JP2007159820A - Ozone sterilization method and its apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、殺菌チャンバー内の殺菌対象物の必要な殺菌処理時間を設定できるオゾン殺菌方法及びその装置に関するものである。 The present invention relates to an ozone sterilization method and an apparatus thereof capable of setting a necessary sterilization treatment time for an object to be sterilized in a sterilization chamber.
従来、オゾン殺菌は、基礎試験などにより、殺菌対象物を殺菌するに必要なオゾン濃度と殺菌処理時間を設定し、その設定したオゾン濃度となるようにオゾン発生器を制御している。 Conventionally, in ozone sterilization, ozone concentration and sterilization treatment time necessary for sterilizing an object to be sterilized are set by a basic test or the like, and the ozone generator is controlled so that the set ozone concentration is obtained.
図5はオゾン発生器における温度変化に対するオゾン濃度の変化を示し、周囲温度が20℃のときにオゾンガス濃度447ppmであったものが、30℃では340ppm、40℃では259ppmまで低下してしまう。 FIG. 5 shows the change in ozone concentration with respect to the temperature change in the ozone generator. The ozone gas concentration was 447 ppm when the ambient temperature was 20 ° C., but it dropped to 340 ppm at 30 ° C. and 259 ppm at 40 ° C.
従って、オゾン発生器の出力を一定範囲内に安定化させるためにオゾン発生器を冷却して一定の温度に保ち、さらに、設定したオゾン濃度となるように、オゾン発生器で発生するオゾン濃度をフィードバック制御するようにしている。 Therefore, in order to stabilize the output of the ozone generator within a certain range, the ozone generator is cooled and kept at a constant temperature, and the ozone concentration generated by the ozone generator is adjusted so that the set ozone concentration is obtained. Feedback control is performed.
しかしながら、オゾン発生器の温度を一定制御するには装置のコストアップの要因となり、また使用現場でのオゾン発生器の日常管理も必要となる。さらに、オゾン濃度が一定に制御できない場合には、殺菌に必要な濃度下限値以上となるように予めオゾン発生器を設定する方法もあるが、必要以上の殺菌処理となり、オゾン殺菌対象物である材料にダメージを与えてしまう問題がある。 However, constant control of the temperature of the ozone generator increases the cost of the apparatus, and daily management of the ozone generator at the site of use is also required. Furthermore, when the ozone concentration cannot be controlled to a certain level, there is a method of setting the ozone generator in advance so that the concentration is lower than the lower limit necessary for sterilization. There is a problem of damaging the material.
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、オゾン濃度が変化しても適切な処理時間を設定できるオゾン殺菌方法及びその装置を提供することにある。 Then, the objective of this invention is providing the ozone sterilization method and its apparatus which can set the suitable process time even if the said subject is solved and ozone concentration changes.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、殺菌チャンバー内にオゾンを供給し、殺菌対象物を殺菌処理する際に、オゾン処理をオゾン濃度と時間の積が一定になるように制御することを特徴とするオゾン殺菌方法である。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, when ozone is supplied into the sterilization chamber and the object to be sterilized is sterilized, the ozone treatment is controlled so that the product of ozone concentration and time becomes constant. This is an ozone sterilization method.
請求項2の発明は、殺菌チャンバー内にオゾンを供給し、殺菌対象物を殺菌処理する際に、殺菌チャンバー内のオゾン濃度を検出すると共に、そのオゾン濃度を時間毎に積分し、その積分値が一定に達したときに殺菌工程を停止することを特徴とするオゾン殺菌方法である。 In the invention of claim 2, when ozone is supplied into the sterilization chamber and the sterilization target is sterilized, the ozone concentration in the sterilization chamber is detected, and the ozone concentration is integrated for each time. The ozone sterilization method is characterized in that the sterilization process is stopped when the temperature reaches a certain level.
請求項3の発明は、オゾン濃度と時間の積の検知を、オゾンと反応して色が変化する化学物質の変色量あるいは変色の濃淡を光学的あるいは電気的手法等でモニタリングして行う請求項1記載のオゾン殺菌方法である。 According to a third aspect of the present invention, the product of ozone concentration and time is detected by monitoring the amount of discoloration of the chemical substance that changes its color by reacting with ozone or the intensity of the discoloration by an optical or electrical method. 1. The ozone sterilization method according to 1.
請求項4の発明は、殺菌槽内にオゾン水を供給し、殺菌槽内の殺菌対象物を殺菌処理する際に、オゾン水濃度と時間の積、或いはオゾン水濃度を時間毎に積分し、その積分値が一定に達したとき殺菌を停止することを特徴とするオゾン殺菌方法である。 Invention of Claim 4 supplies ozone water in a sterilization tank, and when sterilizing the sterilization object in a sterilization tank, the product of ozone water concentration and time, or ozone water concentration is integrated for every time, The ozone sterilization method is characterized in that sterilization is stopped when the integrated value reaches a constant value.
請求項5の発明は、殺菌チャンバー内にオゾンを供給し、殺菌対象物を殺菌処理するオゾン殺菌装置において、殺菌チャンバー内にオゾンを供給するオゾン発生器と、殺菌チャンバー内のオゾン濃度と時間の積分値を検出するオゾンCT値検出器と、オゾンCT値検出器からの積分値が入力され、所定のCT値に対応する検出値となったときに殺菌工程を停止する制御回路とを備えたことを特徴とするオゾン殺菌装置である。
The invention according to
請求項6の発明は、殺菌チャンバー内にオゾンを供給し、殺菌対象物を殺菌処理するオゾン殺菌装置において、殺菌チャンバー内にオゾンを供給するオゾン発生器と、殺菌チャンバー内のオゾン濃度をモニタリングするオゾン濃度測定器と、オゾン濃度測定器から出力されるオゾン濃度と時間の積を演算し、その積が一定値となったときに殺菌工程を停止する制御回路とを備えたことを特徴とするオゾン殺菌装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, in an ozone sterilization apparatus that supplies ozone into a sterilization chamber and sterilizes an object to be sterilized, an ozone generator that supplies ozone into the sterilization chamber and an ozone concentration in the sterilization chamber are monitored. An ozone concentration measuring device and a control circuit that calculates a product of ozone concentration and time output from the ozone concentration measuring device and stops the sterilization process when the product reaches a constant value. It is an ozone sterilizer.
請求項7の発明は、制御回路は、演算回路とタイマー回路とからなり、演算回路が、オゾン濃度測定器から出力されたオゾン濃度の電気信号を、タイマー回路から出力される時間で積分し、その積分値が一定値となったときに殺菌工程を停止する請求項6記載のオゾン殺菌装置である。 In the invention of claim 7, the control circuit comprises an arithmetic circuit and a timer circuit, and the arithmetic circuit integrates the electrical signal of the ozone concentration output from the ozone concentration measuring device with the time output from the timer circuit, The ozone sterilizer according to claim 6, wherein the sterilization process is stopped when the integrated value becomes a constant value.
請求項8の発明は、殺菌チャンバーには、調湿機能が接続され、制御回路は、殺菌チャンバー内の相対湿度を、60〜98RHに保つよう調湿機能を制御する請求項5〜7のいずれかに記載のオゾン殺菌装置である。 The humidity control function is connected to the sterilization chamber, and the control circuit controls the humidity control function so as to keep the relative humidity in the sterilization chamber at 60 to 98 RH. It is an ozone sterilizer according to the above.
請求項9の発明は、殺菌チャンバーには、調温機能が接続され、制御回路は、殺菌チャンバー内の温度を常温〜55℃に保つよう調温機能を制御する請求項5〜8のいずれかに記載のオゾン殺菌装置である。 According to a ninth aspect of the present invention, a temperature control function is connected to the sterilization chamber, and the control circuit controls the temperature control function so as to keep the temperature in the sterilization chamber at room temperature to 55 ° C. Is an ozone sterilizer.
請求項10の発明は、殺菌チャンバーには、殺菌処理後のエアレーションで、オゾンを空気に置換する際に排気中のオゾンガスを分解するオゾン分解器が接続される請求項6〜9のいずれかに記載のオゾンガス殺菌装置である。 According to a tenth aspect of the present invention, in the sterilization chamber, an ozonolysis device for decomposing ozone gas in the exhaust gas when ozone is replaced with air by aeration after sterilization is connected. It is an ozone gas sterilizer of description.
請求項11の発明は、殺菌槽内にオゾン水を供給し、殺菌槽内の殺菌対象物を殺菌処理する装置において、殺菌槽内のオゾン水濃度と時間の積を検出する液相オゾン検出器と、その液相オゾンCT値検出器の検出値が入力され、CT値が所定になったときに殺菌を停止する制御回路とを備えたことを特徴とするオゾン殺菌装置である。
The invention of
請求項12の発明は、殺菌槽内にオゾン水を供給し、殺菌槽内の殺菌対象物を殺菌処理する装置において、殺菌槽内のオゾン水濃度を検出するオゾン水濃度検出器と、オゾン水濃度検出器からのオゾン水濃度を時間毎に積分し、その積分値が一定に達したとき殺菌を停止する制御回路とを備えたことを特徴とするオゾン殺菌装置である。
The invention of
本発明によれば、オゾン殺菌処理を、オゾン濃度と時間の積が一定になるように制御することで、常に同じ殺菌効果が得られるという優れた効果を発揮するものである。 According to the present invention, by controlling the ozone sterilization treatment so that the product of the ozone concentration and the time becomes constant, the excellent effect that the same sterilizing effect can be always obtained is exhibited.
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。 A preferred embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1において、10は、殺菌対象物が収容される殺菌チャンバーで、その殺菌チャンバー10にオゾン発生器11が接続される。オゾン発生器11は、酸素製造装置とその酸素製造装置で製造された酸素を導入してオゾン化するオゾナイザーからなり、殺菌チャンバー10に数千ppmから数万ppmのオゾン(オゾンガス)を供給できるようになっている。
In FIG. 1,
殺菌チャンバー10内に供給されたオゾンは、真空ポンプ12で吸引排気され、オゾン分解器13でオゾンが分解されて排気されるようになっている。
The ozone supplied into the
殺菌チャンバー10には、チャンバー内の湿度を調整する、加湿器などの調湿機能15が接続され、また殺菌チャンバー10内を常温〜55℃に保つためのヒータなどの調温機能14が接続される。
The
この殺菌チャンバー10内で、殺菌対象物のオゾン殺菌を行うにあたり、プレコンディッショニングとして、殺菌チャンバー10内を、調温機能14で予熱する。
In performing the ozone sterilization of an object to be sterilized in the
その後、真空ポンプ12で殺菌チャンバー10内を吸引し、調温機能14で、常温〜55℃に保つように、調湿機能15で、相対湿度60〜98RHの範囲のいずれかに保つようにし、同時にオゾン発生器11からオゾンを所定濃度以上になるまで供給して所定のCT値になるまで殺菌を行い、殺菌後は、オゾン発生器11の圧縮機などから空気を、或いは別途空気供給ライン(図示せず)から空気を、殺菌チャンバー10内に供給し、これを真空ポンプ12で吸引排気することで殺菌チャンバー10内をエアレーションし、殺菌チャンバー10内のオゾンが総て空気に置換されて終了する。
Thereafter, the inside of the
さて、本発明においては、殺菌チャンバー10にオゾン濃度測定器16が設けられ、そのオゾン濃度測定器16の検出値が、電気信号として制御回路17に入力され、その制御回路17で、オゾン濃度・時間の積(CT値)が一定となるように制御するようにしたものである。
In the present invention, the
制御回路17は、演算回路18とタイマー回路19からなり、演算回路18が、オゾン濃度測定器16から出力されたオゾン濃度(C)の電気信号を、タイマー回路19から出力される時間(T)で積分して積分値(CT)を演算し、その値が予め殺菌対象物毎に定めた値になったとき、殺菌工程を停止して、上述したエアレーションを行うようになっている。
The
通常、オゾンによる殺菌効果は、オゾン濃度(C)が変化してもオゾン濃度と時間(T)の積が一定であれば同じ殺菌効果が得られる。言い換えれば、殺菌対象物の殺菌効果は、CT値依存性があり、オゾン濃度が変化してもCT値を一定にすれば同じ殺菌効果が得られる。 Normally, the sterilizing effect by ozone is the same as the product of ozone concentration and time (T) even if the ozone concentration (C) changes. In other words, the sterilization effect of the sterilization target is dependent on the CT value, and even if the ozone concentration changes, the same sterilization effect can be obtained if the CT value is made constant.
殺菌効果は、対象とする菌によってオゾンによる抵抗性は異なるため、CT値における各々の菌の殺菌特性から殺菌性能を実験で求めて設定しておき、殺菌対象物に付着している菌種の内で、最もCT値の高い菌種でCT値を設定すれば、最適な殺菌制御が行える。 The bactericidal effect is different from the resistance by ozone depending on the target fungus. Therefore, the bactericidal performance is determined by experimentation from the bactericidal properties of each fungus in the CT value, If the CT value is set with the bacterial species having the highest CT value, the optimum sterilization control can be performed.
この場合、殺菌チャンバー10内の温湿度環境を、調温機能14と調湿機能15で一定にすると、CT値による制御をより確実にすることができる。すなわち、湿度が高いと、オゾンがOHラジカルとなり、より殺菌機能が向上し、低いと機能が低下するため、実験値で求めたCT値での相対湿度となるように調湿機能15で殺菌チャンバー10内の相対湿度を制御し、また、殺菌効果は温度依存性があるため、実験値で求めたCT値での温度条件となるように調温機能14で温度制御を行うことで、よりCT値に基づいた殺菌制御が行える。
In this case, if the temperature and humidity environment in the
以上より、オゾン発生器11からのオゾン濃度は一定にする必要がなく、オゾン濃度を安定させるための水冷機能やオゾン濃度のフィードバック制御機能が不要となり、オゾン発生器11のコスト低減が図れる。
As described above, the ozone concentration from the
また、殺菌に必要な最小限のオゾン接触に制御できるため、殺菌被対象物に与えるダメージを最小限にでき、かつ、確実に殺菌処理でき、オゾン殺菌に過不足ない処理が行える。 Moreover, since it can control to the minimum ozone contact required for sterilization, the damage given to the sterilization target object can be minimized, the sterilization treatment can be surely performed, and the treatment without excess or deficiency can be performed.
CT値の殺菌特性は、CT値が大きくなるほど殺菌レベルが高くなる。例えば処理対象の初菌数が多い時には、CT値を高く設定し、少ないときには低く設定するようにすることで、任意に殺菌レベルを設定できる。また、同じ殺菌レベルに設定するときにCT値を一定にしたままオゾン濃度を上げることで短時間の殺菌処理が可能となる。 Regarding the sterilization characteristics of the CT value, the sterilization level increases as the CT value increases. For example, the sterilization level can be arbitrarily set by setting the CT value high when the number of primary bacteria to be processed is large and setting it low when the number is low. Further, when setting the same sterilization level, the sterilization process can be performed in a short time by increasing the ozone concentration while keeping the CT value constant.
オゾンによる殺菌のし易さ、し難さは、微生物によって異なり、殺菌のCT値特性は各微生物により特有なものである。殺菌対象の微生物管理を頻繁に実施している医薬製品工場や医療用具製造工場では対象とする菌が特定できるため、特定菌のCT値特性から必要最低限の殺菌条件を設定でき、材料のダメージがより軽減できる。 The ease and difficulty of sterilization with ozone differ depending on the microorganism, and the CT value characteristic of sterilization is unique to each microorganism. Since the target bacteria can be identified in pharmaceutical product factories and medical device manufacturing factories that frequently manage microorganisms subject to sterilization, the minimum necessary sterilization conditions can be set from the CT value characteristics of the specific bacteria, resulting in damage to materials. Can be reduced more.
一方、病院等、菌の特定が困難な場合には、オゾンで最も殺菌し難い微生物(耐熱性枯草菌芽胞)のCT値特性で殺菌条件を設定することにより、殺菌レベルを確保することができる。 On the other hand, when it is difficult to identify bacteria such as hospitals, the sterilization level can be ensured by setting the sterilization conditions with the CT value characteristics of microorganisms (heat-resistant Bacillus subtilis spores) that are most difficult to sterilize with ozone. .
上述の実施の形態では、殺菌チャンバー10内のオゾン濃度を、オゾン濃度測定器16で検出し、そのオゾン濃度測定器16で検出したオゾン濃度を制御回路17が時間で積分してCT値を求める例で説明したが、オゾン濃度と時間の積に相当する物理量を、例えばオゾンと反応して色が変化する化学物質を利用した変色度を、制御回路17が光学的あるいは電気的方法等で検知して制御するように構成してもよい。
In the above-described embodiment, the ozone concentration in the
また、殺菌対象物をオゾン殺菌する例で説明しているが、オゾンガス処理で脱臭、酸化処理も本発明のオゾン殺菌に含まれるものである。 Moreover, although demonstrated in the example which sterilizes the object to be sterilized by ozone, deodorization and oxidation treatment by ozone gas treatment are also included in the ozone sterilization of the present invention.
図2は、本発明の他の実施の形態を示したものである。 FIG. 2 shows another embodiment of the present invention.
図1の実施の形態においては、殺菌チャンバー10内のオゾンガス濃度を検出し、これを時間ごとに積分してCT値を求める例で説明したが、本実施の形態では、殺菌チャンバー10にオゾンCT値検出器16aを設け、そのオゾンCT値検出器16aで単位時間あたりのCT値を検出し、これを制御回路17に出力することで、制御回路17は、CT値が所定の値に達したときに殺菌を停止するようにしたものである。
In the embodiment of FIG. 1, the example in which the ozone gas concentration in the
図1の形態では、オゾン濃度を単位時間ごとに積分してCT値をもとめているのに対し、本形態では、CT値検出器16aが、一定のCT値となったときに制御回路17に出力するため、回路構成を簡単にすることができる。
In the form of FIG. 1, the ozone concentration is integrated every unit time to obtain the CT value, whereas in this form, the CT value detector 16a is connected to the
図3は、図1の実施の形態の変形例を示したもので、オゾン発生器12からのオゾンを加湿器20で加湿して殺菌チャンバー10に供給するようにしたものである。この加湿器20はオゾン発生器12からのオゾンを加湿器20内の水(オゾン水)と接触させてオゾンを加湿するもので、また水は殺菌チャンバー10の設定温度と同一となるようにしておくことで、加湿オゾン導入後の温度調整を短縮できる。
FIG. 3 shows a modification of the embodiment of FIG. 1, wherein ozone from the
本形態では、殺菌チャンバー10を真空にした後、加湿器20で湿潤オゾンガスを供給することで、殺菌チャンバー10内の湿度を所定の湿度までにする時間を短縮することができる。
In this embodiment, after the
図4は、本発明のさらに他の実施の形態を示したものである。 FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention.
また、上述の実施の形態では、殺菌チャンバー10にオゾンガスを供給する例で説明したが、本例では殺菌槽30にオゾン水製造装置31からオゾン水を供給して殺菌槽30内の殺菌対象物を殺菌するようにし、殺菌槽30のオゾン水を水ポンプ32で排水し、また殺菌槽30に溜まったオゾンを排オゾンガス分解器33を介してブロア34で排気するようにしたものである。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the example which supplies ozone gas to the
この形態においても、オゾン水濃度測定器36でオゾン濃度を測定し、制御回路37の演算回路38とタイマー回路39でオゾン水濃度を積分してその積分値(CT)が所定になったときに殺菌を停止するようにする。
Also in this embodiment, when the ozone water
この際、制御回路37は、ブロア34、オゾン水製造装置31、水ポンプ32を制御してオゾン水供給量、排水量、排オゾンガス量を制御する。
At this time, the
またオゾン水濃度検出器16の代わりに液相オゾンCT値検出器で、CT値を直接検出し制御回路37がそのCT値が所定に達したときに殺菌を停止するようにしてもよい。
Further, instead of the ozone
本実施の形態では、オゾン水で殺菌を行うものであるが、オゾンガスによる殺菌と同様にCT値で殺菌状態を的確に検出することができる。 In this embodiment, sterilization is performed with ozone water, but the sterilization state can be accurately detected by the CT value as in the case of sterilization with ozone gas.
本実施の形態では、殺菌対象物をオゾン水で殺菌する例で説明したが、殺菌対象物として、有機物の分解や廃水中の微生物分解にも適用できることは勿論である。 In the present embodiment, the example in which the sterilization target is sterilized with ozone water has been described. However, as a sterilization target, it is needless to say that the present invention can also be applied to decomposition of organic matter and microbial decomposition in waste water.
10 殺菌チャンバー
11 オゾン発生器
12 真空ポンプ
13 オゾン分解器
16 オゾン濃度測定器
17 制御回路
DESCRIPTION OF
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