JP6812598B1 - 紫外線照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用的な紫外線照射装置を提供すること。【解決手段】紫外線の遮蔽機能および柔軟性を有する袋状のシート体２であって、内部に気体の流路２１、２２があり、外部から前記流路２１、２２に流入する気体が通る吸気孔２３と、前記流路２１、２２から外部に流出する気体が通る排気孔２４とがあるシート体２と、前記シート体２に収容され、前記流路２１、２２を流れる気体に紫外線を照射する光源３１、３４と、を備える紫外線照射装置１。【選択図】図７

Description

本発明は、紫外線を照射した気体を排気する紫外線照射装置に関する。

紫外線を気体に照射し、殺菌およびウィルスを不活化した気体を吐出する紫外線照射装置が知られる（例えば特許文献１）。特許文献１の装置は、防塵マスクのフィルタカートリッジ等であり、フィルタ、中間部材、ＵＶ−ＬＥＤが筐体に収められて一体化されている。

フィルタにより濾過した空気は、中間部材を通過した後に、ＵＶ−ＬＥＤによって紫外線が照射され、装置外に排気される。該装置では、中間部材が蛍光体を有することにより発光し、ＵＶ−ＬＥＤによる殺菌不活化機能の作動を目視できるようになっている。

特開２０１９−１４１３７７号公報

特許文献１の装置は、防塵マスクのフィルタカートリッジ等としてしか利用できず、汎用的ではない。

本発明は、汎用的な紫外線照射装置を提供することを目的とする。

本発明の要旨は、図１〜図１４の符号を参照すると以下の通りである。
（１）紫外線の遮蔽機能および柔軟性を有する袋状のシート体２であって、内部に気体の流路２１、２２があり、外部から前記流路２１、２２に流入する気体が通る吸気孔２３と、前記流路２１、２２から外部に流出する気体が通る排気孔２４とがあるシート体２と、
前記シート体２に収容され、前記流路２１、２２を流れる気体に紫外線を照射する光源３１、３４と、
を備える紫外線照射装置１。
（２）（１）に記載の紫外線照射装置１において、
平らであり、前記シート体２に収容されて前記光源３１、３４と対向する不織布製のフレーム５を備え、前記フレーム５には、前記流路２１、２２を形成する流路壁６が立設される紫外線照射装置１。
（３）（２）に記載の紫外線照射装置１において、
前記フレーム５は、
前記フレーム５の長手方向である第１方向（Ｘ方向）の一方側にある第１フレーム部５１と、
前記第１方向の他方側にある第２フレーム部５２と、
前記第１方向の両端が前記第１、第２フレーム部５１、５２に接続し、前記第１方向と直交する第２方向（Ｙ方向）の幅が前記第１、第２フレーム部５１、５２よりも狭い第３フレーム部５３とを備え、
前記流路２１、２２は、前記第１フレーム部５１から前記第３フレーム５３部に至る第１流路２１と、前記第２フレーム部５２から前記第３フレーム部５３に致る第２流路２２とがあり、
前記光源３１、３４は、前記第１流路２１を流れる気体に紫外線を照射する第１光源３１と、前記第２流路２２を流れる気体に紫外線を照射する第２光源３４とを備える紫外線照射装置１。
（４）（３）に記載の紫外線照射装置１において、
前記流路壁６は、
前記フレーム５の縁に沿う縁壁６１と、
前記第１フレーム部５１にて前記縁壁６１の間に立設され、前記第１流路２１を蛇行させる第１流路壁６２と、
前記第２フレーム部５２にて前記縁壁６１の間に立設され、前記第２流路２２を蛇行させる第２流路壁６３と、を備える紫外線照射装置１。
（５）（３）または（４）に記載の紫外線照射装置１において、
前記シート体２に収容され、前記第３フレーム部５３上の気体の流れを検出するセンサ３７と、
前記シート体２に収容されるプロセッサ３９であって、前記気体の流れが検出されない場合は、前記第１、第２光源３１、３４に紫外線を照射させず、前記気体の流れが検出された場合は、前記第１、第２光源３１、３４に紫外線を照射させるプロセッサ３９とを備える紫外線照射装置１。
（６）（１）から（５）のいずれか一つに記載の紫外線照射装置１において、
前記シート体２に収容され、前記光源３１、３４に電力を供給する充電池３２、３５と、
前記シート体２に収容されるとともに、一部が前記シート体２の外部に露出し、前記充電池３２、３５を充電する外部充電に接続可能なコネクタ４１と、
前記シート体２に収容され、前記充電池３２、３５の充電中に前記第１、第２光源３１、３４に紫外線を照射させ、前記シート体２の内部を除菌するプロセッサ３９とを備える紫外線照射装置１。
（７）（２）から（５）のいずれか一つに記載の紫外線照射装置１において、
前記シート体２の第１面２４０の内面は、前記フレーム５において前記流路壁６が無い側の面と対向し、前記第１面２４０の外面には、接着層２４１が積層される紫外線照射装置１。
（８）マスク本体１０と、前記マスク本体１０における人体と対向する内面に取り付けられる（１）から（７）のいずれか一つに記載の紫外線照射装置１と、を備えるマスク１００。
（９）ファン４３と、
前記ファン４３が吸気する気体に紫外線を照射する光源３１Ａと、
前記紫外線の遮蔽機能を有し、前記ファン４３および前記光源３１Ａを収容し、内部に気体の流路２１Ａがあり、外部から前記流路２１Ａに流入する気体が通る吸気孔２３Ａと、前記流路２１Ａから外部に流出する気体が通る排気孔２４Ａとがある筐体２Ａと、
前記排気孔２４Ａが顔に向く姿勢で前記筐体２Ａを人体に装着させる装着部８と、
を備える紫外線照射装置１Ａ。

マスク１００を示す図である。 マスク本体１０の他の例を示す図である。 紫外線照射装置１が取り付けられた図２のマスク本体１０の装着状態を示す図である。 紫外線照射装置１の平面図である。 紫外線照射装置１の縦断面図である。 フレーム５の斜視図である。 紫外線照射装置１に貼り付けられたマスク本体１０の断面を示す模式図である。 第１流路壁６２の効果を説明するための模式的な平面図である。 第１流路壁６２の他の効果を説明するための模式的な断面図である。 回路素子のブロック図である。 紫外線照射装置１Ａの使用状態を示す図である。 紫外線照射装置１Ａの断面図である。 回路素子のブロック図である。 装着者が息を吐いた際の紫外線照射装置１の機能を示す平面図である。 装着者が息を吐いた際の紫外線照射装置１の機能を示すフレーム５の平面図である。

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１は、マスク１００を示す図である。
マスク１００は、マスク本体１０と、マスク本体１０における人体と対向する内面に取り付けられる紫外線照射装置１と、を備える。紫外線照射装置１は、マスク本体１０の外面に取り付けられてもよい。

マスク本体１０は、人体の装着時に口および鼻を覆う位置に、天然繊維または化学繊維の編織物または不織布である捕集体を位置づける。マスク本体１０は、捕集体により、外部からの細菌、ウイルス、花粉、ホコリ等を捕集するとともに、咳やくしゃみによる人体側からの飛沫の飛散を抑制する。マスク本体１０は、素材がガーゼまたは不織布で、形状が平型またはブリーツ型または立体型であってもよい。マスク本体１０は、耳掛け部が無くてもよく、両面テープ等により口の周囲に接着されてもよい。

図２は、マスク本体１０の他の例を示す図である。
本例のマスク本体１０は、２枚の矩形の樹脂フィルム９１１、９１２が接合する本体９１を備える。樹脂フィルム９１１、９１２は、矩形の境界９３の外側に塗布された接着剤により接合する。本体９１にて境界９３内に生じる収容空間Ｖ内には、捕集体９２が収容される。捕集体９２は、ガーゼ等であり、マスク本体１０の装着時に口および鼻を覆う領域に位置づけられる。図２中手前側の樹脂フィルム９１１において、捕集体９２と重なる位置には複数の吸気孔９２１がある。図２中奥側の樹脂フィルム９１２には、同様に複数の吸気孔９２２がある。吸気孔９２１、９２２は、平面視でずれた位置にある。樹脂フィルム９１１、９１２としては、適宜の合成樹脂を使用でき、例えばポリスチレンやポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラート、アクリル樹脂等の熱可塑性合成樹脂を使用できる。樹脂フィルム９１１、９１２は、有色であってもよいし、不透明であってもよい。樹脂フィルム９１１、９１２には、印刷等により画像が形成されていてもよい。

樹脂フィルム９１１には、マスク本体１０を鼻の形に沿う形状に保持するアルミプレート等の保形部材９４が取り付けられている。本体９１の長手方向であるＸ方向両側には、耳掛け部９６がある。耳掛け部９６には、Ｘ方向と直交するＹ方向に延びる長孔９５がある。耳掛け部９６は、長孔９５に耳が挿入されることで耳に掛けられる。耳掛け部９６には、長孔９５よりもＸ方向端側に、Ｙ方向に延びるスリット９７がある。スリット９７は、本体９１に入れられた切り込みである。スリット９７にも耳を挿入できる。顔幅に合わせて、適宜の位置の長孔９５またはスリット９７を利用できる。長孔９５およびスリット９７は、両方ある必要はなく、いずれか一方があればよく、また、共にＸ方向に適宜の数を設けることができる。

図３は、紫外線照射装置１が貼り付けられた図２のマスク本体１０の装着状態を示す図である。
紫外線照射装置１は、マスク本体１０の内面に貼り付けられる。マスク本体１０にポケットが設けられ、紫外線照射装置１は、該ポケットに差し込まれてもよい。紫外線照射装置１のマスク本体１０への設置方法は適宜の方法を採用できる。紫外線照射装置１は、人が息を吸う際の負圧を利用して吸気し、吸気した空気に紫外線を照射して除菌、不活化して排気し、該除菌、不活化した空気を人体に供給する。本実施形態によれば、マスク本体１０だけでは十分には濾過できないことがある菌やウイルス、例えば新型コロナウイルス等を除菌、不活化できる。また、紫外線照射装置１は、人が吐く息を吸気し、吸気した空気に紫外線を照射して除菌、不活化して排気する。

図４は、紫外線照射装置１の平面図である。紫外線照射装置１の図４中紙面奥側の面がマスク本体１０に貼り付けられる面となる。
紫外線照射装置１は、長手方向であるＸ方向（第１方向）に延びる平たい形状をしている。紫外線照射装置１は、外装として、紫外線の遮蔽機能および柔軟性を有する袋状のシート体２を備える。シート体２は、紫外線ＵＶ−Ｃである波長２００〜２８０ｎｍの紫外線の遮蔽機能を有する。シート体２は、後述の光源３１、３４が照射する紫外線を９９％以上遮蔽するものとするが、８０％以上あるいは９０％以上遮蔽してもよい。シート体２の素材は、適宜でよく、本実施形態ではビニール素材であるものとする。

シート体２は、Ｘ方向に延びる矩形体のＸ方向中央に窪みが形成された平面視逆Ｕ字状である。シート体２は、大略、Ｘ方向の一方側（図４の左側）にある第１吸気部２１０と、Ｘ方向の他方側（図４の右側）にある第２吸気部２２０と、第１、第２吸気部２１０、２２０の間にありＸ方向の両端が第１、第２吸気部２１０、２２０に接続する排気部２３０と、を備える。なお、本実施形態では、要素に付された「吸気」や「排気」は、マスク１００の装着者が息を吸った際の要素の機能（吸気、排気）を表している。装着者が息を吐いた際には、これらの要素は、付された機能と逆の機能を働かせる。例えば、装着者が息を吐いた際には、排気部２３０は吸気し、第１、第２吸気部２１０，２２０は、排気する。以下では、特に断りを入れない場合、各要素の説明は、装着者が息を吸った際のものである。

シート体２には、内部に空気の流路２１、２２があり、吸気孔２３と排気孔２４とがある。吸気孔２３には、装着者が息を吸った際に外部から流路２１、２２に流入する空気が通る。排気孔２４には、装着者が息を吸った際に流路２１、２２から外部に流出する空気が通る。吸気孔２３は、第１、第２吸気部２１０において、Ｘ方向端側、かつＸ方向と直交するＹ方向の一方側（図４の下側）にある。排気孔２４は、排気部２３０において、Ｙ方向の両側にある。

Ｙ方向の一方側（図４の下側）の排気孔２４は、装着者が息を吸った際に装着者の口に向けて排気し、Ｙ方向の他方側（図４の上側）の排気孔２４は、鼻に向けて排気する。また、シート体２のＸ方向の一方側では、コネクタ４１が外部に露出している。コネクタ４１は、例えばＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）コネクタである。シート体２は、コネクタ４１の周囲に密着し、コネクタ４１周りからの紫外線の漏洩を防ぐようになっている。

シート体２には、流路２１、２２を流れる空気に紫外線を照射する光源３１、３４が収容される。光源３１、３４は、ＵＶ−Ｃ域の波長の紫外線を照射する。本実施形態では、光源３１、３４は、細菌のＤＮＡ損傷およびウイルスの不活化を強く誘発する波長域２５０−２７０ｎｍ中の波長２６０ｎｍを主波長とする紫外線を照射する。これにより、吸気された空気が除菌、不活化される。光源３１、３４から照射される紫外線は、シート体２に遮蔽されるため、シート体２の外部には漏れない。

光源３１、３４は、波長２２２ｎｍを主波長とする紫外線を照射してもよい。波長２２２ｎｍの紫外線は、細菌のＤＮＡ損傷およびウイルスの不活化を誘発するが人の核には到達せず人のＤＮＡ損傷は誘発しない。光源３１、３４は、本実施形態では、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）であり複数あるものとするが、適宜の物を採用でき、その数も適宜でよい。

紫外線照射装置１において、マスク１００の装着者が鼻または口にて空気を吸い込むと、排気孔２４の付近に負圧が生じる。該負圧は、排気孔２４からシート体２の内部を介して吸気孔２３に伝搬する。これにより、吸気孔２３から、マスク本体１０の内側の空気が吸気される。吸気された空気は、シート体２の内部で光源３１、３４によって紫外線を照射され、除菌、不活化される。除菌、不活化された空気は、排気孔２４からマスク本体１０の内側に排気され、装着者に吸われる。

従って、マスク本体１０の内面に紫外線照射装置１を貼ることで、マスク本体１０だけでは十分には濾過できないことがある菌やウイルス、例えば新型コロナウイルス等を除菌・不活化できる。加えて、紫外線照射装置１では、全体が、紫外線の遮蔽機能を有するビニール素材のシート体２で包まれているため、皮膚にやさしく、また紫外線の漏洩を防止できるので安全である。そして、シート体２は柔軟であり、マスク本体１０の形状への追随性を有するので、紫外線照射装置１は、大半のマスクに装着可能である。

また、図１４に参照されるように、装着者が鼻または口にて息を吐くと、息が排気孔２４からシート体２内に流入する。息は、シート体２の内部で光源３１、３４によって紫外線を照射され、除菌、不活化される。除菌、不活化された息は、吸気孔２３からマスク本体１０の内側に排気された後、マスク本体１０外へ流出する。従って、本実施形態によれば、装着者の吐く息も除菌、不活化でき、衛生的である。

図５は、紫外線照射装置１の縦断面図である。
シート体２は、一枚または複数枚のシートを備えて袋状に形成されていてもよく、本実施形態では、２枚のシート２４０、２５０を備えて袋状に形成される。２枚のシート２４０、２５０は、平面視略同一形状であり、対向した状態で互いの縁部が接合される。

図５中下側のシート２４０（第１面）の外面には、接着層２４１が積層される。接着層２４１には、不図示の剥離層が積層される。剥離層を剥がすことで、紫外線照射装置１を適宜の対象物、本実施形態ではマスク本体１０に貼り付けることができる。排気孔２４は、シート２４０にある。吸気孔２３は、図５中上側のシート２５０（第２面）にある。

シート体２には、フレーム５および基板３８が重ねられた状態で収容される。基板３８は、柔軟性を有するフレキシブル基板であるものとするが、リジット基板であってもよい。基板３８は、シート２５０の内面上に接着等により固定される。フレーム５および基板３８がシート２４０、２５０に出し入れ可能なように、シート２４０、２５０にファスナーやジッパーがあってもよい。シート体２は、フレーム５を包むことにより上記形状に保持される。

図６は、フレーム５の斜視図である。
フレーム５は、空気の流路２１、２２を保持するものであり、適宜の材料を用いることができるが、本実施形態では不織布が用いられる。フレーム５は、可撓性または柔軟性を有していてもよい。フレーム５は、Ｘ方向に延びる矩形体のＸ方向中央に窪みが形成され、各角にはＲが付けられた平面視逆Ｕ字状である。フレーム５は、フレーム５の長手方向であるＸ方向の一方側（図６の左側）にある第１フレーム部５１と、Ｘ方向の他方側にある第２フレーム部５２と、第３フレーム部５３とを備える。第３フレーム部５３は、Ｘ方向の両端が第１、第２フレーム部５１、５２に接続し、Ｘ方向と直交するＹ方向の幅が第１、第２フレーム部５１、５２よりも狭い。第１、第２フレーム部５１、５２の内側の外郭線５１１、５２１は、Ｙ方向の一方側（図５の下側）から他方側（図５の上側）に向かうにしたがって、Ｘ方向の中央側に進むように傾斜する。

フレーム５には、流路２１、２２を形成する流路壁６が立設される。流路壁６は、基板３８に当接する（図５参照）。流路壁６は、フレーム５の縁に沿う縁壁６１と、第１流路壁６２と、第２流路壁６３と、収容壁６４とを備える。

縁壁６１において、第１フレーム部５１のＸ方向の両端かつＹ方向の一方側（図６の下側）の両角部には、スリット６５が入れられている。シート２４０において、該スリット６５に対応する各位置にも吸気孔２３がある（図５）。第３フレーム部５３のＹ方向両端の縁壁６１にもスリット６６が入れられている。

収容壁６４は、第１フレーム部５１の中央にあり、円環状で第１充電池３２を収容する。収容壁６４は、同様の物が第２フレーム部５２の中央にもあり第２充電池３５を収容する。第１、第２充電池３２、３５は、コイン形の充電池であり、基板３８に実装される。第１、第２充電池３２、３５は、シート形でも角形でもよい。第１、第２充電池３２、３５に替えて一次電池を利用してもよい。

第１流路壁６２は、第１フレーム部５１にて縁壁６１の間に複数立設され、第１流路２１を蛇行させる。第１流路壁６２は、第３フレーム部５３にまで立設されてもよい。第１流路壁６２は、Ｙ方向の一方側（図６の下側）から他方側（図６の上側）に向かうにしたがって、Ｘ方向の一方側（図６の左側）に進むように傾斜する。第１流路壁６２は、縁壁６１と同じ高さであり、縁壁６１か収容壁６４に繋がる。第３流路壁６３は、シート体２のＸ方向の中央線を境に第１流路壁６２と線対称であるので、説明は省略する。

フレーム５において流路壁６が無い側の面は、接着層２４１が積層されるシート２４０と対向する（図５参照）。

光源３１、３４は、第１流路２１を流れる気体に紫外線を照射する複数の第１光源３１と、第２流路２２を流れる気体に紫外線を照射する複数の第２光源３４とを備える。第１光源３１は、基板３８に実装され、平面視で第１流路壁６２間に位置づけられる。第２光源３４は、基板３８に実装され、平面視で第２流路壁６３間に位置づけられる。

平面視で第３フレーム５３と重なる位置にセンサ３７が配置される。センサ３７は、基板３８に実装され、第３フレーム５３上の空気の流れを検出する。センサ３７は、マイクロフローセンサであるものとするが、適宜の物を使用できる。

図７は、紫外線照射装置１に貼り付けられたマスク本体１０の断面を示す模式図である。
装着者が息を吸うと、第１フレーム部５１上に、空気が、シート２５０の吸気孔３４を通って直接またはスリット６５を介して吸気される。空気は、収容部６４の両側を通って第３フレーム部５３上へ向かうところ、第１流路壁６２によって蛇行する。空気は、第１流路壁６２間を通る間に第１光源３１によって紫外線を照射され、除菌、不活化される。第３フレーム部５３上の除菌、不活化された空気は、スリット６６を通り排気孔２４（図４）から装着者の鼻または口へ向かって排気される。以上の空気の流路が第１流路２１となる。

同様に、装着者が息を吸うと、第２フレーム部５２上に空気が吸気され、空気は、収容部６４の両側を通って第３フレーム部５３上へ、第２流路壁６３によって蛇行しながら向かう。空気は、第２光源３４に紫外線を照射されて除菌、不活化され、スリット６６を通り排気孔２４（図４）から装着者の鼻または口へ向かって排気される。以上の空気の流路が第２流路２２となる。このように、紫外線照射装置１は、Ｘ方向の両側から空気を吸気でき、両側でそれぞれ吸気した空気を除菌、不活化できる。

装着者が息を吐いた際には、図１５に示すように、第１、第２流路２１、２２は逆方向となる。装着者の息は、シート体２の排気孔２４（図４）、スリット６６を通って第３フレーム部５３上に流入する。息は、第１、第２フレーム部５１，５２上へ向かい、第１、第２流路壁６２、６３によって蛇行する。息は、第１、第２光源３１、３４によって紫外線を照射され、除菌、不活化された後、シート体２の吸気孔２３からマスク本体１０内へ排気される。

以下、図７の点線で囲った部分での第１流路壁６２の効果を、図８および図９を利用して説明する。図８は、第１流路壁６２の効果を説明するための模式的な平面図である。
第１流路２１を構成するフレーム５、フレーム５に立設される第１流路壁６２、および縁壁６１は、不織布であり表面にヒゲ部分や凹凸がある。本実施形態では、第１流路壁６２により空気の第１流路２１が蛇行するので、空気（または装着者の息）中の雑菌、ウイルスがフレーム５や第１流路壁６２、縁壁６１に付着しやすい。第２流路２２における第２流路壁６３の作用も同様である。従って、本実施形態では、空気（または装着者の息）中の雑菌、ウイルスに対し、紫外線を良好に照射できる。

図９は、第１流路壁６２の他の効果を説明するための模式的な断面図である。
第１流路２１は、第１流路壁６２に囲まれ、フレーム５の平面方向の幅が狭められる。このため、本実施形態では、第１光源３１から照射される紫外線を第１流路壁６２によって近い距離で反射でき、空気（または装着者の息）に効率的に紫外線を照射できる。第２流路２２における第２流路壁６３も同様の効果を奏する。

図１０は、回路素子のブロック図である。
基板３８には、回路素子として、上記第１、第２光源３１、３４、第１、第２充電池３２、３５、センサ３７、コネクタ４１の他、プロセッサ３９およびメモリ４０が実装される。各回路素子間は、パス３８１にて適宜に接続される。プロセッサ３９は、メモリ４０内のプログラムを読み込んで回路素子全体を制御する。

プロセッサ３９にはセンサ３７の出力信号が入力される。プロセッサ３９は、第３フレーム５３上の空気の流れを検出しない場合、第１、第２光源３１、３４に紫外線を照射させず、第３フレーム５３上の空気の流れを検出する場合、第１、第２光源３１、３４に紫外線を照射させる。これにより、紫外線照射装置１は、マスク１００の装着者が呼吸した場合にのみ紫外線を照射でき、マスク１００が外されている場合には動作を停止させるので、消費電力を抑えることができる。

プロセッサ３９は、コネクタ４１に外部電源が接続し、第１、第２充電池３２、３５の充電を開始すると、第１、第２光源３１、３４による紫外線の照射を開始する。プロセッサ３９は、第１、第２充電池３２、３５の充電を終了すると、第１、第２光源３１、３４による紫外線の照射を終了させる。本実施形態によれば、充電中に、シート体２の内部を自己除菌、不活化できる。なお、紫外線の照射の終了は、照射の開始から定められた経過時間で終了するように条件づけられていてもよい。

紫外線照射装置１は、シート体２が非常に軽量であり、回路素子として極小の物を利用できるので、全体の重量を８．５ｇ程度に抑えることが可能である。

本実施形態では、第１、第２光源３１、３４としてＬＥＤを利用するので、全体の電力消費量を抑えることができる。そのため、本実施形態では、第１、第２充電池３２、３５としてコイン形の軽量のものを使用しても、例えば５時間程度の十分な点滅稼働時間を確保できる。

（第２実施形態）
図１１は、紫外線照射装置１Ａの使用状態を示す図である。
紫外線照射装置１Ａは、内部にファン４３（図１２）を備え、除菌、不活化した空気を顔に向けて送る。紫外線照射装置１Ａの筐体２Ａは、本実施形態では硬質の樹脂製であり、箱状に形成されている。筐体２Ａの一面には吸気孔２３Ａがあり、他面には排気孔２４Ａがある。筐体２Ａには、排気孔２４Ａが顔に向く姿勢で筐体２Ａを人体に装着させる装着部８がある。装着部８は、本実施形態では首を通すネックストラップとするが、服やベビーカーに筐体２Ａを取り付けるクリップであってもよい。また、筐体２ＡがＵ字状で首にかけて使用するものである場合、筐体２Ａの首にかける部分が装着部８となる。

図１２は、紫外線照射装置１Ａの断面図である。
筐体２Ａは、光源３１Ａが射出する紫外線の遮蔽機能を有する。筐体２Ａは、ファン４３および光源３１Ａ等を収容し、内部に気体の流路２１Ａがある。吸気孔２３Ａは、筐体２Ａの外部から流路２１Ａに流入する気体が通る。排気孔２４Ａは、流路２１Ａから筐体２Ａの外部に流出する空気が通る。

筐体２Ａの内部において排気孔２４の前段には、遠心タイプのファン４３がある。ファン４３は、軸流タイプであってもよい。筐体２Ａに内部において吸気孔２３Ａの後段には、空気を除菌、不活化するための以下の機構がある。筐体２Ａの側面２９の内面上には反射層３３Ａが積層される。反射層３３Ａは、筐体２Ａに接着されたアルミ箔であるものとするが、適宜の素材を使用できる。反射層３３Ａの筐体２Ａへの固定方法は、接着の他、めっきや蒸着であってもよい。側面２９と対向する不図示の側面（図１２の紙面手前側の側面）側には、基板３８（図１３）がある。基板３８は、リジッド基板であってもよい。

側面２９と、側面２９に対向する不図示の側面に亘って、流路壁６２Ａが複数ある。流路壁６２Ａは、不織布または樹脂等により長手状に形成され、Ｘ方向（図１２の左右方向）に間隔を空けて配置されるとともに、Ｙ方向（図１２の上下方向）に間隔をあけて配置される。これにより、流路壁６２Ａは、空気の流路２１Ａを蛇行させる。光源３１Ａは、２６０ｎｍを主波長とする紫外線を照射し、平面視で流路２１Ａと重なる位置、かつ流路壁６２Ａと重ならない位置にある。

本実施形態でも、光源３１Ａにより流路２１Ａ中の空気に紫外線を照射し、空気を除菌、不活化できる。除菌、不活化された空気は、筐体２Ａ内の不図示の通路によりファン４３の軸中心部に導かれ、ファン４３に吸気および排気された後、筐体２Ａの排気孔２４Ａから装着者の顔に向けて排気される。

図１３は、回路素子のブロック図である。
基板３８には、回路素子として、上記の他、電源３２Ａ、プロセッサ３９、メモリ４０、コネクタ４１、スイッチ４４が実装される。各回路素子は、パス３８１にて適宜に接続される。プロセッサ３９は、メモリ４０内のプログラムを読み込んで回路素子全体を制御する。スイッチ４４は、一部が外部に露出しており、装着者からＯＮ、ＯＦＦ操作を受け付ける。プロセッサ３９は、スイッチ４４がＯＮされると、ファン４３を回すとともに光源３１Ａに紫外線を照射させる。

本実施形態では、紫外線照射装置１Ａを装着するだけで、除菌、不活化した空気を装着者の顔に向けて送ることができ、手軽に使用でき、医療現場の人々等に有効である。

電源３２Ａは、一次電池も利用できるが、本実施形態では充電池であるものとする。コネクタ４１は、一部が外部に露出しており、例えばＵＳＢコネクタである。プロセッサ３９は、コネクタ４１に外部電源が接続し、電源３２Ａの充電を開始すると、光源３１Ａによる紫外線の照射を開始し、充電を終了すると光源３１Ａによる紫外線の照射を終了させる。本実施形態によれば、充電中に、筐体２Ａの内部を自己除菌、不活化できる。なお、紫外線の照射の終了は、照射開始から定められた経過時間で終了するように条件づけられていてもよい。

なお、上述の紫外線照射装置１、１Ａは、適宜の気体中に設置されてもよく、該気体に紫外線を照射するものであってもよい。紫外線照射装置１は、マスク本体１０以外の物に設けられてもよい。

１、１Ａ…紫外線照射装置、２…シート体、２Ａ…筐体、８…装着部、１０…マスク本体、２１、２１Ａ、２２…流路、２３、２３Ａ…吸気孔、２４、２４Ａ…排気孔、３１、３１Ａ…光源。

Claims (9)

1. 紫外線の遮蔽機能および柔軟性を有する袋状のシート体であって、内部に気体の流路があり、外部から前記流路に流入する気体が通る吸気孔と、前記流路から外部に流出する気体が通る排気孔とがあり、マスク本体における人体と対向する内面または前記マスク本体の外面に取り付けられるシート体と、
   前記シート体に収容され、前記流路を流れる気体に紫外線を照射する光源が実装され、柔軟性を有する基板と、
   前記流路を構成する不織布製の流路壁が立設され、前記シート体に収容されて前記光源と対向する不織布製の長手状のフレームと、を備え、
   前記フレームは、
   前記フレームの長手方向である第１方向の一方側にある第１フレーム部と、
   前記第１方向の他方側にある第２フレーム部と、
   前記第１方向の両端が前記第１、第２フレーム部に接続し、前記第１方向と直交する第２方向の幅が前記第１、第２フレーム部よりも狭い第３フレーム部とを備え、
   前記流路は、前記第１フレーム部から前記第３フレーム部に至る第１流路と、前記第２フレーム部から前記第３フレーム部に致る第２流路とがあり、
   前記光源は、前記第１流路を流れる気体に紫外線を照射する第１光源と、前記第２流路を流れる気体に紫外線を照射する第２光源とを備え、
   前記流路壁は、
   前記第１フレーム部に立設され、前記第１流路を蛇行させる第１流路壁と、
   前記第２フレーム部に立設され、前記第２流路を蛇行させる第２流路壁と、を備える紫外線照射装置。
2. 請求項１に記載の紫外線照射装置において、
   前記流路壁は、前記フレームの縁に沿う縁壁を備え、
   前記第１流路壁は、前記第１フレーム部にて前記縁壁の間に立設され、
   前記第２流路壁は、前記第２フレーム部にて前記縁壁の間に立設される紫外線照射装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の紫外線照射装置において、
   前記シート体に収容され、前記第３フレーム部上の気体の流れを検出するセンサと、
   前記シート体に収容されるプロセッサであって、前記気体の流れが検出されない場合は、前記第１、第２光源に紫外線を照射させず、前記気体の流れが検出された場合は、前記第１、第２光源に紫外線を照射させるプロセッサとを備える紫外線照射装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の紫外線照射装置において、
   前記シート体に収容され、前記光源に電力を供給する充電池と、
   前記シート体に収容されるとともに、一部が前記シート体の外部に露出し、前記充電池を充電する外部充電に接続可能なコネクタと、
   前記シート体に収容され、前記充電池の充電中に前記第１、第２光源に紫外線を照射させ、前記シート体の内部を除菌するプロセッサとを備える紫外線照射装置。
5. 請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の紫外線照射装置において、
   前記基板に実装される第１電池および第２電池を備え、
   前記流路壁は、前記第１フレーム部にあり、前記第１電池を収容する第１収容壁と、前記第２フレーム部にあり、前記第２電池を収容する第２収容壁とを備える紫外線照射装置。
6. 請求項１に記載の紫外線照射装置において、
   前記基板に実装される第１電池および第２電池を備え、
   前記流路壁は、
   前記第１フレーム部にあり、前記第１電池を収容する第１収容壁と、
   前記第２フレーム部にあり、前記第２電池を収容する第２収容壁と、
   前記フレームの縁に沿う縁壁とを備え、
   前記フレームは、前記第１方向中央に窪みが形成された平面視逆Ｕ字状であり、前記第１フレーム部および前記第２フレーム部の内側の外郭線は、前記第２方向の一方側から他方側に向かうにしたがって、前記第１方向の中央側に進むように傾斜し、
   前記第１流路壁は、前記第１フレーム部にて前記縁壁の間に立設され、前記第２方向の前記一方側から前記他方側へ向かうにしたがって、前記第１方向の前記一方側に進み、前記縁壁か前記第１収容壁に繋がり、
   前記第２流路壁は、前記第２フレーム部にて前記縁壁の間に立設され、前記第２方向の前記一方側から前記他方側へ向かうにしたがって、前記第１方向の前記他方側に進み、前記縁壁か前記第２収容壁に繋がる紫外線照射装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の紫外線照射装置において、
   前記シート体の第１面の内面は、前記フレームにおいて前記流路壁が無い側の面と対向し、前記第１面の外面には、接着層が積層される紫外線照射装置。
8. 前記マスク本体と、前記マスク本体の前記内面に貼り付けられる請求項７に記載の紫外線照射装置と、を備えるマスク。
9. 請求項６に記載の紫外線照射装置において、
   前記第１フレーム部の前記縁壁において、前記第１方向の前記一方側、かつ前記第２方向の前記一方側の角部には、前記第１流路に対して気体が出入りするための開口があり、
   前記第２フレーム部の前記縁壁において、前記第１方向の前記他方側、かつ前記第２方向の前記一方側の角部には、前記第２流路に対して気体が出入りするための開口があり、
   前記第３フレーム部の前記第２方向両端の前記縁壁には、それぞれ、前記第３フレーム部上に対して気体を出入りさせるための開口がある紫外線照射装置。