JP6501489B2

JP6501489B2 - Sterilizer

Info

Publication number: JP6501489B2
Application number: JP2014218083A
Authority: JP
Inventors: 裕之松本; 亮小佐々; 岩崎　達行; 達行岩崎; 潔吉野; 木下　忍; 忍木下; 佐藤　義雄; 義雄佐藤; 寿朗三浦; 潤宮川; 暁岩森; 渓大家; 修平藤本; 野田　和俊; 和俊野田
Original assignee: Tokai University Educational Systems
Current assignee: Tokai University Educational Systems
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2014-10-27
Publication date: 2019-04-17
Anticipated expiration: 2034-10-27
Also published as: JP2016083195A

Description

本発明は、殺菌装置に関する。 The present invention relates to a sterilizer.

医療分野や食品分野などにおいては、細菌や微生物を駆除するために殺菌装置が用いられる。このような殺菌装置としては、高温高圧蒸気殺菌装置、エチレンオキサイドガス殺菌装置、放射線殺菌装置、活性酸素殺菌装置等が知られている。これらの中で特に活性酸素殺菌装置は、比較的低温での殺菌が可能であり、また毒性を有するエチレンオキサイドや厳重な遮蔽が必要な放射線を取り扱う必要が無く、管理が容易であるという利点を有する。 In the medical field, food field, etc., a sterilizer is used to control bacteria and microorganisms. As such a sterilizer, a high temperature high pressure steam sterilizer, an ethylene oxide gas sterilizer, a radiation sterilizer, an active oxygen sterilizer, etc. are known. Among these, the active oxygen sterilization device is particularly advantageous in that sterilization at relatively low temperatures is possible, and there is no need to handle toxic ethylene oxide and radiation that requires severe shielding, and management is easy. Have.

例えば、特許文献１には、減圧された処理室内に酸素を供給し、紫外線を照射することによって滅菌袋内の被処理物を殺菌する殺菌装置が開示されている。この殺菌装置においては、紫外線を酸素に照射することにより活性酸素を生成し、活性酸素を滅菌袋内に拡散させることにより、被処理物の殺菌処理を行っている。 For example, Patent Document 1 discloses a sterilizer that supplies oxygen into a reduced pressure processing chamber and irradiates ultraviolet light to sterilize an object in the sterilization bag. In this sterilizer, by irradiating ultraviolet rays to oxygen, active oxygen is generated, and the active oxygen is diffused into the sterilization bag to sterilize the object to be treated.

特許第４５９６２３１号公報Patent No. 4596231 gazette

特許文献１の活性酸素殺菌装置においては、処理室内に酸素を供給後、１５分から３０分の間紫外線を照射し続けることにより、活性酸素を生成し、滅菌袋内の被処理物を殺菌している。また、活性酸素を生成する際に発生するオゾンを分解するために、活性酸素の生成を停止後に更に別の波長を有する紫外線を照射している。しかしながら、活性酸素が滅菌袋内に急速に拡散するのは実質的には酸素供給時のみであるため、このような活性酸素殺菌装置を用いて滅菌袋内の被処理物を効率良く殺菌処理することは容易でない。 In the active oxygen sterilization apparatus of Patent Document 1, after supplying oxygen into the processing chamber, irradiation with ultraviolet light is continued for 15 to 30 minutes to generate active oxygen and sterilize the object in the sterilization bag. There is. In addition, in order to decompose ozone generated when generating active oxygen, ultraviolet light having another wavelength is irradiated after the generation of active oxygen is stopped. However, since active oxygen rapidly diffuses into the sterilization bag substantially only during supply of oxygen, such active oxygen sterilization apparatus is used to efficiently sterilize the material in the sterilization bag. It is not easy.

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、滅菌袋内の被処理物に対して短時間で効率良く殺菌処理を行うことのできる殺菌装置を提供することにある。なお、本発明では対象となる微生物を殺滅する行為自体を殺菌と呼び、これを実現する装置を殺菌装置と定義する。このため、本発明でいう殺菌には、対象物に微生物が存在する確率が１０^−６以下であることを達成して、無菌性を保証する滅菌も含まれる。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a sterilizing apparatus capable of efficiently sterilizing an object to be treated in a sterilization bag in a short time. It is in. In the present invention, the act of killing the target microorganism itself is referred to as sterilization, and an apparatus for realizing the same is defined as a sterilization apparatus. For this reason, the sterilization referred to in the present invention also includes sterilization which achieves the probability that the microorganism is present in the object at 10 ^-6 or less and which guarantees sterility.

このような目的を達成するために、本発明による殺菌装置は、紫外線を照射する紫外線ランプを有するとともに、被処理物を収容する処理室と、処理室内を減圧する減圧部と、処理室内に酸素ガスを供給する酸素供給部と、紫外線ランプによって紫外線を照射しながら、減圧部による減圧、および酸素供給部による酸素ガスの供給を繰り返し実行させる制御部と、を備える。 In order to achieve such an object, the sterilizing apparatus according to the present invention has an ultraviolet lamp for irradiating ultraviolet light, and a processing chamber for containing an object to be processed, a decompression unit for decompressing the processing chamber, and oxygen in the processing chamber. The apparatus includes: an oxygen supply unit that supplies a gas; and a control unit that repeatedly executes the pressure reduction by the pressure reduction unit and the supply of oxygen gas by the oxygen supply unit while irradiating the ultraviolet light by the ultraviolet lamp.

本発明によれば、短時間に繰り返し酸素を処理室に供給することにより、滅菌袋内に効率良く活性酸素を拡散させることができ、従来よりも短時間で高い殺菌能力を得ることができる。 According to the present invention, by supplying oxygen to the processing chamber repeatedly in a short time, active oxygen can be efficiently diffused in the sterilization bag, and high sterilization ability can be obtained in a short time as compared with the conventional case.

本発明の第１実施形態に係る殺菌装置の模式図である。It is a schematic diagram of the sterilizer which concerns 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 processing chamber which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る殺菌装置による殺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１実施形態に係る処理室内の圧力の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the pressure in the processing chamber which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る殺菌装置及び従来の殺菌装置による殺菌処理の実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result of the sterilization process by the sterilizer which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the conventional sterilizer. 本発明の第２実施形態に係る殺菌装置の模式図である。It is a schematic diagram of the sterilizer which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る殺菌装置の模式図である。It is a schematic diagram of the sterilizer which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係る殺菌装置の模式図である。It is a schematic diagram of the sterilizer which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態に係る殺菌装置の断面図である。It is sectional drawing of the sterilizer which concerns on 5th 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は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, the dimensions, materials, shapes, relative positions of components, etc. 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 function are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions thereof may be omitted.

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る殺菌装置１の模式図である。殺菌装置１は、処理室１０、減圧部１２、オゾン分解部１３、酸素供給部１４、マスフローコントローラ（以下、「ＭＦＣ」とする）１５、配管１６１〜１６４、バルブ１７１〜１７４、制御部１８、測定部１９を備える。 First Embodiment
FIG. 1 is a schematic view of a sterilizer 1 according to a first embodiment of the present invention. The sterilizer 1 includes a processing chamber 10, a decompression unit 12, an ozonolysis unit 13, an oxygen supply unit 14, a mass flow controller (hereinafter referred to as "MFC") 15, pipes 161 to 164, valves 171 to 174, a control unit 18, and A measurement unit 19 is provided.

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、活性酸素による殺菌処理が行われる。減圧部１２は、真空ポンプ等で構成され、配管１６１、１６２を介して処理室１０の内部を吸気して減圧する。オゾン分解部１３は、二酸化マンガンなどの触媒や、紫外線ランプ、ヒータのいずれか、又は組み合わせから構成されている。オゾン分解部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の内部で発生したオゾンを分解する。図中、オゾン分解部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。 The processing chamber 10 is in the form of a hollow box and has heat insulation and air tightness. An object to be treated is accommodated in the treatment chamber, and sterilization treatment with active oxygen is performed. The pressure reducing unit 12 is configured of a vacuum pump or the like, and sucks in the inside of the processing chamber 10 via the pipes 161 and 162 to reduce the pressure. The ozonolysis unit 13 is composed of a catalyst such as manganese dioxide, an ultraviolet lamp, or a heater, or a combination thereof. The ozonolysis unit 13 is provided in the middle of a pipe 162 connecting the decompression unit 12 and the processing chamber 10, and decomposes ozone generated inside the processing chamber 10. Although the ozonolysis unit 13 is provided outside the processing chamber 10 in the drawing, it may be provided inside the processing chamber 10.

酸素供給部１４は、配管１６４、１６５を介して処理室１０に接続され、酸素を含有する気体（以下、「酸素ガス」とする）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。ＭＦＣ１５は、配管１６３の途中に設けられ、酸素供給部１４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 supply unit 14 is connected to the processing chamber 10 through the pipes 164 and 165 and supplies an oxygen-containing gas (hereinafter, referred to as “oxygen gas”) into the processing chamber 10. The oxygen gas may be pure oxygen or air containing oxygen. The MFC 15 is provided in the middle of the piping 163 and performs flow rate detection and flow rate control of oxygen gas supplied from the oxygen supply unit 14 to the processing chamber 10.

バルブ１７１は、処理室１０と減圧部１２との間の配管１６１に設けられ、配管１６１の流路を開閉する。同様に、バルブ１７２は、処理室１０と減圧部１２との間の配管１６２に設けられ、配管１６２の流路を開閉する。即ち、バルブ１７１、１７２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１７１、１７２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１７３は、処理室１０と酸素供給部１４との間の配管１６３に設けられ、配管１６３の流路を開閉する。同様に、バルブ１７４は、処理室１０と酸素供給部１４との間の配管１６４に設けられ、配管１６４の流路を開閉する。即ち、バルブ１７３、１７４が開状態となると、処理室１０と酸素供給部１４との間の流路が開かれ、酸素供給部１４によって処理室１０へ酸素ガスが供給される。一方、バルブ１７３、１７４が閉状態となると、処理室１０と酸素供給部１４との間の流路が遮断され、酸素供給部１４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 171 is provided in the pipe 161 between the processing chamber 10 and the pressure reducing unit 12, and opens and closes the flow path of the pipe 161. Similarly, the valve 172 is provided in the pipe 162 between the processing chamber 10 and the pressure reducing unit 12 and opens and closes the flow path of the pipe 162. That is, when the valves 171 and 172 are opened, the flow path between the processing chamber 10 and the pressure reducing unit 12 is opened, and the pressure reducing unit 12 reduces the pressure in the processing chamber 10. On the other hand, when the valves 171 and 172 are closed, the flow path between the processing chamber 10 and the pressure reducing unit 12 is shut off, and the pressure reducing operation of the processing chamber 10 by the pressure reducing unit 12 is stopped. The valve 173 is provided in the pipe 163 between the processing chamber 10 and the oxygen supply unit 14 and opens and closes the flow path of the pipe 163. Similarly, the valve 174 is provided in the pipe 164 between the processing chamber 10 and the oxygen supply unit 14 and opens and closes the flow path of the pipe 164. That is, when the valves 173 and 174 are opened, the flow path between the processing chamber 10 and the oxygen supply unit 14 is opened, and the oxygen supply unit 14 supplies oxygen gas to the processing chamber 10. On the other hand, when the valves 173 and 174 are closed, the flow path between the processing chamber 10 and the oxygen supply unit 14 is shut off, and the operation of supplying oxygen gas to the processing chamber 10 by the oxygen supply unit 14 is stopped.

制御部１８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。制御信号は、処理室１０の内部の温度及び圧力を制御し、またバルブ１７１〜１７４の開閉、減圧部１２及び酸素供給部１４の動作を制御するための信号である。制御部１８は、制御信号を送信することで処理室１０、バルブ１７１〜１７４、減圧部１２、酸素供給部１４の動作を制御する。 The control unit 18 may include a ROM for recording a program or the like, a RAM for a storage area for work, a microprocessor for executing the program, and a port for outputting a control signal. The control signal is a signal for controlling the temperature and pressure inside the processing chamber 10, and controlling the opening and closing of the valves 171 to 174, and the operation of the pressure reducing unit 12 and the oxygen supply unit 14. The control unit 18 controls the operation of the processing chamber 10, the valves 171 to 174, the pressure reducing unit 12, and the oxygen supply unit 14 by transmitting a control signal.

測定部１９は、温度計、圧力計、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１８、または図示されていないモニタに出力する。制御部１８は、測定部１９から受信した検出データに基づいて、後述する昇温装置１０２、送風ファン１０３、バルブ１７１〜１７４に制御信号を出力し、処理室１０の内部の温度、圧力を制御する。 The measurement unit 19 includes a sensor such as a thermometer, a pressure gauge, and an ozone densitometer, 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 18 or a monitor (not shown). The control unit 18 outputs a control signal to the heating device 102, the blower fan 103, and the valves 171 to 174 described later based on the detection data received from the measurement unit 19 to control the temperature and pressure inside the processing chamber 10 Do.

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、昇温装置１０２、送風ファン１０３、紫外線ランプ１０４、流体入出力口１１１〜１１４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。昇温装置１０２は、ヒータ等で構成され、制御部１８からの制御信号により作動又は停止し、ヒータの発熱により処理室１０の内部の温度を上昇させ、また被処理物１１０を加熱する。送風ファン１０３は、制御部１８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 temperature raising device 102, a blower fan 103, an ultraviolet lamp 104, and fluid input / output ports 111-114. The processing object 121 accommodated in the sterilization bag 122 is placed on the processing table 101. The temperature raising device 102 is configured by a heater or the like, and is activated or stopped by a control signal from the control unit 18 to raise the temperature inside the processing chamber 10 by the heat generation of the heater and heat the object 110. The blower fan 103 operates or stops in response to a control signal from the control unit 18, stirs the inside of the processing chamber 10 by the rotation of the fan, and cools the inside of the processing chamber 10.

紫外線ランプ１０４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及び２５４ｎｍ近傍の波長の紫外線を出力する。上記の両波長の紫外線を処理室１０の内部に照射することにより、以下に説明する反応過程により、反応性が高く、強い殺菌力を有する活性酸素を発生させることができる。即ち、１８５ｎｍ波長の紫外線は処理室１０の内部の酸素分子に吸収され、酸素分子は熱平衡状態の基底状態酸素原子（以下、「活性酸素種」とする）に分解される。この活性酸素種は酸素分子と結合し、オゾンを形成する。２５４ｎｍ波長の紫外線はオゾンに吸収され、一定の収率で励起一重項酸素分子と励起一重項原子状原子（以下、「活性酸素」とする）に分解される。このような反応過程によって、紫外線ランプ１０４からの紫外線照射により、処理室１０の内部に活性酸素が生成される。従って、紫外線ランプ１０４の発光管としては、１８５ｎｍ及び２５４ｎｍの両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ランプ１０４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、滅菌対象の領域が小さい場合、ＧａＮ系やダイヤモンド系の紫外線ＬＥＤを紫外線ランプ１０４の代替として用いることもできる。 The ultraviolet lamp 104 is composed of a mercury lamp in which mercury is sealed in a luminous tube. The mercury lamp is a low pressure mercury lamp whose vapor pressure of mercury is about 1 to 10 Pa during lighting, and mainly outputs ultraviolet light of wavelengths near 185 nm and 254 nm. By irradiating the inside of the processing chamber 10 with the ultraviolet rays of both the wavelengths described above, active oxygen having high bactericidal activity and high reactivity can be generated by the reaction process described below. That is, ultraviolet light of 185 nm wavelength is absorbed by oxygen molecules in the processing chamber 10, and the oxygen molecules are decomposed into ground state oxygen atoms (hereinafter referred to as "active oxygen species") in a thermal equilibrium state. The reactive oxygen species combine with oxygen molecules to form ozone. Ultraviolet light having a wavelength of 254 nm is absorbed by ozone and decomposed into excited singlet oxygen molecules and excited singlet atomic atoms (hereinafter referred to as "active oxygen") with a constant yield. By such a reaction process, active oxygen is generated inside the processing chamber 10 by ultraviolet irradiation from the ultraviolet lamp 104. Therefore, as an arc tube of the ultraviolet ray lamp 104, synthetic quartz glass or the like which transmits ultraviolet rays of both wavelengths of 185 nm and 254 nm is used. Further, the number of ultraviolet lamps 104 provided inside the processing chamber 10 can be changed to any number depending on the size of the processing chamber 10 and the like. In addition, when the area to be sterilized is small, a GaN-based or diamond-based ultraviolet LED can be used as a substitute for the ultraviolet lamp 104.

接続部１１１〜１１４は、処理室１０の内部に酸素ガスを供給し、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１１１〜１１４のそれぞれは、配管１６１〜１６４のいずれか１つと接続される。本実施形態では、接続部１１１、１１２は、配管１６１、１６２と接続され、バルブ１７１、１７２を介して減圧部１２と接続される。また、接続部１１３、１１４は、配管１６３、１６４と接続され、バルブ１７３、１７４を介して酸素供給部１４と接続される。しかしながら、接続部１１１〜１１４のそれぞれを配管１６１〜１６４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 connection portions 111 to 114 are communication ports with external devices for supplying oxygen gas to the inside of the processing chamber 10 and for reducing the pressure inside the processing chamber 10. Each of the connection parts 111-114 is connected with any one of the piping 161-164. In the present embodiment, the connection portions 111 and 112 are connected to the pipes 161 and 162, and are connected to the pressure reducing portion 12 through the valves 171 and 172. The connection parts 113 and 114 are connected to the pipes 163 and 164 and connected to the oxygen supply part 14 through the valves 173 and 174. However, which of the pipes 161 to 164 is to be connected to each of the connection parts 111 to 114 can be appropriately changed according to the conditions of the apparatus size, the mounting position of the object to be processed, and the like.

図３は、本発明の第１実施形態に係る殺菌装置による殺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１８は、紫外線ランプ１０４を点灯させ、処理室１０の内部に１８５ｎｍ及び２５４ｎｍの両波長の紫外線を照射させる。ステップＳ３０３において、制御部１８は、昇温装置１０２及び送風ファン１０３を作動させ、処理室１０の内部の温度を上昇させ、また処理室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１８は、バルブ１７１を開状態にするよう制御信号を送信する。バルブ１７１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１８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減圧された後、バルブ１７１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 flow chart showing sterilization processing by the sterilizer according to the first embodiment of the present invention. In step S301, the workpiece 121 accommodated in the sterilization bag 122 is placed on the processing table 101 inside the processing chamber 10. In step S302, the control unit 18 turns on the ultraviolet lamp 104 to irradiate the inside of the processing chamber 10 with ultraviolet light of 185 nm and 254 nm. In step S <b> 303, the control unit 18 operates the temperature raising device 102 and the blower fan 103 to raise the temperature inside the processing chamber 10 and stir the atmosphere inside the processing chamber 10. In step S304, the control unit 18 transmits a control signal to open the valve 171. The valve 171 receives the control signal, is opened, and the pressure reducing unit 12 sucks the inside of the processing chamber 10 to reduce the pressure inside the processing chamber 10. Next, the control unit 18 transmits a control signal to close the valve 171 after a predetermined time has elapsed or after the pressure in the processing chamber 10 has been reduced to a predetermined pressure, and the pressure reducing operation of the pressure reducing unit 12 Stop. Steps S302 to S304 can change the execution procedure, and these steps can be performed simultaneously.

ステップＳ３０５において、制御部１８は、バルブ１７３を開状態にするよう制御信号を送信する。バルブ１７３が制御信号を受信し、開状態となり、酸素供給部１４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、酸素分子が紫外線ランプ１０４から照射される紫外線と反応して活性酸素を生成される。生成された活性酸素は、減圧下の処理室１０の内部で急速に拡散する。その結果、生成された活性酸素は、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 18 transmits a control signal to open the valve 173. The valve 173 receives the control signal and is opened, and the oxygen supply unit 14 supplies oxygen gas to the inside of the processing chamber 10. When oxygen gas is introduced into the processing chamber 10, oxygen molecules react with the ultraviolet light emitted from the ultraviolet lamp 104 to generate active oxygen. The generated active oxygen rapidly diffuses inside the processing chamber 10 under reduced pressure. As a result, the generated active oxygen efficiently penetrates into the sterile bag 122 and provides high bactericidal action to the object to be treated 121.

ステップＳ３０６において、制御部１８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１７３を閉状態にするよう制御信号を送信する。バルブ１７３が制御信号を受信し、閉状態となり、酸素供給部１４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 S306, the control unit 18 transmits a control signal to close the valve 173 after a predetermined time has elapsed or after the inside of the processing chamber 10 has risen to a predetermined pressure. The valve 173 receives the control signal and is closed, and the oxygen supply unit 14 stops the supply of oxygen gas to the inside of the processing chamber 10. At this time, when 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 be slightly lower than the atmospheric pressure.

ステップＳ３０７において、制御部１８は、所定の時間だけ、バルブ１７１〜１７４の閉状態を維持する。一方で、制御部１８は、送風ファン１０３の回転動作及び紫外線ランプ１０４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酸素分子の紫外線吸収反応は継続し、かつ生成された活性酸素は処理室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 S307, the control unit 18 keeps the valves 171 to 174 closed for a predetermined time. Meanwhile, the control unit 18 maintains the rotation operation of the blower fan 103 and the ultraviolet radiation of the ultraviolet lamp 104. During this time, the ultraviolet absorption reaction of the oxygen molecules trapped in the processing chamber continues, and the generated active oxygen 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 object to be treated 121 continues.

ステップＳ３０８において、制御部１８は、バルブ１７２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１７２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オゾンが含まれている。オゾンには毒性があり、また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１８は、オゾン分解部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 S308, the control unit 18 transmits a control signal to open the valve 172. When the control signal is received, the valve 172 is opened, and the pressure reducing unit 12 sucks the inside of the processing chamber 10. At this time, the atmosphere in the processing chamber 10 contains ozone. Ozone is toxic, and its strong oxidizing power may deteriorate the components of the depressurizing unit 12. Therefore, it is desirable that the control unit 18 inhales the inside of the processing chamber 10 through the ozonolysis unit 13.

ステップＳ３０９において、制御部１８は、ステップＳ３０５〜Ｓ３０８の殺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１８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、酸素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１８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〜Ｓ３０８の殺菌工程を繰り返すようバルブ１７１〜１７４を制御する。制御部１８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〜Ｓ３０８の殺菌工程を終了させ、次のステップに進む。 In step S309, the control unit 18 determines whether or not the number of cycles of the sterilization process in steps S305 to S308 has reached the set predetermined number. If the control unit 18 determines that the number of cycles has not yet reached the set predetermined number, the control unit 18 returns to step S305, and transmits a control signal to supply oxygen gas again into the processing chamber. The control unit 18 controls the valves 171 to 174 so as to repeat the sterilization process of steps S305 to S308 until the number of cycles reaches a predetermined number of times set. If the control unit 18 determines that the number of cycles has reached the predetermined number, the control unit 18 terminates the sterilization process of S305 to S308 and proceeds to the next step.

ステップＳ３１０において、制御部１８は、昇温装置１０２、送風ファン１０３の昇温及び回転動作、紫外線ランプ１０４の紫外線照射を停止させる。次いで、ステップＳ３１１において，制御部１８は、バルブ１７４を開状態にするよう制御信号を送信する。バルブ１７４が制御信号を受信し、開状態となり、酸素供給部１４が処理室１０の内部に酸素ガスの供給を行う。制御部１８は、処理室１０の内部が大気圧まで達した後に、バルブ１７４を閉状態にするよう制御信号を送信する。なお、制御部１８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Ｓ３１２において、被処理物を取り出して、殺菌処理を終了する。 In step S310, the control unit 18 stops the temperature raising and rotation operation of the temperature raising device 102 and the blower fan 103 and the ultraviolet radiation of the ultraviolet ray lamp 104. Next, in step S311, the control unit 18 transmits a control signal to open the valve 174. The valve 174 receives the control signal and is opened, and the oxygen supply unit 14 supplies oxygen gas to the inside of the processing chamber 10. The control unit 18 transmits a control signal to close the valve 174 after the inside of the processing chamber 10 reaches the atmospheric pressure. The control unit 18 may supply air to the inside of the processing chamber 10 instead of the oxygen gas. In step S312, the object to be treated is taken out and the sterilization process is ended.

なお、本実施形態は、２つの酸素供給系統及び２つの減圧系統を備えるが、本発明はこれに限定されない。例えば、オゾン分解部１３を介しても十分な減圧速度が得られる場合、減圧系統は１つでもよい。同様に、ステップＳ３０５とステップＳ３１０で共通の酸素ガスを用いる場合、酸素供給系統は１つでもよい。また、バルブ１７１及び１７２を同時に開状態にし、処理室１０の内部の減圧を行うこともできる。同様に、バルブ１７３及び１７４を同時に開状態にし、処理室１０の内部へ酸素ガスを供給することもできる。また、２つの酸素供給系統は、それぞれ別個の酸素供給部を備えることもできる。同様に、２つの減圧系統は、それぞれ別個の減圧部を備えることもできる。また、本実施形態では、酸素供給及び減圧は処理室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、酸素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。これら酸素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、対象物に対する活性酸素の浸透性を向上させるために、酸素ガスの供給前、または酸素ガスの供給と同時に少量の水分を添加して、加湿を行っても良い。類似技術であるオゾン殺菌処理では加湿によって殺菌性能が向上することが古くから知られており、本発明においても同様の効果が得られる。 Although the present embodiment includes two oxygen supply lines and two pressure reduction lines, the present invention is not limited thereto. For example, when a sufficient pressure reduction rate can be obtained even through the ozonolysis unit 13, the number of pressure reduction systems may be one. Similarly, when using a common oxygen gas in step S305 and step S310, the number of oxygen supply systems may be one. Alternatively, the valves 171 and 172 can be simultaneously opened to reduce the pressure in the processing chamber 10. Similarly, the valves 173 and 174 can be simultaneously opened to supply oxygen gas to the inside of the processing chamber 10. The two oxygen supply systems can also be provided with separate oxygen supply units. Similarly, the two pressure reducing systems can also be provided with separate pressure reducing units. Further, in the present embodiment, the oxygen supply and the pressure reduction are performed from the side part of the processing chamber 10, but the present invention is not limited to this. For example, oxygen supply and depressurization may be performed from the upper surface or the lower surface of the processing chamber 10. The number and connection positions of the oxygen supply system and the pressure reduction system can be appropriately changed according to the size of the processing chamber and the position of the object to be processed. Furthermore, in order to improve the permeability of active oxygen to an object, a small amount of water may be added prior to the supply of oxygen gas or simultaneously with the supply of oxygen gas to perform humidification. It has long been known that the sterilization performance is improved by humidification in the ozone sterilization treatment, which is a similar technique, and the same effect is obtained in the present invention.

図４は、本発明の第１実施形態に係る処理室１０の内部の圧力の変化を示すグラフである。図４において、横軸は時間を表し、縦軸は処理室１０の内部の圧力を表している。図３のステップＳ３０４において説明したように、殺菌処理の開始の際（時刻ｔ＝ｔ０）に処理室１０の内部は、７０ｋＰａ程度まで減圧されている。次いで時刻ｔ０〜ｔ１までの間、処理室１０の内部に酸素ガスが供給され、処理室１０の内部の圧力は大気圧よりも若干低い９６ｋＰａ程度まで上昇する。この間に、処理室内には活性酸素が生成され、この活性酸素が急速に滅菌袋１２２の中に浸透する。時刻ｔ１において、処理室１０の内部への酸素ガスの供給が停止される。 FIG. 4 is a graph showing changes in pressure inside the processing chamber 10 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 4, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the pressure inside the processing chamber 10. As described in step S304 in FIG. 3, the inside of the processing chamber 10 is depressurized to about 70 kPa at the start of the sterilization process (time t = t0). Next, oxygen gas is supplied to the inside of the processing chamber 10 from time t0 to t1, and the pressure inside the processing chamber 10 rises to about 96 kPa, which is slightly lower than the atmospheric pressure. During this time, active oxygen is generated in the processing chamber, and this active oxygen rapidly penetrates into the sterilization bag 122. At time t1, the supply of oxygen gas to the inside of the processing chamber 10 is stopped.

時刻ｔ１〜ｔ２までの間、処理室１０の内部の雰囲気が維持される。この間に、滅菌袋１２２の中に浸透した活性酸素の被処理物１２１に対する殺菌作用が進行する。時刻ｔ２において、処理室１０の内部の減圧が開始され、処理室１０の内部の圧力は、再び７０ｋＰａ程度まで減圧される。時刻ｔ３において、減圧処理は停止される。ここで、制御部１８は、時刻ｔ３において、時刻ｔ０〜ｔ３の殺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。サイクル数が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、制御部１８は、時刻ｔ０〜ｔ３までの殺菌工程を繰り返す。 The atmosphere in the processing chamber 10 is maintained from time t1 to t2. During this time, the bactericidal action of the active oxygen that has permeated into the sterilization bag 122 on the object to be treated 121 proceeds. At time t2, the pressure reduction inside the processing chamber 10 is started, and the pressure inside the processing chamber 10 is reduced to about 70 kPa again. At time t3, the decompression process is stopped. Here, at time t3, the control unit 18 determines whether or not the number of cycles of the sterilization process from time t0 to t3 has reached a predetermined number. If it is determined that the number of cycles has not reached the set predetermined number, the control unit 18 repeats the sterilization process from time t0 to t3.

本実施形態では、図４に示す様に、酸素ガス供給による処理室１０の内部の時刻ｔ１における圧力を９６ｋＰａ程度、時刻ｔ１〜ｔ２までを３０秒、減圧工程による時刻ｔ３における圧力を７０ｋＰａ程度としたが、本発明はこれらに限定されない。例えば、ｔ_３ｔ１における圧力を８５ｋＰａ〜１３３．３ｋＰａ程度の範囲、時刻ｔ１〜ｔ２までを０秒〜３００秒、時刻ｔ３における圧力を０．２ｋＰａ〜１０１ｋＰａ程度の範囲とすることができる。 In this embodiment, as shown in FIG. 4, the pressure at time t1 inside the processing chamber 10 by the oxygen gas supply is about 96 kPa, the time from time t1 to t2 is 30 seconds, and the pressure at time t3 by the pressure reduction process is about 70 kPa. However, the present invention is not limited thereto. For example, the pressure at t ₃ t 1 can be in the range of approximately 85 kPa to 133.3 kPa, the time from t _{1 to} t 2 can be in the range of 0 seconds to 300 seconds, and the pressure at time t 3 can be in the range of approximately 0.2 kPa to 101 kPa.

図５は、本発明の第１実施形態に係る殺菌装置及び従来の殺菌装置による殺菌処理の実験結果を示すグラフである。図５において、横軸は殺菌処理時の処理室１０の内部の温度を表し、縦軸は被処理物１２１内の細菌の生存率の対数表示を表す。破線で囲まれた菱形のプロットは、特許文献１に記載の従来の殺菌装置による殺菌処理後の滅菌袋に収容された被処理物内の細菌の生存率を示す。また、一点鎖線内の円形及び正方形のプロットは、本発明の殺菌装置による殺菌処理後の滅菌袋に収容された被処理物内の細菌の生存率を示す。全ての実験結果において、殺菌時間は７分３０秒とした。また、円形のプロットは、時刻ｔ１〜ｔ２までを１５秒としたときの実験結果であり、正方形のプロットは、時刻ｔ１〜ｔ２までを３０秒としたときの実験結果である。一方、従来の殺菌装置による菱形のプロットは、酸素ガス導入後に殺菌時間終了までその状態を維持したときの実験結果である。 FIG. 5: is a graph which shows the experimental result of the sterilization process by the sterilizer which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the conventional sterilizer. In FIG. 5, the horizontal axis represents the temperature inside the processing chamber 10 at the time of the sterilization treatment, and the vertical axis represents the logarithmic representation of the survival rate of bacteria in the object to be processed 121. The diamond-shaped plot surrounded by a broken line shows the survival rate of bacteria in the object to be treated contained in the sterile bag after sterilization treatment with the conventional sterilization device described in Patent Document 1. In addition, the circular and square plots within the alternate long and short dash line indicate the survival rate of bacteria in the material to be treated contained in the sterile bag after sterilization treatment with the sterilization apparatus of the present invention. In all the experimental results, the sterilization time was 7 minutes and 30 seconds. The circular plot is the experimental result when the time t1 to t2 is 15 seconds, and the square plot is the experimental result when the time t1 to t2 is 30 seconds. On the other hand, the rhombic plot by the conventional sterilizer is an experimental result when the state is maintained until the end of the sterilization time after oxygen gas introduction.

第１実施形態及び従来の殺菌装置による実験結果ともに、処理室１０の温度の上昇に伴い、殺菌効果が高まり被処理物１２１内の細菌の生存率が低下している。これは、細菌が加熱されることにより、活性酸素との反応速度が上昇するためと考えられる。また、オゾンが熱分解されることにより、活性酸素が被処理物１２１の近傍で生成されていることも考えられる。ただし、被処理物が例えばプラスチックの様な耐熱性の低い性質を有することがあるため、殺菌処理中の処理室１０の内部の処理温度は、低いほうが望ましい。 In both the experimental results of the first embodiment and the conventional sterilizer, the bactericidal effect is enhanced and the survival rate of the bacteria in the object to be treated 121 is reduced as the temperature of the processing chamber 10 rises. This is considered to be because the reaction rate with active oxygen is increased by heating the bacteria. It is also conceivable that active oxygen is generated in the vicinity of the object 121 by thermal decomposition of ozone. However, since the material to be treated may have low heat resistance properties such as plastic, for example, it is desirable that the treatment temperature inside the treatment chamber 10 during sterilization treatment be lower.

図５を参照すると、従来の殺菌装置による殺菌処理では、１０^−５以下の生存率を達成するためには９０℃程度の処理温度が必要であることがわかる。一方、本発明の殺菌装置による殺菌処理では、６５℃程度の処理温度にて１０^−６以下の生存率を達成できる。この生存率は、被処理物１２１の無菌性を保証できる水準である。即ち、本発明によれば、従来と比較してより低温での処理温度で従来よりも高い殺菌能力を提供できる。また、本発明によれば、４０℃程度の処理温度で１０^−３以下の生存率を達成することができる。一方、従来の殺菌装置によれば、６５℃から７０℃程度の処理温度を必要とする。更に、従来の殺菌装置を用いて４０℃程度の処理温度で１０^−３以下の生存率を達成するためには、本発明の殺菌装置と比較して２倍程度の処理時間を要する。本発明による殺菌装置は、従来と比較して、より低温での処理温度にて殺菌処理が可能であり、また殺菌処理に要する時間を大幅に短縮することができる。 Referring to FIG. 5, it can be seen that the sterilization treatment with the conventional sterilization apparatus requires a treatment temperature of about 90 ° C. to achieve a survival rate of 10 ⁻⁵ or less. On the other hand, in the sterilization treatment by the sterilization apparatus of the present invention, a survival rate of 10 ^-6 or less can be achieved at a treatment temperature of about 65 ° C. The survival rate is a level that can guarantee the sterility of the object to be treated 121. That is, according to the present invention, it is possible to provide a higher sterilizing ability at treatment temperatures at lower temperatures than in the prior art. Furthermore, according to the present invention, a survival rate of 10 ^-3 or less can be achieved at a treatment temperature of about 40 ° C. On the other hand, according to the conventional sterilizer, a treatment temperature of about 65 ° C. to 70 ° C. is required. Furthermore, in order to achieve a survival rate of 10 ^-3 or less at a treatment temperature of about 40 ° C. using a conventional sterilizer, it takes about twice as much treatment time as the sterilizer of the present invention. The sterilization apparatus according to the present invention can perform sterilization treatment at a treatment temperature at a lower temperature as compared with the prior art, and can significantly reduce the time required for the sterilization treatment.

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る吸排気部６１を備える殺菌装置６について説明する。 Second Embodiment
The sterilizer 6 provided with the intake / exhaust part 61 which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.

図６は、本発明の第２実施形態に係る殺菌装置６の模式図である。本実施形態に係る殺菌装置６は、吸排気部６１、駆動部６３、配管１６５、バルブ１７５を備える。吸排気部６１は、ピストン・クランク機構を有し、その上部が配管１６５を介して処理室１０と接続されている。吸排気部６１は、ピストンを押し下げることにより酸素ガスを含む処理室１０の内部の雰囲気を吸気し、ピストンを押し上げることで吸気したガスを処理室１０の内部に戻す。駆動部６３は、電源部、モータ等を含み、制御部１８からの制御信号を受信して、吸排気部６１をピストン動作させるための駆動力を供給する。バルブ１７５は、処理室１０と吸排気部６１との間に設けられ、配管１６５の流路を開閉する。バルブ１７５は、制御部１８からの制御信号を受信し、開状態となり、吸排気部６１が処理室１０の内部の雰囲気を吸排気する。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は省略する。 FIG. 6 is a schematic view of a sterilizer 6 according to a second embodiment of the present invention. The sterilization apparatus 6 according to the present embodiment includes an air suction and discharge unit 61, a drive unit 63, a pipe 165, and a valve 175. The intake and exhaust unit 61 has a piston and crank mechanism, and the upper portion thereof is connected to the processing chamber 10 via a pipe 165. The air intake / exhaust unit 61 sucks the atmosphere inside the processing chamber 10 containing oxygen gas by pushing down the piston, and returns the sucked gas to the inside of the processing chamber 10 by pushing up the piston. The driving unit 63 includes a power supply unit, a motor, and the like, receives a control signal from the control unit 18, and supplies a driving force for causing the intake and exhaust unit 61 to perform a piston operation. The valve 175 is provided between the processing chamber 10 and the intake and exhaust unit 61, and opens and closes the flow path of the pipe 165. The valve 175 receives the control signal from the control unit 18 and is in an open state, and the suction and discharge unit 61 sucks and discharges the atmosphere inside the processing chamber 10. The other configuration is the same as that of the first embodiment. Therefore, the description of the overlapping parts is omitted.

被処理物１２１が滅菌袋１２２内に収容されている場合、活性酸素を効率良く滅菌袋１２２内に浸透させるためには、処理室１０の内部の減圧と昇圧を繰り返すことが効果的である。しかしながら、バルブの切替えによって減圧部１２と酸素供給部１４を交互に用いてこのサイクルを実行する場合、そのサイクル速度には限度がある。そこで、処理室１０に更なる吸排気部６１を設け、吸排気部６１のピストンが上下運動することにより、処理室１０の内部の減圧と昇圧をより高速で繰り返すことができる。従って、設定された殺菌時間内での殺菌処理のサイクル数を増加させることができ、活性酸素を更に効果的に滅菌袋１２２内に浸透させることが可能となる。 When the object to be processed 121 is accommodated in the sterilization bag 122, it is effective to repeat the pressure reduction and the pressure increase inside the processing chamber 10 in order to allow the active oxygen to permeate efficiently into the sterilization bag 122. However, when the cycle is performed using the pressure reducing unit 12 and the oxygen supply unit 14 alternately by switching the valves, the cycle speed is limited. Therefore, by providing a further intake / exhaust unit 61 in the processing chamber 10 and moving the piston of the intake / exhaust unit 61 up and down, the pressure reduction and the pressure increase inside the processing chamber 10 can be repeated at a higher speed. Therefore, the number of cycles of the sterilization process can be increased within the set sterilization time, and active oxygen can be more effectively penetrated into the sterilization bag 122.

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係る吸排気部７１を備える殺菌装置７について説明する。 Third Embodiment
The sterilizer 7 provided with the intake / exhaust part 71 which concerns on 3rd Embodiment of this invention is demonstrated.

図７は、本発明の第３実施形態に係る殺菌装置７の模式図である。本実施形態に係る殺菌装置７は、吸排気部７１、駆動部７３、配管１６５、バルブ１７５を備える。吸排気部７１は、蛇腹機構を有し、その上部が配管１６５を介して処理室１０と接続されている。吸排気部７１は、蛇腹を拡張させることにより酸素ガスを含む処理室１０の内部の雰囲気を吸気し、蛇腹を圧縮させることで吸気したガスを処理室１０の内部に戻す。駆動部７３は、電源部、モータ等を含み、制御部１８からの制御信号を受信して、吸排気部７１を伸縮動作させるための駆動力を供給する。その他の構成は第１及び第２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は省略する。 FIG. 7 is a schematic view of a sterilizer 7 according to a third embodiment of the present invention. The sterilization apparatus 7 according to the present embodiment includes an air suction and discharge unit 71, a drive unit 73, a pipe 165, and a valve 175. The intake and exhaust unit 71 has a bellows mechanism, and the upper portion thereof is connected to the processing chamber 10 via the pipe 165. The air intake / exhaust unit 71 sucks the atmosphere inside the processing chamber 10 containing oxygen gas by expanding the bellows and compresses the bellows to return the sucked gas to the inside of the processing chamber 10. The driving unit 73 includes a power supply unit, a motor, and the like, receives a control signal from the control unit 18, and supplies a driving force for causing the intake and exhaust unit 71 to expand and contract. The other configuration is the same as in the first and second embodiments. Therefore, the description of the overlapping parts is omitted.

本実施形態は、第２実施形態のピストン・クランク機構を利用した吸排気部６１の代わりに蛇腹機構を有する吸排気部７１を備えている。吸排気部７１の蛇腹が伸縮運動することにより、処理室１０の内部の減圧と昇圧をより高速で繰り返すことができる。本実施形態による殺菌装置は、第２実施形態同様に、設定された殺菌時間内での殺菌処理のサイクル数を増加させることができる。 In the present embodiment, an intake / exhaust unit 71 having a bellows mechanism is provided instead of the intake / exhaust unit 61 using the piston-crank mechanism of the second embodiment. By the expansion and contraction movement of the bellows of the air suction and discharge unit 71, the pressure reduction and the pressure increase inside the processing chamber 10 can be repeated at a higher speed. The sterilization apparatus according to the present embodiment can increase the number of cycles of sterilization processing within the set sterilization time, as in the second embodiment.

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係る吸排気部８１を備える殺菌装置８について説明する。 Fourth Embodiment
The sterilizer 8 provided with the intake / exhaust part 81 which concerns on 4th Embodiment of this invention is demonstrated.

図８は、本発明の第４実施形態に係る殺菌装置８の模式図である。本実施形態に係る殺菌装置８は、吸排気部８１、駆動部８３、配管１６５、バルブ１７５を備える。吸排気部８１は、電磁ダイヤフラム機構を有し、その上部が配管１６５を介して処理室１０と接続されている。吸排気部７１は、ダイヤフラムを膨張させることにより処理室１０の内部の酸素ガスを含む雰囲気を吸気し、ダイヤフラムを収縮させることで吸気したガスを処理室１０の内部に戻す。駆動部８３は、電源部、電磁石、永久磁石、振動子等を含む。駆動部８３は、制御部１８からの制御信号を受信して、電磁石と永久磁石の反発力により振動子を振動させ、振動子と接続されたダイヤフラムを膨張収縮させる。その他の構成は第１〜第３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は省略する。 FIG. 8 is a schematic view of a sterilizer 8 according to a fourth embodiment of the present invention. The sterilization apparatus 8 according to the present embodiment includes an air suction and discharge unit 81, a drive unit 83, a pipe 165, and a valve 175. The intake and exhaust unit 81 has an electromagnetic diaphragm mechanism, and the upper portion thereof is connected to the processing chamber 10 through a pipe 165. The air intake / exhaust unit 71 sucks in the atmosphere containing oxygen gas in the processing chamber 10 by expanding the diaphragm, and returns the sucked gas into the processing chamber 10 by contracting the diaphragm. The drive unit 83 includes a power supply unit, an electromagnet, a permanent magnet, a vibrator, and the like. The drive unit 83 receives the control signal from the control unit 18, vibrates the vibrator by the repulsive force of the electromagnet and the permanent magnet, and expands and contracts the diaphragm connected to the vibrator. The other configuration is the same as that of the first to third embodiments. Therefore, the description of the overlapping parts is omitted.

本実施形態は、第３実施形態同様に、第２実施形態のピストン・クランク機構を利用した吸排気部６１の代わりにダイヤフラム機構を有する吸排気部８１を備えている。吸排気部８１の電磁ダイヤフラムが電磁力によって伸縮運動し、処理室１０の内部の減圧と昇圧をより高速で繰り返すことができる。本実施形態による殺菌装置は、第２及び第３実施形態同様に、設定された殺菌時間内での殺菌処理のサイクル数を増加させることができる。また、第２〜第４実施形態で示した吸排気部６１、７１、８１を組み合わせて処理室１０の内部を吸排気しても良い。但し、制御部１８からの制御信号により、吸排気部６１、７１、８１それぞれの吸気と排気のタイミングを同期させる必要がある。処理室１０の寸法や被処理物１２１の位置によって適宜これらを組み合わせることにより、より効率的に活性酸素を滅菌袋１２２内に浸透させることができる。更に、吸排気部は、第２〜第４実施形態で示した吸排気部６１、７１、８１に限定されず、あらゆる吸排気装置を用いることができる。例えば、人工呼吸器として使われる高頻度振動換気装置を処理室１０と接続し、処理室１０の内部を吸排気することで、滅菌袋１２２内の被処理物１２１をより効果的に殺菌することができる。 Like the third embodiment, the present embodiment is provided with an intake / exhaust unit 81 having a diaphragm mechanism instead of the intake / exhaust unit 61 using the piston-crank mechanism of the second embodiment. The electromagnetic diaphragm of the air suction and discharge unit 81 is expanded and contracted by the electromagnetic force, and the pressure reduction and pressure increase inside the processing chamber 10 can be repeated at a higher speed. The sterilization apparatus according to the present embodiment can increase the number of cycles of sterilization processing within the set sterilization time, as in the second and third embodiments. Further, the inside of the processing chamber 10 may be sucked and discharged by combining the suction and discharge units 61, 71, and 81 shown in the second to fourth embodiments. However, it is necessary to synchronize the timing of intake and exhaust of each of the intake and exhaust units 61, 71, 81 with a control signal from the control unit 18. By combining these appropriately according to the dimensions of the processing chamber 10 and the position of the processing object 121, active oxygen can be more efficiently permeated into the sterilization bag 122. Furthermore, the air suction and discharge unit is not limited to the air suction and discharge unit 61, 71, 81 shown in the second to fourth embodiments, and any suction and discharge device can be used. For example, a high-frequency vibration ventilator used as an artificial respirator is connected to the processing chamber 10, and the inside of the processing chamber 10 is sucked and discharged to more effectively sterilize the object 121 in the sterilization bag 122. Can.

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態に係る処理室９０を備える殺菌装置について説明する。 Fifth Embodiment
The sterilization apparatus provided with the processing chamber 90 which concerns on 5th Embodiment of this invention is demonstrated.

図９は、本発明の第５実施形態に係る処理室９０の断面図である。本実施形態に係る殺菌装置の処理室９０は、音響信号生成部９０１と、スピーカ９０３とからなる音響装置１０５を備える。音波信号生成部９０１は、１０Ｈｚ程度の低周波から５０ｋＨｚ程度の高周波までの音響信号を生成する。音響信号生成部９０１は、単一周波数のサイン波を生成することもでき、また１０Ｈｚ程度から５０ｋＨｚ程度までの信号を含む矩形波を生成することもできる。スピーカ９０３は、音響信号生成部９０１と接続されている。スピーカ９０３は、音響信号生成部９０１から音波信号を受信して、処理室９０内に音波信号に対応する音波を照射する。被処理物１２１が例えば試験管の様なデッドエンド部を含む細径長尺形状を有する場合でも、このような音波を被処理物１２１に照射することにより、活性酸素を効率よく浸透させることができる。また、本実施形態に係る処理室９０は、第１〜第４実施形態に係る殺菌装置と組み合わせて用いることができる。即ち、追加の吸排気部６１、７１、８１を本実施形態に係る処理室９０と接続することで、多様な被処理物に対して効率良く活性酸素を浸透させ、従来の殺菌装置と比較して、より低温での処理温度且つ短時間での処理時間で優れた殺菌性能を提供できる。 FIG. 9 is a cross-sectional view of a processing chamber 90 according to a fifth embodiment of the present invention. The processing chamber 90 of the sterilizer according to the present embodiment includes an acoustic device 105 including an acoustic signal generation unit 901 and a speaker 903. The sound wave signal generation unit 901 generates an acoustic signal from a low frequency of about 10 Hz to a high frequency of about 50 kHz. The acoustic signal generation unit 901 can generate a sine wave of a single frequency, and can also generate a square wave including a signal of about 10 Hz to about 50 kHz. The speaker 903 is connected to the acoustic signal generation unit 901. The speaker 903 receives the sound wave signal from the sound signal generation unit 901, and radiates a sound wave corresponding to the sound wave signal into the processing chamber 90. Even in the case where the object to be treated 121 has a narrow diameter long shape including a dead end portion such as a test tube, the active oxygen can be efficiently permeated by irradiating the object to be treated 121 with such a sound wave. it can. Moreover, the processing chamber 90 which concerns on this embodiment can be used in combination with the sterilizer which concerns on 1st-4th embodiment. That is, by connecting the additional air intake / exhaust parts 61, 71, 81 to the processing chamber 90 according to the present embodiment, active oxygen can be efficiently permeated to various objects to be treated, compared with the conventional sterilizer. Thus, excellent sterilization performance can be provided at a lower treatment temperature and a short treatment time.

１、６、７、８殺菌装置
１０、９０処理室
１２減圧部
１３オゾン分解部
１４酸素供給部
１５マスフローコントローラ
１８制御部
１９測定部
６１、７１、８１吸排気部
６３、７３、８３駆動部
１０２昇温装置
１０３送風ファン
１０４紫外線ランプ
１０５音響装置
１２１被処理物
１２２滅菌袋
１６１〜１６５配管
１７１〜１７５バルブ
９０１音響信号生成部
９０３スピーカ 1, 6, 7, 8 Sterilizer 10, 90 Treatment chamber 12 Decompression unit 13 Ozone decomposition unit 14 Oxygen supply unit 15 Mass flow controller 18 Control unit 19 Measurement unit 61, 71, 81 Intake / exhaust unit 63, 73, 83 Drive unit 102 Heating device 103 Blower fan 104 Ultraviolet lamp 105 Acoustic device 121 Object to be treated 122 Sterilization bag 161 to 165 Piping 171 to 175 Valve 901 Acoustic signal generation unit 903 Speaker

Claims

A processing chamber for containing an object to be processed, and an ultraviolet lamp for irradiating ultraviolet light including a first ultraviolet light having a first wavelength and a second ultraviolet light having a second wavelength longer than the first wavelength ; ,
A decompression unit that decompresses the processing chamber;
An oxygen supply unit for supplying oxygen gas into the processing chamber;
A control unit that repeatedly executes the pressure reduction by the pressure reducing unit and the supply of oxygen gas by the oxygen supply unit while irradiating the ultraviolet light with the ultraviolet lamp;
Equipped with
The control unit causes the ultraviolet ray lamp to irradiate the ultraviolet ray,
Reacting the oxygen gas with the first ultraviolet light to generate active oxygen species including ground state oxygen atoms,
Reacting the reactive oxygen species with the oxygen gas to produce ozone;
Reacting the ozone with the second ultraviolet light to generate active oxygen including excited singlet oxygen molecules and excited singlet atomic atoms;
The object to be treated is sterilized by diffusing the active oxygen inside the treatment chamber,
Sterilizer.

The sterilizer according to claim 1, further comprising an air intake / exhaust unit which sucks in the gas in the processing chamber and exhausts the sucked gas into the processing chamber.

The sterilizer according to claim 2, wherein the intake and exhaust unit includes at least one of a piston-crank mechanism, a bellows mechanism, a diaphragm mechanism, and a high-frequency vibration ventilator.

The sterilizer according to any one of claims 1 to 3, further comprising an acoustic device for emitting a sound wave in a range of 10 Hz to 50 kHz into the processing chamber.

The pressure in the processing chamber at the completion of the supply of the oxygen gas is between 85 kPa and 133.3 kPa, and the pressure in the processing chamber at the completion of the depressurization is between 0.2 kPa and 101 kPa. The sterilizer according to any one of 4.

The sterilizer according to any one of claims 1 to 5, wherein the time from the completion of the supply of the oxygen gas to the start of the pressure reduction is from 0 seconds to 300 seconds.

In the inside of the processing chamber in which the object to be processed is accommodated, the ultraviolet lamp emits ultraviolet light including a first ultraviolet light having a first wavelength and a second ultraviolet light having a second wavelength longer than the first wavelength. Step to
A pressure reducing unit depressurizing the processing chamber;
Supplying an oxygen gas into the processing chamber with an oxygen supply unit ;
Controlling the ultraviolet lamp, the decompression unit, and the oxygen supply unit to repeat the step of decompressing and the step of supplying while irradiating the ultraviolet light with the control unit ;
Equipped with
The controlling step includes irradiating the ultraviolet lamp with the ultraviolet light.
Reacting the oxygen gas with the first ultraviolet light to generate active oxygen species comprising ground state oxygen atoms;
Reacting the reactive oxygen species with the oxygen gas to produce ozone;
Reacting the ozone with the second ultraviolet light to generate active oxygen including excited singlet oxygen molecules and excited singlet atomic atoms;
Sterilizing the object by diffusing the active oxygen inside the processing chamber;
including,
Sterilization method.