JP6394502B2 - 二酸化塩素発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、薬剤に紫外線を照射することにより二酸化塩素を発生させる二酸化塩素発生装置に関する。

二酸化塩素を発生させて周囲に放出し、これにより車内等における殺菌を行うことのできる二酸化塩素発生装置がある。この種の二酸化塩素発生装置としては、特許文献１に記載の装置がある。特許文献１に記載の二酸化塩素発生装置は、亜塩素酸塩を含む固形の薬剤を内部に収容しており、当該薬剤に紫外線を照射することで二酸化塩素を発生させる構成となっている。発生した二酸化塩素は、ファンにより送り出される空気と共に、二酸化塩素発生装置から周囲に放出される。

国際公開第２０１１／１１８４４７号

特許文献１に記載の二酸化塩素発生装置では、その内部にＬＥＤ基板が配置されている。ＬＥＤ基板は、紫外線の発生源であるＬＥＤランプが複数搭載された基板であって、ＬＥＤランプが搭載されている面を薬剤に対向させた状態で配置されている。このＬＥＤランプを使用者が直接目視するようなことがあると、使用者の目に紫外線が当たるため、好ましくない。特に薬剤の交換時には、使用者が二酸化塩素発生装置の内部を覗く可能性があり、ＬＥＤランプを使用者が直接目視するという状況が生じ易い。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部への紫外線の漏れを抑制することのできる二酸化塩素発生装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、薬剤に紫外線を照射することにより二酸化塩素を発生させる二酸化塩素発生装置（１０）は、紫外線を放射する紫外線照射部（６００）と、薬剤を内部に収容する薬剤収容部材（４００）と、紫外線照射部及び薬剤収容部材の周囲を覆うケース（１００）と、薬剤収容部材と紫外線照射部との間に配置される光学フィルタ（７００）とを備える。光学フィルタは、ケースの外部への紫外線の漏れが抑制されるように紫外線照射部から放射される紫外線の照射角度を制限する。

この構成によれば、光学フィルタによりケースの外部への紫外線の漏れを抑制することができる。

なお、上記手段、及び特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明によれば、外部への紫外線の漏れを抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る二酸化塩素発生装置の外観を示す斜視図である。 図１に示される二酸化塩素発生装置の分解斜視構造を示す斜視図である。 図１に示される二酸化塩素発生装置の内部構造を示す断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面構造の一部を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る二酸化塩素発生装置の破断断面構造を示す断面図である。 図５に示される二酸化塩素発生装置の内部にカートリッジが収容された状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態の変形例に係る二酸化塩素発生装置の破断断面構造を示す断面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面構造を示す断面図である。 図７に示される二酸化塩素発生装置の内部にカートリッジが収容された状態を示す断面図である。

＜第１実施形態＞
以下、添付図面を参照しながら本発明の第１実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

本発明の実施形態に係る二酸化塩素発生装置１０は、内部で二酸化塩素を発生させ、当該二酸化塩素を周囲の空間に放出する装置である。二酸化塩素発生装置１０は車室内に配置され、二酸化塩素を放出することにより車室内の殺菌を行うことが可能となっている。

図１に示されるように、二酸化塩素発生装置１０はその全体が略円柱形状の装置として構成されている。二酸化塩素発生装置１０は、車室内に設けられたカップホルダ内に収納された状態で二酸化塩素の放出を行う。二酸化塩素発生装置１０の上方側には、二酸化塩素の出口である吹き出し口１４１が開口形成されている。

二酸化塩素発生装置１０は、ケース１００と、ダクト閉じ蓋１３０と、上蓋１４０とを備えている。

ケース１００は、二酸化塩素発生装置１０の外観の略全体を占める円筒形状の容器である。ケース１００の内部には空間が形成されており、当該空間に、後述のＬＥＤ基板６００やカートリッジ４００（いずれも図１では不図示）等が収容されている。ケース１００は、第１部材１１０と第２部材１２０とに分離することが可能となっている（図２参照）。

ダクト閉じ蓋１３０は、ケース１００の側面に設けられた矩形の開口部１０１に嵌め込まれた蓋である。カートリッジ４００の交換が行われる際には、開口部１０１からダクト閉じ蓋１３０が取り外された状態となり、カートリッジ４００の取り外しや挿入が開口部１０１を通じて行われる。通常の使用時においては、開口部１０１はダクト閉じ蓋１３０により塞がれている。ダクト閉じ蓋１３０により、空気や二酸化塩素が開口部１０１から漏洩してしまうことが防止されている。

上蓋１４０は、ケース１００の上端部分全体を覆うように取り付けられた蓋である。上蓋１４０には、既に述べた吹き出し口１４１が複数形成されている。二酸化塩素発生装置１０の内部で発生した二酸化塩素は、それぞれの吹き出し口１４１を通り上方側に向けて放出される。

図２及び図３を参照しながら、二酸化塩素発生装置１０の内部構造について説明する。尚、図３においては上蓋１４０の図示が省略されている。二酸化塩素発生装置１０の内部には、ファン２００と、ダクト３００と、カートリッジ４００と、制御基板５００と、一対のＬＥＤ基板６００と、一対の光学フィルタ７００と、仕切り板８００とが配置されている。

ファン２００は、ケース１００の内部における空気（及び二酸化塩素）の流れを作り出すための遠心式多翼ファンである。ファン２００は、空気の出口である開口２０１を上方に向けた状態で、ケース１００内のうち下方側部分に収納されている。ファン２００のうち開口２０１が形成されている部分は、後述のダクト３００の下端に嵌め込まれている。このため、ファン２００から送り出される空気は、その全てがダクト３００の内部空間に流入し、ダクト３００の内部を上方に向かって流れる。

ダクト３００は、ファン２００から送風される空気を案内するための部材であって、ファン２００の上方側に配置されている。ダクト３００はその上下が開口しており、下方側から流入した空気が、内部を通過して上方側に抜けるように構成されている。ダクト３００の内部には、後述の一対のＬＥＤ基板６００、一対の光学フィルタ７００、及びカートリッジ４００が保持されている。ダクト３００の内部空間のうち、カートリッジ４００が保持されている部分は、ファン２００から送風される空気が上方に向かって流れる流路となっている。当該流路のことを、以下では「流路ＦＰ１」とも表記する。

カートリッジ４００は、ダクト３００の内部（流路ＦＰ１）に配置される矩形の容器であって、その内部には不図示の薬剤が充填されている。薬剤としては、固形（粒状）の亜塩素酸ナトリウムに、セピオライト等の無機物質、及び塩化カルシウムを混合したものが用いられる。尚、このような薬剤はあくまで一例であって、紫外線の照射によって二酸化塩素を発生させる亜塩素酸塩が含まれるものであれば、他の薬剤が用いられてもよい。本実施形態では、カートリッジ４００が薬剤収容部材に相当する。

カートリッジ４００のうち、少なくとも底壁及び各ＬＥＤ基板６００側の側壁（２つ）はいずれも格子状に形成されている。つまり、これらの壁のそれぞれには複数の開口が形成されている。薬剤は、これら格子状の壁により保持されている。このため、一対のＬＥＤ基板６００から放射される紫外線は、カートリッジ４００の側壁を通過して薬剤に到達する。また、ファン２００から送風される空気は、底壁を通過した後、粒状の薬剤の隙間を通って流れる。カートリッジ４００のうち上方側部分には壁が存在しておらず、開放されている。

制御基板５００は、二酸化塩素発生装置１０の全体の動作を制御するための制御基板である。制御基板５００は、ケース１００（第１部材１１０）の内壁面とファン２００との間の空間内に配置されている。

一対のＬＥＤ基板６００は、カートリッジ４００内の薬剤に紫外線を照射するための基板である。一対のＬＥＤ基板６００は互いに同一の構成となっており、カートリッジ４００を間に挟んで互いに平行となるように配置されている。本実施形態では、ＬＥＤ基板６００が紫外線照射部に相当する。

各ＬＥＤ基板６００のうちカートリッジ４００と対向する方の主面には、紫外線の発生源である複数のＬＥＤ６０１が搭載されている。各ＬＥＤ基板６００は、これらＬＥＤ６０１を発光させることによりＬＥＤ６０１から紫外線を放射する。ＬＥＤ６０１から放射された紫外線がカートリッジ４００内の薬剤に照射されることにより、薬剤から二酸化塩素が発生する。

各ＬＥＤ基板６００の背面側、すなわちＬＥＤ６０１が配置されている面とは反対側の面には、コネクタ６０２が接続されている。コネクタ６０２は、制御基板５００と一対のＬＥＤ基板６００とをケーブル６０３により接続し、両者間の通信や電力供給を行うためのものである。

一対の光学フィルタ７００は互いに同一の構成となっており、カートリッジ４００を間に挟んで互いに平行となるように配置されている。各光学フィルタ７００は、ＬＥＤ基板６００とカートリッジ４００との間となる位置に配置されている。ＬＥＤ基板６００と光学フィルタ７００とは平行となっており、両者の間には隙間が形成されている。図４に示されるように、各光学フィルタ７００は、ＬＥＤ６０１から破線の領域に放射される紫外線の照射角度を、点ハッチングで示される領域に制限する。すなわち、各光学フィルタ７００は、ケース１００の外部への紫外線の漏れが抑制されるように、ＬＥＤ６０１から放射される紫外線の照射角度を制限する光学フィルタとして機能する。

図２及び図３に示されるように、仕切り板８００は円板状の板であって、ケース１００内のうち上方側部分に収納されている。仕切り板８００の下面は、ダクト３００の上端に当接している。二酸化塩素発生装置１０を上方側から見た場合においては、仕切り板８００の外径と、ケース１００の内径とが略等しくなっている。

仕切り板８００のうち略中央部分、具体的には、一対の光学フィルタ７００の間であり且つカートリッジ４００の直上となる位置には、複数の開口部８０１が形成されている。カートリッジ４００を通過した空気及び二酸化塩素は、開口部８０１を通って上方側に向かい、吹き出し口１４１から外部に放出される。仕切り板８００と上蓋１４０との間の空間に形成された流路、すなわち、開口部８０１から吹き出し口１４１に向かう流路のことを、以下では「流路ＦＰ２」とも表記する。

次に、図３を参照しながら、二酸化塩素発生装置１０の動作について説明する。
制御基板５００が行う制御によりファン２００が駆動されると、ファン２００の開口２０１から空気が上方側に送り出される（矢印ＡＲ１）。当該空気は、その全てがダクト３００内に流入し、カートリッジ４００の内部、つまり粒状の薬剤の隙間を通りながら、上方に向かって流れる（矢印ＡＲ２）。

このとき、制御基板５００及びＬＥＤ基板６００が行う制御により、各ＬＥＤ６０１が発光している。ＬＥＤ６０１から放射される紫外線は、光学フィルタ７００を通過して薬剤に到達する。薬剤には、その上端から下端に至るまでの略全体に対し、左右両側から紫外線が照射されている。

薬剤に対する紫外線の照射に伴って、カートリッジ４００の内部では二酸化塩素が発生する。二酸化塩素は、ファン２００から送り込まれる空気に押し流されて、空気と共に上方側に向かって流れる（矢印ＡＲ２）。

カートリッジ４００を通過した二酸化塩素及び空気は、仕切り板８００の開口部８０１を通って流路ＦＰ２に流入する。その後、流路ＦＰ２を更に上方側に向かって流れて（矢印ＡＲ３）、上蓋１４０の吹き出し口１４１から外部（車室内）に放出される。

以上説明した本実施形態の二酸化塩素発生装置１０によれば、以下の（１）及び（２）に示される作用及び効果を得ることができる。

（１）各光学フィルタ７００は、ＬＥＤ６０１から放射される紫外線の照射角度を、図４の点ハッチングで示される領域に制限する。すなわち、各光学フィルタ７００は、ケース１００の外部への紫外線の漏れが抑制されるようにＬＥＤ６０１から放射される紫外線の照射角度を制限する。これにより、使用者がケース１００の開口部１０１からカートリッジ４００を取り出す際、ケース１００の開口部１０１から外部への紫外線の漏れが抑制されるため、紫外線が使用者の目に当たり難くなる。

（２）ＬＥＤ６０１から放射される紫外線の照射角度を光学フィルタ７００により制限する場合、光学フィルタ７００の光透過率が低いと、薬剤に対する紫外線の照射効率が低下する懸念がある。これは、二酸化塩素の発生効率を低下させる要因となる。この点、本実施形態の二酸化塩素発生装置１０では、カートリッジ４００を挟むように一対のＬＥＤ基板６００が配置されているため、ＬＥＤ基板が一つの場合と比較すると、薬剤に対する紫外線の照射効率が高められる。結果的に、光学フィルタ７００を用いた場合でも、二酸化塩素の発生効率を確保することが可能となる。

＜第２実施形態＞
次に、添付図面を参照しながら本発明の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

図５に示されるように、本実施形態のダクト３００の内部には収容検知センサ９００が設けられている。収容検知センサ９００は、ケース１００の内部にカートリッジ４００が収容されているか否かを検知する。収容検知センサ９００は、スイッチ部９０１と、可動部９０２とを備えている。

可動部９０２は軸部９０３により揺動可能に支持されている。可動部９０２は、不図示のばね部材により、スイッチ部９０１から離間した状態で保持されている。図６に示されるように、ケース１００の開口部１０１からダクト３００の内部にカートリッジ４００が収容されると、可動部９０２がカートリッジ４００により押圧される。可動部９０２は、カートリッジ４００に押圧されることによりスイッチ部９０１に向かって揺動する。ダクト３００内にカートリッジ４００が完全に収容されると、可動部９０２がスイッチ部９０１に接触する。

スイッチ部９０１は、可動部９０２が接触していないとき、オフ状態となっている。可動部９０２の揺動によりスイッチ部９０１に可動部９０２が接触すると、スイッチ部９０１がオン状態になる。

制御基板５００は、スイッチ部９０１がオン状態である場合には、ケース１００の内部にカートリッジ４００が収容されていると判定する。この場合、制御基板５００は、ＬＥＤ基板６００を介してＬＥＤ６０１を発光させ、ＬＥＤ６０１から紫外線を放射させる。また、制御基板５００は、スイッチ部９０１がオフ状態である場合、ケース１００の内部にカートリッジ４００が収容されていないと判定する。この場合、制御基板５００は、ＬＥＤ基板６００を介してＬＥＤ６０１を発光させ、ＬＥＤ６０１からの紫外線の放射を停止する。

以上説明した本実施形態の二酸化塩素発生装置１０によれば、第１実施形態の（１）及び（２）の効果に加え、以下の（３）に示される作用及び効果を得ることができる。

（３）使用者がカートリッジ４００をケース１００から取り出した際にＬＥＤ６０１からの紫外線の放射が停止されるため、ケース１００の外部への紫外線の漏れを、より効果的に抑制することができる。

（変形例）
次に、第２実施形態の二酸化塩素発生装置１０の変形例について説明する。
図７及び図８に示されるように、本変形例の収容検知センサ９００は、発光部９１０と、受光部９１１とを備えている。発光部９１０は、一方のＬＥＤ基板６００に設けられている。受光部９１１は、他方のＬＥＤ基板６００に設けられている。発光部９１０及び受光部９１１は互いに対向するように配置されている。発光部９１０は受光部９１１に向けて赤外線を放射する。受光部９１１は、発光部９１０から放射される赤外線を受光しているか否かを検知する。

図７及び図８に示されるように、ダクト３００の内部にカートリッジ４００が収容されていない場合、発光部９１０から放射される赤外線が受光部９１１により受光される。すなわち、受光部９１１は、発光部９１０から放射される赤外線を検知することができる。

一方、図９に示されるように、ケース１００の開口部１０１からダクト３００の内部にカートリッジ４００が完全に収容されると、発光部９１０から放射される赤外線がカートリッジ４００、あるいはカートリッジ４００の薬剤により遮られる。よって、受光部９１１は、発光部９１０から放射される赤外線を検知できなくなる。

制御基板５００は、発光部９１０から放射される赤外線が受光部９１１により検知されていない場合には、ケース１００の内部にカートリッジ４００が収容されていると判定し、ＬＥＤ６０１から紫外線を放射する。また、制御基板５００は、発光部９１０から放射される赤外線が受光部９１１により検知されている場合には、ケース１００の内部にカートリッジ４００が収容されていないと判定し、ＬＥＤ６０１からの紫外線の放射を停止する。

このような収容検知センサ９００を用いた二酸化塩素発生装置１０でも、第２実施形態の二酸化塩素発生装置１０と同様の作用及び効果を得ることができる。

＜他の実施形態＞
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・収容検知センサ９００は、図５〜図９に示されるものに限らず、ケース１００の内部にカートリッジ４００が収容されているか否かを検知できるものであれば、任意の機器を用いることができる。

・薬剤収容部材は、図２に示されるような格子状のカートリッジ４００に限らず、薬剤を収容することができ、且つガス及び紫外線を透過可能な任意の部材を用いることができる。

・カートリッジ４００に対して一つのＬＥＤ基板６００が対向配置されていてもよい。この場合、カートリッジ４００とＬＥＤ基板６００との間に光学フィルタ７００を一つだけ配置すればよい。

・光学フィルタ７００は、ＬＥＤ基板６００に設けられたＬＥＤ６０１の一部にのみ対向して配置されていてもよい。例えば、ケース１００の開口部１０１に近接して配置されるＬＥＤ６０１にのみ対向して配置されていてもよい。

・紫外線を単独に、あるいは紫外線を含めて放つものであれば、ＬＥＤ６０１に限らず、紫外線の光源として従来公知のものを採用することができる。つまり、光源から発せられる紫外線は、その波長が紫外線波長（２００〜３８０ｎｍの近紫外線、１０〜２００ｎｍの遠紫外線、１〜１０ｎｍの極紫外線）のみからなる紫外線である必要はなく、波長が３８０ｎｍ〜７２０ｎｍの可視光線を含むような紫外線であってもよい。

・第２実施形態の二酸化塩素発生装置１０は、光学フィルタ７００を有していない構成であってもよい。

・本発明は上記の具体例に限定されるものではない。すなわち、上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１０：二酸化塩素発生装置
１００：ケース
４００：カートリッジ（薬剤収容部材）
６００：ＬＥＤ基板（紫外線照射部）
７００：光学フィルタ
９００：収容検知センサ

Claims (3)

1. 薬剤に紫外線を照射することにより二酸化塩素を発生させる二酸化塩素発生装置（１０）であって、
   前記紫外線を放射する紫外線照射部（６００）と、
   前記薬剤を内部に収容する薬剤収容部材（４００）と、
   前記紫外線照射部及び前記薬剤収容部材の周囲を覆うケース（１００）と、
   前記薬剤収容部材と前記紫外線照射部との間に配置される光学フィルタ（７００）と、を備え、
   前記光学フィルタは、前記ケースの外部への前記紫外線の漏れが抑制されるように前記紫外線照射部から放射される前記紫外線の照射角度を制限することを特徴とする二酸化塩素発生装置。
2. 請求項１に記載の二酸化塩素発生装置において、
   前記紫外線照射部として、前記薬剤収容部材を挟むように配置される一対の紫外線照射部を備えることを特徴とする二酸化塩素発生装置。
3. 請求項１又は２に記載の二酸化塩素発生装置において、
   前記ケースの内部に前記薬剤収容部材が収容されているか否かを検知する収容検知センサ（９００）を更に備え、
   前記収容検知センサにより前記ケースの内部に前記薬剤収容部材が収容されていないことを検知した際、前記紫外線照射部からの前記紫外線の放射を停止することを特徴とする二酸化塩素発生装置。

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