(57)【要約】【課題】大気圧プラズマを用いた殺菌装置は、米粉や小麦粉、そば粉等に着生する細菌やカビ菌等を低温、ドライの状態で殺菌できることから、従来の薬剤法や水蒸気法に代わる方法として期待される。しかしなら、大量のプラズマ処理対象物を、低コストで迅速に、ムラ無く処理することが困難であり、実用性に課題がある。この課題を解消可能な装置を提供すること。【解決手段】プラズマ殺菌処理の反応容器の鉛直方向に沿って貫通した開口を有する接地電極及び非接地電極と、対象物を分散させる金属メッシュを上下方向に離間して配置し、処理対象物を、前記開口を落下させながらバリア放電プラズマを生成することにより、前記処理対象物のプラズマ処理を行うことを特徴とする。また、前記プラズマ生成の手段を複数段配置することを特徴とする。【選択図】図３
2020006261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象物を収納する反応容器と、前記反応容器に大気を導入する大気導入口と、前記反応容器内部の大気を排出する大気排出口と、前記反応容器に設けられた前記処理対象物の受け入れ口と、前記処理対象物を前記反応容器から回収する回収口と、接地電極と、非接地電極と、前記接地電極及び前記非接地電極の少なくともいずれか一方に設けられた誘電体と、前記接地電極と前記非接地電極の間に交流あるいはパルス状の電圧を印加する電源と、を備え、前記接地電極と前記非接地電極の間に前記電源から高電圧を印加し前記電極間に大気圧プラズマを生成し、前記処理対象物をプラズマ処理する大気圧プラズマ殺菌処理装置において、
前記接地電極と前記非接地電極のそれぞれに、鉛直方向に沿って上側から下側へ貫通する開口を配置し、前記処理対象物を略鉛直方向へ落下させながらプラズマ処理することを特徴とする大気圧プラズマ殺菌処理装置。
【請求項２】
前記処理対象物の受け入れ口に、前記処理対象物に篩を掛けるメッシュを配置することを特徴とする請求項１に記載の大気圧プラズマ殺菌処理装置。
【請求項３】
前記接地電極及び前記非接地電極の少なくともいずれか一方の上側に、前記処理対象物を分散させるメッシュを配置することを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の大気圧プラズマ殺菌処理装置。
【請求項４】
前記接地電極は略鉛直方向に沿って貫通した開口を有する金属板で形成され、前記非接地電極は誘電体で被覆された棒状の電極であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の大気圧プラズマ殺菌処理装置。
【請求項５】
前記接地電極はメッシュ状の金属で形成され、前記非接地電極は誘電体で被覆された棒状の電極であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の大気圧プラズマ殺菌処理装置。
【請求項６】
前記接地電極はメッシュ状の金属で形成され、前記非接地電極は略鉛直方向に沿って貫通した開口を有し、かつ、誘電体で被覆された金属板で形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の大気圧プラズマ殺菌処理装置。
【請求項７】
前記接地電極と前記非接地電極は、いずれも棒状金属で形成され、前記反応容器の中心線に略直交する一平面の略面内に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の大気圧プラズマ殺菌処理装置。
【請求項８】
前記接地電極と前記非接地電極はいずれも平板型電極で形成され、前記接地電極の開口と前記非接地電極の開口は、鉛直方向から見て、両者が重ならないように配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の大気圧プラズマ殺菌処理装置。
【請求項９】
前記接地電極として、第１の接地電極、第２の接地電極及び第Ｎの接地電極からなる複数Ｎ個の接地電極を備え、前記非接地電極として、第１の非接地電極、第２の非接地電極及び第Ｎの非接地電極からなる複数Ｎ個の非接地電極を備え、前記反応容器の中心線に略直交する互いに異なるＮ個の一平面の略面内に、それぞれ、前記第１の接地電極と第１の非接地電極を一対とし、前記第２の接地電極と第２の非接地電極を一対とし、前記第Ｎの接地電極と第Ｎの非接地電極を一対として配置することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の大気圧プラズマ殺菌処理装置。
【請求項１０】
前記反応容器は、加振機で加振されることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の大気圧プラズマ殺菌処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気圧プラズマを活用して殺菌処理あるいはカビ毒の不活性化を行う大気圧プラズマ殺菌処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大気圧プラズマを用いた農産物及び医療機器等の殺菌装置が注目されている。特に、食品業界では、食材の生育土壌に由来する細菌及びカビ菌等並びに流通期間中に増殖する細菌・カビ菌・ウイルス等による食中毒の危険性排除等の観点から、食の安全・安心の確保に関心が高まっている。
例えば、小麦粉やそば粉等の粉粒状の食品素材の業界では、風味や香り、食感、コシ等の素材本来の特性を保持しつつ、細菌・カビ菌・ウイルス等を確実に殺菌したいというニーズが強まっている。
上記ニーズへの対応を図るべく、大気圧プラズマ殺菌処理装置に関わる分野では、プラズマ発生手段のキー技術である電極構造や供給電力波形の最適化技術等に関する新しい試みがなされている。しかしながら、大量のプラズマ処理対象物を、低コストで、迅速に、ムラ無く処理することが困難であり、本格的な実用化には至っていない。
なお、物理的吸着によるカビ毒除去法では、吸着剤の人体への影響を考慮しなければならないために適用が困難であること、そして、化学的分解によるカビ毒除去法では、水溶液に浸す等の湿式処理工程が不可欠であり、処理対象物への処理薬剤の浸透や、過湿による品質劣化・腐敗が起こるので、食品への適用は困難である、ということが知られている。
【０００３】
粒子状あるいは粉状の形状を有する処理対象物に関する大気圧プラズマ殺菌処理装置に関する代表的技術に、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載の技術がある。
特許文献１に次のことが記載されている。即ち、 原料ガス雰囲気下で電極間で電圧印加により生成されるプラズマによって、対象物を殺菌するプラズマ殺菌装置において、
上下方向に隙間を隔てて対向する上部電極及び下部電極から成る対向電極と、
前記上部又は下部の電極の中心部から前記隙間に向かって、前記対象物を供給する供給手段と、
前記上部及び下部電極間の外周辺近傍に形成される前記隙間からなる開口状の外周開口部を備え、前記下部電極の中心部から外周辺に向かって転動する前記対象物を当該外周開口部から外部に排出する排出手段と、
を備え、
前記対向電極の上部電極が、前記供給手段の供給口から前記外周開口部まで連続して形成されることを特徴とする
プラズマ殺菌装置。原料ガス雰囲気下で電極間で電圧印加により生成されるプラズマによって、対象物を殺菌するプラズマ殺菌装置において、上下方向に隙間を隔てて対向する上部電極及び下部電極から成る対向電極と、 前記上部又は下部の電極の中心部から前記隙間に向かって、前記対象物を供給する供給手段と、前記上部及び下部電極間の外周辺近傍に形成される前記隙間からなる開口状の外周開口部を備え、前記下部電極の中心部から外周辺に向かって転動する前記対象物を当該外周開口部から外部に排出する排出手段と、を備え、前記対向電極の上部電極が、前記供給手段の供給口から前記外周開口部まで連続して形成されることを特徴とするプラズマ殺菌装置。
そして、次のことが記載されている。即ち、前記上下の対向電極が、共に円板状で形成され、少なくとも前記下部電極が、円板中心を回転中心として回転することを特徴とするプラズマ殺菌装置。
【０００４】
特許文献２には次のことが記載されている。即ち、棒状電極が第一誘電体で被覆されて形成される放電棒を互いに略平行に所定の周方向間隔で略円環状に配設した電極ユニットと、該電極ユニットの外側に配置され、被処理物が内部に封入されると共に、第二誘電体を有する筒状の放電容器と、 該放電容器の外側に配置した外部電極体と、前記電極ユニットと外部電極体との間に交流またはパルス電圧を印加してグロー放電を発生させた状態で、前記放電容器を回転させる回転装置と、前記グロー放電の放電域を電極ユニットの内外に拡張可能な放電域拡張構造とを備えたプラズマ処理装置。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】再表２０１６／１９０４３６
【特許文献２】特開２０１７−０７６６０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の装置は、電極を回転させることにより、処理対象物とプラズマの接触を促進させ、プラズマ殺菌を確実に行うことが可能であるというメリットあるが、電極間隔が１ｍｍ〜１０ｍｍ程度と狭いことから、処理対象物のプラズマ処理量を増大させることが、困難という問題がある。即ち、処理対象物がプラズマ領域内を移動する方向は、電極面に平行な方向であることから、処理量は一対の電極の間隔によって制限を受けるというデメリットがある。その結果、大量の処理対象物を、迅速に、ムラ無くプラズマ処理することができないという問題があり、実用性に課題がある。
本発明は、プラズマ殺菌処理に際し、粉状あるいは粒状の処理対象物を、低コストで、大量に、迅速に処理可能な大気圧プラズマ殺菌処理装置を提供することを課題とする。また、本発明は、米粉、小麦粉、そば粉、カカオパウダー、抹茶パウダー及び胡椒等の粉状の対象物を低コストで大量処理が可能なプラズマ殺菌処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、処理対象物を収納する反応容器と、前記反応容器に大気を導入する大気導入口と、前記反応容器内部の大気を排出する大気排出口と、前記反応容器に設けられた前記処理対象物の受け入れ口と、前記処理対象物を前記反応容器から回収する回収口と、接地電極と、非接地電極と、前記接地電極及び前記非接地電極の少なくともいずれか一方に設けられた誘電体と、前記接地電極と前記非接地電極の間に交流あるいはパルス状の電圧を印加する電源と、を備え、前記接地電極と前記非接地電極の間に前記電源から高電圧を印加し前記電極間に大気圧プラズマを生成し、前記処理対象物をプラズマ処理する大気圧プラズマ殺菌処理装置において、
前記接地電極と前記非接地電極のそれぞれに、鉛直方向に沿って上側から下側へ貫通する開口を配置し、前記処理対象物を略鉛直方向へ落下させながらプラズマ処理することを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記処理対象物の受け入れ口に、前記処理対象物に篩を掛けるメッシュを配置することを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１あるいは第２の発明において、前記接地電極及び前記非接地電極の少なくともいずれか一方の上側に、前記処理対象物を分散させるメッシュを配置することを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれか一つの発明において、前記接地電極は略鉛直方向に沿って貫通した開口を有する金属板で形成され、前記非接地電極は誘電体で被覆された棒状の電極であることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれか一つの発明において、前記接地電極はメッシュ状の金属で形成され、前記非接地電極は誘電体で被覆された棒状の電極であることを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれか一つの発明において、前記接地電極はメッシュ状の金属で形成され、前記非接地電極は略鉛直方向に沿って貫通した開口を有し、かつ、誘電体で被覆された金属板で形成されることを特徴とする。
【００１３】
第７の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれか一つの発明において、前記接地電極と前記非接地電極は、いずれも棒状金属で形成され、前記反応容器の中心線に略直交する一平面の略面内に配置されることを特徴とする。
【００１４】
第８の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれか一つの発明において、前記接地電極と前記非接地電極はいずれも平板型電極で形成され、前記接地電極の開口と前記非接地電極の開口は、鉛直方向から見て、両者が重ならないように配置されることを特徴とする。
【００１５】
第９の発明は、第１の発明から第８の発明のいずれか一つの発明において、前記接地電極として、第１の接地電極、第２の接地電極及び第Ｎの接地電極からなる複数Ｎ個の接地電極を備え、前記非接地電極として、第１の非接地電極、第２の非接地電極及び第Ｎの非接地電極からなる複数Ｎ個の非接地電極を備え、前記反応容器の中心線に略直交する互いに異なるＮ個の一平面の略面内に、それぞれ、前記第１の接地電極と第１の非接地電極を一対とし、前記第２の接地電極と第２の非接地電極を一対とし、前記第Ｎの接地電極と第Ｎの非接地電極を一対として配置することを特徴とする。
【００１６】
第１０の発明は、第１の発明から第９の発明のいずれか一つの発明において、前記反応容器は、加振機で加振されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
従来の装置では、大量の対象物を、低コストで、迅速に、ムラ無く、プラズマ処理することが困難であり、実用性に課題があるが、本発明によるプラズマ殺菌処理装置は、その課題を解消可能という効果を奏する。即ち、本発明によるプラズマ殺菌処理装置は、粉状、粒状あるいはそれに類する処理対象物を、電極の上側から下側へ貫通するように設けられた多数の開口を通過させながらプラズマ処理するので、従来方式のような電極間隔の狭さによる処理量の制限はない、という作用を有する。その結果、本発明によるプラズマ殺菌処理装置は、対象物の処理量の増大に対し、前記開口を有する電極のサイズを増大することにより容易に対応が可能であるという効果を奏する。また、本発明によるプラズマ殺菌処理装置は、プラズマ生成手段を鉛直方向に複数段設置することにより、プラズマ殺菌効果を確実に実行可能という効果を奏する。
また、本発明によるプラズマ殺菌処理装置では、反応容器内にメッシュを配置し、かつ、加振機で揺動しならプラズマ処理するので、粉状及び粒状の処理対象物に対し、殺菌と分級を同時に実施することが可能であり、コメ粉、小麦粉、そば粉、カカオパウダー、抹茶パウダー及び胡椒等のプラズマ殺菌処理装置として実用に供することが可能である。その産業上の価値は著しく大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成を示す模式的断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成部材であるプラズマ発生手段を示す模式的斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成を示す模式的断面図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成部材であるプラズマ発生手段を示す模式的斜視図である。
【図５】図５は、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成を示す模式的断面図である。
【図６】図６は、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成部材であるプラズマ発生手段を示す模式的斜視図である。
【図７】図７は、本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成を示す模式的断面図である。
【図８】図８は、本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成部材であるプラズマ発生手段を示す模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。各図において、同様の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。また、以下に示す図面は、説明の便宜上、各部材の縮尺が、実際と異なる場合がある。また、各図面間においても、縮尺が、実際と異なる場合がある。
【００２０】
（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置について説明する。
なお、ここでは、プラズマ処理対象物として、小麦の粉を例に取り、説明するが、これに限定されることはない。本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、対象物が粉状、粒状あるいはそれに類するものであれば、確実にプラズマ処理が行える。例えば、米粉、そば粉、大豆の粉、南瓜の粉、人参の粉、魚粉、香辛料、カカオパウダー、抹茶パウダー、粉チーズ等の粉状の対象物に対して、大量に、確実にプラズマ処理が行える。
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成を示す模式的断面図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成部材であるプラズマ発生手段を示す模式的斜視図である。
【００２１】
先ず、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成について、図１及び図２を参照して説明する。
本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、図１に示されるように、処理対象物１９を収納する反応容器１と、前記反応容器１に大気を導入する大気導入口９ａと、前記反応容器内部の大気を排出する大気排出口９ｂと、前記反応容器１に設けられた前記処理対象物１９の受け入れ口２と、前記処理対象物１９を前記反応容器１から処理対象物１９を回収する回収口１５と、接地電極１２と、非接地電極１１と、前記接地電極１２及び前記非接地電極１１の少なくともいずれか一方に設けられた誘電体１０と、前記接地電極１２と前記非接地電極１１の間に交流の電圧を印加する電源７と、を備えている。
また、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、処理対象物１９の受け入れ口２の近傍に、処理対象物１９を篩に掛けるメッシュ５を備えている。そして、反応容器１を揺動させる加振機１７を備えている。接地電極１２と、非接地電極１１には電源７が接続される。そして、接地電極１２及び非接地電極１１は、それぞれ、処理対象物１９を通過させる開口１２ａ、１１ａを備えている。そして、回収口１５と連携して対象物１９を回収する回収板１８及び回収箱１６を備えている。
【００２２】
符号１は反応容器である。反応容器１は、断面が矩形あるいは円形の筒状の容器であり、  その中心線１ａが鉛直方向と略一致するように設置される。反応容器１は、図１に示されるように、上側端部は開いて、下側端部は閉じた形をしている。反応容器１の形状及び材料は任意に選べる。ここでは、例えば、断面形状を矩形とし、ＳＵＳ材で製作する。例えば、ＳＵＳ３０４とし、サイズは、例えば、内寸法で、幅２０ｃｍｘ奥行２０ｃｍｘ高さ３０ｃｍｘ厚み２ｍｍとする。そして、反応容器１は、後述の加振機１７で底面あるいは側面から加振される。
符号２は処理対象物の受け入れ口である。処理対象物の受け入れ口２は、反応容器１の上部に配置され、処理対象物１９を反応容器１に受け入れる。配置される場所は、反応容器１の上部の側面でもよい。処理対象物の受け入れ口２は、後述の大気導入口９ａと兼用しても良い。
符号５は篩用メッシュである。篩用メッシュ５は反応容器１の上部に配置される。篩用メッシュ５は、処理対象物１９を受け入れ口２から受け取って、その大部分を一旦、保持する。篩用メッシュ５に載置された対象物１９は、後述の加振機１７で揺さぶられて、少しずつ下側へ自重で落下し、後述の接地電極１２及び非接地電極１１の方向へ移動する。篩用メッシュ５のメッシュ番手は、処理対象物１９の粒径を考慮して選定される。ここでは、処理対象物１９は小麦の粉（粒径約２０μｍ〜約１７０μｍ）であるので、例えば、ステンレス製９０番のメッシュ（線径１００μｍ、目開き１８２μｍ、目開き率４１．７％）が選ばれる。
【００２３】
符号９ａは大気導入口である。大気導入口９ａは大気（空気）を反応容器１の内部に導入し、後述の接地電極１２と非接地電極１１の間に供給する。なお、大気導入口９ａから導入された大気（空気）は後述の接地電極１２と非接地電極１１の間を通り、後述の大気排出口９ｂから排出される。大気（空気）の導入及び排出を行うために、図示しない送風機を用いることができる。また、大気導入口９ａは、処理対象物の受け入れ口２と兼用しても良いし、反応容器１の側面に設けても良い。
符号９ｂは大気排出口である。大気排出口９ｂは大気導入口９ａから反応容器１に導入された大気（空気）を排出する。なお、大気（空気）の導入及び排出を行うために、図示しない送風機を用いることができる。また、大気排出口９ｂは、後述の回収口１５と兼用しても良い。
【００２４】
符号１２は接地電極である。接地電極１２は反応容器１の中心線１ａに略直交する一平面内に配置される。接地電極１２の形状は反応容器１の断面形状と同じく、矩形あるいは円形である。その材質は金属、例えば、ＳＵＳ３０４で製作される。ここでは、反応容器１の断面形状が２０ｃｍｘ２０ｃｍの矩形であるので、反応容器１の断面サイズと同様に、サイズ２０ｃｍｘ２０ｃｍの矩形とする。なお、厚みは、１ｍｍ〜５ｍｍ程度、例えば２ｍｍとする。接地電極１２は、後述の開口１２ａを備えている。接地電極１２は、図２に示されるように、後述の非接地電極１１及び電源７と組み合わせて用いられる。
符号１２ａは接地電極１２の開口である。開口１２ａは、篩用メッシュ５から落下してくる処理対象物１９を上側から下側へ通過させる貫通孔あるいは隙間である。ここでは、開口１２ａとして、直径５ｍｍの貫通孔を略５ｍｍ間隔で配置する。なお、開口率は、反応容器１内部における処理対象物１９の流動性を考慮して、篩用メッシュ５の開口率より大きくするのが良い。ここでは、例えば、開口率を約５０％とする。開口１２ａは、篩用メッシュ５から落下してくる処理対象物１９の一部分を通過させる。また、電極１２の開口１２ａ以外の領域は篩用メッシュ５から落下してくる処理対象物１９の一部分を支える。即ち、処理対象物１９の一部分は接地電極１２の上に載置され、後述の加振機１７で加振（揺動）されると、接地電極１２の上面から下側へ開口１２ａを介して落下する。
【００２５】
符号１１は非接地電極である。非接地電極１１は、接地電極１２に略平行に対向して配置される。非接地電極１１は、図２に示されるように、棒状の金属電極であり、その表面は誘電体１０で被覆される。ここでは、例えば、直径５ｍｍｘ長さ２１ｃｍのＳＵＳ３０４の棒材を用いる。非接地電極１１の表面は、その端面を除いて、セラミック溶射皮膜（誘電体１０）が被覆される。なお、セラミック溶射法によるＳＵＳ材へのセラミック皮膜の形成は一般に、広く利用されている。セラミック溶射皮膜が被覆された隣り合う複数の、非接地電極１１は、略５ｍｍの隙間を開けて、図示しない電気絶縁材を介して、略平行に反応容器１に固定される。非接地電極１１と接地電極１２の間隔は、１ｍｍ〜１０ｍｍ程度、ここでは、例えば、５ｍｍに、１９本が設定される。非接地電極１１の上に載置された処理対象物１９は、後述の加振機１７で加振（揺動）されて、非接地電極１１の下側へ落下する。
非接地電極１１は、接地電極１２と組み合わせて用いられ、図２に示されるバリア放電プラズマ１３を発生する。非接地電極１１と接地電極１２の間に、図２に示されるように、電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、高電圧の電力が供給されると、大気圧バリア放電プラズマ１３が発生する。バリア放電プラズマ１３は、プラズマが生成するオゾン、酸素ラジカル、イオン、電子及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果により、処理対象物１９に着生している細菌、カビ菌及びカビ毒を、それぞれ、死滅させ、不活性化することが可能である。
符号１１ａは隣り合う非接地電極１１間の隙間（ここでは、開口と呼ぶ）である。開口１１ａは、上側から落下してくる処理対象物１９を上側から下側へ通過させる。
符号１０は誘電体である。誘電体１０は非接地電極１１の表面を被覆する電気絶縁層である。なお、誘電体１０は、ガラス、セラミック、ポリマーフイルム、ポリエチレン、ビニール、シリコンゴム、ふっ素樹脂、ポリイミド及びマイカ等の絶縁材料から選ばれる。ここでは、セラミックを溶射法で形成した皮膜を用いる。セラミック皮膜は、０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の厚みで、例えば、０．５ｍｍの厚みで略均一に形成される。誘電体１０は、非接地電極１１と接地電極１２の間に、高電圧の電力が供給される際に、電流の増大を抑制する作用がある。その結果、バリア放電あるいはストリーマ放電あるいはグロー放電と呼ばれる低温プラズマの生成が可能となる。
【００２６】
符号７は、交流電源である。交流電源７は、非接地電極１１と接地電極１２に高電圧の交流の電力を供給する。交流電源７は交流の電源であれば良い。例えば、商用周波数（５０Ｈｚ、あるいは６０Ｈｚ）、数ＫＨｚ〜１０ＫＨｚ程度の高周波数及び１３．５６ＭＨｚ等の正弦波電力あるいはパルス状電力を供給可能な電源から選ばれる。ここでは、例えば、商用周波数の電源とする。前記電源の最大電力は発生させるバリア放電プラズマの規模に依存するが、ここでは、例えば、最大５０ＫＷを供給可能な電源を用いる。
符号８ａ、８ｂは、第１及び第２の電力供給線である。第１の電力供給線８ａは交流電源７の一方の出力端子と非接地電極１１を接続する。第２の電力供給線８ｂは交流電源７の他方の出力端子と接地電極１２を接続する。
符号６は給電線８ａの接続端子である。接続端子６は非接地電極１１と給電線８ａを反応容器１から絶縁し、両者を接続する端子である。
符号１３はバリア放電プラズマである。バリア放電プラズマ１３は、非接地電極１１と接地電極１２の間に、電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、高電圧の電力が供給されると、発生する。バリア放電プラズマ１３は、プラズマが生成するオゾン、酸素ラジカル、イオン、電子及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果により、処理対象物１９に着生している細菌、カビ菌及びカビ毒を、それぞれ、死滅させ、不活性化することが可能である。
【００２７】
符号１８は処理対象物１９の回収板である。回収板１８は反応容器１の底部に設けられ、バリア放電プラズマ１３の領域を通過し、落下してくる処理対象物１９を後述の回収口１５と連携して回収する。
符号１５は回収口である。回収口１５は、バリア放電プラズマ１３の領域を通過し、落下してくる処理対象物１９を回収板１８と後述の回収箱１６と連携して回収する。
符号１６は回収箱である。回収箱１６は、回収口１５から放出される処理対象物１９を収納する。
符号１７は加振機である。加振機１７は反応容器１を加振し、篩用メッシュ５、非接地電極１１、誘電体１０、接地電極１２及び回収板１８を振動させる。加振機１７は反応容器１の底部あるいは側部に配置される。なお、加振機１７は揺動装置とも呼ばれ、一般に、粉類の篩用機械に用いられている。
【００２８】
符号１９は処理対象物である。処理対象物１９は、ここでは、例えば、小麦の粉である。小麦の粉の粒径は、一般に、約２０μｍ〜約１７０μｍであることが、知られている。
符号２０はホッパーである。ホッパー２０は、処理対象物１９、例えば、小麦の粉を適当量貯蔵し、後述のローターリバルブ２１及び投入口２３を介して、反応容器１に投入する。
符号２１はローターリバルブである。ローターリバルブ２１は、上流側のホッパー２０に貯蔵される対象物１９を下流側の投入口へ移動させる。ローターリバルブ２１の回転を停止することにより対象物１９の供給をストップさせ、回転開始で供給をスタートさせる。なお、可変速のモーターと組み合わせることによって、対象物１９の供給スピードを制御可能である。供給スピードは、適度に選ぶことが可能である。ここでは、例えば、１分間に略１００ｇ〜１Ｋｇ程度の範囲で設定する。なお、反応容器１及びバリア放電プラズマ１３を発生させる手段を大規模処理が可能な規模で対応することにより、１分間当たり数１０Ｋｇの供給は可能である。
符号２３は投入口である。投入口２３は、ローターリバルブ２１から供給される対象物１９を反応容器１に投入する。対象物１９は投入口２３から重力によって落下し、篩用メッシュ５を介して、反応容器１の中に投入される。なお、投入口２３の構造は任意に選定できる。
【００２９】
次に、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置を用いて、粉状の対象物１９をプラズマ殺菌する方法を説明する。ここでは、例えば、小麦粉を対象物とする。
先ず、ホッパー２０にプラズマ処理対象物１９の小麦粉を、例えば、２４Ｋｇを投入する。
次に、加振機１７を稼働させ、反応容器１を加振する（揺動させる）。反応容器１が加振されると、篩用メッシュ５、非接地電極１１、誘電体１０、接地電極１２及び回収板１８は振動する（揺動する）。
次に、交流電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、非接地電極１１と接地電極１２に高電圧の電力を供給する。交流電源７の電圧を徐々に増大していくと、大気のバリア放電プラズマ１３が発生する。大気のバリア放電プラズマ１３が発生すると、その中にオゾンが発生するので、そのオゾンの発生濃度と交流電源７の電圧の関係を把握する。なお、人間がオゾンの匂いを感じる際の濃度は、一般に、０．０１ｐｐｍ〜０．０５ｐｐｍであるので、この濃度を超えないように、上記出力の設定を行う。
そして、該オゾンの発生濃度と交流電源７の出力の関係を示すデータから、オゾン濃度が略０．０１ｐｐｍ〜０．０５ｐｐｍとなる際の該交流電源７の電圧値を把握する。なお、オゾン濃度は、市販のオゾン濃度計（オゾン濃度範囲：例えば、０．００〜３．００ｐｐｍ）で測定する。ここで、オゾン濃度が略０．０５ｐｐｍとなる際の交流電源７の電圧値を適正電圧値と呼ぶ。
次に、交流電源７の出力を上記適正電圧値に設定する。その結果、図２に示される大気のバリア放電プラズマ１３が発生する。
なお、該バリア放電プラズマ１３が発生し、対象物１９がバリア放電プラズマ１３に曝されると、プラズマ１３の中に存在するオゾン、酸素ラジカル、イオン及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果によって、対象物１９に着生している細菌、カビ菌及びカビ毒は、それぞれ、死滅し、不活性化される。
【００３０】
次に、ローターリバルブ２１を稼働させ、対象物１９の小麦粉を対象物投入ホッパー２０から、ローターリバルブ２１及び投入口２３を介して反応容器１に投入する。供給スピードは、１分間に略１００ｇ〜１Ｋｇ程度の範囲で、ここでは、例えば、１分間に略４００ｇとする。
反応容器１に投入された対象物１９の小麦粉は、投入口２３から篩用メッシュ５に落下し、その大部分は篩用メッシュ５に載置される。篩用メッシュ５に載置された対象物１９の小麦粉は、振動している篩用メッシュ５で篩に掛けられながら、少しずつ下側に落下する。落下する対象物１９の小麦粉の量は、概略、１分間に４００ｇである。
篩用メッシュ５で篩落とされた対象物１９の小麦粉の一部分は、接地電極１２の開口１２ａを通過し、バリア放電プラズマ１３の中に突入する。バリア放電プラズマ１３の中に突入した一部分は、非接地電極１１の開口１１ａを通過し、回収板１８に落下する。
接地電極１２及び非接地電極１１の上に載置された対象物１９は、加振機１７によって揺さぶられるので、開口１２ａ、１１ａから落下する。
このように、篩用メッシュ５で篩落とされた対象物１９の小麦粉は、篩用メッシュ５から接地電極１２の開口１２ａを経由して、バリア放電プラズマ１３に曝されてから、非接地電極１１の開口１１ａを通過し、回収板１８に、一旦、載置される。その結果、プラズマの殺菌効果及びカビ毒の不活性化作用により、処理対象物１９の小麦粉は殺菌及びカビ毒の処理がなされる。
回収板１８に載置された対象物１９の小麦粉は、加振機１７の加振により回収口１５を経由して、回収箱１６に回収される。
【００３１】
以上の説明で示したように、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、反応容器１を、筒状の容器とし、前記筒状の容器の中心線１ａが略鉛直方向に合致するように設置され、前記接地電極１２と前記誘電体１０と前記非接地電極１１のそれぞれに、前記処理対象物１９を略鉛直方向へ通過させる開口１２ａ、１１ａを設けているので、対象物１９である小麦粉の反応容器１内部での主たる移動は略鉛直方向であり、その量は、前記接地電極１２と前記非接地電極１１から成る一対の電極の間隔に依存せず、該一対の電極の面積と該開口１２ａ、１１ａの開口率に比例する。
したがって、前記接地電極１２と前記非接地電極１１のサイズを増大することにより、大量の対象物１９である小麦粉を容易にプラズマ処理することが可能である。即ち、処理対象物１９の処理量を増大する際は、反応容器１の断面積と、前記接地電極１２と前記非接地電極１１のサイズを増大することにより、容易に対応可能である。
本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、大量の粉状、粒状あるいはそれに類する対象物を、大量に、迅速に、ムラ無くプラズマ処理することが可能であり、実用に供することが可能である。
本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、米粉、小麦粉、そば粉、大豆の粉、南瓜の粉、人参の粉、魚粉、香辛料、カカオパウダー、抹茶パウダー、粉チーズ等の粉状の対象物を大量にプラズマ処理が可能であり、実用機として提供することが可能である。本発明の加工食品業界での実用化普及による経済的効果は、著しく大きい。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置について説明する。
なお、ここでは、プラズマ処理対象物として、小麦の粉を例に取り、説明するが、これに限定されることはない。本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、対象物が粉状あるいはそれに類するものであれば、確実にプラズマ処理が行える。例えば、米粉、そば粉、大豆の粉、南瓜の粉、人参の粉、魚粉、香辛料、カカオパウダー、抹茶パウダー、粉チーズ等の粉状の対象物に対して、大量に、迅速に、確実にプラズマ処理が行える。
図３は、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成を示す模式的断面図である。図４は、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成部材であるプラズマ発生手段を示す模式的斜視図である。
【００３３】
先ず、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成について、図３及び図４を参照して説明する。なお、図３及び図４において、上記本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置と同様の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、上記本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置と比べると、図３に示されるように、反応容器１内部の篩用メッシュ５と回収板１８の間に配置されるプラズマ発生手段の構成が異なる。
即ち、反応容器１内部の篩用メッシュ５と回収板１８の間に、後述の第１の対象物分散用メッシュ２５ａと、後述の第１の棒型非接地電極１１ｂと、後述の第１のメッシュ型接地電極１２ｂと、後述の第２の対象物分散用メッシュ２５ｂと、後述の第２の棒型非接地電極１１ｃと、後述の第２のメッシュ型接地電極１２ｃが、上側から下側へこの順に配置される。
【００３４】
符号２５ａは第１の対象物分散用メッシュである。第１の対象物分散用メッシュ２５ａは、篩用メッシュ５の下側に、０．５ｃｍ〜１０ｃｍ離れて、ここでは、例えば、４ｃｍ離れた位置に設置される。第１の対象物分散用メッシュ２５ａは篩用メッシュ５から落下してくる処理対象物１９を受け取って、その大部分を一旦、保持する。第１の対象物分散用メッシュ２５ａに載置された対象物１９は、加振機１７で揺さぶられて、第１の対象物分散用メッシュ２５ａの上で分散し、広がりながら、少しずつ下側へ自重で落下する。第１の対象物分散用メッシュ２５ａの番手は、処理対象物１９の粒径を考慮して選定される。ここでは、処理対象物１９は小麦の粉（粒径約２０μｍ〜約１７０μｍ程度）であるので、例えば、ステンレス製９０番のメッシュ（線径１００μｍ、目開き１８２μｍ、目開き率４１．７％）が選ばれる。第１の対象物分散用メッシュ２５ａは電気的に接地される。
符号１１ｂは第１の棒型非接地電極である。第１の棒型非接地電極１１ｂは、図３に示されるように、誘電体１０で被覆された複数の棒電極を反応容器１の中心線１ａに略直交する一平面内に、互いに平行して、等間隔に配置される。第１の棒型非接地電極１１ｂは、第１の対象物分散用メッシュ２５ａの下側に、０．５ｃｍ〜１０ｃｍ離れて、ここでは、例えば、２ｃｍ離れた位置に設置される。第１の棒型非接地電極１１ｂは、図４に示されるように、棒状の金属電極であり、その表面は誘電体１０で被覆される。ここでは、例えば、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の非接地電極１１と同様の電極が用いられる。第１の棒型非接地電極１１ｂと後述の第１のメッシュ型接地電極の間隔は、１ｍｍ〜１０ｍｍ程度、ここでは、例えば、５ｍｍに設定される。なお、第１の棒型非接地電極１１ｂの上に載置された処理対象物１９は、加振機１７で加振されて、第１の棒型非接地電極１１ｂの下側へ落下する。
【００３５】
第１の棒型非接地電極１１ｂは、後述の第１のメッシュ型接地電極１２ｂと組み合わせて用いられ、図４に示されるバリア放電プラズマ１３ａを発生する。第１の棒型非接地電極１１ｂと第１のメッシュ型接地電極１２ｂの間に、図４に示されるように、電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、高電圧の電力が供給されると、大気圧バリア放電プラズマ１３ａが発生する。なお、バリア放電プラズマ１３ａは、プラズマが生成するオゾン、酸素ラジカル、イオン、電子及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果により、処理対象物１９に着生している細菌、カビ菌及びカビ毒を、それぞれ、死滅させ、不活性化することが可能である。
符号１１ａａは隣り合う第１の棒型非接地電極１１ｂ間の隙間（ここでは、開口と呼ぶ）である。開口１１ａａは、上側から落下してくる処理対象物１９を上側から下側へ通過させる。
【００３６】
符号１２ｂは第１のメッシュ型接地電極である。第１のメッシュ型接地電極１２ｂは、第１の棒型非接地電極１１ｂと組み合わせて、バリア放電プラズマ１３ａを生成する。第１のメッシュ型接地電極１２ｂの番手は、処理対象物１９の粒径を考慮して選定される。ここでは、処理対象物１９は小麦の粉（粒径２０μｍ〜１７０μｍ程度）であるので、例えば、ステンレス製９０番のメッシュ（線径１００μｍ、目開き１８２μｍ、目開き率４１．７％）が選ばれる。第１のメッシュ型接地電極１２ｂは上側から落下してくる処理対象物１９を受け取って、その大部分を一旦、保持する。ここで、第１のメッシュ型接地電極１２ｂの上に保持された対象物１９は、保持されている時間中、バリア放電プラズマ１３ａによりプラズマ処理される。
第１のメッシュ型接地電極１２ｂに載置された対象物１９は、加振機１７で揺さぶられて、第１のメッシュ型接地電極１２ｂの上で分散し、広がりながら、少しずつ下側へ自重で落下する。
【００３７】
符号２５ｂは第２の対象物分散用メッシュである。第２の対象物分散用メッシュ２５ｂは、第１のメッシュ型接地電極１２ｂの下側に、０．５ｃｍ〜１０ｃｍ離れて、ここでは、例えば、２ｃｍ離れた位置に設置される。第２の対象物分散用メッシュ２５ｂは第１のメッシュ型接地電極１２ｂから落下してくる処理対象物１９を受け取って、その大部分を一旦、保持する。第２の対象物分散用メッシュ２５ｂに載置された対象物１９は、加振機１７で揺さぶられて、第２の対象物分散用メッシュ２５ｂの上で分散し、広がりながら、少しずつ下側へ自重で落下する。第２の対象物分散用メッシュ２５ｂのメッシュ番手は第１の対象物分散用メッシュ２５ａと同じ番手を選ぶ。第２の対象物分散用メッシュ２５ｂは電気的に接地される。
【００３８】
符号１１ｃは第２の棒型非接地電極である。第２の棒型非接地電極１１ｃは、図３に示されるように、誘電体１０で被覆された複数の棒電極を反応容器１の中心線１ａに略直交する一平面内に平行して、等間隔に配置される。第２の棒型非接地電極１１ｃは、第２のメッシュ型接地電極１２ｂの下側に、０．５ｃｍ〜１０ｃｍ離れて、ここでは、例えば、２ｃｍ離れた位置に設置される。第２の棒型非接地電極１１ｃは、図４に示されるように、棒状の金属電極であり、その表面は誘電体１０で被覆される。ここでは、例えば、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の非接地電極１１と同様の電極が用いられる。第２の棒型非接地電極１１ｃと後述の第２のメッシュ型接地電極の間隔１２ｃは、１ｍｍ〜１０ｍｍ程度、ここでは、例えば、５ｍｍに設定される。なお、第２の棒型非接地電極１１ｃの上に載置された処理対象物１９は、加振機１７で加振されて、第２の棒型非接地電極１１の下側へ落下する。
第２の棒型非接地電極１１ｃは、後述の第２のメッシュ型接地電極１２ｃと組み合わせて用いられ、図４に示されるバリア放電プラズマ１３ａを発生する。第２の棒型非接地電極１１ｃと第２のメッシュ型接地電極１２ｃの間に、図４に示されるように、電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、高電圧の電力が供給されると、大気圧バリア放電プラズマ１３ａが発生する。なお、バリア放電プラズマ１３ａは、プラズマが生成するオゾン、酸素ラジカル、イオン、電子及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果により、処理対象物１９に着生している細菌、カビ菌及びカビ毒を、それぞれ、死滅させ、不活性化することが可能である。
符号１１ａｂは隣り合う第２の棒型非接地電極１１ｃの間の隙間（ここでは、開口と呼ぶ）である。開口１１ａｂは、上側から落下してくる処理対象物１９の一部分を上側から下側へ通過させる。
【００３９】
符号１２ｃは第２のメッシュ型接地電極である。第２のメッシュ型接地電極１２ｃは、第２の棒型非接地電極１１ｃと組み合わせて、バリア放電プラズマ１３ａを生成する。第２のメッシュ型接地電極１２ｃの番手は、処理対象物１９の粒径を考慮して選定される。ここでは、処理対象物１９は小麦の粉（粒径約２０μｍ〜約１７０μｍ）であるので、例えば、ステンレス製９０番のメッシュ（線径１００μｍ、目開き１８２μｍ、目開き率４１．７％）が選ばれる。第２のメッシュ型接地電極１２ｃは上側から落下してくる処理対象物１９を受け取って、その大部分を一旦、保持する。ここで、第２のメッシュ型接地電極１２ｃの上に保持された対象物１９は、保持されている時間中、バリア放電プラズマ１３ａによりプラズマ処理される。
第２のメッシュ型接地電極１２ｃに載置された対象物１９は、加振機１７で揺さぶられて、第２のメッシュ型接地電極１２ｃの上で分散し、広がりながら、少しずつ下側へ自重で落下する。
符号１３ａはバリア放電プラズマである。バリア放電プラズマ１３ａは、第１の棒型非接地電極１１ｂと第１のメッシュ型接地電極１２ｂの間及び第２の棒型非接地電極１１ｃと第２のメッシュ型接地電極１２ｃの間に、電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、高電圧の電力が供給されると、発生する。バリア放電プラズマ１３ａは、プラズマが生成するオゾン、酸素ラジカル、イオン、電子及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果により、処理対象物１９に着生している細菌、カビ菌及びカビ毒を、それぞれ、死滅させ、不活性化することが可能である。
【００４０】
なお、ここでは、第１の対象物分散用メッシュ２５ａの下側に、第１の棒型非接地電極１１ｂと第１のメッシュ型接地電極１２ｂを一対とした第１段目の電極を配置し、その下に、第２の対象物分散用メッシュ２５ｂと、第２の棒型非接地電極１１ｃと第２のメッシュ型接地電極１２ｃを一対とした第２段目の電極を配置しているが、第３段目、第４段目の電極を配置し、プラズマ処理の効果を更に高めることが可能である。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置を用いて、粉状の対象物１９をプラズマ殺菌する方法を説明する。ここでは、例えば、小麦粉を対象物とする。
先ず、ホッパー２０にプラズマ処理対象物１９の小麦粉を、例えば、２４Ｋｇを投入する。
次に、加振機１７を稼働させ、反応容器１を加振する。反応容器１が加振されると、篩用メッシュ５、第１の対象物分散用メッシュ２５ａ、第１の棒型非接地電極１１ｂ、第１のメッシュ型接地電極１２ｂ、第２の対象物分散用メッシュ２５ｂ、第２の棒型非接地電極１１ｃ、第２のメッシュ型接地電極１２ｃ及び回収板１８は振動する。
次に、交流電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、第１の棒型非接地電極１１ｂと第１のメッシュ型接地電極１２ｂに高電圧の電力を供給するとともに、第２の棒型非接地電極１１ｃと第２のメッシュ型接地電極１２ｃに高電圧の電力を供給する。交流電源７の電圧を徐々に増大していくと、大気のバリア放電プラズマ１３ａが発生する。大気のバリア放電プラズマ１３ａが発生すると、その中にオゾンが発生するので、そのオゾンの発生濃度と交流電源７の電圧の関係を把握する。なお、人間がオゾンの匂いを感じる際の濃度は、一般に、０．０１ｐｐｍ〜０．０５ｐｐｍであるので、この濃度を超えないように、上記出力の設定を行う。
そして、該オゾンの発生濃度と交流電源７の出力の関係を示すデータから、オゾン濃度が略０．０１ｐｐｍ〜０．０５ｐｐｍとなる際の該交流電源７の電圧値を把握する。なお、オゾン濃度は、市販のオゾン濃度計（オゾン濃度範囲：例えば、０．００〜３．００ｐｐｍ）で測定する。ここで、オゾン濃度が略０．０５ｐｐｍとなる際の交流電源７の電圧値を適正電圧値と呼ぶ。
次に、交流電源７の出力を上記適正電圧値に設定する。その結果、図４に示される大気のバリア放電プラズマ１３ａが、第１の棒型非接地電極１１ｂと第１のメッシュ型接地電極１２ｂの間及び第２の棒型非接地電極１１ｃと第２のメッシュ型接地電極１２ｃの間に発生する。
【００４２】
次に、ローターリバルブ２１を稼働させ、対象物１９の小麦粉を対象物投入ホッパー２０から、ローターリバルブ２１及び投入口２３を介して反応容器１に投入する。供給スピードは、１分間に略１００ｇ〜１Ｋｇ程度の範囲で、ここでは、例えば、１分間に略４００ｇとする。
反応容器１に投入された対象物１９の小麦粉は、投入口２３から篩用メッシュ５に落下し、その大部分は篩用メッシュ５に載置される。篩用メッシュ５に載置された対象物１９の小麦粉は、振動している篩用メッシュ５で篩に掛けられながら、少しずつ下側に落下する。落下する対象物１９の小麦粉の量は、概略、１分間に４００ｇである。
篩用メッシュ５に載置されずに、素通りした対象物１９は、第１の対象物分散用メッシュ２５ａの上に落下する。
【００４３】
対象物１９は、第１の対象物分散用メッシュ２５ａ、第１の棒型非接地電極１１ｂの開口１１ａａ、第１のメッシュ型接地電極１２ｂ、第２の対象物分散用メッシュ２５ｂ、第２の棒型非接地電極１１ｃの開口１１ａｂ及び第２のメッシュ型接地電極１２ｃを、この順に通過し、回収板１８に到達する。その途中の第１の対象物分散用メッシュ２５ａ及び第２の対象物分散用メッシュ２５ｂにおいて、対象物１９は、分散しながら広がりながら落下、移動する。そして、回収板１８に到達する。
【００４４】
上記対象物１９は、バリア放電プラズマ１３ａが発生している第１の棒型非接地電極１１ｂと第１のメッシュ型接地電極１２ｂの間を通過する際に、プラズマの殺菌作用及びカビ毒の不活性化作用により、処理対象物１９の小麦粉は殺菌及びカビ毒の処理がなされる。  
そして、バリア放電プラズマ１３ａが発生している第２の棒型非接地電極１１ｃと第２のメッシュ型接地電極１２ｃの間を通過する際に、プラズマの殺菌作用及びカビ毒の不活性化作用により、処理対象物１９の小麦粉は殺菌及びカビ毒の処理がなされる。
上記バリア放電プラズマ１３ａでプラズマ処理された対象物１９は、回収板１８と回収口１５を経由して、回収箱１６に回収される。
【００４５】
以上の説明で示したように、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、反応容器１を、筒状の容器とし、前記筒状の容器の中心線１ａが鉛直方向に略合致するように設置し、反応容器１の上側から順に、篩用メッシュ５と、第１の対象物分散用メッシュ２５ａと、第１の棒型非接地電極１１ｂと、第１のメッシュ型接地電極１２ｂと、第２の対象物分散用メッシュ２５ｂと、第２の棒型非接地電極１１ｃと、第２のメッシュ型接地電極１２ｃを配置し、第１の棒型非接地電極１１ｂと第１のメッシュ型接地電極１２ｂの間にバリア放電プラズマ１３ａを発生させ、かつ、第２の棒型非接地電極１１ｃと第２のメッシュ型接地電極１２ｃの間にバリア放電プラズマ１３ａを発生させながら、対象物１９を該バリア放電プラズマ１３ａに曝すようにしているので、対象物１９である小麦粉は反応容器１の上側から下側へ略鉛直方向に移動し、その処理量は、該一対の電極のサイズと該開口１１ａａ、１１ａｂの開口率に比例する。
その結果、大量の対象物１９を処理するというニーズに対し、前記接地電極１２ｂ、１２ｃと前記非接地電極１１ｂ、１１ｃのサイズを増大することにより、容易に対応することが可能である。即ち、処理対象物１９の処理量を増大する際は、反応容器１の断面積と、前記接地電極１２ｂ、１２ｃと前記非接地電極１１ｂ、１１ｃのサイズを増大することにより、容易に対応可能である。
上記説明において、バリア放電プラズマ１３ａの発生領域の個数は、第１の棒型非接地電極１１ｂと第１のメッシュ型接地電極１２ｂを一対とした第１段目のプラズマ領域、第２の棒型非接地電極１１ｃと第２のメッシュ型接地電極１２ｃを一対とした第２段目のプラズマ領域の合計２個であるが、対象物１９のプラズマ処理の効果をより確実化するために、上記バリア放電プラズマ１３ａの発生領域の段数を３個以上に増大させることは容易に可能である。
本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、大量の粉状、粒状あるいはそれに類する対象物を、大量に、迅速に、ムラ無くプラズマ処理することが可能であり、実用に供することが可能である。
本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、米粉、小麦粉、そば粉、大豆の粉、南瓜の粉、人参の粉、魚粉、香辛料、カカオパウダー、抹茶パウダー、粉チーズ等の粉状の対象物を大量にプラズマ処理が可能であり、実用機として提供することが可能である。本発明の加工食品業界での実用化普及による経済的効果は、著しく大きい。
【００４６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置について、説明する。
なお、ここでは、プラズマ処理対象物として、小麦の粉を例に取り、説明するが、これに限定されることはない。本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、対象物が粉状あるいはそれに類するものであれば、確実にプラズマ処理が行える。例えば、米粉、そば粉、大豆の粉、南瓜の粉、人参の粉、魚粉、香辛料、カカオパウダー、抹茶パウダー、粉チーズ等の粉状の対象物に対して、大量に、迅速に、確実にプラズマ処理が行える。
図５は、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成を示す模式的断面図である。図６は、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成部材であるプラズマ発生手段を示す模式的斜視図である。
【００４７】
先ず、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成について、図５及び図６を参照して説明する。なお、図５及び図６において、上記本発明の第１及び第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置と同様の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、上記本発明の第１及び第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置と比べると、図５に示されるように、反応容器１内部の篩用メッシュ５と回収板１８の間に配置されるプラズマ発生手段の構成が異なる。
即ち、反応容器１内部の篩用メッシュ５と回収板１８の間に、後述の開口を有する平板型非接地電極１１ｄと後述の対象物分散用メッシュ型接地電極２６が、上側から下側へこの順に配置される。
【００４８】
符号１１ｄは開口を有する平板型非接地電極である。開口を有する平板型非接地電極１１ｄは、反応容器１の中心線１ａに略直交する一平面内に配置される。開口を有する平板型非接地電極１１ｄの形状は反応容器１の断面形状と同じく、矩形あるいは円形である。その材質は金属、例えば、ＳＵＳ３０４で製作される。ここでは、反応容器１の断面形状が２０ｃｍｘ２０ｃｍの矩形であるので、反応容器１の断面サイズと同様に、サイズ２０ｃｍｘ２０ｃｍの矩形とする。なお、厚みは、１ｍｍ〜５ｍｍ程度、例えば２ｍｍとする。篩用メッシュ５と開口を有する平板型非接地電極１１ｄの間は０．５ｃｍ〜１０ｃｍ離れて、ここでは、例えば、４ｃｍ離れた位置に設置される。
開口を有する平板型非接地電極１１ｄと後述の対象物分散用メッシュ型接地電極２６は、図６に示されるように、電源７と組み合わせて用いられる。図６に示されるように、前記非接地電極１１ｄと前記接地電極２６に、電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、高電圧の電力が供給されると、大気圧バリア放電プラズマ１３ｂが発生する。
なお、バリア放電プラズマ１３ｂは、プラズマが生成するオゾン、酸素ラジカル、イオン、電子及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果により、処理対象物１９に着生している細菌、カビ菌及びカビ毒を、それぞれ、死滅させ、不活性化することが可能である。
符号６ａは絶縁材である。絶縁材６ａは、開口を有する平板型非接地電極１１ｄを電気的に絶縁した状態で、反応容器１に固定する。
符号１１ａｄは開口である。開口１１ａｄは、篩用メッシュ５から落下してくる対象物１９を下側へ通過させる。開口１１ａｄの開口の大きさは、直径２ｍｍ〜１０ｍｍ程度で、ここでは、例えば、５ｍｍとする。開口率は、篩用メッシュ５の番手と略同じにする。
【００４９】
符号２６は対象物分散用メッシュ型接地電極である。対象物分散用メッシュ型接地電極２６は、開口を有する平板型非接地電極１１ｄと組み合わせて用いられる。対象物分散用メッシュ型接地電極２６は、開口を有する平板型非接地電極１１ｄの下側に、３ｍｍ〜５ｃｍ離れて、ここでは、例えば、５ｍｍ離れた位置に設置される。
対象物分散用メッシュ型接地電極２６は、開口１１ａｄから落下してくる処理対象物１９を受け取って、その大部分を一旦、保持する。対象物分散用メッシュ型接地電極２６載置された対象物１９は、加振機１７で揺さぶられて、対象物分散用メッシュ型接地電極２６の上で分散し、広がりながら、少しずつ下側へ自重で落下する。対象物分散用メッシュ型接地電極２６の番手は、処理対象物１９の粒径を考慮して選定される。ここでは、処理対象物１９は小麦の粉（粒径約２０μｍ〜約１７０μｍ程度）であるので、例えば、ステンレス製９０番のメッシュ（線径１００μｍ、目開き１８２μｍ、目開き率４１．７％）が選ばれる。
【００５０】
符号１３ｂはバリア放電プラズマである。バリア放電プラズマ１３ｂは、開口を有する平板型非接地電極１１ｄと対象物分散用メッシュ型接地電極２６の間に、電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、高電圧の電力が供給されると、発生する。バリア放電プラズマ１３ｂは、プラズマが生成するオゾン、酸素ラジカル、イオン、電子及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果により、処理対象物１９に着生している細菌、カビ菌及びカビ毒を、それぞれ、死滅させ、不活性化することが可能である。
【００５１】
次に、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置を用いて、粉状の対象物１９をプラズマ殺菌する方法を説明する。ここでは、例えば、小麦粉を対象物とする。
先ず、ホッパー２０にプラズマ処理対象物１９の小麦粉を、例えば、２４Ｋｇを投入する。
次に、加振機１７を稼働させ、反応容器１を加振する。反応容器１が加振されると、篩用メッシュ５、開口を有する平板型非接地電極１１ｄ、対象物分散用メッシュ型接地電極２６及び回収板１８は振動する。
次に、交流電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、開口を有する平板型非接地電極１１ｄと対象物分散用メッシュ型接地電極２６に高電圧の電力を供給する。交流電源７の電圧を徐々に増大していくと、大気のバリア放電プラズマ１３ｂが発生する。大気のバリア放電プラズマ１３ｂが発生すると、その中にオゾンが発生するので、そのオゾンの発生濃度と交流電源７の電圧の関係を把握する。なお、人間がオゾンの匂いを感じる際の濃度は、一般に、０．０１ｐｐｍ〜０．０５ｐｐｍであるので、この濃度を超えないように、上記出力の設定を行う。
そして、該オゾンの発生濃度と交流電源７の出力の関係を示すデータから、オゾン濃度が略０．０１ｐｐｍ〜０．０５ｐｐｍとなる際の該交流電源７の電圧値を把握する。なお、オゾン濃度は、市販のオゾン濃度計（オゾン濃度範囲：例えば、０．００〜３．００ｐｐｍ）で測定する。ここで、オゾン濃度が略０．０５ｐｐｍとなる際の交流電源７の電圧値を適正電圧値と呼ぶ。
次に、交流電源７の出力を上記適正電圧値に設定する。その結果、図６に示される大気のバリア放電プラズマ１３ｂが、開口を有する平板型非接地電極１１ｄと対象物分散用メッシュ型接地電極２６の間に発生する。
【００５２】
次に、ローターリバルブ２１を稼働させ、対象物１９の小麦粉を対象物投入ホッパー２０から、ローターリバルブ２１及び投入口２３を介して反応容器１に投入する。供給スピードは、１分間に略１００ｇ〜１Ｋｇ程度の範囲で、ここでは、例えば、１分間に略４００ｇとする。
反応容器１に投入された対象物１９の小麦粉は、投入口２３から篩用メッシュ５に落下し、その大部分は篩用メッシュ５に載置される。篩用メッシュ５に載置された対象物１９の小麦粉は、振動している篩用メッシュ５で篩に掛けられながら、少しずつ下側に落下する。落下する対象物１９の小麦粉の量は、概略、１分間に４００ｇである。篩用メッシュ５に一旦、載置されずに、素通りした対象物１９は、開口を有する平板型非接地電極１１ｄの方に落下する。
篩用メッシュ５で篩落とされた対象物１９は、開口を有する平板型非接地電極１１ｄの方へ落下する。開口を有する平板型非接地電極１１ｄに到達した対象物１９の一部分は、素通りして、対象物分散用メッシュ型接地電極２６の方へ落下していく。
開口を有する平板型非接地電極１１ｄに載置された対象物の大部分は、加振機１７の加振による振動で分散しながら、広がって、落下する。
【００５３】
対象物分散用メッシュ型接地電極２６に落下してきた対象物１９の大部分は、該電極２６に一旦、載置される。開口を有する平板型非接地電極１１ｄに、一旦、載置された対象物１９は、加振機１７による加振により、落下して、回収板１８に到達する。
上記篩用メッシュ５で篩落とされた対象物１９は、ほぼすべて、開口を有する平板型非接地電極１１ｄと対象物分散用メッシュ型接地電極２６の間に発生するプラズマ１３ｂの中を通過するので、該プラズマ１３ｂによりプラズマ処理を受ける。
上記プラズマ１３ｂでプラズマ処理された対象物１９は、回収板１８と回収口１５を経由して、回収箱１６に回収される。
【００５４】
以上の説明で示したように、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、反応容器１を、筒状の容器とし、前記筒状の容器の中心線１ａが鉛直方向に略合致するように設置し、反応容器１の上側から順に、篩用メッシュ５と、開口を有する平板型非接地電極１１ｄと対象物分散用メッシュ型接地電極２６を配置し、前記両電極１１ｄ、２６の間にバリア放電プラズマ１３ｂを発生させながら、対象物１９を鉛直方向に落下させながら該バリア放電プラズマ１３ｂに曝すので、対象物１９である小麦粉の反応容器１での処理量は、該一対の電極１１ｄ、２６の面積及び開口率に比例する。
その結果、大量の対象物１９を処理するというニーズに対し、前記一対の電極１１ｄ、２６とのサイズを増大することにより、容易に対応することが可能である。即ち、処理対象物１９の処理量を増大する際は、反応容器１の断面積と、前記一対の電極１１ｄ、２６のサイズを増大することにより、容易に対応可能である。
上記説明において、バリア放電プラズマ１３ｂの発生領域の個数は、開口を有する平板型非接地電極１１ｄと対象物分散用メッシュ型接地電極２６を一対とし、１個としたが、該一対の電極１１ｄ、２６を一対として反応容器１の鉛直方向に複数の対を設置することにより、対象物１９へのプラズマ処理効果を大きくすることができる。
本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、大量の粉状、粒状あるいはそれに類する対象物を、大量に、迅速に、ムラ無くプラズマ処理することが可能であり、実用に供することが可能である。
本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、米粉、小麦粉、そば粉、大豆の粉、南瓜の粉、人参の粉、魚粉、香辛料、カカオパウダー、抹茶パウダー、粉チーズ等の粉状の対象物を大量にプラズマ処理が可能であり、実用機として提供することが可能である。本発明の加工食品業界での実用化普及による経済的効果は、著しく大きい。
【００５５】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置について説明する。
なお、ここでは、プラズマ処理対象物として、小麦の粉を例に取り、説明するが、これに限定されることはない。本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、対象物が粉状あるいはそれに類するものであれば、確実にプラズマ処理が行える。例えば、米粉、そば粉、大豆の粉、南瓜の粉、人参の粉、魚粉、香辛料、カカオパウダー、抹茶パウダー、粉チーズ等の粉状の対象物に対して、大量に、迅速に、確実にプラズマ処理が行える。
図７は、本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成を示す模式的断面図である。図８は、本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成部材であるプラズマ発生手段を示す模式的斜視図である。
【００５６】
先ず、本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成について、図７及び図８を参照して説明する。なお、図７及び図８において、上記本発明の第１、第２及び第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置と同様の部材には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、上記本発明の第１、第２及び第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置と比べると、図７に示されるように、反応容器１内部の篩用メッシュ５と回収板１８の間に配置されるプラズマ発生手段の構成が異なる。
即ち、反応容器１内部の篩用メッシュ５と回収板１８の間に、第１の対象物分散用メッシュ２５ａと、後述の第１の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｅと後述の第１の誘電体被覆棒型接地電極１２ｅから成る一対の第１段プラズマ生成電極２７ａと、第２の対象物分散用メッシュ２５ｂと、後述の第２の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｆと後述の第２の誘電体被覆棒型接地電極１２ｆから成る一対の第２段プラズマ生成電極２７ｂが、この順に配置される。
【００５７】
符号１１ｅは第１の誘電体被覆棒型非接地電極である。第１の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｅは、誘電体１０で被覆された複数の棒電極で構成され、図７に示されるように、反応容器１の中心線１ａに略直交する一平面内に平行して、等間隔に配置される。第１の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｅは、第１の対象物分散用メッシュ２５ａの下側に、０．５ｃｍ〜１０ｃｍ離れて、ここでは、例えば、２ｃｍ離れた位置に設置される。
第１の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｅは、図８に示されるように、棒状の金属電極であり、その表面は誘電体１０で被覆される。ここでは、例えば、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の非接地電極１１と同様の電極（直径５ｍｍ、長さ２１ｃｍ、誘電体は溶射セラミック皮膜、厚み略０．５ｍｍ）が用いられる。第１の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｅは、図８に示されるように、後述の第１の誘電体被覆棒型接地電極１２ｅと交互に配置される。両電極１１ｅ、１２ｅの間の距離は、略５ｍｍである。なお、ここでは、例えば、第１の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｅの設置本数は１０本、第１の誘電体被覆棒型接地電極１２ｅの設置本数は９本である。
【００５８】
符号１２ｅは第１の誘電体被覆棒型接地電極である。第１の誘電体被覆棒型接地電極１２ｅは、誘電体１０で被覆された複数の棒電極で構成され、図７に示されるように、反応容器１の中心線１ａに略直交する一平面内に平行して、等間隔に配置される。第１の誘電体被覆棒型接地電極１２ｅは、第１の対象物分散用メッシュ２５ａの下側に、０．５ｃｍ〜１０ｃｍ離れて、ここでは、例えば、２ｃｍ離れた位置に設置される。
第１の誘電体被覆棒型接地電極１２ｅは、図８に示されるように、棒状の金属電極であり、その表面は誘電体１０で被覆される。ここでは、例えば、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の非接地電極１１と同様の電極（直径５ｍｍ、長さ２１ｃｍ、誘電体は溶射セラミック皮膜、厚み略０．５ｍｍ）が用いられる。第１の誘電体被覆棒型接地電極１２ｅは、図８に示されるように、第１の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｅと交互に配置される。両電極１１ｅ、１２ｅの間の距離は、略５ｍｍである。
【００５９】
符号２７ａは第１段プラズマ生成電極である。第１段プラズマ生成電極２７ａは、図８に示されるように、第１の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｅと第１の誘電体被覆棒型接地電極１２ｅから成る一対の電極である。
第１段プラズマ生成電極２７ａは、図８に示されるように、電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、高電圧の電力が供給されると、大気圧バリア放電プラズマ１３ｃが発生する。なお、バリア放電プラズマ１３ｃは、プラズマが生成するオゾン、酸素ラジカル、イオン、電子及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果により、処理対象物１９に着生している細菌、カビ菌及びカビ毒を、それぞれ、死滅させ、不活性化することが可能である。
【００６０】
符号１１ｆは第２の誘電体被覆棒型非接地電極である。第２の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｆは、誘電体１０で被覆された複数の棒電極で構成され、図７に示されるように、反応容器１の中心線１ａに略直交する一平面内に平行して、等間隔に配置される。第２の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｆは、第２の対象物分散用メッシュ２５ｂの下側に、０．５ｃｍ〜１０ｃｍ離れて、ここでは、例えば、２ｃｍ離れた位置に設置される。
第２の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｆは、図８に示されるように、第１の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｅと同様の電極である。第２の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｆは、図８に示されるように、後述の第２の誘電体被覆棒型接地電極１２ｆと交互に配置される。
【００６１】
符号１２ｆは第２の誘電体被覆棒型接地電極である。第２の誘電体被覆棒型接地電極１２ｆは、誘電体１０で被覆された複数の棒電極で構成され、図７に示されるように、反応容器１の中心線１ａに略直交する一平面に平行して、等間隔に配置される。第２の誘電体被覆棒型接地電極１２ｆは、第２の対象物分散用メッシュ２５ｂの下側に、０．５ｃｍ〜１０ｃｍ離れて、ここでは、例えば、２ｃｍ離れた位置に設置される。
第２の誘電体被覆棒型接地電極１２ｆは、図８に示されるように、第１の誘電体被覆棒型接地電極１２ｅと同様の電極である。
【００６２】
符号２７ｂは第２段プラズマ生成電極である。第２段プラズマ生成電極２７ｂは、図８に示されるように、第２の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｆと第２の誘電体被覆棒型接地電極１２ｆから成る一対の電極である。
第２段プラズマ生成電極２７ｂは、図８に示されるように、電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、高電圧の電力が供給されると、大気圧バリア放電プラズマ１３ｃが発生する。なお、バリア放電プラズマ１３ｃは、プラズマが生成するオゾン、酸素ラジカル、イオン、電子及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果により、処理対象物１９に着生している細菌、カビ菌及びカビ毒を、それぞれ、死滅させ、不活性化することが可能である。
符号１３ｃはバリア放電プラズマである。バリア放電プラズマ１３ｃは、第１の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｅと第１の誘電体被覆棒型接地電極１２ｅから成る一対の電極間及び第２の誘電体被覆棒型非接地電極１１ｆと第２の誘電体被覆棒型接地電極１２ｆから成る一対の電極間に、電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、高電圧の電力が供給されると、発生する。バリア放電プラズマ１３ｃは、プラズマが生成するオゾン、酸素ラジカル、イオン、電子及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果により、処理対象物１９に着生している細菌、カビ菌及びカビ毒を、それぞれ、死滅させ、不活性化することが可能である。
【００６３】
次に、図７及び図８に示される本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置を用いて、粉状の対象物１９をプラズマ殺菌する方法を説明する。ここでは、例えば、小麦粉を対象物とする。
先ず、ホッパー２０にプラズマ処理対象物１９の小麦粉を、例えば、２４Ｋｇを投入する。
次に、加振機１７を稼働させ、反応容器１を加振する。反応容器１が加振されると、篩用メッシュ５、第１の対象物分散用メッシュ２５ａ、第１段プラズマ生成電極２７ａ、第２の対象物分散用メッシュ２５ｂ、第２段プラズマ生成電極２７ｂ及び回収板１８は振動する。
次に、交流電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、第１段プラズマ生成電極２７ａに高電圧の電力を供給するとともに、第２段プラズマ生成電極２７ｂに高電圧の電力を供給する。交流電源７の電圧を徐々に増大していくと、大気のバリア放電プラズマ１３ｃが発生する。大気のバリア放電プラズマ１３ｃが発生すると、その中にオゾンが発生するので、そのオゾンの発生濃度と交流電源７の電圧の関係を把握する。なお、人間がオゾンの匂いを感じる際の濃度は、一般に、０．０１ｐｐｍ〜０．０５ｐｐｍであるので、この濃度を超えないように、上記出力の設定を行う。
そして、該オゾンの発生濃度と交流電源７の出力の関係を示すデータから、オゾン濃度が略０．０１ｐｐｍ〜０．０５ｐｐｍとなる際の該交流電源７の電圧値を把握する。なお、オゾン濃度は、市販のオゾン濃度計（オゾン濃度範囲：例えば、０．００〜３．００ｐｐｍ）で測定する。ここで、オゾン濃度が略０．０５ｐｐｍとなる際の交流電源７の電圧値を適正電圧値と呼ぶ。
次に、交流電源７の出力を上記適正電圧値に設定する。その結果、図８に示される大気のバリア放電プラズマ１３ｃが、第１段プラズマ生成電極２７ａ及び第２段プラズマ生成電極２７ｂに発生する。
なお、該バリア放電プラズマ１３ｃが発生し、対象物１９がバリア放電プラズマ１３ｃに曝されると、プラズマ１３ｃの中に存在するオゾン、酸素ラジカル、イオン及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果によって、対象物１９に着生している細菌、カビ菌及びカビ毒は、それぞれ、死滅し、不活性化される。
【００６４】
次に、ローターリバルブ２１を稼働させ、対象物１９の小麦粉を対象物投入ホッパー２０から、ローターリバルブ２１及び投入口２３を介して反応容器１に投入する。供給スピードは、１分間に略１００ｇ〜１Ｋｇ程度の範囲で、ここでは、例えば、１分間に略４００ｇとする。
反応容器１に投入された対象物１９の小麦粉は、投入口２３から篩用メッシュ５に落下し、その大部分は篩用メッシュ５に載置される。篩用メッシュ５に載置された対象物１９の小麦粉は、振動している篩用メッシュ５で篩に掛けられながら、少しずつ下側に落下する。落下する対象物１９の小麦粉の量は、概略、１分間に４００ｇである。篩用メッシュ５に載置されずに、素通りした対象物１９は、第１段プラズマ生成電極２７ａの方に落下、移動する。
篩用メッシュ５で篩落とされた対象物１９は、第１の対象物分散用メッシュ２５ａの上へ落下する。第１の対象物分散用メッシュ２５ａに到達した対象物１９の一部分は、素通りして、第１段プラズマ生成電極２７ａの方へ落下していく。第１の対象物分散用メッシュ２５ａに到達した対象物の大部分は、第１の対象物分散用メッシュ２５ａに一旦、載置され、加振機１７の加振による振動で分散しながら、広がって、落下する。
【００６５】
第１の対象物分散用メッシュ２５ａから落下した、あるいは素通りした対象物１９は、第１段プラズマ生成電極２７ａを通過して、第２の対象物分散用メッシュ２５ｂに、一旦載置される。前記メッシュ２５ａから落下した対象物１９の他の一部分は、第１段プラズマ生成電極２７ａの上に載置される。
第１段プラズマ生成電極２７ａの上に、一旦載置された対象物１９は、加振機１７による加振により、落下して、第２の対象物分散用メッシュ２５ｂに、一旦、載置される。
そして、第２の対象物分散用メッシュ２５ｂに載置された対象物１９は、加振機１７の加振による振動で分散しながら、広がって、落下する。前記メッシュ２５ｂから落下した対象物１９は、第２段プラズマ生成電極２７ｂを通過して、回収板１８の方へ落下する。
【００６６】
上記対象物１９が、バリア放電プラズマ１３ｃが発生している第１段プラズマ生成電極２７ａ及び第２段プラズマ生成電極２７ｂを通過する際に、プラズマの殺菌作用及びカビ毒の不活性化作用により、処理対象物１９の小麦粉は殺菌及びカビ毒の処理がなされる。
上記バリア放電プラズマ１３ｃでプラズマ処理された対象物１９は、回収板１８と回収口１５を経由して、回収箱１６に回収される。
【００６７】
以上の説明で示したように、本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、反応容器１を、筒状の容器とし、前記筒状の容器の中心線１ａが鉛直方向に略合致するように設置し、反応容器１の上側から順に、篩用メッシュ５と、第１の対象物分散用メッシュ２５ａと、第１段プラズマ生成電極２７ａと、第２の対象物分散用メッシュ２５ｂと、第２段プラズマ生成電極２７ｂを配置し、前記第１段プラズマ生成電極２７ａと前記第２段プラズマ生成電極２７ｂにバリア放電プラズマ１３ｃを発生させながら、対象物１９を該バリア放電プラズマ１３ｃに曝すようにしているので、対象物１９である小麦粉は、反応容器１の上側から下側へ略鉛直方向に移動し、その処理量は、前記第１段及び第２段プラズマ生成電極２７ａ、２７ｂの面積とその開口率に比例する。
その結果、大量の対象物１９を処理するというニーズに対し、前記第１段及び第２段プラズマ生成電極２７ａ、２７ｂのサイズを増大することにより、容易に対応することが可能である。
上記説明において、バリア放電プラズマ１３ｃの発生領域の個数は、前記第１段及び第２段プラズマ生成電極２７ａ、２７ｂの合計２個であるが、対象物１９のプラズマ処理の効果をより確実化するために、上記バリア放電プラズマ１３ｃの発生領域を３個以上に増大させることは容易に可能である。
本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、大量の粉状、粒状あるいはそれに類する対象物を、大量に、迅速に、ムラ無くプラズマ処理することが可能であり、実用に供することが可能である。
本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、米粉、小麦粉、そば粉、大豆の粉、南瓜の粉、人参の粉、魚粉、香辛料、カカオパウダー、抹茶パウダー、粉チーズ等の粉状の対象物を大量にプラズマ処理が可能であり、実用機として提供することが可能である。本発明の加工食品業界での実用化普及による経済的効果は、著しく大きい。
【００６８】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置について説明する。本発明の第５の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置のプラズマ発生手段の構成は、反応容器１の鉛直方向に沿って貫通した開口を有する平板型接地電極及び平板型非接地電極を離間して配置し、かつ、前記平板型接地電極及び平板型非接地電極の開口の位置が鉛直方向から見て、重ならないようにずれた位置関係を保つように、配置される。即ち、反応容器１の上側より順に、前記平板型接地電極と前記平板型非接地電極が配置され、両者の貫通孔の位置がずれているので、前記平板型非接地電極の貫通孔から落下する処理対象物は、直接的に前記平板型非接地電極の貫通孔を通過せず、一旦、前記平板型非接地電極に載置され、その後加振機１７に加振されて、前記平板型非接地電極の貫通孔から落下する。
なお、前記平板型接地電極と前記平板型非接地電極を配置するに際し、配置される位置の上下関係は、反応容器１の上側から前記平板型非接地電極、前記平板型接地電極の順に、配置しても良い。
具体的には、上記プラズマ発生手段として、上記本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成部材である開口を有する接地電極１２と、上記本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成部材である開口を有する平板型非接地電極１１ｄを組み合わせて用いることができる。
上記接地電極１２と平板型非接地電極１１ｄを組み合わせた場合においても、上記本発明の第１、第２、第３及び第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置と同様に、米粉、小麦粉、そば粉、大豆の粉、南瓜の粉、人参の粉、魚粉、香辛料、カカオパウダー、抹茶パウダー、粉チーズ等の粉状の対象物を大量にプラズマ処理が可能であり、実用機として提供することが可能である。
この場合、上記接地電極１２と平板型非接地電極１１ｄが構造強度的に頑丈であることから、メンテナンス性に優れている。その結果、本発明の第５の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の加工食品業界における実用化普及による経済的効果は、著しく大きい。
【符号の説明】
【００６９】
１・・・反応容器、
１ａ・・・反応容器の中心線、
２・・・処理対象物の受け入れ口、
５・・・篩用メッシュ、
６・・・接続端子、
７・・・交流電源、
８ａ、８ｂ・・・第１及び第２の電力供給線、
９ａ・・・大気導入口、
９ｂ・・・大気排出口、
１０・・・誘電体、
１１・・・非接地電極、
１１ａ・・・非接地電極１１の開口、
１１ｂ・・・第１の棒型非接地電極、
１１ｃ・・・第２の棒型非接地電極、
１２・・・接地電極、
１２ａ・・・接地電極１２の開口、
１２ｂ・・・第１のメッシュ型接地電極、
１２ｃ・・・第２のメッシュ型接地電極、
１７・・・加振機、
１８・・・処理対象物１９の回収板、
１９・・・処理対象物、
２５ａ・・・第１の対象物分散用メッシュ、
２５ｂ・・・第２の対象物分散用メッシュ。
【図１】
2020006261.tif 000003
【図２】
2020006261.tif 000004
【図３】
2020006261.tif 000005
【図４】
2020006261.tif 000006
【図５】
2020006261.tif 000007
【図６】
2020006261.tif 000008
【図７】
2020006261.tif 000009
【図８】
2020006261.tif 000010