JP2023135506A - Emission device, purifier, and air conditioner - Google Patents

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政宣 川添
Masanori Kawazoe
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Abstract

To achieve compactification of an emission device.SOLUTION: An emission device includes: an electron source (120) which discharges electrons; and an accelerator (130) which accelerates the electrons. The electron source (120) and the accelerator (130) are integrated. The emission device further includes a vacuum vessel (140) which houses the electron source (120). It is preferable that the vacuum vessel (140) further houses at least a part of the accelerator (130). The accelerator (130) includes an electrode (131) disposed at the electron emission direction (B) side relative to the electron source (120). It is preferable that the vacuum vessel (140) be characterized by housing the electrode (131).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、出射装置、浄化装置及び空気調和機に関する。 The present disclosure relates to an emission device, a purification device, and an air conditioner.

特許文献1に記載の装置は、光電子銃と、加速器とを備える。光電子銃は、カソードが配置され且つカソードで発生した電子を取り出す電子取出窓が設けられた真空容器と、カソードに対して光を照射してカソードから電子を放出させるUV光源とを備える。加速器は、光電子銃とは別体であり、光電子銃から出射された電子が別途接続された外部の真空容器の中の加速電場で電子を加速する。 The device described in Patent Document 1 includes a photoelectron gun and an accelerator. The photoelectron gun includes a vacuum container in which a cathode is disposed and an electron extraction window for taking out electrons generated at the cathode, and a UV light source that irradiates the cathode with light to cause the cathode to emit electrons. The accelerator is separate from the photoelectron gun, and accelerates electrons emitted from the photoelectron gun using an accelerating electric field in an external vacuum container to which the electrons are separately connected.

特開2008-39766号公報Japanese Patent Application Publication No. 2008-39766

しかし、光電子銃のような電子を発生させる機能を有し、さらに、加速器のような電子を加速させる機能を有する装置(出射装置)について、設置スペースが限られた場所に設置されることもあり得る。 However, devices (emission devices) that have the function of generating electrons, such as photoelectron guns, and also have the function of accelerating electrons, such as accelerators, may be installed in places with limited installation space. obtain.

本開示の目的は、出射装置をコンパクト化することにある。 An object of the present disclosure is to make the emission device more compact.

本開示の第1の態様は、出射装置を対象とする。出射装置は、電子を放出する電子源(120)と、前記電子を加速する加速器(130)とを備え、前記電子源(120)と前記加速器(130)とが一体化されることを特徴とする。 A first aspect of the present disclosure is directed to an emission device. The emission device includes an electron source (120) that emits electrons and an accelerator (130) that accelerates the electrons, and is characterized in that the electron source (120) and the accelerator (130) are integrated. do.

第1の態様では、電子源(120)と加速器(130)とを一体化することで、出射装置をコンパクト化することができる。 In the first aspect, the emission device can be made more compact by integrating the electron source (120) and the accelerator (130).

本開示の第2の態様は、第1の態様において、前記電子源(120)を収容する真空容器(140)をさらに備え、前記真空容器(140)は、前記加速器(130)の少なくとも一部をさらに収容することを特徴とする。 A second aspect of the present disclosure, in the first aspect, further includes a vacuum container (140) accommodating the electron source (120), and the vacuum container (140) includes at least a portion of the accelerator (130). It is characterized by further accommodating.

第2の態様では、真空容器(140)に電子源(120)のみならず、加速器(130)の少なくとも一部をさらに収容することで、出射装置をコンパクト化することができる。 In the second aspect, the emission device can be made more compact by accommodating not only the electron source (120) but also at least a portion of the accelerator (130) in the vacuum container (140).

本開示の第3の態様は、第2の態様において、前記加速器(130)は、前記電子源(120)に対して、前記電子の出射方向(B)側に配置される電極(131)を含み、前記真空容器(140)は、前記電極(131)を収容することを特徴とする。 In a third aspect of the present disclosure, in the second aspect, the accelerator (130) includes an electrode (131) disposed on the electron emission direction (B) side with respect to the electron source (120). The vacuum container (140) accommodates the electrode (131).

第3の態様では、加速器(130)に含まれる電極(131)を真空容器(140)に収容することで、出射装置をコンパクト化することができる。 In the third aspect, the emission device can be made more compact by housing the electrode (131) included in the accelerator (130) in the vacuum container (140).

本開示の第4の態様は、第3の態様において、前記電子源(120)と前記電極(131)との間に300kV未満の電圧を印加することを特徴とする。 A fourth aspect of the present disclosure is characterized in that, in the third aspect, a voltage of less than 300 kV is applied between the electron source (120) and the electrode (131).

第4の態様では、出射装置を省電力化できる。 In the fourth aspect, the output device can save power.

本開示の第5の態様は、第3の態様又は第4の態様において、前記電子源(120)は、カソード(121)を含み、前記電子源(120)と前記電極(131)との間には高圧直流電圧が印加されることを特徴とする。 In a fifth aspect of the present disclosure, in the third aspect or the fourth aspect, the electron source (120) includes a cathode (121), and between the electron source (120) and the electrode (131). is characterized in that a high-voltage DC voltage is applied to it.

第5の態様では、カソード(121)で発生した電子を高圧直流電圧により加速することができる。 In the fifth embodiment, electrons generated at the cathode (121) can be accelerated by high-voltage DC voltage.

本開示の第6の態様は、第2~第5の態様のいずれか1つにおいて、前記真空容器(140)は、前記加速器(130)により加速された前記電子を取り出す電子取出窓(141)を含み、前記電子取出窓(141)から前記電子が連続的に出射されることを特徴とする。 In a sixth aspect of the present disclosure, in any one of the second to fifth aspects, the vacuum container (140) has an electron extraction window (141) for taking out the electrons accelerated by the accelerator (130). , and the electrons are continuously emitted from the electron extraction window (141).

第6の態様では、電子が連続的に出射されることで、電子による殺菌を効果的に行うことができる。 In the sixth aspect, since electrons are continuously emitted, sterilization by electrons can be effectively performed.

第6の態様では、電子が連続的に出射されることで、電子による有機化学物質の化学反応を効果的に行うことができる。なお、有機化学物質の化学反応により、当該有機化学物質が人体、生物、あるいは環境に対する有害化学物質や致死性の毒性を有する有害化学物質であった場合であった場合、その化学反応により当該有機化学物質が分解されることで、人体、生物、あるいは環境への影響を低減もしくは無害化ができる。 In the sixth aspect, by continuously emitting electrons, a chemical reaction of an organic chemical substance using electrons can be effectively performed. In addition, if the organic chemical substance is a hazardous chemical substance that is harmful to the human body, living organisms, or the environment, or a hazardous chemical substance that is fatally toxic, the chemical reaction of the organic chemical substance By decomposing chemical substances, the impact on the human body, living organisms, and the environment can be reduced or rendered harmless.

本開示の第7の態様は、第2~第6の態様のいずれか1つにおいて、前記加速器(130)は、前記真空容器(140)内で前記電子を加速することを特徴とする。 A seventh aspect of the present disclosure is characterized in that, in any one of the second to sixth aspects, the accelerator (130) accelerates the electrons within the vacuum container (140).

第7の態様では、真空容器(140)の外部で電子を加速する必要がなくなる。 In the seventh aspect, there is no need to accelerate electrons outside the vacuum container (140).

本開示の第8の態様は、浄化装置を対象とする。浄化装置は、出射装置(1)を備えることを特徴とする。 An eighth aspect of the present disclosure is directed to a purification device. The purification device is characterized by comprising an emission device (1).

第8の態様では、浄化装置に含まれる出射装置(1)をコンパクト化することができる。 In the eighth aspect, the emission device (1) included in the purification device can be made compact.

本開示の第9の態様は、第8の態様において、流体の流路(210)を備え、前記流路(210)内には、前記出射装置(1)から出射された前記電子が供給される供給領域(214)が設けられ、前記出射装置(1)と前記供給領域(214)とが一体化されることを特徴とする。 A ninth aspect of the present disclosure, based on the eighth aspect, includes a fluid flow path (210), into which the electrons emitted from the emission device (1) are supplied. A supply area (214) is provided, and the emission device (1) and the supply area (214) are integrated.

第9の態様では、出射装置(1)と供給領域(214)とが一体化されることで、出射装置(1)の加速器(130)により電子を加速する際に、電子に印可する電圧を、例えば、300kV未満のように低めに設定しても、供給領域(214)に電子を効果的に供給でき、電子による殺菌を効果的に行うことができる。 In the ninth aspect, the emission device (1) and the supply region (214) are integrated, so that when accelerating electrons by the accelerator (130) of the emission device (1), the voltage applied to the electrons can be adjusted. For example, even if the voltage is set to a low value, such as less than 300 kV, electrons can be effectively supplied to the supply region (214), and sterilization by electrons can be effectively performed.

第9の態様では、出射装置(1)と供給領域(214)とが一体化されることで、出射装置(1)の加速器(130)により電子を加速する際に、電子に印可する電圧を、例えば、300kV未満のように低めに設定しても、供給領域(214)に電子を効果的に供給でき、電子による有機化学物質の化学反応を効果的に行うことができる。 In the ninth aspect, the emission device (1) and the supply region (214) are integrated, so that when accelerating electrons by the accelerator (130) of the emission device (1), the voltage applied to the electrons can be adjusted. Even if the voltage is set to a low value, for example, less than 300 kV, electrons can be effectively supplied to the supply region (214), and the chemical reaction of the organic chemical substance can be effectively performed by electrons.

本開示の第10の態様は、第9の態様において、前記供給領域(214)に配置されるフィルター(220)をさらに備えることを特徴とする。 A tenth aspect of the present disclosure is the ninth aspect, further comprising a filter (220) disposed in the supply area (214).

第10の態様では、フィルター(220)により菌を捕獲して、捕獲した菌に電子を当てることができる。 In the tenth embodiment, bacteria can be captured by the filter (220) and the captured bacteria can be irradiated with electrons.

第10の態様では、フィルター(220)により有機化学物質を捕獲して、捕獲した有機化学物質に電子を当てることができる。 In a tenth embodiment, organic chemicals can be captured by the filter (220) and the captured organic chemicals can be bombarded with electrons.

本開示の第11の態様は、第9又は第10の態様において、前記供給領域(214)に水蒸気を供給する供給部(240)をさらに備えることを特徴とする。 An eleventh aspect of the present disclosure is the ninth or tenth aspect, further comprising a supply section (240) that supplies water vapor to the supply region (214).

第11の態様では、出射装置(1)から出射された電子が水蒸気に当たることでヒドロキシラジカルが生成されて、ヒドロキシラジカルによって空気中の菌を無害化することができる。 In the eleventh aspect, hydroxyl radicals are generated when the electrons emitted from the emitting device (1) hit water vapor, and the hydroxyl radicals can render bacteria in the air harmless.

第11の態様では、出射装置(1)から出射された電子が水蒸気に当たることでヒドロキシラジカルが生成されて、ヒドロキシラジカルによって空気中の有機化学物質と反応させることができる。なお、ヒドロキシラジカルとの化学反応により、当該有機化学物質が人体、生物、あるいは環境に対する有害化学物質や致死性の毒性を有する有害化学物質であった場合、その化学反応により当該有機化学物質の化学構造が変化し、人体、生物、あるいは環境への影響を低減もしくは無害化ができる。 In the eleventh aspect, hydroxyl radicals are generated when the electrons emitted from the emitting device (1) hit water vapor, and the hydroxyl radicals can react with organic chemicals in the air. In addition, if the organic chemical in question is a hazardous chemical substance or lethally toxic chemical substance to the human body, living organisms, or the environment due to a chemical reaction with hydroxyl radicals, the chemical reaction of the organic chemical substance may be The structure changes and the impact on the human body, living things, or the environment can be reduced or rendered harmless.

本開示の第12の態様は、第8~第11の態様のいずれか1つにおいて、前記電子により殺菌される対象物を検知する検知部(251,252)をさらに備え、前記検知部(251,252)の検知結果に基づいて前記出射装置(1)が動作することを特徴とする。 A twelfth aspect of the present disclosure, in any one of the eighth to eleventh aspects, further includes a detection unit (251, 252) that detects the object to be sterilized by the electrons, and the detection unit (251, 252) It is characterized in that the emission device (1) operates based on the detection result.

第12の態様では、出射装置(1)を効率的に稼働させることができる。 In the twelfth aspect, the emission device (1) can be operated efficiently.

本開示の第13の態様は、空気調和機を対象とする。空気調和機は、浄化装置(2)を備えることを特徴とする。 A thirteenth aspect of the present disclosure is directed to an air conditioner. The air conditioner is characterized by including a purification device (2).

第13の態様では、浄化装置(2)に含まれる出射装置(1)をコンパクト化することができる。 In the thirteenth aspect, the emission device (1) included in the purification device (2) can be made compact.

図1は、出射装置の第1例の構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a first example of an emission device. 図2は、出射装置の第2例の構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a second example of the emission device. 図3は、出射装置の第3例の構成を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of a third example of the emission device. 図4は、出射装置の第4例の構成を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of a fourth example of the emission device. 図5は、出射装置の第5例の構成を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of a fifth example of the emission device. 図6は、出射装置の第6例の構成を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of a sixth example of the emission device. 図7は、浄化装置の第1例の構成を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of a first example of the purification device. 図8は、浄化装置の第2例の構成を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of a second example of the purification device. 図9は、浄化装置の第3例の構成を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of a third example of the purification device. 図10は、浄化装置の動作の一例を示すフロー図である。FIG. 10 is a flow diagram showing an example of the operation of the purification device. 図11は、浄化装置の第4例の構成を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing the configuration of a fourth example of the purification device. 図12は、浄化装置の第5例の構成を示す模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram showing the configuration of a fifth example of the purification device. 図13は、空気調和機の構成を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing the configuration of an air conditioner. 図14は、掃除機の構成を示す模式図である。FIG. 14 is a schematic diagram showing the configuration of the vacuum cleaner. 図15は、出射装置の変形例の構成を示す模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram showing the configuration of a modified example of the emission device. 図16は、浄化装置の第6例の構成を示す模式図である。FIG. 16 is a schematic diagram showing the configuration of a sixth example of the purification device. 図17は、浄化装置の第7例の構成を示す模式図である。FIG. 17 is a schematic diagram showing the configuration of a seventh example of the purification device. 図18は、浄化装置の第8例の構成を示す模式図である。FIG. 18 is a schematic diagram showing the configuration of an eighth example of the purification device.

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付し、詳細な説明及びそれに付随する効果等の説明は繰り返さない。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the drawings, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts, and detailed explanations and explanations of accompanying effects and the like will not be repeated.

―第1実施形態―
図1を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。図1は、出射装置(1)の第1例である出射装置(11)の構成を示す模式図である。出射装置(1)は、電子を出射する装置である。
-First embodiment-
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an emission device (11) that is a first example of the emission device (1). The emission device (1) is a device that emits electrons.

図1に示すように、出射装置(11)は、発光部(110)と、電子源(120)と、加速器(130)と、真空容器(140)と、整流電源(151)と、高圧電源(152)とを備える。 As shown in FIG. 1, the emission device (11) includes a light emitting unit (110), an electron source (120), an accelerator (130), a vacuum container (140), a rectifying power source (151), and a high voltage power source. (152).

発光部(110)は、光源(111)と、電源(112)とを含む。 The light emitting section (110) includes a light source (111) and a power source (112).

光源(111)は、光を出射する発光素子を含む。光源(111)は、光電効果を発生できる所定値以上の振動数のUV光を発生させる光源であれば良い。光源(111)は、例えば、100nm~400nmの波長、好ましくは、100nm~300nmの波長の光を発生する。光源(111)には、水銀ランプ、キセノン、クリプトンなどのハロゲンランプ方式のほか、LED方式、フラッシュランプ方式、半導体レーザー方式などの各種光源を使用できる。 The light source (111) includes a light emitting element that emits light. The light source (111) may be any light source that generates UV light with a frequency equal to or higher than a predetermined value that can generate a photoelectric effect. The light source (111) generates light with a wavelength of, for example, 100 nm to 400 nm, preferably 100 nm to 300 nm. As the light source (111), various light sources such as a mercury lamp, a halogen lamp such as xenon, or a krypton lamp, an LED method, a flash lamp method, or a semiconductor laser method can be used.

光源(111)が出射する光は、定常的な一定光のほか、周期的、非周期的なパルス状の光であってもよい。また、光源(111)からの光の照射方法は、射角を取って、電子が加速される空間を塞がないように配置して直接照射する方法の他、光源(111)からの光をリフレクタで反射させてカソード(121)に照射するような間接照射方法、あるいは、光ファイバー等の光ガイドを用いて光伝送した上で照射しても良い。なお、リフレクタには、反射面に銀コートや金コートを施した基材の他、高純度アルミニウムを用いるのが好ましく、さらには、高屈折率と低屈折率の誘電体薄膜を交互に多層重ねた反射膜を持つ誘電体多層膜ミラーが好ましい。また、リフレクタの表面粗さは、反射効率を重視し、算術平均粗さRaが50nm以下の鏡面であることが好ましい。 The light emitted by the light source (111) may be periodic or non-periodic pulsed light as well as steady constant light. In addition, there are two methods of irradiating the light from the light source (111): a method of direct irradiation by arranging the electrons at an angle of incidence so as not to block the space in which the electrons are accelerated; An indirect irradiation method in which the light is reflected by a reflector and irradiated onto the cathode (121) may be used, or irradiation may be performed after transmitting light using a light guide such as an optical fiber. For the reflector, it is preferable to use high-purity aluminum, as well as a base material whose reflective surface is coated with silver or gold.Furthermore, it is preferable to use a base material whose reflective surface is coated with silver or gold, and furthermore, it is preferable to use a multi-layered dielectric thin film with a high refractive index and a low refractive index. A dielectric multilayer mirror having a reflective film is preferred. Further, the surface roughness of the reflector is preferably a mirror surface with an arithmetic mean roughness Ra of 50 nm or less, with emphasis placed on reflection efficiency.

電源(112)は、光源(111)に電力を供給することで、光源(111)から光を照射させる。第1実施形態では、電源(112)は、直流電源で構成される。 The power source (112) supplies power to the light source (111) to cause the light source (111) to emit light. In the first embodiment, the power source (112) is configured with a DC power source.

電子源(120)は、電子の発生源である。電子源(120)は、カソード(121)と、整流電極(122)とを含む。 The electron source (120) is a source of electrons. The electron source (120) includes a cathode (121) and a rectifying electrode (122).

カソード(121)は、光源(111)からの光を照射されることで、電子(光電子)を発生する。この場合、光源(111)は、例えば、図1にあるようにカソード(121)の下部に直線状、リング状、あるいは矩形状等で配置し、カソード(121)の中央側に集光するようにして、光を照射する。もちろん、カソード(121)前面に光学レンズは配置し、光学レンズを用いて、カソード(121)に集光して照射してもよい。また、図2にあるように、出射装置(1)の第2例である出射装置(12)において、光源(111)は、例えば、カソード(121)と同一面上、あるいは、カソード(121)後方に直線状、リング状、あるいは矩形状等配置され、電子が加速される空間の外側に設置されたリフレクタ(123)に照射され、その反射光をカソード(121)面に集光するようにして、光を照射してもよい。もちろん、カソード(121)前面に光学レンズは配置し、光学レンズを用いて、カソード(121)に集光して照射してもよい。さらには、図3にあるように、出射装置(1)の第3例である出射装置(13)において、光源(111)は、例えば、カソード(121)と同一面上、あるいは、カソード(121)後方に直線状、リング状、あるいは矩形状等配置され、電子が加速される空間内にメッシュ状の配置されたリフレクタに照射され、その反射光をカソード(121)に照射してもよい。なお、メッシュ状の配置されたリフレクタは、整流電極(122)を兼ねてもよく、形状的に光の集光機能を有してもよい。 The cathode (121) generates electrons (photoelectrons) when irradiated with light from the light source (111). In this case, the light source (111) is arranged, for example, in a linear, ring, or rectangular shape below the cathode (121) as shown in FIG. and irradiate it with light. Of course, an optical lens may be placed in front of the cathode (121), and the light may be focused and irradiated onto the cathode (121) using the optical lens. Further, as shown in FIG. 2, in the emission device (12) which is a second example of the emission device (1), the light source (111) is placed on the same surface as the cathode (121), or on the same surface as the cathode (121). The reflector (123) is arranged in a linear, ring, or rectangular shape at the rear and is installed outside the space where electrons are accelerated, and the reflected light is focused on the cathode (121) surface. You may also irradiate it with light. Of course, an optical lens may be placed in front of the cathode (121), and the light may be focused and irradiated onto the cathode (121) using the optical lens. Furthermore, as shown in FIG. 3, in the emission device (13) which is the third example of the emission device (1), the light source (111) is placed on the same surface as the cathode (121), or on the same surface as the cathode (121). ) The reflector may be arranged in a linear, ring, or rectangular shape at the rear, and may be irradiated with a reflector arranged in a mesh shape in a space where electrons are accelerated, and the reflected light may be irradiated onto the cathode (121). Note that the reflector arranged in a mesh shape may also serve as a rectifying electrode (122), and may have a light condensing function due to its shape.

カソード(121)で発生した電子は、整流電極(122)により引き寄せられる。 Electrons generated at the cathode (121) are attracted by the rectifying electrode (122).

カソード(121)に用いる材料は、光電効果により光電子を放出する導電性材料、例えば金属などの他、金属酸化物、GaAs-GaAsPなどの超格子半導体などであれば良く、特に、無酸素銅(Cu)、セシウムテルライド(Cs-Te/Cs2Te)、マグネシウム(Mg)、ランタンバリウム(LaB6)等が好ましい。 The material used for the cathode (121) may be any conductive material that emits photoelectrons due to the photoelectric effect, such as metals, metal oxides, superlattice semiconductors such as GaAs-GaAsP, etc. In particular, oxygen-free copper ( Preferred are Cu), cesium telluride (Cs-Te/Cs2Te), magnesium (Mg), lanthanum barium (LaB6), and the like.

カソード(121)の面形状は、特に制限はないが、粗さ曲線における高さ方向の振幅平均を示す算術平均粗さRaが100nm以下の平滑面である他、表面積を大きくするため、凹凸を持ったモスアイ構造、アスペクト比3以上では光電効果による光電子発生のための光が十分にカソード(121)素材面にあたらないことがあるため、アスペクト比3未満の錐上の突起物のある状の構造体等が好ましい。 The surface shape of the cathode (121) is not particularly limited, but it must be a smooth surface with an arithmetic mean roughness Ra of 100 nm or less, which indicates the average amplitude in the height direction of the roughness curve, and it must have irregularities to increase the surface area. If the moth-eye structure has an aspect ratio of 3 or more, the light for photoelectron generation due to the photoelectric effect may not reach the cathode (121) material surface sufficiently. Structures and the like are preferred.

カソード(121)から発生する電子数は、カソード(121)に用いた材料の量子効率に依存するが、カソード(121)に照射する光量により制御することができる。また、光源(111)は単数に限られるものではなく、複数の光源(111)を用いてカソード(121)に照射を行っても良い。 The number of electrons generated from the cathode (121) depends on the quantum efficiency of the material used for the cathode (121), but can be controlled by the amount of light irradiated to the cathode (121). Further, the number of light sources (111) is not limited to one, and a plurality of light sources (111) may be used to irradiate the cathode (121).

カソード(121)に対しては、光源(111)と整流電極(122)とが対向配置される。光源(111)は環状に形成され、光源(111)の内側には整流電極(122)が配置される。光源(111)の内側に整流電極(122)を配置することで、光源(111)及び整流電極(122)の設置スペースを小さくすることができる。なお、整流電極(122)を環状に形成して、整流電極(122)の内側に光源(111)を配置してもよい。 A light source (111) and a rectifying electrode (122) are arranged to face the cathode (121). The light source (111) is formed in an annular shape, and a rectifying electrode (122) is arranged inside the light source (111). By arranging the rectifying electrode (122) inside the light source (111), the installation space for the light source (111) and the rectifying electrode (122) can be reduced. Note that the rectifying electrode (122) may be formed into a ring shape, and the light source (111) may be placed inside the rectifying electrode (122).

加速器(130)は、電子源(120)で発生した電子(図1の符号(A)参照)を加速する。加速器(130)は、加速電極(131)を含む。加速電極(131)は、整流電極(122)と対向配置される。 The accelerator (130) accelerates electrons (see symbol (A) in FIG. 1) generated by the electron source (120). The accelerator (130) includes an accelerating electrode (131). The accelerating electrode (131) is arranged to face the rectifying electrode (122).

図1において、矢印Bは、電子の出射方向を示す。 In FIG. 1, arrow B indicates the direction of electron emission.

真空容器(140)は、電子取出窓(141)を含む。電子取出窓(141)を含む真空容器(140)は感電防止のために接地され真空容器(140)は、光源(111)と、カソード(121)と、整流電極(122)と、加速電極(131)とを収容する。光源(111)、整流電極(122)、加速電極(131)、及び電子取出窓(141)は、出射方向(B)に向かって、光源(111)、整流電極(122)、加速電極(131)、及び電子取出窓(141)の順番に配置される。 The vacuum container (140) includes an electronic extraction window (141). The vacuum container (140) including the electron extraction window (141) is grounded to prevent electric shock, and the vacuum container (140) includes a light source (111), a cathode (121), a rectifying electrode (122), and an accelerating electrode ( 131). The light source (111), the rectifying electrode (122), the accelerating electrode (131), and the electron extraction window (141) are arranged in the direction of the emission direction (B). ), and electronic extraction window (141).

真空容器(141)に、別途、ターボ分子ポンプ等の真空脱気装置を接続しても用いてもよい。 A vacuum degassing device such as a turbo molecular pump may be separately connected to the vacuum container (141).

真空容器(141)の真空度は、1×10-2Pa以下が好ましく、1×10-3Paがより好ましく、さらに好ましくは、1×10-4Pa以下である。 The vacuum degree of the vacuum container (141) is preferably 1×10 −2 Pa or less, more preferably 1×10 −3 Pa, and even more preferably 1×10 −4 Pa or less.

整流電源(151)によって、整流電極(122)がカソード(121)に対して相対的に正側となる電圧(例えば、数V)を印加することにより、カソード(121)で発生した電子が整流電極(122)側へ引き出される。そして、コッククロフト回路等の高圧電源(152)によって、加速電極(131)が整流電極(122)に対して相対的に正側となる電圧(例えば、50kVから数百kV(300kV未満)の高圧直流電圧)を印加して高圧の静電場を生成することにより、整流電極(122)側へ引き出された電子が整流電極(122)側へ加速されて、電子取出窓(141)から真空容器(140)の外部へ出射される。その結果、電子の加速が真空容器(140)内で行われ、加速された電子が真空容器(140)の電子取出窓(141)から出射される。 By applying a voltage (for example, several V) that makes the rectifying electrode (122) relatively positive with respect to the cathode (121) by the rectifying power supply (151), the electrons generated at the cathode (121) are rectified. It is pulled out to the electrode (122) side. Then, a high-voltage power source (152) such as a Cockcroft circuit generates a voltage at which the accelerating electrode (131) is on the positive side relative to the rectifying electrode (122) (for example, a high-voltage direct current of 50 kV to several hundred kV (less than 300 kV)). By applying a high voltage (voltage) to generate a high-voltage electrostatic field, the electrons extracted toward the rectifying electrode (122) are accelerated toward the rectifying electrode (122), and the electrons are transferred from the electron extraction window (141) to the vacuum vessel (140). ) is emitted to the outside. As a result, electrons are accelerated within the vacuum container (140), and the accelerated electrons are emitted from the electron extraction window (141) of the vacuum container (140).

真空と大気を切り分ける仕切りである電子取出窓(141)に用いる材料は、例えば単一金属や合金、あるいは多層膜形成された金属や合金などの他、金属酸化物、ゲルマニウム(Ge)やシリコン(Si)などの半導体などの薄膜であれば良く、特に、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)等が好ましい。 Materials used for the electron extraction window (141), which is a partition that separates the vacuum from the atmosphere, include, for example, single metals, alloys, or multilayer metals and alloys, as well as metal oxides, germanium (Ge), and silicon ( Any thin film made of semiconductor such as Si) may be used, and titanium (Ti), aluminum (Al), etc. are particularly preferred.

また、当該電子取出窓(141)の膜厚は、50μm以下、好ましくは、25μm、より好ましくは、12.5μm以下、さらにより好ましくは、5μm以下である。 Further, the film thickness of the electron extraction window (141) is 50 μm or less, preferably 25 μm or less, more preferably 12.5 μm or less, and even more preferably 5 μm or less.

なお、膜の支持体として、ハニカム、格子、スリット等の構造体等を用い、電子取出窓の窓材と組み合わせてもよい。 Note that a structure such as a honeycomb, a lattice, or a slit may be used as a support for the membrane, and may be combined with the window material of the electron extraction window.

―第1実施形態の効果―
以上のように、電子源(120)と加速器(130)とが一体化される。その結果、出射装置(1)をコンパクト化することができる。なお、電子源(120)と加速器(130)とが一体化されることは、電子源(120)(第1実施形態では、カソード(121)と整流電極(122))を収容する真空容器(140)内に加速器(130)の少なくとも一部が収容されることで、真空容器(140)内で電子が加速されることを示す。
-Effects of the first embodiment-
As described above, the electron source (120) and accelerator (130) are integrated. As a result, the emission device (1) can be made more compact. Note that the integration of the electron source (120) and the accelerator (130) means that the vacuum vessel ( At least a portion of the accelerator (130) is accommodated within the vacuum container (140), thereby indicating that electrons are accelerated within the vacuum container (140).

また、加速器(130)は、電子源(120)に対して、電子の出射方向(B)側に配置される加速電極(131)を含む。真空容器(140)は、加速電極(131)を収容する。その結果、加速器(130)に含まれる加速電極(131)を真空容器(140)に収容することで、出射装置(1)をコンパクト化することができる。 Further, the accelerator (130) includes an accelerating electrode (131) arranged on the electron emission direction (B) side with respect to the electron source (120). The vacuum container (140) houses the accelerating electrode (131). As a result, by housing the acceleration electrode (131) included in the accelerator (130) in the vacuum container (140), the emission device (1) can be made more compact.

また、加速電極(131)と整流電極(122)との間に高圧直流電圧が連続的に印可されることで、電子取出窓(141)から電子が連続的に出射されるので、電子による殺菌を効果的に行うことができる。 In addition, by continuously applying high voltage DC voltage between the accelerating electrode (131) and the rectifying electrode (122), electrons are continuously emitted from the electron extraction window (141), so sterilization by electrons is possible. can be done effectively.

さらには、加速電極(131)と整流電極(122)との間に高圧直流電圧が連続的に印可されることで、電子取出窓(141)から電子が連続的に出射されるので、電子による有機化学物質の化学反応を効果的に行うことができ、当該有機化学物質が人体、生物、あるいは環境に対する有害化学物質や致死性の毒性を有する有害化学物質であった場合、その化学反応により当該有機化学物質が分解されることで、人体、生物、あるいは環境への影響を低減もしくは無害化できる。 Furthermore, by continuously applying a high-voltage DC voltage between the accelerating electrode (131) and the rectifying electrode (122), electrons are continuously emitted from the electron extraction window (141). If a chemical reaction of an organic chemical substance can be carried out effectively, and if the organic chemical substance is a hazardous chemical substance or lethally toxic chemical substance to the human body, living organisms, or the environment, the chemical reaction will cause the chemical reaction to occur. By decomposing organic chemicals, their impact on the human body, living organisms, and the environment can be reduced or rendered harmless.

また、加速器(130)により真空容器(140)内で電子が加速される。これにより、真空容器(140)の外部で電子を加速する必要がなくなる。 Furthermore, electrons are accelerated within the vacuum container (140) by the accelerator (130). This eliminates the need to accelerate electrons outside the vacuum container (140).

また、光源(111)が、真空容器(140)内に配置されると共に、カソード(121)と対向配置される。これにより、光源(111)からカソード(121)に光を照射してカソード(121)から電子を発生させる際に、光を真空容器(140)の外気(空気)に触れさせることなく、カソード(121)に対して光を照射できるので、光の減損(強度低下)を抑制できる。その結果、光から電子への変換効率を高めることができる。 Further, a light source (111) is arranged within the vacuum container (140) and is arranged opposite to the cathode (121). As a result, when the cathode (121) is irradiated with light from the light source (111) to generate electrons from the cathode (121), the cathode ( 121), it is possible to suppress light loss (reduction in intensity). As a result, the conversion efficiency from light to electrons can be increased.

―第2実施形態―
図4を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。図4は、出射装置(1)の第4例である出射装置(14)の構成を示す模式図である。
-Second embodiment-
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4. FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of an emission device (14) that is a fourth example of the emission device (1).

図4に示すように、出射装置(14)においては、光源(111)が真空容器(140)の外部に配置される点が、第1実施形態の出射装置(11)(図1参照)と異なる。真空容器(140)は、光入射窓(142)を含む。光源(111)から出射された光は、光入射窓(142)を通じて真空容器(140)の内部に進入して、カソード(121)に照射される。もちろん、光学レンズでカソード(121)に集光して照射してもよい。その結果、カソード(121)で電子が発生し、当該電子が整流電極(122)側へ引き寄せられた後、加速電極(131)により加速されて、電子取出窓(141)を通じて真空容器(140)の外部へ出射される。 As shown in FIG. 4, the emission device (14) is different from the emission device (11) of the first embodiment (see FIG. 1) in that the light source (111) is disposed outside the vacuum container (140). different. The vacuum container (140) includes a light entrance window (142). Light emitted from the light source (111) enters the inside of the vacuum container (140) through the light entrance window (142) and is irradiated onto the cathode (121). Of course, the light may be focused and irradiated onto the cathode (121) using an optical lens. As a result, electrons are generated at the cathode (121), and after being drawn toward the rectifying electrode (122), they are accelerated by the accelerating electrode (131) and passed through the electron extraction window (141) to the vacuum vessel (140). is emitted to the outside.

また、図5に示すように、出射装置(1)の第5例である出射装置(15)において、光源(111)から出射された光は、光入射窓(142)を通じて真空容器(140)の内部に進入して、リフレクタ(123)にあたり、反射光が集光されカソード(121)に照射されるように構成してもよい。その結果、カソード(121)で電子が発生し、当該電子が整流電極(122)側へ引き寄せられた後、加速電極(131)により加速されて、電子取出窓(141)を通じて真空容器(140)の外部へ出射される。 Further, as shown in FIG. 5, in the emission device (15) which is the fifth example of the emission device (1), the light emitted from the light source (111) passes through the light entrance window (142) to the vacuum container (140). The cathode (121) may be irradiated with reflected light that enters the interior of the cathode (121) and hits the reflector (123). As a result, electrons are generated at the cathode (121), and after being drawn toward the rectifying electrode (122), they are accelerated by the accelerating electrode (131) and passed through the electron extraction window (141) to the vacuum vessel (140). is emitted to the outside.

真空容器(140)の外部の光源(111)の配置は、特に問わないが、真空容器(140)の側面外周の一部または全部、電子取出窓(141)の周辺部の一部または全部が好ましい。 The arrangement of the light source (111) outside the vacuum container (140) is not particularly limited, but it is possible that part or all of the side periphery of the vacuum container (140) or part or all of the periphery of the electronic extraction window (141) preferable.

図6にあるように、出射装置(1)の第6例である出射装置(16)において、真空容器(140)の内部のカソード(121)位置の後方の外部に光源(111)を配置する場合は、カソード(121)周囲部の一部または全部を光入射窓(142)とし、真空容器(140)の電子が加速される空間の外側に設置されたリフレクタ(123)に光を照射し、反射光を集光させて、カソード(121)へ照射してもよく、さらには、電子が加速される空間内にメッシュ状の配置されたリフレクタに照射され、その反射光をカソード(121)面に集光するようにして、光を照射してもよい。なお、メッシュ状の配置されたリフレクタは、整流電極(122)を兼ねてもよい(図3参照)。なお、真空容器(140)内部のカソード(121)配置面の部材そのものを紫外線が透過する光学材料で構成して、光取出窓(142)にしてもよい。 As shown in FIG. 6, in the emission device (16) which is the sixth example of the emission device (1), a light source (111) is arranged outside behind the cathode (121) position inside the vacuum container (140). In this case, part or all of the area around the cathode (121) is used as a light entrance window (142), and light is irradiated onto a reflector (123) installed outside the space where electrons in the vacuum container (140) are accelerated. , the reflected light may be focused and irradiated onto the cathode (121).Furthermore, the reflected light may be irradiated onto a reflector arranged in a mesh shape in the space where electrons are accelerated, and the reflected light may be directed onto the cathode (121). The light may be irradiated so as to be focused on a surface. Note that the mesh-shaped reflector may also serve as a rectifying electrode (122) (see FIG. 3). Note that the member of the cathode (121) placement surface inside the vacuum container (140) itself may be made of an optical material that transmits ultraviolet rays, and may be used as the light extraction window (142).

真空容器(140)の後方に設置された光源(111)から直接カソード(121)に光照射を行う場合、整流電極(122)側のカソード(121)表面に光が届くように、カソード材質の膜厚を200nm以下で形成することが望ましい。 When the cathode (121) is directly irradiated with light from the light source (111) installed at the rear of the vacuum container (140), the cathode material should be It is desirable to form the film with a thickness of 200 nm or less.

光入射窓(142)の材質は、金属、非金属、高分子等、特に問わないが、真空容器(140)の内部の真空度を構成部材や機器とともに10-2Pa以下で保持し、220nmの波長の紫外線を30%以上、または、250nmの波長の紫外線を40%以上、透過する材料が好ましく、例えば、石英ガラス等が好ましい。 The material of the light entrance window (142) is not particularly limited, such as metal, non-metal, polymer, etc.; It is preferable to use a material that transmits 30% or more of ultraviolet rays with a wavelength of 250 nm or 40% or more of ultraviolet rays with a wavelength of 250 nm, such as quartz glass.

―第3実施形態―
図7を参照して、本発明の第3実施形態について説明する。図7は、浄化装置(2)の第1例である浄化装置(21)の構成を示す模式図である。浄化装置(2)は、出射装置(1)から出射される電子を用いて空気を浄化する。
-Third embodiment-
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of a purification device (21) that is a first example of the purification device (2). The purification device (2) purifies the air using electrons emitted from the emission device (1).

図7に示すように、浄化装置(21)は、出射装置(1)(図1~図6参照)と、流路(210)と、フィルター(220)と、ビームシールド(230)とを備える。 As shown in FIG. 7, the purification device (21) includes an emission device (1) (see FIGS. 1 to 6), a flow path (210), a filter (220), and a beam shield (230). .

図7に示すように、流路(210)には、内部に流体の流路が形成された管状の部材である。一例である空気が流れる。流路(210)は、入口部(211)と、出口部(212)と、接続部(213)と、供給領域(214)とを含む。 As shown in FIG. 7, the flow path (210) is a tubular member in which a fluid flow path is formed. An example is air flowing. The flow path (210) includes an inlet section (211), an outlet section (212), a connecting section (213), and a supply area (214).

入口部(211)及び出口部(212)の各々は、流路(210)の内部と外部とを連通する開口である。入口部(211)は、流路(210)の上流側端部に設けられる。出口部(212)は、流路(210)の下流側端部に設けられる。 Each of the inlet section (211) and the outlet section (212) is an opening that communicates the inside and outside of the flow path (210). The inlet portion (211) is provided at the upstream end of the flow path (210). The outlet portion (212) is provided at the downstream end of the flow path (210).

接続部(213)は、入口部(211)と出口部(212)との間に設けられ、流路(210)の内部と外部とを連通する開口である。流路(210)には、出射装置(1)が接続(連結)される。接続部(213)は、出射装置(1)の電子取出窓(141)(図1~図6参照)に連結される。出射装置(1)の電子取出窓(141)から出射された電子は、接続部(213)を通じて流路(210)内に供給される。 The connecting portion (213) is an opening that is provided between the inlet portion (211) and the outlet portion (212) and communicates the inside and outside of the flow path (210). The emission device (1) is connected (coupled) to the flow path (210). The connecting portion (213) is connected to the electron extraction window (141) (see FIGS. 1 to 6) of the emission device (1). Electrons emitted from the electron extraction window (141) of the emission device (1) are supplied into the flow path (210) through the connection portion (213).

流路(210)は、接続部(213)で屈曲している。流路(210)のうちの接続部(213)から下流側は、電子の出射方向(B)(図1~図6参照)に向かって延びている。なお、流路(210)の形状は、特に限定されない。 The flow path (210) is bent at the connection portion (213). The downstream side of the flow path (210) from the connection portion (213) extends toward the electron emission direction (B) (see FIGS. 1 to 6). Note that the shape of the flow path (210) is not particularly limited.

供給領域(214)は、出射装置(1)(図1~図6参照)から出射された電子が供給される領域である。供給領域(214)は、接続部(213)に対して近傍の領域を示し、接続部(213)の周辺に位置する。 The supply region (214) is a region to which electrons emitted from the emission device (1) (see FIGS. 1 to 6) are supplied. The supply area (214) indicates an area near the connection part (213) and is located around the connection part (213).

供給領域(214)は、出射装置(1)と連続的に設けられる。具体的には、供給領域(214)は、接続部(213)及び電子取出窓(141)(図1~図6参照)を介して、真空容器(140)の内部と連通される。これにより、電子取出窓(141)から出射された電子が、流路(210)の外部の空気に触れることを抑制しつつ、流路(210)内に供給されるように構成されている。第3実施形態では、供給領域(214)の位置が、出射装置(1)に対して定位置に固定される。 The supply area (214) is provided continuously with the emission device (1). Specifically, the supply region (214) is communicated with the inside of the vacuum container (140) via the connection portion (213) and the electron extraction window (141) (see FIGS. 1 to 6). Thereby, the electrons emitted from the electron extraction window (141) are configured to be supplied into the flow path (210) while suppressing contact with air outside the flow path (210). In the third embodiment, the position of the supply area (214) is fixed at a fixed position with respect to the emission device (1).

供給領域(214)の広さは、例えば、出射装置(1)から出射された電子の、流路(210)内での飛距離に応じて設定される。電子の流路(210)内での飛距離は、加速器(130)により整流電極(122)と加速電極(131)(図1~図6参照)との間に印加される電圧の大きさに応じて決定される。例えば、加速器(130)により印加された電圧が200kV程度の場合、出射装置(1)からの電子は、密度0.0012046 g/cm3の空気中(1気圧,20℃)で、出射方向(B)(図1~図6参照)に向かって、接続部(213)から36cm程度飛ぶ。この場合、流路(210)内において、接続部(213)から出射方向(B)に向かって、30cm程度までの間に位置する領域が、供給領域(214)に設定される。 The width of the supply area (214) is set, for example, according to the flight distance of the electrons emitted from the emission device (1) within the flow path (210). The flight distance of electrons in the flow path (210) depends on the magnitude of the voltage applied between the rectifying electrode (122) and the accelerating electrode (131) (see Figures 1 to 6) by the accelerator (130). Determined accordingly. For example, when the voltage applied by the accelerator (130) is about 200 kV, the electrons from the emission device (1) are emitted in the emission direction (B) in air (1 atm, 20°C) with a density of 0.0012046 g/ cm3 . (See Figures 1 to 6) and fly about 36 cm from the connection part (213). In this case, in the flow path (210), an area located within about 30 cm from the connection part (213) toward the emission direction (B) is set as the supply area (214).

真空容器(140)内の電子源(120)(図1~図6参照)で発生した電子は、加速器(130)により真空容器(140)内で加速されるが、真空容器(140)外では加速されることなく、供給領域(214)に供給される。 Electrons generated by the electron source (120) (see Figures 1 to 6) inside the vacuum vessel (140) are accelerated within the vacuum vessel (140) by the accelerator (130), but are not accelerated outside the vacuum vessel (140). It is supplied to the supply area (214) without being accelerated.

フィルター(220)は、流路(210)を流れる空気中の微粒子を捕獲するための部材である。微粒子は、例えば、細菌、及びウィルスのような有害物質(数nmから数μm程度の物質)を含む。フィルター(220)は、例えば、セラミック製の多孔質の部材、あるいは、炭素製の多孔質部材である。フィルター(220)は、供給領域(214)内に配置される。 The filter (220) is a member for capturing particulates in the air flowing through the flow path (210). Fine particles include, for example, harmful substances (substances on the order of several nm to several μm) such as bacteria and viruses. The filter (220) is, for example, a porous member made of ceramic or a porous member made of carbon. A filter (220) is located within the dispensing area (214).

ビームシールド(230)は、例えば、黒鉛等の炭素製の部材や繊維強化プラスチックからなる部材、鉛(Pb)、タングステン(W)等の金属製の部材、もしくは、それらの金属粉を高分子と一体成型した複合部材、ステンレス合金、セラミック製の部材であり、電子に対する阻止能が高い黒鉛等の炭素製部材が好ましい。ビームシールド(230)は、流路(210)の縁部に設けられ、接続部(213)から流路(210)の下流側に向かって設置される。ビームシールド(230)に黒鉛等の炭素製部材を用いる場合、電子の阻止能の観点から、流路(210)内縁部への設置が好ましい。ビームシールド(230)により流路(210)から電子や制動X線が漏れることが抑制される。ビームシールド(230)は、流路(210)を兼ねてもよい。 The beam shield (230) is made of, for example, a member made of carbon such as graphite, a member made of fiber-reinforced plastic, a member made of metal such as lead (Pb) or tungsten (W), or a polymer made of these metal powders. It is preferably an integrally molded composite member, a stainless steel alloy, or a ceramic member, and a carbon member such as graphite, which has a high blocking ability against electrons. The beam shield (230) is provided at the edge of the flow path (210), and is installed toward the downstream side of the flow path (210) from the connection portion (213). When using a carbon member such as graphite for the beam shield (230), it is preferably installed at the inner edge of the flow path (210) from the viewpoint of electron blocking ability. The beam shield (230) suppresses leakage of electrons and brake X-rays from the channel (210). The beam shield (230) may also serve as the flow path (210).

接続部(213)と、供給領域(214)近傍の流路(210)の材質は、空気と電子との反応で生成するオゾンによる腐食を防ぐため、ステンレス材、SUS314,304等が好ましい。 The material of the connection part (213) and the flow path (210) near the supply area (214) is preferably stainless steel, SUS314, 304, etc. in order to prevent corrosion by ozone generated by the reaction between air and electrons.

―浄化装置(21)の動作―
流路(210)の外部の空気は、入口部(211)から流路(210)内に流入して、流路(210)内を流れる。空気が流路(210)内の供給領域(214)を流れる際に浄化処理が行われることで、空気中の細菌、及びウィルスのような有害物質が無害化されて、空気が浄化される。浄化処理された空気は、出口部(212)から流路(210)の外部へ出射される。
-Operation of purification device (21)-
Air outside the flow path (210) flows into the flow path (210) from the inlet portion (211) and flows within the flow path (210). When the air flows through the supply area (214) within the channel (210), purification processing is performed, thereby rendering harmful substances such as bacteria and viruses in the air harmless, thereby purifying the air. The purified air is emitted from the outlet (212) to the outside of the flow path (210).

供給領域(214)で行われる浄化処理について説明する。浄化処理は、出射装置(1)から電子を出射させる処理を示す。 The purification process performed in the supply area (214) will be explained. The purification process refers to a process of emitting electrons from the emission device (1).

出射装置(1)から出射された電子により、空気中の有害物質が直接的に無害化される。具体的には、出射装置(1)から出射された電子が、フィルター(220)に捕獲された有害物質に照射されることで、有害物質が無害化される。これにより、出射装置(1)から出射された電子が、空間内に存在する各種品々に間接的に接触、又は空間内のエアロゾルと付着して、人に経口摂取される細菌、ウィルス、有害化学物質等を無害化できる。その結果、疾病を効果的に予防でき、避難生活者が安心及び安全に住むことができる環境を提供ができる。 Harmful substances in the air are directly rendered harmless by the electrons emitted from the emission device (1). Specifically, the harmful substances captured by the filter (220) are irradiated with electrons emitted from the emission device (1), thereby rendering the harmful substances harmless. As a result, the electrons emitted from the emission device (1) indirectly come into contact with various items existing in the space, or adhere to aerosols in the space, causing bacteria, viruses, and harmful chemicals to be ingested by humans. Substances, etc. can be rendered harmless. As a result, diseases can be effectively prevented and an environment where evacuees can live safely and securely can be provided.

また、出射装置(1)から出射された電子により、空気中の有害物質が間接的に無害化される。具体的には、出射装置(1)から出射された電子が空気に当たることでオゾンが生成され、オゾンによりフィルター(220)に捕獲された有害物質が無害化される。 In addition, harmful substances in the air are indirectly rendered harmless by the electrons emitted from the emission device (1). Specifically, ozone is generated when the electrons emitted from the emission device (1) hit the air, and the harmful substances captured by the filter (220) are rendered harmless by the ozone.

―第3実施形態の効果―
以上のように、供給領域(214)が出射装置(1)と連続的に設けられることで、供給領域(214)と出射装置(1)とが一体化される。これにより、図1~図6に示す電子源(120)(整流電極(122))と、加速電極(131)との間に、例えば、300kV未満のような比較的低い電圧を印加しても、供給領域(214)に効果的に電子を供給でき、電子により空気中の菌を効果的に無害化でき、さらに、出射装置(1)を省電力化できる。
-Effects of the third embodiment-
As described above, by providing the supply region (214) and the emission device (1) continuously, the supply region (214) and the emission device (1) are integrated. As a result, even if a relatively low voltage such as less than 300 kV is applied between the electron source (120) (rectifying electrode (122)) and accelerating electrode (131) shown in FIGS. , electrons can be effectively supplied to the supply region (214), bacteria in the air can be effectively rendered harmless by the electrons, and furthermore, the power consumption of the emission device (1) can be reduced.

―第4実施形態―
図8を参照して、本発明の第4実施形態について説明する。図8は、浄化装置(2)の第2例である浄化装置(22)の構成を示す模式図である。
-Fourth embodiment-
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of a purification device (22) that is a second example of the purification device (2).

図8に示すように、浄化装置(22)は、出射装置(1)(図1~図6参照)と、流路(210)と、フィルター(220)と、ビームシールド(230)と、供給部(240)とを備える。 As shown in FIG. 8, the purification device (22) includes an emission device (1) (see FIGS. 1 to 6), a flow path (210), a filter (220), a beam shield (230), and a supply (240).

供給部(240)は、供給領域(214)に接続され、供給領域(214)に水蒸気を供給する。供給部(240)は、例えば、ヒータ、及び水を貯留する容器を含み、ヒータにより水を加熱することで水蒸気を発生させる。 The supply section (240) is connected to the supply region (214) and supplies water vapor to the supply region (214). The supply unit (240) includes, for example, a heater and a container that stores water, and generates water vapor by heating the water with the heater.

浄化装置(22)は、出射装置(1)が浄化処理を行う際に(出射装置(1)が供給領域(214)に電子を出射する際に)、供給領域(214)に水蒸気を供給する。これにより、空気中の有害物質が間接的に無害化される。具体的には、出射装置(1)から出射された電子が、供給部(240)から供給された水蒸気に当たることでヒドロキシラジカルが生成され、ヒドロキシラジカルによりフィルター(220)に捕獲された有害物質が無害化される。 The purification device (22) supplies water vapor to the supply region (214) when the emission device (1) performs the purification process (when the emission device (1) emits electrons to the supply region (214)). . This indirectly renders harmful substances in the air harmless. Specifically, electrons emitted from the emission device (1) hit water vapor supplied from the supply section (240) to generate hydroxyl radicals, and the hydroxyl radicals remove harmful substances captured by the filter (220). rendered harmless.

―第5実施形態―
図9を参照して、本発明の第5実施形態について説明する。図9は、浄化装置(2)の第3例である浄化装置(23)の構成を示す模式図である。
-Fifth embodiment-
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of a purification device (23) that is a third example of the purification device (2).

図9に示すように、浄化装置(22)は、出射装置(1)(図1~図6参照)と、流路(210)と、フィルター(220)と、ビームシールド(230)と、第1検知部(251)と、第2検知部(252)と、記憶部(260)と、制御部(270)と、戻り路(281)と、第1バルブ(282)と、第2バルブ(283)とを備える。 As shown in FIG. 9, the purification device (22) includes an emission device (1) (see FIGS. 1 to 6), a flow path (210), a filter (220), a beam shield (230), and a beam shield (230). The first detection section (251), the second detection section (252), the storage section (260), the control section (270), the return path (281), the first valve (282), and the second valve ( 283).

第1検知部(251)及び第2検知部(252)の各々は、例えば、マイクロポア検出器、パーティクルカウンター、UV/UV-VIS検出器、ダイオードアレイ検出器、蛍光検出器、IR検出器等の一部あるいはそれらの組み合わせを含む。第1検知部(251)は、流路(210)内において、供給領域(214)の上流を流れる空気中の有害物質(対象物)を検知する。第2検知部(252)は、流路(210)内において、供給領域(214)の下流を流れる空気中の有害物質を検知する。検知部(251,252)の検知対象には、電子により化学反応が誘起される対象物が含まれる。 Each of the first detection unit (251) and the second detection unit (252) is, for example, a micropore detector, a particle counter, a UV/UV-VIS detector, a diode array detector, a fluorescence detector, an IR detector, etc. or a combination thereof. The first detection unit (251) detects harmful substances (objects) in the air flowing upstream of the supply region (214) in the flow path (210). The second detection unit (252) detects harmful substances in the air flowing downstream of the supply region (214) in the flow path (210). Objects to be detected by the detection unit (251, 252) include objects in which chemical reactions are induced by electrons.

記憶部(260)は、フラッシュメモリ、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)のような主記憶装置(例えば、半導体メモリ)を含み、補助記憶装置(例えば、ハ-ドディスクドライブ、SSD(Solid State Drive)、SD(Secure Digital)メモリカード、又は、USB(Universal Seral Bus)フラッシメモリ)をさらに含んでもよい。記憶部(260)は、制御部(270)によって実行される種々のコンピュータープログラムを記憶する。 The storage unit (260) includes a main storage device (e.g., semiconductor memory) such as flash memory, ROM (Read Only Memory), and RAM (Random Access Memory), and an auxiliary storage device (e.g., hard disk drive). , an SSD (Solid State Drive), an SD (Secure Digital) memory card, or a USB (Universal Seral Bus) flash memory). The storage unit (260) stores various computer programs executed by the control unit (270).

制御部(270)は、CPU及びMPUのようなプロセッサーを含む。制御部(270)は、記憶部(260)に記憶されたコンピュータープログラムを実行することにより、浄化装置(2)の各構成要素を制御する。 The control unit (270) includes a processor such as a CPU and an MPU. The control unit (270) controls each component of the purification device (2) by executing a computer program stored in the storage unit (260).

戻り路(281)は、管状の部材である。戻り路(281)は、供給領域(214)の下流を流れる空気を、供給領域(214)の上流へ戻す。戻り路(281)の一端(281a)は、流路(210)内のうち第2検知部(252)の検知領域よりも下流に位置する領域と連通される。戻り路(281)の他端(281b)は、流路(210)内のうち第1検知部(251)の検知領域よりも上流に位置する領域と連通される。 The return path (281) is a tubular member. The return path (281) returns air flowing downstream of the supply area (214) to the upstream side of the supply area (214). One end (281a) of the return path (281) is communicated with a region located downstream of the detection region of the second detection section (252) within the flow path (210). The other end (281b) of the return path (281) communicates with a region located upstream of the detection region of the first detection section (251) within the flow path (210).

第1バルブ(282)は、流路(210)内のうち戻り路(281)の一端(281a)よりも下流に位置する領域(Z)に設置され、流路(210)内の領域(Z)を開閉する。第2バルブ(283)は、戻り路(281)に設置され、戻り路(281)を開閉する。 The first valve (282) is installed in a region (Z) located downstream of one end (281a) of the return path (281) in the flow path (210), and is located in a region (Z) in the flow path (210). ) to open and close. The second valve (283) is installed in the return path (281) and opens and closes the return path (281).

―浄化装置(23)の動作―
図9及び図10を参照して、浄化装置(23)の動作の一例について説明する。図10は、浄化装置(23)の動作の一例を示すフロー図である。
-Operation of purification device (23)-
An example of the operation of the purifying device (23) will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 10 is a flow diagram showing an example of the operation of the purification device (23).

図9及び図10に示すように、ステップS1において、第1検知部(251)により有害物質が検知されたか否かを、制御部(270)が判定する。第1検知部(251)により有害物質が検知されたと制御部(270)が判定すると(ステップS1で、Yes)、処理がステップS4へ移行する。第1検知部(251)により有害物質が検知されなかったと制御部(270)が判定すると(ステップS1で、No)、処理がステップS2へ移行する。 As shown in FIGS. 9 and 10, in step S1, the control unit (270) determines whether or not the first detection unit (251) detects a harmful substance. When the control unit (270) determines that the first detection unit (251) has detected a harmful substance (Yes in step S1), the process moves to step S4. When the control unit (270) determines that no harmful substance has been detected by the first detection unit (251) (No in step S1), the process moves to step S2.

ステップS2において、出射装置(1)(図1~図6参照)が停止するように、制御部(270)が出射装置(1)を制御する。出射装置(1)が停止することは、出射装置(1)が電子を出射する処理を行わないことを示す。なお、既に、出射装置(1)が停止状態であった場合は、この状態が継続される。 In step S2, the control unit (270) controls the emission device (1) so that the emission device (1) (see FIGS. 1 to 6) stops. Stopping the emission device (1) indicates that the emission device (1) does not perform a process of emitting electrons. Note that if the emission device (1) is already in a stopped state, this state is continued.

このとき、流路(210)の第1検知部(251)の下流と出口部(212)の下流側に制御部(270)に連動したバルブ開閉部を設け、出射装置(1)を経由しないバイパス流路を設けておいてもよい。 At this time, a valve opening/closing section linked to the control section (270) is provided downstream of the first detection section (251) and downstream of the outlet section (212) of the flow path (210), so that the injection device (1) is not passed through. A bypass flow path may be provided.

ステップS3において、第1バルブ(282)が開状態になり、かつ、第2バルブ(283)が閉状態になるように、制御部(270)が第1バルブ(282)及び第2バルブ(283)を制御する。なお、既に、が第1バルブ(282)が開状態であり、かつ、第2バルブ(283)が閉状態であった場合は、この状態が継続される。 In step S3, the control unit (270) controls the first valve (282) and the second valve (283) so that the first valve (282) is in the open state and the second valve (283) is in the closed state. ). Note that if the first valve (282) is already in the open state and the second valve (283) is in the closed state, this state will continue.

第1バルブ(282)が開状態になり、かつ、第2バルブ(283)が閉状態になることで、流路(210)内の空気は、戻り路(281)により戻されることなく、流路(210)を流れて、出口部(212)から放出される。 With the first valve (282) in the open state and the second valve (283) in the closed state, the air in the flow path (210) is not returned by the return path (281) and flows. (210) and is discharged from the outlet (212).

ステップS3に示す処理が終了すると、処理がステップS1に移行する。 When the process shown in step S3 ends, the process moves to step S1.

ステップS4において、出射装置(1)(図1~図6参照)が稼働するように、制御部(270)が出射装置(1)を制御する。出射装置(1)が稼働することは、出射装置(1)が供給領域(214)へ電子を出射する処理(浄化処理)を行うことを示す。なお、既に、出射装置(1)が稼働状態であった場合は、この状態が継続される。 In step S4, the control unit (270) controls the emission device (1) so that the emission device (1) (see FIGS. 1 to 6) operates. The operation of the emission device (1) indicates that the emission device (1) performs a process (purification process) of emitting electrons to the supply region (214). Note that if the emission device (1) is already in an operating state, this state is continued.

ステップS5において、第2検知部(252)により有害物質が検知されたか否かを、制御部(270)が判定する。第2検知部(252)により有害物質が検知されたと制御部(270)が判定すると(ステップS5で、Yes)、処理がステップS6へ移行する。第2検知部(252)により有害物質が検知されなかったと制御部(270)が判定すると(ステップS5で、No)、処理がステップS6へ移行する。 In step S5, the control unit (270) determines whether the second detection unit (252) detects a harmful substance. When the control unit (270) determines that the second detection unit (252) has detected a harmful substance (Yes in step S5), the process moves to step S6. If the control unit (270) determines that the second detection unit (252) has not detected a harmful substance (No in step S5), the process moves to step S6.

ステップS6において、第1バルブ(282)が閉状態になり、かつ、第2バルブ(283)が開状態になるように、制御部(270)が第1バルブ(282)及び第2バルブ(283)を制御する。なお、既に、第1バルブ(282)が閉状態であり、かつ、第2バルブ(283)が開状態であった場合は、この状態が継続される。 In step S6, the control unit (270) controls the first valve (282) and the second valve (283) so that the first valve (282) is in the closed state and the second valve (283) is in the open state. ). Note that if the first valve (282) is already in the closed state and the second valve (283) is in the open state, this state will continue.

第1バルブ(282)が閉状態になり、かつ、第2バルブ(283)が開状態になることで、流路(210)内の空気は、出口部(212)から放出されることなく、戻り路(281)により供給領域(214)の上流へ戻される。これにより、第1検知部(251)又は第2検知部(252)により有害物質が検知されない状態になるまで、空気が供給領域(214)を循環して、出射装置(1)からの電子による浄化処理が繰り返される。そして、第1検知部(251)又は第2検知部(252)により有害物質が検知されない状態になると(ステップS1でNo、又は、ステップS5でNo)、ステップS3に移行して、浄化後の空気が出口部(212)から放出される。 Since the first valve (282) is in the closed state and the second valve (283) is in the open state, the air in the flow path (210) is not released from the outlet part (212). It is returned upstream of the supply area (214) by a return path (281). As a result, air is circulated through the supply area (214) until no harmful substances are detected by the first detection unit (251) or the second detection unit (252), and the air is emitted by electrons from the emission device (1). The purification process is repeated. Then, when the first detection unit (251) or the second detection unit (252) detects no harmful substances (No in step S1 or No in step S5), the process proceeds to step S3, and after the purification Air is released from the outlet (212).

―第5実施形態の変形例―
図8~図10を参照して、第5実施形態の浄化装置(23)の変形例について説明する。
-Modified example of the fifth embodiment-
A modification of the purifying device (23) of the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 10.

浄化装置(23)の変形例は、図9に示す浄化装置(23)に対して、図8に示す供給部(240)を追加した構成を有する。 A modification of the purification device (23) has a configuration in which a supply section (240) shown in FIG. 8 is added to the purification device (23) shown in FIG. 9.

―浄化装置(23)の変形例の動作―
浄化装置(23)の変形例の動作について、図10に示す浄化装置(23)の動作と異なる点を説明する。
-Operation of modified example of purification device (23)-
Regarding the operation of the modified example of the purification device (23), points different from the operation of the purification device (23) shown in FIG. 10 will be explained.

浄化装置(23)の変形例では、図10に示すステップS2において、出射装置(1)(図1~図6参照)が停止されるのみならず、供給部(240)も停止される。供給部(240)が停止されることは、供給部(240)が供給領域(214)へ水蒸気を供給する処理を行わないことを示す。 In the modification of the purification device (23), in step S2 shown in FIG. 10, not only the emission device (1) (see FIGS. 1 to 6) is stopped, but also the supply section (240) is stopped. Stopping the supply unit (240) indicates that the supply unit (240) does not perform the process of supplying water vapor to the supply area (214).

また、浄化装置(23)の変形例では、図10に示すステップS4において、出射装置(1)(図1~図6参照)が稼働されるのみならず、供給部(240)も稼働される。供給部(240)が稼働されることは、供給部(240)が供給領域(214)へ水蒸気を供給する処理を行うことを示す。その結果、供給領域(214)において、電子による直接的な殺菌処理と、オゾン及びヒドロキシラジカルによる間接的な殺菌処理とを行うことができる。 Furthermore, in the modified example of the purification device (23), in step S4 shown in FIG. 10, not only the emission device (1) (see FIGS. 1 to 6) is operated, but also the supply section (240) is operated. . The supply unit (240) being operated indicates that the supply unit (240) performs a process of supplying water vapor to the supply area (214). As a result, direct sterilization using electrons and indirect sterilization using ozone and hydroxyl radicals can be performed in the supply region (214).

また、供給領域(214)に設置されたフィルター(220)表面に供給部(240)から水を直接噴霧し、出射装置(1)(図1~図6参照)からの電子によるビーム加熱によって水を気化させて水蒸気を供給してもよい。 In addition, water is directly sprayed from the supply unit (240) onto the surface of the filter (220) installed in the supply area (214), and the water is heated by beam heating by electrons from the emission device (1) (see Figures 1 to 6). Water vapor may be supplied by vaporizing.

―第6実施形態―
図11を参照して、本発明の第6実施形態について説明する。図11は、浄化装置(2)の第4例である浄化装置(24)の構成を示す模式図である。
-Sixth embodiment-
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11. FIG. 11 is a schematic diagram showing the configuration of a purification device (24) that is a fourth example of the purification device (2).

図11に示すように、浄化装置(24)は、出射装置(1)(図1~図6参照)と、流路(210)と、フィルター(220)と、ビームストッパ(290)とを備える。 As shown in FIG. 11, the purification device (24) includes an emission device (1) (see FIGS. 1 to 6), a flow path (210), a filter (220), and a beam stopper (290). .

浄化装置(24)では、流路(210)は、直線状に形成され、電子の出射方向(B)(図1~図6参照)に対して垂直な方向に延びている。 In the purification device (24), the flow path (210) is formed in a straight line and extends in a direction perpendicular to the electron emission direction (B) (see FIGS. 1 to 6).

ビームストッパ(290)は、例えば、炭素製の部材である。ビームストッパ(290)は、流路(210)を介して出射装置(1)と対向配置される。ビームストッパ(290)と出射装置(1)との間には、供給領域(214)が存在する。ビームストッパ(290)により流路(210)から電子が漏れることが抑制される。 The beam stopper (290) is, for example, a member made of carbon. The beam stopper (290) is arranged to face the emission device (1) via the flow path (210). A supply region (214) exists between the beam stopper (290) and the emission device (1). The beam stopper (290) suppresses leakage of electrons from the channel (210).

フィルター(220)は、流路(210)内において、回転可能に支持される。これにより、フィルター(220)が効果的に有害物資質を捕獲できるような角度に、フィルター(220)の回転角度を調整できる。例えば、有害物質の濃度が希薄な場合、フィルター(220)を45度の角度で流路を完全にふさぐ形で回転角度を調整することで有害物質をフィルター(220)で捕獲し、出射装置(1)(図1~図6参照)からの電子により有害物質を浄化する処理を効果的に行うことができる。 The filter (220) is rotatably supported within the flow path (210). This allows the rotation angle of the filter (220) to be adjusted to an angle that allows the filter (220) to effectively capture harmful substances. For example, if the concentration of harmful substances is low, by adjusting the rotation angle of the filter (220) at a 45 degree angle to completely block the flow path, the harmful substances can be captured by the filter (220), and the emission device ( 1) It is possible to effectively purify harmful substances using electrons from (see Figures 1 to 6).

また、フィルター(220)の回転角度は、第1検知部(251)での検出結果と連動して変位させてもよい。例えば、第1検知部(251)により有害物質が検知されなかったと制御部(270)が判定すると(図10ステップS1で、No)、処理がステップS2へ移行する。ステップS2において、出射装置(1)が停止するように、制御部(270)が出射装置(1)を制御する。出射装置(1)が停止することは、出射装置(1)が電子を出射する処理を行わないことを示す。このとき、空気の流れがフィルター(220)で負荷がかからないように、フィルター(220)の回転角度を流路と水平に制御してもよい。 Further, the rotation angle of the filter (220) may be changed in conjunction with the detection result of the first detection unit (251). For example, if the control unit (270) determines that no harmful substance has been detected by the first detection unit (251) (No in step S1 in FIG. 10), the process moves to step S2. In step S2, the control unit (270) controls the emission device (1) so that the emission device (1) stops. Stopping the emission device (1) indicates that the emission device (1) does not perform a process of emitting electrons. At this time, the rotation angle of the filter (220) may be controlled to be horizontal to the flow path so that the air flow is not loaded by the filter (220).

―第7実施形態―
図12を参照して、本発明の第7実施形態について説明する。図12は、浄化装置(2)の第5例である浄化装置(25)の構成を示す模式図である。
-Seventh embodiment-
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 12. FIG. 12 is a schematic diagram showing the configuration of a purification device (25) that is a fifth example of the purification device (2).

図12に示すように、浄化装置(24)は、出射装置(1)(図1~図6参照)と、流路(210)と、ビームストッパ(290)とを備える。 As shown in FIG. 12, the purification device (24) includes an emission device (1) (see FIGS. 1 to 6), a flow path (210), and a beam stopper (290).

流路(210)は、直線状に形成される。流路(210)の中途部には、流路面積を絞った絞り部(215)が形成される。出射装置(1)とビームストッパ(290)とは、絞り部(215)を介して対向配置される。絞り部(215)のうち、出射装置(1)とビームストッパ(290)との間に位置する領域には供給領域(214)が存在する。 The flow path (210) is formed in a straight line. A constricted portion (215) that reduces the area of the flow path is formed in the middle of the flow path (210). The emission device (1) and the beam stopper (290) are arranged to face each other with a diaphragm (215) interposed therebetween. A supply region (214) exists in a region of the diaphragm (215) located between the emission device (1) and the beam stopper (290).

―第8実施形態―
図13を参照して、本発明の第8実施形態について説明する。図13は、空気調和機(3)の構成を示す模式図である。空気調和機(3)は、室内の温度、湿度等を調整する空調処理の他、浄化装置(2)を用いて自機から排出する空気の浄化処理を行う。
-Eighth embodiment-
An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 13. FIG. 13 is a schematic diagram showing the configuration of the air conditioner (3). The air conditioner (3) performs air conditioning processing to adjust indoor temperature, humidity, etc., and also performs purification processing of the air exhausted from the air conditioner using a purification device (2).

図13に示すように、空気調和機(3)は、浄化装置(2)と、筐体(310)と、送風システム(321,322,333)と、フィルタ(331,332,333,334)と、検知部(341,342)とを備える。 As shown in FIG. 13, the air conditioner (3) includes a purifier (2), a housing (310), a blower system (321,322,333), a filter (331,332,333,334), and a detection unit (341,342). .

筐体(310)は、浄化装置(2)、送風システム(321,322,333)、フィルタ(331,332,333,334)及び検知部(341,342)を収容する。 The housing (310) houses the purification device (2), the ventilation system (321, 322, 333), the filter (331, 332, 333, 334), and the detection unit (341, 342).

送風システム(321,322,333)は、矢印R1に示すように、外気吸気口(X1)から筐体(310)内に空気(外気)を吸入し、吸入した空気を排気口(X3)から室内に排出する処理を行う。また、送風システム(321,322,333)は、矢印R2に示すように、循環吸入口(X2)から筐体(310)内に室内の空気を吸入し、吸入した空気を排気口(X3)から室内に排出する処理を行う。送風システム(321,322,333)は、例えば、ファン、ファンを回転させるモータ、温度センサ、温度センサの検知結果に基づいてファンの回転を制御する制御装置等を含む。 The ventilation system (321, 322, 333) sucks air (outside air) into the casing (310) from the outside air intake port (X1) and discharges the sucked air into the room from the exhaust port (X3), as shown by arrow R1. Perform processing. In addition, the ventilation system (321, 322, 333) sucks indoor air into the housing (310) from the circulation intake port (X2) and discharges the drawn air indoors from the exhaust port (X3), as shown by arrow R2. Perform the processing to do. The ventilation system (321, 322, 333) includes, for example, a fan, a motor that rotates the fan, a temperature sensor, a control device that controls rotation of the fan based on the detection result of the temperature sensor, and the like.

フィルタ(331)は、プレフィルタ、HEPAフィルタ、ULPAフィルタ、活性炭フィルタ等を含む。フィルタ(332)は、HEPAフィルタ、ULPAフィルタを含む。なお、フィルタ(332)は設けられなくてもよい。フィルタ(333)は、オゾンフィルタを含む。オゾンフィルタであるフィルタ(333)は、浄化装置(2)による浄化処理時に電子が空気に当たることで生成されたオゾンを除去する。フィルタ(334)は、プレフィルタ、HEPAフィルタ等を含む。検知部(341,342)は、例えば、マイクロポア検出器、パーティクルカウンター、UV/UV-VIS検出器、ダイオードアレイ検出器、蛍光検出器、IR検出器等の一部あるいはそれらの組み合わせを含み、空気中の有害物質を検知する。 The filter (331) includes a pre-filter, a HEPA filter, a ULPA filter, an activated carbon filter, and the like. The filter (332) includes a HEPA filter and a ULPA filter. Note that the filter (332) may not be provided. The filter (333) includes an ozone filter. The filter (333), which is an ozone filter, removes ozone generated when electrons hit the air during purification processing by the purification device (2). The filter (334) includes a pre-filter, a HEPA filter, and the like. The detection unit (341, 342) includes, for example, a part or a combination of a micropore detector, a particle counter, a UV/UV-VIS detector, a diode array detector, a fluorescence detector, an IR detector, etc. Detects harmful substances.

矢印R1に示すように、外気吸気口(X1)から筐体(310)内に吸入された空気は、フィルタ(331)、検知部(341)、フィルタ(332)、浄化装置(2)、フィルタ(333)、及び検知部(342)を通過した後、排気口(X3)から室内に排出される。矢印R2に示すように、循環吸入口(X2)から筐体(310)内に吸入された空気は、フィルタ(334)、検知部(341)、フィルタ(332)、浄化装置(2)、フィルタ(333)、及び検知部(342)を通過した後、排気口(X3)から室内に排出される。 As shown by arrow R1, air sucked into the casing (310) from the outside air intake port (X1) passes through the filter (331), the detection unit (341), the filter (332), the purifier (2), and the filter. (333) and the detection section (342), it is discharged into the room from the exhaust port (X3). As shown by arrow R2, the air sucked into the housing (310) from the circulation intake port (X2) passes through the filter (334), the detection unit (341), the filter (332), the purifier (2), and the filter. (333) and the detection section (342), it is discharged into the room from the exhaust port (X3).

なお、筐体(310)内において、矢印R1及び矢印R2の両方の空気の流れが発生する必要がなく、矢印R1及び矢印R2のうちの少なくとも一方の空気の流れが発生すればよい。 Note that it is not necessary that air flows in both arrows R1 and R2 occur within the casing (310), and it is sufficient that at least one of the air flows in arrow R1 and arrow R2 occurs.

空気調和機(3)は、手術室、集中治療室(ICU)、高度治療室(HCU)、感染病床、救急車等の抗細菌、抗ウィルス環境維持のための空気調和のために設置することができる。また、体育館や公民館等の大規模災害時の避難所となる施設における居住環境において、疾病予防のための空気調和のために設置することができる。さらには、紛争地域等での医療活動等に用いられる仮設救難テント等における抗細菌、高ウィルスの清浄な環境の構築に空気調和機(3)は役に立つ。 Air conditioners (3) can be installed for air conditioning to maintain an antibacterial and antiviral environment in operating rooms, intensive care units (ICUs), high care units (HCUs), infectious hospital beds, ambulances, etc. can. Furthermore, it can be installed for air conditioning to prevent diseases in living environments in facilities that serve as evacuation centers in the event of large-scale disasters, such as gymnasiums and community centers. Furthermore, air conditioners (3) are useful for creating antibacterial and highly virus-free environments in temporary rescue tents and the like used for medical activities in conflict areas.

空気調和機(3)は、密閉、あるいは閉鎖可能な空間を有する自動車や旅客列車、船舶、航空機等の移動可能な空間機器への搭載の他、大規模集会場、例えば、コンサートホールやライブ会場、展示場等や、空港、港湾施設等への公衆スペースへの設置により、発がん性物質のホルムアルデヒド等の有害化学物質や、ウィルスを含む飛沫等により汚染された空気の浄化が可能である。また、空気調和機(3)は、万が一のテロ行為等にサリン、ホスゲン等の神経ガス等の散布、あるいは、生物兵器等によるバイオテロ等により炭疽菌等の各種細菌やウィルス等で汚染された空気の浄化・無害化が可能である。特に、空気の浄化処理の速度を向上させるため、出射装置(1)(図1~図6参照)を複数台並列または直列に配置して運転してもよい。さらには、出射装置(1)(図1~図6参照)に加速管を別途接続し加速電圧を300kV以上にすることで大型化した出射装置(1改)や、従来の300kV以上の熱電子銃型静電加速器や高周波加速器を出射装置(1)の代わりに搭載した空気調和機(3)を用いることで、空気の浄化処理速度を向上させてもよい。 Air conditioners (3) are installed in movable space equipment such as automobiles, passenger trains, ships, and aircraft that have airtight or closable spaces, as well as in large gathering places such as concert halls and live performance venues. By installing it in public spaces such as exhibition halls, airports, and port facilities, it is possible to purify air contaminated with harmful chemicals such as the carcinogenic formaldehyde and droplets containing viruses. In addition, the air conditioner (3) is used in cases where air is contaminated with various bacteria and viruses such as anthrax due to the spraying of nerve gases such as sarin and phosgene in the event of terrorist acts, or due to bioterrorism using biological weapons. It is possible to purify and detoxify. In particular, in order to improve the speed of air purification processing, a plurality of emission devices (1) (see FIGS. 1 to 6) may be arranged in parallel or in series and operated. Furthermore, we have expanded the output device (1 revised) by connecting an accelerating tube separately to the output device (1) (see Figures 1 to 6) and increasing the acceleration voltage to 300 kV or more, as well as the conventional thermionic The air purification processing speed may be improved by using an air conditioner (3) equipped with a gun-type electrostatic accelerator or a high-frequency accelerator instead of the emission device (1).

―浄化装置(2)の動作―
矢印R1及び/又は矢印R2に沿って筐体(310)内に空気が流れるときの、浄化装置(2)の動作について説明する。
-Operation of purification device (2)-
The operation of the purifier (2) when air flows into the housing (310) along arrow R1 and/or arrow R2 will be described.

検知部(341)により有害物質が検知されると、浄化装置(2)に含まれる出射装置(1)(図1~図6参照)により電子を出射する処理が行われる。その結果、電子により有害物質が無害化される。また、検知部(341)により有害物質が検知されない場合は、出射装置(1)により電子を出射する処理が行われない。その結果、不必要に出射装置(1)を稼働させることを防止できる。 When a harmful substance is detected by the detection unit (341), the emission device (1) (see FIGS. 1 to 6) included in the purification device (2) performs a process of emitting electrons. As a result, harmful substances are rendered harmless by electrons. Moreover, when no harmful substances are detected by the detection unit (341), the process of emitting electrons by the emission device (1) is not performed. As a result, it is possible to prevent the emission device (1) from operating unnecessarily.

検知部(342)により有害物質が検知されると、矢印R3に示すように、検知部(342)を流れる空気が浄化装置(2)の設置場所まで戻され、さらに、戻された空気に対して、浄化装置(2)に含まれる出射装置(1)(図1~図6参照)から電子を出射される。その結果、電子により有害物質を無害化でき、さらに、有害物質を含む空気が室内に戻されることを抑制できる。また、検知部(342)により有害物質が検知されない場合は、検知部(342)を流れる空気が排気口(X3)から室内に排出される。その結果、クリーンな空気を室内に戻すことができる。 When a hazardous substance is detected by the detection unit (342), the air flowing through the detection unit (342) is returned to the installation location of the purification device (2), as shown by arrow R3, and further, the returned air is Then, electrons are emitted from the emission device (1) (see FIGS. 1 to 6) included in the purification device (2). As a result, harmful substances can be rendered harmless by electrons, and furthermore, air containing harmful substances can be prevented from being returned indoors. Further, if the detection section (342) does not detect any harmful substances, the air flowing through the detection section (342) is discharged into the room from the exhaust port (X3). As a result, clean air can be returned indoors.

―第9実施形態―
図14を参照して、本発明の第9実施形態について説明する。図14は、掃除機(4)の構成を示す模式図である。掃除機(4)は、集塵処理の他、浄化装置(2)を用いて自機から排出する空気の浄化処理を行う。
-Ninth embodiment-
A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 14. FIG. 14 is a schematic diagram showing the configuration of the vacuum cleaner (4). In addition to dust collection, the vacuum cleaner (4) uses a purification device (2) to purify the air exhausted from the vacuum cleaner.

図14に示すように、掃除機(4)は、浄化装置(2)と、筐体(410)と、吸排気システム(420)と、フィルタ(431,432)と、検知部(440)とを備える。 As shown in FIG. 14, the vacuum cleaner (4) includes a purification device (2), a housing (410), an intake/exhaust system (420), a filter (431, 432), and a detection unit (440). .

筐体(410)は、浄化装置(2)、吸排気システム(420)、フィルタ(431,432)及び検知部(440)を収容する。 The housing (410) houses the purifier (2), the intake/exhaust system (420), the filter (431, 432), and the detection unit (440).

検知部(440)は、筐体(410)内に搭載されていなくてもよい。 The detection unit (440) does not need to be mounted inside the housing (410).

吸排気システム(420)は、矢印R3に示すように、循環吸入口(Y1)から筐体(410)内に空気を吸入し、吸入した空気を排気口(Y2)及びエアゾル浮遊用の吹付排気口(Y3)から排出する処理を行う。吸排気システム(420)は、例えば、ファン、ファンを回転させるモータ、ファンの回転を制御する制御装置等を含む。 The intake/exhaust system (420) sucks air into the casing (410) from the circulation intake port (Y1), as shown by arrow R3, and sends the sucked air to the exhaust port (Y2) and a blowing exhaust for aerosol floating. Perform the process of discharging from the mouth (Y3). The intake/exhaust system (420) includes, for example, a fan, a motor that rotates the fan, a control device that controls rotation of the fan, and the like.

フィルタ(431)は、プレフィルタ、HEPAフィルタ等を含む。フィルタ(432)は、オゾンフィルタを含む。検知部(440)は、例えば、マイクロポア検出器、パーティクルカウンター、UV/UV-VIS検出器、ダイオードアレイ検出器、蛍光検出器、IR検出器等の一部あるいはそれらの組み合わせを含み、空気中の有害物質を検知する。 The filter (431) includes a pre-filter, a HEPA filter, and the like. The filter (432) includes an ozone filter. The detection unit (440) includes, for example, a part or a combination of a micropore detector, a particle counter, a UV/UV-VIS detector, a diode array detector, a fluorescence detector, an IR detector, etc. Detects harmful substances.

矢印R3に示すように、循環吸入口(Y1)から筐体(410)内に吸入された空気は、フィルタ(431)、浄化装置(2)、及びフィルタ(432)を通過した後、排気口(Y2)及びエアゾル浮遊用の吹付排気口(Y3)から排出される。また、筐体(410)内に吸入された空気は、フィルタ(431)を通過してから浄化装置(2)に到達するまでの間に、検知部(440)により有害物質の有無を検知される。 As shown by arrow R3, the air sucked into the housing (410) from the circulation intake port (Y1) passes through the filter (431), the purifier (2), and the filter (432), and then exits to the exhaust port. (Y2) and the air outlet for aerosol suspension (Y3). In addition, the air taken into the housing (410) is detected by the detection unit (440) for the presence or absence of harmful substances after passing through the filter (431) and before reaching the purification device (2). Ru.

掃除機(4)は、病院の手術室、集中治療室(ICU)、高度治療室(HCU)、感染病床の床面に堆積した黄色ブドウ球菌等の各種細菌及びそれらの付着物、ウィルス等を含むエアロゾル、粉塵等を集塵し、浄化し、無害な環境を構築することができる。 The vacuum cleaner (4) removes various types of bacteria such as Staphylococcus aureus, their deposits, and viruses that accumulate on the floors of hospital operating rooms, intensive care units (ICUs), high care units (HCUs), and infected hospital beds. It can collect and purify aerosols, dust, etc., and create a harmless environment.

また、産業用化学プラント等での事故や災害により流出した各種有害化学物質が付着した床面や壁、各種機器構造物等の清掃において、当該有害物質を集塵し、浄化装置(2)を用いて自機から排出する空気の浄化処理を行うことが可能である。 In addition, when cleaning floors, walls, various equipment structures, etc. that have been contaminated with various hazardous chemical substances that have leaked out due to accidents or disasters at industrial chemical plants, etc., the hazardous substances are collected and the purification device (2) is used. It is possible to use it to purify the air exhausted from the aircraft itself.

さらには、万が一のテロ行為等によるサリン、ホスゲン等の神経ガス等の散布、あるいは、生物兵器等によるバイオテロ等により炭疽菌等の各種細菌やウィルス等が付着した施設内の床面や壁、各種機器構造物等の清掃において、当該有害物質を集塵し、浄化装置(2)を用いて自機から排出する空気の浄化処理を行うことが可能である。 Furthermore, in the unlikely event that nerve agents such as sarin or phosgene are sprayed due to acts of terrorism, or bioterrorism using biological weapons, etc., the floors and walls of facilities may be contaminated with various bacteria and viruses such as anthrax. When cleaning equipment structures, etc., it is possible to collect the harmful substances and purify the air discharged from the equipment using the purification device (2).

掃除機(4)を可搬車(自走車、被牽引車等)に搭載することで、化学テロやバイオテロ等により各種細菌やウィルス等が付着した広域エリアの洗浄・無害化のための環境浄化処理を行うこともできる。特に、浄化処理速度を向上させるため、出射装置(1)を複数台並列または直列に配置して運転してもよい。さらには、出射装置(1)(図1~図6参照)に加速管を別途接続し加速電圧を300kV以上にすることで大型化した出射装置(1A)(図15参照)や、従来の300kV以上の熱電子銃型静電加速器や高周波加速器を出射装置(1)の代わりに搭載した掃除機(4)を用いることで、浄化処理速度を向上させてもよい。図15に示すように、出射装置(1A)は、電子銃(161)と、加速管(162)とを含む。電子銃(161)には、カソード(121)と整流電極(122)とが設けられる。電子銃(161)の内部と加速管(162)の内部とは真空状態で接続される。カソード(121)で発生した電子は、電子銃(161)の内部から加速管(162)の内部へ出射される。加速管(162)は、例えば、コッククロフト回路による静電場を形成し、最大5MVまでの電子加速が可能である。加速管(162)において、高周波による電場が形成される場合、数GVクラスの電子加速が可能である。なお、複数の加速管(162)が電子の出射方向に沿って接続され、複数の加速管(162)内で電子が多段階で高周波加速されてもよい。 By installing the vacuum cleaner (4) on a portable vehicle (self-propelled vehicle, towed vehicle, etc.), it can be used to clean and detoxify a wide area where various bacteria and viruses have adhered due to chemical terrorism, bioterrorism, etc. Purification treatment can also be performed. In particular, in order to improve the purification processing speed, a plurality of emission devices (1) may be arranged in parallel or in series and operated. Furthermore, we have expanded the output device (1A) (see Figure 15), which is larger by connecting an accelerating tube separately to the output device (1) (see Figures 1 to 6) and increasing the acceleration voltage to 300kV or higher, and the conventional 300kV The purification processing speed may be improved by using a vacuum cleaner (4) equipped with the above-mentioned thermionic gun type electrostatic accelerator or high-frequency accelerator instead of the emission device (1). As shown in FIG. 15, the emission device (1A) includes an electron gun (161) and an acceleration tube (162). The electron gun (161) is provided with a cathode (121) and a rectifying electrode (122). The inside of the electron gun (161) and the inside of the acceleration tube (162) are connected in a vacuum state. Electrons generated at the cathode (121) are emitted from the inside of the electron gun (161) to the inside of the acceleration tube (162). The acceleration tube (162) forms an electrostatic field using, for example, a Cockcroft circuit, and is capable of accelerating electrons up to a maximum of 5 MV. When a high-frequency electric field is formed in the acceleration tube (162), electron acceleration of several GV class is possible. Note that a plurality of acceleration tubes (162) may be connected along the electron emission direction, and electrons may be high-frequency accelerated in multiple stages within the plurality of acceleration tubes (162).

―浄化装置(2)の動作―
矢印R3に沿って筐体(410)内に空気が流れるときの、浄化装置(2)の動作について説明する。
-Operation of purification device (2)-
The operation of the purifier (2) when air flows into the housing (410) along arrow R3 will be described.

検知部(440)により有害物質が検知されると、浄化装置(2)に含まれる出射装置(1)(図1~図6参照)から電子が出射される。また、検知部(441)により有害物質が検知されない場合は、出射装置(1)から電子が出射されない。 When a harmful substance is detected by the detection unit (440), electrons are emitted from the emission device (1) (see FIGS. 1 to 6) included in the purification device (2). Further, if no harmful substances are detected by the detection unit (441), no electrons are emitted from the emission device (1).

検知部(440)が搭載されていない場合、手動による切り替えにより動作し、浄化装置(2)に含まれる出射装置(1)(図1~図6参照)が稼働状態の場合、電子が出射される。 If the detection unit (440) is not installed, it will operate by manual switching, and if the emission device (1) (see Figures 1 to 6) included in the purification device (2) is in operation, electrons will not be emitted. Ru.

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう(例えば、(1)~(5))。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。 Although the embodiments and modifications have been described above, it will be understood that various changes in form and details can be made without departing from the spirit and scope of the claims (for example, (1) ~(5)). Furthermore, the above embodiments and modifications may be combined or replaced as appropriate, as long as the functionality of the object of the present disclosure is not impaired.

(1)図11に示す浄化装置(24)、及び図12に示す浄化装置(25)の各々は、図8に示す浄化装置(22)のように、供給部(240)(図8参照)をさらに備えていてもよい。 (1) Each of the purification device (24) shown in FIG. 11 and the purification device (25) shown in FIG. 12 has a supply section (240) (see FIG. 8) like the purification device (22) shown in FIG. It may further include.

(2)図11に示す浄化装置(24)、及び図12に示す浄化装置(25)の各々は、図9に示す浄化装置(22)のように、第1検知部(251)と、第2検知部(252)と、記憶部(260)と、制御部(270)と、戻り路(281)と、第1バルブ(282)と、第2バルブ(283)とをさらに備えていてもよい。 (2) Each of the purification device (24) shown in FIG. 11 and the purification device (25) shown in FIG. The present invention may further include a second detection section (252), a storage section (260), a control section (270), a return path (281), a first valve (282), and a second valve (283). good.

(3)図16を参照して、浄化装置(2)の第6例である浄化装置(26)について説明する。図16に示すように、浄化装置(26)は、出射装置(1)と、出射装置(1)と連通する照射室(26a)と、照射室(26a)と連通する第1通路(26b)と、照射室(26a)と連通する第2通路(26c)と、照射室(26a)と連通する第3通路(26d)と、第3通路(26d)と連通する第4通路(26e)と、第4通路(26e)及び照射室(26a)と連通する第5通路(26f)と、照射室(26a)と連通する第6通路(26g)と、第2通路(26c)を開閉するバルブ(26h)と、第3通路(26d)を流れる水の流出先を第4通路(26e)及び第5通路(26f)のうちのいずれかの通路に切り替えるバルブ(26i)と、照射室(26a)内の水を第3通路(26d)へ送るポンプ(26j)と、第3通路(26d)を流れる水の有害物質を検出する検出部(26k)(マイクロポア検出器等)と、第6通路(26g)に設けられるフィルタ(26l)(オゾンフィルタ等)を含む。第3通路(26d)において、ポンプ(26j)と検出部(26k)とが設置される順番は特に限定されない。 (3) With reference to FIG. 16, a purification device (26), which is a sixth example of the purification device (2), will be described. As shown in FIG. 16, the purification device (26) includes an emission device (1), an irradiation chamber (26a) that communicates with the emission device (1), and a first passageway (26b) that communicates with the irradiation chamber (26a). , a second passageway (26c) communicating with the irradiation chamber (26a), a third passageway (26d) communicating with the irradiation chamber (26a), and a fourth passageway (26e) communicating with the third passageway (26d). , a fifth passage (26f) that communicates with the fourth passage (26e) and the irradiation chamber (26a), a sixth passage (26g) that communicates with the irradiation chamber (26a), and a valve that opens and closes the second passage (26c). (26h), a valve (26i) that switches the outflow destination of water flowing through the third passage (26d) to either the fourth passage (26e) or the fifth passage (26f), and the irradiation chamber (26a). ), a pump (26j) that sends the water in the third passage (26d), a detection unit (26k) (micropore detector, etc.) that detects harmful substances in the water flowing through the third passage (26d), and a sixth Includes a filter (26l) (ozone filter, etc.) installed in the passage (26g). In the third passageway (26d), the order in which the pump (26j) and the detection section (26k) are installed is not particularly limited.

図16に示すように、第2通路(26c)を流れる水が、照射室(26a)へ供給される。照射室(26a)への水の供給量は、照射室(26a)内の水が蒸発することで照射室(26a)の水位が変化することに合わせてバルブ(26h)により制御される。照射室(26a)内の水は、出射装置(1)から照射室(26a)内へ出射される電子のストッパ(ビームストッパ)として機能する。第1通路(26b)を流れる汚染空気が、照射室(26a)へ供給される。汚染空気は、照射室(26a)内の水中にバブリング状態で放出される。バブリングにより照射室(26a)内の水が撹拌される。撹拌により汚染空気中の汚染物質の一部が水に溶解することで、汚染空気から汚染物質の一部が除去される。照射室(26a)内において、水の蒸発により生成された加湿空気に対して、出射装置(1)からの電子が照射されることで、加湿空気が殺菌され、及び/又は、加湿空気中の有害物質が無害化される。浄化された加湿空気は、第6通路(26g)を通じて装置外へ排出される。出射装置(1)からの電子照射によるビーム加熱で、照射室(26a)内の水の蒸発が促進される。照射室(26a)内において、水に溶解した有害物質に対しても出射装置(1)からの電子が照射されることで、照射室(26a)内の水が殺菌され、及び/又は、水中の有害物質が無害化される。浄化された水は、第3通路(26d)及び第4通路(26e)を通じて装置外へ排出される。検出部(26k)により水の浄化が不十分であることを示す情報が検出されると、第5通路(26f)を通じて照射室(26a)内へ水が戻される。 As shown in FIG. 16, water flowing through the second passage (26c) is supplied to the irradiation chamber (26a). The amount of water supplied to the irradiation chamber (26a) is controlled by the valve (26h) in accordance with the change in the water level in the irradiation chamber (26a) due to evaporation of the water in the irradiation chamber (26a). The water in the irradiation chamber (26a) functions as a stopper (beam stopper) for electrons emitted from the emission device (1) into the irradiation chamber (26a). Contaminated air flowing through the first passage (26b) is supplied to the irradiation chamber (26a). The contaminated air is released into the water in the irradiation chamber (26a) in a bubbling state. The water in the irradiation chamber (26a) is stirred by bubbling. By stirring, some of the pollutants in the contaminated air are dissolved in water, thereby removing some of the pollutants from the polluted air. In the irradiation chamber (26a), humidified air generated by evaporation of water is irradiated with electrons from the emission device (1), thereby sterilizing the humidified air and/or sterilizing the humidified air. Harmful substances are rendered harmless. The purified humidified air is exhausted to the outside of the device through the sixth passage (26g). Beam heating by electron irradiation from the emission device (1) promotes evaporation of water in the irradiation chamber (26a). In the irradiation chamber (26a), harmful substances dissolved in the water are also irradiated with electrons from the emission device (1), thereby sterilizing the water in the irradiation chamber (26a) and/or sterilizing the water in the water. of harmful substances are rendered harmless. The purified water is discharged out of the device through the third passage (26d) and the fourth passage (26e). When the detection unit (26k) detects information indicating that water purification is insufficient, the water is returned into the irradiation chamber (26a) through the fifth passage (26f).

(4)図17を参照して、浄化装置(2)の第7例である浄化装置(27)について説明する。第6例の浄化装置(26)(図16参照)では汚染空気が第1通路(26b)を通じて照射室(26a)へ供給されて汚染空気が浄化されるのに対し、第7例の浄化装置(27)では汚染水が第2通路(26c)を通じて照射室(26a)へ供給されて汚染水が浄化される点が異なる。以下では、主に、第6例の浄化装置(26)と異なる点を説明する。 (4) With reference to FIG. 17, a purification device (27), which is a seventh example of the purification device (2), will be described. In the purifier (26) of the sixth example (see FIG. 16), contaminated air is supplied to the irradiation chamber (26a) through the first passage (26b) and purified, whereas the purifier of the seventh example (27) differs in that the contaminated water is supplied to the irradiation chamber (26a) through the second passage (26c) and is purified. Below, the differences from the purifying device (26) of the sixth example will be mainly explained.

図17を示すように、第2通路(26c)を流れる汚染水が、照射室(26a)へ供給される。第1通路(26b)を流れる空気が、照射室(26a)へ供給される。空気は、照射室(26a)内の汚染水中にバブリング状態で放出される。バブリングにより照射室(26a)内の汚染水が撹拌されることで、汚染水中の有害物質の気化が促進される。照射室(26a)内において、出射装置(1)からの電子が汚染水に照射されることで、汚染水が殺菌され、及び/又は、汚染水中の有害物質が無害化される。有害物質は、分解、又は、ヒドロキシラジカルと反応して酸化化合物となることで無害化される。出射装置(1)からの電子によるビーム加熱によって汚染水の蒸発が促進されて水蒸気が供給されて、電子が水蒸気に当たることでヒドロキシラジカルが生成されて、ヒドロキシラジカルによって菌等の有害物質が無害化される。汚染水中の有害物質を推定できる場合、汚染水のph制御により有害物質の分解を促進させて有害物質を無害化させてもよく、又は、有害物質と反応する化学物質を汚染水に投入することで有害物質の分解を促進させて有害物質を無害化させてもよい。例えば、有害物質がPFCA類である場合、汚染水がアルカリ性となるように汚染水のph制御を行うことで汚染水中の有害物質を分解させて無害化できる。 As shown in FIG. 17, contaminated water flowing through the second passage (26c) is supplied to the irradiation chamber (26a). Air flowing through the first passage (26b) is supplied to the irradiation chamber (26a). Air is released in a bubbling state into the contaminated water in the irradiation chamber (26a). By stirring the contaminated water in the irradiation chamber (26a) by bubbling, vaporization of harmful substances in the contaminated water is promoted. In the irradiation chamber (26a), the contaminated water is irradiated with electrons from the emission device (1), thereby sterilizing the contaminated water and/or rendering harmful substances in the contaminated water harmless. Harmful substances are rendered harmless by being decomposed or reacting with hydroxyl radicals to become oxidized compounds. Beam heating by electrons from the emission device (1) accelerates the evaporation of contaminated water and supplies water vapor, and when the electrons hit the water vapor, hydroxyl radicals are generated, and harmful substances such as bacteria are rendered harmless by the hydroxyl radicals. be done. If the harmful substances in contaminated water can be estimated, the decomposition of the harmful substances may be promoted by controlling the pH of the contaminated water to render the harmful substances harmless, or a chemical substance that reacts with the harmful substances may be introduced into the contaminated water. The decomposition of harmful substances may be promoted to render them harmless. For example, if the harmful substance is PFCA, the harmful substance in the contaminated water can be decomposed and rendered harmless by controlling the pH of the contaminated water so that it becomes alkaline.

(5)図18を参照して、浄化装置(2)の第8例である浄化装置(28)について説明する。第7例の浄化装置(27)(図17参照)では照射室(26a)内で汚染水が浄化されるのに対し、第8例の浄化装置(28)では照射室(26a)内と照射室(26a)外とで有害物質が浄化される点が異なる。以下では、主に、第7例の浄化装置(27)と異なる点を説明する。 (5) With reference to FIG. 18, a purification device (28), which is an eighth example of the purification device (2), will be described. In the purification device (27) of the seventh example (see Fig. 17), contaminated water is purified in the irradiation chamber (26a), whereas in the purification device (28) of the eighth example, the contaminated water is purified inside the irradiation chamber (26a) and irradiated. The difference is that harmful substances are purified outside the room (26a). Below, the differences from the purifying device (27) of the seventh example will be mainly explained.

図18を示すように、浄化装置(28)は、第5通路(26f)に連通する第7通路(26m)と、第5通路(26f)と第7通路(26m)との連通箇所を開閉するバルブ(26n)と、照射室(26a)に連通する第8通路(26p)と、照射室(26a)に連通する第9通路(26q)と、第8通路(26p)及び第9通路(26q)に連通する噴射領域(26r)と、第8通路(26p)に設けられるポンプ(26s)と、第9通路(26q)に設けられるポンプ(26t)とをさらに含む。噴射領域(26r)には、細菌等の有害物質(汚染物質)が供給される。噴射領域(26r)には、外部と遮断するように覆いが設けられる。 As shown in FIG. 18, the purification device (28) opens and closes a seventh passage (26m) that communicates with the fifth passage (26f) and a communication portion between the fifth passage (26f) and the seventh passage (26m). an eighth passage (26p) communicating with the irradiation chamber (26a), a ninth passage (26q) communicating with the irradiation chamber (26a), an eighth passage (26p) and a ninth passage (26p) communicating with the irradiation chamber (26a); 26q), a pump (26s) provided in the eighth passage (26p), and a pump (26t) provided in the ninth passage (26q). Harmful substances (contaminants) such as bacteria are supplied to the injection region (26r). A cover is provided in the injection region (26r) to isolate it from the outside.

照射室(26a)内へ水を補充する場合は、バルブ(26n)は第5通路(26f)と第7通路(26m)とを連通させる。これにより、第7通路(26m)を流れる水が、第5通路(26f)を通じて照射室(26a)内へ供給される。 When replenishing water into the irradiation chamber (26a), the valve (26n) connects the fifth passage (26f) and the seventh passage (26m). Thereby, water flowing through the seventh passage (26m) is supplied into the irradiation chamber (26a) through the fifth passage (26f).

照射室(26a)内への水の補充を停止する場合は、バルブ(26n)は第5通路(26f)と第7通路(26m)との連通を遮断する。 When stopping the replenishment of water into the irradiation chamber (26a), the valve (26n) blocks communication between the fifth passage (26f) and the seventh passage (26m).

照射室(26a)内において、出射装置(1)から出射された電子が空気に当たることでオゾンが生成され、電子が水蒸気に当たることでヒドロキシラジカルが生成される。照射室(26a)内で生成された生成物(オゾン及び/又はヒドロキシラジカル)は、ポンプ(26s)により第8通路(26p)内に吸い込まれて、第8通路(26p)を通じて噴射領域(26r)へ噴射される。噴射領域(26r)へ噴射され上記生成物質は、噴射領域(26r)に設けられる覆いにより外部へ飛散することが防止される。 In the irradiation chamber (26a), ozone is generated when the electrons emitted from the emission device (1) hit the air, and hydroxyl radicals are generated when the electrons hit water vapor. The products (ozone and/or hydroxyl radicals) generated in the irradiation chamber (26a) are sucked into the eighth passage (26p) by the pump (26s) and sent to the injection region (26r) through the eighth passage (26p). ). The generated substance injected into the injection region (26r) is prevented from scattering to the outside by a cover provided in the injection region (26r).

噴射領域(26r)内の有害物質は、第8通路(26p)から噴射領域(26r)へ噴射された上記生成物質により無害化される。噴射領域(26r)内の有害物質のうち上記生成物質により無害化されることを免れたものは、ポンプ(26t)により第9通路(26q)内へ吸い込まれて、第9通路(26q)を通じて照射室(26a)内へ送られる。第9通路(26q)から照射室(26a)内へ送られた有害物質(汚染空気)は、照射室(26a)内の水中にバブリング状態で放出される。バブリングにより照射室(26a)内の水が撹拌される。撹拌により有害物質の一部が水に溶解する。照射室(26a)内において、水の蒸発により生成された加湿空気(水蒸気)に対して、出射装置(1)からの電子が照射されることで、加湿空気が殺菌され、及び/又は、加湿空気中の有害物質が無害化される。照射室(26a)内において、水に溶解した有害物質に対しても出射装置(1)からの電子が照射されることで、照射室(26a)内の水が殺菌され、及び/又は、水中の有害物質が無害化される。その結果、噴射領域(26r)及び照射室(26a)の両方において有害物質を無害化するための処理を段階的に行うことで、有害物質を効果的に無害化することができる。 Harmful substances in the injection region (26r) are rendered harmless by the generated substances injected from the eighth passage (26p) to the injection region (26r). Among the harmful substances in the injection region (26r), those that have escaped being rendered harmless by the generated substances are sucked into the ninth passage (26q) by the pump (26t), and are sent through the ninth passage (26q). It is sent into the irradiation chamber (26a). Harmful substances (contaminated air) sent from the ninth passage (26q) into the irradiation chamber (26a) are released in a bubbling state into the water within the irradiation chamber (26a). The water in the irradiation chamber (26a) is stirred by bubbling. Stirring causes some of the harmful substances to dissolve in the water. In the irradiation chamber (26a), humidified air (water vapor) generated by evaporation of water is irradiated with electrons from the emission device (1), thereby sterilizing and/or humidifying the humidified air. Harmful substances in the air are rendered harmless. In the irradiation chamber (26a), harmful substances dissolved in the water are also irradiated with electrons from the emission device (1), thereby sterilizing the water in the irradiation chamber (26a) and/or sterilizing the water in the water. of harmful substances are rendered harmless. As a result, the harmful substances can be effectively rendered harmless by performing the process for rendering them harmless in stages in both the injection region (26r) and the irradiation chamber (26a).

以上説明したように、本開示は、出射装置、浄化装置及び空気調和機について有用である。 As described above, the present disclosure is useful for emission devices, purification devices, and air conditioners.

1、11、12、13、14、15、16 出射装置
2、21、22、23、24、25 浄化装置
3 空気調和機
4 掃除機
120 電子源
121 カソード
130 加速器
131 加速電極
141 電子取出窓
210 流路
214 供給領域
220 フィルター
240 供給部
251 第1検知部
252 第2検知部
B 出射方向
1, 11, 12, 13, 14, 15, 16 Exit device
2, 21, 22, 23, 24, 25 Purification equipment
3 Air conditioner
4 Vacuum cleaner
120 Electron source
121 Cathode
130 Accelerator
131 Accelerating electrode
141 Electronic extraction window
210 Flow path
214 Supply area
220 filter
240 Supply section
251 1st detection part
252 Second detection part
B Output direction

Claims (13)

電子を放出する電子源(120)と、
前記電子を加速する加速器(130)と
を備え、
前記電子源(120)と前記加速器(130)とが一体化されることを特徴とする出射装置。
an electron source (120) that emits electrons;
an accelerator (130) that accelerates the electrons;
An emission device characterized in that the electron source (120) and the accelerator (130) are integrated.
請求項1において、
前記電子源(120)を収容する真空容器(140)をさらに備え、
前記真空容器(140)は、前記加速器(130)の少なくとも一部をさらに収容することを特徴とする出射装置。
In claim 1,
further comprising a vacuum container (140) accommodating the electron source (120),
An extraction device characterized in that the vacuum container (140) further accommodates at least a portion of the accelerator (130).
請求項2において、
前記加速器(130)は、前記電子源(120)に対して、前記電子の出射方向(B)側に配置される電極(131)を含み、
前記真空容器(140)は、前記電極(131)を収容することを特徴とする出射装置。
In claim 2,
The accelerator (130) includes an electrode (131) arranged on the electron emission direction (B) side with respect to the electron source (120),
An emission device characterized in that the vacuum container (140) accommodates the electrode (131).
請求項3において、
前記電子源(120)と前記電極(131)との間に300kV未満の電圧を印加することを特徴とする出射装置。
In claim 3,
An emission device characterized in that a voltage of less than 300 kV is applied between the electron source (120) and the electrode (131).
請求項3又は請求項4において、
前記電子源(120)は、カソード(121)を含み、
前記電子源(120)と前記電極(131)との間には高圧直流電圧が印加されることを特徴とする出射装置。
In claim 3 or claim 4,
The electron source (120) includes a cathode (121),
An emission device characterized in that a high-voltage DC voltage is applied between the electron source (120) and the electrode (131).
請求項2から請求項5のいずれか1項において、
前記真空容器(140)は、前記加速器(130)により加速された前記電子を取り出す電子取出窓(141)を含み、
前記電子取出窓(141)から前記電子が連続的に出射されることを特徴とする出射装置。
In any one of claims 2 to 5,
The vacuum container (140) includes an electron extraction window (141) that takes out the electrons accelerated by the accelerator (130),
An emission device characterized in that the electrons are continuously emitted from the electron extraction window (141).
請求項2から請求項6のいずれか1項において、
前記加速器(130)は、前記真空容器(140)内で前記電子を加速することを特徴とする出射装置。
In any one of claims 2 to 6,
An emission device characterized in that the accelerator (130) accelerates the electrons within the vacuum container (140).
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の出射装置(1)を備えることを特徴とする浄化装置。 A purification device comprising the emission device (1) according to any one of claims 1 to 7. 請求項8において、
流体の流路(210)を備え、
前記流路(210)内には、前記出射装置(1)から出射された前記電子が供給される供給領域(214)が設けられ、
前記出射装置(1)と前記供給領域(214)とが一体化されることを特徴とする浄化装置。
In claim 8,
comprising a fluid flow path (210);
A supply region (214) to which the electrons emitted from the emission device (1) are supplied is provided in the flow path (210),
A purification device characterized in that the emission device (1) and the supply area (214) are integrated.
請求項9において、
前記供給領域(214)に配置されるフィルター(220)をさらに備えることを特徴とする浄化装置。
In claim 9,
A purification device further comprising a filter (220) disposed in the supply area (214).
請求項9又は請求項10において、
前記供給領域(214)に水蒸気を供給する供給部(240)をさらに備えることを特徴とする浄化装置。
In claim 9 or claim 10,
A purification device further comprising a supply section (240) that supplies water vapor to the supply region (214).
請求項8から請求項11のいずれか1項において、
前記電子により殺菌される対象物を検知する検知部(251,252)をさらに備え、
前記検知部(251,252)の検知結果に基づいて前記出射装置(1)が動作することを特徴とする浄化装置。
In any one of claims 8 to 11,
further comprising a detection unit (251, 252) that detects an object to be sterilized by the electrons,
A purification device characterized in that the emission device (1) operates based on the detection result of the detection section (251, 252).
請求項8から請求項12のいずれか1項に記載の浄化装置(2)を備えることを特徴とする空気調和機。 An air conditioner comprising the purifying device (2) according to any one of claims 8 to 12.
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