特開 2023-167034 空気紫外線殺菌装置

(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】P2023167034

(43)【公開日】2023-11-24

(54)【発明の名称】空気紫外線殺菌装置

(51)【国際特許分類】

   A61L 9/20 20060101AFI20231116BHJP

   A61L 2/10 20060101ALI20231116BHJP

   F24F 8/22 20210101ALI20231116BHJP

【ＦＩ】

A61L9/20

A61L2/10

F24F8/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022077857

(22)【出願日】2022-05-11

(71)【出願人】

【識別番号】591023985

【氏名又は名称】千代田工販株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】505391023

【氏名又は名称】株式会社 大建設計

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100166589

【弁理士】

【氏名又は名称】植村 貴昭

(72)【発明者】

【氏名】出口憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】掛江純司

(72)【発明者】

【氏名】小村貴史

(72)【発明者】

【氏名】松林寛樹

【テーマコード（参考）】

4C058

4C180

【Ｆターム（参考）】

4C058AA19

4C058BB06

4C058KK02

4C058KK13

4C058KK22

4C058KK33

4C058KK42

4C180AA07

4C180DD03

4C180HH17

4C180JJ01

(57)【要約】

【課題】利便性の高い空気紫外線殺菌装置を提供する。
【解決手段】気体が流入可能な第１開口部（開口部１２ａ）、及び、当該気体が流出可能な第２開口部（前面１１）が形成され、当該気体の流路となるリアクタ１と、リアクタ１の内部に配置される紫外線ランプ３とを備え、紫外線ランプ３の少なくとも第１開口部１２ａ側の端部を軸方向に被覆するカバー３５を設けることにより、利便性の高い空気紫外線殺菌装置を提供することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

気体が流入可能な第１開口部、及び、当該気体が流出可能な第２開口部が形成され、当該気体の流路となるリアクタと、
前記第１開口部の内周面を前記リアクタの内部に延伸させた仮想面の内側に配置される紫外線ランプとを備え、
前記紫外線ランプの前記第１開口部側の端部である一端を軸方向に被覆するカバーを設ける
ことを特徴とする空気紫外線殺菌装置。

【請求項2】

前記紫外線ランプの他端を軸方向に被覆するカバーを設ける
ことを特徴とする請求項１に記載の空気紫外線殺菌装置。

【請求項3】

前記紫外線ランプは、その軸心が前記第１開口部の軸心と同一直線上となるようにして、前記リアクタの内部に設けられる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気紫外線殺菌装置。

【請求項4】

気体が流入可能な第１開口部、及び、当該気体が流出可能な第２開口部が形成され、当該気体の流路となるリアクタと、
前記第１開口部の内周面を前記リアクタの内部に延伸させた仮想面の外側に配置される紫外線ランプとを備える
ことを特徴とする空気紫外線殺菌装置。

【請求項5】

前記紫外線ランプは、その管面が前記仮想面から１０ｍｍ以上外側に離隔するようにして、前記リアクタの内部に設けられる
ことを特徴とする請求項４に記載の空気紫外線殺菌装置。

【請求項6】

前記紫外線ランプが前記仮想面から離隔する方向は、前記リアクタの各壁面のうち前記仮想面との距離が最も短い壁面以外の方向である
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の空気紫外線殺菌装置。

【請求項7】

前記リアクタの内部には、前記紫外線ランプから照射される紫外線が、前記第２開口部側から前記リアクタの外部に漏れないように遮光する遮光板が設けられる
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の空気紫外線殺菌装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紫外線による細菌やウイルス等の危害対象微生物の不活性化に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば下記特許文献１には紫外線ランプにより危害対象微生物を不活性化する装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－３２６２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に開示された装置では、構造が複雑であるため製造やメンテナンスに手間がかかり不便である。本発明では利便性の高い空気紫外線殺菌装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１の観点における空気紫外線殺菌装置は、
気体が流入可能な第１開口部、及び、当該気体が流出可能な第２開口部が形成され、当該気体の流路となるリアクタと、
前記第１開口部の内周面を前記リアクタの内部に延伸させた仮想面の内側に配置される紫外線ランプとを備え、
前記紫外線ランプの前記第１開口部側の端部である一端を軸方向に被覆するカバーを設ける
ことを特徴とする。

【0006】

より好適には、
前記紫外線ランプの他端を軸方向に被覆するカバーを設ける
ことを特徴とする。

【0007】

より好適には、
前記紫外線ランプは、その軸心が前記第１開口部の軸心と同一直線上となるようにして、前記リアクタの内部に設けられる
ことを特徴とする。

【0008】

本発明の第２の観点における空気紫外線殺菌装置は、
気体が流入可能な第１開口部、及び、当該気体が流出可能な第２開口部が形成され、当該気体の流路となるリアクタと、
前記第１開口部の内周面を前記リアクタの内部に延伸させた仮想面の外側に配置される紫外線ランプとを備える
ことを特徴とする。

【0009】

より好適には、
前記紫外線ランプは、その管面が前記仮想面から１０ｍｍ以上外側に離隔するようにして、前記リアクタの内部に設けられる
ことを特徴とする。

【0010】

より好適には、
前記紫外線ランプが前記仮想面から離隔する方向は、前記リアクタの各壁面のうち前記仮想面との距離が最も短い壁面以外の方向である
ことを特徴とする。

【0011】

より好適には、
前記リアクタの内部には、前記紫外線ランプから照射される紫外線が、前記第２開口部側から前記リアクタの外部に漏れないように遮光する遮光板が設けられる
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る空気紫外線殺菌装置によれば、紫外線殺菌装置に送風された空気中に存在する危害対象微生物を、高効率かつ安定的に不活化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施例１に係る空気紫外線殺菌装置（電源装置を除く）の概略的上面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ矢視図である。

【図3】図１のＢ－Ｂ矢視図である。

【図4】図１のＣ－Ｃ矢視図である。

【図5】本発明の実施例１に係る空気紫外線殺菌装置の全体概略図である。

【図6】本発明の実施例１における紫外線ランプ及び支持部材を表わす概略図である。

【図7】図６のＤ－Ｄ矢視図である。

【図8】本発明の実施例１に係る空気紫外線殺菌装置の概略的上面図（遮光板配置の変形例）である。

【図9】本発明の実施例１に係る空気紫外線殺菌装置の概略的上面図（紫外線ランプ配置の変形例）である。

【図10】本発明の実施例２における紫外線ランプの口金付近の概略的拡大図である。

【図11】本発明の実施例３に係る空気紫外線殺菌装置（電源装置を除く）の概略的上面図である。

【図12】図１１のＥ－Ｅ矢視図である。

【図13】本発明の実施例４における紫外線ランプの配置を説明する概略図である。

【図14】本発明の実施例５における紫外線ランプの配置（仮想面内側）を説明する概略図である。

【図15】本発明の実施例５における紫外線ランプの配置（仮想面外側）を説明する概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明は、気相中の危害対象微生物の不活性化の実現を目的とするものである。不活性化の対象となる危害対象微生物は、新型コロナウイルス（ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２）等である。以下、本発明に係る空気紫外線殺菌装置について、実施例にて図面を用いて説明する。

【0015】

［実施例１］
図１～６は、本実施例に係る空気紫外線殺菌装置の概略図である。本実施例に係る空気紫外線殺菌装置は、主たる構成として、リアクタ１、入口管２、紫外線ランプ３、及び、電源装置４を備えている。

【0016】

リアクタ１は、前面１１（第２開口部）が開口した箱状部材であり、それぞれ紫外線ランプ３から照射される紫外線が通過不可の材質からなる、主に側板１２，１３、後板１４、天板１７、底板１８を備えている。

【0017】

一方の側板１２の一部には円状の開口部１２ａ（第１開口部）が形成されており、この開口部１２ａには入口管２が接続されている。また他方の側板１３の一部には矩形の開口部１３ａ（第３開口部）が形成されており、この開口部１３ａには、紫外線ランプ３から照射される紫外線が通過不可の材質からなるドア１３ｂが設けられている。開口部１３ａは開口部１２ａよりも大きく、作業者が入ることができる程度の大きさであるものとする。

【0018】

本実施例に係る空気紫外線殺菌装置を使用する場合には、ドア１３ｂを閉状態として使用してリアクタ１の内部の流路を確保し、一方、本実施例に係る空気紫外線殺菌装置のメンテナンス（例えば後述する紫外線ランプ３の点検や交換）を行う場合には、必要に応じてドア１３ｂを開状態にすることで、リアクタ１の内部のメンテナンスを容易に行うことができる。

【0019】

また、開口した前面１１の開口端面１１ａにはフランジ形状のパッキン１１ｂが形成されている。パッキン１１ｂには複数の螺子孔が形成されており、螺子を用いて外部に接続される。

【0020】

また、リアクタ１の内部には、リアクタ１の後板１４に平行して２枚の遮光板１５，１６が設けられている。この遮光板１５，１６はそれぞれ、紫外線ランプ３から照射される紫外線が通過不可の材質からなる矩形状の板である。

【0021】

第１遮光板１５は、リアクタ１における天板１７の内面１７ａ、側板１２の内面１２ｂ、及び、側板１３の内面１３ｃにそれぞれ固定され、底板１８とは離隔している。一方、第２遮光板１６は、第１遮光板１５の前方（前面１１側）において、リアクタ１における底板１８の上面１８ｅ、側板１２の内面１２ａ、及び、側板１３の内面１３ｃにそれぞれ固定され、天板１７とは離隔している。

【0022】

また、リアクタ１の高さ方向において第１遮光板１５と第２遮光板１６とは一部が重複している。これにより、紫外線ランプ３が点灯している状態において、前面１１側からその紫外線が外部に直接漏れることを防ぐことができる。

【0023】

入口管２は一端２１が開口部１２ａに接続する中空円筒状部材（所謂丸ダクト）であり、他端２２にはフランジ形状のパッキン２３が形成されており、パッキン２３には複数の螺子孔が形成されており、螺子を用いて外部に接続される。

【0024】

このような構造であることでリアクタ１は空気（気体）の流路となる。すなわち、図示しないファンを設けることにより気体が入口管２の他端２２側からリアクタ１の内部に流入し、この気体はリアクタ１の内部において後方から前方に向けて、２枚の遮光板１５，１６をくぐり抜けるように上下に蛇行しながら、開口した前面１１側から流出する。

【0025】

紫外線ランプ３は、リアクタ１の内部に設けられ、紫外線を照射可能な直線状のランプである。この紫外線ランプ３は中圧ランプ（ＭＰ）であるものとする。紫外線ランプ３による紫外線の照射により、リアクタ１の内部を通る気体中の危害対象微生物を不活性化することができる。

【0026】

中圧ランプの特性は下記のとおりである。
波長：不活性化に有効な波長範囲を含む多波長
点灯時の水銀蒸発気圧：４０ｋＰａ～４ＭＰａ程度
ランプ表面温度：６００～９００℃
単位長さ当たりのランプ電力：５０～２５０Ｗ／ｃｍ
不活性化に有効な紫外線出力：５～３０Ｗ／ｃｍ
電力から不活性化に有効な光への変換効率：１０～２０％
発光長：５～１２０ｃｍ
寿命４０００～８８００時間

【0027】

図６，７に示すように、紫外線ランプ３は、内部に水銀が封入された石英ガラス製の管部３０、管部３０の両端に設けられた口金３１，３２、及び、管部３０の内部において口金３１，３２にそれぞれ設けられた電極３３，３４を備えている。

【0028】

直線状の紫外線ランプ３は、リアクタ１の内部に配置される、特に、紫外線ランプ３の軸心が、入口管２及び開口部１２ａの軸心ＡＸと同一直線上となるようにして配置される。これにより、最も効率よく危害対象微生物が不活性化される。図１～４に示すように、本実施例においてはこれにしたがって紫外線ランプ３を配置している。

【0029】

ただし、入口管２の直径は、３０Ａ～２０００Ａ、好ましくは７５Ａ～５００Ａであるものとする（ここでの単位Ａとは管の外径（ｍｍ）を示すものである）。

【0030】

また図４に示すように、紫外線ランプ３の口金３２にはケーブル５の一端５１が電気的に接続されている。このケーブル５の他端５２は、紫外線ランプ３に電力を供給する電源装置４に電気的に接続されている。

【0031】

リアクタ１の底板１８の一部には貫通孔１８ａが形成されており、この貫通孔１８ａには中空筒状部材１９が接続している。ケーブル５は、この貫通孔１８ａ及び中空筒状部材１９を通るようにして、紫外線ランプ３と電源装置４とを電気的に接続している。

【0032】

リアクタ１の底板１８の下面１８ｂには、リアクタ１の幅方向に延伸する脚部１８ｃ，１８ｄが固定されている。２つの脚部１８ｃ，１８ｄは互いにリアクタ１の前後方向に離隔して配置されている。

【0033】

図６，７に示すように紫外線ランプ３は、支持部材６によって口金３１，３２が把持されることで、上述した位置となるようにして支持されている。支持部材６は、ボトムフレーム６１及びスタンド６２を備えている。

【0034】

ボトムフレーム６１は、リアクタ１の内部において底板１８の上面１８ｅに固定されており、リアクタ１の幅方向に延伸している。

【0035】

スタンド６２はコの字型であって、その底部６２ａがボトムフレーム６１に対しねじ止めにより固定されることが可能なものである。スタンド６２の両端６２ｂ，６２ｃは互いにリアクタ１の幅方向に離隔しており、その離隔距離は紫外線ランプ３の口金３１，３２の離隔距離に対応している。

【0036】

コの字型のスタンド６２の両端（上端）６２ｂ，６２ｃにはそれぞれ、紫外線ランプ３の口金３１，３２を把持可能なＵ字型の把持部６２ｄ，６２ｅが設けられている。口金３１，３２は、把持部６２ｄ，６２ｅに対し取り外し可能に把持される。

【0037】

把持部６２ｄ，６２ｅについて詳述する。把持部６２ｄ，６２ｅの上端面には、それぞれ螺子孔が複数形成されており、それぞれ板状部材６２ｆ，６２ｇをねじ止めすることができるようになっている。これによって、開口している把持部６２ｄ，６２ｅの上方をそれぞれ板状部材６２ｆ，６２ｇにより覆うことができる。

【0038】

そして、把持部６２ｄ，６２ｅに紫外線ランプ３の口金３１，３２を把持させた状態において、その上方側から板状部材６２ｆ，６２ｇを取り付けることで、より確実に紫外線ランプ３を固定することができる。

【0039】

紫外線ランプ３の点検時や交換時には、把持部６２ｄ，６２ｅからそれぞれ板状部材６２ｆ，６２ｇを取り外した後、口金３１，３２を取り外すことで、支持部材６から紫外線ランプ３を取り出すことができる。

【0040】

電源装置４は、その内部に収納されている電子安定器によって、紫外線ランプ３に供給される電流、電圧を自動制御して紫外線ランプ３の点灯状態を安定化させるとともに、紫外線ランプ３の状態監視を行う。また、電源装置４は、ブレーカー及び操作切替スイッチが設けられている。これらは電子安定器を外部制御するためのものであり、これにより電子安定器自体のＯＮ／ＯＦＦや、紫外線ランプ３の点灯／消灯等の運転制御を行うことができる。

【0041】

ただし、電源装置４の操作切替スイッチを操作することで、外部の上位盤（図示略）によって（電源装置４を介して）紫外線ランプ３への電力供給の有無を切り替えるようにしてもよい。

【0042】

以上が、本実施例に係る空気紫外線殺菌装置の構成についての説明である。以下では、本実施例に係る空気紫外線殺菌装置を用いた一連の流れについて説明する。

【0043】

まず、電源装置４の制御により紫外線ランプ３を点灯状態とする。次に、図示しないファンを作動させることで、空気が入口管２の他端２２側からリアクタ１の内部に流入する。

【0044】

リアクタ１の内部に流入した気体中の危害対象微生物は、紫外線ランプ３が点灯、すなわち紫外線の照射されることによって不活性化される。

【0045】

危害対象微生物が不活性化された気体は、リアクタ１の内部において後方から前方に向けて、２枚の遮光板１５，１６をくぐり抜けるように上下に蛇行しながら、開口した前面１１側から流出する。
以上が本実施例に係る空気紫外線殺菌装置を用いた一連の流れについての説明である。

【0046】

本実施例においては、第１遮光板１５が、天板１７の内面１７ａ、側板１２の内面１２ｂ、及び、側板１３の内面１３ｃにそれぞれ固定され、第２遮光板１６が、リアクタ１における底板１８の上面１８ｅ、側板１２の内面１２ａ、及び、側板１３の内面１３ｃにそれぞれ固定され、さらに、リアクタ１の高さ方向において第１遮光板１５と第２遮光板１６とは一部が重複しているものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0047】

例えば図８に示すように、第１遮光板１５は側板１３の内面１３ｃ（又は側板１２の内面１２ｂ）と離隔し、第２遮光板１６は側板１２の内面１２ｂ（又は側板１３の内面１３ｃ）と離隔し、第１遮光板１５と第２遮光板１６とは、リアクタ１の幅方向において一部重複するものとしてもよい。

【0048】

すなわち遮光板１５，１６は、紫外線ランプ３が点灯している状態において、紫外線ランプ３から照射される紫外線が、前面１１からリアクタ１の外部に漏れないように遮光するものであればよい。

【0049】

ただし、遮光板１５，１６のうちどちらか一方だけでは、反射紫外線成分の漏洩を防ぐことはできない。この場合、リアクタ１の前面１１にフィルターを直結すれば漏洩した紫外線の被曝によりフィルターが劣化する。もしフィルターを設けない場合には、漏洩した紫外線が直接人の目に照射されてしまう恐れがあり危険である。反対に、遮光板の枚数をさらに増やすと、圧力損失が増えるためファン容量を増加させる必要がある。そのため、本実施例では経済性との両立の観点から遮光板を２枚とした。

【0050】

また、本実施例における紫外線ランプ３は、その軸心が開口部１２ａ（及び入口管２）の軸心ＡＸと同一直線上となるようにして、リアクタ１の内部に設けられるものとした。危害対象微生物の不活性化の効率の観点からしてこの配置が最も好ましいが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0051】

すなわち図９に示すように、紫外線ランプ３は、開口部１２ａの内周面２０をリアクタ１の内部に延伸させた仮想面Ｐの内側に配置されるようにすればよく、その範囲内であれば、紫外線ランプ３の軸心が、軸心ＡＸと同じ方向を向いていなくてもよい。

【0052】

以上説明した本実施例に係る空気紫外線殺菌装置によれば、気体が流入可能な開口部１２ａ（第１開口部）、及び、当該気体が流出可能な前面１１（第２開口部）が形成され、当該気体の流路となるリアクタ１と、第１開口部１２ａの内周面をリアクタ１の内部に延伸させた仮想面Ｐの内側に配置される紫外線ランプ３とを備えるので、リアクタ１内の気体中の危害対象微生物を効率よく不活性化することができる。

【0053】

さらに本実施例に係る空気紫外線殺菌装置によれば、紫外線ランプ３は、その軸心が開口部１２ａの軸心と同一直線上となるようにして、リアクタ１の内部に設けられるので、さらに効率よく気体中の危害対象微生物を不活性化することができる。

【0054】

さらに本実施例に係る空気紫外線殺菌装置によれば、リアクタ１の内部には、紫外線ランプ３から照射される紫外線が、前面１１側からリアクタ１の外部に漏れないように遮光する遮光板１５，１６が設けられるので、安全性を確保することができる。

【0055】

なお、本実施例においては紫外線ランプ３が中圧ランプであるものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、紫外線ランプ３が低圧ランプあるいは低圧高出力アマルガムランプであってもよい。

【0056】

［実施例２］
本実施例に係る空気紫外線殺菌装置は、実施例１に係る空気紫外線殺菌装置の構成の一部を変更したものである。以下では、実施例１と同様の部分については極力省略し、異なる部分を中心に説明する。

【0057】

実施例１のように紫外線ランプ３を配置すると、気体の流れ上、紫外線ランプ３の入口管２側の口金３１及び電極３３が冷却されてしまい、これによって正常点灯状態が維持できず、出力低下や不点灯、電極損耗による短寿命などの不具合が発生する可能性がある。

【0058】

それを防ぐために本実施例では、図１０に示すように、紫外線ランプ３の第１開口部１２ａ側の端部（一端）（口金３１及び電極３３）を軸方向に被覆するカバー３５を設ける。

【0059】

カバー３５は、一端に底部３５ａを有する中空円筒状のものである。底部３５ａはその中央（軸心位置）に孔３５ｂが形成されている。そして、口金３１の外周面が孔３５ｂに固定されるようにする。これにより、口金３１がカバー３５に支持される格好となる。

【0060】

カバー３５の側壁３５ｃは紫外線ランプ３から径方向に離隔している。また側壁３５ｃは、軸方向において口金３１の一部（又は図示とは異なるが全部でもよい）及び電極３３を覆うことが可能な長さを有する。また、カバー３５における底部３５ａと反対側の端部３５ｄは開口している。

【0061】

また、スタンド６２の一端６２ｂに形成された把持部６２ｄＡは、図１０に示すように、平板状の天板６２ｄａ、ボルト６２ｄｂ、ナット６２ｄｃを備えるものとし、カバー３５の側壁には孔を設け、ボルト６２ｄｂを当該孔に通し側壁の内側からナット６２ｄｃで係止する等によって、カバー３５を支持することで、カバー３５が支持する口金３１すなわち紫外線ランプ３を支持するものとしてもよい。

【0062】

ただし、本発明はカバー３５及び把持部６２ｄＡの形状を上述のものに限定するものではなく、カバー３５が口金３１（の一部又は全部）及び電極３３を軸方向に被覆し、そのカバー３５を把持部６２ｄＡが支持する構造であれば、これらはどのような形状であっても良い。

【0063】

さらに本実施例では、紫外線ランプ３の他端（口金３２及び電極３４）にもカバー３５と同様（対称）のカバー３６を設け、端部６２ｃ側の把持部６２ｅＡも、把持部６２ｄと同様（対称）の構造とするのが好ましい。

【0064】

他方の口金３２にもカバー３６を設ける方が好ましい理由としては、そもそも紫外線ランプ３は両端の口金３１，３２及び電極３３，３４が冷えやすい構造となっているため、一方の口金３１だけカバー３５を設けると、他方の口金３２及び電極３４が過冷却され最冷点になり、そこに水銀が溜まってしまい、結局上記不具合が発生する可能性があるためである。口金３１，３２にそれぞれカバー３５，３６を設けることでこれを防ぐことができる。

【0065】

[実施例３]
本実施例に係る空気紫外線殺菌装置は、実施例１，２に係る空気紫外線殺菌装置の構成の一部を変更したものである。以下では、実施例１，２と同様の部分については極力省略し、異なる部分を中心に説明する。

【0066】

図１１，１２に示すように、本実施例に係る空気紫外線殺菌装置は、入口管２に代えて入口管２Ａを備えている。入口管２Ａは、中空四角柱状部材（所謂角ダクト）である点において入口管２と異なる。

【0067】

また、本実施例におけるリアクタ１の開口部（第１開口部）１２ａの形状は、入口管２Ａの形状に合わせて矩形（図１２では入口管２Ａ及び開口部１２ａが正方形となっているが、これらは長方形でもよい）となっている。

【0068】

また、リアクタ１の内部には、この開口部（第１開口部）１２ａを覆うようにして平板７１が（溶接又はボルト締結により）固定されている。当該平板７１の中央には、正円形状の孔７２が形成されている。

【0069】

これにより、本実施例においては、角ダクトである入口管２Ａにおいても、リアクタ１に気体が流入する際には、正円形状の孔７２を通過する必要があるため、結果として、丸ダクトである入口管２を用いた実施例１，２と同等の気体の流れを実現することができる。したがって、紫外線ランプ３による殺菌においても同等の効果を奏するものとすることができる。

【0070】

なお、第１開口部１２ａが矩形では紫外線ランプ３による殺菌効果が完全になくなるということではなく、一定以上の効果を奏することはできる。ただし、第１開口部１２ａが正円形状である方がより高い効果を奏するために、本実施例ではそのような構成としている。

【0071】

[実施例４]
本実施例に係る空気紫外線殺菌装置は、実施例１～３に係る空気紫外線殺菌装置の構成の一部を変更したものである。以下では、実施例１～３と同様の部分については極力省略し、異なる部分を中心に説明する。

【0072】

実施例１においては、紫外線ランプ３が仮想面Ｐの内側に配置されるものとして説明したが、本実施例に係る空気紫外線殺菌装置では、紫外線ランプ３が仮想面Ｐよりも少し外側となるようにしてリアクタ１の内部に配置されるものとする。

【0073】

上記「少し外側」とは、紫外線ランプ３の管面が仮想面Ｐから１０ｍｍ以上外側に離隔するものであることが好ましい。このようにすることで、壁面温度を許容値以下に収めることのできる最小距離を確保したリアクタサイズを小さくすることができるため、設置スペースや製造コストを小さく抑えることができる。しかしこの場合、紫外線ランプ３の過冷却による点灯不安定性に対して、必要最低限の安全率しか確保することができない。すなわち、紫外線ランプ３の過冷却による点灯安定性に対する安全率には余裕度がほぼ確保されていないため、風量変動や気温変動により過冷却側に移行し点灯安定性を損なう危険性がある。このため、何らかの方法により別途風量や気温の安定化を図ることが望ましい。

【0074】

より好ましくは、上記「少し外側」は、紫外線ランプ３の管面が仮想面Ｐから２０ｍｍ以上外側に離隔するものであるものとする。このようにすることで、壁面温度を許容値以下に収めることのできる最小距離を確保したリアクタサイズをある程度小さくすることができるため、設置スペースや製造コストをある程度小さく抑えることができる。またこの場合、紫外線ランプ３の過冷却による点灯不安定性に対して、ある程度の余裕度を持った安全率を確保することができる。すなわち、紫外線ランプ３の過冷却による点灯安定性に対する安全率にある程度の余裕度が確保されるため、風量変動や気温変動により過冷却側に移行し点灯安定性を損なう危険性が低い。このため、何らかの方法により別途風量や気温の安定化を図る必要性を低くすることができる。

【0075】

より好ましくは、上記「少し外側」は、紫外線ランプ３の管面が仮想面Ｐから３０ｍｍ以上外側に離隔するものであるものとする。このようにすることで、壁面温度を許容値以下に収めることのできる最小距離を確保したリアクタサイズが「離隔距離を３０ｍｍ以下とする」よりも相対的に大きくなるため、設置スペースや製造コストが相対的に増大する。しかしこの場合、紫外線ランプ３の過冷却による点灯不安定性に対して、大きな余裕度を持った安全率を確保することができる。すなわち、紫外線ランプ３の過冷却による点灯安定性に対する安全率に大きな余裕度が確保されるため、風量変動や気温変動により過冷却側に移行し点灯安定性を損なう危険性はほぼ無い。このため、何らかの方法により別途風量や気温の安定化を図ることをほぼ不要とすることができる。

【0076】

さらに、上記「少し外側」の向き、すなわち、紫外線ランプ３が仮想面Ｐから離隔する方向は、リアクタ１の各壁面のうち仮想面Ｐとの距離が最も短い壁面である後板１４以外の方向、好ましくは、当該距離が最も長い壁面である天板１７又は底板１８の方向である。

【0077】

具体例として、図１３に示すように、入口管２の直径が２００Ａであり、紫外線ランプ３の管径が２２ｍｍである場合、紫外線ランプ３の軸心が、軸心ＡＸよりもリアクタ２の高さ方向に１５０ｍｍ以上高い位置が好ましい（ただし、紫外線ランプ３をあまりにも上方に設置すると、天板１７との位置が近くなりすぎてしまい、安全性を確保しづらくなる）。

【0078】

また、実施例２ではカバー３５，３６を設けるものとして説明したが、本実施例に係る空気紫外線殺菌装置では、カバー３５，３６を設けないようにする。

【0079】

すなわち本実施例においては、紫外線ランプ３を仮想面Ｐの外側に配置することで口金３１及び電極３３（口金３３及び電極３４）が過冷却されることがなくなり、過冷却を防止するためのカバーを設ける必要がなくなる。

【0080】

さらに本実施例においては、リアクタ１の内面（少なくとも天板１７の内面１７ａ）から１ｃｍ程度離隔するようにして金属板材を設置することで、リアクタ１の壁を二重にする。ただしこの金属板材は、紫外線反射性が高くかつ冷却効果の高いものであり、具体的には板厚０．５ｍｍの純アルミの表面に石英ガラスをコーティングした反射板である。

【0081】

リアクタ２と金属板材との離隔距離については、リアクタ１の内面及び金属板材の温度上昇を防ぐこと、及び、金属板材とリアクタ１の内面との間を通過して紫外線ランプ３による処理が行われないまま通過する気体を最小限に抑えることの両方を実現可能にするため、１ｃｍ程度とする。

【0082】

［実施例５］
本実施例に係る空気紫外線殺菌装置は、実施例１～４に係る空気紫外線殺菌装置の構成の一部を変更したものである。以下では、実施例１～４と同様の部分については極力省略し、異なる部分を中心に説明する。

【0083】

本実施例に係る空気紫外線殺菌装置は、複数の紫外線ランプ３を備えている。実施例１の最後に説明した、紫外線ランプ３が低圧ランプあるいは低圧高出力アマルガムランプである場合や、紫外線ランプ３が中圧ランプであっても、第１開口部１２ａが１０００ｍｍ以上である場合などに、複数の紫外線ランプ３が必要となることが有り得る。

【0084】

例えば紫外線ランプ３が４本の場合、実施例１で説明したように紫外線ランプ３を仮想面Ｐの内側に配置するのであれば、一例として図１４に示すような配置となる。また、実施例４で説明したように紫外線ランプ３を仮想面Ｐの外側に配置しカバーを設けないのであれば、一例として図１５に示すような配置となる。

【0085】

なお、図１５を見れば、全ての紫外線ランプ３の仮想面Ｐからの離隔方向が、実施例４の説明に基づいた方向になっていることが分かる。

【産業上の利用可能性】

【0086】

本発明は、空気紫外線殺菌装置として好適である。

【符号の説明】

【0087】

１ リアクタ
２，２Ａ 入口管
３ 紫外線ランプ
４ 電源装置
５ ケーブル
６ 支持部材
１１ 前面（第２開口部）
１１ａ 開口端面
１１ｂ パッキン
１２，１３ 側板
１２ａ 開口部（第１開口部）
１３ａ 開口部（第３開口部）
１２ｂ，１３ｃ 内面
１３ｂ ドア
１４ 後板
１５ 第１遮光板
１６ 第２遮光板
１７ 天板
１７ａ 内面
１８ 底板
１８ａ 貫通孔
１８ｂ 下面
１８ｃ，１８ｄ 脚部
１８ｅ 上面
１９ 中空筒状部材
２０ 内周面
２１ 一端
２２ 他端
２３ パッキン
３０ 管部
３１，３２ 口金
３３，３４ 電極
３５，３６ カバー
５１ 一端
５２ 他端
６１ ボトムフレーム
６２ スタンド
６２ａ 底部
６２ｂ 一端
６２ｃ 他端
６２ｄ，６２ｅ，６２ｄＡ，６２ｅＡ 把持部
６２ｄａ 天板
６２ｄｂ ボルト
６２ｄｃ ナット
６２ｆ，６２ｇ 板状部材
７１ 平板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】