JP2017530777A - 変調電力束を有するパルス光と、パルス間の可視光補償を伴う光システムとを利用した、室及び領域の消毒 - Google Patents

Abstract

消毒方法及び装置を提供する。上記消毒方法及び装置は、２０Ｈｚ超の周波数の殺菌性光のパルスを生成し、上記光のパルスを、消毒装置から少なくとも１．０メートルの表面に投射する。上記光のパルスは、２００ｎｍ〜３００ｎｍの波長範囲の紫外光の、およそ２００Ｗ／ｍ2〜およそ５０００Ｗ／ｍ2の電力束を、上記表面において生成するために十分なパルス幅及びエネルギ束を備える。他の消毒方法及び装置を提供する。上記他の消毒方法及び装置は、殺菌性光源から殺菌性光及び可視光を含む光のパルスを生成し、また上記殺菌性光源とは別個の可視光源から光のパルスを生成する。これらの光源からの可視光の投射は、可視光の連続的なストリーム、又は６０Ｈｚ超の周波数のパルスを有する可視光の集合的なストリームを生成する。【選択図】図６

Description

本発明は一般に、光消毒システム及び方法に関し、より具体的には、変調電力束を有するパルス光と、パルス間の可視光補償を伴う光システムとを利用した、室及び領域の消毒システム及び方法に関する。

以下の説明及び例は、それらがこの節に含まれていることによって、それらが従来技術であると認められるわけではない。

パルス光源は、紫外（ＵＶ）光の反復性パルスを生成するために、多様な用途において使用される。用途の例としては、ポリマー硬化、食品の滅菌、流体及び物体の消毒、並びに室／領域の汚染除去が挙げられるが、これらに限定されない。パルスＵＶ光が短時間で領域／室内の病原性微生物の数を大幅に低減することが示されているため、領域／室の消毒は特に、用途としてますます関心が高まっている。特にパルスＵＶ光は、室内の物体の反射性及び複雑さといった因子に応じて、ＵＶ光源からおよそ３メートル以内の距離において、室／領域内の物体及び表面上の微生物を不活性化し、場合によっては殺滅することが示されている。更にパルスＵＶ光は、およそ５分未満のうちに、ヒトの健康に殆ど害がないと考えられるレベルまで、室／領域内の病原性微生物の数を減少させることが示されている。領域／室消毒用途の例は、病院で使用されるもの、並びに動物の繁殖及び／又は飼育等の農場経営において使用されるものである。

多くの研究により、微生物の不活性化のための殺菌の効力は主に、適用される紫外電磁放射サブタイプＣ（ＵＶＣ）光の線量及び紫外電磁放射サブタイプＢ（ＵＶＢ）における効力、又は波長２００及び２３０ナノメートルのエネルギの線量に左右される。この効力は、微生物に到達する入射光子あたりの、量子収率又は殺菌作用の回数を測定することによって決定される。食品のＵＶ衛生化のためのパルスＵＶ光の従来の使用は一般に、特にＵＶ光が食品表面の裂け目又は孔に侵入できるようにするために、ＵＶＣ線量を最大化するための、高レベルのパルスあたりの電力に依存する。ＵＶ硬化及び焼結プロセスもまた、ＵＶ線量を最大化するために、比較的高いレベルのパルスあたりの電力を利用する。廃水の消毒といった、パルスＵＶ光を利用して微生物を不活性化する他の用途では、比較的低いパルス電力を使用できるが、所定の期間あたりのＵＶＣ線量を最大化するために、比較的高い周波数が使用され得る。特に、パルス電力及びパルス周波数はそれぞれ、ＵＶＣ線量に影響する（ただし必ずしも比例的な影響ではない）が、互いに対して逆相関関係にあり（即ちパルスあたりの電力が高いほどパルス周波数は低くなり、またその逆でもある）、従ってこれらはそれぞれ、用途の要件に応じて変化させることができる。

しかしながら、パルスＵＶ光を利用した領域／室消毒用途は、パルス電力及びパルス周波数を最適化できる限度を発生させる。特に、領域／室消毒プロセスは、ＵＶ光を比較的長距離（例えばＵＶ源から最大３メートル）伝送しなければならない点で、他のパルスＵＶ光プロセス（例えば硬化、焼結、食品衛生化、及び廃水処理プロセス）とは異なる。逆二乗則によると、パルスＵＶ光を利用した従来の領域／室消毒用途は一般に、室／領域にわたって十分な線量のＵＶＣが伝送されることを保証するために、比較的高レベルのパルスあたりの電力を使用するよう制限される。生成されるＵＶＣ線量を最大化するために、パルスＵＶ光を利用した従来の領域／室消毒用途は、比較的低いパルス周波数（例えばおよそ２Ｈｚ未満）を使用する。比較的低いパルス周波数を使用するという妥協にもかかわらず、パルスＵＶ光を利用した領域／室消毒デバイスは、デバイスのサイズの制限により、１パルスに対して生成できる電力レベルが制限され得る。特に、領域／室消毒デバイスは、建物の複数の室へと移動させることができるよう、容易に携帯できることが好ましい場合が多く、従って上記デバイスを動作させるために使用されるパルスランプ及び電源のサイズが制限され得る。パルスＵＶ光の他の用途（例えば硬化、焼結、食品衛生化、及び廃水処理プロセス）は一般に、携帯用に設計されず、従って上記デバイスが生成できるＵＶ光の量に制限されない場合が多い。

更に、パルスＵＶ光を利用した従来の領域／室消毒用途は一般に、パルス周波数を潜在的に誘発される焼付き（その範囲は一般に３〜６０Ｈｚと考えられている）から守るために、２Ｈｚ未満の周波数に制限される。特に、パルスＵＶ光を利用した領域／室消毒は典型的には、ＵＶ光への曝露を制限又は防止するために、空になった室／領域内において自動デバイスによって実施されるが、室／領域によっては、消毒デバイスから生成される可視光を遮蔽できない。上記強度及び／又はパルス繰り返し数のパルス光の曝露を制限するために、室の遮蔽窓、又は室分割器の頂部及び／若しくは底部の防御ギャップといった提供が使用されることが多い。しかしながら、このような防御の提供は、全ての領域／室から全ての光を遮蔽できず、従ってパルスＵＶ光を利用した領域／室消毒デバイスのパルス周波数は一般に、安全性を考慮して２Ｈｚ以下に限定され得る。

パルスＵＶ光の殺菌効力が主に全ＵＶＣ線量に左右されるという一般的な知識、及びパルスＵＶ光を使用する領域／室消毒デバイスに関する上述の制約から、パルスＵＶ光を利用した従来の領域／室消毒デバイスの効率及び効力は制限されている。従って、パルスＵＶ光を利用した領域／室消毒デバイスの効率及び効力を増大させるために、方法及びシステムを開発することが有益となる。

装置の様々な実施形態に関する以下の説明は決して、添付の請求項の主題を限定するものと解釈するべきではない。

ヒトが占有するのに好適な閉鎖空間内の表面上の細菌汚染を低減するための方法の実施形態は、上記閉鎖空間内に配設された消毒装置の殺菌性光源からおよそ２０Ｈｚ超の周波数の光のパルスを生成するステップ、及び上記光のパルスを、上記消毒装置から少なくとも１．０メートルの、上記閉鎖空間内の表面に投射するステップを含む。上記殺菌性光源が生成した上記光のパルスは、２００ｎｍ〜３００ｎｍの波長範囲の紫外光の、およそ２００Ｗ／ｍ²〜およそ５０００Ｗ／ｍ²の電力束を、上記表面において生成するために十分なパルス幅及びエネルギ束を備える。このような方法を実施するための装置のある実施形態は殺菌性光源を含み、上記殺菌性光源は、上記殺菌性光源から生成された殺菌性光が上記装置の外側に投射されるように、上記装置内に配設される。上記装置は更に、およそ２０Ｈｚ超の周波数において上記殺菌性光源から光のパルスを生成するよう構成された、回路構成を含む。

表面を消毒するための方法の他の実施形態は：殺菌性光源から光のパルスを生成するステップであって、上記殺菌性光源からの上記光のパルスは、殺菌性光及び可視光を含む、ステップ；並びに上記殺菌光源とは別個の可視光源から光のパルスを生成するステップを含む。上記可視光源からの可視光の投射、及び上記殺菌性光源からの可視光の投射は、可視光の連続的なストリーム、又は６０Ｈｚ超の周波数のパルスを有する可視光の集合的なストリームを生成する。このような方法を実施するための消毒装置のある実施形態は、殺菌性光及び可視光を放出するよう構成された殺菌性光源、並びに設定された周波数において上記殺菌性光源から光のパルスを生成するよう構成されたパルス回路構成を含む。上記装置は更に、殺菌性パルス光源とは別個の可視光ランプ、及び上記可視光ランプに光を生成させるよう構成された追加の回路構成を含む。

本発明の他の目的及び利点は、以下の詳細な説明を読み、かつ添付の図面を参照すれば、明らかになるであろう。

図１は、室／領域消毒デバイスの例を示す。 図２は、本明細書において開示される装置の光源のために使用できる冷却システムの例を示す。 図３は、異なる室／領域消毒デバイスの例を示す。 図４は、閉鎖空間の例を示す。 図５は、閉鎖空間の例を示す。 図６は、ランプ表面、及び上記ランプから１．０、２．０、３．０メートルの距離に関する、およそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍの紫外光のエネルギ束及び電力束の標的範囲を示す。 図７は、殺菌性パルス光源からおよそ２メートル離れた表面における、５つの異なるトリガ電圧周波数の経時的な消毒効力を示すグラフを示す。 図８は、殺菌性光源及び別個の可視光源を有する装置の例を示す。 図９は、図８に示す装置の各光源において光を生成するためのオプションの図である。

本発明は様々な改変及び代替形態を許容するものであるが、特定の実施形態を例として図示し、ここで詳細に説明する。しかしながら、図面及び図面に対する詳細な説明は、本命最初に開示した特定の形態に本発明を限定することを意図したものではなく、反対に、添付の請求項によって定義される本発明の精神及び範囲内にあるあらゆる改変、均等物及び代替形態を包含することを意図していることを理解されたい。

およそ３Ｈｚ超の周波数において殺菌性光源から光のパルスを生成する、表面を消毒するための方法及び装置が提供される。特に、従来の消毒装置から生成される光のパルスより大幅に低い電力束を有する、およそ２０Ｈｚ超の周波数の紫外光のパルスを生成する、方法及び装置が提供される。このような方法及び装置について、図１〜７を参照して以下により詳細に説明する。更に、およそ３Ｈｚ〜およそ６０Ｈｚの周波数において、１つのランプから、紫外光及び可視光を含む光のパルスを生成し、更に別個のランプから可視光を放出して、上記２つのランプが放出する可視光が、５０Ｈｚ超の周波数のパルスを有する可視光の連続的なストリーム又は可視光の集合的なストリームを生成することを保証する、方法及び装置が提供される。このような方法及び装置について、図８、９を参照して以下により詳細に説明する。以下により詳細に説明するように、本明細書に記載の装置及び構成部品は、図面に描写したものに限定されない。装置及び構成部品のいくつかの他の構成も考えられる。更に、、図面は必ずしも正確な縮尺で描かれていないことに留意されたい。

本明細書に記載の各方法及び各装置は、殺菌性光源の使用を含む。本明細書において使用される場合、用語「殺菌性光源（ｇｅｒｍｉｃｉｄａｌ ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ）」は、殺菌性光、即ち微生物、特に疾患媒介性及び／又は疾患生成性微生物（病原菌として知られる）を不活性化又は殺滅できる光を生成及び放出するよう設計された光源を指す。本明細書において使用される場合、用語「殺滅する（ｋｉｌｌ）」は、有機体の死を引き起こすことを意味する。本明細書において使用される場合、用語「不活性化する（ｄｅａｃｔｉｖａｔｅ）」は、有機体を殺滅せずに繁殖不可能な状態とすることを意味する。本明細書に記載の方法及び装置に関して考えられる殺菌性光源は、いずれのタイプの殺菌性光を生成するよう構成してよい。殺菌性であることが知られている光の範囲は、およそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍの紫外光、およそ４００ｎｍ〜およそ４７０ｎｍの可視青紫光（高強度狭スペクトル（ｈｉｇｈ‐ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｎａｒｒｏｗ‐ｓｐｅｃｔｒｕｍ：ＨＩＮＳ）光としても知られる）を含む。紫外光及び／又はＨＩＮＳ光を生成するよう構成できる殺菌性光源の例としては、放電ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）ソリッドステートデバイス、エキシマレーザが挙げられる。ＨＩＮＳランプは一般にＬＥＤで構成される。場合によっては、本明細書に記載の方法及び装置のために考えられる殺菌性光源は、２つ以上の波長の光を生成するという点で、多色性であってよい。更なるいくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法及び装置のために考えられる殺菌性光源は、限定するものではないが可視光等の非殺菌性の光を生成してよいが、このような能力は、光源が殺菌性であるという言及を妨げるものではない。

いずれの場合においても、本明細書に記載の装置のために考えられる殺菌性光源は、上記装置の設計仕様に応じていずれのサイズ及び形状のものであってよい。およそ５０ｃｍ²〜およそ２５０ｃｍ²の外側表面を有するランプは、室／領域消毒プロセスを対象としているため、本明細書に記載の方法及び装置に特に適切であり得るが、より小さい又はより大きい外側表面を有するランプを使用してもよい。

上述のように、本明細書に記載の方法及び装置は、およそ３Ｈｚ超の周波数において、殺菌性光源から光の反復性パルスを生成する。従って本明細書に記載の方法及び装置は、殺菌性光源から光のパルスを生成するための構成を含む。例えば本明細書に記載の方法及び装置は、パルス殺菌性光源と、上記パルス殺菌性光源に対して設定されたパルス幅のために貯蔵された量の電気エネルギをトリガするために適用可能な回路構成とを利用してよい。このような構成部品の構成を有する装置の例について、図１を参照して以下により詳細に説明する。本明細書において使用される場合、用語「パルス殺菌性光源（ｐｕｌｓｅｄ ｇｅｒｍｉｃｉｄａｌ ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ）」は、殺菌性光の反復性パルスを生成及び放出するようにのみ設計されたランプを指す（即ち上記ランプは殺菌性光源の連続的なストリームを生成及び放出できない）。このようなランプは、連続的な電流が印加された場合に殺菌性光の連続的なストリームを生成及び放出するよう構成された「連続殺菌性光源（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｇｅｒｍｉｃｉｄａｌ ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ）」とは異なる。場合によっては、本明細書に記載の方法及び装置は、連続殺菌性光源と、上記連続殺菌性光源が殺菌性光の反復性パルスを生成及び放出できるように、設定された周波数において上記連続殺菌性光源をオン及びオフするために適用可能な回路構成とを利用してよい。このような構成部品の構成を有する装置の例について、図３を参照して以下により詳細に説明する。本明細書に記載の方法及び装置に関する両方のタイプの光源を包括するために、本明細書に記載の方法及び装置は、殺菌性光の反復性パルスを生成する方法、装置、デバイス又はシステムと呼ばれる場合もある。

上述のように、紫外光及び／又はＨＩＮＳ光を生成するよう構成できる殺菌性光源の例としては、放電ランプが挙げられる。本明細書において使用される放電ランプは、ガス中の電極の間での内部放電を利用して光を生成するランプを指す。この用語はガス放電ランプも内包し、これはイオン性ガスを通して放電を送ることによって光を生成する（即ちプラズマ）。この用語はまた表面放電ランプも内包し、これはガスの存在下で誘電性基材の表面に沿って放電を送り、基材の表面に沿ってプラズマを生成することによって光を生成する。従って、本明細書に記載の殺菌性光源に関して考えられる放電ランプは、ガス放電ランプ及び表面放電ランプを含む。放電ランプは更に、使用する１つ又は複数のガスのタイプ、及びランプを動作させる圧力によって特徴付けることができる。本明細書に記載の方法及び装置に関して考えられる放電ランプは、低圧、中圧及び高強度の放電ランプを含んでよい。更に、使用する１つ又は複数のガスは、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、窒素、酸素、水素、水蒸気、二酸化炭素、水銀蒸気、ナトリウム蒸気及びこれらのいずれの組み合わせを含んでよい。いくつかの実施形態では、様々な添加物及び／又は他の物質が上記１つ又は複数のガスに含まれていてよい。いずれの場合におても、本明細書に記載の殺菌性光源に関して考えられる放電ランプは、連続した光を生成するもの及び光の反復性パルスを生成するものを含んでよく、後者を閃光電球又は閃光ランプと呼ぶ場合がある。

連続した光を生成するために通常使用するガス放電ランプは水銀蒸気ランプであり、本明細書に記載の殺菌性光源のうちのいくつかに関してこれを想定できる。水銀蒸気ランプはピーク強度２５３．７ｍｍの光を放出し、この光は殺菌消毒に特に応用できると考えられ、従って紫外線殺菌放射（ＵＶＧＩ）において一般的に挙げられる。本明細書に記載の消毒装置に関して考えられる通常使用される閃光ランプは、キセノン閃光電球である。キセノン閃光電球は、（可視光を含む）紫外線から赤外線までの広範なスペクトルの光を生成し、従って殺菌性のものとして公知であるスペクトル（即ちおよそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍ）全体にわたる紫外線光を提供する。更にキセノン閃光電球は、最適な殺菌性を有するとして公知である波長範囲（即ちおよそ２２９ｎｍ〜およそ２３１ｎｍ、およそ２６０〜およそ２６５ｎｍ）において比較的十分な強度を提供できる。更にキセノン閃光電球は極めて多量の熱を生成し、これもまた微生物を不活性化する、及び殺すために更に役立たせることができる。

上述のように、本明細書に記載の消毒装置のうちのいくつかに関して、表面放電ランプも想定してよい。キセノン閃光電球と同様、表面放電ランプは殺菌性のものとして公知であるスペクトル（即ちおよそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍ）全体にわたる紫外線光を生成する。しかしながら対照的に、表面放電ランプはキセノンランプと比べて、パルスに対してより高いエネルギレベルで動作し、従ってより優れたＵＶ効率で動作し、またより長い寿命を提供する。水銀蒸気ランプ、キセノン閃光ランプ及び表面放電ランプに関する以上の説明及び比較は、このようなランプを含むように本明細書に記載の消毒装置を限定するものではないことに留意されたい。寧ろ、以上の説明及び比較は、特に装置の目的及び応用に応じて消毒装置のための放電ランプを選択する際に当業者が考慮できる因子を提供するためだけに提供されたものである。

図面に戻ると、図１は、従来の消毒装置から生成された光のパルスに対して大幅に低い電力束を有する、およそ２０Ｈｚ超の周波数の紫外光のパルスを生成するよう構成された装置の例を示す。特に図１は、殺菌性パルス光源２２に関する機能性を実現するための多数の構成部品を有する基部２４を備える装置２０を示し、上記機能性の詳細については以下により詳細に説明する。より具体的には、図１は、１つ又は複数のエネルギ貯蔵要素２６、トリガ電圧回路構成２８、電源回路構成３０、パルス幅回路構成３２、プログラム命令３４、プロセッサ３６、任意のバッテリ３８を含む、基部２４を示す。図１に更に示されているように、装置２０は、リモートユーザインタフェース４０、電源コード４２、ホイール４４、占有センサ４６といった、追加の構成部品を含んでよい。上述の構成部品の配置は図１に示したものに限定されず、これらの構成部品は、これらの構成部品が装置２０に付与する機能性を実現するために、いずれの位置に配置してよいことに留意されたい。従って図１の基部２４に示されている構成部品は、必ずしも基部２４内に配置する必要はない。更に電源コード４２、ホイール４４、占有センサ４６は、装置２０の他の位置に配置してよい。いずれの場合においても、装置２０は、（リモートユーザインタフェース４０に加えて、若しくはこれに代えて）上記装置上のユーザインタフェース、上記装置の携帯性を支援するためのハンドル、（電源コード４２に加えて、若しくはこれに代えて）電源ソケット入口、並びに／又は追加の占有センサ及び光センサといった追加のセンサ等を含むがこれらに限定されない、図１には示されていない追加の又は代替的な構成部品を含んでよい。

装置２０の電気構成部品は一般に、装置２０内での位置にかかわらず、上記装置の動作を実現するために、有線及び／又は無線接続を介して互いに電気通信する。例えば電源回路構成３０は、殺菌性パルス光源２２からの光のパルスを生成するために、１つ又は複数のエネルギ貯蔵要素２６、トリガ電圧回路構成２８、パルス幅回路構成３２に電気的に接続され、また電源回路構成３０は更に、上記装置の動作の開始及び終了を実現するために、プロセッサ３６、リモートユーザインタフェース４０（及び／又は上記装置上のユーザインタフェース）、占有センサ４６に電気的に接続される。更にプロセッサ３６は、上記プロセッサがプログラム命令３４を実行できるよう、上記プログラム命令に電気的に接続され、更にプロセッサ３６は、プログラム命令３４に従って殺菌性パルス光源２２の動作を実現するために、リモートユーザインタフェース４０（及び／若しくは上記装置上のユーザインタフェース）並びに／又は装置２０のいずれのセンサに電気的に接続される。装置２０の動作を実現するために、装置２０の上述の構成部品及び他の構成部品の間の他の電気的接続が装置２０に含まれていてよい。

上述のように、装置２０は、従来の消毒装置から生成される光のパルスより大幅に低い電力束を有する、およそ２０Ｈｚ超の周波数における、パルス殺菌性光源２２からのパルス光の生成を実現するために、基部２４に多数の構成部品を含む。特に基部２４は、パルス殺菌性光源２２を起動して光の反復性パルスを生成するために、設定された周波数において十分な電圧を印加するよう構成された、トリガ電圧回路構成２８を含む。更に基部２４は、１つ又は複数のエネルギ貯蔵要素２６及びパルス幅回路構成３２を含み、これらはそれぞれ、設定された時間量において設定された量の貯蔵されたエネルギをパルス殺菌性光源２２へと放出するよう構成される。トリガ電圧回路構成２８、１つ又は複数のエネルギ貯蔵要素２６、パルス幅回路構成３２を構成する構成部品、及びこれらの特徴部分によって引き起こされる動作は一般に、殺菌性光源の設計に左右されることになる。例えばフラッシュランプは、１つ又は複数のエネルギ貯蔵要素として１つ又は複数のキャパシタを含み、またそのパルス幅回路構成３２として１つ又は複数のインダクタを含む。更に、フラッシュランプのトリガ電圧は、上記フラッシュランプ内のガスをイオン化して、上記１つ又は複数のキャパシタに、蓄積したエネルギを、上記１つ又は複数のインダクタによって管理された期間にわたって、上記ガスに向かって放出させる役割を果たす。いずれの場合においても、トリガ電圧回路構成２８及びパルス幅回路構成３２に印加される電圧レベル、並びに電荷を蓄積するために１つ又は複数のエネルギ貯蔵要素２６に印加される電圧レベルは、一般に、設計仕様（例えば、パルス光源設計の分野の当業者には公知のパラメータの中でもとりわけ、所望のパルス周波数、パルス幅、パルス強度、パルス殺菌性光源２２の外側表面積）に左右され得る。図６を参照して、図６に示されている所望の電力束に関する例示的な範囲について説明する。

上述のように、装置２０は、およそ２０Ｈｚ超の周波数の紫外光のパルスを生成するよう構成される。このような機能性は、トリガ電圧回路構成２８によって管理される。特にトリガ電圧回路構成２８は、２０Ｈｚ超の周波数のトリガ電圧を殺菌性パルス光源２２に印加するよう構成してよく、いくつかの用途では４０Ｈｚ超、５０Ｈｚ超又は５５Ｈｚ超もの周波数が特に好適である場合がある。他の実施形態では、トリガ電圧回路構成２８は、６０Ｈｚ超、特におよそ６０Ｈｚ〜およそ１００Ｈｚの周波数のトリガ電圧を殺菌性パルス光源２２に印加するよう構成してよい。特に、トリガ電圧回路構成２８に関して、焼付きの誘発に対する安全閾値（一般に約６０Ｈｚとなると考えられている）を超える周波数において、トリガ電圧を殺菌性パルス光源２２に印加することが有利であり得る。また更なる実施形態では、トリガ電圧回路構成２８に関して、安全面の理由から（例えば建物の商用交流電源から引き出される電圧の変動性に鑑みて）、例えば６５Ｈｚ以上の周波数等の、焼付き誘発閾値をわずかに超える周波数において、トリガ電圧を殺菌性パルス光源２２に印加することが有利であり得る。

場合によっては、トリガ電圧回路構成２８に関して、光がヒトの眼には連続しているように見えるような周波数において、トリガ電圧を殺菌性パルス光源２２に印加することが有利であり得る。例えば、６０Ｈｚ以上の周波数のパルスを有する光（そのパルス幅はおよそ２５マイクロ秒となる）は、ヒトの眼には連続しているように見える。ヒトの眼に連続した光のように見える最小周波数レベルは、パルスの幅によって変化し、具体的には上記最小周波数レベルはパルス幅が減少すると増大し、その逆も成り立つと考えられている。従って、ヒトの眼に連続した光のように見せるためにトリガ電圧を設定するための周波数レベルは、用途によって、殺菌性パルス光源の設計仕様、特にパルス幅に応じて変化し得る。また更なる実施形態では、放電ランプに過度の動作ストレスを引き起こすことなく、所定の期間内の殺菌性パルス光源からのＵＶＣ線量を最大化するために、６０Ｈｚ〜９０Ｈｚの周波数範囲が有益であり得る。なお、本明細書において提供される着想の発展のために、６７Ｈｚのトリガ電圧を繰り返し試験したものの、本明細書で開示される着想の範囲はこの周波数に限定されないものとする。１００Ｈｚを超えるものを含む、２０Ｈｚ超の他の例示的な周波数の範囲も考えられる。

上述のように、装置２０は、電源回路構成に接続された任意のバッテリ３８を含んでよく、これは、上記装置の１つ又は複数の構成部品に電力を供給するために使用できる。しかしながら、上記構成部品の電力要件が大きい場合、一般には、上記装置が配設された建物の商用交流電源から、上記装置が備える、又は上記装置の電源ソケット入口に接続された電力コードを介して、殺菌性パルス光源２２、エネルギ貯蔵要素２６、トリガ電圧回路構成２８、パルス幅回路構成３２に給電することが有利であることに留意されたい。このような場合、上記電源回路構成は、電源コード及び／又は電源ソケット入口を介して受承した交流電流を増大させるためのステップアップトランス、並びに更に、上記ステップアップトランスから受承した交流電流を、殺菌性パルス光源を動作させるための直流電流に変換するための整流器を含んでよい。しかしながら、いくつかの装置の連続的殺菌性光源は、はるかに低い電力要件を有するため、バッテリで給電できると考えられる。このような場合、装置を、建物の商用交流電源に接続するための電源コード及び／又は電源ソケット入口を有しないものとすることができる。

場合によっては、パルス殺菌性光源は相当な熱を生成することがあり、従って動作中に冷却する必要があり得る。冷却システムのタイプとしては、対流冷却、強制空気／ガス冷却又は液体冷却が挙げられ、その選択は一般に、装置の設計特徴、特に装置が生成するよう構成された電力束に左右され得る。図１のパルス殺菌性光源２２に関する例として、強制空気システムの例を図２に示す。特に図２は、空気流入口５２と空気流出口５４との間の周辺障壁５０内に配置されたパルス殺菌性光源２２を示し、空気流入口５２は、その近傍に配置された空気移動デバイス５６を有し、これは作動するとパルス殺菌性光源２２の周りにプレナム５８を形成する。周辺障壁５０は、パルス殺菌性光源２２が生成した殺菌性光を装置２０の外側へと伝送できるよう、殺菌性光に対して透過性の材料で作製される。

いくつかの実施形態では、周辺障壁５０は、パルス殺菌性光源２２が生成した可視光の一部若しくは全てを減衰させる材料を含んでよく、又は周辺障壁５０を取り囲む、上記材料の追加の周辺障壁を含んでよい。いずれの場合においても、このような材料を含むことは、パルス殺菌性光源２２が生成する可視光の強度が極めて高い場合、特に上記可視光が曝露時に視覚的不快感又は障害を引き起こす場合に、有益となり得る。しかしながら他の場合には、パルス殺菌性光源２２が生成する可視光の強度が比較的低い場合、パルス殺菌性光源２２の周りの、可視光を減衰させる障壁を省略することが有利となり得る。特に可視光フィルタは、殺菌の範囲等、他の範囲の光の強度を低下させ得るため、装置２０から放出される殺菌性光の電力束を低下させ得る。

いずれの場合においても、空気移動デバイス５６は、空気流入口５２を通してプレナム５８内へと空気を引き込み、空気流出口５４を通して排出させる。代替実施形態では、空気移動デバイス５６は、空気流出口５４の近傍に配設してよい。いずれの場合においても、空気移動デバイス５６は、ファン又はタービンを含むがこれらに限定されない、空気を流動させるよう構成されたいずれのデバイスであってよい。本明細書に記載の装置内でタービンを使用する場合、このタービンは、本明細書に記載の構成部品のいずれ又は上記装置のバッテリを含む、上記装置の１つ又は複数の構成部品に、電力を供給するために使用してよい。いずれの場合においても、空気流入口５２は、流入する空気流から粒子状物質を除去するためのフィルタを含んでよい。

場合によっては、空気流出口５４は、カーボンフィルタ又はオゾンを二原子酸素に変換するフリーラジカル触媒を生成するデバイス等のオゾン削減デバイス６０を含んでよい。特にオゾンは、場合によっては、特にランプがおよそ２４０ｎｍ未満の波長の紫外光を生成する場合、パルス殺菌性光源２２の使用からの副産物として生成されることがある。というのは、このようなＵＶ光のスペクトルが酸素分子の酸素原子を分離させてオゾン生成プロセスを開始させるためである。オゾンは、健康及び空気の品質に有害であることが公知であり、従ってデバイスによるオゾンの放出は規制されている。また、オゾンは有効な殺菌剤及び消臭剤であることも公知であり、従ってパルス殺菌性光源２２が生成するオゾンの量が、オゾンに関するその地方／地域の曝露限界より低い場合、オゾン削減デバイス６０を空気流出口５６から排除することが有益となり得る。更に他の場合、空気流出口５６は、オゾン削減デバイスを有する部分と、オゾン削減デバイスを有しない部分と、装置２０が採用している消毒プロセスの動作パラメータ及び／又はモードに応じて、上記異なる複数の部分それぞれを通して空気をルーティングするための空気流レギュレータとを有してよい。このような特徴部分を有する空気流出口の例は、２０１５年７月２日出願の米国特許出願第１４／７９０８２７号に更に詳細に説明されており、上記特許出願は、参照により、その全体が本出願中に記載されているかのように本出願に援用される。

装置２０がオゾン削減デバイスを含むかどうかにかかわらず、装置２０は場合によっては、パルス殺菌性光源２２から放出された光を下向きに再配向するためのリフレクタを、パルス殺菌性光源２２より高い位置に含んでよい。特に本明細書に記載の方法及び装置は、室／領域消毒に特化されていてよく、従って、装置２０が配設された室の床からおよそ２フィート〜およそ４フィートに位置する、パルス殺菌性光源２２から装置２０の外側の領域へと光を再配向するためのリフレクタを含むことが有利となり得る。一般に、室の床からおよそ２フィート〜およそ４フィートである領域は、使用頻度の高い対象物をこのような領域に一般に配置するため、室の「高接触」領域と考えられる。室の高接触領域に典型的に見られる対象物の例としては、デスクトップコンピュータ、キーボード、電話、椅子、ドア及びキャビネットのハンドル、電灯スイッチ並びにシンクが挙げられるがこれらに限定されない。更に又は代替として、病室の高接触領域にある対象物の例としては、ベッド、ベッドサイドテーブル、トレーテーブル、及び点滴スタンドが挙げられる。このような領域を高接触領域と考えることにより、このような領域は一般に、菌と接触する蓋然性が最も高い領域と考えられ、いくつかの研究により、高接触領域は最も高い密度の菌を有する領域となり得ることが示されている。

図２は、光源からの光を下向きに、装置２０が配設された室の床からおよそ２フィート〜およそ４フィートである領域へと再配向するために、パルス殺菌性光源２２より高い位置に配置された、装置２０用のリフレクタの例、具体的には空気流出口５４の周りの環状リフレクタ６２を示す。リフレクタの他の構成（例えばサイズ、形状、角度、パルス殺菌性光源２２からの距離）を使用してよく、及び／又は特に装置２０から１〜３メートル離れた室内の関心対象領域への光の分配を支援するために、リフレクタを装置２０内の他の位置に配設してよい。このような機能を有するリフレクタを有する領域／室消毒装置の例は、２０１２年１２月６日出願の米国特許出願第１３／７０６９２６号、２０１２年１２月７日出願の米国特許出願第１３／７０８２０８号、２０１４年１０月８日出願の国際公開特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０５９６９８に開示されており、これらの特許出願は、参照により、その全体が本出願中に記載されているかのように本出願に援用される。

室／領域消毒を具体的に実現するための、本明細書に記載のこの装置を特徴づける別の構成は、殺菌性光源から生成された殺菌光が装置の外側へと投射されるように装置内に配設された、殺菌性光源である。場合によっては、殺菌性光源は、光源の一端を支持する支持構造体の水平面に対して略垂直に、縦向きに配設してよい。更に、又はあるいは、上記装置は、図１、２のパルス殺菌性光源２２に関して示されているように、殺菌性光源から放出された光が装置を取り囲むよう、殺菌性光源の細長部分の周囲３６０°の不透明構成部品を有しなくてよい。更に、本明細書に記載の装置のうちのいくつかは、室又は領域内での光の分散を支援するために、装置内でその殺菌性光源を（例えば光源を支持する支持構造体に対して）移動させるための、アクチュエータを含んでよい。これに関して、本明細書に記載の方法は、殺菌性光源が光を放出している間に、及び／又は光のパルスとパルスとの間にある間に、装置内で殺菌性光源を自動的に移動させるステップを含んでよい。室／領域消毒を具体的に実現するための、本明細書に記載の装置を特徴づける別の特徴は、モーションセンサ、熱センサ又は光認識センサといった占有センサを有することである。このような場合、本明細書に記載の方法は、装置が配設された領域／室内の占有の指標となる検出が行われるとすぐに、殺菌性光源からの光のパルスの生成を阻害及び／又は終了するステップを含んでよい。

室／領域消毒を具体的に実現するために、本明細書に記載の装置が含むことができる更に他の特徴は、ホイール及び／又はハンドルといった、装置の携帯性を実現する特徴である。特に、領域／室消毒デバイスに関して、これらを建物の複数の室へと移動させることができるよう、容易に形態可能であることが好ましい場合が多い。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の装置は、上記消毒装置が動作することになる閉鎖空間の特徴に関するデータを受信するための、プロセッサが実行可能なプログラム命令を含んでよい。一般に、本明細書で使用する句「閉鎖空間の特徴（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ａｎ ｅｎｃｌｏｓｅｄ ｓｐａｃｅ）」は、閉鎖空間の物理的特質及び非物理的特質を表す。閉鎖空間の非物理的特質は、閉鎖空間を参照するために使用される識別子（例えば室番号及び／又は室名）並びに閉鎖空間に関する占有情報（例えば上記空間を占有していた患者の感染情報又は患者が上記空間を占有するスケジュール）を含むが、必ずしもこれらに限定されない。閉鎖空間の物理的特質は、閉鎖空間のサイズ及び／若しくは寸法、並びに／又は閉鎖空間内の表面、対象物及び／若しくは物品の数、サイズ、距離、位置、反射率及び／若しくは識別を含むが、必ずしもこれらに限定されない。場合によっては、閉鎖空間の物理的特質は、閉鎖空間内の１つ又は複数の病理学的有機体の識別であってよく、及び更には、閉鎖空間内、特に閉鎖空間の特定の領域内又は室の特定の表面上の１つ又は複数のこのような有機体の数又は密度である場合もある。

いずれの場合においても、上記消毒装置が動作することになる閉鎖空間の特徴に関する受信されたデータは、装置の１つ又は複数の動作パラメータの記録若しくは報告目的、又は設定を含むがこれらに限定されない多数の様式で利用できる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の装置は、上記装置を自動的に移動させるための手段を含んでよい。このような場合のいくつかにおいては、上記装置は所定のルートに沿って上記装置を移動させるためのプログラム命令を含んでよい。更に、又はあるいは、上記装置は、領域／室をマッピング又はモデリングするためのセンサを含む上記装置の１つ又は複数のセンサによって分析された室の特徴に従って、上記装置を移動させるための、プログラム命令を含んでよい。上述のプログラム命令のうちのいくつかを有する領域／室消毒装置の例は、２０１２年１２月６日出願の米国特許出願第１３／７０６９２６号に開示されており、上記特許出願は、参照により、その全体が本出願中に記載されているかのように本出願に援用される。

室／領域消毒に関する装置の促進を支援できる他の構成も考えられる。より具体的には、本明細書に記載の装置は、領域及び室、並びに物体全体を殺菌性光に曝露するよう（上述の構成によって又は他の構成によって）構成してよく、従って具体的には、消毒装置が配設された室の環境に対して光を幅広く分配するよう構成してよい。更に本明細書に記載の装置は、殺菌用フラッシュランプから１メートル、又は更に２若しくは３メートル超の、室又は領域内の表面に対して、殺菌性光を分配するよう構成してよい。上記装置は、このような目的を達成するためのいずれの形状、サイズ又は構成のものであってよい。領域／室消毒装置の例は、２０１２年１２月６日出願の米国特許出願第１３／７０６９２６号、２０１２年１２月７日出願の米国特許出願第１３／７０８２０８号、２０１４年１０月８日出願の国際公開特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０５９６９８に開示されており、これらの特許出願は、参照により、その全体が本出願中に記載されているかのように本出願に援用される。しかしながら、領域／室消毒装置の他の構成を、本明細書に記載の装置のために採用してよい。

本明細書において使用される場合、用語「室／領域消毒（ｒｏｏｍ／ａｒｅａ ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ）」は、当該領域内の疾患媒介性微生物を不活性化する、破壊する、又は上記微生物の成長を防止するための、ヒトが占有するのに好適な空間の洗浄を指す。本明細書において使用される場合、句「ヒトが占有するのに好適な空間（ａ ｓｐａｃｅ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｈｕｍａｎ ｏｃｃｕｐａｎｃｙ）」は、平均的なサイズの成人が、少なくとも食事、睡眠、仕事、休憩、アクティビティへの参加、又はタスクの完了のための期間にわたって快適に占有できる空間を指す。場合によっては、ヒトが占有するのに好適な空間は、境界が画定されていてよく、室に出入りするためのドアを含んでよい。他の場合においては、ヒトが占有するのに好適な空間は、不明確な境界を有する領域であってよい。ヒトが占有するのに好適な空間の例としては、１人用患者室、複数人占有用患者室、トイレ、ウォークインクローゼット、玄関、寝室、オフィス、手術室、患者診察室、待合及び／又は休憩エリア、並びにナースステーションが挙げられるが、これらに限定されない。本明細書において使用される場合、用語「閉鎖空間（ｅｎｃｌｏｓｅｄ ｓｐａｃｅ）」は、障壁によって画定された境界を有する領域を指し、上記障壁は、上記領域の外側への殺菌性光の伝送の大半又は全てを遮蔽する。

本明細書に記載の装置を使用して領域／室消毒プロセスを実施できる、ヒトが占有するのに好適な閉鎖空間を、図４、５に示す。特に図４は、ドア８２が閉鎖され、消毒装置８４が中に配置された、手術室又は患者室８２を示す。このような場合、室８０の壁及び窓（該当する場合）並びにドア８２は、室８０の境界を画定してヒトが占有するのに好適な閉鎖空間を形成する障壁として機能する。ドア８２は閉じられているため、上記空間は閉鎖されていると考えられるが、殺菌性光は、上記ドアが密閉されていない場合、上記ドアの外周において伝送できる。このような場合、殺菌性光伝送の大半は、室８０の外側へ伝送されないよう遮蔽され、従って室８０は閉鎖空間であると考えられる。

一方図５は、ドア８８が開放されているものの、キュービクルカーテン等の室分割器９２で仕切られた分割領域９０を含む、複数人占有用の室８６を示す。図示されているように、分割領域９０は、複数の消毒装置９４のうちの１つを含む。このような場合、分割領域９０内の室８６の壁及び窓（該当する場合）、並びに室分割器９２は、ヒトが占有するのに好適な閉鎖空間を形成するために分割領域９０の境界を画定する障壁として機能する。室分割器９２は、室８６の壁、天井及び／又は床まで完全に延伸しなくてよく、従って殺菌性光は室分割器９２の周りにおいて伝送できることが分かる。このような場合、殺菌性光の伝送の大半は、分割領域９０の外側へ伝送されないよう遮蔽され、従って分割領域９０は閉鎖空間であると考えられる。一般に、図４、５に示す消毒装置８４、９４は、本明細書に開示されている装置のいずれを含んでよい。消毒装置８４、９４の数、サイズ、配置、携帯性は、閉鎖空間としての室及び閉鎖空間としての室の分割セクションを示す図４、５の各実施形態に限定されないことに留意されたい。特に、本明細書に開示されている装置のいずれを、ヒトが占有するのに好適ないずれの閉鎖空間において採用してよい。

上述のように、図１の装置２０は、従来の消毒装置から生成された光のパルスに対して大幅に低い電力束を有する、およそ２０Ｈｚ超の周波数の紫外光のパルスを生成するために使用できる装置の例である。このような機能性のために、装置の複数の他の構成も考えることができ、そのうちの１つが図３に示されている。特に図３は、フレーム７４内に配設された複数の殺菌性光源７２を含む装置７０を示す。場合によっては、装置７０の背面は、装置７０の背面からの殺菌性光の放出を防止するために、フレーム７４の面積寸法全体にわたる背面パネルを含んでよい。他の実施形態では、装置７０の背面は開放されていてよく、これにより装置の両側に光を放出できる。いずれの場合においても、装置７０は、領域／室消毒に使用することが考えられる。いくつかの実施形態では、装置７０は壁又は天井に設置可能であってよい。あるいは装置７０はスタンドアロンデバイスであってよい。

いずれの場合においても、フレーム７４の寸法及び形状は、図３に示されているものと異なっていてよい。より具体的には、フレーム７４は、長方形のもの、及び／又は図３に示す比較的薄い側壁を有するものに限定されない。更に装置７０の配向は、その縦方向寸法が水平となる配向に限定されない。更に装置７０は、図３に示すように配向された複数の円筒形殺菌性光源を有するものに限定されない。寧ろ装置７０は、いずれの数、サイズ、形状、配向の殺菌性光源を含んでよい。更に殺菌性光源７２は、同一のタイプの殺菌性光源又は異なるタイプの殺菌性光源を含んでよい。場合によっては、装置７０は、殺菌性光源７２のうちの１つ又は複数を移動させてフレーム７４の外へと延在させることにより、これらの殺菌性光源７２から生成された１つ又は複数の殺菌性光の、装置の環境への分散を増強するよう構成してよい。このようなオプションを提供するための例示的構成は、フレーム７４の外へと延在する、殺菌性光源７２と整列した引き込み可能なトラックを含んでよく、上記トラックに沿って殺菌性光源を手動で、又はアクチュエータによって移動させることができる。

いずれの場合においても、装置７０は、図１の装置２０を参照して説明された特徴部分のいずれを含んでよい。特に装置７０は、１つ又は複数のエネルギ貯蔵要素２６、トリガ電圧回路構成２８、電源回路構成３０、パルス幅回路構成３２、プログラム命令３４、プロセッサ３６、任意のバッテリ３８、リモートユーザインタフェース４０、電源コード４２、ホイール４４、占有センサ４６、（リモートユーザインタフェース４０に加えて、若しくはこれに代えて）上記装置上のユーザインタフェース、上記装置の携帯性を支援するためのハンドル、（電源コード４２に加えて、若しくはこれに代えて）電源ソケット入口、並びに／又は追加の占有センサ及び光センサといった追加のセンサのうちの１つ又は複数を含んでよい。図３の図を単純化するために、このような特徴部分は装置７０内には示されていない。更に、簡潔さのために、このような特徴部分は、装置７０を参照して説明されない。

更に装置７０は、図１の装置２０を参照して説明された冷却システム特徴部分、及び図２を参照して説明された強制空気冷却システムの具体的実施形態のいずれを含んでよい。例えば図示されていないが、装置７０は、いずれの数の空気移動デバイス、空気流入口、空気流出口を含んでよい。更に装置７０の前面、及び場合により背面は、フレーム７４内のパネルを含んでよく、上記パネルは紫外光に対して透過性であり、また必要に応じて可視光に対して非透過性である。一般に、１つ又は複数の空気移動デバイス、１つ又は複数の空気流入口、１つ又は複数の空気流出口は、フレーム７４のいずれの側に配設してよい。更に、又はあるいは、１つ又は複数の空気移動デバイスはフレーム７４に対して内側に配設してよく、特にフレーム内の１つ若しくは複数の空気流入口又は１つ若しくは複数の空気流出口と、必ずしも整列しなくてもよい。いずれの場合においても、１つ又は複数の空気移動デバイスは、フレーム７４を通して導入される空気流の上流又は下流に配設してよい。場合によっては、装置７０は、殺菌性光源７２のうちの少なくとも１つの一端に配置された空気移動デバイスを含んでよく（また場合によっては、各殺菌性光源７２の端部に配置された空気移動デバイスを含んでよく）、これにより、図２を参照して殺菌性光源２２に関して説明したように、殺菌性光源の縦方向寸法と略平行に流れる空気流を誘発する。他の場合においては、装置７０は、殺菌性光源２２を横切る空気流を誘発するよう配設された空気移動デバイスを有してよい。

しかしながら上述のように、本明細書に記載の装置は、複数の異なる構成を含んでよく、従って装置７０は場合によっては、図１の装置２０とは異なる特徴部分を含んでよい。例えば殺菌性光源７２はパルス殺菌性光源ではなく、連続性殺菌性光源であってよく、従って装置７０は、１つ又は複数のエネルギ貯蔵要素２６、トリガ電圧回路構成２８、パルス幅回路構成３２を含まなくてよい。その代わりに装置７０は、上記連続性殺菌性光源が殺菌性光の反復性パルスを生成及び放出できるように、上記連続性殺菌性光源を設定された周波数（例えば＞２０Ｈｚ）においてオン／オフするための回路構成を含んでよい。

上述のように、図１、３は、従来の消毒装置から生成された光のパルスに対して大幅に低い電力束を有する、およそ２０Ｈｚ超の周波数の紫外光のパルスを生成するよう構成された装置の例を示す。本明細書において使用される場合、用語「電力束（ｐｏｗｅｒ ｆｌｕｘ）」は、所与の表面における、単位面積あたりの放射エネルギの伝送速度を指す。電力束の同義語としては、「放射照度（ｉｒｒａｄｉａｎｃｅ）」、「電力密度（ｐｏｗｅｒ ｄｅｎｓｉｔｙ）」、「放射強度（ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）」が挙げられ、従ってこれらの用語は本明細書において相互交換可能なものとして使用され得る。本明細書において使用される場合、用語「エネルギ束（ｅｎｅｒｇｙ ｆｌｕｘ）」は、所与の表面における、単位面積あたりの放射エネルギの量を指す。エネルギ束の同義語は「放射エネルギ（ｒａｄｉａｎｔ ｅｎｅｒｇｙ）」であり、従ってこれらの用語は本明細書において相互交換可能なものとして使用され得る。

上述のように、多くの研究は、微生物の不活性化のための殺菌効力は主に、適用される紫外電磁放射サブタイプＣ（ＵＶＣ）光の線量、又は波長２００及び２３０ナノメートルのエネルギの線量に左右されることを示唆している。これに鑑みて、殺菌効力のためのエネルギ要件を分析することを目的とした研究は一般に、紫外光の電力束又はエネルギ束、及び場合によってはＵＶＣの電力束又はエネルギ束に焦点を当てる。特にいくつかの研究は、十分な殺菌効力を達成するために、紫外放射の最小の電力束が必要とされることを教示している。他の研究は、電力束に加えて、紫外放射のピーク、平均及び二乗平均平方根電力の特定の比率、並びに／又はランプに放出されるエネルギ、ランプの表面積及びパルス幅を関連付けるよう考案された関係といった、追加のパラメータを満たす必要があることを教示している。更に他の研究は、電力束に加えて、最小パルス周波数又はパルス周波数の必要な範囲を特定すること等、パルス周波数の要件に関連している。

例えばＫａｍｒｕｋｏｖらによる米国特許第６２６４８０２号は、液体、空気及び表面に対して、少なくとも１００ＫＷ／ｍ²の放射強度、１〜１０００マイクロ秒のパルス幅のＵＶ放射を適用することを教示しており、更に、ランプに放出されるエネルギ、ランプの表面積及びパルス幅が、特定の関係に従うことを教示している。この特許は、どのパルス周波数を採用するかについては言及していない。Ｗｅｋｈｏｆによる米国特許第５１４４１４６号は、廃水中においてＵＶの平均電力密度を少なくとも１００Ｗ／ｍ²の値に維持する必要があり、その一方でＵＶ源は５〜１００Ｈｚの周波数のパルスを発生させるという、廃水の浄化のための異なる複数の電力要件を教示している。ＵＶの平均電力密度を少なくとも１００Ｗ／ｍ²の値に維持するという教示は、ＵＶ放射がランプから送達された瞬間ではなく、ランプの動作サイクル全体を参照したものであり、この特許において開示されている他の電力要件パラメータとは異なることに留意されたい。特にＷｅｋｈｏｆによる米国特許第５１４４１４６号は、ＵＶ源が送達する二乗平均平方根電力と平均電力との比率が１０：１〜１００：１の範囲内である必要があり、またＵＶ源が送達するピーク電力と平均電力との比率が１０００：１〜１００００：１の範囲内である必要があることを更に教示している。

以下により詳細に説明するように、本明細書に記載の領域／室消毒プロセスは、これらの従来技術の要件のいずれも満たさず、具体的には上記プロセスは、消毒装置から１．０メートル以上の距離において、大幅に低い電力束を用いて実施される。特に、本明細書において提供される着想の発展中、およそ５０Ｈｚ超の周波数において比較的低い電力束で生成された光、特に消毒装置から少なくとも１．０メートルの表面において、２００ｎｍ〜３２０ｎｍの波長範囲の５０００Ｗ／ｍ²未満のＵＶ光のパルスを用いて、十分な殺菌効力が得られることが発見された。本明細書において使用される場合、十分な殺菌効力とは、表面上の細菌汚染の２‐ｌｏｇ以上の低減を指す。

より具体的には、本明細書において提供される着想の発展において、１．０Ｈｚ〜１００Ｈｚの範囲の５つの異なる周波数の消毒効力を、殺菌性パルス光源から２．０メートル離れた表面において評価し、その結果を図７に示した。各周波数のために使用したランプは、同一の材料、同一の表面積、同一の充填圧力で構成されたキセノンフラッシュランプであった。周波数の違いによって引き起こされるいずれの変動を評価することを目的として、各周波数に関する消毒プロセスのサイクル時間は同一（即ち５分）とし、ランプは、上記サイクル時間にわたってランプ表面において同等の電力束（即ちＵＶ又はＵＶＣのみではなく、ランプにおいて生成された全ての光）を生成する動作パラメータにおいて動作させた。このような電力束を適応させるために、比較的高い周波数において実施される消毒プロセスに関する、パルス幅、及びランプへと放出するために１つ又は複数のキャパシタに蓄積されたエネルギの量は、一般に、比較的低い周波数において実施される消毒プロセスより小さくなる。このような調整において、比較的高い周波数のプロセスは、比較的低い周波数のプロセスよりも小さいパルスあたりの電力束を用いて実施される。換言すると、所与の表面における単位面積あたりの放射エネルギの伝送速度は、各パルスに関して小さくなる。

図７に示すように、消毒効力は、５分消毒プロセスに関して、５つの異なるトリガ電圧周波数において略同様である。試験した上記５つの異なる周波数に関して得られたデータに基づいて、消毒プロセスは、消毒効力に実質的に影響を及ぼすことなく、所与の距離において表面に適用されるＵＶ光の量、パルス幅及び周波数を変化させることによって変調させることができることが分かる。より具体的には、比較的高い強度のＵＶ光を比較的低い線量で適用するプロセスに比べて、ＵＶ光を、所与のサイクル時間に関して、所与の距離にある表面において、低い強度及び短いパルス幅で、ただし高い周波数で適用して、略同等の殺菌効力を得ることができることがわかった。この発見を説明するために、複数の理論が考えられる。１つの理論は、標的病原体を、損傷の可能性がある「ショック状態（ｓｈｏｃｋｅｄ ｓｔａｔｅ）」に維持することを伴う。特に、病原体がより長い間、入射光子によって引き起こされる「ショック状態」となると、細胞を不活性化しやすくなることが理論化されている。この状態を得るために、ＵＶ光の必要な最小レベル強度が存在すると考えられており、これは、得られたデータに基づいて、少なくとも１００Ｈｚの周波数を用いて達成できた。効率のために、パルス生成の周波数が高くなると、この状態に達するための光子の量が最小化されるが、同時に「ショック状態」イベントの回数が最大化されると推測される。

第２の理論は、光修復（即ち以前に不活性化された細胞の修復）を支援する酵素細胞修復メカニズムを制圧することを伴う。特に、比較的高い周波数の適用によって誘発されるより頻繁な光子束は、修復を完了できるより前に細胞修復メカニズムを制圧し得る。更に、これらの理論は相関関係にあり得、具体的には試験された比較的高い周波数の消毒効力は、これら２つの理論の組み合わせを伴い得ると考えられる。更に、これらの理論及び／又は５つの異なる上述の周波数の試験において発見された結果は、無生物物体及び／又は院内病原体に限定され得ることが考えられる。

更に、図７に関して試験された５つの異なるパルス周波数の中で達成された相当な消毒効力は、パルス周波数の増大によって、ＵＶＣ範囲内の他の波長に対して高い度合いの殺菌効果を潜在的に有する、特定の波長における電力束の増大によるものであり得ると推測される。特に、６０〜７０Ｈｚ消毒プロセスのＵＶＣ範囲内の電力束全体は、１．０〜２．０Ｈｚ消毒プロセスのＵＶＣ範囲内の電力束よりも小さいにもかかわらず、６０Ｈｚ〜およそ７０Ｈｚのパルス光を生成する消毒プロセスが、１．０Ｈｚ〜２．０Ｈｚのパルス光を生成する消毒プロセスよりも、およそ２３０ｎｍ、およそ２４８ｎｍ、およそ２６１ｎｍの波長において、より大きな電力束を生成することが、本明細書において提供される着想の発展中に発見された。およそ２３０ｎｍ、およそ２４８ｎｍ、およそ２６１ｎｍにおける比較的大きなピークは、１．０〜２．０Ｈｚプロセスに対して、ＵＶＣ範囲内の比較的低い電力束全体を補償でき、これが相当な消毒効力につながることが理論化された。

更に、図７に関して試験された５つの異なるパルス周波数の中で達成された相当な消毒効力は、パルス周波数の増大による、光の殺菌性範囲内の電力束の比較的大きな変動によるものであり得ると推測される。特に、６０Ｈｚ〜７０Ｈｚのパルス光を生成する消毒プロセスが、１．０Ｈｚ〜２．０Ｈｚのパルス光を生成する消毒プロセスよりも、ＵＶＣ範囲内、具体的には２１０ｎｍ〜３２０ｎｍ、より具体的にはおよそ２２５ｎｍ〜およそ２６５ｎｍにおける電力束のより大きな変動を生成することが、本明細書において提供される着想の発展中に発見された。電力束の比較的大きな変動は、１．０〜２．０Ｈｚプロセスに対して、ＵＶＣ範囲内の比較的低い電力束全体を補償でき、これが相当な消毒効力につながることが理論化された。特に、放射のスペクトル内の電力束の比較的大きな変動は、原子線放射に関係しており、これは一般に、光子の結合‐結合エネルギ状態遷移に対応する。対照的に、放射のスペクトル内の電力束の比較的小さな変動は、連続放射に相関しており、これは一般に、光子の遊離‐結合及び遊離‐遊離エネルギ状態遷移に対応する。一般に、結合‐結合エネルギ状態遷移にある光子は、遊離‐結合及び遊離‐遊離エネルギ状態遷移にある光子よりも高い量のエネルギを有する。６０〜７０Ｈｚ消毒プロセスのためのＵＶＣ範囲において示される比較的大きな電力束の変動によって誘発される光子の比較的高いエネルギは、１．０〜２．０Ｈｚプロセスに対して、ＵＶＣ範囲内の比較的低い電力束全体を補償でき、これが、これら２つのプロセス間の相当な消毒効力につながることが理論化されている。

６０〜７０Ｈｚ消毒プロセスのためのＵＶＣ範囲における電力束の変動の一部は、およそ２３０ｎｍ、およそ２４８ｎｍ、およそ２６１ｎｍを中心とする大きなピークによるものである。およそ２２５ｎｍ〜およそ２６５ｎｍの範囲に対するこれらのピークの積分を取り、上記範囲にわたる変動の度合いの近似値を定量化した。特に上記範囲内の電力束のおよそ６０％は、６０〜７０Ｈｚプロセスに関するピークによるものであり、上記範囲内の電力束のおよそ５０％は、１．０〜２．０Ｈｚプロセスに関するピークによるものである。なお、６０〜７０Ｈｚプロセスは紫外スペクトルの他の波長範囲にわたってより大きな電力束変動を示し、これらの変動は、６０〜７０Ｈｚプロセスに関するＵＶＣ範囲内の電力束全体が比較的小さいにもかかわらず、１．０〜２．０Ｈｚプロセスに対する６０〜７０Ｈｚプロセスの相対的に相当な消毒効力に更に寄与し得ると考えられる。更に、６０〜７０Ｈｚプロセスは、およそ４２０ｎｍ〜およそ４７０ｎｍの可視青紫光の電力束の、同一範囲における１．０〜２．０Ｈｚプロセスに関する電力束変動よりも大きな変動を示し、これらの比較的大きい電力束の変動は、１．０〜２．０Ｈｚプロセスに対する６０〜７０Ｈｚプロセスの相対的に相当な消毒効力に寄与し得ると考えられる。特に、およそ４００ｎｍ〜およそ４７０ｎｍの可視青紫光は、殺菌性であることが知られており、このような領域における電力束の変動の高さは、殺菌効力を支援できる。

１．０Ｈｚ〜１００Ｈｚの範囲のパルス周波数において、パルス光源から２．０ｍ離れた位置で相当な消毒効力を得ることができるという発見を前提とすると、室／領域消毒装置は、消毒装置から所望の距離において十分な殺菌効力を実現することが知られている、光の設定された電力束を、ランプにおいて生成するよう、動作のパラメータを管理すれば、いずれのパルス周波数において動作させることができると考えられる。更に、室／領域消毒装置は、ＵＶＣ放射の所望の電力束が、消毒装置から所望の距離において十分な殺菌効力を実現することが知られている場合、いずれのパルス周波数において動作させることができると考えられる。特に、パルス幅、ランプ及びランプ自体（特にランプの外側表面）に放出されるエネルギといった、装置の動作パラメータを最適化することによって、所望のパルス周波数においてＵＶＣ放射の所望の電力束を達成できる。

本明細書において提供される開示は、特に装置から１．０、２．０、３．０メートル離れた位置における十分な殺菌効力のために、およそ２０Ｈｚ超の周波数において動作する領域／室消毒装置のために使用できる所与のパルス中の、およそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍの紫外光の電力束の範囲に焦点を当てている。特に図６は、ランプ表面及び装置から１．０、２．０、３．０メートル離れた距離に関して指定された、およそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍの紫外光のエネルギ束及び電力束の標的範囲を有する、室／領域消毒装置の殺菌性光源９８を示す。図面を簡略化するために、室／領域消毒装置全体は図６には示されていないが、上記装置は一般に、図１〜３を参照して説明した装置の特徴及び構成のうちのいずれを含んでよい。殺菌性光源９８は、パルス殺菌性光源であってよく、又は連続性殺菌性光源であってよく、後者の実施形態の場合、上記室／領域消毒装置は、上記装置からの光にパルスを付与するために上記光源をオン／オフするための回路構成を含むことに、特に留意されたい。

図６に示すように、殺菌性光源９８の表面におけるおよそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍの紫外光のエネルギ束の標的範囲は、およそ２０Ｊ／ｍ²〜およそ１５００Ｊ／ｍ²であってよい。更に、殺菌性光源９８の表面におけるおよそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍの紫外光の電力束の標的範囲は、およそ０．８ＭＷ／ｍ²〜およそ５．０ＭＷ／ｍ²であってよい。より具体的な実施形態では、殺菌性光源９８の表面におけるおよそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍの紫外光のエネルギ束及び電力束は、それぞれおよそ２０Ｊ／ｍ²〜およそ５００Ｊ／ｍ²、及びおよそ０．８ＭＷ／ｍ²〜およそ１．５ＭＷ／ｍ²であってよい。図６に更に示すように、殺菌性光源９８からおよそ１．０メートルにおけるおよそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍの紫外光のエネルギ束の標的範囲は、およそ０．０２Ｊ／ｍ²〜およそ１．５Ｊ／ｍ²であってよい。更に、殺菌性光源９８からおよそ１．０メートル離れた位置におけるおよそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍの紫外光の電力束の標的範囲は、およそ８００Ｗ／ｍ²〜およそ５０００Ｗ／ｍ²であってよい。より具体的な実施形態では、殺菌性光源９８からおよそ１．０メートル離れた位置におけるおよそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍの紫外光のエネルギ束及び電力束は、それぞれおよそ０．０２Ｊ／ｍ²〜およそ０．５Ｊ／ｍ²、及びおよそ８００Ｗ／ｍ²〜およそ１５００Ｗ／ｍ²であってよい。

図６は更に、殺菌性光源９８からおよそ２．０メートルにおけるおよそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍの紫外光のエネルギ束の標的範囲が、およそ６．０μＪ／ｍ²〜およそ３７０μＪ／ｍ²であってよいことを示す。更に、殺菌性光源９８からおよそ２．０メートルにおけるおよそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍの紫外光の電力束の標的範囲が、およそ２００Ｗ／ｍ²〜およそ１３００Ｗ／ｍ²であってよいことを示す。より具体的な実施形態では、殺菌性光源９８からおよそ２．０メートルにおけるおよそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍの紫外光のエネルギ束及び電力束の標的範囲は、それぞれおよそ６．０μＪ／ｍ²〜およそ２５０μＪ／ｍ²、及びおよそ２００Ｗ／ｍ²〜およそ８００Ｗ／ｍ²であってよい。その上図６は更に、殺菌性光源９８からおよそ３．０メートルにおけるおよそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍの紫外光のエネルギ束の標的範囲が、およそ１．５μＪ／ｍ²〜およそ９５μＪ／ｍ²であってよいことを示す。更に、殺菌性光源９８からおよそ３．０メートルにおけるおよそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍの紫外光の電力束の標的範囲が、およそ５０Ｗ／ｍ²〜およそ３００Ｗ／ｍ²であってよいことを示す。より具体的な実施形態では、殺菌性光源９８からおよそ３．０メートルにおけるおよそ２００ｎｍ〜およそ３２０ｎｍの紫外光のエネルギ束及び電力束は、それぞれおよそ６．０μＪ／ｍ²〜およそ１２０μＪ／ｍ²、及びおよそ２００Ｗ／ｍ²〜およそ６００Ｗ／ｍ²であってよい。

上述のように、本明細書に記載の領域／室消毒プロセスは、殺菌性パルス光源の動作に関する、Ｋａｍｒｕｋｏｖらによる米国特許第６２６４８０２号、Ｗｅｋｈｏｆによる米国特許第５１４４１４６号、Ｔｉｐｔｏｎによる米国特許出願第２００８／０１５０４４３号が教示するパラメータ要件のいずれを満たさない。特に、殺菌性光源から１．０、２．０、３．０メートルの距離に関する、図６を参照して列挙した最大電力束は、５０００Ｗ／ｍ²であり、これは、Ｋａｍｒｕｋｏｖらによる米国特許第６２６４８０２号に教示されている１００ＫＷ／ｍ²の最小電力束要件よりも２桁小さい。同様に、図６に記載されている標的電力束範囲のいずれを用いて実施される消毒プロセスのサイクル時間全体にわたるＵＶ光の平均電力密度は、Ｗｅｋｈｏｆによる米国特許第５１４４１４６号に教示されている要件より少なくとも２桁小さい。特に、本明細書において提供される着想の発展のために、６０Ｈｚ〜およそ７０Ｈｚのパルス周波数で実施される消毒プロセスは、消毒プロセスの動作全体にわたり、上記ＵＶ範囲において２．９Ｗ／ｍ²の平均電力束を有すると計算され、これは、Ｗｅｋｈｏｆによる米国特許第５１４４１４６号に教示されている１００Ｗ／ｍ²の最小電力束要件より２桁小さい。更に、図６に記載の標的電力束範囲のいずれを使用して実施されるいずれの消毒プロセスは、同様に、平均電力に対する二乗平均平方根（ＲＭＳ）電力の比率の要件、又は平均電力に対するピーク電力の比率の要件を満たさない。例えば本明細書に記載の着想の発展のために、６０Ｈｚ〜７０Ｈｚのパルス周波数で実施される消毒プロセスは、所与のパルス中に、殺菌性光源からおよそ１．０メートルにおいて、平均電力に対するＲＭＳ電力の比率１．４、及び平均電力に対するピーク電力の比率４．２を示した。

いくつかの実施形態に関して、５５Ｈｚ〜８０Ｈｚの範囲、特に６７Ｈｚの周波数は、本明細書に記載の消毒プロセスに特に好適であると考えられた。特にこれらの値の周波数は、より高い周波数よりもパルスあたりの電力が高く、従って上記周波数のＵＶＣ線量全体はより大きくなり、またＵＶＣ線量は逆二乗則に従って、より大きな距離において有意に高くなる。更に、電気エネルギの、上記範囲の周波数における光エネルギへの変換は、より高い周波数よりも効率的である。更に、比較的大きい入射及び反射角に対処する際、上記範囲の周波数では、エネルギの全体的な損失は小さくなる。室消毒プロセスに関して、殺菌性光源の見通し線内にない領域に到達するために、光の操作を最大化することが望ましい。５５Ｈｚ〜８０Ｈｚの範囲内の周波数は複数の理由から有利であり得るが、８０Ｈｚ超又は５５Ｈｚ未満の周波数を本明細書に記載の消毒プロセスに関して考慮することも妥当である。

更に、５０Ｈｚ以上の周波数は、１．０Ｈｚ〜２．０Ｈｚの周波数において実施されるプロセスとは異なる有益な特徴を示した。特に、５０Ｈｚ以上の周波数から生成された光のノイズは、１．０〜２．０Ｈｚの周波数から生成された光のノイズよりも大幅に小さかった。更にこれに関して、更なる試験において、１．０〜２．０Ｈｚ周波数プロセスに関してランプから放出される可視光を遮蔽するために可視光フィルタを用いる（また５０Ｈｚ以上の周波数に関する装置ではフィルタを使用しない）と、５０Ｈｚ以上の周波数から生成された光の可視強度もまた、１．０〜２．０Ｈｚの周波数から生成された光の可視強度よりも大幅に低いことが分かった。

このような試験において更に、可視光フィルタを用いる１．０〜２．０Ｈｚ周波数プロセスのための５分のサイクル時間の消毒効力は、１．０〜２．０Ｈｚプロセス中に消毒装置に可視光フィルタを使用しない実施形態に対して、有意に、特に対数の差の半分を超えて低下することが分かった。消毒効力の低下は、放出される光放射のスペクトルの変化と、標的表面におけるＵＶＣ線量全体の減少との組み合わせによるものであったと考えられる。１．０〜２．０Ｈｚ周波数消毒プロセスでは、多量の可視光が生成されるため、可視光フィルタが一般に必要であることを前提とすると、５０Ｈｚ以上の周波数を用いる消毒プロセスに関して、視覚的刺激を減衰させるための可視光フィルタが必要でない可能性があるため、消毒サイクルがより短くなる（即ち５分未満となる）可能性がある。また、採用されるパルスあたりの電力束が小さいため、５０Ｈｚ以上の周波数を用いた消毒プロセスに関して、電球寿命の改善が実現され得る。

上述のように、本明細書に記載の方法及び装置に関して、焼付きの誘発に対する安全閾値（一般に約６０Ｈｚとなると考えられている）を超える周波数を利用することが有利であり得るが、更に上述したように、より低い周波数（即ち６０Ｈｚ未満の周波数）を採用してよい。より具体的には、潜在的に焼付きを誘発すると考えられる周波数（その範囲は一般に３〜６０Ｈｚとなると考えられている）を、本明細書において開示される方法及び装置に採用してよい。このような場合、殺菌性光源からの可視光の生成を防御又はマスクするための対策を使用してよい。例えば消毒装置は、殺菌性光源から生成された可視光の大半又は全てを減衰させるよう構成された光フィルタを含んでよい。更に、又はあるいは、消毒装置は、殺菌性光源とは別個の可視光源を含んでよく、これは、殺菌性光源が生成した可視光をマスクするために使用され、又は殺菌性光源からの光のパルスと同期してパルスを生成することにより、これら２つの光源からの可視光の集合的な投射を、焼付きの誘発に対する安全閾値より大きくする（６０Ｈｚ超等）。

図８は、上述のような様式で使用できる殺菌性光源及び別個の可視光源を含む装置の例を示す。特に図８は、殺菌性光源１０２及び可視光源１１２を含む装置１００を示す。殺菌性光源１０２は、殺菌性光及び可視光の両方を生成するよう構成された、いずれの殺菌性光源１０２を含んでよい。例えば殺菌性光源１０２は、殺菌性紫外光及び可視光を生成するよう構成してよい。更に、又はあるいは、殺菌性光源１０２は、殺菌性可視青紫光を生成するよう構成してよい。いずれの場合においても、殺菌性光源１０２は、パルス殺菌性光源であってよく、又は連続性殺菌性光源であってよい。後者の場合、装置１００は、上記連続性殺菌性光源から光の反復性パルスを生成できるように、上記連続性殺菌性光源を設定された周波数においてオン／オフするための回路構成を含んでよい。

可視光源１１２は、連続光を生成できるもの、パルス光を生成するものを含む、可視光を生成するよう構成されたいずれの光源１１２を含んでよい。場合によっては、可視光源１１２は更に、視認できない光を生成してよい。特定の実施形態では、可視光源１１２は更に、殺菌性紫外光及び殺菌性可視青紫光といった殺菌性光を生成してよい。このような場合のうちのいくつかにおいては、可視光源１１２は、殺菌性光源１０２と同一のタイプの光を生成し、また更なる実施形態では、殺菌性光源１０２と同様のタイプの光源であってよい（即ちこれらの光源は同一の様式で光を生成する）。しかしながら更に他の場合においては、可視光源１１２は、殺菌性光を生成するよう構成されていなくてよい。考えられる可視光ランプの例としては、ＬＥＤランプ、蛍光ランプ、可視光を生成するいずれのタイプの殺菌性光源が挙げられるが、これらに限定されない。

いずれの場合においても、可視光源１１２が生成する可視光は、殺菌性光源１０２から投射された、又は該当する場合は殺菌性光源を取り囲む光フィルタを通過した平均可視光強度の、少なくともおよそ９０％の平均強度を有してよい。いくつかの実施形態では、可視光源１１２が生成する可視光は、殺菌性光源１０２から投射された、又は該当する場合は殺菌性光源１０２を取り囲む光フィルタを通過した可視光強度より高い強度を有してよい。例えば可視光源１１２が連続光を放出する実施形態では、可視光源１１２が生成する可視光の強度は、殺菌性光源１０２から投射された、又は該当する場合は殺菌性光源を取り囲む光フィルタを通過した可視光の強度より、少なくともおよそ１５０％高くてよい。あるいは、可視光源１１２が可視光のパルスを生成する実施形態では、可視光源１１２が生成する可視光は、殺菌性光源１０２から投射された、又は該当する場合は殺菌性光源を取り囲む光フィルタを通過した平均可視光強度の、およそ９０％〜およそ１１０％の平均強度を有してよい。一般にこのような強度は、光源からいずれの所与の距離において測定してよいが、上述の強度が光源から１．０メートル以上の所与の距離において、場合によっては光源から２．０メートル以上又は更に３．０メートル以上の距離において測定されている場合、特に好適であり得る。このように、可視光源１１２からの可視光の投射は、殺菌性光源１０２からの可視光の投射をマスクする、又は殺菌性光源１０２からの投射と略同等（即ち±１０％）となるために十分なものとなり得る。

いくつかの特定の場合においては、可視光源１１２は、殺菌性光源１０２と同様の寸法的構成（即ち形状及びサイズ）を含んでよい。例えば、可視光源１１２及び殺菌性光源１０２に関して、互いのおよそ２０％以内の外側表面積を有すると有利であり得る。このような同等の表面積を有することにより、光の強度が同等となることに加えて、光源が同等の量の光を放出することを促進できる。場合によっては、可視光源１１２及び殺菌性光源１０２は、互いのおよそ１０％以下の外側表面積を有してよい。特定の実施形態では、可視光源１１２及び殺菌性光源１０２は、およそ同一の外側表面積を有してよい。

場合によっては、可視光ランプ１１２に着色することによって、殺菌性光源１０２から生成される可視光のスペクトルに適合させてよい。更に、又はあるいは、可視光源１１２に関して、これが殺菌性光源１０２よりも低い電力を使用するランプであると有利であり得る。特に、このような可視光ランプを利用し、また光がヒトの眼にパルスを有するように見えるような周波数の（例えば６０Ｈｚ未満の周波数の）パルスを生成する殺菌性光源を利用する、消毒プロセスは、光がヒトの眼に連続しているように見えるような周波数のパルスを生成する殺菌性光源を使用する消毒プロセスに比べて、必要とする電力消費が少なくなり得る。このような低い電力消費は、殺菌性光源のみを利用するプロセスに対する、このデュアルランププロセスの使用の動機となり得る。

必ずしもそのように限定されるものではないが、装置１００は、室／領域消毒装置であってよく、従って殺菌性光源１０２及び可視光源１１２は、装置１００が配設された領域／室の環境に対して光を幅広く分配するよう構成してよい。更に、殺菌性光源１０２及び可視光源１１２は、本明細書に記載の装置内において、装置１００から１．０メートル、又は更に２．０若しくは３．０メートル超の、室又は領域内の表面に対して、光を分配するよう構成してよい。具体的実施形態では、殺菌性光源１０２及び可視光源１１２は、略同様の空間的光分散パターンを有するよう構成してよい。これらの光源は、このような目的を達成するためのいずれの形状、サイズ又は構成のものであってよい。具体的実施形態では、殺菌性光源１０２及び可視光源１１２はそれぞれ、図８に示すように、装置の支持構造体の水平面に対して垂直に、縦向きに配設してよい。

特に装置１００から１．０、２．０又は３．０メートルの距離における室又は領域内の消毒を促進又は増強できる他の特徴部分も、装置１００に含まれていてよい。複数の例が図１〜３を参照して既に説明されており、簡潔さのために、これらについては繰り返さない。更に装置１００は、１つ又は複数のエネルギ貯蔵要素２６、トリガ電圧回路構成２８、電源回路構成３０、パルス幅回路構成３２、プログラム命令３４、プロセッサ３６、任意のバッテリ３８、リモートユーザインタフェース４０、電源コード４２、ホイール４４、占有センサ４６、（リモートユーザインタフェース４０に加えて、若しくはこれに代えて）上記装置上のユーザインタフェース、上記装置の携帯性を支援するためのハンドル、（電源コード４２に加えて、若しくはこれに代えて）電源ソケット入口、並びに／又は追加の占有センサ及び光センサといった追加のセンサを含むがこれらに限定されない、図１〜３を参照して説明した装置を参照して説明した特徴部分のいずれを含んでよい。図９の図を単純化するために、このような特徴部分のうちのいくつかは装置１００内には示されていない。更に、簡潔さのために、このような特徴部分のうちのいくつかは、装置１００を参照して説明されない。

図８に示すように、装置１００は、電源回路構成２６、パルス回路構成１０８、プログラム命令２８、プロセッサ３０、バッテリ３２、リモートユーザインタフェース３４、占有センサ４８を含んでよい。電源回路構成２６は一般に、光源１０２、１１２それぞれに動作のための電力を供給するよう構成され、パルス回路構成は、殺菌性光源１０２における、また可視光源からの光が反復性パルスとして放出されるか連続的に放出されるかに応じて、場合によっては可視光源１１２における、光のパルスを促進するよう構成される。可視光源１０２が可視光を連続的に生成するよう動作する場合、可視光は、殺菌性光源が生成する可視光を実質的にマスクするよう作用し得る。対照的に、可視光源１０２が可視光の反復性パルスを生成するよう動作する場合、可視光源からの可視光のパルスを、殺菌性光源からの光の投射と投射との間に投射することによって、これら２つの光源からの可視光の投射が、６０Ｈｚ超の周波数のパルスを有する可視光の集合的なストリームを生成し、焼付きの誘発を最小化できる。このような場合、殺菌性光源及び可視光源は、同一の周波数であるものの互いに対する位相差を有するパルスを有する。殺菌性光源及び可視光源のパルス幅は、同一であっても異なっていてもよい。

図９は、光源１０２、１１２それぞれにおいて、互いに対して光を生成する、２つの動作オプションの図を示す。特に図９は、殺菌性光源において光のパルスが生成されることを表すブロック１２０を示す。更に図９は、殺菌性光源とは別個の可視光源において生成される光が、連続的なもの又はパルスを有するものとして生成されることを表す、ブロック１２２を示す。更に図９は、可視光源からの可視光の投射及び殺菌性光源からの可視光の投射が、可視光の連続的なストリーム、又は６０Ｈｚ超の周波数のパルスを有する可視光の集合的なストリームを生成するように、これら２つの光源からの光の生成が管理されることを表す、ブロック１２４を示す。

上述のように、殺菌性光源から生成された可視光の大半又は全てを減衰させるよう構成された光フィルタを用いて、殺菌性光源からの可視光の生成をマスクしてよい。このような光フィルタの使用は、殺菌性光源が３Ｈｚ〜５０Ｈｚの周波数においてパルスを生成する実施形態に限定されないことに留意されたい。特に本明細書に記載の装置のいずれは、殺菌性光源から生成される光のパルス周波数にかかわらず、殺菌性光源から生成された可視光の大半又は全てを減衰させるよう構成された光フィルタを含んでよい。しかしながら、可視光を減衰させるよう構成された光フィルタは一般に、特に装置の殺菌性光源から１、２、３メートル離れた距離において、室消毒装置の殺菌効力を低下させることに留意されたい。従って場合によっては、本明細書に記載の装置において、可視光を減衰させるための光フィルタを省略することが有利となり得る。

本開示の便益を享受する当業者には、本発明が、３Ｈｚ超の周波数において殺菌性パルス光源をトリガする、パルス光消毒システム及び方法を提供すると考えられることが理解されるだろう。本発明の様々な態様の更なる修正及び代替実施形態は、当業者には本明細書に鑑みて明らかであろう。従って、この説明は説明のみを目的としたものと解釈されるべきであり、本発明を実施する一般的な方法を当業者に教示する目的のものである。本明細書に示し説明した本発明の形態は、現時点で好ましい実施形態として解釈されるべきものであると理解されたい。本明細書で図示及び説明した要素及び材料を置換してよく、また部品及びプロセスを逆転させてよく、本発明の特定の特徴を独立して利用してよく、これら全ては、本発明の以上の説明の便益を享受した後であれば、当業者には明らかであろう。以下の請求項に記載した本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書で説明した要素に変更を加えてよい。本明細書において使用される場合、用語「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」は、言明されている数の最大±５％の変動を指す。

Claims (50)

1. 消毒装置であって：
   殺菌性パルス光源であって、前記殺菌性パルス光源から生成された殺菌性光が前記消毒装置の外側に投射されるように、前記装置内に配設される、殺菌性パルス光源；
   およそ２０Ｈｚ超の設定された周波数において前記殺菌性パルス光源にトリガ電圧を印加するための、電力レギュレータ回路構成；
   電源回路構成；
   前記電源回路構成に、及び前記殺菌性パルス光源に連結された、１つ又は複数の電荷貯蔵デバイス；
   前記１つ又は複数の電荷貯蔵デバイスと、前記殺菌性パルス光源との間に連結された、パルス幅回路構成であって、前記１つ又は複数の電荷貯蔵デバイス及び前記パルス幅回路構成は、前記殺菌性パルス光源において生成される２００ｎｍ〜３２０ｎｍの波長範囲の紫外光のエネルギ束がおよそ２０Ｊ／ｍ²〜およそ１０００Ｊ／ｍ²となるように、設定された時間量において、設定された量の貯蔵されたエネルギを放出するよう構成される、パルス幅回路構成；
   前記消毒装置から少なくとも１．０メートル延在する領域において個体の存在を決定するための、占有センサ；
   プロセッサ；並びに
   前記占有センサが個体の存在を検出するとすぐに、前記殺菌性パルス光源からの光の生成を阻害及び／又は終了するために、前記プロセッサが実行可能な、プログラム命令
   を備える、消毒装置。
2. 前記電力レギュレータ回路構成は、およそ４０Ｈｚ超の周波数においてトリガ電圧を印加するためのものである、請求項１に記載の消毒装置。
3. 前記電力レギュレータ回路構成は、およそ６０Ｈｚ超の周波数においてトリガ電圧を印加するためのものである、請求項１に記載の消毒装置。
4. 前記電力レギュレータ回路構成は、およそ５５Ｈｚ〜およそ８０Ｈｚの周波数においてトリガ電圧を印加するためのものである、請求項１に記載の消毒装置。
5. 前記１つ又は複数の電荷貯蔵デバイス及び前記パルス幅回路構成は、前記殺菌性パルス光源において生成される２００ｎｍ〜３２０ｎｍの波長範囲の紫外光のエネルギ束がおよそ２０Ｊ／ｍ²〜およそ５００Ｊ／ｍ²となるように、設定された時間量において、設定された量の貯蔵されたエネルギを放出するよう構成される、請求項１に記載の消毒装置。
6. 前記殺菌性パルス光源は、およそ５０ｃｍ²〜およそ２５０ｃｍ²の外側表面積を有する、請求項１に記載の消毒装置。
7. 前記殺菌性パルス光源は、多色性殺菌性光源である、請求項１に記載の消毒装置。
8. 前記殺菌性パルス光源は、キセノン放電ランプである、請求項１に記載の消毒装置。
9. 前記プログラム命令は更に、前記消毒装置が動作することになる閉鎖空間の特徴に関するデータを受信するために、前記プロセッサが実行可能である、請求項１に記載の消毒装置。
10. 前記殺菌性パルス光源を取り囲むハウジングであって、前記ハウジングの側壁は紫外光に対して透過性であり、前記殺菌性パルス光源及び前記ハウジングは、前記殺菌性パルス光源から放出され、前記ハウジングを通して伝送された紫外光が、前記消毒装置の外側へと投射されるように、前記消毒装置内に配設される、ハウジング：
    前記ハウジングの第１の端部に配置された、ガス流入口；並びに
    前記ハウジングの、前記第１の端部とは反対側の第２の端部に配置された、ガス流出口
    を更に備える、請求項１に記載の消毒装置。
11. 前記ガス流出口の近傍に配置されたオゾンフィルタを更に備える、請求項１０に記載の消毒装置。
12. 前記殺菌性パルス光源は、前記消毒装置の水平面に対して略垂直に、縦向きに配設される、請求項１に記載の消毒装置。
13. 前記消毒装置は、前記殺菌性パルス光源から放出された光が前記消毒装置を、前記消毒装置から少なくとも１メートルの位置において取り囲むよう、前記殺菌性パルス光源の細長部分の周囲３６０°の不透明構成部品を有しない、請求項１に記載の消毒装置。
14. 前記消毒装置の携帯性を実現するためのホイールを更に備える、請求項１に記載の消毒装置。
15. 前記消毒装置は、前記消毒装置内で前記殺菌性パルス光源を移動させるためのアクチュエータを備える、請求項１に記載の消毒装置。
16. 前記電源回路構成に接続されたバッテリを更に備える、請求項１に記載の消毒装置。
17. 建物の商用交流電源に接続するための、支持構造体を備える電源コード及び／又は電源ソケット入口を更に備え、
    前記電源回路構成は：
    前記電源コード及び／又は前記電源ソケット入口を介して受承した交流電流を増大させるためのステップアップトランス；並びに
    前記ステップアップトランスから受承した前記交流電流を直流電流に変換するための整流器
    を備える、請求項１に記載の消毒装置。
18. 前記殺菌性パルス光源は、紫外光及び可視光を生成し、
    前記消毒装置は更に、前記殺菌性パルス光源とは別個の可視光源を備え、
    前記可視光源及び前記殺菌性パルス光源は、互いのおよそ２０％以内の外側表面積を備える、請求項１に記載の消毒装置。
19. ヒトが占有するのに好適な閉鎖空間内の表面上の細菌汚染を低減するための方法であって、
    前記方法は：
    前記ヒトが占有するのに好適な閉鎖空間内に配設された消毒装置の殺菌性光源からおよそ２０Ｈｚ超の周波数の光のパルスを生成するステップ；及び
    前記光のパルスを、前記消毒装置から少なくとも１．０メートルの、前記閉鎖空間内の表面に投射するステップ
    を含み、
    前記殺菌性光源が生成した前記光のパルスは、２００ｎｍ〜３００ｎｍの波長範囲の紫外光の、およそ２００Ｗ／ｍ²〜およそ５０００Ｗ／ｍ²の電力束を、前記表面において生成するために十分なパルス幅及びエネルギ束を備える、方法。
20. 前記消毒装置が備える占有センサからの検出信号に基づいて、前記消毒装置の動作を阻害又は停止するステップを更に含む、請求項１９に記載の方法。
21. 前記光のパルスを投射する前記ステップは、前記消毒装置から少なくとも２．０メートルの、前記閉鎖空間内の表面に、前記光のパルスを直接投射するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
22. 前記光のパルスを生成する前記ステップは、およそ４０Ｈｚ超の周波数の前記光のパルスを生成するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
23. 前記光のパルスを生成する前記ステップは、およそ６０Ｈｚ超の周波数の前記光のパルスを生成するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
24. 前記光のパルスを生成する前記ステップは、およそ５５Ｈｚ〜およそ８０Ｈｚの周波数の前記光のパルスを生成するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
25. 前記光のパルスを生成する前記ステップは、およそ８０Ｈｚ超の周波数の前記光のパルスを生成するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
26. 前記殺菌性光源が生成した前記光のパルスは、２００ｎｍ〜３００ｎｍの波長範囲の紫外光の、およそ２００Ｗ／ｍ²〜およそ２５００Ｗ／ｍ²の電力束を、前記表面において生成するために十分なパルス幅及びエネルギ束を備える、請求項１９に記載の方法。
27. 前記殺菌性光源が生成した前記光のパルスは、２００ｎｍ〜３００ｎｍの波長範囲の紫外光の、およそ２００Ｗ／ｍ²〜およそ１０００Ｗ／ｍ²の電力束を、前記表面において生成するために十分なパルス幅及びエネルギ束を備える、請求項１９に記載の方法。
28. 前記光のパルスを生成する前記ステップ、及び前記光のパルスを投射する前記ステップ中に、前記消毒装置の支持構造体に対して、前記殺菌性光源を自動的に移動させるステップを更に含む、請求項１９に記載の方法。
29. 前記光のパルスを生成する前記ステップ、及び前記光のパルスを投射する前記ステップ中に、前記消毒装置を自動的に移動させるステップを更に含む、請求項１９に記載の方法。
30. 前記殺菌性光源は、多色性殺菌性光源である、請求項１９に記載の方法。
31. 前記殺菌性光源は、紫外光及び可視光を生成し、
    前記方法は、前記殺菌性光源とは別個の可視光源から光のパルスを生成することにより、前記可視光源及び前記殺菌性光源からの可視光の投射の組み合わせが、可視光の連続的なストリーム、又は５０Ｈｚ超の周波数のパルスを有する可視光の集合的なストリームを生成するようにするステップを更に含む、請求項１９に記載の方法。
32. 表面を消毒するための方法であって：
    殺菌性光源から光のパルスを生成するステップであって、前記殺菌性光源からの前記光のパルスは、殺菌性光及び可視光を含む、ステップ；並びに
    前記殺菌性光源とは別個の可視光源から光のパルスを生成するステップ
    を含み、
    前記可視光源からの可視光の投射及び前記殺菌性光源からの可視光の投射は、可視光の連続的なストリーム、又は６０Ｈｚ超の周波数のパルスを有する可視光の集合的なストリームを生成する、方法。
33. 前記可視光源からの可視光の投射及び前記殺菌性光源からの可視光の投射は、可視光の連続的なストリーム、又は６０Ｈｚ超の周波数のパルスを有する可視光の集合的なストリームを生成する、請求項３２に記載の方法。
34. 前記可視光源からの可視光の投射及び前記殺菌性光源からの可視光の投射は、可視光の連続的なストリーム、又は９０Ｈｚ超の周波数のパルスを有する可視光の集合的なストリームを生成する、請求項３２に記載の方法。
35. 前記殺菌性光源から前記光のパルスを生成する前記ステップは、設定された周波数の前記光のパルスを生成するステップを含み、
    前記可視光源から前記光のパルスを生成する前記ステップは、前記設定された周波数ではあるものの、前記殺菌性光源からの前記光のパルスの生成に対して位相差を有する、前記光のパルスを生成するステップを含む、請求項３２に記載の方法。
36. 前記殺菌性光源から前記光のパルスを生成する前記ステップは、およそ３Ｈｚ〜およそ５０Ｈｚの周波数の前記光のパルスを生成するステップを含む、請求項３２に記載の方法。
37. 前記可視光源からの前記光のパルスは、前記殺菌性光源からの前記光のパルスの平均可視光強度のおよそ９０％〜およそ１１０％の平均強度を有する、請求項３２に記載の方法。
38. 前記可視光の連続的なストリーム又は前記可視光の集合的なストリームを、前記殺菌性光源及び前記可視光源を備える消毒装置の外側の空間に向かって、並びに前記消毒装置からおよそ１．０メートル超の表面に直接、投射するステップを更に含む、請求項３２に記載の方法。
39. 前記可視光の連続的なストリーム又は前記可視光の集合的なストリームを、少なくともおよそ４ｍ²の分割領域へと投射するステップを更に含む、請求項３２に記載の方法。
40. 前記殺菌性光源は、多色性光源である、請求項３２に記載の方法。
41. 殺菌性光及び可視光を放出するよう構成された、殺菌性パルス光源；
    設定された周波数において前記殺菌性パルス光源にトリガ電圧を印加するよう構成された、電力レギュレータ回路構成；
    前記殺菌性パルス光源とは別個の可視光源であって、前記可視光源及び前記殺菌性光源は、互いのおよそ２０％以内の外側表面積を備える、可視光源；並びに
    前記可視光源に光を生成させるために十分な電流を前記可視光源に送るよう構成された、供給回路構成
    を備える、消毒装置。
42. 前記電力レギュレータ回路構成は、およそ３Ｈｚ〜およそ５０Ｈｚの設定された周波数においてトリガ電圧を印加するよう構成される、請求項４１に記載の消毒装置。
43. 前記供給回路構成は、前記設定された周波数ではあるものの、印加される前記トリガ電圧との位相差を有する前記電流を、前記可視光源に送るよう構成される、請求項４１に記載の消毒装置。
44. 前記供給回路構成は、前記殺菌性パルス光源において生成された光の投射と投射との間、及び投射中に、前記可視光源を連続的に動作させるために、前記可視光源に電流を送るよう構成される、請求項４１に記載の消毒装置。
45. 前記可視光源は、前記殺菌性パルス光源が生成する前記光のパルスの可視光強度よりも高い強度の可視光を生成するよう構成される、請求項４４に記載の消毒装置。
46. 前記可視光源は、前記殺菌性パルス光源から生成された前記光のパルスの平均可視光強度のおよそ９０％〜およそ１１０％の平均強度を有する可視光を生成するよう構成される、請求項４１に記載の消毒装置。
47. 前記殺菌性パルス光源から放出された可視光の少なくとも大半を減衰させるよう構成された光フィルタを更に備える、請求項４１に記載の消毒装置。
48. 前記消毒装置は、前記殺菌性パルス光源から放出された可視光を減衰させるための光フィルタを含まない、請求項４１に記載の消毒装置。
49. 前記殺菌性パルス光源は、多色性パルス光源である、請求項４１に記載の装置。
50. 前記殺菌性パルス光源は、キセノン放電ランプである、請求項４１に記載の装置。

Images