JP2022094420A - 不活化装置および不活化方法 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、有害で感染性の高い微生物やウイルスは、当該ウイルス等に感染した人が施設内の所定の空間を出入りすることにより、当該空間における床や壁等の表面上で増殖したり、当該空間内を浮遊したりする。そのため、その空間に入った次の人にウイルス等が感染し、場合によっては感染症が施設内で蔓延することもある。
床や壁等の上記空間を取り囲む表面については、例えば、作業員によってアルコール等の消毒剤を散布する、消毒剤を染み込ませた布等で拭き取る、あるいは殺菌紫外線を照射する等の除染作業が行われる。また、空間内を浮遊する微生物やウイルス等については、例えば、紫外線照射による殺菌・不活化が行われる。
特許文献1には、密閉室を除染する除染装置として、使用者がいないときに除染対象空間に紫外線(UVC光)を照射し、当該空間を殺菌する装置が開示されている。
そのため、例えば上記の対象空間が、人が入れ替わり利用する施設(例えば、映画館など)や乗物(例えば、タクシーなど)である場合、除染処理が完了するまで対象空間に次の人を入れることができず、効率的に当該対象空間を利用することができない。
対象空間を効率的に利用するためには、対象空間から人が退出してから、当該対象空間に新たに人が進入するまでの期間を短くする必要があるが、その場合、除染処理時間が短くなり、対象空間の除染処理を十分に行えないおそれがある。
また、有人期間においては、対象空間から退出する予定の人に光を照射するので、人への照射は短期間で済む。そのため、当該光が人体に多からず悪影響を及ぼす光を含んでいる場合であっても、人に対する光照射量を低く抑えることができ、光照射による人への悪影響を抑制することができる。さらに、無人期間においても光照射を行うので、人によって影になっていた部分にも光を照射することができ、適切に殺菌不活化処理を行うことができる。
この場合、人が対象空間から退出する行為が始まったことを検知して光照射を開始することができる。したがって、適切なタイミングで光照射を開始することができる。
この場合、対象空間から人がいなくなる少し前から光照射を開始することができる。したがって、対象空間に存在する人への光照射量を適切に抑えることができる。
この場合、無人期間をより短くすることができ、対象空間の利用効率をより上げることができる。また、対象空間に対する殺菌不活化処理を確実に行うことができる。
この場合、無人期間をより短くすることができ、対象空間の利用効率をより上げることができる。また、対象空間に進入した人への光照射は短期間で済むため、当該人に対する光照射量を低く抑えることができる。
例えば、対象空間への人の入れ替え周期が定まっていない場合で、無人期間が長時間続いている場合には、当該無人期間の一部の期間において光照射を停止することができ、不活化に十分な光照射量を超える過剰な照射を防ぐことができる。その結果、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。
この場合、個々人の光照射量を管理できない不特定人が入れ替わり利用する空間において、当該空間に存在する不特定人への光照射量を抑制しつつ、当該空間の殺菌、不活化を適切に行うことができる。
この場合、人や動物の細胞に悪影響の少ない光を用いて効果的に殺菌、不活化を行うことができる。
この場合、人体や動物への悪影響の少ない波長域の光のみを照射することができる。
エキシマランプおよびLEDは、従来の不活化装置の紫外線光源として利用されてきた低圧水銀ランプと比較して、振動や気圧変化、温度変化の影響を受けにくい。すなわち、振動や気圧変化、温度変化を受けても、放出される光の照度が不安定になりにくい。そのため、エキシマランプやLEDを光源として用いることで、光照射装置が振動や気圧変化、温度変化を受ける環境で使用される場合であっても、安定して光を放出することができ、殺菌、不活化を適切に行うことができる。
この場合、紫外線照射による人体への悪影響を適切に抑制しつつ、微生物やウイルスを効果的に不活化することができる。
この場合、振動や気圧変化、温度変化の影響を受けにくいLEDを用いて、例えば人体に悪影響の少ない200nm~240nmの波長範囲にある紫外線を放射し、適切に微生物やウイルスを不活化することができる。
この場合、LEDの熱上昇を適切に抑制することができ、LEDから安定した光を放出させることができる。
この場合、エキシマランプから発生する高周波ノイズが筐体外部へ発信されることを抑制することができる。これにより、筐体外部に設けられた制御システムへの制御指令がエキシマランプからの高周波ノイズの影響を受けることを抑制することができ、当該制御指令の不具合を抑制することができる。
また、有人期間においては、対象空間から退出する予定の人に光を照射するので、人への照射は短期間で済む。そのため、当該光が人体に多からず悪影響を及ぼす光を含んでいる場合であっても、人に対する光照射量を低く抑えることができ、光照射による人への悪影響を抑制することができる。さらに、無人期間においても光照射を行うので、人によって影になっていた部分にも光を照射することができ、適切に殺菌不活化処理を行うことができる。
本実施形態では、人が存在する空間(対象空間)内において紫外線照射を行い、当該空間内に存在する微生物やウイルスを不活化する不活化装置(紫外線照射装置)について説明する。
なお、本実施形態における「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、「人が存在する空間」は、実際に人が居る空間に限定されず、人が出入りする空間であって人が居ない空間を含む。
上記施設としては、例えば興業場(映画館、演劇場、寄席、音楽堂など)、カラオケボックス、漫画喫茶の個室、遊園地のアトラクション(観覧車など)、レンタルオフィス、ホテル、飲食店内の個室や半個室、個室トイレ、学校の教室、講習会場、病院や人間ドックなどの診察室や検査室などがある。また、上記乗物としては、タクシー、観光バス、シャトルバス、飛行機、新幹線、遊覧船などがある。なお、対象空間は、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。
実用上、除染(殺菌)用途に使用される紫外線の波長域は、200~320nmとされており、特に、微生物やウイルスが保有する核酸(DNA、RNA)の吸収が大きい260nm付近の紫外線を用いることが一般的となっている。しかしながら、このような260nm付近の波長域の紫外線は、人や動物に悪影響を及ぼす。例えば、紅斑や皮膚のDNA損傷による癌の誘発や、目の障害(眼痛・充血・角膜の炎症など)を引き起こす。
ところが、上記のような人が入れ替わり利用する施設や乗物内の空間を除染対象とした場合、当該空間において十分に微生物の殺菌やウイルスの不活化を行うためには、人が入れ替わる際の無人期間(人が存在しない期間)を十分長くする必要がある。そして、その無人期間における殺菌不活化処理が完了するまで、当該空間に次の人を入れることができない。そのため、当該空間の利用効率が低下してしまう。
人が入れ替わり利用する空間においては、当該空間の殺菌不活化処理は十分に行いたい一方、無人期間は短くして利用効率を向上したいという要望がある。
この図1に示すように、たんぱく質は、波長200nmに吸光ピークを有し、波長240nm以上では紫外線が吸収されにくいことがわかる。つまり、波長240nm以上の紫外線は、人の皮膚を透過しやすく、皮膚内部まで浸透する。そのため、人の皮膚内部の細胞がダメージを受けやすい。これに対して、波長200nm付近の紫外線は、人の皮膚表面(例えば角質層)で吸収され、皮膚内部まで浸透しない。そのため、皮膚に対して安全である。
一方で、波長200nm未満の紫外線は、オゾン(O3)を発生し得る。これは、波長200nm未満の紫外線が酸素を含む雰囲気中に照射されると、酸素分子が光分解されて酸素原子を生成し、酸素分子と酸素原子との結合反応によってオゾンが生成されるためである。
これにより、当該空間への紫外線照射量を稼ぐことができ、無人空間を可及的に短くすることが可能となる。その結果、当該空間の利用効率を向上させることができる。
したがって、上述した人に安全とされる波長域の紫外線であっても、1日の紫外線照射量(積算光量)が上記の許容限界値以下となるように紫外線の照度および照射時間を設定することが好ましい。
対象空間に存在する人が当該対象空間に進入する前までに曝露した累積照射量が不明であるため、当該対象空間における有人期間に紫外線を長時間照射してしまうと、当該対象空間に存在する人の累積照射量が許容限界値に達してしまうおそれがある。
これにより、対象空間に存在する人は、累積照射量が許容限界値に達する前に当該対象空間を退出することができる。人や動物に安全な波長範囲である波長200~240nmの紫外線、特に波長222nmの紫外線は許容限界値が比較的大きいので、十分退出時間を確保することができる。
不活化装置100は、対象空間200内に設置されており、当該対象空間内において微生物および/またはウイルスを不活化する波長範囲の光を照射する。
なお、図2では、対象空間200が扉201および扉202を備え、所定の不特定人300が扉201から入室し、対象空間200内に滞在してから扉202から退出し、その後、別の不特定人(図示せず)が扉201などから入室する例について示しているが、対象空間200は、図2に示すような扉を有する閉鎖空間に限定されない。また、対象空間200に一度に出入りする不特定人300は複数人に限定されるものではなく、1人であってもよい。
制御部120は、対象空間200に不特定人300が存在する有人期間から対象空間200に不特定人300が存在しない無人期間への切り替わりのタイミングを認識し、そのタイミングの前に紫外線照射部110による光の照射を開始し、少なくとも無人期間の一部の期間に亘って光を照射する。本実施形態では、制御部120は、対象空間200に不特定人300が存在しない無人期間から対象空間200に不特定人300が存在する有人期間への切り替わりのタイミングを認識し、そのタイミングの後で紫外線照射部110による光の照射を停止する場合について説明する。
まずステップS1において、制御部120は、有人期間から無人期間への切り替わりを認識したか否かを判定する。ここで、制御部120は、各種センサからの信号やタイマーカウント、人が手動で操作したスイッチに連動した信号等に基づいて、有人期間から無人期間への切り替わりを認識することができる。ここで言う「有人期間から無人期間への切り替わりを認識」とは、まだ対象空間200に不特定人300が居る状態ではあるが、間もなく退出が始まるか、または既に退出が始まっており、やがて対象空間200が無人になることを認識した状態を指す。即ち、この時点では対象空間200は無人ではない。
ステップS2では、制御部120は、有人期間から無人期間へ切り替わりが完了して対象空間200が無人になるタイミングよりも前に紫外線の照射を開始する。
ステップS4では、制御部120は、無人期間から有人期間へ切り替わり再び対象空間200が有人になったタイミングの後で紫外線の照射を停止する。
なお、紫外線照射を停止するタイミングは、上記に限定されるものではない。紫外線照射は、有人期間から無人期間への切り替わりのタイミング(時刻t2)の前に開始され、少なくとも無人期間(時刻t2から時刻t3までの期間)の一部の期間に亘って継続されていればよい。
この図5に示すように、有人期間には、不特定人300が対象空間200へ進入中である第1期間と、不特定人300が対象空間200に滞在中である第2期間と、不特定人300が対象空間200から退出中である第3期間と、が存在する。
例えばタクシーの場合、対象空間200はタクシーの後部空間(後部座席や、運転手と後部座席との間の賃金受け渡し皿を含む空間)であり、当該対象空間200を利用する不特定人300は乗客である。タクシーの運転手は不特定人300には含まれない。この場合、第1期間は、乗客がタクシーに乗車して後部座席の空間で座る位置を調整している期間(乗客が空間内で少し動いている期間)であり、第2期間は、タクシーが発進し、乗客が座った位置から動かず座ったままの状態である期間であり、第3期間は、目的地にて乗客が支払い手続きを行いタクシーから降りるまでの期間である。
具体的には、不活化装置100は、図5に示す第3期間において紫外線を照射することができる。このとき、第3期間の開始のタイミングを検知して紫外線照射を開始してもよいし、無人期間の開始のタイミングを認識している場合には、当該タイミングから逆算して第3期間の開始のタイミングを認識し、紫外線照射を開始してもよい。また、第3期間の途中で紫外線照射を開始してもよい。
具体的には、不活化装置100は、図5に示す第1期間や第2期間において紫外線の照射を停止することができる。ここで、紫外線照射の停止のタイミングは、第1期間の途中であってもよいし、第1期間から第2期間への切り替わりのタイミングであってもよいし、第2期間の途中であってもよい。なお、紫外線照射の停止のタイミングは、上述したように、無人期間の途中であってもよいし、無人期間の終了のタイミングであってもよい。
まず、対象空間200がタクシーである場合について、図6を参照しながら説明する。
不活化装置100の紫外線光源は、例えば車内天井に配置される。なお、紫外線光源の配置位置は天井に限定されるものではなく、紫外線照射の対象空間である後部空間に紫外線を照射可能な位置であればよい。
後部空間に紫外線を照射していない状態で、タクシーが客を乗せて走行しており、時刻t11でタクシーが目的地に到着すると、運転手はタクシーメータの支払いスイッチをオンして課金を終了する。このとき、タクシーの表示器(スーパーサイン)は実車状態を示す「賃走」から「支払」に切り替わる。そして、乗客は賃金の支払いを始める。つまり、この時刻t11において、第2期間から第3期間に切り替わる。
不活化装置100の制御部120は、例えば後部ドアの開閉を検知するドアセンサの信号をもとに、第3期間から無人期間へ切り替わったことを検知することができる。なお、制御部120は、タクシーの表示器の状態をもとに、第3期間から無人期間へ切り替わったことを検知することもできる。
そして、制御部120は、客がタクシーから降りて後部空間に人がいなくなった無人期間においても、引き続き紫外線光源を点灯し、紫外線を照射する。
不活化装置100の制御部120は、例えば後部ドアの開閉を検知するドアセンサの信号をもとに、タクシーの後部空間が無人期間から第1期間へ切り替わったことを検知することができる。制御部120は、この第1期間においても、引き続き紫外線光源を点灯し、紫外線を照射する。
その後、時刻t14において、運転手はタクシーメータの実車スイッチをオンして課金を開始し、タクシーを発進させる。このとき、タクシーの表示器は「空車」から「賃走」に切り替わる。つまり、この時刻t14において、第1期間から第2期間に切り替わる。
不活化装置100の制御部120は、例えばタクシーメータの状態をもとに、第1期間から第2期間へ切り替わったことを検知することができる。なお、制御部120は、例えばタクシーの表示器の状態をもとに第1期間から第2期間へ切り替わったことを検知することもできる。
そして、制御部120は、第2期間への切り替わりを検知してから一定時間経過後の時刻t15において、紫外線光源を消灯させて紫外線照射を停止する。
また、無人期間に切り替わった後も、紫外線照射を継続させることにより、乗客によって影となって紫外線が照射されなかった部分(例えば、乗客が座っていた座席部分)に対して、適切に紫外線を照射することができ、確実に殺菌不活化処理を実施することができる。さらに、紫外線照射による殺菌不活化処理中であっても、次の客をタクシーに乗せることができるので、タクシーを効率良く稼働させることができる。
不活化装置100の紫外線光源は、例えば劇場(シアター)内の天井に配置される。なお、紫外線光源の配置位置は天井に限定されるものではなく、紫外線照射の対象空間である客席空間に紫外線を照射可能な位置であればよい。
客席空間に紫外線を照射していない状態で、映画(本編)を上映中であり、本編終了直前でスクリーン上にエンドロールが流れ始めると、観客の中には退出準備を始める人が出てくる。その後、時刻t21で上映終了となり、劇場内の誘導灯が点灯すると、観客は退場を始める。つまり、この時刻t21において、第2期間から第3期間に切り替わる。
なお、制御部120は、例えば上映スケジュールをもとに、タイマーカウント等により第2期間から第3期間に切り替わったことを検知してもよい。また、ここでは上映終了のタイミングを第2期間の終了(第3期間の開始)のタイミングとしているが、例えばエンドロールが流れ始めたタイミングを第2期間の終了(第3期間の開始)のタイミングとしてもよい。
不活化装置100の制御部120は、上映スケジュールをもとに、タイマーカウント等により第3期間から無人期間へ切り替わったことを検知することができる。
制御部120は、観客が退場して劇場の客席空間に観客がいなくなった無人期間においても、引き続き紫外線光源を点灯し、紫外線を照射する。
不活化装置100の制御部120は、上映スケジュールをもとに、タイマー等により劇場の客席空間が無人期間から第1期間へ切り替わったことを検知することができる。制御部120は、この第1期間においても、引き続き紫外線光源を点灯し、紫外線を照射する。
その後、上映開始時刻となると、誘導灯が一段階暗くなり、予告編が始まる。そして、その後の時刻t24において、誘導灯が消灯し、本編が始まる。つまり、この時刻t24において、第1期間から第2期間に切り替わる。
不活化装置100の制御部120は、例えば誘導灯の点灯状態を検知することで、第1期間から第2期間へ切り替わったことを検知することができる。なお、制御部120は、例えば上映スケジュールをもとに、タイマーカウント等により第1期間から第2期間へ切り替わったことを検知することもできる。
本編が始まる第2期間においては、劇場内が消灯しており、僅かな光でも上映の妨げになるおそれがある。不活化装置100の紫外線光源からの放射光に可視光が僅かにでも含まれる場合、この第2期間への切り替わりのタイミングで紫外線照射を停止することが好ましい。
また、無人期間に切り替わった後も、紫外線照射を継続させることにより、観客によって影となって紫外線が照射されなかった部分(例えば、観客が座っていた座席部分)に対して、適切に紫外線を照射することができ、確実に殺菌不活化処理を実施することができる。さらに、紫外線照射による殺菌不活化処理中であっても、次の観客を入場させることができるので、上映時間の間隔を詰めることができ、時間的に効率良く映画を上映することができる。
また、映画館では、映画の上映が終了した後、観客が全員退場した後に紫外線ランプを点灯し、劇場内の空間や座席に対して殺菌不活化処理を行うことになるが、この場合、殺菌不活化処理が完了するまで次の上映のための観客を劇場に入れることができないために、上映時間の間隔が長くなり、時間的に効率良く映画を上映することができなかった。
また、適切に殺菌不活化処理を行ってから対象空間に次の人を入れることができるので、入れ替わりの前に対象空間にいた人から、入れ替わりの後に新たに対象空間に進入した人への有害な微生物やウイルスの感染のリスクを低減することができる。
また、有人期間において紫外線を照射する期間は、対象空間から人が退出するまでの短期間や、対象空間に人が進入してからの短期間とすることができるので、人への紫外線照射量を抑えつつ、対象空間内における殺菌不活化処理を適切に行うことができる。
ここで、対象空間は、上記のタクシーの後部空間や映画館の客席空間の他に、例えば、他の興業場(演劇場、寄席、音楽堂など)、カラオケボックス、漫画喫茶の個室、遊園地のアトラクション(観覧車など)、レンタルオフィス、ホテル、飲食店内の個室や半個室、個室トイレ、学校の教室、講習会場、病院や人間ドックなどの診察室や検査室、観光バス、シャトルバス、飛行機、新幹線、遊覧船などの空間がある。
つまり、対象空間は、不特定人が入れ替わり利用する空間であって、当該空間内に不特定人が存在する有人期間から当該空間内に不特定人が存在しない無人期間に切り替わるタイミングを事前に認識可能な空間であればよい。
また、観覧車など、遊園地のアトラクションの場合、運行スケジュールと連動したり、乗り物の最終地点でのドアが開く物理的な行為やドアロックを解除する信号、乗り物の最終地点での停止信号と連動したりすることで、紫外線の照射を開始することができる。
また、個室トイレの場合、使用者が水を流す行為や、便座に設けた圧力センサからの信号と連動することで、紫外線の照射を開始することができる。
また、学校の教室や講習会場の場合、予め設定された授業時間や講演時間などから逆算したタイマー制御によって、紫外線の照射を開始することができる。
また、病院や人間ドックなどの診察室や検査室の場合、患者や被験者の呼び出し放送のタイミングや呼び出し番号の表示灯の点灯操作、医師や検査技師の次患者誘導の合図や診察室または検査室のドア施錠の信号、診察室または検査室のなどの使用中表示灯の点灯消灯信号などによって、紫外線の照射を開始することができる。
さらに、新幹線などの折り返し運転する車両の場合、進行方向を切り替えるためのスイッチの操作に連動して、紫外線の照射を開始することができる。
なお、紫外線の照射を開始するトリガーは、不活化装置100が自動で検知してもよいし、不活化装置100に人為的に入力されてもよい。
この図8では、主として紫外線照射部110および制御部120に関する部分を示している。以下、紫外線照射部110および制御部120に関する部分を総称して、紫外線照射ユニット10と称する。
紫外線照射ユニット10は、導電性の金属からなる筐体11と、筐体11内部に収容された紫外線光源12と、を備える。
紫外線光源12は、例えば、中心波長222nmの紫外線を放出するKrClエキシマランプとすることができる。なお、紫外線光源12は、KrClエキシマランプに限定されるものではなく、200nm~240nmの波長範囲にある紫外線を放射する光源であればよい。
エキシマランプ12は、筐体11内において、支持部18によって支持されている。
筐体11には、光出射窓となる開口部11aが形成されている。この開口部11aには窓部材11bが設けられている。窓部材11bは、例えば石英ガラスからなる紫外線透過部材や、不要な光を遮断する光学フィルタ等を含むことができる。
なお、筐体11内には、複数本のエキシマランプ12を配置することもできる。エキシマランプ12の数は特に限定されない。
ここで、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フィルタを用いることができる。
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。
このように、光出射窓に光学フィルタを設けることで、エキシマランプ12から人に有害な光が放射されている場合であっても、当該光が筐体11の外に漏洩することをより確実に抑えることができる。
図9(a)は、エキシマランプ12の管軸方向における断面の模式図であり、図9(b)は、図9(a)のA-A断面図である。
この図9(a)および図9(b)に示すように、エキシマランプ12は、両端が気密に封止された長尺な直円管状の放電容器13を備える。放電容器13は、例えば、合成石英ガラスや溶融石英ガラスなどの紫外線を透過する光透過性を有する誘電体材料より構成されている。放電容器13の内部には放電空間が形成されており、この放電空間には、紫外線を発生するバリア放電用ガス(以下、「放電ガス」ともいう。)として希ガスとハロゲンガスとが封入されている。本実施形態では、希ガスとしてクリプトン(Kr)、ハロゲンガスとして塩素ガス(Cl2)を用いる。
なお、放電ガスとしては、クリプトン(Kr)と臭素(Br2)との混合ガスを用いることもできる。この場合、エキシマランプ(KrBrエキシマランプ)は、中心波長207nmの紫外線を放出する。
また、内部電極14の両端の各々には、内部電極用リード部材14aの一端が電気的に接続されている。内部電極用リード部材14aの他端側部分は、各々、放電容器13の外端面から外方に突出している。
このような構成により、放電空間内において、内部電極14と外部電極15とが放電容器13の管壁(誘電体材料壁)を介して対向する領域に、放電領域が形成される。
また、外部電極15の他端には、リード線16cの一端が電気的に接続されており、このリード線16cの他端は、接地されている。すなわち、外部電極15は、リード線16cを介して接地されている。なお、この図9(a)および図9(b)に示すエキシマランプ12においては、一方の内部電極用リード部材14aは給電線16bと一体のものとされている。
このエキシマランプ12Aが備える放電容器13Aは、円筒状の外側管と、外側管の内側において外側管と同軸上に配置され、当該外側管よりも内径が小さい円筒状の内側管と、を有する。外側管と内側管とは、図10(a)の左右方向の端部において封止されており、両者の間には円環状の内部空間が形成されている。そして、この内部空間内に放電ガスが封入されている。
図11(a)に示すように、第一電極14Bおよび第二電極15Bは、放電容器13Bにおける光取出し面とは反対側の側面(-X方向の面)に、放電容器13Bの管軸方向(Y方向)に互いに離間して配置されている。
そして、放電容器13Bは、これら2つの電極14B、15Bに接触しながら跨るように配置されている。具体的には、2つの電極14B、15BにはそれぞれY方向に延伸する凹溝が形成されており、放電容器13Bは、電極14B、15Bの凹溝に嵌め込まれている。
ここで、電極14B、15Bは、エキシマランプ12Bから放射される光に対して反射性を有する金属材料により構成されていてもよい。この場合、放電容器13Bから-X方向に放射された光を反射して+X方向に進行させることができる。電極14B、15Bは、例えばアルミニウム(Al)やステンレスなどから構成することができる。
KrClエキシマランプから放出される波長222nmの紫外線や、KrBrエキシマランプから放出される波長207nmの紫外線は、いずれも人や動物に安全であって、微生物の殺菌やウイルスの不活化を行うことができる光である。よって、空間内の殺菌・不活化領域に人や動物が存在していても、紫外線照射による殺菌・不活化作業を行うことができる。
図12は、紫外線光源としてLED19を用いた紫外線照射ユニット10の一例である。この図12においては、紫外線照射ユニット10は、複数のLED19を備えている。
よって、紫外線照射ユニット10に搭載される紫外線光源としてのLED19も、波長200~320nmの紫外線を放出するものが採用される。具体的には、例えば窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)系LED、窒化アルミニウム(AlN)系LED等を採用することができる。AlGaN系LEDは、アルミニウム(Al)の組成を変化させることにより200~350nmの波長範囲の深紫外域(deepUV:DUV)で発光する。また、AlN系LEDは、ピーク波長210nmの紫外線を放出する。
上記したように、この波長範囲の紫外線であれば、人や動物に安全であって、微生物の殺菌やウイルスの不活化を適切に行うことが可能である。例えば、Mgの組成を調整することで、放出する紫外線の中心波長が222nmであるMgZnO系LEDとすることも可能である。
このとき、図12に示すように、冷却部材20の一部を紫外線照射ユニット10の筐体11から突出させてもよい。この場合、冷却部材20の一部に外気が当たることになり、冷却部材20の放熱が効率良く進み、結果としてLED19の熱上昇を適切に抑制することができる。
なお、上記光学フィルタとしては、より好ましくは波長200~235nm以外の波長を有するUV-C波長域の光をカットするもの、さらに好ましくは200~230nm以外の波長を有するUV-C波長域の光をカットするものであってもよい。これは光源がエキシマランプの場合でも同様である。
また、紫外線光源がエキシマランプであっても、LEDであっても、当該紫外線光源の光放射面での照度や紫外線光源から紫外線の被照射面までの距離等によっては、被照射面での人や動物に安全ではない波長の紫外線の照度が許容値以下となる場合がある。したがって、このような場合には、上記光学フィルタを設ける必要はない。
Claims (15)
- 不特定人が入れ替わり利用する空間内において微生物および/またはウイルスを不活化する波長範囲の光を放射して、当該空間内に存在する微生物および/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範囲の光を放射する光源を備える光照射ユニットと、
前記光源による前記光の照射を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記光源を制御して、前記不特定人が前記空間内に存在する有人期間から前記不特定人が前記空間内に存在しない無人期間に切り替わるタイミングの前に前記光の照射を開始し、少なくとも前記無人期間の一部の期間に亘って前記光を照射することを特徴とする不活化装置。 - 前記不特定人が前記空間から退出する行為を検知する検知部をさらに備え、
前記制御部は、前記検知部による検知結果に基づいて前記光源を制御して、前記光の照射を開始することを特徴とする請求項1に記載の不活化装置。 - 前記有人期間には、前記不特定人が前記空間へ進入中である第1期間と、前記不特定人が前記空間に滞在している期間である第2期間と、前記不特定人が前記空間から退出中である第3期間とが存在し、
前記制御部は、前記光源を制御して、前記第3期間において前記光の照射を開始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。 - 前記制御部は、前記光源を制御して、前記第2期間において前記光の照射を停止することを特徴とする請求項3に記載の不活化装置。
- 前記制御部は、前記光源を制御して、前記第1期間において前記光の照射を停止することを特徴とする請求項3に記載の不活化装置。
- 前記制御部は、前記光源を制御して、前記無人期間において前記光の照射を停止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。
- 前記不特定人は、所定の基準時点から現時点までの期間に照射された前記光の照射量の累積値を管理できない人物であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の不活化装置。
- 前記光は、200nm~240nmの波長範囲にある紫外線であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の不活化装置。
- 前記光照射ユニットは、前記光源を内部に収容し、前記光源から発せられる光の少なくとも一部を出射する光出射窓を有する筐体を備え、
前記光出射窓には、波長237nmよりも長波長側のUV-C波の透過を阻止する光学フィルタが設けられていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の不活化装置。 - 前記光源は、エキシマランプおよびLEDのいずれか一方であることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の不活化装置。
- 前記光源は、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から10のいずれか1項に記載の不活化装置。
- 前記光源はLEDであって、
前記LEDは、窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)系LED、窒化アルミニウム(AlN)系LEDおよび酸化マグネシウム亜鉛(MgZnO)系LEDのいずれかであることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の不活化装置。 - 前記光源はLEDであって、
前記光照射ユニットは、前記LEDを冷却する冷却部材を有することを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の不活化装置。 - 前記光源はエキシマランプであって、
前記光照射ユニットは、前記エキシマランプを収容し、導電性の金属からなる筐体を有することを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の不活化装置。 - 光照射量を管理できない不特定人が入れ替わり利用する空間内において微生物および/またはウイルスを不活化する波長範囲の光を放射して、当該空間内に存在する微生物および/またはウイルスを不活化する不活化方法であって、
前記不特定人が前記空間内に存在する有人期間から、前記不特定人が前記空間内に存在しない無人期間に切り替わるタイミングを認識するステップと、
前記光を放射する光源を制御して、前記有人期間から前記無人期間に切り替わるタイミングの前に前記光の照射を開始し、前記無人期間の少なくとも一部の期間に亘って前記光を照射するステップと、を含むことを特徴とする不活化方法。
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