空気清浄装置
【課題】集菌した菌が空気中に再飛散しないようにして、植物栽培室内の空気を効率良く除菌できるようにする。
【解決手段】空気清浄装置（10）は、植物栽培室（30）内の空気中の菌を捕捉する電気集菌部（20）と、電気集菌部（20）で捕捉した菌に過酸化水素水を供給する供給ユニット（60）とを備えている。供給ユニット（60）の貯留タンク（61）内には、放電ユニット（62）が配置される。放電ユニット（62）は、貯留タンク（61）の水中でストリーマ放電を生起する電極対（64,65）と、電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）とを有し、ストリーマ放電によって貯留タンク（61）の水中に過酸化水素を生成する。噴霧ノズル（50）は、貯留タンク（61）内の過酸化水素水を電気集菌部（20）に噴霧する。
【解決手段】空気清浄装置（10）は、植物栽培室（30）内の空気中の菌を捕捉する電気集菌部（20）と、電気集菌部（20）で捕捉した菌に過酸化水素水を供給する供給ユニット（60）とを備えている。供給ユニット（60）の貯留タンク（61）内には、放電ユニット（62）が配置される。放電ユニット（62）は、貯留タンク（61）の水中でストリーマ放電を生起する電極対（64,65）と、電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）とを有し、ストリーマ放電によって貯留タンク（61）の水中に過酸化水素を生成する。噴霧ノズル（50）は、貯留タンク（61）内の過酸化水素水を電気集菌部（20）に噴霧する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気清浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ビニルハウス等の植物生産設備としての植物生産用ハウスが知られている。このハウス内に病害菌が侵入すると、植物が病気にかかり、大きな被害をもたらしてしまう。
【０００３】
そこで、ハウス内の除菌装置として、例えば、特許文献１のように、空気吸入口からファンによって吸入された空気を、光源によって励起された光触媒体に触れさせて、空気吹出口から吹き出すようにした施設園芸作物の病害防除機構が知られている。この装置では、フィルタや電気集塵等の手段を併用して空気中の浮遊菌を除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８６３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の空気清浄装置では、病害菌をフィルタで捕捉して除去するので、フィルタ上に病害菌が高濃度に集積してしまう。そのため、フィルタで捕捉された病害菌が送風ファンから吹き出される空気によって空気中に再飛散してしまうという問題がある。
【０００６】
また、フィルタ上に病害菌が集積されていると、フィルタを通過する空気の圧力損失が大きくなり、送風ファンを駆動するための消費電力が余分にかかってしまう。また、フィルタの交換コストも別途必要となり、ランニングコストがかかるという問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、集菌した菌が空気中に再飛散しないようにして、植物栽培室内の空気を効率良く除菌できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、植物（31）を栽培する植物栽培室（30）内の空気を除菌して浄化する空気清浄装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００９】
すなわち、第１の発明は、空気中の菌を捕捉する集菌部（20）と、
前記集菌部（20）で捕捉した菌に過酸化水素水を供給する供給部（60）とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
第１の発明では、集菌部（20）によって空気中の菌が捕捉される。集菌部（20）で捕捉した菌は、供給部（60）から供給される過酸化水素水によって除菌される。
【００１１】
このような構成とすれば、集菌部（20）で空気中の菌を捕捉した後、この菌に対して除菌・脱臭能力に優れた過酸化水素水を供給するため、集菌部（20）において菌を確実に除菌することができる。これにより、集菌部（20）に菌が高濃度に集積するのを防止して、菌が空気中に再飛散することを抑制できるとともに、集菌部（20）を通過する空気の圧力損失を低減できる。
【００１２】
また、植物栽培室（30）内の広範囲に過酸化水素水を散布する場合に比べてその使用量が少量で済む。ここで、過酸化水素水は、オゾン水よりも状態が安定しているので残存性が高い。そのため、集菌部（20）の内部に過酸化水素水が浸透するまでの間、除菌効果を持続させることができ、雑菌の除菌を効率的に行うことができる。また、過酸化水素は、分解しても酸素になるだけなので、オゾンガスのように後処理が必要となることがなく、取り扱いが容易である。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、
前記供給部（60）は、水を貯留する貯留タンク（61）と、該貯留タンク（61）の水中でストリーマ放電を生起する電極対（64,65）と、該電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）とを有し、該ストリーマ放電によって該貯留タンク（61）の水中に過酸化水素を生成するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
第２の発明では、供給部（60）において、直流電源（70）から電極対（64,65）に直流電圧が印加される。これにより、貯留タンク（61）の水中では、ストリーマ放電が生起され、このストリーマ放電に伴って貯留タンク（61）の水中では、過酸化水素が生成される。
【００１５】
このような構成とすれば、ストリーマ放電によって貯留タンク（61）内に過酸化水素が生成されるため、この過酸化水素を含む除菌水を集菌部（20）で捕捉した菌に供給して除菌することができる。また、水中では、ストリーマ放電の発生に伴い、水酸ラジカル等の活性種も生成される。このため、水中に含まれる有害物質（例えば硫黄系化合物）を、活性種によって酸化分解して除去することができる。
【００１６】
また、直流電源（70）を用いてストリーマ放電を行っているので、例えばパルス電源と比較して、電源部の簡素化、低コスト化、小型化を図ることができる。また、パルス電源を用いると、放電に伴って水中で発生する衝撃波や騒音が大きくなってしまう。これに対し、直流電源（70）を用いると、このような衝撃波や騒音も低減できる。
【００１７】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記集菌部（20）と前記供給部（60）とを収容するケーシング（11）を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
第３の発明では、ケーシング（11）内に集菌部（20）と供給部（60）とが収容される。このような構成とすれば、集菌部（20）と供給部（60）とを一体化させて１つのユニットとして取り扱うことができる。
【００１９】
第４の発明は、第１乃至第３の発明のうち何れか１つにおいて、
前記供給部（60）は、前記集菌部（20）で捕捉した菌に過酸化水素水を噴霧して供給する噴霧部（50）を有することを特徴とするものである。
【００２０】
第４の発明では、噴霧部（50）によって過酸化水素水を噴霧することで、集菌部（20）で捕捉した菌を除菌している。このような構成とすれば、集菌部（20）の広範囲に亘って過酸化水素水を噴霧することができ、過酸化水素水の使用量を抑えつつ除菌することができる。
【００２１】
第５の発明は、第１乃至第４の発明のうち何れか１つにおいて、
前記集菌部（20）は、空気中で帯電させた菌を電気的に誘引する電気集塵部（25）を有することを特徴とするものである。
【００２２】
第５の発明では、空気中の菌が帯電されると、電気集塵部（25）に向かって電気的に誘引されて捕捉される。このような構成とすれば、電気集塵部（25）で空気中の菌を捕捉した後、この菌に対して過酸化水素水を供給するため、確実に除菌することができる。
【００２３】
第６の発明は、第１乃至第４の発明のうち何れか１つにおいて、
前記集菌部（20）は、空気清浄フィルタ（27）を有することを特徴とするものである。
【００２４】
第６の発明では、空気清浄フィルタ（27）によって空気中の菌が捕捉される。このような構成とすれば、空気清浄フィルタ（27）で空気中の菌を捕捉した後、この菌に対して過酸化水素水を供給するため、確実に除菌することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明では、集菌部（20）で空気中の菌を捕捉した後、この菌に対して除菌・脱臭能力に優れた過酸化水素水を供給するため、集菌部（20）において菌を確実に除菌することができる。これにより、集菌部（20）に菌が高濃度に集積するのを防止して、菌が空気中に再飛散することを抑制できるとともに、集菌部（20）を通過する空気の圧力損失を低減できる。
【００２６】
また、植物栽培室（30）内の広範囲に過酸化水素水を散布する場合に比べてその使用量が少量で済む。ここで、過酸化水素水は、オゾン水よりも状態が安定しているので残存性が高い。そのため、集菌部（20）の内部に過酸化水素水が浸透するまでの間、除菌効果を持続させることができ、雑菌の除菌を効率的に行うことができる。また、過酸化水素は、分解しても酸素になるだけなので、オゾンガスのように後処理が必要となることがなく、取り扱いが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、実施形態１に係る空気清浄装置の内部構成を示す側面断面図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る空気清浄装置を植物栽培室内に配置したときの全体構成図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る放電ユニットの全体構成図であり、放電動作を開始する前の状態を示すものである。
【図４】図４は、実施形態１に係る絶縁ケーシングの斜視図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る放電ユニットの全体構成図であり、放電動作を開始して気泡が形成された状態を示すものである。
【図６】図６は、実施形態１の変形例に係る放電ユニットの全体構成図である。
【図７】図７は、実施形態１の変形例に係る絶縁ケーシングの斜視図である。
【図８】図８は、実施形態２に係る放電ユニットの全体構成図であり、放電動作を開始する前の状態を示すものである。
【図９】図９は、実施形態２に係る放電ユニットの全体構成図であり、放電動作を開始して気泡が形成された状態を示すものである。
【図１０】図１０は、実施形態２の変形例に係る絶縁ケーシングの蓋部の平面図である。
【図１１】図１１は、その他の実施形態に係る空気清浄装置の内部構成を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２９】
《実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係る空気清浄装置の内部構成を示す側面断面図である。図１に示すように、この空気清浄装置（10）は、空気中に含まれる菌を除去して空気を浄化するものであり、植物（31）を栽培する植物栽培室（30）内で使用される（図２参照）。
【００３０】
空気清浄装置（10）は、縦長のケーシング（11）を備えている。ケーシング（11）は、中空の矩形状に形成されている。ケーシング（11）の下部の側面には、吸込口（12）が開口している。また、ケーシング（11）の上部には、吹出口（13）が開口している。吹出口（13）には、空気を送風するための送風ファン（14）が設けられている。送風ファン（14）の上方には、熱交換器（18）が設けられている。
【００３１】
ケーシング（11）には、吸込口（12）から吹出口（13）に亘って空気が流れる空気通路（15）が形成されている。すなわち、ケーシング（11）では、空気が上方に向かって流れるように空気通路（15）が形成されている。また、ケーシング（11）には、その底部に排水槽（16）が形成されている。排水槽（16）には、後述する噴霧ノズル（50）から噴霧された水が回収されて貯留される。
【００３２】
空気通路（15）には、電気集菌部（20）が設けられている。この電気集菌部（20）は、荷電電極部（21）と、電気集塵部としての集菌電極部（25）とを備えている。
【００３３】
荷電電極部（21）は、線状電極（22）と、この線状電極（22）に対向する板状電極（23）とを備えている。荷電電極部（21）は、両電極に電源（図示省略）から電圧を印加してコロナ放電を生起させ、空気中の菌を所定の電荷（正又は負の電荷）に帯電させるように構成されている。
【００３４】
集菌電極部（25）は、複数の電極板（26）を備えている。空気通路（15）では、複数の電極板（26）が鉛直方向に立設するように保持されながら所定の間隔を介して平行に配列されている。荷電電極部（21）で帯電した菌は、集菌電極部（25）に電気的に誘引されて捕捉される。
【００３５】
電気集菌部（20）よりも上方には、供給ユニット（60）が設けられている。供給ユニット（60）は、貯留タンク（61）と、噴霧ノズル（50）とを備えている。貯留タンク（61）内には、放電ユニット（62）が配置されている（図３参照）。放電ユニット（62）は、貯留タンク（61）の水中でストリーマ放電を行うことで過酸化水素を生成するものであり、詳しくは後述する。
【００３６】
噴霧ノズル（50）は、貯留タンク（61）内で生成された過酸化水素水を電気集菌部（20）の集菌電極部（25）で捕捉された菌に向かって噴霧するものである。なお、噴霧ノズル（50）は、超音波によって気化させた過酸化水素水を集菌電極部（25）に供給するようにした構成であってもよい。
【００３７】
貯留タンク（61）には、流入管（51）及び流出管（52）が接続されている。流入管（51）は、排水槽（16）と繋がっている。つまり、流入管（51）は、排水槽（16）に溜まった水を貯留タンク（61）へ送るための流路を構成している。また、流入管（51）には、ポンプ（53）が設けられている。ポンプ（53）は、排水槽（16）に溜まった水を貯留タンク（61）まで汲み上げるものである。流出管（52）は、噴霧ノズル（50）に接続されている。噴霧ノズル（50）は、電気集菌部（20）で捕捉した菌に過酸化水素水を噴霧するものであり、その噴霧口が下方を向いている。
【００３８】
図２は、空気清浄装置を植物栽培室内に配置したときの全体構成図である。図２に示すように、空気清浄装置（10）は、植物栽培室（30）内の床面側に設置されている。植物（31）は、栽培槽（32）で栽培される。この栽培槽（32）は、いわゆる施設園芸（例えばビニルハウス）や、閉鎖環境で人工光を用いて植物を栽培する植物工場等で使用される。栽培槽（32）は、植物（31）を養液栽培するための養液（33）が貯留された容器である。なお、養液（33）を用いない土壌栽培等であってもよい。
【００３９】
空気清浄装置（10）の熱交換器（18）は、室外機（35）の冷媒回路（図示省略）に接続され、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う。すなわち、熱交換器（18）では、冷媒回路を流れる冷媒と送風ファン（14）から送風される空気との間で熱交換が行われ、吹出口（13）から温風又は冷風が吹き出される。このように、空気清浄装置（10）は、空調機としても機能する。
【００４０】
〈放電ユニットの詳細構造〉
図３に示すように、放電ユニット（62）は、放電電極（64）及び対向電極（65）からなる電極対（64,65）と、この電極対（64,65）に電圧を印加する電源部（70）と、放電電極（64）を内部に収容する絶縁ケーシング（71）とを備えている。
【００４１】
電極対（64,65）は、水中でストリーマ放電を生起するためのものである。放電電極（64）は、絶縁ケーシング（71）の内部に配置されている。放電電極（64）は、上下に扁平な板状に形成されている。放電電極（64）は、電源部（70）の正極側に接続されている。放電電極（64）は、例えばステンレス、銅等の導電性の金属材料で構成されている。
【００４２】
対向電極（65）は、絶縁ケーシング（71）の外部に配置されている。対向電極（65）は、放電電極（64）の上方に設けられている。対向電極（65）は、上下に扁平な板状であって、且つ上下に複数の貫通孔（66）を有するメッシュ形状ないしパンチングメタル形状に構成されている。対向電極（65）は、放電電極（64）と略平行に配設されている。対向電極（65）は、電源部（70）の負極側に接続されている。対向電極（65）は、例えばステンレス、真鍮等の導電性の金属材料で構成されている。
【００４３】
電源部（70）は、電極対（64,65）に所定の直流電圧を印加する直流電源で構成されている。すなわち、電源部（70）は、電極対（64,65）に対して瞬時的に高電圧を繰り返し印加するようなパルス電源ではなく、電極対（64,65）に対して常に数キロボルトの直流電圧を印加する。電源部（70）のうち、対向電極（65）が接続される負極側は、アースと接続されている。また、電源部（70）には、電極対（64,65）の放電電力を一定に制御する定電力制御部が設けられている（図示省略）。
【００４４】
絶縁ケーシング（71）は、貯留タンク（61）の底部に設置されている。絶縁ケーシング（71）は、例えばセラミックス等の絶縁材料で構成されている。絶縁ケーシング（71）は、一面（上面）が開放された容器状のケース本体（72）と、該ケース本体（72）の上方の開放部を閉塞する板状の蓋部（73）とを有している。
【００４５】
ケース本体（72）は、角型筒状の側壁部（72a）と、該側壁部（72a）の底面を閉塞する底部（72b）とを有している。放電電極（64）は、底部（72b）の上側に敷設されている。絶縁ケーシング（71）では、蓋部（73）と底部（72b）との間の上下方向の距離が、放電電極（64）の厚さよりも長くなっている。つまり、放電電極（64）と蓋部（73）との間には、所定の間隔が確保されている。これにより、絶縁ケーシング（71）の内部では、放電電極（64）とケース本体（72）と蓋部（73）との間に空間（S）が形成される。
【００４６】
図３及び図４に示すように、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）には、該蓋部（73）を厚さ方向に貫通する１つの開口（74）が形成されている。この開口（74）により、放電電極（64）と対向電極（65）との間の電界の形成が許容されている。蓋部（73）の開口（74）の内径は、０．０２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。以上のような開口（74）は、電極対（64,65）の間の電流経路の電流密度を上昇させる電流密度集中部を構成する。
【００４７】
以上のように、絶縁ケーシング（71）は、電極対（64,65）のうちの一方の電極（放電電極（64））のみを内部に収容し、且つ電流密度集中部としての開口（74）を有する絶縁部材を構成している。
【００４８】
加えて、絶縁ケーシング（71）の開口（74）内では、電流経路の電流密度が上昇することで、水がジュール熱によって気化して気泡（B）が形成される。つまり、絶縁ケーシング（71）の開口（74）は、該開口（74）に気相部としての気泡（B）を形成する気相形成部として機能する。
【００４９】
−空気清浄装置の運転動作−
次に、本実施形態１に係る空気清浄装置（10）の運転動作について説明する。図１に示すように、空気清浄装置（10）の運転時には、送風ファン（14）及びポンプ（53）が運転状態となる。また、電源から荷電電極部（21）の線状電極（22）及び板状電極（23）へ電圧が印加される。また、集菌電極部（25）の複数の電極板（26）へも電圧が印加される。
【００５０】
送風ファン（14）の起動に伴い、植物栽培室（30）内の空気が吸込口（12）よりケーシング（11）内へ吸い込まれる。ケーシング（11）内の空気通路（15）を流れる空気は、上方へ流れて荷電電極部（21）を通過する。
【００５１】
荷電電極部（21）では、空気が線状電極（22）と板状電極（23）との間を通過する。ここで、両電極間では、コロナ放電が行われている。このコロナ放電により、空気中の菌等がマイナスの電荷に帯電する。その後、空気は集菌電極部（25）の複数の電極板（26）間を通過する。その結果、マイナスの電荷に帯電した菌等は、集菌電極部（25）の正極側の電極板（26）表面に付着する。具体的に、集菌電極部（25）では、電極板（26）の表面に菌等が電気的に誘引されて捕捉される。これにより、植物栽培室（30）内の空気中の菌等が除去される。
【００５２】
ところで、上述した運転動作においては、空気中に含まれる菌が集菌電極部（25）の電極板（26）の表面に次々と付着していく。そのため、病害菌が電極板（26）の表面に高濃度に集積するとともに、送風ファン（14）から送風される空気によって空気中に再飛散してしまうおそれがある。そこで、本実施形態１では、噴霧ノズル（50）から噴霧される過酸化水素水を利用して集菌電極部（25）を除菌するようにしている。
【００５３】
具体的には、噴霧ノズル（50）から噴霧された過酸化水素水は、その自重により下方へ滴下する。その結果、集菌電極部（25）の電極板（26）に付着した菌等が過酸化水素水によって除菌されるとともに洗い流される。下方へ滴下した水は、排水槽（16）に回収される。排水槽（16）に貯留された水は、ポンプ（53）によって流入管（51）へ吸い込まれ、貯留タンク（61）に回収される。電気集菌部（20）を流出した空気は、熱交換器（18）で熱交換された後、吹出口（13）から再び植物栽培室（30）内へ放出される。
【００５４】
−放電ユニットの運転動作−
本実施形態１に係る空気清浄装置（10）では、放電ユニット（62）が運転されることで、貯留タンク（61）内に過酸化水素が生成される。このような放電ユニット（62）の運転動作について詳細に説明する。
【００５５】
図３に示すように、絶縁ケーシング（71）の内の空間（S）が浸水した状態となっている。電源部（70）から電極対（64,65）に所定の直流電圧（例えば１ｋＶ）が印加されると、電極対（64,65）の間に電界が形成される。放電電極（64）の周囲は、絶縁ケーシング（71）で覆われている。このため、電極対（64,65）の間での漏れ電流が抑制されるとともに、開口（74）内の電流経路の電流密度が上昇した状態となる。
【００５６】
開口（74）内の電流密度が上昇すると、開口（74）内のジュール熱が大きくなる。その結果、絶縁ケーシング（71）では、開口（74）の近傍において、水の気化が促進されて気泡（B）が形成される。この気泡（B）は、図５に示すように、開口（74）のほぼ全域を覆う状態となり、対向電極（65）に導通する負極側の水と、正極側の放電電極（64）との間に気泡（B）が介在する。従って、この状態では、気泡（B）が、放電電極（64）と対向電極（65）との間での水を介した導電を阻止する抵抗として機能する。これにより、放電電極（64）と対向電極（65）との間の漏れ電流が抑制され、電極対（64,65）間では、所望とする電位差が保たれることになる。すると、気泡（B）内では、絶縁破壊に伴いストリーマ放電が発生する。
【００５７】
以上のようにして、気泡（B）でストリーマ放電が行われると、貯留タンク（61）内の水中では、水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素等が生成される。水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素は、ストリーマ放電に伴う熱によって貯留タンク（61）内を対流する。これにより、水中での活性種や過酸化水素の拡散が促される。また、気泡（B）でストリーマ放電が行われると、このストリーマ放電に伴ってこの気泡（B）でイオン風を生成し易くなる。よって、貯留タンク（61）内では、このイオン風を利用して、活性種や過酸化水素の拡散効果を更に向上できる。
【００５８】
以上のようにして、水中に拡散した水酸ラジカル等の活性種は、水中に含まれる被処理成分（例えばアンモニア等）を酸化分解して水の浄化に利用される。また、水中に拡散した過酸化水素は、水の殺菌に利用される。
【００５９】
−実施形態１の効果−
本実施形態１では、電気集菌部（20）で空気中の菌を捕捉した後、この菌に対して噴霧ノズル（50）から除菌・脱臭能力に優れた過酸化水素水を噴霧するため、電気集菌部（20）において菌を確実に除菌することができる。これにより、電気集菌部（20）の集菌電極部（25）の表面に病害菌が高濃度に集積するのを防止して、送風ファン（14）から送風される空気によって病害菌が空気中に再飛散するのを抑制できる。
【００６０】
ここで、過酸化水素水は、オゾン水よりも状態が安定しているので残存性が高い。そのため、電気集菌部（20）の内部に過酸化水素水が浸透するまでの間、除菌効果を持続させることができ、雑菌の除菌を効率的に行うことができる。また、過酸化水素は、分解しても酸素になるだけなので、オゾンガスのように後処理が必要となることがなく、取り扱いが容易である。
【００６１】
〈実施形態１の変形例〉
前記実施形態１では、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）に１つの開口（74）が形成されている。しかしながら、例えば図６及び図７に示すように、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）に複数の開口（74）を形成してもよい。この変形例では、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）が、略正方形板状に形成され、この蓋部（73）に複数の開口（74）が等間隔を置きながら碁盤目状に配列されている。一方、放電電極（64）及び対向電極（65）は、全ての開口（74）に跨るような正方形板状に形成されている。
【００６２】
この変形例においても、各開口（74）が、電流密度集中部、及び気相形成部として機能する。これにより、電源部（70）から電極対（64,65）に直流電圧が印加されると、各開口（74）の電流密度が上昇し、各開口（74）で気泡（B）が形成される。その結果、各気泡（B）でそれぞれストリーマ放電が生起され、水酸ラジカル等の活性種や、過酸化水素が生成される。
【００６３】
《実施形態２》
実施形態２に係る空気清浄装置（10）は、上述した実施形態１と放電ユニット（62）の構成が異なるものである。以下には、前記実施形態１と異なる点を主として説明する。
【００６４】
図８に示すように、実施形態２の放電ユニット（62）は、貯留タンク（61）の外側から内部に向かって挿入されて固定される、いわゆるフランジユニット式に構成されている。また、実施形態２の放電ユニット（62）は、放電電極（64）と対向電極（65）と絶縁ケーシング（71）とが一体的に組立てられている。
【００６５】
実施形態２の絶縁ケーシング（71）は、大略の外形が円筒状に形成されている。絶縁ケーシング（71）は、ケース本体（72）と蓋部（73）とを有している。
【００６６】
実施形態２のケース本体（72）は、ガラス質又は樹脂製の絶縁材料で構成されている。ケース本体（72）は、円筒状の基部（76）と、該基部（76）から貯留タンク（61）側に向かって突出する筒状壁部（77）と、該筒状壁部（77）の外縁部から更に貯留タンク（61）側に向かって突出する環状凸部（78）とを有している。また、ケース本体（72）には、環状凸部（78）の先端側に先端筒部（79）が一体に形成されている。基部（76）の軸心部には、円柱状の挿入口（76a）が軸方向に延びて貫通形成されている。筒状壁部（77）の内側には、挿入口（76a）と同軸となり、且つ挿入口（76a）よりも大径となる円柱状の空間（S）が形成されている。
【００６７】
実施形態２の蓋部（73）は、略円板状に形成されて環状凸部（78）の内側に嵌合している。蓋部（73）は、セラミックス材料で構成されている。蓋部（73）の軸心には、実施形態１と同様、蓋部（73）を上下に貫通する円形状の１つの開口（74）が形成されている。
【００６８】
放電電極（64）は、軸直角断面が円形状となる縦長の棒状の電極で構成されている。放電電極（64）は、基部（76）の挿入口（76a）に嵌合している。これにより、放電電極（64）は、絶縁ケーシング（71）の内部に収容されている。実施形態２では、放電電極（64）のうち貯留タンク（61）とは反対側の端部が、貯留タンク（61）の外部に露出される状態となる。このため、貯留タンク（61）の外部に配置される電源部（70）と、放電電極（64）とを電気配線によって容易に接続することができる。
【００６９】
放電電極（64）のうち貯留タンク（61）側の端部（64a）は、絶縁ケーシング（71）の内部の空間（S）に臨んでいる。なお、図８に示す例では、放電電極（64）の端部（64a）が、挿入口（76a）の開口面よりも上側（貯留タンク（61）側）に突出しているが、この端部（64a）の先端面を挿入口（76a）の開口面と略面一としてもよいし、端部（64a）を挿入口（76a）の開口面よりも下側に陥没させてもよい。また、放電電極（64）は、実施形態１と同様、開口（74）を有する蓋部（73）との間に所定の間隔が確保されている。
【００７０】
対向電極（65）は、円筒状の電極本体（65a）と、該電極本体（65a）から径方向外方へ突出する鍔部（65b）とを有している。電極本体（65a）は、絶縁ケーシング（71）のケース本体（72）に外嵌している。鍔部（65b）は、貯留タンク（61）の壁部に固定されて放電ユニット（62）を保持する固定部を構成している。放電ユニット（62）が貯留タンク（61）に固定された状態では、対向電極（65）の電極本体（65a）の一部が浸水された状態となる。
【００７１】
対向電極（65）は、電極本体（65a）よりも小径の内側筒部（65c）と、内側筒部（65c）と電極本体（65a）との間に亘って形成される連接部（65d）とを有している。内側筒部（65c）及び連接部（65d）は、貯留タンク（61）内の水中に浸漬している。内側筒部（65c）は、その内部に円柱空間（67）を形成している。内側筒部（65c）の軸方向の一端は、蓋部（73）と当接して蓋部（73）を保持する保持部を構成している。また、電極本体（65a）と内側筒部（65c）と連接部（65d）の間には、ケース本体（72）の先端筒部（79）が内嵌している。内側筒部（65c）の軸方向の他端側には、円柱空間（67）を覆うようにメッシュ状の漏電防止材（68）が設けられている。この漏電防止材（68）は、対向電極（65）と接触することで、実質的にアースされている。これにより、漏電防止材（68）は、貯留タンク（61）の内部の空間（水中）のうち、円柱空間（67）の内側から外側への漏電を防止している。
【００７２】
対向電極（65）は、電極本体（65a）の一部が貯留タンク（61）の外部に露出される状態となる。このため、電源部（70）と対向電極（65）とを電気配線によって容易に接続することができる。
【００７３】
−放電ユニットの運転動作−
図８に示すように、絶縁ケーシング（71）の内の空間（S）が浸水した状態となっている。電源部（70）から電極対（64,65）に所定の直流電圧（例えば１ｋＶ）が印加されると、開口（74）の内部の電流密度が上昇していく。
【００７４】
図８に示す状態から、電極対（64,65）へ更に直流電圧が継続して印加されると、開口（74）内の水が気化されて気泡（B）が形成される（図９を参照）。この状態では、気泡（B）が開口（74）のほぼ全域を覆う状態となり、円柱空間（67）内の負極側の水と、放電電極（64）との間に気泡（B）による抵抗が付与される。これにより、放電電極（64）と対向電極（65）との間の電位差が保たれ、気泡（B）でストリーマ放電が発生する。その結果、水中では、水酸ラジカルや過酸化水素を生成される。
【００７５】
〈実施形態２の変形例〉
前記実施形態２では、円板状の蓋部（73）の軸心に１つの開口（74）を形成しているが、この蓋部（73）に複数の開口（74）を形成してもよい。図１０に示す例では、蓋部（73）の軸心を中心とする仮想ピッチ円上に、５つの開口（74）が等間隔置きに配列されている。このように蓋部（73）に複数の開口（74）を形成することで、各開口（74）の近傍でそれぞれストリーマ放電を生起させることができる。
【００７６】
《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００７７】
上述した各実施形態の電源部（70）には、ストリーマ放電の放電電力を一定に制御する定電力制御部を用いている。しかしながら、定電力制御部に代えて、ストリーマ放電時の放電電流を一定に制御する定電流制御部を設けることもできる。この定電流制御を行うと、水の導電率によらず放電が安定するため、スパークの発生も未然に回避できる。
【００７８】
また、上述した各実施形態では、電源部（70）の正極に放電電極（64）を接続し、電源部（70）の負極に対向電極（65）を接続している。しかしながら、電源部（70）の負極に放電電極（64）を接続し、電源部（70）の正極に対向電極（65）を接続することで、電極対（64,65）の間で、いわゆるマイナス放電を行うようにしてもよい。同様に、電気集菌部（20）の荷電電極部（21）の放電極性をプラスにして、菌等をプラスに帯電させ、集菌電極部（25）の負極側の電極板（26）表面に付着させるようにしてもよい。
【００７９】
また、前記実施形態では、電気集菌部（20）が、荷電電極部（21）と集菌電極部（25）とを備えている構成について説明したが、この形態に限定するものではない。例えば、図１１に示すように、集菌電極部（25）の代わりに空気清浄フィルタ（27）を配置して、荷電電極部（21）で帯電させた菌を、空気清浄フィルタ（27）に電気的に誘引して捕捉するようにしてもよい。また、荷電電極部（21）を設けることなく、空気清浄フィルタ（27）のみで菌を捕捉するようにしてもよい。
【００８０】
また、過酸化水素水を間欠的に噴霧する等して噴霧量を少量に抑える場合には、排水槽（16）、流入管（51）、及びポンプ（53）を設けないようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上説明したように、本発明は、集菌した菌が空気中に再飛散しないようにして、植物栽培室内の空気を効率良く除菌できるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
【符号の説明】
【００８２】
10 空気清浄装置
11 ケーシング
20 電気集菌部（集菌部）
25 集菌電極部（電気集塵部）
27 空気清浄フィルタ
30 植物栽培室
31 植物
50 噴霧ノズル（噴霧部）
60 供給ユニット（供給部）
61 貯留タンク
64 放電電極（電極対）
65 対向電極（電極対）
70 電源部（直流電源）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気清浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ビニルハウス等の植物生産設備としての植物生産用ハウスが知られている。このハウス内に病害菌が侵入すると、植物が病気にかかり、大きな被害をもたらしてしまう。
【０００３】
そこで、ハウス内の除菌装置として、例えば、特許文献１のように、空気吸入口からファンによって吸入された空気を、光源によって励起された光触媒体に触れさせて、空気吹出口から吹き出すようにした施設園芸作物の病害防除機構が知られている。この装置では、フィルタや電気集塵等の手段を併用して空気中の浮遊菌を除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８６３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の空気清浄装置では、病害菌をフィルタで捕捉して除去するので、フィルタ上に病害菌が高濃度に集積してしまう。そのため、フィルタで捕捉された病害菌が送風ファンから吹き出される空気によって空気中に再飛散してしまうという問題がある。
【０００６】
また、フィルタ上に病害菌が集積されていると、フィルタを通過する空気の圧力損失が大きくなり、送風ファンを駆動するための消費電力が余分にかかってしまう。また、フィルタの交換コストも別途必要となり、ランニングコストがかかるという問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、集菌した菌が空気中に再飛散しないようにして、植物栽培室内の空気を効率良く除菌できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、植物（31）を栽培する植物栽培室（30）内の空気を除菌して浄化する空気清浄装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００９】
すなわち、第１の発明は、空気中の菌を捕捉する集菌部（20）と、
前記集菌部（20）で捕捉した菌に過酸化水素水を供給する供給部（60）とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
第１の発明では、集菌部（20）によって空気中の菌が捕捉される。集菌部（20）で捕捉した菌は、供給部（60）から供給される過酸化水素水によって除菌される。
【００１１】
このような構成とすれば、集菌部（20）で空気中の菌を捕捉した後、この菌に対して除菌・脱臭能力に優れた過酸化水素水を供給するため、集菌部（20）において菌を確実に除菌することができる。これにより、集菌部（20）に菌が高濃度に集積するのを防止して、菌が空気中に再飛散することを抑制できるとともに、集菌部（20）を通過する空気の圧力損失を低減できる。
【００１２】
また、植物栽培室（30）内の広範囲に過酸化水素水を散布する場合に比べてその使用量が少量で済む。ここで、過酸化水素水は、オゾン水よりも状態が安定しているので残存性が高い。そのため、集菌部（20）の内部に過酸化水素水が浸透するまでの間、除菌効果を持続させることができ、雑菌の除菌を効率的に行うことができる。また、過酸化水素は、分解しても酸素になるだけなので、オゾンガスのように後処理が必要となることがなく、取り扱いが容易である。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、
前記供給部（60）は、水を貯留する貯留タンク（61）と、該貯留タンク（61）の水中でストリーマ放電を生起する電極対（64,65）と、該電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）とを有し、該ストリーマ放電によって該貯留タンク（61）の水中に過酸化水素を生成するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
第２の発明では、供給部（60）において、直流電源（70）から電極対（64,65）に直流電圧が印加される。これにより、貯留タンク（61）の水中では、ストリーマ放電が生起され、このストリーマ放電に伴って貯留タンク（61）の水中では、過酸化水素が生成される。
【００１５】
このような構成とすれば、ストリーマ放電によって貯留タンク（61）内に過酸化水素が生成されるため、この過酸化水素を含む除菌水を集菌部（20）で捕捉した菌に供給して除菌することができる。また、水中では、ストリーマ放電の発生に伴い、水酸ラジカル等の活性種も生成される。このため、水中に含まれる有害物質（例えば硫黄系化合物）を、活性種によって酸化分解して除去することができる。
【００１６】
また、直流電源（70）を用いてストリーマ放電を行っているので、例えばパルス電源と比較して、電源部の簡素化、低コスト化、小型化を図ることができる。また、パルス電源を用いると、放電に伴って水中で発生する衝撃波や騒音が大きくなってしまう。これに対し、直流電源（70）を用いると、このような衝撃波や騒音も低減できる。
【００１７】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記集菌部（20）と前記供給部（60）とを収容するケーシング（11）を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
第３の発明では、ケーシング（11）内に集菌部（20）と供給部（60）とが収容される。このような構成とすれば、集菌部（20）と供給部（60）とを一体化させて１つのユニットとして取り扱うことができる。
【００１９】
第４の発明は、第１乃至第３の発明のうち何れか１つにおいて、
前記供給部（60）は、前記集菌部（20）で捕捉した菌に過酸化水素水を噴霧して供給する噴霧部（50）を有することを特徴とするものである。
【００２０】
第４の発明では、噴霧部（50）によって過酸化水素水を噴霧することで、集菌部（20）で捕捉した菌を除菌している。このような構成とすれば、集菌部（20）の広範囲に亘って過酸化水素水を噴霧することができ、過酸化水素水の使用量を抑えつつ除菌することができる。
【００２１】
第５の発明は、第１乃至第４の発明のうち何れか１つにおいて、
前記集菌部（20）は、空気中で帯電させた菌を電気的に誘引する電気集塵部（25）を有することを特徴とするものである。
【００２２】
第５の発明では、空気中の菌が帯電されると、電気集塵部（25）に向かって電気的に誘引されて捕捉される。このような構成とすれば、電気集塵部（25）で空気中の菌を捕捉した後、この菌に対して過酸化水素水を供給するため、確実に除菌することができる。
【００２３】
第６の発明は、第１乃至第４の発明のうち何れか１つにおいて、
前記集菌部（20）は、空気清浄フィルタ（27）を有することを特徴とするものである。
【００２４】
第６の発明では、空気清浄フィルタ（27）によって空気中の菌が捕捉される。このような構成とすれば、空気清浄フィルタ（27）で空気中の菌を捕捉した後、この菌に対して過酸化水素水を供給するため、確実に除菌することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明では、集菌部（20）で空気中の菌を捕捉した後、この菌に対して除菌・脱臭能力に優れた過酸化水素水を供給するため、集菌部（20）において菌を確実に除菌することができる。これにより、集菌部（20）に菌が高濃度に集積するのを防止して、菌が空気中に再飛散することを抑制できるとともに、集菌部（20）を通過する空気の圧力損失を低減できる。
【００２６】
また、植物栽培室（30）内の広範囲に過酸化水素水を散布する場合に比べてその使用量が少量で済む。ここで、過酸化水素水は、オゾン水よりも状態が安定しているので残存性が高い。そのため、集菌部（20）の内部に過酸化水素水が浸透するまでの間、除菌効果を持続させることができ、雑菌の除菌を効率的に行うことができる。また、過酸化水素は、分解しても酸素になるだけなので、オゾンガスのように後処理が必要となることがなく、取り扱いが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、実施形態１に係る空気清浄装置の内部構成を示す側面断面図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る空気清浄装置を植物栽培室内に配置したときの全体構成図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る放電ユニットの全体構成図であり、放電動作を開始する前の状態を示すものである。
【図４】図４は、実施形態１に係る絶縁ケーシングの斜視図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る放電ユニットの全体構成図であり、放電動作を開始して気泡が形成された状態を示すものである。
【図６】図６は、実施形態１の変形例に係る放電ユニットの全体構成図である。
【図７】図７は、実施形態１の変形例に係る絶縁ケーシングの斜視図である。
【図８】図８は、実施形態２に係る放電ユニットの全体構成図であり、放電動作を開始する前の状態を示すものである。
【図９】図９は、実施形態２に係る放電ユニットの全体構成図であり、放電動作を開始して気泡が形成された状態を示すものである。
【図１０】図１０は、実施形態２の変形例に係る絶縁ケーシングの蓋部の平面図である。
【図１１】図１１は、その他の実施形態に係る空気清浄装置の内部構成を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２９】
《実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係る空気清浄装置の内部構成を示す側面断面図である。図１に示すように、この空気清浄装置（10）は、空気中に含まれる菌を除去して空気を浄化するものであり、植物（31）を栽培する植物栽培室（30）内で使用される（図２参照）。
【００３０】
空気清浄装置（10）は、縦長のケーシング（11）を備えている。ケーシング（11）は、中空の矩形状に形成されている。ケーシング（11）の下部の側面には、吸込口（12）が開口している。また、ケーシング（11）の上部には、吹出口（13）が開口している。吹出口（13）には、空気を送風するための送風ファン（14）が設けられている。送風ファン（14）の上方には、熱交換器（18）が設けられている。
【００３１】
ケーシング（11）には、吸込口（12）から吹出口（13）に亘って空気が流れる空気通路（15）が形成されている。すなわち、ケーシング（11）では、空気が上方に向かって流れるように空気通路（15）が形成されている。また、ケーシング（11）には、その底部に排水槽（16）が形成されている。排水槽（16）には、後述する噴霧ノズル（50）から噴霧された水が回収されて貯留される。
【００３２】
空気通路（15）には、電気集菌部（20）が設けられている。この電気集菌部（20）は、荷電電極部（21）と、電気集塵部としての集菌電極部（25）とを備えている。
【００３３】
荷電電極部（21）は、線状電極（22）と、この線状電極（22）に対向する板状電極（23）とを備えている。荷電電極部（21）は、両電極に電源（図示省略）から電圧を印加してコロナ放電を生起させ、空気中の菌を所定の電荷（正又は負の電荷）に帯電させるように構成されている。
【００３４】
集菌電極部（25）は、複数の電極板（26）を備えている。空気通路（15）では、複数の電極板（26）が鉛直方向に立設するように保持されながら所定の間隔を介して平行に配列されている。荷電電極部（21）で帯電した菌は、集菌電極部（25）に電気的に誘引されて捕捉される。
【００３５】
電気集菌部（20）よりも上方には、供給ユニット（60）が設けられている。供給ユニット（60）は、貯留タンク（61）と、噴霧ノズル（50）とを備えている。貯留タンク（61）内には、放電ユニット（62）が配置されている（図３参照）。放電ユニット（62）は、貯留タンク（61）の水中でストリーマ放電を行うことで過酸化水素を生成するものであり、詳しくは後述する。
【００３６】
噴霧ノズル（50）は、貯留タンク（61）内で生成された過酸化水素水を電気集菌部（20）の集菌電極部（25）で捕捉された菌に向かって噴霧するものである。なお、噴霧ノズル（50）は、超音波によって気化させた過酸化水素水を集菌電極部（25）に供給するようにした構成であってもよい。
【００３７】
貯留タンク（61）には、流入管（51）及び流出管（52）が接続されている。流入管（51）は、排水槽（16）と繋がっている。つまり、流入管（51）は、排水槽（16）に溜まった水を貯留タンク（61）へ送るための流路を構成している。また、流入管（51）には、ポンプ（53）が設けられている。ポンプ（53）は、排水槽（16）に溜まった水を貯留タンク（61）まで汲み上げるものである。流出管（52）は、噴霧ノズル（50）に接続されている。噴霧ノズル（50）は、電気集菌部（20）で捕捉した菌に過酸化水素水を噴霧するものであり、その噴霧口が下方を向いている。
【００３８】
図２は、空気清浄装置を植物栽培室内に配置したときの全体構成図である。図２に示すように、空気清浄装置（10）は、植物栽培室（30）内の床面側に設置されている。植物（31）は、栽培槽（32）で栽培される。この栽培槽（32）は、いわゆる施設園芸（例えばビニルハウス）や、閉鎖環境で人工光を用いて植物を栽培する植物工場等で使用される。栽培槽（32）は、植物（31）を養液栽培するための養液（33）が貯留された容器である。なお、養液（33）を用いない土壌栽培等であってもよい。
【００３９】
空気清浄装置（10）の熱交換器（18）は、室外機（35）の冷媒回路（図示省略）に接続され、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う。すなわち、熱交換器（18）では、冷媒回路を流れる冷媒と送風ファン（14）から送風される空気との間で熱交換が行われ、吹出口（13）から温風又は冷風が吹き出される。このように、空気清浄装置（10）は、空調機としても機能する。
【００４０】
〈放電ユニットの詳細構造〉
図３に示すように、放電ユニット（62）は、放電電極（64）及び対向電極（65）からなる電極対（64,65）と、この電極対（64,65）に電圧を印加する電源部（70）と、放電電極（64）を内部に収容する絶縁ケーシング（71）とを備えている。
【００４１】
電極対（64,65）は、水中でストリーマ放電を生起するためのものである。放電電極（64）は、絶縁ケーシング（71）の内部に配置されている。放電電極（64）は、上下に扁平な板状に形成されている。放電電極（64）は、電源部（70）の正極側に接続されている。放電電極（64）は、例えばステンレス、銅等の導電性の金属材料で構成されている。
【００４２】
対向電極（65）は、絶縁ケーシング（71）の外部に配置されている。対向電極（65）は、放電電極（64）の上方に設けられている。対向電極（65）は、上下に扁平な板状であって、且つ上下に複数の貫通孔（66）を有するメッシュ形状ないしパンチングメタル形状に構成されている。対向電極（65）は、放電電極（64）と略平行に配設されている。対向電極（65）は、電源部（70）の負極側に接続されている。対向電極（65）は、例えばステンレス、真鍮等の導電性の金属材料で構成されている。
【００４３】
電源部（70）は、電極対（64,65）に所定の直流電圧を印加する直流電源で構成されている。すなわち、電源部（70）は、電極対（64,65）に対して瞬時的に高電圧を繰り返し印加するようなパルス電源ではなく、電極対（64,65）に対して常に数キロボルトの直流電圧を印加する。電源部（70）のうち、対向電極（65）が接続される負極側は、アースと接続されている。また、電源部（70）には、電極対（64,65）の放電電力を一定に制御する定電力制御部が設けられている（図示省略）。
【００４４】
絶縁ケーシング（71）は、貯留タンク（61）の底部に設置されている。絶縁ケーシング（71）は、例えばセラミックス等の絶縁材料で構成されている。絶縁ケーシング（71）は、一面（上面）が開放された容器状のケース本体（72）と、該ケース本体（72）の上方の開放部を閉塞する板状の蓋部（73）とを有している。
【００４５】
ケース本体（72）は、角型筒状の側壁部（72a）と、該側壁部（72a）の底面を閉塞する底部（72b）とを有している。放電電極（64）は、底部（72b）の上側に敷設されている。絶縁ケーシング（71）では、蓋部（73）と底部（72b）との間の上下方向の距離が、放電電極（64）の厚さよりも長くなっている。つまり、放電電極（64）と蓋部（73）との間には、所定の間隔が確保されている。これにより、絶縁ケーシング（71）の内部では、放電電極（64）とケース本体（72）と蓋部（73）との間に空間（S）が形成される。
【００４６】
図３及び図４に示すように、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）には、該蓋部（73）を厚さ方向に貫通する１つの開口（74）が形成されている。この開口（74）により、放電電極（64）と対向電極（65）との間の電界の形成が許容されている。蓋部（73）の開口（74）の内径は、０．０２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。以上のような開口（74）は、電極対（64,65）の間の電流経路の電流密度を上昇させる電流密度集中部を構成する。
【００４７】
以上のように、絶縁ケーシング（71）は、電極対（64,65）のうちの一方の電極（放電電極（64））のみを内部に収容し、且つ電流密度集中部としての開口（74）を有する絶縁部材を構成している。
【００４８】
加えて、絶縁ケーシング（71）の開口（74）内では、電流経路の電流密度が上昇することで、水がジュール熱によって気化して気泡（B）が形成される。つまり、絶縁ケーシング（71）の開口（74）は、該開口（74）に気相部としての気泡（B）を形成する気相形成部として機能する。
【００４９】
−空気清浄装置の運転動作−
次に、本実施形態１に係る空気清浄装置（10）の運転動作について説明する。図１に示すように、空気清浄装置（10）の運転時には、送風ファン（14）及びポンプ（53）が運転状態となる。また、電源から荷電電極部（21）の線状電極（22）及び板状電極（23）へ電圧が印加される。また、集菌電極部（25）の複数の電極板（26）へも電圧が印加される。
【００５０】
送風ファン（14）の起動に伴い、植物栽培室（30）内の空気が吸込口（12）よりケーシング（11）内へ吸い込まれる。ケーシング（11）内の空気通路（15）を流れる空気は、上方へ流れて荷電電極部（21）を通過する。
【００５１】
荷電電極部（21）では、空気が線状電極（22）と板状電極（23）との間を通過する。ここで、両電極間では、コロナ放電が行われている。このコロナ放電により、空気中の菌等がマイナスの電荷に帯電する。その後、空気は集菌電極部（25）の複数の電極板（26）間を通過する。その結果、マイナスの電荷に帯電した菌等は、集菌電極部（25）の正極側の電極板（26）表面に付着する。具体的に、集菌電極部（25）では、電極板（26）の表面に菌等が電気的に誘引されて捕捉される。これにより、植物栽培室（30）内の空気中の菌等が除去される。
【００５２】
ところで、上述した運転動作においては、空気中に含まれる菌が集菌電極部（25）の電極板（26）の表面に次々と付着していく。そのため、病害菌が電極板（26）の表面に高濃度に集積するとともに、送風ファン（14）から送風される空気によって空気中に再飛散してしまうおそれがある。そこで、本実施形態１では、噴霧ノズル（50）から噴霧される過酸化水素水を利用して集菌電極部（25）を除菌するようにしている。
【００５３】
具体的には、噴霧ノズル（50）から噴霧された過酸化水素水は、その自重により下方へ滴下する。その結果、集菌電極部（25）の電極板（26）に付着した菌等が過酸化水素水によって除菌されるとともに洗い流される。下方へ滴下した水は、排水槽（16）に回収される。排水槽（16）に貯留された水は、ポンプ（53）によって流入管（51）へ吸い込まれ、貯留タンク（61）に回収される。電気集菌部（20）を流出した空気は、熱交換器（18）で熱交換された後、吹出口（13）から再び植物栽培室（30）内へ放出される。
【００５４】
−放電ユニットの運転動作−
本実施形態１に係る空気清浄装置（10）では、放電ユニット（62）が運転されることで、貯留タンク（61）内に過酸化水素が生成される。このような放電ユニット（62）の運転動作について詳細に説明する。
【００５５】
図３に示すように、絶縁ケーシング（71）の内の空間（S）が浸水した状態となっている。電源部（70）から電極対（64,65）に所定の直流電圧（例えば１ｋＶ）が印加されると、電極対（64,65）の間に電界が形成される。放電電極（64）の周囲は、絶縁ケーシング（71）で覆われている。このため、電極対（64,65）の間での漏れ電流が抑制されるとともに、開口（74）内の電流経路の電流密度が上昇した状態となる。
【００５６】
開口（74）内の電流密度が上昇すると、開口（74）内のジュール熱が大きくなる。その結果、絶縁ケーシング（71）では、開口（74）の近傍において、水の気化が促進されて気泡（B）が形成される。この気泡（B）は、図５に示すように、開口（74）のほぼ全域を覆う状態となり、対向電極（65）に導通する負極側の水と、正極側の放電電極（64）との間に気泡（B）が介在する。従って、この状態では、気泡（B）が、放電電極（64）と対向電極（65）との間での水を介した導電を阻止する抵抗として機能する。これにより、放電電極（64）と対向電極（65）との間の漏れ電流が抑制され、電極対（64,65）間では、所望とする電位差が保たれることになる。すると、気泡（B）内では、絶縁破壊に伴いストリーマ放電が発生する。
【００５７】
以上のようにして、気泡（B）でストリーマ放電が行われると、貯留タンク（61）内の水中では、水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素等が生成される。水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素は、ストリーマ放電に伴う熱によって貯留タンク（61）内を対流する。これにより、水中での活性種や過酸化水素の拡散が促される。また、気泡（B）でストリーマ放電が行われると、このストリーマ放電に伴ってこの気泡（B）でイオン風を生成し易くなる。よって、貯留タンク（61）内では、このイオン風を利用して、活性種や過酸化水素の拡散効果を更に向上できる。
【００５８】
以上のようにして、水中に拡散した水酸ラジカル等の活性種は、水中に含まれる被処理成分（例えばアンモニア等）を酸化分解して水の浄化に利用される。また、水中に拡散した過酸化水素は、水の殺菌に利用される。
【００５９】
−実施形態１の効果−
本実施形態１では、電気集菌部（20）で空気中の菌を捕捉した後、この菌に対して噴霧ノズル（50）から除菌・脱臭能力に優れた過酸化水素水を噴霧するため、電気集菌部（20）において菌を確実に除菌することができる。これにより、電気集菌部（20）の集菌電極部（25）の表面に病害菌が高濃度に集積するのを防止して、送風ファン（14）から送風される空気によって病害菌が空気中に再飛散するのを抑制できる。
【００６０】
ここで、過酸化水素水は、オゾン水よりも状態が安定しているので残存性が高い。そのため、電気集菌部（20）の内部に過酸化水素水が浸透するまでの間、除菌効果を持続させることができ、雑菌の除菌を効率的に行うことができる。また、過酸化水素は、分解しても酸素になるだけなので、オゾンガスのように後処理が必要となることがなく、取り扱いが容易である。
【００６１】
〈実施形態１の変形例〉
前記実施形態１では、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）に１つの開口（74）が形成されている。しかしながら、例えば図６及び図７に示すように、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）に複数の開口（74）を形成してもよい。この変形例では、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）が、略正方形板状に形成され、この蓋部（73）に複数の開口（74）が等間隔を置きながら碁盤目状に配列されている。一方、放電電極（64）及び対向電極（65）は、全ての開口（74）に跨るような正方形板状に形成されている。
【００６２】
この変形例においても、各開口（74）が、電流密度集中部、及び気相形成部として機能する。これにより、電源部（70）から電極対（64,65）に直流電圧が印加されると、各開口（74）の電流密度が上昇し、各開口（74）で気泡（B）が形成される。その結果、各気泡（B）でそれぞれストリーマ放電が生起され、水酸ラジカル等の活性種や、過酸化水素が生成される。
【００６３】
《実施形態２》
実施形態２に係る空気清浄装置（10）は、上述した実施形態１と放電ユニット（62）の構成が異なるものである。以下には、前記実施形態１と異なる点を主として説明する。
【００６４】
図８に示すように、実施形態２の放電ユニット（62）は、貯留タンク（61）の外側から内部に向かって挿入されて固定される、いわゆるフランジユニット式に構成されている。また、実施形態２の放電ユニット（62）は、放電電極（64）と対向電極（65）と絶縁ケーシング（71）とが一体的に組立てられている。
【００６５】
実施形態２の絶縁ケーシング（71）は、大略の外形が円筒状に形成されている。絶縁ケーシング（71）は、ケース本体（72）と蓋部（73）とを有している。
【００６６】
実施形態２のケース本体（72）は、ガラス質又は樹脂製の絶縁材料で構成されている。ケース本体（72）は、円筒状の基部（76）と、該基部（76）から貯留タンク（61）側に向かって突出する筒状壁部（77）と、該筒状壁部（77）の外縁部から更に貯留タンク（61）側に向かって突出する環状凸部（78）とを有している。また、ケース本体（72）には、環状凸部（78）の先端側に先端筒部（79）が一体に形成されている。基部（76）の軸心部には、円柱状の挿入口（76a）が軸方向に延びて貫通形成されている。筒状壁部（77）の内側には、挿入口（76a）と同軸となり、且つ挿入口（76a）よりも大径となる円柱状の空間（S）が形成されている。
【００６７】
実施形態２の蓋部（73）は、略円板状に形成されて環状凸部（78）の内側に嵌合している。蓋部（73）は、セラミックス材料で構成されている。蓋部（73）の軸心には、実施形態１と同様、蓋部（73）を上下に貫通する円形状の１つの開口（74）が形成されている。
【００６８】
放電電極（64）は、軸直角断面が円形状となる縦長の棒状の電極で構成されている。放電電極（64）は、基部（76）の挿入口（76a）に嵌合している。これにより、放電電極（64）は、絶縁ケーシング（71）の内部に収容されている。実施形態２では、放電電極（64）のうち貯留タンク（61）とは反対側の端部が、貯留タンク（61）の外部に露出される状態となる。このため、貯留タンク（61）の外部に配置される電源部（70）と、放電電極（64）とを電気配線によって容易に接続することができる。
【００６９】
放電電極（64）のうち貯留タンク（61）側の端部（64a）は、絶縁ケーシング（71）の内部の空間（S）に臨んでいる。なお、図８に示す例では、放電電極（64）の端部（64a）が、挿入口（76a）の開口面よりも上側（貯留タンク（61）側）に突出しているが、この端部（64a）の先端面を挿入口（76a）の開口面と略面一としてもよいし、端部（64a）を挿入口（76a）の開口面よりも下側に陥没させてもよい。また、放電電極（64）は、実施形態１と同様、開口（74）を有する蓋部（73）との間に所定の間隔が確保されている。
【００７０】
対向電極（65）は、円筒状の電極本体（65a）と、該電極本体（65a）から径方向外方へ突出する鍔部（65b）とを有している。電極本体（65a）は、絶縁ケーシング（71）のケース本体（72）に外嵌している。鍔部（65b）は、貯留タンク（61）の壁部に固定されて放電ユニット（62）を保持する固定部を構成している。放電ユニット（62）が貯留タンク（61）に固定された状態では、対向電極（65）の電極本体（65a）の一部が浸水された状態となる。
【００７１】
対向電極（65）は、電極本体（65a）よりも小径の内側筒部（65c）と、内側筒部（65c）と電極本体（65a）との間に亘って形成される連接部（65d）とを有している。内側筒部（65c）及び連接部（65d）は、貯留タンク（61）内の水中に浸漬している。内側筒部（65c）は、その内部に円柱空間（67）を形成している。内側筒部（65c）の軸方向の一端は、蓋部（73）と当接して蓋部（73）を保持する保持部を構成している。また、電極本体（65a）と内側筒部（65c）と連接部（65d）の間には、ケース本体（72）の先端筒部（79）が内嵌している。内側筒部（65c）の軸方向の他端側には、円柱空間（67）を覆うようにメッシュ状の漏電防止材（68）が設けられている。この漏電防止材（68）は、対向電極（65）と接触することで、実質的にアースされている。これにより、漏電防止材（68）は、貯留タンク（61）の内部の空間（水中）のうち、円柱空間（67）の内側から外側への漏電を防止している。
【００７２】
対向電極（65）は、電極本体（65a）の一部が貯留タンク（61）の外部に露出される状態となる。このため、電源部（70）と対向電極（65）とを電気配線によって容易に接続することができる。
【００７３】
−放電ユニットの運転動作−
図８に示すように、絶縁ケーシング（71）の内の空間（S）が浸水した状態となっている。電源部（70）から電極対（64,65）に所定の直流電圧（例えば１ｋＶ）が印加されると、開口（74）の内部の電流密度が上昇していく。
【００７４】
図８に示す状態から、電極対（64,65）へ更に直流電圧が継続して印加されると、開口（74）内の水が気化されて気泡（B）が形成される（図９を参照）。この状態では、気泡（B）が開口（74）のほぼ全域を覆う状態となり、円柱空間（67）内の負極側の水と、放電電極（64）との間に気泡（B）による抵抗が付与される。これにより、放電電極（64）と対向電極（65）との間の電位差が保たれ、気泡（B）でストリーマ放電が発生する。その結果、水中では、水酸ラジカルや過酸化水素を生成される。
【００７５】
〈実施形態２の変形例〉
前記実施形態２では、円板状の蓋部（73）の軸心に１つの開口（74）を形成しているが、この蓋部（73）に複数の開口（74）を形成してもよい。図１０に示す例では、蓋部（73）の軸心を中心とする仮想ピッチ円上に、５つの開口（74）が等間隔置きに配列されている。このように蓋部（73）に複数の開口（74）を形成することで、各開口（74）の近傍でそれぞれストリーマ放電を生起させることができる。
【００７６】
《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００７７】
上述した各実施形態の電源部（70）には、ストリーマ放電の放電電力を一定に制御する定電力制御部を用いている。しかしながら、定電力制御部に代えて、ストリーマ放電時の放電電流を一定に制御する定電流制御部を設けることもできる。この定電流制御を行うと、水の導電率によらず放電が安定するため、スパークの発生も未然に回避できる。
【００７８】
また、上述した各実施形態では、電源部（70）の正極に放電電極（64）を接続し、電源部（70）の負極に対向電極（65）を接続している。しかしながら、電源部（70）の負極に放電電極（64）を接続し、電源部（70）の正極に対向電極（65）を接続することで、電極対（64,65）の間で、いわゆるマイナス放電を行うようにしてもよい。同様に、電気集菌部（20）の荷電電極部（21）の放電極性をプラスにして、菌等をプラスに帯電させ、集菌電極部（25）の負極側の電極板（26）表面に付着させるようにしてもよい。
【００７９】
また、前記実施形態では、電気集菌部（20）が、荷電電極部（21）と集菌電極部（25）とを備えている構成について説明したが、この形態に限定するものではない。例えば、図１１に示すように、集菌電極部（25）の代わりに空気清浄フィルタ（27）を配置して、荷電電極部（21）で帯電させた菌を、空気清浄フィルタ（27）に電気的に誘引して捕捉するようにしてもよい。また、荷電電極部（21）を設けることなく、空気清浄フィルタ（27）のみで菌を捕捉するようにしてもよい。
【００８０】
また、過酸化水素水を間欠的に噴霧する等して噴霧量を少量に抑える場合には、排水槽（16）、流入管（51）、及びポンプ（53）を設けないようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上説明したように、本発明は、集菌した菌が空気中に再飛散しないようにして、植物栽培室内の空気を効率良く除菌できるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
【符号の説明】
【００８２】
10 空気清浄装置
11 ケーシング
20 電気集菌部（集菌部）
25 集菌電極部（電気集塵部）
27 空気清浄フィルタ
30 植物栽培室
31 植物
50 噴霧ノズル（噴霧部）
60 供給ユニット（供給部）
61 貯留タンク
64 放電電極（電極対）
65 対向電極（電極対）
70 電源部（直流電源）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物（31）を栽培する植物栽培室（30）内の空気を除菌して浄化する空気清浄装置であって、
空気中の菌を捕捉する集菌部（20）と、
前記集菌部（20）で捕捉した菌に過酸化水素水を供給する供給部（60）とを備えたことを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記供給部（60）は、水を貯留する貯留タンク（61）と、該貯留タンク（61）の水中でストリーマ放電を生起する電極対（64,65）と、該電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）とを有し、該ストリーマ放電によって該貯留タンク（61）の水中に過酸化水素を生成するように構成されていることを特徴とする空気清浄装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記集菌部（20）と前記供給部（60）とを収容するケーシング（11）を備えたことを特徴とする空気清浄装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうち何れか１つにおいて、
前記供給部（60）は、前記集菌部（20）で捕捉した菌に過酸化水素水を噴霧して供給する噴霧部（50）を有することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうち何れか１つにおいて、
前記集菌部（20）は、空気中で帯電させた菌を電気的に誘引する電気集塵部（25）を有することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のうち何れか１つにおいて、
前記集菌部（20）は、空気清浄フィルタ（27）を有することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項１】
植物（31）を栽培する植物栽培室（30）内の空気を除菌して浄化する空気清浄装置であって、
空気中の菌を捕捉する集菌部（20）と、
前記集菌部（20）で捕捉した菌に過酸化水素水を供給する供給部（60）とを備えたことを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記供給部（60）は、水を貯留する貯留タンク（61）と、該貯留タンク（61）の水中でストリーマ放電を生起する電極対（64,65）と、該電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）とを有し、該ストリーマ放電によって該貯留タンク（61）の水中に過酸化水素を生成するように構成されていることを特徴とする空気清浄装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記集菌部（20）と前記供給部（60）とを収容するケーシング（11）を備えたことを特徴とする空気清浄装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうち何れか１つにおいて、
前記供給部（60）は、前記集菌部（20）で捕捉した菌に過酸化水素水を噴霧して供給する噴霧部（50）を有することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうち何れか１つにおいて、
前記集菌部（20）は、空気中で帯電させた菌を電気的に誘引する電気集塵部（25）を有することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のうち何れか１つにおいて、
前記集菌部（20）は、空気清浄フィルタ（27）を有することを特徴とする空気清浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−７５４７９（Ｐ２０１２−７５４７９Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２０６７８（Ｐ２０１０−２２０６７８）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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