JPS6382666A - 高電圧パルスによる殺菌装置 - Google Patents
高電圧パルスによる殺菌装置Info
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- JPS6382666A JPS6382666A JP61227295A JP22729586A JPS6382666A JP S6382666 A JPS6382666 A JP S6382666A JP 61227295 A JP61227295 A JP 61227295A JP 22729586 A JP22729586 A JP 22729586A JP S6382666 A JPS6382666 A JP S6382666A
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Landscapes
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、生物実験培養液、飲料水、飲食物製造用水等
の高電圧・４ルスによる殺菌装置に関する。
の高電圧・４ルスによる殺菌装置に関する。
従来、被処理液中の微生物の殺菌には、加熱殺菌や放射
線照射による方法が用いられている。しかし加熱殺菌は
、被処理液を加圧下で１２０℃以上にする必要があるの
で、エネルギ消費が大きいこと、及び被処理液中に熱変
性する成分を含む場合には、使えないといった問題点が
ある。また、放射線照射による方法では、漏れ放射線に
対する遮蔽が必要であう、装置が人世になるという問題
があった。そこで、これらの問題点を解決するため、本
発明者等の中の１人により、平板電極対平板電極あるい
は針付き平板電極対針付き平板電極等を用いて電極間（
高電圧パルス電圧を印加して電極間の被処理液中の細菌
等を破壊する装置について特許出願を申請した（％願昭
６０−２９０９７２号）。この特許での細菌等の細胞へ
の作用について述べると、以下の通りである。電極間を
満たした被処理液中には瞬間的に高電界が形成され、被
処理液中の個々の細胞は、その両端に電位差を与えられ
、細胞膜に電流が過大に流れるため、細胞膜が破壊する
。このとき、電極を近付けるか、！たは不平等電極を用
いるかして、被処理液中にストリーマ放電、あるいはア
ーク放電を発生させると、放電路に沿って被処理液が瞬
間的に気化し。
線照射による方法が用いられている。しかし加熱殺菌は
、被処理液を加圧下で１２０℃以上にする必要があるの
で、エネルギ消費が大きいこと、及び被処理液中に熱変
性する成分を含む場合には、使えないといった問題点が
ある。また、放射線照射による方法では、漏れ放射線に
対する遮蔽が必要であう、装置が人世になるという問題
があった。そこで、これらの問題点を解決するため、本
発明者等の中の１人により、平板電極対平板電極あるい
は針付き平板電極対針付き平板電極等を用いて電極間（
高電圧パルス電圧を印加して電極間の被処理液中の細菌
等を破壊する装置について特許出願を申請した（％願昭
６０−２９０９７２号）。この特許での細菌等の細胞へ
の作用について述べると、以下の通りである。電極間を
満たした被処理液中には瞬間的に高電界が形成され、被
処理液中の個々の細胞は、その両端に電位差を与えられ
、細胞膜に電流が過大に流れるため、細胞膜が破壊する
。このとき、電極を近付けるか、！たは不平等電極を用
いるかして、被処理液中にストリーマ放電、あるいはア
ーク放電を発生させると、放電路に沿って被処理液が瞬
間的に気化し。
極めて強いシ、ツクウェーブが作られる。このとき細胞
は高電界にさらされるとともに強いショツクウェーブを
受ける為、両者の相乗効果によシ破壊される。被処理液
中に異なる種類の細胞が存在する場合には、適当なパル
ス波高値および・やルス幅を選ぶ事によシ、その条件に
耐えられない弱い細胞のみを破壊することが可能である
。この方法によれば、加圧、加熱法に比べ小さいエネル
ギで、殺菌を行うことが可能であシ、″また放射線照射
法のような遮蔽が不必要であるため、装置を小型化でき
る。
は高電界にさらされるとともに強いショツクウェーブを
受ける為、両者の相乗効果によシ破壊される。被処理液
中に異なる種類の細胞が存在する場合には、適当なパル
ス波高値および・やルス幅を選ぶ事によシ、その条件に
耐えられない弱い細胞のみを破壊することが可能である
。この方法によれば、加圧、加熱法に比べ小さいエネル
ギで、殺菌を行うことが可能であシ、″また放射線照射
法のような遮蔽が不必要であるため、装置を小型化でき
る。
上記装置の例を第３図および第４図に示す。第３図に示
すものは平板−平板電極１．２の間に被処理液を流しな
がら、高電圧／４ルスを印加するものであり、第４図に
示すものは針付き平板−針付き平板電極９，９の間に被
処理液ｔ−流しながら高電圧パルスを印加するものであ
る。なおこれら各側におけるパルス電圧波形の例は、第
５図に示すような波形であるが、このノ４ルス電圧波形
はこれに限るものではなく、方形波、正弦波等を使用し
ても良い。またこの場合のパルス幅とは、パルス電圧が
立ち上がり、その最大値の半分の値になつた時間から、
続いて最大値を経て立ち下がり、再び半分の値になるま
での時間、すなわち半値幅として規定する。正弦波にお
いては、その半周期が５００μｓ以下の波形を用いるよ
うになされている。
すものは平板−平板電極１．２の間に被処理液を流しな
がら、高電圧／４ルスを印加するものであり、第４図に
示すものは針付き平板−針付き平板電極９，９の間に被
処理液ｔ−流しながら高電圧パルスを印加するものであ
る。なおこれら各側におけるパルス電圧波形の例は、第
５図に示すような波形であるが、このノ４ルス電圧波形
はこれに限るものではなく、方形波、正弦波等を使用し
ても良い。またこの場合のパルス幅とは、パルス電圧が
立ち上がり、その最大値の半分の値になつた時間から、
続いて最大値を経て立ち下がり、再び半分の値になるま
での時間、すなわち半値幅として規定する。正弦波にお
いては、その半周期が５００μｓ以下の波形を用いるよ
うになされている。
なお、第３図および第４図において、１は高圧側平板電
極、２は接地側平板電極、３は電極ケース、４は高電圧
ノｆルス電源、５はパルス出力端子。
極、２は接地側平板電極、３は電極ケース、４は高電圧
ノｆルス電源、５はパルス出力端子。
６は接地端子、７は導線、８は細胞を含む被処理液、９
は針付き平板電極を示す。
は針付き平板電極を示す。
上記の装置により殺菌を行う場合同じ殺菌効果を得るた
めの所要電力が極力少いことが必要であるが、使用する
電極の形状や配置により所要電力にかなυ差があること
がわかった。例えば、第３図の平板−平板電極１．２ｆ
用いるものは、所要電力が犬であり、また第４図の針付
き平板−針付き平板電極９，９を用いるものは、所要電
力が小である。この原因は、第４図の場合、針−針部分
で容易にアーク放電が生じるため電気的な細胞膜の破壊
のみならず、アーク放電に伴うショックウェーブによる
物理的な破壊効果が相剰的に加わるためである。また第
３図訃よび第４図のいずれも電極ケース３の側面（電極
にはさまれた部分）へ一部の′Ｎｉ菌が付着状態となる
が、この側面の近傍には強い電界がかかりに＜＜、殺菌
効率の低下につながるが、第４図の場合はショックウェ
ーブが電極ケース３内全体に及ぶため、側面付近の細菌
の殺菌を促進したり、ショックウェーブに伴う被処理液
の流動攪拌効果で側面付近の被処理液の更新がすみやか
に行われるため、よシ少い電力で殺菌効果が高められる
と考えられる。ところが、第４図図示の装置において、
アーク放電を行わせると、１！極材料の一部が被処理液
中に溶出していく傾向があり、そのため特に飲料等を対
象とする場合には問題となる。
めの所要電力が極力少いことが必要であるが、使用する
電極の形状や配置により所要電力にかなυ差があること
がわかった。例えば、第３図の平板−平板電極１．２ｆ
用いるものは、所要電力が犬であり、また第４図の針付
き平板−針付き平板電極９，９を用いるものは、所要電
力が小である。この原因は、第４図の場合、針−針部分
で容易にアーク放電が生じるため電気的な細胞膜の破壊
のみならず、アーク放電に伴うショックウェーブによる
物理的な破壊効果が相剰的に加わるためである。また第
３図訃よび第４図のいずれも電極ケース３の側面（電極
にはさまれた部分）へ一部の′Ｎｉ菌が付着状態となる
が、この側面の近傍には強い電界がかかりに＜＜、殺菌
効率の低下につながるが、第４図の場合はショックウェ
ーブが電極ケース３内全体に及ぶため、側面付近の細菌
の殺菌を促進したり、ショックウェーブに伴う被処理液
の流動攪拌効果で側面付近の被処理液の更新がすみやか
に行われるため、よシ少い電力で殺菌効果が高められる
と考えられる。ところが、第４図図示の装置において、
アーク放電を行わせると、１！極材料の一部が被処理液
中に溶出していく傾向があり、そのため特に飲料等を対
象とする場合には問題となる。
以上よ）、この種殺菌装置においては、殺菌に、要する
消９を力を極力少くする必要があるが、その−手段とし
てのアーク放電利用型の′α極は、電極の溶出の問題が
あるため、アーク放電なしで効果的な殺菌を行わせるた
めの有効な手段が課題となっていた。
消９を力を極力少くする必要があるが、その−手段とし
てのアーク放電利用型の′α極は、電極の溶出の問題が
あるため、アーク放電なしで効果的な殺菌を行わせるた
めの有効な手段が課題となっていた。
本発明は上記従来の問題点を解消し、アーク放電を生ず
ることなく、低消費電力で効果的に殺菌を行なうことが
できる高電圧パルスによる殺菌装置を提供することを目
的とする。
ることなく、低消費電力で効果的に殺菌を行なうことが
できる高電圧パルスによる殺菌装置を提供することを目
的とする。
本発明による高電圧ノセルスによる殺菌装置は、円筒状
電極と、該円筒の中心軸付近に該円筒と絶縁して配設さ
れた線状Ｉと極とにより構成される容器内に被処理液を
保持し、上記線状電極と上記円筒状電極との間に高電圧
パルスを印加することにより、上記被処理液中の細菌等
を殺菌することを特徴とする。
電極と、該円筒の中心軸付近に該円筒と絶縁して配設さ
れた線状Ｉと極とにより構成される容器内に被処理液を
保持し、上記線状電極と上記円筒状電極との間に高電圧
パルスを印加することにより、上記被処理液中の細菌等
を殺菌することを特徴とする。
本発明によれば、接地側電極として円筒状電極を用い、
この電極そのものが第３図および第４図における電極ケ
ース３に相当するようにし、これによシミ極ケースの側
面に当る部分がたくなシ、印加した高電圧パルスによる
電界の及ばない部分を最小限として、効率よくノ９ルス
印加が行われるようＫし、また高圧側電極として、上記
円筒の中心軸付近に線状電極を配設し、これにより、両
電極ともに針のような突起部分がないため、通常の高電
圧パルス印加条件では、アーク放電が行なわれないので
、電極材料の溶出がなく、且つ円筒容器全体に線状電極
より円筒状電極にむかって均一な電界を形成させること
ができる。
この電極そのものが第３図および第４図における電極ケ
ース３に相当するようにし、これによシミ極ケースの側
面に当る部分がたくなシ、印加した高電圧パルスによる
電界の及ばない部分を最小限として、効率よくノ９ルス
印加が行われるようＫし、また高圧側電極として、上記
円筒の中心軸付近に線状電極を配設し、これにより、両
電極ともに針のような突起部分がないため、通常の高電
圧パルス印加条件では、アーク放電が行なわれないので
、電極材料の溶出がなく、且つ円筒容器全体に線状電極
より円筒状電極にむかって均一な電界を形成させること
ができる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す図で、１０は円
筒状の接地側電極でアルミニウムやステンレス鋼などの
導電性材料からなる雪をそのまま用いてもよいし、他の
材質の管内に導伝性材料をはりつけ、塗布、蒸着などを
行ったものでもよい。
筒状の接地側電極でアルミニウムやステンレス鋼などの
導電性材料からなる雪をそのまま用いてもよいし、他の
材質の管内に導伝性材料をはりつけ、塗布、蒸着などを
行ったものでもよい。
１１は線状の高電圧側電極で上記金属などの導電性材料
を用いる。線状電極１１Ｆｉ絶縁性材料（樹脂、セラミ
ックなど）からなる電極座１２に保持され１円筒状電極
１０の中心軸付近に配障される。
を用いる。線状電極１１Ｆｉ絶縁性材料（樹脂、セラミ
ックなど）からなる電極座１２に保持され１円筒状電極
１０の中心軸付近に配障される。
電極座１２は円筒状電極１０の両端を密閉する役割をあ
わせもつ０両者の固定はネソ、７ランノ。
わせもつ０両者の固定はネソ、７ランノ。
圧着等で行う、電極座１２には被処理液８の供給ライン
１３と抜出ライン１４を設け、連続的な処理、或いは回
分的な処理を可能とする。なお、供給ライン１３および
抜出ライン１４は円筒状電極１０の両端部にそれぞれ設
けてもよい。７は導線。
１３と抜出ライン１４を設け、連続的な処理、或いは回
分的な処理を可能とする。なお、供給ライン１３および
抜出ライン１４は円筒状電極１０の両端部にそれぞれ設
けてもよい。７は導線。
４は高電圧パルス電源、６は接地端子、５は・９ルス出
力端子である。８は細菌などの細胞を含む被処理液で円
筒状電極１０内に満たした状態で処理を行うようになさ
れている。
力端子である。８は細菌などの細胞を含む被処理液で円
筒状電極１０内に満たした状態で処理を行うようになさ
れている。
上記本発明の一実施例の作用について説明する。
アルミニウム製円筒状電極（内径１９＋ｍφ、有効長さ
３００ ｍｓ ）鋼製線状電極（径０．５ｍ’）の装置
を用い、内部にイースト菌（約１０’個／ｒｒＬＬ）を
含む被処理液保持し高電圧ノ４ルス印加を行った。
３００ ｍｓ ）鋼製線状電極（径０．５ｍ’）の装置
を用い、内部にイースト菌（約１０’個／ｒｒＬＬ）を
含む被処理液保持し高電圧ノ４ルス印加を行った。
パルス印加条件は、パルス電圧Ｖ、を２０ｋＶ、電圧半
値幅で７を１４０μ５．／々ルス頻度を２５回／秒とし
た。この結果を第２図に示す、これよ−！０ｚｐルス印
加数Ｎ＃１１０回で生存率が１０ となり、はぼ死滅さ
せる（生存率１０−’ ）のに必要なＮを求めると３３
０回であり、これよ）、滅菌に要する消費電力を求める
と、９．９ ｃａｌ／ｍｔ−被処理液であった。
値幅で７を１４０μ５．／々ルス頻度を２５回／秒とし
た。この結果を第２図に示す、これよ−！０ｚｐルス印
加数Ｎ＃１１０回で生存率が１０ となり、はぼ死滅さ
せる（生存率１０−’ ）のに必要なＮを求めると３３
０回であり、これよ）、滅菌に要する消費電力を求める
と、９．９ ｃａｌ／ｍｔ−被処理液であった。
一方、同じイースト菌を含む被処理液を用いて平板−平
板電極からなる装置で・！シス電圧２０ｋＶ電圧半値幅
で９１４０μｓ、パルス頻度２５回／秒の高電圧ノ！ル
ス印加を行った結果、殺菌が可能であったが上記の手順
で滅菌に要する消！！電力を求めると、約８０ ｃａｌ
／ｒｎｌ−被処理液であった。
板電極からなる装置で・！シス電圧２０ｋＶ電圧半値幅
で９１４０μｓ、パルス頻度２５回／秒の高電圧ノ！ル
ス印加を行った結果、殺菌が可能であったが上記の手順
で滅菌に要する消！！電力を求めると、約８０ ｃａｌ
／ｒｎｌ−被処理液であった。
以上よシ同程度の殺菌効果を得るための所要電力は前記
の平板−平板電極の装置に比べて１／８と大幅に少くす
ることができた。
の平板−平板電極の装置に比べて１／８と大幅に少くす
ることができた。
またこの処理の条件ではアーク放電は全くみられず、被
処理液への電極材料の溶出はみとめられなかった。
処理液への電極材料の溶出はみとめられなかった。
本発明によれば、高電圧パルスにより効果的に殺菌でき
るとともに、従来にくらべて、大幅な省エネルギ効果が
あり、またアーク族′こが生じにくいので電極材料の被
処理液への溶出を防止することができる。さらに構造が
簡単のため、装置コストも安くなυ、容易に大形化がで
きる。さらにまた、連続処理２回分処理いずれにも対応
容易であシ、他のプラントにも容易に組み込める等の優
れた効果が奏せられる・
るとともに、従来にくらべて、大幅な省エネルギ効果が
あり、またアーク族′こが生じにくいので電極材料の被
処理液への溶出を防止することができる。さらに構造が
簡単のため、装置コストも安くなυ、容易に大形化がで
きる。さらにまた、連続処理２回分処理いずれにも対応
容易であシ、他のプラントにも容易に組み込める等の優
れた効果が奏せられる・
第１図は本発明の一実施例としての高電圧・臂ルスによ
る殺菌装置の構成を示す図、第２図は本発明の装置を用
いて行りたイースト菌殺菌処理結果例を示す図、第３図
および第４図は先頭である高電圧パルスによる殺菌装置
の構成を示す図、第５図は高電圧パルスの波形例を示す
図である。 ４・・・高電圧パルス電源、８・・・被処理液、１０・
・・円筒状電極、１１・・・線状電極。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第３図 第４図 第５図
る殺菌装置の構成を示す図、第２図は本発明の装置を用
いて行りたイースト菌殺菌処理結果例を示す図、第３図
および第４図は先頭である高電圧パルスによる殺菌装置
の構成を示す図、第５図は高電圧パルスの波形例を示す
図である。 ４・・・高電圧パルス電源、８・・・被処理液、１０・
・・円筒状電極、１１・・・線状電極。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- 円筒状電極と、該円筒の中心軸付近に該円筒と絶縁して
配設された線状電極とにより構成される容器内に被処理
液を保持し、上記線状電極と上記円筒状電極との間に高
電圧パルスを印加することにより、上記被処理液中の細
菌等を殺菌することを特徴とする高電圧パルスによる殺
菌装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61227295A JPS6382666A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 高電圧パルスによる殺菌装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61227295A JPS6382666A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 高電圧パルスによる殺菌装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6382666A true JPS6382666A (ja) | 1988-04-13 |
Family
ID=16858573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61227295A Pending JPS6382666A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 高電圧パルスによる殺菌装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6382666A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02284689A (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-22 | Fujita Corp | 水の殺菌方法 |
| JPH03106492A (ja) * | 1989-09-19 | 1991-05-07 | Inax Corp | 浴槽用濾過装置の制菌構造 |
| JPH0994288A (ja) * | 1995-09-28 | 1997-04-08 | Rimoderingu Touentei One:Kk | 微生物の不活化・破壊方法 |
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