利用放电的除菌装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及空中浮游菌的除菌装置。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2006-101912号公报
[0007]专利文献2:日本特开2012-120677号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]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。
[0010]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，能够获得更高的除囷效果。
[0011]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0H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。
[0012]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0H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0H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。
[0013]用于解决课题的技术方案
[0014]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。
[0015]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。
[0016]进而在⑴或⑵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0H自由基。
[0017]进而在(1)或⑵中，特征在于:用电介质覆盖等离子体的周围。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]其中，本发明中所谓除菌，也能够表述为消毒、灭菌、杀菌、除臭。
[0021]发明的效果
[0022]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】
[0023]图1是本发明的第一实施例的除菌装置的结构图。
[0024]图2是本发明的第一实施例的空气的流路结构。
[0025]图3是本发明的第一实施例的另一个