JP2022123197A - 殺菌装置 - Google Patents
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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。
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。
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。
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。
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
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)
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023007413A (ja) * | 2021-06-28 | 2023-01-18 | ファイベリー トランスポート ツアーズ | 車両表面消毒システムおよび方法 |
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2021
- 2021-02-12 JP JP2021020350A patent/JP2022123197A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2023007413A (ja) * | 2021-06-28 | 2023-01-18 | ファイベリー トランスポート ツアーズ | 車両表面消毒システムおよび方法 |
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