JP6861976B1

JP6861976B1 - 紫外線照射装置及び紫外線照射構造

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Publication number: JP6861976B1
Application number: JP2020171917A
Authority: JP
Inventors: 俊二二宮
Original assignee: 株式会社アビックス
Priority date: 2020-10-12
Filing date: 2020-10-12
Publication date: 2021-04-21
Anticipated expiration: 2040-10-12
Also published as: JP2022063580A

Abstract

【課題】装置の大型化及び構造の複雑化を招くことなく、比較的低出力な紫外線照射機能でも、除菌対象物を十分に除菌可能にする。【解決手段】紫外線照射装置１０は、外周面が人の手が触れる接触面とされ、長さ方向の少なくとも一端部が開放されて、内部に車両用手摺り１２を受け入れる開口部が形成された筒状の本体部１１と、本体部１１の内壁１１Ｂ又は車両用手摺り１２に取り付けられ、紫外線を照射する紫外線照射部１３と、を備え、本体部１１は、紫外線照射部１３が照射する紫外線を透過させる材質で構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、紫外線照射装置及び紫外線照射構造に関し、特に、対象物を消毒する技術に関する。

人体に悪影響を与えるウイルス及び菌の存在が懸念されており、ウイルス及び菌の感染経路の１つとして接触感染がある。そのため、この経路による感染を断つことができれば感染を防ぐことができる。不特定多数の人が触れる鉄道車両の手摺りやエスカレーターの手摺り等に対しては、この観点からの感染予防策を採ることが望まれる。

上記特許文献１〜３には、エスカレーターの手摺りベルトの手摺り面にその表面から紫外線を照射する紫外線照射装置を設ける構造が記載されている。上記特許文献４には、エスカレーター及びトラベーター（動く歩道）の手摺りに、手摺りの送り出し口に消毒液を含ませた拭布を設け同時に紫外線除菌管を設けた構成が記載されている。

実用新案登録第３２２６１６１号公報特許第６４１２２３１号公報特表２００５−５２３８６０号公報特開平１１−１１６１７３号公報

紫外線には細菌やウイルスを死滅させる効果があるが、上記特許文献１〜４に記載されているように、除菌対象物の表面（人の手が触れる部分）に紫外線を直接照射させる場合、紫外線照射装置を除菌対象物に対向する位置に配置しなければならず、装置の大型化及び構造の複雑化を招く。このため、例えば、鉄道車両の手摺りの表面の近くに紫外線照射装置を配置して当該表面に紫外線を直接照射するのは設計上困難である。また、紫外線照射装置を除菌対象物から距離が離れた位置に配設すると、十分な除菌効果を確保するために比較的高出力な紫外線線照射機能が必要になる。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、装置の大型化及び構造の複雑化を招くことなく、比較的低出力な紫外線照射機能でも、除菌対象物を十分に除菌可能にすることを目的とする。

本発明の一局面に係る紫外線照射装置は、外周面が人の手が触れる接触面とされ、長さ方向の少なくとも一端部が開放されて、内部に棒状部材を受け入れる開口部が形成された筒状の本体部と、前記本体部の内壁又は前記棒状部材に取り付けられ、紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、前記本体部は、前記紫外線照射部が照射する紫外線を透過させる材質で構成されているものである。

本発明の一局面に係る紫外線照射構造は、外周面が人の手が触れる接触面を有する本体部と、前記本体部を支持する支持部と、紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、前記支持部には、前記本体部の内壁面と接触して前記本体部の内壁面を支持し、前記紫外線照射部が照射する紫外線を透過させる材質で構成された接触部が設けられると共に、当該接触部の側方であって前記本体部の内壁面に近接する位置に前記紫外線照射部が配設され、前記本体部は、前記紫外線照射部が照射する紫外線を透過させる材質で構成されるものである。

本発明によれば、除菌対象とする、人の手が触れる接触面に対して、その外側からではなく、その内側から紫外線を照射するので、本体部の内側に接触面と接近させて紫外線照射部を配設することが可能となる。これにより、装置の大型化及び構造の複雑化を招くことなく、比較的低出力な紫外線照射機能でも、人の手が触れる部分を十分に除菌することが可能になる。

本発明の第１実施形態に係る紫外線照射装置を有した、車両用手摺りを備えた鉄道車両の内装構造の一例を示す概略図である。（Ａ）は第１実施形態に係る紫外線照射装置及び車両用手摺り部分を示す透過斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）で示すＢ−Ｂ線断面図である。紫外線照射部の配置例を示す図である。粗面切削加工が施された内周面の一例を示す部分拡大図である。更なる実施形態としての紫外線照射部の構成を示す斜視図である。更なる実施形態としての紫外線照射部の構成を示す斜視図である。（Ａ）は第２実施形態に係る紫外線照射装置及び車両用手摺り部分を示す透過斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）で示すＢ−Ｂ線断面図である。本発明の一実施形態に係る紫外線照射構造が適用されたエスカレーターの要部を示す概略図である。（Ａ）は紫外線照射構造を手すりベルトの移動方向から見た断面図であり、（Ｂ）は手すりベルトの上方から紫外線照射構造を視認した状態を示す部分透過図である。支持部における収納部内の構造を示す概略図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、更なる変形形態に係る紫外線照射構造について支持部及び紫外線照射部の周辺を示す概略図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、紫外線照射部を含んで構成されるモジュールの一例を示す概略図である。

以下、本発明の一実施形態に係る紫外線照射装置について図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る紫外線照射装置を有した、車両用手摺りを備えた鉄道車両の内装構造の一例を示す概略図である。

鉄道車両１には、腰掛２と、腰掛２の上方において鉄道車両１の前後方向に伸びる内装バー３と、内装バー３に取り付けられた吊手４と、床面５から垂直方向に延びる車両用手摺り１２と、紫外線照射装置１０と、が備えられている。紫外線照射装置１０は、人の手が接触する外周面１１Ａを有する本体部１１を備える。車両用手摺り１２は、床面５から垂直方向に伸び、本体部１１を支持する棒状の部材（例えば、ステンレス支柱）である。以下、車両用手摺り１２は、特許請求の範囲における棒状部材の一例である。

図２（Ａ）は、第１実施形態に係る紫外線照射装置１０及び車両用手摺り１２部分を示す透過斜視図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）で示すＢ−Ｂ線断面図である。

紫外線照射装置１０は、本体部１１と、紫外線を照射する紫外線照射部１３とを備える。本体部１１は、外周面１１Ａが人の手が触れる接触面とされ、長さ方向の少なくとも一端部が開放された筒状とされている。本実施形態では、本体部１１は、長さ方向の両端部が開放された形状のものを示している。本体部１１は、このように長さ方向の一端部又は両端部が開放されることで、当該開放部分を開口部１１Ｃとして、開口部１１Ｃから内部に、棒状部材である車両用手摺り１２の受入が可能とされている。なお、紫外線照射装置１０の車両用手摺り１２への取付は、例えば、紫外線照射装置１０を、車両用手摺り１２を鉄道車両１に配設して固定する前に、車両用手摺り１２に取り付けておくようにする。

本体部１１は、紫外線を透過させる材質の部材（例えば、アクリル、石英、又は蛍石）で構成されている。本体部１１は、長さ方向に延びる空洞を有する。本体部１１は、その内径が、車両用手摺り１２に取り付けたときに、本体部１１の内壁１１Ｂと車両用手摺り１２の外周面１２Ａとの間に隙間Ｓ１を形成可能な形状とされる。本体部１１は、車両用手摺り１２を包むように配設される。

紫外線照射部１３は、例えば、紫外線ＬＥＤ（Light emitting diode）であり、図２及び図３に示すように、車両用手摺り１２の長手方向Ｄ１の一方に向けて紫外線を照射するように配置される第１照射部１３１と、その逆方向に向けて紫外線を照射するように配置される第２照射部１３２とを備える。第１照射部１３１及び第２照射部１３２は、長手方向において互いの照射方向を向き合わせて対の関係を生成して、隙間Ｓ１において本体部１１の内壁（内周面）１１Ｂに設けられている。

また、紫外線照射部１３は、本体部１１の内壁１１Ｂに、当該内壁１１Ｂの周方向における複数の位置にそれぞれ配置されている。本実施形態では、紫外線照射部１３は、内壁１１Ｂの周方向の全域における複数の位置にそれぞれ配置されている形態を示している。すなわち、対の関係を生成する第１照射部１３１，第２照射部１３２は、上記周方向において隙間Ｓ１全体にわたって配置されている。本実施形態では、対の関係を生成する第１照射部１３１，第２照射部１３２は、本体部１１の内壁１１Ｂに、本体部１１の長さ方向においても複数の位置にそれぞれ設けられた形態を示す。第１照射部１３１，第２照射部１３２は、紫外線を照射できる距離が、その性能上長く確保できる場合は、当該長さ方向においては、一対の第１照射部１３１，第２照射部１３２のみを設けるようにすることも可能である。なお、紫外線照射部１３（第１照射部１３１，１３２）については、頂部が半球形状の砲弾型ＬＥＤが適用可能であり、更にはこれよりも、広範囲に紫外線が広がる円筒型ＬＥＤが望ましい。

紫外線照射部１３は、本体部１１の内壁１１Ｂへの取付は、(1)紫外線照射部１３を本体部１１の内壁１１Ｂに直接取り付ける、或いは、(2)紫外線照射部１３を基板上に設け（当該基板は本体部１１の内壁１１Ｂの形状に沿った形状とされる。当該基板は図略）、この基板を、紫外線照射部１３が配設されている面を本体部１１の内壁１１Ｂに向けた状態として上記隙間Ｓ１に配置されるように、本体部１１の内壁１１Ｂに取り付ける、等により行う。なお、紫外線照射部１３からの電気配線は、特に図示していないが、紫外線照射部１３に接続された電気配線が、電源に接続されているものとする。また、紫外線照射部１３は、本体部１１の内壁１１Ｂに取り付けられず、車両用手摺り１２に取り付けられるものとしてもよい。この場合も、紫外線照射部１３は、車両用手摺り１２に、直接又は基板を介して取り付けられる。

本体部１１は、その内壁１１Ｂに、内壁１１Ｂから入射した紫外線を拡散させるための表面加工が施されている。この表面加工は、例えば粗面切削加工により、ねじ状の凹凸を表面に形成したものである。図４Ａは、粗面切削加工が施された内壁１１Ｂの一例を示す部分拡大図である。このように、内壁１１Ｂの表面に凹凸をねじ状の形状として形成する。当該表面加工により、紫外線照射部１３から照射されて本体部１１に入射した紫外線を、内壁１１Ｂ内で拡散させて本体部１１の内部を通して外周面１１Ａに導くので、本体部１１の外周面１１Ａに対しては、広い範囲で安定した紫外線を照射でき、外周面１１Ａにおける除菌効果を高めることが可能となる。また、例えば、この粗面切削加工に代えて、内壁１１Ｂにブラスト粗面加工を施し、表面をすりガラス状にしてもよい。

更なる実施形態としての紫外線照射部１３の構成について説明する。図４Ｂは、更なる実施形態としての紫外線照射部１３の構成を示す斜視図である。図４Ｂに示すように、紫外線照射部１３には、第１照射部１３１及び第２照射部１３２の間に、凹レンズ４６を設けるようにしてもよい。これにより、紫外線照射部１３から凹レンズ４６に入射する紫外線を拡散させる。なお、凹レンズ４６としては、例えば、凹型フレネルレンズが適用される。

図４Ｃは、更なる実施形態としての紫外線照射部１３の構成を示す斜視図である。図４Ｃに示すように、紫外線照射部１３には、第１照射部１３１及び第２照射部１３２の間に、紫外線を透過する素材（例えば、アクリル、石英、又は蛍石）からなり、本体部１１の長手方向に延びる例えば角柱状の紫外線透過部材７を設け、更に、凹レンズ４６を、第１照射部１３１及び第２照射部１３２に向き合う紫外線透過部材７の各端部に形成するようにしてもよい。更には、紫外線透過部材７における本体部１１の内壁１１Ｂ側とは反対側となる側部に、反射板４８を配設してもよい。反射板４７としては、アルミ板等が適用される。この反射板４８により紫外線照射部１３から照射された紫外線を本体部１１の内壁１１Ｂ側に向けて反射させることで、紫外線透過部材７を通過して本体部１１に向かう紫外線量を増やす。

上記紫外線照射装置１０によれば、除菌対象である本体部１１の外周面１１Ａに対して、本体部１１の外側からではなく、内壁１１Ｂから紫外線が照射される。このため、紫外線照射部１３と除菌対象との距離は本体部１１の厚み分のみに近くなり、除菌対象に対して紫外線照射部１３を接近した位置に配置できるので、除菌対象と紫外線照射部１３との距離を従来よりも縮めることができる。また、紫外線照射部１３を本体部１１の内部に配設しているので、紫外線照射部１３の配設のために複雑な構造が要求されることもない。これにより、上記実施形態に係る紫外線照射装置１０では、装置の大型化及び構造の複雑化を招くことなく、比較的低出力な紫外線照射機能でも、人の手が触れる部分である外周面１１Ａを、十分に除菌することが可能になる。

なお、本体部１１は、紫外線を透過させる材質により例えば透明体で構成可能なので、紫外線で照射されている間、紫外線の波長によっては紫色に光る。これにより、ユーザーは、本体部１１及び外周面１１Ａが除菌されていることを視覚により把握できる。

次に、第２実施形態に係る紫外線照射装置２０を説明する。図５（Ａ）は、第２実施形態に係る紫外線照射装置２０及び車両用手摺り１２部分を示す透過斜視図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）で示すＢ−Ｂ線断面図である。

紫外線照射装置２０は、本体部２１と、紫外線を面照射する紫外線照射部２３と、を備える。本体部２１は、第１実施形態に係る紫外線照射装置１０と同様の構成である。本体部２１は、紫外線を透過させる材質の部材（例えば、アクリル、石英、又は蛍石）で構成されている。本体部２１は、長さ方向に延びる空洞を有する。本体部２１は、車両用手摺り１２に取り付けたときに、本体部２１の内壁２１Ｂと車両用手摺り１２の外周面２１Ａとの間に隙間Ｓ２を形成可能な形状とされる。本体部２１は、車両用手摺り１２を包むように配設される。

紫外線照射部２３は、例えば、面照射型の紫外線ＬＥＤである。紫外線照射部２３は、本体部２１の内壁２１Ｂ側に向けて紫外線を照射する向きで、本体部２１の内壁２１Ｂに、当該内壁２１Ｂの周方向における複数の位置にそれぞれ配置されている。すなわち、複数の紫外線照射部２３は、本体部２１の径方向における中心側から、本体部２１を通して、本体部２１の外周面２１Ａに向けて、紫外線を照射する。本実施形態では、紫外線照射部２３は、内壁２１Ｂの周方向の全域における複数の位置にそれぞれ配置され、更に、紫外線照射部２３は、本体部２１の内壁２１Ｂに、本体部２１の長さ方向において複数の位置にそれぞれ設けられた形態を示す。

紫外線照射部２３は、本体部２１の内壁２１Ｂへの取付は、(1)紫外線照射部２３を本体部２１の内壁２１Ｂに直接取り付ける、或いは、(2)紫外線照射部２３を基板上に設け（当該基板は本体部２１の内壁２１Ｂの形状に沿った形状とされる。当該基板は図略）、この基板を、紫外線照射部２３が配設されている面を本体部２１の内壁２１Ｂに向けた状態として上記隙間Ｓ２に配置し、本体部２１の内壁２１Ｂに取り付ける、等により行う。なお、紫外線照射部２３からの電気配線は、特に図示していないが、紫外線照射部２３に接続された電気配線が、電源に接続されているものとする。また、紫外線照射部２３は、本体部２１の内壁２１Ｂに取り付けられず、車両用手摺り１２に取り付けられるものとしてもよい。この場合も、紫外線照射部２３は、車両用手摺り１２に、直接又は基板を介して取り付けられる。

本体部２１は、その内壁２１Ｂに、内壁２１Ｂから入射した紫外線を拡散させるための表面加工が施されている。この表面加工は、例えば粗面切削加工により、ねじ状の凹凸を表面に形成したものである（図４Ａ）。当該表面加工により、紫外線照射部２３から照射されて本体部２１に入射した紫外線を、内壁２１Ｂ内で拡散させて本体部２１の内部を通して外周面２１Ａに導くので、本体部２１の外周面２１Ａに対しては、広い範囲で安定した紫外線を照射でき、外周面２１Ａにおける除菌効果を高めることが可能となる。また、例えば、この粗面切削加工に代えて、内壁２１Ｂにブラスト粗面加工を施し、表面をすりガラス状にしてもよい。

上記第２実施形態によれば、除菌対象である本体部２１の外周面２１Ａに対して、本体部２１の外側からではなく、内壁２１Ｂから紫外線が照射される。このため、紫外線照射部２３と除菌対象との距離は本体部２１の厚み分のみに近くなり、除菌対象に対して紫外線照射部２３を接近した位置に配置できるので、除菌対象と紫外線照射部２３との距離を従来よりも縮めることができる。また、紫外線照射部２３を本体部２１の内部に配設しているので、紫外線照射部２３の配設に複雑な構造が要求されることもない。これにより、上記実施形態に係る紫外線照射装置２０では、装置の大型化及び構造の複雑化を招くことなく、比較的低出力な紫外線照射機能でも、人の手が触れる部分である外周面２１Ａを、十分に除菌することが可能になる。

なお、上記第１又は第２実施形態では、本体部１１，２１と車両用手摺り１２との間に形成される隙間Ｓ１，Ｓ２に、端面照射の紫外線照射部を配置する場合について説明しているが、別の実施形態として、紫外線照射部１３，２３に代えて、隙間Ｓ１において本体部１１の内壁１１Ｂ又は車両用手摺り１２のいずれかに、或いは、隙間Ｓ２において本体部２１の内壁２１Ｂ又は車両用手摺り１２のいずれかに、側面照射型の紫外線照射部（例えば、グラスファイバー）を配置するようにしてよい。この場合も、側面照射型の紫外線照射部は、内壁１１Ｂ又は２１Ｂに、当該内壁１１Ｂ又は２１Ｂの周方向における複数の位置にそれぞれ配置され、更に、内壁１１Ｂ又は２１Ｂに、本体部１１又は２１の長さ方向において複数の位置にそれぞれ設けられる。但し、側面照射型の紫外線照射部は、紫外線を照射できる距離が、その性能上長く確保できる場合は、当該長さ方向においては、１つの側面照射型の紫外線照射部のみを設けるようにすることも可能である。

また、上記第１又は第２実施形態では、紫外線照射装置１０が備える本体部１１、及び紫外線照射装置２０が備える本体部２１は筒状とされ、車両用手摺り１２は円柱状とされているが、これに代えて、車両用手摺り１２が角柱状とされ、本体部１１，２１が、車両用手摺り１２の外径に合わせた形状として同様に角柱状とされてもよい。

次に、本発明の一実施形態としての紫外線照射構造を説明する。図６は、本発明の一実施形態に係る紫外線照射構造が適用されたエスカレーターの要部を示す概略図である。エスカレーター３１は、自動昇降する踏段（図示せず）を備える。踏段は、例えば無端状のチェーンで連結され、上下階の乗降口間を循環する。踏段の移動方向に沿ってその左右両側に欄干３２が立設され、欄干３２の外周には踏段と同期して無端回転して、踏段の移動方向と同じ方向に移動する手すりベルト４１が設けられている。

図７（Ａ）は、紫外線照射構造４０を手すりベルト４１の移動方向から見た断面図であり、図７（Ｂ）は、手すりベルト４１の上方から紫外線照射構造４０を視認した状態を示す部分透過図である。

紫外線照射構造４０は、人の手が触れる手すりベルト４１と、手すりベルト４１を上記移動方向に移動自在に内側から支持するガイドレール４２とを備える。手すりベルト４１は、紫外線を透過させる材質からなる部材で構成されている。手すりベルト４１の材質としては、例えばアクリルが用いられる。この場合、アクリル薄板を重ねて貼り合わせて手すりベルト４１を作成する。或いは、手すりベルト４１の材質として、透明ウレタン、透明ゴム、又は透明シリコンを用いることが可能である。シリコンを手すりベルト４１に用いる場合、紫外線劣化が比較的少なく、紫外線透過率は10％程度となり（紫外線波長２５４nmの場合）、アクリルの紫外線透過率と同等となる。また、手すりベルト４１の素材は、上記アクリル、透明ウレタン、透明ゴム、及び透明シリコンの２つ以上を合成したものとしてもよい。なお、手すりベルト４１は、特許請求の範囲における本体部の一例である。手すりベルト４１は、ガイドレール４２に対して摺動しながら移動する。

ガイドレール４２は、手すりベルト４１を支持する支持部４３と、紫外線を照射する紫外線照射部４４と、支持部４３の基台となり欄干３２に取り付けられる基部４５と、を備える。

支持部４３における、手すりベルト４１の内壁４１Ｂに対向する位置には、凹部が形成され、当該凹部は、紫外線照射部４４を収納する収納部４３Ａとされている。

紫外線照射部４４は、例えば、紫外線ＬＥＤである。紫外線照射部４４は、手すりベルト４１の延びる長さ方向に対して直交する方向における収納部４３Ａの両端にそれぞれ設けられている。紫外線照射部４４は、当該直交する方向においてその一方側から紫外線を照射するように配置される第１照射部４４１と、当該一方側の逆側から紫外線を照射するように配置される第２照射部４４２とを備える。第１照射部４４１及び第２照射部４４２は、当該直交する方向において互いの照射方向を向き合わせて対の関係を生成して収納部４３Ａ内に設けられている。

また、一対となる第１照射部４４１及び第２照射部４４２からなる紫外線照射部４４は、図７（Ｂ）に示すように、手すりベルト４１の移動方向において複数並べて配置されている。なお、第１照射部４４１及び第２照射部４４２は、頂部が半球形状の砲弾型ＬＥＤ、又は、広範囲に紫外線が広がる円筒型ＬＥＤが適用される。

図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、収納部４３Ａ内において、一対となる第１照射部４４１及び第２照射部４４２の間には、接触部４３Ｔが配設されている。接触部４３Ｔは、手すりベルト４１の移動方向に延びる長尺状の形状とされている。接触部４３Ｔは、手すりベルト４１の内壁４１Ｂに接触する平面の当接面Ｓを有する。接触部４３Ｔは、紫外線を透過させる材質からなる部材（例えば、アクリル、石英、又は蛍石）で構成される。

また、基部４５の下部には、係合溝４５１が形成され、この係合溝４５１には欄干３２の上端部が嵌合されている。

手すりベルト４１は、支持部４３を包み込むようにして支持部４３に掛けられ、この状態で、内壁４１Ｂを接触部４３Ｔの当接面Ｓに接触させながら、上記無端回転により支持部４３上を摺動しながら走行する。

図８は、支持部４３における収納部４３Ａ内の構造を示す概略図である。接触部４３Ｔの当接面Ｓには、手すりベルト４１の内壁４１Ｂ側に向けて紫外線を拡散させるための表面加工として、ブラスト粗面加工が施されている。このため、当接面Ｓは、すりガラス状となる。

また、接触部４３Ｔの上記直交する方向における両端部であって、紫外線照射部４４の第１照射部４４１及び第２照射部４４２によるそれぞれの紫外線照射を受ける位置には、凹レンズ４６が配置されている。これにより、紫外線照射部４４から接触部４３Ｔに入射する紫外線を、接触部４３Ｔの側面４３Ｓとなる上記両端部で拡散させる。なお、凹レンズ４６としては、例えば、凹型フレネルレンズが適用される。

なお、別の実施形態として、接触部４３Ｔの両端部に凹レンズ４６を配置することに代えて、接触部４３Ｔの両端部自体に加工を施し、接触部４３Ｔの側面４３Ｓに凹レンズを形成してもよい。但し、凹レンズを精密に形成しないと、支持部４３内にコロイド粒子が発生することがある。コロイド粒子は、支持部４３内の紫外線量を減らすおそれがあるので、凹レンズを丁寧に精度よく形成してコロイド粒子を極力発生させないことが好ましい。

上記実施形態に係る紫外線照射構造４０によれば、除菌対象物としての手すりベルト４１に対して、外周面の外側からではなく、内壁４１Ｂ側から紫外線が照射されるので、除菌対象に対して紫外線照射部４４を接近した位置に配置でき、除菌対象と紫外線照射部４４との距離を従来よりも縮めることができる。これにより、本実施形態に係る紫外線照射構造４０では、装置の大型化及び構造の複雑化を招くことなく、比較的低出力な紫外線照射機能でも、人の手が触れる部分を十分に除菌することが可能になる。

上記実施形態に係る紫外線照射構造４０について更なる変形形態を説明する。図９（Ａ）及び（Ｂ）は、更なる変形形態に係る紫外線照射構造４０について支持部４３及び紫外線照射部４４の周辺を示す概略図である。図９（Ａ）に示すように、接触部４３Ｔには、当接面Ｓと反対側の背面４３Ｂに、反射板４７が配置されている。反射板４７としては、アルミ板等が適用される。接触部４３Ｔの背面４３Ｂに反射板４７を配置し、反射板４７により紫外線照射部４４から照射された紫外線を手すりベルト４１の内壁４１Ｂ側に向けて紫外線を反射させることで、接触部４３Ｔから手すりベルト４１に向かう紫外線量を増やす。

また、図９（Ｂ）に示すように、手すりベルト４１には、その内壁４１Ｂに、内壁４１Ｂから入射した紫外線を拡散させるための表面加工ＰＲ（例えば、図４Ａに示した粗面加工）が施されるようにしてもよい。これにより、手すりベルト４１に、広い範囲で安定した紫外線を引き込むことができる。

また、紫外線照射構造４０の更に別の実施形態として、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、(a)紫外線を透過させる透明体で構成された接触部５３Ｔと、紫外線を照射する紫外線照射部５４とを含んで構成されるモジュールＭ１、或いは、(b)紫外線を透過させる透明体で構成された接触部６３Ｔと、紫外線を照射する紫外線照射部６４とを含んで構成されるモジュールＭ２を採用し、これら(a)又は(b)を、収納部４３Ａ内に配設するようにしてもよい。

接触部５３Ｔ，６３Ｔは、上記第３実施形態で説明した接触部４３Ｔと同様に、除菌対象である手すりベルト４１の内壁４１Ｂと接触して支持する当接面Ｓをそれぞれ有する。接触部５３Ｔ，６３Ｔは、紫外線を透過させる材質からなる部材（例えば、アクリル、石英、又は蛍石）で構成される。

紫外線照射部５４は、接触部５３Ｔの両側部にそれぞれ取り付けられた筐体５４Ａ及び照射部５４１とを有する。紫外線照射部５４は、上述した紫外線照射部４４と同様の構成を有し、接触部５３Ｔの側面５３Ｓをその外側から照射する。紫外線照射部６４も、接触部６３Ｔの両側部にそれぞれ取り付けられた筐体６４Ａ及び照射部６４１とを有する。紫外線照射部６４も、上述した紫外線照射部４４と同様の構成を有し、接触部６３Ｔの側面６３Ｓをその外側から照射する。筐体５４Ａ，６４Ａは、例えば透明又は色付きの合成樹脂等からなる六面体であって、当該六面に囲まれた内部に空間を有する。筐体５４Ａの当該空間に照射部５４１が設けられ、筐体６４Ａの当該空間に照射部６４１が設けられる。

次に、紫外線照射部１３，２３，４４，５４，６４が照射する紫外線について説明する。紫外線は、波長の長さによってUV-A（紫外線Ａ波）、UV-B（紫外線Ｂ波）、UV-C（紫外線Ｃ波）の３種類に分けられる。そして、高い除菌力を持つ波長２２２nmの紫外線（UV-C）は人に害を及ぼさない。

また、照射距離１００mm、照度１mW／cm²で紫外線（波長２２２nm又は２５４nm）を照射した場合に、ウイルスの不活性化に必要な紫外線照射量（３．５mJ／cm²）に達するまでの時間（ウイルスの不活性化までに要する時間）が６秒であった、との研究結果が発表されている。

ウイルスの不活性化に必要な紫外線照射量（必要照射量）に到達する時間は紫外線の照度に反比例するので、照度が大きければ、必要照射量に到達する時間は短くなり、逆に、照度が小さければ、必要照射量に到達する時間は長くなる。

例えば、仕様が照射距離２０mm、照度７mW／cm²の紫外線照射部を用いて、除菌対象物を除菌しようとした場合、この照度は上記研究結果（１mW／cm²）の７倍であるので、除菌対象物までの距離が仕様と同じ２０mmのときには、紫外線照射量は、０．８６秒（≒６秒×１／７）で必要照射量に到達することになる。

上記の各実施形態では、除菌対象物に紫外線が照射されるまでに、例えば、アクリル（透過率１０％）で構成された本体部１１，２１，４１を透過するので、紫外線の照度は減衰し、上記紫外線照射部を用いて、２０mm離れた除菌対象物を除菌しようとした場合、照度は０．７mW／cm²（≒７×１０％）まで減衰する。

上記研究結果から、照度１mW／cm²の紫外線でのウイルス不活性化までに要する時間は６秒であることが分かっている。また、必要照射量に到達する時間は照度に反比例するので、照度が０．７mW／cm²のとき、ウイルス不活性化までに要する時間は８．５７秒（≒６秒／０．７）となる。すなわち、上記紫外線照射部１３，２３，４４，５４，６４を用いて、２０mm離れた除菌対象物を除菌しようとした場合、ウイルス不活性化までに要する時間は約８．５７秒となる。

このため、本実施形態では、本体部１１，２１をアクリルで構成する場合と、手すりベルト４１をアクリル、透明ウレタン、透明ゴム、又は透明シリコン、或いは、これらのうち２つ以上の合成により構成する場合には、一例として、仕様を、波長２２２nm又は２５４nm、照射距離２０mm、照度７mW／cm²とした紫外線照射部１３，２３，４４，５４，６４を用いる。

なお、仕様を、波長２２２nm又は２５４nm、照射距離２０mm、照度７mW／cm²とした紫外線照射部１３，２３，４４，５４，６４を用いて、３０mm離れた除菌対象物を除菌しようとした場合、光の減衰の法則により、照度は７mW／cm²から３．１１mW／cm²（≒７×（２０／３０）²）に減衰する。

上記の各実施形態では、除菌対象物に紫外線が照射されるまでに、例えば、アクリル（透過率１０％）で構成された本体部１１，２１，４１を透過するので、紫外線の照度は減衰し、上記紫外線照射部を用いて、３０mm離れた除菌対象物を除菌しようとした場合、照度は０．３１mW／cm²（≒３．１１×１０％）まで減衰する。

上記研究結果から、照度１mW／cm²の紫外線でのウイルス不活性化までに要する時間は６秒であることが分かっている。また、必要照射量に到達する時間は照度に反比例するので、照度が０．３１mW／cm²のとき、ウイルス不活性化までに要する時間は１９．３５秒（≒６秒／０．３１）となる。すなわち、上記紫外線照射部１３，２３，４４，５４，６４を用いて、３０mm離れた除菌対象物を除菌しようとした場合、ウイルス不活性化までに要する時間は約１９秒となる。

上記第３実施形態で説明したエスカレーター３１での紫外線照射構造４０を例に挙げれば、照射距離は最も離れたところでも３０mm程度であると思われるので、仕様が照射距離２０mm、照度７mW／cm²の紫外線照射部を用いた場合、手すりベルト４１に付着したウイルスを約１９秒で死滅させることが可能となる。従って、紫外線照射構造４０による除菌は、十分に実現可能である。

なお、上記各実施形態では、例えば、紫外線照射部１３，２３，４４，５４，６４の仕様や、本体部１１，２１，４１の厚み、また、これら本体部や支持部に対する表面加工の仕方や、凹レンズ４６の仕様を変えることで、本体部に照射される紫外線量を調整することが可能である。

本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。上記実施形態では、本発明を車両用手摺りとエスカレーターの移動手摺りに採用する場合について説明しているが、本発明の適用範囲はこれらに限定されず、例えば、ドアノブやトラベーターの移動手摺り、エレベーターのボタン、キーボード、デスクマットなどにも適用可能である。

また、上記実施形態では、図１乃至図１０を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

１鉄道車両
７紫外線透過部材
１０紫外線照射装置
１１本体部
１１Ａ外周面
１１Ｂ内壁
１１Ｃ開口部
１２車両用手摺り
１２Ａ外周面
１３紫外線照射部
１３１第１照射部
１３２第２照射部
２０紫外線照射装置
２１本体部
２１Ａ外周面
２１Ｂ内壁
２３紫外線照射部
３１エスカレーター
３２欄干
４０紫外線照射構造
４１手すりベルト
４１Ｂ内壁
４２ガイドレール
４３支持部
４３Ａ収納部
４３Ｔ接触部
４４紫外線照射部
４４１第１照射部
４４２第２照射部
４６凹レンズ
４７反射板
５３Ｔ，６３Ｔ接触部
５４，６４紫外線照射部

Claims

外周面が人の手が触れる接触面とされ、長さ方向の少なくとも一端部が開放されて、内部に棒状部材を受け入れる開口部が形成された筒状の本体部と、
前記本体部の内壁又は前記棒状部材に取り付けられ、紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、
前記本体部は、
前記紫外線照射部が照射する紫外線を透過させる材質で構成され、
前記紫外線照射部は、前記本体部の長手方向の一方に向けて紫外線を照射する第１照射部と、前記一方と逆方向に向けて紫外線を照射する第２照射部とが、前記長手方向において互いの照射方向を向き合わせて配置されて構成され、
前記本体部の内壁の周方向における複数の位置に前記紫外線照射部がそれぞれ配置され、
前記紫外線照射部には、前記第１照射部及び前記第２照射部によるそれぞれの紫外線照射方向側となる位置に、凹型フレネルレンズが設けられている紫外線照射装置。
前記紫外線照射部は、前記本体部の内壁に取り付けられている、請求項１に記載の紫外線照射装置。
前記紫外線照射部には、前記第１照射部及び前記第２照射部の間に、紫外線を透過する素材からなり前記長手方向に延びる紫外線透過部材が設けられ、
前記凹型フレネルレンズは、前記紫外線透過部材に形成されてなり、
前記紫外線透過部材における前記本体部の内壁側とは反対側となる側部には、紫外線を反射させる反射板が設けられている請求項１又は請求項２に記載の紫外線照射装置。
前記本体部の内壁に、前記紫外線照射部により照射される紫外線を前記外周面側に向けて拡散させる表面加工が施されている請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の紫外線照射装置。
外周面が人の手が触れる接触面である本体部と、
前記本体部を支持する支持部と、
紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、
前記支持部には、前記本体部の内壁面と接触して前記本体部の内壁面を支持し、前記紫外線照射部が照射する紫外線を透過させる材質で構成された接触部が設けられると共に、当該接触部の側方であって前記本体部の内壁面に近接する位置に前記紫外線照射部が配設され、
前記本体部は、前記紫外線照射部が照射する紫外線を透過させる材質で構成される、紫外線照射構造。
前記本体部の内壁に、前記紫外線照射部により照射される紫外線を前記外周面に向けて拡散させる表面加工が施されている請求項５に記載の紫外線照射構造。
前記紫外線照射部は、一方側に向けて紫外線を照射する第１照射部と、前記一方側と逆方向側に向けて紫外線を照射する第２照射部とが、互いの照射方向を向き合わせて配置されて構成され、
前記接触部は、前記支持部において、前記第１照射部及び第２照射部の間となる位置に配設されている、請求項５又は請求項６に記載の紫外線照射構造。
前記支持部の前記接触部には、前記本体部の内壁面側とは反対側となる面に、紫外線を反射させる反射板が設けられている請求項７に記載の紫外線照射構造。
前記支持部において、前記紫外線照射部を構成する前記第１照射部及び前記第２照射部によるそれぞれの紫外線照射方向側となる位置に、凹型フレネルレンズが設けられている請求項７又は請求項８に記載の紫外線照射構造。