JP6884614B2 - 殺菌装置及び殺菌方法 - Google Patents
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[概略構成]
本実施形態の殺菌装置1では、まず室内の予熱を行い、その後に凝縮温度より高く室温を維持しながら、殺菌ガスを発生させ、加湿を行い、殺菌ガス濃度と相対湿度を目標値以上に所定の時間維持することで殺菌を行う。殺菌ガスには、気体状態で殺菌能力を有する薬剤を用いる。前記薬剤は、常温で固体のもの、常温で水に溶解したもの、または常温で液体のものを気化させて使用する。前記薬剤としては、H2O2が望ましい。以下では、H2O2使用時を例に挙げ説明する。
以下で、本実施形態の殺菌装置の構成について説明する。図1に示すように、殺菌装置1は、入力用インターフェース部(以下、入力IF部)2を備え、ガス濃度設定値C、相対湿度設定値RH、及び殺菌を行う時間である殺菌時間について、ユーザからの入力を受け付ける。殺菌装置1は、室温t、ガス濃度c、相対湿度rhをそれぞれ計測するセンサを備える。ここでは、形式的にセンサ3とする。殺菌装置1は、各種設定値や測定値を表示する表示用インターフェースIF(以下、出力IF部)4を備える。また、殺菌装置1は、ガス発生部5、水蒸気発生部6、加熱部7、制御部8を備える。
Pw=RwXwPw0・・・(1)
Rwは、温度ごと、及びXwごとに変化する。Xwの算出式としては以下が知られている。Rが気体定数、Tが絶対温度(K)を示す。
B=−1017+0.97T
lnRw=(1−Xw)2/(RT)×{B+85(1−4Xw)+13(1−2Xw)(1−6Xw)}・・・(2)
ここで、(2)式においてRwの算出にはXwが必要であるが、式(1)を用いた場合、Xwの算出にはRwが必要である。つまり、単純に方程式を解くだけでは正確な解が得られない。式(1)と式(2)の式を反復して計算することで値が収束し、解を得ることができる。計算手順の例を以下に示す。
1)(1)式を組み替えて Xw=Pw/(RwPw0)・・・(4)
2)Rwを仮に1とする。
3)Rwを(4)式に代入し、Xwを得る。
4)3)で得たXwを(2)式に代入し、Rwを得る。
5)4)のRwが3)のRwの値と異なっている場合は、4)のRwの値を用いて3)に戻る。
上記1)〜5)で得たRwとXwを(1)式に代入することで、Pwが得られる。
以下では、本実施形態に係る殺菌装置1の動作について説明する。図5は、殺菌装置1の動作を示すフローチャートである。
事前加熱工程では、事前室温Taの算出を行い、算出した事前室温Taに基づいて室温の調整を行う。事前室温Taの算出の為に、ガス濃度設定値Cと相対湿度設定値RHについて、ユーザからの入力を受け付ける(S101)。また、殺菌時間について受け付けても良い。殺菌時間とは、殺菌工程において、室内のH2O2ガス濃度がガス濃度設定値Cに到達し、さらに室内の相対湿度が相対湿度設定値RH以上となった時点からの経過時間である。
殺菌工程では、H2O2ガスの濃度を一定に、相対湿度を目標値以上に制御することで、殺菌を行う。殺菌工程では、室温tが凝縮温度Tbよりも高くなるように加熱部7の制御を行う。
(1)以上のように殺菌装置1は、まず室内の予熱を行い、その後はH2O2ガスと水蒸気が凝縮しないような室温を維持しながら、殺菌ガスを発生させ、加湿を行う。これにより、H2O2ガス濃度と相対湿度を設定値以上に所定の時間以上維持することで殺菌を行う。殺菌装置1は、H2O2ガスを発生させるガス発生部5と、水蒸気を発生させる水蒸気発生部6と、室内の空気を加熱する加熱部7と、H2O2ガスと水蒸気が凝縮しないように室温tを制御しながら、ガス濃度cがガス濃度設定値Cとなるようにガス発生部5を制御し、相対湿度rhが相対湿度設定値RH以上となるように水蒸気発生部6を制御する制御部8と、を備える。これにより、殺菌装置1では、凝縮を防止しながら、例えばH2O2ガス濃度400ppm、相対湿度60%以上といった高湿度とすることができるため、腐食を抑制しながらH2O2ガスによる効率の良い殺菌をすることが可能となる。
[2−1.構成]
本実施形態に係る殺菌装置1では、前記実施形態の殺菌装置1の構成に加えて、室温制御部17からの室温制御信号を加熱部7だけでなく、室温上昇能力を持つ例えば空調機などへも送信する。
以上のような殺菌装置1では、前実施形態の図5のS104及びS107において、室内を加熱する場合には、室温制御部22は、室温調整用のヒータ及びファン27に対して一定時間電力を供給する指示を含めた室温制御信号を出力する。これにより、事前室温Taあるいは凝縮温度Tbと室温tとに大きな差があった場合でも、効率良く迅速に室温を上昇させることが可能となる。
本明細書においては、本発明に係る複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。具体的には、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
Claims (4)
- 対象となる室内の殺菌をH2O2ガスによって行う殺菌装置において、
H2O2ガスを発生させるガス発生部と、
水蒸気を発生させる水蒸気発生部と、
室温を上昇させる加熱部と、
H2O2ガス及び水蒸気が凝縮しないように前記加熱部を制御しながら、H2O2ガス濃度の目標値に基づいて前記ガス発生部を制御し、相対湿度の目標値に基づいて前記水蒸気発生部を制御する制御部と、
前記H 2 O 2 ガス濃度の目標値と、前記室温と、前記室内の相対湿度と、に基づいて、H 2 O 2 ガス及び水蒸気が凝縮する凝縮温度を算出する凝縮温度算出部と、
を備え、
前記制御部が、前記凝縮温度よりも高くなるように前記室温を制御すること、
を特徴とする殺菌装置。 - 前記H2O2ガス濃度の目標値と、前記相対湿度の目標値と、に基づいて、前記室内の予熱に用いる事前室温を算出する事前室温算出部を更に備え、
前記制御部が、H2O2ガスの発生に先だって、前記室温を事前室温まで加熱することを特徴とする請求項1の殺菌装置。 - 前記ガス発生部が前記加熱部の熱によりH2O2ガスを発生させ、前記水蒸気発生部が前記加熱部の熱により水蒸気を発生させることを特徴とする請求項1又は2の殺菌装置。
- 対象となる室内の殺菌をH2O2ガスによって行う殺菌方法において、
H2O2ガスの目標値に基づいてH2O2ガス濃度を制御し、相対湿度の目標値に基づいて相対湿度を制御し、H 2 O 2 ガス及び水蒸気の凝縮が発生しないように室温を制御する制御ステップと、
前記室内の空気を加熱する加熱ステップと、
H2O2ガスを発生させるガス発生ステップと、
水蒸気を発生させる水蒸気発生ステップと、
を含み、
前記制御ステップでは、前記H 2 O 2 ガス濃度の目標値と、前記室温と、前記室内の相対湿度と、に基づいて、H 2 O 2 ガス及び水蒸気が凝縮する凝縮温度を算出し、前記凝縮温度よりも高くなるように前記室温を制御すること、
を特徴とする殺菌方法。
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