JP7099500B2 - 不活化装置および不活化方法 - Google Patents
不活化装置および不活化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7099500B2 JP7099500B2 JP2020141843A JP2020141843A JP7099500B2 JP 7099500 B2 JP7099500 B2 JP 7099500B2 JP 2020141843 A JP2020141843 A JP 2020141843A JP 2020141843 A JP2020141843 A JP 2020141843A JP 7099500 B2 JP7099500 B2 JP 7099500B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultraviolet rays
- wavelength
- illuminance
- ultraviolet
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 title claims description 113
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 241000700605 Viruses Species 0.000 claims description 98
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 68
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 claims description 64
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 101
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 55
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 30
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 27
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 20
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 20
- 230000008859 change Effects 0.000 description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 13
- AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N Riboflavin Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 12
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 10
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 10
- 108010046331 Deoxyribodipyrimidine photo-lyase Proteins 0.000 description 8
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 8
- OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N adenosine Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 8
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 6
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 6
- AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N D-Lyxoflavin Natural products OCC(O)C(O)C(O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 6
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 6
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 6
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 6
- 235000019162 flavin adenine dinucleotide Nutrition 0.000 description 6
- 239000011714 flavin adenine dinucleotide Substances 0.000 description 6
- VWWQXMAJTJZDQX-UYBVJOGSSA-N flavin adenine dinucleotide Chemical compound C1=NC2=C(N)N=CN=C2N1[C@@H]([C@H](O)[C@@H]1O)O[C@@H]1CO[P@](O)(=O)O[P@@](O)(=O)OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C2=NC(=O)NC(=O)C2=NC2=C1C=C(C)C(C)=C2 VWWQXMAJTJZDQX-UYBVJOGSSA-N 0.000 description 6
- 229940093632 flavin-adenine dinucleotide Drugs 0.000 description 6
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 description 6
- 235000019192 riboflavin Nutrition 0.000 description 6
- 239000002151 riboflavin Substances 0.000 description 6
- 229960002477 riboflavin Drugs 0.000 description 6
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 6
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 5
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 5
- 210000004102 animal cell Anatomy 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000002126 C01EB10 - Adenosine Substances 0.000 description 4
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 4
- 229960005305 adenosine Drugs 0.000 description 4
- BYFGZMCJNACEKR-UHFFFAOYSA-N aluminium(i) oxide Chemical compound [Al]O[Al] BYFGZMCJNACEKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 3
- 241001515965 unidentified phage Species 0.000 description 3
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 2
- 230000005778 DNA damage Effects 0.000 description 2
- 231100000277 DNA damage Toxicity 0.000 description 2
- 230000004568 DNA-binding Effects 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000009982 effect on human Effects 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 2
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 2
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229930024421 Adenine Natural products 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 208000035742 Air-borne transmission Diseases 0.000 description 1
- 206010008631 Cholera Diseases 0.000 description 1
- 241000711573 Coronaviridae Species 0.000 description 1
- 206010059866 Drug resistance Diseases 0.000 description 1
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000191940 Staphylococcus Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229960000643 adenine Drugs 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 230000005557 airborne transmission Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 206010013023 diphtheria Diseases 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 1
- 230000002147 killing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001320 lysogenic effect Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000022532 regulation of transcription, DNA-dependent Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
- A61L2/10—Ultraviolet radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/0005—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor for pharmaceuticals, biologicals or living parts
- A61L2/0011—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor for pharmaceuticals, biologicals or living parts using physical methods
- A61L2/0029—Radiation
- A61L2/0047—Ultraviolet radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/18—Radiation
- A61L9/20—Ultraviolet radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
- A61L2202/10—Apparatus features
- A61L2202/11—Apparatus for generating biocidal substances, e.g. vaporisers, UV lamps
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
- A61L2202/10—Apparatus features
- A61L2202/14—Means for controlling sterilisation processes, data processing, presentation and storage means, e.g. sensors, controllers, programs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
- A61L2202/20—Targets to be treated
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
- A61L2202/20—Targets to be treated
- A61L2202/25—Rooms in buildings, passenger compartments
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2209/00—Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L2209/10—Apparatus features
- A61L2209/11—Apparatus for controlling air treatment
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Description
例えば特許文献1には、室内上部に取り付けられ、室内の水平方向、斜め下方、および下方に紫外線を照射する室内殺菌装置が開示されている。
しかしながら、殺菌線となる254nmの光は人や動物に対しても有害であるため、人や動物に照射されないよう注意する必要がある。
また波長200nm~230nmの紫外線は、人や動物の細胞を害することなく微生物やウイルスを選択的に不活化できることが報告されており、人や動物に害のない新たな不活化装置として強い期待がかけられている。例えば特許文献2には、波長200nm~230nmの紫外線照射によって、ヒト細胞を害することなく選択的にウイルスを不活化させることが記載されている。
また、本発明に係る不活化装置の一態様は、対象空間に浮遊する微生物および/またはウイルスを不活化する不活化装置であって、前記微生物および/またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面を有する紫外線照射部と、前記紫外線照射部による前記光の照射を制御する制御部と、を備え、前記光放射面から放射される前記光に含まれる紫外線は、波長200nm~230nmに中心波長を有する紫外線であって、前記制御部は、前記紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が23μW/cm2以上2500μW/cm 2 未満となる領域を形成する。
上記のように、不活化処理の対象が物表面である場合に、対象物表面に紫外線照度が10μW/cm2以上となる領域を形成し、不活化処理の対象が空間である場合に、光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が10μW/cm2以上となる領域を形成することで、同じ積算光量あたりでも、より効果的に微生物やウイルスを不活化することができる。
この場合、人や動物が存在する状況下であっても、紫外線照射による人体や動物への悪影響を適切に抑制することができる。
また、上記の不活化装置において、前記制御部は、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が10μW/cm2以上22μW/cm2以下となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯制御を行ってもよい。
また、上記の不活化装置において、前記制御部は、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が23μW/cm2以上2500μW/cm 2 未満となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯制御を行ってもよい。
この場合、高い照度値(第一照度値)となる点灯時間において、対象物表面又は対象空間に対して紫外線照度が10μW/cm2以上となる領域を形成し、低い照度値(第二照度値)となる点灯時間においては、当該領域に対して、10μW/cm2未満となるよう点灯を制御してもよい。このように、高い照度値と低い照度値とを交互に繰り返し行うことで、紫外線照度が高い状態で連続点灯を行う場合と比較して、積算光量が所定量に達するまでの期間を長くすることができる。これにより、照射される紫外線の波長に応じて定められた人体に対する1日の最大許容紫外線露光量を超えないよう、不活化環境を維持できる期間を延ばすことができる。特に、対象物表面や対象空間において紫外線の照度を10μW/cm2以上と高くなる領域を形成する場合は、当該領域又はその周辺領域はより短期間で積算光量が所定量に達してしまう。そのため、照度を低くする期間を設けることで、所定の期間に照射される紫外線の積算光量を抑えつつ、高い紫外線照度で不活化を実施することが可能となる。
このように、光の発光動作と非発光動作とを交互に繰り返し行う、いわゆる間欠点灯を行った場合、同じ紫外線照度で連続点灯を行う場合と比較して、積算光量が所定量に達するまでの期間を長くすることができる。つまり、断続的に紫外線を照射することで不活化環境(又は不活化が行われる期間)を維持する。これにより、照射される紫外線の波長に応じて定められた人体に対する1日の最大許容紫外線露光量を超えないよう、不活化環境を維持できる期間を延ばすことができる。特に、対象物表面や対象空間において紫外線の照度を10μW/cm2以上と高くなる領域を形成する場合は、当該領域又はその周辺領域はより短期間で積算光量が所定量に達してしまう。そのため、光の発光動作と非発光動作を交互に繰り返し行うよう制御することで、所定の期間に照射される紫外線の積算光量を抑えつつ、高い紫外線照度で不活化を実施することが可能となる。また、光の発光動作と非発光動作を交互に繰り返し行うよう制御することで、連続点灯の場合と比較して、光源の使用寿命(光源の交換が必要となるまでの時間)を長くすることができる。
また、本発明に係る不活化方法の一態様は、対象空間に浮遊する微生物および/またはウイルスを不活化する不活化方法であって、光放射面から、前記微生物および/またはウイルスを不活化する波長の紫外線として波長200nm~230nmに中心波長を有する紫外線を含む光を放射する紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が23μW/cm2以上2500μW/cm 2 未満となる領域を形成する。
また、上記の不活化方法において、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が10μW/cm2以上22μW/cm2以下となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯を制御してもよい。
また、上記の不活化方法において、前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が23μW/cm2以上2500μW/cm 2 未満となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯を制御してもよい。
この場合、高い照度値(第一照度値)となる点灯時間において、対象物表面又は対象空間に対して紫外線照度が10μW/cm2以上となる領域を形成し、低い照度値(第二照度値)となる点灯時間においては、当該領域に対して、10μW/cm2未満となるよう点灯を制御してもよい。このように、高い照度値と低い照度値とを交互に繰り返し行うことで、紫外線照度が高い状態で連続点灯を行う場合と比較して、積算光量が所定量に達するまでの期間を長くすることができる。これにより、照射される紫外線の波長に応じて定められた人体に対する1日の最大許容紫外線露光量を超えないよう、不活化環境を維持できる期間を延ばすことができる。特に、対象物表面や対象空間において紫外線の照度を10μW/cm2以上と高くなる領域を形成する場合は、当該領域又はその周辺領域はより短期間で積算光量が所定量に達してしまう。そのため、照度を低くする期間を設けることで、所定の期間に照射される紫外線の積算光量を抑えつつ、高い紫外線照度で不活化を実施することが可能となる。
このように、光の発光動作と非発光動作とを交互に繰り返し行う、いわゆる間欠点灯を行った場合、同じ紫外線照度で連続点灯を行う場合と比較して、積算光量が所定量に達するまでの期間を長くすることができる。つまり、断続的に紫外線を照射することで不活化環境(又は不活化が行われる期間)を維持する。これにより、照射される紫外線の波長に応じて定められた人体に対する1日の最大許容紫外線露光量を超えないよう、不活化環境を維持できる期間を延ばすことができる。特に、対象物表面や対象空間において紫外線の照度を10μW/cm2以上と高くなる領域を形成する場合は、当該領域又はその周辺領域はより短期間で積算光量が所定量に達してしまう。そのため、光の発光動作と非発光動作を交互に繰り返し行うよう制御することで、所定の期間に照射される紫外線の積算光量を抑えつつ、高い紫外線照度で不活化を実施することが可能となる。また、光の発光動作と非発光動作を交互に繰り返し行うよう制御することで、連続点灯の場合と比較して、光源の使用寿命(光源の交換が必要となるまでの時間)を長くすることができる。
本実施形態では、人や動物が存在する施設や乗物において紫外線照射を行い、微生物やウイルスを不活化する不活化システムについて説明する。
ここで、上記施設は、例えば、オフィス、商業施設、医療施設、学校、劇場、飲食店等とすることができる。なお、当該施設は、病室、会議室、トイレ、エレベータ内などの閉鎖された空間であってもよいし、閉鎖されていない空間であってもよい。また、上記乗物は、自動車、電車、バス、飛行機、船等とすることができる。
なお、図1に示す実験は次の手順により行った。まず、107CFU/mLの菌含有溶液を作製し、φ35のシャーレに2~3mL滴下し、紫外線が照射される所定位置に当該シャーレを載置する。次に、紫外線照度を所定の値に決定し、所定の積算光量となるよう紫外線の照射時間を調整し、当該シャーレ内の溶液に紫外線を照射する。次に、紫外線照射後の溶液を標準寒天培地に播種し、当該培地を36度で48時間培養した後で、培地に存在するコロニー数をカウントする。以上の手順により、紫外線の照度、及び照射量による菌の生残率の変化を確認した。
図1に示すとおり、積算光量が同じであっても、照度が高いほど不活化効果が高いことが分かる。すなわち、不活化効果には照度依存性があることが分かる。
細菌とウイルスとでは、紫外線照射によってDNAの結合が損傷を受けるといった点で不活化のメカニズムが共通する。また、波長200nm~230nmの紫外線、特に、波長222nmの紫外線照射によって菌を不活化した場合には、紫外線照射後に波長300nm~500nmの光が照射されてもDNAの損傷を修復させる作用(菌の光回復)は行われないことが分かった。菌の光回復は、細菌が保有する光回復酵素(例えば、FAD(フラビンアデニンジヌクレオチド))の働きによるもので、波長200nm~230nmの紫外線、特に、波長222nmの紫外線は、この光回復酵素に効果的に作用し、光回復の機能を阻害させる効果がある。
したがって、ウイルスの不活化メカニズムは、光回復酵素まで破壊して光回復を阻害する波長222nmの紫外線を用いた細菌の不活化メカニズムと同等であると考えることができる。
そのため、不活化対象がウイルスの場合にも、図1に示す実験結果と同様に照度依存性が確認できるものと推察される。
この図2に示すように、照度と不活化効果との関係は線形的ではなく、照度依存性が強い照度領域と、照度依存性が弱い照度領域とが存在することが分かる。
この図3に示すとおり、照度10μW/cm2を変化点として、照度変化に対する不活化効果が緩やかに減退している。つまり、10μW/cm2未満の照度領域では照度依存性が強く、10μW/cm2以上の照度領域では照度依存性が弱いことが分かる。
ここで、変化点とは、傾きの変化が所定の閾値を超える点である。
この図4に示すように、積算光量が10mJ/cm2の場合にも、積算光量が5mJ/cm2の場合(図3)と同様に、照度10μW/cm2に変化点が存在することが分かる。
しかしながら、例えば、光源の光放射面から不活化対象の菌までの離間距離を一定とし、光源から放射される光の照度を変化させることで当該菌に照射される紫外線の照度を変化させるようにしても、同様の実験結果が得られる。また、その際の離間距離がどの程度であろうと、同様の実験結果が得られる。
光源からの離間距離や光源の光放射面での照度がどのように設定されようとも、図3および図4に示すように、照度10μW/cm2において照度依存性の変化点が確認される。
つまり、10μW/cm2よりも低い照度領域では、照度変化に伴う不活化効果の変動が激しい(照度依存性が強い)が、照度が10μW/cm2以上であれば、照度変化に伴う不活化効果の変動が緩やかになる(照度依存性が弱くなる)ことを突き止めた。
そのため、効果的な不活化を行うためには、10μW/cm2以上の照度で不活化を実施することが望ましい。これにより、同じ積算光量であっても、より有効に微生物やウイルスを不活化することができる。
不活化装置100Aは、対象物表面の微生物および/またはウイルスを不活化する不活化装置であって、紫外線照射部(UV照射部)10Aと、制御部20と、を備える。UV照射部10Aは、光放射面11を備え、当該光放射面11から波長200nm~230nmの波長帯にピークを有する紫外線を放射する。紫外線光源としては、例えば、中心波長222nmの紫外線を放出するKrClエキシマランプを用いることができる。中心波長222nmの紫外線は、バクテリア等は殺菌するが、ヒト細胞への悪影響が少ない光である。
例えば、図5に示すように、UV照射部10Aが光放射面11を下面として施設内の天井に設けられており、不活化の対象物が床210上に設置された机220である場合、机220の表面に、波長200nm~230nmの紫外線照度が10μW/cm2以上となる領域が形成される。
これにより、机220の表面に付着した菌やウイルスVを効果的に不活化することができる。
不活化装置100Bは、対象空間中に浮遊する微生物および/またはウイルスを不活化する不活化装置であって、紫外線照射部(UV照射部)10Bと、制御部20と、を備え、UV照射部10Bが光放射面11を下面として施設内の通路や部屋の天井に設けられ、通路や部屋の上空に浮遊する微生物および/またはウイルスを不活化させる態様となる。UV照射部10Bは、光放射面11を備え、当該光放射面11から波長200nm~230nmの波長帯にピークを有する紫外線を放射する。紫外線光源としては、例えば、中心波長222nmの紫外線を放出するKrClエキシマランプを用いることができる。
ここで、上記の光放射面11からの離間距離は、光放射面11から鉛直方向における距離であり、上記所定距離は、例えば20cmとすることができる。
なお、メジャー、レーザーなどの寸法測定器を用いて、光放射面11から鉛直方向に所定距離(20cm)離間した位置に照度計を設置することで、対象空間の照度を測定することができる。
これにより、光放射面11から20cm以内の対象空間230では紫外線照度が10μW/cm2以上確保され、対象空間230に浮遊する菌やウイルスVを効果的に不活化することができる。
また、図6に示す対象空間230外の紫外線が照射される領域には、物体(例えば図5に示す机220等)が配置されていてもよい。この場合、対象空間230外の物体の表面に照度10μW/cm2未満の紫外線が照射される場合も、当該物体の表面に付着した微生物やウイルスに対して付随的に不活化効果が得られる。
これにより、対象物表面に付着した微生物やウイルスを効果的に不活化することができる。
このように、光放射面11から20cm離間した位置において紫外線照度が10μW/cm2以上確保する。これにより、狙いとする空間中の微生物やウイルスを効果的に不活化することができる。
ACGIH(American Conference of Governmental Industrial Hygienists:米国産業衛生専門家会議)やJIS Z 8812(有害紫外放射の測定方法)によれば、人体への1日(8時間)あたりの紫外線照射量には波長ごとに許容限界値(TLV:Threshold Limit Value)が定められている。そのため、上記実施形態のように10μW/cm2以上となる比較的高い照度で点灯を持続する場合は、早期に許容限界値を超えてしまうおそれがある。
そこで、上述したように照度を高く設定しつつ、光照射を断続的に行う間欠点灯を行うようにしてもよい。このように、照度を高く設定することで、上述したように同じ積算光量であっても高い不活化効果を実現することができる。そして、間欠点灯を行うことで、同じ紫外線照度で連続点灯を行う場合と比較して、積算光量が所定量に達するまでの期間を長くすることができる。つまり、同じ紫外線照度で連続点灯を行う場合と比較して紫外線照射期間を長くすることができる。したがって、連続点灯の場合と比較して、長い期間にわたり効果的に不活化を行うことができる。また、光源の使用寿命(光源の交換が必要となるまでの時間)も長くすることができる。
しかしながら、ACGIHやJIS Z 8812(有害紫外放射の測定方法)によれば、人体への1日(8時間)あたりの紫外線照射量には波長ごとに許容限界値(TLV)が定められており、紫外線照度が高すぎる場合は、比較的に短時間で1日(8時間)あたりの紫外線照射量が許容限界値に達してしまう。そのため、人や動物が往来し、又は滞在する空間を持続的に不活化させることが困難となる。そのため、上記の紫外線照度は、高くとも2500μW/cm2を下回る照度であることがより望ましい。
図7に示すように、間欠点灯を行う不活化装置100Cは、施設200内の表面や空間に対して紫外線を放出する紫外線照射部(UV照射部)10Cと、照明用光源10Dと、制御部20と、を備える。
UV照射部10Cは、例えば、施設200内の天井201に設けられている。なお、UV照射部10Cは、施設200内の表面や空間に対して紫外線を放出できればよく、設置位置は特に限定されない。例えば、UV照射部10Cは、施設200内の壁に設置されていてもよいし、施設200内に設置されたアームスタンド等によって支持されていてもよい。
このUV照射部10Cは、紫外線光源として、例えば中心波長222nmの紫外線を放出するKrClエキシマランプを備える。なお、UV照射部10Cは、波長域190nm~235nmの光のみを透過し、それ以外の波長域の光をカットする波長選択フィルタを備える。
しかしながら、波長選択フィルタとしてHfO2層およびSiO2層による誘電体多層膜を有する光学フィルタを用いた場合には、SiO2層およびAl2O3層による誘電体多層膜を有する光学フィルタを用いた場合と比較して、層の総数を少なくすることができる。そのため、入射角が0°のときの紫外線の透過率を高めることができ、所望の波長域190~235nmの紫外線の光強度を確保することができる。また、層の総数が少なくなることで、その分のコストを削減することができる。
制御部20は、UV照射部10Cによる光の照射および非照射を制御する。具体的には、不活化装置100Cが不活化処理の対象を物表面とする装置である場合には、制御部20は、UV照射部10Cを制御して、対象物表面に、波長200nm~230nmの紫外線の照度が10μW/cm2以上となる領域を形成する。一方、不活化装置100Cが不活化処理の対象を空間とする装置である場合には、制御部20は、UV照射部10Cを制御して、UV照射部10の光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が10μW/cm2以上となる領域を形成する。
現行の安全規格によると、波長222nmの紫外線の1日(8時間)の最大許容紫外線露光量は、Dmax=22(mJ/cm2)である。そこで、8時間の積算光量(照射量)が22(mJ/cm2)以内となるように間欠点灯の条件を設定する。
Ta≦Dmax/(W×N)・・・(3)
なお、本明細書における最大許容紫外線露光量Dmaxの数値は、現行の数値であって、今後変更し得る数値である。
この図8において、Taは、1回の発光動作を行う発光動作時間、Tbは、1回の非発光動作を行う非発光動作時間である。なお、本実施形態では、給電制御により紫外線光源の発光動作と非発光動作とを切り替えるものであり、以下の説明において、発光動作時間Taを点灯時間Ta、非発光動作時間Tbを休止時間Tbという。
図8に示すように、本実施形態では、所定時間(Ta)の点灯動作と、所定時間(Tb)の休止動作とを繰り返し行うようにすることができる。
また、間欠点灯することによって、紫外線光源の使用寿命を延ばす(紫外線光源の交換が必要となるまでの時間を延ばす)ことができる。
しかしながら、細菌には、例えば波長254nmの紫外線照射によってDNAが損傷された後に波長300nm~500nmの光が照射されると、DNAの損傷を修復させる作用を起こすものがある。これは、細菌が保有する光回復酵素(例えば、FAD(フラビンアデニンジヌクレオチド))の働きによるもので、この現象を「菌の光回復」と呼ぶ。また、波長300nm~500nmの範囲には、太陽光や白色照明の可視光も含まれており、明るい環境において菌の光回復が進むことが知られている。
光回復酵素であるFADは、光回復に作用するリボフラビンと、ADP(アデニンヌクレオチド)とに分かれる。ADPは更にアデノシンとリン酸とに分類される。
波長222nmの紫外線と波長254nmの紫外線とでは、FADの吸光度は同じくらいである。一方、光回復に作用するリボフラビンの吸光度は、波長215nm~230nmの紫外線の方が波長254nmの紫外線よりも大きい。これにより波長215nm~230nmの紫外線が、リボフラビンにより効果的に作用することで、光回復の機能を阻害させる効果があると考えられる。更に、波長200nm~230nmの範囲におけるリボフラビンの吸光度のピーク値が222nm付近に存在しており、波長222nmの紫外線照射によって「菌の光回復」を著しく阻害できたと考えられる。
また、アデノシンの吸光度は、波長254nmの紫外線が大きく、波長218nm~245nmの範囲の紫外線よりも大きい。つまり波長254nmの紫外線は、アデノシンに対しても吸収されやすく、言い換えれば、アデノシンが防護壁となってリボフラビンに効果的に作用され難いと推察される。そのため波長218nm~245nmの範囲の紫外線は、リボフラビンに効果的に作用しやすいと考えられる。以上の点から、波長222nmの紫外線は、上記のいずれの有効範囲をも満たす光であり、有効に菌の光回復効果を阻害することができる。
図9および図10において、横軸は経過時間(h)、縦軸は菌のlog生残率である。図9および図10において、実験結果a~dは、紫外線照射量を0mJ/cm2、5mJ/cm2、10mJ/cm2、15mJ/cm2とした場合の菌の生残率の変化を示す。
一方、図10に示すように、波長222nmの紫外線照射を行った場合には、可視光が照射されていても菌の回復が認められない。つまり、菌の光回復が阻害されている。
したがって、波長222nmの紫外線照射を行う不活化システムは、特に、菌の光回復がしやすい環境、具体的には波長300nm~500nmの光を含む可視光が照射される環境において効果的に作用する。
例えば、枯草菌(無害)が大腸菌(有害)と共存していると、枯草菌が出す抗菌物質により大腸菌を死滅させることができる。しかしながら、波長254nmの紫外線照射により、枯草菌と大腸菌とを不活化させると、枯草菌は復活できないが大腸菌は復活する状況を作り出してしまう。この場合、大腸菌による感染リスクを高めてしまう懸念がある。
また、菌の光回復を阻害できれば、当該菌を媒介としてウイルスが増殖することも抑制することができる。
例えば、細菌に感染するウイルス(バクテリオファージ)は、細菌を媒介として増殖することが知られている。ウイルスは、細菌に感染(ファージ)することで、細菌を媒介として増殖する場合がある。このバクテリオファージは、細菌に感染するウイルスの総称であるが、ヒトに対して有害となる場合もあり得る。例えば、溶原性ファージは、稀に、自らのゲノム中に毒性又は薬剤耐性遺伝子を有し、バクテリアを介して間接的に、これらがヒトに害をもたらす可能性が指摘されている。例として、コレラ及びジフテリアの毒素がある。
菌の光回復を阻害することは、ファージ等のウイルスの増殖を未然に防ぐことにもつながる。
また波長200nm~230nmの紫外線、特に、波長222nmの紫外線照射により菌の光回復を阻害することができるので、紫外線が照射されない休止時間の間も、不活化の効果が維持される。つまり、連続点灯と同等の不活化効果が得られる。
図11および図12において、横軸は紫外線照射量(mJ/cm2)、縦軸は菌のlog生残率である。また、図11および図12において、破線Aは連続点灯を行った場合、実線Bは間欠点灯を行った場合の結果を示す。
間欠点灯の条件は、点灯時間Ta=50(sec)、休止時間Tb=59分10秒(3550(sec))とし、点灯デューティ比=1.39(%)に設定した。なお、点灯デューティ比とは、点灯時間Taと休止時間Tbとの総和に対する点灯時間Taの割合であり、Td=Ta/(Ta+Tnb)で表される値である。また、点灯時の紫外線照度は100(μW/cm2)とし、1回の点灯動作による紫外線照射量を5(mJ/cm2)に設定した。
一方、図12に示すように、波長222nmの紫外線照射の場合は、菌の光回復が阻害されるため、間欠点灯と連続点灯とで同等の不活化効果が得られている。
さらに、図11および図12に示すように、不活化対象の菌が黄色ブドウ球菌である場合、連続点灯では、どの紫外線照射量においても、波長254nmの紫外線を用いた方が波長222nmの紫外線を用いた場合よりも不活化効果が高い。しかしながら、間欠点灯の場合は、どの紫外線照射量においても、波長222nmの紫外線を用いた方が不活化効果は高い。
図13(a)は、波長222nmの紫外線を用いた間欠点灯の動作例1を示すタイムチャートであり、図13(b)は、波長222nmの紫外線を用いた間欠点灯の動作例2を示すタイムチャートである。動作例1と動作例2とは、点灯時の紫外線照度および1回の点灯時間Taが同じであり、1回の休止時間Tbのみが異なる。
図14は、動作例1、2で間欠点灯を行った場合の不活化効果を示す図である。図14において、実験結果C1は動作例1、実験結果C2は動作例2の間欠点灯を行った場合の菌の生残率の変化を示す。また、実験結果A1は、点灯時の紫外線照度を動作例1、2と同じとした連続点灯を行った場合の菌の生残率の変化を示す。
また、動作例1、2は、いずれも点灯時の紫外線照度が100(μW/cm2)に設定されている。つまり、1回目の点灯動作による照射量は、いずれの場合も5mJ/cm2であり、以降、2回目、3回目、…の点灯動作による照射量を10mJ/cm2、15mJ/cm2、…としている。
また、動作例1、2の不活化効果は、同じ紫外線照度での連続点灯の不活化効果ともほぼ同等であることも確認できる。
図15(a)は、波長222nmの紫外線を用いた間欠点灯の動作例3を示すタイムチャートであり、図15(b)は、波長222nmの紫外線を用いた間欠点灯の動作例4を示すタイムチャートである。動作例3と動作例4とは、点灯時の紫外線照度および1回の点灯時間Taが同じであり、1回の休止時間Tbのみが異なる。
図16は、動作例3、4で間欠点灯を行った場合の不活化効果を示す図である。図16において、実験結果C3は動作例3、実験結果C4は動作例4の間欠点灯を行った場合の菌の生残率の変化を示す。また、実験結果A2は、点灯時の紫外線照度を動作例3、4と同じとした連続点灯を行った場合の菌の生残率の変化を示す。
また、動作例3、4は、いずれも点灯時の紫外線照度が10(μW/cm2)に設定されている。つまり、1回目の点灯動作による照射量は、いずれの場合も上記の動作例1、2と同様の5mJ/cm2であり、以降、2回目、3回目、…の点灯動作による照射量を10mJ/cm2、15mJ/cm2、…としている。
また、動作例3、4の場合にも、不活化効果は、同じ紫外線照度での連続点灯の不活化効果ともほぼ同等であることも確認できる。
また、間欠点灯を行うため、紫外線の積算光量が最大許容紫外線露光量Dmaxに到達するまでの期間を、同じ紫外線照度での連続点灯で紫外線の積算光量が最大許容紫外線露光量Dmaxに到達するまでの期間よりも長くすることができる。したがって、施設内に飛散された有害な微生物やウイルスを不活化できる可能性を高めることができるとともに、連続点灯の場合と比較して、UV照射部10Cの使用寿命(紫外線光源の交換が必要となるまでの時間)を長くすることができる。
ここで、間欠点灯の条件は、1回の点灯動作による積算光量、点灯動作時の照度、点灯時間Ta、休止時間Tb、点灯デューティ比Tdによって設定することができる。
本実施形態では、菌の光回復を阻害できる波長域の光を用いて間欠点灯することにより、1回あたりの積算光量を低く抑えても、高い不活化効果を発揮することができる。具体的には、1回の紫外線照射量が、不活化対象の微生物やウイルスの不活化が可能な照射量よりも少なくても、間欠的な点灯を繰り返すことで、不活化対象の微生物やウイルスを適切に不活化することができる。例えば、黄色ブドウ球菌の99.9%殺菌に必要な紫外線照射量は15mJ/cm2程度であるが、1回の点灯動作による積算光量を5mJ/cm2として間欠点灯を行っても、図14および図16に示したように、適切に不活化効果を得ることができる。
図17(a)は、1回の点灯動作による積算光量を1mJ/cm2とした動作例5のタイムチャートである。この動作例5は、点灯時間Ta=10(sec)、休止時間Tb=50(sec)、点灯時の紫外線照度が10(μW/cm2)に設定されている。つまり、1回目の点灯動作による積算光量は、1mJ/cm2であり、以降、2回目、3回目、…の点灯動作による積算光量を2mJ/cm2、3mJ/cm2、…としている。また、不活化対象の菌は、黄色ブドウ球菌とした。
図17(b)は、動作例5で間欠点灯を行った場合の不活化効果を示す図である。図17(b)において、実験結果C5は動作例5の間欠点灯を行った場合の菌の生残率の変化であり、実験結果A1は、点灯時の紫外線照度を動作例5と同じとした連続点灯を行った場合の菌の生残率の変化を示す。この実験結果A1は、図14に示す実験結果A1と同じである。この図17(b)に示すように、1回の点灯動作による積算光量が5mJ/cm2以下である1mJ/cm2であっても、適切に不活化効果を得ることができる。
また1回の点灯動作による積算光量は、より低い値に設定しても構わない。例えば1回の点灯動作による積算光量は1μJ/cm2に設定してもよい。
また、より不活化環境が維持できるよう点灯デューティ比Tdは25%以下や10%以下とすることもできる。
さらに、点灯デューティ比Tdは、例えば1%以上5%以下とすることもできる。この場合にも、図14の実験結果C2および図16の実験結果C4に示したように、適切に不活化効果を得ることができる。また、この場合、不活化環境が維持できる時間をさらに延ばすことができる。
なお、本実施形態では、光出力の立ち上がり時間が短い紫外線光源としてエキシマランプを採用する場合について説明したが、固体光源(発光ダイオード(LED)、レーザダイオード(LD))などを採用することも可能である。
例えば、ウイルスの空気感染は、空気中の1μm以下の微小なエアロゾルに付着した状態で広まると考えられている。この場合、微小なエアロゾルが空気中を漂う時間は長く、ウイルスの種類によっては、エアロゾル中の生存時間が1時間を超えるものも存在する(例えば新型コロナウイルス)。
このようなウイルスに対して、紫外線を効果的に照射するためには、休止時間Tbを1時間以下に制御することが好ましい。これにより、エアロゾル中に生存するウイルスを適切に不活化することができ、施設や乗物内に新たに人が入ってきた場合の感染リスクを低下させることができる。また、休止時間Tbをより短く設定すれば、エアロゾル中に複数回の紫外線照射を行うことができ、不活化効果を高めることができる。
人がくしゃみをした際の飛沫は、5μm以上の大きい粒子と、5μm未満の小さい粒子(飛沫核)とに大別できる。ここで、5μm未満の小さい粒子は、その落下速度が遅く、0.06cm/s~1.5cm/s程度の速度とされている。落下速度を0.06cm/sと仮定すると、5μm未満の小さい粒子は、1m落下するのに約27分かかることになる。
なお、空中下でウイルスに対し複数回の紫外線照射を行うならば、休止時間Tbは10分以下がより好ましい。
例えば、施設の休暇期間やシーズンの閑散期等の人の往来が殆どない期間においては、頻繁な紫外線照射の必要があまり無い。そのため、上記のような期間においては、休止時間Tbを長く設定してもよい。
図18は、出入口231や出入口231近傍に設けられた操作部232に紫外線照射部(UV照射部)10E、10Fを設けた例である。この場合、UV照射部10Eは、出入口231の往来空間に向けて紫外線を照射することができる。また、UV照射部10Fは、出入口231近傍に設けられた操作部232に向けて紫外線を照射することができる。なお、操作部232は、人が触れる可能性が高いため、UV照射部10Fは、操作部232を含む空間に向けて紫外線を照射するようにしてもよい。
これにより、出入口231の往来空間に浮遊する細菌やウイルス、出入口231を往来する人や操作部232に付着した細菌やウイルスに紫外線を照射し、不活化処理することができる。
これにより、操作ボタン233aに付着した細菌やウイルス、または、操作ボタン233aに触れる前の人の手指に紫外線を照射することができる。そのため、操作ボタン233aへ細菌やウイルスが付着する可能性を低減させることが期待される。また、操作ボタン233aへ細菌やウイルスが付着した場合であっても、これを不活化処理することができる。
また、人が操作する装置として、券売機やATM等、操作部(例えば、操作ボタンやスイッチ、タッチパネル等)を備えるものに対しても同様の構成が採用できる。操作部の表面に付着した細菌やウイルス、または、操作部に触れる前の人の手指に対して紫外線を照射することで、操作部を介して細菌やウイルスによる感染症が拡大するリスクを未然に防ぐことが期待できる。
図21は、壁235に紫外線照射部(UV照射部)10Iを設けた例である。この場合、UV照射部10Iは、壁235に面する空間に対して紫外線を照射する。これにより、特に、壁235近傍を浮遊する細菌やウイルスを不活化処理することが期待される。
Claims (17)
- 対象物表面の微生物および/またはウイルスを不活化する不活化装置であって、
前記微生物および/またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面を有する紫外線照射部と、
前記紫外線照射部による前記光の照射を制御する制御部と、を備え、
前記光放射面から放射される前記光に含まれる紫外線は、波長200nm~230nmに中心波長を有する紫外線であって、
前記制御部は、
前記紫外線照射部を制御して、前記対象物表面に、波長200nm~230nmの紫外線の照度が10μW/cm2以上22μW/cm2以下となる領域を形成することを特徴とする不活化装置。 - 対象空間に浮遊する微生物および/またはウイルスを不活化する不活化装置であって、
前記微生物および/またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面を有する紫外線照射部と、
前記紫外線照射部による前記光の照射を制御する制御部と、を備え、
前記光放射面から放射される前記光に含まれる紫外線は、波長200nm~230nmに中心波長を有する紫外線であって、
前記制御部は、
前記紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が10μW/cm2以上22μW/cm2以下となる領域を形成することを特徴とする不活化装置。 - 対象空間に浮遊する微生物および/またはウイルスを不活化する不活化装置であって、
前記微生物および/またはウイルスを不活化する波長の紫外線を含む光を放射する光放射面を有する紫外線照射部と、
前記紫外線照射部による前記光の照射を制御する制御部と、を備え、
前記光放射面から放射される前記光に含まれる紫外線は、波長200nm~230nmに中心波長を有する紫外線であって、
前記制御部は、
前記紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が23μW/cm2以上2500μW/cm 2 未満となる領域を形成することを特徴とする不活化装置。 - 前記制御部は、
前記紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が23μW/cm 2 以上1000μW/cm 2 以下となる領域を形成することを特徴とする請求項3に記載の不活化装置。 - 前記紫外線照射部は、中心波長222nmの紫外線を放射することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の不活化装置。
- 前記制御部は、
前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記対象物表面に、波長200nm~230nmの紫外線の照度が10μW/cm2以上22μW/cm2以下となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯制御することを特徴とする請求項1または5に記載の不活化装置。 - 前記制御部は、
前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が10μW/cm2以上22μW/cm2以下となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯制御することを特徴とする請求項2または5に記載の不活化装置。 - 前記制御部は、
前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が23μW/cm2以上2500μW/cm 2 未満となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯制御することを特徴とする請求項3または5に記載の不活化装置。 - 前記制御部は、
前記紫外線照射部による前記光の発光動作と非発光動作とが交互に繰り返し行われるように制御し、前記光放射面からの光放射を断続的に行わせることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の不活化装置。 - 対象物表面の微生物および/またはウイルスを不活化する不活化方法であって、
光放射面から、前記微生物および/またはウイルスを不活化する波長の紫外線として波長200nm~230nmに中心波長を有する紫外線を含む光を放射する紫外線照射部を制御して、前記対象物表面に、波長200nm~230nmの紫外線の照度が10μW/cm2以上22μW/cm2以下となる領域を形成することを特徴とする不活化方法。 - 対象空間に浮遊する微生物および/またはウイルスを不活化する不活化方法であって、
光放射面から、前記微生物および/またはウイルスを不活化する波長の紫外線として波長200nm~230nmに中心波長を有する紫外線を含む光を放射する紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が10μW/cm2以上22μW/cm2以下となる領域を形成することを特徴とする不活化方法。 - 対象空間に浮遊する微生物および/またはウイルスを不活化する不活化方法であって、
光放射面から、前記微生物および/またはウイルスを不活化する波長の紫外線として波長200nm~230nmに中心波長を有する紫外線を含む光を放射する紫外線照射部を制御して、前記光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が23μW/cm2以上2500μW/cm 2 未満となる領域を形成することを特徴とする不活化方法。 - 前記光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が23μW/cm 2 以上1000μW/cm 2 以下となる領域を形成することを特徴とする請求項12に記載の不活化方法。
- 前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記対象物表面に、波長200nm~230nmの紫外線の照度が10μW/cm2以上22μW/cm2以下となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯を制御することを特徴とする請求項10に記載の不活化方法。
- 前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が10μW/cm2以上22μW/cm2以下となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯を制御することを特徴とする請求項11に記載の不活化方法。
- 前記紫外線照射部による紫外線の照度値が、前記光放射面からの離間距離が20cmの位置において、波長200nm~230nmの紫外線の照度が23μW/cm2以上2500μW/cm 2 未満となる領域を形成する第一照度値と、当該第一照度値よりも低い第二照度値とで経時的又は周期的に変動するよう点灯を制御することを特徴とする請求項12に記載の不活化方法。
- 前記光放射面からの光放射が断続的に行われるよう、前記紫外線照射部による発光動作と非発光動作とが交互に繰り返し行われるように制御することを特徴とする請求項10から16のいずれか1項に記載の不活化方法。
Priority Applications (13)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020141843A JP7099500B2 (ja) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | 不活化装置および不活化方法 |
CN202110556386.4A CN114099729A (zh) | 2020-08-25 | 2021-05-21 | 灭活装置以及灭活方法 |
TW110119987A TW202207999A (zh) | 2020-08-25 | 2021-06-02 | 不活化裝置及不活化方法 |
EP21185996.2A EP3960205A1 (en) | 2020-08-25 | 2021-07-16 | Inactivation apparatus and inactivation method |
EP24172846.8A EP4410319A3 (en) | 2020-08-25 | 2021-07-16 | Inactivation method |
US17/381,074 US20220062452A1 (en) | 2020-08-25 | 2021-07-20 | Inactivation apparatus and inactivation method |
EP21853594.6A EP4194014A4 (en) | 2020-08-05 | 2021-07-29 | DEVICE FOR INACTIVATION OF BACTERIA OR VIRUSES AND TREATMENT METHOD FOR INACTIVATION OF BACTERIA OR VIRUSES |
PCT/JP2021/028022 WO2022030342A1 (ja) | 2020-08-05 | 2021-07-29 | 菌又はウイルスの不活化装置、及び菌又はウイルスの不活化処理方法 |
CN202180060554.9A CN116133697A (zh) | 2020-08-05 | 2021-07-29 | 菌类或病毒的灭活装置以及菌类或病毒的灭活处理方法 |
KR1020237000180A KR20230019946A (ko) | 2020-08-05 | 2021-07-29 | 균 또는 바이러스의 불활화 장치, 및 균 또는 바이러스의 불활화 처리 방법 |
US18/010,400 US20230248860A1 (en) | 2020-08-05 | 2021-07-29 | Inactivation device for bacteria and/or viruses and method of inactivation treatment for bacteria and/or viruses |
KR1020237006122A KR20230038797A (ko) | 2020-08-25 | 2021-08-18 | 불활화 장치 및 불활화 방법 |
PCT/JP2021/030199 WO2022044918A1 (ja) | 2020-08-25 | 2021-08-18 | 不活化装置および不活化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020141843A JP7099500B2 (ja) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | 不活化装置および不活化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022037617A JP2022037617A (ja) | 2022-03-09 |
JP7099500B2 true JP7099500B2 (ja) | 2022-07-12 |
Family
ID=76958751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020141843A Active JP7099500B2 (ja) | 2020-08-05 | 2020-08-25 | 不活化装置および不活化方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220062452A1 (ja) |
EP (2) | EP4410319A3 (ja) |
JP (1) | JP7099500B2 (ja) |
KR (1) | KR20230038797A (ja) |
CN (1) | CN114099729A (ja) |
TW (1) | TW202207999A (ja) |
WO (1) | WO2022044918A1 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010207278A (ja) | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Yamaguchi Univ | 表面殺菌方法およびその装置 |
JP2014508612A (ja) | 2011-03-07 | 2014-04-10 | ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニバーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク | バクテリアに選択的に作用するとともに/又は殺菌する装置、方法及びシステム |
JP2014136113A (ja) | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Ohbayashi Corp | 紫外線殺菌方法 |
JP2018517488A (ja) | 2015-06-03 | 2018-07-05 | ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニバーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク | 選択的にウイルスに影響を及ぼすかおよび/またはそれを死滅させるための装置、方法およびシステム |
JP2019072411A (ja) | 2017-10-19 | 2019-05-16 | ウシオ電機株式会社 | 殺菌装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4815517B1 (ja) * | 1968-05-27 | 1973-05-15 | ||
IL165885A0 (en) * | 1998-11-09 | 2006-01-15 | Clean Earth Tech Llc | Method and apparatus for photosensitized ultraviolet decontamination of surfaces and aerosol clouds |
US8125333B2 (en) * | 2008-06-04 | 2012-02-28 | Triton Thalassic Technologies, Inc. | Methods, systems and apparatus for monochromatic UV light sterilization |
US9295741B2 (en) * | 2012-03-27 | 2016-03-29 | Earl Yerby | Apparatus and method for sanitizing articles utilizing a plurality of reflector units to evenly distribute UV radiation |
JP2018130131A (ja) | 2017-02-13 | 2018-08-23 | エネフォレスト株式会社 | 室内殺菌装置 |
US10228622B2 (en) * | 2017-06-26 | 2019-03-12 | The Boeing Company | Systems and methods for operating a light system |
CA3121354C (en) * | 2018-03-30 | 2023-08-01 | Uv Partners, Inc. | Disinfection behavior tracking and ranking |
US20200282087A1 (en) * | 2020-05-20 | 2020-09-10 | Lightcraft Technologies | Heavy Traffic Sanitization |
-
2020
- 2020-08-25 JP JP2020141843A patent/JP7099500B2/ja active Active
-
2021
- 2021-05-21 CN CN202110556386.4A patent/CN114099729A/zh active Pending
- 2021-06-02 TW TW110119987A patent/TW202207999A/zh unknown
- 2021-07-16 EP EP24172846.8A patent/EP4410319A3/en active Pending
- 2021-07-16 EP EP21185996.2A patent/EP3960205A1/en active Pending
- 2021-07-20 US US17/381,074 patent/US20220062452A1/en active Pending
- 2021-08-18 KR KR1020237006122A patent/KR20230038797A/ko not_active Application Discontinuation
- 2021-08-18 WO PCT/JP2021/030199 patent/WO2022044918A1/ja active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010207278A (ja) | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Yamaguchi Univ | 表面殺菌方法およびその装置 |
JP2014508612A (ja) | 2011-03-07 | 2014-04-10 | ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニバーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク | バクテリアに選択的に作用するとともに/又は殺菌する装置、方法及びシステム |
JP2014136113A (ja) | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Ohbayashi Corp | 紫外線殺菌方法 |
JP2018517488A (ja) | 2015-06-03 | 2018-07-05 | ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニバーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク | 選択的にウイルスに影響を及ぼすかおよび/またはそれを死滅させるための装置、方法およびシステム |
JP2019072411A (ja) | 2017-10-19 | 2019-05-16 | ウシオ電機株式会社 | 殺菌装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220062452A1 (en) | 2022-03-03 |
KR20230038797A (ko) | 2023-03-21 |
JP2022037617A (ja) | 2022-03-09 |
WO2022044918A1 (ja) | 2022-03-03 |
EP4410319A3 (en) | 2024-09-18 |
EP4410319A2 (en) | 2024-08-07 |
TW202207999A (zh) | 2022-03-01 |
EP3960205A1 (en) | 2022-03-02 |
CN114099729A (zh) | 2022-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7099613B2 (ja) | 不活化装置および不活化方法 | |
JP6908172B1 (ja) | 不活化方法および不活化システム | |
JP2017136145A (ja) | 殺菌装置 | |
JP7136238B2 (ja) | 不活化装置および不活化方法 | |
CN116134583A (zh) | 灭活装置 | |
WO2022005505A1 (en) | Multispectral light disinfection system and method | |
JP7099500B2 (ja) | 不活化装置および不活化方法 | |
GB2595468A (en) | A device | |
WO2022118779A1 (ja) | 不活化装置および不活化方法 | |
Arisesa et al. | Far UV-C Beam Propagation Characterization in Air Medium for Human Friendly Virus Sterilization | |
CN113975437B (zh) | 灭活装置以及灭活方法 | |
JP6912014B1 (ja) | 不活化方法および不活化システム | |
WO2022049884A1 (ja) | 菌又はウイルスの不活化機能付き照明装置 | |
US20230235901A1 (en) | Uvc sterilization and lighting device | |
UA149780U (uk) | Пристрій світлодіодного ультрафіолетового бактерицидного знезараження повітря та контагіозних поверхонь | |
WO2022161884A1 (en) | A system for uv-treatment in a containment | |
WO2022131967A1 (ru) | Устройство обеззараживания кабины лифта |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210514 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210824 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211004 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220126 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220531 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220613 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7099500 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |