JP2001145689A - Plasma sterilizing treatment apparatus and plasma sterilizing treatment method - Google Patents

Plasma sterilizing treatment apparatus and plasma sterilizing treatment method

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JP2001145689A
JP2001145689A JP33313499A JP33313499A JP2001145689A JP 2001145689 A JP2001145689 A JP 2001145689A JP 33313499 A JP33313499 A JP 33313499A JP 33313499 A JP33313499 A JP 33313499A JP 2001145689 A JP2001145689 A JP 2001145689A
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JP
Japan
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plasma
gas
reaction tube
electrode
electrodes
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Pending
Application number
JP33313499A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Sawada
康志 澤田
Katsuaki Arai
克明 新井
Noriyuki Taguchi
典幸 田口
Keiichi Yamazaki
圭一 山崎
Yoshiyuki Nakazono
佳幸 中園
Yoshimi Inoue
吉民 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma sterilizing treatment apparatus which is capable of shortening the time required for a sterilizing treatment, continuously treating a large quantity of materials to be treated and easily executing the sterilizing treatment of even the materials to be treated of large sizes and intricate shapes and is high in safety. SOLUTION: This apparatus has a cylindrical reaction tube 1 and a pair of electrodes 2 and 3. A plasma forming gas consisting of inert gas or a gaseous mixture composed of the inert gas and a reactive gas is introduced into the reaction tube 1 and an AC electric field is impressed into the reaction tube 1 in a position corresponding to the part between the electrodes 2 and 3, by which a glow discharge is generated under atmospheric pressure and a plasma P is formed from the plasma forming gas. The plasma sterilizing treatment apparatus kills fungi by supplying such plasma P to the surfaces of the materials 4 to be treated. A blow-off port 5 for blowing the plasma P formed in the reaction tube 1 in the form of a jet toward the materials 4 to be treated is formed in the reaction tube 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、食品や食品容器、
医療用品や医療材料、衣服、包装材料などをプラズマに
て滅菌(殺菌)するためのプラズマ滅菌処理装置及びこ
れを用いたプラズマ滅菌処理方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to foods and food containers,
The present invention relates to a plasma sterilization apparatus for sterilizing (sterilizing) medical supplies, medical materials, clothes, packaging materials, and the like with plasma and a plasma sterilization method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、紫外線やオゾンによる殺菌よ
りも効果の大きい減圧プラズマを用いた滅菌装置及び滅
菌方法は数多く提案されている。例えば、特開平7−1
84618号公報には、真空容器に滅菌すべき被処理容
器を入れ、真空ポンプにより真空容器内を減圧にした
後、電極に高周波電力を印加して真空容器内にプラズマ
を生成し、このプラズマにて被処理容器を滅菌した後、
真空ポンプを停止すると共に真空容器を大気に開放し、
滅菌処理された被処理容器を真空容器から取り出すよう
にしたプラズマによる容器内殺菌方法が記載されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, many sterilizers and sterilization methods using reduced-pressure plasma which are more effective than sterilization by ultraviolet rays or ozone have been proposed. For example, JP-A-7-1
No. 84618 discloses that a container to be sterilized is placed in a vacuum container, the inside of the vacuum container is depressurized by a vacuum pump, and high-frequency power is applied to electrodes to generate plasma in the vacuum container. After sterilizing the container to be treated,
Stop the vacuum pump and open the vacuum vessel to the atmosphere,
A sterilization method in a container using plasma in which a sterilized container to be processed is removed from a vacuum container is described.

【0003】しかし、この方法では、減圧及び開放のプ
ロセスが必要であって滅菌処理を短時間で行なうことが
できず、しかも、真空容器内に被処理容器を導入して滅
菌処理を行なうバッチ式であるために、大量の被処理容
器を連続的に滅菌処理することができないという問題が
あった。
However, in this method, a process of decompression and opening is required, so that sterilization cannot be performed in a short time, and furthermore, a batch type method in which a container to be processed is introduced into a vacuum vessel and sterilization is performed. Therefore, there is a problem that a large number of containers cannot be sterilized continuously.

【0004】また、減圧プロセスを不要とし、大気圧下
でプラズマを発生させ、このプラズマにて被処理体を滅
菌処理する方法が特願平10−99415号公報に開示
されているが、この発明でもチャンバー内に被処理体を
導入して滅菌処理を行なうバッチ式であるために、大量
の被処理体を連続的に滅菌処理することができないとい
う問題があった。
Japanese Patent Application No. 10-99415 discloses a method in which plasma is generated under atmospheric pressure without using a decompression process, and an object to be processed is sterilized with the plasma. However, there is a problem that a large amount of objects to be processed cannot be sterilized continuously because of the batch type in which the objects to be processed are introduced into the chamber and sterilization is performed.

【0005】一方、特開平8−156920号公報に
は、対向する一対の電極の間に大気圧グロー放電を発生
させ、電極の間に被処理物を位置させて殺菌する方法が
記載されている。しかし、この方法では、大気圧でグロ
ー放電が可能な間隔に設定された電極の間に位置させる
ことができる大きさや形状の被処理物に限定されてしま
い、大きくて形状が複雑な被処理物を滅菌処理するのが
難しい、という問題があった。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-156920 describes a method in which an atmospheric pressure glow discharge is generated between a pair of electrodes facing each other and an object to be processed is positioned between the electrodes to sterilize the electrodes. . However, according to this method, the object to be processed is limited to an object having a size and a shape that can be located between electrodes set at an interval at which glow discharge can be performed at atmospheric pressure. Is difficult to sterilize.

【0006】さらに、無声放電プラズマによる殺菌、す
なわち空気を高電界によりプラズマ化して発生させたオ
ゾンにより殺菌する方法も提案されているが、人体に有
害なNOやNO2等いわゆるNOXが副生成物として発生
することになり、安全性が低く、特に、食品や食品容器
の殺菌には不適であった。
Furthermore, sterilization with silent discharge plasma, that generates Although air has been proposed a method of sterilizing by ozone generated by the plasma by a high electric field, harmful NO and NO 2, etc. so-called NO X in the body sub Therefore, it was low in safety and was unsuitable especially for sterilizing foods and food containers.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みてなされたものであり、滅菌処理にかかる時間を短く
することができ、大量の被処理物を連続的に処理するこ
とができ、大きくて形状が複雑な被処理物であっても簡
単に滅菌処理することができ、安全性が高くて食品や食
品容器の滅菌処理に好適に用いることができるプラズマ
滅菌処理装置及びプラズマ滅菌処理方法を提供すること
を目的とするものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and can reduce the time required for sterilization and can continuously process a large number of objects to be processed. A plasma sterilization apparatus and a plasma sterilization apparatus which can easily sterilize large and complicated-shaped workpieces, and have high safety and can be suitably used for sterilizing foods and food containers. It is intended to provide a method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
プラズマ滅菌処理装置Aは、筒状の反応管1と一対の電
極2、3とを備え、反応管1に不活性ガス又は不活性ガ
スと反応ガスとの混合気体からなるプラズマ生成用ガス
を導入すると共に電極2、3の間に対応する位置におい
て反応管1内に交流電界を印加することにより、大気圧
下でグロー放電を生じさせてプラズマ生成用ガスからプ
ラズマPを生成し、このプラズマPを被処理物4の表面
に供給して菌類を死滅させるプラズマ滅菌処理装置であ
って、反応管1内に生成されたプラズマPを被処理物4
に向かってジェット状に吹き出すための吹き出し口5を
反応管1に形成して成ることを特徴とするものである。
A plasma sterilization apparatus A according to a first aspect of the present invention includes a tubular reaction tube 1 and a pair of electrodes 2 and 3. A glow discharge is generated under atmospheric pressure by introducing a plasma generation gas composed of a mixed gas of an active gas and a reaction gas and applying an AC electric field into the reaction tube 1 at a position corresponding to between the electrodes 2 and 3. A plasma sterilization apparatus for generating plasma P from the plasma generation gas and supplying the plasma P to the surface of the object to be treated 4 to kill fungi, wherein the plasma P generated in the reaction tube 1 is generated. To be treated 4
The outlet 5 is formed in the reaction tube 1 for jetting in the direction of a jet.

【0009】本発明の請求項2に係るプラズマ滅菌処理
装置Aは、請求項1の構成に加えて、一方の電極2を反
応管1の外面に接触して設けられる外側電極として形成
し、他方の電極3を反応管1内に配設される内側電極と
して形成して成ることを特徴とするものである。
In the plasma sterilization apparatus A according to a second aspect of the present invention, in addition to the structure of the first aspect, one electrode 2 is formed as an outer electrode provided in contact with the outer surface of the reaction tube 1, and the other electrode is formed as the other electrode. The electrode 3 is formed as an inner electrode provided in the reaction tube 1.

【0010】本発明の請求項3に係るプラズマ滅菌処理
装置Aは、請求項1の構成に加えて、両方の電極2、3
を反応管1の外周に接触させて設けて成ることを特徴と
するものである。
A third aspect of the present invention is a plasma sterilization apparatus A according to the third aspect of the present invention.
Is provided in contact with the outer periphery of the reaction tube 1.

【0011】本発明の請求項4に係るプラズマ滅菌処理
装置Aは、請求項1乃至3のいずれかの構成に加えて、
グロー放電により活性酸素またはヒドロキシイオンある
いはヒドロキシラジカルを発生させるための成分を反応
ガスとしてプラズマ生成用ガスに含有して成ることを特
徴とするものである。
[0011] A plasma sterilization apparatus A according to a fourth aspect of the present invention, in addition to any one of the first to third aspects,
It is characterized in that a component for generating active oxygen, hydroxy ions or hydroxyl radicals by glow discharge is contained as a reaction gas in the plasma generating gas.

【0012】本発明の請求項5に係るプラズマ滅菌処理
装置Aは、請求項1乃至4のいずれかの構成に加えて、
ヘリウムガスとアルゴンガスの少なくとも一方を不活性
ガスとしてプラズマ生成用ガスに含有して成ることを特
徴するものである。
[0012] A plasma sterilization apparatus A according to claim 5 of the present invention has the structure of any one of claims 1 to 4,
At least one of a helium gas and an argon gas is contained as an inert gas in a plasma generation gas.

【0013】本発明の請求項6に係るプラズマ滅菌処理
装置Aは、請求項1乃至5のいずれかの構成に加えて、
反応ガスが酸素であって、不活性ガスに酸素を0.1〜
10vol%含有させてプラズマ生成用ガスを形成して
成ることを特徴とするものである。
[0013] A plasma sterilization apparatus A according to claim 6 of the present invention has the structure of any of claims 1 to 5,
The reaction gas is oxygen, and the oxygen is 0.1 to
It is characterized in that a plasma generating gas is formed by containing 10 vol%.

【0014】本発明の請求項7に係るプラズマ滅菌処理
装置Aは、請求項1乃至5のいずれかの構成に加えて、
反応ガスがH2O又はH22の蒸気であることを特徴と
するものである。
[0014] A plasma sterilization apparatus A according to claim 7 of the present invention is characterized in that, in addition to any one of claims 1 to 5,
The reaction gas is H 2 O or H 2 O 2 vapor.

【0015】本発明の請求項8に係るプラズマ滅菌処理
装置Aは、請求項7の構成に加えて、液状のH2O又は
22を気化させる気化手段10を具備して成ることを
特徴とするものである。
The plasma sterilization apparatus A according to an eighth aspect of the present invention includes, in addition to the configuration of the seventh aspect, a vaporization means 10 for vaporizing liquid H 2 O or H 2 O 2. It is a feature.

【0016】本発明の請求項9に係るプラズマ滅菌処理
装置Aは、請求項7又は8の構成に加えて、不活性ガス
にH2O又はH22の蒸気を0.001〜2vol%含
有させてプラズマ生成用ガスを形成して成ることを特徴
とするものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the plasma sterilizing apparatus A, in addition to the constitution of the seventh or eighth aspect, 0.001 to 2 vol% of H 2 O or H 2 O 2 vapor is contained in the inert gas. It is characterized by being formed by forming a gas for plasma generation by containing it.

【0017】本発明の請求項10に係るプラズマ滅菌処
理装置Aは、請求項1乃至9のいずれかの構成に加え
て、反応管1又は被処理物4を移動させる移動手段6を
備えて成ることを特徴とするものである。
A plasma sterilization apparatus A according to a tenth aspect of the present invention includes a moving means 6 for moving the reaction tube 1 or the workpiece 4 in addition to any one of the first to ninth aspects. It is characterized by the following.

【0018】本発明の請求項11に係るプラズマ滅菌処
理装置Aは、請求項1乃至10のいずれかの構成に加え
て、少なくとも一方の電極2、3を冷却するための冷却
手段7を具備して成ることを特徴とするものである。
The plasma sterilization apparatus A according to claim 11 of the present invention further comprises a cooling means 7 for cooling at least one of the electrodes 2 and 3 in addition to any one of the constitutions of claims 1 to 10. It is characterized by comprising.

【0019】本発明の請求項12に係るプラズマ滅菌処
理装置Aは、請求項1乃至11のいずれかの構成に加え
て、電極2、3の間に印加する交流電界の周波数を1k
Hz〜200MHzに設定して成ることを特徴とするも
のである。
A plasma sterilization apparatus A according to a twelfth aspect of the present invention, in addition to any one of the first to eleventh aspects, further comprises:
Hz to 200 MHz.

【0020】本発明の請求項13に係るプラズマ滅菌処
理方法は、吹き出し口5を有する筒状の反応管1と一対
の電極2、3とを備え、不活性ガス又は不活性ガスと反
応ガスとの混合気体からなるプラズマ生成用ガスを反応
管1に導入すると共に電極2、3の間に対応する位置に
おいて反応管1内に交流電界を印加することにより、大
気圧下でグロー放電を生じさせてプラズマ生成用ガスか
らプラズマPを生成し、反応管1内で生成されたプラズ
マPを吹き出し口5から被処理物4に向かってジェット
状に吹き出して被処理物4の表面に供給し、被処理物4
の表面に供給されたプラズマにて菌類を死滅させること
を特徴とするものである。
A plasma sterilization method according to a thirteenth aspect of the present invention includes a cylindrical reaction tube 1 having a blowout port 5 and a pair of electrodes 2 and 3, wherein an inert gas or an inert gas and a reaction gas are used. Is introduced into the reaction tube 1 at the position corresponding to between the electrodes 2 and 3 to generate a glow discharge under atmospheric pressure. To generate plasma P from the plasma-generating gas, and the plasma P generated in the reaction tube 1 is blown out from the blow-out port 5 toward the processing object 4 to be supplied to the surface of the processing object 4 to be jetted. Processed material 4
Characterized in that the fungus is killed by the plasma supplied to the surface.

【0021】本発明の請求項14に係るプラズマ滅菌処
理方法は、請求項13の構成に加えて、反応管1又は被
処理物4を移動させることを特徴とするものである。
A plasma sterilization method according to a fourteenth aspect of the present invention is characterized in that, in addition to the structure of the thirteenth aspect, the reaction tube 1 or the workpiece 4 is moved.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0023】図1に本発明のプラズマ滅菌処理装置Aの
一例を示す。このプラズマ滅菌処理装置Aは、一対の電
極2、3を反応管1の外周面にそれぞれ接触させて設け
ると共に電極2と電極3を上下に対向させて配置するこ
とによって形成されており、電極2及び電極3の間に対
応する位置において反応管1の内部には放電空間25が
形成されている。一対の電極2、3のうち、一方の電極
2は高周波を発生する電源11と接続されて高電圧が印
加される高圧電極として形成されており、他方の電極3
は接地されて低電圧となる接地電極として形成されてい
る。
FIG. 1 shows an example of a plasma sterilization apparatus A of the present invention. This plasma sterilization apparatus A is formed by providing a pair of electrodes 2 and 3 in contact with the outer peripheral surface of a reaction tube 1 and arranging the electrodes 2 and 3 so as to face each other up and down. A discharge space 25 is formed inside the reaction tube 1 at a position corresponding to between the electrodes 3. One electrode 2 of the pair of electrodes 2 and 3 is formed as a high-voltage electrode to which a high voltage is applied by being connected to a power supply 11 for generating a high frequency, and the other electrode 3
Is formed as a ground electrode which is grounded and has a low voltage.

【0024】反応管1は高融点の絶縁材料(誘電体材
料)で円筒状に形成されるものであって、その上端はガ
ス導入口12として開放されている。また、反応管1の
下部には直径が下側ほど小さくなるような先細り形状に
絞り込まれたテーパー構造の集束部13が形成されてい
ると共に反応管1の下端面である集束部13の下面には
吹き出し口5が設けられている。反応管1の直径(内
径)は、特に限定されないが、1〜50mmに形成され
ることが好ましい。また、集束部13を設けないで吹き
出し口5の口径を反応管1の上記の直径とほぼ同じに形
成しても良い。
The reaction tube 1 is made of a high melting point insulating material (dielectric material) and is formed in a cylindrical shape, and its upper end is opened as a gas inlet 12. At the lower part of the reaction tube 1, there is formed a converging portion 13 having a tapered structure narrowed down to a tapered shape such that the diameter becomes smaller toward the lower side, and a lower surface of the converging portion 13 which is a lower end surface of the reaction tube 1. Is provided with an outlet 5. The diameter (inner diameter) of the reaction tube 1 is not particularly limited, but is preferably formed to 1 to 50 mm. Further, the diameter of the outlet 5 may be formed to be substantially the same as the diameter of the reaction tube 1 without providing the focusing section 13.

【0025】上記のように反応管1の下部を小径となる
ように絞り込んだ集束部13として形成することによっ
て、放電空間25の体積を小さくすることなくジェット
状のプラズマPの流速を加速することができ、短寿命の
ラジカルなどの反応性ガス活性粒子が消滅する前に、被
処理物4にプラズマPを到達させることができて被処理
物4の滅菌処理を効率よく行うことができるものであ
る。尚、集束部13を設ける場合はテーパー角αを10
〜30°にするのが好ましい。
As described above, the lower portion of the reaction tube 1 is formed as a converging portion 13 which is narrowed down to a small diameter, thereby accelerating the flow rate of the jet-shaped plasma P without reducing the volume of the discharge space 25. Before the reactive gas active particles such as short-lived radicals are extinguished, the plasma P can be made to reach the object 4 and the object 4 can be efficiently sterilized. is there. When the converging section 13 is provided, the taper angle α is set to 10
It is preferable to set it to 〜30 °.

【0026】また、吹き出し口5の開口面積は直径が
0.1〜5mmの真円の面積に相当する大きさに形成さ
れている。吹き出し口5の開口面積が上記の範囲よりも
小さすぎると、吹き出されるプラズマPの処理範囲が小
さくなりすぎて、被処理物4の滅菌処理に長時間を要す
ることになり、逆に、吹き出し口5の開口面積が上記の
範囲よりも大きすぎると、吹き出されるプラズマPの処
理範囲が大きくなりすぎて、被処理物に局所的な滅菌処
理を施すことができなくなる恐れがある。
The opening area of the outlet 5 is formed to have a size corresponding to the area of a perfect circle having a diameter of 0.1 to 5 mm. If the opening area of the outlet 5 is smaller than the above range, the processing range of the plasma P to be blown becomes too small, and it takes a long time to sterilize the object 4 to be processed. If the opening area of the opening 5 is too large, the processing range of the plasma P to be blown out becomes too large, and there is a possibility that the object to be processed cannot be locally sterilized.

【0027】反応管1を形成する絶縁材料の誘電率は放
電空間25における低温化の重要な要素であって、20
00以下であることが好ましい。具体的には絶縁材料と
して、石英、アルミナ、イットリア部分安定化ジルコニ
ウムなどのガラス質材料やセラミック材料などを例示す
ることができる。
The dielectric constant of the insulating material forming the reaction tube 1 is an important factor in lowering the temperature in the discharge space 25.
It is preferably at most 00. Specifically, examples of the insulating material include glassy materials such as quartz, alumina, and partially stabilized zirconium yttria, and ceramic materials.

【0028】電極2と電極3は、その冷却効率を高くす
るために熱伝導性の高い金属材料、例えば、銅、アルミ
ニウム、真鍮、耐食性の高いステンレス鋼(SUS30
4など)などで形成されており、図2に示すように電極
2と電極3は同形であって、環状(リング状)に形成さ
れている。電極2と電極3の略中央部には上下に貫通す
る挿着孔14が形成されており、挿着孔14の孔径は反
応管1の外径とほぼ同一に形成されている。また、電極
2と電極3の内部は冷媒が流通可能な流通部15として
形成されており、電極2と電極3の外周面には流通部1
5と連通する供給管16と排出管17が突設されてい
る。
The electrodes 2 and 3 are made of a metal material having high thermal conductivity, for example, copper, aluminum, brass, stainless steel having high corrosion resistance (SUS30) in order to increase the cooling efficiency.
4 and the like, and as shown in FIG. 2, the electrodes 2 and 3 have the same shape and are formed in a ring shape (ring shape). An insertion hole 14 penetrating vertically is formed substantially at the center of the electrodes 2 and 3, and the diameter of the insertion hole 14 is formed to be substantially the same as the outer diameter of the reaction tube 1. The inside of the electrode 2 and the electrode 3 is formed as a circulation part 15 through which the refrigerant can flow, and the outer periphery of the electrode 2 and the electrode 3 is formed on the circulation part 1.
The supply pipe 16 and the discharge pipe 17 which communicate with 5 protrude.

【0029】電極2と電極3の内周面(挿着孔14を構
成する面)は反応管1と接触する接触面18として形成
されており、接触面18の算術平均粗さで表した表面粗
度は10〜1000μmに設定されている。このように
接触面18の表面粗度を10〜1000μmに設定する
ことによって、放電空間25における放電の均一化を図
ることができ、グロー状の放電を発生することができ
る。グロー状の放電とはミクロ的に見た場合に、非常に
微細なマイクロディスチャージの集合体と考えられ、電
極2、3の表面に上記のような微細な凹凸を形成するこ
とによって、アークへの移行が阻害されるのである。電
極2と電極3の接触面18の表面粗度が10μm未満で
あれば、放電しにくくなる恐れがあり、電極2と電極3
の接触面18の表面粗度が1000μmを超えると、放
電の不均一化が生じる恐れがある。このように電極2と
電極3の接触面18を粗面化する加工としては、サンド
ブラストなどの物理的手段を採用することができる。
尚、表面粗さをy=f(x)の形に表した場合の算術平
均粗さRa(μm)はJIS B 0601で以下の式
(1)で定義されている。
The inner peripheral surfaces of the electrodes 2 and 3 (the surfaces constituting the insertion holes 14) are formed as contact surfaces 18 that come into contact with the reaction tube 1, and the surfaces of the contact surfaces 18 are represented by the arithmetic average roughness. The roughness is set to 10 to 1000 μm. By setting the surface roughness of the contact surface 18 to 10 to 1000 μm in this manner, the discharge in the discharge space 25 can be made uniform, and a glow-like discharge can be generated. The glow-like discharge is considered to be an aggregate of very fine micro-discharges when viewed from a microscopic viewpoint. By forming the fine irregularities on the surfaces of the electrodes 2 and 3 as described above, the glow-like discharge is prevented. Migration is inhibited. If the surface roughness of the contact surface 18 between the electrode 2 and the electrode 3 is less than 10 μm, there is a possibility that discharge becomes difficult, and the electrode 2 and the electrode 3
If the surface roughness of the contact surface 18 exceeds 1000 μm, there is a possibility that the discharge becomes non-uniform. As described above, as a process for roughening the contact surface 18 between the electrode 2 and the electrode 3, physical means such as sandblasting can be adopted.
The arithmetic average roughness Ra (μm) when the surface roughness is expressed in the form of y = f (x) is defined by JIS B 0601 by the following equation (1).

【0030】[0030]

【数1】 (Equation 1)

【0031】そして、反応管1を挿着孔18に差し込む
ことによって、電極2と電極3を反応管1の外周に取り
付けると共に電極2と電極3の内周面の接触面18を反
応管1の外周面に接触させるように配置する。電極3は
電極2の下側で集束部20の上側に位置するように、す
なわち、吹き出し口5と電極2の間に位置するように配
置される。このことで、電極3が電極2よりも被処理物
4の近くに位置することになり、すなわち、高電圧とな
る電極2が電極3よりも被処理物4から遠くに位置する
ことになり、電極2から被処理物4にアーク放電が飛び
にくくなって、アーク放電による被処理物4の破損を防
止することができるものである。
The electrode 2 and the electrode 3 are attached to the outer periphery of the reaction tube 1 by inserting the reaction tube 1 into the insertion hole 18, and the contact surface 18 of the inner peripheral surface of the electrode 2 and the electrode 3 is connected to the reaction tube 1. It is arranged to be in contact with the outer peripheral surface. The electrode 3 is disposed so as to be located below the electrode 2 and above the focusing unit 20, that is, between the outlet 5 and the electrode 2. As a result, the electrode 3 is located closer to the object 4 than the electrode 2, that is, the electrode 2 having a high voltage is located farther from the object 4 than the electrode 3, The arc discharge does not easily fly from the electrode 2 to the object 4, and damage to the object 4 due to the arc discharge can be prevented.

【0032】電極2と電極3の間隔L(電極2の下端と
電極3の上端の間隔L)は3〜20mmに設定するのが
好ましい。電極2と電極3の間隔Lが3mm未満であれ
ば、反応管1の外部で電極2と電極3の間で短絡が起こ
って放電空間25で放電が起こらなくなる恐れがあり、
しかも、放電空間25が狭くなって、効率よくプラズマ
5を生成することが難しくなる恐れがある。また、電極
2と電極3の間隔Lが20mmを超えると、放電空間2
5で放電が起こりにくくなって、効率よくプラズマ5を
生成することが難しくなる恐れがある。
The distance L between the electrodes 2 and 3 (the distance L between the lower end of the electrode 2 and the upper end of the electrode 3) is preferably set to 3 to 20 mm. If the distance L between the electrode 2 and the electrode 3 is less than 3 mm, a short circuit may occur between the electrode 2 and the electrode 3 outside the reaction tube 1 and no discharge may occur in the discharge space 25.
In addition, the discharge space 25 becomes narrow, and it may be difficult to efficiently generate the plasma 5. When the distance L between the electrode 2 and the electrode 3 exceeds 20 mm, the discharge space 2
5 makes it difficult for discharge to occur, which may make it difficult to efficiently generate the plasma 5.

【0033】上記の電極2と電極3は冷却手段7により
冷却される。図3に示すように、冷却手段7は冷媒と冷
却循環器(チラー)19及び冷媒供給配管20と冷媒返
送配管21とで構成されている。冷媒としてはイオン交
換水や純水を使用することができる。イオン交換水や純
水を用いることによって、冷媒中に不純物が含まれるこ
とがなく、電極2と電極3が冷媒で腐食されにくくなる
ものである。また、冷媒としては0℃で不凍性を有し、
且つ電気絶縁性及び不燃性や化学安定性を有する液体で
あることが好ましく、例えば、電気絶縁性能は0.1m
m間隔での耐電圧が10kV以上であることが好まし
い。この範囲の絶縁性を有する冷媒を用いる理由は、高
電圧が印加される電極からの漏電を防止するためであ
る。このような性質を有する冷媒としては、パーフルオ
ロカーボン、ハイドロフルオロエーテル等を例示するこ
とができ、また純水にエチレングリコールを5〜60重
量%添加した混合液であってもよい。さらに冷媒は空気
であってもよい。尚、プラズマPの温度は被処理物4の
熱的破壊等を防止するために、250℃以下にするのが
好ましい。このような温度にするために、電極2、3は
その表面温度が350℃以下になるように冷却されるの
が好ましい。電極2、3の表面温度が350℃を超える
と、放電空間25にストリーマー放電が生成されて、均
質なグロー放電が生成されない恐れがある。尚、電極
2、3の表面温度の下限値は特に設定されず、例えば0
℃以下であってもよく、冷媒が凍結しない温度であれば
よい。
The above electrodes 2 and 3 are cooled by cooling means 7. As shown in FIG. 3, the cooling means 7 includes a refrigerant and a cooling circulator (chiller) 19, a refrigerant supply pipe 20, and a refrigerant return pipe 21. Ion exchange water or pure water can be used as the refrigerant. By using ion-exchanged water or pure water, no impurities are contained in the refrigerant, and the electrodes 2 and 3 are hardly corroded by the refrigerant. In addition, it has antifreeze at 0 ° C. as a refrigerant,
In addition, it is preferable that the liquid has electrical insulating properties, nonflammability, and chemical stability.
The withstand voltage at m intervals is preferably 10 kV or more. The reason for using a refrigerant having an insulating property in this range is to prevent electric leakage from an electrode to which a high voltage is applied. Examples of the refrigerant having such properties include perfluorocarbon, hydrofluoroether and the like, and may be a mixed liquid obtained by adding 5 to 60% by weight of ethylene glycol to pure water. Further, the refrigerant may be air. Note that the temperature of the plasma P is preferably set to 250 ° C. or less in order to prevent the workpiece 4 from being thermally destroyed. In order to reach such a temperature, it is preferable that the electrodes 2 and 3 are cooled so that the surface temperature thereof is 350 ° C. or less. When the surface temperature of the electrodes 2 and 3 exceeds 350 ° C., a streamer discharge is generated in the discharge space 25, and a uniform glow discharge may not be generated. The lower limit of the surface temperature of the electrodes 2 and 3 is not particularly set.
° C or lower, as long as the temperature does not freeze the refrigerant.

【0034】冷却循環器19は冷媒を冷却する作用と冷
媒を電極2、3へ送る作用を有するものであって、冷却
循環器19は冷媒供給配管20にて電極2、3の供給管
16と接続されていると共に冷却循環器19は冷媒返送
配管21にて電極2、3の排出管17と接続されてい
る。そして、電極2、3は冷却循環器19と電極2、3
の間で循環する冷媒により冷却される。つまり、冷却循
環器19で冷却された冷媒は冷媒供給配管20を通じて
電極2、3の供給管16に供給され、次に、矢印で示
すように供給管16を通じて電極2と電極3の内部の流
通部15に供給されることになり、流通部15に供給さ
れた冷媒が流通部15を流れることによって、電極2と
電極3が冷却されるのである。また、流通部15に供給
された冷媒は電極2、3を冷却することによって冷却能
力が低下するが、この冷却能力が低下した冷媒は、矢印
で示すように排出管17を通じて流通部15から排出
され、次に、冷媒返送配管21を通じて冷却循環器19
に返送される。そして、冷却能力の低下した冷媒は冷却
循環器19により冷却されて冷却能力が高められ、上記
のようにして再び電極2、3に送られるのである。
The cooling circulator 19 has a function of cooling the refrigerant and a function of sending the refrigerant to the electrodes 2 and 3. The cooling circulator 19 is connected to the supply pipe 16 of the electrodes 2 and 3 by the refrigerant supply pipe 20. The cooling circulator 19 is connected to the discharge pipe 17 of the electrodes 2 and 3 via a refrigerant return pipe 21. The electrodes 2 and 3 are connected to the cooling circulator 19 and the electrodes 2 and 3
Is cooled by the refrigerant circulating between the two. That is, the refrigerant cooled by the cooling circulator 19 is supplied to the supply pipes 16 of the electrodes 2 and 3 through the refrigerant supply pipe 20, and then flows through the supply pipes 16 and the inside of the electrodes 2 and 3 as indicated by arrows. The electrode 2 and the electrode 3 are cooled by the coolant supplied to the circulation unit 15 flowing through the circulation unit 15. Further, the cooling capacity of the refrigerant supplied to the circulation part 15 is reduced by cooling the electrodes 2 and 3, and the refrigerant having the reduced cooling capacity is discharged from the circulation part 15 through the discharge pipe 17 as shown by an arrow. Then, through the refrigerant return pipe 21, the cooling circulator 19
Will be returned to Then, the refrigerant having reduced cooling capacity is cooled by the cooling circulator 19 to increase the cooling capacity, and is sent to the electrodes 2 and 3 again as described above.

【0035】本発明において、プラズマ生成用ガスとし
て不活性ガスあるいは不活性ガスと反応ガスの混合気体
を用いることができる。不活性ガスとしては、ヘリウム
ガス、アルゴンガス、ネオンガス、クリプトンガスなど
の希ガスを単独あるいは二種類以上を混合して使用する
ことができるが、放電の安定性や経済性を考慮すると、
アルゴンガスやヘリウムガスを用いるのが好ましい。ま
た、反応ガスとしては、プラズマP中に活性酸素を発生
させる酸素あるいはプラズマP中にヒドロキシイオンや
ヒドロキシラジカルを発生させるH2O又はH22の蒸
気を用いることができる。活性酸素やヒドロキシイオン
やヒドロキシラジカルは滅菌(殺菌)に有効に作用する
ものであり、滅菌効果を高くすることができるものであ
る。
In the present invention, an inert gas or a mixed gas of an inert gas and a reaction gas can be used as the plasma generating gas. As the inert gas, a rare gas such as helium gas, argon gas, neon gas, or krypton gas can be used alone or in combination of two or more, but in consideration of discharge stability and economy,
It is preferable to use argon gas or helium gas. As the reaction gas, oxygen for generating active oxygen in the plasma P or H 2 O or H 2 O 2 vapor for generating hydroxy ions or hydroxyl radicals in the plasma P can be used. Active oxygen, hydroxy ions and hydroxyl radicals effectively act on sterilization (sterilization), and can enhance the sterilization effect.

【0036】プラズマ生成用ガスとして不活性ガスと酸
素の混合気体を用いる場合は、プラズマ生成用ガスの全
量(不活性ガスと酸素の合計量)に対して0.1〜10
vol%の酸素を含有させるのが好ましい。プラズマ生
成用ガスの全量に対して酸素の含有量が0.1vol%
未満であれば、プラズマP中の活性酸素の発生量が少な
くなり過ぎて滅菌効果が低くなる恐れがあり、プラズマ
生成用ガスの全量に対して酸素の含有量が10vol%
を超えると、放電が不安定になる恐れがある。また、プ
ラズマ生成用ガスとして不活性ガスとH2O又はH22
の蒸気の混合気体を用いる場合は、プラズマ生成用ガス
の全量(不活性ガスとH2O又はH22の蒸気の合計
量)に対して0.001〜2vol%のH2O又はH2
2の蒸気を含有させるのが好ましい。プラズマ生成用ガ
スの全量に対してH2O又はH22の蒸気の含有量が
0.001vol%未満であれば、プラズマP中のヒド
ロキシイオンやヒドロキシラジカルの発生量が少なくな
り過ぎて滅菌効果が低くなる恐れがあり、プラズマ生成
用ガスの全量に対してH2O又はH22の蒸気の含有量
が2vol%を超えると、放電が不安定になる恐れがあ
る。
When a mixed gas of an inert gas and oxygen is used as the plasma-generating gas, the total amount of the plasma-generating gas (the total amount of the inert gas and oxygen) is 0.1 to 10%.
It is preferable to contain vol% of oxygen. Oxygen content is 0.1 vol% with respect to total amount of plasma generation gas
If it is less than 10%, the amount of active oxygen generated in the plasma P may be too small and the sterilization effect may be reduced, and the oxygen content is 10 vol% with respect to the total amount of the plasma generating gas.
If it exceeds, the discharge may be unstable. In addition, an inert gas and H 2 O or H 2 O 2
When using a gaseous mixture of steam, the 0.001~2Vol% relative to the total amount of the plasma generation gas (inert gas and H 2 O or the total amount of vapor H 2 O 2) H 2 O or H 2 O
It is preferable to contain 2 vapors. If the H 2 O or H 2 O 2 vapor content is less than 0.001 vol% with respect to the total amount of the plasma generating gas, the amount of hydroxy ions and hydroxyl radicals generated in the plasma P becomes too small to sterilize. The effect may be reduced, and if the content of H 2 O or H 2 O 2 vapor exceeds 2 vol% with respect to the total amount of the plasma generating gas, the discharge may be unstable.

【0037】図3にプラズマ生成用ガスのガス生成器2
6を示す。ガス生成器26はガス制御部27と気化手段
10とを具備して構成されるものである。ガス制御部2
7には複数個のボンベ接続部28が設けられており、各
ボンベ接続部28には種類の異なるガスを貯めたガスボ
ンベ39が接続されている。ガスボンベ39のうち少な
くとも一本は反応ガスである酸素を貯めた酸素ボンベに
し、他のガスボンベ39はアルゴンガスを貯めたアルゴ
ンガスボンベやヘリウムガスを貯めたヘリウムガスボン
ベなどの不活性ガスボンベにすることができる。また、
各ボンベ接続部28は調整弁29を介して混合器30に
接続されている。混合器30にはガス供給管31の一端
が接続されており、ガス供給管31の他端は反応管1の
ガス導入口12に接続されている。また、ガス供給管3
1の途中には導入切替弁32と導出切替弁33が設けら
れており、導入切替弁32を介して導入管34の一端が
ガス供給管31に接続されていると共に、導出切替弁3
3を介して導出管35の一端がガス供給管31に接続さ
れている。
FIG. 3 shows a plasma generator gas generator 2.
6 is shown. The gas generator 26 includes a gas control unit 27 and the vaporizing means 10. Gas control unit 2
7 is provided with a plurality of cylinder connecting portions 28, and each cylinder connecting portion 28 is connected to a gas cylinder 39 storing different types of gas. At least one of the gas cylinders 39 can be an oxygen cylinder storing oxygen as a reaction gas, and the other gas cylinder 39 can be an inert gas cylinder such as an argon gas cylinder storing argon gas or a helium gas cylinder storing helium gas. . Also,
Each cylinder connection portion 28 is connected to a mixer 30 via an adjustment valve 29. One end of a gas supply pipe 31 is connected to the mixer 30, and the other end of the gas supply pipe 31 is connected to the gas inlet 12 of the reaction tube 1. Gas supply pipe 3
1, an introduction switching valve 32 and a derivation switching valve 33 are provided. One end of the introduction pipe 34 is connected to the gas supply pipe 31 via the introduction switching valve 32, and the derivation switching valve 3 is connected.
One end of the outlet pipe 35 is connected to the gas supply pipe 31 via 3.

【0038】気化手段10は水又は過酸化水素水38を
貯留するためのベッセル36とベッセル36内に貯留さ
れた水又は過酸化水素水38を一定の温度で保温するた
めの保温器37で構成されており、上記の導入管34の
他端及び導出管35の他端がベッセル36内に導入され
ている。導入管34の他端はベッセル36内に貯留され
た水又は過酸化水素水38に浸漬されいる。導出管35
の他端はベッセル36内に貯留された水又は過酸化水素
水38の水面よりも上側にある生成空間40に配置され
ている。また、保温器37にはサーモスタットが設けら
れており、サーモスタットによる保温器37のオンオフ
で、ベッセル36内に貯留された水又は過酸化水素水3
8をほぼ一定の温度に保った状態にすることができるも
のである。
The vaporizing means 10 comprises a vessel 36 for storing water or hydrogen peroxide solution 38 and a warmer 37 for keeping the water or hydrogen peroxide solution 38 stored in the vessel 36 at a constant temperature. The other end of the introduction pipe 34 and the other end of the outlet pipe 35 are introduced into the vessel 36. The other end of the introduction pipe 34 is immersed in water or a hydrogen peroxide solution 38 stored in a vessel 36. Outlet pipe 35
Is disposed in a generation space 40 above the surface of the water or hydrogen peroxide solution 38 stored in the vessel 36. The thermostat 37 is provided with a thermostat. When the thermostat 37 is turned on and off by the thermostat, the water or the hydrogen peroxide solution 3 stored in the vessel 36 is turned on and off.
8 can be maintained at a substantially constant temperature.

【0039】そして、このガス生成器26で、アルゴン
ガスとヘリウムガスを不活性ガスとし、反応ガスとして
酸素を用いたプラズマ生成用ガスを調製するにあたって
は、調整弁29を開いて各ガスボンベ39からガスを混
合器30に導入し、混合器30でアルゴンガスとヘリウ
ムガスと酸素を混合することによってプラズマ生成用ガ
スを調製することができる。各ガスの混合割合は各ガス
ボンベ39に接続されている調整弁29の開閉度合いで
調整することができる。このようにして調製されたプラ
ズマ生成用ガスはガス供給管31を通じて反応管1のガ
ス導入口12に送られてガス導入口12から反応管1内
に導入されるものである。
When the gas generator 26 prepares a plasma generation gas using argon gas and helium gas as inert gases and oxygen as a reaction gas, the regulating valve 29 is opened and each gas cylinder 39 is opened. The gas is introduced into the mixer 30, and the gas for plasma generation can be prepared by mixing the argon gas, the helium gas, and the oxygen in the mixer 30. The mixing ratio of each gas can be adjusted by the degree of opening and closing of the adjusting valve 29 connected to each gas cylinder 39. The gas for plasma generation thus prepared is sent to the gas inlet 12 of the reaction tube 1 through the gas supply tube 31 and introduced into the reaction tube 1 from the gas inlet 12.

【0040】また、上記のガス生成器26で、アルゴン
ガスとヘリウムガスを不活性ガスとし、反応ガスとして
2O又はH22の蒸気を用いたプラズマ生成用ガスを
調製するにあたっては、まず、導入切替弁32を操作し
て導入管34とガス供給管31を導通状態にする。ま
た、保温器37で水又は過酸化水素水38を20〜90
℃に加熱して保温する。次に、アルゴンガスボンベに接
続される調整弁29とヘリウムガスボンベに接続される
調整弁29を開いて各ガスボンベ39からガスを混合器
30に導入し、混合器30でアルゴンガスとヘリウムガ
スを混合する。次に、この混合ガスの一部又は全部を導
入管34を通じてベッセル36内に導入し、水又は過酸
化水素水38内で導入管34から吹き出してバブリング
する。そして、このようにバブリングにより混合ガスを
水又は過酸化水素水38に流通させることによって、容
易に所定量のH2O又はH22の蒸気を含むプラズマ生
成用ガスを生成空間40内に生成することができる。こ
の後、このプラズマ生成用ガスは、導出切替弁33を操
作して導出管35とガス供給管31を導通状態にするこ
とによって、ガス導出管35とガス供給管31を通じて
反応管1のガス導入口12に送られてガス導入口12か
ら反応管1内に導入されるものである。
In preparing the plasma generating gas using the above-mentioned gas generator 26 with argon gas and helium gas as inert gases and H 2 O or H 2 O 2 vapor as a reaction gas, First, the introduction switching valve 32 is operated to make the introduction pipe 34 and the gas supply pipe 31 conductive. Further, the water or the hydrogen peroxide solution 38 is added to the
Heat to ℃ and keep warm. Next, the control valve 29 connected to the argon gas cylinder and the control valve 29 connected to the helium gas cylinder are opened to introduce gas from each gas cylinder 39 to the mixer 30, and the mixer 30 mixes argon gas and helium gas. . Next, a part or the whole of the mixed gas is introduced into the vessel 36 through the introduction pipe 34, and is blown out from the introduction pipe 34 in water or hydrogen peroxide water 38 for bubbling. Then, by causing the mixed gas to flow through the water or the hydrogen peroxide solution 38 by bubbling, a plasma generation gas containing a predetermined amount of H 2 O or H 2 O 2 vapor is easily introduced into the generation space 40. Can be generated. Thereafter, the plasma generating gas is introduced into the reaction tube 1 through the gas outlet pipe 35 and the gas supply pipe 31 by operating the outlet switching valve 33 to make the outlet pipe 35 and the gas supply pipe 31 conductive. The gas is sent to the port 12 and is introduced into the reaction tube 1 from the gas inlet 12.

【0041】上記のように過酸化水素水38を用いる場
合はその濃度管理が重要であって、2〜60質量%の水
溶液にするのが好ましい。過酸化水素水38の濃度が2
質量%未満では、プラズマ生成用ガス中に含まれるH2
2の蒸気の量が上記の所定量よりも少なくなりすぎて
滅菌効果が低くなる恐れがあり、過酸化水素水38の濃
度が60質量%を超えると、プラズマ生成用ガス中に含
まれるH22の蒸気の量が上記の所定量よりも多くなり
すぎて放電が不安定になる恐れがある。
When the aqueous hydrogen peroxide solution 38 is used as described above, its concentration control is important, and it is preferable to use an aqueous solution of 2 to 60% by mass. When the concentration of the hydrogen peroxide solution 38 is 2
If it is less than mass%, H 2 contained in the plasma generating gas
There is a possibility that the amount of O 2 vapor becomes too smaller than the above-mentioned predetermined amount, and the sterilization effect may be reduced. If the concentration of the hydrogen peroxide solution 38 exceeds 60% by mass, H contained in the plasma generation gas may be reduced. The amount of the vapor of 2 O 2 may become too large than the above-mentioned predetermined amount, and the discharge may become unstable.

【0042】尚、上記のようにして、水又は過酸化水素
水を所定の濃度で気化させてプラズマ生成用ガスに混合
して反応管(反応容器)に導入することは、従来の減圧
下でのプラズマ生成方法では極めて難しかった。すなわ
ち、液体を減圧チャンバーに一定量正確に供給し、しか
も圧力を一定に保つことは、操作上極めて難しく、供給
量や圧力の不均一が生じるとプラズマが不安定になるも
のであった。本発明では大気圧下でプラズマPを発生さ
せるので、上記のようにバブリングにより水又は過酸化
水素水38を所定の濃度で気化させてプラズマ生成用ガ
スに混合して反応管1に導入することができる。
As described above, water or hydrogen peroxide is vaporized at a predetermined concentration, mixed with a gas for plasma generation, and introduced into a reaction tube (reaction vessel) by a conventional method under reduced pressure. It was extremely difficult with the plasma generation method described above. That is, it is extremely difficult in operation to accurately supply a constant amount of liquid to the decompression chamber and keep the pressure constant, and if the supply amount and the pressure become non-uniform, the plasma becomes unstable. In the present invention, since the plasma P is generated under the atmospheric pressure, the water or the hydrogen peroxide water 38 is vaporized at a predetermined concentration by bubbling as described above, mixed with the plasma generating gas, and introduced into the reaction tube 1. Can be.

【0043】上記のように形成されるプラズマ滅菌処理
装置Aを用いてプラズマ滅菌処理を行うにあたっては、
矢印で示すようにガス導入口12から反応管1の内部
にプラズマ生成用ガスを導入し、反応管1に導入された
プラズマ生成用ガスを上から下に向かって流して電極2
と電極3の間の放電空間25にプラズマ生成用ガスを導
入すると共に電極2に電源11から高周波電圧を印加し
て放電空間25に高周波の交流電界を印加する。そし
て、この交流電界の印加により大気圧下で放電空間25
にグロー放電を発生させ、グロー放電でプラズマ生成用
ガスをプラズマ化してプラズマ活性種を含むプラズマP
を生成した後、プラズマPを吹き出し口5から下方にジ
ェット状に連続的に流出させ、吹き出し口5の下側に配
置された被処理物4の表面にプラズマPを吹き付けるよ
うにする。このようにして被処理物4の表面に付着繁殖
している菌(細菌)をプラズマPで死滅させて滅菌処理
を行うことができるものである。殺菌の機構はプラズマ
Pで発生した酸素ラジカル(活性酸素)やヒドロキシ
(OH)ラジカル・イオンが細菌の細胞膜やDNAを破
壊するものと考えられる。そして、他の方法に比べて、
本発明のプラズマ滅菌処理装置での殺菌効果が大きいの
は、これらラジカルやイオンが多量に生成されるためで
あると考えられる。尚、吹き出し口5と被処理物4の間
の距離は、印加条件や被処理物4の種類などによって異
なるが、2〜10mmに設定することができる。
When performing the plasma sterilization using the plasma sterilization apparatus A formed as described above,
As shown by the arrow, a plasma generating gas is introduced into the reaction tube 1 from the gas inlet 12, and the plasma generating gas introduced into the reaction tube 1 flows from top to bottom to cause the electrode 2 to flow.
A gas for plasma generation is introduced into the discharge space 25 between the electrode 3 and the electrode 3, and a high-frequency voltage is applied to the electrode 2 from the power supply 11 to apply a high-frequency AC electric field to the discharge space 25. Then, the application of the AC electric field causes the discharge space 25 under atmospheric pressure.
A glow discharge is generated, and the plasma generating gas is turned into plasma by the glow discharge to generate a plasma P containing plasma active species.
Is generated, the plasma P is continuously discharged downward from the outlet 5 in the form of a jet, and the plasma P is blown onto the surface of the workpiece 4 arranged below the outlet 5. In this manner, the bacteria (bacteria) adhered and propagated on the surface of the processing object 4 can be killed by the plasma P and sterilized. It is considered that the mechanism of sterilization is that oxygen radicals (active oxygen) and hydroxy (OH) radical ions generated by plasma P destroy bacterial cell membranes and DNA. And compared to other methods,
It is considered that the large sterilizing effect of the plasma sterilization apparatus of the present invention is due to the large amount of these radicals and ions. The distance between the outlet 5 and the object 4 varies depending on the application conditions, the type of the object 4 and the like, and can be set to 2 to 10 mm.

【0044】本発明において、放電空間25に印加され
る交流電界の周波数は1kHz〜200MHzに設定す
るのが好ましい。交流の周波数が1kHz未満であれ
ば、放電空間25での放電を安定化させることができな
くなり、プラズマ滅菌処理を効率よく行うことができな
くなる恐れがある。交流の周波数が200MHzを超え
ると、放電空間25でのプラズマPの温度上昇が著しく
なり、反応管1や電極2、3の寿命が短くなる恐れがあ
り、しかも、プラズマ滅菌処理装置が複雑化及び大型化
する恐れがある。
In the present invention, the frequency of the AC electric field applied to the discharge space 25 is preferably set to 1 kHz to 200 MHz. If the AC frequency is less than 1 kHz, the discharge in the discharge space 25 cannot be stabilized, and the plasma sterilization may not be performed efficiently. When the AC frequency exceeds 200 MHz, the temperature of the plasma P in the discharge space 25 rises remarkably, and the life of the reaction tube 1 and the electrodes 2 and 3 may be shortened. There is a possibility that the size will increase.

【0045】また本発明において、放電空間25に印加
される印加電力は20〜3500W/cm3に設定する
のが好ましい。放電空間25に印加される印加電力が2
0W/cm3未満であれば、プラズマPを充分に発生さ
せることができなくなり、逆に、放電空間25に印加さ
れる印加電力が3500W/cm3を超えると、安定し
た放電を得ることができなくなる恐れがある。尚、印加
電力の密度(W/cm 3)は、(印加電力/放電空間体
積)で定義される。
In the present invention, the voltage is applied to the discharge space 25.
Applied power is 20-3500 W / cmThreeSet to
Is preferred. When the applied power applied to the discharge space 25 is 2
0W / cmThreeIf less than, the plasma P is sufficiently generated.
Can no longer be applied to the discharge space 25.
Applied power is 3500 W / cmThreeOver, stable
Discharge may not be obtained. In addition, application
Power density (W / cm Three) Is (applied power / discharge space body)
Product).

【0046】また、図3に示すように、吹き出し口5の
下方にベルトコンベアやXYテーブル等で形成される移
動手段6を設け、この移動手段6で多数個の被処理物4
を連続的に移動(搬送)させながら上記のように被処理
物4に順番にプラズマPを吹き付けることによって、大
量の被処理物を連続的に滅菌処理することができるもの
である。また、上記の移動手段6を上下に移動させたり
上下に傾けたりすることによって、移動手段6で被処理
物4を3次元的に移動させることができる。そして、被
処理物4を3次元的に移動させることによって、被処理
物4が複雑な形状であって上方からのプラズマPの吹き
付けではプラズマPが到達しない(回り込めない)影の
部分を有していても、その影の部分にプラズマPを到達
させて滅菌処理を施すことができ、形状が複雑な異形状
の被処理物であっても簡単に滅菌処理することができる
ものである。
As shown in FIG. 3, a moving means 6 formed by a belt conveyor, an XY table or the like is provided below the blow-out port 5, and a large number of workpieces 4 are formed by the moving means 6.
By continuously moving (transporting) the plasma P to the workpiece 4 in order as described above, a large amount of workpiece can be continuously sterilized. In addition, by moving the moving means 6 up and down or tilting it up and down, the processing object 4 can be moved three-dimensionally by the moving means 6. By moving the processing object 4 three-dimensionally, the processing object 4 has a complicated shape and has a shadow portion that the plasma P does not reach (can not go around) when the plasma P is sprayed from above. Even if the processing is performed, the plasma P can reach the shadowed portion to perform the sterilization processing, and even the processing target having a complicated shape and a different shape can be easily sterilized.

【0047】そして、本発明では大気圧下でプラズマP
を発生させるので、減圧開放のプロセスが必要でなく、
短時間で滅菌処理を行なうことができるものである。ま
た、反応管1から吹き出されるプラズマPを被処理物4
に供給して滅菌処理を行なうので、多数個の被処理物4
を連続的に移動させながらプラズマPを被処理物4に供
給することができ、大量の被処理物を連続的に滅菌処理
することができるものであり、しかも、電極2、3の間
隔等に制限されることなく任意の大きさの被処理物4に
プラズマPを吹き付けることができ、大きな被処理物4
であっても簡単に滅菌処理をすることができるものであ
る。さらに、不活性ガス又は不活性ガスと反応ガスとの
混合気体をプラズマ生成用ガスとして用いるので、人体
に有害なNOXが発生しないようにすることができ、安
全性を高くすることができるものである。
In the present invention, the plasma P
The process of decompression release is not required,
The sterilization process can be performed in a short time. In addition, the plasma P blown out of the reaction tube 1 is
To be sterilized by supplying the
The plasma P can be supplied to the object 4 while continuously moving, and a large amount of the object can be continuously sterilized. The plasma P can be sprayed on the workpiece 4 of any size without limitation, and the large workpiece 4 can be blown.
However, sterilization can be easily performed. Furthermore, those of mixed gas of reactive gas and inert gas or inert gas so used as the plasma generation gas, which can be so harmful NO X does not occur in the human body, it is possible to increase the safety It is.

【0048】また、本発明では、放電空間25に交流電
界を印加するための電極2と電極3の両方を反応管1の
外側に設けるので、電極2と電極3の両方がプラズマP
に直接曝されることが無くなって、プラズマPによりス
パッタリングを受けないようにすることができると共に
反応ガスにより腐食されないようにすることができ、電
極2と電極3がダメージを受けなくなって寿命を長くす
ることができるものである。しかも、上記のスパッタリ
ングや腐食による不純物が生じないので、長期間の使用
であっても被処理物4が不純物により汚染されないよう
にすることができるものであり、食品や食品容器の滅菌
処理に特に好適に用いることができるものである。
Also, in the present invention, since both the electrodes 2 and 3 for applying an AC electric field to the discharge space 25 are provided outside the reaction tube 1, both the electrodes 2 and 3 are plasma P
The electrode 2 and the electrode 3 can be prevented from being directly exposed to the plasma P, not subject to the sputtering by the plasma P, and not corroded by the reaction gas. Is what you can do. In addition, since impurities due to the above-mentioned sputtering and corrosion do not occur, the object to be treated 4 can be prevented from being contaminated by impurities even when used for a long period of time. It can be suitably used.

【0049】また、反応管1の内面に沿った電気力線が
形成されるように、反応管1を挟んで対向させないで電
極2と電極3を上下に対向させて配置するので、反応管
1の内面に対して垂直方向に電気力線が生じにくくなっ
て電気力線による反応管1の劣化を少なくすることがで
き、反応管1の内面からその構成物質が飛び出しにくく
なって被処理物4が不純物により汚染されるのを少なく
することができるものである。
Also, the electrodes 2 and 3 are arranged vertically facing each other without the reaction tube 1 interposed therebetween so that electric lines of force are formed along the inner surface of the reaction tube 1. The lines of electric force are hardly generated in the direction perpendicular to the inner surface of the reaction tube 1, and the deterioration of the reaction tube 1 due to the lines of electric force can be reduced. Can be reduced from being contaminated by impurities.

【0050】また、電極2と電極3をプラズマ生成用ガ
スの導入方向と略平行に並ぶように、すなわち、電極2
と電極3を上下に並べて対向させて配置するので、放電
空間25に生成される交流電界の方向とプラズマ生成用
ガス及びプラズマPの流れ方向とをほぼ一致させること
ができ、プラズマPの活性種を効率よく生成することが
できるものであり、しかも、電極2と電極3の間隔Lを
変えることによって、放電空間25の大きさを簡単に変
えることができ、プラズマPの生成量を容易に調整する
ことができるものである。さらに、電極2と電極3の大
きさも不必要に長くしたりすることが無く放電空間25
の大きさに対応した形状に設計することができるので、
高周波ノイズの放射源である電極2、3をコンパクトに
することができ、その結果、放射高周波ノイズを低減す
ることができるものであり、周辺の機器の誤動作を防止
することができるものである。
The electrodes 2 and 3 are arranged so as to be substantially parallel to the direction of introduction of the plasma generating gas,
And the electrodes 3 are vertically arranged and opposed to each other, so that the direction of the AC electric field generated in the discharge space 25 and the flow directions of the plasma generating gas and the plasma P can be substantially matched, and the active species of the plasma P Can be efficiently generated, and the size of the discharge space 25 can be easily changed by changing the distance L between the electrode 2 and the electrode 3, and the amount of generated plasma P can be easily adjusted. Is what you can do. Further, the size of the electrode 2 and the electrode 3 is not unnecessarily increased, and the discharge space 25 is prevented.
Since it can be designed into a shape corresponding to the size of
The electrodes 2 and 3, which are radiation sources of high-frequency noise, can be made compact. As a result, radiation high-frequency noise can be reduced, and malfunction of peripheral devices can be prevented.

【0051】また、集束部13の絞りの度合いを変える
ことによって、吹き出し口5からのプラズマPの吹き出
し速度(流速)を容易に変更することができるものであ
り、さらに、吹き出し口Pの口径を変えることによっ
て、容易に処理面積を広げたり狭めたりすることができ
るものである。また上記のようにプラズマPを発生させ
ている間、電極2と電極3を冷媒により冷却するので、
大気圧下で周波数の高い交流でプラズマを生成しても、
電極2と電極3の両方の温度上昇をより抑えることがで
き、よってプラズマPの温度(ガス温度)がより高くな
らないようにすることができて被処理物4の熱的損傷を
より少なくすることができるものである。また電極2と
電極3の両方を冷却することによって、放電空間25の
局所的な加熱をより防ぐことができ、より均質なグロー
放電を生成してストリーマー放電の生成を抑えることが
できて被処理物4のストリーマー放電による損傷をより
少なくすることができるものである。これは、電極2と
電極3の両方を冷却することによって、電極2と電極3
の両方からの部分的な電子の放出が抑えられるためであ
ると考えられる。
Further, by changing the degree of constriction of the converging section 13, the blowing speed (flow rate) of the plasma P from the outlet 5 can be easily changed, and the diameter of the outlet P can be further reduced. By changing, the processing area can be easily expanded or reduced. Further, while the plasma P is being generated as described above, the electrodes 2 and 3 are cooled by the refrigerant,
Even if plasma is generated with high frequency AC under atmospheric pressure,
The temperature rise of both the electrode 2 and the electrode 3 can be further suppressed, so that the temperature (gas temperature) of the plasma P can be prevented from becoming higher, and the thermal damage of the processing object 4 can be further reduced. Can be done. Further, by cooling both the electrode 2 and the electrode 3, local heating of the discharge space 25 can be further prevented, a more uniform glow discharge can be generated, and generation of a streamer discharge can be suppressed. The damage of the object 4 due to the streamer discharge can be further reduced. This is achieved by cooling both electrode 2 and electrode 3 so that electrode 2 and electrode 3 are cooled.
It is considered that partial emission of electrons from both is suppressed.

【0052】図4に他の実施の形態を示す。このプラズ
マ滅菌処理装置Aは反応管1の形状と電極2、3の形状
が図1のものと異なるだけで、その他は上記の実施の形
態と同様に形成することができる。反応管1はその厚み
方向(矢印アで示す)に並んで対向する一対の側壁1a
と、反応管1の幅方向(矢印イで示す)に並んで対向す
る一対の側壁1bと、反応管1の下面を構成する矩形状
(底面視で長方形)の底部1cとで有底の矩形筒状(角
形筒状)に形成されている。また、反応管1の上面はガ
ス導入口12として略全面に亘って開放されていると共
に底部1cの外面である反応管1の下面はほぼ平坦な面
で形成されている。そして、図4(b)に示すように、
反応管1の下面の厚み方向の略中央部には反応管1の長
手方向(幅方向)と平行な方向に長くて幅広の吹き出し
口5が形成されている。吹き出し口5はスリット状であ
って、反応管1の底部1cを貫通して反応管1の内部の
放電空間25と連通している。
FIG. 4 shows another embodiment. This plasma sterilization apparatus A can be formed in the same manner as in the above embodiment, except that the shape of the reaction tube 1 and the shapes of the electrodes 2 and 3 are different from those in FIG. The reaction tube 1 has a pair of opposed side walls 1a arranged in the thickness direction (indicated by an arrow a).
And a pair of side walls 1b opposed to each other side by side in the width direction of the reaction tube 1 (indicated by an arrow a), and a rectangular (rectangular when viewed from the bottom) bottom portion 1c that forms the lower surface of the reaction tube 1 and has a bottomed rectangle. It is formed in a tubular shape (square tubular shape). The upper surface of the reaction tube 1 is open almost entirely as a gas inlet 12, and the lower surface of the reaction tube 1, which is the outer surface of the bottom 1c, is formed as a substantially flat surface. Then, as shown in FIG.
At a substantially central portion of the lower surface of the reaction tube 1 in the thickness direction, a long and wide outlet 5 is formed in a direction parallel to the longitudinal direction (width direction) of the reaction tube 1. The outlet 5 has a slit shape and penetrates through the bottom 1 c of the reaction tube 1 and communicates with the discharge space 25 inside the reaction tube 1.

【0053】反応管1は厚み寸法よりも幅寸法が非常に
大きく形成された扁平形状であって、反応管1の厚み方
向(幅狭方向)における内寸W、すなわち、反応管1の
厚み方向(幅狭方向)に並んで対向する一対の側壁1a
の内面の対向間隔Wは、0.1〜5mmに形成するのが
好ましい。このように反応管1の厚み方向の内寸Wを
0.1〜5mmにすることによって、放電空間25の体
積が比較的小さくなって、放電空間25における単位空
間あたりの電力を高くすることができ、つまり、放電空
間25における放電空間密度を上げることができ、低電
力化及び小ガス流量化を図ることができるものであり、
しかも、プラズマの生成効率が高まって、プラズマ滅菌
処理の能力を向上させることができるものである。
The reaction tube 1 has a flat shape whose width is much larger than its thickness, and has an inner dimension W in the thickness direction (narrow direction) of the reaction tube 1, ie, the thickness direction of the reaction tube 1. A pair of side walls 1a opposed to each other side by side (in the narrow direction)
Is preferably formed in a range of 0.1 to 5 mm. By setting the inner dimension W of the reaction tube 1 in the thickness direction to 0.1 to 5 mm, the volume of the discharge space 25 becomes relatively small, and the power per unit space in the discharge space 25 can be increased. In other words, it is possible to increase the discharge space density in the discharge space 25, and to achieve low power and small gas flow,
In addition, the plasma generation efficiency is increased, and the capability of plasma sterilization can be improved.

【0054】反応管1の内寸Wが0.1mm未満である
と、吹き出し口5が小さくなり過ぎてプラズマの吹き出
し範囲が狭くなり、滅菌処理をすることができる範囲が
小さくなる恐れがあり、また、反応管1の強度が低下す
る恐れがある。一方、反応管1の内寸Wが5mmより大
きくなると、吹き出し口5が大きくなり過ぎて吹き出し
口5から吹き出されるジェット状のプラズマPの流速が
小さくなり、滅菌処理の速度が遅くなる恐れがあり、ま
た、放電空間25の体積が大きくなり過ぎて放電空間2
5における単位体積あたりの投入電力(交流電界)が小
さくなってプラズマPの生成の効率が低下し、滅菌処理
の速度が遅くなる恐れがある。そして、これらの問題点
を解決するためには、ガス流量や電力を増やすしかない
が、この結果、ガス及び電力を多量に消費し、コストパ
フォーマンスが低下する恐れがある。従って、反応管1
の内寸Wを0.1〜5mmに形成するのが好ましい。
If the inner dimension W of the reaction tube 1 is less than 0.1 mm, the outlet 5 becomes too small, so that the range of plasma discharge becomes narrow, and the range in which sterilization can be performed may be reduced. Further, the strength of the reaction tube 1 may be reduced. On the other hand, if the inner dimension W of the reaction tube 1 is larger than 5 mm, the outlet 5 becomes too large, the flow rate of the jet-shaped plasma P blown out from the outlet 5 becomes small, and the speed of the sterilization process may be reduced. And the volume of the discharge space 25 becomes too large and the discharge space 2
5, the input power (AC electric field) per unit volume is reduced, the efficiency of plasma P generation is reduced, and the speed of the sterilization process may be reduced. The only solution to these problems is to increase the gas flow rate and power. However, as a result, a large amount of gas and power are consumed, and the cost performance may decrease. Therefore, the reaction tube 1
Is preferably formed to have an inner dimension W of 0.1 to 5 mm.

【0055】電極2と電極3は同形であって、平面視で
ロ字状(角形環状)に形成されている。すなわち、電極
2と電極3の略中央部には上下に貫通する挿着孔14が
形成されている。この挿着孔14の大きさは反応管1の
外周寸法とほぼ同一に、また、挿着孔14の平面視の形
状は反応管1の外周形状とほぼ同一にそれぞれ形成され
ている。このように電極2と電極3を平面視でロ字状に
形成することによって、反応管1の全周に亘って電極2
と電極3を配置することができ、電極2及び電極3と反
応管1との接触面積を大きくして接触性を向上させるこ
とができ、プラズマPの生成が容易になるものである。
尚、図4には供給管16と排出管17が図示省略されて
いる。
The electrodes 2 and 3 have the same shape, and are formed in a square shape (square ring) in plan view. That is, an insertion hole 14 penetrating vertically is formed substantially at the center of the electrodes 2 and 3. The size of the insertion hole 14 is substantially the same as the outer diameter of the reaction tube 1, and the shape of the insertion hole 14 in plan view is substantially the same as the outer shape of the reaction tube 1. By forming the electrodes 2 and 3 in a rectangular shape in plan view in this manner, the electrodes 2 and 3 are formed over the entire circumference of the reaction tube 1.
And the electrode 3 can be arranged, the contact area between the electrode 2 and the electrode 3 and the reaction tube 1 can be increased to improve the contact property, and the plasma P can be easily generated.
Note that the supply pipe 16 and the discharge pipe 17 are not shown in FIG.

【0056】そして、反応管1を挿着孔14に差し込む
ことによって、電極2と電極3を反応管1の外周に取り
付けると共に電極2と電極3の内周面を反応管1の外周
面(側壁1aと側壁1bの外面)に接触させるように配
置し、交流電界を発生させる電源11を電極2に接続す
ると共に電極3を接地することによって、図4に示すよ
うなプラズマ滅菌処理装置を形成することができる。
By inserting the reaction tube 1 into the insertion hole 14, the electrodes 2 and 3 are attached to the outer periphery of the reaction tube 1 and the inner peripheral surfaces of the electrodes 2 and 3 are connected to the outer peripheral surface (side wall) of the reaction tube 1. 1a and the outer surface of the side wall 1b), and a power supply 11 for generating an AC electric field is connected to the electrode 2 and the electrode 3 is grounded to form a plasma sterilization apparatus as shown in FIG. be able to.

【0057】この実施の形態では、上記と同様にしてプ
ラズマPを吹き出し口5からジェット状に吹き出して被
処理物4に供給するが、反応管1の下面に細長いスリッ
ト状の吹き出し口5を形成するので、カーテンのような
幅を持ったジェット状のプラズマを吹き出し口5から吹
き出しながら被処理物4あるいはプラズマ滅菌処理装置
Aを吹き出し口5の長手方向と直交する方向に移動させ
て被処理物4の表面全面にプラズマPを走査して吹き付
けることによって、スポット的なプラズマPを吹き出す
ものに比べて被処理物4の広い面積を一度に滅菌処理す
ることができ、表面積が大きい被処理物4を滅菌処理す
る場合に処理時間を短くすることができるものである。
さらに、プラズマ滅菌処理装置A又は被処理物4を被処
理物4の移動方向と直交する方向に振動させることによ
り、繰り返しプラズマPが被処理物4に吹き付けられる
ことになって滅菌処理の均一化を高めることも可能であ
る。
In this embodiment, the plasma P is blown out from the outlet 5 in the form of a jet and supplied to the workpiece 4 in the same manner as described above, but the elongated slit-shaped outlet 5 is formed on the lower surface of the reaction tube 1. Therefore, the object to be processed 4 or the plasma sterilization apparatus A is moved in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the outlet 5 while the jet-shaped plasma having a width such as a curtain is blown out from the outlet 5. By scanning and spraying the plasma P over the entire surface of the workpiece 4, a large area of the workpiece 4 can be sterilized at a time as compared with the apparatus that blows out the spot-like plasma P, and the workpiece 4 having a large surface area Can shorten the processing time when sterilizing.
Further, by vibrating the plasma sterilizing apparatus A or the workpiece 4 in a direction perpendicular to the moving direction of the workpiece 4, the plasma P is repeatedly sprayed on the workpiece 4 to make the sterilization process uniform. Can also be increased.

【0058】図5に他の実施の形態を示す。このプラズ
マ滅菌処理装置Aは反応管1の形状と電極2、3の形状
が図1のものと異なるだけで、その他は上記の実施の形
態と同様に形成することができる。反応管1は図1のも
のにおいて上面にガス導入口12を設けず、その代わり
に反応管1の上部の側面にガス管70を突設し、ガス管
70の先端がガス導入口12として開放されている。そ
の他の構成は図1のものと同様である。
FIG. 5 shows another embodiment. This plasma sterilization apparatus A can be formed in the same manner as in the above embodiment, except that the shape of the reaction tube 1 and the shapes of the electrodes 2 and 3 are different from those in FIG. The reaction tube 1 shown in FIG. 1 does not have the gas inlet 12 on the upper surface, but instead has a gas tube 70 projecting from the upper side surface of the reaction tube 1, and the tip of the gas tube 70 is opened as the gas inlet 12. Have been. Other configurations are the same as those in FIG.

【0059】電極2、3は、一方の電極2が反応管1の
外面に接触して設けられる外側電極として形成されてい
ると共に他方の電極3が反応管1内に配設される内側電
極として形成されている。そして、電極2、3の間に対
応する位置において反応管1内に放電空間25が形成さ
れている。外側電極は図2に示すものをそのまま用いる
ことができる。尚、図6に示す外側電極は図2のものの
供給管16と排出管17の位置を異ならせてある。内側
電極は電極本体管45と冷媒注入管46から構成される
二重管で形成されている。電極本体管45は上下面が閉
口する中空の棒状に形成されるものであって、反応管1
よりも上側に突出する箇所には排出管部47が設けられ
ている。電極本体管45よりも小径に形成される冷媒注
入管46は、電極本体管45の中心部を貫くように電極
本体管45の下部から電極本体管45の上側に突出する
までに設けられており、電極本体管45の上側に突出す
る部分は注入部48として形成されている。そして内側
電極の内部において電極本体管45と冷媒注入管46の
間は、排出管部47と連通する流路部49として形成さ
れている。これら電極本体管45と冷媒注入管46は外
側電極と同様の金属材料で形成されることが好ましく、
また電極本体管45の外面は外側電極と同様に粗面化さ
れているのが好ましい。
The electrodes 2 and 3 are formed such that one electrode 2 is formed as an outer electrode provided in contact with the outer surface of the reaction tube 1 and the other electrode 3 is formed as an inner electrode provided in the reaction tube 1. Is formed. A discharge space 25 is formed in the reaction tube 1 at a position corresponding to between the electrodes 2 and 3. The outer electrode shown in FIG. 2 can be used as it is. In the outer electrode shown in FIG. 6, the positions of the supply pipe 16 and the discharge pipe 17 of FIG. 2 are different. The inner electrode is formed of a double pipe composed of an electrode main pipe 45 and a refrigerant injection pipe 46. The electrode body tube 45 is formed in a hollow rod shape whose upper and lower surfaces are closed.
A discharge pipe portion 47 is provided at a position protruding upward. The coolant injection pipe 46 having a smaller diameter than the electrode main pipe 45 is provided so as to penetrate the center of the electrode main pipe 45 and project from the lower part of the electrode main pipe 45 to the upper side of the electrode main pipe 45. The portion protruding above the electrode body tube 45 is formed as an injection portion 48. In addition, a flow path 49 communicating with the discharge pipe 47 is formed between the electrode body pipe 45 and the refrigerant injection pipe 46 inside the inner electrode. The electrode body tube 45 and the coolant injection tube 46 are preferably formed of the same metal material as the outer electrode,
Further, it is preferable that the outer surface of the electrode main body tube 45 is roughened like the outer electrode.

【0060】放電空間25における放電の安定化及び電
極2、3の腐食防止のために、内側電極の電極本体管4
5の表面は誘電率が2000以下の絶縁性材料の被膜で
コーティングされていることが好ましい。このコーティ
ングに用いる絶縁性材料としては、具体的には、石英、
アルミナ、イットリア部分安定化ジルコニウムなどのガ
ラス質材料やセラミック材料などを例示することができ
る。さらに、アルミナ、チタニア、SiO2、AlN、
Si3N、SiC、DLC(ダイヤモンド様炭素被
膜)、チタン酸バリウム、PZT(チタン酸鉛ジルコネ
ート)などの誘電体材質のものを例示することができ
る。またマグネシア(MgO)単体あるいはマグネシア
を含む絶縁性材料を用いることもでき、このことでグロ
ー放電の安定化を図ることができる。これは、マグネシ
アは二次電子放出係数が高いので、プラズマ中のイオン
が内側電極3の表面のコーティングに衝突した場合、コ
ーティングの表面から二次電子が多量に放出されること
になり、この二次電子がコーティングの表面に形成され
たシースで加速されてプラズマ生成用ガスを電離するこ
とになり、この結果、放電の安定化が保たれると推察さ
れる。このようなマグネシアを含む絶縁性材料として
は、例えば、アルミナ等のセラミック粉末の中に微量
(0.01〜5vol%)のマグネシアを添加して焼結
した焼結体、及び石英などのガラス質の表面にCVD等
でMgO膜を形成したものなどを挙げることができる。
In order to stabilize the discharge in the discharge space 25 and prevent the electrodes 2 and 3 from corroding, the electrode body tube 4 of the inner electrode is used.
The surface of No. 5 is preferably coated with a coating of an insulating material having a dielectric constant of 2000 or less. As the insulating material used for this coating, specifically, quartz,
Vitreous materials and ceramic materials such as alumina and yttria partially stabilized zirconium can be exemplified. Further, alumina, titania, SiO 2 , AlN,
Examples of the material include dielectric materials such as Si 3 N, SiC, DLC (diamond-like carbon film), barium titanate, and PZT (lead zirconate titanate). In addition, magnesia (MgO) alone or an insulating material containing magnesia can be used, thereby stabilizing glow discharge. This is because magnesia has a high secondary electron emission coefficient, and when ions in the plasma collide with the coating on the surface of the inner electrode 3, a large amount of secondary electrons are emitted from the surface of the coating. It is presumed that secondary electrons are accelerated by the sheath formed on the surface of the coating and ionize the plasma generating gas, and as a result, the stabilization of the discharge is maintained. Examples of such an insulating material containing magnesia include a sintered body obtained by adding a small amount (0.01 to 5 vol%) of magnesia to a ceramic powder such as alumina and sintering the same, and a vitreous material such as quartz. Having an MgO film formed on the surface by CVD or the like.

【0061】また内側電極の電極本体管45の表面にコ
ーティングするにあたっては、絶縁性材料で円筒体(セ
ラミック管やガラス管)を形成し、これの内側に内側電
極(電極本体管45)を挿着して密着させる方法、及び
アルミナ、チタン酸バリウム、PZTなどの粉末をプラ
ズマ中で分散させ、内側電極(電極本体管45)の表面
に吹き付けるようにするプラズマ溶射法、及びシリカ、
酸化スズ、チタニア、ジルコニア、アルミナなどの無機
質粉末を溶剤などにより分散し、内側電極(電極本体管
45)の表面にスプレーなどで吹き付けて被覆した後、
600℃以上の温度で溶融させるいわゆる琺瑯被覆方
法、及びゾルゲル法によるガラス質膜の形成方法などを
採用することができる。さらに気相蒸着法(CVD)も
しくは物理蒸着法(PVD)により内側電極(電極本体
管45)の表面を絶縁性材料でコーティングすることも
でき、これらの方法を採用することによって、極めて緻
密で平滑な吸着性の乏しい絶縁性材料の被膜で内側電極
(電極本体管45)の表面をコーティングすることがで
き、放電の安定化をより促進することができる。
When coating the surface of the electrode body tube 45 of the inner electrode, a cylindrical body (ceramic tube or glass tube) is formed from an insulating material, and the inner electrode (electrode body tube 45) is inserted inside the cylindrical body. A plasma spraying method in which powder such as alumina, barium titanate, or PZT is dispersed in a plasma and sprayed on the surface of an inner electrode (electrode main body tube 45);
After dispersing an inorganic powder such as tin oxide, titania, zirconia, or alumina with a solvent or the like, and spraying the surface of the inner electrode (electrode main tube 45) with a spray or the like to cover the surface,
A so-called enamel coating method of melting at a temperature of 600 ° C. or more, a method of forming a vitreous film by a sol-gel method, and the like can be employed. Furthermore, the surface of the inner electrode (electrode body tube 45) can be coated with an insulating material by a vapor deposition method (CVD) or a physical vapor deposition method (PVD), and by adopting these methods, it is extremely dense and smooth. The surface of the inner electrode (electrode body tube 45) can be coated with a film of an insulating material having poor adsorption properties, and the stabilization of discharge can be further promoted.

【0062】このような内側電極を冷媒によって冷却す
るにあたっては、冷媒注入管46の注入部48と冷媒供
給配管20を接続すると共に電極本体管45の排出管部
47と冷媒返送管21を接続する。このようにした後、
冷媒供給配管20を通じて注入部48の上端の開口から
冷媒を冷媒注入管46に供給する(矢印)と共に、冷
媒注入管46の下端の開口から冷媒を内側電極の内部の
流路部49に流入し、冷媒を流路部49に充満させるよ
うにして行うことができる。また、流路部49に充満さ
せた冷媒は内側電極の温度上昇により温度が高くなり冷
却能力が低下してくるが、この冷却能力が低下した冷媒
は排出管部47を通じて流路部49から排出し(矢印
)、これと同時に冷媒注入管46を通じて冷却能力の
高い冷媒を新たに流路部49に導入するようにする。流
路部49から排出された冷却能力の低下した冷媒は冷媒
返送管21を通じて冷却循環器19に返送される。この
ように冷媒を循環させることによって、内側電極を常に
冷却して所望の温度に保つことができる。
In cooling such an inner electrode with a refrigerant, the injection part 48 of the refrigerant injection pipe 46 is connected to the refrigerant supply pipe 20 and the discharge pipe 47 of the electrode body pipe 45 is connected to the refrigerant return pipe 21. . After doing this,
The refrigerant is supplied to the refrigerant injection pipe 46 from the opening at the upper end of the injection part 48 through the refrigerant supply pipe 20 (arrow), and the refrigerant flows into the flow path part 49 inside the inner electrode from the opening at the lower end of the refrigerant injection pipe 46. This can be performed by filling the flow path 49 with the refrigerant. The temperature of the refrigerant filled in the flow channel portion 49 rises due to a rise in the temperature of the inner electrode, and the cooling capacity decreases. However, the refrigerant having the lowered cooling capability is discharged from the flow channel portion 49 through the discharge pipe portion 47. At the same time, a refrigerant having a high cooling capacity is newly introduced into the flow path 49 through the refrigerant injection pipe 46. The refrigerant having a reduced cooling capacity discharged from the flow path 49 is returned to the cooling circulator 19 through the refrigerant return pipe 21. By circulating the coolant in this way, the inner electrode can be constantly cooled and maintained at a desired temperature.

【0063】この実施の形態では、上記と同様にして、
電極2と電極3の間の放電空間25にプラズマ生成用ガ
スを導入すると共に放電空間25に高周波の交流電界を
印加することによって、反応管1内にプラズマPを生成
し、このプラズマPを吹き出し口5からジェット状に吹
き出して被処理物4に供給することによって、被処理物
4の表面の滅菌処理を行なうことができるものである。
In this embodiment, as described above,
By introducing a plasma generating gas into the discharge space 25 between the electrode 2 and the electrode 3 and applying a high-frequency AC electric field to the discharge space 25, a plasma P is generated in the reaction tube 1 and the plasma P is blown out. By blowing out the jet from the port 5 and supplying the jet to the workpiece 4, the surface of the workpiece 4 can be sterilized.

【0064】図6に他の実施の形態を示す。このプラズ
マ滅菌処理装置Aは図1のものに、飲料物等を入れる瓶
50(被処理物4)を搬送する搬送機51(移動手段
6)を備えた瓶搬送システムである。搬送機51は、瓶
50を横向き(寝かせた状態)に保持する導入コンベア
52と導出コンベア53及びスターホイール54を具備
して形成されており、導入コンベア52と導出コンベア
53の間にスターホイール54が水平方向を軸として鉛
直面で回転駆動自在に配置されている。また、スターホ
イール54の周端部には多数個の瓶保持部55が凹設さ
れている。そして、スターホイール54の最上端部より
も上側に電極2、3を備えた反応管1が設けられてい
る。反応管1は、吹き出し口5がスターホイール54の
方に向いて下側に開口するように配置されている。
FIG. 6 shows another embodiment. This plasma sterilization apparatus A is a bottle transport system provided with a transporter 51 (moving means 6) for transporting a bottle 50 (object to be processed 4) for holding a beverage or the like to the apparatus shown in FIG. The conveyor 51 is formed with an introduction conveyor 52 for holding the bottle 50 sideways (in a laid state), a delivery conveyor 53 and a star wheel 54, and a star wheel 54 is provided between the introduction conveyor 52 and the delivery conveyor 53. Are arranged so as to be rotatable on a vertical plane about a horizontal direction. In addition, a number of bottle holding portions 55 are recessed at the peripheral end of the star wheel 54. The reaction tube 1 having the electrodes 2 and 3 is provided above the uppermost end of the star wheel 54. The reaction tube 1 is arranged such that the outlet 5 opens toward the star wheel 54 toward the lower side.

【0065】このプラズマ滅菌処理装置A(瓶搬送シス
テム)は瓶50を搬送しながら瓶50の口付近を連続的
に滅菌処理するものである。すなわち、まず、導入コン
ベア52で搬送されてスターホイール54にまで到達し
た瓶50をスターホイール54の瓶保持部55に挟持し
て保持する。次に、スターホイール54が回転駆動する
ことにより、保持された瓶50は反応管1の吹き出し口
5へと近づくように持ち上げられて上側に移動する。次
に、吹き出し口5から吹き出されるプラズマPが瓶50
の口付近に吹き付けられて滅菌処理が施される。この
時、瓶50が瓶保持部55に保持された状態で水平方向
を軸として回転するようになっており、このことで、瓶
50の口付近の全周に亘って滅菌処理を施すことができ
る。この後、スターホイール54の回転駆動により、滅
菌処理された瓶50が導出コンベア53に近づくように
下側に移動する。次に、瓶保持部55による保持を解除
することにより滅菌処理した瓶50を導出コンベア53
に保持させる。この後、導出コンベア53により瓶50
が次工程へと搬送されるのである。このようにして多数
本の瓶50を連続的に搬送しながら連続的に滅菌処理を
することができるものである。尚、図6では図1に示す
反応管1や電極2、3を用いたが、図3、4のものを用
いても良い。
This plasma sterilization apparatus A (bottle transport system) continuously sterilizes the vicinity of the mouth of the bottle 50 while transporting the bottle 50. That is, first, the bottle 50 that has been conveyed by the introduction conveyor 52 and has reached the star wheel 54 is sandwiched and held by the bottle holding unit 55 of the star wheel 54. Next, when the star wheel 54 is rotationally driven, the held bottle 50 is lifted so as to approach the outlet 5 of the reaction tube 1 and moves upward. Next, the plasma P blown from the outlet 5 is
Is sprayed near the mouth and sterilized. At this time, the bottle 50 is configured to rotate around the horizontal direction while being held by the bottle holding portion 55, so that the sterilization process can be performed over the entire periphery of the vicinity of the mouth of the bottle 50. it can. Thereafter, the bottle 50 subjected to the sterilization process is moved downward by the rotation drive of the star wheel 54 so as to approach the outlet conveyor 53. Next, the bottle 50 sterilized by releasing the holding by the bottle holding unit 55 is taken out from the conveyer 53.
To be held. Then, the bottle 50 is delivered by the delivery conveyor 53.
Is transported to the next step. Thus, the sterilization process can be continuously performed while continuously transporting a large number of bottles 50. In FIG. 6, the reaction tube 1 and the electrodes 2, 3 shown in FIG. 1 are used, but those shown in FIGS. 3, 4 may be used.

【0066】図7に他の実施の形態を示す。このプラズ
マ滅菌処理装置Aは図3のものに、板状の被処理物4を
搬送する進行ベルト57(移動手段6)を備えたもので
ある。進行ベルト57は反応管1の吹き出し口5の下方
に配置されており、一方向に進行駆動されている。ま
た、反応管1はこれを3次元的に移動させる移動手段6
であるスタンド60に保持されている。スタンド60は
垂直方向に立設された柱部61と、柱部61に水平方向
に突出するように設けられたアーム部62と、アーム部
62の先端に設けた保持部63とで形成されており、保
持部63に反応管1のガス導入口12に接続されるガス
供給管31が挟持されている。このように形成されるス
タンド60は反応管1を3次元的に移動させることがで
きるものである。すなわち、上記のアーム部62は柱部
61に対して上下駆動自在に形成されており、従って、
アーム部62を上下駆動させることによって、反応管1
を上下動させることができるものである。また、上記の
保持部63はアーム部62に対して上下左右に回動駆動
自在に形成されており、従って、保持部63を上下左右
に回動駆動させることによって、プラズマPの吹き出し
角度が変わるように、反応管1を上下左右に回動させる
ことができるものである。さらに、アーム部62は伸縮
自在に形成されており、このことでも反応管1を水平移
動させることができるものである。尚、反応管1を水平
に移動させるX−Yテーブル等を移動手段6として用い
ることもできる。
FIG. 7 shows another embodiment. The plasma sterilization apparatus A is the same as the apparatus shown in FIG. 3 except that a traveling belt 57 (moving means 6) for transporting a plate-like workpiece 4 is provided. The traveling belt 57 is disposed below the outlet 5 of the reaction tube 1 and is driven to travel in one direction. The reaction tube 1 is provided with a moving means 6 for moving the reaction tube three-dimensionally.
Is held on a stand 60. The stand 60 is formed by a pillar 61 vertically erected, an arm 62 provided on the pillar 61 so as to protrude in the horizontal direction, and a holding part 63 provided at the tip of the arm 62. The holding section 63 holds a gas supply pipe 31 connected to the gas inlet 12 of the reaction tube 1. The stand 60 thus formed is capable of moving the reaction tube 1 three-dimensionally. That is, the above-described arm portion 62 is formed so as to be vertically movable with respect to the column portion 61.
By vertically moving the arm portion 62, the reaction tube 1 is moved.
Can be moved up and down. The holding portion 63 is formed so as to be rotatable up and down and left and right with respect to the arm portion 62. Therefore, by rotating the holding portion 63 up and down and right and left, the blowing angle of the plasma P is changed. Thus, the reaction tube 1 can be rotated up, down, left and right. Further, the arm portion 62 is formed so as to be able to expand and contract, so that the reaction tube 1 can also be moved horizontally. Note that an XY table or the like for horizontally moving the reaction tube 1 can be used as the moving means 6.

【0067】このプラズマ滅菌処理装置Aは被処理物4
を進行ベルト57で搬送しながら被処理物4の上面を滅
菌処理するものである。すなわち、進行ベルト57に多
数個の被処理物4を載せて順次反応管1の吹き出し口5
の下方を通過させることによって、吹き出し口5から吹
き出されるプラズマPが各被処理物4の上面に順次吹き
付けられることになり、多数個の被処理物4を連続的に
滅菌処理することができるものである。尚、図7では図
3に示す反応管1を用いたが、図1、4のものを用いて
も良い。また、図7においては電極2、3が図示省略さ
れている。
This plasma sterilization apparatus A is a
Is conveyed by the traveling belt 57 to sterilize the upper surface of the processing object 4. That is, a large number of workpieces 4 are placed on the traveling belt 57 and the outlets 5 of the reaction tube 1 are sequentially placed.
, The plasma P blown out from the outlet 5 is sequentially blown onto the upper surface of each of the workpieces 4, so that a large number of the workpieces 4 can be continuously sterilized. Things. In FIG. 7, the reaction tube 1 shown in FIG. 3 is used, but the one shown in FIGS. 1 and 4 may be used. In FIG. 7, the electrodes 2 and 3 are not shown.

【0068】[0068]

【実施例】以下本発明を実施例によって具体的に説明す
る。
The present invention will be described below in detail with reference to examples.

【0069】(実施例1)大腸菌(Escherich
iaco1iIF03301)を純水に懸濁して懸濁液
を調製し、ポリエチレンテレフタレート(PET)製の
不織布(1.5cm×1.5cm)に上記の大腸菌の菌
体濃度が104個/枚となるよう懸濁液を不織布に含有
させ、この不織布を被処理物4として図1に示すプラズ
マ滅菌処理装置Aにて以下の条件でプラズマ滅菌処理を
行った。
Example 1 Escherichia coli (Escherichi
iaco1iIF03301) was suspended in pure water to prepare a suspension, and the above-mentioned Escherichia coli cell concentration was 10 4 / sheet on a non-woven fabric (1.5 cm × 1.5 cm) made of polyethylene terephthalate (PET). The suspension was contained in a nonwoven fabric, and this nonwoven fabric was subjected to plasma sterilization treatment as an object to be processed 4 in a plasma sterilization apparatus A shown in FIG. 1 under the following conditions.

【0070】プラズマ滅菌処理装置Aの反応管1は石英
ガラス製で外径16mm、内径13mmに形成されてい
る。反応官1の外周に設けた電極2、3は上流側(上
側)が高圧電極、下流側(下側)が接地側電極として形
成されている。また、電極2、3は銅製で、冷却液(冷
媒)を循環できる構造になっている。冷媒としては純水
を循環させて用いた。また、両電極2、3の表面の算術
平均粗さは100μmであった。
The reaction tube 1 of the plasma sterilization apparatus A is made of quartz glass and has an outer diameter of 16 mm and an inner diameter of 13 mm. The electrodes 2 and 3 provided on the outer periphery of the reactor 1 are formed as a high-voltage electrode on the upstream side (upper side) and as a ground side electrode on the downstream side (lower side). The electrodes 2 and 3 are made of copper and have a structure in which a cooling liquid (coolant) can be circulated. Pure water was circulated and used as a refrigerant. The arithmetic average roughness of the surface of both electrodes 2 and 3 was 100 μm.

【0071】上記のようなプラズマ滅菌処理装置Aにて
不織布全体にプラズマPを吹き付けて均一に滅菌処理し
た。プラズマPの発生条件は、RF出力を100kHz
で200Wとし、プラズマ生成用ガスの組成をヘリウム
ガス流量:0.25リットル毎分、アルゴンガス流量:
1.25リットル毎分、酸素:0.02リットル毎分と
し、処理時間(プラズマPの吹きつけ時間)を3秒間と
し、さらに不織布は反応管1の吹き出し口5の下流(下
方)20mmに位置させた。
Plasma P was sprayed on the entire nonwoven fabric in the plasma sterilizing apparatus A as described above to uniformly sterilize the nonwoven fabric. Conditions for generating plasma P are as follows: RF output is 100 kHz
, And the composition of the plasma generating gas was helium gas flow rate: 0.25 liters per minute, argon gas flow rate:
1.25 liters / minute, oxygen: 0.02 liters / minute, processing time (plasma P spray time) is 3 seconds, and the nonwoven fabric is located 20 mm downstream (downward) of the outlet 5 of the reaction tube 1. I let it.

【0072】このようにしてプラズマ滅菌処理した後、
不織布を蒸留水10ミリリットルに入れ、よく撹拌する
ことで菌を脱離させ、その溶液1ミリリットルを標準寒
天培地に混釈後、37℃で24時間で培養する寒天平板
培養法により、現れたコロニー数を計測した。ブランク
として大腸菌を処理したプラズマ滅菌処理のない不織布
との比較を行った。尚、被処理物4の個数は3個とし、
各被処理物4のそれぞれに上記の操作を行なった。
After the plasma sterilization in this manner,
The non-woven fabric is put in 10 ml of distilled water, the bacteria are removed by stirring well, 1 ml of the resulting solution is mixed with a standard agar medium, and then cultured at 37 ° C. for 24 hours. The number was measured. A blank was compared with a nonwoven fabric treated with Escherichia coli without plasma sterilization. The number of the objects to be processed 4 is three,
The above operation was performed on each of the workpieces 4.

【0073】その結果、未滅菌処理のものでは平均値で
約103個/ミリリットルに相当する菌の繁殖が見られ
たが、プラズマ滅菌処理を行った不織布ではコロニー検
出されなかった。
As a result, on the non-sterilized one, the proliferation of bacteria corresponding to an average value of about 10 3 / ml was observed, but no colony was detected on the plasma-sterilized non-woven fabric.

【0074】(実施例2)大腸菌(Escherich
iaco1iIF03301)を純水に懸濁して懸濁液
を調製し、ガラス板(3cm×3cm)の表面に上記の
大腸菌の菌体濃度が105個/枚になるよう懸濁液を滴
下し空気中で風乾した。次いで、このガラス板を被処理
物4として実施例1と同様のプラズマ滅菌装置AをX−
Yテーブルで移動しながらガラス板全体にプラズマPを
吹き付けて均一に滅菌処理した。プラズマPの発生条件
は、RF出力を60MHzで150Wとし、プラズマ生
成用ガスの組成をヘリウムガス流量:2リットル毎分、
アルゴンガス流量:10リットル毎分、H22の蒸気:
0.01vol%とし、処理時間(各ポイントのプラズ
マPの吹きつけ時間)を2秒間とし、さらにガラス板は
反応管1の吹き出し口5の下流(下方)10mmに位置
させた。尚、プラズマ生成用ガスへのH22の蒸気の添
加は、図3に示すガス生成器26を用いた。すなわち、
ベッセル36に貯留された過酸化水素水(H22濃度が
34質量%)38に、ヘリウムガスとアルゴンガスの混
合気体の一部(総量の5vol%)をバブリングさせ、
ヘリウムガスとアルゴンガスの混合気体の中にH22
蒸気の添加した。そして、プラズマ生成用ガス中のH2
2の蒸気の濃度はガスクロマトグラフィーの分析によ
り全体の0.01vol%であった。
Example 2 Escherichia coli (Escherich)
iaco1iIF03301) was suspended in pure water to prepare a suspension, and the suspension was dropped on the surface of a glass plate (3 cm × 3 cm) so that the concentration of the above-mentioned Escherichia coli cells was 10 5 cells / sheet. And air-dried. Next, this glass plate was used as the object to be treated 4 and the same plasma sterilizer A as in Example 1 was used for X-ray processing.
While moving on the Y table, plasma P was sprayed on the entire glass plate to uniformly sterilize it. The conditions for generating the plasma P are as follows: the RF output is 150 W at 60 MHz, the composition of the plasma generating gas is helium gas flow rate: 2 liters per minute,
Argon gas flow rate: 10 liters per minute, H 2 O 2 vapor:
The processing time (time of spraying the plasma P at each point) was 2 seconds, and the glass plate was positioned 10 mm downstream (downward) of the outlet 5 of the reaction tube 1. The H 2 O 2 vapor was added to the plasma generation gas using a gas generator 26 shown in FIG. That is,
A part of the mixed gas of helium gas and argon gas (5 vol% of the total amount) is bubbled into the hydrogen peroxide solution (H 2 O 2 concentration is 34 mass%) 38 stored in the vessel 36,
H 2 O 2 vapor was added to a mixed gas of helium gas and argon gas. The H 2 in the plasma generation gas
The concentration of the O 2 vapor was 0.01 vol% of the whole as determined by gas chromatography analysis.

【0075】このようにしてプラズマ滅菌処理した後、
ガラス板を蒸留水10ミリリットルに入れ、よく撹拌す
ることで菌を脱離させ、その溶液1ミリリットルを標準
寒天培地に混釈後、37℃で24時間で培養する寒天平
板培養法により、現れたコロニー数を計測した。ブラン
クとして大腸菌を処理したプラズマ滅菌処理のないガラ
ス板との比較を行った。尚、被処理物4の個数は3個と
し、各被処理物4のそれぞれに上記の操作を行なった。
After the plasma sterilization in this manner,
The glass plate was placed in 10 ml of distilled water, the bacteria were removed by thorough stirring, and 1 ml of the solution was mixed with a standard agar medium, and then cultured at 37 ° C. for 24 hours. The number of colonies was counted. A blank was compared with a glass plate treated with Escherichia coli without plasma sterilization as a blank. The number of the processing objects 4 was set to three, and the above-described operation was performed on each of the processing objects 4.

【0076】その結果、未滅菌処理のものでは平均値で
約102個/ミリリットルに相当する菌の繁殖が見られ
たが、プラズマ滅菌処理を行ったガラス板ではコロニー
検出されなかった。
As a result, in the case of the unsterilized one, germs corresponding to an average value of about 10 2 cells / milliliter were found, but no colonies were detected in the plasma-sterilized glass plate.

【0077】(実施例3)大腸菌(Escherich
iaco1iIF03301)を純水に懸濁して懸濁液
を調製し、ガラス板(直径3cm)の表面に上記の大腸
菌の菌体濃度10 5個/枚になるよう懸濁液を滴下し空
気中で風乾した。次いで、このガラス板を被処理物4と
して図7に示すプラズマ滅菌処理装置Aにてガラス板を
搬送しながらガラス板全体にプラズマPを吹き付けて均
一に滅菌処理した。プラズマPの発生条件は、RF出力
を13.56MHzで800Wとし、プラズマ生成用ガ
スの組成をヘリウムガス流量:0.25リットル毎分、
アルゴンガス流量:1.25リットル毎分、H2Oの蒸
気(水蒸気):0.02vol%とし、処理時間(進行
ベルトの進行速度)を20mm毎秒とし、さらにガラス
板は反応管1の吹き出し口5の下流(下方)10mmに
位置させた。尚、プラズマ生成用ガスへのH2Oの蒸気
の添加は、図3に示すガス生成器26を用いた。すなわ
ち、ベッセル36に貯留された蒸留水38に、ヘリウム
ガスとアルゴンガスの混合気体の一部(総量の5vol
%)をバブリングさせ、ヘリウムガスとアルゴンガスの
混合気体の中にH2Oの蒸気の添加した。そして、プラ
ズマ生成用ガス中のH2Oの蒸気の濃度はガスクロマト
グラフィーの分析により全体の0.02vol%であっ
た。
Example 3 Escherichia coli (Escherich)
iaco1iIF03301) suspended in pure water
Prepared on the surface of a glass plate (3 cm in diameter)
Bacterial cell concentration 10 FiveDrop the suspension so that it becomes pieces / sheet and empty
Air dried in the air. Next, this glass plate is combined with the object 4 to be treated.
Then, the glass plate is processed by the plasma sterilization apparatus A shown in FIG.
While transporting, plasma P is sprayed on the entire glass
First, it was sterilized. Conditions for generating plasma P are as follows: RF output
To 800 W at 13.56 MHz and the plasma generation gas
Helium gas flow rate: 0.25 liters per minute,
Argon gas flow rate: 1.25 liters per minute, HTwoO steam
Gas (steam): 0.02 vol%, processing time (progress
The belt speed is set to 20 mm / sec.
The plate is placed 10 mm downstream (below) of the outlet 5 of the reaction tube 1.
Was located. In addition, H to the plasma generation gasTwoO steam
Was added using the gas generator 26 shown in FIG. Sand
The helium is added to the distilled water 38 stored in the vessel 36.
Part of mixed gas of gas and argon gas (5vol of total volume)
%) And bubbling of helium gas and argon gas.
H in the gas mixtureTwoO vapor was added. And plastic
H in gas for generation of zumaTwoO vapor concentration is gas chromatograph
According to the analysis of the lithography, it was 0.02% by volume.
Was.

【0078】このようにしてプラズマ滅菌処理した後、
ガラス板を蒸留水10ミリリットルに入れ、よく撹拌す
ることで菌を脱離させ、その溶液1ミリリットルを標準
寒天培地に混釈後、37℃で24時間で培養する寒天平
板培養法により、現れたコロニー数を計測した。ブラン
クとして大腸菌を処理したプラズマ滅菌処理のないガラ
ス板との比較を行った。尚、被処理物4の個数は3個と
し、各被処理物4のそれぞれに上記の操作を行なった。
After the plasma sterilization in this manner,
The glass plate was placed in 10 ml of distilled water, the bacteria were removed by thorough stirring, and 1 ml of the solution was mixed with a standard agar medium, and then cultured at 37 ° C. for 24 hours. The number of colonies was counted. A blank was compared with a glass plate treated with Escherichia coli without plasma sterilization as a blank. The number of the processing objects 4 was set to three, and the above-described operation was performed on each of the processing objects 4.

【0079】その結果、未滅菌処理のものでは平均値で
約102個/ミリリットルに相当する菌の繁殖が見られ
たが、プラズマ滅菌処理を行ったガラス板ではコロニー
検出されなかった。
As a result, in the case of the unsterilized one, the proliferation of bacteria corresponding to an average value of about 10 2 cells / milliliter was observed, but no colony was detected in the glass plate subjected to the plasma sterilization.

【0080】(実施例4)図6に示すようなプラズマ滅
菌処理装置Aを有する瓶搬送システムにおいて、瓶50
を被処理物4とし、瓶50の口付近にプラズマPを吹き
付けて均一に滅菌処理した。プラズマPの発生条件は、
RF出力を13.56MHzで150Wとし、プラズマ
生成用ガスの組成をアルゴンガス流量:1.25リット
ル毎分、酸素:0.02リットル毎分とし、瓶50の一
本あたりの処理時間(瓶50の1回転時間)を0.5秒
間とし、さらに瓶50の口を反応管1の吹き出し口5の
下流(下方)5mmに位置させた。
(Embodiment 4) In a bottle transport system having a plasma sterilization apparatus A as shown in FIG.
Was used as a treatment object 4, and plasma P was sprayed around the mouth of the bottle 50 to uniformly sterilize it. Conditions for generating plasma P are as follows:
The RF output was 150 W at 13.56 MHz, the composition of the plasma generation gas was argon gas flow rate: 1.25 liters per minute, oxygen was 0.02 liters per minute, and the processing time per bottle 50 (bottle 50 (One rotation time) was set to 0.5 seconds, and the mouth of the bottle 50 was positioned 5 mm downstream (downward) of the outlet 5 of the reaction tube 1.

【0081】このようにしてプラズマ滅菌処理した後、
瓶50の口付近を蒸留水10ミリリットルに入れ、よく
撹拌することで菌を脱離させ、その溶液100マイクロ
リットルを標準寒天培地に塗布後、37℃で24時間で
培養する寒天平板培養法により、現れたコロニー数を計
測した。ブランクとして大腸菌を処理したプラズマ滅菌
処理のない瓶50との比較を行った。尚、被処理物4の
個数は3個とし、各被処理物4のそれぞれに上記の操作
を行なった。
After the plasma sterilization in this manner,
Around the mouth of the bottle 50 is placed in 10 ml of distilled water, the bacteria are removed by stirring well, 100 μl of the solution is applied to a standard agar medium, and then cultured at 37 ° C. for 24 hours by an agar plate culture method. The number of colonies that appeared was counted. As a blank, a comparison was made with a bottle 50 treated with Escherichia coli without plasma sterilization. The number of the processing objects 4 was set to three, and the above-described operation was performed on each of the processing objects 4.

【0082】その結果、未滅菌処理のものでは10〜1
00個/ミリリットルに相当する菌の繁殖が見られた
が、プラズマ滅菌処理を行った瓶50ではコロニー検出
されなかった。
As a result, in the case of the non-sterile treatment, 10 to 1
Proliferation of bacteria corresponding to 00 cells / milliliter was observed, but no colonies were detected in the bottle 50 subjected to the plasma sterilization treatment.

【0083】[0083]

【発明の効果】上記のように本発明の請求項1又は2の
発明は、筒状の反応管と一対の電極とを備え、反応管に
不活性ガス又は不活性ガスと反応ガスとの混合気体から
なるプラズマ生成用ガスを導入すると共に電極の間に対
応する位置において反応管内に交流電界を印加すること
により、大気圧下でグロー放電を生じさせてプラズマ生
成用ガスからプラズマを生成し、このプラズマを被処理
物の表面に供給して菌類を死滅させるプラズマ滅菌処理
装置であって、反応管内に生成されたプラズマを被処理
物に向かってジェット状に吹き出すための吹き出し口を
反応管に形成するので、大気圧下でプラズマを生成する
ことによって、減圧開放のプロセスが必要でなく、短時
間で滅菌処理を行なうことができるものである。また、
反応管から吹き出されるプラズマを被処理物に供給して
滅菌処理を行なうことによって、多数個の被処理物を連
続的に移動させながらプラズマを被処理物に供給するこ
とができ、大量の被処理物を連続的に滅菌処理すること
ができるものであり、しかも、電極の間隔等に制限され
ることなく任意の大きさの被処理物にプラズマを吹き付
けることができ、大きな被処理物であっても簡単に滅菌
処理をすることができるものである。さらに、不活性ガ
ス又は不活性ガスと反応ガスとの混合気体をプラズマ生
成用ガスとして用いるので、人体に有害なNOXが発生
しないようにすることができ、安全性を高くすることが
できるものである。
As described above, the invention according to claim 1 or 2 of the present invention comprises a cylindrical reaction tube and a pair of electrodes, and the reaction tube has an inert gas or a mixture of the inert gas and the reaction gas. By introducing an AC electric field into the reaction tube at a position corresponding to between the electrodes while introducing a gas for plasma generation consisting of a gas, a glow discharge is generated under atmospheric pressure to generate plasma from the plasma generation gas, A plasma sterilization apparatus that supplies the plasma to the surface of the object to kill fungi, and blows out the plasma generated in the reaction tube in a jet shape toward the object in the reaction tube. Since it is formed, by generating the plasma under the atmospheric pressure, the process of opening under reduced pressure is not required, and the sterilization can be performed in a short time. Also,
By supplying the plasma blown out of the reaction tube to the workpiece and performing the sterilization process, the plasma can be supplied to the workpiece while continuously moving a large number of workpieces, and a large amount of the workpiece can be supplied. The treatment can be continuously sterilized, and plasma can be sprayed on the treatment of an arbitrary size without being limited by the distance between the electrodes and the like. However, sterilization can be easily performed. Furthermore, those of mixed gas of reactive gas and inert gas or inert gas so used as the plasma generation gas, which can be so harmful NO X does not occur in the human body, it is possible to increase the safety It is.

【0084】また、本発明の請求項3の発明は、両方の
電極を反応管の外周に接触させて設けるので、電極がプ
ラズマに直接曝されることが無くなって、プラズマによ
りスパッタリングを受けないようにすることができると
共に反応ガスにより腐食されないようにすることがで
き、電極がダメージを受けなくなって寿命を長くするこ
とができるものである。しかも、上記のスパッタリング
や腐食による不純物が生じないので、長期間の使用であ
っても被処理物が不純物により汚染されないようにする
ことができるものであり、食品や食品容器の滅菌処理に
特に好適に用いることができるものである。
According to the third aspect of the present invention, since both electrodes are provided in contact with the outer periphery of the reaction tube, the electrodes are not directly exposed to the plasma, and are not subjected to sputtering by the plasma. In addition, the electrode can be prevented from being corroded by the reaction gas, and the electrode can be prevented from being damaged and the life can be prolonged. In addition, since no impurities are generated by the above-described sputtering and corrosion, the object to be processed can be prevented from being contaminated by the impurities even when used for a long time, and is particularly suitable for sterilizing foods and food containers. It can be used for.

【0085】また、本発明の請求項4の発明は、グロー
放電により活性酸素またはヒドロキシイオンあるいはヒ
ドロキシラジカルを発生させるための成分を反応ガスと
してプラズマ生成用ガスに含有するので、活性酸素また
はヒドロキシイオンを含むプラズマを被処理物に供給す
ることができ、滅菌処理の効果を高くすることができる
ものである。
Further, according to the invention of claim 4 of the present invention, since a component for generating active oxygen or hydroxy ions or hydroxyl radicals by glow discharge is contained as a reactive gas in the plasma generating gas, the active oxygen or hydroxy ion Can be supplied to the object to be processed, and the effect of the sterilization process can be enhanced.

【0086】また、本発明の請求項5の発明は、ヘリウ
ムガスとアルゴンガスの少なくとも一方を不活性ガスと
してプラズマ生成用ガスに含有するので、グロー放電の
安定性を高くすることができると共に安価にプラズマを
発生させることができ、効率が良くて安価な滅菌処理を
行なうことができるものである。
In the invention of claim 5 of the present invention, since at least one of helium gas and argon gas is contained in the plasma generation gas as an inert gas, the stability of glow discharge can be improved and the cost can be reduced. In this way, it is possible to generate a plasma and to perform an efficient and inexpensive sterilization process.

【0087】また、本発明の請求項6の発明は、反応ガ
スが酸素であって、不活性ガスに酸素を0.1〜10v
ol%含有させてプラズマ生成用ガスを形成するので、
グロー放電の安定性を高くすることができると共に滅菌
効果の高い活性酸素を含むプラズマを被処理物に供給す
ることができ、効率が良くて滅菌処理の効果を高い滅菌
処理を行なうことができるものである。
Further, according to the invention of claim 6 of the present invention, the reactant gas is oxygen, and oxygen is added to the inert gas at 0.1 to 10 V.
ol% to form a gas for plasma generation,
A device that can increase the stability of glow discharge and can supply plasma containing active oxygen having a high sterilizing effect to an object to be processed, and can perform a sterilizing process with high efficiency and a high sterilizing effect. It is.

【0088】また、本発明の請求項7の発明は、反応ガ
スがH2O又はH22の蒸気であるので、滅菌効果の高
いヒドロキシイオンを含むプラズマを生成することがで
き、滅菌処理の効果を高くすることができるものであ
る。
Further, according to the invention of claim 7 of the present invention, since the reaction gas is H 2 O or H 2 O 2 vapor, a plasma containing hydroxy ions having a high sterilizing effect can be generated, and the sterilizing treatment can be performed. Can enhance the effect.

【0089】また、本発明の請求項8の発明は、液状の
2O又はH22を気化させる気化手段を具備するの
で、気化手段により気化させたH2O又はH22の蒸気
をプラズマ生成用ガスに添加することができ、滅菌効果
の高いヒドロキシイオンを含むプラズマを生成すること
ができて滅菌処理の効果を高くすることができるもので
ある。
[0089] Further, an invention according to claim 8 of the present invention, since the H 2 O or of H 2 O 2 liquid comprising a vaporizing means for vaporizing, of H 2 O or H 2 O 2 was vaporized by vaporization means Vapor can be added to the gas for plasma generation, and plasma containing hydroxy ions having a high sterilizing effect can be generated, and the effect of the sterilizing process can be enhanced.

【0090】また、本発明の請求項9の発明は、不活性
ガスにH2O又はH22の蒸気を0.001〜2vol
%含有させてプラズマ生成用ガスを形成するので、グロ
ー放電の安定性を高くすることができると共に滅菌効果
の高いヒドロキシイオンを含むプラズマを被処理物に供
給することができ、効率が良くて滅菌処理の効果を高い
滅菌処理を行なうことができるものである。
Further, according to the ninth aspect of the present invention, the inert gas contains 0.001 to 2 vol. Of H 2 O or H 2 O 2 vapor.
% To form a gas for plasma generation, so that the stability of glow discharge can be enhanced and plasma containing hydroxy ions having a high sterilizing effect can be supplied to the processing object. It is possible to perform a sterilization treatment with a high effect of the treatment.

【0091】また、本発明の請求項10の発明は、反応
管又は被処理物を移動させる移動手段を備えるので、移
動手段で反応管又は被処理物を移動させることによっ
て、任意の形状の被処理物の任意の位置に対してプラズ
マが吹き付けやすくなって、複雑な形状の被処理物に対
しても効率よく滅菌処理を施すことができるものであ
る。
Further, since the invention according to claim 10 of the present invention is provided with a moving means for moving the reaction tube or the object to be processed, the moving means can move the reaction tube or the object to be processed, so that the object having an arbitrary shape can be obtained. The plasma can be easily sprayed to an arbitrary position of the processing object, and the processing object having a complicated shape can be efficiently sterilized.

【0092】また、本発明の請求項11の発明は、少な
くとも一方の電極を冷却するための冷却手段を具備する
ので、冷却手段により電極を冷却することによって、電
極の温度上昇をより抑えることができ、よってプラズマ
の温度(ガス温度)がより高くならないようにすること
ができて被処理物の熱的損傷をより少なくすることがで
きるものである。また電極を冷却することによって、放
電空間の局所的な加熱をより防ぐことができ、より均質
なグロー放電を生成してストリーマー放電の生成を抑え
ることができて被処理物のストリーマー放電による損傷
をより少なくすることができるものである。
In the eleventh aspect of the present invention, since the cooling means for cooling at least one of the electrodes is provided, the temperature rise of the electrodes can be further suppressed by cooling the electrodes by the cooling means. Therefore, the temperature of the plasma (gas temperature) can be prevented from becoming higher, and the thermal damage to the object can be reduced. Also, by cooling the electrodes, local heating of the discharge space can be further prevented, a more uniform glow discharge can be generated, and the generation of a streamer discharge can be suppressed. It can be less.

【0093】また、本発明の請求項12の発明は、電極
の間に印加する交流電界の周波数を1kHz〜200M
Hzに設定するので、放電空間での放電を安定化させる
ことができ、プラズマ滅菌処理を効率よく行うことがで
きるものであり、また、放電空間でのプラズマの温度上
昇を抑えることができ、反応管や電極の熱履歴を小さく
して長寿命化を図ることができるものであり、しかも、
装置の複雑化及び大型化を抑えることができるものであ
る。
Further, according to a twelfth aspect of the present invention, the frequency of the AC electric field applied between the electrodes is 1 kHz to 200 MHz.
Hz, the discharge in the discharge space can be stabilized, the plasma sterilization can be performed efficiently, and the temperature rise of the plasma in the discharge space can be suppressed. It can reduce the heat history of the tube and the electrode and extend the life.
It is possible to suppress the complexity and size of the device.

【0094】また、本発明の請求項13の発明は、吹き
出し口を有する筒状の反応管と一対の電極とを備え、不
活性ガス又は不活性ガスと反応ガスとの混合気体からな
るプラズマ生成用ガスを反応管に導入すると共に電極の
間に対応する位置において反応管内に交流電界を印加す
ることにより、大気圧下でグロー放電を生じさせてプラ
ズマ生成用ガスからプラズマを生成し、反応管内で生成
されたプラズマを吹き出し口から被処理物に向かってジ
ェット状に吹き出して被処理物の表面に供給し、被処理
物の表面に供給されたプラズマにて菌類を死滅させるの
で、大気圧下でプラズマを生成することによって、減圧
開放のプロセスが必要でなく、短時間で滅菌処理を行な
うことができるものである。また、反応管から吹き出さ
れるプラズマを被処理物に供給して滅菌処理を行なうこ
とによって、多数個の被処理物を連続的に移動させなが
らプラズマを被処理物に供給することができ、大量の被
処理物を連続的に滅菌処理することができるものであ
り、しかも、電極の間隔等に制限されることなく任意の
大きさの被処理物にプラズマを吹き付けることができ、
大きな被処理物であっても簡単に滅菌処理をすることが
できるものである。さらに、不活性ガス又は不活性ガス
と反応ガスとの混合気体をプラズマ生成用ガスとして用
いるので、人体に有害なNOXが発生しないようにする
ことができ、安全性を高くすることができるものであ
る。
A thirteenth aspect of the present invention is directed to a plasma generating apparatus comprising a cylindrical reaction tube having a blowing port and a pair of electrodes, and comprising an inert gas or a mixed gas of an inert gas and a reaction gas. A gas is introduced into the reaction tube and an AC electric field is applied to the reaction tube at a position corresponding to between the electrodes, thereby generating a glow discharge under atmospheric pressure to generate plasma from the gas for plasma generation, thereby forming a plasma in the reaction tube. The plasma generated in the above is blown out from the outlet to the object to be processed in a jet form and supplied to the surface of the object to be processed, and the fungus is killed by the plasma supplied to the surface of the object to be processed. By generating the plasma by the above method, the process of opening under reduced pressure is not required, and the sterilization can be performed in a short time. In addition, by supplying the plasma blown out from the reaction tube to the workpiece and performing the sterilization process, the plasma can be supplied to the workpiece while continuously moving a large number of workpieces. It is possible to continuously sterilize the object to be processed, and further, it is possible to spray plasma on the object to be processed of any size without being limited by the interval between the electrodes,
Even large objects can be easily sterilized. Furthermore, those of mixed gas of reactive gas and inert gas or inert gas so used as the plasma generation gas, which can be so harmful NO X does not occur in the human body, it is possible to increase the safety It is.

【0095】また、本発明の請求項14の発明は、反応
管又は被処理物を移動させるので、任意の形状の被処理
物の任意の位置に対してプラズマが吹き付けやすくなっ
て、複雑な形状の被処理物に対しても効率よく滅菌処理
を施すことができるものである。
Further, according to the invention of claim 14 of the present invention, since the reaction tube or the object to be processed is moved, the plasma can be easily blown to an arbitrary position on the object having an arbitrary shape, and a complicated shape is obtained. The object to be treated can be efficiently sterilized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の一例を示す正面図であ
る。
FIG. 1 is a front view showing an example of an embodiment of the present invention.

【図2】同上の電極を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the electrode of the above.

【図3】同上の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of the above.

【図4】同上の他の実施の形態を示す(a)は斜視図、
(b)は底面図である。
FIG. 4A is a perspective view showing another embodiment of the same,
(B) is a bottom view.

【図5】同上の他の実施の形態の一例を示す正面図であ
る。
FIG. 5 is a front view showing an example of another embodiment of the above.

【図6】同上の他の実施の形態の一例を示す正面図であ
る。
FIG. 6 is a front view showing an example of another embodiment of the above.

【図7】同上の他の実施の形態の一例を示す斜視図であ
る。
FIG. 7 is a perspective view showing an example of another embodiment of the above.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応管 2 電極 3 電極 4 被処理物 5 吹き出し口 6 移動手段 7 冷却手段 10 気化手段 A プラズマ滅菌処理装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction tube 2 Electrode 3 Electrode 4 Workpiece 5 Outlet 6 Moving means 7 Cooling means 10 Vaporization means A Plasma sterilization apparatus

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田口 典幸 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 山崎 圭一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 中園 佳幸 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 井上 吉民 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 4C058 AA05 AA12 AA21 AA25 BB06 CC02 CC04 DD03 DD04 EE23 EE26 KK06 KK14 KK26  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Noriyuki Taguchi 1048 Kadoma Kadoma, Osaka Pref.Matsushita Electric Works, Ltd. (72) Inventor Keiichi Yamazaki 1048 Kadoma Kadoma, Kadoma, Osaka Pref. 72) Inventor Yoshiyuki Nakazono 1048 Kadoma Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Pref. Matsushita Electric Works Co., Ltd. (72) Inventor Yoshitami Inoue 1048 Kadoma Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Pref. AA21 AA25 BB06 CC02 CC04 DD03 DD04 EE23 EE26 KK06 KK14 KK26

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 筒状の反応管と一対の電極とを備え、反
応管に不活性ガス又は不活性ガスと反応ガスとの混合気
体からなるプラズマ生成用ガスを導入すると共に電極の
間に対応する位置において反応管内に交流電界を印加す
ることにより、大気圧下でグロー放電を生じさせてプラ
ズマ生成用ガスからプラズマを生成し、このプラズマを
被処理物の表面に供給して菌類を死滅させるプラズマ滅
菌処理装置であって、反応管内に生成されたプラズマを
被処理物に向かってジェット状に吹き出すための吹き出
し口を反応管に形成して成ることを特徴とするプラズマ
滅菌処理装置。
An inert gas or a gas mixture of an inert gas and a reactive gas is introduced into a reaction tube, and a plasma generating gas is introduced between the electrodes. A glow discharge is generated under atmospheric pressure by applying an AC electric field to the reaction tube at a position where the plasma is generated, and plasma is generated from the plasma generation gas, and this plasma is supplied to the surface of the object to be treated to kill fungi What is claimed is: 1. A plasma sterilization apparatus, wherein an outlet for jetting plasma generated in a reaction tube toward an object to be processed is formed in the reaction tube.
【請求項2】 一方の電極を反応管の外面に接触して設
けられる外側電極として形成し、他方の電極を反応管内
に配設される内側電極として形成して成ることを特徴と
する請求項1に記載のプラズマ滅菌処理装置。
2. The method according to claim 1, wherein one electrode is formed as an outer electrode provided in contact with the outer surface of the reaction tube, and the other electrode is formed as an inner electrode provided in the reaction tube. 2. The plasma sterilization apparatus according to 1.
【請求項3】 両方の電極を反応管の外周に接触させて
設けて成ることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ
滅菌処理装置。
3. The plasma sterilization apparatus according to claim 1, wherein both electrodes are provided in contact with the outer periphery of the reaction tube.
【請求項4】 グロー放電により活性酸素またはヒドロ
キシイオンあるいはヒドロキシラジカルを発生させるた
めの成分を反応ガスとしてプラズマ生成用ガスに含有し
て成ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記
載のプラズマ滅菌処理装置。
4. The plasma generating gas according to claim 1, wherein a component for generating active oxygen, hydroxy ions or hydroxy radicals by glow discharge is contained as a reactive gas in the plasma generating gas. Plasma sterilization equipment.
【請求項5】 ヘリウムガスとアルゴンガスの少なくと
も一方を不活性ガスとしてプラズマ生成用ガスに含有し
て成ることを特徴する請求項1乃至4のいずれかに記載
のプラズマ滅菌処理装置。
5. The plasma sterilization apparatus according to claim 1, wherein at least one of helium gas and argon gas is contained as an inert gas in the plasma generation gas.
【請求項6】 反応ガスが酸素であって、不活性ガスに
酸素を0.1〜10vol%含有させてプラズマ生成用
ガスを形成して成ることを特徴とする請求項1乃至5の
いずれかに記載のプラズマ滅菌処理装置。
6. The plasma generating gas according to claim 1, wherein the reactive gas is oxygen, and the inert gas contains 0.1 to 10 vol% of oxygen to form a plasma generating gas. The plasma sterilization treatment device according to item 1.
【請求項7】 反応ガスがH2O又はH22の蒸気であ
ることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の
プラズマ滅菌処理装置。
7. The plasma sterilization apparatus according to claim 1, wherein the reaction gas is H 2 O or H 2 O 2 vapor.
【請求項8】 液状のH2O又はH22を気化させる気
化手段を具備して成ることを特徴とする請求項7に記載
のプラズマ滅菌処理装置。
8. The plasma sterilization apparatus according to claim 7, further comprising vaporizing means for vaporizing liquid H 2 O or H 2 O 2 .
【請求項9】 不活性ガスにH2O又はH22の蒸気を
0.001〜2vol%含有させてプラズマ生成用ガス
を形成して成ることを特徴とする請求項7又は8に記載
のプラズマ滅菌処理装置。
9. The plasma generating gas according to claim 7, wherein the inert gas contains 0.002 to 2 vol% of H 2 O or H 2 O 2 vapor. Plasma sterilization equipment.
【請求項10】 反応管又は被処理物を移動させる移動
手段を備えて成ることを特徴とする請求項1乃至9のい
ずれかに記載のプラズマ滅菌処理装置。
10. The plasma sterilization apparatus according to claim 1, further comprising a moving means for moving a reaction tube or an object to be processed.
【請求項11】 少なくとも一方の電極を冷却するため
の冷却手段を具備して成ることを特徴とする請求項1乃
至10のいずれかに記載のプラズマ滅菌処理装置。
11. The plasma sterilization apparatus according to claim 1, further comprising cooling means for cooling at least one of the electrodes.
【請求項12】 電極の間に印加する交流電界の周波数
を1kHz〜200MHzに設定して成ることを特徴と
する請求項1乃至11のいずれかに記載のプラズマ滅菌
処理装置。
12. The plasma sterilization apparatus according to claim 1, wherein the frequency of the AC electric field applied between the electrodes is set to 1 kHz to 200 MHz.
【請求項13】 吹き出し口を有する筒状の反応管と一
対の電極とを備え、不活性ガス又は不活性ガスと反応ガ
スとの混合気体からなるプラズマ生成用ガスを反応管に
導入すると共に電極の間に対応する位置において反応管
内に交流電界を印加することにより、大気圧下でグロー
放電を生じさせてプラズマ生成用ガスからプラズマを生
成し、反応管内で生成されたプラズマを吹き出し口から
被処理物に向かってジェット状に吹き出して被処理物の
表面に供給し、被処理物の表面に供給されたプラズマに
て菌類を死滅させることを特徴とするプラズマ滅菌処理
方法。
13. A reaction system comprising a cylindrical reaction tube having a blow-out port and a pair of electrodes, wherein a plasma generating gas comprising an inert gas or a mixed gas of an inert gas and a reaction gas is introduced into the reaction tube, and an electrode is provided. By applying an AC electric field to the reaction tube at a position corresponding to the above, a glow discharge is generated under atmospheric pressure to generate plasma from the plasma generating gas, and the plasma generated in the reaction tube is covered from the outlet. A plasma sterilization method, comprising jetting a jet toward a processed object, supplying the jetted surface to the surface of the object, and killing fungi with the plasma supplied to the surface of the object.
【請求項14】 反応管又は被処理物を移動させること
を特徴とする請求項13に記載のプラズマ滅菌処理方
法。
14. The plasma sterilization method according to claim 13, wherein the reaction tube or the object is moved.
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