JP2024032627A

JP2024032627A - 多機能ｌｅｄ照射装置

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Publication number: JP2024032627A
Application number: JP2022146586A
Authority: JP
Inventors: 正幸鶴羽; Masayuki Tsuruha; 順治池田; Junji Ikeda
Original assignee: BAMBOO CHEMICAL KENKYUSHO KK
Current assignee: BAMBOO CHEMICAL KENKYUSHO KK
Priority date: 2022-08-29
Filing date: 2022-08-29
Publication date: 2024-03-12

Abstract

【課題】収穫された野菜、果物、その他生鮮食料品などの集荷箱詰場、食品工場、及びスーパーマーケットの陳列棚に並べる前に、対象の食料品を除菌処理、及び鮮度維持の処理を行う装置を提供する。【解決手段】本実施形態は、床の上に設置された本体部の上に取り付けられた搬送部のコンベアー３の上に、対象物４が乗せられて搬送される。これらの対象物４が搬送される間、鮮度維持ゾーン前５と、除菌ゾーン６と、鮮度維持ゾーン後７を通過し、それぞれのゾーンの空間の上部に取り付けられた近赤外ＬＥＤ８、深紫外ＬＥＤ９、青色ＬＥＤ１０が対象物に照射され、鮮度維持と除菌処理が行われる。また制御部１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、それぞれのゾーンで、照射強度を調整する制御機器が内蔵されて、照射を電気的に制御する機器である。【選択図】図２

Description

本発明は、収穫された野菜、果物、その他生鮮食料品などの集荷箱詰場、食品加工工場、及びスーパーマーケットの陳列棚に並べる前などに、対象の食料品を除菌処理、及び鮮度維持の処理を行う装置に関するものである。この除菌処理とか、鮮度維持処理のために効果的に性能を発揮するそれぞれの特性の波長をもつＬＥＤの対象食品への照射によってその目的が達せられる。この装置は、対象食品が連続的に搬送されるコンベアーの上方にトンネル状に処理空間が設置されて、対象食品が搬送される間に、処理空間内の上方から対象の食品に向かってＬＥＤが照射されて、その波長に合った効果が対象の食品に施される。本発明の多機能ＬＥＤ照射装置は、基本的に大きく分けて３工程の処理が対象の食品に対して順に施される。まず第１は、波長が８００ｎｍ～２５００ｎｍの近赤外線を発するＬＥＤの照射範囲、第２は波長が２５０ｎｍ～３００ｎｍの深紫外ＬＥＤの照射範囲、第３は波長が４０５ｎｍの青色ＬＥＤの照射範囲である。また、その各ＬＥＤの照射による効果として、第１の照射範囲は各種食品に対する鮮度維持の効果、第２の照射範囲はウイルスの不活性化効果、及び各種菌の除菌効果、第３の照射範囲は日持ちの延長と除菌効果が、それぞれ発揮される。この一連の鮮度維持、ウイルス不活性化と除菌、日持ちと除菌の各処理が食品に対して順に施されて、食品に付着しているウイルスの不活性化と除菌が行われ、対象の食品が安全で、鮮度が維持されて賞味期間が長持ちする効果が得られる。

一般的に、収穫された野菜、果物などの集荷箱詰場や、肉類、海産物の生鮮食料品、食品加工工場やスーパーマーケットの陳列棚に並べる前などに、対象の食料品を除菌や鮮度維持を目的とした処理は、一般的にはこれまで余り行っておらず、良品と不良品の選別や、大きさを仕分ける目視検査が中心であった。また、一部には、紫外線ランプを使用して対象物を除菌する場合もあったが、この場合は紫外線ランプに水銀が使用されており、これは環境負荷が大きいため近いうちに販売の規制が掛かろうとしている。また、この従来の紫外線ランプを使った除菌機器は、新型コロナウイルス等の感染力の強い菌の除菌には、効果を余り発揮せず、不活性化させる機能は有していない。但し、ごく一部では、鮮度維持の専用のランプの光を対象物に当てて日持ち効果を出している例もある。本発明の多機能ＬＥＤ照射装置は、食料品全般を対象とした除菌、鮮度維持、日持ちの延長のための３種類の８００ｎｍ～２５００ｎｍ、２５０ｎｍ～３００ｎｍ、４０５ｎｍの波長をもつＬＥＤを一つの装置内に組み込んで、その効果を全て発揮するモジュール型の機器である。
また、これまでのごく一部の事例で、深紫外ＬＥＤと、青色ＬＥＤを使用した除菌機能をもつ装置は実証目的で開発された事案が紹介されているが、深紫外ＬＥＤの照射光が対象物と光源のすき間から周辺の広い範囲に漏れており、人体に直接照射光が当たると目や皮膚の安全性が確保できない課題があるため対策が必要である。この事例では、コンベアー上を搬送される対象物の上方から深紫外ＬＥＤを取り付けて照射されるが、照射機器の下方の食品を運ぶコンベアーの入口と出口には、空間が出来てしまい、この空間から、人体の目や皮膚に有害とされる照射光が漏れる問題がある。そのため、作業者は皮膚を保護する防護服と目を保護する特殊メガネを使って対応せざるを得なかった。従って、この除菌範囲における深紫外ＬＥＤの照射光の人体への安全性の確保の方法が本発明の訴求点の一つである。

特許第７０８５１６３号公報特開２０１７－９３４３３号公報

特許文献１の場合、ガスの浄化、および、細菌やウィルスなどの効果的な除菌や不活性化を行うことができる除菌浄化装置を提供することである。除菌浄化装置１は、シートと、前記シートに坦持された複数の光触媒と、を有する光触媒フィルタ５と、前記光触媒フィルタ５と対向する基板４ａと、前記基板の、前記光触媒フィルタ５と対向する面に設けられた第１の発光素子４ｂおよび第２の発光素子４ｃと、を有する光源４と；箱状を呈し、前記光源４と前記光触媒フィルタ５とが収納されるフレーム２とを具備する。前記第１の発光素子は、ピーク波長が３１５ｎｍ以上、４００ｎｍ以下の紫外光を照射する。前記第２の発光素子は、封止材としてシリコーン樹脂を含み、ピーク波長が２８０ｎｍ以下の紫外光を照射する。本特許文献１は、波長が３１５ｎｍ以上、４００ｎｍ以下、及びピーク波長が２８０ｎｍ以下の２種類の波長をもつ発光素子を有しているが、その効果として除菌や不活性化を目的としているが、除菌と不活性化のみの機能をもち、その機能を使用する目的である。またＬＥＤの照射光の人体の目や皮膚に対する安全性を確保するための対策が施されていない。
また特許文献２は、簡単かつ低コストで、薬剤を使用することなく、加熱を伴わず、広範囲の農作物に適用可能で、対象農作物全体に均一な鮮度保持効果が得られる、農作物の鮮度保持方法の提供である。
この解決手段として、本発明の農作物の鮮度保持方法は、農作物に近赤外光を照射することを特徴とする。前記近赤外光の波長は、７００ｎｍ～２５００ｎｍの範囲であることが好ましい。前記近赤外光の照射光強度は、０．１μｍｏｌ／ｍ２／ｓ～１００００μｍｏｌ／ｍ２／ｓの範囲とすることが好ましい。前記近赤外光の照射時間は、１ナノ秒～７２時間の範囲とすることが好ましいとされている。
この特許文献２は近赤外光の照射による本発明の鮮度保持方法は、包装などが必要ないため、簡単かつ低コストで実施することが可能である。また、近赤外線の照射による本発明の鮮度保持方法は、薬剤を使用しないため、安全性に問題がない。そして、近赤外光の照射による本発明の鮮度保持方法は、加熱を伴わないため、低温貯蔵の冷却効率に影響を及ぼすことがない。さらに、近赤外光の照射による本発明の鮮度保持方法は、野菜類、果実類、花卉類など、適用できる農作物の範囲が非常に広い。また、本発明によれば、近赤外光は、適用対象の農作物自身および収納容器壁などの物体を透過する性質があるため、対象農作物に均一に照射することができ、適用対象の農作物全体に鮮度保持効果を付与することが可能である。また農作物への近赤外線の照射は、収穫後に行ってもよいし、収穫直前に圃場やハウス内で行ってもよい。特許文献２は農作物に近赤外光の波長は、７００ｎｍ～２５００ｎｍの範囲の照射光を当てることで、鮮度の維持ができ、照射装置として訴求されているが、現時点では、本鮮度維持の技術は既に公知の事実であり、また、特許文献２はこの鮮度維持の単一の機能のみである。

本発明の目的は、このようなことに鑑みてなされたものであり、例えば、コンベアー上を搬送している途中で、ウイルスを含む各種の菌に対する除菌と、鮮度維持が単一の装置内で順に、又は選択的に実現できることを目的とした装置を提供することである。また、本発明は、農業収穫物や海産物などに付着しているかも知れない感染力の強いウイルス菌や、大腸菌をはじめとする各種菌に対して、高い確率で除菌ができる除菌ゾーンと、対象物の鮮度が維持できる機能を有する鮮度維持ゾーンを同じ装置内で、隣接して併せ持つことが出来る除菌、鮮度維持装置を提供できる。また、除菌ゾーンでは、人体の目や皮膚に対する安全性が保証できない波長２５０ｎｍ～３００ｎｍの深紫外ＬＥＤを使用するため、本除菌ゾーンの前後に挟むように、例えば、前工程では鮮度維持を目的とした人体に安全な波長８００ｎｍ～２５００ｎｍの近赤外ＬＥＤを照射するゾーンと、後工程で同じく人体に安全な波長４０５ｎｍをもつ青色ＬＥＤをもつ、日持ち維持、除菌ゾーンを配置することで、人体への安全性が確実に確保できる。更に、前記の鮮度維持ゾーン、除菌ゾーン、日持ち除菌ゾーンはそれぞれ、照射光の照度の調節機能が個別についており、使用目的に応じて、工程ごとに照射停止の切換えや、照射光の強弱の調節が可能となっている。

本発明の多機能ＬＥＤ照射装置は、例えば新型コロナウイルスの様な特に感染力の強い菌、及び一般的な大腸菌等の菌に対して、対象物の表面に深紫外ＬＥＤの照射によって確実に殺菌、又は不活性化させる機能を有する除菌機能を有する装置を提供することができる。また、同時に前記の除菌、不活性化ゾーンの前後に配置されて、波長８００ｎｍ～２５００ｎｍの近赤外ＬＥＤ、及び波長４０５ｎｍをもつ青色ＬＥＤを照射することで、対象物の鮮度の維持と、日持ちを延長できる効果も発揮できる。本発明は、感染力の強い新型コロナウイルス等の菌に対して、捕集に留まらず、積極的に深紫外ＬＥＤで、殺菌、又は不活化する機能を有する技術であると同時に、鮮度維持を目的とする機能を併せもつ装置であり、従来の課題の解決につながるものである。また、本特許で使用する深紫外ＬＥＤは、従来特許で使用されている紫外線ランプの様な環境負荷の大きい水銀が使われていないので、環境維持に対しても優位性がある。更に、本発明で使用の深紫外ＬＥＤは、従来の紫外線ランプとの消費電力、発熱量、ランプの寿命、起動までの時間の比較においても、大幅に優位性がある。
実施例として、本実施形態は、床の上に設置された本体部１の上に取り付けられた搬送部２のコンベアー３の上に，対象物４が乗せられて搬送される。これらの対象物４が搬送される間に，鮮度維持ゾーン５と、除菌ゾーン６と，日持ち除菌ゾーン７を通過する際に，それぞれのゾーンの空間の上部に取り付けられた近赤外ＬＥＤ８，深紫外ＬＥＤ９，青色ＬＥＤ１０の照射光を対象物に照射して、鮮度維持と除菌処理と日持ち処理が施される。また制御部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，は、それぞれのゾーンで、運転停止の切換や照射強度を調整したりするための制御機器が内蔵されて、照射を電気的に制御するための機器である。
前記の鮮度維持ゾーン５には、波長が８００ｎｍ～２５００ｎｍの近赤外ＬＥＤ８が取り付けられて、対象物４に照射されることで、対象物の鮮度維持の効果が発揮される。また、次の除菌ゾーン６内には、波長が２５０ｎｍ～３００ｎｍをもつ深紫外ＬＥＤが取り付けられて対象物に照射されることで、コロナウイルスを含む各種の菌を除菌する機能を発揮する。また、日持ち除菌ゾーン７には、波長４０５ｎｍをもつ青色ＬＥＤが取り付けられて、日持ち効果に加えて除菌効果も発揮される。
上記の通り、人体に安全性が保証できない深紫外ＬＥＤからの照射光をもつ除菌ゾーンの前後に、それぞれ近赤外ＬＥＤをもつ鮮度維持ゾーンと、青色ＬＥＤをもつ日持ち除菌ゾーンを配置することで、人体への安全性が確保できる。本発明の実施形態は、図１に示す様に搬送部が直線的に構成される場合と、図５に示す通り、長円状に構成される場合があり、いずれも除菌ゾーンに内蔵された人体に有害とされる深紫外ＬＥＤの照射光は、鮮度維持ゾーンと、日持ち除菌ゾーンに挟まれて、外部に光が漏れない構成となっており、人体に対する安全性が確保されている。

本発明によれば、例えば感染力の強い新型コロナウイルス、及び大腸菌などの一般の菌に対して９９．９％まで菌を不活性化、又は死滅させることが可能な深紫外ＬＥＤを対象の食品に照射させることで、表面に付着している可能性のある菌を殺菌、又はウイルスを不活性化させる装置を提供することができる。
また、前記の除菌ゾーンの前後には、対象の食品に対する鮮度が維持できる近赤外ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤをもつそれぞれのゾーンを配置することで、同時に、除菌と鮮度維持の効果が発揮される。例えば、レタス、ホウレンソウ、イチゴ、トマト、ミカン類なども、この除菌と鮮度維持のＬＥＤの照射で、無処理に対して、カビの繁殖や腐敗が進みにくく、日持ちがする効果がはっきりと確認できている。また、葉物野菜のホウレンソウやレタスにおいては、無処理と比較して重量の減少度合いや、しおれの抑制につながり、商品価値が長続きする効果があるので、売れ残りなどによる廃棄する量の減少にもつながる効果がある。
また、使用目的によって、除菌機能のみや、鮮度維持のみの選択が可能な装置としても提供できる。
本発明によって、各種食品の鮮度維持が行われ、賞味期限が延長されることで、現在世界的に問題視されている賞味期限切れの食材の大量の廃棄によるフードロスの問題の改善につながる効果がある。
本発明は、収穫された野菜、果物、その他生鮮食料品などの集荷箱詰場、食品加工工場、及びスーパーマーケットの陳列棚に並べる前に、対象の食料品を除菌処理、及び鮮度維持の処理を行う装置に関するもので、従来特許のもつ問題の解決につながる発明である。

本発明の実施形態による多機能ＬＥＤ照射装置の立体図本発明の実施形態による多機能ＬＥＤ照射装置の正面断面図本発明の実施形態による多機能ＬＥＤ照射装置の平面図本発明の実施形態による多機能ＬＥＤ照射装置の側面断面図本発明の他の実施形態による多機能ＬＥＤ照射装置の見取図本発明の実施形態による多機能ＬＥＤ照射装置のＬＥＤモジュールの正面断面図本発明の実施形態による多機能ＬＥＤ照射装置のＬＥＤモジュールの底面図

以下図１～図７を用いて、本発明の実施形態による多機能ＬＥＤ照射装置を説明する。尚、以下の全ての図面においては、理解を容易にする為、各構成要素の寸法や比率などは、適宜異ならせて図示している。

図１～図７に示すように、本実施形態は、本体部１と、搬送部２、コンベアー３，対象物４，鮮度維持ゾーン前５、除菌ゾーン６，鮮度維持ゾーン後７，近赤外ＬＥＤ８，深紫外ＬＥＤ９，青色ＬＥＤ１０，制御部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，基板１２，放熱ブロック１３、箱形ケース１４、送風ファン１５、とで構成される。

本発明は産業上では、収穫された野菜、果物、その他生鮮食料品などの集荷箱詰場、食品加工工場、及びスーパーマーケットの陳列棚に並べる前に対象の食料品を除菌処理、及び鮮度維持の処理を行う装置に関するものである。また、もちろん海産物や各種肉類の除菌、及び鮮度維持のために使われる場合もある。更には本装置を大幅に小型化して回転寿司の皿に乗って運ばれる途中の寿司に対しても、コンベアー上にトンネル状に本装置を取り付けて、この除菌と鮮度維持のために効果的に使われることも可能性としてある。

この除菌と鮮度維持の性能を発揮するそれぞれの波長をもつＬＥＤの野菜、果物、その他生鮮食料品などの食品への照射によってその目的が達せられる。この装置は、搬送されるコンベアーの上方に設置されて、対象の食品が連続的に搬送される間に、上方から対象の食品に向かってＬＥＤが照射されて、その波長に合った効果が対象の食品に発揮される。本発明の多機能ＬＥＤ照射装置は、大きく分けて３工程の処理が対象の食品に施される。まず第１は、波長が８００ｎｍ～２５００ｎｍの近赤外線を発するＬＥＤの照射範囲、第２は波長が２５０ｎｍ～３００ｎｍの深紫外ＬＥＤの照射範囲、第３は波長が４０５ｎｍの青色ＬＥＤの照射範囲である。また、その効果として、第１の照射範囲は食品の鮮度維持の効果、第２の照射範囲はウイルスの不活化と各種菌に対する除菌効果、第３の照射範囲は日持ちの延長と除菌効果が、それぞれ発揮される。

本体部１と、搬送部２、コンベアー３，対象物４，鮮度維持ゾーン前５、除菌ゾーン６，鮮度維持ゾーン後７，近赤外ＬＥＤ８，深紫外ＬＥＤ９，青色ＬＥＤ１０，制御部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，基板１２、放熱ブロック１３、箱形ケース１４、送風ファン１５

Claims

本体部と、対象物を運ぶ搬送部と、対象物に処理を施す処理部とからなる装置において、前記搬送部の上に囲うように取り付けられ内側上部に波長８００ｎｍ～２５００ｎｍの近赤外線ＬＥＤを配置した鮮度維持ゾーンと、前記鮮度維持ゾーンに隣接して内側上部に取り付けられた波長２５０ｎｍ～３００ｎｍの深紫外ＬＥＤを配置した除菌、不活性化ゾーンと、前記除菌、不活性化ゾーンに隣接して内側上部に取り付けられた波長４０５ｎｍの青色ＬＥＤが配置された日持ち除菌ゾーンの順に処理工程が構成されることを特徴とする多機能ＬＥＤ照射装置
搬送部の上に囲うように取り付けられ内側上部に波長４０５ｎｍの青色ＬＥＤが配置された日持ち除菌ゾーンと、前記日持ち除菌ゾーンに隣接して内側上部に取り付けられた波長２５０ｎｍ～３００ｎｍの深紫外ＬＥＤを配置した除菌ゾーンと、前記除菌ゾーンに隣接して内側上部に波長８００ｎｍ～２５００ｎｍの近赤外線ＬＥＤを配置した鮮度維持ゾーンの順に処理工程が構成されることを特徴とする多機能ＬＥＤ照射装置
搬送部の上に囲うように取り付けられ内側上部に波長２５０ｎｍ～３００ｎｍの深紫外ＬＥＤを配置した除菌ゾーンに対して前後に、少なくとも波長８００ｎｍ～２５００ｎｍの近赤外線ＬＥＤを内側上部に配置した鮮度維持ゾーン、又は、波長４０５ｎｍの青色ＬＥＤが内側上部に配置された日持ち除菌ゾーンが隣接して取り付けられたことを特徴とする多機能ＬＥＤ照射装置
波長２５０ｎｍ～３００ｎｍの深以外ＬＥＤ、波長８００ｎｍ～２５００ｎｍの近赤外線ＬＥＤ、波長４０５ｎｍの青色ＬＥＤがそれぞれ基板の上に単一又は複数が装着され、冷却用の放熱ブロック、箱形ケース、及び送風ファンで構成されるＬＥＤモジュールがユニットとして取り付けられて構成される多機能ＬＥＤ照射装置