JP2023533194A - 病原体を低減又は排除するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、病原体を低減又は排除するための携帯型装置に関する。装置は、少なくとも１つの作動要素を有するハンドルユニットと、ハンドルユニットに接続され得るとともに２００ｎｍ～２３０ｎｍの波長範囲の光放射を放出するように設計される光源とを備える。光源は、２０７ｎｍ～２２２ｎｍの波長範囲にピークがある光放射に放射領域を曝露するように更に設計される。装置は、パラメータを取得するための検出ユニットと、制御ユニットとを更に備え、制御ユニットは、操作要素によって、検出ユニットにより取得されたパラメータにしたがって光源を制御する。【選択図】 図１

Description

本発明は、病原体を低減又は排除するための装置及び方法に関する。

更に、本発明は、全てが独立請求項のそれぞれの前文に係る、病原体を低減又は排除するためのそのような装置における光源の使用、及び方法に関する。

病原体は、健康に有害なプロセスを人又は動物の体内で引き起こす。殆どの場合、病原体自体は、細菌、真菌、寄生生物又は藻類などの微生物である。一方、ウイルスは、宿主の助けを借りてのみ繁殖することができる感染性粒子であり、病原性プリオンは、タンパク質であり、したがって有機毒素である。病原体は、免疫系の激しい反応を引き起こす可能性があり、最悪の場合、死に至る可能性がある。それらの危険性、感染のリスク、及び拡散に応じて、病原体は異なるグループに分けられる。

ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２の普及に伴い、人々の生活には多くの制約が生じている。これらの制限の幾つかが特に公共空間及び社会生活における行動に関して持続的な効果も有することが益々明らかになってきている。ＣＯＶＩＤ １９パンデミックからの一つの教訓が、ハイパーモバイル社会及び大都市圏の人口密度の高さにおいて世界中での疾患の拡散を防ぐことが困難であるということは間違いない。多数の社会的措置が公共空間における感染リスクを低減するのに役立つ。しかしながら、最後に、公的にアクセス可能な設備、対象物、又は領域に対する人々の信頼は、それらが感染の特定のリスクを伴い得ることがあるため、損なわれる。

短期的には、公的に使用可能な設備において衛生的に非の打ちどころがない状態を常に保証するために、職員側で措置を講じることができる。しかしながら、最終的には、これは、そのような設備の運転及び保守におけるより高いコストをもたらす。公共空間内のマッサージ装置又はリラクゼーションラウンジャーなど、病原菌、細菌、又はウイルスが存在する公的にアクセス可能な設備は、特に影響を受ける可能性がある。特に、公共交通のレベルが高い地域では、過度の労力を伴うことなくリラクゼーション器具の恒久的な衛生的に欠陥のないユーザ表面を保証することは殆ど不可能である。これに関連して特に影響を受け重大なのは、例えば、空港、待機エリア、都市内部エリア、及び、ショッピングセンターである。

しかし、家庭領域又は専門部門において衛生的に清潔な領域及び表面の必要性も高まっている。

一般的な用途では、主に液体形態の殺菌剤又は化学薬剤による拭き取りが使用されるが、それらは副作用又は皮膚刺激を引き起こす可能性がある。

適切な殺菌剤の供給が常に利用可能でなければならない。多くの殺菌剤は、攻撃的でもあり、使用時に乾燥したり、皮膚を損傷したりする可能性がある。更に、殺菌剤の使用は、別の物体の操作を含み、これは想定し得る汚染リスクにつながる可能性がある。細菌は耐性になり得る。

殺菌には紫外線を使用できることが知られている。この目的のため、殺菌されるべき表面又は流体は、微生物を破壊及び不活性化するＵＶ放射線に曝露される。一般に、２５４ｎｍの波長の放射線が使用される。有機化合物も分解されるようになっている場合、２００ｎｍ未満の波長が使用される。そのような波長は、人に有害であることが知られている。このため、膚と有害なＵＶ放射線との接触が可能な限り防止されるようにするべく、言及された波長範囲を伴う光源は、通常は、アクセスできない領域、例えば通気口又はフィルタ内にある。

したがって、できるだけ少ない副作用で人が使用するのに安全な殺菌剤が必要とされている。更に、これらの殺菌剤は、必要な場合はいつでも移動式に使用可能であることが好ましい。

したがって、本発明の目的は、先行技術の少なくとも１つの欠点を克服する、冒頭で述べたタイプの装置を提供することである。

特に、衛生的な清潔性の点でユーザの受容度が高い携帯型装置を提供することを目的とする。同時に、前記装置は、好ましくは、動作において可能な限り効率的であり、更なる人的コストを伴わないべきである。

本発明に係る解決策は、２１世紀の衛生要件を満たすために特に好ましい。

これらの目的のうちの少なくとも１つは、独立請求項の特徴に係る病原体を低減又は排除するための装置によって達成されている。

本発明の一態様は、病原体を低減又は排除するための携帯型装置に関する。この装置は、殺菌ブラスタとして使用することもできる。装置は、表面上又は領域における病原体を低減又は排除するために使用することができる。これは、例えば、機器、対象物、物、織物、布地、或いは更には、潜在的な病原体を有する環境領域に当てはまるが、食品又は食料品、更には水及び他の液体にも当てはまる。

本発明に係る装置は、少なくとも１つの制御要素を伴うハンドルユニットを備える。ハンドルユニットは、装置をエネルギー充電する目的で充電ステーションに配置されるように構成されてもよい。また、ハンドルユニットは、電源又はエネルギー源へのケーブルによる接続を有してもよい。

本発明に係る装置は、ハンドルユニットに接続可能であるとともに２００ｎｍ～２３０ｎｍの波長範囲の光放射を放出するようになっている少なくとも１つの光源を更に備える。この点において、光源は、２０７ｎｍ～２２２ｎｍの波長範囲にピークを有する光放射に放射領域を曝露するように更に構成される。

装置は、パラメータを決定するための少なくとも１つの検出ユニットと、好ましくはハンドルユニット内又は制御要素の近くに配置される制御ユニットとを更に備え、制御ユニットは、制御要素によって、かつ検出ユニットにより決定されるパラメータに応じて、光源を制御する。検出ユニットは、検知ユニットとも呼ばれる。

本発明の目的のため、光源を制御することは、光源をオン及びオフにし、決定されたパラメータにしたがって電力又は強度を調整することを意味する。

特に好ましくは、放射領域は、対象物又は表面が実質的に完全に照射され得るように、特に、対象物又は表面が言及された波長範囲の光放射に常に曝露されるように位置合わせされ得る。接触面がユーザの前に位置する又は配置される場合、例えば、光放射もユーザに影響を及ぼし得る。

驚くべきことに、さもなければＵＶＣ放射線から予期される人皮膚への損傷は、前記波長範囲において生じないことが見出された（Ｌｏｎｇｔｅｒｍ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ２２２ ｎｍ ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｃ ｓｔｅｒｉｌｉｚｉｎｇ ｌａｍｐｓ ｏｎ ｍｉｃｅ ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｌｅ ｔｏ ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ，Ｙａｍａｎｏ，Ｎｏｚｏｍｉ ｅｔ ａｌ，Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｂｉｏｌｏｇｙ，ｄｏｉ：１０．１１１１／ｐｈｐ．１３２６９）。

本発明の特定の利点として、対象物又は表面だけでなく、空気又は水などの放射領域に位置する流体も殺菌放射線に曝露される。本発明に係る範囲内の前記放射線は、さもなければＵＶＣ放射線から予期されるような人の皮膚にいかなる損傷も引き起こさないため、ユーザにとって特に安全な環境を確保することができ、これは、特にパンデミック警報が強化されたときの安全性の必要性の高まりに合致する。

本発明に係る装置は、病原体を低減又は更には排除するために、人、動物、対象物、装置、領域及び表面に関して使用することができる。これらの装置は、清掃従業員の努力を問わず、ユーザによって衛生的に完全な状態で常に見出され得る。また、前記範囲内の前記ＵＶ放射線は、好ましくは、動作中に使用される少なくとも全ての表面又は接触面を常に前記ＵＶ放射線に曝露できるように選択される。動作中、それぞれの放射線を伴うＵＶランプをオフに切り替える又は作動し続けることができる。後者の場合、それぞれの表面も殺菌され、これは更なる所望の効果となり得る。更に、表面又は対象物と光源との間の空気空間として画定され得る放射領域も、前記放射線に曝露されて、それを殺菌する。

特定の実施形態において、光源は、２０７～２２２ｎｍの範囲に波長ピークを有し、少なくとも０．５ｍＪ／ｃｍ^２から最大で５００ｍＪ／ｃｍ^２まで、特に２ｍＪ／ｃｍ^２～５０ｍＪ／ｃｍ^２、非常に好ましくは約２ｍＪ／ｃｍ^２～２０ｍＪ／ｃｍ^２のエネルギーを放射領域に有する実質的に単一エネルギーのＵＶ放射線を放出するように構成される。

例えば、エネルギーは、放射領域内の線量として規定されてもよく、放射領域は、光源のビーム角によって包囲される体積を規定する。特に好ましくは、光源は、手足の長さが０ｍ～２ｍ、特に０．５ｍ～２ｍの場合の所定のビーム角にわたって放射領域内の前述のエネルギーが分布されるように設計される。特に、接触によって達成されるべき殺菌効果を得るように装置が構成され場合、ビーム角度は０の肢長を有することができる。例えば、装置は、殺菌されるべき表面上又は対象物上に配置されるように構成されてもよい。

特定の実施形態において、光源は、２０７～２２２ｎｍの範囲に波長ピークを有する実質的に単一エネルギーのＵＶ放射線の調整可能なエネルギーを放出するように構成される。特に好ましくは、光源は、制御システムを介して放射領域内の前記エネルギーに前記光放射を供給するように設計される。例えば、エネルギーは、装置、対象物、及び／又は、放射領域の幾何学的形状に基づいて当業者によって調整可能であってもよい。また、対処されるべき特定の細菌に基づいてエネルギーを特に調整可能にすることができ、制御システムは、好ましくは、調整された細菌又は病原体が前記放射領域における光源のエネルギーの特定の設定を引き起こすように設計される。

特に、光源は、２０７～２２２ｎｍの波長範囲にピークを有するとともに放射領域内で少なくとも０．５ｍＪ／ｃｍ^２から最大で１０ｍＪ／ｃｍ^２までのエネルギーを有するＵＶ放射線でヘモフィルス種由来の細菌を不活性化するように設計される。

特に、光源は、２０７ｎｍ～２２２ｎｍの波長範囲にピークを有するとともに放射領域で少なくとも０．３ｍＪ／ｃｍ^２～２ｍＪ／ｃｍ^２のエネルギーを有するＵＶ放射線でコロナウイルス科のウイルスを不活性化するように設計される。

特に、光源は、２０７ｎｍ～２２２ｎｍの波長範囲にピークを有するとともに放射線領域で少なくとも０．４ｍＪ／ｃｍ^２から最大で６ｍＪ／ｃｍ^２のエネルギーを有するＵＶ放射線によってインフルエンザウイルス科に由来するウイルスを不活性化するように設計される。

特に好ましくは、光源は、２２２ｎｍのピーク波長を伴う実質的に単一エネルギーのＵＶＣ放射線を放出するように構成される。

驚くべきことに、言及したエネルギー及びそれぞれの波長範囲を用いて、曝露表面の殺菌の高い信頼性を達成することができ、同時に、言及した波長範囲におけるＵＶＣ放射線のそれぞれの無害性の利点を得ることができることが分かった。

この理論に縛られることなく、言及された波長範囲は、皮膚表面、表皮に主に吸収されるとともに他の場所で他のＵＶ放射線が引き起こし得るような人細胞への浸透に成功せずかつそこで望ましくない細胞損傷を引き起こさない波長であるように思われる。

特定の実施形態では、光源がエキシマベースのランプを備える。特に、光源は準単色光源を備える。これに代えて及び／又は加えて、光源は、光源の発光スペクトルを前記範囲、特に約２０７ｎｍ又は２２２ｎｍにピークを有する波長まで低減するための少なくとも１つのショートパス及び／又はバンドパスフィルタを備える。

特に好ましくは、光源は、クリプトン塩素又はクリプトン臭素（Ｋｒ－Ｃｌ、Ｋｒ－Ｂｒ）から成るグループから選択されるエキシマ分子を伴うランプを備える。

特定の実施形態において、光源は、２０７ｎｍ～２３０ｎｍの範囲の波長外の波長を除去するように構成されるショートパス及び／又はバンドパスフィルタを備える。すなわち、バンドパスフィルタは、２２６ｎｍよりも短い波長を実質的に通過させるように設計される。本発明の目的のために、実質的に通過させることとは、対象の波長の光放射に関して、少なくとも６０％、好ましくは少なくとも８０％、特に好ましくは少なくとも９０％の光透過率を有することであると理解される。

他の特定の実施形態において、光源は、２３０ｎｍよりも短い波長に関して、少なくとも６０％、好ましくは少なくとも８０％の光透過率を有するショートパスフィルタを備える。特に好ましくは、ショートパスフィルタは、２２６～２３２ｎｍの範囲にエッジを有する。他の特定の実施形態において、ショートパスフィルタは、少なくとも１つ、好ましくは２つのフィルタ層を備える干渉フィルタを有する。

特に好ましい実施形態において、光源は、２０７ｎｍのピークを有する波長、特に１０％以上の相対出力で発光スペクトルが２００ｎｍよりも大きく２１４ｎｍ未満である、特に好ましくは２０４ｎｍよりも大きく２１０ｎｍ未満である実質的に２０７ｎｍのピークを有する波長の光を実質的に放出するエキシマベースのランプを備える。

別の特定の実施形態において、光源は、２２２ｎｍのピークを有する波長、特に１０％以上の相対出力で発光スペクトルが２１５ｎｍよりも大きく２２９ｎｍ未満である、特に好ましくは２１９ｎｍよりも大きく２２５ｎｍ未満である実質的に２２２ｎｍのピークを有する波長の光を実質的に放出するエキシマベースのランプを備える。

放出される波長範囲を達成するために、クリプトン塩素又はクリプトン臭素などの適切なダイマー対が使用されてもよく、特定の実施形態では、適切なショートパス及び／又はバンドパスフィルタが更に設けられてもよい。

特定の実施形態では、本発明に係る光源が冷却システムを備える。特に好ましくは、空気による冷却をもたらすために光源にフロージェネレータが設けられる。

特定の実施形態では、ランプと環境との間の熱交換を容易にするために熱伝導構造が設けられてもよく、特に、廃熱を放散するために表面膨張フィンが設けられてもよい。これに加えて又は代えて、ファンなどのフロージェネレータを設置することができ、このフロージェネレータは、ランプ動作からの廃熱によってもたらされる熱の蓄積を放散することができる。

特定の実施形態において、装置は、それぞれが放射領域を有する複数の光源を備える。

特定の実施形態において、放射領域は、少なくとも１つの表面が実質的に完全に覆われるとともに２０７～２２２ｎｍの範囲にピークを有する光放射に曝露可能であるように構成される。これに加えて又は代えて、放射領域は、使用中に、対象物又は表面に加えて隣接する表面及び領域が照射されるように、制御ユニットによって選択又は設定され得る。

特定の実施形態において、光源は、約２０７又は約２２２ｎｍの範囲にピークを有し、約４ｎｍの半値幅を伴う、光放射を放出するように構成される。

特定の実施形態において、本発明に係る装置は、好ましくはハンドルユニット内に配置される制御ユニットを備える。また、制御ユニットは、制御要素の近くに配置することもでき、これにより、ケーブルの経路付けを短縮することができる。

ハンドルユニットは、装置又は光源を動作させるために両手がハンドルユニットに触れなければならないように設計することができる（両手操作又は両手利き操作）。このようにして、装置の適切かつ安全な取り扱いを保証することができる。

制御ユニットは、例えば、放射強度、間隔、放射領域の幾何学的位置合わせをそれぞれの条件に合わせていずれの場合にも調整することができる。例えば、制御ユニットは、それぞれのプログラム又はメンテナンスプログラムを実行するように設計されてもよい。

制御要素は、好適には、ユーザにハンドリング命令を表示する又はユーザガイダンスを提供するディスプレイ又はタッチスクリーンを含むことができる。ユーザガイダンスは、例えば対象物認識又は装置認識機能と併せてインタラクティブとなり得る。

同様に、制御ユニットは、例えば、装置が使用されているときに光源のそれぞれの再配向を実行するように構成されてもよい。特に好ましくは、制御ユニットは、放射領域内のエネルギーｍＪ／ｃｍ^２が制御ユニットによって設定され得るように設計される。これは、特に、検出ユニットによって環境を検出することによって行なうことができる。例えば、皮膚、顔、又は目が検出される場合、制御ユニットは、それに応じて放射領域内のエネルギーを調整する、すなわち、エネルギーを低減する又はオフに切り替える。

少なくとも１つの検出ユニットは、パラメータを決定するために使用される。多種多様な検出器を使用することができる。

特定の実施形態において、本発明に係る装置は、例えば、装置の使用を検出する検出器センサを備える。更に、質量又は温度を検出するためのセンサを設けることができる。次いで、制御ユニットは、表面に適用される放射線を表面状態又は人の検出に合わせて調整するように構成され得る。

特定の実施形態において、本発明に係る光源は、光源を使用する人々が光源に触れるのを防止する接触保護を備える。このようにすると、光源の全体的な耐用年数を延ばすことができ、火傷の危険性を最小限に抑えることができる。最も単純な実施形態では、例えば、光源が触れられることを防止するグリッド又はガラス板を設けることができる。

人は、言及されたスペクトルにおいて光を知覚することができないため、本発明に係る装置を可視光又はグリッドを有する更なる光源と組み合わせて使用することができる。更に、放射領域は、ディスプレイによって示され得る。

光源の放射線は、対象物又は表面を照射するだけでなく、空気又は水のような流体などの放射領域内の部位も照射する。

特定の実施形態において、検出ユニットは、表面又は対象物までの距離を決定する。これにより、それぞれの必要な強度を設定又は提供することができる。制御ユニットは、例えば、距離又は位置が変化する場合に、リアルタイムで強度を調整することができる。

特定の実施形態において、検出ユニットは、対象物又は表面に対する光源の位置を検出するように特に構成されるセンサを備える。適切なセンサは、例えば、赤外線センサ又は距離センサである。空間内の光源の向きを検出することができる加速度計又は磁力計を設けることも考えられる。装置に適合されるプログラムが、例えば、制御ユニットと相互作用して実行され得る。検出ユニットが対象物又は表面に対する光源の位置を検出することができる場合、放射線の潜在的な方向は既知である。強度は、方向に応じて調整することができる。安全上の理由から、光源がある位置では放射線を殆ど又は全く放射しないが、別の位置では全出力が放射され得ることが必要な場合がある。

追加の及び／又は代替的な実施形態において、検出ユニットは、使用を検出し、それに応じてビーム角を調整する、したがって放射領域を画定するように構成される。

特定の実施形態では、検出ユニットが光学的検出を実行する。この目的のために、検出ユニットは光学センサを備える。画像認識は、例えば、どの照射対象物が含まれるかを識別するために用いることができる。対象物又は表面の場合、放射線の強度は、生きている対象物に対するよりも確かに高く又はより長い効果を有することができる。検出された対象物又は装置に応じて、異なる強度及び長さを伴うプログラムを起動することができる。

検出ユニットが動きを検出すると直ぐに、装置が静止していないことは明らかである。特定の実施形態では、例えば移動方向、移動速度、又は距離などの命令が、制御要素のディスプレイを介してユーザに発行される。したがって、これらの命令は、病原体を低減又は排除するための最適な照射結果を得るために適宜変更することができる。

他の特定の実施形態では、対象物が検出ユニットによって検出される。これは、対象物に割り当てられる予め格納されたプログラムを容易に検索することができるという利点を有する。対象物は、例えば、異なるユーザによって使用される装置となることができ、したがって、定期的に衛生的に完全な状態にする必要がある。対象物又は装置にバーコードがあってもよく、このバーコードは、正しい放射線の適用のために検出ユニットを使用して装置により読み取られる。ＲＦＩＤを使用して装置を識別することも可能である。対象物認識及び装置認識に応じて、病原体の最適な除去のために、異なるプログラム又は既に適応されたプログラムを制御ユニットによって使用することができる。必要な最小線量を自動的に提供することができる。しかしながら、顔認識が行なわれる場合、安全のために最大線量が指定される又はそれに応じて線量が低減される。例えば、目が検出される場合、目を保護するために安全上の理由から線量を減少させることができる。

また、検出ユニットは、特定の決定された値を基準値と比較することによって殺菌の制御を可能に知る。

特定の実施形態において、本発明に係る装置は、換気流又は冷却をもたらすための通気口を更に備える。最も単純な実施形態では、例えば、放射領域及び／又は光源に空気を供給するフロージェネレータ又はファンを設けることができる。

特定の実施形態において、光源は、接触面が後方から、すなわち表面材料を通じて照射されるように、接触面の背後に配置される。この実施形態は、接触面が２００ｎｍ～２３０ｎｍの波長範囲の指定放射線を実質的に透過することを必要とする。

本発明に係る装置は、パンデミック警報が強化されたときにユーザの信頼が維持されるようにする。本発明に係る装置は、対象物、表面、又は領域を衛生的に完全な状態に保つことを常に可能にする。更なる皮膚刺激剤は必要とされない。

当業者に自明であるように、記載された全ての好ましい及び特別な実施形態は、それらが相互に排他的でない限り、本発明に係る実施形態において任意の組み合わせで実施することができる。

本発明の他の態様は、携帯型装置において、２０７ｎｍ～２２２ｎｍの波長範囲にピークを有する光放射を含む放射領域を生成するための、２００ｎｍ～３００ｎｍの波長範囲の光放射を放出するように構成される少なくとも１つの光源の使用に関する。

特定の実施形態において、本発明に係る使用は、接続インタフェースを更に備え、光源は、制御ユニットとのそれぞれのインタフェースを有する。制御機能は、制御要素又は操作ユニット及び検出ユニットによって影響を受ける制御ユニットによって提供される。

本発明の他の態様は、病原体を低減又は排除するための方法に関する。

本方法は、本発明に係る装置を用意するステップと、処置されるべき少なくとも１つの領域が放射領域内にあるように装置を配置するステップと、２０７ｎｍ～２２２ｎｍの波長範囲にピークを有する放射線に放射領域を曝露するステップとを含む。

特定の実施形態において、本発明に係る方法は、制御要素による配置が光源の検出された位置に基づいて制御ユニットによりサポートされることを含む。

光源は、２０７ｎｍ～２２２ｎｍの波長範囲にピークを有する光ビームを放出するように構成される。この目的のために、光源は、放射領域を画定するビーム角を有する。この放射領域では、全てが２０７ｎｍ～２２２ｎｍの波長範囲にピークを有する光に曝露される。放射領域は、前述の波長の放射線に曝露される。

特定の実施形態において、本発明に係る方法は、２０７ｎｍ～２２２ｎｍの波長範囲、特に２０７ｎｍ又は２２２ｎｍの波長範囲にピークを有する光放射に放射領域が曝露され得るように、２００ｎｍ～２３０ｎｍの波長範囲の光放射をフィルタリングするステップを含む。特に好ましくは、フィルタリングは、ショートパス及び／又はバンドパスフィルタ、特に２２６ｎｍ～２３２ｎｍの波長範囲にエッジを有するショートパスフィルタを用意するステップを含む。

特定の実施形態において、配置は、手動で行なわれるが、制御ユニット及び制御要素によってサポートされる。制御ユニットは、既知又は検出された値及び／又はデータに基づいて照射を行なう。この場合、照射は、例えば、環境の幾何学的特性に合わせて調整され得る。この目的のために、放射領域が異なる接触面を異なる時間にわたって照射するように光源を移動させることができる。

他の実施形態において、本発明に係る方法は、ある期間にわたる装置の使用を記録することを含む。期間は、装置の使用期間とすることができるが、間隔又は手動で調整可能な時間を含むことができる。使用をロギングすることにより、後の評価が可能になる。うまく使用した場合、有効であることが分かっている値を読み出し、転送し、他の場所で使用することができる。

本発明は、特定の典型的な実施形態及び図に関連して以下により詳細に説明されるが、これらに限定されるものではない。当業者にとって、更なる有利な実施形態は、これらの特定の典型的な実施形態の研究によってもたらされる。説明を簡単にするために、図中、同じ部分には同じ参照番号が付されている。

本発明の典型的な実施形態は、以下の図に関連して説明される。

本発明に係る装置の一実施形態を示す。 本発明に係る装置の別の実施形態を示す。 本発明に係る装置の他の別の実施形態を示す。 使用時の本発明に係る装置の一実施形態を示す。 使用時の本発明に係る装置の他の図を示す。 適切なバンドパスフィルタの透過曲線を示す。 本発明に係る波長範囲の一実施形態を示す。

図１は、本発明に係る装置の基本的な実施形態を示す。携帯型装置１は、病原体を低減又は排除するために使用される。装置１は、少なくとも１つの制御要素１２を伴うハンドルユニット１０を有する。装置１は、ハンドルユニット１０に接続可能であるとともに２００ｎｍ～２３０ｎｍの波長範囲の光放射を放出するようになっている光源１８を更に備える。光源１８は、２０７ｎｍ～２２２ｎｍの波長範囲にピークを有する光放射に放射領域を曝露するように構成される。上面図で示される光源１８に沿って、検出ユニット１４がパラメータを決定するために配置される。制御ユニット１６が好ましくはハンドルユニット１０内に配置され、それにより、制御ユニット１６は、制御要素１２によって、かつ検出ユニット１４により決定されるパラメータに応じて、光源１８を制御する。

充電用の外部電源（図示せず）に接続され得るバッテリ又は充電式バッテリなどの電源８が、ハンドルユニット１０上又はハンドルユニット１０内に配置される。

本実施例において、光源１８は、２２２ｎｍの波長のＵＶ放射線を放出するように選択される。波長が２２２ｎｍにピークを有する可能な限り狭いスペクトル内にあるようにするために、この例では、狭いスペクトルのクリプトン塩素エキシマランプが使用される。更に、ランプは、２２２ｎｍ外の波長を実質的に吸収するバンドパスフィルタを伴って設計される。例えば、単一又は複数のコーティングを伴う合成石英ガラス製のショートパスフィルタが適している。

適切なショートパス及び／又はバンドパスフィルタは、ピークがより特異的になりかつＵＶ光の殺菌効果を低下させることなく身体に対するＵＶ放射線の対応する悪影響が回避されるように、波長範囲を更に狭めることができる。

動作中、光源１８は連続的に作用することができる。任意の安全限界値及び最大線量は、設定可能であり又は既に予め設定され、制御ユニット１６によって考慮に入れられる。

更に、本例では、図２に示されるように、２２２ｎｍにピークを有するクリプトン塩素ガスランプのために空冷システム２０が設けられてもよい。この目的のために、光源に空気を供給するフロージェネレータ又はファンが設けられる。

他の実施形態において、光源１８は、容易な調整を達成することができるように、ハンドルユニット１０に回動可能又は折り畳み可能に取り付けられる。例えば、ハンドルアセンブリ１０が光源１８と同じ又は同様の長さである場合、それらを互いに対して折り畳むことができる。これは、光源１８を保護して輸送を容易にするのに役立つ。ハンドルユニット１０は、折り畳まれたときに光源１８を収容できるような形状であってもよい。或いは、保護のために少なくとも光源１８を受けるように構成される、何らかの種類の保護カバー又はシースが設けられてもよい。

特定の実施形態では、光源１８が交換可能である。これにより、光源１８に不具合が生じた場合に、ハンドルユニット１０を再利用することができる。熱処理のために、例えば赤外線範囲の異なる光又は放射線を放出する他の光源を使用することも可能である。他の光源は、ハンドルユニット１０に適合し、制御ユニット１６に支持される。

好ましくは、光源１８は、接触保護によってユーザが接触しないように保護される。

図２において、制御要素１２は、装置１を起動して使用するために用いられる１つ以上の要素を有する。例えば、スイッチ１１ａが装置１をオン又はオフに切り替えることができるようにする。強度又は持続時間は、例えば、回転ホイール１１ｂによって設定することができる。制御に役立つ他の要素が配置されてもよい。下側ハンドルユニット１０は、必要な電力を供給する電源８を収容する。制御ユニット１６は、ここではハンドルユニット１０の下端部に組み込まれる。

光源１８は、ハンドルユニット１０上に長手方向軸線に沿って回転可能に装着され、図２において上方向に光放射を放出するように回転される。光放射が異なる方向に放出されるように、複数の光源１８を配置することも可能である。次いで、強度は、方向ごとに影響を受けて制御され得る。

好ましい実施形態では、電源８を保護又は充電するために装置１を配置及び輸送することができるストレージボックス２２が設けられる。ボックス２２（図２ではサイズが幾分縮小されて示される）は、装置１を冷却又は充電するのに役立ち得る。これを行なうために、ボックス２２は外部電源（図示せず）に接続される。プログラムの更新をボックス２２によって制御ユニット１６に転送することもできる。インターネットへの接続は、ボックス２２から或いは直接に装置１に提供される。

また、ボックス２２は、前記光放射に曝露するために対象物を配置できる領域又は凹部２３を含むこともできる。これにより、キーやスマートフォンなどの頻繁に使用される物品を無菌状態又はほぼ無菌状態にすることができる。これは、例えば、これらの物品が使用されていないときに一晩中行なうことができる。ボックス２２によるスマートフォンの充電を同時に行なうことができる。光放射への曝露は、より長い期間にわたって実施され得る。

クリプトン臭素エキシマランプを使用して２０７ｎｍのＵＶ光波長を生成することもでき、それはその後に光源１８として使用される。

そのようなランプは、それらの動作モードに関して知られている（Ｂｕｏｎａｎｎｏ Ｍ．ら、２０７ ｎｍ ＵＶ Ｌｉｇｈｔ－Ａ Ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ Ｔｏｏｌ ｆｏｒ Ｓａｆｅ Ｌｏｗ－Ｃｏｓｔ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｓｉｔｅ Ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ；インビトロ研究。ＰＬｏＳ Ｏｎｅ ８（１０）、２０１３）。

殺菌装置としての装置１は、２０７ｎｍ～２２２ｎｍの波長範囲にピークを有する光放射を生成することができるエキシマランプを備える光源１８を含む。約２－２０ｍＪ／ｃｍ^２の放射領域のエネルギーを目標とする。

図３において、装置１は、制御要素１２としてディスプレイ１３を備える。この実施形態に示される装置は、ケーブル３３による直接電力接続を有する。ディスプレイ１３は、検出ユニット１４によって決定された決定パラメータを示すことができる。検出ユニット１４は、例えば、図４に示されるように、表面までの距離が決定されるように、装置１に実装されて組み込まれる。検出ユニット１４は、光源１８を取り囲んでもよいが、ディスプレイ１３の近くのハンドルユニット１０の端部に配置されてもよい。検出ユニット１４が対象物又は表面に対する光源１８の位置を検出できる場合、放射線の潜在的な方向は既知であり、それに応じて強度を調整することができる。安全上の理由から、光源１８がある位置では放射線を殆ど又は全く放射しない可能性があるが、別の位置では全出力が放射され得ることが必要な場合がある。

検出ユニット１４が光学的検出を実行するとき、検出された環境又は検出されたもしくは既知の対象物に基づいて、予め設定されたプログラムを起動することができる。これにより、例えば、最適化された照射プログラムを実行することができる。照射後、照射領域及び表面は無菌又は殆ど無菌である。同様に、検出ユニット１４は、例えば顔又は目が検出される場合、制御ユニット１６と協働して自動シャットダウンを引き起こすことができる。これは、操作上の安全及び目の保護のためである。装置は、自己学習プログラムを使用することによって、より迅速にその使用に適応する。本実施形態では、制御ユニット１６は、ディスプレイ１３の下方のハンドルユニット１０内に配置される。

検出ユニット１４が動きを検出すると直ぐに、例えば、処置されるべき対象物上又は物品上にわたって装置が前後に動かされる場合、それに応じて強度を増大又は調整して、殺菌効果が高められるようにすることができる。

ディスプレイ１３はユーザガイダンスを提供する。これは、ユーザが装置１をどのように取り扱うかについての指示を受けることを意味する。例えば、病原体を低減又は排除するために対象物、機器、又は物品を処理する場合、最適な期間又は距離が表示される。これも変化し得るため、追跡が必要な場合がある。同様に、適切な動き又は実行されるべき動きだけでなく、有用な情報もディスプレイ１３上でユーザに示され又は表示され得る。

携帯型装置１の取り扱い又は使用が、ある期間にわたって記録されてもよい。これにより、装置１又はプログラムの改善について結論を引き出すことができる。

また、光源１８は、光源ソケットに収容され、それぞれの放射円錐を制御する付加的なリフレクタスクリーン１９を有することができる。リフレクタ及び光源１８は、ランプハウジング内に収容され得る。好ましくは、ランプハウジングは、放熱を促進するための手段を備え、例えば、周囲温度とのより容易な熱交換を可能にするリブ又はフィンを設けることができる。

図４は、使用時の、すなわち、表面３０から一定の距離に保持されているときの本発明に係る装置１を示す。これはそれぞれの放射領域Ｓをもたらす。この放射領域Ｓは、制御ユニット１６がこの放射領域Ｓを使用して表面３０の適切な殺菌を確実に行なうことができるように、パラメータとして制御ユニット１６に供給され得る。実際に、制御ユニット１６は、光源１８と殺菌されるべき接触面３０との間の最大有効距離が常に維持されることを保証し得る。サポートに関し、検出ユニット１４は、それぞれの距離を動的に検出し、それを制御ユニット１６に転送することができる。可能又は必要な距離補正がディスプレイ１３に示される。ハンドルユニット１０の振動又は音響信号によって、必要な補正を、これが直ちに実施され得るように、ユーザに伝達することができる。この実施形態では、器具、椅子、又は、テーブルなどの単純な表面を前記光放射に曝露して、潜在的な病原体を低減又は排除することができる。

図５は、使用時の本発明に係る装置１の別の図を示す。ここで、装置１は、対象物４０の上方に距離を隔てて保持される。これもまたそれぞれの放射領域Ｓをもたらす。この放射領域Ｓは、制御ユニット１６が放射領域Ｓに基づいて全ての対象物４０の適切な殺菌を確実に行なうことができるように、制御ユニット１６によって設定される。

制御ユニット１６は、光源１８と対象物４０との間の最大有効距離を常に維持しようと試みる。必要な距離補正は、実施のためにディスプレイ１３内でユーザに示される。

例えば、ユーザが装置１を体の方向に保持して検出ユニット１４が目を検出する場合には、照射が直ちに停止又は中断される。

検出ユニット１４は、距離を測定するように構成することもできる。更に、空間内の光源１８の位置を検出する加速度計及び磁力計（図示せず）を設けることができる。

制御ユニット１６は、例えば検出ユニット１４及びデータセットによって、装置又は装置の種類を検出し、装置又は装置の種類が最適に処理されるべくそれぞれのプログラムが確保するように装置１の構成を調整することができる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又はＲＦＩＤによる装置の認識は、可能であるとともに、装置１によって処理され得る。

驚くべきことに、透過媒体としての水は、言及されたスペクトルにおけるそれぞれのＵＶ光の動作モードに決して有害ではないことが分かった。また、これは、水又は同様の液体が常に無菌状態又はほぼ無菌状態であることも確保する。前述の実施形態によれば、光源１８は、２０７～２２２ｎｍの範囲にピークを有する波長を放出することができ、この場合、ピークを狭く保つために、一波長が選択されてもよく、又は、複数の波長の組み合わせ及びそれぞれのショートパス及び／又はバンドパスフィルタが設けられてもよい。

図６は、例えば図１に係る実施形態で使用される光源１８に適したフィルタの透過曲線を示す。使用されるフィルタは、例えばＳｉＣｌ_４（四塩化ケイ素）で作られた二重被覆合成石英ガラスに基づくフィルタである。コーティングは、干渉フィルタとして機能し、物理的又は化学的ガス蒸着プロセスによって塗布され得る。特に好ましくは、使用されるフィルタは、透過と反射との間の鋭い移行を有する。

図示の典型的なショートパスフィルタは、２１０～約２３０ｎｍの範囲で９０％を超える光透過率を有し、２２９～２３２ｎｍにエッジを伴う。

図７は、２２２ｎｍの範囲にピークを有する、本発明に従って使用するために生成された波長の一例を示す。そのような波長は、図６に関して説明したように、フィルタによりフィルタリングした後に２２２ｎｍにピークを有する発光スペクトルを伴うクリプトン塩素エキシマランプを使用する場合に生成され得る。

相対出力は本質的に２２２ｎｍの範囲内であり、本例ではスペクトルの半値幅が約４ｎｍである。

本発明は、病原体を低減又は排除さえするのに適した装置及び光源の使用、並びに前記装置を動作させるための方法を開示する。したがって、衛生的に完全な表面及び領域を作成することができ、これは細菌の拡散を妨げる。

病原体排除の分野における多数の他の適用分野が記載された典型的な実施形態に基づいて当業者には考えられることは言うまでもない。

１ 携帯型装置
８ 電源
１０ ハンドルユニット
１１ａ スイッチ
１１ｂ 回転ホイール
１２ 制御要素
１３ ディスプレイ
１４ 検出ユニット
１６ 制御ユニット
１８ 光源
１９ 反射スクリーン
２０ 空冷
２２ 収納ボックス
３０ 表面
３３ ケーブル
４０ 対象物

Claims (15)

1. ａ．少なくとも１つの制御要素（１２）を備えるハンドルユニット（１０）と、
   ｂ．前記ハンドルユニット（１０）に接続され得るとともに、２００ｎｍ～２３０ｎｍの波長範囲の光放射を放出するようになっており、２０７ｎｍ～２２２ｎｍの波長範囲にピークを有する光放射を放射領域（Ｓ）に照射するようになっている少なくとも１つの光源（１８）と、
   ｃ．パラメータを決定するための少なくとも１つの検出ユニット（１４）と、
   ｄ．好ましくは前記ハンドルユニット（１０）内に配置され、制御要素（１２）によって、かつ前記検出ユニット（１４）により決定される前記パラメータに応じて、前記光源（１８）を制御する、制御ユニット（１６）と、
   を備える、病原体を低減又は排除するための携帯型装置（１）。
2. 前記光源（１８）が、前記放射領域内に０．５ｍＪ／ｃｍ^２～５００ｍＪ／ｃｍ^２、特に２ｍＪ／ｃｍ^２～５０ｍＪ／ｃｍ^２、特に好ましくは約２ｍＪ／ｃｍ^２～２０ｍＪ／ｃｍ^２の線量が存在するように、２０７ｎｍ～２２２ｎｍの波長範囲にピークを有する光放射に前記放射領域（Ｓ）を曝露するようになっている、請求項１に記載の装置。
3. 前記光源（１８）が、エキシマベースのランプ、特にＫｒ－Ｂｒエキシマ又はＫｒ－Ｃｌエキシマランプを備える、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記光源（１８）が、２００ｎｍ～２３０ｎｍのスペクトル範囲内の波長を実質的に通過させるようになっているバンドパスフィルタ及び／又はショートパスフィルタを備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記バンドパスフィルタが、２３０ｎｍ未満の透過範囲を有するショートパスフィルタ、特に２２６ｎｍ～２３２ｎｍの範囲にエッジを伴う、特に２２９ｎｍ～２３２ｎｍの範囲にエッジを伴うショートパスフィルタである、請求項４に記載の装置。
6. 前記検出ユニット（１４）が表面（３０）までの距離を決定する、請求項１～５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記検出ユニット（１４）が、対象物（４０）に対する前記光源（１８）の位置を検出する、請求項１～６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記検出ユニット（１４）が光学的検出を行なう、請求項１～７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記検出ユニット（１４）が動きを決定する、請求項１～８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記検出ユニット（１４）が対象物を検出する、請求項１～９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記制御要素（１２）が、ユーザガイダンスを提供するディスプレイ（１３）を備える、請求項１～１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記検出ユニット（１４）及び前記制御ユニット（１６）が、ある期間にわたる前記携帯型装置（１）の取り扱いを記録する、請求項１～１１のいずれか一項に記載の装置。
13. ａ．請求項１～１３のいずれか一項に記載の装置（１）を用意するステップと、
    ｂ．処置されるべき少なくとも１つの領域が放射領域（Ｓ）内に位置するように前記装置（１）を配置するステップと、
    ｃ．２０７ｎｍ～２２２ｎｍの波長範囲にピークを有する放射線に前記放射領域を曝露するステップと、
    を含む、病原体を低減又は排除する方法。
14. 前記制御要素（１２）による前記配置するステップが、前記光源（１８）の検出された位置に基づいて前記制御ユニット（１６）によってサポートされる、請求項１３に記載の方法。
15. ある期間にわたる前記装置（１）の使用を記録するステップを更に含む、請求項１３又は１４に記載の方法。
    
    

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