(57)【要約】【課題】  マイクロ波発生装置が少なくても、すべての無電極放電ランプが点灯しやすく不点しにくい殺菌装置を提供する。【解決手段】  マイクロ波発生装置と、このマイクロ波発生装置により励起されて紫外線を発生する複数の無電極放電バルブ１、２とを備え、複数の無電極放電バルブ１、２を、その一の無電極放電バルブから出た紫外線が他の無電極放電バルブに当たる位置関係に配置している。  複数の無電極放電バルブの位置関係が一定の条件式を満たす場合、複数の無電極放電バルブの中で、少なくとも2つが互いに方向が平行な位置関係である場合や異なる位置関係にある場合もある。【選択図】  図１
2004167222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起装置と、この励起装置により励起されて紫外線を発生する複数の無電極放電バルブとを備え、前記複数の無電極放電バルブを、その一の無電極放電バルブから出た紫外線が他の無電極放電バルブに当たる位置関係に配置したことを特徴とする殺菌装置。
【請求項２】
前記励起装置が１個で、前記無電極放電バルブが２個である請求項１記載の殺菌装置。
【請求項３】
前記励起装置が波長λのマイクロ波発生装置であり、前記複数の無電極放電バルブの中で、少なくとも２つの無電極放電バルブの管表面間で最短寸法Ｘとなるように結んだ線と平行な軸に各無電極放電バルブを投影した場合に、前記軸上の点で、前記２つの無電極放電ランプの最も離れた遠点と最も近い近点間のうち、一方の無電極放電バルブの遠点と他方の無電極放電バルブの近点との間の寸法Ａと、前記一方の無電極放電バルブの近点と前記他方の無電極放電バルブの遠点との間の寸法Ｂとして、
Ｘ≦λ／２の場合、ＡとＢのうち大きい方をＹとしたとき、Ｙ≧λ／２
となるように、前記２つの無電極放電バルブの位置関係が決められた請求項1記載の殺菌装置。
【請求項４】
前記複数の無電極放電バルブの少なくとも2つが互いに平行の位置関係にあるように各無電極放電バルブが配置された請求項１記載の殺菌装置。
【請求項５】
前記励起装置がマイクロ波発生装置であり、前記複数の無電極放電バルブの中で、少なくとも2つが互いに方向が異なる位置関係にあるように各無電極放電バルブが配置された請求項1記載の殺菌装置。
【請求項６】
前記複数の無電極放電バルブの少なくとも2つを前記位置関係に配置する治具を有する請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５記載の殺菌装置。
【請求項７】
前記無電極放電バルブの始動補助手段を有する請求項１記載の殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばマイクロ波を利用した殺菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の無電極放電ランプからなり、その各々に励起装置を設けた殺菌装置があった（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開2002-102850(第９頁第１５列第２６〜４５行目)
【特許文献２】特開2001-167739(第4頁第6列第14〜37行目)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、各無電極放電ランプごとに励起装置を設けているため、消費電力が大きく、殺菌装置としての構成が複雑になり、大型化した。
【０００４】
これに対して、励起装置を無電極放電ランプよりも少なくすると、上記課題を解決することができる。
【０００５】
しかし、無電極放電ランプのうちで励起装置による励起が弱いものは放電開始しにくくまたは不点になりやすい課題があった。
【０００６】
したがって、この発明の目的は、励起装置が少なくても、すべての無電極放電ランプが点灯しやすく不点しにくい殺菌装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の殺菌装置は、励起装置と、この励起装置により励起されて紫外線を発生する複数の無電極放電バルブとを備え、前記複数の無電極放電バルブを、その一の無電極放電バルブから出た紫外線が他の無電極放電バルブに当たる位置関係に配置したことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２記載の殺菌装置は、請求項１において、前記励起装置が１個で、前記無電極放電バルブが２個である。
【０００９】
請求項３記載の殺菌装置は、請求項１において、前記励起装置が波長λのマイクロ波発生装置であり、前記複数の無電極放電バルブの中で、少なくとも２つの無電極放電バルブの管表面間で最短寸法Ｘとなるように結んだ線と平行な軸に各無電極放電バルブを投影した場合に、前記軸上の点で、前記２つの無電極放電ランプの最も離れた遠点と最も近い近点間のうち、一方の無電極放電バルブの遠点と他方の無電極放電バルブの近点との間の寸法Ａと、前記一方の無電極放電バルブの近点と前記他方の無電極放電バルブの遠点との間の寸法Ｂとして、
Ｘ≦λ／２の場合、ＡとＢのうち大きい方をＹとしたとき、Ｙ≧λ／２
となるように、前記２つの無電極放電バルブの位置関係が決められたものである。
【００１０】
請求項４記載の殺菌装置は、請求項１において、前記複数の無電極放電バルブの少なくとも2つが互いに平行の位置関係にあるように各無電極放電バルブが配置されたものである。
【００１１】
請求項５記載の殺菌装置は、請求項１において、前記励起装置がマイクロ波発生装置であり、前記複数の無電極放電バルブの中で、少なくとも2つが互いに方向が異なる位置関係にあるように各無電極放電バルブが配置されたものである。
【００１２】
請求項６記載の殺菌装置は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５において、前記複数の無電極放電バルブの少なくとも2つを前記位置関係に配置する治具を有するものである。
【００１３】
請求項７記載の殺菌装置は、請求項１において、前記無電極放電バルブの始動補助手段を有するものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の殺菌装置によれば、複数の無電極放電バルブのうち少なくとも1つの無電極放電バルブが始動（発光）し紫外線を発生すると、その紫外線が当った別の無電極放電バルブは、その紫外線によって無電極放電バルブ内に封入された水銀が励起され、これにより始動（発光）しやすくなりまたは不点しにくくなる。
【００１５】
請求項２記載の殺菌装置によれば、請求項１と同様な効果がある。
【００１６】
請求項３記載の殺菌装置によれば、請求項１と同様な効果のほか、複数個の無電極放電バルブのうち少なくとも1つはマイクロ波発生装置庫内において、電界強度の強い位置付近に配置されることになり、始動（発光）しやすくなる効果がある。また、少なくとも1つが始動しやすくなり容易に始動すれば、それの発する紫外線によってバルブ内の水銀が励起されることにより、複数個すべてが始動しやすくなる効果もある。
【００１７】
請求項４記載の殺菌装置によれば、請求項１と同様な効果のほか、平行に並んだ無電極放電バルブが共に、投影面積の広い側で面するように配置されるため、一方のバルブが発する紫外線を他方のバルブがより多く受けることができ、始動（発光）しやすくなる効果がある。
【００１８】
請求項５記載の殺菌装置によれば、請求項１と同様な効果のほか、マイクロ波発生装置のマイクロ波の方向違いに対して、よりマイクロ波を受信しやすくなり、始動（発光）しやすくなる効果がある。
【００１９】
請求項６記載の殺菌装置によれば、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５と同様な効果がある。
【００２０】
請求項７記載の殺菌装置によれば、請求項１と同様な効果のほか、無電極放電バルブの始動性がよくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
この発明の第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。すなわち、この殺菌装置は、励起装置（図示せず）と、この励起装置により励起されて紫外線を発生する複数の無電極放電バルブ１、２とを備える。
【００２２】
励起装置は例えば１個のマイクロ波発生装置であり、その具体例として電子レンジ等である。
【００２３】
無電極放電バルブ１、２は実施の形態では２個備えている。各無電極放電バルブ１、２は水銀を封入し、マイクロ波により水銀を励起し紫外線を発生させる。各無電極放電バルブ１、２は、その一つの無電極放電バルブ１から出た紫外線が、他の無電極放電バルブ２に当たる位置関係に配置されている。３、４はバルブ保持部、５、６は各バルブ２を内装した殺菌装置本体であり、両殺菌装置本体５、６を組み合わせ、バルブ２を相対向している。７は殺菌装置本体５、６内のバルブ１、２の間に配置された被殺菌物、例えば哺乳ビンなどである。
【００２４】
無電極放電バルブ１または無電極放電バルブ２は共に被殺菌物７を紫外線照射しながら、互いのバルブ１、２も紫外線が当たる位置関係に保持されている。よって、バルブ1、2のいずれか1つが始動（発光）すれば、そのバルブ１から発せられた紫外線が当たることにより、他方のバルブ２が始動（発光）しやすくなり、バルブ２の不点をなくすことができる。
【００２５】
この発明の第２の実施の形態を図２により説明する。すなわち、この殺菌装置は、マイクロ波発生装置である電子レンジ１０内に殺菌部８、９を並べて配置している。殺菌部８は第１の実施の形態とほぼ同様な構成であるが、殺菌部本体６に２個の無電極放電バルブ２、２′を配置している。殺菌部９は上部に無電極放電バルブ１１を保持部１２に保持させて配置し、下部に被殺菌物１３を配置している。そしてバルブ１、２、２′とバルブ１１はそれぞれが発生する紫外線が互いに照射される位置関係に配置されている。被殺菌物７は無電極放電バルブ１、２、２′により殺菌され、被殺菌物１３は無電極放電バルブ１１により殺菌される。また例えば無電極放電バルブ２′から発した紫外線は矢印のようにバルブ１、２、１１にも照射し、各水銀を励起する。
【００２６】
このように、殺菌部８のバルブ１、２、２′は共に被殺菌物７を紫外線照射しながら、且つ互いのバルブ１、２、２′も紫外線が当たる位置関係に保持されている。よって、バルブ１、２、２′のいずれか1つが始動（発光）すれば、そのバルブから発せられた紫外線が当たることにより、他方のバルブが始動（発光）しやすくなり、バルブの不点をなくすことができる。また、バルブ１、２、２′と殺菌部９のバルブ１１も上記位置関係に保持されることから、バルブのいずれか1つが始動（発光）すれば、上記同様の効果が得られる。その他は第１の実施の形態と同様である。
【００２７】
この発明の第３の実施の形態を図３に示す。すなわち、この殺菌装置は、複数の無電極放電バルブ１５〜１７の中で、少なくとも２つの無電極放電バルブ１５、１６の管表面間で最短寸法Ｘとなるように結んだ線と平行な軸Ｌに各無電極放電バルブ１５、１６を投影した場合に、軸Ｌ上の点で、２つの無電極放電ランプ１５、１６の最も離れた遠点ａ、ｄと最も近い近点ｂ、ｃの間のうち、一方の無電極放電バルブ１５の遠点ａと他方の無電極放電バルブ１６の近点ｃとの間の寸法Ａとし、一方の無電極放電バルブ１５の近点ｂと他方の無電極放電バルブ１６の遠点ｄとの間の寸法Ｂとして、
Ｘ≦λ／２の場合、ＡとＢのうち大きい方をＹとしたとき、Ｙ≧λ／２
となるように、２つの無電極放電バルブ１５、１６の位置関係が決められている。
【００２８】
すなわち、寸法Ａ、Ｂのどちらか大きな寸法または両方の寸法が、バルブ１５、１６間の最短寸法Ｘがマイクロ波発生装置（例、電子レンジ）のマイクロ波のλ（波長）／２（電子レンジの場合、λ／２＝約60mm）以下の場合に、マイクロ波のλ／２以上になるように各バルブが配置されている。３、３′、４はバルブ保持部である。
【００２９】
実施の形態では、バルブ１５、１６間のみならず、バルブ１６、１７間も上記条件式を満たす位置関係に配置され保持している。また、バルブ１５〜１７は共に被殺菌物７を紫外線照射しながら、且つ互いのバルブ１５〜１７も紫外線が当たる位置関係に保持されている。よって、バルブ１５〜１７のいずれか1つがマイクロ波発生装置である電子レンジの庫内において、電界強度の強い位置付近に配置されることになり、始動（発光）がしやすくなる。また、1つのバルブが始動されれば、それの発する紫外線が他方のバルブに当たることになり、他方のバルブも始動（発光）しやすくなり、バルブの不点をなくすことができる。
【００３０】
この発明の第４の実施の形態を図４に示す。すなわち、この殺菌装置は、例えば第２の実施の形態において、複数の無電極放電バルブ１、２、２′の少なくとも2つ（２、２′）が互いに平行の位置関係にあるように配置されている。この場合、平行に並んだ無電極放電バルブ２、２′が共に、円柱形状または両端が漸次細くなった円柱形状を実施の形態とし、投影面積の広い側で面するように配置されるため、一方のバルブ２が発する紫外線（矢印）を他方のバルブ２′がより多く受けることができ、始動（発光）しやすくなる効果がある。
【００３１】
同図（ｃ）は複数の無電極放電バルブ１、２、２′の中で、少なくとも2つ（２、２′）が上記と異なり、互いに方向が異なる位置関係にあるように配置されている。これにより、マイクロ波発生装置のマイクロ波の方向違いに対して、よりマイクロ波を受信しやすくなり、始動（発光）しやすくなる効果がある。さらに、図（ｂ）、（ｃ）と両配置共にバルブは被殺菌物を紫外線照射しながら、且つ互いのバルブも紫外線が当たる位置関係に保持されていることから、バルブのいずれか1つが始動（発光）すれば、そのバルブから発せられた紫外線が当たることにより、他方のバルブが始動（発光）しやすくなり、バルブの不点をなくすことができる。
【００３２】
この発明の第５の実施の形態を図５に示す。すなわち、この殺菌装置は、第１の実施の形態において、バルブ１、２が略円柱形状または両端が漸次細くなった円柱形状に形成され、しかもバルブ1、２は互いに異なる方向に配置され保持されている。これにより、電子レンジのマイクロ波の方向違いに対して、よりマイクロ波を受信しやすくなり、始動（発光）しやすくなる効果がある。
【００３３】
この発明の第６の実施の形態を図６に示す。すなわち、第２の実施の形態において、殺菌部８、９の複数の無電極放電バルブ１、２、１１の少なくとも2つを、第３の実施の形態に示す２つの条件式を満足する位置関係に配置する治具１８を有するものである。本実施の形態において、殺菌部８のバルブ1と、殺菌部９のバルブ１１は、電子レンジ１０の庫内において、治具１８として殺菌部配置トレイによって、互いのバルブ１、２、１１が上記条件式の位置関係に配置され保持している。
【００３４】
これらのバルブ１、２、１１は共に被殺菌物７、１３を紫外線照射しながら、互いのバルブ１、２、１１も紫外線が当たる位置関係に保持されている。よって、バルブ１、２、１１のいずれか1つが電子レンジ１０の庫内において、電界強度の強い位置付近に配置されることになり、始動（発光）がしやすくなる。また、1つのバルブが始動されれば、それの発する紫外線が他方のバルブに当たることになり、他方のバルブも始動（発光）しやすくなり、バルブの不点をなくすことができる。
【００３５】
この発明の第７の実施の形態を図７に示す。すなわち、この殺菌装置は、上記すべての実施の形態において、例えば第１の実施の形態において、無電極放電バルブ１、２の始動補助手段２０を有するものである。本実施の形態の始動補助手段２０は例えば圧電素子であり、電子レンジ１０の庫内にセットする前に設けておく。これによって、バルブ１、２が始動（発光）しにくい場合に、バルブ１、２の外から圧電素子などの始動補助手段２０によって、バルブ１、２内の空間に高電界を発生し、高電界によりバルブ１、２内の偶発電子が加速され水銀原子に衝突する。加速された電子の衝突エネルギにより水銀原子が電離する。すると、電子が増えて、又加速されることの繰り返しで電子発生率が電子消滅率を上回ったときに始動が開始する、という原理により、バルブ１、２の始動性がよくなる効果がある。また、圧電素子で発生した高電界でバルブ１、２の近傍で空気が放電し、そのときに発生した光（特に紫外線）がバルブ１、２内に照射され水銀原子を電離することで電子が増え、増えた電子はマイクロ波で加速される、という原理によってもバルブの始動性がよくなる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）はこの発明の第１の実施の形態による一部破断斜視図、（ｂ）はそのマイクロ波および紫外線の照射を説明する説明図である。
【図２】この発明の第２の実施の形態による使用状態を示し、一部を破断した斜視図である。
【図３】（ａ）はこの発明の第３の実施の形態による一部破断斜視図、（ｂ）はそのバルブの位置関係を示す説明図である。
【図４】（ａ）は第４の実施の形態の一部破断斜視図、（ｂ）はそのバルブの並びを示す平面図、（ｃ）は別の実施の形態のバルブの並びを示す平面図である。
【図５】（ａ）は第５の実施の形態の一部破断斜視図、（ｂ）はそのバルブの方向を示す平面図である。
【図６】第６の実施の形態の使用状態の一部破断斜視図である。
【図７】（ａ）は第７の実施の形態の始動補助装置の使用状態を示す斜視図、（ｂ）は殺菌装置の使用状態の一部破断斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    無電極放電バルブ
２    無電極放電バルブ
２′    無電極放電バルブ
７    被殺菌物
１０    電子レンジ
１１    無電極放電バルブ
１５    無電極放電バルブ
１６    無電極放電バルブ
１８    治具
２０    始動補助装置
【図１】
2004167222.tif 000003
【図２】
2004167222.tif 000004
【図３】
2004167222.tif 000005
【図４】
2004167222.tif 000006
【図５】
2004167222.tif 000007
【図６】
2004167222.tif 000008
【図７】
2004167222.tif 000009