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JP7829237B2 - Fluid purification device - Google Patents
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JP7829237B2 - Fluid purification device - Google Patents

Fluid purification device

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JP7829237B2
JP7829237B2 JP2023176313A JP2023176313A JP7829237B2 JP 7829237 B2 JP7829237 B2 JP 7829237B2 JP 2023176313 A JP2023176313 A JP 2023176313A JP 2023176313 A JP2023176313 A JP 2023176313A JP 7829237 B2 JP7829237 B2 JP 7829237B2
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Description

本明細書では、流体浄化装置に関する技術を開示する。 This specification discloses technology relating to fluid purification devices.

特許文献1には、紫外線放射部から照射される紫外線を利用して、マイクロ飛沫やエアロゾル等に付着した菌類やウイルス等を不活化する技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technology that uses ultraviolet light emitted from an ultraviolet radiation source to inactivate bacteria, viruses, and other microorganisms attached to microdroplets, aerosols, etc.

特開2023-57632号公報Japanese Patent Publication No. 2023-57632

本明細書では、流体を浄化することができる新規で有用な技術を提供する。 This specification provides novel and useful technologies for purifying fluids.

本明細書が開示する技術の第1の態様では、流体浄化装置は、流体が流入する流入部と、流体が流出する流出部と、前記流入部と前記流出部との間に設けられている導入路であって、前記導入路を流れる流体に含まれる粒子にプラス又はマイナスの電荷を帯びさせる放電部と、旋回流を生成する旋回流生成部と、を有する前記導入路と、前記導入路と前記流出部との間に設けられており、かつ、電場生成部を有する捕集路であって、前記捕集路の上流端は、前記導入路の下流端に接続されており、前記電場生成部は、前記捕集路内に電場を生成して、前記捕集路内に流入する前記プラス又はマイナスの電荷を帯びた前記粒子に、前記捕集路の第1内周面に向かう方向の静電気力が作用させる、前記捕集路と、を備えてもよい。 In a first aspect of the technology disclosed herein, the fluid purification device may include: an inlet into which a fluid flows; an outlet outlet into which a fluid flows; an inlet provided between the inlet and the outlet, the inlet having a discharge section for imparting a positive or negative charge to particles contained in the fluid flowing through the inlet, and a swirling flow generating section for generating a swirling flow; and a collection path provided between the inlet and the outlet, having an electric field generating section, the upstream end of the collection path being connected to the downstream end of the inlet, and the electric field generating section generating an electric field within the collection path, thereby causing an electrostatic force toward the first inner surface of the collection path to act upon the positively or negatively charged particles flowing into the collection path.

上記の構成によると、導入路に流入した流体が放電部を通過することによって、流体内の粒子がプラス又はマイナスの電荷を帯びることになる。また、導入路に流入した流体が旋回流生成部を通過することによって、旋回流生成部を通過した後の流体は旋回流となる。このため、捕集路には、プラス又はマイナスの電荷を帯びた粒子を含んでおり、かつ、旋回流として流れる流体が流入する。このような構成によると、流体が直線流として捕集路内を流れる構成と比較して、流体が、捕集路内を流れる距離を長くすることができる。また、流体が旋回流として流れることによって、粒子を捕集路の第1内周面に押し当てる方向に遠心力が作用する。また、捕集路内において、プラス又はマイナスの電荷を帯びた粒子に、捕集路の第1内周面に向かう方向の静電気力が作用する。このため、捕集路の第1内周面に多くの粒子が捕集(吸着)される。これにより、捕集路内において、流体内の多くの粒子を捕集することができる。従って、流体浄化装置に流入する流体を浄化することができる。 According to the above configuration, as the fluid flowing into the inlet passes through the discharge section, the particles in the fluid become positively or negatively charged. Furthermore, as the fluid flowing into the inlet passes through the swirling flow generation section, the fluid becomes a swirling flow after passing through the swirling flow generation section. Therefore, the collection passage receives fluid containing positively or negatively charged particles and flowing as a swirling flow. With this configuration, compared to a configuration where the fluid flows as a straight flow through the collection passage, the distance the fluid travels through the collection passage can be increased. Also, as the fluid flows as a swirling flow, centrifugal force acts in a direction that presses the particles against the first inner surface of the collection passage. Additionally, within the collection passage, an electrostatic force acts on the positively or negatively charged particles in a direction toward the first inner surface of the collection passage. As a result, many particles are collected (adsorbed) onto the first inner surface of the collection passage. This allows for the collection of many particles from the fluid within the collection passage. Therefore, the fluid flowing into the fluid purification device can be purified.

第2の態様では、上記第1の態様において、前記導入路は、第1方向に沿って延びており、前記捕集路は、前記第1方向に直交する第2方向に延びていてもよい。前記旋回流生成部は、その一部が、上流側に向かうにつれて、前記第1方向及び前記第2方向に直交する方向である第3方向の幅が小さくなる縮小路と、前記第2方向に沿って見た場合の第2内周面が円形状である接続路と、を有していてもよい。前記接続路は、前記縮小路と前記捕集路とを接続してもよい。前記縮小路の前記第3方向の第1面及び前記第1面と反対側の第2面のうちの一方の面は、前記第2内周面の接線方向に沿って前記接続路に接続されていてもよい。前記縮小路の下流端における前記第3方向の幅の大きさは、前記第2内周面の直径よりも小さくてもよい。 In a second embodiment, in the first embodiment, the introduction passage may extend along a first direction, and the collection passage may extend in a second direction perpendicular to the first direction. The swirling flow generation section may have, in part, a narrowing passage whose width in a third direction perpendicular to the first and second directions decreases as it moves upstream, and a connecting passage whose second inner surface, when viewed along the second direction, is circular. The connecting passage may connect the narrowing passage and the collection passage. One of the first surface of the narrowing passage in the third direction and the second surface opposite the first surface may be connected to the connecting passage along the tangential direction of the second inner surface. The width in the third direction at the downstream end of the narrowing passage may be smaller than the diameter of the second inner surface.

上記の構成によると、接続路に流入する流体は、接続路の第2内周面に衝突することなく、接続路の第2内周面に沿って旋回する。従って、簡易な構成で旋回流として流れる流体の流れを生成することができる。また、上記の構成によると、導入路及び捕集路が第1方向に延びている構成と比較して、流体浄化装置の第1方向におけるサイズを小さくすることができる。 According to the above configuration, the fluid flowing into the connecting passage swirls along the second inner surface of the connecting passage without colliding with it. Therefore, a fluid flow that swirls can be generated with a simple configuration. Furthermore, compared to a configuration where the introduction passage and collection passage extend in the first direction, the above configuration allows for a reduction in the size of the fluid purification device in the first direction.

第3の態様では、上記第2の態様において、前記流体浄化装置は、前記第2方向の第1端側から前記捕集路内の前記第1内周面に向かって紫外光を照射する第1LED、及び、前記第1端と反対側の第2端側から前記第1内周面に向かって紫外光を照射する第2LEDの少なくとも一方をさらに備えてもよい。 In a third embodiment, the fluid purification device may further include at least one of the following: a first LED that irradiates ultraviolet light from the first end side in the second direction toward the first inner surface within the collection passage, and a second LED that irradiates ultraviolet light from the second end side opposite to the first end toward the first inner surface.

流体に含まれる粒子がウイルス等である場合がある。上記の構成によると、LEDから照射される紫外光が、捕集路の第1内周面に捕集されているウイルス等に照射される。そして、紫外光によってウイルス等が不活化される。従って、流体浄化装置による流体を浄化する能力をより向上させることができる。 The fluid may contain particles such as viruses. According to the above configuration, ultraviolet light emitted from the LED irradiates the viruses and other particles collected on the first inner surface of the collection channel. The viruses and other particles are then inactivated by the ultraviolet light. Therefore, the fluid purification ability of the fluid purification device can be further improved.

第4の態様では、上記第2又は第3の態様において、前記縮小路の下流端における前記第3方向の幅の大きさは、前記縮小路の上流端における前記第3方向の幅の大きさの1/2~1/10であってもよい。 In the fourth embodiment, in the second or third embodiment, the width in the third direction at the downstream end of the narrowing path may be 1/2 to 1/10 of the width in the third direction at the upstream end of the narrowing path.

旋回流生成部の下流端における第3方向の幅が大きいほど、圧力損失は小さくなる。一方、旋回流生成部の下流端における第3方向の幅が小さいほど、旋回の強さを示す指標であるスワール数は小さくなり得る。流体浄化装置の導入路に押し込む流量が同じ場合、圧力損失が大きいほど、導入路に空気を押し込む送風機の出力を大きくする必要がある。一方、スワール数が小さいほど、捕集路で捕集される粒子の量が低下する。上記の構成によると、送風機の出力を大きくすることなく、捕集路で捕集される粒子の量を確保することができる。 The wider the third-direction width at the downstream end of the swirling flow generation section, the smaller the pressure loss. Conversely, the smaller the third-direction width at the downstream end of the swirling flow generation section, the smaller the swirl number, an indicator of the strength of the swirl. When the flow rate injected into the inlet of the fluid purification device is the same, a larger pressure loss requires a larger output from the blower that forces air into the inlet. Conversely, a smaller swirl number reduces the amount of particles collected in the collection passage. With the above configuration, it is possible to ensure a sufficient amount of particles collected in the collection passage without increasing the output of the blower.

第5の態様では、上記第1から第4の態様のうちのいずれか一つの態様において、前記流体浄化装置は、エアカーテンであってもよい。 In the fifth embodiment, the fluid purification device may be an air curtain in any one of the first to fourth embodiments described above.

上記の構成によると、エアカーテンにおいて、浄化された空気を流出することができる。 According to the above configuration, purified air can be discharged through the air curtain.

実施例に係るエアカーテン2の前面図である。This is a front view of the air curtain 2 according to the embodiment. 実施例に係るエアカーテン2の前断面図である。This is a front cross-sectional view of the air curtain 2 according to the embodiment. 実施例に係る導入路10の右側の上断面図である。This is an upper cross-sectional view of the right side of the introduction passage 10 according to the embodiment. 実施例に係る導入路10において、粒子PAにプラスイオンPIが帯電する様子を示す図である。This figure shows how positive ions PI become charged onto particles PA in the introduction path 10 according to the embodiment. 実施例に係る右側捕集路12において、粒子PAが捕集される様子を示す図である。This figure shows how particles PA are collected in the right-side collection path 12 according to the embodiment. 捕集率と流入速度との関係を示すグラフである。This graph shows the relationship between collection efficiency and inflow velocity. 比較例に係るエアカーテンの導入路100を示す図。A diagram showing the introduction path 100 of an air curtain according to a comparative example. 比率と圧力係数との関係を示すグラフである。This graph shows the relationship between the ratio and the pressure coefficient. 比率とスワール数との関係を示すグラフである。This graph shows the relationship between the ratio and the swirl number.

(実施例)
図1のエアカーテン2は、エアカーテン2内に流入する流体(本実施例では空気)内のウイルス、細菌、真菌等を除去して、流体を浄化するとともに、浄化された流体を噴き出して、風のカーテンを生成する装置である。本実施例のエアカーテン2は、卓上型の装置である。
(Examples)
The air curtain 2 in Figure 1 is a device that removes viruses, bacteria, fungi, etc. from the fluid (air in this embodiment) flowing into the air curtain 2, purifying the fluid, and then blows out the purified fluid to create a curtain of wind. The air curtain 2 in this embodiment is a tabletop type device.

エアカーテン2は、導入路10と、右側捕集路12と、左側捕集路14と、送出路16と、を備えている。導入路10は、左右方向に延びている。導入路10は、エアカーテン2の下部に設けられている。導入路10の右側の上端は、右側捕集路12の下端に接続されており、導入路10の左側の上端は、左側捕集路14の下端に接続されている。図2に示すように、導入路10の中央部の上面には、流入部10aが形成されている。導入路10の上部には、複数個のファン18が設けられている。右側捕集路12及び左側捕集路14は、上下方向に延びている。送出路16は、エアカーテン2の上部に設けられている。送出路16の右端は、右側捕集路12の上端に接続されており、送出路16の左端は、左側捕集路14の上端に接続されている。送出路16の下面には、流出部16aが形成されている。図示省略しているが、送出路16には、流出部16aから流出される流体を下方に向けるためのノズルが設けられている。 The air curtain 2 comprises an inlet passage 10, a right-side collection passage 12, a left-side collection passage 14, and an outlet passage 16. The inlet passage 10 extends in the left-right direction. The inlet passage 10 is located at the bottom of the air curtain 2. The upper right end of the inlet passage 10 is connected to the lower end of the right-side collection passage 12, and the upper left end of the inlet passage 10 is connected to the lower end of the left-side collection passage 14. As shown in Figure 2, an inlet section 10a is formed on the upper surface of the central part of the inlet passage 10. Multiple fans 18 are provided at the top of the inlet passage 10. The right-side collection passage 12 and the left-side collection passage 14 extend in the vertical direction. The outlet passage 16 is located at the top of the air curtain 2. The right end of the outlet passage 16 is connected to the upper end of the right-side collection passage 12, and the left end of the outlet passage 16 is connected to the upper end of the left-side collection passage 14. An outlet section 16a is formed on the lower surface of the discharge passage 16. Although not shown in the illustration, the discharge passage 16 is equipped with a nozzle to direct the fluid discharged from the outlet section 16a downwards.

まず、エアカーテン2内における流体の流れの概略を説明する。ファン18が駆動されると、エアカーテン2の外部の流体が、導入路10の流入部10aを介して、導入路10内に流入する。導入路10内に流入した流体は、左右方向に分かれて、右側捕集路12、及び、左側捕集路14に流入する。右側捕集路12、及び、左側捕集路14を通過した流体は、送出路16に流入し、送出路16の流出部16aから下方に向けて流出する。そして、送出路16から流出した流体は、導入路10の流入部10aを介して、導入路10内に流入する。これにより、風のカーテンが生成される。 First, let's briefly explain the fluid flow within the air curtain 2. When the fan 18 is driven, fluid from outside the air curtain 2 flows into the inlet passage 10 via the inlet section 10a. The fluid flowing into the inlet passage 10 then splits into left and right sections, flowing into the right-side collection passage 12 and the left-side collection passage 14. The fluid that has passed through the right-side collection passage 12 and the left-side collection passage 14 flows into the discharge passage 16 and exits downwards from the outlet section 16a. The fluid that exits the discharge passage 16 then flows back into the inlet passage 10 via the inlet section 10a. This creates the wind curtain.

次いで、導入路10について説明する。なお、導入路10は、導入路10の左右方向を中心にして、左右対称の形状を有している。このため、以下では、導入路10の右半分のみを説明して、導入路10の左半分の説明を省略する。 Next, the access path 10 will be described. Note that the access path 10 has a symmetrical shape with respect to its left-right direction. Therefore, in the following description, only the right half of the access path 10 will be described, and the description of the left half will be omitted.

図3に示すように、導入路10は、直線路20と、旋回流生成部22と、を備えている。直線路20は、左右方向に直交する断面の形状、及び、大きさが一定の流路である。直線路20の断面の形状は四角形である。 As shown in Figure 3, the introduction channel 10 comprises a straight channel 20 and a swirling flow generation section 22. The straight channel 20 is a flow path with a constant cross-sectional shape and size perpendicular to the left-right direction. The cross-sectional shape of the straight channel 20 is rectangular.

直線路20には、上流側放電部30が設けられている。上流側放電部30は、第1負極電極32と、複数個の第1正極用放電線34と、を備えている。第1負極電極32は、直線路20を画定する前壁20aの内周面、及び、後壁20bの内周面に設けられている。第1正極用放電線34は、上下方向に延びている。第1正極用放電線34は、前後方向において、前壁20aに設けられている第1負極電極32と、後壁20bに設けられている第1負極電極32と、の間に設けられている。 The straight track 20 is provided with an upstream discharge section 30. The upstream discharge section 30 comprises a first negative electrode 32 and a plurality of first positive electrode discharge wires 34. The first negative electrode 32 is provided on the inner circumferential surfaces of the front wall 20a and the rear wall 20b that define the straight track 20. The first positive electrode discharge wires 34 extend in the vertical direction. In the front-rear direction, the first positive electrode discharge wires 34 are provided between the first negative electrode 32 on the front wall 20a and the first negative electrode 32 on the rear wall 20b.

旋回流生成部22は、縮小路24と、下側接続路26と、を備えている。縮小路24の上流端は、直線路20の下流端に接続されており、縮小路24の下流端は、下側接続路26の上流端に接続されている。 The swirling flow generation unit 22 comprises a narrowing path 24 and a lower connecting path 26. The upstream end of the narrowing path 24 is connected to the downstream end of the straight path 20, and the downstream end of the narrowing path 24 is connected to the upstream end of the lower connecting path 26.

縮小路24の左右方向に直交する断面の形状は四角形である。縮小路24は、前壁24aと、後壁24bと、を備えている。前壁24aは、前後方向に沿って延びている。後壁24bは、上流側後壁24cと、中央後壁24dと、下流側後壁24eと、を備えている。上流側後壁24c及び下流側後壁24eは、前後方向に沿って延びている。中央後壁24dは、上流方向(即ち右方)に向かうにつれて前方に向けて湾曲している。即ち、中央後壁24dが設けられている部分において、縮小路24の前後方向の幅は、下側接続路26に近づくにつれて、小さくなっている。本実施例では、縮小路24の下流端部の前後方向の幅L1は、縮小路24の上流端の前後方向の幅L2の1/2である。なお、幅L1は、幅L2の1/2~1/10の大きさであるとよい。 The cross-sectional shape of the narrowing passage 24 perpendicular to the left-right direction is rectangular. The narrowing passage 24 comprises a front wall 24a and a rear wall 24b. The front wall 24a extends along the front-rear direction. The rear wall 24b comprises an upstream rear wall 24c, a central rear wall 24d, and a downstream rear wall 24e. The upstream rear wall 24c and the downstream rear wall 24e extend along the front-rear direction. The central rear wall 24d curves forward as it approaches the upstream direction (i.e., to the right). That is, in the portion where the central rear wall 24d is provided, the width of the narrowing passage 24 in the front-rear direction decreases as it approaches the lower connecting passage 26. In this embodiment, the width L1 in the front-rear direction at the downstream end of the narrowing passage 24 is half the width L2 in the front-rear direction at the upstream end of the narrowing passage 24. The width L1 is preferably between half and one-tenth the width L2.

縮小路24には、下流側放電部40が設けられている。下流側放電部40は、第2負極電極42と、第3負極電極44と、複数個の第2正極用放電線46と、を備えている。第2負極電極42は、縮小路24の前壁24aの内周面、及び、後壁24bの内周面に設けられている。第3負極電極44は、縮小路24の上流端部において、前後方向の中央部に設けられている。第3負極電極44は、右方に向かうにつれて前方に向けて湾曲した形状を有している。第2正極用放電線46は、上下方向に延びている。縮小路24の上流端部において、第2正極用放電線46は、前壁24aに設けられている第2負極電極42と第3負極電極44との間、及び、後壁24bに設けられている第2負極電極42と第3負極電極44との間に設けられている。第2正極用放電線46は、さらに、縮小路24の下流端部において、前壁24aに設けられている第2負極電極42と、後壁24bに設けられている第2負極電極42と、の間に設けられている。 The retraction path 24 is provided with a downstream discharge section 40. The downstream discharge section 40 comprises a second negative electrode 42, a third negative electrode 44, and a plurality of second positive electrode discharge wires 46. The second negative electrode 42 is provided on the inner circumferential surface of the front wall 24a and the inner circumferential surface of the rear wall 24b of the retraction path 24. The third negative electrode 44 is provided at the upstream end of the retraction path 24, in the central part in the front-rear direction. The third negative electrode 44 has a shape that curves forward as it moves to the right. The second positive electrode discharge wires 46 extend in the vertical direction. At the upstream end of the retraction path 24, the second positive electrode discharge wires 46 are provided between the second negative electrode 42 and the third negative electrode 44 provided on the front wall 24a, and between the second negative electrode 42 and the third negative electrode 44 provided on the rear wall 24b. The second positive electrode discharge wire 46 is further provided at the downstream end of the narrowing path 24, between the second negative electrode 42 provided on the front wall 24a and the second negative electrode 42 provided on the rear wall 24b.

下側接続路26の内周面26aは、円形状を有している。即ち、下側接続路26の上下方向に直交する断面の形状は円形状である。内周面26aの直径は、幅L2と同じである。即ち、内周面26aの直径は、幅L1よりも大きい。下側接続路26の上流端には、縮小路24の下流端が接続されている。具体的には、縮小路24の前壁24aが、下側接続路26の内周面26aの接線方向に沿って下側接続路26に接続されている。図2に示すように、下側接続路26の下流端は、右側捕集路12の上流端に接続されている。下側接続路26には、下側支持部50及び下側LED52が設けられている。下側支持部50は、下側接続路26を画定する下壁26bから上方に延びている。下壁26bは、円形状を有している。下側支持部50は、下壁26bの中央部に設けられている。下側LED52は、下側LED52から照射される紫外光が後述する電場生成路60の内周面60aに照射される位置に配置されている。本実施例では、下側LED52は、下壁26bの上面上に配置されている。 The inner circumferential surface 26a of the lower connecting passage 26 has a circular shape. That is, the cross-sectional shape of the lower connecting passage 26 perpendicular to the vertical direction is circular. The diameter of the inner circumferential surface 26a is the same as the width L2. That is, the diameter of the inner circumferential surface 26a is larger than the width L1. The downstream end of the retraction passage 24 is connected to the upstream end of the lower connecting passage 26. Specifically, the front wall 24a of the retraction passage 24 is connected to the lower connecting passage 26 along the tangential direction of the inner circumferential surface 26a of the lower connecting passage 26. As shown in Figure 2, the downstream end of the lower connecting passage 26 is connected to the upstream end of the right collection passage 12. The lower connecting passage 26 is provided with a lower support portion 50 and a lower LED 52. The lower support portion 50 extends upward from the lower wall 26b that defines the lower connecting passage 26. The lower wall 26b has a circular shape. The lower support portion 50 is provided in the center of the lower wall 26b. The lower LED 52 is positioned so that the ultraviolet light emitted from the lower LED 52 illuminates the inner circumferential surface 60a of the electric field generation path 60, which will be described later. In this embodiment, the lower LED 52 is positioned on the upper surface of the lower wall 26b.

次いで、右側捕集路12について説明する。なお、図2に示すように、右側捕集路12は、左側捕集路14に対して左右対称の形状を有している。このため、以下では、右側捕集路12について説明し、左側捕集路14の説明を省略する。 Next, the right-side collection path 12 will be described. As shown in Figure 2, the right-side collection path 12 has a shape symmetrical to the left-side collection path 14. Therefore, the right-side collection path 12 will be described below, and the description of the left-side collection path 14 will be omitted.

右側捕集路12は、電場生成路60と、上側接続路62と、を備えている。電場生成路60の内周面60aは、円形状を有している。即ち、電場生成路60の上下方向に直交する断面の形状は円形状である。電場生成路60の上流端は、下側接続路26の下流端に接続されており、電場生成路60の下流端は、上側接続路62の上流端に接続されている。電場生成路60には、第3正極用放電線70と、第4負極電極72と、が設けられている。第3正極用放電線70は、電場生成路60の中心軸Cに沿って配置されている。第4負極電極72は、電場生成路60の内周面60aに沿って設けられている。即ち、電場生成路60では、第3正極用放電線70と第4負極電極72とが対向して配置されている。第3正極用放電線70に電圧が印可されることによって、電場生成路60内に電場が生成される。 The right-side collection path 12 includes an electric field generation path 60 and an upper connection path 62. The inner circumferential surface 60a of the electric field generation path 60 has a circular shape. That is, the cross-sectional shape of the electric field generation path 60 perpendicular to the vertical direction is circular. The upstream end of the electric field generation path 60 is connected to the downstream end of the lower connection path 26, and the downstream end of the electric field generation path 60 is connected to the upstream end of the upper connection path 62. The electric field generation path 60 is provided with a third positive electrode discharge wire 70 and a fourth negative electrode 72. The third positive electrode discharge wire 70 is arranged along the central axis C of the electric field generation path 60. The fourth negative electrode 72 is provided along the inner circumferential surface 60a of the electric field generation path 60. That is, in the electric field generation path 60, the third positive electrode discharge wire 70 and the fourth negative electrode 72 are arranged facing each other. When a voltage is applied to the third positive electrode discharge wire 70, an electric field is generated within the electric field generation path 60.

上側接続路62は、電場生成路60の下流端と送出路16の上流端とを接続する。上側接続路62の内周面は、円形状を有している。即ち、上側接続路62の上下方向に直交する断面の形状は円形状である。上側接続路62には、上側支持部80及び上側LED82が設けられている。上側支持部80は、上側接続路62を画定する上壁62aから下方に延びている。下側支持部50及び上側支持部80によって、第3正極用放電線70が上下方向に挟持される。上壁62aは、円形状を有している。上側支持部80は、上壁62aの中央部に設けられている。上側LED82は、上側LED82から照射される紫外光が電場生成路60の内周面60aに照射される位置に配置されている。本実施例では、上側LED82は、上壁62aの下面上に配置されている。 The upper connecting path 62 connects the downstream end of the electric field generating path 60 to the upstream end of the discharge path 16. The inner circumferential surface of the upper connecting path 62 is circular. That is, the cross-sectional shape of the upper connecting path 62 perpendicular to the vertical direction is circular. The upper connecting path 62 is provided with an upper support portion 80 and an upper LED 82. The upper support portion 80 extends downward from the upper wall 62a that defines the upper connecting path 62. The third positive electrode discharge wire 70 is held vertically between the lower support portion 50 and the upper support portion 80. The upper wall 62a is circular. The upper support portion 80 is provided in the center of the upper wall 62a. The upper LED 82 is positioned so that ultraviolet light emitted from the upper LED 82 irradiates the inner circumferential surface 60a of the electric field generating path 60. In this embodiment, the upper LED 82 is positioned on the lower surface of the upper wall 62a.

(エアカーテン2による粒子の捕集(吸着))
図4、図5を参照して、エアカーテン2によって流体が浄化される様子について説明する。なお、図4、図5では、理解しやすくするために、流体中の粒子PAを白い丸で示し、プラスイオンPIを、丸の内部にプラス符号を付したもので示している。
(Collection (adsorption) of particles by air curtain 2)
Referring to Figures 4 and 5, we will explain how the fluid is purified by the air curtain 2. In Figures 4 and 5, for ease of understanding, particles PA in the fluid are shown as white circles, and positive ions PI are shown with a plus sign inside the circle.

まず、図2のエアカーテン2の電源がオンされると、ファン18が駆動される。これにより、エアカーテン2の外部の流体が、導入路10の流入部10aを介して、導入路10内に流入する。 First, when the power to the air curtain 2 in Figure 2 is turned on, the fan 18 is driven. This causes the fluid outside the air curtain 2 to flow into the inlet passage 10 through the inlet section 10a of the inlet passage 10.

また、図4に示すように、エアカーテン2の電源がオンされると、上流側放電部30の第1正極用放電線34、及び、下流側放電部40の第2正極用放電線46に高電圧が印可される。これにより、第1負極電極32と第1正極用放電線34との間にコロナ放電が発生し、プラスイオンPIが発生する。このような状況において、導入路10内に流入した流体が、第1負極電極32と第1正極用放電線34との間を通過することによって、流体内の粒子PAにプラスイオンPIが帯電する。第2負極電極42と第2正極用放電線46との間、及び、第3負極電極44と第2正極用放電線46との間においても、コロナ放電が発生し、プラスイオンPIが発生する。このため、流体が、直線路20内の上流側放電部30、及び、縮小路24内の下流側放電部40を通過することによって、流体中の粒子PAにプラスイオンPIが帯電する。即ち、粒子PAがプラスの電荷を帯びるようになる。 Furthermore, as shown in Figure 4, when the power to the air curtain 2 is turned on, a high voltage is applied to the first positive electrode discharge wire 34 of the upstream discharge section 30 and the second positive electrode discharge wire 46 of the downstream discharge section 40. This causes a corona discharge to occur between the first negative electrode 32 and the first positive electrode discharge wire 34, generating positive ions PI. In this situation, as the fluid flowing into the introduction path 10 passes between the first negative electrode 32 and the first positive electrode discharge wire 34, the particles PA in the fluid become charged with positive ions PI. Corona discharge also occurs between the second negative electrode 42 and the second positive electrode discharge wire 46, and between the third negative electrode 44 and the second positive electrode discharge wire 46, generating positive ions PI. Therefore, as the fluid passes through the upstream discharge section 30 in the straight path 20 and the downstream discharge section 40 in the narrowing path 24, the particles PA in the fluid become charged with positive ions PI. In other words, particle PA becomes positively charged.

そして、縮小路24を通過した流体は、下側接続路26に流入する。上述のように、縮小路24の前壁24aは、下側接続路26の内周面26aの接線方向に沿って下側接続路26に接続されている。この場合、図5に示すように、下側接続路26に流入した流体は、下側接続路26の内周面26aに沿って流れる旋回流となる。 The fluid that has passed through the narrowing passage 24 then flows into the lower connecting passage 26. As described above, the front wall 24a of the narrowing passage 24 is connected to the lower connecting passage 26 along the tangential direction of the inner circumferential surface 26a of the lower connecting passage 26. In this case, as shown in Figure 5, the fluid that flows into the lower connecting passage 26 becomes a swirling flow that flows along the inner circumferential surface 26a of the lower connecting passage 26.

また、エアカーテン2の電源がオンされると、右側捕集路12内の第3正極用放電線70に電圧が印可される。第3正極用放電線70に印可される電圧は、第1正極用放電線34及び第2正極用放電線46に印可される電圧よりも低い。このため、右側捕集路12の電場生成路60内において、コロナ放電は発生しないが、電場が生成される。プラスの電荷を帯びている粒子PAが、電場生成路60内に流入すると、粒子PAに対して径方向外側(即ち電場生成路60の内周面60aに向かう方向)に静電気力が作用する。また、流体が旋回流として電場生成路60内を流れることによって、粒子PAを内周面60aに押し当てる方向に遠心力が作用する。このため、流体が、右側捕集路12内を旋回流として流れることに応じて、電場生成路60の内周面60a(詳細には内周面60aに設けられている第4負極電極72)に流体内の多くの粒子PAが捕集(吸着)される。 Furthermore, when the power to the air curtain 2 is turned on, a voltage is applied to the third positive electrode discharge wire 70 in the right-side collection path 12. The voltage applied to the third positive electrode discharge wire 70 is lower than the voltages applied to the first positive electrode discharge wire 34 and the second positive electrode discharge wire 46. Therefore, although corona discharge does not occur in the electric field generation path 60 of the right-side collection path 12, an electric field is generated. When positively charged particles PA flow into the electric field generation path 60, an electrostatic force acts radially outward on the particles PA (i.e., toward the inner surface 60a of the electric field generation path 60). In addition, as the fluid flows through the electric field generation path 60 as a swirling flow, a centrifugal force acts in the direction that pushes the particles PA against the inner surface 60a. Therefore, as the fluid flows as a swirling flow within the right-side collection channel 12, many particles PA in the fluid are collected (adsorbed) onto the inner circumferential surface 60a of the electric field generation channel 60 (specifically, the fourth negative electrode 72 provided on the inner circumferential surface 60a).

また、電場生成路60の内周面60aに吸着された粒子PAには、下側LED52及び上側LED82から照射される紫外光が照射される。このため、粒子PAがウイルス等である場合に、ウイルス等が不活化される。このようにして、エアカーテン2内において、流体中の粒子PAが、捕集や不活化されることによって、流体が浄化される。 Furthermore, particles PA adsorbed on the inner surface 60a of the electric field generation path 60 are irradiated with ultraviolet light from the lower LED 52 and upper LED 82. Therefore, if the particles PA are viruses or the like, they are inactivated. In this way, within the air curtain 2, the fluid is purified by the collection and inactivation of particles PA in the fluid.

(捕集率の比較;図6、図7)
図6を参照して、流体が電場生成路60内を旋回流として流れる場合と、流体が電場生成路60内を中心軸Cに沿った直線流として流れる場合と、を比較した実験結果について説明する。図6の縦軸は、電場生成路60内で捕集される粒子PAの捕集率[%]を示し、図6の横軸は、導入路10に流入する流体の流入速度[m/s]を示す。図6の実線は、流体が電場生成路60内を旋回流として流れる場合の捕集率を示し、図6の破線は、流体が電場生成路60内を直線流として流れる場合の捕集率を示す。
(Comparison of collection efficiency; Figures 6 and 7)
Referring to Figure 6, we will now explain the experimental results comparing the case in which the fluid flows as a swirling flow within the electric field generating path 60 and the case in which the fluid flows as a straight flow along the central axis C within the electric field generating path 60. The vertical axis of Figure 6 shows the collection efficiency [%] of particles PA collected within the electric field generating path 60, and the horizontal axis of Figure 6 shows the inflow velocity [m/s] of the fluid flowing into the introduction path 10. The solid line in Figure 6 shows the collection efficiency when the fluid flows as a swirling flow within the electric field generating path 60, and the dashed line in Figure 6 shows the collection efficiency when the fluid flows as a straight flow within the electric field generating path 60.

まず、図7を参照して、流体が電場生成路60内を直線流として流れる場合の比較例の導入路100の構成について説明する。なお、比較例の導入路100と本実施例の導入路10とで共通する構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。 First, referring to Figure 7, the configuration of the comparative example's introduction path 100, where the fluid flows as a straight flow within the electric field generation path 60, will be described. Note that components common to both the comparative example's introduction path 100 and the introduction path 10 of this embodiment are denoted by the same reference numerals, and their descriptions are omitted.

図7に示すように、比較例の導入路100は、縮小路24を有していない点で、本実施例の導入路10と異なる。比較例の導入路100では、直線路120の下流端が、下側接続路26の上流端に接続されている。このような構成の場合、直線路120から下側接続路26に流入した流体は旋回流とはならない。そして、下側接続路26に流入した空気は、下側接続路26を画定する壁に衝突することによって、その進路が上方向に変化する。その後、流体が電場生成路60内を直線流として流れる。 As shown in Figure 7, the comparative example's introduction path 100 differs from the introduction path 10 of this embodiment in that it does not have a narrowing path 24. In the comparative example's introduction path 100, the downstream end of the straight path 120 is connected to the upstream end of the lower connecting path 26. In this configuration, the fluid flowing from the straight path 120 into the lower connecting path 26 does not become a swirling flow. The air flowing into the lower connecting path 26 then collides with the wall defining the lower connecting path 26, changing its path upward. Subsequently, the fluid flows as a straight flow within the electric field generating path 60.

図6に示すように、流体が電場生成路60内を直線流として流れる場合、捕集率は90%以下である。また、流体が電場生成路60内を直線流として流れる場合、捕集率は、流入速度が速くなるにしたがって、低下する。一方、流体が電場生成路60内を旋回流として流れる場合、捕集率は略100%である。また、流体が電場生成路60内を旋回流として流れる場合の捕集率は、流入速度に関わらず一定である。このように、流体が電場生成路60内を旋回流として流れる構成にすることによって、粒子PAの捕集率を高めることができるとともに、流入速度に依存することなく、粒子PAの捕集率を高い値に維持することができることが分かる。 As shown in Figure 6, when the fluid flows as a straight flow within the electric field generating path 60, the collection efficiency is 90% or less. Furthermore, when the fluid flows as a straight flow within the electric field generating path 60, the collection efficiency decreases as the inflow velocity increases. On the other hand, when the fluid flows as a swirling flow within the electric field generating path 60, the collection efficiency is approximately 100%. Moreover, the collection efficiency when the fluid flows as a swirling flow within the electric field generating path 60 remains constant regardless of the inflow velocity. Thus, by configuring the fluid to flow as a swirling flow within the electric field generating path 60, it is possible to increase the collection efficiency of particles PA and maintain a high collection efficiency of particles PA regardless of the inflow velocity.

(縮小路24における比率R(L1/L2)の設定方法;図8、図9)
図8、図9を参照して、縮小路24における比率R(L1/L2)について説明する。比率Rは、縮小路24の上流端の前後方向の幅L2に対する縮小路24の下流端の前後方向の幅L1の比率である。図8のグラフは、比率Rと圧力損失との関係を示している。図8の横軸は、比率Rを示し、縦軸は、圧力係数Cpを示す。圧力係数Cpは、圧力損失に相関する。
(Method for setting the ratio R(L1/L2) in the narrowing path 24; Figures 8 and 9)
Referring to Figures 8 and 9, the ratio R (L1/L2) in the narrowing passage 24 will be explained. The ratio R is the ratio of the width L1 in the longitudinal direction at the downstream end of the narrowing passage 24 to the width L2 in the longitudinal direction at the upstream end of the narrowing passage 24. The graph in Figure 8 shows the relationship between the ratio R and pressure loss. The horizontal axis in Figure 8 represents the ratio R, and the vertical axis represents the pressure coefficient Cp. The pressure coefficient Cp correlates with pressure loss.

図8に示すように、圧力係数Cpは、比率Rが1/10である場合に、第1圧力係数Cp1となる。そして、比率Rが1/10よりも小さくなるにしたがって、圧力係数Cpが大きくなっていき、比率Rが1/10よりも大きくなるにしたがって、圧力係数Cpが小さくなっていく。比率Rが1/2よりも大きい場合も、圧力係数Cpは緩やかに小さくなっていく。 As shown in Figure 8, the pressure coefficient Cp becomes the first pressure coefficient Cp1 when the ratio R is 1/10. As the ratio R decreases below 1/10, the pressure coefficient Cp increases, and as the ratio R increases above 1/10, the pressure coefficient Cp decreases. Even when the ratio R is greater than 1/2, the pressure coefficient Cp decreases gradually.

図9のグラフは、高さzと、比率Rと、旋回の強さを表すスワール数Sと、の関係を示している。高さzは、下側接続路26の下端を基準(即ちゼロ)としたときの高さである。図9の横軸は、高さz[mm]を示し、図9の縦軸は、スワール数Sを示す。なお、図9では、比率Rが1/10である場合のスワール数Sを実線で示し、比率Rが3/10である場合のスワール数Sを破線で示し、比率Rが1/2である場合のスワール数Sを一点鎖線で示している。 The graph in Figure 9 shows the relationship between height z, ratio R, and swirl number S, which represents the strength of the rotation. Height z is the height relative to the lower end of the lower connecting passage 26 (i.e., zero). The horizontal axis in Figure 9 represents height z [mm], and the vertical axis represents the swirl number S. In Figure 9, the swirl number S when ratio R is 1/10 is shown by a solid line, the swirl number S when ratio R is 3/10 is shown by a dashed line, and the swirl number S when ratio R is 1/2 is shown by a dashed line.

図9に示すように、比率Rが1/10である場合、スワール数Sは、高さz1の位置において、最大の第1スワール数S1となり、その後、高さzが高くなるにしたがって、徐々に小さくなっていく。また、比率Rが3/10である場合、スワール数Sは、高さz2の位置において、最大の第2スワール数S2となり、その後、高さzが高くなるにしたがって、徐々に小さくなっていく。第2スワール数S2は、第1スワール数S1よりも小さい。さらに、比率Rが1/2である場合、スワール数Sは、高さz3の位置において、第3スワール数S3となり、その後、高さzが高くなるにしたがって、徐々に小さくなっていく。比率Rが1/2である場合のスワール数Sの減衰量は、比率Rが1/10及び1/5である場合のスワール数Sの減衰量よりも小さい。 As shown in Figure 9, when the ratio R is 1/10, the swirl number S reaches its maximum, the first swirl number S1, at height z1, and then gradually decreases as the height z increases. When the ratio R is 3/10, the swirl number S reaches its maximum, the second swirl number S2, at height z2, and then gradually decreases as the height z increases. The second swirl number S2 is smaller than the first swirl number S1. Furthermore, when the ratio R is 1/2, the swirl number S reaches its third swirl number S3 at height z3, and then gradually decreases as the height z increases. The attenuation of the swirl number S when the ratio R is 1/2 is smaller than the attenuation of the swirl number S when the ratio R is 1/10 and 1/5.

図8の圧力係数Cpは、第1圧力係数Cp1よりも小さいことが望ましい。これにより、圧力損失を所定値以下にすることができるからである。また、図9のスワール数Sは、高さzが高くなったときの減衰量が小さいことが望ましい。高さzが比較的に高い位置においても、流体中の粒子を捕集することができるようにするためである。このため、本実施例では、圧力係数Cpとスワール数Sとを両立するために、比率Rを1/2としている。なお、比率Rが1/10~1/2の範囲内であれば、圧力係数Cpは、第1圧力係数Cp1よりも低く、スワール数Sの減衰量を比較的に小さくすることができる。このため、比率Rとして、1/10~1/2を採用することも考えられる。 In Figure 8, the pressure coefficient Cp is preferably smaller than the first pressure coefficient Cp1. This is because it allows the pressure loss to be kept below a predetermined value. Furthermore, in Figure 9, the swirl number S is preferably small when the height z increases. This is to enable the collection of particles in the fluid even at relatively high height z positions. Therefore, in this embodiment, the ratio R is set to 1/2 to achieve a balance between the pressure coefficient Cp and the swirl number S. Note that if the ratio R is within the range of 1/10 to 1/2, the pressure coefficient Cp will be lower than the first pressure coefficient Cp1, and the attenuation of the swirl number S can be relatively small. Therefore, adopting a ratio R of 1/10 to 1/2 is also conceivable.

1つまたはそれ以上の実施形態において、エアカーテン2(「流体浄化装置」の一例)は、流体が流入する流入部10aと、流体が流出する流出部16aと、流入部10aと流出部16aとの間に設けられている導入路10であって、導入路10を流れる流体に含まれる粒子にプラス又はマイナスの電荷を帯びさせる上流側放電部30(「放電部」の一例)と、旋回流を生成する旋回流生成部22と、を有する導入路10と、前記導入路10と前記流出部16aとの間に設けられており、かつ、電場生成路60(「電場生成部」の一例)を有する右側捕集路12(「捕集路」の一例)であって、前記右側捕集路12(「捕集路」の一例)の上流端は、前記導入路10の下流端に接続されており、前記電場生成路60は、前記右側捕集路12内に電場を生成して、前記右側捕集路12内に流入する前記プラス又はマイナスの電荷を帯びた前記粒子に、前記右側捕集路12の内周面60a(「第1内周面」)に向かう方向の静電気力が作用させる、右側捕集路12と、を備える。 In one or more embodiments, the air curtain 2 (an example of a "fluid purification device") includes an inlet 10a into which fluid flows, an outlet 16a into which fluid flows, and an introduction passage 10 provided between the inlet 10a and the outlet 16a, the introduction passage 10 having an upstream discharge section 30 (an example of a "discharge section") that imparts a positive or negative charge to particles contained in the fluid flowing through the introduction passage 10, and a swirling flow generating section 22 that generates a swirling flow, and provided between the introduction passage 10 and the outlet 16a, Furthermore, the right-side collection path 12 (an example of a "collection path") has an electric field generating path 60 (an example of an "electric field generating section"), the upstream end of the right-side collection path 12 (an example of a "collection path") is connected to the downstream end of the introduction path 10, and the electric field generating path 60 generates an electric field within the right-side collection path 12, causing an electrostatic force to act on the positively or negatively charged particles flowing into the right-side collection path 12 in a direction toward the inner circumferential surface 60a ("first inner circumferential surface") of the right-side collection path 12.

上記の構成によると、導入路10に流入した流体が上流側放電部30を通過することによって、流体内の粒子がプラスの電荷を帯びることになる。また、導入路10に流入した流体が旋回流生成部22を通過することによって、旋回流生成部22を通過した後の流体は旋回流となる。このため、右側捕集路12には、プラスの電荷を帯びた粒子を含んでおり、かつ、旋回流として流れる流体が流入する。このような構成によると、流体が直線流として右側捕集路12内を流れる構成と比較して、流体が、右側捕集路12内を流れる距離を長くすることができる。また、流体が旋回流として流れることによって、粒子を右側捕集路12の内周面60aに押し当てる方向に遠心力が作用する。また、右側捕集路12内において、プラスの電荷を帯びた粒子に、右側捕集路12の内周面60aに向かう方向の静電気力が作用する。このため、右側捕集路12の内周面60aに多くの粒子が吸着される。これにより、右側捕集路12内において、流体内の多くの粒子を捕集することができる。従って、エアカーテン2に流入する流体を浄化することができる。 According to the above configuration, as the fluid flowing into the introduction passage 10 passes through the upstream discharge section 30, the particles in the fluid become positively charged. Furthermore, as the fluid flowing into the introduction passage 10 passes through the swirling flow generation section 22, the fluid after passing through the swirling flow generation section 22 becomes a swirling flow. Therefore, the right-side collection passage 12 receives fluid containing positively charged particles and flowing as a swirling flow. This configuration allows the fluid to travel a longer distance within the right-side collection passage 12 compared to a configuration where the fluid flows as a straight flow. Additionally, as the fluid flows as a swirling flow, centrifugal force acts on the particles in a direction that presses them against the inner circumferential surface 60a of the right-side collection passage 12. Furthermore, within the right-side collection passage 12, an electrostatic force acts on the positively charged particles in a direction toward the inner circumferential surface 60a of the right-side collection passage 12. Therefore, many particles are adsorbed onto the inner surface 60a of the right-side collection channel 12. This allows for the collection of many particles from the fluid within the right-side collection channel 12. Consequently, the fluid flowing into the air curtain 2 can be purified.

1つまたはそれ以上の実施形態において、前記導入路10は、左右方向(「第1方向」の一例)に沿って延びている。右側捕集路12は、上下方向(「第2方向」の一例)に沿って延びている。旋回流生成部22は、その一部が、上流側に向かうにつれて、前後方向(「第3方向」)の幅が小さくなる縮小路24と、上下方向に沿って見た場合の内周面26a(「第1内周面」の一例)が円形状である下側接続路26(「接続路」の一例)と、を有している。下側接続路26は、縮小路24と右側捕集路12とを接続する。縮小路24の前壁24aの後面(「第1面」の一例)は、内周面26aの接線方向に沿って下側接続路26に接続されている。縮小路24の下流端における前後方向の幅L1は、内周面26aの直径よりも小さい。 In one or more embodiments, the introduction passage 10 extends along the left-right direction (an example of the "first direction"). The right-side collection passage 12 extends along the up-down direction (an example of the "second direction"). The swirling flow generation section 22 includes, in part, a narrowing passage 24 whose width in the front-rear direction ("third direction") decreases as it moves upstream, and a lower connecting passage 26 (an example of the "connecting passage") whose inner circumferential surface 26a (an example of the "first inner circumferential surface") is circular when viewed along the up-down direction. The lower connecting passage 26 connects the narrowing passage 24 and the right-side collection passage 12. The rear surface (an example of the "first surface") of the front wall 24a of the narrowing passage 24 is connected to the lower connecting passage 26 along the tangential direction of the inner circumferential surface 26a. The front-rear width L1 at the downstream end of the narrowing passage 24 is smaller than the diameter of the inner circumferential surface 26a.

上記の構成によると、下側接続路26に流入する流体は、下側接続路26の内周面26aに衝突することなく、下側接続路26の内周面26aに沿って旋回する。従って、簡易な構成で旋回流として流れる流体の流れを生成することができる。また、上記の構成によると、導入路10及び右側捕集路12が左右方向に延びている構成と比較して、エアカーテン2の左右方向におけるサイズを小さくすることができる。 According to the above configuration, the fluid flowing into the lower connecting passage 26 does not collide with the inner circumferential surface 26a of the lower connecting passage 26, but instead swirls along the inner circumferential surface 26a of the lower connecting passage 26. Therefore, a fluid flow that swirls can be generated with a simple configuration. Furthermore, according to the above configuration, the size of the air curtain 2 in the left-right direction can be reduced compared to a configuration in which the introduction passage 10 and the right-side collection passage 12 extend in the left-right direction.

1つまたはそれ以上の実施形態において、エアカーテン2は、上下方向の下側(「第1側」の一例)から右側捕集路12内の内周面60a(「第2内周面」の一例)に向かって紫外光を照射する下側LED52(「第1LED」の一例)、及び、上側(「第2側」の一例)から内周面60aに向かって紫外光を照射する上側LED82(「第2LED」の一例)をさらに備えている。 In one or more embodiments, the air curtain 2 further includes a lower LED 52 (an example of the "first LED") that irradiates ultraviolet light from the lower side (an example of the "first side") toward the inner circumferential surface 60a (an example of the "second inner circumferential surface") within the right-side collection passage 12, and an upper LED 82 (an example of the "second LED") that irradiates ultraviolet light from the upper side (an example of the "second side") toward the inner circumferential surface 60a.

流体に含まれる粒子がウイルス等である場合がある。上記の構成によると、下側LED52、及び、上側LED82から照射される紫外光が、右側捕集路12の内周面60aに捕集されているウイルス等に照射される。そして、紫外光によってウイルス等が不活化される。従って、エアカーテン2による流体を浄化する能力をより向上させることができる。 The fluid may contain particles such as viruses. With the above configuration, ultraviolet light emitted from the lower LED 52 and the upper LED 82 irradiates the viruses and other particles collected on the inner surface 60a of the right-side collection channel 12. The viruses and other particles are then inactivated by the ultraviolet light. Therefore, the fluid purification ability of the air curtain 2 can be further improved.

1つまたはそれ以上の実施形態において、縮小路24の下流端における前後方向の幅L2は、縮小路24の上流端における前後方向の幅L1の1/2~1/10である。 In one or more embodiments, the longitudinal width L2 at the downstream end of the narrowing path 24 is 1/2 to 1/10 of the longitudinal width L1 at the upstream end of the narrowing path 24.

縮小路24の下流端における前後方向の幅L1が大きいほど、圧力損失は小さくなる。一方、縮小路24の下流端における前後方向の幅L1が小さいほど、旋回の強さを示す指標であるスワール数Sは小さくなり得る。流体浄化装置に送出する流量が同じ場合、圧力損失が大きいほど、流体浄化装置内に流体を送出する送風機の出力を大きくする必要がある。一方、スワール数Sが小さいほど、右側捕集路12で捕集される粒子の量が低下する。上記の構成によると、送風機の出力を大きくすることなく、右側捕集路12で捕集される粒子の量を確保することができる。 The larger the front-to-back width L1 at the downstream end of the narrowing passage 24, the smaller the pressure loss. Conversely, the smaller the front-to-back width L1 at the downstream end of the narrowing passage 24, the smaller the swirl number S, an indicator of the strength of the swirl. When the flow rate to the fluid purification device is the same, a larger pressure loss requires a larger output from the blower supplying the fluid into the fluid purification device. Conversely, a smaller swirl number S reduces the amount of particles collected in the right-side collection passage 12. With the above configuration, it is possible to ensure a sufficient amount of particles collected in the right-side collection passage 12 without increasing the output of the blower.

また、エアカーテン2において、浄化された空気を流出することができる。 Furthermore, purified air can be discharged through the air curtain 2.

以上、本明細書が開示する技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。以下に変形例を列挙する。 The above provides a detailed description of specific examples of the technology disclosed herein; however, these are merely illustrative and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and alterations of the examples exemplified above. Examples of these modifications are listed below.

(第1変形例)導入路10と右側捕集路12とが同一方向(例えば左右方向)に延びていてもよい。 (First Modification) The introduction path 10 and the right-side collection path 12 may extend in the same direction (for example, left-right).

(第2変形例)右側捕集路12が導入路10に対して、90°以外の角度で傾斜していてもよい。 (Second Modification) The right-side collection path 12 may be inclined at an angle other than 90° relative to the introduction path 10.

(第3変形例)旋回流生成部22が、縮小路24を有していなくてもよい。本変形例では、導入路10の下流端、即ち、導入路10と右側捕集路12との接続部に、前後方向の流路を狭くするためのスリットが設けられていてもよい。また、別の変形例では、導入路10の下流端に、旋回流を生成させるための固定翼が設けられていてもよい。 (Third Modification) The swirling flow generation unit 22 does not necessarily have a narrowing passage 24. In this modification, a slit for narrowing the flow path in the front-rear direction may be provided at the downstream end of the introduction passage 10, i.e., at the connection point between the introduction passage 10 and the right-side collection passage 12. In another modification, a fixed wing for generating a swirling flow may be provided at the downstream end of the introduction passage 10.

(第4変形例)右側捕集路12の下端部が丸みを帯びていてもよい。この場合、エアカーテン2の圧力損失を低減することができる。 (Fourth Modified Example) The lower end of the right-side collection passage 12 may be rounded. In this case, the pressure loss of the air curtain 2 can be reduced.

(第5変形例)右側捕集路12が、下側LED52及び上側LED82のうちの一方を備えていなくてもよい。 (Fifth Modification) The right-side collection path 12 does not necessarily have to include either the lower LED 52 or the upper LED 82.

(第6変形例)縮小路24の下流端の前後方向の幅L2が、縮小路24の上流端の前後方向の幅L1の1/10よりも小さくてもよいし、1/2よりも大きくてもよい。 (Sixth Modification) The width L2 in the longitudinal direction at the downstream end of the narrowing path 24 may be less than 1/10 of the width L1 in the longitudinal direction at the upstream end of the narrowing path 24, or greater than 1/2 of it.

(第7変形例)送出路16の流出部16aの近傍に、エアカーテン2内の空気を外部に流出させるための複数のファンが設けられていてもよい。 (Seventh Modification) Multiple fans may be provided near the outlet 16a of the discharge passage 16 to expel the air from within the air curtain 2 to the outside.

(第8変形例)上流側放電部30及び下流側放電部40によって、流体内の粒子にマイナスの電荷を帯電させてもよい。 (Eighth Modification) The upstream discharge section 30 and the downstream discharge section 40 may be used to charge the particles in the fluid with a negative charge.

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独で、あるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 The technical elements described herein or in the drawings demonstrate technical utility individually or in various combinations, and are not limited to the combinations specified in the claims at the time of filing. Furthermore, the technologies illustrated herein or in the drawings can achieve multiple objectives simultaneously, and achieving even one of these objectives constitutes technical utility.

2:エアカーテン、10:導入路、10a:流入部、12:右側捕集路、14:左側捕集路、16:送出路、16a:流出部、18:ファン、20:直線路、20a:前壁、20b:後壁、22:旋回流生成部、24:縮小路、24a:前壁、24b:後壁、24c:上流側後壁、24d:中央後壁、24e:下流側後壁、26:下側接続路、26a:内周面、26b:下壁、30:上流側放電部、32:第1負極電極、34:第1正極用放電線、40:下流側放電部、42:第2負極電極、44:第3負極電極、46:第2正極用放電線、50:下側支持部、52:下側LED、60:電場生成路、60a:内周面、62:上側接続路、62a:上壁、70:第3正極用放電線、72:第4負極電極、80:上側支持部、82:上側LED、100:導入路、120:直線路、C:中心軸 2: Air curtain, 10: Inlet path, 10a: Inflow section, 12: Right side collection path, 14: Left side collection path, 16: Sending path, 16a: Outflow section, 18: Fan, 20: Straight path, 20a: Front wall, 20b: Rear wall, 22: Rotating Circulation generating section, 24: Reduction path, 24a: Front wall, 24b: Rear wall, 24c: Upstream rear wall, 24d: Central rear wall, 24e: Downstream rear wall, 26: Lower connecting path, 26a: Inner peripheral surface, 26b: Lower wall, 30: Upstream discharge section 32: First negative electrode, 34: First positive electrode discharge wire, 40: Downstream discharge section, 42: Second negative electrode, 44: Third negative electrode, 46: Second positive electrode discharge wire, 50: Lower support section, 52: Lower LED, 60: Electric field generation path, 60a: Inner surface, 62: Upper connection path, 62a: Upper wall, 70: Third positive electrode discharge wire, 72: Fourth negative electrode, 80: Upper support section, 82: Upper LED, 100: Introduction path, 120: Straight path, C: Central axis

Claims (5)

流体浄化装置であって、
流体が流入する流入部と、
流体が流出する流出部と、
前記流入部と前記流出部との間に設けられている導入路であって、前記導入路を流れる流体に含まれる粒子にプラス又はマイナスの電荷を帯びさせる放電部と、旋回流を生成する旋回流生成部と、を有する前記導入路と、
前記導入路と前記流出部との間に設けられており、かつ、電場生成部を有する捕集路であって、
前記捕集路の上流端は、前記導入路の下流端に接続されており、
前記電場生成部は、前記捕集路内に電場を生成して、前記捕集路内に流入する前記プラス又はマイナスの電荷を帯びた前記粒子に、前記捕集路の第1内周面に向かう方向の静電気力作用させる、
前記捕集路と、を備え、
前記導入路は、第1方向に沿って延びており、
前記捕集路は、前記第1方向に対して傾斜する第2方向に沿って延びており、
前記旋回流生成部は、その一部が、上流側に向かうにつれて、前記第1方向及び前記第2方向に直交する方向である第3方向の幅が小さくなる縮小路と、前記第2方向に沿って見た場合の第2内周面が円形状である接続路と、を有しており、
前記接続路は、前記縮小路と前記捕集路とを接続し、
前記縮小路の前記第3方向の第1面及び前記第1面と反対側の第2面のうちの一方の面は、前記第2内周面の接線方向に沿って前記接続路に接続されており、
前記縮小路の下流端における前記第3方向の幅の大きさは、前記第2内周面の直径よりも小さい、
流体浄化装置。
A fluid purification device,
The inlet into which the fluid flows,
The outlet from which the fluid flows out,
An introduction passage provided between the inlet and the outlet, the introduction passage having a discharge section that causes particles contained in the fluid flowing through the introduction passage to be charged with a positive or negative charge, and a swirling flow generating section that generates a swirling flow,
A collection path provided between the introduction path and the outflow section, and having an electric field generating section,
The upstream end of the collection path is connected to the downstream end of the introduction path.
The electric field generating unit generates an electric field within the collection path and applies an electrostatic force to the positively or negatively charged particles flowing into the collection path in a direction toward the first inner surface of the collection path.
The collection path is provided,
The aforementioned access path extends along the first direction,
The collection path extends along a second direction that is inclined with respect to the first direction,
The swirling flow generation unit has, in part, a narrowing path in which the width in a third direction perpendicular to the first and second directions decreases as it moves upstream, and a connecting path in which the second inner surface when viewed along the second direction is circular.
The aforementioned connecting path connects the aforementioned reduction path and the aforementioned collection path.
One of the first surface of the narrowing path in the third direction and the second surface opposite to the first surface is connected to the connecting path along the tangential direction of the second inner surface.
The width in the third direction at the downstream end of the narrowing path is smaller than the diameter of the second inner surface.
Fluid purification device.
前記第2方向は、前記第1方向に直交する方向である、請求項1に記載の流体浄化装置。 The fluid purification device according to claim 1 , wherein the second direction is a direction perpendicular to the first direction . 前記第2方向の第1側から前記捕集路内の前記第1内周面に向かって紫外光を照射する第1LED、及び、前記第1側と反対側の第2側から前記第1内周面に向かって紫外光を照射する第2LEDの少なくとも一方をさらに備える、請求項2に記載の流体浄化装置。 The fluid purification apparatus according to claim 2, further comprising at least one of a first LED that irradiates ultraviolet light from the first side in the second direction toward the first inner surface within the collection passage, and a second LED that irradiates ultraviolet light from the second side opposite to the first side toward the first inner surface. 前記縮小路の下流端における前記第3方向の幅の大きさは、前記縮小路の上流端における前記第3方向の幅の大きさの1/2~1/10である、請求項2に記載の流体浄化装置。 The fluid purification device according to claim 2, wherein the width in the third direction at the downstream end of the narrowing passage is 1/2 to 1/10 of the width in the third direction at the upstream end of the narrowing passage. 前記流体浄化装置は、エアカーテンである、請求項1から4のいずれか一項に記載の流体浄化装置。 The fluid purification device is an air curtain, according to any one of claims 1 to 4.
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