JP2024004172A - 空気殺菌装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】照射対象範囲への光の利用効率を向上し、殺菌性能を確保しながら、軽量化や小型化された空気殺菌装置を提供すること。【解決手段】空気殺菌装置1は、筐体10内に、筐体10の前方に、開口を向けて配置された反射鏡30と、反射鏡30の焦点fに配置され、紫外線を含む光を発光する発光素子21と、反射鏡30の下方に配置され、上記光のうち少なくとも下方に向かう光を遮光する遮光板23とを備え、発光素子21の光を反射鏡30で反射させ、筐体10の前方の照射窓1Aから上記光を照射し、遮光板23は、発光素子21に対し、照射部35側に所定のオフセット量αで配置され、発光素子21に対し、所定の突出量βで突出し、発光素子21から直接入射する光、及び、反射鏡30から入射する発光素子21の光を遮光及び吸収する。【選択図】図5
Description
本発明は、空気殺菌装置に関する。
従来、病院の待合室や学校、役所、図書館などの公共施設、オフィスなどの空間において、感染症対策としてカビやウィルスを殺菌(不活化)する必要性が高まっている。空間の殺菌として、紫外線ランプを利用した、室内の上層に設置する殺菌装置が開発されている(例えば、特許文献1)。
しかし、紫外線ランプを利用した構成とすると、装置の小型化が難しく、ランプからの光(紫外線)の利用効率(照射効率)が低いという課題がある。例えば、特許文献1では、紫外線ランプの光を、装置の前方方向に延長する板状の絞り部材間を通す構成であるので、光の利用効率が低くなる。
そこで、本開示は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、照射対象範囲への光の利用効率を向上し、殺菌性能を確保しながら、軽量化や小型化を目的とする。
そこで、本開示は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、照射対象範囲への光の利用効率を向上し、殺菌性能を確保しながら、軽量化や小型化を目的とする。
上記課題を解決する一態様は、筐体内に、前記筐体の前方に、開口を向けて配置された反射鏡と、前記反射鏡の非球面反射面の焦点に配置され、紫外線を含む光を発光する発光素子と、前記反射鏡の下方に配置され、前記光のうち少なくとも下方に向かう光を遮光する遮光板とを備え、前記発光素子の光を前記反射鏡で反射させ、前記筐体の前方の照射窓から前記光を照射し、前記遮光板は、前記発光素子に対し、前記反射鏡の前記開口に対応する照射部側に、所定のオフセット量で配置され、前記発光素子に対し、所定の突出量で突出し、前記発光素子から直接入射する光、及び、前記反射鏡から入射する前記発光素子の光を遮光及び吸収する空気殺菌装置である。
他の一態様は、上記空気殺菌装置において、前記反射鏡は、前記開口の上位置を区画する前記非球面反射面と、前記開口の左右位置を区画する一対の側板部とを備え、前記一対の側板部は、ベースに取付けられ、前記ベースの上面に前記遮光板が取付けられ、前記反射鏡の前記開口に対応する照射部は、略矩形状に形成される。
他の一態様は、上記空気殺菌装置において、前記オフセット量及び前記突出量によって、前記筐体を基準にして、水平方向に対して上方向に角度θA以上の範囲である狙い角度θBに、前記光の配光が制御されている。
他の一態様は、上記空気殺菌装置において、前記筐体は金属製であり、前記発光素子の基板は、前記筐体の底板に熱伝導可能に取付けられる。
他の一態様は、上記空気殺菌装置において、前記筐体の底板の厚さは、5mm以上、10mm以下である。
他の一態様は、上記空気殺菌装置において、前記発光素子は複数個あり、前記発光素子は、前記反射鏡の開口に平行な横一列に等間隔で配置される。
他の一態様は、上記空気殺菌装置において、前記発光素子のピーク波長は260~280nmの範囲内である。
他の一態様は、上記空気殺菌装置において、前記筐体の前方周囲の人を検知する人感センサーが取付けられ、前記人感センサーによって人が検知されると前記発光素子の点灯を禁止する。
本開示によれば、照射対象範囲への光の利用効率を向上し、殺菌性能を確保しながら、軽量化や小型化された空気殺菌装置を提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
[実施の形態]
図1は、本発明の実施形態に係る空気殺菌装置1の斜視図である。
空気殺菌装置1は、箱型の筐体10を備える。筐体10の前方には、前面フレーム11が設けられる。前面フレーム11には、照射窓1Aと、表示灯1Bと、2つの人感センサー1Cとが設けられる。照射窓1Aは、紫外線を照射する窓である。この照射窓1Aは前面ガラス12で覆われ、内部への塵埃の進入が防止される。
図1は、本発明の実施形態に係る空気殺菌装置1の斜視図である。
空気殺菌装置1は、箱型の筐体10を備える。筐体10の前方には、前面フレーム11が設けられる。前面フレーム11には、照射窓1Aと、表示灯1Bと、2つの人感センサー1Cとが設けられる。照射窓1Aは、紫外線を照射する窓である。この照射窓1Aは前面ガラス12で覆われ、内部への塵埃の進入が防止される。
表示灯1Bは、空気殺菌装置1の動作状態を示す情報表示部である。本実施形態では、後述する制御基板17の制御の下、紫外線を照射中の場合に表示灯1Bが点灯し、紫外線を非照射中の場合に表示灯1Bが消灯する。
人感センサー1Cは、照射窓1Aの左右に配置され、筐体10の前方周囲の人を検知する。これにより、人感センサー1Cは、空気殺菌装置1の前方周囲に人が存在するか否かを検知できる。人感センサー1Cによって人が検知された場合、制御基板17の制御の下、紫外線の照射が禁止される。この制御により、紫外線の照射範囲に人が存在する場合に紫外線が照射される事態が回避される。
人感センサー1Cは、照射窓1Aの左右に配置され、筐体10の前方周囲の人を検知する。これにより、人感センサー1Cは、空気殺菌装置1の前方周囲に人が存在するか否かを検知できる。人感センサー1Cによって人が検知された場合、制御基板17の制御の下、紫外線の照射が禁止される。この制御により、紫外線の照射範囲に人が存在する場合に紫外線が照射される事態が回避される。
図2は、空気殺菌装置1の分解斜視図である。
図2に示すように、筐体10は、断面略逆U字形の上部筐体13と、断面略U字形の下部筐体14とを上下に重ね合わせ、背部に背板15を取付け、前方に前面フレーム11を取付けて構成される。前面フレーム11には、前面ガラス12と、表示灯1Bと、人感センサー1Cとが取付けられる。図2の符号16は、背板15と前面フレーム11を連結する連結板である。図2には、左右一方側の連結板16を示し、左右他方側の連結板16の図示は省略している。筐体10内には、光学系部品に加えて、制御基板17、電源18、端子台19及び基板20等が配置される。本実施形態の筐体10及び前面フレーム11は、金属製であり、樹脂材料等と比べて高い熱伝導性を有している。
図2に示すように、筐体10は、断面略逆U字形の上部筐体13と、断面略U字形の下部筐体14とを上下に重ね合わせ、背部に背板15を取付け、前方に前面フレーム11を取付けて構成される。前面フレーム11には、前面ガラス12と、表示灯1Bと、人感センサー1Cとが取付けられる。図2の符号16は、背板15と前面フレーム11を連結する連結板である。図2には、左右一方側の連結板16を示し、左右他方側の連結板16の図示は省略している。筐体10内には、光学系部品に加えて、制御基板17、電源18、端子台19及び基板20等が配置される。本実施形態の筐体10及び前面フレーム11は、金属製であり、樹脂材料等と比べて高い熱伝導性を有している。
下部筐体14の底板14Aの上面には、基板20が取付けられる。基板20には、空気殺菌装置1の光源を構成する発光素子21が配置される。金属板のベース22には、凹形の切欠き22Kが形成される。切欠き22Kが基板20に突き当てられることによって、ベース22が位置決めされて配置される。ベース22の上面22Aには、金属製の反射鏡30と遮光板23が取付けられる。ベース22は、ベースプレートとも称され、高熱伝導部材である。
反射鏡30は、発光素子21からの光を、空気殺菌装置1の前方に向けて反射し、照射窓1Aに向けて出射させる。
遮光板23は、ベース22の上面22Aに取付けられ、反射鏡30の下方にて、筐体10の前方に延びる金属製の板状部材である。遮光板23及びベース22の表面には、発光素子21の光を吸収する表面処理(例えば黒色塗装)が施されている。
遮光板23は、ベース22の上面22Aに取付けられ、反射鏡30の下方にて、筐体10の前方に延びる金属製の板状部材である。遮光板23及びベース22の表面には、発光素子21の光を吸収する表面処理(例えば黒色塗装)が施されている。
図3は、基板20の上面図である。
図3に示すように、基板20には、筐体10の左右方向に間隔を空けて複数個(本構成では3個)の発光素子21が取付けられている。各発光素子21は、等間隔で横一列に配置され、基板20の上面20Aから上方向に向けて光を出射する。基板20の表面には、光を吸収する表面処理(例えば黒色塗装)が施されている。
図3に示すように、基板20には、筐体10の左右方向に間隔を空けて複数個(本構成では3個)の発光素子21が取付けられている。各発光素子21は、等間隔で横一列に配置され、基板20の上面20Aから上方向に向けて光を出射する。基板20の表面には、光を吸収する表面処理(例えば黒色塗装)が施されている。
各発光素子21は、紫外線を含む光を発光する発光素子であり、ピーク波長が260nm~280nmの範囲のLEDである。本構成では、ピーク波長が265nmのLEDである。各発光素子21の数等は、空気殺菌装置1の仕様に応じて適宜に変更可能である。また、各発光素子21のそれぞれの配光を制御するレンズを設けるようにしてもよい。
一対の端子部20Tには、各発光素子21を駆動する駆動電力が供給される。駆動電力が、端子部20Tを介して各発光素子21に供給される。
基板20の下面20Bは、熱伝導グリースを介して下部筐体14の底板14Aに面接触する。熱伝導グリースにより基板20から下部筐体14への熱伝導が促進される。
基板20の下面20Bは、熱伝導グリースを介して下部筐体14の底板14Aに面接触する。熱伝導グリースにより基板20から下部筐体14への熱伝導が促進される。
本実施形態の上部筐体13と下部筐体14とは、アルミニウム合金製又は純アルミニウム製であり、基板20が取付けられる底板14Aの厚さD(下部筐体14の厚さに相当)は5mm以上に設定されている。
図4は、底板14Aの厚さDと、発光素子21の冷却効果との関係を示す図である。表1は、図4に対応する数値を示したものである。これらは周辺温度を35℃に設定し、シミュレーションした際の結果である。図4及び表1には、各筐体13,14の表面温度も示している。なお、上部筐体13の厚さ(筐体10の上板の厚さに相当)は底板14Aの厚さDと同じである。
図4は、底板14Aの厚さDと、発光素子21の冷却効果との関係を示す図である。表1は、図4に対応する数値を示したものである。これらは周辺温度を35℃に設定し、シミュレーションした際の結果である。図4及び表1には、各筐体13,14の表面温度も示している。なお、上部筐体13の厚さ(筐体10の上板の厚さに相当)は底板14Aの厚さDと同じである。
発光素子21のジャンクション温度は設計値上80℃以下が望まれる。図4及び表1に示すように、上部筐体13と下部筐体14とをアルミニウム合金製又は純アルミニウム製とし、底板14Aの厚さDを5mm以上に設定することで、発光素子21の温度を80℃以下に抑えることができる。つまり、発光素子21の十分な冷却効果が得られる。
底板14Dの厚さDは10mm以下が望ましい。厚さDを10mm以下にすることで、空気殺菌装置1の高さを抑えたり、空気殺菌装置1を軽量化したり、金属板から底板14Dを加工する作業が容易になる、といった利点が得られる。
底板14Dの厚さDは10mm以下が望ましい。厚さDを10mm以下にすることで、空気殺菌装置1の高さを抑えたり、空気殺菌装置1を軽量化したり、金属板から底板14Dを加工する作業が容易になる、といった利点が得られる。
図5は、反射鏡30を周辺構成と共に側方から示す図である。図6Aは反射鏡30を周辺構成と共に上方から示す図、図6Bは反射鏡30を周辺構成と共に前方から示す図である。説明の便宜上、図5には筐体10を二点鎖線で模式的に示している。
反射鏡30は、非球面反射面32Mと、非球面反射面32Mに一体に設けられた一対の側板部31とを備えている。非球面反射面32Mは、発光素子21に対面する反射面であり、反射鏡30の開口の上位置を区画する。一対の側板部31は、非球面反射面32Mの左右に位置し、反射鏡30の開口の左右位置を区画する。非球面反射面32Mは、一対の側板部31間を当該側板部31の背部31Aから上部31Bにかけて延在する。一対の側板部31はベース22に取付けられ、一対の側板部31間のベース22の上面22Aに遮光板23が取付けられる。
反射鏡30の開口に対応する照射部35は、遮光板23と反射鏡30とにより、略矩形状に形成されている。照射部35は、前面フレーム11の照射窓1Aに連なる開口部であり、照射部35と照射窓1Aとは同一の矩形状である。
反射鏡30は、非球面反射面32Mと、非球面反射面32Mに一体に設けられた一対の側板部31とを備えている。非球面反射面32Mは、発光素子21に対面する反射面であり、反射鏡30の開口の上位置を区画する。一対の側板部31は、非球面反射面32Mの左右に位置し、反射鏡30の開口の左右位置を区画する。非球面反射面32Mは、一対の側板部31間を当該側板部31の背部31Aから上部31Bにかけて延在する。一対の側板部31はベース22に取付けられ、一対の側板部31間のベース22の上面22Aに遮光板23が取付けられる。
反射鏡30の開口に対応する照射部35は、遮光板23と反射鏡30とにより、略矩形状に形成されている。照射部35は、前面フレーム11の照射窓1Aに連なる開口部であり、照射部35と照射窓1Aとは同一の矩形状である。
非球面反射面32Mは、複数の発光素子21に対面し、各発光素子21からの光を筐体10の前方に向けて反射する第1反射面として機能する。
非球面反射面32Mは、筐体10の縦断面視(筐体10の前後方向に延びる垂直断面視に相当)で非球面の断面であり、筐体10の左右方向に同一の断面形状である。この非球面反射面32Mによって、筐体10の主に上下方向への配光を制御できる。
非球面反射面32Mは、筐体10の縦断面視(筐体10の前後方向に延びる垂直断面視に相当)で非球面の断面であり、筐体10の左右方向に同一の断面形状である。この非球面反射面32Mによって、筐体10の主に上下方向への配光を制御できる。
複数個の発光素子21は、照射部35に平行な横一例に等間隔で配置され、非球面反射面32Mの焦点fに位置する。
非球面反射面32Mの焦点fに発光素子21が位置するので、発光素子21からの光を効果的に反射できる。しかも、球面反射面の焦点に発光素子21が位置する場合と比較して、配光も適切に制御し易くなる。
非球面反射面32Mの焦点fに発光素子21が位置するので、発光素子21からの光を効果的に反射できる。しかも、球面反射面の焦点に発光素子21が位置する場合と比較して、配光も適切に制御し易くなる。
本実施形態の非球面反射面32Mは、長焦点楕円形状である。より具体的には、この長焦点楕円形状は、筐体10の前後方向に延びる長軸を有する楕円であって、反射光が集光する二次焦点が、筐体10の前方から離れた位置に設定された形状である。二次焦点を、予め設定した照射対象範囲ARに合わせて設定することで、照射対象範囲ARへの照射がし易くなる。
空気殺菌装置1の設置に関わる構造、及び照射対象範囲ARの一例を説明する。
図7Aは、空気殺菌装置1を壁取付けブラケット2で支持した図であり、図7Bは、空気殺菌装置1を天吊りブラケット5で支持した図である。壁取付けブラケット2は、空気殺菌装置1を載せる支持部3と、殺菌対象の室内の上層の壁への取付け部4とを備える。天吊りブラケット5は、矩形環状に形成された枠部材であり、空気殺菌装置1を載せる支持部6と、殺菌対象の室内の天井への取付け部7とを備える。何れの支持形式であっても、空気殺菌装置1は、室内の上層に略水平状態を維持して設置される。殺菌対象の室は、特に限定されるものではないが、病院の待合室や学校、役所、図書館などの公共施設、オフィスなどである。
図7Aは、空気殺菌装置1を壁取付けブラケット2で支持した図であり、図7Bは、空気殺菌装置1を天吊りブラケット5で支持した図である。壁取付けブラケット2は、空気殺菌装置1を載せる支持部3と、殺菌対象の室内の上層の壁への取付け部4とを備える。天吊りブラケット5は、矩形環状に形成された枠部材であり、空気殺菌装置1を載せる支持部6と、殺菌対象の室内の天井への取付け部7とを備える。何れの支持形式であっても、空気殺菌装置1は、室内の上層に略水平状態を維持して設置される。殺菌対象の室は、特に限定されるものではないが、病院の待合室や学校、役所、図書館などの公共施設、オフィスなどである。
図8は、照射対象範囲ARの説明に供する図であり、空気殺菌装置1を室(以下、符号100を付して示す)の上方から示した図である。図8に示すように、空気殺菌装置1は室100の上層かつコーナに配置され、対向するコーナに向けて紫外線を照射する。
図8に示す照射対象範囲ARは、所望の殺菌力が得られる3.0μW/cm2以上の光強度の範囲を示している。本実施形態の照射対象範囲ARは、筐体10を基準として奥行きL1が約6m、左右の長さL2が約6mの範囲である。このような照射対象範囲ARを得ることで、室100内を適切に殺菌可能になる。なお、上記光強度の値や照射対象範囲ARは適宜に変更してもよい。
図8に示す照射対象範囲ARは、所望の殺菌力が得られる3.0μW/cm2以上の光強度の範囲を示している。本実施形態の照射対象範囲ARは、筐体10を基準として奥行きL1が約6m、左右の長さL2が約6mの範囲である。このような照射対象範囲ARを得ることで、室100内を適切に殺菌可能になる。なお、上記光強度の値や照射対象範囲ARは適宜に変更してもよい。
室100の垂直方向においては、図5に示すように、筐体10を基準にして、水平方向に対して上方向に角度θA以上の範囲を、照射対象範囲ARに対応する狙い角度θBとしている。この狙い角度θBに配光を制御することで、筐体10と同じ高さの空間、及び筐体10よりも低い空間には紫外線が照射されない。
非球面反射面32Mは、長焦点楕円形状に限定されず、例えば放物面でもよい。放物面の場合、焦点fに位置する発光素子21からの光を反射面32Mの光軸Kに平行反射することができる。この場合も、筐体10前方に向けて反射光を照射でき、光強度のばらつきも抑え易くなる。
なお、非球面反射面32Mを、発光素子21の光を拡散する拡散面にすることによって、筐体10前方に照射する光強度(紫外線強度)のばらつきを抑えたり、照射範囲を拡げたりし易くなる。
なお、非球面反射面32Mを、発光素子21の光を拡散する拡散面にすることによって、筐体10前方に照射する光強度(紫外線強度)のばらつきを抑えたり、照射範囲を拡げたりし易くなる。
一対の側板部31は、各発光素子21からの直接光、及び非球面反射面32Mからの反射光を反射する反射部材であり、筐体10の主に左右方向への配光を制御する第2反射面として機能する。
一対の側板部31は、平行に配置される。一対の側板部31を平行に配置した場合、各発光素子21からの光を広角に配光可能である。本実施形態では、一対の側板部31を平行に配置し、これら側板部31の離間距離LD、側板部31の長さLS(反射鏡30の深さに相当)、及び、発光素子21の間隔LP等のパラメータの調整によって、上記照射対象範囲ARを実現する広角配光を得ている。
一対の側板部31は、平行に配置される。一対の側板部31を平行に配置した場合、各発光素子21からの光を広角に配光可能である。本実施形態では、一対の側板部31を平行に配置し、これら側板部31の離間距離LD、側板部31の長さLS(反射鏡30の深さに相当)、及び、発光素子21の間隔LP等のパラメータの調整によって、上記照射対象範囲ARを実現する広角配光を得ている。
なお、各発光素子21からの光を狭角に配光する場合、図6Aに一点鎖線で示すように、一対の側板部31を、照射部35側に側板部31間が拡がるように配置すればよい。この場合、上面視での側板部31の傾き角度θS(図6A参照)を調整することによって、所望の狭角配光が得られる。側板部31の表面は拡散面でもよいし、拡散面でない反射面にしてもよい。
遮光板23は、図5に示す空気殺菌装置1の側方から示す図で、狙い角度θBの範囲外の光を遮光する遮光部材である。遮光板23は、一定の厚さの矩形の平板形状に形成され、発光素子21に対し、照射部35側に配置され、発光素子21よりも上方に突出する。
図5には、発光素子21に対する遮光板23の端面23Tからのオフセット量(発光素子21の発光中心)を符号αで示し、発光素子21に対する遮光板23の突出量(発光素子21の発光面から遮光板23の上面23Aまでの高さ)を符号βで示している。
図5には、発光素子21に対する遮光板23の端面23Tからのオフセット量(発光素子21の発光中心)を符号αで示し、発光素子21に対する遮光板23の突出量(発光素子21の発光面から遮光板23の上面23Aまでの高さ)を符号βで示している。
上記したように、遮光板23の発光素子21側の端面23T、及び、遮光板23の上面23Aには、光を吸収する表面処理が施されている。これらの構成により、発光素子21から遮光板23の端面23Tに入射する直接光が遮光されると共に、非球面反射面32M及び一対の側板部31で反射して遮光板23の端面23T及び上面23Aに入射する反射光が吸収される。
なお、非球面反射面32M及び一対の側板部31で反射した光の一部が、遮光板23の端面23Tに入射するが、発光素子21からの直接光に対し影響は小さい。
なお、非球面反射面32M及び一対の側板部31で反射した光の一部が、遮光板23の端面23Tに入射するが、発光素子21からの直接光に対し影響は小さい。
この場合、遮光板23の端面23Tによって、図5に示す角度θAの範囲の光が遮光される。さらに、遮光板23の上面23Aによって、非球面反射面32M及び一対の側板部31から上面23Aに入射する光が吸収され、角度θAの範囲よりも下方に出射される光を制御できる。これによって、反射鏡30の開口からは、狙い角度θBの範囲の光が出射される。
なお、基板20の表面にも光を吸収する表面処理が施されているため、不要な光が吸収される。
なお、基板20の表面にも光を吸収する表面処理が施されているため、不要な光が吸収される。
図9Aは、広い室100への空気殺菌装置1の配置例、図9Bは、奥行きに対して幅が狭い室100への空気殺菌装置1の配置例を示している。図9Aでは、室100の各コーナに空気殺菌装置1を配置することで、広い室100の殺菌を適切に行う。図9Bでは、室100のうち、長手方向(奥行き方向)の両側に空気殺菌装置1を対向配置することで、室100の殺菌を適切に行う。このように、室100の広さや形状に合わせて空気殺菌装置1の配置を設定することで、様々な室100の殺菌を適切に行うことが可能である。
以上説明したように、空気殺菌装置1は、筐体10内に、筐体10の前方に、開口を向けて配置された反射鏡30と、反射鏡30の焦点fに配置され、紫外線を含む光を発光する発光素子21と、反射鏡30の下方に配置され、上記光のうち少なくとも下方に向かう光を遮光する遮光板23とを備え、発光素子21の光を反射鏡30で反射させ、筐体10の前方の照射窓1Aから上記光を照射する。この構成により、発光素子21からの光を筐体10の前方に向けて照射する際に、遮光板23の端面23T、及び上面23Aに入射する光を遮光及び吸収できる。遮光板23の端面23T、及び上面23Aに入射する光は、発光素子21の直接光の一部や、反射鏡30から下方に向けて反射された光を含む。
これにより、筐体10の前方に向けて発光素子21の直接光、及び、反射鏡30からの反射光を出射できる。
これにより、筐体10の前方に向けて発光素子21の直接光、及び、反射鏡30からの反射光を出射できる。
したがって、紫外線ランプを利用した構成と比較して、遮光構造が簡易で済むと共に、照射対象範囲ARへの光の利用効率が向上し、殺菌性能を確保しながら軽量化や小型化できる。
しかも、遮光板23は、発光素子21に対し、照射部35側に所定のオフセット量αで配置され、発光素子21に対し、所定の突出量βで突出し、発光素子21から直接入射する光、及び、反射鏡30から入射する発光素子21の光を遮光及び吸収する。これにより、遮光板23のオフセット量α、及び上方への突出量βの調整によって、光を遮光及び吸収する範囲を調整できる。
しかも、遮光板23は、発光素子21に対し、照射部35側に所定のオフセット量αで配置され、発光素子21に対し、所定の突出量βで突出し、発光素子21から直接入射する光、及び、反射鏡30から入射する発光素子21の光を遮光及び吸収する。これにより、遮光板23のオフセット量α、及び上方への突出量βの調整によって、光を遮光及び吸収する範囲を調整できる。
本構成では、オフセット量α及び突出量βによって、筐体10を基準にして、水平方向に対して上方向に角度θA以上の範囲である狙い角度θBに、発光素子21の光の配光が制御される。これにより、角度θAの範囲、及びその範囲より下方の空間に対し、光を照射しないようにできる。
また、反射鏡30は、反射鏡30の開口の上位置を区画する非球面反射面32Mと、その開口の左右位置を区画する一対の側板部31とを備える。一対の側板部31は、ベース22に取付けられ、ベース22の上面22Aに遮光板23が取付けられ、反射鏡30の開口に対応する照射部35は、略矩形状に形成される。これらの構成により、非球面反射面32Mと一対の側板部31とによって発光素子21の光の配光を制御すると共に、その光の一部を遮光板23で遮光及び吸収し、略矩形状の照射部35から効率良く光を出射できる。
さらに、筐体10は金属製であり、発光素子21の基板20は、筐体10の底板14Aに熱伝導可能に取付けられる。この構成により、発光素子21から底板12Aへの熱伝導を促進し、発光素子21の熱を、筐体10を利用して排熱できる。
この場合、筐体10の底板12Aの厚さを5mm以上、10mm以下にすることによって、発光素子21の十分な冷却効果等が得られる。
この場合、筐体10の底板12Aの厚さを5mm以上、10mm以下にすることによって、発光素子21の十分な冷却効果等が得られる。
また、一対の側板部31は、発光素子21からの光を広角に配光可能に、平行に配置される。したがって、簡易な構成で広角配光が可能になる。
一方、一対の側板部31を、発光素子21からの光を狭角に配光可能に、照射部35側に側板部31間が拡がるように配置することで、簡易な構成で狭角配光が可能になる。
一方、一対の側板部31を、発光素子21からの光を狭角に配光可能に、照射部35側に側板部31間が拡がるように配置することで、簡易な構成で狭角配光が可能になる。
また、発光素子21は複数個あり、発光素子21は、反射鏡30の開口に平行な横一列に等間隔で配置される。複数個の発光素子21を配置することで、十分な光量を得やすくなり、発光素子21を上記のように配置することで、水平面空間照度の左右バランスを揃えることができる。さらに、発光素子21の数の配置間隔の調整により、広さや形状の異なる室100の殺菌に対応し易くなる。なお、殺菌対象の室100の広さや形状によっては、空気殺菌装置1を千鳥配置することで、室100の上層空間に、均一に紫外線を照射するようにしてもよい。
また、発光素子21のピーク波長は260~280nmの範囲内であるので、殺菌に好適な光を出射できる。また、筐体10の前方周囲の人を検知する人感センサー1Cが取付けられ、制御基板17の制御の下、人感センサー1Cによって人が検知されると発光素子21の点灯を禁止する。これにより、空気殺菌装置1の前方周囲に人が存在した場合に、発光素子21が点灯する事態を回避でき、人への紫外線の照射を回避できる。
この制御基板17が、経時変化に伴って変化する発光素子21の照度を補正する照度補正(UV出力補正とも称される)を行うようにしてもよい。なお、制御基板17の制御内容は適宜に変更してもよい。
この制御基板17が、経時変化に伴って変化する発光素子21の照度を補正する照度補正(UV出力補正とも称される)を行うようにしてもよい。なお、制御基板17の制御内容は適宜に変更してもよい。
上記実施形態は、あくまでも本発明の一態様の例示であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に変形、及び応用が可能である。
上記実施形態では、図1などに示す空気殺菌装置1に本発明を適用する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、筐体10等の形状は適宜に変更してもよい。また、遮光板23は、所望の配光が得られるように遮光可能な範囲で適宜に変更してもよい。さらに、反射鏡30についても、筐体10の前方に開口を向けて配置され、非球面反射面を有する範囲で適宜に変更してもよい。また、空気殺菌装置1を、壁や天井等で区切られた室100内に設置する場合を例示したが、これに限定されず、適宜な空間に設置し、その空間内を殺菌するようにしてもよい。
上記実施形態では、図1などに示す空気殺菌装置1に本発明を適用する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、筐体10等の形状は適宜に変更してもよい。また、遮光板23は、所望の配光が得られるように遮光可能な範囲で適宜に変更してもよい。さらに、反射鏡30についても、筐体10の前方に開口を向けて配置され、非球面反射面を有する範囲で適宜に変更してもよい。また、空気殺菌装置1を、壁や天井等で区切られた室100内に設置する場合を例示したが、これに限定されず、適宜な空間に設置し、その空間内を殺菌するようにしてもよい。
1 空気殺菌装置
1A 照射窓
1B 表示灯
1C 人感センサー
2 壁取付けブラケット
5 天吊りブラケット
10 筐体
11 前面フレーム
13 上部筐体
14 下部筐体
14A 下部筐体の底板
17 制御基板
20 基板
21 発光素子
22 ベース
23 遮光版
30 反射鏡
31 側板部
32M 非球面反射面
35 照射部
100 室(空間)
D 底板14Aの厚さ
f 焦点
AR 照射対象範囲
α オフセット量
β 突出量
1A 照射窓
1B 表示灯
1C 人感センサー
2 壁取付けブラケット
5 天吊りブラケット
10 筐体
11 前面フレーム
13 上部筐体
14 下部筐体
14A 下部筐体の底板
17 制御基板
20 基板
21 発光素子
22 ベース
23 遮光版
30 反射鏡
31 側板部
32M 非球面反射面
35 照射部
100 室(空間)
D 底板14Aの厚さ
f 焦点
AR 照射対象範囲
α オフセット量
β 突出量
Claims (8)
- 筐体内に、
前記筐体の前方に、開口を向けて配置された反射鏡と、
前記反射鏡の非球面反射面の焦点に配置され、紫外線を含む光を発光する発光素子と、
前記反射鏡の下方に配置され、前記光のうち少なくとも下方に向かう光を遮光する遮光板とを備え、
前記発光素子の光を前記反射鏡で反射させ、前記筐体の前方の照射窓から前記光を照射し、
前記遮光板は、前記発光素子に対し、前記反射鏡の前記開口に対応する照射部側に、所定のオフセット量で配置され、前記発光素子に対し、所定の突出量で突出し、前記発光素子から直接入射する光、及び、前記反射鏡から入射する前記発光素子の光を遮光及び吸収する
空気殺菌装置。 - 前記反射鏡は、前記開口の上位置を区画する前記非球面反射面と、前記開口の左右位置を区画する一対の側板部とを備え、
前記一対の側板部は、ベースに取付けられ、前記ベースの上面に前記遮光板が取付けられ、前記反射鏡の前記開口に対応する照射部は、略矩形状に形成される
請求項1に記載の空気殺菌装置。 - 前記オフセット量及び前記突出量によって、前記筐体を基準にして、水平方向に対して上方向に角度θA以上の範囲である狙い角度θBに、前記光の配光が制御されている
請求項1に記載の空気殺菌装置。 - 前記筐体は金属製であり、
前記発光素子の基板は、前記筐体の底板に熱伝導可能に取付けられる
請求項1から3のいずれか一項に記載の空気殺菌装置。 - 前記筐体の底板の厚さは、5mm以上、10mm以下である
請求項4に記載の空気殺菌装置。 - 前記発光素子は複数個あり、
前記発光素子は、前記反射鏡の開口に平行な横一列に等間隔で配置される
請求項1から3のいずれか一項に記載の空気殺菌装置。 - 前記発光素子のピーク波長は260~280nmの範囲内である
請求項1から3のいずれか一項に記載の空気殺菌装置。 - 前記筐体の前方周囲の人を検知する人感センサーが取付けられ、前記人感センサーによって人が検知されると前記発光素子の点灯を禁止する
請求項1から3のいずれか一項に記載の空気殺菌装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022103690A JP2024004172A (ja) | 2022-06-28 | 2022-06-28 | 空気殺菌装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022103690A JP2024004172A (ja) | 2022-06-28 | 2022-06-28 | 空気殺菌装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024004172A true JP2024004172A (ja) | 2024-01-16 |
Family
ID=89538030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022103690A Pending JP2024004172A (ja) | 2022-06-28 | 2022-06-28 | 空気殺菌装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024004172A (ja) |
-
2022
- 2022-06-28 JP JP2022103690A patent/JP2024004172A/ja active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
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