(57)【要約】   空気ダクト内を通される周囲空気を滅菌するための方法、空気ダクト内を通される周囲空気を滅菌するために気体状炭化水素排出物を分解するための装置の使用、及び、空気ダクト内を通される周囲空気を滅菌するための装置を開示する。特許請求の範囲に記載の方法により、紫外線を照射するための紫外ユニットを含む空気ダクトに周囲空気が供給され、こうして予め浄化された周囲空気が、空気ダクト内に配された、周囲空気がイオン化される下流のイオン化ユニットに供給される。
2008516652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気ダクト内を通される周囲空気を滅菌する方法であって、
上記空気ダクト内の周囲空気が、紫外線を照射するための紫外ユニットに供給されること、及び
上記形態で予め浄化された周囲空気が、上記空気ダクト内の下流に配された、前記周囲空気がイオン化されるイオン化ユニットに供給されること、
を特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、上記周囲空気が、上記空気ダクト内で上記イオン化ユニットの後に配された、上記紫外ユニットによって生成されるオゾンを分解するための触媒に供給されることを特徴とするもの。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、上記周囲空気が、上記空気ダクト内で上記紫外ユニットに後であってかつ上記イオン化ユニットの前に配された、上記紫外ユニットによって生成されるオゾンを分解するための触媒に供給されることを特徴とするもの。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、上記周囲空気が、上記空気ダクト内で上記紫外ユニットの後に配されかつ上記触媒の前に配された微生物用フィルタに供給されることを特徴とするもの。
【請求項５】
空気ダクト内を通される周囲空気を滅菌するために気体状炭化水素排出物を分解するための装置の使用であって、上記周囲空気に紫外線を照射するための紫外ユニットが上記空気ダクトの第１の部分に設けられること、上記紫外ユニットによって生成されるオゾンを分解するための触媒が後続の第２の部分に設けられること、及び、上記周囲空気をイオン化するためのイオン化ユニットが後続の第３の部分に設けられることを特徴とするもの。
【請求項６】
請求項５に記載の使用において、上記空気ダクトの上記第１の部分が紫外照射領域に反射面を有することを特徴とするもの。
【請求項７】
請求項５又は６のいずれかに記載の使用において、上記空気ダクトの上記第１の部分が、紫外照射領域に広帯域半導体材料を含むコーティングを有することを特徴とするもの。
【請求項８】
請求項７に記載の使用において、上記半導体材料が二酸化チタン（TiO2）又はドープ二酸化チタンから成ることを特徴とするもの。
【請求項９】
請求項５から８までのいずれか１項に記載の使用において、上記少なくとも１つの紫外発光素子が円筒形状の紫外ランプから成ることを特徴とするもの。
【請求項１０】
請求項５から９までのいずれか１項に記載の使用において、上記触媒が触媒活性炭素によって形成されることを特徴とするもの。
【請求項１１】
請求項５から９までのいずれか１項に記載の使用において、上記触媒が、活性炭、軽石、ゼオライト、又は粘土で形成された支持材料と触媒金属酸化物の添加剤とから成ることを特徴とするもの。
【請求項１２】
請求項１１に記載の使用において、上記触媒が、Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Si, Ti又はZrの酸化物から成る添加剤を有することを特徴とするもの。
【請求項１３】
請求項１１に記載の使用において、上記触媒が、Pt, Pd又はRhと混合された触媒金属酸化物の添加剤を有することを特徴とするもの。
【請求項１４】
請求項５から１３までのいずれか１項に記載の使用において、上記触媒が、流れ抵抗の低い薄肉構造を有することを特徴とするもの。
【請求項１５】
請求項５から１４までのいずれか１項に記載の使用において、上記イオン化ユニットが少なくとも１つのイオン化チューブから成ることを特徴とするもの。
【請求項１６】
請求項５から１５までのいずれか１項に記載の使用において、周囲空気が上記空気ダクトを通って部屋に供給されることを特徴とするもの。
【請求項１７】
請求項１６に記載の使用において、上記部屋を満たす上記周囲空気に関し、該周囲空気が１時間当たり数回循環されることを特徴とするもの。
【請求項１８】
請求項５から１７までのいずれか１項に記載の使用において、エンベロープウイルス、特にSARSウイルスで汚染された周囲空気が滅菌されることを特徴とするもの。
【請求項１９】
請求項５から１８までのいずれか１項に記載の使用において、エンベロープウイルス、特にトリインフルエンザウイルスで汚染された周囲空気が滅菌されることを特徴とするもの。
【請求項２０】
請求項５から１９までのいずれか１項に記載の使用において、エンベロープウイルス、特にエボラウイルスで汚染された周囲空気が滅菌されることを特徴とするもの。
【請求項２１】
請求項５から２０までのいずれか１項に記載の使用において、エンベロープウイルス、特にインフルエンザウイルスで汚染された周囲空気が滅菌されることを特徴とするもの。
【請求項２２】
空気ダクトを通される周囲空気を滅菌するための装置であって、
上記空気ダクトの第１の部分に設けられた、上記周囲空気に紫外線を照射するための紫外ユニットと、
後続の第２の部分に設けられた、上記紫外ユニットによって生成されるオゾンを分解するための触媒と、
後続の第３の部分に設けられた、上記周囲空気をイオン化するためのイオン化ユニットと、
を有するものにおいて、
上記第１の部分と上記第２の部分との間に微生物用フィルタが設けられることを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の装置において、上記空気ダクトの上記第１の部分が紫外照射領域に反射面を有することを特徴とするもの。
【請求項２４】
請求項２２に記載の装置において、上記空気ダクトの上記第１の部分が上記紫外照射領域に広帯域半導体材料を含むコーティングを有することを特徴とするもの。
【請求項２５】
請求項２４に記載の装置において、上記半導体材料が二酸化チタン（TiO2）又はドープ二酸化チタンから成ることを特徴とするもの。
【請求項２６】
請求項２２から２５までのいずれか１項に記載の装置において、少なくとも１つの上記紫外発光素子が円筒形の紫外ランプから成ることを特徴とするもの。
【請求項２７】
請求項２２から２６までのいずれか１項に記載の装置において、上記触媒が触媒活性炭素によって形成されることを特徴とするもの。
【請求項２８】
請求項２２から２６までのいずれか１項に記載の装置において、上記触媒が、活性炭、軽石、ゼオライト又は粘土で形成された支持材料と触媒金属酸化物の添加剤とから成ることを特徴とするもの。
【請求項２９】
請求項２８に記載の装置において、上記触媒が、Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Si, Ti又はZrの酸化物から成る添加剤を有することを特徴とするもの。
【請求項３０】
請求項２８に記載の装置において、上記触媒が、Pt, Pd又はRhと混合された触媒金属酸化物から成る添加剤を有することを特徴とするもの。
【請求項３１】
請求項２２から３０までのいずれか１項に記載の装置において、上記触媒が流れ抵抗の低い薄肉構造を有することを特徴とするもの。
【請求項３２】
請求項２２から３１までのいずれか１項に記載の装置において、上記イオン化ユニットが少なくとも１つのイオン化チューブから成ることを特徴とするもの。
【請求項３３】
請求項２２から３２までのいずれか１項に記載の装置において、周囲空気が上記空気ダクトを通って部屋に供給されることを特徴とするもの。
【請求項３４】
請求項３３に記載の装置において、上記部屋を満たす上記周囲空気に関し、上記周囲空気が１時間当たり数回循環されることを特徴とするもの。
【請求項３５】
請求項２２から３４までのいずれか１項に記載の装置において、エンベロープウイルス、特にSARSウイルスで汚染された周囲空気が滅菌されることを特徴とするもの。
【請求項３６】
請求項２２から３５までのいずれか１項に記載の装置において、エンベロープウイルス、特にトリインフルエンザウイルスで汚染された周囲空気が滅菌されることを特徴とするもの。
【請求項３７】
請求項２２から３６までのいずれか１項に記載の装置において、エンベロープウイルス、特にエボラウイルスで汚染された周囲空気が滅菌されることを特徴とするもの。
【請求項３８】
請求項２２から３７までのいずれか１項に記載の装置において、エンベロープウイルス、特にインフルエンザウイルスで汚染された周囲空気が滅菌されることを特徴とするもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気ダクト内を通される周囲空気を滅菌するための方法、空気ダクト内を通される周囲空気を滅菌するために気体状炭化水素排出物を分解するための装置を使用すること、及び空気ダクト内を通される周囲空気を滅菌するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
EP 0 778 070 B1は、空気ダクト（これにより汚染物質含有排気が放出される）内で気体状炭化水素排出物を分解するための装置を開示する。この既知の装置には、少なくとも１つの紫外発光素子（好適には波長が254nm及び185nmである紫外線に排気を暴露する）が空気ダクトの第１の部分に設けられており、紫外線が、炭化水素をより高いエネルギーレベルに励起し、オゾンを生成し、オゾンから酸素分子及びラジカルを生成し、更には、気相中で炭化水素分子を部分的に酸化させる。これに続く第２の部分には、触媒が設けられる。触媒の表面では、次のようになるよう、炭化水素分子が触媒酸化される。即ち、炭化水素分子が吸着され、追加で形成されるオゾン及び／又はラジカルにより活性表面で酸化され、そして、H2O及びCO2の形態の反応生成物として触媒の表面から取り除かれるよう、触媒酸化が行われる。
【０００３】
このように、EP 0 778 070 B1からは、溶剤や臭気物質等の汚染物質を、周囲空気を通す空気ダクトにおける連続した２つの部分で変換することが知られている。上記第１の部分では、汚染物質を分解するために必要な反応種が、紫外線と空気ダクト内を通される排気との相互作用によって作られる。排気中の酸素及び水分子による紫外光の吸収により、酸化剤たるオゾン、過酸化水素、Ｏ、ＯＨラジカルが生成される。これらは高い酸化能を有するため、汚染物質を酸化することができる。これにより、更に他の分子を攻撃することが可能な新しいラジカルを生成する連鎖反応が開始される。加えて、紫外線は汚染物質分子とその分解生成物とによって吸収される。光エネルギーを吸収した結果、汚染物質はより高いエネルギーレベルに励起され、反応種又は大気酸素との反応のために活性化される。十分な量の光エネルギーが供給されると、分子は分解される。汚染物質の光分解による分解生成物は又、ＯＨラジカルを生成し、或いはラジカル連鎖反応を開始させることができる。均一な気相反応は、光励起と活性酸素化合物の存在によって開始される。この光酸化反応と併せて、第１の反応段の後には、次のような触媒ユニットが配される。即ち、第２の反応段として、追加の分解反応を許容し、かつ、過剰なオゾンを分解することで汚染物質である気体オゾンが大気中に入り込まないよう保証する触媒ユニットである。
【０００４】
EP 0 778 070 B1から既知の触媒は、好適には活性炭触媒である。使用される活性炭は、反応面として使用される、約1,200m2/gの内部表面積を有する高多孔質材料である。この活性炭の目的は、第一に、酸化の困難な化合物を留置し、反応器内での滞留時間を増やすことである。これにより、これらの成分の気相に対する濃度が高まり、活性炭表面における生成された酸素種との反応の速度が増す。第二に、活性炭を下流触媒として使用することで、活性炭がオゾンフィルタとして作用するため、汚染物質であるオゾンが周囲に入り込まないことが保証される。
【０００５】
EP 0 778 070 B1は又、第３の部分において排気をイオン化することにも言及している。
【０００６】
EP 0 778 070 B1から既知の装置と同書から既知の方法は、排気中に含まれる臭気物質及び汚染物質（特に、炭化水素の形態のもの）汚染物質を分解するために使用される。これら装置及び方法の他の使用については知られていない。
【０００７】
US 5 230 220は、とりわけ空気浄化装置に供給される空気中のバクテリアを減少させるために使用される冷蔵庫内用空気浄化装置を開示する。この空気浄化装置は紫外発光素子及び触媒を有しており、浄化すべき空気は最初に紫外発光素子を通過してから触媒を通って流れる。この触媒の目的は、紫外発光素子によって作られる過剰なオゾンを分解することである。
【０００８】
WO 91/00708 A1には、ランプソケットに組み込まれるコンパクトな空気浄化装置が記載されている。このランプソケットの内部には、フィラメントを巻着した紫外発光素子がある。このフィラメントは、ランプソケット内に熱を発生させると同時に、ランプソケット内の空気をイオン化することを目的とする。組み込まれたファンがランプソケットの底部から空気を吸い込む。吸い込まれた空気は、ランプソケットを再び離れる際にフィルタを通過する。このフィルタはランプソケットの上端に位置する。紫外発光素子とフィラメントは、通常の反応段として、流過する空気に作用する。この空気浄化装置は微生物を死滅させるためにも使用可能である、ということにも言及されている。
【０００９】
JP 062 05930 Aはタバコの煙で汚れた周囲空気を浄化するための装置及び方法を開示する。一実施形態が、イオン化ユニットの電極が巻着された紫外発光素子を示す。この実施形態でも、紫外発光素子とイオン化ユニットが通常の反応段として流過する空気に作用する。
【００１０】
既知の装置及び方法の短所は、その応用分野が限られていることである。例えば、空調システムを稼働させると、空調システム内で循環する空気を滅菌する必要が出てくる。既知の装置及び方法は、特にその処理能力の低さから、このタイプの適用分野には適していない。EP 0 778 070 B1から既知の装置は、炭化水素の存在を前提としている。
【特許文献１】EP 0 778 070 B1
【特許文献２】US 5,230,220
【特許文献３】WO 91/00708 A1
【特許文献４】JP 062 05930 A
【特許文献５】WO 2005/002638 A2
【特許文献６】DE 103 30 114 A1
【特許文献７】WO 2004/014442 A1
【特許文献８】DE 102 36 196 A1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明の目的は、空気ダクト内を通される周囲空気を滅菌するための装置及び方法を見出すことである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題は、請求項１に記載の方法、請求項５に記載の装置の使用、及び請求項２２に記載の装置によって達成される。
【００１３】
これに関し、本発明、特に請求項１に記載の発明に係る方法の基礎は、上記紫外ユニットとイオン化ユニットとの連結である。次のようなことが既に見出されている。即ち、上記空気ダクトが紫外ユニット及び後続のイオン化ユニットから成ると、上記空気ダクトに供給される周囲空気の非常に高い滅菌効果に加えて、上記空気ダクトから放出される周囲空気の持続的な滅菌も行われる、ということである。
【００１４】
上記紫外ユニットは、基本的には、例えばオゾン及び／又は酸素ラジカルのような反応性反応剤の生成と、紫外線の吸収とに基づいて、微生物を全滅させる。
【００１５】
次のことが既に知られている。即ち、特に、各紫外ユニットによって発せられる放射の波長が240nm以下、例えば185nm域にある場合に、例えばオゾン及び／又は酸素ラジカルのような反応性反応剤の生成、及びこれによるオゾン生成の効果を達成することができる、ということである。オゾンの生成により、特に微生物が酸化される結果、240nm以下の波長域において滅菌効果が生じる。
【００１６】
更に、微生物による紫外線の吸収に加えて、240nm以上（例えば、254nm域）の紫外線によるラジカルの生成も達成される。紫外線が微生物によって吸収されることで、まずは微生物を全滅させることができる。この波長域では、既に生成されたオゾンも開裂し酸素分子と活性酸素原子に戻るため、ラジカルに起因する上述した滅菌効果もこの波長域で生じる。最後に、この領域で発せられる放射は、周囲空気に含まれる有機分子（例えば、炭化水素）をより高いエネルギーレベルに励起する。これによっても、周囲空気に含まれる微生物が全滅されるため、滅菌効果が得られる。
【００１７】
こうして予め浄化された周囲空気は、上記空気ダクト内で、上記紫外ユニットの後に配された、上記周囲空気をイオン化するイオン化ユニットに供給される。好適な実施形態によれば、上記イオン化ユニットは少なくとも１つのイオン化チューブから成るようにされる。イオン化チューブ内では、２つの電極が非導電誘電体によって互いに分離される。この場合、イオン化はこれら２つの電極とその間に位置する上記誘電体との間で起こる制御式ガス放電を基礎としており、通常、ピーク値が500V〜10kVであるAC電圧により上記電極は活性化される。このAC電圧の周波数は50Hz域にあると好ましい。もっとも、最大50kHzまでの高周波AC電圧も使用することができる。上記ガス放電はバリア放電であり、上記誘電体が誘電体バリアとして機能する。これによって、好ましくは上記電極表面の全体に亘って均一に分布した限時的な単独放電が生み出される。これらのバリア放電の特徴は、熱アーク放電への移行が上記誘電体バリアによって阻止される、ということである。この放電は、点火中に生じる高エネルギー電子（１〜10eV）がそのエネルギーを熱化によって周囲ガスに放出する前に終わる。上記放電によって放出されたエネルギーは空気中の酸素及び水素分子によって取り込まれ、酸素及びヒドロキシルラジカル、並びに、酸素イオン及びオゾン分子が生成される。その高いエネルギーと荷電状態のために、これらの種は化学的に高い反応性を有しており、例えば有機及び無機の臭気物質のような酸化できる物質と結合しようとする。これにより臭気物質は化学的に変化し、新しく無臭かつ無害の物質（例えば、H2OやCO2）が生成される。更に、上記反応種は、上記第１の２つの反応段から依然として残る微生物に危害を加えて全滅させることもできる。
【００１８】
上記イオン化ユニットにて生成されるイオンは、数時間の滞留時間を有することができる。従って、更なるイオン化の効果は、生成されたイオンが上記空気ダクトを通される周囲空気によって更に搬送され、後続のユニットでも浄化効果を達成することができる、ということである。
【００１９】
もっとも、次のことに留意すべきである。即ち、紫外ユニットがイオン化ユニットと組み合わせて使用されるだけであるなら、滅菌された空気は上記装置を離れた後も高いオゾン濃度を有する、ということである。従って、このタイプの滅菌装置は、生成されるオゾンが有害な作用を及ぼすことのない分野に限られる。
【００２０】
オゾンを分解するために、上記イオン化ユニットの後に触媒を配することも原理的には可能であるが、これにもやはり次のような短所がある。即ち、上記イオン化ユニットによって生成されるイオン通常も上記触媒で中和され、下流部分におけるイオンの浄化作用を低下させる、という短所である。それでもなお、上記触媒を離れる空気中に所望の量のイオンを存在させるには、オゾンの分解を触媒するか、少なくともオゾンの分解をイオンの分解以上に促進させるか、いずれかを選択的に行う触媒材料を使用することが必要である。
【００２１】
従って、請求項５に記載の本発明に係る更なる解決法は、気体状炭化水素排出物を分解するためのそれ自体既知である装置を、今度は空気ダクトを通される周囲空気を滅菌するために使用することにある。
【００２２】
このタイプの装置では、上記空気ダクトの第１の部分に、紫外線を周囲空気に照射するための紫外ユニットが設けられ、かつ、後続の第２の部分に、前記紫外ユニットによって生成されるオゾンを分解するための触媒が設けられ、かつ、後続の第３の部分に周囲空気をイオン化するためのイオン化ユニットが設けられる。
【００２３】
従って、本発明に係るこの基本的な解決法の知見は、次のような事実にある。即ち、炭化水素排出物を分解するためのそれ自体既知である上記装置が周囲空気に滅菌作用を及ぼし、周囲空気中に炭化水素排出物が存在することはもはやこの滅菌効果を達成するための前提条件ではない、という事実である。過去においては、このタイプの装置は、ただ炭化水素排出物なる汚染物質を分解するためにのみ使用し得ると考えられていた。
【００２４】
請求項２２に記載の本発明に係る更なる解決法は、次のようなそれ自体既知の装置より成る。即ち、上記空気ダクトの第１の部分に設けられた、周囲空気に紫外線を照射するための紫外ユニットと、後続の第２の部分に設けられた、前記紫外ユニットによって生成されるオゾンを分解するための触媒と、後続の第３の部分に設けられた、周囲空気をイオン化するためのイオン化ユニットとを有する装置である。本発明に係るこの解決法に基づく本発明に係るこの知見は、上記第１の部分と上記第２の部分との間に微生物用フィルタを設け、これにより、上記装置が上記空気ダクト内を通される周囲空気を滅菌することができる、ということにある。
【００２５】
従って、本発明に係るこの解決法によれば、微生物は上記フィルタによって捕集されるため、上記触媒に進入することができない。この場合、長時間の照射によって微生物が効果的に死滅されるよう、上記フィルタが上記紫外チューブの近くに配されると好ましい。
【００２６】
以下、本発明に係る解決法の好適な実施形態について述べる。
【００２７】
好適な一実施形態によれば、上記紫外ユニットは少なくとも１つの円筒形状の紫外発光素子より成る。上述した185nm及び254nmの波長域は、例えば、水銀ランプを使用して作ることができる。上述の波長域（特に、240nm以下の波長域）をカバーすることができるためには、従来の水銀ランプを使用する場合、水銀ランプを包囲するガラスのガラスタイプが、これらの波長域を吸収しないようにすることが必要である。この要件は、例えば合成水晶によって満たすことができる。
【００２８】
更なる好適な一実施形態によれば、上記空気ダクトの上記第１の部分は、紫外照射領域に反射面を有するようになっている。これにより、紫外照射の強度を増幅することが許容される。
【００２９】
更なる好適な一実施形態によれば、上記空気ダクトの内壁は、紫外照射領域において、光触媒作用を達成するためのコーティングを有するようになっている。光触媒作用は、例えば広帯域半導体材料を含む上記コーティングによって達成可能であり、WO 2005/002638 A2及びDE 103 30 114 A1に既に記載されている。二酸化チタン（TiO2）又はドープ二酸化チタンが半導体材料としてに適していることが判明している。二酸化チタン又はドープした二酸化チタンに紫外線（そのエネルギーは半導体の価電子帯と伝導帯とのエネルギー差以上である）を照射することで、まず最初に電子／正孔対がこの半導体材料中に生成される。次いで、微生物を酸化させて死滅させる処理を効果的に支援する酸素含有ラジカルが生成される。従って、この光触媒処理の滅菌作用は特にコーティング面自体で生じるため、上記滅菌装置によって達成される効率性を更に高めることが許容される。
【００３０】
更に、紫外線と触媒材料との最適な相互作用を達成するには、上記紫外発光素子と上記空気ダクトの内壁との間の距離が考慮されるべきである、ということが判明している。従って、このタイプの空気ダクトを最適化するため、所与の触媒材料と所定の紫外発光素子に対してそれぞれ汚染物質の最適な分解速度が達成可能なよう、上記距離は常に選択される。
【００３１】
この光触媒作用は、原理的には、上記紫外発光素子の全波長域に亘って達成可能である。二酸化チタンを使用した試験により、各紫外発光素子によって発せられる放射の波長が350nm〜420nmの範囲にあると特に顕著な光触媒作用が生じる、ということが判っている。
【００３２】
使用される上記触媒が活性炭フィルタから成ると好ましい。この場合、上記活性炭フィルタの基本構造は、活性炭で満たされた、周囲空気を通す容器から成る。
【００３３】
次のようなものを使用することも可能である。即ち、支持材料（骨格物質とした既知である）と、ある種の添加剤（促進剤として既知である）とから成る支持触媒として既知のものである。支持材料として、例えば、活性炭、軽石、ゼオライト又は粘土を使用することができる。添加剤は、触媒活性金属酸化物、特にMn, Fe, Co, Ni, Zn, Si, Ti又はZrの酸化物でもよい。貴金属のPt, Pd又はRhを添加剤として使用することも、本発明の範囲内において可能である。
【００３４】
或いは又、上記添加剤が上記金属酸化物と上記貴金属との混合物から成るようにすることも可能である。上記支持触媒を作製するための既知の方法として、例えば、沈殿や含浸がある。前者の方法では、活性成分が対応する塩水から沈殿される。含浸法は、上記支持材料の金属塩水又はメルト（例えば、金属酸化物メルト）による飽和を基礎とし、上記活性成分を上記支持体に蒸気相から被着させることによる。
【００３５】
更なる好適な一実施形態によれば、上記触媒容器をジグザグに配することで、その肉厚、従って又その流れ抵抗も所定の量に減らすことが許容される。
【００３６】
次のことが判明している。即ち、本発明に係る解決法が基礎とする上記装置は、換気システムにおいて、そこを通る周囲空気を持続的に滅菌するために効果的に使用することができる。又、その際、この目的のために必要な空気流量を達成することができる、ということである。従来の商用空調システムのために、例えば、換気される部屋を満たす周囲空気が１時間当たり数回循環されるようになっている。
【００３７】
ここで、本発明に従い上記空気ダクトを通される周囲空気を滅菌すると、周囲空気に含まれる微生物は、人の健康に問題のない程度まで死滅される。死滅させるべき微生物として、ウイルス、バクテリア、酵母、或いは真菌胞子等がある。エンベロープウイルスで汚染された周囲空気でさえも、とりわけ効果的に滅菌可能であることが見出されている。このことは、特に、SARSウイルス、トリインフルエンザウイルス、エボラウイルス、及びインフルエンザウイルスに当てはまる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下では、添付の図面を参照しつつ、様々な実施の形態に基づいて、本発明をより詳しく説明する。
【００３９】
図１は２つの部分を含む基本装置の配置に関するブロック図である。第１の部分は紫外ユニットを含み、他方、第２の部分はイオン化ユニットを含んでいる。これら２つの部分は１ユニットとして、換気システムの空気ダクトに組み込まれた浄化段１０１を形成する。ただし、浄化段１０１から流れ出る空気１０６は高いオゾン濃度を有しており、そのため、滅菌・浄化された空気が換気さるべき室内に流入する前にオゾンを中和する対策が取られなければならない点に注意すべきである。空調システムの運転に際しては、特に、有害な微生物例えばウイルス、カビ胞子、酵母及び細菌が空調システム内で増大し、その結果、部屋の換気中に健康を害する逆の効果を招来し得るという問題が繰り返して発生する。従って、浄化段１０１は好ましくは、それぞれの周囲空気が通される空気ダクトに連結され、こうして、空気ダクト内の周囲空気が１反応段から後続の反応段に運ばれるようにすることができる。
【００４０】
浄化段１０１に流れ込む周囲空気１０２は、通過中の周囲空気に紫外線を照射する紫外ユニットを含む第１の部分１０３に供給される。周囲空気に含まれた微生物は紫外線によって効果的に全滅される。加えて、紫外線はオゾンの生成、オゾンからの酸素分子及びラジカルの生成も行う。こうして前処理された周囲空気１０４は次いで、周囲空気をイオン化するイオン化ユニットを有した第２の部分１０５に供給される。イオン化は付加的な酸素及びヒドロキシルラジカル並びに、酸素イオン及びオゾン分子も生成し、これらはその高いエネルギー及び電荷状態によって、被酸化性物質と結合しようとする。これは有機及び無機の臭気物質を化学的に変化させ、こうして、新しい無臭かつ無害の物質（例えばH2O及びCO2）が生成される。加えて更に、空気のイオン化は付加的な滅菌効果を有し、こうして、第２の反応段から流れ出る空気１０６は後続の換気部分に滅菌済み空気としてフィードバックされることができる。
【００４１】
とはいえ、２つの反応段１０３、１０５の高い反応度により、流れ出る空気１０６は、まさに第２の段１０５の出力において、部屋の換気に許容される限度を越えることのあるオゾン濃度を有していることに注意すべきである。ただし、この効果は浄化段１０１が例えば空気ダクトに配された空調システムの中央デバイスに前置されている点で首尾よく利用することができる。オゾンとイオンの負荷された浄化済みの周囲空気１０６はこうして先ず空調システムの中央デバイスを通過し、かくて、空調システムの中央デバイス内部で浄化・滅菌効果も生み出すことができる。
【００４２】
室内に供給される周囲空気がなお過度に高いオゾン濃度を有していれば、供給される周囲空気に含まれているオゾンを許容可能な程度にまで分解するために触媒を設けることができる。ただし、この点で、触媒は又第２の反応段で生成されるイオンの上述した更なる搬送を阻止し得る点にも注意すべきである。それでもなお、触媒を離れる空気中に所望量のイオンが存在し得るようにするには、選択的にオゾンの分解を触媒するか又はオゾンの分解をイオンの分解以上に促進する触媒材料が使用されなければならない。この場合、別法として、第２のイオン化ユニットを触媒に後置して、後続の部分又は換気さるべき部屋自体における浄化効果を生み出すことのできるイオンを再び発生させることも可能である。
【００４３】
図２は２つの部分を含む第１の実施形態の基本装置が配された空気ダクトの断面図である。紫外チューブ２０３及びイオン化チューブ２０５は空気ダクト２０１の両壁面の間に直接取り付けられている。流入する周囲空気２０２は先ず１又は複数の紫外チューブ２０３の周囲を流れる。こうして前処理された周囲空気２０４は次いで１又は複数本のイオン化チューブ２０５の周囲を流れ、このような状態で、流れ出る空気２０６は浄化・滅菌された空気として空気ダクト２０１内を更に搬送されることができる。第１の実施形態によるこの設計は非常にコンパクトにすることができ、従って、既存のシステムに容易に組み込むことが可能である。又、この実施形態による装置は滅菌例えばSARSウイルスで汚染された表面の滅菌に使用することもできる。SARSウイルスに感染させた細胞培養によって実施された実験によれば、図２に示した配置は、イオン化ユニットと滅菌さるべき表面との間の距離が約20cm及び、紫外ユニットと滅菌さるべき表面との間の距離が約３cmで、培養セル内表面のSARSウイルスの急速な全滅を結果した。経験的な考慮から、実験は自然の空気流を使用して実施された。ただし、この場合、この自然の空気流はウイルスで汚染された表面の滅菌にとって十分であり、空気ダクトを通した空気流を発生させるには及ばないことが見出された。試料は、滅菌装置に暴露された培養セルと、紫外線並びにイオン化空気に暴露されなかった対照細胞培養皿とから、スタート時及び40分間の間に数回にわたって、２つのそれぞれの窪みから採取された。各々の場合に二重試料が採取されて、冷却状態で保存された。次いで55μlの全試料が96ウェル細胞培養皿に移され、四重分析で10を底（100〜10-7）とした稀釈系列が適用された。これらの希釈液はトリプシン分解されたベロ細胞と混合されて、５％CO2の存在下で、37℃にて、細胞培養器中で４日間温置された。細胞の状態は顕微鏡を用いて日々チェックされた。４日後の実験完了後に、滅菌装置を使用した処理はSARSウイルスの感染力を劇的に低下させたことが見出された。SARSウイルスの感染力は、この装置をたった１分間使用した処理後に、検出限度以下のレベルに低下させることができた。20分間の滅菌後に得られた試料は、最高濃度（100）にて、培養細胞に対する毒性作用を有する物質を含んでいた。この効果は30分及び40分間の滅菌中に得られた。SARSウイルスの感染力は１時間に及ぶ紫外光の照射後に不活性化されるとの専門文献（Duan et al., Stability of SARS coronavirus in human specimens and environment and its sensitivity to heating and UV irradiation, SARS Research Team, Biomed. Environ. Sci. September 2003 16(3): 246 to 255）のデータに比較して、実験に付された滅菌システムは、不活性化の結果として、わずか１分後に滅菌プロセスが顕著に加速されることを実証した。
【００４４】
図３は３つの部分を含む装置の配置に関するブロック図である。基本的に、これらの３つの部分は換気システムの空気ダクトに組み込まれた滅菌システム３０１を形成する。
【００４５】
滅菌システム３０１の基本構造は、第１の部分３０３と、第２の部分３０５と、第３の部分３０７とからなっている。
【００４６】
滅菌システム３０１に流れ込む周囲空気３０２は、通過する周囲空気に紫外線を照射する紫外ユニットを含む第１の部分３０３に供給される。こうして前処理された周囲空気３０４は次いで、過剰なオゾンが触媒表面で分解されて酸素分子を形成する第２の部分３０５に供給される。従って、第１の部分で発生したオゾンは環境に対してなんら有害な作用を及ぼさない。第２の部分を後にする周囲空気３０６は次いで、周囲空気をイオン化するためのイオン化ユニットを有する第３の部分３０７に供給される。次いで、浄化済みの空気３０８は滅菌システム３０１を離れる。
【００４７】
図４は第２の実施形態による３つの部分が配された空気ダクトの断面図である。紫外チューブ４０３、触媒４０５及びイオン化チューブ４０７は空気ダクト４０１の両壁面の間にじかに取り付けられている。流入する周囲空気４０２は先ず１又は複数本の紫外チューブ４０３の周囲を流れる。こうして前処理された周囲空気４０４は次いで触媒４０５を貫流する。こうして更に処理された周囲空気４０６は最後に１又は複数本のイオン化チューブ４０７の周囲を流れ、このような状態で、流れ出る周囲空気４０８は浄化・滅菌された空気として空気ダクト４０１内を更に搬送されることができる。
【００４８】
図５は第３の実施形態による３つの部分が配された空気ダクトの断面図である。紫外チューブ５０３、微生物用フィルタ５０５を含む触媒５０６及びイオン化チューブ５０８は空気ダクト５０１の両壁面の間に直接取り付けられている。流入する周囲空気５０２は先ず１又は複数本の紫外チューブ５０３の周囲を流れる。こうして前処理された周囲空気５０４は次いでフィルタ５０５と触媒５０６を貫流する。フィルタ５０５はなお周囲空気５０４に含まれている微生物を捕集除去し、更に、紫外チューブによるフィルタの連続的照射の結果として付加的な滅菌作用が達成される。こうして更に処理された周囲空気５０７は最後に１又は複数本のイオン化チューブ５０８の周囲を流れ、かくて、流れ出る周囲空気５０９は浄化・滅菌された空気として空気ダクト２０１内を更に搬送されることができる。
【００４９】
図６は、本発明に係る滅菌システムが空調システムに連結されているケースのブロック図である。図示システムは、空気ミキサ６０３と、滅菌システム６０５と、空調システムの中央デバイス６０７と、更に又周囲空気で満たされた部屋６１０とからなっている。微生物は空調システム６０７の中央デバイスで増大防止されるように設計されている。このため、滅菌システム６０５は空調システム６０７の中央デバイスに前置されている。
【００５０】
供給される新鮮空気６０１は先ず空気ミキサ６０３で、部屋６１０から出て行く空気６０２と混合される。こうして混合された空気６０４は滅菌システム６０５に供給される。滅菌システム６０５は、この場合、上述した複数の部分が直列配置された第１、第２又は第３の実施形態のいずれかからなっている。例えば、滅菌システム６０５は、紫外ユニットを含む第１の部分と、触媒及び微生物用上流フィルタを含む第２の部分と、イオン化ユニットを含む第３の部分とからなっていてよい。所望の温度にもたらされた空気６０８は次いで部屋６１０にフィードバックされる。空調システム６０７の中央デバイスによって生じた温度低下は空気６０９に伝達されて、除去される。
【００５１】
ただし、体積流量を増すためには、図２、図４及び図５に示した紫外発光素子とイオン化チューブを空気流に対して横向きにではなく縦方向に配するのが有利であることも判明した。図７は、紫外発光素子とイオン化チューブを空気流に対して縦方向に配するようにした第４の実施形態による直列配置された３つの部分７０１，７０２，７０３の斜視図である。これら３つの部分７０１，７０２，７０３は、角形の空気ダクトに挿入可能なボックス形インサートとして設計されている。第１の部分は並列配置された多数のハニカム反応チャネル７０４を含んでいる。紫外発光素子は第１の部分の反応チャネルの各々に縦方向に配されている。第１の部分に続いて、触媒７０２を含む第２の部分が設けられている。触媒は、例えば、上述したように活性炭材料からなっていてよい。図示実施形態において、この触媒は空気ダクトにジグザグ状に嵌め込まれた薄肉構造体からなっている。微生物用フィルタは触媒７０２に前置されてよい。第３の部分７０３も又並列配置された多数のハニカム反応チャネルを含んでおり、チャネルの各々にイオン化チューブが縦方向に配されている。
【００５２】
分かり易くするため、以下、内部に紫外発光素子を含む第１の部分の構造を説明する。類似の構造は、従って、内部にイオン化チューブを含む第３の部分７０３にも当てはまる。
【００５３】
第１の部分７０１の各々の反応チャネル７０４にはそれぞれ１つの管状の紫外発光素子が配されている。相互連係した一連の反応チャネル７０４の全体は金属ハウジングによって包囲されている。空気流入口と空気流出口にはそれぞれ、第一に紫外発光素子に対する給電用ケーブルチャネルとして機能し、かつ第二に反応チャネル７０４内に紫外発光素子を機械的に保持する機能を果たす接触レール７０５が設けられている。側面には、紫外発光素子を電気的導通状態にするための該当する電源ユニット７０６が設けられている。第１の部分７０１の下側面には、該等するローラ上をスライドさせて空気ダクトに第１の部分７０１を挿入し、又保守のために引き出すことができるようにするスライドレール７０７と７０８が設けられている。
【００５４】
図８は、図７に示した第４の実施形態による３つの部分を含む浄化システムの透視図である。汚染物質で汚染された周囲空気８０１は先ず、供給空気が供給パイプ８０２を経て均等に分配されて流入する分配チャンバ８０３に流れ込む。分配チャンバには、第１の部分８０４と、第２の部分８０５と、第３の部分８０６とが後続している。これらは構造の点から見て図７に示した３つの部分７０１，７０２，７０３に一致していることから、この場合、図７の上記説明を参照されたい。第２の部分８０５は第１の部分８０４に直接後続しており、第３の部分８０６は第２の部分８０５に直接後続している。第３の部分８０６には更なる分配チャンバ８０７が続いており、こうして、浄化・滅菌された周囲空気８０８は放出パイプ８０９を経て更に誘導される。好ましくは放出パイプ８０９の経路に、周囲空気の搬送を確実にする吸い込みファンが配され、こうして既に浄化・滅菌された周囲空気８０８のみが吸い込みファンを通過する。
【００５５】
図９は、紫外発光素子が空気流に対して縦方向に設けられ、イオン化チューブが空気流に対して垂直方向に配された第５の実施形態による直列配置された３つの部分９０１、９０２、９０３の斜視図である。これら３つの部分９０１，９０２，９０３は、角形の空気ダクトに挿入可能なボックス形インサートとして設計されている。第１の部分は並列配置された多数のハニカム反応チャネル９０４を含んでいる。紫外発光素子は第１の部分の反応チャネルの各々に縦向きに配されている。第１の部分に続いて、触媒９０２を含む第２の部分が設けられている。この触媒は、例えば、上述したように活性炭材料からなっていてよい。図示された実施形態において、触媒は空気ダクトにジグザグ状に嵌め込まれた薄肉構造体からなっている。このタイプの構造体としては、触媒とそれに前置された微生物用フィルタとの組合わせが選択されてもよい。第３の部分９０３は、流れの方向に対して垂直方向に配された多数のイオン化チューブを含んでいる。
【００５６】
内部に紫外発光素子を含む第１の部分９０１の構造は図７に示した第１の部分７０１の構造と同じであることから、図７の該当する説明を参照されたい。
【００５７】
第３の部分９０３のイオン化チューブ９０９は差込み装置９１０として知られている部材に固定され、流れの方向に対して垂直方向に設置されている。それぞれの差込み装置は、この場合、定まった数のイオン化チューブを含んでいる。イオン化チューブ９０９の総数とそれらのサイズは３次元構成及び又比大気負荷の関数として選択される。差込み装置９１０は、この場合、チューブの張力を所要通りに設定することを可能にする強度調整器を含んでいてよい。ただし、ガスセンサを使用してイオン化チューブ９０９の強度を自動的に調整することも可能である。この調整は、例えば、WO 2004/014442 A1又はDE 102 36 196 A1に記載のガスセンサを使用して実施することができる。上記文献に記載の補償調整により、大気負荷が極端な場合及び／又は大気負荷が急速に変化する場合にも空気を所要通りに浄化することが保証される。
【００５８】
図１０は、図９に示した第５の実施形態による３つの部分を含む浄化システムの透視図である。汚染物質で汚染された周囲空気１００１は先ず、供給空気が供給パイプ１００２を経て均等に分配されて流入する分配チャンバ１００３に流れ込む。分配チャンバには、第１の部分１００４と、第２の部分１００５と、第３の部分１００６とが後続している。これらは構造の点から見て図９に示した３つの部分９０１，９０２，９０３に一致していることから、この場合、図９の説明を参照されたい。第２の部分１００５は第１の部分１００４に直接後続しており、第３の部分１００６は第２の部分１００５に直接後続している。第３の部分１００６には更なる分配チャンバ１００７が続いており、こうして、浄化・滅菌された周囲空気１００８は放出パイプ１００９を経て更に誘導される。好ましくは放出パイプ１００９の経路に、周囲空気の搬送を確実にする吸い込みファンが配され、こうして既に浄化・滅菌された周囲空気１００８のみが吸い込みファンを通過する。
【００５９】
図１１は第６の実施形態による浄化装置を示している。このシステムは第４、及び第５の実施形態に比較して相対的にコンパクトであり、空調システムに組み込まれる必要がなく、従って、自立型装置として運転可能である。この場合、適用範囲はとりわけ、診療所、病院内の部屋例えば病室、育児室又は診察室等である。この装置は、従来の給電端子、変圧器、電源装置及び、図１１に示したハウジングの内部に装備された制御手段を使用して運転される。適用分野に応じ、この浄化装置は、図１１に示したようにローラを備えて移動可能とするか又は固定脚にて設置することができる。
【００６０】
図１２は第６の実施形態による浄化装置の断面図である。これは好ましくは、例えば保守整備作業のため地上に駐機した航空機内、船内又は病院内の空気の浄化・滅菌を目的とした移動使用向けに設計されている。汚染物質によって汚染された周囲空気１２０１はハウジング１２０２の下側面に設けられた流入孔を経て浄化装置内に流れ込む。汚染物質によって汚染された周囲空気１２０１は、この場合、先ず第１の部分を通過する。この第１の部分はハニカム状の、並列配置された多数の反応チャネル１２０３を含んでいる。この第１の部分の反応チャネル１２０３の各々の内部には縦方向にそれぞれ１つの紫外チューブ１２０４が配されている。反応チャネル１２０３の壁面１２０５は好ましくは反射性材料でコートされている。紫外チューブ１２０４が流れ方向に配されていることにより、この浄化装置は高い体積流量で運転可能である。こうして前処理された空気１２０６は次いで、触媒１２０７から成る第２の部分を通過する。第２の部分から流れ出る空気１２０８は次いで、空気が浄化装置を貫流して送気されるようにする吸い込みファン１２０９に流入する。最後に、空気はイオン化チューブ１２１０から成る第３の部分を通過する。これらのイオン化チューブは、浄化装置の全長を低くするため、好ましくは流れの方向に対して垂直方向に配されている。浄化された空気１２１１はハウジング１２０２の上側面に設けられた孔を通って流出する。
【００６１】
図１３は第７の実施形態による浄化装置の断面図である。装置は、第６の実施形態と同様に、移動使用向けに設計されており、例えば図１１に示した該当するハウジング内に収容可能である。汚染物質によって汚染された周囲空気１３０１はハウジング１３０２の下側面に設けられた流入孔を経て浄化装置内に流れ込む。汚染物質によって汚染された周囲空気１３０１は、この場合、先ず第１の部分を通過する。この第１の部分はハニカム状の、並列配置された多数の反応チャネル１３０３を含んでいる。この第１の部分の反応チャネル１３０４の各々の内部には縦方向にそれぞれ１つの紫外チューブ１３０４が配されている。反応チャネル１３０３の壁面１３０５は好ましくは反射性材料でコートされている。紫外チューブ１３０４が流れ方向に配されていることにより、この浄化装置は高い体積流量で運転可能である。
【００６２】
こうした前処理された空気１３０６は次いで、微生物用フィルタ１３０７と後続の触媒１３０８とから成る第２の部分を通過する。第２の部分から流れ出る空気１３０９は次いで、空気が浄化装置を貫流して送気されるようにする吸い込みファン１３１０に流入する。最後に、空気はイオン化チューブ１３１１から成る第３の部分を通過する。これらのイオン化チューブは、浄化装置の全長を低くするため、好ましくは流れの方向に対して垂直方向に配されている。浄化された空気１３１２はハウジング１３０２の上側面に設けられた孔を通って流出する。
【００６３】
この実施形態の短所は、紫外チューブ１３０４による微生物用フィルタ１３０７の照射が限定的でしかないことである。従って、微生物用フィルタ１３０７によって捕集された微生物の全滅は図５に示した第３の実施形態におけるほど効果的ではない。更なる短所は、又、大きな粉塵粒子が微生物用フィルタ１３０７にまで達し得ることである。従って、過度の汚れが生じた場合には、微生物用フィルタ１３０７は交換されなければならない。
【００６４】
図１４は第８の実施形態による浄化装置の断面図である。汚染物質によって汚染された周囲空気１４０１はハウジング１４０２の下側面に設けられた流入孔を経て浄化装置内に流れ込む。汚染物質によって汚染された周囲空気１４０１は最初に除塵フィルタ１４０３を通過する。このフィルタは一方で大きな粉塵粒子例えば粗粒粉塵を捕集すると共に、他方で一定量の微生物が除塵フィルタ１４０３に付着する。これらの微生物は、後置された紫外チューブ１４０４による連続的な紫外照射によって無害化される。除塵フィルタ１４０３を通過した空気は次いで、紫外チューブ１４０４と反射面１４０５とから成る第１の部分を通過する。紫外チューブ１４０４は、この場合、浄化装置の全長を低くするため、好ましくは空気流の方向に対して垂直方向に配されている。同時に、こうした配置によって除塵フィルタ１４０３の最適な照射が行われて、捕集された微生物の効果的な全滅が実現される。紫外チューブ１４０４の間並びにハウジング１４０２の側壁に設けられた反射面１４０５は紫外照射の効果を増強する。こうして前処理された空気１４０６は次いで、微生物用フィルタ１４０７と触媒１４０８とから成る第２の部分を通過する。微生物用フィルタ１４０７の目的つまり、捕集された微生物の連続的紫外照射による全滅は紫外チューブ１４０４の配置によって最適化される。第２の部分から流れ出る空気１４０９は次いで、空気が浄化装置を貫流して送気されるようにする吸い込みファン１４１０に流入する。最後に、空気はイオン化チューブ１４１１から成る第３の部分を通過する。これらのイオン化チューブは、浄化装置の全長を低くするため、好ましくは流れの方向に対して垂直方向に配されている。浄化された空気１４１２はハウジング１４０２の上側面に設けられた孔を通って流出する。
【００６５】
比較的高い体積流量と同時に粉塵・粒子捕集フィルタの最適効果を保証するため、第９の実施形態による装置は図１５に示したように使用することができる。
【００６６】
汚染物質によって汚染された周囲空気１５０１はハウジング１５０２の下側面に設けられた流入孔を経て浄化装置内に流れ込む。汚染物質によって汚染された周囲空気１５０１は最初に除塵フィルタ１５０３を通過する。ここで捕集された微生物はそれに続き配された紫外チューブ１５０４による連続的な紫外照射によって無害化される。これらの紫外チューブ１５０４は、この場合、空気流の方向に対して垂直方向に配され、これにより除塵フィルタ１５０３の最適な照射が達成されるため、捕集された微生物の効果的な全滅が行われる。除塵フィルタ１５０３を通過した空気は次いで、紫外チューブ１５０４と有利には反射面１５０５とから成る第１の部分を通過する。紫外チューブ１５０４の間のみならず、ハウジング１５０２の側壁にも配された、有利には反射性の表面１５０５は、紫外照射の効果を増強する。次いで空気は、ハニカム状の、並列配置された多数の反応チャネル１５０６を含む領域を通過する。反応チャネル１５０６の各々の内部には縦方向にそれぞれ１つの紫外チューブ１５０７が配されている。これらの反応チャネル１５０６の壁面１５０８は好ましくは反射性材料でコートされている。これらの紫外チューブ１５０７が流れ方向に配されていることにより、この浄化装置は高い体積流量で運転可能である。空気は次いで、又も、空気流に対して垂直方向に配された紫外チューブ１５０９と有利には反射性の表面１５１０とを含む領域を通過する。空気中の微生物を全滅するための紫外照射の一次効果に加えて、この領域の配置により、後続の微生物用フィルタ１５１１の最適な照射が保証される。こうして前処理された空気は次いで、微生物用フィルタ１５１１と後続の触媒１５１２とから成る第２の部分を通過する。第２の部分から流れ出る空気１５１３は次いで、空気が浄化装置を貫流して送気されるようにする吸い込みファン１５１４に流入する。最後に、空気はイオン化チューブ１５１５から成る第３の部分を通過する。これらのイオン化チューブ１５１５は、浄化装置の全長を低下させるため、好ましくは流れの方向に対して垂直方向に配されている。浄化された空気１５１６はハウジング１５０２の上側面に設けられた孔を通って流出する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】２つの部分を含む基本装置の配置に関するブロック図。
【図２】２つの部分を含む第１の実施形態の基本装置が配された空気ダクトの断面図。
【図３】３つの部分を含む装置の配置に関するブロック図。
【図４】第２の実施形態による３つの部分が配された空気ダクトの断面図。
【図５】第３の実施形態による３つの部分が配された空気ダクトの断面図。
【図６】本発明に係る滅菌システムが空調システムに連結されているケースのブロック図。
【図７】第４の実施形態による直列配置された３つの部分の斜視図。
【図８】図７に示した第４の実施形態による３つの部分を含む浄化システムの透視図。
【図９】第５の実施形態による直列配置された３つの部分の斜視図。
【図１０】図９に示した第５の実施形態による３つの部分を含む浄化システムの透視図。
【図１１】第６の実施形態による浄化装置の斜視図。
【図１２】第６の実施形態による浄化装置の断面図。
【図１３】第７の実施形態による浄化装置の断面図。
【図１４】第８の実施形態による浄化装置の断面図。
【図１５】第９の実施形態による浄化装置の断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年8月25日(2006.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気ダクト内を通される微生物を含む周囲空気を滅菌するために気体状炭化水素排出物を分解するための装置の使用であって、
上記空気ダクトが、流れ方向において互いに連続する複数の部分を有すること、
上記周囲空気に紫外線を照射するための紫外ユニットが第１の部分に設けられ、かつ、該紫外線が、オゾンを生成するための240nm以下の第１の波長域と、上記微生物により吸収されるための240nm以上の第２の波長域とを有すること、
上記紫外ユニットによって生成されるオゾンを分解するための触媒が後続の第２の部分に設けられること、及び
上記周囲空気をイオン化するためのイオン化ユニットが後続の第３の部分に設けられること、
を特徴とするもの。
【請求項２】
請求項１に記載の使用において、上記第１の波長域が185nm域にあり、かつ、上記第２の波長域が254nm域にあることを特徴とするもの。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の使用において、上記空気ダクトの上記第１の部分が紫外照射領域に反射面を有することを特徴とするもの。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の使用において、上記空気ダクトの上記第１の部分が、紫外照射領域に広帯域半導体材料を含むコーティングを有することを特徴とするもの。
【請求項５】
請求項４に記載の使用において、上記半導体材料が二酸化チタン（TiO2）又はドープ二酸化チタンから成ることを特徴とするもの。
【請求項６】
請求項５に記載の使用において、特に顕著な光触媒作用を達成するために、上記紫外線の波長域が350nm〜420nmであることを特徴とするもの。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の使用において、上記少なくとも１つの紫外発光素子が、円筒形の形状の紫外ランプから成ることを特徴とするもの。
【請求項８】
請求項７に記載の使用において、
ハニカム状に配される反応チャネルが、流れ方向に平行に配されること、及び
円筒形の形状の紫外ランプが、各反応チャネルにおいて長手方向に配されること、
を特徴とするもの。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の使用において、上記触媒が触媒活性炭素によって形成されることを特徴とするもの。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれかに記載の使用において、上記触媒が、活性炭、軽石、ゼオライト又は粘土で形成された支持材料と触媒金属酸化物の添加剤とから成ることを特徴とするもの。
【請求項１１】
請求項１０に記載の使用において、上記触媒が、Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Si, Ti又はZrの酸化物から成る添加剤を有することを特徴とするもの。
【請求項１２】
請求項１０に記載の使用において、上記触媒が、Pt, Pd又はRhと混合された触媒金属酸化物の添加剤を有することを特徴とするもの。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の使用において、上記触媒が流れ抵抗の低い薄肉構造を有することを特徴とするもの。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載の使用において、上記イオン化ユニットが少なくとも１つのイオン化チューブから成ることを特徴とするもの。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載の使用において、周囲空気が上記空気ダクトを通って部屋に供給されることを特徴とするもの。
【請求項１６】
請求項１５に記載の使用において、上記部屋を満たす上記周囲空気に関し、上記周囲空気が１時間当たり数回循環されることを特徴とするもの。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれかに記載の使用において、エンベロープウイルス、特にSARSウイルスで汚染された周囲空気が滅菌されることを特徴とするもの。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれかに記載の使用において、エンベロープウイルス、特にトリインフルエンザウイルスで汚染された周囲空気が滅菌されることを特徴とするもの。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれかに記載の使用において、エンベロープウイルス、特にエボラウイルスで汚染された周囲空気が滅菌されることを特徴とするもの。
【請求項２０】
請求項１から１９のいずれかに記載の使用において、エンベロープウイルス、特にインフルエンザウイルスで汚染された周囲空気が滅菌されることを特徴とするもの。
【請求項２１】
空気ダクト内を通される微生物を含む周囲空気を滅菌するための装置であって、
上記空気ダクトが、流れ方向において互いに連続する複数の部分を有するものにおいて、
上記空気ダクトの第１の部分に設けられた、上記周囲空気に紫外線を照射するための紫外ユニットであって、該紫外線が、オゾンを生成するための240nm以下の第１の波長域と、上記微生物により吸収されるための240nm以上の第２の波長域とを有するものと、
後続の第２の部分に設けられた、上記紫外ユニットによって生成されるオゾンを分解するための触媒と、
後続の第３の部分に設けられた、上記周囲空気をイオン化するためのイオン化ユニットと、
上記第１の部分と上記第２の部分との間に配された微生物用フィルタと、
を有すること特徴とするもの。
【請求項２２】
請求項２１に記載の装置において、上記第１の波長域が185nm域にあり、かつ、上記第２の波長域が254nm域にあることを特徴とするもの。
【請求項２３】
請求項２１又は２２に記載の装置において、上記空気ダクトの上記第１の部分が紫外照射領域に反射面を有することを特徴とするもの。
【請求項２４】
請求項２１から２３のいずれかに記載の装置において、上記空気ダクトの上記第１の部分が上記紫外照射領域に広帯域半導体材料を含むコーティングを有することを特徴とするもの。
【請求項２５】
請求項２４に記載の装置において、上記半導体材料が二酸化チタン（TiO2）又はドープ二酸化チタンから成ることを特徴とするもの。
【請求項２６】
請求項２５に記載の装置において、特に顕著な光触媒作用を達成するために、上記紫外線の波長域が350nm〜420nmであることを特徴とするもの。
【請求項２７】
請求項２１〜２６のいずれかに記載の装置において、上記少なくとも１つの紫外発光素子が、円筒形の形状の紫外ランプから成ることを特徴とするもの。
【請求項２８】
請求項２７に記載の装置において、
ハニカム状に配される反応チャネルが、流れ方向に平行に配されること、及び
円筒形の形状の紫外ランプが、各反応チャネルにおいて長手方向に配されること、
を特徴とするもの。
【請求項２９】
請求項２１から２８のいずれかに記載の装置において、流れ方向に見て、集塵フィルタが上記第１の部分の前に設けられることを特徴とするもの。
【請求項３０】
請求項２９に記載の装置において、流れ方向に見て、上記集塵フィルタを照射するための円筒形の形状の紫外ランプが、上記集塵フィルタの後であってかつ上記第１の部分の領域において、流れ方向に垂直に配されることを特徴とするもの。
【請求項３１】
請求項２１から３０のいずれかに記載の装置において、流れ方向に見て、上記微生物用フィルタを照射するための円筒形の形状の紫外ランプが、上記第１の部分の領域であってかつ上記微生物用フィルタの前において、流れ方向に垂直に配されることを特徴とするもの。
【請求項３２】
請求項２１から３１のいずれかに記載の装置において、上記触媒が触媒活性炭素によって形成されることを特徴とするもの。
【請求項３３】
請求項２１から３１のいずれかに記載の装置において、上記触媒が、活性炭、軽石、ゼオライト又は粘土で形成された支持材料と触媒金属酸化物の添加剤とから成ることを特徴とするもの。
【請求項３４】
請求項３３に記載の装置において、上記触媒が、Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Si, Ti又はZrの酸化物から成る添加剤を有することを特徴とするもの。
【請求項３５】
請求項３３に記載の装置において、上記触媒が、Pt, Pd又はRhと混合された触媒金属酸化物から成る添加剤を有することを特徴とするもの。
【請求項３６】
請求項２１から３５のいずれかに記載の装置において、上記触媒が流れ抵抗の低い薄肉構造を有することを特徴とするもの。
【請求項３７】
請求項２１から３６のいずれかに記載の装置において、上記イオン化ユニットが少なくとも１つのイオン化チューブから成ることを特徴とするもの。
【請求項３８】
請求項２１から３７のいずれかに記載の装置において、周囲空気が上記空気ダクトを通って部屋に供給されることを特徴とするもの。
【請求項３９】
請求項３８に記載の装置において、上記部屋を満たす上記周囲空気に関し、上記周囲空気が１時間当たり数回循環されることを特徴とするもの。
【請求項４０】
請求項２１から３９のいずれかに記載の装置において、エンベロープウイルス、特にSARSウイルスで汚染された周囲空気が滅菌されることを特徴とするもの。
【請求項４１】
請求項２１から４０のいずれかに記載の装置において、エンベロープウイルス、特にトリインフルエンザウイルスで汚染された周囲空気が滅菌されることを特徴とするもの。
【請求項４２】
請求項２１から４１のいずれかに記載の装置において、エンベロープウイルス、特にエボラウイルスで汚染された周囲空気が滅菌されることを特徴とするもの。
【請求項４３】
請求項２１から４２のいずれかに記載の装置において、エンベロープウイルス、特にインフルエンザウイルスで汚染された周囲空気が滅菌されることを特徴とするもの。
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月26日(2007.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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