JP2000093839A - 負イオンの発生方法と装置及び微粒子の荷電方法と捕集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放出された光電子（負イオン）が有効に空間
中に発生できる負イオンの発生方法と装置及びそれを用
いる微粒子の荷電方法と捕集装置を提供する。 【解決手段】 気体通過性の光電子放出材３の表面及び
／又は裏面に、紫外線及び／又は放射線を照射４しなが
ら、該光電子放出材の裏面より気体８_-1を導入して、該
光電子放出材の表面に負イオンを発生させる負イオンの
発生方法において、該光電子放出材３の裏側に設置した
電極５により電場を設定して行う負イオンの発生方法、
及び、この方法を装置化した負イオンの発生装置とした
ものであり、また、該方法で発生した負イオンで気体中
の微粒子を荷電する荷電方法、及び該負イオン発生装置
と、該発生負イオンで荷電された微粒子を捕集する装置
６とを有する気体中の微粒子の捕集装置としたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、負イオンの発生に
係り、特に、光電子放出材に紫外線及び／又は放射線を
照射する負イオンの発生方法と装置及びそれによる微粒
子の荷電方法と捕集装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術を負イオンを主に電気的に安
定な空間を得る分野について説明する。従来、負（陰）
イオンを発生せしめる方法としては、電極にマイナスの
高電圧を印加する方法が知られているが、この方法はオ
ゾンの発生や微粒子の発生の問題があった。また、高電
圧の電気を用いるので安全性に問題があり、またコスト
が高いという問題があった。一方、現在、作業雰囲気
は、微粒子の存在しない、かつ電気的に安定した（電位
が低い）超高度清浄度空間が要求されている。また、例
えばバイオテクノロジーの分野では生体の代謝機能や生
理機能を衰えさせない作業空間が要求されている。半導
体分野や液晶分野では電気的に安定な（電位が低い）、
静電気の発生の恐れのない作業空間が要求され、過剰な
正（陽）イオンは中和されている。

【０００３】現状の技術による作業空間においては、正
負の両イオンが存在するが、作業内容や自然現象等によ
り正イオンが過剰となる場合が多かった。この原因の１
つとして、負イオンは正イオンに比べて移動度が大きい
（移動速度が早い）ので、負イオンは早く移動するので
消費されてしまう。その結果として、正イオンが過剰に
なってしまうと考えられる。即ち、 （１）密閉された室内や作業空間では負イオンが極端に
減少する。 （２）気流により通常の浮遊微粒子は正に帯電する。 （３）半導体工場のクリーンルームでは、高圧電源によ
る空間放電や作業場での分子摩擦等で、正に帯電した微
粒子や空気分子が多い。

【０００４】この様な雰囲気では、生体は新陳代謝を悪
くし、生理機能の衰えの原因となる欠点があった。すな
わち、生体内、例えば人体を例にとれば、負イオンが減
少すれば体調に変化を生ずると言われる。人体は無数の
細胞から形成されており、個々の細胞は細胞膜で包まれ
ていて、細胞はその膜を通して栄養分を吸収したり、老
廃物を排出したりして活動を行っている。この細胞は外
側が正イオン、内側が負イオン性を帯び、負イオンが減
少し正イオンが過剰となると、栄養分の吸収や老廃物の
排出が困難となる現象が起き、新陳代謝を悪くし、生理
機能の衰えの原因となる。このような現状に対して、本
発明者らは光電子放出材を用いた負（陰）イオン発生と
その利用、光電子から負イオンを発生させ微粒子を荷電
させ利用する方法及び装置を提案した。提案した発明を
次に例示する。

【０００５】（１）負イオン発生、特公平８−１０６１
６号、特開平７−５７６４３号各公報 （２）荷電； 清浄気体、あるいは清浄化空間：特公平３−５８５
７号、特公平６−７４９０９号、特公平６−７４９１０
号、特公平７−１１０３４２号各公報 分級：特開平３−４２０５７号公報、 微粒子の測定：特公平６−２５７３１号、特開平２
−４７５３６号公報 提案したこれらの方法及び装置は、利用先によっては効
果的であるが、利用先によっては、更に改善を行い実用
性を向上させる必要がある。

【０００６】例えば、図４はクリーンルームにおける流
通系気体の清浄化への利用であり、クリーンベンチ２内
に微粒子の荷電・捕集部Ａを設けたクラス１０００のク
リーンルーム１の構成図を示す。図４において、微粒子
の荷電・捕集部Ａは、主に網状の光電子放出材３、紫外
線ランプ４、該光電子放出材から、光電子放出のための
電場設定用の電極５、荷電微粒子の捕集材６により成
り、７は、クリーンルーム内の空気８_-1を荷電・捕集部
Ａに送るためのファン、９は粗フィルタである。クリー
ンルーム内の微粒子を含む空気８_-1は、ファン７により
粗フィルタ９を介して微粒子の荷電・捕集部Ａに送ら
れ、該荷電・捕集部Ａにて先ず微粒子が光電子により生
じた負イオンによって荷電される。荷電微粒子は後方の
荷電微粒子捕集材６にて捕集され、清浄空気８_-3となり
作業台１０の近傍は清浄に保持される。

【０００７】微粒子の荷電・捕集部Ａでは、電極５を用
いた電場下で網状の光電子放出材３に紫外線ランプ４か
ら紫外線が照射され、光電子放出材３の表面（紫外線照
射される両側）に光電子が放出される。該光電子は、網
状の光電子放出材の裏面より導入される空気に接触し、
該空気の流れ８_-2により該光電子放出材の表面方向に負
イオンが効果的に生成する。該負イオンは、荷電・捕集
部Ａの入口から入った近傍の微粒子と付着し、微粒子は
荷電される。帯電微粒子は、後流の荷電・微粒子捕集材
（本例では静電フィルタ）６にて捕集される。このよう
な構成の場合、すなわち、光電子放出材３からの光電子
放出のための電極５を、光電子放出材３の表面に設置す
ると、放出光電子（負イオン）は、該電極５に捕集され
てしまうので、放出された光電子（負イオン）が有効利
用されないという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を、効果的な電場の設定により解決し、放出
された光電子（負イオン）が有効に空間中に発生できる
負イオンの発生方法と装置、及びそれを用いた微粒子の
荷電方法と捕集装置を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、気体通過性の光電子放出材の表面及び
／又は裏面に、紫外線及び／又は放射線を照射しなが
ら、該光電子放出材の裏面より気体を導入して、該光電
子放出材の表面に負イオンを発生させる負イオンの発生
方法において、該光電子放出材の裏側に設置した電極に
より電場を設定して行うこととしたものであり、また、
気体通過性の光電子放出材と、該光電子放出材の表面及
び／又は裏面に紫外線及び／又は放射線を照射する照射
源と、前記光電子放出材の裏面から気体を導入する導入
口とを有する負イオンの発生装置において、該光電子放
出材の裏側に電場を設定するための電極材を設置するこ
ととしたものである。また、本発明では、前記の負イオ
ンの発生方法で負イオンを発生させ、該発生した負イオ
ンで気体中の微粒子を荷電する微粒子の荷電方法とした
ものであり、さらに、本発明では、前記の負イオン発生
装置と、該発生負イオンで荷電された微粒子を捕集する
装置とを有する気体中の微粒子の捕集装置としたもので
ある。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、次の２つの知見に基づ
いてなされたものである。 （１）電場下で、気体通過性の光電子放出材の表面及び
／又は裏面に、紫外線及び／又は放射線を照射しなが
ら、該光電子放出材の裏面より気体を導入すると、該光
電子放出材から光電子が放出され、放出された光電子は
負イオンに変化する（エアロゾル研究、第８巻、第３
号、ｐ２３９〜２４８、１９９３）。該負イオン（負イ
オン富化気体）は、オゾンレスであるので、各分野に好
適に利用できる。

【００１１】例えば、 先端産業における過剰な正イオンの中和。 アメニティ、すなわち、負イオン富化の空間は、人
体に対して、快適（そう快感）が得られる。 食品類の鮮度維持、菌類の増殖防止。 負イオンによる微粒子の荷電とその利用。 すなわち、従来の負イオン発生法はコロナ放電方式であ
るので、オゾン発生や微細な粒子の発生があり、利用分
野が制限された。 （２）上記電場の設定においては、光電子放出材の裏面
（光電子放出材に対して、気体が流入する方向）に、光
電子放出用の電極を設置し、該光電子放出材と電極間に
電場を形成すると、放出光電子（負イオン）は、電極上
への捕集による減少がないので、利用すべき空間へ効率
良く放出される。

【００１２】次に、本発明の夫々の構成を詳細に説明す
る。光電子放出材は、紫外線照射により光電子を放出す
るものであれば何れでも良く、光電的な仕事関数が小さ
なもの程好ましい。効果や経済性の面から、Ｂａ，Ｓ
ｒ，Ｃａ，Ｙ，Ｇｄ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｔｈ，Ｐｒ，
Ｂｅ，Ｚｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃ
ｄ，Ｐｂ，Ａｌ，Ｃ，Ｍｇ，Ａｕ，Ｉｎ，Ｂｉ，Ｎｂ，
Ｓｉ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｕ，Ｂ，Ｅｕ，Ｓｎ，Ｐ，Ｗのいず
れか、又はこれらの化合物又は合金又は混合物が好まし
く、これらは単独で又は２種以上を複合して用いられ
る。複合材としては、アマルガムの如く物理的な複合材
も用い得る。例えば、化合物としては酸化物、ほう化
物、炭化物があり、酸化物にはＢａＯ，ＳｒＯ，Ｃａ
Ｏ，Ｙ₂ Ｏ₅ ，Ｇｄ₂ Ｏ₃ ，Ｎｄ₂ Ｏ₃ ，ＴｈＯ₂ ，Ｚ
ｒＯ₂ ，Ｆｅ₂ Ｏ₃ ，ＺｎＯ，ＣｕＯ，Ａｇ₂ Ｏ，Ｌａ
₂ Ｏ₃ ，ＰｔＯ，ＰｂＯ，Ａｌ₂Ｏ₃ ，ＭｇＯ，Ｉｎ₂
Ｏ₃ ，ＢｉＯ，ＮｂＯ，ＢｅＯなどがあり、またほう化
物には、ＹＢ₆ ，ＣｄＢ₆ ，ＬａＢ₅ ，ＮｄＢ₆ ，Ｃｅ
Ｂ₆ ，ＥｕＢ₆ ，ＰｒＢ₆，ＺｒＢ₂ などがあり、さら
に炭化物としてはＵＣ，ＺｒＣ，ＴａＣ，ＴｉＣ，Ｎｂ
Ｃ，ＷＣなどがある。

【００１３】また、合金としては黄銅、青銅、リン青
銅、ＡｇとＭｇとの合金（Ｍｇが２〜２０ｗｔ％）、Ｃ
ｕとＢｅとの合金（Ｂｅが１〜１０ｗｔ％）及びＢａと
Ａｌとの合金を用いることができ、上記ＡｇとＭｇとの
合金、ＣｕとＢｅとの合金及びＢａとＡｌとの合金が好
ましい。酸化物は金属表面のみを空気中で加熱したり、
或いは薬品で酸化することによっても得ることができ
る。さらに他の方法としては、使用前に加熱し、表面に
酸化層を形成して長期にわたって安定な差羽化層を得る
ことができる。この例としては、ＭｇとＡｇとの合金を
水蒸気中で３００〜４００℃の温度の条件下で、その表
面に酸化膜を形成させることができ、この酸化薄膜は長
期間にわたって安定なものである。

【００１４】また、本発明者が、すでに提案したよう
に、光電子放出材を多重構造としたものも好適に使用で
きる（特開平３−１０８６９６号公報）。また、適宜の
母材上に、薄膜状に光電子を放出し得る物質を付加し、
使用することもできる（特開平４−１５２２９６号公
報）。この例として、紫外線透過性物質（母材）として
の網状ガラス上に、光電子を放出し得る物質として、Ａ
ｕを薄膜状に付加したものがある（特公平７−９３０７
８号公報）。光電子放出材は、上記のようにガラス材上
への付加の他に、セラミック材、ＳＵＳ材、Ｃｕ−Ｚｎ
材など安価で加工性に優れた材料に、適宜に付加して用
いることができる。

【００１５】次に、本発明の特徴である光電子放出材の
形状について述べる。光電子放出材の使用形状は、気体
通過性でかつ紫外線及び／又は放射線の照射面積が広い
ものであればいずれでも良い。使用形状は、通常金網
状、ハニカム状、線状、格子状、繊維状のものが、圧損
が少なく加工性が良いことから好ましい。上記形状の母
材への光電子放出材の付加の方法は、適宜の材料の表面
に周知の方法でコーティング、あるいは付着させて作る
ことができる。例えば、イオンプレーティング法、スパ
ッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法、メッキによる方法、
塗布による方法、スタンプ印刷による方法、スクリーン
印刷による方法を適宜用いることができる。薄膜の厚さ
は、紫外線又は放射線照射により光電子が放出される厚
さであれば良く、母材の材質、形状、付加の方法により
適宜に決めることができる。

【００１６】光電子放出材は、光触媒と一体化して用い
ると光電子放出材がセルフクリーニング、即ち汚染物質
が付着しても除去されるので適用先によっては好ましい
（特開平９−２９４９１９号公報）。このような材料と
して、Ｔｉ材を酸化し、ＴｉＯ₂ を生成させ、その上に
Ａｕを付加したものである。光電子放出材からの光電子
放出のための照射源は、照射により光電子を放出するも
のであればいずれでも良い。本例で述べた紫外線の他に
電磁波、レーザ、放射線が適宜に適用分野、装置規模、
形状、効果等で選択し、使用できる。この内、効果、操
作面の面で、紫外線及び／又は放射線が通常好ましい。

【００１７】紫外線の種類は、その照射により光電子放
出材が光電子を放出しうるものであれば何れでも良く、
適用分野によっては、殺菌（滅菌）作用を併せてもつも
のが好ましい。紫外線の種類は、適用分野、作業内容、
用途、経済性などにより適宜決めることができる。例え
ば、バイオロジカル分野においては、殺菌作用、効率の
面から遠紫外線を併用するのが好ましい。該紫外線源と
しては、紫外線を発するものであれば何れも使用でき、
適用分野、装置の形状、構造、効果、経済性等により適
宜選択し用いることができる。このような、紫外線源
は、通常、水銀灯、水素放電管、キセノン放電管、ライ
マン放電管などを適宜使用出来る。光源の例としては、
殺菌ランプ、ブラックライト、蛍光ケミカルランプ、Ｕ
Ｖ−Ｂ紫外線ランプ、キセノンランプがある。この内、
殺菌ランプ（波長：２５４ｎｍ）は、微粒子（粒子状物
質）に共存する浮遊菌類、微生物類などに殺菌（滅菌）
作用があることから利用分野や装置の種類によっては好
ましい。

【００１８】次に、電極を説明する。光電子放出材への
紫外線の照射による光電子の発生は、光電子放出材（負
極）と、後述の電極（正極）間に電場（電界）を形成し
て行うと、光電子放出材からの光電子の放出が効果的に
起こる。電極は、前記の光電子放出材から光電子の発生
を効果的に起こすために、光電子放出材（負極）と対を
なして設置し、電極（正極）との間に電場を形成するも
のであり、その設置位置が、本発明の特徴である。即
ち、該電極は、光電子放出材の裏側（光電子放出材に対
して、気体が流入する方向）に設置される。電極材は、
周知の導電性材料が適宜に利用できる。例として、ＳＵ
Ｓ材、Ｃｕ−Ｚｎ材、Ｗ材がある。また、その形状は、
光電子放出材との間に電場の形状ができるものであれ
ば、何れも良く、網状、ロッド状、板状、格子状、棒
状、等適宜の形状が利用できる。電場の電圧は、一般に
０．１Ｖ／ｃｍ〜４ｋＶ／ｃｍである。

【００１９】放射線の照射は、その照射により光電子放
出材が光電子を放出しうるものであれば何れでもよく、
従来周知の方法で照射出来る。例えば、放射線としては
α線、β線、γ線などが用いられ、照射手段としてコバ
ルト６０、セシウム１３７、ストロンチウム９０などの
放射性同位元素、又は原子炉内で作られる放射性廃棄物
及びこれに適当な処理加工した放射性物質を線源として
用いる方法、原子炉を直接線源として用いる方法、電子
線加速器などの粒子加速器を用いる方法などを利用す
る。加速器で電子線照射を行う場合は、低出力で行うこ
とで、高密度な照射が出来、効果的となる。加速電圧
は、５００ｋＶ以下、好ましくは、５０ｋＶ〜３００ｋ
Ｖである。利用分野によっては、殺菌作用を併せてもつ
ものが好ましい。例えば、殺菌作用を持つ ¹³⁷Ｃｓ，⁶⁰
Ｃｏ線源が好ましい。また、放射線は一般的にはしゃへ
い等取扱いに難があり、実用には障害となっているが、
この様な場合には簡易なしゃへい、例えば紙によるしゃ
へいで効果がある軟Ｘ線（ソフトＸ線）が有効である。

【００２０】照射源は、適用分野、作業内容、用途、経
済性などにより適宜決めることができる。例えば、バイ
オロジカル分野において、殺菌作用も併用した照射を行
うのが好ましい。また、人の近傍で行う場合は、上記の
ごとくしゃへいが簡便にできる照射源が好ましい。光電
子放出材への該照射は、表面及び／又は裏面に適用分
野、装置形状、規模、要求性能などにより、適宜に選択
して行うことができる。光電子放出材、電極材の種類や
形状の選択は、光電子放出部の形状、構造、適用分野、
装置の種類、あるいは期待する効果（要求性能）等によ
り、適宜選択し、あるいは必要により予備試験を行い、
決めることができる。

【００２１】次に、負イオンを微粒子の荷電に利用し、
荷電微粒子を捕集・除去して清浄化気体あるいは清浄化
空間を得る分野における荷電微粒子の捕集材（集じん
材）について説明する。荷電微粒子の捕集材（集じん
材）は、荷電微粒子が捕集できるものであればいずれで
も使用できる。通常の荷電装置における集じん板、集じ
ん電極等各種電極材や静電フィルター方式が一般的であ
るが、スチールウール電極、タングステンウール電極の
ような捕集部自体が電極を構成するウール状構造のもの
も有効である。エレクトレット材も好適に使用できる。
また、本発明者がすでに提案したイオン交換フィルター
（又は繊維）を用いて捕集する方法も有効である（特公
平５−９１２３号、特公平６−８７９９７号各公報）。

【００２２】該イオン交換フィルターは、荷電微粒子の
捕集に加えて、共存する酸性ガス、アルカリ性ガス、臭
気性ガス等も同時に捕集できるので実用上好ましい。使
用するアニオン交換フィルター及びカチオン交換フィル
ターの種類、使用量及びその比率は、気体中に荷電微粒
子の荷電状態やその濃度或いは同伴する酸性ガス、アル
カリ性ガス、臭気性ガスの種類、濃度等に応じて適宜決
めることができる。例えば、アニオン交換フィルターは
負荷電微粒子や酸性ガスの捕集に、またカチオン交換フ
ィルターは正電荷の微粒子やアルカリ性ガスの捕集に効
果的である。フィルターの使用量やその比率は、上述の
捕集すべき物質の濃度や濃度比率に対して、これらに見
合う量を、装置の適用分野、形状、構造、効果、経済性
等を考慮して適宜決めれば良い。捕集は、これらの捕集
方法を単独で、又はこれらの方法を２種類以上組合せて
適宜用いることが出来る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１ 図１は、クリーンベンチ２内に微粒子の荷電・捕集部Ａ
を設けた半導体工場におけるクラス１，０００のクリー
ンルーム１の構成図を示す。図１において、微粒子の荷
電・捕集部Ａは、主に網状の光電子放出材３、紫外線ラ
ンプ４、該光電子放出材３から光電子を放出するための
電場設定用の電極５、荷電微粒子の捕集材６により構成
される。ここで、該電場用電極５は、光電子放出材３の
裏面（光電子放出材に対して気体が流入する方向）に設
置される。７は、クリーンルーム内の空気８_-1を荷電・
捕集部Ａに送るためのファン、９は粗フィルタである。
クリーンルーム内の微粒子を含む空気８_-1は、ファン７
により粗フィルタ９を介して微粒子の荷電・捕集部Ａに
送られ、該荷電・捕集部Ａにて先ず微粒子が光電子によ
り生じた負イオンによって荷電される。荷電微粒子は後
方の荷電微粒子捕集材６にて捕集され、清浄空気８_-3と
なり作業台１０の近傍は高清浄に保持される。

【００２４】微粒子の荷電・捕集部Ａでは、電極５を用
いた電場下で網状の光電子放出材３に紫外線ランプ４か
ら紫外線が照射され、光電子放出材３の表面に光電子が
放出される。該光電子は、電極５の作用を受け、電極５
の方向に向かい、ここで、流入する空気８_-2中の水分
や、酸素の作用を受け、負イオンに変化する。該負イオ
ンは、流入空気８_-2中の微粒子に付着し、微粒子は荷電
される。ここで、負イオンは、電極５に捕集される途中
で、流入空気８_-2中の微粒子に付着するので、生成負イ
オンは効果的に利用される。帯電微粒子は、後流の荷電
微粒子捕集材にて捕集され、出口空気８_-3はクラス１０
よりも清浄な超清浄空気が得られる。本例の紫外線ラン
プ４は、殺菌ランプ、光電子放出材３は、網状ＳＵＳに
Ａｕメッキしたもの、電場用電極５は、網状ＳＵＳ材で
ある。

【００２５】実施例２ 図２は、負イオンの快適空間（アメニティ）への利用で
あり、負イオン発生器Ａを有するリフレッシュルーム１
１の構成図を示す。図２において、負イオンは、主に光
電子放出材３、紫外線ランプ４、該光電子放出材３か
ら、光電子放出のための電場設定用電極５、送気ファン
７、除塵フィルタ９より成る負イオン発生器Ａにて発声
される。ここで、該電場設定用電極５は、光電子放出材
３の裏面に設置される。リフレッシュルーム１１内の空
気８_-1は、送気ファン７により、先ず除塵フィルタ９に
より除塵され、微粒子が除去された清浄空気となる。一
方、網状の光電子放出材３は紫外線ランプ４より紫外線
照射されており、該光電子放出材表面に光電子が放出さ
れる。該光電子は、電極５の作用を受け、電極５の方向
に向かい、ここで流入する空気８_-2中の水分や酸素の作
用を受け、負イオンに変化する

【００２６】該負イオンは、流入する空気８_-2の流れ作
用を受け、負イオン富化空気が負イオン発生器Ａの出口
８_-3より放出される。１２は、人であり、負イオン富化
空気により人は快適（そう快感）になり作業能率が向上
する。ここで、負イオン発生のための空気は、先ず本例
のようなフィルタ及び／又は本発明者が提案した光電子
を用いる荷電・捕集方式（例、特公平３−５８５７号、
特公平６−７４９０９号、特公平６−７４９１０号、特
公平７−１１０３４２号各公報）により除塵を行う。こ
れは、除塵された清浄空気を用いることにより、光電子
放出材２から放出された光電子が、効果的に空気負イオ
ンとなるためである。本例における放出負イオン濃度は
５×１０⁴ 個／ｍｌ〜６×１０⁴ 個／ｍｌである。本例
の紫外線ランプ４は、殺菌ランプ、光電子放出材３は、
網状ＳＵＳにＡｕを蒸着法で付加したもの、電場用電極
５は網状ＳＵＳ材である。

【００２７】実施例３ 図３は、クリーンルームの搬送空間へ負イオンの放出を
行い（除電を行い）、電気的に安定な空間への利用であ
り、一体化された除電用負イオン発生器Ａを有するガラ
ス基板の搬送装置１３の構成図を示す。図３において、
負イオンは、主に光電子放出材３、紫外線ランプ４、該
光電子放出材３から光電子を放出するための電場設定用
電極５、送気ファン７、フィルタ９より成る負イオン発
生器Ａにて発生される。クラス１，０００のクリーンル
ーム内の空気８_-1は、送気ファン７により、先ずＨＥＰ
Ａフィルタ９により除塵され、微粒子が除去された清浄
空気（８_-2）となる。一方、網状の光電子放出材３は紫
外線ランプ４より紫外線照射されており、該光電子放出
材表面に光電子が放出される。

【００２８】該光電子は、電極５の作用を受け、電極５
の方向に向かい、ここで流入する空気８_-2中の水分や酸
素の作用を受け、負イオンに変化する。該負イオンは、
流入する空気８_-2の流れの作用を受け、負イオン富化空
気が負イオン発生器Ａの出口８_-3より放出される。１４
は、搬送装置１３で搬送中のガラス基板であり、除電前
（Ｂの位置）では３，０００〜３，５００Ｖの電位を有
するが、除電後（Ｃの位置）では１０Ｖ以下まで下が
る。本例の紫外線ランプは、殺菌ランプ、光電子放出材
３は、網状Ｃｕ−ＺｎにＡｎをスパッタリング法で付加
したもの、電場用電極５は網状ＳＵＳ材である。

【００２９】実施例４ 図２に示した構成の負イオン発生器に下記条件で、下記
試料空気を導入して、光電子放出材に紫外線照射を行
い、負イオン測定器を用い、負イオン発生器出口の負イ
オン濃度を調べた。 負イオン発生器の大きさ；３０×３０×６０ｃｍ、 光電子放出材；金網状ＳＵＳにＡｕをスパッタリング法
により付加したもの、 紫外線ランプ；殺菌ランプ（２５４ｎｍ）、 電極；金網状ＳＵＳを図のごとく設置し、１０Ｖ／ｃｍ
付加（光電子放出材（負）、電極材（正））、 負イオン濃度測定器；イオンテスター（０．４ｃｍ² ／
Ｖ・Ｓ以上の電気移動度を持つもの）、

【００３０】結果 結果を表１に示す。表１には比較として、電極を光電子
放出材の表側（図２において、ランプの上方）に設置し
た場合を示す。

【表１】

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
ることができる。 （１）気体通過性の光電子放出材に、紫外線及び／又は
放射線照射して、該光電子放出材から負イオンを得るに
際し、光電子放出材の裏側に電極を設置し、該光電子放
出材と電極間に電場を形成することにより、 （ａ）有効利用できる負イオン量が増加した。これは、
生成負イオンが気流の流れ方向に進むので、電極に捕集
されにくくなるためと推定される。 （ｂ）微弱の電場の設定のみで、負イオンの放出が一層
効果的となった。 （ｃ）上記により実用性が向上した。

【００３２】（２）上記により、負イオンを利用する次
の分野の実用性が向上した。 （ａ）電気的に安定な空間を作る分野。 （ｂ）生体の代謝機能や生理機能を衰えさせない生体に
対する快適な作業空間を作る分野。 （ｃ）食品の鮮度維持や菌類の増殖防止の分野。 （ｄ）気体中あるいは空間中の微粒子を荷電して利用す
る分野、例えば清浄化気体あるいは清浄化空間を得る分
野、微粒子の測定を行う分野、微粒子の分離、分級や表
面改質、制御を行う分野。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の微粒子の捕集装置を備えたクリーンル
ームの構成図。

【図２】本発明の負イオン発生装置を備えたリフレッシ
ュルームの構成図。

【図３】本発明の負イオン発生装置を一体化したガラス
基板搬送装置の構成図。

【図４】従来の微粒子の捕集装置を備えたクリーンルー
ムの構成図。

【符号の説明】

１：クリーンルーム、２：クリーンベンチ、３：光電子
放出材、４：紫外線ランプ、５：電場設定用電極、６：
荷電微粒子捕集材、７：ファン、８：空気の流れ、９：
粗フィルタ、１０：作業台、１１：リフレッシュルー
ム、１２：人、１３：ガラス基板搬送装置、１４：ガラ
ス基板、Ａ：空気清浄化部（負イオン発生部）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体通過性の光電子放出材の表面及び／
   又は裏面に、紫外線及び／又は放射線を照射しながら、
   該光電子放出材の裏面より気体を導入して、該光電子放
   出材の表面に負イオンを発生させる負イオンの発生方法
   において、該光電子放出材の裏側に設置した電極により
   電場を設定して行うことを特徴とする負イオンの発生方
   法。
2. 【請求項２】 気体通過性の光電子放出材と、該光電子
   放出材の表面及び／又は裏面に紫外線及び／又は放射線
   を照射する照射源と、前記光電子放出材の裏面から気体
   を導入する導入口とを有する負イオンの発生装置におい
   て、該光電子放出材の裏側に電場を設定するための電極
   材を設置したことを特徴とする負イオンの発生装置。
3. 【請求項３】 気体通過性の光電子放出材の表面及び／
   又は裏面に、紫外線及び／又は放射線を照射しながら、
   該光電子放出材の裏面より気体を導入して、該光電子放
   出材の表面に負イオンを発生させ、該発生した負イオン
   で気体中の微粒子を荷電する微粒子の荷電方法におい
   て、該光電子放出材の裏側に設置した電極により電場を
   設定して行うことを特徴とする微粒子の荷電方法。
4. 【請求項４】 気体通過性の光電子放出材と、該光電子
   放出材の表面及び／又は裏面に紫外線及び／又は放射線
   を照射する照射源と、前記光電子放出材の裏面から気体
   を導入する導入口とを有する負イオン発生装置と、該発
   生負イオンで荷電された微粒子を捕集する装置とを有す
   る微粒子の捕集装置において、前記負イオン発生装置の
   光電子放出材の裏面に電場を設定するための電極材を設
   置したことを特徴とする気体中の微粒子の捕集装置。