WO2002001971A1 - Sterilisateur haute tension et procede servant a steriliser un objet, tel que des grains ou des semences au moyen de ce sterilisateur - Google Patents

Sterilisateur haute tension et procede servant a steriliser un objet, tel que des grains ou des semences au moyen de ce sterilisateur Download PDF

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sterilization
discharge
sterilized
side electrode
electrode
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PCT/JP2000/006737
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Hideo Hasegawa
Koji Takeda
Yutaka Ueki
Toshiyuki Tamura
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Sanyo Electric Co., Ltd.
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    • A61L2/14—Plasma, i.e. ionised gases

Definitions

  • the present invention relates to a sterilizer using a high voltage and a method for sterilizing an object to be sterilized such as cereals and seeds using the same. More specifically, the present invention relates to cereals and seeds, foods, pharmaceuticals, herbal medicines, High voltage that can be applied to all solid products such as cosmetics, feed, and fertilizers (hereinafter referred to as germs and seeds to be sterilized), and can be applied to cereals, seeds, and foods that are not suitable for heating.
  • TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sterilizing apparatus using the same and a method for sterilizing an object to be sterilized such as grains and seeds using the same. Background art
  • heat sterilization has been generally performed as a method of sterilizing food.
  • heat sterilization involves deterioration of the quality of the food itself, accompanied by deterioration of ingredients, aroma, taste, color, etc., and dissipation of effective components.
  • the inventor of the present invention generated a pulse streamer discharge between the electrodes at normal temperature and normal pressure by placing brown rice between the discharge side electrode and the ground side electrode to which a high AC voltage or a high voltage was previously applied in a pulsed manner.
  • a high voltage sterilizer and a sterilization method for sterilizing various bacteria including brown rice spores and the like have been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-126713, Japanese Patent Application No. Hei 11-110). No. 5,235, Japanese Patent Application No. 11-11052).
  • the high-voltage sterilizer Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-2677183
  • any sterilization method was effective for the treatment, those stored for a long time after high-voltage sterilization, such as cereals, seeds, and spices, which were stored without heat treatment after high-voltage sterilization If the microorganisms and bacteria are not completely killed, the microorganisms and bacteria may proliferate during storage, decay during cultivation and distribution, and spread to other crops. was there.
  • a first object of the present invention is to uniformly and uniformly control the quality of an object to be sterilized such as cereals and seeds.
  • a second object of the present invention is to provide a sterilizing apparatus using a high voltage which can easily and efficiently sterilize under normal temperature and normal pressure, and a sterilizing object such as cereals and seeds using the sterilizing apparatus.
  • An object of the present invention is to provide a method for sterilizing easily and efficiently at normal temperature and normal pressure without deteriorating the quality of the product. Disclosure of the invention
  • the sterilization apparatus using high voltage according to claim 1 of the present invention has a discharge-side electrode composed of a large number of needle-shaped electrodes, and a surface covered with an insulating plate separated from the discharge-side electrode.
  • a ground-side electrode made of a plate-shaped electrode, a sterilization device formed of a dielectric surrounding the discharge-side electrode and the ground-side electrode, and a power supply for applying a high voltage between the electrodes.
  • a sterilization target such as cereals and seeds is interposed between a discharge-side electrode and a ground-side electrode in the sterilization treatment apparatus, and sterilization is performed by generating a pulse streamer discharge between the electrodes.
  • various kinds of bacteria such as cereals and seeds, to be sterilized are sterilized at normal temperature and normal pressure by generating a pulse streamer discharge between the electrodes.
  • An insulating plate is provided on the surface of the ground electrode facing the discharge electrode so as to cover the entire surface, so that the discharge from the needle-shaped electrode does not short-circuit to the junction in the pulse streamer discharge.
  • a part of oxygen in the sterilizer is converted to ozone by pulse streamer discharge, and OH is generated from moisture in the air in the sterilizer by the ozone.
  • the sterilization apparatus using high voltage includes a supply unit that supplies a sterilization target such as a grain and a seed, and a hopper unit that stores the sterilization target supplied by the supply unit.
  • a discharge-side electrode comprising a plurality of needle-like electrodes for transferring the sterilization target stored in the hopper and sterilizing the same, and an insulating plate spaced apart from the discharge-side electrode
  • a sterilization device formed of a dielectric surrounding a ground electrode made of a plate-like electrode whose surface is covered with a power supply for applying a high voltage between the electrodes;
  • Discharging means for discharging the sterilized object to be sterilized to the outside, wherein a sterilized object such as cereals and seeds is interposed between a discharge-side electrode and a ground-side electrode in the sterilization treatment apparatus, and between the electrodes.
  • a pulse streamer discharge Characterized By generating a pulse streamer discharge Characterized in that it sterilized.
  • a part of oxygen in the sterilizer is converted to ozone by pulse streamer discharge, and OH is generated from moisture in the air in the sterilizer by the ozone, and an electric potential generated by high-voltage discharge is generated.
  • the cell membrane is ruptured by the difference and sterilization is performed, and by synergistic sterilization by pulse streamer discharge, it automatically and continuously adheres to the surface of the target to be sterilized such as cereals and seeds. Microorganisms, bacteria, etc., that are being sterilized.
  • the sterilization apparatus using high voltage according to claim 3 of the present invention is the sterilization apparatus according to claim 2, wherein the openable shutter provided at the lower part of the sterilization processing apparatus is opened.
  • the method is characterized in that objects to be sterilized, such as cereals and seeds, which have been sterilized by the method, are discharged outside the sterilization apparatus.
  • the objects to be sterilized such as grains and seeds sterilized by the sterilizing apparatus are discharged to the outside of the sterilizing apparatus.
  • the germs and seeds sterilized in step ⁇ can be stored without human touch.
  • the sterilization apparatus utilizing high voltage according to claim 4 of the present invention is the sterilization apparatus according to claim 2 or 3, wherein the hopper is opened by opening and closing a shutter provided at a lower portion of the hopper.
  • the present invention is characterized in that the target for sterilization such as cereals and seeds temporarily stored in a part thereof is transferred to the sterilization apparatus.
  • the target of sterilization such as cereals and seeds
  • the target of sterilization such as cereals and seeds
  • the sterilization apparatus By opening a shutter that can be opened and closed at the bottom of the hopper, the target of sterilization, such as cereals and seeds, temporarily stored in the hopper is transferred to the sterilization apparatus, and a large amount of germs and seeds are sterilized. To be able to sterilize objects without any gaps are doing.
  • the sterilization apparatus using high voltage according to claim 5 of the present invention is the sterilization apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a large number of the discharge-side electrodes are arranged at predetermined intervals. It is characterized by comprising a needle electrode.
  • the needle electrode is preferably made of a material such as a stainless steel-based material or a platinum-based material, for example, in order to suppress the generation of ⁇ and provide durability.
  • a stainless needle-like electrode having a tip of about 0.1 to 1 ⁇ is preferable, and a very thin electrode having a tip of about 0.1 to 0.5 ⁇ is more preferable.
  • the spacing between the needle electrodes is not particularly limited. Things originally It is preferable to appropriately select and determine so that sterilization can be performed sufficiently and uniformly within a range that does not impair the quality such as flavor and flavor.
  • the above-mentioned interval is usually selected from a range of 5 mm force o 8 mm mm.
  • the sterilization device using high voltage according to claim 6 of the present invention is the sterilization device according to claim 5, wherein the discharge-side electrodes are formed of a large number of needle electrodes arranged in a staggered manner at predetermined intervals. It is characterized by becoming.
  • the object to be sterilized interposed between the electrodes can be sterilized over a wide range and more uniformly. it can.
  • the sterilization apparatus utilizing high voltage according to claim 7 of the present invention is the sterilization apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the sterilization target is moved between the discharge-side electrode and the ground-side electrode. And sterilized continuously.
  • the present invention it is possible to once fill the sterilization processing device with the sterilization target and sterilize it, and then take out the sterilized sterilization target from the sterilization processing device.
  • the object to be sterilized is moved between the electrode and the ground-side electrode and sterilized by sterilization, and can be continuously sterilized. After the sterilization, it can be continuously taken out from the sterilization apparatus. In this way, the sterilization speed and sterilization efficiency can be improved, and a large number of sterilization targets can be easily sterilized, so that economic efficiency is excellent.
  • the sterilization apparatus using high voltage according to claim 8 of the present invention is the sterilization apparatus according to claim 7, wherein a ground-side electrode is provided on a lower surface of the sterilization processing apparatus, and an object to be sterilized is placed on a conveyor. It is characterized in that it is moved between the discharge side electrode and the ground side electrode and sterilized continuously.
  • the object to be sterilized is placed on a conveyor, and the discharge side electrode and the ground side electrode are placed. If it is moved between the poles and sterilized continuously, the object to be sterilized can be easily moved between the discharge side electrode and the ground side electrode, and after sterilizing continuously, the object to be sterilized continuously is sterilized. Since it can be removed from the sterilization equipment, the sterilization speed and sterilization efficiency can be further improved, making it more economical.
  • the sterilization apparatus using high voltage according to claim 9 of the present invention is characterized in that, in the sterilization apparatus according to claim 7, the ground-side electrode is placed on a conveyor.
  • the ground electrode By placing the ground electrode on the conveyor, it is easy to move the object to be sterilized, and sterilization is performed when the object to be sterilized is moved to a position facing the discharge electrode, so sterilization is also performed. Since it is easy, it can be sterilized continuously, and can be continuously removed from the sterilization processing equipment, the sterilization speed and sterilization efficiency can be improved, and it is economical.
  • the sterilization apparatus utilizing high voltage according to claim 10 of the present invention is characterized in that, in the sterilization apparatus according to any one of claims 1 to 9, the insulating plate is a ceramic plate.
  • an insulating plate used for this purpose generally, an acryl plate or a glass plate is used because it is inexpensive.
  • a ceramic plate having high durability, strength and insulation is preferable.
  • the ceramic plate may be a single large plate or a small and thin ceramic plate such as 1 cm square and 1 mm thick. Small ceramic boards are inexpensive because they are mass-produced, and a large number of small ceramic boards can be bonded together and used as a large ceramic board. it can.
  • the sterilization apparatus using high voltage according to claim 11 of the present invention is the sterilization apparatus according to claim 10, wherein the ceramic plate has a high withstand voltage. It is characterized by a laminated board.
  • a ceramic plate with a high withstand voltage can be preferably used because the applied voltage can be increased.
  • a ceramic plate having a high withstand voltage specifically, for example, an alumina plate is preferable, and a high-purity alumina plate can be more preferably used.
  • the sterilizing apparatus using a high voltage according to claim 1 2 of the present invention, the sterilizing apparatus according to any one of claims 1 to 1 1, wherein the dielectric is 1 0 1 Q ⁇ 1 0 1 4 ⁇ ⁇ It is characterized by being formed of a material having a volume resistivity of at least cm.
  • the sterilizing apparatus for sterilizing a sterilization target, to sterilize safely sterilized object 1 0 1 (high insulating property having 3 ⁇ 1 0 1 4 ⁇ ⁇ cm or more volume resistivity material
  • a material is preferably formed of, for example, a polyolefin resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, various engineering plastics, and FRP. And other electrically insulating materials.
  • Claim 13 of the present invention relates to a sterilizing device according to any one of claims 1 to 12, wherein an object to be sterilized such as cereals and seeds is interposed between the discharge-side electrode and the ground-side electrode.
  • Claim 14 of the present invention is Claim 1 In the sterilization method described in 3, A positive pulse high voltage is applied to the discharge-side electrode.
  • a stable discharge can be achieved by applying a positive pulsed high voltage to the discharge side electrode.
  • the discharge electrode has a rising time of at least 10 nS (nanosecond) and a duration of 1 ⁇ S (microsecond). Seconds) The following high pulse voltage is applied.
  • a pulse high voltage with a rise time of about 10 ns (nanosecond) or more and a duration of about 1 ⁇ s (microsecond) or less is applied to the discharge-side electrode consisting of a large number of needle electrodes arranged at predetermined intervals.
  • a streamer discharge linearly extending from the discharge side electrode is generated, and a wide area between the electrodes can be turned into plasma, and the germicidal objects such as grains and seeds interposed between the electrodes are evenly and uniformly. Sterilizable.
  • FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a sterilization apparatus using a high voltage according to the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a discharge-side electrode of the sterilization apparatus shown in FIG. 1, and an openable and closable shutter provided at a lower portion of the ground-side electrode and the sterilization apparatus.
  • FIG. 3 is a side view showing a partial cross section of the sterilizing apparatus shown in FIG. Fig. 4 shows the sterilization process by opening the openable shutter provided at the bottom of the sterilization device of the sterilization device shown in Fig. 1. It is explanatory drawing explaining the state which discharges the processed brown rice.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a discharge-side electrode and a ground-side electrode of the sterilizer shown in FIG. FIG.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a power supply used in the present invention.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating another example of an openable and closable shutter provided at a lower portion of the sterilization apparatus.
  • FIG. 8 (A) is an explanatory view showing a state where the shutter shown in FIG. 7 is closed
  • FIG. 8 (B) is an explanatory view showing a state where the shutter is opened.
  • Fig. 9 (A) is an explanatory view showing a state in which the lower shutter of the sterilizer is closed, the shutter at the lower part of the hopper is opened, and grains and seeds in the hopper are transferred to the sterilizer.
  • FIG. 9 (B) is an explanatory view showing a state in which the shutter to be sterilized is opened and the lower shutter of the sterilization apparatus is discharged.
  • FIG. 10 is a perspective view showing another example of the sterilization apparatus of the present invention.
  • FIG. 11 is an explanatory view showing a sterilization treatment apparatus of the present invention which conveys cereals, seeds and the like on a conveyor and sterilizes them.
  • FIG. 12 is an explanatory plan view of a large number of needle electrodes arranged in a staggered manner at predetermined intervals.
  • FIG. 13 is an explanatory plan view showing a portion where pulse streamer discharge is performed on the ground-side electrode and a portion where pulse streamer discharge is not performed.
  • FIG. 14 is an explanatory plan view showing a region where sterilization is performed on the ground electrode.
  • FIG. 15 is an explanatory cross-sectional view of a needle electrode and a flat electrode.
  • FIG. 16 is an explanatory view showing another example of the sterilizing apparatus of the present invention.
  • FIG. 17 (A) is a configuration diagram showing an outline of a main part viewed from the side of another sterilization apparatus of the present invention, and
  • FIG. 17 (B) is an outline view of a main part viewed from the front of the sterilization apparatus. It is a block diagram.
  • FIG. 18 is a configuration diagram showing an outline of a main part of another sterilization apparatus of the present invention.
  • FIG. 19 is a plan view of a conventional needle-like electrode arranged in a large number orderly like a grid.
  • FIG. 20 shows a pulse stream on a conventional ground electrode.
  • FIG. 4 is an explanatory plan view showing a portion where a single stream discharge is performed and a portion where a pulse streamer discharge is not performed.
  • FIG. 21 is an explanatory plan view showing a region where sterilization is performed on a conventional ground-side electrode and a region where sterilization is not performed.
  • FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the sterilizing apparatus utilizing high voltage of the present invention
  • FIG. 2 is provided below the discharge side electrode, the ground side electrode, and the sterilizing apparatus of the sterilizing apparatus shown in FIG.
  • Fig. 3 is a side view showing a partial cross section of the sterilizer shown in Fig. 1
  • Fig. 4 is provided at the lower part of the sterilizer of the sterilizer shown in Fig. 1.
  • Figure 5 shows the discharge-side electrode and ground-side electrode of the sterilizer shown in Figure 1.
  • FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the sterilizing apparatus utilizing high voltage of the present invention
  • FIG. 2 is provided below the discharge side electrode, the ground side electrode, and the sterilizing apparatus of the sterilizing apparatus shown in FIG.
  • Fig. 3 is a side view showing a partial cross section of the sterilizer shown in Fig. 1
  • Fig. 4 is provided at the lower part of the sterilizer of the sterilizer shown in Fig. 1.
  • Figure 5 shows the discharge-side electrode and
  • a sterilizing apparatus 1 of the present invention prepares a sterilization target a such as cereals and seeds in advance and supplies the sterilization target with a supply unit 2 and a supply unit 2.
  • Hopper section 3 for temporarily storing the supplied sterilization target a
  • a sterilization processing apparatus 4 for transferring the sterilization target a stored in the hopper section and sterilizing the same, and this sterilization processing apparatus.
  • Discharge means 5 for discharging the sterilized object a subjected to the sterilization treatment to the outside of the sterilization apparatus 4 is provided.
  • Sterilization unit 4 Atta Li Le resins, poly Kabone preparative resin, the material have a dielectric electrically insulating material (1 0 1 (1 ⁇ 1 0 1 4 ⁇ ⁇ cm or more volume resistivity, such as FRP Is preferable).
  • Needle electrode 6 (It is preferable to use stainless steel material to suppress the generation of ⁇ and to provide durability.
  • a dielectric plate 8 (more preferably a ceramic plate), and an insulating plate 8 (a ceramic plate can be preferably used.
  • Specific examples of the ceramic plate include an alumina plate.
  • Purity 9 0 A ground-side electrode 10 consisting of a flat electrode 9 whose surface is covered by a high-purity aluminum plate having a high withstand voltage of at least% is more preferable.
  • a large number of needle electrodes 6 are connected to conductors 11 (preferably made of a stainless steel material like the needle electrodes 6).
  • the electrode 7 is made of a stainless steel material as described above.
  • the ground electrode 10 fixed to and attached to the front wall 12 of the sterilization apparatus 4 is a flat plate whose surface is covered with an insulating plate 8 inside the sterilization apparatus 4. Sterilization treatment is performed so that the electrode 9 faces the discharge side electrode 7 and maintains a predetermined distance from the discharge side electrode (the distance is not particularly limited, but is usually about 10 mn! To 5 Omm). It is fixedly attached to the rear wall 13 of device 4.
  • Reference numeral 14 denotes a safety door that can be opened and closed for safety installed on the front of the sterilization apparatus 4.
  • the sterilization target a interposed between the electrodes cannot be sterilized over a wide range, resulting in uneven sterilization.
  • the electric field strength for generating a pulse streamer discharge is 20 KVZ cm to 6 OKV / cm. If the germ rate cannot be obtained, and if it exceeds 6 OK VZ cm, there may be a problem in quality such as cracks, cracks, and burns on the object to be sterilized after sterilization. In addition, at a frequency of 100 pps indicating the number of pulses generated per second, the sterilization rate is lower than that at 100 pps at 50 pps where the number of pulses is less than 100 pps. However, if it exceeds 1000 pps, there is a risk that the insulating plate 8 may be damaged, and furthermore, the high voltage generator becomes large-scale, and the equipment cost becomes excessively large, which may make it unprofitable.
  • the pulse width is within the range of 0.05 ⁇ s to 0.5 / s. If the pulse width is less than 0.05 ⁇ s, high voltage cannot be applied, and the voltage is stable even when applied. in the missing, variations occur in the kill rate, the pulse width exceeds 0.5 3, liable to short circuit during discharge, which may cause a problem in quality such as scorching or cracks baked after sterilization.
  • the distance d1 between the large number of needle electrodes 6 is usually in the range from 5 mm to less than 80 mm, preferably from 10 mm to 60 mm, particularly preferably from 25 mm to 30 mm. It is desirable that If the distance d1 is less than 5 mm, the object to be sterilized can be sterilized, but the capacity of the power source 40 described later must be increased, which may be uneconomical. On the other hand, if the distance d1 exceeds 80 mm, the sterilization target a interposed between the electrodes cannot be uniformly sterilized over a wide range, and sterilization may be uneven.
  • the supply means 2, the hopper section 3, the sterilization treatment device 4, the discharge means 5 and the like are integrally connected, and the sterilization target a supplied by the supply means 2 is temporarily stored in the hopper section 3.
  • a predetermined amount of the object to be sterilized a stored in the hopper portion 3 is naturally dropped by gravity and transported, and is interposed between the electrodes 7 to 10 of the sterilization treatment device 4.
  • the high voltage generated by the power source 40 described in the above is applied between the electrodes 7 to 10 to generate a pulse streamer discharge between the electrodes and sterilize.
  • the supply means 2 is a supply port for the object a to be sterilized.
  • a conveyor 16 for driving this conveyor, and a discharge port 18 for discharging the sterilization target a transferred by the conveyor 16 into the hopper 3, as shown in FIG. 3.
  • the sterilization target a supplied from the direction indicated by the white arrow into the supply port 15 is transported upward by the conveyor 16 driven by the motor 17 and is transferred through the discharge port 18 to the hopper. Supplied to part 3.
  • the target a to be sterilized such as cereals and seeds, which has been sterilized by the sterilizing apparatus 4 ⁇ , is opened outside the sterilizing apparatus 4 by opening the openable shutter 19 provided at the lower part of the sterilizing apparatus. It falls naturally and is discharged.
  • the discharging means 5 includes a shutter 19, a driving device 20 for opening and closing the shutter (an electric driving device having a solenoid valve or a pneumatic driving device may be used), a discharging duct 21 and the like.
  • Reference numeral 22 denotes a supporting device for supporting and fixing the processing apparatus 1 for sterilizing an object to be sterilized according to the present invention.
  • Reference numeral 23 denotes a discharge container for storing the sterilized object a subjected to the sterilization treatment.
  • the sterilization target a is sterilized by using the sterilization apparatus 1 of the present invention, sufficient control is required, such as performing the sterilization in a sterile room so that the sterilized sterilization target a is not contaminated again.
  • the sterilization target a such as cereals and seeds in the sterilization apparatus 4 is converted into ozone gas by reacting oxygen in the air between these electrodes by pulse streamer discharge between the discharge electrode 7 and the ground electrode 10. There occurs, the ozone reacts with moisture in the air 0 2 -, OH-, H 2 0 2 3 It produces species of active oxygen, of which OH— (hydroxyradical) is used to kill microorganisms and bacteria. OH— has a higher oxidation-reduction potential than ozone, and therefore has an excellent effect of killing bacteria and the like.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of the power supply 40 used in the present invention.
  • the power supply 40 is composed of a power supply section 41 (200 V AC, 50 Hz), a slider box 42, a high-voltage transformer 43, and a full-wave rectifying bridge 4. It consists of a circuit equipped with 4, a resistor 45, a capacitor 46, a spark gap 47, a resistor 48, and a grounding means 49.
  • the voltage input from the power supply 40 (AC 200 V 50 Hz) is boosted by the slide duck 42 and the high-voltage transformer 43 and rectified by the full-wave rectification bridge 44. After that, the current value is reduced by the resistor 45, and the capacitor 46 is charged. The electric energy charged in the capacitor 46 is instantaneously discharged through the spark gap 47 and becomes a pulse voltage (for example, an energy wave is generated about 100 times per second) and sterilized.
  • the electrode is applied between the discharge-side electrode 7 and the ground-side electrode 10 of the processing apparatus 4 for sterilizing the target object a, and a pulse streamer discharge is generated between the electrodes. Sterilization of the object a to be sterilized, such as cereals and seeds, between 7-10 is performed.
  • the insulating plate 8 may be a single plate, or may be a plate made by bonding edges of small ceramic plates (eg, Al 2 O 3) to each other.
  • Many small Sera Mi click plate and the insulating plate 8 (e.g., A 1 2 O 3) end use an insulating plate 8 made by joining, such as by bonding to each other of In such a case, it is preferable that the mutual positional relationship between the large number of needle electrodes 6 and the joints at the ends of the large number of ceramic plates be a specific positional relationship.
  • the distance between the point at which the straight line drawn from each needle electrode 6 at right angles to the plate electrode 9 reaches the ceramic plate and the joint at the end of the ceramic plate is Regardless of the combination of any of the above-mentioned points and any of the joints, it is preferable to make it equal to or more than 1 Oram. If this distance is less than about 5 mm, a discharge is always short-circuited from the needle electrode 6 to the junction. If this distance is about 7 to 8 mm, the discharge will short-circuit from the needle electrode 6 to the junction depending on the applied voltage.
  • sterilization conditions such as sterilization time, cereal and seed throughput, and humidity in the sterilization apparatus 4 vary depending on the type, form, and type of bacteria to be sterilized, such as cereals and seeds. It is preferable to determine the value and there is no particular limitation. However, for sterilization targets such as cereals and seeds, pulse streamer discharge is performed for approximately 15 to 30 minutes to ensure sterilization.
  • the sterilization apparatus 1 of the present invention is operated, the sterilization target a supplied by the supply means 2 is temporarily stored in the hopper section 3, and the sterilization target a stored in the hopper section 3 is transferred.
  • a predetermined amount is interposed between the electrodes 7 and 10 of the sterilization apparatus 4 with the shutter 19 closed, and the high voltage generated by the power supply 40 is applied between the electrodes 7 and 10 and the pulse streamer is applied between the electrodes. Discharge is generated and sterilization can be easily performed by placing the device under sterilization conditions.
  • the sterilization target a sterilized in the sterilization apparatus 4 is discharged out of the sterilization apparatus 4 by opening the shutter 19.
  • FIG. 7 is an explanatory view for explaining another example of the openable and closable shutter provided at the lower part of the sterilization apparatus
  • FIG. 8 (A) shows a state in which the shutter shown in FIG. 7 is closed
  • FIG. 8B is an explanatory view showing a state where the shutter is opened.
  • portions having the same configuration and the same names as those in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals.
  • a shutter 19 A is provided at a lower portion of the sterilization apparatus 4.
  • the shutter 19 A is driven and rotated by an opening and closing device 24 such as a motor connected to the shutter 19 A to open and close.
  • an opening and closing device 24 such as a motor connected to the shutter 19 A to open and close.
  • a predetermined amount of germicidal substances a such as cereals and seeds between the electrodes 7 and 10 of the sterilization apparatus 4 with the shutter 19A closed.
  • the high voltage generated by the power source 40 is applied between the electrodes 7 and 10 to generate a pulse streamer discharge between the electrodes, and sterilization is performed by placing the device under sterilization conditions.
  • the shutter 19A is opened by the opening / closing device 24 as shown in Fig. 8 (B)', and is discharged outside the sterilizing device 4 as shown by the white arrow. .
  • Fig. 9 is an explanatory view of a processing apparatus for sterilizing a target a to be sterilized such as cereals and seeds provided with an openable and closable shutter below the hopper and below the sterilizing apparatus. It is an explanatory view showing a state in which the shutter at the lower part of the processing apparatus is closed, the shutter at the lower part of the hopper is opened, and the object to be sterilized in the hopper is transferred to the sterilizing apparatus. It is an explanatory view showing a state in which a shutter is opened and a lower part of the sterilization apparatus is discharged. Note that, in FIG. 9, parts having the same configuration as those in FIGS. One symbol is attached.
  • a shutter 19 which is opened and closed by a driving device 20 is provided at a lower portion of the hopper section 3 and the sterilization apparatus 4, and the sterilization apparatus 4 as shown in FIG. 9 (A) is provided. Opening the lower shutter 19 of the hopper 3 of the germicidal processing device 4 with the lower shutter 1 9 closed, a predetermined amount of the sterilizing target a from the sterilizing target a temporarily stored in the hopper 3 Is transferred and interposed between the electrodes 7-10, and the high voltage generated by the power supply 40 is applied between the electrodes 7-10 as described above, thereby generating a pulse streamer discharge between the electrodes.
  • FIG. 10 is a perspective view showing another example of the sterilization apparatus using high voltage according to the present invention.
  • portions having the same configuration as those in FIGS. 1 to 9 and those having the same names are denoted by the same reference numerals.
  • a sterilizing apparatus 1A of the present invention shown in FIG. 10 shows an example in which the sterilizing apparatus 1 of the present invention shown in FIGS.
  • the inside of the sterilizer 4 has two separators 25 (separator 25 is an acrylic resin having a volume resistivity of at least 10 1 () to 10 14 ⁇ as in the sterilizer 4 itself. (Made of polycarbonate resin, FRP or other electrically insulating material is preferred), and is divided into three cells 4-1, 4-2, 4-3, and each cell 4 A plurality of discharge-side electrodes 7 and a ground-side electrode 10 are provided for each of 1, 4, 1, 2, and 4-3, and a switching device 24 such as a motor is provided at the bottom of the sterilization apparatus 4. There is a shutter 19 A that is driven and rotated and can be opened and closed.
  • the supply means 2 is driven by a drive unit (not shown) to move a predetermined amount of the target a to be sterilized such as cereals and seeds into the hopper 3 along the hopper 3. It is the same as the sterilization apparatus 1 of the present invention shown in FIGS. 1 to 6 except that it can be moved in parallel.
  • the sterilization apparatus 1A of the present invention is operated, and while the supply means 2 is moved in parallel along the hopper section 3, the sterilization target a supplied by the supply means 2 is temporarily stored in the hopper section 3, and the hopper Electrodes 7-1 of each cell 4-1, 4-1, 4-3 of the sterilization apparatus 4 with a predetermined amount of the object to be sterilized a stored in the section 3 transferred and the shutter 19 A closed.
  • the high voltage generated by the power supply 40 is applied between the electrodes 7-10 as described above, and a pulse streamer discharge is generated between the electrodes, as described above.
  • a large amount of cereals and seeds to be sterilized a such as cereals and seeds, can be easily treated and sterilized by placing them under sterile conditions.
  • the sterilization target a sterilized in the sterilization apparatus 4 is discharged to the outside of the sterilization apparatus 4 by opening the shutter 19A.
  • FIG. 11 uses the high voltage of the present invention in which the sterilization device provided below the hopper is leveled and the ground electrode of the sterilization device is formed in a conveyor shape and can be transported.
  • FIG. 11 is an explanatory view of a sterilization apparatus.
  • the sterilization device made of a dielectric is formed so as to surround the discharge electrode and the ground electrode.
  • a ground electrode 10 is provided below the sterilization device 4. It can be driven by conveyor 24.
  • the conveyor 24 conveys the sterilization target a such as cereals and seeds from left to right.
  • the object a to be sterilized is supplied from the hopper 3 onto the conveyor 24 from the left side of the sterilization apparatus 4, and while moving on the conveyor, the high voltage generated by the power source 40 is applied to the electrodes 7 as described above. — Applied between 10 and 10 to generate a pulse streamer discharge between these electrodes, sterilize by placing it under sterilization conditions, and carry it out as shown by the white arrow from the right side of sterilization equipment 4 Discharged into container 23.
  • the pulse streamer discharge is performed even if sterilization is performed.
  • the sterilization target c passing through the location A where the target is passed is sterilized, but the sterilization target d passing through the location B where pulse streamer discharge is not performed is not sufficiently sterilized, resulting in uneven sterilization and uniform sterilization. There was a problem that can not be.
  • this problem can be solved by using a large number of staggered needle-shaped electrodes at predetermined intervals as the discharge-side electrodes.
  • FIG. 12 shows an example of a large number of needle electrodes 6 arranged in a staggered manner at a fixed interval d.
  • a large number of needle electrodes 6 in the first row are arranged at a fixed interval d 1 in the horizontal direction, and the needle electrodes 6 in the second row are A certain distance d2 from the needle electrode 6 in the first row, one needle electrode in the second row between two adjacent needle electrodes of the needle electrode 6 in the first row
  • the third row of needle-shaped electrodes 6 is arranged in a staggered manner, and is arranged at a constant interval d 1 in the horizontal direction.
  • the needle electrodes 6 in the first row are arranged at the same position in the vertical direction. It is provided.
  • the needle electrodes 6 _ 1 in the second row are arranged in a staggered manner, and the needle electrodes 6 _ 2 and 6 _ 3 in the first row are arranged in the second row. It is preferable that the needle electrodes 6 — 4 and 6 — 5 of the third row and the needle electrodes 6 — 6 and 6 — 7 of the third row be positioned approximately equally apart from each other.
  • the needle electrodes 6 are staggered as shown in FIG. Because many are arranged, for example, The germicidal object passing through the location B where pulse streamer discharge is not performed in the first row is not sterilized in the first row, but the location A where pulse streamer discharge is performed in the second row. Sterilization is performed as it passes. Sterilization is performed in the same manner in the third and subsequent columns as well, and as a result, as shown in sterilization range e in FIG. 14, the object to be sterilized can be sufficiently and uniformly sterilized without even sterilization.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of the needle electrode 6 and the ground electrode 10 shown in FIG. 12 and FIG. Insulating plate on the plate-shaped electrode 9 [Sera Mi click plate (A 1 2 O 3)] 8 is disposed, are arranged a large number in a staggered needle electrode 6 on a planar electrode 9 Serra An object to be sterilized (eg, cereals such as brown rice) is interposed between the mixing plate 8 and the sterilizing plate 8 for sterilization.
  • the distance between the needle electrode 6 and the flat electrode 9 is not particularly limited, but is usually a predetermined distance selected from about 1 Omm to 5 Omm. By setting the interval between the needle electrode 6 and the flat electrode 9 to a predetermined interval, the partial discharge is not concentrated and the pulse streamer discharge is performed uniformly.
  • the high voltage generated in the power supply unit 40 (not shown) is applied as a pulse voltage (for example, an energy wave is generated about 100 times per second) between the needle-shaped electrode 6 and the plate-shaped electrode 9,
  • pulse streamer discharge can be generated between the needle electrode 6 and the plate electrode 9 under normal pressure, and the object to be sterilized, which is moved between the electrodes, is sterilized.
  • Applied voltage, frequency, input energy (ca 1 cm 3 ), electric field strength, size of interval d and how to stagger, that is, the degree of staggering is not particularly limited. Does not impair the original flavor, flavor, medicinal properties, performance, dispersibility, etc. of the object It is preferable to select and determine as appropriate so that sterilization can be performed sufficiently uniformly within the range.
  • the distance d between the needle electrodes is usually selected from the range of 5 mm to less than 30 mm, preferably 8 mm to 30 mm. Desirable. If the distance d between the needle electrodes is less than 5 mm, the sterilization target can be sterilized, but the capacity of the power supply unit 40 must be increased, which may be uneconomical. On the other hand, if the distance d between the needle-shaped electrodes exceeds 30 mm, the object to be sterilized interposed between the needle-shaped electrodes 3 and the plate-shaped electrodes 9 cannot be sterilized uniformly, and sterilization may be uneven.
  • the sterilization conditions such as the moving speed of the sterilization target to be moved between the needle-shaped electrode 6 and the flat electrode 9, the sterilization processing time, the throughput of the sterilization target, and the humidity are also different. Since it differs depending on the type, form, etc., it is preferable to appropriately select and determine, and there is no particular limitation.
  • FIG. 16 is a configuration diagram showing an outline of a sterilizer using a high voltage according to another embodiment of the present invention.
  • parts having the same configuration and the same names as those in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals.
  • Details of the power supply 40 are not shown, but are similar to those shown in FIG. 6. Reply
  • the sterilizing apparatus 4 A of the sterilizing apparatus 1 B of the present invention includes a power supply 40 for generating a high voltage and a number of needle electrodes (not shown) for applying the generated high voltage at a predetermined interval d. Needles placed in a staggered arrangement And an electrode portion 30 provided with a ground electrode 10 composed of a ceramic plate 8 and a flat electrode 9 (not shown). The flat electrode 9 not shown is grounded by grounding means 49. 41 is a power supply unit (200 V AC, 50 Hz).
  • the object to be sterilized (brown rice) a is the electrode section 30. And is sterilized by a pulse streamer discharge between a needle electrode 6 (not shown) and a flat plate electrode 9 (not shown).
  • the sterilized target (brown rice) a is discharged to the outside from the outlet 52 at the lower part of the sterilization treatment device 4A, and enters the discharge container 23. In this way, the object to be sterilized (brown rice) a can be continuously and uniformly sterilized easily at normal temperature and normal pressure.
  • FIGS. 17 (A) and 17 (B) are schematic diagrams showing an outline of a main part of a sterilizer using a high voltage according to another embodiment of the present invention.
  • the sterilization apparatus 4 provided below the hopper 3 2 is leveled, and the ground side electrode 10 and many needle-shaped electrodes 6 of the sterilization apparatus 4 are arranged in a staggered manner at predetermined intervals on the discharge side.
  • a belt conveyor 31 is disposed between the electrodes so that the object a to be sterilized can be transported by the belt conveyor 31 and the object a to be sterilized such as grains and seeds is sterilized between the two electrodes.
  • the sterilization apparatus 4 made of a dielectric is formed so as to surround the discharge electrode and the ground electrode 10.
  • FIG. 17 portions having the same configuration as those in FIGS. 1 to 6 and those having the same names are denoted by the same reference numerals.
  • the power supply 40 and the like are the same as those shown in FIG.
  • Belts conveyors 3 1, resin or synthetic rubber such which volume resistivity of about 1 0 1 ° ⁇ 1 0 1 4 ⁇ ⁇ cm or form with more materials What has been achieved is preferred.
  • the sterilizer 1C described above When the sterilizer 1C described above is operated and the object to be sterilized (brown rice) a is supplied from the hopper 32 to the belt conveyor 31, the object to be sterilized (brown rice) a moves continuously in the direction of the arrow. Then, sterilization is continuously performed between the needle-shaped electrode 6 and the ground-side electrode 10 by pulse streamer discharge.
  • the sterilized target (brown rice) a is discharged from the belt conveyor 31 and put into the discharge container 23. In this way, the object to be sterilized (brown rice) a can be easily and continuously sterilized at normal temperature and normal pressure.
  • 33 is a motor for driving the belt conveyor 31.
  • the distance between the needle-shaped electrode 6 and the flat electrode 9 is 13 mm
  • Sterilization at a frequency of 100 Hz, a pulse width of 100 to 500 nm, an electric field strength of 5 to 40 kV / cm, a voltage of 30 kv / cm, and a pulse streamer discharge time of 30 minutes Then, the bactericidal rate was measured. As a result, the sterilization was performed uniformly and the sterilization rate was 99%.
  • Fig. 19 the same as the embodiment using the sterilizer 1C described above except that a sterilizer equipped with a large number of needle-like electrodes 6 arranged neatly like a grid was used. Then, the object to be sterilized (brown rice) a was sterilized and the sterilization rate was measured. As a result, the sterilization was uneven and the sterilization rate was 95%.
  • FIG. 18 is a configuration diagram showing an outline of a main part of a sterilizer using a high voltage according to another embodiment of the present invention.
  • the sterilizing apparatus 4 provided below the hopper 32 is made horizontal, and the grounding electrode 10 formed in a structure similar to the belt conveyor of the sterilizing apparatus 4 is used to remove the target a to be sterilized such as grains and seeds. So that they can be transported Thus, the object to be sterilized a is sterilized between the discharge-side electrodes in which a large number of needle-shaped electrodes 6 are arranged in a staggered manner at predetermined intervals.
  • the sterilization apparatus 4 made of a dielectric is formed so as to surround the discharge electrode and the ground electrode 10.
  • FIG. 18 portions having the same configuration and the same names as those in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals.
  • the power supply 40 and the like are the same as those shown in FIG.
  • the sterilizing apparatus 1D of the present invention when the sterilizing apparatus 1D of the present invention is operated to supply the sterilized object (brown rice) a onto the ground electrode 10, the sterilized object (brown rice) a continuously flows in the direction of the arrow. Sterilization is continuously performed by pulse streamer discharge between the needle electrodes 6 which are moved and arranged in a staggered manner and the ground electrode 10 located at a position corresponding to the needle electrodes 6.
  • the sterilized object (brown rice) a that has been sterilized is discharged from the ground electrode 10. In this way, the object to be sterilized (brown rice) a can be easily and continuously sterilized at normal temperature and normal pressure.
  • the humidity at the time of sterilization was not particularly controlled.
  • between the discharge side electrode and the ground side electrode when sterilizing at normal temperature and normal pressure by generating a pulse streamer discharge between the electrodes by interposing a sterilizing target such as cereals and seeds in Sterilization can be performed in an atmosphere controlled to humidity.
  • the sterilization rate can be improved by controlling to high humidity.
  • the sterilizing apparatus using high voltage according to claim 2 of the present invention has the same effect as the sterilizing apparatus according to claim 1 and automatically and continuously applies the surface of the object to be sterilized such as cereals and seeds. It has a remarkable effect that microorganisms and bacteria attached can be effectively sterilized.
  • the sterilization apparatus using high voltage according to claim 3 of the present invention is the sterilization apparatus according to claim 2, wherein the openable shutter provided at the lower portion of the sterilization processing apparatus is opened to sterilize the sterilization apparatus. Disinfecting objects such as cereals and seeds are discharged to the outside of the sterilizing apparatus, and the sterilizing objects such as cereals and seeds sterilized in the sterilizing apparatus can be stored without touching human hands. Effect.
  • the sterilizer using a high voltage according to claim 4 of the present invention is the sterilizer according to claim 2 or 3, wherein the hopper is opened by opening and closing an openable shutter provided at a lower portion of the hopper. It is possible to transfer germs and seeds such as cereals and seeds temporarily stored in the section to the germicidal processing apparatus, and to sterilize a large amount of germs and seeds and other germicidal objects without leaving an interval. Has a remarkable effect.
  • the sterilization device using high voltage according to claim 5 of the present invention is the sterilization device according to any one of claims 1 to 4, wherein a predetermined interval is set.
  • the use of a large number of needle-like electrodes placed on the surface provides uniform discharge and uniform sterilization of the object to be sterilized interposed between the electrodes over a wide range, resulting in a remarkable effect that there is no uneven sterilization.
  • the sterilization apparatus using high voltage according to claim 6 of the present invention is the sterilization apparatus according to claim 5 by using a large number of needle electrodes arranged in a staggered manner at predetermined intervals. It has a remarkable effect that the object to be sterilized interposed between the electrodes can be sterilized over a wide range and more uniformly.
  • the sterilization apparatus using high voltage according to claim 7 of the present invention is the sterilization apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the sterilization target is disposed between the discharge side electrode and the ground side electrode in the sterilization processing apparatus.
  • the sterilization apparatus utilizing high voltage according to claim 8 of the present invention is the sterilization apparatus according to claim 7, wherein an object to be sterilized is placed on a conveyor and moved between the discharge side electrode and the ground side electrode. If sterilization is performed continuously, the object to be sterilized can be easily moved between the discharge side electrode and the ground side electrode, and can be continuously sterilized and continuously taken out, so that the sterilization speed and sterilization efficiency can be improved. It has the remarkable effect of being improved and more economical.
  • the sterilization apparatus using high voltage according to the ninth aspect of the present invention is the sterilization apparatus according to the seventh aspect, wherein the grounding-side electrode is placed on a conveyor, thereby facilitating movement and sterilization of the sterilization target.
  • sterilization can be performed continuously and can be continuously taken out, so that the sterilization speed and sterilization efficiency can be further improved, and there is a remarkable effect that it is more economical.
  • the sterilization apparatus utilizing high voltage according to claim 10 of the present invention is characterized by claim 10
  • the use of a ceramic plate as the insulating plate has excellent durability and strength, so that the applied voltage can be increased. Effect.
  • the sterilization apparatus using high voltage according to claim 11 of the present invention is further characterized by using the ceramic plate having high withstand voltage as the insulating plate in the sterilization apparatus according to claim 10. This has a remarkable effect that the applied voltage can be increased.
  • the sterilizing apparatus using a high voltage according to claim 1 2 of the present invention, the sterilizing apparatus according to any one of claims 1 to 1 1, wherein the dielectric is 1 0 1 ° ⁇ 1 0 1 4 ⁇ ⁇ Since the material has a volume resistivity of at least cm, it has a remarkable effect of improving safety.
  • Claim 13 of the present invention provides a sterilizing device according to any one of claims 1 to 12, wherein an object to be sterilized such as cereals and seeds is interposed between the discharge-side electrode and the ground-side electrode.
  • Electric field strength 20 KV / cm to 6 OKV / cm, frequency ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ s ⁇ 100 pps, pulse width in the range of 0.05 is to 0.5 / xs
  • a fifteenth aspect of the present invention is the sterilization method according to the thirteenth or the fifteenth aspect, wherein the discharge side electrode has a rise time of 10 nS (nanosecond) or more and a duration of 1 S (microsecond).
  • nS nanosecond
  • 1 S microsecond
  • the present invention provides a sterilizer using a high voltage and a method thereof that uses a high voltage for sterilizing easily and efficiently at normal temperature and normal pressure without deteriorating the quality of a target to be sterilized such as grains and seeds, and is industrially useful. .

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Description

明 細 書
'高電圧を利用した殺菌装置おょぴそれを用いた穀類及び種子等の 殺菌対象物の殺菌方法 技術分野
この発明は、 高電圧を利用した殺菌装置およびそれを用いた穀 類及び種子等の殺菌対象物の殺菌方法に関するものであり 、 さ ら に詳しく は、 穀類及び種子、 食品、 医薬品、 漢方薬品、 化粧品、 飼料、 肥料などの固型物全般 （以下、 穀類及び種子等の殺菌対象 物と称す） に適用可能であって、 特に加熱不適な穀類、 種子、 食 品には最適に適用できる高電圧を利用した殺菌装置およびそれを 用いた穀類及び種子等の殺菌対象物の殺菌方法に関するものであ る。 背景技術
従来、 食品の殺菌方法と しては加熱殺菌が一般的に行われてい る。 しかし加熱殺菌では、 成分、 香り、 味、 色等の変質、 有効成 分の逸散等を伴い、 食品そのものの品質を低下させる問題があつ た。
米の殺菌 ' 殺虫には過熱水蒸気で処理を行う ことができず、 臭 化メチルによる くん蒸が行われてきた。 しかし、 臭化メチルは、 引火しやすく危険物に指定されているこ とや、劇物にも指^され、 皮膚に触れると水泡を生じるなど安全性に問題がある上、 その高 いオゾン破壌の潜在性によ り大気中に放出されて地球上空のォゾ ン層に到達すると、 オゾン層を破壊する問題がある。 一方、 オゾンによる殺菌も行われているが、 殺菌効果が不満足 であるという問題があり、 また、 カ ビの増加を抑えるため、 低温 貯蔵 （例えば、 1 5 °C、 7 0〜 7 5 % R H) が行われているが、 長期低温貯蔵では力ビの増加が懸念される。
また、 小豆、 トウモ ロ コ シ、 香辛料などにはコバル ト 6 0など を用いる放射線による殺菌が認められているが、 大掛かり な設備 が必要で設備費が高い上、 放射線が外部に漏洩しないよ う に遮蔽 が必要となるなどの問題がある。
本発明者は、 先に高交流電圧あるいは高電圧をパルス的に印加 した放電側電極と接地側電極間に玄米を介在させて、 常温、 常圧 下、 前記電極間でパルスス ト リーマ放電を発生させることによ り 玄米の芽胞菌などを含む各種菌を殺菌する高電圧殺菌装置および 殺菌方法を提案した （特開平 1 1 一 2 6 7 1 8 3号公報、 特願平 1 1 一 1 0 5 2 3 5号明細書、 特願平 1 1 一 1 0 5 2 4 0号明細 書）。
しかしながら、 高電圧殺菌装置 （特開平 1 1 一 2 6 7 1 8 3号 公報） は湿度を調整した空気中でパルスス ト リ ーマ放電によって 殺菌を行っていたが、 玄米等の殺菌後直ぐに加熱処理を行う もの にはどのよ うな殺菌方法でも有効であつたが、 高電圧殺菌後に長 期に保管する穀類や種子及び香辛料等の高電圧殺菌処理後に加熱 処理を施さないで貯蔵したりするものでは、 完全に微生物や細菌 等を死滅させないでおく と貯蔵中に微生物や細菌等が繁殖し、 栽 培途中や流通過程で腐敗したり、 伝染して他の農作物にまで影響 を及ぼしたりする危険があった。
本発明は、 上記の問題を解決するもので、 本発明の第 1 の目的 は、 穀類及び種子等の殺菌対象物の品質を損なう ことなく均一に 常温、 常圧下で容易に効率よ く殺菌できる高電圧を利用 した殺菌 装置を提供することであり 、 本発明の第 2の目的は、 この殺菌装 置を用いて穀類及び種子等の殺菌対象物の品質を損なう こ となく 均一に常温、 常圧下で容易に効率よく殺菌する方法を提供する こ とである。 発明の開示
本発明の請求項 1 の高電圧を利用した殺菌装置は、 多数配設さ れた針状電極からなる放電側電極と、 この放電側電極と離間して 絶縁板によ り表面が覆われている平板状電極からなる接地側電極 と、 前記放電側電極と接地側電極とを囲う誘電体で形成された殺 菌処理装置と、 前記電極間に高電圧を印加するための電源とを備
X.、
前記殺菌処理装置内の放電側電極と接地側電極間に穀類及び種 子等の殺菌対象物を介在させて、 前記電極間でパルスス ト リーマ 放電を発生することにより殺菌することを特徴とする。
本発明においては、 前記電極間でパルスス ト リーマ放電を発生 させるこ とによ り常温、 常圧下で穀類及び種子等の殺菌対象物の 各種菌を殺菌する。
直流電圧印加時のコロナ放電では放電側電極のごく近傍が発光 するのみであるが、 パルスス ト リーマ放電でははるかに広い領域 をプラズマ化できる。 これは、 パルスス ト リ ーマ放電では直流コ ロナ放電でのスパーク電圧よ り高い電圧が瞬間的に印加でき高電 界領域を広く できること、 また直流コロナではイオン空間電荷に よ り放電側電極近傍の電離域の電界強度が低下するため放電が抑 制されるが、 パルスス ト リ一マ放電では電圧の立ち上がり が急峻 なため空間電荷電界による放電抑制がわずかであることなどによ るものと考えられる。
パルスス ト リ ーマ放電において針状電極からの放電が接合部に 短絡しないよ うに接地側電極の放電側電極に対向する表面に、 そ の全表面を覆う よ う に絶縁板を配設する。 絶縁板を配設するこ と によ り、 安全に、 かつ均一な放電が行われ、 殺菌対象物を均一に 効率よく殺菌できる。
パルスス ト リ ーマ放電で前記殺菌処理装置内の酸素の一部をォ ゾンに変換させる と共に、 このオゾンによって殺菌処理装置内の 空気中の水分から O H を生成させ、 かつ、 高電圧放電による電 位差で細胞膜を破裂させて殺菌を行い、 パルスス ト リ ーマ放電で 相乗的に殺菌を行えるよ うにするこ とによ り 、 穀類及び種子等の 殺菌対象物の表面に付着している微生物や細菌等を効率的に殺菌 できるよ うにしている。
本発明の請求項 2の高電圧を利用した殺菌装置は、 穀類及び種 子等の殺菌対象物を供給する供給手段と、 この供給手段によ り供 給された前記殺菌対象物を蓄えるホッパー部と、 こ のホッパー部 に蓄えられた前記殺菌対象物を移送して殺菌処理するための、 多 数配設された針状電極からなる放電側電極と この放電側電極と離 間して絶縁板によ り表面が覆われている平板状電極からなる接地 側電極とを囲う誘電体で形成された殺菌処理装置と、 前記電極間 に高電圧を印加するための電源と、 前記殺菌処理装置で殺菌処理 された殺菌対象物を外部に排出する排出手段とを備え、 前記殺菌 処理装置内の放電側電極と接地側電極間に穀類及び種子等の殺菌 対象物を介在させて、 前記電極間でパルスス ト リ ーマ放電を発生 することによ り殺菌することを特徴とする。 パルス ス ト リーマ放電で前記殺菌処理装置内の酸素の一部をォ ゾンに変換させると共に、 このオゾンによって殺菌処理装置内の 空気中の水分から O H を生成させ、 かつ、 高電圧放電による電 位差で細胞膜を破裂させて殺菌を行い、 パルス ス ト リーマ放電で 相乗的に殺菌を行えるよ う にすることによ り、 自動的に連続して 穀類及び種子等の殺菌対象物の表面に付着している微生物や細菌 等を効率的に殺菌できるよ うにしている。
本発明の請求項 3の高電圧を利用した殺菌装置は、 請求項 2記 載の殺菌装置において、 前記殺菌処理装匱の下部に設けた開閉可 能なシャッターを開けること よ り前記殺菌処理装置で殺菌処理さ れた穀類及び種子等の殺菌対象物を前記殺菌処理装置の外部に排 出することを特徴とするものである。
殺菌処理装置の下部に設けた開閉可能なシャ ッターを開けるこ と よ り前記殺菌処理装置で殺菌処理された穀類及び種子等の殺菌 対象物を前記殺菌処理装置の外部に排出し、 殺菌処理装置內で殺 菌した穀類及び種子等の殺菌対象物を人手に触れることなく貯蔵 することができるようにしている。
本発明の請求項 4の高電圧を利用 した殺菌装置は、 請求項 2あ るいは請求項 3記載の殺菌装置において、 前記ホッパー部の下部 に設けた開閉可能なシャッターを開けることよ り前記ホツバ一部 に一時的に蓄えた穀類及び種子等の殺菌対象物を前記殺菌処理装 置に移送することを特徴とする。
ホッパー部の下部に設けた開閉可能なシャッターを開けること よ り前記ホッパー部に一時的に蓄えた穀類及び種子等の殺菌対象 物を前記殺菌処理装置に移送し、 多量の穀類及び種子等の殺菌対 象物を間隔をあけることなく殺菌処理を施すことができるよ う に している。
本発明の請求項 5の高電圧を利用 した殺菌装置は、 請求項 1 か ら請求項 4のいずれかに記載の殺菌装置において、 前記放電側電 極が所定の間隔を置いて多数配設された針状電極からなることを 特徴とする。
放電側電極と接地側電極と していずれも平板状電極を用いる と 電極の表面積が大き く なるために高電圧を発生する電源部の容量 を大き く する必要があり、 また両平板状電極は絶対平行であるこ とが必要であり、 平行が保たれないと部分的に放電が集中する問 題がある。
一方、 前記放電側電極と して 1 つの針状電極を用い、 前記接地 側電極と して平板状電極を用いる場合がある （例えば、 特開平 1 1 一 1 8 7 8 7 2号公報の図 1 ( a ) に記載の方法を参照） が、 この場合は前記電極間に介在された殺菌対象物の広範囲にわたる 殺菌ができず殺菌むらがでる問題がある。
所定の間隔を置いて多数配設された針状電極を用いる と、 均一 な放電が行われ電極間に介在された殺菌対象物の広範囲にわたる 均一殺菌ができ、 殺菌むらがでない。
針状電極は、鲭の発生を抑え、耐久性を持たせるため、例えば、 ステンレス系材料、 白金系材料などの材料で作られたものが好ま しい。 ステンレス製針状電極は先端が例えば、 およそ 0 . 1 〜 1 πι ιη φ の ものが好ま しく、 0 . 1 〜 0 . 5 πι πι ψ程度と非常に細 いものがよ り好ま しい。
印加電圧、 周波数、 投入エネルギー （ c a 1 / c m 3 ) , 電界強 度などが殺菌対象物の種類、 形態、 菌の種類、 形態などによって 異なるので針状電極の間隔は特に限定されず、 殺菌対象物が本来 有する香味、 風味などの品質を損なわない範囲において充分に均 一に殺菌できるように適宜選定して決めるのが好ましい。
しかし上記間隔は、 通常は、 5 m m力 o 8 O m m y¾の範两力、 ら選ばれることが望ましい。
本発明の請求項 6の高電圧を利用した殺菌装置は、 請求項 5記 載の殺菌装置において、 前記放電側電極が所定の間隔を置いて千 鳥状に多数配設された針状電極からなることを特徴とする。
所定の間隔を置いて千鳥状に多数配設された針状電極を用いる ことによ り前記電極間に介在させた殺菌対象物を広範囲にわたつ て、 しかも、 よ り均一に殺菌することができる。
本発明の請求項 7の高電圧を利用 した殺菌装置は、 請求項 1 か ら請求項 6のいずれかに記載の殺菌装置において、 前記放電側電 極と接地側電極間に殺菌対象物を移動させて連続的に殺菌するこ とを特徴とする。
本発明においては、 前記殺菌処理装置内に殺菌対象物を一旦充 填して殺菌し、 次いで殺菌した殺菌対象物を殺菌処理装置から取 り出すこと もできるが、 前記殺菌処理装置内の放電側電極と接地 側電極間に殺菌対象物を移動させて殺菌することにより連続的に 殺菌して、 殺菌した後に殺菌処理装置から連続的に取り 出すこ と ができる。 このよ う にすれば殺菌速度や殺菌能率を向上でき、 多 量の殺菌対象物を容易に殺菌できるので経済性に優れる。
本発明の請求項 8の高電圧を利用 した殺菌装置は、 請求項 7記 載の殺菌装置において、 前記殺菌処理装置の下面に接地側電極を 設け、 殺菌対象物をコンベア上に載置して前記放電側電極と接地 側電極間に移動させて連続的に殺菌することを特徴とする。
殺菌対象物をコンベア上に載置して前記放電側電極と接地側電 極間に移動させて連続的に殺菌すれば、 放電側電極と接地側電極 間での殺菌対象物の移動が容易になり、 連続的に殺菌した後、 連 続的に殺菌した殺菌対象物を殺菌処理装置から取り 出せるので、 殺菌速度や殺菌能率をよ り向上でき、 より経済的となる。
本発明の請求項 9の高電圧を利用した殺菌装置は、 請求項 7記 載の殺菌装置において、 前記接地側電極をコンベア上に載置した ことを特徴とする。
接地側電極をコンベア上に載置するこ とによ り 、 殺菌対象物の 移動が容易である上、 放電側電極に対向する位置に殺菌対象物が 移動してきた時に殺菌が行われるので殺菌も容易であり、 連続的 に殺菌して、 連続的に殺菌処理装置から取り 出せるので、 殺菌速 度や殺菌能率を向上でき、 経済的となる。
本発明の請求項 1 0の高電圧を利用した殺菌装置は、 請求項 1 から請求項 9のいずれかに記載の殺菌装置において、 前記絶縁板 がセラミ ック板であることを特徴とする。
この目的に使用される絶縁板と しては一般的に、 アタ リル板ゃ ガラス板が安価なため使用される。 しかし、 耐久性や強度的に問 題があるので、 印加電圧を高くする場合は耐久性、 強度および絶 縁性の高いセラ ミ ック板が好ましい。 セラ ミ ック板は大きな一枚 板であってもよく 、 あるいは例えば 1 c m角で 1 m m厚などのよ うに小さ く薄いセラ ミ ック板であってもよい。 小さいセラ ミ ック 板は大量生産されているため安価であり、 多数の小さいセラ ミ ツ ク板を相互に接着するなどして接合して大きなセラ ミ ック板と し て使用するこ とができる。
本発明の請求項 1 1の高電圧を利用した殺菌装置は、 請求項 1 0記載の殺菌装置において、 前記セラ ミ ック板が耐電圧の高いセ ラ ミ ック板であることを特徴とする。
耐電圧の高いセラ ミ ック板は印加電圧を高く できるので好ま し く使用できる。 このよ うな耐電圧の高いセラ ミ ック板と しては、 具体的には例えば、 アルミナ板が好ま しく、 高純度アルミナ板が さ らに好ま しく使用できる。
本発明の請求項 1 2の高電圧を利用した殺菌装置は、 請求項 1 から請求項 1 1 のいずれかに記載の殺菌装置において、 前記誘電 体が 1 0 1 Q〜 1 0 1 4 Ω ■ c m以上の体積固有抵抗を有する材料 で形成されていることを特徴とする。
殺菌対象物を殺菌処理するための殺菌処理装置は、 安全に殺菌 対象物を殺菌するために、 1 0 1 (3〜 1 0 1 4 Ω · c m以上の体積 固有抵抗を有する絶縁性の高い材料で形成されるこ とが好ま しい, このよ う な材料と しては具体的には例えば、 ポリオレフ イ ン系樹 脂、 アク リル系樹脂、 ポリ カーボネー ト系樹脂、 各種エンジニア リ ングプラスチック、 F R Pなどの電気絶縁性材料を挙げるこ と ができる。
本発明の請求項 1 3·は、 請求項 1 から請求項 1 2のいずれかに 記載の殺菌装置を用いて、 放電側電極と接地側電極間に穀類及び 種子等の殺菌対象物を介在させて、 電界強度 2 0 K V/ c m〜 6 O K VZ c m、 周波数 Ι Ο Ο ρ ρ s 〜 1 0 0 0 p p s 、 パルス幅 0 . 0 5 /i s 〜 0 . 5 ju s の範囲内のパルス高電圧によ り発生さ せたパルス ス ト リ ーマ放電で殺菌することを特徴とする穀類及び 種子等の殺菌対象物の殺菌方法である。
上記のパルス ス ト リ ーマ放電で殺菌することによ り芽胞菌など を含む各種菌を容易に効率的かつ経済的に殺菌することができる, 本発明の請求項 1 4は、 請求項 1 3記載の殺菌方法において、 前記放電側電極に正極性のパルス高電圧を印加することを特徴と する。
放電側電極に正極性のパルス高電圧を印加するこ とによ り安定 した放電ができる。
放電側電極に正極性のパルス高電圧を印加する替わり に、 逆に 放電側電極に負極性のパルス高電圧を印加する と、 放電側電極に ゴミゃチリ などが付着し、 均一で安定した放電ができなく なる恐 れがある。
本発明の請求項 1 5は、 請求項 1 3あるいは請求項 1 4記載の 殺菌方法において、前記放電側電極に立ち上がり 時間 1 0 n S (ナ ノ秒） 以上、 持続時間 1 μ S (マイク ロ秒） 以下のパルス高電圧 を印加することを特徴とする。
所定の間隔を置いて多数配設された針状電極からなる放電側電 極に立ち上がり 時間数 1 0 n s (ナノ秒） 程度以上、 持続時間 1 μ s (マイクロ秒） 程度以下のパルス高電圧を印加すると、 放電 側電極から線状に伸びるス ト リーマー放電が発生し、 電極間の広 い範囲をプラズマ化でき、 前記電極間に介在させた穀類及び種子 等の殺菌対象物を均一にむらなく殺菌できる。 図面の簡単な説明
図 1 は、 本発明の高電圧を利用 した殺菌装置の一実施形態の斜 視図である。 図 2は、 図 1 に示した殺菌装置の放電側電極と、 接 地側電極および殺菌処理装置の下部に設けた開閉可能なシャッタ 一を説明する説明図である。 図 3は、 図 1 に示した殺菌装置の一 部断面を示す側面図である。 図 4は、 図 1 に示した殺菌装置の殺 菌処理装置の下部に設けた開閉可能なシャ ッ ターを開いて殺菌処 理された玄米を排出する状態を説明する説明図である。 図 5は、 図 1 に示した殺菌装置の放電側電極と、 接地側電極を説明する説 明図である。 図 6は、 本発明で使用する電源の一例を説明する説 明図である。 図 7は、 殺菌処理装置の下部に設けられた開閉可能 なシャ ツ一の他の例を説明する説明図である。 図 8 ( A ) は図 7 に示したシャッターを閉じた状態を示す説明図であり、 図 8 ( B ) は同シャ ッ ターを開けた状態を示す説明図である。 図 9 ( A ) は 殺菌処理装置の下部のシャ ッターを閉め、 ホッパー部の下部のシ ャッターを開けてホッパー部の穀類及び種子等を殺菌処理装置へ 移送する状態を示す説明図であり、 図 9 ( B ) は殺菌処理された 殺菌対象物を殺菌処理装置の下部のシャ ッターを開けて排出する 状態を示す説明図である。 図 1 0は、 本発明の殺菌装置の他の例 を示す斜視図である。 図 1 1 は、 本発明の穀類及び種子等をコン ベアで搬送して殺菌する殺菌処理装置を示す説明図である。 図 1 2は、 所定の間隔を置いて千鳥状に多数配設された針状電極の平 面説明図である。 図 1 3は、 接地側電極上でパルスス ト リ ーマ放 電が行われる箇所とパルスス ト リ ーマ放電が行われない箇所を示 す平面説明図である。 図 1 4は、 接地側電極上で殺菌が行われる 領域を示す平面説明図である。 図 1 5は、 針状電極と平板状電極 の断面説明図である。 図 1 6は、 本発明の殺菌装置の他の例を示 す説明図である。 図 1 7 ( A ) は、 本発明の他の殺菌装置の側面 からみた要部の概要を示す構成図であり、 図 1 7 ( B ) は同殺菌 装置の正面からみた要部の概要を示す構成図である。 図 1 8は、 本発明の他の殺菌装置の要部の概要を示す構成図である。 図 1 9 は、 碁盤の目のよ う に整然と多数配設された従来の針状電極の平 面説明図である。 図 2 0は、 従来の接地側電極上でパルスス ト リ 一マ放電が行われる箇所とパルス ス ト リ一マ放電が行われない箇 所を示す平面説明図である。 図 2 1 は、 従来の接地側電極上で殺 菌が行われる領域と殺菌が行われない領域を示す平面説明図であ る。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図 1 は本発明の高電圧を利用した殺菌装置の一実施形態の斜視 図、 図 2は図 1 に示した殺菌装置の放電側電極と、 接地側電極お よび殺菌処理装置の下部に設けた開閉可能なシャ ッターを説明す る説明図、図 3は図 1 に示した殺菌装置の一部断面を示す側面図、 図 4は図 1 に示した殺菌装置の殺菌処理装置の下部に設けた開閉 可能なシャ ッターを開いて殺菌処理された穀類及び種子等の殺菌 対象物を排出する状態を説明する説明図、 図 5は図 1 に示した殺 菌装置の放電側電極と、 接地側電極を説明する説明図である。
図 1〜図 5に示したよ う に、 本発明の殺菌装置 1 は、 予め穀類 及び種子等の殺菌対象物 a を準備し、 この殺菌対象物を供給する 供給手段 2 と、 この供給手段によ り供給された殺菌対象物 a を一 時的に蓄えるホッパー部 3 と、 このホッパー部に蓄えられた殺菌 対象物 a を移送して殺菌処理するための殺菌処理装置 4 と、 この 殺菌処理装置で殺菌処理された殺菌対象物 a を殺菌処理装置 4外 に排出する排出手段 5 とを備えている。 殺菌処理装置 4はアタ リ ル系樹脂、 ポリ カーボネー ト系樹脂、 F R Pなどの誘電体の電気 絶縁性材料 （ 1 0 1 (1〜 1 0 1 4 Ω · c m以上の体積固有抵抗を有 する材料が好ましい） で容器状に形成されている。
殺菌処理装置 4内には、 所定の間隔 d 1 を置いて多数配設され た針状電極 6 (鲭の発生を抑え、 耐久性を持たせるためステンレ ス系材料で作られたものが好ましい。 例えばステン レス製針状電 極で先端が 0. 5 m m φ と非常に細いものがよ り好ましい） から なる放電側電極 7 と、 絶縁板 8 (セラ ミ ック板が好ましく使用で きる。 セラ ミ ック板の具体例とては、 アルミナ板が挙げられる。 純度 9 0 %以上の耐電圧の高い高純度アルミ ナのアルミ ナ板がよ り好ま しい） によ り表面,が覆われている平板状電極 9からなる接 地側電極 1 0が設置されている。
多数の針状電極 6 は導体 1 1 (針状電極 6 と同じよ うにステン レス系材料で作られたものが好ま しい） に図 5 に示したよ うにビ ス 6 1 (針状電極 6 と同じよ う にステン レス系材料で作られたも のが好ま しい） によ り しつかり固定されて構成された放電側電極 7が、 殺菌処理装置 4の内部側に針状電極 6が突出して出るよ う にして殺菌処理装置 4の前面壁 1 2に固定されて装着されている, 接地側電極 1 0は殺菌処理装置 4の内部側に絶縁板 8 によ り表 面が覆われている平板状電極 9が放電側電極 7に対向してこの放 電側電極と所定の間隔 （間隔は特に限定されないが、 通常約 1 0 mn！〜 5 O mmである） を維持するよ う に殺菌処理装置 4 の後面 壁 1 3 に固定されて装着されている。 1 4は、 殺菌処理装置 4の 前面に設置した安全のための開閉可能な扉である。
本発明においては、 多数の針状電極 6 を所定の一定の間隔 d 1 を置いて配設することが好ま しい。 多数の針状電極を用いる代わ り に 1 つの針状電極を用いた場合は前記電極間に介在させた殺菌 対象物 a を広範囲にわたって殺菌ができず殺菌むらがでる。
パルスス ト リ ーマ放電を起こさせるための電界強度は 2 0 K V Z c m〜 6 O K V/ c mで、 2 O K V/ c m未満では望むべき殺 菌率が得られず、 6 O K VZ c mを超えると殺菌後に殺菌対象物 に亀裂や割れ及び焼けこげが生じる等の品質に問題が生じる恐れ がある。 また、 1秒間にパルスが何回発生したかを表す周波数 1 0 0 p p s の場合で、 パルス発生回数が 1 0 0 p p s未満の 5 0 p p s では殺菌率が 1 0 0 p p s と比較した場合に低下し、 1 0 0 0 p p s を超える と絶縁板 8が破損する危険があり、 しかも、 高電圧発生装置が大掛かり となり、 設備コス トが過大になって採 算が取れなく なる恐れがある。
パルス幅は 0 . 0 5 μ s ~ 0. 5 / s の範囲内で、 パルス幅が 0 . 0 5 μ s未満では、 高電圧を印加することができず、 印加で きた場合でも電圧の安定に欠け、 殺菌率にバラツキが生じ、 パル ス幅が 0. 5 3 を超える と、 放電中に短絡し易く なり、 殺菌後 に焼き焦げや亀裂等の品質に問題が生じる恐れがある。
多数の針状電極 6の間隔 d 1 は通常は、 5 mmから 8 O mm未 満、 好ま しく は 1 0 mm力 ら 6 0 mm、 特に好ま しく は 2 5 mm から 3 0 m mの範囲から選ばれることが望ま しい。 間隔 d 1が 5 mm未満であると殺菌対象物の殺菌はできるが後で説明する電源 4 0の容量を大きく しなければならず、不経済となる恐れがある。 一方、 間隔 d 1が 8 0 m mを超える と前記電極間に介在させた殺 菌対象物 a を広範囲にわたって均一に殺菌ができず殺菌むらがで る恐れがある。
供給手段 2、 ホッパー部 3、 殺菌処理装置 4、 排出手段 5など は一体的に連結されて構成されており、 供給手段 2によって供給 された殺菌対象物 a をホッパー部 3 に一時的に蓄え、 ホッパー部 3 に蓄えられた殺菌対象物 a の所定量を重力によ り 自然落下させ て移送して殺菌処理装置 4の前記電極 7〜 1 0間に介在させ、 後 で説明する電源 4 0で発生した高電圧を前記電極 7〜 1 0間に印 加してこの電極間でパルスス ト リーマ放電を発生させて殺菌する 供給手段 2は、 殺菌対象物 a の供給口 1 5 、 コ ンベア 1 6 、 こ のコ ンベアを駆動するモータ 1 7 、 コ ンベア 1 6 で移送した殺菌 対象物 a をホッパー 3部内に放出する放出口 1 8などから成り 、 図 3 に示したよ うに白矢印で示した方向から供給口 1 5内に供給 された殺菌対象物 a はモータ 1 7 によ り駆動される コ ンベア 1 6 によ り上方に移送されて放出口 1 8 を経てホッパー部 3 へ供給さ れる。
殺菌処理装置 4內で殺菌処理された穀類及び種子等の殺菌対象 物 a は、 この殺菌処理装置の下部に設けられた開閉可能なシャ ツ ター 1 9 を開けること よ り殺菌処理装置 4の外部に自然落下して 排出される。
排出手段 5 は、 シャ ッター 1 9、 このシャ ッターを開閉する駆 動装置 2 0 (ソレノイ ドバルブを備えた電気式駆動装置あるいは 空気式駆動装置などいずれでもよい）、排出用ダク ト 2 1 などから 成っている。 2 2は本発明の殺菌対象物を殺菌する処理装置 1 を 支持して固定する支持装置である。 2 3は殺菌処理された殺菌対 象物 aを収容する排出容器である。
本発明の殺菌装置 1 を用いて殺菌対象物 a を殺菌処理する場合 は、 殺菌処理された殺菌対象物 a が再び汚染されないよ う に無菌 室内で行うなど充分な管理が必要である。
殺菌処理装置 4内の穀類及び種子等の殺菌対象物 a は放電側電 極 7 と接地側電極 1 0 との間でのパルスス ト リーマ放電によって この電極間の空気中の酸素が反応してオゾンガスが発生し、 この オゾンガスが空気中の水分と反応して 0 2—、 O H―、 H 2 0 2の 3 種の活性酸素を生成し、 このうちの、 O H— (ヒ ドロキシラジカ ル） で微生物や細菌等の殺菌が行われる。 O H —は、 オゾンよ り 高い酸化還元電位を有しているこ とから、 細菌等を殺菌する効果 が優れている。
図 6は本発明で使用する電源 4 0 の一例を説明する説明図であ る。 図 6 に示したよ う に、 電源 4 0は、 電源部 4 1 ( A C 2 0 0 V、 5 0 H z )、 スライダック 4 2、 高電圧 ト ラ ンス 4 3、 全波整 流ブリ ッジ 4 4、 抵抗 4 5、 コンデンサ 4 6 、 スパークギャップ 4 7、 抵抗 4 8、 接地手段 4 9などを備えた回路から構成されて いる。
電源 4 0 ( A C 2 0 0 V 5 0 H z ) から入力された電圧をス ライダック 4 2および高電圧 トランス 4 3にて昇圧し、 全波整流 プリ ッジ 4 4にて整流する。その後、抵抗 4 5 にて電流値を下げ、 コンデンサ 4 6 を充電する。 コンデンサ 4 6に充電された電気工 ネルギ一は、 スパークギャ ップ 4 7を通して瞬間的に放電され、 パルス電圧 （例えば、 エネルギー波を 1秒間に約 1 0 0回発生さ せる） となって殺菌対象物 a を殺菌する処理装置 4 の放電側電極 7 と接地側電極 1 0間に印加され、 この電極間でパルスス ト リー マ放電を発生させるこ とによ り、 常温、 常圧下、 前記電極 7 — 1 0間に介在させた穀類及び種子等の殺菌対象物 aの殺菌が行われ る。
本発明において、 絶縁板 8は 1枚の板でもよいが小さいセラ ッ ミク板 （例えば、 A l 2 O 3 ) の端部を相互に接着するなどして接 合して作った板でもよい。
絶縁板 8 と して多数の小さなセラ ミ ック板（例えば、 A 1 2 O 3 ) の端部を相互に接着するなどして接合して作られた絶縁板 8 を使 用する場合は、 多数の針状電極 6 と多数のセラ ミ ック板の端部の 接合部との相互の位置関係を特定の位置関係とすることが好ま し レヽ
すなわち、 各針状電極 6から平板状電極 9 に対して直角に引い た直線がセラ ミ ック板に達した点と、 セラ ミ ック板の端部の接合 部との間の距離が、 いずれの前記点といずれの接合部との組み合 わせであっても 1 O ra m以上になるよ うにすることが好ま しい。 この距離が約 5 m m以内であるとその針状電極 6からその接合部 に放電が必ず短絡する。 この距離が約 7〜 8 m mであると印加電 圧によってはその針状電極 6からその接合部に放電が短絡する。
また、 殺菌処理装置 4中における殺菌処理時間、 穀類及び種子 の処理量、 湿度などの殺菌条件も、 穀類及び種子等の殺菌対象物 aの種類、 形態、 菌の種類などによって異なるので適宜選定して 決めるのが好ま しく特に限定されない。 しかし、 穀類及び種子等 の殺菌対象物では、 凡そ 1 5〜 3 0分間程度のパルスス ト リーマ 放電を行って殺菌を確実にしている。
本発明の殺菌装置 1 を作動させ、 供給手段 2によ り供給された 殺菌対象物 a をホッパー部 3に一時的に蓄え、 ホッパー部 3に蓄 えられた殺菌対象物 a を移送して、 シャ ッター 1 9 を閉めた殺菌 処理装置 4の電極 7 — 1 0間に所定量介在させ、 電源 4 0で発生 した高電圧を電極 7 — 1 0間に印加してこの電極間でパルスス ト リーマ放電を発生させ、 殺菌条件下に置く こ とによ り容易に殺菌 できる。 そして殺菌処理装置 4内で殺菌処理された殺菌対象物 a は、 シャ ッター 1 9 を開けること よ り殺菌処理装置 4 の外部に排 出される。 以上の操作を繰り返すことによ り穀類及び種子等の殺 菌対象物 a の品質を損なう ことなく均一に常温、 常圧下で効率よ く容易に殺菌できるようにしている。
図 7は、 殺菌処理装置の下部に設けられた開閉可能なシャ ツタ 一の他の例を説明する説明図であり、 図 8 ( A ) は図 7 に示した シャ ッターを閉じた状態を示す説明図であり、 図 8 ( B ) は同シ ャ ッターを開けた状態を示す説明図である。 尚、 図 7〜 8 におい て、 図 1 ~ 6 と構成が共通する部分及び同じ名称のものには同一 符号を付してある。
図 7、 図 8 において、 殺菌処理装置 4の下部にはシャ ッター 1 9 Aが設けられており、 シャッター 1 9 Aに連結されたモータな どの開閉装置 2 4によ り駆動され回転して開閉可能になっている, 図 8 ( A ) に示したよ うにシャ ッター 1 9 Aを閉めた殺菌処理装 置 4の電極 7 — 1 0間に所定量の穀類及び種子等の殺菌対象物 a を介在させ、 前記のよ うに電源 4 0で発生した高電圧を電極 7 — 1 0間に印加してこの電極間でパルスス ト リーマ放電を発生させ 殺菌条件下に置く ことによ り殺菌した後、 殺菌処理された殺菌対 象物 a は、 図 8 ( B ) 'に示したよ う に開閉装置 2 4により シャ ツ ター 1 9 Aを開けて白矢印で示したよ うに殺菌処理装置 4の外部 に排出させる。
図 9は、 ホッパー部の下部および殺菌処理装置の下部に開閉可 能なシャ ッターを設けた穀類及び種子等の殺菌対象物 a を殺菌す る処理装置の説明図であり、 （A )は殺菌処理装置の下部のシャ ツ ターを閉め、 ホッパー部の下部のシャッターを開けてホッパー部 の殺菌対象物を殺菌処理装置へ移送する状態を示す説明図であり ( B ) は殺菌処理された殺菌対象物を殺菌処理装置の下部のシャ ッターを開けて排出する状態を示す説明図である。 尚、 図 9にお いて、 図 1 〜 6 と構成が共通する部分及ぴ同じ名称のものには同 一符号を付してある。
図 9において、 ホッパー部 3および殺菌処理装置 4の下部には 駆動装置 2 0によ り開閉されるシャ ッター 1 9が設けられている, 図 9 ( A ) に示したよ う殺菌処理装置 4の下部のシャッター 1 9 を閉めた殺菌処理装置 4のホッパー部 3の下部のシャッター 1 9 を開けてホッパー部 3 に一時的に蓄えられた殺菌対象物 a の内か ら所定量の殺菌対象物 a を移送して電極 7 — 1 0間に介在させ、 前記のよ う に電源 4 0で発生した高電圧を電極 7 — 1 0間に印加 してこの電極間でパルスス ト リーマ放電を発生させ、 殺菌条件下 に置く こ とによ り殺菌した後、 殺菌処理された殺菌対象物 a は、 駆動装置 2 0によ り殺菌処理装置 4の下部のシャッター 1 9 を開 けて白矢印で示したように殺菌処理装置 4の外部に排出される。 図 1 0は、 本発明の高電圧を利用 した殺菌装置の他の例を示す 斜視図である。 尚、 図 1 0において、 図 1 〜 9 と構成が共通する 部分及び同じ名称のものには同一符号を付してある。
図 1 0に示した本発明の殺菌装置 1 Aは、 図 1〜 6に示した本 発明の殺菌装置 1 を大型化した例を示すものである。
殺菌処理装置 4内が 2つのセパレータ 2 5 (セパレータ 2 5 は 殺菌処理装置 4 自体と同様に 1 0 1 ()〜 1 0 1 4 Ω ■ c m以上の体 積固有抵抗を有するアク リル系樹脂、 ポリ カーボネー ト系樹脂、 F R Pなどの電気絶縁性材料で作られたものが好ま しい） によ り 分割された 3つのセル 4— 1、 4 — 2、 4 — 3 を備えており、 各 セル 4 — 1 、 4 一 2、 4— 3にそれぞれ複数の放電側電極 7 と接 地側電極 1 0が対応して設けられており、 殺菌処理装置 4の下部 にはモータなどの開閉装置 2 4によ り駆動され回転して開閉可能 なシャ ッター 1 9 Aが設けられており、 ホッパー部 3から各セル 4 一 1 、 4 一 2、 4— 3内にそれぞれ所定量の穀類及び種子等の 殺菌対象物 a を移送するために供給手段 2は図示しない駆動装置 によ り駆動されてホッパー部 3に沿って平行に移動可能になって いる以外は、 図 1 〜 6 に示した本発明の殺菌装置 1 と同様になつ ている。
本発明の殺菌装置 1 Aを作動させ、 供給手段 2をホッパー部 3 に沿って平行に移動させながら供給手段 2によ り供給された殺菌 対象物 a をホッパー部 3に一時的に蓄え、 ホッパー部 3に蓄えら れた所定量の殺菌対象物 a を移送して、 シャ ッター 1 9 Aを閉め た殺菌処理装置 4の各セル 4 一 1 、 4一 2、 4 一 3 の電極 7 — 1 0間にそれぞれ所定の量だけ介在させ、 前記のよ う に電源 4 0で 発生した高電圧を電極 7 — 1 0間に印加してこの電極間でパルス ス ト リ ーマ放電を発生させ、 殺菌条件下に置く ことによ り容易に 多量の穀類及び種子等の殺菌対象物 a を処理して殺菌できる。 そ して殺菌処理装置 4内で殺菌処理された殺菌対象物 a は、 シャ ツ ター 1 9 Aを開けること よ り殺菌処理装置 4の外部に排出される 以上の操作を繰り返すことによ り多量の穀類及び種子等の殺菌対 象物 a の品質を損なう ことがなく均一に常温、 常圧下で効率よ く 容易に殺菌できる。
図 1 1 はホッパー部の下に設けた殺菌処理装置を水平にし、 こ の殺菌処理装置の接地側電極をコンベア状にで形成して搬送でき るよ うに設けた本発明の高電圧を利用した殺菌装置の説明図であ り、 図 1 1 において、 図 1 〜 6 と構成が共通する部分及ぴ同じ名 称のものには同一符号を付してある。 誘電体で形成された殺菌処 理装置は放電側電極と接地側電極とを囲むよ う に形成されている, 図 1 1 において、 殺菌処理装置 4の下部には接地側電極 1 0が コ ンベア 2 4で駆動できるよ うにしている。 コ ンベア 2 4は左側 から右側に穀類及び種子等の殺菌対象物 a を搬送するよ う にして いる。 殺菌対象物 a は殺菌処理装置 4 の左側からコ ンベア 2 4上 にホッパー部 3から供給され、 このコンベア上を移動する間に、 前記のよ う に電源 4 0で発生した高電圧を電極 7 — 1 0間に印加 してこの電極間でパルスス ト リ ーマ放電を発生させ、 殺菌条件下 に置く こ とによ り殺菌し、 殺菌処理装置 4の右側から白矢印で示 したよ うに搬出容器 2 3内に排出される。
図 1 9 に示すよ う に多数の針状電極 6 を碁盤の目のよ う に整然 と配設した放電側電極 7を用いる と、 各針状電極 6 に高電圧をか けて放電させた場合、 各針状電極 6から接地側電極 1 0 へ同電位 のパルスス ト リーマ放電が放出されてお互いに干渉が発生し、 図 2 0 に示すよ う に接地側電極 1 0上でパルスス ト リーマ放電が行 われる四角状の箇所 Aと、 パルスス ト リーマ放電が行われない箇 所 Bが現れ、 均一な放電ができないという問題が生じた。
この場合、 図 2 1 に示すよ うに例え、 殺菌対象物を針状電極 6 と接地側電極 1 0間で矢印で示したよ う に移動させて殺菌を行つ ても、 パルスス ト リーマ放電が行われる箇所 Aを通過する殺菌対 象物 c は殺菌されるが、 パルスス ト リ ーマ放電が行われない箇所 Bを通過する殺菌対象物 dは充分に殺菌されないため、 殺菌むら が生じ均一な殺菌ができないという問題があつた。
そこで放電側電極と して所定の間隔を置いて千鳥状に多数配設 された針状電極を用いることによ り この問題を解決できる。
以下、 図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 図 1 2に、 一定の間隔 dを置いて千鳥状に多数配設された針状 電極 6の一例を示す。 図 1 2に示すよ う に、 第 1列目の針状電極 6は横方向に一定の 間隔 d 1 を置いて多数配設されており、 そして第 2列目の針状電 極 6は第 1列目の針状電極 6から一定の間隔 d 2を置いて、 第 1 列目の針状電極 6の相隣る 2つの針状電極の間に第 2列目の 1つ の針状電極 6が互い違いに位置するよ う に、 そして横方向には一 定の間隔 d 1 を置いて多数配設されており、 そして第 3列目の針 状電極 6は第 2列目の針状電極 6から一定の間隔 d 2を置いて、 第 1列目の針状電極 6 と縦方向において同一位置になるよ う に配 設されており、 以下同様にして針状電極 6が千鳥状に多数配設さ れている。
d 1 、 d 2の大き さは特に限定されないが、 通常は d 2 = 1 / 2 d l 〜 2 d l であり、 例えば、 式 ： d 2 = 3 / 2 ) d l を 満足するよ うに d l 、 d 2を決めて針状電極 6を千鳥状に多数配 設して、 第 2列目の針状電極 6 _ 1 が、 第 1列目の針状電極 6 _ 2および 6 _ 3、 第 2列目の針状電極 6 — 4および 6 — 5、 第 3 列目の針状電極 6 — 6および 6 — 7からそれぞれ略均等に離れて 位置するよ うにすることが好ま しい。
このよ う にすると各針状電極に高電圧をかけて放電させた場合 各針状電極 6から接地側電極 1 0 へ同電位のパルス ス ト リーマ放 電が放出されるが放電干渉が異なった箇所に発生し、 図 1 3に示 すよ うに接地側電極 1 0上でパルス ス ト リ ーマ放電が行われる円 形状の箇所 Aとパルス ス ト リーマ放電が行われない箇所 Bが現れ る。
しかし、 図 1 4に示すよ う に殺菌対象物を針状電極 6 と接地側 電極 1 0間を矢印で示したよ うに移動させる と、 図 1 3に示すよ うに針状電極 6が千鳥状に多数配置されているために、 例えば第 1列目でパルス ス ト リーマ放電が行われない箇所 Bを通過した殺 菌対象物は第 1列目では殺菌されないが、 第 2列目においてパル スス ト リ ーマ放電が行われる箇所 Aを通過するので殺菌が行われ る。 第 3列目以降も同様にして殺菌が行われるので、 結果的に図 1 4中に殺菌範囲 e で示したよ う に殺菌対象物を殺菌むらなく 充 分に均一に殺菌することができる。
図 1 5 は、 図 1 2および図 1 3 に示した針状電極 6 と接地側電 極 1 0の説明図である。 平板状電極 9の上に絶縁板 [セラ ミ ック 板 （ A 1 2 O 3 ) ] 8が配設されており、 千鳥状に多数配置された 針状電極 6 と平板状電極 9上のセラ ミ ック板 8 との間に殺菌対象 物（例えば、玄米などの穀類） を介在させて移動させて殺菌する。 針状電極 6 と平板状電極 9 との間隔は特に限定されないが、 通常 凡そ 1 O m m〜 5 O m mから選ばれる所定の間隔である。 針状電 極 6平板状電極 9 との間隔を所定の間隔とすることによ り 、 部分 的に放電が集中することがなく なり均一にパルスス ト リ ーマ放電 が行われる。
図示しない電源部 4 0において発生した高電圧は、 パルス電圧 (例えば、 エネルギー波を 1秒間に約 1 0 0回発生させる） とな つて針状電極 6 と平板状電極 9間に印加され、 常温、 常圧下、 針 状電極 6 と平板状電極 9間でパルス ス ト リーマ放電を発生させる ことができ、 両電極間に介在させて移動させた殺菌対象物の殺菌 が行われる。
印加電圧、 周波数、 投入エネルギー （ c a 1ノ c m 3 )、 電界強 度、 間隔 dの大きさおよびどのよ う に千鳥状にする力、、 すなわち どの程度互い違いにするかは特に限定されず、 殺菌対象物が本来 有する香味、 風味、 薬効、 性能、 分散性などの品質を損なわない 範囲において充分に均一に殺菌できるよ うに、 適宜選定して決め るのが好ましい。
しかし、 針状電極を千鳥状に多数配設する場合も針状電極の間 隔 dは通常は、 5 m mから 3 O m m未満、 好ま しく は 8 m mから 3 0 m mの範囲から選ばれることが望ま しい。 針状電極の間隔 d が 5 m m未満である と殺菌対象物の殺菌はできるが電源部 4 0の 容量を大き く しなければならず不経済となる恐れがある。 一方、 針状電極の間隔 dが 3 0 m mを超えると針状電極 3 と平板状電極 9間に介在させた殺菌対象物を均一に殺菌ができず殺菌むらがで る恐れがある。
一般的には、 印加電圧、 周波数、 投入エネルギー、 電界強度と もに大きい方が殺菌に有効であり、 また周波数よ り も印加電圧が 高い方が有効であり、 同一投入エネルギーにおいては電界強度が 高い方が有効である。
また、 針状電極 6 と平板状電極 9間を移動させる殺菌対象物の 移動速度、 殺菌処理時間、 殺菌対象物の処理量、 湿度などの殺菌 条件も、 殺菌対象物の種類、 形態、 菌の種類、 形態などによって 異なるので適宜選定して決めるのが好ましく特に限定されない。
図 1 6は本発明の他の実施形態における高電圧を利用した殺菌 装置の概要を示す構成図である。 図 1 6において、 図 1 〜 6 と構 成が共通する部分及び同じ名称のものには同一符号を付してある 電源 4 0の詳細は図示しないが図 6 に示したものと同様になつて レヽる。
図 1 6において本発明の殺菌装置 1 Bの殺菌処理装置 4 Aは、 高電圧を発生する電源 4 0 と、 発生した高電圧を印加する図示し ない多数の針状電極を所定の間隔 dを置いて千鳥状に配設した針 状電極 6 と、 図示しないセラ ミ ック板 8および平板状電極 9から なる接地側電極 1 0を設けた電極部分 3 0を備えている。 図示し ない平板状電極 9は接地手段 4 9 によって接地されている。 4 1 は電源部 （A C 2 0 0 V、 5 0 H z ) である。
上述した殺菌装置 1 Bを作動させ、 殺菌対象物 （玄米） a を殺 菌処理装置 4 Aの上部の入口 5 1から内部に供給する と、 殺菌対 象物 （玄米） a は電極部分 3 0に入り図示しない針状電極 6 と平 板状電極 9間でパルスス ト リ ーマ放電によ り殺菌される。 殺菌さ れた殺菌対象物 （玄米） a は、 殺菌処理装置 4 Aの下部の出口 5 2から外部へ排出されて、 排出容器 2 3へ入る。 このよ う にして 殺菌対象物 （玄米） a を常温、 常圧下で連続的に均一に容易に殺 菌することができる。
図 1 7 ( A )、 1 7 ( B ) は本発明の他の実施形態における高電 圧を利用した殺菌装置の要部概要を示す構成図である。
ホッパー 3 2 の下に設けた殺菌処理装置 4を水平にし、 この殺 菌処理装置 4の接地側電極 1 0 と多数の針状電極 6 を所定の間隔 を置いて千鳥状に配設した放電側電極の間にベルトコ ンベア 3 1 を配設して、 殺菌対象物 a をベル ト コ ンベア 3 1で搬送できる よ うにして、両電極間で穀類及び種子等の殺菌対象物 a を殺菌する。 誘電体で形成された殺菌処理装置 4は放電側電極と接地側電極 1 0 とを囲むよ う に形成されている。 図 1 7において、 図 1 〜 6 と 構成が共通する部分及び同じ名称のものには同一符号を付してあ る。 電源 4 0などは図示しないが図 6に示したものと同様になつ ている。
ベル ト コ ンベア 3 1 は、 樹脂あるいは合成ゴムな どの体積固有 抵抗が約 1 0 1 °〜 1 0 1 4 Ω · c mあるいはそれ以上の材料で形 成されたものが好ましい。
上述した殺菌装置 1 Cを作動させ、 殺菌対象物 （玄米） a をホ ッパ 3 2からベルトコンベア 3 1上に供給する と、殺菌対象物（玄 米） a は矢印方向に連続的に移動して針状電極 6 と接地側'電極 1 0間でパルスス ト リ ーマ放電によ り連続的に殺菌される。 そして 殺菌された殺菌対象物 （玄米） a はベル ト コ ンベア 3 1 から排出 されて排出容器 2 3 中に入れられる。 このよ う にして、 殺菌対象 物 （玄米） a を常温、 常圧下で連続的に均一に容易に殺菌するこ とができる。 3 3はベル ト コ ンベア 3 1 を駆動するモータである。 図 1 7に示した殺菌装置 1 C (針状電極 6 と平板状電極 9間の 距離 1 3 mm) を用いて、 殺菌対象物 （玄米） a を供給してベル トコンベア 3 1 を移動させて周波数 1 0 0ヘルツ、 パルス幅 1 0 0〜 5 0 0 n m、 電界強度 5 〜 4 0 k V/ c m、 電圧 3 0 k v / c m、 パルス ス ト リ ーマ放電時間 3 0分の条件で殺菌を行い、 殺 菌率を測定した。 その結果、 殺菌は均一に行われており殺菌率は 9 9 %であった。
比較のために図 1 9 に示したよ う に碁盤の目のよ うに整然と多 数配設した針状電極 6 を備えた殺菌装置を用いた以外は上記殺菌 装置 1 Cを用いた実施例と同様にして、 殺菌対象物 （玄米） a の 殺菌を行い、 殺菌率を測定した結果、 殺菌は不均一であり殺菌率 は 9 5 %であった。
図 1 8は本発明の他の実施形態における高電圧を利用した殺菌 装置の要部概要を示す構成図である。
ホッパー 3 2 の下に設けた殺菌処理装置 4を水平にし、 この殺 菌処理装置 4のベル トコ ンベアに類似の構造に形成された接地側 電極 1 0で穀類及び種子等の殺菌対象物 a を搬送できるよ うにし て、 多数の針状電極 6を所定の間隔を置いて千鳥状に配設した放 電側電極との間で殺菌対象物 a を殺菌するよ うにしている。 そし て誘電体で形成された殺菌処理装置 4は放電側電極と接地側電極 1 0 とを囲むよ うに形成されている。 図 1 8 において、 図 1 〜 6 と構成が共通する部分及び同じ名称のものには同一符号を付して ある。 電源 4 0などは図示しないが図 6 に示したものと同様にな つている。
図 1 8 において、 本発明の殺菌装置 1 Dを作動させ、 殺菌対象 物 （玄米） a を接地側電極 1 0上に供給する と、 殺菌対象物 （玄 米） a は矢印方向に連続的に移動して千鳥状に配設した針状電極 6 と この針状電極 6 に対応する位置にある接地側電極 1 0間でパ ルス ス ト リ ーマ放電によ り連続的に殺菌される。 殺菌された殺菌 対象物 （玄米） a は接地側電極 1 0から排出される。 このよ う に して殺菌対象物 （玄米） a を常温、 常圧下で連続的に均一に容易 に殺菌することができる。
なお、 本発明は上記実施形態に限定されるものではないので、 特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実 施が可能である。
上記の説明では、 殺菌する際の湿度については特に制御しなか つたが、 前記の特開平 1 1 — 2 6 7 1 8 3号公報に記載されてい るよ うに、 放電側電極と接地側電極間に穀類及び種子等の殺菌対 象物を介在させて、 前記電極間でパルス ス ト リ ーマ放電を発生す ることによ り常温、 常圧下で殺菌する際、 湿度を調整して例えば 高湿度に制御した雰囲気中で殺菌を行う ことができる。 高湿度に 制御することにより殺菌率を向上できる。
【発明の効果】 本発明の請求項 1 の高電圧を利用 した殺菌瘥置は、 パルスス ト リーマ放電で殺菌処理装置内の酸素の一部をオゾンに変換させる と共に、 このオゾンによって殺菌処理装置内の空気中の水分から O H - を生成させ、 かつ、 高電圧放電による電位差で細胞膜を破 裂させて殺菌を行い、 パルスス ト リ ーマ放電で相乗的に殺菌を行 えるよ う にすることによ り、 穀類及び種子等の殺菌対象物の表面 に付着している微生物や細菌等を効率的に殺菌できるという顕著 な効果を奏する。
本発明の請求項 2の高電圧を利用 した殺菌装置は、 請求項 1 の 殺菌装置と同様な効果を奏すると と もに、 自動的に連続して穀類 及び種子等の殺菌対象物の表面に付着している微生物や細菌など を効率的に殺菌できるという顕著な効果を奏する。
本発明の請求項 3の高電圧を利用 した殺菌装置は、 請求項 2の 殺菌装置において、 殺菌処理装置の下部に設けた開閉可能なシャ ッターを開けること よ り前記殺菌処理装置で殺菌処理された穀類 及び種子等の殺菌対象物を前記殺菌処理装置の外部に排出し、 殺 菌処理装置内で殺菌した穀類及び種子等の殺菌対象物を人手に触 れることなく貯蔵することができるという顕著な効果を奏する。
本発明の請求項 4の高電圧を利用 した殺菌装置は、 請求項 2 あ るいは請求項 3記載の殺菌装置において、 ホッパー部の下部に設 けた開閉可能なシャ ッターを開けること よ り前記ホッパー部に一 時的に蓄えた穀類及び種子等の殺菌対象物を前記殺菌処理装置に 移送し、 多量の穀類及び種子等の殺菌対象物を間隔をあけるこ と なく殺菌処理を施すことができるという顕著な効果を奏する。
本発明の請求項 5の高電圧を利用した殺菌装置は、 請求項 1 か ら請求項 4のいずれかに記載の殺菌装置において、 所定の間隔を 置いて多数配設された針状電極を用いることにより 、 均一な放電 が行われ電極間に介在された殺菌対象物の広範囲にわたる均一殺 菌ができ、 殺菌むらがでないという顕著な効果を奏する。
本発明の請求項 6の高電圧を利用した殺菌装置は、 請求項 5記 载の殺菌装置において、 所定の間隔を置いて千鳥状に多数配設さ れた針状電極を用いることによ り前記電極間に介在させた殺菌対 象物を広範囲にわたって、 しかも、 よ り均一に殺菌することがで きるという顕著な効果を奏する。
本発明の請求項 7の高電圧を利用した殺菌装置は、 請求項 1 か ら請求項 6のいずれかに記載の殺菌装置において、 殺菌処理装置 内の放電側電極と接地側電極間に殺菌対象物を移動させて殺菌す るこ とによ り連続的に殺菌して、 連続的に取り 出すことができる ので、 殺菌速度や殺菌能率を向上でき、 経済的となるという顕著 な効果を奏する。
■ 本発明の請求項 8の高電圧を利用した殺菌装置は、 請求項 7記 載の殺菌装置において、 殺菌対象物を'コンベア上に載置して放電 側電極と接地側電極間に移動させて連続的に殺菌すれば、 放電側 電極と接地側電極間での殺菌対象物の移動が容易になり 、 連続的 に殺菌して、 連続的に取り 出せるので、 殺菌速度や殺菌能率をよ り向上でき、 より経済的となるという顕著な効果を奏する。
本発明の請求項 9の高電圧を利用 した殺菌装置は、 請求項 7記 載の殺菌装置において、 接地側電極をコンベア上に載置すること によ り、 殺菌対象物の移動および殺菌が容易になり 、 連続的に殺 菌して、 連続的に取り 出せるので、 殺菌速度や殺菌能率をよ り 向 上でき、 よ り経済的となるという顕著な効果を奏する。
本発明の請求項 1 0の高電圧を利用した殺菌装置は、 請求項 1 から請求項 9のいずれかに記載の殺菌装置において、 絶縁板と し てセラ ミ ック板を用いるこ とによ り、耐久性、強度に優れるので、 印加電圧を高くすることができるという顕著な効果を奏する。
本発明の請求項 1 1 の高電圧を利用した殺菌装置は、 請求項 1 0記載の殺菌装置において、 絶縁板と して耐電圧の高いセラ ミ ッ ク板を用いるこ とによ り、 よ り印加電圧を高く することができる という顕著な効果を奏する。
本発明の請求項 1 2の高電圧を利用した殺菌装置は、 請求項 1 から請求項 1 1 のいずれかに記載の殺菌装置において、 前記誘電 体が 1 0 1 °〜 1 0 1 4 Ω · c m以上の体積固有抵抗を有する材料 であるので、 安全性が向上するという顕著な効果を奏する。
本発明の請求項 1 3は、 請求項 1 から請求項 1 2のいずれかに 記載の殺菌装置を用いて、 放電側電極と接地側電極間に穀類及び 種子等の殺菌対象物を介在させて、 電界強度 2 0 K V/ c m〜 6 O K V/ c m、 周波数 Ι Ο Ο ρ ρ s 〜 1 0 0 0 p p s 、 ノ ノレス幅 0. 0 5 i s 〜 0. 5 /x s の範囲内のパルス ス ト リ ー マ放電で殺 菌するこ とによ り、 芽胞菌などを含む各種菌を容易に効率的に経 済的に殺菌することができるという顕著な効果を奏する。
本発明の請求項 1 4は、 請求項 1 3記載の殺菌方法において、 放電側電極に正極性のパルス高電圧を印加するので、 放電側電極 にゴミゃチリ などが付着することがなく なり、 均一で安定した放 電ができるという顕著な効果を奏する。
本発明の請求項 1 5は、 請求項 1 3あるいは請求項 1 4記載の 殺菌方法において、前記放電側電極に立ち上がり時間 1 0 n S (ナ ノ秒） 以上、 持続時間 1 S (マイクロ秒） 以下のパルス高電圧 を印加する と、 放電側電極から線状に伸びるス ト リ ー マ ー放電が 発生し、 電極間の広い範囲をプラズマ化でき、 前記電極間に介在 させた穀類及び種子等の殺菌対象物を均一にむらなく殺菌できる という顕著な効果を奏する。 産業上の利用可能性
本発明は、 穀類及び種子等の殺菌対象物の品質を損なう こと なく均一に常温、 常圧下で容易に効率よく殺菌する高電圧を利用 した殺菌装置ならびにその方法を提供し、 産業上有用である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 多数配設された針状電極からなる放電側電極と、 この放電側 電極と離間して絶縁板によ り表面が覆われている平板状電極から なる接地側電極と、 前記放電側電極と接地側電極とを囲う誘電体 で形成された殺菌処理装置と、 前記電極間に高電圧を印加するた めの電源とを備え、 前記殺菌処理装置内の放電側電極と接地側電 極間に穀類及び種子等の殺菌対象物を介在させて、 前記電極間で パルス ス ト リーマ放電を発生することによ り殺菌することを特徴 とする高電圧を利用した殺菌装置。
2 . 穀類及び種子等の殺菌対象物を供給する供給手段と、 この供 給手段によ り供給された前記殺菌対象物を蓄えるホッパー部と、 このホッパー部に蓄えられた前記殺菌対象物を移送して殺菌処理 するための、 多数配設された針状電極からなる放電側電極と この 放電側電極と離間して絶縁板によ り表面が覆われている平板状電 極からなる接地側電極とを囲う誘電体で形成された殺菌処理装置 と、 前記電極間に高電圧を印加するための電源と、 前記殺菌処理 装置で殺菌処理された殺菌対象物を外部に排出する排出手段とを 備え、 前記殺菌処理装置内の放電側電極と接地側電極間に穀類及 び種子等の殺菌対象物を介在させて、 前記電極間でパルス ス ト リ 一マ放電を発生することによ り殺菌するこ とを特徴とする高電圧 を利用した殺菌装置。
3 . 前記殺菌処理装置の下部に設けた開閉可能なシャッターを開 けること よ り前記殺菌処理装置で殺菌処理された穀類及び種子等 の殺菌対象物を前記殺菌処理装置の外部に排出することを特徴と する請求項 2記載の殺菌装置。
4 . 前記ホッパー部の下部に設 .けた開閉可能なシャ ッターを開け るこ と よ り前記ホッパー部に一時的に蓄えた穀類及び種子等の殺 菌対象物を前記殺菌処理装置に移送するこ とを特徴とする請求項 2あるいは請求項 3記載の殺菌装置。
5 . 前記放電側電極が所定の間隔を置いて多数配設された針状電 極からなることを特徴とする請求項 1から請求項 4のいずれかに 記載の殺菌装置。
6 . 前記放電側電極が所定の間隔を置いて千鳥状に多数配設され た針状電極からなることを特徴とする請求項 5記載の殺菌装置。
7 . 前記放電側電極と接地側電極間に殺菌対象物を移動させて連 続的に殺菌することを特徴とする請求項 1から請求項 6のいずれ かに記載の殺菌装置。
8 . 前記殺菌処理装置の下面に接地側電極を設け、 殺菌対象物を コンベア上に載置して前記放電側電極と接地側電極間に移動させ て連続的に殺菌することを特徴とする請求項 7記載の殺菌装置。
9 . 前記接地側電極をコンベア上に載置したことを特徴とする請 求項 7記載の殺菌装置。
1 0 . 前記絶縁板がセラミ ック板であることを特徴とする請求項 1から請求項 9のいずれかに記載の殺菌装置。
1 1 . 前記セラ ミ ック板が耐電圧の高いセラ ミ ック板であるこ と を特徴とする請求項 1 0記載の殺菌装置。
1 2 . 前記誘電体が 1 0 1 C〜 1 0 1 4 Ω · c m以上の体積固有抵 抗を有する材料であることを特徴とする請求項 1から請求項 1 1 のいずれかに記載の殺菌装置。
1 3 . 請求項 1 から請求項 1 2のいずれかに記載の殺菌装置を用 いて、 放電側電極と接地側電極間に穀類及び種子等の殺菌対象物 を介在させて、 電界強度 2 0 1：¥ / 0 111〜 6 0 1： （ 111、 周波 数 l O O p p s 〜： L 0 0 0 p p s 、 ノ ノレス幅 0 . 0 5 S〜0 . 5 μ s の範囲内のパルス高電圧によ り発生させたパルス ス ト リ一 マ放電で殺菌するこ とを特徴とする穀類及び種子等の殺菌対象物 の殺菌方法。
1 4. 前記放電側電極に正極性のパルス高電圧を印加することを 特徴とする請求項 1 3記載の殺菌方法。
1 5. 前記放電側電極に立ち上がり時間 1 0 n S (ナノ秒）以上、 持続時間 (マイクロ秒） 以下のパルス高電圧を印加するこ とを特徴とする請求項 1 3あるいは請求項 1 4記載の殺菌方法。
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