロージャの第１末端には閉鎖用エンド・フランジ３２２が備えられる。第２端部には連結フランジ３２４が備えられ、この連結フランジは線形案内路３４０と連結され、この案内路がマグネトロン３６０に連結される。マグネトロン３６０はマイクロ波エネルギー源として作用し、マイクロ波を案内路３４０の中に供給し、次に紫外線灯３１０に供給して、この紫外線灯が励起される。

エンクロージャ３２０はハウジング３７０の中に配置され、ハウジング３７０は入口ドア３８０を備えている。装置の使用に際して、金属物品を含むことのできる被滅菌物品がハウジング３７０の中に配置される。これらの物品は紫外線灯３１０によって発生されるＵＶ放射線と、マグネトロン３６０から誘導されるマイクロ波放射線とによって放射される。この放射線そのものはエンクロージャ３２０のＵＶ透過性でマイクロ波に対して部分的に透過性の壁体を通して物品に接触する。オプションとして、ハウジング３７０はＵＶ透過性の物品用棚を備えることができる。またハウジング３７０に対して、内側反射性ライニング、例えばアルミニウム・ホイル・ライニングを備えることができる。