JP2015136605A

JP2015136605A - プラズマ殺菌装置

Info

Publication number: JP2015136605A
Application number: JP2014011853A
Authority: JP
Inventors: 義人柳生; Yoshihito Yagyu; 信哉林; Shinya Hayashi
Original assignee: Kyushu University NUC; Institute of National Colleges of Technologies Japan
Current assignee: Kyushu University NUC; Institute of National Colleges of Technologies Japan
Priority date: 2014-01-24
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2015-07-30
Anticipated expiration: 2034-01-24
Also published as: JP6270032B2

Abstract

【課題】不規則な立体形状を有する殺菌対象物に対しても、その表面全体を均一に殺菌すると共に、殺菌対象物を損傷することなく殺菌できるプラズマ殺菌装置を提供する。【解決手段】本実施形態に係るプラズマ殺菌装置は、複数の電極が間隔を隔てて配置される電極部１と、この電極部１上で、前記殺菌対象物を搬送する搬送手段２と、この電極部１を構成する各電極のうち相隣り合う電極（電極１ａ及び１ｂ）間が異なる極性となるように、この電極部１を構成する各電極に高周波電圧を印加する印加手段３とを備える構成であり、この印加手段３によりこの各電極に印加される高周波電圧は、相隣り合う電極間では放電しない電位レベルとし、且つ、相隣り合う電極間を殺菌対象物１００が跨ぐ場合にプラズマ放電が生じる電位レベルとして、殺菌対象物を損傷することなく殺菌する。【選択図】図１

Description

本発明は、放電プラズマを利用して殺菌対象物を殺菌するプラズマ殺菌装置に関し、特に、殺菌対象物を移動させながら殺菌するプラズマ殺菌装置に関する。

プラズマ放電を用いたプラズマ殺菌装置は、プラズマにて生成される反応性の高いラジカル、紫外線、熱、活性種によって、高い殺菌・滅菌能力を発揮することから利用分野が拡がりつつある。そのような利用分野の１つとして農業分野がある。プラズマ殺菌装置を農産物の殺菌・滅菌に用いることによって、その高い殺菌・滅菌能力により、特に有害な薬剤や農薬を必要としないで農産物を殺菌・滅菌できるという優れた利点がある。

例えば、農産物より放出されるエチレンガス（C₂H₄）等の有機ガスを、大気圧下において、温度を上昇させないで、プラズマ放電を用いて炭素と酸素又は水に解離し、無害化すると同時に細菌類の殺菌も行うことにより保存生鮮農産物の鮮度を長期に保持するプラズマ殺菌装置がある（特許文献１参照）。また、農作物などに含まれているカビ毒にプラズマ状態にある原子を作用させるカビ毒の不活性化方法があり、その装置としては、処理対象物を搬送する搬送手段、及び搬送手段の搬送経路上に間隔をおいて配置された複数のプラズマ噴射装置を備えるプラズマ殺菌装置がある（特許文献２参照）。

また、一対の放電電極のうち少なくとも一方の電極に凹部を有する、ホローカソード効果を用いた非平衡大気圧プラズマ源を用い、主としてアルゴン原子を励起させて、対象物に噴射する殺虫殺菌方法がある（特許文献３参照）。その装置としては、１対の放電電極間に電圧印加装置により、所定の放電電位が印加され、対向面の凹部間にホローカソード放電が生じ、アルゴン供給管にアルゴンを供給することで、ホローカソードプラズマが生じて下方に噴射され、菌類等の微生物や小動物である虫類を死滅させるプラズマ殺菌装置がある。

また、野菜等の青果物を保存している庫内に、高電圧のコロナ放電によって生成した微細ミストを噴霧して、保鮮性を高めることができる収納庫および冷蔵庫もある（特許文献４参照）。エチレンガス等の鮮度保持にとって有害な有機ガスを効果的に分解し、同時にオゾンを発生させずに容器内に浮遊する腐敗菌に対して低電圧により生成したダークプラズマにより有機気体分解を行うプラズマ殺菌装置がある（特許文献５参照）。また、各電極体の相互間隔を対向する電極体の表面にプラズマが生成されない近距離を保った等間隔となるよう配設し、大気圧下において該電極間にカルボン酸からＯＨラジカルを生成する暗流が得られる暗流発生装置としてのプラズマ殺菌装置がある（特許文献６参照）。

特開２０００−１３９１９８号公報特開２００６−２９６８１４号公報特開２００８−２３７０４７号公報特開２００７−１９２５３９号公報特開２００３−１５８９９６号公報特開２００５−７３３３号公報

しかし、従来のプラズマ殺菌装置では、放電プラズマにより生成したラジカルを用いて農作物を殺菌するものの、農作物が不規則な立体的形状を有することから、ラジカルが照射できない箇所が生じ、農作物の表面全体に対して不均一な殺菌にとどまるといった課題がある。さらに、農作物は傷みやすい性質を有することから、放電プラズマにより生じる高エネルギー（特にアーク放電の発生）によって農作物自体を損傷させてしまうという課題がある。

本発明は前記課題を解決するためになされたもので、不規則な立体形状を有する対象物（殺菌対象物）に対しても、その表面全体を均一に殺菌・滅菌すると共に、殺菌対象物を損傷することなく殺菌できるプラズマ殺菌装置の提供を目的とする。

本願に開示するプラズマ殺菌装置は、対向する電極間のプラズマ放電により殺菌対象物を殺菌するプラズマ殺菌装置において、複数の電極が間隔を隔てて配置される電極部と、前記電極部上で、前記殺菌対象物を搬送する搬送手段と、前記電極部を構成する各電極のうち相隣り合う電極間が異なる極性となるように、前記電極部を構成する各電極に高周波電圧を印加する印加手段とを備え、前記印加手段により前記各電極に印加される高周波電圧が、前記相隣り合う電極間では放電しない電位レベルとし、且つ、前記相隣り合う電極間を前記殺菌対象物が跨ぐ場合にプラズマ放電が生じる電位レベルとするものである。

このように、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、間隔を隔てて配置される複数の電極から成る電極部上で前記殺菌対象物を搬送する搬送手段と、当該電極部を構成する各電極のうち相隣り合う電極間が異なる極性となるように、当該電極部を構成する各電極に高周波電圧を印加する印加手段とを備え、当該印加手段により当該各電極に印加される高周波電圧が、当該相隣り合う電極間では放電しない電位レベルとし、且つ、前記相隣り合う電極間を前記殺菌対象物が跨ぐ場合にプラズマ放電が生じる電位レベルとすることから、前記電極間に搬送された前記殺菌対象物が前記電極間を跨ぐ場合に生じる対象物を損傷しない穏やかなプラズマ放電により都度殺菌されることなり、特段のガスを必要とせず大気圧条件下で、前記対象物を損傷させることなく、前記対象物の表面全体を均一に殺菌することができる。また、当該プラズマ放電による殺菌は、本願発明に係るプラズマ照射によって発生する複数の殺菌因子（例えば、活性種、ラジカル、紫外線、熱、及び電界）が複合的（相乗的）に作用することによってもたらされることから、特定の殺菌因子を限定して用いる殺菌よりも高い殺菌能を発揮することができる。
なお、本願発明でいう殺菌とは、その殺菌効果の度合いによっては、滅菌の概念を含むものとして定義される。すなわち、滅菌について国際的に採用されている無菌性保証レベル（sterility assurance level：SAL）を指標として、本願発明に係るプラズマ照射によって、殺菌後の菌数（対象菌に限定されず全ての種類の微生物）がSAL≦10^-6（百万分の1）まで減少した場合には、本願発明に係るプラズマ照射によって菌は滅菌されたものと解される。

また、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、必要に応じて、前記電極部を構成する各電極が、絶縁体で被覆されるものである。このように、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、前記電極部を構成する各電極が、絶縁体で被覆されることから、アーク放電の発生を抑制した穏やかなプラズマ放電が得られることとなり、前記殺菌対象物の損傷を抑制しつつ前記殺菌対象物の表面全体を均一に殺菌することができる。

また、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、必要に応じて、前記搬送手段が、前記電極部を構成する電極の中心軸を中心とする回転、前記電極部の振動、揺動、前記殺菌対象物の重力、又は前記殺菌対象物に対する空気噴射のうち少なくともいずれか１つを用いるものである。このように、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、前記搬送手段が、前記電極部を構成する電極の中心軸を中心とする回転、前記電極部の振動、揺動、前記殺菌対象物の重力、又は前記殺菌対象物に対する空気噴射のうち少なくともいずれか１つを用いることから、前記殺菌対象物が前記電極上をより滑らかに搬送されることとなり、前記殺菌対象物の殺菌をより均一化させることができる。

また、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、必要に応じて、前記電極部が、水平方向に対して勾配を有する電極を含むものである。このように、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、前記電極部が、水平方向に対して勾配を有する電極を含むことから、前記殺菌対象物の前記電極上の移動が自重により促進されることとなり、前記殺菌対象物の殺菌をより均一化させることができる。

また、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、必要に応じて、前記電極部に搬送される殺菌対象物の個数を検出する個数検出手段と、前記個数検出手段により検出された個数に応じて、前記印加手段が前記電極間に印加する電位レベルの値を設定する電位レベル設定手段を備えるものである。このように、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、個数検出手段が前記電極部に搬送される殺菌対象物の個数を検出し、前記電位レベル設定手段が前記電位レベルの値を当該殺菌対象物の個数に応じて設定することから、前記電位レベルが前記殺菌対象物の個数に応じて時間の経過と共に最適となるように動的に変化し、前記電極部上に載置された前記殺菌対象物に対して常に最適な電位レベルで放電プラズマが発生することとなり、前記殺菌対象物に対する損傷や殺菌効率の低下を抑制することができる。

また、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、必要に応じて、前記電極部を構成する各電極のうち相隣り合う電極間に載置される殺菌対象物の個数を閾値以下に制御する個数制御手段を備えるものである。このように、前記電極部に搬送される前記殺菌対象物の個数が閾値以下に限定されることから、前記個数制御手段によって、前記電極部を構成する相隣り合う電極間の電位レベルを一定としたままで、常に安定的な放電プラズマによる殺菌を行うことができる。

また、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、必要に応じて、前記印加手段が、空気、窒素、酸素、水蒸気又はそれらの混合ガス雰囲気下にて高周波電圧を印加するものである。このように、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、前記印加手段が、空気、窒素、酸素、水蒸気又はそれらの混合ガス雰囲気下にて高周波電圧を印加することから、ヘリウム等のプラズマ生成用ガスを使用することなく、放電プラズマが発生できることとなり、前記殺菌対象物の雰囲気ガスに依存する放電プラズマ由来の損傷を抑制して、前記殺菌対象物をより安全に殺菌させることができる。

本発明に係る第１の実施形態のプラズマ殺菌装置の構成図及びプラズマ生成を示す説明図を示す。本発明に係る第１の実施形態のプラズマ殺菌装置の変形例及び第２の実施形態のプラズマ殺菌装置の説明図を示す。本発明に係る第３の実施形態のプラズマ殺菌装置の概略図を示す。本発明に係る第４及び第５のプラズマ殺菌装置の実施形態の概略図を示す。本発明に係るプラズマ殺菌装置を用いたミドリカビ病菌胞子に対する殺菌結果を示す。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係るプラズマ殺菌装置を、図１に基づいて説明する。

この図１は本発明の第１の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の構成図及びプラズマ生成を示す説明図を示す。

図１において、本実施形態に係るプラズマ殺菌装置は、複数の電極が間隔を隔てて配置される電極部１と、この電極部１上で、前記殺菌対象物を搬送する搬送手段２と、この電極部１を構成する各電極のうち相隣り合う電極（電極１ａ及び１ｂ）間が異なる極性となるように、この電極部１を構成する各電極に高周波電圧を印加する印加手段３とを備える構成である。また、この印加手段３によりこの各電極に印加される高周波電圧は、相隣り合う電極間では放電しない電位レベルとし、且つ、相隣り合う電極間を殺菌対象物１００が跨ぐ場合にプラズマ放電が生じる電位レベルである。

この電極部１は、この印加手段３により相隣り合う電極１ａ及び電極１ｂの各電極に印加される高周波電圧によって、図１（ａ）に示すように、互いに異なる極性を有する電極１ａと電極１ｂが交互に複数配設されて構成される。各電極の極性については、例えば、同図に示すように、電極１ａを高電位側、電極１ｂを低電位側とすることができる。

この電極部１を構成する相隣り合う電極１ａ及び１ｂは、図１（ｂ）に示すように、距離Ｌを隔てて配設され、導電性の金属体１１から成る。この距離Ｌは、上述した印加手段３により電極１ａ及び電極１ｂに印加される高周波電圧によって、相隣り合う電極間では放電しない距離であり、且つ、相隣り合う電極間を殺菌対象物１００が跨ぐ場合にプラズマ放電が生じる距離である。

この金属体１１を構成する材料は、導電性金属であれば特に限定されないが、例えば、銅またはアルミニウムを用いることができる。この金属体１１は、同図に示すように、絶縁体１２で被覆されていてもよい。この絶縁体１２を用いて金属体１１を被覆する場合には、前記殺菌対象物１００がこの絶縁体１２と直接接触することから、より対象物を損傷することのない穏やかな放電が可能となる。この絶縁体１２を構成する材料としては、特に限定されないが、取扱いの容易性から、シリコン樹脂を用いることが好ましい。

この搬送手段２は、前記電極部１を駆動させることによって、前記電極部１上に載置された殺菌対象物１００を順次搬送する。この搬送手段２による搬送は、例えば、この電極部１を構成する電極の中心軸を中心とする回転、この電極部１の振動、揺動、この殺菌対象物１００の重力、又はこの殺菌対象物１００に対する空気噴射のうち少なくともいずれか１つを用いることができる。

例えば、上述した図１（ａ）及び（ｂ）に示す場合では、この搬送手段２による搬送は、この電極部１を構成する電極の中心軸を中心とする回転を用いることができる。この搬送手段２は、円筒形状を有する電極１ａ及び電極１ｂの長手方向の中心に沿って配設される中心軸２１と、この中心軸２１の周囲を被覆する絶縁体２２から構成することができる。この中心軸２１は、例えば、銅を用いることができる。また、この絶縁体２２は、例えば、プラスチックを用いることができる。この搬送手段２は、この電極部１がその周囲を被覆することでこの電極部１と一体的に構成することができる。

この搬送手段２の中心軸２１の回転動作によって、この電極１ａと電極１ｂの各電極が、この中心軸２１を中心として同方向に回転駆動されることとなり、前記電極部１をローラーコンベアとして機能させ、殺菌対象物１００をこの電極部１上で順次移動させることができる。この電極部１をローラーコンベアとして機能させる場合には、ローラーコンベアとして機能している既存ラインへの適用（インライン化）が容易にできることとなり、導入コストを抑制することができる。

この印加手段３は、例えば、空気中で高周波電圧を印加することができる。このように殺菌作用のあるガスを別途用意することが不要であり、空気中でそのまま放電プラズマを発生させることができる。この印加手段３は、この電極部１に搬送される殺菌対象物１００の個数と、この電極部１を構成する電極間の前記距離Ｌに応じて、適切な高周波電圧を選定する。例えば、出力電圧１ｋＶ〜３０ｋＶ、周波数１０ｋＨｚ〜３０ｋＨｚの高周波電圧を用いることができ、例えば、Ｌが２０ｍｍの距離である場合に、１０ｋＶ、１０ｋＨｚの高周波電圧を用いることができる。

この殺菌対象物１００は、この電極部１に載置できるものであれば特に限定されないが、例えば、みかんやりんご等の青果物とすることができる。

以下、上記構成に基づいて、殺菌対象物１００を殺菌する方法を示す。

まず、この殺菌対象物１００を、この電極部１上に搬入する。この電極部１は、この搬送手段２の回転駆動によって、各電極の中心軸を中心として、各電極が同方向に回転し、ローラーコンベアとして機能する。この搬送手段２により、この殺菌対象物１００はこの電極部１上で搬送される。

この電極部１上で搬送される殺菌対象物１００は、図１（ｃ）に示すように、この相隣り合う電極１ａと電極１ｂとの電極間を跨ぐ場合に、殺菌対象物１００が電極１ａと電極１ｂと接する領域Ａにおいて発生するプラズマ放電により殺菌される。この殺菌対象物１００は、その後も同様に、この電極部１上で搬送され、この相隣り合う電極１ａ及び電極１ｂと接する領域Ａで発生するプラズマ放電によって殺菌される。この繰り返しによって、この殺菌対象物１００は、この電極部１に接触する度にプラズマ放電が発生し、表面を殺菌されながらこの電極部１上を移動する。

この殺菌対象物１００は、電極部１上を移動するにつれて、この殺菌対象物１００の表面でプラズマ放電が生じる領域Ａの位置が順次遷移することから、殺菌領域が徐々に拡大していくこととなり、この電極部１上を移動するのみで、この殺菌対象物１００の表面全体を均一に殺菌することができる。このプラズマ放電の発生によって、この殺菌対象物１００の表面に付着する線虫、昆虫の殺虫、カビや農薬の分解が可能となる。

なお、この電極部１は、上記のように互いに平行である電極から構成されることに限定されず、互いに非平行となる電極を含んでいてもよい。例えば、この電極部１は、変形例として、図２（ａ）に示すようなロール型として構成することも可能である。この場合には、ロール型形状によって、この殺菌対象物１００が電極部１上を回周して移動することから、十分に長い時間、電極部１上に滞留できることとなり、この殺菌対象物１００に対してより均一な殺菌を行うことができる。また、この殺菌対象物１００が電極部１上を回周して移動することから、この殺菌対象物１００の移動距離は、この電極部１を構成する電極の数よりも長くなることから、各電極が互いに平行となる構成よりも少なくて済むこととなり、コスト的にも有利となる。

なお、本実施形態では、前記印加手段３は、空気中で高周波電圧を印加したが、これに限定されず、例えば、空気、窒素、酸素、水蒸気又はそれらの混合ガス雰囲気下にて高周波電圧を印加することができる。

また、本実施形態では、前記電極部１を構成する各電極（電極１ａと電極１ｂ）が、絶縁体１２で被覆される場合を示したが、これに限定されず、前記印加手段３により印加される電圧を調整することにより、絶縁体１２で被覆されない電極を用いることもできる。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態に係るプラズマ殺菌装置を、図２（ｂ）に基づいて説明する。本実施形態では、第１の実施形態の変形例として、前記電極部１が、水平方向に対して勾配を有する電極を含むものである。

本実施形態における電極部１は、図２（ｂ）に示すように、各電極１ａ及び電極１ｂを載置する角度θの斜面を有する電極支持台１ｃを備える構成である。この電極部１は、水平方向に対して勾配を有する電極を含むことから、殺菌対象物１００がその自重によって電極部１上を傾斜面に沿って移動し、この移動中に殺菌対象物１００の表面の各箇所に対して放電プラズマが発生することとなり、殺菌対象物１００の表面全体を確実に殺菌することができる。

（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態に係るプラズマ殺菌装置を、図３に基づいて説明する。本実施形態では、第１の実施形態又は第２の実施形態において、図３（ａ）に示すように、前記電極部１に搬送される殺菌対象物１００の個数を検出する個数検出手段４と、この個数検出手段４により検出された殺菌対象物１００の個数に応じて、前記印加手段３が前記電極間に印加する電位レベルの値を設定する電位レベル設定手段５を、さらに追加で備えるものである。

この個数検出手段４は、図３（ｂ）に示すように、前記電極部１に殺菌対象物１００が搬入される位置に所在し、殺菌対象物１００の自重により開閉動作を行う複数のゲート４１と、これら各ゲート４１の開閉動作の支点としてこのゲート４１の端部を可動固定するゲート支持部４２から構成される。

この電位レベル設定手段５は、このゲート４１を通過したこの殺菌対象物１００の個数をカウントする。このカウント方法としては、例えば、一定時間（例えば１秒間）の間でこのゲート４１の開閉動作が起きる度に電気信号として受信して、その受信回数をカウントすることができる。この電位レベル設定手段５は、このカウントされた個数に応じて、前記電極部１を構成する相隣り合う電極１ａと電極１ｂとの電極間ごとに、前記印加手段３が印加するのに最適な電位レベルを設定する。最適な電位レベルが各電極間ごとに設定されることから、搬入される殺菌対象物１００の個数に関わらず、最適なプラズマ放電が各電極間ごとに発生できることとなり、より効率性の高い殺菌を行うことができる。

このように、この電位レベル設定手段５は、このゲート４１を通過した殺菌対象物１００の個数に応じて、この相隣り合う各電極間の電位レベルを動的に設定（変更）する。例えば、このゲート４１を通過した殺菌対象物１００の個数が一時的に減少した場合には、この電位レベルは現状より低い値となるように設定される。これにより、この殺菌対象物１００の個数が一時的に減少した場合であっても、この殺菌対象物１００に対して過剰な強度の放電プラズマが発生して損傷させることを抑制することが可能となる。

また、これとは逆に、このゲート４１を通過した殺菌対象物１００の個数が一時的に増加した場合には、この電位レベルは現状より高い値となるように設定される。この電位レベルの設定により、この殺菌対象物１００の個数が一時的に増加した場合であっても、電極部１上に載置された殺菌対象物１００の個数が過剰となることが原因となって、この殺菌対象物１００に対して放電プラズマが発生しなくなる事象、即ち、殺菌効率が低下する事象を抑制することが可能となる。

このように、この電位レベル設定手段５が設定する電位レベルが、この殺菌対象物１００の搬入個数に応じて最適となるように、各電極間単位に動的に変化することによって、この電極部１上に載置された殺菌対象物１００に対して最適な電位レベルの放電プラズマが各電極間単位で常に発生することとなり、殺菌対象物１００に対する損傷の発生や殺菌効率の低下を抑制することができる。

（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態に係るプラズマ殺菌装置を、図４（ａ）及び（ｂ）に基づいて説明する。本実施形態では、第１の実施形態又は第２の実施形態において、図４（ａ）に示すように、前記各電極間に載置される殺菌対象物１００の個数を閾値以下に制御する個数制御手段６を追加で備えるものである。

この個数制御手段６は、例えば、図４（ｂ）に示すように、前記電極部１に殺菌対象物１００が搬入される位置に所在し、前記電極部１側に向かうにつれてこの殺菌対象物１００の移動経路の幅が狭くなる形状を有することができる。

この個数制御手段６は、このような形状により、この電極部１に搬送されるこの殺菌対象物１００の個数が限定されて閾値以下となることから、この個数制御手段６によって、前記電極部１を構成する相隣り合う電極１ａと電極１ｂとの電極間に前記印加手段３が印加する電位レベルを変化させることなく、常に安定的な放電プラズマによる殺菌を行うことができる。即ち、前記印加手段３の電位レベルが一定であることから、電位レベルの制御が不要となることとなり、コスト面で有利となる。

（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態に係るプラズマ殺菌装置を、図４（ｃ）及び（ｄ）に基づいて説明する。本実施形態では、上記第１〜第４の実施形態のいずれかにおいて、図４（ｃ）に示すように、前記搬送手段２が、各中心軸２１の外周に接して配設されるチェーン２３と、このチェーン２３を駆動させるモーター２４を追加で備える構成である。

このモーター２４が回転駆動することによって、このチェーン２３が一定方向に動くことから、この電極部１上の殺菌対象物１００がより安定的かつ滑らかに移動できることとなり、この殺菌対象物１００の表面の各部が安定的にこの電極部１と接触し続けることができ、殺菌効率をさらに向上させることができる。

また、このモーター２４は、一定方向に回転駆動してもよいが、その回転方向を一定時間ごとに順次切り替えることもできる。この場合には、このチェーン２３が往復動作することから、この殺菌対象物１００の電極部１上の滞留時間が延ばせることとなり、この殺菌対象物１００の表面の各部が時間をかけてこの電極部１と接触し続けることができ、殺菌効率をさらに向上させることができる。

また、このモーター２４の回転方向の切り替えをより短時間（例えば０．１秒間隔）で行ってもよい。この場合には、このモーター２４の回転方向が短時間で切り替わることにより、このチェーン２３が振動することから、この殺菌対象物１００の表面が電極部１上に接する面積が増大することとなり、この殺菌対象物１００の表面がより均一に殺菌され、殺菌効率をさらに向上させることができる。

また、図４（ｄ）に示すように、このチェーン２３に代替して、各中心軸２１の外周の一端に接して配設されるベルト２５を備えることもできる。前記モーター２４の回転方向が短時間で切り替わることにより、このベルト２５がより細かく振動することができ、この殺菌対象物１００が表面全面にわたって電極部１上に接しやすくなることとなり、この殺菌対象物１００の表面がより均一に殺菌され、殺菌効率をさらに向上させることができる。

以下に実施例を示すが、これらの実施例は、単に例示するためのものであり、本発明を限定するものではない。

（実施例１）
殺菌対象物をみかんとして、みかんの殺菌について、選果場に必要不可欠であるローラーコンベアに上記実施形態１に記載のプラズマ殺菌装置を適用した。電極上のみかんに対して放電プラズマが発生して殺菌処理がされた。この放電プラズマは、局所的な電流を制御することでアーク状放電を抑制し、さらに移動過程で生じる傷の抑制もされ、各工程間においてローラーコンベアを用いた搬送中に殺菌処理が可能となった。
以下では、本プラズマ殺菌装置を用いた殺菌として、一般生菌及びミドリカビの各々に対する殺菌効果を確認した。

図５は、本プラズマ殺菌装置を用いたミドリカビ病菌胞子に対する殺菌効果を示す。プラズマによりウンシュウミカンの果皮に付着したミドリカビ病菌胞子を殺菌した結果、プラズマ照射による果皮への損傷なく、ミドリカビ病菌胞子は速やかに殺菌された。この結果から、わずか１秒のプラズマ照射によって、ミドリカビ病菌胞子は約1/10に減少したことが確認された。

１電極部
１ａ電極
１ｂ電極
１ｃ電極支持台
１１金属体
１２絶縁体
１３絶縁体
１４導電性金属
２搬送手段
２１中心軸
２２絶縁体
２３チェーン
２４モーター
２５ベルト
３印加手段
４個数検出手段
４１ゲート
４２ゲート支持部
５電位レベル設定手段
６個数制御手段
１００殺菌対象物

Claims

対向する電極間のプラズマ放電により殺菌対象物を殺菌するプラズマ殺菌装置において、
複数の電極が間隔を隔てて配置される電極部と、
前記電極部上で前記殺菌対象物を搬送する搬送手段と、
前記電極部を構成する各電極のうち相隣り合う電極間が異なる極性となるように、前記電極部を構成する各電極に高周波電圧を印加する印加手段とを備え、
前記印加手段により前記各電極に印加される高周波電圧が、前記相隣り合う電極間では放電しない電位レベルとし、且つ、前記相隣り合う電極間を前記殺菌対象物が跨ぐ場合にプラズマ放電が生じる電位レベルとすることを特徴とする
プラズマ殺菌装置。
請求項１に記載のプラズマ殺菌装置において、
前記電極部を構成する各電極が、絶縁体で被覆されることを特徴とする
プラズマ殺菌装置。
請求項１又は請求項２に記載のプラズマ殺菌装置において、
前記搬送手段が、前記電極部を構成する電極の中心軸を中心とする回転、前記電極部の振動、揺動、前記殺菌対象物の重力、又は前記殺菌対象物に対する空気噴射のうち少なくともいずれか１つを用いることを特徴とする
プラズマ殺菌装置。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプラズマ殺菌装置において、
前記電極部が、水平方向に対して勾配を有する電極を含むことを特徴とする
プラズマ殺菌装置。
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のプラズマ殺菌装置において、
前記電極部に搬送される殺菌対象物の個数を検出する個数検出手段と、
前記個数検出手段により検出された個数に応じて、前記印加手段が前記電極間に印加する電位レベルの値を設定する電位レベル設定手段を備えることを特徴とする
プラズマ殺菌装置。
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のプラズマ殺菌装置において、
前記電極部を構成する各電極のうち相隣り合う電極間に載置される殺菌対象物の個数を閾値以下に制御する個数制御手段を備えることを特徴とする
プラズマ殺菌装置。
請求項１〜請求項６のいずれかに記載のプラズマ殺菌装置において、
前記印加手段が、空気、窒素、酸素、水蒸気又はそれらの混合ガス雰囲気下にて高周波電圧を印加することを特徴とする
プラズマ殺菌装置。