(57)【要約】【課題】マイナス粒子発生装置において、光電子を光電子放出材から安定して放出し、マイナス粒子の発生量を減少させず、また発生するマイナス粒子量を適宜調整できるようにすること。【解決手段】電気的に接地した光電子発生材１と、光電子発生材１に紫外線を照射する光源２とを備え、光電子発生材１に紫外線を照射すると共に、光電子発生材１に空気を流すことによりマイナス粒子を発生させるマイナス粒子発生装置において、光電子発生材１に流す空気の流量を変化させることにより発生するマイナス粒子量を調整する構成とした。これにより、マイナス粒子の発生量を減少させることがなく、また発生するマイナス粒子量を適宜調整できるマイナス粒子発生装置が提供できるものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に接地した光電子発生材と、前記光電子発生材に紫外線を照射する光源とを備え、前記光電子発生材に紫外線を照射すると共に、前記光電子発生材に空気を流すことによりマイナス粒子を発生させるマイナス粒子発生装置において、前記光電子発生材に流す空気の流量を変化させることにより発生するマイナス粒子量を調整することを特徴とするマイナス粒子発生装置。
【請求項２】
光電子発生材の電気的接地状態と絶縁状態を切り替えることができる接地回路を備え、前記回路を用いて前記光電子発生材の接地状態と絶縁状態を制御することを特徴とする請求項１に記載のマイナス粒子発生装置。
【請求項３】
光源を間欠運転させることで、光電子発生材に紫外線を間欠的に照射することを特徴とする請求項１または２に記載のマイナス粒子発生装置。
【請求項４】
光電子発生材は、電気的に接地した導電性基材上に設けてなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のマイナス粒子発生装置。
【請求項５】
導電性基材は、銅、アルミニウム、ステンレスの少なくとも１つの材料からなることを特徴とする請求項４記載のマイナス粒子発生装置。
【請求項６】
光電子発生材は金、白金、銀、銅、ステンレス、窒化チタンの少なくとも１つの材料からなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のマイナス粒子発生装置。
【請求項７】
空気の流路の入口から出口までの間に、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のマイナス粒子発生装置を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気にマイナス粒子を付加する装置に関するものであり、特に金属への紫外線照射により発生する光電子を利用したマイナス粒子発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のマイナス粒子を発生する手法は、例えば特公平８−１０６１６号公報に開示されているものがある。図１４は前記公報に記載されたマイナス粒子を発生させる手法の構成概略図である。
【０００３】
図１４において、室内空気はファン５１を用いて空気入口５５から吸引され、空気中に含まれる微粒子等が集じんフィルタ５２によって捕集される。微粒子が除去された高清浄度の室内空気は、紫外線ランプ５３により紫外線が照射された光電子放出材５４から放出される光電子により負に荷電され、マイナス粒子が空気出口５６から室内へ放出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来のマイナス粒子を発生する手法では、光電子放出材５４に紫外線を照射することにより生じる光電子（この現象を光電効果と呼ぶ）を利用している。つまり集塵フィルタ５２等で微粒子を除去された高清浄度の空気がファン５１によって装置に入り、空気中の水や酸素等の分子及び集塵フィルタ５２などによって除去されなかった微粒子が光電子を捕獲することによりマイナス粒子となり、装置から出て空気中に放出されるというものである。
【０００５】
ところが、光電子を放出した後の光電子放出材５４には、光電子の放出箇所に正孔ができるために、放出された光電子と正孔との間には電気的引力が働き、放出された光電子は光電子放出材５４に戻ろうとするので、光電子放出材５４から光電子を連続して放出した場合、光電子の放出量が減少し、その結果マイナス粒子の発生量が減少するという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、マイナス粒子発生装置から発生するマイナス粒子量を経過時間とともに減少させることなく安定して空気に付加することができ、また発生するマイナス粒子量を適宜調整することができるマイナス粒子発生装置の提供及び前記マイナス粒子発生装置を用いた空気調和装置の提供を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明のマイナス粒子発生装置は、電気的に接地した光電子発生材と、前記光電子発生材に紫外線を照射する光源とを備え、前記光電子発生材に紫外線を照射すると共に、前記光電子発生材に空気を流すことによりマイナス粒子を発生させるマイナス粒子発生装置において、前記光電子発生材に流す空気の流量を変化させることにより発生するマイナス粒子量を調整する構成とした。
【０００８】
本発明によれば、光電子発生材に紫外線を照射することで、光電効果が起こることにより、光電子が発生する。装置に入った空気中の分子や微粒子が、光電子を捕獲することによりマイナス粒子となり、装置から出て空気中に放出される。
【０００９】
一方、光電子が放出された光電子発生材は光電子の放出箇所に正孔ができる。正孔と発生するマイナス粒子との間には電気的引力が働いてマイナス粒子は光電子発生材に吸着される。この時光電子発生材に流す空気の流量（風量）を増加する場合、正孔とマイナス粒子との間に働く電気的引力よりも強い風量であれば、マイナス粒子は吸着されることなく空気中に放出され、空気中のマイナス粒子量を増加させることができる。また、風量を減少すれば、前記原理により空気中のマイナス粒子量を減少させることもできる。その結果、マイナス粒子量を適宜調整することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、電気的に接地した光電子発生材と、前記光電子発生材に紫外線を照射する光源とを備え、前記光電子発生材に紫外線を照射すると共に、前記光電子発生材に空気を流すことによりマイナス粒子を発生させるマイナス粒子発生装置において、前記光電子発生材に流す空気の流量を変化させることにより発生するマイナス粒子量を調整するものである。
【００１１】
本発明によれば、光電子発生材に紫外線を照射することで、光電効果が起こることにより、光電子が発生する。装置に入った空気中の分子や微粒子が、光電子を捕獲することによりマイナス粒子となり、装置から出て空気中に放出される。一方、光電子が放出された光電子発生材は光電子の放出箇所に正孔ができる。正孔と発生するマイナス粒子との間には電気的引力が働いてマイナス粒子は光電子発生材に吸着される。この時光電子発生材に流す空気の流量（風量）を増加する場合、正孔とマイナス粒子との間に働く電気的引力よりも強い風量であれば、マイナス粒子は吸着されることなく空気中に放出され、空気中のマイナス粒子量を増加させることができる。また、風量を減少すれば、前記原理により空気中のマイナス粒子量を減少させることもできる。その結果、マイナス粒子量を適宜調整することができる。
【００１２】
請求項２に記載した発明は、特に、請求項１に記載の光電子発生材の電気的接地状態と絶縁状態を切り替えることができる接地回路を備え、前記回路を用いて前記光電子発生材の接地状態と絶縁状態を制御することを特徴とするものである。
【００１３】
電気的に接地した光電子発生材に紫外線を照射すると、光電効果により光電子を発生する。光電子が放出された光電子発生材は、光電子の放出箇所に正孔ができるが、光電子発生材を電気的に接地することにより、すぐに正孔には電子が補充される。この時光電子発生材を電気的に接地せず絶縁状態にすれば、光電子と正孔の間に電気的引力が働いて光電子は光電子発生材に吸着され、マイナス粒子の発生は抑制される。
【００１４】
また、回路を切り替えることにより、光電子発生材を電気的接地状態にすれば、正孔にはすぐに電子が補充される。そのため、放出された光電子が正孔に戻ることがないので、マイナス粒子を減少させることなく空気中に放出することができ、マイナス粒子量を増加させることもでき、マイナス粒子量を適宜調整することができる。
【００１５】
請求項３に記載した発明は、特に請求項１または２に記載の光源を間欠運転させることで、光電子発生材に紫外線を間欠的に照射することを特徴とするものである。
【００１６】
そして紫外線照射を間欠的に行うので、紫外線照射を行わない時間、つまり光電子が発生しない時間に光電子発生材中に生じた正孔が電気的に中和され正孔の数が減少するので、その後再び紫外線を照射した場合に効率良く光電子が発生され、その結果安定してマイナス粒子を発生することができる。
【００１７】
請求項４に記載した発明は、特に請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光電子発生材を電気的に接地した導電性基材上に設けてなることを特徴とするものである。
【００１８】
光電子発生材として例えば金等の貴金属を用いる場合、それを基材上に設けることによりたとえ貴金属層が薄層であっても機械的強度を有する部材とすることができる。
【００１９】
請求項５に記載した発明は、特に請求項４記載の導電性基材を、銅、アルミニウム、ステンレスの少なくとも１つの材料から構成することを特徴とするものである。
【００２０】
銅、アルミニウム、ステンレスはそれぞれ、電気抵抗が小さく、導電性基材としての特性を満たしている。したがって光電子発生材を電気的に接地して光電子発生材から光電子が抜け出た跡である正孔を速やかに電気的に中和することが可能になる。
【００２１】
請求項６に記載した発明は、特に請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光電子発生材として金、白金、銀、銅、ステンレス、窒化チタンの少なくとも１つの材料からなることを特徴とするものである。
【００２２】
金、白金、銀、銅、ステンレス、窒化チタンは、それぞれ、仕事関数が比較的小さく、また電気抵抗が小さく、また表面の経時劣化がなく、光電子発生材としての特性を満たしている。またこれらの材料はコストもが比較的安価であり、光電子発生材の材料としては、最適である。
【００２３】
請求項７に記載した発明は、空気の流路の入口から出口までの間に、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のマイナス粒子発生装置を備えたことを特徴とする空気調和装置としたものである。
【００２４】
空気調和装置とは、例えば空気清浄機、エアコン、除湿機、加湿器等を指す。電気的に接地した光電子発生材に紫外線を照射することにより光電子を発生させることにより空気中の粒子をマイナスに荷電するマイナス粒子発生装置を備える空気調和装置は、マイナス粒子を安定して室内に発生し続けることができる。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００２６】
（実施例１）
図１は実施例１のマイナス粒子発生装置の要部断面図である。まず図１において、光電子発生材１が容器６の内部に設置されている。光電子発生材１には電気的な接地５が取り付けられ、光電子発生材１と電気的な接地５の間の接地回路に微少電流計７が接地されている。光源２からの紫外線によって光電子発生材１から光電子が発生し、空気入口３から入ってくる空気中の水や酸素等の分子または埃等の微粒子に、光電子が捕獲されてマイナス粒子として空気出口４から装置外に放出される。
【００２７】
本実施例では、光電子発生材１は、金、白金、銀、銅、ステンレス、窒化チタンの中から選ばれた１種類以上であるものを使用している。これらの光電子発生材は仕事関数が小さく、紫外線を照射したときに金属表面から効率よく光電子が発生するため、マイナス粒子を効率よく発生させるのに適している。
【００２８】
また本実施例では、電気的な接地５を光電子発生材１に取り付けている。光電効果により光電子が放出された光電子発生材は、光電子の放出箇所に正孔ができ、光電子と正孔との間に電気的引力が働き、発生した光電子が光電子発生材に吸着される。そこで光電子発生材を電気的に接地することにより、正孔には電子が補充されるため、放出された光電子が正孔に戻ることがないので、マイナス粒子を減少させることなく発生させるのに適している。
【００２９】
また本実施例では、光電子発生材１と電気的な接地５の間の接地回路に微少電流計７を取り付けている。光電効果により光電子が放出された光電子発生材は、光電子の放出箇所に正孔ができ、光電子発生材を電気的に接地することにより、正孔には電子が補充されるため、光電子発生材と電気的な接地の間には微少な電流が流れる。この微少電流と、放出されたマイナス粒子の数には相関が見られるため、電流を測定することで、放出されたマイナス粒子の数が測定できる。
【００３０】
以下本実施例の効果について実験例を用いて説明する。
【００３１】
容器６として内径３ｃｍ、長さ７ｃｍのステンレス製円筒状容器を用い、光電子発生材１として厚さ０．１ｍｍの金を用いた。また、光源２として３Ｗの紫外線殺菌ランプを用いた。
【００３２】
光電子発生材１に電気的な接地５を取り付けて、光電子発生材１と電気的な接地５の間の接地回路に流れる電流を測定するための微少電流計７を取り付け、本マイナス粒子発生装置の性能を評価するための実験を行った。光源２の紫外線殺菌ランプを点灯し、マイナス粒子を発生させた。測定は空気出口４から１ｃｍの位置で行い、装置作動後から２分毎に１０分間、単位体積当たりのマイナス粒子の数をイオンテスターで測定した。
【００３３】
また、従来例として電気的な接地５を取り付けていない時で、前記と同様の試験を行いマイナス粒子の数を測定した。これらの試験結果をまとめて図２に示す。
【００３４】
また、接地回路に流れる電流に対する、マイナス粒子数の関係を求めた。測定結果を図３に示す。
【００３５】
図２の結果から明らかなように、本発明のマイナス粒子発生装置を用いれば、常に安定したマイナス粒子の発生が見られた。従来例では、時間の経過とともにマイナス粒子の発生が減少した。このことから、本発明はマイナス粒子の発生を減少させることなく、常に一定に空気中へのマイナス粒子の供給を実現することができた。
【００３６】
また図３の結果から明らかなように、本発明のマイナス粒子発生装置を用いれば、接地回路に流れる電流を測定することで、装置から発生するマイナス粒子の数がわかる。このことから、本発明は装置から発生するマイナス粒子の数を簡単に見積もることができるマイナス粒子発生装置を実現することができた。
【００３７】
（実施例２）
本発明の実施例２のマイナス粒子発生装置は、実施例１のマイナス粒子発生装置と同様の装置を用いた。
【００３８】
以下本実施例の効果について実験例を用いて説明する。
【００３９】
容器６として内径３ｃｍ、長さ７ｃｍのステンレス製円筒状容器を用い、光電子発生材１として厚さ０．１ｍｍの金を用いた。また、光源２として３Ｗの紫外線殺菌ランプを用いた。
【００４０】
光電子発生材１に電気的な接地５を取り付けて、光電子発生材１と電気的な接地５の間の接地回路に流れる電流を測定するための微少電流計７を取り付け、本マイナス粒子発生装置の性能を評価するための実験を行った。７ｍ３のチャンバー内にマイナス粒子発生装置を入れ、電気的接地状態にして光源３の紫外線殺菌ランプを点灯し、装置からマイナス粒子を発生させ、チャンバー内のマイナス粒子数を測定した。装置作動後から３０分後に電気的絶縁状態にして、さらに３０分後に再び電気的接地状態にして、これらを繰り返した。経過時間毎にチャンバー内の単位体積当たりのマイナス粒子数をイオンテスターで測定した。測定結果を図４に示す。
【００４１】
図４の結果から明らかなように、本発明のマイナス粒子発生装置を用いれば、空間内のマイナス粒子数を極端に増加させることもなく、単位体積当たりに１０００個から２５００個で安定に調整することができる。このことから、本発明はマイナス粒子の数を一定の範囲内で調整できる空間を実現することができた。
【００４２】
（実施例３）
図５は実施例３のマイナス粒子発生装置の要部断面図である。図５において、光電子発生材１に空気を流すための通風装置（通風手段）１１が設置されている以外は図１と同じである。
【００４３】
本実施例では、光電子発生材１は、金、白金、銀、銅、ステンレス、窒化チタンの中から選ばれた１種類以上であるものを使用している。これらの光電子発生材は仕事関数が小さく、紫外線を照射したときに金属表面から効率よく光電子が発生するため、マイナス粒子を効率よく発生させるのに適している。
【００４４】
また本実施例では、電気的な接地５を光電子発生材１に取り付けている。光電効果により光電子が放出された光電子発生材１は、光電子の放出箇所に正孔ができ、光電子と正孔との間に電気的引力が働き、発生した光電子が光電子発生材に吸着される。そこで光電子発生材１を電気的に接地することにより、正孔には電子が補充されるため、放出された光電子が正孔に戻ることがないので、マイナス粒子を減少させることなく発生させるのに適している。
【００４５】
以下本実施例の効果について実験例を用いて説明する。
【００４６】
容器６として内径３ｃｍ、長さ７ｃｍのステンレス製円筒状容器を用い、光電子発生材１として厚さ０．１ｍｍの金を用い、また、光源２として３Ｗの紫外線殺菌ランプを用いた。
【００４７】
光電子発生材１に電気的な接地５を取り付けて、本実施例のマイナス粒子発生装置の性能を評価するための実験を行った。光源２の紫外線殺菌ランプを点灯し、通風装置１１を作動し、マイナス粒子を発生させた。測定は空気出口４から１ｃｍの位置で行い、装置作動後から２分毎に１０分間、単位体積当たりのマイナス粒子の数をイオンテスターで測定した。試験結果を図６に示す。
【００４８】
図６の結果から明らかなように、本実施例のマイナス粒子発生装置を用いれば、常に安定したマイナス粒子の発生が見られた。このことから、通風手段を用いれば、マイナス粒子の発生がより一層多くなり、また常に一定に空気中へのマイナス粒子の供給を実現することができた。
【００４９】
（実施例４）
本発明の実施例４のマイナス粒子発生装置は、実施例３のマイナス粒子発生装置と同様の装置を用いた。
【００５０】
以下本実施例の効果について実験例を用いて説明する。
【００５１】
（実験１）
光電子発生材１に電気的な接地５を取り付け、通風装置１１への入力電力を制御し、本実施例のマイナス粒子発生装置の性能を評価するための実験を行った。７ｍ３のチャンバー内にマイナス粒子発生装置を入れ、電気的接地状態にして光源２の紫外線殺菌ランプを点灯し、通風装置１１を作動し、マイナス粒子を発生させ、チャンバー内のマイナス粒子数を測定した。装置作動後は流量を６００Ｌ／分とし、３０分後に流量を２００Ｌ／分とした。
【００５２】
さらに３０分後に再び流量を６００Ｌ／分にして、これらを繰り返した。経過時間毎にチャンバー内の単位体積当たりのマイナス粒子数をイオンテスターで測定した。測定結果を図７に示す。
【００５３】
図７の結果から明らかなように、本発明のマイナス粒子発生装置を用いれば、空間内のマイナス粒子数を極端に増加させることもなく、単位体積当たりに１５００個から３０００個で安定に調整することができる。このことから、本発明はマイナス粒子の数を一定の範囲内で調整できる空間を実現することができた。
【００５４】
（実験２）
光電子発生材１に電気的な接地５を取り付けて、通風装置１１への入力電力の接続と切断を制御し、本マイナス粒子発生装置の性能を評価するための実験を行った。７ｍ３のチャンバー内にマイナス粒子発生装置を入れ、電気的接地状態にして光源２の紫外線殺菌ランプを点灯し、通風装置１１を作動し、マイナス粒子を発生させ、チャンバー内のマイナス粒子数を測定した。装置作動後は通風装置１１を作動させ流量を６００Ｌ／分とし、３０分後に通風手段への電力を切断した。さらに３０分後に再び通風手段を作動させ流量を６００Ｌ／分にして、これらを繰り返した。経過時間毎にチャンバー内の単位体積当たりのマイナス粒子数をイオンテスターで測定した。測定結果を図８に示す。
【００５５】
図８の結果から明らかなように、本発明のマイナス粒子発生装置を用いれば、空間内のマイナス粒子数を極端に増加させることもなく、単位体積当たりに１０００個から２０００個で安定に調整することができる。このことから、本発明はマイナス粒子の数を一定の範囲内で調整できる空間を実現することができた。
【００５６】
（実施例５）
本発明の実施例５のマイナス粒子発生装置は、実施例１のマイナス粒子発生装置と同様の装置を用いた。
【００５７】
以下本実施例の効果について実験例を用いて説明する。
【００５８】
容器６として内径３ｃｍ、長さ７ｃｍのステンレス製円筒状容器を用い、光電子発生材１として厚さ０．１ｍｍの金を用いた。また、光源２として３Ｗの紫外線殺菌ランプ（ピーク波長は約２５０ｎｍ）を用いた。
【００５９】
光源２の紫外線殺菌ランプを５分間点灯、５分間消灯のサイクルで間欠運転させ、マイナス粒子を発生させた。測定は空気出口４から１ｃｍの位置で、単位体積当たりのマイナス粒子の数をイオンテスターで測定した。
【００６０】
また、従来例として殺菌ランプを連続点灯させて、前記と同様の試験を行いマイナス粒子の数を測定した。これらの試験結果をまとめて図９に示す。
【００６１】
図９の結果から明らかなように、本実施例のマイナス粒子発生装置を用いれば、ほぼ安定したマイナス粒子の発生が見られた。従来例では、時間の経過とともにマイナス粒子の発生が減少した。このことから、本実施例のマイナス粒子発生装置はマイナス粒子の発生を減少させることなく、常にほぼ一定に空気中へのマイナス粒子の供給を実現出来ることが分かる。
【００６２】
（実施例６）
図１０は実施例６のマイナス粒子発生装置の要部断面図である。図１０において、光電子発生材２１が導電性基材２２の表面に担持されている以外は図１と同じである。
【００６３】
本実施例では、前記光電子発生材２１は、金、白金、銀、銅、ステンレス、窒化チタンの中から選ばれた１種類以上であるものを使用している。これらの光電子発生材は仕事関数が小さく、紫外線を照射したときに金属表面から効率よく光電子が発生するため、マイナス粒子を効率よく発生させるのに適している。
【００６４】
また本実施例では、前記導電性基材２２は、銅、アルミニウム、ステンレスの中から選ばれた１種類以上であるものを使用している。これらの導電性基材は電気抵抗が小さく、光電子発生材を電気的に接地して光電子発生材から光電子が抜け出た跡である正孔を速やかに電気的に中和するのに適している。
【００６５】
また本実施例では、電気的な接地５を導電性基材２２に取り付けている。光電効果により光電子が放出された光電子発生材２１は、光電子の放出箇所に正孔ができ、光電子と正孔との間に電気的引力が働き、発生した光電子が光電子発生材に吸着される。そこで導電性基材を電気的に接地することにより、正孔には電子が補充されるため、放出された光電子が正孔に戻ることがないので、マイナス粒子を減少させることなく発生させるのに適している。
【００６６】
以下本実施例の効果について実験例を用いて説明する。
【００６７】
（実験３）
容器６として内径３ｃｍ、長さ７ｃｍのステンレス製円筒状容器を用い、導電性基材２２として厚さ０．１ｍｍのステンレスを用い、これに光電子発生材２１として金を蒸着した。また、光源２として３Ｗの紫外線殺菌ランプを用いた。
【００６８】
導電性基材２２に電気的な接地５を取り付けて、本実施例のマイナス粒子発生装置の性能を評価するための実験を行った。光源２の紫外線殺菌ランプを点灯し、マイナス粒子を発生させた。測定は空気出口４から１ｃｍの位置で行い、装置作動後から２分毎に１０分間、単位体積当たりのマイナス粒子の数をイオンテスターで測定した。試験結果を図１１に示す。
【００６９】
図１１の結果から明らかなように、本実施例のマイナス粒子発生装置を用いれば、常に安定したマイナス粒子の発生が見られた。このことから、本発明はマイナス粒子の発生を減少させることなく、常に一定に空気中へのマイナス粒子の供給を実現することができた。
【００７０】
（実験４）
導電性基材２２として、銅、アルミニウム、ステンレスからなるマイナス粒子発生装置を用いて、実験３と同様の方法で、マイナス粒子の測定を行った。なお、測定は空気出口４から１ｃｍの位置で行い、装置作動後２分後に単位体積当たりのマイナス粒子の数をイオンテスターで測定した。測定結果を表１に示す。
【００７１】
【表１】
2004041841.tif 000003
表１の結果から明らかなように、本実施例のマイナス粒子発生装置を用いて、導電性基材として、銅、アルミニウム、ステンレスを用いれば、多くのマイナス粒子が発生することが判明した。その中でも特に銅を用いた場合に大量のマイナス粒子が発生することがわかった。
【００７２】
（実験５）
光電子発生材２１として、金、白金、銀、銅、ステンレス、窒化チタンからなるマイナス粒子発生装置を用いて、実験３と同様の方法で、マイナス粒子の測定を行った。なお、測定は空気出口４から１ｃｍの位置で行い、装置作動後２分後に単位体積当たりのマイナス粒子の数をイオンテスターで測定した。測定結果を表２に示す。
【００７３】
【表２】
2004041841.tif 000004
表２の結果から明らかなように、本実施例のマイナス粒子発生装置を用いて、光電子発生材として、金、白金、銀、銅、ステンレス、窒化チタンを用いれば、多くのマイナス粒子が発生することが判明した。その中でも特に金、白金を用いた場合に大量のマイナス粒子が発生することがわかった。
【００７４】
（実施例７）
図１２は実施例７のマイナス粒子発生装置を備えた空気調和装置の要部断面図である。図１２において、光電子発生材３１が導電性基材３２の表面に担持されており、容器４０の内部に設置されている。導電性基材３２には電気的な接地３７が取り付けられている。光源３３からの紫外線によって光電子発生材３１から光電子が発生し、通風手段３４によって空気入口３５から送られて集塵フィルタ３８と吸着材３９を通った空気中の水や酸素等の分子、または集塵フィルタ３８で取りきれなかった埃等の微粒子に、光電子が捕獲されてマイナス粒子として空気出口３６から装置外に放出される。
【００７５】
本実施例では、光電子発生材３１は、金、白金、銀、銅、ステンレス、窒化チタンの中から選ばれた１種類以上であるものを使用している。これらの光電子発生材は仕事関数が小さく、紫外線を照射したときに金属表面から効率よく光電子が発生するため、マイナス粒子を効率よく発生させるのに適している。
【００７６】
また、本実施例では、電気的な接地３７を導電性基材３２に取り付けている。光電効果により光電子が放出された光電子発生材３１は、光電子の放出箇所に正孔ができ、光電子と正孔との間に電気的引力が働き、発生した光電子が光電子発生材に吸着される。そこで導電性基材を電気的に接地することにより、正孔には電子が補充されるため、放出された光電子が正孔に戻ることがないので、マイナス粒子を減少させることなく発生させるのに適している。
【００７７】
また、本実施例では吸着材３９として活性炭を用いている。活性炭は様々な悪臭物質などの吸着能力に優れており、脱臭材として利用するのに適している。
【００７８】
以下本実施例の効果について実験例を用いて説明する。
【００７９】
容器４０として内径３ｃｍ、長さ７ｃｍのステンレス製円筒状容器を用い、導電性基材３２として厚さ０．１ｍｍのステンレスを用い、これに光電子発生材３１として金を蒸着した。また、光源３３として３Ｗの紫外線殺菌ランプを用いた。
【００８０】
導電性基材３２に電気的な接地３７を取り付けて、図示していない電気的接地状態と絶縁状態が切り替え可能な回路を取り付け、本実施例のマイナス粒子発生装置を備えた空気調和装置の性能を評価するための実験を行った。７ｍ３のチャンバー内に空気調和装置を入れ、電気的接地状態にして光源３３の紫外線殺菌ランプを点灯し、通風手段３４を作動し、装置からマイナス粒子を発生させ、チャンバー内のマイナス粒子数を測定した。装置作動後から４時間後まで経過時間毎に、チャンバー内の単位体積当たりのマイナス粒子数をイオンテスターで測定した。測定結果を図１３に示す。
【００８１】
図１３の結果から明らかなように、本実施例の空気調和装置を用いれば、空間内のマイナス粒子数を増加させることができるが、一定時間が経過すれば単位体積当たりに５０００個で安定にすることができる。このことから、本発明は一定空間内マイナス粒子の数を増加させる空気調和装置として実現することができた。
【００８２】
本実施例では、空気中にマイナス粒子を添加するマイナス粒子発生装置を得ることができた。そのため本マイナス粒子発生装置を備えた空気調和装置として、空気清浄機、エアコン、ファンヒータ、除湿機、加湿機、介護臭等の脱臭器、トイレ用の脱臭器等に応用可能である。
【００８３】
尚、上記実施例１から実施例７において、円筒状容器として内径３ｃｍ、長さ７ｃｍのステンレス容器を用いたが、形状、大きさ、厚さ、種類は限定されるものではなく、マイナス粒子発生装置として適用できる形状や大きさや厚さや種類であれば、どのようなものでも構わない。
【００８４】
また、上記実施例６、実施例７において、導電性基材として厚さ０．１ｍｍのステンレスを用いたが、厚さ、種類は限定されるものではなく、導電性で有り尚且つ光電子発生材が担持できれば、どのようなものでも構わない。
【００８５】
また、上記実施例１から実施例７において、光電子発生材または導電性基材を電気的に接地する方法として、図１に代表されるように大地（地面）と接地するようなイメージで説明を行ってきたが、これに限られるものではなく、大地に電気的に接地する効果と同様の効果が得られるように、大地と関係なく、回路基板内で処理等しても問題ないものである。
【００８６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、放出された光電子やマイナス粒子が正孔に戻ることがないため、マイナス粒子を常に減少させることなく安定して発生し、また発生するマイナス粒子量を適宜調整することができるマイナス粒子発生装置が実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるマイナス粒子発生装置の構成を示す要部断面図
【図２】同マイナス粒子発生装置のマイナス粒子発生量を示すグラフ
【図３】同マイナス粒子発生装置の微少電流とマイナス粒子発生量を示すグラフ
【図４】本発明の実施例２におけるマイナス粒子発生装置のマイナス粒子量を示すグラフ
【図５】本発明の実施例３におけるマイナス粒子発生装置の構成を示す要部断面図
【図６】同マイナス粒子発生装置のマイナス粒子発生量を示すグラフ
【図７】本発明の実施例４におけるマイナス粒子発生装置のマイナス粒子量を示すグラフ
【図８】同マイナス粒子発生装置のマイナス粒子量を示す他のグラフ
【図９】本発明の実施例５におけるマイナス粒子発生装置のマイナス粒子量を示すグラフ
【図１０】本発明の実施例６におけるマイナス粒子発生装置の構成を示す要部断面図
【図１１】同マイナス粒子発生装置のマイナス粒子発生量を示すグラフ
【図１２】本発明の実施例７における、マイナス粒子発生装置を備えた空気調和装置の要部断面図
【図１３】同空気調和装置のチャンバー内のマイナス粒子量を示すグラフ
【図１４】従来のマイナス粒子を発生する手法を示す図
【符号の説明】
１、２１、３１　光電子発生材
２、３３　光源
３、３５　空気入口
４、３６　空気出口
５、３７　電気的な接地
６、４０　容器
７　微少電流計
１１、３４　通風装置（通風手段）
２２、３２　導電性基材
３８　集塵フィルタ
３９　吸着材
【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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