JP4615190B2

JP4615190B2 - 靴内浄化方法及び装置

Info

Publication number: JP4615190B2
Application number: JP2003040849A
Authority: JP
Inventors: 修田原
Original assignee: カールテクノ株式会社
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2023-02-19
Also published as: JP2004248789A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、革靴、スポーツシューズ、長靴、ブーツ、安全靴、スリッパなどの履き物の内部を殺菌、脱臭又は乾燥して浄化する方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
靴内部は梅雨から夏にかけて特に足の臭気に悩まされ、ブーツなどは悪臭の根源である。
また、冬季から梅雨にかけては雪や雨により靴内部が濡れるので、乾燥が必要で、脱臭作用と乾燥作用を短時間で達成する装置が望まれている。
【０００３】
靴の浄化法は昭和５０年代からオゾン殺菌法（特許文献１，２参照。）、紫外線殺菌法（特許文献３，４参照。）、温風乾操法（特許文献５，６参照。）が報告され、平成９年頃から光触媒と紫外線（ＵＶ）とを併用した殺菌法（特許文献７，８参照。）が報告されている。
【０００４】
これらの方法は、靴浄化機を靴内部に直接挿入して靴内部だけを浄化するタイブ（特許文献４，６，７，８，９，１０参照。）と、靴浄化機がボックス状になって靴をそのボックス内に収納して靴の外部から靴を浄化するタイブ（特許文献１，２，３，４参照。）に大別される。前者は靴内部に紫外線殺菌ランプ、オゾン発生器又は赤外線ランプなどの発熱体を挿入するので、靴の内部を直接に殺菌や乾燥することが可能である。後者はボックス内の靴を靴の外部から紫外線殺菌ランプ、オゾン発生器又は温風で殺菌や乾燥をする。
【０００５】
【特許文献１】
実開平５−７８２４０号公報
【特許文献２】
特開２００１−３１４２５０号公報
【特許文献３】
実開昭６０−４１９６７号公報
【特許文献４】
特開２００１−２８６５４３号公報
【特許文献５】
特開平２−２９３５７９号公報
【特許文献６】
特許第２５６１１７４号公報
【特許文献７】
特開平１１−５６９７９号公報
【特許文献８】
特開２００２−７０６号公報
【特許文献９】
特開２００１−３７８４８号公報
【特許文献１０】
特開平１１−１０４２２３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
靴内の悪臭発生メカニズムを考えると、図２に示すように、靴内は足の温度及び足からの発汗による高湿度が、元々靴内に存在する細菌（ブドウ球菌など）にとって増殖し易い環境になっているため、汗の中の有機脂肪酸を資化して急速に増殖し、その結果として悪臭成分（主にイソ吉草酸）が発生するのが靴内悪臭の原因であると言われている。
【０００７】
したがって、靴内の殺菌が悪臭防止の基本であり、また足裏の細菌感染（他人の水虫菌の感染、自分の足の細菌による皮膚病抑制など）防止にも役立つことになる。
【０００８】
本発明者は、靴内の細菌分布について調べた。その結果を図３に示すが、足の踵から土踏まずにかけての細菌数がつま先部の１／１０程度に少ないことが判った。これは踵から土踏まずにかけての部分は、歩くたびにフイゴ現象で空気が入れ替わり易いために細菌繁殖が少なく、つま先に近いほど温度と湿度が高くなり細菌繁殖が激しいことを示している。即ち、靴のつま先に近い奥深い所を重点的に殺菌し乾燥しなければ悪臭防止の効果がないことになる。
【０００９】
このような観点から見ると、特許文献１〜６などに記載の方法では靴の奥深い所の殺菌が出来ないことになる。
また、靴内の湿気は殺菌効果を妨げるだけでなく、湿気が多いと靴を履いたときの履き心地が悪いことから、乾燥することも重要な要素である。ただし、乾燥だけを目的にした乾燥機（特許文献５，６参照。）は殺菌には効果が無い。
【００１０】
これらの実態を確認するために、本発明者はその代表例で実用化されている市販の乾燥機（特許文献６参照。）と紫外線殺菌機（特許文献４参照。）を試験した。
【００１１】
その結果を図４に示す。図４で、生菌数は、１０ｃｍ²の面積を有する培地からなる細菌数検査キット（市販品名：ペタンチェック、栄研器材株式会社製）を靴内に敷いたインソールに押し当てて菌を採取し、培養後、コロニーを数えた。
生菌の種類と培養条件は次の通である。
（ａ）一般生菌：
ペタンチック１０１０を使用し、培養は標準寒天培地にて３５℃で２４時間行なった。
（ｂ）ブドウ球菌：
ペタンチック４０１０を使用し、培養は卵黄加アンニット食塩寒天培地にて３５℃で４８時間行なった。
（ｃ）真菌：
ペタンチック７０１０を使用し、培養はサブロー寒天培地にて２５℃で２４時間行なった。
【００１２】
図４で、ブランクは乾燥も殺菌もしなかった場合であり、後で述べる実施例の装置の性能と比較した。この結果から、市販の乾燥機や紫外線殺菌機では靴内奥部の殺菌効果がないことを確認した。
【００１３】
また、光触媒を使用した殺菌機（特許文献７，８参照。）などは紫外線による殺菌効果は高いが、靴の臭気は紫外線だけでは靴から抜け出さず、通気して新鮮な空気中に靴内の臭気成分を置換して移動させねば実用的な短時間には靴の脱臭はできないことは明白である。
【００１４】
さらに、ボックス内に靴を置くタイプで靴の外部から浄化する方法は、強力な紫外線殺菌ランプ光や高濃度オゾンが必要で、これらの光やオゾンが靴外部材料の劣化、変色などのファッション性を悪化させ、実用化には根本的な問題がある。
【００１５】
本発明は、靴の履き心地を良くするとともに、靴内底部の細菌の殺菌又は靴内の臭気発生を抑制することにより、快適な靴環境を維持することのできる方法と装置を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題を解決し、実用的な靴浄化を行なうためには、殺菌、乾燥及び脱臭の３要素のうち、殺菌と乾燥、又は乾燥と脱臭の少なくとも２つの要素を解決することが重要であることを見出した。
【００１７】
殺菌と乾燥の要素を実現する本発明の靴内浄化方法の態様は、筐体内に収容された靴の奥内部に空気を吹き込んで靴を乾燥させるとともに、靴奥内部に紫外線を照射して殺菌を行なう。
【００１８】
この態様の靴内浄化方法を実現するための本発明の靴内浄化装置は、靴を収容できる筐体と、その筐体内に設けられ、先端部に吹出口をもち、その先端部が靴の奥内部に差し込まれる通気用ノズルと、前記通気用ノズルの先端部に装着された紫外線殺菌ランプと、送風機を備えて前記筐体内の空気を前記通気用ノズルに供給することにより靴内を乾燥させるとともに、筐体内の空気を循環させる通気ユニットとを備えている。
【００１９】
この態様では、通気用ノズルの先端の吹出口から噴出される空気により靴内が乾燥され、また通気用ノズルの先端部又はその近傍に装着されている紫外線殺菌ランプから発せられる紫外線により靴内の殺菌処理がなされる。
【００２０】
紫外線殺菌ランプは少なくとも殺菌線である２５４ｎｍの紫外線を発生させるものを使用するが、同時にオゾンを発生させる波長である１８５ｎｍの紫外線も併せて発生させるものとしてもよい。オゾンを発生させる波長域の紫外線殺菌ランプを使用した場合には紫外線による殺菌作用のほかにオゾンによる殺菌作用も加わり、殺菌効果がより高められる。その場合、通気ユニットによる筐体内の空気の循環流路にオゾン分解触媒を備えておくことにより、オゾンをオゾン分解触媒により分解することができるので、周囲にオゾン臭を撒き散らさない安全な方法となる。従来のオゾン殺菌機はオゾンが周囲に撒き散らかされて衛生環境上の問題があったが、本発明のこの態様ではそのような問題はない。
オゾン分解触媒としては、二酸化マンガン（ＭｎＯ₂）、酸化銅（ＣｕＯ）などを使用することができる。
【００２１】
さらに、通気ユニットによる筐体内の空気の循環流路に配置されて、その循環する空気中の脱臭の機能を有する光触媒を備えることもできる。従来の靴乾燥機は、靴内臭気が周囲に撒き散らかされて室内が臭くなる問題があったが、本発明のこの態様ではそのような問題はない。
そのような光触媒としては、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）単体、又は二酸化チタンを主成分とする他の金属もしくは金属酸化物との混合物などを使用することができる。
【００２２】
光触媒を使用する場合は光触媒用の光源が必要になるが、寿命があり交換を必要とする活性炭やゼオライトなどの常温触媒や吸着剤などと違って、光触媒は自浄作用があって寿命がないので交換の必要がない利点がある。
【００２３】
また、紫外線殺菌ランプがオゾンを発生させるものである場合、光触媒がオゾン分解触媒を兼ねていることが好ましい。オゾン分解触媒を兼ねることのできる光触媒としては、ＴｉＯ₂、ＭｎＯ₂及びＣｕＯの混合触媒などを使用することができる。
【００２４】
乾燥と脱臭の２要素を実現する本発明の靴内浄化方法の態様は、筐体内に収容された靴の奥内部に空気を吹き込んで靴を乾燥させるとともに、靴の奥内部に吹き込んだ空気を前記筐体内で循環させ、その循環途中で脱臭を行なう。
【００２５】
この態様の靴内浄化方法を実現するための本発明の靴内浄化装置は、靴を収容できる筐体と、その筐体内に設けられ、先端部に吹出口をもち、その先端部が靴の奥内部に差し込まれる通気用ノズルと、送風機を備えて前記筐体内の空気を前記通気用ノズルに供給することにより靴内を乾燥させるとともに、筐体内の空気を循環させる通気ユニットと、前記通気ユニットによる前記筐体内の空気の循環流路に脱臭用光触媒とを備えている。
【００２６】
この態様では、通気用ノズルの先端の吹出口から噴出される空気により靴内が乾燥され、また筐体内の空気の循環流路に配置された光触媒により脱臭処理がなされる。
【００２７】
この態様で使用される光触媒としても、前述のように、二酸化チタン単体、又は二酸化チタンを主成分とする他の金属もしくは金属酸化物との混合物などを使用することができる。
【００２８】
本発明では、通気用ノズルに供給する空気を加熱する温風ユニットを備えていることが好ましい。その場合、温風により靴内部を乾燥させるので、短時間に乾燥することができるようになる。
通気用ノズルは筐体内に収容される靴を保持する機構を兼ねるようにすることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例の基本的概念図を図５に示す。
外枠１は筐体を表わし、この筐体１内に殺菌ユニット２、脱臭ユニット３、通気ユニット４及びこれらのユニットの間で筐体１内の空気を循環させるための送風ユニット５が設けられている。
殺菌ユニット２は靴内部に紫外線を直接照射して殺菌を行うものであり、その紫外線はオゾンを発生しうる波長域のものであってもよい。
【００３０】
脱臭ユニット３は靴から発生した臭気を無臭化するものであり、光触媒を備えている。殺菌ユニット２でオゾンが発生する場合は、脱臭ユニット３にオゾン分解触媒も付加しておく。
通気ユニット４はヒータと温度制御機構を備えており、送風ユニット５により送られる空気を加熱して靴内部に供給する。
【００３１】
図１に一実施例を概略的に示す。筐体はボックス本体１０と、靴を出し入れするフロントドア１１からなっている。図では右側が正面である。フロントドア１１は上部に支点をもち、前方に引いて図で反時計方向に開くことにより、前方と上部が大きく開いて靴Ｓの出し入れができるようになっている。しかし、フロントドア１１は下部に支点をもち、下方に大きく開いて靴の出し入れができるようになっていてもよい。筐体の大きさの一例は、幅２５０ｍｍ、奥行き２５０ｍｍ、高さ４００ｍｍである。
【００３２】
筐体内部には空気を吹き出すノズル５１が垂直方向に立てて設けられており、そのノズル５１の先端には温風吹出口５２が開けられている。ノズル５１には処理しようとする靴Ｓを被せて保持することができるので、靴Ｓを保持するための機構を別途設ける必要はない。筐体内の空気をノズル５１に送り、吹出口５２から噴出させるために、筐体内の壁面から底面にわたり、ノズル５１の下端部につながる空洞１３が形成されている。その空洞１３の上部の位置には通気口１４が設けられており、筐体内の空気がその通気口１４から取り込まれ、ノズル５１に送られるようになっている。空気を循環させるために、空洞１３内には送風機としてシロッコファン５３が設けられている。
【００３３】
ノズル５１は、例えば高さが３００ｍｍであり、その先端の吹出口５２のサイズは例えば１０ｍｍ×３０ｍｍである。
シロッコファン５３は例えばポリプロピレン製であり、直径５０ｍｍ、高さが１５ｍｍ、回転数が約４０００ｒｐｍのものであり、風量が約０．１ｍ³／分で送風循環させることができる。
【００３４】
一対の靴を同時に浄化するために、２本のノズル５１の先端部には殺菌のためにそれぞれ紫外線殺菌灯２ａが取りつけられている。紫外線殺菌灯２ａは、例えば冷陰極低圧水銀灯で、出力が約３Ｗ、サイズが直径６ｍｍ、長さ１１０ｍｍのものであり、波長１８５ｎｍと２５４ｎｍの紫外線を放出する。その放出された紫外線が靴Ｓの奥内部に照射され、殺菌を行うことができる。殺菌時間は５〜３０分が適当である。
【００３５】
ノズル５１の吹出口５２から噴出する空気を加熱して温風にするために、筐体の下部で、ノズル５１の下端部につながる空洞１３内には、スパイラル状のニクロム線がヒータ４１として配置されている。ヒータ４１は１００Ｖで１００Ｗの出力をもち、ヒータ４１の近くの下流にはサーモスタット４２が配置されて、サーモスタット４２によりヒータ４１への通電が制御されてノズル５１に供給される温風の温度が調節されるようになっている。ヒータ４１とサーモスタット４２により、ノズルの吹出口５２から噴出される温風の温度は、靴の変形を防ぐために４０〜５５℃になるように設定しておくのが適当である。
【００３６】
紫外線殺菌灯２ａから放出された紫外線は、殺菌とともにオゾンを発生させる。空洞１３内には、循環する空気中の脱臭を行なうとともに、オゾンを分解するために、触媒ハニカム３０が配置されている。触媒ハニカム３０は、例えば奥行き５０ｍｍ、幅１３０ｍｍ、高さ３０ｍｍの大きさをもち、直径２ｍｍの穴をもった形状のものであり、そのハニカムの表面に光触媒としての二酸化チタンと、オゾン分解触媒としての二酸化マンガン又は酸化銅とを混合した触媒が、光触媒対オゾン分解触媒の重量比が１対１となるように調製されてコーティングされている。
【００３７】
フロントドア１１の下端部と筐体の底面部の間には、安全スイッチとしてマイクロスイッチ１２が装着されており、稼動中にフロントドア１１を開けるとマイクロスイッチ１２により電源が切断されて動作を停止するようになっている。
【００３８】
この実施例において、靴Ｓをノズル５１の先端部に被せ、フロントドア１１を閉じて動作を開始すると、シロッコファン５３が作動して筐体内の空気が通気口１４から取り込まれ、空洞１３を通ってノズル５１の先端の吹出口５２から噴出され、空気の循環が起こる。同時にヒータ４１が通電され、サーモススタット４２により温度が制御されながら４０〜５５℃の温風が靴Ｓ内に噴出され、また紫外線殺菌灯２ａが５〜３０分の設定された時間点灯し、紫外線により靴Ｓ内を殺菌するとともにオゾンも発生されてオゾンにより殺菌も行なわれる。靴Ｓ内から出てきた空気が空洞１３内を通る間に触媒ハニカム３０にコーティングされた光触媒により脱臭が行なわれ、オゾン分解触媒によりオゾンの分解が行なわれる。
このようにして、悪臭とオゾンは筐体１０内で浄化処理されて玄関などの室内環境の汚染を防止できる。
【００３９】
本実施例は、殺菌、脱臭及び乾燥の３つの機能を備えている。動作に当たっては、常にこれら３つの機能を働かす場合に限らず、目的に応じて必要な機能を選択できるように動作モードの切替えを可能にしておくこともできる。その場合の動作モードとして次の３つを挙げることができる。
▲１▼殺菌、脱臭及び乾燥の３つの機能を同時に働かすモード。
▲２▼殺菌及び脱臭の２つの機能を同時に働かすモード。
▲３▼乾燥だけの機能を働かすモード。
【００４０】
これらのモードの選択はそれぞれのユニットの電源のオン・オフの切替えにより簡単に行なうことができる。これらのモードをＬＥＤ（発光ダイオード）などの表示素子により表示しておき、ユーザが選択スイッチなどを押すことによりモードを選択できるようにしておけばよい。
【００４１】
また、動作時間をタイマーによりユーザが設定できるようにしておいてもよく、上の動作モード▲１▼と▲２▼は例えば１５分、動作モード▲３▼は３０分というように、動作モードに応じて動作時間をあらかじめ設定しておいてもよい。
【００４２】
次に、この実施例の作用について具体的に示す。
図６は殺菌速度のデータを示したものであり、紫外線殺菌灯による殺菌時間が長くなるほど殺菌率が高くなっていき、１５分間の殺菌処理で９９％以上の殺菌率が達成されている。図４に示した実施例のデータは、１５分間の殺菌処理後の各種細菌類の数を表したものである。
【００４３】
図７は浄化能を表わしたものであり、脱臭前と、この実施例による１５分間の稼動後の臭気強度を足の悪臭の主成分であるイソ吉草酸濃度により比較したものである。この結果から、本実施例の装置により、イソ吉草酸濃度が効率よく分解していることがわかる。脱臭前の臭気強度は約４で、強い臭いがしていたのに対し、脱臭後はやっと感知できる程度の臭いである臭気強度約１まで低下した。オゾンも０．０２５ｐｐｍ以下に分解することができた。
【００４４】
図８にこの実施例による殺菌効果が持続することを示す。図８の横軸は靴をはいた時間を表し、縦軸はその時の生菌数をコロニー数として表わしたものである。上に破線で示されているのは殺菌をしなかった場合の各種細菌の数である。下のグラフは本実施例の装置を１５分間稼動させ、その後その靴をはいた場合である。１時間後に僅かに生菌数が増加しているが、その後再び低下しており、全体として殺菌効果が持続していることがわかる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の靴内浄化方法と装置は、殺菌、乾燥及び脱臭の３要素のうち、殺菌と乾燥、又は乾燥と脱臭の少なくとも２つの要素を解決する機能を備えたので、靴の履き心地を良くすると同時に、靴内底部の細菌の殺菌又は靴内の臭気発生を抑制することができ、快適な靴環境を維持することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例を示す概略構成図である。
【図２】靴内の悪臭発生メカニズムを示す概念図である。
【図３】靴内の細菌分布を示すグラフである。
【図４】市販の乾燥機、紫外線殺菌機の性能を実施例のものと比較して示すグラフである。
【図５】一実施例の基本的概念図を示すブロック図である。
【図６】同実施例における殺菌速度を示すグラフである。
【図７】同実施例における浄化能を示すグラフである。
【図８】同実施例における殺菌持続効果を示すグラフである。
【符号の説明】
１筐体
２殺菌ユニット
２ａ紫外線殺菌灯
３脱臭ユニット
４通気ユニット
５送風ユニット
１０ボックス本体
１３空洞
３０触媒ハニカム
３１空洞
４１ヒータ
４２サーモスタット
５１ノズル
５２温風吹出口
５３送風機としてのシロッコファン
Ｓ靴

Claims

垂直方向に立設されたノズルに被せられて筐体内に収容された靴の奥内部に、前記ノズルの先端に設けられた吹出口から空気を吹き込み、前記筺体内の靴が収容されている空間に通気口をもち前記ノズルにつながる空洞を前記筺体の内壁面に沿って設け、前記空洞内部に送風機を設けて前記ノズルに空気を供給することにより、靴から出てきた空気を含む前記筺体内の空気を、前記空洞を通して循環させる靴内浄化方法であって、
前記空洞内にヒータと脱臭用光触媒を設け、
靴奥内部を紫外線照射する紫外線ランプを前記ノズルの先端部又はその近傍に設け、
前記ヒータに通電して温風で靴を乾燥させる乾燥機能、前記紫外線ランプを点灯させて紫外線を照射する殺菌機能、及び前記脱臭用光触媒を作動させて前記空洞内での空気を循環途中で脱臭する脱臭機能の３つの機能を同時に働かすモードと、
前記殺菌機能及び前記脱臭機能の２つの機能だけを同時に働かすモードと、
前記乾燥機能だけを働かすモードの３つの動作モードの切替えを可能にしたことを特徴とする靴内浄化方法。
前記紫外線はオゾンを発生させる波長域の紫外線であり、
前記空洞内にさらにオゾン分解触媒を設けて空気の循環途中でオゾンを分解する請求項１に記載の靴内浄化方法。
靴を収容できる筺体と、
前記筺体内において垂直方向に立てて設けられ、先端部に吹出口をもち、その先端部が靴の奥内部に差し込まれることによって靴を保持する通気用ノズルと、
前記通気用ノズルの先端部又はその近傍に装着された紫外線殺菌ランプと、
前記筺体内の靴が収容されている空間に通気口をもち前記ノズルにつながり前記筺体の内壁面に沿った空洞を有し、前記空洞内部に送風機を備えることで、靴内に吹き込まれた空気を前記通気口から前記空洞内へと導入し、前記通気用ノズルに供給することにより靴内を乾燥させるとともに、前記空洞を通して筺体内の空気を循環させる通気ユニットと、
前記空洞内に設けられたヒータと温度制御センサからなる温風ユニットと、
前記空洞内に設けられた脱臭用光触媒と、を備え、
前記ヒータに通電して温風で靴を乾燥させる乾燥機能、前記紫外線ランプを点灯させて紫外線を照射する殺菌機能、及び前記脱臭用光触媒を作動させて前記空洞内での空気を循環途中で脱臭する脱臭機能の３つの機能を同時に働かすモードと、
前記紫外線ランプを点灯させる殺菌機能及び前記脱臭用光触媒を作動させる脱臭機能の２つの機能だけを同時に働かすモードと、
前記ヒータに通電する乾燥機能だけを働かすモードの３つの動作モードの切替えを可能にしたことを特徴とする靴内浄化装置。
前記紫外線殺菌ランプはオゾンを発生させる波長域の紫外線を発生させるものであり、前記空洞内にオゾン分解触媒を備えている請求項３に記載の靴内浄化装置。
前記脱臭用光触媒はオゾン分解触媒と混合されて同一場所に配置されている請求項４に記載の靴内浄化装置。
動作モードを表示する表示部と、動作モードを選択するスイッチと、動作時間を設定するタイマーを設けたことを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１つの請求項に記載の靴内浄化装置。