JPS63318947A - パルス放電による殺菌方法およびその装置 - Google Patents
パルス放電による殺菌方法およびその装置Info
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- JPS63318947A JPS63318947A JP62155573A JP15557387A JPS63318947A JP S63318947 A JPS63318947 A JP S63318947A JP 62155573 A JP62155573 A JP 62155573A JP 15557387 A JP15557387 A JP 15557387A JP S63318947 A JPS63318947 A JP S63318947A
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Landscapes
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分解〉
本発明は空気中に浮遊する微粉等に付着したり単独で浮
遊したり、固体の表面に付着したりしている細菌、カビ
類などの微生物を常温で殺菌するパルス放電による殺菌
方法およびその装置に関する。
遊したり、固体の表面に付着したりしている細菌、カビ
類などの微生物を常温で殺菌するパルス放電による殺菌
方法およびその装置に関する。
〈従来の技術〉
従来微生物特に細菌の殺菌方法としては熱によるものと
して高温、低温、乾熱、湿熱によるものがあり、加熱方
法として煮沸、高周波加熱、赤外線加熱等があり、常温
での殺菌方法として殺菌性の薬剤の散布や混入、放射線
の照射があり、特殊な例としては超音波によるもの、超
高圧によるもの電気性衝撃によるものなどがある。
して高温、低温、乾熱、湿熱によるものがあり、加熱方
法として煮沸、高周波加熱、赤外線加熱等があり、常温
での殺菌方法として殺菌性の薬剤の散布や混入、放射線
の照射があり、特殊な例としては超音波によるもの、超
高圧によるもの電気性衝撃によるものなどがある。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかし、上記の方法にはそれぞれ以下に述べる問題があ
る。
る。
１）熱による殺菌法は、高温または低温により食品等の
被処理物が変質する場合があるし、空気等の無菌化のた
め加熱すると多大の熱エネルギーを要すると共に熱交換
器や熱源のための設備費も高額となる。
被処理物が変質する場合があるし、空気等の無菌化のた
め加熱すると多大の熱エネルギーを要すると共に熱交換
器や熱源のための設備費も高額となる。
２〉薬剤による殺菌では残留薬剤による薬害の虞がある
。
。
３〉放射線の照射による殺菌は、漏洩放射線の遮蔽が必
要でそのための設備費が高価となる。
要でそのための設備費が高価となる。
４）超音波、超高圧、電気的衝撃などの特殊な殺菌方法
は殺菌対象物が非常に限られていると共に設備費が高価
である。
は殺菌対象物が非常に限られていると共に設備費が高価
である。
〈発明の目的〉
本発明は以上の問題点に鑑み案出されたものでエネルギ
ーの消費が少なく、殺菌対象物の変質がほとんどなく、
薬害の虞れがなく、設備費が比較的安価である殺菌方法
および装置を提供することを目的とする。
ーの消費が少なく、殺菌対象物の変質がほとんどなく、
薬害の虞れがなく、設備費が比較的安価である殺菌方法
および装置を提供することを目的とする。
〈問題点を解決するための手段〉
上記目的を達成するため本願の第１発明のパルス放電に
よる殺菌方法はケーシング内に電極を対峙させて放電空
間を形成し、該室間内に被処理物を導入すると共に酸素
を含む空気等の気体を流通させ、該電極に極短パルスの
高電圧を印加してパルス・ストリーマ・コロナ放電を発
生させて被処理物に付着し、または気体中に浮遊する微
生物を殺すことを特徴とするものであり、本願の第２発
明のパルス放電による殺菌装置は酸素を含む気体の出入
口を有するケーシングと、ケーシング内に対峙して設け
られる互に絶縁された電極と、放電極間にパルス・スト
リーマ・コロナ放電を起させる極短パルスの高電圧を印
加する高電圧パルス電源とを備えたことを特徴とするも
のである。
よる殺菌方法はケーシング内に電極を対峙させて放電空
間を形成し、該室間内に被処理物を導入すると共に酸素
を含む空気等の気体を流通させ、該電極に極短パルスの
高電圧を印加してパルス・ストリーマ・コロナ放電を発
生させて被処理物に付着し、または気体中に浮遊する微
生物を殺すことを特徴とするものであり、本願の第２発
明のパルス放電による殺菌装置は酸素を含む気体の出入
口を有するケーシングと、ケーシング内に対峙して設け
られる互に絶縁された電極と、放電極間にパルス・スト
リーマ・コロナ放電を起させる極短パルスの高電圧を印
加する高電圧パルス電源とを備えたことを特徴とするも
のである。
〈作 用ン
電極間にパルス半値巾（パルス電圧が立ち上り、ピーク
に達し、再び下降するとき、立ち上り側と下降側でピー
ク電圧値の半分の値になった時間の差（第２図参照））
が数百マイクロセカンド（μＳ）以下で電界強度（パル
ス電圧の最大値を電極間の距離で割った値）が数ＫＶ／
Ｃ−の極短パルスを印加すると電極間の空気中にパルス
・ストリーマ・コロナ放電が発生する。
に達し、再び下降するとき、立ち上り側と下降側でピー
ク電圧値の半分の値になった時間の差（第２図参照））
が数百マイクロセカンド（μＳ）以下で電界強度（パル
ス電圧の最大値を電極間の距離で割った値）が数ＫＶ／
Ｃ−の極短パルスを印加すると電極間の空気中にパルス
・ストリーマ・コロナ放電が発生する。
パルス・ストリーマ・コロナ放電とは、電極間に高電圧
を極短時間に印加すると電極間のガス中で電子が加速さ
れガス原子や分子に衝突しイオンと電子に分れさすが、
新しくできた電子も次々と同じことを行うことにより電
子の数がねずみ簡約に増加し、電子なだれが起こり、こ
の電子なだれが進行した後にストリーマと呼ばれるプラ
ズマ状態の部分が残るが、この現象をいう。
を極短時間に印加すると電極間のガス中で電子が加速さ
れガス原子や分子に衝突しイオンと電子に分れさすが、
新しくできた電子も次々と同じことを行うことにより電
子の数がねずみ簡約に増加し、電子なだれが起こり、こ
の電子なだれが進行した後にストリーマと呼ばれるプラ
ズマ状態の部分が残るが、この現象をいう。
パルス・ストリーマ・コロナ放電が発生すると空気中の
酸素分子は電離して発生機の酸素やオゾンになり、さら
にオゾンの分解により発生機の酸素が生成する。オゾン
や発生機の酸素の強い酸化作用と、放電により発生する
紫外線の作用、瞬間的高電界の形成による電気衝撃の作
用などの相乗効果により、強い殺菌力が発生する。
酸素分子は電離して発生機の酸素やオゾンになり、さら
にオゾンの分解により発生機の酸素が生成する。オゾン
や発生機の酸素の強い酸化作用と、放電により発生する
紫外線の作用、瞬間的高電界の形成による電気衝撃の作
用などの相乗効果により、強い殺菌力が発生する。
尚、′微生物の種類により、適当なパルス波高値、パル
ス巾およびパルス周波数を選ぶことにより、効果的にそ
の微生物を殺すことが可能であり、異る微生物が混在す
る場合に上記条件の選び方により選択的に殺菌すること
も可能である。またケーシング内の圧力を加圧または減
圧することにより、パルス・ストリーマ・コロナ放電の
広がりや強度を調節することができ、それにより殺菌対
象物の範囲や殺菌力の強さを調節することもできる。
ス巾およびパルス周波数を選ぶことにより、効果的にそ
の微生物を殺すことが可能であり、異る微生物が混在す
る場合に上記条件の選び方により選択的に殺菌すること
も可能である。またケーシング内の圧力を加圧または減
圧することにより、パルス・ストリーマ・コロナ放電の
広がりや強度を調節することができ、それにより殺菌対
象物の範囲や殺菌力の強さを調節することもできる。
〈実施例〉
以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第１実施例
第１図は第１実施例の装置の断面図である。
第１図において１は線電極、２は円筒電極、３は絶縁性
材料（例えばポリ塩化ビニール、ポリプロピレン）で作
られた蓋、４は高電圧パルス電源、５は高電圧パルス電
源の出力端子、６は同じく接地端子、７は微生物または
微生物が付着した粉粒体等の被処理物、８は気体入口、
９は気体出口、１０はケーシングである。
材料（例えばポリ塩化ビニール、ポリプロピレン）で作
られた蓋、４は高電圧パルス電源、５は高電圧パルス電
源の出力端子、６は同じく接地端子、７は微生物または
微生物が付着した粉粒体等の被処理物、８は気体入口、
９は気体出口、１０はケーシングである。
ケーシング１０は円筒状の電極２の上下端が絶縁性材料
の蓋３．３で塞がれて形成されており、上下のＭ３．３
の中央部に線電極１がケーシング内を貫通して取付けら
れている。線電極１は出力端子５と、円筒電極２は接地
端子６とそれぞれ接続されている。
の蓋３．３で塞がれて形成されており、上下のＭ３．３
の中央部に線電極１がケーシング内を貫通して取付けら
れている。線電極１は出力端子５と、円筒電極２は接地
端子６とそれぞれ接続されている。
次に作用を説明する。
ケーシング１０内には微生物または微生物の付着した粉
粒体等の被処理物が懸濁した酸素を含む空気等の気体が
入口８から出口９に向けて低速で流れている。線電極１
および円筒電極２０間に例えば第２図に示す波形の高電
圧パルスを印加する。尚第２図は時間の経過に対する電
圧の変化を示す図である。するとケーシング１内に流れ
る気体中にパルス・ストリーマ・コロナ放電が発生し、
それに伴ってオゾン、発生機の酸素、紫外線、電気衝撃
等が発生し、被処理物の殺菌が行われる。
粒体等の被処理物が懸濁した酸素を含む空気等の気体が
入口８から出口９に向けて低速で流れている。線電極１
および円筒電極２０間に例えば第２図に示す波形の高電
圧パルスを印加する。尚第２図は時間の経過に対する電
圧の変化を示す図である。するとケーシング１内に流れ
る気体中にパルス・ストリーマ・コロナ放電が発生し、
それに伴ってオゾン、発生機の酸素、紫外線、電気衝撃
等が発生し、被処理物の殺菌が行われる。
第３図は第１図の装置を用いてイースト菌の殺菌を行っ
た実験例を示す。実験条件は下記の通りである。
た実験例を示す。実験条件は下記の通りである。
高電圧パルス：波高値 二１０ｋｖおよび２０ｋｖパル
ス半値巾：２００μｓ 繰返し周波数：２５Ｈｚ 電極間距離 ＋ ８４ｍｍ 処理時間 ：３０８ 気 体 ：空気および窒素 被処理物 ：イースト菌 第３図の縦軸は生き残ったイースト菌の割合（生存率）
を対数目盛をもって示し、横軸はパルス波高値である。
ス半値巾：２００μｓ 繰返し周波数：２５Ｈｚ 電極間距離 ＋ ８４ｍｍ 処理時間 ：３０８ 気 体 ：空気および窒素 被処理物 ：イースト菌 第３図の縦軸は生き残ったイースト菌の割合（生存率）
を対数目盛をもって示し、横軸はパルス波高値である。
○中実線は空気、口中点線は窒素を用いた場合を示す。
図に示すようにパルス波高値が大きい程殺菌効果が大き
い。空気中の方が窒素ガス中よりも殺菌効果が大きいの
はオゾンおよび発生機の酸素の生成に帰因する。
い。空気中の方が窒素ガス中よりも殺菌効果が大きいの
はオゾンおよび発生機の酸素の生成に帰因する。
第２実施例
本発明の第２実施例を第４図および第５図を用いて説明
する。第４図は本実施例の、装置を示す断面図である。
する。第４図は本実施例の、装置を示す断面図である。
第４図において、１ａは針電極、２ａは平板電極、３ａ
は絶縁性材料で作られたケーシング、４は高電圧パルス
電源、５は出力端子６は接地端子、７ａは微生物が表面
に付着した食品医療器具等の被処理物、８．９はそれぞ
れ気体の入口および出口である。
は絶縁性材料で作られたケーシング、４は高電圧パルス
電源、５は出力端子６は接地端子、７ａは微生物が表面
に付着した食品医療器具等の被処理物、８．９はそれぞ
れ気体の入口および出口である。
本実施例も第１実施例と同様に電極間にパルス・ストリ
ーマ・コロナ放電を起させて殺菌を行うものであるが、
第１実験例との相違は被処理物が固体で、その表面に付
着した微生物の殺菌を行うものであり、電極として針電
極と、平板電極を対峙させて使用している点が相違して
いる。
ーマ・コロナ放電を起させて殺菌を行うものであるが、
第１実験例との相違は被処理物が固体で、その表面に付
着した微生物の殺菌を行うものであり、電極として針電
極と、平板電極を対峙させて使用している点が相違して
いる。
第５図は第４図の装置を用いてイースト菌の殺菌を行っ
た実験例を示す。
た実験例を示す。
実験条件は下記の通りである。
高電圧パルス：波 高 値 ： ２０ｋｖパルス半値
巾：２００μｓ 電極間距離 ： ４０ｍａ＋ （針電極の先端と平板電極との距離〉 気 体 ： 空 気 液処理物 ：寒天の表面にイースト菌を塗布したもの 気 体 ：清浄空気 第５図において、縦軸は生き残ったイースト菌の割合を
対数目盛をもって示し、横軸は印加されたパルス数を示
している。処理時間（パルス印加数に比例する）が良い
程残留イースト菌の割合が減少していることがわかる。
巾：２００μｓ 電極間距離 ： ４０ｍａ＋ （針電極の先端と平板電極との距離〉 気 体 ： 空 気 液処理物 ：寒天の表面にイースト菌を塗布したもの 気 体 ：清浄空気 第５図において、縦軸は生き残ったイースト菌の割合を
対数目盛をもって示し、横軸は印加されたパルス数を示
している。処理時間（パルス印加数に比例する）が良い
程残留イースト菌の割合が減少していることがわかる。
第３実施例
本発明の第３実施例を第６図を用いて説明する。
第６図は本実施例の装置の断面図である。
第６図において、１ｂおよび２ｂは金属の多孔板または
金網の電極、３ｂは絶縁材料で作られたケーシング、４
は高圧パルスＮＷＡ、５は出力端子、６は接地端子、７
は被処理物、８．９はそれぞれ気体の入口および出口、
１１は強誘電体のベレットである。ケーシング３ｂ内に
金属等の良導体製の多孔板または金網製の電極Ｉｌｌ、
２ｂが平行に設けられており、電極間に強誘電体のベ
レット１１が充填されている。
金網の電極、３ｂは絶縁材料で作られたケーシング、４
は高圧パルスＮＷＡ、５は出力端子、６は接地端子、７
は被処理物、８．９はそれぞれ気体の入口および出口、
１１は強誘電体のベレットである。ケーシング３ｂ内に
金属等の良導体製の多孔板または金網製の電極Ｉｌｌ、
２ｂが平行に設けられており、電極間に強誘電体のベ
レット１１が充填されている。
電極間のパルス・ストリーマ・コロナ放電により、気体
中に浮遊する微生物または粒粉体に付着した微生物を殺
すのは、第１実施例と同様であるが、気体がベレット１
１間を分散して流れるので放電による殺菌処理が一様に
行われやすいという特徴がある。
中に浮遊する微生物または粒粉体に付着した微生物を殺
すのは、第１実施例と同様であるが、気体がベレット１
１間を分散して流れるので放電による殺菌処理が一様に
行われやすいという特徴がある。
尚、電極の形状は上記３つの実施例に限られるものでは
なく、またパルスの波形も第２図に示すものの他、方形
波、正弦波などとのような波形であってもよ、い。さら
に電界強度もパルス・ストリーマ・コロナ放電を起すよ
うな強度があればよい。
なく、またパルスの波形も第２図に示すものの他、方形
波、正弦波などとのような波形であってもよ、い。さら
に電界強度もパルス・ストリーマ・コロナ放電を起すよ
うな強度があればよい。
〈発明の効果〉
以上述べたように本発明には以下のような優れた効果が
ある。
ある。
（１）オゾン、発生機の酸素、紫外線および瞬間的な電
気衝撃などの相乗効果による殺菌なので殆んど温度上昇
がなく、食品類などが熱による変質なしに殺菌できると
ともに、加熱のための熱エネルギーよりはるかに少ない
電気エネルギーで殺菌できるのでエネルギーの節約にな
る。
気衝撃などの相乗効果による殺菌なので殆んど温度上昇
がなく、食品類などが熱による変質なしに殺菌できると
ともに、加熱のための熱エネルギーよりはるかに少ない
電気エネルギーで殺菌できるのでエネルギーの節約にな
る。
（２）殺菌性の薬剤による殺菌ではないので残留薬剤に
よる薬害の虞がない。
よる薬害の虞がない。
（３）放射線照射のような厳重な遮蔽が不要なので設備
費が安価である。
費が安価である。
（４）クリーンルーム用のエヤの殺菌など大量の気体の
殺菌処理に適している。
殺菌処理に適している。
第１図は本発明の第１実施例のパルス放電による殺菌装
置の断面図。第２図は横軸に時間、縦軸に電圧をとって
いて、パルス電圧が時間の経過に従ってどのように変化
するかを示す図である。第３図は第１実施例の殺菌装置
の実験結果を示すグラフでパルス電圧と菌の生存率の関
係を示す図、第４図は本発明の第２実施例の殺菌装置の
断面図、第５図は第２実施例の殺菌装置の実験結果を示
すグラフで、生存率とパルス印加数との関係を示す図、
第６図は本発明の第３実施例の殺菌装置の断面図である
。 １．１ａ、１ｂ・・・・・・高電圧発生装置の出力端子
に接続された電極 ２．２ａ、 ２ｂ・・・・・・高電圧発生装置の接地端
子に接続された電極 ４ ・・・・・・高電圧発生装置７．７ａ ・
・・・・・被処理物 １０ ・・・・・・ケーシング第１図 第２図 時間−や 第３図 第４図 第５図 第６図
置の断面図。第２図は横軸に時間、縦軸に電圧をとって
いて、パルス電圧が時間の経過に従ってどのように変化
するかを示す図である。第３図は第１実施例の殺菌装置
の実験結果を示すグラフでパルス電圧と菌の生存率の関
係を示す図、第４図は本発明の第２実施例の殺菌装置の
断面図、第５図は第２実施例の殺菌装置の実験結果を示
すグラフで、生存率とパルス印加数との関係を示す図、
第６図は本発明の第３実施例の殺菌装置の断面図である
。 １．１ａ、１ｂ・・・・・・高電圧発生装置の出力端子
に接続された電極 ２．２ａ、 ２ｂ・・・・・・高電圧発生装置の接地端
子に接続された電極 ４ ・・・・・・高電圧発生装置７．７ａ ・
・・・・・被処理物 １０ ・・・・・・ケーシング第１図 第２図 時間−や 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ケーシング内に電極を対峙させて放電空間を形成し
、該空間内に被処理物を導入すると共に酸素を含む空気
等の気体を流通させ、該電極に極短パルスの高電圧を印
加してパルス・ストリーマ・コロナ放電を発生させて被
処理物に付着しまたは気体中に浮遊する微生物を殺すこ
とを特徴とするパルス放電による殺菌方法。 ２）酸素を含む気体の出入口を有するケーシングと、ケ
ーシング内に対峙して設けられる互に絶縁された電極と
、該電極間にパルス・ストリーマ・コロナ放電を起させ
る極短パルスの高電圧を印加する高電圧パルス電源とを
備えたことを特徴とするパルス放電による殺菌装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62155573A JPS63318947A (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | パルス放電による殺菌方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62155573A JPS63318947A (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | パルス放電による殺菌方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63318947A true JPS63318947A (ja) | 1988-12-27 |
Family
ID=15608999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62155573A Pending JPS63318947A (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | パルス放電による殺菌方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63318947A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005164176A (ja) * | 2003-12-05 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 浄化方法および浄化装置 |
| JP2006075733A (ja) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Sharp Corp | 処理方法およびそのための処理装置 |
| WO2007049595A1 (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-03 | Ngk Insulators, Ltd. | 殺菌滅菌装置 |
| US8241580B2 (en) | 2006-12-27 | 2012-08-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Plasma processing methods for inactivating toxins |
-
1987
- 1987-06-24 JP JP62155573A patent/JPS63318947A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005164176A (ja) * | 2003-12-05 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 浄化方法および浄化装置 |
| JP2006075733A (ja) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Sharp Corp | 処理方法およびそのための処理装置 |
| WO2007049595A1 (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-03 | Ngk Insulators, Ltd. | 殺菌滅菌装置 |
| JPWO2007049595A1 (ja) * | 2005-10-25 | 2009-04-30 | 日本碍子株式会社 | 殺菌滅菌装置 |
| US8241580B2 (en) | 2006-12-27 | 2012-08-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Plasma processing methods for inactivating toxins |
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