CN115484993A

CN115484993A - 空气清洁系统以及防护服

Info

Publication number: CN115484993A
Application number: CN202180032181.4A
Authority: CN
Inventors: 木村建次郎; 木村宪明
Original assignee: Kobe University NUC
Current assignee: Kobe University NUC
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2021-05-24
Publication date: 2022-12-16
Also published as: CA3185813A1; US20230285625A1; JPWO2021241488A1; KR20230015885A; BR112022022195A2; TW202202177A; IL298094A; EP4159246A1; WO2021241488A1; EP4159246A4

Abstract

空气清洁系统(1)具备产生电磁共振的线状电极(20)、测量电场的强度的电场探头(40)、和控制向线状电极(20)供应的电力的控制部(70)。控制部(70)操作向线状电极(20)供应的电力的频率、和对线状电极(20)供应电力的位置，进行控制以使表示电场的强度的信号的输出值成为最大。监视所生成的臭氧的量，以调制供应电力的振幅的方式进行操作，从而进行反馈控制以使臭氧的量始终成为固定，以使在氧分子的解离能以上且氮分子的解离能以下的能量被给予所流入的气体中包含的气体分子从而用于分解病毒的臭氧被生成但有害的氮氧化物未被生成。

Description

空气清洁系统以及防护服

技术领域

本公开涉及空气清洁系统、以及使用了空气清洁系统的防护服。

背景技术

在以往，提出了对于从引擎等内燃机构排气的排气气体，为了NO的氧化处理，利用大气压中的高电压等离子体的处理装置。

在为了使高电压等离子体产生而使用了在10MHz以下的较低的频带中常用的电压变换用的转换器的情况下，在100MHz以上的高频中，需要减小电感(电抗)。因此，有以下问题：必须减小线圈的匝数以及线圈的尺寸，作为电线来使用的线圈的直径也变细，所以不能投入较大的电力。

另一方面，在不进行上述电压变换，将特性阻抗保持得较低例如50Ω等的状态下，升高电压的情况下，例如，对于1000V的电压需要10kW(＝1000²·50/2)的电力。具备投入这样的电力的电源装置实际上是困难的。

因此，在下述非专利文献1中，提出了为了从引擎等内燃机构排气的排气气体中的NO的氧化，以数kHz的频率将峰电压为5000～10000V的高电压脉冲施加给电极，从而使得在电极间产生等离子体的等离子体反应器。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：“非平衡プラズマと化学反応プロセスを併用した窒素酸化物の完全除去技術(従来型およびバリア型プラズマリアクターの性能比較)”，即，“兼用非平衡等离子体和化学反应进程的氮氧化物的完全去除技术(以往型以及势垒型等离子体反应器的性能比较)”，日本机械学会论文集66-646B、1501-1506(2000)

发明内容

发明要解决的课题

但是，作为等离子体反应器，在以往的空气清洁系统中，有以下问题：被施加的脉冲电压的信号由于阻抗的不匹配，电力没有被充分地供应给电极。进而，在数kHz的高电压脉冲中，与基于高电压脉冲的放电时间相比，高电压脉冲间的时间更长。此时，由于从气体电离的电子重新结合，在每次施加高电压脉冲时需要对电子的电离供应极大的能量，成为电力效率低的装置。因此，即使使等离子体产生，通过等离子体分解空气中的细菌以及病毒等的量与投入电力相比更低。

此外，在以往的空气清洁系统中，不仅是由于与脉冲的峰值对应的较强的电场引起的氧分子的解离还有氮分子的解离、以及由于氮分子的解离而产生的氮氧化物，难以减少该氮氧化物。此外，产生臭氧，但不产生氮氧化物在现有技术中也是困难的。

因此，本公开为了消除上述课题，目的在于，提供与以往相比抑制投入电力且使得等离子体高效地产生，从而能够分解空气中的细菌以及病毒等的空气清洁系统、以及防护服。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本公开的一方式所涉及的空气清洁系统是使用电压使等离子体产生的空气清洁系统，具备：第一电极，通过被供应电力而使电磁共振产生；第二电极，被配置为在与所述第一电极分离的状态下包围所述第一电极；供电部，向所述第一电极供应电力；电场探头，测量所述第一电极和所述第二电极之间的电场的强度；以及控制部，控制向所述第一电极供应的电力，所述控制部操作向所述第一电极供应的电力的频率、和对所述第一电极供应电力的位置，进行控制以使表示所述电场探头所测量出的电场的强度的信号的输出值成为最大。

进而，在空气清洁系统中，被嵌入监视所生成的臭氧和氮氧化物的量的检测器，通过等离子体解离氧分子而臭氧被生成，但在该空气清洁系统中，将臭氧生成量以及氮氧化物生成量作为目标值，改变交流电力、频率以及供电点，以使不解离氮分子而氮氧化物的生成被抑制为最小限度的能量被投入至气体分子，从而能够控制对等离子体施加的电场。

此外，为了达成上述目的，本公开的一方式所涉及的防护服具备空气清洁系统、搭载所述空气清洁系统且覆盖人的身体表面的覆盖体，所述空气清洁系统使从外部吸入的空气清洁化，将清洁化后的空气供应至所述覆盖体内。

另外，这些包含性的或者具体的方式也可以通过无人机、储存装置、一个或者多个推进器装置、系统、方法、集成电路、计算机程序或者计算机可读取的CD-ROM等记录介质来实现，也可以以这些任意的组合来实现。

发明效果

根据本公开，与以往相比抑制投入电力且使等离子体高效地产生，从而能够分解空气中的细菌以及病毒等。

附图说明

图1是表示实施方式一所涉及的空气清洁系统的示意图。

图2是示意性地表示被吸入至实施方式一所涉及的空气清洁系统的空气的流动、和供电部向线状电极供应的供电点的变化等的示意图。

图3是表示实施方式一所涉及的空气清洁系统的共振器的长度的变化的示意图。

图4是表示实施方式一所涉及的空气清洁系统的等离子体产生区域中，病毒被分解的情形的示意图。

图5是示意性地表示被吸入至实施方式一的变形例所涉及的空气清洁系统的空气的流动、和供电部向线状电极供应的供电点的变化等的示意图。

图6是实施方式二所涉及的空气清洁系统，是表示具有附带流量计的流量控制阀等的空气清洁系统的框图。

图7是表示实施方式二所涉及的空气清洁系统的主体部的示意图。

图8是实施方式二的变形例一所涉及的空气清洁系统，是表示具有第二过滤器部、加热器部、第二检测器、第一过滤器部、第一检测器以及配管等的空气清洁系统的框图。

图9是实施方式二的变形例二所涉及的空气清洁系统，是表示具有第二过滤器部、加热器部、第二检测器、配管、第一过滤器部以及第一检测器，对配管设置第二检测器的空气清洁系统的框图。

图10是实施方式二的变形例三所涉及的空气清洁系统，是表示具有第二过滤器部、加热器部以及第一检测器，使用了具有控制部等的主体部1a的空气清洁系统的框图。

图11是实施方式二的变形例四所涉及的空气清洁系统，是表示具有第二过滤器部、加热器部以及第一检测器的空气清洁系统的框图。

图12是实施方式二的变形例五所涉及的空气清洁系统，是表示具有第二过滤器部以及第一检测器的空气清洁系统的框图。

图13是实施方式二的变形例六所涉及的空气清洁系统，是表示具有第一检测器的空气清洁系统的框图。

图14是实施方式三所涉及的防护服的主视图、和表示防护服的显示部的示意图。

图15是表示从侧方观看实施方式三所涉及的防护服的情况的侧视图。

图16是表示被搭载于实施方式三所涉及的防护服的空气清洁系统将病毒等与空气一起吸入的情形的主视图。

图17是图16的XVI-XVI线上的、被搭载于实施方式三所涉及的防护服的空气清洁系统的截面图。

具体实施方式

在以下，针对本发明的实施方式，使用附图详细地进行说明。以下说明的实施方式都表示本发明的一具体例。从而，以下的实施方式所示的数值、形状、材料、结构元素、结构元素的配置、连接方式、工序、以及工序的顺序等是一例，并非限定本发明的宗旨。因此，针对以下的实施方式中的结构元素之中未被记载于独立权利要求的结构元素，作为任意的结构元素来说明。

另外，各图是示意图，并非必须严格地图示。此外，在各图中，有对实质同一结构赋予同一标号，重复的说明被省略或者简化的情况。

此外，在以下的实施方式中，使用“大致＊＊”等用语。例如，大致中央部分不仅意味着完全是中央部分，还是实质中央部分，即，还意味着包含例如数％左右的误差。此外，大致中央部分是在能实现基于本公开的效果的范围中的中央部分的含义。针对其他使用了“大致”的用语也同样。

以下，针对本公开的实施方式所涉及的空气清洁系统、以及防护服进行说明。

(实施方式一)

＜结构：空气清洁系统1＞

针对本实施方式中的空气清洁系统1的结构进行说明。

图1是表示实施方式一所涉及的空气清洁系统1的示意图。图2是示意性地表示被吸入至实施方式一所涉及的空气清洁系统1的空气的流动、和供电部30向线状电极20供应的供电点F的变化等的示意图。

如图1以及图2所示，空气清洁系统1是使用能够利用高频带的高电压使高频等离子体(以下，简称为等离子体)产生的高电压等离子体产生装置，使空气中的细菌以及病毒等分解、也就是说杀灭并去除的空气清洁机。在本实施方式中，空气清洁系统1使用被调制了100MHz～10GHz的载波的高电压使等离子体产生。另外，高电压例如是指约100V以上的电压。本实施方式的高电压也可以是10²～10⁵V。

此外，高频带是指约100MHz以上的频率。本实施方式的高频带也可以是100MHz以上至10GHz。此外，本实施方式的等离子体是在常压大气中产生的大气压等离子体。另外，空气清洁系统1还能够将在空气中漂浮的灰尘、花粉、螨虫、烟等微粒子分解并去除。

空气清洁系统1具备第一箱体10、线状电极20、供电部30、电场探头40、第二放大器41、检波器42、电压变换器35、驱动器36、控制部70、管道17、第二箱体50、过滤器60、风扇51。

第一箱体10形成(规定)在与线状电极20分离的状态下容纳线状电极20的长条的空间10a。第一箱体10被接地，因此作为接地电极来发挥作用。第一箱体10为了容纳线状电极20，被配置为包围线状电极20。在第一箱体10的内部即空间10a中，配置并固定用于连结线状电极20的支承体16a。支承体16a是用于使第一箱体10的内壁面和线状电极20分离，且以规定的姿势支承线状电极20的支承构件。支承体16a例如使用聚四氟乙烯等材料。

第一箱体10使用导电性高的导体材料，例如使用银、铜、铝等材料。第一箱体10是第二电极的一例。

第一箱体10为了容纳线状电极20，是沿着与线状电极20的长度方向同一方向的长条。在本实施方式中，第一箱体10是与线状电极20的形状相应的形状，例如是筒状，但第一箱体10的形状没有被特别限定。

此外，在第一箱体10中，形成吸入空气的吸入口12a、和用于将从吸入口12a吸入的空气向管道17排出的通气口12b。在第一箱体10的长度方向的一端侧，形成吸入口12a，在第一箱体10的长度方向的另一端侧，形成通气口12b。存在于第一箱体10的外部的空气等被吸入而穿过吸入口12a。此外，在通气口12b处连接管道17，穿过吸入口12a而在第一箱体10的空间10a流动的空气穿过通气口12b而向管道17流动。

此外，第一箱体10具有网状的框体13。框体13被设置于吸入口12a，覆盖吸入口12a的开口面。

线状电极20是在规定方向上较长的长条的电极。线状电极20被容纳于第一箱体10，在与第一箱体10分离的状态下被设置。具体而言，线状电极20在以从第一箱体10的内壁面分离的方式与支承体16a连结的状态下，沿着第一箱体10的长度方向以规定的姿势被配置而经由支承体16a被固定于第一箱体10。

线状电极20使用导电性高的导体材料，例如使用银、铜、铝等材料。线状电极20是第一电极的一例。另外，第一电极也可以是板状的电极，不限定于线状电极20。

如图2所示，对线状电极20的供电点F，施加从供电部30供应的调制后的交流电力或无调制的交流电力。供电点F是线状电极20的长度方向上的大致中央部分，是被施加从供电部30供应的调制后的交流电力或无调制的交流电力的点。供电点F根据表示电场探头40所测量出的电场的强度的信号的输出值(例如输出电压)，从线状电极20的长度方向上的大致1/2的位置，沿着线状电极20的长度方向位移规定距离。线状电极20的长度是指，线状电极20主体的长度与线状电极20的长度方向上的第一电介质22以及第二电介质23的长度之和。

在线状电极20的一端(吸入口12a侧的端部)，设置第一电介质22、和第二电介质23。第一电介质22以及第二电介质23以使线状电极20的一端不露出的方式被设置于线状电极20。第一电介质22是在线状电极20的一端，被配置于线状电极20的周围的耐热性高的电介质材料。此外，第二电介质23是被配置于线状电极20的一端的端面的耐热性高的电介质材料。第一电介质22以及第二电介质23的各个例如是石英玻璃、氧化铝等陶瓷。在本实施方式中，第一电介质22是合成石英，第二电介质23是氧化铝。

线状电极20通过被供应来自供电部30的交流电力而在第一箱体10内使共振产生。在线状电极20中，被供应交流电力以使产生最大效率的共振。

图3是表示实施方式一所涉及的空气清洁系统1的共振时的1/2波长的变化的示意图。第一箱体10的空间10a内的共振时的1/2波长表示线状电极20的长度方向的长度、与线状电极20的一端和第一箱体10的吸入口12a之间的等离子体产生区域P中产生的等离子体的长度(与线状电极20的长度方向平行的长度)之和。在图3的a中，表示在等离子体产生区域P中没有产生等离子体的状态，如虚线所示在线状电极20上电磁波共振时的电磁波的1/2波长成为线状电极20的长度方向的长度。也就是说，在将在线状电极20上电磁波共振时的电磁波的半波长的长度设为λ/2，将线状电极20的长度设为L时，成为λ/2＝L。接着，在图3的b中，表示在等离子体产生区域P中开始产生等离子体的状态，如虚线所示共振时的电磁波的1/2波长成为线状电极20的长度方向的长度与等离子体的长度之和。也就是说，在将等离子体的长度设为d(变量)时，成为λ/2＝L+d。接着，在图3的c中，表示在等离子体产生区域P中等离子体的大小成为最大的大小的状态，如虚线所示表示共振时的电磁波的1/2波长。

在本实施方式中，线状电极20的长度被设定，以使在100MHz～10GHz的频带中在等离子体产生区域P中有效地产生等离子体。

等离子体产生区域P是线状电极20的一端和吸入口12a的开口面之间的区域，是用于在第一箱体10的空间10a之中使等离子体产生的区域。等离子体产生区域P中的、线状电极20的一端与吸入口12a的开口面的第一最短距离比线状电极20的另一端与通气口12b的开口面的第二最短距离更短。通过将第一最短距离设为比第二最短距离更短，从而使得在等离子体产生区域P中有效地产生等离子体。在沿着长度方向观看第一箱体10的情况下，等离子体产生区域P与吸入口12a的开口面重叠且覆盖。在等离子体产生区域P中，所产生的等离子体的大小以及与开口面对置的投影面积根据被供应给线状电极20的交流电力而发生变化。

如图1以及图2所示，供电部30被控制部70控制从而经由第一放大器32供应频率可变振荡器+调制器31所输出的调制后的交流电流或无调制的交流电流，从而向线状电极20的供电点F供应调制后的交流电流或无调制的交流电流。供电部30具有频率可变振荡器+调制器31、第一放大器32、供电端子33、供电线34。

频率可变振荡器+调制器31兼具经由第一放大器32将调制后的交流电力或无调制的交流电流供应给线状电极20的供电点F的电压控制振荡器以及调制器这双方的功能。具体而言，频率可变振荡器+调制器31被控制部70控制以使电场探头40所测量出的信号的输出值成为最大(或者极大)，从而控制向线状电极20供应的交流电力的频率。也就是说，频率可变振荡器+调制器31被控制部70控制，以使将由第一放大器32放大后的交流电力供应给供电点F时的电流(或者电压)的相位与在第一箱体10的空间10a内产生的共振时的电流的相位成为同相位(同步)。频率可变振荡器+调制器将以使这些相位相互同步的方式被控制的交流电流输出至第一放大器32。

第一放大器32将频率可变振荡器+调制器31所输出的该交流电力放大，将放大后的交流电力经由供电线34供应给供电点F。第一放大器32以规定倍率放大该交流电力，但放大量也可以适当设定。

供电端子33是用于将第一放大器32所放大的交流电力供应给线状电极20的供电点F的连接端子。为了供电线34与线状电极20的供电点F电性连接，供电端子33被固定于第一箱体10。供电端子33是相对于第一箱体10保持供电线34的保持体。

供电线34是用于将第一放大器32所放大的交流电力供应给线状电极20的供电点F的电力线。供电线34被供电端子33保持，能够通过驱动器36与供电端子33一起在线状电极20的长度方向上移动。另外，也可以是仅供电线34能够通过驱动器36在线状电极20的长度方向上移动。

电场探头40是对放大后的交流电力被供应给线状电极20时的、线状电极20和第一箱体10之间的电场的强度进行测量的传感器。电场探头40对第一箱体10的空间10a内的电场的强度进行测量，从而将与电场的强度成比例的测量信号(测量出的信号)经由第二放大器41输出至检波器42。如后述，控制部70对供电部30以及电压变换器35进行控制，从而电场探头40输出输出值成为最大(或者极大)的测量信号。

电场探头40被固定于第一箱体10。电场探头40被配置于在第一箱体10的通气口12b侧且与线状电极20的另一端侧对置的第一箱体10的位置。

第二放大器41将电场探头40所输出的测量信号放大，将放大后的测量信号输出至检波器42。第二放大器41将该测量信号以规定倍率放大，放大量也可以适当设定。

检波器42取得由第二放大器41放大后的测量信号，对所取得的测量信号进行检波。例如，检波器42通过肖特基势垒二极管对测量信号进行检波。检波器42将表示基于所检波的测量信号的检波结果的信号输出至控制部70。表示检波结果的信号成为表示监视了第一箱体10内的电场的强度的结果的信号。

电压变换器35被控制部70控制，从而基于外部电源等可变电源来调节向驱动器36供应的电压。电压变换器35根据基于由检波器42检波后的测量信号的检波结果而被控制部70控制，从而调节向驱动器36供应的电压。也就是说，电压变换器35调节向驱动器36施加的电压，从而使驱动器36驱动。

驱动器36与供电部30的供电端子33连结，从电压变换器35被施加电压从而驱动。驱动器36例如是被施加电压从而伸缩而驱动的压电元件等。驱动器36从电压变换器35被施加电压而驱动，从而使供电线34沿着线状电极20的长度方向移动。也就是说，驱动器36驱动而使供电线34移动，从而使对线状电极20供应交流电力的供电点F的位置位移。具体而言，驱动器36如图2所示，使供电点F的位置相对于线状电极20沿着线状电极20的长度方向移动距离Δx，而调节供电点F相对于线状电极20的位置。距离Δx是设定了任意的基准位置时的、相对于基准位置的位移量，其依赖于从电压变换器35供应的电压V_in1。基准位置例如是没有将交流电力供应给线状电极20的状态下的初始位置、或者线状电极20的长度方向的1/2的位置等。

在线状电极20中，平均导电率根据所生成的等离子体的密度而发生变化，所以等价电极长度发生变化。因此，结果上匹配供电点的位置稍微移动。示出越高的共振Q值，则相对于投入电力的等离子体产生的效率、病毒分解的效率越好，但Q值越高，则与该稍微的移动w配合的供电点F的控制和共振频率的控制非常重要，本公开表示出对该课题的解决方案。

控制部70例如是微控制器等。控制部70对供电部30以及电压变换器35进行控制。

控制部70对供电部30进行控制，从而控制向线状电极20供应的交流电力。也就是说，控制部70控制向线状电极20供应的交流电力的频率，以使电场探头40所测量出的信号的输出值成为最大。具体而言，控制部70根据基于由检波器42检波后的测量信号的检波结果，对频率可变振荡器+调制器31进行控制，从而控制向线状电极20供应的交流电力的频率。此时，控制部70对频率可变振荡器+调制器31进行控制，以使向供电点F供应的电流(或者电压)的相位、和在第一箱体10的空间10a内产生的共振时的电流(或者电压)的相位成为同相位。

此外，控制部70对电压变换器35进行控制，从而还控制向驱动器36施加的电压。也就是说，控制部70还控制对于线状电极20的供应的位置，以使电场探头40所测量出的信号的输出值成为最大。换言之，控制部70根据基于由检波器42检波后的测量信号的检波结果，对驱动器36进行控制，从而对供电点F的位置进行调节。

在保持该共振状态的自动控制中，基于由检波器42检波后的测量信号的检波结果(在共振状态下表示出极大)是控制量，从频率可变振荡器+调制器31输出的电力的频率以及与电压变换器35的输出对应的供电点F的位置对应于本自动控制中的操作量。

控制部70操作向线状电极20供应的交流电力的频率、和用于调节供电点F的位置的向驱动器36施加的电压，进行反馈控制，以使由对第一箱体10内的电场的强度进行感知的电场探头40测量出的测量信号成为最大。

管道17是将第一箱体10的空间10a和第二箱体50的空间50a连接的配管，从第一箱体10的吸入口12a吸入的空气穿过该管道17。管道17的一端与第一箱体10的通气口12b连接，管道17的另一端与第二箱体50的通气口50b连接。也就是说，管道17将在第一箱体10的空间10a流过的空气引导至第二箱体50的空间50a。

第二箱体50形成(规定)容纳过滤器60和风扇51的空间50a。对第二箱体50的内部即空间50a配置而固定过滤器60以及风扇51。第二箱体50使用导电性高的导体材料，例如使用银、铜、铝等材料。第二箱体50也可以是构成第二电极的一部分的一例。

在本实施方式中，第二箱体50例如是长条的筒状，但第二箱体50的形状没有被特别限定。

此外，第二箱体50形成由管道17引导的空气穿过的通气口50b、和用于将从通气口50b侵入的空气向第二箱体50的外部排出的排出口52。在第二箱体50的长度方向的一端侧，形成通气口50b，在第二箱体50的长度方向的另一端侧，形成排出口52。在通气口50b处连接管道17，穿过了第一箱体10以及管道17的空气等穿过该通气口50b。此外，通过排出口52，穿过通气口50b而穿过了第二箱体50的空间50a的过滤器60等的空气被向外部排出。

过滤器60在从第二箱体50的通气口50b侧向排出口52侧流过的空气(从第一箱体10的吸入口12a吸入的空气)穿过时，能够去除通过等离子体的产生所生成的空气中包含的臭氧。为了去除臭氧，过滤器60在第二箱体50的空间50a内，被配置于排出口52的附近。这样的过滤器60包含活性炭。

此外，过滤器60还能够吸附细菌以及病毒等的残骸等。过滤器60吸附穿过了第一箱体10以及管道17的空气中包含的细菌以及病毒等的残骸等。

为了使空气从第一箱体10的吸入口12a吸入，使所吸入的空气从第二箱体50的排出口52排出，风扇51是在第一箱体10、管道17以及第二箱体50的内部使气流产生的送风机。风扇51被配置于第二箱体50的空间50a内，在本实施方式中，被配置于比过滤器60更靠第二箱体50的排出口52侧。此外，若风扇51的电动马达驱动从而风扇51的螺旋桨旋转(风扇51驱动)，则空气被从第一箱体10的吸入口12a吸入而按顺序穿过了第一箱体10的空间10a以及管道17的内部之后，到达第二箱体50的空间50a，穿过过滤器60而从第二箱体50的排出口52排出。

另外，风扇51也可以通过控制部70被控制驱动。也就是说，在控制部70对供电部30以及电压变换器35进行控制时，也可以对风扇51的驱动进行控制。

＜交流电力的频率以及供电点F的位置＞

针对电场探头40所测量出的信号的输出值成为最大的向供电点F供应的交流电力的频率、和供应交流电力的供电点F的位置的关系进行说明。若将电压变换器35向驱动器36供应的电压设为V_in1，将依赖于电压V_in1的变量设为ν₁，将与向供电点F供应的电力的频率对应的频率可变振荡器+调制器31的频率可变振荡器的控制电压设为V_in2，将依赖于电压V_in2的变量设为ν₂，将表示检波器42向控制部70输出的检波结果的与电极端的电场对应的检波器的输出信号的电压设为V₀，则以以下的式(1)～(3)来表示。

【数1】

ν₁＝V_in1 (式1)

【数2】

ν₂＝V_in2 (式2)

【数3】

g(ν₁，ν₂)＝V₀ (式3)

使用上述式(1)～(3)，求得电场探头40所测量出的信号的输出值成为最大的函数g(ν₁，ν₂)。也就是说，求得g(ν₁，ν₂)的最大值。

以下的(式4)以及(式5)被满足是电场成为最大的条件。基于g(ν₁，ν₂)，如(式6)以及(式7)所示定义新的函数。

【数4】

【数5】

【数6】

【数7】

若使用(式6)以及(式7)，求得g₁(ν₁，ν₂)以及g₂(ν₁，ν₂)分别成为0的点(ν₁，ν₂)，以以下的(式8)以及(式9)来表示。

【数8】

【数9】

在(式8)以及(式9)中，设为

【数10】

【数11】

忽略

【数12】

于是，以使用了

【数13】

以及

【数14】

的以下的(式10)以及(式11)来表示。

【数15】

【数16】

并且，若求解(式10)以及(式11)，以(式12)以及(式13)来表示。

【数17】

【数18】

＜动作＞

针对本实施方式中的空气清洁系统1的动作进行说明。

如图1以及图2所示，若空气清洁系统1驱动，则控制部70对供电部30以及电压变换器35的驱动进行控制。此时，也可以是控制部70还使风扇51与供电部30以及电压变换器35的驱动一起驱动。

控制部70对供电部30进行控制，从而使得在等离子体产生区域P中产生等离子体。若通过风扇51的旋转，包含例如细菌以及病毒等的空气从第一箱体10的吸入口12a被吸入，则该空气穿过在吸入口12a和线状电极20之间形成的等离子体产生区域P。

如图4所示，空气中包含的细菌以及病毒等在穿过等离子体产生区域P时，通过等离子体而被分解并灭菌。例如，通过由于等离子体的产生而解离的分子、原子、离子、电子等、以及通过等离子体而产生的臭氧、紫外线与细菌以及病毒等冲突，将细菌以及病毒等分解。此外，空气中包含的灰尘、花粉、螨虫、烟等的微粒子也被分解。图4是表示在实施方式一所涉及的空气清洁系统1的等离子体产生区域P中，病毒被分解的情形的示意图。

如图2所示，被分解的细菌以及病毒等的残骸等尘与空气一起穿过第一箱体10的空间10a，经由管道17向第二箱体50流动，通过第二箱体50的过滤器60吸附而从空气去除。由此，穿过了过滤器60的空气被清洁化，从第二箱体50的排出口52排出。这样，空气清洁系统1能够从空气去除空气中的细菌以及病毒等，供应清洁的空气。

＜变形例＞

另外，作为实施方式一的变形例，在将上述的过滤器60设为第一过滤器60的情况下，空气清洁系统1也可以具有与第一过滤器60不同的第二过滤器61。

图5是示意性地表示被吸入至实施方式一的变形例所涉及的空气清洁系统1的空气的流动、和供电部30向线状电极20供应的供电点F的变化等的示意图。

如图5所示，第二过滤器61被配置于第一过滤器60和第二箱体50的通气口50b之间。也就是说，第二过滤器61被配置于空气的流动中的第一过滤器60的上游侧。第二过滤器61例如是NO₂过滤器。

＜作用效果＞

针对本实施方式中的空气清洁系统1的作用效果进行说明。

如上述那样，本实施方式所涉及的空气清洁系统1是使用电压使等离子体产生的空气清洁系统1，具备：线状电极20，通过被供应交流电力而产生电磁共振；第一箱体10，被配置为在与线状电极20分离的状态下包围线状电极20；供电部30，向线状电极20供应交流电力；电场探头40，对线状电极20和第一箱体10之间的电场的强度进行测量；以及控制部70，控制向线状电极20供应的交流电力。并且，控制部70操作向线状电极20供应的电力的频率、和对线状电极20供应电力的位置，进行控制以使表示电场探头40所测量出的电场的强度的信号的输出值成为最大。

据此，通过向线状电极20供应交流电力，能够使得在线状电极20和第一箱体10之间产生等离子体。此外，控制部70对交流电力的频率、和向线状电极20供应交流电力的位置进行控制。因此，能够同步(跟随)于基于等离子体的产生的共振频率的变化，以使交流电力被供应给线状电极20时的电流的相位、和在线状电极20中产生的共振时的电流的相位成为同相位。此时，由于能够将使得同步于共振频率的变化的交流电力供应给线状电极20，能够进行控制以使电磁共振状态始终被保持，电场探头40所测量出的信号的输出值始终成为最大。

从而，在该空气清洁系统1中，与以往相比更抑制投入电力且使得等离子体高效地产生，从而能够将空气中的细菌以及病毒等分解。

特别是，在该空气清洁系统1中，能够抑制投入电力，所以高电压电路、升压变压器等的制成不会变得困难，构成空气清洁系统1的电源的供电部30不会大型化。此外，在该空气清洁系统1中，还能够抑制基于电流值的增大的供电部30的发热以及基于发热的电极的损伤等。因此，在该空气清洁系统1中，制造成本不会高涨化。

另外，在该空气清洁系统1中，也可以被设计以使提升共振的Q值，在该情况下，能够抑制向线状电极20投入的交流电力。

另外，还有通过使用了过氧乙酸、过氧化氢、环氧乙烷、臭氧等的化学部件来去除细菌以及病毒等的方法，但顾虑对人体的影响。此外，还有通过高压蒸气、放射线、紫外线等的物理部件来去除细菌以及病毒等的方法，但在该情况下从对人体的影响、使用条件的制约、较低的能量效率等观点来看不实际。但是，在本实施方式的空气清洁系统1中，能够与以往相比廉价且有效地去除细菌以及病毒等。

此外，本实施方式所涉及的空气清洁系统1具备使得供电部30对线状电极20供应交流电力的供电点F的位置位移的驱动器36。并且，控制部70对驱动器36进行控制，从而调节供电点F的位置。

据此，控制部70能够使供电点F的位置位移，以使电场探头40所测量出的信号的输出值成为最大。因此，在该空气清洁系统1中，能够容易地追随于基于等离子体的产生的电磁共振中的共振频率的变化。

此外，在本实施方式所涉及的空气清洁系统1中，控制部70对频率和线状电极20上的供电点F的位置这两个参数进行控制，控制驱动器36以及供电部30以使电场探头40的输出电压成为极大。换言之，控制部70通过对频率和线状电极20上的供电点F的位置进行操作，进行反馈控制以使电场探头40的输出电压成为极大。

据此，能够维持共振，所以能够更切实地抑制投入电力且使等离子体高效地产生。

此外，在本实施方式所涉及的空气清洁系统1中，第一箱体10是形成将空气吸入的吸入口12a的箱体。并且，具有过滤器60，其被配置于排出从吸入口12a吸入的空气的排出口52的附近，在从吸入口12a吸入的空气穿过时，去除由于具有线状电极20和第一箱体10的等离子体反应器所生成的氮氧化物以及臭氧。

据此，能够供应去除了通过等离子体被分解的细菌以及病毒等的残骸等尘的清洁化后的空气。

此外，在本实施方式所涉及的空气清洁系统1中，线状电极20是长条的电极。此外，第一箱体10沿着线状电极20的长度方向，形成容纳线状电极20的长条的空间10a。并且，在线状电极20和第一箱体10的吸入口12a之间，形成用于使得在空间10a之中产生等离子体的等离子体产生区域P。

据此，由于在吸入口12a的附近形成等离子体产生区域P，穿过吸入口12a的空气能够切实地穿过等离子体产生区域P。因此，能够切实地分解空气中包含的细菌以及病毒等。

(实施方式二)

针对本实施方式所涉及的空气清洁系统2a进行说明。

在本实施方式中，在空气清洁系统2a还具备第二过滤器部101、加热器部102、第三过滤器部103以及第一检测器105a的点上与实施方式一不同。本实施方式的空气清洁系统2a中的主体部1a的结构与实施方式一的空气清洁系统的结构同样，针对同一结构赋予同一标号，省略与结构相关的详细的说明。在本实施方式中，将实施方式一的空气清洁系统2a称为主体部1a。

图6是实施方式二所涉及的空气清洁系统2a，是表示还具有附带流量计的流量控制阀115等的空气清洁系统2a的框图。图7是表示实施方式二所涉及的空气清洁系统2a的主体部1a的示意图。

如图6以及图7所示，空气清洁系统2a具备主体部1a、第二过滤器部101、加热器部102、第三过滤器部103、第一检测器105a。

主体部1a具备等离子体反应器3a、第一过滤器部60a。

等离子体反应器3a除了第一箱体10、线状电极20、电场探头40、驱动器36、供电端子33以及供电线34以外，还具有分光器111、第三电介质112。另外，等离子体反应器3a也可以选择性地具有频率可变振荡器+调制器31、第一放大器113、第二放大器114、第二放大器41、检波器42、电压变换器35、控制部70以及管道17的至少1个以上的结构。

另外，在本实施方式中，在空气清洁系统2a中，代替实施方式一的第一放大器，设置第一放大器113以及第二放大器114。第一放大器113例如是对阻抗进行变换的运算放大器，第二放大器114例如是功率放大器。第一放大器113以及第二放大器114被包含于供电部30的结构。

分光器111被配置于第一箱体10的吸入口12a侧。具体而言，分光器111在第一箱体10的吸入口12a侧，被固定于第一箱体10的外周面。分光器111对等离子体产生区域P中的等离子体的发光强度进行检测。另外，分光器111也可以将所检测出的检测结果输出至控制部70，控制部70也可以根据该检测结果来操作频率(频率可变振荡器+调制器31)和供电点的位置(电压变换机的输出电压)。

第三电介质112被配置于第一箱体10的空间10a内。具体而言，第三电介质112以包围或者夹着第一箱体10的吸入口12a的方式被配置于吸入口12a的附近。第三电介质112也在线状电极20的一端的第二电介质23的附近。第三电介质112是耐热性高的电介质材料。第三电介质112例如是石英玻璃、氧化铝等陶瓷。

第一过滤器部60a具有第二箱体50、第一过滤器60、第二过滤器61、风扇51以及附带流量计的流量控制阀115。另外，第一过滤器部60a也可以具有管道17。第一过滤器60在本实施方式中使用活性炭，但也可以代替活性炭而与氨配合，从而通过催化剂分解氮氧化物。

附带流量计的流量控制阀115被配置于风扇51和第一过滤器60之间。也就是说，附带流量计的流量控制阀115是测量或控制从第一过滤器60流过风扇51的、穿过了第一过滤器60的空气的流量。

第二过滤器部101在从等离子体反应器3a的第一箱体10的吸入口12a作为外部空气而将空气吸气之前，过滤该空气。也就是说，第二过滤器部101是被配置于等离子体反应器3a的上游侧的空气过滤器。第二过滤器部101去除被吸入至等离子体反应器3a前的空气中包含的漂浮粒子。漂浮粒子不仅包含细菌以及病毒，还包含灰尘、花粉、螨虫、烟等微粒子。第二过滤器部101例如是活性炭、光催化剂、HEPA(高效微粒空气过滤器(HighEfficiencyParticulateAirFilter))过滤器、ULPA(超低渗透空气过滤器(UltraLowPenetrationAirFilter))过滤器、MEPA(中效微粒空气过滤器(MediumEfficiencyParticulateAir Filter))过滤器等。穿过了第二过滤器部101的、被去除了漂浮粒子的空气流过加热器部102。

加热器部102对穿过了第二过滤器部101的空气中包含的水分量进行调节，从而调节流过主体部1a的等离子体反应器3a的空气的水分量(湿度)。加热器部102具有用于调节所穿过的空气的湿度的调湿加热器、和将空气中包含的水分从空气分离的除雾器。穿过了加热器部102而被调节了湿度的空气流过等离子体反应器3a。

等离子体反应器3a将从加热器部102向等离子体反应器3a流动的空气中包含的细菌以及病毒等分解。在等离子体反应器3a中，被供应通过控制部70控制的交流电力，以使通过等离子体，空气中包含的氧分子的解离能(约5eV)和氮分子的解离能(约9eV)的中间的能量被给予气体分子，仅氧分子解离。穿过了等离子体反应器3a的空气被第一过滤器部60a过滤，流过第三过滤器部103。

第三过滤器部103进一步过滤穿过了等离子体反应器3a以及第一过滤器部60a的空气。也就是说，第三过滤器部103是被配置于等离子体反应器3a的下游侧的空气过滤器。第三过滤器部103去除穿过了等离子体反应器3a的空气中包含的尘。第三过滤器部103例如是活性炭、光催化剂、HEPA过滤器、ULPA过滤器、MEPA过滤器等。穿过了第三过滤器部103的、被去除了尘的空气(清洁化后的空气)流过第一检测器105a。

第一检测器105a探测并测量通过等离子体的产生而生成的、清洁化后的空气中包含的臭氧以及氮氧化物的含有量。第一检测器105a将测量出清洁化后的空气中包含的臭氧以及氮氧化物的含有量的测量结果输出至控制部70。第一检测器105a是检测器的一例。

为了基于由第一检测器105a测量出空气中包含的臭氧以及氮氧化物的含有量的测量结果进行控制以使通过等离子体的产生而臭氧的量始终为固定且成为氮氧化物未实质上产生的氧分子和氮分子的解离能的中间值，控制部70操作频率可变振荡器+调制器31以及放大器32从而操作向线状电极20供应的电力。该控制也可以是使用该操作的反馈控制。此外，控制部70在测量出超过规定量的臭氧以及氮氧化物的情况下，控制为将空气清洁系统2a临时停止，以使清洁化后的空气不从空气清洁系统2a排出。

此外，控制部70为了进行控制以使臭氧的量始终为固定，基于来自第一检测器105a等的测量结果，经由频率可变振荡器+调制器31操作向线状电极20供应的交流电力的振幅，或对交流电力施加振幅调制，或操作为振幅调制间歇地在固定的值和零之间反复。该控制也可以是反馈控制。例如，控制部70通过振幅调制来操作交流电力的占空比，从而控制等离子体的生成量。由此，能够控制清洁化后的空气中包含的臭氧以及氮氧化物的含有量。

此外，在控制部70经由频率可变振荡器+调制器31进行振幅调制时，向线状电极20供应的交流电力的波形成为载波被振幅调制后的波形。此时，为了控制为例如在地球的大气中原本包含的臭氧量以下，优选的是臭氧的浓度成为0.1ppm以下，控制部70经由频率可变振荡器+调制器31操作向线状电极20供应的电力。该控制也可以是反馈控制。

＜作用效果＞

针对本实施方式中的空气清洁系统1的作用效果进行说明。

例如，在以往的在空气清洁系统中，难以控制由于与脉冲的峰值对应的较强的电场引起的氮分子的解离、以及由于其结果而产生的氮氧化物。

因此，在本实施方式的空气清洁系统2a中，设置监视所生成的臭氧和氮氧化物量的第一检测器105a。通过等离子体解离氧分子而生成臭氧，但在该空气清洁系统2a中，为了不解离氮分子而将氮氧化物的生成抑制为最小限度，能量被投入给气体分子，将臭氧生成量以及氮氧化物生成量作为控制对象的目标值，保持电磁共振状态，并操作所投入的电力的波形，或操作振幅调制，或操作对等离子体施加的电场，能够防止排出有害的气体，能够进行安全且高效率的空气清洁。与这些操作对应的控制也可以是反馈控制。

这样，在本实施方式所涉及的空气清洁系统1中，控制部70从第一检测器105a取得测量出穿过了线状电极20和第一箱体10之间(或者等离子体产生区域P)的空气中包含的臭氧的含有量的测量结果，基于所取得的测量结果，操作所供应的电力而实现：进行控制以使穿过线状电极20和第一箱体10之间的空气通过等离子体的产生所生成的臭氧的量始终为固定，且成为氮氧化物未实质地产生的氧分子和氮分子的解离能的中间值。该操作也可以是反馈控制。

据此，在等离子体反应器3a中，在为了分解病毒而使得高效地产生所需最小限度的臭氧的基础上，将清洁化后的空气中包含的臭氧的浓度设为对人体等无害的浓度，并且使空气中包含的细菌以及病毒杀灭，并且由过滤器60容易地去除所产生的臭氧。

此外，在本实施方式所涉及的空气清洁系统1中，向线状电极20供应的电力是交流电力。并且，控制部70进行控制以使所生成的臭氧的量始终成为固定。例如为了控制为在地球的大气中原本包含的臭氧量以下，操作所供应的交流电力的振幅。该控制也可以是反馈控制。

在该情况下，能够将清洁化后的空气中包含的臭氧的浓度设为更对人体等无害的浓度、设为成为例如在地球的大气中原本包含的臭氧量以下，并且使空气中包含的细菌以及病毒杀灭，并且能够由过滤器60容易地去除所产生的臭氧。

此外，在本实施方式所涉及的空气清洁系统1中，向线状电极20供应的交流电力的波形是载波被振幅调制后的波形。并且，控制部70为了控制为所生成的臭氧的量成为固定，操作振幅调制，以使成为例如在地球的大气中原本包含的臭氧量以下。该控制也可以是反馈控制。

在该情况下，也能够将清洁化后的空气中包含的臭氧的浓度设为更对人体等无害的浓度、设为成为例如在地球的大气中原本包含的臭氧量以下，并且使空气中包含的细菌以及病毒杀灭，并且能够由过滤器60容易地去除所产生的臭氧。

此外，在本实施方式所涉及的空气清洁系统1中，向线状电极20供应的交流电力的波形是载波被振幅调制后的波形。并且，控制部70进行控制以使所生成的臭氧的量成为固定。为了控制为成为例如在地球的大气中原本包含的臭氧量以下，操作其时间间隔，以使振幅调制间歇地在固定的值和零之间反复。该控制也可以是反馈控制。

在该情况下，也能够将清洁化后的空气中包含的臭氧的浓度设为更对人体等无害的浓度，设为成为例如在地球的大气中原本包含的臭氧量以下，并且使空气中包含的细菌以及病毒杀灭，并且能够由过滤器60容易地去除所产生的臭氧。

此外，在本实施方式所涉及的空气清洁系统1中，控制部70以进行控制以使将臭氧的浓度成为0.1ppm以下为目的，操作所供应的电力。该控制也可以是反馈控制。

此外，在本实施方式所涉及的空气清洁系统1中，使用被进行了100MHz～10GHz的频率调制的连续波的高电压使等离子体产生。

在该空气清洁系统1中，Q值成为1000以上，所以能够将所输入的高频的电压准确地升压至1000倍以上。在该情况下，从第一放大器32对空气清洁系统1的线状电极20的电力效率被供应99％以上，所以电力效率实质上成为100％。在将100MHz至10GHz这样的高频的高电压供应给线状电极20的情况下，第一箱体10内的电子的振动振幅并不那么大，电子的速度也成为受限的范围，所以能够生成高密度等离子体。

例如，氮分子的解离能为约9eV，氧分子的解离能为约5eV，例如空气中包含的病毒的包膜破坏能量为约5eV以下。在空气清洁系统1中，对气体分子施加约5eV以上的能量，以使抑制氮氧化物的产生，且使氧分子解离从而有效地使臭氧产生。由此，不仅是所电离的离子、电子、自由基对病毒的直接攻击即非弹性冲突，还能够通过氧分子的解离使臭氧有效地产生，将病毒分解，且抑制产生有害的氮氧化物。此外，在本发明中，对所投入的电力的频率和供电点的位置进行调整、操作，从而对伴随所流入的气体分子的种类、量、等离子体状态的变化的共振状态的变化进行反馈控制，以使始终保持电磁共振状态，能够维持较高的“电力-病毒”分解效率，并且作为操作所投入的电力的强度(也可以是平均强度)的手段而例如操作共振状态中的投入的电力的波形、振幅，从而有效地生成为了分解病毒所需的最低限度的量的臭氧，并且能够进行控制以使最终从空气清洁机排出的被使用于人的呼吸的空气中包含的臭氧的浓度成为0.1ppm以下、或者原本地球上的大气中包含的量程度。与这些一系列的操作对应的控制也可以是反馈控制。

此外，若臭氧的浓度为0.1ppm以下，能够通过过滤器60等去除。为了针对被输入至等离子体反应器3a的气体分子，将氧的解离能以上、氮的解离能以下的能量、或相当于氧的解离能的能量给予气体分子，将第一检测器105的检测结果反馈给控制部70。因此，生成分解细菌以及病毒等所需的必要最小限度的臭氧，且能够将抑制了氮氧化物的产生的清洁化后的空气作为人呼吸所需的清洁化后的空气来供应。

另外，若将高频的高电压向线状电极20供应，从而导致给予超过被输入至等离子体反应器3a的气体中包含的氮分子的解离能的能量，则还由于空气中包含的氮分子而生成氮氧化物，并且作为分解病毒的目的，生成过度的臭氧。控制等离子体的生成(控制部70控制向线状电极20供应的高频的交流电力)以使不产生氮氧化物，且清洁化后的空气中包含的臭氧的浓度成为对人体等无害的浓度(例如0.1ppm)，从而以所需最小限度的臭氧使空气中包含的细菌以及病毒杀灭，并且能够由过滤器60容易地去除剩余的臭氧。

＜变形例一＞

图8是实施方式二的变形例一所涉及的空气清洁系统2b，是表示具有第二过滤器部101、加热器部102、第二检测器105b、第一过滤器部60a、第一检测器105a以及配管17a的空气清洁系统2b的框图。在图8中，以实线的箭头表示作为外部空气的空气的流动，以虚线的箭头表示测量结果等信号的流动。

本变形例的空气清洁系统2b在主体部1b具备控制部70的点等上，与实施方式二不同。

作为实施方式二的变形例一，空气清洁系统2b具备主体部1b、第二过滤器部101、加热器部102、第二检测器105b、第一过滤器部60a、第一检测器105a。在本变形例中，空气清洁系统2b不具有实施方式二的第三过滤器部。在本变形例中，代替实施方式二的第三过滤器部而使用第一过滤器部60a。

主体部1b具备等离子体反应器3b、控制部70。在本实施方式中，主体部1b不具有第一过滤器部60a。为了穿过了等离子体反应器3b的空气流入，第一过滤器部60a被配置于等离子体反应器3b的下游侧。另外，主体部1b具有图7所示的频率可变振荡器+调制器31、第一放大器113、第二放大器114、第二放大器41、检波器42、电压变换器35、管道17、第二箱体50、过滤器60以及风扇51等，但在图8中将结构简化记载。

等离子体反应器3b具有第一箱体10、线状电极20、供电部30、电场探头40、驱动器36、分光器111、第三电介质112、第一放大器113、第二放大器114、第二放大器41、检波器42以及电压变换器35。

第二检测器105b被配置于等离子体反应器3b和第一过滤器部60a之间，穿过了等离子体反应器3b的空气穿过第二检测器105b。第二检测器105b对通过等离子体清洁化后的被分解了细菌以及病毒等的气体中包含的臭氧以及氮氧化物的含有量进行探测和测量。第二检测器105b也与第一检测器105a同样，将测量出清洁化后的空气中包含的臭氧以及氮氧化物的含有量的测量结果输出至控制部70。第二检测器105b也可以是检测器的一例。

控制部70将第二检测器105b的该测量结果作为控制对象，操作供电部30以及向等离子体反应器3b的线状电极20供应的交流电力。该操作也可以是反馈控制。控制部70在测量出超过规定量的臭氧以及氮氧化物的情况下，进行控制以使抑制臭氧以及氮氧化物的产生，操作向线状电极20供应的交流电力。该操作也可以是反馈控制。

此外，在本变形例的空气清洁系统2b中，设置将穿过了第二检测器105b的空气再次返回至等离子体反应器3b的配管17a。例如，配管17a从等离子体反应器3b的第一箱体10的排出口侧，连接到吸入口12a侧为止。在本实施方式中，配管17a从连接第二检测器105b和第一过滤器部60a的管道，连接到连接加热器部102和等离子体反应器3b的管道为止。配管17a返回至第一箱体10的吸入口12a侧，以使穿过了第一箱体10的空气的一部分循环。另外，在配管17a中，也可以设置有用于向等离子体反应器3b返回空气的风扇等。

在第一检测器105a中，穿过了第一过滤器部60a的清洁化后的气体穿过。

这样的本变形例所涉及的空气清洁系统2b具有将从吸入口12a吸入的穿过了第一箱体10(等离子体反应器3b)的内部的空气的一部分返回至吸入口12a侧的配管17a。

据此，将穿过了第一箱体10的空气的一部分再次返回至吸入口12a侧，从而能够再次切实地将细菌以及病毒等漂浮物质分解。这样，使穿过了第一箱体10的空气的一部分循环，从而能够实现空气的进一步的清洁化。

＜变形例二＞

图9是实施方式二的变形例二所涉及的空气清洁系统2c，是表示具有第二过滤器部101、加热器部102、第二检测器105b、配管17a、第一过滤器部60a以及第一检测器105a，在配管17a中设置第二检测器105b的空气清洁系统2c的框图。

在本变形例的空气清洁系统2c中，在第二检测器105b被设置于配管17a上的点上，与实施方式二的变形例一不同。

如图9所示，配管17a从连接等离子体反应器3b和第一过滤器部60a的管道，连接到连接加热器部102和等离子体反应器3b的管道为止。在配管17a上，配置第二检测器105b。另外，主体部1b具有图7所示的频率可变振荡器+调制器31、第一放大器113、第二放大器114、第二放大器41、检波器42、电压变换器35、管道17、第二箱体50、过滤器60以及风扇51等，但在图9中将结构简化记载。

第一过滤器部60a与等离子体反应器3b连接，过滤穿过了等离子体反应器3b的空气。

在空气清洁系统2c中，以为了防止对人体有害的氮氧化物的生成，进行控制以使在N₂的解离能(例如约9eV)以下，O₂的解离能(例如约5eV)附近的能量被给予流入至空气清洁系统2c的空气中包含的分子(O₂、N₂等)为目的，控制部70操作对等离子体反应器的投入电力的强度或波形(平均的强度)。该操作也可以是反馈控制。在控制部70的控制中，进行控制以使等离子体反应器3b内或者外部的第二检测器105b的输出成为例如臭氧产生量1ppm以下。

这样，在本变形例中，控制部70以进行控制以使在从吸入口12a吸入的空气中包含的氧分子的解离能以上、氮分子的解离能以下的能量，被给予输入至等离子体反应器3b的气体为目的，操作对等离子体反应器3b的投入电力。该操作也可以是反馈控制。

＜变形例三＞

图10是实施方式二的变形例三所涉及的空气清洁系统2e，是表示具有第二过滤器部101、加热器部102以及第一检测器105a，并使用了具有控制部70等的主体部1a的空气清洁系统2e的框图。

本变形例的空气清洁系统2e在未配置第二检测器以及配管的点、以及主体部1c具有第一过滤器部60a的点上，与实施方式二的变形例二不同。

如图10所示，本变形例的主体部1c具有等离子体反应器3b、第一过滤器部60a、控制部70。另外，主体部1c具有图7所示的频率可变振荡器+调制器31、第一放大器113、第二放大器114、第二放大器41、检波器42、电压变换器35、管道17、第二箱体50、过滤器60以及风扇51等，但在图10中将结构简化记载。

＜变形例四＞

图11是实施方式二的变形例四所涉及的空气清洁系统2f，是表示具有第二过滤器部101、加热器部102以及第一检测器105a的空气清洁系统2f的框图。

本变形例的空气清洁系统2f在使用了图6的主体部1a的点上，与实施方式二的变形例三不同。

如图11所示，主体部1a具有等离子体反应器3a、第一过滤器部60a。等离子体反应器3a具有图7所示的第一箱体10、线状电极20、供电部30、驱动器36、分光器111、第三电介质112、电场探头40、第二放大器41、检波器42、电压变换器35以及控制部70等。

＜变形例五＞

图12是实施方式二的变形例五所涉及的空气清洁系统2g，是表示具有第二过滤器部101以及第一检测器105a的空气清洁系统2g的框图。

在本变形例的空气清洁系统2g中，在未设置加热器部的点上与实施方式二的变形例四不同。

如图12所示，第二过滤器部101与主体部1a连接，穿过了第二过滤器部101的空气被吸入至主体部1a的等离子体反应器3a。

＜变形例六＞

图13是实施方式二的变形例六所涉及的空气清洁系统2h，是表示具有第一检测器105a的空气清洁系统2h的框图。

在本变形例的空气清洁系统2h中，在未设置第二过滤器部的点上与实施方式二的变形例五不同。

如图13所示，主体部1a的等离子体反应器3a直接吸入作为周围的外部空气的空气。

(实施方式三)

针对本实施方式所涉及的防护服200进行说明。

在本实施方式中，在是搭载了空气清洁系统100的防护服200的点上与实施方式一不同。本实施方式的空气清洁系统100的结构与实施方式一的空气清洁系统的结构同样，针对同一结构赋予同一标号，省略与结构相关的详细的说明。

图14是表示实施方式三所涉及的防护服200的主视图、和防护服200的显示部201d的示意图。图15是表示从侧方观看实施方式三所涉及的防护服200的情况的侧视图。

如图14以及图15所示，防护服200具备空气清洁系统100、覆盖体201、显示部201d。

空气清洁系统100使从外部吸入的空气清洁化，将清洁化后的空气供应给覆盖体201内。也就是说，空气清洁系统100将空气中包含的细菌以及病毒等分解并去除从而将空气清洁化，将清洁化后的空气供应至覆盖体201内。

覆盖体201是搭载空气清洁系统100，覆盖人的体表面的防护服200。覆盖体201能够覆盖人的全身，且将内部保持为密闭状态。覆盖体201具备覆盖作为佩戴者的人的头部、上肢、体干以及下肢的外皮部201x、从外皮部201x之上保护头部的头盔201a、保护双手的手套201b、保护两只脚的靴子201c。外皮部201x以及头盔201a通过联合部等的接合体接合，外皮部201x以及手套201b通过其它接合体接合，外皮部201x以及靴子201c进一步通过其它接合体接合。

在覆盖体201的背面侧，安装容纳了空气清洁系统100的容纳体90。容纳体90构成空气清洁系统100的外装罩。容纳体90也可以被包含于防护服200的结构，也可以被包含于空气清洁系统100的结构。

图16是表示被搭载于实施方式三所涉及的防护服200的空气清洁系统100将病毒等与空气一起吸入的情形的主视图。图17是表示图16的XVI-XVI线上的被搭载于实施方式三所涉及的防护服200的空气清洁系统100的截面图。图17的箭头表示空气的吸气和排气。

如图16以及图17所示，在空气清洁系统100中，从在容纳体90的背面侧(与覆盖体201侧相反侧)形成的多个吸入口12a吸入周围的空气。所吸入的空气被空气清洁系统100清洁化，通过供应管91被供应至防护服200内。此外，在空气清洁系统100中，从在容纳体90的背面侧形成的多个排出口52排出吸入至覆盖体201的空气。就所排出的空气而言，防护服200内的空气通过供应管92向防护服200外排出。在防护服200中，经由空气清洁系统100将清洁化后的空气供应至防护服200的内部，或在防护服200的内部将人呼吸的空气从防护服200的内部向外部排出。向防护服200的内部供应的清洁化后的空气以及所排出的空气通过微泵单元等进行。也就是说，清洁化后的空气被供应并且被排出，以使人能够在防护服200的内部呼吸。另外，在容纳体90的内部，也可以搭载能够对人由于呼吸而排出的二氧化碳进行处理的二氧化碳吸收材料。

在本实施方式中，在容纳体90的背面侧形成的多个吸入口12a和多个排出口52一个一个交替地排列。另外，吸入口12a和排出口52的配置不限定于本实施方式，例如也可以多个多个交替地排列。

显示部201d是被安装于覆盖体201的前面侧的监视器。显示部201d例如显示覆盖体201的内部的信息。信息例如显示覆盖体201内的清洁化后的空气的等级、覆盖体201内的温度、湿度、以及电池余量等级等。显示部201d通过空气清洁系统100的控制部70被控制，从而显示该信息。

＜作用效果＞

针对本实施方式中的防护服200的作用效果进行说明。

如上述那样，本实施方式所涉及的防护服200具备空气清洁系统100、和搭载空气清洁系统100且覆盖人的体表面的覆盖体201。并且，空气清洁系统100使从外部吸入的空气清洁化，将清洁化后的空气供应至覆盖体201内。

据此，在空气中细菌以及病毒等漂浮的环境中，人也能够安全地行动。

此外，在该防护服200中，也实现与上述的实施方式一等同样的作用效果。

(其他变形例等)

以上，针对本公开，基于实施方式一～三进行了说明，但本公开并非限定于上述实施方式一～三。

例如，在实施方式一～三的空气清洁系统以及使用了空气清洁系统的防护服中，被设计为提升线状电极以及第一箱体的共振器的Q值。共振的Q值通过线状电极的电阻和供电线的电阻(投入电力损失)之比来决定。

例如，在实施方式二的空气清洁系统中，如图7所示，也可以由等离子体反应器和第一过滤器部构成。

此外，本领域技术人员对实施方式一～三能实施所想到的各种变形的方式、在不脱离本发明的宗旨的范围中将实施方式一～三中的结构元素以及功能任意组合从而实现的方式也被包含于本公开。

产业可利用性

本公开的空气清洁系统以及使用了空气清洁系统的防护服能够用于空气清洁机等装置，或在细菌以及病毒等蔓延的地域中活动时使用。

标号说明

1、100 空气清洁系统

3a、3b 等离子体反应器

10 第一箱体(第二电极)

10a 空间

12a 吸入口

20 线状电极(第一电极)

30 供电部

36 驱动器

40 电场探头

52 排出口

60 过滤器

70 控制部

105a 第一检测器

200 防护服

201 覆盖体

P 等离子体产生区域

Claims

1.一种空气清洁系统，使用电压使等离子体产生，具备：

第一电极，通过被供应电力而使电磁共振产生；

第二电极，被配置为在与所述第一电极分离的状态下包围所述第一电极；

供电部，向所述第一电极供应电力；

电场探头，测量所述第一电极和所述第二电极之间的电场的强度；以及

控制部，控制向所述第一电极供应的电力，

所述控制部操作向所述第一电极供应的电力的频率、和对所述第一电极供应电力的位置，进行控制以使表示所述电场探头所测量出的电场的强度的信号的输出值成为最大。

2.如权利要求1所述的空气清洁系统，

所述控制部从检测器取得测量出穿过了所述第一电极和所述第二电极之间的空气中包含的臭氧的含有量而得到的测量结果，基于所取得的所述测量结果，操作所供应的电力，进行控制以使通过等离子体的产生而生成的臭氧的量始终为固定，且成为氮氧化物未实质地产生的氧分子和氮分子的解离能的中间值。

3.如权利要求2所述的空气清洁系统，

向所述第一电极供应的电力是交流电力，

所述控制部操作所供应的交流电力的振幅，进行控制以使所生成的臭氧的量始终成为固定。

4.如权利要求3所述的空气清洁系统，

向所述第一电极供应的交流电力的波形是载波被振幅调制后的波形，

所述控制部操作振幅调制，进行控制以使所生成的臭氧的量成为固定。

5.如权利要求4所述的空气清洁系统，

所述控制部以振幅调制间歇地在固定的值和零之间反复的方式进行操作，进行控制以使所生成的臭氧的量成为固定。

6.如权利要求1～5的任一项所述的空气清洁系统，

所述控制部操作所供应的电力，进行控制以使所生成的臭氧的浓度成为0.1ppm以下。

7.如权利要求1～6的任一项所述的空气清洁系统，具备：

驱动器，使所述供电部对所述第一电极供应电力的供电点的位置位移，

所述控制部操作所述驱动器，从而调节所述供电点的位置。

8.如权利要求7所述的空气清洁系统，

所述控制部通过操作所述频率和所述第一电极上的供电点的位置这两个参数，进行控制以使所述电场探头的输出电压成为极大。

9.如权利要求1～8的任一项所述的空气清洁系统，

所述第二电极是形成有吸入空气的吸入口的箱体，

具备过滤器，其被配置于排出从所述吸入口吸入的空气的排出口的附近，在从所述吸入口吸入的空气穿过时，去除通过具有所述第一电极以及所述第二电极的等离子体反应器生成的氮氧化物以及臭氧。

10.如权利要求1～9的任一项所述的空气清洁系统，

所述第一电极是长条的电极，

所述第二电极沿着所述第一电极的长度方向，形成容纳所述第一电极的长条的空间，

在所述第二电极的吸入口和所述第一电极之间，形成用于使得在所述空间之中产生等离子体的等离子体产生区域。

11.如权利要求9或者10所述的空气清洁系统，

所述控制部操作对所述等离子体反应器的投入电力，以使被给予从所述吸入口吸入的空气中包含的氧分子的解离能。

12.如权利要求1～11的任一项所述的空气清洁系统，

使用将100MHz～10GHz的载波以使臭氧生成量成为固定的方式振幅调制后的波形的电力使等离子体产生。

13.一种防护服，具备：

权利要求1～12的任一项所述的空气清洁系统；以及

搭载所述空气清洁系统并覆盖人的身体表面的覆盖体，

所述空气清洁系统使从外部吸入的空气清洁化，将清洁化后的空气供应至所述覆盖体内。