スタンレー電気の
深紫外線技術
〜より安全な世界のために〜

新型コロナウイルスが気づかせた衛生リスク

現在人類が直面している新型コロナウイルス(COVID-19)の脅威は、私たちの家庭から社会全体に至るまで衛生的なリスクが
世界規模で潜んでいる事を浮き彫りにしました。それは同時に、リスクへの対策(殺菌・消毒)が必要である事を示しています。
その対策は、私たちが触れるもの、それは水や物や空気など、あらゆる対象に様々な手法で取り組まなければなりません。

スタンレー電気の深紫外線技術が実現する殺菌効果は、人々を細菌やウイルスの危険から守る事ができます。
※正確には「不活化効果」

紫外線殺菌の特徴・原理 紫外線殺菌の効果 新型コロナウイルスに対する
有効性の確認
製品情報

深紫外線とは

紫外線とは、波長100~400nmの目に見えない光です。
中でもUV-C(深紫外線)と呼ばれる波長領域100~280nmの光は地球上には存在しませんが、殺菌、有機分解、光重合およびセンシングといった幅広い機能を備えています。スタンレー電気には、この深紫外線領域LEDの高出力化技術があり、特に殺菌機能に注目しています。

深紫外線(UV-C)の波長領域

紫外線殺菌の特徴

殺菌には熱や化学薬品など様々な方法がありますが、紫外線殺菌は紫外線を使った光による殺菌です。
他の殺菌方法には無い特徴を持っており、多くの用途に利用されています。

メリット デメリット
・薬剤を使わないため、使用後の拭き取りや除去が不要
・塩素殺菌の効かない耐塩素性微生物にも効果がある
・紫外線殺菌に対する耐性菌を生まない
・人体や生物への健康被害(急性/慢性の紫外線傷害)
・樹脂に代表される有機材料などへのダメージ
・光が届かない場所、影になる場所は殺菌できない

太陽光にも深紫外線が含まれますが、ほとんどが地表到達前にオゾン層で吸収されてしまいます。
そのため地球上で深紫外線を利用するには、LEDやランプによって人工的に光を創り出す必要があります。
※いわゆる日光消毒(天日干し)には殺菌効果の高い深紫外線は含まれていません。
この場合、殺菌効果のほとんどは乾燥や熱によるものです。

深紫外線は人体に有害な影響を与えます。直視したり、肌に照射しないで下さい。
また使用時は紫外線の漏れ光や反射光にもご注意下さい。

紫外線殺菌の効果は、光の強さ(照度)と、
光を当てる時間(照射時間)の積算(積算光量または紫外線照射量)で決まります。

光を当て続けるほど積算光量は増加し殺菌効果が高くなります。
反対に光を当てる時間が短いと積算光量は低下し殺菌効果が低下するため、
短時間で殺菌するには強力な紫外線が必要になります。

積算光量の考え方

例:菌Aを99.99%殺菌するために、40mJ/cm2の紫外線照射量が必要な場合

紫外線殺菌の原理

細菌やウイルスは、遺伝情報に基づく細胞分裂によって増殖する事で感染・発症へと至ります。
この増殖に必要な遺伝情報を持つのがDNAやRNAです。
深紫外線を照射すると、DNA・RNAの螺旋構造を変化させることができます。

紫外線殺菌のプロセス

紫外線殺菌はDNA・RNAの「不活化」によって実現します

紫外線殺菌の効果

紫外線を照射するだけで確実な殺菌効果を実現する紫外線殺菌は、人の体内で感染症や健康被害を引き起こす様々な病原性微生物に有効です。
この効果は、新型コロナウイルスを含む様々な細菌やウイルスに有効であり、様々な大学、研究機関、企業によって日々探究されています。

紫外線殺菌対象となる代表的な微生物

微生物の大きさ 種類 代表例
ウイルス コロナウイルス、インフルエンザウイルス、ノロウイルス
細菌 大腸菌、レジオネラ菌、サルモネラ菌
真菌 黒カビ、白カビ、白癬菌
原虫 クリプトスポリジウム、ジアルジア
当社製 265nm 深紫外LED照射前後の比較

99.9%殺菌時の所要時間

265nm 深紫外LEDによる99.9%殺菌時の所要時間

波長による殺菌効果の違い

このグラフは生物が持つDNAの紫外線感受性と、LEDやランプなど深紫外線光源の発光波長の関係を表しています。
紫外線感受性が高いほど紫外線から受けるダメージは大きくなり、DNAの感受性は265nm周辺にピークが見られます。
当社は殺菌効果が最大となる265nmに発光波長のピークを持ち、優れた殺菌性能を実現するLEDを開発・製造しております。

DNAの紫外線感受性と深紫外線光源の発光波長の関係

明るさだけで無く、波長によっても殺菌効果が変化するため、効果的な波長の深紫外線を選択することが重要です。

新型コロナウイルスに対する有効性の確認

当社では新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)に対する効果も確認しています。
当社と山口大学 (共同獣医学部 獣医微生物学教室 早坂大輔教授 、下田宙 准教授)が共同で評価試験を行 った結果、
紫外線殺菌の高い有効性を確認しました。
また波長優位性の検証では、当社が量産する深紫外光源の優位性が確認されました。

新型コロナウイルス 不活化評価実験

新型コロナウイルス不活性化評価実験

波長ごとの殺菌能力の相対比較(280nmを1とした場合)

波長ごとの殺菌能力の相対比較(280nmを1とした場合)

スタンレー電気の深紫外製品ラインナップ

LEDとランプのラインナップがあり、様々な用途に最適な深紫外線光源を提供致します。

(Ta 25℃)

デバイス ランプ(冷陰極管) LED
波長 254 nm 265 nm
紫外線出力 200 mW 600 mW 1,100 mW 25 mW 30 mW 35 mW 50 mW
製品
IF 10 mA 15 mA 15 mA 440 mA 440 mA 440 mA 440 mA
VF 開始電圧   400V
管電圧   140V
開始電圧   600V
管電圧   205V
開始電圧   860V
管電圧   320V
6.9 V 6.9 V 6.9 V 6.9 V
サイズ
(LED: L×W×H)
(ランプ: D×L)
4×70 mm 4×150 mm 4×240 mm 3.5×3.5
×2.24 mm
3.5×3.5
×2.24 mm
3.5×3.5
×2.24 mm
3.5×3.5
×2.24 mm
光り方 線光源、全周発光 点光源、軸上発光
発光効率 15~20% 2~3%
使用時に必要な部品 点灯時の高電圧印可用としてインバーターが必要 発熱に対する放熱構造として金属基板やヒートシンクが必要
詳細情報
※消費電力当たりの紫外線出力の割合

基板実装サンプルや簡易モジュールなども販売しております。
下記お問合せフォームから当社にお問い合わせ頂くか、画面右上の製品購入メニューから当社特約店に
お問い合わせ下さい。
また、光源配置や光学シミュレーション、簡易的な殺菌シミュレーションなどもサポートしておりますので、
お問い合わせください。

深紫外LEDに関するスタンレー電気の取り組み

265nm 深紫外LED素子のキーデバイスであるAlN基板を製造する「ヘキサテック社」 が、
2020年3月 新たにスタンレーグループの一員となりました。
これにより、AlN基板からLED素子、パッケージングまでのLED製造工程がグループ内で完結する体制が整いました。
また当社は水殺菌リアクターなどの殺菌ユニット製品も提供しています。
光源からアプリケーションまでの一貫した開発・製造体制により、世界中の安心と安全に貢献していきます。

265nm 深紫外LEDの製造プロセス

ヘキサテック社のウェブサイトはこちら

深紫外LEDの利用が期待されるアプリケーション

深紫外LEDの高出力化によって、家庭用品から産業機器、工場、インフラ分野へと拡大していきます。
スタンレー電気は高出力LEDの開発にも取り組んでおり、深紫外線の可能性を追求し続けています。

深紫外LEDの利用が期待されるアプリケーションの一覧

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