光応用の知識
紫外線殺菌
3．表面殺菌装置
表面殺菌装置の仕様比較
| グレード | SHG | HG | MHG | SG | |
|---|---|---|---|---|---|
| 対象装置 | 400W×3灯用 | 200W×2灯用 | 100W×4灯用 | 65W×3灯用 | |
| 紫外照度(mW/cm²) | 100 | 70 | 50 | 20 | |
| 消費電力(W) | 2100 | 1000 | 570 | 240 | |
| 寸法 | 照射器(mm) | W120×L1150×H60 (窓面W100×L800) |
W113×L800×H50 (窓面W113×L620) |
W220×L900×H30 (窓面W160×L600) |
W162×L1120×H100 (窓面W150×L920) |
| 電源装置(mm) | W750×D630×H800 | W700×D400×H900 | W340×D500×H200 | 安定器内蔵 | |
| 他 | 水温コントロールシステム必要 | 水温コントロールシステム必要 | 不要 | 不要 | |
| ランプ冷却方式 | 直接水冷式 | 端部水冷式 | 強制空冷式(ファン付) | 自然空冷式 | |
(1)SHG
発光管を2重構造とし、その周囲に純水を流して冷却をしています。ランプの温度を常時43℃に保つことで、最大出力(表面紫外線照度100mW/cm²)を実現しました。
(2)HG
ランプ端部水冷方式の採用により、周囲温度環境に影響されにくい安定した紫外線出力が可能です。1m以上の長尺の対応も可能です。
(3)MHG
空冷式ランプなので安価で使い勝手の良いことが特長です。照射器と電源のみのシンプルな構造でランプ灯数1〜6本で標準化されています。
(4)SG
照射器に安定器を内蔵し、電源を接続するだけで使用可能な最もシンプルな構造です。
図-5 基本構造(SHG)
殺菌計算例
条件
| 1．対象物 | フィルム | 6．必要殺菌線量 | 264mJ/cm²(殺菌率99.9％) |
|---|---|---|---|
| 2．形状 | 幅500mm | 7．使用照射器 | 400W 6灯用(有効エリア750mm×200mm) |
| 3．殺菌する場所 | フィルム面 | 8．照射器配置 | 横流し |
| 4．ラインスピード | 33.3mm/sec (2.0m/min) | 9．対象物までの照射距離 | 20mm |
| 5．対象菌 | 黒カビ | ||
計算式
- UV照射時間を求めます。(200mmで照射される時間)
コンベアスピードが33.3mm/secなので、照射時間は、
T=240mm÷33.3mm/sec)=6.0sec - 殺菌線量を求めます。(なお、ランプ寿命末期時にUV出力は70％に低減します。)
対象物への最低照度は、E=80mW/cm²(照度分布より)となりますので、殺菌線量は
Q=E×T=80×0.7×6.0=336mW・sec/cm²となります。 - 安全率を求めます。
上記計算より安全率は、336÷264=1.27倍となり、殺菌可能となります。
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