CN105377314B - 利用放电的除菌装置 - Google Patents
利用放电的除菌装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105377314B CN105377314B CN201380078258.7A CN201380078258A CN105377314B CN 105377314 B CN105377314 B CN 105377314B CN 201380078258 A CN201380078258 A CN 201380078258A CN 105377314 B CN105377314 B CN 105377314B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plasma
- air
- plasma generation
- electrode
- supply unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims abstract description 90
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 80
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 9
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 22
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 abstract 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 description 25
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 2
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000002070 germicidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000005949 ozonolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002294 plasma sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/22—Ionisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
Abstract
本发明提供一种利用放电的除菌装置,其包括带电微水滴供给单元和等离子体生成单元,所述带电微水滴供给单元和等离子体生成单元从空气流动方向的上游起按带电微水滴供给单元、等离子体生成单元的顺序设置在风路壁面上,所述等离子体生成单元包括带电微水滴供给部和等离子体发生器,所述带电微水滴供给部包括高压电源、接地电极和被水分供给单元供给了水分的电极,被供给了水分的所述电极被施加相对于所述接地电极为负的高电压,所述等离子体发生器包括一对等离子体生成电极和高频电源,所述等离子体生成电极被电介质覆盖,并且与所述电介质设置在同一个面内,用所述高频电源对所述等离子体生成电极施加电压来将所述空气等离子体化后释放出去,能够同时实现较强的除菌效果和有害物质的抑制。
Description
技术领域
本发明涉及空中浮游菌的除菌装置。
背景技术
近年来,医疗/生物领域的无菌室和一般家庭中的室内空间的除菌、除臭等用途中对空中浮游菌的除菌技术的需求正在提高。特别是在医疗/生物领域中要求具有高除菌效果、并且对于人体能够确保安全性的新的除菌装置。现有的代表性的除菌技术例如有过滤除菌、紫外线/射线除菌、气体除菌等。过滤除菌是用HEPA过滤器等对空气过滤而除去微生物的方法。紫外线/射线除菌是通过对微生物照射紫外线或射线而使DNA或细胞壁改性而进行除菌的方法。气体除菌是使室内充满环氧乙烷气体或甲醛气体等有毒气体而除菌的方法。
以上示出的一般的除菌技术虽然在各种专业领域中实际使用,但是为了同时实现高除菌效果和对人体的安全性,需要进一步的研究。例如,过滤除菌对人体无害,但是存在不能除去比过滤器孔径更小的微生物的课题。此外,过滤器自身不具有除菌作用,所以被收集后的微生物也可能再次向空气中飞散。紫外线除菌存在除菌力低的课题,为了获得高除菌效果需要长时间的照射。射线除菌为了防止射线向除菌对象空间以外扩散而需要大规模的屏蔽设备。气体除菌使用有毒气体,因此除菌处理后的脱气工序需要较长时间、以及万一吸入了有毒气体时的危险性成为课题。与此相对,作为与其他除菌方法相比较为安全,并且能够获得高除菌效果的方法,利用放电的除菌技术正在受到关注。利用放电的除菌是通过电晕放电或流光放电等生成具有氧化作用的活性种而除菌的方法,出于室内空间的除菌、除臭的目的而开始在家电产品中等搭载。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-101912号公报
专利文献2:日本特开2012-120677号公报
发明内容
发明要解决的课题
利用放电的除菌技术如上所述是较为安全的除菌技术,但是存在产生作为副产物的有害物质臭氧的课题。自然大气中也存在微量的臭氧,但是浓度升高时对人体有害。在利用放电的除菌技术中,为了增加对除菌有效的活性种的生成量而增加放电功率时,臭氧的产生量也随之增加。即,除菌效果与臭氧的产生量是权衡取舍的关系,现状是为了使产生的臭氧量降低至对人体无害的水平而不得不抑制除菌效果。
关于利用放电的除菌的例子,例如有利用电晕放电或流光放电产生活性种的方法,和通过对水分施加高电压而通过静电雾化产生带电微水滴的方法。专利文献1中提出了同时使用由放电装置产生的活性种和由液滴发生装置产生的液滴的活性种释放装置。根据该方法,通过同时产生活性种和液滴,与使活性种或液滴单独作用相比,能够获得更高的除菌效果。
但是,专利文献1的除菌装置中,是生成活性种的放电装置与液滴发生装置为了不相互干涉而独立,进而,放电装置设置在液滴发生装置的上游、或者与其并行地设置的结构,因此微水滴与活性种的反应、放电引起的微水滴的分解等在装置结构上是困难的,不能发生具有高除菌效果的OH自由基的生成反应。此外,专利文献1中公开了金属电极与等离子体直接接触的放电方式(流光放电、电晕放电等)的放电部结构。使用该放电方式时,存在电极被因放电生成的等离子体溅射而损耗、劣化,进而因接触空气中的水分而生锈的可能性。此外,在利用放电的除菌装置中,放电电极是对置型结构的情况下,需要使除菌对象的空气在用于发生放电的电极间的狭窄间隙内流动。因此,空气的通路传导率减小,难以使用于流过大流量的空气的用途。
专利文献2中,提出了通过等离子体放电和微小液滴发生机构释放功能性雾的机构。专利文献2中,能够使微小液滴在放电部中反应生成OH自由基,所以能够获得高除菌力。但是,专利文献2的微小液滴发生机构中提出了使用加热蒸气等的电中性的微水滴的发生单元,没有提出通过使液滴带负电,而利用电的作用对具有正电位的等离子体区域高效率地供给的方法。因此,相对于供给的水分,未在等离子体区域中进行反应地通过放电部的水分增多,不能高效率地生成OH自由基。进而,通过加热等生成的水滴直径比通过带电引起的瑞利分裂产生的水滴直径大,所以难以在等离子体中使其全部分解。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题,本发明的除菌装置的特征在于:(1)包括带电微水滴供给单元和等离子体生成单元,所述带电微水滴供给单元和等离子体生成单元从空气流动方向的上游起按带电微水滴供给单元、等离子体生成单元的顺序设置在风路壁面上,所述等离子体生成单元包括带电微水滴供给部和等离子体发生器,所述带电微水滴供给部包括高压电源、接地电极和被水分供给单元供给了水分的电极,被供给了水分的所述电极被施加相对于所述接地电极为负的高电压,所述等离子体发生器包括一对等离子体生成电极和高频电源,所述等离子体生成电极被电介质覆盖,并且与所述电介质设置在同一个面内,用所述高频电源对所述等离子体生成电极施加电压来将所述空气等离子体化后释放出去。
此外,本发明的除菌装置的特征在于:(2)包括带电微水滴供给单元、等离子体生成单元和送风单元,所述带电微水滴供给单元和所述等离子体生成单元,在用所述送风单元供给的空气的送风方向从上游起按带电微水滴供给单元、等离子体生成单元的顺序设置在风路壁面上,所述等离子体生成单元包括带电微水滴供给部和等离子体发生器,所述带电微水滴供给部包括高压电源、接地电极和被水分供给单元供给了水分的电极,被供给了水分的所述电极被施加相对于所述接地电极为负的高电压,所述等离子体发生器包括一对等离子体生成电极和高频电源,所述等离子体生成电极被电介质覆盖,并且与所述电介质设置在同一个面内,用所述高频电源对所述等离子体生成电极施加电压来将所述空气等离子体化后释放出去。
进而在(1)或(2)中,特征在于:所述等离子体生成单元将含有由所述带电微水滴供给部生成的带电微水滴的空气等离子体化后释放出去,从而生成OH自由基。
进而在(1)或(2)中,特征在于:用电介质覆盖等离子体的周围。
进而在(1)或(2)中,特征在于:所述空气的流路在所述等离子体生成单元的后方截面积缩小。
进而在(1)或(2)中,特征在于:所述空气的流路在所述等离子体生成单元的后方连接有与所述流路流向不同的第二流路。
其中,本发明中所谓除菌,也能够表述为消毒、灭菌、杀菌、除臭。
发明的效果
通过使用本发明的除菌装置,能够对位于下游的等离子体生成单元供给用带电微水滴供给单元生成的带电微水滴,同时实现较强的除菌效果和有害物质的抑制。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的除菌装置的结构图。
图2是本发明的第一实施例的空气的流路结构。
图3是本发明的第一实施例的另一个空气的流路结构。
图4是本发明的第二实施例的等离子体生成部的结构。
图5是表示本发明的第二实施例的使等离子体生成部生成的等离子体被电介质夹着时和未被夹着时的臭氧产生量的图。
图6是本发明的第三实施例的空调机的整体结构图。
图7是具备本发明的第三实施例的除菌装置的室内机的侧截面图。
图8是具备本发明的第三实施例的除菌装置的室内机的顶视图。
图9是本发明的第三实施例的除菌装置的结构图。
图10是具备本发明的第四实施例的除菌装置的生物洁净室用自走式吸尘器的概要图。
图11(a)是具备本发明的第四实施例的除菌装置的自走式吸尘器的侧面图。
图11(b)是具备本发明的第四实施例的除菌装置的自走式吸尘器的底视图。
具体实施方式
实施例1
以下,对于本发明的第一实施例用图1~图3进行说明。图1是本发明的除菌装置的概要图,图2、图3是本发明的流路结构例。
除菌设备由送风单元12、带电微水滴供给部2、等离子体生成部3构成。由送风单元12供给的空气以按照带电微水滴供给部2、等离子体生成部3的顺序通过的方式设置。带电微水滴供给部2由被供给来自水分供给部8的水分的雾化电极10、位于从雾化电极10离开1~10mm的位置的接地的电极9和直流高电压电源11构成。用直流高电压电源11对雾化电极10施加-1~-10kV的高电压,使对雾化电极10供给的水分静电雾化。高电场中的水分因瑞利分裂而细微化至10~50nm。为了使水分易于因高电场而静电雾化,优选雾化电极10的形状具有角部,存在电场集中部。为了对雾化电极10的高电场部供给来自水分供给部8的水分,雾化电极10使用丙烯酸(acrylic)纤维或海绵等吸湿性的材料。此外,雾化电极的形状也可以是针状。该情况下,使用在雾化电极10内部设置细的流路,利用毛细管现象对电场集中部供给水分的方法较好。
等离子体生成部3由被高频电源4施加电压的电极5、接地的电极6和覆盖电极5与电极6的表面的电介质7构成。通过电极5和电极6与电介质7设置在同一个面内的面放电型的放电方式在电介质7表面附近生成等离子体。优选电介质7使用具有臭氧催化剂效果和较高的耐等离子体性的Al2O3等电介质,或者具有较高的臭氧催化剂效果的MnO2等。对电极5以1kHz~100kHz的频率施加300V~5kV的电压,使电介质7表面产生高电场而使空气绝缘破坏生成等离子体1。在电介质7表面积累了一定量的电荷时放电自动停止,所以不会发生火花。此外,使用流光或电晕放电等等离子体与金属电极直接接触的放电方式时存在等离子体溅射引起的电极损耗、和电极因供给的水分而生锈、性能劣化的情况。但是,本实施例中金属电极被电介质覆盖,因而无需担心这一点。
在带电微水滴供给部2中,由雾化电极10产生的带电微水滴因来自具有负电位的雾化电极10的电排斥力而仅使带负电的带电微水滴向空间中释放。上述带负电的微水滴对于具有正电位的等离子体被电吸引,所以能够在等离子体发生区域中高效率地反应。进而,带电微水滴的粒径是10~50nm,与粒径大于1μm的蒸气等水分生成方式相比非常小,相对于同一体积,表面积更大。从而,带电微水滴与蒸气等相比,化学反应更易于进行,即使添加等量的水分,臭氧减少效果和OH自由基生成效果也更高。
用带电微水滴供给部2生成的带电微水滴在等离子体发生器3中,例如通过如反应式(3)、(5)、(6)所示的反应消耗臭氧O3。此外,在等离子体发生区域中生成的O原子因与水的反应而被消耗时,难以发生如反应式(1)所示的臭氧生成反应。根据以上的效果,通过对等离子体发生器3供给带电微水滴能够减少臭氧生成量。此外,通过如反应式(2)、(4)、(5)所示的反应生成氧化力强的OH自由基。OH自由基的减少时间常数较短,是50~100μs,不会残留在空气中,因此根据本实施例,能够仅对通过的空气除菌,对于人体是安全的。
O+O2+M→O3……(1)
e+H2O→H+OH+e……(2)
OH+O3→O2+HO2……(3)
HO2+O→O2+OH……(4)
HO2+O3→O2+O2+OH……(5)
H2O+O3→OH+OH+O2……(6)
此外,因为等离子体相对于壁面具有正电位(等离子体电位),所以带负电的微水滴被电吸引向等离子体而在等离子体发生区域中高效率地反应,能够提高臭氧量减少效果和OH自由基生成效果。进而,带电微水滴被送风单元向等离子体生成部强制地输送,所以能够提高对等离子体的水分添加效果。
用图2说明通过除菌单元的空气的流路结构例。OH自由基的反应时间常数较短,为50~100μs,所以只能对距离等离子体非常近的空气除菌。于是,在等离子体生成单元3的后方设置与前方相比截面积缩小的流路(h1>h2)。通过在等离子体生成单元的下游设置截面积小的流路而通过强制对流向干流输送在等离子体发生器附近生成的OH自由基,能够对大多的通过空气除菌。此外,如图3所示,通过在等离子体生成单元的下游设置第二流路、从第二流路供给空气也能够向干流输送在等离子体发生器附近生成的OH自由基。
进而,本实施例的等离子体生成方式是面放电式,因此与电极是对置式的放电方式相比,不存在对于流路结构的限制。例如能够增大流路直径h而使通过空气的传导率增大。即,能够使大流量的通过空气流过而高速除菌。
此外,实施例1中说明了处理对象物是空中浮游菌的情况,但是只要由除菌装置生成的OH自由基与处理对象物接触就能够获得除菌力,因此如果为了不使OH自由基失活而使除菌装置接近壁面,或者用送风单元高速送风,则对于附着菌也是有效的。
实施例2
对于在实施例1所示的结构的等离子体生成部3中,能够减少臭氧生成量的适当的实施方式用图4进行说明。
在等离子体生成部3中,以夹着等离子体1的方式设置电介质13、14。优选电介质13、14是具有臭氧催化剂反应的Al2O3、MnO2等。通过设置电介质13、14,等离子体1与催化剂接触的面积增加,促进了臭氧分解反应。为了验证上述效果,进行了用Al2O3作为电介质13、14,测定未供给带电微水滴的情况下的臭氧生成量的实验。用图5说明上述实验结果。图5是用臭氧浓度计测定等离子体生成部下游35mm位置处的臭氧浓度的结果。等离子体未被电介质夹着时臭氧浓度为1.35ppm,与此相对,以夹着等离子体的方式设置电介质时为0.16ppm,减少了88%的臭氧生成量。通过如实施例1所示地供给带电微水滴,能够减少臭氧量。
进而,也可以通过在电介质7、13、14内部设置加热器进行加热而使催化剂活化,提高臭氧分解效果。或者,也可以不设置加热器,而是用介电损耗大的BaTiO3等作为电介质7、13、14。如果对介电损耗大的BaTiO3等电介质施加高频电压则会因介电损失而被介电加热。此外,使用介电常数低的电介质(Al2O3等)时放电开始电压为1kV以上,与此相对,使用介电常数高的BaTiO3等时,具有能够使放电开始电压降低至300~500V程度的优点。或者,也可以用红外线等从外部对电介质7、13、14的表面加热。
由此,能够大幅减少因放电而生成的臭氧,能够进一步提高对于人体的安全性。换言之,即使进一步提高放电功率,也能够在确保安全性的同时提高除菌力。
实施例3
对于将实施例1、2所示的结构的除菌装置例如应用于空调机的室内机的实施例用图6~8进行说明。空调机使室内空气通过热交换器,成为被加热、冷却、除湿后的空气(调节空气),使其对室内吹出。室内空气中包含含有各种气味成分的令人不适的物质、或霉菌类、病毒、细菌等有害物质,要求将它们除去。
图6是本实施例的空调机15的整体结构图。空调机15由室内机16和室外机17构成,在它们之间连接有制冷剂通过的连接配管18。空调机15中,制冷剂通过位于室外机17内的压缩机循环。室外机17中,制冷剂从室外空气吸热,或者散热,进行温度调节。通过室内机16的室内空气与上述制冷剂进行热交换,从空气吹出口19吹出,对室内进行空气调节。
对于室内机16内部的基本结构体和本发明的除菌装置,用图7、8进行说明。图7是具备本发明的除菌装置的室内机16的侧截面图,图8是顶视图。图7中,在室内机16内部安装有送风风扇20、热交换器21、接水盘22、23。热交换器21配置在送风风扇20的吸入侧,形成为大致倒V字形。图8中,通过风扇电动机26使送风风扇20旋转,用上述送风风扇20具备的多片叶片送风。结果,图7、图8中,空气如空心箭头所示地流动。送风风扇20以从空气吸入口24、25吸入室内空气,从空气吹出口19吹出的方式设置在室内机16内的中央。优选在空气吹出口19处设置能够控制送风方向的风向板,能够向要求的方向送风。优选为了除去吸入的室内空气中含有的尘埃而在空气吸入口24、25处设置过滤器。图7中,本发明的除菌装置设置在接水盘23的送风风扇20侧的壁面上。
用图9说明上述除菌装置的详情。上述除菌装置由带电微水滴供给部2和等离子体生成部构成,上述除菌装置的送风是送风风扇20输送的风。因送风风扇20,通过室内机16的风如黑色箭头所示地流动。用接水盘23、帕尔帖元件27、散热器28、冷却板29生成对带电微水滴供给部2的雾化电极10供给的水分。帕尔帖元件27与直流电源31连接,在同一个面上直列地设置有多个。在这些帕尔帖元件27之间设置有隔热材30。通过对帕尔帖元件27通电,帕尔帖元件27的冷却板29一侧的表面被冷却,散热器28一侧的表面被加热。水分可以因空气中的水分在冷却板29表面结露而获得。帕尔帖元件27的散热器28一侧的表面产生的热向散热器28传递,因来自送风风扇20的送风而被风冷。优选散热器28由导热性良好的铝组成,为了对通过空气高效率地散热,而在散热器28的送风风扇20一侧的壁面上在送风方向上具有多个沟部等、与通过空气的接触面积较大。此外,散热器28的形状通过采用使下游的流路变窄的形状,能够如实施例1所说明,使生成的活性种与带电微水滴有效地反应。此外,在空调机15中进行对室内空气加热的动作的情况下,来自散热器28的散热也参与室内空气的加热,因此是高效率的。
此外,进行使室内空气冷却或除湿的动作的情况下的水分生成,能够在上述方法之外,也利用接水盘23中积累的水分。这是因为,在使室内空气冷却或除湿时,热交换器21低于室内温度,所以室内空气在热交换器21表面水分结露,结露的水分在热交换器21下侧的接水盘23中积累。此外,对室内空气除湿时,有时降低热交换器21的温度,使空气中的水分结露而除去空气中的水分,同时为了不降低室内空气的温度而进行对通过热交换器21后的空气再次加热的动作,存在耗电量与制冷动作相比增大的情况。来自散热器28的散热具有妨碍室内空气的冷却的效果,在除湿运转时也高效率地发挥作用。
对由吸湿性的海绵构成的雾化电极10供给通过接水盘23和冷却板29得到的水分。为了使放电稳定,在雾化电极10的周围设置了接地的电极9。雾化电极10具有多个角部,在施加-1~-10kV的高电压时,电场集中在角部,对雾化电极10供给的水分瑞利分裂而成为带电微水滴。多个角部是相对于风路突出的结构,因此生成的带电微水滴因风和向等离子体的电引力,高效率地对下游的等离子体生成部3供给。
等离子体生成部3设置在散热器28的风路一侧的壁面上。等离子体生成部3是如实施例2的图4所示的结构。放电电极被Al2O3覆盖,此外,以夹着等离子体的方式设置。电介质13、14的高度是0.1~1.0mm程度,电极间距离是0.1~0.5mm。等离子体生成部3因来自散热器28的热而被加热,所以Al2O3的臭氧催化剂效果提高,能够在大幅减少了臭氧的状态下生成等离子体1。因为能够在抑制臭氧生成的同时生成OH自由基等活性种,所以能够安全地对通过空气除菌。
实施例4
以下示出了将实施例1~3的用图1~4、图9说明的除菌装置应用于在生物洁净室(以下称为BCR)内设置的自走式吸尘器的实施例。实施例1~3中,除菌装置的处理对象物是空中浮游菌,而本实施例中对于处理对象物也包括地板上的附着菌的情况进行说明。
如图10所示,自走式吸尘器32基于从红外线传感器等传感器或室内设置的相机影像等吸尘器内外获得的信息,避开对象的室内的障碍物33来通过自主行驶而无遗漏地移动,同时除去地板上的粉尘等废物。移动时能够使吸尘器下部的车轮34旋转,进行变更吸尘器的行进方向、前进、后退等动作。
图11示出了将本发明的除菌装置搭载在自走式的吸尘器中的例子。图11(a)是自走式吸尘器的侧面图,图11(b)是底视图。上述装置32工作时,用吸尘器内部的风扇电动机35驱动风扇36,使吸尘器内部相对于大气成为负压,此外,使处于吸尘器底面的旋转刷37通过刷电动机38旋转,从吸气口39吸取废物。吸取的废物聚集在集尘箱40中,排气通过过滤器41进行。图11中的白色箭头表示自走式吸尘器的行进方向,黑色箭头表示空气的排气方向。本发明的除菌装置设置在自走式吸尘器底面上,从吸尘器的行进方向一侧起顺次由带电微水滴供给部2、等离子体生成部3构成。除菌装置的详情与实施例3的图9相同,本实施例的除菌装置以等离子体生成部3的放电面成为下表面的方式设置。
对带电微水滴供给部2供给的水分,如实施例3所说明地采用使空气中的水分结露而获得水分的方法时,因为无需补给水,所以是方便的。例如,水分生成使用实施例3中说明的帕尔帖元件的情况下,为了消除帕尔帖元件产生的热量,优选将散热器28设置在吸气口39附近的流路壁面上,使其风冷。关于其他水分供给方法,例如也可以在装置内部设置贮水箱。该情况下,如果箱的水耗尽,则适当补给水即可。
使用自走式吸尘器时,通过在使除菌装置运转的同时移动,能够除去地板上的废物,同时除去除菌装置正下方的地板上的附着菌100和通过除菌装置的空气中含有的空中浮游菌。如实施例1中所说明,因为OH自由基从生成到失活的时间短,所以应用于附着菌的除菌时使等离子体生成部3以距离地板0.5~5.0mm程度的方式接近地板面地设置即可。
进而,使上述装置32从装置内的充电电池获得电力而工作,在BCR内移动一遍之后,返回在BCR内设置的充电空间即可。关于使上述装置32运转的时刻,可以为了维持BCR要求的清洁度而使其总是工作,或者以数小时一次、或一日一次的程度运转。
即使作业者在作业中也能够使上述装置32运转,但也可以使其在夜间作业者已离开BCR内时运转。由此,无需为了除菌处理而使BCR的运转在数日间完全停止,此外,能够使室内总是保持清洁。此外,为了除去附着菌,优选将除菌装置设置在吸尘器的底面上。以除去空中浮游菌为重点的情况下也可以设置在吸尘器的上表面或排气口附近,除菌装置的设置场所还可以与目的相应地改变,或者在多个场所设置。此外,本实施例中,对于具备除菌装置的自走式吸尘器进行了说明,但也可以用作不具有吸尘器的功能的自走式除菌装置。
产业上的利用可能性
本发明提出的利用放电的除菌装置能够用于室内空间、生物洁净室内、无菌室内、培养装置等需要除去空中浮游菌的场所,并且在有人和动物的空间中也能够安全地使用。此外,不仅能够用于除去空中浮游菌,也能够用于除去表面附着菌。
符号说明
1……等离子体,2……带电微水滴供给部,3……等离子体生成部,4……高频电源,5……高频电极,6……接地电极,7……电介质,8……水分供给部,9……接地电极,10……雾化电极,11……高压电源,12……送风单元,13……电介质,14……电介质,15……空调机,16……室内机,17……室外机,18……连接配管,19……空气吹出口,20……送风风扇,21……热交换器,22……接水盘,23…接水盘,24……空气吸入口,25……空气吸入口,26……风扇电动机,27……帕尔帖元件,28……散热器,29……冷却板,30……隔热材,31……直流电源,32……自走式吸尘器,33……障碍物,34……车轮,35……风扇电动机,36……风扇,37……旋转刷,38……刷电动机,39……吸气口,40……集尘箱,41……过滤器,100……表面附着菌。
Claims (8)
1.一种除菌装置,其特征在于:
包括带电微水滴供给单元和等离子体生成单元,
所述带电微水滴供给单元和等离子体生成单元从空气流动方向的上游起按带电微水滴供给单元、等离子体生成单元的顺序设置在风路的壁面上,
所述等离子体生成单元包括带电微水滴供给部和等离子体发生器,
所述带电微水滴供给部包括高压电源、接地电极和被水分供给单元供给了水分的电极,被供给了水分的所述电极被施加相对于所述接地电极为负的高电压,
所述等离子体发生器包括设置成电极面沿着所述风路的壁面的一对等离子体生成电极和高频电源,所述一对等离子体生成电极的电极面和电极之间都被电介质覆盖,并且与所述电介质设置在同一个面内,用所述高频电源对所述等离子体生成电极施加电压,在所述电介质表面产生高电场而进行面放电来产生等离子体,由所述带电微水滴供给部释放到所述风路的壁面的带电微水滴被所述等离子体电吸引而进行反应,在流动于所述风路的空气中生成OH自由基。
2.如权利要求1所述的除菌装置,其特征在于:
在等离子体生成部以夹着等离子体的方式设置有电介质。
3.如权利要求1所述的除菌装置,其特征在于:
所述空气的流路在所述等离子体生成单元的后方截面积缩小。
4.如权利要求1所述的除菌装置,其特征在于:
所述空气的流路在所述等离子体生成单元的后方连接有与所述流路流向不同的第二流路。
5.一种除菌装置,其特征在于:
包括带电微水滴供给单元、等离子体生成单元和送风单元,
所述带电微水滴供给单元和所述等离子体生成单元,在用所述送风单元供给的空气的送风方向从上游起按带电微水滴供给单元、等离子体生成单元的顺序设置在风路的壁面上,
所述等离子体生成单元包括带电微水滴供给部和等离子体发生器,
所述带电微水滴供给部包括高压电源、接地电极和被水分供给单元供给了水分的电极,被供给了水分的所述电极被施加相对于所述接地电极为负的高电压,
所述等离子体发生器包括设置成电极面沿着所述风路的壁面的一对等离子体生成电极和高频电源,所述一对等离子体生成电极的电极面和电极之间都被电介质覆盖,并且与所述电介质设置在同一个面内,
用所述高频电源对所述等离子体生成电极施加电压,在所述电介质表面产生高电场而进行面放电来产生等离子体,由所述带电微水滴供给部释放到所述风路的壁面的带电微水滴被所述等离子体电吸引而进行反应,在流动于所述风路的空气中生成OH自由基。
6.如权利要求5所述的除菌装置,其特征在于:
在等离子体生成部以夹着等离子体的方式设置有电介质。
7.如权利要求5所述的除菌装置,其特征在于:
该空气的流路在所述等离子体生成单元的后方截面积缩小。
8.如权利要求5所述的除菌装置,其特征在于:
该空气的流路在所述等离子体生成单元的后方连接有与所述流路流向不同的第二流路。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2013/070693 WO2015015587A1 (ja) | 2013-07-31 | 2013-07-31 | 放電を用いた除菌装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105377314A CN105377314A (zh) | 2016-03-02 |
CN105377314B true CN105377314B (zh) | 2018-04-20 |
Family
ID=52431167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380078258.7A Expired - Fee Related CN105377314B (zh) | 2013-07-31 | 2013-07-31 | 利用放电的除菌装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160151530A1 (zh) |
JP (1) | JP6173459B2 (zh) |
KR (1) | KR101892967B1 (zh) |
CN (1) | CN105377314B (zh) |
WO (1) | WO2015015587A1 (zh) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104043143B (zh) * | 2014-06-30 | 2019-05-10 | 曹志伟 | 电离过氧化氢综合等离子体灭菌设备 |
US9601007B2 (en) * | 2015-01-29 | 2017-03-21 | Floorbotics Inc. | Self-propelled floor apparatus and system having a bactericidal function |
ES2692429A1 (es) * | 2017-06-02 | 2018-12-03 | Gabriel Edgardo PROCUPETZ SCHEIN | Dispositivo para descontaminar el aire en espacios exteriores |
FR3083120A1 (fr) * | 2018-07-02 | 2020-01-03 | Cp2N | Systeme de purification d'air par humidification controlee et ionisation, et circuit aeraulique equipe d'un tel systeme. |
CN111529224B (zh) * | 2020-05-11 | 2022-04-12 | 青岛大学附属医院 | 一种防疫医疗车用隔离装置 |
EP4153251A4 (en) * | 2020-05-22 | 2024-08-21 | Smiths Detection Inc. | Tray sanitization systems and methods |
FR3111569A1 (fr) * | 2020-06-22 | 2021-12-24 | Alain HILAIRE | Appareil de traitement de l’air et des surfaces intérieures d’un local comprenant une turbine et un réservoir de composition liquide décontaminante pour mélange avec l’air à traiter aspiré par la turbine. |
CN112773922B (zh) * | 2021-02-03 | 2024-09-17 | 复旦大学 | 一种活性氧空气灭菌装置及其活性氧空气灭菌方法 |
JP7679634B2 (ja) * | 2021-02-12 | 2025-05-20 | 株式会社アイシン | 微細水粒子放出装置および微細水粒子放出方法 |
JP2023078499A (ja) * | 2021-11-26 | 2023-06-07 | 株式会社アイシン | 殺菌装置 |
JP2023098527A (ja) * | 2021-12-28 | 2023-07-10 | キヤノン株式会社 | 気体処理装置、及び気体処理方法 |
JP2023098526A (ja) * | 2021-12-28 | 2023-07-10 | キヤノン株式会社 | 活性酸素供給装置、活性酸素による処理装置及び活性酸素による処理方法 |
WO2023127836A1 (ja) * | 2021-12-28 | 2023-07-06 | キヤノン株式会社 | 気体処理装置、及び気体処理方法 |
WO2023127838A1 (ja) * | 2021-12-28 | 2023-07-06 | キヤノン株式会社 | 活性酸素供給装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101683811A (zh) * | 2008-09-25 | 2010-03-31 | 松下电工株式会社 | 用在车辆中的静电雾化套具 |
JP2012202637A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Osaka Gas Co Ltd | 空調装置 |
JP2013111558A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Panasonic Corp | ラジカル発生装置及び窒素酸化物発生装置 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7091481B2 (en) * | 2001-08-08 | 2006-08-15 | Sionex Corporation | Method and apparatus for plasma generation |
CA2501022A1 (en) * | 2001-10-02 | 2003-04-10 | Atmospheric Glow Technologies, Inc. | Rapid sterilization of an air filter medium |
JP2003275291A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | 空気清浄装置 |
JP4535748B2 (ja) * | 2004-03-03 | 2010-09-01 | パナソニック株式会社 | 空気浄化装置 |
JP2006066229A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Sharp Corp | イオン発生装置及び空気調節装置 |
KR100707845B1 (ko) * | 2004-09-27 | 2007-04-13 | 마츠시다 덴코 가부시키가이샤 | 정전무화 헤어드라이어 |
JP2006101912A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Daikin Ind Ltd | 活性種放出装置及び空気処理装置 |
JP2006222019A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Sharp Corp | イオン発生素子 |
JP2007075243A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 美容機器 |
JP4111229B2 (ja) * | 2006-05-19 | 2008-07-02 | ダイキン工業株式会社 | 放電装置及び空気浄化装置 |
FR2921867B1 (fr) * | 2007-10-08 | 2011-03-11 | Renault Sas | Systeme de chauffage/climatisation a regeneration de filtre pour vehicule automobile et procede de controle et filtre associes |
GB2468865B (en) * | 2009-03-24 | 2014-04-16 | Tri Air Developments Ltd | Improved air decontamination device |
KR20110026551A (ko) * | 2009-09-08 | 2011-03-16 | 정홍식 | 가습겸용 플라즈마 공기청정기 |
KR101097924B1 (ko) * | 2009-12-16 | 2011-12-23 | 김봉석 | 습성 공기정화 살균장치 |
JP2012120677A (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-28 | Samsung Electronics Co Ltd | プラズマ発生方法及びプラズマ発生装置 |
JP2013031827A (ja) * | 2011-07-05 | 2013-02-14 | Sharp Corp | 活性種発生装置、空気清浄装置、汚水浄化装置、及びスチームクリーナ |
JP6197986B2 (ja) * | 2013-02-26 | 2017-09-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | ミスト生成方法およびミスト生成装置 |
-
2013
- 2013-07-31 CN CN201380078258.7A patent/CN105377314B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2013-07-31 US US14/906,001 patent/US20160151530A1/en not_active Abandoned
- 2013-07-31 JP JP2015529267A patent/JP6173459B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2013-07-31 WO PCT/JP2013/070693 patent/WO2015015587A1/ja active Application Filing
- 2013-07-31 KR KR1020167001144A patent/KR101892967B1/ko not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101683811A (zh) * | 2008-09-25 | 2010-03-31 | 松下电工株式会社 | 用在车辆中的静电雾化套具 |
JP2012202637A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Osaka Gas Co Ltd | 空調装置 |
JP2013111558A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Panasonic Corp | ラジカル発生装置及び窒素酸化物発生装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2015015587A1 (ja) | 2017-03-02 |
WO2015015587A1 (ja) | 2015-02-05 |
US20160151530A1 (en) | 2016-06-02 |
KR20160021242A (ko) | 2016-02-24 |
JP6173459B2 (ja) | 2017-08-02 |
KR101892967B1 (ko) | 2018-08-29 |
CN105377314A (zh) | 2016-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105377314B (zh) | 利用放电的除菌装置 | |
CN112682894B (zh) | 空气净化装置及具有其的空气净化器 | |
CN101240912B (zh) | 空调机 | |
JP6100918B2 (ja) | 車両用空気清浄装置 | |
JP2011202815A (ja) | 空気清浄装置および加湿機能付き空気清浄装置 | |
JP5774119B2 (ja) | 微生物・ウイルスの捕捉・不活化方法 | |
KR20120138500A (ko) | 매립형 플라즈마 공기청정기 | |
JP2013158657A (ja) | 活性種発生装置、空気清浄装置、汚水浄化装置、及びスチームクリーナ | |
JP5612320B2 (ja) | 静電霧化装置および電気掃除機 | |
JP4944230B2 (ja) | イオン発生装置を備えた電気機器 | |
JP4075869B2 (ja) | 浄化装置 | |
JP2006250447A (ja) | イオン発生装置を備えた電気機器 | |
JP5612322B2 (ja) | 静電霧化装置および電気掃除機 | |
JP2009139001A (ja) | 空気調和機 | |
WO2022014110A1 (ja) | 空気浄化装置及び空気調和装置 | |
CN117377520A (zh) | 从一定体积的气体中高效过滤和除去空气中的病原体的系统和方法 | |
JP2006280787A (ja) | 空気イオン搬送装置 | |
JP2010276335A (ja) | イオン発生装置を備えた電気機器 | |
JP4674616B2 (ja) | 空気調和機 | |
JP2011251214A (ja) | 静電霧化装置および電気掃除機 | |
JP4766076B2 (ja) | 空気調和機 | |
JP2003210564A (ja) | 一重項酸素を利用した殺菌装置 | |
US20220313863A1 (en) | Devices and systems for concentrated biogenic ionization | |
KR200182872Y1 (ko) | 저온 플라즈마 방식의 공기 청정기를 구비한 냉·온풍기 | |
JP6335418B2 (ja) | 空気調和システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180420 Termination date: 20200731 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |