JP2022123197A - 殺菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】座席等を殺菌するための殺菌装置の配設作業や管理作業を簡略化するとともに、効率の良い好適な殺菌を行うことが可能な殺菌装置を提供する。【解決手段】車両や施設に設備された座席に対して紫外光を照射する殺菌灯（紫外ＬＥＤ）２と、座席に着座した人を感知する人感センサー（赤外センサー）３を備え、制御手段（２００）により人感センサー３の感知出力に基づいて殺菌灯２を制御する殺菌装置１である。殺菌灯２と人感センサー３は同じハウジング１００に内装される。殺菌灯２が紫外光を照射する殺菌領域と、人感センサー３が人を感知する感知領域が一致されている。【選択図】図３

Description

本発明は電車やバス等の公共交通機関や劇場等の公共施設に備えられている複数の座席を殺菌するための殺菌装置に関し、特に紫外光を利用して殺菌を行なう殺菌装置に関する。

公共交通機関や公共施設に備えられている複数の座席は、不特定の人間が着座するために感染症を防止する観点から殺菌することが好ましい。このような殺菌を行なうために、従来では波長が１００～２８０ｎｍ程度の紫外光（ＵＶＣ光）を照射することが行なわれている。例えば、殺菌装置として電車やバスの車室内あるいは公共施設の室内の天井や壁に紫外光を発光する殺菌灯を配設し、殺菌灯からの紫外光を各座席に向けて照射することにより殺菌を行なっている。

このような殺菌装置は、少ない個数の殺菌灯で複数の座席を一括して殺菌できるのでコスト的には有利である。しかし、この殺菌装置では殺菌灯と各座席との距離を短くすることが難しいため、各座席を殺菌するために必要とされる紫外光の照射量を確保することが難しい。殺菌に必要な照射量を確保するためには、殺菌灯の出力を大きくすることが考えられるが、殺菌灯が大型化し高コストなものになる。また、照射時間を長くすることが考えられるが、安全性の面から殺菌している間は人間が座席を利用することができないため、座席の利用効率が低下する。

従来では個々の座席や対象物に対して個別に紫外光を照射する技術が提案されている。特許文献１には、航空機の座席に設けられたトレイテーブルにＵＶ光を照射するためのＵＶ光源を含むアセンブリを個々の座席に配設した技術が提案されている。特許文献２には、個別のサウナボックスに紫外線照射ランプと開閉センサーを設け、開閉センサーによりサウナボックスに人が入っていないときに紫外線を照射する技術が提案されている。特許文献３には、紫外線ランプと人体感知センサーを一体的に設け、人に対して紫外線を照射しない技術が提案されている。

特許第６３４８５２５号公報 特開２００８－３５９８５号公報 特開２００７－６８６５１号公報

これら特許文献１～３の技術を車両や施設の座席に適用すれば、各座席をそれぞれ低出力の殺菌灯で個別に殺菌することができ、例えば人が着座していない座席のみを選択的に殺菌することが可能になり、前記したような殺菌に伴うコストや利用効率の課題を解消することが考えられる。しかし、特許文献１～３の技術は殺菌灯を制御する手段、すなわちトレイテーブルの状態を検出するセンサー、物や人等を感知するセンサーなどは殺菌灯とは独立した構成とされ、あるいは一体に構成されている場合でも両者は独立した部品として構成されている。

そのため、特許文献１～３の技術を車両や施設に設備されている複数の座席に適用する場合には、殺菌灯とセンサーをそれぞれの座席に配設する必要がある。したがって、座席数が多くなるとそれだけ殺菌灯とセンサーを配設するための作業が煩雑になる。また、殺菌灯とセンサーを個別に管理する必要もありメインテナンスも煩雑になる。

さらに、特許文献１～３では、センサーで感知する領域と殺菌灯を照射する領域との関連が明確にされていない。そのため、特許文献１～３の技術を複数の座席に適用したときに、例えば殺菌対象となる座席に人が着座していなくても隣席に着座している人を感知してしまい、当該座席の殺菌が行われなくなるという課題が生じる。あるいは、人が着座していない座席を殺菌したときに着座している隣席の人に対して紫外光を照射してしまうという課題も生じる。

本発明の目的は、殺菌装置の配設作業や管理作業を簡略化するとともに、効率の良い好適な殺菌を行うことが可能な殺菌装置を提供する。

本発明は、車両や施設に設備された座席に対して紫外光を照射する殺菌灯と、座席に着座した人を感知する人感センサーを備え、制御手段により人感センサーの感知出力に基づいて殺菌灯を制御する殺菌装置であり、殺菌灯と人感センサーは同じハウジングに内装され、かつ殺菌灯が紫外光を照射する殺菌領域と人感センサーが人を感知する感知領域が対応されている。好ましくは、殺菌灯の殺菌領域と人感センサーの感知領域が同じである。また、ハウジングには制御手段が内装されてもよい。

本発明の好ましい形態は、複数の座席が配列配置されており、殺菌装置は所定の座席に配設され、この座席に近接する他の座席が殺菌の対象座席とされ、殺菌領域と感知領域は当該対象座席に設定される。例えば、複数の座席が前後方向に配列配置されており、いずれかの座席が対象座席として設定され、殺菌装置は当該対象座席の前部座席に配設される。さらに、複数の座席が左右方向に並んで配列配置されており、殺菌装置の殺菌領域は対象座席の隣席には設定されないことが好ましい。

また、本発明の他の好ましい形態は、ハウジングには、対象座席に対して可視光を照射する照明灯が内装される。この照明灯は、対象座席に着座する人に殺菌効果を疑似体験させるための青色系の光を照射する。例えば、対象座席に人が着座した時から所定の時間だけ点灯するようにする。

本発明によれば、殺菌装置を一つのまとまった装置として構成でき、配設作業や管理作業を簡略化することができる。また、人を感知した場合は殺菌を行なわないので、人の存在しない領域のみを殺菌でき、効率の良い好適な殺菌を行うことができる。

本発明の殺菌装置をバスに適用した実施形態の概念図。 実施形態１の殺菌装置の概略構成を示す部分分解斜視図。 実施形態１の殺菌装置の水平断面図。 殺菌装置の概略の電気配線図。 殺菌装置の動作を説明する概念図（その１）。 殺菌装置の動作を説明する概念図（その２）。 実施形態２の殺菌装置の概略構成を示す部分分解斜視図。 実施形態２の殺菌装置の水平断面図。 殺菌装置の動作を説明する概念図（その３）。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明を自動車（バス）の車内に配列配置された座席を殺菌する殺菌装置に適用した実施形態の概念図である。バスの車内には前後方向及び左右方向にそれぞれ配列された複数の座席が配設されている。ここでは、便宜的に複数の座席のうち、左右２列の前部座席ＦＳと後部座席ＲＳを図示している。各座席ＦＳ，ＲＳのシートバック（背もたれ）の背面には殺菌装置１が取り付けられており、この殺菌装置１によって前部座席ＦＳの直後にある後部座席ＲＳの殺菌を行うようになっている。

前記殺菌装置１は所要形状をしたハウジング１００を備えており、このハウジング１００内に後述する殺菌灯２と人感センサー３が内装されている。この殺菌装置１は、図示は省略するが、各座席ＦＳ，ＲＳのシートバックに設けられた凹部に収納された状態で取り付けられており、この取り付けられた状態では殺菌装置１の前面が後部座席ＲＳに向けられるようにシートバックの後面に露呈されている。

（実施形態１）
図２は前記殺菌装置１の実施形態１の概略構成を示す部分分解斜視図であり、図３はその水平断面図である。前記ハウジング１００は前面が開口された横に細長い容器状のボディ１１０と、このボディ１１０の開口部に取り付けられた前面カバー１２０とで構成されている。ボディ１１０の長手方向の両端には座席に取り付けるための取付片１１１が一体に設けられている。このハウジング１００の内部には配線基板４が固定支持されており、この配線基板４に殺菌灯２と人感センサー３が並んで搭載されている。

前記殺菌灯２は、殺菌効果のある紫外光、ここではＵＶＣ光を発光する紫外ＬＥＤで構成されている。この紫外ＬＥＤ２は既に提供されているものが利用されており、詳細は省略するが紫外光を発光する発光素子を円筒状のパッケージに内装したディスクリート構造のＬＥＤとして構成されている。

前記人感センサー３は一つのモジュール化された赤外センサーで構成されている。この赤外センサー３は、図３に概念的に示すように、赤外光を出射する赤外ＬＥＤ３１と、この赤外ＬＥＤ３１から出射された赤外光の反射光を受光して座席に着座している人の感知を行う受光ダイオード３２が一つのモジュールとして構成されている。この赤外センサー３の赤外光の出射面及び受光面は前記前面カバー１２０に向けられている。

前記前面カバー１２０には第１と第２の２つのレンズ部１２１，１２２が一体に形成されている。第１レンズ部１２１は、前記紫外ＬＥＤ２から発散状態に出射される紫外光を収束し、この紫外光を後部座席ＲＳに照射させ、照射する領域、すなわち殺菌する殺菌領域を制御する光学系として構成されている。ここでは、真後ろに配設されている一つの後部座席ＲＳのほぼ全域に向けて紫外光を照射するが、この座席に隣接する後部座席を含めた周囲領域には照射することがないように構成されている。

第２レンズ部１２２は、前記赤外センサー３の赤外ＬＥＤ３１から出射される赤外光を後部座席ＲＳの全域に投射させ、投射された赤外光を受光ダイオード３２により受光する領域を制御する光学系として構成されている。この領域を制御することにより、当該赤外光が投射された領域に存在する人を感知することが可能となる。この領域、すなわち人の感知領域は、前記紫外ＬＥＤ２による紫外光の照射領域とほぼ一致されている。なお、この感知領域は後部座席の全域について設定されることが好ましいが、後部座席に着座した人を感知することができるのであれば後部座席の一部の領域に設定されてもよい。

前記ハウジング１００からは前記配線基板４に電気接続された電気コード４０が引き出されており、この電気コード４０は座席のシートバックの内部を通して制御手段に電気接続されている。図４は殺菌装置１の電気接続系統を示す概略の電気配線図であり、複数の座席に配設された殺菌装置１はそれぞれ電気コード４０を介して制御装置２００に接続されている。この制御装置２００は各殺菌装置１に車載バッテリー２０１の電力を供給する。また、各殺菌装置１の赤外センサー３において人を感知したときの感知信号に基づいて、対応する殺菌装置１の紫外ＬＥＤ２の発光状態を制御することが可能とされている。

このように殺菌装置１は、紫外ＬＥＤ２と赤外センサー３、すなわち殺菌灯２と人感センサー３が同じ一つのハウジング１００に内装された構成であるので、バスに装備されている複数の座席にそれぞれ殺菌装置を配設する際には、一つの座席に対して一つのまとまった装置としての殺菌装置１を取り付ける作業で済み、取付作業が容易になる。また、殺菌装置１の管理作業において、特に殺菌装置１を交換するような場合には１つの装置を交換するのみでよく作業が簡略化できる。

以上の構成によれば、例えば、バスの運転者等により制御装置２００のスイッチ２０２がオンされると、各座席の殺菌装置１に電力が供給され、各殺菌装置１は動作可能な状態に設定される。また、制御装置２００は、各殺菌装置１の人感センサー３により、当該殺菌装置１の後部座席ＲＳに人が着座しているか否かを感知する。そして、人を感知していない殺菌装置に対しては殺菌指令信号を出力し、人を感知した殺菌装置１に対しては殺菌停止信号を出力する。

図５は殺菌装置１の動作を説明する概念図である。同図の右側の殺菌装置１（１ａ）では、人感センサー３によって後部座席ＲＳに同図の鎖線で示す感知領域に赤外光Ｌirを投射し、その反射光を受光する。制御装置２００はこの受光信号に基づいて当該後部座席ＲＳに人が着座しているか否かを感知する。人が感知されない場合には、制御装置２００から殺菌指令信号が出力され、同図の左側の殺菌装置１（１ｂ）のように、後部座席ＲＳに対して点描する殺菌領域に紫外光Ｌuvを照射し、殺菌を実行する。右側の殺菌装置１（１ａ）においても同様である。

この殺菌において、殺菌装置１は配設されている座席の後部座席ＲＳを殺菌するので、例えばバスの天井に殺菌装置を配設して複数の座席を同時に殺菌する構成に比較して、殺菌対象としての後部座席ＲＳまでの距離が短くできる。そのため、殺菌装置１を低出力の殺菌装置で構成することができ、コストが低減できる。また、同じ出力の殺菌装置１の場合には、殺菌時間が短縮できる。因みに、座席を殺菌する際の紫外光の照射光量は８ｍＪ／ｃｍ²であるが、殺菌装置から座席までの距離を１.5ｍとすると、出力８０ｍＷの殺菌装置では６時間以上の照射時間が必要となる。これに対して、前部座席ＦＳに殺菌装置１を配設した場合には、後部座席ＲＳまでの距離が７０ｃｍであるので、同じ出力の殺菌装置では８４分程度の照射時間で済む。

制御装置２００において後部座席ＲＳに人が着座していることを感知した場合には、当該殺菌装置１に殺菌停止信号を出力する。例えば、図６のように、同図の左側の後部座席ＲＳに人Ｍが着座していることが感知されると、左側の殺菌装置１（１ｂ）はこの殺菌停止信号を受けて紫外光Ｌuvの照射を停止する。したがって、後部座席ＲＳに人Ｍが着座しているときには殺菌装置１から紫外光Ｌuvが人Ｍに照射されることはなく安全が保たれる。

殺菌装置１の人感センサー３の感知領域は、個々の後部座席ＲＳの領域に限定され、あるいは後部座席ＲＳの一部の領域に限定されるので、隣接する座席に着座している人を感知することはない。したがって、図６のように、左側の座席に人Ｍが着座していても、人が着座していない同図右側の隣接する座席については人を感知することがない。これにより、図６の右側の殺菌装置１（１ａ）は、点描するように後部座席ＲＳの殺菌領域に紫外光Ｌuvを照射し、殺菌を継続する。このとき、殺菌領域は当該座席の領域に限定されるので、隣接する座席に着座している人Ｍに対して紫外光Ｌuvを照射することは防止される。

このように、実施形態１の殺菌装置は、バスの車室内に人が存在している場合でも、存在する人に対して紫外光を照射することを防止して安全性を確保する一方で、人が着座していない座席に対して殺菌を行うことができる。これにより、人が乗車しているバスの運行中においても座席の殺菌を継続することができ、効率の良い好適な殺菌を行うことができる。

ここで、制御装置２００での制御においては、殺菌装置１において人を感知したときには瞬時に殺菌停止信号を出力することが好ましい。例えば、座席に人が着座したときには、それまで紫外光を照射していた場合でも瞬時に照射を停止して人に対する安全性を確保する。一方で、人を感知しなくなったときには、所定のタイムラグ（遅延時間）をとって殺菌指令信号を出力することが好ましい。対象となる後部座席から離席した人が直に戻ってくることを考慮し、戻ってきた人に対して紫外光を照射することが防止される。

（実施形態２）
図７は本発明の実施形態２の殺菌装置１Ａの概略の部分分解斜視図であり、図８はその水平断面図である。実施形態１と同一又は等価な部分には同一符号を付してある。この実施形態２は、ハウジング１００に配線基板４が内装されており、この配線基板４に殺菌灯２と人感センサー３が搭載され、さらにこれらの間の位置に照明灯５が搭載されている。殺菌灯２と人感センサー３は実施形態１と同じである。照明灯５は可視光、ここでは青色系の光を発光する青色ＬＥＤで構成されている。この青色ＬＥＤ５の発光面は前記前面カバー１２０に向けられている。

前記前面カバー１２０には前記した第１と第２のレンズ部１２１，１２２に加えて第３レンズ部１２３が一体に形成されている。この第３レンズ部１２３は、前記青色ＬＥＤ５から発散状態で出射される青色光を収束し、後部座席を含む領域を照射させる照射レンズとして構成されている。この照射領域は後部座席のほぼ全域に向けて青色光を照射するが、この照射領域に特に限定されるものではなく、隣接する後部座席や周囲領域を照射するように構成されてもよい。

前記配線基板４には制御を実行するＩＣチップからなる制御素子６が搭載されている。この制御素子６は実施形態１の制御装置２００に相当するものであり、人感センサー３で人を感知したときの感知信号に基づいて殺菌灯２の点灯状態を制御する。さらに、この制御素子６は人感センサー３で人を感知したときに青色ＬＥＤ５の発光状態、すなわち照明灯５の点灯状態を制御することも可能である。また、配線基板４には電源としての小型電池７が搭載されている。

実施形態２の殺菌装置１Ａでは、１つのハウジング１００に、殺菌灯２と人感センサー３と照明灯５が内装された構成であるので、殺菌装置１Ａを一つのまとまった装置として取り扱うことができ、実施形態１と同様に複数の座席にそれぞれ殺菌装置１Ａを配設する際の取付作業が容易になり、また殺菌装置１Ａの交換等の管理作業が簡略化できる。また、この殺菌装置１Ａは、ハウジング１００に制御素子６と電池７を内蔵しているので、実施形態１のように殺菌装置１Ａから電気コード４０を引き出して配線を行なう必要がなく、座席への殺菌装置１Ａの取付作業がさらに容易になる。

実施形態２の殺菌装置１Ａでは、人感センサー３により後部座席に人が着座しているか否かを感知し、この感知に基づいて、人が着座している後部座席に対して殺菌を停止し、人が着座していない後部座席に対して殺菌を実行することは同じである。また、殺菌に際し、座席毎に殺菌の実行と停止が制御されるので、効率の良い殺菌が行われるとともに、人に対する安全性が確保されることも同じである。その一方で、この殺菌装置１Ａでは、人感センサー３での感知に基づく制御を、ハウジング１００に内装した制御素子６において独立して実行するので、実施形態１のように殺菌装置と制御装置との電気経路が短縮でき、より応答性の高い制御が実現される。

さらに、実施形態２においては、制御素子６は人を感知したときには、殺菌を停止するとともに、これに代えて照明灯５を点灯する制御を実行することが可能とされている。すなわち、図９に示す例では、同図の右側の殺菌装置１Ａ（１Ａａ）は人を感知しないために、点描するように、後部座席ＲＳに紫外光Ｌuvを照射し、殺菌を継続する。一方、同図の左側の殺菌装置１Ａ（１Ａｂ）は、後部座席ＲＳに人Ｍが着座したことを感知しても、水平破線で示すように、照明灯５によって後部座席ＲＳに青色光Ｌbを照射する。この青色光Ｌbは着座した人Ｍに対して照射されてもよく、青色光Ｌbを受けた人は自身及び座席が恰も殺菌されているような感覚となる。すなわち、この青色光Ｌbを照射された人Ｍは疑似殺菌を体感することになり、殺菌が行なわれていることを確信する等の心理的な効果が得られる。

なお、この青色光の照射は、後部座席に人が着座するタイミングで行なうが、着座する前の時点から行なうようにしてもよい。例えば、予約されている座席に着座する人がバスに乗車したタイミングで行なうようにしてもよい。また、この青色光の照射は、座席に人が着座して青色光を照射して疑似殺菌を体感した後に、所定の時間の経過後に照射を停止するようにしてもよい。

本発明における照明灯５として、実施形態２の青色ＬＥＤに加えて白色光を発光する白色ＬＥＤを備えてもよい。後部座席に人が着座して青色ＬＥＤで青色光を照射して疑似殺菌を体感した後、あるいは青色光を照射してから所定の時間の経過後に、青色ＬＥＤの発光を停止し、代わりに白色ＬＥＤを発光して白色光の読書灯として照明を行うようにしてもよい。あるいは、座席に着座した人が手動で青色光から白色光に切り替えるようにしてもよい。

本発明の殺菌装置のハウジングの形状や、ハウジングに内装される回路基板の構成、さらに殺菌灯、人感センサー、照明灯、光学系の構成は実施形態１，２に記載の構成に限定されるものではない。例えば、殺菌灯はディスクリート構造のＬＥＤでなくてもよい。また、人感センサーは赤外センサーでなくてもよい。また、光学系は前面カバーに設けられるのではなくインナーレンズとして構成されてもよい。

また、実施形態１の殺菌装置においては、ハウジング内に実施形態２のような制御素子、電池を内装する構成とされてもよい。逆に、実施形態２の殺菌装置は電気コードで制御装置に接続する構成とされてもよい。

実施形態では、殺菌装置が前部座席に配設されて後部座席を殺菌する例を示したが、隣接する座席に相互に配設されるようにしてもよい。また、殺菌装置は殺菌対象となる座席の近傍の壁に配設されてもよく、殺菌対象となる座席の近傍位置であれば配設場所は特に限定されるものではない。

また、実施形態では１つの殺菌装置で１つの座席を殺菌する例を示したが、殺菌対象となる座席と殺菌装置の距離を短くすることが可能であれば、２又は３程度の少数の座席を一括して殺菌制御する構成とされてもよい。

本発明は実施形態に記載のバスの座席に限られるものではなく、電車や航空機の座席、あるいは劇場、映画館、その他の施設の座席についても適用される。

１，１Ａ 殺菌装置
２ 紫外ＬＥＤ（殺菌灯）
３ 赤外センサー（人感センサー）
４ 配線基板
５ 青色ＬＥＤ（照明灯）
６ 制御素子（制御装置）
７ 電池
３１ 赤外ＬＥＤ
３２ 受光ダイオード
１００ ハウジング
１１０ ボディ
１２０ 前面カバー
１２１～１２３ 第１～第３レンズ部（光学系）
２００ 制御装置
２０１ 車載バッテリー
ＦＳ 前部座席
ＲＳ 後部座席
Ｌuv 紫外光
Ｌir 赤外光
Ｌb 青色光

Claims (10)

1. 車両や施設に設備された座席に対して紫外光を照射する殺菌灯と、当該座席に着座した人を感知する人感センサーを備え、制御手段により前記人感センサーの感知出力に基づいて前記殺菌灯を制御する殺菌装置であって、前記殺菌灯と前記人感センサーは同じハウジングに内装され、かつ前記殺菌灯が紫外光を照射する殺菌領域と前記人感センサーが人を感知する感知領域が対応されていることを特徴とする殺菌装置。
2. 前記殺菌灯の殺菌領域と、前記人感センサーの感知領域が同じである請求項１に記載の殺菌装置。
3. 複数の座席が配列配置されており、前記殺菌装置は所定の座席に配設され、この座席に近接する他の座席が殺菌の対象座席とされ、前記殺菌領域と前記感知領域は当該対象座席に設定されている請求項２に記載の殺菌装置。
4. 複数の座席が前後方向に配列配置されており、いずれかの座席が前記対象座席として設定され、前記殺菌装置は当該対象座席の前部座席に配設されている請求項３に記載の殺菌装置。
5. 複数の座席が左右方向に並んで配列配置されており、前記殺菌装置の殺菌領域は前記対象座席の隣席には設定されない請求項３又は４に記載の殺菌装置。
6. 前記人感センサーは赤外センサーで構成され、前記殺菌灯から出射される紫外光の照射領域と、前記赤外センサーから出射される赤外光の照射領域が同じである請求項１ないし５のいずれかに記載の殺菌装置。
7. 前記ハウジングには、前記対象座席に対して可視光を照射する照明灯が内装されている請求項１ないし６のいずれかに記載の殺菌装置。
8. 前記照明灯は、前記対象座席に着座する人に殺菌効果を疑似体験させるための青色系の光を照射する請求項７に記載の殺菌装置。
9. 前記照明灯は、前記対象座席に人が着座した時から所定の時間だけ点灯する請求項７又は８に記載の殺菌装置。
10. 前記制御手段は前記ハウジングに内装されている請求項１ないし９のいずれかに記載の殺菌装置。
    
    

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