JP6893397B2

JP6893397B2 - 殺菌処理装置

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Publication number: JP6893397B2
Application number: JP2016123825A
Authority: JP
Inventors: 勲大澤
Original assignee: Mihama Corp
Current assignee: Mihama Corp
Priority date: 2016-06-22
Filing date: 2016-06-22
Publication date: 2021-06-23
Anticipated expiration: 2036-06-22
Also published as: JP2017225629A

Description

本発明は、殺菌処理装置に関する。

近年、対象物（例えば流体（空気や水等））を清浄化（例えば脱臭や殺菌等）する様々な装置の開発が行われてきている。脱臭を行う装置としては、例えば、特許文献１のような、光触媒と、この光触媒に紫外線を照射する紫外線照射手段とを有する有害物質除去装置がある。この特許文献１において示されている有害物質除去装置は、光触媒を用いて被処理空気中の揮発性有機化合物（ＶＯＣ：ＶｏｌａｔｉｌｅＯｒｇａｎｉｃＣｏｍｐｏｕｎｄｓ）等の有害ガス成分を効果的に低減し、かつ、有害ガス成分の分解過程で生成される高揮発性有機物の再放出をも抑制することができる。

一方、殺菌を行う装置としては、例えば、特許文献２のような、深紫外線を出射する紫外線発光素子を含む空気清浄装置が提案されている。この特許文献２において示されている空気清浄装置は、深紫外線の強度が低くても効率的に空気の殺菌を行うことができる。

特開２０１２−２００５９２号公報国際公開第２０１４−０７７２９３号

このように、対象物の清浄化が可能な装置が求められてきている。本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、対象物を清浄化することができる装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では、殺菌処理装置であって、該殺菌処理装置は、殺菌処理のための深紫外線を照射する深紫外線ＬＥＤと、該深紫外線を受けて光触媒反応を起こす光触媒及び該光触媒を担持するための担体からなる光触媒体とを具備し、前記光触媒体は、前記深紫外線ＬＥＤから深紫外線が前記光触媒に照射されるように配置されている殺菌処理装置を提供する。

このような殺菌処理装置であれば、深紫外線ＬＥＤから照射される深紫外線により、対象物の殺菌を行うことが可能である。また、光触媒を有しているので、光触媒反応により、例えば脱臭を同時に行うことも可能となる。さらに、光源としてＬＥＤを使用しているので、ＵＶランプを用いる場合よりも波長範囲がシャープとなることから、所望の波長範囲を得ることが容易となる。また、ＵＶランプを用いた場合と比べ、光源が長寿命であり、変換頻度が下がり、装置の小型化、省電力化、及び低コスト化が可能となる。

このとき、前記殺菌処理装置は、前記光触媒反応による脱臭機能を有するものであることが好ましい。

本発明の殺菌処理装置は、光触媒を有しているので、光触媒反応によって揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等を酸化・分解する脱臭機能を確実に有するものとすることができる。特に従来では、上記のような脱臭を行う装置や殺菌を行う装置はそれぞれ別々の製品として開発されてきたが、本発明の殺菌処理装置であれば、脱臭と殺菌の両方の機能を確実に発揮することができる。

またこのとき、前記担体は、深紫外線反射材であることが好ましい。

このように、担体が深紫外線反射材であれば、深紫外線ＬＥＤから照射される深紫外線を装置内で反射させることができ、該反射光により、深紫外線が対象物や光触媒に照射される機会が増えるので、殺菌・脱臭効果をより向上させることができる。

またこのとき、前記深紫外線反射材は、アルミニウムであることが好ましい。

このように、深紫外線反射材がアルミニウムであれば、深紫外線ＬＥＤから照射される深紫外線をより一層反射することができるので、殺菌・脱臭効果をより一層向上させることができる。

またこのとき、前記アルミニウムは、深紫外線の反射率が８５％以上のものであることが好ましい。

このように、担体として深紫外線の反射率が８５％以上のアルミニウムを用いたものであれば、深紫外線ＬＥＤから照射される深紫外線をさらに効率よく反射することができるので、殺菌・脱臭効果をさらに向上させることができる。

またこのとき、前記光触媒は、酸化チタンであることが好ましい。

光触媒が酸化チタンであれば、十分な脱臭効果を得ることができる。

またこのとき、前記深紫外線ＬＥＤは複数配置されており、該複数の深紫外線ＬＥＤは各々波長が異なる深紫外線を照射するものであることが好ましい。

本発明の殺菌処理装置では、光源としてＬＥＤを用いているので、所望の効果を得る（例えば、殺菌効果を向上させる、又は、脱臭効果を向上させる等）ために、様々な波長を組み合わせることが可能である。

またこのとき、前記殺菌処理装置は、フィルタを具備する筐体をさらに有し、該筐体内に前記深紫外線ＬＥＤ及び前記光触媒体が配置されているものであることが好ましい。

フィルタを具備しているため、殺菌する対象物からまずゴミ等を取り除いた上で、筐体内で殺菌等を行うことができる。

またこのとき、前記殺菌処理装置は、空調機、加湿器、掃除機、車、又は冷蔵庫に備えられるものであることが好ましい。

本発明の殺菌処理装置は、上記のような用途に好適に用いることができる。

本発明の殺菌処理装置は、光源として深紫外線ＬＥＤを用いていることから殺菌機能を有する。特に、光源としてＬＥＤを使用しているので、ＵＶランプを用いる場合よりも波長範囲がシャープとなることから、所望の波長範囲を得ることが容易となる。また、ＵＶランプを用いた場合と比べ、光源が長寿命であり、変換頻度が下がり、装置の小型化、省電力化、及び低コスト化が可能となる。また、本発明の殺菌処理装置は、深紫外線ＬＥＤから担体に担持された光触媒に深紫外線を照射することで光触媒反応を起こすことができるので、それにより特には脱臭機能等を有することができる。従って、本発明の殺菌処理装置であれば、脱臭と殺菌を同時に行うことができる。

本発明の殺菌処理装置の一例を示す斜視図である。図１の光触媒体の一部を拡大した断面図である。本発明の殺菌処理装置を適用させた加湿器の一例を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

図１は本発明の殺菌処理装置の一例を示す斜視図である。
図１に示すように、殺菌処理装置１は、まず、両端にフィルタ２，６を具備する円筒状の筐体３を有する。そしてその内部に、殺菌処理のための深紫外線を照射する深紫外線ＬＥＤ４（ＤＵＶ−ＬＥＤ）と四角形の枠状に成型された１つ以上の光触媒体５が配置されている。深紫外線ＬＥＤ４は、筐体３内の下部に配置されたファン７上に固定されている。また、１つ以上の光触媒体５は、筐体３内のファン７（深紫外線ＬＥＤ４）よりも上部に配置されている。

フィルタ２，６の形状・材質としては、特に限定されず、ゴミ等が殺菌処理装置内に侵入することを防ぐことができればよく、例えばアルミメッシュ等が挙げられる。また、筐体３としては、特に限定されず、殺菌処理装置内を外部から遮断できるものであればよい。このとき、特にはその内面が光触媒体としての役割を果たすものが好ましい。例えば担体となるアルミニウムの表面に光触媒となる酸化チタンを担持させたものを準備し、内面に酸化チタンが担持された状態となるように円筒状に成型したものを用いることで、殺菌処理装置内の深紫外線の反射率を向上させて、殺菌・脱臭効果をより高めることができる。

深紫外線ＬＥＤ４から照射される深紫外線の波長としては、殺菌や脱臭効果を得るため、例えば２００ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲とすることができ、より好ましくは２６０ｎｍ〜２７０ｎｍとすることができる。また、本発明の殺菌処理装置では、光源としてＬＥＤを用いているので、所望の効果を得る（例えば、殺菌効果を向上させる、又は、脱臭効果を向上させる等）ために、様々な波長を組み合わせることが可能である。特に、本発明の殺菌処理装置では、深紫外線ＬＥＤから対象物（例えば流体（空気や水等））に深紫外線を直接照射することで殺菌を行うことができる。

深紫外線ＬＥＤ４をファン７上に固定する方法としては、特に限定されないが、深紫外線ＬＥＤ４をファン７上に接着剤等を介して固定してもよいし、中心部に空洞を設けたファン７を用意し、このファン７の空洞内に深紫外線ＬＥＤ４を配置してもよい。また、深紫外線ＬＥＤ４の数は限定されず、１つのみならず、複数配置してもよい。さらに、深紫外線ＬＥＤを複数配置する場合、これら複数の深紫外線ＬＥＤは各々波長が異なる深紫外線を照射するものであることが好ましい。

この殺菌処理装置１においては、図１中に矢印で示すように、ファン７を回転させることにより、脱臭・殺菌処理を行いたい対象物を下端のフィルタ６から取り込み、筐体３内を通過させることにより深紫外線ＬＥＤ４からの照射で前記対象物の脱臭・殺菌を行い、上端のフィルタ２から殺菌・脱臭された状態で取り出すことができる。脱臭・殺菌処理の対象は、特に限定されず、流体、例えば水や空気等が挙げられる。

ここで、光触媒体５について、図２を参照してさらに詳しく説明する。
図２は図１の光触媒体の一部を拡大した断面図である。図２に示すように、光触媒体５は、深紫外線を受けて光触媒反応を起こす光触媒８及び光触媒８を担持するための担体９からなるものである。ここでは、担体９の両面に光触媒８が担持されたものを光触媒体５として用いている。本発明の殺菌処理装置では、深紫外線ＬＥＤから光触媒に深紫外線を直接照射して光触媒反応を起こすことで脱臭を行うことができる。

光触媒８としては、特に限定されないが、例えば酸化チタンであることが好ましい。光触媒が酸化チタンであれば、深紫外線ＬＥＤからの深紫外線照射による光触媒反応で十分な脱臭効果を得ることができる。

担体９としては、特に限定されないが、深紫外線反射材であることが好ましい。担体が深紫外線反射材であれば、深紫外線ＬＥＤから照射される深紫外線を反射することができるので、深紫外線ＬＥＤからの深紫外線の直接照射のみならず、殺菌処理装置内で対象物や光触媒が反射光も浴び、深紫外線の照射を受ける機会が増え、殺菌・脱臭効果を向上させることができる。この深紫外線反射材としては、アルミニウムが好ましい。深紫外線反射材がアルミニウムであれば、深紫外線ＬＥＤから照射される深紫外線をより一層反射することができるので、殺菌・脱臭効果をより一層向上させることができる。アルミニウムとしては、特に限定されないが、アルミニウム箔が好ましい。アルミニウム箔であれば、簡便に用意でき、軽量であることから好ましい。

また、アルミニウムとしては、深紫外線の反射率が８５％以上の反射率の高いアルミニウムであることが好ましく、深紫外線の反射率が９０％以上のアルミニウムであることがより好ましい。担体として深紫外線の反射率が８５％以上のアルミニウムを用いたものであれば、深紫外線ＬＥＤから照射される深紫外線をさらに反射することができるので、殺菌・脱臭効果をさらに向上させることができる。

特に、本発明では、光触媒体として、担体としてアルミニウム、光触媒として酸化チタンを組み合わせたものを用いることが好ましい。このような光触媒体を用いることにより、光触媒反応による脱臭効果を有効に発揮しながら、高い殺菌効果を得ることができる。

このような光触媒体５は、図１に示されるように、深紫外線ＬＥＤ４から深紫外線が光触媒８に照射されるように配置される。なお、ここでは、光触媒体５として、担体９の両面に光触媒８が担持されている例を挙げて説明したが、光触媒体５が、深紫外線ＬＥＤ４から深紫外線が光触媒８に照射されるように配置されている限り、担体９の片面に光触媒８が担持されているものでもよい。

また、光触媒体５（あるいは担体９）は、図１に示すような四角形の枠状のものに限定されず、例えば三角形や五角形等の枠状のものであってもよい。加えて、光触媒体５の形状としては、必ずしも枠状のものである必要はなく、例えばハニカム状のものとすることができる。

さらに、光触媒体５は、１つだけ用いてもよいし、図１に示すように複数用いた態様としてもよい。特に、図１に示す殺菌処理装置１は、光触媒体として、枠状の光触媒体５と筐体３の内面の光触媒体の両方を備えているが、いずれか一方を備えたものでもよいし、これら以外にさらに光触媒体を加えた態様としてもよい。

また、ここでは、本発明の殺菌処理装置がフィルタを具備する筐体内に配置されている態様を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。即ち、本発明の殺菌処理装置は、少なくとも、深紫外線ＬＥＤと、光触媒及び担体からなる光触媒体（深紫外線ＬＥＤから深紫外線が光触媒に照射されるように配置されているもの）とを具備するものであればよい。

以上説明したような本発明の殺菌処理装置は、光源として深紫外線ＬＥＤを用いていることから殺菌機能を有する。また、本発明の殺菌処理装置は、光触媒を有しているので、光触媒反応によって揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等を酸化・分解する脱臭機能を有するものとすることができる。従って、本発明の殺菌処理装置であれば、脱臭と殺菌を同時に行うことができる。

また、上記のように、光源としてＬＥＤを用いたものであるので、ＵＶランプを使用する場合に比べ、波長範囲がシャープとなることから、所望の波長範囲を得ることが容易となり、効率よく殺菌・脱臭を行うことが可能となる。さらに、ＵＶランプを用いた場合と比べ、光源が長寿命であり、変換頻度が下がり、装置の小型化、省電力化、及び低コスト化が可能となる。

以上説明したような本発明の殺菌処理装置は、空調機、加湿器、掃除機、車、又は冷蔵庫に備えられるものとすることができる。特に、本発明の殺菌処理装置を空調機に用いる場合、具体的には、食品工場の空調機、病院の空調機、老人ホームの空調機、半導体製造工場の空調機等への適用が考えられる。

ここで、本発明の殺菌処理装置を加湿器に適用させる場合について、一例を挙げて説明する。図３は、本発明の殺菌処理装置を適用させた加湿器の一例を示す概略図である。
図３に示される加湿器１０は、電解水ユニット１１と、電解水ユニット１１に接続され、電解水ユニット１１から供給された電解水を含む気化式加湿器１２とを具備するものである。電解水ユニット１１と気化式加湿器１２との間には、加湿器内でカビ等の雑菌が繁殖しないように、従来、水ではなく電解水（次亜塩素酸）が循環されている。

加湿器１０において、加湿を行う際には、図３中に白抜き矢印で示すように、外部から空気を取り込んで、取り込んだ空気を気化式加湿器１２に通し、通した空気を外部に放出することで、外部の空気の加湿を行うことができる。

本発明の殺菌処理装置は、例えば図３に示される加湿器１０における電解水ユニット１１に適用可能である。本発明の殺菌処理装置１を電解水ユニット１１に適用することで、電解水を用いなくとも、加湿器内を循環する水を十分に殺菌・脱臭することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

１…殺菌処理装置、２，６…フィルタ、３…筐体、
４…深紫外線ＬＥＤ、５…光触媒体、
７…ファン、８…光触媒、９…担体、１０…加湿器、
１１…電解水ユニット、１２…気化式加湿器。

Claims

殺菌処理装置であって、
該殺菌処理装置は、殺菌処理のための深紫外線を照射する深紫外線ＬＥＤと、該深紫外線を受けて光触媒反応を起こす光触媒及び該光触媒を担持するための担体からなる光触媒体とを具備し、
前記光触媒体は、前記深紫外線ＬＥＤから深紫外線が前記光触媒に照射されるように配置されているものであり、
前記担体は、アルミニウム箔であり、形状が枠状のものであり、該枠の内側および外側の両面に前記光触媒が担持されていて、該両面に前記深紫外線が照射されるものであることを特徴とする殺菌処理装置。
前記殺菌処理装置は、さらに、殺菌処理の対象物を取り込むためのファンを具備しており、前記深紫外線ＬＥＤが前記ファンに固定されているものであることを特徴とする請求項１に記載の殺菌処理装置。
前記深紫外線ＬＥＤが、前記ファン上に接着剤を介して固定されているか、または、前記ファンの中心部に設けられた空洞内に固定配置されているものであることを特徴とする請求項２に記載の殺菌処理装置。
前記殺菌処理装置は、さらに、前記深紫外線ＬＥＤと前記光触媒体が内部に配置されている筐体を具備し、
前記担体は、形状が前記筐体の形状とは異なる枠状のものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の殺菌処理装置。
前記筐体の形状が円筒形状であり、かつ、前記担体の形状が角形の枠状であることを特徴とする請求項４に記載の殺菌処理装置。
前記筐体は、フィルタを具備するものであることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の殺菌処理装置。
前記光触媒体は、複数配置されているものであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の殺菌処理装置。
前記殺菌処理装置は、前記光触媒反応による脱臭機能を有するものであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の殺菌処理装置。
前記アルミニウム箔は、深紫外線の反射率が８５％以上のものであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の殺菌処理装置。
前記光触媒は、酸化チタンであることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の殺菌処理装置。
前記深紫外線ＬＥＤは複数配置されており、該複数の深紫外線ＬＥＤは各々波長が異なる深紫外線を照射するものであることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の殺菌処理装置。
前記殺菌処理装置は、空調機、加湿器、掃除機、車、又は冷蔵庫に備えられるものであることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の殺菌処理装置。