(57)【要約】【課題】  圧縮空気の噴射を中断した際でも、除菌液が供給管を逆流したり、ノズルから除菌液が漏出することを抑制した除菌装置を提供すること。【解決手段】  除菌液を圧縮空気の噴射動作に連動してノズル１から噴霧する除菌装置において、該ノズル１に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段３と、該圧縮空気の噴射動作で発生する該ノズル内の負圧により、該ノズルに除菌液を供給する除菌液供給手段２と、該除菌液供給手段２と該ノズル１とを繋ぐ供給管の途中に、供給管の通路を開閉制御する制御バルブＳ２を設け、該ノズル１に圧縮空気が供給されていない時間は、該制御バルブが閉状態に維持されていることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
除菌液を圧縮空気の噴射動作に連動してノズルから噴霧する除菌装置において、
該ノズルに圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段と、
該圧縮空気の噴射動作で発生する該ノズル内の負圧により、該ノズルに除菌液を供給する除菌液供給手段と、
該除菌液供給手段と該ノズルとを繋ぐ供給管の途中に、供給管の通路を開閉制御する制御バルブを設け、
該ノズルに圧縮空気が供給されていない時間は、該制御バルブが閉状態に維持されていることを特徴とする除菌装置。
【請求項２】
請求項１に記載の除菌装置において、該ノズルからの噴霧動作が間欠駆動されていることを特徴とする除菌装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の除菌装置において、該除菌装置は室内の入口の傍に配置され、入室時に人が通過する通路上の空間に、除菌液が霧状に充満する空間を形成することを特徴とする除菌装置。
【請求項４】
請求項３に記載の除菌装置において、人感センサーを備え、該人感センサーが人の近接を検知した際には、該ノズルから噴霧動作を一時的に中断することを特徴とする除菌装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の除菌装置において、該ノズルの近傍に人の手を検知する手検知センサーを備え、該手検知センサーが手を検知した際には、該ノズルから一定時間、噴霧動作を行うことを特徴とする除菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除菌装置、特に、除菌液を圧縮空気の噴射動作に連動してノズルから噴霧する除菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
細菌やウイルスを除菌・減菌するため、室内に除菌液を噴霧する各種装置が提案されている。特許文献１〜４に記載されている除菌装置は、除菌作用や殺菌作用を持つ液体を、ノズルに供給される圧縮空気を用いて噴霧するものである。
【０００３】
圧縮空気と一緒に液体を噴霧する装置は、液体を細かなサイズ（数μｍ又は数十μｍ以下）の霧状に出来ると共に、空気の噴射を利用して広い範囲に拡散できる利点がある。しかも、細かなサイズの液体微粒子は、長時間空気中に浮遊し、一定時間、空間中の空気に除菌効果を付与することが可能となる。
【０００４】
図１は、除菌装置の噴霧機構を簡略化して示したものである。ノズル１には、除菌液が貯蔵されたタンク２から供給管が接続され、除菌液が供給されている。また、同じノズル１には、エアー・コンプレッサーなどの圧縮空気供給手段３から圧縮空気が供給管を通じて提供されている。特許文献１〜４では、エアー・コンプレッサーの駆動を制御することで、ノズル１に供給する圧縮空気を制御している。これ以外に、図１に示すような電磁バルブSを配管途中に設置し、電磁バルブを駆動制御することで、ノズル１に対する圧縮空気の供給を制御することも可能である。
【０００５】
ノズル１から連続的に除菌液を噴霧している場合は、特に問題は無いが、噴霧動作を間欠的に行う場合には、ノズル１への圧縮空気の供給も中断される期間が存在することとなる。ノズル１は、圧縮空気が通過することで、タンク２に繋がる供給管の先端部分（ノズル１内の除菌液が通過する空洞部分の先端）に負圧が発生するよう構成されている。このため、圧縮空気が通過しない状態では、当該先端部分の圧力は大気圧に等しい状態となる。このため、当該先端部分から空気が入り込み、供給管を逆流し、除菌液自体もタンク２の方に逆流することとなる。
【０００６】
タンク２に繋がる供給管部分に空気が逆流することは、当該区域に細菌が繁殖し易くなるなど不衛生な状態となるだけでなく、除菌液が外気に触れ、性能が劣化し易くなるという不具合も生じる。さらに、次に噴霧動作を行う際には、除菌液側の供給管内に逆流した空気を吸い出すのに時間が掛り、瞬時に噴霧動作を開始することが困難となる。
【０００７】
また、タンク２の液面位置が、ノズル１よりも鉛直方向で高い位置にある場合には、タンク２内の液体が、圧縮空気が出ていない時もノズル１から徐々に染み出す可能性が高く。ノズル１の周囲を除菌液が溢れ汚すなどの不具合も生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３０４３７３４号公報
【特許文献２】特開２００９−２０８０５９号公報
【特許文献３】実用新案登録第３１５６２８８号公報
【特許文献４】実用新案登録第３１５７０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のような問題を解決し、圧縮空気の噴射を中断した際でも、除菌液が供給管を逆流したり、ノズルから除菌液が漏出することを抑制した除菌装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明に係る除菌装置は、以下のような技術的特徴を備えている。
（１）  除菌液を圧縮空気の噴射動作に連動してノズルから噴霧する除菌装置において、該ノズルに圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段と、該圧縮空気の噴射動作で発生する該ノズル内の負圧により、該ノズルに除菌液を供給する除菌液供給手段と、該除菌液供給手段と該ノズルとを繋ぐ供給管の途中に、供給管の通路を開閉制御する制御バルブを設け、該ノズルに圧縮空気が供給されていない時間は、該制御バルブが閉状態に維持されていることを特徴とする。
【００１１】
（２）  上記（１）に記載の除菌装置において、該ノズルからの噴霧動作が間欠駆動されていることを特徴とする。
【００１２】
（３）  上記（１）又は（２）に記載の除菌装置において、該除菌装置は室内の入口の傍に配置され、入室時に人が通過する通路上の空間に、除菌液が霧状に充満する空間を形成することを特徴とする。
【００１３】
（４）  上記（３）に記載の除菌装置において、人感センサーを備え、該人感センサーが人の近接を検知した際には、該ノズルから噴霧動作を一時的に中断することを特徴とする。
【００１４】
（５）  上記（３）又は（４）に記載の除菌装置において、該ノズルの近傍に人の手を検知する手検知センサーを備え、該手検知センサーが手を検知した際には、該ノズルから一定時間、噴霧動作を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る除菌装置によれば、除菌液を圧縮空気の噴射動作に連動してノズルから噴霧する除菌装置において、該ノズルに圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段と、該圧縮空気の噴射動作で発生する該ノズル内の負圧により、該ノズルに除菌液を供給する除菌液供給手段と、該除菌液供給手段と該ノズルとを繋ぐ供給管の途中に、供給管の通路を開閉制御する制御バルブを設け、該ノズルに圧縮空気が供給されていない時間は、該制御バルブが閉状態に維持されているため、圧縮空気がノズルに供給されていない時間でも、除菌液が供給管を逆流することも、ノズルの先端から漏出することも抑制される。
【００１６】
しかも、この構成により、噴霧動作を間欠的に行うことも可能となる。しかも、間欠動作時の噴霧動作の立ち上がり時間も短縮でき、適切な除菌液を瞬時に空間に放出したり、空間中の除菌液の濃度を最適に維持することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の除菌装置の噴霧機構の概略を示す図である。
【図２】本発明の除菌装置の外観の一例を示す図である。
【図３】本発明の除菌装置の室内配置の一例を示す図である。
【図４】本発明の除菌装置に係る噴霧機構の第１実施例を示す図である。
【図５】本発明の除菌装置に係る圧縮空気供給手段の応用例を示す図である。
【図６】本発明の除菌装置に係る噴霧機構の第２実施例を示す図である。
【図７】本発明の除菌装置に係る噴霧機構の第３実施例を示す図である。
【図８】本発明の除菌装置に係る噴霧機構の第４実施例を示す図である。
【図９】本発明の除菌装置の噴霧動作（間欠駆動）を示すタイムチャートである。
【図１０】本発明の除菌装置の噴霧動作（人感センサー反応時）を示すタイムチャートである。
【図１１】本発明の除菌装置の噴霧動作（手検知センサー反応時）を示すタイムチャートである。
【図１２】本発明の除菌装置の噴霧動作（一つの圧縮空気供給手段で複数のノズルを動作）を示すタイムチャートである。
【図１３】本発明の除菌装置の噴霧動作（（ａ）噴霧量の調整，（ｂ）噴霧範囲の調整）を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る除菌装置について、図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本発明の除菌装置の一例を示す外観図である。装置の上部又は正面（前側側面部）などには、ノズル１（１１，１２，１３）が設けられ、除菌液を噴霧するよう構成されている。ノズルの数は、図２のように３個に限らず、１個、２個又は３個以上であっても良い。
【００１９】
図２の除菌装置の上部には、動作状態や装置の不具合状態などを示す表示パネルＰが設置される。また、電源のオン・オフを行うスイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）が設置される。スイッチはこれに限らず、特定の動作モードを選択する選択指示ボタンなど、必要に応じて複数のスイッチを設置することも可能である。当然、これらの表示パネルＰやスイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）は、装置の上部だけでなく、前側側面部や横側側面部に設けることも可能である。
【００２０】
除菌装置Ｍには、必要に応じて人感センサーＳＥ１や手検知センサーＳＥ２を設けることができる。人感センサーＳＥ１は、除菌装置Ｍの近傍に人が存在するか否かを検知し、噴霧動作を制御するものである。人感センサーＳＥ１は、１個に限らず、複数設けても良いし、除菌装置Ｍから切り離して、例えばドア付近など適切な場所に配置することも可能である。センサーの種類も、光学センサー、超音波・ミリ波センサーなど種々の公知のセンサーを採用することが可能である。
【００２１】
手検知センサーＳＥ２も、ノズル１の近傍に人の手が近接していることを検知するものである。図２では、手検知センサーＳＥ２は、ノズル１（１２）の近傍に１個配置しているが、場所や数はこれに限らず、手の位置が適切に検知できる場所や個数であれば、特に制限されない。特に、ノズル１から噴射される除菌液が人の手（手の平）のみに噴霧され、顔等に直接噴霧されない位置まで、手がノズル１に近接したことを検知することが好ましい。センサーの種類は、ノズルからの噴霧により誤作動を起こさないものが好ましい。
【００２２】
除菌装置の横側側面部にはファンＦＮが設けられ、装置内部に配置されるエアー・コンプレッサーなど、熱を発生する機器の冷却に用いられる。ファンは予め設定した駆動手順（連続運転や所定の時間になると運転するなど）で動作させることも可能であるが、機内の温度を監視して、一定温度以上になると自動的にファンが駆動するよう構成しても良い。
【００２３】
除菌装置Ｍは、図３に示すように、室内のドア（入口）Ｄの傍に配置される。本発明の除菌装置Ｍは後述するように、間欠駆動には特に好適であり、局所的に除菌液を噴霧した空間を形成するのに適している。このため、人が出入りする入口の傍に、点線で示すような除菌液が霧状(微粒子状態）に充満する空間（ミスト状のカーテン）ＭＣを形成し、この空間を通過する人の体に除菌液の微粒子を付着させることで、除菌効果を高めることが可能となる。特に、外部から室内に入ってくる人の通路上に空間ＭＣを形成することが、好ましい。
【００２４】
図４，図６〜図８は、本発明の除菌装置の噴霧機構の一例を示す実施例である。
本発明の特徴は、除菌液を圧縮空気の噴射動作に連動してノズル１から噴霧する除菌装置において、該ノズル１に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段３と、該圧縮空気の噴射動作で発生する該ノズル内の負圧により、該ノズルに除菌液を供給する除菌液供給手段２と、該除菌液供給手段２と該ノズル１とを繋ぐ供給管の途中に、供給管の通路を開閉制御する制御バルブＳ２（Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３）を設け、該ノズル１に圧縮空気が供給されていない時間は、該制御バルブが閉状態に維持されていることを特徴とする。
【００２５】
図４では、ノズル１と圧縮空気供給手段３との間の供給管の途中に、電磁バルブＳ１を設け、圧縮空気の供給を制御している。当然、特許文献１〜４にも示されているように、エアー・コンプレッサーの駆動を制御して、圧縮空気の供給を制御することも可能である。
【００２６】
圧縮空気供給手段３としては、例えば、エアー・コンプレッサーのみで構成することも可能であるが、図５に示すように、エアー・コンプレッサー３０と加圧タンク（加圧空気貯蔵タンク）３１とを組み合わせ、所定の圧力範囲に設定された圧縮空気を供給するよう構成することも可能である。コンプレッサー３０と加圧タンク３１との間には、逆止弁が設けられることは言うまでもない。また、加圧タンクからの圧縮空気の供給制御は、電磁バルブＳ１で行われる。
【００２７】
また、除菌液供給手段である除菌液を貯蔵したタンク２には供給管が接続され、その途中には制御バルブとして電磁バルブＳ２が設けられている。供給管の終端にはノズル１が接続されている。後述するように、電磁バルブＳ２は、圧縮空気供給手段の動作に応じて制御される。図４の場合は、電磁バルブＳ１の制御と連動して電磁バルブＳ２が、不図示の制御回路（マイコン又はシーケンサー）で制御される。
【００２８】
タンク２には、除菌液の貯蔵量を量るレベルセンサーＬＳが設けられ、除菌液の残量が空（から）又は所定量以下になると当該センサーＬＳが反応し、表示パネルＰや不図示のブザーなどを用いて除菌液の補充を促すように設定される。
【００２９】
図６及び図７は、２個のノズル（１１，１２）を用いた噴霧機構を示している。図６では、各ノズル（１１又は１２）に対応して、供給管の途中に２つの電磁バルブ（「Ｓ１１とＳ２１」又は「Ｓ１２とＳ２２」）を配置している。図６のように個々の供給管に電磁バルブを配置する方が、圧縮空気の供給量の制御や、除菌液の逆流防止を確実に実施することができる。
【００３０】
図６では、２個のノズル（１１，１２）に対して、一つの圧縮空気供給手段３を用いていた。圧縮空気供給手段に使用するエアー・コンプレッサーは、同時に複数のノズルを動作させるためには大容量の装置が必要となり、発熱量、騒音、振動も大きくなる。このため、１個のノズルに対して一つのエアー・コンプレッサーを用意し、発熱量等の抑制に加え小型化・低価格化を図ることも可能である。また、複数のノズルに対して一つのエアー・コンプレッサーを使用する場合は、同時に複数のノズルが動作することが無いよう、動作するノズルを切換えて使用することも可能である。
【００３１】
一方、図７では、２つのノズル（１１，１２）に対し、圧縮空気の供給制御用に１つの電磁バルブ（Ｓ１）と、除菌液の供給制御用に１つの電磁バルブ（Ｓ２）を使用している。図７の方が使用する電気部品が少なくて済むが、ノズルへの圧縮空気の供給制御や除菌液の逆流制御が、図６よりも性能が低下する可能性もある。例えば、２つのノズルの間で、圧縮空気の終了時間がズレると、除菌液の供給管は２つのノズル間で繋がっているため、圧縮空気が出続けているノズルの方に除菌液が吸い寄せられ、他方のノズルの供給管を除菌液が逆流することとなる。
【００３２】
図８は、図２に示すような３個のノズル（１１，１２，１３）を、２つの圧縮空気供給手段（３２，３３）を用いて動作させるものである。除菌装置（Ｍ）本体の上部にあるノズル（１２）と、本体正面にあるノズル（１３）とを、一つの圧縮空気供給手段（３３）を利用して切替えて駆動させている。したがって、図８では、ノズルに供給される圧縮空気の圧力変動（圧力減少）を生じない状態で噴霧動作するには、３個のノズル（１１，１２，１３）のいずれか1個のみ、ノズル（１１）とノズル（１２）の２個、ノズル（１１）とノズル（１３）の2個の三種類の動作方法がある。このように、複数のノズルを選択的に組み合わせて使用し、除菌液の微粒子が充満する空間の濃度分布を調整することが可能となる。
【００３３】
本発明の除菌装置は、除菌液の供給管の途中に電磁バルブを設けているため、除菌液が供給管を逆流せず、供給管内に空気が取り込まれることも無い。このため、次の噴霧動作の立ち上がりが早く、短い時間で間欠的に噴霧動作を制御することが可能となる。
【００３４】
図９は、所定時間間隔で間欠動作を行う状態を、タイムチャートで表現したものである。時間軸を横方向ｔに取り、時間間隔ｔ１で噴霧状態（ＯＮ状態）を持続し、時間間隔ｔ０で噴霧休止（中断）状態（ＯＦＦ状態）としている。例えば、噴霧状態を１０分間の間で任意に設定し、休止状態を１０分間の間で任意に設定できる。設定時間は調整可能であり、一日中連続して間欠運転としても良いが、勤務時間帯に合わせて稼働時間（例えば、８時から１８時までの時間）の間のみ、間欠動作させても良い。
【００３５】
噴霧時間は、図３に示すミスト状のカーテンの空間ＭＣの体積にもよるし、ノズルの噴霧速度（圧縮空気の圧力や除菌液の供給量）にも左右される。また、上述した複数のノズルの選択的使用によっても空間ＭＣの除菌液の濃度分布を調整することができる。さらに、除菌液としては、次亜塩素水などが好適に用いられるが、使用する除菌液の殺菌力などによっても噴霧時間は異なる。
【００３６】
また、図１０に示すように、人感センサー（図２のＳＥ１）を用いて、噴霧動作を制御することも可能である。通路を通過する人に直接噴霧することは、噴霧されることを知らない人にとっては、大変な驚きとなる。このため、人感センサーＳＥ１を用いて、該人感センサーが人の近接を検知した際には、図１０に示すように、ノズルから噴霧動作を一時的に中断させる。そして、間隔ｔ２で示すように、人がいないことを検知した後、又は、人がいないことを検知して暫く経過した後に、噴霧動作を再開させる。
【００３７】
再開した噴霧動作の駆動時間ｔ３は、中断している時間ｔ２が所定時間（例えば、通常の休止時間）より長い場合は、通常の人がいない時と同じ噴霧時間か、それ以上の噴霧時間を確保し、ミスト状のカーテン空間の回復を早急に図る。また、中断している時間ｔ２が所定時間より短い場合には、通常の人がいない時の噴霧時間よりも短めの噴霧時間とするなど、種々の応用が可能である。
【００３８】
さらに、図１１に示すように、手検知センサー（図２のＳＥ２）を用いて、噴霧動作を制御することも可能である。最近は、新型コロナウイルスの感染拡大に伴い、手押し式の消毒液のボトルを入り口脇に置くケースが増えている。手押し動作が面倒な上、手押しが不十分な場合もあり、十分な除菌効果を発揮できていないケースも散見される。本発明の除菌装置を利用して、手がノズル（１１，１２）の近傍にあることを検知して、ノズルからの噴霧動作を開始し、手（例えば、手の平など）に確実に除菌液を付着させることも可能である。
【００３９】
図１１のように、人感センサーＳＥ１で噴霧動作を停止し、手を検知することで、所定時間ｔ４だけ噴霧動作を実行する。この噴霧は、手に除菌液が十分付着する時間だけ駆動すればよく、例えば、数秒程度の噴霧時間となる。当然、１回の噴霧動作では不十分と感じる場合には、再度、手をノズル付近に翳すことで、噴霧を再開する。このような短時間の間欠動作を可能にしているのは、本発明の成果の一つである。
【００４０】
ノズルが複数ある場合には、図１１のように、同時に複数のノズルを作動させることも可能であるが、特定のノズルのみを動作させるよう構成することも可能である。
【００４１】
本発明の除菌装置では、噴霧動作のオン・オフを速やかに実現できる利点を利用して、種々の駆動方法を提供することが可能である。図１２では、図６の噴霧機構で、２つの電磁バルブ（Ｓ１１，Ｓ１２）を交互に動作し、両者が同時に噴霧しない時間ｔ５を確保することで、一つの圧縮空気供給手段でも、供給される圧縮空気の十分な圧力を確保することが可能となる。
【００４２】
また、図４の噴霧機構を例に説明すると、図１３の（ａ）に示すように、圧縮空気を噴射している時間ｔ６の間に、除菌液を供給する電磁バルブＳ２を開閉し、供給時間ｔ７や休止時間ｔ８を調整することで、除菌液の供給量を調整でき、除菌液の噴霧量を制御することができる。
【００４３】
逆に、図１３の（ｂ）に示すように、除菌液を供給している時間ｔ９の間に、圧縮空気を供給する電磁バルブＳ１を開閉し、供給時間ｔ１０や休止時間ｔ１１を調整することで、圧縮空気の供給量を調整でき、除菌液の噴霧範囲（除菌液の微粒子の到達範囲）を制御することもできる。なお、休止時間ｔ１１にも除菌液が供給され続けている影響で、ノズルから除菌液が液垂れする場合には、電磁バルブＳ２も同じタイミングで閉じることが好ましい。図１３は、１つの噴霧動作時間を細分化して説明したものである。当該噴霧作動時間外では、圧縮空気が供給されない時は、当然、除菌液の供給を制御する電磁バルブＳ２は閉状態に維持されている。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明によれば、圧縮空気の噴射を中断した際でも、除菌液が供給管を逆流したり、ノズルから除菌液が漏出することを抑制した除菌装置を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００４５】
１：ノズル
２：除菌液供給手段（タンク）
３：圧縮空気供給手段
Ｓ１，Ｓ２,Ｓ１１〜Ｓ２２：電磁バルブ
【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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