JP7001653B2 - 殺菌脱臭装置およびゴミ箱 - Google Patents

Description

本発明は、殺菌脱臭装置およびゴミ箱に関する。

生ごみや使用済おむつ等の廃棄物をゴミ箱に入れておくと、悪臭や雑菌が発生する。ゴミ箱に脱臭剤を取り付けたり、ゴミ箱内の廃棄物に向けて消臭スプレーを噴霧したりすることで悪臭対策がなされることがある。また、ゴミ箱の蓋の内側に紫外線ランプを取り付け、廃棄物に向けて紫外線を照射することで殺菌消臭を図るようにしたゴミ箱も知られている（例えば、特許文献１参照）

実用新案登録第３１６８９９８号公報

脱臭剤や消臭スプレーを使用する場合、その効果は一時的なものであり、交換時期のたびに脱臭剤を交換したり、都度スプレーを噴霧したりする必要があり、労力がかかる。紫外線を照射する装置の場合、悪臭の元となる雑菌の発生を防止する効果が期待できるものの、悪臭そのものを除去する効果については期待しにくい。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、簡便かつ継続的に殺菌脱臭できる装置を提供することを目的とする。

本発明のある態様の殺菌脱臭装置は、基板から離間して設けられる光触媒部材と、基板上の光触媒部材と重なる位置に設けられ、光触媒部材に向けて波長３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の第１紫外光を出力する第１ＬＥＤと、基板上の光触媒部材と重ならない位置に設けられ、波長２００ｎｍ以上３００ｎｍ未満の第２紫外光を出力する第２ＬＥＤと、を備える。

この態様によると、光触媒部材に波長３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の第１紫外光を照射することで光触媒を活性化させ、悪臭の原因となる有機物を分解して脱臭できる。また、波長２００ｎｍ以上３００ｎｍ未満の第２紫外光を光触媒部材と重ならない位置から照射することで、第２紫外光が照射される箇所を殺菌できる。これにより、カビ等の雑菌が繁殖して悪臭が発生することを防止できる。

殺菌脱臭装置は、蓋付きゴミ箱の内側に取り付けられてもよい。殺菌脱臭装置は、蓋付きゴミ箱の蓋が閉状態であるか否かを検出する検出部と、検出部により蓋の閉状態が検出されない場合に第２ＬＥＤを消灯させる制御部と、をさらに備えてもよい。

制御部は、検出部により蓋の閉状態が検出される場合に第１ＬＥＤを点灯させ、検出部により蓋の閉状態が所定時間継続して検知された場合に第２ＬＥＤを点灯させてもよい。

本発明の別の態様は、ゴミ箱である。このゴミ箱は、容器と、容器の開口を塞ぐための蓋と、容器の内側または蓋の内側に取り付けられる殺菌脱臭装置と、を備えてもよい。

本発明によれば、簡便かつ継続的に殺菌脱臭できる装置を提供できる。

実施の形態に係るゴミ箱の構成を概略的に示す斜視図である。 殺菌脱臭装置の構成を模式的に示す上面図である。 殺菌脱臭装置の構成を模式的に示す断面図である。 殺菌脱臭装置の動作例を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、説明の理解を助けるため、各図面における各構成要素の寸法比は、必ずしも実際の発光素子の寸法比と一致しない。

図１は、実施の形態に係るゴミ箱１０の構成を概略的に示す斜視図である。ゴミ箱１０は、容器１２と、蓋１６と、殺菌脱臭装置２０とを備える。ゴミ箱１０は、いわゆる蓋付きゴミ箱であり、廃棄物を収容する容器１２の開口１４を塞ぐための蓋１６が設けられている。蓋１６は、ヒンジ１８を介して容器１２の上部に取り付けられている。ヒンジ１８が回動することで、容器１２の開口１４を閉鎖する閉状態と、容器１２の開口１４を開放する開状態との間で蓋１６が容器１２に対して変位可能となる。図１は、開状態の蓋１６を示している。

殺菌脱臭装置２０は、蓋１６の内側に取り付けられている。殺菌脱臭装置２０は、廃棄物が入れられるゴミ箱１０の内部を殺菌および脱臭する。殺菌脱臭装置２０は、容器１２に収容される廃棄物から生じる悪臭の原因となる有機物を光触媒作用により分解して脱臭する。また、殺菌脱臭装置２０は、容器１２に収容される廃棄物に紫外光を照射して殺菌し、カビ等の繁殖によって廃棄物が腐敗することによる悪臭の発生を防止する。

図２は、殺菌脱臭装置２０の構成を模式的に示す上面図である。図３は、殺菌脱臭装置２０の構成を模式的に示す断面図である。図３は、閉状態の蓋１６の内側に取り付けられた殺菌脱臭装置２０を示している。殺菌脱臭装置２０は、基板２２と、光触媒部材２４と、第１ＬＥＤ（Light Emitting Diode）２６と、第２ＬＥＤ２８と、電源部３０と、検出部３２と、制御部３４とを備える。

基板２２は、プリント基板などであり、実装面２２ａと、実装面２２ａとは反対側の取付面２２ｂとを有する。実装面２２ａの上には、光触媒部材２４、第１ＬＥＤ２６および第２ＬＥＤ２８が設けられる。取付面２２ｂは、蓋１６の内面１６ａに対して取り付けられる。取付面２２ｂは、両面接着テープなどにより蓋１６の内面１６ａに固定される。なお、基板２２が蓋１６の内面１６ａに直接取り付けられるのではなく、殺菌脱臭装置２０を収容する筐体（不図示）を介して殺菌脱臭装置２０が蓋１６に固定されてもよい。

光触媒部材２４は、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）等の光触媒作用を有する材料を含む。光触媒部材２４は、例えば、不織布や多孔質セラミック等のシート状または板状の基材と、基材に担持されたＴｉＯ_２とにより構成される。光触媒部材２４は、基板２２の実装面２２ａから離間して設けられる。基板２２と光触媒部材２４の間には柱状のスペーサ３６が設けられ、スペーサ３６により光触媒部材２４が基板２２に対して固定される。基板２２と光触媒部材２４の間には、空気の通り道となる空洞が設けられる。

第１ＬＥＤ２６は、光触媒部材２４を活性化させるための第１紫外光ＵＶ１を出力する。第１紫外光ＵＶ１の波長は、３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下である。第１ＬＥＤ２６として、例えば、中心波長またはピーク波長が３８５ｎｍ程度のＬＥＤを用いることができる。第１ＬＥＤ２６は、基板２２の実装面２２ａ上の光触媒部材２４と重なる位置に設けられ、光触媒部材２４に向けて第１紫外光を照射するよう配置される。

第２ＬＥＤ２８は、照射対象を殺菌するための第２紫外光ＵＶ２を出力する。第２紫外光ＵＶ２の波長は、２００ｎｍ以上３００ｎｍ未満である。第２ＬＥＤ２８として、例えば、中心波長またはピーク波長が２６０ｎｍ～２８５ｎｍ程度のＬＥＤを用いることができる。第２ＬＥＤ２８は、基板２２の実装面２２ａ上の光触媒部材２４と重ならない位置に設けられ、容器１２の内部１２ａに向けて第２紫外光を照射するよう配置される。

図２に示される例では、基板２２の実装面２２ａの中央付近に一つの第２ＬＥＤ２８が配置され、第２ＬＥＤ２８の周囲に複数の第１ＬＥＤ２６が配置されている。また、光触媒部材２４は、複数の第１ＬＥＤ２６と重なる位置に配置され、複数の第１ＬＥＤ２６から出力される第１紫外光ＵＶ１を遮るように配置される。光触媒部材２４の中央部には開口２４ａが設けられ、第２ＬＥＤ２８から出力される第２紫外光ＵＶ２を遮らないように配置される。

電源部３０は、第１ＬＥＤ２６および第２ＬＥＤ２８を点灯させるための電力を供給する。電源部３０は、基板２２の実装面２２ａ上に設けられる。電源部３０は、例えば、一次電池や二次電池を含む。電源部３０は、交流１００Ｖなどの商用電源から電力供給を受けるよう構成されてもよい。電源部３０は、基板２２に設けられなくてもよく、殺菌脱臭装置２０とは別体として構成されてもよい。電源部３０は、ゴミ箱１０の外部に配置されてもよい。

検出部３２は、蓋１６が閉状態であるか否かを検出する。検出部３２は、基板２２の実装面２２ａ上に設けられ、蓋１６の向きを検出するよう構成される。検出部３２は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）などで構成される傾斜センサであり、基板２２の傾斜角を検出することで蓋１６の向きを検出する。検出部３２は、蓋１６が水平である場合に蓋１６が閉状態であることを検出し、蓋１６が水平でない場合に蓋１６が閉状態ではないことを検出する。検出部３２は、基板２２に設けられてもよく、ゴミ箱１０のヒンジ１８などに設けられてもよい。検出部３２は、ヒンジ１８の回動角を検出することにより蓋１６が閉状態であるか否かを検出してもよい。蓋１６にロック機構が設けられる場合、検出部３２は蓋１６が容器１２に対してロックされているか否かを検出してもよい。検出部３２は、蓋１６がロックされている場合に蓋１６が閉状態であることを検出してもよい。

制御部３４は、検出部３２の検出結果に応じて第１ＬＥＤ２６および第２ＬＥＤ２８の点灯を制御する。制御部３４は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）などの集積回路を含む。制御部３４は、検出部３２により蓋１６の閉状態が検出される場合、第１ＬＥＤ２６および第２ＬＥＤ２８を点灯可能とする。制御部３４は、検出部３２により蓋１６の閉状態が検出されない場合、第１ＬＥＤ２６および第２ＬＥＤ２８を点灯不可とする。制御部３４は、蓋１６が閉まっている場合にのみ第１ＬＥＤ２６および第２ＬＥＤ２８を点灯可能とすることで、ゴミ箱１０の外部に紫外光が漏洩するのを防ぐようにする。

制御部３４は、検出部３２により蓋１６の閉状態が検出される場合、第１ＬＥＤ２６および第２ＬＥＤ２８の少なくとも一方を間欠的に点灯させてもよい。制御部３４は、蓋１６の閉状態が継続する場合に所定時間ごとに第１ＬＥＤ２６および第２ＬＥＤ２８の少なくとも一方を点灯させてもよい。例えば、５分毎、１０分毎、３０分毎または１時間毎に第１ＬＥＤ２６および第２ＬＥＤ２８の少なくとも一方を１０秒間、３０秒間、１分間、５分間だけ点灯させ、残りの時間を非点灯にしてもよい。

制御部３４は、検出部３２により検出される蓋１６の閉状態が所定時間継続した場合にのみ第１ＬＥＤ２６および第２ＬＥＤ２８の少なくとも一方を点灯可能としてもよい。例えば、蓋１６の閉状態が１分間、５分間または１０分間継続した場合にのみ第１ＬＥＤ２６および第２ＬＥＤ２８の少なくとも一方を点灯させるようにしてもよい。制御部３４は、蓋１６が閉状態になってから所定時間が継続する前に蓋１６が開状態となった場合、次に蓋１６が閉状態となってから蓋１６の閉状態が所定時間維持された場合にのみ第１ＬＥＤ２６および第２ＬＥＤ２８の少なくとも一方を点灯させるようにしてもよい。これにより、ゴミ箱１０の使用時に蓋１６の開閉が繰り返される際、第１ＬＥＤ２６または第２ＬＥＤ２８がオンのまま蓋１６が開放されるのを防ぐようにしてもよい。

図４は、殺菌脱臭装置２０の動作例を示すタイミングチャートである。図４は、ゴミ箱１０の蓋１６の閉状態が維持される第１期間４１と、ゴミ箱１０の蓋１６の開閉が繰り返される第２期間４２と、ゴミ箱１０の蓋１６の閉状態が維持される第３期間４３とを示している。第１期間４１および第３期間４３は、ゴミ箱１０が使用されずに蓋１６の閉状態が継続する非使用期間に相当する。第２期間４２は、ゴミ箱１０に廃棄物を入れたり、ゴミ箱１０から廃棄物を取り出したりするために蓋１６の開閉が繰り返される使用期間に相当する。

図４のタイミングチャートでは、蓋１６が閉状態の場合に第１ＬＥＤ２６を連続的に点灯される一方、第２ＬＥＤ２８が間欠的に点灯される。また、蓋１６が開状態から閉状態に変化した場合、蓋１６が閉状態となった直後に第１ＬＥＤ２６を点灯させる一方、蓋１６が閉状態となってから所定時間が経過するまで第２ＬＥＤ２８を消灯させたままとしている。

検出部３２は、蓋１６が閉状態であるか否かを検出する。制御部３４は、蓋１６が閉状態である場合、第１ＬＥＤ２６をオンにして第１紫外光ＵＶ１が光触媒部材２４に照射されるようにする。光触媒部材２４は、第１紫外光ＵＶ１により活性化され、ゴミ箱１０の内部に存在する悪臭の原因となる有機物を光触媒作用により分解する。光触媒部材２４は、蓋１６の内面１６ａの近傍に滞留する有機物を分解して脱臭する。

制御部３４は、蓋１６の閉状態が継続する場合、第２ＬＥＤ２８を間欠的に点灯させる。第２ＬＥＤ２８の点灯時間ｔ１は、例えば１０秒間、３０秒間、１分間または５分間であり、第２ＬＥＤ２８を再点灯させる時間周期ｔ２は、例えば５分、１０分、３０分または１時間である。第２ＬＥＤ２８から出力される第２紫外光ＵＶ２は、容器１２の内部１２ａに収容される廃棄物の表面に照射され、廃棄物の表面が殺菌される。これにより、廃棄物の表面においてカビ等が繁殖するのを防止し、廃棄物の腐敗による悪臭の発生を防止する。

制御部３４は、蓋１６が閉状態でない場合、第１ＬＥＤ２６および第２ＬＥＤ２８をオフにして消灯させる。制御部３４は、第２期間４２において蓋１６の開閉が繰り返される場合、蓋１６が一時的に閉状態となる場合に第１ＬＥＤ２６をオンにして点灯させる。蓋１６の開閉時にはゴミ箱１０の内部の空気に動きが生じるため、ゴミ箱１０の底部から悪臭が上がってきやすい状況となる。このような状況下において第１ＬＥＤ２６をオンにして光触媒部材２４を活性化することで、悪臭を分解除去することができる。

制御部３４は、第２期間４２において蓋１６の開閉が繰り返される場合、蓋１６が一時的に閉状態となる場合に第２ＬＥＤ２８をオフにしたままとする。第２紫外光ＵＶ２による殺菌処理は、発生してしまった悪臭を除去する能力に乏しいため、蓋１６の開閉が繰り返される場合に第２紫外光ＵＶ２を照射しても悪臭防止につながりにくい。また、波長の短い第２紫外光ＵＶ２は、人体への影響が大きいため、蓋１６が開状態となる場合には第２ＬＥＤ２８が確実にオフにされることが好ましい。そこで、制御部３４は、蓋１６の開閉が繰り返される場合には第２ＬＥＤ２８がオフのままとし、ゴミ箱１０の使用期間にゴミ箱１０の外部に第２紫外光ＵＶ２が漏れ出ないようにする。

制御部３４は、第３期間４３において蓋１６の閉状態が所定時間継続した場合、第２ＬＥＤ２８をオンにする。蓋１６が閉状態となってから第２ＬＥＤ２８をオンにするまでの所定時間ｔ３は、例えば５分、１０分、３０分または１時間である。蓋１６の閉状態が所定時間継続してから第２ＬＥＤ２８をオンにすることで、ゴミ箱１０の使用期間に蓋１６が一時的に閉状態となる場合に第２ＬＥＤ２８がオンになることを防ぐことができる。

本実施の形態によれば、波長３００ｎｍ以上の第１紫外光ＵＶ１を出力する第１ＬＥＤ２６と、波長３００ｎｍ未満の第２紫外光ＵＶ２を出力する第２ＬＥＤ２８とを組み合わせることで、光触媒作用を利用した脱臭機能および紫外光照射による殺菌機能の双方の性能を高めることができる。例えば、波長２５４ｎｍ付近の殺菌線を出力する殺菌灯を用いる場合、波長３００ｎｍ以上の波長成分がほとんど含まれていないため、光触媒を活性化して脱臭する機能に乏しい。一方、波長３００ｎｍ～４００ｎｍの紫外光を出力するブラックライトを用いる場合、波長３００ｎｍ未満の波長成分がほとんど含まれていないため、照射対象を殺菌する機能に乏しい。一方、本実施の形態では、波長の異なる２種類のＬＥＤを組み合わせることで、光触媒の活性化と紫外線殺菌のそれぞれに適した紫外光を出力することができ、脱臭機能および殺菌機能の双方を高性能化できる。これにより、廃棄物から発生した悪臭を除去するだけでなく、廃棄物の腐敗による悪臭の発生を予防することができる。その結果、ゴミ箱の内部を効果的に脱臭および防臭できる。

本実施の形態によれば、ゴミ箱１０の蓋１６が開状態である場合に第１ＬＥＤ２６および第２ＬＥＤ２８の双方をオフにすることで、紫外光がゴミ箱１０の外部に漏れ出すことを防ぎ、装置の安全性を高めることができる。また、蓋１６の開閉が繰り返される場合に波長３００ｎｍ以下の第２紫外光ＵＶ２を出力する第２ＬＥＤ２８をオンにしないようにすることで、ゴミ箱１０の使用時に第２紫外光ＵＶ２がゴミ箱１０の外部に漏れ出すことをより効果的に防止できる。これにより、装置の安全性をより高めることができる。

以上、本発明を実施例に基づいて説明した。本発明は上述の実施の形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。

上述の実施の形態では、複数個の第１ＬＥＤ２６と、１個の第２ＬＥＤ２８とを組み合わせる場合について示した。別の実施の形態では、第１ＬＥＤ２６および第２ＬＥＤ２８のそれぞれの個数を任意としてもよく、第１ＬＥＤ２６と第２ＬＥＤ２８の個数を同じにしてもよいし、第１ＬＥＤ２６よりも第２ＬＥＤ２８の個数を多くしてもよい。また、第１ＬＥＤ２６を基板２２の中央部に配置し、第２ＬＥＤ２８を基板の周辺部に配置してもよい。

上述の実施の形態では、蓋１６が開状態の場合に第１ＬＥＤ２６および第２ＬＥＤ２８の双方をオフにする場合について示した。別の実施の形態では、蓋１６が開状態の場合に第１ＬＥＤ２６をオンにしてもよい。

上述の実施の形態では、蓋１６の内面１６ａに殺菌脱臭装置２０を取り付ける場合について示した。別の実施の形態では、容器１２の内面に殺菌脱臭装置２０を取り付けてもよく、例えば、容器１２の底部に殺菌脱臭装置２０を取り付けてもよい。

殺菌脱臭装置２０は、ゴミ箱１０の付属品として製造販売されてもよいし、ゴミ箱１０の容器１２および蓋１６とは別品として製造販売されてもよい。後者の場合、既存の蓋付きゴミ箱に対して殺菌脱臭装置２０を後付けして使用されてもよい。

殺菌脱臭装置２０が取り付けられるゴミ箱の形態は特に限られない。上述の実施の形態では、ヒンジ１８を介して蓋１６が容器１２に固定されているが、ゴミ箱の蓋が容器に対して取り付けられていなくてもよく、容器の開口の上に蓋を被せるように構成されるゴミ箱に殺菌脱臭装置２０を適用してもよい。また、ゴミ箱の蓋は、容器の上部ではなく、容器の側部に設けられてもよく、ゴミ箱の蓋が扉のように構成されてもよい。この場合、ゴミ箱の容器の内側の天井部に殺菌脱臭装置２０が取り付けられてもよい。

１０…ゴミ箱、１２…容器、１４…開口、１６…蓋、２０…殺菌脱臭装置、２２…基板、２４…光触媒部材、２６…第１ＬＥＤ、２８…第２ＬＥＤ、３０…電源部、３２…検出部、３４…制御部。

Claims (5)

1. 第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを有する基板の前記第１面から離間して設けられる光触媒部材と、
   前記基板の前記第１面上であって前記光触媒部材と重なる位置に設けられ、前記光触媒部材に向けて波長３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の第１紫外光を出力する第１ＬＥＤと、
   前記基板の前記第１面上であって前記光触媒部材と重ならない位置に設けられ、波長２００ｎｍ以上３００ｎｍ未満の第２紫外光を出力する第２ＬＥＤと、を備えることを特徴とする殺菌脱臭装置。
2. 前記殺菌脱臭装置は、蓋付きゴミ箱の内側に取り付けられており、
   前記蓋付きゴミ箱の蓋が閉状態であるか否かを検出する検出部と、
   前記検出部により前記蓋の閉状態が検出されない場合に前記第２ＬＥＤを消灯させる制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の殺菌脱臭装置。
3. 前記制御部は、前記検出部により前記蓋の閉状態が検出される場合に前記第１ＬＥＤを点灯させ、前記検出部により前記蓋の閉状態が所定時間継続して検知された場合に前記第２ＬＥＤを点灯させることを特徴とする請求項２に記載の殺菌脱臭装置。
4. 前記光触媒部材は、開口を有し、前記開口とは異なる箇所において前記第１紫外光を遮る一方、前記開口において前記第２紫外光を遮らないように配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の殺菌脱臭装置。
5. 容器と、
   前記容器の開口を塞ぐための蓋と、
   前記容器の内側または前記蓋の内側に取り付けられる請求項１から４のいずれか一項に記載の殺菌脱臭装置と、を備えることを特徴とするゴミ箱。

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