JPS5940028B2 - 室内全体殺菌消毒装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的に云えば殺菌消毒に関するものである
。

詳しくは、紫外線ランプを使用することによりその紫外
線を使用し、そして、その紫外線の弱所にはこの紫外線
ランプで同時に作り出されるオゾンを作用させ、この補
完作用によって室内全体を殺菌消毒する装置に関するも
のである。

とくに、この紫外線ランプは、その紫外線の放射に指向
特性を有するために回転，駆動部を設けることによりそ
れを解消したものであって、従来の紫外線ランプのみか
らは果せなかった所の薬液散布による室内全体消毒に代
わるものとし、そして、それ以上の種々な長所を伴う「
装置」として構成されるものに関するものである。

従来、殺菌消毒は、その代表的なものとして、■ 熱の
作用 ■ 薬液の作用 ■ 光線の作用 ■ 気体の作用 等々を使用して為す。

このうち、■の熱の作用は、室内全体の殺菌消毒には不
向である。

つぎに、■の薬液の作用は、室内全体の殺菌消毒として
古くから最も多く使用されているものであって、従来は
、これに代り、あるいはこれ以上の効果を出すものは存
在しなかった。

そして、■の光線の作用は、昔日より物を日干しにして
消毒したごとく、太陽光線中の紫外線を作用させたもの
であるが、紫外線そのものは人体に有害であるため人工
で発生させた紫外線は人体に対しては「強力」なものは
使用できず、さらには、紫外線の「直進性」のために物
陰の弱所があり、そして、紫外線ランプの「指向性」の
ための照射のアン（イン）バランスがあり、従来はこの
欠点を解決できなかった。

最後に、■の気体の作用であるが、これは特殊ガスを使
用するのであるが、人体に有毒なガスが長期間残存しな
いオゾンが多く使用される。

しかし、これもオゾンの発生のみを目的に為した装置で
は、殺菌消毒に充分なオゾン発生を為すには高価なもの
となり、その経済性からも従来は、室内全体の殺菌消毒
にまで使用し得る装置は全く存在しなかった。

ところで、上記の■の薬液の作用であるが、これは、 ■ 殺菌作用において、 ■ 消毒時間が長く、６〜１２時間要す。

（本発明の装置では２時間。

）＠ 有効菌種は、その薬液により異なり、また、耐菌
性も時々生じる。

（本発明の装置では、大部分の菌種に有効で、耐菌性は
無い。

細菌は周知のごとく、薬品に対し、次々と耐抗力を増す
。

）■ 器具等の変化において、 薬液に使用する溶材等により、金属腐食やプラスチック
の表面溶解、絶縁不良の発生など、種々の併置を生じる
。

（本発明の装置では、オゾンによる変色の可能性が場合
によっては多少あるのみ。

）■ 消毒中の入室の可否において、 これは、人体に有害な薬液の散布霧を吸入するので、入
室は不可である。

（本発明の装置では、防護服と防護マスクを着用すれば
可能である。

）■ コストにおいて、 設備費は小さいが、維持費はその都度薬液を消費するの
で多数個所で使用する場合は、それに比して増える。

（本発明の装置では、設備費は極く簡単な薬液散布に比
し少々掛かるが、維持費はわずかな電気代のみであるか
ら、病院等多数個所で常に使用する場合においては、総
合的には大変なコスト安となる。

）■ 使用感において、 これは、薬液特有の消毒液臭が残り不快感を与え、とく
に、見舞い客が訪れたり病人が食事を取る病室において
は、人によっては強烈な不快臭を感じる。

そして、これが長期間残る。さらには、散布された薬液
が室壁やベッド等室内器具に残存するゆえに、室内全体
がベトベトした感触となり、とくに消毒の要求が多発す
る湿度の高い梅雨時や夏期においては、その不快感が倍
増される。

そして、これも長期間残る。（本発明の装置では、光線
と気体のみであるからベトッキ感はなく、また、光には
臭いはなく、気体もオゾン臭のみであるが、これも使用
後短時間で急激に分解するゆえに不快感は全く残らない
。

）■ 使用対象物において、 食物や食器等、印こ入るもの、その他化学変化を生じる
ものは不可である。

（本発明の装置では、制限なし。

）以上のごときの欠点が、薬液を使用した場合には生じ
た。

本発明においてはこれを解決し、よって効果の高い室内
全体の殺菌消毒装置を提供するものである。

ところで、日光による消毒については昔日より「日常生
活の智」とし、て「経１験的」に使用されて来た。

これは、太陽光線中の紫外線を利用したものであって、
細菌が紫外線を受けることによりその細胞内の核酸が化
学変化を起こし、その新陳代謝に障害をきたし、まず、
不活生化して増殖能力を失い、その紫外線の照射量が多
い場合には破壊して死滅してしまう。

これを応用したのが紫外線ランプであるが、これは最も
紫外線を多く通過させる英石ガラス管を用いた水銀ラン
プその他のランプであるが、従来は、これをそのまト一
般の蛍光灯と同様に、電気工事大が蛍光灯ランプの一種
のように、天井等に直付けし使用したものが多かった。

そのために、人体に有害な強力なものは使用不可能で、
また、指向性・直進性等のために室全体の消毒殺菌には
不向きで全く使用され得す、単にその室の一部の空気消
毒のみでしか室内消毒用としては使用され得なかった。

オゾン発生器も上述したごとく同様で、従来は室内全体
消毒用と云う考え方は思いつきもしなかった。

さて、薬の本質を考えるに、これは全て毒物であって、
その使用量や方法が人体に最適な状態で使用されるため
に薬となるものである。

消毒薬も同様である。

したがって、室内全体のような犬がかりな消毒を為すに
当っては強力であるべきように大量なる薬液を使用する
。

それゆえにその使用中は人体をその薬液噴霧ガスから遠
避けるように図られている。

従来、紫外線やオゾンを室全体の消毒殺菌に使用する考
え方が生じなかったのは、この「基本的な点に思考点」
が結びつかなかったからである。

それゆえ、人体に害とならない程度に弱い紫外線やオゾ
ンを発生させるのみであったので、その効果は余り上が
らなかったのである。

電子装置では「体に毒なものは毒」であるからとして「
室内全体」と云うものは装置としては避ける思考が働い
たものであった。

これに対し、本発明においては、上記した基本点にその
思考点をおき、毒をもって薬とすべく強力なパワーでも
って室内全体を殺菌消毒し、その間中は薬液噴霧と同様
に人体は安全な室外に待避すると云う手段を用い、一方
、紫外線ランプの欠点を全て除去するように考慮し、そ
れをもって全く新たな「装置」と為したゆえに、本発明
は多大な問題を一挙に解決したものである。

本発明の大きな特徴は、従来のものをそのまＸ使用しな
がら（経済性）、それらの長所や短所を非常に良く研究
し、それらを巧みに「結合・補助・協働」させたことを
「全く簡単な手段」で解決した点にある。

すなわち、従来の紫外線ランプをそのまＸ使用しながら
も、 ■ 強力な紫外線を発生させることによって室内全体に
強力な紫外線を照射したこと。

そして、人間はその使用中はそこより避難していること
。

■ 紫外線ランプの指向性のため照射の均一性を失なわ
ないようにこれを回転させたこと。

■ 紫外線の直進性による陰の部分の問題は、強力な紫
外線が室の天井や壁に反射して来る反射光、とくに、上
記の回転照射による多角度反射光線が大部分解決するこ
と。

■ そして、陰の部分は、器具等の設置の有る室の下部
となるが、これは、上記の多角度からの乱反射光線に加
えて、この強力な紫外線ランプから同時に発生するオゾ
ンを従来のごとく無駄に捨てずにこれを有効に利用した
こと。

すなわち、強力な紫外線ランプは弱力のものに比しオゾ
ンが多く発生する。

そしてこのオゾンは、比重が空気に比し１．７と重いた
めに室の下方に溜まる。

したがって、物の陰となり紫外線が弱まる室の下方では
、オゾン濃度が逆に濃くなり、上記の紫外線の乱反射光
と相俟って相乗効果を発揮し、その消毒殺菌力を発揮す
る。

それゆえに、室のすみずみにまでその効果は及ぶもので
あること。

■ こうして、高価なオゾン発生器を新たに使用せずに
濃度の高いオゾンを発生させ、その使用中は、人体がそ
のオゾンを避けるように為したこと。

■ 一方、紫外線はその使用終了さ共に同時に消失する
から以後人体への危険性は皆無となり、オゾンにおいて
も、これは自然の空気中に残存することは不可能で、自
から急速に解消し、使用後１時間で人体への危険性は遠
のいてしまうこと。

もちろん、微量ながらそれは空気中に残存はする。

しかし、これは薬液の残存度に比較したら皆無に等しい
（薬液も毒物であることに留意）。

したがって、従来の薬液噴霧に比したら完全無公害と云
えるものであると云うこと。

等々、紫外線とオゾンの発生を一体と為し、それらの欠
点を補なった簡単な装置でありながら、従来の紫外線ラ
ンプ等とは考えを根本から別にし、逆に、電子装置であ
りながらその基本的思考点を従来の薬液散布の考え方に
と持って行き、それにとって代り、それ以−Ｈの効果を
挙げさせる目的で為されたものが本発明なのである。

すなわち、本発明の真の内容は、１００％がその「思考
点」で他は従来物そのものである。

したがって、経済的効果から云って１００％が本発明の
効果となる。

本発明にか５る室内全体殺菌消毒装置の構成を、その一
実施例を用い、その一実施例の添附図面と共に以下に詳
しく説明する。

第１図は、本発明にかメる室内全体殺菌消毒装置の一実
施例の平面図であって、内部が明瞭となるようそのガー
ドを略した図である。

第２図は、その正面図であって、内部が明瞭となるよう
左半分のガードを略したものである。

図中、紫外線ランプ１が有る。

該紫外線ランプは、その種類をとくに限定するものでは
ない。

そして、これは回転駆動部２に結合され、該回転駆動部
２によって水平方向に回転させられる。

本発明は、この回動にその大きな特徴がある。

本実施例では、上記の紫外線ランプ１は左右に伸びた二
本のもので、これが一体となって第３図に示す８の字形
の配光特性３を示している。

この配光特性３が歪んだ８の字形を示しているのは、第
１図に示すランプ保持棒４によりその紫外線が遮られる
ためである。

これを１８０°半回転させて戻すき云う具合にして、第
３図に示す真円形の均一な配光特性５が得られることに
なる。

なお、上記の紫外線ランプ１は２本１組となっているが
１本でも良いし、これを３６０°度全回転または反覆回
転させても良いし、上記ランプ１を４本１組で十字架の
様に並べ、それを９０°の反覆回転をさせても良いし、
さらには、同様な装置の紫外線ランプを複数段重ねても
良い。

また、一本の紫外線ランプと他の紫外線ランプの高度に
差をつけて段状にしても良いし、あるいは、水平状に配
置された紫外線ランプの角度を変え傾斜状に配置しても
良い。

同様な微細な変更は全て本発明に含まれる。

すなわち、本発明の要点は、紫外線ランプ１の配光特性
を均一した真円状にするために回転させ、また、陰とな
る部分を少なくし、それでも陰となる部分は、回転によ
る多角度からの乱反射による照射をさせると云う点にあ
るためで、種々なる表面的な構成の変更をもってしても
、この基本的構成に該当する限りにおいては、本発明の
技術的範囲から逃がれることはできないものである。

もちろん、上記の紫外線ランプ１を横向けにし、扇風機
のごとき方向に回転（反覆）させても同様であることは
申すまでもない。

つぎに、上記の回転駆動部２は、載置部６により保持さ
れている。

該載置部６は、本実施例ではローラ７を有し移動自在と
なっている。

こうすることにより、本発明にか５る室内全体殺菌消毒
装置を種々の室に移動して使用することができ、その経
済性は増す。

しかし、それは、これに限定する意味ではなく、如何な
く形状構造の載置部であっても良く、上記の回転駆動部
を支さえるものなら全て本発明に含まれる。

したがって、室の天井や壁に吊り下げたり固着したりす
るものであっても良いことは申すまでもない。

そして、上記の紫外線ランプ１と回転駆動部２を制御す
る操作部８がこれに設けられている。

該操作部は、簡単なものではスイッチ９のオン・オフの
みでも良いが、これにタイマー１０を用いると、紫外線
とオゾンの発生時間を正しく制御でき一層良い。

とくに、このタイマー１０により殺菌消毒を要する室の
大小に合わせ、その動作時間を合わせることが可能であ
るからさらに秀れたものとなる。

さらに、上記のタイマー１０でオフにした後、一定時間
（本実施例では１時間）後にブザー（図示なし）が鳴る
ようにすれば、その殺菌消毒している室のオゾンの濃度
が人体に安全になった程度に分解したことを示し、入室
可能であることが判り便利である。

また、紫外線ランプの寿命は本実施例では約１，５００
時間であり、これを超えるとその効力は低下するゆえ、
積算時間計１１を設けるとその交換時期が判りなお秀れ
たものとなる。

なお、１２はパイロットランプである。本操作部８は、
以上のごとく種々の操作部品が本実施例においては設け
られているが、これはこれに限定する意味ではない。

したがって、他の部品を追加したり、または、本操作部
を省略してスイッチ９のみにするとか、または、本操作
部８を本体からはずし別個所に設けたり、極端な場合は
スイッチ９すらも省略し、電源コードのプラグのコンセ
ントへの差し込みと引出しでもって、上記の紫外線ラン
プ１と回転駆動部２のオン・オフを制御しても良いこと
は申すまでもない。

したがって、そのような細部の細工によって本発明の請
求の範囲から逃がれられるものでないことをこ５に明示
する。

なお、本実施例では上記の紫外線ランプ１は、４００Ｗ
のものを２本使用した。

これは、該ランプ１の中心から直角方向２メートルの位
置にて５０μＷ／ｃｙｙｔ以上の殺菌線照度を得られる
。

そして、タイマー１０は、０〜３時間の調整可能なもの
を用いた。

また、回転駆動部２の回転速度は毎分３６°でランプ回
転角度は１８００と為した。

したがって１０分間で１往復することになる。

また、床面から上記の紫外線ランプ１までの高さは９０
センチメートルと為した。

また、上記の紫外線ランプ１は破損防止のためにガード
１３を設けると良い。

さらに、上記のランプ１の回転は、メリーゴーランドの
ごとくに波動回転にしても良く、この場合、その回転周
期と波動周期を不一致にさせると乱反射が多くなりより
良い。

なお、以上は一実施例であって、本発明がこれに限定さ
れるものではないから念のために附記する。

以上をもとに、その殺菌消毒の効力を以下に述べる。

先ず、紫外線の一般的殺菌力である。

紫外線殺菌は、薬剤等による殺菌と異なり、全ての細菌
に有効である。

しかし、菌の種類により紫外線に対する抵抗力に差が有
り、飲食物の汚染指標とされている大腸菌を９９．９％
殺すのに必要な紫外線量は９０μＷ−ｍｊｌｌ／ｃｒｉ
ｔで、例えば、殺菌線照度が９０μＷ／ｃｙａのときは
１分間照射、４５μＷ／ｃｒｔｔなら２分間照射すれば
良い。

これを、他の菌について以下に挙げる。

菌 種 μＷ−ｍｉｎ／ｃｒａ（１
）ダラム陰性菌 変型菌 ６３ 赤痢菌（志賀菌）７１ 赤痢菌（駒込Ｂｌ菌）７２ チフス菌 ７４大腸菌
９０ （２）ダラム陽性菌 溶血連鎖球菌（Ａ群） １２４白色ブドウ
球菌 １５１黄色ブドウ球菌
１５５溶血連鎖球菌（Ｄ群）
１７６腸球菌 ２４８ 馬鈴薯菌 ２９９同 上（
胞子） ４６８枯草菌
３６０ 同 上（胞子） ５５４結核菌
２５０ （３）酵母類 日本酒酵母 ３２６ビール酵母
３１４生妾酵母
３５１ウイリヤ属酵母
６３０ピヒヤ酵母 ６
４０（４）かび 緑色胞子（チーズ類に繁殖） ６５０才リーブ色
胞子（りんご、果物） ６５０オリーブ胞子（みかん
） ２，２００黒色胞子（全食品）
６，６００黄緑色胞子（穀物、土）
３，０００青緑色胞子（土、穀物、千草） ２．
２００黒色胞子（果物、野菜） ５，５５０
灰白色胞子（肉） ８５０白色胞子（
クリーム、バター） ２５０のごとくである。

さて、上記の数値をもとに、上述の一実施例による室内
全体殺菌装置の紫外線の効力を述べよう。

紫外線発生用に一般的に使用されている水銀ランプは、
点灯してから出力が安定するまでに１０〜１５分を要す
が、この安定後の上記一実施例の場合の紫外線の回転照
射の実測では、第３図の点線で示した真円の配光特性５
の強度は２３０μＷ／ Ｓ ｒである。

したがって、これの紫外線の殺菌照度は、この装置の中
心Ｏから、その使用する室内の最遠端までの距離をｌ（
粉とすれば、 となる。

これで、かりに、床面積が４×４ｍ、天井までの高さが
２．５ｍの室内で使用した場合の殺菌照度は、上記の一
実施例のランプ１の高さは９００龍ゆえに、中心Ｏから
室の隅Ａまでの距離７Ａは（第４図参照）、 同様に、室の隅Ｂまでの距離ｚＢは、 となる。

したがって、それぞれの殺菌照度ＷＡ。ＷＢは、 となる。

そして、これを２時間点灯させたときの紫外線の殺菌線
量は（高圧水銀ランプは出力の安定までに１５分程度を
要するゆえに、実際の照射時間は１２０−１５＝１０５
分）、 隅Ａの殺菌線量ＱＡは、 ＱＡ−ＷＡＸ Ｔ ＝ ２１．８ Ｘ １０５ ＝２，
２８９ （μｗ ＋ ｍｉｎ／ｉ）同様に、隅Ｂの殺菌
線量ＱＢは、 Ｑ Ｂ＝ＷＢＸ Ｔ＝２６．ＩＸｌ ０５＝２，７４０
．５（μＷ−ｍ１ｌｌ／／ｃｒ７Ｌ）となる。

これらの線量は、代表的な大腸菌の９９．９％を殺すの
に必要な線量の２５倍、かびでは肉類に繁殖する灰色胞
子の殺菌線量の２．７倍の線量となるのである。

そして、重要なことは、この殺菌力に加えて下記のオゾ
ンがそれをさらに補助・協力すると云うことである。

そこで、つぎにオゾン（０３）の効力を述べる。

オゾンは、電源コードをショートさせた時などに生じる
あの気なまぐさい臭いの気体であるが、自然大気中にも
０．０２〜０．Ｏ４ｐｐｍ程度存在しており、０．０３
〜０．０５Ｊ）Ｉ）Ｉｎで脱臭効果があり、０．０５四
以上になるとこの臭いが生じ、著しい殺菌効果が認めら
れる。

オゾンは、純粋なものはかなり安定であるが、常温で徐
々に分解し酸素となる。

オゾンの一般的用途としては、飲料水の殺菌、地下鉄の
空気浄化、油等飲食物の漂白等である。

オゾンの殺菌効果については古くから伝えられているが
、今まで、具体的なデータはなかった。

本発明においては、このデータを先ず取り、その効果を
計算した上で紫外線の効力と共に殺菌消毒効果を計算し
、実験し、紫外線ランプの有効性を種々研究し、回転照
射による効力の均一化と共に、このオゾンの効力を併用
させ、一つの装置として、従来の薬液噴霧以上の効果あ
る装置を完成させたものである。

したがって、本発明においては、従来のものをそのま５
使用したものではなく、それぞれの長所・短所を研究の
結果、それ等を総合的に補完させ、「一体としての総合
力を発揮させた装置」である所にその特徴を有するもの
である。

これを前提に、オゾンのデータを述べると、先ず、 として、供試菌種を、赤痢菌、チフス菌、緑膿菌で為し
た。

（１）赤痢菌 １時間 ９７．３％（３，５ｐｐｍ）２時間
９９．９９５％（３ｐＨ１ｍ）（２）チフス菌 １時間 ９９．９７％（３ｐｐｍ）２時間
９９．９９４％（２ｐ声） （３）緑膿菌 ８７．３％（３，５ｐ囲）９８．１
％（２ｐｐｍ） となる。

これをもとに、上述の一実施例の室内全体殺菌装置を比
較すると、第５図に、オゾン濃度と時間との差が表わさ
れているが、その点灯中（ＯＮ）の間の大部分が２ ｐ
ｐＩｌ１以上である。

人がその殺菌消毒中の室内に入ることが可能なのは、こ
のオゾンが分解する消灯後（ｏｆｆ） １時間後、すな
わち使用時間は合計３時間となるが、このオゾンさ上記
の紫外線の直射または乱反射によって、室の下方の陰の
部分の細菌は非常に効果的に殺菌され、その消毒効果を
大変に良くあげる。

以上のごとく、本発明にあっては、従来のもののごとく
に、従来の紫外線ランプをそのま５蛍光灯ランプと同様
に電気工事大が直付けに設置するものではなく、その細
菌に対する長所・短所を研究し、総合的な装置を簡単な
手段で完成させた所にその特徴があり、そのために上記
の目的を達成し、説明中に述べた種々の効果を挙げ、薬
液消毒に代り、それ以上の効果を挙げた本格的な電子に
よる室内全体殺菌消毒装置となったものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にか５る室内全体殺菌消毒装置の一実
施例の平面図でガードを省略した図である。 第２図は、その正面図で左半分のガードを省略した図で
ある。 第３図は、上記一実施例の装置の紫外線の配光特性図で
ある。 第４図は、その紫外線の照射の計算のための図を示した
。 第５図は、上記一実施例の装置のオゾン発生・残存度を
示す図である。 図中、１・・・・・・紫外線ランプ、２・・・・・・回
転駆動部、６・・・・・・載置部、８・・・・・・操作
部、１０・・・・・・タイマー、１１・・・・・・積算
時間計、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 紫外線ランプ、該紫外線ランプを回動させる回転駆
   動部、該回転駆動部を保持する載置部、および、上記の
   紫外線ランプと回転駆動部を制御する操作部、より構成
   されることを特徴とする室内全体殺菌消毒装置。 ２ 上記の紫外線ランプは、二本で一体となっているこ
   とを特徴とする特許 べる室内全体殺菌消毒装置。 ３ 上記の回転駆動部は、半回転駆動することを特徴と
   する上記特許請求の範囲１に記載の室内全体殺菌消毒装
   置。 ４ 上記の載置部は、移動自在に構成されたことを特徴
   とする上記特許請求の範囲１に記載の室内全体殺菌消毒
   装置。 ５ 上記の操作部は、タイマーを有することを特徴とす
   る上記特許請求の範囲１に記載の室内全体殺菌消毒装置
   。