JP2022037617A - 不活化装置および不活化方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線を用いて、より効率的に微生物およびウイルスを不活化することができる不活化装置および不活化方法を提供する。【解決手段】不活化装置は、対象物表面の微生物および／またはウイルスを不活化する。この不活化装置は、微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面を有する紫外線照射部と、紫外線照射部による光の照射を制御する制御部と、を備える。光放射面から放射される光に含まれる紫外線は、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線である。制御部は、紫外線照射部を制御して、対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成する。【選択図】図１

Description

本発明は、有害な微生物やウイルスを不活化する不活化装置および不活化方法に関する。
従来、有害な微生物（細菌やカビ等）やウイルスによる感染症の拡大を防ぐため、空間を浮遊する微生物やウイルス、および床面、壁面、物体の表面等の様々な場所に付着している微生物やウイルスを、紫外線を照射して不活化させることが行われている。
例えば特許文献１には、室内上部に取り付けられ、室内の水平方向、斜め下方、および下方に紫外線を照射する室内殺菌装置が開示されている。
また、紫外線を用いて微生物やウイルスを不活化させる手段としては、いわゆる殺菌線といわれる波長２５４ｎｍの紫外線を用いることが一般的である。微生物やウイルスが保有するＤＮＡ（デオキシリボ核酸）は、波長２６０ｎｍ付近に紫外線の吸収帯を持っており、この光を照射することにより、ＤＮＡは水和現象、ダイマー形成、分解等の光化学反応を引き起こし、微生物（バクテリアやカビ）やウイルスが不活化することが知られている。
しかしながら、殺菌線となる２５４ｎｍの光は人や動物に対しても有害であるため、人や動物に照射されないよう注意する必要がある。
特開２０１８－１３０１３１号公報 特表２０１８－５１７４８８号公報
近年、世界的な感染拡大を契機に、紫外線を用いた微生物およびウイルスの不活化装置に注目が集まっている。
また波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線は、人や動物の細胞を害することなく微生物やウイルスを選択的に不活化できることが報告されており、人や動物に害のない新たな不活化装置として強い期待がかけられている。例えば特許文献２には、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線照射によって、ヒト細胞を害することなく選択的にウイルスを不活化させることが記載されている。
そこで、本発明は、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線を用いて、より効率的に微生物およびウイルスを不活化することができる不活化装置および不活化方法を提供することを課題としている。
上記課題を解決するために、本発明に係る不活化装置の一態様は、対象物表面の微生物および／またはウイルスを不活化する不活化装置であって、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面を有する紫外線照射部と、前記紫外線照射部による前記光の照射を制御する制御部と、を備え、前記光放射面から放射される前記光に含まれる紫外線は、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線であって、前記制御部は、前記紫外線照射部を制御して、前記対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成する。
また、本発明に係る不活化装置の一態様は、対象空間に浮遊する微生物および／またはウイルスを不活化する不活化装置であって、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面を有する紫外線照射部と、前記紫外線照射部による前記光の照射を制御する制御部と、を備え、前記光放射面から放射される前記光に含まれる紫外線は、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線であって、前記制御部は、前記紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成する。
本発明者は、人や動物の細胞に害がない波長２００～２３０ｎｍの紫外線を用いた不活化処理において、微生物やウイルスの不活化効果が積算光量だけではなく照度に大きく依存することを見出した。さらに、照度に対する不活化効果は、１０μＷ／ｃｍ2を境界として徐々に緩やかに推移することも突き止めた。
上記のように、不活化処理の対象が物表面である場合に、対象物表面に紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成し、不活化処理の対象が空間である場合に、光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成することで、同じ積算光量あたりでも、より効果的に微生物やウイルスを不活化することができる。
また、上記の不活化装置において、前記紫外線照射部は、中心波長２２２ｎｍの紫外線を放射してもよい。
この場合、人や動物が存在する状況下であっても、紫外線照射による人体や動物への悪影響を適切に抑制することができる。
さらに、上記の不活化装置において、前記制御部は、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、第一照度値と当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯制御を行ってもよい。
この場合、高い照度値（第一照度値）となる点灯時間において、対象物表面又は対象空間に対して紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ２以上となる領域を形成し、低い照度値（第二照度値）となる点灯時間においては、当該領域に対して、１０μＷ／ｃｍ２未満となるよう点灯を制御してもよい。このように、高い照度値と低い照度値とを交互に繰り返し行うことで、紫外線照度が高い状態で連続点灯を行う場合と比較して、積算光量が所定量に達するまでの期間を長くすることができる。これにより、照射される紫外線の波長に応じて定められた人体に対する１日の最大許容紫外線露光量を超えないよう、不活化環境を維持できる期間を延ばすことができる。特に、対象物表面や対象空間において紫外線の照度を１０μＷ／ｃｍ２以上と高くなる領域を形成する場合は、当該領域又はその周辺領域はより短期間で積算光量が所定量に達してしまう。そのため、照度を低くする期間を設けることで、所定の期間に照射される紫外線の積算光量を抑えつつ、高い紫外線照度で不活化を実施することが可能となる。
さらに、上記の不活化装置において、前記制御部は、前記紫外線照射部による前記光の発光動作と非発光動作とが交互に繰り返し行われるように制御し、前記光放射面からの光放射を断続的に行わせてもよい。
このように、光の発光動作と非発光動作とを交互に繰り返し行う、いわゆる間欠点灯を行った場合、同じ紫外線照度で連続点灯を行う場合と比較して、積算光量が所定量に達するまでの期間を長くすることができる。つまり、断続的に紫外線を照射することで不活化環境（又は不活化が行われる期間）を維持する。これにより、照射される紫外線の波長に応じて定められた人体に対する１日の最大許容紫外線露光量を超えないよう、不活化環境を維持できる期間を延ばすことができる。特に、対象物表面や対象空間において紫外線の照度を１０μＷ／ｃｍ２以上と高くなる領域を形成する場合は、当該領域又はその周辺領域はより短期間で積算光量が所定量に達してしまう。そのため、光の発光動作と非発光動作を交互に繰り返し行うよう制御することで、所定の期間に照射される紫外線の積算光量を抑えつつ、高い紫外線照度で不活化を実施することが可能となる。また、光の発光動作と非発光動作を交互に繰り返し行うよう制御することで、連続点灯の場合と比較して、光源の使用寿命（光源の交換が必要となるまでの時間）を長くすることができる。
さらに、紫外線照射部は、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線を放出するので、菌の光回復を効果的に阻害することができる。そのため、発光動作後の非発光動作期間において３００ｎｍ～５００ｎｍの光が照射されても、当該非発光動作期間において菌が回復することを防止することができ、発光動作による不活化効果を維持することができる。つまり、連続点灯と同等の不活化効果を得ることができる。
また、本発明に係る不活化方法の一態様は、対象物表面の微生物および／またはウイルスを不活化する不活化方法であって、光放射面から、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線として波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線を含む光を放射する紫外線照射部を制御して、前記対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成する。
さらに、本発明に係る不活化方法の一態様は、対象空間に浮遊する微生物および／またはウイルスを不活化する不活化方法であって、光放射面から、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線として波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線を含む光を放射する紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成する。
このように、不活化処理の対象が物表面である場合に、対象物表面に紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成し、不活化処理の対象が空間である場合に、光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成することで、同じ積算光量あたりでも、より効果的に微生物やウイルスを不活化することができる。
また、上記の不活化方法において、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、第一照度値と当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯を制御してもよい。
この場合、高い照度値（第一照度値）となる点灯時間において、対象物表面又は対象空間に対して紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ２以上となる領域を形成し、低い照度値（第二照度値）となる点灯時間においては、当該領域に対して、１０μＷ／ｃｍ２未満となるよう点灯を制御してもよい。このように、高い照度値と低い照度値とを交互に繰り返し行うことで、紫外線照度が高い状態で連続点灯を行う場合と比較して、積算光量が所定量に達するまでの期間を長くすることができる。これにより、照射される紫外線の波長に応じて定められた人体に対する１日の最大許容紫外線露光量を超えないよう、不活化環境を維持できる期間を延ばすことができる。特に、対象物表面や対象空間において紫外線の照度を１０μＷ／ｃｍ２以上と高くなる領域を形成する場合は、当該領域又はその周辺領域はより短期間で積算光量が所定量に達してしまう。そのため、照度を低くする期間を設けることで、所定の期間に照射される紫外線の積算光量を抑えつつ、高い紫外線照度で不活化を実施することが可能となる。
また、上記の不活化方法において、前記光放射面からの光放射が断続的に行われるよう、前記紫外線照射部による発光動作と非発光動作とが交互に繰り返し行われるように制御してもよい。
このように、光の発光動作と非発光動作とを交互に繰り返し行う、いわゆる間欠点灯を行った場合、同じ紫外線照度で連続点灯を行う場合と比較して、積算光量が所定量に達するまでの期間を長くすることができる。つまり、断続的に紫外線を照射することで不活化環境（又は不活化が行われる期間）を維持する。これにより、照射される紫外線の波長に応じて定められた人体に対する１日の最大許容紫外線露光量を超えないよう、不活化環境を維持できる期間を延ばすことができる。特に、対象物表面や対象空間において紫外線の照度を１０μＷ／ｃｍ２以上と高くなる領域を形成する場合は、当該領域又はその周辺領域はより短期間で積算光量が所定量に達してしまう。そのため、光の発光動作と非発光動作を交互に繰り返し行うよう制御することで、所定の期間に照射される紫外線の積算光量を抑えつつ、高い紫外線照度で不活化を実施することが可能となる。また、光の発光動作と非発光動作を交互に繰り返し行うよう制御することで、連続点灯の場合と比較して、光源の使用寿命（光源の交換が必要となるまでの時間）を長くすることができる。
なお、本発明における「不活化」とは、微生物やウイルスを死滅させる（又は感染力や毒性を失わせる）ことを指すものである。また、「波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度」とは、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの波長帯の紫外線の合計照度である。
本発明では、人や動物の細胞を害することなく、より効率的に微生物やウイルスを不活化することができる。
黄色ブドウ球菌の不活化効果について検証した実験データである。 照度と不活化効果との関係を示すデータである。 積算光量５［ｍＪ／ｃｍ2］の場合の照度依存性を示すデータである。 積算光量１０［ｍＪ／ｃｍ2］の場合の照度依存性を示すデータである。 物の不活化を行う不活化装置の構成例である。 空間の不活化を行う不活化装置の構成例である。 不活化システムの構成例を示す図である。 不活化装置の動作を説明するタイムチャートである。 波長２５４ｎｍの紫外線照射による菌の光回復実験の結果である。 波長２２２ｎｍの紫外線照射による菌の光回復実験の結果である。 波長２５４ｎｍの連続点灯と間欠点灯との比較結果である。 波長２２２ｎｍの連続点灯と間欠点灯との比較結果である。 動作例１、２のタイムチャートである。 動作例１、２の実験結果である。 動作例３、４のタイムチャートである。 動作例３、４の実験結果である。 動作例５の実験結果である。 不活化装置の利用場面の一例である。 不活化装置の利用場面の一例である。 不活化装置の利用場面の一例である。 不活化装置の利用場面の一例である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態では、人や動物が存在する施設や乗物において紫外線照射を行い、微生物やウイルスを不活化する不活化システムについて説明する。
ここで、上記施設は、例えば、オフィス、商業施設、医療施設、学校、劇場、飲食店等とすることができる。なお、当該施設は、病室、会議室、トイレ、エレベータ内などの閉鎖された空間であってもよいし、閉鎖されていない空間であってもよい。また、上記乗物は、自動車、電車、バス、飛行機、船等とすることができる。
本実施形態における不活化システムは、人や動物の細胞への悪影響が少ない波長２００～２３０ｎｍの紫外線を、施設や乗物内の表面や空間に対して照射して、少なくとも当該施設や乗物内の表面や空間に存在する人体又は動物に対して有害な微生物やウイルスを不活化するものである。なお、紫外線が照射される空間である「人や動物が存在する施設や乗物内の空間」は、実際に人や動物がいる空間に限定されず、人や動物が出入りする空間であって人や動物がいない空間を含む。
紫外線を用いた微生物やウイルスの不活化は、殺菌線である波長２５４ｎｍの紫外線を中心に検証が進められてきた。この知見として、微生物やウイルスの不活化は紫外線の積算光量（照度×時間）で表され、不活化の効果は積算光量に依存すると考えられてきた。つまり、紫外線の照射時間を２倍にすれば照度を１／２にしても同じ不活化効果が得られると考えられてきた。
しかしながら、発明者が鋭意検討したところ、少なくとも人や動物の細胞に害がない波長２００～２３０ｎｍの紫外線を用いた不活化処理において、微生物やウイルスの不活化効果が積算光量だけではなく照度に大きく依存することが新たに分かった。これは、これまでの常識とは異なる新たな知見である。
図１は、中心波長２２２ｎｍの紫外線照射による黄色ブドウ球菌の不活化効果について検証した実験データである。この図１において、横軸は積算光量（照射量）［ｍＪ／ｃｍ2］、縦軸は菌のｌｏｇ生残率である。ここでのｌｏｇ生残率とは、Ｌｏｇ（紫外線照射後の菌のコロニー数／紫外線照射前の菌のコロニー数）で表されるものである。ここでは、紫外線照度［μＷ／ｃｍ2］が異なる状況下でそれぞれ菌の生残率の変化を検証した。
なお、図１に示す実験は次の手順により行った。まず、１０７ＣＦＵ／ｍＬの菌含有溶液を作製し、φ３５のシャーレに２～３ｍＬ滴下し、紫外線が照射される所定位置に当該シャーレを載置する。次に、紫外線照度を所定の値に決定し、所定の積算光量となるよう紫外線の照射時間を調整し、当該シャーレ内の溶液に紫外線を照射する。次に、紫外線照射後の溶液を標準寒天培地に播種し、当該培地を３６度で４８時間培養した後で、培地に存在するコロニー数をカウントする。以上の手順により、紫外線の照度、及び照射量による菌の生残率の変化を確認した。
図１に示すとおり、積算光量が同じであっても、照度が高いほど不活化効果が高いことが分かる。すなわち、不活化効果には照度依存性があることが分かる。
なお、図１は、不活化対象を黄色ブドウ球菌とした場合の実験データであるが、不活化対象がウイルスであっても、同様の結果が得られると推察される。以下、この点について説明する。
細菌とウイルスとでは、紫外線照射によってＤＮＡの結合が損傷を受けるといった点で不活化のメカニズムが共通する。また、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線、特に、波長２２２ｎｍの紫外線照射によって菌を不活化した場合には、紫外線照射後に波長３００ｎｍ～５００ｎｍの光が照射されてもＤＮＡの損傷を修復させる作用（菌の光回復）は行われないことが分かった。菌の光回復は、細菌が保有する光回復酵素（例えば、ＦＡＤ（フラビンアデニンジヌクレオチド））の働きによるもので、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線、特に、波長２２２ｎｍの紫外線は、この光回復酵素に効果的に作用し、光回復の機能を阻害させる効果がある。
一方、上記の光回復酵素を持たないウイルスは、光回復しない。
したがって、ウイルスの不活化メカニズムは、光回復酵素まで破壊して光回復を阻害する波長２２２ｎｍの紫外線を用いた細菌の不活化メカニズムと同等であると考えることができる。
そのため、不活化対象がウイルスの場合にも、図１に示す実験結果と同様に照度依存性が確認できるものと推察される。
図２は、図１に示す実験データのうち、積算光量が５ｍＪ／ｃｍ２、１０ｍＪ／ｃｍ２、２０ｍＪ／ｃｍ２の場合について、照度［μＷ／ｃｍ2］と不活化効果（菌のｌｏｇ生残率）との関係を、０～１０００μＷ／ｃｍ2の照度領域について示した図である。
この図２に示すように、照度と不活化効果との関係は線形的ではなく、照度依存性が強い照度領域と、照度依存性が弱い照度領域とが存在することが分かる。
さらに、図３は、積算光量が５ｍＪ／ｃｍ２の場合の照度［μＷ／ｃｍ2］と不活化効果（菌のｌｏｇ生残率）との関係を、０～１００μＷ／ｃｍ2の照度領域について調べた結果である。
この図３に示すとおり、照度１０μＷ／ｃｍ２を変化点として、照度変化に対する不活化効果が緩やかに減退している。つまり、１０μＷ／ｃｍ２未満の照度領域では照度依存性が強く、１０μＷ／ｃｍ２以上の照度領域では照度依存性が弱いことが分かる。
ここで、変化点とは、傾きの変化が所定の閾値を超える点である。
また、図４は、積算光量が１０ｍＪ／ｃｍ２の場合の照度［μＷ／ｃｍ2］と不活化効果（菌のｌｏｇ生残率）との関係を、０～１００μＷ／ｃｍ2の照度領域について調べた結果である。
この図４に示すように、積算光量が１０ｍＪ／ｃｍ２の場合にも、積算光量が５ｍＪ／ｃｍ２の場合（図３）と同様に、照度１０μＷ／ｃｍ２に変化点が存在することが分かる。
なお、上記の実験では、１種類の光源（灯具）を用い、光源の光放射面から不活化対象の菌（ここでは、黄色ブドウ球菌）までの離間距離を変化させることで、当該菌に照射される紫外線の照度を変化させた。
しかしながら、例えば、光源の光放射面から不活化対象の菌までの離間距離を一定とし、光源から放射される光の照度を変化させることで当該菌に照射される紫外線の照度を変化させるようにしても、同様の実験結果が得られる。また、その際の離間距離がどの程度であろうと、同様の実験結果が得られる。
不活化効果は、紫外線の照度と照射時間とで決まる。つまり、微生物や菌にどれだけの紫外線が照射されているかで不活化効果の程度が決定する。そのため、上記の実験において重要なのは、どれだけの照度の紫外線がどれだけの時間、微生物や菌に照射されたかであり、所定の照度を得るための方法は特に限定されない。
光源からの離間距離や光源の光放射面での照度がどのように設定されようとも、図３および図４に示すように、照度１０μＷ／ｃｍ２において照度依存性の変化点が確認される。
このように、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線を用いた不活化処理において、照度依存性があることを見出した。さらに、照度に対する不活化効果は、照度１０μＷ／ｃｍ２を境界として徐々に緩やかに推移することも確認できた。
つまり、１０μＷ／ｃｍ２よりも低い照度領域では、照度変化に伴う不活化効果の変動が激しい（照度依存性が強い）が、照度が１０μＷ／ｃｍ２以上であれば、照度変化に伴う不活化効果の変動が緩やかになる（照度依存性が弱くなる）ことを突き止めた。
そのため、効果的な不活化を行うためには、１０μＷ／ｃｍ２以上の照度で不活化を実施することが望ましい。これにより、同じ積算光量であっても、より有効に微生物やウイルスを不活化することができる。
図５は、物の不活化を行う不活化装置１００Ａの構成例を示す模式図である。
不活化装置１００Ａは、対象物表面の微生物および／またはウイルスを不活化する不活化装置であって、紫外線照射部（ＵＶ照射部）１０Ａと、制御部２０と、を備える。ＵＶ照射部１０Ａは、光放射面１１を備え、当該光放射面１１から波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの波長帯にピークを有する紫外線を放射する。紫外線光源としては、例えば、中心波長２２２ｎｍの紫外線を放出するＫｒＣｌエキシマランプを用いることができる。中心波長２２２ｎｍの紫外線は、バクテリア等は殺菌するが、ヒト細胞への悪影響が少ない光である。
制御部２０は、ＵＶ照射部１０Ａからの紫外線の照射および非照射を制御する。具体的には、制御部２０は、対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ２以上となる領域が形成されるようにＵＶ照射部１０Ａを制御する。
例えば、図５に示すように、ＵＶ照射部１０Ａが光放射面１１を下面として施設内の天井に設けられており、不活化の対象物が床２１０上に設置された机２２０である場合、机２２０の表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ２以上となる領域が形成される。
これにより、机２２０の表面に付着した菌やウイルスＶを効果的に不活化することができる。
図６は、空間の不活化を行う不活化装置１００Ｂの構成例を示す模式図である。
不活化装置１００Ｂは、対象空間中に浮遊する微生物および／またはウイルスを不活化する不活化装置であって、紫外線照射部（ＵＶ照射部）１０Ｂと、制御部２０と、を備え、ＵＶ照射部１０Ｂが光放射面１１を下面として施設内の通路や部屋の天井に設けられ、通路や部屋の上空に浮遊する微生物および／またはウイルスを不活化させる態様となる。ＵＶ照射部１０Ｂは、光放射面１１を備え、当該光放射面１１から波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの波長帯にピークを有する紫外線を放射する。紫外線光源としては、例えば、中心波長２２２ｎｍの紫外線を放出するＫｒＣｌエキシマランプを用いることができる。
制御部２０は、ＵＶ照射部１０Ｂからの紫外線の照射および非照射を制御する。具体的には、制御部２０は、光放射面１１からの離間距離が所定距離の位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域が形成されるようにＵＶ照射部１０Ｂを制御する。
ここで、上記の光放射面１１からの離間距離は、光放射面１１から鉛直方向における距離であり、上記所定距離は、例えば２０ｃｍとすることができる。
なお、メジャー、レーザーなどの寸法測定器を用いて、光放射面１１から鉛直方向に所定距離（２０ｃｍ）離間した位置に照度計を設置することで、対象空間の照度を測定することができる。
例えば、図６に示すように、ＵＶ照射部１０Ｂが光放射面１１を下面として施設内の天井に設けられており、下方に紫外線を放射している場合、光放射面１１と床２１０との間の空間における光放射面１１から鉛直下方向に２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域が形成される。
これにより、光放射面１１から２０ｃｍ以内の対象空間２３０では紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ2以上確保され、対象空間２３０に浮遊する菌やウイルスＶを効果的に不活化することができる。
なお、対象空間２３０は光放射面１１から２０ｃｍの空間に限定されない。対象空間２３０は、光放射面１１から２０ｃｍ未満の空間であってもよいし、光放射面１１から２０ｃｍ以上の空間であってもよい。
また、図６に示す対象空間２３０外の紫外線が照射される領域には、物体（例えば図５に示す机２２０等）が配置されていてもよい。この場合、対象空間２３０外の物体の表面に照度１０μＷ／ｃｍ2未満の紫外線が照射される場合も、当該物体の表面に付着した微生物やウイルスに対して付随的に不活化効果が得られる。
以上説明したように、不活化処理の対象を物表面とする不活化装置１００Ａは、微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面１１を有するＵＶ照射部１０Ａと、ＵＶ照射部１０Ａによる光の照射を制御する制御部２０と、を備える。ここで、光放射面１１から放射される光に含まれる紫外線は、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線である。そして、制御部２０は、ＵＶ照射部１０Ａを制御して、対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成する。
これにより、対象物表面に付着した微生物やウイルスを効果的に不活化することができる。
また、不活化処理の対象を空間とする不活化装置１００Ｂは、微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面１１を有するＵＶ照射部１０Ｂと、ＵＶ照射部１０Ｂによる光の照射を制御する制御部２０と、を備える。ここで、光放射面１１から放射される光に含まれる紫外線は、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線である。そして、制御部２０は、ＵＶ照射部１０Ｂを制御して、光放射面１１からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成する。
このように、光放射面１１から２０ｃｍ離間した位置において紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ2以上確保する。これにより、狙いとする空間中の微生物やウイルスを効果的に不活化することができる。
なお、不活化処理の対象を空間とする場合、紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる範囲が広いほど、空間殺菌・不活化として効果的に活用できる範囲が広くなるため、より好ましい。例えば、紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる範囲は、５０ｃｍ以上、１００ｃｍ以上、１２０ｃｍ以上、１４０ｃｍ以上に確保されることがより好ましい。
さらに、本実施形態における不活化装置１００Ａ、１００Ｂにおいて、制御部２０は、ＵＶ照射部１０Ａ、１０Ｂによる紫外線の照度値が、高い照度値（第一照度値）と低い照度値（第二照度値）とで経時的又は周期的に変動するよう点灯制御を行ってもよい。このとき、高い照度値となる点灯時間において、対象物表面又は対象空間に対して紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ２以上となる領域を形成する。また、低い照度値となる点灯時間においては、当該領域に対して、１０μＷ／ｃｍ２未満となるよう点灯を制御してもよい。また更には、ＵＶ照射部１０Ａ、１０Ｂによる光の発光動作と非発光動作とを交互に繰り返し行い、光放射面１１からの光放射を断続的に行う、いわゆる間欠点灯を行ってもよい。
ＡＣＧＩＨ（American Conference of Governmental Industrial Hygienists：米国産業衛生専門家会議）やＪＩＳ Ｚ ８８１２（有害紫外放射の測定方法）によれば、人体への１日（８時間）あたりの紫外線照射量には波長ごとに許容限界値（ＴＬＶ：Threshold Limit Value）が定められている。そのため、上記実施形態のように１０μＷ／ｃｍ2以上となる比較的高い照度で点灯を持続する場合は、早期に許容限界値を超えてしまうおそれがある。
一方、微生物やウイルスによる感染拡大を防止する観点からは、人や動物が往来する期間中は常に不活化効果を持続させることが望ましい。
そこで、上述したように照度を高く設定しつつ、光照射を断続的に行う間欠点灯を行うようにしてもよい。このように、照度を高く設定することで、上述したように同じ積算光量であっても高い不活化効果を実現することができる。そして、間欠点灯を行うことで、同じ紫外線照度で連続点灯を行う場合と比較して、積算光量が所定量に達するまでの期間を長くすることができる。つまり、同じ紫外線照度で連続点灯を行う場合と比較して紫外線照射期間を長くすることができる。したがって、連続点灯の場合と比較して、長い期間にわたり効果的に不活化を行うことができる。また、光源の使用寿命（光源の交換が必要となるまでの時間）も長くすることができる。
なお、本実施形態における不活化装置は、人や動物が往来し、又は滞在する空間や、人や動物が触れる可能性がある物体表面に対して、幅広く応用が期待されるものである。そして、微生物および／またはウイルスの不活化を考えれば、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ２以上となる領域を、対象物表面又は対象空間に形成させることが有効である。
しかしながら、ＡＣＧＩＨやＪＩＳ Ｚ ８８１２（有害紫外放射の測定方法）によれば、人体への１日（８時間）あたりの紫外線照射量には波長ごとに許容限界値（ＴＬＶ）が定められており、紫外線照度が高すぎる場合は、比較的に短時間で１日（８時間）あたりの紫外線照射量が許容限界値に達してしまう。そのため、人や動物が往来し、又は滞在する空間を持続的に不活化させることが困難となる。そのため、上記の紫外線照度は、高くとも２５００μＷ／ｃｍ２を下回る照度であることがより望ましい。
後述するが、現行の安全規格によると、波長２２２ｎｍの紫外線の１日（８時間）の最大許容紫外線露光量は、Ｄｍａｘ＝２２（ｍＪ／ｃｍ２）とされている。ここで、対象物表面に対する紫外線照度が高められ、紫外線照度が５０００μＷ／ｃｍ２となる領域が対象物表面に形成される場合、当該領域の付近に人や動物が往来することを想定すれば、１時間あたり０．５秒程度しか照射時間を確保できない。これは対象空間に対しても同様である。対象空間に対する紫外線照度が高められ、ＵＶ照射部の光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、紫外線照度が５０００μＷ／ｃｍ２となる領域を形成させる場合、当該領域の付近に人や動物が往来することを想定すれば、１時間あたり０．５秒程度しか照射時間を確保できない。この最大許容紫外線露光量は現行の値であって、今後より高い露光量に変更される可能性はあるが、紫外線照度が高すぎる場合は、照射時間の確保が困難となる。
上記の事情に鑑みて、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ２以上となる領域を対象物表面又は対象空間に形成させつつも、その紫外線照度は２５００μＷ／ｃｍ２を超えない範囲に制御することがより望ましい。紫外線照度が２５００μＷ／ｃｍ２を超えない範囲であれば、少なくとも一時間あたり１秒以上の照射時間が確保でき、持続的な不活化を実現させやすくなる。
以下、間欠点灯を行う不活化システムについて具体的に説明する。
図７に示すように、間欠点灯を行う不活化装置１００Ｃは、施設２００内の表面や空間に対して紫外線を放出する紫外線照射部（ＵＶ照射部）１０Ｃと、照明用光源１０Ｄと、制御部２０と、を備える。
ＵＶ照射部１０Ｃは、例えば、施設２００内の天井２０１に設けられている。なお、ＵＶ照射部１０Ｃは、施設２００内の表面や空間に対して紫外線を放出できればよく、設置位置は特に限定されない。例えば、ＵＶ照射部１０Ｃは、施設２００内の壁に設置されていてもよいし、施設２００内に設置されたアームスタンド等によって支持されていてもよい。
ＵＶ照射部１０Ｃが放出する光は、人体への悪影響の少ない１９０ｎｍ～２３５ｎｍの波長域の紫外線を含む。
このＵＶ照射部１０Ｃは、紫外線光源として、例えば中心波長２２２ｎｍの紫外線を放出するＫｒＣｌエキシマランプを備える。なお、ＵＶ照射部１０Ｃは、波長域１９０ｎｍ～２３５ｎｍの光のみを透過し、それ以外の波長域の光をカットする波長選択フィルタを備える。
波長選択フィルタとしては、例えば、ＨｆＯ２層およびＳｉＯ２層による誘電体多層膜を有する光学フィルタを用いることができる。具体的には、当該光学フィルタは、合成石英ガラスよりなる基板の一面にＨｆＯ２層およびＳｉＯ２層が交互に積層されてなる誘電体多層膜が形成され、基板の他面にＨｆＯ２層およびＳｉＯ２層によるＡＲコーティングが施された構成とすることができる。
なお、波長選択フィルタとしては、ＳｉＯ２層およびＡｌ２Ｏ３層による誘電体多層膜を有する光学フィルタを用いることもできる。
しかしながら、波長選択フィルタとしてＨｆＯ２層およびＳｉＯ２層による誘電体多層膜を有する光学フィルタを用いた場合には、ＳｉＯ２層およびＡｌ２Ｏ３層による誘電体多層膜を有する光学フィルタを用いた場合と比較して、層の総数を少なくすることができる。そのため、入射角が０°のときの紫外線の透過率を高めることができ、所望の波長域１９０～２３５ｎｍの紫外線の光強度を確保することができる。また、層の総数が少なくなることで、その分のコストを削減することができる。
照明用光源１０Ｄは、施設２００内の天井２０１に設けられている。この照明用光源１０Ｄは、例えば、発光スペクトルが波長３００ｎｍ～５００ｎｍの範囲の少なくとも一部に重なるものが想定される。
制御部２０は、ＵＶ照射部１０Ｃによる光の照射および非照射を制御する。具体的には、不活化装置１００Ｃが不活化処理の対象を物表面とする装置である場合には、制御部２０は、ＵＶ照射部１０Ｃを制御して、対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成する。一方、不活化装置１００Ｃが不活化処理の対象を空間とする装置である場合には、制御部２０は、ＵＶ照射部１０Ｃを制御して、ＵＶ照射部１０の光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成する。
また、制御部２０は、ＵＶ照射部１０Ｃが放出する紫外線の波長に応じた条件で、ＵＶ照射部１０Ｃを間欠点灯させる。ここで、ＵＶ照射部１０Ｃの間欠点灯動作が行われる期間の少なくとも一部は、照明用光源１０Ｄが点灯している期間に含まれる。
現行の安全規格によると、波長２２２ｎｍの紫外線の１日（８時間）の最大許容紫外線露光量は、Ｄｍａｘ＝２２（ｍＪ／ｃｍ２）である。そこで、８時間の積算光量（照射量）が２２（ｍＪ／ｃｍ２）以内となるように間欠点灯の条件を設定する。
つまり、人体の紫外線照射面における照度をＷ（ｍＷ／ｃｍ２）、１日（８時間）に発光動作を行う回数をＮとすると、ＵＶ照射部１０Ｃの１回の発光動作時間Ｔａ（ｓｅｃ）は、以下のように表される。
Ｔａ≦Ｄｍａｘ／（Ｗ×Ｎ）・・・（３）
なお、本明細書における最大許容紫外線露光量Ｄｍａｘの数値は、現行の数値であって、今後変更し得る数値である。
図８は、間欠点灯の動作例を示すタイムチャートである。
この図８において、Ｔａは、１回の発光動作を行う発光動作時間、Ｔｂは、１回の非発光動作を行う非発光動作時間である。なお、本実施形態では、給電制御により紫外線光源の発光動作と非発光動作とを切り替えるものであり、以下の説明において、発光動作時間Ｔａを点灯時間Ｔａ、非発光動作時間Ｔｂを休止時間Ｔｂという。
図８に示すように、本実施形態では、所定時間（Ｔａ）の点灯動作と、所定時間（Ｔｂ）の休止動作とを繰り返し行うようにすることができる。
このように、間欠点灯には休止時間が存在するので、紫外線の照度が同じである場合、照射量が２２ｍＪ／ｃｍ２に到達するまでの紫外線照射期間は、連続点灯の場合よりも長くなる。そのため、施設や乗物内への人や動物の出入りに伴う細菌、ウイルス等の飛散に対して紫外線照射を実施できる可能性を高くすることができ、不活化の効果を上げることができる。なお、安全規格による最大許容紫外線露光量Ｄｍａｘの数値が変更された場合は、変更後の数値に基づき間欠点灯の条件を設定する。
また、間欠点灯することによって、紫外線光源の使用寿命を延ばす（紫外線光源の交換が必要となるまでの時間を延ばす）ことができる。
さらに、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線、特に、波長２２２ｎｍの紫外線を用いた微生物やウイルスの不活化においては、同じ紫外線照射量であれば、連続点灯と間欠点灯とで同等の不活化効果が得られる。また、間欠点灯の休止時間を長く設定しても、不活化効果は悪化しない。これは、微生物やウイルスの不活化だけでなく、休止時間における細菌の増殖をも効果的に抑制できるためである。以下、この点について詳細に説明する。
細菌の細胞内には、遺伝情報をつかさどる核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡ）が存在し、紫外線が照射されると核酸はその光を吸収し、ＤＮＡの結合が損傷を受ける。これにより、遺伝子からの転写制御が滞り、新陳代謝に支障を来たし、死に至るとされる。つまり、紫外線により細菌自体は直ちに死ぬわけではないが、代謝能力、増殖能力が無くなった状態になる。
しかしながら、細菌には、例えば波長２５４ｎｍの紫外線照射によってＤＮＡが損傷された後に波長３００ｎｍ～５００ｎｍの光が照射されると、ＤＮＡの損傷を修復させる作用を起こすものがある。これは、細菌が保有する光回復酵素（例えば、ＦＡＤ（フラビンアデニンジヌクレオチド））の働きによるもので、この現象を「菌の光回復」と呼ぶ。また、波長３００ｎｍ～５００ｎｍの範囲には、太陽光や白色照明の可視光も含まれており、明るい環境において菌の光回復が進むことが知られている。
ところが、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線、特に、波長２２２ｎｍの紫外線照射によって菌を不活化した場合には、紫外線照射後に上記可視光が照射されても菌の光回復は行われない。すなわち、波長２２２ｎｍの紫外線照射により、上記の「菌の光回復」は阻害される。
光回復酵素であるＦＡＤは、光回復に作用するリボフラビンと、ＡＤＰ（アデニンヌクレオチド）とに分かれる。ＡＤＰは更にアデノシンとリン酸とに分類される。
波長２２２ｎｍの紫外線と波長２５４ｎｍの紫外線とでは、ＦＡＤの吸光度は同じくらいである。一方、光回復に作用するリボフラビンの吸光度は、波長２１５ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の方が波長２５４ｎｍの紫外線よりも大きい。これにより波長２１５ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線が、リボフラビンにより効果的に作用することで、光回復の機能を阻害させる効果があると考えられる。更に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの範囲におけるリボフラビンの吸光度のピーク値が２２２ｎｍ付近に存在しており、波長２２２ｎｍの紫外線照射によって「菌の光回復」を著しく阻害できたと考えられる。
また、アデノシンの吸光度は、波長２５４ｎｍの紫外線が大きく、波長２１８ｎｍ～２４５ｎｍの範囲の紫外線よりも大きい。つまり波長２５４ｎｍの紫外線は、アデノシンに対しても吸収されやすく、言い換えれば、アデノシンが防護壁となってリボフラビンに効果的に作用され難いと推察される。そのため波長２１８ｎｍ～２４５ｎｍの範囲の紫外線は、リボフラビンに効果的に作用しやすいと考えられる。以上の点から、波長２２２ｎｍの紫外線は、上記のいずれの有効範囲をも満たす光であり、有効に菌の光回復効果を阻害することができる。
図９は、波長２５４ｎｍの紫外線照射による菌の光回復実験の結果であり、図１０は、波長２２２ｎｍの紫外線照射による菌の光回復実験の結果である。ここで、不活化対象の菌は、波長２５４ｎｍの紫外線で殺菌しやすい黄色ブドウ球菌とし、波長３００ｎｍ～５００ｎｍの光を含む可視光が照射される環境下において紫外線照射を行い、紫外線照射後の菌の生残率の変化を確認した。なお、ここでの紫外線の照度は１００μＷ／ｃｍ２に設定した。
図９および図１０において、横軸は経過時間（ｈ）、縦軸は菌のｌｏｇ生残率である。図９および図１０において、実験結果ａ～ｄは、紫外線照射量を０ｍＪ／ｃｍ２、５ｍＪ／ｃｍ２、１０ｍＪ／ｃｍ２、１５ｍＪ／ｃｍ２とした場合の菌の生残率の変化を示す。
図９に示すように、時間経過とともに菌の生残率は増加している。つまり、可視光が照射される環境下において、波長２５４ｎｍの紫外線照射を行った後に菌の光回復が行われている。具体的には、可視光の照射によって１～２時間程度で菌の生存数が大幅に回復している。
一方、図１０に示すように、波長２２２ｎｍの紫外線照射を行った場合には、可視光が照射されていても菌の回復が認められない。つまり、菌の光回復が阻害されている。
光回復が阻害された菌は、ＤＮＡの損傷が残ったままとなるため、増殖することもなく不活化される。波長２２２ｎｍの紫外線照射は、菌の回復および増殖を有効に低減することができる。
したがって、波長２２２ｎｍの紫外線照射を行う不活化システムは、特に、菌の光回復がしやすい環境、具体的には波長３００ｎｍ～５００ｎｍの光を含む可視光が照射される環境において効果的に作用する。
波長２５４ｎｍの紫外線照射を行う不活化システムでは、光回復しない微生物又はウイルス（例えば、枯草菌（いわゆる納豆菌）、インフルエンザなど）については効果的に不活化できるが、光回復する細菌（例えば、大腸菌やサルモネラ菌など）については、可視光が照射される環境における不活化が困難である。そのため、当該不活化システムでは、光回復酵素を有する特定の菌のみが生存しやすい環境を作り出しやすく、当該菌による感染リスクを高める懸念がある。
例えば、枯草菌（無害）が大腸菌（有害）と共存していると、枯草菌が出す抗菌物質により大腸菌を死滅させることができる。しかしながら、波長２５４ｎｍの紫外線照射により、枯草菌と大腸菌とを不活化させると、枯草菌は復活できないが大腸菌は復活する状況を作り出してしまう。この場合、大腸菌による感染リスクを高めてしまう懸念がある。
これに対して、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線、特に、波長２２２ｎｍの紫外線照射により有害な菌の光回復を阻害させることができれば、当該菌による感染リスクを低減させることができる。
また、菌の光回復を阻害できれば、当該菌を媒介としてウイルスが増殖することも抑制することができる。
例えば、細菌に感染するウイルス（バクテリオファージ）は、細菌を媒介として増殖することが知られている。ウイルスは、細菌に感染（ファージ）することで、細菌を媒介として増殖する場合がある。このバクテリオファージは、細菌に感染するウイルスの総称であるが、ヒトに対して有害となる場合もあり得る。例えば、溶原性ファージは、稀に、自らのゲノム中に毒性又は薬剤耐性遺伝子を有し、バクテリアを介して間接的に、これらがヒトに害をもたらす可能性が指摘されている。例として、コレラ及びジフテリアの毒素がある。
菌の光回復を阻害することは、ファージ等のウイルスの増殖を未然に防ぐことにもつながる。
以上のように、人や動物が存在する施設や乗物内の表面や空間に対して波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線、特に、波長２２２ｎｍの紫外線を照射することにより、施設や乗物内の有害な微生物やウイルスを不活化することができるとともに、紫外線照射後の菌の光回復を効果的に抑えることができる。その結果、バクテリオファージ等のウイルスの増殖をも未然に防ぐことができる。
また波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線、特に、波長２２２ｎｍの紫外線照射により菌の光回復を阻害することができるので、紫外線が照射されない休止時間の間も、不活化の効果が維持される。つまり、連続点灯と同等の不活化効果が得られる。
図１１は、波長２５４ｎｍの紫外線を用いた連続点灯と間欠点灯との比較結果であり、図１２は、波長２２２ｎｍの紫外線を用いた連続点灯と間欠点灯との比較結果である。ここで、不活化対象の菌は、黄色ブドウ球菌とし、可視光が照射されている環境で上記紫外線を常時点灯させた場合と、上記紫外線を間欠点灯させた場合とで、菌の生残率の変化を確認した。
図１１および図１２において、横軸は紫外線照射量（ｍＪ／ｃｍ２）、縦軸は菌のｌｏｇ生残率である。また、図１１および図１２において、破線Ａは連続点灯を行った場合、実線Ｂは間欠点灯を行った場合の結果を示す。
連続点灯における紫外線照度は１００（μＷ／ｃｍ２）とした。
間欠点灯の条件は、点灯時間Ｔａ＝５０（ｓｅｃ）、休止時間Ｔｂ＝５９分１０秒（３５５０（ｓｅｃ））とし、点灯デューティ比＝１．３９（％）に設定した。なお、点灯デューティ比とは、点灯時間Ｔａと休止時間Ｔｂとの総和に対する点灯時間Ｔａの割合であり、Ｔｄ＝Ｔａ／（Ｔａ＋Ｔｎｂ）で表される値である。また、点灯時の紫外線照度は１００（μＷ／ｃｍ２）とし、１回の点灯動作による紫外線照射量を５（ｍＪ／ｃｍ２）に設定した。
図１１に示すように、波長２５４ｎｍの紫外線照射の場合、間欠点灯を行うと連続点灯を行った場合よりも不活化効果が劣る。これは、間欠点灯の休止時間の間に菌が回復するためであると考えられる。このように、波長２５４ｎｍの紫外線照射では、菌の光回復作用があるため、間欠点灯を行うと菌の不活化を確実に実施することができない。
一方、図１２に示すように、波長２２２ｎｍの紫外線照射の場合は、菌の光回復が阻害されるため、間欠点灯と連続点灯とで同等の不活化効果が得られている。
さらに、図１１および図１２に示すように、不活化対象の菌が黄色ブドウ球菌である場合、連続点灯では、どの紫外線照射量においても、波長２５４ｎｍの紫外線を用いた方が波長２２２ｎｍの紫外線を用いた場合よりも不活化効果が高い。しかしながら、間欠点灯の場合は、どの紫外線照射量においても、波長２２２ｎｍの紫外線を用いた方が不活化効果は高い。
また、波長２２２ｎｍの紫外線を用いた間欠点灯では、休止時間を長く設けても、不活化効果は悪化しない。
図１３（ａ）は、波長２２２ｎｍの紫外線を用いた間欠点灯の動作例１を示すタイムチャートであり、図１３（ｂ）は、波長２２２ｎｍの紫外線を用いた間欠点灯の動作例２を示すタイムチャートである。動作例１と動作例２とは、点灯時の紫外線照度および１回の点灯時間Ｔａが同じであり、１回の休止時間Ｔｂのみが異なる。
図１４は、動作例１、２で間欠点灯を行った場合の不活化効果を示す図である。図１４において、実験結果Ｃ１は動作例１、実験結果Ｃ２は動作例２の間欠点灯を行った場合の菌の生残率の変化を示す。また、実験結果Ａ１は、点灯時の紫外線照度を動作例１、２と同じとした連続点灯を行った場合の菌の生残率の変化を示す。
ここで、動作例１は、図１３（ａ）に示すように、点灯時間Ｔａ＝５０（ｓｅｃ）、休止時間Ｔｂ＝５０（ｓｅｃ）、つまり点灯デューティ比が５０％に設定されている。また、動作例２は、図１３（ｂ）に示すように、点灯時間Ｔａ＝５０（ｓｅｃ）、休止時間Ｔｂ＝５９分１０秒（３５５０（ｓｅｃ））、つまり点灯デューティ比が１．３９％に設定されている。
また、動作例１、２は、いずれも点灯時の紫外線照度が１００（μＷ／ｃｍ２）に設定されている。つまり、１回目の点灯動作による照射量は、いずれの場合も５ｍＪ／ｃｍ２であり、以降、２回目、３回目、…の点灯動作による照射量を１０ｍＪ／ｃｍ２、１５ｍＪ／ｃｍ２、…としている。
このように、動作例１の間欠点灯と動作例２の間欠点灯とでは、１回の点灯動作による紫外線照射量は同じであるが、動作例２の休止時間の方が動作例１の休止時間よりも長い。しかしながら、図１４に示すように、動作例１、２の不活化効果はほぼ同等であり、休止時間を長く設けても不活化効果は悪化しないことが確認できる。
また、動作例１、２の不活化効果は、同じ紫外線照度での連続点灯の不活化効果ともほぼ同等であることも確認できる。
また、点灯時の紫外線照度（μＷ／ｃｍ２）が低い場合の不活化効果についても検証した。
図１５（ａ）は、波長２２２ｎｍの紫外線を用いた間欠点灯の動作例３を示すタイムチャートであり、図１５（ｂ）は、波長２２２ｎｍの紫外線を用いた間欠点灯の動作例４を示すタイムチャートである。動作例３と動作例４とは、点灯時の紫外線照度および１回の点灯時間Ｔａが同じであり、１回の休止時間Ｔｂのみが異なる。
図１６は、動作例３、４で間欠点灯を行った場合の不活化効果を示す図である。図１６において、実験結果Ｃ３は動作例３、実験結果Ｃ４は動作例４の間欠点灯を行った場合の菌の生残率の変化を示す。また、実験結果Ａ２は、点灯時の紫外線照度を動作例３、４と同じとした連続点灯を行った場合の菌の生残率の変化を示す。
ここで、動作例３は、図１５（ａ）に示すように、点灯時間Ｔａ＝５００（ｓｅｃ）、休止時間Ｔｂ＝５００（ｓｅｃ）、つまり点灯デューティ比が５０％に設定されている。また、動作例４は、図１５（ｂ）に示すように、点灯時間Ｔａ＝５００（ｓｅｃ）、休止時間Ｔｂ＝５１分４０秒（３１００（ｓｅｃ））、つまり点灯デューティ比が１３．９％に設定されている。
また、動作例３、４は、いずれも点灯時の紫外線照度が１０（μＷ／ｃｍ２）に設定されている。つまり、１回目の点灯動作による照射量は、いずれの場合も上記の動作例１、２と同様の５ｍＪ／ｃｍ２であり、以降、２回目、３回目、…の点灯動作による照射量を１０ｍＪ／ｃｍ２、１５ｍＪ／ｃｍ２、…としている。
このように、動作例３、４の間欠点灯と上述した動作例１、２の間欠点灯とでは、１回の点灯動作による紫外線照射量は同じであるが、動作例３、４の紫外線照度の方が動作例１、２の紫外線照度よりも低い。しかしながら、図１４および図１６に示すように、動作例１、２の不活化効果と同様に、点灯時の紫外線照度が比較的低くした動作例３、４の不活化効果も休止時間が長く設けられても悪化せず、不活化効果を維持することができることが確認できる。
また、動作例３、４の場合にも、不活化効果は、同じ紫外線照度での連続点灯の不活化効果ともほぼ同等であることも確認できる。
以上説明したように、本実施形態における不活化装置１００Ｃは、人や動物が存在する施設２００内の表面や空間に対して、人体又は動物に有害な微生物および／またはウイルスを不活化する波長２００～２３０ｎｍの紫外線を照射する紫外線照射部（ＵＶ照射部）１０Ｃを備える。また、不活化装置１００Ｃは、ＵＶ照射部１０Ｃによる光の照射および非照射を制御する制御部２０を備える。そして、制御部２０は、ＵＶ照射部１０Ｃから照射される紫外線の波長に応じて、ＵＶ照射部１０Ｃによる光の発光動作（点灯動作）と非発光動作（休止動作）とが交互に繰り返し行われるようにＵＶ照射部１０Ｃを間欠点灯させる。
具体的には、制御部２０は、人や動物が存在する施設内において、波長２００～２３０ｎｍの紫外線を１日の紫外線照射量（積算光量）がＡＣＧＩＨで定められた最大許容紫外線露光量Ｄｍａｘ以内となるような条件で間欠点灯する。これにより、紫外線による人や動物への悪影響を適切に抑制しつつ、施設内に存在する有害な微生物やウイルスを不活化することができる。
また、間欠点灯を行うため、紫外線の積算光量が最大許容紫外線露光量Ｄｍａｘに到達するまでの期間を、同じ紫外線照度での連続点灯で紫外線の積算光量が最大許容紫外線露光量Ｄｍａｘに到達するまでの期間よりも長くすることができる。したがって、施設内に飛散された有害な微生物やウイルスを不活化できる可能性を高めることができるとともに、連続点灯の場合と比較して、ＵＶ照射部１０Ｃの使用寿命（紫外線光源の交換が必要となるまでの時間）を長くすることができる。
また、ＵＶ照射部１０Ｃは、波長２２２ｎｍの紫外線を照射することで、菌の光回復を効果的に阻害することができる。そのため、照明用光源１０Ｄから可視光が照射されている環境であっても、点灯時間内において不活化された菌が、紫外線照射が行われない休止時間の間に回復されることを防止することができ、不活化効果を維持することができる。つまり、連続点灯と同等の不活化効果を得ることができる。
ここで、間欠点灯の条件は、１回の点灯動作による積算光量、点灯動作時の照度、点灯時間Ｔａ、休止時間Ｔｂ、点灯デューティ比Ｔｄによって設定することができる。
例えば、１回の点灯動作による積算光量は、１０ｍＪ／ｃｍ２以下とすることができる。通常、不活化システムでは、１回の紫外線照射で殺菌対象の菌を大幅に減少させる（例えば９９．９％殺菌する）ために、紫外線の積算光量は、殺菌に必要なエネルギー量相当以上に設定される。また、菌の光回復の問題により、間欠点灯を行う場合には、１回あたりの積算光量をさらに高くする必要性について考察されてきた。
本実施形態では、菌の光回復を阻害できる波長域の光を用いて間欠点灯することにより、１回あたりの積算光量を低く抑えても、高い不活化効果を発揮することができる。具体的には、１回の紫外線照射量が、不活化対象の微生物やウイルスの不活化が可能な照射量よりも少なくても、間欠的な点灯を繰り返すことで、不活化対象の微生物やウイルスを適切に不活化することができる。例えば、黄色ブドウ球菌の９９．９％殺菌に必要な紫外線照射量は１５ｍＪ／ｃｍ２程度であるが、１回の点灯動作による積算光量を５ｍＪ／ｃｍ２として間欠点灯を行っても、図１４および図１６に示したように、適切に不活化効果を得ることができる。
さらに、１回の点灯動作による積算光量は、５ｍＪ／ｃｍ２以下とすることもできる。
図１７（ａ）は、１回の点灯動作による積算光量を１ｍＪ／ｃｍ２とした動作例５のタイムチャートである。この動作例５は、点灯時間Ｔａ＝１０（ｓｅｃ）、休止時間Ｔｂ＝５０（ｓｅｃ）、点灯時の紫外線照度が１０（μＷ／ｃｍ２）に設定されている。つまり、１回目の点灯動作による積算光量は、１ｍＪ／ｃｍ２であり、以降、２回目、３回目、…の点灯動作による積算光量を２ｍＪ／ｃｍ２、３ｍＪ／ｃｍ２、…としている。また、不活化対象の菌は、黄色ブドウ球菌とした。
図１７（ｂ）は、動作例５で間欠点灯を行った場合の不活化効果を示す図である。図１７（ｂ）において、実験結果Ｃ５は動作例５の間欠点灯を行った場合の菌の生残率の変化であり、実験結果Ａ１は、点灯時の紫外線照度を動作例５と同じとした連続点灯を行った場合の菌の生残率の変化を示す。この実験結果Ａ１は、図１４に示す実験結果Ａ１と同じである。この図１７（ｂ）に示すように、１回の点灯動作による積算光量が５ｍＪ／ｃｍ２以下である１ｍＪ／ｃｍ２であっても、適切に不活化効果を得ることができる。
また１回の点灯動作による積算光量は、より低い値に設定しても構わない。例えば１回の点灯動作による積算光量は１μＪ／ｃｍ２に設定してもよい。
また、点灯デューティ比Ｔｄは、例えば５０％以下とすることができる。この場合にも、図１４および図１６に示したように、適切に不活化効果を得ることができる。また、点灯デューティ比Ｔｄを５０％以下とすることで、連続点灯を行う場合と比較して、同じ積算光量で、不活化環境が維持できる時間を２倍以上に延ばすことができる。
また、より不活化環境が維持できるよう点灯デューティ比Ｔｄは２５％以下や１０％以下とすることもできる。
さらに、点灯デューティ比Ｔｄは、例えば１％以上５％以下とすることもできる。この場合にも、図１４の実験結果Ｃ２および図１６の実験結果Ｃ４に示したように、適切に不活化効果を得ることができる。また、この場合、不活化環境が維持できる時間をさらに延ばすことができる。
さらに、１回の点灯時間Ｔａは、１分以下とすることができる。この場合にも、図１４に示したように、適切に不活化効果を得ることができる。また、本実施形態では、紫外線光源として従来の水銀ランプよりも光出力の立ち上がり時間が短いエキシマランプ（例えばＫｒＣｌエキシマランプ、ＫｒＢｒエキシマランプ等）を採用するので、点灯時間Ｔａが１分以下であっても、安定した光出力を実現することができ、不活化環境を有効に形成することができる。
なお、本実施形態では、光出力の立ち上がり時間が短い紫外線光源としてエキシマランプを採用する場合について説明したが、固体光源（発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード（ＬＤ））などを採用することも可能である。
また、点灯動作と休止動作との動作サイクルにおいて、少なくとも一部の動作サイクルに２時間以上の休止時間Ｔｂが設定されてもよい。本実施形態では、菌の光回復を阻害することができるため、菌の光回復に必要な時間以上に休止時間Ｔｂを設定しても適切に不活化効果を持続させることができる。なお、図９に示したように、波長２５４ｎｍの紫外線を照射した場合、菌の光回復に必要な時間は１～２時間程度である。
一方で、点灯動作と休止動作との動作サイクルにおいて、紫外線照射部の１回の休止時間Ｔｂは１時間以下に設定されていることが好ましい。施設や乗物内の感染拡大を防ぐためには、人や動物が往来する期間において、休止時間Ｔｂを短くすることが好ましい。
例えば、ウイルスの空気感染は、空気中の１μｍ以下の微小なエアロゾルに付着した状態で広まると考えられている。この場合、微小なエアロゾルが空気中を漂う時間は長く、ウイルスの種類によっては、エアロゾル中の生存時間が１時間を超えるものも存在する（例えば新型コロナウイルス）。
このようなウイルスに対して、紫外線を効果的に照射するためには、休止時間Ｔｂを１時間以下に制御することが好ましい。これにより、エアロゾル中に生存するウイルスを適切に不活化することができ、施設や乗物内に新たに人が入ってきた場合の感染リスクを低下させることができる。また、休止時間Ｔｂをより短く設定すれば、エアロゾル中に複数回の紫外線照射を行うことができ、不活化効果を高めることができる。
さらに、感染拡大を抑えるためには、人や動物を介した感染経路について考察しなければならない。
人がくしゃみをした際の飛沫は、５μｍ以上の大きい粒子と、５μｍ未満の小さい粒子（飛沫核）とに大別できる。ここで、５μｍ未満の小さい粒子は、その落下速度が遅く、０．０６ｃｍ／ｓ～１．５ｃｍ／ｓ程度の速度とされている。落下速度を０．０６ｃｍ／ｓと仮定すると、５μｍ未満の小さい粒子は、１ｍ落下するのに約２７分かかることになる。
そこで、休止時間Ｔｂは、例えば２５分以下としてもよい。この場合、空気中を漂いやすい５μｍ未満の小さい粒子（飛沫核）に対して、床に落下する前に適切に紫外線照射を行うことができ、空気中のウイルスや細菌を効果的に不活化することができる。飛沫核が地面に落下した後だと、ウイルスや細菌の周囲に堆積物（粉塵等）が積もることで紫外線の障壁となるおそれがあるが、遮蔽物が少ない空中下での紫外線照射とすることで、細菌やウイルスの低減効果が期待できる。
なお、空中下でウイルスに対し複数回の紫外線照射を行うならば、休止時間Ｔｂは１０分以下がより好ましい。
なお、上記実施形態においては、制御部２０は、施設や乗物内における人体又は動物に有害な微生物および／またはウイルスの増殖状況に応じて、ＵＶ照射部１０Ｃの点灯動作と休止動作との動作サイクルを変更可能に構成されていてもよい。この場合、間欠点灯の条件（１回の点灯動作による積算光量、点灯動作時の照度、点灯時間Ｔａ、休止時間Ｔｂ、点灯デューティ比Ｔｄ）を個別かつ自由に変更可能であってもよいし、予め設定された異なる複数の動作モードを切り替え可能に構成されていてもよい。
例えば、施設の休暇期間やシーズンの閑散期等の人の往来が殆どない期間においては、頻繁な紫外線照射の必要があまり無い。そのため、上記のような期間においては、休止時間Ｔｂを長く設定してもよい。
また、例えば、人や動物の往来が多い時間帯、菌の増殖環境が整いやすい状況、感染症が拡大している状況等は、人体又は動物に有害な微生物および／またはウイルスが増殖傾向にある状況であると判断することができる。このような状況では、自動または手動により、例えば休止時間Ｔｂがより短くなるように動作サイクルを変更するようにしてもよい。自動で動作サイクルを変更する場合には、例えば、時刻や気温、湿度、人や動物の往来頻度等の状況をセンサによって検知し、その検知信号に基づいて増殖状況を判定して動作サイクルを変更する。また、紫外線が照射される環境の経時的な変化データ（気温、湿度、人や動物の往来頻度等）を蓄積させて、蓄積されたデータに基づいて動作サイクルを変更するよう制御してもよく、その際に人工知能等を併用しても構わない。手動により動作サイクルを変更する場合には、増殖状況に応じてユーザが選択した動作モードを示す信号を受信し、受信した信号をもとに動作サイクルを変更する。ここでの信号は、リモコン等を用いた無線信号であってもよく、有線接続されたスイッチ操作による有線信号であってもよい。
次に、不活化装置の利用場面について例示する。
図１８は、出入口２３１や出入口２３１近傍に設けられた操作部２３２に紫外線照射部（ＵＶ照射部）１０Ｅ、１０Ｆを設けた例である。この場合、ＵＶ照射部１０Ｅは、出入口２３１の往来空間に向けて紫外線を照射することができる。また、ＵＶ照射部１０Ｆは、出入口２３１近傍に設けられた操作部２３２に向けて紫外線を照射することができる。なお、操作部２３２は、人が触れる可能性が高いため、ＵＶ照射部１０Ｆは、操作部２３２を含む空間に向けて紫外線を照射するようにしてもよい。
これにより、出入口２３１の往来空間に浮遊する細菌やウイルス、出入口２３１を往来する人や操作部２３２に付着した細菌やウイルスに紫外線を照射し、不活化処理することができる。
図１９は、人が操作する装置（ここでは自動販売機２３３）に紫外線照射部（ＵＶ照射部）１０Ｇを設けた例である。この場合、ＵＶ照射部１０Ｇは、装置に設けられた操作ボタン２３３ａや、操作ボタン２３３ａを含む空間に向けて紫外線を照射する。
これにより、操作ボタン２３３ａに付着した細菌やウイルス、または、操作ボタン２３３ａに触れる前の人の手指に紫外線を照射することができる。そのため、操作ボタン２３３ａへ細菌やウイルスが付着する可能性を低減させることが期待される。また、操作ボタン２３３ａへ細菌やウイルスが付着した場合であっても、これを不活化処理することができる。
また、人が操作する装置として、券売機やＡＴＭ等、操作部（例えば、操作ボタンやスイッチ、タッチパネル等）を備えるものに対しても同様の構成が採用できる。操作部の表面に付着した細菌やウイルス、または、操作部に触れる前の人の手指に対して紫外線を照射することで、操作部を介して細菌やウイルスによる感染症が拡大するリスクを未然に防ぐことが期待できる。
図２０は、通路２３４の上部（例えば天井）に紫外線照射部（ＵＶ照射部）１０Ｈを設けた例である。この場合、ＵＶ照射部１０Ｈは、通路２３４上部の対象空間に対して紫外線を照射する。これにより、特に、通路２３４上部を浮遊する細菌やウイルスを不活化処理することが期待される。
図２１は、壁２３５に紫外線照射部（ＵＶ照射部）１０Ｉを設けた例である。この場合、ＵＶ照射部１０Ｉは、壁２３５に面する空間に対して紫外線を照射する。これにより、特に、壁２３５近傍を浮遊する細菌やウイルスを不活化処理することが期待される。
１０Ａ～１０Ｃ…ＵＶ照射部、１０Ｄ…照明用光源、１１…光放射面、２０…制御部、１００Ａ～１００Ｃ…不活化装置、２００…施設、２０１…天井、２１０…床、２２０…対象物、２３０…対象空間、３００…人間
上記課題を解決するために、本発明に係る不活化装置の一態様は、対象物表面の微生物および／またはウイルスを不活化する不活化装置であって、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面を有する紫外線照射部と、前記紫外線照射部による前記光の照射を制御する制御部と、を備え、前記光放射面から放射される前記光に含まれる紫外線は、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線であって、前記制御部は、前記紫外線照射部を制御して、前記対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上２２μＷ／ｃｍ 2 以下となる領域を形成する。
また、本発明に係る不活化装置の一態様は、対象物表面の微生物および／またはウイルスを不活化する不活化装置であって、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面を有する紫外線照射部と、前記紫外線照射部による前記光の照射を制御する制御部と、を備え、前記光放射面から放射される前記光に含まれる紫外線は、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線であって、前記制御部は、前記紫外線照射部を制御して、前記対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が２３μＷ／ｃｍ 2 以上となる領域を形成する。
また、本発明に係る不活化装置の一態様は、対象空間に浮遊する微生物および／またはウイルスを不活化する不活化装置であって、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面を有する紫外線照射部と、前記紫外線照射部による前記光の照射を制御する制御部と、を備え、前記光放射面から放射される前記光に含まれる紫外線は、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線であって、前記制御部は、前記紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上２２μＷ／ｃｍ 2 以下となる領域を形成する。
また、本発明に係る不活化装置の一態様は、対象空間に浮遊する微生物および／またはウイルスを不活化する不活化装置であって、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面を有する紫外線照射部と、前記紫外線照射部による前記光の照射を制御する制御部と、を備え、前記光放射面から放射される前記光に含まれる紫外線は、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線であって、前記制御部は、前記紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が２３μＷ／ｃｍ 2 以上となる領域を形成する。
さらに、上記の不活化装置において、前記制御部は、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ 2 以上２２μＷ／ｃｍ 2 以下となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯制御を行ってもよい。
また、上記の不活化装置において、前記制御部は、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が２３μＷ／ｃｍ 2 以上となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯制御を行ってもよい。
また、上記の不活化装置において、前記制御部は、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ 2 以上２２μＷ／ｃｍ 2 以下となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯制御を行ってもよい。
また、上記の不活化装置において、前記制御部は、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が２３μＷ／ｃｍ 2 以上となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯制御を行ってもよい。
この場合、高い照度値（第一照度値）となる点灯時間において、対象物表面又は対象空間に対して紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ２以上となる領域を形成し、低い照度値（第二照度値）となる点灯時間においては、当該領域に対して、１０μＷ／ｃｍ２未満となるよう点灯を制御してもよい。このように、高い照度値と低い照度値とを交互に繰り返し行うことで、紫外線照度が高い状態で連続点灯を行う場合と比較して、積算光量が所定量に達するまでの期間を長くすることができる。これにより、照射される紫外線の波長に応じて定められた人体に対する１日の最大許容紫外線露光量を超えないよう、不活化環境を維持できる期間を延ばすことができる。特に、対象物表面や対象空間において紫外線の照度を１０μＷ／ｃｍ２以上と高くなる領域を形成する場合は、当該領域又はその周辺領域はより短期間で積算光量が所定量に達してしまう。そのため、照度を低くする期間を設けることで、所定の期間に照射される紫外線の積算光量を抑えつつ、高い紫外線照度で不活化を実施することが可能となる。
また、本発明に係る不活化方法の一態様は、対象物表面の微生物および／またはウイルスを不活化する不活化方法であって、光放射面から、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線として波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線を含む光を放射する紫外線照射部を制御して、前記対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上２２μＷ／ｃｍ 2 以下となる領域を形成する。
また、本発明に係る不活化方法の一態様は、対象物表面の微生物および／またはウイルスを不活化する不活化方法であって、光放射面から、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線として波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線を含む光を放射する紫外線照射部を制御して、前記対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が２３μＷ／ｃｍ 2 以上となる領域を形成する。
さらに、本発明に係る不活化方法の一態様は、対象空間に浮遊する微生物および／またはウイルスを不活化する不活化方法であって、光放射面から、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線として波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線を含む光を放射する紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上２２μＷ／ｃｍ 2 以下となる領域を形成する。
また、本発明に係る不活化方法の一態様は、対象空間に浮遊する微生物および／またはウイルスを不活化する不活化方法であって、光放射面から、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線として波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線を含む光を放射する紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が２３μＷ／ｃｍ 2 以上となる領域を形成する。
また、上記の不活化方法において、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ 2 以上２２μＷ／ｃｍ 2 以下となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯を制御してもよい。
また、上記の不活化方法において、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が２３μＷ／ｃｍ 2 以上となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯を制御してもよい。
また、上記の不活化方法において、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ 2 以上２２μＷ／ｃｍ 2 以下となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯を制御してもよい。
また、上記の不活化方法において、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が２３μＷ／ｃｍ 2 以上となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯を制御してもよい。
この場合、高い照度値（第一照度値）となる点灯時間において、対象物表面又は対象空間に対して紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ２以上となる領域を形成し、低い照度値（第二照度値）となる点灯時間においては、当該領域に対して、１０μＷ／ｃｍ２未満となるよう点灯を制御してもよい。このように、高い照度値と低い照度値とを交互に繰り返し行うことで、紫外線照度が高い状態で連続点灯を行う場合と比較して、積算光量が所定量に達するまでの期間を長くすることができる。これにより、照射される紫外線の波長に応じて定められた人体に対する１日の最大許容紫外線露光量を超えないよう、不活化環境を維持できる期間を延ばすことができる。特に、対象物表面や対象空間において紫外線の照度を１０μＷ／ｃｍ２以上と高くなる領域を形成する場合は、当該領域又はその周辺領域はより短期間で積算光量が所定量に達してしまう。そのため、照度を低くする期間を設けることで、所定の期間に照射される紫外線の積算光量を抑えつつ、高い紫外線照度で不活化を実施することが可能となる。
上記課題を解決するために、本発明に係る不活化装置の一態様は、対象物表面の微生物および／またはウイルスを不活化する不活化装置であって、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面を有する紫外線照射部と、前記紫外線照射部による前記光の照射を制御する制御部と、を備え、前記光放射面から放射される前記光に含まれる紫外線は、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線であって、前記制御部は、前記紫外線照射部を制御して、前記対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上２２μＷ／ｃｍ2以下となる領域を形成する。
また、本発明に係る不活化装置の一態様は、対象空間に浮遊する微生物および／またはウイルスを不活化する不活化装置であって、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面を有する紫外線照射部と、前記紫外線照射部による前記光の照射を制御する制御部と、を備え、前記光放射面から放射される前記光に含まれる紫外線は、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線であって、前記制御部は、前記紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上２２μＷ／ｃｍ2以下となる領域を形成する。
また、本発明に係る不活化装置の一態様は、対象空間に浮遊する微生物および／またはウイルスを不活化する不活化装置であって、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面を有する紫外線照射部と、前記紫外線照射部による前記光の照射を制御する制御部と、を備え、前記光放射面から放射される前記光に含まれる紫外線は、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線であって、前記制御部は、前記紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が２３μＷ／ｃｍ2以上２５００μＷ／ｃｍ 2 未満となる領域を形成する。
さらに、上記の不活化装置において、前記制御部は、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上２２μＷ／ｃｍ2以下となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯制御を行ってもよい。
また、上記の不活化装置において、前記制御部は、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上２２μＷ／ｃｍ2以下となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯制御を行ってもよい。
また、上記の不活化装置において、前記制御部は、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が２３μＷ／ｃｍ2以上２５００μＷ／ｃｍ 2 未満となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯制御を行ってもよい。
この場合、高い照度値（第一照度値）となる点灯時間において、対象物表面又は対象空間に対して紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ２以上となる領域を形成し、低い照度値（第二照度値）となる点灯時間においては、当該領域に対して、１０μＷ／ｃｍ２未満となるよう点灯を制御してもよい。このように、高い照度値と低い照度値とを交互に繰り返し行うことで、紫外線照度が高い状態で連続点灯を行う場合と比較して、積算光量が所定量に達するまでの期間を長くすることができる。これにより、照射される紫外線の波長に応じて定められた人体に対する１日の最大許容紫外線露光量を超えないよう、不活化環境を維持できる期間を延ばすことができる。特に、対象物表面や対象空間において紫外線の照度を１０μＷ／ｃｍ２以上と高くなる領域を形成する場合は、当該領域又はその周辺領域はより短期間で積算光量が所定量に達してしまう。そのため、照度を低くする期間を設けることで、所定の期間に照射される紫外線の積算光量を抑えつつ、高い紫外線照度で不活化を実施することが可能となる。
また、本発明に係る不活化方法の一態様は、対象物表面の微生物および／またはウイルスを不活化する不活化方法であって、光放射面から、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線として波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線を含む光を放射する紫外線照射部を制御して、前記対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上２２μＷ／ｃｍ2以下となる領域を形成する。
さらに、本発明に係る不活化方法の一態様は、対象空間に浮遊する微生物および／またはウイルスを不活化する不活化方法であって、光放射面から、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線として波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線を含む光を放射する紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上２２μＷ／ｃｍ2以下となる領域を形成する。
また、本発明に係る不活化方法の一態様は、対象空間に浮遊する微生物および／またはウイルスを不活化する不活化方法であって、光放射面から、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線として波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線を含む光を放射する紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が２３μＷ／ｃｍ2以上２５００μＷ／ｃｍ 2 未満となる領域を形成する。
また、上記の不活化方法において、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上２２μＷ／ｃｍ2以下となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯を制御してもよい。
また、上記の不活化方法において、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上２２μＷ／ｃｍ2以下となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯を制御してもよい。
また、上記の不活化方法において、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が２３μＷ／ｃｍ2以上２５００μＷ／ｃｍ 2 未満となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯を制御してもよい。
この場合、高い照度値（第一照度値）となる点灯時間において、対象物表面又は対象空間に対して紫外線照度が１０μＷ／ｃｍ２以上となる領域を形成し、低い照度値（第二照度値）となる点灯時間においては、当該領域に対して、１０μＷ／ｃｍ２未満となるよう点灯を制御してもよい。このように、高い照度値と低い照度値とを交互に繰り返し行うことで、紫外線照度が高い状態で連続点灯を行う場合と比較して、積算光量が所定量に達するまでの期間を長くすることができる。これにより、照射される紫外線の波長に応じて定められた人体に対する１日の最大許容紫外線露光量を超えないよう、不活化環境を維持できる期間を延ばすことができる。特に、対象物表面や対象空間において紫外線の照度を１０μＷ／ｃｍ２以上と高くなる領域を形成する場合は、当該領域又はその周辺領域はより短期間で積算光量が所定量に達してしまう。そのため、照度を低くする期間を設けることで、所定の期間に照射される紫外線の積算光量を抑えつつ、高い紫外線照度で不活化を実施することが可能となる。

Claims (9)

  1. 対象物表面の微生物および／またはウイルスを不活化する不活化装置であって、
    前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面を有する紫外線照射部と、
    前記紫外線照射部による前記光の照射を制御する制御部と、を備え、
    前記光放射面から放射される前記光に含まれる紫外線は、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線であって、
    前記制御部は、
    前記紫外線照射部を制御して、前記対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成することを特徴とする不活化装置。
  2. 対象空間に浮遊する微生物および／またはウイルスを不活化する不活化装置であって、
    前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面を有する紫外線照射部と、
    前記紫外線照射部による前記光の照射を制御する制御部と、を備え、
    前記光放射面から放射される前記光に含まれる紫外線は、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線であって、
    前記制御部は、
    前記紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成することを特徴とする不活化装置。
  3. 前記紫外線照射部は、中心波長２２２ｎｍの紫外線を放射することを特徴とする請求項１または２に記載の不活化装置。
  4. 前記制御部は、
    前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、第一照度値と当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の不活化装置。
  5. 前記制御部は、
    前記紫外線照射部による前記光の発光動作と非発光動作とが交互に繰り返し行われるように制御し、前記光放射面からの光放射を断続的に行わせることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の不活化装置。
  6. 対象物表面の微生物および／またはウイルスを不活化する不活化方法であって、
    光放射面から、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線として波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線を含む光を放射する紫外線照射部を制御して、前記対象物表面に、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成することを特徴とする不活化方法。
  7. 対象空間に浮遊する微生物および／またはウイルスを不活化する不活化方法であって、
    光放射面から、前記微生物および／またはウイルスを不活化する波長の紫外線として波長２００ｎｍ～２３０ｎｍに中心波長を有する紫外線を含む光を放射する紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が２０ｃｍの位置において、波長２００ｎｍ～２３０ｎｍの紫外線の照度が１０μＷ／ｃｍ2以上となる領域を形成することを特徴とする不活化方法。
  8. 前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、第一照度値と当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯を制御することを特徴とする請求項６または７に記載の不活化方法。
  9. 前記光放射面からの光放射が断続的に行われるよう、前記紫外線照射部による発光動作と非発光動作とが交互に繰り返し行われるように制御することを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の不活化方法。
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