JP2016030008A - 紫外線照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明により解決しようとする課題は、それぞれ最適な処理条件が異なる空気脱臭・殺菌処理と表面改質処理とを両立させて、高度な空気脱臭・殺菌機能と表面改質機能とを備えた紫外線照射装置を提供することである。
【解決手段】本発明の紫外線照射装置は、紫外線照射手段（１）と被処理物（３）が配設した紫外線照射処理室（３）を備え、少なくとも紫外線照射処理室（３）で被処理物（２）を処理していないときには、吸気手段（４１）により紫外線照射処理室（１）に入った空気を、紫外線照射手段（１）により脱臭・殺菌処理して、排気手段（４２）により紫外線照射処理室（３）の外へ出す。
【選択図】図１

Description

本発明は、紫外線照射装置に関し、特に、被処理物に紫外線照射を行っていないときに、室内の空気を脱臭・殺菌する機能を備えた表面改質装置に関する。

紫外線の光エネルギーとオゾンの強力な酸化作用を利用したＵＶオゾン洗浄を行う表面改質装置は、ドライ処理でありながら、真空を必要とせず、かつ、確実な洗浄効果が得られ、更に、表面損傷を受けない等の優れた利点を有するために、微細加工表面の超精密洗浄方法として活用されている。

このような紫外線とオゾンを用いた表面改質装置として、生体インプラントに対する紫外線照射を行った後に、紫外線照射によって発生したオゾンを迅速に除去することができる生体インプラント用洗浄処理装置が記載されている（引用文献１）。

このような装置においては、被処理物に紫外線照射を行わない間は何らの動作を行わず、次の処理を待機しているのみであった。そのため、装置の稼働率が悪いという問題があった。また、水銀ランプを用いた従来の生体インプラント処理装置においては、点灯始動後の安定までに時間を要するので、インプラントの表面改質処理が直ぐに行えず、作業効率が悪いという問題があった。

特開２０１２−１５７４１２号公報

本発明により解決しようとする課題は、装置の稼働率を高くして付加価値のある紫外線照射装置を提供することである。更に、歯科医院に特有な臭気を取り除いて、室内の空気を殺菌できる生体インプラント処理装置を提供することである。

本発明の紫外線照射装置は、紫外線照射手段を配設された紫外線照射処理室を備え、少なくとも紫外線照射処理室で被処理物が紫外線照射手段による処理を受けていないときには、紫外線照射処理室に入った空気が紫外線照射手段による脱臭・殺菌処理をうけて装置外へ出ることで、空気脱臭・殺菌機能を備えた紫外線照射装置を提供することができる。

更に、被処理物は紫外線照射手段により生成したオゾンにより表面改質処理を受け、紫外線照射処理室へ入った空気は紫外線照射手段により生成したオゾンにより脱臭・殺菌処理を受けることにより、被照射物へのオゾンによる表面改質処理とオゾンによる空気脱臭・殺菌処理とを行う紫外線照射装置を提供することができる。

また、本発明の紫外線照射装置は、紫外線照射処理室と空間的に接続されたオゾン除去室と、紫外線照射処理室とオゾン除去室との間で空気を循環させる空気循環手段と、紫外線処理室からオゾン除去室へ入る空気に含まれるオゾンを除去するオゾン除去手段と、オゾン除去室から装置外へ空気を出す排気手段とを備え、紫外線照射手段により生成したオゾンにより脱臭・殺菌処理を受けた空気が、オゾン除去手段によりオゾンを除去され、空気循環手段によりオゾン除去室へ入って、排気手段により装置外へ出ることで、紫外線照射装置内で空気を循環させて紫外線照射処理室内のオゾン除去を行うことができるので、空気脱臭・殺菌処理の運転と独立して、紫外線照射処理の運転を行うことができる。

また、本発明による紫外線照射装置に用いる紫外線照射手段として、放電容器の内径が３０ｍｍ以下のエキシマランプを用いることで、表面改質機能と空気・殺菌機能との切り替えが良好とすることができる。

本発明の表面改質装置は、紫外線照射手段が配設された紫外線照射処理室と、紫外線照射処理室の空気に含まれるオゾンを除去するオゾン除去手段と、紫外線照射処理室から装置外へ空気を出す排気手段とを備え、紫外線照射処理室で被処理物が紫外線照射手段により生成されたオゾンにより表面改質処理を受ける表面改質運転モードと、紫外線照射処理室へ入った空気が紫外線照射手段により生成されたオゾンにより脱臭・殺菌を受けて、オゾン除去手段によりオゾン除去して、排気手段により装置外へ出す空気脱臭・殺菌運転モードとを有することで、表面改質機能と、空気脱臭・殺菌機能とを両立することができる表面改質装置を提供することができる。

更に、表面改質運転モードにおいては、空気脱臭・殺菌運転モードのときと比べて、紫外線照射手段から被処理物へ照射する紫外線の照射量を増大させ、空気脱臭・殺菌運転モードにおいては、表面改質運転モードのときと比べて、排気手段により装置外へ出る空気量を増大させることで、より好適な表面改質処理と、空気脱臭・殺菌処理とを両立することができる表面改質装置を提供することができる。

本発明による紫外線照射装置は、それぞれ最適な処理条件が異なる紫外線照射（表面改質）処理と空気脱臭・殺菌処理とを両立させて、高度な空気脱臭・殺菌処理機能と紫外線照射処理機能とを備える紫外線照射装置を提供することができ、生体インプラントの表面改質処理を行うにあたって、稼働率・作業効率が高い生体インプラント処理装置を提供することができる。

第１実施形態の表面改質装置の構成を示す断面図である。 第１実施形態の表面改質装置の動作を示す図である。 第２実施形態の表面改質装置の構成を示す断面図である。 第２実施形態の表面改質装置の動作を示す図である。

（第１実施形態）
本発明による第１実施形態は、紫外線照射と光触媒による空気脱臭・殺菌機能と紫外線照射による表面改質機能を有する紫外線照射装置である。図１は、第１実施形態の紫外線照射置の構成を示す断面図である。図１の紫外線照射装置は、紫外線照射処理室３内において、紫外線を照射する紫外線照射手段１と、紫外線照射処理が行われる被処理物２と、紫外線が照射されて空気脱臭・殺菌を行う光触媒１０が配置されている。

紫外線照射手段１としては、エキシマランプを用いる。紫外線を照射して光触媒１０を励起させる。波長２００ｎｍ以下の紫外線を照射する場合には、紫外線照射処理室３内にオゾンが生成される。エキシマランプは電源（図示せず）に接続されて電力が供給される。エキシマランプおよび電源は、吸気手段により吸入した空気の一部により冷却されている。

紫外線照射処理室の扉（図示せず）を開放して、被処理物２（生体インプラント）を紫外線照射処理室３に設置された処理台（図示せず）に載置することで、紫外線照射手段１の照射領域内に被処理物２を設置する。

吸気手段４１により、室内（装置外）の空気を紫外線照射処理室３内に入れる。吸気手段４１には、紫外線照射処理室内に吸入する空気量を調整できる機能を備える。また、吸気手段４１にはフィルタ（図示せず）を備え、吸入する空気の粉塵や水分などを除去する。

排気手段４２により、紫外線照射処理室３内の空気を装置外（室内）へ出す。排気手段４２には、紫外線照射処理室３から排出する空気量を調整できる機能を備える。なお、紫外線照射処理室３へ入る空気量と室内へ出る空気量のいずれか一方を調整することにより、室内と紫外線照射処理室内とを循環する空気量が調整できれば良い。

特に、紫外線照射処理室３でオゾンを生成する場合には、吸入する空気には少なくとも酸素を含有する。また、排気手段４２にはオゾン除去手段（図示せず）を備え、紫外線照射処理室３で生成されたオゾンを除去した後に室内へ出す。本発明における、「オゾン除去」とは、オゾンを完全に除去するだけでなく、空気に含まれるオゾンの量が少なくとも環境基準値以下とすることをいう（以下同様とする）。オゾン除去手段としては、活性炭，マンガン，コバルト，ニッケル，鉄，銀などの金属酸化物や水酸化物を用いることができる。

オゾンが紫外線照射処理室３から室内へ流出することを防止するために、吸気手段４１と排気手段４２は、紫外線照射処理室内と室内とを空間的に隔離できる機能を備えると良い。なお、オゾンの流出を防ぐことができるのならば、完全な隔離状態としなくても良い。例えば、室内と紫外線照射処理室内との空気循環を停止すれば良い。

紫外線照射装置の各種動作の条件設定（運転モード）は、操作部（図示せず）により制御部（図示せず）の記憶装置に入力される。プログラムに基づいた自動運転モード、作業者の操作による手動運転モードの設定が可能である。制御部は条件設定に従って、紫外線照射手段１、吸気手段４１、排気手段４２、扉、処理台の各動作を制御している。装置の条件設定や運転状態については、表示部（図示せず）に表示され、作業者が目視で確認できる。

本実施形態においては、紫外線照射手段により紫外線を被処理物に照射して、被処理物に塗布されたコーティングを硬化したり、被処理物に対して脱臭・殺菌したり、表面改質等の処理を行うことができる。また、このような処理を行っていないときには、光触媒に紫外線を照射して吸入した室内の空気を脱臭・殺菌処理することができる。

本実施形態の装置の動作について図２を参照して説明する。
（１）空気脱臭・殺菌運転
吸気手段４１を起動（ＯＮ）することで、室内（紫外線照射処理室外、装置外）の空気を紫外線照射処理室３へ入れる。紫外線照射処理室３に入った空気に対して、紫外線照射手段１を起動（ＯＮ）して脱臭・殺菌処理を行った後に、排気手段４２により室内へ出す。
（２）被処理物の設置する
予め設定したプログラムや作業者の操作により、空気脱臭・殺菌運転が終了すると、扉開放可能であることを示す表示を点灯させる。紫外線照射処理室３の扉を開放して、被処理物２を紫外線照射処理室３の処理台に載置する。このとき、排気手段４２は運転を継続させて、紫外線照射処理室３に残留する臭気を除去させても良い。
（３）被処理物への紫外線照射運転
処理物２を設置して、紫外線照射処理室３の扉を閉めると、紫外線照射手段１をＯＮにすることができる。紫外線照射手段１により被処理物２に対して紫外線照射を行う。このとき、制御部が設定した照射条件（点灯電力、時間、被処理物の移動・揺動など）に沿って紫外線照射処理を行う。紫外線照射手段１は、被処理物２に対する最適な処理条件により、点灯するランプの種類、点灯電力、点灯本数、点灯時間などが定められる。この場合、複数種類（放射する紫外線の波長がそれぞれ異なる）のランプを設置して、被処理物への紫外線照射運転と空気脱臭・殺菌運転とで異なるランプをそれぞれ最適な条件で点灯させても良い。例えば、空気脱臭・殺菌運転のときと比べて、紫外線照射手段１による紫外線の照射量（点灯電力や点灯本数）を増大させることで、被処理物への紫外線照射処理の効率を高めると良い。更に、処理台が紫外線照射手段１と相対的に移動・揺動・回転・傾斜などを行うことで、被処理物へ紫外線を均一に照射することができる。被照射物への紫外線照射中は、紫外線照射処理室内への空気の吸入や室内への排出を停止させるか、空気流量を低下させると良い。設定した条件での紫外線照射が完了したら、処理が完了したことを示す表示（処理済み表示）を点灯させる。
（４）被処理物の取り出す
設定した条件で処理を完了したら、扉開放可能であることを示す表示を点灯させる。紫外線照射処理室３の扉を開放して、被処理物２を紫外線照射処理室３から取り出す。このとき、排気手段４２は運転を継続させて、紫外線照射処理室内に残留する臭気を除去させても良い。一定時間以上の取り出しが無いと、被処理物を処理した効果が低減する場合には、処理済み表示を消灯させると良い。
（５）空気脱臭・殺菌運転
被処理物を紫外線照射処理室から取り出した後は、上記（１）と同様に、紫外線照射処理室へ入った空気に対して脱臭・殺菌処理を行う。このときは、被処理物への紫外線照射運転のときと比べて、紫外線照射処理室へ入る空気量や室内へ出る空気量（即ち、紫外線照射処理室内と室内とを循環する空気量）を増大させて、室内空気の脱臭・殺菌処理を行うと良い。また、紫外線照射手段１による紫外線の照射量（点灯電力や点灯本数）を減少させることで待機中の消費電力を低減させると良い。なお、室内の広範囲や急速に脱臭・殺菌処理を行うときは、被処理物への紫外線照射運転のときと比べて、紫外線の照射量を減少させずに、空気の循環量を増大させても良い。

以上のような構成とすることにより、少なくとも紫外線照射処理室で被処理物が紫外線照射手段による処理を受けていないときに、紫外線照射処理室へ入った空気が紫外線照射手段による脱臭・殺菌処理を受けて、装置外へ出ることで、室内の空気脱臭・殺菌を行うことができ、紫外線照射装置が待機中の時間を有効活用できる。また、最適な処理条件がそれぞれ異なる空気脱臭・殺菌処理と紫外線照射処理とを両立して行うことができる。

本実施形態においては、放電容器の内径が３０ｍｍ以下である細径のエキシマランプを用いると、上記の運転の切り替えに対する応答性が良く、安定点灯して処理を開始できるまでの時間を短縮することができる。更に、装置構成もコンパクトとなる。本実施形態においては、エキシマランプを用いたが、水銀ランプやＵＶ−ＬＥＤにより紫外線を照射させても良い。例えば、水銀ランプを定常的に点灯させておいて、応答性の良いエキシマランプやＵＶ−ＬＥＤを運転の切り替えに応じて点灯・消灯を行うと良い。また、オゾンは無声放電により生成させても良い。

また、本実施形態においては、手動運転モードについて主に説明したが、自動運転モードでは、作業者の操作に応じて装置が予め定められたプログラムに基づいて自動的に動作を行うようにすると良い。

（第２実施形態）
本発明による第２実施形態は、オゾンによる空気脱臭・殺菌機能と紫外線照射とオゾンによる表面改質機能を有する表面改質装置である。図３は、第２実施形態の表面改質装置の構成を示す断面図である。図３の表面改質装置は、紫外線照射処理室１０３において、紫外線を照射してオゾンを生成する紫外線照射手段１０１と、紫外線とオゾンによる表面改質処理が行われる被処理物１０２とが配置されている。

紫外線照射手段としては、エキシマランプを用いる。波長２００ｎｍ以下の紫外線を照射することで、紫外線照射処理室３内にオゾンを生成する。即ち、紫外線照射手段がオゾン生成手段を兼ねている。エキシマランプは電源（図示せず）に接続されて電力を供給される。エキシマランプおよび電源は、吸気手段により吸入した空気の一部により冷却されている。

紫外線照射処理室の扉（図示せず）を開放して、紫外線照射処理室３から引き出し可能な処理台（図示せず）に被処理物１０２を載置することで、被処理物１０２を紫外線照射手段１０１の照射領域内に被処理物１０２を設置する。

吸気手段１４１により、室内（装置外）の空気を紫外線照射処理室１０３内に吸入させる。吸気手段１４１には、紫外線照射処理室に入る空気量を調整できる機能を備える。また、吸気手段１４１にはフィルタ（図示せず）を備え、吸入する空気の粉塵や水分などを除去する。吸入する空気には少なくとも酸素を含有する。

紫外線照射処理室１０３と空間的に接続されるようにオゾン除去室１１３を設ける。オゾン除去室１１３には紫外線照射処理室１０３からの空気を吸入する側に、オゾン除去手段１０５を設け、紫外線照射処理室１０３へ空気を排出する側に空気循環手段１２０を設けている。なお、紫外線照射処理室１０３からの空気を吸入する側に空気循環手段１２０を設けても良い。即ち、空気循環手段１２０はオゾン除去室１１３と紫外線照射処理室１０３との間で空気の循環をするように設ければ良い。空気循環手段１２０は、循環する空気の流量を調整でき、オゾン除去室１１３と紫外線照射処理室とを空間的に隔離できる機能を備える。

排気手段１４２により、オゾンが除去された空気がオゾン除去室１１３から室内へ出る。排気手段１４２は、オゾン除去室１１３から室内へ排出する空気の流量を調整できる機能を備える。なお、吸気手段１４１、空気循環手段１２０、排気手段１４２のいずれか又はこれらの組み合わせで運転させることで、室内と紫外線照射処理室内を循環する空気量と、紫外線照射処理室とオゾン除去室を循環する空気量が調整できれば良い。

オゾンが紫外線照射処理室１０３から室内へ流出することを防止するために、吸気手段１４１と排気手段１４２は、紫外線照射処理室内と室内を空間的に隔離できる機能を備えると良い。なお、オゾンの流出を防ぐことができるのならば、完全な隔離状態としなくても良い。例えば、室内と紫外線照射処理室内との空気循環を停止すれば良く、オゾン除去室１１３と室内との間では空間的に隔離する必要がない。

表面改質装置の各種動作の条件設定（運転モード）は、操作部（図示せず）により制御部（図示せず）の記憶装置に入力される。プログラムに基づいた自動運転モード、作業者の操作による手動運転モードの設定が可能である。制御部は条件設定に従って、紫外線照射手段１０１、吸気手段１４１、排気手段１４２、空気循環手段１２０、扉、処理台の各動作を制御している。装置の条件設定や運転状態については、表示部（図示せず）に表示され、作業者が目視で確認できる。

本実施形態においては、被処理物に対して紫外線照射とオゾンによる表面改質処理を行い、吸入した室内の空気を脱臭・殺菌を行うことができる。空気の脱臭・殺菌に対しては、光触媒を配設しても良い。歯科医院で使われている薬品（ホルマリン系の薬品）などに由来する特有な臭いに対して有効である。

また、オゾンの生成手段として波長２００ｎｍ以下の紫外線を放射するエキシマランプ（紫外線照射手段）を用いて酸素に起因した活性酸素とオゾンを生成したが、オゾンは、無声放電により生成しても良い。更に、生成したオゾンに２５５ｎｍ近傍の紫外線を照射して活性酸素と酸素に分解しても良い。このような機能を発揮させるために、オゾンの分解手段としてのエキシマランプ（紫外線照射手段）を別途配置しても良い。

表面改質に用いるＵＶオゾン洗浄とは、被処理物に被着した汚染物質（炭素化合物）の化学結合を切断するのに要するエネルギーを紫外線にて与え、さらに、オゾンの生成時に生じる活性酸素の強力な酸化力を効率よく組み合わせることにより、高分子化合物を酸化分解して低分子化合物とし、更にＨ２Ｏ、ＣＯ２、ＮＯＸなどの気体にまで酸化して揮発させる。ＵＶオゾン洗浄による表面改質の効果を確認するには、表面清浄度と表面張力（接触角）との密接な関係を利用して、表面汚染度の判定を表面張力測定で求めることができる。更に、生成した活性酸素を、室内から取り込んだ空気と反応させることにより、空気の脱臭・殺菌を行うことができる。

本実施形態の装置の動作について図４を参照して説明する。
（１）空気脱臭・殺菌運転
吸気手段１４１を起動（ＯＮ）することで、室内（紫外線照射処理室外、装置外）の空気を紫外線照射処理室１０３へ入れる。紫外線照射処理室１０３に入った空気に対して、紫外線照射手段１０１を起動（ＯＮ）することで、ＵＶオゾン処理（脱臭・殺菌）を行う。ここで、オゾン生成には、別途設けたオゾン生成手段だけ起動させても良く、紫外線照射手段とオゾン生成手段との両方を起動させても良い。ＵＶオゾン処理された空気は、オゾン除去手段によりオゾンが除去された後に、排気手段により室内へ出す。ここでは、空気循環手段１２０は運転（ＯＮ）している必要は無い。
（２）オゾン除去運転
予め設定したプログラムや作業者の操作により、空気脱臭・殺菌運転が終了すると、自動的に紫外線照射手段１０１を消灯（ＯＦＦ）して、空気循環手段１２０を起動（ＯＮ）して、紫外線照射処理室１０３とオゾン除去室１１３と間で空気を循環させる。循環する空気はオゾン除去手段１０５を通過することにより、紫外線照射処理室１０３のオゾン濃度を低下させる。このとき、吸気手段１４１を運転（ＯＮ）させて、室内の空気を紫外線照射処理室１０３へ入れても良い。また、排気手段１４２も運転（ＯＮ）させて、オゾン除去手段１０５によりオゾンが除去された空気を、室内へ出しても良い。
（３）被処理物の設置する
紫外線照射処理室１０３のオゾン濃度が低下したら、紫外線照射処理室の扉を開放して、被処理物１０２を紫外線照射処理室１０３の処理台に載置する。このとき、空気循環手段１２０と排気手段１４２は運転を継続させて、紫外線照射処理室１０３に残留する臭気を除去させても良い。
（４）被処理物のＵＶオゾン処理運転
被処理物１０２を設置して、紫外線照射処理室１０３の扉を閉めると、ＵＶオゾン処理を自動的に開始する。紫外線照射手段１０１を起動（ＯＮ）にして、被処理物に対してＵＶオゾン処理を行う。このとき、照射プログラム（点灯電力、時間、被処理物の移動・揺動など）に沿って自動処理を行う。紫外線照射手段１０１は、被処理物１０２に対する最適な処理条件により、点灯するランプの種類、点灯電力、点灯本数、点灯時間などが定められる。この場合、ランプは複数種類（放射する紫外線の波長がそれぞれ異なる）のランプを設置して、ＵＶオゾン処理と空気脱臭・殺菌運転とで異なるランプをそれぞれ最適な条件で点灯させても良い。更に、処理台が紫外線照射手段１０１と相対的に移動・揺動・回転・傾斜などを行うことで、被処理物１０２へ紫外線を均一に照射することができる。被照射物へのＵＶオゾン処理中は、紫外線照射処理室内への空気の吸入や室内への排出を停止させるか、空気流量を低下させると良い。設定した条件でのＵＶオゾン処理が完了したら、処理が完了したことを示す表示（処理済み表示）を点灯させる。
（５）オゾン除去運転
設定した条件で処理が完了したら、自動的に紫外線照射手段１０１を消灯（ＯＦＦ）して、空気循環手段１２０を起動（ＯＮ）して、紫外線照射処理室１０３とオゾン除去室１１３との間で空気を循環させる。循環する空気はオゾン除去手段１０５を通過することにより、紫外線照射処理室１０３のオゾン濃度を低下させる。ここで、作業者により取り出しの操作が行われた後に、空気循環手段１２０を起動させても良い。オゾン除去運転では、吸気手段１４１を運転（ＯＮ）させて、室内の空気を紫外線照射処理室１０３へ入れても良い。また、排気手段１４２も運転（ＯＮ）させて、オゾン除去手段１０５によりオゾンが除去された空気を、室内へ出しても良い。
（６）被処理物の取り出す
紫外線照射処理室１０３のオゾン濃度が低下したら、紫外線照射処理室の扉を開放して、被処理物１０２を紫外線照射処理室１０３から取り出す。このとき、空気循環手段１２０と排気手段１４２は運転を継続させて、紫外線照射処理室１０３に残留する臭気を除去させても良い。一定時間以上の取り出しが無いと、被処理物１０２を処理した効果を持続させるために、間欠的または低出力で紫外線照射手段１０１によりＵＶオゾン処理を行う。更に、一定時間以上の取り出しが無いと、上記の処理済み表示を消灯させると良い。ここで、一定以上のＵＶオゾン処理を行った場合や、使用限度時間が経過した場合には、「使用不可」の表示を点灯させる。
（７）空気脱臭・殺菌運転
被処理物を紫外線照射処理室から取り出して紫外線照射処理室の扉を閉めたことで、上記（１）と同様に、紫外線照射処理室内に入った空気に対してＵＶオゾン処理を行う。このときは、被処理物への紫外線照射運転のときと比べて、紫外線照射処理室へ入る空気量や室内へ出る空気量（即ち、紫外線照射処理室内と室内とを循環する空気量）を増大させて、室内空気の脱臭・殺菌処理を行うと良い。また、紫外線照射手段１０１による紫外線の照射量（点灯電力や点灯本数）を減少させることで待機中の消費電力を低減させると良い。なお、室内の広範囲や急速に脱臭・殺菌処理を行うときは、被処理物への紫外線照射運転のときと比べて、紫外線の照射量を減少させずに、空気の循環量を増大させても良い。空気脱臭殺菌中・ＵＶオゾン処理中・オゾン除去中は、紫外線照射処理室の扉をロックすると良い。

以上のような構成とすることにより、少なくとも紫外線照射処理室で被処理物がＵＶオゾン処理を受けていないときに、紫外線照射処理室へ入った空気が紫外線やオゾンによって脱臭・殺菌処理を受けて、オゾン除去した後に装置外へ出すことで、室内の空気脱臭・殺菌を行うことができ、紫外線照射装置が待機中の時間を有効活用できる。また、最適な処理条件がそれぞれ異なる空気脱臭・殺菌処理と紫外線照射処理とを両立して行うことができる。また、空気循環手段により装置内の空気を循環させることで、紫外線照射処理室内のオゾンを除去して、作業者が安全に被処理物の出し入れができる。

本実施形態においては、放電容器の内径が３０ｍｍ以下である細径のエキシマランプを用いると、上記の運転の切り替えに対する応答性が良く、安定点灯して処理を開始できるまでの時間を短縮することができる。更に、装置構成もコンパクトとなる。本実施形態においては、エキシマランプを用いたが、水銀ランプやＵＶ−ＬＥＤにより紫外線を照射させても良い。例えば、水銀ランプを定常的に点灯させておいて、応答性の良いエキシマランプやＵＶ−ＬＥＤを運転の切り替えに応じて点灯・消灯を行うと良い。また、オゾンは無声放電により生成させても良い。

また、本実施形態においては、自動運転モードについて主に説明したが、手動運転モードでは作業者の操作により運転を行っても良い。

自動運転モードにおいては、以下のような設定事項を設ける。
（１）ＵＶオゾン処理に関する運転モードとしては、被処理物を処理している時に、処理していない時に比べて、紫外線の照射量を増大させる高処理モードや、紫外線の照射量を増大させない低処理モードを備える。紫外線の照射量を増大させた場合には、紫外線照射手段への冷却量も増大させると良い。各モードに応じて、異なる光源を点灯させても良く。例えば、定常的に点灯させる光源と、高処理モード中のみ点灯させる光源を設けるなど、被処理物の処理条件に応じて点灯させる光源を選択しても良い。
（２）空気脱臭・殺菌に関する運転モードとしては、被処理物を処理していない時に、処理している時に比べて、空気の吸入量・排出量を増大させる高脱臭モードや、空気の吸入量・排出量を増大させない低脱臭モードを備える。高脱臭モードの場合には、紫外線の照射量やオゾンの生成量を増大させると良い。特に、人に害を与えるおそれが無い時には、室内にオゾンを放出させても良い。

以上のように、被処理物の処理に必要な運転モードと、空気脱臭・殺菌に必要な運転モードを設定できるので、表面改質機能と空気脱臭・殺菌機能とを両立させることができる。

実施形態１と実施形態２においては、紫外線照射手段と被処理物とが紫外線照射処理室内に対向して配置しているが、紫外線照射手段と被処理物との間を遮蔽する隔離手段（シャッタ）を設けて、紫外線照射手段が運転（点灯）している場合であっても、被処理物はＵＶオゾン処理を受けないで済む。また、吸入した空気は全て紫外線照射処理室内に入るのではなく、別の流路を設けて、被処理物を処理しているときでも、吸入した空気をＵＶオゾン処理した後に出すことができる。このような構成とすることで、紫外線照射処理室内に被処理物を配置させた状態でも、空気脱臭・殺菌を行うことができる。

被処理物の表面改質機能と空気脱臭・殺菌機能とを両立させることができ、歯科医院における空気脱臭・殺菌機能を備えた生体インプラント処理装置を提供することができる。

１ 紫外線照射手段
２ 被処理物
３ 紫外線照射処理室
４１ 吸気手段
４２ 排気手段

Claims (6)

1. 紫外線照射手段が配設された紫外線処理室を備える紫外線照射装置において、
   少なくとも前記紫外線処理室で被処理物が前記紫外線照射手段による処理を受けていないときには、
   前記紫外線処理室へ入った空気が前記紫外線照射手段による脱臭・殺菌処理を受けて装置外へ出ることを特徴とする紫外線照射装置。
2. 前記被処理物は、前記紫外線照射手段から照射される紫外線と前記紫外線により生成したオゾンによる処理を受け、
   前記紫外線処理室へ入った空気は、前記紫外線照射手段から照射される紫外線と前記紫外線により生成したオゾンによる脱臭・殺菌処理を受けることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
3. 前記紫外線処理室と空間的に接続されたオゾン除去室と、前記紫外線処理室と前記オゾン除去室との間で空気を循環させる空気循環手段と、前記紫外線処理室から前記オゾン除去室へ入る空気に含まれるオゾンを除去するオゾン除去手段と、前記オゾン除去室から装置外へ空気を出す排気手段とを備える紫外線照射装置において、
   前記紫外線照射手段により生成したオゾンにより脱臭・殺菌処理を受けた空気が、前記オゾン除去手段によりオゾンを除去され、前記空気循環手段により前記オゾン除去室へ入って、前記排気手段により装置外へ出ることを特徴とする請求項２に記載の紫外線照射装置。
4. 前記紫外線照射手段は、放電容器の内径が３０ｍｍ以下のエキシマランプであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
5. 紫外線照射手段が配設された紫外線処理室と、前記紫外線処理室の空気に含まれるオゾンを除去するオゾン除去手段と、前記紫外線処理室から装置外へ空気を出す排気手段とを備える表面改質装置であって、前記紫外線処理室で被処理物が前記紫外線照射手段により生成されたオゾンにより表面改質処理を受ける表面改質運転モードと、
   前記紫外線処理室へ入った空気が、前記紫外線照射手段により生成されたオゾンにより脱臭・殺菌処理を受けて、前記オゾン除去手段によりオゾンを除去されて、前記排気手段により装置外へ出る空気脱臭・殺菌運転モードとを有することを特徴とする表面改質装置。
6. 前記表面改質運転モードにおいては、前記空気脱臭・殺菌運転モードのときと比べて、前記紫外線照射手段から被処理物へ照射する紫外線の照射量を増大させ、
   前記空気脱臭・殺菌運転モードにおいては、前記表面改質運転モードのときと比べて、前記排気手段により装置外へ出る空気量を増大させることを特徴とする請求項５に記載の表面改質装置。

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