(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022167737
(43)【公開日】2022-11-04
(54)【発明の名称】紫外線殺菌装置
(51)【国際特許分類】
A61L 2/10 20060101AFI20221027BHJP
【ＦＩ】
A61L2/10
【審査請求】有
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021119987
(22)【出願日】2021-07-20
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-01-14
(31)【優先権主張番号】P 2021073562
(32)【優先日】2021-04-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】597164460
【氏名又は名称】株式会社アビックス
(74)【代理人】
【識別番号】100129997
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 米藏
(72)【発明者】
【氏名】二宮 俊二
【テーマコード（参考）】
4C058
【Ｆターム（参考）】
4C058AA30
4C058BB06
4C058EE26
4C058KK02
4C058KK23
4C058KK33
(57)【要約】
【課題】装置の大型化及び構造の複雑化を招くことなく、比較的低出力な紫外線照射機能でも、除菌対象物を十分に除菌可能にする。
【解決手段】紫外線殺菌装置１０は、長さ方向の少なくとも一端部が開放され、内部に車両用手摺り１２を受け入れる開口部が形成された筒状の本体部１１と、本体部１１の内壁面１１Ｂ又は車両用手摺り１２に取り付けられ、紫外線を照射する紫外線照射部１３と、を備え、本体部１１は、外周面１１Ａを有して紫外線を透過させる素材により形成された筒状の外周部１１１と、本体部１１の径方向において外周部１１１の内側に設けられた筒状の内周部１１２とを有し、内周部１１２に、照射する紫外線が外周部１１１の内壁面１１Ｂに向けて進む向きで紫外線照射部１３が設けられ、紫外線照射部１３は、紫外線が外周部１１１の内部を透過して外周面１１Ａまで到達する照射出力とされている。
【選択図】図２
【解決手段】紫外線殺菌装置１０は、長さ方向の少なくとも一端部が開放され、内部に車両用手摺り１２を受け入れる開口部が形成された筒状の本体部１１と、本体部１１の内壁面１１Ｂ又は車両用手摺り１２に取り付けられ、紫外線を照射する紫外線照射部１３と、を備え、本体部１１は、外周面１１Ａを有して紫外線を透過させる素材により形成された筒状の外周部１１１と、本体部１１の径方向において外周部１１１の内側に設けられた筒状の内周部１１２とを有し、内周部１１２に、照射する紫外線が外周部１１１の内壁面１１Ｂに向けて進む向きで紫外線照射部１３が設けられ、紫外線照射部１３は、紫外線が外周部１１１の内部を透過して外周面１１Ａまで到達する照射出力とされている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外周面が人の手が触れる接触面とされ、長さ方向の少なくとも一端部が開放されて、内部に棒状部材を受け入れる開口部が形成された筒状の本体部と、
前記本体部に取り付けられ、紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、
前記本体部は、前記外周面を有して紫外線を透過させる素材により形成された筒状の外周部と、前記本体部の径方向において前記外周部の内側に設けられた筒状の内周部とを有し、
前記内周部に、照射する紫外線が前記外周部の内壁面に向けて進む向きで前記紫外線照射部が設けられ、
前記紫外線照射部は、紫外線が前記外周部の内部を透過して前記外周面まで到達する照射出力とされている紫外線殺菌装置。
前記本体部に取り付けられ、紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、
前記本体部は、前記外周面を有して紫外線を透過させる素材により形成された筒状の外周部と、前記本体部の径方向において前記外周部の内側に設けられた筒状の内周部とを有し、
前記内周部に、照射する紫外線が前記外周部の内壁面に向けて進む向きで前記紫外線照射部が設けられ、
前記紫外線照射部は、紫外線が前記外周部の内部を透過して前記外周面まで到達する照射出力とされている紫外線殺菌装置。
【請求項2】
前記外周部は、フォトクロミック色素のスピロピラン又はスピロオキサジンからなる物質を含み、前記紫外線照射部による紫外線照射時には有色となって、紫外線を前記外周面よりも外側に通過させない請求項１に記載の紫外線殺菌装置。
【請求項3】
前記外周部には、前記外周面に対する接触でスイッチがオンとなる静電容量スイッチと、前記静電容量スイッチがオンとなったときに光を透過させ、前記静電容量スイッチがオフであるときには光を透過させない液晶ブラインド構造とが設けられている請求項１に記載の紫外線殺菌装置。
【請求項4】
前記外周部は、可撓性を有する素材により形成され、外側からの押圧により撓むことが可能とされ、
前記内周部及び前記外周部は、同一の屈折率を有する素材からなり、
前記外周部が前記押圧により前記内周部側に撓まない状態では、前記紫外線照射部による照射で前記外周部の前記外周面に入射する紫外線の角度θが臨界角θc以上とされ、
前記外周部が前記押圧により前記内周部側に撓んだときに、前記紫外線照射部から照射される紫外線が、前記外周面に入射する角度θが臨界角θcよりも小さくなって、前記外周部の撓み部分を透過する、請求項１に記載の紫外線殺菌装置。
前記内周部及び前記外周部は、同一の屈折率を有する素材からなり、
前記外周部が前記押圧により前記内周部側に撓まない状態では、前記紫外線照射部による照射で前記外周部の前記外周面に入射する紫外線の角度θが臨界角θc以上とされ、
前記外周部が前記押圧により前記内周部側に撓んだときに、前記紫外線照射部から照射される紫外線が、前記外周面に入射する角度θが臨界角θcよりも小さくなって、前記外周部の撓み部分を透過する、請求項１に記載の紫外線殺菌装置。
【請求項5】
前記紫外線照射部は、前記外周部の厚み方向において前記外周部内に一部が入り込んだ状態で前記内周部の周方向における複数の位置に配置され、
前記本体部は、前記外周部及び前記内周部に加えて、前記外周部及び前記内周部の間に介在して前記外周部と前記内周部との間に空間を形成する複数のスペーサーを備え、
前記スペーサーは、少なくとも前記紫外線照射部に対向する側面部が、紫外線を透過させない素材からなり、前記内周部の前記外周部側の壁面を周方向に取り囲む輪状とされ、前記内周部の前記壁面上に前記本体部の長さ方向において一定間隔おきに複数設けられ、
前記外周部は、可撓性を有する素材により形成され、複数の前記スペーサー間において、外側からの押圧により撓むことが可能な厚さとされ、
前記紫外線照射部は、前記内周部の周方向における複数の位置に配置され、前記外周部の内壁面及び前記内周部の前記壁面に対して平行に前記本体部の長さ方向に前記外周部内を進む紫外線を照射し、
前記外周部が前記押圧により前記内周部側に撓んだときに、前記紫外線照射部から照射される紫外線が前記外周部の前記外周面に向けて進んで前記外周部の撓み部分を透過する、請求項１に記載の紫外線殺菌装置。
前記本体部は、前記外周部及び前記内周部に加えて、前記外周部及び前記内周部の間に介在して前記外周部と前記内周部との間に空間を形成する複数のスペーサーを備え、
前記スペーサーは、少なくとも前記紫外線照射部に対向する側面部が、紫外線を透過させない素材からなり、前記内周部の前記外周部側の壁面を周方向に取り囲む輪状とされ、前記内周部の前記壁面上に前記本体部の長さ方向において一定間隔おきに複数設けられ、
前記外周部は、可撓性を有する素材により形成され、複数の前記スペーサー間において、外側からの押圧により撓むことが可能な厚さとされ、
前記紫外線照射部は、前記内周部の周方向における複数の位置に配置され、前記外周部の内壁面及び前記内周部の前記壁面に対して平行に前記本体部の長さ方向に前記外周部内を進む紫外線を照射し、
前記外周部が前記押圧により前記内周部側に撓んだときに、前記紫外線照射部から照射される紫外線が前記外周部の前記外周面に向けて進んで前記外周部の撓み部分を透過する、請求項１に記載の紫外線殺菌装置。
【請求項6】
前記外周部の前記外周面にフォトクロミック色素のスピロピラン又はスピロオキサジンからなる物質を塗布、又は、前記外周部内で前記外周面から前記撓む部分に相当する厚み部分に前記外周部がフォトクロミック色素のスピロピラン又はスピロオキサジンからなる物質を含み、前記紫外線照射部による紫外線照射時には前記外周部の前記塗布の部分又は前記厚み部分が有色となって、紫外線を前記外周部の前記外周面よりも外側に通過させない請求項５に記載の紫外線殺菌装置。
【請求項7】
前記紫外線照射部は、前記外周部の厚み方向において前記外周部内に一部が入り込んだ状態で前記内周部の周方向における複数の位置に配置され、
前記本体部は、前記外周部及び前記内周部に加えて、前記外周部及び前記内周部の間に介在して前記外周部と前記内周部との間に空間を形成する複数のスペーサーを備え、
前記スペーサーは、前記内周部の前記外周部側の壁面上に一定間隔おきに設けられ、
前記紫外線照射部に対向する前記外周部の断面領域であって、前記外周部の厚み方向における、前記外周部の前記外周面が前記内周部側に撓む部分以外の領域と、前記厚み方向において前記撓む部分にその最大撓み量の半分まで入り込んだ領域とに、前記紫外線照射部から照射される紫外線を遮断する遮光層が設けられ、
前記紫外線照射部の紫外線照射方向前方となる前記空間に、前記紫外線照射部から照射される紫外線を遮断する遮光板が前記紫外線照射部に密接させて設けられ、
前記紫外線照射部は、前記内周部の周方向における複数の位置に配置され、前記外周部の内壁面及び前記内周部の前記壁面に対して平行に前記本体部の長さ方向に前記外周部内を進む紫外線を前記遮光層が設けられていない領域を通して前記外周部内に照射し、前記外周部の前記外周面が前記内周部側に撓む部分にのみ紫外線を照射する、請求項１に記載の紫外線照射装置。
前記本体部は、前記外周部及び前記内周部に加えて、前記外周部及び前記内周部の間に介在して前記外周部と前記内周部との間に空間を形成する複数のスペーサーを備え、
前記スペーサーは、前記内周部の前記外周部側の壁面上に一定間隔おきに設けられ、
前記紫外線照射部に対向する前記外周部の断面領域であって、前記外周部の厚み方向における、前記外周部の前記外周面が前記内周部側に撓む部分以外の領域と、前記厚み方向において前記撓む部分にその最大撓み量の半分まで入り込んだ領域とに、前記紫外線照射部から照射される紫外線を遮断する遮光層が設けられ、
前記紫外線照射部の紫外線照射方向前方となる前記空間に、前記紫外線照射部から照射される紫外線を遮断する遮光板が前記紫外線照射部に密接させて設けられ、
前記紫外線照射部は、前記内周部の周方向における複数の位置に配置され、前記外周部の内壁面及び前記内周部の前記壁面に対して平行に前記本体部の長さ方向に前記外周部内を進む紫外線を前記遮光層が設けられていない領域を通して前記外周部内に照射し、前記外周部の前記外周面が前記内周部側に撓む部分にのみ紫外線を照射する、請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項8】
前記スペーサーにより形成される前記空間は、前記外周部及び前記内周部の間を、人の手の指紋の溝深さに角層の厚みを加算した距離に相当する予め定められた間隔とするものである、請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の紫外線殺菌装置。
【請求項9】
前記紫外線照射部は、紫外線照射方向の前方に凸レンズを備え、
前記凸レンズが、前記照射される紫外線を、前記外周部の内壁面及び前記内周部の前記壁面に対して平行に前記本体部の長さ方向に前記空間内を進む紫外線とする、請求項５乃至請求項８のいずれかに記載の紫外線殺菌装置。
前記凸レンズが、前記照射される紫外線を、前記外周部の内壁面及び前記内周部の前記壁面に対して平行に前記本体部の長さ方向に前記空間内を進む紫外線とする、請求項５乃至請求項８のいずれかに記載の紫外線殺菌装置。
【請求項10】
前記紫外線照射部は、前記本体部の長手方向の一方に向けて紫外線を照射する第１照射部と、前記一方と逆方向に向けて紫外線を照射する第２照射部とが、前記長手方向において互いの照射方向を向き合わせて配置されて構成され、
前記内周部の周方向における複数の位置に前記紫外線照射部がそれぞれ配置されている、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の紫外線殺菌装置。
前記内周部の周方向における複数の位置に前記紫外線照射部がそれぞれ配置されている、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の紫外線殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、紫外線殺菌装置に関し、特に、対象物を消毒する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
人体に悪影響を与えるウイルス及び菌の存在が懸念されており、ウイルス及び菌の感染経路の１つとして接触感染がある。そのため、この経路による感染を断つことができれば感染を防ぐことができる。不特定多数の人が触れる鉄道車両の手摺り等に対しては、この観点からの感染予防策を採ることが望まれる。
【0003】
下記特許文献１～３には、エスカレーターの手摺りベルトの手摺り面にその表面から紫外線を照射する紫外線殺菌装置を設ける構造が記載されている。下記特許文献４には、エスカレーター及びトラベーター（動く歩道）の手摺りに、手摺りの送り出し口に消毒液を含ませた拭布を設け同時に紫外線除菌管を設けた構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】実用新案登録第３２２６１６１号公報
【特許文献2】特許第６４１２２３１号公報
【特許文献3】特表２００５－５２３８６０号公報
【特許文献4】特開平１１－１１６１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
紫外線には細菌やウイルスを死滅させる効果があるが、上記特許文献１～４に記載されているように、除菌対象物の表面（人の手が触れる部分）に紫外線を直接照射させる場合、紫外線殺菌装置を除菌対象物に対向する位置に配置しなければならず、装置の大型化及び構造の複雑化を招く。このため、例えば、鉄道車両の手摺りの表面の近くに紫外線殺菌装置を配置して当該表面に紫外線を直接照射するのは設計上困難である。また、紫外線殺菌装置を除菌対象物から距離が離れた位置に配設すると、十分な除菌効果を確保するために比較的高出力な紫外線線照射機能が必要になる。
【0006】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、装置の大型化及び構造の複雑化を招くことなく、比較的低出力な紫外線照射機能でも、除菌対象物を十分に除菌可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一局面に係る紫外線殺菌装置は、外周面が人の手が触れる接触面とされ、長さ方向の少なくとも一端部が開放されて、内部に棒状部材を受け入れる開口部が形成された筒状の本体部と、前記本体部に取り付けられ、紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、前記本体部は、前記外周面を有して紫外線を透過させる素材により形成された筒状の外周部と、前記本体部の径方向において前記外周部の内側に設けられた筒状の内周部とを有し、前記内周部に、照射する紫外線が前記外周部の内壁面に向けて進む向きで前記紫外線照射部が設けられ、前記紫外線照射部は、紫外線が前記外周部の内部を透過して前記外周面まで到達する照射出力とされているものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、除菌対象とする、人の手が触れる外周面に対して、その外側からではなく、その内側から紫外線を照射するので、本体部の内側に外周面と接近させて紫外線照射部を配設することが可能となる。これにより、装置の大型化及び構造の複雑化を招くことなく、比較的低出力な紫外線照射機能でも、人の手が触れる部分を十分に除菌することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の第１実施形態に係る紫外線殺菌装置を有した、車両用手摺りを備えた鉄道車両の内装構造の一例を示す概略図である。
【図2】（Ａ）は第１実施形態に係る紫外線殺菌装置及び車両用手摺り部分を示す透過斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）で示すＢ－Ｂ線断面図である。
【図3】紫外線照射部の配置例を示す図である。
【図4】（Ａ）は第２実施形態に係る紫外線殺菌装置及び車両用手摺り部分を示す透過斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）で示すＢ－Ｂ線断面図である。
【図5】特有の構成を有する紫外線殺菌装置の第１実施形態を示す図であり、（Ａ）は特有の構成を有する紫外線殺菌装置の第１実施形態を示す、図２に示すＢ－Ｂ線での断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＣ－Ｃ線での断面を部分的に示した図であり、紫外線照射を受けて外周部が有色に変化した状態を示す図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ－Ｃ線での断面を部分的に示した図であり、人の手が触れて当該手の熱により部分的に消色した外周部の状態を示す図である。
【図6】特有の構成を有する紫外線殺菌装置の第２実施形態を示す図であり、（Ａ）は特有の構成を有する紫外線殺菌装置の第２実施形態を示す、図２に示すＢ－Ｂ線での断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＤ－Ｄ線での断面を部分的に示した図であり、液晶ブラインド装置が紫外線を透過させていない状態を示す図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＤ－Ｄ線での断面を部分的に示した図であり、液晶ブラインド装置が紫外線を透過させている状態を示す図である。
【図7】第３実施形態に係る紫外線殺菌装置における外周部の外周面に入射する紫外線の反射具合を示す図である。
【図8】（Ａ）は、第４実施形態に係る紫外線殺菌装置における外周部の外周面に入射する紫外線の反射具合を示す図、（Ｂ）は、第４実施形態に係る紫外線殺菌装置において、外周部の内壁が撓んだときに外周部の外周面に入射する紫外線の反射具合を示す図である。
【図10】特有の構成を有する紫外線殺菌装置の第５実施形態において、本体部を側方の外側から見た状態の他の例を示す図である。
【図11】紫外線殺菌装置を、人が手で本体部の外周部を外周側から掴んで押圧したときの様子を側断面視で示す図である。
【図12】紫外線殺菌装置の第６実施形態において、本体部を側方の外側から見た状態を示す図である。
【図13】紫外線殺菌装置の第６実施形態を、人が手で本体部の外周部を外周側から掴んで押圧したときの様子を側断面視で示す図である。
【図14】紫外線殺菌装置の第５実施形態の更なる実施形態である第７実施形態において、本体部を側方の外側から見た状態を示す図である。
【図15】紫外線殺菌装置の第７実施形態を、人が手で本体部の外周部を外周側から掴んで押圧したときの様子を側断面視で示す図である。
【図16】紫外線殺菌装置の第８実施形態において、本体部を側方の外側から見た状態を示す図である。
【図17】紫外線殺菌装置の第８実施形態において、本体部を側方の外側から見た状態を示す図である。
【図18】紫外線殺菌装置の第８実施形態を、人が手で本体部の外周部を外周側から掴んで押圧したときの様子を側断面視で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の一実施形態に係る紫外線殺菌装置について図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る紫外線殺菌装置を有した、車両用手摺りを備えた鉄道車両の内装構造の一例を示す概略図である。
【0011】
鉄道車両１には、腰掛２と、腰掛２の上方において鉄道車両１の前後方向に伸びる内装バー３と、内装バー３に取り付けられた吊手４と、床面５から垂直方向に延びる車両用手摺り１２と、紫外線殺菌装置１０と、が備えられている。紫外線殺菌装置１０は、人の手が接触する外周面１１Ａを有する本体部１１を備える。車両用手摺り１２は、床面５から垂直方向に伸び、本体部１１を支持する棒状の部材（例えば、ステンレス支柱）である。以下、車両用手摺り１２は、特許請求の範囲における棒状部材の一例である。
【0012】
【0013】
紫外線殺菌装置１０は、本体部１１と、紫外線を照射する紫外線照射部１３とを備える。本体部１１は、外周面１１Ａが人の手が触れる接触面とされ、長さ方向の少なくとも一端部が開放された筒状とされている。本実施形態では、本体部１１は、長さ方向の両端部が開放された形状のものを示している。本体部１１は、このように長さ方向の一端部又は両端部が開放されることで、当該開放部分を開口部１１Ｃとして、開口部１１Ｃから内部に、棒状部材である車両用手摺り１２の受け入れが可能とされている。なお、紫外線殺菌装置１０の車両用手摺り１２への取付は、例えば、紫外線殺菌装置１０を、車両用手摺り１２を鉄道車両１に配設して固定する前に、車両用手摺り１２に取り付けておくようにする。或いは、長さ方向から見て側面視半月状等となるように長さ方向に切断して紫外線殺菌装置１０を複数部分に分割し、分割した各部分を鉄道車両１に配設された状態の車両用手摺り１２の外周に１つずつ取り付けて紫外線殺菌装置１０として完成させることで、紫外線殺菌装置１０を車両用手摺り１２に取り付けるようにしてもよい。
【0014】
本体部１１は、紫外線を透過させる材質の部材（例えば、アクリル、石英、又は蛍石）で構成されている。本体部１１は、長さ方向に延びる空洞を有する。本体部１１は、車両用手摺り１２を包むように配設される。本体部１１は、外周部１１１及び内周部１１２を備えている。外周部１１１は、外周面１１Ａを有して紫外線を透過させる素材により形成された筒状の部材である。内周部１１２は、本体部１１の径方向において外周部１１１の内側に設けられた筒状の部材である。外周部１１１及び内周部１１２は、紫外線を透過させる材質の上記部材により成形されてなる。
【0015】
紫外線照射部１３は、例えば、紫外線ＬＥＤ（Light emitting diode）であり、図３に示すように、車両用手摺り１２の長さ方向Ｄ１の一方に向けて紫外線を照射するように配置される第１照射部１３１と、その逆方向に向けて紫外線を照射するように配置される第２照射部１３２とを備える。また、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１照射部１３１及び第２照射部１３２は、長さ方向において互いの照射方向を向き合わせて対の関係を生成して、内周部１１２の内部に設けられている。紫外線照射部１３は、紫外線が外周部１１１の内部を透過して外周部１１１の外周面１１Ａまで到達する照射出力とされている。内周部１１２の内部には一対の第１照射部１３１及び第２照射部１３２を内包するための空間が複数設けられており、一対の第１照射部１３１及び第２照射部１３２がそれぞれの当該空間に収納される。すなわち、内周部１１２は、紫外線照射モジュールとして機能する。
【0016】
また、紫外線照射部１３は、内周部１１２の内部において、その周方向における複数の位置にそれぞれ配置されている。本実施形態では、紫外線照射部１３は、内周部１１２の周方向の全域における複数の位置にそれぞれ配置されている形態を示している。すなわち、対の関係を生成する第１照射部１３１，第２照射部１３２は、上記周方向における内周部１１２の全域にわたって配置されている。本実施形態では、対の関係を生成する第１照射部１３１，第２照射部１３２が、内周部１１２に、本体部１１の長さ方向においても複数の位置にそれぞれ設けられた形態を示す。第１照射部１３１，第２照射部１３２は、紫外線を照射できる距離が、その性能上長く確保でき、後述する他の条件を満たせる場合は、当該長さ方向においては、一対の第１照射部１３１，第２照射部１３２のみを設けるようにすることも可能である。なお、紫外線照射部１３（第１照射部１３１，第２照射部１３２）については、頂部が半球形状の砲弾型ＬＥＤが適用可能であり、更にはこれよりも、広範囲に紫外線が広がる円筒型ＬＥＤが望ましい。
【0017】
紫外線照射部１３は、内周部１１２への取付は、(1)紫外線照射部１３を内周部１１２の内部に形成した空間からなる収納部に直接取り付ける、或いは、(2)紫外線照射部１３を基板上に設け（当該基板は内周部１１２の周方向の形状に沿った形状とされる。当該基板は図略）、この基板を、紫外線照射部１３が配設されている面を外周部１１１の内壁面１１Ｂに向けた状態として内周部１１２に配置されるように、収納部に取り付ける、等により行う。なお、紫外線照射部１３からの電気配線は、特に図示していないが、紫外線照射部１３に接続された電気配線が、電源に接続されているものとする。
【0018】
次に、第２実施形態に係る紫外線殺菌装置２０を説明する。図４（Ａ）は、第２実施形態に係る紫外線殺菌装置２０及び車両用手摺り１２部分を示す透過斜視図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）で示すＢ－Ｂ線断面図である。第２実施形態では、第１実施形態と同一の構成については説明を省略する。
【0019】
紫外線殺菌装置２０は、本体部１１と、紫外線を面照射する紫外線照射部２３と、を備える。本体部１１は、第１実施形態に係る紫外線殺菌装置１０と同様の構成である。
【0020】
紫外線照射部２３は、例えば、面照射型の紫外線ＬＥＤである。紫外線照射部２３は、外周部１１１の内壁面２１Ｂ側に向けて紫外線を照射する向きで、内周部１１２の内部において、その周方向における複数の位置にそれぞれ配置されている。本実施形態では、紫外線照射部２３は、内周部１１２の周方向の全域における複数の位置にそれぞれ配置されている形態を示している。すなわち、紫外線照射部２３は、上記周方向における内周部１１２の全域にわたって配置されている。本実施形態では、紫外線照射部２３が、内周部１１２に、本体部１１の長さ方向においても複数の位置にそれぞれ設けられた形態を示す。紫外線照射部２３は、紫外線が外周部１１１の内部を透過して外周部１１１の外周面２１Ａまで到達する照射出力とされている。
【0021】
紫外線照射部２３は、内周部１１２への取付は、(1)紫外線照射部２３を内周部１１２の内部に形成した収納部に直接取り付ける、或いは、(2)紫外線照射部２３を基板上に設け（当該基板は内周部１１２の周方向の形状に沿った形状とされる。当該基板は図略）、この基板を、紫外線照射部２３が配設されている面を外周部１１１の内壁面２１Ｂに向けた状態として内周部１１２に配置されるように、収納部に取り付ける、等により行う。なお、紫外線照射部２３からの電気配線は、特に図示していないが、紫外線照射部２３に接続された電気配線が、電源に接続されているものとする。
【0022】
上記第２実施形態によれば、除菌対象である本体部２１の外周面２１Ａに対して、本体部２１の外側からではなく、内壁面２１Ｂから紫外線が照射される。このため、紫外線照射部２３と除菌対象との距離は本体部２１の厚み分のみに近くなり、除菌対象に対して紫外線照射部２３を接近した位置に配置できるので、除菌対象と紫外線照射部２３との距離を従来よりも縮めることができる。また、紫外線照射部２３を本体部２１の内部に配設しているので、紫外線照射部２３の配設に複雑な構造が要求されることもない。これにより、上記実施形態に係る紫外線殺菌装置２０では、装置の大型化及び構造の複雑化を招くことなく、比較的低出力な紫外線照射機能でも、人の手が触れる部分である外周面２１Ａを、十分に除菌することが可能になる。
【0023】
また、上記第１又は第２実施形態では、紫外線殺菌装置１０が備える本体部１１、及び紫外線殺菌装置２０が備える本体部２１は筒状とされ、車両用手摺り１２は円柱状とされているが、これに代えて、車両用手摺り１２が角柱状とされ、本体部１１が、車両用手摺り１２の外径に合わせた形状として同様に角柱状とされてもよい。
【0024】
次に、上記第１又は第２実施形態に係る紫外線殺菌装置１０，２０が示す構造を前提として、更に特有の構成を有する紫外線殺菌装置１００の実施形態を説明する。図５は、特有の構成を有する紫外線殺菌装置１００の第１実施形態を示す図である。図５（Ａ）は特有の構成を有する紫外線殺菌装置１００の第１実施形態を示す、図２に示すＢ－Ｂ線での断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＣ－Ｃ線での断面を部分的に示した図であり、紫外線照射を受けて外周部１１１が有色に変化した状態を示す図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ－Ｃ線での断面を部分的に示した図であり、人の手が触れて当該手の熱により部分的に消色した外周部１１１の状態を示す図である。
【0025】
特有の構成を有する紫外線殺菌装置１００の第１実施形態は、第１又は第２実施形態に係る紫外線殺菌装置１０，２０のいずれの構造を備えていてもよいが、第１実施形態に係る紫外線殺菌装置１０の構造を備える場合を例にして説明する。
【0026】
図５（Ａ）に示すように、特有の構成を有する紫外線殺菌装置１００の第１実施形態では、第１実施形態に係る紫外線殺菌装置１０の構成を備え、更に、外周部１１１に、フォトクロミック色素のスピロピラン又はスピロ系化合物（以下、単にフォトクロミック色素という）Ｐｇが含まれている。外周部１１１は、上述したアクリル、石英、又は蛍石等で形成された筒状部材からなるが、フォトクロミック色素Ｐｇが充填（表面に塗布）されている。そして、紫外線照射部１３が紫外線を照射して、このような外周部１１１の内壁面１１Ｂ側から外周部１１１の内部を通って外周面１１Ａまで紫外線を到達させる。
【0027】
外周部１１１が紫外線照射部１３により紫外線の照射を受けると、図５（Ｂ）に示すように、外周部１１１内のフォトクロミック色素Ｐｇはメロシアニン体の異性化（開環体）により有色（ここでは、黒色）に変化する。このため、外周部１１１は、外周面１１Ａを含む全体が紫外線により殺菌されるが、外周部１１１を透過する紫外線は、有色のメロシアニン体（開環体）により遮られて外周部１１１の外周面１１Ａよりも外側には通過せず、外周面１１Ａまでで止まる。
【0028】
また、このように紫外線照射で有色に変化した外周部１１１は、外周面１１Ａに人の手が触れて、当該手の熱（約３５～４０℃）が伝達されると、手が接触している間は、図５（Ｃ）に示すように、触れた指により加熱されている部分Ｐ１のフォトクロミック色素Ｐｇは元のメロシアニン体（閉環体）に戻り消色する。このため、外周部１１１内において元のメロシアニン体（閉環体）に戻ったフォトクロミック色素Ｐｇの部分Ｐ１では、メロシアニン体により紫外線が遮られるという現象は起こらないため、紫外線照射部１３により照射された紫外線は、外周部１１１内を透過して外周面１１Ａよりも外側に通過する状態になる。ここで、当該外周面１１Ａ部分には、人の手が触れているため、紫外線は外周面１１Ａにおいて人の手により遮られる。従って、紫外線照射部１３により照射された紫外線は、外周面１１Ａまで到達して、外周部１１１及び接触している人の手部分を殺菌するが、紫外線殺菌装置１００の周辺に放出されることはない。
【0029】
このように、特有の構成を有する紫外線殺菌装置１００の第１実施形態によれば、紫外線殺菌装置１００の周辺に紫外線を放出することなく、紫外線照射部１３から照射する紫外線により外周部１１１及び接触している人の手部分を効果的に殺菌することができる。
【0030】
次に、上記第１又は第２実施形態に係る紫外線殺菌装置１０，２０が示す構造を前提として、更に特有の構成を有する紫外線殺菌装置１００の第２実施形態を説明する。図６は、特有の構成を有する紫外線殺菌装置１００の第２実施形態を示す図である。図６（Ａ）は特有の構成を有する紫外線殺菌装置１００の第２実施形態を示す、図２に示すＢ－Ｂ線での断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＤ－Ｄ線での断面を部分的に示した図であり、液晶ブラインド装置が紫外線を透過させていない状態を示す図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＤ－Ｄ線での断面を部分的に示した図であり、液晶ブラインド装置が紫外線を透過させている状態を示す図である。
【0031】
第２実施形態に係る紫外線殺菌装置１００は、第１又は第２実施形態に係る紫外線殺菌装置１０，２０のいずれの構造を備えていてもよいが、第１実施形態に係る紫外線殺菌装置１０の構造を備える場合を例にして説明する。但し、外周部１１１の構造は第１又は第２実施形態に係る紫外線殺菌装置１０，２０の構造とは異なる。
【0032】
図６（Ａ）に示すように、第２実施形態に係る紫外線殺菌装置１００では、第１実施形態に係る紫外線殺菌装置１０の構成が備えられ、更に、外周部１１１の外周面１１Ａにおける予め定められた領域に、静電容量方式の静電容量センサーＳｎが設けられている。当該予め定められた領域は、人の手が触れる領域として定められた外周面１１Ａの全域又はその一部領域である。ここでは、予め定められた領域を当該全域として説明する。本実施形態で用いる静電容量センサーＳｎは、透明である。また、静電容量センサーＳｎは、外周部１１１の一部であり、静電容量センサーＳｎの外周面が外周部１１１の外周面１１Ａをなすものとする。
【0033】
また、外周部１１１には、液晶ブラインド装置５０がその周方向の全域を覆って設けられている。液晶ブラインド装置５０は、例えば、２枚の透明電極付きガラス基板で液晶層を挟んだ構造である。液晶ブラインド装置５０は、液晶層内の液晶分子の向きと２枚の偏光板の偏光方向を組み合わせて光の透過量を制御して紫外線の透過及び不透過を切り換える。
【0034】
外周部１１１は、液晶ブラインド装置５０の上（外側）に静電容量センサーＳｎが重ねて設けられてなる。静電容量センサーＳｎは、既存の静電容量センサーであり、外周面１１Ａに対して人の手が接触すると、当該接触した領域部分についてのスイッチがオンとなり、外周面１１Ａに対して人の手が接触していないときに接触していない部分についてのスイッチがオフとなり、これら各領域についてのスイッチオンオフを示す、オン信号及びオフ信号を液晶ブラインド装置５０に出力する。
【0035】
液晶ブラインド装置５０は、静電容量センサーＳｎからオン信号を受け取ったときに当該オン信号の対象となっている領域部分については紫外線を透過させ、静電容量センサーＳｎからオフ信号を受け取ったときは当該オフ信号の対象となっている領域部分については紫外線を透過させない動作を行う。
【0036】
これにより、第２実施形態に係る紫外線殺菌装置１００では、外周部１１１が紫外線照射部１３により紫外線の照射を受けている状態で、人の手が外周面１１Ａに触れず、静電容量センサーＳｎがオフ信号を液晶ブラインド装置５０に出力しているときは、図６（Ｂ）に示すように、液晶ブラインド装置５０は、当該オフ信号の対象となっている領域部分については紫外線を透過させない。
【0037】
また、第２実施形態に係る紫外線殺菌装置１００では、外周部１１１が紫外線照射部１３により紫外線の照射を受けている状態で、人の手が外周面１１Ａに触れて、静電容量センサーＳｎがオン信号を液晶ブラインド装置５０に出力しているときは、図６（Ｃ）に示すように、液晶ブラインド装置５０は、当該オン信号の対象となっている領域部分については紫外線を透過させる。
【0038】
このように液晶ブラインド装置５０が、当該オン信号の対象となっている領域部分についてのみ紫外線を透過させるとき、外周部１１１の内壁面１１Ｂ側から紫外線照射部１３により照射される紫外線は外周面１１Ａよりも外側に通過する状態にする。ここで、当該外周面１１Ａのオン信号の対象となる部分には、人の手が触れているため、紫外線は外周面１１Ａの外側では人の手により遮られる。従って、紫外線照射部１３により照射された紫外線は、外周部１１１及びその外周面１１Ａ（静電容量センサーＳｎを含む）と、接触している人の手部分とを殺菌するが、紫外線殺菌装置１００の周辺に照射されることはない。
【0039】
すなわち、特有の構成を有する紫外線殺菌装置１００の第２実施形態によれば、紫外線殺菌装置１００の周辺に紫外線を放出することなく、紫外線照射部１３から照射する紫外線により外周部１１１及びその外周面１１Ａ（静電容量センサーＳｎを含む）と、接触している人の手部分とを効果的に殺菌することができる。
【0040】
次に、上記第１実施形態に係る紫外線殺菌装置１０が示す構造を前提として、更に特有の構成を有する紫外線殺菌装置１００の第３実施形態を説明する。第３実施形態に係る紫外線殺菌装置１００は、第１実施形態に係る紫外線殺菌装置１０の構造を備えている。
【0041】
第３実施形態に係る紫外線殺菌装置１００では、図７に示すように、紫外線照射部１３による照射で、内周部１１２及び外周部１１１を透過して外周面１１Ａに入射する紫外線の角度θが、外周面１１Ａに入射する紫外線が全反射を生じる臨界角θc以上とされている。
【0042】
このため、第３実施形態に係る紫外線殺菌装置１００によれば、外周面１１Ａを通過して紫外線殺菌装置１００の周辺に紫外線を放出させることなく、外周面１１Ａを殺菌することができる。
【0043】
なお、第３実施形態に係る紫外線殺菌装置１００では、紫外線照射部１３の第１照射部１３１及び第２照射部１３２から照射される紫外線は、外周面１１Ａに入射する紫外線の角度θを安定して臨界角θc以上にするために、凸レンズを通すことにより紫外線同士の平行度の高い光線を作り出して、第１照射部１３１及び第２照射部１３２からの紫外線照射方向を一定方向に限定し、この光線を外周部１１１に向かわせることにより、光線による外周面１１Ａに対する紫外線の入射角度を一定にすることが望ましい。下記に示す第４実施形態でも同様である。
【0044】
このように、上記紫外線殺菌装置１０，２０，１００によれば、除菌対象である本体部１１の外周面１１Ａに対して、本体部１１の外側からではなく、内壁面１１Ｂから紫外線が照射される。このため、紫外線照射部１３と除菌対象との距離は本体部１１の厚み分のみに近くなり、除菌対象に対して紫外線照射部１３を接近した位置に配置できるので、除菌対象と紫外線照射部１３との距離を従来よりも縮めることができる。また、紫外線照射部１３を本体部１１の内部に配設しているので、紫外線照射部１３の配設のために複雑な構造が要求されることもない。これにより、上記実施形態に係る紫外線殺菌装置１０，２０，１００では、装置の大型化及び構造の複雑化を招くことなく、比較的低出力な紫外線照射機能でも、人の手が触れる部分である外周面１１Ａを、十分に除菌することが可能になる。
【0045】
次に、上記紫外線殺菌装置１００の第３実施形態が示す構造を前提として、更に特有の構成を有する紫外線殺菌装置１００の第４施形態を説明する。第４実施形態に係る紫外線殺菌装置１００の説明では、紫外線殺菌装置１００の第３実施形態と異なる構造について説明する。
【0046】
第４実施形態に係る紫外線殺菌装置１００は、外周部１１１は、可撓性を有する材質、例えば、シリコーンゲル、又はアクリルアミドゲル等からなる。
【0047】
図８（Ａ）に示すように、紫外線照射部１３は内周部１１２の内部に設けられ、内周部１１２の内を通って、外周部１１１の外周面１１Ａに到達する。更に、紫外線照射部１３による照射で外周部１１１の外周面１１Ａに入射する紫外線の角度θが、外周面１１Ａに入射する紫外線が全反射を生じる臨界角θc以上とされている。ここでは、「臨界角」からは紫外線が全反射を生じるものとしている。すなわち、第４実施形態に係る紫外線殺菌装置１００では、外周部１１１の外周面１１Ａに入射する紫外線の角度θが、外周面１１Ａに入射する紫外線が全反射を生じる臨界角θc以上となる紫外線照射部１３を用いる。
【0048】
ここで、人が外周部１１１の外周面１１Ａを手で握り、外周面１１Ａに押圧が加わると、外周部１１１は可撓性を有するため、外周部１１１の外周面１１Ａは、図８（Ｂ）に示すように、内周部１１２側に撓む。このとき、外周面１１Ａに対する紫外線の入射角は、撓む前の角度θから撓み後の角度θ１に変化し、両角度はθ＞θ１の関係となる部分が生じる。このため、撓み後の角度θ１が臨界角θc未満となれば、紫外線は外周面１１Ａを透過して外周部１１１の外方に向かうことになる。これにより、紫外線照射部１３により照射された紫外線は、外周面１１Ａまで到達して、外周部１１１及び接触している人の手部分を殺菌する。しかしながら、当該撓んだ部分の外周面１１Ａ部分には、人の手が触れているため、紫外線は外周面１１Ａにおいて人の手により遮られる。従って、紫外線照射部１３により照射された紫外線は、外周面１１Ａまで到達して、外周部１１１及び接触している人の手部分を殺菌するが、紫外線殺菌装置１００の周辺に放出されることは極めて少ない。
【0049】
このため、特有の構成を有する紫外線殺菌装置１００の第４実施形態によれば、紫外線殺菌装置１００の周辺に紫外線を放出することなく、紫外線照射部１３から照射する紫外線により外周部１１１及び接触している人の手部分を効果的に殺菌することができる。
【0050】
次に、上記紫外線殺菌装置１００の第３実施形態が示す構造を前提として、更に特有の構成を有する、紫外線殺菌装置１００の第５実施形態となる紫外線殺菌装置１０Ａを説明する。以下には、紫外線殺菌装置１０Ａが、第４実施形態に係る紫外線殺菌装置１００と異なる点を説明する。
【0051】
紫外線殺菌装置１０Ａは、紫外線殺菌装置１００の第３実施形態とは本体部１１の構成が異なる。紫外線殺菌装置１０Ａにおいて、本体部１１は、長さ方向の両端部が開放され、開放された開口部から内部に、棒状部材である車両用手摺り１２の受け入れが可能とされている構成は、紫外線殺菌装置１００の第３実施形態と同様であるが、紫外線殺菌装置１０Ａでは、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、本体部１１が、外周部１１３と、スペーサー１１４と、内周部１１２とで構成される点で、紫外線殺菌装置１００の第３実施形態とは異なっている。なお、各実施形態では、全ての図において、紫外線殺菌装置の構造を分かりやすく示すために、装置各部の大きさは実際とは異なる大きさで例示している。特に図９Ａ及び図９Ｂ以降の各図では、紫外線殺菌装置１００の第３実施形態の構造を分かりやすく示すために、各部材の相対的な大きさは実際とは異なる大きさで示している。
【0052】
上記の外周部１１３は、可撓性を有する材質、例えば、ＰＥＴ等からなる筒状の部材である。外周部１１３は、外側からの押圧により撓むことが可能な厚さ、例えば、0.1～0.6mmの厚さとされることが好ましい。外周部１１３は、撓むことが可能な強度を確保できる場合は、シリコーンゲル又はアクリルアミドゲル等からなるものとしてもよい。本実施形態では、外周部１１３の厚さが0.2mmであるものとする。内周部１１２は、上述したように、紫外線を透過させる材質の部材（例えば、アクリル、石英、又は蛍石）により形成された筒状の部材である。
【0053】
外周部１１３は、スペーサー１１４を介して内周部１１２の壁面１１２Ｂに取り付けられている。すなわち、外周部１１３は、内周部１１２よりも直径が大きい筒状である。外周部１１３は、スペーサー１１４により、内周部１１２の壁面１１２Ｂから一定距離だけ離れた位置において、内周部１１２の外周に沿った形状で、内周部１１２の外方を覆っている。すなわち、外周部１１３の内壁面１１３Ａと内周部１１２の壁面１１２Ｂとの間には、スペーサー１１４が介在し、当該スペーサー１１４により、外周部１１３の内壁１１３Ａと内周部１１２の壁面１１２Ｂとの間に、これら両部材間が上記一定距離となる空間Ｓが設けられている。
【0054】
スペーサー１１４は、紫外線を透過させない材質の部材、例えば、合成樹脂等により形成される。スペーサー１１４は、少なくとも紫外線照射部１３に対向する側面部が紫外線を透過させない素材により形成されていればよい。例えば、スペーサー１１４は、アクリル、石英、又は蛍石等により形成され、上記側面部に、紫外線を遮光する素材からなる遮光層が設けられたものであってもよい。スペーサー１１４は例えば、その高さｈが上記一定距離とされ、上記一定距離は、例えば、0.05～0.1mm、最も好ましくは0.07mmとされる。本実施形態では、上記一定距離は、0.07mmであるものとする。また、スペーサー１１４は、例えば、(i)長さが上記一定距離で、直径が1～2mmの円柱状、又は、(ii)長さが上記一定距離で、外周部１１１の径方向から見た断面視での対角線が1～2mmの四角柱状とされる。
【0055】
ここで、スペーサー１１４は、例えば、
図１０に示すように、スペーサー１１４は、内周部１１２の外周部１１３側の壁面を周方向に取り囲む輪状とされる。スペーサー１１４は、上記一定距離の高さhを幅として有する輪状からなる。スペーサー１１４は、本体部１１の長さ方向において複数の位置に設けられる。例えば、当該方向において隣り合う２つのスペーサー１１４により挟まれて形成される矩形領域Ｓｑは、少なくとも、一般的な人の親指の腹部分の面積として予め定められた面積以上の領域が収まる大きさとされる。これにより、例えば、人が手で本体部１１の外周部１１３を外周側から掴んで押圧したときに、外周部１１３の矩形領域Ｓｑ部分が内周部１１２方向に撓むことを可能にしている。この場合における矩形領域Ｓｑは、好ましくは、例えば、本体部１１の長さ方向幅が3cmで、当該長さ方向に直交する方向の長さは、輪状のスペーサー１１４の直径とされる。なお、紫外線照射部１３の向かい合う第１照射部１３１及び第２照射部１３２は、上記長さ方向における第１照射部１３１及び第２照射部１３２の間に必ず２つのスペーサー１１４が配置される状態で設けられる。
図１０に示すように、スペーサー１１４は、内周部１１２の外周部１１３側の壁面を周方向に取り囲む輪状とされる。スペーサー１１４は、上記一定距離の高さhを幅として有する輪状からなる。スペーサー１１４は、本体部１１の長さ方向において複数の位置に設けられる。例えば、当該方向において隣り合う２つのスペーサー１１４により挟まれて形成される矩形領域Ｓｑは、少なくとも、一般的な人の親指の腹部分の面積として予め定められた面積以上の領域が収まる大きさとされる。これにより、例えば、人が手で本体部１１の外周部１１３を外周側から掴んで押圧したときに、外周部１１３の矩形領域Ｓｑ部分が内周部１１２方向に撓むことを可能にしている。この場合における矩形領域Ｓｑは、好ましくは、例えば、本体部１１の長さ方向幅が3cmで、当該長さ方向に直交する方向の長さは、輪状のスペーサー１１４の直径とされる。なお、紫外線照射部１３の向かい合う第１照射部１３１及び第２照射部１３２は、上記長さ方向における第１照射部１３１及び第２照射部１３２の間に必ず２つのスペーサー１１４が配置される状態で設けられる。
【0056】
更に、図９Ｂに示すように、内周部１１２には、内周部１１２の径方向（厚さ方向）に窪んだ凹部からなる収容部１１２１が設けられている。収容部１１２１は、図９Ｂに示す側面視で、紫外線照射部１３の紫外線照射部分の一部を空間Ｓに露出させ、更に外周部１１３の厚み方向において外周部１１３内に一部が入り込んだ状態で、紫外線照射部１３を収容する。これにより、紫外線照射部１３による外周部１１３内への紫外線照射を可能にしている。
【0057】
そして、紫外線照射部１３の第１照射部１３１及び第２照射部１３２は、図９Ｂに示す側面視で、外周部１１３の外周面１１Ａに対して平行に外周部１１３内を進む紫外線を照射する。紫外線照射部１３による機能により当該平行な紫外線を照射してもよいし、凸レンズ１１６を用いて、当該平行な方向に紫外線が照射されるようにしてもよい。本実施形態では、凸レンズ１１６を用いる例を説明する。すなわち、紫外線殺菌装置１００の第５実施形態では、このようにして当該平行な方向に紫外線を照射可能となる紫外線照射部１３を用いる。
【0058】
本実施形態では、本体部１１には、凸レンズ１１６が備えられている。凸レンズ１１６は、紫外線照射部１３の第１照射部１３１及び第２照射部１３２が紫外線を照射する方向となる、第１照射部１３１及び第２照射部１３２の前方に設けられている。第１照射部１３１及び第２照射部１３２から照射される紫外線は、凸レンズ１１６を通すことにより、図９Ｂに示す側面視で、外周部１１３の外周面１１Ａに対して平行な光線を作り出して、第１照射部１３１及び第２照射部１３２からの紫外線照射方向を、本体部１１の長さ方向となる一定方向に限定する。これにより、紫外線照射部１３の第１照射部１３１及び第２照射部１３２から照射される紫外線は、図９Ｂに示すように、上記長さ方向において、外周部１１３の外周面１１Ａ及び内壁１１３Ａに対して平行に、外周部１１３内を進む。
【0059】
続いて、第５実施形態に係る紫外線殺菌装置１０Ａにおいて、人が手で本体部１１の外周部１１３を外周側から掴んで押圧したときの様子を説明する。図１１は、紫外線殺菌装置１０Ａを、人が手で本体部１１の外周部１１３を外周側から掴んで押圧したときの様子を側断面視で示す図である。
【0060】
紫外線殺菌装置１０Ａを、人が手で本体部１１の外周部１１３を外周側から押圧していない場合、すなわち、外周部１１３が内周部１１２方向に撓んでいない場合、紫外線照射部１３の第１照射部１３１及び第２照射部１３２から照射される紫外線は、図９Ｂに示すように、外周部１１３及び内周部１１２に対して平行に外周部１１３内を進むため、外周部１１３の外周面１１Ａがフラットな状態である状態では外周面１１Ａに入射しない。
【0061】
一方、紫外線殺菌装置１０Ａを、人が手で本体部１１の外周部１１３を外周側から掴んで押圧した場合、例えば、手の指部分により外周部１１３が押圧される。このとき、図１１に示すように、外周部１１３の矩形領域Ｓｑ部分が内周部１１２方向に撓んで凹む。また、スペーサー１１４により、外周部１１３の内壁１１３Ａと内周部１１２の壁面１１２Ｂとの間の空間Ｓは、スペーサー１１４の高さｈである上記一定距離となるため、上記押圧による矩形領域Ｓｑ部分の撓み量ｄは、上記一定距離までに収まる。上記一定距離は、上述のように0.07mmであるが、この数値は、人の手の指における指紋の溝深さに角層の厚みを加算した距離の一般的な値が約0.07mmであることに対応している。
【0062】
このため、外周部１１３内を外周部１１３の外周面１１Ａに対して平行に進む紫外線照射部１３から照射される紫外線は、外周部１１３に撓みが生じていない限り、外周部１１３に対して入射しないが、図１１に示すように、上記押圧により形成された矩形領域Ｓｑ部分の撓み部分１１３Ｃには到達する。このとき、撓み部分１１３Ｃに到達した紫外線は、撓み部分１１３Ｃをなす面に対して臨界角θcよりも小さい角度で入射する紫外線は、撓み部分１１３Ｃをなす外周面１１Ａを透過して外周部１１３の外方に向かい、外周部１１３を押圧している指まで到達する。このため、紫外線照射部１３により照射された紫外線は、外周面１１Ａ及び外周面１１Ａに接触している人の手部分を殺菌する。しかしながら、当該撓み部分１１３Ｃの外周面１１Ａ部分には、人の手が触れているため、外周面１１Ａを透過した紫外線は外周面１１Ａにおいて人の手により遮られる。従って、外周面１１Ａを透過した紫外線が、紫外線殺菌装置１００の周辺に放出されることは極めて少ない。
【0063】
なお、撓み部分１１３Ｃに到達した紫外線は、撓み部分１１３Ｃをなす外周部１１３の外周面１１Ａに対して臨界角θc以上の角度で入射した場合、撓み部分１１３Ｃの当該外周面１１Ａで全反射する。なお、このように紫外線が入射した外周面１１Ａ部分には、人の指が触れており、しかも、外周部１１３と人の指の光屈折率が近似することから、エバネッセント場は発生しない。仮に、紫外線が全反射する撓み部分１１３Ｃの領域で人の指が触れていない外周面１１Ａ部分があり、当該部分にエバネッセント場が発生しても、発生するエバネッセント場は100～150nm以下の厚みである。そして、当該部分には、人の手指からの皮脂汚れ（皮脂膜、剥離した角層、汗、汗が乾いて残った塩分や尿素等）、更には、周辺からの塵、埃、又は化粧残り等が付着し、これらはエバネッセント場の厚みよりも遙かに厚いため、皮脂汚れ等が付着した状態の外周面１１Ａによりエバネッセント場で殺菌を行うことは不可能である。このため、紫外線殺菌装置１０Ａでは、接触面１１Ａ及び接触面１１Ａに接触している人の手部分の殺菌は、エバネッセント場ではなく、接触面１１Ａを透過する紫外線により行う。
【0064】
このように、特有の構成を有する紫外線殺菌装置１０Ａによれば、紫外線照射部１３から照射する紫外線により人の手が触れている外周部１１３の外周面１１Ａ、更には当該外周面１１Ａに接触している人の手部分を効果的に殺菌することができる。ここで、紫外線として、UVC254nmを用いる場合、紫外線は人の手の表面から0.06～0.1mmの深さまで透過する。ここで、紫外線殺菌装置１０Ａでは、スペーサー１１４の高さｈ及び上記一定距離が0.07mmであるため、撓み部分１１３Ｃに外側から入り込む人の手部分（指等）は、手の表面から0.07mmまでの部分となる。このため、撓み部分１１３Ｃの接触面１１Ａを透過して外周部１１３の外方に向かう紫外線は、人の手の指における表皮（一般的に、肌の表皮は表面から0.2mm程度の厚みとされている）における、指紋の溝（一般的に0.05mm程度）及び角層（肌の表面から0.02mm程度の厚み）程度まで、すなわち、指紋の溝の最も深い部分における表面から角層の厚みの程度（0.05+0.02＝0.07mm）までの部分しか照射せず、人の手の表面から深く内部までは入り込まない。
【0065】
このように外周面１１Ａを透過した紫外線は、人の手の表皮における角層を照射しつつも、肌の表面から角層までしか到達しないので、安全に人の手の表面を確実に殺菌できる。なお、紫外線照射部１３から照射されて外周部１１３の外周面１１Ａに対して平行に空間Ｓ内を進む紫外線は、撓み部分１１３Ｃの接触面１１Ａを透過したとき、内周部１１２側へ屈折するため、撓んだ外周面１１Ａの窪みの内部に留まり、当該窪み内においてのみ人の手の表面（角層）を照射する。そして、当該窪み内では、紫外線は人の手により遮られているため、紫外線殺菌装置１０Ａの周辺への紫外線の放出は極めて少ない。
【0066】
更に、第６実施形態として、第５実施形態の構成に加えて、紫外線殺菌装置１０Ａの外周部１１３に、上述したフォトクロミック色素Ｐｇを充填（表面に塗布）させるようにしてもよい。図１２は、紫外線殺菌装置１０Ａの第６実施形態を示す図である。第６実施形態では、図１２に示すように、外周部１１３の外周面１１Ａの周面には、フォトクロミック色素Ｐｇのスピロピラン又はスピロオキサジンからなる物質Ｍが塗布され、外周面１１Ａの周面が当該物質Ｍにより覆われている。
【0067】
この第６実施形態では、図１３に示すように、人が手で外周部１１３を外周側から掴んで押圧した場合、手の指部分により外周面１１Ａが押圧され、外周部１１３の矩形領域Ｓｑ部分が内周部１１２方向に撓んで凹むが、このとき、触れた指により加熱されている部分Ｐ１におけるフォトクロミック色素Ｐｇは元のメロシアニン体（閉環体）に戻り消色する。このため、上記平行に本体部１１の長さ方向に進む紫外線が外周部１１３内に照射されたとき、紫外線は外周部１１３の撓み部分を通過して当該人の手の指に到達する。一方、当該撓み部分であっても、触れた指により加熱されていない部分Ｐ２におけるフォトクロミック色素Ｐｇは有色のままとなるため、紫外線は、外周部１１３の外周面１１Ａ（物質Ｍ）よりも外側に通過せず、また、当該撓み部分における人の指が触れていない領域には紫外線が到達しないためエバネッセント場は発生しない。
【0068】
従って、第６実施形態では、上記のように人が手で本体部１１の外周部１１３を外周側から掴んで押圧して、外周部１１３が内周部１１２側に撓んだときに、撓み部分１１３Ｃにおいて、人の手が触れていない領域が存在した場合であっても、当該領域では、人の手が触れていないことから、フォトクロミック色素Ｐｇはメロシアニン体の異性化（開環体）により有色（ここでは、黒色）に変化しているため、紫外線は、有色のメロシアニン体（開環体）により遮られて外周部１１３の外周面１１Ａよりも外側には到達せず、外周面１１Ａ（物質Ｍ）までで止まる。このため、人の手が存在しない当該領域においても、紫外線が手の間を通り抜けて紫外線殺菌装置１０Ａの周辺に放出されることはない。これにより、更に確実に、紫外線殺菌装置１０Ａの周辺に紫外線が放出される事態を防止することができる。また、第６実施形態では、外周面１１Ａでの紫外線の全反射により紫外線が外部に放出されることを防止する構成ではなく、フォトクロミック色素Ｐｇの有色化により外周面１１Ａに紫外線を到達させないことで、紫外線が外部に放出されることを防止する構成を採っているため、外周面１１Ａに水滴や異物が付着した場合でも、紫外線が全反射せずに紫外線殺菌装置１０Ａの周辺に放出するといった事態は生じない。
【0069】
続いて、紫外線殺菌装置１０Ａの第５実施形態の更なる実施形態である第７実施形態を説明する。図１４は、紫外線殺菌装置１０Ａの第７実施形態において、本体部１１を側方の外側から見た状態を示す図である。当該更なる実施形態では、紫外線殺菌装置１０Ａの第５実施形態と同様に、紫外線照射部１３が外周部１１３の厚み方向において外周部１１３内に一部が入り込んだ状態で内周部１１２に配置される。そして、当該更なる実施形態では、外周部１１３の紫外線照射部１３に対向する断面に遮光壁５１が設けられている。図１４に示すように、遮光壁５１は、紫外線照射部１３に対向する外周部１１３の断面領域であって、外周部１１３の厚み方向における、外周部１１３の外周面１１Ａが内周部１１２側に撓む部分１１３Ｃ（図１５）以外の領域と、当該厚み方向において当該撓む部分１１３Ｃにその最大撓み量の半分まで入り込んだ領域とに設けられている。この遮光壁５１は、紫外線照射部１３から照射される紫外線を遮断可能な素材（例えば、合成樹脂）により形成されている。
【0070】
更に、当該第７実施形態でも、スペーサー１１４は、第５実施形態と同様の構成であり、紫外線を透過させない素材（例えば、合成樹脂）で構成されている。紫外線照射部１３の向かい合う第１照射部１３１及び第２照射部１３２は、上記長さ方向における第１照射部１３１及び第２照射部１３２の間に必ず２つのスペーサー１１４が配置される状態で設けられる。
【0071】
紫外線照射部１３は、遮光壁５１が設けられていない領域を通して、上記平行に本体部１１の長さ方向に進む紫外線を外周部１１３内に照射することで、外周部１１３の外周面１１Ａが内周部１１２側に撓む部分の上記厚み方向における一部にのみ紫外線を照射する。
【0072】
これにより、図１５に示すように、撓み部分１１３Ｃの外周面１１Ａに触れている人の手の表面からごく浅い部分に限定して紫外線を照射できるため、人の手の表面を更に安全に殺菌することができる。
【0073】
更に、紫外線殺菌装置１０Ａの第７実施形態の更なる実施形態としての第８実施形態を説明する。図１６は、紫外線殺菌装置１０Ａの第７実施形態の更なる実施形態において、本体部１１を側方の外側から見た状態を示す図である。
【0074】
第８実施形態では、紫外線照射部１３の第１照射部１３１及び第２照射部１３２のそれぞれの紫外線照射方向の前方となる、外周部１１３の内壁１１３Ａと内周部１１２の壁面１１２Ｂとの間に設けられた上記空間Ｓに、紫外線照射部１３から照射される紫外線を遮断する遮光板６０が第１照射部１３１及び第２照射部１３２にそれぞれ密接させて設けられている。すなわち、遮光板６０は、第１照射部１３１及び第２照射部１３２が空間Ｓに向けて紫外線を発光する部分に設けられ、第１照射部１３１及び第２照射部１３２による空間Ｓに向けた紫外線の発光を遮る機能を果たす。
【0075】
また、第８実施形態では、第７実施形態とは、スペーサー１１４の構成及び配置が異なる。第８実施形態では、複数のスペーサー１１４は、紫外線を透過させる素材及び透過させない素材のいずれであっても構わない。当該複数のスペーサー１１４は、図１７に示すように、本体部１１を側方の外側から見た場合に、内周部１１２の壁面１１２Ｂ上に、一定間隔（例えば、3cm）おきに複数設けられる。例えば、４つのスペーサー１１４により形成される矩形領域Ｓｑ１は、少なくとも、一般的な人の親指の腹部分の面積として予め定められた面積以上の領域が収まる大きさとされる。好ましくは、矩形領域Ｓｑ１は、各辺3cm×3cmの9cm2とされる。これにより、例えば、人が手で本体部１１の外周部１１３を外周側から掴んで押圧したときに、外周部１１３の矩形領域Ｓｑ１部分が内周部１１２方向に撓むことを可能にしている。
【0076】
これにより、第８実施形態では、図１７に示すように、スペーサー１１４が紫外線を透過させる素材であったとしても、撓み部分１１３Ｃの外周面１１Ａに触れている人の手の表面からごく浅い部分に限定して紫外線を照射でき、人の手の表面を更に安全に殺菌することができる。
【0077】
次に、紫外線照射部１３，２３が照射する紫外線について説明する。紫外線は、波長の長さによってUV-A（紫外線Ａ波）、UV-B（紫外線Ｂ波）、UV-C（紫外線Ｃ波）の３種類に分けられる。そして、高い除菌力を持つ波長２２２nmの紫外線（UV-C）は人に与える害が最小である。
【0078】
また、照射距離１００mm、照度１mW／cm2で紫外線（波長２２２nm又は２５４nm）を照射した場合に、ウイルスの不活性化に必要な紫外線照射量（３．５mJ／cm2）に達するまでの時間（ウイルスの不活性化までに要する時間）が６秒であった、との研究結果が発表されている。
【0079】
ウイルスの不活性化に必要な紫外線照射量（必要照射量）に到達する時間は紫外線の照度に反比例するので、照度が大きければ、必要照射量に到達する時間は短くなり、逆に、照度が小さければ、必要照射量に到達する時間は長くなる。
【0080】
例えば、仕様が照射距離２０mm、照度７mW／cm2の紫外線照射部を用いて、除菌対象物を除菌しようとした場合、この照度は上記研究結果（１mW／cm2）の７倍であるので、除菌対象物までの距離が仕様と同じ２０mmのときには、紫外線照射量は、０．８６秒（≒６秒×１／７）で必要照射量に到達することになる。
【0081】
上記の各実施形態では、除菌対象物に紫外線が照射されるまでに、例えば、アクリル（透過率１０％）で構成された本体部１１を透過するので、紫外線の照度は減衰し、上記紫外線照射部を用いて、２０mm離れた除菌対象物を除菌しようとした場合、照度は０．７mW／cm2（≒７×１０％）まで減衰する。
【0082】
上記研究結果から、照度１mW／cm2の紫外線でのウイルス不活性化までに要する時間は６秒であることが分かっている。また、必要照射量に到達する時間は照度に反比例するので、照度が０．７mW／cm2のとき、ウイルス不活性化までに要する時間は８．５７秒（≒６秒／０．７）となる。すなわち、上記紫外線照射部１３，２３を用いて、２０mm離れた除菌対象物を除菌しようとした場合、ウイルス不活性化までに要する時間は約８．５７秒となる。
【0083】
このため、本実施形態では、本体部１１をアクリルで構成する場合には、一例として、仕様を、波長２２２nm又は２５４nm、照射距離２０mm、照度７mW／cm2とした紫外線照射部１３，２３を用いる。
【0084】
なお、仕様を、波長２２２nm又は２５４nm、照射距離２０mm、照度７mW／cm2とした紫外線照射部１３，２３を用いて、３０mm離れた除菌対象物を除菌しようとした場合、光の減衰の法則により、照度は７mW／cm2から３．１１mW／cm2（≒７×（２０／３０）2）に減衰する。
【0085】
上記の各実施形態では、除菌対象物に紫外線が照射されるまでに、例えば、アクリル（透過率１０％）で構成された本体部１１を透過するので、紫外線の照度は減衰し、上記紫外線照射部を用いて、３０mm離れた除菌対象物を除菌しようとした場合、照度は０．３１mW／cm2（≒３．１１×１０％）まで減衰する。
【0086】
上記研究結果から、照度１mW／cm2の紫外線でのウイルス不活性化までに要する時間は６秒であることが分かっている。また、必要照射量に到達する時間は照度に反比例するので、照度が０．３１mW／cm2のとき、ウイルス不活性化までに要する時間は１９．３５秒（≒６秒／０．３１）となる。すなわち、上記紫外線照射部１３を用いて、３０mm離れた除菌対象物を除菌しようとした場合、ウイルス不活性化までに要する時間は約１９秒となる。
【0087】
【符号の説明】
【0088】
１ 鉄道車両
１０，１００，１０Ａ 紫外線殺菌装置
１１１ 外周部
１１ 本体部
１１Ａ 外周面
１１Ｂ 内壁面
１１Ｃ 開口部
１１２ 内周部
１２ 車両用手摺り
１３ 紫外線照射部
１３１ 第１照射部
１３２ 第２照射部
２０ 紫外線殺菌装置
２１ 本体部
２１Ａ 外周面
２１Ｂ 内壁
２３ 紫外線照射部
５０ 液晶ブラインド装置
５１ 遮光壁
６０ 遮光板
Ｐｇ フォトクロミック色素
Ｓｎ 静電容量センサー
１１３ 外周部
１１３Ｃ 撓み部分
１１４ スペーサー
１１６ 凸レンズ
Ｍ 物質
Ｓ 空間
１０，１００，１０Ａ 紫外線殺菌装置
１１１ 外周部
１１ 本体部
１１Ａ 外周面
１１Ｂ 内壁面
１１Ｃ 開口部
１１２ 内周部
１２ 車両用手摺り
１３ 紫外線照射部
１３１ 第１照射部
１３２ 第２照射部
２０ 紫外線殺菌装置
２１ 本体部
２１Ａ 外周面
２１Ｂ 内壁
２３ 紫外線照射部
５０ 液晶ブラインド装置
５１ 遮光壁
６０ 遮光板
Ｐｇ フォトクロミック色素
Ｓｎ 静電容量センサー
１１３ 外周部
１１３Ｃ 撓み部分
１１４ スペーサー
１１６ 凸レンズ
Ｍ 物質
Ｓ 空間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【手続補正書】
【提出日】2021-08-02
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0076】
これにより、第８実施形態では、図１８に示すように、スペーサー１１４が紫外線を透過させる素材であったとしても、撓み部分１１３Ｃの外周面１１Ａに触れている人の手の表面からごく浅い部分に限定して紫外線を照射でき、人の手の表面を更に安全に殺菌することができる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図17】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図18】
【手続補正書】
【提出日】2021-11-19
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外周面が人の手が触れる接触面とされ、長さ方向の少なくとも一端部が開放されて、内部に棒状部材を受け入れる開口部が形成された筒状の本体部と、
前記本体部に取り付けられ、紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、
前記本体部は、前記外周面を有して紫外線を透過させる素材により形成された筒状の外周部と、前記本体部の径方向において前記外周部の内側に設けられた筒状の内周部とを有し、
前記内周部に、照射する紫外線が前記外周部の内壁面に向けて進む向きで前記紫外線照射部が設けられ、
前記紫外線照射部は、紫外線が前記外周部の内部を透過して前記外周面まで到達する照射出力とされ、
前記外周部は、
フォトクロミック色素のスピロピラン又はスピロオキサジンからなる物質を含み、前記紫外線照射部による紫外線照射時には有色となって、紫外線を前記外周面よりも外側に通過させず、
前記外周面に人の手が触れたときに、当該手の熱により加熱されている前記外周面部分のフォトクロミック色素が消色して、前記紫外線照射部により照射された紫外線が前記外周部内を透過して前記外周面よりも外側に通過する状態になる紫外線殺菌装置。
前記本体部に取り付けられ、紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、
前記本体部は、前記外周面を有して紫外線を透過させる素材により形成された筒状の外周部と、前記本体部の径方向において前記外周部の内側に設けられた筒状の内周部とを有し、
前記内周部に、照射する紫外線が前記外周部の内壁面に向けて進む向きで前記紫外線照射部が設けられ、
前記紫外線照射部は、紫外線が前記外周部の内部を透過して前記外周面まで到達する照射出力とされ、
前記外周部は、
フォトクロミック色素のスピロピラン又はスピロオキサジンからなる物質を含み、前記紫外線照射部による紫外線照射時には有色となって、紫外線を前記外周面よりも外側に通過させず、
前記外周面に人の手が触れたときに、当該手の熱により加熱されている前記外周面部分のフォトクロミック色素が消色して、前記紫外線照射部により照射された紫外線が前記外周部内を透過して前記外周面よりも外側に通過する状態になる紫外線殺菌装置。
【請求項2】
外周面が人の手が触れる接触面とされ、長さ方向の少なくとも一端部が開放されて、内部に棒状部材を受け入れる開口部が形成された筒状の本体部と、
前記本体部に取り付けられ、紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、
前記本体部は、前記外周面を有して紫外線を透過させる素材により形成された筒状の外周部と、前記本体部の径方向において前記外周部の内側に設けられた筒状の内周部とを有し、
前記内周部に、照射する紫外線が前記外周部の内壁面に向けて進む向きで前記紫外線照射部が設けられ、
前記紫外線照射部は、紫外線が前記外周部の内部を透過して前記外周面まで到達する照射出力とされ、
前記外周部の前記外周面には、前記外周面に対して人の手が接触したときに、当該接触した領域部分についてのスイッチがオンとなり、この領域部分についてのスイッチオンを示すオン信号を出力し、前記外周面に対して人の手が接触していないときに接触していない部分についてのスイッチがオフとなり、この領域についてのスイッチオフを示すオフ信号を出力する静電容量センサーが設けられ、
前記外周部には、前記静電容量センサーから前記オン信号を受け取ったときに前記オン信号の対象となっている領域部分については紫外線を透過させ、前記静電容量センサーから前記オフ信号を受け取ったときは前記オフ信号の対象となっている領域部分については紫外線を透過させない動作を行う液晶ブラインド装置とが設けられている紫外線殺菌装置。
前記本体部に取り付けられ、紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、
前記本体部は、前記外周面を有して紫外線を透過させる素材により形成された筒状の外周部と、前記本体部の径方向において前記外周部の内側に設けられた筒状の内周部とを有し、
前記内周部に、照射する紫外線が前記外周部の内壁面に向けて進む向きで前記紫外線照射部が設けられ、
前記紫外線照射部は、紫外線が前記外周部の内部を透過して前記外周面まで到達する照射出力とされ、
前記外周部の前記外周面には、前記外周面に対して人の手が接触したときに、当該接触した領域部分についてのスイッチがオンとなり、この領域部分についてのスイッチオンを示すオン信号を出力し、前記外周面に対して人の手が接触していないときに接触していない部分についてのスイッチがオフとなり、この領域についてのスイッチオフを示すオフ信号を出力する静電容量センサーが設けられ、
前記外周部には、前記静電容量センサーから前記オン信号を受け取ったときに前記オン信号の対象となっている領域部分については紫外線を透過させ、前記静電容量センサーから前記オフ信号を受け取ったときは前記オフ信号の対象となっている領域部分については紫外線を透過させない動作を行う液晶ブラインド装置とが設けられている紫外線殺菌装置。