JP2020049209A - Sterilization method - Google Patents
Sterilization method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020049209A JP2020049209A JP2019163805A JP2019163805A JP2020049209A JP 2020049209 A JP2020049209 A JP 2020049209A JP 2019163805 A JP2019163805 A JP 2019163805A JP 2019163805 A JP2019163805 A JP 2019163805A JP 2020049209 A JP2020049209 A JP 2020049209A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- liquid
- radical species
- plasma discharge
- gas sterilization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 title claims abstract description 80
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 116
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 claims description 68
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 9
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 70
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 6
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 6
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 241000894007 species Species 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- -1 hydroxy radicals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- CWVRJTMFETXNAD-FWCWNIRPSA-N 3-O-Caffeoylquinic acid Natural products O[C@H]1[C@@H](O)C[C@@](O)(C(O)=O)C[C@H]1OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C(O)=C1 CWVRJTMFETXNAD-FWCWNIRPSA-N 0.000 description 1
- PZIRUHCJZBGLDY-UHFFFAOYSA-N Caffeoylquinic acid Natural products CC(CCC(=O)C(C)C1C(=O)CC2C3CC(O)C4CC(O)CCC4(C)C3CCC12C)C(=O)O PZIRUHCJZBGLDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWVRJTMFETXNAD-KLZCAUPSSA-N Neochlorogenin-saeure Natural products O[C@H]1C[C@@](O)(C[C@@H](OC(=O)C=Cc2ccc(O)c(O)c2)[C@@H]1O)C(=O)O CWVRJTMFETXNAD-KLZCAUPSSA-N 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- CWVRJTMFETXNAD-JUHZACGLSA-N chlorogenic acid Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)C[C@@](O)(C(O)=O)C[C@H]1OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C(O)=C1 CWVRJTMFETXNAD-JUHZACGLSA-N 0.000 description 1
- 229940074393 chlorogenic acid Drugs 0.000 description 1
- FFQSDFBBSXGVKF-KHSQJDLVSA-N chlorogenic acid Natural products O[C@@H]1C[C@](O)(C[C@@H](CC(=O)C=Cc2ccc(O)c(O)c2)[C@@H]1O)C(=O)O FFQSDFBBSXGVKF-KHSQJDLVSA-N 0.000 description 1
- 235000001368 chlorogenic acid Nutrition 0.000 description 1
- BMRSEYFENKXDIS-KLZCAUPSSA-N cis-3-O-p-coumaroylquinic acid Natural products O[C@H]1C[C@@](O)(C[C@@H](OC(=O)C=Cc2ccc(O)cc2)[C@@H]1O)C(=O)O BMRSEYFENKXDIS-KLZCAUPSSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical group [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
本発明は，滅菌処理方法等に関する。さらに詳しく言うと本発明は，プラズマ放電によりラジカル等を発生させることを原理とし，医療施設屋内その他における空気の清浄化や器具の滅菌などを目的として用いられる滅菌処理方法，ならびにこの方法を用いた装置等に関する。 The present invention relates to a sterilization method and the like. More specifically, the present invention is based on the principle of generating radicals and the like by plasma discharge, and uses a sterilization method used for purifying air and sterilizing instruments inside medical facilities and other places, and using this method. It relates to a device and the like.
滅菌処理の一つとして，空気清浄機が普及し，これに関する様々な技術が開示されている（特許文献１，２）。 As one of the sterilization processes, an air purifier has become widespread, and various techniques relating to this have been disclosed (Patent Documents 1 and 2).
特許文献１では，ピコメートルサイズのミストを発生させる静電霧化装置を備える空気清浄機に関する技術が開示されている。かかる空気清浄機は，毛細管現象により電極に水分を供給し，これに高電圧を印加することにより，ヒドロキシラジカル等を含むミストを形成することを原理とするものである。
特許文献２では，微生物またはウイルスに対して反応性を有する粒子を放出することを原理とする殺菌方法ないし殺菌装置に関する技術が開示されている。かかる殺菌装置は，好適には水を含むタンクを備え，放電手段と放出手段を備えることにより，ヒドロキシラジカルなどの反応性粒子を生成することを原理とするものである。
Patent Literature 1 discloses a technique related to an air purifier including an electrostatic atomizer that generates picometer-sized mist. Such an air purifier is based on the principle that water is supplied to an electrode by capillary action and a high voltage is applied to the electrode to form a mist containing hydroxy radicals and the like.
Patent Literature 2 discloses a technique related to a sterilization method or a sterilization apparatus based on the principle of releasing particles reactive with microorganisms or viruses. Such a sterilizing apparatus is preferably provided with a tank containing water, and provided with a discharging means and a discharging means to generate reactive particles such as hydroxy radicals in principle.
これら先行技術は，水に対して電圧を印加し，反応性粒子を生成する点において類似の技術と言えるものであり，一般家庭においても安全に使用しうる点において有用である。
しかしながら，これら先行技術では，水に対してのみ電圧を印加する点において，生成できる反応性粒子種に乏しいとともに，殺菌力もそれほど強いものとはならない。
These prior arts can be said to be similar technologies in that a voltage is applied to water to generate reactive particles, and are useful in that they can be safely used in ordinary households.
However, in these prior arts, in terms of applying a voltage only to water, the reactive particle species that can be generated are scarce and the sterilizing power is not so strong.
上記事情を背景として，本発明では，より効率的に反応性粒子（ラジカル種）を生成するとともに，消費電力を低減しうる滅菌処理方法の提供を課題とする。さらに，反応性粒子を豊富に含む液体を簡易に得る滅菌処理方法の提供を課題とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a sterilization method capable of efficiently generating reactive particles (radical species) and reducing power consumption. Another object of the present invention is to provide a sterilization method for easily obtaining a liquid rich in reactive particles.
発明者は，鋭意研究の結果，水中において，微細気泡をバブリングにより添加しながら，プラズマ放電を行い，反応性粒子を生成するとともに，かかる反応性粒子を装置内部に充満させつつ，装置外部の空気と循環させることにより，滅菌処理を行う方法ないし装置に想到し，発明を完成させたものである。さらに発明者は，水道水などの液体を連続して内部に供給しうる構成を備えるとともに，この液体をプラズマ放電することにより，ラジカル種にとんだ液体を排出管からいつでも得ることができ，液体そのものを使用できる構成に想到し，発明を完成させたものである。 As a result of earnest research, the inventor has performed plasma discharge in water while adding microbubbles by bubbling, to generate reactive particles, and to fill the inside of the device with the reactive particles, and to generate air outside the device. By circulating, the present inventors have conceived a method or apparatus for performing a sterilization process, and have completed the invention. In addition, the inventor has a configuration capable of continuously supplying a liquid such as tap water to the inside, and by discharging the liquid by plasma, a liquid separated into radical species can be obtained at any time from the discharge pipe. Thus, the present invention has been completed by conceiving a configuration that can be used.
本発明は，以下の構成からなる。
本発明の第一の構成は，気体の滅菌処理方法であって，
a) 液中でのバブリングによるプラズマ放電を起こし，ラジカル種を生成するラジカル種生成工程，
b) 当該液中のラジカル種を拡散するラジカル種拡散工程，
これらaおよびbの工程を具現化する構成を駆体内部に備えるとともに，
前記駆体に吸入口と吐出口を備え，駆体外部の気体を駆体内部に通風させ，気体の滅菌処理を行うことを特徴とする気体滅菌処理方法である。
The present invention has the following configuration.
A first configuration of the present invention is a method for sterilizing gas,
a) A radical species generation process that generates a plasma species by bubbling in the liquid to generate radical species.
b) a radical species diffusion step for diffusing the radical species in the liquid,
A structure that embodies the steps a and b is provided inside the vehicle,
A gas sterilization method comprising: providing a suction port and a discharge port in the vehicle; and allowing a gas outside the vehicle to flow through the inside of the vehicle to sterilize the gas.
本発明の第二の構成は，さらに，c) 躯体内部の空間においてプラズマ放電を行う空間プラズマ放電工程を備える第一の構成に記載の気体滅菌処理方法である。
本発明の第三の構成は，さらに，aの工程を具現化する構成として，躯体内部に液体タンク部を備え，
前記液体タンク部が，
液体を貯蔵するための躯体部と，
躯体部に液体を供給するための給水管と，
躯体部から液体を排出するための排水管と，
躯体部内部の液体を循環させるための循環機構と，
を備え，液体タンク部内においてaの工程が行われる第一又は第二の構成に記載の気体滅菌処理方法である。
本発明の第四の構成は，前記循環機構が，バブリング，回転翼，循環ポンプ，これらのいずれか又は複数を組み合わせてなされる第三の構成に記載の気体滅菌処理方法である。
本発明の第五の構成は，前記排水管が，駆体に連結され，駆体外部に排水口が備えられる第三又は第四の構成に記載の気体滅菌処理方法である。
The second configuration of the present invention is the gas sterilization method according to the first configuration, further comprising c) a spatial plasma discharge step of performing plasma discharge in a space inside the skeleton.
The third configuration of the present invention further includes a liquid tank section inside the frame as a configuration that embodies the process of a.
The liquid tank part is
A body for storing the liquid,
A water supply pipe for supplying liquid to the skeleton,
A drain pipe for discharging liquid from the body,
A circulation mechanism for circulating the liquid inside the skeleton,
The gas sterilization method according to the first or second configuration, wherein step a is performed in the liquid tank portion.
A fourth configuration of the present invention is the gas sterilization method according to the third configuration, wherein the circulation mechanism is configured by bubbling, a rotary blade, a circulation pump, or any one or a combination of these.
A fifth configuration of the present invention is the gas sterilization method according to the third or fourth configuration, wherein the drain pipe is connected to a vehicle body and a drain port is provided outside the vehicle body.
本発明の第六の構成は，第一から第五の構成いずれかに記載の気体滅菌処理方法において，aにかかるラジカル種生成工程を経て，ラジカル種を含む液体を製造する製造方法である。
本発明の第七の構成は，第五の構成に記載の気体滅菌処理方法を用いて製造され，排水口から得られるラジカル種を含む液体である。
A sixth aspect of the present invention is a method for producing a liquid containing a radical species through the radical species generation step according to a in the gas sterilization method according to any one of the first to fifth aspects.
A seventh configuration of the present invention is a liquid produced using the gas sterilization method described in the fifth configuration and containing a radical species obtained from a drain port.
本発明の第八の構成は，気体の吸入口と吐出口を備えた駆体内に，
液体を充填した液体タンク部と，
液体タンク部に，気体の供給が可能な気体供給部と，
プラズマ電源を供給するプラズマ電源供給部と，
プラズマ放電を行う液中プラズマ放電部と，
駆体内部において空気の循環を行う空気ファンと，
を備え，
前記液体タンク部において，気体供給部から供給される気体でバブリングしながら液中プラズマ放電部によりプラズマ放電を行い，ラジカル種を生成するとともに，
前記空気ファンにより吸入口から，駆体外部の気体を駆体内部に取り込み，駆体内部において，生成した前記ラジカル種により気体の殺菌処理を行い，吐出口より排出する，
ことを特徴とする気体滅菌処理装置である。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a driving body having a gas inlet and a gas outlet.
A liquid tank filled with liquid,
A gas supply part capable of supplying gas to the liquid tank part,
A plasma power supply unit for supplying plasma power,
A submerged plasma discharge unit that performs plasma discharge;
An air fan that circulates air inside the
With
In the liquid tank section, plasma discharge is performed by a submerged plasma discharge section while bubbling with a gas supplied from a gas supply section to generate radical species,
The air fan takes in gas from the outside of the carousel through the suction port into the carousel, sterilizes the gas with the generated radical species inside the carousel, and discharges the gas from the discharge port.
It is a gas sterilization apparatus characterized by the above-mentioned.
本発明の第九の構成は，さらに，躯体内の空間においてプラズマ放電を行う空間プラズマ放電部を備える第八の構成に記載の気体滅菌処理装置である。
本発明の第十の構成は，前記気体が，空気である第八又は第九の構成に記載の空気滅菌処理装置である。
本発明の第十一の構成は，さらに，液体ポンプを備え，液体タンク部の液体を循環させる第八から第十の構成いずれかに記載の気体滅菌処理装置である。
A ninth configuration of the present invention is the gas sterilization apparatus according to the eighth configuration, further comprising a spatial plasma discharge unit that performs plasma discharge in a space inside the body.
A tenth aspect of the present invention is the air sterilization apparatus according to the eighth or ninth aspect, wherein the gas is air.
An eleventh configuration according to the present invention is the gas sterilization apparatus according to any one of the eighth to tenth configurations, further comprising a liquid pump and circulating the liquid in the liquid tank unit.
本発明により，より効率的に反応性粒子を生成するとともに，消費電力を低減しうる滅菌処理方法の提供が可能となった。
すなわち，本発明の使用により，室内空気中へラジカル種の拡散が起こり，室内全体の菌に対し酸化作用を起こし，滅菌することにより，滅菌状態の室内を作り出すことが出来る。加えて，本発明の使用により，ラジカル種を豊富に含んだ液体を，適時，得ることができ，これを器具の洗浄ないし滅菌等に用いることが可能となる。
According to the present invention, it has become possible to provide a sterilization method capable of efficiently generating reactive particles and reducing power consumption.
That is, by using the present invention, diffusion of radical species into indoor air occurs, oxidizing bacteria in the whole room, and sterilizing the room, thereby creating a sterilized room. In addition, by using the present invention, a liquid rich in radical species can be obtained in a timely manner, which can be used for washing or sterilizing instruments.
本発明の気体滅菌処理方法等について，説明を行う。 The gas sterilization method and the like of the present invention will be described.
本発明の気体滅菌処理方法は，気体の滅菌処理方法であって，a) 液中でのバブリングによるプラズマ放電を起こし，ラジカル種を生成するラジカル種生成工程，b) 当該液中のラジカル種を拡散するラジカル種拡散工程，これらaおよびbの工程を具現化する構成を駆体内部に備えるとともに，前記駆体に吸入口と吐出口を備え，駆体外部の気体を駆体内部に通風させ，気体の滅菌処理を行うことを特徴とする。
本発明の気体滅菌処理方法によれば，プラズマによる殺滅処理によって，例えば，後述する液体タンク部において気泡が発生し，この気泡が流速によって水中拡散されることにより，プラズマにより発生したラジカル原子（例えば，O，Cl及びH等）やラジカル分子（例えば，OHラジカル等）（以下，これらラジカル原子ならびにラジカル分子をまとめて，「ラジカル種」という）により，細菌，微生物等を殺滅することができる。また，駆体外部の気体を躯体内に取り込み滅菌処理を行うとともに，これをラジカル種とともに吐出口を通じて排出することにより，駆体外部と躯体内部において，気体とラジカル種が循環する環境を作り出すことができ，効率的な滅菌処理を可能とするものである。
The gas sterilization method of the present invention is a gas sterilization method, which includes the steps of: a) generating a radical species by generating plasma discharge by bubbling in a liquid to generate radical species; A radical species diffusion process for diffusing, and a configuration for realizing these processes a and b are provided inside the precursor, and the precursor is provided with an inlet and an outlet to allow gas outside the precursor to ventilate inside the precursor. And gas sterilization is performed.
According to the gas sterilization treatment method of the present invention, for example, bubbles are generated in a liquid tank portion to be described later by the killing process by the plasma, and the bubbles are diffused in water by the flow velocity, so that radical atoms generated by the plasma are generated. For example, bacteria, microorganisms, etc. can be killed by O, Cl, H, etc. or radical molecules (eg, OH radicals, etc.) (hereinafter these radical atoms and radical molecules are collectively referred to as "radical species"). it can. In addition, by taking the gas outside the carcass into the body and performing sterilization processing, and discharging it through the discharge port together with the radical species, creating an environment in which the gas and radical species circulate outside the car body and inside the body. This enables efficient sterilization.
本発明において，aの工程を具現化する構成として，躯体内部に液体タンク部を備えることが好ましく，さらに，かかる液体タンク部が，液体を貯蔵するための躯体部と，躯体部に液体を供給するための給水管と，躯体部から液体を排出するための排水管と，躯体部内部の液体を循環させるための循環機構とを備えることが好ましい。
これにより，液体タンク部内において，aの工程を具現化することが可能となるとともに，液体タンク部への液体の提供および排出が容易となり，液体タンク部内において作成されるラジカルを豊富に含んだ液体の使用が容易かつ簡便になるという効果を有する。
In the present invention, it is preferable that a liquid tank part is provided inside the skeleton as a configuration for realizing the step a). Further, such a liquid tank part supplies a skeleton part for storing liquid and a liquid to the skeleton part. It is preferable to include a water supply pipe for discharging the liquid, a drain pipe for discharging the liquid from the skeleton, and a circulation mechanism for circulating the liquid inside the skeleton.
This makes it possible to realize the process a in the liquid tank section, facilitates supply and discharge of the liquid to the liquid tank section, and creates a liquid rich in radicals created in the liquid tank section. This has the effect that the use of is easy and simple.
本発明において循環機構は，液体タンク部内の液体を循環しうる限り特に限定する必要はなく，種々の手段を用いることができる。このような構成として，例えば，バブリング，回転翼，循環ポンプなどが挙げられ，これらの手段を単独，もしくは組み合わせて用いることができる。 In the present invention, the circulation mechanism is not particularly limited as long as the liquid in the liquid tank can be circulated, and various means can be used. Such a configuration includes, for example, bubbling, a rotating blade, a circulation pump, and the like, and these means can be used alone or in combination.
本発明において排水管は，駆体に連結され，駆体外部に排水口が備えられる構成とすることが好ましい。
これにより，液体タンク部からラジカル種が豊富な液体を得ることが，より容易となり，本発明の利便性を向上させる効果を有する。
同様に，給水管が，躯体外部に給水口を備える構成とすることもできる。これにより，給水口からの液体供給がより容易となり，本発明の利便性を向上させる効果を有する。また，例えば，給水口を，水道と連結するなどすれば，液体タンク部への継続的な液体供給が可能となり，本発明の利便性ならびに有用性をさらに向上しうるものである。
In the present invention, it is preferable that the drain pipe is connected to the vehicle body and a drain port is provided outside the vehicle body.
This makes it easier to obtain a liquid rich in radical species from the liquid tank portion, and has the effect of improving the convenience of the present invention.
Similarly, the water supply pipe may be provided with a water supply port outside the body. This makes it easier to supply the liquid from the water supply port, and has the effect of improving the convenience of the present invention. Further, for example, if the water supply port is connected to a water supply, the liquid can be continuously supplied to the liquid tank, and the convenience and usefulness of the present invention can be further improved.
本発明において，c) 躯体内部の空間においてプラズマ放電を行う空間プラズマ放電工程を備えることが好ましい。
これにより，躯体内の空間においてプラズマ放電を行うことが可能となり，ラジカル種生成と空気の滅菌処理を合わせて行うことが可能となる効果を有する。加えて，液中ならびに空間，これらの滅菌処理を組み合わせて用いることが可能となり，本発明における殺菌処理に必要な消費電力を低減でき，低コストで空気の滅菌処理が行える効果を有する。
In the present invention, it is preferable that the method further comprises c) a spatial plasma discharge step of performing a plasma discharge in a space inside the body.
As a result, it is possible to perform plasma discharge in the space inside the body, and it is possible to perform the generation of radical species and the sterilization of air together. In addition, it is possible to use a combination of these sterilization treatments in the liquid and in the space, thereby reducing the power consumption required for the sterilization treatment in the present invention and having the effect of performing air sterilization treatment at low cost.
さらに，本発明の気体滅菌処理方法のラジカル種生成工程（a）を経て作製される液体は，プラズマ放電により，豊富にラジカル種を含むものであり，作製された液体そのものが，滅菌等に有用な性質を有するものである。
なお，当該液体については，用いる液体や液体中に含まれる添加物，ならびにプラズマ放電の印加電圧や時間等により，含まれるラジカル種などの種類や性質を変化させるものであり，この点において組成等で特定することができないことから，製造方法により，特定するものである。また，液体については，ラジカル種発生に有用である限り特に限定する必要はなく種々の液体を用いることができるが，典型的には水を用いればよく，好ましくは水道水を用いることができる。
また，当該液体について，特に図４の装置構成とすることにより，躯体外部に設けられた排水口から，容易にこれを得ることができる。
Further, the liquid produced through the radical species generation step (a) of the gas sterilization method of the present invention contains abundant radical species by plasma discharge, and the produced liquid itself is useful for sterilization and the like. It has a special property.
The type and properties of the liquid, such as the type of radicals contained therein, are changed depending on the liquid used, the additives contained in the liquid, and the applied voltage and time of the plasma discharge. Since it cannot be specified by the method, it is specified by the manufacturing method. The liquid is not particularly limited as long as it is useful for generating radical species, and various liquids can be used. Typically, water may be used, and tap water is preferably used.
In addition, the liquid can be easily obtained from the drain port provided outside the frame, particularly by employing the apparatus configuration shown in FIG.
本発明において生成するラジカル種については，用いる液体や気体により多種多様であるが，典型的には，ヒドロキシラジカルを少なくとも含むラジカル群として調整することができる。また，プラズマ放電については，ラジカル種の生成が可能なプラズマ放電が可能である限り特に限定する必要はなく，ストリーマー放電やアーク放電などにより行うことができる。 The radical species generated in the present invention varies depending on the liquid or gas used, but typically can be adjusted as a radical group containing at least a hydroxy radical. The plasma discharge is not particularly limited as long as plasma discharge capable of generating radical species is possible, and can be performed by streamer discharge, arc discharge, or the like.
さらに，本発明の気体滅菌処理装置は，前記気体滅菌処理方法を具現化した装置であり，気体の吸入口と吐出口を備えた駆体内に，液体を充填した液体タンク部と，液体タンク部に気体の供給が可能な気体供給部と，プラズマ電源を供給するプラズマ電源供給部と，プラズマ放電を行う液中プラズマ放電部と，駆体内部において空気の循環を行う空気ファンとを備え，前記液体タンク部において，気体供給部から供給される気体でバブリングしながら液中プラズマ放電部によりプラズマ放電を行い，ラジカル種を生成するとともに，前記空気ファンにより吸入口から，駆体外部の空気を駆体内部に取り込み，駆体内部において，生成した前記ラジカル種により空気の殺菌処理を行い，吐出口より排出することを特徴とする。
すなわち，本発明の気体滅菌処理装置は，内部にプラズマ処理が可能な構成を含むものであり，高電圧のプラズマ装置を使用するものである。かかる構成により，後述する液体タンク部の液面に，空気を通過させ，液面から空気中に放出されたラジカル種を拡散する事により，従来のプラズマによる殺滅処理よりも，より効率的に空気中の細菌，微生物等を殺滅することができる。
Further, the gas sterilization apparatus of the present invention is an apparatus embodying the gas sterilization processing method, wherein a liquid tank portion filled with a liquid and a liquid tank portion are provided in a vehicle having a gas inlet and a gas outlet. A gas supply unit capable of supplying gas to the plasma, a plasma power supply unit for supplying plasma power, a submerged plasma discharge unit for performing plasma discharge, and an air fan for circulating air inside the precursor. In the liquid tank section, plasma discharge is performed by the submerged plasma discharge section while bubbling with the gas supplied from the gas supply section to generate radical species, and the air outside the precursor is driven from the suction port by the air fan. It is taken into the body, sterilized by the generated radical species in the inside of the body, and discharged from the discharge port.
That is, the gas sterilization apparatus of the present invention includes a structure capable of performing plasma processing therein, and uses a high-voltage plasma apparatus. With this configuration, the air is passed through the liquid surface of the liquid tank portion described later, and the radical species released into the air from the liquid surface are diffused, thereby more efficiently performing the killing process using the conventional plasma. Bacteria and microorganisms in the air can be killed.
駆体は，各種構成部材を内部に含み，かつ，気体滅菌処理装置を構成するための外枠として機能するものである。駆体は，かかる機能を有し，かつ，必須の構成として空気の吸入口と吐出口を備える限り特に限定する必要はなく，種々の形状ないし素材のものを用いることができる。
典型的には，直方体や立方体などの箱型の形状のものであって，耐腐食性を有する素材のものを用いればよい。
The vehicle body includes various components therein, and functions as an outer frame for configuring a gas sterilization apparatus. The generator is not particularly limited as long as it has such a function and has an air inlet and an outlet as essential components, and various shapes and materials can be used.
Typically, a box-like shape such as a rectangular parallelepiped or a cube, and a material having corrosion resistance may be used.
液体タンク部は，液体を充填するとともに，その液中においてプラズマ放電が行われる役割を果たす。液体タンク部は，かかる役割を果たす限り特限定する必要はなく，種々の構成とすることができる。液体タンク部は，典型的には，耐腐食性を有する開放系の箱状部材を用いればよい。
また，液体タンク部において用いられる液体については，プラズマ放電により有用なラジカル種を生成しうる限り特に限定する必要はなく，種々の液体を用いることができる。典型的には水を用いることでき，好ましくは水道水を用いることができる。これにより，低濃度の塩素などで殺菌されている水道水により，塩素を含んだラジカル種を合わせて生成することが可能となり，本発明の気体滅菌処理装置の性能を向上させる効果を有する。
The liquid tank serves to fill the liquid and perform plasma discharge in the liquid. The liquid tank section does not need to be particularly limited as long as it fulfills such a role, and can have various configurations. For the liquid tank portion, typically, an open box member having corrosion resistance may be used.
The liquid used in the liquid tank section is not particularly limited as long as a useful radical species can be generated by plasma discharge, and various liquids can be used. Typically, water can be used, and preferably tap water can be used. This makes it possible to combine chlorine-containing radical species with tap water that has been sterilized with low-concentration chlorine or the like, and has the effect of improving the performance of the gas sterilization apparatus of the present invention.
気体供給部は，プラズマ放電部に気体を供給する役割を果たす。気体供給部は，かかる役割を果たす限り特に限定する必要はなく，種々の構成とすることができる。
気体供給部で用いられる気体については，ラジカル種生成に有用な気体種である限り特に限定する必要はなく，種々の気体を用いることができる。
気体供給部において，その構成を空気ポンプとすることが好ましい。これにより，駆体外部の空気を取り込みつつ，プラズマ放電部に供給することが可能となり，効率的な外部空気の滅菌処理とラジカル種生成が可能となる効果を有する。かかる構成については，特開２０１８−０９２７０３に開示される構成などとすることができる。
The gas supply unit serves to supply gas to the plasma discharge unit. The gas supply unit does not need to be particularly limited as long as it fulfills such a role, and may have various configurations.
The gas used in the gas supply unit is not particularly limited as long as it is a gas species useful for generating radical species, and various gases can be used.
In the gas supply section, it is preferable that the configuration be an air pump. As a result, it is possible to supply air to the plasma discharge unit while taking in air outside the vehicle body, which has the effect of enabling efficient sterilization of external air and generation of radical species. With respect to such a configuration, a configuration disclosed in JP-A-2018-092703 can be employed.
プラズマ電源供給部は，プラズマ放電部に高圧電源を供給する役割を果たすものである。プラズマ電源供給部は，かかる役割を果たす限り特に限定する必要はなく，種々の構成とすることができる。
プラズマ電源供給部は，一例として，電圧上昇や機器における各部の制御のための構成を備えることができる。すなわち，プラズマ電源供給部において，通常，用いられるAC100Vを効率よく昇圧させたり，ファンや温度，周波数などの各種パラメーターを合わせてモニター・管理を行い，異常があった場合は，異常を通知するなどである。
また，プラズマ電源供給部を，気体供給部の全部ないし一部を合わせ備える構成としてもよい。すなわち，電源供給とともに，気体を供給する機能を持たせ，液中プラズマ放電部において，放電と気体供給を合わせて制御するものである。
The plasma power supply unit serves to supply high-voltage power to the plasma discharge unit. The plasma power supply unit does not need to be particularly limited as long as it fulfills such a role, and may have various configurations.
The plasma power supply unit may have, for example, a configuration for controlling a voltage rise or each unit in the device. That is, in the plasma power supply unit, the normally used AC100V is efficiently boosted, and various parameters such as the fan, temperature, and frequency are monitored and managed, and if there is an abnormality, the abnormality is notified. It is.
Further, the plasma power supply unit may be configured to include all or a part of the gas supply unit. That is, a function of supplying gas together with power supply is provided, and the discharge and gas supply are controlled together in the submerged plasma discharge unit.
液中プラズマ放電部は，プラズマ電源供給部からの電源供給を受けつつ，液体タンク部おいてプラズマ放電を行う役割を果たす。液中プラズマ放電部は，かかる役割を果たす限り特に限定する必要はなく，種々の構成とすることができる。
液中プラズマ放電部は，典型的には，正・負，一対の電極を有するとともに，気体供給部からの気体の供給管を有する構成とすることができる。また，電極材料としては，例えば，耐防食性等を考慮するとタングステン，白金族が好ましく，より好ましくはプラチナ等の白金族を用いることができる。かかる構成については，特開２０１２−１５２７１２に開示される構成などとすることができる。
The submerged plasma discharge unit plays a role of performing plasma discharge in the liquid tank unit while receiving power supply from the plasma power supply unit. The submerged plasma discharge unit is not particularly limited as long as it fulfills such a role, and may be variously configured.
The submerged plasma discharge unit typically has a positive / negative pair of electrodes and can be configured to have a gas supply pipe from a gas supply unit. Further, as the electrode material, for example, in consideration of corrosion resistance and the like, a tungsten group or a platinum group is preferable, and a platinum group such as platinum can be more preferably used. Such a configuration may be a configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-152712.
本発明において，液中プラズマ放電部とは別に，さらに空間プラズマ放電部を備えることが好ましい。これにより，躯体内の空間においてプラズマ放電を行うことが可能となり，ラジカル種生成と空気の滅菌処理を合わせて行うことが可能となる効果を有する。加えて，液中ならびに空間，これらの滅菌処理を組み合わせて用いることが可能となり，本発明における殺菌処理に必要な消費電力を低減でき，低コストで空気の滅菌処理が行える効果を有する。 In the present invention, it is preferable that a space plasma discharge unit is further provided in addition to the submerged plasma discharge unit. As a result, it is possible to perform plasma discharge in the space inside the body, and it is possible to perform the generation of radical species and the sterilization of air together. In addition, it is possible to use a combination of these sterilization treatments in the liquid and in the space, so that the power consumption required for the sterilization treatment in the present invention can be reduced and the air sterilization treatment can be performed at low cost.
空気ファンは，躯体内部の空気を循環させつつ，内部で滅菌処理された空気ならびにラジカル種を，吐出口を通じて外部に放出する役割を果たす。空気ファンは，かかる役割を果たす限り特に限定する必要はなく，種々の構成とすることができる。 The air fan plays a role of circulating the air inside the frame and discharging the air and radical species sterilized inside to the outside through the discharge port. The air fan does not need to be particularly limited as long as it fulfills such a role, and can have various configurations.
本発明の気体滅菌処理装置について，図１から図６を例にとり説明を行う。図１から図６は，いずれも，本発明の気体滅菌処理装置の装置構成の例を示した図である。 The gas sterilization apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6 are diagrams each showing an example of an apparatus configuration of the gas sterilization apparatus of the present invention.
図１における気体滅菌処理装置では，吸入口と吐出口を備えた躯体内に，液体タンク部を備えている。また，液体タンク部に，プラズマ電源供給部と気体供給部（空気ポンプ）に連結された液中プラズマ放電部が備えられている。加えて，液中プラズマ放電部により生成されたラジカル種は，空気ファンにより，吐出口を通じて，駆体外部に放出される。 In the gas sterilization apparatus shown in FIG. 1, a liquid tank is provided in a body having an inlet and an outlet. In addition, the liquid tank section is provided with a submerged plasma discharge section connected to a plasma power supply section and a gas supply section (air pump). In addition, the radical species generated by the submerged plasma discharge unit are released to the outside of the vehicle body through the discharge port by the air fan.
図２における気体滅菌処理装置では，図１の構成に加え，空間プラズマ放電部がさらに備えられており，躯体内部においてプラズマ放電が可能となる。これにより，駆体外部の空気を滅菌処理しつつ，ラジカル種生成が可能となるものである。加えて，液中ならびに空間中でのプラズマ放電により，効率よいラジカル種生成が可能となり，低電力かつ低コストでの装置運用が可能となるものである。 The gas sterilization apparatus in FIG. 2 further includes a spatial plasma discharge unit in addition to the configuration in FIG. 1, and enables plasma discharge inside the frame. This makes it possible to generate radical species while sterilizing the air outside the vehicle body. In addition, the plasma discharge in the liquid and in the space enables efficient generation of radical species, thereby enabling low-power and low-cost device operation.
図３における気体滅菌処理装置では，図２の構成に加え，さらに液体ポンプを備える構成である。これにより，液体タンク部内の液体を循環させることが可能となり，液体内部における連続的なラジカル種生成が可能となるものである。
かかる構成では，液体ポンプにおける吸込口と吐出口は，いずれも液体タンク部内に備えられており，また，気体供給部は液中プラズマ放電部に連結されている。
The gas sterilization apparatus in FIG. 3 has a configuration further including a liquid pump in addition to the configuration in FIG. This makes it possible to circulate the liquid in the liquid tank, and to continuously generate radical species inside the liquid.
In such a configuration, both the suction port and the discharge port of the liquid pump are provided in the liquid tank section, and the gas supply section is connected to the submerged plasma discharge section.
図４における気体滅菌処理装置では，図３の構成に加え，給水管と排水管を備える構成である。これにより，給水管から連続的かつ簡易な液体供給が可能となる。加えて，排水管から，容易に，液体タンク部内の液体（ラジカル種を豊富に含んだ液体）の採取が可能となり，これを用いることにより，例えば，器具の殺菌などに用いることができる。
すなわち，ラジカルそのものは速やかに消失するため利用が困難である。しかるに，本構成であれば，プラズマ放電された液体タンク部内の液体を即時に採取することができるため，ラジカル酸化能を保持した液体を適時，採取することが可能である。なお，本件構成において給水管は，液体タンク部に直接連結されている構成であるが，これに限定する趣旨ではなく，例えば，液体ポンプに連結させて，液体ポンプを通じて，液体供給する構成であってもよい。
また，給水管ならびに排水管の位置については，本構成に限定されるものではない。すなわち，液体タンク部の大きさや給水管からの流量，循環機構の構成など種々の条件を勘案したうえで，給水管ならびに排水管を最適な位置に配置することができる。これらをそれぞれ上下逆に配置してもよいし，上部ないし下部もしくは中央部に，ほぼ平衡に配置することもできる。
The gas sterilization apparatus in FIG. 4 has a configuration in which a water supply pipe and a drain pipe are provided in addition to the configuration in FIG. This enables continuous and simple liquid supply from the water supply pipe. In addition, it is possible to easily collect a liquid (a liquid rich in radical species) in the liquid tank from the drain pipe, and this can be used, for example, for sterilizing instruments.
That is, it is difficult to use the radical itself because it disappears quickly. However, according to this configuration, the liquid in the liquid tank portion subjected to the plasma discharge can be immediately collected, so that the liquid having the radical oxidizing ability can be collected in a timely manner. In the present configuration, the water supply pipe is directly connected to the liquid tank unit. However, the present invention is not limited to this. For example, the water supply pipe may be connected to a liquid pump to supply liquid through the liquid pump. You may.
Further, the positions of the water supply pipe and the drain pipe are not limited to this configuration. That is, the water supply pipe and the drainage pipe can be arranged at optimal positions in consideration of various conditions such as the size of the liquid tank, the flow rate from the water supply pipe, and the configuration of the circulation mechanism. These may be arranged upside down, or may be arranged almost equilibrium in the upper part, the lower part, or the central part.
＜＜試作機の性能評価＞＞
１．図３の構成を有する試作機を用い，OHラジカルの発生能を指標として評価を行った。
２．試作機を用いて，５時間ほどかけてプラズマ放電を行い，液体タンク部の水を採取した。なお，液体タンク部の水については，水道水を用いた。
３．採取した水について，下記の方法に従い，測定を行った。
(1) 総活性酸素の測定として，ヨードメトリー法により測定を行った。
(2) OHラジカルに対する特異的な反応物質としてクロロゲン酸を用い，ヨードメトリー法により測定を行った。
(3) (1)の測定結果から，(2)の測定結果を差し引くことにより，OHラジカルの活性酸素濃度を算出した。
４．測定の結果，下記の通りであった。
(1) 総活性酸素濃度，9.1×10-3mol/L。
(2) OHラジカル濃度，4.4×10-4mol/L（7,500ppm）。
５．上記より，総活性酸素のうち，OHラジカルの発生割合は，およそ4.8%であった。これらの結果から，試作機により，水道水を用いることでラジカル種を豊富に含む液体が得られること，ならびに，ラジカル種としてOHラジカルを比較的豊富に含むことが分かった。
<< Performance evaluation of prototype >>
1. Using a prototype having the configuration shown in FIG. 3, evaluation was performed using the ability to generate OH radicals as an index.
2. Using a prototype, plasma discharge was performed for about 5 hours, and water in the liquid tank was collected. In addition, tap water was used as the water in the liquid tank.
3. The collected water was measured according to the following method.
(1) Total active oxygen was measured by iodometry.
(2) Using chlorogenic acid as a specific reactant for OH radical, the measurement was performed by iodometry.
(3) The active oxygen concentration of OH radical was calculated by subtracting the measurement result of (2) from the measurement result of (1).
4. The results of the measurement were as follows.
(1) Total active oxygen concentration, 9.1 × 10 -3 mol / L.
(2) OH radical concentration, 4.4 × 10 -4 mol / L (7,500 ppm).
5. From the above, the generation rate of OH radicals in the total active oxygen was about 4.8%. From these results, it was found that using the tap water, a liquid rich in radical species was obtained by using the prototype, and that OH radicals were relatively abundant as radical species.
Claims (11)
a) 液中でのバブリングによるプラズマ放電を起こし，ラジカル種を生成するラジカル種生成工程，
b) 当該液中のラジカル種を拡散するラジカル種拡散工程，
これらaおよびbの工程を具現化する構成を駆体内部に備えるとともに，
前記駆体に吸入口と吐出口を備え，駆体外部の気体を駆体内部に通風させ，気体の滅菌処理を行うことを特徴とする気体滅菌処理方法。
A method of sterilizing gas,
a) A radical species generation process that generates a plasma species by bubbling in the liquid to generate radical species.
b) a radical species diffusion step for diffusing the radical species in the liquid,
A structure that embodies the steps a and b is provided inside the vehicle,
A gas sterilization method comprising: providing a suction port and a discharge port in the vehicle; and allowing a gas outside the vehicle to flow through the inside of the vehicle to sterilize the gas.
c) 躯体内部の空間においてプラズマ放電を行う空間プラズマ放電工程，
を備える請求項１に記載の気体滅菌処理方法。
further,
c) a space plasma discharge process for performing a plasma discharge in the space inside the building,
The gas sterilization treatment method according to claim 1, further comprising:
前記液体タンク部が，
液体を貯蔵するための躯体部と，
躯体部に液体を供給するための給水管と，
躯体部から液体を排出するための排水管と，
躯体部内部の液体を循環させるための循環機構と，
を備え，液体タンク部内においてaの工程が行われる請求項１又は２に記載の気体滅菌処理方法。
In addition, as a configuration that embodies the process a, a liquid tank is provided inside the frame,
The liquid tank part is
A body for storing the liquid,
A water supply pipe for supplying liquid to the skeleton,
A drain pipe for discharging liquid from the body,
A circulation mechanism for circulating the liquid inside the skeleton,
The gas sterilization method according to claim 1 or 2, wherein the step (a) is performed in the liquid tank portion.
4. The gas sterilization method according to claim 3, wherein the circulation mechanism is formed by bubbling, a rotor, a circulation pump, or a combination of any one or a plurality of them.
The gas sterilization method according to claim 3, wherein the drain pipe is connected to a vehicle body and a drain port is provided outside the vehicle body.
6. The production method according to claim 1, wherein a liquid containing a radical species is produced through the radical species generation step according to a.
A liquid produced by the gas sterilization method according to claim 5 and containing a radical species obtained from a drain.
液体を充填した液体タンク部と，
液体タンク部に，気体の供給が可能な気体供給部と，
プラズマ電源を供給するプラズマ電源供給部と，
プラズマ放電を行う液中プラズマ放電部と，
駆体内部において空気の循環を行う空気ファンと，
を備え，
前記液体タンク部において，気体供給部から供給される気体でバブリングしながら液中プラズマ放電部によりプラズマ放電を行い，ラジカル種を生成するとともに，
前記空気ファンにより吸入口から，駆体外部の空気を駆体内部に取り込み，駆体内部において，生成した前記ラジカル種により空気の殺菌処理を行い，吐出口より排出する，
ことを特徴とする気体滅菌処理装置。
In a carousel with gas inlet and outlet,
A liquid tank filled with liquid,
A gas supply part capable of supplying gas to the liquid tank part,
A plasma power supply unit for supplying plasma power,
A submerged plasma discharge unit that performs plasma discharge;
An air fan that circulates air inside the
With
In the liquid tank section, plasma discharge is performed by a submerged plasma discharge section while bubbling with a gas supplied from a gas supply section to generate radical species,
The air fan takes in air outside the vehicle body from the intake port into the vehicle body, sterilizes the air with the generated radical species inside the vehicle body, and discharges the air from the discharge port.
A gas sterilization apparatus characterized by the above-mentioned.
9. The gas sterilization apparatus according to claim 8, further comprising a space plasma discharge unit for performing plasma discharge in a space inside the skeleton.
The gas sterilization apparatus according to claim 8, wherein the gas is air.
The gas sterilization apparatus according to any one of claims 8 to 10, further comprising a liquid pump for circulating the liquid in the liquid tank.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018174751 | 2018-09-19 | ||
| JP2018174751 | 2018-09-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020049209A true JP2020049209A (en) | 2020-04-02 |
Family
ID=69994824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019163805A Pending JP2020049209A (en) | 2018-09-19 | 2019-09-09 | Sterilization method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2020049209A (en) |
-
2019
- 2019-09-09 JP JP2019163805A patent/JP2020049209A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4621095B2 (en) | Air purifier | |
| JP4740813B2 (en) | Deodorization and sterilization equipment | |
| JP2000257914A (en) | Sterilizing air conditioning system using strong acidic water | |
| WO2015154702A1 (en) | Air humidifier | |
| US20170028095A1 (en) | Air purifier for bringing gas into contact with plasma-treated liquid | |
| US20170021049A1 (en) | Air purifier for bringing gas into contact with plasma-treated liquid | |
| JP2016125739A (en) | Humidifier | |
| JP2000257913A (en) | Sterilizing air conditioning system using neutral water | |
| JPH0960931A (en) | Ultrasonic wave humidifying and sterilizing device | |
| KR20140107774A (en) | Sterilizing humidifier | |
| KR20100056858A (en) | Sterilizing and washing apparatus | |
| JP2016059667A (en) | Air purifier | |
| JP6413088B2 (en) | Air purification device | |
| KR200435409Y1 (en) | Humidifier that equip hydroxyl radica creation device | |
| KR20120065887A (en) | Ultrasonic wave humidiator | |
| JP5287857B2 (en) | Humidity control device | |
| JP2020049209A (en) | Sterilization method | |
| US10435314B2 (en) | Liquid treatment apparatus | |
| JP2016180531A (en) | Air purification device | |
| JP6078788B2 (en) | Air purification device | |
| JP6454873B2 (en) | Air purification device | |
| JP2013094747A (en) | Ozone liquid generator and ozone liquid generation method | |
| JP2010220852A (en) | Electrical equipment having air cleaning function | |
| JP2015008774A (en) | Air purification device | |
| JP5891791B2 (en) | Cooling tower system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220906 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230621 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230718 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230914 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231116 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20240124 |