JP2004060994A

JP2004060994A - 微生物除去装置及び微生物除去方法

Info

Publication number: JP2004060994A
Application number: JP2002220106A
Authority: JP
Inventors: Naoki Sugita; 杉田　直記; Hiroko Yasunaga; 安永　浩子
Original assignee: Midori Anzen Co Ltd
Current assignee: Midori Anzen Co Ltd
Priority date: 2002-07-29
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】大気中に存在する微生物を確実に除去することができるようにする。
【解決手段】大気中の気体分子を電離させて発生させた微生物除去用イオンを電界中で所定の速度に加速してイオン流６を発生させることにより、上記イオン流６を微生物５に照射するようにして、微生物５を除去するようにする。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微生物除去装置及び微生物除去方法に関し、特に、微生物を除去するために用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、室内環境を快適にしたいという要望に応えるために、大気中に存在する細菌やカビなどの微生物を除去する技術が提案されている。
例えば、特開平７−１２４２３６号公報には、大気中に存在している微生物を殺菌剤が塗布された電極板に捕集することにより、上記微生物を殺菌して除去するようにする技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術では、電極板に塗布された殺菌剤により微生物を除去するようにしているので、上記殺菌剤の経時劣化などにより、時間とともに微生物の除去効果が小さくなってしまい、大気中の微生物を確実に除去することができないという問題点があった。更に、除去効果を回復させるためには、殺菌能をもつ薬剤を塗布・交換するなどの危険な作業が伴うという問題点もあった。
【０００４】
また、上述した従来の技術では、電極板に付着捕集させた微生物のみしか除去することができないので、上記微生物の捕集効率が低い場合には、大気中に存在している微生物を確実に除去することができないという問題点があった。
【０００５】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、大気中に存在する微生物を確実に除去することができるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の微生物除去装置は、大気中の気体分子を電離することにより発生させたイオンを、電界を用いて所定の速度に加速し、上記所定の速度に加速したイオンを上記電界中に運ばれた微生物に照射するようにしたことを特徴としている。
【０００７】
本発明の微生物除去方法は、大気中の気体分子を電離することにより発生させたイオンを、電界を用いて所定の速度に加速し、上記所定の速度に加速したイオンを上記電界中に運ばれた微生物に照射するようにしたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面を参照しながら、本発明の微生物除去装置及び微生物除去方法の実施の形態について詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本実施の形態の微生物除去装置の一例を示した概念図である。
図１において、微生物除去装置１は、イオン発生部２と、イオン加速部３と、微生物捕集部４とを有している。
【００１０】
イオン発生部２は、大気中の気体分子を電離させて、上記大気中に存在している微生物５を除去するためのイオンを発生させる機能を有する。なお、以下では上記大気中に存在している微生物５を除去するためのイオンを微生物除去用イオンと称する。
【００１１】
イオン加速部３は、イオン発生部２により発生した上記微生物除去用イオンに電界Ｅ（Ｖ／ｍ）を与えて、上記微生物除去用イオンを所定の速度ｖに加速させる機能を有する。そして、上記加速された微生物除去用イオンにより形成されるイオン流６を微生物５に照射するようにしている。
【００１２】
ここで、上記所定の速度ｖ（ｍ／ｓ）は、以下の（１式）により決定される。
ｖ＝μＥ・・・（１式）
上記（１式）において、μは、上記微生物除去用イオンの移動度（ｍ^２・ｓ^−１・Ｖ^−１）である。このように、上記所定の速度ｖは、電界Ｅにより制御可能な物理量であり、本実施の形態では、微生物５を除去することができる運動エネルギーを上記微生物除去用イオンが有するように電界Ｅを調節する。上記所定の速度ｖの具体的な値としては、例えば５ｍ／ｓ以上５０ｍ／ｓ以下の範囲内の所定の値が挙げられる。
【００１３】
微生物捕集部４は、気流７に乗って外部から運ばれた微生物５を捕集する機能を少なくとも有する。すなわち、微生物捕集部４は、気流７に乗って外部から複数の微生物５が運ばれた場合、上記複数の微生物５のうちの少なくとも１つを捕集する機能を有する。
【００１４】
以上のような本実施の形態の微生物除去装置１は、図１に示すように、微生物捕集部４で捕集された微生物５と、微生物捕集部４で捕集されずに気流７に乗って運ばれた微生物５とにイオン流６を照射するようにして、微生物５を除去するようにしている。なお、以下では、必要に応じて「微生物５を除去する」ことを「微生物５を死滅させる」と称する。
【００１５】
図２は、本実施の形態の微生物除去装置１の概略構成の一例を示した構成図である。
図２において、微生物除去装置１は、第１の電極として配設されるイオン発生電極８と、第２の電極として配設されるイオン加速捕集電極９と、電力供給手段として配設される電源装置１０とを有している。
【００１６】
イオン発生電極８は、上記微生物除去用イオンを発生させるための電極であり、コロナ放電を起こすことが可能な所定の形状を有する。
イオン加速捕集電極９は、イオン発生電極８と所定の間隔を有して対向する位置に配設され、イオン発生電極８との間に電界Ｅを発生させるための電極である。
【００１７】
すなわち、本実施の形態の微生物除去装置１では、イオン発生電極８とイオン加速捕集電極９との間に電界Ｅを発生させて、上記イオン発生電極８で発生した微生物除去用イオンを加速し、イオン発生電極８からイオン加速捕集電極９に向かうイオン流６を発生させる。なお、電界Ｅは、イオン発生電極８とイオン加速捕集電極９との間に印加される電圧と、イオン発生電極８とイオン加速捕集電極９との間の間隔により定められる。
【００１８】
また、イオン加速捕集電極９は、気流７にのって外部から運ばれる微生物５の一部（少なくとも１つ）をクーロン力（引力）により吸引させて捕集する。具体的に説明すると、本実施の形態の微生物除去装置１では、イオン発生電極８とイオン加速捕集電極９との間に直流の電界Ｅを発生させることにより、イオン加速捕集電極９に微生物５を捕集するようにしている。
【００１９】
電源装置１０は、イオン発生電極８とイオン加速捕集電極９との間に接続され、イオン発生電極８でコロナ放電を起こして、イオン発生電極８とイオン加速捕集電極９の間に電界Ｅを発生させるように、イオン発生電極８とイオン加速捕集電極９に電力を供給する機能を有する。
【００２０】
このように、図２に示したイオン発生電極８、イオン加速捕集電極９、及び電源装置１０により、図１に示したイオン発生部２とイオン加速部３が構成され、さらに、イオン加速捕集電極９により、微生物捕集部４が構成される。
【００２１】
このような構成の本実施の形態の微生物除去装置１では、イオン加速捕集電極９に捕集された微生物５と、イオン加速捕集電極９に捕集されずにイオン発生電極８とイオン加速捕集電極９との間を通過する微生物５に対してイオン流６を照射して微生物５を除去するようにしている。
【００２２】
すなわち、本実施の形態では、イオン流６を照射することにより、大きな運動エネルギーを有する微生物除去用イオンを微生物５に連続的に衝突させるようにして微生物５を除去するとともに、イオン加速捕集電極９の表面に存在する境界層の深部にまで空気の流れを与え、イオン加速捕集電極９の表面に捕集された微生物５を乾燥状態に晒すようにして微生物５を除去するようにしている。
【００２３】
以上のように、本実施の形態では、大気中の気体分子をコロナ放電により電離して発生させた微生物除去用イオンを所定の速度ｖに加速してイオン流６を発生させ、上記発生させたイオン流６を、イオン加速捕集電極９に捕集された微生物５と、イオン加速捕集電極９に捕集されずにイオン発生電極８とイオン加速捕集電極９との間を通過する微生物５に対して照射するようにしたので、イオン流６を発生させている限り微生物５を除去することができ、微生物５の除去効果が時間の経過とともに低下することを可及的に防止することができる。また、イオン加速捕集電極９に捕集された微生物５だけでなく、イオン発生電極８とイオン加速捕集電極９との間を通過する微生物５も死滅させることができる。したがって、大気中の微生物５を確実に除去することできる。これにより、室内空間を除菌、消臭することができ、快適な室内空間をユーザに提供することができる。
【００２４】
なお、図２に示すように、イオン発生電極８により上記微生物除去用イオンを発生させるようにすれば、微生物除去装置１を安全に動作させることができるとともに、微生物除去装置１を容易に管理することができて好ましいが、大気中の気体分子を電離して上記微生物除去用イオンを発生させることができる手段であれば、必ずしも電極（コロナ放電）を用いて上記微生物除去用イオンを発生させる必要はない。例えば、適当な線量のγ線、Ｘ線又は軟Ｘ線などの放射線により上記微生物除去用イオンを発生させ、上記発生させた微生物除去用イオンを電界Ｅが生じている空間に供給して加速させるようにして、微生物除去用イオンの除去を間接的に行ってもよい。なお、上記において適当な線量とは、微生物５を直接放射線により除去しない線量であり、且つ上記微生物除去用イオンを発生させるのに十分な線量をいう。
【００２５】
（第１の実施例）
次に、本実施の形態の微生物除去装置１の第１の実施例について説明する。
図３は、本実施例の微生物除去装置の構成の一例を示した構成図である。なお、図３において、図２で説明したものと同様の部分については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図３において、微生物除去装置１ａは、第１の電極として配設されるイオン発生電極８ａと、第２の電極として配設されるイオン加速捕集電極９ａと、電力供給手段として配設される電源装置１０ａとを有している。
【００２６】
イオン発生電極８ａは、線形状を有する電極であり、例えばタングステンからなる金属線、タングステン線の表面に金、白金、ロジウム、パラジウムなどをメッキしたメッキ線や、タングステン線の芯線に金や白金などを被覆したクラッド線である。
イオン加速捕集電極９ａは、イオン発生電極８ａに対向して配設される板形状の平板電極であり、ステンレスなどの金属、絶縁性樹脂の表面に導電性の物質を設けた物、または導電性樹脂により形成される。
なお、上記導電性樹脂は、例えば、ポリプロピレンにカーボンブラック及び少量の難燃材を配合した樹脂、またはＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂にカーボン繊維、導電ウィスカーまたはステンレス繊維を配合した樹脂などであり、１０^７Ω・ｃｍ以下の抵抗率を有するようにするのが好ましい。
【００２７】
また、図３では、イオン発生電極８ａが１つ、イオン加速捕集電極９ａが２つの場合を例示しているが、イオン発生電極８ａとイオン加速捕集電極９ａの数はこれらに限定されないということは言うまでもない。すなわち、イオン発生電極８ａとイオン加速捕集電極９ａとを交互に複数配設するようにしてもよい。
【００２８】
電源装置１０ａは、イオン発生電極８ａに正の電位を与えるとともに、イオン加速捕集電極９ａにグランド電位を与えるように構成された直流電源である。例えば、上記直流電源により、イオン発生電極８ａとイオン加速捕集電極９ａとに電圧値が３〜４ｋＶ、電流値が０．３ｍＡの直流電力を供給するようにする。
【００２９】
このようにして構成された微生物除去装置１ａの電源装置１０ａを動作させると、イオン発生電極８ａでコロナ放電が起こり、イオン発生電極８ａとイオン加速捕集電極９ａとの間に直流の電界Ｅが生じ、イオン発生電極８ａからイオン加速捕集電極９ａに向かうイオン流６が発生する。また、気流７に乗って外部から運ばれる微生物５の一部がクーロン力によってイオン加速捕集電極９ａに捕集される。
【００３０】
本実施例の微生物除去装置１ａでは、このような動作により、イオン加速捕集電極９ａに捕集された微生物５と、イオン加速捕集電極９ａに捕集されずにイオン発生電極８ａとイオン加速捕集電極９ａとの間を通過する微生物５に、イオン流６を照射するようにしている。なお、本実施例におけるイオン流６は、正の極性を有する微生物除去用イオンにより形成される。
【００３１】
以上のように、本実施例では、線形状のイオン発生電極８ａに正の電位を与えるとともに、板形状のイオン加速捕集電極９ａにグランド電位を与えることにより、イオン発生電極８ａでコロナ放電を起こしてイオン流６を発生させ、上記発生させたイオン流６により微生物５を死滅させるようにして、微粒子６を確実に除去するようにしている。
【００３２】
また、本実施例では、線形状のイオン発生電極８ａに正の電位を与えるとともに、板形状のイオン加速捕集電極９ａにグランド電位を与えるようにしているので、微生物除去装置１ａからオゾンが発生するのを可及的に低減させることができるという効果も有している。
【００３３】
なお、本実施例では、イオン発生電極８ａに正の電位を与え、イオン加速捕集電極９ａにグランド電位を与えるようにしたが、イオン発生電極８ａがイオン加速捕集電極９ａよりも相対的に高い電位を有するようにしていれば、必ずしも上記のような電位を与える必要はない。
【００３４】
（第２の実施例）
次に、本実施の形態の微生物除去装置１の第２の実施例について説明する。
図４は、本実施例の微生物除去装置の構成の一例を示した構成図である。なお、図４において、上述した第１の実施例と同様の部分については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３５】
図４において、微生物除去装置１ｂは、イオン発生電極８ａと、イオン加速捕集電極９ａと、電力供給手段として配設される電源装置１０ｂとを有している。図４に示すように、本実施例では、イオン発生電極８ａに供給する電力（電圧及び電流）の極性が第１の実施例と異なるだけでその他の構成については第１の実施例と同様である。
【００３６】
具体的に説明すると、本実施例では、電源装置１０ｂにより、イオン発生電極８ａに負の電位を与えるとともに、イオン加速捕集電極９ａにグランド電位を与えるようにしている。
【００３７】
以上のように、本実施例では、線形状のイオン発生電極８ａに負の電位を与えるとともに、板形状のイオン加速捕集電極９ａにグランド電位を与えることにより、イオン発生電極８ａでコロナ放電を起こして、負の極性を有する微生物除去用イオンにより形成されるイオン流６を発生させ、上記発生させたイオン流６により微生物５を死滅させるようにして、微生物５を確実に除去するようにしている。
【００３８】
なお、本実施例では、イオン発生電極８ａに負の電位を与え、微生物除去用イオン加速・捕集電極８ａにグランド電位を与えるようにしたが、微生物除去用イオン発生電極８ａがイオン加速捕集電極９ａよりも相対的に低い電位を有するようにしていれば、必ずしも上記のような電位を与える必要はない。
【００３９】
（第３の実施例）
次に、本実施の形態の微生物除去装置１の第３の実施例について説明する。
図５は、本実施例の微生物除去装置の構成の一例を示した構成図である。なお、図５において、上述した第１の実施例及び第２の実施例と同様の部分については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４０】
図５において、微生物除去装置１ｃは、イオン発生電極８ａと、イオン加速捕集電極９ａと、電力供給手段として配設される電源装置１０ｃとを有している。
【００４１】
図５に示すように、本実施例のイオン発生電極８ａと、イオン加速捕集電極９ａの構成は、上述した第１及び第２の実施例と同様であり、電源装置１０ｃが上述した第１及び第２の実施例と異なる。
【００４２】
本実施例の電源装置１０ｃは、直流電源１０ｃ１と、交流電源１０ｃ２と、スイッチ部１０ｃ３とを有し、スイッチ部１０ｃ３により、イオン発生電極８ａとイオン加速捕集電極９ａとの間に直流電源１０ｃ１を接続するか、または交流電源１０ｃ２を接続するかを選択可能にしている。
【００４３】
具体的に説明すると、気流７に乗って運ばれる微生物５をイオン加速捕集電極９ａに捕集しながら除去するときには、イオン発生電極８ａとイオン加速捕集電極９ａとの間に直流電源１０ｃ１が接続されるようにスイッチ部１０ｃ３を動作させる。一方、微生物５を捕集せずに除去するときには、イオン発生電極８ａとイオン加速捕集電極９ａとの間に交流電源１０ｃ２が接続させるようにスイッチ部１０ｃ３を動作させる。
【００４４】
すなわち、気流７に乗って運ばれる微生物５を捕集しながら除去するときには、上述した第１の実施例（または第２の実施例）と同様に、イオン加速捕集電極９ａに捕集された微生物５と、イオン加速捕集電極９ａに捕集されずにイオン発生電極８ａとイオン加速捕集電極９ａとの間を通過する微生物５に、イオン流６を照射して微生物５を除去する。これにより、捕集された微生物５に対しては長時間イオン流６を照射することができ、細胞壁が厚い微生物５であっても確実に除去することができる。
【００４５】
一方、微生物５を捕集せずに除去するときには、交流電源１０ｃ２から供給される電力により、イオン発生電極８ａで発生するコロナ放電の極性を交互に切り替え、正の極性を有する微生物除去用イオンによるイオン流６と、負の極性を有する微生物除去用イオンによるイオン流６とが交互に生成されるようにする。
【００４６】
これにより、正の極性を有する微生物除去用イオンは、負の極性に帯電した微生物５に衝突し、負の極性を有する微生物除去用イオンは、正の極性に帯電した微生物５に衝突する。したがって、微生物除去装置１ｃを交流電源１０ｃ２により動作させた場合には、正の極性に帯電した微生物５と負の極性に帯電した微生物５の両方を除去することができ、微生物除去装置１ｃを直流電源１０ｃ１により動作させた場合よりも、より効率的に微生物５を除去することができる。
【００４７】
以上のことから、本実施例の微生物除去装置１ｃでは、気流７に乗って運ばれる微生物５を捕集して除去することを主たる目的とする場合には、直流電源１０ｃ１により微生物除去装置１ｃを動作させるようにし、微生物５を効率的に除去することを主たる目的とする場合には、交流電源１０ｃ２により微生物除去装置１ｃを動作させるようにするのが好ましい。
【００４８】
また、例えば、直流電源１０ｃ１により微生物除去装置１ｃを動作させて微生物５を捕集した後に、交流電源１０ｃ２により微生物除去装置１ｃを動作させるようにすれば、細胞壁が厚い微生物５を効率的且つ確実に除去することができ好ましい。
【００４９】
以上のように、本実施例では、イオン発生電極８ａとイオン加速捕集電極９ａに直流電力を供給するか、または交流電力を供給するかを選択するようにしたので、微生物５を捕集して除去することを主たる目的とする場合と、微生物５を効率的に除去することを主たる目的とする場合において、それぞれの目的に適した動作を行うことができる。
【００５０】
なお、交流電源１０ｃ２の周波数は、通常使用されている商用電源周波数（５０／６０Ｈｚ）であってもよいが、より高い周波数（例えば４００Ｈｚ、２０ｋＨｚ）で微生物除去装置１ｃを動作させるようにすれば、コロナ放電の極性を切り替える頻度を多くすることができるので、微生物５をより効率的に除去することができ好ましい。ただし、交流電源１０ｃ２の周波数を商用電源周波数（５０／６０Ｈｚ）より低くしても、上述した本実施例の微生物除去装置１ｃの効果を奏するので、交流電源１０ｃ２の周波数は、商用電源周波数より高い周波数に限定されないということは言うまでもない。
【００５１】
また、図５に示した本実施例の微生物除去装置１ｃにおける直流電源１０ｃ１とスイッチ部１０ｃ３を設けずに、イオン発生電極８ａとイオン加速捕集電極９ａとの間に交流電源１０ｃ２を接続するようにして、微生物５を捕集せずに除去する構成にしてもよい。
【００５２】
なお、上述した第１〜第３の実施例では、線形状のイオン発生電極８ａと板形状のイオン加速捕集電極９ａを用いてコロナ放電を起こし、イオン流６を発生させるようにしたが、イオン発生電極８ａでコロナ放電を起こして、イオン発生電極８ａとイオン加速捕集電極９ａとの間に電界Ｅを生じさせることができれば、イオン発生電極８ａとイオン加速捕集電極９ａは、どのような形状を有していてもよく、図３〜図５に示したものに限定されない。例えば、イオン発生電極８を針形状にするとともに、イオン加速捕集電極９を板形状の平板電極にし、上記針形状のイオン発生電極８の針先をイオン加速捕集電極９に対向して配設するようにして微生物除去装置を構成するようにしてもよい。
【００５３】
（試験結果）
次に、本願発明者が、上記第１〜第３の実施例で説明した微生物除去装置１ａ〜１ｃにおける微生物５の除去効果を実証するために行った試験結果について述べる。図６〜図９は、大腸菌とミクロコッカス・ルテウス（以下、ミクロコッカスと記す）を微生物５として採用して行った試験結果を示した図である。なお、図６及び図７において、相対的に高い除去効果が得られたものから順に◎、○、△を付している。
【００５４】
（空間除菌）
図６において、空間除菌とは、イオン加速捕集電極９ａに捕集されずに、イオン発生電極８ａとイオン加速捕集電極９ａとの間を通過する微生物５の除去効果を各微生物除去装置１ａ〜１ｃそれぞれについて調査したことを表している。
【００５５】
この空間除菌における試験では、図３〜図５に示したようにして、微生物除去装置１ａ〜１ｃを気流７（試験ダクト）中に配設する。そして、気流７の上流側から微生物除去装置１ａ〜１ｃに向けて所定の個数の微生物５を供給し、微生物除去装置１ａ〜１ｃで除去されずに気流７の下流側に排出された微生物５の個数を測定することにより、上記供給した微生物５に対してどの位の微生物５が除去されたのかを調査した。なお、図６の表中の括弧内に示されている値は、定格風量で運転した場合でどの位の微生物５が除去されたのかを百分率で表したものである。定格風量で運転した場合には、下流側に排出されずにイオン加速捕集電極に捕集されてしまう微生物が一部あるが、図６に示した空間除菌の百分率の数値は、この捕集された分を除いた正味の除去効果を表したものである。また、この空間除菌における試験に使用した微生物除去装置１ａ〜１ｃのイオン加速捕集電極９ａは、同一の導電性樹脂を用いて形成されている。
【００５６】
図６に示すように、多くの大腸菌は、イオン発生電極８ａとイオン加速捕集電極９ａとの間を通過する際に除去されるということを確認することができた。
また、交流電源１０ｃ２の周波数を商用周波数の５０Ｈｚにしたときよりも４００Ｈｚにしたときの方がより多くの微生物５を除去できることを確認することができた。すなわち、交流電源１０ｃ２の周波数を商用周波数以外にした方がより多くの微生物５を除去できることを確認することができた。
また、ミクロコッカスにおいても、除去程度の違いはあるが大腸菌と同傾向で除去されるということを確認出来た。
【００５７】
（捕集後除菌）
図６及び図７において、捕集後除菌とは、イオン加速捕集電極９ａに捕集された微生物５の除去効果を各微生物除去装置１ａ〜１ｃそれぞれについて調査したことを表している。
【００５８】
この捕集後除菌における試験では、図１０に示すように、ＪＩＳ　Ｋ　３８３６で規定されている捕集性能試験装置を用いて、イオン加速捕集電極９ａに捕集された微生物５の除去効果を測定した。なお、空間除菌においても試験装置（試験ダクト含む）などは捕集後除菌と同様である。
【００５９】
具体的に説明すると、まず、送風機２０から所定の風量の気流７を、ＵＬＰＡフィルタ２１を通してダクト内に送り込むとともに、生物粒子発生器２２から所定の個数の微生物５を上記ダクト内に噴霧する。これにより、噴霧された微生物５は気流７に乗って下流側に運ばれる。
【００６０】
そして、上記噴霧された微生物５は、混合オリフィス２３により混合され、測定チャンバ２４内で並列運転されている各微生物除去装置１ａ〜１ｃ及びリファレンス用微生物除去装置２５に均一な濃度で送り込まれる。なお、符号２６は、オリフィス流量計である。
また、各微生物除去装置１ａ〜１ｃ及びリファレンス用微生物除去装置２５の下流側には、排気洗浄用のＨＥＰＡフィルタ２７が配設されている。
【００６１】
なお、上記において、リファレンス用微生物除去装置２５は、微生物５が時間の経過とともに送風だけでは死滅していないことを確認するための装置である。具体的に説明すると、リファレンス用微生物除去装置２５は、例えば第１の実施例と同様の構成の装置であり、試験開始後、所定時間だけ運転して微生物５を捕集してから高圧印加を中止してそのまま送風を続ける。そして、試験終了後、上記捕集した微生物５が死滅していないことを確認するようにする。
【００６２】
また、図１０において、微生物除去装置１ａ１は、上述した第１の実施例においてイオン加速捕集電極９ａの材質を上記導電性樹脂にしたものである。そして、微生物除去装置１ａ２は、上述した第１の実施例においてイオン加速捕集電極９ａの材質を金属としたものである。さらに、微生物除去装置１ｂは、上述した第２の実施例においてイオン加速捕集電極９ａの材質を上記導電性樹脂にしたものである。また、微生物除去装置１ｃ１は、上述した第３の実施例においてイオン加速捕集電極９ａの材質を上記導電性樹脂にし、交流電源１０ｃ２の周波数を５０Ｈｚにしたものである。そして、微生物除去装置１ｃ２は、上述した第３の実施例においてイオン加速捕集電極９ａの材質を上記導電性樹脂にし、交流電源１０ｃ２の周波数を４００Ｈｚにしたものである。
【００６３】
試験にあたり、各微生物除去装置１ａ〜１ｃで捕集される微生物５の個数がばらつかないように、各微生物除去装置１ａ〜１ｃとも、同じ値の直流電力を同じ時間だけ供給してイオン加速捕集電極９ａに微生物５を捕集した後、上述した第１〜第３の実施例で説明した電源装置１０ａ〜１０ｃを動作させるようにした。また、イオン加速捕集電極９ａへの付着を確実にする為に、捕集時は送風機定格の３分の１の風量で送風機２０を運転して、捕集個数がばらつかずに、かつ、実験が確実に実施できるように多くの微生物がイオン加速捕集電極９ａに捕集されるように捕集効率が高くなるようにした。そして除菌時は送風機風量を定格に戻して運転を行い、リファレンス用微生物除去装置も並行して同様に行った。なお、このとき、第３の実施例の微生物除去装置１ｃでは、交流電源１０ｃ２を動作させる。
【００６４】
そして、各微生物除去装置１ａ〜１ｃにおいて、時間の経過とともにどの位の微生物５が死滅していくのかを調査した。具体的には、各微生物除去装置１ａ〜１ｃのイオン加速捕集電極９ａを複数の領域に区分けしておき、上記複数の領域のうちの１つの領域を無菌の綿棒でふき取る。そして、上記ふき取った綿棒を緩衝水中に入れ希釈培養し、生存している微生物５の個数を測定する。このような測定を所定の時間が経過するたびにふき取る領域を変えて繰り返し行い、時間の経過とともにどの位の微生物５が死滅していくのかを調査した。
【００６５】
図８及び図９は、この調査結果をグラフ形式で示した図である。そして、イオン加速捕集電極９ａ上で生存している微生物５の個数が、試験開始前の１／ｅ（ｅ：自然対数）になるまでの時間を図８及び図９から割り出し、その値を図６及び図７の表の括弧内に示した。
【００６６】
なお、大腸菌については、イオン加速捕集電極９ａに捕集した時点で略全て死滅したことを確認した。したがって、図６〜図９では、ミクロコッカスについてのみのデータを示している。
【００６７】
これらの結果から、上記捕集後除菌を行うようにすれば、ミクロコッカスのように細胞壁の厚い微生物５であっても確実に除去することができるということを確認した。
すなわち、大腸菌のように細胞壁の薄い微生物５については、イオン加速捕集電極９ａに捕集してイオン流６を長時間照射しなくても確実に除去できるが、ミクロコッカスのように細胞壁の厚い微生物５については、イオン加速捕集電極９ａに捕集して高速イオン６を長時間照射することにより、確実に除去できるということを確認した。
【００６８】
また、直流電源１０ａ、１０ｂ、１０ｃ１を使用した場合よりも、交流電源１０ｃ２を使用した場合の方が、より早い時間で微生物５を除去することができるということを確認した。
【００６９】
さらに、図７に示すように、イオン加速捕集電極９ａを金属で形成した場合よりも、上記導電性樹脂で形成した場合の方が、より早い時間で微生物５を除去することができるということを確認した。
【００７０】
（第４の実施例）
次に、本実施の形態の微生物除去装置１の第４の実施例について説明する。
本実施例では、上述した試験結果により確認された微生物除去装置１の有する効果をより有効に発揮させるために、微生物除去装置１を空気調和装置（エアコン）に搭載するようにしている。
【００７１】
図１１は、空気調和装置の室内ユニットの概略構成を示した側断面図である。
【００７２】
図１１において、空気調和装置の室内ユニット本体３１は、前面パネル３２と、上面パネル３３と、後面パネル３４とを有している。
【００７３】
前面パネル３２は、室内ユニット本体３１の前面に配設され、大気中の空気を吸い込むための吸い込み口を有している。
また、上面パネル３３は、室内ユニット本体３１の上面に配設され、上記前面パネル３２と同様に、空気を吸い込むための吸い込み口を有している。
【００７４】
後面パネル３４は、室内ユニット本体３１の両側面部と、背面部と、底面部の一部とが一体に形成された成型板である。
これら前面パネル３２、上面パネル３３、及び後面パネル３４により、室内ユニット本体３１を横長の箱形状に形成している。
【００７５】
そして、室内ユニット本体３１の内部には、プレフィルター３５、熱交換器３６、送風機３７、ルーバー３８、及び上述した微生物除去装置１などが配設されている。
【００７６】
プレフィルター３５は、前面パネル３２及び上面パネル３３の内側に配設され、前面パネル３２及び上面パネル３３に設けられた吸い込み口を介して吸い込まれた気流７（空気）に含まれている埃や塵などを捕らえるフィルタであり、樹脂製のものが多用されている。
【００７７】
微生物除去装置１は、前面パネル３２側に配設されているプレフィルター３５の内側と熱交換器３６との間に配設され、前面パネル３２に設けられた吸い込み口からプレフィルター３５を介して吸い込まれた気流７（空気）に含まれている微生物５などを上述したようにして除去する機能を有する。
【００７８】
熱交換器３６は、プレフィルター３５及び微生物除去装置１により微生物５などが除去された空気を、熱交換作用により所定の温度にする機能を有する。
送風機３７は、熱交換器３６により熱交換された空気を外部に送風する機能を有する。
ルーバー３８は、送風機３７から送風される空気の吹出口３９に設けられ、送風機３７から送風される空気の風向きを調整する機能を有する。
【００７９】
以上のように、本実施例では、空気調和装置の室内ユニット３１内に設けられている熱交換器３６の前面に上述した微生物除去装置１を配設するようにしたので、空気調和装置で室内の温度及び湿度を調整する際に、微生物５を除去することができ、上述した本実施の形態の微生物除去装置１の有する効果をより有効に発揮させることができる。すなわち、本実施例では、微生物除去装置１により微生物５を除去した空気を熱交換器３６に送り込むようにしているので、熱交換器３６などに微生物５が付着して空気調和装置から悪臭が発生したり、微生物５が含まれた悪臭を有する空気がルーバー３８を介して外部に放出されたりすることを防止することができるという効果を有する。
【００８０】
なお、図１１は、一般的な空気調和装置の室内ユニットを例示したに過ぎず、熱交換器３６の前面に微生物除去装置１が配設されていれば、空気調和装置の室内ユニットの構成は、図１１に示したものに限定されないということは言うまでもない。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、大気中の気体分子を電離することにより発生させたイオンを、電界を用いて所定の速度に加速し、上記所定の速度に加速したイオンを上記電界中に運ばれた微生物に照射するようにしたので、大きな運動エネルギーを有するイオンを用いて微生物を死滅させることができ、大気中に存在している微生物を確実に除去することができる。
【００８２】
また、本発明の他の特徴によれば、上記電界中に運ばれた微生物の少なくとも１つを捕集するようにしたので、上記捕集した微生物については所定の速度に加速されたイオンが長時間照射されるようになる。したがって、細胞壁の厚い微生物であっても確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示し、微生物除去装置の一例を示した概念図である。
【図２】本発明の実施の形態を示し、微生物除去装置の概略構成の一例を示した構成図である。
【図３】本発明の第１の実施例を示し、微生物除去装置の構成の一例を示した構成図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示し、微生物除去装置の構成の一例を示した構成図である。
【図５】本発明の第３の実施例を示し、微生物除去装置の構成の一例を示した構成図である。
【図６】本発明の実施の形態を示し、微生物除去装置における微生物の除去効果を試験した結果を表形式で示した図である。
【図７】本発明の実施の形態を示し、電極材料を変えて微生物の除去効果を試験した結果を表形式で示した図である。
【図８】本発明の実施の形態を示し、捕集した微生物の除去効果を試験した第１の結果を示した図である。
【図９】本発明の実施の形態を示し、捕集した微生物の除去効果を試験した第２の結果を示した図である。
【図１０】本発明の実施の形態を示し、捕集した微生物の除去効果を試験するための装置の概略構成の一例を示した図である。
【図１１】本発明の第４の実施例を示し、空気調和装置の概略構成を示した側断面図である。
【符号の説明】
１　微生物除去装置
２　イオン発生部
３　イオン加速部
４　微生物捕集部
５　微生物
６　イオン流
７　気流
８　イオン発生電極
９　イオン加速・捕集電極
３１　空気調和装置の室内ユニット本体
３６　熱交換器

Claims

大気中の気体分子を電離することにより発生させたイオンを、電界を用いて所定の速度に加速し、上記所定の速度に加速したイオンを上記電界中に運ばれた微生物に照射するようにしたことを特徴とする微生物除去装置。
上記電界中に運ばれた微生物の一部を捕集するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の微生物除去装置。
上記イオンを発生させるための第１の電極と、
上記第１の電極と所定の間隔を有して配設される第２の電極とを有し、
上記第１の電極でコロナ放電を起こして上記イオンを発生させるとともに、上記第１の電極と第２の電極との間に生じる電界により上記発生させたイオンを加速させるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の微生物除去装置。
上記第１の電極と第２の電極とに直流電力を供給する電力供給手段を有し、
上記電力供給手段により供給される直流電力により、上記第１の電極でコロナ放電を起こすようにしたことを特徴とする請求項３に記載の微生物除去装置。
上記第１の電極と第２の電極とに交流電力を供給する電力供給手段を有し、
上記電源供給手段により供給される交流電力により、上記第１の電極でコロナ放電を起こすようにしたことを特徴とする請求項３に記載の微生物除去装置。
上記第１の電極と第２の電極とに直流電力または交流電力のうちの何れか一方を供給する電力供給手段を有し、
上記電力供給手段により供給される電力により、上記第１の電極でコロナ放電を起こすようにしたことを特徴とする請求項３に記載の微生物除去装置。
上記第１の電極と第２の電極とに直流電力または交流電力のうちの少なくとも一方を供給する電力供給手段を有し、
上記電力供給手段により供給される電力により、上記第１の電極でコロナ放電を起こすようにしたことを特徴とする請求項３に記載の微生物除去装置。
上記第２の電極を、導電性樹脂を用いて形成したことを特徴とする請求項３〜７の何れか１項に記載の微生物除去装置。
上記第１の電極を、針形状または線形状に形成し、
上記第２の電極を、板形状に形成したことを特徴とする請求項３〜８の何れか１項に記載の微生物除去装置。
空気調和装置に搭載するように構成したことを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の微生物除去装置。
大気中の気体分子を電離することにより発生させたイオンを、電界を用いて所定の速度に加速し、上記所定の速度に加速したイオンを上記電界中に運ばれた微生物に照射するようにしたことを特徴とする微生物除去方法。