WO2022004763A1 - 除菌装置、除菌方法、活性酸素供給装置及び活性酸素による処理装置 - Google Patents

除菌装置、除菌方法、活性酸素供給装置及び活性酸素による処理装置 Download PDF

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一浩 山内
雅基 小澤
健二 ▲高▼嶋
裕一 菊池
翔太 金子
将嗣 本郷
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キヤノン株式会社
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    • H05H2245/30Medical applications
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Definitions

  • This disclosure is for a sterilization device and a sterilization method. Further, the present disclosure is directed to an active oxygen supply device. Furthermore, the present disclosure is directed to a treatment device using active oxygen.
  • Patent Document 1 uses a sterilizer having an ozone supply device, an ultraviolet generation lamp, and a stirrer to solve the problem that sterilization by ultraviolet rays is limited to a portion of the object to be sterilized that is irradiated with ultraviolet rays. Discloses a method of sterilizing the shadow portion of a sample by stirring active oxygen generated by irradiating ozone with ultraviolet rays generated by an ultraviolet ray generating lamp.
  • One aspect of the present disclosure is to provide a sterilizing device and a sterilizing method showing excellent sterilizing performance exceeding the sterilizing performance by ozone or ultraviolet rays. Further, another aspect of the present disclosure is directed to an active oxygen supply device capable of actively supplying active oxygen to an object to be treated. Furthermore, another aspect of the present disclosure is directed to a treatment apparatus using active oxygen, which can treat the surface of the object to be treated with active oxygen more efficiently.
  • a sterilization device provided with a plasma generator and an ultraviolet light source
  • the plasma generator is provided with a first electrode and a second electrode with a dielectric interposed therebetween.
  • a plasma actuator that generates an induced flow containing ozone by applying a voltage between both electrodes, and the ultraviolet light source is arranged so that the surface of the object to be sterilized can be irradiated.
  • the plasma actuator is provided with a sterilization device in which the induced flow is arranged so as to be supplied to the surface.
  • an induced flow containing ozone generated by providing a first electrode and a second electrode with a dielectric sandwiched therein and applying a voltage between the two electrodes is provided.
  • a sterilization method comprising a step of supplying the surface of the object to be sterilized to the surface of the object to be sterilized, and a step of irradiating the induced flow containing ozone supplied to the surface of the object to be sterilized with ultraviolet rays. ..
  • the plasma generator comprises an ultraviolet light source, and the plasma generator comprises a first electrode and a second electrode with a dielectric interposed therebetween. It is a plasma actuator that generates an induced flow containing ultraviolet rays by applying a voltage between the electrode of the above and the second electrode, and the plasma actuator is such that the induced flow is supplied to the surface of the object to be treated.
  • the ultraviolet light source is provided with an active oxygen supply device that irradiates the induced flow with ultraviolet rays to generate active oxygen in the induced flow.
  • the plasma generator comprises an ultraviolet light source, and the plasma generator comprises a first electrode and a second electrode with a dielectric interposed therebetween.
  • a plasma actuator that generates an induced flow containing ultraviolet rays by applying a voltage between one electrode and the second electrode, in which the induced flow is supplied to the surface of an object to be treated.
  • the ultraviolet light source is provided with an active oxygen processing apparatus that irradiates the induced flow with ultraviolet rays to generate active oxygen in the induced flow.
  • a sterilizing device exhibiting excellent sterilizing performance exceeding the sterilizing performance by ozone or ultraviolet rays.
  • a sterilization method exhibiting excellent sterilization performance exceeding the sterilization performance by the sterilization method using ozone or ultraviolet rays.
  • an active oxygen supply device capable of more actively supplying active oxygen to the object to be treated.
  • a treatment device using active oxygen which can treat the surface of the object to be treated with active oxygen more efficiently.
  • FIG. 4A is a schematic cross-sectional view of the sterilization apparatus according to the present embodiment
  • FIG. 4B is a plan view of the same.
  • It is a schematic diagram which shows the structure of the active oxygen supply apparatus which concerns on one aspect of this disclosure, and is the top view seen from the side which has the opening of the housing.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line AA of the active oxygen supply device according to FIG. The explanatory view of the active oxygen supply apparatus which concerns on FIG.
  • bacteria in the "eradication” according to the present disclosure refers to microorganisms, which include fungi, bacteria, unicellular algae, viruses, protozoans, etc., as well as animal or plant cells (stem cells, dedifferentiation). Includes cells, differentiated cells), tissue cultures, fusion cells (including hybridomas) obtained by genetic engineering, dedifferentiated cells, transformants (microorganisms).
  • viruses include norovirus, rotavirus, influenza virus, adenovirus, coronavirus, measles virus, ruin virus, hepatitis virus, herpesvirus, HIV virus and the like.
  • bacteria examples include staphylococci, Escherichia coli, salmonella, pyogenic, cholera, shigella, charcoal, tuberculosis, botulinum, tetanus, and streptococcus.
  • fungi examples include Trichophyton, Aspergillus, Candida and the like.
  • active oxygen supply device of the present disclosure and the treatment device using the active oxygen of the present disclosure are collectively referred to simply as "active oxygen supply device".
  • Patent Document 1 excites ozone by irradiating it with ultraviolet rays to generate active oxygen having extremely high sterilizing power.
  • active oxygen superoxide anion radical ( ⁇ ⁇ 2 -), hydroxyl radicals ( ⁇ ⁇ H) highly reactive oxygen active species collectively, such as by high reactivity with itself, bacteria and viruses Can be oxidatively decomposed immediately.
  • the present inventors need to more actively place the object to be treated and the surface to be treated in an active oxygen atmosphere in order to treat the object to be treated with active oxygen having a short life. Recognized that. Then, as a result of the examination by the present inventors under such recognition, according to the sterilization apparatus and the active oxygen supply apparatus of the embodiment described below, the object to be treated is more actively placed in the active oxygen atmosphere. I found that I could do it.
  • the "treatment" of the object to be treated with active oxygen includes active oxygen such as surface modification (hydrophilization treatment), sterilization, deodorization, and bleaching of the surface of the object to be treated with active oxygen. It shall include any processing that can be achieved by.
  • FIG. 1 shows a sterilizing device 101 according to one aspect of the present disclosure.
  • the sterilization device 101 includes an ultraviolet light source 102 and a plasma generator 103 inside the sterilization container 112.
  • the ultraviolet light source 102 is arranged so as to be able to irradiate the treated surface 105-1 of the object to be sterilized 105 placed on the mounting table 110.
  • reference numeral 109 is an induced flow.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional structure of one aspect of the plasma generator 103.
  • the first electrode 203 is on one surface of the dielectric 201 (hereinafter, also referred to as “first surface”), and the surface opposite to the first surface (hereinafter, “second surface”).
  • a second electrode 205 is provided in a so-called dielectric barrier discharge (DBD) plasma actuator (hereinafter, may be simply referred to as “DBD-PA”).
  • reference numeral 206 is a dielectric substrate and reference numeral 207 is a power supply.
  • the first electrode 203 and the second electrode 205 arranged so as to sandwich the dielectric 201 are arranged so as to be obliquely opposite to each other.
  • plasma 202 is generated from the first electrode 203 toward the second electrode 205, and the dielectric 201 is generated from the edge 204 of the first electrode 203.
  • a jet-like flow is induced by the surface plasma 202 along the exposed portion (the portion not covered with the first electrode) 21-1 of the first surface of the above.
  • an air suction flow from the space inside the container toward the electrodes is also generated.
  • the electrons in the surface plasma 202 collide with oxygen molecules in the air and dissociate the oxygen molecules to generate oxygen atoms.
  • the generated oxygen atoms collide with undissociated oxygen molecules to generate ozone.
  • an induced flow 109 containing a high concentration of ozone is generated from the edge 204 of the first electrode 203 along the surface of the dielectric 201. do.
  • the plasma generator 103 is arranged on the mounting table 104 so that the induced flow 109 is supplied to the treated surface 105-1 of the object 105 to be irradiated with the ultraviolet rays from the ultraviolet light source 102.
  • the induced flow 109 containing ozone from the plasma generator 103 is supplied to the treated surface 105-1 of the object 105 to be treated, whereby the treated surface 105-. It is possible to locally increase the ozone concentration in a region in the vicinity of 1, specifically, a spatial region (hereinafter, also referred to as a “surface region”) from a treated surface 105-1 to a height of about 1 mm. Therefore, it is not necessary to increase the ozone concentration in the space from the ultraviolet light source 102 to the surface region, and it is possible to prevent the ultraviolet rays from being attenuated by the time they reach the surface region.
  • a spatial region hereinafter, also referred to as a “surface region”
  • ozone existing in the surface region is efficiently decomposed into active oxygen by ultraviolet rays.
  • active oxygen is generated on the treated surface 105-1 of the object to be treated or at a position very close to the treated surface 105-1.
  • the treated surface 105-1 of the object to be treated 105 is placed under the active oxygen atmosphere generated in situ on the treated surface, and the treated surface is more reliably sterilized by the active oxygen. Will be done.
  • the material constituting the first electrode and the second electrode is not particularly limited as long as it is a material having good conductivity.
  • metals such as copper, aluminum, stainless steel, gold, silver, and platinum, and plated or vapor-deposited materials, conductive carbon materials such as carbon black, graphite, and carbon nanotubes, and resins.
  • a mixed composite material or the like can be used.
  • the material constituting the first electrode and the material constituting the second electrode may be the same or different. Among these, from the viewpoint of avoiding corrosion of the electrode and achieving uniform discharge, the material constituting the first electrode is preferably aluminum, stainless steel, or silver.
  • the material constituting the second electrode is also preferably aluminum, stainless steel, or silver.
  • the shapes of the first electrode and the second electrode may be flat plate-shaped, wire-shaped, needle-shaped or the like without particular limitation.
  • the shape of the first electrode is flat plate.
  • the shape of the second electrode is a flat plate.
  • the aspect ratio (length of long side / length of short side) of the flat plate is preferably 2 or more. It is also preferable, but not limited to, that the first electrode and at least one of the second electrodes have an apex angle of 45 ° or less (that is, the electrodes are sharp).
  • the dielectric is not particularly limited as long as it is a material having high electrical insulation.
  • resins such as polyimide, polyester, fluororesin, silicone resin, acrylic resin, and phenol resin, glass, ceramics, and composite materials obtained by mixing them with a resin or the like can be used.
  • ceramics or glass is preferable because the electric field strength can be further strengthened.
  • the plasma actuator is not particularly limited as long as it is capable of generating an induced flow containing ozone by providing a first electrode and a second electrode with a dielectric interposed therebetween and applying a voltage between the two electrodes.
  • the film thickness of the dielectric is preferably as long as it is within the range where electrical dielectric breakdown does not occur, and can be preferably 10 ⁇ m to 1000 ⁇ m, preferably 10 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the shortest distance between the first electrode and the second electrode is preferably 200 ⁇ m or less.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the overlap between the first electrode 203 and the second electrode 205 of the plasma actuator which is an ozone generator. It is sectional drawing of a plasma actuator.
  • the first electrode 203 and the second electrode 205 arranged diagonally opposite each other have the edge of the first electrode on the forming portion of the second electrode with the dielectric interposed therebetween. It may exist. That is, the first electrode and the second electrode may be provided so as to overlap each other with the dielectric interposed therebetween. In this case, it is preferable to prevent dielectric breakdown when a voltage is applied at a portion where the first electrode and the second electrode overlap each other with the dielectric sandwiched between them.
  • the overlap between the edge portion of the first electrode and the edge portion of the second electrode is more preferably -100 ⁇ m to +1000 ⁇ m when viewed from the upper part of the cross-sectional view, where the overlapping length is positive.
  • the thickness of the electrodes is not particularly limited for both the first electrode and the second electrode, but can be 10 ⁇ m to 1000 ⁇ m. When it is 10 ⁇ m or more, the resistance becomes low and plasma is easily generated.
  • the width of the electrodes is not particularly limited for both the first electrode and the second electrode, but can be 1000 ⁇ m or more. Further, when the edge of the second electrode is exposed, plasma is also generated from the edge of the second electrode, and an induced flow in the direction opposite to the induced flow 109 derived from the first electrode is generated. obtain.
  • the second electrode 205 is covered with a dielectric such as the dielectric substrate 206 or embedded in the dielectric 201 to prevent the generation of plasma from the edge of the second electrode. It is preferable to do so.
  • the induced flow 109 containing high-concentration ozone is jet-like flow direction by surface plasma from the edge 204 of the first electrode 203 to the exposed portion 21-1 of the first surface of the dielectric 201, that is, the first. It flows from the edge portion 204 of the electrode 203 in the direction along the exposed portion 21-1 on the first surface of the dielectric.
  • This induced flow is a flow of a gas containing high-concentration ozone having a velocity of about several m / s to several tens of m / s.
  • the voltage applied between the first electrode 203 and the second electrode 205 of the plasma actuator is not particularly limited as long as it can generate plasma in the plasma actuator.
  • the voltage may be a DC voltage or an AC voltage, but an AC voltage is preferable. It is also a preferred embodiment that the voltage is a pulse voltage. Further, the amplitude of the voltage can be 1 kV to 100 kV. Furthermore, the frequency of the voltage can be preferably 1 kHz or higher, more preferably 10 kHz to 100 kHz.
  • the waveform of the AC voltage is not particularly limited, and a sine wave, a rectangular wave, a triangular wave, or the like can be adopted, but a rectangular wave is preferable from the viewpoint of the speed of voltage rise. ..
  • the duty ratio of the voltage can be appropriately selected, but it is preferable that the voltage rises quickly.
  • the voltage is applied so that the rise of the voltage reaching the peak from the bottom of the amplitude of the wavelength is 4000,000 V / sec or more.
  • the value (voltage / film thickness) obtained by dividing the amplitude of the voltage applied between the first electrode 203 and the second electrode 205 by the film thickness of the dielectric 201 is preferably 10 kV / mm or more. ..
  • the ultraviolet light source is not particularly limited as long as it can irradiate ultraviolet rays that can excite ozone and generate active oxygen.
  • the peak wavelength of the ultraviolet rays is preferably 220 nm to 310 nm, more preferably 253 nm to 285 nm, and more preferably 253 nm to 266 nm. More preferred.
  • specific ultraviolet light sources low-pressure mercury lamps in which mercury is enclosed with inert gas such as argon or neon in quartz glass, cold cathode fluorescent lamps (UV-CCL), ultraviolet LEDs, etc. are used. can.
  • the wavelength of the low-pressure mercury lamp or the cold-cathode tube ultraviolet lamp may be selected from 254 nm and the like.
  • the wavelength of the ultraviolet LED may be selected from 265 nm, 275 nm, 280 nm and the like from the viewpoint of output performance.
  • the position of the plasma generator 103 that generates the induced flow containing ozone in the sterilization container 112 is such that the induced flow 109 containing ozone is the target of sterilization in order to increase the ozone concentration in the surface region of the object to be treated. It is arranged so as to be supplied to the processed surface 105-1 of the processed material.
  • the plasma generator and the object to be processed may be arranged so that the induced flow 109 containing a high concentration of ozone is supplied to the surface of the object to be processed at the shortest distance.
  • the treated surface 105-1 of the object to be treated is included on the extension line in the direction from the edge of the first electrode of the plasma actuator to the exposed portion 21-1 of the first surface of the dielectric. It is good to place it.
  • an extension line in the direction from the edge of the first electrode of the plasma actuator along the exposed portion 21-1 of the first surface of the dielectric forms an angle (plasma) with respect to the treated surface 105-1 of the object to be processed.
  • the actuator incident angle and PA incident angle) are preferably 0 ° to 45 °, more preferably 0 ° to 30 °.
  • the ultraviolet light source is not particularly limited as long as it is arranged so that the surface of the object to be sterilized can be irradiated.
  • the ozone concentration near the surface can be locally increased. Therefore, it is prevented that the ultraviolet rays from the ultraviolet light source are absorbed by ozone and attenuated by the time they reach the surface region, and as a result, the ozone existing in the surface region is efficiently decomposed into active oxygen by the ultraviolet rays.
  • the distance between the ultraviolet light source and the object to be treated is preferably 3 cm or less, and more preferably 1 cm or less.
  • the object to be treated within about 1 cm from the ultraviolet light source, and the surface of the object to be treated having various sizes and thicknesses can be sterilized with one device. It is also a preferred embodiment to provide a moving means on at least one of the ultraviolet light source and the object to be processed so that at least one of the ultraviolet light source and the object to be processed can be moved so that the illuminance becomes uniform. Further, the angle formed by the extension line in the direction from the edge of the first electrode of the plasma actuator along the surface of the dielectric and the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light source with the object to be processed as the apex is 45 ° to ⁇ . It is preferably 180 °.
  • the intersection of the extension line in the direction from the edge of the first electrode of the plasma actuator along the surface of the dielectric and the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light source (that is, the subject of the ultraviolet rays from the ultraviolet light source). It is preferable that the illuminance is 100 ⁇ W / cm 2 or more at the position corresponding to the surface of the processed object).
  • the intersection of the extension line in the direction from the edge of the first electrode of the plasma actuator along the surface of the dielectric and the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light source (that is, the ultraviolet rays from the ultraviolet light source is treated. It is preferable to generate an induced flow having an ozone concentration of 20 ppm or more at a position corresponding to the surface of an object).
  • FIGS. 6 to 8 show the configuration of the active oxygen supply device 600 according to one aspect of the present disclosure.
  • Reference numerals 102, 103, 105, 105-1 and 109 in FIGS. 6 to 8 are the same as those in FIG.
  • the active oxygen supply device according to FIGS. 6 to 8 includes a housing 601 having at least one opening 605, and an ultraviolet light source 102 and a plasma actuator 103 are arranged inside the housing.
  • the plasma actuator 103 is arranged so that the induced flow 109 containing ozone from the plasma actuator flows out of the housing through the opening 605.
  • the ultraviolet light source 102 is arranged so that the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light source are applied to the induced flow 109.
  • ozone in the induced flow is excited and contains active oxygen, and as a result, the induced flow containing active oxygen flows out from the opening.
  • active oxygen is actively supplied to the surface to be processed 105-1 and the surface to be processed is actively placed under the active oxygen atmosphere. be able to.
  • the object to be processed 105 close to the opening the induced flow flowing out from the opening flows along the surface of the object to be processed (see reference numeral 109-1 in FIG. 7), and the object to be processed is processed.
  • the portion other than the facing portion of the opening is also exposed to the induced flow containing active oxygen.
  • a wider range of the surface to be treated 105-1 can be treated with active oxygen.
  • the ultraviolet light source irradiates the induced flow with light containing ultraviolet rays, generates active oxygen in the induced flow, and the induced flow containing an effective amount of active oxygen according to the purpose of the treatment passes through the opening. It suffices if the strength and the position with respect to the plasma generator are set so that the object to be processed can be supplied.
  • the distance of the dielectric of the plasma actuator to the surface facing the ultraviolet light source is preferably 10 mm or less, particularly preferably 4 mm or less.
  • the illuminance in the surface facing the ultraviolet light source 40 ⁇ W / cm 2 or more, and particularly, be a 100 .mu.W / cm 2 or more preferable.
  • the upper limit of the illuminance is not particularly limited, but is preferably 10,000 ⁇ W / cm 2 or less, for example.
  • the distance between the plasma actuator and the opening is close to the plasma actuator and the object to be processed in order to more effectively use the active oxygen in the induced flow for the target treatment. Therefore, it is preferable to arrange the plasma actuator at a position closer to the opening. On the other hand, in order to protect the plasma actuator, it is also preferable to arrange it at a position set back from the opening.
  • the plasma actuator may be arranged on the inner wall of the housing so that the end on the side close to the opening of the plasma actuator from the edge of the opening of the inner wall of the housing is located at 0.5 mm to 1.5 mm. preferable.
  • the positions of the plasma generator 103 and the ultraviolet light source 102 that generate an induced flow containing ozone are such that active oxygen is generated in the induced flow by the light containing ultraviolet rays from the ultraviolet light source.
  • the present invention is not particularly limited as long as the induced flow containing an effective amount of active oxygen according to the purpose of the treatment flows out from the opening and is supplied to the surface to be treated.
  • the flow velocity of the induced flow from the opening is such that the induced flow containing an effective amount of active oxygen is supplied to the surface to be treated, depending on the distance of the object to be treated from the opening and the purpose of the treatment.
  • the plasma actuator is located in the housing so that the end of the plasma actuator on the side close to the opening of the plasma actuator from the edge of the opening of the inner wall of the housing is located at 0.5 mm to 1.5 mm as described above.
  • the opening The preferred flow velocity of the organic flow in the above is 0.01 to 100 m / s.
  • the flow velocity can be adjusted by adjusting the material of the dielectric and the voltage conditions applied to the electrodes of the plasma actuator.
  • the dielectric As a dielectric, the higher the volume resistivity, the stronger the electric field strength, and as a result, the flow velocity of the induced flow from the plasma actuator can be increased. Therefore, as the dielectric, as described above, ceramics such as glass are more preferably used. Further, the preferable voltage conditions are as described above.
  • the housing is configured so that the ultraviolet rays are not directly irradiated to the surface to be treated, but the surface to be treated is also configured to be directly irradiated. It is a category of modification of the embodiment.
  • active oxygen can be generated in situ on the surface to be treated, further improvement in the treatment efficiency of the surface to be treated is expected.
  • the sterilization treatment using only ultraviolet rays only the surface irradiated with ultraviolet rays is sterilized.
  • the bacteria existing at the position where the active oxygen can reach can be sterilized. Therefore, for example, even bacteria existing between fibers, which are difficult to sterilize by irradiation with ultraviolet rays from the outside, can be sterilized.
  • Example 1 Preparation of sterilization device An aluminum foil with a length of 18 mm, a width of 9.5 mm, and a thickness of 100 ⁇ m is placed on the first surface of a glass plate (length 18 mm, width 18 mm, thickness 150 ⁇ m) as a dielectric.
  • the first electrode was formed by sticking with an adhesive tape so that a region of 18 mm in length and 3 mm in width of the surface was exposed.
  • an aluminum foil having a length of 18 mm, a width of 9 mm, and a thickness of 100 ⁇ m is also attached to the second surface of the glass plate with an adhesive tape so as to be diagonally opposite to the aluminum foil attached to the first surface. Electrode was formed.
  • the second surface including the second electrode was covered with polyimide tape.
  • a plasma actuator is manufactured in which the first electrode and the second electrode are provided so as to overlap each other over a width of 0.5 mm with a dielectric (glass plate) interposed therebetween.
  • this plasma actuator is placed inside a disinfectant container 112 having a length of 15 cm, a width of 10 cm, and a height of 7 cm so that the first electrode is vertically above and the first glass plate.
  • the surface (201-1) on the side where the electrodes were formed and not covered with the first electrode was placed on the mounting table 403 so as to be horizontal.
  • 4 (a) is a schematic cross-sectional view of the sterilizing apparatus according to this embodiment, and FIG.
  • FIG. 4 (b) is a plan view.
  • a mounting table 110 for the object to be sterilized was placed in the sterilization device.
  • the mounting table 110 is on the side where the surface to be processed of the evaluation sample described later is horizontal and the first electrode of the dielectric of the plasma actuator 103 is formed, and is flush with the surface not covered with the first electrode.
  • the distance between the end of the first electrode and the center of the object to be processed is 5 cm.
  • the distance between the surface to be treated and the cold-cathode tube ultraviolet lamp (LUV in FIG. 4 (a)) is 3 cm, and the angle of incidence of ultraviolet rays on the center position of the surface to be treated (FIG. 4 (a)). ) was placed at a position where ⁇ UV) was 90 °.
  • an illuminance meter (trade name: spectral irradiance meter USR-45D, manufactured by Ushio, Inc.) is placed at the position of the surface to be treated when the evaluation sample is placed on the mounting table, and the illuminance of ultraviolet rays. was measured. From the integrated value of the spectrum, it was 487 ⁇ W / cm 2.
  • Stamp medium (trade name: Petan Check 25 PT1025 Eiken Kaseisha) on the knob of the door, which has not been wiped with water, alcohol, etc. for a week, where an unspecified number of people come and go.
  • the stamp medium was pressed at a pressure of 25 g / cm 2 for 10 seconds, and then the stamp medium was placed in an environment with a temperature of 37 ° C. for 12 hours.
  • the colonies grown on the stamp medium were collected using a sterile cotton swab, and a bacterial solution dispersed in distilled water was prepared.
  • 0.1 ml of the diluted bacterial solution obtained by diluting this bacterial solution 10-fold with distilled water was smeared on a new stamp medium (Petancheck 25 PT1025 manufactured by Eiken Kasei Co., Ltd.) and left in an environment at a temperature of 37 ° C. for 12 hours. As a result, the growth of bacteria of 200 CFU / ml to 300 CFU / ml was confirmed. Therefore, 0.1 ml of the diluted bacterial solution was smeared on a new stamp medium (Petan Check 25 PT1025 manufactured by Eiken Kasei Co., Ltd.) to prepare a sample for evaluation.
  • a new stamp medium Petan Check 25 PT1025 manufactured by Eiken Kasei Co., Ltd.
  • the evaluation sample 401 prepared in the sterilization test 2 was installed on the mounting table 110 of the sterilization device prepared in 1. Next, a voltage having a sine waveform having an amplitude of 2.4 kV and a frequency of 80 kHz was applied to the plasma actuator, and the plasma actuator was irradiated with ultraviolet rays to perform sterilization treatment for 5 minutes. Then, the evaluation sample was taken out from the sterilizer and cultured at a temperature of 37 ° C. for 12 hours. The number of surviving bacteria was calculated from the number of colonies that grew on the medium. The above sterilization test was performed three times, and the average value was multiplied by 10 to obtain the number of colonies in the sterilization test according to this example.
  • Example 2 A sterilizing device was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the dielectric of the ultraviolet light source and the plasma actuator was changed as shown in Table 1.
  • an ultraviolet LED peak wavelength 280 nm was used as an ultraviolet light source.
  • Comparative Examples 1 to 3 had the same conditions as those of Example 1 except that they had the following configurations. Comparative Example 1: No voltage was applied to the plasma actuator, and no ultraviolet light was applied. Comparative Example 2: No voltage was applied to the plasma actuator, and ultraviolet rays were irradiated for 5 minutes. Comparative Example 3: A voltage was applied to the plasma actuator for 5 minutes, and the plasma actuator was not irradiated with ultraviolet rays.
  • Example 4 In the sterilization apparatus of Example 1, the plasma actuator is arranged so that the induced flow flows on the opposite side of the object to be processed as shown in FIG. 5, and the distance between the edge of the first electrode and the center of the object to be processed is The distance between the ultraviolet light source and the surface to be treated of the object to be treated was 10 cm. Then, a voltage was applied to the plasma actuator under the same conditions as in Example 1, and the inside of the sterilization container was filled with ozone so that the ozone concentration in the surface region of the surface to be treated was 40 ppm. After that, the evaluation sample was moved from the reserve chamber to the sterilization chamber and installed on a mounting table so that the ozone concentration in the sterilization container did not decrease.
  • the ultraviolet light source was irradiated with ultraviolet rays toward the evaluation sample in the same manner as in Example 1, and the sterilization treatment was performed for 5 minutes. Subsequent operations were performed in the same manner as in Example 1, and the number of grown colonies was counted and evaluated.
  • PA represents a plasma actuator and UV represents ultraviolet rays.
  • FIG. 6 is a plan view of the active oxygen supply device shown in FIG. 7 as viewed from the side of the surface of the housing 601 having the opening 605.
  • the size of the housing was 20 mm in height, 150 mm in depth, and 20 mm in width when the opening 605 was placed so as to face vertically downward.
  • the opening 605 had a width of 7 mm and a length of 15 mm.
  • the opening 605 is provided so that the longitudinal direction thereof coincides with the depth direction of the housing.
  • the plasma actuator 103 was manufactured in the same manner as in Example 1.
  • the plasma actuator 103 was fixed to the inner wall of the housing 601 as shown in FIG. Specifically, one end of the first electrode 203 of the plasma actuator 103 is at a position horizontally aligned with the center of the ultraviolet light source 102, and the induced flow 109 from the plasma actuator 103 is from the opening 605. Fixed to flow out.
  • the distance between the surface of the plasma actuator 103 facing the ultraviolet light source and the ultraviolet light source 102 is 2 mm, and the lower end of the plasma actuator 103 to the lower end of the opening 605 (outside the housing). ) (Reference numeral 609 in FIG. 8) was set to 1 mm.
  • an illuminance meter (trade name: spectral irradiance meter USR-45D, manufactured by Ushio Denki Co., Ltd.) is placed on the surface of the glass plate 201 of the plasma actuator 103 facing the ultraviolet lamp. The illuminance of ultraviolet rays was measured. From the integrated value of the spectrum, it was 1370 ⁇ W / cm 2. Further, the illuminance of the ultraviolet rays when the illuminometer was placed in contact with the opening 605 was 0.3 ⁇ W / cm 2 . From this, it was confirmed that there was virtually no leakage of ultraviolet rays from the opening.
  • a voltage having a sine waveform with an amplitude of 2.4 kV and a frequency of 80 kHz is applied between both electrodes of the plasma actuator 103 without turning on the power of the ultraviolet lamp.
  • 50 ml of induced flow flowing out of the opening was sampled.
  • the collected gas was sucked into an ozone detector tube (trade name: 182SB, manufactured by Komei Rikagaku Kogyo Co., Ltd.), and the ozone concentration contained in the induced flow from the plasma actuator was measured and found to be 70 ppm (reading value ⁇ 2).
  • a voltage having a sine waveform with an amplitude of 2.4 kV and a frequency of 80 kHz is applied between both electrodes of the plasma actuator, and the ultraviolet lamp is illuminance on the surface of the glass plate 201 of the plasma actuator 103 facing the ultraviolet lamp.
  • the ultraviolet lamp was turned on so that the voltage was 1370 ⁇ W / cm 2.
  • the ozone concentration in the induced flow flowing out from the opening at this time was measured in the same manner as described above. As a result, it was 18 ppm. From these results, it is considered that this induced flow contains active oxygen in which 52 ppm of ozone is decomposed by ultraviolet rays.
  • Example 1 Treatment (sterilization) test (1) Preparation of samples for sterilization test Three evaluation samples prepared for the verification test of sterilization performance in Example 1 were prepared. Similar to Example 1, a stamp medium (trade name: Petan Check 25 PT1025 Eiken Kaseisha) was placed on the knob of the door, which was not cleaned with water, alcohol, etc. for a week, where an unspecified number of people came and went. The stamp medium was pressed at a pressure of 25 g / cm 2 for 10 seconds, and then the stamp medium was placed in an environment with a temperature of 37 ° C. for 12 hours. Colonies grown on the stamp medium were collected using a sterile cotton swab, and a bacterial solution dispersed in distilled water was prepared.
  • a stamp medium trade name: Petan Check 25 PT1025 Eiken Kaseisha
  • the stamp medium was pressed at a pressure of 25 g / cm 2 for 10 seconds, and then the stamp medium was placed in an environment with a temperature of 37 ° C. for
  • 0.1 ml of the diluted bacterial solution obtained by diluting this bacterial solution 10-fold with distilled water was smeared on a new stamp medium (Petancheck 25PT1025, manufactured by Eiken Kasei Co., Ltd.) and left in an environment at a temperature of 37 ° C. for 12 hours.
  • a new stamp medium Pultancheck 25PT1025, manufactured by Eiken Kasei Co., Ltd.
  • 0.1 ml of the diluted bacterial solution was smeared on the entire surface of a glass plate (length 15 mm, width 15 mm, thickness 2 mm) whose surface was cleaned with alcohol having a concentration of 70%. Then, it was left in an environment of 37 ° C. for 1 hour to remove water. In this way, a total of three samples for sterilization test were prepared.
  • a voltage having a sine waveform with an amplitude of 2.4 kV and a frequency of 80 kHz is applied to the plasma actuator, and the illuminance on the surface of the glass plate 201 of the plasma actuator 103 facing the ultraviolet lamp is 1370 ⁇ W / cm 2.
  • the ultraviolet lamp was turned on, the induced flow was irradiated with ultraviolet rays for 30 seconds, the induced flow containing active oxygen was discharged from the opening, and the active oxygen was supplied to the surface to be treated (treatment time: 30 seconds).
  • a stamp medium (trade name: Petancheck 25 PT1025 manufactured by Eiken Kasei Co., Ltd.) was pressed against the surface to be treated of the sample at a pressure of 25 g / cm 2 for 10 seconds, and then the stamp medium was placed in an environment with a temperature of 37 ° C. I left it for 12 hours. Then, the number of surviving bacteria was calculated from the number of colonies that grew on the stamp medium. The number of colonies in the sterilization test according to this example was obtained by multiplying the average number of surviving bacteria obtained from each sample by 10. From the number of colonies obtained, the sterilization performance was evaluated according to the following criteria (Ten Cate determination display method). -: No growth ⁇ : Number of colonies ⁇ 10 +: Number of colonies 10 to 29 ++ ++: Number of colonies 30 to 100 +++: Number of colonies> 100 +++: Number of colonies innumerable
  • a voltage having a sine waveform with an amplitude of 2.4 kV and a frequency of 80 kHz is applied to the plasma actuator, and the illuminance on the surface of the glass plate 201 of the plasma actuator 103 facing the ultraviolet lamp is 1370 ⁇ W / cm 2.
  • the ultraviolet lamp was turned on, and the induced flow was irradiated with ultraviolet rays for 20 minutes to supply an induced flow containing active oxygen to a part of the surface to be treated (treatment time 20 minutes).
  • the active oxygen supply device was removed from the surface to be treated, and the degree of decolorization was visually observed in comparison with the sample before treatment, and the evaluation was made according to the following criteria.
  • B A little red color of chili sauce remained.
  • C Some red color of chili sauce remained.
  • D There was no difference from the color of the part to which active oxygen was not supplied.
  • Treatment (deodorant) test (1) Preparation of sample for deodorant test Immerse a paper wiper (Kimwipe S-200, manufactured by Nippon Paper Cresia) in a fabric mist (trade name: fabric mist linen, manufactured by Savon) for 10 minutes. After that, it was taken out and allowed to air dry for 6 hours. Next, three samples having a length of 15 mm and a width of 15 mm were cut out from the paper wiper.
  • a voltage having a sine waveform with an amplitude of 2.4 kV and a frequency of 80 kHz is applied to the plasma actuator, and the illuminance on the surface of the glass plate 201 of the plasma actuator 103 facing the ultraviolet lamp is 1370 ⁇ W / cm 2.
  • the ultraviolet lamp was turned on, and the induced flow was irradiated with ultraviolet rays for 20 seconds to supply the induced flow containing active oxygen to the surface to be treated (treatment time 20 seconds). Then, the active oxygen supply device was removed from the sample. Then, how much the odor of the treated sample remained in comparison with the sample not treated with active oxygen was evaluated by the following intensity criteria. The evaluation was performed on 5 subjects, and the intensity criteria selected by at least 3 subjects were adopted.
  • B An odor that can finally be detected (detection threshold).
  • C A weak odor (cognitive threshold) that can be recognized as a fabric mist odor.
  • D No difference from the untreated sample.
  • Comparative Examples 5 to 7 The conditions of Comparative Examples 5 to 7 were the same as those of Example 6 except that the configurations were as follows. Comparative Example 5: No voltage was applied to the plasma actuator, and no ultraviolet light was applied. Comparative Example 6: No voltage was applied to the plasma actuator, and ultraviolet rays were irradiated for 2 minutes. Comparative Example 7: A voltage was applied to the plasma actuator for 2 minutes, and the plasma actuator was not irradiated with ultraviolet rays.
  • Escherichia coli (trade name "KWIK-STIK (Escherichia coli) ATCC8739), Microbiologics Ltd.) were placed, for 48 hours at a temperature 37 ° C., and cultured with shaking at 80 rpm.
  • bacterial solution of Escherichia coli after culture was 9.2 ⁇ 10 9 (CFU / ml ).
  • the sample No. 6-1 was immersed in a test tube containing 10 ml of a buffer solution (trade name "Gibco PBS", Thermo Fisher Scientific) for 1 hour.
  • a buffer solution trade name "Gibco PBS", Thermo Fisher Scientific
  • the time from the dropping of the bacterial solution onto the slide glass to the immersion in the buffer solution was set to 60 seconds.
  • the sample No. Prepare a diluted solution (hereinafter, "1/10 diluted solution”) by putting 1 ml of the buffer solution (hereinafter, also referred to as "1/1 solution”) after dipping 6-1 into a test tube containing 9 ml of the buffer solution. did.
  • a 1/100 diluted solution, a 1/1000 diluted solution, and a 1/10000 diluted solution were prepared in the same manner except that the dilution ratio with the buffer solution was changed. Then, 0.050 ml was collected from the 1/1 solution and smeared on a stamp medium (Petan Check 25 PT1025 manufactured by Eiken Kasei Co., Ltd.). By repeating this operation, two stamp media smeared with 1/1 liquid were prepared. The two stamp media were placed in a constant temperature bath (trade name: IS600; manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) and cultured at a temperature of 37 ° C. for 24 hours. The number of colonies generated on the two stamp media was counted, and the average value was calculated.
  • a recess of 3.5 cm in length, 1.5 cm in width and 2 mm in depth is provided in the center of a plastic flat plate having a length of 30 cm, a width of 30 cm and a thickness of 5 mm.
  • the slide glass was installed so that the opposite surface was in contact with the bottom surface of the recess.
  • an active oxygen supply device is provided so that the center in the longitudinal direction of the opening coincides with the center in the longitudinal direction of the recess and the center in the width direction of the recess is in the lateral direction of the recess. I placed it so that it coincided with the center of.
  • the bacterial solution adhering surface of each sample did not come into direct contact with the opening of the active oxygen supply device.
  • the active oxygen supply device was operated, and the bacterial solution-coated surface of the slide glass was treated with an induced flow containing active oxygen.
  • the processing time is the sample No. 6-2 is 2 seconds, sample No. 6-3 was set to 10 seconds. Further, in the treatment process using the active oxygen supply device, the time from the dropping of the bacterial solution onto the slide glass to the immersion in the buffer solution was set to 60 seconds so that the bacterial solution on the slide glass would not dry out.
  • Finished sample No. Each of 6-2 to 6-3 was immersed in a test tube containing 10 ml of a buffer solution (trade name "Gibco PBS", Thermo Fisher Scientific) for 1 hour. Next, 1 ml of the buffer solution (hereinafter, "1/1 solution”) after immersing each sample was placed in a test tube containing 9 ml of the buffer solution to prepare a diluted solution (1/10 diluted solution). A 1/100 diluted solution, a 1/1000 diluted solution, and a 1/10000 diluted solution were prepared in the same manner except that the dilution ratio with the buffer solution was changed.
  • a buffer solution trade name "Gibco PBS", Thermo Fisher Scientific
  • stamp medium (trade name: Petancheck 25 PT1025, manufactured by Eiken Kasei Co., Ltd.).
  • stamp media trade name: Petancheck 25 PT1025, manufactured by Eiken Kasei Co., Ltd.
  • a total of four stamp media were placed in a constant temperature bath (trade name: IS600; manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) and cultured at a temperature of 37 ° C. for 24 hours. The number of colonies generated for each stamp medium related to the 1/1 solution for each sample was counted, and the average value was calculated.
  • sample No. in the preparation of 6-1 the slide glass was changed to a qualitative filter paper (product number: No. 5C, manufactured by Advantech) having a length of 3 cm and a width of 1 cm. Further, the bacterial solution was only dropped on one surface of the filter paper. Other than these, sample No. Sample No. 6-1 in the same manner as 6-1. 7-1 and 7-2 were prepared. Next, sample No. The following operations were performed for 7-1. A recess of 3.5 cm in length, 1.5 cm in width and 2 mm in depth was provided in the center of a plastic flat plate having a length of 30 cm, a width of 30 cm and a thickness of 5 mm. A filter paper having a length of 3.5 cm and a width of 1.5 cm was laid in the recess.
  • the sample No. 7-1 was placed so that the lower surface of the fungal droplet faced the filter paper laid at the bottom of the recess. Then, on the upper surface of the plastic plate, an active oxygen supply device is provided so that the center in the longitudinal direction of the opening coincides with the center in the longitudinal direction of the recess and the center in the width direction of the recess is in the lateral direction of the recess. I placed it so that it coincided with the center of. Since the depth of the recess is 2 mm and the thickness of the filter paper is 1 mm or less, the bacterial solution adhering surface of each sample did not come into direct contact with the opening of the active oxygen supply device.
  • the active oxygen supply device was operated, and the lower surface of the fungal droplets of the filter paper was treated with an induced flow containing active oxygen.
  • the processing time was 10 seconds.
  • the time from the dropping of the bacterial solution to the filter paper to the immersion in the buffer solution was set to 60 seconds so that the filter paper on which the bacterial solution was dropped did not dry.
  • Finished sample No. 7-1 was immersed in a test tube containing 10 ml of a buffer solution (trade name "Gibco PBS", Thermo Fisher Scientific) together with a filter paper laid at the bottom of the recess for 1 hour. Then, 1 ml of the buffer solution after immersion (hereinafter referred to as "1/1 solution”) was placed in a test tube containing 9 ml of the buffer solution to prepare a diluted solution (1/10 diluted solution). A 1/100 diluted solution, a 1/1000 diluted solution, and a 1/10000 diluted solution were prepared in the same manner except that the dilution ratio with the buffer solution was changed.
  • a buffer solution trade name "Gibco PBS", Thermo Fisher Scientific
  • stamp medium Pultan Check 25 PT1025 manufactured by Eiken Kasei Co., Ltd.
  • two stamp media smeared with 1/1 liquid were prepared.
  • a total of two stamp media were placed in a constant temperature bath (trade name: IS600; manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) and cultured at a temperature of 37 ° C. for 24 hours.
  • Sample No. The number of colonies generated for each stamp medium related to the 1/1 liquid for 7-1 was counted, and the average value was calculated.
  • the sterilization treatment by actively supplying active oxygen to the object to be treated according to the present disclosure includes not only Escherichia coli existing on the surface of the filter paper but also Escherichia coli existing inside the filter paper. It turned out that it can be sterilized.
  • the method according to the present disclosure is superior to the sterilization treatment using only UV in which only the irradiation surface of UV light is sterilized.
  • 101 sterilization device
  • 102 ultraviolet light source
  • 103 plasma generator (plasma actuator)
  • 104 mounting table
  • 105 object to be processed
  • 105-1 processed surface of object to be processed
  • 109 induced flow
  • 110 Stand
  • 112 Disinfectant container

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Abstract

オゾンや紫外線による除菌性能を上回る優れた除菌性能を示す除菌装置等を提供する。 プラズマ発生装置と紫外線光源とを備え、プラズマ発生装置は誘電体を挟んで第1の電極と第2の電極を設け、両電極間に電圧を印加することによりオゾンを含む誘起流を生じさせるプラズマアクチュエータであり、紫外線光源は除菌対象である被処理物の表面を照射可能に配置されており、かつ、プラズマアクチュエータは誘起流が該表面に供給されるように配置されている除菌装置等。

Description

除菌装置、除菌方法、活性酸素供給装置及び活性酸素による処理装置
 本開示は、除菌装置、除菌方法に向けたものである。また、本開示は、活性酸素供給装置に向けたものである。さらに、本開示は、活性酸素による処理装置に向けたものである。
 物品等の除菌を行う手段として、紫外線、及び、オゾンが知られている。特許文献1は、紫外線による除菌が、除菌対象物の紫外線が照射される部分に限定されるという課題に対して、オゾン供給装置と紫外線発生ランプと撹拌装置とを有する殺菌装置を用いて、紫外線発生ランプより生成する紫外線をオゾンに照射することにより発生する活性酸素を撹拌して試料の影の部分も殺菌する方法を開示している。
特開平1-25865号公報
 本発明者らが、特許文献1に係る殺菌方法による除菌性能について検討したところ、従来のオゾンのみを用いた除菌方法による除菌性能と同等程度である場合があった。活性酸素の除菌能力は、本来オゾンの除菌能力をはるかに上回ると言われているところ、このような検討結果は予想外のものであった。
 本開示の一態様は、オゾンや紫外線による除菌性能を上回る優れた除菌性能を示す除菌装置及び除菌方法の提供に向けたものである。また、本開示の他の一態様は、被処理物に対して能動的に活性酸素を供給可能な活性酸素供給装置に向けたものである。さらに、本開示の他の一態様は、被処理物の表面を活性酸素でより効率的に処理し得る活性酸素による処理装置に向けたものである。
 本開示の少なくとも一つの様態によれば、プラズマ発生装置と紫外線光源とを備えた除菌装置であって、該プラズマ発生装置は、誘電体を挟んで第1の電極と第2の電極を設け、両電極間に電圧を印加することによりオゾンを含む誘起流を生じさせるプラズマアクチュエータであり、該紫外線光源は、除菌対象である被処理物の表面を照射可能に配置されており、かつ、該プラズマアクチュエータは、該誘起流が、該表面に供給されるように配置されている、除菌装置が提供される。
 また、本開示の少なくとも一つの態様によれば、誘電体を挟んで第1の電極と第2の電極を設け、両電極間に電圧を印加することにより発生させた、オゾンを含む誘起流を、除菌対象である被処理物の表面に供給する工程、該被処理物の表面に供給された、該オゾンを含む誘起流に紫外線を照射する工程、を含む、除菌方法が提供される。
 さらに、本開示の少なくとも一つの態様によれば、プラズマ発生装置と紫外線光源とを備え、該プラズマ発生装置は、誘電体を挟んで第1の電極と第2の電極とを備え、該第1の電極と該第2の電極との間に電圧を印加することによってオゾンを含む誘起流を生じさせるプラズマアクチュエータであり、該プラズマアクチュエータは、該誘起流が被処理物の表面に供給されるように配置されており、該紫外線光源は、紫外線を該誘起流に照射し、該誘起流中に活性酸素を生じさせる、活性酸素供給装置が提供される。
 さらにまた、本開示の少なくとも一つの態様によれば、プラズマ発生装置と紫外線光源とを備え、該プラズマ発生装置は、誘電体を挟んで第1の電極と第2の電極とを備え、該第1の電極と該第2の電極との間に電圧を印加することによってオゾンを含む誘起流を生じさせるプラズマアクチュエータであり、該プラズマアクチュエータは、該誘起流が被処理物の表面に供給されるように配置されており、該紫外線光源は、紫外線を該誘起流に照射し、該誘起流中に活性酸素を生じさせる、活性酸素による処理装置が提供される。
 本開示の一態様によれば、オゾンや紫外線による除菌性能を上回る優れた除菌性能を示す除菌装置を得ることができる。また、本開示の他の態様によれば、オゾンや紫外線を用いた除菌方法による除菌性能を超える優れた除菌性能を示す除菌方法を得ることができる。
 また本開示の一態様によれば、被処理物に対してより能動的に活性酸素を供給することができる活性酸素供給装置を得ることができる。
 さらに、本開示の他の一態様によれば、被処理物の表面を活性酸素でより効率的に処理し得る活性酸素による処理装置を得ることができる。
本開示の一態様に係る除菌装置の構成を示す模式図。 プラズマ発生装置の構成の一例を示す模式図。 第1の電極と第2の電極のオーバーラップについての説明図。 図4(a)は、本実施例に係る除菌装置の概略断面図、図4(b)は同平面図。 比較例4に係る除菌装置の概略断面図。 本開示の一態様に係る活性酸素供給装置の構成を示す模式図であり、筐体の開口部を有する側の面から見た平面図である。 図6に係る活性酸素供給装置におけるAA線断面図である。 図6に係る活性酸素供給装置の説明図。
 以下、図面を参照して、この開示を実施するための形態を、具体的に例示する。ただし、この形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、開示が適用される部材の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この開示の範囲を以下の形態に限定する趣旨のものではない。
 また、本開示において、数値範囲を表す「XX以上YY以下」や「XX~YY」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。数値範囲が段階的に記載されている場合、各数値範囲の上限及び下限は任意に組み合わせることができる。
 また、本開示に係る「除菌」における「菌」とは微生物を指し、該微生物には、真菌、細菌、単細胞藻類、ウイルス、原生動物等に加え、動物又は植物の細胞(幹細胞、脱分化細胞、分化細胞を含む。)、組織培養物、遺伝子工学によって得られた融合細胞(ハイブリドーマを含む。)、脱分化細胞、形質転換体(微生物)が含まれる。ウイルスの例としては、例えば、ノロウイルス、ロタウイルス、インフルエンザウイルス、アデノウイルス、コロナウイルス、麻疹ウイルス、風疹ウイルス、肝炎ウイルス、ヘルペスウイルス、HIVウイルスなどが挙げられる。また、細菌の例としては、例えば、ブドウ球菌、大腸菌、サルモネラ菌、緑膿菌、コレラ菌、赤痢菌、炭そ菌、結核菌、ボツリヌス菌、破傷風菌、連鎖球菌などが挙げられる。さらに、真菌の例としては、白癬菌、アスペルギルス、カンジダ等が挙げられる。
 さらに、以下の説明では、同一の機能を有する構成には図面中に同一の番号を付し、その説明を省略する場合がある。
 さらにまた、本明細書において、本開示の活性酸素供給装置および本開示の活性酸素による処理装置を総称して、単に「活性酸素供給装置」ともいう。
 本発明者らの検討によれば、特許文献1に係る殺菌装置の除菌能力が限定的である理由を以下のように推測している。
 特許文献1は、オゾンに対して、紫外線を照射することで、オゾンを励起し、極めて除菌力の高い活性酸素を生成している。ここで、活性酸素とは、スーパーオキシドアニオンラジカル(・О )、ヒドロキシルラジカル(・ОH)等の反応性の高い酸素活性種の総称で、それ自身がもつ高い反応性により、細菌やウイルスを即座に酸化分解できる。
 しかしながら、オゾンは紫外線を極めてよく吸収するため、特許文献1に係る殺菌装置においては、活性酸素の発生は紫外線発生ランプの近傍に限定されると考えられる。すなわち、紫外線発生ランプから離れた位置に存在するオゾンにまでは紫外線が十分到達せず、紫外線発生ランプから離れたところでは活性酸素は発生し難いと考えられる。
 また、活性酸素は非常に不安定であり、・О の半減期は10-6秒、・ОHの半減期は10-9秒と極めて短く、速やかに安定な酸素、水に変換される。そのため、紫外線発生ランプの近傍で生成した活性酸素を、殺菌装置の本体内部に充満させることは困難であり、紫外線発生ランプに極めて近接した位置、例えば紫外線発生ランプから1cm程度以内の所に除菌対象物を置かない限り、活性酸素で有意に除菌することは困難であると考えられる。言い換えれば、紫外線発生ランプから1cm以上離れた位置に除菌対象物が存在する場合、当該除菌対象物の除菌は、実質的にはオゾンによって行われていると考えられる。そのため、特許文献1に係る殺菌方法による除菌性能が、従来のオゾンのみを用いた除菌方法による除菌性能と同等程度となっているものと考えられる。
 このような考察から、本発明者らは、寿命が短い活性酸素を用いて被処理物を処理するうえでは、被処理物や被処理表面をより能動的に活性酸素雰囲気下に置くことが必要であることを認識した。そして、かかる認識の下で本発明者らが検討した結果、以下で説明する態様の除菌装置、および活性酸素供給装置によれば、被処理物をより能動的に活性酸素雰囲気下に置くことができることを見出した。なお、本開示において、活性酸素による被処理物の「処理」には、活性酸素による被処理物の被処理面の表面改質(親水化処理)、除菌、脱臭、漂白の如き、活性酸素によって達成し得るあらゆる処理を含むものとする。
 図1に、本開示の一態様に係る除菌装置101を示す。除菌装置101は、除菌容器112の内部に紫外線光源102と、プラズマ発生装置103とを具備する。
 紫外線光源102は、載置台110上に載置された除菌対象である被処理物105の処理表面105-1を照射可能に配置されている。図1中、符号109は誘起流である。
 また、プラズマ発生装置103の一態様の断面構造を図2に示す。該プラズマ発生装置は、誘電体201の一方の表面(以降、「第1の表面」ともいう)に第1の電極203、第1の表面とは反対側の表面(以降、「第2の表面」ともいう)に第2の電極205が設けられた、いわゆる誘電体バリア放電(Dielectric Barrier Discharge:DBD)プラズマアクチュエータ(以降、単に「DBD-PA」と記載する場合がある)である。図2中、符号206は誘電体基板、符号207は電源である。
 プラズマ発生装置103において、誘電体201を挟んで配置された第1の電極203と第2の電極205とは、斜向かいにずれて配置されている。これらの電極間(両電極間)に電圧を印加することで、第1の電極203から第2の電極205に向けてプラズマ202が発生し、第1の電極203の縁部204から誘電体201の第1の表面の露出部(第1の電極で被覆されていない部分)201-1に沿って表面プラズマ202による噴流状の流れが誘起される。また同時に、容器内の空間から電極に向かう、空気の吸い込み流れも発生する。該表面プラズマ202中の電子は、空気中の酸素分子に衝突し、該酸素分子を解離させ、酸素原子を生じさせる。生じた酸素原子は未解離の酸素分子と衝突して、オゾンが発生する。したがって、表面プラズマ202による噴流状の流れと空気の吸い込み流れとの作用により、第1の電極203の縁部204から誘電体201の表面に沿って、高濃度のオゾンを含む誘起流109が発生する。
 そして、プラズマ発生装置103は、誘起流109が、紫外線光源102からの紫外線が照射される被処理物105の処理表面105-1に供給されるように載置台104上に配置されている。
 すなわち、本開示の一態様に係る除菌装置においては、プラズマ発生装置103からのオゾンを含む誘起流109が、被処理物105の処理表面105-1に供給されることにより、処理表面105-1近傍の領域、具体的には例えば処理表面105-1から高さ1mm程度までの空間領域(以降、「表面領域」ともいう)のオゾン濃度を局所的に高めることができる。そのため、紫外線光源102から表面領域までの空間のオゾン濃度を高める必要がなく、紫外線が表面領域に到達するまでに減衰することを防止できる。その結果、表面領域に存在するオゾンが紫外線によって効率的に活性酸素に分解される。さらに、その結果として、被処理物の処理表面105-1上、または、処理表面105-1に極めて近接した位置で活性酸素が生成する。その結果、被処理物105の処理表面105-1は、処理表面においてその場的(in situ)に発生した活性酸素雰囲気下に置かれることとなり、該処理表面が活性酸素によってより確実に除菌される。
 <電極及び誘電体>
 第1の電極及び第2の電極を構成する材料としては、良導電性の材料であれば、特に限定されることない。例えば、銅、アルミニウム、ステンレス鋼、金、銀、プラチナなどの金属、および、それらにメッキや蒸着をしたもの、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブなどの導電性炭素材料、および、それらを樹脂などと混合した複合材料などを用いることができる。第1の電極を構成する材料と第2の電極を構成する材料とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
 これらのなかでも、電極の腐食を避けて、放電の均一化を図る観点から、第1の電極を構成する材料はアルミニウム、ステンレス鋼、又は銀であることが好ましい。同様の理由で、第2の電極を構成する材料もアルミニウム、ステンレス鋼、又は銀であることが好ましい。
 また、第1の電極及び第2の電極の形状は、平板状、ワイヤ状、針状などを特に制限なく採用することができる。好ましくは、第1の電極の形状は平板状である。また、好ましくは、第2の電極の形状は平板状である。第1の電極及び第2の電極の少なくとも一の電極が平板状である場合、該平板のアスペクト比(長辺の長さ/短辺の長さ)が2以上であることが好ましい。
 第1の電極及び第2の電極の少なくとも一の電極は、頂角が45°以下である(すなわち、電極が尖っている)ことも好ましい態様であるが、これに限定されない。なお、図面においては、第1の電極及び第2の電極の頂角はいずれも90°である場合を示しているが、頂角が45°を超える態様も本開示に含まれる。
 誘電体は、高い電気絶縁性を有する材料であれば、特に限定されることない。例えば、ポリイミド、ポリエステル、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂などの樹脂、ガラス、セラミックス、および、それらを樹脂などと混合した複合材料などを用いることができる。これらのなかでも、電界強度をより強められることから、セラミックス又はガラスが好ましい。
 <プラズマアクチュエータ>
 プラズマアクチュエータは、誘電体を挟んで第1の電極と第2の電極を設け、両電極間に電圧を印加することによりオゾンを含む誘起流を生じさせうるものであれば、特に限定されない。プラズマアクチュエータにおいて、第1の電極と第2の電極の最短距離が短いほどプラズマが発生しやすい。そのため誘電体の膜厚は電気絶縁破壊しない範囲であれば薄膜であるほど好ましく、10μm~1000μm、好ましくは10μm~200μmとすることができる。また、第1の電極と第2の電極の最短距離は、200μm以下であることが好ましい。
 図3は、オゾン発生装置であるプラズマアクチュエータの第1の電極203と第2の電極205のオーバーラップについての説明図である。プラズマアクチュエータの断面図である。
 斜向かいに配置した第1の電極203及び第2の電極205は、断面図の上側から見たときに、第1の電極の縁部が、誘電体を挟んで第2の電極の形成部分に存在していてもよい。すなわち、第1の電極と第2の電極とが誘電体を挟んでオーバーラップするように設けられていてもよい。この場合、第1の電極と第2の電極とが誘電体を挟んで重なっている部分において電圧印加時に絶縁破壊しないようにすることが好ましい。
 また、第1の電極と第2の電極が断面図の上部から見て、離れている場合には、電極間距離が離れることによる電界の弱まりを補うために電圧を高めることが好ましい。第1の電極の縁部と第2の電極の縁部との重なりは、オーバーラップする長さを正とすると、断面図の上部から見て、-100μm~+1000μmとすることがより好ましい。
 電極の厚みとしては、第1の電極及び第2の電極ともに特に限定は無いが、10μm~1000μmとすることができる。10μm以上であると、抵抗が低くなりプラズマの発生がしやすくなる。1000μm以下であると、電界集中が起こりやすくなるためプラズマが発生しやすくなる。
 電極の幅としては、第1の電極及び第2の電極ともに特に限定されないが、1000μm以上とすることができる。
 また、第2の電極の縁部が露出している場合、第2の電極の縁部からもプラズマが発生し、第1の電極由来の誘起流109とは反対側の向きの誘起流が生じ得る。本態様に係る除菌装置においては、被処理物の表面領域以外の除菌容器の内部空間のオゾン濃度はできる限り低くしておくことが好ましい。また、誘起流109の流れを乱すような気体の流動を容器内に発生させないことが好ましい。そのため、第2の電極由来の誘起流を発生させないことが好ましい。そこで、第2の電極205は、図2及び図3に示すように誘電体基板206の如き誘電体で被覆したり、誘電体201に埋め込み、第2電極の縁部からのプラズマの発生を防止したりすることが好ましい。
 高濃度オゾンを含む誘起流109は、第1の電極203の縁部204から誘電体201の第1の表面の露出部201-1に沿った表面プラズマによる噴流状の流れ方向、すなわち、第1の電極203の縁部204から誘電体の第1の表面の露出部201-1に沿う方向に流れる。この誘起流は、数m/s~数十m/s程度の速度を持った、高濃度オゾンを含む気体の流れである。
 プラズマアクチュエータの第1の電極203と第2の電極205の間にかける電圧としては、プラズマアクチュエータにプラズマを生じさせることができる態様であれば特に制限されない。また、直流電圧でも、交流電圧でもよいが、交流電圧であることが好ましい。また、該電圧をパルス電圧とすることも好ましい態様である。
 さらに、該電圧の振幅は1kV~100kVとすることができる。さらにまた、該電圧の周波数は好ましくは1kHz以上、より好ましくは10kHz~100kHzとすることができる。該電圧を交流電圧とする場合、該交流電圧の波形は特に制限されず、サイン波、矩形波、三角波などを採用できるが、電圧の立ち上がりの早さの観点からは矩形波であることが好ましい。
 該電圧のデューティー比も適宜選択可能であるが、電圧の立ち上がりが早いことが好ましい。好ましくは、波長の振幅の底から頂点に達する電圧の立ち上がりが、4000000V/秒以上となるように電圧を印加する。
 なお、第1の電極203と第2の電極205の間に印加する電圧の振幅を、誘電体201の膜厚で除した値(電圧/膜厚)は、10kV/mm以上とすることが好ましい。
 <紫外線光源および紫外線>
 紫外線光源としては、オゾンを励起し、活性酸素を生成させうる紫外線を照射できるものであれば特に限定されない。しかしながら、オゾンの光吸収スペクトルのピーク値が260nmであることから、該紫外線のピーク波長は、220nm~310nmであることが好ましく、253nm~285nmであることがより好ましく、253nm~266nmであることがさらに好ましい。
 具体的な紫外線光源としては、石英ガラス内にアルゴンやネオン等の不活性ガスと伴に水銀が封入されてなる低圧水銀ランプや、冷陰極管紫外線ランプ(UV-CCL)、紫外LEDなどが使用できる。低圧水銀ランプや冷陰極管紫外線ランプの波長は、254nmなどから選択するとよい。一方、紫外LEDの波長は、出力性能の観点から、265nm、275nm、280nmなどから選択するとよい。
 <プラズマ発生装置、紫外線光源及び被処理物の配置>
 除菌容器112内においてオゾンを含む誘起流を生じさせるプラズマ発生装置103の位置は、被処理物の表面領域のオゾン濃度を高めるために、オゾンを含む誘起流109が、除菌対象である被処理物の処理表面105-1に供給されるように配置されている。
 例えば、高濃度のオゾンを含む誘起流109が、最短距離で、被処理物の表面に供給されるようにプラズマ発生装置と被処理物とを配置するとよい。
 また、例えば、プラズマアクチュエータの第1の電極の縁部から誘電体の第1の表面の露出部201-1に沿った方向の延長線上に被処理物の処理表面105-1が含まれるように配置するとよい。
 さらに、プラズマアクチュエータの第1の電極の縁部から誘電体の第1の表面の露出部201-1に沿う方向の延長線が、被処理物の処理表面105-1に対してなす角(プラズマアクチュエータ入射角度、PA入射角度ともいう。)は、0°~45°であることが好ましく、0°~30°であることがより好ましい。
 プラズマ発生装置と被処理物とを、上記のように配置することで、ある程度の流速を有する、オゾンを含む誘起流を、被処理物の表面近傍の領域に局所的に供給することができる。
 紫外線光源は、除菌対象である被処理物の表面を照射可能に配置されていれば、それ以外は特段限定されない。
 上述のように、オゾンを含む誘起流が、被処理物の表面近傍の領域に供給されているので、該表面近傍のオゾン濃度を局所的に高めることができる。そのため、紫外線光源からの紫外線が、表面領域に到達するまでにオゾンに吸収され、減衰することが防止され、その結果、表面領域に存在するオゾンが紫外線によって効率的に活性酸素に分解される。
 紫外線光源と被処理物との距離は、3cm以下とすることが好ましく、1cm以下とすることがより好ましい。ただし、紫外線光源から1cm程度以内の所に被処理物を置く必要はなく、一つの装置で様々な大きさ及び厚みを有する被処理物の表面を除菌することができる。
 また、紫外線光源及び被処理物の少なくとも一方に移動手段を設け、照度が均一となるように紫外線光源及び被処理物の少なくとも一方を移動自在とすることも好ましい態様である。
 さらに、被処理物を頂点として、プラズマアクチュエータの第1の電極の縁部から誘電体の表面に沿った方向の延長線と、紫外線光源から照射される紫外線と、がなす角は、45°~180°であることが好ましい。かかる角度が45°~180°であると、UV光とオゾンが被処理物に届く前に活性酸素になることを抑制でき、除菌効果がより向上する。
 さらにまた、プラズマアクチュエータの第1の電極の縁部から誘電体の表面に沿った方向の延長線と、紫外線光源から照射される紫外線と、の交点(すなわち、前記紫外線光源からの紫外線の、被処理物の表面に相当する位置)において、照度が100μW/cm以上であることが好ましい。また、プラズマアクチュエータの第1の電極の縁部から誘電体の表面に沿った方向の延長線と、紫外線光源から照射される紫外線と、の交点(すなわち、前記紫外線光源からの紫外線の、被処理物の表面に相当する位置)において、オゾン濃度が20ppm以上である誘起流を生じさせることが好ましい。
 図6~図8に、本開示の一態様に係る活性酸素供給装置600の構成を示す。
 図6~図8中の符号102、103、105、105-1、109は、図1におけるそれらと同じである。図6~図8に係る活性酸素供給装置は、少なくとも1つの開口部605を有する筐体601を備え、該筐体の内部に紫外線光源102及びプラズマアクチュエータ103が配置されている。プラズマアクチュエータ103は、該プラズマアクチュエータからのオゾンを含む誘起流109が開口部605から筐体外に流出するように配置されている。紫外線光源102は、該紫外線光源から発せられる紫外線が誘起流109に照射されるように配置されている。紫外線が照射された誘起流は、誘起流中のオゾンが励起され、活性酸素を含み、その結果として、該開口部からは、活性酸素を含む誘起流が流出することとなる。このとき、該開口部に接して被処理物105を配置することで、被処理面105-1には活性酸素が能動的に供給され、該被処理面を能動的に活性酸素雰囲気下に置くことができる。また、該開口部に近接して被処理物105を配置することで、該開口から流出した誘起流が被処理物の表面に沿って流れ(図7の符号109-1参照)、被処理物の被処理面のうちの、開口部の対向部分以外の部分についても活性酸素を含む誘起流に曝される。このことにより、被処理面105-1のより広い範囲を活性酸素によって処理することができる。本態様に係るプラズマアクチュエータ、それに用いられる電極及び誘電体、並びに紫外線光源及び紫外線については、上記の記載を援用する。
 ここで紫外線光源は、紫外線を含む光を誘起流に照射し、該誘起流中に活性酸素を発生させ、処理の目的に応じた有効量の活性酸素が含まれた誘起流が開口部を介して被処理物に供給できるように、その強度、プラズマ発生装置に対する位置が設定されていればよい。プラズマアクチュエータに対する紫外線光源の配置位置の一例としては、例えば、プラズマアクチュエータの誘電体の、紫外線光源に対向する面との距離が10mm以下、特には、4mm以下とすることが好ましい。また、紫外線を含む光の強度の一例としては、例えば、プラズマアクチュエータの誘電体の、紫外線光源に対向する面における照度が、40μW/cm以上、特には、100μW/cm以上とすることが好ましい。照度の上限は特に限定されるものではないが、例えば、10000μW/cm以下とすることが好ましい。
 さらに、プラズマアクチュエータと開口部との距離は、誘起流中の活性酸素をより有効に目的とする処理に使うためには、プラズマアクチュエータと被処理物との距離が近いことが好ましい。そのため、プラズマアクチュエータは、開口部により近い位置に配置することが好ましい。一方、プラズマアクチュエータの保護のため、開口部からセットバックした位置に配置することも好ましい。一例としては、筐体の内壁の開口部の縁部からプラズマアクチュエータの開口部に近い側の端部が0.5mm~1.5mmに位置するようにプラズマアクチュエータを筐体内壁に配置することが好ましい。
 さらに、本態様に係る活性酸素供給装置において、オゾンを含む誘起流を生じさせるプラズマ発生装置103及び紫外線光源102の位置は、紫外線光源からの紫外線を含む光によって、誘起流中に活性酸素が生成し、かつ、該開口部から、処理の目的に応じた有効量の活性酸素が含まれた誘起流が流出し、被処理面に供給される限り、特に限定されるものではない。
 本態様において、開口部からの誘起流の流速は、開口部からの被処理物の距離、及び、処理の目的に応じて、有効量の活性酸素を含む誘起流が被処理面に供給されれば特に限定されない。一例として、例えば、プラズマアクチュエータが、上記したように筐体の内壁の開口部の縁部からプラズマアクチュエータの開口部に近い側の端部が0.5mm~1.5mmに位置するように筐体内に配置され、また、被処理物に対して被処理物の被処理面が、筐体の開口部を有する面からの距離が0.5~2mmとなるように位置させた場合において、開口部における有機流の好ましい流速は、0.01~100m/sである。かかる流速は、誘電体の材質、プラズマアクチュエータの電極に印加する電圧条件によって調整が可能である。誘電体としては、体積抵抗率が高いほど電界強度を強めることができ、その結果として、プラズマアクチュエータからの誘起流の流速を高められる。そのため、誘電体としては、前記した通り、ガラスなどのセラミックスがより好適に用いられる。また、好ましい電圧条件は、前記した通りである。
 なお、図6~図8に係る活性酸素供給装置においては、筐体によって紫外線が被処理面に直接照射されないように構成されているが、被処理面にも直接照射されるような構成も本態様の変形例の範疇である。この場合、活性酸素が、被処理面上においてその場的(in-situ)でも生じ得るため、被処理面の処理効率のより一層の向上が期待される。
 ここで、紫外線のみを用いた除菌処理においては、除菌されるのは、紫外線が照射された面だけである。しかしながら、本開示に係る活性酸素供給装置による除菌処理においては、活性酸素が到達し得る位置に存在する菌は除菌することができる。従って、例えば、外部からの紫外線照射では除菌が困難な、繊維間に存在する菌であっても除菌し得る。
 以下、実施例及び比較例を用いて本開示をさらに詳細に説明するが、本開示の態様はこれらに限定されない。
<実施例1>
 1.除菌装置の作製
 誘電体としてのガラス板(縦18mm、横18mm、厚さ150μm)の第1の面に縦18mm、横9.5mm、厚さ100μmのアルミニウム箔を、当該ガラス板の第1の面の縦18mm、横3mmの領域が露出するように粘着テープで貼り付けて第1の電極を形成した。また、当該ガラス板の第2の面にも縦18mm、横9mm、厚さ100μmのアルミニウム箔を、第1の面に張り付けたアルミニウム箔と斜向かいとなるように粘着テープで貼り付けて第2の電極を形成した。さらに、第2の電極を含む第2の面をポリイミドテープで被覆した。こうして、第1の電極と第2の電極とが誘電体(ガラス板)を挟んで幅0.5mmに亘ってオーバーラップするように設けられてなるプラズマアクチュエータを作製した。
 このプラズマアクチュエータを、図4に示すように、縦15cm、横10cm、高さ7cmの除菌容器112の内部に、第1の電極が鉛直上方となるように、かつ、ガラス板の第1の電極が形成された側であって該第1の電極で被覆されていない面(201-1)が水平となるように載置台403上に配置した。なお、図4(a)は、本実施例に係る除菌装置の概略断面図、図4(b)は平面図である。
 また、除菌対象物の載置台110を除菌装置内に配置した。載置台110は、後述する評価用試料の被処理面が水平となり、プラズマアクチュエータ103の誘電体の第1電極が形成された側であって、第1の電極で被覆されていない面と面一となるように、かつ、第1の電極の端部と被処理物の中心との距離(図4(a)中のLPA)が5cmとなる位置に配置した。
 さらに、紫外線光源として、冷陰極管紫外線ランプ(商品名:UW/9F89/9、スタンレー電気社製、ピーク波長=254nm)を用意した。これを除菌容器内に、被処理面と冷陰極管紫外線ランプとの距離(図4(a)中のLUV)が3cm、被処理面の中心位置への紫外線の入射角(図4(a)中のθUV)が90°となる位置に配置した。
 この除菌装置について、載置台上に評価用試料が置かれたときの被処理面の位置に照度計(商品名:分光放射照度計USR-45D、ウシオ電機社製)を置いて紫外線の照度を測定した。スペクトルの積分値から、487μW/cmであった。
 さらに、プラズマアクチュエータに振幅2.4kV、周波数80kHzのサイン波形を有する電圧を印加して5分後に、載置台上に評価用試料が置かれたときの被処理面の位置の気体を50ml採取した。採取した気体をオゾン検知管(商品名:182SB、光明理化学工業社製)に吸引させ、プラズマアクチュエータからの誘起流に含まれるオゾン濃度を測定したところ、40ppmであった(読取値×2)。また、被処理面の位置と紫外線光源との中点(LUV/2)における気体を50ml採取し、採取した気体をオゾン検知管(商品名:182SB、光明理化学工業社製)に吸引させ、オゾン濃度を測定したところ、8ppmであった(読取値×2)。
2.評価用試料の作成
 不特定多数の人間が出入りしている、水、アルコール等による清拭が1週間にわたり実施されていないドアのノブに、スタンプ培地(商品名:ぺたんチェック25 PT1025 栄研化成社製)を25g/cmの圧力で10秒間押し当てたのち、当該スタンプ培地を温度37℃の環境下に12時間置いた。当該スタンプ培地に発育したコロニーを、滅菌綿棒を用いて採取し、蒸留水に分散させた菌液を調製した。この菌液を蒸留水で10倍に希釈した希釈菌液0.1mlを新たなスタンプ培地(ぺたんチェック25 PT1025 栄研化成社製)に塗抹し、温度37℃の環境に12時間置いた。その結果、200CFU/ml~300CFU/mlの菌の発育が確認された。
 そこで、上記希釈菌液0.1mlを新たなスタンプ培地(ぺたんチェック25 PT1025 栄研化成社製)に塗抹して評価用試料を調製した。
3.除菌試験
 2で作製した評価用試料401を1で作製した除菌装置の載置台110上に設置した。次いで、プラズマアクチュエータに振幅2.4kV、周波数80kHzのサイン波形を有する電圧を印加するとともに、紫外線を照射して除菌処理を5分間行った。その後、除菌装置から評価用試料を取り出し、温度37℃で12時間培養した。培地上に発育したコロニー数から生残菌数を算出した。上記除菌試験を3回行い、その平均値を10倍したものを、本実施例に係る除菌試験におけるコロニー数とした。得られたコロニー数から、以下の基準(Ten Cateの判定表示方法)で除菌性能を評価した。
  -:発育無し
  ±:コロニー数<10個
  +:コロニー数10個~29個
  ++:コロニー数30個~100個
  +++:コロニー数>100個
  ++++:コロニー数無数
<実施例2~5>
 紫外線光源、プラズマアクチュエータの誘電体厚みを表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして除菌装置を作製し、評価した。なお、実施例2では紫外線光源として紫外LED(ピーク波長280nm)を用いた。
<比較例1~3>
 比較例1~3は各々以下のような構成とした以外は実施例1と同様の条件とした。
  比較例1:プラズマアクチュエータに電圧を印加せず、紫外線を照射しなかった。
  比較例2:プラズマアクチュエータに電圧を印加せず、紫外線を5分間照射した。
  比較例3:プラズマアクチュエータに電圧を5分間印加し、紫外線を照射しなかった。
<比較例4>
 実施例1の除菌装置において、プラズマアクチュエータを図5に示すように被処理物の反対側に誘起流が流れるように配置し、第1の電極の縁部と被処理物中心との距離は10cm、紫外線光源と被処理物の被処理面との距離は3cmとした。
 そして、プラズマアクチュエータに実施例1と同じ条件で電圧を印加し、被処理面の表面領域のオゾン濃度を40ppmとなるよう除菌容器内をオゾンで満たした。その後、除菌容器内のオゾン濃度が低下しないように予備室から評価用試料を除菌室内に移動させて載置台に設置した。引き続いて紫外線光源から実施例1と同様にして紫外線を評価用試料に向けて照射して5分間除菌処理を行った。以降の操作は実施例1と同様にして培養し、発育したコロニー数をカウントし、評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

 表中、PAはプラズマアクチュエータを表し、UVは紫外線を表す。
<実施例6>
1.活性酸素による処理装置の作製、及び特性評価
 まず、図7に示す活性酸素供給装置600の筐体601を用意した。図6は、図7に示す活性酸素供給装置の、筐体601の開口部605を有する面の側からみた平面図である。筐体のサイズは、開口部605が鉛直下方を向くように置いたときに、高さが20mm、奥行きが150mm、幅が20mmであった。また、開口部605は、幅が7mm、長さが15mmであった。なお、開口部605は、図6に示すようにその長手方向が、該筐体の奥行方向と一致するように設けられていた。
 また、実施例1と同様にプラズマアクチュエータ103を作製した。次いで、該プラズマアクチュエータ103を、図7に示すように、筐体601の内壁に固定した。具体的には、プラズマアクチュエータ103の第1の電極203の一端が、紫外線光源102の中心と水平方向で一致する位置であって、かつ、該プラズマアクチュエータ103からの誘起流109が開口部605から流出するように固定した。ここで、プラズマアクチュエータ103の紫外線光源に対向する側の面と、紫外線光源102との距離(図8中の符号607)を2mm、プラズマアクチュエータ103の下端から開口部605の下端(筐体の外側)までの距離(図8中の符号609)を1mmとした。紫外線光源102としては、実施例1と同様に、冷陰極管紫外線ランプ(商品名:UW/9F89/9、スタンレー電気社製、ピーク波長=254nm)を用いた。
 こうして得られた活性酸素供給装置600について、プラズマアクチュエータ103のガラス板201の紫外線ランプに対向する側の表面に照度計(商品名:分光放射照度計USR-45D、ウシオ電機社製)を置いて紫外線の照度を測定した。スペクトルの積分値から、1370μW/cmであった。また、照度計を開口部605に接して配置したときの紫外線の照度は、0.3μW/cmであった。このことから、開口部からの紫外線の漏洩は実質的にないことが確認できた。
 次に、紫外線によるオゾンの分解の影響を受けないように、紫外線ランプの電源を入れずに、プラズマアクチュエータ103の両電極間に振幅2.4kV、周波数80kHzのサイン波形を有する電圧を印加して5分後に、開口部から流出する誘起流を50ml採取した。採取した気体をオゾン検知管(商品名:182SB、光明理化学工業社製)に吸引させ、プラズマアクチュエータからの誘起流に含まれるオゾン濃度を測定したところ70ppmであった(読取値×2)。
 次いで、プラズマアクチュエータの両電極間に振幅2.4kV、周波数80kHzのサイン波形を有する電圧を印加し、また、紫外線ランプを、プラズマアクチュエータ103のガラス板201の紫外線ランプに対向する側の表面における照度が1370μW/cmとなるように紫外線ランプを点灯させた。そして、このときの開口部から流出する誘起流中のオゾン濃度を上記と同様にして測定した。その結果、18ppmであった。これらの結果から、この誘起流中には、52ppmのオゾンが紫外線によって分解された活性酸素が含まれていると考えられる。
2-1.処理(除菌)試験
(1)除菌試験用試料の調製
 実施例1において除菌性能の検証試験のために作製した評価用試料を3つ用意した。
 実施例1同様、不特定多数の人間が出入りしている、水、アルコール等による清拭が1週間にわたり実施されていないドアのノブに、スタンプ培地(商品名:ぺたんチェック25 PT1025 栄研化成社製)を25g/cmの圧力で10秒間押し当てたのち、当該スタンプ培地を温度37℃の環境下に12時間置いた。当該スタンプ培地に発育したコロニーを滅菌綿棒を用いて採取し、蒸留水に分散させた菌液を調製した。この菌液を蒸留水で10倍に希釈した希釈菌液0.1mlを新たなスタンプ培地(ぺたんチェック25PT1025、栄研化成社製)に塗抹し、温度37℃の環境に12時間置いた。その結果、200CFU/ml~300CFU/mlの菌の発育が観察された。そこで、上記希釈菌液0.1mlを、濃度70%のアルコールで表面を清浄化したガラス板(縦15mm、横15mm、厚さ2mm)の当該表面全面に塗抹した。その後、温度37℃の環境に1時間置き、水分を除去した。こうして、計3個の除菌試験用の試料を調製した。
(2)除菌試験
 各試料の被処理面上に、活性酸素供給装置を、筐体の開口部を有する面(外表面)と該被処理面との距離(図8の符号611)が2mmとなるように設置した。このとき、試料の幅方向(図8における左右方向)の中心位置は、開口部の幅方向中心位置と一致させ、また、試料の奥行き方向(図8における紙面奥行方向)の中心位置と開口部の長手方向中心位置とも一致させた。次いで、プラズマアクチュエータに振幅2.4kV、周波数80kHzのサイン波形を有する電圧を印加するとともに、プラズマアクチュエータ103のガラス板201の紫外線ランプに対向する側の表面における照度が1370μW/cmとなるように紫外線ランプを点灯させて、誘起流に紫外線を30秒間照射し、開口部から活性酸素を含む誘起流を流出させ、該被処理面に活性酸素を供給した(処理時間30秒)。
 次に、試料の被処理面にスタンプ培地(商品名:ぺたんチェック25 PT1025 栄研化成社製)を25g/cmの圧力で10秒間押し当てたのち、当該スタンプ培地を温度37℃の環境下に12時間置いた。そして、該スタンプ培地上に発育したコロニー数から生残菌数を算出した。各試料から得られた生残菌数の平均値を10倍したものを、本実施例に係る除菌試験におけるコロニー数とした。得られたコロニー数から、以下の基準(Ten Cateの判定表示方法)で除菌性能を評価した。
  -:発育無し
  ±:コロニー数<10個
  +:コロニー数10個~29個
  ++:コロニー数30個~100個
  +++:コロニー数>100個
  ++++:コロニー数無数
2-2.処理(漂白)試験
(1)漂白試験用試料の調製
 チリソース(商品名:ペッパーソース、タバスコ社製)を長繊維不織布(商品名:ベンコットM-3II、旭化成社製)でろ過して固形分を除去した。得られた液体中に、紙ワイパー(商品名:キムワイプS-200、日本製紙クレシア社製)を10分間浸した。続いて、紙ワイパーを取り出し、水洗した。水洗は、洗液が目視にて着色しなくなるまで繰り返した。その後、乾燥させた。次いで、該チリソースによって赤色に染められた紙ワイパーから、縦15mm、横15mmの試料を3つ切り出した。
(2)漂白試験
 各試料上に、活性酸素供給装置を、筐体の開口部を有する面(外表面)と該被処理面との距離(図8の符号611)が2mmとなるように設置した。このとき、試料の幅方向(図8における左右方向)の中心位置は、開口部の幅方向中心位置と一致させ、また、試料の奥行き方向(図8における紙面奥行方向)の中心位置と開口部の長手方向中心位置とも一致させた。次いで、プラズマアクチュエータに振幅2.4kV、周波数80kHzのサイン波形を有する電圧を印加するとともに、プラズマアクチュエータ103のガラス板201の紫外線ランプに対向する側の表面における照度が1370μW/cmとなるように紫外線ランプを点灯させ、誘起流に20分間紫外線を照射して、被処理面の一部に活性酸素を含む誘起流を供給した(処理時間20分)。次いで、被処理面上から活性酸素供給装置を取り除き、処理前の試料と比較して、どの程度脱色されたかを目視で観察し、以下の基準で評価した。
  A:完全に漂白された。
  B:チリソースの赤色がわずかに残っていた。
  C:チリソースの赤色が多少残っていた。
  D:活性酸素が供給されなかった部分の色と差がなかった。
2-3.処理(消臭)試験
(1)消臭試験用試料の調製
 ファブリックミスト(商品名:ファブリックミスト リネン、サボン社製)に、紙ワイパー(キムワイプS-200、日本製紙クレシア社製)を10分間浸漬した後、取り出し、6時間自然乾燥させた。次いで、該紙ワイパーから、縦15mm、横15mmの試料を3つ切り出した。
(2)消臭試験
 各試料の被処理面上に、活性酸素処理装置を、筐体の開口部を有する面(外表面)と該被処理面との距離(図8の符号611)が2mmとなるように設置した。このとき、試料の幅方向(図8における左右方向)の中心位置は、開口部の幅方向中心位置と一致させ、また、試料の奥行き方向(図8における紙面奥行方向)の中心位置と開口部の長手方向中心位置とも一致させた。次いで、プラズマアクチュエータに振幅2.4kV、周波数80kHzのサイン波形を有する電圧を印加するとともに、プラズマアクチュエータ103のガラス板201の紫外線ランプに対向する側の表面における照度が1370μW/cmとなるように紫外線ランプを点灯させ、誘起流に20秒間紫外線を照射して、被処理面に活性酸素を含む誘起流を供給した(処理時間20秒)。次いで、該試料上から活性酸素供給装置を取り除いた。そして、処理された試料の臭気が、活性酸素による処理を行っていない試料との対比においてどの程度残存しているかを下記の強度基準で評価した。なお、評価は5人の被験者に対して行い、少なくとも3名が選択した強度基準を採用した。
  A:無臭。
  B:やっと検知できる臭い(検知閾値)。
  C:ファブリックミストの臭いであるとわかる弱い臭い(認知閾値)。
  D:未処理の試料と差異がない。
<比較例5~7>
 比較例5~7は各々以下のような構成とした以外は実施例6と同様にしての条件とした。
  比較例5:プラズマアクチュエータに電圧を印加せず、紫外線を照射しなかった。
  比較例6:プラズマアクチュエータに電圧を印加せず、紫外線を2分間照射した。
  比較例7:プラズマアクチュエータに電圧を2分間印加し、紫外線を照射しなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
2-4.処理(大腸菌の除菌)試験
(1)実施例6で用いた活性酸素供給装置を用いて、以下の手順にて大腸菌の除菌試験を実施した。なお、本除菌試験に用いる器具は全て、オートクレーブを用いた高圧蒸気滅菌を行ったものを用いた。また、本除菌試験はクリーンベンチ内で行った。
 まず、LB培地(トリプトン2g、イーストエクストラクト1g、塩化ナトリウム1gに蒸留水を入れ200mlにしたもの)の入った三角フラスコに、大腸菌(商品名「KWIK-STIK(大腸菌(Escherichia coli)ATCC8739)、Microbiologics社製)を入れ、温度37℃で48時間、80rpmで振とう培養した。培養後の大腸菌の菌液は9.2×10(CFU/ml)であった。
 この培養後の菌液0.010mlを縦3cm、横1cm、厚さ1mmのスライドガラス(松波硝子、型番:S2441)上にマイクロピペットを用いて滴下し、当該マイクロピペットの先端で菌液をスライドガラスの一方の面の全面に塗布して試料No.6-1を作製した。また、同様にして、試料No.6-2~6-3を作製した。
 次に、試料No.6-1を、10mlの緩衝液(商品名「Gibco PBS」、 Thermo Fisher Scientific社)を入れた試験管に1時間浸漬した。なお、スライドガラス上の菌液が乾かないように、菌液のスライドガラスへの滴下から、緩衝液への浸漬までの時間を60秒とした。
 次に、試料No.6-1を浸漬後の緩衝液(以降、「1/1液」ともいう)1mlを9mlの緩衝液が入った試験管に入れて希釈液(以降、「1/10希釈液」)を調製した。緩衝液での希釈倍率を変更したこと以外は同様にして、1/100希釈液、1/1000希釈液、及び、1/10000希釈液を調製した。
 次いで、1/1液から0.050mlを採取し、スタンプ培地(ぺたんチェック25 PT1025 栄研化成社製)に塗抹した。この操作を繰り返して、1/1液が塗抹されたスタンプ培地を2つ作成した。2つのスタンプ培地を恒温槽(商品名:IS600;ヤマト科学社製)に入れ、温度37℃で24時間培養した。2つのスタンプ培地上に発生したコロニー数をカウントし、その平均値を算出した。
 1/10希釈液、1/100希釈液、1/1000希釈液及び1/10000希釈液についても上記と同様にして、希釈液毎に2つの塗抹済スタンプ培地を作成し、培養した。そして、各希釈液に係るスタンプ培地毎に発生したコロニー数をカウントし、平均値を算出した。その結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 上記表3に示した結果から、1/10000希釈液を培養したときのコロニー数が21であること、従って、試料No.6-1に係る1/1液の0.050ml中に存在する菌数は、21×10=210000(CFU)であることが分かった。
 次に、試料No.6-2~6-3について、以下の操作を行った。
 縦30cm、横30cm、厚さ5mmのプラスチック平板の中央に、縦3.5cm、横1.5cm、深さ2mmの凹部を設け、該凹部内に、各試料のスライドガラスの菌液塗布面とは反対側の面が該凹部の底面と接するように上記スライドガラスを設置した。そして、該プラスチック板の上面に、活性酸素供給装置を、その開口の長手方向の中心が、該凹部の長手方向中心と一致し、かつ、その開口の幅方向の中心が該凹部の短手方向の中心と一致するように置いた。凹部の深さが2mmであり、スライドガラスの厚みが1mmであるため、各試料の菌液付着面と、活性酸素供給装置の開口とは直接接触しなかった。
 次いで、活性酸素供給装置を作動させ、該スライドガラスの菌液塗布面を、活性酸素を含む誘起流で処理した。処理時間は、試料No.6-2は2秒、試料No.6-3は10秒とした。また、活性酸素供給装置を用いた処理過程で、スライドガラス上の菌液が乾かないように、菌液のスライドガラスへの滴下から、緩衝液への浸漬までの時間を60秒とした。
 処理を終えた試料No.6-2~6-3の各々を、10mlの緩衝液(商品名「Gibco PBS」、 Thermo Fisher Scientific社)を入れた試験管に1時間浸漬した。次いで、各試料を浸漬後の緩衝液(以降、「1/1液」)1mlを9mlの緩衝液が入った試験管に入れて希釈液(1/10希釈液)を調製した。緩衝液での希釈倍率を変更したこと以外は同様にして、1/100希釈液、1/1000希釈液、及び、1/10000希釈液を調製した。
 次いで、各試料の1/1液から0.050mlを採取し、スタンプ培地(商品名:ぺたんチェック25 PT1025、栄研化成社製)に塗抹した。この操作を繰り返して、各試料について、1/1液が塗抹されたスタンプ培地を2つ作成した。合計4つのスタンプ培地を恒温槽(商品名:IS600;ヤマト科学社製)に入れ、温度37℃で24時間培養した。各試料についての1/1液に係るスタンプ培地毎に発生したコロニー数をカウントし、平均値を算出した。
 各試料に係る1/10希釈液、1/100希釈液、1/1000希釈液及び1/10000希釈液についても上記と同様にして、希釈液毎に2つの塗抹済スタンプ培地を作成し、培養した。そして、各試料についての各希釈液に係るスタンプ培地毎に発生したコロニー数をカウントし、平均値を算出した。結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 処理後の試料No.6-2に係る1/1000希釈液のコロニー数から、処理後の試料No.6-2に係る1/1液の0.050ml中の菌数は、5×10=5000(CFU)とであることがわかった。従って、本実施例においては、処理時間が2秒の場合の大腸菌の除菌率は、97.6%(=(210000-5000)/210000×100)であった。
 また、処理後の試料No.6-3に係る1/1液のコロニー数から、処理後の試料No.6-3に係る1/1液の0.050ml中の菌数は、0(CFU)であることが分かった。従って、本実施例においては、処理時間が10秒の場合の大腸菌の除菌率は、99.999%(=(210000-1)/210000×100)以上であった。
(2)上記試料No.6-1と同様にして試料No.C6-1~C6-2を作製した。これらの試料について、活性酸素供給装置の紫外線ランプを点灯させなかった以外は、上記(1)と同様にして処理を行った。従って、試料No.C6-1及びC6-2は、誘起流中のオゾンによって処理がなされたことになる。処理時間は、試料No.C6-1は2秒、試料No.C6-2は10秒とした。処理を終えた試料No.C6-1~C6-2について、上記(1)の試料No.6-1と同様にして緩衝液への浸漬、希釈を行った。次いで、上記(1)の試料No.6-1と同様にして、試料No.C6-1および試料No.C6-2の各々に係る1/1液、1/10希釈液、1/100希釈液、1/1000希釈液及び1/10000希釈液の各々について、2つの塗抹済スタンプ培地を作製し、培養した。そして、各試料についての1/1液及び各希釈液に係るスタンプ培地毎に発生したコロニー数をカウントし、平均値を算出した。その結果を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 上記の結果のうち、処理後の試料No.C6-1の1/10000希釈液の培養結果から、処理後の試料No.C6-1に係る1/1液の0.050ml中に存在する菌数は、19×10=190000(CFU)とであることが分かった。従って、試料No.C6-1を用いた実験例においては、大腸菌の除菌率は、9.5%(=(210000-190000)/210000×100)であった。
 また、処理後の試料No.C6-2の1/10000希釈液の培養結果から、処理後の試料No.C6-2に係る1/1液の0.050ml中に存在する菌数は、8×10=80000(CFU)とであることが分かった。従って、試料No.C6-2を用いた実験例においては、大腸菌の除菌率は、61.9%(=(210000-80000)/210000×100)であった。
 以上の結果から、活性酸素を用いた処理は、オゾンのみによる処理と比較して短時間でもより確実に大腸菌を除菌することができることが確認された。
(3)試料No.6-1の調製において、スライドガラスを縦3cm、横1cmの定性濾紙(品番:No.5C、アドバンテック社製)に変更した。また、菌液を、濾紙の一方の面に滴下したのみとした。これら以外は、試料No.6-1と同様にして試料No.7-1及び7-2を調製した。
 次に試料No.7-1について以下の操作を行った。
 縦30cm、横30cm、厚さ5mmのプラスチック平板の中央に、縦3.5cm、横1.5cm、深さ2mmの凹部を設けた。該凹部内に、縦3.5cm、横1.5cmのろ紙を敷いた。この濾紙上に試料No.7-1を、その菌液滴下面が、凹部の底部に敷いた濾紙と対向するように設置した。そして、該プラスチック板の上面に、活性酸素供給装置を、その開口の長手方向の中心が、該凹部の長手方向中心と一致し、かつ、その開口の幅方向の中心が該凹部の短手方向の中心と一致するように置いた。凹部の深さが2mmであり、濾紙の厚みは1mm以下であるため、各試料の菌液付着面と、活性酸素供給装置の開口とは直接接触しなかった。次いで、活性酸素供給装置を作動させ、該濾紙の菌液滴下面を、活性酸素を含む誘起流で処理した。処理時間は10秒とした。また、活性酸素供給装置を用いた処理過程で、菌液を滴下した濾紙が乾かないように、菌液の濾紙への滴下から、緩衝液への浸漬までの時間を60秒とした。
 処理を終えた試料No.7-1を、凹部の底部に敷いた濾紙と共に10mlの緩衝液(商品名「Gibco PBS」、Thermo Fisher Scientific社)を入れた試験管に1時間浸漬した。次いで、浸漬後の緩衝液(以降、「1/1液」)1mlを9mlの緩衝液が入った試験管に入れて希釈液(1/10希釈液)を調製した。緩衝液での希釈倍率を変更したこと以外は同様にして、1/100希釈液、1/1000希釈液、及び、1/10000希釈液を調製した。
 次いで、1/1液から0.050mlを採取し、スタンプ培地(ぺたんチェック25 PT1025 栄研化成社製)に塗抹した。この操作を繰り返して、1/1液が塗抹されたスタンプ培地を2つ作成した。合計2つのスタンプ培地を恒温槽(商品名:IS600;ヤマト科学社製)に入れ、温度37℃で24時間培養した。試料No.7-1についての1/1液に係るスタンプ培地毎に発生したコロニー数をカウントし、平均値を算出した。
 1/10希釈液、1/100希釈液、1/1000希釈液及び1/10000希釈液についても上記と同様にして、希釈液毎に2つの塗抹済スタンプ培地を作成し、培養した。そして、各希釈液に係るスタンプ培地毎に発生したコロニー数をカウントし、平均値を算出した。
 また、対照として、未処理の試料No.7-2についても上記と同様にして1/1液及び1/10~1/10000希釈液を調製し、同様にしてスタンプ培地の作成、培養を行って、コロニー数の平均値を算出した。結果を表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
 試料No.7-2の1/1000希釈液の培養結果から、試料No.7-2に係る1/1液の0.050ml中に存在する菌数は、5×10=5000(CFU)であることが分かった。また、処理後の試料No.7-1に係る1/1液の0.050ml中の菌数は0(CFU)であった。このことから、試料No.7-1を用いた実験における大腸菌の除菌率は、99.98%((5000-1/5000)×100)以上であることが分かった。
 ここで、試料No.7-1に対する活性酸素の処理は、試料No.7-1に係る濾紙の菌液滴下面とは反対側の面に対して行った。このことから、本開示に係る、活性酸素を能動的に被処理物に対して供給することによる除菌処理は、濾紙の表面に存在する大腸菌だけでなく、濾紙の内部に存在する大腸菌をも除菌し得ることがわかった。この点において、本開示に係る方法は、UV光の照射面しか除菌されないUVのみを用いる除菌処理に対して優位性を有するものである。
 本開示は上記実施の形態に制限されるものではなく、本開示の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本開示の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
 本願は、2020年6月30日提出の日本国特許出願特願2020-113518、2020年10月21日提出の日本国特許出願特願2020-176945、2021年4月26日提出の日本国特許出願特願2021-074162、及び2021年6月7日提出の日本国特許出願特願2021-095018を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。
101:除菌装置、102:紫外線光源、103:プラズマ発生装置(プラズマアクチュエータ)、104:載置台、105:被処理物、105-1:被処理物の処理表面、109:誘起流、110:載置台、112:除菌容器

Claims (12)

  1.  プラズマ発生装置と紫外線光源とを備えた除菌装置であって、
     該プラズマ発生装置は、誘電体を挟んで第1の電極と第2の電極を設け、両電極間に電圧を印加することによりオゾンを含む誘起流を生じさせるプラズマアクチュエータであり、
     該紫外線光源は、除菌対象である被処理物の表面を照射可能に配置されており、かつ、
     該プラズマアクチュエータは、該誘起流が、該表面に供給されるように配置されている、除菌装置。
  2.  前記紫外線光源が発する紫外線のピーク波長が、220nm~310nmである、請求項1に記載の除菌装置。
  3.  前記紫外線光源からの紫外線の、被処理物の表面に相当する位置における照度が100μW/cm以上である請求項1または2に記載の除菌装置。
  4.  前記プラズマアクチュエータが、被処理物の表面に相当する位置において測定されるオゾン濃度が20ppm以上である誘起流を生じさせる請求項1~3のいずれか1項に記載の除菌装置。
  5.  誘電体を挟んで第1の電極と第2の電極を設け、両電極間に電圧を印加することにより発生させた、オゾンを含む誘起流を、除菌対象である被処理物の表面に供給する工程、
     該被処理物の表面に供給された、該オゾンを含む誘起流に紫外線を照射する工程、
    を含む、ことを特徴とする除菌方法。
  6.  前記紫外線のピーク波長が、220nm~310nmである、請求項5に記載の除菌方法。
  7.  前記紫外線の、被処理物の表面における照度が100μW/cm以上である請求項5または6に記載の除菌方法。
  8.  前記被処理物の表面において測定されるオゾン濃度が20ppm以上である請求項5~7のいずれか1項に記載の除菌方法。
  9.  プラズマ発生装置と紫外線光源とを備え、
     該プラズマ発生装置は、誘電体を挟んで第1の電極と第2の電極とを備え、該第1の電極と該第2の電極との間に電圧を印加することによってオゾンを含む誘起流を生じさせるプラズマアクチュエータであり、
     該プラズマアクチュエータは、該誘起流が被処理物の表面に供給されるように配置されており、
     該紫外線光源は、紫外線を該誘起流に照射し、該誘起流中に活性酸素を生じさせる、ことを特徴とする活性酸素供給装置。
  10.  前記紫外線光源が、被処理物を照射可能に配置されている請求項9に記載の活性酸素供給装置。
  11.  プラズマ発生装置と紫外線光源とを備え、
     該プラズマ発生装置は、誘電体を挟んで第1の電極と第2の電極とを備え、該第1の電極と該第2の電極との間に電圧を印加することによってオゾンを含む誘起流を生じさせるプラズマアクチュエータであり、
     該プラズマアクチュエータは、該誘起流が被処理物の表面に供給されるように配置されており、
     該紫外線光源は、紫外線を該誘起流に照射し、該誘起流中に活性酸素を生じさせる、ことを特徴とする活性酸素による処理装置。
  12.  前記紫外線光源が、被処理物を照射可能に配置されている請求項11に記載の活性酸素による処理装置。
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