JP2018190604A - UVLED irradiation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、UVLED照射システムに関する。 The present invention relates to a UVLED irradiation system.
光触媒加工が施されているトイレ、洗面器などの対象物に紫外線(UV)が照射されると、その表面で汚染物質が分解され、防汚、脱臭、抗菌、浄化などの効果が得られることが知られている。しかし、UVは人体に害(コラーゲン繊維の破壊)を与えるため、UVを常時、例えばトイレ使用中に、対象物に照射することは望ましくない。そのため、人感センサなどを用いて使用者の不在が確認された場合にのみUV照射を行うことが好ましい(例えば、特許文献1〜3参照)。
When ultraviolet light (UV) is irradiated to objects such as toilets and washbasins that have been subjected to photocatalyst processing, the contaminants are decomposed on the surface, and antifouling, deodorizing, antibacterial, purification, and other effects can be obtained. It has been known. However, since UV causes harm (collagen fiber destruction) to the human body, it is not desirable to irradiate the object with UV at all times, for example, during use of a toilet. Therefore, it is preferable to perform UV irradiation only when the absence of the user is confirmed using a human sensor or the like (see, for example,
しかし、上記のように、人感センサによって人体の不在を検知してUV照射を行う構成によると、使用者の出入りの頻度が高いトイレ施設などでは、UV照射の機会がほとんどなくなる場合がある。このような状況では、対象物の汚染状態に対してUV照射が過小となり、上記光触媒効果が得られにくくなる。一方、少ない機会のUV照射でより大きな光触媒効果を得るためにUV照射強度を増加させると、対象物の汚染レベルに対してUV照射が過剰となる場合があり、省エネの観点から好ましくない。 However, as described above, according to the configuration in which the presence of the human body is detected by the human sensor and the UV irradiation is performed, there is a case where there is almost no chance of UV irradiation in a toilet facility or the like where the user frequently enters and exits. In such a situation, the UV irradiation becomes too small with respect to the contaminated state of the object, and the photocatalytic effect is hardly obtained. On the other hand, if the UV irradiation intensity is increased in order to obtain a larger photocatalytic effect with less chance of UV irradiation, the UV irradiation may become excessive with respect to the contamination level of the object, which is not preferable from the viewpoint of energy saving.
そこで、本発明は、光触媒加工された対象物の汚染状態に応じて適量の紫外線を照射することができるUVLED照射システムを提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the UVLED irradiation system which can irradiate a suitable quantity of an ultraviolet-ray according to the contamination state of the target object photocatalyzed.
本発明の第1の形態のUVLED照射システムは、対象物を含む検知エリアの人体の不在を検知した場合に不在信号を出力する人感センサと、対象物を含む空間の臭気レベルを示す汚染レベル信号を出力する臭気センサと、対象物に紫外線を照射可能なUVLEDと、UVLEDを可変の出力状態で点灯可能なUVLED点灯装置と、不在信号が出力されている場合にUVLED点灯装置にUVLEDを点灯させる点消灯制御部と、汚染レベル信号が示す臭気レベルの増加に対して紫外線の照射強度が増加するようにUVLED点灯装置の出力状態を決定するUV強度決定部とを備える。 The UVLED irradiation system according to the first aspect of the present invention includes a human sensor that outputs an absence signal when the absence of a human body in a detection area including an object is detected, and a contamination level that indicates an odor level of a space including the object. An odor sensor that outputs a signal, a UVLED that can irradiate an object with ultraviolet light, a UVLED lighting device that can light the UVLED in a variable output state, and a UVLED that lights the UVLED lighting device when an absence signal is output And a UV intensity determination unit that determines the output state of the UVLED lighting device so that the irradiation intensity of ultraviolet rays increases with an increase in the odor level indicated by the contamination level signal.
上記構成によると、UV強度決定部が、臭気レベルの増加に応じてUVLEDからの紫外線の照射強度が増加するようにUVLED点灯装置の出力状態を決定する。対象物は、便器などである。これにより、光触媒加工された便器などの対象物の汚染状態に応じて適量の紫外線を照射することができるUVLED照射システムが実現される。 According to the said structure, a UV intensity determination part determines the output state of a UVLED lighting device so that the irradiation intensity of the ultraviolet-ray from UVLED may increase according to the increase in an odor level. The object is a toilet or the like. Thereby, the UVLED irradiation system which can irradiate a suitable amount of ultraviolet rays according to the contamination state of objects, such as a toilet bowl processed into a photocatalyst, is implement | achieved.
さらに、対象物を含む空間を照射可能な照明用LEDと、照明用LEDを点灯させるLED点灯装置とが設けられ、人感センサが、対象物を含む室内における人体の不在を検知した場合に不在信号を出力するように構成され、点消灯制御部が、UVLEDの点灯中にはLED点灯装置に照明用LEDを消灯させることが好ましい。これにより、紫外線照射中に使用者が上記空間に入ってしまうことが確実に防止される。 Furthermore, an illumination LED capable of irradiating a space including the object and an LED lighting device that turns on the illumination LED are provided, and the absence of the human sensor when the human sensor detects the absence of the human body in the room including the object It is configured to output a signal, and the on / off control unit preferably causes the LED lighting device to turn off the illumination LED while the UVLED is on. This reliably prevents the user from entering the space during the ultraviolet irradiation.
第2の形態のUVLED照射システムは、上記第1の形態において、n回目の不在信号の出力からn+1回目の不在信号の出力までの時間間隔を測定する計時部をさらに備え、UV強度決定部が、時間間隔の増加に応じてn+1回目の紫外線の照射強度が増加するように出力状態を決定する。これにより、空間における換気などによって壁掛便器から臭気センサまで臭気成分が到達しにくい場合においても、UVLEDによる紫外線照射が適宜行われる。したがって、第1の形態における効果が得られるとともに、汚染がより確実に抑制される。 The UVLED irradiation system according to the second aspect further includes a time measuring unit that measures a time interval from the output of the n-th absence signal to the output of the n + 1-th absence signal in the first form, and the UV intensity determination unit includes The output state is determined so that the irradiation intensity of the (n + 1) th ultraviolet ray increases as the time interval increases. Thereby, even when the odor component is difficult to reach from the wall-mounted toilet to the odor sensor due to ventilation in the space, ultraviolet irradiation by the UVLED is appropriately performed. Therefore, the effect in the first embodiment is obtained, and contamination is more reliably suppressed.
第3の形態のUVLED照射システムでは、上記第1の形態において、対象物は壁掛便器であり、人感センサは、壁掛便器に正対する人体の不在を検知した場合に不在信号を出力するように構成される。これにより、各壁掛便器に対して個別にUVLEDの点消灯が制御されるので、空間全体として空室となり難い状況においても、各壁掛便器へのUV照射を頻繁に行うことができる。したがって、第1の形態における効果が得られるとともに、各壁掛便器の汚染レベルがより確実に抑制される。 In the UVLED irradiation system of the third mode, in the first mode, the object is a wall-mounted toilet, and the human sensor outputs an absence signal when the absence of a human body directly facing the wall-mounted toilet is detected. Composed. As a result, since turning on / off of the UVLEDs is individually controlled for each wall-mounted toilet, even when it is difficult for the entire space to become a vacant space, UV irradiation to each wall-mounted toilet can be performed frequently. Therefore, the effect in the first embodiment is obtained, and the contamination level of each wall toilet is more reliably suppressed.
第4の形態のUVLED照射システムは、壁掛便器を含む室内の人体の不在を検知した場合に第1の不在信号を出力する広域人感センサと、壁掛便器に正対する人体の不在を検知した場合に第2の不在信号を出力する狭域人感センサと、室内の臭気レベルを示す汚染レベル信号を出力する臭気センサと、壁掛便器に紫外線を照射可能なUVLEDと、UVLEDを可変の出力状態で点灯可能なUVLED点灯装置と、汚染レベル信号が示す臭気レベルの増加に対して紫外線の照射強度が増加するように出力状態を決定するUV強度決定部と、第1の不在信号が出力されている場合には、UV強度決定部によって決定された出力状態を得るようにUVLED点灯装置を制御し、第1の不在信号が出力されずかつ第2の不在信号が出力されている場合には、所定の低レベルの出力状態を得るようにUVLED点灯装置を制御する出力調整部とを備える。 The UVLED irradiation system of the fourth form is a wide area human sensor that outputs a first absence signal when the absence of a human body including a wall toilet is detected, and the absence of a human body directly facing the wall toilet A narrow-area human sensor that outputs a second absence signal, an odor sensor that outputs a contamination level signal indicating an indoor odor level, a UVLED that can irradiate a wall-mounted toilet with ultraviolet light, and a UVLED in a variable output state. A UVLED lighting device that can be turned on, a UV intensity determination unit that determines an output state so that an irradiation intensity of ultraviolet rays increases with respect to an increase in odor level indicated by a contamination level signal, and a first absence signal are output. In this case, the UVLED lighting device is controlled to obtain the output state determined by the UV intensity determination unit, and the first absence signal is not output and the second absence signal is output. Expediently, an output adjustment section that controls the UVLED lighting device so as to obtain an output state of a predetermined low level.
上記構成により、室内全体で使用者が不在の場合には臭気レベルに応じた強度で紫外線照射が行われ、室内に使用者が存在する場合には使用中でない壁掛便器に対してのみ低レベルの強度で紫外線照射が行われる。したがって、第1の形態における効果が得られるとともに、各壁掛便器に対する紫外線照射の頻度を高めて紫外線照射量を確保しつつ、室内に存在する使用者に対する反射紫外線の影響を抑制することが可能となる。 According to the above configuration, when there is no user in the entire room, ultraviolet irradiation is performed with an intensity corresponding to the odor level, and when there is a user in the room, the level is low only for wall toilets that are not in use. Ultraviolet irradiation is performed with intensity. Therefore, the effect in the first embodiment can be obtained, and it is possible to suppress the influence of the reflected ultraviolet rays on the user existing in the room while ensuring the ultraviolet ray irradiation amount by increasing the frequency of ultraviolet ray irradiation to each wall toilet. Become.
第1から第4の形態のUVLED照射システムにおいて、臭気センサがアンモニア成分を検知するセンサであり、臭気センサは便器又は壁掛便器よりも高い位置に配置されることが好ましい。これにより、空気よりも軽いアンモニアが確実に検出される。 In the UVLED irradiation systems of the first to fourth embodiments, the odor sensor is a sensor that detects an ammonia component, and the odor sensor is preferably arranged at a position higher than the toilet bowl or the wall toilet. Thereby, ammonia lighter than air is reliably detected.
上記第1から第4の形態のUVLED照射システムにおいて、UV強度決定部が、臭気レベルがゼロの場合に紫外線の照射強度を所定の待機用照射強度に維持するように構成されてもよい。これにより、対象物における微量の汚染物質からの汚染の増加が確実に防止される。 In the UVLED irradiation systems according to the first to fourth embodiments, the UV intensity determination unit may be configured to maintain the irradiation intensity of ultraviolet rays at a predetermined standby irradiation intensity when the odor level is zero. Thereby, the increase in the contamination from the trace amount pollutant in a target object is prevented reliably.
上記第1から第4の形態のUVLED照射システムにおいて、UV強度決定部が、臭気レベルがゼロの場合にUVLED点灯装置の出力を停止させるように構成され得る。これにより、UVLED照射システムにおける省エネ性が向上する。 In the UVLED irradiation systems according to the first to fourth embodiments, the UV intensity determination unit may be configured to stop the output of the UVLED lighting device when the odor level is zero. Thereby, the energy-saving property in a UVLED irradiation system improves.
<第1の実施形態>
図1に本発明の第1の実施形態によるUVLED照射システム1のブロック図を示し、図2にUVLED照射システム1の概観図を示す。図2に示すように、UVLED照射システム1は、例えば、トイレに設置され、壁掛便器2(対象物)を含む空間Sに照明を与えるとともに、光触媒加工された壁掛便器2を紫外線(UV)殺菌するものである。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows a block diagram of a
UVLED照射システム1は、照明用LED10、LED点灯装置20、UVLED30、UVLED点灯装置40、人感センサ50、臭気センサ60及び制御部70を備える(図2の符号55については第3の実施形態以降で説明する)。LED点灯装置20、UVLED点灯装置40及び制御部70は、交流電源ACから給電される。なお、図の明瞭化のため、交流電源ACから各構成要素への配線、及び各構成要素間の配線を単線で示しているが、これらは実際には二線で配線される。
The UVLED
照明用LED10は、空間Sの天井Cに設置され、壁掛便器2を含む空間(すなわち、室内)に照明を与える。LED点灯装置20は、交流電源ACからの交流電圧を直流電流に変換して、この直流電流を照明用LED10に供給する。LED点灯装置20の動作状態は、制御部70によって決定される。
The
UVLED30は、空間Sの天井Cに設置され、照射範囲Rに含まれる壁掛便器2にUVを照射する。壁掛便器2の表面には光触媒加工(コーティング)が施されている。すなわち、壁掛便器2にUVLED30からUVが照射されると、壁掛便器2の表面の汚れ成分が光触媒作用によって分解され、これにより壁掛便器2の洗浄が行われる。UVLED点灯装置40は、交流電源ACからの交流電圧を直流電流に変換して、この直流電流をUVLED30に供給する。UVLED点灯装置40の動作状態は、制御部70によって決定される。
The UVLED 30 is installed on the ceiling C of the space S and irradiates the wall-mounted
人感センサ50は、空間Sの天井Cに設置され、室内(すなわち、トイレ全体)の人体の在/不在を検知する。人感センサ50は、検知エリアにおける熱の短時間的な変化を感知して人体の在/不在を検知する焦電型赤外線センサ、撮像素子によって撮像された画像に画像認識技術を適用して人体の在/不在を検知する画像センサ、又は発射したマイクロ波の反射波から人体の動きを検出して在/不在を検知するマイクロ波センサである。人感センサ50は、空間S内の人体の在/不在に応じて反転する人感検知信号を生成し、この人感検知信号を制御部70に出力する。説明の便宜上、人感検知信号は、人体の在/不在にそれぞれ対応する在信号/不在信号からなるものとする。すなわち、在信号及び不在信号の一方が「0」で表され、他方が「1」で表される。
The
臭気センサ60は、空間Sの天井Cに設置され、壁掛便器2の臭気レベルLoを検知する。臭気センサ60は、大気中のアンモニア成分を検出するセンサであり、アンモニア成分の検知量によって臭気レベルLoを特定する。ここで、臭気センサ60は、天井Cなど、室内において壁掛便器2よりも高い位置に(好ましくは最も高い位置に)設置されることが好ましい。これにより、空気よりも軽いアンモニアの成分が臭気センサ60によって確実に検出される。臭気センサ60は、臭気レベルLoを示す汚染レベル信号(例えば、アナログ信号)を生成し、汚染レベル信号を制御部70に出力する。
The
制御部70は、点消灯制御部71及びUV強度決定部72を含み、マイコンなどで構成される。制御部70は、人感検知信号又は汚染レベル信号に応じて、LED点灯装置20及びUVLED点灯装置40の出力状態を決定する。
The
点消灯制御部71は、人感センサ50から在信号が入力される場合、LED点灯装置20に照明用LED10を点灯させ、UVLED点灯装置40にUVLED30を消灯させる。一方、点消灯制御部71は、人感センサ50から不在信号が入力される場合、その入力の直後又は所定時間経過後に、LED点灯装置20に照明用LED10を消灯させ、UVLED点灯装置40にUVLED30を点灯させる。上記の所定時間は数秒であればよく、この所定時間を確保することによって、使用者が静止したことに起因して不在信号が出力されてしまった場合に(おそらくは照明用LED10の消灯に応じて使用者が動くことによって在信号が再出力される)、その使用者にUVが照射されてしまうことを防止することができる。
When a presence signal is input from the
UV強度決定部72は、臭気センサ60からの汚染レベル信号の臭気レベルLoに応じて、UVLED点灯装置40の出力を制御する。すなわち、臭気レベルLoの増加/減少に応じてUVLED30からのUV照射強度がそれぞれ増加/減少するようにUVLED点灯装置40の出力状態を決定する。
The UV
図3A及び図3Bは、UVLED点灯装置40の出力制御の構成を説明する図である。UVLED点灯装置40は、整流回路及びDC/DCコンバータで構成され得る。DC/DCコンバータの一例として、図3Aにはフライバックコンバータを示す。例えば、UVLED点灯装置40は、整流回路41、入力コンデンサ42、トランス43、スイッチング素子(FET)44、ダイオード45、出力コンデンサ46及びドライバ47を備える。FET44は、ドライバ47によってPWM駆動される。点消灯制御部71は、在信号に応じてドライバ47の動作を停止させてFET44をオフに維持する。一方、点消灯制御部71は、不在信号に応じてドライバ47の動作を有効化する。そして、UV強度決定部72は、臭気レベルLoの増加/減少に応じて、FET44のPWM駆動におけるオン時間(又はオンデューティ)を増加/減少させ、UVLED30によるUV照射強度を増加/減少させる。
3A and 3B are diagrams illustrating the configuration of output control of the
また、図3Bに示すように、スイッチング素子(FET)49がDC/DCコンバータ48の出力経路に挿入接続されてもよい。なお、DC/DCコンバータ48には、フライバックコンバータ、力率改善回路+降圧チョッパ回路(バック型コンバータ)など、任意の形態のコンバータが採用され得る。点消灯制御部71は、在信号に応じてFET49をオフに維持し、不在信号に応じてFET49のオフ状態を解除する。そして、UV強度決定部72は、臭気レベルLoの増加に応じて、FET49のPWM駆動におけるオンデューティを増加/減少させて、UVLED30からのUV照射強度を増加/減少させる。FET49のPWM駆動におけるスイッチング周波数は、0.1Hz〜100kHz程度であればよい。UVLED30の点灯は使用者の不在時を前提とするため、そして紫外線照射自体が可視光ではないため、点灯に起因するちらつきなどが現れてもよい。したがって、スイッチング周波数の下限は、UV強度決定部72及びFET49の性能などに応じて決定される。また、スイッチング周波数の上限は、UV強度決定部72及びFET49の性能、スイッチングノイズの要件などに応じて決定される。
Further, as shown in FIG. 3B, a switching element (FET) 49 may be inserted and connected to the output path of the DC /
図4を参照して、UVLED照射システム1の動作の一例を説明する。図4において、縦軸は、下段から、人感検知信号、臭気レベルLo及びUV照射強度を示し、横軸は時間を示す。なお、図面は、説明の便宜上、縮尺通りとは限らない。
An example of the operation of the
時刻t0〜t1において、空間S(室内)に使用者が存在しているものとする。したがって、在信号が入力されている点消灯制御部71は、UVLED点灯装置40にUVLED30を消灯させる。そのため、UV照射強度はゼロであり、臭気レベルLoが上昇していく。
It is assumed that a user is present in the space S (indoor) at time t0 to t1. Therefore, the on / off
時刻t1〜t3において、空間Sに使用者が不在となるものとする。UV強度決定部72は、時刻t1における臭気レベルLoに応じたUV照射強度となるようにUVLED点灯装置40を制御し、その後は臭気レベルLoの減少に応じてUV照射強度が減少するようにUVLED点灯装置40を制御する。なお、臭気レベルゼロに対応するUV照射強度はゼロでなくてもよい。
It is assumed that there is no user in the space S at times t1 to t3. The UV
ここで、線A(実線)に示すように、臭気レベルLoがゼロとなっても、不在信号が出力されている間は、汚染予防のために微量のUV照射強度(待機用照射強度)が維持されるようにしてもよい。例えば、時刻t2において、臭気レベルLoがゼロとなるが、時刻t2〜t3においては、UV強度決定部72は、待機用照射強度を維持するようにUVLED点灯装置40を制御する。これにより、壁掛便器2における微量の汚染物質からの汚染の増加が確実に防止される。待機用照射強度は、UV照射強度の最大値の1〜10%程度であればよい。一方、線B(点線)に示すように、臭気レベルLoがゼロとなった場合には、UV照射強度をゼロとしてもよい(すなわち、UVLED点灯装置40の出力を停止させてもよい)。これにより、UVLED照射システム1における省エネ性が向上する。
Here, as shown by the line A (solid line), even when the odor level Lo becomes zero, a small amount of UV irradiation intensity (standby irradiation intensity) is used to prevent contamination while the absence signal is output. It may be maintained. For example, although the odor level Lo becomes zero at time t2, the UV
時刻t3〜t4において、空間Sに使用者が存在するものとする。したがって、UV照射強度はゼロとなり、臭気レベルLoが上昇していく。
時刻t4〜t5において、空間Sに使用者が不在となるものとする。UV強度決定部72は、時刻t4における臭気レベルLoに応じたUV照射強度となるようにUVLED点灯装置40を制御し、その後は臭気レベルLoの減少に応じてUV照射強度が減少するようにUVLED点灯装置40を制御する。
時刻t5〜t6において、空間Sに使用者が存在するものとする。したがって、UV照射強度はゼロとなり、臭気レベルLoが上昇していく。
時刻t6〜t9における動作は、時刻t1〜t4における動作と実質的に同様である。
It is assumed that a user exists in the space S at times t3 to t4. Accordingly, the UV irradiation intensity becomes zero and the odor level Lo increases.
It is assumed that the user is absent from the space S at times t4 to t5. The UV
It is assumed that a user exists in the space S at times t5 to t6. Accordingly, the UV irradiation intensity becomes zero and the odor level Lo increases.
The operation at times t6 to t9 is substantially the same as the operation at times t1 to t4.
本実施形態のUVLED照射システム1は、上述したように、各1つの照明用LED10、LED点灯装置20、UVLED30、UVLED点灯装置40、人感センサ50、臭気センサ60及び制御部70を1ユニットとして成立する。一方、UVLED照射システム1が複数の照明用LED10及び複数のUVLED30を含む場合に、人感センサ50及び臭気センサ60の設置数は、照明用LED10の設置数又はUVLED30の設置数よりも少なくてもよい(各1つ設置されていればよい)。
As described above, the
例えば、図5に示すように、UVLED照射システム1は、空間Sに対して、1つの人感センサ50、1つの臭気センサ60及び1つの制御部70並びにn個のユニットU−1〜U−nを備えるようにしてもよい。この場合、ユニットU−1〜U−nの各々が、照明用LED10、LED点灯装置20、UVLED30及びUVLED点灯装置40を備える。なお、以降の説明において、ユニットU−1〜U−nを総称して又はいずれか1つを代表してユニットUという。
For example, as illustrated in FIG. 5, the
この構成では、人感センサ50から在信号が出力される場合、制御部70の点消灯制御部71(不図示)が、各ユニットUのLED点灯装置20に照明用LED10を点灯させ、UVLED点灯装置40にUVLED30を消灯させる。一方、人感センサ50から不在信号が入力される場合、制御部70の点消灯制御部71が、各ユニットUの各々のLED点灯装置20に照明用LED10を消灯させ、UVLED点灯装置40にUVLED30を点灯させる。そして、制御部70のUV強度決定部72(不図示)が、臭気センサ60からの汚染レベル信号の臭気レベルLoに応じて、各ユニットUのUVLED点灯装置40の出力を制御する。この場合、すべてのユニットUのUVLED30によるUV照射強度は同一となる。
In this configuration, when a presence signal is output from the
なお、UVLED照射システム1の構成には、種々のバリエーションが可能である。例えば、照明用LED10の設置数とUVLED30の設置数とは異なっていてもよい。また、人感センサ50の設置数と臭気センサ60の設置数とは異なっていてもよい。複数の人感センサ50が同じ室内に設置される場合には、複数の不在信号の論理和(OR)が採用されるものとする。また、複数の臭気センサ60が同じ室内に設置される場合には、複数の汚染レベル信号が示す臭気レベルの平均値、中央値又は最大値が採用されるものとする。また、1つのUVLED30の照射エリアが、1つの壁掛便器2に対応するようにしてもよいし(図2参照)、複数の壁掛便器2を含むようにしてもよい。
In addition, various variations are possible for the configuration of the
以上のように、本実施形態のUVLED照射システム1は、壁掛便器2を含む検知エリアの人体の不在を検知した場合に不在信号を出力する人感センサ50と、壁掛便器2を含む空間の臭気レベルLoを示す汚染レベル信号を出力する臭気センサ60と、壁掛便器2に紫外線を照射可能なUVLED30と、UVLED30を可変の出力状態で点灯可能なUVLED点灯装置40と、不在信号が出力されている場合にUVLED点灯装置40にUVLED30を点灯させる点消灯制御部71と、臭気レベルLoの増加に対して紫外線の照射強度が増加するようにUVLED点灯装置40の出力状態を決定するUV強度決定部72とを備える。
As described above, the
このように、UV強度決定部72が、臭気レベルLoの増加に応じてUVLED30からの紫外線の照射強度が増加するようにUVLED点灯装置40の出力状態を決定する。これにより、光触媒加工された壁掛便器2などの対象物の汚染状態に応じて適量の紫外線を照射することができるUVLED照射システム1が実現される。
As described above, the UV
<第2の実施形態>
上記第1の実施形態では、UV照射強度が専ら汚染レベル信号の臭気レベルに基づく構成を示したが、本実施形態では、UV照射強度が臭気レベルだけでなくUV照射間隔にも基づく構成を示す。本実施形態は、例えば空間Sが換気される場合などに臭気センサ60に到達する臭気が減少しても対象物(壁掛便器2)の汚染レベルは減少していない場合もあり得ることを考慮するものである。
<Second Embodiment>
In the first embodiment, the configuration in which the UV irradiation intensity is based solely on the odor level of the contamination level signal is shown. However, in the present embodiment, the configuration in which the UV irradiation intensity is based not only on the odor level but also on the UV irradiation interval is shown. . In the present embodiment, for example, when the space S is ventilated, the contamination level of the object (wall toilet 2) may not be decreased even if the odor reaching the
図6に本実施形態のUVLED照射システム1のブロック図を示す。本実施形態は、制御部70が計時部73を備える点で第1の実施形態とは異なる。本実施形態において、第1の実施形態の構成と実質的に同様の構成には同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。
FIG. 6 shows a block diagram of the
計時部73は、n回目の不在信号の出力からn+1回目の不在信号の出力までの時間間隔T(すなわち、n回目の在信号の継続時間)を測定する。UV強度決定部72は、この時間間隔Tの増加に応じてn+1回目のUV照射強度が増加するようにUVLED点灯装置40を制御する。
The timer 73 measures a time interval T from the output of the nth absence signal to the output of the (n + 1) th absence signal (that is, the duration of the nth presence signal). The UV
UV強度決定部72は、時間間隔Tが所定値を超えた場合には臭気レベルLoにかかわらず、所定強度でのUV照射を行うようにUVLED点灯装置40を制御してもよい。この所定強度は、その時点での臭気レベルLoに対応するUV照射強度よりも高いものとする。例えば、UV強度決定部72は、臭気レベルLoに対して第1のUV照射強度を演算し、時間間隔Tが所定値を超える場合に時間間隔Tに応じた係数α(1<α)を第1のUV照射強度に乗算して第2のUV照射強度を演算し、第2のUV照射強度に対応する出力状態を決定することができる。あるいは、UV強度決定部72は、臭気レベルLoに対して第1のUV照射強度を演算し、時間間隔Tに対して第2のUV照射強度を演算し、第1のUV照射強度と第2のUV照射強度のうちの高い方を選択して、選択したUV照射強度に対応する出力状態を決定してもよい。この場合、第2のUV照射強度は、UV照射時間(すなわち、不在信号の継続時間)の増加に対して減少するように設定され得る。
The UV
以上のように、本実施形態によるUVLED照射システム1は、n回目の不在信号の出力からn+1回目の不在信号の出力までの時間間隔Tを測定する計時部73をさらに備え、UV強度決定部72が、時間間隔Tの増加に応じてn+1回目のUV照射強度が増加するように出力状態を決定する。これにより、空間Sの窓開放などによる換気によって壁掛便器2から天井Cの臭気センサ60まで臭気成分が到達しにくい場合においても、UVLED30によるUV照射が適宜行われる。したがって、第1の実施形態における効果が得られることに加えて、汚染がより確実に抑制される。
As described above, the
<第3の実施形態>
上記第1の実施形態では、空間Sの使用者の在/不在に応じてUVLED30を点灯する構成を示したが、本実施形態では、壁掛便器2に正対する使用者の在/不在に応じてUVLED30を点灯させる構成を示す。
<Third Embodiment>
In the first embodiment, the configuration in which the
図7に、本実施形態のUVLED照射システム1のブロック図を示す。UVLED照射システム1の概観図は図2と同様である。図7に関して、本実施形態は、制御部70(点消灯制御部71)とLED点灯装置20との間に配線がない点で第1の実施形態(図1参照)とは異なる。また、図2に関して、本実施形態は、天井Cに設置された人感センサ50ではなく、壁掛便器2の人感センサ55が利用される点で第1の実施形態とは異なる。本実施形態において、第1の実施形態の構成と実質的に同様の構成には同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。
FIG. 7 shows a block diagram of the
人感センサ55は、壁W(又は壁掛便器2の前面)と対向する側を向けて設置された狭域の人感センサであり、例えば、壁掛便器2の蓋部に取り付けられる。人感センサ55は、壁掛便器2に正対する人体を検知し、人体の不在を検知した場合に不在信号を出力する。人感センサ55は、一般的な壁掛便器2の自動洗浄システムに用いられる焦電型赤外センサなどであればよく、人感センサ55の人感検知信号が便器洗浄用のシステム(不図示)及び制御部70の点消灯制御部71に出力されるように配線されるものとする。
The
点消灯制御部71は、人感センサ55から在信号が入力される場合、UVLED点灯装置40にUVLED30を消灯させる。一方、点消灯制御部71は、人感センサ55から不在信号が入力される場合、その入力の直後又は所定時間経過後に、UVLED点灯装置40にUVLED30を点灯させる。この所定時間を確保することによって、使用者が壁掛便器2から離れるも未だその付近に存在する場合に、壁掛便器2又はその付近の床面若しくは壁面からの反射UVがその使用者に当たらないようにすることができる。なお、LED点灯装置20は、壁スイッチ(不図示)によるユーザ操作又は別の系統の人感センサ(不図示)による制御に基づいて、照明用LED10を点灯/消灯するものとする。
When the presence signal is input from the
本実施形態のUVLED照射システム1は、上述したように、各1つの照明用LED10、LED点灯装置20、UVLED30、UVLED点灯装置40、人感センサ55、臭気センサ60及び制御部70を1ユニットとして成立し得る。一方、UVLED照射システム1が複数のUVLED30を含む場合に、臭気センサ60の設置数はUVLED30の設置数よりも少なくてもよい(1つが設置されていればよい)。
As described above, the
例えば、図8に示すように、UVLED照射システム1は、空間Sに対して、1つの臭気センサ60及び1つのUV強度決定部72並びにn個のユニットU−1〜U−nを備えるようにしてもよい。この場合、各ユニットUが、UVLED30、UVLED点灯装置40、人感センサ55及び点消灯制御部71を備え、各壁掛便器2に対応する。制御部70を構成する複数の点消灯制御部71及び1つのUV強度決定部72は分散配置され得る。照明用LED10及びLED点灯装置20は、他の構成要素から独立しており、その設置位置及び設置数は任意である。
For example, as shown in FIG. 8, the
この構成では、各ユニットUにおいて、点消灯制御部71は、人感センサ55から在信号が入力される場合にはUVLED点灯装置40にUVLED30を消灯させ、人感センサ55から不在信号が入力される場合には(その入力の直後又は所定時間経過後に)UVLED点灯装置40にUVLED30を点灯させる。そして、UV強度決定部72が、臭気センサ60からの汚染レベル信号の臭気レベルLoに応じて、各ユニットUのUVLED点灯装置40の出力状態を決定する。この場合、すべてのUV照射中のユニットUのUVLED30によるUV照射強度は同一となる。
In this configuration, in each unit U, when the presence signal is input from the
以上のように、本実施形態によるUVLED照射システム1では、人感センサ55が、壁掛便器2に正対する人体を検出するように構成される。これにより、各壁掛便器2に対して個別にUVLED30の点消灯が制御されるので、空間S全体として空室となり難い状況(ターミナル駅のトイレ、サービスエリアのトイレなど)においても、各壁掛便器2へのUV照射を頻繁に行うことができる。したがって、第1の実施形態における効果が得られることに加えて、各壁掛便器2の汚染レベルがより確実に抑制される。
As described above, in the
<第4の実施形態>
上記第1の実施形態では広域の人感センサ50を用いる構成を示し、上記第3の実施形態では狭域の人感センサ55を用いる構成を示したが、本実施形態では、広域の人感センサ50及び狭域の人感センサ55の双方を用いてUV照射を制御する構成を示す。概略として、本実施形態のUVLED照射システム1は、室内全体で使用者が不在の場合には第1の実施形態と同様に臭気レベルLoに応じた強度でUV照射を行い、室内に使用者が存在する場合には、使用中でない壁掛便器2に対してのみ低レベルの強度でUV照射を行う。
<Fourth Embodiment>
In the first embodiment, the configuration using the wide-area
図9に本実施形態のUVLED照射システム1のブロック図を示す。本実施形態において、第1又は第3の実施形態の構成と実質的に同様の構成には同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。なお、説明の明確化のため、人感センサ50及び人感センサ55をそれぞれ広域人感センサ50及び狭域人感センサ55というものとする。
FIG. 9 shows a block diagram of the
UVLED照射システム1は、空間Sに対して、1つの広域人感センサ50、1つの臭気センサ60及び1つのUV強度決定部72並びにn個のユニットU−1〜U−nを備える。各ユニットUは、UVLED30、UVLED点灯装置40、狭域人感センサ55及び出力調整部74を備え、各壁掛便器2に対応する。照明用LED10及びLED点灯装置20は、他の構成要素から独立していてもよいし、破線で示すように点消灯制御部71を介して広域人感センサ50に接続され、広域人感センサ50の検知結果に応じて点消灯が制御されるようにしてもよい。また、照明用LED10及びLED点灯装置20の設置位置及び設置数は任意である。なお、制御部70を構成する点消灯制御部71(接続される場合)、UV強度決定部72及び出力調整部74は分散配置され得る。
The
各ユニットUにおいて、出力調整部74は、広域人感センサ50からの人感検知信号、狭域人感センサ55からの人感検知信号、及びUV強度決定部72からの汚染レベル信号を受けて、UVLED点灯装置40の出力を制御する。UV強度決定部72は、臭気センサ60からの汚染レベル信号の臭気レベルLoに応じて各ユニットUのUV照射強度を決定し、このUV照射強度を示す信号を出力調整部74に出力する。この場合、すべてのユニットUに対して決定されるUV照射強度は同一となる。なお、UVLED照射システム1は、n=1でも成立する。
In each unit U, the
広域人感センサ50から不在信号が出力される場合(この場合、狭域人感センサ55からも不在信号が出力される)、すべてのユニットUの出力調整部74は、UV強度決定部72によって決定された出力状態が得られるようにUVLED点灯装置40を制御する。
広域人感センサ50にから在信号が出力される場合でかつ狭域人感センサ55から不在信号が出力される場合、当該不在信号を出力しているユニットUの出力調整部74は、所定の低レベルの出力状態が得られるようにUVLED点灯装置40を制御する。
狭域人感センサ55から在信号が出力される場合(この場合、広域人感センサ50からも在信号が出力される)には、当該在信号を出力しているユニットUの出力調整部74はUVLED点灯装置40の出力を停止させる。
When the absence signal is output from the wide area human sensor 50 (in this case, the absence signal is also output from the narrow area human sensor 55), the
When the presence signal is output from the wide area
When the presence signal is output from the narrow area human sensor 55 (in this case, the presence signal is also output from the wide area human sensor 50), the
すなわち、広域人感センサ50から不在信号が出力されている場合には、第1の実施形態と同様に、臭気レベルLoに応じたUV照射強度でUV照射が行われる。一方、いずれかの狭域人感センサ55から不在信号が出力されるが、広域人感センサ50からは在信号が出力される場合、これは使用されていない壁掛便器2もあるが、空間S(室内)のどこかに使用者がいることを意味する。この場合、第3の実施形態と同様に、使用者不在の(すなわち、使用されていない)壁掛便器2に対してのみUV照射が行われる。
That is, when the absence signal is output from the wide area
ここで、UV照射中の壁掛便器2又はその付近の床面若しくは壁面からの反射UVが空間S内の使用者に当たらないように、上記の低レベルの出力状態(低レベルのUV照射強度)は、空間Sが空室となった場合の出力状態(通常のUV照射強度)よりも低いことが好ましい。例えば、低レベルの出力状態は、予め決定された固定のUV照射強度に対応するものであってもよいし、臭気レベルLoに応じた照射強度に所定の係数α(0<α<1)を掛けたUV照射強度に対応するものであってもよい。低レベルの出力状態が固定される場合、この出力状態に対応するUV照射強度は、UV照射強度の最大値の50%以下であればよく、好ましくは25%以下、より好ましくは10%以下であればよい。
Here, the low-level output state (low-level UV irradiation intensity) so that the reflected UV from the wall-mounted
図10A及び図10BはUVLED点灯装置40の出力制御の構成を説明する図であり、それぞれ第1の実施形態の図3A及び図3Bに対応する。FET44は、ドライバ47によってPWM駆動される。出力調整部74は、広域人感センサ50から不在信号が入力される場合、UV強度決定部72によって決定されるUV照射強度を得るようにFET44のPWM駆動におけるオン時間(又はオンデューティ)を決定する。出力調整部74は、広域人感センサ50から在信号が入力され、かつ狭域人感センサ55から不在信号が入力される場合、上記の低レベルの出力状態が得られるようにFET44のPWM駆動におけるオン時間(又はオンデューティ)を決定する。出力調整部74は、狭域人感センサ55から在信号が入力される場合、FET44のPWM駆動を停止させる。
10A and 10B are diagrams for explaining the configuration of output control of the
また、図10Bに示す構成では、出力調整部74は、広域人感センサ50から不在信号が入力される場合、UV強度決定部72によって決定されるUV照射強度を得るようにFET49のPWM駆動におけるオンデューティを決定する。出力調整部74は、広域人感センサ50から在信号が入力され、かつ狭域人感センサ55から不在信号が入力される場合、上記の低レベルの出力状態が得られるようにFET49のPWM駆動におけるオンデューティを決定する。出力調整部74は、狭域人感センサ55から在信号が入力される場合、FET49をオフに維持する。本例でも第1の実施形態と同様に、FET49のPWM駆動におけるスイッチング周波数は、0.1Hz〜100kHz程度であればよい。
10B, when the absence signal is input from the wide area
以上のように、本実施形態のUVLED照射システム1は、壁掛便器2を含む室内の人体の不在を検知した場合に第1の不在信号を出力する広域人感センサ50と、壁掛便器2に正対する人体の不在を検知した場合に第2の不在信号を出力する狭域人感センサ55と、室内の臭気レベルLoを示す汚染レベル信号を出力する臭気センサ60と、壁掛便器2に紫外線を照射可能なUVLED30と、UVLED30を可変の出力状態で点灯可能なUVLED点灯装置40と、臭気レベルLoの増加に対して紫外線の照射強度が増加するように出力状態を決定するUV強度決定部72と、第1の不在信号が出力されている場合には、UV強度決定部72によって決定された出力状態を得るようにUVLED点灯装置40を制御し、第1の不在信号が出力されずかつ第2の不在信号が出力されている場合には、所定の低レベルの出力状態を得るようにUVLED点灯装置40を制御する出力調整部74とを備える。
As described above, the
これにより、室内全体で使用者が不在の場合には臭気レベルLoに応じたUV照射強度でUV照射が行われ、室内に使用者が存在する場合には使用中でない壁掛便器2に対してのみ低レベルのUV照射強度でUV照射が行われる。したがって、第1の実施形態における効果が得られるとともに、UV照射の頻度を高めて各壁掛便器2に対するUV照射量を確保しつつも、室内に存在する使用者に対する反射UVの影響を抑制することが可能となる。
Thereby, when there is no user in the whole room, UV irradiation is performed with the UV irradiation intensity corresponding to the odor level Lo, and when there is a user in the room, only the
<変形例>
以上に本発明の好適な実施形態を示したが、本発明は、例えば以下に示すように種々の態様に変形可能である。
<Modification>
Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be modified into various modes as shown below, for example.
(1)対象物に関する変形
上記第1から第4の実施形態では、UV照射の対象物を壁掛便器2としたが、対象物はこれに限られず、例えば他の形態の便器であってもよい。また、光触媒加工(光触媒コーティング、光触媒膜の塗布など)が可能であり、かつアンモニアなどの臭気を発する対象物であれば、どのような対象物に対しても本発明は適用可能である。
(1) Deformation related to the object In the first to fourth embodiments, the UV irradiation object is the wall-mounted
(2)臭気センサ60の変形
上記第1から第4の実施形態では、臭気センサ60がアンモニアを検出するセンサである構成を示したが、臭気センサ60は、メタンチオール、硫化水素、アミン類などの他の臭気成分を検出するセンサであってもよい。また、臭気センサ60は、上記臭気成分の2つ以上を検出可能なセンサであってもよい。
(2) Modification of
1 UVLED照射システム
2 壁掛便器(対象物)
10 照明用LED
20 LED点灯装置
30 UVLED
40 UVLED点灯装置
50 人感センサ(広域人感センサ)
55 人感センサ(狭域人感センサ)
60 臭気センサ
70 制御部
71 点消灯制御部
72 UV強度決定部
73 計時部
74 出力調整部
1
10 LED for lighting
20
40
55 Human sensor (Narrow area human sensor)
60
Claims (9)
対象物を含む検知エリアの人体の不在を検知した場合に不在信号を出力する人感センサと、
前記対象物を含む空間の臭気レベルを示す汚染レベル信号を出力する臭気センサと、
前記対象物に紫外線を照射可能なUVLEDと、
前記UVLEDを可変の出力状態で点灯可能なUVLED点灯装置と、
前記不在信号が出力されている場合に前記UVLED点灯装置に前記UVLEDを点灯させる点消灯制御部と、
前記汚染レベル信号が示す前記臭気レベルの増加に対して前記紫外線の照射強度が増加するように前記出力状態を決定するUV強度決定部と
を備えたUVLED照射システム。 A UVLED irradiation system,
A human sensor that outputs an absence signal when detecting the absence of a human body in a detection area including an object;
An odor sensor that outputs a contamination level signal indicating the odor level of the space containing the object;
A UVLED capable of irradiating the object with ultraviolet rays;
A UVLED lighting device capable of lighting the UVLED in a variable output state;
A light on / off control unit that causes the UV LED lighting device to light the UV LED when the absence signal is output;
A UVLED irradiation system comprising: a UV intensity determination unit that determines the output state so that the irradiation intensity of the ultraviolet rays increases with an increase in the odor level indicated by the contamination level signal.
前記照明用LEDを点灯させるLED点灯装置と
をさらに備え、
前記人感センサが、前記対象物を含む室内における人体の不在を検知した場合に不在信号を出力するように構成され、
前記点消灯制御部が、前記UVLEDの点灯中には前記LED点灯装置に前記照明用LEDを消灯させるように構成された、請求項1又は2に記載のUVLED照射システム。 An illumination LED capable of irradiating a space including the object;
An LED lighting device for lighting the LED for illumination,
The human sensor is configured to output an absence signal when detecting the absence of a human body in a room including the object,
The UVLED irradiation system according to claim 1, wherein the lighting on / off control unit is configured to cause the LED lighting device to turn off the illumination LED while the UVLED is turned on.
前記UV強度決定部が、前記時間間隔の増加に応じて前記n+1回目の前記紫外線の照射強度が増加するように前記出力状態を決定するように構成された、請求項1から3のいずれか一項に記載のUVLED照射システム。 a timer for measuring a time interval from the output of the n-th absence signal to the output of the n + 1-th absence signal;
4. The apparatus according to claim 1, wherein the UV intensity determination unit is configured to determine the output state such that an irradiation intensity of the ultraviolet ray of the (n + 1) th time increases in accordance with an increase in the time interval. Item 4. UVLED irradiation system.
前記人感センサが、前記壁掛便器に正対する人体の不在を検知した場合に不在信号を出力するように構成された、請求項1に記載のUVLED照射システム。 The object is a wall-mounted toilet;
The UVLED irradiation system according to claim 1, wherein the presence sensor is configured to output an absence signal when detecting the absence of a human body directly facing the wall-mounted toilet.
壁掛便器を含む室内の人体の不在を検知した場合に第1の不在信号を出力する広域人感センサと、
前記壁掛便器に正対する人体の不在を検知した場合に第2の不在信号を出力する狭域人感センサと、
前記室内の臭気レベルを示す汚染レベル信号を出力する臭気センサと、
前記壁掛便器に紫外線を照射可能なUVLEDと、
前記UVLEDを可変の出力状態で点灯可能なUVLED点灯装置と、
前記汚染レベル信号が示す前記臭気レベルの増加に対して前記紫外線の照射強度が増加するように前記出力状態を決定するUV強度決定部と、
前記第1の不在信号が出力されている場合には、前記UV強度決定部によって決定された出力状態を得るように前記UVLED点灯装置を制御し、前記第1の不在信号が出力されずかつ前記第2の不在信号が出力されている場合には、所定の低レベルの出力状態を得るように前記UVLED点灯装置を制御する出力調整部と
を備えたUVLED照射システム。 A UVLED irradiation system,
A wide area human sensor that outputs a first absence signal when the absence of a human body including a wall-mounted toilet is detected;
A narrow-area human sensor that outputs a second absence signal when the absence of a human body facing the wall toilet is detected;
An odor sensor that outputs a pollution level signal indicating the odor level in the room;
A UVLED capable of irradiating the wall toilet with ultraviolet rays;
A UVLED lighting device capable of lighting the UVLED in a variable output state;
A UV intensity determination unit that determines the output state so that the irradiation intensity of the ultraviolet ray increases with respect to the increase in the odor level indicated by the contamination level signal;
When the first absence signal is output, the UVLED lighting device is controlled to obtain the output state determined by the UV intensity determination unit, and the first absence signal is not output and the An UVLED irradiation system comprising: an output adjustment unit that controls the UVLED lighting device so as to obtain a predetermined low-level output state when the second absence signal is output.
The UVLED irradiation system according to any one of claims 1 to 7, wherein the UV intensity determination unit is configured to stop the output of the UVLED lighting device when the odor level is zero.
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