JP2003535665A - 空気滅菌システム - Google Patents

空気滅菌システム

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Abstract

(57)【要約】 空気を滅菌するシステムは、空気が流れる空気ダクトを有している。ダクトに対し、第１電子ビーム発生器を所定の位置に配置して、ダクト内を流れる空気を第１電子ビームで照射する。第１電子ビームは、空気中の微生物を死滅させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願】
本願明細書は、２００１年６月１８日付けで出願された、ファイル番号２２５
１．２００１−００１の米国特許出願（出願番号未指定）“Ａｉｒ Ｓｔｅｒｉ
ｌｉｚｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（空気滅菌システム）”の一部継続出願であり、該
出願は、２０００年６月２０日付けで出願された米国仮出願第６０／２１３、３
５８号の利益を請求するものである。上述の出願の全内容は、本願明細書に参照
により引用している。
【０００２】
【発明の背景】
空気循環システム、例えば建物および航空機内の空調設備および暖房装置は、
空気伝染ウィルスおよびバクテリアを循環させ、周りの人々に病気を広げるもの
として知られてきた。このことは、このようなシステムの製造業者および利用者
の両方にとって問題点となっている。建物内で使用される一部の空気循環システ
ムは、空気を滅菌する空気滅菌システムを内蔵することでこの問題に対処し始め
ている。一般に、このようなシステムでは、循環中の空気を紫外線で照射するこ
とにより滅菌が行われる。この方法の欠点は、滅菌プロセスが、紫外線の露光時
間に依存するため、空気の速度が増加するにつれてその有効性が低下することで
ある。さらに、紫外線に集まる埃によって、空気を照射する紫外線の強度が減少
し、滅菌プロセスの有効性がさらに低下してしまう。
【０００３】
【発明の概要】
本発明は、従来の方法に比べてより効果的に空気を滅菌し、空気を通すダクト
を含むシステムを提供する。ダクトに対して第１電子ビーム発生器を適正な位置
に配置して、ダクト内を流れる空気を第１電子ビームで照射する。第１電子ビー
ムは空気中に存在するウィルス、細菌、真菌等の微生物を無能化、つまり死滅さ
せて、空気を滅菌する。
【０００４】 好ましい実施形態では、ダクトに空気を流す空気循環器が含まれる。さらに、
前記システムは、空気循環システム内に設けられるか、またはシステム自体を形
成する。第１電子ビーム発生器の下流のダクト内に変換器を配置して、空気中の
オゾンを酸素に変換する。一実施形態では、ダクト内に第１電子ビーム発生器と
相対向する反射装置を設けて、第１電子ビームを反射させる。別の実施形態では
、ダクトに対し、第１電子ビーム発生器の反対側に、第２電子ビーム発生器を所
定の位置に配置して、ダクト内を流れる空気を第２電子ビームで照射する。さら
に別の実施形態では、ダクトは、第１電子ビーム発生器の両側で２つの直角の折
り返しを有することにより、放射線を遮蔽している。このダクトは平行形状でも
よい。
【０００５】 本発明はまた、空気をダクト内に流し、かつダクト内を流れる空気を、第１電
子ビーム発生器からの第１電子ビームで照射する空気滅菌方法に関する。第１電
子ビームは空気中の微生物を死滅させて、空気を滅菌する。滅菌は、空気循環シ
ステム内で行うことができる。
【０００６】 さらに本発明は、空気をダクト内に流し、かつ空気中の微生物を死滅させるた
めに、ダクト内を流れる空気を、相対向する第１および第２電子ビーム発生器か
らの第１および第２電子ビームで照射する空気滅菌方法に関する。第１および第
２電子ビーム発生器は、ダクトに対し、互いに相対向して所定の位置に配置され
ている。
【０００７】 本発明はさらに、電子ビームを滅菌チャンバ内に向けて照射する空気滅菌方法
に関する。空気を照射し、空気中の微生物を死滅させるために、空気を、電子ビ
ームの方向に対し、ほぼ相対向させて滅菌チャンバ内に向け、また、電子ビーム
の方向とほぼ同方向に向ける。
【０００８】 空気を滅菌するために本発明の電子ビームを使用することにより、紫外線で照
射するような従来の方法と比べて、流れる空気をより効果的に滅菌することがで
きる。この理由は、電子ビームの方がより迅速に微生物を無能化、つまり死滅さ
せることできるからである。さらに、電子ビームは、紫外線に比べて埃による影
響を受けにくい。その結果、本発明は、高流量で流れる空気を効果的に滅菌する
ことができる。
【０００９】 本発明の、前述および他の目的、特徴、および利点は、添付図面に示す本発明
の好ましい実施形態の以下の詳細な説明により明白になるであろう。添付図面で
は、同一参照符号は、異なる図面においても同一部品を示す。図面は必ずしも縮
尺通りでなく、本発明の原理を説明することに重点が置かれている。
【００１０】
【好ましい実施形態の詳細な説明】
図１によれば、空気滅菌システム１０は、呼吸に適した空気を滅菌するために
使用され、また多くの場合、空調設備および／または暖房システムのような空気
循環システムに組み込まれるか、またはその内部に設けられ、循環空気中に存在
するウィルス、細菌、真菌（イースト菌およびカビを含む）等の微生物、および
花粉等を死滅させる。空気滅菌システム１０はまた、滅菌の目的だけで空気を循
環させるのにも使用できる。空気滅菌システム１０は空気ダクト１２を有し、空
気はこのダクト１２を通り図の矢印の方向に循環される。空気ダクト１２の両側
には、２つの電子ビーム発生器１４が１つずつ配置されて、相対向する電子ビー
ム１３からの電子ｅ-を、電子ビーム発生器１４間の照射ゾーン１１内の空気流
れに向ける。電子ビーム発生器１４のサイズは、空気ダクト１２の断面（幅およ
び高さ）全体を完全に電子ビームで照射できるサイズであり、その結果、空気ダ
クト１２を通って流入するほぼ全空気が電子ビーム１３を通過する。電子ビーム
１３は、ＤＮＡおよび／または化学構造を破壊することで、空気中の空気伝染微
生物を死滅させ、その結果空気を滅菌する。さらに、空気ダクト１２の壁に衝突
する電子ｅ-により形成されるＸ線は微生物をある程度死滅させる。一般に、空
気ダクト１２と共に電子ビーム発生器１４の下流に変換器１６を配置して、滅菌
プロセス中に生成されるオゾン（Ｏ3）を再び酸素（Ｏ2）に変換する。したがっ
て、滅菌処理済の空気が、人間が居る範囲内に導入されるときには、滅菌済の呼
吸に適した空気が供給される。
【００１１】 次に、空気滅菌システム１０について詳細に説明する。電子ビーム発生器１４
から放射される電子ビーム１３は、電子ビーム発生器１４の末端に配置されたビ
ーム照射窓１４ａを通り、空気ダクト１２内に入る。空気ダクト１２の幅は、一
般に、電子ビーム発生器１４のビーム照射窓１４ａの幅とほぼ同一である。空気
ダクト１２は、２つの対向する穴１２ａを有し、これらの穴は、電子ビーム１３
が空気ダクト１２に入るのに適した大きさおよび形状に形成されている。一般に
電子ビーム発生器１４は、共通軸Ｘに沿って密封方式で空気ダクト１２に取り付
けられ、空気ダクト１２の外部にビーム放射が漏れるのを防止している。好まし
くは、電子ビーム発生器１４は、１９９９年７月９日付けで出願された米国特許
出願第０９／３４９、５９２号の発明“Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ Ａｃｃｅ
ｌｅｒａｔｏｒ（電子ビーム加速器）”に開示されたものと類似する。本願明細
書には、前記出願の内容を、参照によりその全文を引用している。代わりに、別
の適切な電子ビーム発生器を使用してもよい。ある空気循環システムでは、空気
ダクト１２の寸法は幅約８〜１２インチ（約２０．３２〜３０．４８ｃｍ）×高
さ約５〜６インチ（約１２．７〜１５．２４ｃｍ）であり、十分な空気流量を得
ている。一実施形態では、空気ダクト１２のサイズは約１０×５インチ（約２５
．４×１２．７ｃｍ）であり、電子ビーム発生器１４は約１０×３インチ（約２
５．４×７．６２ｃｍ）面積のビーム照射窓１４ａを有している。このようなダ
クトにサイズを合わせた電子ビーム発生器１４は一般に、約１２５ｋＶの電圧で
作動する。幅が約２インチ（約５．０８ｃｍ）の空気ダクト１２を使用する別の
実施形態では、直径が約２インチ（約５．０８ｃｍ）である円形照射窓１４ａを
有し、約８０〜１００ｋＶの電圧で作動する電子ビーム発生器１４を使用するこ
とができる。
【００１２】 高さ５インチ（１２．７ｃｍ）の空気ダクト１２では、約１２５ｋＶの電圧で
動作する２つの電子ビーム発生器１４がよく使用されるが、これは、図２に示さ
れるように、約１２５ｋＶで動作する電子ビーム発生器１４の電子ビーム１３が
空気中を移動するにつれ、単一電子ビーム１３のエネルギー分布または照射量が
大幅に減少するためである。例えば、約１２５ｋＶで作動する単一の電子ビーム
発生器１４から放射される電子ビーム１３の照射量は、最初の約１．５インチ（
約３．８１ｃｍ）の深さまでは比較的一定であるが、この深さを越えた距離では
急激に減少する。その結果、約１２５ｋＶで電子ビーム発生器１４を作動させる
場合、寸法が約１０×５インチ（約２５．４×１２．７ｃｍ）の空気ダクト１２
を通る空気を一定に滅菌するために、２つの相対向する電子ビーム発生器を設け
ることが望ましい。図３は、互いに５インチ（１２．７ｃｍ）の間隔を空けて相
対向させた、約１２５ｋＶの電圧で作動する２つの電子ビーム発生器１４の組み
合わせにより、空気ダクト１２の照射領域１１内に存在する空気内のエネルギー
分布が比較的均一になる。図面では、２つの電子ビーム発生器１４を共通軸Ｘに
沿って整列させているが、代わりに、一方の電子ビーム発生器１４を、他方の下
流に配置するか、または互い違いに配置することも可能である。また、空気ダク
ト１２の高さが約１〜２インチ（約２．５４〜５．０８ｃｍ）で十分なシステム
では、第２電子ビーム発生器１４を省略することができる。さらに、均一なまた
は全体的な滅菌が必要ない場合、高さがより大きな空気ダクト１２（例えば１２
．７ｃｍ（５インチ））においても第２電子ビーム発生器１４を省略してもよい
。
【００１３】 空気ダクト１２の高さを５インチ（１２．７ｃｍ）よりも大きくする必要があ
る場合、前述のものよりも高出力の電子ビーム発生器１４を使用できる。さらに
、より小型の空気ダクト１２には、低出力の電子ビーム発生器を使用できる。電
子ビーム発生器１４の幅を変更して、幅の異なる空気ダクト１２に適応させるこ
とができる。電子ビーム発生器１４よりも幅が広い空気ダクト１２に対しては、
複数の電子ビーム発生器１４を並べて取り付けて、ダクト１２の幅全体を照射す
る。このように並べて取り付けた電子ビーム発生器１４を、互いに整列させても
よいし、または互い違いに配置してもよい。さらに、空気ダクト１２を通る空気
の速度が極めて速い場合、複数の連続する電子ビーム発生器１４を、空気流れの
方向に、空気ダクト１２に取り付けることができる。その結果、空気ダクト１２
を流れる空気が連続する電子ビーム１３で照射され、これにより、照射時間が長
くなり、所望レベルの照射を得ることが可能になる。
【００１４】 一般に変換器１６は、ペレット・ベッドを有する反応触媒フィルタであり、こ
のペレット・ベットを通るオゾンを酸素に変換する。室温で使用する場合、一般
に、ペレット・ベッドは球状の二酸化マンガン・ペレットを含む。高温度で使用
する場合、一般にペレット・ベッドはプラチナから形成される。変換器１６は、
図に示すように電子ビーム発生器１４に近接して配置されるが、空気ダクト１２
の出口付近に配置してもよい。変換器１６が長い空気ダクト１２の出口付近にあ
る場合、電子ｅの-照射により生成された、流動空気中のオゾンが、電子ビーム
発生器１４の下流側の空気ダクト１２の壁に付着しているあらゆる微生物または
汚染物と反応するか、またはこれらを中和する。場合によっては、変換器１６を
省略してもよい。
【００１５】 滅菌システム１０の一般的な用途には、航空機、病院の空気循環システム、例
えば主要空気循環システム、または手術室や回復室の循環システムがある。他の
用途には、ホテル、学校、劇場、地下採鉱所、ショッピングセンター、潜水艦、
船、自動車等のシステムが含まれる。
【００１６】 図４によれば、空気滅菌システム２５は本発明の別の実施形態であり、このシ
ステムが前述の空気滅菌システム１０と異なる点は、単一の電子ビーム発生器１
４を用いて単一の電子ビーム１３を発生させ、かつ電子ビーム発生器１４と相対
向する、空気ダクト１２内の壁に反射器１５を配置している点である。電子ビー
ム発生器１４および反射器１５は、これらの間の空間または範囲を占める照射領
域１１と共に、軸Ｘに沿って配置されている。照射領域１１内では、電子ビーム
１３からの電子ｅ-の一部が反射器１５に衝突し、反射されて、空気ダクト１２
内の空気流れに戻る。一般に反射器１５は、鉛またはタングステン等の、大きい
原子番号を有する高密度素材から形成されている。反射器１５は空気ダクト１２
内に取り付けることができ、または代替方法では、少なくとも照射領域１１を囲
む領域内に、空気ダクト１２自体を高密度素材で形成してもよい。図５によれば
、電子ビーム１３と反射器１５で反射されたエネルギーとが合わさって、照射領
域１１内の空気中に比較的均一なエネルギー分布を形成する。約１２５ｋＶで作
動する電子ビーム発生器１４については、図５のグラフが、電子ビーム発生器１
４からの深さまたは高さが約６．３５ｃｍ（約２．５インチ）である空気ダクト
１２における比較的均一なエネルギー分布を示している。より大きい出力の電子
ビーム発生器１４を使用する場合には、その深さまたは高さを大きくすることが
できる。
【００１７】 図６によれば、本発明のさらに別の実施形態では、空気滅菌システム２２は空
気滅菌システム１０と類似するが、異なる点は、空気ダクト１２が、電子ビーム
発生器１４の両側に位置する中央ダクト部１２ａから延びる２つの垂直脚部１８
および２つの水平脚部２０を有することにより、システムから発生したＸ線を遮
蔽するという点である。脚部１８および２０のジグザグ路形状により、Ｘ線は直
線に進むことができず、空気ダクト１２の入口および出口のいずれからも漏れ出
すことがない。一般に、水平脚部２０は中央ダクト部１２ａと平行であり、垂直
脚部１８は直角の角度を成す。脚部１８／２０を含む空気ダクト１２は、鉛また
は鋼鉄から形成できる。
【００１８】 図７によれば、本発明のさらに別の実施形態では、空気滅菌システム２６が空
気滅菌システム２２と異なる点は、空気滅菌システム２６が、薄板状の鉛または
鋼鉄から成る一連の小型ダクト２４ａで構成される平行形状システム２４を含み
、前記平行形状システム２４が、脚部１８／２０を通り、中央ダクト部１２ａ内
にジグザグ形状で延びている点である。これにより、Ｘ線の良好な遮蔽が得られ
、また、脚部１８／２０および中央ダクト部１２ａを、空気滅菌システム２２の
場合と比較して、極めて小さくすることができる。例えば、空気滅菌システム２
６の脚部１８／２０は、システム２２の脚部の半分のサイズでよい。オゾンを酸
素に変換する変換器１６が、平行形状ダクト２４ａの下流に示されているが、こ
れと異なり、上流であってもよい。空気滅菌システム２２、２６（図６、図７）
は共に、空気滅菌システム１０、２５に関連して上述した特徴および変形のいず
れをも含んでもよい。さらに、脚部１８／２０は、直角でない角度で形成しても
よく、またジグザグ形状にしてもよい。
【００１９】 図８によれば、本発明のさらに別の実施形態では、空気滅菌システム３０は、
ブロワーまたはファンのような空気循環器３２を含み、空気ダクト１２内に電子
ビーム発生器１４を通る空気流れを発生させる。分配ジャンクション２８により
、滅菌された空気を分配用の一連の小型ダクト２８ａ内に分配する。ジャンクシ
ョン２８の前には、オゾンを酸素に変換する変換器１６が１つ示されているが、
代替方法では、各ダクト２８ａ内に一連の変換器１６を設けることもできる。
【００２０】 図９によれば、本発明の別の実施形態では、空気滅菌システム３４が空気滅菌
システム３０と異なる点は、システム３４は、２つの大型電子ビーム発生器１４
を空気ダクト１２内に設ける代わりに、各々の独立したダクト２８ａに沿って配
置された一連の小型電子ビーム発生器１４を有している点である。各ダクト２８
ａを使用して、個々のユーザーまたは別々の場所に空気を供給できる。一般に、
ダクト２８ａは、各ダクト２８ａに必要な電子ビーム発生器１４が１つだけで済
むように十分に細くなっているが、空気ダクト２８ａが大型であれば電子ビーム
発生器１４を２つ設けてもよい。さらに、反射器１５を使用することもできる。
空気滅菌システム３０、３４の両方は、空気滅菌システム１０、２２、２５、２
６に関連して上述した特徴または変形のいずれをも含むことができる。
【００２１】 図１０によれば、さらに別の実施形態では、部屋、ホール、キャビン、または
建物のような囲まれた空間３６は、新鮮な滅菌済み空気を空間３６内に供給する
空気滅菌吸入システム３８付きの空気滅菌システム３５を有している。吸入シス
テム３８は、簡略化のために、電子ビーム発生器１４を１つだけ有する状態で概
略的に示されており、また、一般に、空気滅菌システム１０（図１）、２５（図
４）、２２（図６）または２６（図７）のいずれかに類似している。空気循環器
３２は、空気を空間３６内に強制的に送り込む。空気は別の循環器３２により、
排出ダクト４２を介して空間３６から出る。空間３６内に導入された滅菌済みの
空気を、互いに離れた一連の通気口を通して導く場合、吸入システム３８は滅菌
システム３０（図８）または空気滅菌システム３４（図９）に類似し得る。さら
に、空間３６が比較的気密である場合、空気循環器３２の１つを省略することが
できる。吸入システム３８を空間３６の頂部に、また、排出ダクト４２を底部に
示しているが、これらの位置および高さは状況に適するように変更することがで
きる。
【００２２】 図１１によれば、別の実施形態では、空気滅菌システム４０を空間３６の内部
に設けて、空間３６内の空気を循環および滅菌する。空気滅菌システム４０は、
空気滅菌システム１０、２５、２２または２６に類似する。さらに、複数の分配
通気口を設けることが望ましい場合、空気滅菌システム４０は空気滅菌システム
３０または３４に類似し得る。空気滅菌システム４０の吸入口および排出口を互
いに接近させた状態で示しているが、代わりに空間３６の対向する壁のような場
所に離して設けることもできる。さらに、図１１には、空間３６に出入りする吸
入ダクトまたは排出ダクトが示されていないが、代わりに動力付き、または動力
付きでない吸入／排出ダクトまたは通気口を設けることもできる。
【００２３】 図１２によれば、空気滅菌システム４５は本発明のさらに別の実施形態であり
、このシステム４５を使用して、循環導管またはダクト４４を通る空気を滅菌す
ることができる。システム４５は矩形のダクト部４８を有しており、このダクト
部の両側には、電子ビーム発生器１４が相対向して配置されている。一般に、ダ
クト部４８はダクト４４よりも高さが低く、幅が広い。これにより、通常では、
ダクト４４内を流れる空気に深く透過して、十分な滅菌処理を達成するのに十分
なパワーを有しない電子ビーム１３を用いても、ダクト４４を流れる空気を十分
に滅菌処理できる電子ビーム発生器１４の使用が可能になる。移行部４６はダク
ト部４８を、その両側においてダクト４４に接続する。移行部４６は、ダクト４
４からダクト部４８の方向に小さくなる高さと、ダクト４４からダクト部４８の
方向に大きくなる幅を有している。一般に、移行部４６は角度を付けた頂部、底
部および側壁を有しているが、側壁は湾曲していてもよい。電子ビーム発生器１
４を接触させて並べることにより、ダクト部４８の幅全体に渡り連続した電子ビ
ーム照射範囲を実現する。図に示すように、一列または複列の電子ビーム発生器
１４を空気流れの方向に配置して、照射時間を長くすることが可能である。ダク
ト部４８の高さが十分に低ければ、電子ビーム発生器１４を一列のみ設ければよ
い。図１２には変換器１６を示していないが、そのようなものをシステム４５に
設けることができるのは明らかである。さらに、２つの相対向する電子ビーム発
生器１４、または単一の電子ビーム発生器１４を使用する際には、角度を付けた
移行部４６を使用することができる。
【００２４】 図１３〜図１５によれば、空気滅菌システム５０は本発明のさらに別の実施形
態であり、比較的低流量の空気の滅菌処理に適している。システム５０は、反応
または滅菌チャンバ５２に取り付けられた小型の低出力電子ビーム発生器１４を
有している。電子ビーム発生器１４は、一端に照射窓１４ａを有する円筒形のハ
ウジング５４を含む。ハウジング５４内に配置された電子ガン５６が、電子ビー
ム１３内で照射窓１４ａを通って加速される電子ｅ-を発生させる。電子ビーム
発生器１４のハウジング５４の末端は、以下のように反応チャンバ５２に取り付
けられている。すなわち、電子ガン５６から発生した電子ｅ-が照射窓１４ａを
通って加速され、空洞５２ａ内に入るように、照射窓１４ａは反応チャンバ５２
の内部空洞５２ａ上に配置され、この空洞上で密封されている。反応チャンバ５
２は流入口５８を有しており、この流入口を通って空気が流入する。ノズル６２
（図１４、図１５）を流入口５８の端部に、またはその付近に配置することによ
り、空気の噴流を照射窓１４ａに向かって空洞５２ａ内に誘導する。このとき、
空気の噴流の中心軸は、照射窓１４ａに対してほぼ垂直であり、かつほぼ軸方向
に、すなわち電子ビーム１３と同方向に沿っている。ノズル６２を、照射窓１４
ａと対向する空洞５２ａの底部の中央に配置して、空気を照射窓１４ａに向けて
均一に誘導する。空気流れ内の電子ビーム１３の照射強度は、空洞５２ａの底部
におけるほぼゼロから、照射窓１４ａ付近におけるほぼ最大にまで増加する。し
たがって、照射窓１４ａ付近の照射領域１１では、電子ｅ-の強度が最高になる
。
【００２５】 空気は、照射窓１４ａに向かって流れ、次に、照射窓１４ａから離れ、ノズル
６２付近またはその周囲に均等に配置された一連の流出口６４に流れ込むまでに
、照射領域１１内で電子ビーム１３により滅菌処理される。その結果、マッシュ
ルーム形状の空気流れを形成する。空気は、順方向および逆方向に流れる間に、
増加または減少する電子ビーム照射強度で照射され、結果的に比較的均一な照射
を受ける。
【００２６】 その結果、空洞５２ａは、空気の流れが逆方向に向かう逆流ダクトとして機能
する。１つの実施形態では、４つの流出口６４を設けている。流出口６４はチャ
ンバ６６と連通し、このチャンバ６６は、滅菌処理済の空気が流れ出る反応チャ
ンバ５２の流出口６８に接続されている。このような実施形態では、電子ビーム
発生器１４は、直径２インチ（５．０８ｃｍ）の照射窓１４ａを備え、直径約２
インチ（約５．０８ｃｍ）×高さ約２インチ（約５．０８ｃｍ）の空洞５２ａを
有する反応チャンバ５２と共に、約６０ｋＶの電圧で作動する。さらに、反応チ
ャンバ５２の流出口６８の下流に、任意の分離またはフィルタ装置１６を設けて
もよい。流入口５８、ノズル６２、空洞５２ａ、流出口６４、チャンバ６６、流
出口６８、さらに流入口５８および流出口６８への接続部により、連続ダクトを
構成することが考えられる。
【００２７】 本発明を、その好ましい実施形態により詳細に図示および説明してきたが、当
業者には、添付の特許請求の範囲が包含する本発明の範囲から逸脱することなく
、形態および細部に各種の変更が可能なことは理解されるであろう。
【００２８】 例えば、２つの大型の電子ビーム発生器１４を相対向させて配置する代わりに
、一連の小型の電子ビーム発生器１４を、円形または環状の空気ダクトに配置し
て、その内部に一連の電子ビームを放射状に照射してもよい。矩形のダクトでは
、電子ビーム発生器１４を、４つの側面全てに設けることができる。前述の空気
ダクトは断面が矩形、多角形、円形または湾曲状であってよく、また、寸法また
は断面面積は用途に応じて変更できる。さらに、電子ビーム発生器１４のサイズ
および性能も、特定の用途に合わせて変更できる。図２、図３および図５のグラ
フは、約１２５ｋＶの電圧で作動する電子ビーム発生器１４についてのものであ
るが、グラフの曲線形状はいかなる作動電圧または電力であっても類似する。さ
らに、前述の空気滅菌システムの各種特徴を、組み合わせ、置き換え、または省
略してもよい。前述の全ての空気滅菌システムにおいて、大型粒子および破片を
捕捉する一般的なフィルタを、電子ビーム発生器１４の上流に配置することがで
きる。空気循環器３２は、電子ビーム発生器１４の上流または下流、あるいはそ
の両方に配置することができる。場合によっては、自然の空気流れのような他の
手段によって空気ダクトを介して循環が実現されるのであれば、空気循環器３２
の一部、または全てを省略してもよい。さらに、空気中の微生物を死滅させるこ
とに加えて、空気中の汚染物、例えば化学物質、蒸気または気体を、本発明によ
って除去あるいは中和することができる。最後に、本発明による空気滅菌システ
ムは、空気循環システムの一部を形成すること、もしくは循環システム内に組み
込まれることも可能であり、またはそれ自体を空気循環システムとすることも可
能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の空気滅菌システムの一実施形態を示す略斜視図である。
【図２】 空気中に向けられた単一電子ビームのエネルギー分布を示すグラフである。
【図３】 空気中に向けられた２つの相対向する電子ビームのエネルギー分布と、２つの
ビームの複合エネルギー分布とを示すグラフである。
【図４】 本発明の空気滅菌システムの別の実施形態を示す略斜視図である。
【図５】 空気中に向けられた単一電子ビームのエネルギー分布と、電子ビームの経路内
に配置された反射装置により反射されたエネルギーの分布と、電子ビームおよび
反射されたエネルギーの複合エネルギーの分布とを示すグラフである。
【図６】 本発明の空気滅菌システムのさらに別の実施形態を示す略側面図である。
【図７】 本発明の空気滅菌システムのさらに別の実施形態を示す略側面図である。
【図８】 本発明の空気滅菌システムのさらに別の実施形態を示す略側面図である。
【図９】 本発明の空気滅菌システムの別の実施形態を示す略側面図である。
【図１０】 本発明の空気滅菌システムの実施形態により滅菌される、囲まれた空間に流入
する空気を示す略図である。
【図１１】 本発明の空気滅菌システムの実施形態により滅菌中の、囲まれた空間内で再循
環している空気を示す略図である。
【図１２】 本発明の空気滅菌システムのさらに別の実施形態の斜視図である。
【図１３】 本発明の別の実施形態の略側断面図である。
【図１４】 図１３の底部を示す拡大図である。
【図１５】 図１３の反応チャンバの略平面図である。
【符号の説明】
１０…空気滅菌システム、１２…空気ダクト、１３…電子ビーム、１４…電子
ビーム発生器、１５…反射器、１６…変換器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＣ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ， ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，Ｉ Ｎ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ， ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 空気を滅菌するシステムであって、 前記空気を通すダクトと、 前記ダクトに対して所定の位置に配置された第１電子ビーム発生器とを備え、
    ダクト内を流れる空気を第１電子ビームで照射し、前記第１電子ビームが空気中
    の微生物を死滅させる空気滅菌システム。
  2. 【請求項２】 請求項１において、前記滅菌システムが空気循環システム内
    に設けられている空気滅菌システム。
  3. 【請求項３】 請求項１において、さらに、前記第１電子ビーム発生器の下
    流側の前記ダクト内に配置される変換器を備え、前記空気中のオゾンを酸素に変
    換する空気滅菌システム。
  4. 【請求項４】 請求項１において、さらに、前記ダクト内に前記第１電子ビ
    ーム発生器と相対向する反射器を備え、前記第１電子ビームを反射する空気滅菌
    システム。
  5. 【請求項５】 請求項１において、前記ダクトに対し、前記第１電子ビーム
    発生器の反対側に配置された第２電子ビーム発生器をさらに備え、前記ダクト内
    を通る前記空気流れを第２電子ビームで照射する空気滅菌システム。
  6. 【請求項６】 請求項１において、前記ダクトが、前記第１電子ビーム発生
    器の両側に２つの直角の折り返しを有することにより、放射線を遮蔽している空
    気滅菌システム。
  7. 【請求項７】 請求項６において、前記ダクトが平行形状になっている空気
    滅菌システム。
  8. 【請求項８】 請求項１において、さらに、前記ダクト内に空気を流す空気
    循環器を備えている空気滅菌システム。
  9. 【請求項９】 空気を滅菌するシステムを形成する方法であって、 空気を通すダクトを設けるステップと、 前記ダクトに対し、第１電子ビーム発生器を所定の位置に配置するステップと
    を含み、 前記ダクト内を流れる空気を第１電子ビームで照射し、前記第１電子ビームが空
    気中の微生物を殺菌する方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９において、さらに、空気循環システム内に前記空
    気滅菌システムを形成するステップを含む方法。
  11. 【請求項１１】 請求項９において、さらに、前記第１電子ビーム発生器の
    下流の前記ダクト内に、空気中のオゾンを酸素に変換する変換器を配置するステ
    ップを含む方法。
  12. 【請求項１２】 請求項９において、さらに、第２電子ビーム発生器を、前
    記ダクトに対し、前記第１電子ビーム発生器の反対側に配置して、前記ダクトを
    流れる空気を第２電子ビームで照射するステップを含む方法。
  13. 【請求項１３】 請求項９において、さらに、前記ダクト内に、前記第１電
    子ビーム発生器と相対向する反射器を形成して、前記第１電子ビームを反射する
    ステップを含む空気滅菌システム形成方法。
  14. 【請求項１４】 請求項９において、さらに、前記第１電子ビーム発生器の
    両側で、前記ダクトに２つの直角の折り返しを形成することにより、放射線を遮
    蔽するステップを含む空気滅菌システム形成方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１４において、さらに、前記ダクトを平行形状に
    するステップを含む空気滅菌システム形成方法。
  16. 【請求項１６】 請求項９において、さらに、前記ダクトに対し、空気循環
    器を所定の位置に配置して、前記ダクト内に空気を流すステップを含む空気滅菌
    システム形成方法。
  17. 【請求項１７】 空気を滅菌する方法であって、 ダクト内に空気を流すステップと、 前記ダクトを通る空気流れを、第１電子ビーム発生器からの第１電子ビームで
    照射して、前記第１電子ビームが、空気中の微生物を死滅させるステップとを含
    む空気滅菌方法。
  18. 【請求項１８】 請求項１７において、さらに、空気循環システム内で空気
    を滅菌するステップを含む方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１７において、さらに、前記第１電子ビーム発生器
    の下流側の前記ダクト内に配置された変換器により、空気中のオゾンを酸素に変
    換するステップを含む方法。
  20. 【請求項２０】 請求項１７において、さらに、前記ダクトを流れる空気を
    、前記第１電子ビーム発生器の反対側に配置された第２電子ビーム発生器からの
    第２電子ビームで照射するステップを含む方法。
  21. 【請求項２１】 請求項１７において、さらに、前記ダクト内で、前記第１
    電子ビーム発生器と相対向する反射器により前記電子ビームを反射するステップ
    を含む方法。
  22. 【請求項２２】 請求項１７において、さらに、前記第１電子ビーム発生器
    の両側で、前記ダクト内に２つの直角の折り返しを形成することにより、放射線
    を遮蔽するステップを含む方法。
  23. 【請求項２３】 請求項１７において、さらに、空気循環器により、前記ダ
    クトに空気を通すステップを含む方法。
  24. 【請求項２４】 請求項１７において、前記ダクトの少なくとも一部が滅菌
    チャンバを形成し、 前記方法がさらに、空気の前記滅菌チャンバに流れる向きを、電子ビームの方
    向とほぼ反対させ、かつ空気流れの向きを変えて前記電子ビームの方向とほぼ同
    一にすることにより、空気を照射して空気中の微生物を死滅させるステップを含
    む方法。
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