JP3495356B2 - Sterilization and dry cleaning apparatus - Google Patents

Sterilization and dry cleaning apparatus

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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、電子産業で使用される基板、あるいは、食品容器等に適する滅菌及びドライ洗浄装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention, for example, the substrate used in the electronics industry, or to a sterile and dry cleaning device suitable for food containers and the like. 【0002】 【従来の技術】従来、表面に付着した有機物等の汚れを取除く手段として、例えば、オゾンと紫外線ランプを用いる方法の特開平11−90370号公報や、オゾンに水蒸気を混合する方法の特開平5−259139号公報のものが知られている。 [0004] Conventionally, as means for removing dirt such as organic substances adhering to the surface, for example, ozone and and JP-11-90370 discloses a method of using an ultraviolet lamp, a method of mixing steam into ozone those publications No. Hei 5-259139 is known. 【0003】 【発明が解決しようとする課題】オゾンと紫外線ランプを用いる手段、あるいは、オゾンに水蒸気を混合する手段は、いずれも、オゾン自体の化学的反応を用いて滅菌等の処理を行なうため、化学反応処理に時間がかかる不具合があり、作業性を考えると作業能率の面で望ましくない。 [0003] means using ozone and ultraviolet lamp [0005] Alternatively, the means for mixing the water vapor to the ozone are both for the processing of sterilization or the like using a chemical reaction of ozone itself , there are consuming trouble time for the chemical reaction process, undesirable in terms of the work efficiency considering the workability. 【0004】そこで、この発明は、迅速に滅菌と汚れ落しが行なえるようにした滅菌及びドライ洗浄装置を提供することを目的としている。 [0004] Therefore, this invention aims at providing a rapid sterilization and dirt off is the so perform sterilization and dry cleaning apparatus. 【0005】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、この発明の請求項1にあっては、被処理物が収容される処理室と、その処理室内に酸素、あるいは、酸素を含む混合気体を放電励起し、プラズマを発生させるプラズマ発生装置と、プラズマが発生する前記処理室内へ、 [0005] [Means for Solving the Problems] To achieve the above object, in the first aspect of the present invention, a processing chamber in which the processing object is housed, oxygen to the processing chamber or, a mixed gas containing oxygen discharge-excited, and a plasma generator for generating plasma, into the processing chamber in which plasma is generated,
ガス状の水分子を噴射する水噴射装置と、紫外線を照射する紫外線照射装置とを備えていることを特徴とする。 Characterized in that it comprises a water injection device for injecting gaseous water molecules, and ultraviolet light irradiation unit for emitting ultraviolet light. 【0006】これにより、ガス状の水分子は、プラズマによって水分解する時に、同時に紫外線の照射を受けることで、ヒドロキシラジカル(OH)、パーオキシド(O 2 H)、酸素原子(O)等の活性種が多量に発生するようになる。 [0006] Thus, gaseous water molecules, when water decomposed by the plasma, by receiving irradiation of ultraviolet rays at the same time, hydroxyl radical (OH), peroxide (O 2 H), oxygen atom (O) activity, such as seed comes to large amount of occurrence. これら多量に発生したヒドロキシラジカル、パーオキシド等は汚に対して直接作用し、有機汚染物質を迅速に燃焼灰化除去する、と同時に滅菌状態が確保されることで、例えば、滅菌された食品容器等が迅速に得られるようになる。 These large amount of generated hydroxyl radicals, acts directly against peroxide like stain, organic contaminants rapidly burned ash removal, at the same time that the sterile condition is ensured, for example, sterile food containers, etc. It is thus obtained quickly. 【0007】また、この発明の請求項2にあっては、一方が陽極、他方が陰極となる放電電極を有するプラズマ発生装置において、その放電電極の内、少なくともいずれか一方の放電電極の表面を絶縁物あるいは誘電体で被覆することを特徴とする。 [0007] In the second aspect of the present invention, one of the anode, the plasma generator having a discharge electrode other is a cathode, of the discharge electrodes, the surface of at least one of the discharge electrodes wherein the coating with an insulator or dielectric. 【0008】これにより、放電電極間の電子の移動によってプラズマ放電が得られるようになる。 [0008] Thus, as the plasma discharge is obtained by transfer of electrons between the discharge electrodes. この時、放電電極は、絶縁物あるいは誘電体で被覆されることで、誘電体バリア放電となり、被処理物等に損傷を与えるアーク放電の発生が抑えられ、安定したプラズマ放電が長期間に亘って確保されるようになる。 At this time, the discharge electrodes, by being covered with an insulator or a dielectric, becomes a dielectric barrier discharge, occurrence of arcing damage to the object to be treated and the like is suppressed, stable plasma discharge over a long period of time so that is secured Te. 【0009】また、この発明の請求項3にあっては、放電電極の電源を、パルス電源とすることを特徴とする。 [0009] In the third aspect of the present invention, the power of the discharge electrodes, characterized by a pulsed power supply. 【0010】これにより、放電電極には間欠的にパルス電圧が印加されるようになるため、被処理物に損傷を与えるアーク放電の発生が抑えられ、安定したプラズマ放電が長期間に亘って確保されるようになる。 [0010] Thus, since become intermittent pulse voltage is applied to the discharge electrode, occurrence of arcing damage to the object to be treated is suppressed, ensuring for a long period and stable plasma discharge It comes to be. 【0011】また、この発明の請求項4にあっては、紫外線照射装置の紫外線の波長を、156ナノメートルから200ナノメートルの短波長成分と、200ナノメートルから256ナノメートルの長波長成分の組合せとすることを特徴とする。 [0011] In the fourth aspect of the present invention, the wavelength of ultraviolet ultraviolet irradiation apparatus, 200 nanometers 156 nanometers and shorter wavelength components, 200 of the long wavelength component of 256 nm nanometer characterized by the combination. 【0012】これにより、プラズマの効果に加え、短波長成分によるオゾンの生成と、長波長成分によるオゾンからの酸素原子、水分子と酸素原子からのヒドロキシラジカルおよび、パーオキシドが高効率で生成できるようになる。 [0012] Thus, in addition to the effect of the plasma, and generation of ozone due to the short wavelength components, the oxygen atoms from ozone by the long wavelength components, hydroxyl radicals from water molecules and oxygen atoms and, as the peroxide can be generated with high efficiency become. 【0013】 【発明の実施の形態】以下、図1と図2の図面を参照しながらこの発明の実施の形態について具体的に説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, will be specifically described embodiments of the present invention with reference to the drawings of FIGS. 【0014】図1は滅菌及びドライ洗浄装置全体の概要説明図を示している。 [0014] Figure 1 shows an overview diagram of the entire sterilization and dry cleaning apparatus. 滅菌及びドライ洗浄装置1は、例えば、基板あるいは、食品容器等の被処理物3が収容される処理室5に、プラズマ発生装置7、水噴射装置9、 Sterilization and dry cleaning device 1 includes, for example, the substrate or the processing chamber 5 which the tablets 3 in food containers and the like is accommodated, the plasma generating apparatus 7, water injection device 9,
紫外線照射装置11を備える構造となっている。 It has a structure comprising a ultraviolet irradiation device 11. 【0015】処理室5は、透明な石英ガラス13によって内部が上下に仕切られ、上下に仕切られた下部の部屋5aには、一方に排気口15が、他方に前記プラズマ発生装置7が設けられると共に、図2に示すようにヒンジ19を支点として開閉扉17を開けることで、被処理物3の出し入れが可能となっている。 The processing chamber 5, the interior is divided up and down by transparent quartz glass 13, the lower portion of the room 5a partitioned up and down, the exhaust port 15, is the plasma generating apparatus 7 on the other is provided on one together, by opening the door 17 as a fulcrum a hinge 19 as shown in FIG. 2, which enables loading and unloading of the workpiece 3. 下部の部屋5aの内部圧力勾配は、外の大気と開放する排気口15側が低く、プラズマ発生装置7側が高くなっていて、プラズマ発生装置7から排気口15へ向う流れが確保されている。 Internal pressure gradient in the lower room 5a has a lower exhaust port 15 side to open the outside air, have plasma generator 7 side becomes high, the flow toward the plasma generator 7 to the exhaust port 15 is secured. 【0016】プラズマ発生装置7は、大気圧でプラズマを発生させる大気圧プラズマ発生装置となっており、装置本体21内には、冷却用のフィン22を有する一対の対向し合う放電電極23,24と、酸素を含む混合気体を前記放電電極23,24へ向け噴射するガス供給ノズル部25とを有している。 The plasma generator 7 is adapted to the atmospheric pressure plasma generating apparatus that generates plasma at atmospheric pressure, the device In the main body 21, a pair of opposed mutually discharge electrodes having a fin 22 for cooling 23, 24 When, and a mixed gas containing oxygen and a gas supply nozzle unit 25 for ejecting toward the discharge electrodes 23 and 24. 【0017】一対の放電電極23,24は一方が陽極、 [0017] One pair of discharge electrodes 23 and 24 is an anode,
他方が陰極となっていて、陽極となる放電電極24には、パルス電源27によって間欠的にパルス電圧が印加されるようになっている。 The other have a cathode, the discharge electrode 24 serving as the anode, intermittent pulse voltage is adapted to be applied by the pulse power source 27. 【0018】パルス電源27としては、±6kV〜±1 [0018] as a pulse power supply 27, ± 6kV~ ± 1
2kVで、周波数が12kHz〜30kHzの交番電圧とすることが望ましい。 In 2 kV, it is preferable that the frequency is to alternating voltage of 12KHz~30kHz. また、一対の放電電極23,2 The pair of discharge electrodes 23,2
4の内、少なくともいずれか一方は、絶縁材又は誘電体とで被覆され、間欠的なパルスのパルス電圧の印加と相俟ってアーク放電の発生が抑えられるようになっている。 Of 4, is at least one is coated with an insulating material or dielectric, the occurrence of arc discharge is adapted to suppress I applied coupled with the pulse voltage of intermittent pulses. 【0019】ガス供給ノズル部25は、酸素を供給する酸素供給管29とヘリウム、あるいはアルゴン等の不活性ガスを供給する不活性ガス供給管31とそれぞれ接続している。 The gas supply nozzle 25, the oxygen oxygen supply pipe 29 and a helium supply, or an inert gas supply pipe 31 for supplying an inert gas such as argon is connected. 酸素供給管29からの酸素と不活性ガス供給管31からのヘリウム、又は、アルゴン等のガスはガス供給ノズル部25のガス供給管33で一緒となり、一緒となった混合気体はガス供給ノズル部25へ向けて供給されるようになっている。 Helium from oxygen and an inert gas supply pipe 31 from the oxygen supply pipe 29, or gas, such as argon, becomes with a gas supply pipe 33 of the gas supply nozzle 25, the mixed gas became together gas supply nozzle unit It is adapted to be supplied towards the 25. 酸素と不活性ガスの混合比を決定する酸素の供給量は、酸素供給管29に設けられた流量調整器35及び開閉弁37の制御によって、不活性ガスの供給量は、不活性ガス供給管31に設けられた流量調整器39及び開閉弁41の制御によってそれぞれ行なわれるようになっている。 Supply of oxygen to determine the mixing ratio of oxygen and inert gas, the control of the flow regulator 35 and a switching valve 37 provided in the oxygen supply pipe 29, the supply amount of the inert gas, the inert gas supply pipe It is adapted to be performed each under the control of the flow regulator 39 and a switching valve 41 provided in the 31. 【0020】なお、ガス供給ノズル部25には、必ずしも混合気体が供給されなくてもよく、酸素だけであってもよい。 [0020] Incidentally, the gas supply nozzle unit 25 may not necessarily mixed gas is supplied, may be oxygen only. 【0021】水噴射装置9は、ガス状の水分子として下部の部屋5aへ噴射する水供給ノズル部43を有している。 The water injection apparatus 9 has a water supply nozzle 43 for injecting into the lower room 5a as gaseous water molecules. 【0022】水供給ノズル部43は、水蒸気発生装置4 The water supply nozzle 43, steam generator 4
5と接続し、水蒸気発生装置45によって生成された水蒸気が水供給ノズル部43に供給されるようになっている。 5 and connected, so that the steam generated by the steam generator 45 is supplied to the water supply nozzle 43. 水蒸気発生装置45は、開閉弁47及び流量調整器49を介して純水が送り込まれるようになっている。 Steam generator 45 is adapted to pure water is fed via an on-off valve 47 and flow regulator 49. 【0023】紫外線照射装置11は、石英ガラス13によって仕切られた上部の部屋5bに配置された紫外線ランプ51から石英ガラス13を介して下部の部屋5aへ向けて紫外線を照射するようになっている。 The ultraviolet irradiation apparatus 11 is adapted to irradiate the ultraviolet rays toward the bottom of the room 5a from the ultraviolet lamp 51 disposed in the upper room 5b partitioned by a quartz glass 13 through the quartz glass 13 . 【0024】紫外線の波長は、200ナノメートルから256ナノメートルの長波長成分のみを用いてもよいが、156ナノメートルから200ナノメートルの短波長成分と、200ナノメートルから256ナノメートルの長波長成分とを組合わせた手段とすることが望ましい。 The wavelength of ultraviolet rays is 200 nanometer may be used only long wavelength component of 256 nm, but the short wavelength component of 200 nm from 156 nm, the long wavelength of 256 nm to 200 nm it is preferable that the means for a combination of the components. これにより、短波長成分によるオゾンの生成と、長波長成分によるオゾンからの酸素原子及び水分子と酸素原子からのヒドロキシラジカル及びパーオキシドの生成が高効率で得られるようになる。 Accordingly, the generation of ozone due to the short wavelength components, so that the generation of hydroxyl radicals and peroxide from oxygen atoms and water molecules and oxygen atoms from ozone by the long wavelength components can be obtained with high efficiency. 【0025】紫外線ランプ51の位置は、被処理物3への悪影響とヒドロキシラジカルによる洗浄及び滅菌の効果を総合的に判断し設定される。 The position of the ultraviolet lamp 51 is comprehensive judgment to set the effect of cleaning and sterilization by adverse and hydroxyl radicals into the processing object 3. 例えば、被処理物が金属のような紫外線の影響を受けない材料の場合には、被処理物の表面近傍でヒドロキシラジカルが発生するよう紫外線ランプ51の真上に設置する。 For example, in the case of a material object to be processed is not affected by ultraviolet rays, such as metal, is placed just above the ultraviolet lamps 51 such that hydroxyl radicals are generated near the surface of the workpiece. 一方、被処理物がプラスチックの材料で何回も使用される場合には、紫外線が被処理物に直接照射されない位置に設置される。 On the other hand, when the object to be processed is also used many times the material plastic, ultraviolet light is installed at a position that is not directly irradiated object to be processed. 【0026】このように構成された滅菌及びドライ洗浄装置1によれば、一対の放電電極23,24によって酸素を含む混合気体を放電励起し、プラズマを発生させる。 [0026] According to the configured sterile and dry cleaning apparatus 1, a mixed gas containing oxygen discharge excited by a pair of discharge electrodes 23 and 24 to generate plasma. 【0027】この時、放電電極23,24は、間欠的に印加される高周波のパルス電圧と、誘電体バリア放電とによって、アーク放電が抑えられた安定したプラズマ放電が得られるようになる。 [0027] At this time, the discharge electrodes 23 and 24, a high frequency pulse voltage is intermittently applied by a dielectric barrier discharge, so that stable plasma discharge arc discharge is suppressed is obtained. 【0028】一方、水供給ノズル部43から噴射されたガス状の水分子は、放電電極23,24によって発生したプラズマに加えて紫外線ランプ51からの紫外線を受けるようになる。 On the other hand, it is injected from the water supply nozzle 43 gaseous water molecules will receive ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 51 in addition to the plasma generated by the discharge electrodes 23 and 24. 【0029】この時の紫外線の照射エネルギーは、短波長成分と長波長成分の組合せとなることで、短波長成分によるオゾンの生成と、長波長成分によるオゾンからの酸素原子(O)と酸素原子と水分子からの、ヒドロキシラジカル(OH),パーオキシド(O 2 H)の活性種が高効率に多量に発生するようになる。 The irradiation energy of ultraviolet rays at this time, by a combination of short wavelength component and a longer wavelength component, and generation of ozone due to the short wavelength component, and an oxygen atom (O) from ozone by long wavelength components oxygen atom and from water molecules, hydroxyl radical (OH), the active species of peroxide (O 2 H) is so large amount of generated high efficiency. 【0030】これは、プラズマ単独に比べてプラズマに紫外線がプラスされることで、相乗効果が生まれたものと考えられる。 [0030] This is because the ultraviolet rays in plasma compared to plasma alone is a plus, it is believed that the synergistic effect was born. 【0031】多量に発生したヒドロキシラジカル、パーオキシド、酸素原子は、被処理物3の表面に付着した汚れに対して直接作用し、その有機汚染物質を迅速に燃焼灰化除去する。 The large amount of generated hydroxyl radicals, peroxides, oxygen atoms, acts directly against dirt adhered to the surface of the workpiece 3, to rapidly burn ashing removal of the organic contaminants. と同時に滅菌状態が確保される。 Sterile state is ensured at the same time. 【0032】したがって、被処理物が電子部品等の基板であれば、表面の汚れは短時間で汚れが落とせるようになる。 [0032] Thus, the object to be processed is if the substrate, such as electronic components, surface dirt is as short time dirt can be dropped. また、食品容器であれば、短時間で汚れが除去された滅菌状態が得られるようになり、作業能率が大幅に向上する。 Also, if a food container, a short time become dirty sterile state of being removed is obtained, the working efficiency is greatly improved. 【0033】 【発明の効果】以上、説明したようにこの発明の請求項1によれば、プラズマに、紫外線をプラスさせることで、滅菌作用と汚れを落とすヒドロキシラジカル、パーオキシド、酸素原子等を多量に発生させることができるようになる。 [0033] [Effect of the Invention] According to claim 1 of the invention, as described, in the plasma, by plus ultraviolet, hydroxy radicals compromising sterilization effect and dirt, peroxides, large amount of oxygen atoms and the like it is possible to be generated in. この結果、汚れが除去され滅菌された被処理物が短時間で得られるようになり、作業能率の大幅な向上を図ることができる。 As a result, dirt is removed is as workpiece which has been sterilized can be obtained in a short time, it is possible to greatly improve the work efficiency. 【0034】また、この発明の請求項2によれば、アーク放電の発生が抑えられ安定したプラズマの発生が長期間に亘って確保することができる。 Further, according to the second aspect of the invention, it is possible to plasma generation the occurrence of arc discharge is suppressed and stable to ensure a long period of time. 【0035】また、この発明の請求項3によれば、間欠的に印加されるパルス電圧によってアーク放電が抑えられ、安定したプラズマの発生が長期間にわたって確保することができる。 [0035] According to a third aspect of the present invention, the arc discharge is suppressed by the pulse voltage is intermittently applied, it is possible to generate the stable plasma to secure over a long period of time. 【0036】また、この発明の請求項4によれば、短波長成分と長波長成分の組合せによる照射エネルギーによって、高効率で多量のヒドロキシラジカル、パーオキシド、酸素原子等を発生させることができる。 Further, according to a fourth aspect of the present invention, the irradiation energy by a combination of short wavelength component and a longer wavelength component, a large amount of hydroxyl radicals with high efficiency can be generated peroxide, oxygen atom, or the like.

【図面の簡単な説明】 【図1】この発明にかかる滅菌及びドライ洗浄装置全体の概要説明図。 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [Figure 1] Outline diagram of the entire sterilization and dry cleaning apparatus according to the present invention. 【図2】処理室の概要平面図。 FIG. 2 is a summary plan view of the processing chamber. 【符号の説明】 3…被処理物5…処理室7…プラズマ発生装置9…水噴射装置11…紫外線照射装置23,24…放電電極27…パルス電源 [EXPLANATION OF SYMBOLS] 3 ... object 5 ... chamber 7 ... plasma generator 9 ... water injection device 11 ... ultraviolet irradiation device 23, 24 ... discharge electrodes 27 ... Pulse Power

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 7識別記号 FI H01L 21/3065 H01L 21/302 N (72)発明者 秋津 哲也 山梨県甲府市北新1丁目2の6 北新第 3住宅104号(72)発明者 藤井 啓次 千葉県四街道市つくし座1丁目16番7号 (56)参考文献 特開 平5−29285(JP,A) 特開 昭59−11629(JP,A) 特開 平5−72519(JP,A) 特開2000−58292(JP,A) 特開 平2−299287(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) B08B 7/00 A61L 2/10 A61L 2/14 B01J 19/08 B01J 19/12 H01L 21/3065 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page continued (51) Int.Cl. 7 identifications FI H01L 21/3065 H01L 21/302 N (72 ) inventor Tetsuya Akitsu Kofu, Yamanashi Beixin 1-chome 2 of 6 Beixin third housing 104 No. (72) inventor Fujii Akiratsugi Chiba Prefecture Yotsukaido Tsukushiza 1-chome 16th No. 7 (56) reference Patent flat 5-29285 (JP, A) JP Akira 59-11629 (JP, A) JP flat 5 -72519 (JP, a) JP-2000-58292 (JP, a) JP flat 2-299287 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) B08B 7/00 A61L 2 / 10 A61L 2/14 B01J 19/08 B01J 19/12 H01L 21/3065

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 被処理物が収容される処理室と、その処理室内に酸素、あるいは、酸素を含む混合気体を放電励起し、プラズマを発生させるプラズマ発生装置と、プラズマが発生する前記処理室内へ、ガス状の水分子を噴射する水噴射装置と、紫外線を照射する紫外線照射装置とを備えていることを特徴とする滅菌及びドライ洗浄装置。 (57) a processing chamber [Claims 1] object to be processed is accommodated, oxygen to the processing chamber or to discharge excite a mixed gas containing oxygen, the plasma generating apparatus that generates plasma When, to the processing chamber in which plasma is generated, sterilization and dry cleaning apparatus characterized in that it comprises a water injection device for injecting gaseous water molecules, and ultraviolet light irradiation unit for emitting ultraviolet light. 【請求項2】 プラズマ発生装置は、一方が陽極、他方が陰極となる放電電極を有し、その放電電極の内、少なくともいずれか一方の放電電極の表面が絶縁物あるいは誘電体で被覆されていることを特徴とする請求項1記載の滅菌及びドライ洗浄装置。 2. A plasma generator, one has an anode, a discharge electrode other is a cathode, of the discharge electrodes, the surface of at least one of the discharge electrodes are covered with an insulator or a dielectric sterilization and dry cleaning apparatus according to claim 1, wherein the are. 【請求項3】 放電電極の電源は、パルス電源となっていることを特徴とする請求項2記載の滅菌及びドライ洗浄装置。 Power 3. A discharge electrodes, sterilization and dry cleaning apparatus according to claim 2, characterized in that a pulsed power supply. 【請求項4】 紫外線照射装置の紫外線の波長は、15 Wavelength of ultraviolet 4. A UV irradiation apparatus, 15
    6ナノメートルから200ナノメートルの短波長成分と、200ナノメートルから256ナノメートルの長波長成分の組合せから成ることを特徴とする請求項1記載の滅菌の及びドライ洗浄装置。 6 and short wavelength components of 200 nm nanometer, 200 sterile and dry cleaning apparatus according to claim 1, comprising the combination of the long wavelength component of 256 nanometers nanometers.
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