WO2023100245A1 - 空気除菌装置 - Google Patents

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和好 小林
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小林鋲螺株式会社
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    • 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
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    • 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
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    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Definitions

  • the present invention relates to improvements in air sterilization devices that use ultraviolet rays.
  • an "ultraviolet sterilization device” described in Patent Document 1 below, for example, as a sterilization device that uses ultraviolet rays. This is intended to prevent ultraviolet rays from being radiated to the outside, and to prevent adverse effects on people and various parts in the room even when used indoors.
  • an introduction part for introducing air into the sterilization chamber, a discharge part for discharging air from the sterilization chamber, and a fan for flowing the air It has a structure obliquely illuminated.
  • the air introduced into the sterilization chamber is merely sterilized by the ultraviolet light emitted by the ultraviolet lamp, and even if this is emitted into the room, the air in the entire room can be efficiently cleaned. Do not mean.
  • the present invention focuses on the above points, and its purpose is to clean the air well even in a large room. Another object is to efficiently disinfect furniture such as chairs.
  • the present invention is an air sterilization device for sterilizing air with ultraviolet rays, which is installed in a booth and includes ultraviolet light emitting means for sterilizing the air in the booth with the ultraviolet rays, and the air in the booth.
  • the booth is characterized by comprising air blowing means for leading to the outside and ozone filter means for reducing ozone contained in the air led to the outside of the booth.
  • the indoor space in which the booth is installed can be satisfactorily cleaned. It can also bacterium.
  • FIG. 1(A) shows an overview of the air sterilization device 100 of the present embodiment, in which outdoor air is taken into the booth 110 from the suction port 112, and ultraviolet rays are used in the booth 110. After being sterilized, it is sent out of the booth 110 through the blower port 114 .
  • the booth 110 is provided with casters 116 so that the entire apparatus can be moved. Although it may be installed in any place, a good cleaning effect can be obtained even if it is installed in a large space such as a gymnasium.
  • a part of the side surface of the booth 110 is a transparent window 118 that blocks ultraviolet rays but transmits visible light, so that the state inside can be seen.
  • inside the booth 110 all of the floor, walls and ceiling are reflective surfaces or mirror surfaces so that incident ultraviolet rays are reflected.
  • a mirror-polished stainless steel plate or the like is used as the reflecting surface.
  • FIG. 1(B) shows an example of the device configuration in the booth 110.
  • a booth 110 is provided with a door 120, and the door 120 is provided with a lock mechanism 122 for holding an open/closed state and an open/close switch 124 for detecting the open/closed state.
  • the lock mechanism 122 is manually operated by an operator, and when the door 120 is closed, it is fixed so that it does not open naturally, and conversely, when the door 120 is open, it is prevented from naturally closing (not fixed). It has functionality.
  • a suction port 112 of the booth 110 is provided with a suction filter 126 for removing dirt, dust, and the like.
  • an ultraviolet lamp 130 that outputs ultraviolet rays for sterilization
  • an agitating fan 132 that agitates the air in the booth
  • a forced stop switch 134 that forcibly stops the operation
  • the blower port 114 is provided with a blower fan 140 for blowing the sterilized air to the outside and an ozone filter 142 for removing ozone in the air.
  • the ozone filter 142 for example, activated carbon is used.
  • the inside of the booth 110 is designed to have a negative pressure, thereby making it difficult for ozone to leak to the outside. Through these measures, the amount of ozone is suppressed to about 0.01 to 0.02 ppm, which does not irritate the human body.
  • parts such as fans that are exposed inside the booth 110 are subjected to surface treatment such as painting to prevent deterioration due to ultraviolet rays.
  • light-shielding sealing is provided at various locations so that ultraviolet rays do not leak outside the booth 110 .
  • the agitating fan 132 By providing the agitating fan 132, the ozone in the booth can reach even the smallest details. As will be described later, assuming that many folding chairs are piled up in the booth, it is better to provide the stirring fan 132, but if unnecessary, it may be omitted. As the agitating fan 132 and the air blowing fan 140, quiet specifications are used to reduce noise.
  • FIG. 2 shows the control device 200 of the air sterilization device 100.
  • the control device 200 is mainly composed of a sterilization control section 210, to which an air sterilization section 220 and an instrument sterilization section 230 are connected.
  • the sterilization control unit 210 is connected to the opening/closing switch 124 of the door 120, the ultraviolet lamp 130, the stirring fan 132, and the ventilation fan 140, and controls the operations of these.
  • the air sterilization unit 220 has a time timer 222 and a switch 224 for starting operation.
  • the instrument sterilization section 230 includes a second timer 232 and a switch 234 for starting operation.
  • the carbon dioxide concentration sensor 250 will be described later.
  • the booth 110 of the present embodiment has a sterilization space with a large volume in which equipment or fixtures such as a folding chair can be placed. For this reason, (1) As the ultraviolet lamp 130, a large sterilization lamp with high sterilization illumination can be installed. (2) A large number of ultraviolet lamps 130 can be installed, and the sterilization illumination intensity can be increased as a whole. (3) Since the air stays in the booth 110 for a longer time, the irradiation time of the ultraviolet rays is longer, and the sterilization effect is improved. (4) Since the air stays in the booth 110 and the flow speed becomes slow, the sterilization effect is not attenuated. There are advantages such as
  • FIG. 3 shows the situation, and the air taken into the booth 110 is sterilized and sent out. Specifically, the operator closes the door 120 and locks it with the lock mechanism 122 . Then, the opening/closing switch 124 is "closed", and this is detected by the sterilization control section 210.
  • FIG. In this state when the operator turns the switch 224 of the air sterilization unit 220 to “ON”, the time timer 222 starts counting, and the sterilization control unit 210 is notified to that effect.
  • the sterilization control unit 210 turns on the ultraviolet lamp 130 and drives the stirring fan 132 and the blower fan 140 .
  • the time timer 222 is set, for example, to about 6 to 12 hours, so that the sterilized air is sent out of the booth after a long period of time.
  • the amount of air to be sent is adjusted by the blower fan 140 . By doing so, it is possible to sufficiently clean the air even in a large space such as a school classroom or a gymnasium.
  • FIG. 4 shows how this is done, and instruments to be sterilized are brought into the booth 110 .
  • FIG. 1(A) shows a front view
  • FIG. 1(B) shows a plan view.
  • folding chairs 300 are stacked and brought into the booth 110 .
  • the operator closes the door 120 and locks it with the lock mechanism 122.
  • the opening/closing switch 124 is "closed", and this is detected by the sterilization control section 210.
  • the sterilization control unit 210 turns on the ultraviolet lamp 130 .
  • the stirring fan 132 is not driven, and the blower fan 140 is either not driven or is driven with a small amount of air. Therefore, the air flow in the booth 110 is at the level of natural ventilation or very little.
  • the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet lamp 130 irradiate not only the air inside the booth but also the surface of the folding chair 300 .
  • the ultraviolet rays are diffusely reflected by the inner reflecting surface of the booth 110 and hit the surfaces of the folding chair 300 that are not directed toward the ultraviolet lamps 130 .
  • the surface of the folding chair 300 is effectively sterilized. Since the air in the booth is also irradiated with ultraviolet rays, ozone is produced, and the effect of sterilization and deodorization by ozone can be expected.
  • ozone is removed by the ozone filter 142 when the air goes out.
  • the second timer 232 is set to about 10 to 180 seconds, for example.
  • the booth 110 can be installed in, for example, a school classroom or gymnasium, and the surfaces of equipment or fixtures such as the folding chair 300 used in the classroom can be efficiently sterilized.
  • chairs and the like may be sterilized with alcohol or the like after a meeting or the like, but according to the present embodiment, sterilization can be easily performed simply by carrying them into the booth 110 and irradiating them with ultraviolet rays.
  • the worker left behind in the room operates the forced stop switch 134 so that the sterilization control unit 210 stops the ultraviolet lamp 130 from emitting light. .
  • the door 120 may be opened from the inside.
  • the inside of the booth with a large capacity is irradiated with ultraviolet rays, the flow velocity of the air in the sterilization space slows down, so a sufficient sterilization time is taken.
  • a large amount of air sterilization, surface sterilization of equipment or fixtures, and deodorization with ozone can be performed collectively in one device.
  • it is possible to clean air in large indoor spaces such as gymnasiums, conference rooms, various public facilities, and event halls.
  • FIG. 4A the size of the path through which the air is sucked into the booth 110 from the air suction port 112 and blown from the air blowing port 114 is 1200 mm wide and 1500 mm long.
  • a commercially available air purifier has a width of 300 mm and a length of 600 mm, which is very narrow, as shown in FIG.
  • the air is cleaned by air sterilization.
  • the bacteria and viruses attached to their surfaces can be sterilized in a short time with ultraviolet rays, and furthermore, they can be sterilized with ozone. It can remove bacteria and deodorize, freeing you from heavy manual labor such as cleaning equipment with alcohol.
  • Ozone also improves the deactivation of fungi.
  • the ozone filter 142 greatly reduces the outflow of harmful ozone to the outside, thus ensuring safety.
  • a reference calculation formula is shown from Panasonic Corporation's data for calculating the number of disinfection lamps installed.
  • T time (h)
  • ⁇ : Sterilization rate of sterilized air 82.0%
  • n Number of units
  • the above calculation formula is based on the ideal condition that "there is no growth or natural death of bacteria, and there is no inflow/outflow of air".
  • the booth 110A may be made to have a life-size height, and clothes 310 and the like may be stored and sterilized, or the front and top views of FIG.
  • a shelf 320 may be provided within the booth 110B to accommodate various instruments 322.
  • the surface of the shelf 320 is made a reflective surface to reflect ultraviolet rays, so that sterilization can be performed efficiently.
  • a plurality of the doors 120, the suction ports 112, the air outlets 114, the ultraviolet lamps 130, the stirring fans 132, etc. may be provided as required.
  • a suction filter 126 is provided for each, and when a plurality of air blow ports 114 are provided, a blower fan 140 and an ozone filter 142 are also provided for each.
  • the size of the booth 110 if it is wide enough or high enough for a worker to enter, it is convenient for putting in and taking out instruments, but it may be an appropriate size.
  • the sterilization of the air in the booth by the ultraviolet lamp 130 may be performed in a state in which the air remains in the booth by, for example, stopping the ventilation by the blower fan 140 by the sterilization control unit 210 .
  • b. Stirring is performed by the stirring fan 132 while the blowing is stopped or reduced. Such is the case. By doing so, even if the booth 110 has a large capacity, the air can be sufficiently sterilized.
  • a carbon dioxide concentration sensor 250 may be provided.
  • the carbon dioxide concentration sensor 250 measures the carbon dioxide concentration in a room such as a conference room in which the air filtering apparatus 100 of this embodiment is installed.
  • the sterilization control unit 210 operates the air sterilization apparatus 100 of the present embodiment to sterilize the air in the conference room.
  • the air outside the booth is sterilized and discharged outside the booth.
  • the intake amount of outside air and indoor air is adjusted, and for example, when the carbon dioxide concentration exceeds a certain level, the intake amount of outside air is increased.
  • “Sterilization” of the present invention includes “sterilization” and “sterilization”.
  • the indoor space in which the booth is installed can be satisfactorily cleaned. It can also be sterilized, and is suitable for cleaning indoor spaces and sterilizing equipment used by many people.

Abstract

【課題】　広い室内であっても良好に空気の除菌を行うとともに、椅子などの器具ないし備品の除菌・消臭も行うようにする。 【解決手段】　ブース１１０の扉１２０を締めて空気除菌部２２０のスイッチ２２４を「ＯＮ」とすると、除菌制御部２１０は、紫外線ランプ１３０を点灯するとともに、攪拌ファン１３２及び送風ファン１４０を駆動する。これにより、外部からブース１１０内に空気が取り込まれるとともに、紫外線ランプ１３０から出力された紫外線が空気に照射される。このとき、攪拌ファン１３２で空気の攪拌が行われるとともに、紫外線はブース１１０の内側反射面で乱反射され、ブース内の空気は効率的に除菌される。除菌後の空気は、送風ファン１４０によって送出される。ブース１１０は広いので、器具を置けば、紫外線によって器具表面の除菌を行うことができる。

Description

空気除菌装置
　本発明は、紫外線を利用した空気除菌装置の改良に関する。
　従来、紫外線を利用した除菌装置としては、例えば下記特許文献１記載の「紫外線殺菌装置」がある。これは、紫外線が外部に放射されることを防止でき、室内に配置して使用しても室内の人や各種部材に対する悪影響を防止することを目的としたもので、紫外線ランプを有する殺菌室と、この殺菌室に空気を導入する導入部と、前記殺菌室から空気を放出する放出部と、空気を流動させるファンとを備えており、紫外線ランプが発光した紫外線は、隔壁等により、外部に対して斜光された構造となっている。
特許第6903838号公報
　ところで、上述した背景技術は、殺菌室内に導入された空気が紫外線ランプが発光した紫外線によって殺菌されるにすぎず、これを室内に放出したとしても、室内全体の空気を効率的に清浄化できるわけではない。例えば、空気殺菌を目的とした紫外線殺菌装置と風速との関係については、風速が大きいと、紫外線を照射しても所見の殺菌効果が得られなくなることが知られており、風速０ｍ／ｓ（無風）のときと比べて、風速２ｍ／ｓでは８０％，風速３．３ｍ／ｓでは７０％になるといった算定結果がある（「空気衛生を目的とする殺菌灯器具取付数の算定について」(社)照明学会，白石啓文氏論文から引用）。
　また、会議室，体育館，イベントホールなどの大型施設では、多数の椅子，テーブルなどの備品を使用するが、それらの消毒・除菌・消臭などの作業を行う必要がある。それら備品の消毒・除菌・消臭を効率的に行うことができれば好都合である。
　本発明は、以上のような点に着目したもので、その目的は、広い室内であっても良好に空気の清浄化を行うことである。他の目的は、椅子などの備品の除菌を効率的に行うことである。
　本発明は、紫外線によって空気の除菌を行う空気除菌装置であって、ブース内に設置されており、前記紫外線によってブース内の空気を除菌する紫外線発光手段，前記ブース内の空気をブース外に導出する送風手段，前記ブース外に導出される空気に含まれているオゾンを低減するオゾンフィルタ手段，を備えたことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
　本発明によれば、ブース内の空気を除菌して外部に放出することで、ブースが設置された室内空間を良好に清浄化することができ、加えて、ブース内に器具を運び込んで除菌することもできる。
本発明の空気除菌装置のブース部分の実施例を示す図である。 前記実施例の制御装置の構成を示す図である。 前記実施例の空気除菌時の様子を示す図である。 前記実施例の器具除菌時の様子を示す図である。 他のブース例を示す図である。
　以下、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
　最初に、図１～図４を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１(A)には、本実施例の空気除菌装置１００の概要が示されており、室外の空気を、ブース１１０内に吸引口１１２から取り込むとともに、ブース１１０内で紫外線を利用して除菌処理を施し、送風口１１４からブース１１０外に送出する。ブース１１０にはキャスタ１１６が設けられており、装置全体が移動可能となっている。いずれに設置してもよいが、例えば体育館のような広い空間に設置しても良好に清浄効果を得ることができる。ブース１１０の側面の一部は、紫外線は阻止するものの可視光は透過する透明窓１１８となっており、内部の様子を知ることができるようになっている。また、ブース１１０の内側は、床，壁，天井のいずれもが反射面ないし鏡面となっており、入射した紫外線が反射されるようになっている。反射面としては、鏡面状に表面が研磨されたステンレス板などを使用する。
　図１(B)には、ブース１１０における装置構成の一例が示されている。同図において、ブース１１０には、扉１２０が設けられており、この扉１２０には、開閉状態を保持するロック機構１２２と、開閉状態を検知する開閉スイッチ１２４が設けられている。ロック機構１２２は、作業者の手動によって動作し、扉１２０が閉じているときは自然に開かない様に固定し、逆に扉１２０が開いてるときは自然に閉じない(固定しない)ようにする機能を備えている。ブース１１０の吸引口１１２には、ゴミやホコリなどを除去する吸入フィルタ１２６が設けられている。
　ブース１１０内には、除菌用の紫外線を出力する紫外線ランプ１３０，ブース内の空気を攪拌する攪拌ファン１３２，動作を強制的に停止する強制停止スイッチ１３４が設けられている。更に、送風口１１４には、除菌した空気を外部に送出する送風ファン１４０と、空気中のオゾンを除去するオゾンフィルタ１４２が設けられている。オゾンフィルタ１４２としては、例えば活性炭などを使用する。また、必要があれば、ブース１１０内を負圧設計することで、オゾンが外部に漏れにくい機構とする。これらにより、人体の刺激にならない０．０１～０．０２ｐｐｍ程度にオゾン量を抑えるようにする。
　なお、ブース１１０内に露出するファンなどの部位には、紫外線による劣化を防ぐような塗装などの表面処理が施されている。また、紫外線がブース１１０の外部に漏れないように、各所に遮光用のシーリングが施されている。攪拌ファン１３２を設けることで、ブース内のオゾンが細部にも回り込むようになる。後述するように、ブース内に折りたたみ椅子などを多数重ねるような場合を想定すると、攪拌ファン１３２を設けたほうがよいが、不要であればなくしてもよい。撹拌ファン１３２，送風ファン１４０としては、静音仕様のものを使用することで、騒音の軽減を図るようにする。
　図２には、前記空気除菌装置１００の制御装置２００が示されている。制御装置２００は、除菌制御部２１０を中心に構成されており、これに空気除菌部２２０と器具除菌部２３０を接続した構成となっている。除菌制御部２１０は、上述した扉１２０の開閉スイッチ１２４，紫外線ランプ１３０，攪拌ファン１３２，送風ファン１４０が接続されており、これらの動作が制御されるようになっている。空気除菌部２２０は、時間タイマー２２２と、動作を開始するためのスイッチ２２４を備えている。器具除菌部２３０は、秒タイマー２３２と、動作を開始するためのスイッチ２３４を備えている。二酸化炭素濃度センサ２５０については後述する。
　従来の紫外線を使用した空気除菌装置（空気清浄機）では、紫外線の照射空間に空気が滞留する時間が短く、必ずしも有効な除菌が行われていない。これに対し、本実施例のブース１１０は、内部に折りたたみ椅子などの器具ないし備品を入れることができるような容積の大きな除菌空間となっている。このため、
(1) 紫外線ランプ１３０として、除菌照度が高い大型の除菌灯を設置することができる。
(2) 多数の紫外線ランプ１３０を設置することができ、全体として除菌照度を強くすることができる。
(3) ブース１１０内に空気が滞留する時間が長くなることから、紫外線の照射時間が長くなり、除菌効果が向上する。
(4) ブース１１０内で空気が滞留して流れる速度が遅くなるので、除菌効果の減衰が無い。
といった利点がある。
　次に、図３及び図４も参照しながら、本実施例の動作を説明する。まず、空気除菌を行う場合から説明する。図３にはその様子が示されており、ブース１１０内に取り込まれた空気が除菌されて、送出される。詳述すると、作業者は、扉１２０を締めてロック機構１２２でロックする。すると、開閉スイッチ１２４が「閉」となり、これらが除菌制御部２１０で検知される。この状態で、作業者が空気除菌部２２０のスイッチ２２４を「ＯＮ」とすると、時間タイマー２２２がカウントを開始するとともに、その旨が除菌制御部２１０に伝達される。除菌制御部２１０は、紫外線ランプ１３０を点灯するとともに、攪拌ファン１３２及び送風ファン１４０を駆動する。
　これにより、外部からブース１１０内に空気が取り込まれるとともに、紫外線ランプ１３０から出力された紫外線が空気に照射される。このとき、攪拌ファン１３２で空気の攪拌が行われるとともに、紫外線はブース１１０の内側反射面で乱反射される。これにより、ブース内の空気は効率的に除菌されるようになる。また、空気中に生成されたオゾンによる消臭効果も期待できる。除菌後の空気は、送風ファン１４０によって送出されるが、紫外線照射によって生ずるオゾンはオゾンフィルタ１４２によって除去されるようになる。
　時間タイマー２２２は、例えば６～１２時間程度に設定され、長時間に分かって除菌された空気がブース外に送出されるようになる。なお、必要があれば、送風ファン１４０によって、送出する空気量を調整する。このようにすることで、例えば学校の教室や体育館のような広い空間であっても、十分に空気清浄化を図ることができる。
　次に、器具除菌を行う場合について説明する。図４にはその様子が示されており、ブース１１０内には、除菌対象の器具が運び込まれる。同図(A)は正面から見た様子を示しており、同図(B)は平面から見た様子を示している。図示の例では、折りたたみ椅子３００が重ねられてブース１１０内に運び込まれている。作業者は、折りたたみ椅子３００の運び込みが終了すると、扉１２０を締めてロック機構１２２でロックする。すると、開閉スイッチ１２４が「閉」となり、これらが除菌制御部２１０で検知される。
　この状態で、作業者が器具除菌部２３０のスイッチ２３４を「ＯＮ」とすると、秒タイマー２３２がカウントを開始するとともに、その旨が除菌制御部２１０に伝達される。除菌制御部２１０は、紫外線ランプ１３０を点灯する。なお、攪拌ファン１３２は駆動されず、送風ファン１４０も駆動しないか、もしくは少風量の駆動が行われる。このため、ブース１１０内における空気の流れは、自然換気程度、あるいは非常に少ない状態となる。
　紫外線ランプ１３０から出力された紫外線は、ブース内の空気のみならず、折りたたみ椅子３００の表面にも照射される。また、紫外線は、ブース１１０の内側反射面で乱反射されるようになり、折りたたみ椅子３００の表面のうち、紫外線ランプ１３０の方向を向いていない表面にも当たるようになる。これにより、折りたたみ椅子３００の表面は、良好に除菌されるようになる。なお、ブース内の空気にも紫外線が照射されることから、オゾンが生ずるが、オゾンによる除菌効果や消臭効果も期待できる。なお、上記実施例と同様に、空気が外部に出るときには、オゾンフィルタ１４２によってオゾンが除去される。
　秒タイマー２３２は、例えば１０～１８０秒程度に設定される。本例によれば、例えば学校の教室や体育館にブース１１０を設置し、教室等で使用する折りたたみ椅子３００などの器具ないし備品の表面を効率よく除菌することができる。例えば、会議などを行った後に椅子などをアルコールなどで除菌することがあるが、本実施例によれば、ブース１１０内に運んで紫外線を照射するだけで簡単に除菌することができる。
　なお、図３ないし図４のいずれの場合であっても、室内に取り残された作業者は、強制停止スイッチ１３４を操作することで、除菌制御部２１０により紫外線ランプ１３０の発光が停止される。これにより、人がブース内に閉じ込められて、紫外線やオゾンによる被害を受けることが防止される。扉１２０を内側から開けられるようにしてもよい。
　以上のように、本実施例によれば、大型の容積のブース内に対して紫外線を照射するようにしたので、除菌空間内の空気の流速が遅くなるために十分に除菌時間をかけることができ、大容量の空気除菌や器具ないし備品の表面除菌，オゾンによる消臭を、１台の装置に集約して行うことができる。また、体育館，会議室，各種公共施設，イベントホールなどの広い室内に対する空気清浄を行うことができる。
　＜試作例＞　次に、本発明に関連して試作した装置について説明する。
(1)本試作例では、紫外線ランプとして、除菌力の高い波長２５３．７ｎｍを使用している。紫外線除菌の効果は、除菌線量（Ｊ／ｍ２）で決定され、除菌線量（Ｊ／ｍ２）＝除菌線照度（Ｗ／ｍ２）×照射時間（ｓｅｃ）で求められる。すなわち、除菌線照度（Ｗ／ｍ２）を強くするか、照射時間（ｓｅｃ）を長くすれば、除菌効果は大きくなる。既存の空気清浄機は、小型のため、照射(除菌)時間が短く、十分な除菌効果が得られないまま、空気が排出されてしまう。しかし、本装置では、大きな照射（除菌）ブースを設けることで、紫外線量の増大と照射時間の増加を図って除菌線量を増やし、大容量の空気除菌にも対応できるようになっている。
　本試作機の大きさを従来機と比較すると、図１(A)，(C)のようになる。同図(A)に示すように、本試作機における空気の吸引口１１２からブース１１０内に吸引されて送風口１１４から送風される経路の大きさは、横１２００ｍｍ，縦１５００ｍｍとなっている。これに対し、市販の空気清浄機では、同図(C)に示すように、横３００ｍｍ，縦６００ｍｍと非常に狭い。このように、紫外線が照射される除菌ブース１１０を大きくすることで、空気の滞留時間を長くするとともに、約１０倍の内部断面となるため、風速が約１／１０に減速されることから、風速が大きいことによる除菌効果の減少を抑えることができる。
　また、教室やイベントホールなどで、人が入室をしているときには空気除菌による空気清浄を行うが、使用した「折畳椅子」，感染予防の「透明パーティション」などの大型の用品や机上の「備品」などを、人が退室をした後に、本試作機の除菌ブース内に入れることで、それらの表面に付着した細菌・ウィルス類を短時間で紫外線除菌し、更にはオゾンによる除菌・消臭を行うことができ、備品類のアルコール清掃などの手作業の重労働から解放される。オゾンは、菌類の不活性化も向上させる。有害なオゾンは、オゾンフィルタ１４２によって外部流出が大幅に削減されるので、安全性は確保される。
　次に、本試作機と市販機の除菌能力を比較した計算例を示す。市販の紫外線による空気除菌装置のデータでは実用的な数値を導き出せないため、紫外線除菌灯の製造メーカーであるパナソニック株式会社の空気除菌を行う場合の実用的な設置台数を求める計算式「浮遊細菌濃度の時間的な変化（Ｔ時間後の細菌濃度ＣＴ）」で、除菌力の要となる紫外線の強度と照射時間のみを変更し、その他は同一条件とした場合の簡易試算を行った。
ａ，清浄対象の室内容積：１，５３６ｍ３（Ｗ２４ｍ×Ｌ１６ｍ×Ｈ４ｍ）（約２３３畳）
ｂ，比較対象として、岩崎電気株式会社製「エアーリアパワー」（２００畳用）を使用
ｃ，除菌濃度１０％（減少率９０％）になるまでの時間を計測
　その結果、次の表１に示すような結果が得られた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　なお、比較機については、カタログデータより抜粋もしくは推定した値含む。試作機のカタログに掲載の試験データに関しては、２５ｍ３での試験チャンバーでのグラフデータのみで、２００畳もしくは４００畳の実用データの掲載はない。掲載の設置台数の目安では、１，６８０ｍ３（約４００畳）で１２０分としているが、１循環（１，６８０ｍ３÷１４ｍ３／ｍｉｎ＝１２０分）する計算のようで、除菌時間（除菌効果）の根拠となる表記はない。試験チャンバーのグラフデータから、２５ｍ３を風量強（１４ｍ３／ｍｉｎ）で減少率９０％となる１０分間の作動をさせた場合に５．６回の循環となるため、１，６８０ｍ３の場合には、１２０分×５．６回＝６７２分＝１１．２時間（ｈ）となるが、条件のよい試験チャンバーでの推測値であるため、実用上は更に効率が悪くなると予想される。
　なお、この試算による計算結果は、あくまでも参考であるが、本試作機は比較機より紫外線ランプの紫外線強度が２．３倍，照射時間が１２．２倍，除菌線量（Ｊ／ｍ２）は約２８倍の強さとなっているため、１／２８の時間で除菌が行える。
　パナソニック株式会社の除菌灯の設置台数の算定資料から、参考計算式を示すと、浮遊細菌濃度の時間的な変化（Ｔ時間後の細菌濃度ＣＴ）は、次式で求めることができる。
ＣＴ＝Ｃ０ｅ（－ａＴ／Ｒ）
ａ＝εｎＶ
ｅ：自然対数の底（ｅ≒２．７２）
ＣＴ：Ｔ時間後の細菌濃度（ｍ－３）
Ｃ０：初期細菌濃度（ｍ－３）
Ｔ：時間（ｈ）
Ｒ：部屋の容積（ｋ）
ε：除菌された空気の除菌率＝８２．０％
ｎ：台数
Ｖ：除菌装置の循環風量（ｋ／ｈ）＝２５ｍ３／ｈ
上記計算式は「細菌の増殖や自然死はなく、また、空気の流入・流出もない」という理想的な条件を前提とする。
　＜他の実施例＞　なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。例えば、以下のものも含まれる。
　(1)前記実施例で示した形状，寸法，材質は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。例えば、図５(A)に正面及び平面を示すように、ブース１１０Ａを等身大の高さとし、衣服３１０などを収納して除菌するようにしてもよいし、同図(B)に正面及び平面を示すように、ブース１１０Ｂ内に棚３２０を用意し、これに各種の器具３２２を収納するようにしてもよい。なお、棚３２０は、表面を反射面とすることで紫外線を反射し、効率的に除菌を行うことができる。
　(2)上述した扉１２０，吸引口１１２，送風口１１４，紫外線ランプ１３０，攪拌ファン１３２などは、必要に応じて複数設けてよい。吸引口１１２を複数設けるときは吸入フィルタ１２６もそれぞれに設け、送風口１１４を複数設けるときは送風ファン１４０とオゾンフィルタ１４２もそれぞれに設けるようにする。
　(3)ブース１１０の大きさとしては、作業者が入ることができる程度の広さもしくは高さがあると、器具の出し入れに好都合であるが、適宜の大きさとしてよい。
　(4)前記図３で示した空気除菌の動作時において、ブース１１０内に椅子などの器具を入れておけば、それらの除菌も同時に行うことができる。すなわち、室内空間の清浄及び器具の除菌を同時並行で行うようにしてもよい。
　(5)紫外線ランプ１３０によるブース内の空気の除菌を、除菌制御部２１０で送風ファン１４０による送風を止めるなどを行って、空気がブース内に滞留した状態で行うようにしてもよい。例えば、
ａ，一定時間送風（例えば数分程度）を止めるか、もしくは送風量を減らして除菌を行い、その後一定時間の送風を行うといった動作を繰り返し行う（間欠運転）。
ｂ，送風を止めている間や減らしている間は、攪拌ファン１３２で攪拌を行う。
といった具合である。このようにすることで、ブース１１０が大容量であっても、十分に空気の除菌を行うことができる。
　(6)前記実施例に加えて、図１，図２に示すように、二酸化炭素濃度センサ２５０を設けるようにしてもよい。例えば、本実施例の空気除菌装置１００を設置した会議室などの室内における二酸化炭素濃度を、二酸化炭素濃度センサ２５０で測定する。その結果、二酸化炭素濃度が一定以上となったときは、会議室内において人が密な状態にあり、換気が不十分な状態にあると考えることができる。そこで、除菌制御部２１０で本実施例の空気除菌装置１００を稼働して、会議室内の空気の除菌を行うようにする。
　(7)前記実施例では、ブース外の空気を除菌してブース外に放出するようにしたが、戸外の外気を取り込んで除菌し、これを会議室などに放出するようにしてもよい。その際に、外気と室内の空気との取り込む量を調整し、例えば前記二酸化炭素濃度が一定以上となったときは、外気の取り込み量を増やすようにするといった具合である。
  (8)本発明の「除菌」には「殺菌」や「滅菌」なども含まれる。
　本発明によれば、ブース内の空気を除菌して外部に放出することで、ブースが設置された室内空間を良好に清浄化することができ、加えて、ブース内に器具を運び込んで除菌することもでき、多数の人が使用する室内空間の清浄及び器具の除菌に好適である。
１００：空気除菌装置
１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ：ブース
１１２：吸引口
１１４：送風口
１１６：キャスタ
１１８：透明窓
１２０：扉
１２２：ロック機構
１２４：開閉スイッチ
１２６：吸入フィルタ
１３０：紫外線ランプ
１３２：攪拌ファン
１３４：強制停止スイッチ
１４０：送風ファン
１４２：オゾンフィルタ
２００：制御装置
２１０：除菌制御部
２２０：空気除菌部
２２２：時間タイマー
２２４：スイッチ
２３０：器具除菌部
２３２：秒タイマー
２３４：スイッチ
２５０：二酸化炭素濃度センサ
３００：椅子
３１０：衣服
３２０：棚
３２２：器具

Claims (8)

  1. 　紫外線によって空気の除菌を行う空気除菌装置であって、
    　ブース内に設置されており、前記紫外線によってブース内の空気を除菌する紫外線発光手段，
    　前記ブース内の空気をブース外に送出する送風手段，
    　前記ブース外に送出される空気に含まれているオゾンを低減するオゾンフィルタ手段，
    を備えたことを特徴とする空気除菌装置。
  2. 　前記ブースは、器具ないし備品を運び込むことができる空間を有しており、
    　前記ブースの内側の少なくとも一部に、前記紫外線を反射する反射面を備えたことを特徴とする請求項１記載の空気除菌装置。
  3. 　前記ブースは、器具ないし備品を運び込むための扉を備えており、
    　この扉には、開閉検知手段が設けられており、
    　この開閉検知手段によって扉が開いていると検知されたときは、前記紫外線の発光を停止することを特徴とする請求項１又は２記載の空気除菌装置。
  4. 　前記ブースは、前記器具ないし備品を運び込む作業者が入ることができるスペースを有することを特徴とする請求項３記載の空気除菌装置。
  5. 　前記ブース内の空気の除菌を行う場合の時間カウントを行う空気除菌部と、
    　前記ブース内の器具ないし備品の除菌を行う場合の時間カウントを行う器具除菌部と、
    を備えたことを特徴とする請求項２～４のいずれか一項に記載の空気除菌装置。
  6. 　前記ブース内の空気を攪拌する攪拌手段を備えたことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の空気除菌装置。
  7. 　前記ブース内に空気を滞留させて、前記紫外線発光手段による空気の除菌を行う制御手段を備えたことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の空気除菌装置。
  8. 　前記ブース外に二酸化炭素濃度センサを設け、該二酸化炭素濃度センサによってブース外の二酸化炭素濃度が設定値以上となったときに、空気の除菌を行ってブース外に放出する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の空気除菌装置。
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