JP2005013723A - 光ファイバー殺菌消毒装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 殺菌、消毒が難しい場所を安全、簡単かつ安価に殺菌、消毒できる光ファイバー殺菌消毒装置を提供することである。
【解決手段】 電源部に接続され、電源から供給される電力によって紫外線を発生させる紫外線発生部と、前記紫外線発生部に接続され、紫外線発生部で発生した紫外線を伝搬する光ファイバーとを含み、前記光ファイバー１００は、紫外線を通すコア１６０と、コア１６０の周りに皮膜上に形成されたクラッド１５０とを含み、前記クラッド１５０には、コア１６０の一部を露出させ紫外線を外部に放射するための露出部１３０、１４０が形成され、露出部１３０、１４０から放射される紫外線によって殺菌消毒を行う。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光ファイバーを用いて紫外線を照射する光ファイバー殺菌消毒装置に関する。

家電製品や家具、家屋、調理場や調理器具、医療機器、靴や衣類や人体、列車、飛行機などの乗り物の「裏」や「隙間」には、埃やゴミがたまるのと同時に、バクテリア、カビなどの有害微生物やハエ、ゴキブリなどの小動物などが繁殖して困ることが多い。

殺虫剤や過酸化水素などの殺菌消毒液の使用などは人体への影響を考えるといつも使えるとは限らないし、湿気の多い所や環境汚染の点で使用法が難しい。

そこで紫外線を効果的に使用して人体に無害で、危険なく殺菌消毒を行う装置が提案されている。
特開平１０−１４９７１１号公報 特開平８−６６４６２号公報 特開平８−２６６５９５号公報

例えば洗濯機のように水気の多い家電では上蓋に「紫外線ランプ」をつけて殺菌消毒を試みているが、洗濯槽の裏側には紫外線が届かないという問題点があった。そのため、洗濯槽の裏側や本体の内側に黒カビが繁殖しそれが洗濯物に付着して、洗濯物が原因で病気を引き起こすことも考えられる。

そこで、光ファイバーがもつ「遠くまで光を減衰させないで送り届ける」という特性を利用し、洗濯槽の裏に紫外線を光ファイバーを使って誘導する装置も考案されている。しかしこの装置で「光ファイバー」の先端から照射される紫外線は狙ったところにピンポイントであてることができる代わりに照射範囲が狭く、照射量も十分確保できない。

また非常に特殊な構造をとる膜を使用することで何種類かの波長の光線を選択的に「光ファイバー」全体から広範囲照射を可能にする方法は、コストがかさむ上に、照射範囲の調節が難しい。

本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は殺菌、消毒が難しい場所を安全、簡単かつ安価に殺菌、消毒できる光ファイバー殺菌消毒装置を提供することである。

（１）本発明は、
電源部に接続され、電源から供給される電力によって紫外線を発生させる紫外線発生部と、
前記紫外線発生部に接続され、紫外線発生部で発生した紫外線を伝搬する光ファイバーとを含み、
前記光ファイバーは、
紫外線を通すコアと、コアの周りに皮膜上に形成されたクラッドとを含み、
前記クラッドには、コアの一部を露出させ紫外線を外部に放射するための露出部が形成され、露出部から放射される紫外線によって殺菌消毒を行うことを特徴とする。

紫外線発生部は例えば紫外線ランプ等で構成することができる。

ここで紫外線の分類としては、近紫外線（３２０ｎｍ〜４００ｎｍ）→ＵＶ−Ａ、紫外線（２８０ｎｍ〜３２０ｎｍ）→ＵＶ−Ｂ、極遠紫外線（１０ｎｍ〜２８０ｎｍ）→ＵＶ−Ｃの３種類がある。

紫外線発生部は例えばこれらのいずれか１種類の紫外線を発生させるように構成してもよいし、複数の種類の紫外線を組み合わせて、又は切り替えて発生させるようにしてもよい。例えば波長の異なる複数の紫外線発光源を設け、それらを組み合わせて又は切り替えて紫外線を発生させるようにしてもよい。

なお上記のうち最も殺菌力が強いのがＵＶ−Ｃであり、通常は上空のオゾン層で吸収され地上には届かないのであるが、防虫、防菌のために人工的に発生させるのであればＵＶ−Ｃが有効であるため、紫外線発生部でＵＶ−Ｃを発生させるようにしてもよい。このようにするとこの波長の紫外線を避けて生活するゴキブリやダニなどの生物の害虫駆除に効果的である。

また光ファイバーに送り込む紫外線の波長を１８５ｎｍにすると、この波長の紫外線は空気中に「オゾン」を発生させるため、ゴキブリが仲間同士で連絡を取り合うために分泌する「フェロモン」を分解してしまうため、ゴキブリが近寄らなくなる。従って紫外線発生部で波長を１８５ｎｍの紫外線を発生させるようにしてもよい。

また光ファイバーは光の屈折率の異なるコアとクラッドで構成される。ここでコアは高い屈折率の領域で指定される光ファイバーの導光部分であり、クラッドはコアの周囲に皮膜状に形成され、コアよりも低い屈折率を有している。

なお光ファイバーは、屈折率がファイバーの半径方向に不連続的に変化して全反射により光を伝えるクラッド型光ファイバー（例えばステップインデックス光ファイバー）でもよいし、屈折率が連続的に変化して屈折により光を伝える収束型光ファイバー）例えばグレーディットインデックス光ファイバー）でもよい。

また光ファイバーの材質は、ガラスでもよいし、プラスティックでもよいし、その他のものでもよい。

ここで光ファイバーは直線のスティック状に形成し、光ファイバーの光源から最も離れた部分である先端部より、より光源に近い部分に露出部を設ける。

露出部は、１つでもよいし、複数でもよい。また例えば溝状に連続的に形成されていても良いし、不連続に形成されていてもよい。

露出部は、例えば光ファイバーの外周に切り込みを入れたり、傷をつけたり、切り取ったり、穴をあけたり、溝をつけたり、切り込みを入れたりすることで形成可能である。

この場合、クラッド部分のみに切り込みを入れたり、傷をつけたり、切り取ったり、穴をあけたり、溝をつけたりする場合でもよいし、クラッド及びコアの一部に切り込みを入れたり、傷をつけたり、切り取ったり、穴をあけたり、溝をつけたりする場合でもよい。

電源部は、ＤＣ電源でもいし、ＡＣ電源でもよい。また電池、充電池などの「ポータブル・タイプ」でもよいし、外部からコードを差し込んで使用する「設置型」でもよい。

本発明によれば、クラッドに露出部を設けるという簡易な構成で、露出部から放射させ、殺菌消毒用に用いることができるので、低コストで実現可能である。

また露出部を連続的に設けたり、複数設けることにより広範囲に紫外線を照射することが容易に可能になる。

また本発明によれば紫外線の照射目的に応じて、露出部の位置を適宜設定することができる。従って目的にあった紫外線照射が可能になり、従来では不可能であった場所の殺菌消毒が可能になる。

また紫外線自体も活性酸素を発生させるが、酸化チタンや白金の合金物に当てるとより一層活性酸素を発生させ、物質を破壊する力や殺傷力が増すため、この光ファイバーの溝や穴の淵に酸化チタンや白金化合物を塗布したり、酸化チタンを含む「棒状」「板状」「ひも状」「リング状」「膜状」「網状」のものを付加する構成にしてもよい。このようにするとより一層の性能アップを図ることができる。

また本発明によれば発熱を伴わないで紫外線を照射できる。

（２）本発明の光ファイバー殺菌消毒装置は、
前記露出部が、
前記光ファイバーのクラッドに設けられた１又は複数の穴として形成されていることを特徴とする。

穴は一つでもよいし、複数設けるようにしてもよい。

ここで１つ又複数の穴は、光ファイバーの光源から最も離れた部分である先端部より、より光源に近い部分に設ける。

また穴の位置や、穴の大きさ、穴の向き、穴の形状、穴の数、穴を配置する間隔は、殺菌消毒する目的（殺菌消毒の対象や配置する場所等）に応じて適宜設定することができる。

（３）本発明の光ファイバー殺菌消毒装置は、
前記露出部が、
前記光ファイバーのクラッドを、外周に沿って所定の幅で所定の長さだけ取りさってコアを露出させた横溝として形成されていることを特徴とする。

例えばクラッドを、所定の幅で外周に沿って一回り（３６０度）切り取っても良い。このようにすると、光ファイバーの外周に沿って３６０度の方向に紫外線を照射可能である。

また外周に沿って所定の長さ（例えば所定の角度θに対応する外周部分）だけ切り取っても良い。

縦溝は一つでもよいし、複数設けるようにしてもよい。

ここで１つ又複数の縦溝は、光ファイバーの光源から最も離れた部分である先端部より、より光源に近い部分に設ける。

また縦溝の位置や、縦溝の大きさ（縦溝の幅と長さ）、縦溝の形状、縦溝の数、縦溝を配置する間隔は、殺菌消毒する目的（殺菌消毒の対象や配置する場所等）に応じて適宜設定することができる。

（４）本発明の光ファイバー殺菌消毒装置は、
前記露出部が、
前記光ファイバーのクラッドを、軸方向に沿って所定の幅で所定の長さだけ取りさってコアを露出させた横溝として形成されていることを特徴とする。

例えばクラッドを、所定の幅で軸方向に沿って端から端まで切り取っても良い。このようにすると、光ファイバーの軸方向に沿って所定の方向に紫外線を照射可能である。

また軸方向に沿って所定の長さだけ切り取っても良い。

横溝は一つでもよいし、複数設けるようにしてもよい。

ここで１つ又複数の横溝は、光ファイバーの光源から最も離れた部分である先端部より、より光源に近い部分に設ける。

また横溝の位置や、横溝の大きさ（横溝の幅と長さ）、横溝の形状、横溝の数、横溝を配置する間隔は、殺菌消毒する目的（殺菌消毒の対象や配置する場所等）に応じて適宜設定することができる。

（５）本発明の光ファイバー殺菌消毒装置は、
前記露出部が、
前記光ファイバーのクラッドを、外周に沿って所定の幅で所定の長さだけらせん状に取りさってコアを露出させたらせん状の溝として形成されていることを特徴とする。

このようにすると光ファイバーの周り３６０度方向に紫外線を照射可能である。

らせん状の溝を、光ファイバーの端から端まで設ける場合でもよいし、光ファイバーの一部に設ける場合でもよい。

またらせん状の溝は一つでもよいし、複数設けるようにしてもよい。

ここで１つ又複数のらせん状の溝は、光ファイバーの光源から最も離れた部分である先端部より、より光源に近い部分に設ける。

またらせん状の溝の位置や、らせん状の溝の大きさ（らせん状の溝の幅と長さ）、らせん状の溝の形状、らせん状の溝の数、らせん状の溝を配置する間隔は、殺菌消毒する目的（殺菌消毒の対象や配置する場所等）に応じて適宜設定することができる。

（６）本発明の光ファイバー殺菌消毒装置は、
前記光ファイバーを複数含むことを特徴とする。

複数の光ファイバーを組み合わせることで、より広範囲に必要かつ十分な紫外線を照射することが可能になる。

ここにおいて一つの紫外線発生部で発生させた紫外線を複数の光ファイバーに分配するようにしてもよいし、各光ファイバー毎に対応する紫外線発生部を設けるようにしてもよい。

（７）本発明は、
電源部に接続され、電源から供給される電力によって紫外線を発生させる紫外線発生部と、
前記紫外線発生部に接続され、紫外線発生部で発生した紫外線を伝搬する光ファイバーとを含み、
前記光ファイバーは、
紫外線を通すコアと、コアの周りに皮膜上に形成されたクラッドとを含み、少なくとも１又は複数の箇所で曲げた状態で設定され、曲げた部分から放射される紫外線によって殺菌消毒を行うことを特徴とする。

紫外線発生部は例えば紫外線ランプ等で構成することができる。

また光ファイバーは光の屈折率の異なるコアとクラッドで構成される。ここでコアは高い屈折率の領域で指定される光ファイバーの導光部分であり、クラッドはコアの周囲に皮膜状に形成され、コアよりも低い屈折率を有している。

なお光ファイバーは、屈折率がファイバーの半径方向に不連続的に変化して全反射により光を伝えるクラッド型光ファイバー（例えばステップインデックス光ファイバー）でもよいし、屈折率が連続的に変化して屈折により光を伝える収束型光ファイバー）例えばグレーディットインデックス光ファイバー）でもよい。

また光ファイバーの材質は、ガラスでもよいし、プラスティックでもよいし、その他のものでもよい。

ここで直線又はスティック状に形成された光ファイバーを曲げることにより、曲がった部分から紫外線が放出される。

曲げる箇所は１箇所でもよいし、複数箇所でもよい。

電源部は、ＤＣ電源でもいし、ＡＣ電源でもよい。また電池、充電池などの「ポータブル・タイプ」でもよいし、外部からコードを差し込んで使用する「設置型」でもよい。

本発明によれば、直線又はスティック状に形成された光ファイバーを曲げるという簡易な構成で、曲げた部分から紫外線を放射させ、殺菌消毒用に用いることができるので、低コストで実現可能である。

また本発明によれば発熱を伴わないで紫外線を照射できる。

（８）本発明の光ファイバー殺菌消毒装置は、
前記光ファイバーと紫外線発生部の接続部に、光ファイバーの軸の向きを変更する手段を含むことを特徴とする。

本発明によれば、光ファイバーの軸の向きを変更するとこができるので、用途に応じて軸の向きを変更することが可能となる。

（９）本発明の光ファイバー殺菌消毒装置は、
前記複数の光ファイバーが放射状に配置されていることを特徴とする。

（１０）本発明の光ファイバー殺菌消毒装置は、
前記複数の光ファイバーが１列に平行に配置されていることを特徴とする。

（１１）本発明の光ファイバー殺菌消毒装置は、
前記複数の光ファイバーがパネル上に配置されていることを特徴とする。

（１２）本発明の光ファイバー殺菌消毒装置は、
前記紫外線発生部が、
異なる波長の紫外線を発生させる複数の光源を含むことを特徴とする。

異なる波長の紫外線を併用するようにしてもよいし、切り替えて使用するようにしてもよい。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を、用いて説明する。

なお、以下に説明する本実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を何ら限定するものではない。

１．光ファイバー殺菌消毒装置
図１（Ａ）（Ｂ）は本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置の構成について説明するための図である。

図１（Ａ）に示すように、本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置１０は、電源部４０に接続され、電源から供給される電力によって紫外線を発生させる紫外線発生部３０と、前記紫外線発生部に接続され、紫外線発生部で発生した紫外線を伝搬する光ファイバー２０とを含む。

ここで前記光ファイバー２０は、紫外線を通すコア（内層）と、コアとは異なる屈折率を有しコアの周りに皮膜上に形成されたクラッド（外層）とを含み、
前記クラッドには、コアの一部を露出させ紫外線を外部に漏らすための露出部が形成され、露出部から漏れる紫外線によって殺菌消毒を行うことができる。

電源部４０は、ＤＣ電源でもいし、ＡＣ電源でもよい。また電池、充電池などの「ポータブル・タイプ」でもよいし、外部からコードを差し込んで使用する「設置型」でもよい。

また、電源部４０にタイマーを併設すれば殺菌消毒の目的に合った『照射開始および終了時間のセット』や『適切な照射時間のセット』が可能になる。

なお異なる波長をもつ紫外線光源を使用する構成では、タイマーをセットして異なる波長をもつ紫外線の光源を切り替えるようにしてもよい。

さらに電源部４０が供給する電圧電流の可変器を備えれば『紫外線の照射強度』も調節できるようになり、より適切な紫外線の照射を行うことができる。

また光ファイバー２０の材質はガラスでも良いし、プラスティック等でもよい。光ファイバー２０はコア（内層）部分を進む光が、クラッド（外層）の内側で全反射するために遠くまで光が届くという性質を有する。そのためにクラッドに傷ができたり、ファイバー自体が大きく曲がると光が漏れたり、減衰したりで、うまく光を送れない事態が生じる可能性がある。そこで光ファイバーは曲げない状態で（直線の状態で）使用することが好ましい。

本実施の形態では、穴や溝などで光ファイバーのクラッド（外層）からコア（内層）の一部を露出させることで、広範囲に紫外線を照射する事が容易に可能になる。そして『穴の大きさ、数、間隔、位置』、『溝の本数、角度、幅』などを調節することで目的に合った紫外線照射が可能になる。

一方、光ファイバーの直径は１ｍｍ以下の細いものからその何倍の太いものまで数多くの種類が生産されている。更に光ファイバーの直径の組み合わせにより
用途に応じた殺菌消毒が可能になる。

また図１（Ｂ）に示すように、複数の光ファイバーを含むようにしてもよい。このとき１つの紫外線発生部で発生させた光を複数の光ファイバーに分配するようにしてもよいし、複数の紫外線発生部を持たせて、各光ファイバーに対して１体１に対応して紫外線発生部を持たせるようにしてもよい。

図２（Ａ）（Ｂ）は、光ファイバーのクラッドに穴をあけて露出部を形成する場合について説明するための図である。

図２（Ａ）に示すように、光ファイバー１００のクラッドに穴１１０−１〜１１０−１２をあける。すると図２（Ｂ）に示すように、クラッド（光ファイバーの外層）１５０にあけられた穴（例えば１３０や１４０）からコア（光ファイバーの内層）１６０の一部が露出し、露出部分から紫外線が放出されるので殺菌消毒用に使用することができる。

また光ファイバー１００のクラッド（外層）１５０にあける穴の形状を工夫することで紫外線を照射できる範囲１２０を調節して、狙った方向に紫外線を照射することができる。例えば、図２（Ｂ）に示すように、穴の形状を円筒形１４０にしてもよいし、円錐形１３０にしてもよい。また円錐形１３０にする場合には円錐の断面の頂点の周りの角θを大きくすることによって紫外線照射範囲１２０−１を大きくし、角θを小さくすることによって紫外線照射範囲１２０−１を狭くすることができる。

なお紫外線自体も活性酸素を発生させるが、酸化チタンや白金の合金物に当てるとより一層活性酸素を発生させ、物質を破壊する力や殺傷力が増す。従って図１５に示すようにこの光ファイバーの穴１１０の淵１７０や底１７２に酸化チタンや白金化合物を塗布してより一層の性能アップを図るようにしてもよい。

図３（Ａ）（Ｂ）は、光ファイバーのクラッドを外周に沿って所定の幅で所定の長さだけ取りさってコアを露出させた横溝として露出部を形成する場合について説明するための図である。

図３（Ａ）に示すように、光ファイバー２００のクラッドに光ファイバー２００の軸方向２０２と垂直になるように横溝２１０−１〜２１０−１１を設ける。

すると図３（Ｂ）に示すように、光ファイバー２００のクラッド（外層）２５０に設けられた横溝（例えば２３０）からコア（内層）２６０の一部が露出し、露出部分から紫外線が放出されるので殺菌消毒用に使用することができる。

ここで横溝の配置される間隔によって紫外線の紫外線の放出具合を調節することができる。従って殺菌照射の用途に応じて最適な横溝を付けるようにしてもよい。

また横溝の長さと配置場所によっても紫外線の放出具合を調節することができる。

例えば、図３（Ｂ）に示すように、光ファイバーのクラッド（外層）を一周するように横溝２３０をつけてもよい。このようにすると光ファイバーの外周の周り３６０度の方向に紫外線を放出させることができる。

また横溝としてクラッドの一部を切り取る際の角度θによって溝の周りの紫外線照射範囲を調節することができる。

図４は横溝の幅と長さ（角度）と紫外線の照射範囲について説明するための図である。

例えば、図４に示すように光ファイバーのクラッド（外層）２５０の一部に横溝２４０をつけてもよい。このようにすると、光ファイバの周りの所定範囲２２０に紫外線を放出させることができる。

ここにおいて横溝の幅ｌ１と長さｌ２を適宜設定することにより、紫外線の照射範囲を調節することができる。

なお紫外線自体も活性酸素を発生させるが、酸化チタンや白金の合金物に当てるとより一層活性酸素を発生させ、物質を破壊する力や殺傷力が増す。従って図１６（Ａ）（Ｂ）に示すようにこの光ファイバーの横溝２３０の淵２７０や底２７２やクラッドの内壁２７４に酸化チタンや白金化合物を塗布してより一層の性能アップを図るようにしてもよい。

図５（Ａ）〜（Ｄ）は、前記光ファイバーのクラッドを、軸方向に沿って所定の幅で所定の長さだけ取りさってコアを露出させた横溝として露出部を形成する場合について説明するための図である。

図５（Ａ）に示すように、光ファイバー３００のクラッドに光ファイバー３０２の軸方向３０２に沿って、所定の幅ｌ３で所定の長さｌ４の縦溝３１０をあける。

すると図５（Ｂ）に示すように、光ファイバー３００のクラッド（外層）３５０にあけられた縦溝（例えば３３０）からコア（内層）３６０の一部が露出し、露出部分から紫外線が放出される（３２０参照）ので殺菌消毒用に使用することができる。

ここで光ファイバーを光ファイバー殺菌消毒装置に配置する際や光ファイバー殺菌消毒装置を設定する際に、横溝を向ける方向を調整することで、紫外線を照射する方向を調節することができる。

ここで横溝を設ける位置（例えば軸方向にどのような位置にあるか）によっても紫外線の放出位置を調節することができる。従って殺菌照射の用途に応じて最適な位置に縦溝を付けるようにしてもよい。

例えば、図５（Ｃ）に示すように縦溝３３２を設ければ３２２付近が紫外線の放出位置となり、また図５（Ｄ）に示すように縦溝３３４を設ければ３２４付近が紫外線の放出位置となる。

なお紫外線自体も活性酸素を発生させるが、酸化チタンや白金の合金物に当てるとより一層活性酸素を発生させ、物質を破壊する力や殺傷力が増す。従って図１７に示すようにこの光ファイバーの縦溝２３０の淵３７０や底３７２やに酸化チタンや白金化合物を塗布してより一層の性能アップを図るようにしてもよい。

また３８０に示すように酸化チタンや白金化合物を光ファイバーの外周にそってらせん状に塗布するようにしてもよい。

図１３は、前記光ファイバーのクラッドを、外周に沿って所定の幅で所定の長さだけらせん状に取りさってコアを露出させたらせん状の溝として露出部を形成する場合について説明するための図である。

同図に示すように、光ファイバー９００のクラッドに光ファイバー外周に沿って、所定の幅ｌ５で所定の長さのらせん上の溝９１０をあける。

このようにすると、光ファイバー９００のクラッド（外層）９５０にあけられたらせん上の溝９３０からコア（内層）９６０の一部が露出し、露出部分から紫外線が放出されるので殺菌消毒用に使用することができる。しかも光ファイバーの周り３６０度方向に紫外線を照射可能であるため、１本の光ファイバーで光ファイバーの周り３６０度を殺菌消毒可能となる。

図６（Ａ）（Ｂ）は、複数の光ファイバーを組み合わせてパネルの上に配置した光ファイバー殺菌消毒装置の一例である。

例えば図６（Ａ）に示すように紫外線発生部４１０と複数の光ファイバー４２０−１、４２０−２、４２０−３、・・をパネル４３０上に配置してパネル式の光ファイバー殺菌消毒装置４００を構成するようにしてもよい。

ここで例えば４２０−１、４２０−２、４２０−３に示すように、縦溝の設けられた位置の異なる光ファイバー（紫外線照射位置の異なる光るファイバー）を組み合わせるようにしてもよい。組み合わせのパターンによって、紫外線の照射範囲の調整を行うことができる。

また複数の光ファイバーを組み合わせる場合には、複数の光ファイバーが、パネル上に一列に平行に配置されるようにしてもよい。

また紫外線発生部は図６（Ａ）に示すように蛍光灯型の光源４１０を用いてもよいし、図６（Ａ）に示すように蛍光灯型の光源４１２を用いてもよい。

またパネル４３０に酸化チタンや白金化合物を塗布してより一層の性能アップを図るようにしてもよい。

図７は、紫外線発生部について説明するための図である。

紫外線発生部３０は、紫外線光源３２と反射板、反射鏡３４を含む。ここで反射板、反射鏡３４は反射した紫外線が光ファイバーの断面に集光するように設置し、紫外線光源３２から放射される紫外線を反射板、反射鏡３４で光ファイバー２０のほうに誘導する。

紫外線光源は例えば紫外線ランプ等で構成することができる。

ここで紫外線の分類としては、近紫外線（３２０ｎｍ〜４００ｎｍ）→ＵＶ−Ａ、紫外線（２８０ｎｍ〜３２０ｎｍ）→ＵＶ−Ｂ、極遠紫外線（１０ｎｍ〜２８０ｎｍ）→ＵＶ−Ｃの３種類がある。

紫外線発生部はこれらのいずれか１種類の紫外線を発生させるように構成してもよいし、複数の種類の紫外線を組み合わせて、又は切り替えて発生させるようにしてもよい。

図１８は、複数の紫外線光源を持つ紫外線発生部を示した図である。紫外線光源１（３２−１）と紫外線光源２（３２−２）は、波長の異なる紫外線を発生させる紫外線光源であり、それらを組み合わせて又は切り替えて紫外線を発生させるようにしてもよい。なお光源の数は２つに限られず波長の違いによって複数もたせるようにしてもい。

なお上記のうち最も殺菌力が強いのがＵＶ−Ｃであり、通常は上空のオゾン層で吸収され地上には届かないのであるが、防虫、防菌のために人工的に発生させるのであればＵＶ−Ｃが有効であるため、紫外線発生部でＵＶ−Ｃを発生させるようにしてもよい。このようにするとこの波長の紫外線を避けて生活するゴキブリやダニなどの生物の害虫駆除に効果的である。

また光ファイバーに送り込む紫外線の波長を１８５ｎｍにすると、この波長の紫外線は空気中に「オゾン」を発生させるため、ゴキブリが仲間同士で連絡を取り合うために分泌する「フェロモン」を分解してしまうため、ゴキブリが近寄らなくなる。従って紫外線発生部で波長を１８５ｎｍの紫外線を発生させるようにしてもよい。

図８は接続部について説明するための図である。

１本または複数の光ファイバー２０−１〜２０−３と紫外線発生部３０との接続部５０にフレキシブルジョイント５２−１〜５２−３を設けるようにしてもよい。このようにすることで、光ファイバー２０−１〜２０−３の角度調節が自由になる。

図９は接続部の他の例について説明するための図である。

１本または複数の光ファイバー２０−１〜２０−５と紫外線発生部３０との接続部５０を曲面にしてもよい。例えば図９に示すように半球面にしても良いし、全球面（図示せず）にしてもよい。

このように接続部５０を曲面として形成すると、同時に多方向に光ファイバーを接続させやすい。

図１０は、本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置の光ファイバーの他の構成例について説明するための図である。図１０に示すように光ファイバー６００を曲げた状態で光ファイバー殺菌消毒装置に設定するようにしてもよい。このようにすると曲がった部分６１０−１〜６１０−１１から紫外線が外部に漏れるので、殺菌消毒に用いることができる。

なお光パイバー６００の回りに酸化チタンや白金化合物を塗布したり、酸化チタンや白金化合物を塗布した面をおいてより一層の性能アップを図るようにしてもよい。

図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置の洗濯機への適用例を示した図である。

図１１（Ａ）は、１本の光ファイバー７２０を含む本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置７１０であり、図１１（Ｂ）は前記光ファイバーの露出部の断面図であり、図１１（Ｃ）は、本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置７２０を組み込んだ洗濯機７３０の平面図であり、図１１（Ｄ）は、本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置７２０を組み込んだ洗濯機７３０の側面図である。

図１１（Ｂ）に示すように、光ファイバーのクラッド（外層）に光ファイバーの外周の１／４の長さを有する横溝（α＝９０度に対応する外周を切り取った横溝）を入れると、光ファイバーの周りの９０度の範囲に紫外線を照射することができる。

そして図１１（Ｃ）に示すように、洗濯機の四隅に本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置７１０−１〜７１０−４を配置することにより、図１１（Ｄ）に示すように洗濯槽７４０の裏側に紫外線を照射することができる。

なお洗濯機の内側の底面部分に例えば図６に示したシート状の光ファイバー殺菌消毒装置を配置することで、洗濯槽７４０の底面部分に満遍なく紫外線を照射することができる。

ここで紫外線として極遠紫外線（１０ｎｍ〜２８０ｎｍ）→ＵＶ−Ｃが有効であるため、紫外線発生部でＵＶ−Ｃを発生させるようにしてもよい。このようにするとこの波長の紫外線を避けて生活するゴキブリやダニなどの生物の害虫駆除に効果的である。

また光ファイバーに送り込む紫外線の波長を１８５ｎｍにすると、この波長の紫外線は空気中に「オゾン」を発生させるため、ゴキブリが仲間同士で連絡を取り合うために分泌する「フェロモン」を分解してしまうため、ゴキブリが近寄らなくなる。従って紫外線発生部で波長を１８５ｎｍの紫外線を発生させるようにしてもよい。

なお本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置の組み込みは電気洗濯機に限られず、例えば食器洗い機、冷蔵庫、レンジ、ミキサー、エアコンなどの家電製品でも良いし、電気製品以外に組み込む場合でもよい。

図１２は、本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置の家屋への適用例を示した図である。

例えばビルや家屋８３０の屋根裏８３２、天井裏８３８、床下８３４やユニットバス８３６の周りや隙間に、本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置を配置することにより、これらの箇所の殺菌消毒を行うことができる。

ここで紫外線として極遠紫外線（１０ｎｍ〜２８０ｎｍ）→ＵＶ−Ｃが有効であるため、紫外線発生部でＵＶ−Ｃを発生させるようにしてもよい。このようにするとこの波長の紫外線を避けて生活するゴキブリやダニなどの生物の害虫駆除に効果的である。

また光ファイバーに送り込む紫外線の波長を１８５ｎｍにすると、この波長の紫外線は空気中に「オゾン」を発生させるため、ゴキブリが仲間同士で連絡を取り合うために分泌する「フェロモン」を分解してしまうため、ゴキブリが近寄らなくなる。従って紫外線発生部で波長を１８５ｎｍの紫外線を発生させるようにしてもよい。

図１９は、本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置を家具やキッチン調度品などの壁際の狭い部分に設置する例を示した図である。

光ファイバー殺菌消毒装置の中心８５０を壁際の角に、３本の光ファイバー８６０−１、８６０−２、８６０−３をそれぞれ壁際の角で直交する３軸にそって配置することにより、台所や浴室や屋根裏や床下や、家具や調度品の裏等の殺菌消毒を行うことができる。

ここで紫外線として極遠紫外線（１０ｎｍ〜２８０ｎｍ）→ＵＶ−Ｃが有効であるため、紫外線発生部でＵＶ−Ｃを発生させるようにしてもよい。このようにするとこの波長の紫外線を避けて生活するゴキブリやダニなどの生物の害虫駆除に効果的である。

また光ファイバーに送り込む紫外線の波長を１８５ｎｍにすると、この波長の紫外線は空気中に「オゾン」８７０を発生させるため、ゴキブリが仲間同士で連絡を取り合うために分泌する「フェロモン」を分解してしまうため、ゴキブリが近寄らなくなる。従って紫外線発生部で波長を１８５ｎｍの紫外線を発生させるようにしてもよい。

２．携帯型害虫駆除装置
次に本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置用いて実現した携帯型害虫駆除装置について説明する。

紫外線を避ける『負の走光性』を持つ生物がいる反面、紫外線に集まってくる『正の走光性』を持つ生物も多い。特に昆虫の類は正の走光性を持つものが多くこの性質を利用した捕虫器や殺虫器も開発されている。

そのメカニズムは紫外線ランプの回りに１０００Ｖから１５００Ｖの高電圧をかけた金属線が張られていてこの線に接触した昆虫は感電死する仕掛けになっている。

しかしこの装置は紫外線ランプが１００Ｖの家庭用電源や１２Ｖの車用電源を使用しなければならないという難点がある。従っていつでもどこでも携帯するのは不可能である。

一方、乾電池を利用して１０００Ｖ以上の電圧をかける完全携帯型『捕中器』『殺虫器』は開発されている。例えばテニスラケット型などは振り回すことにより、一見、飛んでいる虫を捕らえるのに適しているようであるが、飛び回ったり、逃げ回る虫を追いかける形となり持続させて、多くの昆虫を処理するのには大変な労力が必要になってくるし、必ずしも効率的な方法とはいえない。

図１４は、本実施の形態の携帯型害虫駆除装置について説明するための図である。

本実施の形態の簡易害虫駆除装置５００は、携帯式電源部５１０に接続され、電源から供給される電力によって紫外線を発生させる図示しない紫外線発生部と、前記紫外線発生部に接続され、紫外線発生部で発生した紫外線を伝搬する光ファイバー５２０と、携帯式電源部５１０に接続され、電源から供給される電力によって高電圧を発生させる図示しない高電圧発生部と、前記高電圧発生部に接続され高電圧を伝導する伝導線５３０−１、５３０−２、５３０−３で構成される高電圧伝導部を含む。

把持部５６０は、使用者が使用時に持つ（握る）部分であり、この内部に電源部３１０、図示しない市紫外線発生部や高電圧発生部を内蔵するようにしてもよい。

光ファイバー５２０は、紫外線を通すコアと、コアの周りに皮膜上に形成されたクラッドとを含み、前記クラッドには、コアの一部を露出させ紫外線を外部に放射するための露出部が形成され、前記高電圧伝導部は、前記伝導線５３０−１、５３０−２、５３０−３が前記光ファイバー５２０又は前記露出部の回り又は近傍を通るように配置され、露出部から放射された紫外線に集まってきた虫が高電圧のかかった伝導線に接触しやすいように
なお光ファイバー５２０は複数の光ファイバーの集合として構成してもよい。

複数の光ファイバーを組み合わせることで、より広範囲に必要かつ十分な紫外線を照射することが可能になる。

ここにおいて一つの紫外線発生部で発生させた紫外線を複数の光ファイバーに分配するようにしてもよいし、各光ファイバー毎に対応する紫外線発生部を設けるようにしてもよい。

紫外線発生部は例えば紫外線ランプ等で構成することができる。

また光ファイバー５２０は光の屈折率の異なるコアとクラッドで構成される。ここでコアは高い屈折率の領域で指定される光ファイバーの導光部分であり、クラッドはコアの周囲に皮膜状に形成され、コアよりも低い屈折率を有している。

なお光ファイバー５２０は、屈折率がファイバーの半径方向に不連続的に変化して全反射により光を伝えるクラッド型光ファイバー（例えばステップインデックス光ファイバー）でもよいし、屈折率が連続的に変化して屈折により光を伝える収束型光ファイバー）例えばグレーディットインデックス光ファイバー）でもよい。

また光ファイバーの材質は、ガラスでもよいし、プラスティックでもよいし、その他のものでもよい。

ここで光ファイバーは直線のスティック状に形成し、露出部を設ける。

露出部は、１つでもよいし、複数でもよい。また例えば溝状に連続的に形成されていても良いし、不連続に形成されていてもよい。

露出部は、例えば光ファイバーの外周に切り込みを入れたり、傷をつけたり、切り取ったり、穴をあけたり、溝をつけたり、切り込みを入れたりすることで形成可能である。

この場合、クラッド部分のみに切り込みを入れたり、傷をつけたり、切り取ったり、穴をあけたり、溝をつけたりする場合でもよいし、クラッド及びコアの一部に切り込みを入れたり、傷をつけたり、切り取ったり、穴をあけたり、溝をつけたりする場合でもよい。

電源部５１０は、乾電池又は充電バッテリー等の携帯電源を使用することができる。

高電圧発生部は変圧器等により実現することができる。

高電圧伝導部を構成する伝導線は、例えば金属線、カーボン線などにより実現することができる。

本発明によれば、クラッドに露出部を設けるという簡易な構成で、露出部から紫外線を放射させ、光ファイバーから出た光が虫を集め、集まってきた虫は高電圧のかかった伝導線に接触して感電死する。

光ファイバーを利用すると消費電力も極めて少なくて済むので乾電池電源で十分に対応できる。また、軽量であるためにアウトドアから室内のいたるところでの使用を可能にしている。

また前記高電圧伝導部の伝導線の回りにプロテクター５４０が設けられていることを特徴とする。

このようにすると高電圧伝導部の伝導線５３０−１、５３０−２、５３０−３に人が誤って触れないよう安全性を確保することができる。

なおスイッチ５１２は押したときだけ通電するものと、入切のみのスイッチ、あるいは両者の併用でも良い。

図２０（Ａ）（Ｂ）は、本実施の形態の携帯型害虫駆除装置の他の例について説明するための図である。

図２０（Ａ）（Ｂ）の携帯型害虫駆除装置５００’−１は、所定の仮想面（ここでは長方形の面）の外枠を構成する本体フレーム５６０と前記本体フレームに接続された把持部５５０を含む。

把持部５５０の内部には、図示しない電源部、紫外線発生部、高電圧発生部等を含む。
み、
複数の光ファイバー５２０−１、５２０−２，・・・は前記本体フレーム５６０の内側の所定の仮想面上に所定の間隔で配置されている。複数の光ファイバー５２０−１、５２０−２，・・・は、本体フレーム５６０の内側に所定の間隔で例えば平行に配置されていてもよいし、格子状に配置されていても良いし、扇型を形成するように放射状に配置されていてもよい。

また本体フレームは、矩形（長方形や正方形を含む）でもよいし、扇型でもよいし、円形（楕円形やテニスのラケットのような形状）でもよい。

前記光ファイバー５２０−１、５２０−２，・・・又は前記露出部の回り又は近傍を通るように配置された前記伝導線５３０−１、５３０−２，・・・は、例えば図２０（Ａ）に示すように光ファイバー５２０−１、５２０−２，・・・と平行して配置されていてもよいし、例えば図２０（Ｂ）に示すように光ファイバー５２０−１、５２０−２，・・・と直交して配置されていてもよい。

このようにするとより効率よく害虫を集めることができる。

以上本発明を適用した好適な実施の形態について説明してきたが、本発明の適用は上述した実施例に限定されない。

本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置は、様々な場所や物の殺菌消毒に用いることができる。そして本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置の形状や大きさは殺菌消毒対象に応じて適宜決定することができる。

例えば本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置は、家具、機械、機器、装置などを殺菌消毒するための物でもよく、この場合、これらの「隙間」や「空間」に配置するのに適した形状や大きさに設計するとよい。

また例えば本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置は、衣類内側及び内部、靴類の内側、スポーツや家事に用いる用具等の内部を殺菌消毒するための物でもよい。例えば衣類を掛けるハンガーに本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置を装着するようにしてもよい。

また例えば本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置は、動植物（人間でもよい）の内部又は内部空間の殺菌消毒を行うための物でもよい。

また例えば本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置は、チューブや配管類の内部の殺菌消毒を行うための物でもよい。

また例えば本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置は、ポット、急須、哺乳瓶などを含む食器類の殺菌消毒を行うための物でもよい。

また例えば本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置は、台所、調理場、調理器具の殺菌消毒を行うための物でもよい。

また例えば本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置は、医療器具、衛生用具の殺菌消毒を行うための物でもよい。

また例えば本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置を、水の中につけることにより水の殺菌に使え、オゾン水も生み出すことができる。

図１（Ａ）（Ｂ）は本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置の構成について説明するための図である。 図２（Ａ）（Ｂ）は、光ファイバーのクラッドに穴をあけて露出部を形成する場合について説明するための図である。 図３（Ａ）（Ｂ）は、光ファイバーのクラッドを外周に沿って所定の幅で所定の長さだけ取りさってコアを露出させた横溝として露出部を形成する場合について説明するための図である。 図４は横溝の幅と長さ（角度）と紫外線の照射範囲について説明するための図である。 図５（Ａ）〜（Ｄ）は、前記光ファイバーのクラッドを、軸方向に沿って所定の幅で所定の長さだけ取りさってコアを露出させた横溝として露出部を形成する場合について説明するための図である。 図６（Ａ）（Ｂ）は、複数の光ファイバーを組み合わせてパネルの上に配置した光ファイバー殺菌消毒装置の一例である。 図７は、紫外線発生部について説明するための図である。 図８は接続部について説明するための図である。 図９は接続部の他の例について説明するための図である。 図１０は、本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置の光ファイバーの他の構成例について説明するための図である。 図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置の洗濯機への適用例を示した図である。 図１２は、本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置の家屋への適用例を示した図である。 図１３は、前記光ファイバーのクラッドを、外周に沿って所定の幅で所定の長さだけらせん状に取りさってコアを露出させたらせん状の溝として露出部を形成する場合について説明するための図である。 図１４は、本実施の形態の携帯型害虫駆除装置について説明するための図である。 図１５は光ファイバーの穴の淵や底に酸化チタンや白金化合物を塗布してより一層の性能アップを図る構成を示した図である。 図１６は光ファイバーの横溝の淵や底に酸化チタンや白金化合物を塗布してより一層の性能アップを図る構成を示した図である。 図１７は光ファイバーの縦溝の淵や底に酸化チタンや白金化合物を塗布してより一層の性能アップを図る構成を示した図である。 図１８は、複数の紫外線光源を持つ紫外線発生部を示した図である。 図１９は、本実施の形態の光ファイバー殺菌消毒装置を家具やキッチン調度品などの壁際の狭い部分に設置する例を示した図である。 図２０（Ａ）（Ｂ）は、本実施の形態の携帯型害虫駆除装置の他の例について説明するための図である。

符号の説明

１０ 光ファイバー殺菌消毒装置
２０ 光ファイバー
３０ 紫外線発生部
３２ 紫外線光源
３４ 反射板、反射鏡
４０ 電源部
５０ 接続部
５２−１〜５２−３ フレキシブルジョイント
１００ 光ファイバー
１１０ 穴
１５０ クラッド
１６０ コア
２００ 光ファイバー
２１０ 横溝
２５０ クラッド
２６０ コア
３００ 光ファイバー
３１０ 縦溝
３５０ クラッド
３６０ コア
４００ 光ファイバー殺菌消毒装置
４１０ 紫外線発生部
４１２ 紫外線発生部
４２０−１〜４２０−３ 光ファイバー
４３０ パネル
５００ 携帯型害虫駆除装置
５１０ 電源部
５１２ スイッチ
５２０ 光ファイバー
５３０−１、５３０−２、５３０−３ 伝導線
５４０ プロテクタ
６００ 光ファイバー
６１０−１〜６１０−１１ 光ファイバーが曲がった部分

Claims (12)

1. 電源部に接続され、電源から供給される電力によって紫外線を発生させる紫外線発生部と、
   前記紫外線発生部に接続され、紫外線発生部で発生した紫外線を伝搬する光ファイバーとを含み、
   前記光ファイバーは、
   紫外線を通すコアと、コアの周りに皮膜上に形成されたクラッドとを含み、
   前記クラッドには、コアの一部を露出させ紫外線を外部に放射するための露出部が形成され、露出部から放射される紫外線によって殺菌消毒を行うことを特徴とする光ファイバー殺菌消毒装置。
2. 請求項１において、
   前記露出部が、
   前記光ファイバーのクラッドに設けられた１又は複数の穴として形成されていることを特徴とする光ファイバー殺菌消毒装置。
3. 請求項１乃至２のいずれかにおいて、
   前記露出部が、
   前記光ファイバーのクラッドを、外周に沿って所定の幅で所定の長さだけ取りさってコアを露出させた横溝として形成されていることを特徴とする光ファイバー殺菌消毒装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記露出部が、
   前記光ファイバーのクラッドを、軸方向に沿って所定の幅で所定の長さだけ取りさってコアを露出させた横溝として形成されていることを特徴とする光ファイバー殺菌消毒装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記露出部が、
   前記光ファイバーのクラッドを、外周に沿って所定の幅で所定の長さだけらせん状に取りさってコアを露出させたらせん状の溝として形成されていることを特徴とする光ファイバー殺菌消毒装置。
6. 電源部に接続され、電源から供給される電力によって紫外線を発生させる紫外線発生部と、
   前記紫外線発生部に接続され、紫外線発生部で発生した紫外線を伝搬する光ファイバーとを含み、
   前記光ファイバーは、
   紫外線を通すコアと、コアの周りに皮膜上に形成されたクラッドとを含み、少なくとも１又は複数の箇所で曲げた状態で設定され、曲げた部分から放射される紫外線によって殺菌消毒を行うことを特徴とする光ファイバー殺菌消毒装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかにおいて、
   前記光ファイバーを複数含むことを特徴とする光ファイバー殺菌消毒装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかにおいて、
   前記光ファイバーと紫外線発生部の接続部に、光ファイバーの軸の向きを変更する手段を含むことを特徴とする光ファイバー殺菌消毒装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかにおいて、
   前記複数の光ファイバーが放射状に配置されていることを特徴とする光ファイバー殺菌消毒装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかにおいて、
    前記複数の光ファイバーが１列に平行に配置されていることを特徴とする光ファイバー殺菌消毒装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれかにおいて、
    前記複数の光ファイバーがパネル上に配置されていることを特徴とする光ファイバー殺菌消毒装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれかにおいて、
    前記紫外線発生部が、
    異なる波長の紫外線を発生させる複数の光源を含むことを特徴とする光ファイバー殺菌消毒装置。

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