高い処理速度で動作する消毒ロボットにおいては、サイクルタイムが大きな制約となります。一般的なUVC光源では微生物を死滅させることはできますが、照射強度が低すぎるため、必要以上に長時間照射することになります。これにより処理速度が低下し、余計なコストがかかります。問題は単に総照射量だけではなく、照射速度でもあります。
私たちが開発したもの
私たちが設計したUVCランプは、254nmの水銀蒸気放出を利用しており、指定された距離で200mW/cm²以上の最大照射強度を実現できるようになっています。反射板には高反射率のアルミニウムが使用されており、二色性コーティングが施されているため、スペクトル出力を安定させ、より多くの有効な光子を得ることができます。
出力値は正確な放射計を使って測定・記録され、全照射範囲にわたって±5%以内の再現性が保たれています。ランプの寿命は9,000時間となっており、その間の出力低下は10%未満です。石英製のケースを採用しているのは、オゾンを発生させないためです。これは、狭いロボットチャンバー内で使用する際に重要です。
なぜこのランプがロボット向けに適しているのか
公共空間の消毒ロボットの場合、必要な殺菌効果を迅速に得て、継続して動き続けることが求められます。より高いピーク照射強度により、1平方メートルあたりの照射時間が短縮され、その結果、ロボットはより速く移動し、頻繁に位置を変える必要がなくなります。
また、ランプの形状はコンパクトで、しっかりと固定されているため、チャンバーの形状が限られている場合でも問題ありません。さらに、スペクトル出力が安定しているため、異なる表面に対しても一貫した照射効果が得られます。実際、これによりサイクルタイムが短縮され、再現性の高い消毒性能が得られ、1回の処理に要するエネルギーも少なくなります。
実際の運用時の注意点
熱管理は必須です。ジャンクション温度を規定値内に保つためには、専用の空気流や適切な放熱装置が必要です。これを怠ると、出力が不安定になったり、ケースにストレスがかかったりします。
組み立て時には、機械的な隙間や反射板の位置精度も確認してください。2度のずれでも、対象物への実質的な照射強度が大幅に低下します。
また、コントローラーが互換性があるかも確認してください。ランプには、アーク点火機能と安全装置を備えた定電流ドライバーが必要です。さらに、時間が経っても出力の精度を維持するために、定期的に放射計の校正を行う必要があります。