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JPH07180861A - 移動する気体中に存在する微生物等の殺菌方法と殺菌装置 - Google Patents

移動する気体中に存在する微生物等の殺菌方法と殺菌装置

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Publication number
JPH07180861A
JPH07180861A JP5346192A JP34619293A JPH07180861A JP H07180861 A JPH07180861 A JP H07180861A JP 5346192 A JP5346192 A JP 5346192A JP 34619293 A JP34619293 A JP 34619293A JP H07180861 A JPH07180861 A JP H07180861A
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JP
Japan
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microorganisms
moving gas
ultraviolet radiation
ultraviolet rays
radiation lamp
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JP5346192A
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Inventor
Soichiro Sakata
総一郎 阪田
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Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Original Assignee
Takasago Thermal Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動する気体中に存在する微生物等を確実に
殺菌する。 【構成】 移動する気体中に存在する微生物等を捕集
し,その捕集された微生物等に紫外線を照射することに
より殺菌を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,例えば医療施設,食品
製造施設,半導体製造施設,バイオテクノロジー関連施
設などのような清潔さが要求される設備に供給する清浄
空気を作り出すために,気体中に存在するビールス,黴
類,ダニなどの微生物等,その他の塵,油煙などをその
供給途中において捕集し,紫外線照射やオゾンによって
殺菌する方法と装置に関する。
【0002】
【従来の技術】1934年にアメリカのゼネラルエレク
トリック社で開発された低圧水銀放電による紫外線放射
ランプが最初の殺菌ランプである。また,同社のLuc
kies H.M.による研究結果が1946年に発表
され,基本的な殺菌ランプの利用技術の体系が作られ
た。
【0003】一方,我国においても,食品添加物の規制
により防腐剤や殺菌剤の使用が制限されるようになっ
て,食品製造工場などの環境を衛生に保つために殺菌ラ
ンプが使われるようになり,その使用が一般化してい
る。また,最近では,エイズ対策用として理容器具や美
容器具の消毒,半導体の製造工程で使用される洗浄水の
殺菌,バイオテクノロジー関連施設における空気や水の
殺菌など,殺菌ランプは工業用に広く使われている。
【0004】従来の殺菌ランプの型式には,例えば図1
4に示すようなホルダ型の殺菌ランプ100,図15に
示すような壁付け型の殺菌ランプ101,図16に示す
ような吊り下げ型の殺菌ランプ102などがある。ま
た,殺菌ランプ自体の形状にも種々のものがあり,例え
ば図17に示すような螺旋状の殺菌ランプ103,螺旋
状で片側支持の殺菌ランプ104,ケース付きの殺菌ラ
ンプ105,直線形状の殺菌ランプ106,107,1
08,円形状の殺菌ランプ109,W字形状の殺菌ラン
プ110,U字形状の殺菌ランプ111,片側支持の殺
菌ランプ112,球形状の殺菌ランプ113,長円形状
の殺菌ランプ114,小型サイズの殺菌ランプ115な
どが知られている。そして,従来は,以上のような殺菌
ランプを施設の天井面や壁面に設置して,施設内雰囲気
に紫外線を照射することにより気体中に存在する微生物
等を殺菌するようにしている。
【0005】また,以上のような殺菌ランプをケース内
に設置し,施設内雰囲気を該ケース内に順次少しづつ循
環させながらケース内で紫外線を照射して,その後照射
済みの空気を施設内に戻すことにより施設内雰囲気全体
を殺菌するエアハンドリングユニットタイプの屋内据え
付け型の殺菌装置も知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし,以上のように
施設内雰囲気に紫外線を直接照射して殺菌する場合,空
気中の酸素に紫外線が照射されたことによってオゾンが
発生し,施設内の環境を悪化させるといった懸念があっ
た。オゾンは毒性が強く,0.01ppm程度の濃度で
も健康障害を引き起こす恐れがある。
【0007】一方,施設内に給気する空調設備において
空気中に存在する微生物等を予め殺菌させることも考え
られる。しかし,例えば空調設備の給気ダクト中に紫外
線放射ランプを設けてダクト内を流れる空気に紫外線を
照射した場合,空気中に存在する微生物等に対して照射
される紫外線量は殺菌線照度と照射時間の積となり,照
射域を通過する給気速度と反比例する。また,給気ダク
ト内に殺菌ランプを数箇所に配置しても,通常数m/s
の給気速度を有するダクト内空気中に存在している微生
物に紫外線が照射される時間はせいぜい数秒にしかなら
ない。このような短時間の照射によって移動する空気中
に存在している微生物を十分に殺菌することは到底不可
能である。
【0008】また,エアハンドリングユニットタイプの
屋内据え付け型の殺菌装置にあっては,十分な照射時間
を得るために装置内の処理風速をあまり早くすることが
できないため,処理能力が小さく,施設内の全空気を処
理するために極めて長い時間を要していた。
【0009】本発明は,以上のような空調設備の給気ダ
クト内の空気のように移動する気体中に存在する微生物
等を十分に殺菌できる殺菌方法と殺菌装置を提供するこ
とを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の殺菌方法は,移
動する気体中に存在する微生物等を捕集し,その捕集さ
れた微生物等に紫外線を照射することにより殺菌を行う
ことを特徴とする。
【0011】また,この殺菌方法において,移動する気
体中に存在する微生物等に光電子を付着させることによ
り該微生物等を負に帯電させてその負に帯電した微生物
等を正電極に捕集するか,または,移動する気体中に存
在する微生物等を除塵用フィルタに捕集して,該捕集し
た微生物等に紫外線を照射することにより殺菌を行うこ
とを特徴とする。
【0012】更に,この殺菌方法において, ・微生物等に波長が100〜280nmの紫外線を照射
することにより殺菌を行うこと ・波長が200nm以下の紫外線を気体中に照射してオ
ゾンを発生させ,上記捕集された微生物等がそのオゾン
によっても殺菌されるように構成したことを特徴とす
る。
【0013】そして,本発明の殺菌装置は,先ず,気体
が移動する流路の途中に紫外線を照射できる紫外放射ラ
ンプを配置すると共に,該紫外放射ランプからの紫外線
が照射される位置に光電子放出材と正電極を配置したこ
とを特徴とする。
【0014】また,この殺菌装置において, ・気体が移動する流路は空調設備の給気ダクトであるこ
と ・紫外放射ランプは波長が100〜280nmの紫外線
を照射するものであること ・紫外放射ランプは低圧水銀放電ランプであること ・紫外放射ランプの表面に清浄空気を吹き付けるノズル
を設けたこと ・光電子放出材を紫外放射ランプの表面,紫外放射ラン
プの周囲,もしくは気体が移動する流路の内壁面に配置
したこと ・光電子放出材に負の電圧を印加するか,または光電子
放出材を接地させたこと ・正電極を紫外放射ランプの周囲,もしくは気体が移動
する流路の内壁面に配置したことを特徴とする。
【0015】更に,この殺菌装置において, ・紫外放射ランプから波長が200nm以下の紫外線を
気体中に照射してオゾンを発生させ,上記捕集された微
生物等がそのオゾンによっても殺菌されるように構成し
たこと ・気体が移動する流路の下流側にオゾン分解器を設けた
ことを特徴とする。
【0016】そして,本発明の殺菌装置は,次に,気体
が移動する流路の途中に紫外線を照射できる紫外放射ラ
ンプを配置すると共に,該紫外放射ランプよりも流路の
下流側であって該紫外放射ランプからの紫外線が照射さ
れる位置に除塵用フィルタを配設したことを特徴とす
る。
【0017】また,この殺菌装置において, ・気体が移動する流路は空調設備の給気ダクトであるこ
と ・紫外放射ランプは波長が100〜280nmの紫外線
を照射するものであること ・紫外放射ランプは低圧水銀放電ランプであること ・紫外放射ランプの表面に清浄空気を吹き付けるノズル
を設けたことを特徴とする。
【0018】更に,この殺菌装置において, ・紫外放射ランプから波長が200nm以下の紫外線を
気体中に照射してオゾンを発生させ,上記捕集された微
生物等がそのオゾンによっても殺菌されるように構成し
たこと ・除塵用フィルタよりも流路の下流側にオゾン分解器を
設けたことを特徴とする。
【0019】
【作用】上述したように,空調設備の給気ダクト中など
における移動している気体に紫外線を照射して,気体中
に浮遊している微生物等を殺菌しようとしても,照射時
間が短いために十分な殺菌効果は期待できない。そこ
で,本発明にあっては,移動する気体中に存在する微生
物等を捕集し,その捕集された微生物等に紫外線を照射
することにより確実な殺菌を行うようにしたものであ
る。
【0020】微生物等を捕集する方法には,移動する気
体中に存在する微生物等に光電子を付着させることによ
り該微生物等を負に帯電させてその負に帯電した微生物
等を正電極に捕集するか,または,移動する気体中に存
在する微生物等を除塵用フィルタに捕集するといった方
法などが考えられる。
【0021】即ち,紫外線放射ランプから光電子放出材
に紫外線を照射すると,光電子放出材の表面から光電子
が放出される。そこで,気体が移動する流路内において
紫外線放射ランプから光電子放出材に紫外線を照射して
光電子を放出させ,その光電子を気体中に浮遊状態で存
在するビールス,細菌などの微生物やその他の塵,油煙
などの微粒子に付着させて,微生物等を負に帯電させ
る。そして,流路内に正電極を設けておくことにより,
負に帯電させた微生物等をその正電極に電気引力で吸着
させて,捕集することができる。
【0022】また,移動する気体の流路内に除塵用フィ
ルタを配置し,その除塵用フィルタで気体中に存在する
微生物等を捕集することもできる。
【0023】そして,以上のように正電極や除塵用フィ
ルタで捕集した微生物等に,波長が100〜280nm
紫外線を紫外線放射ランプから照射する。しかして,こ
のように捕集状態において微生物等に長時間にわたって
紫外線を照射することにより,確実な殺菌ができるよう
になる。
【0024】光電子放出材には,例えばタングステンな
どが用いられる。タングステンなどの金属材料は結晶格
子内を電子が自由に移動できる状態になっている。この
自由電子は金属結晶の表面までくると,正電荷を持った
原子核から電気力を受けて強く引き戻され,通常は金属
表面を離れて電子が外に飛び出すことはない。しかし,
何らかの形で十分なエネルギーが与えられると,金属中
の自由電子が原子核からの電気力に打ち勝って空間に飛
び出す。これは電子放出と呼ばれる現象である。
【0025】物質から電子を放出させるために必要な最
小のエネルギはその物質の仕事関数と呼ばれ,普通[e
V]単位で表される。各金属の仕事関数を表1に示す。
【0026】
【表1】
【0027】ここで,光の量子エネルギは, hv=1.99×10-25/λ[J] h:プランク定数=6.63×10-34J・s v:光の振動数[s-1]=3.00×108m・S-1/λ λ:光の波長[m] であるから,例えばタングステン(W)を電子放出材と
して利用する場合であれば, 1.99×10-25/λ>4.50eV=7.2×10-19
J 即ち, λ<270nm を満足する波長の紫外線をタングステンの表面に照射す
れば,電子放出を行わせることができる。こうして放出
させた光電子を気体中に浮遊している微生物等に付着さ
せる。そして,負に帯電させた微生物等を正電極に電気
引力で吸着させて,捕集する。
【0028】次に,国際照明委員会によれば,波長領域
によって紫外線は表2のように分類されている。
【0029】
【表2】
【0030】微生物を殺菌する作用は,主に波長が10
0〜280nmの範囲にある紫外線を照射して,微生物
細胞中のDNAを損傷させることによって生じる。図1
3に示されるように,紫外線の殺菌作用は,その波長域
が250nm〜260nmのときが最大となる。本発明
にあっては,上述のように流路中の設置した正電極や除
塵用フィルタで捕集した微生物等に,主に波長が100
〜280nmの範囲にある紫外線を紫外線放射ランプか
ら照射して殺菌を行う。
【0031】そして,低圧水銀放電ランプによれば水銀
の共鳴線254nmの紫外放射によって,殺菌作用が最
も強い範囲の紫外線を照射することができる。従って,
低圧水銀放電ランプは本発明において好適に利用され
る。
【0032】なお,従来より波長が254nm近傍の紫
外線(殺菌線)を照射して殺菌を行う殺菌ランプが知ら
れている。この殺菌ランプは,通常は低圧水銀放電ラン
プを意味し,殺菌線とは波長が254nmの水銀の共鳴
線を意味する。但し,一般の殺菌ランプは,オゾンの発
生をなくすために殺菌ランプのガラス管の透過特性を調
整し,波長が200nm以下の紫外放射を吸収するよう
にしている。そこで,本発明では,紫外放射ランプから
波長が200nm以下の紫外線を気体中に積極的に照射
させることによりオゾンを発生させ,上記したように正
電極や除塵用フィルタに捕集した微生物等をそのオゾン
によっても殺菌できるようにも構成している。
【0033】なお,微生物を殺菌するのに必要な紫外線
の照射量は微生物の種類によって異なるため,紫外線の
照度や照射時間は気体中に存在する微生物の種類に応じ
て制御しなければならない。ここで,殺菌線(波長が2
54nmの水銀の共鳴線)を種々の微生物に照射した場
合の殺菌線量(殺菌線の照度と照射時間との積)と殺菌
率(1−生残率)の関係を表3〜6に示す。微生物の生
残率は殺菌線量に対し指数関数的に減少する関係にあ
り,90%の殺菌線量の2倍の殺菌線量で99%の殺菌
率が得られ,3倍の殺菌線量で99.9%,4倍で9
9.99%の殺菌率が得られる。
【0034】
【表3】
【0035】
【表4】
【0036】
【表5】
【0037】
【表6】
【0038】
【実施例】以下,空調設備の給気ダクトに本発明の実施
例を適用した例をもとにして説明する。図1は本発明実
施例にかかる殺菌装置を備えた給気ダクト1の斜視図,
図2は図1におけるA−A断面矢視図をそれぞれ示して
いる。給気ダクト1の天井面2に100〜280nmの
紫外線を照射する紫外線照射ランプ3が,ブラケット4
を介して取り付けられる。実施例の紫外放射ランプ3は
低圧水銀放電ランプであり,波長が254nm近傍の紫
外線(殺菌線)を主に照射する。
【0039】紫外放射ランプ3の上方には入り口5から
供給された清浄空気を溜めるチャンバー6があり,この
チャンバー6の下側に形成されたノズル7,8,9から
紫外放射ランプ3の表面に清浄空気が吹き付けられる。
図3に示すように,ノズル7,8,9は紫外放射ランプ
3の全長にわたって設けられ,チャンバー6に圧入され
てノズル7,8,9から吹き付けられた清浄空気は紫外
放射ランプ3の表面を包み込むように流れ,ランプ表面
に給気中の塵や油煙などが付着するのを防止する。これ
により,給気ダクト1の断面全体に紫外線がむらなく照
射されるようになる。
【0040】紫外線放射ランプ3には給気ダクト1内を
流れる気体が常に接触するので,時間の経過と共に給気
中の塵や油煙などがランプ表面に付着し,ランプ表面に
おける紫外線の透過率が低下するという問題がある。例
えば紫外線放射ランプ3からの照射量が約70%に低下
すると,初期に比べて約40%程度の過剰の出力が必要
となり,不経済である。本実施例の如く紫外放射ランプ
3の表面にノズル7,8,9から清浄空気を吹き付けら
れる構成とすれば,ランプ表面に給気中の塵や油煙など
が付着するのを防止でき,長時間の運転によっても紫外
線の透過率は下がることがなく,従って,ランプ出力を
上げる必要がない。
【0041】図4,図5は紫外放射ランプ3の背部にL
字型のチャンバー10を設けた実施例を示す正面図と断
面図である。L字型のチャンバー10の内側三箇所には
ノズル11,12,13が形成され,入り口15からチ
ャンバー10に圧入されてノズル11,12,13から
吹き付けられた清浄空気が紫外放射ランプ3の表面を包
み込むように流れ,ランプ表面に給気中の塵や油煙など
が付着するのを防止する。チャンバー10をL字型に形
成し,紫外放射ランプ3を全体的に包み込むように形成
しているので,紫外放射ランプ3の照射面に特に良好に
清浄空気を吹き付けることができる。
【0042】図6,図7に,ランプソケット20で片持
ち支持された紫外放射ランプ21の基端部に円形のチャ
ンバー22を設け,該チャンバー22に環状のノズル2
3を形成した実施例を示す。この実施例によれば,片持
ち支持の構造でありながら,入り口25からチャンバー
22に圧入された清浄空気が環状ノズル23から吹き付
けられて紫外放射ランプ21の表面を包み込むように流
れ,ランプ表面に給気中の塵や油煙などが付着するのを
防止することができる。
【0043】図2に示すように,紫外線照射ランプ3の
周囲には光電子放出材30が配置される。図示の例では
紫外線照射ランプ3の表面から少し離れた位置にタング
ステン製の金網などで形成された光電子放出材30を配
置している。従って,紫外線放射ランプ3から光電子放
出材30に紫外線を照射し,金属中の自由電子にエネル
ギーが与えられると,光電子放出材30の表面から光電
子31が放出される。
【0044】こうして光電子放出材30の表面から給気
ダクト1内に放出された光電子31は,給気ダクト1内
を流れる気体中に浮遊状態で存在する微生物等32に付
着し,微生物等32を負に帯電させる。なお,光電子放
出材30を金網形状に構成して通気性をもたせておくこ
とにより,ノズル7,8,9から吹き付けられた清浄空
気を利用して,光電子放出材30の表面に気体中の塵や
油煙などの汚れが付着するのを防止できる。また,この
清浄空気流を利用して,光電子放出材30の表面から発
生した光電子31を給気中に向かって効果的に送り出す
ことができる。更に,紫外線放射ランプ3から放射され
た紫外線は金網形状の光電子放出材30を通過し,給気
ダクト1内全体にむらなく照射される。
【0045】給気ダクト1の下面35には電池36の正
の直流電圧が印加され,また,天井面2には電池36の
負の直流電圧が印加される。これにより,給気ダクト1
の内部において下面(正電極)35から天上面(負電
極)2に向かう上向きの電界が形成され,上述の光電子
31の付着により負に帯電させられた微生物等が,この
電界とは逆向きの下向きに引き寄せられて,微生物等は
給気ダクト1の下面35に吸着捕集される。なお,電極
を形成できるように,給気ダクト1の天井面2と下面3
5は,例えばステンレス鋼板や亜鉛鉄板などの導電性材
料で形成される。
【0046】また,給気ダクト1の天井面2と光電子放
出材30は電気的に連通され,光電子放出材30にも負
の直流電圧が印加される。即ち,光電子放出材30が周
囲と電気的に絶縁されていると,紫外線放射ランプ3か
ら紫外線が照射されて光電子31を放出したときに,光
電子放出材30は次第に正の電荷を帯びてしまう。こう
なると,光電子放出材30からせっかく光電子31を放
出させても,電気引力によって再び光電子放出材30に
吸収されてしまう。そこで,給気ダクト1の天井面2と
光電子放出材30を電気的に連通することにより,光電
子放出材30が正の電荷を帯びないようにしている。
【0047】また,このように光電子放出材30を負電
極の状態にしておくことにより,給気ダクト1の内部に
おいて,更に下面35から光電子放出材30に向かう電
界が形成され,光電子31の付着により負に帯電させた
微生物等32を,より効率よく給気ダクト1の下面35
に吸着捕集できる。なお,光電子放出材30を接地させ
ることによっても,同様の効果が期待できる。
【0048】こうして微生物等32を給気ダクト1の下
面35に効率よく吸着捕集した状態において,紫外線放
射ランプ3から放射された紫外線が,先に説明したよう
に金網形状の光電子放出材30を通過して,捕集された
微生物等32にむらなく照射される。このように捕集状
態において微生物等32に長時間にわたって紫外線を照
射することにより,確実な殺菌を行うことができる。
【0049】次に,紫外放射ランプから波長が200n
m以下の紫外線を気体中に照射してオゾンを発生させ,
微生物等がそのオゾンによっても殺菌されるように構成
した殺菌装置の実施例を説明する。なお,紫外放射ラン
プの表面に光電子放出材を配置すると共に,正電極を紫
外放射ランプの周囲に配置した殺菌装置について説明す
る。
【0050】図8,図9に示されるように,給気ダクト
40の下面41に紫外放射ランプ42が立設される。こ
の紫外放射ランプ42の紫外放出面43は石英ガラスで
構成される。これにより,給気ダクト40の内部におい
て波長が254nm近傍の紫外線(殺菌線)を照射する
と同時に,波長が185nm近傍の紫外線を給気中に放
射してオゾンを発生させる。
【0051】波長が254nm近傍の紫外線には微生物
に対する殺菌作用があり,また,波長が185nm近傍
の紫外線には給気中の酸素を反応させてオゾンを発生さ
せる作用がある。このように紫外放射ランプ42によっ
て,波長が254nm近傍の紫外線の他に波長が185
nm近傍の紫外線を照射して,オゾンを発生させ,殺菌
力効果を更に高めることが可能になる。また,波長が2
54nm近傍の紫外線とオゾンとの反応によってラジカ
ル酸素が生成され,そのラジカル酸素と波長が254n
m近傍の紫外線との複合的な化学反応により,微生物を
含む有機物全般の分解が促進される。
【0052】なお,このようにラジカル酸素と紫外線と
の複合的な化学反応によって有機物の分解を促進させる
反応は,例えば,液晶基板ガラスやシリコンウエハの精
密洗浄,ポリエチレンフィルムの親水化処理などの分野
において,UV/O3ドライ洗浄として従来から用いら
れている。表7に各種の有機化合物における原子間の化
学結合エネルギーを示し,また,UV/O3洗浄の原理
を表8に示す。
【0053】
【表7】
【0054】
【表8】
【0055】波長が254nm近傍の紫外線の有するエ
ネルギーは約113kcal/molであり,波長が1
85nm近傍の紫外線の有するエネルギーは約155k
cal/molであるから,これらの紫外線が有する光
エネルギーは大部分の原子間の化学結合エネルギーより
大きい。従って,給気ダクト40の内部に存在する微生
物等に波長が254nm近傍の紫外線と波長が185n
m近傍の紫外線を照射することによって,その結合を切
断し,揮発物質に分解することができる。
【0056】図9に示されるように,紫外線照射ランプ
42の表面には光電子放出材45が配置される。図示の
光電子放出材45は,上記のように石英ガラスで構成さ
れた紫外放出面43に厚さ5nmのITO(Indiu
m Tin Oxide)薄膜と厚さ15nmの金薄膜
を重層被覆した構造になっている。かくして,紫外線放
射ランプ42から紫外線が光電子放出材45に照射され
て,光電子放出材45を構成している金属中の自由電子
にエネルギーが与えられ,光電子46が給気ダクト40
の内部に放出される。なお,紫外線照射ランプ42の表
面は厚さ15nmの金薄膜によっていわば金メッキされ
た状態となっているため,オゾン酸化による劣化は生じ
ない。
【0057】また,紫外放射ランプ42の背部(給気流
の上流側)には入り口47から供給された清浄空気を溜
めるチャンバー48があり,このチャンバー48に形成
されたノズル49,50,51から紫外放射ランプ42
の表面に清浄空気が吹き付けられる。先に説明したもの
と同様に,ノズル49,50,51は紫外放射ランプ4
2の全長にわたって設けられ,チャンバー48に圧入さ
れてノズル49,50,51から吹き付けられた清浄空
気は紫外放射ランプ42の表面を包み込むように流れ,
ランプ表面に給気中の塵や油煙などが付着するのを防止
する。
【0058】かくして,光電子放出材45から給気ダク
ト40内に放出された光電子46は,給気ダクト40内
を流れる気体中に浮遊状態で存在する微生物等52に付
着し,微生物等52を負に帯電させる。なお,ノズル4
9,50,51から吹き付けられた清浄空気を利用し
て,光電子放出材45の表面に気体中の塵や油煙などの
汚れが付着するのも防止できる。また,この清浄空気流
を利用して,光電子放出材45の表面から発生した光電
子46をダクト内を流れる給気中に効果的に送り出すこ
とができる。
【0059】一方,給気ダクト40の内部において,光
電子放出材45のまわりには,負電極55が設置され,
この負電極55のまわりにには更に正電極56が設置さ
れる。これら負電極55と正電極56は,給気ダクト4
0内において給気流が良好に流通されるように,何れも
金網などの通気性のある材料で構成される。そして,正
電極56には電池57の正の直流電圧が印加され,ま
た,負電極55には電池57の負の直流電圧が印加され
る。これにより,給気ダクト40の内部において正電極
56から負電極55に向かう電界が形成され,上述の光
電子46の付着により負に帯電させられた微生物等52
が正電極56に吸着捕集される。
【0060】こうして微生物等52を正電極56に吸着
捕集した状態において,紫外線放射ランプ42から放射
された紫外線が,給気ダクト40の内部においてむらな
く照射される。このように捕集状態において微生物等5
2に長時間にわたって紫外線が照射され,殺菌が行なわ
れる。
【0061】また,波長が185nm近傍の紫外線が給
気中に放射されたことによってオゾンが発生し,正電極
56に吸着捕集された微生物等52はそのオゾンに曝さ
れ続ける。これにより,微生物等52を完全に死滅さ
せ,殺菌がより確実となる。
【0062】但し,本実施例のようにオゾンを発生させ
た場合には,表8の式(3),(4)の反応で分解でき
なかったオゾンが,そのまま給気ダクト40を通過して
空調空間に供給されてしまう恐れがある。オゾンは微生
物の殺菌や有機物の分解には有効であるが,人間の健康
には有害である。従って,給気中のオゾンの濃度が0.
01ppmを超えてしまうことのないように配慮する必
要がある。
【0063】そこで,本実施例のように給気中に波長が
185nm近傍の紫外線を放射してオゾンを発生させる
ような場合には,給気ダクト40内部において流路の下
流側にオゾン分解器(図示せず)を設けると良い。オゾ
ン分解器には,触媒型と紫外線放射ランプ型がある。な
お,触媒型は通気抵抗がかなり大きいのに比べて,紫外
放射ランプ型は通気抵抗がほとんどない点で,移動する
気体を対象としている本発明に適している。
【0064】紫外放射ランプ型は,波長が254nm近
傍の紫外線は含むが,波長が185nm近傍の紫外線は
含まない紫外線を照射する紫外照射ランプを備えたオゾ
ン分解器である。表8の式(1)(2)に示したよう
に,波長が185nm近傍の紫外線は給気中の酸素分子
を分解させてオゾンを発生させるが,式(3)に示した
ように,波長が254nm近傍の紫外線は逆にオゾンを
分解させる作用がある。従って,殺菌処理後の給気に対
し,波長が254nm近傍の紫外線は含むが波長が18
5nm近傍の紫外線は含まない紫外線を照射すれば,式
(3)に示した作用によって残存オゾンを完全に分解で
きる。
【0065】なお,近年の事務オフィスで使用される複
写機やレーザプリンタには,稼働時に発生するオゾンを
分解する触媒型のオゾン分解器が内蔵されている。本発
明において,そのようなオゾン分解器を利用することも
できる。
【0066】次に,紫外放射ランプよりも流路の下流に
除塵用フィルタを配設した殺菌装置の実施例を説明す
る。図10に示されるように,給気ダクト60の下面6
1に紫外放射ランプ62が立設される。この紫外放射ラ
ンプ62は低圧水銀放電ランプであり,波長が254n
m近傍の紫外線(殺菌線)を主に照射する。また,給気
ダクト60の内部には,紫外放射ランプ62よりも流路
の下流側であって,かつ,紫外放射ランプ62からの紫
外線が照射される位置に除塵用フィルタ63が配設され
る。従って,この実施例の殺菌装置によれば,給気中に
存在していた微生物等が除塵用フィルタ63の前面(上
流側の面)に捕集され,その捕集された微生物等に長時
間にわたって紫外放射ランプ62からの紫外線が照射さ
れて,確実な殺菌が行われることとなる。
【0067】図示のように除塵用フィルタ63を給気ダ
クト60内に設置した場合,フィルタ前面に大部分の微
生物等や塵埃などが捕集される。このようにフィルタ前
面にダスト層が形成されると,温湿度条件によってはダ
スト層内の環境が微生物の生存にとって極めて良いもの
となってしまう。本実施例のように,紫外放射ランプ6
2よりも流路の下流側であって,かつ,紫外放射ランプ
62からの紫外線が照射される位置に除塵用フィルタ6
3を配設して,紫外放射ランプ62から除塵用フィルタ
63の前面に紫外線を照射できるように構成すれば,フ
ィルタ前面に捕集された微生物等を完全に死滅せしめる
ことができ,除塵用フィルタ63の内部にビールスや細
菌などが繁殖する心配はない。
【0068】また,以上のように給気ダクト60内に除
塵用フィルタ63を配設した殺菌装置において,先に図
9で説明したものと同様に,紫外放射ランプ62の紫外
放出面を石英ガラスで構成しても良い。これにより,給
気ダクト60の内部において波長が254nm近傍の紫
外線(殺菌線)を照射すると同時に,波長が185nm
近傍の紫外線を給気中に放射してオゾンを発生させるこ
とができ,除塵用フィルタ63に捕集された微生物等が
そのオゾンに曝されることとなって,より確実な殺菌が
行われるようになる。
【0069】但し,オゾンを発生させる場合には,空調
空間内に人体に有害なオゾンが供給されることがないよ
うに配慮しなければならない。そこで,給気ダクト60
の内部にオゾン分解器(図示せず)を設ける必要があ
る。オゾン分解器は,触媒型と紫外放射ランプ型の何れ
でも良く,また,近年の事務オフィスで使用される複写
機やレーザプリンタに内蔵された触媒型のオゾン分解器
のようなものも利用できる。
【0070】また,給気ダクト60の内部において除塵
用フィルタ63よりも下流側にオゾン分解器を設けるこ
とが望ましい。かかる順に配置することによって,除塵
用フィルタ63で除去されてフィルタ内でなおも生存し
続けようとする微生物を,オゾン混じりの給気に曝し続
けることで死滅させることができ,より高い殺菌効果が
期待できるからである。従って,給気中のオゾンは除塵
用フィルタ63の通過後に分解するほうが良い。
【0071】しかして本発明の一例について説明した
が,本発明は以上に説明した実施例に限定されないこと
はもちろんであり,適宜変形実施することが可能であ
る。例えば,図11,図12に示すように,給気ダクト
70の中に多数の紫外放射ランプ71を配設した構成と
することもできる。なお,この場合,ダクト中央に位置
する紫外放射ランプ71は天井吊り下げ型器具72で固
定し,側方に位置する紫外放射ランプ71は壁付け型器
具73で固定すると良い。このように多数の紫外放射ラ
ンプ71を配設することによって,図12の配光曲線7
4に示されるように,給気ダクト70の断面全体に紫外
線を均等に行き渡らせることができ,漏れのない完全な
殺菌ができるようになる。
【0072】また,光電子放出材を紫外放射ランプの周
囲(図2),及び紫外放射ランプの表面(図9)に配置
した実施例について説明したが,その他,光電子放出材
を給気ダクトの内壁面に配置しても良い。
【0073】また,オゾンを発生させないで殺菌を行う
場合には,紫外放射ランプのランプ面の透過特性を調整
し,200nm以下の紫外線をランプ面で吸収して外に
照射しないように構成すれば良い。
【0074】また,微生物に光電子を付着させて電気的
に捕集するようにした殺菌装置において,給気ダクト内
の下流側に更に除塵用フィルタを配設して,正電極に捕
集できなかった微生物を下流側の除塵用フィルタで完全
に除去する構成を採ることも考えられる。この場合,除
塵用フィルタの前面(上流側面)に紫外放射ランプから
紫外線が照射されるようにすれば,除塵用フィルタで捕
捉した微生物を完全に死滅せしめることが可能となる。
【0075】
【発明の効果】本発明によれば,空調設備の給気ダクト
内の空気のように移動する気体中に存在する微生物等を
確実に殺菌できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例にかかる殺菌装置を備えた給気ダ
クトの斜視図
【図2】図1におけるA−A断面矢視拡大図
【図3】紫外放射ランプの正面図
【図4】L字型のチャンバーの内側三箇所にノズルを形
成した実施例を示す紫外放射ランプの正面図
【図5】図4におけるB−B断面矢視拡大図
【図6】環状のノズルを形成した実施例を示す紫外放射
ランプの側面図
【図7】環状のノズルを形成した実施例を示す紫外放射
ランプの正面図
【図8】本発明実施例にかかる殺菌装置を備えた給気ダ
クトの斜視図
【図9】図8におけるD−D断面矢視拡大図
【図10】紫外放射ランプよりも流路の下流に除塵用フ
ィルタを配設した殺菌装置を備えた給気ダクトの斜視図
【図11】多数の紫外放射ランプを配設した実施例を示
す給気ダクトの斜視図
【図12】図11におけるE−E断面矢視拡大図
【図13】紫外線の波長と作用の関係を示すグラフ図
【図14】ホルダ型の殺菌ランプの斜視図
【図15】壁付け型の殺菌ランプの斜視図
【図16】吊り下げ型の殺菌ランプの斜視図
【図17】殺菌ランプの形状の説明図
【符号の説明】 1,40,60 給気ダクト 3,42,62 紫外放射ランプ 30,45 光電子放出材 31,46 光電子 32,52 微生物等 35,56 正電極 63 除塵用フィルタ

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移動する気体中に存在する微生物等を捕
    集し,その捕集された微生物等に紫外線を照射すること
    により殺菌を行うことを特徴とする移動する気体中に存
    在する微生物等の殺菌方法。
  2. 【請求項2】 移動する気体中に存在する微生物等に光
    電子を付着させることにより該微生物等を負に帯電さ
    せ,その負に帯電した微生物等を正電極に捕集し,該捕
    集した微生物等に紫外線を照射することにより殺菌を行
    うことを特徴とする移動する気体中に存在する微生物等
    の殺菌方法。
  3. 【請求項3】 移動する気体中に存在する微生物等を除
    塵用フィルタに捕集し,該捕集した微生物等に紫外線を
    照射することにより殺菌を行うことを特徴とする移動す
    る気体中に存在する微生物等の殺菌方法。
  4. 【請求項4】 微生物等に波長が100〜280nmの
    紫外線を照射することにより殺菌を行うことを特徴とす
    る請求項1,2,3の何れかに記載された移動する気体
    中に存在する微生物等の殺菌方法。
  5. 【請求項5】 波長が200nm以下の紫外線を気体中
    に照射してオゾンを発生させ,上記捕集された微生物等
    がそのオゾンによっても殺菌されるように構成したこと
    を特徴とする請求項1,2,3,4,5の何れかに記載
    された移動する気体中に存在する微生物等の殺菌方法。
  6. 【請求項6】 気体が移動する流路の途中に紫外線を照
    射できる紫外放射ランプを配置すると共に,該紫外放射
    ランプからの紫外線が照射される位置に光電子放出材と
    正電極を配置したことを特徴とする移動する気体中に存
    在する微生物等の殺菌装置。
  7. 【請求項7】 気体が移動する流路は空調設備の給気ダ
    クトであることを特徴とする請求項6に記載された移動
    する気体中に存在する微生物等の殺菌装置。
  8. 【請求項8】 紫外放射ランプは波長が100〜280
    nmの紫外線を照射するものであることを特徴とする請
    求項6または7に記載された移動する気体中に存在する
    微生物等の殺菌装置。
  9. 【請求項9】 紫外放射ランプは低圧水銀放電ランプで
    あることを特徴とする請求項6,7,8の何れかに記載
    された移動する気体中に存在する微生物等の殺菌装置。
  10. 【請求項10】 紫外放射ランプの表面に清浄空気を吹
    き付けるノズルを設けたことを特徴とする請求項6,
    7,8,9の何れかに記載された移動する気体中に存在
    する微生物等の殺菌装置。
  11. 【請求項11】 光電子放出材を紫外放射ランプの表面
    に配置したことを特徴とする請求項6,7,8,9,1
    0の何れかに記載された移動する気体中に存在する微生
    物等の殺菌装置。
  12. 【請求項12】 光電子放出材を紫外放射ランプの周囲
    に配置したことを特徴とする請求項6,7,8,9,1
    0の何れかに記載された移動する気体中に存在する微生
    物等の殺菌装置。
  13. 【請求項13】 光電子放出材を気体が移動する流路の
    内壁面に配置したことを特徴とする請求項6,7,8,
    9,10の何れかに記載された移動する気体中に存在す
    る微生物等の殺菌装置。
  14. 【請求項14】 光電子放出材に負の電圧を印加する
    か,または光電子放出材を接地させたことを特徴とする
    請求項6,7,8,9,10,11,12,13の何れ
    かに記載された移動する気体中に存在する微生物等の殺
    菌装置。
  15. 【請求項15】 正電極を紫外放射ランプの周囲に配置
    したことを特徴とする請求項6,7,8,9,10,1
    1,12,13,14の何れかに記載された移動する気
    体中に存在する微生物等の殺菌装置。
  16. 【請求項16】 正電極を気体が移動する流路の内壁面
    に配置したことを特徴とする請求項6,7,8,9,1
    0,11,12,13,14の何れかに記載された移動
    する気体中に存在する微生物等の殺菌装置。
  17. 【請求項17】 紫外放射ランプから波長が200nm
    以下の紫外線を気体中に照射してオゾンを発生させ,上
    記捕集された微生物等がそのオゾンによっても殺菌され
    るように構成したことを特徴とする請求項6,7,8,
    9,10,11,12,13,14,15,16の何れ
    かに記載された移動する気体中に存在する微生物等の殺
    菌装置。
  18. 【請求項18】 気体が移動する流路の下流側にオゾン
    分解器を設けたことを特徴とする請求項6,7,8,
    9,10,11,12,13,14,15,16,17
    の何れかに記載された移動する気体中に存在する微生物
    等の殺菌装置。
  19. 【請求項19】 気体が移動する流路の途中に紫外線を
    照射できる紫外放射ランプを配置すると共に,該紫外放
    射ランプよりも流路の下流側であって該紫外放射ランプ
    からの紫外線が照射される位置に除塵用フィルタを配設
    したことを特徴とする移動する気体中に存在する微生物
    等の殺菌装置。
  20. 【請求項20】 気体が移動する流路は空調設備の給気
    ダクトであることを特徴とする請求項19に記載された
    移動する気体中に存在する微生物等の殺菌装置。
  21. 【請求項21】 紫外放射ランプは波長が100〜28
    0nmの紫外線を照射するものであることを特徴とする
    請求項19または20に記載された移動する気体中に存
    在する微生物等の殺菌装置。
  22. 【請求項22】 紫外放射ランプは低圧水銀放電ランプ
    であることを特徴とする請求項19,20,21の何れ
    かに記載された移動する気体中に存在する微生物等の殺
    菌装置。
  23. 【請求項23】 紫外放射ランプの表面に清浄空気を吹
    き付けるノズルを設けたことを特徴とする請求項19,
    20,21,22の何れかに記載された移動する気体中
    に存在する微生物等の殺菌装置。
  24. 【請求項24】 紫外放射ランプから波長が200nm
    以下の紫外線を気体中に照射してオゾンを発生させ,上
    記捕集された微生物等がそのオゾンによっても殺菌され
    るように構成したことを特徴とする請求項19,20,
    21,22,23の何れかに記載された移動する気体中
    に存在する微生物等の殺菌装置。
  25. 【請求項25】 除塵用フィルタよりも流路の下流側に
    オゾン分解器を設けたことを特徴とする請求項19,2
    0,21,22,23,24の何れかに記載された移動
    する気体中に存在する微生物等の殺菌装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107883483A (zh) * 2017-11-10 2018-04-06 安徽金思源生物科技有限公司 一种生物技术空气净化装置
KR20220031779A (ko) * 2020-09-03 2022-03-14 한국전자기술연구원 세척 기능을 가지는 건물용 살균 공조 장치 및 이의 이용방법
WO2023195227A1 (ja) * 2022-04-08 2023-10-12 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 空気清浄化装置
WO2024024287A1 (ja) * 2022-07-25 2024-02-01 ウシオ電機株式会社 ガス処理方法、ガス処理システム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107883483A (zh) * 2017-11-10 2018-04-06 安徽金思源生物科技有限公司 一种生物技术空气净化装置
KR20220031779A (ko) * 2020-09-03 2022-03-14 한국전자기술연구원 세척 기능을 가지는 건물용 살균 공조 장치 및 이의 이용방법
WO2023195227A1 (ja) * 2022-04-08 2023-10-12 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 空気清浄化装置
WO2024024287A1 (ja) * 2022-07-25 2024-02-01 ウシオ電機株式会社 ガス処理方法、ガス処理システム

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