【誤訳訂正書】
【提出日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  空気清浄装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  （i）１対の対向し間隔を設けられた空気透過性の電極と、
（ii）誘電性材料の離散粒子からなり、前記電極間に広がり、前記粒子が接触関係にある空気透過性の固定ベッドと、
（iii）電極間に電位差を付与し、電極間の方向に電界を付与する手段と、
（iv）一方の電極を通過し、誘電性材料の固定ベッドを横切り、他方の電極を通過する空気流れを与える手段とからなる空気清浄装置において、
前記誘電性材料は２０以下の誘電定数を有し、前記誘電材料の離散粒子は少なくとも１ｍｍのサイズを有することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２】  前記装置に空気流れを与える手段は、付与された電位差によって生成される電界に平行な方向に空気流れを与えるようにした請求項１に記載の空気清浄装置。
【請求項３】  前記電極間に電位差を付与する手段は、１０−１５ＫＨｚでＶｐｋ−ｐｋ＝１０−２０ＫＶの電位差を付与するようにした請求項１または２に記載の空気清浄装置。
【請求項４】  前記装置に空気流れを与える手段はファンである請求項１に記載の空気清浄装置。
【請求項５】  前記電極は金網または金属メッシュである請求項１に記載の空気清浄装置。
【請求項６】  前記金網または金属メッシュは鋼またはニッケルからなる請求項５に記載の空気清浄装置。
【請求項７】  前記誘電性材料はガラスである請求項６に記載の空気清浄装置。
【請求項８】  前記誘電性材料の固定ベッドは、分離した粒子のベッド、発泡体、スポンジ状構造、または空隙と接触する関係に配置されたフィラメントのような細長い要素からなるベッドからなる請求項１に記載の空気清浄装置。
【請求項９】  前記誘電体材料は分離した粒子からなり、該分離した粒子は規則的な形状のビーズである請求項８に記載の空気清浄装置。
【請求項１０】  前記ビーズは１ｍｍから６ｍｍの径を有する請求項９に記載の空気清浄装置。
【請求項１１】  第１の空気透過性電極、誘電性材料の離散粒子からなる空気透過性固定ベッド、および第２の空気透過性電極を通して空気を通過させ、
電極間に電位差を付与して電極間の方向に電界を発生させ、空気中の酸素をオゾンに変換する空気清浄方法において、
前記誘電性材料は２０以下の誘電定数を有することを特徴とする空気清浄方法。
【請求項１２】  前記空気は、電極間に生成される電界に平行に、電極と空気透過性固定ベッドを通して通過させる請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】  前記電位差は、１０−１５ＫＨｚでＶｐｋ−ｐｋ＝１０−２０ＫＶを電極間に付与する請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】  前記空気は、ファンによって、前記電極と前記誘電性材料からなる固定ベッドを通過させる請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は空気清浄装置、特に、限定されるものではないがオゾンを発生する空気清浄装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
空気清浄装置は、汚染物質、におい、風媒物質、バクテリア等の少なくとも一部を空気から除去することによって空気の質を向上するのに使用される装置を意味する。このような装置は、車両やその他の汚染過程からの排気ガスを清浄したり、「クリーン」な製造施設や、病院、食物貯蔵調製地域等において滅菌する目的で使用される。
【０００３】
空気を清浄する方法として一般にオゾンを電気的に生成して空気に導入することが知られている。オゾンはバクテリアや微生物に有毒であり、においに存在する多くの有機化合物を酸化する。しかし、オゾンは人体に有毒であるので、空気清浄装置としての使用は限定されてきた。
【０００４】
従来、オゾン発生器は、酸素をオゾンに変換するために「静粛排出（silent  discharge）」や「誘電性バリア原理（dielectric  barrier  principle）」を使用して運転されている。このオゾン発生器では、供給原料は典型的には酸素ガスである。従来の装置では空気を使用していたので窒素酸化物（ＮＯｘ）のような望ましくない最終生成物が生成されていたからである。しかしながら、供給原料として空気を使用することは、誘電性バリア型の発生器を使用し、高周波で運転すれば達成することができる。このような高周波の装置は、隙間を有する２つの電極からなり、空気が当該隙間を通過すると、電極間での放電により空気中の酸素がオゾンに変換されるようになっている。この装置は一般に電極間の隙間が非常に狭いので、空気が装置を通過するのに相当な抵抗が生じ、空気流れを与えるのにポンプを必要とする。
【０００５】
このような装置が空気清浄の用途に使用されるときには、一般にそれらの装置は、十分な空気が電極間を通過してオゾンに変換されるように、長期間（例えば夜通し）運転しつづけなければならない。生成されるオゾン濃度はかなり高く、清浄される領域への接近を避ける必要がある。このように従来の装置は制御が容易な制限された空間でしか使用できなかった。
【０００６】
イギリス特許公報ＧＢ−Ａ−２２９６１７２は、電極間に誘電体スペーサを有するオゾン発生器を開示している。このスペーサは電極間の間隔を維持するが、これは電極間の圧力が大気圧異常に上昇して電極を曲げたり反らせるので、重要なことである。電極間の隙間は数ミリメータまたはそれ以下のオーダーであり、コロナ放電に必要な電圧を減少するのに役立つ。ある実施例では、開孔誘電性発泡体や、誘電性フィラメント材、不規則間隔誘電性粒子がスペーサ回りの電極隙間に配設され、電極間のガス流れとコロナ放電が均一になるように、電極隙間を通るガス流れにインピーダンスを与える。装置を通過する空気流れは、該装置を空気清浄装置として使用することができるほど十分に高くはない。
【０００７】
また、公知の装置は過熱する傾向があるが、オゾンは約５０℃以上で熱的に劣化するので、この過熱によりオゾン生成効率が減少し、曲げや反りのような歪みにより放電電極配置の破損を引き起こす。
【０００８】
砂のような誘電体の流動床を使用して電極を冷却し、オゾン生成効率を増加することが米国特許ＵＳ−３６５４１２６で知られている。この砂は電極間を通過する大流量のガス流れによって流動化される。しかしながら、この公報に記載の装置は、かさばって、高価であり、機械的に複雑である。このように、この装置は空気清浄分野で使用するには不適切である。
【０００９】
（発明の開示）
（発明が解決しようとする技術的課題）
本発明の目的は、従来の装置で説明した問題を回避または緩和した空気清浄装置を提供することである。
【００１０】
（その解決方法）
本発明の第１の局面によると、誘電性材料を間に有する２つの電極と、該電極間に電位差を付与する手段とからなり、前記電極は空気透過性があり、前記誘電性材料は２０以下の誘電定数を有し、空気透過性の固定ベッドの形態であり、さらに一方の電極を通過し、誘電性材料の固定ベッドを横切り、他方の電極を通過する空気流れを与える手段を設けた空気清浄装置が提供されている。
【００１１】
本発明の第２の局面によると、空気透過性電極、２０以下の誘電定数を有する誘電性材料からなる空気透過性固定ベッド、および第２の空気透過性電極を通して空気を通過させ、電極間に電位差を付与して空気中の酸素をオゾンに変換する空気清浄方法が提供されている。
【００１２】
「固定ベッド」という用語は、装置の通常の使用では移動しないように電極間に広がり、空気が隙間を通過できるように空気透過性を有する材料を意味している。この用語は、とりわけ、分離した粒子のベッド、発泡体、スポンジ状構造、および空隙と接触する関係に配置されたフィラメントのような細長い要素からなるベッドを含むように意図されている。
【００１３】
本発明により、空気は好ましくは付与された電界に平行な方向に空気透過性電極および誘電性材料を通過して流れ、これにより装置を通過する空気流れが実質的に増加する。これは、高価な空気ポンプよりもむしろ簡単なファンを使用して空気を装置に押し込むことができることを意味する。本発明の空気清浄装置は大容量の空気流れでオゾンを発生するが、低濃度であるので、「汚染された」領域で有毒レベルを越えるという問題が排除される。
【００１４】
装置の冷却は、オゾンの生成効率を増加するが、これは装置を通過する大空気流れを使用することで達成される。これは、固体の空気不透過性材料では不可能である。このため、従来技術で説明したような粒子ベッドを流動化する必要がない。このように、冷却は、高価でかさばった流動装置や、空気ポンプ、冷却水を使用することなく達成される。
【００１５】
固定ベッドの使用は、（誘電性材料が分離した粒子の形態であれば）誘電性材料の接触点で放電を生じさせ、電極間の放電が均一化される。この結果、電極間の間隔は従来の装置に比べて増加することができ、装置により大きな空気流れを生じさせることができる。この固定ベッドは、静電的な埃の沈降、オゾン分解や、酸化、殺菌の化学的処理、粒子の接触点での放電による粒子の焼損（burnt  off）によって、風媒汚染物質（特に、煙、埃、すす等の粒子、煙霧質、バクテリア）のレベルを減少させる。
【００１６】
電極は金網または金属メッシュで形成してもよい。適切な金属は鋼やニッケルを含む。
【００１７】
誘電性材料は適切な材料であれば何でもよいが、ガラスが好ましい。ガラスのようなほどよい低誘電定数を有する材料の使用は、より高い誘電定数を有する誘電性材料をよりもコストを低減できる一方、この装置を空気清浄の用途に十分に有効に使用することができる。シリカ、アルミナ、その他の適切な誘電性材料（ジルコニア、サファイア）もガラスの代わり使用することができる。
【００１８】
誘電性材料は、接触した関係にある分離した物体で形成されているのが好ましい。この分離した物体は、粒子であることが好ましく、特に規則的な形状の粒子であることが好ましく、またさらに好ましくはビーズである。ビーズの径は、約１ｍｍから６ｍｍであることが好ましい。空気透過性が保持され、誘電性材料の要素が接触関係にあるならば、グラスウール、チップ、押出し発泡体をビーズの代わりに使用することができるが、規則的に配置されたビーズは、誘電性ベッドを通してより良い空気流れが許容されるという利点がある。
【００１９】
電極間に付与される電位差は、１０−１５ＫＨｚでＶｐｋ−ｐｋ＝１０−２０ＫＶであるが、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの本線電圧を使用することができる。
【００２０】
（発明を実施するための最良の形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２１】
図面を参照すると、空気清浄器１が示されている。この空気清浄器１は、ハウジング３内に設けられているファン２、その下流側に位置するスペーサ４および保持グリッド５，６とからなる。これらの保持グリッドの間にペレットベッド７が配置され、このペレットベッド７に対して上流側に前記グリッド５が位置し、下流側に前記グリッド６が位置する。また、電極８，９が設けられ、電極８は保持グリッド５とペレットベッド７との間に位置するように設けられ、一方、電極９は保持グリッド６とペレットベッド７との間に位置するように設けられている。
【００２２】
ファン２およびハウジング３は、他の適する種類のものであってもよい。実験において、断面寸法１２０ｍｍ×１２０ｍｍの正方断面を有するハウジング３の中で２４０Ｖ用ファンを使用した。前記スペーサ４はパースペクス（Perspex；登録商標）からなることが好ましく、さらに前記ハウジング３と同様の断面寸法を有することが好ましい。また、実験において、内側に寸法９５ｍｍ×９５ｍｍの切り欠きを有する外形寸法１２０ｍｍ×１２０ｍｍと厚さ１．８ｃｍであるスペーサ４を使用した。
【００２３】
保持グリッド５と保持グリッド６は、前記ハウジング３およびスペーサ４と同様の断面形状を有するプラスティック材料からなる。保持グリッドは前記ペレットベッド７を補強するものであり、装置を通過する良好な空気流れが得られるように多数の穴が設けられていることが好ましい。しかし、それにより前記ペレットベッド７の必要とされる強度が損なわれることはない。
【００２４】
前記ペレットベッド７は、パースペクス（登録商標）スペーサ１０によって分離された２つの金網電極８，９からなる。前記スペーサ１０は、スペーサ４と同様の形状からなり、ペレットベッド７に対するハウジングを形成している。ガラスビーズ１１は、前記スペーサ１０によって形成された金網電極８，９との間に位置する空間内に充填されている。金網電極８は、高電圧鋼の高透過率金網からなるが、ニッケルから形成されてもよい。このような金網は、放射線遮断スクリーンとして入手可能である。前記電極は、基本寸法の１２０ｍｍ×１２０ｍｍの金網を用いて形成されており、その外縁から５ｍｍ周囲は縁取りされてからエポキシ樹脂によりシールされている。保持グリッド５とパースペクススペーサ１０との間の前記金網はシリコンラバー化合物によりシールされている。高電圧用ケーブル（不図示）が、はんだまたはエポキシ被覆により前記金網に取り付けられている。金網電極９は、前記金網に対して適用されたエポキシ樹脂からなる縁取りが必要でないことを除いては金網電極８と同様のものである。標準的アース線（不図示）が、高電圧ケーブルの替わりに前記電極に接続されている。
【００２５】
前記ガラスビーズ１１は、前記金網電極８，金網電極９およびパースペクス（登録商標）スペーサ１０の間に形成されたペレットベッド７の内側に充填されている。ガラスビーズ１１は６ｍｍの直径を有することが好ましく、また少なくとも２層に充填されることが好ましい。このガラスビーズ１１の間の空間により、空気がペレットベッド７を通過することができる。
【００２６】
オゾン生成器１は、使用する際、空気入口および空気出口を有するハウジングによって周囲を覆われ、また電力供給源および操作スイッチが設けられることが好ましい。これらの付加的特徴は図示していないが、標準的構成部品からなるものである。また、タイマ機構を装置内に組み込んでもよい。
【００２７】
装置内において使用されているガラス粒子の大きさは、限定されるものではなく１ｍｍから６ｍｍの間の大きさの粒子であれば使用可能である。しかしながら、小さい粒子を用いると装置を通過する空気流れは制限される。高誘電定数を有する材料よりもガラス材料を使用することにより、オゾン生成率が減少するが、しかし空気清浄器において、オゾンが退化もしくは放散される前に清浄化される領域内に人が入った場合、オゾンの生成率が高いことはきわめて危険である。それゆえ、オゾン生成率は高くする必要はない。また、ガラスは安価な物質であり、コストの低減を図れる。
【００２８】
オゾン生成に関連する毒性の問題をさらに減少するために、充填ベッド（packed  bed）の下流側において、オゾンと風媒汚染物質との反応を生じさせることができるチャンバ−を装置に取り付けることができる。この反応チャンバ−の顆粒側で金網またはグリッドを使用して、空気が部屋に戻る前に、オゾンを破壊することができる。この金網はオゾンを不活性化する適切な材料で被覆することもできる。
【００２９】
ファンの上流側において、空気から大きな粒子を取り除くために、装置に粗フィルタを追加することができる。
【００３０】
使用時、においを除去し、あるいは汚染物質、バクテリア、その他の汚染物質を除去するために、装置は空気が清浄にされる部屋や他の場所に設置される。ファン２は、ペレットベッド７に電圧を供給するとともに、スイッチオンされる。ファンにより空気がベッド７に押し入れられ、公知の放電原理に従って高周波数電界がベッドを横切って形成されることにより、電極８，９とガラス粒子１１により空気からオゾンが生成される。
【００３１】
装置に印加される電圧は、典型的には１０−１５ＫＨｚでＶｐｋ−ｐｋ＝１０−２０ＫＶである。５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの本線電圧のような高電圧も使用することができる。
【００３２】
装置は、生成されたオゾンが空気を清浄するのに十分な時間運転され続ける。空気清浄は、空気中に最初に存在していた風媒粒状物質や汚染物質、においのいくつかを除去することにより、空気の質が向上することを意味する。充填ベッドに生成される放電は、焼失させるか、誘電性粒子の上に静電沈降させることによって、空気中に存在するいくつかの粒状物質を破壊するので、空気の質がさらに向上する。
【００３３】
空気が、電極間の隙間を通って流れるというよりも、金網電極を通って流れるので、装置を流れる空気流れの流量は従来の装置よりも著しく向上する。誘電体の充填ベッドは、誘電性粒子間に接触点で放電が生じることを意味し、これにより放電を均一にし、電極間の間隔を増加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による空気清浄装置の各台概略断面図。
【図２】  本発明による充填された床電極の概略斜視図。
【符号の説明】
１  空気清浄器
２  ファン
３  ハウジング
４  スペーサ
５，６  保持グリッド
７  ペレットベッド
８，９  電極
１０  スペーサ
１１  ガラスビーズ