JPH0866678A

JPH0866678A - 小型殺菌装置

Info

Publication number: JPH0866678A
Application number: JP6204904A
Authority: JP
Inventors: Tadahide Iwashita; 肇秀岩下
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-08-30
Filing date: 1994-08-30
Publication date: 1996-03-12

Abstract

(57)【要約】【目的】直径を小さくし且つ全長を短くするとともに
充分な殺菌作用を奏しうるように管長を長くした紫外線
ランプの提供【構成】紫外線ランプ１の外郭を構成する管が、その
軸方向に沿う互いに平行な二本の空洞Ｂを有する有底の
石英ガラス製ダブルボア管Ｐから形成されており、該ダ
ブルボア管の底部において前記二本の空洞が連通されて
おり、ダブルボア管Ｐの開口部側における前記二本の空
洞Ｂそれぞれに電極３が装着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は紫外線ランプおよびこの
紫外線ランプを用いた小型殺菌装置に関する。さらに詳
しくは、いわば二列空洞の石英ガラス細管を外郭の管と
して利用したきわめて小型の紫外線ランプ、およびこの
紫外線ランプを利用することによってきわめて小型にな
った、主に液体（とくに水）を殺菌するための殺菌装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
飲料水等に対する殺菌処理の一方法として紫外線ランプ
が用いられることがある。すなわち、紫外線ランプから
水に紫外線を照射することによって水中の雑菌を殺菌処
理する装置が採用されている。紫外線ランプを用いるこ
とにより、薬剤の人体への影響を懸念することなく、ま
た大規模な浄水施設を必要とすることもない。

【０００３】紫外線ランプは、一般に最も殺菌力の強い
といわれる、波長が２５３．７ナノメートルの紫外線を
被処理水に照射するものであり、紫外線ランプの外郭を
構成するガラス管としては専らかかる紫外線を透過しう
る石英ガラス製のものが用いられる。しかしながら、従
来の紫外線ランプはその直径が大きく且つ長さも長いも
のばかりで、携帯に向くものはなかった。したがって、
小型の殺菌処理対象物を収納するための容器、たとえば
コンタクトレンズのケースや哺乳瓶等に内蔵しうる紫外
線ランプは、使用例はおろか公知文献上においても知ら
れていない。

【０００４】これは、携帯したり上述の容器の類に内蔵
したりするためには、紫外線ランプの直径を小さくし且
つ全長を短くするとともに充分な殺菌作用を奏しうるよ
うに紫外線ランプの管長を長くしなければならないとい
う相反する要求があるが、かかる要求に石英ガラス管の
製造技術が応えきれていないためである。

【０００５】そこで、たとえば極めて細い（ただし電極
の挿入や水銀蒸気の充填が可能な細さ）石英ガラス管を
Ｕ字状に曲げたものを用いることも考えられるが、Ｕ字
を構成する管同士の間隔を小さくできないという問題が
ある。現在知られている最小の石英ガラスＵ字管は、た
とえばフィリップス社が製造している、内径２ｍｍ、Ｕ
字の間隔（管の中心軸同士の間隔）が１５ｍｍ程度のも
のである。かかる細径の石英ガラス管を１５ｍｍ未満の
間隔のＵ字に曲げようとすると、湾曲部の断面形状が楕
円状になり且つその部分の肉厚が薄くなってしまう。そ
の結果、良好な紫外線投射が困難になるとともに壊れや
すくなる。また、細い管をＵ字状に曲げたものであるた
め、小さい外力が加わっただけでも容易に破損するの
で、特別の補強部材をＵ字のあいだに介装する必要が生
じ、構造が複雑になるとともに、全体も大きくなってし
まう。

【０００６】本発明はかかる問題を解消するためになさ
れたものであり、いわば二列空洞の石英ガラス細管を利
用して、直径を小さくし且つ全長を短くするとともに充
分な殺菌作用を奏しうるように管長を長くした紫外線ラ
ンプを提供することを目的としており、また、上記紫外
線ランプを利用した、携帯に便利でしかも小型の容器に
も内蔵しうる殺菌装置を提供することをも目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の態様に係
る紫外線ランプは、殺菌装置用の紫外線ランプであっ
て、該紫外線ランプの管が、その軸方向に沿う互いに平
行な二本の空洞を有する有底石英ガラス管から形成され
ており、該石英ガラス管の底部において前記二本の空洞
が連通されており、該石英ガラス管の開口部側における
前記二本の空洞それぞれに電極が装着されてなることを
特徴としている。

【０００８】本発明の第二の態様に係る殺菌装置は、Ｄ
Ｃ／ＡＣインバータと電池収納部と電気回路を開閉する
ための電源スイッチとを備えた操作箱と、上記電気回路
と電気的に接続された紫外線ランプとからなり、該紫外
線ランプの管が、その軸方向に沿う互いに平行な二本の
空洞を有する有底石英ガラス管から形成されており、該
石英ガラス管の底部において前記二本の空洞が連通され
ており、該石英ガラス管の開口部側における前記二本の
空洞それぞれに電極が装着されてなることを特徴として
いる。

【０００９】本発明の第三の態様に係る殺菌装置は、コ
ンタクトレンズ収納容器と、該コンタクトレンズ収納容
器に収容された、ＤＣ／ＡＣインバータと電池収納部と
電気回路を開閉するための電源スイッチと紫外線ランプ
とコンタクトレンズ収納部と紫外線ランプ収納部とを仕
切る石英ガラス板とからなり、該紫外線ランプの管が、
その軸方向に沿う互いに平行な二本の空洞を有する有底
石英ガラス管から形成されており、該石英ガラス管の底
部において前記二本の空洞が連通されており、該石英ガ
ラス管の開口部側における前記二本の空洞それぞれに電
極が装着されてなることを特徴とするコンタクトレンズ
の殺菌装置である。

【００１０】本発明の第四の態様に係る殺菌装置は、液
体を収納するための容器の開口部を閉塞するための着脱
自在のキャップと、該キャップに内蔵されたＤＣ／ＡＣ
インバータ、電池収納部、電源スイッチ、ＩＣサーモス
イッチおよびＩＣタイマーと、前記キャップから容器内
へ進入するように突設された紫外線ランプ、ヒーター、
電源スイッチ用液面センサおよびＩＣサーモスイッチ用
の温度センサとからなり、前記紫外線ランプの管が、そ
の軸方向に沿う互いに平行な二本の空洞を有する有底石
英ガラス管から形成されており、該石英ガラス管の底部
において前記二本の空洞が連通されており、該石英ガラ
ス管の開口部側における前記二本の空洞それぞれに電極
が装着されており、前記液面センサが、液中に没入した
ときに電気が導通しうるように構成されてなる液体容器
用の殺菌装置である。

【００１１】また、上記第四の態様に係る液体容器用の
殺菌装置において、前記電源スイッチおよび電源スイッ
チ用液面センサに代えて、手動の電源スイッチをＤＣ／
ＡＣインバータと電池収納部と紫外線ランプをつなぐ電
気回路中に設けることもできる。そうすることにより、
充填液体の量に応じて使用者が殺菌処理時間を適宜に調
整することができる。

【００１２】

【作用】本発明の第一の態様に係る紫外線ランプによれ
ば、一本の石英ガラス管内に実質的にＵ字状の空洞が形
成されるため、直径が小さく且つ全長が短くなるととも
に充分な殺菌作用を奏しうるほどに長い管長が得られ
る。しかも、この実質的Ｕ字管は一本の石英ガラス管内
に軸方向にそって隔壁が形成されたものであるため、こ
の隔壁が補強部材を兼ね、その細さのわりには強度がす
こぶる高い。

【００１３】本発明の第二の態様に係る殺菌装置によれ
ば、上記第一の態様に係る殺菌装置の作用に加え、携帯
に便利であり、いかなる環境においても、たとえば、飲
料水等の殺菌を容易に行うことができる。なお、紫外線
ランプと操作箱との接続は、たとえば電気ケーブルなど
によって相対的な動きが可能となるようになすこともで
き、一方、雄ねじと雌ねじとによって互いに固定させる
ことも可能である。

【００１４】本発明の第三の態様に係る殺菌装置によれ
ば、上記第二の態様に係る殺菌装置の作用に加え、従来
のようにとくに煮沸や薬液等を必要とせず、スイッチ操
作一つで短時間にコンタクトレンズの殺菌を行うことが
でき、さらに、コンタクトレンズを装着する手指の殺菌
も可能である。

【００１５】本発明の第四の態様に係る殺菌装置によれ
ば、上記第二の態様に係る殺菌装置の作用に加え、飲料
水の加温および殺菌が自動的かつ迅速に行われるので、
哺乳瓶等に利用すれば、外出先でも厄介な作業を必要と
せずに衛生的且つ適温で赤ん坊に授乳できる。

【００１６】

【実施例】つぎに、図面を参照しつつ本発明の殺菌装置
の実施例を説明する。

【００１７】図１は本発明の殺菌装置の紫外線ランプに
適用される二列空洞石英ガラス管の一例を示す一部切欠
き斜視図、図２は本発明の第一の態様に係る紫外線ラン
プの一実施例を示す一部断面図、図３は本発明の第二の
態様に係る殺菌装置の一実施例を示す斜視図、図４は本
発明の第三の態様に係る殺菌装置の一実施例を示す斜視
図、図５は本発明の第四の態様に係る殺菌装置の一実施
例を示す断面図である。

【００１８】図１において、Ｐは後述の殺菌装置の紫外
線ランプに適用される二列空洞石英ガラス管（以下、ダ
ブルボア管という）であり、円管状を呈し、その内部に
は中心軸方向に沿って隔壁Ｗが形成されている。すなわ
ち、管軸に沿って二本の空洞Ｂが平行に形成されてい
る。製品としてのダブルボア管は、たとえば、ジェネラ
ルエレクトリック社製のものが入手可能である。このジ
ェネラルエレクトリック社製のダブルボア管では、たと
えば呼び径６．５のものは外径が５．８５〜７．１５ｍ
ｍ、管肉厚が０．７５〜１．２５ｍｍ、中央の隔壁厚さ
が０．７〜１．２５ｍｍの範囲で製造され、呼び径９．
０のものは外径が８．１〜９．９ｍｍ、管肉厚が１．１
〜１．９ｍｍ、中央の隔壁厚さが０．９〜１．９ｍｍの
範囲で製造され、呼び径１１．０のものは外径が８．８
〜１３．２ｍｍ、管肉厚が１．３５〜２．２５ｍｍ、中
央の隔壁厚さが０．８７〜１．５５ｍｍの範囲で製造さ
れている。

【００１９】このダブルボア管Ｐを用いて図２に示され
る紫外線ランプ１を製造する方法は、まず、ダブルボア
管Ｐを回転しつつその一端を加熱してやや軟化させ、い
わゆるラジオペンチ等によってその端部における隔壁Ｗ
を切除する。つぎにダブルボア管Ｐを回転しつつ前記端
部を加熱して軟化させ、別の石英ガラス棒の一端をも加
熱、溶融させ、その雫を前記ダブルボア管Ｐの軟化され
た端部に付着させて開口を閉じる。かかる作業のあい
だ、ダブルボア管Ｐを回転し続ける。通常のガラス細工
の手法である。これで紫外線ランプ用のガラス管２が完
成する。つぎに、前記ガラス管２の他端における両空洞
Ｂ内にそれぞれ電極３を挿入し、さらに一方の空洞Ｂ内
にダブルボア管の材料より高融点のガラス細管を挿入
し、この端部を加熱溶融させる。そうすると、ダブルボ
ア管のみが溶融してその両空洞Ｂを閉塞してしまう。つ
いで、前記高融点ガラス細管を通して真空ポンプ等で内
部気体を吸引し、且つ水銀蒸気を充填し、ただちに高融
点ガラス細管を加熱、溶融して閉塞する。このようにし
て、図２の小型の紫外線ランプ１が完成する。

【００２０】この紫外線ランプ１は小径、短小であって
取扱に便利である。しかし、管長は紫外線ランプ全長の
２倍近くある。たとえば、前記呼び径６．５のダブルボ
アを用いた全長（ソケット部含む）が約７５ｍｍの紫外
線ランプにあっては、消費電力が約５ワットとなる。

【００２１】このような紫外線ランプ１を用いれば、以
下のような便利な殺菌装置ができあがる。

【００２２】図３に示すのは携帯用の殺菌装置１１であ
る。

【００２３】１２は操作箱であり、その内部には通常の
電池（図示されていない）を収納しうるようにされてお
り、さらにＤＣ／ＡＣインバーター（図示されていな
い）が内蔵されている。１３は紫外線ランプ１への電力
供給、停止のための電源スイッチである。紫外線ランプ
１と操作箱１２とは電気ケーブル１４によって接続され
ている。そして、１５は紫外線ランプ１を操作箱１２に
ワンタッチで着脱するための係止部である。この殺菌装
置１の使用法は、容器に注がれた水に紫外線ランプ１を
没入させ、電源スイッチ６を５〜２０秒間程度オンする
のである。この殺菌装置１１を携行すれば、飲料水を容
易に殺菌処理しうるので安心して水を飲むことができ
る。

【００２４】なお、上記殺菌装置１１においては紫外線
ランプ１と操作箱１２とが電気ケーブル１４によって接
続されていたが、とくに電気ケーブルに限定されること
はなく、たとえば紫外線ランプ１を直接操作箱１２に螺
着するようにしてもよい。そして、螺着された紫外線ラ
ンプ１を覆うキャップを着脱自在に備えれば破損のおそ
れもない。

【００２５】つぎに、図４に示されるのはコンタクトレ
ンズ用の殺菌装置２１である。

【００２６】この殺菌装置２１は、従来のソフトコンタ
クトレンズの蛋白除去用ケースを利用したものである。
本体２２は石英ガラス板からなる仕切り板２３によって
上下二段の部屋に分割されており、上段の部屋２２ａを
閉止するための蓋部材２４が開閉自在にとりつけられて
いる。上段の部屋２２ａにはコンタクトレンズケース２
５が収容される。このコンタクトレンズケース２５は従
来のものと形状は同一であるが底板２５ａは石英ガラス
板から形成されている。本体２２の下段の部屋２２ｂに
は紫外線ランプ１が収容されている。したがって、この
紫外線ランプ１は、前記仕切り板２３およびコンタクト
レンズケース２５の底板２５ａを透過して紫外線をコン
タクトレンズ（図示されていない）に照射することがで
きる。２６は電源スイッチである。本体２２には電池収
容部（図示されていない）が形成され、また、ＤＣ／Ａ
Ｃインバーター（図示されていない）が収容されてい
る。

【００２７】この殺菌装置２１を用いれば、たとえば旅
行先や勤務先などの、とくに屋外においても、薬液も電
源も必要とすることなく、容易にコンタクトレンズを殺
菌することができ、また、そのコンタクトレンズを装着
する手指をも紫外線ランプ１に向けて差し延べることに
より殺菌しうるのである。

【００２８】上記殺菌装置２１では本体を石英ガラス板
からなる仕切り板２３によって上下二段の部屋に分割し
ていたが、本発明ではとくに図４に示すような仕切り板
２３に限定されることはなく、コンタクトレンズケース
２５の底板２５ａを石英ガラス板から形成しておくだけ
でもよい。すなわち、請求項３でいう「石英ガラス板」
とは、コンタクトレンズと紫外線ランプとを仕切る板を
意味する。

【００２９】なお、かかる構成の殺菌装置２１は、とく
にコンタクトレンズに限らず、たとえば、顕微鏡のプレ
パラートとして用いるガラス板の殺菌等にも適用するこ
とができる。

【００３０】図５に示すのは従来の哺乳瓶に適用された
殺菌装置３１である。

【００３１】したがって、哺乳瓶の容器本体３２と乳首
付キャップ３３は従来のものである。殺菌装置３１は新
たに形成されたキャップ３４に組み込まれたものであ
る。すなわち、このキャップ３４はその下部は従来と同
様に容器本体３２に螺着するための雌ねじ３５が形成さ
れており、上部は制御室３６ａを形成する別の小型容器
３６が螺着されている。制御室３６ａ内には電池３７、
ＤＣ／ＡＣインバーター３８、温度設定可能なサーモス
イッチ用ＩＣ回路（以下、サーモスイッチという）３９
およびスイッチ内蔵の時間設定可能なＩＣタイマー４０
が収納されている。また、容器本体３２にキャップ３４
を螺着したときに容器本体３２内に突出するように、石
英ガラス製保護管４１内に挿入された紫外線ランプ１、
セラミックヒーター４２、温度サンサ４３および液面セ
ンサ４４が延設されている。石英ガラス製保護管４１お
よび紫外線ランプ１を除けばすべて公知の機器である。

【００３２】叙上のごとく構成されることにより、本殺
菌装置３１においては、まず水（またはミルク）が充填
された容器本体３２に前記液面センサ４４が没入するこ
とにより、サーモスイッチ３９がオンになってセラミッ
クヒーター４２が発熱を開始する。つぎに、水が設定温
度（たとえば４０°Ｃ）に達すれば温度サンサ４３から
の信号によってサーモスイッチ３９がオフになる。それ
と同時にサーモスイッチ３９のオフ信号によってＩＣタ
イマー４０が働き、ＤＣ／ＡＣインバーター３８を介し
て紫外線ランプ１に設定時間（たとえば５〜２０秒間）
だけ交流電力が供給される。

【００３３】なお、前記スイッチ内蔵のＩＣタイマー４
０に代えて、手動のオン・オフスイッチを備えてもよ
い。

【００３４】このように、本殺菌装置３１を用いれば、
たとえば旅行をはじめ各種レジャーにおいて、とくに屋
外においても、容易に適温且つ無菌のミルクを乳児に与
えることができる。

【００３５】なお、かかる構成の殺菌装置３１は、とく
に哺乳瓶に限らず、水筒の蓋等に適用した場合、山林や
熱帯雨林等にかかる水筒を携行すれば、清潔な飲料水を
得ることができる。なお、叙上の殺菌装置１１、２１、
３１では、それぞれ一本の紫外線ランプのみ使用してい
たが、とくに一本に限定されることはなく、必要とあら
ば、二本またはそれ以上に増やすことも可能である。

【００３６】補強板はとくにアルミ合金板製に限定され
ることはなく、ステンレス鋼板などの耐蝕性および耐紫
外線性にすぐれた材質のものであればよい。しかし、た
とえば鏡面仕上げを施した金属板やクロームメッキを施
した金属板などが紫外線反射性も兼ね備えるので、紫外
線のロスを防止しうる点で好ましい。

【００３７】つぎに、紫外線ランプへは交流電流が必要
であるため、叙上の小型でしかもほとんどが携帯用とし
て用いられる殺菌装置では、叙上のごとく装置内に直流
バッテリー（たとえば電圧６〜１２Ｖ）を装着可能にし
且つインバーターを内蔵して、これによって高圧で交流
電流を供給している。しかし、室内で使用するような殺
菌装置では、一般家庭用の１００Ｖ交流電源から変圧ト
ランスを介して供給してもよい。

【００３８】また、前記紫外線ランプ１を用いた殺菌装
置の他の例として、清涼飲料水の自動販売機のうちで、
コイン投入により紙コップに水と濃縮原液と氷とを注入
するものに好適に用いられる。このタイプの自動販売機
では、収容タンク内の水や原液等は予め殺菌されてはい
るものの、注入口に細菌類が発生するおそれがある。

【００３９】そこで、この注入口内に前記紫外線ランプ
１を挿入固定しておき、１００Ｖ交流電源から変圧トラ
ンスを介して常時電力を供給して紫外線ランプ１を点灯
し続ければ上述のような細菌発生のおそれがない。前述
のように、図２に示す紫外線ランプ１の消費電力は５ワ
ット程度であるため、自動販売機とって目立った運転コ
ストの上昇とはならない。

【００４０】

【発明の効果】本発明の紫外線ランプによれば、きわめ
て小型で、しかも充分な殺菌能力を発揮しうるランプ管
長を備えている。また、管内の隔壁によって強度も向上
する。

【００４１】かかる紫外線ランプを用いた本発明の殺菌
装置によれば、上記紫外線ランプの効果に加え、携帯に
便利であり、いかなる環境においても容易に被処理物
（たとえばコンタクトレンズ、水、ミルク、手指等）の
殺菌を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の殺菌装置の紫外線ランプに適用される
二列空洞石英ガラス管の一例を示す一部切欠き斜視図で
ある。

【図２】本発明の第一の態様に係る紫外線ランプの一実
施例を示す一部断面図である。

【図３】本発明の第二の態様に係る殺菌装置の一実施例
を示す斜視図である。

【図４】本発明の第三の態様に係る殺菌装置の一実施例
を示す斜視図である。

【図５】本発明の第四の態様に係る殺菌装置の一実施例
を示す断面図である。

【符号の説明】

１・・・紫外線ランプ３・・・電極１１、２１、３１・・・殺菌装置１２・・・操作箱１３、２６・・・電源スイッチ１４・・・電気ケーブル２３・・・仕切り板２５・・・コンタクトレンズケース２５ａ・・底板３２・・・容器本体３４・・・キャップ３８・・・ＤＣ／ＡＣインバーター３９・・・サーモスイッチ４０・・・ＩＣタイマー４２・・・セラミックヒーター４３・・・温度センサ４４・・・液面センサＰ・・・ダブルボア管Ｗ・・・隔壁Ｂ・・・空洞

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】殺菌装置用の紫外線ランプであって、該
紫外線ランプの管が、その軸方向に沿う互いに平行な二
本の空洞を有する有底石英ガラス管から形成されてお
り、該石英ガラス管の底部において前記二本の空洞が連
通されており、該石英ガラス管の開口部側における前記
二本の空洞それぞれに電極が装着されてなる紫外線ラン
プ。
【請求項２】ＤＣ／ＡＣインバータと電池収納部と電
気回路を開閉するための電源スイッチとを備えた操作箱
と、上記電気回路と電気的に接続された紫外線ランプと
からなり、該紫外線ランプの管が、その軸方向に沿う互
いに平行な二本の空洞を有する有底石英ガラス管から形
成されており、該石英ガラス管の底部において前記二本
の空洞が連通されており、該石英ガラス管の開口部側に
おける前記二本の空洞それぞれに電極が装着されてなる
携帯用の殺菌装置。
【請求項３】コンタクトレンズ収納容器と、該コンタ
クトレンズ収納容器に収容された、ＤＣ／ＡＣインバー
タと電池収納部と電気回路を開閉するための電源スイッ
チと紫外線ランプとコンタクトレンズ収納部と紫外線ラ
ンプ収納部とを仕切る石英ガラス板とからなり、該紫外
線ランプの管が、その軸方向に沿う互いに平行な二本の
空洞を有する有底石英ガラス管から形成されており、該
石英ガラス管の底部において前記二本の空洞が連通され
ており、該石英ガラス管の開口部側における前記二本の
空洞それぞれに電極が装着されてなるコンタクトレンズ
の殺菌装置。
【請求項４】液体を収納するための容器の開口部を閉
塞するための着脱自在のキャップと、該キャップに内蔵
されたＤＣ／ＡＣインバータ、電池収納部、電源スイッ
チ、ＩＣサーモスイッチおよびＩＣタイマーと、前記キ
ャップから容器内へ進入するように突設された紫外線ラ
ンプ、ヒーター、電源スイッチ用液面センサおよびＩＣ
サーモスイッチ用の温度センサとからなり、前記紫外線
ランプの管が、その軸方向に沿う互いに平行な二本の空
洞を有する有底石英ガラス管から形成されており、該石
英ガラス管の底部において前記二本の空洞が連通されて
おり、該石英ガラス管の開口部側における前記二本の空
洞それぞれに電極が装着されており、前記液面センサ
が、液中に没入したときに電気が導通しうるように構成
されてなる液体容器用の殺菌装置。
【請求項５】前記電源スイッチおよび電源スイッチ用
液面センサに代えて、手動の電源スイッチがＤＣ／ＡＣ
インバータと電池収納部と紫外線ランプをつなぐ電気回
路中に設けられてなる請求項４記載の殺菌装置。