特許 7157485 紫外線照射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-12

(45)【発行日】2022-10-20

(54)【発明の名称】紫外線照射装置

(51)【国際特許分類】

   A61L 2/10 20060101AFI20221013BHJP

   C02F 1/32 20060101ALI20221013BHJP

   B01J 19/12 20060101ALI20221013BHJP

【ＦＩ】

A61L2/10

C02F1/32

B01J19/12 C

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021115970

(22)【出願日】2021-07-13

【審査請求日】2021-07-16

【権利譲渡・実施許諾】特許権者において、実施許諾の用意がある。

(73)【特許権者】

【識別番号】521310381

【氏名又は名称】ＰｏＣ ＴＥＣＨ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100167184

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 真一郎

(72)【発明者】

【氏名】青澤 さおり

(72)【発明者】

【氏名】小澤 貴裕

(72)【発明者】

【氏名】田島 琢巳

【審査官】長谷部 智寿

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１３５５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３２３１６６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００６－２９６９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３２３０６０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００９－５０５８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｊ １９／００－１９／３２

Ｃ０２Ｆ １／３０－ １／３８

Ａ６１Ｌ ９／００－ ９／２２

Ａ６１Ｌ ２／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

有底の本体部と、
前記本体部に配置されたねじ溝に螺合して蓋体が回転して停止位置に配置されることで前記本体部を覆い閉空間を形成する蓋体と、
前記閉空間内に配置される被照射物に紫外線を照射する照射部と、
を有し、
前記蓋体は、導電性を有する伸縮部と、前記伸縮部を伸張方向に付勢するバネを有し、
前記本体部は、前記蓋体が前記停止位置に配置されたとき、前記バネを付勢して前記バネを収縮させて前記伸縮部に通電する付勢手段を有し、
前記通電により前記照射部が紫外線を照射する、
ことを特徴とする紫外線照射装置。

【請求項2】

前記付勢手段は、前記蓋体が停止位置の手前に配置されているとき前記伸縮部に接触し、前記伸縮部への付勢を漸増する斜部と、前記蓋体が停止位置に配置されているときに前記斜部に位置していたときよりも前記伸縮部を強く付勢する頂部とを有する請求項１に記載の紫外線照射装置。

【請求項3】

前記本体部は円環状の開口部を有し、
前記蓋体が前記本体部に螺合して１８０度回転して閉まったときに、前記通電により前記照射部が紫外線を照射する請求項１または２に記載の紫外線照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は紫外線照射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＵＶ－Ｃ照射は、水中、大気中、固体表面のバクテリアとウィルスを不活性化するための殺菌方法として効果が証明されている。
空の容器、内容物が充填された容器、又は内容物自体を熱と紫外線照射を用いて殺菌する殺菌装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１１１３６９号公報

【非特許文献】

【0004】

【文献】「殺菌用ＵＶ－Ｃ照射に関するポジションステートメント ＵＶ－Ｃ安全ガイドライン」、［online］、２０２０年８月、一般社団法人日本照明工業会、［令和３年６月１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.jlma.or.jp/anzen/covid-19/pdf/GLA_UV-C_Safety_Position_Statement_japanese.pdf＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

多くの研究により、紫外線は、人体に影響を及ぼすことが知られつつある。このため、照射される紫外線が装置の外部に漏れないようにするのが好ましい。
１つの側面では、本発明は、紫外線が容器の外部に漏れ出すことを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、開示の紫外線照射装置が提供される。この紫外線照射装置は、有底の本体部と、本体部に配置されたねじ溝に螺合して蓋体が回転して停止位置に配置されることで本体部を覆い閉空間を形成する蓋体と、閉空間内に配置される被照射物に紫外線を照射する照射部と、を有し、蓋体は、導電性を有する伸縮部と、伸縮部を伸張方向に付勢するバネを有し、本体部は、蓋体が停止位置に配置されたとき、バネを付勢してバネを収縮させて伸縮部に通電する付勢手段を有し、通電により照射部が紫外線を照射する。

【発明の効果】

【0007】

１態様では、紫外線が容器の外部に漏れ出すことを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態の紫外線照射装置を示す斜視図である。

【図2】蓋部の裏面を説明する図である。

【図3】導電性スイッチを説明する図である。

【図4】本体部の平面図である。

【図5】端子部を説明する図である。

【図6】端子部と導電性スイッチとの位置関係を説明する図である。

【図7】端子部と導電性スイッチとの位置関係を説明する図である。

【図8】端子部の変形例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施の形態の紫外線照射装置を、図面を参照して詳細に説明する。

【0010】

以下の図面等において示す各構成の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、形状、範囲等に限定されない。
実施の形態において単数形で表される要素は、文面で明らかに示されている場合を除き、複数形を含むものとする。
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態の紫外線照射装置を示す斜視図である。

【0011】

実施の形態の紫外線照射装置１００は、ＵＶ－Ｃの深紫外線を照射する装置である。ここで、ＵＶ－Ｃは、紫外線(UV)スペクトルの一部を形成し、ISO規格ISO-21348において、１００ｎｍから２８０ｎｍの波長を有するものとして定義されている。
紫外線照射装置１００は、本体部１と蓋部２とを有している。

【0012】

本体部１および蓋部２にはねじ溝（後述）が設けられている。蓋部２は、本体部１に設けられたねじ溝に螺合して蓋部２が回転して停止位置に配置される。これにより、本体部１を覆い閉空間（外部に紫外線が漏れない空間）を形成する。
本体部１には紫外線照射対象物（例えばマスク等）が配置される。
蓋部２には、ケーシング２１と、取っ手２２と、ＬＥＤ（発光部）２３ａ、２３ｂ、２３ｃとが配置されている。

【0013】

ケーシング２１は、蓋部２が備えるＵＶ―Ｃ ＬＥＤや制御回路等（後述）を収容する筐体である。ＵＶ―Ｃ ＬＥＤは、照射部の一例である。ケーシング２１の構成材料は特に限定されないが例えばポリプロピレン等が挙げられる。

【0014】

取っ手２２はケーシング２１に取り付けられており、例えば利用者が蓋部２を回転させる際に把持する。取っ手２２とケーシング２１は一体的に形成されていてもよいし、別個の部材であってもよい。

【0015】

ＬＥＤ２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、紫外線の照射状況を説明する。ＬＥＤ２３ａ、２３ｂ、２３ｃの発光パターンにより、例えばスタンバイ（紫外線照射前）、紫外線照射中、紫外線照射終了等を利用者に報知することができる。
図２は、蓋部の裏面を説明する図である。

【0016】

蓋部２の裏面には、ねじ溝２４と、ＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５と、タイマ制御基板２６と、電源制御基板２７と、導電性スイッチ２８とが配置されている。なお、蓋部２の裏面には、ＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５と導電性スイッチ２８以外を覆う光反射板（図示せず）が配置されていてもよい。
ねじ溝２４は、本体部１に設けられたねじ溝と螺合する。

【0017】

ＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５は、通電によりＵＶ－Ｃを照射する。ＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５は、蓋部２の裏面に配置されている。このため、紫外線は本体部１の内部に照射される。このＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５を取り囲むように放熱板２５ａが配置されている。放熱板２５ａは、例えばアルミニウム等の金属で形成され、ＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５から生じる熱を冷却する。
タイマ制御基板２６は、ＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５を照射する時間を制御する。またタイマ制御基板２６は、ＬＥＤ２３ａ～２３ｃの発行パターン等を制御する。
電源制御基板２７は、ＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５に供給する電力を制御する。
導電性スイッチ２８は、本体部に配置される接触端子（後述）に対応する位置に配置されている。
図３は、導電性スイッチを説明する図である。
導電性スイッチ２８は、ベース２８ａと、伸縮部２８ｂと、バネ２８ｃとを有している。
ベース２８ａは、タイマ制御基板２６に取り付けられる。ベース２８ａには、端子２８ａ１が取り付けられている。

【0018】

伸縮部２８ｂは、ベース２８ａに対し伸縮可能であり、紙面下方向からの圧により縮む。伸縮部２８ｂの下端部には紙面下側が湾曲した接触端子２８ｂ１が配置されている。

【0019】

バネ２８ｃは、伸縮部２８ｂを取り囲むように配置されている。バネ２８ｃは、ベース２８ａと伸縮部２８ｂの接触端子２８ｂ１とにより支持される。バネ２８ｃは、伸縮部２８ｂを紙面下方向に付勢する。
ベース２８ａ、伸縮部２８ｂは金属等の導電性を有する部材で形成されている。
図４は本体部の平面図である。

【0020】

本体部１は、平面視で円形状をなしている。本体部１は、平らな円形の底部１１を有し、内部はサラダボウルのような形状をなしている。本実施の形態の本体部１は、ステンレス鋼で形成されている。
本体部１の円環状の開口部１２の外部近傍には、蓋部２のねじ溝２４に嵌合するねじ溝１３が形成されている。

【0021】

本体部１の開口部１２の内部の縁部近傍には、ほぼ１８０°隔てて２つの端子部１４、１４が配置されている。また、図４には図示していないが、図１に示すように本体部１にはＤＣ１２Ｖを取り込む端子が設けられている。端子部の数は２つに限定されない。
なお、本実施の形態ではＡＣ１００ＶをＤＣ１２Ｖに変換する機能を本体部１の外部に配置するが、本体部１が変換機能を有していてもよい。
図５は、端子部を説明する図である。
端子部１４は、任意の固定手段（接着、半田付け等）により本体部１に固定される。
図５（ａ）に示す端子部１４は、六角形をなしており、頂部（第２の部位）１４ａと、斜部（第１の部位）１４ｂ、１４ｂとを有している。

【0022】

頂部１４ａには、導電性を有する接触端子１４ｃが配置されている。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す端子部を上から見た図である。図５（ｂ）に示すように、接触端子１４ｃは、長手方向の端部１４１ｃが内側に湾曲している。これにより、接触端子１４が接触端子２８ｂ１と接触したときに衝撃を和らげることができる。なお、本実施の形態では、接触端子１４ｃの両端部を湾曲させた形状としたが、これに限らず、接触端子２８ｂ１と接触する側（本実施の形態では紙面左側）のみを湾曲させた形状としてもよい。

【0023】

接触端子１４ｃには、導線１４ｄを介してＤＣ１２Ｖが供給される。導線１４ｄは、例えば紫外線硬化接着剤で覆われていてもよい。また、例えば紫外線照射対策として、端子部１４に銀色の塗装が施されていてもよい。
次に、紫外線照射装置１００の作用の一例を説明する。

【0024】

（１）本体部１と蓋部２とが螺合している場合は、利用者は取っ手２２を把持して蓋部２を１８０度回転させて本体部１から取り外す。蓋部２は１８０度回転して開閉する仕組みになっている。

【0025】

（２）本体部１にマスク等の紫外線照射対象物を入れる。紫外線照射対象物に紫外線が万遍なく照射されるように紫外線照射対象物を底部１１付近に設置するのが好ましい。好ましい設置位置を示すマーカーが本体部１に配置されていてもよい。

【0026】

（３）利用者は取っ手２２を把持して蓋部２を本体部１に螺合する。蓋部２は１８０度回転して閉まる。蓋部２が閉まった状態では本体部１と蓋部２とにより密閉空間が形成され、密閉空間は気密に保たれる。また外部に光が漏れないようになっている。

【0027】

（４）蓋が閉まると、タイマ制御基板２６にＤＣ１２Ｖが供給される。これによりタイマ制御基板２６が起動する。タイマ制御基板２６は紫外線の照射スタンバイの発光パターンに従い、ＬＥＤ２３ａ、２３ｂ、２３ｃを発光させる。一例として５秒間経過後、タイマ制御基板２６は、電源制御基板２７に電力を供給する。これによりＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５がＵＶ－Ｃを照射する。ＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５がＵＶ－Ｃを照射すると、タイマ制御基板２６は紫外線の照射中の発光パターンに従い、ＬＥＤ２３ａ、２３ｂ、２３ｃを発光させる。タイマ制御基板２６は、タイマにて所定のエネルギーに達する照射時間（例えば３０秒）を計測する。照射時間が終了すると、タイマ制御基板２６は電源制御基板２７への電力の供給を停止する。これによりＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５がＵＶ－Ｃの照射を停止する。
（５）利用者は取っ手２２を把持して蓋部２を１８０度回転させて本体部１から取り外す。利用者は紫外線照射対象物を本体部１から取り出す。
次に、上記（１）の端子部１４と導電性スイッチ２８との位置関係を説明する。
図６および図７は、端子部と導電性スイッチとの位置関係を説明する図である。

【0028】

蓋部２を閉める方向に回転させると、接触端子２８ｂ１が斜部１４ｂに接触する。蓋部２が回転するにつれて、斜部１４ｂにより接触端子２８ｂ１への付勢が漸増し伸縮部２８ｂが収縮する。

【0029】

蓋部２が１８０度回転して蓋が閉まった状態では、接触端子２８ｂ１は、接触端子１４ｃに接触する。これにより、導線１４ｄ、接触端子１４ｃ、接触端子２８ｂ１（伸縮部２８ｂ）、ベース２８ａ、端子２８ａ１を経由してタイマ制御基板２６にＤＣ１２Ｖが供給される。蓋部２を開ける方向に回転させると、接触端子２８ｂ１が接触端子１４ｃから離間する。これにより、タイマ制御基板２６および電源制御基板２７への電力の供給がストップする。従って、ＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５の照射中に蓋部２を開けようとするとＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５に駆動電力が供給されなくなるため、紫外線が容器の外部に漏れ出すことを抑制できる。

【0030】

なお、接触端子２８ｂ１が接触端子１４ｃから離間して、さらにある程度蓋部２を開ける方向に回転させないと蓋部２を本体部１から取り外すことはできないよう設計されている。また、蓋部２が回転してタイマ制御基板２６に電力が供給されるときは、本体部１の開口部より下にＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５が位置している。また、溝部の構造により、ＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５から照射した光が外部に漏れないようになっている。

【0031】

以上述べたように、本実施の形態の紫外線照射装置１００によれば、有底の本体部１と、本体部１に配置されたねじ溝に螺合して蓋部２が回転して停止位置に配置されることで本体部１を覆い閉空間を形成する蓋部２と、閉空間内に配置される被照射物に紫外線を照射するＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５と、を有し、蓋部２は、導電性を有する伸縮部２８ｂと、伸縮部２８ｂを伸張方向に付勢するバネ２８ｃを有し、本体部１は、蓋部２が停止位置に配置されたとき、バネ２８ｃを付勢してバネ２８ｃを収縮させて伸縮部２８ｂに通電する端子部１４を有し、通電によりＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５が紫外線を照射する。

【0032】

従って、蓋部２が停止位置に配置されなければ紫外線が照射されないため、紫外線が容器の外部に漏れ出すことを抑制できる。また、蓋部２を開け閉めするだけで簡単に電源のオン、オフが可能である。

【0033】

ＵＶ－Ｃは直視したり皮膚に当たったりすると人体に悪影響を及ぼすおそれがあるため、実施の形態の紫外線照射装置１００では、蓋部２を開けると必ず電源が落ちる。ネジ構造の為、隙間からは照射を覗けない。

【0034】

また、ＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５の照射を開始する前に一定期間（本実施の形態では５秒間）のスタンバイ期間を設けることにより、蓋の開け閉めを短期間で繰り返してもＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５の照射に一定の期間が設けられる。従って、ＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５の故障の抑制、長寿命化が図れる。

【0035】

また、本実施の形態では接触端子２８ｂ１と、接触端子１４ｃとの接触面積が一定である。これにより、例えば接触面積が変わる板バネ構造などに比べて、長寿命化が図れる。
また、接触端子２８ｂ１は湾曲しているため、接触端子１４ｃとの接触が滑らかとなる。従って、操作性がよく耐久性が高い。

【0036】

直流電源の電極は変化しないが、蓋部２のねじ始めとねじ終わりが１８０度・２箇所あり、タイマ制御基板２６に入力される電圧の極性は締め込み位置で変化する。
タイマ制御基板２６は極性を判断し、電源制御基板２７に正しい極性で直流電源を供給する。
また、接触端子２８ｂ１を円弧状とすることで、接触端子１４ｃの損傷を抑制することができる。
なお、本実施の形態ではＵＶ―Ｃ ＬＥＤ２５を蓋部側に配置したが、本体側に配置してもよい。
また、端子部１４が本体部１に内蔵（埋め込まれる）されていてもよい。

【0037】

また、利用者は取っ手２２を把持して蓋部２を本体部１に螺合するが、蓋部２を本体部１に締めすぎを抑制するため蓋部が停止位置に達したときに音や光で利用者に報知するようにしてもよい。

【0038】

以上、本発明の紫外線照射装置を、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。例えば、本実施の形態では、端子部１４の形状を六角形状としたが、これに限られない。
図８は、端子部の変形例を説明する図である。

【0039】

例えば図８（ａ）に示すように、斜部１４ｂが一様に漸増する五角形状の端子部１４１であってもよい。図８（ｂ）に示すように、斜部１４ｂが円弧状の端子部１４２であってもよい。
また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
また、本発明は、前述した各実施の形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

【符号の説明】

【0040】

１ 本体部
１１ 底部
１２ 開口部
１３ ねじ溝
１４ 端子部
１４ａ 頂部
１４ｂ 斜部
１４ｃ 接触端子
１４ｄ 導線
２ 蓋部
２１ ケーシング
２２ 取っ手
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ ＬＥＤ
２４ ねじ溝
２５ ＵＶ―Ｃ ＬＥＤ
２５ａ 放熱板
２６ タイマ制御基板
２７ 電源制御基板
２８ 導電性スイッチ
２８ａ ベース
２８ａ１ 端子
２８ｂ 伸縮部
２８ｂ１ 接触端子
２８ｃ バネ
１００ 紫外線照射装置

【要約】

【課題】紫外線が容器の外部に漏れ出すことを抑制する。
【解決手段】紫外線照射装置１００によれば、有底の本体部１と、本体部１に配置されたねじ溝に螺合して蓋体２が回転して停止位置に配置されることで本体部１を覆い閉空間を形成する蓋体２と、閉空間内に配置される被照射物に紫外線を照射するＵＶ―Ｃ ＬＥＤと、を有し、蓋体２は、導電性を有する伸縮部２８ｂと、伸縮部２８ｂを伸張方向に付勢するバネ２８ｃを有し、本体部１は、蓋体２が停止位置に配置されたとき、バネ２８ｃを付勢してバネ２８ｃを収縮させて伸縮部２８ｂに通電する端子部１４を有し、通電によりＵＶ―Ｃ ＬＥＤが紫外線を照射する。
【選択図】図６

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】