JP2008006333A

JP2008006333A - 紫外線照射装置

Info

Publication number: JP2008006333A
Application number: JP2006176954A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Otaki; 満大瀧
Original assignee: MOSHI KK
Current assignee: MOSHI KK
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2008-01-17

Abstract

【課題】照射対象物質を積極的に取り込み、且つ、これを所定方向に放出することにより最小限の出力でも効率よく殺菌することができると共に、安全性の高い紫外線照射装置を提供する。
【解決手段】紫外線を照射するランプ１０と、このランプを収容するカバー３０とを備えた紫外線照射装置であり、カバーには、装置周囲の流体をカバー内部に導入してランプで紫外線照射するための導入口３３と、紫外線照射を受けた流体をカバー外に排出するための排出口３４と、ランプからの波長を装置外に方向性を持たせて放射するための少なくとも一の整光板３２ａ〜３２ｅとを有する。カバー内外の温度差やランプからの吐出流、あるいはカバー内の圧力差を利用することで、カバー外の流体を導入口からカバー内に積極的に取り込み、排出口からカバー外に排出させることができる。
【選択図】図７

Description

本発明は紫外線（ＵＶ）ランプを用いた紫外線照射装に関し、より詳しくは、ＵＶランプから発生する殺菌線（波長253.7nm線）や酸素（O）を活性化させるオゾン線（波長184.9nm線）などの光の照射方向を任意に定めることができると共に、ＵＶランプ周辺に照射対象物を取り込むことができる構成を備えた紫外線照射装置に関する。

紫外線照射装置は殺菌や消臭などを目的として広い分野で使用されている。その構成についても下記特許文献に例示されるように各種のものが提案されている。
特開２０００−２４５８１４号公報特開平５−２５３５６５号公報

ＵＶランプは、発生した紫外線によって破壊された物質がガス状となって放電管に付着するため、使用時間と共に出力低下が生ずる。このため、実際の使用環境では、経時的な出力低下分を見込んで高出力のランプを使用することが余儀なくされていた。

また、ＵＶランプにより流体（空気などの気体、水などの液体）に存在する照射対象物質（菌など）に紫外線照射しようとする場合、媒体（流体）自体の紫外線透過率に左右されることとなるので、ＵＶランプから対象物質が効率的に紫外線照射を受けるためためには対象物質がＵＶランプのできるだけ近くに存在していることが好ましい。反面、対象物質が人体に関連付けられている場合、人体に有害な紫外線を浴びせかけることがないように配慮しなければならない。

たとえば空中浮遊菌を殺菌するために紫外線を利用することは有効であるが、保菌者が保有する菌を殺菌しようとして紫外線を近くから無作為に放射することは、有害な紫外線が人体に悪影響を与える危険性があるために避けなければならない。このため、食品加工現場や医薬・医療現場などでは人のいない時間帯に室内の空間を殺菌したり、汚染されていると思われる器具などを殺菌することにより感染を防いできたが、これらの手法では、保菌者からの直接的な伝搬による感染には無防備であった。

そこで、本発明の課題は、照射対象物質を積極的に取り込み、且つ、これを所定方向に放出することにより最小限の出力でも効率よく殺菌することができると共に、安全性の高い紫外線照射装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１にかかる本発明は、紫外線を照射するランプと、このランプを収容するカバーとを備え、カバーには、装置周囲の流体をカバー内部に導入してランプで紫外線照射するための導入口と、紫外線照射を受けた流体をカバー外に排出するための排出口と、ランプからの波長を装置外に方向性を持たせて放射するための少なくとも一の整光板とを有することを特徴とする紫外線照射装置である。

請求項２にかかる本発明は、請求項１記載の紫外線照射装置において、複数の整光板の間の隙間を通って前記ランプからの波長が放出されることを特徴とする。

請求項３にかかる本発明は、請求項１または２記載の紫外線照射装置において、カバーの一端から他端に向かうにつれて徐々に内径が大きくなるように複数の整光板が間隔をおいて設けられ、その小径端が前記導入口となり、大径端が前記排出口となることを特徴とする。

請求項４にかかる本発明は、請求項１ないし３のいずれか記載の紫外線照射装置において、カバー先端が遮光板で閉塞されていることを特徴とする。

請求項５にかかる本発明は、請求項１ないし３のいずれか記載の紫外線照射装置において、カバー先端に少なくとも一の開口が設けられ、この開口が前記導入口として働くことを特徴とする。

請求項６にかかる本発明は、請求項１記載の紫外線照射装置において、カバーがその一端と他端とにおける内径が異なる略円錐筒状に形成され、該略円錐筒状カバーの小径端が前記導入口となり、大径端が前記排出口となると共に、該略円錐筒状カバーの形状自体が前記整光板として働いてランプからの波長を排出口から所定方向に放射することを特徴とする。

請求項７にかかる本発明は、請求項１ないし６のいずれか記載の紫外線照射装置において、前記ランプが、少なくとも一の放電管と、放電管を収容し且つ貫通口を有する外筒と、外筒内に所定温度の流体を導入するための流体導入手段とを備え、流体導入手段により外筒内に導入された流体を貫通口から吐出すると共に、放電管からの波長を貫通口から照射することを特徴とする。

請求項８にかかる本発明は、請求項１ないし７のいずれか記載の紫外線照射装置において、カバー内外の温度差による対流を利用して、装置周囲の流体を導入口からカバー内部に導入し且つ該導入した流体を排出口から排出することを特徴とする。

請求項９にかかる本発明は、請求項７記載の紫外線照射装置において、前記ランプ外筒貫通口からの吐出流を利用して、装置周囲の流体を導入口からカバー内部に導入し且つ該導入した流体を排出口から排出することを特徴とする。

本発明によれば、流体に存在する対象物質をＵＶランプ近くに積極的に取り込むことができ、最小限の出力でも効率よく殺菌を行うことができる。また、保菌者に対して近距離から直接的に紫外線を浴びせかける危険を回避しながらも直接伝搬による感染を防止する効果を発揮することができる。

より具体的には、本発明は、人体に影響の少ない紫外線照射を継続的に、人体の近くではあっても人の居ない方向に方向性を持たせて照射するので、保菌者からの気中伝染をある程度阻止できるものと考えられると共に、光は直進する性質があるので、オゾンやマイナスイオン・薬物散布等の照射対象物に取り付いて壊す方法とは違い、人体にまとわり付くことも無く安全である。

さらに、紫外線照射方向を制御することにより、装置の周囲に制御された紫外線層を形成することが可能となり、人体に安全でありながらも人体に近接した場所への紫外線照射が可能となる。

これらの効果を発揮することから、本発明の紫外線照射装置によって、人体近くに、安全でしかも効果的な紫外線層を形成できることとなる。この効果はＵＶランプが作動している間、リアルタイムに得られるので、人の居ない空間や器具への紫外線照射ではなく、人の居る空間自体に直接適用可能となる。

したがって、鉄道車両や航空機、エレベーターといった、多人数が強制的に閉鎖的な空間に居る場合の、菌や匂い等の人から出る物質の気中伝搬防御に有効活用できると共に、トイレの個室等、他人の使用後に直ぐに利用しなければならない空間等を、前の使用者が居る状態から紫外線放射できるので、気中伝搬予防に有効である。

現代社会では、多種多様な人間と接する機会が増えており、他人の吐き出した空気が満ちている、あるいは、動物やペットの体から出た物質が満ちているといった空間に、何の防御もなく居るのは心理的に不安な場合があり、これらに対する何らかの対抗措置が必要不可欠である。整光された紫外線層による殺菌空間が近接してあれば、他人のペットと同じ室内に居ること等にも不安が少なくなり、心理的に安心である。

大勢の感染者が一度に収容されるような環境では、感染物質の空中浮遊率も大きくなると考えられる。フィルター等を通して換気すれば浮遊率も下がるであろうが、本発明を併用することによってさらに効果を上げることが期待できる。本発明を利用すれば、多灯化や紫外線層の位置や向き等を制御して、室内に強紫外線層や低紫外線層を同時に構築することが可能となる。医師による判断が必要と思われるが、紫外線の人体への影響度と感染物質の人体への影響度を判断して、室内の紫外線の量と向きをコントロールすることにより、危険な感染物質への対抗手段として用いることが可能である。

耐水性があれば、浴槽やプールなどの水中に設置して人体に近接した水殺菌を行うことも可能である。これにより、塩素等の薬物を利用する必要がなくなり、薬物に過敏な反応起こす人にも安全な殺菌手法を提供することができる。

本発明は、人間環境だけではなく、家畜が居る環境にも有効であり、畜舎や養殖水槽等へ利用して、家畜固体への直射を防ぎつつ、家畜の居る状態で気中並びに水中に紫外線放射を行うことができるため、家畜固体から他の固体への伝搬防止に有効利用できる。

図１は本発明の一実施形態による紫外線照射装置を模式的に示す断面図であり、ベース２１上に、ＵＶランプ１０とカバー３０が固定されてなる。この紫外線照射装置は天井設置型であり、ベース２１をボルト２３などにより室内や廊下などの天井２２に固定し、ＵＶランプ１０およびカバー３０を下向きにして使用される。

ＵＶランプ１０は、図２および図３に示すような内外圧力差を利用した防塵型のＵＶランプ１０を用いることができる。符号１１はランプ構成を支えるベースであり、このベース１１に、放電管１２と、放電管１２を均一に定温化させるための流体を分散供給する分散筒１３と、この流体を吐出させる空隙１５を有する外筒１４とが固定されて成る。この実施形態では、一つの放電管１２と二つの分散筒１３が外筒１４内に収容されている。

放電管１２は公知または市販の殺菌線発生管やオゾン線発生管を用いることができる。また、この実施形態ではＵ字管が用いられているが、直管や曲管等任意形状の放電管１２を用いることができる。放電管１２の基端部（電極部）はベース１１の穴を貫通して外部に導通されており、所要の結線が行われる。

一対の分散筒１３，１３はそれらの間に放電管１２を挟んで対向するように配置されており、放電管１２側には複数の流出口１６が開口している。各分散筒１３の基端部もベース１１の穴を貫通して外部に導通しており、流体供給源（図示せず）に接続されている。流体供給源は、放電管１２が適切に作動するような所定温度に調節されると共に不純物が取り除かれた流体（たとえば酸素ガスや水）を供給する。

外筒１４は、その基端部がベース１１に固定されている。外筒１４は金網や樹脂等任意の材料で形成することができ、この実施形態では、空隙１５として多数の微細孔を有するパンチングメタルで形成されている。空隙１５は外筒１４の全般に亘って規則的に設けられているが、その配列は任意であり、部分的・偏在的であっても良い。

この流体が各分散筒１３の流体供給口１７に供給されると、各分散筒１３の内部を通って、流出口１６から放電管１２に吐出され、放電管１２を流体温度と略同一に定温化（加温または冷却を含む）する。また、この流体が放電管１２に向けて吐出されるので、この吐出流によって異物が放電管１２に付着することを防止し、さらには外筒１４により隔室化されているため、内外の圧力差により外筒１４内への異物の侵入を防ぐこととなり、したがって、放電管１２からは常に所期の波長が発生される。

流体供給が放電管１２の点灯・消灯にかかわらず継続されることにより、放電管１２に吐出された流体は外筒１４内に充満し、外筒１４の空隙１５からランプ外部に排出され続け、空隙１５を閉塞させることなく確保する。流体の流入圧は流体供給源からの加圧に限らず、外筒１４の外部からの吸引（負圧）によってもたらされても良く、流体供給継続中は、放電管１２を点灯しなくても、放電管１２から発生する光子の系外への道筋を確保できることとなり、放電管１２の点灯後は、放電管１２内で生まれる光子が何ら損傷を受けることなく空隙１５から飛び出し続けることが可能となり、系外の環境にかかわらず系外への光子照射が継続的にも断続的にも行われる。

外筒１４の空隙率に比例して放電管１２からの出力が減少するが、このランプ構造によれば、放電管１２と分散筒１３を外筒１４内に収容してこれらをベース１１にて固定一体化しているので、放電管１２と外筒１４との間隙を極小化することができ、すなわち、光源から外筒空隙１５までの距離を接近させることができるので、外筒空隙１５から外部に向かっての光の拡散角度の広角化が期待できる。したがって、外筒空隙率に対する出力損失は最小限に抑えることができる。さらに、必要であれば、外筒１４内面の反射率を高めるように鏡面加工を行って出力低下を抑えるようにすることが好ましい。

天然石英管等オゾン線を透過させる放電管１２を用いると共に、供給する流体として酸素ガスを用いれば、放電管１２の回りを酸素で覆うことができるので、効率よく酸素を活性化させることができ、ランプ１０自体をオゾン発生器として用いることができる。同様の原理で、酸素に限らず、外筒１４内に導入された物質に効率的にＵＶ照射することができる。

上記構成例のＵＶランプ１０では外筒１４をパンチングメタルで形成して、その微細孔を流体排出口及び光照射口としての空隙１５として用いているが、これに代えて、図４に示すように、任意本数のスリット１５’を外筒１４に形成しても良い。スリット１５’の形成位置や本数を適宜選択することによって、外筒１４外への照射角度範囲や照射面積を任意に設定することができる。

また、図５に示すＵＶランプ構成例では、外筒１４の先端に流体排出用の管１８を設けている。この構成のＵＶランプに、オゾン線を透過させない、または内面に反射率の高い素材を用いて外筒１４を形成して酸素ガスを導入すると、放電管１２により活性化された活性酸素が排出管１８から放出され、オゾン発生器として好ましい構造となる。

分散筒１３は必ずしも必須ではなく、特に放電管１２の長さが短い場合は、これを割愛することができる。この場合は、流体供給源からの流体を、ベース１１に形成した流入口から直接外筒１４内に導入して放電管１２を定温化し、貫通口１５，１５’や排出管１８から排出する。

なお、流体は気体に限定されず、用途によっては不純物を除去した所定温度の水などの液体も使用可能である。

以上に詳述したような防塵タイプのＵＶランプ１０によれば、外筒１４内に導入された流体が貫通孔１５，１５’や排出管１８から外部に放出されるので、この吐出流によって貫通孔（排出管）の汚れや閉塞を防止することができるが、さらに、図６に示すように、弾性材料で形成した保護筒１９で外筒１４を覆い、この保護筒１９に任意に切り込み２０を入れておくと、該切り込み２０が逆止弁として作用するので、汚れや閉塞防止により効果的である。流体が供給されていないときは切り込み２０による弁が閉じて外部からの粉塵等の進入を防止し、流体が供給されると弁が開き、流体を外筒１４の外部に吐出するとともに放電管１２が発生した光を外部に照射できるようになる。このような保護筒１９自体を外筒１４に代えて用いても良い。

ＵＶランプ１０を包囲するようにしてベース１１にボルト３１などにより固定されるカバー３０は、少なくとも一の整光板３２を有する。この実施形態では、すべて同一の外径を有するが内径が下方から上方に向けて徐々に大きく設定された４枚のリング状整光板３２ａ〜３２ｄと、これらリング状整光板３２ａ〜３２ｄと同一外径である１枚の円板状整光板３２ｅを有しており、円板状整光板３２ｅが最下方に配置されていてカバー３０の下面を閉塞している。これら整光板３２ａ〜３２ｅは遮光性・光反射性の材料で形成され、高さ方向に間隔を配して配置されている。最小の内径を有する整光板３２ｄと円盤状整光板３２ｅとの間の隙間Ａが、カバー３０の回りにある流体を取り込むための導入口３３を形成し、最大の内径を有する整光板３２ａとベース１１との間の隙間が、該取り込んだ流体をカバー３０外に排出するための排出口３４を形成している。リング状整光板３２ａ〜３２ｄの枚数は任意であり、それらの間の隙間Ｂも後述の作用を効果的に発揮することができるように任意に設定される。

上記した構成の紫外線照射装置において、ＵＶランプ１０を点灯すると、該ランプからの紫外線が、カバー３０の開口部である排出口３４からカバー３０外に放出される。この状態が図７に矢印Ａとして示されている。この実施形態によると整光板３２ａ〜３２ｅがいずれも使用状態において水平に配置されているため、直線的に進もうとする光の性質によって、整光板３２ａ〜３２ｅの間の隙間Ｂから略水平に直線的に波長が放出され、あるいは整光板３２ａ〜３２ｅに反射した光が反射角度をもって放出されることになる。整光板３２ａ〜３２ｅの間から略水平に放出される波長は減衰することなくカバー３０外へと放射されるが、この領域は天井に近い部分であるので人体への直接放射の危険はない。整光板３２ａ〜３２ｅに反射した光は反射の都度減衰されてカバー３０外に放射される。整光板３２ａ〜３２ｅに多重に反射するようにその形状・寸法や枚数、それらの間隔などを考慮することにより、反射光の減衰を促し、実質的に水平方向のみへの放射が行われるように設計することができる。あるいは、整光板３２ａ〜３２ｅに低反射素材を用いたり、表面処理による拡散を行ったり、低反射性の素材でコーティングすることによって同様の作用を発揮させるようにしても良い。カバー３０内は高紫外線領域であるから、酸化チタンをコーティングして、常にランプ外筒やカバー表面に付着する汚れを分解するようにすれば、所期の性能を長期間に亘り維持することができる。

同時に、ＵＶランプ１０の点灯によってＵＶランプ１０の回りの温度が上昇するので、カバー３０の内外に温度差が生じ、図７に矢印Ｂ〜Ｄで示すような対流が自然発生する。このため、矢印Ｂで示すように導入口３３からカバー３０内に取り込まれた流体が矢印Ｃで示すようにＵＶランプ１０近くの高紫外線領域を通過する間に該流体がＵＶ照射によって殺菌され、殺菌清浄化された流体として排出口３４から矢印Ｄで示すようにカバー３０外へと放出される流体経路を形成する。

前述の防塵型ＵＶランプ１０を用いた場合、外筒１４の内外の圧力差を利用して流体を貫通孔１５，１５‘や排出管１８から常に外部に吐出することによって貫通孔（排出管）の汚れや閉塞を防止することができるものの、反面、この吐出流によって、紫外線照射を要する物質（たとえば空気中の菌）が外筒１４近くに接近することが妨げられ、有効なＵＶ照射を受けることができなくなってしまうおそれがある。この紫外線照射装置によれば、この問題を解決するために、ＵＶランプ点灯によって生ずるカバー内外の温度差を利用することに加えて、防塵型ＵＶランプからの吐出流ないしそれによって生ずるカバー内の圧力差を利用することにより、照射対象物質を導入口３３から取り込み且つ排出口３４から排出することを効率的に行うようにし、比較的小さな出力でも効果的なＵＶ照射を受けることができるようにしている。ランプ内部からの吐出流によって導入口３３からの流体導入が妨げられることのないようにそれらの量や流速、カバー３０の容積などを適切に設計することにより、防塵型ＵＶランプ１０の機能を損なうことなく、カバー３０外の流体を導入口３３から導入してランプ外筒１４付近に照射対象物質を近付けて効率的なＵＶ照射を行うことが可能となる。

すなわち、整光板３２ａ〜３２ｄの内径が下方から上方に向かうにつれて徐々に大きくなるように設定されているので、防塵型ＵＶランプ１０の外筒１４から吐出される流体に対しては稜線Ｃを持つ円錐面があるように作用する。このため、防塵型ＵＶランプ１０から側方へと流体が吐出されることにより、内径の小さい方（下端側）の内圧が高まり、内径の大きい方（上端側）の内圧は相対的に低くなる。このカバー３０内の内圧差によって、吐出流が稜線Ｃの円錐面に沿うようにして上方に向けて流動して排出口３４から排出されると共に、カバー３０周囲の流体を積極的に導入口３３からカバー３０内に取り込み、且つ、吐出流に帯同して上方に流動して排出口３４から排出することが可能となる。

さらに、流体の紫外線透過度に左右されるが、ＵＶランプ１０からの紫外線を整光板３２ａ〜３２ｅ間の隙間からカバー３０外に放出する構造であるので、カバー３０の周囲の流体は導入口３３から内部に入り込む前にもＵＶ照射を受け、且つ、排出口３４から排出された後もＵＶ照射を受けることとなるので、より一層のＵＶ照射効果を期待することができる。

なお、導入口３３および排出口３４はカバー３０の全周に設けても良いが、必要に応じて所定方向のみに開口するように設けても良い。たとえば、カバー３０の半周域についてはこれら導入口３３および排出口３４を設けずに閉塞遮光面とし、残る半周域に導入口３３および排出口３４を設けた設計とすることができる。本実施形態は円柱形を模しているが、多角柱形状に形成し、各面において導入口３３および排出口３４並びに遮光板３２ａ〜３２ｄを設けた設計とすることができる。

図８は本発明の他の実施形態による紫外線照射装置を模式的に示す断面図である。この紫外線照射装置は、図１の実施形態の変形例であり、カバー３０’の下面部材３５に開口３６を設けたものである。他の構成は図１の実施形態と同様であるので、同一要素には同一の符号を付して説明を省略する。

図８の紫外線照射装置において、ＵＶランプ１０からの紫外線照射は外筒１４の側面に開けた空隙１５やスリット１５’から側方向に放出されるため、カバー下面部材３５に開口３６を形成しても、この開口３６から直射で出ていく放射はなく、一部が整光板３２ａ〜３２ｅに反射して減衰された状態で開口３６から放出されるにすぎず、下方への放射は実質的にほとんど無視できる程度に抑えられる。一方、この構成によれば、カバー３０’の下方にある流体を内外温度差を利用して開口３６から積極的に取り込むことができると共に、整光板の内壁が流体に対し概略円錐筒状の稜線Ｄを築くようにしてあるので、防塵型ＵＶランプの外筒からの突出圧及び突出流が上方向に作用されることとなり、既述した対流を促進する効果がある。

図９は本発明のさらに別の実施形態による紫外線照射装置を模式的に示す断面図である。この実施形態の紫外線照射装置においては、防塵型ＵＶランプ１０の吐出流を利用して、カバー３７外の流体を積極的にカバー３７内に取り込んでＵＶ照射し且つその後にカバー３７外へと排出させる作用を効率的に行うことができ、特にカバー３７外の流体の粘度が高い場合や、温度差が少ない場合に有効な構成である。ＵＶランプ１０およびベース１１については図１の実施形態と同様であるので、同一要素には同一の符号を付して説明を省略する。

この実施形態では、カバー３７が筒状であって且つその両端の開口径が異なるように形成されており、このカバー形状自体が整光板としての作用を兼ねている。より具体的には、カバー３７は、その内径が上端から下端に向かうにつれて徐々に大きくなる円錐状筒部３７ａと、その上端から外方に延長するフランジ３７ｂとを一体に有する形状を有している。

この実施形態は、特にＵＶランプ１０として既述の防塵型ＵＶランプ１０を用いた場合に該防塵型ＵＶランプ１０と筒状カバー３７とを組み合わせて用いる場合に有効である。すなわち、防塵型ＵＶランプ１０の外筒１４の側面に開けた空隙１５やスリット１５’から略水平方向に放出された流体が、カバー円錐状筒部３７ａの内壁面に突き当たった後、その傾斜に案内されて内壁面に沿って上昇していき、フランジ３７ｂとベース１１との間から外部に放出される。この防塵型ＵＶランプ１０からの吐出流経路が、カバー３７外の流体の導入および排出を促進させる。したがって、この実施形態の場合は、カバー３７の下端における開口部が外部の流体を取り込むための導入口３８となり、カバー３７上端フランジ３７ｂとベース１１との間の隙間がＵＶ照射後の流体を外部に排出するための排出口３９となる。

図１０に示す実施形態は、図９の実施形態とは天地逆の使用状態において同様の作用を発揮させることを意図した構成を有しており、床２４などにベース１１および防塵型ＵＶランプ１０が上向きに固定されたものにおいて、その内径が下端から上端に向かうにつれて徐々に大きくなる円錐状筒部４０ａと、その下端から外方に延長するフランジ４０ｂとを一体に有する形状を有するカバー４０がベース１１に取り付けられている。防塵型ＵＶランプ１０の外筒１４の側面に開けた空隙１５やスリット１５’から略水平方向に放出された流体は、円錐状筒部４０ａの内壁面に突き当たった後、その傾斜に案内されて内壁面に沿って上昇していき、その上端開口部４２から外部に放出される。この防塵型ＵＶランプ１０からの吐出流経路が、カバー４０外の流体の導入および排出を促進させる。したがって、この実施形態の場合は、カバー４０の下端におけるフランジ４０ｂとベース１１との間の隙間が外部の流体を取り込むための導入口４１となり、カバー４０の上端開口部がＵＶ照射後の流体を外部に排出するための排出口４２となる。

図９，図１０に示すような実施形態は、カバー３７，４０の円錐形状が整光板として機能して、防塵型ＵＶランプ１０からの吐出流を用いて外部流体を積極的に内部に取り込んでＵＶ照射し且つその後に外部へと排出させる作用を促進させる。同時に、ＵＶ照射も特定の方向に制御することができるので、人体と至近距離であっても設置可能である。たとえば、浴槽内の湯やプールの水を殺菌するような用途にも、塩素などの薬物殺菌に代えて紫外線放射を応用することができるため、薬物による人体への影響を懸念することなく安全な殺菌が可能となる。

なお、図９，図１０の実施形態におけるカバー３７，４０はその両端のみが開口する円錐形状であることが基本であるが、上述の機能を損なわない限りにおいて、カバーに孔を開けてカバー外への紫外線放射が行なわれるような構成にしても良い。

本発明について幾つかの好適な実施形態を示して詳述したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において様々な変形態様を取り得る。たとえば、図１に示す天井設置型の実施形態においてカバー３０の下面を円盤状の整光板３２ｅで閉塞して紫外線が下方に向けて放射されないような構造が採用されているが、天井が高く、下方に向けて紫外線照射しても人体に悪影響を与えない程度に十分に減衰する距離が確保できる場合には、カバー下方の流体（空気）に対しても紫外線照射することが好ましい。このような場合には、防塵型ＵＶランプ１０の下面にも紫外線が放射されるスリットや穴を設けておくと共に、カバー下面３２ｅにもスリットや穴を形成しておくと良い。また、同様の場合、図８に示す実施形態においても、防塵型ＵＶランプ１０として下面にも紫外線が放射されるスリットや穴を設けたものを用いることにより、カバー下面部材３５の開口３６を通じて下方に直接紫外線照射することが可能となる。

本発明の一実施形態による紫外線照射装置を模式的に示す断面図である。図１の紫外線照射装置に用いられるＵＶランプの構成例を示す概略外観図（ａ）およびＩ−Ｉ断面図（ｂ）である。図２のＵＶランプを角度を変えて見たときの概略内部構造図（ａ）およびＩＩ−ＩＩ断面図（ｂ）である。ＵＶランプの別の構成例を示す概略外観図（ａ）およびＩＩＩ−ＩＩＩ断面図（ｂ）である。ＵＶランプのさらに別の構成例を示す概略外観図（ａ）およびＩＶ−ＩＶ断面図（ｂ）である。ＵＶランプのさらに別の構成例を示す概略外観図（ａ）およびＶ−Ｖ断面図（ｂ）である。図１の紫外線照射装置の作用説明図である。本発明の別の実施形態による紫外線照射装置を模式的に示す断面図である。本発明のさらに別の実施形態による紫外線照射装置を模式的に示す断面図である。本発明のさらに別の実施形態による紫外線照射装置を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１０紫外線ランプ
１１ベース
１２放電管
１３分散筒
１４外筒
１５，１５’ 貫通口
２１ベース
３０カバー
３２（３２ａ〜３２ｅ）整光板
３３導入口
３４排出口
３６開口
３７カバー
３８導入口
３９排出口
４０カバー
４１導入口
４２排出口

Claims

紫外線を照射するランプと、このランプを収容するカバーとを備え、カバーには、装置周囲の流体をカバー内部に導入してランプで紫外線照射するための導入口と、紫外線照射を受けた流体をカバー外に排出するための排出口と、ランプからの波長を装置外に方向性を持たせて放射するための少なくとも一の整光板とを有することを特徴とする紫外線照射装置。
複数の整光板の間の隙間を通って前記ランプからの波長が放出されることを特徴とする、請求項１記載の紫外線照射装置。
カバーの一端から他端に向かうにつれて徐々に内径が大きくなるように複数の整光板が間隔をおいて設けられ、その小径端が前記導入口となり、大径端が前記排出口となることを特徴とする、請求項１または２記載の紫外線照射装置。
カバー先端が遮光板で閉塞されていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか記載の紫外線照射装置。
カバー先端に少なくとも一の開口が設けられ、この開口が前記導入口として働くことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか記載の紫外線照射装置。
カバーがその一端と他端とにおける内径が異なる略円錐筒状に形成され、該略円錐筒状カバーの一端が前記導入口となり、他端が前記排出口となると共に、該略円錐筒状カバーの形状自体が前記整光板として働いてランプからの波長を排出口から所定方向に放射することを特徴とする、請求項１記載の紫外線照射装置。
前記ランプが、少なくとも一の放電管と、放電管を収容し且つ貫通口を有する外筒と、外筒内に所定温度の流体を導入するための流体導入手段とを備え、流体導入手段により外筒内に導入された流体を貫通口から吐出すると共に、放電管からの波長を貫通口から照射することを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか記載の紫外線照射装置。
カバー内外の温度差による対流を利用して、装置周囲の流体を導入口からカバー内部に導入し且つ該導入した流体を排出口から排出することを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか記載の紫外線照射装置。
前記ランプ外筒貫通口からの吐出流を利用して、装置周囲の流体を導入口からカバー内部に導入し且つ該導入した流体を排出口から排出することを特徴とする、請求項７記載の紫外線照射装置。