特開 2024-137352 紫外線照射装置

(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】P2024137352

(43)【公開日】2024-10-07

(54)【発明の名称】紫外線照射装置

(51)【国際特許分類】

   A61L 2/10 20060101AFI20240927BHJP

【ＦＩ】

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 2023048845

(22)【出願日】2023-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】山本 誠

(72)【発明者】

【氏名】林田 進一

【テーマコード（参考）】

4C058

【Ｆターム（参考）】

4C058AA01

4C058BB06

4C058DD14

4C058DD16

4C058EE01

4C058KK02

4C058KK23

(57)【要約】

【課題】誤報知、故障に対する高い信頼性が確保でき、より安全な紫外線照射装置を実現する。
【解決手段】紫外線照射装置（１００）は、収容空間（１０５）に収容された対象物に向けて、紫外線を照射する紫外線発光ダイオード（１１０）と、紫外線発光ダイオード（１１０）に電流を供給するための電流供給部（２０）と、収容空間（１０５）における紫外線の状態を、報知する報知発光ダイオード（１６０）と、を備え、紫外線発光ダイオード（１１０）と、報知発光ダイオード（１６０）とが、直列に接続された回路（１０）が、電流供給部（２０）に接続されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

紫外線を照射する対象物を収容する収容空間を形成する収容体と、
前記収容空間に収容された前記対象物に向けて、紫外線を照射する紫外線発光ダイオードと、
前記紫外線発光ダイオードに電流を供給するための電流供給部と、
前記収容空間における前記紫外線の状態を、前記収容体外の使用者に報知する報知発光ダイオードと、を備え、
前記紫外線発光ダイオードと、前記報知発光ダイオードとが、直列に接続された第１回路が、前記電流供給部に接続されている、紫外線照射装置。

【請求項2】

前記報知発光ダイオードには、抵抗が並列に接続されている、請求項１に記載の紫外線照射装置。

【請求項3】

蓋部と、本体部と、前記蓋部及び前記本体部により前記収容空間を閉鎖したときに、前記蓋部及び前記本体部を施錠時通電タイプの電磁ロックを用いて施錠する電磁ロック装置と、をさらに備え、
前記第１回路において、前記電磁ロック装置が、前記紫外線発光ダイオードと前記報知発光ダイオードとにさらに直列に接続されている、請求項１に記載の紫外線照射装置。

【請求項4】

前記報知発光ダイオードは、赤色発光ダイオード及び緑色発光ダイオードを含む、請求項１に記載の紫外線照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紫外線を用いた紫外線照射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、紫外線を照射することにより除菌を行う技術が知られている。例えば、特許文献１には、被殺菌対象物が被殺菌対象物収容部に収容されたことを検出することで、電気タイマが起動し、被殺菌対象物に紫外線が照射される紫外線殺菌装置が開示されている。特許文献１に記載されている紫外線殺菌装置では、電源及び電気タイマがＯＮであり、被殺菌対象物が被殺菌対象物収容部に収容されたことが検出されている場合にパイロットランプが点灯することで、紫外線の照射状態が報知される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９－６０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載されている紫外線殺菌装置では、紫外線光源とパイロットランプへの給電制御が独立して行われており、紫外線光源とパイロットランプへの給電は、個別の制御装置に依存している。そのため、例えば、パイロットランプの給電を制御する制御装置に異常がある場合、紫外線が照射されているにも関わらずパイロットランプが点灯しない事態が生じ、使用者に紫外線照射が報知されなくなる。

【0005】

本発明の一態様は、誤報知、故障に対する高い信頼性が確保でき、より安全な紫外線照射装置を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る紫外線照射装置は、紫外線を照射する対象物を収容する収容空間を形成する収容体と、前記収容空間に収容された前記対象物に向けて、紫外線を照射する紫外線発光ダイオードと、前記紫外線発光ダイオードに電流を供給するための電流供給部と、前記収容空間における前記紫外線の状態を、前記収容体外の使用者に報知する報知発光ダイオードと、を備え、前記紫外線発光ダイオードと、前記報知発光ダイオードとが、直列に接続された第１回路が、前記電流供給部に接続されている。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、誤報知、故障に対する高い信頼性が確保でき、より安全な紫外線照射装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態１に係る紫外線照射装置の構成例を示すブロック図である。

【図2】上記紫外線照射装置の斜視図である。

【図3】上記紫外線照射装置の上蓋部をあけた状態を示す斜視図である。

【図4】駆動電流と、赤色発光ダイオード及び緑色発光ダイオードによる加色混合発光色との関係を示す図である。

【図5】上記紫外線照射装置の上蓋部の内側の平面図である。

【図6】上記紫外線照射装置の底部の内側の平面図である。

【図7】上記紫外線照射装置の本体部の斜視図である。

【図8】上記紫外線照射装置における発光ダイオードの配置位置を示す斜視図である。

【図9】図８のＡ－Ａ断面の一部を拡大した断面拡大図である。

【図10】上記紫外線照射装置のトレイの斜視図である。

【図11】本発明の実施形態２に係る紫外線照射装置の構成例を示すブロック図である。

【図12】電磁ロック装置の構成例を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。ただし、以下の説明は本発明に係る紫外線照射装置１００の一例であり、本発明の技術的範囲は図示例に限定されるものではない。

【0010】

〔紫外線照射装置の概略〕
図１は、本発明の実施形態１に係る紫外線照射装置１００の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、紫外線照射装置１００は、紫外線を照射する紫外線発光ダイオード１１０と、紫外線発光ダイオード１１０の紫外線の照射状態を報知する報知発光ダイオード１６０とが直列に接続された回路１０（第１回路）が、紫外線発光ダイオード１１０及び報知発光ダイオード１６０とに電流を供給する電流供給部２０に接続されている。

【0011】

そのため、報知発光ダイオード１６０への電流の供給を、報知発光ダイオード１６０用の制御装置を使用せずとも電流供給部２０により直接行うことができる。これにより、紫外線照射装置１００は、制御装置の故障等に影響されずに、紫外線の照射と同時に報知発光ダイオード１６０の点灯を行うことができるため、誤報知、故障に対する高い信頼性が確保できる。

【0012】

〔紫外線照射装置の構成〕
図２は、紫外線照射装置１００の斜視図である。図３は、紫外線照射装置１００の上蓋部１０１（蓋部）をあけた状態を示す斜視図である。なお、説明を簡単にするために、以下において、図２の本体部１０２に対して、上蓋部１０１側を上方向とし、底部１０３側を下方向として説明する。

【0013】

図２に示すように、紫外線照射装置１００は、略直方体であり、内部に除菌対象物（対象物）を収容し、除菌対象物に紫外線を照射して、当該紫外線により除菌対象物に付着した細菌、ウイルス等を不活化する。また、図１から図３に示すように、紫外線照射装置１００は、電流供給部２０と、制御部３０と、表示部４０と、操作部５０と、上蓋部１０１と、本体部１０２と、紫外線発光ダイオード１１０と、報知発光ダイオード１６０と、スイッチＳＴ１と、を備えている。

【0014】

（紫外線発光ダイオード）
紫外線発光ダイオード１１０は、除菌対象物を収容するための収容空間１０５（図３参照）と収容空間１０５に収容された除菌対象物に向けて、略均一に紫外線を照射する。紫外線発光ダイオード１１０から照射される紫外線は、波長範囲が約１００ｎｍ以上２８０ｎｍ以下であり、いわゆるＵＶＣ（Ultra Violet-C）である。紫外線発光ダイオード１１０のピーク波長が２６５ｎｍである場合、不活化作用の効果が最大となる。

【0015】

紫外線照射装置１００は、複数の紫外線発光ダイオード１１０を有しており、複数の紫外線発光ダイオード１１０は直列に接続されている。紫外線照射装置１００における紫外線発光ダイオード１１０の配置について、詳しくは後述する。

【0016】

（報知発光ダイオード）
報知発光ダイオード１６０は、収容空間１０５における紫外線の照射状態を、収容体１２０外の使用者に視覚的に報知する。報知発光ダイオード１６０は、赤色発光ダイオード１６１及び緑色発光ダイオード１６２を含む。なお、報知発光ダイオード１６０は複数でなくてよく、単体でもよい。

【0017】

赤色発光ダイオード１６１及び緑色発光ダイオード１６２の点灯光は乳白拡散パネル経由で、混色状態となり使用者に認識される。一般的に緑色発光ダイオード１６２は、赤色発光ダイオード１６１より視感度を考慮した発光効率がよい。本実施形態では、緑色発光ダイオード１６２の発光効率を赤色発光ダイオード１６１の６倍とし、通常の混色状態では報知発光ダイオード１６０が緑色表示となるように設定されている。

【0018】

報知発光ダイオード１６０には、抵抗１７０が並列に接続されている。紫外線発光ダイオード１１０による紫外線の照射に必要な電流に対して、報知発光ダイオード１６０の点灯に必要な電流は低い。そのため、報知発光ダイオード１６０に抵抗１７０を並列に接続することで、紫外線発光ダイオード１１０と報知発光ダイオード１６０とが直列に接続されていても、報知発光ダイオード１６０に供給される電流を低く抑えることができる。これにより、報知発光ダイオード１６０のグレアを抑えることができる。

【0019】

より詳しくは、赤色発光ダイオード１６１には抵抗１７１が並列に接続され、緑色発光ダイオード１６２には抵抗１７２が並列に接続されている。そのため、抵抗１７１及び抵抗１７２の抵抗値を任意に設定することにより、電流供給部２０から回路１０に供給される駆動電流の大きさによって、赤色発光ダイオード１６１及び緑色発光ダイオード１６２に流れる電流の比率が変わり、報知する光の色を異ならせることできる。これにより、例えば、紫外線の強度を異なる色で報知することができる。

【0020】

図４は駆動電流と、赤色発光ダイオード１６１及び緑色発光ダイオード１６２による加色混合発光色との関係を示す図である。本実施形態では、報知発光ダイオード１６０の発光をグレア感のない適切な明るさに調整するために、赤色発光ダイオード１６１及び緑色発光ダイオード１６２の発光効率を考慮し、抵抗が以下のように接続されている。本実施形態では、正常時の駆動電流、すなわち、一般的な除菌をするために必要な紫外線を照射するために回路１０に流す電流を１６０ｍＡとし、赤色発光ダイオード１６１には６８Ωの抵抗１７１が、緑色発光ダイオード１６２には２３Ωの抵抗１７２が、それぞれ並列に接続されている。

【0021】

耐紫外線性能が劣る除菌対象物に除菌する場合、制御部３０は回路１０に供給する電流を下げる。例えば、回路１０に供給する電流が約２３％低下すると、回路１０には約１３０ｍＡの電流が供給され、抵抗１７１及び抵抗１７２により、赤色発光ダイオード１６１には約９１ｍＡの電流が流れ、緑色発光ダイオード１６２には約１５ｍＡの電流が流れる。この場合、赤色発光ダイオード１６１と緑色発光ダイオード１６２との加色混合発光色は黄色となる。

【0022】

また、回路１０が故障し回路１０に供給する電流が約３１％低下すると、回路１０には約１１０ｍＡの電流が供給され、抵抗１７１及び抵抗１７２により、赤色発光ダイオード１６１には約７１ｍＡの電流が流れ、緑色発光ダイオード１６２には約１ｍＡの電流が流れる。この場合、赤色発光ダイオード１６１と緑色発光ダイオード１６２との加色混合発光色は赤色となり、意図せずに殺菌力が低下していることを、注意を促す赤色で使用者に報知することができる。

【0023】

このように、紫外線の照射の強度により報知発光ダイオード１６０の色を調整する制御装置を別途設けなくとも、回路１０に流れる電流の量により、使用者に報知する報知発光ダイオード１６０の色を紫外線の照射の強度により変化させることができる。

【0024】

なお、本実施形態では、図４に示すように、正常時及び回路１０に供給する電流が約６％低下した場合には緑、回路１０に供給する電流が約２５％低下した場合にはオレンジ等、回路１０に供給する電流の低下度合い、すなわち、紫外線の照射の強度に応じて、使用者に報知する色が変化する。

【0025】

（電流供給部）
電流供給部２０には、紫外線発光ダイオード１１０と、報知発光ダイオード１６０とが、直列に接続された回路１０（第１回路）が接続されている。電流供給部２０は、回路１０に電流を供給する。言い換えると、電流供給部２０は、紫外線発光ダイオード１１０及び報知発光ダイオード１６０に電流を供給する。電流供給部２０は、制御部３０からの制御に基づき、回路１０に電流を供給する。

【0026】

回路１０における紫外線発光ダイオード１１０と報知発光ダイオード１６０との間にはスイッチＳＴ１が設けられている。

【0027】

（スイッチ）
スイッチＳＴ１は、収容空間１０５が閉鎖されるとＯＮになり、収容空間１０５が開放されるとＯＦＦになるスイッチである。例えば、スイッチＳＴ１は、上蓋部１０１の閉時のみ導通するインターロック機構であるマグネットスイッチであってもよい。その場合、図３に示すように、本体部１０２の上端部１０２ａに、上方に向かって凸となるように設けられた凸部７０が、上蓋部１０１の下端部１０１ａに設けられたスイッチＳＴ１を押しこむことで、スイッチＳＴ１がＯＮとなる構造であってもよい。

【0028】

スイッチＳＴ１により、収容空間１０５が開放されている状態（紫外線照射装置１００の上蓋部１０１が開いている状態）では、回路１０も解放され、紫外線発光ダイオード１１０及び報知発光ダイオード１６０に電流は供給されない。一方、収容空間１０５が閉鎖されると（紫外線照射装置１００の上蓋部１０１が閉められている状態）、回路１０が閉回路となり、紫外線発光ダイオード１１０及び報知発光ダイオード１６０に電流が供給される。

【0029】

（制御部）
制御部３０は、紫外線照射装置１００の各部を統括して制御するものであり、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。制御部３０は、紫外線照射装置１００が備える各機能の処理を実行するように制御する。制御部３０は、記憶部（図示無）が格納する、各種コンピュータプログラム、各種処理において利用されるデータ等からデータを読みとり制御を行ってもよい。

【0030】

制御部３０は、電流供給部２０を制御して紫外線発光ダイオード１１０に電流を供給する。制御部３０は、例えば、操作部５０により入力された照射時間に基づき、該照射時間、紫外線発光ダイオード１１０が紫外線を除菌対象物に照射できるように、紫外線発光ダイオード１１０に電流を供給するよう電流供給部２０を制御する。

【0031】

また、制御部３０は、表示部４０の表示を制御する。表示部４０は、例えば、ディスプレイであり、制御部３０は、操作部５０で入力された照射時間等が表示されるように表示部４０を制御する。

【0032】

（紫外線照射装置の動作の一例）
使用者が上蓋部１０１を閉めるとスイッチＳＴ１がＯＮとなる。その状態で、操作部５０において使用者により照射時間が入力され、照射開始操作がされると、紫外線発光ダイオード１１０に電流が供給され、除菌対象物に紫外線の照射が行われる。紫外線発光ダイオード１１０の紫外線の照射は、上蓋部１０１が閉まり、スイッチＳＴ１がＯＮとなることにより回路１０が閉回路となったときのみ実行される。そのため、上蓋部１０１が閉まらないと紫外線が照射されないので、誤照射に対する安全性が向上する。

【0033】

また、紫外線発光ダイオード１１０に電流が供給されると、紫外線発光ダイオード１１０に直列に接続された報知発光ダイオード１６０にも電流が供給されるため、報知発光ダイオード１６０が点灯し、使用者に紫外線が照射されていることが報知される。

【0034】

紫外線照射装置１００では、操作部５０で入力された照射時間が経過すると紫外線発光ダイオード１１０への電流の供給が停止され、紫外線発光ダイオード１１０の紫外線の照射が停止する。紫外線発光ダイオード１１０への電流の供給が停止されると紫外線発光ダイオード１１０に直列に接続された報知発光ダイオード１６０への電流の供給も停止されるため、報知発光ダイオード１６０が消灯する。その結果、紫外線発光ダイオード１１０の消灯と同時に報知発光ダイオード１６０も消灯する。

【0035】

このように、紫外線が照射されると確実に報知発光ダイオード１６０が点灯するため、紫外線の照射を確実に使用者に報知することができる。

【0036】

（上蓋部）
図２に示すように、上蓋部１０１は、略四角形であり、上蓋部１０１を閉じた状態で外部から視認できる位置に表示部４０と、操作部５０と、報知発光ダイオード１６０と、が設置されている。

【0037】

図３に示すように、上蓋部１０１は、本体部１０２と、例えば、ヒンジ（図示せず）により回動可能に支持されている。これにより、上蓋部１０１は、本体部１０２との接続部分であるヒンジを中心に回動することで、紫外線照射装置１００を開放状態にし、または閉鎖状態にする蓋として機能している。なお、上蓋部１０１は、蓋として機能させればよいため、上述のように回動自在に設けられている必要はなく、本体部１０２から完全に切り離すことができるように、本体部１０２に対して上蓋部１０１が着脱可能に形成されていてもよい。

【0038】

図５は、紫外線照射装置１００の上蓋部１０１の内側の平面図である。図５に示すように、上蓋部１０１は、上蓋反射部１２１と、上蓋枠体１３１と、を備えている。上蓋反射部１２１は、後述する収容体１２０の一部であり、上蓋部１０１において内側に配置されている。上蓋枠体１３１は上蓋部１０１において上蓋反射部１２１の外側を覆う。上蓋枠体１３１と、後述する底枠体１３３及び側面枠体１３４とは樹脂で形成されている。

【0039】

（本体部）
図２に示すように、本体部１０２は、底部１０３と、側面部１０４と、を備えている。底部１０３と側面部１０４とは一体で形成されている。底部１０３は、最も低い位置で上蓋部１０１及び側面部１０４を支えている。

【0040】

図６は、紫外線照射装置１００の底部１０３の内側の平面図である。図６に示すように、底部１０３は、底反射部１２３と、底枠体１３３と、を備えている。底部１０３は、上蓋部１０１と略同一の四角形であり、上蓋部１０１の各辺と対応する辺とが略平行になるように配置されている。底反射部１２３は、後述する収容体１２０の一部であり、底部１０３において内側に配置されている。底枠体１３３は底部１０３において底反射部１２３の外側を覆う。

【0041】

図７は、紫外線照射装置１００の本体部１０２の斜視図である。側面部１０４は、紫外線照射装置１００の側面を形成する。図７に示すように、側面部１０４は、側面反射部１２４と、側面枠体１３４と、を備えている。側面反射部１２４は、後述する収容体１２０の一部であり、側面部１０４において内側に配置されている。側面枠体１３４は側面部１０４において側面反射部１２４の外側を覆う。

【0042】

〔収容体〕
図８の８００１は、紫外線照射装置１００における紫外線発光ダイオード１１０の配置位置を示す斜視図である。図８の８００１では、紫外線発光ダイオード１１０の配置位置の確認を容易にするため、収容体１２０と、上蓋枠体１３１と、底枠体１３３と、側面枠体１３４と、を透明にして描写している。図８の８００２は、収容体１２０の外形斜視図であり、図８の８００３は、収容体１２０を透明にして収容体１２０の内部を描写している。

【0043】

図８に示すように、収容体１２０は、紫外線を照射する除菌対象物（対象物）を収容するための収容空間１０５を形成する。収容空間１０５は、本体部１０２に対して上蓋部１０１を閉じて収容体１２０が閉鎖されることで形成される。収容体１２０は、除菌対象物を収容するための収容空間１０５を囲むように設けられている。収容体１２０は、紫外線発光ダイオード１１０から照射される紫外線を収容空間１０５及び収容空間１０５に収容された除菌対象物に反射する。収容体１２０は、上蓋反射部１２１と、底反射部１２３と、側面反射部１２４と、傾斜反射部１２５と、を備え、その内側に収容空間１０５を形成している。

【0044】

上蓋反射部１２１と底反射部１２３とは、略同一の四角形であり、底反射部１２３の各辺は、対応する上蓋反射部１２１の各辺と略平行になるように配置されている。側面反射部１２４は、底反射部１２３から上蓋反射部１２１まで延伸する面を有しており、収容体１２０は、略直方体となる。これに伴い、収容空間１０５も略直方体となる。

【0045】

紫外線発光ダイオード１１０の配光特性を有効に活用するには、収容空間１０５が略直方体または略立方体であることが望ましい。前記以外の形状となると、収容空間１０５が略直方体または略立方体である場合と比較して、収容空間１０５内の照度の均一性が劣る。

【0046】

傾斜反射部１２５は、収容体１２０の略直方体の八角の各角部の内側に配置されている。傾斜反射部１２５は、収容体１２０の上蓋反射部１２１または底反射部１２３、及び側面反射部１２４に対して傾斜している。傾斜反射部１２５と、収容体１２０の略直方体の八角の各角部を形成する三面と、の成す角は鈍角となる。

【0047】

収容体１２０は、表面が紫外線反射率の高いアルミニウムで覆われている。そのため、最小限の紫外線発光ダイオード１１０により、収容空間１０５及び収容空間１０５に収容された除菌対象物に、紫外線を均一かつ、障害物等による光線の吸収を最小限に抑えて照射することができる。

【0048】

〔収容体における発光ダイオードの配置〕
各傾斜反射部１２５には、１つの紫外線発光ダイオード１１０が設けられ、紫外線発光ダイオード１１０の光軸は、収容空間１０５の略中心を通る。そのため、収容空間１０５における紫外線の照度の均一性が向上する。

【0049】

図９は、図８のＡ－Ａ断面において、収容体１２０の略直方体の八角のうち、収容体１２０の下部に位置する一角を拡大した断面拡大図である。図９に示すように、傾斜反射部１２５は板状に形成されるとともに、開口部１２６を有している。紫外線発光ダイオード１１０は、開口部１２６に配置されている。開口部１２６は、傾斜反射部１２５の厚さ方向において、外側から収容空間１０５に向かって広がるように傾斜している。

【0050】

紫外線発光ダイオード１１０は、アルミ基板１１１（基板）上に配置されている。紫外線発光ダイオード１１０は、アルミ基板１１１上に配置された入力電流端子１１２を介して供給される電流により駆動され、紫外線を収容空間１０５等に照射する。入力電流端子１１２には、電流供給部２０により電流が供給される。

【0051】

紫外線発光ダイオード１１０は、前述したように、収容体１２０の略直方体の八角に位置する各傾斜反射部１２５上に１つずつ配置されている。つまり、紫外線照射装置１００は、八つの紫外線発光ダイオード１１０を備えている。これにより、収容体１２０の各角部から収容空間１０５に紫外線を照射することができるため、最小限の紫外線発光ダイオード１１０で収容空間１０５を均一に照射することができる。

【0052】

なお、紫外線発光ダイオード１１０の設置数は上記に限定されず、除菌の効果を保つことができるのであれば、例えば、略直方体の八角に位置する各傾斜反射部１２５のうち、上部及び下部に３ずつ、計６つの紫外線発光ダイオード１１０が設置されていてもよい。

【0053】

また、アルミ基板１１１は、収容体１２０の収容空間１０５側の内面とは反対側の外面１２５ａと接する。そのため、外面１２５ａでアルミ基板１１１と傾斜反射部１２５とが接するため、紫外線発光ダイオード１１０で発生した熱Ｈがアルミ基板１１１及び傾斜反射部１２５を通じて収容体１２０へ伝導し、放熱することができる。つまり、紫外線発光ダイオード１１０から照射される紫外線を収容空間１０５に反射し、当該紫外線を収容空間１０５に閉じ込める収容体１２０が、紫外線発光ダイオード１１０のヒートシンクとして機能する。その結果、新たに紫外線発光ダイオード１１０のヒートシンクを設けることなく、紫外線発光ダイオード１１０の熱を効果的に放熱することができる。

【0054】

また、紫外線発光ダイオード１１０のアルミ基板１１１は、外面１２５ａに接しており、紫外線発光ダイオード１１０は、傾斜反射部１２５の開口部１２６から紫外線を収容空間１０５に照射する。そのため、紫外線発光ダイオード１１０及びアルミ基板１１１が収容空間１０５内に配置されないので、広い収容空間１０５を確保できる。

【0055】

〔トレイ〕
図１０は、紫外線照射装置１００のトレイ１５０の斜視図である。トレイ１５０は、収容空間１０５内に除菌対象物を所定の位置に維持する。側面反射部１２４には、収容空間１０５に向かって凸となる支持部１４０が、底部１０３から同じ距離となる位置に複数設けられている（図７参照）。トレイ１５０は、支持部１４０上に静置でき、自由に取り外しできる。

【0056】

トレイ１５０は、並列に配置された複数の棒状体１５１により形成されている。また、トレイ１５０の中心部は周辺部に比べて、棒状体１５１の間隔が狭くなっている。これにより、小さい除菌対象物を除菌する場合は、より紫外線が均一に照射されるトレイ１５０の中心部に除菌対象物を配置することを使用者に促し、かつトレイ１５０の外周部における光線の光路を阻害することなく、効果的に除菌対象物を除菌することができる。

【0057】

トレイ１５０の表面は、アルミニウムで覆われている。収容空間１０５を形成する収容体１２０だけでなく、収容空間１０５に配置されるトレイ１５０の表面もアルミニウムで覆うことで、収容空間１０５内の紫外線に対して反射率が高くなる。その結果、収容空間１０５内の紫外線の照度の均一性が向上する。

【0058】

トレイ１５０の形状は、除菌対象物との接触面積が少なく、トレイ１５０の中心部の棒状体１５１の間隔が、トレイ１５０の周辺部の棒状体１５１の間隔に比べて狭くなっていればよく、前記に限定されない。

【0059】

（効果）
紫外線の照射領域である収容空間１０５を安全に外部から隔離する手段である各種のインターロック機構は、常に故障、故意の無効化の可能性がある。そのため、人体に有害な波長の紫外線の誤照射を防止するために、安全性設計の複階層化として紫外線の照射状態を視認できる構成とすることは有効である。

【0060】

紫外線の照射状態を視認する方法としては、紫外線の波長の吸収特性を持つ材料の透過光の利用、または、蛍光材料の利用による方法が知られている。しかしながら、このような方法では、紫外線を可視化する構成と照射される紫外線とを近接させて配置する必要があるため、構造的に制約がある。また、使用者が視認するためには収容体１２０の透過性が必要となるため、収容体１２０が非金属材料となり、紫外線による収容体１２０の劣化が早期に進む可能性がある。その場合、紫外線照射装置１００の外部に紫外線が漏洩する危険性がある。

【0061】

また、紫外線発光ダイオード１１０及び報知発光ダイオード１６０への給電制御がそれぞれ独立して行われる場合、各給電制御の制御装置に異常があると、紫外線が照射されているにも関わらず報知発光ダイオード１６０が点灯しない事態が生じる可能性がある。

【0062】

それに対して、紫外線照射装置１００では、報知発光ダイオード１６０と紫外線発光ダイオード１１０とが、光学的でなく電気的に接続されているので報知発光ダイオード１６０の配置場所の制約がない。

【0063】

また、紫外線照射装置１００では、紫外線発光ダイオード１１０と報知発光ダイオード１６０とが直列に接続された回路１０に対して、電流供給部２０から電流が供給される。そのため、報知発光ダイオード１６０は、紫外線発光ダイオード１１０の実際の出力強度に比例した明るさとなり、制御装置を介さずに紫外線の照射の強度を視覚的に使用者に報知することができる。

【0064】

さらに、紫外線照射装置１００では、回路１０において紫外線発光ダイオード１１０及び報知発光ダイオード１６０に、スイッチＳＴ１がさらに直列に接続されている。そのため、例えば、電流供給部２０の誤動作等で紫外線が未照射の場合だけでなく、スイッチＳＴ１の故障により紫外線が未照射の場合も、必ず報知発光ダイオード１６０が不点灯となる。これにより、紫外線照射と確実に同期した報知を実現できる。

【0065】

このように、報知発光ダイオード１６０の点灯は、報知発光ダイオード１６０用の制御装置を使用せずに行われる。そのため、誤報知・故障に対する高い信頼性が確保できるので、使用者への紫外線誤照射を防止できるより安全な殺菌装置が実現できる。

【0066】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0067】

図１１は、本発明の実施形態２に係る紫外線照射装置１００Ａの構成例を示すブロック図である。紫外線照射装置１００Ａは紫外線照射装置１００と比較して、電磁ロック装置８０をさらに備えている点が異なり、その他の構成は同じである。

【0068】

電磁ロック装置８０は、回路１０において、紫外線発光ダイオード１１０と、報知発光ダイオード１６０と、スイッチＳＴ１と、にさらに直列に接続されている。これにより、例えば、制御部３０が誤動作して誤って紫外線の照射が行われても、電磁ロック装置８０は制御部３０から独立して作動し、紫外線の照射と同時に上蓋部１０１と本体部１０２とを固定する。これにより、使用者は上蓋部１０１を開けることができなくなるため、紫外線の誤照射を確実に防ぐことができる。

【0069】

なお、紫外線照射装置１００・１００Ａにおいて、応答遅延、危険な惰性運転期間がない紫外線発光ダイオード１１０を使用することで、上蓋部１０１の開閉に対する複雑な遅延制御を不要とすることができる。

【0070】

（電磁ロック装置）
電磁ロック装置８０は、上蓋部１０１及び本体部１０２により収容空間１０５を閉鎖したときに、上蓋部１０１及び本体部１０２を施錠時通電タイプの電磁ロックを用いて施錠する。電磁ロック装置８０は、上蓋部１０１が閉じており、かつ、通電している状態で上蓋部１０１と本体部１０２とを固定（施錠）し、通電していない状態で上蓋部１０１と本体部１０２との固定を解除する。

【0071】

図１２は、電磁ロック装置８０の構成例を説明する模式図である。図１２の１２０１は、電磁ロック装置８０が施錠している状態を示し、図１２の１２０２は、電磁ロック装置８０の電磁ロックが解錠している状態を示す。電磁ロック装置８０が施錠することで、上蓋部１０１と本体部１０２とが固定される。なお、図１２では上蓋部１０１を開く方向Ｄ１が紙面左右方向に示されている。

【0072】

本実施の形態の電磁ロック装置８０は、図１２に示すように、施錠時通電タイプのソレノイドロックからなっている。したがって、電磁ロック装置８０は通電されると施錠状態になる。一方、電磁ロック装置８０は、非通電状態となると解錠状態となる。

【0073】

電磁ロック装置８０は、上蓋部１０１を開く方向Ｄ１に進退移動するロッド８１を備えている。ロッド８１においてカム２０１側とは反対側の端部の外周部にはバネ８２が設けられている。カム２０１は、回転することで、上蓋部１０１に設置されているアクチュエータ２０２を固定または該固定を解除する部材である。アクチュエータ２０２が方向Ｄ１に移動することで上蓋部１０１が開く。

【0074】

図１２の１２０１に示すように、電磁ロック装置８０に通電されるとバネ８２がソレノイド８３の磁力により縮み、ロッド８１をカム２０１に向かって押し出す。これにより、ロッド８１がカム２０１の切欠き２０１ａ等に挿入される。カム２０１の切欠き２０１ａに、ロッド８１が挿入されることでカム２０１は固定され、アクチュエータ２０２も固定されるので、上蓋部１０１は閉じたままで固定される。電磁ロック装置８０が施錠している状態は、カム２０１の切欠き２０１ａにロッド８１が挿入された状態を示す。

【0075】

一方、図１２の１２０２に示すように、電磁ロック装置８０は非通電状態となると、ソレノイド８３による磁力Ｆ１がなくなるため、バネ８２が伸びた状態となり、ロッド８１はカム２０１側とは反対側に移動する。電磁ロック装置８０が解錠している状態は、カム２０１からロッド８１完全に離れた状態をいう。この場合、カム２０１が回転できるため、アクチュエータ２０２が方向Ｄ１に移動でき、上蓋部１０１を開けることが可能となる。

【0076】

（紫外線照射装置の動作の一例）
使用者が上蓋部１０１を閉めるとスイッチＳＴ１が閉じられる。その状態で、操作部５０により照射開始操作がされると、紫外線の照射が始まると同時に電磁ロック装置８０のソレノイド８３も励磁され、電磁ロック装置８０が作動して上蓋部１０１が本体部１０２に固定される。これにより、紫外線の照射中には故意に使用者が上蓋部１０１を開けることができなくなるため、誤照射を確実に防止することができる。

【0077】

操作部５０のより設定された照射時間が経過すると、タイマ機能により紫外線発光ダイオード１１０への電流の供給が停止される。そのため、紫外線の照射が停止すると同時に報知発光ダイオード１６０の消灯し、さらに電磁ロック装置８０のソレノイド８３も非励磁となり自動的に上蓋部１０１と本体部１０２との固定が解除される。このように、使用者は、紫外線の照射が行われていない場合のみ上蓋部１０１を開けることができる。

【0078】

また、制御部３０が誤動作し、誤って紫外線の照射が行われても、電磁ロック装置８０は制御部３０から独立して作動するので、電磁ロック装置８０が作動して上蓋部１０１が本体部１０２に固定されるため、使用者は上蓋部１０１を開けることができない。このように、紫外線照射装置１００によれば、制御部３０が故障した場合であっても、紫外線の誤照射を防ぐことができる。

【0079】

（効果）
紫外線の誤照射の確実な防止のために、一般的なドア開閉検知スイッチに加えて電磁ロック装置８０を設けても、例えば、紫外線発光ダイオード１１０の電流回路、電磁ロック装置８０が独立して各制御装置で管理されている場合、制御装置の故障、誤動作により安全性設計の実現には限界があった。

【0080】

また、電磁ロック装置８０を、一般的なドア開閉検知スイッチとの連携のみで制御する場合、接点溶着などの「スイッチの接点溶着」により、安全の信頼性が乏しい。さらに、電磁ロック装置８０の制御において制御パルスを利用する方法は、紫外線の照射エネルギーを制御パルスによる電磁ロック装置８０の動作に影響を与えない程度に制限しなければならず、ハイパワーを必要とする紫外線発光ダイオード１１０による紫外線の照射を行う紫外線照射装置１００Ａには採用できない。

【0081】

また、除菌を紫外線殺菌灯またはオゾン発生装置等で行う場合、例えば、紫外線殺菌灯は交流駆動の安定器で駆動され、オゾン発生装置は高電圧で駆動されるために、電磁ロック装置８０の励磁用のソレノイド８３と電気的に直列に接続するのは不適であった。

【0082】

本実施形態の紫外線照射装置１００Ａでは、紫外線発光ダイオード１１０と電磁ロック装置８０の励磁用のソレノイド８３とを電気的に直列に接続する。これにより、制御部３０が誤動作して意図せず紫外線が照射されても、電磁ロック装置８０は制御部３０とは独立して作動し、紫外線発光ダイオード１１０により紫外線が照射されると上蓋部１０１と本体部１０２とが固定される。そのため、紫外線の照射中に上蓋部１０１を開けることができないため、誤って使用者に紫外線が照射されることを防ぐことができる。

【0083】

このように、紫外線照射装置１００Ａでは、紫外線発光ダイオード１１０と安全装置駆動回路とが制御装置を介することなく、電気的に直接接続されているので紫外線の照射と安全装置動作の確実な同期が実現する。このため、誤報知・故障に対する高い信頼性が確保できるので、より安全な殺菌装置が実現できる。

【0084】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る紫外線照射装置（１００・１００Ａ）は、紫外線を照射する対象物（除菌対象物）を収容する収容空間（１０５）を形成する収容体（１２０）と、収容空間（１０５）に収容された対象物に向けて、紫外線を照射する紫外線発光ダイオード（１１０）と、紫外線発光ダイオード（１１０）に電流を供給するための電流供給部（１２０）と、収容空間（１０５）における紫外線の状態を、収容体（１２０）外の使用者に報知する報知発光ダイオード（１６０）と、を備え、紫外線発光ダイオード（１１０）と、報知発光ダイオード（１６０）とが、直列に接続された第１回路（回路１０）が、電流供給部（１２０）に接続されている。

【0085】

上記構成によれば、紫外線照射装置では、電源供給部が、紫外線発光ダイオードと、報知発光ダイオードとが、直列に接続された第１回路に接続されている。そのため、報知発光ダイオードへの電流の供給は、制御装置を使用せずに第１回路により直接行われる。これにより、制御装置の故障等に影響されずに、紫外線の照射と同時に報知発光ダイオードの点灯を行うことができるので、誤報知、故障に対する高い信頼性が確保でき、より安全な紫外線照射装置を実現することができる。

【0086】

本発明の態様２に係る紫外線照射装置（１００・１００Ａ）では、上記態様１において、報知発光ダイオード（１６０）には、抵抗（１７０）が並列に接続されていてもよい。

【0087】

紫外線発光ダイオードによる紫外線の照射に必要な電流に対して、報知発光ダイオードの点灯に必要な電流は低い。そのため、上記構成によれば、紫外線発光ダイオードと報知発光ダイオードとが直列に接続されていても、報知発光ダイオードに供給される電流を低く抑えることができる。これにより、報知発光ダイオードのグレアを抑えることができる。

【0088】

本発明の態様３に係る紫外線照射装置（１００Ａ）は、上記態様１または２において、蓋部（上蓋部１０１）と、本体部（１０２）と、蓋部（上蓋部１０１）および本体部（１０２）により収容空間（１０５）を閉鎖したときに、蓋部（上蓋部１０１）および本体部（１０２）を施錠時通電タイプの電磁ロックを用いて施錠する電磁ロック装置（８０）と、をさらに備え、第１回路（回路１０）において、電磁ロック装置（８０）が、紫外線発光ダイオード（１１０）と報知発光ダイオード（１６０）とにさらに直列に接続されていてもよい。

【0089】

上記構成によれば、収容空間を閉鎖する蓋部と本体部とを通電時に固定する電磁ロック装置が、紫外線発光ダイオードと、報知発光ダイオードとに直列に接続されている。そのため、例えば、制御部が誤動作して誤って紫外線の照射が行われても、電磁ロック装置は制御部から独立して作動し、紫外線の照射と同時に蓋部と本体部とを固定する。これにより、使用者は紫外線の照射中に蓋部を開けることができないので、紫外線の誤照射を確実に防ぐことができる。

【0090】

本発明の態様４に係る紫外線照射装置（１００・１００Ａ）は、上記態様１から３のいずれかにおいて、報知発光ダイオード（１６０）は、赤色発光ダイオード（１６１）及び緑色発光ダイオード（１６２）を含んでいてもよい。

【0091】

上記構成によれば、赤色発光ダイオード及び緑色発光ダイオードに流れる電流値により報知する光の色を異ならせることができる。そのため、例えば、紫外線の強度を異なる色で報知することができる。

【0092】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

【符号の説明】

【0093】

１０ 回路（第１回路）
２０ 電流供給部
８０ 電磁ロック装置
１００、１００Ａ 紫外線照射装置
１０１ 上蓋部（蓋部）
１０２ 本体部
１０５ 収容空間
１１０ 紫外線発光ダイオード
１２０ 収容体
１６０ 報知発光ダイオード
１６１ 赤色発光ダイオード
１６２ 緑色発光ダイオード
１７０、１７１、１７２ 抵抗

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】