JP6063424B2 - 紫外線照射空気殺菌装置 - Google Patents

Description

本願の発明は、紫外線ランプから放射される、殺菌線と呼ばれる波長の紫外線で、紫外線ランプの周りの空気を殺菌する紫外線照射空気殺菌装置に関する。
この装置は、殺菌する空気が流れるダクトの中心部の軸方向に、紫外線ランプを備え、該紫外線ランプの周りに、平行に配置された複数枚の導風板の組を２組と、第１組の導風板と第２組の導風板との間を、空気の流出入口となる部分を残して、部分的に仕切る複数枚の仕切り板と、を備えていて、空気が、紫外線ランプの周りを螺旋状に流れて行く構造を有している。

殺菌線と呼ばれる波長の紫外線で殺菌する場合の殺菌効果は、殺菌線照度（単位面積当たりのワット数：Ｗ／ｍ２）と照射時間（秒）の積である、殺菌線量（単位面積当たりのジュール数：Ｊ／ｍ２）で決まる。
したがって、強い殺菌力を得ようとすると、出力の大きい紫外線ランプを用いるか、紫外線照射時間を長くする必要がある。

出力の大きな紫外線ランプは、電力使用量が多いという問題がある。
また、紫外線照射時間を長くするためには、１つの方法として、長い紫外線ランプを使用し、紫外線の照射を受けながら通過する空気の流路を長くするという方法があるが、この場合、装置が大きくなるという問題がある。
他の方法として、空気の流速を遅くして、紫外線の照射を受けながら通過する時間を長くするという方法があるが、この場合、空気の流量が少なくなるため、殺菌できる空気の量が少なくなるという問題がある。

この様な問題を解決するために、特開２０１１―１８３１２６号公報（特許文献１）に記載されているような、空気の吸い込み口に案内羽根を備え、これで吸い込んだ空気を旋回する渦流にして、紫外線ランプの周りを回転させながら、紫外線照射領域を通過させることにより、空気の流路を長くし、紫外線照射時間を長くする方法が提案されている。

しかしながら、この構造では、案内羽根で空気を旋回流にするためには、案内羽根を通過する空気の流速が速くなければならない。そうすると、空気の流路が長くなるとはいえ、流速も速くなるので、紫外線照射時間が短くなってしまう。
さらに、吸入する空気の流速を下げ、案内羽根を通過する空気の流速を落とすと、空気に十分な旋回力を与えることができず、紫外線照射領域の最後まで旋回流を維持することができず、結果的に空気の流路が短くなってしまうという問題がある。

特開２０１１―１８３１２６号公報

本願の発明は、従来の紫外線照射空気殺菌装置が有する前記のような問題点を解決して、コンパクトで、殺菌する空気の流速が、低速から高速まで、広い流速の範囲で効率良く殺菌できる、紫外線照射空気殺菌装置を提供することを課題とする。

前記のような課題は、本願の特許請求の範囲の各請求項に記載された次のような発明により解決される。
すなわち、その請求項１に記載された発明は、紫外線ランプを用いて、空気を殺菌する紫外線照射空気殺菌装置において、殺菌する空気が流れるダクトを有し、前記紫外線ランプが、前記ダクトの中心部に、その軸方向に沿って設けられ、前記ダクトは、ダクトの軸方向の中心線を含む分割平面で、２分割され、２分割された前記ダクトの内部のそれぞれの空間に、複数枚の平板からなる導風板が、隣り合う導風板間に所定の間隔を置いて、平行に配置されて設けられ、しかも、２分割された前記ダクトの内部の一方の空間に設けられた、複数枚の前記導風板の第１組は、それぞれの導風板が、前記分割平面に直交する平面に対して、角度αをもって斜めに配置されて設けられ、２分割された前記ダクトの内部の他方の空間に設けられた、複数枚の前記導風板の第２組は、それぞれの導風板が、前記分割平面に直交する平面に対して、角度マイナスαをもって斜めに配置されて設けられ、かつ、前記第１組の複数枚の導風板と前記第２組の複数枚の導風板とは、これらを、前記分割平面を正面視する方向から見ると、複数のＸ字が連なるようにして配置されて設けられており、前記分割平面上であって、前記第１組の複数枚の導風板と前記第２組の複数枚の導風板とによって形成される複数の菱形の空間の各々の、前記紫外線ランプを避けた両側の空間部分には、それぞれ仕切り板が設けられて、これにより、前記ダクトの内部の前記紫外線ランプの周りの空間を、ファンにより送られた空気が、螺旋状に回転しながら流れて行くようにされていることを特徴とする紫外線照射空気殺菌装置である。

また、その請求項２に記載された発明は、複数枚の前記仕切り板の各々は、前記第１組の複数枚の導風板のいずれか又は前記第２組の複数枚の導風板のいずれかと一体に折曲形成されていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射空気殺菌装置である。

また、その請求項３に記載された発明は、前記ダクトと、前記第１組の複数枚の導風板と、前記第２組の複数枚の導風板と、複数枚の前記仕切り板とが、アルミ等の紫外線を反射する材料で製作されて、前記紫外線ランプからの紫外線を反射するようにされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の紫外線照射空気殺菌装置である。

さらに、その請求項４に記載された発明は、２分割された前記ダクトの内部のそれぞれの空間であって、前記ダクトの入口側の、吸入用ファンが設置される位置の直ぐ後流側の空間部分及び前記ダクトの出口側の、吸出用ファンが設置される位置の直ぐ上流側の空間部分に、平板からなる１枚ないし複数枚の、長短２種類の遮光板が、前記ダクトの軸方向と直交する方向に指向し、かつ、軸方向に隣り合う遮光板間に所定の間隔を置いて、空気の蛇行流路が形成されるような態様にして、それぞれ設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の紫外線照射空気殺菌装置である。

また、その請求項５に記載された発明は、２分割された前記ダクトは、前記分割平面の位置において、開閉自在にされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の紫外線照射空気殺菌装置である。

また、その請求項６に記載された発明は、紫外線ランプを用いて、空気を殺菌する紫外線照射空気殺菌装置において、殺菌する空気が流れるダクトを有し、前記紫外線ランプが、前記ダクトの中心部に、その軸方向に沿って設けられ、前記ダクトは、ダクトの軸方向の中心線を含む分割平面で、２分割され、２分割された前記ダクトの内部のそれぞれの空間に、複数枚の平板からなる導風板が、隣り合う導風板間に所定の間隔を置いて、平行に配置されて設けられ、しかも、２分割された前記ダクトの内部の一方の空間に設けられた、複数枚の前記導風板の第１組は、それぞれの導風板が、前記分割平面に直交する平面に対して、角度αをもって斜めに配置されて設けられ、２分割された前記ダクトの内部の他方の空間に設けられた、複数枚の前記導風板の第２組は、それぞれの導風板が、前記分割平面に直交する平面に対して、角度マイナスαをもって斜めに配置されて設けられ、かつ、前記第１組の複数枚の導風板と前記第２組の複数枚の導風板とは、これらを、前記分割平面を正面視する方向から見ると、複数のＸ字が連なるようにして配置されて設けられて、これにより、前記ダクトの内部の前記紫外線ランプの周りの空間を、ファンにより送られた空気が、略螺旋状に回転しながら流れて行くようにされている、ことを特徴とする紫外線照射空気殺菌装置である。

本願の発明は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
本紫外線照射空気殺菌装置は、その装置内に、殺菌する空気が流れるダクトを有し、紫外線ランプが、前記ダクトの中心部に、その軸方向に沿って設けられ、前記ダクトは、ダクトの軸方向の中心線を含む分割平面で、２分割され、２分割されたダクトの内部のそれぞれの空間に、複数枚の平板からなる導風板が、隣り合う導風板間に所定の間隔を置いて、平行に配置されて設けられ、しかも、２分割されたダクトの内部の一方の空間に設けられた、複数枚の導風板の第１組は、それぞれの導風板が、分割平面に直交する平面に対して、角度αをもって斜めに配置されて設けられ、２分割されたダクトの内部の他方の空間に設けられた、複数枚の導風板の第２組は、それぞれの導風板が、分割平面に直交する平面に対して、角度マイナスαをもって斜めに配置されて設けられ、かつ、第１組の複数枚の導風板と第２組の複数枚の導風板とは、これらを、分割平面を正面視する方向から見ると、複数のＸ字が連なるようにして配置されて設けられており、分割平面上であって、第１組の複数枚の導風板と第２組の複数枚の導風板とによって形成される複数の菱形の空間の各々の、紫外線ランプを避けた両側の空間部分には、それぞれ仕切り板が設けられている。このような構成が採られたことによって、ダクト内を流れる空気が、紫外線ランプの周りを、確実に螺旋状に回転しながら流れるため、空気の流路が長くなり、短い紫外線ランプであっても、紫外線の照射時間が長くなり、紫外線による殺菌力を増すことができる。

また、前記空気の螺旋流は、前記２組の複数枚の導風板（第１組の複数枚の導風板と第２組の複数枚の導風板）と、前記複数枚の仕切り板とによって形成された通路を通過することにより発生するので、空気の流速が速い時はもちろん、流速が遅い時でも、確実に螺旋状に旋回して流れて行くので、空気の流速、すなわち、装置で殺菌処理する空気の流量の可変範囲を大きくすることができる。

また、前記空気の螺旋流は、前記のとおり、２組の複数枚の導風板と、複数枚の仕切り板とによって発生、形成されるが、これらの板は、いずれも平板で構成されており、しかも、複数枚の仕切り板の各々は、第１組の複数枚の導風板のいずれか又は第２組の複数枚の導風板のいずれかと一体に折曲形成される。すなわち、両種の板とも、１枚の板から一体に切り出し、折り曲げて形成される、という簡単な構造であるため、従来からある、曲面で螺旋状に形成された導風板と比べ、ダクトの断面形状が、円形であっても、矩形であっても、容易にかつ安価に製作できる。

さらに、ダクトと、２組の複数枚の導風板と、複数枚の仕切り板とが、アルミ板等の紫外線を反射する材料で構成されているため、ダクト内を通過する空気に対し、紫外線ランプからの直接照射光だけでなく、ダクトと、２組の複数枚の導風板と、複数枚の仕切り板とからの反射紫外線光をも照射することができるので、殺菌力を増すことができる。

また、殺菌線と呼ばれる紫外線光は、人体にも有害であるが、ダクトへの空気の入口と出口の近傍部分に遮光板を設けたことにより、有害な紫外線光がダクト外へ漏れ出ることを防いで、安全に使用することができる。

また、前記のごとく、２組の複数枚の導風板が、ダクトの軸方向の中心線を含む分割平面によって２分割された空間の、それぞれの空間に備えられているので、分割平面の位置で、ダクトを分割し開閉することができるため、ダクト内の保守点検が容易になる。例えば、ダクトの中心部に配置された紫外線ランプの交換が容易にできる。

さらに、前記した、仕切り板を備えるタイプの紫外線照射空気殺菌装置から仕切り板が除去されてなる、仕切り板を備えないタイプの紫外線照射空気殺菌装置においても、ダクト内を流れる空気が、紫外線ランプの周りを、略螺旋状に回転しながら流れるため、空気の流路が比較的長くなり、短い紫外線ランプであっても、紫外線の照射時間が比較的長くなり、紫外線による殺菌力を増すことができる。また、空気の流速が速い時はもちろん、流速が遅い時でも、略螺旋状に旋回して流れて行くので、空気の流速、すなわち、装置で殺菌処理する空気の流量の可変範囲を比較的大きくすることができる。その他、前記した、仕切り板を備えるタイプの本紫外線照射空気殺菌装置が奏する効果と同様の効果を奏することができる。
また、仕切り板を備えるタイプの本紫外線照射空気殺菌装置と比較して、コストを低減することができる。

本願の発明の一実施例の紫外線照射空気殺菌装置の外観図である。 同紫外線照射空気殺菌装置の、上カバーを開いた状態の斜視図である。 同紫外線照射空気殺菌装置の、上カバーと上部ダクトとを開いた状態の斜視図である。 同紫外線照射空気殺菌装置の、上部ダクト内に配置される複数枚の導風板の斜視図である。 同紫外線照射空気殺菌装置の、下部ダクト内に配置される複数枚の導風板の斜視図である。 同紫外線照射空気殺菌装置の、上下ダクト内にそれぞれ配置される複数枚の導風板を組み合わせた場合の、それら複数枚の導風板の相対位置関係を示す斜視図である。 同紫外線照射空気殺菌装置の、ダクト内を上方から見た図である。 同紫外線照射空気殺菌装置の、ダクト内を斜め上方から見た斜視図である。 同紫外線照射空気殺菌装置の、ダクト内の空気の流れを示す図である。 仕切り板を備えないタイプの紫外線照射空気殺菌装置の、図６と同様の図である。 同仕切り板を備えないタイプの紫外線照射空気殺菌装置の、図７と同様の図である。

（実施例）
次に、本願の発明の紫外線照射空気殺菌装置の一実施例を、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
本実施例の紫外線照射空気殺菌装置は、装置内のダクトの中を流れる空気に、紫外線ランプで発生した、殺菌線と呼ばれる紫外線光を照射して、空気の殺菌を行う装置である。

（全体の構造のあらまし）
本実施例の紫外線照射空気殺菌装置（以下、単に「殺菌装置」とも言う。）１は、図１に示されるように、装置の上カバー１２に設けられた吸気口２から外の空気を吸い込み、殺菌装置１内で殺菌した空気を、同じく上カバー１２に設けられた吹き出し口３から吹き出すようになっている。

図２は、殺菌装置１の上カバー１２を開いた状態を示し、装置内部の、ダクト４とファン５の配置を示している。
本実施例において、ダクト４は、断面が長方形であり、ダクト４の軸方向の中心線を含む平面（以下、単に「分割平面」とも言う。）で上部ダクト４ａと下部ダクト４ｂとに２分割され、この平面位置で、開閉自在にされている。実際は、上部ダクト４ａが回転して開くようになっている。
ファン５は、図３に示されるように、ダクト入口側に配置された吸入用ファン５ａと、同出口側に配置された吸出用ファン５ｂとの２台のファンからなっている。
空気は、吸入用ファン５ａによって、図２の右側からダクト４の中に吸い込まれ、吸出用ファン５ｂによって、図２の左側からダクト４の外へと吸い出される。

（ダクトの内部の構造）
図３は、上カバー１２と、ダクト４の上部ダクト４ａとを共に開いた状態を示している。ここで、ダクト４の内部の構造を説明する。
ダクト４の内部であって、その軸方向の中心線が位置する中央部分には、細長い蛍光管形状の紫外線ランプ６が設置されている。
ダクト４の入口側と出口側の両端部には、前記のとおり、外部の空気をダクト４内に吸い込む吸入用ファン５ａと、ダクト４内の空気を外部に吸い出す吸出用ファン５ｂとが、それぞれ設置されている。
以下、ダクト４の内部に設置されるその他の部材を、ダクト４の吸気側（図３の右側）から順に説明する。ダクト４内の空気の流れについては、後で、図７を参照して、詳細に説明する。

（１組の遮光板）
先ず、吸入用ファン５ａの直ぐ後流側（図３において左側）の位置には、ダクト４の軸方向に見て、３列の板が、長短並んで設置されている。これらの板は、遮光板７であり、紫外線ランプ６からの紫外線光が、ダクト４の外側に漏れ出ないようにする。また、同時に、これらの板の間を、空気が、蛇行して流れるようにする。

次に、これら３列の遮光板７の形状と配置とについて説明する。
第１列の板と第３列の板とは、ダクト４の両側壁にそれぞれ接して固定された、比較的短い２枚の板からなる。また、第２列の板は、ダクト４の両側壁からわずかに隔てられて固定された、比較的長い１枚の板からなる。これらの板は、ダクト４の軸方向と直交する方向に指向し、かつ、軸方向に隣り合う板間に所定の間隔を置いて、それぞれ設けられている。このような各種板の配置により、空気の蛇行流路が形成されるとともに、紫外線ランプ６からの紫外線光の、ダクト４の外側への漏れが、より良く防がれる。
遮光板７は、分割平面で上下に２分割され、それぞれが、上部ダクト４ａの内部と下部ダクト４ｂの内部とに分かれて収納されて、固定されている。

（導風板と仕切り板）
３列の遮光板７に続いて、上部ダクト４ａ内には、細長い平板からなる複数枚の導風板８（８−１〜８−ｎ）が収納されて、固定されている。また、下部ダクト４ｂ内には、同じく細長い平板からなる複数枚の導風板９（９−１〜９−ｎ）が収納されて、固定されている。これらの導風板８（８−１〜８−ｎ）、９（９−１〜９−ｎ）の、各ダクト４ａ、４ｂ内への配置、固定の仕方については、後で詳しく説明する。

そして、これら複数枚の導風板８（８−１〜８−ｎ）には、図４ａにより良く示されるように、複数枚の三角形の仕切り板１０ａ（１０ａ−１〜１０ａ−ｎ）と、複数枚の三角形の仕切り板１０ｂ（１０ｂ−２〜１０ｂ−（ｎ＋１））とが、導風板８（８−１〜８−ｎ）の長さ方向一半と他半の同じ側の各一側縁部を、それぞれ反対方向に折り曲げるようにして、これらと一体に形成されている。これらの板は、当初、１枚の板から一体に切り出され、折り曲げられて、一体に形成されるものである。

なお、一番風上部の三角形の仕切り板１０ｂ−１と、一番風下部の三角形の仕切り板１０ａ−（ｎ＋１）とは、図４ｂにより良く示されるように、導風板９−１と導風板９−ｎとに、導風板９−１の一半と導風板９−ｎの他半の同じ側の各一側縁部を、それぞれ反対方向に折り曲げるようにして、これらと一体に形成されている。
導風板８（８−１〜８−ｎ）の一半と他半の同じ側の各一側縁部間及び導風板９（９−１〜９−ｎ）の一半と他半の同じ側の各一側縁部間には、それぞれ、丸い凹部が形成されて、そこに、紫外線ランプ６が通される。

（もう１組の遮光板）
これらの導風板８、９と仕切り板1０ａ、１０ｂとに続いて、吸出用ファン５ｂの直ぐ上流側（図３において右側）の位置には、ダクト４の軸方向に見て、もう１組の３列の板が、長短並んで設置されている。これらの板も、遮光板７であり、前記した３列の遮光板７と同じような態様で並べられ、これらの遮光板７と同じく、分割平面で上下に２分割されて、それぞれが、上部ダクト４ａの内部と下部ダクト４ｂの内部とに分かれて収納されて、固定されている。

これらの遮光板７の機能も、一部は、前記した３列の遮光板７と同じであるが、これらの遮光板７の場合、最風下側の第３列の板は、その長さ方向中央部に形成された凹状折曲部が、紫外線ランプ６の保持部を兼ねている。紫外線ランプ６は、また、その前方端部においても、上下に分割された２枚の板からなる支持板１３（図６参照）により、その２枚の板の間に挟まれて保持されている。

次に、これら、もう１組の３列の遮光板７の形状と配置について、詳細に説明する。
第１列の板は、ダクト４の両側壁からわずかに隔てられて固定された、比較的長い１枚の板からなる。第２列の板は、ダクト４の両側壁にそれぞれ接して固定された、比較的短い２枚の板からなる。また、最風下側の第３列の板は、その長さ方向中央部において凹（空気流の後流側に向けて凹）状に折曲されて形成され、ダクト４の両側壁からわずかに隔てられて固定された、比較的長い１枚の板からなる。これらの板は、ダクト４の軸方向と直交する方向に指向し、かつ、軸方向に隣り合う板間に所定の間隔を置いて、それぞれ設けられている。

（吸出用ファン）
これら、もう１組の３列の遮光板７に続いて、最後に、ダクト４内の空気を外部に吸い出す吸出用ファン５ｂが、ダクト４の出口側の、図３において左端部に設置されている。

（導風板と仕切り板の詳細説明１）
次に、２種の導風板８、９と２種の仕切り板１０ａ、１０ｂとの関係を、図４ａ〜図４ｃを参照しつつ、更に分かり易く、詳細に説明する。
図４ａは、上部ダクト４ａに収納、固定されている導風板８（８−１〜８−ｎ）を、上部ダクト４ａを開いた状態で、上方から見た図を示している。
一番風上側の導風板８−１には、三角形の仕切り板１０ａ−１と、三角形の仕切り板１０ｂ−２とが、導風板８−１の一半と他半の同じ側の各一側縁部を、それぞれ反対方向に折り曲げるようにして、導風板８−１と一体に形成されている。仕切り板１０ａ−１は、仕切り板１０ｂ−２の半分の面積である。仕切り板１０ｂ−２は、隣り合う仕切り板１０ｂ−３と同じ面積である。
これらの板は、前記のとおり、当初、１枚の板から一体に切り出され、折り曲げ加工により、一体に形成されるものである。その平面視形状は、図５に示されている。

導風板８−１に続く、導風板８−２から導風板８−（ｎ−１）には、三角形の仕切り板１０ａ−２から１０ａ−（ｎ−１）と、三角形の仕切り板１０ｂ−３から１０ｂ−ｎとが、同様の折り曲げ加工により、導風板８−２〜８−（ｎ−１）と一体に形成されている。これらの仕切り板は、いずれも同じ面積である。

さらに、一番風下側の、導風板８−ｎには、三角形の仕切り板１０ａ−ｎと、三角形の仕切り板１０ｂ−（ｎ＋１）とが、同様の折り曲げ加工により、導風板８−ｎと一体に形成されている。仕切り板１０ｂ−（ｎ＋１）は、仕切り板１０ａ−ｎの半分の面積である。仕切り板１０ａ−ｎは、隣り合う仕切り板１０ａ−（ｎ−１）と同じ面積である。

図４ｂは、下部ダクト４ｂに収納、固定されている導風板９（９−１〜９−ｎ）を、上部ダクト４ａを開いた状態で、図４ａと同じく上方から見た図を示している。
一番風上側の導風板９−１には、その一半の一側縁部に、三角形の仕切り板１０ｂ−１が、同様の折り曲げ加工により、導風板９−１と一体に形成されている。この仕切り板１０ｂ−１は、仕切り板１０ａ−１と同じ面積である。
また、一番風下側の導風板９−ｎには、その他半の一側縁部に、三角形の仕切り板１０ａ−（ｎ＋１）が、同様の折り曲げ加工により、導風板９−ｎと一体に形成されている。この仕切り板１０ａ−（ｎ＋１）は、仕切り板１０ｂ−（ｎ＋１）と同じ面積である。
その他の導風板９−２〜９−（ｎ−１）には、仕切り板は設けられない。

図４ｃは、図４ａの導風板８（８−１〜８−ｎ）を上下反転させて、これを、図４ｂの導風板９（９−１〜９−ｎ）の上に重ねて組み合わせた状態を示しており、これは、丁度、図６において、ダクト４内に収納、固定されたこれらの導風板を、中間部の導風板を１つの代表例図で示しつつ、そのままの姿勢で、取り出して示した図に相当している。

（導風板と仕切り板の詳細説明２−配置と相対的位置関係）
次に、２種の導風板８、９の配置、及びこれらと、２種の仕切り板１０ａ、１０ｂとの相対的位置関係を、図３、図５及び図６を参照しつつ、詳細に説明する。
上部ダクト４ａに収納、固定された導風板８（８−１〜８−ｎ）は、それぞれの導風板が、分割平面に直交する平面に対して、角度αをもって斜めに配置されている。
また、下部ダクト４ｂに収納、固定された導風板９（９−１〜９−ｎ）は、それぞれの導風板が、分割平面に直交する平面に対して、角度マイナスαをもって斜めに配置されている。
これらの導風板８（８−１〜８−ｎ）と導風板９（９−１〜９−ｎ）とは、ダクト４を図５のように上方向から見ると（換言すれば、分割平面を正面視する方向から見ると）、複数のＸ字が連なるような態様にして、それぞれ配置されている。

２種の仕切り板１０ａ（１０ａ−１〜１０ａ−（ｎ＋１））、１０ｂ（１０ｂ−１〜１０ｂ−（ｎ＋１））のうち、仕切り板１０ａ−２〜１０ａ−ｎと、仕切り板１０ｂ−２〜１０ｂ−ｎとは、分割平面上であって、導風板８（８−１〜８−ｎ）と導風板９（９−１〜９−ｎ）とによって形成される複数の菱形の空間の各々の、紫外線ランプ６を避けた両側の空間部分（図５でハッチングを入れて示した部分）に、それぞれ配置されている。
なお、前記した「菱形の空間」とは、前記した「Ｘ」字が２字、隣り合うことによって形成される空間である。

このような２種の仕切り板の配置の結果、例えば、導風板８−１と仕切り板１０ａ−２との間、導風板８−２と仕切り板１０ｂ−２との間には、それぞれ三角形の穴が残されることになる。この穴は、上部ダクト４ａ内の空間と下部ダクト４ｂ内の空間とを連通させる連通口であり、空気が、上部ダクト４ａ内の空間と下部ダクト４ｂ内の空間とを上がったり下りたりしながら、螺旋状にダクト４内を流れて行くとき、その空気の流出入口として機能する。この点については、後で、空気の流れを説明する中で、詳しく述べる。

また、２種の仕切り板１０ａ（１０ａ−１〜１０ａ−（ｎ＋１））、１０ｂ（１０ｂ−１〜１０ｂ−（ｎ＋１））のうち、残りの仕切り板１０ａ−１、１０ａ−（ｎ＋１）と、仕切り板１０ｂ−１、１０ｂ−（ｎ＋１）とは、前記した「菱形の空間」が完全には形成されない、複数のＸ字の連なりの両端部位置にあり、そこに完全な「菱形の空間」を仮想した場合に、その「菱形の空間」が、分割平面に直交する平面によって折半された片側の空間の、紫外線ランプ６を避けた両側の空間部分（図５でハッチングを入れて示した部分）に、それぞれ配置されている。
これら２種の仕切り板１０ａ（１０ａ−１〜１０ａ−（ｎ＋１））、１０ｂ（１０ｂ−１〜１０ｂ−（ｎ＋１））は、どの位置の２種の板の組合せについても、紫外線ランプ６に関して対称形をなしており、２種の板とも、同じ面積である。

（空気の流れ）
次に、ダクト４の中を螺旋状に旋回しながら流れて行く空気の流れを、図７を参照しつつ、詳細に説明する。
吸入用ファン５ａは、ダクト４の外側から空気を吸い込み、ダクト４内に送り込む。
吸入用ファン５ａの風下側には、本実施例では、３列の遮光板７が設置されている。送り込まれた空気の流れ（気流）１１は、これら３列の遮光板７の、最も風上側にある第１の遮光板７の中央の空間を通り、続いて設置されている第２の遮光板７とダクト４の両側壁との間の空間を通り、最も風下側にある第３の遮光板７の中央の空間を通って、蛇行しながら、前記した、複数の導風板８、９と複数の仕切り板１０ａ、１０ｂとが設置された領域へと進む。

遮光板７の部分を通り抜けてきた気流１１は、最初の仕切り板１０ａ−１と１０ｂ−１とで、ダクト４の下側の流れ（気流１１ａ）と上側の流れ（気流１１ｂ）との半分ずつに分けられる。
上側の気流１１ｂは、仕切り板１０ａ−１と仕切り板１０ｂ−１の上側を流れ、上部ダクト４ａに固定された複数枚の導風板８のうちの、最も風上側にある導風板８−１に当たり、該導風板８−１と仕切り板１０ｂ−１との間に開いている三角形の穴（流出口）から、下部ダクト４ｂ内の空間に下りて行く。

導風板８−１と仕切り板１０ｂ−１との間に開いている三角形の穴の下の、下部ダクト４ｂ内の空間には、下部ダクト４ｂに固定された複数枚の導風板９のうちの、最も風上側にある導風板９−１と、それに続く導風板９−２と、仕切り板１０ｂ−２と、仕切り板１０ａ−２とで、通路が形成されており、気流１１ｂは、次いで、この通路を流れて行く。この場合、気流１１ｂは、仕切り板１０ｂ−２と仕切り板１０ａ−２の下側を流れる。
この通路の先（風下側）には、導風板８−２と仕切り板１０ａ−３とで形成された三角形の穴（流入口）が開いており、気流１１ｂは、この穴から再び上部ダクト４ａ内の空間に上がって来る。

上部ダクト４ａ内の空間に上がって来た気流１１ｂは、導風板８−２と、それに続く導風板８−３と、仕切り板１０ａ−３と、仕切り板１０ｂ−３とで形成された通路を流れて行く。この場合、気流１１ｂは、仕切り板１０ａ−３と仕切り板１０ｂ−３の上側を流れる。以下、同じようにして流れて行く。

一方、下側の気流１１ａは、仕切り板１０ａ−１と仕切り板１０ｂ−１の下側を流れ、導風板９−１に当たり、導風板８−１と仕切り板１０ａ−２との間に開いている三角形の穴（流出口）から、上部ダクト４ａ内の空間に上がって来る。

導風板８−１と仕切り板１０ａ−２との間に開いている三角形の穴の上の上部ダクト４ａ内の空間には、導風板８−１と、それに続く導風板８−２と、仕切り板１０ａ−２と、仕切り板１０ｂ−２とで通路が形成されており、気流１１ａは、次いで、この通路を流れて行く。この場合、気流１１ａは、仕切り板１０ａ−２と仕切り板１０ｂ−２の上側を流れる。

この通路の先（風下側）には、導風板８−２と仕切り板１０ｂ−２とで形成された三角形の穴（流入口）が開いており、気流１１ａは、この穴から再び下部ダクト４ｂ内の空間に下りて行く。
下部ダクト４ｂ内の空間に下りて来た気流１１ａは、導風板９−２と、それに続く導風板９−３と、仕切り板１０ｂ−３と、仕切り板１０ａ−３とで形成された通路を流れて行く。この場合、気流１１ａは、仕切り板１０ｂ−３と仕切り板１０ａ−３の下側を流れる。以下、同じようにして流れて行く。

このようにして、最初の仕切り板１０ａ−１と１０ｂ−１とで、ダクト４の上側半分と下側半分とに分けられた、気流１１ａと気流１１ｂは、導風板８、９と仕切り板１０ａ、１０ｂとで形成される通路を通り、上部ダクト４ａ内の空間と下部ダクト４ｂ内の空間を上がったり下りたりしながら、確実に螺旋状にダクト４内を流れて行く。

この間に、気流１１ａと気流１１ｂは、紫外線ランプ６からの直接照射光により殺菌されるとともに、ダクト４と、２組の（２種の）複数枚の導風板（第１組の複数枚の導風板８（８−１〜８−ｎ）と第２組の複数枚の導風板９（９−１〜９−ｎ））と、２種の複数枚の仕切り板１０ａ（１０ａ−１〜１０ａ−（ｎ＋１））、１０ｂ（１０ｂ−１〜１０ｂ−（ｎ＋１））とからも、反射紫外線光を受けて、殺菌されるので、十分な殺菌力を受けることができる。

このようにして、螺旋状の流れを作りながら、その間に十分に殺菌されて、ダクト４内を通過した気流１１ａと気流１１ｂとは、再び合流して、気流１１となり、そのような螺旋状の流れの基となる２種の導風板８、９と２種の仕切り板１０ａ、１０ｂとが設置された領域の風下側に設けられた、３列の遮光板７のある領域へと流れて行く。

気流１１は、該３列の遮光板７のうち、最も風上側にある第１の遮光板７とダクト４の両側壁との間の空間を通り、続いて設置されている第２の遮光板７の中央の空間を通り、次いで、最も風下側にある、紫外線ランプ６の保持部を兼ねた第３の遮光板７とダクト４の両側壁との間の空間を通り、蛇行しながら進み、最も風下側になるダクト４の出口側に設けられた吸出用ファン５ｂにより、ダクト４の外へと吸い出される。

（実施例の効果）
本実施例の紫外線照射空気殺菌装置１は、前記のように構成されていて、前記のように作動するので、次のような効果を奏することができる。
殺菌装置１内に、殺菌する空気が流れるダクト４を有し、紫外線ランプ６が、該ダクト４の中心部に、その軸方向に沿って設けられ、ダクト４は、その軸方向の中心線を含む分割平面で、２分割され、２分割されたダクト４の内部のそれぞれの空間に、複数枚の平板からなる導風板８（８−１〜８−ｎ）、９（９−１〜９−ｎ）が、隣り合う導風板間に所定の間隔を置いて、平行に配置されて設けられ、しかも、２分割されたダクト４の内部の一方の空間に設けられた、複数枚の導風板８（８−１〜８−ｎ）の第１組は、それぞれの導風板が、分割平面に直交する平面に対して、角度αをもって斜めに配置されて設けられ、２分割されたダクトの内部の他方の空間に設けられた、複数枚の導風板９（９−１〜９−ｎ）の第２組は、それぞれの導風板が、分割平面に直交する平面に対して、角度マイナスαをもって斜めに配置されて設けられ、かつ、第１組の複数枚の導風板８（８−１〜８−ｎ）と第２組の複数枚の導風板９（９−１〜９−ｎ）とは、これらを、分割平面を正面視する方向から見ると、複数のＸ字が連なるようにして配置されて設けられており、分割平面上であって、第１組の複数枚の導風板８（８−１〜８−ｎ）と第２組の複数枚の導風板９（９−１〜９−ｎ）とによって形成される複数の菱形の空間の各々の、紫外線ランプ６を避けた両側の空間部分には、それぞれ仕切り板１０ａ（１０ａ−１〜１０ａ−（ｎ＋１））、１０ｂ（１０ｂ−１〜１０ｂ−（ｎ＋１））が設けられている。このような構成が採られたことによって、ダクト４内を流れる空気が、紫外線ランプ６の周りを、確実に螺旋状に回転しながら流れるため、空気の流路が長くなり、短い紫外線ランプ６であっても、紫外線の照射時間が長くなり、紫外線による殺菌力を増すことができる。

また、前記空気の螺旋流は、２組の複数枚の導風板（第１組の複数枚の導風板８（８−１〜８−ｎ）と第２組の複数枚の導風板９（９−１〜９−ｎ））と、２種の複数枚の仕切り板１０ａ（１０ａ−１〜１０ａ−（ｎ＋１））、１０ｂ（１０ｂ−１〜１０ｂ−（ｎ＋１））とによって形成された通路を通過することにより発生するので、空気の流速が速い時はもちろん、流速が遅い時でも、確実に螺旋状に旋回して流れて行くので、空気の流速、すなわち、装置で殺菌処理する空気の流量の可変範囲を大きくすることができる。

また、前記空気の螺旋流は、前記のとおり、２組の複数枚の導風板（第１組の複数枚の導風板８（８−１〜８−ｎ）と第２組の複数枚の導風板９（９−１〜９−ｎ））と、２種の複数枚の仕切り板１０ａ（１０ａ−１〜１０ａ−（ｎ＋１））、１０ｂ（１０ｂ−１〜１０ｂ−（ｎ＋１））とによって発生、形成されるが、これらの板は、いずれも平板で構成され、しかも、２種の複数枚の仕切り板の各々は、第１組の複数枚の導風板のいずれか又は第２組の複数枚の導風板のいずれかと一体に折曲形成される。すなわち、仕切り板も導風板も、共に、１枚の板から一体に切り出し、折り曲げて形成される、という簡単な構造であるため、従来からある、曲面で螺旋状に形成された導風板と比べ、ダクト４の断面形状が、円形であっても、矩形であっても、容易にかつ安価に製作できる。

さらに、ダクト４と、２組の複数枚の導風板（第１組の複数枚の導風板８（８−１〜８−ｎ）と第２組の複数枚の導風板９（９−１〜９−ｎ））と、２種の複数枚の仕切り板１０ａ（１０ａ−１〜１０ａ−（ｎ＋１））、１０ｂ（１０ｂ−１〜１０ｂ−（ｎ＋１））とが、アルミ板等の紫外線を反射する材料で構成されているため、ダクト４内を通過する空気に対し、紫外線ランプ６からの直接照射光だけでなく、ダクト４と、これら２組の複数枚の導風板と、これら２種の複数枚の仕切り板とからの反射紫外線光をも照射することができるので、殺菌力を増すことができる。

また、殺菌線と呼ばれる紫外線光は、人体にも有害であるが、ダクト４への空気の入口と出口の近傍部分に遮光板７を設けたことにより、有害な紫外線光がダクト４外へ漏れ出るのを防いで、安全に使用することができる。

また、２組の複数枚の導風板（第１組の複数枚の導風板８（８−１〜８−ｎ）と第２組の複数枚の導風板９（９−１〜９−ｎ））が、ダクト４の軸方向の中心線を含む分割平面によって２分割された空間の、それぞれの空間に備えられているので、該分割平面の位置で、ダクト４を分割し開閉することができるため、ダクト４内の保守点検が容易になる。例えば、ダクト４の中心部に配置された紫外線ランプ６の交換が容易にできる。

（変形例）
本願の発明は、以上の実施例に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。
例えば、図８に示されるように、２種の仕切り板１０ａ（１０ａ−１〜１０ａ−（ｎ＋１））、１０ｂ（１０ｂ−１〜１０ｂ−（ｎ＋１））を全て除去して、２種の（２組の）導風板８（８−１〜８−ｎ）、９（９−１〜９−ｎ）の全ての板を、当初から、単純な細長い平板のみからなるものとすることが考えられる。

この変形例においては、上記実施例のように、明確に画定された空気の螺旋流路は形成されず、したがって、ダクト４内に送り込まれた気流１１が、確実に螺旋状にダクト４内を流れて行くとは言えないが、図９に示されるように、最も風上側にある導風板８−１、９−１により導かれて、下部ダクト４ｂ内の空間に流れ込んだ気流１１ａ’及び上部ダクト４ａ内の空間に流れ込んだ気流１１ｂ’は、以後、後続の導風板８−２、９−２、９−３、８−３・・・に順次衝突して、上部ダクト４ａ内の空間と下部ダクト４ｂ内の空間を上がったり下りたりしながら、一部は、短絡流１１ａ’’、１１ｂ’’になったりするが、過半の空気は、それ自体の慣性により、略螺旋状の流路を形成して、ダクト４内を流れて行く。
よって、この変形例においても、上記実施例と同等の効果は奏し得ないとして、それに近い、略満足できる効果を奏することができる。また、上記実施例と比較して、コストを低減することができる。

１…紫外線照射空気殺菌装置、２…吸気口、３…吹き出し口、４…ダクト、４ａ…上部ダクト、４ｂ…下部ダクト、５…ファン、５ａ…吸入用ファン、５ｂ…吸出用ファン、６…紫外線ランプ、７…遮光板、８、８−１〜８−ｎ…導風板、９、９−１〜９−ｎ…導風板、１０ａ、１０ａ−１〜１０ａ−（ｎ＋１）…仕切り板、１０ｂ、１０ｂ−１〜１０ｂ−（ｎ＋１）…仕切り板、１１、１１ａ、１１ｂ、１１ａ’、１１ｂ’…気流、１１ａ’’、１１ｂ’’ …短絡流、１２…上カバー、１３…支持板。

Claims (6)

1. 紫外線ランプを用いて、空気を殺菌する紫外線照射空気殺菌装置において、
   殺菌する空気が流れるダクトを有し、
   前記紫外線ランプが、前記ダクトの中心部に、その軸方向に沿って設けられ、
   前記ダクトは、ダクトの軸方向の中心線を含む分割平面で、２分割され、
   ２分割された前記ダクトの内部のそれぞれの空間に、複数枚の平板からなる導風板が、隣り合う導風板間に所定の間隔を置いて、平行に配置されて設けられ、しかも、
   ２分割された前記ダクトの内部の一方の空間に設けられた、複数枚の前記導風板の第１組は、それぞれの導風板が、前記分割平面に直交する平面に対して、角度αをもって斜めに配置されて設けられ、
   ２分割された前記ダクトの内部の他方の空間に設けられた、複数枚の前記導風板の第２組は、それぞれの導風板が、前記分割平面に直交する平面に対して、角度マイナスαをもって斜めに配置されて設けられ、かつ、
   前記第１組の複数枚の導風板と前記第２組の複数枚の導風板とは、これらを、前記分割平面を正面視する方向から見ると、複数のＸ字が連なるようにして配置されて設けられており、
   前記分割平面上であって、前記第１組の複数枚の導風板と前記第２組の複数枚の導風板とによって形成される複数の菱形の空間の各々の、前記紫外線ランプを避けた両側の空間部分には、それぞれ仕切り板が設けられて、
   これにより、前記ダクトの内部の前記紫外線ランプの周りの空間を、ファンにより送られた空気が、螺旋状に回転しながら流れて行くようにされている、
   ことを特徴とする紫外線照射空気殺菌装置。
2. 複数枚の前記仕切り板の各々は、前記第１組の複数枚の導風板のいずれか又は前記第２組の複数枚の導風板のいずれかと一体に折曲形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射空気殺菌装置。
3. 前記ダクトと、前記第１組の複数枚の導風板と、前記第２組の複数枚の導風板と、複数枚の前記仕切り板とが、アルミ等の紫外線を反射する材料で製作されて、前記紫外線ランプからの紫外線を反射するようにされている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の紫外線照射空気殺菌装置。
4. ２分割された前記ダクトの内部のそれぞれの空間であって、前記ダクトの入口側の、吸入用ファンが設置される位置の直ぐ後流側の空間部分及び前記ダクトの出口側の、吸出用ファンが設置される位置の直ぐ上流側の空間部分に、平板からなる１枚ないし複数枚の、長短２種類の遮光板が、前記ダクトの軸方向と直交する方向に指向し、かつ、軸方向に隣り合う遮光板間に所定の間隔を置いて、空気の蛇行流路が形成されるような態様にして、それぞれ設けられている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の紫外線照射空気殺菌装置。
5. ２分割された前記ダクトは、前記分割平面の位置において、開閉自在にされている、
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の紫外線照射空気殺菌装置。
6. 紫外線ランプを用いて、空気を殺菌する紫外線照射空気殺菌装置において、
   殺菌する空気が流れるダクトを有し、
   前記紫外線ランプが、前記ダクトの中心部に、その軸方向に沿って設けられ、
   前記ダクトは、ダクトの軸方向の中心線を含む分割平面で、２分割され、
   ２分割された前記ダクトの内部のそれぞれの空間に、複数枚の平板からなる導風板が、隣り合う導風板間に所定の間隔を置いて、平行に配置されて設けられ、しかも、
   ２分割された前記ダクトの内部の一方の空間に設けられた、複数枚の前記導風板の第１組は、それぞれの導風板が、前記分割平面に直交する平面に対して、角度αをもって斜めに配置されて設けられ、
   ２分割された前記ダクトの内部の他方の空間に設けられた、複数枚の前記導風板の第２組は、それぞれの導風板が、前記分割平面に直交する平面に対して、角度マイナスαをもって斜めに配置されて設けられ、かつ、
   前記第１組の複数枚の導風板と前記第２組の複数枚の導風板とは、これらを、前記分割平面を正面視する方向から見ると、複数のＸ字が連なるようにして配置されて設けられて、
   これにより、前記ダクトの内部の前記紫外線ランプの周りの空間を、ファンにより送られた空気が、略螺旋状に回転しながら流れて行くようにされている、
   ことを特徴とする紫外線照射空気殺菌装置。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

Images