JP2023014058A - 波動増幅装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造によって、毒性対象等を確実に分解又は不活化及び／又は死滅させて減消させ得る、流路を構成する手段を提供する。【解決手段】所定方向に延在し、凹形状で且つ断面略放物線状の放物曲面を有する反射体と、上記放物曲面の断面形状が成す放物線の焦点に沿って配され、上記反射体に向けて波動を発生させる波動発生部と、を有し、上記放物曲面が、上記波動発生部から発生した波動を、上記放物線の対称軸に略平行な向きに反射させて所定領域を往復し得る波動往復領域を作出する。【選択図】図１

Description

本発明は、波動増幅装置に関するものである。

従来、イオンを発生させることでホコリ除去や消臭効果、除菌、抗ウイルス、防カビ等に効果を発揮する扇風機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような扇風機は、ファンモータにイオン発生装置が内蔵されており、ファンモータのモータハウジングに設けられたイオン吐出口を通じてイオンをファンに供給している。

また、特許文献２に記載された扇風機は、スライドパイプの下側の支柱にイオン発生器を設け、送風体によって発生する風の流れを利用してイオン発生器から放出されたイオンを外部に放出している。

また、従来、流路を流れる流体を紫外線により殺菌する流体殺菌装置が知られており、直管と光源を備え、光源が、直管の端部に配置され、直管の内部に向けて紫外光を照射し、直管の内部を流れる水などの流体に対して殺菌処理を施している（例えば、特許文献３参照）。

特開２００８－１２１５７９号公報 特開２００３－２７２７９９号公報 特開２０１７－０６４６１０号公報

上述した特許文献１、２に記載された扇風機は、風の流れを利用してイオンを外部に放出しているが、発生したイオン量が時間と共に減少するので、その結果、風の流れを利用しても部屋等の空間にイオンを充満させることは出来ない。従って、空間内に菌やウイルス等の人体に害を及ぼす毒性対象が存在していても、イオンによって毒性対象を確実に消滅や不活化、減消させるという効果を得ることが困難である。従って空間内における毒性対象が残存した状態で空気の流れを作ってしまうことになるが、この状態での扇風機による送風は、飛沫や中でも空間滞在時間が著しく長いとされる所謂マイクロ飛沫やエアロゾルに付着したウイルス等の毒性対象を室内空間に散乱、攪拌、拡散させてしまう。これによって病気の感染等を拡大させてしまうという問題がある。
また、特許文献３に記載された流体殺菌装置は、紫外線による殺菌のために、流体に所定以上の紫外線量を照射しなくてはならないため、直管の長さや大きさによっては殺菌が完了するまで、流体に紫外線を照射し続けることが非常に困難であるという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みて本発明者の鋭意研究により成されたものであり、簡易な構造によって、毒性対象等を確実に分解又は不活化及び／又は死滅させて減消させ得る、流路を構成するための手段を提供することを目的とする。

本発明の波動増幅装置は、所定方向に延在し、凹形状で且つ断面略放物線状の放物曲面を有する反射体と、上記放物曲面の断面形状が成す放物線の焦点に沿って配され、上記反射体に向けて波動を発生させる波動発生部と、を有し、上記放物曲面が、上記波動発生部から発生した波動を、上記放物線の対称軸に略平行な向きに反射させて所定領域を往復し得る波動往復領域を作出することを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記反射体によって反射される波動を横断する方向に流体を通過させ得る流路を有することを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記波動発生部が前記放物曲面が延在している方向に沿って延在する形状を有することを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記波動発生部が略環状を成すことを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記波動発生部が前記放物曲面が延在している方向に沿って、複数配されていることを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記流路が波動を透過させ得る透過材料によって成り、前記波動発生部を挟んで前記反射部に対向して配されることを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記反射体を波動の反射方向及び／又は該反射方向に直交する方向に沿って複数配することを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記放物曲面に対向配置される反射板を配し、前記放物曲面は、略直線状に延在する部材の表面に形成され、前記放物曲面と上記反射板との間で波動が反射して往復することを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記放物曲面が環状部材の内表面に形成され、該環状部材の内側で波動が反射して往復することを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記放物曲面が環状部材の外表面に形成され、前記放物曲面とその外側に配されている反射面との間で波動が反射して往復することを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記放物曲面の表面に前記波動を透過させ得る透過膜を配することを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記波動発生部及び前記放物曲面を保護する防汚部材を配することを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記波動発生部が無電極型の発光体であることを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、波動を発生させる波動発生部と、該波動発生部を挟んで対向する反射部を連続的又は断続的に配して成る反射体と、を有し、上記反射体は、上記波動発生部から発生した波動を上記反射部によって反射させ、該波動が所定領域で往復する波動往復領域を作出することを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記反射体が前記波動発生部を囲繞し得る環形状で且つ内周面に前記反射部を有し、前記波動発生部は、前記反射部に向けて波動を発生させることを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記反射体が環状を成し、前記反射部を外周面に配し、前記反射部に離間して対向配置される反射板を具え、前記波動発生部は、前記反射部と上記反射板との間に配され、前記反射部及び／又は上記反射板に向けて波動を発生し、前記反射部及び上記反射板により、波動を反射させ、該波動が前記反射部及び上記反射板間の領域内で往復し、波動往復領域が作出されることを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記反射部が前記波動発生部に対して略凹形状を有することを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記反射部が断面略放物線状の放物曲面を有し、前記波動発生部は、上記放物曲面の断面形状が成す放物線の焦点に沿って配され、上記放物曲面が、上記波動発生部から発生した波動を、上記放物線の対称軸に略平行な向きに反射させることを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記波動発生部が前記反射部が延在している方向に沿って配されることを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記波動発生部が、略環状を成すことを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記波動発生部が、前記放物曲面が延在している方向に沿って、複数配されていることを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記反射体によって反射される波動を横断する方向に流体を通過させ得る流路を有することを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記流路が、波動を透過させ得る透過材料によって成り、前記波動発生部を挟んで前記反射部に対向して配されることを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記反射体を波動の反射方向及び／又は該反射方向に直交する方向に沿って複数配することを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記反射部の表面に前記波動を透過させ得る透過膜を配することを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記波動発生部及び前記反射部を保護する防汚部材を配することを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記波動発生部が、無電極型の発光体であることを特徴とする。

また、本発明の波動増幅装置は、前記波動が音波、電波、マイクロ波、赤外線、可視光線、及び／又は紫外線であることを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構造によって、毒性対象等を確実に分解又は不活化及び／又は死滅させて減消させ得る、流路を構成することができる。

本実施形態の波動増幅装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。 紫外線発光体及び反射体を示す断面図である。 紫外線の往復経路を示す図である。 放物曲面の形状例を示す断面図である。 反射体の平面視形状例を示す図である。 反射体の他の例を示す図である。 毒性対象減消装置を示し、（ａ）は外観図、（ｂ）は断面図である。 軸方向に複数配列した波動増幅装置を示す図である。 径方向に複数配列した波動増幅装置を示す図である。 防汚部材を有する毒性対象減消装置を示す断面図である。 無電極型の紫外線発光体の例を示す図である。 無電極型の紫外線発光体の配列例を示す図である。 環状の紫外線ランプ型の波動増幅装置の例を示す図である。 紫外線ランプ型の波動増幅装置を複数配置した例を示す図である。 防汚部材を配した紫外線ランプ型の波動増幅装置を示す図である。 波動増幅装置の他の例を示す図である。 反射面の位置を示す平面図である。 紫外線発光体の例を示す図である 管路を配した毒性対象減消装置を示す断面図である。

以下に本発明の波動反射体を搭載している波動増幅装置の実施形態を、図面を参照して説明する。波動増幅装置は、波動としての紫外線を発生させる紫外線発光体（波動発生部）、反射体（波動反射体）等を有し、紫外線を反射、増幅させて高紫外線量の空間領域を形成する装置である。紫外線発光体は、直管形、電球型、環形等、適宜形状を有する殺菌灯、紫外線ランプ、紫外線ＬＥＤ等のような紫外線を照射する光源であり、ターゲットである毒性対象の分解、不活化、消毒、除菌、殺菌、滅菌等の減消を行う。

このような紫外線は、波長が１００～４００ｎｍであることが好ましく、特に２５０～２７０ｎｍ近傍に設定することがより望ましい。勿論、紫外線は、少なくとも毒性対象を減消させ得るものであれば波長が２６０ｎｍ未満の近紫外線（ＵＶ－Ｃ）、遠紫外線（波長１０～２００ｎｍ）、極端紫外線（波長１０～１２１ｎｍ）等であってもよい。また、波長が３００ｎｍを超える近紫外線（ＵＶ－Ａ、ＵＶ－Ｂ）であってもよい。また、反射体は、紫外線発光体に対向する放物曲面を有し、放射状に照射された紫外線を平行光として反射させる。

図１は本実施形態の波動増幅装置１を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。波動増幅装置１は、円環形の点灯管様の紫外線発光体２、円環状の反射体４等を有し、紫外線発光体２を囲繞するように、紫外線発光体２及び反射体４を同心円状に配する。なお、平面視において紫外線発光体２は、反射体４によって隠れる位置にあるため、図１（ａ）において点線でその配設位置を示す。

反射体４は、内周面に放物曲面６（反射部）を有する。放物曲面６は、周回状に連続的に延在しており、凹状で且つ横断面形状が略放物線の断面略放物線形状を有する。ここで、放物曲面６の断面が成す放物線形状とは、反射体４の軸心（円環の中心軸）に直交する軸を対称軸として設定される放物線である。ここで放物線の開き具合等は、限定するものではなく、適宜設定し得る。
このような放物曲面６に対して、紫外線発光体２は、放物曲面６の放物線の焦点位置に重畳する位置で保持部材３によって保持される。即ち、放物曲面６の断面形状が成す放物線の焦点位置に紫外線発光体２の管断面における幾何学的中心点が略重畳するように、紫外線発光体２及び反射体４の各々の形状や各々の位置等が設定される。

紫外線発光体２を保持する保持部材３は、反射体４と一体的に設けられるものであってもよく、反射体４と別体のものであってもよい。また、保持部材３は、紫外線を反射させる反射材や、紫外線を透過させる透過材によって形成され、また紫外線発光体２の電極（コイル）が配される箇所の外周面を保持することが好ましい。このようにすれば、紫外線発光体２において影が生じる箇所に重なるように保持部材３が位置して紫外線の放射を妨げることが無い。

ここで、図２は紫外線発光体２及び反射体４を示す断面図であり、紫外線発光体２は、内表面（管内部の表面）又は外表面（管の外側の表面）の一部に反射面８を有する。これは、紫外線発光体２が断面視で略全方位に放射状に紫外線を放射し得、反射体４の外部に紫外線が漏れるのを防止する為であり、紫外線発光体２の径方向内側に面する部分等、放物曲面６に対向していない部分を反射面８とする。従って、紫外線発光体２は、その全域で放物曲面６側に向けて紫外線を放射する。

上記の放物曲面６及び反射面８は、紫外線反射性材料によって構成することができる。紫外線反射性材料は、拡散透過率が１％／１ｍｍ以上２０％／１ｍｍ以下であり、且つ紫外線領域における全反射率が６０％／１ｍｍ以上９９．９％／１ｍｍ以下であって、拡散透過率と紫外線領域における全反射率との和は９０％／１ｍｍ以上であることが好ましい。このような紫外線反射性材料としては、銀材、アルミニウム材、ポリテトラフルオロエチレン(polytetrafluoroethylene ＰＴＦＥ)、シリコン樹脂、内部に０．０５μｍ以上１０μｍ以下の気泡を含む石英ガラス、内部に０．０５μｍ以上１０μｍ以下の結晶粒を含む部分結晶化石英ガラス、０．０５μｍ以上１０μｍ以下の結晶粒状のアルミナ焼結体、及び０．０５μｍ以上１０μｍ以下の結晶粒状のムライト焼結体等のうちの少なくともいずれか一つを含むものがあり得る。
また、放物曲面６及び反射面８の紫外線反射面は、アルミニウム箔の貼付け処理、アルミニウム表面への陽極酸化処理（アルマイト処理）、アルミの真空蒸着処理、銀の真空蒸着処理、紫外線反射性膜を成す２液混合の熱硬化インクの塗布等によって形成してもよい。また、例えば、アルマイト処理及びアルミの真空蒸着処理を行って紫外線反射面を形成する等、上記の各処理の内、複数処理を組み合わせることで、紫外線反射面を形成してもよい。

また、放物曲面６に銀材、アルミニウム材を用いる場合、表面の酸化を防止する為、コーティングとして機能する紫外線透過性を有する透過膜を表面に施してもよい。この場合の透過膜は、アクリル樹脂、石英ガラス、ＰＴＦＥ等を用いることが出来る。尚、石英ガラスやＰＴＦＥで薄膜を形成する方法には、蒸着やスパッタリング等があり得る。

また、放物曲面６及び反射面８に反射層を形成することができる。反射層は、可視光及び赤外線に対して透過性を有し、紫外線に対して反射性を有するように構成される。このような反射層は、例えば放物曲面６及び反射面８に誘電体を多層にわたって蒸着させた誘電体多層膜によって形成することができる。或いは誘電体多層膜層を形成した薄板を放物曲面６及び反射面８に張り付けて設けてもよい。その場合の薄板は、可視光及び赤外線に対する透過性を有する材料から構成される。

誘電体多層膜は、高屈折率材料の誘電体薄膜と、低屈折率材料の誘電体薄膜とを交互に積層することによって構成することができる膜である。高屈折率材料としては、例えば、二酸化チタン（ＴｉＯ_２ ）、五酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化アルミニウム（ＡＬ_２ Ｏ_３ ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２ ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等が有り得る。低屈折率材料としては、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２ ）、過酸化亜鉛（ＺｎＯ_２ ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２ ）等が有り得る。

反射層の厚みは、適宜設定し得るが、多層膜によって形成する場合、一層当たりの厚みを、例えば反射させる紫外線の波長の１／４の整数倍（紫外線の波長の１／４の奇数倍又は偶数倍）に設定することが出来る。具体的には反射させる対象となる紫外線の波長を２５３．７（ｎｍ）と設定した場合、一層の厚みを６３．４（ｎｍ）（即ち、波長の１／４の１倍）、１２６．８（ｎｍ）（即ち、波長の１／４の２倍）、１９０．３（ｎｍ）（波長の１／４の３倍）等に設定する。勿論、反射層を多層膜によって形成する場合の一層当たりの膜厚は、数１０μｍ程度の所謂厚膜であってもよく、数μｍ程度の所謂薄膜であってもよく、数ｎｍ以下の所謂超薄膜であってもよい。

図３は、紫外線の往復経路を示す図である。紫外線発光体２で放射状に照射される紫外線は、放物曲面６で反射することで、放物曲面６の断面が成す放物線の対称軸に平行な平行光線となる。即ち、紫外線は、反射体４の半径方向に平行な平行光線となって放物曲面６によって囲繞される空間内を往復する。具体的には、図３の左側において、紫外線発光体２の一部分２Ｌで放射された紫外線は、対向する放物曲面６の面６Ｌで反射し、径方向に沿って進行する平行光となる。平行光となった紫外線は、面６Ｌと対称位置の面６Ｒに進行する。そして、紫外線は、面６Ｒで反射することで当該面６Ｒに対向する紫外線発光体２の一部分２Ｒに集束する。

一部分２Ｒに集束した紫外線は、一部分２Ｒ内部の反射面８で反射する。そして一部分２Ｒから放射される紫外線と同様に、対向する放物曲面６の面６Ｒで反射し、径方向に沿って進行する平行光となる。また、平行光となった紫外線は、面６Ｌに向かって進行して、面６Ｌで反射することで紫外線発光体２の一部分２Ｌに集束する。このように紫外線は、放物曲面６によって反射しながら、一部分２Ｒ、２Ｌ間等の所定領域を往復する。
換言すれば、放物曲面６は、紫外線発光体２から放射された紫外線を放物曲面の放物線の対称軸に略平行な向きに反射させ、紫外線を往復させて成る紫外線往復領域（波動往復領域）を作出するように機能する。

以上、説明したように、本発明の波動増幅装置１によれば、紫外線発光体２から放射される紫外線を、放物曲面６及び反射面８で反射させ、反射体４の軸心に直交する軸直交方向と平行な平行光とし、所定領域内を往復させることができる。即ち、反射体４が紫外線発光体２を囲繞する形状を有するので、紫外線発光体２から放射される紫外線が反射体４で囲まれる空間の略全域で、高い線量の紫外線を放射することができ、該空間に存する菌、ウイルス、カビ等の毒性対象等を確実に分解又は不活化及び／又は死滅させて減消させることができる。

また、反射体４は、断面略放物線状の放物曲面を有するため、該放物線の焦点位置に合わせて紫外線発光体２を配設すれば、紫外線発光体２から放射される略全ての紫外線を平行光線として反射させ、紫外線往復領域を作出することができ、結果、反射体４で囲まれる空間には、高密度の紫外線空間が形成される。従って、空気等の流体の流路上に波動増幅装置１を配するだけでも、毒性対象等を確実に減消させる流路を形成することができる。

なお、反射体４は、少なくとも紫外線発光体から放射される紫外線を反射することができれば、断面略放物線状以外の断面形状の放物曲面７（反射部）（図４参照）を有していてもよい。放物曲面７は、例えば、図４（ａ）に示すように断面形状において、紫外線発光体２の径方向に直交する主面７ａと該主面７ａの両端部で主面７ａに対して鈍角又は鋭角に傾斜した傾斜面７ｂとを具えて成るものがあり得る。また放物曲面７は、図４（ｂ）に示すように断面形状が略コ字形に形成されるものでもよく、当該コ字形の開口側同士が対向配置されるように放物曲面７を配置すれば、放物曲面７は、反射体４の内周面に沿って連続的に延在していなくてもよく、断続的に配設されていてもよい。
また、放物曲面７は、断面形状が図４（ｃ）に示すような円弧形状を有して成るものであってもよく、図４（ｄ）に示す楕円弧形状を有して成るものであってもよい。また、放物曲面７は、断面形状が上記形状以外であってもよく、例えば、湾曲面や、凸曲面状や、凹曲面状等、適宜形状に設定し得る。なお、上記の各放物曲面７に対する紫外線発光体２の反射面を、径方向の内側としたが、勿論これに限定するものではなく、高線量の紫外線領域を作出することが出来る構成であれば、反射面を除いた構成としてもよい。例えば、紫外線発光体２は、径方向の外側の周面に反射面８を配し、径方向の内側から紫外線を放射させてもよい。

また、反射体４は、少なくとも紫外線発光体に対向する箇所に略放物曲面（反射部）を有していれば、平面視の形状を適宜設定し得る。図５は反射体４の平面視形状例を示す図であり、反射体４は、平面視の形状が真円状の円環形状以外の形状であってもよい。例えば、図５（ａ）に示す長円状の円環形状、図５（ｂ）に示す楕円状等の円環形状があり得る。また、図５（ｃ）に示す矩形状、図５（ｄ）に示す五角形状の他、三角形状や六角形状等の多角形状様の環形状があり得る。また、図５（ｅ）に示す略半円形状や図５（ｆ）に示す平面視略コ字形状等の一部が開放されている非環形状としてもよい。このような反射体によっても紫外線発光体を挟んで放物曲面が対向している箇所では紫外線が反射、往復して紫外線発光体から放射された紫外線の線量を上昇させることができる。勿論、反射体は連続的に延在するものに限定するものではなく、紫外線反射体２を挟んで対向する一対（或いは複数対）の反射体を設けてもよいことは言うまでもない。

また、反射体は、上記各形状以外に、例えば図６に示すように外周面に略放物曲面状を成す凹状の放物曲面１２を有する略柱形状や、胴部が放物曲面１２を成す胴筒形状の反射体１０であってもよい。この場合、紫外線発光体１６は、反射体１０の外側に配設される紫外線ＬＥＤ等の点光源様や、円弧形状、湾曲形状、線分形状等、適宜形状に設定し得る。また、複数の紫外線発光体１６を反射体１０の周方向に沿って間隔を空けて配列し、発光体群を構成するようにしてもよい。反射体１０が平面視略円形状である場合は、複数の紫外線発光体１６を反射体１０の周方向に沿うように円状に配列する。勿論、放物曲面６を内周側に具える反射体４に対し、複数の紫外線発光体１６を反射体４の内周側で周方向に沿って配列するようにしてもよい。

反射体１０と紫外線発光体１６とを具える波動増幅装置によれば、紫外線発光体１６から放射された紫外線が放物曲面１２で径方向外側に向かう平行光線となるように反射される。その為、紫外線発光体１６を挟んで放物曲面１２に対向する位置に紫外線反射性の反射板１４を配置すれば、放物曲面１２及び反射板１４間で紫外線を往復させることができる。

なお、反射板１４は、少なくとも、反射体１０によって反射される紫外線が外部に漏出し得ないように放物曲面１２側に反射させるものであればよく、その形状や配置数等は適宜設定される。例えば反射板１４は、環状を有して反射体１０及び紫外線発光体１６を囲繞するものであってもよく、また、紫外線発光体１６の配設数に応じて反射体１０を囲むように複数並べてもよい。

次に波動増幅装置１を用いた毒性対象減消装置２０について説明する。図７は毒性対象減消装置２０を示し、（ａ）は外観図、（ｂ）は断面図である。毒性対象減消装置２０は、図７（ａ）に示す略円筒形の筐体部２２を有し、筐体部２２内に波動増幅装置１、流動発生部３０、紫外線漏出抑制体３２等を配する。

筐体部２２は、少なくとも一端が開口端の円筒状であって、他端部の周面を切欠いてスリット状の孔を複数形成した流体通過口２４を有する。毒性対象減消装置２０は、開口端又は流体通過口２４の内、一方から流体を吸入し、他方から流体を排出する。
なお、流体とは、気体、液体、粉体を含む概念であり、毒性対象とは、菌やウイルス等の病原微生物の他、花粉や、有害分子を含んだホルムアルデヒドや亜硫酸ガス、亜硝酸ガス等を含むものであって少なくとも人体に対して毒性を有し、流体と共に移動する対象物である。

流動発生部３０は、筐体部２２内の流体通過口２４近傍に配される。流動発生部３０は、流体を筐体部２２内で軸方向に流動させるためのファン構造を具える。即ち、流動発生手段３０のファン構造は、筐体部２２の軸心に平行な回転軸周りに複数枚の羽根を設けたプロペラ３４、プロペラを駆動させるモータ（駆動源）等を有する。

なお、流動発生部３０には、流体を流動可能であれば、如何なるファン構造を適用してもよい。例えば、軸流ファン（プロペラファン）、斜流ファン、遠心ファン（多翼ファン、シロッコファン、ラジアルファン、プレートファン、ターボファン、リミットロードファン、エアフォイルファン等）、遠心軸流ファン、渦流ファン、横断流ファン（クロスフローファン等）等を適用することができる。
また、流動発生部３０を複数設けてもよく、例えば、波動増幅装置１を挟むように軸方向に複数配することができる。

紫外線漏出抑制体３２は、開口端を覆うように配設され、紫外線が装置外に放射されるのを防止しつつ、流路に沿った流体の流れを妨げない構造を有する。例えば、紫外線漏出抑制体３２は、軸方向に配列される複数の遮蔽領域３２ａ～３２ｃを有し、開口端から内部への覗き込みを防止することができる。例えば、環状を成して径方向に傾斜した遮光面を同心円状に複数配して遮蔽領域３２ａ～３２ｃを構成する。ここで、遮蔽領域３２ａ～３２ｃの内、少なくとも隣接する遮蔽領域では、互いの遮光面の傾斜向きを異ならせる等、毒性対象減消装置２０内部を直接視認し得ない向きに各遮蔽領域３２ａ～３２ｃの遮光面の傾斜角等を設定する。なお、径方向に沿って配する遮光面同士は、互いに間隙を有するように隣接させており、該間隙によって流動の妨げを防止する。
勿論、遮光部は、装置内を直接視認し得ないように、軸方向に配列される各遮光部が屈曲形状を有する他、遮光部同士が平面視において、重なりを持つように間隔や角度等を設定する等、形状や配列等を適宜設定し得る。また遮光部は、環状であるものに限定するものではなく、放射状や直線状等を成すものであってもよい。

また、開口端からの内部への物体の侵入や覗き込み防止時の安全性を確保する手段として、人検知センサや、物体感知センサを設けて人や物体の検知時に紫外線発光体を消灯させたり、ファン（流動発生部３０）の動作を停止させたりするようにしてもよい。

上記の毒性対象減消装置２０によれば、例えば流動発生部３０を駆動させて流体通過口２４から取り込んだ空気は、波動増幅装置１を通過させて開口端から排出されると共に、空気中の毒性対象等を減消させることができる。即ち、流体通過口２４から装置内部に流入した空気は、波動増幅装置１によって作出された紫外線量の高い領域（波動増幅装置１の内側空間の領域）を通過し、開口端を通過して外部に排出される。空気中の毒性対象等は、紫外線量の高い領域を通過する際に減消する。

このように、毒性対象減消装置２０は、波動増幅装置１を搭載することにより、外部の流体を取り込みながら、流体中の毒性対象等に高線量の紫外線を放射して毒性対象等を減消させることができる。

なお、上述の毒性対象減消装置２０は、波動増幅装置１を一か所に配設したが、複数配設してもよいことは言うまでもない。例えば、軸方向に沿って波動増幅装置１を複数配設するようにしてもよく、このとき、波動増幅装置１同士を図８（ａ）に示すように隣接させてもよい。また、図８（ｂ）に示すように波動増幅装置１同士を離間させてもよく、その場合、波動増幅装置１間に波動発生部３０等を配することも可能である。

また、反射体を径方向に配設するようにしてもよい。即ち、図９に示すように環状の反射体４の径方向内側に、柱状の反射体１０を配するようにしてもよい。この場合、反射体と紫外線発光体とを一対にしてもよい。即ち、反射体４に対して紫外線発光体２を設けると共に、反射体１０に対して紫外線発光体１６を設けるようにしてもよい。
勿論、軸方向及び／又は径方向に沿って配設する反射体の数や形状等は、これらの限定されるものではないことは言うまでもない。

また、波動増幅装置１は、紫外線発光体及び放物曲面の表面を保護し、塵、埃等の異物や汚れが付着するのを防止するための防汚部材を具えてもよい。例えば、図１０は防汚部材４０を有する毒性対象減消装置２０を示す断面図であり、防汚部材４０は、紫外線透過材料で形成された略筒形状を有し、反射体４内側の空間であって紫外線発光体２よりも径方向内側に配設される。防汚部材４０は、軸方向長さが反射体４の軸方向長さに略相当するように設定される。また防汚部材４０と反射体４との間には、シール部材を介在させる等、密封構造を設けることが望ましく、防汚部材４０と反射体４との間に異物等が侵入するのを防いで紫外線発光体２に異物や汚れ等が付着するのを防止する。
また、紫外線透過性材料としては、ガラス、石英（ＳｉＯ_２）、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、ＰＴＦＥ等の非晶質のフッ素系樹脂、アクリル樹脂等があり得る。

防汚部材４０を配設すれば、反射体４表面に異物、汚れ等が付着することによる紫外線の線量低下を防ぐことができる。また、防汚部材４０を着脱可能に配するようにすれば、防汚部材４０自体が汚れたときに表面の清掃や、防汚部材４０自体の交換等が行い易くなって、メンテナンス性を向上させることができる。更に毒性対象減消装置２０内を通過させる流体の流れを妨げることが無くなり、圧力損失を最小化することも可能となる。

また、防汚部材４０の配設数や形状等は適宜設定し得、例えば、軸方向に二組の反射体及び紫外線発光体を配列させた場合（図８（ａ）に示すように配列させた場合）、反射体毎に防汚部材４０を配するようにしてもよく、また、二つの反射体内に亘って延在する長尺状の防汚部材を配設するようにしてもよい。

また、紫外線発光体は、電極やフィラメントを有する電極型、電極やフィラメントの無い点灯方式である無電極型の何れを用いてもよい。但し、無電極型は、電極型に対して高周波磁界を発生されるコイル部の設置数を増やしているので、紫外線放射時に影ができやすい。

図１１は無電極型の紫外線発光体４２の例を示す図である。無電極型の紫外線発光体４２は、周方向に沿って二か所（或いはそれ以上）にコイル部４４を有する構成であり、コイル部４４からは紫外線が放射されず広範な影を発生させてしまう。そこで影の発生による影響を抑えるため、紫外線発光体を複数設置することが望ましく、複数の紫外線発光体４２を配することで、紫外線を放射する範囲を広げると共に、各紫外線発光体４２での影が、流体の流動方向に沿って重ならないように各々の向きを設定する。

例えば、図８で示したように紫外線発光体４２を軸方向に二段配列させた場合、図１２に示すように一段目に配する紫外線発光体４２は、コイル部４４が横に並ぶように向きを設定すると共に、二段目に配する紫外線発光体４２は、コイル部４４が縦に並ぶように向きを設定する等、紫外線発光体４２毎に発生する影が軸方向視で重畳しないように、各々の向きや配設位相を設定する。このようにすれば流体が波動増幅装置１内を通過するときに、紫外線が放射されている領域を通過し得、流体中の毒性対象等を確実に減消させることができる。

また、反射体と紫外線発光体とを一体化させてもよく、例えば、点灯管様で環状の紫外線ランプと、当該紫外線ランプの管の内周面或いは外周面に紫外線反射性を有する反射面を設けることで、紫外線ランプ全体を波動増幅装置として機能させてもよい。ここで図１３は、環状の紫外線ランプ型の波動増幅装置５０の例を示す図であり、波動増幅装置５０は、円環状の紫外線ランプ５２と、反射面５４によって構成する。

反射面５４は、紫外線ランプ５２の軸心に平行な断面において、紫外線ランプ５２の周面の内、径方向外側及び軸方向の両端部に亘って形成される。従って、紫外線ランプ５２は、径方向内側の周面には、反射面５４を設けておらず、紫外線を外部に通過させるための経路となる。
また、径方向内側以外の方向に向かう紫外線は、反射面５４によって反射することで、結果径方向内側の周面から外部に向けて放射される。

このような波動増幅装置５０によれば、紫外線ランプ５２で放射する紫外線が、反射面５４を形成していない側、即ち紫外線ランプ５２の内周面側から半径方向内側に向けて放射される。また、紫外線ランプ５２から放射され、紫外線ランプ５２の内周面によって囲繞される空間を介し、軸を挟んで対向する箇所の紫外線ランプ５２に入射し、当該箇所に配される反射面５４によって再度反射し得る。従って、紫外線ランプ５２から放射される紫外線は、紫外線ランプ５２によって囲繞される空間内で紫外線が複数回往復し得、結果高密度の紫外線領域を形成する。

波動増幅装置５０は、複数配設するようにしてもよく、例えば、図１４に示すように紫外線ランプ５２の半径方向に対する直交方向（軸方向）に沿って複数配列してもよい。このようにすれば、軸方向に沿って高密度の紫外線領域を拡大することができる。勿論、紫外線ランプ５２の本数は、図１４に示す二本に限定するものではなく、三本以上としてもよい。

また、このような波動増幅装置５０に対しても防汚部材４０を配することが出来る。例えば、図１５に示すように三本の紫外線ランプ５２を配列した場合、各々の紫外線ランプ５２によって囲繞される各空間を亘る筒状の防汚部材４０を挿通させて配することが出来る。更に防汚部材４０の外周面が紫外線ランプ５２の管に近接するように防汚部材４０の外径を設定すれば、紫外線ランプ５２に囲繞される空間内を通過する異物等によって紫外線ランプ５２の表面が汚れることを防止することができる。

また、少なくとも紫外線を所定領域内で反射、往復させるためであれば、図１６（ａ）に示すように単に一般的な円環形状の紫外線ランプ６０と、それを囲繞する筒状の反射体７０によって波動増幅装置を構成してもよい。この場合、反射体７０の内周面７２は少なくとも紫外線反射性を有していれば適宜形状に設定されるものであり、例えば上記放物曲面６に相当する形状を有していてもよい。また、図１６（ｂ）に示すように一の反射体７０に対して三本の紫外線ランプ６０を配する等、反射体７０内に配設する紫外線ランプ６０の数は適宜設定し得る。

また、紫外線ランプ６０においても、周面に沿って紫外線を反射させる反射面６２を設けてもよく、例えば、平面視において図１７（ａ）に示すように、外周全域に亘って反射面６２を設けてもよく、図１７（ｂ）に示すように内周全域に亘って反射面６２を設けてもよく、図１７（ｃ）に示すように外周の半分に亘って反射面６２を設けてもよい。勿論、反射面６２は、内周の半分に亘って範囲であってもよく、外周及び／又は内周の周方向に沿って断続的に形成されていてもよい等、適宜の形状や範囲に設定し得る。

また、上述した実施形態においては、紫外線発光体を円環状として説明したが、紫外線発光体は反射体の形状に応じて適宜形状に設定する。例えば平面視において、図１８（ａ）に示す反射体４が矩形状の場合、矩形状の紫外線発光体２を設けてもよく、また図１８（ｂ）に示すように線分状の紫外線発光体２を複数設けて、対向する反射体４の周方向に沿うように列設させてもよい。また、図１８（ｃ）に示すように点光源状の紫外線発光体２を複数設けて、反射体４の周方向に沿うように列設させてもよい。

また、上記毒性対象減消装置２０は、流動発生部３０と波動増幅装置１とを隣接させたが、勿論これに限定するものではなく、流体の流動方向に沿って離間させ配置してもよい。例えば毒性対象減消装置２０内に流体の流動を案内する管路に配設してもよい。その場合、図１９に示すように、管路８０は、波動増幅装置１内を挿通させるように配設する。流動発生部３０は、管路８０の一端部側に配する。波動増幅装置１は、管路８０の他端部等に配する。従って、管路８０内を移動する流体は、流動発生部３０によって発生される流動によって下流側に流れる。そして、流体は、波動増幅装置１によって発生される高密度の紫外線領域に流体を通過することで、管路８０内に存する毒性対象等を減消することができる。

なお、管路８０は、波動増幅装置１の配設箇所を紫外線透過性材料によって形成する。また、管路８０が波動増幅装置１に対する上記防汚部材として機能し得るように構成してもよいことは言うまでもない。また、管路８０が外部から内部を視認可能に設置されたものである場合は、紫外線漏出抑制体３２を配設することが望ましいが、内部が視認不可となるように設置されている場合は、紫外線漏出抑制体３２を省いた構成としてもよい。

また、上述した実施形態において、波動としての紫外線を例に説明したが、これに限定されるものではなく、波動は、音波、電波、マイクロ波、赤外線、可視光線等もあり得る。また反射体は、波動に応じて放物曲面の反射性材料を用いるようにする。反射性材料は、例えば、導電性材料（アルミニウムや銅、メッキ等）や、導電性材料と樹脂材とを層状等に組み合わせた材料等を用いてもよい。
例えば、波動増幅装置１は、波動としての可視光線を用いた場合、所定領域内における可視光線量を増幅させて発光量を増大させる装置として機能し得る。

なお、本発明の波動増幅装置は、種々の装置や器具に搭載したり、埋め込んだり、組み込んだり、組み合わせたりして使用することが出来る。そのような装置や器具は、例えば、エアコン、扇風機、サーキュレータ、空気清浄機、加湿器、除湿器、換気扇、掃除機、循環ポンプ、ミストシャワー（散布機）、排気装置、プラント、浄化槽、配管、配管同士を連結する連結部材等、内部で流体が流動し得るもの全般に用いることができる。また、波動増幅装置の配設数や配設位置等は適宜設定し得る。例えば、流体の流路途中に複数の波動増幅装置を配してもよい。

また、波動増幅装置を搭載する器具は、流体を流動させるための機構を有するものに限定するものではなく、少なくとも流体を通過させるように、吸込部及び排出部が外部と連通するように構成された器具を対象としてもよい。そのような器具としては、例えば、乗り物のルーフや、シートの背もたれ、シートヘッドレスト、コンパネ、テーブル、デスク、椅子、壁、天井、エレベータ等が有り得る。特に、紫外線発光体を用いて毒性対象等を減消する場合、上記の人の集まる空間或いは人が密集し易い空間に設置されている器具に埋め込んで使用することができる。

１…波動増幅装置、２，１６…紫外線発光体、４，１０…反射体、６，１２…放物曲面、８…反射面、１４…反射板、２０…毒性対象減消装置、２２…筐体部、２４…流体通過口、３０…流動発生部、３２…紫外線漏出抑制体、３４…プロペラ、４０…防汚部材。

Claims (28)

1. 所定方向に延在し、凹形状で且つ断面略放物線状の放物曲面を有する反射体と、
   上記放物曲面の断面形状が成す放物線の焦点に沿って配され、上記反射体に向けて波動を発生させる波動発生部と、を有し、
   上記放物曲面が、上記波動発生部から発生した波動を、上記放物線の対称軸に略平行な向きに反射させて所定領域を往復し得る波動往復領域を作出することを特徴とする波動増幅装置。
2. 前記反射体によって反射される波動を横断する方向に流体を通過させ得る流路を有することを特徴とする請求項１記載の波動増幅装置。
3. 前記波動発生部は、前記放物曲面が延在している方向に沿って延在する形状を有することを特徴とする請求項１記載の波動増幅装置。
4. 前記波動発生部は、略環状を成すことを特徴とする請求項３記載の波動増幅装置。
5. 前記波動発生部は、前記放物曲面が延在している方向に沿って、複数配されていることを特徴とする請求項１記載の波動増幅装置。
6. 前記流路は、波動を透過させ得る透過材料によって成り、前記波動発生部を挟んで前記反射部に対向して配されることを特徴とする請求項１記載の波動増幅装置。
7. 前記反射体を波動の反射方向及び／又は該反射方向に直交する方向に沿って複数配することを特徴とする請求項１記載の波動増幅装置。
8. 前記放物曲面に対向配置される反射板を配し、
   前記放物曲面は、略直線状に延在する部材の表面に形成され、
   前記放物曲面と上記反射板との間で波動が反射して往復することを特徴とする請求項１記載の波動増幅装置。
9. 前記放物曲面が環状部材の内表面に形成され、
   該環状部材の内側で波動が反射して往復することを特徴とする請求項１記載の波動増幅装置。
10. 前記放物曲面が環状部材の外表面に形成され、
    前記放物曲面とその外側に配されている反射面との間で波動が反射して往復することを特徴とする請求項１記載の波動増幅装置。
11. 前記放物曲面の表面に前記波動を透過させ得る透過膜を配することを特徴とする請求項１記載の波動増幅装置。
12. 前記波動発生部及び前記放物曲面を保護する防汚部材を配することを特徴とする請求項１記載の波動増幅装置。
13. 前記波動発生部は、無電極型の発光体であることを特徴とする請求項１記載の波動増幅装置。
14. 波動を発生させる波動発生部と、
    該波動発生部を挟んで対向する反射部を連続的又は断続的に配して成る反射体と、を有し、
    上記反射体は、上記波動発生部から発生した波動を上記反射部によって反射させ、該波動が所定領域で往復する波動往復領域を作出することを特徴とする波動増幅装置。
15. 前記反射体は、前記波動発生部を囲繞し得る環形状で且つ内周面に前記反射部を有し、
    前記波動発生部は、前記反射部に向けて波動を発生させることを特徴とする請求項１４記載の波動増幅装置。
16. 前記反射体は、環状を成し、前記反射部を外周面に配し、
    前記反射部に離間して対向配置される反射板を具え、
    前記波動発生部は、前記反射部と上記反射板との間に配され、前記反射部及び／又は上記反射板に向けて波動を発生し、
    前記反射部及び上記反射板により、波動を反射させ、該波動が前記反射部及び上記反射板間の領域内で往復し、波動往復領域が作出されることを特徴とする請求項１４記載の波動増幅装置。
17. 前記反射部は、前記波動発生部に対して略凹形状を有することを特徴とする請求項１４記載の波動増幅装置。
18. 前記反射部は、断面略放物線状の放物曲面を有し、
    前記波動発生部は、上記放物曲面の断面形状が成す放物線の焦点に沿って配され、
    上記放物曲面が、上記波動発生部から発生した波動を、上記放物線の対称軸に略平行な向きに反射させることを特徴とする請求項１７記載の波動増幅装置。
19. 前記波動発生部は、前記反射部が延在している方向に沿って配されることを特徴とする請求項１４記載の波動増幅装置。
20. 前記波動発生部は、略環状を成すことを特徴とする請求項１４記載の波動増幅装置。
21. 前記波動発生部は、前記放物曲面が延在している方向に沿って、複数配されていることを特徴とする請求項１４記載の波動増幅装置。
22. 前記反射体によって反射される波動を横断する方向に流体を通過させ得る流路を有することを特徴とする請求項１４記載の波動増幅装置。
23. 前記流路は、波動を透過させ得る透過材料によって成り、前記波動発生部を挟んで前記反射部に対向して配されることを特徴とする請求項２２記載の波動増幅装置。
24. 前記反射体を波動の反射方向及び／又は該反射方向に直交する方向に沿って複数配することを特徴とする請求項１４記載の波動増幅装置。
25. 前記反射部の表面に前記波動を透過させ得る透過膜を配することを特徴とする請求項１４記載の波動増幅装置。
26. 前記波動発生部及び前記反射部を保護する防汚部材を配することを特徴とする請求項１４記載の波動増幅装置。
27. 前記波動発生部は、無電極型の発光体であることを特徴とする請求項１４記載の波動増幅装置。
28. 前記波動は、音波、電波、マイクロ波、赤外線、可視光線、及び／又は紫外線であることを特徴とする請求項１乃至２７の何れかに記載の波動増幅装置。

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