JP2000507853A

JP2000507853A - オゾン滅菌装置及びオゾン発生装置

Info

Publication number: JP2000507853A
Application number: JP9533504A
Authority: JP
Inventors: カールソン，エスキル
Original assignee: オゾンステラライゼーションプロダクツインコーポレイテッド
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1997-03-17
Publication date: 2000-06-27
Also published as: EP0888135A4; AU2318597A; WO1997034643A1; EP0888135A1

Abstract

(57)【要約】重量パーセントで少なくとも約１０％のオゾンを含むガスを発生させることのできるオゾン発生装置（１０）を含むオゾン滅菌装置であって、保持タンク（３１）と、オゾン化されたガスを受け、このガスを加湿することにより、少なくとも約６０％の湿度下に重量％で少なくとも約８％のオゾンを含む滅菌剤ガスを形成するための加湿チャンバ（３３）と、滅菌剤ガスを第１の触媒（４７）上を通してブリージングするための通気口（４３）と、滅菌剤ガスの制御された流れを受けるための滅菌チャンバ（７５）にして、第２の触媒（８９）上を通して該滅菌チャンバ（７５）を脱気するためのポンプ（９１）と流通された滅菌チャンバ（７５）と、滅菌チャンバから滅菌剤ガスをブリージングするための通気口（８５）と、ヒータ（９９）と、を含むオゾン滅菌装置が提供される。また、相互に同中心の電極と、コロナ放電を発生させるための手段とを有するオゾン発生装置（１０）と、オゾン発生装置を出る、オゾンを含むガスの一部を導管を通して再循環させるためのポンプ（９０）と、前記オゾンを含むガスの一部を冷却するための熱交換器（３８）とを含むオゾン発生装置が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】オゾン滅菌装置及びオゾン発生装置（発明の分野）本発明はオゾン発生並びにオゾンを使用する滅菌の分野に関するものである。詳しくは、本発明は、オゾン発生のための方法並びに装置、そして、オゾン滅菌装置を使用して物品を滅菌するための方法及び装置に関する。（従来技術）病院及び関連する医療施設、医院、並びに様々の化学的及び医療的な実験室はその全てが滅菌設備を必要とする。高圧蒸気が熱や水分に敏感な医療機器を破壊することから、大抵のそうした機器はエチレンオキシドをベースとした“低温”滅菌システムを使用して滅菌される。エチレンオキシドは有効な滅菌剤ガスではあるが３つの大きな欠点がある。先ず第１に、エチレンオキシドは本来可燃性が高いので、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣｓ）と組み合わせる必要があることである。ＣＦＣｓはオゾン層を破壊することが分かったので、世界の環境基準、例えばモントリオール条約案では、全ての主要工業国での１９９５年１２月３１日以降のＣＦＣ製造を禁止している。その結果、一般に使用される１２％エチレンオキシドと８８％ＣＦＣの混合物は市場から事実上閉め出された。第２には、エチレンオキシドガスが神経毒性を有ししかもＯＳＨＡから発癌性物質として分類されていることである。この結果、ＣＦＣの問題とは無関係に、エチレンオキシドはすぐに病院内では使用されなくなった。最後に、エチレンオキシドは、これを有効な滅菌剤ガスたらしめるためには、滅菌した物品を長い時間（代表的には１２〜１８時間）エアレーション処理し、有毒なエチレンオキシド残留物を排除する必要があることである。エアレーション処理時間が長いことは、大量の医療機器を迅速且つ有効に滅菌することができないことを意味する。これは、医療処置が、当日の内の処理や通院型式での手術の形をますます取るようになっている病院及び類似の施設では特に重要な問題となってきている。最近、エチレンオキシドの使用に代わる幾つかの別の方法が導入され、その中には、過酢酸及び過酸化水素水をベースとしたプラズマ−ガスシステムが含まれるが、何れのシステムも、有効で安全且つ低廉なエチレンオキシドに対し、真に受け入れ得る別法として代替し得るものではない。一般的なオゾン、特に加湿オゾンが浄化作業のために長年使用されてきているが、この加湿オゾンを医療機器用の滅菌剤ガスとして使用する場合、２つの主要な問題、即ち、（１）微生物を殺すための十分な高濃度及び湿度を有するオゾンを発生させること及び、（２）そのような湿度及び高濃度のオゾンの流れを、オゾンが細菌の保護膜を貫くための十分長い時間維持すること、という２つの問題がある。オゾンは不安定な物質であり加熱下或いは水中では簡単に酸素に減成する。オゾンは幾つかの方法により発生させることが可能である。最も一般的な方法は、酸素を含むガスを２つの電極間に通し、電極間にコロナ放電を発生させることである。一方の電極は高電圧型の金属からなる電極であり、他方の電極は一般にはガラス或いはセラミックのような誘電体上にコーティングした導体から構成される。前記金属の電極は代表的には高電圧の変圧器の接地側に接地され、前記導体の電極は一般に、高電圧の変圧器の高電圧端子側に電気的に取り付けられる。コロナ放電により本来の酸素分子が高活性の酸素原子に分解される。これらの酸素原子は最も近い酸素分子と結合してトリオキシジエン分子、即ち、オゾンとなる。この反応は非常に速く且つ発熱を伴う。この反応に際して発生する熱、コロナ放電により発生する熱、そして電流通過により誘電体内に発生する熱が、新しく発生するオゾンを破壊する直接の要因となる。滅菌は加湿オゾンを使用することにより助長される。オゾンは、細菌が、必要水準の湿度から生じた水膜でコーティングされた場合は細菌の膜を容易に突き抜ける。オゾンをまず水酸化物に通し、次いで細菌膜に通す場合、水膜を移行媒体として使用すると必要なエネルギーは小さくなる。移行媒体としての水膜はインピーダンス変成器として作用するので、細菌膜を通り抜けるために必要なオゾンの分子エネルギー量は僅かなものとなる。オゾン発生装置内に蓄熱が生じるために、加湿オゾンを滅菌剤ガスとして使用する従来のオゾン滅菌装置では、加湿された滅菌剤ガス内に重量％で６％を越えるオゾンが含まれる水準が一貫して達成されることはない。発生オゾンの量及び濃度を増大するべく、冷却水準を高め、オゾン発生装置内でのオゾン変換量を増やすための様々な試みが行われている。こうした試みには、米国特許第５、００２、７３８号に記載されるようにオゾン発生装置に冷えた酸素を送ることが含まれる。この場合、環状の２つの平行なオゾン発生帯域の一方に冷えた酸素を送り込み、一方の環状のオゾン発生帯域からのオゾン化されたガスの全てを、米国特許第５、００８、０８７号、第５、１６９、６０６号及び第２、９３６、２７９号に記載されるようにオゾン発生装置を出る前に他方の環状のオゾン発生帯域を通過させるようにし、次いで酸素を、米国特許第４９６６、６６６号に記載されるように、螺旋形状の誘電体を通して送達する。従来、オゾン滅菌装置を作製するに際し、オゾン発生装置内に形成される発生オゾンが発熱により破壊されるのを防ぐ方法を開発し、酸素−オゾン変換率を増やそうとする努力が払われたが無駄に終わっていた。酸素−オゾン変換率を増やす別の方法は、オゾン発生装置を非常に大型化することである。しかし、大型のオゾン発生装置は大電力を要し、コストが増えるばかりか、更に重要なことにはオゾンを破壊する熱量が増大する。しかも、大型のオゾン発生装置は滅菌装置を必要とする多くの施設では非実用的なものである。従って、オゾン発生装置での或いは加湿手順でのオゾンの有意の損失を生じることのない、高い変換率を実現するオゾン滅菌装置及びオゾン発生装置を開発することが有益である。更には、オゾン形成のために使用する酸素を含むガスを、オゾン発生帯域のイオン化エネルギーの最も大きい部分、即ち電極に最も近い部分に長く滞留させるようにしてオゾン発生量を増大させるのが有益である。オゾン発生量を増大させることで、オゾン発生装置の熱及び加湿によるオゾン損失は最小化され、オゾン滅菌装置の効率及び実用性が向上する。滅菌剤ガスとしてのエチレンオキシドが先に述べたように早々に消え去ったことや、電流で代替する方法が明らかに失敗であることから見て、斯界には、特に医療及び科学的分野には、非常に湿った、高濃度のオゾンの持続した流れを安全且つ制御態様下に使用する、効率的且つ有効なオゾン発生装置及び滅菌装置に対する要望がある。運転コストが安価で、殺菌率が高く従って滅菌サイクルが短く、しかも大型のみならず小型の滅菌装置内で有効な高濃度オゾンを発生することのできるオゾン滅菌装置に対する要望が斯界にある。最後に、高い殺菌率を可能な限り短時間内に実現させるような制御された加湿オゾン滅菌剤ガスの有効量が加湿器内に提供されるよう、十分に大量のオゾンを発生させるための装置及び方法に対する要望がある。（発明が解決しようとする課題）前述の要望を満たすためのオゾン滅菌装置及びオゾン発生装置を提供することである。（課題を解決するための手段）本発明によれば、オゾン発生装置及びオゾンを含むガスを発生させるための方法が提供される。オゾン発生装置には、オゾン発生装置（以下、単にオゾン発生装置とも称する）と、コロナ放電を発生させるための手段と、熱交換器と、オゾン発生装置のオゾン発生帯域を出るガスの一部を部分的に包囲するための導管と、循環ポンプとが含まれる。本装置では、オゾン発生帯域を出るオゾン含有ガスの一部が熱交換器を通して循環され、酸素を含むガスと結合されて送給ガスを形成する。冷却された送給ガスがオゾン発生装置のオゾン発生帯域に送られ、オゾン発生帯域内でそれ以上のオゾンを形成するために使用される。送給ガスがオゾン発生装置内を冷却し、オゾン発生装置を出るオゾン含有ガスのオゾン濃度を増大させる。オゾン発生装置は第１の電極及び第２の電極を有する。これら第１及び第２の各電極は相互に離間され、その間部分にオゾン発生帯域を画定する。オゾン発生帯域の入り口は酸素を含む送給ガスを受け、出口からは送給ガスと、オゾン発生帯域内で発生したオゾンとのガス混合物が排出される。第１の冷却剤が第１の電極の一方の表面と熱交換関係を有する。熱交換器はガス側と第１の冷却剤側とを有し、ガス側はオゾン発生帯域と流通されている。第１の冷却剤側の第２の冷却剤が、熱交換器のガス側を貫いて循環するガスを冷却する。導管が、オゾン発生帯域と熱交換器のガス側との間を流通させる。この導管は、オゾン発生帯域の出口から出るガス混合物の一部を受けるための構成を有する。ポンプが、ガス混合物の一部を、導管と、熱交換器と、オゾン発生帯域とを通して循環させる。オゾン発生方法では、先に説明したような酸素を含む送給ガスがオゾン発生装置のオゾン発生帯域に導入される。オゾン発生装置内の第１及び第２の各電極間にコロナ放電が創出され、オゾン発生帯域内の送給ガス内の酸素からオゾンが形成される。第１の電極の表面が第１の冷却剤により冷却される。オゾンと送給ガスとのガス混合物がオゾン発生帯域を出、このガス混合物の一部が熱交換器を通して送られ、冷却される。熱交換器を通して冷却されたこのガス混合物の一部は酸素を含むガスと結合して送給ガスを形成する。本発明によれば、物品を滅菌するためのオゾン滅菌装置及びオゾン滅菌方法もまた提供される。オゾン滅菌装置には、オゾン発生装置と、保持タンクと、加湿チャンバと、滅菌チャンバと、前記加湿チャンバのための第１の通気口及び滅菌チャンバのための第２の通気口と、加湿チャンバから滅菌チャンバへのガス流れを制御するための手段と、ヒータ及びポンプ手段とが含まれる。オゾン発生装置は、重量％で少なくとも１０％のオゾンを含むガスを発生することができる。保持タンクはガスオゾン発生装置と流通され、ガスオゾン発生装置からの、オゾンを含むガスを受容する。保持タンクはガスオゾン発生装置への水分の逆流をも防止する。保持タンクは加湿チャンバとも流通される。加湿チャンバは保持タンクからのオゾンを含むガスを受容し、このガスを加湿して滅菌剤ガスとする。滅菌剤ガスには、少なくとも約６０％の湿度で重量％が少なくとも８％のオゾンが含まれる。第１の通気口が加湿チャンバから滅菌剤ガスを排出させ、第２の通気口が滅菌チャンバから滅菌剤ガスを排出させる。第１及び第２の各通気口は、オゾンを酸素に変換する第１の触媒上を通して滅菌剤ガスを排出させる。滅菌チャンバは加湿チャンバと流通され、この加湿チャンバからの滅菌剤ガスを受ける。加湿チャンバから滅菌チャンバに流入するガスは制御手段により制御される。ヒータが滅菌チャンバに暖気を提供する。ポンプ手段が滅菌チャンバ内に空気を流入させ、また滅菌チャンバを、第１の触媒と同様にオゾンを酸素に変換する第２の触媒上を通して脱気させる。物品を滅菌するための本方法には、物品を滅菌チャンバ内に配置し、滅菌チャンバをシールすることが含まれる。滅菌チャンバが少なくとも部分的に脱気され滅菌サイクルが開始される。滅菌剤ガスの、先に説明したような制御された流れが、この滅菌チャンバがほぼ周囲圧力になるまで滅菌チャンバに導入される。滅菌剤ガスが滅菌チャンバ内で循環され、滅菌チャンバ内の圧力が周囲圧力となった後にも継続して導入される。一方、同時に、滅菌剤ガスは滅菌チャンバから第１の所定時間、第１の触媒上を通して滅菌チャンバから排出される。第１の触媒がオゾンを酸素に変換させる。滅菌チャンバは所定サイクル数で再度、少なくとも部分的に脱気され、滅菌剤ガスが先に説明したように再導入される。次いで、滅菌チャンバはオゾンを酸素に変換する第２の触媒上を通して脱気され、エアレーションサイクルが開始される。エアレーションサイクルでは、ろ過され加熱された空気が、滅菌チャンバが周囲圧力となるまで滅菌チャンバ内に導入される。滅菌チャンバ内が周囲圧力になると、滅菌チャンバを通して空気が継続的に流入される。一方、同時に、空気は第２の所定時間、第２の触媒上を通して排出される。次いで滅菌チャンバは脱シールされ、物品が取り出される。（図面の簡単な説明）図１は本発明に従うオゾン発生装置の簡略化された断面図である。図２は図１の底部の部分拡大断面図である。図３は図２を線３−３に沿って切断した部分断面図である。図４は本発明の１実施例に従うオゾン滅菌装置の流れダイヤグラムである。図４ａは図４の破線内の、加湿チャンバの１実施例の概略例示図である。図４ｂは別態様での、図４の破線内の、加湿チャンバの１実施例の概略例示図である。図５は本発明に従う別態様でのオゾン滅菌装置の流れダイヤグラムである。図６は、図１の破線内のオゾン発生装置を含む、オゾン発生装置のための１実施例の概略例示図である。図７は本発明の１実施例に従う、マルチオゾン発生装置型のオゾン発生装置内での１つのオゾン発生装置の断面図である。図８はマルチオゾン発生装置型のオゾン発生装置の上方からの平面図である。図９はマルチオゾン発生装置型のオゾン発生装置の送給ガスの入り口部分を例示する部分破除した斜視図である。図１０はマルチオゾン発生装置型のオゾン発生装置の送給ガスの入り口部分を例示する部分破除した断面図である。図１１は図７のマルチオゾン発生装置型のオゾン発生装置におけるオゾン発生装置で使用するシールの、図７を線１１−１１に沿って切断した位置で上方から見た場合の平面図である。図１２は、図１１を線１２−１２に沿って切断した場合のシールの断面図である。図１３はマルチオゾン発生装置型のオゾン発生装置の出口部分の上部の部分破除した拡大断面図である。図１４は本発明の中央プロセスユニットを含む、電気的及び制御システムの流れダイヤグラムである。図１５は本発明の実施例に従う、オゾン発生のための方法の流れダイヤグラムである。図１６は本発明の実施例に従う、物品を滅菌するための方法の流れダイヤグラムである。（実施例）ここで使用する用語は便宜的なものであってこれに限定されるものではない。 “右”、“左”、“下方”、“上方”、“内側”、“外側”等の文言は参照する図面上での方向を示すものである。用語には、上述した文言、その派生語並びに類似の意味を持つ文言が含まれる。本発明によれば、オゾン濃度の高いオゾン化ガスの連続流れを提供する、非常に効率的で経済的なオゾン発生装置が提供される。本オゾン発生装置は、オゾン発生装置内に形成されるオゾン化ガスの一部が連続的に循環されること、冷却システムが極めて効率化されること、また、オゾン発生装置内で送給ガスの流れが旋回されることの結果、非常に効率的なものである。オゾン発生装置の効率が高いことにより、本オゾン発生装置を２立方フィート（約０．０５６立方メートル）の小型の滅菌装置から、約１２立方フィート（約０．３４立方メートル）までの大型ユニットで使用することができる。滅菌装置には、オゾンの濃度パーセンテージが高く従って滅菌サイクルの必要回数を減らす、加湿されたオゾンガス滅菌剤ガスを提供する加湿器が含まれる。本滅菌装置での滅菌サイクル時間及び殺菌率は従来からのオゾン滅菌装置に比べずっと高い。図面を参照して詳しく説明するに、図１には本発明に従うオゾン発生装置で使用するためのオゾン発生装置の１実施例が、簡略化断面図で表されている。以下にオゾン発生装置、コロナ放電発生手段、ガス循環のための導管の説明を記載した後、熱交換器及びポンプ手段を含む装置のその他の特徴部分を説明する。オゾン発生装置は全体を番号１０で示され、環状の第１の電極１２と、この第１の電極１２から離間され中央に配置された第２の電極１４とを含み、第１の電極１２と第２の電極１４との間の環状空間にオゾン発生帯域１６が画定される。図１に示すように、第１の電極１２は高電圧型の電極であり外側が金属管の形態を有している。第２の電極１４は、図１に示すように、内側管２０の内面１８上に被覆された導伝性のコーティングから構成される。第１の電極１２と内側管２０とは相互に同中心に配列される。第１及び第２の各電極１２、１４は、図では同中心の管として示されるが、圧力容器内に座着した平行プレート形態のものとし、冷却用流体を第１の電極及び各電極間の空間と関連させたものとすることもできる。装置の冷却効率を最大化するため及び環状の大きなオゾン発生帯域１６を提供させるためには同中心配列とする方が好ましい。内側管２０は誘電性の絶縁材料から形成する。誘電性の絶縁材料は任意の好適な誘電材料、例えば、誘電定数が少なくとも約１０である任意の好適なガラス或いはセラミック誘電材料とすることができる。誘電性の絶縁材料はガラスが好ましく、鉛ガラスであるのが更に好ましい。鉛ガラスを使用することにより、誘電定数は大抵の標準的なガラス配合物のそれよりもほぼ１５％高くなる。誘電定数が大きくなるとガラスがあまり高温に加熱されなくなり、ガラスに吸収されるエネルギー量が減少する。更に、鉛ガラスのような高誘電定数の材料を使用することにより、そうした材料が内側管２０全体の電圧抵抗を低下させ、以下に説明するように冷却される、オゾン発生帯域１６を通るガスの維持する電気的エネルギーがずっと大きくなることから、酸素−オゾン変換が助長される。図１では第２の電極１４は導電材料、例えば陽極処理銀の箔層を含む導伝性コーティングの形態を有している。第２の電極は好適な手段で接地される。各電極は何れも、コロナ放電を発生させるための手段の端子に接続される。オゾン発生装置に送電するための任意の好適な電源を使用することができる。そうした電源には、各電極に電圧のパルスを提供するための手段が含まれる。図１に示されるように、オゾン発生装置に送電するための変圧器２６が提供される。各電極が図示される配列を有するのが好ましいが、何れかの電極を変圧器２６に関する極性を逆転させることにより接地側電極としても良い。変圧器２６は、ＤＣ電源を約２、０００〜４、０００の電圧チャージをパルス化するためのチョッパに接続した昇圧変圧器であるのが好ましい。チョッパは約３００〜約８、０００Ｈｚ、好ましくは約３５０Ｈｚの一定の周波数か或いは、約３００〜約１、０００Ｈｚ、好ましくは約３００及び５００Ｈｚの間の可変周波数範囲を有する。チョッパの周波数が一定である場合には入力する電圧を、チョッパにＤＣ電力を提供するＤＣ整流器に入る中央プロセス処理ユニットからのＡＣ電流を使用して制御することが可能である。中央プロセス処理ユニットは、オゾン発生装置を出るガスのオゾン濃度を、中央プロセス処理ユニットの入り口と関連する出口を有するオゾンモニタを通して測定した前記オゾン発生装置を出るオゾン濃度に応じてチョッパに送るＤＣ電力を断・続し、所定の最小及び最大値の間で制御するようにプログラムすることができる。チョッパの周波数を可変とする場合、この周波数は、中央プロセス処理ユニットからの、最小及び最大のオゾン濃度レベルに関する約１〜１０ボルトの電圧で制御される発振器により最小値及び最大値間で比例変動され得る。周波数の高さは、測定されたオゾン濃度が減少すると相対的に増大する。周波数が高いほど、オゾン発生装置１０内で発生するオゾン量は大きくなる。オゾン発生装置１０は外側の圧力容器ハウジング２８（以下、単にハウジング２８とも称する）を含む。ハウジング２８は、図１では円筒形状のものとして示されるが、例えば矩形、球形、及びその他の形状のものとすることができる。円筒形状はガス流れ特性を向上させるためには好ましいものである。ハウジング２８は、図１に示されるように、第１の電極１２とハウジング２８との間に形成される環状の冷却ジャケット３０を包囲するのが好ましい。冷却ジャケット３０は第１の電極１２の外側表面３４を冷却するためにこの第１の電極１２と熱交換関係にある、第１の冷却剤を受けるための入り口３２と、この第１の冷却剤を釈放するための出口３６とを有する。第１の冷却剤は水であるのが好ましいが、エチレン或いはプロピレングリコール、ブライン、シリコンオイル、以下に説明するような冷却された送給ガスを含む冷却ガスを含むその他の好適な冷却剤を使用することができる。ドライアイス或いは類似の冷えた固体もまた第１の冷却剤として使用することができると考えられるがそれらは好ましくない。ハウジングの出口を出る冷却剤はドレンに廃棄しても良いが、図６に示すように熱交換器に通して再循環させ、熱交換器３８内で冷却して再使用する方が好ましい。別の実施例でのオゾン発生装置では、図１の装置が改良され、ハウジング２８が第１の電極として機能し、第２の電極１４と関連してコロナ放電を発生させるために使用される。この配列構成では金属管形態の第１の電極１２の使用は随意的なものとされ、冷却ジャケット３０がオゾン発生帯域１６を含んでいる。冷却された送給ガスが入り口３２を通して送り込まれ、オゾン化されるべきガスとして作用するのみならず、第１の電極を冷却するための第１の冷却剤としても作用する。この送給ガスは出口３６から排出され、以下に説明するように熱交換器を通して再循環され得る。金属管形状の第１の電極１２と共に第１の冷却剤として作用するそうした送給ガスは冷却ジャケット３０内で同じくオゾン化され、かくして、冷却ジャケット３０とオゾン発生帯域１６とは共にオゾン発生帯域を構成する。しかし、図１に示すような冷却ジャケットは、複数の、例えば、同アルミニューム、ジルコニウム、ステンレススチールその他の、高い熱伝導性及び非腐食性を有する類似金属のような金属から形成した吸熱体４０、或いは電着銅のような金属メッキ体を含んでいるのが好ましい。これら吸熱体或いは金属メッキ体は、金属のチップあるいは小ファイバであって良いが、これらチップ及びファイバーの混合物を含むのが好ましい。チップは少なくとも１つの平坦表面を有し、もっとも長い部分で測定した直径が約１／１６〜約１／４インチ（約０．１５ｃｍ〜約０．８ｃｍ）の範囲のものであるのが好ましい。ファイバーあるいはストランドは長さが一般に約１／８インチ（約０．３ｃｍ）であり、直径が約１／３２インチ（約０．０８ｃｍ）である。金属製の吸熱体４０は、冷却ジャケット３０内での冷却剤の流れの配分を良好化し、冷却剤と第１の電極１２との相互の接触を増長させる。吸熱体４０は集合状態でヒートシンクとしても機能し、第１の電極１２から冷却剤に移行する熱を均等に分散及び吸収する。金属製の吸熱体はスクリーンその他の多孔質の表面を有し、ハウジングの入り口３２及び出口３６を覆うようなメッシュ４２により、冷却ジャケット３０内に保持させるのが好ましい。冷却ジャケット内での吸熱体の量は変動させ得るが、冷却ジャケット３０は、熱を吸収し且つ第１の冷却剤を均等に分布させるために、しかし、冷却ジャケット全体で約２ｐｓｉ（約０．１４ｋｇ／ｃｍ²）以上の圧力降下を生じない量の吸熱体で十分に充填されるのが好ましい。オゾン発生帯域１６は、酸素を含む送給ガスを受けるための入り口４４と、オゾン発生装置から、オゾン発生帯域１６内で形成されたオゾンと送給ガスとのガス混合物を釈放するための出口４６とを有する。出口４６は、内側管２０内にこの内側管２０と同中心に位置付けられた導管５０の第１の端部４８と流通される。導管５０は、シール５２により内側管２０の内部でこの内側管と同中心状態に保持される。シール５２は内側管及び導管を、これら内側管及び導管がシール内の同中心の凹所５６内にシール関係で座着されるよう、内側管の第１の端部５４及び導管の第１の端部４８を保持する形状を有している。シールは任意の抗オゾン物質、例えばネオプレン、シリコーン、フルオロエラストメリックラバーその他から形成することができる。抗オゾン性のＯ−リングがシールと前記各第１の端部４８、５４間に位置付けられ、内側管２０及び導管５０の熱膨張に応答しての漏れやたわみを防止する。シール５２は、出口４６と流通し、導管５０の第１の端部４８と整列した開口５８を含む。導管５０及び第１の端部４８は、出口４６を出るガス混合物の一部、即ち、体積％で約０〜約３０％、好ましくは約５〜約１５％を受け、これを熱交換器３８（図６参照）に通して再循環させるための形状を有する。ガス混合物の残余部分はオゾン発生装置の出口５９を通して排出され、詳細を以下に説明するオゾン滅菌装置のようなオゾン用途で使用される。導管５０の第１の端部４８は、ガス混合物の一部を受けるための直径寸法を有し得るものであるが、この第１の端部内に挿通され、ガス混合物の一部を調節自在に受容する可変数のオリフィス（図示せず）を有するのが好ましい。導管５０の第２の端部６０はオゾン発生装置の円筒形状の底部６２を貫いて長手方向外側に伸延する。図２に最も良く示されるように、入り口４４がオゾン発生装置の底部６２の環状空間６５と流通され、この環状空間６５が、図２及び図３に最も良く示されるようにオゾン発生装置の底部６２内で導管５０を包囲する。環状空間６５は、オゾン発生装置の底部６２の側壁６８を貫いて伸延する開口６６を有する。図３に示すようなパイプ７０がこの開口６６を覆って装着され、開口６６を横断して側壁に引いた接線Ｔとの間に夾角αを形成する。夾角αは約２０度〜約４５度であり好ましくは約３０度である。送給ガスはパイプ７０を通しオゾン発生装置１０に入るが、前記夾角αが、環状空間６５を通しての一般に円形でのこの送給ガスの旋回運動を提供する。環状空間６５を通しての旋回流れにより、送給ガスはオゾン発生帯域１６内を直線的に流れる場合よりもずっと高速で、螺旋を描きつつ上昇する。送給ガスの旋回流れは内側管２０にも流入する。こうした旋回流れ模様は、誘電体である内側管２０及び第１の電極と送給ガスとの、送給ガスがオゾン発生帯域１６を貫くワンパス当たりの接触状況を、送給ガスが直線的に流れる場合と比較して増長させる。こうした旋回流れによる効果により、送給ガスがオゾン発生帯域１６を貫いて流動する際には第１の電極及び内側管２０の表面が冷却され、送給ガスが内側管２０を貫いて流動する際には第２の電極１４が更に冷却される。更には、旋回流動する送給ガスによる前述の冷却効果により、オゾン発生帯域１６を貫いてのパス当たりのオゾン収率が高くなる。オゾンは代表的には、オゾン発生帯域１６のまさに中心ではなく、イオン化エネルギーが最も強い場所、即ち、第１の電極１２と、誘電体である内側管２０との各表面に最も近い場所で最も良く発生する。この場所では、第１の電極１２及び内側管２０に近接し或いは接触する状態で入手されるジオキシゲン分子の流れが増大され、この増大された流れが送給ガスの滞留時間を長引かせることでオゾン生成量が増大する。環状空間６５と、送給ガスの流量とは、環状空間６５内を連続的に旋回流動する送給ガス容量が、オゾン発生帯域１６を通して実際に上昇する送給ガス量の約３倍であるように形状付けされ、調節されるべきである。内側管２０の第２の端部７２は、環状空間６５内を部分的に下方に伸延し、この環状空間６５内を流動する送給ガス流れが分割され、分割流れの一部が、導管５０と、内側管２０とシール５２とにより画定される環状チャンバ７６の入り口７４に送られる。既に冷却された送給ガスは環状チャンバ７６及びオゾン発生帯域１６に流入する。環状チャンバ７６に流入する送給ガス部分は、体積％で送給ガスの約５０〜約９９％であるのが好ましく、より好ましくは７０〜９０％である。環状チャンバに流入した送給ガス部分は熱交換器で冷却され、環状チャンバ７６を上昇し、第２の電極１４の内面を冷却した後、導管内の、第１の端部４８に近接する帯域内の少なくとも１つの孔８０を通し、環状チャンバ７６を出る。環状チャンバを出た送給ガス部分は導管を通して送られるガス混合物と結合し、導管の第２の端部６０を通してオゾン発生装置を出、再循環される。オゾン発生帯域１６を通して流動する送給ガスが、内側管２０の表面８２及び第１の電極１２の表面８４を夫々冷却する。図１及び図２に示されるように、メッシュ或いはスクリーン材料のような多孔質表面８６が入り口７４を横断して伸延する位置に位置決めされる。この多孔質表面は、環状チャンバ７６内の先に説明したチップやファイバのような吸熱体を保持する作用がある。環状チャンバ７６は銅或いはアルミニュームウール等の金属ウールで更に充填されるのが好ましい。これらの金属ウールは更に別のヒートシンクとして作用し、環状チャンバ７６を通る送給ガス部分の流れを乱し、この冷却用のガスと第２の電極１４との接触を増長させる。環状チャンバ７６を通る冷えた送給ガスの冷却効果はそうした金属ウール及びあるいは金属製の吸熱体が存在することにより非常に大きなものとなる。内側管２０内には約１．３〜約２ｐｓｉ（約０．０９〜０．１４ｋｇ／ｃｍ²）の若干の圧力低下が生じる。この圧力低下は任意の従来方法により送給ガスの圧力を若干高めることにより容易に補償されるが、再循環される送給ガス混合物中に導入される酸素含有ガスの圧力を増大させる方法が好ましい。第２の電極１４と完全に接触する導体ストリップ８８が導管５０の周囲に、しかしこの周囲から離間される状態でコイル巻きされ、高パルス電流を第２の電極に送り且つ誘電体である内側管のための更に別のヒートシンクとして作用する。当業者には、各孔８０を閉じた内側管２０の底部７２を、オゾン発生装置の底部６２に向けて交互に伸延させ得ることを理解されよう。その場合、冷媒、冷却水その他のような冷却剤を、金属製の吸熱体４０と共にあるいはそれら無しで環状チャンバ７６を通して循環させることができる。この場合、送給ガスの旋回流入流れの全てはオゾン発生帯域１６を通して送られ、出口４６から出るガス混合物は尚、導管５０を通して抜き出される。この場合の冷却剤は冷却ジャケット３０で使用する第１の冷却剤と同じものとすることができる。図６に示すように、本装置には熱交換器３８及びポンプ９０が含まれる。ポンプは、端部６０を通してガス混合物部分を引き出す位置に位置決めされる。装置に送るべき酸素含有ガスのための入り口９２がポンプ９０と端部６０との間に位置付けられる。酸素を含むガスが端部６０を出るガス中に流入されることで、入り口４４のための送給ガスが形成される。酸素を含むガスは純酸素或いは、任意の好適な手段により空気から抽出或いは濃縮した酸素であり得るが、酸素シリンダのような加圧減からの純酸素を使用するのが好ましい。ポンプは任意の好適なポンプであって良いが、熱交換器３８のガス側９６の入り口９４を通してガスを押し出すことのできる抗オゾン性の材料を含むのが好ましい。送給ガスは熱交換器を通して、約７５°Ｆ（約２３．９℃）〜約１００° Ｆ（約３７．８℃）の温度で送られ、ガス側９６の出口９８から約３０°Ｆ（約 −１．１℃）〜約５０°Ｆ（約１０℃）の温度となって排出される。ガス側９６は入り口４４と流通状態にあり、第１の冷却剤側１００と熱交換関係を有する。第２の冷却剤は約２５°Ｆ（約−３．９℃）〜約４５°Ｆ（約７．２℃）の温度を有し、第１の冷却剤側１００の内側空間を通して流動する冷媒であるのが好ましい。第１の冷却剤側１００は第２の冷却剤側１０２とも熱交換関係にある。第２の冷却剤側１０２は冷却ジャケット３０を循環する第１の冷却剤を冷却する。この第１の冷却剤は、第２の冷却剤側１０２に約６５°Ｆ（約１８．３℃）〜約９０°Ｆ（約３２．２℃）の温度で入り、約３５°Ｆ（約１．６℃）〜約４５° Ｆ（約７．２℃）の温度で出る。第２の冷却剤側１０２は冷却ジャケット３０の入り口３２及び出口３６と流通される。第２の冷却剤は送給ガス及び第１の冷却剤の流れ方向に対する向流方向で流動する。送給ガス及び第１の冷却剤は共に、オゾン発生装置を通してのガス及び冷却剤の流れを概略例示する図６及び図１５に最も良く示されるように、熱交換器３８を平行に貫いて流動する。第１の冷却剤側１００と第２の冷却剤側１０２、そしてガス側９６とは何れも、これら第１の冷却剤側１００、第２の冷却剤側１０２、ガス側９６と熱交換関係を有し、集合状態でヒートシンクとして機能し得るところの、先に説明したような複数の吸熱体４０を含むのが好ましい。金属製のこれら吸熱体は、冷却ジャケット３０及び環状チャンバ７６に関連して先に説明したような多孔質の被覆体或いはメッシュ４２を使用して、ガス入り口９２及びガス出口９８並びに第１の冷却剤側及び第２の冷却剤側を覆うことにより、熱交換器の各側の内部に保持され得る。金属製の吸熱体を使用することにより、熱交換器はより効率化されそれにより、熱交換器の必要熱交換表面積が小さくなり及びあるいは、第１及び第２の各冷却剤側を流れる冷却剤量が少なくなる。その結果、熱交換器をずっと小型化することができるようになる。金属製の吸熱体は本発明においては随意的なものであるが、その使用は熱交換器の効率が向上することから好ましいものである。そうした吸熱体を冷却ジャケット３０或いは熱交換器３８の一方或いは両方に使用すると水圧は幾分増大し、熱交換器を通しての約１．５ｐｓｉ（約０．１ｋｇ／ｃｍ²）の、及び冷却ジャケットを通しての約０．５ｐｓｉ〜約２ｐｓｉ（約０．０３〜０．１４ｋｇ／ｃｍ²）の僅かな圧力低下が補償され得る。そのような圧力増大は任意の従来方法、例えば、流入水の圧力を調節することにより容易に得られ、或いは、熱交換器に流入する水のための小さい入り口オリィス或いは高圧ノズルを設けることにより容易に得られる。本発明は更に、図７から図１３に示されるようなマルチオゾン発生装置型のオゾン発生装置１０４を含む。図８に最も良く示されるように、オゾン発生装置１０４は外側容器１０６を含み、この外側容器１０６はガス混合物を釈放するための第１の出口１０８を有する。オゾン発生装置１０４内の別個のオゾン発生装置１０’が、図８及び図１３に示されるように通路１１０を通して出口１０８と流通される。図示される実施例ではオゾン発生装置１０’は６基設けられるが、当業者には、空間的制約及び特定用途のための必要オゾン量とに基づき、６基以上のオゾン発生装置を設け得ることを理解されよう。図７、９、１０に最も良く示されるように、オゾン発生帯域１６’に対する入り口４４’が環状空間６５’と流通される。各環状空間６５’は送給ガス導入のためのパイプ７０’と流通する開口６４’を含む。各パイプ７０’は、図７及び図１０に示されるように、送給ガス導入のために熱交換器３８の出口と流通する状態で共通入り口１１２に連結される。各パイプ７０’は、各オゾン発生装置内の送給ガスの旋回流れが達成され得る、先に説明したような夾角αで各開口６４ ’に連結される。図７及び図９に示されるように、誘電体である内側管の内部を冷却するために分岐された送給ガス部分は、底部座面１１４に創出された間隙形態の入り口７４’を通し、各オゾン発生装置１０’の環状チャンバ７６’に入る。底部座面１１４は、内側管２０’の第２の端部７２’に嵌入してシールする形状を有している。各シール５２’は各オゾン発生装置１０’の幅全体を横断してそれぞれ伸延する。シール５２’は、図７に示すようにマルチオゾン発生装置型のオゾン発生装置１０４の上部内に座着するオゾン発生装置の、外側延長壁２８’の溶接セクション内に嵌着する形状を有する。この外側延長壁２８’と、各シール５２’内の凹所５６’とは、漏れを防止するための、先に説明したようなＯ−リングを含むのが好ましい。各シール５２’は、ガス混合物がオゾン発生帯域の出口４６’から出られるようにするための複数の開口１１６を有する。冷却ジャケット３０’の入り口３２’及び出口３６’には、外側容器１０６の底部の内側に沿ってこの底部を貫いて伸延する主導管及び外側容器１０６の外側に沿って伸延する主導管の、計２本の主導管１１８を通して供給を受ける。これらの主導管は熱交換器３８と熱交換関係を有する。ガス再循環のための導管５０’の第２の端部６０’の各々が、オゾン発生装置１０’の底部を貫いて伸延され、外側容器１０６の下方チャンバ１２０に入る。導管５０’を出たガスはこの下方チャンバ１２０内で結合された後、熱交換器のガス側の入り口と流通する第２の中央出口１２２を通して外側容器１０６を出る。本発明には、図１、図６、図１５に最も良く示されるような、オゾン発生のための方法も含まれる。本方法では、酸素を含む送給ガスが、第１の電極１２及び第２の電極１４の相対する表面８２、８４間の、オゾン発生帯域１６に導入される。各電極１２及び１４間にコロナ放電が創出され、オゾン発生帯域内にオゾンが形成される。第１の電極１２の、オゾン発生帯域１６とは反対側の表面３４は第１の冷却剤で冷却される。オゾン発生帯域内に生じるオゾンと送給ガスとの混合物はオゾン発生帯域１６から釈放される。送給ガスの一部をオゾン発生帯域１６から離れる方向に送り、第２の電極１４の、オゾン発生帯域１６と反対側の内面１８を冷却するために使用するのが好ましい。オゾン発生帯域１６から離れる方向に送るこの送給ガス部分については先に説明した。前記混合物の第１の部分は、先に説明したように導管５０を通して抜き出され、第２の部分は出口５９を通してオゾン発生装置１０から釈放される。混合物の前記第１の部分は導管５０を出た後、酸素を含むガスと結合されてオゾン発生装置１０のための送給ガスを形成する。混合物の第１の部分は、内側管２０及び第２の電極１４を冷却するために、オゾン発生帯域１６から離れる方向に送られる送給ガス部分とも結合されるのが好ましい。送給ガスは熱交換器３８のガス側９６を通して、第１の冷却剤側１００と熱交換関係状態下に強制的に送られそれにより送給ガスを、第１の電極１２及び第２の電極１４の相対する表面８２、８４を冷却するために入り口４４に導入されるに先立ち冷却する。第１の冷却剤は熱交換器３８の第２の冷却剤側２００を通して並流状態で送られるのが好ましい。第２の冷却剤側については先に説明した。第２の冷却剤は熱交換器のガス側を通して送られる送給ガス流れに対し向流流れで送られる。更には、第１の冷却剤と、送給ガスと、第２の冷却剤とは、熱交換器の各側に位置付けた、先に説明したような金属製の複数の吸熱体を通して流動されるのが好ましい。先に説明したような、熱交換器を通しての再循環並びにオゾン発生は、オゾン化されたガスがもはや不要となるまで連続的に反復される。排出されるガス混合物内における必要オゾン量は、オゾンガスを使用する特定用途の関数である。オゾン滅菌用途の場合では必要オゾン量は特定の滅菌負荷で滅菌される物品量と、物品の汚染の度合いとに依存する。本発明のオゾン発生装置は、重量％で約９〜１５％、少なくとも約１０％の濃度でのオゾンを、周囲圧力から約２５０ｐｓｉａ（絶対値での約１７．６ｋｇ／ｃｍ²）、好ましくは周囲圧力から約１００ｐｓｉａ（絶対値での約７．０ｋｇ／ｃｍ²）の圧力下に発生させることができる。オゾン発生装置は、約６０％の相対湿度下に、少なくとも約１４％の濃度のオゾンを発生するのがもっと好ましい。先に説明したような、オゾン発生のためのマルチオゾン発生装置型のオゾン発生装置１０４及び方法は、オゾン発生装置１０に関する、先に説明したような第１の電極１２、第２の電極１４の配列、冷却剤の選択、そして、冷却された送給ガス或いは冷却剤の環状チャンバ７２を通しての循環に関し、類似態様下に変更することができる。全体を番号１１で示す別態様の滅菌装置の実施例が図４、図４ａ、図４ｂ、図５に概略例示される。本滅菌装置はオゾン発生装置を含んでいる。オゾン発生装置は少なくとも約１０％のオゾンを含むオゾン化されたガスを発生する能力のある任意のオゾン発生装置であって良い。オゾン発生装置は、先に説明したオゾン発生装置１０或いはマルチオゾン発生装置型のオゾン発生装置１０４と同じものであるのが好ましい。滅菌装置の別態様での実施例を説明する目的上、滅菌装置のためのオゾン発生装置をオゾン発生装置１０を参照して説明する。しかしながらオゾン発生装置１０４その他のオゾン発生装置は、重量％で少なくとも１０％のオゾンを含むオゾン化されたガスを発生することが可能であり且つオゾン発生装置１０と代替させ得る、本発明の範囲内のものである。オゾン発生装置１０は熱交換器のガス側から送給ガスを受ける。熱交換器は先に説明したような熱交換器３８と同じものであるのが好ましいが、本発明の範囲を離れることなく、その他形状の熱交換器で代替させることができる。図４に示すように、暖められ、オゾン発生装置１０を出るガスは、ポンプ９０或いは類似の押し出し手段に入る前に、熱交換器３８の入り口位置のガス供給源１５からの、酸素を含む新たなガスと結合されるのが好ましい。酸素を含むガスは調節弁アセンブリ１７を通して熱交換器３８に入る。調節弁アセンブリ１７は、直列に接続された、標準型の圧力調節器、ソレノイド弁、圧力スイッチ、ガスフローメーター、ニードル弁を含むのが好ましく、圧力ゲージ及びフィルターも含んでいるのが好ましい。弁アセンブリは主電源から送電を受け、弁アセンブリへの入力は図１４に示され且つ以下に説明するように、中央プロセス処理ユニット（ＣＰＵ）の出力に結合される。酸素を含むガスは先に説明したような、任意の酸素を含むガスであって良いが、酸素タンク或いは内蔵酸素源から約２〜約１０ｐｓｉｇ（ゲージ圧での約０．１〜０．７ｋｇ／ｃｍ²）の圧力下にシステム中に導入される、供給される純酸素であるのが好ましい。酸素を含むガス及び、オゾン発生装置１０からの暖められたガスとは結合して送給ガスを形成する。この送給ガスはポンプ９０により先に説明したように熱交換器３８のガス側の入り口に押送され、冷却される。ろ過処理された水、その他の好適な冷却剤が、主給水ライン１９を通し、約２５〜約５０ｐｓｉｇ（ゲージ圧での約１．７５〜３．５２ｋｇ／ｃｍ²）好ましくは約３５ｐｓｉｇ（ゲージ圧での約２．４６ｋｇ／ｃｍ²）の圧力及び約６５ °Ｆ（約１８．３℃）の温度で滅菌装置１１内に送られる。主給水ライン１９は２つの送給ライン２１及び２３に分岐される。送給ライン２１を通しては、弁アセンブリ２５を介して制御された水圧及び水量の水が熱交換器３８の第２の冷却側に送られる。弁アセンブリ２５はソレノイド弁と、水圧制御体と、ニードルベント、スイッチとを含むのが好ましい。図１４に示すように、ＣＰＵの出力はこの弁アセンブリの入力に結合され、熱交換器３８に入る水は約２５ｐｓｉｇ（ゲージ圧で約１．７５ｋｇ／ｃｍ²）の圧力及び、毎分約１．７ガロン（約７．７リットル）の水量に制御される。水は熱交換器３８の第２の冷却側の入り口に送られ、例えば熱交換器３８の第１の冷却側の冷媒或いは冷却水のような第２の冷却材によって冷却され、約３０°Ｆ〜約４５°Ｆ（約−１．１〜７．２℃）、好ましくは約３０°Ｆ〜約３５°Ｆ（約−１．１〜１．７℃）の温度となる。冷却された水は熱交換器３８の第２の冷却側を出てライン２７に入る。ライン２７はオゾン発生装置１０の冷却ジャケットの入り口３２に接続され、かくして前記水は先に説明したようにオゾン発生装置のための第１の冷却剤として機能する。冷却ジャケットの出口３６はライン２７ａの第１の端部に接続される。ライン２７ａの第２の端部は熱交換器３８の第２の冷却剤側と流通される。ライン２１を通して熱交換器に送られる量と実質的に等しい制御量での水が排水ライン２９を通して熱交換器から排出されるのが好ましい。オゾン発生装置１０内に形成された、オゾンを含むガスを釈放させるための出口は、このオゾンを含むガスを受容するための保持タンタ３１と流通される。このオゾンを含むガスは送給ガスと、オゾン発生装置１０を出るオゾンとの混合物である。ガス混合物は保持タンタ３１に送られ、加湿チャンバ３３に送られる先立ちこの保持タンクに蓄積される。保持タンク３１の第１の出口が、オゾンモニタ３７への入り口と流通されたライン３５に結合される。オゾンモニタは、米国特許第５、１６７、９２７号に記載されるモニタのような、任意の受け入れ得るオゾンモニタとすることができる。オゾンモニタは、図４及び図５に示すような、保持タンク３１内のオゾン濃度を測定する入力結合体と、加湿チャンバへの入り口と、第１の触媒とを有し、滅菌チャンバ内にあるのが好ましい。弁アセンブリ３９はライン３５内に配置され、ライン３５内のオゾンを含むガスの圧力を調節するための圧力制御体及びソレノイド弁とを含むのが好ましい。保持タンク３１内のオゾン濃度はオゾンモニタにより検出及び測定される。オゾンモニタ３７の出口は、ライン４３と結合されたライン４１に接続される。ライン４３はシステムの第１の触媒４７に導出され、オゾンモニタから外側に送られる余剰のオゾンがこの第１の触媒４７を通して送られ、次いで排出ライン２９に入る。第１の触媒４７は、オゾンを酸素に変換させることで滅菌剤ガス中のオゾンを破壊する。第１の触媒は加熱要素を含むことも好ましい。滅菌剤ガスをドレンに釈放するに先立って、この滅菌剤ガス中のオゾンを破壊することのできる任意の触媒を使用することができる。第１の触媒４７は、米国特許第４、９８８、４８４号及び第５、０６９、８８０並びに第４、１６７、９２７号に記載されるような温度センサを含む管内の触媒及びヒータであるのが好ましい。加湿チャンバ３３に入るオゾン濃度を計測するためのライン４５が、オゾンモニタ３７とライン４９との間に結合される。保持タンク３１は、この保持タンクからの酸素を含むガスを受けるための、加湿チャンバ３３への入り口４９’と流通されるのが好ましい。ライン４９が保持タンク３１の主たる出口ラインを加湿チャンバ３３の入り口４９’に接続する。逆止弁５１が保持タンク３１と加湿チャンバ３３との間に配置される。逆止弁５１は、加湿された滅菌剤ガスがオゾン発生装置に戻るのを防止する。保持タンク３１は、逆止弁５１がうまく作用しなかった場合に逆流する加湿された滅菌剤ガスを、オゾン発生装置１０に入る前に蓄積させる。その場合、保持タンク３１には、第１の触媒４７上を通し且つ排出ライン２９に流すための緊急排出ライン（図示せず）が結合されているのが好ましい。この緊急排出ラインには弁が含まれ、ＣＰＵが、オゾン発生装置が冷却されることによりこのオゾン発生装置と保持タンク３１との内部に僅かな真空が発生した場合に、この弁を開放してオゾン発生装置１０をシャットオフさせるようにプログラムされる。このようにして、保持タンク３１内に集積される水はオゾン発生装置１０に逆流することが無くなり、漏れの恐れが防止される。ライン４５は、ＣＰＵと共に機能するソレノイド弁５３と、オゾンモニタ３７と、保持タンク３１を出てオゾン発生装置から離れ、加湿チャンバ３３に入るオゾンガス混合物のオゾン濃度、流量並びに圧力を制御するための弁アセンブリ３９とを含むのが好ましい。給水ライン２３が加湿チャンバ３３に結合される。ニードル弁及びソレノイド弁を含むのが好ましい弁アセンブリ５５がライン２３に配置され、加湿チャンバ３３に入る水量を制御する。図４Ａ及び図４Ｂには加湿チャンバ３３の他の実施例が示される。何れの実施例の場合でも、加湿チャンバ３３は、加湿チャンバ３３内の水位を監視及び測定するための覗き窓（図示せず）のようなサイドチャンバと、加湿チャンバ内に受容される水位を制御するための水位制御体とを含むのが好ましい。水位制御体は任意の好適な水位制御体とすることができる。図４Ｂに示すように、加湿チャンバ３３は、オゾンガス混合物を水中に通してバブリングすることによりオゾン化されたガスを加湿し、水上に滅菌剤ガスを形成させるための複数の小孔を有するパイプ形態の加湿器３３ａを含んでいる。そのような加湿器３３ａは米国特許第５，０６９、８８０号に記載されている。加湿チャンバ３３はＣＰＵと電気的に連通されたソレノイド弁５７を含む排出ラインを備えるのが好ましい。こうしたバブリング形式の加湿器３３ａは製造が簡単で且つ安価である。加湿器３３ａは小型の滅菌装置内でも良好に機能する。しかしながら、本発明に従う、少なくとも約４ｆｔ³（約０．１ｍ³）の大型滅菌装置を製造する場合、或いはもっと大量の加湿オゾンが必要とされる場合、バブリング形式の加湿チャンバは、水浴内でのオゾンの損失量があまりに大きくなることから好ましいものではない。図４Ａには加湿チャンバの別態様での実施例が示される。本実施例ではオゾンガス混合物は水浴を通してバブリングされることはなく、加湿チャンバ３３内でのオゾンの損失量は極めて少ない。図４Ａの実施例の加湿チャンバ３３は図４Ｂに示されるような水位制御体を含んでいる。しかしながら、図４Ａの実施例は、オゾンガス混合物を水浴に通してハブリングさせるためのパイプに代えて、超音波振動セル６１を有する加湿器３３ｂを含んでいる。超音波振動セル６１は任意の好適な超音波セル、例えば、圧電セラミック結晶、例えばカリウム、バリウムチタナイト、リードジルコネート、ダイヤモンド、クォーツ、その他のような任意の好適な超音波セルであって良い。超音波セル６１はこの超音波セルを振動させるための揺動体６３の出力側に接続される。揺動体６３の入力側はＣＰＵの、好ましくは加湿チャンバ３３内の水位を制御するために機能するＣＰＵと同じ部分に結合される。図４Ａの実施例ではオゾンガス混合物は水浴を通しては送られないが、水浴の上面上を通して送られる。揺動体の周波数が制御水位以下の結晶を振動させる。水が振動されることにより水面上に水蒸気が発生する。約３０、０００〜約１００、０００Ｈｚ、好ましくは約７０ｋＨｚ〜約８０ｋＨｚの周波数で振動する５０ＫＣ揺動体が本実施例では好ましい。発生した水蒸気は水浴上方を通過するオゾン化されたガスと結合してこれを加湿し、滅菌剤ガスを形成する。加湿水準は、ＣＰＵにより制御されるものとしての、揺動体６３の振動周波数を変動させることにより制御することができる。振動周波数が高いほど滅菌剤ガスの相対湿度が高くなる。従って、本実施例では滅菌在中のオゾン濃度が最大化される利点があり高いレベルでの加湿制御が提供される。加湿チャンバ３３を出る滅菌剤ガスは約４５°Ｆ〜約９０°Ｆ（約７．２℃〜３２．２℃）の温度と、重量％で約８〜約１５％、好ましくは約１０〜約１５％、もっと好ましくは約１２〜約１５％のオゾン濃度と、約６０〜９９％、好ましくは約８０〜９５％の相対湿度とを有する。オゾン滅菌剤ガスの温度は、滅菌チャンバ７５に入る際には約４５°Ｆ〜約８０°Ｆ（約７．２℃〜約２６．６℃）であるのが好ましいが、加湿チャンバを出る滅菌剤ガスの温度並びにバイパス弁を通して滅菌チャンバに導入される滅菌剤ガスの流量とによっては若干の高低があって良い。約１００°Ｆ（約３７．７℃）までの温度の滅菌剤ガスにより、従来の滅菌剤ガスよりも有効な殺菌率及びより短い殺菌時間とが提供される。本発明により送達される、重量％で約８〜１５％の滅菌剤ガス濃度により、４．５分のＤスターでの枯草菌（ｇｌｏｂｉｇｉｉ）に対する殺菌時間は僅か２５分であった。加湿チャンバ３３からの滅菌剤ガスの流れを、この滅菌剤ガスをライン４３を通して滅菌剤ガスを流動させることにより第１の通気口を通して送るのが好ましい。この流れは、ニードル弁と、ソレノイド弁と、流量計とを含むのが好ましい弁アセンブリ６７により制御される。ライン４３は第１の触媒４７にも結合され、弁アセンブリ６７が開放された場合にこのライン４３を通して加湿チャンバ３３が連続的にブリージングされる。滅菌剤ガスは、図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、出口６８を通して加湿チャンバ３３から釈放される。ライン６８’がライン４３、６９、７１を分岐させる。ライン４３は加湿チャンバ３３のための通気ラインである。ライン６９はバイパスラインであり、ライン７１は配向ラインであり、また共に、滅菌剤ガスを滅菌チャンバに導入させるラインでもある。加湿チャンバ３３の出口６８は、加湿チャンバからの滅菌剤ガスを受ける滅菌チャンバ７５の入り口７３と流通される。滅菌チャンバ７５は、この滅菌チャンバ内で滅菌するべき物品を受けるための内側空間７５’を包囲する外側壁部分を含むのが好ましい。図示される実施例では、滅菌チャンバ７５は、この滅菌チャンバの壁部分に関して摺動する自動ドアを含んでいる。この自動ドアは、滅菌サイクルが終了し、オゾンモニタがオゾンが安全レベルにあることを検出した場合に自動的に開くようにＣＰＵと電気的に連通される。自動ドアは、装置のオペレーターからの、滅菌サイクルを開始するための入力を受けると閉じる。自動ドアは滅菌サイクル中は密閉され、内部から錠止されるのが好ましく、滅菌チャンバ内のオゾンレベルが安全レベル以下になるまでは手動では開けないことが好ましい。滅菌チャンバ７５は、弁の故障により圧力が誤って蓄積された場合にシステム触媒の１つを通して滅菌チャンバを通気させることができるようにするための、破壊ディスクその他の安全弁を備えていることも好ましい。滅菌チャンバへの滅菌剤ガスの流れは、滅菌チャンバの入り口７３と連通する状態に位置決めされた、滅菌剤ガスの流れを制御するための手段により制御される。図４に示されるように、滅菌剤ガスは、滅菌チャンバ７５への計量された滅菌剤ガス流れの流入を可能とするバイパスライン６９を通して滅菌チャンバ７５に流入する。滅菌剤ガスの計量流れは、滅菌プロセスに先立って滅菌チャンバ７５を脱気することにより生じる大きな圧力変化が、オゾンガス滅菌剤ガスを破壊することがないようにして提供される。バイパスライン６９は、ニードル弁及びソレノイド弁を含むのが好ましい弁アセンブリ７７を含んでいる。滅菌剤ガスの計量流れは次いでソレノイド弁７９を通り、滅菌チャンバ７５に入る。滅菌チャンバ７５が、この滅菌チャンバ内の、ＣＰＵと電気的に連結された圧力センサ及び圧力検出体により周囲圧力状況となったことが検出された場合、弁アセンブリ７７が閉じられ、滅菌次はライン７１を通して加湿チャンバから排出され、制限されない全流量下に滅菌チャンバ７５に流入する。ソレノイド弁８１がライン７１内の、加湿チャンバ３３と、滅菌チャンバ７５に対する弁との間に位置決めされる。ソレノイド弁８１は、バイパス流れ中は閉じられそれにより、滅菌剤ガスは弁アセンブリ７７を通して送られる。バイパス流れが終了し、周囲圧力状況となるとソレノイド弁８１は開放される。ソレノイド弁８１及び７９を通して制御されない全流れが送られるとバイパス弁７７が閉じられ、滅菌剤ガスは、滅菌チャンバ７５の出口８３と流通する第１の触媒４７上を通して第２の通気口を介して連続的に通気される。図４に示すような、滅菌剤ガスのための第２の通気口は、滅菌剤ガスをライン８５及びソレノイド弁８７を通して排出することが含まれ得る。図４に示すように、ライン８５はライン４３に接続される。滅菌剤ガスは内側ファン或いはガス循環のための類似手段により、チャンバ全体を通して循環される。滅菌チャンバは、循環手段が滅菌チャンバの孔壁部分の内部に設けられた内側ファンであるような構成を有するのが好ましい。滅菌チャンバ７５内の温度及び圧力は、チャンバ内に位置付けた温度センサ及び圧力センサにより、滅菌運転中に継続的に監視される。各センサは、主電源から送電されＣＰＵに電気信号を送る圧力検出器及び温度検出器と電気的に連通される。滅菌サイクルが終了すると、或いは滅菌サイクルに先立って、滅菌チャンバ７５は、ポンプ９１のようなポンプ手段を使用して滅菌チャンバから滅菌剤ガスを抜き出すことにより、第２の触媒８９上を通してソレノイド弁８７’を通して脱気される。ポンプ９１は出口８３とも流通される。圧力釈放弁のような安全弁９３が第２の触媒８９とポンプ９１との間でライン９３’内に好ましく配置される。ポンプ９１は耐オゾン性材料を含み得る。しかしながら、触媒が存在することにより、この触媒がオゾンを、オゾンが真空ポンプを通して送られシステムから排出される前に破壊することから、非オゾン耐久性の真空ポンプを使用することができる。代表的な真空ポンプは、高濃度のオゾンを含むガスをポンピングする場合には、受け入れ得る真空を連続的に創出することはできないが、第２の触媒８９が存在することで、任意の好適な真空ポンプを使用することが可能である。一定時間経過後、排出された滅菌剤ガスからの水がポンプの底部位置に収集される。ポンプ底部に収集されたこの水及びオイルは、ポンプ９１を出、オイル分離器９５を通して送られる。オイル分離器は中空チャンバとドリップラインとを含む。水はオイルから分離し、ライン９３’を通して主排水ライン２９を通して廃棄され、分離されたオイル相はポンプオイルとして再循環され得る。滅菌サイクル終了時、滅菌チャンバを脱気した後、ポンプ９１を作動し、加熱されろ過された空気を滅菌チャンバ７５を通して抜き出す。こうして、滅菌された物品を乾燥させると共に、これら物品を取り出すために滅菌チャンバを開ける前に全ての滅菌剤ガスを確実に排出させる。空気フィルタ９７、例えば、登録商標名ＨＥＰＡバイオメディカル空気フィルタを通して外部から流入する空気がヒータ９９に通され、約１１０°Ｆ（約°４３．３℃）の温度に加熱される。加熱されたこの空気はソレノイド弁１０１、ライン７１、弁７９を通して滅菌チャンバ７５に入り、ファン、ブロワその他により、先に説明したように循環される。滅菌装置の、図５に示すような別態様の実施例では、弁アセンブリ２５を通過した後、流入水ライン２１からの水は３５°Ｆ（約１．６℃）の低温下に熱交換器に入り、熱交換器３８’内の第１及び第２の各冷却剤として作用する。この冷えた水が、オゾン発生装置１０を出る送給ガス及びオゾンの再循環され、次いで、ポンプ９０’により熱交換器のガス側の入り口を通して押し出される混合物を冷却する。こうして冷却され熱交換器を出るガスは供給源１５からの酸素を含むガスと結合して送給ガスを形成し、オゾン発生装置１０に送られる。４０°Ｆ（約４．４℃）の温度で熱交換器を出る冷えた水は、オゾン発生装置の冷却ジャケット内の第１の冷却剤として更に使用される。図５に示されるように、真空ポンプ９１’は、図４の装置のように滅菌装置を通して空気を抜き出すためにではなく、滅菌サイクルの最後に、滅菌装置を通して空気を外部に押し出すための位置に位置付けられる。真空ポンプ９１’は更にライン９３’と、オイルフィルタ１０３とを通し、システムの第２の触媒８９を通して滅菌チャンバ７５を排気しそれにより、ポンプオイル或いは水から、ろ過された空気中にポンプにより導入されたであろう粒状物を除去させる機能も有する。オイルフィルタは任意の好適なオイルフィルタ或いは先に説明したようなオイル分離器とすることができる。ろ過後、排出された滅菌剤ガスその他のガスはライン１０５を通して直接排出ライン２９に送られる。滅菌運転の終了後、エアレーションサイクル中に、空気フィルタ９７を通してポンプ９１’によりシステム内に空気が導入され、この空気がライン１０９内のソレノイド弁１０７を通して送られる。次いでこの空気はオイルフィルタ１０３及びソレノイド弁１１を通り、空気ヒータ９９に入る。ろ過され加熱された空気は、弁１０１及び７９を通り滅菌チャンバ７５の入り口７３に入る。この空気は出口８３、ライン８５、弁８７を通して滅菌チャンバ７５を出、システムの第１の触媒４７を通して送られる。図５に示す実施例での装置は、熱交換器及びポンプ系統の他の全ての構成は、図４、図４Ａ、図４Ｂ、図５、における実施例と同一である。図４、図４Ａ、図４Ｂ、図５に示される各実施例では、電気的制御システムには、図１４に示すような１２０ＶＡＣ電源であるのが好ましい主電源或いは分配バスが含まれる。この電源は、装置の、熱交換器及びポンプその他の付勢手段を含む冷却システムと、ヒータ、滅菌チャンバのためのチャンバファンその他の循環手段と、真空ポンプと、滅菌チャンバの自動ドアを作動させるためのドアモータと、ＣＰＵと、電気作動弁、調節器、センサ及び検出器と、周波数駆動制御体と、変圧器そしてオゾン発生装置といった主要な電機部品を作動させるために使用される。ＣＰＵは標準型の中央プロセス処理ユニットであり得るが、このユニットは好ましくはランダムアクセス及び不揮発性メモリ容量を有する、例えば登録商標名ＯＭＲＯＮのモデル４１−Ｅであるのが好ましい。ＣＰＵはまた、様々な大きさの負荷を処理するための滅菌データ、例えば望ましい滅菌サイクル時間やサイクル数、要求オゾン濃度或いは揺動体の周波数設定点などを入力するためのキーボードをも含むことができる。キーボードは、装置を予めプログラム化するためのプログラム情報を入力するためにも使用することが可能である。ＣＰＵは、図１４に示すように、随意的にディスプレー端末、モデム、或いはプリンタを含むことができる。滅菌装置は更に、オペレータが滅菌サイクルを終了させる必要を感じた場合に、滅菌方法に関して以下に説明するように、ＣＰＵへの送電を絶ち、触媒８９を通してシステムを通気させることができる停止ボタンをキーホード上に更に含んでいる。ＣＰＵの出力は様々な制御弁式の調節体、センサ、検出体と接続されそれによりＣＰＵは、以下に説明するように温度及び圧力の各センサ及び検出体からの信号に応答して制御弁及び調節体を作動させることが可能である。ＣＰＵは、以下に説明するように滅菌サイクル中の異なる相の間、このＣＰＵの入力にその出力を接続したオゾンモニタにより測定されるシステムの様々な場所でのオゾン濃度に応答して、種々の制御弁を作動させる。ＣＰＵの出力はオゾン発生装置のための制御手段にも接続される。図１４に示すように、ＣＰＵからの出力は変圧器を作動させる周波数駆動制御体を比例制御するべく作動する揺動体の入力に接続され得る。この変圧器は、オゾン発生装置１０に関して先に説明したように、オゾン発生装置に電力を供給する。本実施例では、保持タンク内のオゾン濃度は、ＣＰＵに入力した揺動体の振動周波数を、オゾンモニタにより監視される望ましいオゾン濃度の最大値及び最小値に比例して最小及び最大の各設定値間で変動するようにプログラムすることで制御される。或いはオゾン濃度は、図１４で点線で示すように、先に説明したようなＤＣ整流器を通してＣＰＵからのＡＣ電圧により電気的に作動されるような周波数駆動制御体（一定周波数で作動する）をオン−オフすることによって制御される。オゾン濃度は、保持タンク内のオゾン濃度が重量％で１５％よりも大きい場合は周波数駆動制御体に対する電圧の入力を停止し、保持タンク内のオゾン濃度が重量％で８％未満となった場合には周波数駆動制御体への電圧入力を増大させることにより制御されるが、濃度制御範囲は例えば、重量％で１０％〜１５％の狭い範囲のものとなる。濃度設定点は、ＣＰＵに滅菌サイクル時間及び滅菌サイクル数を入力した後は、そうした濃度設定点が自動的に機能するようにプログラムすることができる。本発明には物品を滅菌するための方法も含まれる。本方法の１実施例が図１６の流れダイヤグラムに表され、この図１６及び図４に示すような滅菌装置１１の実施例を参照して以下に説明される。物品は、先に説明した滅菌装置１１のような装置の滅菌チャンバ内に配置される。物品はラッピングされ或いはガス透過性のパッケージで包囲するのが好ましい。各物品はラッピングせずに滅菌チャンバ内に配置しても良い。滅菌チャンバはチャンバドアを閉じることにより自動的にシールされる。滅菌チャンバをシールした後、滅菌チャンバを約５０μの圧力に脱気し、第１の滅菌サイクルを開始する。真空レベルは、孔、クレバス、穴その他に捕捉された空気を除去するために一般に高レベルである。特定量の物品を滅菌するための時間を、滅菌チャンバのチャンバドアを閉じる際にＣＰＵに入力することができる。滅菌時間を入力しチャンバドアを閉じるとすぐに滅菌処理が開始される。滅菌チャンバを脱気する間、少なくとも１つのオゾン発生装置、好ましくはオゾン発生装置１０あるはマルチオゾン発生装置型のオゾン発生装置１０４内にオゾンが発生されるのが好ましい。滅菌チャンバの脱気中に発生するオゾンはシステムの開放ライン及びチャンバを通して加湿チャンバ３３へと上昇し、この加湿チャンバ内で滅菌剤ガスとなる。この時点で、弁８１、７７、７９、が滅菌チャンバ７５への滅菌剤ガスの導入を制御し、滅菌剤ガスブリージング弁８７は閉じられる。この間、オゾン滅菌剤ガスは、加湿チャンバから通気ライン４３内の弁６７を通して連続的に通気され、システムの第１の触媒４７を通しシステムから排出される。完全真空レベルが達成されると圧力検出器がＣＰＵに真空完了の信号を送る。これによりＣＰＵは真空ポンプ９１への送電を止め、ポンプを停止させる。ＣＰＵは図４に示すように弁８７’、及び、滅菌剤ガスをブリージングするための弁６７をも閉じ、また、バイパスライン６９内の弁７９及び７７を開放させ、滅菌剤ガスを滅菌チャンバ７５内にゆっくりと導入させる。圧力検出体がＣＰＵに滅菌チャンバ７５内が周囲圧力状況になったことを示す信号を送るとＣＰＵは弁８１を開放し、弁７７を閉じそれにより、全流量での滅菌剤ガスが滅菌チャンバ７５に提供されるようにする。ＣＰＵは弁８１を開放させると同時に弁８７を開放する信号を送り、滅菌チャンバ７５を通しての全流量での滅菌剤ガスの連続流れが達成されるようにすると共に、滅菌剤ガスを、滅菌チャンバからライン８５を通して制御された流量でブリージングさせ、システムの第１の触媒４７を通してシステムから排出させる。オゾン濃度が重量％で少なくともも８％であり、相対湿度が少なくとも６０％である、先に説明したような滅菌剤ガスの制御された流れが所定時間ｔ₁に渡り滅菌チャンバを通して流動される。滅菌剤ガスは滅菌チャンバ内を第１の滅菌サイクル中循環される。第１の滅菌サイクルの終了時、滅菌チャンバは再度脱気され、Ｎ回のサイクル数で滅菌サイクルが反復される。滅菌時間ｔ₁及び滅菌サイクル数Ｎは滅菌するべき物品の寸法及び量と、汚染の程度とにより決定される。重滅菌負荷に対しては滅菌サイクルを長くする必要がある。滅菌時間は滅菌するべき物品量と、それら物品がラッピングされているか或いはいないかとにより、代表的には約１０分から約４０分の間、好ましくは約５分〜約１５分の間で変動される。滅菌サイクル数Ｎは一般に約２〜６回、好ましくは約３回である。第１のサイクル、即ち時間ｔ₁が完了すると、ＣＰＵは弁８７、８１、７９を閉じ、弁６７、８７’、９３を開放し、真空ポンプ９１を始動させる。真空ポンプ９１はシステムの第２の触媒８９を通して滅菌チャンバ７５を再度脱気し、その間、滅菌剤ガスはライン４３、システムの第１の触媒４７を通して連続的に通気される。真空レベルが達成されると、先に説明したように滅菌サイクルがＮ回反復される。Ｎ回の滅菌サイクルの各回が同じ滅菌時間ｔ₁となるように自動的にプログラム化することができる。滅菌サイクル数は滅菌するべき物品の量により変動される。滅菌サイクルが完了した後、エアレーションサイクルを開始する。オゾン発生装置１０への送電がＣＰＵにより停止され、オゾンはもはや発生しなくなる。冷却システムもまた停止され、過失チャンバ３３内の水が弁５７を通して排出される。ＣＰＵが弁８７、８１、７９を閉じ、弁８７’、９３を開放する。加湿チャンバ７５がオイル分離器９５を介して真空ポンプ９１により、システムの第２の触媒８９を通して約５０μの水準に再度脱気される。真空レベルが達成されると弁１０１、７９が開放され、真空ポンプ９１により、ろ過され、加熱された、細菌を含まない空気が、滅菌チャンバ及び物品から全てのオゾン残留物を排出するために十分な第２の所定時間ｔ₂に渡り滅菌チャンバに連続的に導入される。第２の所定時間ｔ₂の経過後、オゾンモニタ３７により滅菌チャンバ７５内に尚オゾンが検出された場合には、チャンバドアを開放せずにこの滅菌チャンバ内にオゾンが検出されなくなるまでエアレーションサイクルを自動的に反復させる。平均的なエアレーション時間である第２の所定時間ｔ₂は約３〜１０分であり、約５〜約１０分であるのが好ましい。滅菌チャンバが、完全にエアレーション処理されたことがオゾンモニタにより確認された後、表示光が、オゾンレベルが安全レベルであることをオペレータに告げ、ＣＰＵがドアモータを自動的に作動してチャンバを開放し、チャンバをアンシールする。次いで滅菌チャンバから物品を取り出す。以下に、特定の、しかしこれに限定するものではない例を参照して本発明を詳しく説明する。例Ｉ図５に示されるような、ガス側と第１の冷却側とを有する熱交換器の実施例に基づき、モデル熱交換器が製作された。このモデル熱交換器の合計流れ長さは２８インチ（約７１．１ｃｍ）であった。モデル熱交換器は内径０．７５インチ（約１．９ｃｍ）壁厚０．０２５インチ（約０．０６ｃｍ）のステンレススチール製の円筒形状の内側管から形成されたガス側を含んでいる。モデル熱交換器には、この内側管の周囲に位置決めされた、ステンレススチール製の、円筒形状の外側管から形成された第１の冷却剤側も含まれる。この外側管は内径１．７５インチ（約４．４ｃｍ）、壁厚は０．１３インチ（約０．３３ｃｍ）であった。モデル熱交換器のための端部プレートもまたステンレススチール製であった。外部の絶縁体は取り付けられなかった。モデル熱交換器のガス側の内側には、最も長い部分で測定して３／４インチ（約１．９ｃｍ）の、銅製の、概略半円形状の金属チップが配置された。夫々の金属チップの外側表面は平坦であり、各金属チップの厚みは１／１６〜１／１８インチ（約０．１５〜０．３１ｃｍ）であった。このモデル熱交換器を使用して３ｐ．ｓ．ｉ．（約０．２１ｋｇ／ｃｍ²）の圧力下に空気を加熱する一連の加熱実験を行った。外側の管を通して３つの異なる流量下に熱水を送通した。外側の管の内部での熱水の温度及び内側の管内の空気温度は、オメガ社製の０．１％精度の５台のプラチナ熱電対を使用して連続的に監視された。ガス及び水の流れはハネゥエル社製の１．０％精度の２台の流量計を使用して監視された。各流量計から流量を３回読み取り、これを平均した。金属チップを使用した場合と使用しなかった場合とで数回の実験を行った。金属チップを使用しなかった場合の実験データを表Ｉに示し、表ＩＩには金属チップを使用した場合のデータを示す。例ＩＩ例Ｉのモデル熱交換器を使用して空気圧３ｐ．ｓ．ｉ（約０．２１ｋｇ／ｃｍ² ）下でこのモデル熱交換器を空気冷却器として使用して一連の冷却実験を実施した。外側の管にはドライアイスが充填され、内側の管内を可変流量下に空気が循環された。実験は例Ｉで使用した金属チップを使用し及び使用しない状態で実施され、流量は５分毎に読取られた。金属チップを使用しない場合のデータが表ＩＩＩに示され、表ＩＶには金属チップを使用した場合のデータが示される。例Ｉ及び例ＩＩから明らかなように、金属チップを追加した場合には熱交換器全体での温度変化により測定される熱の移行量は著しく増大する。大抵の場合、様々な熱交換用途での熱の移行効率は、使用する金属チップ、流体バリヤーの形式と、熱交換流体の温度範囲と、熱交換器を通す流体の形式及びその流量に依存している。例ＩＩＩ図４に示す実施例を使用する滅菌装置を使用して、様々な一般的細菌を殺すために要する時間をテストした。滅閑装置はオゾン発生装置を含む全体寸法が５ｆｔ³（約０．１４ｍ³）であった。滅菌装置には、純酸素と、送給ガス及びオゾン発生帯域を出るオゾンの混合物の再循環部分とから形成される送給ガスからオゾンを形成する２つのオゾン発生装置を有する、マルチオゾン発生装置ユニットが含まれていた。各オゾン発生装置各オゾン発生装置からは、９５％の相対湿度下に、重量％での平均濃度が１０％のオゾンを含むオゾン滅菌剤ガスが滅菌チャンバに送られた。オゾン濃度は、３００及び４００Ｈｚの間の周波数で作動し、１０〜１５アンペアでの１６０ボルトの入力を有する変圧器を制御する、可変周波数駆動制御体を使用して制御した。周波数７０、０００Ｈｚで振動する結晶整流器を使用する加湿器が図４Ｂに示す実施例に従い作製された。米政府の滅菌基準に従えば、殺菌時間は滅菌剤ガスが周囲圧力状況となった後に、ステンレススチール製のキャリヤストリップ上に１０⁶個の細菌を有する滅菌装置に滅菌剤ガスを１０分間投与することにより判定される。５０のサンプルが様々な時間を使用して実施され、殺菌率は殺菌時間がゼロに近づくまで増大された。細菌数に対する殺菌時間のグラフが用意され、ゼロ細菌に相当する時間が実験的な殺菌時間として使用された。細菌が僅かに残っていても、計算及び運転上のエラーから細菌カウント数が近似的にゼロとなる場合もあることから、実験的な殺菌時間を２倍にし、滅菌装置内で使用される実際の殺菌時間を判定した。種々の一般的な細菌に対する滅菌装置のための殺菌時間が表Ｖに示されるが、先に説明したように、表中の殺菌時間は、ステンレススチール製のキャリヤストリップ上の、相対湿度が９５％の、重量％で１０％の加湿されたオゾンを最大量投与した場合に１０⁶個の細菌を殺すための必要時間の２倍の時間を表している。表Ｖには、殺菌時間は（安全上及び調整上から２倍とした場合でさえも）従来からのエチレンオキシドを使用する滅菌装置と比較して遥かに短いことが示されている。更に、滅菌装置は平均約１０分という素早いエアレーション時間を提供する。全滅菌サイクルは平均２時間以下で完了された。全てのサンプルに対する殺菌率は１００％であった。以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の内で種々の変更をなし得ることを理解されたい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ【要約の続き】換器（３８）とを含むオゾン発生装置が提供される。

Claims

【特許請求の範囲】１．オゾン発生装置であって、（ａ）相互に離間された第１の電極及び第２の電極を有するオゾンオゾン発生装置にして、前記第１の電極及び第２の電極が、その間部分にオゾン発生帯域を画定し、該オゾン発生帯域が酸素を含む送給ガスを受けるための入り口と、送給ガス及びオゾン発生帯域内で発生したオゾンとを含むガス混合物を釈放するための出口とを有し、第１の電極の１つの表面が第１の冷却剤と熱交換関係を有してなるオゾンオゾン発生装置と、（ｂ）オゾン発生帯域内にコロナ放電を発生させるための手段と、（ｃ）第１の冷却剤側と熱交換関係を有し且つオゾン発生帯域と流通するガス側を有し、第１の冷却剤が第２の冷却剤を含む熱交換器と、（ｄ）オゾン発生帯域及び熱交換器のガス側との間を流通する導管にして、前記ガス混合物の一部を受けるための形状を有している導管と、（ｅ）該導管、熱交換器、そしてオゾン発生帯域を通して前記ガス混合物部分を循環させるためのポンプと、を含むオゾン発生装置。２．酸素を含むガスを、熱交換器の上流側でガス混合物部分中に導入するための入り口を更に有している請求の範囲１のオゾン発生装置。３．熱交換器の、第１の冷却剤側及びガス側の少なくとも一方の側が複数の金属製の吸熱体を含み、該金属製の吸熱体が、前記第１の冷却剤側及びガス側の少なくとも一方の側入り口及び出口を覆うメッシュにより熱交換器の前記少なくとも一方の側の内部に保持され、前記金属製の吸熱体がヒートシンクとして機能する請求の範囲２のオゾン発生装置。４．第１の電極が金属製の外側管の形態を有する高電圧電極を含み、第２の電極が、内側管の内面上のコーティングの形態を有する導体を含み、外側管及び内側管が相互に同中心に配列され、第２の電極が接地側を構成してなる請求の範囲１のオゾン発生装置。５．外側管の周囲には、第１の冷却剤をその内部に受ける冷却ジャケットを更に含み、熱交換器が、第１の冷却剤側と熱交換関係を有し且つ冷却ジャケットと流通する第２の冷却剤側を更に含み、第１の冷却剤側及び第２の冷却剤側、そしてガス側の少なくとも１つの側が金属製の吸熱体を含み、該金属製の吸熱体が、前記熱交換器の前記少なくとも１つの側に、該少なくとも１つの側の入り口及び出口を覆うメッシュにより保持され、該保持された金属製の吸熱体がヒートシンクとして機能し、前記冷却ジャケットが、該冷却ジャケットの内側空間内に位置付けられ且つ該冷却ジャケットの入り口及び出口を覆うメッシュにより冷却ジャケット内に保持された複数の金属製の吸熱体を含んでいる請求の範囲４のオゾン発生装置。６．内側管と同中心状態で導管を保持するための形状を有するシールを更に含み、該シール内の、該シールと同中心の凹所内で、前記導管の第１の端部及び内側管の第１の端部がシール関係を有し、該シールが、導管の第１の端部と整列し且つオゾン発生帯域の出口と流通し該シールを貫いて伸延する開口部を有し、導管の第２の端部が、オゾン発生装置を通して外側に伸延してなる請求の範囲４のオゾン発生装置。７．送給ガスを、オゾン発生装置の円筒形状の底部の側壁を貫いて伸延する開口を通して該オゾン発生装置内に導入するためのパイプを更に含み、オゾン発生装置の前記円筒形状の底部及び導管が、オゾン発生帯域の入り口と流通する環状空間を画定し、前記パイプと側壁とが、前記環状空間を通る送給ガスのための、全体に円形形状の流れ模様を提供するための夾角を形成してなる請求の範囲６のオゾン発生装置。８．内側管の第２の端部が環状空間及びシール内に部分的に伸延し、内側管と導管とが、内側管と第２の電極とを冷却するための送給ガスの一部を受けるための環状空間と流通する環状チャンバを画定し、前記導管が、環状チャンバから送給ガス部分を導管内に釈放して再循環させるための孔を有している請求の範囲７のオゾン発生装置。９．環状チャンバ内に位置決めされた金属ウール及び金属製の吸熱体を更に含み、導体ストリップが第２の電極と接触し、多孔性の表面が金属ウール及び金属製の吸熱体の下方で環状チャンバを横断し、導体ストリップがコイル形状を有し且つ導管から離間されている請求の範囲８のオゾン発生装置。１０．（ｆ）ガス混合物を釈放するための出口と、送給ガスを受けるための入り口とを有する容器にして、熱交換器と流通する容器を更に含み、該容器内には複数のオゾン発生装置が配列され、各オゾン発生装置が更にシールを有し、該シールが、オゾン発生装置の内側管内に導管を同中心状態で保持するための形状を有し、導管の第１の端部と、内側管の第１の端部とがシール内の同中心の凹所内にシール関係で座着され、該シールが、導管の第１の端部と整列し且つオゾン発生帯域の出口と流通し該シールを貫いて伸延する開口部を有し、導管の第２の端部がオゾン発生装置を貫いて外側に伸延し、オゾン発生帯域の出口が容器の出口と流通され、容器の入り口が熱交換器とオゾン発生帯域の入り口との間と流通され、導管の第２の端部が熱交換器と流通してなる請求の範囲４のオゾン発生装置。１１．容器の入り口と流通する複数のパイプにして、各オゾン発生装置の円筒形状の底部の側壁を貫いて伸延する開口を通して各オゾン発生帯域に送給ガスを導入するための複数のパイプを含み、前記円筒形状の底部及び胴部が、オゾン発生帯域への入り口と流通する環状空間を画定し、前記複数のパイプと各円筒形状の底部の側壁とが、前記各環状空間を通る送給ガスのための全体に円形形状の流れ模様を提供するための鋭角を形成してなる請求の範囲１０のオゾン発生装置。１２．熱交換器であって、（ａ）第１の熱交換流体を流動させるための第１の内部空間を有する第１の側と、（ｂ）該第１の側と熱交換関係を有し、第２の熱交換流体を流動させるための第２の内部空間を有する第２の側と、（ｃ）第１の内部空間及び第２の内部空間の少なくとも一方の内部に位置付けられた複数の吸熱体にして、前記少なくとも一方の内部空間の入り口及び出口を横断方向に伸延する多孔性の覆いにより、前記少なくとも一方の内部空間内に保持されてなる吸熱体と、を含む熱交換器。１３．吸熱体が、少なくとも１つの平坦な表面を有する金属製のチップである請求の範囲１２の熱交換器。１４．オゾンを含むガスを発生させるための方法であって、（ａ）酸素を含む送給ガスを、オゾン発生装置内の第１の電極及び第２の電極間のオゾン発生帯域内に導入すること、（ｂ）第１の電極と第２の電極との間にコロナ放電を発生させ、オゾン発生帯域内にオゾンを発生させること、（ｃ）第１の冷却剤を使用して第１の電極の表面を冷却すること、（ｄ）オゾン及び送給ガスの混合物をオゾン発生帯域から釈放すること、（ｅ）オゾン発生帯域から釈放された前記混合物の第１の部分を熱交換器を通して抜き出し、該混合物の第１の部分を冷却すること、（ｆ）前記混合の第１の部分を酸素を含むガスと結合して送給ガスを形成すること、を含む方法。１５．（ｆ）が、酸素を含むガスを熱交換器の上流側に導入することを更に含み、オゾンを含むガスを発生させるための方法が、送給ガスをオゾン発生帯域の入り口に導入するに先立って該送給ガスを冷却しそれにより第１の電極及び第２の電極を冷却し、第１の冷却剤を、送給ガスと並流状態で熱交換器を通して送達し、また、第２の冷却剤を送給ガス及び第１の冷却剤と向流状態で熱交換器を通して送達することを含んでいる請求の範囲１４の方法。１６．（ｅ）での混合物の第１の部分が、混合物の体積％で約０〜３０％を含んでいる請求の範囲１４の方法。１７．（ａ）での送給ガス温度が約３０°Ｆ〜約５０°Ｆ（−１．１℃〜約１０ ℃）である請求の範囲１４の方法。１８．（ａ）が、送給ガスの体積％で約５０〜約９０％の量の送給ガス部分を、オゾン発生帯域から離れる方向に配向し、該送給ガス部分を使用して第２の電極の表面を冷却することを更に含む請求の範囲１４の方法。１９．第２の電極の表面を冷却するための送給ガスの一部を導管内のガス混合物中に導入し、熱交換器を通して再循環させることを更に含んでいる請求の範囲１８の方法。２０．オゾン滅菌装置であって、（ａ）重量％で少なくとも約１０％のオゾンを含むガスを発生することが可能であり、酸素を含むガスをオゾンを含むガスの一部内に導入することにより送給ガスを形成するための入り口と、該送給ガスを冷却するための熱交換器とを有するオゾン発生装置と、（ｂ）オゾン発生装置と流通し、該オゾン発生装置からの、オゾンを含むガスを受け、また、オゾン発生装置への水分の逆流を防止する保持タンクと、（ｃ）該保持タンクと流通し、保持タンクからのオゾンを含むガスを受ける加湿チャンバにして、オゾンを含むガスを加湿し、少なくとも約６０％の湿度下に重量％で少なくとも約８％のオゾンを含む滅菌剤ガスを形成するための加湿チャンバと、（ｄ）加湿チャンバからの滅菌剤ガスを、オゾンを酸素に変換させるための第１の触媒上を通してブリージングするための第１の通気口と、（ｅ）滅菌剤ガスを受けるために加湿チャンバと流通する滅菌チャンバと、（ｆ）滅菌チャンバからの滅菌剤ガスを第１の触媒上を通してブリージングするための第２の通気口と、（ｇ）加湿チャンバから滅菌チャンバへのガス流れを制御するための手段と、（ｈ）加熱された空気を滅菌チャンバに提供するためのヒータと、（ｉ）滅菌チャンバ内に空気を流入させ、また、オゾンを酸素に変換させるための第２の触媒上を通して滅菌チャンバを脱気するための手段と、を含むオゾン滅菌装置。２１．オゾン発生装置が、重量％で少なくとも約１４％のオゾンを含むガスを発生させることが可能であり、滅菌剤ガスが、少なくとも約６０％の湿度下に重量％で少なくとも約１０％のオゾンを含む請求の範囲２０のオゾン滅菌装置。２２．保持タンクと流通する出口を有する複数のオゾン発生装置を含む請求の範囲２０のオゾン滅菌装置。２３．保持タンク及び加湿チャンバ間の逆止弁と、保持タンク内のオゾン濃度を重量％で少なくとも約８％から約１５％より大きくない値に制御するための手段とを更に含んでいる請求の範囲２０のオゾン滅菌装置。２４．ポンプが、第２の触媒と、オイル分離器との間に位置決めされ、生物学的な空気フィルタ、ヒータ、第２の触媒、を通して空気を抜き出し、滅菌装置を出る空気を該オイル分離器を通して押し出すためのポンプを含み、前記オイル分離器が排出ラインと流通されている請求の範囲２０のオゾン滅菌装置。２５．ポンプが、生物学的な空気フィルタを通して空気を抜き出し、該抜き出した空気をオイルフィルタ及びヒータを通して滅菌チャンバへと押し出すポンプを含み、該ポンプが、前記生物学的な空気フィルタとオイルフィルタとの間で流通され、前記オイルフィルタがポンプとヒータとの間で流通される請求の範囲２０のオゾン滅菌装置。２６．物品を滅菌するための方法であって、（ａ）物品を滅菌チャンバ内に配置し滅菌チャンバをシールすること、（ｂ）滅菌チャンバを少なくとも部分的に脱気した後、滅菌サイクルを開始すること、（ｃ）：（i）酸素を含む送給ガスを、オゾン発生装置の第１の電極及び第２の電極間のオゾン発生帯域内に導入すること、（ii）第１の電極及び第２の電極間にコロナ放電を発生させ、オゾン発生帯域内にオゾンを発生させること、（iii）第１の冷却剤を使用して第１の電極の表面を冷却すること、（iv）オゾンと送給ガスとの混合物をオゾン発生帯域から釈放すること（ｖ）オゾン発生帯域から釈放される前記混合物の第１部分を熱交換器を通して抜き出すことにより該第１部分を冷却すること、（vi）前記混合物の第１部分と、酸素を含むガスとを結合して送給ガスを形成すること、により、オゾンを含むガスを発生させること、（ｄ）該オゾンを含むガスを加湿することにより、少なくとも約６０％,の湿度下に重量％で少なくとも約８％のオゾンを含む滅菌剤ガスを形成すること、（ｅ）滅菌チャンバ内に、該滅菌チャンバが周囲圧力状況となるまで滅菌剤ガスの制御された流れを導入すること、（ｆ）滅菌チャンバ内に、少なくとも約６０％の湿度下に重量％で少なくとも約８％のオゾンを含む滅菌剤ガスの制御された流れを、滅菌チャンバが周囲圧力状況となるまで導入すること、（ｇ）滅菌剤ガスを滅菌チャンバ内で循環させること、（ｈ）滅菌チャンバ内が周囲圧力状況となった後に該滅菌チャンバ内に滅菌剤ガスを第１の所定時間流入させ、同時に、滅菌チャンバから滅菌剤ガスを、オゾンを酸素に変換させるための第１の触媒上を通してブリージングすること、（ｉ）所定の滅菌サイクル数、前記（ｂ）から（ｅ）を反復すること、（ｊ）第２の触媒上を通して滅菌チャンバを脱気し、エアレーションサイクルを開始すること、（ｋ）ろ過され、加熱された空気を滅菌チャンバ内に、該滅菌チャンバが概略周囲圧力状況となるまで導入すること、（ｌ）滅菌チャンバが周囲圧力状況となった後、第２の所定時間、加熱された空気を連続的に流入させ、同時に、オゾンを酸素に変換するための第２の触媒上を通して滅菌チャンバから空気をブリージングすること、（ｍ）滅菌チャンバのシールを開放すること、（ｎ）滅菌チャンバから物品を取り出すこと、を含む物品を滅菌するための方法。２７．（ｂ）が更に、複数のオゾン発生装置内でオゾンを発生させること及び、複数のオゾン発生装置内で発生したオゾンを加湿することにより、滅菌剤ガスを滅菌チャンバに導入するに先立って滅菌剤ガスを形成することを含んでいる請求の範囲２６の物品を滅菌するための方法。