JP2023057633A - 反射体及び電磁波増幅装置 - Google Patents
反射体及び電磁波増幅装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023057633A JP2023057633A JP2021167210A JP2021167210A JP2023057633A JP 2023057633 A JP2023057633 A JP 2023057633A JP 2021167210 A JP2021167210 A JP 2021167210A JP 2021167210 A JP2021167210 A JP 2021167210A JP 2023057633 A JP2023057633 A JP 2023057633A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electromagnetic wave
- ultraviolet
- reflector
- substrate
- electromagnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 31
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 10
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 18
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 13
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 6
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 3
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000002070 germicidal effect Effects 0.000 description 1
- DLINORNFHVEIFE-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;zinc Chemical compound [Zn].OO DLINORNFHVEIFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 229940105296 zinc peroxide Drugs 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/18—Radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/18—Radiation
- A61L9/20—Ultraviolet radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
【課題】簡易な構造によって、短時間で毒性対象を確実に分解又は不活化及び／又は死滅させて減消させ、且つ長期間継続して毒性対象を減消させていく手段を提供する。【解決手段】第一の波長域の第一電磁波を透過させる基体５と、第二の波長域の第二電磁波を反射させ、上記第一電磁波を透過させる反射層６と、を具え、上記基体は、電磁波を放出する電磁波放出源２を囲繞し得るように、横断面が無端形状を成し、上記電磁波放出源から放出された電磁波の内、第二電磁波を上記反射層によって上記基体の内周面内で高次に反射させて第二電磁波の密度を高度化した領域を作出することを特徴とする。【選択図】図３
Description
本発明は、反射体及び電磁波増幅装置に関するものである。
従来、紫外線を利用した殺菌やウイルスの不活化等の処理が行われている。例えば、医療器具を収納するケース内に紫外線ランプを配した携帯用の紫外線殺菌装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような紫外線殺菌装置は、ケース内面が紫外線を反射させるように金属製（ステンレス板、表面をクロームメッキした鉄板や銅板等）となっている。
また、特許文献２には、筐体内部に空気を取り込み、除菌された空気を排出する除菌装置が開示され、筐体の内部空間において紫外線ランプと、紫外線ランプを取り囲むように筒状に形成した反射部とを配し、紫外線ランプから照射される紫外線を反射させている。
また、特許文献２には、筐体内部に空気を取り込み、除菌された空気を排出する除菌装置が開示され、筐体の内部空間において紫外線ランプと、紫外線ランプを取り囲むように筒状に形成した反射部とを配し、紫外線ランプから照射される紫外線を反射させている。
上述した特許文献１、２に記載された装置は、紫外線を反射させることで、紫外線を増幅させているが、反射面自体の反射率が低いことから高度な紫外線量を得ることが不可能であり、確実に殺菌やウイルスの不活化を行うためには、十数秒～数十秒の間、紫外線を照射し続けることが必要であって非常に時間が掛かるという問題がある。また、紫外線ランプを点灯させ続けていると装置内部の温度が上昇して紫外線ランプの不点灯や照射している紫外線量の低下等の不具合が生じ易くな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、短時間で毒性対象を確実に分解又は不活化及び／又は死滅させて減消させ、且つ長期間継続して毒性対象を減消させていくための手段を提供することを目的とする。
本発明の反射体は、第一の波長域の第一電磁波を透過させる基体と、第二の波長域の第二電磁波を反射させ、上記第一電磁波を透過させる反射層と、を具え、上記基体は、電磁波を放出する電磁波放出源を略囲繞し、上記電磁波放出源から放出された電磁波の内、第二電磁波を上記反射層によって上記基体の内周面内の対向する反射層間で高次に反射させて第二電磁波の密度を高度化した領域を作出することを特徴とする。
また、本発明の反射体は、前記反射層が、前記基体の内側表面及び／又は外側表面に設けられることを特徴とする。
また、本発明の反射体は、前記基体の内周面によって囲繞される空間に流体が通過し得ることを特徴とする。
また、本発明の反射体は、前記第一電磁波は、可視光及び赤外線であり、前記第二電磁波は、紫外線であることを特徴とする。
また、本発明の反射体は、前記第一電磁波は、紫外線であり、前記第二電磁波は、可視光及び赤外線であることを特徴とする。
また、本発明の電磁波増幅装置は、第一の波長域の第一電磁波を透過させる基体及び第二の波長域の第二電磁波を反射させて上記第一電磁波を透過させる反射層を有する反射体と、電磁波を放出する電磁波放出源と、を具え、上記反射体は、上記電磁波放出源を囲繞する内周面を有し、上記電磁波放出源から放出された電磁波の内、上記第二電磁波を上記内周面によって画定される空間内で高次に反射させ、密度を高度化させた上記第二電磁波の領域を作出することを特徴とする。
また、本発明の電磁波増幅装置は、前記反射層が、前記基体の内側表面及び／又は外側表面に設けられることを特徴とする。
また、本発明の電磁波増幅装置は、前記第二電磁波の領域内で、流体を流動させる流動部を具えることを特徴とする。
また、本発明の電磁波増幅装置は、前記第一電磁波は、可視光及び赤外線であり、前記第二電磁波は、紫外線であることを特徴とする。
また、本発明の電磁波増幅装置は、前記第一電磁波は、紫外線であり、前記第二電磁波は、可視光及び赤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、短時間で毒性対象を確実に分解又は不活化及び／又は死滅させて減消させ、且つ長期間継続して毒性対象を減消させていくことができる。
以下に本発明の反射体を搭載している電磁波増幅装置について説明する。電磁波増幅装置は、特定の波長の電磁波を放出する電磁波放出源、該特定の波長の電磁波を反射させる反射体等を有し、反射体が画定する内部空間内で電磁波を増幅する装置である。
具体的に電磁波増幅装置としての紫外線増幅装置１について図１を参照して説明する。図１は本実施形態の紫外線増幅装置１を示す斜視図である。紫外線増幅装置１は、長尺状で且つ放射状に紫外線を放出する紫外線放出部２（電磁波放出源）、紫外線反射体４（反射体）等を有する。また紫外線増幅装置１は、不図示の制御部、操作部、電源部等を具えており、操作部によって検出した入力操作等に従って紫外線照射等を行う。
紫外線放出部２は、紫外線によって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。紫外線放出部２は、殺菌灯、紫外線ランプ、紫外線ＬＥＤ等の紫外線光源を有するものであり、長尺状の直管形状を成し、軸方向視で略放射状に紫外線を放出する。なお、紫外線放出部２の形状は、直管形状に限定するものではなく、例えば、電球形状、環形状、曲線形状等に設定し得る。
紫外線放出部２によって照射される紫外線は、波長が１００～４００ｎｍ程度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。
紫外線反射体４は、横断面形状が環状で、軸心が紫外線放出部２の長手方向と平行である略筒形状を成し、内周面によって紫外線放出部２を囲繞する。即ち、紫外線反射体４は、内周面によって囲繞される内側空間を形成し、該内側空間に紫外線放出部２が配される。内側空間における紫外線放出部２の位置は適宜設定し得るが、ここでは内側空間の中央部に配するものとする。
紫外線反射体４は、可視光や赤外線に対する透過性を有する材料を含んだ基体５に反射層６を設けて構成される。基体５は、例えば、アクリル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル等の樹脂材料やガラス系材料等の透明性の材料から選択される一種以上によって形成することができる。なお、透明性を有する材料に、金属材料、セラミック等の窯業系材料、セメント等の水硬性材料、炭素材料等を加えて基体５を構成してもよい。
反射層６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。反射層６は、例えば紫外線を反射させるコールドミラーが有り得る。このような反射層６は、例えば基体５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。或いはコールドミラーを蒸着させた薄板を基体５に張り付けたり、基体５の内側に配置したりして反射層６を設けてもよい。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（ＴｉＯ２ ）、酸化アルミニウム（ＡＬ２ Ｏ３ ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２ ）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（ＳｉＯ２ ）、過酸化亜鉛（ＺｎＯ２ ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２ ）等が有り得る。
反射層６は、紫外線放出部２から照射された略全ての紫外線を反射し得るように、紫外線反射体４の表面における紫外線放出部２に対向する箇所全域に配される。勿論、反射層６の配設箇所は適宜設定し得、例えば紫外線反射体４の内周面において軸方向及び／又は周方向に沿って断続的に設けることもできる。
反射層６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６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。
また紫外線反射体４は、横断面が略無端形状とすることで紫外線放出部２を囲繞するように形成され、紫外線が内側に高次に、即ち多数回繰り返し反射するように、反射層６を内周面（内側表面）に配設する（図２（ａ）参照）。勿論、図２（ｂ）に示すように反射層６を基体５の外周面（外側表面）に配設して基体５を透過した紫外線を内側に反射させるようにしてもよい。
上記紫外線反射体４の形成方法は適宜設定し得る。例えば、予め筒形状に形成した基体５の内側及び／又は外側に反射層６を設けて成るものであってもよく、板状の基体５に反射層６を設けて該基体５を筒状となるように曲げて成るものであってもよい。なお、筒形状を成す基体５の外側表面に反射層６を設ける場合には、基体５は紫外線透過性も有する材料とする。これにより、筒内から透過してくる紫外線を外側表面に設けた反射層６によって内部に向け反射させ、筒内の紫外線密度を上昇させるように構成することができる。
図３は、反射体による紫外線の反射、赤外線及び可視光の透過を示す概略図である。紫外線増幅装置１によれば、紫外線反射体４の内側に高密度で高線量の紫外線領域を作出することができる。即ち、紫外線放出部２から放出された電磁波の内、紫外線は、反射層６によって半径方向内向きに紫外線放出部２側に向かって反射する。なお、紫外線放出部２側に反射した紫外線は、紫外線放出部２を透過（通過）して延長線上の反射層６で再び半径方向内側に反射する。従って、紫外線は、径方向に沿って往復するように反射層６によって複数回、好ましくは多数回（十数回以上）、望ましくは極めて多数回（百数回以上）の反射を繰り返す。
他方で、紫外線放出部２から放出された電磁波の内、可視光及び赤外線は、図３の点線で示すように反射層６及び基体５を透過する。即ち、可視光及び赤外線は、紫外線反射体４の外側へ放出される。
他方で、紫外線放出部２から放出された電磁波の内、可視光及び赤外線は、図３の点線で示すように反射層６及び基体５を透過する。即ち、可視光及び赤外線は、紫外線反射体４の外側へ放出される。
紫外線反射体４によって紫外線を反射させたときの累積紫外線照射エネルギについて、コールドミラーを利用した場合を例に説明する。ここでコールドミラーによる紫外線の反射率を９９％とする。これは紫外線がコールドミラーで反射したとき、その光子量が反射前から１％減少することに相当するものである。従って、光子の残量率（反射回数が０回のとき、１００％である。）は、紫外線がコールドミラーでの反射回数が１回のときに９９％となり、反射回数が２回のときに９８．０１％、反射回数が３回のときに約９７．０３％のように、累積的に減少する。
以下の式では紫外線の反射率を９９％（反射時の光子の減少率を１％）とし、∞回まで紫外線を反射させたときの累積紫外線照射エネルギとして計算するものである。
又は、
これにより、紫外線反射が∞回までの累積紫外線エネルギとして、１００という値が得られる。これは紫外線を一回照射したときの紫外線照射エネルギを１とした場合に、累積紫外線照射エネルギが概ね１００倍に相当するものであることを示す。
従って、紫外線反射体４の内部空間には、単に紫外線放出部２から放出された紫外線エネルギ量の約１００倍の高線量の紫外線領域が作出されるので、紫外線反射体４の内周面と紫外線放出部２との間の空隙に存する毒性対象に対し、紫外線を無反射で照射している場合よりも、遥かに高い放射量の紫外線を照射することができる。そのため、毒性対象を非常に僅かな時間（例えば、０．０５秒未満）で９９．９９９９％以上のウイルス不活化率を以って確実に減消させることが出来る。
また、紫外線放出部２から放射される電磁波の内、温度上昇を来たす熱線である可視光及び赤外線は、紫外線反射体４を透過するため、紫外線反射体４における内部温度の上昇を抑制することが出来、温度依存性の高い紫外線放出部２であっても、温度上昇に伴う紫外線放出の出力低下を抑えることができ、安定した動作を長時間行うことができる。
なお、一般的に使用され得る紫外線反射性を有する材料には、アルミニウムやステンレス等の金属材料が用いられており、波長域が２５０～２７０ｎｍの紫外線に対する反射率は、アルミニウムで約４６％、ステンレスで約２６％である。従って、アルミニウムを用いた反射層によって得られる累積紫外線エネルギは、約１．８５倍となる。またステンレスを用いた反射層によって得られる累積紫外線エネルギは、約１．３５倍となる。
従って、一般的に利用されるアルミニウムやステンレス等の紫外線反射性を有する材料を用いても、高線量の紫外線領域を作出することは非常に困難であるのに対し、本実施形態の紫外線増幅装置１によれば、遥かに高倍率の累積紫外線エネルギを得ることが出来、極めて低い消費電力でありながら、高度な高密度・高線量の紫外線空間を作出することが可能となる。
従って、一般的に利用されるアルミニウムやステンレス等の紫外線反射性を有する材料を用いても、高線量の紫外線領域を作出することは非常に困難であるのに対し、本実施形態の紫外線増幅装置１によれば、遥かに高倍率の累積紫外線エネルギを得ることが出来、極めて低い消費電力でありながら、高度な高密度・高線量の紫外線空間を作出することが可能となる。
また、反射体４は、少なくとも紫外線放出部２を囲繞する形状を有するものであればよく、横断面形状を円形、楕円形、長円形、矩形、多角形、星形、ルーローの多角形、一部に放物線を含む形状等が有り得る。
また、反射体４は、筒形状に限定するものではなく、蓋等によって内部を密閉可能な箱形状等であってもよい。箱形状とすることによって内部に収納されるものに付着している毒性対象の滅菌や不活化等の減消を行うことができる。
また、反射体４は、筒形状に限定するものではなく、蓋等によって内部を密閉可能な箱形状等であってもよい。箱形状とすることによって内部に収納されるものに付着している毒性対象の滅菌や不活化等の減消を行うことができる。
また、反射層６による反射率を９９％としたが、勿論反射率はこれに限定するものではない。しかし、反射率が下がることで累積紫外線エネルギの倍率が低下してしまう。そのため、好ましくは、反射率を８０％以上で累積紫外線エネルギの増幅率を５倍以上とし、より好ましくは、反射率を９０％以上で増幅率を１０倍以上とし、望ましくは反射率を９８％以上で増幅率を５０倍以上とする。これらの反射率の反射層を形成する手段としては、紫外線反射性の塗料（例えば、粒子状のシリカ（ＳｉＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等を含んだ塗料）の塗布等も有り得る。
また、反射層６を形成する領域は、少なくとも紫外線を高次に繰り返し反射させる位置に反射層６を設けていればよく、例えば、紫外線放出部から放出された紫外線を反射させた反射層の紫外線の反射方向に対向する箇所に反射層が位置するように、基体５の内側表面及び／又は外側表面に反射層を点在させてもよい。
また、反射層６を形成する領域は、少なくとも紫外線を高次に繰り返し反射させる位置に反射層６を設けていればよく、例えば、紫外線放出部から放出された紫外線を反射させた反射層の紫外線の反射方向に対向する箇所に反射層が位置するように、基体５の内側表面及び／又は外側表面に反射層を点在させてもよい。
次に本発明の紫外線増幅装置を搭載した毒性対象減消装置について説明する。図４は紫外線増幅装置１を搭載している毒性対象減消装置１０の断面図であり、毒性対象減消装置１０は、略筒型の筐体１２内に本発明の紫外線増幅装置１、送風機１４等を設け、筐体１２に形成されている吸込口から外気を導入し、紫外線増幅装置１を通過させて排出口から排出することで、空気に含まれる毒性対象を減消させるものである。
筐体１２は、それぞれが吸込口１６、排出口１８の何れかとなる二つの開口を有する。これらの開口は筐体１２の長手方向に沿って離間した位置に配され、ここでは吸込口１６を頂部、排出口１８を中間部に配する。また、筐体１２には、紫外線放出部２の点灯を視認可能な視認部を筐体１２全体又は一部に形成してもよい。即ち、筐体１２には、紫外線放出部２から放出され反射体４を透過した電磁波（即ち、可視光及び赤外線）が透過し得る透明部材の視認部を形成することが出来る。このとき筐体１２全体を透明部材にすれば、筐体１２全体が可視光を透過させ得る視認部として機能する。また筐体１２の一部を窓状に開口させ、該開口に透明部材の視認部を設け、視認部を介して透過する可視光によって、紫外線放出部２の点灯が視認可能となる。
送風機１４としては、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、筐体１２内には、紫外線の毒性対象減消装置１０外への漏出を防止する漏出防止部２０等が配設される。漏出防止部２０は、空気を流動させる空隙を確保しつつ紫外線を遮るような形状を有していれば適宜形状を設定し得る。例えばハニカム構造や、軸方向に対して傾斜させたスラットを複数平行に並べた構造等を用いることもできる。また、漏出防止部２０は、紫外線反射体４と吸込口１４との間に配することが出来る。
このような毒性対象減消装置１０によれば、紫外線増幅装置１を搭載することにより外部の空気を取り込みながら、空気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。即ち、図５に示すように送風機１４の駆動により、吸込口１６を介して吸い込まれた空気は、基体５（紫外線反射体４）の内周面によって囲繞される空間を通過して排出部１８から外部に排出される。このとき、紫外線増幅装置１によって作出された高密度の紫外線領域を空気が通過するため、空気中に含まれる毒性対象に高線量の紫外線が照射され、結果毒性対象を減消させることができる。しかも上述したように、高密度の紫外線領域の線量は、紫外線放出部２から照射される紫外線の約１００倍に増幅される為、紫外線増幅装置１内を一度通過させた菌やウイルス等の毒性対象を確実に分解又は不活化及び／又は死滅して減消させることができる。
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。
また、紫外線増幅装置１は、紫外線放出部２及び紫外線反射体４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。防汚部材は、紫外線透過材料で形成された略筒形状とし、紫外線反射体４の内周面に沿って周回状に設けてもよく、紫外線放出部２の外周面に沿って周回状に設けてもよい。防汚部材を形成する紫外線透過性材料としては、ガラス、石英（ＳｉＯ２）、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、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。
また、紫外線反射体４内に配設される紫外線放出部２は、一本に限定するものではなく、複数本配してもよく、本数を増やすほど累積紫外線エネルギが増加するので、より毒性対象を減消させるのに要する時間が短縮されるので、毒性対象減消装置１０の送風機１４による空気の流入量を増加させることができ、所定範囲内における毒性対象の減消効率を向上させることができる。
なお、本発明の紫外線増幅装置は、空気中の毒性対象を減消させるものに限定して使用されるものではなく、流体中の毒性対象に対して使用することができる。ここで流体とは、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、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、臭気成分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。
従って、紫外線増幅装置は、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、紫外線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紫外線増幅装置を配してもよい。
また、紫外線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。
また、本発明の電磁波増幅装置として紫外線増幅装置を例に説明したが、赤外線を増幅させる赤外線増幅装置として利用することもできる。具体的には、図６に示すように、基体５が成す筒内の電磁波放出部から放出された電磁波の内、赤外線（及び可視光）を反射層６によって内部に向け反射させ、紫外線を基体５及び反射層６を透過させて筒内の赤外線密度を上昇（更に可視光を増幅）させるように構成することができる。
勿論、反射層によって反射し得る電磁波であれば、本発明の電磁波増幅装置によって紫外線、赤外線及び可視光以外の電磁波でも増幅させることができる。このように反射体によって特定の波長域の電磁波を反射させることで、当該特定の波長域の電磁波を増幅する装置としての電磁波増幅装置を利用することができる。
勿論、反射層によって反射し得る電磁波であれば、本発明の電磁波増幅装置によって紫外線、赤外線及び可視光以外の電磁波でも増幅させることができる。このように反射体によって特定の波長域の電磁波を反射させることで、当該特定の波長域の電磁波を増幅する装置としての電磁波増幅装置を利用することができる。
１…電磁波増幅装置、２…紫外線発光体、４…反射体、５…基体、６…反射層、１０…毒性対象減消装置、１２…筐体、１４…送風部。
Claims (10)
- 第一の波長域の第一電磁波を透過させる基体と、
第二の波長域の第二電磁波を反射させ、上記第一電磁波を透過させる反射層と、を具え、
上記基体は、電磁波を放出する電磁波放出源を略囲繞し、
上記電磁波放出源から放出された電磁波の内、第二電磁波を上記反射層によって上記基体の内周面内の対向する反射層間で高次に反射させて第二電磁波の密度を高度化した領域を作出することを特徴とする反射体。 - 前記反射層は、前記基体の内側表面及び／又は外側表面に設けられることを特徴とする請求項１記載の反射体。
- 前記基体の内周面によって囲繞される空間に流体が通過し得ることを特徴とする請求項１又は２記載の反射体。
- 前記第一電磁波は、可視光及び赤外線であり、
前記第二電磁波は、紫外線であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の反射体。 - 前記第一電磁波は、紫外線であり、
前記第二電磁波は、可視光及び赤外線であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の反射体。 - 第一の波長域の第一電磁波を透過させる基体及び第二の波長域の第二電磁波を反射させて上記第一電磁波を透過させる反射層を有する反射体と、
電磁波を放出する電磁波放出源と、を具え、
上記反射体は、上記電磁波放出源を囲繞する内周面を有し、
上記電磁波放出源から放出された電磁波の内、上記第二電磁波を上記内周面によって画定される空間内で高次に反射させ、密度を高度化させた上記第二電磁波の領域を作出することを特徴とする電磁波増幅装置。 - 前記反射層は、前記基体の内側表面及び／又は外側表面に設けられることを特徴とする請求項６記載の電磁波増幅装置。
- 前記第二電磁波の領域内で、流体を流動させる流動部を具えることを特徴とする請求項６又は７記載の電磁波増幅装置。
- 前記第一電磁波は、可視光及び赤外線であり、
前記第二電磁波は、紫外線であることを特徴とする請求項６乃至８の何れかに記載の電磁波増幅装置。 - 前記第一電磁波は、紫外線であり、
前記第二電磁波は、可視光及び赤外線であることを特徴とする請求項６乃至８の何れかに記載の電磁波増幅装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021167210A JP2023057633A (ja) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 反射体及び電磁波増幅装置 |
| PCT/JP2022/037855 WO2023063307A1 (ja) | 2021-10-12 | 2022-10-11 | 反射体及び電磁波増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021167210A JP2023057633A (ja) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 反射体及び電磁波増幅装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023057633A true JP2023057633A (ja) | 2023-04-24 |
Family
ID=85987956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021167210A Pending JP2023057633A (ja) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 反射体及び電磁波増幅装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2023057633A (ja) |
| WO (1) | WO2023063307A1 (ja) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003211159A (ja) * | 2002-01-23 | 2003-07-29 | Dkk Toa Corp | 光酸化器、水処理装置及び測定装置 |
| JP2011110492A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Harison Toshiba Lighting Corp | 紫外線照射装置 |
| JP2011076825A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Cosmo Giken Kk | フラッシュランプ及び紫外線照射装置 |
| JP2013075257A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Panasonic Corp | 殺菌容器 |
| KR102210086B1 (ko) * | 2019-03-08 | 2021-02-01 | 주식회사 원익큐엔씨 | 오존 분해가 가능한 살균 장치 |
| JP2020175258A (ja) * | 2020-05-19 | 2020-10-29 | 裕 道脇 | 毒性対象減消装置 |
| JP6915921B1 (ja) * | 2020-08-24 | 2021-08-04 | 株式会社稔産業 | 除菌装置 |
-
2021
- 2021-10-12 JP JP2021167210A patent/JP2023057633A/ja active Pending
-
2022
- 2022-10-11 WO PCT/JP2022/037855 patent/WO2023063307A1/ja active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023063307A1 (ja) | 2023-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2729292C1 (ru) | Индивидуальные и мобильные устройства биологической защиты посредством облучения проточного воздуха ультрафиолетовым излучением | |
| WO2014077293A1 (ja) | 空気清浄装置 | |
| US6328937B1 (en) | Apparatus for killing microorganisms | |
| JP7375367B2 (ja) | 殺菌装置および室内殺菌システム | |
| US20220047736A1 (en) | Uv pathogen control device and system | |
| KR101654160B1 (ko) | 공기 멸균장치 | |
| WO2019239986A1 (ja) | 紫外線照射装置 | |
| JP2023014058A (ja) | 波動増幅装置 | |
| WO2023063307A1 (ja) | 反射体及び電磁波増幅装置 | |
| JP2022027412A (ja) | 空気殺菌・ウイルス不活性化装置 | |
| WO2024157884A1 (ja) | 紫外線増幅装置 | |
| EP4023256A2 (en) | Disinfection device for fluids circulating through ducts by means of uv radiation | |
| WO2022014523A1 (ja) | 空気殺菌・ウイルス不活性化装置 | |
| JP2020106182A (ja) | 加湿器 | |
| EP4000644A1 (en) | Integrated uv disinfection | |
| CN211011714U (zh) | 防气溶胶病毒中央空调杀菌装置及空调系统 | |
| WO2022207606A1 (en) | A germicidal light emitting device | |
| JP2023014059A (ja) | 波動反射体 | |
| CN111637555A (zh) | 基于脉冲光源的中央空调消毒装置 | |
| CN114364353A (zh) | 冷空气治疗装置、施加已冷却的空气流的方法以及空气消毒装置的用途 | |
| EP4271425B1 (en) | Air sanitation device by emission of a barrier of ultraviolet radiation in an air flow | |
| NL2034255B1 (en) | Antimicrobial Air Ventilation Unit with Integral LED UV Light Source | |
| US20240293593A1 (en) | Air sanitation device by emission of a barrier of ultraviolet radiation in an air flow | |
| RU2747353C1 (ru) | Устройство для стерилизации объекта | |
| JP7471635B2 (ja) | 送風殺菌装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20241008 |