(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-28
(54)【発明の名称】ＵＶ消毒ボックスシステム
(51)【国際特許分類】
A61L 2/10 20060101AFI20241018BHJP
【ＦＩ】
A61L2/10
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024529652
(86)(22)【出願日】2022-11-28
(85)【翻訳文提出日】2024-07-16
(86)【国際出願番号】 EP2022083534
(87)【国際公開番号】W WO2023094669
(87)【国際公開日】2023-06-01
(31)【優先権主張番号】102021000030089
(32)【優先日】2021-11-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】511020829
【氏名又は名称】サエス・ゲッターズ・エッセ・ピ・ア
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】アレッシオ・コラッツァ
(72)【発明者】
【氏名】ルカ・マウリ
(72)【発明者】
【氏名】マルコ・フィリッポ・バタヴィア
(72)【発明者】
【氏名】ジネーヴラ・デッラ・ポールタ
(72)【発明者】
【氏名】アリアンナ・パパディア
【テーマコード（参考）】
4C058
【Ｆターム（参考）】
4C058AA01
4C058BB06
4C058EE01
4C058KK02
4C058KK21
(57)【要約】
ボックス型ＵＶ消毒システム（１００）は、互いに隣接する少なくとも２つの壁（１２０、１３０、１４０）に配置された複数の内部ＵＶ源（１２１、１２２、１３１、１３２、１４１、１４２）であって、全ての内部壁面が２５０～３５０ｎｍの波長範囲において、８０％より高く、好ましくは８７％より高い反射率を有する内部ＵＶ源と、前記波長範囲において少なくとも７０％のＵＶ透過率を有し、底壁（１１０）から適切な最小距離に位置するＵＶ透過性支持体（１０１）とを備え、壁（１３０、１４０）の少なくとも１つに配置されたＵＶ源（１３１、１３２、１４１、１４２）は、５°～３０°の角度で底壁（１１０）に向かって傾斜している。このようなシステムは、効率の点で改善された特性を有し、好ましい実施形態では、より良好な可搬性も有している。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１つの移動可能な壁（１５０）を有するボックス型ＵＶ消毒システム（１００；２００；５００；６００）であって、内部に配置されているが、少なくとも１つの壁には存在しない、複数の別個のＵＶ源（１２１、１２２、１３１、１３２、１４１、１４２；２２１、２２２、２２３、２４１、２４２、２４３；５２１、５２２、５３１、５３２）と、
内部のＵＶ透過性支持体（１０１；２０１；５０１、５０１’、５０１’’、５０１’’’；６０１、６０１’、６０１’’、６０１’’’）と、
を備え、
内壁表面の全てが、２５０～３５０ｎｍの波長範囲において、８０％を超える反射率、好ましくは８７％を超える反射率を有しており、
前記別個のＵＶ源（１２１、１２２、１３１、１３２、１４１、１４２；２２１、２２２、２２３、２４１、２４２、２４３；５２１、５２２、５３１、５３２）は、互いに隣接するその壁（１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０；２１０、２２０、２３０、２４０；５１０、５２０、５３０）の少なくとも２つに配置され、
前記ＵＶ透過性支持体（１０１；２０１；５０１、５０１’、５０１’’、５０１’’’；６０１、６０１’、６０１’’、６０１’’’）は、２５０～３５０ｎｍの波長範囲において、少なくとも７０％のＵＶ透過率を有しており、且つ、底壁（１１０；２１０；５１０）からの最小距離ｄ１、及び反対側の上壁（１２０；２２０；５２０）からの最大距離ｄ２に配置され、０．１＜ｄ１／（ｄ１＋ｄ２）＜０．５、好ましくは０．１５＜ｄ１／（ｄ１＋ｄ２）＜０．４であり、
前記壁（１３０、１４０；２４０；５３０）の少なくとも１つに配置された別個のＵＶ源（１３１、１３２、１４１、１４２；２４１、２４２、２４３；５３１、５３２）が、５°～３０°の角度で底壁（１１０；２１０；５１０）に向かって傾斜している、ことを特徴とするボックス型ＵＶ消毒システム。
【請求項2】
別個のＵＶ源を有しない前記少なくとも１つの壁が、前記底壁（１１０；２１０；５１０）または移動可能な壁（１５０）である、請求項１に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（１００；２００；５００；６００）。
【請求項3】
前記ＵＶ透過性支持体（１０１；２０１）が、少なくとも２つの異なる壁（１３０、１４０；２３０、２４０）、好ましくは２つの対向する壁に保持されるか、または前記底壁（１１０；２１０）と接触する柱によって保持されている、請求項１または２に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（１００；２００）。
【請求項4】
ＵＶ透過性支持体（１０１；２０１）が、３～２００の間に含まれる空隙対充填比を有する網状構造である、請求項１～３のいずれか一項に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（１００；２００）。
【請求項5】
前記ＵＶ透過性支持体（１０１；２０１）が、好ましくはテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン及びフッ化ビニリデンの三元共重合体、エチレンテトラフルオロエチレン、ＵＶ透過性合成ガラスから選択されるＵＶ透過性材料で作製された、請求項１～３のいずれか一項に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（１００；２００）。
【請求項6】
前記支持体が、前記底壁（５１０）に回転可能に取り付けられ、好ましくは接続要素（６０１０）を介して接続された一連の平行な昇降可能要素（５０１、５０１’、５０１’’、５０１’’’；６０１、６０１’、６０１’’、６０１’’’）を備え、全ての前記平行な昇降可能要素（５０１、５０１’、５０１’’、５０１’’’；６０１、６０１’、６０１’’、６０１’’’）が、それらのうちの１つのみに作用することによって昇降可能である、請求項１または２に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（５００；６００）。
【請求項7】
前記内壁表面が、好ましくは高純度Ａｌ若しくはＡｇから選択される金属のナノメータコーティングを有する多孔質ＰＴＦＥまたはアルミニウム層で作られているか、または被覆されている、請求項１～６のいずれか一項に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（１００；２００；５００；６００）。
【請求項8】
前記別個のＵＶ源（１３１、１３２、１４１、１４２）の傾斜は、それらが取り付けられる壁に対して傾斜して取り付けられることによって得られる、請求項１～７のいずれか一項に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（１００）。
【請求項9】
前記別個のＵＶ源（２４１、２４２、２４３）の傾斜は、それらが取り付けられる前記側壁（２４０）の傾斜によって得られる、請求項１～７のいずれか一項に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（２００）。
【請求項10】
前記ボックスの断面形状は台形である、請求項９に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（２００）。
【請求項11】
内部容積Ｖが２０００～１４０００ｃｍ３、好ましくは４０００～９５００ｃｍ３であり、前記別個のＵＶ源（１２１、１２２、１３１、１３２、１４１、１４２；２２１、２２２、２２３、２４１、２４２、２４３；５２１、５２２、５３１、５３２）の累積電力Ｐと内部容積Ｖとの比が０．２５～０．６０ｍＷ／ｃｍ３である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（１００；２００；５００；６００）。
【請求項12】
前記別個のＵＶ源（１２１、１２２、１３１、１３２、１４１、１４２；２２１、２２２、２２３、２４１、２４２、２４３；５２１、５２２、５３１、５３２）が、好ましくは２６０～２８０ｎｍの範囲内の第１のピーク及び２９０～３１０ｎｍの範囲内の第２のピークを有するスペクトル発光を有するＵＶ－Ｃ発光ダイオードまたはチップである、請求項１～１１のいずれか一項に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（１００；２００；５００；６００）。
【請求項13】
前記別個のＵＶ源（１２１、１２２、１３１、１３２、１４１、１４２；２２１、２２２、２２３、２４１、２４２、２４３；５２１、５２２、５３１、５３２）が、スペクトル発光の前記第１及び第２のピークの両方を有するＵＶ照射、または前記第１のピークを中心とするＵＶ照射、または前記第２のピークを中心とするＵＶ照射を発する、請求項１２に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（１００；２００；５００；６００）。
【請求項14】
別個のＵＶ源（１２１、１２２、１３１、１３２、１４１、１４２；２２１、２２２、２２３、２４１、２４２、２４３）の数が６であり、２つまたは３つの壁に均等に分配されている、請求項１～１３のいずれか一項に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（１００；２００；５００；６００）。
【請求項15】
前記壁はボックスの展開を可能にするように接続されており、好ましくはその内部容積Ｖと展開された前記ボックスの容積との間の比が４～１６の範囲である、請求項１～１４のいずれか一項に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（１００；２００；５００；６００）。
【請求項16】
前記壁のうちの少なくとも１つの外面にソーラーパネルを更に含み、該ソーラーパネルは、任意で、好ましくは充電コントローラと組み合わされたエネルギー貯蔵再充電可能バッテリに接続されている、請求項１～１５のいずれか一項に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（１００；２００；５００；６００）。
【請求項17】
前記別個のＵＶ源（１２１、１２２、１３１、１３２、１４１、１４２；２２１、２２２、２２３、２４１、２４２、２４３；５２１、５２２、５３１、５３２）と連結するのに適した個別の電源モジュールを更に含む、請求項１～１６のいずれか一項に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（１００；２００；５００；６００）。
【請求項18】
前記別個のＵＶ源（１２１、１２２、１３１、１３２、１４１、１４２；２２１、２２２、２２３、２４１、２４２、２４３；５２１、５２２、５３１、５３２）のための電源モジュール、及び任意でエネルギー貯蔵再充電可能バッテリを含む他の電子部品が、前記内部容積Ｖの外側の前記システムに埋め込まれている、請求項１～１６のいずれか一項に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（１００；２００；５００；６００）。
【請求項19】
前記電源モジュール及び他の電子部品は、前記底壁（５１０）に結合された、または前記底壁（５１０）を形成している容器（５１１）内に収容されている、請求項１８に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（５００）。
【請求項20】
ボックスが開かれたときに前記別個のＵＶ源（１２１、１２２、１３１、１３２、１４１、１４２；２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２４３；５２１、５２２、５３１、５３２）をオフにするか、またはボックスが適切に組み立てられていない場合にそれらの電源供給を防止するのに適した１つ以上の安全インターロックスイッチを更に備えた、請求項１～１９のいずれか一項に記載のボックス型ＵＶ消毒システム（１００；２００；５００；６００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、効率の点で改善された特性を有するＵＶ消毒ボックスシステム（UV disinfection box system）に固有のものであり、好ましい実施形態では、改善された可搬性（portability）を有している。
【背景技術】
【0002】
消毒されるアイテムが内部に配置された「ボックス」のようなコンパクトな形態でのアイテム消毒のためのＵＶ照射の使用は、例えば、両方ともＵＶ源としてランプを使用している特許文献１または特許文献２に記載されているように、非常に広く普及しており、長い間知られている。
【0003】
これらのデバイスは、例えば、異なるＵＶ波長発光スペクトルを有するＵＶ源、より具体的には、少なくとも２７０ｎｍまでの上限を有する第１の波長範囲を有する第１のＵＶ源と、少なくとも２７０ｎｍまでの下限及び少なくとも３２０ｎｍまでの上限を有する第２の波長範囲を有する第２のＵＶ源とを組み合わせることによって達成される殺菌効果の向上について記載した特許文献３に記載されているような、いわゆるＵＶ－Ｃ領域（UV-C region）における主要な発光（main emission）を示す好ましいＵＶ源に関して、継続的に改良されてきた。また、この特許出願は、低圧水銀ランプ、ＵＶＬＥＤまたはＵＶチップのような、ＵＶ消毒ボックスのための一連の適切なＵＶ源を開示している。ＵＶチップは、他の２つのソースに関してはあまり一般的ではないが、それらは熱遮蔽または発生した熱の熱管理のためのシステムを必要としない低温ソース（cold source）であるので好ましい。この種のソースの詳細については、特許文献４に記載されている。
【0004】
ＵＶ消毒ボックスで考慮すべき側面の１つは、特に目的が３Ｄ対象（鍵、携帯電話、財布、陶器やカトラリー、眼鏡、容器、おしゃぶり、哺乳瓶、おもちゃ等）の消毒である場合、コスト関連の問題及び／またはプロセス効率のために、使用されるソースの数及び／または消毒処理時間を最小限にするために、どのようにしてソースの病原微生物殺傷作用（pathogenic microorganisms killing action）を最大化するかである。より多くのソース及び／またはより長いプロセス時間は、電力管理の側面に悪影響を及ぼし、これは、例えば、特許文献５の熱拡散器（heat-spreader）を介して対処されるように、熱管理に関して「ホットな」ＵＶ源の問題であるが、低温ソースでは、バッテリ駆動のものまたはソーラーパネル支援システムのような主電源への接続を介して電力供給されないシステムでは考慮すべき問題がある。
【0005】
更に、消毒すべき対象への影響を考慮しながら、ボックスの効率を最大化する必要もある。実際、繰り返し紫外線に曝されると、特に最も効果的な殺菌照射であるＵＶ－Ｃに曝されると、プラスチックが劣化する可能性があることが知られている。例えば、非特許文献１または非特許文献２を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】独国特許出願公開第３０４４１８１号明細書
【特許文献2】米国特許出願公開第２００７／０２７４８７９号明細書
【特許文献3】国際公開第２０２１／１０１４３１号
【特許文献4】国際公開第２０１８／１０６１６８号
【特許文献5】米国特許出願公開第２０２１／００８５８１２号明細書
【特許文献6】米国特許出願公開第２０１３／０７８１４２号明細書
【特許文献7】米国特許出願公開第２００８／２６５１７９号明細書
【特許文献8】米国特許出願公開第２００８／２５３９４１号明細書
【特許文献9】米国特許出願公開第２０１６／２１５９４１号明細書
【特許文献10】国際公開第２０１１／０４９８５９号
【特許文献11】インド特許出願第２０２０１１０２０６３５号
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】“Damage to Common Healthcare Polymer Surfaces from UV Exposure” by Peter Teska et al., published on “Nano LIFE VOL. 10, NO. 03, 2020
【非特許文献2】“Ultraviolet light accelerates the degradation of polyethylene plastics”, by Mustafa Dogan, published on Microsc. Res. Tech., 2021 Nov; 84(11):2774-2783
【非特許文献3】summer 2010, vol.5 Talk letter, by Shimadzu
【非特許文献4】“Ultra-violet reflecting power of Aluminum and several other metals” by William Weber Coblentz et al., Bureau of Standards Journal of Research, volume 4, page 189
【非特許文献5】“Laser-based Surface Modifications of Aluminum and its Alloys” by M. M. Quazi et al., Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences, 0: 1-26, 2015
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、特に使用されるＵＶ源の配置及び有効性に関して、従来技術のものに対して改善された性能を有する新規なＵＶボックスシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、少なくとも１つの移動可能な壁を有するＵＶ消毒ボックスシステムであって、ＵＶボックスの内壁表面の全てが、２５０～３５０ｎｍの波長範囲において、８０％より高く、好ましくは８７％より高い反射率を有するＵＶ消毒ボックスシステムであって、該ＵＶ消毒ボックスシステムは、ＵＶボックス内の互いに隣接する少なくとも２つの壁に配置され、ＵＶボックス壁の少なくとも１つに存在しない複数の別個のＵＶ源を含み、ＵＶボックスは、少なくとも７０％のＵＶ透過率を有し、底壁（base wall）からの最小距離ｄ１及び反対側の上壁からの最大距離ｄ２に配置された内部のＵＶ透過性支持体（UV-transmitting support）を更に含み、ここで、０．１＜ｄ１／（ｄ１＋ｄ２）＜０．５、好ましくは０．１５＜ｄ１／（ｄ１＋ｄ２）＜０．４である、ＵＶ消毒ボックスシステムに関する。
【0010】
この種のＵＶ消毒ボックスシステムの例は、請求項１の前提部分に記載されているように、特許文献６及び特許文献７に見出され、これらの明細書から、本発明は、壁のうちの少なくとも１つに配置された別個のＵＶ源が、５°から３０°の間の角度で底壁に向かって傾斜しているという事実によって区別されている。
【0011】
以下の説明及び好ましい実施形態の概略図から明らかなように、「隣接する壁」という用語は、共通の境界を有する壁として意図され、解釈されるべきである。
【0012】
ＵＶ反射率及びＵＶ透過率を特徴付ける好ましい方法は、非特許文献３で概説されているように、積分球（integrating sphere）内での測定によるものである：これは、いわゆる拡散反射率（diffused reflectance）の寄与も適切に評価することを可能にしている。
【0013】
本発明者らは、上述の解決策により、上述の全ての要素の相乗効果のおかげで、１つまたは複数のボックス壁が別個のＵＶ源を有さなくても（好ましい実施形態では、ＵＶ源の無いボックス壁の１つが底壁である）、ボックス内に置かれた対象の全ての表面を十分に高いＵＶ照射照度で照射することが可能であることを見出した。これは、通常３０秒～６分、最も典型的には４０秒～３分に亘る単一の消毒サイクルで、低電力エネルギーで、内部容積Ｖに曝された全ての対象表面上で、また、別個のＵＶ源に直接面していない表面上で、少なくとも９９．９％の病原微生物不活化レベルでの適切な消毒を達成することを可能にしている。
【0014】
適切なＵＶ光源は、ＵＶ－Ｃ発光ダイオード（UV-C LED）、前述の特許文献４に記載されているようなＵＶチップ、及び例えばＵＶエキシマランプのような他のＵＶ－Ｃ水銀フリーランプである。ＵＶチップの使用は、第１のピークが２６０～２８０ｎｍの範囲にあり、第２のピークが２９０～３１０ｎｍの範囲にあり、主な強度ピークが約２６５ｎｍにある２５０～３２０ｎｍの間の連続的な発光を有する特異的なスペクトルの結果として、細菌及びウイルスに対して強い不活化作用を提供するので好ましい。前記第１及び第２のスペクトル照射ピークの両方を有するＵＶ照射を発する単一の別個のＵＶ源、または前記第１のピークを中心とする照射を発する第１の別個のＵＶ源及び前記第２のピークを中心とする照射を発する第２の別個のＵＶ源を有することが可能である。
【0015】
以下の図を用いて本発明を更に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明によるＵＶボックスの第１の実施形態の概略図である。
【図2】第２の実施形態の概略図である。
【図4A】本発明によるＵＶボックス構成の２つの概略図と、テストされ、本明細書中で例証された３つの比較例を示す。
【図4B】本発明によるＵＶボックス構成の２つの概略図と、テストされ、本明細書中で例証された３つの比較例を示す。
【図4C】本発明によるＵＶボックス構成の２つの概略図と、テストされ、本明細書中で例証された３つの比較例を示す。
【図4D】本発明によるＵＶボックス構成の２つの概略図と、テストされ、本明細書中で例証された３つの比較例を示す。
【図4E】本発明によるＵＶボックス構成の２つの概略図と、テストされ、本明細書中で例証された３つの比較例を示す。
【図5A】ＵＶボックス内部の概略図である。
【図5B】昇降可能要素５０１の詳細である。
【図5C】昇降可能なバー形状の変形例としての支持体５０１０の詳細である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
上記の図において、示された要素の寸法及び寸法比は、必ずしも正確ではなく、いくつかの場合において、それらは、それらの理解を向上させるために変更されており、特に、ボックス壁の寸法に関するＵＶ源の壁の厚さ及び寸法に非排他的に言及している。更に、電源の電気的接続、電子部品及び駆動ユニットのような、図の理解に必要ではなく、当業者にとって常識的な要素は示されていない。
【0018】
第１の実施形態によるＵＶボックス１００の概略図は、図１に示され、３つの壁の内面に配置された３対の別個のＵＶ源を有している。ＵＶ源１３１及び１３２は側壁１３０にあり、ＵＶ源１４１及び１４２は反対側の側壁１４０にあり、ＵＶ源１２１及び１２２は上壁１２０にある。他の３つのＵＶボックス壁、すなわち前壁１５０、底壁１１０及び後壁（図示せず）は、そこに取り付けられた別個のＵＶ源を有しておらず、ＵＶボックスは、前壁１５０が底壁１１０のみに接続された状態で「開いた」状態で示されている。
【0019】
底壁１１０と上壁１２０との間には、ＵＶ透過性支持体１０１が存在し、その位置決めは、消毒されるべき対象物の下からの効率的な照射を確実にするために重要である。このような位置決めは、上述の式０．１＜ｄ１／（ｄ１＋ｄ２）＜０．５によって定義され、すなわち、それは、底壁１１０と上壁１２０との間の距離（すなわち、ＵＶボックスの高さ）の１０％から５０％の間であるべきであり、この条件は、ＵＶ透過性支持体１０１が底壁１１０に対してある一定の適切な距離に位置している必要性を表している。この点に関して、ｄ１は、支持体１０１が傾斜している及び／又は平坦な形状を有していない場合の、支持体１０１と底壁１１０との間の最小距離を示し、ｄ２は、支持体１０１及び／又は上壁１２０が傾斜している及び／又は平坦な形状を有していない場合の、支持体１０１と上壁１２０との間の最大距離を示す。
【0020】
図１に示されるように、前壁１５０は、ＵＶボックス１００を開閉するために変位／移動させる必要があるため、ＵＶ源の存在がそれらの電源に対していくつかの制約をもたらすので、ＵＶ源が無いことが好ましい。別個のＵＶ源１２１、１２２は、それらが取り付けられる壁に直交する主成分を有する出射ＵＶ照射（outgoing UV radiation）を有していると共に、標準的なＵＶチップについては１００°、標準的なＵＶＬＥＤについては１２０°～１３０°の角度発光分布を有している。
【0021】
第１の側壁１３０に配置されたＵＶ源１３１、１３２及び反対側の側壁１４０に配置されたＵＶ源１４１、１４２は、５°と３０°との間に含まれる特定の下方傾斜で取り付けられており、これにより、それらの主要な発光が、取り付け壁１３０、１４０に対して垂直ではなく、８５°と６０°との間に含まれるより小さい角度を形成するように、すなわち、底壁１１０の方に向けられている。
【0022】
全ての別個のＵＶ源が底壁１１０に向かって「傾斜した」発光を有する必要は無いが、この要件は、壁、好ましくは側壁に取り付けられた少なくとも全てのＵＶ源によって満たされることに留意されたい。より好ましくは、上壁１２０に取り付けられたものを除く全ての別個のＵＶ源は、底壁１１０に向かって傾斜した発光を有している。
【0023】
傾斜したＵＶ発光を達成するための別の方法は、図２の第２の実施形態に示されており、ＵＶボックスの台形断面形状により内側に傾斜した側壁２３０、２４０を有するＵＶボックス２００の構造を概説しており、底壁２１０よりも小さい上壁２２０を有している。全てのＵＶ源２２１、２２２、２２３及び２４１、２４２、２４３は、壁２２０及び２４０にそれぞれ平行に取り付けられる（すなわち、主要な発光の方向がそれらの取り付け壁に垂直である）が、ＵＶ源２４１、２４２、２４３については、主要な発光は、側壁２４０の傾斜のために、底壁２１０に向かって傾斜している。底壁２１０に対するＵＶ源を担持する側壁の傾斜角度は、６０°と８５°との間である。
【0024】
側壁２４０は、本発明の傾斜要件を満たすので、側壁２３０は、第１の実施形態のように底壁２１０に対して垂直であっても良く、または、好ましい構成が図２に示されたものであっても、側壁２３０が別個のＵＶ源を担持する側壁２４０をミラーリングするものであっても、ＵＶ照射の適切な反射に有用である場合には、外側に傾斜していても良い（その場合、断面はより平行四辺形に類似する）。
【0025】
本発明のＵＶボックスは、それらが請求項１に示されたより一般的な要件を満たす限り、特定の数のＵＶ源またはボックス壁の特定の配置に限定されないことを強調することが重要である。そうは言っても、好ましい構成は、６つの別個のＵＶ源の使用を想定しており、１つの場合には、（図１の実施形態におけるように）各壁に対して２つのＵＶ源を有する３つの壁に均等に分配され、あるいは、（図２の実施形態におけるように）各壁に対して３つのＵＶ源を有する２つの壁に均等に分配されている。第２の好ましい構成は、３つの壁に分配された４つの別個のＵＶ源の使用を想定しており、最も好ましくは、上壁の２つのＵＶ源及び各側壁の１つのＵＶ源である。
【0026】
このようなＵＶ源の出力に関して、最も効率的で低消費のシステムは、内部容積Ｖに対する別個のＵＶ源の累積電力Ｐの比が０．２５から０．６０ｍＷ／ｃｍ３の間を示す。
【0027】
本発明による全てのＵＶボックスは、ボックスを開閉するための可動パネルのみを備えた剛性構造で製造することができ、あるいは、図１に示される組み立てられたＵＶボックス１００の展開状態における上方からの図を表す図３に例示されるように、折り畳み可能／接合可能なパネルで製造することもできる。既に上述したように、ＵＶ源１３１及び１３２は、ボックスパネル１３０（第１の側壁）に取り付けられ、ＵＶ源１４１及び１４２は、ボックスパネル１４０（第２の側壁）に取り付けられ、ＵＶ源１２１及び１２２は、ボックスパネル１２０（上壁）に取り付けられるが、パネル１１０（底壁）、１５０（前壁）及び１６０（後壁）は、ＵＶ源を提供しない。ＵＶ源と電子制御部品及び動力駆動ユニットとの間の電気接続は、パネル上に配置するか、またはパネル内に埋め込むことができる。
【0028】
図５の例示的な実施形態に示されるように、電子制御構成要素及び電力駆動ユニット（並びに任意の他の電気的または論理的要素）は、その上面がＵＶボックス５００のベース５１０である容器５１１内に配置することができ、または代替的にＵＶボックスのベースに取り付けられる。
【0029】
図３は、ボックスが組み立てられた状態に折り畳むことができるように、既に結合されたパネルを示すが、それらは完全に分離され、適切な接着ストリップを介して一緒に結合することも、ヒンジを介して接続または接続可能にすることもでき、あるいは、パネルに半永久的な接合部を提供して、最初の設定後にボックス壁が完全に分離される必要が無く、折り畳むことができるようにすることができる。パネルが展開されると、システムが容易に保管または輸送され、動作のために容易に再組み立てされるような方法で、好ましくは、その内部容積Ｖと展開されたボックスの容積との間の比が４～１６の範囲であるように、コンパクトで小さな構造を得ることができる。黒丸で表された別個のＵＶ源１３１、１３２、１４１、１４２は、取り付け壁１３０、１４０に対して傾斜しており、白丸で表された別個のＵＶ源１２１、１２２は、壁１２０に対して平行に取り付けられている。なぜなら、これは、一旦組み立てられると、ＵＶボックスの上壁になるからである。
【0030】
分離可能な壁を有するＵＶボックスの場合、それらは、電子モジュール及びその構成要素も含む適切な容器に保管することができ、この点に関して好ましい解決策は、図５の容器５１１である。
【0031】
本発明による全てのＵＶボックス実施形態が有する共通の特徴は、ＵＶボックス壁の内側表面（すなわち、内部容積Ｖに面する壁の表面）の高い反射率であり、より具体的には、そのような反射率は、２５０～３５０ｎｍの波長範囲において＞８０％、好ましくは＞８７％であるべきである。
【0032】
ＵＶボックスの内面に適した材料は、多孔質フルオロポリマー層、特に延伸ＰＴＦＥ（ｅ－ＰＴＦＥ）または多孔質ＰＴＦＥ、具体的にはＰｏｒｅｘ Ｖｉｒｔｅｋ（商標）（Ｐｏｒｅｘ社によって供給される）であり、平均ＵＶ反射率は、０．７５ｍｍ厚の層で９４％、０．５ｍｍ厚の層で９１％である。特殊なＵＶ反射アルミニウム層もまた、適切な高いＵＶ反射率（９０％以上）を有し、例えば、Ａｌａｎｏｄ社によるＵＶ－Ｃマイクロアルミニウム反射体は９０％以上のＵＶ反射率を有し、またはＡｌｍｅｃｏ社によるナノメータＰＶＤ層を有するベガＵＶ－Ｃ（Vega UV-C）アルミニウム表面は９１％以上のＵＶ反射率を有している。上記のソリューションにより、より高いＵＶ反射率を達成できる。これは、ＵＶ光源の数を最小限に抑える上で非常に重要な側面である。この点で、標準的なＵＶボックスでは通常、標準的なＡｌ反射層が使用され、最大７５％のＵＶ反射率を達成していることを強調することが重要である。これは、非特許文献４または非特許文献５（特に図１を参照）に例示されている。
【0033】
特許文献８に記載されているような消毒のための外部光の放射に基づく装置、または特許文献９及び特許文献１０に記載されているような追加の特徴として消毒を伴う照明システムは、消毒を達成するために逆のメカニズム（発光）に依存している。他方、別の可能性は、特許文献１１に記載されているように、ＵＶ源の移動／回転によって対象全体のＵＶ照射への露光を達成することである。
【0034】
本発明による全てのＵＶボックス実施形態によって共有されるもう１つの共通の特徴は、２５０～３５０ｎｍの範囲において少なくとも７０％であるべき、消毒されるべき対象物に対する支持体のＵＶ透過特性である。ＵＶボックス壁の反射率に関して既に概説したように、透過率も積分球によって特徴付けることができる。
【0035】
この効果は、ＵＶ透過性材料、例えば、ＴＨＶ（テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン及びフッ化ビニリデンのポリマー）またはＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン）のようなＵＶ透過性フルオロポリマーのような良好なＵＶ透過特性を有するいくつかの薄いフルオロポリマー箔（典型的には、１２０～３００μｍの範囲の厚さを有する）を使用して達成することができる。これらの例示的な材料を用いて、７０％より高い支持体のＵＶ透過率を達成することが可能であり、例えば、０．１８ｍｍ厚のＴＨＶ支持体は、７５％より高いＵＶ透過率を有している。
【0036】
また、ＵＶ透過性合成ガラスの特別な薄板を有用に使用することができるが、それらは、通常、より脆弱であり、機械的衝撃に対して敏感であるため、あまり好ましくない。別の解決策は、空隙対充填比（void-to-fill ratio）が３～２００を含むネット構造を使用することである。
【0037】
支持体は、適切な高さの適切な柱によって支持される独立した要素であっても良く、またはボックス内部構造の適切な溝に挿入される平坦な要素であっても良く、あるいは、支持体は、折りたたみ可能／分離可能なパネルで作られたボックスの折りたたみを可能にするために、側壁にヒンジで固定されている。この場合、ＵＶボックスのアセンブリが２つの半値幅支持体（half-width support）を一緒にすることによって支持体の形成をもたらすように、それぞれが壁にヒンジ結合された２つの半値幅支持体を有する可能性も想定される。
【0038】
支持体のための別の好ましい解決策が図５に示されており、底壁５１０に結合された、またはそれを形成する容器５１１を有する、前部及び右側のパネルが除去されたＵＶボックス５００の斜視図を示す。ＵＶ源５２１、５２２、５３１、５３２は、それぞれ、２つの隣接する壁、すなわち、上壁５２０及び側壁５３０に配置されている。底部容器５１１は、ＵＶボックスエレクトロニクス、制御及び電力供給手段（図示せず）を含む。ＵＶボックス５００において、支持体は、底壁５１０に回転可能に取り付けられた一連の昇降可能な細長い横方向要素（バー）５０１、５０１’、５０１’’、５０１’’’によって作られ、それらの各々は、それらを底壁５１０の所定の位置にロック／ロック解除するための従来のシステム（図示せず）を有している。
【0039】
図５Ｂは、点線で表された「静止」状態と実線で示された持ち上げられた状態の２つの位置にある単一の昇降可能要素５０１を詳細に示す。
【0040】
本発明は、任意の数の昇降可能要素、特定の材料または形状、あるいは横方向の配置に限定されないことを強調しておく。昇降可能なバー形状に関しては、興味深い変形例が図５Ｃの部分正面図に示されており、支持体５０１０は、より狭い寸法を有する円筒状の対象、例えば温度計のローリングを回避するのに有用な凹部５０１１を提示している。
【0041】
全ての昇降可能要素は、制御されても良く、すなわち、別々にまたは交互に昇降されても良く、それらのうちの１つ、好ましくは、開口壁に近いもののような最も容易にアクセス可能なものを昇降させるだけで、他のものも昇降位置に移動されるように、それらは一緒に接続されても良い。例えば、図６の斜視図に示されるように、ＵＶボックス６００は、任意の適切な方法でバーに回転可能に固定された連結ロッド６０１０によって互いに連結された４つの昇降可能なバー６０１、６０１’、６０１’’、６０１’’’を提示している。
【0042】
最後に、この実施形態では、ＵＶボックスの底壁及び上壁からの支持体の距離の関係は、ＵＶ照射によって処理される対象の静止面を画定する持ち上げられた要素部分から測定されるべきであることを強調しておく。
【0043】
好ましい実施形態では、ＵＶボックスは、再充電可能なバッテリを介して電力供給され、最も適切な変形例では、ＵＶボックス壁の外面に取り付けられた１つ以上のソーラーパネルを介して電力供給されている。必要に応じて、充電コントローラを使用して、充電及び放電サイクルを最適化することができる。
【0044】
バッテリ、並びにスイッチ及びユーザインターフェースパネルを有する任意の駆動または制御電子機器は、ＵＶボックスから分離可能な要素であっても良く、またはより好ましくは、ＵＶボックスに永久的に接続することができ、この後者の解決策は、折り畳み可能または組み立て可能なＵＶボックスの場合に好ましいものである。
【0045】
本発明によるＵＶボックス内に有利に存在する任意選択の要素は、ボックスが開いているときにＵＶ源をスイッチオフする安全インターロックスイッチであり、ボックスが適切に組み立てられていない場合、またはボックスが消毒プロセス中に偶然開いた場合にボックスに電力を供給することを回避している。また、関連性があまりない場合でも、ＵＶセンサまたは露出計（exposure meter）が搭載されている場合がある。
【0046】
本発明、その原理及び利点は、以下の非限定的な実施例によって更に説明される。
【実施例1】
【0047】
直方体形状で、消毒容積寸法が約３０ｃｍ×１５ｃｍ×１５ｃｍ（Ｌ×Ｗ×Ｈ）の折りたたみ式ＵＶシステム内で発生するＵＶ放射照度を測定するために、光度測定（photometric measurement）を実施した。システムは、図１に示す構成に従って、３Ｗの累積電力Ｐ（比Ｐ／Ｖ＝０．４４ｍＷ／ｃｍ３）によって電力供給される６つのＵＶ源を装備した。壁は、厚さ０．７５ｍｍの高ＵＶ反射多孔質ＰＴＦＥ層（Ｐｏｒｅｘ Ｖｉｒｔｅｋ（商標）のフォイル）でコーティングされ、ＵＶ源は、それぞれ１０ｍＷのＵＶ出力を有し、２６５ｎｍを中心とする発光ピーク及び３０５ｎｍを中心とする第２のより低いピークを有する照射を発生する、ＬｉｇｈｔＬａｂ Ｓｗｅｄｅｎ ＡＢによって製造されたＵＶチップであった。消毒容積内のＵＶ放射照度は、２００～３７０ｎｍの範囲で良好な応答性を有するのに適し、較正され、適切な取得システムに接続されたＵＶセンサモジュールＵＶＭ－３０Ａによって測定された。
【0048】
センサを上部ＵＶ源の方向に上向きにして、ベースから約４ｃｍの高さでシステムの中央領域で測定したＵＶ放射照度の値は１４０μＷ／ｃｍ２以上であった。ＵＶ放射照度の値はまた、１８０μｍの厚さのＵＶ透過ＴＨＶ支持体上にセンサを配置することによって、ＵＶボックスの中央領域で測定され、その敏感な領域はボックスベースに面している、すなわち、アクティブなＵＶ発生の無い表面に面している。この配置は、直接的なＵＶ照射に曝されるのではなく、壁の反射率の高い内面への（多重）反射を介して入射するＵＶにのみ曝される３Ｄオブジェクトの表面に起こることを反映している。
【0049】
ベースからの支持体の異なる距離に対して測定されたＵＶ放射照度の平均値、及び最高測定値（１１６μＷ／ｃｍ２）に正規化した同じＵＶ放射照度の相対値を以下の表１に報告する。
【0050】
【表1】
【0051】
本発明によって特定される距離範囲、すなわち、０．１＜ｄ１／（ｄ１＋ｄ２）＜０．５を有する場合にのみ、７０より高い相対的なＵＶ放射照度が達成可能であることを観察することが可能であり、そのような値は、効率的なＵＶボックスシステムの閾値として定義されている。なぜなら、より低い値は、反射された照射によってもたらされる消毒作用が低すぎるからである。また、好ましい実施形態によるＵＶシステム、すなわち、０．１５＜ｄ１／（ｄ１＋ｄ２）＜０．４を有するＵＶシステムは、高められた効率を示し、より具体的には、相対的なＵＶ放射照度が８５を十分に上回ることを観察することも可能である。
【実施例2】
【0052】
光度測定を実施して、実施例１に記載された直方体の形状及び寸法を有するが、ＵＶシステムの概略図Ｃ１、Ｃ２、Ｓ１、Ｃ３、Ｓ２の図４Ａ～図４Ｅに示されるようにＵＶ源の配置が異なる、同じ折りたたみ式ＵＶシステム内で生成されたＵＶ放射照度を決定した。
・Ａ）比較例Ｃ１：６つのＵＶ源を、ＵＶシステムの上壁である単一の壁に、互いに等距離に配置し、発さられるＵＶ照射の主成分を取付け壁面とボックスベースの両方に直交させる。
・Ｂ）比較例Ｃ２：２つの連続した３つのＵＶ源が、壁の縁から等距離になるように、２つの隣接する壁、すなわち側壁及び上壁の中央領域に取り付けられており、この場合も、主なＵＶ照射が取り付け壁に直交している。
・Ｃ）実施例Ｓ１：ＵＶ源の配置は比較例Ｃ２と同じであるが、ＵＶ源は底壁に向かって１０°傾斜して側壁に取り付けられている。
・Ｄ）比較例Ｃ３：この場合、３つの連続した２つのＵＶ源が３つの壁、上壁及び２つの隣接する側壁に取り付けられ、各壁において、ＵＶ源は互いに等距離にあり、壁の中央領域に取り付けられ、主要な発光が取り付け壁に直交している。
・Ｅ）実施例Ｓ２：ＵＶ源の配置は比較例Ｃ３と同じであるが、ＵＶ源は底壁に向かって２０°傾斜して側壁に取り付けられている。
・Ａ）比較例Ｃ１：６つのＵＶ源を、ＵＶシステムの上壁である単一の壁に、互いに等距離に配置し、発さられるＵＶ照射の主成分を取付け壁面とボックスベースの両方に直交させる。
・Ｂ）比較例Ｃ２：２つの連続した３つのＵＶ源が、壁の縁から等距離になるように、２つの隣接する壁、すなわち側壁及び上壁の中央領域に取り付けられており、この場合も、主なＵＶ照射が取り付け壁に直交している。
・Ｃ）実施例Ｓ１：ＵＶ源の配置は比較例Ｃ２と同じであるが、ＵＶ源は底壁に向かって１０°傾斜して側壁に取り付けられている。
・Ｄ）比較例Ｃ３：この場合、３つの連続した２つのＵＶ源が３つの壁、上壁及び２つの隣接する側壁に取り付けられ、各壁において、ＵＶ源は互いに等距離にあり、壁の中央領域に取り付けられ、主要な発光が取り付け壁に直交している。
・Ｅ）実施例Ｓ２：ＵＶ源の配置は比較例Ｃ３と同じであるが、ＵＶ源は底壁に向かって２０°傾斜して側壁に取り付けられている。
【0053】
システム内のＵＶ放射照度は、同じＵＶセンサモジュールＵＶＭ－３０Ａを用いて、実施例１と同じ方法で測定した。次いで、ＵＶ源が両方の側壁に存在するが、センサの正面には直接存在しない構成Ｄ）及びＥ）の場合を除いて、ＵＶ源が存在しない後壁、次いで側壁に面するようにセンサを９０°回転させることによってもＵＶ放射照度を測定した。追加のＵＶ測定は、構成Ｂ）及びＣ）ではＵＶ源の無い側壁から３．５ｃｍに、または構成Ｄ）及びＥ）ではいずれかの側壁からＵＶセンサを配置することによって実施した。
【0054】
異なる構成に対して測定された相対的なＵＶ放射照度の平均値（最高値に正規化）を以下の表２に報告する。
【0055】
【表2】
【0056】
上記の相対値から、複数の壁に光源を有する構成は、単一の壁に光源を取り付ける構成（比較例Ｃ１）よりも良好であり、全ての方向において反射された照射のより均一な分布を有することが分かる。更に、消毒される対象がかさばる場合、単一の壁にＵＶ源を取り付けることは、反射された照射を著しく減少させる対象によって誘発される大きな影効果（shadow effect）をもたらすことに留意しなければならない。
【0057】
更に、より多くの壁（Ｄ及びＥのように３つの壁）に分散された光源を有する構成は、より少ない壁（Ｂ及びＣのように２つの壁）に分散された光源を有する構成よりも良好であり、いずれの場合も、側壁のＵＶ光源を傾斜させて、それらの主要な発光の方向と、上壁に取り付けられたＵＶ光源からの主要な発光の方向との間に７０°～８０°の角度を生じさせることは、反射された照射の強度を改善するのに適している。実際、同じ構成で得られた結果を直接比較すると、比較例Ｃ２は実施例Ｓ１よりも悪く、比較例Ｃ３は実施例Ｓ２よりも悪い。
【0058】
６０°より低い角度、すなわち、ベースに向かって３０°以上傾斜して側壁に取り付けられたＵＶ源の場合、反射された照射に対する追加の利点は大きくないことが分かった。
【実施例3】
【0059】
異なる反射コーティング層を有する実施例Ｓ１のＵＶシステム構成を用いて、追加の光度測定を実施した。
ａ）ＵＶ領域の平均反射率が９０％に近いアルミニウム反射シート；
ｂ）ＵＶ領域の平均反射率が９４％である０．７５ｍｍ厚の多孔質ＰＴＦＥ層（Ｐｏｒｅｘ Ｖｉｒｔｅｋ（商標）のフォイル）。
ａ）ＵＶ領域の平均反射率が９０％に近いアルミニウム反射シート；
ｂ）ＵＶ領域の平均反射率が９４％である０．７５ｍｍ厚の多孔質ＰＴＦＥ層（Ｐｏｒｅｘ Ｖｉｒｔｅｋ（商標）のフォイル）。
【0060】
ＵＶ放射照度を実施例１のように測定し、相対的なＵＶ放射照度の平均値は、コーティングｂ）に対してコーティングａ）で７％低かった。
【0061】
従って、最良のコーティングは、０．７５ｍｍ厚の高反射性多孔質ＰＴＦＥによって示され、好ましいコーティング厚は、０．２０～１．５０ｍｍである。
【0062】
アルミニウムのＵＶ反射率を改善するためには、例えばスパッタリングによって作製された厚さ５００ｎｍまでの高純度（＞９９．９％）金属コーティングが適切であることが確認されており、この目的及び効果のためには、Ａｌ及びＡｇが好ましい金属である。
【実施例4】
【0063】
本発明の第２の実施形態に従って製造されたシステム、すなわち、底壁の寸法が２２ｃｍ×３０ｃｍ、上壁の寸法が１５ｃｍ×３０ｃｍ、高さが約１４ｃｍの台形断面を有する実施例Ｓ３として定義されるシステムを評価し、上壁及び反射率＜８０％の標準Ａｌ表面上にＵＶ源を有する市販のシステムと比較した。Ｓ３システム及び市販の比較例Ｃ４～Ｃ６の主な特徴を以下の表３に強調し、９９．９％の消毒レベルを達成するのに必要な時間として意図された性能を以下の表４に報告する。
【0064】
【表3】
【0065】
【表4】
【0066】
本発明によるシステムが最速のものであるだけでなく、最大の内部容積を有するものであっても、同等のサイズのもの（Ｃ５）に対して半分未満の累積出力を必要とし、単位容積当たりの出力（Ｐ／Ｖ）比が最も低い最も効率的なシステムとなることを観察することが可能である。
【0067】
上記の実施例はそれぞれ、本発明のＵＶボックスの特定の特徴の効果を検討したものであるが、それらの共存及び相乗効果により、先行技術のものに対して強化された特性を有するＵＶ消毒ボックスシステムを達成することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A)】
【図4B)】
【図4C)】
【図4D)】
【図4E)】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【国際調査報告】