特開 2023-148367 紫外線照射装置の設定方法

(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】P2023148367

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】紫外線照射装置の設定方法

(51)【国際特許分類】

   A61L 9/20 20060101AFI20231005BHJP

   A61L 2/10 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

A61L9/20

A61L2/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022056344

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162570

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 早苗

(72)【発明者】

【氏名】古賀 渚紗

【テーマコード（参考）】

4C058

4C180

【Ｆターム（参考）】

4C058AA23

4C058AA30

4C058BB06

4C058CC02

4C058DD07

4C058DD11

4C058DD16

4C058KK02

4C058KK12

4C058KK22

4C058KK32

4C058KK46

4C180AA07

4C180AA10

4C180DD03

4C180HH17

4C180HH19

4C180LL04

(57)【要約】

【課題】室内の処理に適した紫外線が効率よく照射される紫外線照射装置の設定方法を提供すること。
【解決手段】実施形態によれば、紫外線照射装置の設定方法は、紫外線を照射する紫外線照射部をそれぞれ備える１つ以上の紫外線照射装置の設定方法であって、紫外線照射装置の１つの紫外線照射部の中心と面中心が一致する１辺が１ｍの仮想面を備えていて１つの紫外線照射部を内側に含まないように設定された１辺が１ｍの仮想立方体空間に対する紫外線の強度が５μＷ／ｃｍ^２以上である領域の割合が４９．８％以上となるように、１つ以上の紫外線照射装置を設定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

紫外線を照射する紫外線照射部をそれぞれ備える１つ以上の紫外線照射装置の設定方法であって、
前記紫外線照射装置の１つの前記紫外線照射部の中心と面中心が一致する１辺が１ｍの仮想面を備えていて１つの前記紫外線照射部を内側に含まないように設定された１辺が１ｍの仮想立方体空間に対する紫外線の強度が５μＷ／ｃｍ^２以上である領域の割合が４９．８％以上となるように、前記１つ以上の紫外線照射装置を設定する
紫外線照射装置の設定方法。

【請求項2】

前記仮想立方体空間に対する、前記紫外線の強度が５μＷ／ｃｍ^２以上である領域の割合が４９．８％以上となるように、２つ以上の前記紫外線照射部を配設する
請求項１に記載の紫外線照射装置の設定方法。

【請求項3】

前記２つ以上の紫外線照射部は、それぞれから照射される紫外線が前記仮想立方体空間に入射するように配設される
請求項２に記載の紫外線照射装置の設定方法。

【請求項4】

紫外線を照射する紫外線照射部をそれぞれ備える２つ以上の紫外線照射装置の設定方法であって、
予め定められた仮想立方体空間に対する前記紫外線の強度が閾値以上である領域の割合である第１の割合が、前記紫外線照射装置が１つだけ配設されているときの前記領域の割合である第２の割合よりも大きくなるように、前記２つ以上の紫外線照射装置を設定し、
前記閾値は、前記仮想立方体空間における除菌の程度と前記紫外線照射装置の動作モードとによって決まる
紫外線照射装置の設定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、紫外線照射装置の設定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

室内に存在する細菌及びウイルス等を紫外線の照射によって処理する紫外線照射装置が用いられている。紫外線は、細菌及びウイルス等の処理に効果的である。その一方で、長時間の紫外線の照射は、人体にも影響を与え得る。したがって、人のいる室内で紫外線照射装置が用いられる場合では、室内の処理に適した紫外線が効率よく照射されることが求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－３６７０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、室内の処理に適した紫外線が効率よく照射される紫外線照射装置の設定方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態によれば、紫外線照射装置の設定方法は、紫外線を照射する紫外線照射部をそれぞれ備える１つ以上の紫外線照射装置の設定方法であって、紫外線照射装置の１つの紫外線照射部の中心と面中心が一致する１辺が１ｍの仮想面を備えていて１つの紫外線照射部を内側に含まないように設定された１辺が１ｍの仮想立方体空間に対する紫外線の強度が５μＷ／ｃｍ^２以上である領域の割合が４９．８％以上となるように、１つ以上の紫外線照射装置を設定する。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、室内の処理に適した紫外線が効率よく照射される紫外線照射装置の設定方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、紫外線照射装置の設定方法の一例としての、紫外線照射装置の配設方法の一例について示す概略図である。

【図2A】図２Ａは、紫外線の照射量と、照射時間と、強度との関係を示す図である。

【図2B】図２Ｂは、紫外線の照射量と、照射時間と、強度との関係を示す図である。

【図2C】図２Ｃは、紫外線の照射量と、照射時間と、強度との関係を示す図である。

【図3】図３は、１つの紫外線照射装置の配設例を示す図である。

【図4A】図４Ａは、紫外線照射部からの鉛直方向の距離が０ｃｍの仮想面での小空間毎の強度を示す図である。

【図4B】図４Ｂは、紫外線照射部からの鉛直方向の距離が５０ｃｍの仮想面での小空間毎の強度を示す図である。

【図4C】図４Ｃは、紫外線照射部からの鉛直方向の距離が１００ｃｍの仮想面での小空間毎の強度を示す図である。

【図5】図５は、図３の配設例における閾値と割合の関係の一例を示す図である。

【図6】図６は、図５の関係を表すグラフである。

【図7】図７は、２つの紫外線照射部が平面距離で縦横１ｍの間隔を空けて配設された配設例を示す図である。

【図8】図８は、紫外線照射部からの鉛直方向の距離が５０ｃｍの仮想面での小空間毎の強度を示す図である。

【図9】図９は、図７の配設例における閾値と割合の関係の一例を示す図である。

【図10】図１０は、図９の関係を表すグラフである。

【図11】図１１は、９個の紫外線照射部が配設された配設例を示す図である。

【図12A】図１２Ａは、紫外線照射部からの鉛直方向の距離が５０ｃｍの仮想面での小空間毎の強度を示す図である。

【図12B】図１２Ｂは、紫外線照射部からの鉛直方向の距離が１００ｃｍの仮想面での小空間毎の強度を示す図である。

【図13】図１３は、図１１の配設例における閾値と割合の関係の一例を示す図である。

【図14】図１４は、図１３の関係を表すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

実施形態に係る紫外線照射装置は、紫外線を照射対象物（例えば、細菌及びウイルス等が少なくとも１つ以上付着している箇所）に照射することで、照射対象物を殺菌、除菌又は滅菌することが可能である。ここで、以下の実施形態における用語「除菌」は、用語「滅菌」又は「殺菌」に置き換えられ得る。

【0009】

実施形態の紫外線照射装置の設定方法は、紫外線を照射する紫外線照射部（１１）をそれぞれ備える１つ以上の紫外線照射装置の設定方法であって、紫外線照射装置の１つの紫外線照射部（１１）の中心と面中心が一致する１辺が１ｍの仮想面を備えていて１つの紫外線照射部（１１）を内側に含まないように設定された１辺が１ｍの仮想立方体空間（ＶＳ）に対する紫外線の強度が５μＷ／ｃｍ^２以上である領域の割合が４９．８％以上となるように、１つ以上の紫外線照射装置を設定する。

【0010】

実施形態の紫外線照射装置の設定方法は、仮想立方体空間（ＶＳ）に対する、紫外線の強度が５μＷ／ｃｍ^２以上である領域の割合が４９．８％以上となるように、２つ以上の紫外線照射部（１１－１９）を配設する。これにより、室内の処理に適した紫外線の照射が効率よく行われる。

【0011】

実施形態の紫外線照射装置の設定方法では、２つ以上の紫外線照射部（１１－１９）は、それぞれから照射される紫外線が仮想立方体空間（ＶＳ）に入射するように配設される。これにより、室内の処理に適した紫外線の照射が効率よく行われる。

【0012】

実施形態の紫外線照射装置の設定方法は、紫外線を照射する紫外線照射部（１１－１９）をそれぞれ備える２つ以上の紫外線照射装置の設定方法であって、予め定められた仮想立方体空間（ＶＳ）に対する紫外線の強度が閾値以上である領域の割合である第１の割合が、紫外線照射装置が１つだけ配設されているときの領域の割合である第２の割合よりも大きくなるように、２つ以上の紫外線照射装置を設定し、閾値は、仮想立方体空間における除菌の程度と紫外線照射装置の動作モードとによって決まる。これにより、室内の処理に適した紫外線の照射が効率よく行われる。

【0013】

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、紫外線照射装置の設定方法の一例としての、紫外線照射装置の配設方法の一例について示す概略図である。実施形態に係る紫外線照射装置は、部屋Ｒに配設される。部屋Ｒは、１辺が１ｍの立方体空間よりも大きい空間を有していれば、特に限定されるものではない。部屋Ｒは、オフィス環境、カフェ、貸会議室、ファミリーレストランといった場所に設けられ得る。さらに、ここでは、「部屋」と記載しているが、実施形態に係る部屋Ｒは、スタジアム、競技場、コンサート会場といった空間であってもよい。

【0014】

図１に示すように、部屋Ｒには、人Ｈが滞在し得る。人Ｈは、部屋Ｒに出入りできる。部屋Ｒにおける人Ｈが触れた箇所等は、人Ｈに付着していた細菌やウイルス等により汚染されることがある。このような汚染箇所は、適切かつ速やかに除菌されることが好ましい。また、例えば、人Ｈが部屋Ｒに持ち込み、部屋Ｒの空気内に滞在している（漂っている）細菌やウイルス等も、適切かつ速やかに除菌されることが好ましい。

【0015】

実施形態では、部屋Ｒの例えば天井に紫外線照射装置が配設される。紫外線照射装置は、紫外線照射装置が備える紫外線照射部１１が部屋Ｒ内の空間に面する若しくは露出するように配設される。紫外線照射部１１は、部屋Ｒの天井から下方、すなわち部屋Ｒの床面に向けて紫外線を照射できるように配設される。紫外線照射部１１は、光源及び電源を備える。光源は、非ＬＥＤ（Light Emitting Diode）のランプ（例えば、水銀ランプ、メタルハライドランプ、蛍光形紫外線ランプ、エキシマランプ等）であってもよく、ＬＥＤであってもよい。光源は、例えば、ＵＶ－ＬＥＤを用いた発光回路を含み、少なくとも波長が３８０ｎｍ以下の紫外線を照射できるように構成されている。紫外線照射部１１は、人Ｈが部屋Ｒに居るときであっても、居ないときであっても紫外線を照射し得る。ここで、紫外線照射装置は、必ずしも部屋Ｒの天井に配設される必要はなく、部屋Ｒの任意の場所に配設され得る。

【0016】

ここで、実施形態においては、紫外線照射装置の設定（設置）を決めるに当たり、仮想立方体空間ＶＳが定義される。仮想立方体空間ＶＳは、紫外線照射部１１における紫外線の照射の程度を評価するための空間であって、紫外線照射部１１の紫外線照射中心と面中心が一致する１辺が１ｍの仮想面を備えていて紫外線照射部１１を内側に含まないように、すなわち紫外線照射部１１が仮想面に外接するように設定された１辺が１ｍの仮想立方体空間である。

【0017】

紫外線の照射による除菌の程度は、一般に紫外線の照射量によって決まる。一例では、ウイルスを９９．９９％程度除菌できる照射量は４０００μＪ／ｃｍ^２であり、ウイルスを９９．９０％程度除菌できる照射量は３０００μＪ／ｃｍ^２であり、ウイルスを９９．００％程度除菌できる照射量は２０００μＪ／ｃｍ^２であり、ウイルスを９０．００％程度除菌できる照射量は１０００μＪ／ｃｍ^２であるとされている。

【0018】

紫外線の照射量（照度）は、紫外線の強度と紫外線の照射時間との積で決まる。したがって、強度が強い程、また、照射時間が長い程、紫外線による除菌の効果は高まる。一方で、紫外線は、人体にも影響を与えるものである。このため、安全上の観点から、人への紫外線暴露量には、上限値が定められている。例えば、１日当たりの人への紫外線暴露量については、米国産業衛生専門家会議（ＡＣＧＩＨ）及び日本産業規格（ＪＩＳ Ｚ ８８１２）等で、許容限界値（Threshold Limited Values:ＴＬＶ）が規定されている。例えば、波長２２２ｎｍの紫外線のＴＬＶは、２２ｍＪ／ｃｍ^２である。このように、人の居る環境下で除菌が行われるためには、ＴＬＶを超えないように紫外線の強度と照射時間とが設定される必要がある。

【0019】

また、空気除菌の観点で室内の換気が１時間に２回行われることが推奨されている。つまり、時間平均として３０分間に１回の換気が行われればよい。したがって、この３０分の間に空気除菌が完了するように紫外線が照射されることが望ましい。

【0020】

図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃは、紫外線の照射量と、照射時間と、強度との関係を示す図である。ここで、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃの「定義」はどの程度の除菌を目的とするかを示す。また、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃの「照射量」は「定義」の除菌を実施するために必要な紫外線の照射量を示す。照射量の単位はμＪ／ｃｍ^２である。図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃの「照射時間」は、「定義」の除菌を実施するために必要な紫外線の照射時間を示す。照射時間の単位はｓｅｃ（秒）である。図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃの「閾値」は、「定義」の除菌を実施するために必要な紫外線の強度を示す。閾値、すなわち強度の単位は、μＷ／ｃｍ^２である。

【0021】

図２Ａは、紫外線照射部１１の動作モードとして３０分間の紫外線の連続照射をする第１のモードがある場合の関係を示す図である。３０分間の紫外線の連続照射ができる場合、照射時間は、１８００秒に固定され得る。前述したように、ウイルスを９９．９９％程度除菌できる照射量は４０００μＪ／ｃｍ^２であるから、ウイルスを９９．９９％程度除菌できる単位時間あたりの照射強度の閾値は、４０００／１８００≒２．２２μＷ／ｃｍ^２である。同様に、ウイルスを９９．９０％程度除菌できる閾値は３０００／１８００≒１．６７μＷ／ｃｍ^２であり、ウイルスを９９．００程度％除菌できる閾値は２０００／１８００≒１．１１μＷ／ｃｍ^２であり、ウイルスを９０．００％程度除菌できる閾値は１０００／１８００≒０．５６μＷ／ｃｍ^２である。これらの閾値に従って３０分間の紫外線の照射が行われれば、所望のウイルス除菌を行いつつ、紫外線の照射量が２２ｍＪ／ｃｍ^２を上回ることはない。

【0022】

図２Ｂは、紫外線照射部１１の動作モードとして１分おきの紫外線の間欠照射（つまり、１分点灯、１分消灯を繰り返す）をする第２のモードがある場合の関係を示す図である。１分おきの間欠照射の場合、１分毎に紫外線の照射されない期間が存在する。したがって、３０分での除菌が完了するためには照射時間は、９００秒に固定され得る。これにより、ウイルスを９９．９９％程度除菌できる単位時間あたりの照射強度の閾値は、４０００／９００≒４．４４μＷ／ｃｍ^２である。同様に、ウイルスを９９．９０％程度除菌できる閾値は３０００／９００≒３．３３μＷ／ｃｍ^２であり、ウイルスを９９．００程度％除菌できる閾値は２０００／９００≒２．２２μＷ／ｃｍ^２であり、ウイルスを９０．００％程度除菌できる閾値は１０００／９００≒１．１１μＷ／ｃｍ^２である。これらの閾値に従って１分毎の間欠照射が行われれば、所望のウイルス除菌を行いつつ、紫外線の照射量が２２ｍＪ／ｃｍ^２を上回ることはない。

【0023】

図２Ｃは、紫外線照射部１１の動作モードとして１分の紫外線の照射と２分の紫外線の照射停止とを繰り返すモードがある場合の関係を示す図である。この場合、３０分での除菌が完了するためには照射時間は、６００秒に固定され得る。これにより、ウイルスを９９．９９％程度除菌できる単位時間あたりの照射強度の閾値は、４０００／６００≒６．６７μＷ／ｃｍ^２である。同様に、ウイルスを９９．９０％程度除菌できる閾値は３０００／６００≒５．００μＷ／ｃｍ^２であり、ウイルスを９９．００程度％除菌できる閾値は２０００／６００≒３．３３μＷ／ｃｍ^２であり、ウイルスを９０．００％程度除菌できる閾値は１０００／６００≒１．６７μＷ／ｃｍ^２である。これらの閾値に従って１分間の照射と２分間の照射停止とが行われれば、所望のウイルス除菌を行いつつ、紫外線の照射量が２２ｍＪ／ｃｍ^２を上回ることはない。

【0024】

このように、３０分での除菌を目的とする場合、閾値は、必要とされる除菌の程度を満足できる紫外線の照射量と紫外線照射部１１の動作モードとによって変化する。紫外線照射部１１からの紫外線の照射の結果、閾値以上となる領域がなるべく多くなるように紫外線照射装置の設定がされることが望ましい。この設定のための評価が仮想立方体空間ＶＳを用いて行われる。以下、詳しく説明される。

【0025】

図３は、１つの紫外線照射装置の配設例を示す図である。ここで、図３は、紫外線照射装置の紫外線照射部１１を部屋Ｒの天井から見たときの図である。図３に示すように、仮想立方体空間ＶＳの１つの仮想面の面中心は、１つの紫外線照射部１１の紫外線照射中心と一致している。

【0026】

ここで、ある強度Ｉの紫外線をある配光角θで照射する１つの紫外線照射部１１だけが配設されている状態を考える。仮想立方体空間ＶＳにおける閾値以上の強度の領域の割合が大きいほどに、仮想立方体空間ＶＳの中の多くの領域が除菌され、部屋Ｒを効率良く除菌し得ることを意味している。この割合は、例えば仮想立方体空間ＶＳを１００ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍの小空間に分割し、閾値以上の強度を有する小空間の数をカウントすることによって計算される。なお、カウントする小空間の数は、小空間内に照射される紫外線の平均強度が閾値以上の小空間の数であってもよいし、小空間内に照射される紫外線の最大強度（若しくは最小強度）が閾値以上の小空間の数であってもよい。また、小空間内の積算強度で閾値との比較がされてもよい。

【0027】

例えば、図１に示す仮想立方体空間ＶＳにおいて、紫外線照射部１１からの鉛直方向の距離が０ｃｍ、５０ｃｍ、１００ｃｍの仮想面Ｐ０、Ｐ５０、Ｐ１００での小空間毎の強度がそれぞれ図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃで示すものである。ここで、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃにおける領域Ａ１は、強度が閾値以上である小空間の領域である。また、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃにおける領域Ａ２は、強度が０よりも大きくて閾値未満の小空間の領域である。さらに、図４Ａにおける領域Ａ３は、強度が０の小空間の領域である。強度が０の小空間の領域は、紫外線が全く照射されていない領域である。

【0028】

例えば、紫外線照射部１１の直下である０ｃｍの仮想面では、図４Ａに示すように、領域Ａ１に含まれる小空間の数が４個、領域Ａ２に含まれる小空間の数が１２個、領域Ａ３に含まれる小空間の数が８４個である。

【0029】

同様に、紫外線照射部１１から５０ｃｍの仮想面では、図４Ｂに示すように、領域Ａ１に含まれる小空間の数が３２個、領域Ａ２に含まれる小空間の数が６８個である。また同様に、紫外線照射部１１から１００ｃｍの仮想面では、図４Ｃに示すように、領域Ａ１に含まれる小空間の数が８８個、領域Ａ２に含まれる小空間の数が１２個である。図４Ｂ及び図４Ｃにおいて、領域Ａ１に含まれる小空間の数が多くなるのは、紫外線照射部１１から照射される紫外線の配光により、紫外線が広がって照射されるためである。

【0030】

以上のようにしてカウントされる領域Ａ１に含まれる小空間の総数を仮想立方体空間ＶＳに含まれる小空間の総数、すなわち１０００で除することによって、閾値以上の強度の領域の割合が計算される。

【0031】

図５は、図３の配設例における閾値と割合の関係の一例を示す図である。ここで、図５で示される割合は、図２Ｃの場合、すなわち紫外線照射部１１の動作モードとして１分の紫外線の照射と２分の紫外線の照射停止とを繰り返すモードがある場合の閾値に対して計算される割合である。また、図５の閾値の単位は、ｍＷ／ｃｍ^２である。つまり、図５は、単位面積あたりに、閾値の強度以上の紫外線が照射される小空間の割合を示す図である。図５からも明らかなように、閾値が大きくなると割合は小さくなる。図６は、図５の関係を表すグラフである。ここで、図６の横軸は閾値を示し、図６の縦軸は割合を示す。図６に示すように、図５に示す閾値と割合とはｙ＝－０．０４２１ｘ＋０．７０３の１次関数で近似され得る。したがって、紫外線の照射の条件が同じであれば、閾値が決められることで割合が決められる。

【0032】

例えば、図６に示す割合を基準として紫外線の照射の条件が適切であるか否かが判定され得る。つまり、１つの紫外線照射部１１だけが配設されていて閾値が５．００μＷ／ｃｍ^２に決められている場合、そのときに計算される割合である第２の割合が図６で示した第１の割合としての４９．８％よりも大きい場合には、そのときの紫外線照射部１１の紫外線の照射の条件は、仮想立方体空間ＶＳの中が効率良く空気除菌され、部屋Ｒを効率良く空気除菌する条件となる。なお、第１の割合としての４９．８％に達していない場合でも、例えば、強度Ｉを増加させることにより、強度が閾値以上となる領域の割合は増加し、閾値を満たす小空間の割合が４９．８％以上を満たすことで、部屋Ｒを効率良く空気除菌することが可能となる。また例えば、配光角θを変えることによっても領域の割合は変化する。例えば、図４Ａに示した領域Ａ１は、紫外線が全く照射されていない領域である。しかしながら、配光角θを変えることによって、領域Ａ１の小空間の強度が閾値以上となり、閾値を満たす小空間の割合が４９．８％以上を満たすことで、部屋Ｒを効率良く空気除菌することが可能となる。このような強度Ｉの条件及び配光角θの条件は、シミュレーション等で決められてもよい。

【0033】

さらに、１つの紫外線照射部だけでなく、２つ以上の紫外線照射部が組み合わせられることによって割合の増加が見込める場合もある。図７は、２つの紫外線照射部１１、１２が平面距離で縦横１ｍの間隔を空けて配設された配設例を示す図である。図７では、仮想立方体空間ＶＳの仮想面の中心は、紫外線照射部１１の紫外線照射中心と一致している。紫外線照射部１１、１２は、ともに強度Ｉの紫外線を配光角θで照射する。なお、紫外線照射部１２は、紫外線照射部１１を備える紫外線照射装置とは異なる紫外線照射装置が備える紫外線照射部であり、紫外線照射部１１と同様の形態で、部屋Ｒに配設される。

【0034】

図８は、紫外線照射部１１からの鉛直方向の距離が５０ｃｍの仮想面Ｐ５０での小空間毎の強度を示す図である。紫外線照射部１１に加えて紫外線照射部１２から照射される紫外線も仮想立方体空間ＶＳに入射することにより、領域Ａ１に含まれる小空間の数が４９個に増加する。

【0035】

図９は、図７の配設例における閾値と割合の関係の一例を示す図である。図９で示される割合は、図５と同様、すなわち紫外線照射部１１及び紫外線照射部１２の動作モードとして１分の紫外線の照射と２分の紫外線の照射停止とを繰り返すモードがある場合の閾値に対して計算される割合である。図９からも明らかなように、図５の場合よりもそれぞれの閾値に対する割合が増加している。つまり、紫外線照射部１１及び１２が図８のように配設されることで部屋Ｒの空気除菌効率は改善される。図１０は、図９の関係を表すグラフである。図１０に示すように、図９に示す閾値と割合とはおよそｙ＝－０．０４１５ｘ＋０．７５３の１次関数で近似され得る。

【0036】

図１１は、９個の紫外線照射部が配設された配設例を示す図である。図１１では、紫外線照射部１１を中心としてその周囲に１ｍ又は縦横１ｍの間隔を空けて８個の紫外線照射部１２－１９が配置されている。図１１では、仮想立方体空間ＶＳの仮想面の中心は、紫外線照射部１１の紫外線照射中心と一致している。紫外線照射部１１－１９は、何れも強度Ｉの紫外線を配光角θで照射する。なお、紫外線照射部１３－１９は、紫外線照射部１１を備える紫外線照射装置、紫外線照射部１２を備える紫外線照射装置、とはそれぞれ異なる紫外線照射装置が備える紫外線照射部であり、紫外線照射部１１や紫外線照射部１２と同様の形態で、部屋Ｒに配設される。

【0037】

図１２Ａは、紫外線照射部１１からの鉛直方向の距離が５０ｃｍの仮想面Ｐ５０での小空間毎の強度を示す図である。紫外線照射部１１に加えて紫外線照射部１２－１９から照射される紫外線も仮想立方体空間ＶＳに入射することにより、領域Ａ１に含まれる小空間の数が８８個に増加する。また、図１２Ｂは、紫外線照射部１１からの鉛直方向の距離が１００ｃｍの仮想面Ｐ１００での小空間毎の強度を示す図である。紫外線照射部１１に加えて紫外線照射部１２－１９から照射される紫外線も仮想立方体空間ＶＳに入射することにより、領域Ａ１に含まれる小空間の数が１００個に増加する。つまり、１００ｃｍの仮想面では、すべての小空間が閾値以上の強度を有する。

【0038】

図１３は、図１１の配設例における閾値と割合の関係の一例を示す図である。図１３で示される割合は、図５と同様、すなわち紫外線照射部１１－紫外線照射部１９の動作モードとして１分の紫外線の照射と２分の紫外線の照射停止とを繰り返すモードがある場合の閾値に対して計算される割合である。図１３からも明らかなように、図９の場合よりもそれぞれの閾値に対する割合が増加している。つまり、紫外線照射部１１－１９が図１１のように配設されることで部屋Ｒの空気除菌効率はさらに改善される。図１４は、図１３の関係を表すグラフである。図１４に示すように、図１３に示す閾値と割合とはおよそｙ＝－０．０３３７ｘ＋０．７７５５の１次関数で近似され得る。

【0039】

ここで、２つ以上の紫外線照射部が組み合わせて配設される場合、それぞれの紫外線照射部から照射される紫外線が仮想立方体空間ＶＳに入射するようにそれぞれの紫外線照射部の配置の間隔が決められる。好ましくは、１つの紫外線照射部１１が配設されているときの条件での評価の結果、強度が閾値未満となった小空間に紫外線が入射するようにそれぞれの紫外線照射部の配置の間隔が決められる。この場合において、紫外線照射部の配置の間隔は、必ずしも等間隔である必要はない。このような間隔の条件は、シミュレーション等で決められてもよい。また、２つ以上の紫外線照射部が配設される場合、それぞれの紫外線照射部は、共通の紫外線照射装置に搭載されていてもよいし、別々の紫外線照射装置に搭載されていてもよい。

【0040】

以上説明したように実施形態によれば、１つの紫外線照射部から強度Ｉの紫外線が配光角θで仮想立方体空間ＶＳに照射された際の仮想立方体空間ＶＳにおける紫外線の強度が５μＷ／ｃｍ^２以上である領域の割合を基準にしてその割合が増加するように紫外線照射部の設定が行われる。これにより、仮想立方体空間ＶＳの中の処理に適した紫外線の照射が効率よく行われる。なお、この紫外線強度の設定値である５μＷ／ｃｍ^２は所望の空間除菌の度合いに応じて適宜設定されうる。そして、紫外線強度の設定値の設定に応じて、空間Ｒを効率よく空気除菌可能な小空間の割合の閾値も、例えば、図６、図１０、図１４に示す関係式に則って適宜設定されうる。

【0041】

さらに、２つ以上の紫外線照射部が組み合わせて配設されることにより、１つの紫外線照射部だけでは強度が閾値以上とならない領域の強度も閾値以上となり得る。これにより、さらなる効率化が図られる。

【0042】

ここで、前述した実施形態においては、仮想立方体空間ＶＳは紫外線照射部１１の直下に設定されている。しかしながら、仮想立方体空間ＶＳは、例えば１つの仮想面の中心が紫外線照射部１１の紫外線照射中心と一致するように設定されればよい。例えば、紫外線照射部１１が斜め方向に紫外線を照射するように構成されている場合には、仮想立方体空間ＶＳもそれに応じて斜めに傾くように設定され得る。この場合、紫外線照射部１１の照射面と平行な１面を含む仮想立方体空間ＶＳが設定される。さらには、仮想立方体空間ＶＳは、必ずしも１つの仮想面の中心が紫外線照射部１１の紫外線照射中心と一致していなくてもよい。例えば、仮想立方体空間ＶＳは、紫外線照射部１１から離れた場所に設定されてもよい。

【0043】

また、２つ以上の紫外線照射部が組み合わせて使用される場合、それぞれの紫外線照射部から照射される紫外線の強度、配光及びそれぞれの紫外線照射部の動作モードは必ずしも同一である必要はない。また、紫外線照射部の配置も図７又は図１１で示した配置に限定されるものではない。

【0044】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0045】

１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９…紫外線照射部。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図13】

【図14】