JP2016083193A

JP2016083193A - Sterilization apparatus

Info

Publication number: JP2016083193A
Application number: JP2014218078A
Authority: JP
Inventors: 裕之松本; Hiroyuki Matsumoto; 亮小佐々; Akira Kosasa; 岩崎　達行; Tatsuyuki Iwasaki; 達行岩崎; 潔吉野; Kiyoshi Yoshino; 佐藤　義雄; Yoshio Sato; 義雄佐藤; 寿朗三浦; Toshiro Miura; 潤宮川; Jun Miyagawa; 暁岩森; Akira Iwamori; 渓大家; Kei Oya
Original assignee: Tokai University; Sakura Seiki Co Ltd; Iwasaki Denki KK; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: Tokai University; Sakura Seiki Co Ltd; Iwasaki Denki KK; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2014-10-27
Publication date: 2016-05-19
Anticipated expiration: 2034-10-27
Also published as: JP6501486B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sterilization apparatus that can supply a nitrogen oxide-containing sterilization gas safely as well as at low cost.SOLUTION: The sterilization apparatus according to the present invention includes a treatment chamber for containing an object to be treated, an evacuation unit for evacuating the inside of the treatment chamber, a NO gas supply unit for supplying NO gas into the treatment chamber, and an ultra-violet ray emitting unit (lamp) for irradiating ultra-violet ray to NO gas.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、滅菌装置に関する。 The present invention relates to a sterilization apparatus.

医療分野においては、細菌や微生物を完全に駆除するために滅菌装置が用いられる。特に、被処理物の形状に依存せず、またプラスチックなどの耐熱性の低い被処理物にも使用できる滅菌装置としては、エチレンオキサイドガスや過酸化水素を用いた滅菌装置が知られている。しかしながら、エチレンオキサイドや過酸化水素は、強毒性、発癌性、分解爆発性を有するため、これらの代替として窒素酸化物を用いた滅菌装置が提案されている。 In the medical field, sterilizers are used to completely eliminate bacteria and microorganisms. In particular, as a sterilizing apparatus that does not depend on the shape of the object to be processed and can be used for an object to be processed having low heat resistance such as plastic, a sterilizing apparatus using ethylene oxide gas or hydrogen peroxide is known. However, since ethylene oxide and hydrogen peroxide have strong toxicity, carcinogenicity, and decomposition and explosiveness, sterilizers using nitrogen oxides have been proposed as an alternative to these.

例えば、特許文献１〜９には、一酸化窒素（ＮＯ）や二酸化窒素（ＮＯ_２）等の窒素酸化物を含む滅菌性を有するガスを用いた滅菌装置（特許文献１、３〜９）及び滅菌ガスを生成するための材料（特許文献２）が開示されている。これらの滅菌装置においては、炭素系ジアゼニウムジオレート化合物（特許文献１、３、５、８）、液体状のＮＯ_２を収容したタンク（特許文献４、９）、またはプラズマ放電（特許文献６、７）を用いて窒素酸化物を含む滅菌ガスを生成し、処理室内に生成した滅菌ガスを供給することにより、被処理物の滅菌処理を行っている。 For example, in Patent Documents 1 to 9, a sterilization apparatus (Patent Documents 1 and 3 to 9) using a sterilizing gas containing nitrogen oxides such as nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ₂ ) and A material (Patent Document 2) for generating sterilization gas is disclosed. In these sterilizers, carbon-based diazeniumdiolate compounds (Patent Documents 1, 3, 5, 8), tanks containing liquid NO ₂ (Patent Documents 4 and 9), or plasma discharge (Patent Documents) 6 and 7) is used to generate a sterilizing gas containing nitrogen oxides and supply the generated sterilizing gas into the processing chamber to sterilize the workpiece.

特開第２００７−５２１１１８号公報JP 2007-521118 A 特開第２００７−５２３９００号公報JP 2007-523900 A 特開第２００９−５４２３３３号公報JP 2009-542333 A 特開第２０１２−５１８４８５号公報JP 2012-518485 A 特開第２０１３−２２３７４０号公報JP 2013-223740 A 特開第２０１４−０７９３０１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2014-079301 特開第２０１４−０８２０３１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2014-082031 特開第２０１４−０９４３０２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2014-094302 国際公開第２０１３／０２２７８５号公報International Publication No. 2013/022785

特許文献１、３、５、８の活性酸素滅菌装置においては、滅菌ガスを生成するために特許文献２に開示されているような特殊かつ高価な材料又は薬剤を必要とし、高コストとなる。また特許文献４、９の活性酸素滅菌装置においては、滅菌ガスをボンベ等のＮＯ_２を収容したタンクを用いて供給する場合も、ボンベが高価であり、高コストとなる。更に、ボンベ内のＮＯ_２は毒性を有するため、輸送等の際の取り扱いにも十分な注意を要する。また、特許文献６、７の活性酸素滅菌装置においては、プラズマ放電により窒素と酸素を電離することで滅菌ガスを生成しているため、安定した量の滅菌ガスを継続的に供給することが難しい、という問題がある。 In the active oxygen sterilizers of Patent Documents 1, 3, 5, and 8, a special and expensive material or drug as disclosed in Patent Document 2 is required to generate a sterilization gas, which is expensive. Further, in the active oxygen sterilizers of Patent Documents 4 and 9, when supplying sterilization gas using a tank containing NO ₂ such as a cylinder, the cylinder is expensive and expensive. Furthermore, since NO ₂ in the cylinder is toxic, sufficient care is required for handling during transportation. Moreover, in the active oxygen sterilization apparatus of patent documents 6 and 7, since sterilization gas is generated by ionizing nitrogen and oxygen by plasma discharge, it is difficult to continuously supply a stable amount of sterilization gas. There is a problem.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、より安全にかつ低コストで窒素酸化物を含む滅菌ガスを供給することのできる滅菌装置を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a subject, and the objective of this invention is providing the sterilizer which can supply the sterilization gas containing a nitrogen oxide more safely and at low cost. .

このような目的を達成するために、本発明による滅菌装置は、被処理物を収容する処理室と、処理室の内部を減圧する減圧部と、処理室の内部に亜酸化窒素（Ｎ_２Ｏ）ガスを供給するＮ_２Ｏガス供給部と、紫外線をＮ_２Ｏガスに照射する紫外線発光部（ランプ）とを備える。 In order to achieve such an object, a sterilization apparatus according to the present invention includes a processing chamber that accommodates an object to be processed, a decompression unit that depressurizes the inside of the processing chamber, and nitrous oxide (N ₂ O in the processing chamber). ) An N ₂ O gas supply unit that supplies gas and an ultraviolet light emitting unit (lamp) that irradiates the N ₂ O gas with ultraviolet rays.

本発明によれば、Ｎ_２Ｏを含むガスを用いてＮＯやＮＯ_２などの滅菌ガスを生成することができ、より安価で安全な滅菌処理を行うことができる。 According to the present invention, a sterilization gas such as NO or NO ₂ can be generated using a gas containing N ₂ O, and a cheaper and safer sterilization process can be performed.

本発明の第１実施形態に係る滅菌装置の模式図である。It is a schematic diagram of the sterilizer based on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る処理室の断面図である。It is sectional drawing of the process chamber which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る滅菌装置による滅菌処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the sterilization process by the sterilizer which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る滅菌装置の模式図である。It is a schematic diagram of the sterilizer based on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る滅菌装置による滅菌処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the sterilization process by the sterilization apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る滅菌装置による滅菌処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the sterilization process by the sterilizer which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係る滅菌装置の模式図である。It is a schematic diagram of the sterilizer based on 4th Embodiment of this invention.

以下、本発明を実施するための例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態で説明する寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構造又は様々な条件に応じて変更できる。また、特別な記載がない限り、本発明の範囲は、以下に説明される実施形態で具体的に記載された形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する図面で、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明を省略することもある。 Hereinafter, exemplary embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, dimensions, materials, shapes, relative positions of components, and the like described in the following embodiments are arbitrary, and can be changed according to the structure of the apparatus to which the present invention is applied or various conditions. Further, unless otherwise specified, the scope of the present invention is not limited to the form specifically described in the embodiments described below. In the drawings described below, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof may be omitted.

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る滅菌装置１の模式図である。滅菌装置１は、処理室１０、減圧部１２、排気ガス分解部１３、Ｎ_２Ｏガス供給部１４、酸素ガス供給部１５、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）１６１及び１６２、配管１７１〜１６３、バルブ１８１〜１８３、制御部１９、測定部２０を備える。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic view of a sterilization apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. The sterilizer 1 includes a processing chamber 10, a decompression unit 12, an exhaust gas decomposition unit 13, an N ₂ O gas supply unit 14, an oxygen gas supply unit 15, mass flow controllers (MFC) 161 and 162, pipes 171 to 163, valves 181 to 181. 183, a control unit 19, and a measurement unit 20.

処理室１０は、中空の箱形をなし、断熱性及び気密性を有する。処理室内部には被処理物が収容され、ＮＯ、ＮＯ_２等を含む滅菌性を有するガス（滅菌ガス）による滅菌処理が行われる。減圧部１２は、真空ポンプ等で構成され、配管１７１を介して処理室１０の内部を吸気して減圧する。排気ガス分解部１３は、プラチナ、パラジウム、ロジウム、二酸化マンガンなどから構成される触媒、紫外線発光部（ランプ）、ヒータのいずれか、又はこれらの組み合わせから構成されている。排気ガス分解部１３は減圧部１２と処理室１０とを繋ぐ配管１６２の途中に設けられ、処理室１０の内部で発生した窒素酸化物、オゾン等を分解する。図中、排気ガス分解部１３は処理室１０の外部に設けられているが、処理室１０の内部に設けられても良い。また、窒素酸化物を分解するための排気ガス分解部とオゾンを分解するための排気ガス分解部とが別個に設けられても良い。 The processing chamber 10 has a hollow box shape and has heat insulation and airtightness. An object to be processed is accommodated in the processing chamber, and a sterilization process using a sterilization gas (sterilization gas) containing NO, NO _{2 and the} like is performed. The decompression unit 12 is configured by a vacuum pump or the like, and sucks and decompresses the inside of the processing chamber 10 through the pipe 171. The exhaust gas decomposing unit 13 is configured by any one of a catalyst, an ultraviolet light emitting unit (lamp), a heater, or a combination thereof, composed of platinum, palladium, rhodium, manganese dioxide, or the like. The exhaust gas decomposition unit 13 is provided in the middle of the pipe 162 connecting the decompression unit 12 and the processing chamber 10, and decomposes nitrogen oxides, ozone, etc. generated inside the processing chamber 10. In the drawing, the exhaust gas decomposition unit 13 is provided outside the processing chamber 10, but may be provided inside the processing chamber 10. An exhaust gas decomposition unit for decomposing nitrogen oxides and an exhaust gas decomposition unit for decomposing ozone may be provided separately.

Ｎ_２Ｏガス供給部１４は、配管１７２を介して処理室１０に接続され、亜酸化窒素を含有する気体（Ｎ_２Ｏガス）を処理室１０の内部に供給する。ＭＦＣ１６１は、配管１７２の途中に設けられ、Ｎ_２Ｏガス供給部１４から処理室１０へ供給されるＮ_２Ｏガスの流量検出及び流量制御を行う。Ｎ_２Ｏガスは、笑気ガスとも呼ばれ、その鎮静効果や麻酔効果が医療分野で広く応用されている。更にＮ_２Ｏガスは、ＮＯ_２ガスと比較して健康への影響が小さく、安価であるため、より安全かつ低コストであるという利点を有する。 The N ₂ O gas supply unit 14 is connected to the processing chamber 10 via a pipe 172 and supplies a gas containing nitrous oxide (N ₂ O gas) into the processing chamber 10. MFC161 is provided in the middle of the pipe 172, the flow rate detection and flow control of the _{N 2} O gas supplied from the _{N 2} O gas supply unit 14 into the processing chamber 10. N ₂ O gas is also called laughing gas, and its sedative and anesthetic effects are widely applied in the medical field. Furthermore, N ₂ O gas has the advantage of being safer and less costly because it has less impact on health and is less expensive than NO ₂ gas.

酸素ガス供給部１５は、配管１７３を介して処理室１０に接続され、酸素を含有する気体（酸素ガス）を処理室１０の内部に供給する。酸素ガスは、純酸素、又は酸素を含有する空気であっても良い。ＭＦＣ１６２は、配管１７３の途中に設けられ、酸素ガス供給部１５から処理室１０へ供給される酸素ガスの流量検出及び流量制御を行う。 The oxygen gas supply unit 15 is connected to the processing chamber 10 via a pipe 173 and supplies a gas containing oxygen (oxygen gas) into the processing chamber 10. The oxygen gas may be pure oxygen or air containing oxygen. The MFC 162 is provided in the middle of the pipe 173 and performs flow rate detection and flow rate control of the oxygen gas supplied from the oxygen gas supply unit 15 to the processing chamber 10.

バルブ１８１は、処理室１０と減圧部１２との間の配管１７１に設けられ、配管１７１の流路を開閉する。即ち、バルブ１８１が開状態となると、処理室１０と減圧部１２との間の流路が開かれ、減圧部１２によって処理室１０が減圧される。一方、バルブ１８１が閉状態となると、処理室１０と減圧部１２との間の流路が遮断され、減圧部１２による処理室１０の減圧動作が停止する。バルブ１８２は、処理室１０とＮ_２Ｏガス供給部１４との間の配管１７２に設けられ、配管１７２の流路を開閉する。即ち、バルブ１８２が開状態となると、処理室１０とＮ_２Ｏガス供給部１４との間の流路が開かれ、Ｎ_２Ｏガス供給部１４によって処理室１０へＮ_２Ｏガスが供給される。一方、バルブ１８２が閉状態となると、処理室１０とＮ_２Ｏガス供給部１４との間の流路が遮断され、Ｎ_２Ｏガス供給部１４による処理室１０へのＮ_２Ｏガスの供給動作が停止する。同様に、バルブ１８３は、処理室１０と酸素ガス供給部１５との間の配管１７３に設けられ、配管１７３の流路を開閉する。即ち、バルブ１８３が開状態となると、処理室１０と酸素ガス供給部１５との間の流路が開かれ、酸素ガス供給部１５によって処理室１０へ酸素ガスが供給される。一方、バルブ１８３が閉状態となると、処理室１０と酸素ガス供給部１５との間の流路が遮断され、酸素ガス供給部１５による処理室１０への酸素ガスの供給動作が停止する。 The valve 181 is provided in the pipe 171 between the processing chamber 10 and the decompression unit 12 and opens and closes the flow path of the pipe 171. That is, when the valve 181 is opened, the flow path between the processing chamber 10 and the decompression unit 12 is opened, and the processing chamber 10 is decompressed by the decompression unit 12. On the other hand, when the valve 181 is closed, the flow path between the processing chamber 10 and the decompression unit 12 is blocked, and the decompression operation of the processing chamber 10 by the decompression unit 12 stops. The valve 182 is provided in the pipe 172 between the processing chamber 10 and the N ₂ O gas supply unit 14 and opens and closes the flow path of the pipe 172. That is, when the valve 182 is opened, the flow path between the processing chamber 10 and the N ₂ O gas supply unit 14 is opened, and N ₂ O gas is supplied to the processing chamber 10 by the N ₂ O gas supply unit 14. The On the other hand, when the valve 182 is closed, the flow path between the processing chamber 10 and the _{N 2} O gas supply unit 14 is interrupted, the supply of _{N 2} O gas into the processing chamber 10 by the _{N 2} O gas supply unit 14 Operation stops. Similarly, the valve 183 is provided in the pipe 173 between the processing chamber 10 and the oxygen gas supply unit 15, and opens and closes the flow path of the pipe 173. That is, when the valve 183 is opened, the flow path between the processing chamber 10 and the oxygen gas supply unit 15 is opened, and oxygen gas is supplied to the processing chamber 10 by the oxygen gas supply unit 15. On the other hand, when the valve 183 is closed, the flow path between the processing chamber 10 and the oxygen gas supply unit 15 is blocked, and the oxygen gas supply operation to the processing chamber 10 by the oxygen gas supply unit 15 is stopped.

制御部１９は、プログラム等を記録するＲＯＭ、ワーク用の記憶領域のＲＡＭ、プログラムを実行するマイクロプロセッサ、制御信号を出力するポートを含み得る。なお、必ずしも制御部をつかさどる電子機器がここになくとも、公知の通信手段（有線または無線）を介して外部で同様の信号処理を行い、その処理情報としての制御情報を受信し、同様に制御しても構わない。制御信号は、処理室１０の内部の温度、圧力、湿度を制御し、またバルブ１８１〜１８３の開閉、減圧部１２、Ｎ_２Ｏガス供給部１４、酸素ガス供給部１５の動作を制御するための信号である。制御部１９は、制御信号を送信することで処理室１０、バルブ１８１〜１８４、減圧部１２、Ｎ_２Ｏガス供給部１４、酸素ガス供給部１５の動作を制御する。 The control unit 19 may include a ROM for recording a program and the like, a RAM for a work storage area, a microprocessor for executing the program, and a port for outputting a control signal. Even if the electronic device that controls the control unit is not necessarily here, the same signal processing is performed externally via a known communication means (wired or wireless), control information as the processing information is received, and the control is performed in the same manner. It doesn't matter. The control signal controls the temperature, pressure, and humidity inside the processing chamber 10, and controls the operation of the valves 181 to 183, the decompression unit 12, the N ₂ O gas supply unit 14, and the oxygen gas supply unit 15. Signal. The control unit 19 controls the operations of the processing chamber 10, the valves 181 to 184, the decompression unit 12, the N ₂ O gas supply unit 14, and the oxygen gas supply unit 15 by transmitting a control signal.

測定部２０は、温度計、圧力計、湿度計、窒素酸化物濃度計、オゾン濃度計等のセンサ、センサからの信号を出力する出力部から構成される。センサは、処理室１０の内部に設けられ、出力部はセンサによって検出された処理室１０の内部の温度や圧力等の検出データを、制御部１９、または図示されていないモニタに出力する。制御部１９は、測定部２０から受信した検出データに基づいて、バルブ１８１〜１８３、及び後述する送風ファン１０２、バルブ１８４に制御信号を出力し、処理室１０の内部の温度、圧力、湿度を制御する。 The measurement unit 20 includes a sensor such as a thermometer, a pressure gauge, a hygrometer, a nitrogen oxide concentration meter, and an ozone concentration meter, and an output unit that outputs a signal from the sensor. The sensor is provided inside the processing chamber 10, and the output unit outputs detection data such as the temperature and pressure inside the processing chamber 10 detected by the sensor to the control unit 19 or a monitor (not shown). Based on the detection data received from the measurement unit 20, the control unit 19 outputs control signals to the valves 181 to 183, and a blower fan 102 and a valve 184 described later, and sets the temperature, pressure, and humidity inside the processing chamber 10. Control.

図２は、本発明の第１実施形態に係る処理室１０の断面図である。処理室１０は、処理台１０１、送風ファン１０２、紫外線発光部（ランプ）１０３、流体入出力口１１１〜１１３を備える。処理台１０１上には、滅菌袋１２２に収容された被処理物１２１が載置される。送風ファン１０２は、制御部１９からの制御信号により作動又は停止し、ファンの回転により処理室１０の内部を撹拌し、また処理室１０の内部を冷却する。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the processing chamber 10 according to the first embodiment of the present invention. The processing chamber 10 includes a processing table 101, a blower fan 102, an ultraviolet light emitting unit (lamp) 103, and fluid input / output ports 111 to 113. On the processing table 101, an object 121 to be processed housed in a sterilization bag 122 is placed. The blower fan 102 is activated or stopped by a control signal from the control unit 19, agitates the inside of the processing chamber 10 by the rotation of the fan, and cools the inside of the processing chamber 10.

紫外線発光部（ランプ）１０３は、発光管内に水銀を封入した水銀灯から構成される。水銀灯は、点灯中の水銀の蒸気圧が１〜１０Ｐａ程度の低圧水銀灯であって、主として１８５ｎｍ、１９４ｎｍ、２５４ｎｍ近傍の波長の紫外線を出力する。上記の波長の紫外線を処理室１０の内部に照射することにより、以下に示すような種々の反応過程により、反応性が高く、強い殺菌力を有する滅菌ガスを発生させることができる。なお、このランプの代わりに同様の波長を発光する発光部、例えばＬＥＤ光源やレーザ等を利用しても構わない。 The ultraviolet light emitting unit (lamp) 103 is composed of a mercury lamp in which mercury is enclosed in an arc tube. The mercury lamp is a low-pressure mercury lamp having a mercury vapor pressure of about 1 to 10 Pa during lighting, and mainly outputs ultraviolet rays having wavelengths near 185 nm, 194 nm, and 254 nm. By irradiating the inside of the processing chamber 10 with ultraviolet rays having the above wavelength, a sterilization gas having high reactivity and strong sterilizing power can be generated by various reaction processes as described below. Instead of this lamp, a light emitting unit that emits the same wavelength, such as an LED light source or a laser, may be used.

本発明の実施形態に係る滅菌装置内では、種々の化学反応により、滅菌ガスを発生させることができる。表１に、本発明の実施形態に係る滅菌装置内で発生し得る化学反応とその化学反応による主要な生成物を示す。 In the sterilization apparatus according to the embodiment of the present invention, sterilization gas can be generated by various chemical reactions. Table 1 shows the chemical reactions that can occur in the sterilizer according to the embodiment of the present invention and the main products resulting from the chemical reactions.

即ち、（１）１９４ｎｍ波長の紫外線は、処理室１０の内部に導入されたＮ_２Ｏ分子に吸収され、Ｎ_２Ｏ分子は窒素分子と励起一重項酸素原子（励起状態酸素）に分解される。（２）励起状態酸素は、Ｎ_２Ｏ分子と反応し、ＮＯを発生させる。（３）ＮＯは、処理室１０の内部に導入された酸素分子と反応し、ＮＯ_２を発生させる。（４）１８５ｎｍ波長の紫外線は、処理室１０の内部に導入された酸素分子に吸収され、基底状態酸素原子に分解される。（５）基底状態酸素原子は、処理室１０の内部に導入された酸素分子と反応し、オゾンを発生させる。（６）２５４ｎｍ波長の紫外線は、オゾンに吸収され、励起状態酸素と酸素分子とに分解される。（７）ＮＯは、オゾンと反応し、ＮＯ_２を発生させる。（８）ＮＯ_２は、オゾンと反応し、三酸化窒素を発生させる。（９）三酸化窒素は、ＮＯ_２と反応し、五酸化二窒素を発生させる。（１０）五酸化二窒素は、後述する処理室１０の内部に導入された水分子と反応し、硝酸を発生させる。（１１）硝酸は、光エネルギ又は熱エネルギを吸収し、ＮＯ_２を発生させる。このような反応過程によって、紫外線発光部（ランプ）１０３からの紫外線照射により、処理室１０の内部に種々の窒素酸化物、オゾン、活性酸素が生成される。 That is, (1) UV light having a wavelength of 194 nm is absorbed by N ₂ O molecules introduced into the processing chamber 10, and the N ₂ O molecules are decomposed into nitrogen molecules and excited singlet oxygen atoms (excited state oxygen). . (2) Excited-state oxygen reacts with N ₂ O molecules to generate NO. (3) NO reacts with oxygen molecules introduced into the processing chamber 10 to generate NO ₂ . (4) Ultraviolet light having a wavelength of 185 nm is absorbed by oxygen molecules introduced into the processing chamber 10 and decomposed into ground state oxygen atoms. (5) The ground state oxygen atoms react with oxygen molecules introduced into the processing chamber 10 to generate ozone. (6) Ultraviolet light having a wavelength of 254 nm is absorbed by ozone and decomposed into excited state oxygen and oxygen molecules. (7) NO reacts with ozone to generate NO ₂ . (8) NO ₂ reacts with ozone to generate nitric oxide. (9) Nitric oxide reacts with NO ₂ to generate dinitrogen pentoxide. (10) Dinitrogen pentoxide reacts with water molecules introduced into the interior of the processing chamber 10 to be described later to generate nitric acid. (11) Nitric acid absorbs light energy or heat energy and generates NO ₂ . Through such a reaction process, various nitrogen oxides, ozone, and active oxygen are generated in the processing chamber 10 by irradiation with ultraviolet rays from the ultraviolet light emitting unit (lamp) 103.

紫外線発光部（ランプ）１０３の発光管としては、１８５ｎｍ、１９４ｎｍ、２５４ｎｍの波長の紫外線を透過させる合成石英ガラス等が用いられる。また、処理室１０の内部に設けられる紫外線発光部（ランプ）１０３の数は、処理室１０の大きさ等に応じて任意の数に変更できる。また、エキシマランプを用いて紫外線発光部（ランプ）１０３を構成できる。エキシマランプとしては、例えば１７２ｎｍの波長の紫外線を発生させるキセノンエキシマランプを用いることができる。紫外線発光部（ランプ）１０３は、低圧水銀灯とエキシマランプを組み合わせることにより構成することもできる。また、滅菌対象の領域が小さい場合、ＧａＮ系やダイヤモンド形の紫外線ＬＥＤを紫外線発光部（ランプ）１０３として用いることもできる。 As the arc tube of the ultraviolet light emitting unit (lamp) 103, synthetic quartz glass or the like that transmits ultraviolet rays having wavelengths of 185 nm, 194 nm, and 254 nm is used. Further, the number of ultraviolet light emitting units (lamps) 103 provided in the processing chamber 10 can be changed to an arbitrary number according to the size of the processing chamber 10 or the like. Moreover, the ultraviolet light emission part (lamp) 103 can be comprised using an excimer lamp. As the excimer lamp, for example, a xenon excimer lamp that generates ultraviolet light having a wavelength of 172 nm can be used. The ultraviolet light emitting unit (lamp) 103 can also be configured by combining a low-pressure mercury lamp and an excimer lamp. If the region to be sterilized is small, a GaN-based or diamond-shaped ultraviolet LED can be used as the ultraviolet light emitting unit (lamp) 103.

接続部１１１〜１１３は、処理室１０の内部にＮ_２Ｏガス、酸素ガスを供給し、また処理室１０の内部を減圧するための外部装置との連絡口である。接続部１１１〜１１３のそれぞれは、配管１７１〜１７３のいずれか１つと接続される。本実施形態では、接続部１１１は、配管１７１と接続され、バルブ１８１を介して減圧部１２と接続される。また、接続部１１２は、配管１７２と接続され、バルブ１８２を介してＮ_２Ｏガス供給部１４と接続される。また、接続部１１３は、配管１７３と接続され、バルブ１８３を介して酸素ガス供給部１５と接続される。しかしながら、接続部１１１〜１１３のそれぞれを配管１７１〜１７３のいずれと接続するかは、装置寸法や被処理物の載置位置等の条件により適宜変更できる。 The connecting portions 111 to 113 are communication ports with an external device for supplying N ₂ O gas and oxygen gas into the processing chamber 10 and for reducing the pressure inside the processing chamber 10. Each of the connection parts 111 to 113 is connected to any one of the pipes 171 to 173. In the present embodiment, the connection unit 111 is connected to the pipe 171 and is connected to the decompression unit 12 via the valve 181. Further, the connecting portion 112 is connected to the pipe 172 and is connected to the N ₂ O gas supply portion 14 via the valve 182. Further, the connecting portion 113 is connected to the pipe 173 and is connected to the oxygen gas supply portion 15 via the valve 183. However, which of the pipes 171 to 173 is connected to each of the connection portions 111 to 113 can be appropriately changed depending on conditions such as the apparatus dimensions and the placement position of the object to be processed.

図３は、本発明の第１実施形態に係る滅菌装置による滅菌処理を示す流れ図である。ステップＳ３０１において、滅菌袋１２２に収容された被処理物１２１を処理室１０の内部の処理台１０１に載置する。ステップＳ３０２において、制御部１９は、紫外線発光部（ランプ）１０３を点灯させ、処理室１０の内部に１８５ｎｍ、１９４ｎｍ、２５４ｎｍの波長の紫外線を照射させる。ステップＳ３０３において、制御部１９は、送風ファン１０２を作動させ、処理室１０の内部の雰囲気を撹拌する。ステップＳ３０４において、制御部１９は、バルブ１８１を開状態にするよう制御信号を送信する。バルブ１８１は制御信号を受信し、開状態となり、減圧部１２が処理室１０の内部を吸気することで処理室１０の内部を減圧する。次いで、制御部１９は、所定の時間の経過後、又は処理室１０の内部が所定の圧力（例えば、５００Ｐａ以下）まで減圧された後、バルブ１８１を閉状態にするよう制御信号を送信し、減圧部１２の減圧動作を停止させる。なお、ステップＳ３０２〜Ｓ３０４は、その実行手順を変更することができ、またこれらのステップは同時に実行されることもできる。 FIG. 3 is a flowchart showing a sterilization process by the sterilization apparatus according to the first embodiment of the present invention. In step S <b> 301, the workpiece 121 accommodated in the sterilization bag 122 is placed on the processing table 101 inside the processing chamber 10. In step S <b> 302, the control unit 19 turns on the ultraviolet light emitting unit (lamp) 103 and irradiates the inside of the processing chamber 10 with ultraviolet rays having wavelengths of 185 nm, 194 nm, and 254 nm. In step S <b> 303, the control unit 19 operates the blower fan 102 and stirs the atmosphere inside the processing chamber 10. In step S304, the control unit 19 transmits a control signal to open the valve 181. The valve 181 receives the control signal, becomes open, and the decompression unit 12 sucks the inside of the processing chamber 10 to decompress the inside of the processing chamber 10. Next, the control unit 19 transmits a control signal to close the valve 181 after a predetermined time has elapsed or after the inside of the processing chamber 10 is depressurized to a predetermined pressure (for example, 500 Pa or less), The decompression operation of the decompression unit 12 is stopped. Note that the execution procedure of steps S302 to S304 can be changed, and these steps can be executed simultaneously.

ステップＳ３０５において、制御部１９は、バルブ１８２を開状態にするよう制御信号を送信する。バルブ１８２が制御信号を受信し、開状態となり、Ｎ_２Ｏガス供給部１４が処理室１０の内部にＮ_２Ｏガスの供給を行う。Ｎ_２Ｏガスが処理室１０の内部に導入されると、紫外線発光部（ランプ）１０３から照射される紫外線と反応して図３の（１）及び（２）に示す反応が起こり、ＮＯが生成される。生成されたＮＯは、減圧下の処理室１０の内部で急速に拡散する。その結果、生成されたＮＯは、滅菌袋１２２内に効率よく浸透し、被処理物１２１に対して高い殺菌作用をもたらす。 In step S305, the control unit 19 transmits a control signal to open the valve 182. Valve 182 receives the control signal, in an open state, the supply of the _{N 2} O gas _{N 2} O gas supply unit 14 into the processing chamber 10. When N ₂ O gas is introduced into the processing chamber 10, the reaction shown in FIGS. 3 (1) and (2) occurs by reacting with the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light emitting part (lamp) 103, and NO is generated. Generated. The generated NO diffuses rapidly inside the processing chamber 10 under reduced pressure. As a result, the generated NO efficiently penetrates into the sterilization bag 122 and brings about a high sterilization effect on the workpiece 121.

ステップＳ３０６において、制御部１９は、所定の時間の経過後、又は処理室１０の内部が所定の圧力（例えば、５０ｋＰａ程度）まで上昇した後、バルブ１８２を閉状態にするよう制御信号を送信する。バルブ１８２が制御信号を受信し、閉状態となり、Ｎ_２Ｏガス供給部１４が処理室１０の内部へのＮ_２Ｏガスの供給を停止する。 In step S306, the control unit 19 transmits a control signal so that the valve 182 is closed after a predetermined time has elapsed or after the inside of the processing chamber 10 has risen to a predetermined pressure (for example, about 50 kPa). . The valve 182 receives the control signal and is closed, and the N ₂ O gas supply unit 14 stops the supply of N ₂ O gas into the processing chamber 10.

ステップＳ３０７において、制御部１９は、バルブ１８３を開状態にするよう制御信号を送信する。バルブ１８３が制御信号を受信し、開状態となり、酸素ガス供給部１５が処理室１０の内部に酸素ガスの供給を行う。酸素ガスが処理室１０の内部に導入されると、紫外線発光部（ランプ）１０３から照射される紫外線と反応して図３の（３）〜（９）に示す反応が起こり、ＮＯ_２などの種々の窒素酸化物を含む滅菌ガスが生成される。ＮＯ_２は褐色の気体であるため、その発生を目視で確認できる。生成された滅菌ガスは、減圧下の処理室１０の内部で急速に拡散する。その結果、生成された滅菌ガスは、滅菌袋１２２内に効率よく浸透し、被処理物１２１に対して高い殺菌作用をもたらす。なお、この時点で紫外線発光部（ランプ）１０３を消灯した場合でも、生成されたガス同士の反応は進行し、従って処理室１０の内部での滅菌ガスの発生は継続する。 In step S307, the control unit 19 transmits a control signal to open the valve 183. The valve 183 receives the control signal and is opened, and the oxygen gas supply unit 15 supplies oxygen gas into the processing chamber 10. When the oxygen gas is introduced into the processing chamber 10, the ultraviolet light-emitting unit (lamp) 103 reacts with ultraviolet rays irradiated from the 3 (3) reaction occurs as shown in - (9), such as NO ₂ A sterilizing gas containing various nitrogen oxides is produced. Since NO ₂ is a brown gas, its generation can be visually confirmed. The generated sterilization gas diffuses rapidly inside the processing chamber 10 under reduced pressure. As a result, the generated sterilization gas efficiently penetrates into the sterilization bag 122 and brings about a high sterilization action on the workpiece 121. Even when the ultraviolet light emitting unit (lamp) 103 is turned off at this time, the reaction between the generated gases proceeds, and thus the generation of sterilizing gas in the processing chamber 10 continues.

ステップＳ３０８において、制御部１９は、所定の時間の経過後、又は処理室１０の内部が所定の圧力（例えば、９５ｋＰａ程度）まで上昇した後、バルブ１８３を閉状態にするよう制御信号を送信する。バルブ１８３が制御信号を受信し、閉状態となり、酸素ガス供給部１５が処理室１０の内部への酸素ガスの供給を停止する。このとき、処理室１０の内部の圧力が大気圧以上になると、処理室１０の内部のガスが外部に漏出するおそれがある。そのため、処理室１０の内部の圧力が大気圧よりも若干低い程度であることが望ましい。 In step S308, the control unit 19 transmits a control signal to close the valve 183 after a predetermined time has elapsed or after the inside of the processing chamber 10 has risen to a predetermined pressure (for example, about 95 kPa). . The valve 183 receives the control signal and enters a closed state, and the oxygen gas supply unit 15 stops supplying oxygen gas into the processing chamber 10. At this time, if the pressure inside the processing chamber 10 becomes equal to or higher than the atmospheric pressure, the gas inside the processing chamber 10 may leak to the outside. Therefore, it is desirable that the pressure inside the processing chamber 10 is slightly lower than atmospheric pressure.

ステップＳ３１５において、制御部１９は、所定の時間（例えば、５分〜４時間程度の範囲）だけ、バルブ１８１〜１８３の閉状態を維持する。一方で、制御部１９は、送風ファン１０２の回転動作及び紫外線発光部（ランプ）１０３の紫外線照射を維持する。この間に、処理室内に閉じ込められた亜酸化窒素分子及び酸素分子の紫外線吸収反応とその結果生成されたガス同士の反応は継続し、かつ生成された滅菌ガスは処理室１０の内部で撹拌される。その結果、滅菌袋１２２内に浸透した活性酸素の被処理物１２１に対する殺菌作用は継続する。 In step S315, the control unit 19 maintains the closed state of the valves 181 to 183 for a predetermined time (for example, a range of about 5 minutes to 4 hours). On the other hand, the control unit 19 maintains the rotating operation of the blower fan 102 and the ultraviolet irradiation of the ultraviolet light emitting unit (lamp) 103. During this time, the ultraviolet absorption reaction of nitrous oxide molecules and oxygen molecules confined in the processing chamber and the reaction between the resulting gases continue, and the generated sterilized gas is stirred inside the processing chamber 10. . As a result, the bactericidal action of the active oxygen that has penetrated into the sterilization bag 122 on the workpiece 121 continues.

ステップＳ３１９において、制御部１９は、バルブ１８１を開状態にするよう制御信号を送信する。制御信号を受信すると、バルブ１８１が開状態となり、減圧部１２が処理室１０の内部を吸気する。このとき、処理室１０の内部の雰囲気には滅菌ガスやオゾンが含まれている。滅菌ガス及びオゾンには毒性があり、特にオゾンはその強い酸化力によって減圧部１２の構成部材を劣化させる可能性がある。そのため、制御部１９は、排気ガス分解部１３を介して処理室１０の内部を吸気することが望ましい。 In step S319, the control unit 19 transmits a control signal to open the valve 181. When the control signal is received, the valve 181 is opened, and the decompression unit 12 sucks the inside of the processing chamber 10. At this time, the atmosphere inside the processing chamber 10 contains sterilization gas and ozone. The sterilizing gas and ozone are toxic. In particular, ozone may deteriorate the components of the decompression unit 12 due to its strong oxidizing power. Therefore, it is desirable that the control unit 19 sucks the inside of the processing chamber 10 through the exhaust gas decomposition unit 13.

ステップＳ３２１において、制御部１９は、送風ファン１０２の回転動作、紫外線発光部（ランプ）１０３の紫外線照射を停止させる。次いで、ステップＳ３２２において，制御部１９は、バルブ１８３を開状態にするよう制御信号を送信する。バルブ１８３が制御信号を受信し、開状態となり、酸素ガス供給部１５が処理室１０の内部に酸素ガスの供給を行う。制御部１９は、処理室１０の内部が大気圧まで達した後に、バルブ１８３を閉状態にするよう制御信号を送信する。なお、制御部１９は、酸素ガスの代わりに空気を処理室１０の内部に供給しても良い。ステップＳ３２３において、被処理物を取り出して、滅菌処理を終了する。 In step S <b> 321, the control unit 19 stops the rotation operation of the blower fan 102 and the ultraviolet irradiation of the ultraviolet light emitting unit (lamp) 103. Next, in step S322, the control unit 19 transmits a control signal to open the valve 183. The valve 183 receives the control signal and is opened, and the oxygen gas supply unit 15 supplies oxygen gas into the processing chamber 10. The control unit 19 transmits a control signal to close the valve 183 after the inside of the processing chamber 10 reaches atmospheric pressure. The control unit 19 may supply air into the processing chamber 10 instead of oxygen gas. In step S323, the object to be processed is taken out and the sterilization process is terminated.

以上の滅菌工程により、市販の過酸化水素水滅菌装置用のセルフコンテンド型バイオロジカルインジケータ（Ｖ２４１、芽胞型成菌、Ｇ．Ｓｔｅａｒｏ、初発菌数：２．１×１０^６、ステリス）を用いて滅菌作用を確認するための実験を行った。その際、ステップＳ３１５における保持時間は２時間とした。その結果、インジケータは陰性を示し、本発明による滅菌効果を確認できた。 By using the above sterilization process, a commercially available self-contained biological indicator (V241, spore-type bacterium, G. Stearo, initial bacterial count: 2.1 × 10 ⁶ , steris) for a hydrogen peroxide sterilizer is used. An experiment was conducted to confirm the sterilization effect. At that time, the holding time in step S315 was set to 2 hours. As a result, the indicator was negative, and the sterilization effect according to the present invention could be confirmed.

なお、本実施形態では、最初に紫外線発光部（ランプ）１０３を点灯させ、次いでＮ_２Ｏガスを処理室１０の内部に導入し、最後に酸素ガスを処理室１０の内部に導入する、としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、酸素ガスを導入後にＮ_２Ｏガスを導入しても同様の効果が得られる。また、Ｎ_２Ｏガス及び酸素ガスを導入後に紫外線発光部（ランプ）１０３を点灯させるようにしても同様の効果が得られる。また、本実施形態では、Ｎ_２Ｏガス及び酸素ガスの導入及び減圧は処理室１０の側面部から行うこととしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ガスの供給及び減圧は処理室１０の上面部又は下面部から行っても良い。これらガス供給系統及び減圧系統の数や接続位置は、処理室の寸法や被処理物の位置によって適宜変更できる。さらに、各ガスを導入する前に若干の水分を処理室１０の内部に導入してから滅菌処理を行うようにしても良い。ガス滅菌において処理対象物を加湿することが滅菌効果を向上させることは周知の事実である。 In the present embodiment, first, the ultraviolet light emitting unit (lamp) 103 is turned on, then N ₂ O gas is introduced into the processing chamber 10, and finally oxygen gas is introduced into the processing chamber 10. However, the present invention is not limited to this. For example, the same effect can be obtained by introducing N ₂ O gas after introducing oxygen gas. Further, the same effect can be obtained by turning on the ultraviolet light emitting part (lamp) 103 after introducing N ₂ O gas and oxygen gas. In the present embodiment, the introduction and decompression of N ₂ O gas and oxygen gas are performed from the side surface of the processing chamber 10, but the present invention is not limited to this. For example, gas supply and pressure reduction may be performed from the upper surface portion or the lower surface portion of the processing chamber 10. The number and connection positions of these gas supply systems and decompression systems can be appropriately changed depending on the dimensions of the processing chamber and the position of the object to be processed. Furthermore, sterilization may be performed after introducing some moisture into the processing chamber 10 before introducing each gas. It is a well-known fact that humidifying a processing object in gas sterilization improves the sterilization effect.

本発明によれば、紫外線と亜酸化窒素分子及び酸素分子との光化学反応を利用して滅菌ガスを生成している。光化学反応を利用した滅菌ガスの生成には、反応させるガスの量や滅菌処理中の処理室１０の内部の圧力に依存せず、瞬時に所望の濃度の滅菌ガスを安定的に得ることができる、という利点がある。本発明と比較して、薬剤を利用した生成方法の場合、得られる滅菌ガスの濃度は当該薬剤の組成によって制限されてしまう。また、プラズマ放電を利用した生成方法の場合、プラズマ放電を発生及び維持できる圧力範囲や滅菌ガスの原料となるガスの組成比について予め条件出しをしておく必要がある。そのため、処理室が大きくなると滅菌ガスの生成が困難となり得る。また、プラズマ放電を利用した場合、処理室の内部のガスとの反応が数ミリ秒〜数十ミリ秒程度で進行するため、生成される滅菌ガスの量が安定せず時間的に変動してしまう、という原理的な問題がある。即ち、プラズマ放電による生成方法では、所望濃度の滅菌ガスを得ること自体が困難であり、よって安定的な滅菌作用の提供が難しい。従って、本発明による滅菌装置は、短時間で安定した滅菌処理を行える点で従来の滅菌装置よりも有利である。また本発明による滅菌装置は、滅菌ガスの原料としてＮＯ_２ガスよりも毒性が低くかつ安価なＮ_２Ｏガスを用いているため、従来の滅菌装置よりも安全かつ低コストで滅菌処理を行うことができる。 According to the present invention, the sterilization gas is generated by utilizing a photochemical reaction between ultraviolet rays, nitrous oxide molecules, and oxygen molecules. The generation of the sterilization gas using the photochemical reaction does not depend on the amount of the gas to be reacted or the pressure inside the processing chamber 10 during the sterilization process, and a sterilization gas with a desired concentration can be obtained instantaneously and stably. There is an advantage that. Compared to the present invention, in the case of a production method using a drug, the concentration of the sterilized gas obtained is limited by the composition of the drug. In the case of a production method using plasma discharge, it is necessary to preliminarily determine the pressure range in which plasma discharge can be generated and maintained and the composition ratio of the gas used as the raw material for the sterilization gas. Therefore, the generation of sterilization gas can be difficult when the processing chamber is large. In addition, when plasma discharge is used, the reaction with the gas inside the processing chamber proceeds in several milliseconds to several tens of milliseconds, so the amount of sterilized gas produced is not stable and varies over time. There is a fundamental problem that. That is, in the production method using plasma discharge, it is difficult to obtain a sterilization gas having a desired concentration, and thus it is difficult to provide a stable sterilization action. Therefore, the sterilization apparatus according to the present invention is more advantageous than the conventional sterilization apparatus in that stable sterilization can be performed in a short time. In addition, the sterilization apparatus according to the present invention uses N ₂ O gas, which is less toxic and less expensive than NO ₂ gas, as a raw material for sterilization gas, so that sterilization can be performed safely and at a lower cost than conventional sterilization apparatuses. Can do.

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る加湿部２１を備える滅菌装置５について説明する。 [Second Embodiment]
The sterilization apparatus 5 provided with the humidification part 21 which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.

図４は、本発明の第２実施形態に係る滅菌装置５の模式図である。本実施形態に係る滅菌装置５は、加湿部２１、配管１７４、バルブ１８４を備える。加湿部２１は、水を貯留する容器と、容器内の水を霧状化させ、霧状化した水分を含んだガス（加湿ガス）を噴射する噴射器とを備え、その上部が配管１７４を介して処理室１０と接続されている。バルブ１８４は、処理室１０と加湿部２１との間に設けられ、配管１７４の流路を開閉する。バルブ１８４は、制御部１９からの制御信号を受信し、開状態となり、加湿部２１が処理室１０の内部へ加湿ガスを供給する。その他の構成は第１実施形態と同一である。従って、重複する箇所についての説明を省略する。 FIG. 4 is a schematic view of a sterilizer 5 according to the second embodiment of the present invention. The sterilization apparatus 5 according to this embodiment includes a humidifying unit 21, a pipe 174, and a valve 184. The humidifying unit 21 includes a container for storing water, and an injector that atomizes the water in the container and injects a gas containing humidified water (humidified gas). And connected to the processing chamber 10. The valve 184 is provided between the processing chamber 10 and the humidifying unit 21 and opens and closes the flow path of the pipe 174. The valve 184 receives a control signal from the control unit 19 and is opened, and the humidifying unit 21 supplies humidified gas to the inside of the processing chamber 10. Other configurations are the same as those of the first embodiment. Therefore, the description about the overlapping part is omitted.

図５は、本発明の第２実施形態に係る滅菌装置による滅菌処理を示す流れ図である。酸素ガスの供給を停止（ステップＳ３０８）した後に、ステップＳ３０９において、制御部１９は、バルブ１８４を開状態にするよう制御信号を送信する。バルブ１８４が制御信号を受信し、開状態となり、加湿部２１が処理室１０の内部に加湿ガスの供給を行う。加湿ガスが処理室１０の内部に導入されると、図３の（１０）及び（１１）に示す反応が起こり、ＮＯ_２を含む滅菌ガスが生成される。また、被処理物の近傍に加湿ガスを供給することで、滅菌ガスの被処理物への浸透性を高めることができる。 FIG. 5 is a flowchart showing a sterilization process by the sterilization apparatus according to the second embodiment of the present invention. After stopping the supply of oxygen gas (step S308), in step S309, the control unit 19 transmits a control signal to open the valve 184. The valve 184 receives the control signal and is opened, and the humidifying unit 21 supplies humidified gas into the processing chamber 10. When the humidified gas is introduced into the processing chamber 10, the reactions shown in (10) and (11) of FIG. 3 occur, and a sterilized gas containing NO ₂ is generated. Further, by supplying the humidified gas in the vicinity of the object to be processed, the permeability of the sterilizing gas to the object to be processed can be improved.

ステップＳ３１０において、制御部１９は、所定の時間の経過後、又は処理室１０の内部が所定の圧力まで上昇した後、バルブ１８４を閉状態にするよう制御信号を送信する。バルブ１８４が制御信号を受信し、閉状態となり、加湿部２１が処理室１０の内部への加湿ガスの供給を停止する。このとき、処理室１０の内部の圧力が大気圧以上になると、処理室１０の内部のガスが外部に漏出するおそれがある。そのため、処理室１０の内部の圧力が大気圧よりも若干低い程度であることが望ましい。本実施形態では、加湿ガスの供給（ステップＳ３０９）を、酸素ガスの供給を停止（ステップＳ３０８）した後としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、Ｎ_２Ｏガスの供給（ステップＳ３０５）の前に加湿ガスを導入しても同様の効果が得られる。また、酸素ガスの供給（ステップＳ３０７）の前に加湿ガスを導入しても同様の効果が得られる。なお、その他の構成は第１実施形態と同一である。従って、重複する箇所についての説明を省略する。 In step S310, the control unit 19 transmits a control signal to close the valve 184 after a predetermined time has elapsed or after the inside of the processing chamber 10 has increased to a predetermined pressure. The valve 184 receives the control signal and enters a closed state, and the humidifying unit 21 stops supplying the humidified gas to the inside of the processing chamber 10. At this time, if the pressure inside the processing chamber 10 becomes equal to or higher than the atmospheric pressure, the gas inside the processing chamber 10 may leak to the outside. Therefore, it is desirable that the pressure inside the processing chamber 10 is slightly lower than atmospheric pressure. In the present embodiment, the humidified gas supply (step S309) is performed after the oxygen gas supply is stopped (step S308), but the present invention is not limited to this. For example, the same effect can be obtained by introducing a humidified gas before the supply of N ₂ O gas (step S305). Further, the same effect can be obtained by introducing a humidified gas before the supply of oxygen gas (step S307). Other configurations are the same as those of the first embodiment. Therefore, the description about the overlapping part is omitted.

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係る滅菌装置１について説明する。 [Third Embodiment]
A sterilization apparatus 1 according to a third embodiment of the present invention will be described.

図６は、本発明の第３実施形態に係る滅菌装置による滅菌処理を示す流れ図である。処理室１０の内部を再度減圧（ステップＳ３１９）した後に、ステップＳ３２０において、制御部１９は、ステップＳ３０５〜Ｓ３１５の滅菌工程のサイクル数が設定された所定の回数に到達したか否かを判断する。制御部１９は、サイクル数がまだ設定された所定の回数に到達していないと判断した場合、ステップＳ３０５に戻り、Ｎ_２Ｏガスを再び処理室内に供給させるよう制御信号を送信する。制御部１９は、サイクル数が設定された所定の回数に到達するまで、ステップＳ３０５〜Ｓ３１５の滅菌工程を繰り返すようバルブ１８１〜１８３を制御する。制御部１９は、サイクル数が設定された所定の回数に到達したと判断した場合、Ｓ３０５〜Ｓ３１５の滅菌工程を終了させ、ステップＳ３２１に進む。その他の構成は第１実施形態と同一である。従って、重複する箇所についての説明を省略する。なお、本実施形態は加湿部２１を含む第２実施形態にも適用できる。このように滅菌工程を複数回繰り返すことにより、被処理物１２１に対する滅菌ガスの浸透性を高めることができる。特に、被処理物１２１が試験管の様な中空形状やデッドエンド部を有する場合に効果的である。 FIG. 6 is a flowchart showing sterilization processing by the sterilization apparatus according to the third embodiment of the present invention. After decompressing the inside of the processing chamber 10 again (step S319), in step S320, the control unit 19 determines whether or not the number of cycles of the sterilization process in steps S305 to S315 has reached a predetermined number of times. . When the control unit 19 determines that the number of cycles has not yet reached the predetermined number of times set, the control unit 19 returns to step S305 and transmits a control signal to supply the N ₂ O gas again into the processing chamber. The control unit 19 controls the valves 181 to 183 to repeat the sterilization process of steps S305 to S315 until the predetermined number of cycles is reached. When the control unit 19 determines that the predetermined number of cycles has been reached, the control unit 19 ends the sterilization process of S305 to S315, and proceeds to step S321. Other configurations are the same as those of the first embodiment. Therefore, the description about the overlapping part is omitted. This embodiment can also be applied to the second embodiment including the humidifying unit 21. In this way, by repeating the sterilization process a plurality of times, the permeability of the sterilization gas to the workpiece 121 can be increased. This is particularly effective when the workpiece 121 has a hollow shape such as a test tube or a dead end portion.

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係る処理室８１及び８２を備える滅菌装置８について説明する。 [Fourth Embodiment]
The sterilizer 8 including the processing chambers 81 and 82 according to the fourth embodiment of the present invention will be described.

図７は、本発明の第４実施形態に係る滅菌装置８の模式図である。本実施形態に係る滅菌装置８は、処理室８１、８２、配管１７５〜１７７、バルブ１８５〜１８７を備える。処理室８１は、紫外線発光部（ランプ）１０３を有し、Ｎ_２Ｏガス供給部１４及び酸素ガス供給部１５からＮ_２Ｏガス及び酸素ガスが供給される。これらのガスと紫外線発光部（ランプ）１０３から照射される紫外線とが反応し、処理室８１には滅菌ガスが生成される。処理室８２は、処理台１０１、送風ファン１０２を備え、処理室８１と配管１７５を介して接続され、減圧部１２と配管１７６を介して接続され、酸素ガス供給部１５と配管１７７を介して接続されている。 FIG. 7 is a schematic view of a sterilizer 8 according to the fourth embodiment of the present invention. The sterilizer 8 according to this embodiment includes processing chambers 81 and 82, pipes 175 to 177, and valves 185 to 187. Processing chamber 81 has an ultraviolet light-emitting portion (lamp) 103, _{N 2} O gas and the oxygen gas is supplied from the _{N 2} O gas supply unit 14 and an oxygen gas supply unit 15. These gases react with ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light emitting unit (lamp) 103, and sterilization gas is generated in the processing chamber 81. The processing chamber 82 includes a processing table 101 and a blower fan 102, and is connected to the processing chamber 81 via a pipe 175, connected to the decompression unit 12 via a pipe 176, and connected to the oxygen gas supply unit 15 and a pipe 177. It is connected.

バルブ１８５は、処理室８１と処理室８２との間に設けられ、配管１７５の流路を開閉する。バルブ１８５は、制御部１９からの制御信号を受信し、開状態となり、処理室８１において生成された滅菌ガスが処理室８２に供給される。バルブ１８６は、処理室８２と減圧部１２との間に設けられ、配管１７６の流路を開閉する。バルブ１８６は、制御部１９からの制御信号を受信し、開状態となり、処理室８２の内部を減圧する。バルブ１８７は、処理室８２と酸素ガス供給部１５との間に設けられ、配管１７７の流路を開閉する。バルブ１８７は、制御部１９からの制御信号を受信し、開状態となり、処理室８２の内部に酸素ガスを供給する。その他の構成は第１実施形態と同一である。従って、重複する箇所についての説明を省略する。なお、本実施形態は加湿部２１を含む第２実施形態及び滅菌工程を繰り返す第３実施形態にも適用できる。 The valve 185 is provided between the processing chamber 81 and the processing chamber 82 and opens and closes the flow path of the pipe 175. The valve 185 receives a control signal from the control unit 19 and is opened, and the sterilization gas generated in the processing chamber 81 is supplied to the processing chamber 82. The valve 186 is provided between the processing chamber 82 and the decompression unit 12 and opens and closes the flow path of the pipe 176. The valve 186 receives a control signal from the control unit 19, enters an open state, and depressurizes the inside of the processing chamber 82. The valve 187 is provided between the processing chamber 82 and the oxygen gas supply unit 15 and opens and closes the flow path of the pipe 177. The valve 187 receives a control signal from the control unit 19, enters an open state, and supplies oxygen gas into the processing chamber 82. Other configurations are the same as those of the first embodiment. Therefore, the description about the overlapping part is omitted. In addition, this embodiment is applicable also to 3rd Embodiment which repeats the 2nd Embodiment containing the humidification part 21, and a sterilization process.

このように構成することで、滅菌ガスを被処理物１２１の載置されている処理室８２とは別の処理室８１に貯留させることができる。即ち、減圧部１２は滅菌処理の間に処理室８２のみを減圧し、一方処理室８１内では滅菌ガスを継続的に生成及び貯留することができ、更に効率的に滅菌処理を行うことができる。また、滅菌処理後の被処理物１２１を取り出す際でも、処理室８１内で生成した滅菌ガスを排気する必要が無く貯留させておくことができる。即ち、排気する必要のある滅菌ガスは処理室８２の内部に存在するガスのみであり、生成した全ての滅菌ガスを排気する必要が無くなる。従って、有毒である滅菌ガスの排出が削減され、使用されるＮ_２Ｏガス及び酸素ガスの量も削減されるため、より低コストで滅菌処理を実現できる。 By comprising in this way, sterilization gas can be stored in the process chamber 81 different from the process chamber 82 in which the to-be-processed object 121 is mounted. That is, the decompression unit 12 decompresses only the processing chamber 82 during the sterilization process, while the sterilization gas can be continuously generated and stored in the processing chamber 81, and the sterilization process can be performed more efficiently. . Further, even when the workpiece 121 after sterilization is taken out, the sterilization gas generated in the processing chamber 81 need not be exhausted and can be stored. That is, the sterilizing gas that needs to be exhausted is only the gas existing inside the processing chamber 82, and it is not necessary to exhaust all the generated sterilizing gases. Accordingly, the discharge of toxic sterilization gas is reduced, and the amount of N ₂ O gas and oxygen gas used is reduced, so that sterilization can be realized at a lower cost.

１、５、８滅菌装置
１０、８１、８２処理室
１２減圧部
１３排気ガス分解部
１４Ｎ_２Ｏガス供給部
１５酸素ガス供給部
１９制御部
２０測定部
２１加湿部
１０２送風ファン
１０３紫外線発光部（ランプ）
１２１被処理物
１２２滅菌袋
１６１、１６２マスフローコントローラ
１７１〜１７７配管
１８１〜１８７バルブ 1, 5, 8 Sterilizers 10, 81, 82 Processing chamber 12 Decompression unit 13 Exhaust gas decomposition unit 14 N ₂ O gas supply unit 15 Oxygen gas supply unit 19 Control unit 20 Measurement unit 21 Humidification unit 102 Blower fan 103 Ultraviolet light emitting unit (lamp)
121 Workpiece 122 Sterilization bags 161 and 162 Mass flow controllers 171 to 177 Piping 181 to 187 Valve

Claims

A processing chamber for storing an object to be processed;
A decompression section for decompressing the inside of the processing chamber;
And N _{2 O} gas supplying N _{2 O} gas supply unit to the inside of the processing chamber,
An ultraviolet light emitting part (lamp) for irradiating the N ₂ O gas with ultraviolet light;
A sterilizer comprising:

The sterilizer according to claim 1, further comprising a control unit that controls at least one of the decompression unit, the N ₂ O gas supply unit, and the ultraviolet light emitting unit (lamp).

An oxygen gas supply unit for supplying oxygen gas into the processing chamber;
The sterilization apparatus according to claim 2, wherein the control unit causes the oxygen gas supply unit to supply oxygen gas before or after the N ₂ O gas is supplied.

A humidified gas supply unit for supplying a humidified gas into the processing chamber;
The sterilization apparatus according to claim 2 or 3, wherein the control unit causes the humidification gas supply unit to supply the humidified gas before or after the N ₂ O gas is supplied.

The ultraviolet light emitting unit (lamp) irradiates the N ₂ O gas with ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less, and generates a sterilizing gas containing at least one of nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, and ozone in the processing chamber. The sterilizer according to any one of claims 1 to 4.

Wherein the control unit is, reduced pressure by the pressure reducing unit, and the N _{2 O} gas supply unit supplying the N _{2 O} gas by the supply of oxygen gas by the oxygen gas supply unit, and of the supply of the humidified gas by the humidifying gas supply unit The sterilizer according to any one of claims 2 to 5, wherein at least one supply operation is repeatedly executed.

Storing the object to be processed in the processing chamber;
Depressurizing the interior of the processing chamber;
Supplying N ₂ O gas into the processing chamber;
Irradiating with ultraviolet rays;
A sterilization method comprising: