(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも253.7nm と184.9nmのスペクトル線を放射するＵ字管型紫外線ランプにおいて、前記紫外線ランプの陽極端末の直径をＤ、陰極端末の直径をｄとするとき、d/D が 0.3〜0.7 であり、ランプの陽極側からランプの陰極側に気流を発生する紫外線ランプが内部に配設されてなることを特徴とする殺菌機能と消臭機能を有する収納庫。
【請求項２】
紫外線ランプは、ランプの陽極と陰極を含む平面が実質的に水平となるように収納庫内に設けることを特徴とする請求項１の殺菌機能と消臭機能を有する収納庫。
【請求項３】
紫外線ランプは、陽極と陰極を含む平面が水平面を形成して陽極側が収納室の壁側に近くなるように設けることを特徴とする請求項１又は２の殺菌機能と消臭機能を有する収納庫。
【請求項４】
収納庫が、医療現場や無菌室向けの更衣ロッカー、一般衣料用ロッカー、コインロッカー、生ゴミ収納庫、コンテナ、トランクルーム、下駄箱、冷蔵保管庫、食品貯蔵庫又は清掃用具保管庫であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の殺菌機能と消臭機能を有する収納庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｕ字管型紫外線ランプを備えた殺菌・消臭機能を有する収納庫に関する。
また、本発明は、Ｕ字管型紫外線ランプの両電極端末の直径が異なるとともにランプの陽極側からランプの陰極側に気流を発生する紫外線ランプが内部に配設されてなる殺菌・消臭機能を有する収納庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、衣料用ローカー、コインロッカー、生ゴミ収納庫、コンテナ、トランクルーム、下駄箱、冷蔵保管庫、食品貯蔵庫、清掃用具保管庫などでは殺菌機能と消臭機能を兼ね備えた収納庫が望まれている。
これらの要請に応えて、殺菌機能と消臭機能を付与する手段として、収納庫内に紫外線ランプを設けて、紫外線そのものや紫外線エネルギーで発生するオゾンによって収納物の殺菌や種々の臭気を分解除去する収納庫が開発され、実用化されている。しかし、紫外線やオゾンが収納庫内で均一な分散の上で問題があり、紫外線の光線やオゾンを収納庫内で均一に分散する技術が希求され、多くの技術が提案されているが、未だ十分なものはない。
【０００３】
例えば、紫外線設備を天井部と床上部に設けるとともにロッカー内部の全面に紫外線反射塗料を塗布した殺菌衣類ロッカー（実開昭55-30197号公報）、ロッカーの隅角部に殺菌灯を配し、天井部の中心付近にモーターで駆動されるハンガーを設け、光線が均一に照射されるロッカー（実開昭 60-185938号公報）、紫外線殺菌灯とオゾン発生装置を併設し、送風ファンで気流を均一化させる収納庫（登録実案第 3043720号公報）、紫外線ランプ、循環設備として紫外線ヒーター及び送風機を設けた収納庫（特開2000-70055号公報）などが提案されているが、これらのいずれの技術では、紫外線やオゾンを収納庫内で均一化するのには限界があり、収納庫の構成が複雑で、収納室の有効容積が減少したり、循環ファンのモーターを取り付けるために電力消費量が大きく実用性に欠けるものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述するように、従来技術の問題点を解決し、従来の収納庫では、紫外線やオゾンの均一分散させ、構造を簡潔にし、実効有効容積を大きくし、電力消費量を小さくして、実用性にすぐれた収納庫の開発を目指した。
そこで、本発明では、殺菌機能と消臭機能を有する収納庫であって、紫外線ランプを配するだけで、循環ファンなどの付帯設備を組み込むことなく、オゾンを含む気流を自然対流させてオゾン濃度を均一化して、収納スペースを最大限に活用するとともに、省電力型の収納庫の提供を課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は以下の構成を基本とする。
（１）少なくとも 253.7nmと 184.9nmのスペクトル線を放射するＵ字管型紫外線ランプにおいて、前記紫外線ランプの陽極端末の直径をＤ、陰極端末の直径をｄとするとき、d/D が 0.3〜0.7 であり、ランプの陽極側からランプの陰極側に気流を発生する紫外線ランプが内部に配設されてなることを特徴とする殺菌機能と消臭機能を有する収納庫。
（２）紫外線ランプを配設するときは、ランプの陽極と陰極を含む平面が実質的に水平となるように収納庫内の上部に配設することを特徴とする上記（１）の殺菌機能と消臭機能を有する収納庫。
（３）紫外線ランプは、陽極と陰極を含む平面が水平面を形成して陽極側が収納室の壁側に近くなるように設けることを特徴とする上記（１）又は（２）の殺菌機能と消臭機能を有する収納庫。
（４）収納庫が、医療現場や無菌室向けの更衣ロッカー、一般衣料用ロッカー、コインロッカー、生ゴミ収納庫、コンテナ、トランクルーム、下駄箱、冷蔵保管庫、食品貯蔵庫、清掃用具保管庫であることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の殺菌機能と消臭機能を有する収納庫。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の収納庫に配設する紫外線ランプとして、例えば冷陰極低圧型水銀放電ランプを使用すると好ましい。光源としては、水銀ランプの外にメタルハライドランプがある。
紫外線の中でオゾン生成と分解に関与するのは、184.9nmと 253.7nmのスペクトル線であるので、この波長領域の透過率の高い石英ガラスを管壁材として使用すると 253.7nmと 184.9nmの放射スペクトルを含む紫外線が得られる。この紫外線エネルギーによってオゾンとともに、マイナス性イオンを含む種々の電離性気体が発生する。 184.9nmの放射スペクトル線は主としてオゾン生成に、 253.7nmの放射スペクトル線を主としてオゾン分解に寄与する。余剰のオゾンは、上記 253.7nmの放射スペクトル線によって分解を受け、密閉系にあってもオゾン濃度は平衡値に保たれる。
ランプから発せられる紫外線自体、各種菌体の細胞を破壊する殺菌作用を有するので、本発明ではこれに加えてオゾンが活性酸素による強い酸化作用によって殺菌作用と、悪臭物質の消臭作用を発揮する。
【０００７】
本発明の収納庫に配設されてなる紫外線ランプは、Ｕ字管型の形状を有するものである。Ｕ字管型であると、ランプの陽極と陰極の間隔が狭まって、電界強度が高まるために、電離性気体の移動が促進され、ランプの陽極側からランプの陰極側に向けて気流が発生し易くなる。これに対して、直管形状ではこの作用は少なく、実用的でないので、本発明ではこの直管形状の紫外線ランプは採用しない。
本発明における紫外線ランプの電極特性は、放電部の陽極に接続される端末の直径をＤ、陰極に接続される端末の直径をｄとするとき、d/D が 0.3〜0.7 であることが必須である。本発明においてd/D の、特に好ましい範囲は 0.35 〜0.65である。
【０００８】
ランプ表面付近では、紫外線の作用でマイナスイオンを含む荷電性物質やオゾンが発生するが、ランプの陽極と陰極に接続する端末部の直径の比率を上記d/D が 0.3〜0.7の範囲に制御することによって、陽極と陰極付近の電界に適度な異方性が生じ、マイナスイオンを主体とする荷電性物質をランプの陽極側からランプの陰極側に向けて移動させる推進力を産出するため、荷電性物質の移動にともなう気流が発生し、オゾンもこの気流に随伴されることとなる。
【０００９】
上記d/D が、0.3〜0.7 の範囲内にあると、送風ファンが不要な程度の気流が低電力で発生するが、この気流は、オゾンや電離性気体を含む空気の流れであり、通常、1×10-5〜 1×10-3m3/sec (標準状態) 程度の流れではあるが、循環ファンを使用することなく、オゾンを含む気流の自然循環が可能である。
逆に上記d/D が 0.3を下回ると、陰極が熱融着して破損し易くなる。逆にd/D が 0.7を越えるとランプの陽極側からランプの陰極側に向かう気流量が低下する。特に、d/D が 1.0のＵ字管型紫外線ランプ（従来のＵ字管型紫外線ランプ）ではオゾンは発生するが、ランプの陽極側からランプの陰極側に向かう気流は発生しないので、本発明において目的とする収納庫には使用できない。
【００１０】
陰極端末の太さは、0.3mm〜4mm 程度のものを、紫外線ランプのワット数に応じて設定する。陽極端末の太さは、d/D が 0.3〜0.7 の範囲になるように設定する。
ランプの陽極と陰極を含む平面が実質的に水平となるようにして収納庫内に配設すると好ましい。さらにオゾンの比重を考慮すると、収納庫の上部に配設することが好ましい。
ランプの陽極と陰極を含む平面が水平面を形成して陽極側が収納室の壁側に近くなるように配設すると、陽極側から陰極側への気流がスムーズとなり、さらに好ましい。
【００１１】
本発明の収納庫に配設する紫外線ランプの１本あたりのワット数は、通常、１W 〜10W であり、紫外線放射強度が 0.01mW/cm2〜0.1mW/cm2、オゾン発生量が1 mg/h〜8mg/h 程度となり、低いワット数でありながらオゾン発生量が多い。通常、前記紫外線ランプには直流電圧を印加するのが適当である。所定の電圧を定常的に印加してもよいし、間歇的にパルス状に印加してもよい。また、タイマーなどと紫外線ランプを電気的に接続して所定の時間のみ通電したり、収納庫の扉や引き出し部を開けたときにインターロックが作動し、開放時にはランプへの通電が停止するように通電制御装置を接続したり、紫外線ランプが通電中であることを表示する各種表示装置を接続して使用するのがよい。
【００１２】
本発明の収納庫で、前記紫外線ランプを配設するときは、ランプの陽極と陰極を含む平面が実質的に水平となるように収納庫内の上部に配設すると、オゾンを含む気流が水平方向に発生するとともに、空気との比重差で下方へ移動するので、収納室内のオゾン濃度が均一となりやすいので好適である。
本発明の収納庫の内容積に応じて配設するランプの本数やワット数を適宜選択する。例えば、4Wの紫外線ランプを１個設置した場合には、収納庫の内容積は 0.2〜2m3適度とするのが好ましい。収納庫内におけるオゾン濃度が 0.1〜5ppm程度となるように配設する紫外線ランプのワット数、本数を設計するとよい。
本発明の収納庫の内部は、１室のみで構成されてもよく、内壁などで複数の区画に分割された構造であってもよい。複数の区画に分割された構造の場合、仕切り板、多孔質板、邪魔板又はダンパーなどの部品を使用してオゾンを含む気流を制御すると好ましい。
【００１３】
本発明の収納庫は、優れた殺菌機能と消臭機能を有するとともに収納室内の隅々までオゾンを行きわたらせることができるので、具体的な実施の態様として、無菌管理の厳しい医療現場や無菌室向け更衣ロッカーの外に一般用途の衣料用ロッカー、あるいは消臭機能が特に必要な生ゴミ収納庫、清掃用具保管庫、下駄箱、長期保管上、雑菌の繁殖防止と消臭が必要な冷蔵保管室、食品貯蔵庫、コインロッカー、コンテナ類、トランクルームなどへ本発明の収納庫を適用できる。
また、本発明の収納庫は、１つの収納室のみからなる収納庫であってもよいし、複数の収納室をもつ収納庫であってもよい。紫外線ランプの存在する空間部と各収納室とは開口部やダクトなどの空気流路を通じて連結される。必要に応じてダンパーを設けて各収納室への流れを微調整することもできる。
【００１４】
以下、実施例によってさらに詳しく本発明を説明する。
【実施例１】
一辺が 0.4m の立方形状であり、天井部にワット数4WのＵ字管型紫外線ランプ（ d/D＝0.5)を取り付けたコインロッカーを製作した。
このコインロッカーに、10人が履いていた靴下の片足分を10枚投入して紫外線を10分間照射 (照射時のオゾン濃度は0.5ppm) 後、消灯してさらに10分間放置した (オゾン処理品) 。
オゾン処理を施さなかった残りの靴下と前記オゾン処理品の臭いを官能法で比較評価したところ、10人分とも明らかに臭いが消えているのてが認められた。
【００１５】
【実施例２】
内寸が巾 515mm、奥行き 455mm、高さ1790mmであり、天井部内側にワット数4WのＵ字管型紫外線ランプ(d/D＝0.5)１本を取り付けた扉付衣料用ロッカーを製作した。
一方、黄色ブドウ球菌の菌液を滴下した標準繊布を白衣の襟元(A) 、袖口(B) 、裾(C) 、の３箇所に貼り付けた白衣を準備した。この白衣をハンガーに架け、前記扉付衣料用ロッカー内に所定時間吊るして紫外線照射した後、照射時間毎の黄色ブドウ球菌の菌数を評価した。
結果は表１に示す。
白衣の各部位とも明確な殺菌特性が顕著に認められた。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
【実施例３〜５】
幅 355mm、奥行き 455mm、高さ1790mmの収納室が幅方向に４つ連なっており、上部には、４つの収納室と連通する通気口を有する天蓋を備えた図１に示す構造の無菌室用更衣ロッカーを製作した。
この収納庫の天蓋部分にはワット数4WのＵ字管型紫外線ランプ１本を取り付けた。陽極端子と陰極端子を含む平面が水平面を形成するように、かつ陽極端子が開閉扉側からみて上部空間の右側壁近くになるように前記紫外線ランプを配設した。  なお、前記紫外線ランプの陽極端末の直径をＤ、陰極端末の直径をｄとするとき、d/D と陽極、陰極付近のマイナスイオンの発生量との関係を表２に示す。
【００１８】
【表２】
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【００１９】
Ｕ字型管紫外線ランプの陽極端末の直径をＤ、陰極端末の直径をｄとするとき、d/D が 0.3〜0.7の範囲では、d/D が、小さくなるほどランプの陽極側からランプの陰極側に向けての気流が強くなり陽極と陰極でのマイナスイオン量の差が大きい。
また、前記d/D と収納室ごとのオゾン濃度及び実施例２と同じ方法で評価した殺菌性能を測定した。
紫外線ランプで35分照射後のオゾン濃度及び殺菌特性の評価結果を表３に示す。  Ｕ字管型紫外線ランプの陽極端末の直径をＤ、陰極端末の直径をｄとするとき、d/D が 0.3〜0.7 の範囲では、循環ファンを使用しなくても、各収納室にほぼ均等にオゾンが行き渡り、吊り下げた無菌室用作業衣は無菌室用として問題のないレベルに到達していることがわかった。
【００２０】
一方、d/D が 1.0では、オゾン発生量も少なく、ランプの陽極側からランプの陰極側に向けての気流が発生しないために収納室ごとのオゾン濃度も不均一で殺菌性能が劣っていた。
【００２１】
【表３】
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【００２２】
【実施例６】
実施例３〜５と同じ方法で、４連式の清掃用具保管庫を製作した。紫外線ランプ(d/D＝0.5)で35分照射後、４つの各収納室に収められていた雑巾、モップ類の臭いを官能評価したところ、いずれも臭いは消失していた。
【００２３】
【発明の効果】
本発明では、d/D （紫外線ランプの陽極端末の直径をＤ、陰極端末の直径をｄとする）0.3〜0.7 であるＵ字管型の紫外線ランプを収納庫に配設するだけの簡単な構造で、殺菌機能と消臭機能を兼備する収納庫が得られる。収納庫に強制循環ファンのような設備を使用することがないので、オゾンを自然循環でき、収納スペースを最大限に有効活用することができる。
本発明の収納庫は、循環ファンのようなモーター系を使用しない殺菌機能と消臭機能を兼備する収納庫で、省電力・環境対応型の収納庫であることが特徴である。結果的に、このような高機能の収納庫を簡単な構造で製作することができるので、低コストで市場に提供することができる。
上記の特徴を生かして、本発明の収納庫は、殺菌機能や消臭機能を必要とする無菌管理の厳しい医療現場向けや無菌室向けの更衣ロッカー、衣料用ロッカー、コインロッカー、生ゴミ収納庫、コンテナ、トランクルーム、下駄箱、冷蔵保管庫、食品貯蔵庫、清掃用具保管庫などの収納庫として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｕ字管型紫外線ランプを備えた更衣ロッカーの実施例の斜視図で、天蓋部を一部切り開いて示してある。
【図２】更衣ロッカーの天蓋部でのＵ字管型紫外線ランプの配置とオゾンの流れの関係を示す図である。
【符号の説明】
１    更衣ロッカー
２    筺体
３    収納室
３ａ  隔壁
４    開閉扉
５    仕切り板
６    上部空間
７    通気口
８    天蓋
９ａ  右側壁
９ｂ  左側壁
９ｃ  前壁
１０    気流発生装置
１１    Ｕ字管型紫外線
１２    制御基板
１３    隔離区画
１４    制御ボックス
１４ａ  取付用ネジ孔
１５    遮光板
１６    リミットスイッチ
１８    作動表示ランプ
２５    放電管
２５ａ  陽極側
２５ｂ  陰極側
２６    プラグ
２７    陽極端末
２８    陰極端末
【図１】
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【図２】
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