JP2004159710A

JP2004159710A - 殺菌装置

Info

Publication number: JP2004159710A
Application number: JP2002326058A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Okuda; 滋奥田; Makoto Ukekawa; 信請川; Kensaku Atsumi; 憲作厚美
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-11-08
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】マイクロ波照射装置の誤設定により、マイクロ波を長時間に渡って照射した場合においても、放電バルブ及び被処理物の破損等を防止できる安全性の高い殺菌装置を提供すること。
【解決手段】殺菌装置１００は、箱体２内にマイクロ波照射装置１からのマイクロ波によって紫外線を放射する放電バルブ３を有して、被処理物４放電バルブ３に放電バルブが発生する紫外線を照射するものである。前記放電バルブ３の内表面で囲まれる立体形状、すなわち略中空円柱形状の放電バルブ３の内表面間を結ぶ直線の最長直線距離を、照射されるマイクロ波の波長の２分の１以下とし、内表面間を結ぶ内表面に垂直な直線の最短直線距離をＡ（ｃｍ）とした場合に、水銀蒸気の量を放電バルブ内容積で除した水銀密度ｙ（ｇ／ｃｍ^３）がｙ＝２．２４０７×１０^−７ｅｘｐ［７．６８２２Ａ］で算出される値よりも高くなるようにする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波を利用した殺菌装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の殺菌装置としては、特開２００１−１４５６８８号公報に示されるものがある。このものは、水銀が液又は蒸気の形で封入され、蒸気状態における圧力が１０^−１ｋＰａ以下になされている紫外線透過ガラス製中空体と、マイクロ波照射装置との組み合わせである水及び医療器具の殺菌装置である。
【０００３】
このものにおいては、水銀が封入され且つ内部が低圧になされた紫外線透過ガラス製中空体にマイクロ波を照射することにより該中空体の内部に発生する光線を水や医療器具等に照射して殺菌し、又は水を介して医療器具等に照射して殺菌する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４５６８８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例においては、マイクロ波による液温の上昇を極力抑制するため、マイクロ波照射装置（電子レンジ）の動作時間を所定の時間（９０秒）に設定している。
【０００６】
しかしながら、マイクロ波照射装置の動作時間の誤設定により、マイクロ波を長時間に渡って照射すると、放電バルブ（前記紫外線透過ガラス製中空体）や被処理物（前記水、医療器具等）の温度が上昇して、破損等至ることが懸念される。
【０００７】
本発明は、かかる事由に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、マイクロ波照射装置の誤設定により、マイクロ波を長時間に渡って照射した場合においても、放電バルブ及び被処理物の破損等を防止できる安全性の高い殺菌装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、マイクロ波照射装置からのマイクロ波によって放電を発生させることにより紫外線を放射する放電バルブを有して、被処理物に放電バルブが発生する紫外線を照射する殺菌装置において、前記マイクロ波により所定の時間、前記放電バルブの放電を発生させ、その後マイクロ波が存在しても、放電バルブの放電を停止させる放電停止手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記放電停止手段は、前記放電バルブの内表面で囲まれる立体形状の寸法と、放電バルブ内の水銀蒸気の量とを規定することにより、放電バルブのバルブ温度が所定の温度に達したときに、放電が停止するものであることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の発明において、前記放電バルブの内表面で囲まれる立体形状において、内表面間を結ぶ直線の最長直線距離を、照射されるマイクロ波の波長の２分の１以下とし、内表面間を結ぶ内表面に略垂直な直線の最短直線距離をＡ（ｃｍ）とした場合に、水銀蒸気の量を放電バルブ内容積で除した水銀密度ｙ（ｇ／ｃｍ^３）がｙ＝２．２４０７×１０^−７ｅｘｐ［７．６８２２Ａ］で算出される値よりも高くなるように規定したことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記放電停止手段は、マイクロ波を反射若しくは吸収し、且つ温度変化により形状が変形する部材からなり、前記放電バルブのバルブ温度が所定の温度以上となった場合に、前記部材が変形して放電バルブの表面を覆うことにより、放電バルブへ照射されるマイクロ波を遮断して放電を停止させるものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記放電停止手段は、前記放電バルブを支持し、温度変化によって変形する部材からなり、放電バルブに放電が発生後、放電バルブのバルブ温度が所定の温度未満の場合に、マイクロ波の電界の強い場所で放電バルブを支持し、バルブ温度が所定の温度以上となった場合に、前記部材が変形して放電バルブをマイクロ波の電界の弱い場所に移動させて放電を停止させるものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明において、前記マイクロ波照射装置は、電子レンジ調理器であって、この電子レンジ調理器の出力が、５００Ｗから７００Ｗであることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の発明において、前記放電バルブを収納する箱体を備え、この箱体は、前記被処理物を放電バルブの紫外線放射面と対向するよう保持するものであることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に係る発明は、請求項７に記載の発明において、前記箱体の少なくとも一部は、前記放電バルブが発生する可視光を透過する材料で形成されることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
第１の実施形態を図１から図５に基づいて説明する。
【００１７】
殺菌装置１００は、箱体２内にマイクロ波照射装置１からのマイクロ波によって紫外線を放射する放電バルブ３を有して、被処理物４に放電バルブ３が発生する紫外線を照射するものである。
【００１８】
マイクロ波照射装置１は、たとえば図１に示すような電子レンジ調理器であって、マグネトロンにより、２．４５ＧＨｚの周波数のマイクロ波を発生する。
【００１９】
箱体２は、図２に示すように放電バルブ３を備え、被処理物４を収納するもので、光の波長が３８０ｎｍから７８０ｎｍの可視光及びマイクロ波を透過し、紫外線しない材料、たとえばポリカーボネイト、ソーダガラス等を少なくとも一部用いて略卵型に成型されるものである。箱体２は、上部箱体部２ａと図３に示す下部箱体部２ｂが開閉自在に結合されるものであり、下部箱体部２ｂの外面には、箱体２の支持部材２ｃが配設されている。下部箱体部２ｂの内部には、略円筒形状の支持台５が設置され、支持台５の紙面上で上側に開口した部分には、被処理物４である乳首が装着される。支持台５の下側には、略中空円柱形状の放電バルブ３の長手方向の面すなわち紫外線放射面が、被処理物４に対向するように設置されている。そして、上部箱体部２ａの頂部近傍にも、略中空円柱形状の放電バルブ３の長手方向の面が、被処理物４に対向するように設置されている。
【００２０】
放電バルブ３は、気密で少なくとも一部が紫外線透過性の部材からなるものであって、肉厚１ｍｍの石英ガラス管の端部を封じて真空状態にし、内部に水銀３０ｍｇとバッファガスであるアルゴンガス１０Ｔｏｒｒを封入したものである。
この放電バルブ３の端面の直径は０．８ｃｍで、長手方向の長さは２ｃｍである。
【００２１】
ここで、重要なことは、放電バルブ３自身が、放電バルブ３のバルブ温度が所定の温度に達したときに、放電が停止する放電停止手段として機能することである。これは、前記放電バルブ３の内表面で囲まれる立体形状の寸法と、前記放電バルブ内の水銀蒸気の量とを規定することにより実現される。具体的には、前記放電バルブ３の内表面で囲まれる立体形状、すなわち略中空円柱形状の放電バルブ３の内表面間を結ぶ直線の最長直線距離を、照射されるマイクロ波の波長の２分の１以下とし、内表面間を結ぶ内表面に垂直な直線の最短直線距離をＡ（ｃｍ）とした場合に、水銀蒸気の量を放電バルブ内容積で除した水銀密度ｙ（ｇ／ｃｍ^３）がｙ＝２．２４０７×１０^−７ｅｘｐ［７．６８２２Ａ］で算出される値よりも高くなるようにするのである。ここで、放電バルブ３が図４に示す形状では、最長直線距離は、放電バルブ３の断面視における対角線に相当する。また、最短直線距離Ａは、放電バルブ３の内径である。
【００２２】
このような構成において、マイクロ波照射装置１を動作させると、２．４５ＧＨｚの周波数のマイクロ波が発生する。このマイクロ波の波長は、１２ｃｍである。放電バルブ３は、マイクロ波を受け、マイクロ波の電界により、放電バルブ３内の電子が運動エネルギーを得て、水銀原子に衝突して電離させる。ここで、放電バルブ３内には、水銀だけでなく、アルゴンガスも封入されおり、アルゴン原子の励起状態のエネルギー準位が水銀原子の電離のエネルギー準位に近いため、電離が容易になる。そして、ある程度電子の数が増えると、マイクロ波により直接エネルギーを受けて放電を維持する。放電が維持された状態では、電子がマイクロ波による電界で加速され水銀原子に衝突し、電離又は励起をさせる。そして、励起状態の水銀原子が、基底状態に再び戻るときに、そのエネルギー差を光として放出する。この光の主な波長は、２５４ｎｍであり、この紫外線は強い殺菌作用を持っている。この紫外線を、被処理物４に照射し、殺菌処理を行う。また、放電バルブ３は、２５４ｎｍ以外にも４３６ｎｍ及び５４６ｎｍの可視光領域の波長の光も放射する。ここで、図４に示す放電バルブ３の内表面間を結ぶ直線の最長直線距離は約２．１５ｃｍ、一方照射されるマイクロ波の波長は１２ｃｍであり、前記最長直線距離はマイクロ波の波長の２分の１以下である。放電バルブ３の内表面間を結ぶ直線の最長直線距離がマイクロ波の波長の２分の１以上の場合には、マイクロ波の最大電界が印加される確率が高くなる。これにより、マイクロ波から放電バルブ３に供給されるエネルギーが過大となり、放電バルブ３の温度は著しく上昇する。そしてたとえば、放電バルブ３のバルブ温度は５００℃以上になり、放電バルブ３又は被照射物４が破損する等の問題が生じる。そこで、前記最長直線距離を、マイクロ波の波長の２分の１以下にすることで、バルブ温度の著しい温度上昇を抑制することができる。ただし、殺菌に必要な紫外線を放射するだけのマイクロ波のエネルギーを受けるために、最長直線距離を、マイクロ波の波長の１０分の１以上にすることが望ましい。ここで、マイクロ波照射装置１である電子レンジ調理器の出力は、５００Ｗから７００Ｗとしている。
【００２３】
また、前述のように、放電バルブ３には、水銀が封入されている。前述のように、放電バルブ３に放電が発生すると、バルブ温度が上昇する。バルブ温度が上昇すると放電バルブ３内の水銀蒸気圧が上昇する。ここで、バルブ温度と水銀蒸気圧の関係は表１に示す関係になる。
【００２４】
【表１】

【００２５】
そして、水銀蒸気圧が一定の値以上になると、マイクロ波から電子がエネルギーを受けて、水銀原子に衝突しても、電子のエネルギーが、水銀原子の電離に寄与しにくくなり、放電バルブ３内の電子の数が減少する。すなわち、放電が維持されにくくなる。このことは、水銀蒸気の量を放電バルブ内容積で除した水銀密度を適当な値にすることで、放電を停止することができることを意味する。
【００２６】
また、放電を停止させるために必要な水銀密度は、最短直線距離Ａの長さに依存することが実験により明らかである。実験によれば、図４に示す最短直線距離Ａが０．８ｃｍで、バルブ温度が２００℃の時に放電が停止した。この時の水銀密度は、１．１７８×１０^−４ｇ／ｃｍ^３である。これにより、最短直線距離Ａが０．８ｃｍでは、水銀密度が、１．１７８×１０^−４ｇ／ｃｍ^３となるだけの水銀を放電バルブ３に封入すればよいことになる。なお、放電バルブ３に封入した水銀量は３０ｍｇである。そして、最短直線距離Ａが１ｃｍの場合には、放電を停止させるに必要な水銀密度は、４．５８×１０^−４ｇ／ｃｍ^３である。これらのデータを図５に示す。データを元に回帰直線を描くと、水銀密度ｙ、前記最短直線距離Ａの関係は、ｙ＝２．２４０７×１０^−７ｅｘｐ［７．６８２２Ａ］で表される。
【００２７】
このようにしたので、前記放電バルブ３の内表面で囲まれる立体形状の寸法と、前記放電バルブ３内の水銀蒸気の量とを規定することにより、放電バルブ３の放電を発生後、マイクロ波が存在しても、放電バルブ３のバルブ温度が所定の温度に達したときに、放電が停止し、紫外線が放射されなくなる。また、図６に示すように放電が停止しバルブ温度が低下した場合には、水銀密度が低下して再び放電が発生し、紫外線を放射する。すなわち、放電発生と放電停止を繰り返すのである。これにより、マイクロ波照射装置の誤設定により、マイクロ波を長時間に渡って被処理物４に照射した場合においても、放電バルブ３及び被処理物４の破損等を防止できるのである。また、箱体２に可視光が透過する材料を用いたので、放電バルブ３から放射される４３６ｎｍ及び５４６ｎｍの可視光領域の波長の光は、箱体２の外部に放射される。これにより、殺菌装置１００の使用者は、殺菌装置１００の動作状態を目視で確認することができる。さらに、マイクロ波照射装置１である電子レンジ調理器の出力を、５００Ｗから７００Ｗとすると、被処理物４に殺菌を施すに必要な紫外線を照射することができ、且つ放電バルブ３のバルブ温度が上昇し過ぎることがない。また、放電バルブ３は、前記被処理物４が放電バルブ３の紫外線放射面と対向するよう保持される箱体２に収納されるようにしたので、被処理面と紫外線放射面との相対的な位置関係は、安定的に保持され、被処理物４を効率良く殺菌処理することができる。
【００２８】
なお、本実施形態においては、放電バルブ３に水銀とアルゴンガスを封入したが、キセノンや重水素、ハロゲン化鉄、硫黄などを封入してもよい。また、アルゴンガスに替えて、アルゴンとネオンの混合ガスを用いてもよい。
（第２の実施形態）
第２の実施形態を図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に基づいて説明する。
なお、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態においては、放電停止手段は、マイクロ波を反射若しくは吸収し、且つ温度変化により形状が変形する部材７からなり、バルブ温度が所定の温度以上となった場合に、部材７が変形して放電バルブ３の表面を覆うことにより、放電バルブ３へ照射されるマイクロ波を遮断して放電を停止させるものからなる。
【００２９】
部材７は、ニッケル−鉄合金又はニッケル−鉄−クロミウム合金の組み合わせからなるいわゆるバイメタルである。部材７は、板状のものであって、放電バルブ３がマイクロ波を受けない状態において、図７（ａ）に示すように部材７の平面が放電バルブ３長手方向の面に平行な状態で、放電バルブ３の端部から突出するように配設されている。
【００３０】
このような構成において、マイクロ波照射装置１からのマイクロ波によって放電バルブ３に放電が発生すると、放電バルブ３は紫外線を被処理物４に放射し、これにより被処理物４は殺菌される。その後、放電の存在により、バルブ温度が上昇する。そして、バルブ温度が所定の温度以上になると、膨張率の違いにより部材７は、図７（ｂ）に示すように放電バルブ３の端部を支点として、部材７の平面が、放電バルブ３の長手方向の面に向かって折れ曲がり、図７（ｃ）に示すように放電バルブ３を覆う。部材７は、マイクロ波を反射するので、放電バルブ３内に入射されるマイクロ波エネルギーは、減少して放電は停止する。放電が停止した後、バルブ温度が低下すると、部材７は、膨張率の違いにより、放電バルブ３に放電が発生する前の状態、すなわち、部材７の平面が放電バルブ３長手方向の面に平行な状態で、放電バルブ３の端部から突出する位置に再び戻る。このような、部材７の動作により、バルブ温度は必要以上に上昇することがない。
【００３１】
なお、本実施形態では、部材７として、ニッケル−鉄合金又はニッケル−鉄−クロミウム合金の組み合わせからなるバイメタルを用いたが、いわゆる形状記憶合金などの他の組成の合金でもよい。また、部材７は、板状のものを用いたが、金属メッシュや金属粉が樹脂又はセラミックなどの他の材料に混合されたものでもよい。
（第３の実施形態）
第３の実施形態を図８（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。
図８（ａ）に示す、部材８は、放電バルブ３を支持し、温度変化によって変形するもので、ニッケル−鉄合金又はニッケル−鉄−クロミウム合金の組み合わせからなるいわゆるバイメタルである。部材８は、初期状態すなわちマイクロ波を受けない状態において、二つ折りの状態で放電バルブ３を支持する状態で箱体２の内部に設置されている。
【００３２】
この状態で、放電バルブ３にマイクロ波が照射されると、放電バルブ３内に放電が発生し、紫外線が放射されて被処理物４が殺菌される。その後、バルブ温度が所定の温度以上となった場合には、部材８が、膨張率の違いにより、図８（ｂ）の矢印のように、二つ折りの状態から、部材８が開き角をなすように変形する。この部材８の変形により、部材８に支持された放電バルブ３は、初期に設置された位置とは異なる位置、すなわち斜め上方向に移動する。
【００３３】
このように、放電バルブ３を移動させる理由は、マイクロ波の電界の強度が、空間的な位置で異なる為である。マイクロ波照射装置１として、電子レンジを使用した場合には、マイクロ波の波長が約１２ｃｍであるので、６ｃｍおきに電界の強い場ところが存在する。さらに、電子レンジでは、食品を皿に乗せて電子レンジ内の底面付近にすることが多いため、底面付近から数ｃｍの位置に電界の強い部分が存在するように設計されることが多い。本実施形態では、放電バルブ３に放電が発生後、放電バルブ３のバルブ温度が所定の温度未満の場合においては、マイクロ波の電界の強い場所で放電バルブ３を支持する。すなわち、底面付近から数ｃｍの位置の電界の強い部分に放電バルブ３を設置するのである。そして、バルブ温度が所定の温度以上となった場合に、前記部材８が変形して放電バルブ３をマイクロ波の電界の弱い場所に移動させる。すなわち、初期に設置された場所から約３ｃｍ離れた斜め上方向のマイクロ波の電界が弱い位置に移動するのである。この動作により、放電バルブ３に入射されるマイクロ波エネルギーは、減少し、放電は停止する。その後、放電が停止したことによりバルブ温度が低下すると、部材８は初期の形状、すなわち二つ折りの状態に再び戻るのである。
【００３４】
このように、放電停止手段として、放電バルブ３を支持し、温度変化によって変形する部材８を用いても、マイクロ波が存在する状態で、放電バルブ３の放電を停止させることができるのである。
【００３５】
なお、本実施形態では、部材７として、ニッケル−鉄合金又はニッケル−鉄−クロミウム合金の組み合わせからなるいわゆるバイメタルを用いたが、いわゆる形状記憶合金などの他の組成の合金でもよい。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明は、マイクロ波照射装置からのマイクロ波によって放電を発生させることにより紫外線を放射する放電バルブを有して、被処理物に放電バルブが発生する紫外線を照射する殺菌装置において、前記マイクロ波により所定の時間、前記放電バルブの放電を発生させ、その後マイクロ波が存在しても、放電バルブの放電を停止させる放電停止手段を備えるようにしたので、放電バルブの過温度上昇が抑制されるため、バルブの破損等を防止でき、安全性を高めることができる。
【００３７】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記放電停止手段は、前記放電バルブの内表面で囲まれる立体形状の寸法と、放電バルブ内の水銀蒸気の量とを規定することにより、放電バルブのバルブ温度が所定の温度に達したときに、放電が停止するものであるようにしたので、バルブ温度が上昇すると、水銀蒸気圧が上昇し、電子が減少する。これにより、放電を停止させることができる。
【００３８】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の発明において、前記放電バルブの内表面で囲まれる立体形状において、内表面間を結ぶ直線の最長直線距離を、照射されるマイクロ波の波長の２分の１以下とし、内表面間を結ぶ内表面に略垂直な直線の最短直線距離をＡ（ｃｍ）とした場合に、水銀蒸気の量を放電バルブ内容積で除した水銀密度ｙ（ｇ／ｃｍ^３）がｙ＝２．２４０７×１０^−７ｅｘｐ［７．６８２２Ａ］で算出される値よりも高くなるように規定したので、マイクロ波のエネルギーの過入力によりバルブ温度が過上昇することがなく、またバルブ温度が所定の温度になったときに、水銀原子の電離が抑えられることにより電子が減少し、放電を停止させることができる。
【００３９】
請求項４に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記放電停止手段は、マイクロ波を反射若しくは吸収し、且つ温度変化により形状が変形する部材からなり、前記放電バルブのバルブ温度が所定の温度以上となった場合に、前記部材が変形して放電バルブの表面を覆うことにより、放電バルブへ照射されるマイクロ波を遮断して放電を停止させるものであるようにしたので、バルブの形状、水銀の蒸発量に、関わらず、上記部材によりマイクロ波を反射若しくは吸収するので、放電の維持、停止を制御することができる。
【００４０】
請求項５に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記放電停止手段は、前記放電バルブを支持し、温度変化によって変形する部材からなり、放電バルブに放電が発生後、放電バルブのバルブ温度が所定の温度未満の場合に、マイクロ波の電界の強い場所で放電バルブを支持し、バルブ温度が所定の温度以上となった場合に、前記部材が変形して放電バルブをマイクロ波の電界の弱い場所に移動させて放電を停止させるものであるようにしたので、バルブの位置を変化させることで、マイクロ波からの供給電力を調整することができ、放電の維持、停止を制御することができる。
【００４１】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明において、前記マイクロ波照射装置は、電子レンジ調理器であって、この電子レンジ調理器の出力が、５００Ｗから７００Ｗであるようにしたので、殺菌するに適当な能力を発揮することができる。
【００４２】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の発明において、前記放電バルブを収納する箱体を備え、この箱体は、前記被処理物を放電バルブの紫外線放射面と対向するよう保持するものであるようにしたので、被処理面と紫外線放射面との相対的な位置関係は、安定的に保持され、被処理物を効率良く殺菌処理することができる。
【００４３】
請求項８に係る発明は、請求項７に記載の発明において、前記箱体の少なくとも一部は、前記放電バルブが発生する可視光を透過する材料で形成されるようにしたので、使用者は、放電の消滅や点滅が目視できることになり、殺菌の完了等の情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の殺菌装置をマイクロ波照射装置内に収めた図である。
【図２】第１の実施形態の殺菌装置の一部破断斜視図である。
【図３】第１の実施形態の殺菌装置の開封時の斜視図である。
【図４】放電バルブの断面図である。
【図５】最短直線距離Ａと水銀密度の関係を示す図である。
【図６】マイクロ波の照射の時間と紫外線強度の関係を示すグラフ（ａ）、マイクロ波の照射の時間とバルブ温度の関係を示すグラフ（ｂ）である。
【図７】第２の実施形態の殺菌装置のバルブ温度が所定の温度未満の場合の斜視図（ａ）、（ａ）における放電バルブの拡大図（ｂ）、バルブ温度が所定の温度以上の場合の斜視図（ｃ）である。
【図８】第３の実施形態において、バルブ温度が所定の温度未満の場合の状態を示す図（ａ）、バルブ温度が所定の温度以上の場合の状態を示す図（ｂ）である。
【符号の説明】
１マイクロ波照射装置
２箱体
２ａ上部箱体部
２ｂ下部箱体部
２ｃ支持部材
３放電バルブ
４被処理物
５支持台
７部材
８部材
１００殺菌装置

Claims

マイクロ波照射装置からのマイクロ波によって放電を発生させることにより紫外線を放射する放電バルブを有して、被処理物に放電バルブが発生する紫外線を照射する殺菌装置において、前記マイクロ波により所定の時間、前記放電バルブの放電を発生させ、その後マイクロ波が存在しても、放電バルブの放電を停止させる放電停止手段を備えたことを特徴とする殺菌装置。
前記放電停止手段は、前記放電バルブの内表面で囲まれる立体形状の寸法と、放電バルブ内の水銀蒸気の量とを規定することにより、放電バルブのバルブ温度が所定の温度に達したときに、放電が停止するものであることを特徴とする請求項１記載の殺菌装置。
前記放電バルブの内表面で囲まれる立体形状において、内表面間を結ぶ直線の最長直線距離を、照射されるマイクロ波の波長の２分の１以下とし、内表面間を結ぶ内表面に略垂直な直線の最短直線距離をＡ（ｃｍ）とした場合に、水銀蒸気の量を放電バルブ内容積で除した水銀密度ｙ（ｇ／ｃｍ^３）がｙ＝２．２４０７×１０^−７ｅｘｐ［７．６８２２Ａ］で算出される値よりも高くなるように規定したことを特徴とする請求項２記載の殺菌装置。
前記放電停止手段は、マイクロ波を反射若しくは吸収し、且つ温度変化により形状が変形する部材からなり、前記放電バルブのバルブ温度が所定の温度以上となった場合に、前記部材が変形して放電バルブの表面を覆うことにより、放電バルブへ照射されるマイクロ波を遮断して放電を停止させるものであることを特徴とする請求項１の殺菌装置。
前記放電停止手段は、前記放電バルブを支持し、温度変化によって変形する部材からなり、放電バルブに放電が発生後、放電バルブのバルブ温度が所定の温度未満の場合に、マイクロ波の電界の強い場所で放電バルブを支持し、バルブ温度が所定の温度以上となった場合に、前記部材が変形して放電バルブをマイクロ波の電界の弱い場所に移動させて放電を停止させるものであることを特徴とする請求項１の殺菌装置。
前記マイクロ波照射装置は、電子レンジ調理器であって、この電子レンジ調理器の出力が、５００Ｗから７００Ｗであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の殺菌装置。
前記放電バルブを収納する箱体を備え、この箱体は、前記被処理物を放電バルブの紫外線放射面と対向するよう保持するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の殺菌装置。
前記箱体の少なくとも一部は、前記放電バルブが発生する可視光を透過する材料で形成されることを特徴とする請求項７に記載の殺菌装置。