WO2022075031A1 - プラズマ殺菌装置 - Google Patents

プラズマ殺菌装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2022075031A1
WO2022075031A1 PCT/JP2021/034052 JP2021034052W WO2022075031A1 WO 2022075031 A1 WO2022075031 A1 WO 2022075031A1 JP 2021034052 W JP2021034052 W JP 2021034052W WO 2022075031 A1 WO2022075031 A1 WO 2022075031A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
plasma
plasma sterilizer
sterilizer according
voltage
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/034052
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
武彦 瀬川
佳希 島
Original Assignee
国立研究開発法人産業技術総合研究所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 国立研究開発法人産業技術総合研究所 filed Critical 国立研究開発法人産業技術総合研究所
Publication of WO2022075031A1 publication Critical patent/WO2022075031A1/ja

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/04—Heat
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/04—Heat
    • A61L2/06—Hot gas
    • A61L2/07—Steam
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/14—Plasma, i.e. ionised gases
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma

Definitions

  • the present invention relates to a sterilization technique using a dielectric barrier discharge, and more particularly to a technique for sterilizing the surface of an object with plasma and OH radicals generated by the dielectric barrier discharge.
  • one electrode is placed on the front surface of the insulator, the other electrode is placed on the back surface of the insulator, and a high AC voltage is applied between both electrodes to generate plasma.
  • the inventor of the present application has developed a technique for generating plasma by freely arranging one of the electrodes as a coated lead wire on a three-dimensional surface of an object (see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).
  • Non-Patent Document 2 Infectious diseases caused by new viruses such as severe acute respiratory syndrome (SARS) and new coronavirus infection (COVID-19) require time to develop vaccines and therapeutic agents. Detoxification, or sterilization, is the fastest way to prevent infection quickly and effectively. The sterilization effect of steam plasma has been reported (see, for example, Non-Patent Document 2).
  • An object of the present invention is to provide a plasma sterilizer capable of sterilizing microorganisms adhering to the surface of an object.
  • a plasma sterilizer for sterilizing the surface of an object, which is defined by a bottom surface portion and a side wall portion surrounding the periphery of the bottom surface portion and faces the surface of the object.
  • a dielectric barrier discharge unit capable of generating plasma provided in the opening is provided, and an AC voltage or a pulsed voltage is applied to the dielectric barrier discharge unit to generate plasma to generate ozone and an induced flow, and the above is described.
  • the plasma capable of increasing the ozone concentration in the space formed by the opening and the surface of the object and causing convection in the space by the induced flow to cause ozone to act on the surface of the object.
  • a sterilizer is provided.
  • a dielectric barrier discharge portion is provided in the opening of the housing of the plasma sterilizer, ozone is generated by the dielectric barrier discharge portion to fill the opening, and ozone acts on the surface of the object. Therefore, the surface of the object can be sterilized.
  • it is difficult to sterilize by wiping because the surface of the object has a complicated shape, for example, the inside of a gap or the surface of a recess is difficult to sterilize by wiping, and it is also difficult to sterilize by ultraviolet light because it blocks ultraviolet light.
  • ozone can be supplied to the gap or the recess by the induced flow, so that sterilization becomes possible.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a plasma sterilizer according to the first embodiment.
  • the plasma sterilizer 10 has an opening 11a facing the surface TS of the object to be sterilized on the bottom surface side of the housing 11.
  • the opening 11a is defined by the bottom surface 12a of the base portion 12 and the inner wall surface 13a of the side wall portion 13 provided so as to surround the periphery of the base portion 12.
  • the opening 11a has a dielectric barrier discharge portion 14 that generates plasma.
  • the plasma sterilizer 10 improves the sterilizing effect by making the opening 11a closed by the surface of the sterilizing object by bringing the lower end 13b of the side wall portion into close contact so as to cover the surface TS of the sterilizing object.
  • the plasma sterilizer 10 is provided with a dielectric barrier discharge portion 14 on an inner wall surface 13a facing the opening 11a of the side wall portion 13.
  • the dielectric barrier discharge portion 14 is embedded in a surface electrode 15 that is exposed to the opening 11a on the inner wall surface 13a and extends so as to surround the opening 11a, and is embedded in the inner wall surface 13a below the surface electrode 15 to form the surface electrode 15.
  • It has a coated lead wire 16 extending in parallel with the opening 11a so as to surround the opening 11a.
  • the surface electrode 15 is grounded and the coated conductor 16 is electrically connected to the high voltage high frequency power supply 18.
  • the surface electrode 15 is directed along the surface of the coated conductor 16 facing the surface electrode 15 on the opening 11a side.
  • Plasma PL is generated in the opening 11a due to the dielectric barrier discharge.
  • Ozone is generated by plasma PL.
  • an induced flow (indicated by an arrow IF) is generated in the opening 11a along the inner wall surface 13a in the direction of the coated conductor 16 from the surface electrode 15.
  • the induced flow IF forms a circulation that returns in the direction of the surface electrode 15 in a closed space formed by the opening 11a being closed by the surface TS of the object to be sterilized.
  • a large convection AF is generated in the opening 11a, and ozone generated by the plasma PL reaches the surface TS of the sterilization target.
  • the inside of the opening 11a is filled with ozone at a high concentration, and the ozone can sterilize microorganisms such as bacteria and viruses on the surface TS of the object to be sterilized.
  • Three coated conductors 16 are arranged below the surface electrode 15 along the inner wall surface 13a.
  • the three coated conductors 16 are electrically connected to each other.
  • the number of coated conductors 16 is not limited, and may be one, two, or four or more.
  • a single coated conductor may orbit in double, triple or quadruple or more.
  • the coated conductor 16 is embedded in the inner wall surface 13a from the viewpoint of smoothing the flow of the induced flow IF. Further, it is preferable that the coated conductor 16 is flash-mounted on the inner wall surface 13a and has a flat surface facing the opening 11a in that the flow of the induced flow IF is extremely smooth.
  • a coating / sealing material such as resist, silicone rubber, polyimide, or PTFE resin (for example, Teflon (registered trademark)) can be used.
  • the surface electrode 15 may use a strip-shaped conductive material, for example, a metal material such as copper, aluminum, gold, or silver, or a conductive oxide such as indium tin oxide (ITO).
  • the coated conducting wire 16 is composed of a conductive wire covered with a covering member of a dielectric material.
  • the high voltage high frequency power supply 18 is not particularly limited as long as it is a power supply capable of supplying a high voltage or pulsed high voltage signal.
  • This high voltage signal is high frequency or pulsed, and the frequency is preferably set to 0.05 kHz to 1000 kHz, and the voltage is set to 0.1 kV to 100 kV from the practical viewpoint in consideration of the device cost of the power supply. It is preferable to set it.
  • the high voltage high frequency power supply 18 may be connected to the plasma sterilizer 10 by an electric cable, or may be provided so as to be built in the plasma sterilizer 10.
  • the side wall portion 13 may be provided with a sealing member (not shown), for example, a flexible thin plastic plate at the lower end 13b thereof.
  • the sealing member can be arranged along the lower end 13b so as to surround the opening 11a to improve the airtightness of the opening 11a.
  • the plasma sterilizer 10 may be provided with a heater 19 on the base portion 12.
  • the heater 19 is supplied with electric power from a power source (not shown) to generate heat, heats the inside of the opening 11a from the bottom surface 12a via the base portion 12, and can further heat the surface TS of the object to be sterilized.
  • a power source not shown
  • the base portion 12 is preferably made of a material having good heat conduction.
  • the plasma sterilizer 10 may be provided with a filter for recovering high-concentration ozone in the opening 11a, and ozone is used as in the water supply tank of the plasma sterilizer according to the second embodiment below.
  • a recovery mechanism that dissolves in water may be provided.
  • the plasma sterilizer according to the second embodiment is a plasma sterilizer according to the first embodiment to which a steam ejection mechanism and an ozone recovery mechanism are added.
  • the same reference numerals are given to the elements common to the plasma sterilizer according to the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the plasma sterilizer according to the second embodiment.
  • the plasma sterilizer 50 has a steam ejection mechanism in addition to the dielectric barrier discharge unit 14.
  • the plasma sterilizer 50 has a dielectric barrier discharge portion 14 on an inner wall surface 13a facing the opening 11a in the side wall portion 13, a heater 19 provided on the base portion 12, and steam heated by the heater 19.
  • the plasma sterilizer 50 is provided with a water supply tank 52 in order to generate water vapor.
  • water may be supplied from the outside at any time, or the water supply tank 52 may be a cassette type and removable.
  • the water in the water supply tank 52 is ejected as steam into the vaporization chamber 56 from the injection nozzle 55 connected via the flow path 54 penetrating the tank housing 53 and the housing 11.
  • the heat from the heater 19 embedded in the base portion 12 above the vaporization chamber 56 is conducted to the vaporization chamber 56.
  • the water vapor in the vaporization chamber 56 is heated.
  • the heated steam is ejected to the surface TS of the object to be sterilized from the ejection hole 58a provided in the plate-shaped member 58 at the lower part of the vaporization chamber 56.
  • ozone is generated by the plasma PL of the dielectric barrier discharge unit 14. Further, the plasma PL reacts with the water vapor ejected from the ejection hole 58a to generate OH radicals. Ozone and OH radicals directly contact the surface TS of the object to be sterilized and exert a sterilizing effect, and a part of ozone is dissolved in water vapor to become a hydrogen peroxide solution, which has a sterilizing effect on the surface TS of the object to be sterilized. Play. Further, by making the inside of the opening 11a hot and humid, the sterilizing effect of the surface TS of the object to be sterilized can be further improved.
  • the plasma sterilizer 50 may be provided with a discharge hole 58b for discharging ozone in the opening 11a in the peripheral portion of the plate-shaped member 58.
  • the discharge hole 58b is connected to the water supply tank 52 via the flow path 59.
  • the plasma sterilizer according to the third embodiment omits detailed description of elements common to the plasma sterilizer according to the second embodiment, which is a modification of the plasma sterilizer according to the second embodiment. ..
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the plasma sterilizer according to the third embodiment.
  • the plate-shaped member 58 provided with the steam ejection hole is made of a conductive material, and the plate-shaped member 58 is electrically connected to the ground side of the high voltage high frequency power supply 18. And grounded.
  • a conductive material for example, a metal material can be used.
  • the plate-shaped member 58 also serves as a surface electrode of the dielectric barrier discharge portion 14.
  • the end portion 58c of the plate-shaped member 58 and the opening 11a side of the coated conductor 16 Plasma PL is generated by the dielectric barrier discharge in the opening 11a along the surface.
  • the plasma sterilizer 100 exhibits the same sterilizing effect on the surface TS of the object to be sterilized as the plasma sterilizer 50 according to the second embodiment.
  • the plasma sterilizer according to the fourth embodiment omits detailed description of elements common to the plasma sterilizer according to the second embodiment, which is a modification of the plasma sterilizer according to the second embodiment. ..
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the plasma sterilizer according to the fourth embodiment.
  • the plasma sterilizer 150 has a backside electrode 153 in which the dielectric barrier discharge portion 151 is embedded in the dielectric layer 152 instead of the coated conductor 16.
  • the back surface electrode 153 is made of the same conductive material as the front surface electrode 15.
  • the dielectric layer 152 includes, for example, a resist, an acrylic resin, a silicone rubber, a silicone resin, an alumina ceramics, a sapphire (high-purity alumina ceramics), a polyimide, a polytetrafluoroethylene (PTFE) resin (for example, Teflon (registered trademark)), and polyethylene.
  • Teflonate (PET) resin, Pylex (registered trademark) glass, quartz glass, PEEK, various oils and fats and the like can be used.
  • the back electrode 153 is connected to the high voltage high frequency power supply 18.
  • the opening 11a side of the dielectric layer 152 covering the front surface electrode 15 and the back surface electrode 153 facing the front electrode 15 Plasma PL is generated by the dielectric barrier discharge in the opening 11a along the surface of the above.
  • the plasma sterilizer 150 exhibits the same sterilization effect as the plasma sterilizer 50 according to the second embodiment.
  • a plate-shaped member 58 made of a conductive material is used as in the third embodiment shown in FIG. 3, and the ground side of the high voltage high frequency power supply 18 is connected. You may.
  • the plasma sterilizer according to the fifth embodiment is an example in which the dielectric barrier discharge portion is arranged at the opening so as to face the surface TS of the object to be sterilized.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the plasma sterilizer according to the fifth embodiment.
  • the plasma sterilizer 200 has a dielectric barrier discharge unit 201 in the opening 11a.
  • the plasma sterilizer 200 has a coated conductor 216 extending over the entire bottom surface on the bottom surface 58d of the plate-shaped member 58 facing the opening 11a, and outside the coated conductor 216 (the surface TS side of the object to be sterilized). It has a mesh-like electrode 215 provided in the above and arranged so as to be separated from and covered with the coated conductor 216.
  • the coated conductor 216 is preferably fixed to the bottom surface of the plate-shaped member 58.
  • the coated conductor 216 and the mesh electrode 215 are electrically connected to the high voltage high frequency power supply 18. It is preferable that the coated lead wire 216 is electrically connected to the output side of the high voltage high frequency power supply 18 and the mesh electrode 215 is electrically connected to the ground side of the high voltage high frequency power supply 18 to be grounded. As a result, even if the user accidentally touches the mesh-shaped electrode 215, it is possible to prevent an electric shock.
  • the coated conductor 216 is arranged on almost the entire surface on the bottom surface of the plate-shaped member 58.
  • the coated conductors 216 are preferably arranged in a spiral shape, a zigzag shape, or an array shape, for example.
  • the coated conductors 216 may be arranged in a spiral or zigzag shape, for example, or may be arranged in a plurality of lines.
  • the coated conductor 216 is arranged so that the outlet of the ejection hole 58a provided in the plate-shaped member 58 is not blocked, for example, the outlet of the ejection hole 58a comes between the adjacent coated conductors.
  • the mesh-shaped electrode 215 is arranged substantially parallel to the plane on which the coated conductor 216 extends, and separated by a predetermined distance.
  • conductors extend in two directions (X direction and Y direction in the figure) perpendicular to each other.
  • the distance between the conductive wires of the mesh-shaped electrode 215 is preferably set to a distance of 0.2 mm to 5 mm. If the interval is made smaller than 0.2 mm, the pressure loss due to the mesh-shaped electrode 215 increases, and the power consumption increases. When the interval is made larger than 5 mm, the location where plasma is generated decreases.
  • Plasma PL is generated at.
  • Ozone generated by plasma PL can sterilize microorganisms on the surface TS of the object to be sterilized, such as bacteria and viruses. Further, the bactericidal effect can be enhanced by forming a flow containing ozone in the opening 11a by the induced flow induced by the plasma PL.
  • the plasma PL is brought into contact with the surface TS by configuring the mesh electrode 215 so as to be close to the surface TS of the object to be sterilized, for example, by shortening the lower end of the side wall portion from the mesh electrode 215.
  • the bactericidal effect can be improved.
  • the plasma sterilizer 200 has a sterilization effect by OH radicals generated by ejecting steam from the ejection hole 58a and a heating effect by the heater 19 as in the plasma sterilizer 50 according to the second embodiment. Can be played in the same way.
  • the plasma sterilizer according to the sixth embodiment is a plasma sterilizer that can be effectively used when the surface TS of the object to be sterilized is a conductive material, and is a modification of the plasma sterilizer according to the fifth embodiment. Is.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the plasma sterilizer according to the sixth embodiment.
  • the coated conductor 216 is arranged in the same manner as the plasma sterilizer according to the fifth embodiment of FIG. 5, omitting the mesh electrode 215, and instead conducting conductivity. It has a connection terminal 251 that electrically contacts the surface TS of the object to be sterilized made of a sex material.
  • the connection terminal 251 is electrically connected to the ground side of the high voltage high frequency power supply 18 and is grounded.
  • the surface TS of the object to be sterilized and the coated conductor wire 216 are separated from each other.
  • Plasma PL is generated. Ozone generated by plasma PL can sterilize microorganisms on the surface TS of the object to be sterilized, such as bacteria and viruses. Further, the plasma PL can be easily brought into contact with the surface TS of the object to be sterilized, and the sterilizing effect can be extremely improved. The other sterilizing effect is the same as that of the plasma sterilizing device 200 according to the fifth embodiment.
  • the plasma sterilizer according to the seventh embodiment is a modification of the plasma sterilizer according to the fifth embodiment, and is an example in which a back surface electrode is applied instead of the coated conductor.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the plasma sterilizer according to the seventh embodiment.
  • the plasma sterilizer 300 includes a back surface electrode 316 extending over the entire bottom surface of the plate-shaped member 58, and a dielectric layer 301 covering the back surface electrode 316 and the bottom surface of the plate-shaped member 58. And a mesh-shaped electrode 215 provided outside the surface of the dielectric layer 301 (on the surface TS side of the object to be sterilized).
  • the water vapor ejection hole 301a is provided so as to penetrate the plate-shaped member 58 and the dielectric layer 301.
  • the back surface electrode 316 is electrically connected to the output side of the high voltage high frequency power supply 18 and the mesh electrode 215 is electrically connected to the ground side of the high voltage high frequency power supply 18 to be grounded from the viewpoint of preventing electric shock.
  • the back surface electrodes 316 are arranged, for example, in a spiral shape, a zigzag shape, or an array shape on the bottom surface of the plate-shaped member 58, similarly to the coated conductor wire 216 of the plasma sterilizer according to the fifth embodiment.
  • the plasma sterilizer 300 has the same effect as the plasma sterilizer 200 according to the fifth embodiment shown in FIG.
  • the plasma sterilizer according to the eighth embodiment is a modification of the plasma sterilizer according to the seventh embodiment, and is a plasma sterilizer that can be effectively used when the surface TS of the object to be sterilized is a conductive material. It is a modification of the plasma sterilizer according to the seventh embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the plasma sterilizer according to the eighth embodiment.
  • the back surface electrode 316 and the dielectric layer 301 are arranged in the same manner as the plasma sterilizer 300 according to the seventh embodiment of FIG. 7, and the mesh electrode 215 is omitted. Instead, it has a connection terminal 251 that electrically contacts the surface TS of the object to be sterilized made of a conductive material.
  • the connection terminal 251 is electrically connected to the ground side of the high voltage high frequency power supply 18 and is grounded.
  • the surface TS of the object to be sterilized and the surface of the dielectric layer 301 can be obtained.
  • Plasma PL is generated during the period. Ozone generated by plasma PL can sterilize microorganisms on the surface TS of the object to be sterilized, such as bacteria and viruses. Further, the plasma PL can be easily brought into contact with the surface TS of the object to be sterilized, and the sterilizing effect can be extremely improved.
  • the other sterilizing effect of the plasma sterilizing device 350 is the same as that of the plasma sterilizing device 300 according to the seventh embodiment.
  • the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications and modifications are made within the scope of the present invention described in the claims. Is possible.
  • the embodiments may be combined with each other, or at least a part of the dielectric barrier discharge portions of the respective embodiments may be combined with each other.
  • the plasma sterilizer of each embodiment is a portable type, but may be a stationary type.
  • Plasma sterilizer 11 Housing 11a Opening 13 Side wall 13a Inner wall surface 14,151,201 Dielectric barrier discharge part 15 Surface electrode 16,216 Coated conductor 18 High Voltage High voltage power supply 19 Heater 52 Water supply tank 58 Plate-shaped member 58a Ejection hole 153,316 Backside electrode 215 Mesh-shaped electrode

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

本開示では、対象物の表面ＴＳを殺菌するためのプラズマ殺菌装置１０であって、底面部１２とその底面部の周囲を囲む側壁部１３とにより画成され上記対象物の表面に対向する開口部１１ａ内に設けられたプラズマを生成可能な誘電体バリア放電部１４を備え、上記誘電体バリア放電部に交流電圧またはパルス状電圧を印加してプラズマＰＬを発生させてオゾンおよび誘起流れを生成し、上記開口部と前記対象物の表面とにより形成された空間のオゾン濃度を増加するとともに上記誘起流れによってその空間に対流ＡＦを生じさせて上記対象物の表面にオゾンを作用させることが可能な、上記プラズマ殺菌装置が提供される。

Description

プラズマ殺菌装置
　本発明は、誘電体バリア放電による殺菌技術に関し、特に、誘電体バリア放電が生成するプラズマおよびＯＨラジカルにより対象物表面を殺菌する技術に関する。
　誘電体バリア放電は，絶縁体の表面に一方の電極を配置し、絶縁体の裏面に他方の電極を配置して、両方の電極間に交流高電圧を印加することでプラズマが発生する。本願発明者は、電極の一つを被覆導線として対象物の３次元の表面に自在に配置して、プラズマを発生させる技術を開発した（特許文献１および非特許文献１参照。）。
　重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）や、新型コロナウイルス感染症（ＣＯＶＩＤ－１９）等の新型ウイルスによる感染症は、ワクチン、治療薬の開発には時間を要する。感染を迅速および効果的に防ぐには、無害化つまり殺菌することが早道である。水蒸気プラズマによる滅菌効果が報告されている（例えば、非特許文献２参照。）。
特許第６２１３９８５号明細書
瀬川武彦等、ながれ　２０１２、３１、ｐｐ４７９－４８２ 佐藤岳彦等、日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集、２０１０、ｐｐ５９５－５９６
　本発明は、対象物の表面に付着する微生物の殺菌が可能なプラズマ殺菌装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様によれば、対象物の表面を殺菌するためのプラズマ殺菌装置であって、底面部とその底面部の周囲を囲む側壁部とにより画成され上記対象物の表面に対向する開口部内に設けられたプラズマを生成可能な誘電体バリア放電部を備え、上記誘電体バリア放電部に交流電圧またはパルス状電圧を印加してプラズマを発生させてオゾンおよび誘起流れを生成し、上記開口部と前記対象物の表面とにより形成された空間のオゾン濃度を増加するとともに上記誘起流れによってその空間に対流を生じさせて上記対象物の表面にオゾンを作用させることが可能な、上記プラズマ殺菌装置が提供される。
　上記態様によれば、プラズマ殺菌装置の筐体の開口部に誘電体バリア放電部を設け、誘電体バリア放電部によりオゾンを発生させて開口部内に充満させて対象物の表面にオゾンを作用させることで、対象物の表面を殺菌できる。また、対象物の表面が複雑な形状、例えば、隙間内や凹部の表面は手が直接入らないので拭き取りによる殺菌がし難く、紫外光も遮られるので紫外光による殺菌もし難い。これに対して、上記態様のプラズマ殺菌装置では、誘起された流れによってオゾンを隙間内や凹部に供給できるので殺菌が可能になる。
第１の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の概略構成を示す断面図である。 第２の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の概略構成を示す断面図である。 第３の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の概略構成を示す断面図である。 第４の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の概略構成を示す断面図である。 第５の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の概略構成を示す断面図である。 第６の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の概略構成を示す断面図である。 第７の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の概略構成を示す断面図である。 第８の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の概略構成を示す断面図である。
　以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。なお、図面間において共通する要素については同じ符号を付し、その要素の詳細な説明の繰り返しを省略する。
　図１は、第１の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の概略構成を示す断面図である。図１を参照するに、プラズマ殺菌装置１０は、筐体１１の底面側に殺菌対象物の表面ＴＳに対向する開口部１１ａを有する。開口部１１ａは、ベース部１２の底面１２ａと、ベース部１２の周囲を囲むように設けられた側壁部１３の内壁面１３ａにより画成される。開口部１１ａには、プラズマを発生する誘電体バリア放電部１４を有する。プラズマ殺菌装置１０は、殺菌対象物の表面ＴＳを覆うように側壁部の下端１３ｂを密着させることで、殺菌対象物の表面によって開口部１１ａを閉じた空間として、殺菌効果を向上する。
　プラズマ殺菌装置１０は、側壁部１３の開口部１１ａを臨む内壁面１３ａに誘電体バリア放電部１４が設けられる。誘電体バリア放電部１４は、内壁面１３ａに開口部１１ａに露出するとともに開口部１１ａを囲むように延在する表面電極１５と、表面電極１５の下部の内壁面１３ａに埋め込まれ、表面電極１５と平行に開口部１１ａを囲むように延在する被覆導線１６とを有する。表面電極１５は接地され、被覆導線１６は高電圧高周波電源１８に電気的に接続される。高電圧高周波電源１８により表面電極１５と被覆導線１６との間に高周波またはパルス状の高電圧を印加することで、表面電極１５からそれに対向する被覆導線１６の開口部１１ａ側の表面に沿って開口部１１ａ内に誘電体バリア放電によるプラズマＰＬが発生する。プラズマＰＬによりオゾンが発生する。さらに、プラズマＰＬの発生に伴って内壁面１３ａに沿って開口部１１ａ内に表面電極１５から被覆導線１６の方向に誘起流（矢印ＩＦで示す。）が発生する。誘起流ＩＦは、開口部１１ａが殺菌対象物の表面ＴＳにより塞がれることで形成される閉空間において、表面電極１５の方向に戻る回流を形成する。その誘起流ＩＦに誘導されて、開口部１１ａ内に大きな対流ＡＦが発生し、プラズマＰＬによって発生したオゾンが殺菌対象物の表面ＴＳに到達する。開口部１１ａ内はオゾンが高濃度に充満し、このオゾンによって、殺菌対象物の表面ＴＳの微生物、例えば、細菌、ウイルス等を殺菌することができる。
　被覆導線１６は、内壁面１３ａに沿って表面電極１５から下方に３本が配列されている。３本の被覆導線１６は互いに電気的に接続されている。被覆導線１６の本数に制限はなく、１本または２本または４本以上でもよい。１本の被覆導線が２重または３重または４重以上に周回するようにしてもよい。被覆導線１６は、内壁面１３ａに沿ってより多く（多数本あるいは多重）に配置することで、プラズマＰＬを表面電極１５から下方に内壁面１３ａに沿ってより長く形成できる。これにより、誘起流ＩＦによる回流の範囲が広くなり、対流ＡＦをより形成し易くできる。なお、変形例として、被覆導線１６は、内壁面１３ａに沿って周回せずに、内壁面１３ａの一部に設けてもよい。
　被覆導線１６は、内壁面１３ａに埋め込まれることが誘起流ＩＦの流れを円滑にする点で好ましい。さらに、被覆導線１６は、内壁面１３ａにフラッシュマウント化されて開口部１１ａに臨む表面が平坦であることが、誘起流ＩＦの流れを極めて円滑にする点で好ましい。フラッシュマウント化には、例えば、レジスト、シリコーンゴム、ポリイミド、ＰＴＦＥ樹脂（例えばテフロン（登録商標））などのコーティング・封止材料を用いることができる。
　表面電極１５は、薄帯状の導電性材料、例えば、銅、アルミニウム、金、銀等の金属材料、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電性酸化物を用いてもよい。被覆導線１６は、誘電体材料の被覆部材に覆われた導電線からなる。
　高電圧高周波電源１８は、高周波あるいはパルス状の高電圧信号を供給可能な電源であれば特に限定されない。この高電圧信号は、高周波あるいはパルス状であり、周波数が、電源の装置コストを考慮した実用的な観点から、０．０５ｋＨｚ～１０００ｋＨｚに設定されることが好ましく、電圧が０．１ｋＶ～１００ｋＶに設定されることが好ましい。
　高電圧高周波電源１８は、プラズマ殺菌装置１０に電気ケーブルによって接続するようにしてもよく、プラズマ殺菌装置１０に内蔵するように設けてもよい。
　側壁部１３は、その下端１３ｂに、シール部材（不図示）、例えば、可撓性を有する薄板のプラスチック板を設けてもよい。シール部材は、下端１３ｂに沿って開口部１１ａを包囲するように配置して、開口部１１ａの密閉性を向上することができる。
　プラズマ殺菌装置１０は、ベース部１２にヒータ１９を設けてもよい。ヒータ１９は電源（不図示）から電力が供給され発熱し、ベース部１２を介して底面１２ａから開口部１１ａ内を加熱し、さらに殺菌対象物の表面ＴＳを加熱することができる。対流ＡＦによって、殺菌対象物の表面ＴＳの温度を上昇させることで、オゾンとの相乗効果により殺菌効果を向上することができる。ベース部１２は、熱伝導が良好な材料が好ましい。
　なお、プラズマ殺菌装置１０は、開口部１１ａ内の高濃度のオゾンを回収するためのフィルタを設けてもよく、次の第２の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の給水タンクのように、オゾンを水に溶解する回収機構を設けてもよい。
［第２の実施形態］
　第２の実施形態に係るプラズマ殺菌装置は、第１の実施形態に係るプラズマ殺菌装置に、蒸気噴出機構およびオゾン回収機構を追加したものである。第２の実施形態に係るプラズマ殺菌装置において、第１の実施形態に係るプラズマ殺菌装置と共通する要素について同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
　図２は、第２の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の概略構成を示す断面図である。図２を参照するに、プラズマ殺菌装置５０は、誘電体バリア放電部１４に加えて、蒸気噴出機構を有する。具体的には、プラズマ殺菌装置５０は、側壁部１３において開口部１１ａを臨む内壁面１３ａに誘電体バリア放電部１４と、ベース部１２に設けられたヒータ１９と、ヒータ１９で加熱された水蒸気を殺菌対象物の表面ＴＳに向かって噴出する噴出孔５８ａを有する。
　プラズマ殺菌装置５０には、水蒸気を発生させるために、給水タンク５２が設けられる。変形例としては、外部から随時給水できるようにしてもよく、給水タンク５２をカセット式にして取り外し自在としてもよい。給水タンク５２の水は、タンク筐体５３および筐体１１を貫通する流路５４を介して接続された噴射ノズル５５から気化室５６内に水蒸気となって噴出される。気化室５６には、その上部のベース部１２に埋め込まれたヒータ１９からの熱が伝導される。これによって、気化室５６内の水蒸気が加熱される。加熱された水蒸気は、気化室５６の下部の板状部材５８に設けられた噴出孔５８ａから殺菌対象物の表面ＴＳに噴出される。
　プラズマ殺菌装置５０は、誘電体バリア放電部１４のプラズマＰＬによりオゾンが発生する。さらに、プラズマＰＬは、噴出孔５８ａから噴出された水蒸気と反応してＯＨラジカルを発生する。オゾンおよびＯＨラジカルは、殺菌対象物の表面ＴＳに直接接触して殺菌効果を奏するとともに、オゾンの一部は水蒸気に溶解し、過酸化水素水となって殺菌対象物の表面ＴＳの殺菌効果を奏する。また、開口部１１ａ内を高温多湿化することで、殺菌対象物の表面ＴＳの殺菌効果をさらに向上することができる。
　プラズマ殺菌装置５０は、板状部材５８の周辺部に開口部１１ａ内のオゾンを排出する排出孔５８ｂを設けてもよい。排出孔５８ｂは流路５９を介して給水タンク５２に接続される。開口部１１ａ内の過分のオゾンを給水タンク５２に還流させて内の給水タンク５２内の水に溶解させることで、プラズマ殺菌装置５０から外部に漏れるオゾン量を低減する。
［第３の実施形態］
　第３の実施形態に係るプラズマ殺菌装置は、第２の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の変形例である、第２の実施形態に係るプラズマ殺菌装置と共通する要素についての詳細な説明を省略する。
　図３は、第３の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の概略構成を示す断面図である。図３を参照するに、プラズマ殺菌装置１００は、水蒸気の噴出孔が設けられた板状部材５８が導電性材料からなり、板状部材５８は高電圧高周波電源１８の接地側に電気的に接続され接地される。板状部材５８は、導電性材料、例えば金属材料を用いることができる。板状部材５８は、例えば、クロムメッキ等の耐食性の高いメッキを表面に形成した銅、アルミニウムおよびこれらの合金、ステンレス等を用いることが耐食性に優れる点で好ましい。板状部材５８が誘電体バリア放電部１４の表面電極を兼ねる。高電圧高周波電源１８により板状部材５８（表面電極）と被覆導線１６との間に高周波の高電圧を印加することで、板状部材５８の端部５８ｃから被覆導線１６の開口部１１ａ側の表面に沿って開口部１１ａ内に誘電体バリア放電によるプラズマＰＬが発生する。これにより、プラズマ殺菌装置１００は、第２の実施形態に係るプラズマ殺菌装置５０と同様の殺菌対象物の表面ＴＳの殺菌効果を奏する。
［第４の実施形態］
　第４の実施形態に係るプラズマ殺菌装置は、第２の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の変形例である、第２の実施形態に係るプラズマ殺菌装置と共通する要素についての詳細な説明を省略する。
　図４は、第４の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の概略構成を示す断面図である。図４を参照するに、プラズマ殺菌装置１５０は、誘電体バリア放電部１５１が被覆導線１６の代わりに誘電体層１５２に埋め込まれた裏面電極１５３を有する。裏面電極１５３は、表面電極１５と同様の導電性材料からなる。誘電体層１５２は、例えば、レジスト、アクリル樹脂、シリコーンゴム、シリコーン樹脂、アルミナセラミックス、サファイア（高純度アルミナセラミックス）、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂（例えばテフロン（登録商標））、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、パイレックス（登録商標）ガラス、石英ガラス、ＰＥＥＫ、各種油脂などを用いることができる。
　裏面電極１５３は、高電圧高周波電源１８に接続される。高電圧高周波電源１８により表面電極１５と裏面電極との間に高周波またはパルス状の高電圧を印加することで、表面電極１５からそれに対向する裏面電極１５３を覆う誘電体層１５２の開口部１１ａ側の表面に沿って開口部１１ａ内に誘電体バリア放電によるプラズマＰＬが発生する。これにより、プラズマ殺菌装置１５０は、第２の実施形態に係るプラズマ殺菌装置５０と同様の殺菌効果を奏する。
　なお、変形例として、表面電極１５の代わりに、図３に示した第３の実施形態のように導電性材料からなる板状部材５８を用いて、高電圧高周波電源１８の接地側を接続してもよい。
［第５の実施形態］
　第５の実施形態に係るプラズマ殺菌装置は、誘電体バリア放電部を開口部に殺菌対象物の表面ＴＳに対向するように配置した例である。
　図５は、第５の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の概略構成を示す断面図である。図５を参照するに、プラズマ殺菌装置２００は、開口部１１ａ内に誘電体バリア放電部２０１を有する。プラズマ殺菌装置２００は、開口部１１ａを臨む板状部材５８の底面５８ｄ上に、底面全体に亘って延在する被覆導線２１６と、被覆導線２１６よりも外方（殺菌対象物の表面ＴＳ側）に設けられ被覆導線２１６と離隔して覆うように配置されたメッシュ状電極２１５とを有する。被覆導線２１６は、板状部材５８の底面に固定されることが好ましい。
　被覆導線２１６およびメッシュ状電極２１５は、高電圧高周波電源１８に電気的に接続される。被覆導線２１６は高電圧高周波電源１８の出力側に電気的に接続され、メッシュ状電極２１５は高電圧高周波電源１８の接地側に電気的に接続され接地されることが好ましい。これにより、使用者がメッシュ状電極２１５に誤って触れたとしても感電することを防止できる。
　被覆導線２１６は、板状部材５８の底面上のほぼ全面に配置することが好ましい。被覆導線２１６は、殺菌対象物の表面ＴＳ側から視た場合、例えば、渦巻き状、ジグザグ状、アレイ状に配置することが好ましい。被覆導線２１６は、例えば、渦巻き状またはジグザグ状に１本で配置してもよく、複数本で配置してもよい。被覆導線２１６は、互いに隣合う間隔が、３ｍｍ～１０ｍｍの間隔に設定することが、噴出孔５８ａからの蒸気の流れを妨げ難い点、およびプラズマの発生箇所を適度に確保するとともに消費電力を過度に増加させない点で好ましい。
　被覆導線２１６は、板状部材５８に設けられた噴出孔５８ａの出口を塞がないように、例えば、隣合う被覆導線の間に噴出孔５８ａの出口がくるように配置されることが好ましい。
　メッシュ状電極２１５は、被覆導線２１６が延在する平面とほぼ平行に、所定の距離だけ離隔して配置される。メッシュ状電極２１５は、例えば、互いに直角な２つの方向（図におけるＸ方向およびＹ方向）に導線が延在する。メッシュ状電極２１５の導電線の間隔は、０．２ｍｍ～５ｍｍの間隔に設定することが好ましい。間隔を０．２ｍｍよりも小さくするとメッシュ状電極２１５による圧力損失が高くなり、また、消費電力が増加する。間隔を５ｍｍよりも大きくすると、プラズマの発生箇所が減少する。
　このような構成により、高電圧高周波電源１８によりメッシュ状電極２１５と被覆導線２１６との間に高周波またはパルス状の高電圧を印加することで、メッシュ状電極２１５と被覆導線２１６とが近接する領域でプラズマＰＬが発生する。プラズマＰＬによって発生したオゾンによって殺菌対象物の表面ＴＳの微生物、例えば、細菌、ウイルス等を殺菌することができる。さらにプラズマＰＬによって誘起された誘起流により開口部１１ａ内にオゾンを含む流れを形成することで、殺菌効果を高めることができる。
　さらに、メッシュ状電極２１５を殺菌対象物の表面ＴＳに近接できるように、例えば、メッシュ状電極２１５から側壁部の下端を短くするように構成することで、プラズマＰＬを表面ＴＳに接触させることで殺菌効果を向上することができる。
　また、プラズマ殺菌装置２００は、先の第２の実施形態に係るプラズマ殺菌装置５０と同様に、噴出孔５８ａから蒸気を噴出することで、発生したＯＨラジカルによる殺菌効果、およびヒータ１９による加熱効果も同様に奏することができる。
［第６の実施形態］
　第６の実施形態に係るプラズマ殺菌装置は、殺菌対象物の表面ＴＳが導電性材料の場合に効果的に使用可能なプラズマ殺菌装置であり、第５の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の変形例である。
　図６は、第６の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の概略構成を示す断面図である。図６を参照するに、プラズマ殺菌装置２５０は、被覆導線２１６が、図５の第５の実施形態に係るプラズマ殺菌装置と同様に配置され、メッシュ状電極２１５を省略して、その代わりに導電性材料からなる殺菌対象物の表面ＴＳに電気的に接触する接続端子２５１を有する。接続端子２５１は、高電圧高周波電源１８の接地側に電気的に接続され接地される。
　このような構成により、高電圧高周波電源１８により接続端子２５１と被覆導線２１６との間に高周波またはパルス状の高電圧を印加することで、殺菌対象物の表面ＴＳと被覆導線２１６との間にプラズマＰＬが発生する。プラズマＰＬによって発生したオゾンによって殺菌対象物の表面ＴＳの微生物、例えば、細菌、ウイルス等を殺菌することができる。さらに、プラズマＰＬが殺菌対象物の表面ＴＳに容易に接触させることができ殺菌効果を極めて向上することができる。なお、他の殺菌効果は、第５の実施形態に係るプラズマ殺菌装置２００と同様である。
［第７の実施形態］
　第７の実施形態に係るプラズマ殺菌装置は、第５の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の変形例であり、被覆導線の代わりに裏面電極を適用した例である。
　図７は、第７の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の概略構成を示す断面図である。図７を参照するに、プラズマ殺菌装置３００は、板状部材５８の底面上に底面全体に亘って延在する裏面電極３１６と、裏面電極３１６および板状部材５８の底面を覆う誘電体層３０１と、誘電体層３０１の表面よりも外方（殺菌対象物の表面ＴＳ側）に設けられたメッシュ状電極２１５とを有する。水蒸気の噴出孔３０１ａは、板状部材５８および誘電体層３０１を貫通するように設けられる。
　裏面電極３１６は高電圧高周波電源１８の出力側に電気的に接続され、メッシュ状電極２１５は高電圧高周波電源１８の接地側に電気的に接続され接地されることが感電防止の観点から好ましい。
　裏面電極３１６は、第５の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の被覆導線２１６と同様に、板状部材５８の底面上に、例えば、渦巻き状、ジグザグ状、アレイ状に配置することが好ましい。
　このような構成により、高電圧高周波電源１８によりメッシュ状電極２１５と裏面電極３１６との間に高周波またはパルス状の高電圧を印加することで、メッシュ状電極２１５と裏面電極３１６とが近接する領域にプラズマＰＬが発生する。具体的には、メッシュ状電極２１５と誘電体層３０１の表面との間およびメッシュ状電極２１５の殺菌対象物の表面ＴＳ側にプラズマＰＬが発生する。これにより、プラズマ殺菌装置３００は、図５に示した第５の実施形態に係るプラズマ殺菌装置２００と同様の効果を奏する。
［第８の実施形態］
　第８の実施形態に係るプラズマ殺菌装置は、第７の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の変形例であり、殺菌対象物の表面ＴＳが導電性材料の場合に効果的に使用可能なプラズマ殺菌装置であり、第７の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の変形例である。
　図８は、第８の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の概略構成を示す断面図である。図８を参照するに、プラズマ殺菌装置３５０は、裏面電極３１６および誘電体層３０１が、図７の第７の実施形態に係るプラズマ殺菌装置３００と同様に配置され、メッシュ状電極２１５を省略して、その代わりに導電性材料からなる殺菌対象物の表面ＴＳに電気的に接触する接続端子２５１を有する。接続端子２５１は、高電圧高周波電源１８の接地側に電気的に接続され接地される。
　このような構成により、高電圧高周波電源１８により接続端子２５１と裏面電極３１６との間に高周波またはパルス状の高電圧を印加することで、殺菌対象物の表面ＴＳと誘電体層３０１の表面との間にプラズマＰＬが発生する。プラズマＰＬによって発生したオゾンによって殺菌対象物の表面ＴＳの微生物、例えば、細菌、ウイルス等を殺菌することができる。さらに、プラズマＰＬが殺菌対象物の表面ＴＳに容易に接触させることができ殺菌効果を極めて向上することができる。なお、プラズマ殺菌装置３５０の他の殺菌効果は、第７の実施形態に係るプラズマ殺菌装置３００と同様である。
　以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、実施形態同士を互いに組み合わせてもよく、各実施形態の誘電体バリア放電部の少なくとも一部を互いに組み合わせてもよい。また、各実施形態のプラズマ殺菌装置は、携帯型であるが、据置き型でもよい。
１０，５０，１００，１５０，２００，２５０，３００，３５０　　　プラズマ殺菌装置
１１　　　筐体
１１ａ　　開口部
１３　　　側壁部
１３ａ　　内壁面
１４，１５１，２０１　　　誘電体バリア放電部
１５　　　表面電極
１６，２１６　　　被覆導線
１８　　　高電圧高周波電源
１９　　　ヒータ
５２　　　給水タンク
５８　　　板状部材
５８ａ　　噴出孔
１５３，３１６　　裏面電極
２１５　　　メッシュ状電極

 

Claims (17)

  1. 　対象物の表面を殺菌するためのプラズマ殺菌装置であって、
    　底面部と該底面部の周囲を囲む側壁部とにより画成され前記対象物の表面に対向する開口部内に設けられたプラズマを生成可能な誘電体バリア放電部を備え、
    　前記誘電体バリア放電部に交流電圧またはパルス状電圧を印加してプラズマを発生させてオゾンおよび誘起流れを生成し、前記開口部と前記対象物の表面とにより形成された空間のオゾン濃度を増加するとともに前記誘起流れによって該空間に対流を生じさせて前記対象物の表面にオゾンを作用させることが可能な、前記プラズマ殺菌装置。
  2. 　前記底面部を加熱して、前記対象物の表面の温度を上昇させる加熱部をさらに備える、請求項１記載のプラズマ殺菌装置。
  3. 　少なくとも水を含む液体の蒸気を前記対象物の表面に向かって噴出する噴出孔をさらに備え、
    　前記プラズマと該蒸気とにより生成されたＯＨラジカルを前記対象物の表面に作用させる、請求項１または２記載のプラズマ殺菌装置。
  4. 　前記加熱部は前記液体の蒸気を加熱して、該加熱された蒸気を前記対象物の表面に作用させる、請求項２または３記載のプラズマ殺菌装置。
  5. 　前記誘電体バリア放電部は、前記側壁部の内壁面に設けられ、該内壁面の表面に前記開口部に露出する第１の電極と、該内壁面に埋め込まれ誘電体材料で被覆された第２の電極とを有し、該第１の電極と該第２の電極との間に交流電圧またはパルス状電圧が印加される、請求項１～４のうちいずれか１項記載のプラズマ殺菌装置。
  6. 　前記第２の電極は、前記内壁面に前記開口部を囲むように配置されてなる、請求項５記載のプラズマ殺菌装置。
  7. 　前記第２の電極は、導電線が誘電体材料に被覆された被覆導線であり、
    　前記被覆導線と前記第１の電極との間に前記交流電圧またはパルス状電圧を印加して前記内壁面に沿って前記開口部内にプラズマを発生させる、請求項５または６記載のプラズマ殺菌装置。
  8. 　前記第２の電極は、前記誘電体材料に覆われ前記内壁面に埋め込まれた裏面電極であり、
    　前記裏面電極と前記第１の電極との間に前記交流電圧またはパルス状電圧を印加して前記内壁面に沿って前記開口部内にプラズマを発生させる、請求項５または６記載のプラズマ殺菌装置。
  9. 　前記内壁面の表面に設けられた前記第１の電極の代わりに、前記底面部は、導電性材料からなり、前記第１の電極として機能する、請求項５～８のうちいずれか１項記載のプラズマ殺菌装置。
  10. 　前記誘電体バリア放電部は、前記底面部上に前記対象物の表面に対向するように設けられ、前記対象物の表面を覆うように設けられた第３の電極と、該底面部上に誘電体部材で覆われた第４の電極とを有し、該第３の電極と該第４の電極との間に交流電圧またはパルス状電圧が印加される、請求項１～４のうちいずれか１項記載のプラズマ殺菌装置。
  11. 　前記第４の電極は、導電線が誘電体部材に被覆された被覆導線であり、
    　前記被覆導線と前記第３の電極との間に前記交流電圧またはパルス状電圧を印加して前記開口部内にプラズマを発生させる、請求項１０記載のプラズマ殺菌装置。
  12. 　前記第４の電極は、前記被覆導線が前記底面上に渦巻き状、ジグザグ状またはアレイ状に２次元配置されてなる、請求項１１記載のプラズマ殺菌装置。
  13. 　前記第４の電極は、前記底面上に誘電体部材に覆われた裏面電極であり、
    　前記裏面電極と前記第３の電極との間に前記交流電圧またはパルス状電圧を印加して前記誘電体部材の表面と前記第３の電極との間および該第３の電極よりも外方にプラズマを発生させる、請求項１０記載のプラズマ殺菌装置。
  14. 　前記第３の電極は前記第４の電極と所定の距離をもって延在するメッシュ状に形成される、請求項１０～１３のうちいずれか１項記載のプラズマ殺菌装置。
  15. 　前記対象物の表面が導電性材料の場合に前記第３の電極の代わりに該対象物の表面を電極として用いるための接続端子をさらに備え、
    　前記接続端子を前記対象物の表面に接触させて、前記接続端子と前記第４の電極との間に前記交流電圧またはパルス状電圧を印加して前記対象物の表面と前記第４の電極を覆う誘電体部材の表面との間にプラズマを発生させる、請求項１０～１３のうちいずれか１項記載のプラズマ殺菌装置。
  16. 　前記蒸気を形成するために前記少なくとも水を含む液体を供給する給水部と、
    　前記噴出した蒸気を前記給水部に還流する還流路と、をさらに備える、請求項３～１５のうちいずれか１項記載のプラズマ殺菌装置。
  17. 　前記還流路に前記蒸気または凝縮した水に含まれるオゾンを除去するフィルタ部をさらに備える、請求項１６記載のプラズマ殺菌装置。
PCT/JP2021/034052 2020-10-08 2021-09-16 プラズマ殺菌装置 WO2022075031A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020170542A JP2022062495A (ja) 2020-10-08 2020-10-08 プラズマ殺菌装置
JP2020-170542 2020-10-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022075031A1 true WO2022075031A1 (ja) 2022-04-14

Family

ID=81126795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/034052 WO2022075031A1 (ja) 2020-10-08 2021-09-16 プラズマ殺菌装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2022062495A (ja)
WO (1) WO2022075031A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024086624A1 (en) * 2022-10-19 2024-04-25 Surfplasma, Inc. Active plasma sterilizer with smart control

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008183025A (ja) * 2007-01-26 2008-08-14 National Univ Corp Shizuoka Univ 包装物の滅菌方法及び滅菌装置
JP2008302198A (ja) * 2007-05-07 2008-12-18 Ngk Insulators Ltd 滅菌装置
JP2012024385A (ja) * 2010-07-26 2012-02-09 Ihi Corp 有毒物質の除染装置及び除染方法
JP2013089285A (ja) * 2011-10-13 2013-05-13 Hitachi Ltd プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP2015182004A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 株式会社東芝 ガス処理装置
JP2017501791A (ja) * 2013-12-19 2017-01-19 アナカイル リミテッドＡｎａｃａｉｌ Ｌｉｍｉｔｅｄ オゾンを供給する除染機器及び床ドレンの除染のための使用方法
JP2017018267A (ja) * 2015-07-09 2017-01-26 株式会社増井厨房製作所 除菌方法、除菌装置
KR20180027446A (ko) * 2018-01-25 2018-03-14 주식회사 비피텍 플라즈마 멸균장치
JP2018201701A (ja) * 2017-05-31 2018-12-27 シシド静電気株式会社 皮膚表面の放電処理装置
JP2019209170A (ja) * 2019-09-09 2019-12-12 村田 正義 大気圧プラズマ殺菌処理装置
JP2020006261A (ja) * 2019-10-21 2020-01-16 村田 正義 大気圧プラズマ殺菌処理装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008183025A (ja) * 2007-01-26 2008-08-14 National Univ Corp Shizuoka Univ 包装物の滅菌方法及び滅菌装置
JP2008302198A (ja) * 2007-05-07 2008-12-18 Ngk Insulators Ltd 滅菌装置
JP2012024385A (ja) * 2010-07-26 2012-02-09 Ihi Corp 有毒物質の除染装置及び除染方法
JP2013089285A (ja) * 2011-10-13 2013-05-13 Hitachi Ltd プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP2017501791A (ja) * 2013-12-19 2017-01-19 アナカイル リミテッドＡｎａｃａｉｌ Ｌｉｍｉｔｅｄ オゾンを供給する除染機器及び床ドレンの除染のための使用方法
JP2015182004A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 株式会社東芝 ガス処理装置
JP2017018267A (ja) * 2015-07-09 2017-01-26 株式会社増井厨房製作所 除菌方法、除菌装置
JP2018201701A (ja) * 2017-05-31 2018-12-27 シシド静電気株式会社 皮膚表面の放電処理装置
KR20180027446A (ko) * 2018-01-25 2018-03-14 주식회사 비피텍 플라즈마 멸균장치
JP2019209170A (ja) * 2019-09-09 2019-12-12 村田 正義 大気圧プラズマ殺菌処理装置
JP2020006261A (ja) * 2019-10-21 2020-01-16 村田 正義 大気圧プラズマ殺菌処理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024086624A1 (en) * 2022-10-19 2024-04-25 Surfplasma, Inc. Active plasma sterilizer with smart control

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022062495A (ja) 2022-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2223704A1 (en) Treating device for treating a body part of a patient with a non-thermal plasma
EP3302326B1 (en) A device for treating skin using non-thermal plasma
US10857372B2 (en) Device for treating skin using non-thermal plasma
KR101407672B1 (ko) 플라즈마 피부 처리 장치
EP1933605B1 (en) Plasma generating device and plasma generating method
WO2022075031A1 (ja) プラズマ殺菌装置
US20130152982A1 (en) Device for cleaning medical device
US20130022514A1 (en) Appliance, particularly kitchen appliance or laboratory table and deodorant device
JP2013504157A (ja) 液状媒質プラズマ放電発生装置
KR20170054716A (ko) 의료용 플라즈마 발생 장치
KR20120033505A (ko) 플라즈마 장치
JP4902842B2 (ja) プラズマ発生方法およびプラズマ発生装置
JP2015116560A (ja) 液体処理ユニット、洗浄便座、洗濯機および液体処理装置
CN112703824A (zh) 用于生成冷等离子体的包括电极和电介质的设备
EP3845113A1 (en) Dishwasher and control method therefor
JP2022062495A5 (ja)
CN111163835A (zh) 皮肤治疗装置
JP2008047372A (ja) プラズマ発生装置
KR101953691B1 (ko) 수중 유전체 장벽 방전 플라즈마 발생 장치
KR20170118660A (ko) 플라즈마 가습기
JP2017035281A (ja) プラズマ照射装置用ハンドピース
KR101085182B1 (ko) 플라즈마를 이용하는 처치장치
JP2014217506A (ja) プラズマ殺菌装置
KR20180002387U (ko) 플라즈마 가습기
JP2006239230A (ja) バリア放電を用いた殺菌装置及び殺菌方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21877333

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21877333

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1