(57)【要約】  ユーザに供給される空気を殺菌するためのＵＶ殺傷チャンバを含む空気殺菌システムにおいて、病原体を殺傷または無害化することの有効性は、一定の強度のＵＶ光源を含むことによってだけでなく、粒子フィルタを含み短い持続時間の高強度ＵＶ放射線を提供することによっても増大される。特定のユーザに空気を供給するためのフェイスマスクを含むユーザ特定システムの場合には、同一の殺傷チャンバまたは個別の殺傷チャンバのいずれかを用いることによって、フェイスマスクから吐き出された空気も殺菌され得る。
2009514654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の強度のＵＶ放射線を提供するためのＵＶ光源と、
空気流を生成するためのブロワと、
前記空気流から粒子をろ過するための粒子フィルタと、
高強度ゾーンにおいて高強度ＵＶ光によって、前記空気流における病原体に照射するための手段と、を備え、
前記高強度光は、前記第１の強度より高い強度である空気殺菌器。
【請求項２】
高強度ＵＶ光によって病原体に照射するための前記手段は、前記高強度ゾーンにＵＶ光を集光するＵＶビーム拡大器を含む請求項１に記載の空気殺菌器。
【請求項３】
前記ＵＶビーム拡大器は、ＵＶレンズを備える請求項２に記載の空気殺菌器。
【請求項４】
気流ハウジングと、
要求の変化を考慮するために、前記気流ハウジングを通過する空気流の空気圧または空気流量を自動的に調整するための手段と、
をさらに備える請求項１に記載の空気殺菌器。
【請求項５】
前記高強度ゾーンは、前記レンズの焦点に位置する通路または孔を含む請求項３に記載の空気殺菌器。
【請求項６】
前記ＵＶ光源は、水銀ランプ、少なくとも１つのＬＥＤまたはフラッシュランプである請求項１に記載の空気殺菌器。
【請求項７】
前記粒子フィルタは、ＨＥＰＡフィルタである請求項１に記載の空気殺菌器。
【請求項８】
第１の入口および第２の入口を備える気流ハウジングと、入口および出口を有するフェイスマスクと、をさらに備え、前記フェイスマスクの前記出口は、前記ハウジングの前記第２の入口に接続される請求項１に記載の空気殺菌器。
【請求項９】
前記気流ハウジングは、前記第１の入口と連通する第１の部分と、前記第２の入口と連通する第２の部分と、に分割される請求項８に記載の空気殺菌器。
【請求項１０】
前記ＵＶ光源は、ランプハウジングに取り付けられた水銀ランプを含む請求項１に記載の空気殺菌器。
【請求項１１】
前記高強度ゾーンは、ＵＶ光を反射して戻すための反射体を含む請求項１に記載の空気殺菌器。
【請求項１２】
前記気流ハウジングは、オゾンを減少させるためのコーティングを備えたＵＶ反射面を含む請求項４に記載の空気殺菌器。
【請求項１３】
オゾンを減少させるための前記コーティングは、ＨＦｌＯ2を含む請求項１２に記載の空気殺菌器。
【請求項１４】
前記気流ハウジングおよびランプハウジングは、透明な壁を含み、前記透明な壁の少なくとも一部は、ＴｉまたはＺｒＯ2を備える請求項１０に記載の空気殺菌器。
【請求項１５】
前記空気流に取り付けられるＴｉスポンジをさらに備える請求項１に記載の空気殺菌器。
【請求項１６】
前記気流ハウジングは、ブロワまたはファンを収容し、前記ランプハウジングに個別に接続される請求項１０に記載の空気殺菌器。
【請求項１７】
前記ブロワまたはファンおよび前記水銀ランプは、それ自体の電源装置を含む請求項１６に記載の空気殺菌器。
【請求項１８】
２つの異なる空気源からの空気を受け入れるための第１の入口および第２の入口と出口とを有する気流ハウジングと、
ＵＶ光源と、
前記気流ハウジングを通って空気を移動させるためのファンまたはブロワと、
少なくとも前記第１の入口を通って入る空気をろ過するための粒子フィルタと、を備える空気殺菌器。
【請求項１９】
一方の空気源が、周囲の空気であり、他方の空気源が、フェイスマスクから前記ハウジングに供給される吐き出された空気である請求項１８に記載の空気殺菌器。
【請求項２０】
所定の領域に前記ＵＶ光源を集光するためのＵＶビーム拡大器をさらに備える請求項１８に記載の空気殺菌器。
【請求項２１】
前記所定の領域は、ＵＶ光を反射するための反射体を含む請求項２０に記載の空気殺菌器。
【請求項２２】
前記気流ハウジングは、オゾンを減らすためのコーティングを備えたＵＶ反射面を含む請求項１８に記載の空気殺菌器。
【請求項２３】
光源ハウジングをさらに備える請求項１８に記載の空気殺菌器。
【請求項２４】
前記ブロワおよび光源は、自身の電源装置および自身の充電ポートを備える請求項１８に記載の空気殺菌器。
【請求項２５】
前記気流ハウジングは、ブロワまたはファンを収容し、前記光源ハウジングに個別に接続される請求項２３に記載の空気殺菌器。
【請求項２６】
前記気流ハウジングおよび光源ハウジングは透明な壁を含み、前記透明な壁の少なくとも一部はＴｉまたはＺｒＯ2を備える請求項２３に記載の空気殺菌器。
【請求項２７】
チタンスポンジをさらに備える請求項１８に記載の空気殺菌器。
【請求項２８】
フェイスマスクに殺菌空気供給を提供するための空気殺菌システムであって、
空気入口および空気出口を有するフェイスマスクと、
周囲の空気からの空気を受け入れるための第１の入口と、前記フェイスマスクの前記空気入口に接続される出口を有する気流ハウジングを含む殺傷チャンバと、
ＵＶ光源と、
前記気流ハウジングを通る空気流を生成するためのファンまたはブロワと、
前記周囲の空気から入ってくる空気をろ過するための粒子フィルタと、を備え、
前記システムは、ＵＶビーム拡大器の一方または両方および前記フェイスマスクから前記出口に接続される前記気流ハウジングへの第２の入口を含む空気殺菌システム。
【請求項２９】
前記粒子フィルタは、前記気流ハウジングの中または上に取り付けられたＨＥＰＡフィルタである請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
要求の変化を考慮するために、前記フェイスマスクを通過する空気圧または空気流量を自動的に調整するための手段をさらに備える請求項２８に記載のシステム。
【請求項３１】
自動的に調整するための前記手段は、前記流量または前記空気流または空気圧を測定するためのセンサを含み、前記センサ信号は、前記空気流の前記流量または前記フェイスマスクにおける前記空気圧を制御するために用いられる請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記気流ハウジングに取り付けられる電子制御弁をさらに備え、前記流量または圧力は、前記ファンまたはブロワへの電力を制御することによって、または前記弁を制御することによって、または前記ファンまたはブロワと前記弁の両方を制御することによって制御される請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記センサは圧力センサであり、前記圧力センサからの信号は、一定の圧力を維持するために用いられる請求項３１に記載のシステム。
【請求項３４】
前記一定の圧力は、電子制御弁および前記ブロワまたはファンへの電流の少なくとも１つを制御することによって維持される請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記電子制御弁は、ラッチを含む請求項３４に記載のシステム。
【請求項３６】
前記ハウジングへの前記第１の入口は、直径０．５〜１ｃｍの孔である請求項２８に記載のシステム。
【請求項３７】
前記ＵＶ光源は、ＵＶ光の高強度バーストを生成するフラッシュランプである請求項２８に記載のシステム。
【請求項３８】
前記ビーム拡大器は、ＵＶレンズである請求項２８に記載のシステム。
【請求項３９】
前記ＵＶ光源用の光源ハウジングをさらに備える請求項２８に記載のシステム。
【請求項４０】
前記気流ハウジングおよび光源ハウジングは、個別に接続される請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
前記ファンまたはブロワおよび前記ＵＶ光源は、それ自体の携帯型電源装置を備える請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
前記気流ハウジングおよび光源ハウジングは、オゾンを減少させるためのコーティングを備えたＵＶ反射面を含む請求項３９に記載のシステム。
【請求項４３】
前記気流ハウジングおよび光源ハウジングは、透明な壁を含み、前記透明な壁の少なくとも一部は、ＴｉまたはＺｒＯ2を備える請求項３９に記載のシステム。
【請求項４４】
異なる時間期間で少なくとも２つの異なるＵＶ放射線強度に前記空気流を曝露させることを含む空気流において病原体を減少させるための方法。
【請求項４５】
前記少なくとも２つの異なるＵＶ放射線強度は、ＵＶランプおよびビーム拡大器によって提供される請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記ビーム拡大器は、ＵＶレンズである請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記ビーム拡大器は、前記空気流が中を通過させられるチャネルまたは孔に前記ＵＶ放射線を集光する請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記放射線照射は、前記ＵＶ放射線を反射するための反射体を提供することによって増大される請求項４４に記載の方法。
【請求項４９】
前記ＵＶ光源の効率は、前記ＵＶ光源の温度を制御することによって強化される請求項４５に記載の方法。
【請求項５０】
空中病原体に対する防御を提供するための方法であって、
粒子フィルタを用いて空気をろ過することと、
ユーザに前記ろ過した空気を案内するためにゆるくフィットしているフェイスマスクを提供することと、
空気流を生成するためのファンまたはブロワを設けることと、
要求の変化に応じて、実質的に一定の圧力、わずかに正の圧力を維持するように、前記フェイスマスクにおける前記空気圧を制御することを含む方法。
【請求項５１】
前記わずかに正の圧力は、周囲圧力に対して０．５〜１インチの水圧である請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記ユーザに案内された前記空気を殺菌することをさらに含む請求項５０に記載の方法。
【請求項５３】
前記ユーザによって吐き出された前記空気を殺菌することをさらに含む請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記空気圧は、フラッパ弁および前記ファンまたはブロワの少なくとも１つを制御することによって制御される請求項５０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外（ＵＶ）放射線を用いて、有機材料、病原体または生物的汚染物質とも呼ばれるウイルス、バクテリアおよび菌類などの空中有機体を殺傷させるための空気供給システムおよび空気供給システムへの適用に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願の目的のために、「殺傷する（KILLING）」という語はまた、任意のＤＮＡまたはＲＮＡの破壊も含む。
【０００３】
ＵＶ殺菌に基づく効果的な殺菌呼吸装置を提供するために、本出願では、ユーザによる空気消費量を考慮することの必要性が認識されている。したがって、本発明は、呼吸装置による最大流量における一定の労働状態および因子の下での通常の人のピーク呼吸を考慮する。例として、本発明は、適度の運動を行う一般的な環境で働いている人にとって安全な空気供給を提供することに照準を絞る呼吸装置の設計を扱う。適度な運動または軽い運動は、５０ワットを超えない労働として、ＮＩＯＳＨによって定義されている。このレベルの活動は、平均的な大人が１時間当たり３マイルの速度で歩くことに等しい。ＮＩＯＳＨは、空気消費が毎分２５リットルであるこれらの状態下で、８５ＳＬＭでピーク呼吸を設定する。
【０００４】
以下で説明される実施形態は、１５０ワットおよびそれ以上のレベルで運動を行う軍人の第１対応者（ｆｉｒｓｔ  ｒｅｓｐｏｎｄｅｒ）または構成員ではなく、適度の運動しか行わない基本的な労働者（ｅｓｓｅｎｔｉａｌ  ｗｏｒｋｅｒ）およびその家族を対象とする。しかし、記載された手法は、高性能の用途または任意の他の用途に拡張可能であることは、認識されよう。
【０００５】
基本的な労働者およびその家族を対象とする呼吸装置に関する仕様は、
最大流量−２２０ＳＬＭ（これは、フィルタを介してマスクまでである）
ピーク呼吸−９０ＳＬＭ（毎秒１．５リットル）｛Ｓ＜１０Ｅ−１１｝
電力消費−７ワット
電池充電−８ワット（劣化した７０ワット時バッテリパックに基づく）
重量−２．５ｌｂｓ（バッテリおよびＵＶチャンバの重量は、１．５ｌｂｓである）。
【０００６】
ＵＶＣ光を用いた活性空中病原体の解毒をモデル化する最も完成した試みは、コワルスキー（Ｋｏｗａｌｓｋｉ）らによる「空気消毒のための紫外殺菌照射の数学モデル化(Mathematical Modeling of Ultraviolet Germicidal Irradiation for Air Disinfection)」Ｊｏｕｒｎａｌ：Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ２，２４９〜２７０，２０００である。この論文は、式Ｓ＝ｅ（−ｋＩｔ）によって定義される病原体個体数の減衰を扱うことに対する古典的な手法の概要を説明している。式中、Ｓは照射後に生き残っている病原体個体数の割合であり、Ｉは１平方センチメートル当たりのマイクロワットで表した強度であり、ｋは１マイクロジュール当たりの平方センチメートルで表した特定の病原体の標準的な速度定数であり、ｔは秒単位での照射時間である。
【０００７】
コワルスキー（Ｋｏｗａｌｓｋｉ）らによって概要を説明されたように、３つのウイルスを含む８つの既知の病原体に関する研究は、最初の照射後に生き残る二次個体数を示している。この個体数は、第２の速度定数ｋ２を割り当てて、同一の式Ｓ＝ｅ（−ｋ２Ｉｔ）を用いて第１の個体数に対するこの個体数の減衰を加えることによる古典的な手法を用いて扱われる。Ｋ２の値に関する情報は、限定されており、８つの病原体に関して１つのみ利用可能である。二次生存個体数に関する理由は、複数の可能性のうちの１つまたは複数に帰因する可能性があり、１）ＵＶＣに対するより高い抵抗、２）病原体のクラスタ化および３）強度（光子束）が広く一様でない場合の非最適なチャンバ設計Ｓ＝ｅ（−ｋ２Ｉｔ）を用いてなどが挙げられる。（強度は、ランプに最も近い位置で高く、他の場所でははるかに低い。）過去において、照射量の調査は通常、ＵＶＣ光を表面にある病原体に投影することによって行われてきた。したがって、これらの状態下で、理由１および／または２は、病原体の二次生存個体数に関して主に原因がある可能性が高い。
【０００８】
しかし、第３の理由は、すべての周知のシステムは、空気がランプの半径およびランプからの距離に基づいて劇的に変化する光子束を有する円形ランプを流れる設計を利用していたために、これまでのＵＶＣシステムにおける実際の結果が芳しくなかったことを示している。実際に、いくつかの参考文献は、ランプの半径を考慮することもせずに、強度がランプまでの距離の平方として減少する（半径がゼロに近づくにつれ、Ｘｌ（ランプの下の強度）／Ｘ２（ランプからある程度の距離における強度）の比は無限大になる）と不正確に教示している。強度場をモデル化するためのさらに洗練された試み（Ｋｏｗａｌｓｋｉらなど）は、測定または予測が困難である１５個以上の変数を扱い、これらのモデルは、現在のチャンバ設計を用いて強度における広い変動を示す。
【０００９】
最も重要なことには、従来技術のシステムは、空気殺菌システムの成功の評価または決定を提供しておらず、低い病原体濃度の測定を試みていない。これらのシステムが、実証およびモデルを用いた場合の両方において示されているように、有効性における劇的な変動を示すという事実は、平面で測定されたｋ２などの二次的効果が従来技術システムでは対処されていないことを意味する。
【００１０】
本発明は、流量が制御されるポンプ、ファンまたはブロワを含むチャンバの殺菌または殺傷を利用することによって、これらの問題のいくつかに対処することを求めている。一様でないＵＶ強度に起因する病原体の二次生存に対処するために、本発明はさらに、高強度の放射線ゾーンを設けることを提案する。
【００１１】
流体を移動させるためのポンプ、ファンおよびブロワの使用は周知である。例えば、チャンバ内の空気は通例、天井に取り付けられたファンまたは自立式ファンを利用することによって循環される。これらは通常、ユーザの好みに合わせてファンの速度を手動で調整するための複数の設定を含む。しかし、ハウジングまたは管路を通る空気を移動させるために、ハウジングまたは管路に取り付けられたポンプ、ファンまたはブロワの場合には、外部因子が変化し、したがって流量または気圧に影響を及ぼそうとするときに、一定の流量または一定の圧力を達成するために、ポンプ、ブロワまたはファンへの電力を自動的に調整するか、または蝶形弁などのシャッタまたは他の機構を調整するためのシステムは周知ではない。本発明は、流量または圧力を実質的に一定に維持するように、システムにおける流量または気圧が制御されるシステムを提案する。
【００１２】
空気浄化の分野において、粒子をろ過するために、多くの作業が行われている。例えば、空気ダクトシステムにおけるフィルタは、多くの強制式空気家庭用暖房ユニットにおいて見られる。フィルタはまた、以下に説明するようにフェイスマスクにおいて有害な粒子をろ過するために用いられる。生物的汚染物質の場合には、空気中の相当の作業はまた、水銀ランプを用いて水を殺菌する際に行われており、または、空気中の生物的汚染物質を殺傷させるために、真空ＵＶ源の使用もまた考えられている。例えば、Ｂｒａｉｓの米国特許第５，８３３，７４０号は、ＵＶ源を用いハウジング内に取り付けられた乱流発生装置を利用する化学的空気浄化および生物的浄化を開示している。ＵＶによる空気浄化はまた、カウラ（Ｋａｕｒａ）の米国特許第６，６２３，５４４Ｂｌ号に記載されている。この特許において、空気は、機械的なフィルタ（静電フィルタを含む）、エネルギイオンの電離およびＵＶ光放射線によって処理される。他方、３Ｍによって製作されたＰＡＰＲは、生物的病原体を殺傷させるために化学物質を利用する空気清浄器を備える。
【００１３】
ショウディーン（Ｓｈｏｗｄｅｅｎ）らの米国特許第５，４４６，２８９号はまた、チャンバに取り付けられたＵＶランプによる物品の殺菌について記載している。
【００１４】
しかし、空気中の生物的汚染物質を殺傷させるためにＵＶ源を利用する従来技術のシステムは、汚染物質が曝露されるＵＶ照射量を制御するために、ＵＶ放射線源を通過する流量の制御、あるいは殺傷チャンバまたは殺菌チャンバにおける圧力の制御を考慮していない。さらに詳細には、ポンプ、ファンまたはブロワを用いたＵＶ源を通過する空気の移動およびポンプ、ファンまたはブロワへの電力を調整することによる空気の流量の調整を考慮していない。したがって、従来技術はまた、携帯型デバイスでは特に重要である変化する要求に応じて、ポンプ、ファンまたはブロワへの電力を自動的に調整することによる電力節約を考慮していない。
【００１５】
さらに、従来技術のシステムは、殺傷チャンバまたは殺菌チャンバまたは殺菌ゾーン、例えば、家庭、船舶または航空機の空気ダクトシステムにおいて設けられるＵＶ放射線ゾーンを通過する生物的汚染物質を無害化させるための適切な量の放射線を受けることは保証されていない。携帯型デバイスにおける電力使用を最適にすることもオゾンおよび一酸化炭素などのＵＶ放射線のありうる有害な副生成物を考慮していない。
【００１６】
また、紫外放射線を用いるフェイスマスクアセンブリにおいて、生物的汚染物質を積極的に破壊することを教示する技術もない。フェイスマスクの分野となると、種々のタイプのフィルタを有するマスクが通例、周知である。例えば、ワッズワース（Ｗａｄｓｗｏｒｔｈ）らの米国特許出願第２００５／００７９３７９  Ａｌ号は、液体に対して不浸透性であるが、水蒸気が微細孔を通過することを可能にし、層が抗菌剤に含まれうる少なくとも１つのバリア繊維層を有する２層または多層バリア繊維を用いたそのようなフェイスマスクの改善について記載している。キロロス（Ｋｉｒｏｌｌｏｓ）らの米国特許出願第２００４／０２２３８７６号は、今度は、対象の物質の存在を示すための検出器を含む呼吸用保護デバイスなどの照射保護設備について記載している。
【００１７】
ウェン（Ｗｅｎ）の米国特許出願第２００３／０１１１０７５Ａｌ号は、バクテリアを殺傷させるガスマスクについて記載し、この特許は化学薬剤を用いてそれを行う。ウェンｎ（Ｗｅｎ）は、活性段階および受動段階を含むろ過装置を利用し、活性段階は、周囲のバクテリアおよびウイルスを殺傷させるために少なくとも１つの化学薬剤を含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、これらの問題に対処することを求め、携帯型フェイスマスクの構成によって、ユーザに殺菌した空気を提供するほか、ユーザによって吐き出された空気の殺菌をも処理することを求める。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明によれば、所定の強度のＵＶ光を提供するためのＵＶ光源と、入口および出口を有するブロワと、フィルタ、例えば、ブロワの入口または出口に取り付けられるＨＥＰＡフィルタと、を備える空気殺菌システムであって、空気供給の空気圧または空気流量は、要求の変化を考慮して自動的に調整され、システムはさらに、高強度ゾーンにおいて高強度ＵＶ光を病原体に照射するための手段をさらに備え、高強度光は、所定の強度より高い強度である空気殺菌システムが提供される。高強度光は、ＵＶレンズなどのＵＶビーム拡大器または個別の高パワー光源によって生成されてもよい。高強度光照射による高強度ゾーンの提供は、フェイスマスクを利用するユーザ特有のデバイスのほか、空気ダクト殺菌システムなどのマルチユーザシステムにも適用可能であることは十分に認識されよう。
【００２０】
さらに、本発明によれば、フェイスマスクへの殺菌空気供給を提供するための空気殺菌システムであって、空気入口および空気出口を有するフェイスマスクと、大気からの空気を受け入れるための入口およびフェイスマスクの入口に連結される出口を有するハウジングを備える殺傷チャンバと、ＵＶ光源と、空気流を生成するためのポンプ、ファンまたはブロワと、例えば、ハウジングに取り付けられるＨＥＰＡフィルタなどの粒子フィルタと、を備え、空気供給の空気圧または空気流量は、要求の変化を考慮して自動的に調整され、システムは、ＵＶビーム拡大器の一方または両方およびフェイスマスクからの出口に連結されるハウジングへの第２の入口を含む空気殺菌システムが提供される。システムは、センサを用いて空気流の流量または空気圧を測定し、上記の空気流の流量または空気流における空気圧を制御するためにセンサ信号を用いてもよい。流量または圧力は、ポンプ、ファンまたはブロワへの電力を制御することによって制御されてもよく、またはハウジングまたは管路、あるいはハウジングまたは管路の上流または下流に取り付けられた手動制御弁または電子制御弁を調整することによって、またはポンプ、ファンまたはブロワのほか、そのような弁を調整することによって制御されてもよい。特に、流量は、実質的に一定の流量を提供するために調整されてもよく、または、圧力は、実質的に一定の圧力を提供するために調整されてもよい。弁は、弁によって空気を抽気するために孔を含んでもよく、またはわずかに正の圧力を確保するために、常に少なくとも部分的に開放されるように適合されてもよい。システムは、ポンプ、ファンまたはブロワへの電力および任意の電子制御弁が、少なくとも１つのバッテリによって電力供給される携帯型システムであってもよい。ユーザの吸入および呼気によって生じた圧力における変化は、一定の空気流量システムまたは一定の空気圧システムを提供するために調整されてもよい。特に、要求に応じて、ユーザに空気を提供し、それによって、マスクに正圧を提供すると同時に、ユーザによる呼気または低い労作中に過度の圧力の増加を回避し、ユーザの労作のレベルに関係なく、吸入中に十分な空気流量を確保するために、ハウジングまたは管路、あるいはマスクに取り付けられた圧力センサは、ポンプ、ファンまたはブロワへの電力を調整する際に用いるための圧力信号を提供するため、および／または電子制御弁を制御するために用いられてもよい。したがって、本発明の一定の圧力システムにおいて、一実施形態は、本発明のシステムは、一定の圧力を維持することを求めるため、ユーザによる吸入および呼気に起因する圧力変化に適合するように、弁の調整を提供する。弁が変化するときには、流量が変化し、空気は、ポンプ、ファンまたはブロワの上流側におけるゼロからポンプ、ファンまたはブロワの下流側で必要とされる特定の流量まで加速されなければならないため、ポンプ、ファンまたはブロワがどれほど激しく動作しなければならないかに影響を及ぼす。ブロワまたはファンへの電力が調整される場合には、例えば、黒鉛成分を用いて、低い慣性を有するように設計されたファンまたはブロワが用いられることが好ましく、空気流量が必要とされない場合にはファンを急速に停止するための手段をさらに提供する。停止は、電気作動式マイクロブレーキを用いて達成されてもよい。ファンまたはブロワは、所望の流量のために選択された電力の選択された数のモータまたは１つのモータのみによって電力供給されることによって、電力消費を最適化するように個別に作動されることができる同一または異なる電力の複数のモータを利用してもよい。
【００２１】
圧力センサは、配管に沿った圧力低下に起因するエラーを制限するために、マスクの付近またはマスクの上に位置決めされてもよい。センサは、電圧出口または電流出口を提供することができる。信号は、送信信号の精度を保証するために、小さな電圧信号がデジタル化される混合信号デバイスであることが好ましい。平均化されることができ、信号の反復可能性および安定性を確保するために、高値および低値が切り捨てられる複数のセンサが用いられることが好ましい。センサは、周囲温度における変化に起因するエラーを回避するために温度制御されてもよい。システムはまた、生物的病原体を殺傷または破壊するために、紫外（ＵＶ）光源と共に用いられてもよい。フィルタの性質は、ＵＶ光源が殺傷または破壊することを意図した特定の生物的病原体のクラスタまたは群れを制限するように選択されてもよい。通常は、直径０．１μｍまたはそれより小さい病原体をろ過することができるフィルタが用いられる。ＵＶ放射線に対するより高い抵抗性（病原体の二次生存率）を備えた生物的汚染物質に対処するために、高強度ゾーンは、ハウジングまたは管路に対する入口または出口またはハウジングにおける任意の他の位置またはハウジングの上流または下流に画定されてもよく、例えば、空気が通過し、高強度ゾーンを画定する０．３ｃｍ2の孔などの小さな孔または通路を含む。ＵＶビーム拡大器は、例えば０．３ｃｍ2の孔などの高強度ゾーンにＵＶビームを集束することによって高強度放射線を作成する。したがって、高強度ＵＶ光によって病原体に照射するための手段は、ビーム拡大器を備えてもよく、二酸化ケイ素などの透過率の高い材料から構成されるレンズを通常は含む。高強度ゾーンは、高強度ゾーンを通過する空気に対する十分な照射時間を確保するために（または以下で説明されるフラッシュランプの場合には、パルスに対する照射を確保するために）、チャネルを画定するための孔から延在する反射率の高いシリンダを含みうる。ＵＶ水銀ランプの代わりに、ＵＶ光または他のエネルギ源の高強度バーストを形成するＵＶレーザまたはフラッシュランプ（例えば、ＲＳＬ３１００などのＰｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒによって製造されたキセノンフラッシュランプまたはキセノン−水銀フラッシュランプ）が、用いられてもよい。そのような場合には、ビーム拡大器が、一部の実施形態において、ＵＶレーザまたはフラッシュランプと共に用いられてもよい。システムは通常、携帯型システムであり、１つまたは複数の交換可能または再充電可能なバッテリ、例えばリチウムイオンバッテリによって電力供給されてもよい。ユーザによって吐き出される空気は、吐き出された空気をハウジングの第２の入口に導くことによって殺菌されてもよく、または吐き出された空気を個別の殺傷チャンバに供給することによって殺菌されてもよい。
【００２２】
さらに、本発明によれば、空気流における病原体を低減するための方法であって、第１の所定の時間周期の間、第１の強度のＵＶ放射線に空気流を曝露させ、上記の第１の強度より高い高強度のＵＶ放射線に空気流を曝露させることを含む方法が提供される。高強度は、一定の範囲の高強度を含んでもよく、高強度に対する照射は、第１の所定の時間周期より短い持続時間の間であってもよく、空気流が高強度ゾーンを通過する時間を含んでもよい。第１の所定の時間周期の間のＵＶ放射線は、空気流が、例えばハウジングを通る一定の領域を通過するのにかかる時間によって規定されてもよい。高強度は、ビーム拡大器、例えば、ＵＶレンズによって提供されてもよい。高強度ゾーンは、空気流が通過させられるか、またはハウジングの一部を含みうるチャネルを含んでもよい。
【００２３】
さらに、本発明によれば、空中の病原体に対する保護を提供するための方法であって、（ａ）空気をユーザに導くためのフェイスマスクを提供し、（ｂ）ＵＶ放射線を用いてユーザに導かれる空気を殺菌することを含む方法が提供される。方法は、上記のユーザによって吐き出された空気を殺菌することを含んでもよい。方法は、ユーザに導かれる空気の流量または圧力を制御することを含んでもよい。圧力は、ユーザによる吸入および呼気中およびユーザによる労作の変化中に、実質的に一定の圧力を維持するように制御されてもよい。ブロワ／ファン／ポンプによって供給される空気流または圧力は、フラッパ弁およびブロワ、ファンまたはポンプの少なくとも１つを制御することによって制御されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
上述したように、本発明は、空気流を提供する空気供給システムを定義し、このシステムは、フィルタおよび空気を移動させるための手段、例えば、ポンプ、ファンまたはブロワのほか、空気流の流量または空気圧のいずれかを制御するための手段を含む。対照的に、従来技術のデバイスは、一定の高い流量を利用し、大きな圧力低下のために良好なＨＥＰＡフィルタの使用を妨げる。また、従来技術のデバイスは、空気の一定の放出の原因となる大きな正圧を生成し、したがって、空気がマスクから自在に通過することができるようなバイザ状のマスクと共に通常は用いられる。これらのデバイスは、オンデマンドシステムではないため、ユーザをより汚染された空気にさらす可能性がある。他方、本発明は、これらの欠点を回避するために、制御された気流システムを利用する。本願の実施形態はさらに、ＵＶ放射線によって空気流を照射することによって、空気流における有機汚染物を殺傷または破壊するための手段を含む。
【００２５】
図３７〜図４０に関して説明される概念および要素の一部の理解を容易にするために、本発明は、本願が優先権を請求する以前に出願された特許からの実施形態および説明を含む。本発明の携帯型空気殺菌装置のそのような既に説明された一実施形態が、図１に示されており、可撓性配管１２０によって殺傷チャンバ１１０に連結されるフェイスマスク１００を示している。フェイスマスク１００は、一方向吸気弁１２２および一方向呼気弁１２４を含む。フェイスマスク１００は、人の鼻および口の上にぴったり適合し、呼気弁１２４によって吐き出された空気を大気中に送り出す。吸気弁１２２は、人が殺菌された空気を吸入することを可能にする。一方向の弁１２２、１２４は、人が殺菌された空気を呼吸すると同時に、使用済みの空気を大気に排出することを保証する。図３７〜図４０に関して以下にさらに詳細に説明されるように、本発明の実施形態は、吐き出された空気または使用済みの空気を大気に単純に排気する代わりに、ＵＶ放射線によって吐き出された空気または使用済みの空気を照射する可能性を含む。弁１２２、１２４は、簡単なフラッパ弁、オーバセンタフラッパ弁または電気作動式弁であってもよい。一実施形態において、弁開放領域は、人間の気管の断面（約３ｃｍ2〜５ｃｍ2）に略相当するように選択された。可撓性材料から構成されることが好ましい配管１２０は、類似の断面（約３ｃｍ2〜５ｃｍ2）を有するように選択される。好ましい実施形態において、マスク１００、弁１２２、１２４および配管１２０は、洗浄を容易にするために、殺傷チャンバまたは殺菌器チャンバ１１０から取り外し可能であるように設計され食器洗浄機で洗うことができる材料から構成されることが好ましい。簡易脱着コネクタを提供することによって、あるいは殺傷チャンバ、配管またはホースおよびフェイスマスクを互いから容易に分離することを可能にするコネクタを他の方法で提供することによって、種々の部品は、磨滅した部品の容易な交換または別の装置からの構成部材の使用を可能にする。一実施形態において、本装置は、メガネまたはゴーグルまたは参照符号１３０によって示されるようなフリップダウン式の透明なバイザなどの眼の保護物を含んでもよい。この実施形態のバイザ１３０は、ヘッドアップディスプレイおよびディスプレイ１３０上に情報を表示するための外部供給を受信するための受信器１９０を含む。受信器１９０は、ワイヤレス受信器、例えば、ワイヤレスインターネット供給またはキャッシュのコンテンツ情報供給を受信するためのＷｉＦｉ受信器であってもよい。示された実施形態において、マスク１００内に正圧を提供し、それによって、周囲の空気をユーザの顔に接する側面に沿ってマスク１００が不注意に引き込まれないことを保証するために、空気ポンプ１７０はチャンバ１１０に含まれる。ポンプ１７０はまた、マスク１００に向かって気流を提供することによって、吸入プロセスを容易にするために機能する。そのようなポンプの１つが、薄膜ポンプ、例えば、Ｒｉｅｔｓｃｈｌｅ  Ｔｈｏｍａｓ  ｏｆ  Ｓｈｅｂｏｙｇａｎ、ＷＩによって製造された７０１０／−２．２Ｎ  ＤＣ１２Ｖおよび２４Ｖである。マスクに空気を直接推し進める代わりに、別の実施形態において、ポンプは、供給タンクに供給し、マスクまたはタンクにおける適切な調整器を介してフェイスマスクに次に供給してもよい。
【００２６】
この実施形態において、殺菌器または殺傷チャンバ１１０は、中程度の労働の下での人間の大人の１回の呼吸に略相当する内容積を有する。（眠っている大人の通常の呼吸は、約０．５リットルであり、中程度の労作の下で、普通の大人の場合には、容積は１〜１．５リットルまで増大する）。しかし、以下にさらに詳細に説明するように、チャンバを通る流量は、より多くの呼吸および急激な呼吸を考慮してもよいことを保証するために監視される。しかし、本発明は、そのような構成に限定されるわけではない。以下に説明するように、別の実施形態において、チャンバの容積は、具体的に言えば、装置の代表的なユーザの平均的な呼吸より小さいように選択される。本実施形態において、殺傷チャンバ１１０は、直径約３インチ（３”）および長さ６〜８インチ（６”〜８”）の管状形状である。ＵＶ光源１４０はチャンバ１１０に取り付けられる。一実施形態において、ＵＶ光源は、実質的にチャンバの中心に沿って延在するブラケット（図示せず）に取り付けられた水銀ランプである。ＵＶ光源として水銀ランプを用いる実施形態において、ランプは、破損の確率を低減するために石英スリーブの中に保護される。また、センサ１７２は、水銀ランプの出口を監視し、ランプが放射を止めた場合にはマスク１００に対する弁１７４を閉鎖するために含まれている。これは、ランプからの有毒ガスがなく、未処理の空気がユーザの肺に入らないようにすることを保証する。時間の経過と共に劣化する傾向があるため、複数のＵＶセンサが含まれることが好ましい。したがって、ＵＶ放射線の量を監視するための複数のセンサは、ＵＶ源が十分なＵＶを生成することを保証するという点で有利である。センサ１７２は、ＡｌＧａＮ、ＳｉＣ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ、ＧａＡｓ、ＳｉまたはＡｌＮ：ＳｉＣ合金から構成される光検出器であってもよい。光検出器は、例えば、ＳｉＯ2またはＳｃｈｏｔｔ社（Ｍａｉｎｚ、Ｇｅｒｍａｎｙ）から市販されているような個別のフィルタなどのオンチップ堆積型フィルタによって、地球のオゾン層によって除去されない波長（一般に２８０ｎｍおよびそれ以上）を除去するためにろ過されることが好ましい。ろ過は、外部のＵＶ干渉によって生じる不正確な読み出しを回避することを保証する。好ましくは、４００ｎｍで切り取られる別の光検出器は、４００ｎｍを上回る光（可視光）を測定することを含み、チャンバへの光の漏れがないことを保証する。これは、ＵＶ光を逃がすことを可能にするチャンバにおけるギャップがないことを保証する。光検出器を用いたＵＶ光の監視の代わりに、ＵＶ光源として水銀ランプを用いる場合には、センサ１７２は、代わりに、ランプを通る電流を監視するための単なる電流センサであってもよい。
【００２７】
チャンバ１１０の寸法は、ＵＶ光源の性質、サイズ、および構造に応じて変化してもよいことは十分に認識されよう。チャンバ１１０の内面は、この実施形態においては、ＵＶ光源１４０からの放射線がチャンバ内の空気を数回通過するように、ＵＶ反射性コーティングによってコーティングされ、例えば、二酸化ケイ素保護コーティングを有するアルミニウムなどである。そのような反射性コーティングは、ＵＶ放射線の９５％の反射率を形成することが分かっている。ＵＶ源１４０は、代わりに、ＵＶ光を生成するＬＥＤなどの１つのＵＶ光発光半導体デバイスまたはＵＶ光発光半導体デバイスのアレイを含んでもよいことは十分に認識されよう。２６０ｎｍ〜２６５ｎｍの波長は、ウイルス、バクテリアおよび菌類などの生物的汚染物質を殺傷または無害化するのに効果的であることが分かっている。
【００２８】
この実施形態におけるＵＶ光源は、この実施形態においては、バッテリパック１４２を備える電源によって電力供給される。電源１４２は、１０ボルトのＤＣバッテリなどのバッテリから水銀ランプに電力を供給するために１２０ボルトまたはそれ以上のＡＣの提供を促進するためにＤＣ−ＡＣ変換器を含んでもよい。電源は、適切なバラスト回路を含むことは十分に認識されよう。ＵＶ源として用いられるＬＥＤの場合には、電源は、適切なＤＣ電圧変換器によって、またはＭＡＸＩＭによって製作されるようなＬＥＤ用の最適な回路を用いて、適切なＬＥＤ電流を提供する。この実施形態において、電源１４２を構成するバッテリパックは、チャンバと一体に詰め込まれ、バッテリパック用の充電器を含む。しかし、バッテリパックはまた、個別に収容され、例えば、ユーザのベルトに保持されることも可能であることは十分に認識されよう。センサおよびバッテリパックを有する殺傷チャンバが個別に保持されることができるだけでなく、マスク１００上に必要とされない任意の他の要素もまた、例えば、バックパック、ショルダバッグなどにマスクとは分離して保持されることも可能であることは十分に認識されよう。したがって、例えば、任意の携帯電話、ＡＭ／ＦＭラジオ、ウォーキートーキーまたはバイザ情報受信器が、殺傷チャンバ１１０と共にバックパックに収容して保持されることは可能である。
【００２９】
本発明は、有害な有機材料の効果的な駆除を確保する間、電力を保持することを求める。電力を保持するために、チャンバ１１０を通過する気流の速度は流量計１４４によって監視される。流量計は、機械的フラッパ、ベンチュリを横切る圧力センサ、流体速度計または質量流量計であってもよい。ＭＫＳ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓによって製作された質量流量計素子は本質的に、ワイヤロープを備え、ワイヤロープに電流を通過させることによって加熱され、実質的に一定の温度のワイヤロープを維持するために、電流の流量の変化が監視される。したがって、より多く冷却させるより高速の気流は、ループの温度を維持するためにより多くの電流を必要とし、それによって、空気流量を測定する簡単な方法を提供する。周囲温度の変化が質量流量計の読み出しに影響することは十分に認識されよう。したがって、本実施形態は、気流への照射を回避し、それによって制御デバイスとして作用するために、同一の周囲温度に曝されるが、ハウジングの中に配置される第２の質量流量計１４５を利用する。したがって、２つの流量計の間の読み出しの差は、流量の変化を表す。マイクロプロセッサ１４６の形のコントローラは、センサまたは流量計１４４に接続され、チャンバ１１０における空気の入れ替わりを監視し、ＵＶ照射を調整する。チャンバ１１０における空気が曝されるＵＶ放射線の量は、放射線源を調整することによって調整される。一実施形態において、ＵＶ  ＬＥＤのバンクまたはマトリックスは、マイクロプロセッサ１４６によって定義される動作周期に基づいてオンおよびオフが切り換えられた。さらに、別の実施形態において、マイクロプロセッサ１４６は、ＬＥＤのバンクまたはアレイにおけるＬＥＤの一部またはすべての強度を制御する。さらに別の実施形態において、マイクロプロセッサ１４６は、流量における変化を考慮するために、スイッチオンされる必要があるＬＥＤの数を選択する。ＬＥＤに対する２つ以上のそのような電力変化の組み合わせが実現きることは十分に認識されよう。
【００３０】
図１はまた、チャンバ１１０への空気取入口１５２に設けられるフィルタ１５０を示している。フィルタ１５０は、チャンバ１１０に入ってくる生きている細菌または病原体の絶対数を減少させ、殺傷チャンバに入る空気中の水蒸気の量を減少させて、それにより、ＵＶ源が空気中の病原体をより効果的に殺傷させることを可能にするのを助けるために、ウィッキング特性または吸収特性を備えてもよい。
【００３１】
フィルタ１５０はまた、チャンバ１１０に入る細菌、埃または黴を減少させ、それにより、チャンバの反射内面にとどまり、その反射品質を妥協させる汚染物質を減少させる。ＵＶ光はオゾン（Ｏ3）および一酸化炭素（ＣＯ）の生成を増大させることがあるため、本発明は、オゾンおよび一酸化炭素のレベルを監視して制限することも求める。オゾンの生成は、１８５ｎｍのＵＶを光学的にろ過することによって制限されることができる。例えば、Ｐｈｉｌｉｐｓは、チタンドープガラス（タイプ２１９または２３０）を提供することによって、そのようなろ過を提供する水銀ランプを製作する。一酸化炭素レベルは、二酸化炭素（ＣＯ2）を生成するために、一酸化炭素と化学的に反応するための二酸化チタン層を提供することによって下げられることができる。チャンバ１１０内で一酸化炭素触媒材料が反射性コーティング材料と干渉することを回避するために、一酸化炭素触媒は、配管１２０などの個別の部分または出口１５４付近のチャンバ１１０の部分に設けられることが好ましい。
【００３２】
チャンバ１１０のさらに別の部分は、ＵＶ光の存在で炭素化合物の崩壊を促進し、それによって、装置の殺傷有効性を強化する二酸化チタン（ＴｉＯ2）などの触媒層によってコーティングされてもよい。
【００３３】
本発明はさらに、チャンバ１１０内のオゾンレベルおよび一酸化炭素レベルをそれぞれ監視するためのセンサ１６０、１６２を含む。センサ１６０、１６２からの信号は、ビジュアルディスプレイに送信されてもよい。一酸化炭素レベルまたはオゾンレベルが所定のレベルを超える場合には、ユーザに知らせるための聴覚アラームが含まれることが好ましい。一実施形態において、電源１４２のバッテリパックに残っているバッテリ充電量を監視し、電力レベルが所定の最小充電量を下回るまで低下した場合には、視覚的および可聴警報の両方によってユーザに知らせるために、バッテリ充電モニタもまた含まれる。上述のように、この実施形態はまた、ＵＶ生成の失敗を検出するためにＵＶ放射線センサ１７２を含む。センサ１７２および可能であればさらなるＵＶセンサはまた、ＵＶ放射線を監視し、過度の望ましくない副生成物を生成することなく、適切な照射量を満たすように調整可能にするために機能する。放射線源の有効性は、湿度状態によって左右されるため、本実施形態は、湿度変化に応じてＵＶ放射線の量を制御するためのコントローラ１４６に接続される湿度センサ１９２を含む。
【００３４】
図１に示されているように、マスク１３０はまた、通信を容易にするためにマイクロホン１８０を含む。ユーザが携帯電話を容易に使用することが可能になるよう、携帯電話スピーカ１８２がマスク１３０の中に含まれ、携帯電話のスピーカ／イヤーピース１８４に接続されるか、または接続可能であるかのいずれかである。この実施形態において、マスク１００はまた、他の労働者との通信を容易にするためにウォーキートーキースピーカ１８８に接続されるウォーキートーキーマイクロホン１８６を含む。殺傷チャンバ１１０はまた、ユーザが公共放送および娯楽チャネルを聞くことを可能にするために、ＡＭ／ＦＭラジオを含む。
【００３５】
本発明の別の実施形態は、図２に示されており、チャンバ２００は、直線通路を有する代わりに、入口２０２と出口２０４との間の乱気流を促進するために波状の通路を有する。これは、チャンバの表面に対する空気曝露が増大され、それによって、一酸化炭素触媒の有効性を増大することを保証する。波状のチャンバ構造は、一酸化炭素触媒を備えるチャンバの断面において特に重要であり、実際、この断面のみに制限されてもよいことは十分に認識されよう。
【００３６】
図３は、本発明のさらに別の実施形態を示しており、バッフル３００が殺傷チャンバ３０２にも受けられ、それによって、入口３０４と出口３０６との間に乱気流が再び提供される。
【００３７】
さらに別の実施形態は、図４に示されている。ここでは、チャンバは、それぞれが紫外ＬＥＤ４１０を備える狭い通路４００に分割され、それによって、紫外放射線に対するチャンバ内の空気のより均一な照射を保証する。
【００３８】
マスクおよび殺傷チャンバに関する代替構造が図５に示されており、マスク５００は、可撓性配管５０２によって取り付けられるか、または一体に形成されるヘルメット取り付け型殺傷チャンバに接続される。この実施形態において、殺傷チャンバはヘルメット５０４に一体に形成される。別の実施形態において、チャンバは、自転車用ヘルメットなどのヘルメットの外面に単に装着されることも可能であることは十分に認識されよう。
【００３９】
バッテリパックは、ヘルメット５０４に詰め込まれる代わりにユーザのベルトまたはユーザの胸に装着されてもよく、またはユーザの肩の上に財布のように吊り下げられてもよく、またはユーザの背中のバックパックのように保持されてもよく、図１６〜図１７に関して以下にさらに説明されるようなヒップポーチ（ファニーパック）でユーザのヒップに保持されてもよいことは十分に認識されよう。
【００４０】
本発明のさらに別の実施形態の部品が図６に示されており、可撓性電気コネクタ６０４によって電源６０２に接続されるＵＶハウジングまたは殺傷チャンバ６００を含む。この実施形態において、電源６０２はハウジング６０６に収容される複数のバッテリ（図示せず）を含む。この実施形態においては、１４．４Ｖかつ６４ワット時を生成する、重さ４００ｇのＳａｎｙｏによる８個のリチウムイオンバッテリが用いられる。別の実施形態においては、ＨＲ−４／３  ＦＡＵ  ４５００などの１２個のニッケル金属水素（ＮｉＭＨ）バッテリが、この実施形態において用いられる。これらは、それぞれ４５００ミリアンペア時を生成し、合計５４ワット時を生成する。したがって、約５ワットのランプの場合には、１ワットの気流ポンプおよび電子部品を支持するために０．２ワットがいくつか用いられ、この実施形態の電源は、バッテリの再充電が必要とされるまで約８時間の動作を提供する。これらのバッテリは、直径１８ｍｍ、長さ約６７．５ｍｍであり、したがって、一実施形態において２つのバッテリからなる３列の第２の集合の上に２つのバッテリからなる３列を配置することによって、約１３５ｍｍ×３６ｍｍ×５４ｍｍのハウジング６０６に詰め込むことを可能にする。他の構造および他のタイプのバッテリ、例えば、ＳａｎｙｏのＮｉＣｄ  ｋＲＦ  ７０００ＦバッテリまたはＨＲ−４／３ＦＡＵ４５００バッテリが、電源６０２として用いられることも可能であることは十分に認識されよう。さらに別の実施形態において、合計１１５．７ワット時〜１２４．６ワット時を提供するために、Ｓａｎｙｏによって製作された複数の１３ワット時〜１４  ８．９ワット時のＵＲｌ  ８６５０Ｆセルが、９ワットの水銀ランプに電力を供給するために用いられる。しかし、電力発生器および再充電器を含む他の電源、例えば、１１０〜１２０Ｖまたは２２０〜２４０Ｖの壁ソケット、ＤＣ自動車ソケット、ボート、船舶、航空機または列車における電力供給へのＡＣまたはＤＣ接続、光電池または電池のアレイ、または風力、天然ガス、プロパン、ガソリン、ディーゼル燃料、アルコール、蒸気、あるいは、例えば自転車または自転車のペダル機構を利用した人力または畜力によって電力供給される発電機などが用いられることが可能であることは十分に認識されよう。
【００４１】
図６の実施形態において、殺傷チャンバ６００のハウジングは、壁の厚さが３ｍｍの長さ４．１２５インチ、内径２．５インチのアルミニウムのパイプまたはシリンダ６０８から構成され、ＵＶの反射率の高い内面を提供するために、その内面は研磨されることが好ましい。ＵＶに関して約９５％まで反射率を増大させるために、パイプ６０８は、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）工程に曝されることも可能である。その構造的完全性を除き、アルミニウムもまた、ＵＶランプ６７０および電子部品によって生成される熱用の良好な熱伝導体を提供する。これについては以下でさらに説明される。パイプ６０８は、エンドプラグ６１０、６１２を設けることによってハウジングを画定する。エンドプラグ６１０は、パイプ６０８の上端にはめ込まれる。パイプはまた、取り外し可能なフィルタアセンブリ６１６を収容し、エンドプラグ６１０と併せてエンドキャップとも呼ばれる。パイプ６０８は、そのフィルタアセンブリ６１６を相補的に係合するために、その上部外面に外部ねじ山を備える。フィルタアセンブリは、パイプ６０８の外部ねじ山と係合する内部ねじ山を備えた側壁６２０を有するフィルタキャップ６１８によって画定されるフィルタハウジングを備える。フィルタキャップ６１８は、フィルタ６２２を収容し、ベースプレート６２４によって閉鎖される。フィルタキャップ６１８は、多数の小さな孔または気流通路６２６を有し、ベースプレート６２４は直径０．６５インチの孔６２８を６個備える。この実施形態において、フィルタ６２２は、Ｎ９５  ３Ｍ  ＮｌＯＳＨ規格に対応する０．３ミクロンの粒子フィルタである。
【００４２】
上部エンドプラグ６１０は、図７に示される殺傷チャンバに関してよりよく理解される。プラグ６１０は、耐ＵＶ性材料（例えば、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃによって製作されたＸｙｌｅｘ材料Ｘ８２１０またはＸ７１１０）から構成される。プラグ６１０は、中央孔６３２で結合される半径方向の流路６３０を画定する。ランプ６７０が故障した場合には、孔６３２および流路６３０は、水銀ランプ６７０からの水銀蒸気が殺傷チャンバから排気されることを可能にする。以下でさらに説明され、図６に示されているように、殺傷チャンバは、水銀ランプ６７０の形のＵＶ光源と、ランプ６７０を保護する溶融石英スリーブ６７８とを含む。スリーブ６７８は、図６に示されているように、プラグ６１０を通って部分的にのみ延在する中央孔６３２にはめ込むことによって、上部プラグ６１０によって所定の位置に保持される。しかし、プラグ６１０には６個の直径０．６５インチの孔６４２が設けられており、この孔６４２は、プラグを幅広く通過しスリーブ６７８を包囲する殺傷チャンバへの気流のために、ベースプレート６２４の孔６２８と整列する。下部エンドプラグ６１２は、参照符号６５０によってまとめて示されるコントローラまたはプロセッサ、電圧調整器およびセンサ電子部品を含む空気殺菌装置の電子部品を支持する。この実施形態において、プラグ６１２は、電子部品が実装されるプリント回路基板（ＰＣＢ）を含む。ＰＣＢはまた、４００ｎｍを超える波長（可視光）を有する光の存在を検出するための光検出器６６２を支持し、それによって、外側光が殺傷チャンバを浸透しチャンバがＵＶ放射線の漏れに対して開放されていることを表示する。以下にさらに詳細に説明するように、可聴警報６６４はまた、種々のセンサ状態に関して音声フィードバックを生成するためにも提供される。可撓性電気コネクタ６０４を接続するために、ピン６６９を備えた電気コネクタプラグ６６８が、エンドプラグ６１２に取り付けられる。図６に示されているように、実質的にパイプ６０８の長手軸に沿って取り付けられるＵＶランプ６７０は、電線６７２によってコネクタプラグ６６８のピン６６９に電気的に接続される。
【００４３】
ランプ６７０は、約８Ｗの出力および２５３．７ｎｍの波長を提供するものとする。この場合には、ＰｈｉｌｉｐｓのＧ２３−２  Ｐｉｎランプ（ＰＬ−Ｓ５Ｗ／ＴＵＶ）は、１Ｗの出力を有する５Ｗランプであり、耐ＵＶ性プラスチックプレート６７４の上に取り付けられる。ランプ６７０には、バラスト６７６が設けられる。ワイヤ６７８は、電源コントローラからバラスト６７６まで延在する。プレート６７４は、図６の線Ａ−Ａに沿って装置を切り取った図８の断面図により明確に示されているように、気流路を提供するために、複数の孔６７６を含むパイプ６０８にセメントで固められている。ランプ６７０は、ＵＶ透過性管によって保護され、この場合には溶融石英スリーブ６７８である。溶融石英スリーブ６７８は、ランプ６７０を包囲し、プラグ６１０とプラスチックプレート６７４における環状溝６７２との間に固定され、スリーブ６７８を包囲する気流領域から離れてランプハウジングを画定する。この実施形態のスリーブ６７８は、壁の厚さが３ｍｍであり、この実施形態において、ランプ６７０およびスリーブ６７８はいずれも、２１９または２３０タイプから構成され、したがって、オゾンを生成する１８５ｎｍのスペクトル線を除去するためにチタンを含む。別の実施形態は、水銀ランプまたは石英スリーブのいずれかに２１９または２３０を利用するだけである。チタンによって処理されないままの水銀ランプまたは石英スリーブにおけるスポットまたは領域がないことを保証するために、本発明は、ランプおよび石英スリーブの一方または両方がチタンによって補充されることを提案する。これは、水銀ランプまたは石英スリーブまたはその両方に、ＣＶＤによって、またはチタンの注入、例えば、水銀ランプまたは石英スリーブまたはその両方におけるイオン注入によってチタンの層を追加することによって行われてもよい。
【００４４】
図６に示されているように、殺傷チャンバ６００はまた、殺傷チャンバに流れ込む空気のために乱気流を促進するために、環状プラスチックディスクとして提供されるバッフル６７９を含む。環状プラスチックディスク６７９は、厚さ０．７インチであり、直径１．７５インチの中央孔を有する。
【００４５】
殺傷チャンバ６００をフェイスマスク（図９に関してさらに説明される）と接続するために、アルミニウム管６０８は、フェイスマスクに通じるホースを連結するためのホースコネクタとして作用する外向きに延在するフランジ６８２を有するその壁に孔を有する。使用中、空気は、フィルタキャップ６１８にある開口部または孔６２６を通り、フィルタ６２２を通り、ベースプレート６２４のチャネル６２８を通り、上部プラグ６１０の孔６４２を通って、石英スリーブ６７８を包囲するハウジングまたはチャンバ６００に引き込まれる。空気は次に、ランプ６７０からのＵＶ光によって放射され、チャンバからホースコネクタ６８２を介してユーザのフェイスマスクに供給される。ホースコネクタ６８２は、ホースを開放するためにコネクタの対向する側にある２つのタブまたはボタン（図示せず）を押すことによって、チャンバからホースを容易に外すための即時分離部を含む。
【００４６】
図６に示されているように、種々のセンサが管６０８の内壁に取り付けられる。これらは、ＵＶがランプ６７０によって生成されているかどうか、およびどれほどの量のＵＶがランプ６７０によって生成されているかを検知するための光検出器６８４の形のＵＶセンサと、熱線気流センサとして作動するサーミスタ６８６と、オゾンセンサ６８８と、ＣＯセンサ６９０と、装置を損傷しうる装置の任意の望ましくない振動または落下を測定するための加速度計６９２とを含む。種々のセンサは、状態を監視し、所定の状態が満たされていない場合には、可聴警報６６４によって聴覚フィードバックを提供するためのコントローラまたはプロセッサ６５０に電気的に接続される。例えば、ルックアップテーブルが、適切な動作範囲を予め定義することができ、マイクロコントローラであってもよいコントローラまたはプロセッサは、所定の値または範囲が満たされない場合には警報信号を発するためにセンサを監視し、センサ信号を所定の値または範囲を比較することができる。可聴警報６６４は、例えば、警報器または音声発生装置などの可聴出力発生器を含むことができる。可聴警報に加えて、例えば、ＬＥＤの形での視覚的警報が、殺傷チャンバが保持される外部容器またはハウジングに装着されてもよい。
【００４７】
電子部品の一実施形態のブロック図が、図１２に示されており、マイクロコントローラ、センサと、マイクロコントローラ用の電源制御回路と、（図８に関してさらに詳細に説明されるような）空気ポンプと、図６の実施形態において用いられているような水銀ランプと、を含む。図１２に示されているように、この実施形態は、装置用の電源として機能するバッテリパックにおけるバッテリの過充電を回避するために、バッテリモニタおよび充電コントローラチップを含む。
【００４８】
図９は、その電源６０２が可撓性パイプまたは管９０２（この実施形態において、直径５／８インチのプラスチックパイプである）によってマスク９００に接続される装置６００を示している。しかし、管の直径および長さは、子供、女性および男性において見られるサイズの差および呼吸量の差および呼吸周波数の差に適合するように調整されることが好ましい。マスク９００は、ユーザの鼻および口のみを覆い、吐き出された空気を大気に排出すること可能にするためのフラッパ弁９１０を含む。ホースまたは管９０２を接続するためのマスク９００におけるコネクタまたはフランジは、ホース９０２を開放するためにコネクタの対向する側で押されることになっている２つのタブまたはボタン（図示せず）を必要とする即時分離部を含む。コネクタはまた、二酸化炭素が豊富な空気が装置６００に戻るのではなく、大気に排出されることを保証するために、ユーザが吐き出すときに、弁９１２が閉鎖されるように閉鎖位置まで弁９１２を偏倚させるためにばね負荷がかけられるフラッパ弁９１２を含む。図８に示されているように、装置６００はまた空気ポンプ９２０を含む。空気ポンプ９２０は、この場合には、１大気圧（１平方インチ当たり１４．７ポンド）で毎分４〜６標準リットル（ＳＬＭ）を提供する微小薄膜空気ポンプである。ポンプ９２０は、フランジ６８２の壁における孔を介してアルミニウム管６０８のホースコネクタまたはフランジ６８２を入れる入口管９２２を有する。ポンプ９２０からの出口は、フランジまたはホースコネクタ６８２の壁を通過し、管９０２の内面に沿って弁９１２を通ってフェイスマスク９００まで延在することによって、パイプ９２４によってマスク９００に接続される。別の実施形態において、弁９１２との干渉を回避するために、ホース９２４は、管９０２の上部付近でパイプ９０２からマスクに供給されてもよい。この実施形態において、ポンプ９２０は、呼吸およびマスク９００に対する弁９１２の開放が不十分であるときに、ユーザを支援するためにのみ機能する低圧ポンプ（例えば、０．５〜１．０インチの水）である。別の実施形態において、マスクの周囲に沿ってマスク９００の中から未処理の空気の進入に対する余分な予防措置を提供するために、ポンプ９２０は、呼吸プロセスを支援するだけでなく、弁９１４を開放させ、マスク９００における正圧を作成するより高い圧力のポンプ（例えば、１〜２インチの水）である。より高い流量ポンプはまた、殺傷チャンバを通る不変の流量を確保する。管９０２の直径および長さを適切に選択することによって、薄膜ポンプ８２０は、最終的には排除され、それによってコストおよび電力消費を制限してもよいことは十分に認識されよう。また、図９に示されているように、ポンプに接続することによって、自然な気流が制限されるのではなく、ポンプが弱められるべきであることは十分に認識されよう。
【００４９】
本発明はまた、殺傷チャンバに対するポートまたはコネクタ、外部物質、例えば、吸入剤、噴霧器または噴霧薬物を導入するためのマスクまたは接続ホースまたは管を含むことを提案する。１つのタイプのコネクタは、ポンプ作用ディスペンサとして通例周知であるようなポンプキャニスタレセプタであろう。ポンプキャニスタコネクタ９５０は、例えば、図９に示されている。
【００５０】
農村部または電力供給または充電設備が容易に利用可能でない地域において使用可能である装置を提供するために、一実施形態は、一連のバッテリを充電するか、またはＵＶ源および他の電子部品に直接的に電力を供給するかのいずれかである手動作動式電源、例えば、手動クランク発電機を含む。そのような手動クランク発電機は、携帯型ラジオまたは懐中電灯などのデバイスに現在用いられている。
【００５１】
マスク９００は、鼻および口のみを覆う図９の実施形態において、ユーザは通常、目を保護するために安全メガネまたはゴーグルを着用する。図１０に示される別の実施形態において、マスクアセンブリ１０００は、耐引っ掻き性プラスチックレンズを有し、ＵＶコーティングを備えるゴーグル１００２を含み、それによって、ユーザが目の損傷を恐れることなくＵＶ汚染除去チャンバに入ることができる。装置の使用後のユーザの実質的な汚染を回避するために、フェイスマスクおよびゴーグルの一部またはすべては使い捨て可能に構成されてもよく、または耐ＵＶ性材料から構成されてもよく、耐ＵＶ性コーティングによって覆われ、ＵＶ汚染除去チャンバにおけるフェイスマスクおよびゴーグルの汚染除去を可能にする。実際には、フェイスマスクおよびゴーグルは、漂白剤（例えば、Ｃｌｏｒｏｘ）などの化学薬剤による汚染除去を意図している場合には、マスクおよびゴーグルは、そのような化学薬剤に対する耐性のある材料から構成されてもよい。
【００５２】
図１１に示されるさらに別の実施形態において、マスク１１００は、この場合も口および鼻のみを覆うが、この実施形態において、システムは、ユーザの顔を密閉し、薄膜ポンプ９２０などの空気ポンプまたはＵＶ処理済み空気をポンプ供給する個別の空気ポンプによって供給される個別の空気管１１１２を備えるゴーグル１１１０を含む。
【００５３】
図６の実施形態は、水銀ランプ６７０を利用するが、ＵＶ源はまた、図１３〜図１５に示されているように、ＬＥＤによって提供されることも可能である。例えば、主波長２６５ｎｍのＩｎＡｌＧａＮ  ＬＥＤが、一実施形態において用いられた。例えば、鳥インフルエンザを殺傷させるために必要な放射線の正確な量を計算する際に、光源は多少変化する。１つの手法は、ＤＮＡまたはＲＮＡを破壊するために必要とされる単位面積当たりのエネルギに基づいている。この手法を用いて、６６００μＷ秒／ｃｍ2が、ＤＮＡまたはＲＮＡの所望の破壊を達成するために必要とされる。通常、眠っている大人は、毎分１０回の呼吸を行い、したがって、呼吸ごとに６秒のチャンバ時間を提供する（流量は、気流ポンプによって制御されていないと仮定する）。長さ１６ｃｍ、直径８ｃｍの管において、同心円状に位置付けられる１．０ワットのＵＶ放射線を提供する管状光源は、壁の表面積が８０４ｃｍ2であるため、１／８０４＝１２４３μＷ秒／ｃｍ2の円筒形の壁の表面における放射線強度を提供する。６秒にわたるこの強度は、呼吸ごとに７４５８μＷ秒／ｃｍ2の壁に対する放射線照射量を提供する。したがって、１．０Ｗ出力光源は、約７４６０／６６００＝１．１３の殺傷のための安全係数を提供する。この計算は、平均照射レベルを過小評価している。平均照射は、電球および壁からの放射線の反射に近いほど放射線強度が大きいため高くなる。例えば、放射線の９５％が壁から反射される場合には、壁における平均照射は、少なくとも７４５８＊１．９５または１４５４３μＷ秒／ｃｍ2または安全係数は少なくとも２．２である。ＬＥＤは、約１ｍＷの出力を生成する。したがって、光源は、ＬＥＤが円筒形アレイに配置される場合には、上記で考慮した１．０Ｗ出力を提供するために、約１０００個のＬＥＤが必要であろう。約１．０の安全係数が十分であると考えられた場合には、またはＬＥＤが長い反射光路を照らすように、直線アレイが用いられた場合には、はるかに少ないＬＥＤで十分であろう。ＬＥＤ当たり４０ｍＡで、１０００個のＬＥＤが４０Ａの電流を引き出すことになり、６Ｖで、約２４０Ｗのパワーが必要であろう。また、水銀ランプなどの非ＬＥＤ  ＵＶ光源を損傷しうる衝撃を監視するための加速度計の必要性は、ＵＶ  ＬＥＤが用いられる場合にはあまり重要ではないことは十分に認識されよう。この実施形態において、ＬＥＤ１４００のバンクは、図１３に示されているように、矩形ハウジング１３００の内壁の１つまたは複数に沿って取り付けられる。矩形ハウジング１３００の２つの主要な側面１３１０は、図１４および図１５に示されるアルミニウム１４１０の二重シートから構成され、ハウジングの狭い側面を形成する耐ＵＶ性プラスチックパネル１３２０のスロットにはめ込まれる。ハウジングの端部１３３０はまた耐ＵＶ性プラスチックから構成され、また、スロットにアルミニウムプレート１４１０を受け入れる。図１４および図１５に示されているように、ＵＶ  ＬＥＤ１４００は、外部アルミニウムプレート１４１０と内部アルミニウムプレート１４１２との間の研磨されるカップ１４２０に取り付けられる。カップ１４２０を露出させるために、内部アルミニウムプレート１４１２には孔が設けられる。
【００５４】
上述のように、殺傷チャンバおよび電源は、ファニーパックまたはヒップポーチに保持されることができる。そのようなファニーパック構成の２つの実施形態が、図１６〜図１７に示されている。図１６は、電源を構成する二重バッテリパック１６００と、ファニーパック１６０４に収容される二重殺傷チャンバ１６０２とを示している。殺傷チャンバおよびバッテリパックの二重性は、構成部材の一方または他方の故障の場合には、冗長性（リダンダンシー）を提供する。さらに、バッテリパック１６００および殺傷チャンバ１６０２の両方が環状フォームディスク１６１０によって保護される。フォームディスク１６１０はまた、バッテリパックおよび殺傷チャンバを通過するよりよい気流のために、ファニーパックの壁からバッテリパック１６００および殺傷チャンバ１６０２を離隔するように機能する。バッテリパックおよび殺傷チャンバは、ファニーパックの内壁に装着される弾性バンド１６７０によってファニーパックの壁に対して固定される。殺傷チャンバ１６０２は、ファニーパック１６０４の対向する側に孔を設け、ブラケット１６３０によってチャンバ１６０２に取り付けることによって外側と連通する空気入口を有する。この実施形態において、バッテリパック１６００は、直径２インチである２つのプラスチック支持材１６６２の間に取り付けられるファン１６４０を用いた２つのマイクロモータからの排気供給線を冷却することによって冷却される。図１６の実施形態はまた、殺傷チャンバ電子部品のコントローラによって制御される遮断弁１６５０を含む。弁１６５０は、水銀ランプが故障した場合に、すなわち、ＵＶ検出器が特定のＵＶランプからのＵＶ放射線を検出しない場合には、マスク（図示せず）に通じる管１６５２を閉鎖する。また、故障または不適切なＵＶ放射線が検出される場合、例えば、ＵＶ光検出器が殺傷チャンバの一方または両方の内部でＵＶ放射線を検出しない場合または放射線レベルが所定のレベルを下回る場合には、警報が作動されることができる。上述したように、警報状態は視覚および聴覚の両方で識別されることができる。この実施形態において、ＬＥＤ１６６０は、ユーザに視覚警報情報を提供するためにファニーパックに取り付けられる。ここでは、異なるタイプの情報を提供するために異なる色を有する複数のＬＥＤが提供される。ユニットが使用に対して良好であるか、またはポンプが故障しているか、またはＵＶが生成されていないかを示すために、例えば、緑色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤおよび赤色ＬＥＤが、殺傷チャンバに提供されることができる。同様に、緑色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤおよび赤色ＬＥＤは、例えば、バッテリパックが適切に充電されているか（１／２時間以上残っている）か、または残っているのは１／２時間未満であるか、または残っているのは５分未満であるかをそれぞれ示すために、バッテリパックに提供されることができる。遮断弁に関して、ＵＶ光源がＵＶ  ＬＥＤのバンクによって提供される場合には、遮断弁１６５０は必要ではないことは十分に認識されよう。また、分離可能な接続として管１６５２とフェイスマスクとの間の接続を提供し、例えば、コネクタにおいて対向して位置決めされる押し下げ可能なタブなどの���易脱着コネクタを用いた接続を提供することによって、遮断弁１６５０が閉鎖される場合には、管を容易に取り外すことができる。一実施形態において、ファニーパックは、一旦、管１６５２が取り外されると、類似の簡易脱着コネクタを用いてフェイスマスクに装着可能であるスナップ方式の粒子フィルタを保持するために、ポーチまたはベルクロパッチを含む。本発明の１つの特徴は、上述した押し下げ可能なタブコネクタまたは押し下げ可能なボタンコネクタなどの簡易脱着コネクタまたは殺傷チャンバ、配管、フェイスマスクおよびフィルタを容易に分離することが可能な他のコネクタを提供し、それによって、部品を交換または置換することを可能にするモジュラー装置を画定することである。図１６の実施形態において、ファニーパック１６０４は、水銀ランプの破損の場合には、水銀蒸気を収容するのに役立てるために、その上部および側部が耐水材料から構成される。しかし、ファニーパック１６０４は、空気循環によってバッテリパック１６００および殺傷チャンバ１６０２の冷却を助けて可視光を殺傷チャンバに提供するために、メッシュの下部部分を備え、それによって、光検出器６６２（図６）がチャンバに入る可視光を監視することを可能にする。このことは、ＵＶ放射線の危険を構成する漏れを示すことになる。
【００５５】
ファニーパック構成の別の実施形態が、図１７に示されている。この実施形態において、重複して示されていないが、電源装置１７００および殺傷チャンバ１７０２がこの場合も平行に取り付けられている。バッテリパック１７００および殺傷チャンバ１７０２は、環状フォームディスク１７１０によって保護される。フォームディスク１７１０はまた、バッテリパックおよび殺傷チャンバを通過するよりよい気流のために、ファニーパックの壁からバッテリパック１７００および殺傷チャンバ１７０２を離隔するように機能する。バッテリパックおよび殺傷チャンバは、ファニーパックの内壁に装着される弾性バンド１７７０によってファニーパックの壁に対して固定される。殺傷チャンバ１７０２は、ファニーパックの対向する側に孔を設け、ブラケット１７３０によってチャンバ１７０２に取り付けることによって外側と連通する空気入口を有する。この実施形態において、バッテリパック１７００は直径２インチであり、電源装置とファニーパックとの間のスペーサとして機能するプラスチック支持材１７６２に隣接して取り付けられるファン１７４０を用いたマイクロモータからの排気供給線を冷却することによって冷却される。図１７の実施形態はまた、殺傷チャンバ電子部品のコントローラによって制御される遮断弁１７５０を含む。弁１７５０は、水銀ランプが故障した場合に、すなわち、ＵＶ検出器が特定のＵＶランプからのＵＶ放射線を検出しない場合には、マスク（図示せず）に通じる管１７５２を閉鎖する。また、故障または不適切なＵＶ放射線が検出される場合、例えば、ＵＶ光検出器が殺傷チャンバの一方または両方の内部でＵＶ放射線を検出しない場合または放射線レベルが所定のレベルを下回る場合には、警報が作動されることができる。上述したように、警報状態は視覚および聴覚の両方で識別されることができる。一実施形態において、バッテリバックパック１７００は、新たなバッテリパックとの交換を可能にするために、装置の残る部分から着脱可能に構成された。別の実施形態において、バックパックにおけるバッテリは、バッテリバックパック１７００のバックパックにおけるバッテリの容易な着脱および交換のために、容易にアクセスし、バックパックに取り付けられる接点を摺動するように配置される。さらに、一実施形態において、バッテリへの電子アクセスケーブルは、ユーザが動き回らない場合に、任意の適切な外部コンセントでバッテリの充填を行うために提供される。
【００５６】
図９の可撓性コネクタホース９０２は、円形断面のホースであったが、他の実施形態もまた、本発明によって提案される。代わりに、例えば、目立たない輪郭で、矩形で、折り畳み可能でなく、さらに可撓性の空気管を用いることも可能である。これは、衣服の下に着用されることが可能であり、かぎ裂きを低減させるために、マスクの側面に接続することが可能である。
【００５７】
ＵＶ光の逆反射に対してＵＶ  ＬＥＤを保護するために、図１８に示される本発明の一実施形態は、殺傷チャンバハウジング壁１８０４に装着されるＬＥＤ１８０２を覆う偏光ガラスレンズ１８００を含む。図１４の実施形態の場合と同様に、ＬＥＤ１８０２は、内部アルミニウム壁１８０８における孔に取り付けられるカップ１８０６に収容される。この実施形態において、高い反射性コーティング１８１０（以下でさらに詳細に説明される）に加えて、内部アルミニウム壁は、高い屈折率を有するＵＶ帯域に対して透過性であるコーティング１８１２を備える。これは、垂直から面に入射ＵＶ光を曲げる効果があり、したがって、入射角より大きな角度で光を反射することによって反射効果を増大させる。
【００５８】
ＵＶ光に対してＬＥＤを保護するための別の実施形態は、図１９に示されており、アルミニウムハウジング壁１９０２に取り付けられたＬＥＤ１９００は、偏光ＵＶ透過性管１９１０（この場合には、ガラス管）によって気流チャンバ１９０４から分離される。
【００５９】
光パワー密度は、点光源からの距離の平方によって、直線円筒形管などの発光体のアレイ形態の場合には１／ｄによって減少されるため、最大殺傷能力に関して、生物的汚染物質が十分な光パワーに曝露されることを保証するために、殺傷チャンバ内の気流を可能な限りＵＶ光源に近い位置を通過させることが望ましい。中央の水銀ランプを備えた殺傷チャンバの場合には、この目的を達成するためのハウジング用の一実施形態が図２０に示されており、非円筒形の形態のハウジングを示している。水銀ランプ２０００の長さに沿って、ハウジング２００２は、水銀ランプ２０００に近い気流を確保するために、狭いか、または狭窄された部分２００４を有する。
【００６０】
図２１に示される別の実施形態において、円筒形ハウジング２１００は、ＵＶ電球２１０４を包囲する環状バッフル２１０２を含むことによって、狭窄部分を提供するように適合される。
【００６１】
図１９に示される実施形態などの光源としてＵＶ  ＬＥＤを利用する殺傷チャンバの場合には、光源に近い気流は、図２２に示されているように、中央のバッフル２２００を含むことによって確保される。
【００６２】
本発明の殺傷チャンバの上述の実施形態では、フェイスマスクへの気流を提供または補うために、ポンプの使用について説明しているが、気流は、図２３に示されているように、代わりにファンまたはブロワの利用によって提供されてもよい。一実施形態において、遠心ブロワが用いられ、特に、Ｊａｍｅｃｏから市販されているＳｕｎｏｎ（ｗｗｗ．ｓｕｎｏｎ．ｃｏｍ）社のＧＢ１２０５ＰＫＶ１−８ＡＹが用いられた。図２３において、殺傷チャンバは、簡略した形で示され、参照符号２３００によって全体が示されている。水銀電球２３０２およびバッフル２３０４が、示されているが、簡単にするため、フィルタキャップの詳細および電球コネクタは省略されている。この実施形態において、ファンまたはブロワ２３１０は、ハウジング２３１２の中に設けられており、殺傷チャンバ２３００の内側と、フェイスマスク（図示せず）に通じるホース２３２０と連通状態にある。上記で与えられた定義によれば、ファンは、ハウジング２３１２の中に直に取り付けられてもよく、またはそれ自体のハウジングを含んでもよく、それによって、ハウジング２３１２の中に取り付けられるブロワを画定する。
【００６３】
この実施形態において、ブロワまたはファン２３１０は、ユーザが吸入または呼気するかどうかに関係なく、流量が実質的に一定に維持される一定流量構成として実装される。一定流量構成は制御弁を含む。制御弁は、所望の流量を達成するために単なる機械的に調整可能な弁、例えば、手動蝶形弁またはゲート弁であってもよいが、この実施形態においては、流量変換器（例えば、ベンチュリ管に基づく）から得られる信号によって制御される電気的に制御可能な弁２３２０である。
【００６４】
図２４に示されているように、ブロワまたはファン２４００は、代わりに、ユーザが吸入または呼気するにつれて流量が変化するが、圧力は実質的に一定の圧力を維持するように調整される一定圧力構成として実装されてもよい。これは、例えば、ソリッドステート圧力変換器２４０４を用いて、フラッパ弁２４０２の背後の圧力を電子的に測定し、ファンまたはブロワ２４００への電流を変化させることによって、ファンまたはブロワによって提供される空気の流量を変化させることによって達成されてもよい。この一定圧力構成は、ファンまたはブロワを制御するために用いられるだけでなく、ポンプ（通常、毎分２０標準リットル（ＳＬＭ）を生成するために約１１Ｗを用いる）によって提供される気流を制御するために用いられてもよい。対照的に、ファンまたはブロワは、８０（ＳＬＭ）を生成するためにわずか約１〜２Ｗを用いる。
【００６５】
ファンまたはブロワへの電流またはポンプへの電流を制御する代わりに、流量は、配管またはファン、ブロワまたはポンプの出口側またはフェイスマスクに対する入口側に位置付けられる蝶形弁またはゲート弁などの本願明細書では制御弁と呼ばれる電子制御式弁または遮断機構の位置を変化させることによって、一定の圧力のために調整されることができる。殺傷チャンバの出口に取り付けられるそのような弁は、図２４に示され参照符号２４１０によって表されている。別の実施形態において、弁は、配管自体に取り付けられた。弁は、ラッチ、例えば弁による電力消費を低減するために磁気ラッチを含んでもよい。にもかかわらず、一定の圧力が弁２４１０などの電気作動式弁のみを用いて維持される場合には、ブロワ、ファンまたはポンプは、吹き込みまたはポンプ供給を必要以上に行うことによってエネルギを無駄にする可能性があり、入口空気の過度の圧力を作成する可能性があることは十分に認識されよう。したがって、ブロワ、ファンまたはポンプの電流の制御を行うことが賢明である。好ましい実施形態のモジュラー性の一部として、圧力センサは、着脱可能に接続されることが好ましい。簡単にするため、別の実施形態において、電子制御式遮断機構または制御弁２４０２の代わりに、本発明は、図２５に示されているように、機械式遮断機構または制御弁２５００、例えば、所定の圧力で開放するばね式弁を用いて実装されてもよい。正圧、例えば０．５ＳＬＭを確保するために、制御された漏れ（ｌｅａｋ）がマスクに提供されることが好ましい。制御された漏れは、弁２４０２における孔２４１２または弁２５００における孔２５０２をそれぞれ形成することによって実現されてもよい。一定の圧力実装の１つの利点は、低流量の間（例えば、呼気またはより低いユーザ活動度の間）に、チャンバに入るウイルスなどの任意の生物災害が、より長い時間期間、放射され続けることである。ＵＶランプ破損の場合には、制御弁が遮断弁としても作用する実施形態において、制御弁は孔２４１２、２５０２を有していないことは十分に認識されよう。代わりに、制御弁は、ＵＶランプ破損が検出されるときを除き、常にわずかに開放された状態に制御されるだけである。
【００６６】
本発明による殺傷チャンバの別の実施形態は、図３５に示されている。殺傷チャンバ３５００は、外向きに延在するフランジ３５０４を有する２つの半片３５０２から構成されるアルミニウムハウジング３５０１を含む。この実施形態において、アルミニウム半片は、スパッタリング中にロッカを用いて、厚さ０．５μｍ〜１μｍのスパッタリングされたＡｌおよび厚さ０．５μｍのＳｉＯ2を含むＵＶ反射性コーティングを備えた厚さ０．１インチのアルミニウムシートを用いて製作される。アルミニウムシートは、研磨された鋼工具および鋳型を用いて型に圧入される。フランジは、この実施形態において、相補的にねじ込まれるねじを収容するために内部にねじ山を有する孔３５０６を備える。孔は、代わりに滑らかな内面を有することも可能であり、この場合には、２つの半片はボルトおよびナットによって共に保持されることが可能であることは十分に認識されよう。さらに、高温真空シーラントおよび接着剤は、対向するフランジの間に設けられ、気密封止を確保する。ハウジングの上部は、ディスク３５１０によって部分的に閉鎖され、ディスク３５１０は、この実施形態においては、２５０ｎｍ〜２７０ｎｍ波長の高い反射率コーティングを備えたＰｙｒｅｘ誘電積層から形成される。ディスク３５１０は、チャンバ３５００への空気入口を画定する中央孔３５１４を含む。ディスク３５１０は、この実施形態において、以下にさらに詳細に説明するように、空気空間を画定するために、アルミニウムチャンバハウジングの縁の上に約０．１２５インチ延在するＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ（ＧＥ）によって製作された耐ＵＶ性プラスチックリング３５１２によって所定の場所に保持される。リング３５１２は、以下にさらに詳細に説明されるフィルタカートリッジを収容するために、その上面に沿って外部ねじ山が設けられている。リング３５１２のプラスチックは、耐ＵＶ性であり、かつ水を吸収しないという利点を有する。
【００６７】
フィルタは、この実施形態において、ＧＥの耐紫外プラスチックから製作されるプラスチックキャップ３５２２を含む環状またはドーナツ形のＮ１００フィルタカートリッジを備える。キャップ３５２２は、中央環状フィルタ要素３５２０を支持する。環状フィルタ要素３５２０の中央部分は、今度は、その下面にＭｇＦ2または他の反射性コーティング３５２５を有する中央の円形プラスチックディスク３５２４によって閉鎖される。
【００６８】
キャップ３５２２は、チャンバハウジング３５０１の外面に相補的なねじ山と螺合することによって、チャンバハウジングの上部の上に螺着することを可能にする内部ねじ山を備えた側壁３５２６を含む。プラスチックリング３５１２はまた、キャップ３５２２の側壁３５２６にあるねじ山と螺合するために、その外側上面に溝を有する。一旦、装着すると、アルミニウムハウジングの縁の上に延在するリング３５１２のために、キャップ３５２２は、それ自体とディスク３５１０との間に間隙または空間を画定する。したがって、フィルタ３５２０を通過する空気は、この間隙を通過して空気入口３５１４に達する。空気は次にチャンバに入る。チャンバは、この実施形態において、０．８６リットルの体積および３８０ｃｍ2の表面積を有し、９０％のＵＶ平均反射率を有する。水銀ランプ３５３０はこの実施形態において、１８５ｎｍのスペクトル線が抑制される５Ｗまたは９Ｗのいずれかの単独コネクタＵＶＣ電球である。ランプ３５３０は、その下端で厚さ１ｎｍ〜５ｎｍであり、厚さ５００〜３０００オングストロームのアルミニウムコーティングを有する直径１．２５インチのＳｉＯ2スリーブまたは管３５３２によって包囲される。管３５３２は、例えばＵＶ放射線を案内するために研磨されたアルミニウムなどの他の反射材料から構成されてもよく、アルミニウムディスク３５３４を支持する耐ＵＶ性プラスチックディスク３５３５に形成される溝に支持される。スリーブ３５３２は、高温シーラントによって溝に固定される。
【００６９】
アルミニウムハウジング３５０１の下端は、水吸収率０％のＧＥ耐ＵＶ性プラスチックから構成され、ランプ３５３０を収容するための中央孔を有するプラスチックキャップ３５４０によって閉鎖される。チャンバからプラスチックキャップ３５４０およびハウジング３５０１の壁に形成される水平に延在する孔３５５０に空気を案内するために、垂直に延在する孔３５４８もまた、プラスチックキャップ３５４０およびアルミニウムディスク３５３４に形成される。
【００７０】
本発明の殺傷チャンバのさらに別の実施形態が、図３６に示されており、空気入口および出口の両方が同一の端部３６０２に形成されるハウジング３６００を利用する。前述の実施形態の場合と同様に、この実施形態における殺傷チャンバは、工具および鋳型を用いて円筒形半片に形成される０．１インチ圧入アルミニウムからなる２つの部分で構成される。説明を簡単にするために、この実施形態においてフランジは示されていない。しかし、この実施形態における殺傷チャンバは、二重コネクタ６Ｗ  ＵＶＣ電球３６１０を包囲する石英管３６０４によって、同心のチャネルに分割される。空気は、空気入口開口部３６０６の上に装着されるフィルタキャップ（図示せず）を経て空気入口開口部３６０６に入る。空気は次に外側チャネル３６２０を上に進み、管３６０４に達すると内側チャネル３６２２を下に進み、これにより、ＵＶランプ３６１０にきわめて近い位置を通過する。図３６に示されているように、外側チャネルは、環状プラスチックキャップ３６４２によって所定の場所に保持される環状アルミニウムディスク３６４０によってハウジングの下端で覆われる。これは、内側チャネル３６２２を加工する空気が、プラスチックキャップ３６５２によって画定される出口チャンバ３６５０に供給されることを可能にする。キャップ３６５２における孔３６５４は、空気を殺傷チャンバを通り、配管（図示せず）に沿ってフェイスマスク（図示せず）まで移動させるためのブロワ（図示せず）を収容する。他方、ハウジング３６００の上端は、ハウジングのアルミニウム壁に装着される環状プラスチックキャップ３６６０によって閉鎖され、石英管３６０４を支持するための二次内壁３６６２を設け、キャップの外壁と内壁３６６２との間に空気チャネル３６６３を維持する。ランプ３６１０からのＵＶ光を反射するために、内壁３６６２は、その下面にＵＶ反射性アルミニウムディスク３６６４を設ける。外側チャネル３６２０からチャネル３６６３に空気を流れるようにするために、内壁３６６２およびアルミニウムディスク３６６４は、孔３６６７を備える。空気は次に、内壁３６６２に形成された孔３６６９を通ってチャネル３６６３から内側チャネル３６２２に供給される。
【００７１】
本発明のさらに別の実施形態が図３７に示されている。この実施形態におけるハウジングは、研磨されたアルミニウムから構成される円錐台部分３７０２を含み、水銀ランプ３７１０を収容する。ハウジングはさらに、これも研磨されたアルミニウムから構成される円筒形部分３７０４を含む。ランプ３７１０は、耐ＵＶ性プラスチックから構成されるプラスチックリングジョイント３７１２によって固定される。第２のリングジョイント３７１４は、部分３７０２、３７０４を接続し、ランプ３７１０からのＵＶビームを高強度ゾーン３７３０に向かって集光するＳｉＯ2レンズ３７２０を支持する。集光ビームは、参照符号３７３２によって示され、ゾーンは、耐ＵＶ性プラスチックプラグ３７４２に形成される孔またはチャネル３７４０を含む。孔３７４０の深さは、病原体を含む空気流が孔３７４０を通ってチャンバ３７００に流れ込むときに、集光ＵＶビームによって病原体に十分な照射を提供するように選択される。この実施形態において、孔３７４０は直径１ｃｍである。チャンバの上部は、プラスチックキャップ３７５４に保持されるフィルタ３７５２を備えるフィルタキャップアセンブリ３７５０によって閉鎖される。キャップ３７５４は、プラグ３７４２の外面にある相補的なねじ山に螺合されるようなねじ山を備える。ＵＶ光を戻すように反射するために、研磨されたアルミニウムディスク３７５６が、フィルタアセンブリ３７５０とプラグ３７４２との間に取り付けられる。孔は、フィルタから孔３７４０に空気を供給することを可能にするために、アルミニウムディスク３７５６の外周に沿って形成される。空気は次に、殺傷チャンバの部分３７０4を下降しレンズ３７２０の孔３７６０を通過する。空気は、部分３７０２を下降して、部分３７０２の壁に形成される孔３７８０を経て殺傷チャンバから出る。良好な反射を確保するために、この実施形態はまた、プラグ３７４２の下面に装着される研磨されたアルミニウムディスク３７９０を有する。フィルタの性質は、ＵＶ光源が殺傷または破壊することを意図した特定の生物的病原体のクラスタまたは群れを制限するように選択されてもよい。通常、直径０．１μｍまたはそれより小さい病原体をろ過することができるフィルタが用いられる。高強度ゾーン３７３０の目的は、ＵＶ放射線に対してより高い抵抗性を有する生物的汚染物質に対処するためである。この実施形態において、高強度ゾーンは入口で画定されるが、高強度ゾーンはハウジングへの出口またはハウジングにおける任意の他の位置またはハウジングの上流または下流に画定されることも可能である。上述したように、レンズ３７２０は、高強度ゾーンにビームを集光するためのＵＶビーム拡大器として作用する。ビーム拡大器は通常、透過率の高い材料、この場合には二酸化ケイ素から構成されるレンズを含む。ＵＶ水銀ランプの代わりに、ＵＶ光または他のエネルギ源の高強度バーストを形成するＵＶレーザまたはフラッシュランプ（例えば、ＲＳＬ３１００などのＰｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒによって製造されたキセノンフラッシュランプまたはキセノン−水銀フラッシュランプ）が用いられてもよい。そのような場合には、ビーム拡大器は依然として、ＵＶレーザまたはフラッシュランプと共に用いられてもよい。フラッシュランプの場合には、孔の深さは、少なくとも１つのパルスに曝されることなく、空気が孔を介して幅広く供給されないように保証するように選択される。空気を供給するための上述のシステムは、携帯型であってもよく、１つまたは複数の交換可能なバッテリまたは再充電可能なバッテリ、例えば、リチウムイオンバッテリによって電力供給されてもよい。
【００７２】
本発明のさらなる実施形態が図３８〜図４４に示されている。図３７〜図４４の実施形態は、フェイスマスクと共に用いるための携帯型デバイスを扱っている。したがって、各デバイスは、特定のユーザに殺菌した空気を提供することを目的としている。しかし、より高い強度の放射線が一定の領域に提供される高強度ゾーンを提供するという概念は、本発明によれば、建物、航空機、船舶、列車などの空気管路におけるＵＶ殺菌器などの他の空気殺菌システムにも適用可能である。
【００７３】
図３８の実施形態は、具体的に言えば、フェイスマスク（図示せず）を介して、特定のユーザに供給されることになっている大気からの空気の殺菌のみならず、ユーザによって吐き出された空気の殺菌も提供する。殺傷チャンバ３８００は、直径７ｍｍの孔３８０６を通ってチャンバ３８００に入ってくる空気流に、５ワット（入力パワー）Ｐｈｉｌｉｐｓ  ＵＶＣランプ３８０４から０．８ワットを集光するためのビーム拡大器として機能するＳｉＯ2レンズ３８０２を含む。孔３８０６は、ランプ３８０４に面する側にアルミニウム蒸着を備えたＳｉＯ2ディスク３８０８に形成され、殺傷チャンバへの第１の入口を画定する。孔３８０６は、気流をレンズ３８０２の焦点と一致する狭い入口領域に閉じ込め、したがって、病原体が高強度放射線に曝露される高強度ゾーンを画定する。２５３．７ｎｍのＵＶＣは、研磨されたアルミニウムディスク３８１０（反射率９０％）によって反射され、入ってくる空気１ｃｍ2当たり２５３．７ｎｍのＵＶＣエネルギの４００万マイクロジュールの強度を結果として生じる。この高強度照射は、毎秒１．５標準リットルの流量（９０ＳＬＭ）で、（直接の放射線または前方に進む放射線および反射される放射線または戻る放射線を結合して）１２４７９マイクロジュールの照射量を伴う。この実施形態において、ランプ３８０４からのＵＶ光はレンズ３８０２によって本質的に集中され、ＨＥＰＡフィルタ３８２０を通過する空気流は、孔３８０６および第２のディスク３８２１の直径１．５インチの孔によって集中されるため、高強度放射線は実際には、孔３８６０を介してハウジングから出る前に、焦点の最高値からレンズ面における最低値まで徐々に減少される一定の範囲の放射線強度であることは十分に認識されよう。ＨＥＰＡフィルタ３８２０を介して殺傷チャンバ３８００のハウジングに入りホール３８６０から出てフェイスマスクに至る気流は、殺傷チャンバハウジングの外面に連結されるブロワ（図示せず）によって生成される。
【００７４】
この実施形態において、個別のランプハウジング３８３０が、円錐台のアルミニウム反射体３８３２によって画定される。ＵＶＣ出力（３個のＵＶＣ光検出器３８２２のうちの最も近い２個を平均化することによって測定される）が最大であるレベルで、温度を固定するために、ランプハウジング３８３０は、３５Ｃ〜４５Ｃの温度範囲をさっと通るように３個の温度センサ３８１８のうちの最も近い２個を平均化し、直列冷却ファン（図示せず）を用いて冷却気流を生成することによって温度制御される。殺菌されるＨＥＰＡフィルタ３８２０を通過する大気からの空気に加えて、ユーザのフェイスマスクから吐き出された空気は、アルミニウムハウジング壁３８４２と内側スリーブとの間に画定される外部環状領域３８４０に押し込まれる。この実施形態におけるハウジングの壁は、０．１インチの壁の厚さおよび研磨された内面を有する直径３インチのアルミニウム管から構成される。内側スリーブは、内径２インチ、壁の厚さ３ｍｍの溶融石英管３８４４から構成される。内側スリーブの下部分は、管３８４４を支持するＧＥ  ＵＶプラスチック管によって画定される。吐き出された空気は、ユーザのフェイスマスク（図示せず）における一方弁を介した小さな連続呼気ブロワ（図示せず）によって環状領域３８４０に押し込まれ、下部のＧＥ  ＵＶプラスチックエンドキャップ３８５０における開口部３８４８を通って外側環状領域３８４０に入り、上部のＧＥ  ＵＶプラスチックエンドキャップ３８６０の開口部３８５８を通って殺傷チャンバ３８００から放出される。吐き出された空気は、この実施形態において、ＵＶ放射線の８０００マイクロジュールを超える照射量に曝される。
【００７５】
図３９は、図３８の実施形態と類似である本発明の別の実施形態を示している。しかし、この実施形態には、ユーザによって吐き出される吐き出された空気用の個別の空気入口がない。代わりに、この実施形態では、個別の殺傷チャンバが吐き出された空気を殺菌するために用いられることになる。また、この実施形態において、空気出口は、内側スリーブ３９６２に形成される４つの孔３９６０によって画定される。空気は次に、直径３インチの孔３９６６を通ってアルミニウムハウジング３９６４から出ていく。したがって、図３８の実施形態とは異なり、空気は最初に、ハウジング３９６４から出る前に外側チャンバ３９６２に供給される。これにより、空気は、以下にさらに詳細に説明するようにさらなるＵＶ放射線に曝されることが可能となる。前述の実施形態の場合と同様に、チャンバは、直径７ｍｍの孔を流れてチャンバ３８００に入ってくる空気流に、５Ｗ（入力パワー）Ｐｈｉｌｉｐｓ  ＵＶＣランプから０．８Ｗを集光するために用いられる透過率９９％を超えるＳｉＯ2レンズを含む。別の実施形態において、直径０．５ｃｍ〜１ｃｍの孔が用いられる。図３８の実施形態とは対照的に、この実施形態における２５３．７ｎｍのＵＶＣ光は、下（集光）側に１μｍのＡｌ蒸着を備えたＥｄｍｕｎｄ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社のＳｉＯ2レンズによって反射される。ＵＶＣビームの投影およびその後方反射は、入ってくる空気に投影されるＵＶＣ光の４００万マイクロジュール／ｃｍ2の強度を結果として生じる。これは、８００，０００マイクロジュール／ｃｍ2の入射放射線および９２％の反射（または７３６，０００マイクロジュール／ｃｍ2）を含み、併せて１，５３６，０００マイクロジュール／ｃｍ2となる。直径０．７ｃｍの孔の上に、孔を通過する空気の総照射量は、４０００，０００ジュールである。高強度放射線は、クラスタが形成され、病原体を破壊するために期待されるヒット数より高い放射線を必要とする多ヒットモデルに記載される病原体を破壊するのに効果的である。強度I→∞であるとき、時間ｔ→０となり、したがって、高強度放射線に対して比較的短い照射時間で、古典的なモデルＳ＝ｅ-kItに記載される照射によって破壊されないような病原体を破壊することを可能にする。尚、式中、Ｓは残留病原体であり、ｋはＵＶＣ光に対する特定の病原体の反応に関する定数である。高強度放射線は、毎秒１．５標準リットルの空気の流量（９０ＳＬＭ）で、１２４７９マイクロジュール／ｃｍ2の照射量を伴う。これは、ハウジング管３９６４の研磨されたアルミニウム内面からの反射のために、石英チャンバ３９７２に戻る光子透過率の値を含まない。にもかかわらず、この照射量は、Ａ型インフルエンザを破壊するのに必要な６６００マイクロジュール／ｃｍ2を十分に上回り、平均Ｉ＞８００００ｃｍ2であるために、Ａ型インフルエンザの場合にはＳ＝ｅ−ｋＩｔを用いて８×１０−７未満の残留病原体個体数を生じる。この実施形態において、残留病原体個体数は、外側の０．３２リットルチャンバ３９６２におけるさらなるＵＶＣ照射量を受ける。外側チャンバ３９６２は、３０〜４０ＳＬＭのさらに一般的な呼吸流量ではるかに高い照射量を提供する効率的な容積を追加する。
【００７６】
別の実施形態において、ビーム拡大器を利用する代わりに、高強度ゾーンは、フランプ３８０４などの低パワーＵＶランプに加えて、フラッシュランプまたは高パワー水銀ランプを提供することによって形成された。
【００７７】
図４０において、図３７〜３９の実施形態のように、高強度ゾーンを画定する設計もまた示されている。すべての入ってくる空気をＵＶＣ光のきわめて一様できわめて高強度束で露光する。コワルスキー（Ｋｏｗａｌｓｋｉ）は、二次生存個体数を破壊するための時間ｔは、高強度でゼロに近づきうると説明している。これは、黒麹菌（ＵＶＣ光を用いて殺傷することが困難な病原体）に関して示された生存曲線で実証されており、強度が２００マイクロジュール／ｃｍ2から１８００マイクロジュール／ｃｍ2に増大すると、生存個体数は約１から０．００１に減少する｛Ｋｏｗａｌｓｋｉら、２０００｝。この殺傷係数を達成するための時間は、Ｋｏｗａｌｓｋｉの実施例では、略無限大から１５００秒に移動する。適切な高強度レベルを用いた変化の勾配に基づき、ｔはゼロに近づくように構成されることができ、はるかに少ない桁数の生存個体数となる。
【００７８】
図４０に示されるチャンバ設計は、４，０００，０００マイクロジュール／ｃｍ2の強度に入ってくる空気を露光するために、二酸化ケイ素レンズを用いる。毎秒１．５リットルの流量（９０ＳＬＭ）で、チャンバにおけるＵＶＣ光（０．００１１８７のＡ型インフルエンザに関するｋを用い、２．６６ｅ-3のｋ２に関する測定値で３つのウイルスのｋ２を平均化する）は、総生存個体数を８．８ｅ-12とする。
【００７９】
ｎが１．１８であり、すべての他の変数が９０ＳＬＭの流量で同一である場合にＳ＝１−（１−ｅ-kIt）ｎである多ヒットモデルを利用すると、生存個体数Ｓは９．０ｅ-14となる。焦点距離２４８ｍｍ（＞９９％透過率）を有する直径１インチのＳｉＯ2レンズ４０００は、その後方（下）側にアルミニウム蒸着を備えたＳｉＯ2ディスク４００６に形成される直径７ｍｍの孔４００４を流れて入ってくる空気流に、５ワット（入力パワー）Ｐｈｉｌｉｐｓ  ＵＶＣランプ４００２から０．８ワットを集光するために利用される。２５３．７ｎｍのＵＶＣ光は、下（集光）側に０．１μｍのＡｌ蒸着を備えたＥｄｍｕｎｄ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社のＳｉＯ2レンズ４００８によって反射される。ＵＶＣビームの投影およびその後方反射は、入ってくる空気に投影されるＵＶＣ光の４００万マイクロジュール／ｃｍ2の強度を結果として生じる。
【００８０】
ＵＶＣ出力（３個のＵＶＣ光検出器４０２２のうちの最も近い２個を平均化することによって測定される）が最大であるレベルで温度を固定するためにアルミニウム反射体４０１２によって画定されるランプ領域４０１０は、３５Ｃ〜４５Ｃの温度範囲をさっと通るように３個の温度センサ４０２０のうちの２個を平均化することによって温度制御される。
【００８１】
チャンバが９０ＳＬＭの流量で空気を殺菌するように設計されている場合であっても、ブロワは、１７０ＳＬＭを提供することができる必要がある。この余分な能力は、軽い労働を行う大人の中にはピーク気流の必要性に広い変動があるために必要とされる。ＮＩＯＳＨ契約業者によって行われた研究において、正の空気圧呼吸装置（ＰＡＰＲ）システムがより高い労働／ストレスの研究において、ピークの吸入要求量を満たすことができない場合には、被験者では９２％程度まで低下した血中酸素飽和レベルが測定された。これは、血中酸素レベルに関して危機的レベルではないが、吸入の必要性を満たすためによい措置であり、恐らくＮＩＯＳＨが１７０ＳＬＭで最小を設定した理由であろう。
【００８２】
本発明のさらに別の実施形態が図４１に示されている。この実施形態において、殺傷チャンバ１０２のハウジング４１００は、その内面に反射性コーティングを有するガラス管を含む。この実施形態において、管は内径２インチであるが、別の実施形態において、内径２．５インチおよび内径３インチの管も用いられた。管４１００は、ＧＥ  ＵＶプラスチックリングまたはジョイント４１０６によって所定の場所に保持されるチタンドープ石英ディスク４１０４によって、その下端で閉鎖される。その上端で、管４１００は、フィルタキャップ４１１２で相補的なねじ山と螺合するねじ山付き上部分を有するプラスチックエンドキャップ４１１０を備える。フィルタキャップ４１１２は、入ってくる空気からの粒子をろ過するためのＨＥＰＡフィルタ４１１４を含む。この実施形態において、ＵＶランプ４１２０は、ハウジング４１００の長手軸に垂直に配置され、ハウジングの上端に向かって上方に光を反射するための反射ハウジング４１３０に収容される。ハウジングの上端は、今度は、その下部曲面にＡｌ／ＳｉＯコーティングを有する放物面ガラスミラー４１４０を備える。ミラー４１４０は、フィルタ４１１４からハウジング４１００に空気を通過可能にするための孔４１４４を備えた環形状のプラスチックディスクの形態をとるプラスチックミラー支持材４１４２によって、所定の場所に保持される。空気は、この実施形態において０．３５リットルの容積を有する殺傷チャンバ４１０２を通って移動し、ハウジング４１００から孔４１５０を通って出ていく。孔４１５０は、空気をフェイスマスク（図示せず）に移動するブロワに通じる。
【００８３】
本発明の別の実施形態が、図４１の実施形態と類似である図４２に示されている。しかし、この実施形態において、気流ハウジングまたはチャンバ４２００に入る空気は、反射性の下面４２０６を備えた石英ディスク４２０４によって小さな開口部４２０２に制限される。それに応じて、上部反射体４２１０は図４１の反射体より小さい。反射体４２１０は、反射性コーティング、例えば、ＭｇＦ2オーバコートを備えたアルミニウム蒸着を有するガラスミラーを含む。他の要素は、図４１と実質的に同一であることから再び記載しない。
【００８４】
さらに別の実施形態が図４３に示されており、図４２の実施形態と類似であるが、ランプハウジング４３００に加えて、ＵＶランプ４３１０用の別の外側ハウジング４３０２を含む点が異なる。外側ハウジング４３０２は、ランプ４３１０を冷却するために冷却空気入口４３２０および出口４３２２を有する。
【００８５】
図４４は、図４１の実施形態と類似であるさらに別の実施形態を示している。したがって、類似の要素についてはここでは再び記載しない。しかし、この実施形態は、ハウジング４４０２の中心付近の狭い領域に気流経路を制限するために、内側の砂時計形状の壁４４００が設けられている点で異なる。この実施形態におけるＵＶレンズ４１０４は、砂時計形状の壁４４００の狭い部分４１０６と一致する焦点を有する。
【００８６】
図３７〜図４４の実施形態におけるランプハウジング、例えば、管３７０２、管３８３２、管４０１２、管４１３０によって画定されるハウジング、内側ハウジング４３００およびハウジング４４１０は、わずかに負の圧力、例えば乾燥したＮ2の５００トールで維持される。これは、ＵＶランプ故障の場合には、ユーザを漏れから守るのに役立つ。
【００８７】
フェイスマスクを供給する携帯型デバイスのすべてにおいて重要なことは、携帯型電源の使用を容易にするためにエネルギを保存する必要があることである。したがって、空気を殺傷チャンバに吸い込んでフェイスマスクに送るために、ポンプではなくファンまたはブロワを使用することが好ましい。フェイスマスクに大きな正圧を提供するために、高パワーのブロワをどうしても使用しなければならない状態を回避するために、本発明は、最小サイズのブロワを用い、マスクに依然として正圧を提供することを提案する。マスクに用いられる従来サイズのＨＥＰＡフィルタ（特に、９９．９７％まで３００ｎｍの粒子をろ過することが保証されるＮ１００などの高品質フィルタ）は、比較的小さな直径を有し、大きな圧力差を生成するため、低パワーのブロワと共に用いるのに適していない。本発明は、用いられることになっている直径のより大きなＨＥＰＡフィルタを提供することによって、この問題に対処する。さらに、パワー管理は、一定の圧力または一定の流量を提供することによって達成される。好ましい実施形態において、マスクにおける圧力は、ユーザが吸入し吐き出すとき、またはその労働を変更したときに一定に維持されることが求められる。これは、ブロワのパワーが必要に応じて、例えば、１つまたは複数の圧力センサに基づいてその電流を制御することによって調整されることを意味する。実施形態の一部においては３つの圧力センサが用いられ、２つの最も近い値の平均がとられた。上述のように、ブロワに対するパワーを調整する代わりに、殺傷チャンバとマスクとの間の連結部に弁を用いることによって流量を変化させることができる。電力消費をさらに低減するために、マスクにおける正圧はきわめて低い値、好ましくは周囲圧力に関して、０．５〜１インチの水圧に維持される。この構成により、必ずしもぴったりフィットするマスクではなく、限られた数の一般的な人間の顔の輪郭にゆるくフィットする少数のマスクの使用を可能にする。一実施形態において、複数の異なる汎用サイズ、例えば、極小、小、中、大、特大のマスクは、異なるユーザに適合し、比較的良好なフィット感を全員に提供するために、殺傷チャンバに対するアタッチメントを備える。本発明の目的のために、「ゆるくフィットする（ｌｏｏｓｅｌｙ  ｆｉｔｔｉｎｇ）」なる語は、そのようなマスクのフィット感を記載するために用いられる。
【００８８】
本発明はさらに、着脱可能な接続によって接続されるフェイスマスクおよび殺傷チャンバを有することによって、異なるフェイスマスクを殺傷チャンバと共に用いることを可能にすることを検討するほか、他の要素に関してモジュラー構成も検討している。それゆえ、本発明は、ＵＶランプ用および空気供給用に個別のハウジングまたはチャンバを提供する。例えば、図４１において、ランプ４１２０は、反射体４１３０によって画定されるそれ自体のチャンバに取り付けられる。空気供給は、今度は、フィルタ４１１４にその気流入口を有し、ブロワに通じる孔４１５０に気流出口を有する気流ハウジング４１００に制限される。本発明によれば、気流ハウジング４１００およびランプハウジング４１３０は個別に接続される。さらに、ランプ４１２０、空気チャンバを通って空気を移動するのを助けるブロワまたはファンは、それ自体の電源装置および電子部品を備え、ＵＶランプに関係なく空気チャンバを動作させることを可能にする。これにより、システムは、ＵＶ殺菌の有無に関係なく用いられることが可能となる。また、システムのモジュール性は、種々の要素が個別に販売および交換されることを可能にし、共通のコネクタが用いられるのであれば、異なる供給器によって要素の互換性を促進する。一実施形態において、気流ハウジングおよびランプハウジングは、ブロワ用のバッテリおよびＵＶランプ用のバッテリの同時充電のために配置される充電器を備える。特に、充電器のプラグは、ブロワおよびＵＶランプの同時充電用の２対のピンを備え、ＵＶランプがなく、ブロワのみが用いられる場合には、同一の充電器を用いる能力を提供する。そのような場合には、対のうちの１対のみのピンが、ブロワ用のバッテリの充電のために使用される。
【００８９】
本発明の別の特徴として、本実施形態は、オゾン生成に対する防護策を提供する。オゾンの生成を最小限に抑えるために、ＺｒＯ2層が、石英プレートまたは電球の上に設けられる。これは、波長１８５〜２５０ｎｍの間のピークを低減する。さらに、一部の実施形態において、ＨＦｌＯ2もまた、反射面の上にスパッタリングされるか、または代わりにＨＦｌＯ2が、反射面の上にスパッタリングされる。また、チタンスポンジが、一部の実施形態において、チャンバにおける気流路に配置される。
【００９０】
上述のように、ＵＶ光の複数の反射を確保し、殺傷チャンバに入る任意の生物的汚染物質のＤＮＡまたはＲＮＡを破壊する際の光の有効性を増大するために、殺傷チャンバのハウジングの内面に反射性の高いコーティングを設けることが望ましい。以下に説明されるように、種々の材料およびコーティングが用いられてもよい。しかし、形成される面が続いて変形または屈曲される場合には、コーティングが剥離しやすい可能性があるため、コーティングを塗布するための一部の工程は、ハウジングを形成する前に行うことが最適である。
【００９１】
殺傷チャンバのハウジングは、一実施形態において、そのＵＶ反射率を増大させるために内面が研磨され、次に化学気相蒸着法（ＣＶＤ）工程に曝露されるアルミニウムパイプを含む。これは、有機金属ＣＶＤ（ＯＭＣＶＤ）またはプラズマ強化型ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）を伴ってもよい。
【００９２】
別の実施形態において、ＣＶＤの代わりに、反射性コーティングが、反射性コーティングにおけるスパッタリング、例えばきわめて研磨された面の上に、例えば厚さ数百ｎｍ好ましくは３００ｎｍまたはそれ以上の厚さにスパッタリングされたＡｌによって内面に施された。
【００９３】
高い反射面を施すためのさらに別の方法において、ハウジング材料、例えば、Ａｌハウジング材料の場合にはＡｌ材料が、化学槽に配置され、電気メッキ工程において化学物質がＡｌと反応した。アルミニウムは、陽極または陰極として作用するように電気的に接続されることが可能である。
【００９４】
反射性の高いコーティングを施すためのさらに別の手法において、腐食（コロージョン）工程に類似の電気化学蒸着が行われた。このように、酸化物層は、この実施形態ではＡｌであるハウジング材料の金属面の上に形成され、それによって、Ａｌに酸化アルミニウム層を形成した。
【００９５】
反射性の高いコーティングを施すためのさらに別の手法においては、分子線エピタキシが行われ、高い真空環境の使用を必要とし基板材料（この場合にはハウジング材料）の上に層を形成するために、材料のビームを形成した。
【００９６】
反射性の高いコーティングを施すためのさらに別の手法において、反射性の高い材料を埋め込むために、イオンビーム注入が用いられた。反射性の高いコーティングの形成は、イオンビーム注入によるさらなる化学物質の添加のためのステップを伴ってもよい。さらなる化学物質はまた、反射性の高いコーティングが既に施されたイオンビーム注入によって添加されてもよい。例えば、Ａｌが最初にスパッタリングされる場合には、その後に、よりよい反射率のためのさらなる材料が、イオンビーム注入によって添加されてもよい。
【００９７】
上記で示唆したように、最初に殺傷チャンバのハウジングの形成を終えるか、または管またはパイプを用いて、次に反射性コーティングを添加する代わりに、図２６に示されているように、ハウジングは、（例えば、屈曲または折り畳みによって）管またはシリンダ（例えば、正方形のシリンダまたは円形シリンダ）に形成される前に、反射性コーティングおよび高い屈折率も有することが好ましいコーティングによって、処理される金属の平坦な部品または開いた部品から形成されてもよい。代わりに、ハウジングは、共に嵌合される２つ以上の部品から構成されてもよく、部品が共に嵌合されるときに、ハウジングを形成するのに適した任意の形状であってもよく、一実施形態が、図２７に示されている。屈曲される部品または折り畳まれる部品または共に嵌合される部品は、ジョイントを封止することによって例えば、熱溶接などの熱封止によって、または熱接着または任意の他の適切な技術を用いることによって、エッジが接触する場所（便宜上、本願明細書では「ジョイント」と呼ぶ）で接合されてもよい。
【００９８】
複数の材料のうちの１つまたは複数が、反射性の高いコーティングを提供するように選択されてもよい。材料は、ＵＶＣ、特に２５３ｎｍ〜２６８ｎｍの範囲のＵＶに対して高い反射率を有することが好ましいように選択され、例えば、Ａｌ合金、例えば、酸化アルミニウムである。チャンバ材料自体がアルミニウムから構成されていない場合には、酸化物は、それ自体に施されてもよく、Ａｌの層を最初に施した後に施されてもよい。
【００９９】
反射性の高いチャンバ面を提供するために、硫酸バリウムなどの他の化合物または合金（例えば、Ａｌ合金またはＡｇ合金）が、代わりに用いられてもよい。さらに他の実施形態において、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＳｒＦ２、ＢａＦ２、ＬｉＦ、ＫＴｉＯＰＯ４（燐酸チタン酸カリウムまたはＫＴＰ）、ＣａＣＯ３（方解石）、ＢａＢ２Ｏ４（β−ホウ酸バリウムまたはＢＢＢ）およびＨＦＩＯ2、ＴｉＯ２から選択されてもよい化合物が、反射性の高いコーティングとして用いられた。実際には、これらの化合物２つ以上の多層（「誘電積層」として周知である）が一部の実施形態において用いられ、一部では、複数対の層、例えば１０対の層、例えば、ＣａＦ２およびＭｇＦ２などの対として配置され、種々の層の厚さは、用いられる材料の屈折率に応じて調整された。（屈折率が、高反射の所望である波長にある場合には）高屈折率材料および低屈折率材料からなる交互の層が用いられることが好ましい。特に、各層は、媒体における光の波長、すなわち、屈折率によって割られる真空波長の４分の１の偶数倍である必要がある。したがって、２つの材料の屈折率が１．４３３および１．７６２であり、真空波長が２６５ｎｍである場合には、厚さ４６ｎｍ（または１３９ｎｍまたは２３１ｎｍまたは他の奇数倍）の低屈折率材料および厚さ３８ｎｍ（または１１３ｎｍまたは１８８ｎｍまたは他の偶数倍）の高屈折率材料の交互の層が望まれる。
【０１００】
さらに別の実施形態において、ポリマー、この場合にはテフロン（登録商標）が噴射された。代わりに、ハウジングを形成する前または後に、テフロン（登録商標）または他のポリマーは、ハウジング材料をテフロン（登録商標）槽に浸漬することによって塗布されることが可能である。
【０１０１】
ハウジングが次の屈曲を必要としない２つの部品から始まるか、そのような２つの部品で形成される円筒形の場合には、１つの別法は、次に噴射される耐ＵＶ性ポリマーの懸濁液中の硫酸バリウム粒子を提供することであった。代わりに、これは、浸漬（ｄｉｐｐｉｎｇ）によって施されることも可能である。
【０１０２】
一実施形態において、反射性の高いコーティングを施す代わりに、ハウジング自体が、硫酸バリウム粒子を含有する耐ＵＶ性ポリマーから構成された。
【０１０３】
ユーザが本発明の装置を着用している間だけでなく装置および衣料品を外す過程においても、装置および衣料品が使用後にそれら自体を浄化されることを確保するために、本発明はまた、手袋を外し、種々の品目を浄化することを支援するための方法および手段を提案する。
【０１０４】
図２８は、ユーザが手袋を容易に取り出すことができるようにタブまたはストリップ２８０２を備えた１対の手袋２８００を示している。追加的保護策として、この実施形態におけるタブ２８０２は、殺生物性コーティングを備える。
【０１０５】
通常、手袋は、図２９の実施形態に示されているように、気密パッケージまたはバッグに密閉される。パッケージ２９０２から手袋２９００を取り出す前に、結晶構造を通例有する殺生物剤が水分を吸収しないようにするために、手袋２９００は、乾燥剤２９０４を有するパッケージ２９０２に格納される。この実施形態の手袋２９００は、タブの代わりに、殺生物剤を含浸させた織物材料から構成される。別の実施形態において、織物材料またはタブの代わりに、手袋全体が殺生物剤コーティングによって処理された。
【０１０６】
本発明の別の態様の部分として、汚染がない状態での取り出しを容易にするために、手袋を処理する代わりに、図３０に示されているように、粘着性のボード３０００が設けられる。ボード３０００は、壁または他の固定面に装着可能であり、ユーザの手袋３００２の取り外しは、ボードに触れ、手袋３００２が粘着性のボードによって保持されるときに手袋から手を抜き出すユーザによって達成される。
【０１０７】
本発明のさらなる態様として、汚染除去チャンバおよび本発明の装置、すなわち、殺傷チャンバおよびゴーグルを有するフェイスマスクのほか、ユーザによって着用される衣料品の浄化方法が提供される。本発明の汚染除去チャンバの一実施形態は、図３１〜図３３に示されている。汚染除去チャンバ３１００は、研磨されたＡｌチャンバを含み、この実施形態において、より大きな反射率を得るために硫酸バリウムを含有する塗料で内壁がコーティングされる。汚染除去チャンバは、代わりに、例えば反射性の高いコーティングにおけるスパッタリングによって、ＵＶ反射性コーティングによってコーティングされたプラスチックから構成されてもよく、例えば、熱封止によってまたは接着剤（例えば、熱接着剤）を用いることによって、接合される２つの半片に構成されることができる。したがって、殺傷チャンバに関する形成、コーティングおよび材料の全体的な説明は、汚染除去チャンバの形成に等しく適用され、ここでは便宜上繰り返さないが、汚染除去チャンバにも適用されることが理解されよう。
【０１０８】
この実施形態のチャンバ３１００は、のぞき窓３１０４および取っ手３１０６を備えた扉３１０２を有する。
【０１０９】
汚染除去時間の設定を可能にするタイマ３１０７もまた含まれる。タイマは、汚染除去時間が終了したときには汚染除去チャンバのユーザに知らせるために、ブザーなどの視覚的または聴覚的指示計に連結されてもよい。さらに、タイマは、所定の時間に達したときには、光をスイッチオフするために、ＵＶ光源に接続されてもよい。別の実施形態において、タイマおよびロック機構は、所定の時間、扉を自動的にロックするために、扉に含まれてもよい（フロントローディング洗濯機に類似している）。さらに別の実施形態において、チャンバへの次のアクセスが、材料のさらなる追加負荷のための所望である可能性がある場合には、扉が開放されたときはいつでも一からやり直すために、時間が簡単にリセットされる予備設定タイマが含まれてもよい。
【０１１０】
電気アクセスポイント３１０８は、以下にさらに詳細に説明するように、チャンバの内側に取り付けられた電気コンセントまで延在する。
【０１１１】
図３２は、チャンバ３１００の側部パネルおよび後部パネル３１１０の内側を示しており、図３３は、チャンバ３１００の上部パネルまたは上壁および下部パネルまたは下壁を示している。各パネルまたは壁３１１０、３１２０には、ＵＶ光源が設けられる。図３２および図３３に示されているように、パネル３１１０上の光源は、水銀ランプ３２００を含み、パネル３１２０の場合には、光源は２つの水銀ランプ３３００を含む。好ましい実施形態において、チャンバの扉３１０２には、扉が開放されるときにはＵＶ光源を切るスイッチ（図示せず）を備える。これは、機械的スイッチであってもよく、または電子スイッチを有するＵＶ光検出器であってもよい。さらに、電球またはＬＥＤがいつ変化したかを示すために、光検出器は各ＵＶ電球に提供されることが好ましく、または、ＵＶ  ＬＥＤ光源の場合には、ＬＥＤのバンクが、光検出器を備えられてもよい。
【０１１２】
パネル３１１０の場合には、後部パネルはまた、図３２に示され、図３１に関して上述されたアクセスポイント３１０８を介して電力を受ける電気コンセント３２１０を含む。側部パネル３１１０もまた、電気コンセントを備えてもよいが、通常は、チャンバ３１００は、殺傷チャンバのバッテリパックにプラグインするための１つの電気コンセントを備える必要があるだけであることは十分に認識されよう。殺傷チャンバのバッテリパックは、電動式歯ブラシに類似の磁気連結によって充電可能であるように埋め込まれてもよく、この場合には、チャンバ３１００は、相補的に充電するソケットを備えてもよいこともまた十分に認識されよう。
【０１１３】
図３３は、パネル３１２０は両方とも、今度は図３４に示される回転アセンブリを受け入れるための凹部３３０２を備えることを示している。
【０１１４】
この実施形態の回転アセンブリ３４００は、プラットフォーム３４０４に取り付けられ、その下面に取り付けられるベアリング３４０６を有する支持ポート３４０２を含む。ベアリング３４０６は、下部パネル３１０２の凹部３３０２に収容可能である。シューホルダまたはラック３３１０はまた、ユーザの靴を支持するためのプラットフォーム３４０４に取り付けられる。内側からもＵＶ放射線を確保するために、水銀ランプ３４２０は、支持ポスト３４０２に取り付けられる。一実施形態において、ＵＶ透過性材料、例えば、石英から構成される支持プラットフォーム３４３０は、アーム３４３２によって、支持ポスト３４０２に固定される。支持プラットフォーム３４３０は、ユーザによって用いられる殺傷チャンバアセンブリおよびフェイスマスクなどの品目を支持するための用いられてもよい。別の実施形態において、ラック３４５０は、プラットフォーム３４３０に加えてまたはプラットフォーム３４３０の代わりとして、上部パネル３１２０の凹部３３０２にベアリング３４５２によって取り付けられてもよい。図３４に示されているように、ラック３４５０は回転プラットフォーム３４５４から懸架される。図３４に示される実施形態において、ラック３４５０はバックパック呼吸装置およびフェイスマスクのためのフック３４６０を含む。ラック３４５０はまた、パンツハンガー３４６２およびジャケットハンガー３４６４を含む。回転アセンブリ全体は、汚染除去チャンバの側部パネル、後部パネル、上部パネルおよび下部パネルに取り付けられたＵＶ光源からのＵＶ放射線に対する最大照射のために回転される。この実施形態において、駆動モータ（図示せず）は、プラットフォーム３４０４に接続され、第２の駆動モータは、プラットフォーム３４５４に接続される。他の実施形態において、ラック３４５０は、ブラケットによって水銀ランプ３４２０または支持ポスト３４０２に接続可能であり、それにより２つの駆動モータの必要性を回避することが可能であることは十分に認識されよう。また、水銀ランプ３４２０は、ＵＶ  ＬＥＤまたはＵＶ  ＬＥＤのバンクと交換可能であることも十分に認識されよう。
【０１１５】
特定の実施形態について上述したが、これらは、一例として含まれているに過ぎず、本発明は説明された実施形態に限定されるのではなく、請求項の範囲によって定義される他の実施形態を含むことは十分に認識されよう。さらに、図１〜図１７、図３５および図３６に関して説明した上記の実施形態は、具体的に言えば、携帯型殺菌装置を扱っているが、偏光コーティングまたはレンズを介したＵＶ  ＬＥＤ光源の保護、蒸着または注入によるチタンを備えたランプの周囲の水銀ランプおよび／または保護型石英スリーブの追加およびチャンバのハウジングにＵＶ反射性の高い内面を提供するための材料のタイプおよび方法に関する本発明は、図３１〜図３４に関して記載したように、空気だけでなく、汚染除去チャンバにおいて衣服および携帯型空気殺菌装置などの装置のハウジングに配置される物体も殺菌する非携帯型殺菌装置にも等しく適用可能である。同様に、ＵＶ光源の近くに空気を案内するために、空気を案内するためのハウジングの形状およびバッフルの包含は、非携帯型殺菌装置にも等しく適用可能である。したがって、請求項は、そのような殺菌装置のすべてを網羅するように定義される。空気をＵＶ源に近接させるように運ぶこと、反射性の高いハウジング面の使用および願わくは空気取入口においてフィルタを用いて空気中の水蒸気の一部の除去に対する本発明の提案の関連性はＷ．Ｊ．ＫＯＷＡＬＳＫＩ、Ｗ．Ｐ．ＢＡＨＮＦＬＥＴＨ，Ｄ．Ｌ．ＷＩＴＨＡＭ、Ｂ．Ｆ．ＳＥＶＥＲＩＮおよびＴ．Ｓ．ＷＨＩＴＴＡＭによる論文「空気消毒のための紫外殺菌照射の数学モデル化(Mathematical Modeling of Ultraviolet Germicidal Irradiation for Air Disinfection)」（Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ  ２，  ２４９−２７０，  ２０００  ＃  ２００２  Ｋｌｕｗｅｒ  Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）に記載されるような学術研究およびモデルによって裏付けされている。
【０１１６】
上述したように、病原体の二次生存個体数を減少させるために、高強度放射線を作成するためのレンズまたは他の手段の使用は、殺菌された空気を個別のユーザに供給することに特に連動していないシステムにも適用可能である。二次生存率を扱う上述の手法は、大勢の人に作用する空気殺菌器、例えば、暖房管路システムに用いられる空気殺菌器にも適用可能である。また、上記の実施形態のすべては、一例として含まれているに過ぎず、請求項によって定義されるように本発明を限定するわけではないことも十分に認識されよう。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の携帯型殺菌装置の一実施形態の簡略図を示す図である。
【図２】本発明の殺菌装置の部品の別の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の殺菌装置の部品のさらに別の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の殺菌装置の部品のさらに別の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の携帯型殺菌装置のさらに別の実施形態を着用しているユーザを示す図である。
【図６】本発明の殺菌装置の別の実施形態の部品の長手方向断面図を示す図である。
【図７】図６の実施形態の平面図である。
【図８】線Ａ−Ａに沿って切り取った図６の装置の断面を示す図である。
【図９】３次元で示されるマスクに連結される図６の装置の側面図を示す図である。
【図１０】本発明のマスクアセンブリの別の実施形態の３次元図である。
【図１１】本発明のマスクアセンブリの別の実施形態の３次元図である。
【図１２】本発明の電子回路の一実施形態のブロック図である。
【図１３】本発明の殺傷チャンバの別の実施形態の３次元図である。
【図１４】図１３の実施形態の部品の断面である。
【図１５】図１３の実施形態の別の部品の断面である。
【図１６】ファニーパックに収容された控えの殺傷チャンバおよび電源の一実施形態を示す図である。
【図１７】ファニーパックに収容された殺傷チャンバおよび電源の別の実施形態を示す図である。
【図１８】本発明の殺傷チャンバの別の実施形態の部品の断面である。
【図１９】本発明の殺傷チャンバのさらに別の実施形態の部品の断面である。
【図２０】本発明の殺傷チャンバの一実施形態の簡略化された断面である。
【図２１】本発明の殺傷チャンバの別の実施形態の簡略化された断面である。
【図２２】本発明の殺傷チャンバの別の実施形態の部品の断面である。
【図２３】ファンまたはブロワの使用を示す本発明の殺傷チャンバのさらに別の実施形態の簡略化された断面である。
【図２４】ファンまたはブロワの使用を示す本発明の殺傷チャンバのさらに別の実施形態の部品の簡略化された断面である。
【図２５】ファンまたはブロワの使用を示す本発明の殺傷チャンバのさらに別の実施形態の部品の簡略化された断面である。
【図２６】殺傷チャンバ用のハウジングを製作する方法を示す図である。
【図２７】殺傷チャンバ用のハウジングを製作する別の方法を示す図である。
【図２８】本発明の１対の手袋の実施形態を示す図である。
【図２９】密閉されたプラスチックバッグに詰め込まれた本発明の１対の手袋の別の実施形態を示す図である。
【図３０】本発明の装置と共に用いられる手袋を取り外すためのパッドを示す図である。
【図３１】本発明の汚染除去チャンバの３次元図である。
【図３２】図３１のチャンバの側面パネルおよび背面パネルの実施形態を示す図である。
【図３３】図３１のチャンバの上部パネルおよび下部パネルの実施形態を示す図である。
【図３４】図３１のチャンバの内側で装置および被服品目を支持するための支持構成の一実施形態を示す図である。
【図３５】本発明の殺菌装置のさらに別の実施形態の部品の長手方向断面図である。
【図３６】本発明の殺菌装置のさらに別の実施形態の部品の長手方向断面である。
【図３７】本発明の殺菌装置のさらに別の実施形態の部品の長手方向断面である。
【図３８】本発明の殺菌装置の３つの別の実施形態の部品の長手方向断面である。
【図３９】本発明の殺菌装置の３つの別の実施形態の部品の長手方向断面である。
【図４０】本発明の殺菌装置の３つの別の実施形態の部品の長手方向断面である。
【図４１】本発明の殺菌装置の３つの別の実施形態の部品の長手方向断面である。
【図４２】本発明の殺菌装置の３つの別の実施形態の部品の長手方向断面である。
【図４３】本発明の殺菌装置の３つの別の実施形態の部品の長手方向断面である。
【図４４】本発明の殺菌装置の３つの別の実施形態の部品の長手方向断面である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【国際調査報告】
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