JP6947458B1 - 室内除菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無人状態で、人体と接触する部分である室内の天井、壁、床、家具等に限らず空気も除菌する室内除菌装置を提供する。【解決手段】室内除菌装置１は、人の集まる室内を、無人状態で除菌する装置であり、上板と底板３ｂと前板３ｃと後板、側板３ｅとを有する筐体３と、を有し、上板に排気孔、底板に吸気孔を有し、上板から上方に延び出す紫外線発生部６と、筐体内に設けられるオゾン発生部７と、筐体に設けられる送風機８と、を備え、室内の空気を吸気孔から吸引し、オゾン発生部に空気を曝露し、排気孔から曝露した空気を室内に排出し、紫外線発生部から発生した紫外線を室内に放射する。【選択図】図４

Description

本発明は、人が集まる空間を、無人状態のときに、その空間を構成する天井、壁、床を除菌するとともに、空間内の空気を清浄に保つ室内除菌装置である。例えば、患者が退院した後の室内の除菌、使用後のカラオケルームなど、壁、天井、床等を含む空間の除菌を行う室内除菌装置である。

特許文献１、２に記載する通り、紫外線とオゾンを使って空気を殺菌し、オゾンを分解する発明が提案されている。

特許文献１の発明は、空気殺菌・脱臭を行うことができるとともに 、オゾンの外部への漏れを著しく低減することの可能な空気清浄機を提供する。この発明は、空気流入口と空気流出口とを有する筐体内において、空気流入口近傍に第１紫外線ランプが設置され、空気流出口近傍に第２紫外線ランプが設置されており、第１紫外線ランプは、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域（例えば波長２５４ｎｍ）の紫外線と、波長が１００〜２２０ｎｍ帯域（例えば波長１８５ｎｍ）の紫外線とを発生し、第２紫外線ランプ２２は、波長が２５０〜２７０ｎｍ帯域（例えば、波長２５４ｎｍ）の紫外線のみを発生する。

特許文献２の空気浄化装置は、通気体を有する。通気体の両端にはそれぞれ開口が形成されており、開口それぞれにはフィルタが設けられている。通気体は、その内部を空気が通過するようになっている。通気体の内部には、送風機と、複数の紫外線ランプと、オゾンランプと、複数の光触媒フィルタとが配設されている。

特開２０１３−１５３８９７号公報 特許第６００９５８５号公報

しかしながら、特許文献１、２の発明は、除菌機と言うより消臭設備として作られており、室内の空気を浄化する目的は達成できるが、天井、壁、床などに付着した菌の除菌には使用することが困難であった。オゾンの出力自体が絞られ、広い範囲での使用に向かず、ごく限られた空間で使用されるからである。オゾンの出力の向上を図ると、人体への影響が現れるおそれがあり、室内の樹脂製品等の劣化につながるため、使用できる空間や条件が限定され、広く開発されてこなかった。また、紫外線の照射範囲が筐体外に及ばず、紫外線を強めてもオゾンの分解は限定的であり、望まれた結果が中々出ないのが現状であった。

本発明の課題は、無人状態で、人体と接触する部分である、室内の天井、壁、床、家具等だけに限らず、空気も除菌することである。

本発明は、人の集まる室内を、無人状態で除菌する室内除菌装置において、上板と底板と側板とを有し、前記上板に排気孔、前記底板に吸気孔を有する筐体と、前記上板から上方に延び出す紫外線発生部と、前記筐体内に設けられるオゾン発生部と、前記筐体に設けられる送風機と、を備え、前記室内の空気を前記吸気孔から吸引し、前記オゾン発生部から発生したオゾンに空気を曝露すること、前記紫外線発生部が、紫外線を透過させる長尺の透明材質の筒部と、該筒部に脱着可能に嵌合する蓋と、該蓋から垂下するセンターピラーと、該センターピラーに固定され、前記筒部の内部に縦方向に配置される長尺の紫外線発生灯を備え、前記紫外線が、前記紫外線発生部の側面周りの３６０度の角度で所定高さ範囲で放射されること、前記排気孔が前記紫外線発生部を設けた以外の前記上板の領域に、複数個設けられ、前記排気孔が前記紫外線発生部を取り囲むように点在すること、及び、前記曝露した空気を前記排気孔から前記室内に排出し、オゾンを含む空気を室内に充満させ、オゾンによる室内の除菌を行い、前記紫外線により室内の殺菌及び室内に充満するオゾンの分解を行い、空気を前記吸気孔に循環させること、を特徴とする室内除菌装置である。

この構成により、空間全体の除菌を行うため、高濃度のオゾンにより室内の除菌を行うことができ、同時に消臭を可能とした。これはオゾン発生部による働きであり、室内の入り組んだ空間の除菌、消臭をオゾンで行うことができ、紫外線発生部の紫外線で照射することで細菌等を更に除菌し、より感染のリスクを低減し、空間内全体の清潔度を高めることができる。紫外線発生部の紫外線によりオゾンを分解し、室内の除菌を行ったオゾンを紫外線により無害化することができるため、室内の換気を不要にできる室内除菌装置を提供できる。人体に有害な濃度のオゾンを発生させるが、除菌能力に並ぶ利点として、備え付け型の除菌装置とは異なり、施設内壁や天井等への設置組付け、排出口の取り付け等の工事が不要になると言う利点がある。「高濃度のオゾン」とは、オゾン濃度が１ｐｐｍ以上であることを意味する。

前記紫外線発生部が筒型であり、その横断面積が、前記筐体の横断面積よりも小さく設定され、前記紫外線が前記紫外線発生部の側面周りの３６０度の角度で放射されるので、広い範囲で紫外線を放射できるので、室内のオゾンの分解に要する時間を短縮できる。広範囲に放射される紫外線により、室内の内壁や天井等の更なる除菌を行うことも可能である。

前記排気孔が前記紫外線発生部を設けた以外の前記上板の領域に、複数個設けられるので、空気の室内循環を効果的に達成できる。

前記排気孔が前記紫外線発生部を取り囲むように点在するので、紫外線をオゾンに対して効果的に照射できる。

前記紫外線発生部が、筒部と、該筒部に脱着可能に嵌合する蓋と、内部に配置される紫外線発生灯と、を備えるので、紫外線発生部のメンテナンスを容易にできる。

本装置は、キャスタにより移動が可能である。

従来の業務用除菌設備の多くは備え付けの設備が多く、使用できる空間や購入できる客層が限定されたが、この構成により、キャスタにより移動式に設計してあるため、何処でも持ち運んで使用できる利点がある。移動式のため、対象とする空間が密閉できる空間で有れば何処でも使え、広さに応じて、除菌時間や出力が調整できるため、多くの施設で使用できる。

前記紫外線発生部及びオゾン発生部の稼働の終了を報知する報知部を有する。

この構成により、報知を受けた作業者は、安心して室内に入ることができる。

本発明により、無人状態で、室内の天井、壁、床、家具等に加えて室内の空気の除菌を行うことができる。除菌に使用したオゾンを紫外線で無害化することで、換気をせずに除菌を行った室内に入ることができる。この紫外線により、室内の更なる除菌も行うこともでき、室内の全体の清潔度をより高めることができる。

本発明実施形態の室内除菌装置の斜視図である。 同、部分斜視図である。 同、部分斜視図である。 同、分解斜視図である。 同、分解斜視図である。 同、分解斜視図である。 同、使用状態説明図である。

本発明実施形態の室内除菌装置１は、図１〜図７に示す通り、無人状態の室内２の除菌を行うものである。室内２は図７に示す通り、空気２ａ、天井２ｂ、壁２ｃ、２ｄ、床２ｅから構成される。

室内除菌装置１（以下、装置１という。）は、図１〜図６に示す通り、人の集まる室内２を、無人状態で除菌する装置であり、上板３ａと底板３ｂと前板３ｃと後板３ｄ、側板３ｅ，３ｆとを有する筐体３と、を有する。この筐体３は、上板３ａに排気孔４、底板３ｂに吸気孔５を有する。上板３ａから上方に延び出す紫外線発生部６と、筐体３内に設けられるオゾン発生部７と、筐体３に設けられる送風機８と、装置１内の電気装置を制御する制御部１１と、を備えている。装置１は、室内２の空気２ａを吸気孔５から吸引し、オゾン発生部７に空気２ａを曝露し、排気孔４から曝露した空気２ａを室内２に排出し、紫外線発生部６から発生した紫外線を室内２に放射することを特徴とする。以下、各要素を詳細に説明する。

筐体３は、装置１の内蔵物を保護し外部の干渉より守るための構造物であり、空気２ａを吸い込み、オゾンで処理し、排出する。図示では六面体構造の矩形箱である。

上板３ａは筐体３の上部にあるメンテナンスのための蓋であり、取り外して、紫外線発生部６や、オゾン発生部７等の交換やメンテナンスを行うものである。

排気孔４は、装置１内部で発生したオゾンを装置外部に排出するための孔である。排気孔４が紫外線発生部６を設けた以外の上板３ａの領域に、複数個設けられる。排気孔４が紫外線発生部６を取り囲むように点在する。

吸気孔５は、底板３ｂに設けられ、送風機８で外気を装置１内部に吸引するための孔である。

紫外線発生部６が筒型であり、その横断面積が、筐体３の横断面積よりも小さく設定され、紫外線が紫外線発生部６の側面周りの３６０度の角度で所定高さ範囲で放射される。紫外線発生部６の出力及び動作時間は制御部１１により制御されるため、装置１を使用する場所や状況等に応じて適宜設定可能である。紫外線の波長は、３３０〜４００ｎｍが好ましい。

紫外線発生部６が、筒部６１と、この筒部６１の上部に脱着可能に嵌合する蓋６２と、蓋６２から垂下するセンターピラー６３と、センターピラー６３に固定され、内部に配置される紫外線発生灯６４と、を備える。

筒部６１は透明材質、例えばアクリル製で構成され、紫外線が透過する構造である。筒部６１は、紫外線発生灯６４を外部衝撃等より守り、発熱する紫外線発生灯６４に人体が接触しないためのカバーである。蓋６２とセンターピラー６３は、紫外線発生灯６４の取り付け、メンテナンス、配線等を行うための部品である。紫外線発生灯６４は、側面の３６０度の全周に亘り、装置１の上部より紫外線の照射を行い、室内２に充満するオゾンの分解をするものである。

オゾン発生部７は、除菌、消臭のために必要なオゾンを沿面放電により発生させる装置であり、最大で５０００ｍｇ／ｈのオゾンを発生させる。オゾン発生部７の出力及び動作時間は制御部１１により制御されるため、装置１を使用する場所や状況等に応じて適宜設定可能である。オゾン発生部７としては、無声放電又は紫外線の放射によりオゾンを発生させる装置等の公知のものを採用することも可能である。紫外線の放射によりオゾンを発生させる場合には、放射される紫外線の波長は、１００〜２４０ｎｍが好ましい。

送風機８は、吸気孔５から空気２ａを吸い込み、装置１内部のオゾンを含む空気２ａを装置１外部に排出し、装置１外部の空気２ａを取り込むものである。送風機８の出力及び動作時間は、制御部１１により制御されるため、装置１を使用する場所や状況等に応じて適宜設定可能である。送風機８としては、例えば、ファン、ブロワ等が例示される。送風機８は、底板３ｂに設けた吸気孔５の上部に固定されている。

キャスタ９は、装置１の運搬、移動を容易にするための部品である。底板３ｂは、キャスタ９を備え、装置１は移動が可能である。

電源スイッチ１０は、本体作動電源をＯＮ／ＯＦＦするものであり、起動したら装置１が作業を始める。

制御部１１は、装置１内のすべての電気装置に連動し、時間や動作条件を調節、管理するための装置である。制御部１１としては、例えば、ＰＬＣ（programmable logic controller）等が例示される。

グロメット１２は、装置１から出る配線の筐体３への擦れによる摩耗防止のための部品である。

報知部１３は、紫外線発生部６及びオゾン発生部７の稼働の終了を報知する部品である。報知部１３は、報知音を発生するブザー又は報知画面を表示する表示部が例示される。

仕切板１４は、オゾン発生部７と送風機８の間に介在し、送風機８により装置１内部に取り込まれ、装置１外部へと排出される空気２ａの装置１内での滞留時間を調整するための部材である。この対流時間の調整により、オゾンを高濃度で含む空気２ａを装置外に排出することができる。排出する空気２ａのオゾンの濃度としては、１〜３ｐｐｍが好ましい。この濃度範囲であれば、室内２の十分な除菌、消臭を安全に行うことができる。固定板１５は、オゾン発生部７、制御部１１を固定する部品であり、底板３ｂに立設されている。ガイド板１６は、底板３ｂからその余の板を取り外すときのガイドとなる板である。

後板３ｄに把手１７を設けて移動を容易にしている。

装置１の動作を説明する。装置１を室内２に移動させ、電源と接続し、電源スイッチ１０をＯＮにして装置１を作動させる。その後、装置１は、自動的に送風機８によって室内２の空気２ａを内部に取り込み、オゾン発生部７でオゾンを自己生産し、オゾンを含む空気２ａを室内２に供給し、空気２ａを室内２と装置１内とに循環させることにより、オゾンを含む空気２ａを室内２に充満させ、オゾンによる室内２の除菌、消毒を行う。その後、紫外線発生部６の紫外線により室内２に存在するオゾンの分解及び紫外線の照射による室内２の更なる除菌をする。制御部１１のタイマにより、自動的にオゾンの発生を終了し、紫外線の放射によるオゾンの分解及び室内２の更なる除菌を行った後に、報知部１３による報知で作業終了を作業者に知らせ、装置１の動作が完了する。装置１を設置し、電源スイッチ１０をＯＮにするだけで自動的に室内２の除菌が行えるため、作業員が対象空間に入る時間が極めて少なく済む利点がある。装置１は、紫外線の放射により室内２に存在するオゾンを分解するため、装置１の使用後に換気を必要とせず、作業者は、そのまま入室できる。天井２ｂの高さが３ｍ、床２ｅの面積が３０畳の室内２で装置１を動作させた場合には、オゾンによるこの室内２の除菌は２０〜３０分で完了し、紫外線によるこの室内２に存在するオゾンの分解は３０〜６０秒で完了する。

上記装置１の構成により、高濃度のオゾンでの室内２の入り組んだ空間も含む全体の除菌を行うことができ、同時に消臭も可能とした。これはオゾン発生部７による働きであり、室内２に高濃度のオゾンを充満させることにより達成される。オゾンで除菌した後に紫外線発生部６の紫外線を照射するため、細菌等を更に除菌し、より感染のリスクを低減し、室内２の全体の清潔度を高めることができる。

紫外線発生部６の紫外線によりオゾンを分解し、室内２の除菌を行ったオゾンを無害化するため、作業者は、装置１を使用後の室内２に換気をせずに入ることができる。

紫外線発生部６が筒型であり、その横断面積が、筐体３の横断面積よりも小さく設定され、紫外線が紫外線発生部６の側面周りの３６０度の角度で放射される。広い範囲で紫外線を放射できるので、除菌に使用した室内２のオゾンの分解に要する時間を短縮でき、室内２の広範囲に渡って更なる除菌を行うことも可能である。

排気孔４が紫外線発生部６を設けた以外の上板３ａの領域に、複数個設けられるので、空気２ａの循環を効果的に達成できる。

排気孔４が紫外線発生部６を取り囲むように点在するので、紫外線をオゾンに対して効果的に照射でき、オゾンの分解を促進できる。

紫外線発生部６が、筒部６１と、筒部６１に脱着可能に嵌合する蓋６２と、センターピラー６３と、内部に配置される紫外線発生灯６４と、を備えるので、紫外線発生部６のメンテナンスを容易にできる。

紫外線発生部６及びオゾン発生部７の稼働の終了を報知する報知部１３を有するので、報知を受けた作業者は、安心して室内２に入ることができる。

装置１の利点である除菌能力に並ぶ利点として、従来の備え付けの除菌装置とは異なり、施設内壁や天井等への設置組付け、排出口の取り付け等工事が不要であると言う点が挙げられる。装置１は、空間を除菌するために必要な機構を装置１内に備えているため、取り付け工事が不要である。

装置１は、暫くの間、人が使用しないような、人の介在が限定される細菌による高汚染空間の除菌や感染者の使用した空間の除菌、消臭が行え、作業員が対象空間に入る時間が極めて少なく済む利点がある。

施設内壁や天井等への設置組付け、排出口の取り付け等の工事を必要とする備え付け型や、持ち運び可能であるが据え置き等のタイプとは違い、装置１はキャスタ９を備える移動式であるので、作業者に負担をかけず楽に移動できる。従来の業務用除菌設備の多くは使用できる空間や購入できる客層が限定されたが、装置１は筐体３下部のキャスタ９により移動式に設計してあるため、持ち運べる密閉された空間で有れば何処でも使える。装置１は、室内２の広さに応じて、除菌時間や出力が調整できるため、多くの施設で使える。装置１は、100V電源で動作する機器のみを採用するため、100V電源で使用可能な業務用のオゾン発生装置であり、高電圧電源を必要とせず、汎用性があるので、既存の施設のほぼ全てで使える。

オゾン発生部７のオゾンにより室内２の除菌を行う。オゾンを含む空気２ａを室内２に充満させるため、室内２の空気２ａの総除菌及び入り組んだ家具の隙間等の隅々の除菌が可能である。オゾンによる室内２の除菌作業後に、オゾンの高曝露空間を無人で紫外線発生灯６４の紫外線により無害化するので、オゾンを分解、無毒化でき、オゾン曝露による人体への影響を低減できる。既存の置き型の製品と違い、除菌作業後に換気を必要とせず、清潔な空気２ａを維持できる。オゾン濃度を事前に調整できるため、使用空間に合わせた出力が可能である。例えば、出力を調整することにより、業務終了時の店舗等でも翌日の営業までには、室内２の除菌、消臭を完了することができる。

室内２の規模に合わせて装置１の仕様を調整できる。事前の仕様選択にて可能である。メンテナンス時期以外に特殊なメンテナンスが不要である。

従来のオゾン除菌装置は空間にオゾンを排出し除菌を行った後、換気を必要としたが、装置１は紫外線によりオゾンの分解を行うため換気を必要とせず、またオゾンによる人体の曝露のリスクを回避できる。

従来のスイッチ式とは違い、除菌作業は制御部１１がタイマを備え、作業終了時に制御部１１のタイマにて自動的に電源が切れるので、オゾンの曝露を回避できる。

使用後のカラオケルーム、使用後のホテル、使用後の病室、使用後のドーム、終業後の工場、流行性病原体が発生した閉鎖空間(クラスター感染が考えられるライブハウスなど)等、主に、人がその後、暫く使わない、又は、細菌により高濃度の汚染がされていると考えられる室内に用いることができ、室内の急速な除菌を行うことができるので、産業上の利用可能性は大である。

１・・・室内除菌装置
２・・・室内
２ａ・・・空気
２ｂ・・・天井
２ｃ、２ｄ・・・壁
２ｅ・・・床
３・・・筐体
３ａ・・・上板
３ｂ・・・底板
３ｃ・・・前板
３ｄ・・・後板
３ｅ，３ｆ・・・側板
４・・・排気孔
５・・・吸気孔
６・・・紫外線発生部
７・・・オゾン発生部
８・・・送風機
９・・・キャスタ
１０・・・電源スイッチ
１１・・・制御部
１２・・・グロメット
１３・・・報知部
１４・・・仕切板
１５・・・固定板
１６・・・ガイド板
１７・・・把手
６１・・・筒部
６２・・蓋
６３・・・センターピラー
６４・・・紫外線発生灯

Claims (1)

1. 人の集まる室内を、無人状態で除菌する室内除菌装置において、
   上板と底板と側板とを有し、前記上板に排気孔、前記底板に吸気孔を有する筐体と、
   前記上板から上方に延び出す紫外線発生部と、
   前記筐体内に設けられるオゾン発生部と、
   前記筐体に設けられる送風機と、
   を備え、
   前記室内の空気を前記吸気孔から吸引し、前記オゾン発生部から発生したオゾンに空気を曝露すること、
   前記紫外線発生部が、紫外線を透過させる長尺の透明材質の筒部と、該筒部に脱着可能に嵌合する蓋と、該蓋から垂下するセンターピラーと、該センターピラーに固定され、前記筒部の内部に縦方向に配置される長尺の紫外線発生灯を備え、前記紫外線が、前記紫外線発生部の側面周りの３６０度の角度で所定高さ範囲で放射されること、
   前記排気孔が前記紫外線発生部を設けた以外の前記上板の領域に、複数個設けられ、前記排気孔が前記紫外線発生部を取り囲むように点在すること、及び、
   前記曝露した空気を前記排気孔から前記室内に排出し、オゾンを含む空気を室内に充満させ、オゾンによる室内の除菌を行い、前記紫外線により室内の殺菌及び室内に充満するオゾンの分解を行い、空気を前記吸気孔に循環させること、を特徴とする室内除菌装置。

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