JP2022007838A - 紫外線殺菌装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 紫外線が外部に放射されることを防止でき、室内に配置して使用しても室内の人や各種部材に対する悪影響を防止できる紫外線殺菌装置を提供する。【解決手段】 内部に紫外線ランプ22を有する殺菌室20と、殺菌室20に空気を導入する導入部30と、殺菌室20から空気を放出する放出部40と、外部から空気を導入して導入部30、殺菌室20及び放出部40に流動させて外部へ放出するファン11と、がケーシング12内に設けられた紫外線殺菌装置10であり、導入部30は、殺菌室20を仕切る隔壁17に突設された筒部31と、筒部31の端部開口31aと端部開口31a近傍の端部開口31bとを覆い筒部31との間に導入路32を区画するキャップ状のダンパ33と、を有し、隔壁17、筒部31及びダンパ33により紫外線ランプ22の紫外線が遮光されている。【選択図】図1

Description

本発明は、紫外線発光部を有する殺菌室に導入された空気を殺菌して放出する紫外線殺菌装置に関する。
従来より、紫外線発光部を有する殺菌室に、外部から空気を導入し、紫外線を照射することで殺菌し、外部へ放出するように構成された紫外線殺菌装置は種々知られている。
例えば下記特許文献1には、細長状の筐体の一方の端部に給気用のファンを配置するとともに他方の端部にフィルタを配置し、筐体内のファンとフィルタとの間に紫外線の光源を配置した紫外線殺菌装置が提案されている。
このような紫外線殺菌装置は、室内に配置し、室内の空気を循環させて殺菌処理を行っていた。
実用新案登録第3221578号公報
しかしながら従来知られている紫外線殺菌装置では、紫外線を発光する光源が各種の筐体等のケーシング内に収容されて配置されているものの、例えば空気を導入又は排出する部位等の隙間から紫外線が外部に漏れやすかった。
このような紫外線殺菌装置が室内に設置された場合、漏れた紫外線が室内の天井、壁、床等の構造物や室内に配置されている物品などに紫外線が長時間照射されることになり、これらの各種部材が紫外線により劣化が生じ易く、プラスチック製の部材では著しく劣化が生じていた。また室内に居る人にも紫外線が照射されるため、健康被害が生じることもあった。
そこで本発明は、紫外線が外部に放射されることを防止でき、室内に配置して使用しても室内の人や各種部材に対する悪影響を防止できる紫外線殺菌装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の紫外線殺菌装置は、内部に紫外線発光部を有する殺菌室と、殺菌室に空気を導入する導入部と、殺菌室から空気を放出する放出部と、外部から空気を導入して導入部、殺菌室及び放出部に流動させて外部へ放出するファンと、がケーシング内に設けられた紫外線殺菌装置であり、導入部は、殺菌室を仕切る隔壁に突設された筒部と、筒部の端部開口と端部開口近傍の外周囲とを覆い筒部との間に導入路を区画するキャップ状のダンパと、を有し、隔壁、筒部及びダンパにより紫外線発光部の紫外線が遮光されている。
本発明の紫外線殺菌装置では、ケーシング内には収容部材が収容された収容空間を有し、ダンパが収容空間内に配設されているのがよい。
この紫外線殺菌装置では、互いに異なる向きに配設されて空気の流動方向に隣接する隔壁間が凹曲面を介して連続しているのがよい。
また放出部は、殺菌室から外部への放出開口まで屈曲して設けられた放出路を有するのがよい。
さらに本発明の紫外線殺菌装置では、殺菌室と放出路とが共通隔壁により仕切られ、殺菌室の横幅と放出路の横幅とが同等であって、空気の流動方向と直交する殺菌室の断面積が放出路より広く設けられていてもよい。
その場合、共通隔壁における殺菌室の出口側先端が、殺菌室側に湾曲した凹曲面形状に形成されているのがよい。
本発明によれば、導入部から導入された空気が殺菌室内で紫外線発光部からの紫外線により殺菌され、放出部から放出されるように構成されていて、導入部が、殺菌室を仕切る隔壁に突設された筒部と、筒部の端部を覆うことで筒部との間に導入路を区画するキャップ状のダンパと、を備えている。そのため筒部とダンパとの間隙を適度に設定することで、処理対象の空気を適度な流量で殺菌室に導入して紫外線により十分な殺菌を行うことが可能である。
しかもダンパが単に筒部の端部開口を覆うだけでなく、筒部の端部開口と端部開口近傍の外周囲とを覆うので、導入路を屈曲して設けることができるとともに導入路を隔壁に向けて開口させることができる。そのため殺菌室内で発光された紫外線が導入路を通して外部に放射されることを確実に防止でき、紫外線殺菌装置を室内に配置して使用しても、室内の人や部材に紫外線が照射されるおそれがない。
従って、本発明によれば、紫外線が外部に放射されることを防止でき、室内に配置して使用しても室内の人や各種部材に対する悪影響を防止できる紫外線殺菌装置を提供することが可能である。
本発明において、ケーシング内には収容部材が収容された収容空間を有し、ダンパが収容空間内に配設されていれば、ダンパをケーシング外に配置する必要がなく、紫外線殺菌装置の外形を嵩張ることなくスリムに形成できる上、殺菌室内の紫外線の放射をダンパにより防止できるため、収容空間内に収容された収容部材に紫外線が照射されることを防止できる。
そのため収容空間内には、例えば樹脂製部材などのように紫外線の影響が生じ易いものであっても収容することが可能であり、収容空間に各種の部材を収容して有効に活用することができる。
本発明において、互いに異なる向きに配設されて空気の流動方向に隣接する隔壁間が凹曲面を介して連続していると、殺菌室内で隔壁に沿って流動する空気の流れが、隣接する隔壁間で乱れ難い。そのため殺菌室から流下される空気を安定して流下させつつ紫外線を照射でき、流下される空気の殺菌処理にバラツキが生じ難く、空気流全体に安定して均等に殺菌処理を施すことができる。
さらに放出部が殺菌室から外部への放出開口まで屈曲して設けられた放出路を有していると、殺菌室の紫外線が放出開口から外部に漏れることを防止でき、より確実に紫外線が外部に放射されることを防止できる。
また本発明において、殺菌室と放出路とが共通隔壁により仕切られ、殺菌室の横幅と放出路の横幅とが同等であって、空気の流動方向と直交する殺菌室の断面積が放出路より広く設けられていると、殺菌室の紫外線が外部に漏れることを防止できる放出路を簡素に構成できる。また殺菌室の空気の滞留時間を長く確保でき、殺菌室内で十分な殺菌処理を行うことが可能である。
その場合に共通隔壁における殺菌室の出口側先端が、殺菌室側に湾曲した凹曲面形状に形成されていれば、殺菌室内の紫外線が放出路側に一層漏れにくくすることができる。
本発明の実施例に係る紫外線照射装置の断面図である。 図1のA-A断面図である。
以下、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明する。
図1及び図2に示すように、本実施形態の紫外線殺菌装置10は、殺菌室20と、殺菌室20に処理対象の空気を導入する導入部30と、殺菌室20から処理済の空気を放出する放出部40と、外部から空気を導入し、導入部30、殺菌室20及び放出部40に流動させ、再び外部へ放出するためのファン11とを備え、これらがケーシング12内に一体に装着されている。
ケーシング12は中空の硬質筐体からなる。形状は任意であり、開口、蓋、窓等が設けられていてもよく、紫外線殺菌装置10の各種機能部材、殺菌とは異なる目的の各種機能部材などの付属部材が外部又は内部に設けられていてもよい。
本実施形態のケーシング12は、例えば幅が300mm程度、厚みが100mm程度、高さが150mm程度の直方体形状を有し、側面上部に外部からの空気の導入開口21が設けられ、背面の下部に外部への空気の放出開口41が設けられている。また上部には室内の壁等に吊り下げて装着するための吊下プレート13が装着されている。
本実施形態のケーシング12には、さらに紫外線殺菌装置10を操作するためのスイッチ14a、運転状態を示すランプ等の表示部14bが外部に設けられ、収紫外線殺菌装置10を駆動するのに必要な各種の電気部品15を収容する収容空間16が内部の上部に設けられている。この収容空間16は導入部30の一部として共用されている。詳細な図示は省略しているが、外部電源との接続部等も設けられている。
ケーシング12は任意の材料により形成可能で、例えば樹脂等を用いてもよい。
本実施形態では、ケーシング12の一部の壁を殺菌室20や放出部40を区画するための隔壁として共用するため、後述する殺菌室20及び放出部40の隔壁17と同じく、紫外線が長期間照射されても劣化が生じない、或いは生じ難い材料により形成されている。
殺菌室20、導入部30及び放出部40は、ケーシング12内を各種の隔壁17により仕切ることで形成されている。これらはケーシング12とは別に形成されたものをケーシング12内に組み込んでも、ケーシング12と一体に形成してもよい。
本実施形態では、ケーシング12内に複数の隔壁17を互いに異なる向きで配置することで、上部に収容空間16及び導入部30が区画され、下部に殺菌室20及び放出部40が区画されている。
各隔壁17としては、紫外線が長期間照射されても劣化が生じない、或いは生じ難い、例えば表面処理を施した鋼板、アルミニウム、ステンレス等からなる板材を用いてもよい。
殺菌室20は、収容空間16との間を仕切る上面隔壁17aと、上面隔壁17aの下方側の中央部分を仕切るように幅方向両側に互いに対向して平行に配設された一対の側面隔壁17bと、後述する放出部40と区画するための共通隔壁17cと、ケーシング12の正面壁12a及び背面壁12bと、により区画された空間からなり、内部に紫外線発光部としての紫外線ランプ22が配置されている。
紫外線ランプ22は、例えば放電によって紫外線を発生する直線形状の内側バルブがガラス等の外管バルブ内に収容された二重管構造を有する直管形のランプ及びU字管のランプなどを使用してもよい。発光には好ましくは300nm以下の紫外線、より好ましくは200nm~280nmの紫外線がより強く含まれるのが好適である。
紫外線ランプ22の両端には接続部が設けられており、それぞれ一対の側面隔壁17bに設けられている。紫外線ランプ22は、接続部を用いて殺菌室20に装着された状態では、殺菌室20の中心における幅方向全長に配置される。
この紫外線ランプ22は殺菌室20を流動する空気の流動方向に対して略直交する方向に配置されており、紫外線ランプ22から発光される紫外線が殺菌室20内を流動する空気全体に均一に照射されるように配置されている。
上面隔壁17aには、紫外線ランプ22と対向する位置に、導入部30と連通するように、紫外線ランプ22の直径と略同等の幅及び長さを有する長孔状の長孔開口23が設けられている。長孔開口23の殺菌室20側の両測縁には紫外線ランプ22に向けて突設された一対のガイドフィン24が設けられている。
一対の側面隔壁17bは、上面隔壁17aとケーシング12の底面壁12dとの間に、紫外線ランプ22の長さに対応した幅で配置されている。殺菌室20を流動する空気粒の全幅に紫外線が照射されない部位が生じることを防止している。
共通隔壁17cは、一対の側面隔壁17b間に上面隔壁17aと略平行に配置され、殺菌室20と放出部40の放出路42とを区画している。上面隔壁17aと共通隔壁17cとの間は、殺菌室20を流動する空気に紫外線ランプ22からの紫外線が十分な強度で照射できる範囲とされている。
処理対象の空気が適度に殺菌室20内に滞留できるように断面積や容積が設定されているのが好ましく、例えば
殺菌室20の容積は、紫外線ランプ22からの紫外線の十分な照射時間を確保できるように設定されている。この容積は、紫外線ランプの発光強度や空気流の流量などに対応して設定することができる。
本実施形態では、殺菌室20を区画する隔壁17のうち、互いに異なる向きに配設されて空気の流動方向に隣接する隔壁17間が、凹曲面17dを介して連続している。具体的には上面隔壁17aとケーシング12の正面壁12a及び背面壁12bとの間、ケーシング12の正面壁12aと共通隔壁17cとの間が、それぞれR状の凹曲面17dにより連続している。
また殺菌室20の出口側における共通隔壁17cの先端も殺菌室20側に湾曲したR状の凹曲面17dとなっている。
導入部30は、収容空間16を囲むケーシング12の側面壁12cに設けられた導入開口21と、導入開口21に装着されて外部の空気を導入するファン11と、収容空間16と殺菌室20とを仕切る上面隔壁17aに突出して設けられた筒部31と、筒部31の端部開口31aと端部開口31a近傍の端部開口31bとを覆い筒部31との間に導入路32を区画するキャップ状のダンパ33と、を有している。
この実施形態では、殺菌室20及び紫外線ランプ22の横幅に比ベて小さい筒部31から導入する空気を、上面隔壁17aの長孔開口23から殺菌室20及び紫外線ランプ22に均等に供給するために、上面隔壁17aに、殺菌室20の横幅と同等の横幅を有する滞留分配室34が設けられていて、この滞留分配室34を介して筒部31が突出して設けられている。
また滞留分配室34は、紫外線が照射される殺菌室20の上面隔壁17aに接する位置に空気を一時的に滞留させることで、殺菌室20からの熱により空気を予熱して殺菌室に導入することが可能となっている。処理対象の空気に紫外線を照射して殺菌を行う場合、処理対象の空気を例えば常温±2℃程度の範囲で照射することで、殺菌効果を向上することができる。
筒部31は滞留分配室34の上壁34aから収容空間16内に突出して設けられている。筒部31の形状は特に限定されず、端部開口31aが収容空間16に突出して開設されるものであればよい。
一方、ダンパ33は筒部31の端部開口31aと端部開口31a近傍の端部開口31bとを覆うようにキャップ状に形成されている。このダンパ33は、収容空間16内に配設されており、端部開口31a及び端部開口31a近傍の端部開口31bに固定されたブラケット35により位置調整して固定されている。
筒部31の端部開口31a及び端部開口31a近傍の端部開口31bとダンパ33との間には、ファン11により導入された収容空間16内の空気を殺菌室20に導入するための導入路32が設けられている。ダンパ33の位置が調整されることで適度の断面積を有する導入路32が形成されている。
さらに、このようなダンパ33により端部開口31a及びその近傍の端部開口31bが覆われることで、筒部31の外周囲に形成される導入路32を上面隔壁17a及び滞留分配室34の上壁34aに向けて開口させることができる。そのため殺菌室20から紫外線が導入部30に漏れ出たとしても、収容空間16に拡散し難い。
放出部40は、一対の側面隔壁17b間を共通隔壁17cにより殺菌室20と仕切ることでケーシング12の底面壁12d側に形成された放出路42と、ケーシング12の正面壁12aの下部に開口して設けられた放出開口41と、を有する。
放出路42は放出開口41までの経路が殺菌室20に対して屈曲して設けられている。 また放出路42は一対の側面隔壁17b間の全幅に設けられているので、殺菌室20と同等の横幅を有しており、空気の流動方向と直交する断面積が殺菌室20より狭く設けられている。
さらに放出開口41はフィルタやメッシュなどが配設されている。
このような本実施形態の紫外線殺菌装置10は、卓上等室内に載置したり、壁面等に吊り下げた状態で設置して使用される。
稼働すると、ファン11により室内の空気が連続的に導入部30から吸引され、収容空間16に導入され、この空気が導入部30の筒部31とダンパ33との間に形成される導入路32を通して滞留分配室34に導入される。
このときダンパ33により開口量が調整されているので、予め設定された流量で空気を滞留分配室34に導入することができる。
滞留分配室34では、筒部31から導入された空気が上面隔壁17aに接して滞留することで適度な温度に昇温され、全体に拡散された状態で、長孔開口23から殺菌室20に幅方向に均一導入される。
殺菌室20では導入された処理対象の空気が、適度に滞留しつつ紫外線ランプ22の両側を適度な流速で流動する。
このとき紫外線ランプ22から紫外線が照射され続けることで、処理対象の空気中に含まれる細菌や真菌を死滅させることができ、またウイルスを不活化することができる。そして十分な殺菌処理が施された状態で、処理済空気として殺菌室20の出口25に到達する。
その後、処理済空気は殺菌室20の出口25から屈曲して設けられた放出部40の放出路42を流下し、放出開口41から再び外部に放出される。
そして導入部30から順次導入された空気が、殺菌室20内で紫外線ランプ22からの紫外線により順次殺菌され、放出部40から順次放出されることが継続されることで、紫外線殺菌装置10が配置された室内全体の空気を殺菌処理することができる。
以上のような本実施形態の紫外線殺菌装置10によれば、導入部30が殺菌室20を仕切る隔壁17に突設された筒部31と、筒部31の端部を覆うことで筒部31との間に導入路32を区画するキャップ状のダンパ33と、を備えている。そのため筒部31とダンパ33との間隙を適度に設定することで、処理対象の空気を適度な流量で殺菌室20に導入して紫外線により十分な殺菌を行うことが可能である。
しかもダンパ33が単に筒部31の端部開口31aを覆うだけでなく、筒部31の端部開口31aと端部開口31a近傍の端部開口31bとを覆うので、導入路32を屈曲して設けることができるとともに導入路32を隔壁17に向けて開口させることができる。
そのため殺菌室20内で発光された紫外線が導入路32を通して外部に放射されることを確実に防止でき、紫外線殺菌装置10を室内に配置して使用しても、室内の人や部材に紫外線が照射されるおそれがない。これにより室内に配置して使用しても室内の人や各種部材に対する悪影響を防止することができる。
この紫外線殺菌装置10では、ケーシング12内に電気部品15等の収容部材が収容された収容空間16を有し、ダンパ33が収容空間16内に配設されている。
そのためダンパ33をケーシング12外に配置する必要がなく、紫外線殺菌装置10の外形を嵩張ることなくスリムに形成できる上、殺菌室20内の紫外線の放射をダンパにより防止でき、収容空間16内に収容された電気部品15等の収容部材に紫外線が照射されることを防止できる。
これにより収容空間16内には、例えば樹脂製部材などのように紫外線の影響が生じ易いものであっても収容することが可能であり、収容空間16に各種の部材を収容して有効に活用することができる。
また、この紫外線殺菌装置10では、互いに異なる向きに配設されて空気の流動方向に隣接する隔壁17間が凹曲面17dを介して連続している。
そのため殺菌室20内で隔壁17に沿って流動する空気の流れが、隣接する隔壁17間で乱れ難い。そのため殺菌室20から流下される空気を安定して流下させつつ紫外線を照射でき、流下される空気の殺菌処理にバラツキが生じ難く、空気流全体に安定して均等に殺菌処理を施すことができる。
また、この紫外線殺菌装置10では、放出部40が殺菌室20から外部への放出開口41まで屈曲して設けられた放出路42を有している。そのため殺菌室20の紫外線が放出開口41から外部に漏れることを防止でき、より確実に紫外線が外部に放射されることを防止できる。
この実施形態の紫外線殺菌装置10では、殺菌室20と放出路42とが共通隔壁17cにより仕切られ、殺菌室20の横幅と放出路42の横幅とが同等であって、空気の流動方向と直交する殺菌室20の断面積が放出路42より広く設けられている。
そのため殺菌室20の紫外線が外部に漏れることを防止できる放出路42を簡素に構成できる。また殺菌室20の空気の滞留時間を長く確保でき、殺菌室20内で十分な殺菌処理を行うことが可能である。
また、この紫外線殺菌装置10では、共通隔壁17cにおける殺菌室20の出口25側の先端が、殺菌室20側に湾曲した凹曲面17dに形成されている。そのため殺菌室20内の紫外線が放出路42側に一層漏れにくくすることも可能である。
なお上記実施形態は、本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば上記実施形態では、ケーシング12内に収容空間16を設け、この収容空間16を導入部30の一部として共用した例について説明したが、収容空間とは別に導入部30を設けることは可能である。
また上記では導入部30の導入開口21にファン11を設け、紫外線殺菌装置10内に空気を流動させて処理済空気を放出するように構成したが、放出部40にファンを設けることも可能であり、ファンを設置する部位や数などは何ら限定されない。
さらに上記では導入部30の筒部31が上面隔壁17aに滞留分配室34を介して突出して設けられた例について説明したが、滞留分配室34を設けることなく上面隔壁17aに直接に筒部31を設けることも可能である。そのようにすることで、より構成を簡素化することができる。
10 紫外線殺菌装置
11 ファン
12 ケーシング
12a 正面壁
12b 背面壁
12c 側面壁
12d 底面壁
13 吊下プレート
14a スイッチ
14b 表示部
15 電気部品
16 収容空間
17 隔壁
17a 上面隔壁
17b 側面隔壁
17c 共通隔壁
17d 凹曲面
20 殺菌室
21 導入開口
22 紫外線ランプ
23 長孔開口
24 ガイドフィン
25 出口
30 導入部
31 筒部
31a 端部開口
31b 端部開口
32 導入路
33 ダンパ
34 滞留分配室
34a 上壁
35 ブラケット
40 放出部
41 放出開口
42 放出路
上記目的を達成するために、本発明の紫外線殺菌装置は、室内に配置して使用され、内部に紫外線発光部を有する殺菌室と、殺菌室に室内の空気を導入する導入部と、殺菌室から空気を放出する放出部と、外部である室内から空気を導入して導入部、殺菌室及び放出部に流動させて外部へ放出するファンと、がケーシング内に設けられた紫外線殺菌装置であって、殺菌室は、隔壁により導入部と仕切られるとともに隔壁に設けられた長孔開口により導入部と連通し、導入部は、隔壁に長孔開口と連通した分配室を介して突設された筒部と、筒部の端部開口と端部開口近傍の外周囲とを間隙を設けて覆い筒部との間に導入路を区画するキャップ状のダンパと、を有し、導入路を通して導入される空気を隔壁の長孔開口から殺菌室へ供給可能であり、隔壁、筒部及びダンパにより紫外線発光部の紫外線が遮光されている。
本発明の紫外線殺菌装置では、ケーシング内には導入部の一部であって収容部材が収容された空間を有し、ダンパが間内に配設されているのがよい。
この紫外線殺菌装置では、放出部は、殺菌室から外部への放出開口まで屈曲して設けられた放出路を有するのがよい。
また殺菌室及び放出路が正面壁及び背面壁と、長孔開口を有する上面隔壁と、底面壁と、一対の側面隔壁と、により区画されるとともに殺菌室と放出路とが共通隔壁により区画され、正面壁、背面壁、上面隔壁、底面壁、共通隔壁のうちの互いに異なる向きに配設されて隣接する壁間が凹曲面を介して連続しているのがよい。
さらに本発明の紫外線殺菌装置では、上面隔壁と底面壁との間における互いに平行に配置された一対の側壁間に、殺菌室と放出路とが上面隔壁と平行に配置された共通隔壁により仕切られ、空気の流動方向と直交する殺菌室の断面積が放出路より広く設けられていてもよい。
その場合、殺菌室から処理済空気を放出路に流下する出口が共通隔壁の先端に設けられ、共通隔壁における殺菌室の出口側先端が、殺菌室側に湾曲した凹曲面形状に形成されているのがよい。

Claims (6)

  1. 内部に紫外線発光部を有する殺菌室と、前記殺菌室に空気を導入する導入部と、前記殺菌室から前記空気を放出する放出部と、外部から前記空気を導入して前記導入部、前記殺菌室及び前記放出部に流動させて前記外部へ放出するファンと、がケーシング内に設けられた紫外線殺菌装置であって、
    前記導入部は、前記殺菌室を仕切る隔壁に突設された筒部と、該筒部の端部開口と該端部開口近傍の外周囲とを覆い該筒部との間に導入路を区画するキャップ状のダンパと、を有し、
    前記隔壁、前記筒部及び前記ダンパにより前記紫外線発光部の紫外線が遮光されている、紫外線殺菌装置。
  2. 前記ケーシング内には収容部材が収容された収容空間を有し、前記ダンパが前記収容空間内に配設されている、請求項1に記載の紫外線殺菌装置。
  3. 互いに異なる向きに配設されて前記空気の流動方向に隣接する前記隔壁間が凹曲面を介して連続している請求項1又は2に記載の紫外線殺菌装置。
  4. 前記放出部は、前記殺菌室から外部への放出開口まで屈曲して設けられた放出路を有する、請求項1乃至3の何れかに記載の紫外線殺菌装置。
  5. 前記殺菌室と前記放出路とが共通隔壁により仕切られ、前記殺菌室の横幅と前記放出路の横幅とが同等であって、前記空気の流動方向と直交する前記殺菌室の断面積が前記放出路より広く設けられている、請求項1乃至4の何れかに記載の紫外線殺菌装置。
  6. 前記共通隔壁における前記殺菌室の出口側先端が、前記殺菌室側に湾曲した凹曲面形状に形成されている、請求項5に記載の紫外線殺菌装置。
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