(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長帯域が１９０ｎｍ〜２３５ｎｍの紫外線を放射する光放射面を備えた光源部と、
前記光源部の点灯を制御する制御部と、
人の存在を検知する検知部と、を備え、
前記制御部は、
第一の動作期間と、第二の動作期間と、を備えており、
前記第二の動作期間は、前記検知部で人の存在が検知されない場合に、前記光源部から紫外線を放射し、前記検知部で人の存在を検知した場合は、前記紫外線の放射を停止するよう制御する期間であり、
前記第一の動作期間は、当該期間のうち、人の存在が検知される期間における単位時間あたりの紫外線量が、人が往来する可能性のある場所と前記光放射面との離間距離に応じて設定された紫外線量であって、前記第二の動作期間のうち、人の存在が検知されない期間における単位時間あたりの紫外線量よりも小さい紫外線量となるよう制御する期間であることを特徴とすることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
前記制御部には、前記第一の動作期間の動作可能な稼働時間が設定されており、
前記制御部は、前記第一の動作期間が終了した後に、前記第二の動作期間が開始されるよう制御することを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記第一の動作期間で設定される稼働時間は、前記稼働時間よりも長い時間が経過した後に、初期値にリセットされることを特徴とする請求項２に記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
前記第一の動作期間は、５時〜１５時の時間帯に設定され、前記第二の動作期間は１５時よりも遅い時間帯に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の紫外線照射装置。
【請求項５】
前記第二の動作期間では、前記光源部の点灯動作と前記光源部の消灯動作とを交互に行う間欠点灯動作が行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の紫外線照射装置。
【請求項６】
前記制御部には、前記第一の動作期間の開始時刻と終了時刻が設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の紫外線照射装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記検知部からの信号に基づき、
前記第一の動作期間において、前記検知部で人の存在が検知されない時間が所定の基準時間を超える場合に、前記第一の動作期間を停止させ、前記第二の動作期間を開始するよう制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の紫外線照射装置。
【請求項８】
前記検知部は、画像認識部を備え、
前記制御部は、
前記第一の動作期間において、前記画像認識部により人の存在が検知されない時間が所定の基準時間を超える場合に、前記第一の動作期間を停止させ、前記第二の動作期間を開始するよう制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の紫外線照射装置。
【請求項９】
前記第一の動作期間のうち、人の存在が検知されない期間における単位時間あたりの紫外線量は、前記第二の動作期間のうち、人の存在が検知されない期間における単位時間あたりの紫外線量と同等に制御されることを特徴とすることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の紫外線照射装置。
【請求項１０】
波長帯域が１９０ｎｍ〜２３５ｎｍの紫外線を放射する光放射面を備えた光源部の点灯を制御する紫外線照射方法であって、
人の存在を検知するステップと、
第一の動作期間と第二の動作期間とで、異なる方式で前記光源部の点灯を制御するステップと、を含み、
前記第二の動作期間においては、人の存在が検知されない場合に、前記光源部から紫外線を放射し、人の存在を検知した場合は、紫外線の放射を停止するよう制御し、
前記第一の動作期間においては、当該期間のうち、人の存在が検知される期間における単位時間あたりの紫外線量が、人が往来する可能性のある場所と前記光放射面との離間距離に応じて設定された紫外線量であって、前記第二の動作期間のうち、人の存在が検知されない期間における単位時間あたりの紫外線量よりも小さい紫外線量となるよう制御することを特徴とすることを特徴とする紫外線照射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線を照射して有害な微生物やウイルスを不活化する紫外線照射装置および紫外線照射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空間中または物体表面に存在する微生物（細菌や真菌等）やウイルスは、人や人以外の動物に対して感染症を引き起こすことがあり、感染症の拡大によって生活が脅かされることが懸念される。特に、医療施設、学校、役所等の施設や、自動車、電車、バス、飛行機、船等の乗物等、頻繁に人が集まる場所や、人の往来が激しい場所において、感染症が蔓延しやすい。
【０００３】
特許文献１には、人や動物の身体の細胞への危害を実質的に回避しつつ、バクテリアを不活化する技術について開示されている。この特許文献１には、紫外線殺菌照射を用いて食品、空気及び浄水中の微生物を分解でき、典型的にはＵＶＢ、又はＵＶＣの紫外線が用いられる点、またこれら紫外線が人間及び他の生物にとって危険である点が記載されている。さらに、波長２４０ｎｍを超える紫外線はヒトの細胞核中のＤＮＡにダメージを引き起こす点、紫外線は波長によって細胞の貫通力が異なり、短波長ほど放射線の貫通力が小さくなることでヒト細胞に対する有害性がなくなる点、が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６０２５７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に基づき、人や動物に対する有害性を抑制される紫外線として、波長帯域が１９０ｎｍ〜２３５ｎｍの光を用いて、人や動物が存在する空間中又は物体表面に存在する少なくとも一つのバクテリアを殺菌することを検討した。
ＡＣＧＩＨ（American Conference of Governmental Industrial Hygienists：米国産業衛生専門家会議）やＪＩＳ  Ｚ  ８８１２（有害紫外放射の測定方法）によれば、人体への１日（８時間）あたりの紫外線照射量は、波長ごとに許容限界値（ＴＬＶ：Threshold Limit Value）が定められており、許容限界値を超えない程度に所定時間当たりに照射される紫外線の照度と照射量を決定することが求められている。この許容限界値は、今後は改定されてゆく可能性もあるが、何かしら紫外線照射量の上限値を定めておくことは、より安全な運用を行う上で好ましい。
【０００６】
人や動物の往来が想定される環境下において、紫外線照射量の上限値を所定の値に定めた場合においても、より効率的に細菌やウイルスの不活化が望まれる。
一方で、人の往来が激しい環境下では、人から人への細菌やウイルスのエアロゾル感染が生じやすく、また環境中に存在する物体表面の付着菌やカビ等は、人との接触機会によって新たに増加するため、環境中の細菌や真菌、ウイルスの不活化を効果的に行うことが困難であった。
【０００７】
そこで、本発明は、人体への悪影響が抑制された波長範囲の紫外線を用いた微生物および／またはウイルスの不活化を、効果的に、且つ、より適切に行うことができる紫外線照射装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る紫外線照射装置の一態様は、波長帯域が１９０ｎｍ〜２３５ｎｍの紫外線を放射する光放射面を備えた光源部と、前記光源部の点灯を制御する制御部と、人の存在を検知する検知部と、を備え、前記制御部は、第一の動作期間と、第二の動作期間と、を備えており、前記第二の動作期間は、前記検知部で人の存在が検知されない場合に、前記光源部から紫外線を放射し、前記検知部で人の存在を検知した場合は、前記紫外線の放射を停止するよう制御する期間であり、前記第一の動作期間は、当該期間のうち、人の存在が検知される期間における単位時間あたりの紫外線量が、人が往来する可能性のある場所と前記光放射面との離間距離に応じて設定された紫外線量であって、前記第二の動作期間のうち、人の存在が検知されない期間における単位時間あたりの紫外線量よりも小さい紫外線量となるよう制御する期間である。
【０００９】
このように、人や動物の細胞に悪影響の少ない１９０ｎｍ〜２３５ｎｍの波長範囲にある紫外線を放射するので、人が居る空間においても、紫外線を照射して細菌やウイルスの不活化を行うことができる。また第一の動作期間は、人を含む空間に対する紫外線量を所定の値（上限値）以下に設定することができる。
これにより、人の往来が激しい場合においても、対象空間中への紫外線照射を実行することができ、エアロゾルや飛沫に存在する細菌やウイルス等の浮遊微生物に対して、効果的に紫外線照射を行うことができる。特に、浮遊微生物が光放射面の近傍に移動した際に、より高い強度の紫外線が照射されることになるため、浮遊微生物に対して効果的な不活化を実現しやすい。
【００１０】
第一の動作期間が終了した後は、第二の動作期間を実行する。第二の動作期間は、人を含む空間中に紫外線を照射するのではなく、人の存在が検知されない時間（不在時）において紫外線を照射するモードとなる。これにより、人を含む空間ではなく、物体表面に付着された細菌やカビ等に対して、効果的に紫外線を照射し、不活化を進めることができる。このように、第一の動作期間は、所定の時間内で人を含む空間中に紫外線を照射し、人への紫外線照射時間を適切な範囲に設定でき、第一の動作期間が終了した後も、空間中の物体表面に残された付着微生物に対して、適宜の紫外線照射を行い、不活化を進めることができる。
【００１１】
また、前記制御部には、前記第一の動作期間の動作可能な稼働時間が設定されており、前記制御部は、前記第一の動作期間が終了した後に、前記第二の動作期間が開始されるよう制御してもよい。
このように、制御部に設定された稼働時間によって、第一の動作期間が定められており、設定された稼働時間の範囲内で、人への紫外線照射量が上限値を超えないよう設定することができる。これにより、人を含む対象空間内へ適切な紫外線量を供給することができる。また稼働時間が経過後は、第二の動作期間に移行することで、人以外の対象物、例えば、対象空間内に存在する物体表面に付着された付着微生物に対して、集中的な紫外線照射が実現できる。
また、ここでの第一の動作期間は、人の往来頻度が高い時間帯に設定することが望ましく、第二の動作期間は、人の往来頻度が低い時間帯に設定することが望ましい。そのように利用場面に応じて、第一の動作期間における稼働時間を適宜設定することができる。
【００１２】
また前記第一の動作期間で設定される稼働時間は、前記稼働時間よりも長い時間が経過した後に、初期値にリセットされるものであってもよい。
これにより、人社会の活動サイクルに合わせて、人の往来が激しい期間と、人の往来が小さい期間とで、第一の動作期間と第二の動作期間を実行できる。具体的には、次の活動サイクル開始時に、再び第一の動作期間を実行することが可能となり、継続的に環境中の細菌や真菌、ウイルスの不活化を行うことができる。
【００１３】
また前記第一の動作期間は日中に設定され、前記第二の動作期間は夜間に設定されていてもよい。
人社会の活動サイクルは、主に太陽が昇る日中（６時〜１５時）の方が、太陽が沈む夜間（１８時〜３時）と比較して、活動が活発となり、人の往来が激しくなる。
そこで、活動サイクルに合わせて第一の動作期間と第二の動作期間が時刻制御（タイマ制御）されることで、人社会の活動サイクルに合わせて適切な紫外線照射を実行することができる。例えば、前記第一の動作期間は、５時〜１５時の時間帯に設定され、前記第二の動作期間は１５時よりも遅い時間帯に設定されていてもよい。
【００１４】
また前記第二の動作期間では、前記光源部の点灯動作と前記光源部の消灯動作とを交互に行う間欠点灯動作が行われてもよい。
これにより、存在場所が固定された付着微生物に対して、断続的に紫外線を照射することができ、点灯動作が短い時間帯であっても、付着微生物に対して積算照射量を増大させることができる。
また上記制御において、第二の動作期間においては、第一の動作期間よりも、前記光源部から放射される紫外線照度（強度）を高く制御してもよい。これにより、点灯動作が短い時間帯であっても、付着微生物に対して効果的に紫外線を与えることができる。特に、第二の動作期間は、存在を検知する場合に消灯動作を行うため、短い時間帯での不活化効果を高めることは有望である。
【００１５】
また、前記制御部は、前記第一の動作期間の開始時刻と終了時刻が設定されるものであってもよい。このように、第一の動作期間が時刻（タイマ）で制御することで、生活サイクル中の適切な時間帯に、第一の動作期間を設定することができる。
また、前記制御部は、前記検知部からの信号に基づき、前記第一の動作期間において、前記検知部で人の存在が検知されない時間が所定の基準時間を超える場合に、前記第一の動作期間を停止させ、第二の動作期間を開始するよう制御してもよい。
【００１６】
また、前記検知部は、画像認識部を備え、前記制御部は、前記第一の動作期間において、前記画像認識部により、人の存在が検知されない時間が所定の基準時間を超える場合に、前記第一の動作期間を停止させ、第二の動作期間を開始するよう制御してもよい。
このように検知部によって人が存在するかどうかの判定結果に基づき、紫外線を照射する対象空間内における活動時間と非活動時間を判別し、活動時間と判断される場合は第一の動作期間に切り替えを行い、非活動時間と判別される場合は、第二の動作期間に切り替えを行うことができる。
【００１７】
さらに、前記第一の動作期間のうち、人の存在が検知されない期間における単位時間あたりの紫外線量は、前記第二の動作期間のうち、人の存在が検知されない期間における単位時間あたりの紫外線量と同等に制御されてもよい。
この場合、第一の動作期間のうち、人の存在が検知されない期間において、物体表面に残された付着微生物に対して効果的に紫外線を与えることができ、不活化効果を高めることができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る紫外線照射方法の一態様は、波長帯域が１９０ｎｍ〜２３５ｎｍの紫外線を放射する光放射面を備えた光源部の点灯を制御する紫外線照射方法であって、人の存在を検知するステップと、第一の動作期間と第二の動作期間とで、異なる方式で前記光源部の点灯を制御するステップと、を含み、前記第二の動作期間においては、人の存在が検知されない場合に、前記光源部から紫外線を放射し、人の存在を検知した場合は、紫外線の放射を停止するよう制御し、前記第一の動作期間においては、当該期間のうち、人の存在が検知される期間における単位時間あたりの紫外線量が、人が往来する可能性のある場所と前記光放射面との離間距離に応じて設定された紫外線量であって、前記第二の動作期間のうち、人の存在が検知されない期間における単位時間あたりの紫外線量よりも小さい紫外線量となるよう制御する。
【００１９】
このように、人や動物の細胞に悪影響の少ない１９０ｎｍ〜２３５ｎｍの波長範囲にある紫外線を放射するので、人が居る空間においても、紫外線を照射して細菌やウイルスの不活化を行うことができる。また第一の動作期間は、人を含む空間に対する紫外線量を所定の値（上限値）以下に設定することができる。
これにより、人の往来が激しい場合においても、対象空間中への紫外線照射を実行することができ、エアロゾルや飛沫に存在する細菌やウイルス等の浮遊微生物に対して、効果的に紫外線照射を行うことができる。特に、浮遊微生物が光放射面の近傍に移動した際に、より高い強度の紫外線が照射されることになるため、浮遊微生物に対して効果的な不活化を実現しやすい。
【００２０】
第一の動作期間が終了した後は、第二の動作期間を実行する。第二の動作期間は、人を含む空間中に紫外線を照射するのではなく、人の存在が検知されない時間（不在時）において紫外線を照射するモードとなる。これにより、人を含む空間ではなく、物体表面に付着された細菌やカビ等に対して、効果的に紫外線を照射し、不活化を進めることができる。このように、第一の動作期間は、所定の時間内で人を含む空間中に紫外線を照射し、人への紫外線照射時間を適切な範囲に設定でき、第一の動作期間が終了した後も、空間中の物体表面に残された付着微生物に対して、適宜の紫外線照射を行い、不活化を進めることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一つの態様によれば、人体への悪影響が抑制された波長範囲の紫外線を用いた微生物および／またはウイルスの不活化を、効果的に、且つ、より適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態の紫外線照射装置の外観イメージ図である。
【図２】本実施形態の動作例に関する説明図である。
【図３】第一の実施形態の動作例である。
【図４】第二の実施形態の別の動作例である。
【図５】他の実施形態の動作例である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態における紫外線照射装置１００の外観イメージ図である。
紫外線照射装置１００は、人や動物が存在する空間内において紫外線照射を行い、当該空間や当該空間内の物体表面に存在する微生物やウイルスを不活化する装置である。
ここで、上記空間は、例えば、オフィス、商業施設、医療施設、駅施設、学校、役所、劇場、ホテル、飲食店等の施設内の空間や、自動車、電車、バス、タクシー、飛行機、船等の乗物内の空間を含む。なお、上記空間は、病室、会議室、トイレ、エレベータ内などの閉鎖された空間であってもよいし、閉鎖されていない空間であってもよい。
【００２４】
紫外線照射装置１００は、人や動物の細胞への悪影響が少ない波長１９０〜２３５ｎｍの紫外線（より好ましくは、波長域２００ｎｍ〜２３０ｎｍの紫外線）を、対象空間に対して照射して、当該対象空間内の物体表面や空間に存在する有害な微生物やウイルスを不活化するものである。ここで、上記物体は、人体、動物、物を含む。また、紫外線を照射する対象空間は、実際に人や動物がいる空間に限定されず、人や動物が出入りする空間であって人や動物がいない空間を含む。
なお、ここでいう「不活化」とは、微生物やウイルスを死滅させる（又は感染力や毒性を失わせる）ことを指すものである。
【００２５】
図１に示すように、紫外線照射装置１００は、紫外線を生成する光源部と、光源部の点灯を制御する制御部１６と、光源部と制御部１６を収容する筐体１１とを備える。筐体１１には、紫外線を放射する光放射面１２が形成されている。具体的には、紫外線を放射する光出射窓となる開口部１１ａが形成されている。この開口部１１ａには、例えば石英ガラスからなる窓部材が設けられており、窓部材から紫外線を放射する。また、この開口部１１ａには、不要な波長帯域の光を遮断する光学フィルタ等を設けることもできる。
また、紫外線照射装置１００には、人の存在を検知するための検知部３１が設けられている。
筐体１１内部には、紫外線光源として、エキシマランプ２０が収容されている。エキシマランプ２０は、例えば中心波長２２２ｎｍの紫外線を放出するＫｒＣｌエキシマランプとすることができる。なお、紫外線光源は、ＫｒＣｌエキシマランプに限定されるものではなく、１９０ｎｍ〜２３５ｎｍの波長範囲にある紫外線を放射する光源であればよい。なお、筐体１１と紫外線光源（エキシマランプ２０）とで光源部を構成している。
【００２６】
ＵＶ放射線は、波長によって細胞の貫通力が異なり、短波長ほど当該貫通力が小さい。例えば、約２００ｎｍといった短波長のＵＶ放射線は、非常に効率良く水を通過するものの、ヒト細胞の外側部分（細胞質）による吸収が大きく、ＵＶ放射線に敏感なＤＮＡを含む細胞核に到達するのに十分なエネルギーを有さない場合がある。そのため、上記の短波長のＵＶ放射は、ヒト細胞に対する悪影響が少ない。一方で、波長２４０ｎｍを超える紫外線は、ヒトの細胞核中のＤＮＡにダメージを与えうる。また、波長１９０ｎｍ未満の紫外線は、オゾンを発生させることが知られている。
そこで、本実施形態では、紫外線光源として、人体への悪影響が少なく、不活化効果が得られる波長域１９０ｎｍ〜２３５ｎｍの紫外線を放射し、それ以外のＵＶＣを実質的に放射しない紫外線光源を用いる。また、さらに安全性の高い波長帯域として、波長域２００ｎｍ〜２３０ｎｍにピーク波長を有する紫外線光源を用いてもよい。
【００２７】
エキシマランプ２０は、両端が気密に封止された直管状の放電容器２１を備える。放電容器２１は、例えば石英ガラスにより構成することができる。また、放電容器２１の内部には、発光ガスとして希ガスとハロゲンとが封入されている。本実施形態では、発光ガスとして、塩化クリプトン（ＫｒＣｌ）ガスを用いる。この場合、得られる放射光のピーク波長は２２２ｎｍである。
なお、発光ガスは上記に限定されない。例えば、発光ガスとして臭化クリプトン（ＫｒＢｒ）ガス等を用いることもできる。ＫｒＢｒエキシマランプの場合、得られる放射光のピーク波長は２０７ｎｍである。
また、図１では、紫外線照射装置１００が複数（３本）の放電容器２１を備えているが、放電容器２１の数は特に限定されない。
【００２８】
放電容器２１の外表面には、一対の電極（第一電極２２、第二電極２３）が当接するように配置されている。第一電極２２および第二電極２３は、放電容器２１における光取出し面とは反対側の側面（−Ｚ方向の面）に、放電容器２１の管軸方向（Ｙ方向）に互いに離間して配置されている。
そして、放電容器２１は、これら２つの電極２２、２２に接触しながら跨るように配置されている。具体的には、２つの電極２２、２３には凹溝が形成されており、放電容器２１は、電極２２、２３の凹溝に嵌め込まれている。
【００２９】
この一対の電極のうち、一方の電極（例えば第一電極２２）が高圧側電極であり、他方の電極（例えば第二電極２３）が低圧側電極（接地電極）である。第一電極２２および第二電極２３の間に高周波電圧を印加することで、ランプが点灯される。
【００３０】
エキシマランプ２０の光取出し面は、光出射窓に対向して配置される。そのため、エキシマランプ２０から放射された光は、光出射窓を介して紫外線照射装置１００の光放射面１２から出射される。
ここで、電極２２、２３は、エキシマランプ２１から放射される光に対して反射性を有する金属部材により構成されていてもよい。この場合、放電容器２１から−Ｚ方向に放射された光を反射して＋Ｚ方向に進行させることができる。
【００３１】
光出射窓となる開口部１１ａには、上述したように光学フィルタを設けることができる。光学フィルタは、例えば、人体への悪影響の少ない波長域１９０ｎｍ〜２３５ｎｍの光（より好ましくは、波長域２００ｎｍ〜２３０ｎｍの光）を透過し、波長２３６ｎｍ〜２８０ｎｍのＵＶＣ波長帯域をカットする波長選択フィルタとすることができる。具体的には、波長１９０ｎｍ〜２３５ｎｍの波長帯域におけるピーク波長の紫外線照度に対して、波長２３６ｎｍ〜２８０ｎｍの各紫外線照度を１％以下に低減する。波長選択フィルタとしては、例えば、ＨｆＯ２層およびＳｉＯ２層による誘電体多層膜を有する光学フィルタを用いることができる。
【００３２】
なお、波長選択フィルタとしては、ＳｉＯ２層およびＡｌ２Ｏ３層による誘電体多層膜を有する光学フィルタを用いることもできる。このように、光出射窓に光学フィルタを設けることで、エキシマランプ２０から人に有害な光が放射されている場合であっても、当該光が筐体１１の外に漏洩することをより確実に抑えることができる。
【００３３】
また、紫外線照射装置１００は、図１に示すように、電源部１５と、制御部１６と、を備える。
電源部１５は、電源からの電力が供給されるインバータ等の電源部材や、電源部材を冷却するためのヒートシンク等の冷却部材を含む。また、制御部１６は、光源部を構成するエキシマランプ２０の点灯を制御する。
【００３４】
検知部３１は、光放射面１２から放射される紫外線が照射される領域（照射領域）内に存在する人を検知する人感センサとすることができる。人感センサは、例えば、人体などから発する熱（赤外線）の変化を検知する焦電型赤外線センサとすることができる。検知部３１は、人の所在を検知している場合、検知信号を制御部１６に発信する。
【００３５】
図２は、本発明に係る動作期間の一態様を示した説明図である。ここでの第一の動作期間は、例えば８時〜１６時に設定されて、第一の動作期間に続く第二の動作期間が１６時〜８時（翌朝）に設定されている。すなわち稼働時間は８時間に設定されている。
紫外線照射装置１００の制御部１６には、第一の動作期間の開始時刻（８：００）と終了時刻（１６：００）とが設定されており、制御部１６は、第一の動作期間および第二の動作期間をタイマ制御することができる。
【００３６】
なお、第一の動作期間の開始時刻および終了時刻は上記に限定されるものではない。第一の動作期間は、人の活動が活発となる日中の時間帯（例えば５時〜１５時の時間帯）を含むように設定されていればよい。さらに、第一の動作期間の稼働時間も８時間に限定されるものではない。
また、本実施形態では、制御部１６に第一の動作期間の開始時刻と終了時刻とが設定されており、制御部１６が第一の動作期間および第二の動作期間をタイマ制御する場合について説明するが、ユーザが任意のタイミングで第一の動作期間の開始を指示してもよい。この場合、制御部１６には、第一の動作期間の動作可能な稼働時間（例えば８時間）が設定されており、制御部１６は、第一の動作期間が終了した後に、第二の動作期間が開始されるよう制御する。このとき、第一の動作期間で設定される稼働時間は、当該稼働時間よりも長い時間が経過した後に、初期値にリセットされる。
【００３７】
第一の動作期間は、人の存在有無に関わらず紫外線を放射するよう制御される期間である。これにより人を含む空間中に漂う浮遊微生物（浮遊する細菌やウイルス等）に対しての不活化効果を維持することができる。
【００３８】
人への紫外線照度は、光放射面１２からの離間距離により異なる。例えば天井に紫外線照射装置１００が設定されていれば、光放射面１２との離間距離が所定値以上確保された状態で、空間中に紫外線照射を行うことができる。一方で、空間中に存在する浮遊微生物は、空間中を滞留するため、光放射面１２の近傍を漂うことも想定される。その場合、より照度の高い紫外線が照射され、効果的に不活化される。つまり、人への紫外線照度を所定値に抑えつつも、浮遊微生物に対してはより強い紫外線照射が実行される機会が確保される。
【００３９】
このように、第一の動作期間では、人への紫外線照射量が所定の上限値を超えないよう制御しつつも、空間中に漂う浮遊微生物への不活化効果が期待できる。つまり、人の往来が激しい場面において、特に、エアロゾル感染や飛沫感染に対して、効果的な抑制効果が期待できる。
【００４０】
第二の動作期間は、第一の動作期間が終了した後（予め設定された稼働時間が経過後）に行われる点灯動作期間であり、無人環境を想定して人が残した付着微生物に対して紫外線を効率良く照射する期間である。第二の動作期間では、検知部３１で人の存在が検知されない場合に、光源部から紫外線を放射し、検知部３１で人の存在を検知した場合は、紫外線の放射を停止するよう制御する。つまり、人に対して紫外線照射を行うものではなく、人が残した付着微生物に対して紫外線照射を実行することができる。
また、第二の動作期間のうち、検知部３１で人の存在が検知されない期間における単位時間あたりの紫外線量（紫外線の放射量）は、第一の動作期間のうち、検知部３１で人の存在が検知される期間における単位時間あたりの紫外線量よりも大きく設定する。これにより、人を含む空間ではなく、物体表面に付着された細菌やカビ等に対して、効果的に紫外線を照射し、不活化を進めることができる。
【００４１】
このように、第一の動作期間は、所定の時間内で人を含む空間中に紫外線を照射し、人への紫外線照射時間を適切な範囲に設定でき、第一の動作期間が終了した後も、第二の動作期間において、空間中の物体表面に残された付着微生物に対して適宜の紫外線照射を行い、不活化を進めることができる。
【００４２】
本発明に係る紫外線照射装置１００の実施形態についていくつか例示する。
第一の実施形態は、紫外線照射装置１００が天井に設置される場合を示し、人が往来する可能性のある場所と、光放射面１２との離間距離によって、予め動作モードが設定されている。ここでは、点灯動作と消灯動作が交互に行われる間欠点灯動作が行われる場合を示す。表１は、第一の動作期間における点灯動作パターンを示したものである。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
表１に示すように、天井の高さに応じて、所望の動作モードが選択され、紫外線照射が実行される。例えば、光放射面１２との離間距離が１．４ｍの場所を設定基準とする場合は、動作モード１−２が選択され、１５秒点灯―２００秒消灯の点灯動作パターンが実行される。
なお、この第一の動作期間では人への紫外線照射を想定しているので、第一の動作期間において人に照射される紫外線照射量が、ＡＣＧＩＨの許容限界値（ＴＬＶ）を超えないように点灯動作パターンを設定することが好ましい。
【００４５】
次に、第二の動作期間のうち、人の存在が検知されない期間における点灯動作パターンを表２に示す。この期間では、上述したように、第一の動作期間における点灯動作パターンよりも、単位時間あたりの紫外線量が大きくなる点灯動作パターンに設定されている。
【００４６】
【表２】
0006977899.tif 000003
【００４７】
図３は、第一の実施形態の動作例を示すタイミングチャートである。なお、図３は概念図を示しており、点灯（ＯＮ）時間および消灯（ＯＦＦ）時間は上述した表１や表２に示す時間とは異なる。
この図３に示すように、第一の動作期間の開始時刻である時刻ｔ１（８：００）において、紫外線照射装置１００の制御部１６は、表１の動作モード１−１〜１−４のうち、天井の高さに応じた動作モードを選択し、選択した動作モードの点灯動作パターンを実行する。この第一の動作期間では、人の存在の有無にかかわらず、一定の点灯動作パターンが継続される。
【００４８】
その後、第一の動作期間の終了時刻である時刻ｔ２（１６：００）において、制御部１６は、第一の動作期間を終了し、第二の動作期間を開始する。この時刻ｔ２においては、検知部３１により人の存在が検知されていないため、表２の動作モード２の点灯動作パターンが実行される。つまり、第一の動作期間（時刻ｔ１〜ｔ２）よりも消灯時間を短くして間欠点灯の点灯デューティ比を大きくする。
そして、この第二の動作期間における時刻ｔ３において人の存在が検知されると、制御部１６は、光源部からの紫外線の放射を停止する。その後、時刻ｔ４において、再び人の存在が検知されなくなると、制御部１６は紫外線照射を再開する。つまり、動作モード２の点灯動作パターンが再開される。
【００４９】
なお、無人環境を想定して人が残した付着微生物に対して紫外線を効率良く照射する第二の動作期間であっても、１時間以上、好ましくは２時間以上にわたり、検知部３１で人の存在が検知されないとき（すなわち、十分に紫外線が照射されて殺菌が完了しているとき）には、光源部を制御して紫外線の放射を停止することが省エネの観点から好ましい。
【００５０】
次に第二の実施形態について説明する。この実施形態では、第一の動作期間において、人の存在が検知されない場合の動作モードを追加した例である。光放射面１２からの離間距離として４つの区間が設定され、各区間にそれぞれ異なる点灯動作モード（動作モード１−１〜１−４）が選択可能となっている。表３に具体的な点灯動作が示されている。
【００５１】
【表３】
0006977899.tif 000004
【００５２】
ここでは、第一の動作期間において、検知部（人感センサ）３１により人の存在が検知できないと判定される場合（つまり不在時）は、動作モード１−０に設定可能となる。
また検知部３１により人の存在を検知する場合は、光放射面１２からの離間距離に応じて、選択された動作モード（１−１）〜（１−４）の点灯動作パターンが実行される。
例えば、光放射面１２との離間距離が１．４ｍの場所を設定基準とした場合、動作モード１−２が選択され、１５秒点灯−２００秒消灯の点灯動作パターンが実行される。また人の存在が検知できないと判定される場合は、動作モード１−０が選択され、１５秒点灯―３０秒消灯の点灯動作パターンが実行される。なお、ここでの消灯時間は適宜変更可能であり、例えば、消灯時間が６０秒〜１５秒の間で設定してもよい。
【００５３】
次に、第一の動作期間が終了した後（予め設定された稼働時間が経過後）に実行される、第二の動作期間のうち、人の存在が検知されない期間における点灯動作パターンを表４に示す。この期間は、上述した第一の実施形態と同様に、第一の動作期間における点灯動作パターンよりも、単位時間あたりの紫外線量が大きくなる点灯動作パターンに設定されている。尚、第二の動作期間における動作モード２は、第一の動作期間における不在時モード（動作モード１−０）と同じ制御にしていても差し支えない。
【００５４】
【表４】
0006977899.tif 000005
【００５５】
図４は、第二の実施形態の動作例を示すタイミングチャートである。なお、図４は概念図を示しており、点灯（ＯＮ）時間および消灯（ＯＦＦ）時間は上述した表３や表４に示す時間とは異なる。
この図４に示すように、第一の動作期間の開始時刻である時刻ｔ１１（８：００）においては、検知部３１により人の存在が検知されているため、紫外線照射装置１００の制御部１６は、表１の動作モード１−１〜１−４のうち、天井の高さに応じた動作モードを選択し、選択した動作モードの点灯動作パターンを実行する。
【００５６】
この第一の動作期間における時刻ｔ１２において人の存在が検知されなくなると、制御部１６は、表１の動作モード１−０を選択し、動作モード１−０の点灯動作パターンを実行する。つまり、人の存在が検知されている期間（時刻ｔ１１〜ｔ１２）よりも消灯時間を短くして間欠点灯の点灯デューティ比を大きくする。
その後、第一の動作期間における時刻ｔ１３において再び人の存在が検知されると、制御部１６は、表１の動作モード１−１〜１−４のうち、天井の高さに応じた動作モードを選択し、選択した動作モードの点灯動作パターンを実行する。つまり、人の存在が検知されていない期間（時刻ｔ１２〜ｔ１３）よりも消灯時間を長くして間欠点灯の点灯デューティ比を小さくする。
【００５７】
そして、第一の動作期間の終了時刻である時刻ｔ１４（１６：００）において、制御部１６は、第一の動作期間を終了し、第二の動作期間を開始する。この時刻ｔ１４においては、人の存在が検知されていないため、表２の動作モード２の点灯動作パターンが実行される。つまり、第一の動作期間の人の存在が検知されていない期間（時刻ｔ１２〜ｔ１３等）と同じ点灯デューティ比で間欠点灯を行う。
なお、時刻ｔ１４以降の動作は、図３の時刻ｔ２以降の動作と同様である。
【００５８】
また、上記各実施形態においては、検知部３１からの信号に基づき、検知部３１で人の存在が検知されない時間が所定の基準時間を超える場合に、第一の動作期間を停止させ、その後に、第二の動作期間を開始するよう制御してもよい。また、検知部３１が画像認識部を備え、当該画像認識部により、人の存在が検知しない時間が所定の基準時間を超える場合に、第一の動作期間を停止させ、その後、第二の動作期間を開始するよう制御してもよい。さらに、紫外線照射装置１００が、光放射面１２に対面する物体との離間距離を測定可能な距離センサを備える場合には、距離センサからの信号に基づき、物体と光放射面１２との離間距離が一定距離以上となる時間が所定の基準時間を超える場合に、人の存在が検知されない時間が所定の基準時間を超えると判定して第一の動作期間を停止させ、その後に、第二の動作期間を開始するよう制御してもよい。
【００５９】
図５は、人の存在が検知されない時間が所定の基準時間を超える場合に第一の動作期間を停止させ、その後、第二の動作期間を開始する場合の動作例を示すタイミングチャートである。ここでは、第一の動作期間においては、表１に示す点灯動作パターンを実行する場合について説明する。
この図５に示すように、第一の動作期間の開始時刻である時刻ｔ２１（８：００）においては、検知部３１により人の存在が検知されているため、紫外線照射装置１００の制御部１６は、表１の動作モード１−１〜１−４のうち、天井の高さに応じた動作モードを選択し、選択した動作モードの点灯動作パターンを実行する。
【００６０】
この第一の動作期間における時刻ｔ２２において人の存在が検知されなくなり、その状態が継続されると、制御部１６は、時刻ｔ２２から所定の基準時間が経過した時刻ｔ２３において第一の動作期間を終了し、第二の動作期間を開始する。つまり、この時刻ｔ２３において、制御部１６は、表２の動作モード２を選択し、動作モード２の点灯動作パターンを実行する。
これにより、予め設定された第一の動作期間の終了時刻ｔ２４（１６：００）よりも早いタイミングで第一の動作期間を終了し、第二の動作期間に移行して光源部から放射される紫外線量を高くすることができる。したがって、不活化効果をより高めることができる。
なお、時刻ｔ２４以降の動作は、図３の時刻ｔ２以降の動作と同様である。
【００６１】
以上の実施形態では、点灯動作パターンとして周期的な点灯／消灯サイクルにおける消灯時間を変化させるものであるが、本発明に適用される動作パターンはこれに限られない。例えば、点灯時間を変化させるものであってもよく、点灯時間と消灯時間の何れも変化させるものであってもよく、点灯デューティ比を可変できる制御が適用される。
またこれに限らず、紫外線照度を可変させることによって、所定の区間に応じて放射される紫外線量を制御するものであってもよい。
また、上記各実施形態においては、光源部による紫外線照射方式が間欠点灯方式である場合について説明したが、光源部による紫外線照射が連続的に行われる連続点灯方式を適用することもできる。この場合、連続点灯の紫外線照度を可変させることで、単位時間あたりの紫外線量を変化させることができる。
【００６２】
なお、本発明における「単位時間あたりの紫外線量」は、光源部が、制御部１６によって周期的に点灯制御されている場合には、各点灯周期（１周期）内における紫外線の積算放射量を、当該１周期の時間で除した値を指す。例えば、点灯時間（ＯＮ時間）と消灯時間（ＯＦＦ時間）とで１つの点灯周期が構成される場合、当該点灯周期の１周期間に放射される紫外線の積算放射量を、点灯時間と消灯時間との合計値で除した値とする。すなわち「単位時間あたりの紫外線量」は、それぞれの点灯周期における紫外線の積算放射量の平均値に対応する。
【００６３】
また、光源部が、制御部１６によって周期的に点灯制御がされていない場合であって、又は、周期的な点灯制御ができないような構成である場合、例えば、点灯時には連続的な点灯制御のみが行われている場合には、任意に設定された時間（例えば５分間、１０分間等）内における紫外線の積算放射量を、設定された上記の時間（上の例であれば５分間、１０分間等）で除した値によって、「単位時間あたりの紫外線量」が設定される。この場合、「単位時間あたりの紫外線量」は、連続点灯動作中における紫外線の積算放射量の平均値に対応する。以上により、各動作期間における紫外線量の大小を判定することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１１…筐体、１２…光放射面、１５…電源部、１６…制御部、２０…紫外線光源、２１…放電容器、２２…第一電極、２３…第二電極、３１…検知部、１００…紫外線照射装置
【要約】
【課題】体への悪影響が抑制された波長範囲の紫外線を用いた微生物および／またはウイルスの不活化を、効果的に、且つ、より適切に行うことができる紫外線照射装置を提供する。
【解決手段】紫外線照射装置は、波長帯域が１９０ｎｍ〜２３５ｎｍの紫外線を放射する光放射面を備えた光源部と、光源部の点灯を制御する制御部と、人の存在を検知する検知部と、を備える。制御部は、第一の動作期間と、第二の動作期間と、を備えており、第二の動作期間は、検知部で人の存在が検知されない場合に、光源部から紫外線を放射し、検知部で人の存在を検知した場合は、紫外線の放射を停止するよう制御する期間であり、第一の動作期間のうち、人の存在が検知される期間における単位時間あたりの紫外線量は、第二の動作期間のうち、人の存在が検知されない期間における単位時間あたりの紫外線量よりも小さく制御される。
【選択図】      図１【図１】
0006977899.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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