JP2012200459A

JP2012200459A - Sterilizer and sterilizing method

Info

Publication number: JP2012200459A
Application number: JP2011068893A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Ueda; 健太郎植田; Isao Matsushita; 功松下
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-10-22

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sterilizer and a sterilizing method, for eliminating bacteria in a space which may have high humidity.SOLUTION: This sterilizer includes: an air passage 5 for sucking gas in a space 1 to be sterilized into a treatment space 4 and returning the gas to the space 1 by the function of a blowing means 3; a microplasma generation means 6 provided in the treatment space 4; and dew condensation prevention means 7 heating the gas to prevent dew condensation. The microplasma generation means 6 includes: a pair of electrode plates 8 disposed substantially parallel to each other; and a voltage application device. Each of the pair of electrode plates 8 has a plurality of through holes formed in the thickness direction of the electrode plate. At least one of the surfaces facing each other of the pair of electrode plates 8 includes a dielectric layer. The dew condensation prevention means 7 are provided on the upstream side of the microplasma generation means 6 in a flowing direction of the gas, in the treatment space 4 or in the air passage 5.

Description

本発明は、高湿度状態となることがある除菌対象空間における菌を除菌する除菌装置及び除菌方法に関する。 The present invention relates to a sterilization apparatus and a sterilization method for sterilizing bacteria in a sterilization target space that may be in a high humidity state.

例えば浴室のように高湿度状態となることがある空間では、結露などにより壁面や床面に水や湯が付着した状態が維持され易いため、カビが発生し易い。このような問題を解決するため、薬剤の散布によるカビの駆除や、換気装置の運転で空間内の湿度を下げることによるカビの繁殖の抑制が、従来から行われている。 For example, in a space that may be in a high humidity state such as a bathroom, the state where water or hot water adheres to the wall surface or floor surface due to condensation or the like is easily maintained, and mold is likely to occur. In order to solve such problems, it has been conventionally practiced to eliminate mold by spraying chemicals and to suppress mold growth by lowering the humidity in the space by operating a ventilator.

一方、近年、大気圧マイクロプラズマを用いた環境浄化技術の開発が積極的に行われている。特許文献１には、μｍオーダーの間隔を空けて平行に並べられた電極間に電圧を印加することでマイクロプラズマを発生させる装置が示されている。このようにしてマイクロプラズマを発生させた場合、電極間でストリーマ放電が生じ、大気分子の電離や電子移動反応が促進され、オゾン、イオン、ラジカルなどの活性種が大量に発生する。これらの活性種は、カビ（菌）や、臭いの元となる分子と衝突して反応し、分子構造を変化させる。このため、マイクロプラズマを用いて活性種を発生させれば滅菌や脱臭、有害物質の除去が行えると考えられる。例えば、特許文献１には、マイクロプラズマを用いて空気中のホルムアルデヒドを分解することが示されている。また、特許文献１の段落〔０００３〕には、マイクロプラズマを用いて除菌を行うことに言及した記載がある。 On the other hand, in recent years, development of environmental purification technology using atmospheric pressure microplasma has been actively carried out. Patent Document 1 discloses an apparatus that generates a microplasma by applying a voltage between electrodes arranged in parallel with an interval of μm order. When microplasma is generated in this way, streamer discharge is generated between the electrodes, ionization of atmospheric molecules and electron transfer reaction are promoted, and a large amount of active species such as ozone, ions, and radicals are generated. These active species collide with and react with molds (fungi) and molecules that cause odors, and change the molecular structure. For this reason, it is considered that sterilization, deodorization, and removal of harmful substances can be performed by generating active species using microplasma. For example, Patent Document 1 discloses that formaldehyde in the air is decomposed using microplasma. In addition, paragraph [0003] of Patent Document 1 includes a description referring to sterilization using microplasma.

特開２００９−７８２６６号公報JP 2009-78266 A

高湿度状態となることがある空間の除菌のために、薬剤の散布を行う場合、作業者が、当該薬剤による人体被害を防止する為に手袋を着用した上で、十分な換気の下、行う必要があり、非常に手間がかかるものである。また、単なる換気装置の運転では、図６（詳しくは後述する）に示すように、除菌効果は限定的である。 When spraying a drug for sterilization of a space that may be in a high humidity state, workers should wear gloves to prevent human damage from the drug, and be well ventilated. It must be done and is very time consuming. Moreover, in the operation | movement of a mere ventilation apparatus, as shown in FIG. 6 (it mentions later in detail), the disinfection effect is limited.

一方、特許文献１は、マイクロプラズマを除菌のために用いることに言及した記載があるのみであり、それ以上の具体的な記載はされていない。そのため、高湿度状態となることがある空間においてマイクロプラズマを用いて除菌する場合に、どのような課題が発生するかは判明しておらず、その課題を解決するための手段も当然ながら示されていない。 On the other hand, Patent Document 1 only has a description referring to the use of microplasma for sterilization, and no further specific description is made. For this reason, it has not been clarified what kind of problem occurs when sterilizing using microplasma in a space that may be in a high humidity state, and naturally means for solving the problem is also shown. It has not been.

本発明は上記状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、マイクロプラズマを用いて、高湿度状態となることがある空間において良好に除菌を行える除菌装置及び除菌方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a sterilization apparatus and a sterilization method that can perform sterilization well in a space that may be in a high humidity state using microplasma. There is.

本発明に係る高湿度状態となることがある除菌対象空間における菌を除菌する除菌装置の特徴構成は、送風手段の働きにより、前記除菌対象空間内の気体を処理空間に吸引して前記除菌対象空間に戻す送風路と、前記処理空間でマイクロプラズマを発生するマイクロプラズマ発生手段と、前記気体により結露が発生するのを防止する結露防止手段と、を備え、前記マイクロプラズマ発生手段が、互いに略平行に配置される一対の電極板と、前記電極板にプラズマ発生用の電圧を印加する電圧印加装置とを備えて構成され、前記一対の電極板の夫々に、複数の貫通孔を前記電極板の厚み方向に形成して構成され、前記一対の電極板の対向する表面の少なくとも一方に誘電体層が形成されるとともに、前記結露防止手段が、前記処理空間内若しくは前記送風路において、気体の流れ方向における前記マイクロプラズマ発生手段の上流側に設けられる点にある。 The characteristic configuration of the sterilization apparatus for sterilizing bacteria in the sterilization target space that may be in a high humidity state according to the present invention sucks the gas in the sterilization target space into the processing space by the function of the blowing means. A micro-plasma generating system comprising: a ventilation path that returns to the sterilization target space; a micro-plasma generating unit that generates micro-plasma in the processing space; and a dew-preventing unit that prevents dew condensation from being generated by the gas. The means comprises a pair of electrode plates arranged substantially parallel to each other and a voltage application device for applying a voltage for generating plasma to the electrode plates, each of the pair of electrode plates having a plurality of through holes A hole is formed in the thickness direction of the electrode plate, and a dielectric layer is formed on at least one of the opposing surfaces of the pair of electrode plates. In the blowing passage is that a provided upstream of the micro plasma generating means in the flow direction of the gas.

この特徴構成によれば、送風手段により吸引された除菌対象空間内の気体は結露防止手段により例えば加熱され、結露が防止されるので、除菌対象空間が高湿度状態にある場合でも、少なくとも結露を起こさない程度の湿度に保たれた状態とされる。この状態で当該気体は送風手段により、マイクロプラズマ発生手段が設けられた処理空間に届けられる。 According to this characteristic configuration, the gas in the sterilization target space sucked by the blowing unit is heated, for example, by the dew condensation prevention unit to prevent dew condensation. Therefore, even when the sterilization target space is in a high humidity state, at least The humidity is maintained at a level that does not cause condensation. In this state, the gas is delivered to the processing space provided with the microplasma generating means by the blowing means.

ここで、マイクロプラズマ発生手段は、複数の貫通孔を有する一対の電極板により構成されており、吸引された気体は、当該貫通孔を通過する。このため、吸引された気体の湿度が高い場合には、電極板表面で結露がおき、結露により生じた水により電極板間が導通状態になる可能性がある。このような状態になると、当然ながら、電極間で放電は起きず、マイクロプラズマが発生しなくなる。 Here, the microplasma generating means is composed of a pair of electrode plates having a plurality of through holes, and the sucked gas passes through the through holes. For this reason, when the humidity of the sucked gas is high, dew condensation occurs on the surface of the electrode plates, and there is a possibility that the water between the electrode plates becomes conductive due to the water generated by the dew condensation. In such a state, naturally, no discharge occurs between the electrodes, and microplasma is not generated.

この点、本願においては、結露防止手段は、マイクロプラズマ発生手段に対し気体の流れ方向において上流側に設けられているので、吸引された気体はマイクロプラズマ発生手段に届けられる前に結露が発生しない状態とされる。そのため、マイクロプラズマ発生手段において結露が起きることがない。よって、マイクロプラズマ発生手段により活性種を良好に発生させることができる。そして、送風手段により、これら活性種を伴って吸引された気体が除菌対象空間内に戻されるので、活性種が除菌対象空間における菌を良好に除菌することができる。以上のように、この特徴構成によれば、マイクロプラズマを用いて、高湿度状態となることがある空間において良好に除菌を行える除菌装置を提供できる。 In this regard, in the present application, since the dew condensation preventing means is provided upstream in the gas flow direction with respect to the microplasma generation means, dew condensation does not occur before the sucked gas is delivered to the microplasma generation means. State. Therefore, condensation does not occur in the microplasma generating means. Therefore, active species can be favorably generated by the microplasma generating means. And since the gas suck | inhaled with these active species is returned in the sterilization object space by the ventilation means, the active species can sterilize the bacteria in the sterilization target space well. As described above, according to this characteristic configuration, it is possible to provide a sterilization apparatus that can perform sterilization using microplasma in a space that may be in a high humidity state.

ここで、前記除菌対象空間内の気体を外部に排出する排出手段を備えるとともに、前記排出手段にオゾン分解除去手段が設けられた構成とすると好適である。 Here, it is preferable to provide a discharge means for discharging the gas in the sterilization target space to the outside, and the discharge means is provided with an ozonolysis removal means.

この構成によれば、排出手段によりマイクロプラズマ発生手段により発生した活性種を除菌対象空間から取り除くことができる。また、排出手段にオゾン分解除去手段を設けることで、活性種に含まれるオゾンを分解して除菌対象空間外へ排出できる。よって、良好に除菌を行えるとともに、安全性にも優れた除菌装置を提供できる。 According to this configuration, the active species generated by the microplasma generation unit can be removed from the sterilization target space by the discharge unit. Further, by providing the discharge means with ozone decomposing / removing means, ozone contained in the active species can be decomposed and discharged out of the sterilization target space. Therefore, it is possible to provide a sterilization apparatus that can sterilize well and is excellent in safety.

また、前記送風手段、前記結露防止手段及び前記マイクロプラズマ発生手段を働かせ、前記除菌対象空間内の前記気体を除菌する除菌中、或は除菌後の所定時間内に、前記除菌対象空間内への人の侵入を制限する制限手段が設けられた構成とすると好適である。 Further, the sterilization means is operated during sterilization for sterilizing the gas in the sterilization target space or within a predetermined time after sterilization by operating the blowing means, the dew condensation prevention means, and the microplasma generation means. It is preferable to employ a configuration provided with a limiting means for limiting the intrusion of a person into the target space.

この構成によれば、除菌対象空間を除菌している間及び除菌後の所定時間内、言い換えれば、マイクロプラズマ発生手段により発生した活性種が除菌対象空間内に存在し得る間は、制限手段により除菌対象空間への人の侵入が防がれる。このため、活性種が除菌対象空間内に存在し得る間は、除菌対象空間が外部に開放されることがなく、除菌対象空間の気密性が維持されるので、除菌対象空間における菌を良好かつ安全に除菌できる除菌装置を提供できる。 According to this configuration, during sterilization of the sterilization target space and within a predetermined time after sterilization, in other words, while the active species generated by the microplasma generation means can exist in the sterilization target space. The entry of people into the sterilization target space is prevented by the limiting means. For this reason, while the active species can exist in the sterilization target space, the sterilization target space is not opened to the outside, and the airtightness of the sterilization target space is maintained. A sterilization apparatus that can sterilize bacteria well and safely can be provided.

高湿度状態になることがある除菌対象空間における菌を除菌する除菌方法の特徴構成は、送風手段の働きにより、前記除菌対象空間内の気体を処理空間に吸引して前記除菌対象空間に戻すとともに、互いに略平行に配置される一対の電極板と、前記電極板にプラズマ発生用の電圧を印加する電圧印加装置とを備えて構成されるとともに、前記一対の電極板の夫々に、複数の貫通孔を前記電極板の厚み方向に形成して構成され、前記一対の電極板の対向する表面の少なくとも一方に誘電体膜が形成されて成る、マイクロプラズマ発生手段により、前記処理空間においてマイクロプラズマを発生して前記気体の除菌を行うに、前記除菌対象空間内若しくは送風路において、気体の流れ方向において前記マイクロプラズマ発生手段の上流側に設けられた結露防止手段により、前記気体の状態を前記マイクロプラズマ発生手段において結露を発生しない状態に制御し、前記マイクロプラズマ発生手段に送り、気体の除菌を行う点にある。
このような制御の形態としては、マイクロプラズマ発生手段を働かせる前に結露防止手段を働かせて、除菌対象空間、処理空間内の気体を、マイクロプラズマ発生手段が働いても、結露が発生しない湿度状態とする形態があるとともに、マイクロプラズマ発生手段が働いている状態で結露防止手段を働かせて、マイクロプラズマ発生手段に到達する気体を、マイクロプラズマ発生手段が働いても、結露が発生しない湿度状態とする形態とがある。
前者の場合、先ず除菌対象空間の気体の湿度を検出するとともに、その検出結果に基づいて、前記結露防止手段を働かせ、気体を前記マイクロプラズマ発生手段が働いても、当該手段部位で結露が発生しない湿度状態とし、その湿度状態が実現したことを確認してから、前記マイクロプラズマ発生手段を働かせるようにする。このようにすると、確実な除菌を実現できる。 The characteristic configuration of the sterilization method for sterilizing the bacteria in the sterilization target space that may be in a high humidity state is that the sterilization method sucks the gas in the sterilization target space into the processing space by the action of the air blowing means. A pair of electrode plates that are returned to the target space and arranged substantially parallel to each other, and a voltage applying device that applies a voltage for generating plasma to the electrode plates are provided, and each of the pair of electrode plates And a plurality of through-holes formed in the thickness direction of the electrode plate, and a dielectric film is formed on at least one of the opposing surfaces of the pair of electrode plates. In order to sterilize the gas by generating microplasma in the space, it is provided upstream of the microplasma generating means in the gas flow direction in the sterilization target space or in the air passage. By the condensation preventing means, it controls the state of the gas in the state of not generating condensation in the micro plasma generation means and sent to the micro plasma generating means lies in performing sterilization gases.
As a form of such control, the dew condensation prevention means is activated before the microplasma generation means is activated, and the gas in the sterilization target space and the processing space is subjected to humidity that does not cause condensation even if the microplasma generation means is activated. A humidity state where dew condensation prevention means works when the microplasma generation means is working and the gas that reaches the microplasma generation means does not cause condensation even if the microplasma generation means works. There is a form.
In the former case, first, the humidity of the gas in the sterilization target space is detected, and on the basis of the detection result, the dew condensation preventing means is activated. The microplasma generating means is made to work after confirming that the humidity state has been realized and that the humidity state has not been generated. In this way, reliable sterilization can be realized.

後者の場合、先ずマイクロプラズマ発生手段の近傍の気体の湿度を検出し、その検出結果に基づいて、前記結露防止手段を働かせ、気体を前記マイクロプラズマ発生手段が働いても、当該手段部位で結露が発生しない湿度状態とし、マイクロプラズマ発生手段に送るようにする。このようにすると、比較的短時間で、強制的にマイクロプラズマ発生手段が良好に働く環境を実現することができる。
さらに、結露側である高湿度側のみを管理するのではなく、除菌作用に有効な低湿度側も結露防止手段が有している気体の加熱機能を使用して、管理することで、有効にマイクロプラズマを発生させながら、除菌を良好に行うことができる。 In the latter case, first, the humidity of the gas in the vicinity of the microplasma generating means is detected, and on the basis of the detection result, the dew condensation preventing means is activated. The humidity is set so as not to occur, and it is sent to the microplasma generating means. By doing so, it is possible to realize an environment in which the microplasma generating means is forced to work well in a relatively short time.
Furthermore, not only the high humidity side, which is the dew condensation side, is managed, but the low humidity side, which is effective for sterilization, is managed by using the gas heating function of the dew condensation prevention means. In addition, sterilization can be performed well while generating microplasma.

また、前記送風手段、前記結露防止手段及び前記マイクロプラズマ発生手段を働かせ、前記除菌対象空間内の前記気体を除菌する、又は、除菌した後、前記気体に含まれることがあるオゾンを分解除去するオゾン分解除去手段を働かせて、前記除菌対象空間内の前記気体に含まれるオゾンを分解除去し、除菌対象空間外へ排出すると好適である。 In addition, ozone that may be contained in the gas after the sterilization target space is sterilized or sterilized by operating the air blowing unit, the dew condensation prevention unit, and the microplasma generation unit. It is preferable that the ozone decomposing / removing means for decomposing and removing is used to decompose and remove ozone contained in the gas in the sterilization target space and to discharge it out of the sterilization target space.

この構成によれば、上述のように、良好に除菌を行えるとともに、安全に除菌を行える。 According to this configuration, as described above, sterilization can be performed well and sterilization can be performed safely.

また、前記送風手段、前記結露防止手段及び前記マイクロプラズマ発生手段を働かせ、前記除菌対象空間内の前記気体を除菌する除菌中、或は除菌後の所定時間内に、前記除菌対象空間内への人の侵入を制限すると好適である。 Further, the sterilization means is operated during sterilization for sterilizing the gas in the sterilization target space or within a predetermined time after sterilization by operating the blowing means, the dew condensation prevention means, and the microplasma generation means. It is preferable to limit the entry of a person into the target space.

この構成によれば、上述のように、除菌対象空間における菌を良好かつ安全に除菌を行える。 According to this configuration, as described above, the bacteria in the sterilization target space can be sterilized well and safely.

本発明の実施形態に係る除菌装置として構成される浴室暖房乾燥機の断面図である。It is sectional drawing of the bathroom heating dryer comprised as a disinfection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るマイクロプラズマ発生手段の概略図である。It is the schematic of the microplasma generation means which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る除菌装置の全体像を示す図である。It is a figure which shows the whole image of the microbe elimination apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る除菌装置の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the bacteria elimination apparatus which concerns on embodiment of this invention. マイクロプラズマによる浮遊菌の除菌効果を示す図である。It is a figure which shows the disinfection effect of the floating microbe by microplasma. 従来技術である換気装置による付着菌の除菌効果を示す図である。It is a figure which shows the microbe elimination effect of the adhesion microbe by the ventilator which is a prior art. マイクロプラズマを用いた実験の装置構成を示す図である。It is a figure which shows the apparatus structure of the experiment using microplasma. マイクロプラズマによる付着菌の除菌効果を示す図である。It is a figure which shows the microbe elimination effect of the adhesion microbe by microplasma.

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態は、浴室１の天井等に設置され、浴室１内の空気を吸引して加温し、浴室１に戻す浴室暖房機能を発揮しながら、高湿度の浴室１内の空気を吸引すると同時に乾燥空気を外部より吸引し、浴室１内に戻すことで浴室を乾燥する浴室暖房乾燥機に、マイクロプラズマ発生装置６を取り付け、除菌装置２として構成した実施形態である。理解を容易とするため以下の説明では、この浴室暖房乾燥機を除菌装置２と称して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
This embodiment is installed on the ceiling or the like of the bathroom 1 and sucks and heats the air in the bathroom 1 while sucking and heating the air in the bathroom 1 and returning the bathroom 1 to the bathroom 1. At the same time, the microplasma generator 6 is attached to a bathroom heating dryer that dries dry air from the outside and returns to the bathroom 1 to dry the bathroom. In order to facilitate understanding, in the following description, this bathroom heating / drying machine will be referred to as a sterilization apparatus 2.

本実施形態においては、図２に示すように、入浴の際などに高温高湿度状態となる浴室１を除菌対象空間とし、浴室１内の浮遊菌及び付着菌を除菌対象とする除菌装置２の例を説明する。図１に示すように、本実施形態に係る除菌装置２は、内部に備えられた電動ファン３の働きにより、除菌装置２の一側面に設けられた吸入口２１から浴室１内の空気を吸引し、同側面に設けられた排出口２２から吸引した空気を浴室１内に戻すように構成されている。このように構成された除菌装置２は、図２に示すように、浴室１の天井上に、吸入口２１及び排出口２２を備える側面が浴室１内の空間と接するように設置される。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, the bathroom 1 that is in a high-temperature and high-humidity state during bathing or the like is the sterilization target space, and the sterilization target is the sterilization target of floating bacteria and adherent bacteria in the bathroom 1. An example of the device 2 will be described. As shown in FIG. 1, the sterilization apparatus 2 according to the present embodiment has an air in the bathroom 1 from an inlet 21 provided on one side surface of the sterilization apparatus 2 by the action of an electric fan 3 provided inside. The air sucked from the discharge port 22 provided on the same side is returned to the bathroom 1. As shown in FIG. 2, the sterilization apparatus 2 configured in this manner is installed on the ceiling of the bathroom 1 so that the side surface including the suction port 21 and the discharge port 22 is in contact with the space in the bathroom 1.

本実施形態では、浴室１内の空気が、本発明における『除菌対象空間内の気体』に相当し、電動ファン３が、本発明における『送風手段』に相当する。 In the present embodiment, the air in the bathroom 1 corresponds to “the gas in the sterilization target space” in the present invention, and the electric fan 3 corresponds to “the blowing means” in the present invention.

１．除菌装置の概略構成
図１に示すように、除菌装置２は、略直方体の筐体３１を備え、内部を仕切板３２により、２つの空間に分けられている。一方の空間には、電動ファン３とマイクロプラズマ発生装置６と熱交換器７とが備えられ、これらの機器は浴室１内の空気を除菌する働きを担っている。他方の空間は、排出用電動ファン１２とオゾン分解触媒フィルタ１３とを備え、これらの機器は、浴室１内の空気を浴室１外に排出する働きを担っている。 1. As shown in FIG. 1, the sterilization apparatus 2 includes a substantially rectangular parallelepiped casing 31, and the inside is divided into two spaces by a partition plate 32. One space includes an electric fan 3, a microplasma generator 6, and a heat exchanger 7, and these devices have a function of sterilizing the air in the bathroom 1. The other space includes a discharge electric fan 12 and an ozone decomposition catalyst filter 13, and these devices have a function of discharging the air in the bathroom 1 to the outside of the bathroom 1.

本実施形態では、熱交換器７が本発明における『結露防止手段』に相当する。また、排出用電動ファン１２が、本発明における『排出手段』に相当し、オゾン分解触媒フィルタ１３が、本発明における『オゾン分解除去手段』に相当する。 In the present embodiment, the heat exchanger 7 corresponds to “condensation prevention means” in the present invention. The discharge electric fan 12 corresponds to “discharge means” in the present invention, and the ozone decomposition catalyst filter 13 corresponds to “ozone decomposition removal means” in the present invention.

電動ファン３は回転した際に、吸入口２１から浴室１内の空気を吸引し、排出口２２から吸引した空気を排出するように配置されている。本実施形態では、電動ファン３は、一例として、内部に多数の羽を備えたシロッコファンとされている。そして、電動ファン３の働きにより吸入口２１から吸引された空気は、熱交換器７に接した後、その一部がマイクロプラズマ発生装置６の内部に設けられた空間である処理空間４を通過し、排出口２２から浴室１内へと戻される。すなわち、電動ファン３を備える空間は、電動ファン３によって吸引された空気の一部をマイクロプラズマ発生装置６の処理空間４に送り込んだ後、浴室１内へと戻す送風路５を形成している。なお、吸引された空気のうち処理空間４に送り込まれなかった分は、マイクロプラズマ発生装置６の下流側で、処理空間４に送り込まれた空気と混ざって、浴室１内へと戻る。 When the electric fan 3 rotates, the electric fan 3 is arranged so as to suck air in the bathroom 1 from the suction port 21 and discharge air sucked from the discharge port 22. In the present embodiment, the electric fan 3 is, for example, a sirocco fan having a large number of wings inside. The air sucked from the suction port 21 by the action of the electric fan 3 comes into contact with the heat exchanger 7 and then passes through a processing space 4 which is a space provided inside the microplasma generator 6. And returned to the bathroom 1 from the discharge port 22. That is, the space provided with the electric fan 3 forms an air passage 5 that sends a part of the air sucked by the electric fan 3 into the processing space 4 of the microplasma generator 6 and then returns the air into the bathroom 1. . The portion of the sucked air that has not been sent into the processing space 4 is mixed with the air sent into the processing space 4 on the downstream side of the microplasma generator 6 and returns to the bathroom 1.

２．各機器類の構成
２−１．マイクロプラズマ発生手段
図２に示すように、マイクロプラズマ発生装置６を構成する一対の電極板８は、ハウジング６０、６１により固定支持されている。具体的には、ハウジング６０、６１は、一対の電極板８を挟持した状態で締結機構（ボルト６２及びナット６３より成る）により互いに締結固定されている。除菌対象の流体である空気は、ハウジング６０、６１の内部に形成された空間を、図２に破線矢印で示す方向に流れる。ここで、マイクロプラズマ発生装置６は、図１に示すように、送風路５における空気の流通方向と、マイクロプラズマ発生装置６内部を流れる空気の流通方向が一致するように除菌装置２内に設けられている。ここで、マイクロプラズマ発生装置６の内部に形成された空間が、処理空間４である。 2. Configuration of each device 2-1. As shown in FIG. 2, a pair of electrode plates 8 constituting the microplasma generator 6 are fixedly supported by housings 60 and 61. Specifically, the housings 60 and 61 are fastened and fixed to each other by a fastening mechanism (consisting of bolts 62 and nuts 63) with the pair of electrode plates 8 being sandwiched. Air, which is the fluid to be sterilized, flows in the space formed inside the housings 60 and 61 in the direction indicated by the dashed arrow in FIG. Here, as shown in FIG. 1, the microplasma generator 6 is disposed in the sterilizer 2 so that the flow direction of the air in the air passage 5 and the flow direction of the air flowing through the microplasma generator 6 coincide. Is provided. Here, the space formed inside the microplasma generator 6 is the processing space 4.

処理空間４は、マイクロプラズマ発生装置６の外観と同じ方向に略円筒状に形成されている。マイクロプラズマ発生装置６は、図２に示すように、処理空間４において気体の流通方向を横断して互いに略平行に配置される一対の電極板８と、電極板８にプラズマ発生用の電圧を印加する高周波電源９とを備えて構成されるとともに、一対の電極板８の夫々に、除菌対象の流体である空気が通過可能な貫通孔１０を電極板８の厚み方向に形成して構成されている。本実施形態では、高周波電源９が本発明における『電圧印加装置』に相当する。また、詳細は後述するが、電極板８の表面には誘電体膜（図示せず）が形成されている。高周波電源９と一対の電極板８のそれぞれとは電気配線により電気的に接続されている。そして、一対の電極板８間に高周波電源９から交流電圧を印加することで、一対の電極板８間にストリーマ形式の誘電体バリア放電を生起させ、マイクロプラズマを生成することができる。このマイクロプラズマにより生成された活性種（ＯＨラジカルやＯ原子と考えられる）が、一対の電極板８に形成された貫通孔１０を通過する空気の流れによりマイクロプラズマ発生装置６の外へと運ばれ、排出口２２を通じて浴室１内へ放出される。 The processing space 4 is formed in a substantially cylindrical shape in the same direction as the appearance of the microplasma generator 6. As shown in FIG. 2, the microplasma generator 6 includes a pair of electrode plates 8 disposed substantially parallel to each other across the gas flow direction in the processing space 4, and a voltage for generating plasma on the electrode plates 8. A high-frequency power source 9 to be applied is configured, and a through-hole 10 through which air as a fluid to be sterilized can pass is formed in the thickness direction of the electrode plate 8 in each of the pair of electrode plates 8. Has been. In the present embodiment, the high-frequency power source 9 corresponds to a “voltage application device” in the present invention. Although details will be described later, a dielectric film (not shown) is formed on the surface of the electrode plate 8. The high frequency power supply 9 and each of the pair of electrode plates 8 are electrically connected by electric wiring. Then, by applying an AC voltage from the high-frequency power source 9 between the pair of electrode plates 8, streamer-type dielectric barrier discharge can be generated between the pair of electrode plates 8, and microplasma can be generated. Active species (considered as OH radicals and O atoms) generated by the microplasma are transported out of the microplasma generator 6 by the flow of air passing through the through holes 10 formed in the pair of electrode plates 8. It is discharged into the bathroom 1 through the discharge port 22.

本実施形態においては、一対の電極板８及び高周波電源９が、本発明における『マイクロプラズマ発生手段』に相当し、誘電体膜が本発明における『誘電体層』に相当する。 In the present embodiment, the pair of electrode plates 8 and the high-frequency power source 9 correspond to “microplasma generating means” in the present invention, and the dielectric film corresponds to “dielectric layer” in the present invention.

電極板８は、大気圧中でマイクロプラズマを発生させるための電極として用いるため、高温での耐酸化性を有する各種のステンレス鋼で形成されたものを用いるのが好ましい。このようなステンレス鋼としては、例えば、マルテンサイト系ステンレス鋼（martensitic stainless steels）、フェライト系ステンレス鋼（ferritic stainless steels）、オーステナイト系ステンレス鋼（austenitic stainless steels）、オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼（austenitic-ferritic stainless steels）、析出硬化系ステンレス鋼（precipitation hardening stainless steels）等がある。なお、ステンレス鋼以外の金属を用いて電極板８を形成しても良い。ここで、電極板８の板厚（図２における空気の流通方向の厚み）は、１ｍｍ以上とするのが好ましい。 Since the electrode plate 8 is used as an electrode for generating microplasma at atmospheric pressure, it is preferable to use one made of various stainless steels having oxidation resistance at high temperatures. Examples of such stainless steel include martensitic stainless steels, ferritic stainless steels, austenitic stainless steels, and austenitic-stainless steels. ferritic stainless steels) and precipitation hardening stainless steels. The electrode plate 8 may be formed using a metal other than stainless steel. Here, the plate thickness of the electrode plate 8 (thickness in the air flow direction in FIG. 2) is preferably 1 mm or more.

電極板８には空気が通過可能な貫通孔１０が厚み方向に複数形成されている。本実施形態では、貫通孔１０は、断面形状が円形であり、平面視で六方格子（三角格子、６０度千鳥）状に配置されている。複数の貫通孔１０は同一の孔径φを有しており、貫通孔１０間に位置する電極板部分に関し、隣接して配置される貫通孔１０間の最小離間長さｓは、貫通孔１０によらず一定の値となっている。電極板８に形成される貫通孔１０の孔径φは、１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下とするのが好ましい。従って、この構造のマイクロプラズマ発生装置６は流路抵抗が低い。 A plurality of through holes 10 through which air can pass are formed in the electrode plate 8 in the thickness direction. In the present embodiment, the through hole 10 has a circular cross-sectional shape and is arranged in a hexagonal lattice (triangular lattice, 60 degrees staggered) shape in plan view. The plurality of through-holes 10 have the same hole diameter φ, and the minimum separation length s between the adjacent through-holes 10 with respect to the electrode plate portions located between the through-holes 10 is Regardless of the value. The hole diameter φ of the through hole 10 formed in the electrode plate 8 is preferably 1.5 mm or more and 3 mm or less. Therefore, the microplasma generator 6 having this structure has a low flow resistance.

本実施形態に係るマイクロプラズマ発生装置６は、一対の電極板８間に誘電体バリア放電を生起させマイクロプラズマを発生させる。そのため、一対の電極板８の互いに対向する面のうち少なくとも一方の面には誘電体膜（図示せず）を形成することになる。そこで、電極板８に隣接して配設される貫通孔１０間に位置する電極板部分に関し、隣接して配設される貫通孔１０間の最小離間長さｓは、少なくとも１ｍｍとするのが好ましい。 The microplasma generator 6 according to the present embodiment generates a dielectric plasma by generating a dielectric barrier discharge between the pair of electrode plates 8. Therefore, a dielectric film (not shown) is formed on at least one surface of the pair of electrode plates 8 facing each other. Therefore, regarding the electrode plate portion located between the through holes 10 disposed adjacent to the electrode plate 8, the minimum separation length s between the adjacent through holes 10 is at least 1 mm. preferable.

先にも述べたように、電極板８の表面には誘電体膜が形成されている。本実施形態では、上記のように、一対の電極板８間に誘電体バリア放電を生起させるため、一対の電極板８の互いに対向する面のうち少なくとも一方の面或いは双方の面には誘電体膜を形成することとなる。また、これらの面に加え、貫通孔１０の内周面にも誘電体膜を形成する構成としてもよい。このように誘電体膜を形成することで、一対の電極板８間に安定してマイクロプラズマを発生させることができる。誘電体膜の膜厚は、例えば、５０μｍ以上５００μｍ以下とすることが好ましい。また、誘電体膜は、例えば、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＺｒＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、ＰｂＺｒＯ₃−ＰｂＴｉＯ₃、ＢａＴｉＯ₃、ＴｉＯ₂、ＺｎＯ等や、これらの複合酸化物により構成することができる。 As described above, a dielectric film is formed on the surface of the electrode plate 8. In the present embodiment, as described above, in order to cause dielectric barrier discharge between the pair of electrode plates 8, at least one surface or both surfaces of the pair of electrode plates 8 facing each other are provided with a dielectric material. A film will be formed. In addition to these surfaces, a dielectric film may be formed on the inner peripheral surface of the through hole 10. By forming the dielectric film in this way, microplasma can be stably generated between the pair of electrode plates 8. The film thickness of the dielectric film is preferably 50 μm or more and 500 μm or less, for example. The structure, the dielectric film, for _{_{_{example, SiO 2, Al 2 O 3}}} , MgO, ZrO 2, Y 2 O 3, PbZrO 3 -PbTiO 3, BaTiO 3, TiO 2, ZnO or the like and, these complex oxides can do.

本実施形態では、一対の電極板８は、電極板８の周縁部に沿う形状の円環状のスペーサ（図示せず）を間に挟持した状態で互いに固定されている。このスペーサは一様の厚みを有しており、一対の電極板８は互いに略平行になるように配置される。よって、一対の電極板８間に形成される空隙の板面に直交する方向の長さｄは、このスペーサの厚みにより厳密に定められる。一対の電極板８をこのように配設することで、一対の電極板８間に形成される空隙を板面に沿う方向において略均一にすることができ、誘電体バリア放電を均一に安定して発生させることが可能となっている。スペーサの厚みは、例えば、５〜５００μｍ以下の値から選択することができる。この時、上記の長さｄも少なくとも５００μｍ以下となり、一対の電極板８間に印加する交流電圧の波高値を１０００Ｖ程度と比較的低い値としても、マイクロプラズマを発生させることができる。この場合、一対の電極板間に波高値が１０００Ｖ以上の交流電圧が印加される構成とすると好適である。このようなスペーサは、例えば、ポリエチレン樹脂、テフロン（登録商標）樹脂等の合成樹脂やセラミックス等の絶縁材料により形成することができる。 In the present embodiment, the pair of electrode plates 8 are fixed to each other with an annular spacer (not shown) shaped along the peripheral edge of the electrode plate 8 sandwiched therebetween. The spacer has a uniform thickness, and the pair of electrode plates 8 are arranged so as to be substantially parallel to each other. Therefore, the length d in the direction perpendicular to the plate surface of the gap formed between the pair of electrode plates 8 is strictly determined by the thickness of the spacer. By disposing the pair of electrode plates 8 in this manner, the gap formed between the pair of electrode plates 8 can be made substantially uniform in the direction along the plate surface, and the dielectric barrier discharge can be stably stabilized. Can be generated. The thickness of the spacer can be selected from a value of 5 to 500 μm or less, for example. At this time, the length d is also at least 500 μm or less, and microplasma can be generated even if the peak value of the AC voltage applied between the pair of electrode plates 8 is a relatively low value of about 1000V. In this case, an AC voltage having a peak value of 1000 V or more is preferably applied between the pair of electrode plates. Such a spacer can be formed of, for example, a synthetic resin such as polyethylene resin or Teflon (registered trademark) resin or an insulating material such as ceramics.

なお、一対の電極板８の互いに対向する面の双方に誘電体膜が形成され、当該誘電体膜が電極板８の板面に直交する方向（厚み方向）に凹凸（例えば、５μｍ以上５０μｍ以下の高低差を有する凹凸）を有する場合には、上記のスペーサを介さずに一対の電極板８を積層するように互いに固定する構成としても好適である。この場合、上記の凹凸により形成される間隙において誘電体バリア放電が生じるため、一対の電極板８間にマイクロプラズマを発生させることができる。 A dielectric film is formed on both surfaces of the pair of electrode plates 8 facing each other, and the dielectric film is uneven (in the thickness direction) perpendicular to the plate surface of the electrode plate 8 (for example, 5 μm or more and 50 μm or less). In other words, the pair of electrode plates 8 are preferably fixed to each other so as to be stacked without using the spacer. In this case, a dielectric barrier discharge is generated in the gap formed by the irregularities, so that microplasma can be generated between the pair of electrode plates 8.

なお、本実施形態では、一対の電極板８は同じ構成のものであり、一対の電極板８は、板面に直交する方向からみて、双方の電極板８に形成された貫通孔１０同士が全体として互いに重なり合うように円周方向に位置決めされ、互いに固定されている。そのため、図２に示すように、除菌対象の空気は貫通孔１０の間を通過することができ、除菌対象の空気の流れを大きく阻害することなく一対の電極板８を厚さ方向に近接して配置することができる。その結果、マイクロプラズマを発生させるために一対の電極板８間に印加することが必要となる電圧の大きさを低く抑えることができ、少ない消費電力で効率的にマイクロプラズマ発生装置６にマイクロプラズマを発生させることが可能な構成となっている。 In the present embodiment, the pair of electrode plates 8 have the same configuration, and the pair of electrode plates 8 has through-holes 10 formed in both electrode plates 8 when viewed from the direction orthogonal to the plate surfaces. They are positioned in the circumferential direction so as to overlap each other as a whole, and are fixed to each other. Therefore, as shown in FIG. 2, the air to be sterilized can pass between the through holes 10, and the pair of electrode plates 8 are moved in the thickness direction without greatly obstructing the flow of the air to be sterilized. Can be placed close together. As a result, the magnitude of the voltage that needs to be applied between the pair of electrode plates 8 in order to generate microplasma can be kept low, and the microplasma generator 6 can be efficiently supplied with low power consumption. It is the structure which can generate | occur | produce.

２−２．結露防止手段
マイクロプラズマ発生装置６は、結露によって生じる水が一対の電極板８間に付着すると、一対の電極板８間が導通し、マイクロプラズマを発生できなくなる。そのため、除菌装置２は、マイクロプラズマ発生装置６へと供給される空気が結露を起こさない程度の湿度となるように、空気を加熱するための熱交換器７を備えている。この熱交換器７は、送風路５において、空気の流れ方向に対して、マイクロプラズマ発生装置６の上流側に位置するように設けられている。すなわち、電動ファン３の働きにより、除菌装置２に吸引された空気が、熱交換器７を通過した後に、マイクロプラズマ発生装置６内の処理空間４を通過するように構成されている。熱交換器７は、浴室１外に設置された熱源機（図示せず）から温水配管２３を通じて供給される温水と、除菌装置２内に吸引された空気と、を熱交換するように構成されている。 2-2. Condensation prevention means In the microplasma generator 6, when water generated by dew condensation adheres between the pair of electrode plates 8, the pair of electrode plates 8 conducts, and microplasma cannot be generated. Therefore, the sterilization apparatus 2 includes a heat exchanger 7 for heating the air so that the air supplied to the microplasma generation apparatus 6 has a humidity that does not cause condensation. The heat exchanger 7 is provided in the air passage 5 so as to be positioned upstream of the microplasma generator 6 with respect to the air flow direction. In other words, the air sucked into the sterilization apparatus 2 is configured to pass through the processing space 4 in the microplasma generator 6 after passing through the heat exchanger 7 by the action of the electric fan 3. The heat exchanger 7 is configured to exchange heat between warm water supplied through a warm water pipe 23 from a heat source device (not shown) installed outside the bathroom 1 and air sucked into the sterilizer 2. Has been.

除菌装置２は、マイクロプラズマ発生装置６の上流側に湿度センサ２４（湿度取得手段）を備えるとともに、吸入口２１付近に温度センサ２７（温度取得手段）を備えている。湿度センサ２４により取得される湿度情報及び、温度センサ２７により取得される温度情報に基づいて、熱交換器７はマイクロプラズマ発生装置６に供給される空気の湿度が１００％ＲＨ未満となるように、空気を加熱するように構成されている。また、マイクロプラズマによる活性種は、詳細は後述するが、実験により７０％ＲＨ以上の高湿度状況下において効率良く発生することが分かっているため、熱交換器７は、湿度が７０％ＲＨ未満になると空気を加熱しないように構成されている。即ち、湿度は、７０％ＲＨ〜９０％ＲＨの範囲に調節される。ここでは、９０％ＲＨが、本実施形態に於ける結露を発生しない気体の相対湿度の上限となる。 The sterilizer 2 includes a humidity sensor 24 (humidity acquisition means) on the upstream side of the microplasma generator 6 and a temperature sensor 27 (temperature acquisition means) in the vicinity of the suction port 21. Based on the humidity information acquired by the humidity sensor 24 and the temperature information acquired by the temperature sensor 27, the heat exchanger 7 causes the humidity of the air supplied to the microplasma generator 6 to be less than 100% RH. It is configured to heat the air. Although the active species by microplasma will be described in detail later, it is known from experiments that it is efficiently generated under a high humidity condition of 70% RH or higher. Therefore, the heat exchanger 7 has a humidity of less than 70% RH. When it becomes, it is comprised so that air may not be heated. That is, the humidity is adjusted in the range of 70% RH to 90% RH. Here, 90% RH is the upper limit of the relative humidity of the gas that does not cause condensation in the present embodiment.

本実施形態では、熱交換器７が、本発明における『結露防止手段』に相当する。 In the present embodiment, the heat exchanger 7 corresponds to the “condensation prevention means” in the present invention.

２−３．排出手段
マイクロプラズマ発生装置６において、一定の除菌効果が得られる程度の電圧を一対の電極板８間に印加すると、一対の電極板８間に発生するマイクロプラズマにより環境上の観点から無視できない程度の濃度のオゾンが生成されることが分かっている。このため、除菌装置２は、排出用電動ファン１２により浴室１内の空気を外部に排出可能に構成されている。また、排出用電動ファン１２は、内部にオゾン分解触媒フィルタ１３を備え、排出される空気がオゾン分解触媒フィルタ１３を通過するように構成されている。オゾン分解触媒フィルタ１３は、例えば、二酸化マンガン、酸化ニッケル、四三酸化鉄、酸化銅、炭酸コバルト、炭酸ニッケル、及び炭酸銅の何れか一種又は複数種の組み合わせからなるオゾン分解触媒と、ハニカム状に構成された触媒担持用の構造体とから構成される。なお、このようなオゾン分解触媒フィルタの構成は公知であるため、ここでは詳細な説明は省く。 2-3. Discharge means In the microplasma generating device 6, when a voltage that provides a certain sterilization effect is applied between the pair of electrode plates 8, the microplasma generated between the pair of electrode plates 8 cannot be ignored from an environmental point of view. It has been found that ozone at a moderate concentration is produced. For this reason, the sterilization apparatus 2 is configured to be able to discharge the air in the bathroom 1 to the outside by the discharge electric fan 12. Further, the discharge electric fan 12 includes an ozone decomposition catalyst filter 13 inside, and is configured such that discharged air passes through the ozone decomposition catalyst filter 13. The ozone decomposition catalyst filter 13 includes, for example, an ozone decomposition catalyst composed of any one or a combination of manganese dioxide, nickel oxide, iron tetroxide, copper oxide, cobalt carbonate, nickel carbonate, and copper carbonate, and a honeycomb shape. And a structure for supporting a catalyst. In addition, since the structure of such an ozonolysis catalyst filter is well-known, detailed description is abbreviate | omitted here.

本実施形態では、排出用電動ファン１２が、本発明における『排出手段』に相当し、オゾン分解触媒フィルタ１３が、本発明における『オゾン分解除去手段』に相当する。 In the present embodiment, the discharge electric fan 12 corresponds to “discharge means” in the present invention, and the ozone decomposition catalyst filter 13 corresponds to “ozone decomposition removal means” in the present invention.

２−４．制限手段
除菌装置２は、図１に示すように、浴室１内の空間に接する側面に人感センサ１４を備えている。人感センサ１４は、浴室内の人の存在を感知できるように構成されている。人感センサ１４には、赤外線や超音波などを用いる公知のセンサを用いると良い。このようなセンサの構成は公知であるため、ここでは詳細な説明は省く。また、除菌装置２は、図３に示すように、浴室１に設けられた入退室用のドア２５をロックするためのドアロック機構１５と電気的に接続されている。人感センサ１４及びドアロック機構１５は、電動ファン３、熱交換器７、及びマイクロプラズマ発生装置６を働かせ、浴室１内を除菌している間（除菌中）、或いは除菌後の所定時間内に、浴室１内に人が侵入するのを制限できるように構成されている。詳細は後述するが、除菌装置２は、人感センサ１４の出力情報により浴室１内に人がいないと判断された場合に、ドアロック機構１５により浴室１のドア２５をロックすることで、浴室１内の除菌中に、人がドア２５を開け、浴室１内に侵入することを制限する。 2-4. Limiting means As shown in FIG. 1, the sterilizing apparatus 2 includes a human sensor 14 on a side surface in contact with the space in the bathroom 1. The human sensor 14 is configured to detect the presence of a person in the bathroom. The human sensor 14 may be a known sensor using infrared rays, ultrasonic waves, or the like. Since the structure of such a sensor is well-known, detailed description is omitted here. In addition, as shown in FIG. 3, the sterilization apparatus 2 is electrically connected to a door lock mechanism 15 for locking a door 25 for entering and leaving the bathroom 1. The human sensor 14 and the door lock mechanism 15 operate the electric fan 3, the heat exchanger 7, and the microplasma generator 6 while sterilizing the inside of the bathroom 1 (during sterilization) or after sterilization. It is configured so that a person can be prevented from entering the bathroom 1 within a predetermined time. Although details will be described later, the sterilization apparatus 2 locks the door 25 of the bathroom 1 by the door lock mechanism 15 when it is determined by the output information of the human sensor 14 that there is no person in the bathroom 1. During the sterilization in the bathroom 1, a person opens the door 25 to restrict entry into the bathroom 1.

本実施形態では、人感センサ１４及びドアロック機構１５が、本発明における『制限手段』に相当する。 In the present embodiment, the human sensor 14 and the door lock mechanism 15 correspond to the “limiter” in the present invention.

３．本願装置による除菌方法
次に、本実施形態に係る除菌装置２による浴室１内の除菌動作について、図４に示すタイミングチャートを用いて、各機器の動作を踏まえながら説明する。図４の横軸は、人感センサ１４を作動させてからの経過時間を示している。以下では、人感センサ１４を作動する状態になってからの各機器の動作を説明しているが、より好ましくは、人感センサ１４は、入浴直後など、浴室１内が高温多湿状態となるタイミングで作動させると良い。なお、この説明で用いる各装置の動作時間は一例であり、適宜変更して構わない。 3. Next, the sterilization operation in the bathroom 1 by the sterilization apparatus 2 according to the present embodiment will be described based on the operation of each device using the timing chart shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 4 indicates the elapsed time since the human sensor 14 was activated. In the following, the operation of each device after the human sensor 14 is activated is described. More preferably, the human sensor 14 is in a hot and humid state in the bathroom 1 such as immediately after bathing. It is good to operate at the timing. Note that the operation time of each device used in this description is an example, and may be changed as appropriate.

まず、人感センサ１４の出力情報により１分間継続的に浴室１内に人がいないと判断されると、ドアロック機構１５により浴室１のドア２５をロックし、電動ファン３、排出用電動ファン１２、湿度センサ２４、及び熱交換器７を作動させる。排出用電動ファン１２は、９分間動作した後、停止する。この９分間の間に、浴室１内の空気が排出されるとともに、湿度センサ２４の出力情報に基づいて熱交換器７が除菌装置２内に吸引された空気を加熱するので、次に述べるようにマイクロプラズマ発生装置６を作動させる前に、吸引された空気の湿度を結露が生じない程度に調整することが出来る。例えば、この状態で、浴室内の湿度は、８０％ＲＨとされる。 First, when it is determined from the output information of the human sensor 14 that there is no person in the bathroom 1 continuously for 1 minute, the door 25 of the bathroom 1 is locked by the door lock mechanism 15, and the electric fan 3 and the discharge electric fan are discharged. 12. Operate the humidity sensor 24 and the heat exchanger 7. The discharge electric fan 12 stops after operating for 9 minutes. During this 9 minutes, the air in the bathroom 1 is discharged and the heat exchanger 7 heats the air sucked into the sterilization apparatus 2 based on the output information of the humidity sensor 24. Thus, before operating the microplasma generator 6, the humidity of the sucked air can be adjusted to such an extent that no condensation occurs. For example, in this state, the humidity in the bathroom is 80% RH.

続いて、排出用電動ファン１２が停止するタイミングで、マイクロプラズマ発生装置６を作動させる。マイクロプラズマ発生装置６は、３０分間動作した後、停止する。この３０分間の間、湿度センサ２４の出力情報により湿度が７０％ＲＨ以下であると判断されると、熱交換器７は動作を一時的に停止する。これにより、この３０分間の間は、マイクロプラズマ発生装置６には、結露しない範囲において比較的湿度の高い空気が供給されるので、活性種を効率よく発生させることができ、浴室１内の除菌を効果的に行うことができる。３０分が経過すると、マイクロプラズマ発生装置６に加え、湿度センサ２４及び熱交換器７を停止させる。 Subsequently, the microplasma generator 6 is operated at the timing when the electric discharge fan 12 stops. The microplasma generator 6 stops after operating for 30 minutes. During this 30 minutes, if it is determined by the output information of the humidity sensor 24 that the humidity is 70% RH or less, the heat exchanger 7 temporarily stops its operation. As a result, during the 30 minutes, the microplasma generator 6 is supplied with air with relatively high humidity in a range where condensation does not occur, so that active species can be efficiently generated and removed in the bathroom 1. Bacteria can be performed effectively. When 30 minutes have passed, the humidity sensor 24 and the heat exchanger 7 are stopped in addition to the microplasma generator 6.

そして、マイクロプラズマ発生装置６が停止するタイミングで、排出用電動ファン１２を作動させる。排出用電動ファン１２と電動ファン３とを５分間動作させた後、浴室１のドア近傍に設けられたドア給気口（図示せず）を作動させる。排出用電動ファン１２、電動ファン３、及びドア給気口は、１５分間動作した後、停止する。この１５分間の間に、電動ファン３により、除菌装置２内に残存する活性種を除菌装置２外に放出できるとともに、排出用電動ファン１２とドア給気口とにより、浴室１内の換気が行われる。 Then, the discharge electric fan 12 is operated at the timing when the microplasma generator 6 stops. After the discharge electric fan 12 and the electric fan 3 are operated for 5 minutes, a door air supply port (not shown) provided near the door of the bathroom 1 is operated. The discharge electric fan 12, the electric fan 3, and the door air supply port operate for 15 minutes and then stop. During the 15 minutes, the electric fan 3 can release the active species remaining in the sterilization apparatus 2 to the outside of the sterilization apparatus 2, and the electric fan 12 for discharge and the door air supply port allow Ventilation is performed.

排出用電動ファン１２、電動ファン３、及びドア給気口の停止のタイミングで、ドアロック機構１５による浴室１のドア２５のロックを解除するとともに、人感センサ１４を停止させる。以上で、除菌装置２による除菌動作は終了する。 At the timing of stopping the discharge electric fan 12, the electric fan 3, and the door air inlet, the door 25 of the bathroom 1 is unlocked by the door lock mechanism 15 and the human sensor 14 is stopped. The sterilization operation by the sterilization apparatus 2 is thus completed.

上記説明における、人感センサ１４の動作開始から４５分〜６０分の間の１５分間が、本発明における『除菌後の所定時間』に相当する。なお、１５分間という具体的値は一例であり、除菌後の所定時間としては除菌対象空間の換気を十分に行える時間であれば適宜変更可能である。 In the above description, 15 minutes between 45 minutes and 60 minutes from the start of operation of the human sensor 14 corresponds to the “predetermined time after sterilization” in the present invention. The specific value of 15 minutes is an example, and the predetermined time after sterilization can be appropriately changed as long as it is a time that allows sufficient ventilation of the sterilization target space.

４．高湿度雰囲気下におけるマイクロプラズマの除菌効果
図５に、マイクロプラズマにより発生する活性種の除菌効果の湿度依存性を示す。なお、ここでの除菌対象は空気中を浮遊する浮遊菌である。図５の縦軸は、浮遊菌の数を、横軸は、マイクロプラズマによる処理時間を示している。図中の７０％ＲＨ及び３０％ＲＨは、これらの湿度雰囲気下においてマイクロプラズマを発生させた場合を、Ｃｏｎｔｒｏｌは、マイクロプラズマを発生させない場合を示している。図から、マイクロプラズマにより発生する活性種は、高湿度雰囲気下において、特に強力に浮遊菌を除菌できることが分かる。 4). FIG. 5 shows the humidity dependence of the sterilizing effect of active species generated by microplasma in a high humidity atmosphere. The sterilization target here is a floating bacterium floating in the air. The vertical axis in FIG. 5 indicates the number of airborne bacteria, and the horizontal axis indicates the treatment time with microplasma. In the figure, 70% RH and 30% RH indicate a case where microplasma is generated under these humidity atmospheres, and Control indicates a case where microplasma is not generated. From the figure, it can be seen that the active species generated by the microplasma can sterilize the floating bacteria particularly strongly in a high humidity atmosphere.

次に、付着菌に対するマイクロプラズマにより発生する活性種の除菌効果を説明する。説明にあたってまず、図６に、従来技術である換気装置の運転による付着菌の除菌効果を示す。図６に示すデータは、冬季に浴室において公知の浴室換気装置を各種頻度で動作させたときの、浴室内の各位置（床、床から１０ｃｍの位置にある壁面、床から１１０ｃｍの位置にある壁面天井）での真菌数を計測したものである。比較例として、浴室換気装置ではなく、換気扇のみを動作させた場合のデータも加えてある。図から、浴室換気装置による浴室の換気によっても、除菌効果があることがわかるとともに、動作頻度を上げるほど除菌効果が上がることが分かる。しかしながら、毎日換気を行ったとしても、完全には浴室内の付着菌を除菌できないことが分かる。 Next, the sterilization effect of the active species generated by the microplasma against the attached bacteria will be described. First, FIG. 6 shows the sterilization effect of the attached bacteria by the operation of the ventilator which is the prior art. The data shown in FIG. 6 are the positions in the bathroom (the floor, the wall 10 cm from the floor, and the position 110 cm from the floor when a known bathroom ventilator is operated at various frequencies in the bathroom in winter. The number of fungi on the wall ceiling was measured. As a comparative example, data when only a ventilation fan is operated instead of a bathroom ventilation device is also added. From the figure, it can be seen that there is a sterilizing effect even when the bathroom is ventilated by the bathroom ventilator, and that the sterilizing effect is increased as the operation frequency is increased. However, even if ventilation is performed every day, it can be seen that the attached bacteria in the bathroom cannot be completely sterilized.

次に、従来技術に対するマイクロプラズマを用いた除菌方法の優位性を明らかにするため、高湿度雰囲気下におけるマイクロプラズマの付着菌の除菌効果を以下の方法で調べた。 Next, in order to clarify the superiority of the sterilization method using microplasma over the prior art, the sterilization effect of the microplasma adhering bacteria in a high humidity atmosphere was examined by the following method.

（実験方法）
図７に実験装置の模式図を示す。１ｍ³のボックス８６内で超音波加湿器８４を用いて湿度を３５％ＲＨ、５０％ＲＨ、７０％ＲＨ、９０％ＲＨに調整した。各試験区において、スライドガラス８２上に１００μｌのＰＤＡ（ポテトデキストロース寒天培地）とカビ胞子８３（Ｐｈｏｍａ）液１０μｌを混釈して添加し、湿度調整された１ｍ³のボックス８６内に放置した。Ｐｈｏｍａは、ユニットバスなどの浴室内で繁殖するカビの代表である。Ｐｈｏｍａ胞子液の調製は、ＰＤＡ寒天培地上で３０℃の雰囲気下、７日間培養したカビ胞子を生理食塩水にて懸濁し、ガーゼにてろ過し胞子を採取した。 (experimental method)
FIG. 7 shows a schematic diagram of the experimental apparatus. The humidity was adjusted to 35% RH, 50% RH, 70% RH, and 90% RH using an ultrasonic humidifier 84 in a 1 m ³ box 86. In each test group, 100 μl of PDA (potato dextrose agar medium) and 10 μl of mold spore 83 (Phoma) solution were mixed and added to a slide glass 82 and left in a 1 m ³ box 86 adjusted in humidity. Phoma is a representative of molds that breed in bathrooms such as unit baths. For the preparation of the Poma spore solution, mold spores cultured for 7 days on a PDA agar medium at 30 ° C. were suspended in physiological saline, filtered through gauze, and the spores were collected.

１ｍ³のボックス８６内に設置したマイクロプラズマ発生装置６による放電は、３０分／日（印加電圧：１ｋＶ）の頻度で３日間連続して実施した。放電の際、同時に軸流ファン８１により風量０．５ｍ³／分で、マイクロプラズマ発生装置６に風を送り込み、放電により発生する活性種（ＯＨラジカル、Ｏ原子、Ｏ³等）をボックス８６内に放出させた。また、放電と同時に拡散用ファン８５によって、ボックス８６内の空気が攪拌した。放電後は、毎回人工気象器内にスライドガラス８２を放置し、温度３０℃の雰囲気下、湿度９０％ＲＨで培養した。放電をしない比較試験は、湿度３５％ＲＨで実施した。３日後に、顕微鏡で胞子からの菌糸の伸びを観察し発芽率を求めた。 Discharge by the microplasma generator 6 installed in a 1 m ³ box 86 was carried out continuously for 3 days at a frequency of 30 minutes / day (applied voltage: 1 kV). At the same time of discharge, the axial flow fan 81 sends air to the microplasma generator 6 at an air volume of 0.5 m ³ / min, and the active species (OH radicals, O atoms, O ³ etc.) generated by the discharge are stored in the box 86 Was released. Simultaneously with the discharge, the air in the box 86 was agitated by the diffusion fan 85. After the discharge, the slide glass 82 was left in the artificial weather apparatus every time, and the culture was performed in an atmosphere of a temperature of 30 ° C. and a humidity of 90% RH. A comparative test without discharging was performed at a humidity of 35% RH. Three days later, the growth of mycelia from the spore was observed with a microscope to determine the germination rate.

（実験結果）
図８に、各実験条件において観察された付着菌の発芽率を示す。図８の縦軸は、付着菌の発芽率を、横軸は実験条件を示している。実験条件は、マイクロプラズマ発生装置６の動作状況をＯＮ／ＯＦＦで示すとともに、括弧内に実験時の湿度を示している。低湿度（湿度３５％ＲＨ）の条件下でマイクロプラズマを発生させた場合は、放電しない場合と同様、付着菌の死滅は認められず胞子が発芽して菌糸の伸長が見られた。湿度を５０％ＲＨに上げると、胞子の発芽率は６０％まで減少した。湿度を７０％ＲＨ、９０％ＲＨに上昇させた条件では、発芽が見られず死滅することが確認できた。 (Experimental result)
FIG. 8 shows the germination rate of the adherent bacteria observed under each experimental condition. The vertical axis in FIG. 8 indicates the germination rate of the attached bacteria, and the horizontal axis indicates the experimental conditions. The experimental conditions indicate the operating status of the microplasma generator 6 as ON / OFF, and the humidity during the experiment in parentheses. When microplasma was generated under conditions of low humidity (humidity 35% RH), as in the case of no discharge, the attached bacteria were not killed, spores germinated and hyphal elongation was observed. Increasing the humidity to 50% RH reduced the germination rate of the spores to 60%. Under conditions where the humidity was increased to 70% RH and 90% RH, germination was not observed and it was confirmed that the cells died.

（総括）
以上の結果から、高湿度雰囲気下において、マイクロプラズマが浮遊菌、付着菌の双方に対し高い除菌効果を示すことが確認できた。 (Summary)
From the above results, it was confirmed that the microplasma exhibited a high sterilization effect against both airborne bacteria and adherent bacteria in a high humidity atmosphere.

〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態においては、除菌対象空間が、浴室１である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。したがって、例えば、除菌対象空間が室内のプールのように湿度が高くなることがある空間とすることも本発明の好適な実施形態の一つである。 [Other Embodiments]
(1) In the above embodiment, the case where the sterilization target space is the bathroom 1 has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. Therefore, for example, it is also a preferred embodiment of the present invention that the sterilization target space is a space where the humidity may be high like an indoor pool.

（２）上記の実施形態においては、結露防止手段が、温水との熱交換により除菌装置２内に吸引された空気を加熱する熱交換器７である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。したがって、例えば、結露防止手段として電気式ヒーターを備える構成としても良い。また、本実施形態においては、結露防止手段である熱交換器７は、送風路５において空気の流通方向に対しマイクロプラズマ発生装置６よりも上流側に配置されたが、マイクロプラズマ発生装置６の処理空間４内で一対の電極板８よりも上流側に結露防止手段を備えるように構成することも本発明の好適な実施形態の一つである。 (2) In the above embodiment, the case where the dew condensation preventing means is the heat exchanger 7 that heats the air sucked into the sterilization apparatus 2 by heat exchange with warm water has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. Therefore, for example, it is good also as a structure provided with an electric heater as a dew condensation prevention means. Further, in the present embodiment, the heat exchanger 7 that is a dew condensation prevention means is arranged upstream of the microplasma generator 6 in the air flow path 5 with respect to the air flow direction. It is also a preferred embodiment of the present invention that the dew condensation preventing means is provided upstream of the pair of electrode plates 8 in the processing space 4.

（３）上記の実施形態においては、制限手段が人感センサ１４及びドアロック機構１５により構成される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。したがって、例えば、浴室１に窓が備えられている場合には、ドアロック機構１５に加え、窓をロックする機構を備えても構わない。また、例えば、除菌装置２が人感センサ１４を備えず、ユーザーがリモコンなどでドアロック機構１５にドア２５のロックを指示する構成とすることも本発明の好適な実施形態の一つである。 (3) In the above-described embodiment, the case where the limiting unit is configured by the human sensor 14 and the door lock mechanism 15 has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. Therefore, for example, when the bathroom 1 is provided with a window, a mechanism for locking the window may be provided in addition to the door lock mechanism 15. Further, for example, the sterilization apparatus 2 does not include the human sensor 14, and the user instructs the door lock mechanism 15 to lock the door 25 with a remote controller or the like in one of the preferred embodiments of the present invention. is there.

（４）上記の実施形態においては、誘電体層として導電性の金属板の片面に誘電体膜を形成し、プラズマ発生に使用する電極とする例を示した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。したがって、例えば、酸化チタン等の誘電体粉末を成形・焼結して誘電体の板状体を得、この板状体の片面全面に導電体からなる電極膜を形成し、プラズマ発生用の電極としても良い。 (4) In the above-described embodiment, an example has been shown in which a dielectric film is formed on one side of a conductive metal plate as a dielectric layer to form an electrode used for plasma generation. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. Therefore, for example, a dielectric powder such as titanium oxide is formed and sintered to obtain a dielectric plate, and an electrode film made of a conductor is formed on the entire surface of one surface of the plate to generate an electrode for plasma generation. It is also good.

高湿度状態となることがある除菌対象空間における菌を除菌する除菌装置として利用可能である。 The present invention can be used as a sterilization apparatus for sterilizing bacteria in a sterilization target space that may be in a high humidity state.

１：浴室（除菌対象空間）
２：除菌装置
３：電動ファン（送風手段）
４：処理空間
５：送風路
７：熱交換器（結露防止手段）
８：電極板（マイクロプラズマ発生手段）
９：高周波電源（マイクロプラズマ発生手段）
１０：貫通孔
１２：排出用電動ファン（排出手段）
１３：オゾン分解除触媒フィルタ（オゾン分解除去手段）
１４：人感センサ（制限手段）
１５：ドアロック機構（制限手段） 1: Bathroom (space to be sterilized)
2: Disinfection device 3: Electric fan (air blowing means)
4: Processing space 5: Air passage 7: Heat exchanger (condensation prevention means)
8: Electrode plate (microplasma generating means)
9: High frequency power supply (microplasma generating means)
10: Through hole 12: Electric fan for discharge (discharge means)
13: Ozone content release catalyst filter (ozone decomposition removal means)
14: Human sensor (limitation means)
15: Door lock mechanism (limitation means)

Claims

A sterilization apparatus for sterilizing bacteria in a sterilization target space that may be in a high humidity state,
By the function of the blowing means, the air passage that sucks the gas in the sterilization target space into the processing space and returns it to the sterilization target space;
Microplasma generating means for generating microplasma in the processing space;
Condensation preventing means for preventing condensation from occurring due to the gas,
The microplasma generating means includes a pair of electrode plates disposed substantially parallel to each other and a voltage applying device that applies a voltage for generating plasma to the electrode plates. Respectively, a plurality of through holes are formed in the thickness direction of the electrode plate, and a dielectric layer is formed on at least one of the opposing surfaces of the pair of electrode plates,
The sterilization apparatus in which the dew condensation prevention means is provided on the upstream side of the microplasma generation means in the gas flow direction in the processing space or in the air passage.

The sterilization apparatus according to claim 1, further comprising discharge means for discharging the gas in the sterilization target space to the outside, wherein the discharge means is provided with ozonolysis removal means.

The sterilization target space during sterilization for sterilizing the gas in the sterilization target space or within a predetermined time after sterilization by operating the air blowing unit, the dew condensation prevention unit, and the microplasma generation unit The sterilization apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a restriction means for restricting the intrusion of a person into the inside.

A sterilization method for sterilizing bacteria in a sterilization target space that may be in a high humidity state,
By the action of the blowing means, the gas in the sterilization target space is sucked into the processing space and returned to the sterilization target space,
A pair of electrode plates arranged substantially parallel to each other and a voltage applying device that applies a voltage for generating plasma to the electrode plates are provided, and each of the pair of electrode plates includes a plurality of through holes. Is formed in the thickness direction of the electrode plate, and a microplasma is generated in the processing space by the microplasma generating means in which a dielectric film is formed on at least one of the opposing surfaces of the pair of electrode plates. In order to sterilize the gas,
In the sterilization target space or the air passage, the dew condensation prevention means provided upstream of the microplasma generation means in the gas flow direction causes the gas state to be in a state where no condensation occurs in the microplasma generation means. A sterilization method for controlling and sending to the microplasma generating means to sterilize the gas.

After the air blowing means, the dew condensation preventing means and the microplasma generating means are operated to sterilize the gas in the sterilization target space, or after sterilization,
5. The ozone decomposing / removing means for decomposing and removing ozone that may be contained in the gas is activated to decompose and remove ozone contained in the gas in the sterilization target space and discharged out of the sterilization target space. The sterilization method as described in any one of.

The sterilization target space during sterilization for sterilizing the gas in the sterilization target space or within a predetermined time after sterilization by operating the air blowing unit, the dew condensation prevention unit, and the microplasma generation unit 6. The sterilization method according to claim 4 or 5, wherein the entry of a person into the inside is restricted.