JPH046421A - 殺菌灯用紫外線センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、殺菌灯用紫外線センサに関する。

〔従来の技術〕

殺菌灯から放射される殺菌紫外線を測定するには、たと
えば、 （１）光電子増倍管により殺菌紫外線を直接検知する方
法、 （２）殺菌灯から放射される殺菌紫外線と可視光線の量
が正比例していると仮定して可視光の照度を測定するこ
とで代用する測定方法、 などがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記（１）の方法は、光電子増倍管のコストが高いとい
う問題がある。上記（２）の方法は、測定精度に欠ける
という問題がある。たとえば、殺菌灯のランプの長期使
用による汚れおよび特性変化などにより、可視光の照度
は低下しないが、殺菌紫外線量のみ低下する場合もある
が、この場合、（２）の方法では検出できない。

そこで、この発明は、安価で精度の良い殺菌灯用紫外線
センサを提供することを課題とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記課題を解決するために、請求項１および２記載の各
発明にかかる殺菌灯用紫外線センサは、殺菌紫外線を受
けて波長が６００〜７００ｎｍの範囲内にある励起可視
光を発する螢光体を含む層を備え、この層から出た前記
励起可視光を検出するようになっている。

請求項２記載の発明にかかる殺菌灯用紫外線センサは、
さらに、波長６００ｎｍ未満の光をカットする赤色フィ
ルタも備えている。

第５図に殺菌灯の分光スペクトルを示す。この図にみる
ように、殺菌灯は６００ｎｍ以上の放射がほとんどない
。この発明はこの点に着目し、２５４ｎｍの殺菌紫外線
を螢光体により６００〜７００ｎｍに励起させ、この６
００〜７００ｎｍの励起光のみを測定することによ７１
３００〜６００ｎｍの紫外線および可視光線の影響を受
けることなく、殺菌紫外線量を測定できるようにしたも
のである。なお、励起光のみを測定する方法としては、
６００〜７００ｎｍのみに感度を持つ検出器を用いる場
合や、通常の可視光検出器と赤色フィルタを組み合わせ
ることで容易にできる。

〔作　　　用〕

殺菌紫外線を受けて発せられた上記特定範囲内の波長の
励起可視光を測定するので、殺菌灯から放射される４０
５ｎｍ、４３５ｎｍ、５４５ｎｍ、５７８ｎｍのピーク
の影響を受けずに、２５４ｎｒａの紫外線のみを精度良
く測定できる。しかも、可視光の照度を測定するように
しているため、紫外線を直接検出する検出部よりも安価
な検出部を利用することができる。

波長６６０−０ｎ未満の光をカットする赤色フィルタも
備えていると、可視光用の一般的な検出部を利用するこ
とができ、しかも、波長６００ｎｍ未溝の可視光による
影響を受けにくくなる。

〔実　施　例〕

以下に、この発明を、その実施例を表す図面を参照しな
がら、詳しく説明する。

第１図は、請求項１記載の発明にかかる殺菌灯用紫外線
センサの１実施例を模式的に表す。この殺菌灯用紫外線
センサ１０は、殺菌紫外線（たとえば、波長２５４ｎｍ
）を受けて６００〜７００ｎｌｌ＋の波長の励起可視光
を発する螢光体を含む層１、赤色フィルタ２、および、
可視光検出器３がこの順番に重ね合わされてなっている
。

前記螢光体は、殺菌紫外線を受けた場合、たとえば、６
１２ｎ１１に励起光のある、日並化学工業■製の「Ｙｏ
Ｘ」、三井東圧染料■製のｒＥＲ−１０７」　くいずれ
も、Ｙｘ　Ｏｘ　　：Ｅｕ”系螢光体）などがあるが、
特に限定されず、６００〜７００ｎｍに励起光のある螢
光体であればよい。ただし、６００〜７００ｎｍ以外に
励起光があってもかまわない。また、螢光体は、２５４
ｎｍ以外の光でも励起光を発しても、２５４ｎｍによる
励起光よりもエネルギー的に非常に小さければよい。ま
た、２５４ｎｍの光とその他の比率さえ変わらなければ
正確に検出できる。

螢光体を含む層１は、前記螢光体および必要に応じてそ
の他の材料を用い、たとえば、螢光体をＫＢｒなどと混
合してプレス成形したり、螢光体を紫外線透過塗料など
に添加したりしてフィルム化または塗料化されて形成さ
れるが、その形成方法は特に限定されない。

赤色フィルタは、波長６００ｎｍ以下の光をカントする
ものであり、波長６００ｎｍ以下の光の透過率が０％の
もの、たとえば、通常の赤色フィルムや赤色ガラスでも
よいが、特に限定はない。

可視光検出器も特に限定はなく、たとえば、検出範囲が
４００〜７００ｎｍである通常の可視光検出器、市販の
照度計などを用いることができる。

市販の照度計を用いる場合には、上記螢光体を含む層と
赤色フィルタを照度計に装着することで測定できる。

第１図にみるように、殺菌灯用紫外線セン＋１０に矢印
のように殺菌灯からの光を入射させると、その光の中の
殺菌紫外線、特に波長２５４ｎｍの紫外線を受けて螢光
体が主に６００〜７００ｎｍの範囲内にある励起可視光
を発する。螢光体を含む層１を出た光は、赤色フィルタ
２で波長６００ｎｒｒ１未満の光がカットされ、可視光
検出器３に入射する。これにより、３００〜６００ｎｍ
の紫外線および可視光線の影響を排除して励起可視光、
すなわち、殺菌紫外線のみを正確に測定することができ
る。

第２図は、この発明にかかる殺菌灯用紫外線センサの別
の１実施例を模式的に表す。第２図にみるように、この
殺菌灯用紫外線センサ２０は、上記螢光体を含む層１、
および、６００〜７００ｎｍのみに感度を持つ検出器４
がこの順番に重ね合わされてなっている。

第２図にみるように、殺菌灯用紫外線センサ２０に矢印
のように殺菌灯からの光を入射させると、その光の中の
殺菌紫外線、特に波長２５４ｎｍの紫外線を受けて螢光
体が主に６００〜７００ｎｍの範囲内にある励起可視光
を発する。螢光体を含む層１を出た光は、検出器４に入
射する。これにより、波長３００〜６００ｎｍの光の影
響を排除して、励起可視光、すなわち、殺菌紫外線の照
度を正確に測定することができる。

この発明によれば、また、光電子増倍管や干渉フィルタ
などに比べて安価な可視光検出器を用いることができる
。しかも、殺菌灯からの可視光の照度で殺菌紫外線を測
定するよりも、精度の高い測定が行える。

この発明の殺菌灯用紫外線センサを用いた殺菌紫外線測
定の原理を第３図および第４図を参照しながら説明する
。

第３図はランプ使用初期における測定の様子を表す。第
３図（ａｌにみるような分光スペクトル（−番左の１０
０を付したピークが殺菌紫外線、中央の１を付した３つ
のピークが可視光を表す）を持つ殺菌灯から放射された
光は、螢光体を含む層１を透過すると、第３図（ｂｌに
みるようなスペクトルを持つ。中央の３つの０．５のピ
ークは、透過光（たとえば、螢光体の可視光透過率が５
０％のとき）であり、それらの右の１０のピークが螢光
体による励起光（励起可視光）である。この状態で可視
センサで検出すると１１．５という値になる。第３図（
Ｃ）は赤色フィルタの透過率を表す。この図にみるよう
に、波長６００ｎｍ以上は透過率９０％、６００ｎｍ未
満は透過率０％である。螢光体を含む層１を透過した光
を赤色フィルタに通し、最終的に得られるスペクトルを
第３図（ｄ）に示す。この図にみるように、最終的に９
という値が得られる。

第４図は、ランプの紫外線量が低下したとき（たとえば
初期の５０％）の測定の様子を表す。第４図（ａｌにみ
るような分光スペクトル（一番左の５０を付したピーク
が殺菌紫外線、中央の１を付した３つのピークが可視光
を表す）を持つ殺菌灯から放射された光は、螢光体を含
む層１を透過すると、第４図（ｂ）にみるようなスペク
トルを持つ。中央の３つの０．５のピークは、透過光で
ある。螢光体による励起光（励起可視光）のピークは、
第３図（ｂｌに示す値から、第４図（ｂ）に示す値５に
なっている。この状態で可視センサで検出すると６．５
という値になる。この検出値は、初期値（１１，５）の
５７％であり、光源の紫外線量が初期値の５０％とかけ
はなれている。第４図（Ｃ）は、第３図（Ｃ）と同じ赤
色フィルタの透過率を表す。螢光体を含む層重を透過し
た光を赤色フィルタに通し、最終的に得られるスペクト
ルを第４図（ｄ）に示す。この図にみるように、最終的
に４．５という値が得られる。この検出値４．５は、初
期値９の５０％であり、光源の分光スペクトルの殺菌紫
外線量の低下と対応する。

なお、この発明の殺菌灯用紫外線センサは、上記図示の
ものに限定されない。たとえば、重ね合わせの順序は、
図に示したものに限られず、この発明の目的達成が可能
であれば適宜順序を入れかえてもよい。

以下に、この発明の具体的な実施例および比較例を示す
が、この発明は下記実施例に限定されない。

一実施例１− ＫＢｒ粉末（平均粒径Ｉｎ）９５重量部に螢光体〔日亜
化学工業株式会社製の商品名ｒＹＯＸＪ、Ｙ、Ｏ，：　
Ｅｕ”系粉体（０，５〜Ｉｎ））５重量部添加し、プレ
ス成形（圧力４００ｋｇｆ／ｃｄ、１０分間）し、螢光
体を含む層（φ２０鶴、厚み１．０鶴）を作製した。

この螢光体を含む層に殺菌灯からの光（波長２５４ｒｖ
を含む）を照射すると、紫外線が完全に不透過で、可視
光が一部透過するとともに、波長６１２ｎｍの励起光を
発する。

この螢光体を含む層を赤色ＰＥＴフィルム（φ２０ｍ、
厚み０．１ｍ）と組み合わせ（上向きにして重ね置いた
だけで接着はしていないが、必要に応して接着などを行
って一体化してもよい。他の場合も同様）、照度計〔東
京光学（ドブコン）株式会社製の商品名ＩＭ−３、受光
器・・・シリコンダイオード〕の受光器の前面に置いて
、第１図に示すような構成の殺菌灯用紫外線センサを得
た。

なお、ここで用いた赤色ＰＥＴフィルムは、波長６００
ｎｍ以下の光の透過率が０％で、波長６００ｎｍより大
きい光の透過率が約８０％であった。

一実施例２一 実施例１において、赤色ＰＥＴフィルムの代わりに赤色
着色ガラス（φ２０鶴、厚み１，５寵）を用いたこと以
外は実施例１とまった（同様にしたなお、ここで用いた
赤色着色ガラスは、波長６００ｎｍ以下の光の透過率が
０％で、波長６００ｔ＋＋＋＋より大きい光の透過率が
約９０％であった。

−比較例１− 上で得られた螢光体を含む層のみを用い、赤色フィルタ
を用いず、実施例１と同様にして照度針の受光器の前面
に取り付けた。

一実施例３一 実施例１において、照度計の代わりに検出器としてシリ
コンフォトダイオード（浜松ホトニクス株式会社製の３
１０８７）を増＠器に接続したものを用いたこと以外は
実施例１とまったく同様にした。

実施例４− ＵＶ透過塗料（旭硝子株式会社製の商品名「サイトツブ
」、フッ素系樹脂固形分５重量％）８０重量部に螢光体
〔三井東圧染料株式会社製の商品名ｒＥＲ−１０７Ｊ　
、Ｙｉ○ｓ：Ｅｕ”系粉体（３〜５ｊｒｍ））２０重量
部添加し、ガラス板に塗布して硬化（硬化条件・・・常
温乾燥）後、剥離し、厚み１１００ｆのフィルム状の、
螢光体を含む層を作った。

この螢光体を含む層は、殺菌紫外線（波長２５４　ｎｎ
＋）を含む、殺菌灯からの光を照射すると、紫外線が完
全に不透過で、可視光が一部透過するとともに、波長６
１２の励起光を発する。

実施例１において、螢光体を含む層としてここで得られ
たものを用いたこと以外は実施例１とまったく同様にし
た。

一比較例２一 実施例４において、赤色ＰＥＴフィルムを用いなかった
こと以外は実施例４とまったく同様にした。

実施例１〜４および比較例１，２で得られた殺菌灯用紫
外線センサを使って殺菌紫外線（波長２５４ｎｍ）の測
定を行い、結果を第１表に示した。

測定には、殺菌灯（ＩＯＷ）を２灯用い、２灯点灯時に
１００１ｘの照度が得られる位置に各センサを設置した
。条件Ｉでは２灯ともそのままで点灯し、条件Ｈではｌ
灯に紫外線カツトフィルタを付けて２灯点灯し、条件■
では２灯ともに紫外線カツトフィルタを付けて点灯した
。

なお、殺菌紫外線の照度を光電管で測定した結果も第１
表に示した。

第１表にみるように、実施例１〜４の殺菌灯用紫外線セ
ンサはすべて、可視光の影響を受けずに殺菌紫外線量を
測定することができた（精度は±１％程度）。これに対
し、赤色フィルタを使わず６００〜７００ｎｍにのみ感
度を持つ検出器を使わなかった比較例は、殺菌線が０で
も可視光を透過するため検出値が０にならない。

〔発明の効果〕

請求項１および２記載の各発明にかかる殺菌灯用紫外線
センサは、それぞれ、以上に述べたようなものであるの
で、殺菌灯から放射される４０５ｎｅｗ、４３５ｎａ＋
、５４５ｎｍ、５７８ｎｉなど３００〜６００ｎ−の光
の影響を受けずに殺菌紫外線のみを精度良く測定でき、
安価である。

さらに、請求項２記載の発明によれば、一般の可視光用
の照度針を用いて測定ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ、この発明にかかる殺
菌灯用紫外線センサの別々の１実施例を表す模式断面図
、第３図および第４図は、この発明にかかる殺菌灯用紫
外線センサによる測定原理の説明図、第５図は、殺菌灯
の分光スペクトルである。 ｌ・・・螢光体を含む層　２・−・赤色フィルタ　３・
・・可視光検出器　４・・・波長６００〜７００ｎｍに
のみ感度を有する可視光検出器　１０．２０・・・殺菌
灯用紫外線センサ 代理人　弁理士　　松　本　武　彦 第３図 第４図 第 図 第２図 （ｂ） （ｂ） （Ｃ） （Ｃ） （ｄ） （ｄ） 課長（ｎｍ） 浪釦ｎｍ） 改η

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　殺菌紫外線を受けて波長が６００〜７００ｎｍの範
   囲内にある励起可視光を発する螢光体を含む層を備え、
   この層から出た前記励起可視光を検出するようになって
   いる殺菌灯用紫外線センサ。 ２　波長６００ｎｍ未満の光をカットする赤色フィルタ
   も備えている請求項１記載の殺菌灯用紫外線センサ。