(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口および出口の間の空気流路を画成するハウジングと、
前記空気流路を通る空気の流れを誘導するように設けられた空気流インペラーと、
前記空気流路内に吊り下げられると共に誘導空気流路を横切るように方向付けられた電極アセンブリーと
を具え、前記電極アセンブリーは、空気が入り口を介して装置へと押し込まれ、電極アセンブリーの周りに押し込まれ、そして出口を通って排出され、空気が電極アセンブリーの上下を通って、電極アセンブリーを貫通しないことを特徴とし、
前記電極アセンブリーは、１Ｗ/ｃｍ2よりも低出力密度にて作動するように構成され、前記電極アセンブリーの長手方向軸線を中心として円周方向にプラズマ放電を操作可能に生じて誘導空気流内の粒子または空気の成分が前記プラズマにさらされることを特徴とする空気処理装置。
【請求項２】
前記電極アセンブリーは、その直径よりも大きな長さを有する円柱形状であって、前記電極アセンブリーは、その長手方向軸線が前記誘導空気流路を横切って設けられるように前記ハウジング内に方向付けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気処理装置。
【請求項３】
ハウジングの床壁から空間が空くように持ち上げられた位置に前記電極アセンブリーを取り付けるためのホルダーを前記電極アセンブリーのそれぞれの端にさらに具えていることを特徴とし、任意選択で、前記ホルダーは、前記電極アセンブリーと前記ハウジングとの間の導通を阻止するための絶縁材料を具えていることを特徴とする請求項２に記載の空気処理装置。
【請求項４】
前記電極アセンブリーは、筒状誘電体バリヤーによって仕切られた筒状の内側網状体と外側網状体とを含むことを特徴とする請求項２に記載の空気処理装置。
【請求項５】
前記電極アセンブリーは、相互に接触状態にある前記内側網状体と前記外側網状体と前記誘電体バリヤーとを保持するための絶縁キャップを前記電極アセンブリーのそれぞれの端に含むことを特徴とする請求項４の空気処理装置。
【請求項６】
前記内側網状体および外側網状体のそれぞれの面は、前記筒状誘電体バリヤーと完全な接触状態にあることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の空気処理装置。
【請求項７】
前記内側網状体および外側網状体は、前記電極アセンブリーのそれぞれの端にて電極接点に電気的に結合され、これらの接点は前記内側網状体および外側網状体に対して逆極性の電圧を与えることを特徴とする請求項４から請求項６の何れか一項に記載の空気処理装置。
【請求項８】
前記内側網状体および前記外側網状体の少なくとも一方は、前記電極アセンブリーの周りに完全に延在していることを特徴とする請求項４から請求項７の何れか一項に記載の空気処理装置。
【請求項９】
前記内側網状体および前記外側網状体の少なくとも一方が前記電極アセンブリーの長手方向軸線を中心とする連続面をもたらすことを特徴とする請求項８に記載の空気処理装置。
【請求項１０】
前記ハウジングは、前記空気流路を前記電極アセンブリーの周囲に導く管路システムを具えていることを特徴とし、
任意選択で、前記ハウジングは、第１の端の入口と第２の端の出口とを持つ長方形状であることを特徴とし、
任意選択で、前記出口は、前記ハウジングの２つの隣り合う側のそれぞれにある出口領域を含むことを特徴とする請求項１から請求項９の何れか一項に記載の空気処理装置。
【請求項１１】
前記空気は、前記空気流路を横切る前記出口から出ることを特徴とする請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の空気処理装置。
【請求項１２】
電源は、０.１から０.５Ｗ/ｃｍ2までの範囲の出力密度にて操作されることを特徴とする請求項１から請求項１１の何れか一項に記載の空気処理装置。
【請求項１３】
前記プラズマ発生装置は、誘電体によって分離された同心筒状金網電極を具えていることを特徴とし、任意選択で、前記電極が網状体を具えていることを特徴とする請求項１から請求項１２の何れか一項に記載の空気処理装置。
【請求項１４】
内側および外側電極が設けられ、前記外側電極の金網は、前記内側電極よりはむしろ外側電極に対してプラズマの生成を促進するために内側電極のそれよりも粗いことを特徴とし、任意選択で、前記内側電極は直径が０.１５ｍｍのワイヤを用いて２５.４ｍｍ当たり４０×３４の網目数を有し、前記外側電極は直径が０.３ｍｍのワイヤを用いて２５.４ｍｍ当たり２４×２８の網目数を有することを特徴とする請求項１３に記載の空気処理装置。
【請求項１５】
前記装置は、プラズマ放電を中心とするすべての空気の流れが放電の１センチメートル以内に向けられていることを特徴とする請求項１から請求項１４の何れか一項に記載の空気処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気の処理法および装置に関する。より詳細には、本発明は、屋内空気中に存在する病原菌を不活性化すると共に同じものから汚染物質を除去するための方法および装置に関する。本教示の文脈内には、大気圧プラズマ放電への空気の暴露をもたらす方法および装置が提供されることがある。この暴露は、空気中のバクテリアやウイルスおよび他の病原菌の死滅を結果として生じる。このプラズマ放電はまた、空気中に存在する他の汚染物質の分離のためにも責任を果たせる。
【背景技術】
【０００２】
健康を脅かす風媒性汚染物質は、３つのグループ、すなわち（ａ）空気を介して環境の至る所で拡散する病気をもたらすあらゆる微生物を含んだ風媒性病原菌と、（ｂ）摂取したり、吸い込んだり、あるいは接触した場合にアレルギー反応を起こすあらゆる物質を含んだ風媒性アレルゲンと、（ｃ）空中にて浮遊したままの微粒子の形態にて高圧噴霧されるように意図されるあらゆる生成物を含んだ風媒性の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）とに細分されることができる。この最後の部類は、多くのクリーニング化学物質と、ヘアスプレーと、種々の種類の下塗り剤と、ガソリンおよび灯油の如き燃料とを他の家庭用品や化粧品または趣味用品と同様に含んでいる。何らかの生地、特に最近製造されたものもまた、これらが化学物質を気体の形態で徐々に放出または漏出する場合、屋内の風媒性ＶＯＣに対する一因ともなる。
【０００３】
風媒性汚染物質は、屋内環境で著しく増大する可能性があり、我々が呼吸する空気が汚染されてしまうかも知れないという結果を伴う。平均して人はおよそ９０％の時間を屋内環境にて過ごすことを考慮すると、汚染物質を屋内の空気から除去することは、アレルギーを低減すると共にシックビル症候群の如き、感染伝播を阻止するために重要であることが認識されよう。
【０００４】
風媒性汚染物質質の抑制および除去は、加熱，換気および空気調和（ＨＶＡＣ）システムにてフィルター媒体により一般的に行われる。ＨＶＡＣシステムのフィルターの現在の技術水準は、直径がわずか１マイクロメートル（μｍ）からの様々な粒子を捕捉する。高効率粒子空気（ＨＥＰＡ）フィルターは、０.３μｍの直径を持つ粒子の９９.９７％を捕捉することができるものとして（米国エネルギー省により）規定されている。これらの粒子は、大部分が通り抜ける粒度であって、より大きな粒子の場合にフィルター効率がより高い。ＨＥＰＡフィルターは、一般的に０.２から０.５μｍまでの間の直径を持つランダムに配されたガラス繊維からなる。粒子は３つの作用、すなわち遮断，嵌入および拡散のうちの１つにより、繊維にて捕捉される。なおかつ、これらのフィルターは、これらのフィルターで増えていつかは増殖する可能性のある微生物を死滅させず、換気システム全体に亙って病気を広める可能性がある事実上の汚染貯蔵庫となる可能性があることが認識されている。ＨＥＰＡフィルターの使用がＨＶＡＣシステムにて大きな圧力低下をもたらし、換気システムの性能全体を低減させてしまうこともまた、認識されている。
【０００５】
風媒病原菌を抑制する既存の最新技術は、(ａ)風媒捕捉システムまたはフィルターと、(ｂ)風媒不活性化システムと、(ｃ)上述したもののいくつかの組み合わせとのように、分類することができる。
【０００６】
風媒捕捉システムは、上述したような前記制約を持つＨＥＰＡまたは同様なフィルターを含む。代わりに、特許文献１に記述された如き電気集塵器が粒子を空気から除去するために用いられる。これらの器具の効率は、粒子の大きさによって変わる。特に、これらは、風媒細菌およびウイルスが通り抜けることを可能にする１ミクロン以下の大きさの粒子に関してわずかな性能を示すことが知られている。さらにまた、電気集塵器は、その性能を徐々に低減させる捕集板に粉塵を集める傾向がある。
【０００７】
既存の風媒不活性化技術はまた、生成物によって化学物質と、紫外線と、プラズマ放電とを利用するものをも含む。
【０００８】
化学的不活性化の例は、抗菌気化器、一般的にはオゾンまたは過酸化水素の使用を含む。これらのシステムは有効であるけれども、これらはまた、破壊的でもあり、処理されるべき屋内空間からの避難を必要とし、従って通常の生活環境の下での使用に適していない。
【０００９】
空気の浄化のための代わりの発明は、風媒バクテリアを死滅させるために紫外線（ＵＶ）放射の使用を含む。例えば、特許文献２は、流体（例えば空気）が一連のＵＶランプを通過する器具を記述している。この解決における唯一の不活性化手段は、ＵＶ放射によるものであることが認識される。
【００１０】
従来技術はまた、エアーフィルター媒体の殺菌のためにプラズマ遊離基の使用を含み、例えば特許文献３を参照されたい。この文献においては、上流のプラズマ放電が媒体フィルターへと逆流する活性遊離基を生じさせ、このフィルターによって捕捉された任意の細菌またはウイルスを死滅させることができることを提案している。このフィルターは、細菌群が次第に成長することを潜在的に可能にする粒子を単に捕捉するだけでしかない。この文献の開示は、プラズマ遊離基がフィルターによって捕捉されたウイルスおよび細菌を死滅させるようなことである。加えて、この文献は、フィルター媒体を通過した過剰の遊離基を分解するための遊離基分解フィルターを提供している。これらの遊離基は人間にとって有毒である。前記フィルターの放棄は、生活空間への有毒ガスの放出をもたらす可能性があることが認識されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許公開第２０１３/０２３３１７２号
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２００３/０９２７５１号
【特許文献３】米国特許公開第２００４/０１８４９７２Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
要約すると、空気の消毒および汚染除去のための現在の技術水準は、器具の運転に悪影響を与える病原体の蓄積を招き、感染症の供給源となる空気捕捉器具か、または人間の健康にとって重大な危険性をもたらす有害物質に依存する空気不活性化システムの何れかに依存している。従って、フィルター媒体またはその均等物を使用せずに空気の処理を解決するという必要性が認識される。さらにまた、このような解決は、有害な化学物質の生成を決して伴うべきではない。
【００１３】
本明細書に開示された発明は、空気の消毒および汚染の抑制に対する実行可能な解決を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
結果的に、この出願の第１の実施形態は、請求項１に詳述されたような空気処理装置を提供する。有利な実施形態が従属請求項にて提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の装置の一実施形態の概観である。
【図２】図１の実施形態の概観であり、図１の装置の内部構成要素を表示している。
【図３】内部構成要素と前記装置を通る空気の流れとを表示する図１の装置の概観である。
【図４】本発明の装置の電極アセンブリーの概観である。
【図５】図４の電極アセンブリーの分解組立図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、添付した図面を参照して単なる例示により与えたその一実施形態の次の説明から、より明瞭に理解されよう。
【００１７】
本教示は、ＶＯＣの除去、ならびにバクテリア，ウイルス，菌類，カビを含むが、これらに限定されない病原菌の不活性化のための方法および装置に関する。
【００１８】
本教示の文脈の範囲内において、大量の空気を所定期間に亙って大気プラズマ放電にさらすことを具えた方法が提供される。前記大量の空気が大気プラズマ放電を閉じ込めた装置を通って放出される。この装置は、プラズマ放電のためのハウジングとして働き、大量の空気が通って放出される空気通路のようにふるまう。空気は、インペラーか、または均等な空気押し込み器具、例えばファンによって装置のハウジングを通って押しやられる。この装置は、空気流が同じハウジングを通ることを可能にする入口領域および出口領域を具えている。プラズマ放電は、高電圧を一対の組の電極に加えることによって、発生する。印加される高電圧は、前記電極対の表面間および／または前記電極対の表面の周囲および／または前記電極対の表面にＤＣまたはＡＣ放電を維持することができる適当な電源によって生じさせられる。
【００１９】
病原菌の不活性化およびＶＯＣの除去は、プラズマ放電から生ずる輻射線と、風媒病原菌との様々な種類の相互作用のたまものである。プラズマの種類は、電子と、イオンと、放電によって発生する反応基とを含むが、これらに限定されない。加えて、このプラズマ放電は、電場および紫外線を発生させる。前記プラズマ放電の不活性化の有効性は、この放電の近傍を流れる大量の空気へのプラズマ放電によって消散するエネルギーに比例する。このエネルギーは、プラズマ放電および暴露期間を維持するために供給される出力に比例する。装置を通って流れる所定量の空気のプラズマ暴露時間は、空気流に逆比例する。
【００２０】
従って、ここに記述された装置の有効性は、２つの基本的なパラメーター、すなわちプラズマ放電出力と、空気流とに依存することが認識される。当業者らは、所定の大きさの部屋での１時間当たりの換気回数と、プラズマ放電によって生ずる遊離基の最大許容濃度とを含み、種々の不活性化の度合いに合致すると同時に、空気処理システムのための他の条件に合致する出力および流動の割合の範囲があることを見い出そう。
【００２１】
本教示は、装置の実施形態の一実施例を参照することで、さらに理解されることができる。図１は、ハウジング１５と、空気の入口１１および出口１２領域とからなる装置の３Ｄ投影を示している。これらの領域は、装置１５のハウジングにある開口、すなわち換気格子からなる。さらにまた、この装置は、図２に示すように、インペラー２３と、一組の電極２４と、高圧電源２６とをそのハウジング内に収容する。図３は、インペラー２３によって引き起こされる空気の流れをさらに示している。空気３７は、入口領域を介して装置へと押し込まれ、電極セットアセンブリー２４の周りに押し込まれ、そして出口領域１２を通って排出される。高圧電源２６、例えば高圧変圧器は、電極アセンブリー２４を横切るようなプラズマ放電を維持する。電極の形状および構造は、大気プラズマ放電のための種々の電極構成の間から選択されることができる。当業者らは、ここに記述された装置および方法に適合することができる一つ以上の設計を見いだそう。例えば、セラミックやガラスまたは他の適当な材料から作られる筒状誘電体バリヤーによって分離された一対の同心状金網シリンダーが満足しよう。
【００２２】
電極アセンブリーおよび支持体のための好ましい一実施形態が図４に示されている。この図は、電極アセンブリー２４の表面を取り囲む空気の流れ３７をさらに示している。この実施形態において、電極アセンブリー２４が外側金網シリンダー４９と共に示されており、このアセンブリー２４は取り付けホルダー４８を含む。図５を参照して説明されるように、この実施形態におけるプラズマのモードは、誘電体ガラス管によって絶縁された内側金網シリンダーを持つ誘電体バリヤー放電（ＤＢＤ）タイプのものである。電極アセンブリーの円筒形状は、外側金網が電極アセンブリーの周囲を完全に取り囲んで延在すると共にプラズマが電極アセンブリーからすべての方向に均一に放電することを確実にする。
【００２３】
誘電体バリヤー放電を達成するために必要とされる電圧および電流のパラメーターは、この後でさらに論じられるように、用いられる誘電体の性質にほとんど依存することが認識されよう。一般に、１ｋＶを切る作動電圧は実用的でなく、好ましくは１から６ｋＶまで、最も好ましくは３から５ｋＶまでの範囲、例えば４ｋＶの作動電圧が用いられる。誘電体バリヤー放電を維持するために必要とされる電流は、これを生じさせるために必要とされる電流よりも極めて小さいことが認識されよう。プラズマ発生ユニットの電流（つまり出力）は、通常、始動電流に換算して表現される。１から１０ｍＡまでの範囲、好ましくは少なくとも３ｍＡの（始動）電流を使用すべきである。このユニットの出力は、電圧および電流の組み合わせにもちろん依存しよう。この出力は、概ね５０ワットを越えるべきでなく、好ましくは少なくとも４ワットである。一般的に言って、出力は１０から４０ワットまでの範囲にある。これらの出力レベルは、０.０２から１.０ｍ3程度の導管体積を持つ装置ユニットに関して特に都合が良いことが見い出されている。
【００２４】
以下の表１および表２の情報から明白に示されるように、このような低出力誘電体バリヤー放電ユニットであっても、極めて広範囲な風媒汚染物質または病原菌を十分に不活性化するため、効果的に収容されて局在化され、そして大いに不活性化する抗病原剤の濃度を達成することは可能であることが見い出されている。
【００２５】
都合が良いことに、プラズマ発生装置は、アンチサージおよび／またはアンチスパイク器具が設けられた変圧器に結合され、電極が内部に設けられたハウジングの外に不活性化領域の一時的な延在および／または過度に高いレベルの抗病原剤の生成を結果として生ずる可能性がある標準的なレベルよりも高い出力電圧の一時的な偏倚を最小にするようになっている。
【００２６】
重要なことに、この変圧器は、一直線状の空気流路の外に配され、プラズマ／抗病原剤にさらされる危険性と、装置の使用中に絶縁破壊する可能性とを最小にしている。前述したように、これはまた、変圧器が電極アセンブリーを通る空気の流れに干渉しないことを確実にする。
【００２７】
ＡＣ電源をこの装置に設けることも可能である。好ましくは、これは変圧器と同じ場所に配されて、これが空気流を妨害し過ぎないようにする。低出力誘電体バリヤー放電器具に対して広範囲の周波数をＡＣ電源で用いることができ、実際、従来の高出力プラズマ発生装置にてできるよりも、いくぶんより高い周波数を安全に用いることが可能である。都合が良いことに、５０から１０００Ｈzまでの範囲の周波数を持つＡＣ電源を用いることができる。
【００２８】
空気流路に関して放電ユニットを画成する電極の寸法選びおよび位置付けが極めて重要であることを認識されよう。これらが配される導管は、誘電体バリヤー放電によって生ずるプラズマの不活性化領域を包含するのに要する容積よりも小さくすべきではなく、かつハウジング内の空気流のほぼ全体が装置を通るその通過の間、前記不活性化領域を通過しないほど大きくすべきではない。この状況において、不活性化領域が、風媒汚染物質または病原菌を実質的に不活性化するのに十分であって、高濃度の抗病原剤を収容する放電ユニットを取り囲む容積であることが認識されよう。不活性化領域は、放電ユニットの外側面の下流方向に位置している。抗病原剤が全容積に分散して微生物の不活性化をもたらす傾向があるので、全体的な不活性化領域は、上流部と、中流部と、下流部とのすべての組み合わせである。
【００２９】
空気流は、放電ユニットの電極の上下を好ましくは通ってこれを貫通せず、すなわち放電ユニット内には、空気が入ることを可能にするか、または抗病原剤の蓄積を潜在的に維持する可能性のある空隙がない。
【００３０】
本教示によると、より安定しかつ信頼できるプラズマ発生効率を得るために本発明者らが見いだした誘電体バリヤー放電をもたらすように望ましくは固体誘電体を用いる放電ユニットが提供される。種々の形状もまた可能である。しかしながら、本出願に関し、概ね筒状の電極を内面およびその外面に持つ筒状の誘電体を有する概ね筒状の形状が好ましい。この筒状の形状は、空気流を放電ユニットの周囲に導くように機能する。プラズマが両方の電極にて発生することが認識されよう。好ましくは、プラズマが発生する誘電体の表面積を最大にするため、コイルをもたらす概ね網形状の電極が用いられる。この件に関し、実質的に「閉じた」網状体は、これが誘電体のさらされる面を減らすので、それほど望ましくないことが認識されよう。他方、極端に「開いた」網状体は、与えられた寸法のユニットに関して発生するプラズマの量を概ね一層少なくしてしまう。最も好ましい電極は、誘電体がそれらの間にはさみ込まれる完全に同心の円筒網状体である。この状況において、好ましくは、この低出力放電ユニットは、誘電体によって分離された同心筒状の金網電極を具えている。
【００３１】
極めて好ましい一実施形態において、低出力放電プラズマユニットは、筒状のステンレス鋼製の金網電極を具える。さまざまな他の適当な電極材料が技術的に知られているけれども、ステンレス鋼は、プラズマ放電からの腐蝕および酸化ならびに他の損傷に対し、とりわけその抵抗性のため、特に都合が良い。金網電極の目的は、誘電体バリヤーコロナ放電のために利用可能な表面を、従ってプラズマの発生を最大にすることである。しかしながら、発生した電磁場に関する影響、特に５０Ｈｚの交流の周期中に電磁場の発生および収縮の結果として生ずる履歴現象の如き他の要因もまた、金網の選択および網目の細かさに影響を与える。好ましい一実施形態において、外側電極の金網は、内側電極のそれよりも粗く、これは内側よりもむしろ、外側電極にプラズマの生成を促進するためである。より好ましい一実施形態において、内側電極の網目数は、５０から３０×４５から２５（１インチ、すなわち２５.４ｍｍ当たり）であり、外側電極のそれは３５から２０×４０から２０である。特に好ましい一実施形態において、内側電極２０４の網目数は、３８ＳＷＧワイヤ（直径０.１５ｍｍ）を用いて４０×３４（１インチ、すなわち２５.４ｍｍ当たり）であり、外側電極のそれは、３０ＳＷＧワイヤ（直径０.３ｍｍ）を用いて２４×２８である。
【００３２】
これら電極の質量をほぼ等しく、すなわちせいぜい２０％まで、好ましくはせいぜい１０％程度相違するように設定することもまた、効果的な誘電体バリヤー放電のために望ましい。これは、前述した筒状形態の放電ユニットの場合において特に重要である。
【００３３】
誘電体バリヤー放電プラズマユニットの出力が電極の大きさと関係することもまた、認識されよう。一般的に、網状体電極のそれぞれは、２５から１００ｃｍ2まで、好ましくは４０から９０ｃｍ2までの範囲の面積を有すべきであることが望まれる。本教示により与えられるコイルの一般的な例は、５.５ｃｍまたは１３ｃｍの長さを有すると共に直径２.９ｃｍの直径を有するものである。このようなコイルは、典型的にはそれぞれ５０および１１８ｃｍ2の面積を有しよう。プラズマコイルによって消費される出力は、１０から２０Ｗの範囲にあり、それぞれのコイルに関して０.２から０.４Ｗ/ｃｍ2までおよび０.０８から０.１６Ｗ/ｃｍ2までの出力密度にて結果として生ずる。望ましくは、本教示による１つのコイルを具えたプラズマ発生装置は、１Ｗ/ｃｍ2未満であって、一般的に言って０.１から０.５Ｗ/ｃｍ2までの範囲の出力密度値で作動しよう。
【００３４】
固体誘電体に関し、誘電体バリヤー放電の使用によるプラズマの生成は、特に本教示に従って用いられるような低電圧において、誘電体の厚さに極めて大きく依存することが認識され、誘電体の厚さを最小にすることが必要である。けれども、この放電ユニットは、放電プラズマ領域の内側に生ずるかなりの応力による損害を回避するため、十分に強固でなければならないこともまた、理解されよう。
【００３５】
図５は、図４の電極アセンブリー２４およびホルダー４８の分解組立図を示している。内側金網５１０および外側金網４９は、電極接点５１２に電気的に結合されている。高電圧がホルダー接点５１３に印加され、内側金網５１０および外側金網４９に対して逆極性の高電圧を可能にする。電極アセンブリーを駆動ための出力を変圧器（図示せず）によって与えることが好適である。電圧を変圧器から接点ホルダー５１３へと印加するために配線を用いることができ、これは電圧を電極接点５１２に交互に印加する。電極アセンブリーは、絶縁キャップ５１１によって相互に保持される。このアセンブリーは、絶縁ホルダー４８により支えられ、押しリベット５１５によってホルダー４８の所定位置に固定される。絶縁キャップ５１１およびホルダー４８は、ホルダー接点５１３に印加されるあらゆる電圧が装置のハウジングに間違って印加されないことを確実にする。ホルダー４８は、装置のハウジング１５の内側に取り付けられ、電極アセンブリーが空気流３７の方向に対して横切って配置されるようになっている。これはまた、図３からも認められることができる。
【００３６】
誘電体ガラス管を取り囲んでそれらの個々の全表面積が直接接触状態を維持する内側および外側金網の形態は、誘電体アセンブリー２４の周囲に高レベルのプラズマが集中する可能性のある空気溜まりがないことを確実にすることにもまた、注意すべきである。
【００３７】
浄化または、さもなければ処理されるべき空気を搬送する空気流に対する電極アセンブリー２４の横断位置もまた、重要であり、これは空気流がプラズマ放電にさらされずに電極アセンブリーを迂回することが確実にできないようにするためである。特に、プラズマを電極ユニットに対して基端側の不活性化領域内に生じさせ、かつ放電させるように、電極アセンブリーが設置される。本発明者らは、前記プラズマ放電の不活性化効力がプラズマ放電の近傍の空気の流れに依存しており、従って電極アセンブリーを空気流の方向に対して横切って配置することは、空気流３７が出口領域１２に達するために通過しなければならない不活性化領域を電極ユニット２４の周りに確実に作り出すという認識を応用している。
【００３８】
本教示によると、電極アセンブリー２４を装置のハウジング１５の内面から離して取り付けることもまた、有効である。このような取り付けは、電極アセンブリー２４の最大効率を確実にするホルダー４８を使用することによって、もたらされることができる。プラズマが外側網状体４９から放電して前述の不活性化領域を作り出す。競り上げられた電極アセンブリーを有することにより、この不活性化領域が電極アセンブリーの周りに完全に拡がり、空気が電極アセンブリー２４の上下両方を共に通ることができると同時に、同一レベルのプラズマにさらされる。
【００３９】
不活性化領域にて電極アセンブリーにより作り出されるプラズマの密度は、空気流にて運ばれる風媒汚染物質を効率的に不活性化するのに充分である。さらにまた、このプラズマの密度は、不活性化領域の外側を充分に減少させ、装置の出口領域１２から放出される清浄な空気中のプラズマ放電によって作り出されるあらゆる抗病原剤の濃度が生理的に受容可能なレベルにあるようになっている。
【００４０】
上述したように、本発明の方法および装置は、前置フィルターやＨＥＰＡフィルター、またはその均等物の如き、物理的な空気ろ過システムの使用を含まないことに注意すべきである。
【００４１】
装置の代わりの一実施形態において、空気は、管路システムを通るプラズマ放電の回りに向けられるか、あるいは押し込まれる。前記管路システムは、プラズマ放電の周りのすべての空気流が放電の１センチメートル以内にあることを確実にするように設計される。
【００４２】
本教示により与えられた装置の代表的な検査は、細菌およびウイルスの両方の死滅に関して有効性を示した。表１は細菌検査のための代表的なデータを示しているのに対し、表２はウイルス検査のための同様な結果を示している。
【００４３】
【表１】
0006625070.tif 000002
【００４４】
【表２】
0006625070.tif 000003
【００４５】
表１および表２の両方の例において、１Ｗ/ｃｍ2よりも低出力密度にて稼働するプラズマ発生装置を持つ本教示による器具は、すべてのクラスの細菌またはウイルス物質に関して＞log５の死滅率を達成した。
【００４６】
本発明の滅菌用途が特に有用であるという局面は、病院と、食品調理区画と、換気が制限されて空気が再循環される可能性がある研究所および施設とを含む。本発明により滅菌された雰囲気での滅菌器具および材料の保管は、これらの保存寿命を結果として生ずる少なからぬ節約を伴って延ばすことができる。本発明は、長期間に亙って収容した器具の無菌性を維持することができる滅菌した乾燥空気を持つこのような保管のためのユニットを与える手段を提供する。特に有用な用途の１つは、洪水で損害を受けた建物であり、空気からの菌類胞子の除去がその後のカビの成長および建物の組織の腐敗の発現を最小にすることができ、損傷および修復の費用の著しい低減を伴う。他の用途において、例えば空気調和システムで用いることができる如く、空気の流れを伝える管路または配管内にこの装置を組み込むことが可能である。
【００４７】
風媒汚染物質または病原菌を部屋または多少なりとも閉鎖された他の空間から除去するのに必要とされる処理の量は、一般的に汚染物質／病原菌の性質と、ひょっとしたら空気中のこれらの負荷量または負荷容量にも依存することが認識されよう。原則的には、汚染物質／病原菌の負荷容量を徐々に減少させるために多数の通路を用いることができるのに対し、収容された不活性化領域内の本発明の装置で達成することができる相対的に高い抗病原剤の濃度は、通常、単一の通路内のほぼ完全な不活性化をもたらすことができ、それによって必要とされる換気の回数を最小限にすることが本発明の特別な利点である。一般的に、細菌性汚染物質を除去することが望ましい場所では、１時間当たり少なくとも５回の空気交換を行うべきであるものの、タバコの煙に対して中等度から高い負荷容量を持つ場所の場合には、少なくとも１０回以上の空気交換を行うことが望ましい可能性がある。部屋を処理するために必要とされる合計の空気流は、部屋の容積と必要とされる空気の交換回数とから容易に決定されることができる。より大きな寸法の装置を用いてより高い流速を達成することが原則として可能であってよいけれども、多数の装置ユニットを用いることによって、それらを達成することが概ね好ましい。この組み合わせにおいて、１つ以上の放電プラズマユニットが同じ導管内に取り付けられ、すべての発生装置の不活性化領域がこの導管内に収容される。さらにまた、２つ以上の放電ユニットを１つの（共用）変圧器によって作動させることができるとは言え、その場合には変圧器の合計出力がこれらの放電ユニット間で分配されよう。
【００４８】
この明細書で用いた具える／具えているという用語は、詳述した特徴か、数値か、ステップか、あるいは構成部品の存在を明示するためにあるけれども、他の一つ以上の特徴か、数値か、ステップか、構成要素か、あるいはこれらのグループの存在または追加を排除しない。
【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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