JPS6257557A - Sterilizing method - Google Patents

Sterilizing method

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JPS6257557A
JPS6257557A JP60197229A JP19722985A JPS6257557A JP S6257557 A JPS6257557 A JP S6257557A JP 60197229 A JP60197229 A JP 60197229A JP 19722985 A JP19722985 A JP 19722985A JP S6257557 A JPS6257557 A JP S6257557A
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JP
Japan
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ozone
discharge
air
gas
zone
Prior art date
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Granted
Application number
JP60197229A
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Japanese (ja)
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JPS6359705B2 (en
Inventor
長島 康明
角屋 正人
俊夫 田中
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Shinryo Air Conditioning Co Ltd
Original Assignee
Shinryo Air Conditioning Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shinryo Air Conditioning Co Ltd filed Critical Shinryo Air Conditioning Co Ltd
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Priority to GB8611223A priority patent/GB2177020B/en
Priority to DE19863615670 priority patent/DE3615670A1/en
Priority to FR868606706A priority patent/FR2581565B1/en
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Publication of JPS6359705B2 publication Critical patent/JPS6359705B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明は殺菌方法に関し、特にオゾンを用いて空気殺菌
あるいは表面殺菌を行う方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a sterilization method, and more particularly to a method of air sterilization or surface sterilization using ozone.

近年、医療技術の発達にともない医療施設においては人
員、器材の往来たより患者の交叉感染の機会が増加しつ
つある。特に病院の待合室においては来院患者による交
叉感染の機会が多い。このため多くの医療施設では感染
予防対策として無菌空気調和装置を設置している。食品
産業の分野においても無菌環境が必要となり、特に無菌
パックロングライフ食品の製造工場においてはバイオク
リーンルームが積極的に取り入れられつつある。
In recent years, with the development of medical technology, opportunities for cross-infection among patients are increasing in medical facilities due to the movement of personnel and equipment. Especially in hospital waiting rooms, there are many opportunities for cross-infection due to visiting patients. For this reason, many medical facilities have installed sterile air conditioning equipment as a measure to prevent infection. A sterile environment is also required in the food industry, and bio-clean rooms are being actively adopted, especially in factories that manufacture sterile packed long-life foods.

従来性なわれてきた空気の無菌化法はほとんどエアーフ
ィルタ一方式である。この方式では処理すべき空気をフ
ィルターに通して塵埃とともに微生物を捕集し清浄な無
菌空気をクリーンルーム内に送風する方式である。この
方式ではフィルターの圧力損失による送風動力が嵩むこ
と、フィルターのメンテナンスが必要なこと、あるいは
フィルターの保守が不十分な場合にダクトが汚染されク
リーンルーム内に雑菌を含んだ空気が送り込まれる危険
性がある等の問題点がある。
Most of the conventional air sterilization methods are based on one type of air filter. In this method, the air to be treated is passed through a filter to collect dust and microorganisms, and clean, sterile air is blown into the clean room. This method increases the blowing power due to pressure loss in the filter, requires maintenance of the filter, or if the filter is not properly maintained, there is a risk that the duct will become contaminated and air containing bacteria will be sent into the clean room. There are some problems.

エアーフィルタ一方式に代わる方式としてオゾン滅菌法
が考えられている(例えば特開昭52−115593号
)。オゾンが殺菌作用を有することは知られている。オ
ゾンは分解して無害な酸素となることから、空気の殺菌
剤として好適である。
An ozone sterilization method has been considered as an alternative to the single air filter method (for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 115593/1983). It is known that ozone has a bactericidal effect. Ozone is suitable as an air disinfectant because it decomposes into harmless oxygen.

しかし、オゾン殺菌により得られた無菌空気にはオゾン
が残留している。オゾンは低濃度でも人体に有害であり
、通常作業場でのオゾン濃度を0.lppm以下にしな
げればならないとされている。このため無菌空気中の残
留オゾンを分解しなければならない。オゾン分解法とし
て自然分解法、熱分解法等が知られている。オゾンはそ
れ自体化学的に不安定であり放置すると分解して酸素と
なるが、常温におけるオゾンの半減期は約16時間とか
なり長時間であるため自然分解法は工業上の利用性に乏
しい。熱分解法では加熱に要する運転費が嵩むのみなら
ず、また熱分解後の空気を常温まで冷却しなければなら
ない。このため空気調和系において熱分解法を採用する
ことは困難である。本願出願人が先に出願した特願昭5
9−8275号においてマイクロ波によるオゾン分解法
を開示した。
However, ozone remains in the sterile air obtained by ozone sterilization. Ozone is harmful to the human body even at low concentrations, and the ozone concentration in the workplace is usually reduced to 0. It is said that it must be kept below lppm. For this reason, residual ozone in sterile air must be decomposed. Natural decomposition methods, thermal decomposition methods, and the like are known as ozone decomposition methods. Ozone itself is chemically unstable and decomposes into oxygen if left alone, but the half-life of ozone at room temperature is approximately 16 hours, which is quite a long time, so natural decomposition methods have poor industrial applicability. In the pyrolysis method, not only does the operating cost required for heating increase, but also the air after pyrolysis must be cooled to room temperature. For this reason, it is difficult to employ the pyrolysis method in air conditioning systems. Patent application filed earlier by the applicant in 1973
No. 9-8275 disclosed a microwave ozone decomposition method.

この方法は従来のオゾン分解法の欠点を克服したもので
あるが、エネルギー効率が低いことおよび装置価格が高
いこと等の問題がある。
Although this method overcomes the drawbacks of conventional ozonolysis methods, it has problems such as low energy efficiency and high equipment cost.

オゾン殺菌法を空気調和系に適用するにあたつて第2の
問題点は、殺菌速度が遅いことにある。
The second problem in applying the ozone sterilization method to air conditioning systems is that the sterilization rate is slow.

オゾン濃度にもよるが一般にオゾンと空気との接触時間
は数時間以上を必要とする。このため大量の空気を無菌
化しなげればならない空気調和系に従来のオゾン殺菌法
を適用することは困難であった。
Although it depends on the ozone concentration, the contact time between ozone and air generally requires several hours or more. For this reason, it has been difficult to apply conventional ozone sterilization methods to air conditioning systems that require sterilization of large amounts of air.

本願出願人は、上記従来技術の欠点を解消したオゾン殺
菌方法を特願昭59−98432号にて開示した。この
方法はオゾンと微生物を含む空気を放電処理することに
よりオゾンの分解と殺菌を瞬時に行うことを特徴とする
ものである。
The applicant of the present application has disclosed an ozone sterilization method that eliminates the drawbacks of the above-mentioned conventional techniques in Japanese Patent Application No. 59-98432. This method is characterized by instantaneous decomposition and sterilization of ozone by subjecting air containing ozone and microorganisms to electrical discharge treatment.

発明の目的 本発明は上記先願発明の改良に係り、先願発明よりも省
エネルギー的にオゾンの分解と殺菌を行う方法を提供す
ることを目的とする。
OBJECTS OF THE INVENTION The present invention is an improvement on the prior invention, and an object of the present invention is to provide a method for decomposing and sterilizing ozone in a more energy-saving manner than the prior invention.

発明の要点 本発明は、微生物を含むガスにオゾンを添加し;得られ
るオゾン含有ガスを放電帯域に導入してプラズマ状態と
し:そしてこの処理ガスを常温で触媒反応帯域に通して
オゾンと微生物をほとんど含まないガスを得る; 上記各工程からなる殺菌方法である。
Summary of the Invention The present invention involves adding ozone to a gas containing microorganisms; introducing the resulting ozone-containing gas into a discharge zone to form a plasma state; and passing this treated gas through a catalytic reaction zone at room temperature to remove ozone and microorganisms. This is a sterilization method consisting of the above steps to obtain a gas containing almost no gas.

さらに本発明は、作業空間にオゾンを添加して表面殺菌
を行い;表面殺菌終了後、作業空間内のオゾン含有ガス
を放電帯域に導入してプラズマ状態とし;得られる処理
ガスを常温で触媒反応帯域に通してオゾンをほとんど含
まないガスを得;そして、このオゾンを含まないガスを
上記作業空間に循環させる; 上記各工程からなる殺菌方法をも提供する。
Furthermore, the present invention performs surface sterilization by adding ozone to the working space; after surface sterilization, the ozone-containing gas in the working space is introduced into the discharge zone to form a plasma state; and the resulting treatment gas undergoes a catalytic reaction at room temperature. There is also provided a sterilization method comprising the steps of: passing the gas through the zone to obtain a gas substantially free of ozone; and circulating the ozone-free gas to the work space.

発明の好ましい態様 以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい態様を詳
細に述べる。
Preferred embodiments of the invention Preferred embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明の好適な態様を示す概略系統図であり、
オゾン発生帯域1、混合帯域2、放電帯域3、触媒反応
帯域4および作業空間5から構成されている。この方法
においては、作業空間5内の空気をブロアーBにより引
き抜いて混合帯域2に供給しここでオゾン発生帯域1か
ら発生したオゾンと空気とを混合する。オゾン混合空気
を放電帯域3に送りここでオゾンを分解して活性酸素に
し、得られる空気を触媒反応帯域4に送り、ここで残留
オゾンの分解ならびに残存微生物の殺菌が行なわれる。
FIG. 1 is a schematic system diagram showing a preferred embodiment of the present invention,
It consists of an ozone generation zone 1, a mixing zone 2, a discharge zone 3, a catalytic reaction zone 4, and a working space 5. In this method, air in the work space 5 is drawn out by a blower B and supplied to the mixing zone 2, where ozone generated from the ozone generation zone 1 and air are mixed. The ozone-mixed air is sent to the discharge zone 3, where the ozone is decomposed into active oxygen, and the resulting air is sent to the catalytic reaction zone 4, where residual ozone is decomposed and residual microorganisms are sterilized.

得られた無菌空気を作業空間5に循環することにより、
作業空間5を無菌的雰囲気とする。
By circulating the obtained sterile air into the work space 5,
The work space 5 is made into a sterile atmosphere.

作業空間5は、無菌的雰囲気を必要とする空間であれば
何れの空間であってもよく、例えば手術室等のバイオク
リーンルーム、病院の待合室、食品製造工場あるいは製
薬工場の建屋等である。第1図の方法においては作業空
間5にオゾンを含有させることなく作業空間5を無菌的
雰囲気とすることができるので、手術室あるいは病院の
待合室等の人間の存在する空間を好適に無菌的雰囲気と
することができる。
The work space 5 may be any space that requires a sterile atmosphere, such as a bioclean room such as an operating room, a waiting room of a hospital, a building of a food manufacturing factory, or a pharmaceutical factory. In the method shown in FIG. 1, it is possible to create a sterile atmosphere in the work space 5 without containing ozone, so it is possible to create a sterile atmosphere in a space where people are present, such as an operating room or a hospital waiting room. It can be done.

作業空間5から引き抜かれた空気を混合帯域2に送りこ
こでオゾンと混合する。オゾン発生帯域1は従来のオゾ
ン発生器を用いることができ、例えば無声放電式オゾン
発生器あるいはオゾンボンベであってよい。混合帯域2
内のオゾン濃度は数ppmないし数千ppmであってよ
く特に制限されない。混合帯域2においてオゾン混合空
気を一定時間滞留させである程度空気を殺菌してもよい
が、後述するように放電帯域3にてオゾンと活性酸素に
よる相乗効果により殺菌効果を奏することから、混合帯
域2の滞留時間を非常に短かくし例えば導管にオゾンを
注入する方式を採用することができる。
Air drawn from the working space 5 is sent to the mixing zone 2 where it is mixed with ozone. The ozone generation zone 1 can be a conventional ozone generator, for example a silent discharge ozone generator or an ozone cylinder. Mixing band 2
The ozone concentration within the tank may range from several ppm to several thousand ppm and is not particularly limited. Although the air may be sterilized to some extent by allowing the ozone-mixed air to remain in the mixing zone 2 for a certain period of time, as will be described later, the synergistic effect of ozone and active oxygen produces a sterilizing effect in the discharge zone 3. The residence time of ozone can be made very short, for example, by injecting ozone into the conduit.

混合帯域2かも流出したオゾン混合空気を放電帯域3に
導入し、ここでオゾン混合空気を放電させる。放電形式
としてはコロナ放電、アーク放電、あるいはグロー放電
であるが、好ましくはグロー放電である。グロー放電と
は、火花放電からアーク放電に移るまでの安定した自続
放電である。放電条件としては、例えば電界の強さ数十
ないし数万ポルト/ホ、放電電流数蝋ないし数十蝋程度
である。印加電圧は直流負電圧が好ましい。放電帯域3
において、プラズマ化に十分な時間ガスを滞留させる。
The ozone mixed air flowing out of the mixing zone 2 is also introduced into the discharge zone 3, where the ozone mixed air is discharged. The discharge type may be corona discharge, arc discharge, or glow discharge, and preferably glow discharge. Glow discharge is a stable, self-sustaining discharge that changes from spark discharge to arc discharge. The discharge conditions are, for example, an electric field strength of several tens to tens of thousands of ports per centimeter, and a discharge current of several tens of ports per centimeter to several tens of ports per centimeter. The applied voltage is preferably a direct current negative voltage. discharge band 3
In this step, the gas is allowed to remain for a sufficient time to form plasma.

放電帯域にて必要な空塔速度(SV)は約1000ない
し約60,000 hr  である。
The required superficial velocity (SV) in the discharge zone is about 1000 to about 60,000 hr.

第2図は、本発明の放電帯域に使用する好適な放電装置
の概略斜視図である。本装置においては絶縁支持体21
により固定された平行な線状電極22を図示の如く配設
し電極間に直流高電圧を印加する。電極間にオゾン含有
流体を通過せしめると、コロナ放電によりオゾンが分解
されてオゾン濃度の低下した流体が得られる。線状電極
22の材料は特に限定されるものではないが、タングス
テンを好適に用いることができる。電極間距離は、処理
すべき流体流量、放電電圧等の諸因子により定められ、
例えば数センチメートルないし数十センチメートルであ
る。
FIG. 2 is a schematic perspective view of a discharge device suitable for use in the discharge zone of the present invention. In this device, the insulating support 21
Parallel linear electrodes 22 fixed by are arranged as shown in the figure, and a high DC voltage is applied between the electrodes. When an ozone-containing fluid is passed between the electrodes, the ozone is decomposed by corona discharge and a fluid with a reduced ozone concentration is obtained. Although the material of the linear electrode 22 is not particularly limited, tungsten can be suitably used. The distance between the electrodes is determined by various factors such as the flow rate of the fluid to be treated and the discharge voltage.
For example, it is several centimeters to several tens of centimeters.

第3図は、放電装置の他の態様を示す概略斜視図である
。この装置は、平行に配置した板状電極31の前または
後に線状電極32を等間隔に布置したものである。この
場合、線状電極32を負極とするのが好ましい。放電に
より生じた電子がオゾンを分解あるいはイオン化し、イ
オン化したオゾン分子が板状電極に捕集され、効果的に
オゾンを分解できる。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing another aspect of the discharge device. In this device, linear electrodes 32 are placed at equal intervals before or after plate electrodes 31 arranged in parallel. In this case, it is preferable that the linear electrode 32 is a negative electrode. Electrons generated by the discharge decompose or ionize ozone, and the ionized ozone molecules are collected on the plate-shaped electrode, making it possible to effectively decompose ozone.

放電帯域3において好適に用いることのできる更に他の
放電装置を第4図に示す。この放電装置は、電圧が印加
されかつ相対向するように配置された印加電極41と、
前記両印加電極41の放電部を結ぶ線上に位置しかつこ
れら電極の間にこれら電極から間隔をもって配置された
中間電極42とからなる。電極支持枠44には左側およ
び右側にそれぞれ印加電極41が4本づつ並列に配置さ
れている。同−水平天上に位置する印加電極41はその
尖端部が対向するように配置され、これら尖端部を結ぶ
線上には中間電極42を設置するとともに、印加電極4
1と中間電極42並びに各中間電極42は所定の間隔を
おいて隔てられている。
Still another discharge device that can be suitably used in the discharge zone 3 is shown in FIG. This discharge device includes application electrodes 41 to which a voltage is applied and which are arranged to face each other;
It consists of an intermediate electrode 42 located on a line connecting the discharge portions of both of the application electrodes 41 and placed between these electrodes at a distance from these electrodes. Four application electrodes 41 are arranged in parallel on the left and right sides of the electrode support frame 44, respectively. The application electrodes 41 located on the horizontal plane are arranged so that their tip ends face each other, and an intermediate electrode 42 is installed on the line connecting these tips, and the application electrode 41
1 and the intermediate electrode 42 as well as each intermediate electrode 42 are separated from each other by a predetermined interval.

印加電極41は好ましくは針状電極であるが、その地平
板電極、棒状電極をも用いることができる。針状電極で
は尖端部を、平板電極では端部を、棒状電極では長さ方
向を互いに対向して配置する。
The application electrode 41 is preferably a needle-shaped electrode, but a horizontal plate electrode or a rod-shaped electrode can also be used. For needle-like electrodes, the tip portions are arranged opposite to each other, for flat electrodes, the end portions are arranged opposite to each other, and for rod-like electrodes, the length directions are arranged opposite to each other.

印加電極41の材料は鉄、アルミニウム、タングステン
など従来周知の導電性材料を用いることができる。
As the material of the application electrode 41, conventionally known conductive materials such as iron, aluminum, and tungsten can be used.

中間電極42も前記と同様に種々の形状、材料を用いる
ことができるが、好ましくは針状電極である。この中間
電極により各放電ギャップにおいて均等に放電させるこ
とができる。ここで放電ギャップ長とは、左側の印加電
極41の尖端から右側の印加電極41の尖端までの長さ
から中間電極42の長さを引いた値である。すなわち、
放電ギャップ長lは、 l=右+lt”1ls (式中、l、、 l、、 13はそれぞれ図に示す通り
電極間の距離を示す)である。従来の装置においては両
町加電極間の長さがlに相当するが、本発明に係る装置
においてはlを中間電極42を介在させて分割する。図
においてはlは三分されている。
Although various shapes and materials can be used for the intermediate electrode 42 as described above, a needle-shaped electrode is preferable. This intermediate electrode enables uniform discharge in each discharge gap. Here, the discharge gap length is a value obtained by subtracting the length of the intermediate electrode 42 from the length from the tip of the application electrode 41 on the left side to the tip of the application electrode 41 on the right side. That is,
The discharge gap length l is l=right+lt"1ls (in the formula, l, , l, and 13 each indicate the distance between the electrodes as shown in the figure). In the conventional device, the length between the two electrodes is The length corresponds to 1, but in the device according to the present invention, 1 is divided by interposing the intermediate electrode 42. In the figure, 1 is divided into three.

一般的に言えば同一水平線上に位置する中間電極の数を
nとすれば、lはn+1に分割される。11゜1t−I
sは等距離であっても異なっていてもよい。
Generally speaking, if the number of intermediate electrodes located on the same horizontal line is n, then l is divided into n+1. 11゜1t-I
s may be equidistant or different.

しかしながら11=ll=lsのときに最も安定しかつ
均一な放電が形成される。中間電極42の長さは適宜選
択できる。中間電極42は支持枠44に左右に移動可能
な状態にして、Att 、At 、ls の微調整を行
うようにできるのが好ましい。
However, the most stable and uniform discharge is formed when 11=ll=ls. The length of the intermediate electrode 42 can be selected as appropriate. It is preferable that the intermediate electrode 42 be movable left and right on the support frame 44 so that Att, At, and Is can be finely adjusted.

放電帯域3においてプラズマ状態にすることにより処理
したガスを触媒反応帯域4に導入し、残留オゾンの分解
および殺菌を行う。本発明において用いることのできる
触媒は、合成ゼオライトおよびシリカ−アルミナ触媒な
どの固体酸触媒、活性炭、あるいは鉛、銅、亜鉛、ニッ
ケルなどの金属担持触媒などである。固体酸触媒、特に
合成ゼオライト触媒が好ましい。触媒の形状は球状、ベ
レット状等特に制限されない。触媒層の空塔速度は特に
制限するつもりはないが1000ないし100.000
 hr””” 、好ましくはio、oooないしioo
、oo。
The gas treated by making it into a plasma state in the discharge zone 3 is introduced into the catalytic reaction zone 4, where residual ozone is decomposed and sterilized. Catalysts that can be used in the present invention include solid acid catalysts such as synthetic zeolites and silica-alumina catalysts, activated carbon, or supported metal catalysts such as lead, copper, zinc, and nickel. Solid acid catalysts are preferred, especially synthetic zeolite catalysts. The shape of the catalyst is not particularly limited, and may be spherical or pellet-shaped. The superficial velocity of the catalyst layer is not particularly limited, but is between 1000 and 100,000.
hr""", preferably io, ooo or ioo
,oo.

hr’ ”である。触媒反応は常譚、常圧で行うことが
できる。
hr'''.The catalytic reaction can be conventionally carried out at normal pressure.

第1図においては殺菌すべき流体を作業空間5から引き
抜いているが、その他外気を混合帯域2に導入し殺菌さ
れた空気を作業空間5に供給する、いわゆる非循環方式
をも本発明は採用できる。処理すべき気体としては、空
気のほか窒素等の不活性ガスを用いることもできる。
In FIG. 1, the fluid to be sterilized is drawn out from the working space 5, but the present invention also employs a so-called non-circulation method in which outside air is introduced into the mixing zone 2 and sterilized air is supplied to the working space 5. can. In addition to air, an inert gas such as nitrogen can also be used as the gas to be treated.

第5図は本発明の他の態様を示す概略系統図である。こ
の方法は、作業空間5の壁面に付着した雑菌、作業空間
5内に設置された手術台6あるいはその他の物品表面上
に付着した雑菌に対し効果的に殺菌できる。オゾン発生
帯域1からオゾンを作業空間5に導入して数時間程度放
置し表面殺菌が完結した後、作業空間内のオゾン含有空
気をブロアーBにより引き抜いて放電帯域3に送りここ
でオゾンを酸素に分解した後作業空間5に循環する。
FIG. 5 is a schematic system diagram showing another embodiment of the present invention. This method can effectively sterilize germs adhering to the wall surface of the work space 5, and germs adhering to the surfaces of the operating table 6 or other objects installed in the work space 5. Ozone is introduced into the work space 5 from the ozone generation zone 1, left for several hours to complete surface sterilization, and then the ozone-containing air in the work space is pulled out by the blower B and sent to the discharge zone 3, where the ozone is converted to oxygen. After being disassembled, it is circulated to the work space 5.

第6図は本発明の更に他の態様を示す概略系統図である
。本図の方法においてはまずブロアーBにより作業空間
5内の空気を引き抜いてオゾン発生帯域からこの空気に
オゾンを添加する。得られるオゾン含有空気をバイパス
7を通して作業空間5に送り、ここで作業空間5の壁、
天井、物品等の表面殺菌を行う。表面殺菌終了後、バイ
パス7を閉じ作業空間5内の空気を放電帯域3次いで触
媒反応帯域4へと送り、オゾンを含まない無菌空気を作
業空間5へ循環させる。
FIG. 6 is a schematic system diagram showing still another embodiment of the present invention. In the method shown in this figure, air in the working space 5 is first drawn out by a blower B, and ozone is added to this air from the ozone generation zone. The resulting ozone-containing air is sent through a bypass 7 to the workspace 5, where it is exposed to the walls of the workspace 5,
Sterilize surfaces such as ceilings and items. After the surface sterilization is completed, the bypass 7 is closed and the air in the working space 5 is sent to the discharge zone 3 and then to the catalytic reaction zone 4, and sterile air containing no ozone is circulated to the working space 5.

従来、この種の表面殺菌においては主としてホルマリン
を使用しているが、ホルマリン殺菌法ではホルマリンが
物品の表面に残留することあるいは残留ホルマ゛リンの
処理等の問題点があった。本発明の方法ではオゾンが完
全に分解されて酸素となりオゾンが残留しない。
Conventionally, formalin has been mainly used in this type of surface sterilization, but the formalin sterilization method has had problems such as formalin remaining on the surface of the article and treatment of residual formalin. In the method of the present invention, ozone is completely decomposed into oxygen and no ozone remains.

驚くべきことに、オゾンを含む空気を放電帯域に通し次
いで触媒と接触させるとオゾンが分解して酸素になると
ともに空気中の雑菌がほぼ完全に死滅することを本発明
者は見出した。従来、オゾン単独で空気殺菌を行う場合
十分な殺菌を行うためには数時間程度空気とオゾンを混
合して保持する必要があり、さらに得られた無菌空気中
の残留オゾンを分解除去しなければならなかった。本発
明の方法によれば、オゾンの分解と殺菌という一見すれ
ば相反する効果が同時にかつ非常に短時間で生じること
が見出されたのである。すなわち、本発明においてはオ
ゾン含有空気を低放電電力で放電させる放電帯域に導入
することkより、オゾンの部分的分解(例えば、オゾン
分解率80%)を行うとともに殺菌も行う。次いで、残
留オゾンおよび残存生菌体を含む空気を触媒反応帯域に
送りここでオゾンの完全分解と完全殺菌を行うのである
Surprisingly, the inventors have found that when air containing ozone is passed through a discharge zone and then brought into contact with a catalyst, the ozone is decomposed into oxygen and germs in the air are almost completely killed. Conventionally, when air sterilization was performed using ozone alone, it was necessary to mix the air and ozone and hold it for several hours in order to achieve sufficient sterilization, and the residual ozone in the resulting sterile air had to be decomposed and removed. did not become. It has been found that, according to the method of the present invention, the seemingly contradictory effects of ozone decomposition and sterilization occur simultaneously and in a very short time. That is, in the present invention, ozone-containing air is introduced into the discharge zone where it is discharged with low discharge power, so that ozone is partially decomposed (for example, ozone decomposition rate is 80%) and sterilization is also performed. Next, the air containing residual ozone and residual viable bacteria is sent to the catalytic reaction zone, where ozone is completely decomposed and completely sterilized.

本発明において適用する放電電力は、放電によりオゾン
を完全分解するのに要する電力の約60係あるいはそれ
以下が好ましい。
The discharge power applied in the present invention is preferably about 60 times the power required to completely decompose ozone by discharge or less.

作    用 本発明によるオゾンの分解および殺菌機構は次のように
考えられる。オゾンを含む空気を放電させると発生した
電子は反応性に富むオゾンと反応する・ 03+ e→0. + (0)   ・・・・・・・・
・−・・・・・(1)(1)式により得られる活性酸素
0)は極めて寿命が短かいが非常に活性があり他のオゾ
ンとすみやかに反応して酸素となる。
Function The ozone decomposition and sterilization mechanism according to the present invention is considered as follows. When air containing ozone is discharged, the electrons generated react with the highly reactive ozone. 03+ e→0. + (0) ・・・・・・・・・
...(1) Active oxygen 0) obtained by formula (1) has an extremely short lifespan, but is very active and quickly reacts with other ozone to become oxygen.

03+ (0)→202    ・・・・・・・・・・
・・・・・(2)オゾンの分解反応において(1)式が
律速段階と考えられており、本発明では放電処理により
(1)式の反応が急速に進行すると考えられる。
03+ (0)→202 ・・・・・・・・・・・・
(2) In the ozone decomposition reaction, equation (1) is considered to be the rate-determining step, and in the present invention, the reaction of equation (1) is thought to proceed rapidly due to the discharge treatment.

また活性酸素(0)は強い酸化作用を示し、有機物の炭
素や水素とより簡単に結びつき、有機物を一酸化炭素、
二酸化炭素および水蒸気に酸化分解する。ここで有機物
を空気中の雑菌と置き換えて考えると、空気中の雑菌は
オゾンの分解によって生じた活性酸素の一部と反応して
酸化分解され死滅すると考えらえる。
In addition, active oxygen (0) exhibits a strong oxidizing effect and easily combines with carbon and hydrogen in organic matter, converting organic matter into carbon monoxide,
Oxidatively decomposes to carbon dioxide and water vapor. If we replace the organic matter with bacteria in the air, we can think that the bacteria in the air react with some of the active oxygen generated by the decomposition of ozone, are oxidized and decomposed, and die.

ところで前記した通り、本発明においては放電帯域から
流出する空気は未分解のオゾンおよび生菌体な含んでい
る。この空気を触媒反応帯域に通すと、触媒表面上で上
記(2)式の反応が起りオゾンは酸素(02)に分解す
ると考えられる。また、残留生菌体は触媒表面上に捕捉
されここでオゾンあるいは活性酸素により酸化分解する
ものと考えられる。
By the way, as described above, in the present invention, the air flowing out from the discharge zone contains undecomposed ozone and viable bacteria. It is thought that when this air is passed through the catalytic reaction zone, the reaction of the above formula (2) occurs on the catalyst surface and ozone is decomposed into oxygen (02). It is also believed that residual viable bacterial cells are captured on the catalyst surface and oxidized and decomposed there by ozone or active oxygen.

本発明の効果 本発明によれば放電エネルギーな先願発明よりも40%
以上低減できる。また、触媒反応を常温で行うことがで
きるため触媒が劣化し難く、触媒寿命が長いという利点
もある。さらに、本発明において用いる触媒はゼオライ
トなどの非貴金属触媒であるため触媒のメンテナンス費
用が安い。その他、触媒反応帯域の作用により、オゾン
添加量の変動が流出空気に影響を及ぼさないという長所
も有する。
Effects of the present invention According to the present invention, the discharge energy is 40% lower than that of the prior invention.
It can be reduced by more than Furthermore, since the catalytic reaction can be carried out at room temperature, the catalyst is less susceptible to deterioration and has the advantage of having a long catalyst life. Furthermore, since the catalyst used in the present invention is a non-noble metal catalyst such as zeolite, maintenance costs for the catalyst are low. Another advantage is that due to the action of the catalytic reaction zone, variations in the amount of ozone added do not affect the outflow air.

生菌数2X10’個/cc(酵母: Saccharo
mycesformosensis +  枯草菌: 
Bacillus 5ubtilis)を含む空気12
’m/h  を第1図に示す方法により処理した。オゾ
ン添加量は10 ppmである。放電帯域においては第
4図に示す装置を用い、電極間に−10kvの交流を印
加してグロー放電を形成させた。用いた触媒はモレキュ
ラーシーブス3Aである。一方、比較例においては触媒
を使用しなかったことを除き、上記と同様に行った。
Number of viable bacteria 2 x 10'/cc (yeast: Saccharo
mycesformosensis + Bacillus subtilis:
Bacillus 5ubtilis) containing air 12
'm/h was processed by the method shown in FIG. The amount of ozone added was 10 ppm. In the discharge zone, a glow discharge was formed by applying an alternating current of -10 kV between the electrodes using the apparatus shown in FIG. The catalyst used was Molecular Sieves 3A. On the other hand, in a comparative example, the same procedure as above was carried out except that no catalyst was used.

結果を以下の表に示す。The results are shown in the table below.

第1表 実施例1  40      0     0実施例2
  28      0     4比較例 4006
Table 1 Example 1 40 0 0 Example 2
28 0 4 Comparative example 4006

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第5図および第6図は、本発明の方法の好まし
い態様を示す概略系統図である。 第2図、第3図および第4図は、本発明の方法に用いる
放電装置の好ましい態様を示す概略斜視図である。 1・・・オゾン発生帯域   2・・・混合帯域3・・
・放電帯域      4・・・触媒反応帯域特許出願
人 新菱冷熱工業株式会社 (外5名) 集1I21 べ 地3図 為4図 +4面    、5 手  続  補  正  書 昭和61年J月J1日 特許庁長官  宇 賀 道 部  殿 1、事件の表示 昭和60年特許願第197229号 2、発明の名称 殺菌方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 名称 新菱冷熱工業株式会社 4、代理人 明細書[発明の詳細な説明]の欄 6、補正の内容 1)明細書第17頁第10行の「を含む空気12m’/
hを」を「の菌体懸濁液を12+++)/hの風速で流
れている空気中に噴霧しそれを」と訂正する。 2)明細書第17頁第1013行の「交流」を「直流」
と訂正する。 以     上
1, 5 and 6 are schematic diagrams showing preferred embodiments of the method of the present invention. FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4 are schematic perspective views showing preferred embodiments of the discharge device used in the method of the present invention. 1...Ozone generation band 2...Mixing band 3...
・Discharge zone 4...Catalytic reaction zone Patent applicant Shinryo Corporation (5 others) Collection 1I21 Base 3 designs 4 figures + 4 sides, 5 Procedures Amendment Document J/J1, 1985 Patent Director General Uga Michibu 1, Indication of the case Patent Application No. 197229 of 1985 2, Name of the invention Sterilization method 3, Relationship with the case by the person making the amendment Patent applicant address name Shinryo Corporation 4. Column 6 of the agent's specification [detailed description of the invention], contents of the amendment 1) "Air containing 12 m'/
Correct "h" to "a suspension of bacterial cells is sprayed into the air flowing at a wind speed of 12+++)/h." 2) "AC" on page 17, line 1013 of the specification is changed to "DC"
I am corrected. that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)微生物を含むガスにオゾンを添加し; 得られるオゾン含有ガスを放電帯域に導入してプラズマ
状態とし; そして得られる処理ガスを常温で触媒反応帯域に通して
オゾンと微生物をほとんど含まないガスを得る; 上記各工程からなる殺菌方法。 2)前記ガスが空気である、特許請求の範囲第1項記載
の方法。 3)オゾンを10ないし5000ppm添加する、特許
請求の範囲第1項記載の方法。 4)前記放電帯域においてグロー放電あるいはコロナ放
電を形成する、特許請求の範囲第1項記載の方法。 5)前記触媒反応帯域にて用いる触媒は、ゼオライト;
シリカ−アルミナ触媒;活性炭;および、鉛、亜鉛、銅
またはニッケル担持触媒;からなる群から選ばれる、特
許請求の範囲第1項記載の方法。 6)作業空間にオゾンを添加して表面殺菌を行い;表面
殺菌終了後、作業空間内のオゾン含有ガスを放電帯域に
導入してプラズマ状態とし;得られる処理ガスを常温で
触媒反応帯域に通してオゾンをほとんど含まないガスを
得;そして、このオゾンを含まないガスを上記作業空間
に循環させる;上記各工程からなる殺菌方法。
[Claims] 1) Ozone is added to a gas containing microorganisms; the resulting ozone-containing gas is introduced into a discharge zone to form a plasma state; and the resulting treated gas is passed through a catalytic reaction zone at room temperature to form ozone and Obtaining a gas containing almost no microorganisms; A sterilization method consisting of each of the above steps. 2) The method of claim 1, wherein the gas is air. 3) The method according to claim 1, wherein 10 to 5000 ppm of ozone is added. 4) The method according to claim 1, wherein a glow discharge or a corona discharge is formed in the discharge zone. 5) The catalyst used in the catalytic reaction zone is zeolite;
The method of claim 1, wherein the method is selected from the group consisting of a silica-alumina catalyst; activated carbon; and a lead, zinc, copper or nickel supported catalyst. 6) Add ozone to the working space to perform surface sterilization; After surface sterilization, the ozone-containing gas in the working space is introduced into the discharge zone to form a plasma state; the resulting treatment gas is passed through the catalytic reaction zone at room temperature. A sterilization method comprising the steps described above: obtaining a gas containing almost no ozone; and circulating this ozone-free gas into the working space.
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