CN110337309A - 处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供能够在不对处理对象体进行加湿的情况下利用臭氧高效地进行杀菌处理、除臭处理的处理方法。本发明的处理方法的特征在于，通过对臭氧原料气体照射不包含将臭氧分解的波长区域的光、并且作为波长为200nm以下的光的臭氧生成用光而得到含臭氧气体，通过将处理对象体在相对湿度为55％以下的低湿度条件下曝露于所得到的含臭氧气体中，从而对该处理对象物进行处理。

Description

处理方法
技术领域
本发明涉及利用含有臭氧的含臭氧气体来进行杀菌处理、除臭处理的处理方法。进一步详细而言，涉及为了对厌湿性物品进行处理而适宜采用的处理方法。
背景技术
以往，作为进行杀菌处理、除臭处理的处理方法(以下也称为“杀菌除臭处理方法”。)之一，已知利用具有强氧化力的臭氧(O3)的方法。
而且，作为臭氧的生成方法，已知有放电方式及光化学反应方式等，所述放电方式是在臭氧原料气体(具体而言，例如空气等含有氧(O2)的含氧气体)的气氛下，通过产生沿面放电等无声放电来生成臭氧，所述光化学反应方式是通过对臭氧原料气体照射紫外线来生成臭氧。
在杀菌除臭处理方法中，广泛利用了放电方式的臭氧生成方法。
具体而言，作为利用通过放电方式的臭氧生成方法而得到的臭氧的杀菌除臭处理方法的某种方法，公开了下述方法：以构成室内气氛的空气、配置于室内的室内配置物作为处理对象体，将该处理对象体曝露在含臭氧气体(具体而言，含有臭氧的含臭氧空气)与雾(水分)的混合体中(参照专利文献1)。
在该专利文献1中记载的杀菌除臭处理方法中，向管道内摄入构成室内的气氛的空气，在该管道内，通过产生沿面放电而生成臭氧，将含有该生成的臭氧的含臭氧空气与用喷雾喷嘴生成的雾(水分)进行混合。然后，通过由管道将含臭氧空气与雾的混合体供给到室内，从而进行构成该室内的气氛的空气及配置在该室内的室内配置物的处理(杀菌处理及除臭处理)。在该杀菌除臭处理方法中，从处理效率的观点出发，据认为：被供给有含臭氧空气与雾的混合体的室内即处理中的室内优选为高湿度、具体而言湿度为80％以上。
另外，作为利用臭氧的杀菌除臭处理方法，提出了利用通过放电方式以外的臭氧生成方法而生成的臭氧的各种方法(例如参照专利文献2及专利文献3。)。
具体而言，在专利文献2中，公开了下述方法：使用具备通过光化学反应方式的臭氧生成方法而生成臭氧的臭氧生成机构的除臭处理装置来进行杀菌处理、除臭处理。该方法是以构成除臭处理装置的周围气氛的空气作为处理对象体，通过将该处理对象体曝露在含有通过臭氧生成机构而生成的含有臭氧的含臭氧空气中来进行除臭处理。在该方法中，通过对臭氧原料气体(含氧气体)照射波长为185nm的紫外线来生成臭氧。而且，据认为：在供于臭氧生成方法的臭氧原料气体中包含大量水分的情况下，臭氧生成率降低。
另外，在专利文献3中公开了下述方法：将通过光化学反应方式等臭氧生成方法而生成的臭氧与水混合，通过将处理对象体曝露在所得到的臭氧混合水中来进行杀菌处理。在该方法中，从臭氧生成效率的观点出发，据认为：优选将供于臭氧生成方法的臭氧原料气体(含氧气体)的湿度设定为60％以下。
像这样，以往，已知在利用臭氧的杀菌除臭处理方法中，臭氧生成效率依赖于臭氧原料气体(含氧气体)的湿度、在处理对象体为气体的情况下依赖于该气体的湿度、在处理对象体为气体以外的物质的情况下依赖于构成处理对象体的周围气氛的空气的湿度等，但对于处理中利用的臭氧的生成方法对处理效率造成的影响，没有弄清楚。即，以往以来，在利用臭氧的杀菌除臭处理方法中，对于臭氧的生成方法与处理效率的关系性未作考虑。
另外，作为进行杀菌处理的方法，还提出了利用活性氧的方法(例如参照专利文献4)。
具体而言，在专利文献4中公开了下述方法：使用具备向容纳处理对象体的腔室内供给含氧气体的氧供给机构、对该腔室内进行减压的减压机构和配设于该腔室中的紫外线灯的杀菌处理装置来进行杀菌处理。在该杀菌处理装置中，作为紫外线灯，需要下述两种灯：放射真空紫外区域的紫外线的活性氧产生用灯；和放射真空紫外区域以外的紫外线的活性氧分解用灯。而且，作为活性氧产生用灯，据认为也可以使用放射真空紫外区域的紫外线和真空紫外区域以外的紫外线这两者的灯，具体而言，使用主要的输出光为波长185nm、波长254nm、波长313nm及波长366nm等的低压汞灯。此外，作为活性氧分解用灯，使用对外部仅放射比波长200nm长的波长的紫外线的构成的低压汞灯。
该方法是以在各种领域、具体而言例如在医疗领域使用的器具作为处理对象体。而且，在该方法中，对容纳有处理对象体的腔室内进行减压后，向该腔室内供给含氧气体，与此同时使活性氧产生用灯在整个规定时间中点亮，之后，再使活性氧分解用灯点亮，由此来进行杀菌处理。在这样的杀菌处理的过程中，通过真空紫外区域的紫外线(具体而言，波长为185nm的紫外线)被含氧气体中的氧(O2)吸收来生成活性氧(O·)。然后，据认为存在下述情况：起因于活性氧(O·)为不稳定的物质，活性氧(O·)与活性氧(O·)结合而再次恢复成氧(O2)，或者通过活性氧(O·)与氧分子(O2)反应而产生臭氧(O3)。另外，据认为：根据来自活性氧分解用灯的波长为260nm以下的紫外线(具体而言，波长为254nm的紫外线)被臭氧(O3)吸收，通过该臭氧(O3)发生分解而生成氧(O2)和活性氧(O·)。另外，据认为：杀菌处理中的腔室内的湿度从活性氧(O·)的浓度的观点出发，优选为20～50％。
进而，在专利文献4中示出了通过实验而弄清楚了：在供给有纯氧的湿度为20～50％的腔室内将低压汞灯点亮，通过一边对处理对象体照射来自该低压汞灯的光一边进行杀菌处理，可得到良好的杀菌效果。
然而，在专利文献4中公开的杀菌处理方法中，虽然示出了活性氧(O·)的浓度依赖于构成处理对象体的周围气氛的含氧气体的湿度，但对于在杀菌处理的过程中产生的臭氧(O3)对杀菌处理造成的影响，没有弄清楚。
另外，近年来，关于食品等的制造销售的卫生管理的重要性在提高，特别是在进口加工食品中杀菌处理的必要性在提高。然而，在粉末食品和干燥食品中存在下述问题：由于在需要加湿那样的高湿度条件下进行处理(具体而言，蒸气杀菌处理等)而导致风味、香味有可能会受损。因此，要求例如用于在不伴随损害风味、香味之类等产生品质劣化这样的弊端的情况下对粉末食品、干燥食品等厌湿性物品进行杀菌处理的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4697625号公报
专利文献2：日本特开2009-131354号公报
专利文献3：日本特开2000-070953号公报
专利文献4：日本特开2006-020669号公报
发明内容
发明所要解决的课题
于是，本发明的发明者们对利用臭氧的处理方法反复进行了深入研究，发现了根据处理中利用的臭氧的生成方法而处理的状况不同。即，判明了：在利用臭氧的处理方法中，作为臭氧的生成方法，在选择光化学反应方式的情况和选择放电方式的情况下，根据湿度条件而处理效率、具体而言与在臭氧中的曝露量的关系下的处理效率产生大的差异。其中，“在臭氧中的曝露量”是指以被曝露有处理对象体的气氛中的臭氧的浓度与该曝露的总计时间之积的值所表示的值。
本发明是基于以上那样的情况而进行的，其目的在于提供能够在不对处理对象体进行加湿的情况下利用臭氧高效地进行杀菌处理、除臭处理的处理方法。
用于解决课题的手段
本发明的处理方法的特征在于，通过对臭氧原料气体照射不包含将臭氧分解的波长区域的光、并且作为波长为200nm以下的光的臭氧生成用光而得到含臭氧气体，通过将处理对象体在相对湿度为55％以下的低湿度条件下曝露于所得到的含臭氧气体中，从而对该处理对象体进行处理。
在本发明的处理方法中，上述臭氧生成用光优选为从氙准分子灯放射的光。
在本发明的处理方法中，上述含臭氧气体的相对湿度优选为55％以下。另外，在本发明的处理方法中，上述含臭氧气体的相对湿度进一步优选为30％以下，特别优选为20％以下。
在本发明的处理方法中，构成上述处理对象体所存在的处理对象体存在空间的气氛的环境气体的相对湿度优选为55％以下。另外，在本发明的处理方法中，构成上述处理对象体所存在的处理对象体存在空间的气氛的环境气体的相对湿度进一步优选为30％以下，特别优选为20％以下。
在本发明的处理方法中，优选的是，通过对由搬送上述处理对象体的搬送路径构成的处理对象体存在空间供给含臭氧气体，从而在该搬送路径中，处理对象体被曝露在含臭氧气体中。
在本发明的处理方法中，优选的是，通过对上述处理对象体存在空间供给含臭氧气体，从而在该处理对象体存在空间内，处理对象体被曝露在该含臭氧气体中。
在本发明的处理方法中，上述处理对象体优选为厌湿性物品。
发明效果
在本发明的处理方法中，将处理对象体曝露在通过对臭氧原料气体照射不包含将臭氧分解的波长区域的光、并且作为波长为200nm以下的光的臭氧生成用光而得到的含臭氧气体中。因此，起因于被照射臭氧生成用光，所生成的臭氧不会被分解，而且处理效率不会受到湿度条件的较大影响。
因此，根据本发明的处理方法，能够在不对处理对象体进行加湿的情况下，利用臭氧高效地进行杀菌处理、除臭处理。其结果是，在本发明的处理方法中，能够在不伴随在处理过程中产生品质劣化这样的弊端的情况下，将厌湿性物品以高处理效率进行处理。
附图说明
图1是将本发明的处理方法中使用的准分子灯的构成的一个例子与基座构件及高频电源一起示出的说明图。
图2是表示为了实施本发明的处理方法而使用的处理机构的构成的一个例子的说明图。
图3是表示图2的处理机构中的臭氧产生器的构成的一个例子的概略的说明图。
图4是表示为了实施本发明的处理方法而使用的处理机构的构成的其它例子的说明图。
图5是表示为了实施本发明的处理方法而使用的处理机构的构成的另外例子的说明图。
图6是表示实验例1中使用的处理机构的构成的概略的说明图。
图7是表示构成实验例1中使用的比较实验用处理机构的臭氧产生器的要部的说明图。
图8是表示实验例1中通过使用实验用处理机构而得到的相对湿度与杀菌率的关系的曲线图。
图9是表示实验例1中通过使用比较实验用处理机构而得到的相对湿度与杀菌率的关系的曲线图。
图10是表示实验例1中得到的相对湿度与以比较用实验用处理机构中的杀菌率作为基准时的实验用处理机构中的杀菌率之比的关系的曲线图。
具体实施方式
以下，对本发明的处理方法的实施方式进行说明。
本发明的处理方法是利用臭氧(O3)对处理对象体进行处理的方法，具体而言，是用于处理对象体的杀菌处理、除臭处理等的方法。即，本发明的处理方法是用于对处理对象体进行杀菌处理、除臭处理的处理方法(杀菌除臭处理方法)。
该本发明的处理方法是以物品作为处理对象体，作为处理对象体的优选的具体例子，可列举出厌湿性物品。其中，作为厌湿性物品的具体例子，例如可列举出粉末食品(具体而言，青汁粉末等)、干燥食品(具体而言，干燥葱及萝卜干等)、香辛料、粉末状的医药品(具体而言，葛根汤等中药制剂等)等。
该本发明的处理方法为下述方法：通过对臭氧原料气体照射臭氧生成用光而得到含臭氧气体、通过将处理对象体曝露在所得到的含臭氧气体中，即，使处理对象体与含臭氧气体(臭氧)接触来对该处理对象体进行处理。即，是利用通过光化学反应方式的臭氧生成方法而生成的臭氧的处理方法(杀菌除臭处理方法)。而且，特征在于：臭氧生成用光是不包含将臭氧分解的波长区域(以下也称为“臭氧分解波长区域”)的光、并且波长为200nm以下的光(紫外线)；以及含臭氧气体的曝露在相对湿度为55％以下的低湿度条件下进行。
其中，“臭氧原料气体”表示至少含有氧的气体，作为臭氧原料气体的具体例子，可列举出空气。另外，“将臭氧分解的波长区域的光”表示波长为240～280nm的光(紫外线)。
在本发明的处理方法中，臭氧生成用光的波长区域被设定为200nm以下，优选包含172nm的波长区域。
通过使臭氧生成用光为波长200nm以下的光，从而通过臭氧原料气体中含有的氧被分解而生成臭氧。具体来说，通过对氧分子照射臭氧生成用光，从而该氧分子发生分解(解离)而产生氧原子，通过该氧原子与其它的氧分子结合而生成臭氧。而且，根据臭氧生成用光为波长200nm以下的光，则不会对臭氧原料气体照射臭氧分解波长区域的光，因此所生成的臭氧不会因被照射臭氧生成用光而被分解。
另外，根据臭氧生成用光包含波长为172nm的光，则通过对臭氧原料气体照射臭氧生成用光，能够以高效率生成活性氧的一种即过氧化氢(H2O2)。因此，能够得到高的处理效率(具体而言，杀菌率、除臭率)。
另外，在本发明的处理方法中，含臭氧气体对处理对象体的曝露在相对湿度为55％以下的低湿度条件下进行，具体而言在构成处理气氛即处理对象体的附近周围气氛的气体的相对湿度为55％以下的湿度条件下进行。
作为用于将含臭氧气体对处理对象体的曝露通过低湿度条件来进行的具体的方法，可列举出下述的(1)及(2)的方法。
其中，下述的(1)的方法例如在处理机构为线式的情况等中使用，另外下述的(2)的方法例如在处理机构为间歇式的情况等中使用。
(1)将含臭氧气体的相对湿度设定为55％以下，将处理对象体曝露在该含臭氧气体中的方法(以下也称为“供给气体控制方法”。)
(2)通过将构成供给有含臭氧气体的处理对象体存在空间的气氛的环境气体(以下也称为“处理环境气体”。)的相对湿度设定为55％以下，从而将处理对象体曝露在含臭氧气体中的方法(以下也称为“气氛气体控制方法”。)
这里，对在气氛气体控制方法中用于将处理环境气体的相对湿度设定为55％以下的具体的方法的一个例子进行说明。
首先，将构成没有供给含臭氧气体的状态的被设定为处理对象体存在空间的空间或处理对象体存在空间的气氛的环境气体、具体而言空气(以下也称为“处理前环境空气”。)的相对湿度设定为55％以下。接着，在处理前环境空气所供给的独立地被区划的臭氧生成空间中，通过对处理前环境空气照射臭氧生成光而得到含臭氧气体(含臭氧空气)，将该含臭氧气体供给至被设定为处理对象体存在空间的空间或处理对象体存在空间中。然后，根据需要，在供给有含臭氧气体的空间中配置处理对象体。由此，能够将处理环境气体的相对湿度设定为55％以下。
另外，作为在气氛气体控制方法中用于将处理环境气体的相对湿度设定为55％以下的具体的方法的其它例子，可列举出下述方法：通过适宜的湿度调整机构来控制构成供给有含臭氧气体的状态的被设定为处理对象体存在空间的空间或处理对象体存在空间的气氛的环境气体的相对湿度。
供给气体控制方法中的含臭氧气体的相对湿度及气氛气体控制方法中的处理环境气体的相对湿度(以下将它们一并也称为“曝露相对湿度”。)均被设定为55％以下，优选为30％以下，特别优选为20％以下。
根据曝露相对湿度为55％以下，则如由后述的实验例表明的那样，即使是在含臭氧气体对处理对象体的曝露时间(处理时间)及含臭氧气体中的臭氧浓度小的情况下，也可得到高的处理效率(具体而言，杀菌率、除臭率)。具体来说，即使是在以含臭氧气体对处理对象体的曝露时间与含臭氧气体中的臭氧浓度之积的值来表示的在臭氧中的曝露量即被称为CT值的值为40以下的情况下，也可得到比利用通过放电方式的臭氧生成方法而生成的臭氧的处理方法(杀菌除臭处理方法)高的处理效率。
另外，根据曝露相对湿度为30％以下，则如由后述的实验例表明的那样，不论含臭氧气体对处理对象体的曝露时间、含臭氧气体中的臭氧浓度如何，均可得到比利用通过放电方式的臭氧生成方法而生成的臭氧的处理方法(杀菌除臭处理方法)高的处理效率。特别是根据曝露相对湿度为20％以下，则可得到比利用通过放电方式的臭氧生成方法而生成的臭氧的处理方法(杀菌除臭处理方法)极高的处理效率。
其中，“CT值”是表示杀菌·失活效果的指标，该CT值越高，则表示杀菌·失活效果越大。
另外，作为臭氧原料气体，可适宜地使用构成处理对象体存在空间的外部气氛的空气、构成处理对象体存在空间的空气、或由储气瓶等供给的压缩空气或氧。具体而言，在通过供给气体控制方法来进行处理的情况下，可适宜地使用构成处理对象体存在空间的外部气氛的空气或由储气瓶等供给的压缩空气或氧，另一方面，在通过气氛气体控制方法来进行处理的情况下，可适宜地使用构成处理对象体存在空间的空气。
另外，在本发明的处理方法中，臭氧生成用光对臭氧原料气体的照射条件可以考虑处理对象体的种类等来适宜决定。
作为臭氧生成用光对臭氧原料气体的照射条件的一个例子，放射照度例如为23.3〔mW/cm2〕，照射时间例如为14.6〔毫秒〕。
另外，在本发明的处理方法中，从处理效率(具体而言，杀菌率、除臭率)的观点出发，通过对臭氧原料气体照射臭氧生成用光而得到的含臭氧气体优选立即供于处理。
另外，在本发明的处理方法中，含臭氧气体对处理对象体的曝露时间(处理时间)可以根据含臭氧气体中的臭氧浓度、考虑处理对象体的种类及处理对象体所需要的处理等来适宜决定。
具体而言，在处理对象体所需要的处理为大肠杆菌的杀菌处理的情况下，在与含臭氧气体中的臭氧浓度的关系中，该臭氧浓度〔ppm〕与含臭氧气体对处理对象体的曝露时间〔分〕之积的值(CT值)优选为60以上。
在本发明的处理方法中，作为放射臭氧生成用光的臭氧生成光源，使用不会放射臭氧分解波长区域的光、并且放射波长为200nm以下的光的光源，具体而言，使用准分子灯及稀有气体荧光灯等放电灯以及LED元件和LD元件等发光元件等。
在臭氧生成光源为包含准分子灯或稀有气体荧光灯的光源的情况下，为了得到大的臭氧产生量，不会需要比汞灯大的投入电力。因此，能够以高效率生成臭氧。另外，准分子灯及稀有气体荧光灯由于与汞灯相比发热量少，因此可抑制所生成的臭氧因来自灯的热而被分解(热分解)，而且还不需要设置用于抑制因来自灯的热而引起的臭氧生成空间的温度上升的冷却机构。此外，准分子灯及稀有气体荧光灯由于不论环境温度如何均可得到恒定的发光效率，因此不论臭氧产生器的配设环境如何，均能够得到所期望的发光效率。
另外，在臭氧生成光源为包含LED元件的光源的情况下，该臭氧生成光源例如被设定为具有多个LED元件在散热基板上适当排列而成的构成。
其中，本发明中，“准分子灯”是如Kogelschatz，Pure&Appl.Chem.Vol.62，No.9，1990，p1667-1674中所示的那样利用通过介由介质施加50Hz～数MHz的高频电压而产生的放电(介质阻挡放电)的灯。
另外，“稀有气体荧光灯”例如是下述灯：具有在两端形成有密封部的由石英玻璃等具有透光性的介质材料制成的筒状的发光管，在该发光管的内部封入氙、氩及氪等稀有气体，且在该发光管的内周面形成有荧光体层。而且，在发光管中，沿着该发光管的管轴方向彼此分开地设置有一对外部电极。在这样的稀有气体荧光灯中，通过对一对外部电极施加高频电压，从而在夹有介质(由石英玻璃形成的发光管的管壁)的状态的一对外部电极之间形成放电。其结果是，在发光管的内部形成稀有气体准分子分子，在该稀有气体准分子分子跃迁至基态时，放出准分子光。构成荧光体层的荧光体通过该准分子光被激发，由该荧光体层产生紫外线，该光朝向发光管的外部被放射。
作为臭氧生成光源的优选的具体例子，可列举出放射中心波长为172nm的光的氙准分子灯。
准分子灯10是如图1中所示的那样例如由石英玻璃等紫外线透射材料制成，具备直圆筒状的发光管11，该发光管11一端(图1中的右端)被密封，在另一端(图1中的左端)形成有通过夹紧密封法而形成的扁平状的密封部11A。在该发光管11的内部，封入有氙气等稀有气体，并且按照沿着发光管11的管轴延伸的方式配设有线圈状的内部电极14。该内部电极14介由内部引线15与埋设于密封部11A中的金属箔16电连接，在金属箔16上电连接有从密封部11A的外端面向外方突出的内部电极用外部引线17的一端部。另外，在发光管11的外周面上设置有网状的外部电极18，在外部电极18上电连接有沿着密封部11A延伸的外部电极用外部引线19的一端部。于是，在内部电极14和外部电极18介由发光管11的内部空间及发光管11的管壁而相对向的区域中形成了发光区域。这样一来，在发光管11的内部形成了放电空间。
另外，在准分子灯10的密封部11A安装有陶瓷制的基座构件21。在该基座构件21配设有馈电线22、23，在该馈电线22、23上分别连接有外部电极用外部引线19的另一端部及内部电极用外部引线17的另一端部。
于是，准分子灯10的内部电极14介由金属箔16、内部电极用外部引线17及基座构件21的馈电线22与高频电源24连接，外部电极18介由外部电极用外部引线19及基座构件21的馈电线23被接地。
在该图的例子中，发光管11在一端具有排气管剩余部分11B。
作为本发明的处理方法的具体例子，可列举出后述的使用各种处理机构的方法。
利用哪一种处理机构是考虑处理对象体的种类等来适当选择。
(第1处理机构)
图2是表示为了实施本发明的处理方法而使用的处理机构的构成的一个例子的说明图。另外，图3是表示图2的处理机构中的臭氧产生器的构成的一个例子的概略的说明图。
第1处理机构30是下述间歇式的处理机构：以粉末状的厌湿性物品作为处理对象体，具备：用于容纳处理对象体并进行处理的处理容器31；和对该处理容器31的内部供给含臭氧气体的具备臭氧生成光源的臭氧产生器40。在第1处理机构30中，处理容器31包含具有向上方开口的开口部的容器主体32和将该开口部进行开闭的盖构件33，并介由形成于容器主体32上的气体供给用开口34与臭氧产生器40连接。另外，通过处理容器31的内部空间构成有处理空间S1。即，通过处理空间S1，来构成处理对象体所存在的处理对象体存在空间。于是，在第1处理机构30中，以处理对象体存在空间被设定为闭塞空间的状态进行处理，即以将处理容器31的内部空间(处理空间S1)与外部(处理容器31的外部)连通的开口部被盖构件33封闭的状态进行处理。
在该图的例子中，在处理容器31内配设有对粉末状的厌湿性物品(处理对象体)进行搅拌的搅拌翼39。另外，在处理容器31内配设有：测定处理空间S1的湿度(具体而言，构成处理空间S1的气氛的环境气体的相对湿度)的湿度测定机构(省略图示)；和基于通过该湿度测定机构而测定的湿度(相对湿度)的值按照处理空间S1的湿度(构成处理空间S1的气氛的环境气体的相对湿度)成为55％以下的方式进行控制的湿度调整机构(省略图示)。
图2中，搅拌翼39的旋转方向是以实线箭头来表示。
臭氧产生器40是通过对臭氧原料气体G1照射臭氧生成用光，从而使臭氧生成用光被该臭氧原料气体G1中的氧吸收而生成臭氧，将含有所生成的臭氧的含臭氧气体G2排出到该臭氧产生器40的外部。
臭氧产生器40具备长条的直圆筒状的流路形成构件41，由该流路形成构件41中的圆柱状的内部空间构成了臭氧生成空间S2。在该流路形成构件41中，在一端形成有导入口41A，在另一端形成有导出口41B。在该导入口41A上，介由由直圆筒状的导入路径形成构件42形成的臭氧原料气体导入路径而连接有臭氧原料气体供给机构(省略图示)。另外，在导出口41B上连接有直圆筒状的导出路径形成构件43。该导出路径形成构件43气密地插设在形成于容器主体32中的气体供给用开口34中。另外，在流路形成构件41的内部(臭氧生成空间S2)，在图1中所示那样的构成的包含准分子灯10的臭氧生成光源介由馈电线22与高频电源24连接、并介由馈电线23被接地的状态下，发光区域的全部区域按照位于该内部的方式来配置。该准分子灯10具有比流路形成构件41的内径小的外径、并且具有比该流路形成构件41的全长短的发光长(发光区域的长度)。另外，准分子灯10在流路形成构件41的内部，按照该准分子灯10的管轴(灯中心轴)与流路形成构件41的管轴大致一致的方式被支撑构件(省略图示)支撑。即，准分子灯10按照下述方式进行配设：管轴(灯中心轴)与流路形成构件41的管轴大致一致，该准分子灯10的外周面的整个全周与流路形成构件41的内周面分开，在该外周面与该内周面之间形成环状空间。这样一来，在流路形成构件41的内部即臭氧生成空间S2中，形成有从臭氧原料气体供给机构介由导入口41A而被供给的臭氧原料气体G1朝向导出口41B流动的臭氧原料气体流路。
在流路形成构件41中，内周面的整面对臭氧具有耐受性，而且根据需要还对来自臭氧生成光源(准分子灯10)的光具有遮光性。该流路形成构件41优选由氟树脂及不锈钢等耐臭氧性材料形成。
另外，流路形成构件41优选内周面中的至少被照射来自臭氧生成光源的光的区域对臭氧生成用光具有光反射能力。
通过流路形成构件41通过在被照射来自臭氧生成光源的光的区域中具有光反射能力，能够有效利用来自臭氧生成光源的光(臭氧生成用光)，因此能够以更高的效率生成臭氧。
在该图的例子中，流路形成构件41通过由金属(具体而言，SUS316)形成，从而被制成内周面的整面对臭氧具有耐受性、并且具有光反射能力，而且，被制成对来自准分子灯10的光具有遮光性。
作为臭氧原料气体供给机构，使用下述送风机构：能够将构成第1处理机构30的环境气氛(具体而言，处理容器31及臭氧产生器40的外部气氛)的空气(周围空气)导入，并将构成该环境气氛的空气供给至流路形成构件41的内部(臭氧生成空间S2)而使其流动。
基于臭氧原料气体供给机构的臭氧原料气体G1的供给条件是按照在流路形成构件41的内部(臭氧生成空间S2)对臭氧原料气体G1以所期望的照射条件照射臭氧生成用光的方式，考虑流路形成构件41的内径、准分子灯10的外径等而适当规定。
在这样的构成的第1处理机构30中，对处理空间S1(处理对象体存在空间)中存在的处理对象体(粉末状的厌湿性物品)通过本发明的处理方法中的气氛气体控制方法来进行杀菌处理。
具体来说，在臭氧产生器40中，通过臭氧原料气体供给机构，使得构成第1处理机构30的环境气氛的空气(周围空气)作为臭氧原料气体G1从导入路径形成构件42(臭氧原料气体导入路径)介由导入口41A被供给至流路形成构件41的内部(臭氧生成空间S2)。被供给至该流路形成构件41的内部的臭氧原料气体G1朝向导出口41B在臭氧原料气体流路中流动，对该臭氧原料气体G1照射来自准分子灯10(臭氧生成光源)的光(臭氧生成用光)。由此，通过臭氧原料气体G1中的氧将臭氧生成用光(紫外线)吸收而产生臭氧生成反应并生成臭氧。含有通过像这样地对臭氧原料气体G1照射臭氧生成用光而生成的臭氧的含臭氧气体G2介由导出口41B从由导出路径形成构件43形成的含臭氧气体导出路径被排出到臭氧产生器40的外部。
然后，在像这样被供给含臭氧气体G2的处理容器31的内部空间(处理空间S1)即处理对象体存在空间中，通过搅拌翼39而使粉末状的厌湿性物品成为被搅拌的状态，另外，通过湿度调整机构而使构成处理对象体存在空间的气氛的环境气体(处理环境气体)的相对湿度成为55％以下。
这样一来，通过在该处理对象体存在空间中存在的处理对象体以低湿度条件被曝露于从臭氧产生器40(臭氧生成空间S2)供给至处理对象体存在空间的含臭氧气体G2中，从而处理对象体被杀菌处理。在该处理中，粉末状的厌湿性物品被搅拌翼39搅拌的状态得以维持，并且被设定为对处理对象体存在空间连续地供给含臭氧气体G2的状态。
(第2处理机构)
图4是表示为了实施本发明的处理方法而使用的处理机构的构成的其它例子的说明图。
第2处理机构50是下述线式的处理机构：以粉末状的厌湿性物品作为处理对象体的机构，具备：形成搬送处理对象体的搬送路径的搬送路径形成构件51；和对该搬送路径供给含臭氧气体的具备臭氧生成光源的臭氧产生器55。在该第2处理机构50中，搬送路径形成构件51按照沿水平方向延伸的方式配设，并介由形成于其一端的气体供给用开口53与臭氧产生器55连接。另外，在搬送路径形成构件51的一端侧，设置有用于供给至由该搬送路径形成构件51形成的搬送路径的贮藏处理对象体的料斗52。该料斗52具有向上方开口的开口部52A。于是，在第2处理机构50中，通过搬送路径形成构件51的内部空间即搬送路径，构成了处理对象体存在空间，在该搬送路径中，在搬送路径(搬送路径形成构件51的内部空间)与外部(搬送路径形成构件51的外部)介由开口部52A连通的状态下进行处理。
在该图的例子中，在搬送路径形成构件51内配设有下述螺杆(省略图示)：将粉末状的厌湿性物品(处理对象体)一边进行搅拌一边沿水平方向(图4中的右方向)进行搬送。
臭氧产生器55除了在构成图2的第1处理机构30的臭氧产生器40中设置有湿度测定机构(省略图示)和湿度调整机构(省略图示)以外，具有与该臭氧产生器40同样的构成。在该臭氧产生器55中，湿度测定机构是测定构成第2处理机构50的环境气氛的环境气体的湿度(相对湿度)的机构。另外，湿度调整机构是基于通过该湿度测定机构测定的湿度(相对湿度)的值来进行控制以使从臭氧产生器55排出的气体(含臭氧气体G2)的湿度(相对湿度)成为55％以下的机构。
在该图的例子中，湿度测定机构及湿度调整机构配设于导入路径形成构件42内(臭氧原料气体导入路径)。湿度调整机构从臭氧有效利用性的观点出发优选设置于导入路径形成构件42内，但在臭氧原料气体导入路径中流动的气体(构成第2处理机构50的环境气氛的环境气体)为低湿度的气体且不需要利用湿度调整机构进行除湿处理的情况下，也可以配置于导出路径形成构件43内(含臭氧气体导出路径)。
在这样的构成的第2处理机构50中，对搬送路径(处理对象体存在空间)中存在的处理对象体(粉末状的厌湿性物品)通过本发明的处理方法中的供给气体控制方法来进行杀菌处理。
具体来说，在臭氧产生器55中，通过臭氧原料气体供给机构，构成第2处理机构50的环境气氛的空气(周围空气)作为臭氧原料气体G1从导入路径形成构件42(臭氧原料气体导入路径)介由导入口41A被供给至流路形成构件41的内部(臭氧生成空间S2)。被供给至该流路形成构件41的内部的臭氧原料气体G1朝向导出口41B在臭氧原料气体流路中流动，对该臭氧原料气体G1照射来自准分子灯10(臭氧生成光源)的光(臭氧生成用光)。由此，通过臭氧原料气体G1中的氧将臭氧生成用光(紫外线)吸收而产生臭氧生成反应并生成臭氧。通过像这样对臭氧原料气体G1照射臭氧生成用光而生成的含有臭氧的含臭氧气体G2介由导出口41B从导出路径形成构件43(含臭氧气体导出路径)被排出到臭氧产生器55的外部。从该臭氧产生器55排出的含臭氧气体G2通过湿度调整机构从而相对湿度被设定为55％以下。
而且，在像这样操作来供给含臭氧气体G2的搬送路径(搬送路径形成构件51的内部空间)即处理对象体存在空间中，设定为搬送粉末状的厌湿性物品的状态。
这样一来，通过在该搬送路径中存在的处理对象体在低湿度条件下被曝露于从臭氧产生器55供给至搬送路径的含臭氧气体G2中，从而处理对象体被杀菌处理。在该处理中，维持粉末状的厌湿性物品在搬送路径中被搬送的状态，并且设定为对搬送路径连续供给含臭氧气体G2的状态。
在通过这样的处理机构而实施的本发明的处理方法中，将处理对象体曝露在通过对臭氧原料气体照射臭氧生成用光而得到的含臭氧气体中。因此，不会因被照射臭氧生成用光而使所生成的臭氧被分解。另外，如由后述的实验例表明的那样，不会像利用通过放电方式的臭氧生成方法而生成的臭氧的处理方法(杀菌除臭处理方法)那样，处理效率受到构成处理气氛的气体(处理环境气体)的湿度(曝露相对湿度)的较大影响。具体而言，即使是在利用通过放电方式的臭氧生成方法而生成的臭氧的处理方法(杀菌除臭处理方法)中无法得到高的处理效率的曝露相对湿度为55％以下的湿度条件、特别是无法得到处理效果(具体而言，杀菌效果、除臭效果)的曝露相对湿度为20％以下的湿度条件，也能够得到高的处理效率。
因此，在本发明的处理方法中，能够在不对处理对象体进行加湿的情况下，利用臭氧高效地进行杀菌处理、除臭处理。其结果是，根据本发明的处理方法，能够将需要尽可能高的干燥状态(具体而言，相对湿度为0～50％左右的低湿度状态)的粉末食品、干燥食品、香辛料、粉状的医药品等厌湿性物品在处理过程中在不伴随损害风味、香味、性能特性等产生品质劣化这样的弊端的情况下进行处理(具体而言，杀菌处理、除臭处理)。
另外，在本发明的处理方法中，通过调整臭氧生成用光对臭氧原料气体的照射时间等，能够容易地控制含臭氧气体中的臭氧浓度。
在本发明的处理方法中，含臭氧气体中的臭氧浓度例如设定为50ppm以下。
另外，在通过第1处理机构30及第2处理机构50而实施的本发明的处理方法中，臭氧产生器40、55配设于处理对象体存在空间的外部，臭氧产生器40、55中的流路形成构件41具有对来自臭氧产生光源(准分子灯10)的光的遮光性。因此，由于来自臭氧产生光源(准分子灯10)的光不会被照射到处理对象体，因此在处理对象体中，不会产生起因于被照射来自臭氧产生光源的光(紫外线)的劣化。
以上，对本发明的处理方法具体地进行了说明，但本发明并不限于以上的例子，可以加以各种变更。
例如，为了实施本发明的处理方法而使用的处理机构并不限于上述的构成(具体而言，第1处理机构30及第2处理机构50)。具体而言，例如，用于实施本发明的处理方法的处理机构也可以如图5中所示的那样为下述构成：构成作为处理对象体存在空间的处理空间S1的气氛的环境气体(具体而言，空气)作为臭氧原料气体G1被供给至臭氧产生器58(流路形成构件41的内部)。在该图的例子中，处理机构是在区划处理空间S1的框体57的内部配设有具有臭氧生成光源的臭氧产生器58的机构。该臭氧产生器58除了在构成图2的第1处理机构30的臭氧产生器40中使用将构成处理空间S1(处理对象体存在空间)的气氛的环境气体(空气)循环的构成的机构作为臭氧原料气体供给机构59以外，具有与该臭氧产生器40同样的构成。具体来说，作为臭氧原料气体供给机构59，使用下述机构：能够将构成处理空间S1的气氛的环境气体导入、并将该环境气体作为臭氧原料气体G1供给至流路形成构件41的内部(臭氧生成空间S2)并使其流动。而且，在这样的构成的处理机构中，对框体57内存在的处理对象体(粉末状的厌湿性物品)通过本发明的处理方法中的气氛气体控制方法来进行处理。
在通过该处理机构而实施的本发明的处理方法中，与通过第1处理机构及第2处理机构而实施的本发明的处理方法同样地，也能够在不对处理对象体进行加湿的情况下，利用臭氧高效地进行杀菌处理、除臭处理。另外，即使臭氧产生器58配设于容纳处理对象体的框体57内，由于该臭氧产生器58中的流路形成构件41具有对来自臭氧产生光源的光的遮光性，因此也不会对处理对象体照射来自臭氧生成光源的光。因此，在处理对象体中，不会产生起因于被照射来自臭氧产生光源的光(紫外线)的劣化。
以下，对本发明的实验例进行说明。
如图6中所示的那样，制作了实验用处理机构(以下也称为“实验用处理机构(1)”)，该实验用处理机构具备：容积为288L的环境试验机61；配设于该环境试验机61的内部的臭氧产生器63；和介由循环路径形成构件66与环境试验机61连接的臭氧监视器65。臭氧产生器63在由不锈钢(SUS316)形成的直圆筒状的流路形成构件内沿着该流路形成构件的管轴配置有放射输入功率为20W、紫外线输出功率为4W且中心波长为172nm的光的氙准分子灯(USHIO INC.制)(参照图3)。在该臭氧产生器63中，由于流路形成构件是由不锈钢形成、具有遮光性，因此来自氙准分子灯的光不会被射出到该臭氧产生器63的外部。另外，作为臭氧监视器65，使用了紫外线吸收式臭氧监视器“EG-3000D”(荏原实业株式会社制)。在该实验用处理机构(1)中，介由由循环路径形成构件66形成的循环路径来循环构成环境试验机61的内部气氛的气体(空气)，通过臭氧监视器65测定构成该内部气氛的空气的臭氧浓度。
该实验用处理机构(1)是通过本发明的处理方法来进行杀菌处理的。
另外，在实验用处理机构(1)中，制作了使用输入功率(消耗电力)为45W的放电式臭氧产生器“刚腕1000T(型号：GWD-1000T)”(OHNIT CO.,LTD.制)作为臭氧产生器63的比较实验用处理机构(以下也称为“实验用处理机构(2)”)。
该实验用处理机构(2)是利用在臭氧原料气体(具体而言，空气)的气氛下通过产生沿面放电等无声放电而生成臭氧的放电方式作为臭氧生成方法。以下，将通过实验用处理机构(2)进行的利用通过放电方式的臭氧的生成方法得到的含臭氧气体的处理方法也称为“放电方式利用处理方法”。
其中，在放电方式的臭氧的生成方法中使用的臭氧产生器例如如图7中所示的那样，具备由石英玻璃等介质材料形成的直圆筒状的流路形成构件71，通过被该流路形成构件71的内周面区划的圆柱状空间，使空气从一个端部71A朝向另一个端部71B进行流动，并且形成产生放电(无声放电)的空气流路。在该流路形成构件71上，在外周面设置有沿着管轴以螺旋状延伸的一个电极72，另外在内周面设置有沿着管轴以螺旋状延伸的另一个电极73，这些一个电极72及另一个电极73介由馈电线74、75与高频电源76连接。
另一方面，分别准备了多个填充有琼脂培养基、且在该琼脂培养基上种植了大肠杆菌K12株(NBRC106373)的试验区用培养皿和对照区用培养皿。其中，在多个试验区用培养皿及多个对照区用培养皿中，种植的大肠杆菌K12株(NBRC106373)的数目(菌落形成单位数)为1000CFU～1200CFU。
在所制作的实验用处理机构(1)及实验用处理机构(2)中，在环境试验机61的内部的相对湿度成为5％、10％、20％、30％、40％、50％、55％、60％、70％或80％的条件下，按照该环境试验机61中的臭氧浓度成为40ppm的方式连续驱动臭氧产生器63。其中，环境试验机61的内部的温度为20℃，气压与大气压同等。然后，将环境试验机61的门(省略图示)打开，在该环境试验机61的内部配置试验区用培养皿后，立即将门关闭。伴随着该环境试验机61的门的开闭，环境试验机61的内部的臭氧浓度降低至30ppm。之后，通过控制(打开/关闭控制)臭氧产生器63的驱动，将环境试验机61中的臭氧浓度维持在30±2ppm。在该臭氧浓度被维持在30±2ppm的状态的环境试验机61的内部，温度及气压恒定。像这样操作，将大肠杆菌K12株(NBRC106373)曝露在臭氧浓度为30±2ppm的含臭氧空气中。
之后，在经过了CT值成为40、60、80或100的曝露时间时，将试验区用培养皿从环境试验机61中取出，将该试验区用培养皿与对照区用培养皿一起在温度为37℃的条件下放置24小时，由此进行了培养。
然后，确认培养24小时后的试验区用培养皿及对照区用培养皿，对于菌落数(菌落形成单位数)低于1000CFU的试验区用培养皿，由其菌落数算出大肠杆菌K12株(NBRC106373)的杀菌率。将结果示于表1及表2以及图8及图9中。表1及图8是通过使用实验用处理机构(1)而得到的结果，表2及图9是通过使用实验用处理机构(2)而得到的结果。在图8及图9中，CT值为40的情况下的结果以菱形图标(◆)表示，CT值为60的情况下的结果以四角图标(■)表示，CT值为80的情况下的结果以三角图标(▲)表示，CT值为100的情况下的结果以交叉图标(×)表示。
需要说明的是，在任一对照区用培养皿中，菌落数(菌落形成单位数)均为1000CFU以上。
[表1]
[表2]
另外，基于表1及表2以及图8及图9中所示的结果，在CT值为40、60、80及100的各情况下，算出了以实验用处理机构(2)中的杀菌率作为基准时的实验用处理机构(1)中的杀菌率的比值(图10的曲线图中，表示为“UV杀菌率/放电杀菌率”)。将结果示于表3及图10中。在该图10中，CT值为40的情况下的结果以菱形图标(◆)表示，CT值为60的情况下的结果以四角图标(■)表示，CT值为80的情况下的结果以三角图标(▲)表示，及CT值为100的情况下的结果以交叉图标(×)表示。
[表3]
由以上的实验例的结果表明：根据实验用处理机构(1)，作为臭氧原料气体，在使用相对湿度为5％、10％、20％、30％、40％、50％、55％、60％、70％及80％的空气中的任一者的情况下，都可得到60％以上的高杀菌率。特别是表明：即使是在实验用处理机构(2)中没有得到杀菌效果或高的杀菌率的使用相对湿度为55％以下的空气作为臭氧原料气体的情况下，也可得到高的杀菌率。
因此，确认了：根据本发明的实验用处理机构(1)即本发明的处理方法，在构成处理气氛的气体的相对湿度为55％以下的低湿度条件下，能够高效地进行处理对象体的处理。即，确认了：能够在不对处理对象体进行加湿的情况下将处理对象体有效地处理。
另外，在上述的实验例中，通过将试验区用培养皿中接种的大肠杆菌K12株(NBRC106373)曝露在含臭氧空气中的曝露时间设定为恒定时间、且变更该含臭氧空气中的臭氧浓度，从而使CT值成为40、60、80或100，除此以外，进行了与上述的实验例同样的实验。在该实验中，也得到了与上述的实验例同样的结果。
在上述的实验例中，环境试验机内的温度为20℃且恒定，但即使在变更该环境试验机内的温度的情况下，例如即使将该环境试验机内的温度变更为5℃、10℃、30℃、40℃等的情况下，也可得到与上述的实验例同样的结果。
以上，对在通过本发明的处理方法来进行杀菌处理的情况下得到的效果进行了确认，但据认为：在通过本发明的处理方法来进行除臭处理的情况下，也能够有效地进行处理。
其理由是由于：在杀菌处理中有助于菌的失活化的臭氧、自由基在除臭处理中也对恶臭物质的分解有作用。
符号的说明
10 准分子灯
11 发光管
11A 密封部
11B 排气管剩余部分
14 内部电极
15 内部引线
16 金属箔
17 内部电极用外部引线
18 外部电极
19 外部电极用外部引线
21 基座构件
22、23 馈电线
24 高频电源
30 第1处理机构
31 处理容器
32 容器主体
33 盖构件
34 气体供给用开口
39 搅拌翼
40 臭氧产生器
41 流路形成构件
41A 导入口
41B 导出口
42 导入路径形成构件
43 导出路径形成构件
50 第2处理机构
51 搬送路径形成构件
52 料斗
52A 开口部
53 气体供给用开口
55 臭氧产生器
57 框体
58 臭氧产生器
59 臭氧原料气体供给机构
61 环境试验机
63 臭氧产生器
65 臭氧监视器
66 循环路径形成构件
71 流路形成构件
71A 一个端部
71B 另一个端部
72、73 电极
74、75 馈电线
76 高频电源
S1 处理空间
S2 臭氧生成空间
G1 臭氧原料气体
G2 含臭氧气体

Claims (11)

1.一种处理方法，其特征在于，通过对臭氧原料气体照射不包含将臭氧分解的波长区域的光、并且作为波长为200nm以下的光的臭氧生成用光而得到含臭氧气体，通过将处理对象体在相对湿度为55％以下的低湿度条件下曝露于所得到的含臭氧气体中，从而对该处理对象体进行处理。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述臭氧生成用光为从氙准分子灯放射的光。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述含臭氧气体的相对湿度为55％以下。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述含臭氧气体的相对湿度为30％以下。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述含臭氧气体的相对湿度为20％以下。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的处理方法，其特征在于，构成所述处理对象体所存在的处理对象体存在空间的气氛的环境气体的相对湿度为55％以下。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的处理方法，其特征在于，构成所述处理对象体所存在的处理对象体存在空间的气氛的环境气体的相对湿度为30％以下。
8.根据权利要求1或权利要求2所述的处理方法，其特征在于，构成所述处理对象体所存在的处理对象体存在空间的气氛的环境气体的相对湿度为20％以下。
9.根据权利要求2～权利要求5中任一项所述的处理方法，其特征在于，通过对由搬送所述处理对象体的搬送路径构成的处理对象体存在空间供给含臭氧气体，从而在该搬送路径中，处理对象体被曝露在含臭氧气体中。
10.根据权利要求6～权利要求8中任一项所述的处理方法，其特征在于，通过对所述处理对象体存在空间供给含臭氧气体，从而在该处理对象体存在空间内，处理对象体被曝露在该含臭氧气体中。
11.根据权利要求1或权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述处理对象体为厌湿性物品。
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