CN102917734B - 微生物/病毒的捕捉/灭活装置及其方法 - Google Patents

微生物/病毒的捕捉/灭活装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够稳定地执行微生物/病毒的去除并且实现压力损失的降低的微生物/病毒的捕捉/灭活装置。装置（100）具备：风路框体（10）；充电部高压电极（2），对引入风路框体（10）内的浮游微生物进行充电；充电部接地电极（3），与充电部高压电极（2）对置设置；亲水性过滤器（6），对通过充电部高压电极（2）充电的浮游微生物进行捕捉；捕捉/灭活部高压电极（5），对亲水性过滤器进行感应，且对捕捉到的病毒进行灭活；以及捕捉/灭活部接地电极（7），与捕捉/灭活部高压电极（5）对置设置。

Description

微生物/病毒的捕捉/灭活装置及其方法
技术领域
本发明涉及对在空间中浮游的微生物、病毒进行捕捉并使其灭活的微生物/病毒的捕捉/灭活装置及其方法。
背景技术
以往以来就存在对在空间中浮游的微生物、病毒进行去除的浮游微生物/浮游病毒去除装置。作为这种装置，公开了如下浮游微生物/浮游病毒去除装置：从上风侧以电晕充电部、高压电极、过滤器、与过滤器相接的电极的顺序进行配置，抵消在工作期间的电荷蓄积的影响，能够在整个长寿命中提供高去除效力（例如，参照专利文献1）。
另外，公开了如下浮游微生物/浮游病毒去除装置：从上风侧以预过滤器、充电部、光触媒过滤器、紫外线灯、病毒捕捉过滤器、静电过滤器的顺序进行配置，能够长时间维持流感病毒等病原病毒的捕捉、灭活功能（例如，参照专利文献2）。
专利文献1：日本特表2007-512131号公报（第7页17行～第10页30行、第1图等）
专利文献2：日本特开平11-188214号公报（第7页41行～第8页51行、第1图等）
但是，如专利文献1中记载的浮游微生物/浮游病毒去除装置中，附着于过滤器的微生物、病毒会受到电场力而再次飞散。其结果，如专利文献1中记载的浮游微生物/浮游病毒去除装置中，存在浮游微生物、浮游病毒的捕捉效果会降低这样的问题点。另外，如专利文献1中记载的浮游微生物/浮游病毒去除装置中，还存在如下问题点：为了防止由过滤器捕捉的微生物、病毒增殖，需要进行对过滤器进行清洁等维护作业。
如专利文献2中记载的浮游微生物/浮游病毒去除装置中，为了去除浮游微生物及浮游病毒，设置了光触媒过滤器、滴水式过滤器、静电过滤器这三枚过滤器。其结果，如专利文献2中记载的浮游微生物/浮游病毒去除装置中，存在压力损失增大，产生能量损失和噪音等的问题点。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的问题而作成的，其目的在于提供一种能够稳定地执行微生物/病毒的去除、并且实现压力损失的降低的微生物/病毒的捕捉/灭活装置及其方法。
本发明所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的特征在于，具备：风路框体；第一高电压施加电极，被施加电压，并对引入到所述风路框体内的浮游微生物进行充电；第一对置电极，与所述第一高电压施加电极对置设置；过滤器，对通过所述第一高电压施加电极充电的浮游微生物进行捕捉；第二高电压施加电极，被施加电压，并对所述过滤器进行感应，且对捕捉到的病毒进行灭活；以及第二对置电极，与所述第二高电压施加电极对置设置。
本发明所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活方法的特征在于，具有：将浮游微生物引入风路框体内的工序；对引入到所述风路框体内的浮游微生物进行充电的工序；由被感应的亲水性过滤器对所述被充电的浮游微生物进行捕捉的工序；以及利用等离子体对由所述亲水性过滤器捕捉的浮游微生物进行灭活的工序，重复执行这些工序。
根据本发明所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置及其方法，能够以低压损对空气中浮游的微生物、病毒进行捕捉，能够对空气中浮游的微生物、病毒进行充电之后捕捉，并通过放电对捕捉到的病毒进行灭活，能够一直保持捕捉了微生物、病毒的部分的卫生。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略结构的立体图。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置执行的微生物/病毒的捕捉/灭活方法的流程的流程图。
图4是将调查电场强度（kV/cm）与短暂性病毒捕捉率（%）的关系而得到的结果进行了图表化的图。
图5是将调查施加到充电部高压电极的电压极性对短暂性病毒捕捉率（%）和臭氧产生浓度（ppm）带来的影响而得到的结果进行了图表化的图。
图6是将调查施加到充电部高压电极及捕捉/灭活部高压电极的电压的极性对短暂性病毒捕捉率（%）带来的影响而得到的结果进行了图表化的图。
图7是将调查充电部高压电极和风速对短暂性病毒捕捉率带来的影响而得到的结果进行了图表化的图。
图8是将比较了利用臭氧处理捕捉到的病毒的生存率的情况与利用等离子体处理捕捉到的病毒的生存率的情况而得到的结果图标化的图。
图9是表示本发明的实施方式2所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图10是表示本发明的实施方式3所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图11是表示本发明的实施方式4所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图12是表示本发明的实施方式5所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图13是表示本发明的实施方式6所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图14是表示本发明的实施方式7所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图15是表示本发明的实施方式7所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的其他例子的剖视图。
图16是表示本发明的实施方式8所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图17是表示本发明的实施方式9所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图18是表示本发明的实施方式10所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图19是表示本发明的实施方式11所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图20是表示本发明的实施方式1所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的亲水性过滤器的结构例的图。
图21是表示本发明的实施方式5所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的其他例子的剖视图。
图22是表示本发明的实施方式12所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图23是表示本发明的实施方式12所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的其他例子的剖视图。
图24是表示本发明的实施方式13所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图25是表示对充电部高压电极施加的电压的波形例的图。
图26是表示本发明的实施方式14所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图27是变化温度/湿度来示出了流感病毒的生存率的变化的图。
图28是表示基于粒径的粒子捕集率的特征的图。
图29是表示对本发明的实施方式14所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置追加了传感器及控制装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图30是将捕捉/灭活部高压电极与亲水性过滤器之间的距离对利用等离子体处理时产生的臭氧气体浓度和使病毒灭活率为99%时所需要的处理时间带来的影响进行了图表化的图。
图31是表示本发明的实施方式6A所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图32是表示本发明的实施方式16所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图33是表示本发明的实施方式16所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置执行的微生物/病毒的捕捉/灭活方法的流程的流程图。
图34是表示本发明的实施方式17所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图35是将风对利用等离子体的病毒灭活时的影响进行了图表化的图。
图36是表示本发明的实施方式18所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置的概略纵剖面结构的剖视图。
图37是表示充电/灭活高压电源的结构的结构图。
符号说明
1送风机；2充电部高压电极；3充电部接地电极；4可变型高电压电源；5捕捉/灭活部高压电极；5A捕捉/灭活部高压电极；6亲水性过滤器；6a亲水性过滤器；7捕捉/灭活部接地电极；8高电压电源；9衬套（bushing）；10风路框体；10a空气流入口；11充电部接地电极；12充电部高压电极；13充电部高压电极；14蜂窝；14A蜂窝；14a亲水性蜂窝；14b触媒添付蜂窝；16接地电极；17风扇；19加湿装置；20通电开关；30温度/湿度传感器；31粉尘传感器；41臭氧分解触媒过滤器；42入口侧开闭装置；43出口侧开闭装置；44旁路；45充电/灭活高压电源；50控制装置；100装置；100a装置；100b装置；100c装置；100d装置；100e装置；100e1装置；100e2装置；100e3装置；100f1装置；100f2装置；100g装置；100h装置；100i装置；100j装置；100k装置；100l装置；100l1装置；100m装置。
具体实施方式
下面，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100）的概略纵剖面结构的剖视图。图2是表示装置100的概略结构的立体图。根据图1和图2，对装置100的结构和动作进行说明。此外，包括图1，在以下的附图中，各结构部件的大小的关系有时会与实际有所不同。另外，在图1和图2中，用箭头表示空气流。
装置100对在空间中浮游的微生物/病毒（以下称为浮游微生物）进行捕捉并对捕捉到的浮游微生物进行灭活。装置100在风路框体10的内部从上风（上游）侧按顺序配置送风机1、充电部高压电极（第一高电压施加电极）2、充电部接地电极（第一对置电极）3、捕捉/灭活部高压电极（第二高电压施加电极）5、亲水性过滤器6、捕捉/灭活部接地电极（第二对置电极）7而构成。
送风机1将空气引入风路框体10内。充电部高压电极2例如由将多条线径为0.1mm～0.3mm左右的细线拉伸而成的电极构成，从连接的高电压电源8被施加高电压。充电部接地电极3例如由金属网等组成的电极构成，与地线连接。由充电部高压电极2及充电部接地电极3构成充电部。此外，在实施方式中，以第一对置电极为充电部接地电极3进行说明，但只要在充电部高压电极2与充电部接地电极3之间被施加电压即可，充电部接地电极3并不一定被接地而使用。另外，由截面积为0.1mm×0.5mm的长方形或其类似形状的条带（厚度0.1mm～0.3mm）构成充电部高压电极2也可得到同样的效果。在这种情况下，在使作为截面积的短边（0.1mm）侧的面朝向充电部接地电极3时能够高效地充电，另外，具有如下效果：能够减少因放电时的溅射造成的电极磨耗导致的断线的影响。
捕捉/灭活部高压电极5例如由将多条线径为0.1mm～0.3mm左右的细线拉伸而成的电极构成，从连接的可变型高电压电源4被施加高电压。捕捉/灭活部接地电极7例如由金属网等组成的电极构成，与地线连接。此外，在实施方式中，以第二对置电极为捕捉/灭活部接地电极7进行说明，但只要在捕捉/灭活部高压电极5与捕捉/灭活部接地电极7之间被施加电压即可，捕捉/灭活部接地电极7并不一定被接地而使用。另外，由截面积为0.1mm×0.5mm的长方形或其类似形状的条带（厚度0.1mm）构成捕捉/灭活部高压电极5也可得到同样的效果。这种情况下，还可以使作为截面积的短边（0.1mm）侧的面朝向充电部接地电极3。
亲水性过滤器6通过衬套9进行绝缘设置以被一对捕捉/灭活部高压电极5与捕捉/灭活部接地电极7夹在中间。由捕捉/灭活部高压电极5、亲水性过滤器6、以及捕捉/灭活部接地电极7构成捕捉/灭活部。此外，可变型高电压电源4至少能够对捕捉/灭活部高压电极5供给两等级的电压。另外，代替由衬套9进行绝缘设置，还可以如图20所示在绝缘性的框架（框架15）中收纳并设置亲水性过滤器6。
根据这样的结构，被捕捉/灭活部高压电极5与捕捉/灭活部接地电极7夹在中间并绝缘接地的亲水性过滤器6起感应作用、即进行极化，在亲水性过滤器6的表面形成静电场。因此，通过由充电部高压电极2及充电部接地电极3组成的充电部充电的、也就是被附加了电荷的浮游微生物被形成在亲水性过滤器6的表面的电场所吸引并与亲水性过滤器6碰撞。另外，由于与浮游微生物一起浮游的水在与亲水性过滤器6碰撞时附着于亲水性过滤器6，因此微生物、病毒无法再次飞散。另外，对于亲水性过滤器6捕捉到的微生物、病毒，是利用由捕捉/灭活部高压电极5放电并形成的放电生成物进行灭活。
如此，在装置100中，通过由亲水性过滤器6构成捕捉部的一部分，并使该亲水性过滤器6感应，从而能够高效地诱导被充电的浮游微生物，使其与亲水性过滤器6的表面碰撞，且与水一起保持碰撞的浮游微生物。因此，装置100能够以低压损对浮游微生物进行捕捉，另外，能够抑制所捕捉的微生物、病毒再次飞散。
此外，亲水性过滤器6的种类只要能够吸收碰撞的水（雾状的水）则可以为任意种类，并不特别限定。另外，亲水性过滤器6的种类只要为当水碰撞时在过滤器表面不形成水滴的种类，则能够抑制保持的水再次飞散，能够维持高的捕捉性能。
接着，对装置100的动作进行说明。
图3是表示装置100执行的微生物/病毒的捕捉/灭活方法的流程的流程图。装置100的特征点在于：通用化了对浮游微生物进行捕捉的部分和对捕捉到的浮游微生物进行灭活的部分。即，通过将装置100设为能够连续地执行微生物、病毒的捕捉处理以及捕捉到的微生物、病毒的灭活处理，从而能够高效地去除微生物和病毒。
装置100开始运转时，首先，送风机1工作。然后，由高电压电源8对充电部高压电极2施加高电压，由可变型高电压电源4对捕捉/灭活部高压电极5施加高电压（步骤S101）。据此，在充电部高压电极2与充电部接地电极3之间发生放电，放电电流流入充电部接地电极3。这里，由设置在省略图示的控制基板等的电流判定部来计测流入到充电部接地电极3的电流。对计测的电流值与由电流判定部预先设定的设定电流值进行比较（步骤S102）。然后，如果没有问题则转移至下一工序（步骤S102；是）。
如果测量的电流值低于设定电流值，则施加于充电部高压电极2的电压提高，如果测量的电流值高于设定电流值，则施加于充电部高压电极2的电压降低（步骤S103）。如此，确认浮游的微生物、病毒一直被高效地充电（步骤S104）。如果基于放电的微生物/病毒充电工序（步骤S103）及被充电的微生物/病毒感应捕捉工序（捕捉S104）开始，则定时器工作，计测这些工序的运转时间（步骤S105）。
在这些工序的动作时间达到设定时间时（步骤S105；是），停止向充电部高压电极2施加高电压，并且停止向捕捉/灭活部高压电极5施加高电压。之后，送风机1停止，这些一系列的工序（微生物/病毒捕捉工序）结束（步骤S106）。
接着，微生物/病毒灭活工序开始。由可变型高电压电源4对捕捉/灭活部高压电极5施加高电压。据此，在捕捉/灭活部高压电极5与捕捉/灭活部接地电极7之间发生放电，放电电流流入捕捉/灭活部接地电极7。这里，由电流判定部计测流入到捕捉/灭活部接地电极7的电流。对计测的电流值与由电流判定部预先设定的设定电流值进行比较。然后，如果没有问题则就这样开始灭活处理工序（步骤S107）。
如果测量的电流值低于设定电流值，则施加于捕捉/灭活部高压电极5的电压提高，如果测量的电流值高于设定电流值，则施加于捕捉/灭活部高压电极5的电压降低（步骤S108）。如此，确认捕捉到的微生物、病毒一直被高效地进行灭活处理。如果基于放电的微生物/病毒灭活工序（步骤S107、步骤S108）开始，则定时器工作，计测这些工序的运转时间（步骤S109）。
在这些工序的动作时间达到设定时间时（步骤S109；是），停止向捕捉/灭活部高压电极5施加高电压，灭活工序结束（步骤S110）。然后，再次开始微生物/病毒充电/捕捉工序（步骤S111），重复这些运转。
如以上所述，在装置100中具有：对浮游微生物进行充电的工序（使浮游微生物带电的工序）；由被感应的亲水性过滤器6对充电的浮游微生物进行捕捉的工序；以及利用等离子体对由亲水性过滤器6捕捉的浮游微生物进行灭活的工序，从而能够一直卫生地保持捕捉了浮游微生物的部分（亲水性过滤器6）。因此，设置有装置100的空间（例如，居住空间等）的空气也能够一直保持卫生。
接着，说明作为装置100的特征事项的通过电晕放电进行的充电和通过亲水性过滤器6的感应进行的低压损/高效率捕捉。在表1中，对装置100的方式与以往的过滤器方式的压力损失（Pa）及短暂性病毒捕捉率（%）进行了比较。
【表1】
如表1所示，可知作为装置100的方式的亲水性过滤器6的感应方式，在风以线速度1m/s流动时，具有与通常的过滤器同等的10Pa左右的压力损失。另外，此时的短暂性病毒捕捉率为95%左右，与通常过滤器的短暂性病毒捕捉率5%相比非常高。考虑这是因为：利用静电的力而使病毒能够有效地与过滤器碰撞，另外，碰撞的病毒由于水的吸附力而不会再次飞散。另一方面，可知HEPA过滤器（HighEfficiency Particulate Air Filter，高效空气过滤器）与装置100的方式相比能够提高短暂性病毒捕集率，但是压力损失大幅增加。
由以上明确了：如果采用装置100的方式，则通过基于电晕放电的充电和亲水性过滤器6的感应，能够一边保持与通常的过滤器同等的压力损失，一边达到与HEPA过滤器相同水平的短暂性病毒捕捉率。
接着，说明作为装置100的特征事项的亲水性过滤器6的感应对病毒的高效率捕捉带来的影响。图4是将调查捕捉/灭活部高压电极5及亲水性过滤器6间的电场强度（kV/cm）与短暂性病毒捕捉率（%）的关系而得到的结果进行了图表化的图。此外，在图4中，横轴表示电场强度，纵轴表示短暂性病毒捕捉率。
如图4所示，在不使亲水性过滤器6感应时，即使通过电晕放电对病毒进行充电，短暂性病毒捕捉率也为30%左右（图4所示的涂黑的四边形）。另外，在对过滤器进行了感应时，短暂性病毒捕捉率提高到70%（图4所示的中空的四边形）。进而，在对亲水性过滤器6进行了感应时，短暂性病毒捕捉率增加到95%（图4所示的涂黑的三角形）。
由以上可知，对亲水性过滤器6进行感应是非常重要的。据此明确了：为了进行一般情况下被认为具有微生物/病毒的去除效果的90%以上的捕捉，需要对亲水性过滤器6进行感应。
图5是将调查施加到充电部高压电极2的电压极性对短暂性病毒捕捉率（%）和臭氧产生浓度（ppm）带来的影响而得到的结果进行了图表化的图。此外，在图5中，横轴表示充电部高压电极2及充电部接地电极3间的电场强度（kV/cm），纵轴左侧表示短暂性病毒捕捉率，纵轴右侧表示臭氧产生浓度。
如图5所示，为了得到短暂性病毒捕捉率95%，在对充电部高压电极2施加负极性电压时，减少了所施加的电压（图5所示的涂黑的四边形）。另一方面，可知为了使短暂性病毒捕捉率95%时的臭氧浓度成为0.1ppm以下，优选施加正极性电压（图5所示的中空的三角形）。
由以上明确了将装置100应用于空调设备时，优选如下方式：通过施加能够一边较低地维持臭氧产生量一边较高地维持短暂性病毒捕捉率的正电极来对病毒进行充电。
图6是将调查施加到充电部高压电极2及捕捉/灭活部高压电极5的电压的极性对短暂性病毒捕捉率（%）带来的影响而得到的结果进行了图表化的图。如图6所示，通过在对充电部高压电极2施加了正极性电压时，将对捕捉/灭活部高压电极5施加的电压设为负极性，从而增加了短暂性病毒捕捉率。另一方面，通过在对充电部高压电极2施加了负极性电压时，将对捕捉/灭活部高压电极5施加的电压设为正极性，从而增加了短暂性病毒捕捉率。
由以上明确了：通过将对充电部高压电极2和捕捉/灭活部高压电极5施加的电压的极性设为反极性，从而提高短暂性病毒捕捉率。
图7是将调查施加到充电部高压电极2的电压极性和风速对短暂性病毒捕捉率带来的影响而得到的结果进行了图表化的图。此外，在图7中，横轴表示充电部高压电极2及充电部接地电极3间的电场强度（kV/cm），纵轴表示短暂性病毒捕捉率（%）。此外，涂黑的各种点为对充电部高压电极2施加负极性电压时的值，中空的各种点为对充电部高压电极2施加正极性电压时的值。如图7所示，施加电压的绝对值为6kV时也好，为6.3kV时也好，都是在对充电部高压电极2施加负极性电压时，风速变化时的短暂性病毒捕捉率的变化程度增大。
由以上明确了：在发生风速变化这样的***中，对充电部高压电极2施加正极性电压时能够稳定地去除病毒。
接着，说明作为装置100的第二特征事项的利用放电对捕捉在亲水性过滤器6的病毒进行灭活的情况。病毒基本上仅靠施加电压并使各电极极化并不能灭活。因此，装置100采用如下结构：利用通过电压施加产生的放电所生成的放电生成物，对病毒进行灭活。
根据前面的图5调查电场强度和对作为放电生成物的一种的臭氧气体的产生浓度（ppm）给予的施加电压极性可知，在同电场强度下，与施加了正极性电压时相比，在施加了负极性电压时臭氧气体浓度高。由此可知，为了提高病毒灭活效率，电压施加极性优选以负极性进行施加。
图8是将比较了如下两种情况下的病毒生存率而得到的结果进行了图表化的图：仅利用臭氧气体处理捕捉到的病毒的情况；以及不仅利用臭氧气体还利用其他放电生成物来处理（等离子体处理）捕捉到的病毒的情况。此外，在图8中，横轴表示臭氧浓度×时间积（ppm/min），纵轴表示生存率（-）。如图8所示，即使臭氧浓度相同，通过利用等离子体场来处理病毒，能够在短时间内灭活。考虑这是因为：通过在等离子体场中设置捕捉到的病毒，从而用等离子体中的电子、自由基（radical）、离子等也能灭活病毒。
由以上来看，通过设为在等离子体场中设置捕捉病毒的亲水性过滤器6的结构，从而能够在短时间内对病毒进行灭活。据此，装置100能够缩短灭活所需要的时间，能够延长捕捉浮游微生物的时间，因此能够更高效地去除浮游微生物。
图30是将捕捉/灭活部高压电极5与亲水性过滤器6之间的距离对利用等离子体处理时产生的臭氧气体浓度和使病毒灭活率为99%时所需要的处理时间带来的影响进行了图表化的图。此外，横轴表示臭氧气体浓度（等离子体处理），纵轴表示使病毒灭活率为99%时所需要的处理时间。
如图30所示，可知在捕捉/灭活部高压电极5与亲水性过滤器6之间的距离短时，特别是20mm以下时，处理时间显著地缩短。考虑这是因为：在捕捉/灭活部高压电极5与亲水性过滤器6之间的距离短时，利用由捕捉/灭活部高压电极5生成的臭氧气体以外的自由基等寿命短的放电生成物进行的病毒灭活效率提高。
由以上来看，通过将捕捉病毒的亲水性过滤器6与形成等离子体场的捕捉/灭活部高压电极5之间的距离设定为20mm以下，装置100能够缩短灭活病毒所需要的时间，能够更高效地去除浮游微生物。
此外，实施方式1中并未记载有在对浮游微生物进行充电之前清除空气中的粗尘的过滤器，但具备在空气流入到对浮游微生物进行充电的充电部之前清除粗尘这样的过滤器时可以得到高效的病毒捕捉效果是不言而喻的。另外，实施方式1中，描述了将送风机1设置在上风侧，将空气塞进病毒捕捉部的情况，但将送风机1设置在下风侧并从病毒捕捉部吸入空气也能够得到同样的杀菌效果是不言而喻的。
实施方式2.
图9是表示本发明的实施方式2所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100a）的概略纵剖面结构的剖视图。根据图9，对装置100a的结构和动作进行说明。此外，实施方式2中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，对与实施方式1相同的部分标注相同的符号。另外，在图9中，用箭头表示空气流。
实施方式2所涉及的装置100a在送风机1的下风侧设置有由充电部高压电极2及充电部接地电极11组成的充电部。即，装置100a的充电部的结构与实施方式1所涉及的装置100不同。充电部高压电极2例如由将多条线径0.1mm～0.3mm左右的细线拉伸而成的电极构成，从连接的高电压电源8被施加高电压。充电部接地电极11例如由金属板等组成的电极构成，与地线连接。
根据这样的结构，除了实施方式1中说明的效果以外，能够全量地供给引入到由充电部高压电极2及充电部接地电极11形成的放电空间（图9所示的空间a）中的空气，能够高效地对空气中的浮游微生物进行充电。因此，根据装置100a，能够最大限度地提高由捕捉/灭活部高压电极5、亲水性过滤器6、以及捕捉/灭活部接地电极7组成的捕捉部中的微生物/病毒捕捉率。此外，由截面积为0.1mm×0.5mm的长方形或其类似形状的条带（厚度0.1mm～0.3mm）构成充电部高压电极2也可得到同样的效果。这种情况下，在使作为截面积的短边（0.1mm）侧的面朝向充电部接地电极11时能够高效地充电，另外，具有如下效果：能够减少因放电时的溅射造成的电极磨耗导致的断线的影响。
实施方式3.
图10是表示本发明的实施方式3所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100b）的概略纵剖面结构的剖视图。根据图10，对装置100b的结构和动作进行说明。此外，实施方式3中，以与实施方式1及实施方式2的不同点为中心进行说明，对与实施方式1及实施方式2相同的部分标注相同的符号。另外，在图10中，用箭头表示空气流。
在实施方式1中，通过将由细线组成的充电部高压电极2设置在上风侧，使由金属丝网组成的充电部接地电极3设置在下风侧，从而对空气中的浮游微生物进行充电，但在实施方式3中，如图10所示由具备多个突起物的电极构成了充电部高压电极12。例如，如图10所示在空气能够无压损地通过的金属丝网或板上通过焊接等来安装突起物而构成充电部高压电极12为好。另外，作为其他例子，也可以通过剪钳等切断金属板，形成突起部分来构成充电部高压电极12。
根据这样的结构，除了实施方式1中说明的效果以外，能够防止充电部高压电极12因从外部流入的尘埃等造成的异常放电导致的破损，易于维持稳定的放电。
实施方式4.
图11是表示本发明的实施方式4所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100c）的概略纵剖面结构的剖视图。根据图11，对装置100c的结构和动作进行说明。此外，实施方式4中，以与实施方式1～实施方式3的不同点为中心进行说明，对与实施方式1～实施方式3相同的部分标注相同的符号。另外，在图11中，用箭头表示空气流。
在实施方式3中，由具备多个突起物的电极构成了充电部高压电极12，但在实施方式4中，由具备多个突起物的电极构成充电部高压电极13，并且在构成突起物的放电电极表面添付触媒。这里，设想在放电电极表面例如添付银（Ag）、铝（Al）、铜（Cu）、镍（Ni）等金属触媒。
根据这样的结构，除了实施方式3中说明的效果以外，不会降低施加电压，就能够一边维持浮游微生物的充电效率，一边降低臭氧产生量。此外，在实施方式4中，示出了在突起物添付触媒的情况，但在实施方式1或实施方式2中示例的细线上添付触媒也可以得到同样的效果是不言而喻的。
实施方式5.
图12是表示本发明的实施方式5所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100d）的概略纵剖面结构的剖视图。根据图12，对装置100d的结构和动作进行说明。此外，实施方式5中，以与实施方式1～实施方式4的不同点为中心进行说明，对与实施方式1～实施方式4相同的部分标注相同的符号。另外，在图12中，用箭头表示空气流。
在实施方式2～实施方式4中，以实施方式1的结构为基础示出了充电部的变形例，但在实施方式5中，以实施方式1的结构为基础示出捕捉部的变形例。即，在实施方式1～实施方式4中，捕捉部由捕捉/灭活部高压电极5、亲水性过滤器6、以及捕捉/灭活部接地电极7构成，将捕捉/灭活部高压电极5与可变型高电压电源4连接，将捕捉/灭活部接地电极7接地，亲水性过滤器6被夹在这一对电极中，由此对空气中的浮游微生物进行捕捉，但在实施方式5中，如图12所示由在表面承载了亲水性吸附剂的蜂窝结构体（以下称为蜂窝14）构成亲水性过滤器。
该蜂窝14是例如在由金属（不锈钢或铝等）、陶瓷、纸等构成的蜂窝表面承载亲水性吸附剂而构成。作为亲水性吸附剂，例如亲水性沸石等有效，但只要是水的吸湿性高的吸附剂则并不特别限定种类。蜂窝14是例如将金属制的蜂窝在溶解了活性炭的浆状的溶液中浸渍并干燥后在适当温度下煅烧而得到。
根据这样的结构，除了实施方式1中说明的效果以外，在通过充电部带电的浮游微生物碰撞到被感应的蜂窝14时，能够防止在蜂窝14表面结球。另外，能够在吸附剂表面的细孔中捕获碰撞的浮游微生物。据此，能够通过在蜂窝14的周围形成的电场而防止病毒、微生物再次飞散，能够高效率地捕捉病毒、微生物，并原样保持。进而，由于使用了亲水性吸附剂，因此还能够捕捉臭气成分。
由以上来看，通过由捕捉/灭活部高压电极5、蜂窝14、以及捕捉/灭活部接地电极7构成捕捉部，从而得到如下效果：不仅能够高效率地捕捉浮游微生物，还能够高效率地捕捉臭气成分等化学物质。
此外，在实施方式5中，说明了将亲水性吸附剂添付于由金属等制成的蜂窝部件的情况，但也可以在该吸附剂表面承载二氧化锰（MnO2）、二氧化钛（TiO2）、氧化锌（ZnO）、铂（Pt）、铜（Cu）、银（Ag）等具有触媒作用的物质。如此，在利用等离子体的病毒/微生物灭活工序中，能够在等离子体处理时触媒自身被活性化，或者触媒能够将放电生成物转换为活性更高的物质，因此能够在更短时间内对病毒、微生物进行灭活。另外，对于附着于蜂窝14的化学物质，也能够分解去除。
此外，如图21所示，可以由两种（例如，亲水性蜂窝14a、触媒添付蜂窝14b）以上的蜂窝构成蜂窝14。这种情况下，将亲水性蜂窝14a设置在接近充电部的一侧（上游侧），将触媒添付蜂窝14b设置在远离充电部的一侧（下游侧）为好。也就是，使最接近充电部而设置的蜂窝具有亲水性即可，对除此以外的蜂窝并不特别限定。触媒添付蜂窝14b上添付有用于吸附臭气气体的吸附剂、用于分解/还原上述记载的臭气成分的触媒等。此外，在该结构中，触媒添付蜂窝14b可以为亲水性，也可以为疏水性，什么样都可以，但由于能够吸附或分解的气体种类增加，因此优选通过组合亲水性、疏水性的吸附剂而构成。
进而，通过设置蜂窝14，从而能够一边由捕捉部对浮游微生物进行捕捉，一边分解由充电部产生的放电生成物（例如，臭氧）等，因此能够提高充电部中的浮游微生物的充电效率。因此，根据装置100d，能够将捕捉部中的浮游微生物的捕捉效率提高至极限，进一步提高了病毒、微生物的去除效率。
实施方式6.
图13是表示本发明的实施方式6所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100e）的概略纵剖面结构的剖视图。根据图13，对装置100e的结构和动作进行说明。此外，实施方式6中，以与实施方式1～实施方式5的不同点为中心进行说明，对与实施方式1～实施方式5相同的部分标注相同的符号。另外，在图13中，用箭头表示空气流。
实施方式5中作为例子示出了在捕捉/灭活部高压电极5与捕捉/灭活部接地电极7之间以不接触的方式配置蜂窝14的情况，但在实施方式6中，以与捕捉/灭活部接地电极7相接的方式配置蜂窝14。即，实施方式6与实施方式5的结构基本相同，但与实施方式5的不同点在于：使构成捕捉部的蜂窝14与捕捉/灭活部接地电极7接触。这种结构中，通常由于蜂窝14吸附水，因此表面电阻下降而变为导电体，因此蜂窝14也被接地。因此，在捕捉部中，在捕捉/灭活部高压电极5与蜂窝14之间会形成电场。
根据这样的结构，蜂窝14不被感应，但由于在蜂窝14的周围形成有电场，因此能够通过电场力来引诱通过充电部充电的浮游微生物。因此，在装置100e中，与实施方式5所涉及的装置100d同样地，可以得到病毒/微生物的捕捉/灭活效果。
此外，在这种情况下，在通过充电部使病毒/微生物带电为负极性时，将施加于捕捉高压电极的电压的极性设为负极性，在通过充电部使病毒/微生物带电为正极性时，将施加于捕捉高压电极的电压的极性设为正极性，从而易于将病毒/微生物诱导至蜂窝14，能够更有效地对病毒/微生物进行捕捉。另外，不仅是蜂窝14，亲水性过滤器6也同样。
另外，作为实施方式6所涉及的装置100e具有的独特的效果，通过将从可变型高电压电源4向捕捉/灭活部高压电极5供给的电压设为比病毒/微生物捕捉时高，从而能够在捕捉/灭活部高压电极5与蜂窝14之间比较简单地产生等离子体。这是因为能够将放电距离缩短与蜂窝14的厚度相当量。因此，在利用等离子体的病毒/微生物灭活工序中，通过捕捉/灭活部高压电极5与蜂窝14之间的等离子体，能够高效率地对捕捉在蜂窝14的病毒、微生物进行灭活。
实施方式6A.
图31是表示本发明的实施方式6A所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100e1）的概略纵剖面结构的剖视图。根据图31，对装置100e1的结构和动作进行说明。此外，实施方式6A中，以与实施方式1～实施方式6的不同点为中心进行说明，对与实施方式1～实施方式6相同的部分标注相同的符号。另外，在图31中，用箭头表示空气流。
实施方式2～实施方式4中，以实施方式1的结构为基础示出了充电部的变形例，实施方式5、6中，示出了捕捉部之中特别是亲水性过滤器的变形例。与此相对，在该实施方式6A中，以实施方式1的结构为基础示出病毒灭活部的变形例。此外，由捕捉/灭活部高压电极5、亲水性过滤器6（或蜂窝14）、以及捕捉/灭活部接地电极7构成病毒灭活部。
在实施方式1中，在病毒灭活部中，通过从上风起设置由细线组成的捕捉/灭活部高压电极5、亲水性过滤器6、由金属丝网组成的捕捉/灭活部接地电极7，从而对空气中的浮游微生物进行充电，但在该实施方式6A中，如图31所示由具备多个突起物的电极（以下称为捕捉/灭活部高压电极5A）构成捕捉/灭活部高压电极5。例如，在空气能够无压损地通过的金属丝网或板上通过焊接等来安装突起物而构成捕捉/灭活部高压电极5A为好。另外，作为其他例子，也可以由剪钳等切断金属板，形成突起部分来构成捕捉/灭活部高压电极5A。
根据这样的结构，除了实施方式1中说明的效果以外，能够防止捕捉/灭活部高压电极5A因从外部流入的尘埃等造成的异常放电导致的破损，易于维持稳定的放电。另外，也易于产生利用等离子体的放电。
实施方式6B.
图32是表示本发明的实施方式6B所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100e2）的概略纵剖面结构的剖视图。根据图32，对装置100e2的结构和动作进行说明。此外，实施方式6B中，以与实施方式1～实施方式6、实施方式6A的不同点为中心进行说明，对与实施方式1～实施方式6、实施方式6A相同的部分标注相同的符号。另外，在图32中，用箭头表示空气流。
在装置100e2中，采用在实施方式1所涉及的装置100的结构上追加了臭氧分解触媒过滤器41、以及风路的开闭装置（入口侧开闭装置42、出口侧开闭装置43）的结构。臭氧分解触媒过滤器41设置在亲水性过滤器6（或蜂窝14）的下游侧。开闭装置设置在装置100e2的病毒引入出入口（空气流出入口）。也就是，入口侧开闭装置42设置在空气流入口，出口侧开闭装置43设置在空气流出口。
臭氧分解触媒过滤器41只要为具有分解臭氧的功能的过滤器则并不特别限定种类。例如，在使用活性炭等臭氧分解触媒时，在溶解了使用触媒的浆上的溶液中进行浸渍，干燥后在适当温度下煅烧而得到。
开闭装置只要设为当关闭风路时产生的臭氧气体不会泄漏到外部的结构，则并不特别限定。例如，通过在空气流出入口安装能够远程操作、或者自动开闭的塑料制的板，从而可以得到开闭装置的效果。此外，如果在该安装板上添付有臭氧分解触媒，则能够进一步降低风路内产生的臭氧气体泄漏到装置外的危险，因此更有效果。
接着，对装置100e2的动作进行说明。
图33是表示装置100e2执行的微生物/病毒的捕捉/灭活方法的流程的流程图。此外，基本的动作如实施方式1中使用图3说明那样。与实施方式1的不同点在于，实施方式6B的特征为：在进行微生物、病毒的捕捉处理的工序中，在打开了开闭装置的状态下，施加正电极电压；另外，在进行捕捉的微生物、病毒的灭活处理的工序中，在关闭了开闭装置的状态下，施加负极性电压。据此，能够高效地去除微生物、病毒。
如前面的图8所示，利用等离子体进行处理时，臭氧气体浓度×时间（ppm/min）与生存率具有相关关系。因此，在希望使病毒灭活至某一生存率时，如果提高臭氧浓度，则处理时间缩短也可以。
根据这样的结构，除了实施方式1中说明的效果以外，在微生物、病毒的捕捉处理工序中，在不产生臭氧气体的情况下能够只对微生物、病毒高效地进行捕捉。另一方面，在捕捉的微生物、病毒的灭活处理工序中，能够高效地产生臭氧气体，且臭氧气体不会泄漏到装置外，能够实现高浓度化，并能够在短时间内高效地对捕捉在过滤器的病毒进行灭活。另外，臭氧分解触媒由于还能够捕捉/分解臭气成分，因此还能够捕捉臭气成分。
此外，臭氧分解触媒过滤器41也可以构成为蜂窝结构。另外，通过使分解触媒添付于亲水性过滤器，从而不设置过滤器就可以得到同样的效果。另外，在开闭装置中，较长地设置电极外的风路，也可以得到同样的效果。
臭氧气体浓度通过扩散而传开。因此，在臭氧气体浓度低时，或者处理时间短时，仅仅将开闭装置只设定在风路出口也可以得到同样的效果。作为此时的风路开闭装置，还可以设置如下所示的开闭装置。
风具有力。空气由1气压的氮和氧构成，其质量约为1.3kg/m3。假设病毒捕捉工序中的送风量为1.0m/s，风路直径为时，对开闭装置施加的1动量根据下述式1估计为1g/开闭装置左右。因此，通过将开闭装置的质量设为1g左右，从而能够设为在病毒捕捉工序中通过送风的影响而风路打开、在病毒灭活时风路关闭的结构。
ΔP=m＊V                        ……式1
m=每1秒间碰撞到装置的空气的质量（kgW）
=每1秒间碰撞到装置的空气的体积×空气的密度（1.3kg/m3）
V=风速（m/s）
实施方式6C.
图34是表示本发明的实施方式6C所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100e3）的概略纵剖面结构的剖视图。根据图34，对装置100e3的结构和动作进行说明。此外，实施方式6C中，以与实施方式1～实施方式6、实施方式6A、实施方式6B的不同点为中心进行说明，对与实施方式1～实施方式6、实施方式6A、实施方式6B相同的部分标注相同的符号。另外，在图34中，用箭头表示空气流。
在装置100e3中，采用在实施方式1所涉及的装置100的结构上追加了旁路44的结构。旁路44的一方与风路框体10的送风机1的下游侧（充电部高压电极2的上游侧）连接，另一方与风路框体10的臭氧分解触媒过滤器41的上游侧连接。旁路44使风路框体10内的空气循环。该旁路44的材料只要是绝缘体则并不特别限定。
图35是将风对利用等离子体的病毒灭活时的影响进行了图表化的图。此外，在图35中，横轴表示风的有无，纵轴表示病毒的生存率。
如图35所示，在病毒灭活时由于风的存在，灭活效率提高了98%。由以上明确了：通过在病毒灭活工序时使风存在，从而提高病毒灭活效率。因此，在装置100e3中，除了实施方式1～实施方式6、实施方式6A中说明的效果以外，在微生物、病毒的捕捉处理工序中，不产生臭氧气体就能够只对微生物、病毒高效地进行捕捉。另一方面，在捕捉的微生物、病毒的灭活处理工序中，能够高效地产生臭氧气体，且臭氧气体不会泄漏到风路框体10的外部，能够一边实现高浓度化，一边进行利用风的循环，从而在更短时间内高效地对捕捉在过滤器的病毒进行灭活。
实施方式7.
图14是表示本发明的实施方式7所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100f1）的概略纵剖面结构的剖视图。图15是表示本发明的实施方式7所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100f2）的概略纵剖面结构的另一例的剖视图。根据图14和图15，对装置100f1和装置100f2的结构和动作进行说明。此外，实施方式7中，以与实施方式1～实施方式6的不同点为中心进行说明，对与实施方式1～实施方式6（包括实施方式6A～实施方式6C，下同）相同的部分标注相同的符号。另外，在图14和图15中，用箭头表示空气流。
在实施方式1～实施方式6中，构成为通过将充电部高压电极（充电部高压电极2、充电部高压电极12、充电部高压电极13）设置在上风侧，将充电部接地电极（充电部接地电极3、充电部接地电极11）设置在下风侧，从而对空气中的浮游微生物进行充电，但在实施方式7中，如图14所示，将由放电电极（第一高电压施加电极）15、接地电极（第一接地电极）16、风扇17、以及高电压电源8组成的离子产生部（相当于充电部）设置在风路框体10的内部的例如壁面，通过产生的离子使浮游微生物带电。
另外，如图15的装置100f2所示，还可以将由带电雾喷射电极（第一高电压施加电极）18、接地电极16、风扇17、以及高电压电源8组成的带电雾产生部（相当于充电部）设置在风路框体10的内部的例如壁面，通过带电雾来使浮游微生物带电。
根据装置100f1、装置100f2这样的结构，增加了部件件数，但具有能够使充电部的结构紧凑的效果。
实施方式8.
图16是表示本发明的实施方式8所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100g）的概略纵剖面结构的剖视图。根据图16，对装置100g的结构和动作进行说明。此外，实施方式8中，以与实施方式1～实施方式7的不同点为中心进行说明，对与实施方式1～实施方式7相同的部分标注相同的符号。另外，在图16中，用箭头表示空气流。
在实施方式1～实施方式6中，构成为通过将充电部高压电极（充电部高压电极2、充电部高压电极12、充电部高压电极13）设置在上风侧，将充电部接地电极（充电部接地电极3、充电部接地电极11）设置在下风侧，从而对空气中的浮游微生物进行充电，但在实施方式8中，如图16所示，在由充电部高压电极2和充电部接地电极3构成的充电部的下风侧具备加湿装置19，将通过充电部充电的浮游微生物与从加湿装置19供给的水进行混合。
根据这样的结构，除了实施方式1～实施方式6中说明的效果以外，由于能够对被充电的浮游微生物供给水分，因此能够进一步增加捕捉部中的浮游微生物的捕捉效果。
此外，在实施方式8中，作为例子示出了在由充电部高压电极2和充电部接地电极3构成的充电部的下风侧具备加湿装置19的情况，但也可以在由充电部高压电极2和充电部接地电极3构成的充电部的上风侧具备加湿装置19。如此，能够高效地对包含浮游微生物的水进行充电，但由于对充电部高压电极2供给被加湿的空气，因此必须充分绝缘充电部高压电极2。
实施方式9.
图17是表示本发明的实施方式9所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100h）的概略纵剖面结构的剖视图。根据图17，对装置100h的结构和动作进行说明。此外，实施方式9中，以与实施方式1～实施方式8的不同点为中心进行说明，对与实施方式1～实施方式8相同的部分标注相同的符号。另外，在图17中，用箭头表示空气流。
在实施方式1～实施方式6中，构成为通过将充电部高压电极（充电部高压电极2、充电部高压电极12、充电部高压电极13）设置在上风侧，将充电部接地电极（充电部接地电极3、充电部接地电极11）设置在下风侧，从而对空气中的浮游微生物进行充电，但在实施方式9中，如图17所示，通过将充电部高压电极2设置在下风侧，将充电部接地电极3设置在上风侧，从而对空气中的浮游微生物进行充电。
根据这样的结构，由充电部高压电极2和捕捉/灭活部高压电极5形成的电场强度能够比由充电部接地电极3和捕捉/灭活部高压电极5形成的电场强度强，易于将浮游微生物引诱到捕捉/灭活部高压电极5。即，如装置100h所示，通过将充电部高压电极2设置在下风侧，将充电部接地电极3设置在上风侧，从而起到能够更高效率地去除浮游微生物的效果。
实施方式10.
图18是表示本发明的实施方式10所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100i）的概略纵剖面结构的剖视图。根据图18，对装置100i的结构和动作进行说明。此外，实施方式10中，以与实施方式1～实施方式9的不同点为中心进行说明，对与实施方式1～实施方式9相同的部分标注相同的符号。另外，在图18中，用箭头表示空气流。
在实施方式9中，构成为通过将充电部高压电极2设置在下风侧，将充电部接地电极3设置在上风侧，从而对空气中的浮游微生物进行充电，但在实施方式10中，如图18所示，去掉捕捉/灭活部高压电极5及可变型高电压电源4，由设置在下风侧的充电部高压电极2兼作捕捉/灭活部高压电极5。
在这种结构的情况下，为了能够实现放电空间的切换，对充电部接地电极3及捕捉/灭活部接地电极7设置通电开关20，在对浮游病毒/浮游微生物进行充电/捕捉的工序中，使与充电部接地电极3连接的通电开关20动作并使其与地线连接，在对捕捉病毒/微生物进行灭活的工序中，使与捕捉/灭活部接地电极7连接的通电开关20动作并使其与地线连接即可。
根据这样的结构，能够减少构成装置100i的部件的部件件数，能够廉价地提供装置100i。即，通过由充电部接地电极3、充电部高压电极2、高电压电源8、亲水性过滤器6、捕捉/灭活部接地电极7、衬套9、通电开关20构成装置100i，从而能够更廉价地构成装置100i。但是，由于几乎没有用于对浮游微生物进行充电的放电条件与对捕捉到的病毒/微生物进行灭活的放电条件一致的情况，因此与实施方式1～实施方式9中说明的效果相比，浮游微生物的去除效果会下降。
实施方式11.
图19是表示本发明的实施方式11所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100j）的概略纵剖面结构的剖视图。根据图19，对装置100j的结构和动作进行说明。此外，实施方式11中，以与实施方式1～实施方式10的不同点为中心进行说明，对与实施方式1～实施方式10相同的部分标注相同的符号。另外，在图19中，用箭头表示空气流。
实施方式10中，由充电部接地电极3、充电部高压电极2、高电压电源8、亲水性过滤器6、捕捉/灭活部接地电极7、衬套9、通电开关20构成了装置100i，但在实施方式11中，如图19所示，由充电部高压电极2、高电压电源8、亲水性过滤器6、捕捉/灭活部接地电极7、衬套9构成装置100j。
在这种结构的情况下，病毒/微生物捕捉工序与病毒/微生物灭活工序同时实施。即，被电子、离子等而离子化的浮游微生物被捕捉到亲水性过滤器6，捕捉的地方被供给通过放电生成的放电生成物（例如，臭氧、自由基），从而捕捉病毒/微生物被灭活。
根据这样的结构，能够减少构成装置100j的部件的部件件数，能够廉价地提供装置100j。即，通过由充电部高压电极2、高电压电源8、亲水性过滤器6、捕捉/灭活部接地电极7、衬套9构成装置100j，从而能够更廉价地构成装置100j。但是，由于几乎没有用于对浮游病毒/浮游微生物进行充电的放电条件与对捕捉到的病毒/微生物进行灭活的放电条件一致的情况，因此与实施方式1～实施方式9中说明的效果相比，浮游微生物、浮游病毒的去除效果会下降。
实施方式12.
图22是表示本发明的实施方式12所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100k）的概略纵剖面结构的剖视图。根据图22，对装置100k的结构和动作进行说明。此外，实施方式12中，以与实施方式1～实施方式11的不同点为中心进行说明，对与实施方式1～实施方式11相同的部分标注相同的符号。另外，在图22中，用箭头表示空气流。进而，在实施方式12中，由两种以上的蜂窝构成如实施方式5的图21所示的蜂窝14。
在实施方式12中，示出用衬套9夹住蜂窝14的前后并配置成不使蜂窝14与电极接触的例子。此外，通过由绝缘体的蜂窝结构体（图22所示的蜂窝14A）构成衬套9，能够得到同样的结构。另外，通过在蜂窝结构体上添付绝缘性的氧化物触媒（氧化钛、氧化锰、氧化锆、氧化铜等），从而能够由前段的亲水性蜂窝14a对微生物/病毒进行捕捉/灭活，由后段的触媒添付蜂窝14b对通过放电生成的臭氧进行分解，并通过分解时生成的自由基粒子，进行气味的去除、有害气体的分解。此外，关于前段过滤器，说明了亲水性蜂窝的情况，但代替亲水性蜂窝14a，如图23所示使用亲水性过滤器6也能够得到同样的效果。
实施方式13.
图24是表示本发明的实施方式13所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100l）的概略纵剖面结构的剖视图。此外，实施方式13中，以与实施方式1～实施方式12的不同点为中心进行说明，对与实施方式1～实施方式12相同的部分标注相同的符号。另外，在图24中，用箭头表示空气流。
在实施方式10中，作为例子示出了以被充电部高压电极2与捕捉/灭活部接地电极7夹在中间的方式设置亲水性过滤器6的状态，但在实施方式13中，示出预先带电的亲水性过滤器6a以接地电极为界设置在高压电极的相反侧的状态的例子。实施方式10的情况下，在通过静电场极化的亲水性过滤器上捕捉通过充电部带电的病毒之后进行处理。与此相对，装置100l的情况下，由于亲水性过滤器6预先带电，因此即使不通过静电场极化也能够捕捉带电的病毒。
另外，通过将预先带电的亲水性过滤器6a设置在接地电极附近，从而能够使通过充电部高压电极2、充电部接地电极3间的放电而生成的自由基、臭氧在与其他粒子碰撞而消灭之前与捕捉到的病毒碰撞。因此，根据装置100l，能够得到更高的微生物/病毒灭活效果。此外，如图25所示，通过将施加于充电部高压电极2的电压设为交流、正负交变矩形波形、正负交变脉冲波形，或者交替施加直流正电压、直流高电压，从而能够在将带电的病毒在亲水性过滤器6a中进行捕捉/灭活后，使其与具有反极性的电荷的粒子碰撞，从而电荷被中和而释放到空间中。据此，能够防止亲水性过滤器6a上的粒子的堆积，长时间清洁地保持过滤器。
实施方式13A.
图36是表示本发明的实施方式13A所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100l1）的概略纵剖面结构的剖视图。此外，实施方式13A中，以与实施方式1～实施方式12、实施方式13的不同点为中心进行说明，对与实施方式1～实施方式12、实施方式13相同的部分标注相同的符号。另外，在图36中，用箭头表示空气流。
实施方式13中，使用预先带电的亲水性过滤器6a，将该亲水性过滤器6a设置在接地电极附近。与此相对，在该实施方式13A中，将预先带电的亲水性过滤器6a设置在接地电极附近且以与充电部高压电极2的距离为20mm以下的状态设置。该充电部高压电极2与充电/灭活高压电源45连接。
另外，如图37所示，充电/灭活高压电源45使用可将高压电源以切换方式连接到正极或负极整流器的电源。在充电/灭活高压电源45中，由于高压电源使用交流、正负交变矩形波形、正负交变脉冲波形，从而能够由该电压电源之后相连的整流器自由地将正极性高电压或负极性高电压施加于充电部高压电极2。
其结果，在实施方式13A中，能够在病毒捕捉工序时，由充电/灭活高压电源45对充电部高压电极2施加正极性高电压，另一方面，在病毒灭活时，由充电/灭活高压电源45对充电部高压电极2施加负极性高电压。根据这种结构，能够减少构成装置100l1的部件件数，能够廉价地提供装置100l1。
即，能够仅通过一对充电/灭活高压电源45及充电部高压电极2，实现如实施方式1～13中说明的效果这样的、在微生物、病毒的捕捉处理工序中，不产生臭氧气体就能够只对微生物、病毒高效地进行捕捉。另一方面，在捕捉的微生物、病毒的灭活处理工序中，能够高效地产生臭氧气体，且能够实现高浓度化并在短时间内高效地对捕捉在过滤器的病毒进行灭活。此外，充电/灭活高压电源45使用了如图37所示的电源，但只要是能够定期性施加正极性电压、负极性电压的电源，则可以得到与本实施方式同样的效果是不言而喻的。
实施方式14.
图26是表示本发明的实施方式14所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置（以下称为装置100m）的概略纵剖面结构的剖视图。此外，实施方式14中，以与实施方式1～实施方式13（包括实施方式13A，下同）的不同点为中心进行说明，对与实施方式1～实施方式13相同的部分标注相同的符号。另外，在图26中，用箭头表示空气流。
实施方式14所涉及的装置100m的结构为：对实施方式1所涉及的装置100的结构追加了温度/湿度传感器30、粉尘传感器31、以及控制装置50。温度/湿度传感器30及粉尘传感器31设置在病毒引入口（空气流入口10a）。而且，控制装置50将从温度/湿度传感器30和/或粉尘传感器31得到的信息作为输出信号传给高电压电源8。
一般情况下，病毒包含在水分中浮游，据说其大小为0.3～0.5μm，也就是为1μm以下。另一方面，细菌、霉等微生物的大小为1μm。另外，图27中，作为一例，对于流感病毒，变化温度/湿度来示出了在不做任何处理的状态下放置6小时后的生存率的变化。由图27可知，病毒在低温/低湿下活性上升，在高温/高湿下活性下降。另外，已知微生物在较高温下活性上升，由于不耐干燥所以在低湿度下活性下降。
另外，作为本发明的特征，根据粒子的大小而捕集效率不同。图28是示出了基于粒径的粒子捕集率的特征的图。在图28中，横轴表示充电部高压电极2与充电部接地电极3间的电场强度（kV/cm），纵轴表示粒子捕集率（%）。如图28所示，以粒径1μm为界而粒子的捕集率不同。特别是在6.15kV/cm的电场强度下，1μm以上的粒子的捕集率为88%，与此相对，1μm以下的粒子的捕集率为60%～66%。由此可知，对于粒径不同的病毒和微生物，通过使捕集时形成的电场强度变化，从而能够消除无用的能源耗费。
表2～表4示出温度/湿度传感器30的输出和/或粉尘传感器31的输出与处理模式的关系。根据表2～表4，对装置100m的处理模式进行说明。
【表2】
【表3】
如表2所示，装置100m在低温下以病毒处理模式进行处理，在高温下以微生物处理模式进行处理。而且，还可以如表3所示结合粉尘传感器31的输出，粉尘量多时进行各处理，粉尘量少时停止处理。另外，如果能够由粉尘传感器31识别粉尘粒径，则如表4所示以粒径1μm为界而变更处理即可。进而，如图29所示通过由来自控制装置50的输出信号进行送风机1的运转控制，在病毒设备停止时停止送风机1，从而能够进一步节约无效耗费的能源。
此外，对本发明所涉及的微生物/病毒的捕捉/灭活装置及其方法分为实施方式1～实施方式14进行了说明，但也可以适宜组合各实施方式的特征事项来构成微生物/病毒的捕捉/灭活装置及其方法。

Claims (6)

1.一种微生物/病毒的捕捉/灭活装置，其特征在于，具备：
风路框体；
第一电极，被施加电压，并对引入到所述风路框体内的浮游微生物进行充电；
第一对置电极，与所述第一电极对置设置；
亲水性过滤器，对通过在所述第一电极与所述第一对置电极之间产生的放电而被充电的浮游微生物进行捕捉；
第二电极，使所述亲水性过滤器感应；
第二对置电极，与所述第二电极对置地设置于夹入所述亲水性过滤器的位置；
用于将所述亲水性过滤器从所述第二电极以及所述第二对置电极绝缘地设置的部件；
用于对所述第二电极与所述第二对置电极之间施加电压的直流高电压电源；以及
加湿单元，对通过所述第一电极被充电的所述浮游微生物供给水分，
将所述浮游微生物捕捉到所述亲水性过滤器。
2.根据权利要求1所述的微生物/病毒的捕捉/灭活装置，其特征在于，
具备将空气引入所述风路框体的送风机，
所述加湿单元设置于所述第一电极以及所述第一对置电极的下风侧，
使由所述加湿单元供给的水与被充电的所述浮游微生物混合而将所述浮游微生物捕捉到所述亲水性过滤器。
3.根据权利要求2所述的微生物/病毒的捕捉/灭活装置，其特征在于，
同时进行对所述浮游微生物充电的工序和捕捉的工序，在捕捉的工序结束之后，开始灭活工序。
4.根据权利要求3所述的微生物/病毒的捕捉/灭活装置，其特征在于，
在执行所述灭活工序时关闭所述风路框体。
5.根据权利要求4所述的微生物/病毒的捕捉/灭活装置，其特征在于，
具备对所述风路框体进行开闭的开闭装置，
所述开闭装置在由所述送风机送风时打开所述风路框体，在所述送风机停止时关闭所述风路框体。
6.根据权利要求3所述的微生物/病毒的捕捉/灭活装置，其特征在于，具备：
对所述风路框体进行开闭的开闭装置；以及
将所述送风机的下游侧与所述亲水性过滤器的下游侧进行连接的旁路，
在执行所述灭活工序时，经由所述旁路使所述风路框体内的空气循环。
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