JP6841631B2

JP6841631B2 - 紫外線照射装置

Info

Publication number: JP6841631B2
Application number: JP2016192696A
Authority: JP
Inventors: 吉田　英治; 英治吉田; 悠太吉田; 小林　剛; 剛小林; 芹澤　和泉; 和泉芹澤
Original assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2036-09-30
Also published as: JP2018051106A

Description

本発明は、紫外線照射装置に関し、特に、被処理物に紫外線照射を行ってないときに、室内の空気を脱臭・除菌する機能を備えた紫外線照射装置に関する。

紫外線の光エネルギーとオゾンの強力な酸化作用を利用したＵＶオゾン洗浄装置は、ドライ処理でありながら、真空を必要とせず、かつ、確実な洗浄効果が得られ、更に、表面損傷を受けない等の優れた利点を有するために、微細加工表面の超精密洗浄方法として活用されている。

このような紫外線とオゾンを用いたＵＶオゾン洗浄装置として、生体インプラントに対する紫外線照射を行った後に、紫外線照射によって発生したオゾンを迅速に除去することができる生体インプラント用洗浄処理装置が記載されている（特許文献１）。

このような装置においては、被処理物に紫外線照射を行わない間は何らの動作を行わず、次の処理を待機しているのみであった。そのため、装置の稼働率が悪いという問題があった。また、水銀ランプを用いた従来の生体インプラント処理装置においては、点灯始動後の安定までに時間を要するので、インプラントのＵＶオゾン洗浄処理が直ぐに行えず、作業効率が悪いという問題があった。

特開２０１２−１５７４１２号公報

本発明により解決しようとする課題は、それぞれ最適な処理条件が異なるＵＶオゾン洗浄処理と空気脱臭・除菌処理とを両立して、稼働率が高い紫外線照射装置を提供することである。更に、空気脱臭・除菌処理中も最適な処理条件でＵＶオゾン洗浄処理を行うことができる紫外線処理装置を提供することである。

紫外線照射手段が配設された紫外線照射処理室と、紫外線処理室に隣接して設けた吸気室と、紫外線処理室と吸気室とに正面側で対向する位置に設けて、それぞれ装置外部との間を空間的に隔てる開閉扉と、紫外線処理室と吸気室との間を空間的に隔て、紫外線照射手段により処理される被処理物が設置される照射台と、開閉扉の両側面側であって吸気室に対向する位置に設けて、吸気室と装置外部との間を空間的に接続する吸気口と、照射台の両側面側に設けて、少なくとも紫外線処理室と吸気室との間を空間的に接続する通気口と、を備えることにより、取り込まれた空気の一部が吸気室内の隅々にも行きわたるように、吸気口を配設することで、紫外線照射処理室で生じたオゾンが溜まることが無くなるので、扉を解放した時に、オゾン臭が残ることを防ぐことができる。また、被処理物に対して紫外線照射とオゾンによりＵＶオゾン洗浄処理を行うときと、吸入した室内の空気を脱臭・除菌処理を行うときに、紫外線照射処理室内の空気の流れや、紫外線照射と空気の流れにより影響を受けるオゾンの濃度分布が最適となるように、通気口を設けることで、ＵＶオゾン洗浄処理と空気脱臭・除菌処理とを両立した紫外線照射装置を提供することができる。

吸気室には、照射台を移動可能に支持する移動手段と、被処理物を回転させる駆動手段とを配設し、移動手段または駆動手段と吸気室の内壁との間は、全周囲にわたって空間的に接続されていることにより、吸気室内の圧力差が調整されるので、紫外線処理室内の空気の流れ（オゾン濃度分布）が変化したことによるオゾン処理に影響を与えることを防ぐことができる。

開閉扉を開放することで、紫外線処理室と吸気室とが装置外部に対して同時に空間的に開放され、照射台が、紫外線処理室と吸気室に対して引出可能となることで、作業者による被処理物の交換作業を容易にすることができる。

通気口を被処理物の通過を妨げる開口大きさで、照射台を囲む転落防止構造の少なくとも一部に設けたことにより、被処理物に対して紫外線照射とオゾンによりＵＶオゾン洗浄処理を行うときと、吸入した室内の空気を脱臭・除菌処理を行うときに、紫外線照射処理室内の空気の流れ（オゾンの濃度分布）が最適となるように通気口を設けたときでも、被処理物が照射台から転落することを防ぐことができる。

吸気室には、照射台を装置外部側に移動させることで空間が拡張する収納部を形成し、通気口を、照射台の少なくとも一部であって、紫外線処理室と収納部と間を空間的に接続する位置に設けたことにより、紫外線照射処理室で生じたオゾンが、収納部に溜まることが無くなるので、扉を解放した時に、オゾン臭が残ることを防ぐことができる。

紫外線照射手段は、放電容器の内径が３０ｍｍ以下のエキシマランプであることにより、運転の切り替えに対する応答性が良く、安定点灯して処理を開始できるまでの時間を短縮することができる。更に、装置構成もコンパクトな紫外線照射装置を提供することができる。

被処理物は、紫外線照射手段から照射される紫外線と、紫外線照射手段から照射された紫外線により生成するオゾンとによるＵＶオゾン洗浄処理を受け、吸気室を介して紫外線処理室へ入った空気は、紫外線照射手段から照射される紫外線と、紫外線照射手段から照射された紫外線により生成するオゾンとによる脱臭・除菌処理を受けることで、被処理物のＵＶオゾン洗浄機能と空気脱臭・除菌機能とを両立した紫外線照射装置を提供することができる。

少なくとも紫外線処理室で被処理物が紫外線照射手段によるＵＶオゾン洗浄処理を受けていないときには、吸気室を介して紫外線処理室へ入った空気が紫外線照射手段による脱臭・除菌処理を受けて装置外部へ出ることにより、装置の稼働率を高くした紫外線照射装置を提供することができる。

本発明による紫外線照射装置は、それぞれ最適な処理条件が異なるＵＶオゾン洗浄（表面改質）処理と空気脱臭・除菌処理とを両立した紫外線照射装置を提供することができ、空気脱臭・除菌処理中も最適な処理条件でＵＶオゾン洗浄処理を行うことができる紫外線処理装置を提供することができる。

本発明による紫外線照射装置の扉閉状態での構成を示す側面側の概略的断面図である。本発明による紫外線照射装置の扉閉状態での構成を示す上面側の概略的断面図である。本発明による紫外線照射装置の扉閉状態での構成を示す正面側の概略的断面図である。本発明による紫外線照射装置の扉閉状態での構成を示す概略的正面図である。本発明による紫外線照射装置の扉開状態での構成を示す側面側の概略的断面図である。本発明による紫外線照射装置の扉開状態での構成を示す上面側の概略的断面図である。本発明による紫外線照射装置の動作を示す図である。

本発明による実施形態は、紫外線照射とオゾンによるＵＶオゾン洗浄（表面改質）機能と、オゾンによる空気脱臭・除菌機能とを有する紫外線照射装置である。図１〜図４は、本発明による紫外線照射装置の扉閉状態での構成を示す概略図である。図１は、側面側の概略的断面図である。図２は、上面側の概略的断面図である。図３は、正面側の概略的断面図である。図４は、概略的正面図である。

次に、図１〜図４により紫外線照射装置１の全体構成について説明する。紫外線照射装置１は、覗き窓１２と吸気口１１Ｌ，１１Ｒを設けた扉１０を正面に配設し、吸気口１１Ｌ，１１Ｒを介して装置外部（室内）と空間的に接続される吸気室Ｓ１０と、支持手段２５と回転手段２４を介して被処理物Ｍが載置される照射台２０と、照射台２０に設けた通気口２１を介して吸気室Ｓ１０と空間的に接続される紫外線照射処理室Ｓ２０と、紫外線照射処理室Ｓ２０をオゾン除去手段３２と排気手段３３とを介して装置外部と空間的に接続する排気口３１を設けた。

紫外線照射処理室Ｓ２０には、紫外線を照射してオゾン（Ｏ_３ガス、以下単にオゾンと称する）を生成する紫外線照射手段２と、紫外線とオゾンによるＵＶオゾン洗浄（表面改質）処理が行われる２つの被処理物Ｍとが配置されている。被処理物Ｍは、照射台２０に設けた回転手段２４に嵌合した支持手段２５により紫外線照射手段２と対向するようにそれぞれ支持されている。

吸気室Ｓ１０には、照射台２０を移動可能に支持する移動手段２３と、回転手段２４を駆動させる駆動部（図示せず）が配設されている。吸気室Ｓ１０の正面（扉１０）側は、照射台２０または移動手段２３と扉１０との間には、通気部Ｓ１１を設けて、吸気室Ｓ１０の左右の一部である吸気部Ｓ１０Ｌ，Ｓ１０Ｒを正面側で空間的に接続している。吸気室Ｓ１０の背面側の一部である収納部Ｓ１２には、照射台２０と移動手段２３のそれぞれ背面側の一部が入り込むことで収納されている。この収納部Ｓ１２は、吸気室Ｓ１０の背面側で左右の吸気室Ｓ１０Ｌ，Ｓ１０Ｒを空間的に接続している。このようにして、照射台２０または移動手段２３と吸気室Ｓ１０の内壁との間は、全周囲にわたって連通した空間が形成されており、吸気部Ｓ１０Ｌと収納部Ｓ１２と吸気部Ｓ１０Ｒと通気部Ｓ１１とにより空間的に接続されている。

照射台２０は、吸気室Ｓ１０と紫外線照射処理室Ｓ２０とを空間的に隔てるように配設され、照射台２０の四方の外縁には、照射台２０を囲むように転落防止構造２２Ｆ,２２Ｓ,２２Ｒが設けられ、転落防止構造の一部には網目状に通気口２１が設けられている。以下、これらの構成の詳細について説明する。

紫外線照射処理室Ｓ２０の正面側の開口部には、扉１０を設けた。扉１０には、紫外線照射手段２と対向する位置に、可視光のみを透過する材質の覗き窓１２を設けることで、紫外線照射手段２が点灯していることが装置外部から視認できる。ここで、紫外線照射手段２から放射される紫外線により励起して可視光を放射する蛍光体を含有する材質を覗き窓に用いてもよい。

図１〜図３には、オゾン生成に関係のある空気やオゾンの流れ（流路）を白抜きの太矢印で概念的に示した。装置外部から吸気口１１Ｌ，１１Ｒを介して吸気室Ｓ１０に流入した酸素を含む空気は、通気口２１を通って紫外線処理室Ｓ２０に流入して、紫外線照射手段２が放射する紫外線によりオゾンを生成して、被処理物Ｍと紫外線照射手段２の近傍を通過して、オゾン除去手段３２により含有するオゾンを除去された後に、排気手段３３によって排気口３１から装置外部へ放出される。

扉１０には、吸気室Ｓ１０の一部である左右の吸気部Ｓ１０Ｌ，Ｓ１０Ｒに対向して開口する位置であって、両側面（右側面と左側面）側の（扉の下部の角側となる）位置に、一対の吸気口１１Ｌ，１１Ｒを設けた（即ち、吸気口１１Ｌ，１１Ｒは、吸気室Ｓ１０の横方向中央に配設されずに、側面に近い側に配設する）ことにより、広範囲の装置外部の（室内）空気を吸気室Ｓ１０に取り込むことができる。

更に、左右の２箇所に分けて吸気口１１Ｌ，１１Ｒを設けたことにより、仮に作業者の服などが一方の吸気口に吸い付いても、他方の吸気口の流量が多くなるだけで、作業者は容易に吸気口から服などを離脱させることができる。

また、左右の吸気口１１Ｌ，１１Ｒの流量差が大きくなっても、通気部Ｓ１１と収納部Ｓ１２によって空間的に接続されていることにより、左右の吸気部Ｓ１０Ｌ，Ｓ１０Ｒの圧力差が調整されるので、紫外線処理室Ｓ２０内の空気の流れ（オゾン濃度分布）が変化したことによるオゾン処理に影響を与えることを防ぐ。

本実施形態では、一対の吸気口１１Ｌ，１１Ｒを設けたが、左右の吸気部Ｓ１０Ｌ，Ｓ１０Ｒに対向して開口する横長の吸気口としてもよい。吸入する空気には少なくとも酸素を含有する。吸気口１１Ｌ，１１Ｒにはフィルタ（図示せず）を備え、吸入させる空気の粉塵や水分などを除去してもよい。

吸気室Ｓ１０に配設され、回転手段２４を駆動する駆動手段は、吸気室Ｓ１０に取り込まれた空気の一部により冷却される。扉１０の下側の角となる位置に一対の吸気口１１Ｌ，１１Ｒを設けて、取り込まれた空気の一部が収納部Ｓ１２の隅々にも行きわたるように、吸気室Ｓ１０内を構成することで、紫外線照射処理室Ｓ２０で生じたオゾンが、収納部Ｓ１２に溜まることが無くなるので、扉１０を解放した時に、オゾン臭が残ることを防ぐ。

照射台２０の上面側から見た四方（手前側、奥側、右側・左側）に設けた転落防止構造２２Ｆ，２２Ｒ，２２Ｓは、鉛直方向上側に迫り出した形状となっている。即ち、照射台２０の上面が凹状面を形成することで、被処理物Ｍや支持手段２５が照射台２０から転落することを防ぐ。本実施形態においては、転落防止構造２２Ｒ，２２Ｓは照射台２０に一体として設けたが、照射台２０に向けて突出するように吸気室Ｓ１０の内壁面に対して一体として設けてもよい。

照射台２０の側面側（右側・左側）の転落防止構造２２Ｓには、通気口２１が千鳥状に設けられた網状の通気構造を形成している。通気口２１の開口大きさは、被処理物Ｍや支持部材２５が全く通過できない程度まで小さくする必要はなく、被処理物Ｍや支持手段２５が通過することを妨げる程度に小さくあればよい。更に、紫外線照射手段２から放射される紫外線が吸気室Ｓ１０に入射することを遮る向きに開口するとよい。

被処理物Ｍに対して紫外線照射とオゾンによりＵＶオゾン洗浄処理を行うときと、吸入した室内の空気を脱臭・除菌処理を行うときに、紫外線照射処理室Ｓ２０内の空気の流れ（オゾンの濃度分布）が最適となるように、通気口２１を設ける位置と数とが調整される。また、ＵＶオゾン洗浄処理後または脱臭・除菌処理後に、吸気室Ｓ１０（収納部Ｓ１２）や紫外線照射処理室Ｓ２０内にオゾンが残留しないように、更に、速やかにオゾン濃度が低下するように、通気口２１を設ける位置と数を調整する。

吸気室Ｓ１０に流入した空気は、通気口２１と、吸気室２０の内壁面と転落防止構造２２Ｆ,２２Ｒ,２２Ｓの外側面との隙間を通って、紫外線照射処理室Ｓ２０内に流入する。収納部Ｓ１２に入り込む位置にも通気口２１を設けることで、紫外線照射処理室Ｓ２０で生じたオゾンが、収納部Ｓ１２に溜まることが無くなるので、扉１０を解放した時に、オゾン臭が残ることを防ぐ。

紫外線照射手段２としては、エキシマランプを用いる。紫外線照射処理室Ｓ２０に流入した空気（酸素を含む気体）に波長２００ｎｍ以下の紫外線を照射することで、オゾンを生成する。即ち、紫外線照射手段がオゾン生成手段を兼ねている。エキシマランプは電源（図示せず）に接続されて電力を供給される。エキシマランプ等は、吸気口により吸入した空気の一部により冷却されている。

紫外線照射手段２から放射された紫外線と、紫外線から生成されたオゾンとにより、被処理物Ｍに対してＵＶオゾン洗浄処理が行われる。被処理物Ｍは回転手段２４により周方向に回転することで、ＵＶオゾン洗浄条件として設定した回転速度に応じて、全周が紫外線照射され、オゾンに曝される。

紫外線照射手段２と被処理物Ｍとの紫外線処理室Ｓ２０における位置関係は、紫外線照射手段２から放射された紫外線の照度分布と、オゾン濃度分布によって定められる。即ち、紫外線照射手段２から離れると紫外線照度は低くなり、吸気口１１Ｌ，１１Ｒ（通気口２１）側に近づくとオゾン濃度は低くなる傾向にある。

この傾向から、被処理物Ｍは紫外線照射手段２に可能な限り近接して設けるとよく、本実施形態では、被処理物Ｍの被照射面（被処理面）と紫外線照射手段２（エキシマランプの発光管）の外周面との照射距離（最短距離）を２．５ｍｍとなる位置とした。照射台２０に設けた回転手段２４と嵌合した支持手段２５により被処理物Ｍを支持することで、被処理物Ｍを紫外線照射手段２の照射領域内に設置することができる。被処理物Ｍの形状に応じて、最適な照射位置となるように支持手段２５の長さや支持形状を選択する。

また、紫外線照射処理室Ｓ２０内のオゾン濃度分布の最適化するためと、オゾン残留を防ぐためには、酸素を含む空気が供給される通気口２１は、紫外線照射手段２から可能な限り離れた位置に設けるとよく、本実施形態では照射台２０の側面側（右側・左側）の転落防止構造２２Ｓに通気口２１を設けた。

更に、吸気口１１Ｌ，１１Ｒと排気口３１の間の空間的な最短距離となる流路（図１〜図３の白抜き太矢印）に沿って、紫外線照射手段２と被処理物Ｍを配設するとよい。本実施形態では、水平方向において一対の被処理物Ｍを紫外線照射手段２と横並びよりも吸気口１１Ｌ，１１Ｒ（扉１０）側に近い位置に配設した。

紫外線照射処理室Ｓ２０で生成されたオゾンは、オゾン除去手段３２により除去した後に、排気手段３３により排気口３１から室内（装置外部）へ排出させる。オゾン除去手段としては、活性炭，マンガン，コバルト，ニッケル，鉄，銀などの金属酸化物や水酸化物を用いることができる。本発明における、「オゾン除去」とは、オゾンを完全に除去するだけでなく、空気に含まれるオゾンの量が少なくとも環境基準値以下とすることをいう。

紫外線照射処理室Ｓ２０内を排気手段３３により減圧状態とすることで、紫外線照射処理室Ｓ２０で生成されたオゾンが、吸気室Ｓ１０を介して吸気口１１Ｌ，１１Ｒから室内（装置外部）へ流出することを防止する。更に、オゾンの流出を防ぐために、通気口２１は紫外線照射手段２から十分に離れて、波長２００ｎｍ以下の紫外線が十分に減衰した位置であってオゾン濃度が低くなる位置に設けるとよい。また、通気口２１は紫外線照射手段２から放射される紫外線を遮って、吸気室Ｓ１０内に照射されないように設ける。即ち、通気口２１は、吸入された空気は通過するが、紫外線やオゾンの通過は妨げるように設けるとよい。

紫外線照射装置の各種動作の条件設定（運転モード）は、操作部（図示せず）により制御部（図示せず）の記憶装置に入力される。プログラムに基づいた自動運転モード、作業者の操作による手動運転モードの設定が可能である。制御部は条件設定に従って、紫外線照射手段２、排気手段３３、扉１０、照射台２０（回転手段２４）の各動作を制御している。装置の条件設定や運転状態については、表示部（図示せず）に表示され、作業者が視認できる。

本実施形態においては、被処理物に対して紫外線照射とオゾンによるＵＶオゾン洗浄処理を行い、吸入した室内の空気を脱臭・除菌を行うことができる。空気の脱臭・除菌に対しては、光触媒を配設してもよい。歯科医院で使われている薬品（ホルマリン系の薬品）などに由来する特有な臭いに対して有効である。

また、オゾンの生成手段として波長２００ｎｍ以下の紫外線を放射するエキシマランプ（紫外線照射手段）を用いて酸素に起因した活性酸素とオゾンを生成したが、オゾンは、無声放電により生成してもよい。更に、生成したオゾンに２５５ｎｍ近傍の紫外線を照射して活性酸素と酸素に分解してもよい。このような機能を発揮させるために、オゾンの分解手段としてのエキシマランプ（紫外線照射手段）を別途配置してもよい。

ＵＶオゾン洗浄処理に用いるＵＶオゾン洗浄とは、被処理物に被着した汚染物質（炭素化合物）の化学結合を切断するのに要するエネルギーを紫外線にて与え、さらに、オゾンの生成時に生じる活性酸素の強力な酸化力を効率よく組み合わせることにより、高分子化合物を酸化分解して低分子化合物とし、更にＨ_２Ｏ、ＣＯ_２、ＮＯ_Ｘなどの気体にまで酸化して揮発させる。ＵＶオゾン洗浄による表面改質の効果を確認するには、表面清浄度と表面張力（接触角）との密接な関係を利用して、表面汚染度の判定を表面張力測定で求めることができる。更に、生成した活性酸素を、室内から取り込んだ空気と反応させることにより、空気の脱臭・除菌を行うことができる。

図５〜図６は、本発明による紫外線照射装置の扉開状態での構成を示す概略図である。図５は、側面側の概略的断面図である。図６は、上面側の概略的断面図である。

紫外線照射装置１の扉１０を開くと、吸気室Ｓ１０と紫外線照射処理室Ｓ２０が同時に開放されるので、吸気室Ｓ１０内にオゾンが残留することを防ぐ。紫外線照射装置１の扉１０を開放することで、照射台２０は移動手段２３により紫外線照射装置１から引き出すことができる。照射台２０を引き出すことで、被処理物Ｍは紫外線照射手段２に対して離れさせて、作業者による被処理物Ｍの交換作業を容易にすることができる。照射台２０を引き出しても、背面側の転落防止構造２２Ｒが吸気室Ｓ１０と紫外線照射処理室Ｓ２０とを空間的に隔てるように配設されているので、被処理物Ｍや支持手段２５が紫外線処理室Ｓ２０から吸気室Ｓ１０へ転落することを防止する。収納部Ｓ１２に入り込んでいた照射台２０（転落防止構造）と移動手段２３が引き出されることにより、収納部Ｓ１２の空間が拡張される。

本実施形態の装置の動作について図７を参照して説明する。

（１）空気脱臭・除菌運転
排気手段３３を起動（ＯＮ）することで、室内（装置外部）の空気を紫外線照射処理室Ｓ２０へ吸入する。紫外線照射処理室Ｓ２０に吸入した空気に対して、紫外線照射手段２を起動（ＯＮ）することで、ＵＶオゾン処理（脱臭・除菌）を行う。ＵＶオゾン処理された空気は、オゾン除去手段３２によりオゾンが除去された後に、排気手段３３により室内へ排出する。

（２）オゾン除去運転
空気脱臭・除菌運転が終了したら、排気手段３３を起動（ＯＮ）した状態で、紫外線照射手段２を消灯（ＯＦＦ）して、紫外線照射処理室Ｓ２０内のオゾン濃度を低下させる。

（３）オゾン除去、被処理物の設置する
紫外線照射処理室Ｓ２０のオゾン濃度が低下したら、紫外線照射処理室Ｓ２０の扉１０を開放して、移動手段２３により照射台２０を引き出して、被処理物Ｍを紫外線照射処理室Ｓ２０の照射台２０に載置する（支持手段２５により支持する）。このとき、排気手段３３は運転を継続させて、紫外線照射処理室Ｓ２０に残留する臭気を除去させてもよい。

（４）被処理物のＵＶオゾン処理運転
被処理物Ｍを設置して、紫外線照射処理室Ｓ２０の扉１０を閉めて、開始ボタン（図示せず）を押すと、ＵＶオゾン処理を開始する。紫外線照射手段２を起動（ＯＮ）にして、被処理物Ｍに対してＵＶオゾン処理を行う。このとき、照射プログラム（点灯電力、時間、被処理物の移動・揺動など）に沿って自動処理を行う。紫外線照射手段２は、被処理物Ｍに対する最適な処理条件により、点灯するランプの種類、点灯電力、点灯本数、点灯時間などが定められる。この場合、ランプは複数種類（放射する紫外線の波長がそれぞれ異なる）のランプを設置して、ＵＶオゾン処理と空気脱臭・除菌運転とで異なるランプをそれぞれ最適な条件で点灯させてもよい。更に、移動手段２３により照射台２０が紫外線照射手段２と相対的に移動・揺動・回転・傾斜などを行うことで、被処理物Ｍへ紫外線を均一に照射することができる。被照射物ＭへのＵＶオゾン処理中は、紫外線照射処理室Ｓ２０内への空気の吸入や室内への排出を停止させるか、空気流量を低下させてもよい。設定した条件でのＵＶオゾン処理が完了したら、処理が完了したことを示す表示（処理済み表示）を点灯させる。

（５）オゾン除去運転
設定した条件で処理が完了したら、紫外線照射手段２を消灯（ＯＦＦ）して、オゾン除去手段３２により紫外線照射処理室Ｓ２０内のオゾンを除去された空気を排気手段３３により室内へ排出させる。

（６）被処理物の取り出す
紫外線照射処理室Ｓ２０のオゾン濃度が低下したら、紫外線照射処理室の扉１０を開放して、移動手段２３により照射台２０を引き出して、被処理物Ｍを紫外線照射処理室Ｓ２０から取り出す。このとき、排気手段３３は運転を継続させて、紫外線照射処理室Ｓ２０に残留する臭気を除去させてもよい。一定時間以上の取り出しが無いと、被処理物Ｍを処理した効果を持続させるために、間欠的または低出力で紫外線照射手段２によりＵＶオゾン処理を行ってもよい。更に、一定時間以上の取り出しが無いと、上記の処理済み表示を消灯させるとよい。

（７）空気脱臭・除菌運転
被処理物Ｍを紫外線照射処理室Ｓ２０から取り出して紫外線照射処理室の扉１０を閉めたことで、上記（１）と同様に、紫外線照射処理室Ｓ２０内に吸入した空気に対してＵＶオゾン処理を行う。このときは、被処理物への紫外線照射運転のときと比べて、紫外線照射処理室へ吸入する空気量や室内へ排出する空気量（即ち、紫外線照射処理室内と室内とを循環する空気量）を増大させて、室内空気の脱臭・除菌処理を行うとよい。また、紫外線照射手段２による紫外線の照射量（点灯電力や点灯本数）を減少させることで待機中の消費電力を低減させてもよい。なお、室内の広範囲や急速に脱臭・除菌処理を行うときは、被処理物への紫外線照射運転のときと比べて、紫外線の照射量を減少させずに、空気の循環量を増大させてもよい。空気脱臭除菌中・ＵＶオゾン処理中・オゾン除去中は、紫外線照射処理室の扉１０をロックするか、紫外線照射手段２を強制停止させてもよい。

以上のような構成とすることにより、少なくとも紫外線照射処理室で被処理物がＵＶオゾン処理を受けていないときに、紫外線照射処理室へ吸入した空気が紫外線やオゾンによって脱臭・除菌処理を受けて、オゾン除去した後に装置外へ排出することで、室内の空気脱臭・除菌を行うことができ、紫外線照射装置が待機中の時間を有効活用できる。また、最適な処理条件がそれぞれ異なる空気脱臭・除菌処理と紫外線照射処理とを両立して行うことができる。

本実施形態においては、放電容器の内径が３０ｍｍ以下である細径のエキシマランプを用いると、上記の運転の切り替えに対する応答性が良く、安定点灯して処理を開始できるまでの時間を短縮することができる。

また、細径のエキシマランプを用いて、ＵＶオゾン洗浄処理に対してオゾンが高濃度となる領域を限定的にして、オゾンを過剰に生成することがない。そのため、オゾンの漏出を防止したり、装置内で循環させてオゾン除去したりするなど、大掛かりな装置構成が不要となり、簡素化してコンパクトな紫外線照射装置とすることができる。

本実施形態においては、エキシマランプを用いたが、水銀ランプやＵＶ−ＬＥＤにより紫外線を照射させてもよい。例えば、水銀ランプを定常的に点灯させておいて、応答性の良いエキシマランプやＵＶ−ＬＥＤを運転の切り替えに応じて点灯・消灯を行うとよい。

また、本実施形態においては、自動運転モードについて主に説明したが、手動運転モードでは作業者の操作により運転を行ってもよい。

自動運転モードにおいては、以下のような設定事項を設ける。

（１）ＵＶオゾン処理に関する運転モードとしては、被処理物を処理している時に、処理していない時に比べて、紫外線の照射量を増大させる高処理モードや、紫外線の照射量を増大させない低処理モードを備える。紫外線の照射量を増大させた場合には、紫外線照射手段への冷却量も増大させるとよい。各モードに応じて、異なる光源を点灯させてもよい。例えば、定常的に点灯させる光源と、高処理モード中のみ点灯させる光源を設けるなど、被処理物の処理条件に応じて点灯させる光源を選択してもよい。

（２）空気脱臭・除菌に関する運転モードとしては、被処理物を処理していない時に、処理している時に比べて、空気の吸入量・排出量を増大させる高脱臭モードや、空気の吸入量・排出量を増大させない低脱臭モードを備える。高脱臭モードの場合には、紫外線の照射量やオゾンの生成量を増大させるとよい。特に、人に害を与えるおそれが無い時には、室内にオゾンを放出させてもよい。

以上のように、被処理物の処理に必要な運転モードと、空気脱臭・除菌に必要な運転モードを設定できるので、ＵＶオゾン洗浄機能と空気脱臭・除菌機能とを両立させることができる。

本実施形態においては、紫外線照射手段と被処理物とが紫外線照射処理室内に対向して配置しているが、紫外線照射手段と被処理物との間を遮蔽する隔離手段（シャッタ）を設けて、紫外線照射手段が運転（点灯）している場合であっても、被処理物はＵＶオゾン処理を受けないで済む。また、吸入した空気は全て紫外線照射処理室内に入るのではなく、別の流路を設けて、被処理物を処理しているときでも、吸入した空気をＵＶオゾン処理した後に排出させることができる。このような構成とすることで、紫外線照射処理室内に被処理物を配置させた状態でも、空気脱臭・除菌を行うことができる。

被処理物のＵＶオゾン洗浄機能と空気脱臭・除菌機能とを両立させることができ、歯科医院における空気脱臭・除菌機能を備えＵＶオゾン処理装置を提供することができる。

１紫外線照射装置
２紫外線照射手段
１０扉
１１Ｌ，１１Ｒ吸気口（左，右）
１２覗き窓
２０照射台
２１通気口
２２Ｆ，２２Ｓ，２２Ｒ転落防止構造（正面側，左側・右側，背面側）
２３移動手段
２４回転手段
２５支持手段
３１排気口
３２オゾン除去手段
３３排気手段
Ｓ１０吸気室
Ｓ１０Ｌ，Ｓ１０Ｒ吸気部（左・右）
Ｓ１１通気部
Ｓ１２収納部
Ｓ２０紫外線照射処理室
Ｍ被処理物

Claims

紫外線照射手段が配設された紫外線処理室と、
前記紫外線処理室に隣接して設けた吸気室と、
前記紫外線処理室と前記吸気室とに正面側で対向する位置に設けて、
それぞれ装置外部との間を空間的に隔てる開閉扉と、
前記紫外線処理室と前記吸気室との間を空間的に隔て、
前記紫外線照射手段により処理される被処理物が設置される照射台と、
前記開閉扉の両側面側であって前記吸気室に対向する位置に設けて、
前記吸気室と装置外部との間を空間的に接続する吸気口と、
前記照射台の両側面側に設けて、
少なくとも前記紫外線処理室と前記吸気室との間を空間的に接続する通気口と、
を備え、
少なくとも前記紫外線処理室で被処理物が、前記紫外線照射手段から照射される紫外線と、前記紫外線照射手段から照射された紫外線により生成するオゾンとによるＵＶオゾン洗浄処理を受けていないときには、
前記吸気室を介して前記紫外線処理室へ入った空気が、前記紫外線照射手段から照射される紫外線と、前記紫外線照射手段から照射された紫外線により生成するオゾンとによる脱臭・除菌処理を受けて装置外部へ出ることを特徴とする紫外線照射装置。
前記吸気室には、
前記照射台を移動可能に支持する移動手段と、
前記被処理物を回転させる駆動手段とを配設し、
前記移動手段または前記駆動手段と前記吸気室の内壁との間は、
全周囲にわたって空間的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
前記開閉扉を開放することで、
前記紫外線処理室と前記吸気室とが装置外部に対して同時に空間的に開放され、
前記照射台が、
前記紫外線処理室と前記吸気室に対して引出可能となることを特徴とする請求項１または２に記載の紫外線照射装置。
前記通気口を
前記被処理物の通過を妨げる開口大きさで、
前記照射台を囲む転落防止構造の少なくとも一部に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の紫外線照射装置。
前記吸気室には、
前記照射台を装置外部側に移動させることで空間が拡張する収納部を形成し、
前記通気口を、
前記照射台の少なくとも一部であって、
前記紫外線処理室と前記収納部と間を空間的に接続する位置に設けたことを特徴とする請求項４に記載の紫外線照射装置。
前記紫外線照射手段は、
放電容器の内径が３０ｍｍ以下のエキシマランプであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の紫外線照射装置。