(57)【要約】【課題】有害物質の発生量を増やすことなく高い殺菌力を有する殺菌水を生成する。【解決手段】殺菌水を生成する装置は、容器、供給機構、発生機構及び電極群を備える。電極群は、第１の電極及び第２の電極を備える。容器が有する空間には、水又は水溶液からなる液体が入れられる。供給機構は、ガスを発生機構に供給する。発生機構は、液体とガスとの界面に囲まれる気泡を液体の中に発生させる。印加機構は、第１の電極と第２の電極との間にパルス電圧を印加する。第１の電極及び第２の電極は、界面に沿う界面放電を気泡の中に発生させる配置を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水又は水溶液からなる液体が入れられる空間を有する容器と、
ガスを供給する供給機構と、
パルス電圧を印加する印加機構と、
前記供給機構から前記ガスが供給され、前記液体と前記ガスとの界面に囲まれる気泡を前記液体の中に発生させる発生機構と、
第１の電極及び第２の電極を備え、前記印加機構から前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記パルス電圧が印加され、前記界面に沿う界面放電が前記気泡の中に発生する配置を前記第１の電極及び前記第２の電極が有する電極群と、
を備える殺菌水を生成する装置。
【請求項２】
前記第１の電極は、前記気泡の中心が通る経路上にあり前記気泡に接触する第１の先端を備え、
前記第２の電極は、前記経路外にあり前記第１の先端と同時に前記気泡に接触する第２の先端を備え、
前記界面放電は、前記第１の先端と前記第２の先端との間に発生する
請求項１の殺菌水を生成する装置。
【請求項３】
前記ガスは、窒素ガス及び酸素ガスの少なくとも一方を含む
請求項１又は２の殺菌水を生成する装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかの殺菌水を生成する装置により殺菌水を生成する工程と、
被処理物を前記殺菌水に接触させる工程と、
を備える被処理物を殺菌する方法。
【請求項５】
a) 水又は水溶液からなる液体とガスとの界面に囲まれる気泡を発生させる工程と、
b) 前記界面に沿う界面放電を前記気泡の中に発生させる工程と、
を備える殺菌水を生成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺菌水を生成する装置、被処理物を殺菌する方法及び殺菌水を生成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された液体処理装置においては、被処理水中に気泡が形成される（段落００１１及び００１５）。また、第１の電極と第２の電極との間にパルス電圧が印加される（段落００１９）。これにより、気泡の全体に広がるプラズマが形成され、ＯＨラジカル、Ｎラジカル、Ｎ２ラジカル、Ｈラジカル及びＯラジカルが生成する（段落００１９及び００３４）。液体処理装置は、殺菌等に適する（段落０１１９）。処理された水は、他の処理に利用されてもよい（請求項２４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３６２９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された液体処理装置に代表される液体処理装置が殺菌水の生成に利用された場合は、高い殺菌力を有する殺菌水を生成する場合にオゾン、窒素酸化物等の有害物質が多量に発生する可能性がある。
【０００５】
本発明は、この問題を解決することを目的とする。本発明が解決しようとする課題は、有害物質の発生量を増やすことなく高い殺菌力を有する殺菌水を生成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、殺菌水を生成する装置に関する。
【０００７】
殺菌水を生成する装置は、容器、供給機構、発生機構及び電極群を備える。電極群は、第１の電極及び第２の電極を備える。
【０００８】
容器が有する空間には、水又は水溶液からなる液体が入れられる。
【０００９】
供給機構は、ガスを発生機構に供給する。発生機構は、液体とガスとの界面に囲まれる気泡を液体の中に発生させる。
【００１０】
印加機構は、第１の電極と第２の電極との間にパルス電圧を印加する。
【００１１】
第１の電極及び第２の電極は、界面に沿う界面放電を気泡の中に発生させる配置を有する。
【００１２】
本発明は、被処理物を殺菌する方法、及び殺菌水を生成する方法にも向けられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、有害物質の発生量を増やすことなく高い殺菌力を有する殺菌水を生成することができる。
【００１４】
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の殺菌水を生成する装置を模式的に図示する図である。
【図２】第１実施形態の殺菌水を生成する装置に設けられる放電部を模式的に図示する拡大断面図である。
【図３】参考例の放電部を模式的に図示する拡大断面図である。
【図４】第１実施形態の殺菌水を生成する装置により生成される殺菌水により被処理物を殺菌する方法を示すフローチャートである。
【図５】放電形態が界面放電及び気中放電の各々である場合について、放電回数による殺菌数の変化を示すグラフである。
【図６】放電形態が界面放電及び気中放電の各々である場合について、放電回数による硝酸イオンの濃度の変化を示すグラフである。
【図７】放電形態が界面放電及び気中放電の各々である場合について、放電回数によるオゾンの濃度の変化を示すグラフである。
【図８】放電形態が界面放電及び気中放電の各々である場合について、放電回数による窒素酸化物の濃度の変化を示すグラフである。
【図９】放電形態が界面放電及び気中放電の各々である場合について、殺菌水が大腸菌に接触する接触時間による殺菌数の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
１  殺菌水を生成する装置
図１は、第１実施形態の殺菌水を生成する装置を模式的に図示する図である。図１には、第１実施形態の殺菌水を生成する装置に設けられるリアクターの断面、及び当該装置に設けられる供給機構、印加機構及び冷却機構が図示される。図２は、第１実施形態の殺菌水を生成する装置に設けられる放電部を模式的に図示する拡大断面図である。
【００１７】
図１及び図２に図示される殺菌水を生成する装置１０００は、リアクター１０２２、供給機構１０２４、印加機構１０２６及び冷却機構１０２８を備える。装置１０００がこれらの構成物以外の構成物を備えてもよい。
【００１８】
殺菌水を生成する装置１０００においては、水１０４０がリアクター１０２２に入れられ、供給機構１０２４がリアクター１０２２に空気１０６０を供給し、印加機構１０２６がリアクター１０２２にパルス電圧を印加し、冷却機構１０２８が水１０４０を冷却する。リアクター１０２２は、水１０４０の中に空気１０６０の気泡１０８０を発生させ、気泡１０８０の中に放電を発生させる。発生した放電により気泡１０８０の中にプラズマが発生し、発生したプラズマが水１０４０に接触する。発生したプラズマに含まれるラジカル、及び発生したプラズマが水１０４０に接触することにより生成するラジカルが水１０４０に溶解し、殺菌水が生成される。生成された殺菌水は、接触した物体を殺菌する殺菌力を有し、食品の洗浄、衛生管理、清掃、手洗い等に使用される。生成された殺菌水により殺菌が行われる場合は、生成された殺菌水に溶解したラジカルが菌に作用する。
【００１９】
２  リアクター
リアクター１０２２は、図１及び図２に図示されるように、容器１１０２、発生機構１１０４、排出機構１１０６、電極群１１０８及び被覆群１１１０を備える。リアクター１０２２がこれらの構成物以外の構成物を備えてもよい。
【００２０】
容器１１０２は、ガラス管１１２２、シリコーン栓１１２４及びシリコーン栓１１２６を備える。シリコーン栓１１２４は、ガラス管１１２２の一方の開口端に挿入される。シリコーン栓１１２６は、ガラス管１１２２の他方の開口端に挿入される。このため、容器１１０２は、ガラス管１１２２、シリコーン栓１１２４及びシリコーン栓１１２６に囲まれる空間１１６０を有する。空間１１６０には、水１０４０が入れられる。容器１１０２が、他の構造を有する容器に置き換えられてもよい。
【００２１】
発生機構１１０４は、注射針１１８０を備える。注射針１１８０は、シリコーン栓１１２４を貫通する。注射針１１８０の一方の先端１２０２は、空間１１６０の外部にある。注射針１１８０の他方の先端１２０４は、空間１１６０の内部にあり、水１０４０に浸される。発生機構１１０４には、供給機構１０２４から空気１０６０が供給される。注射針１１８０は、供給された空気１０６０を一方の先端１２０２から他方の先端１２０４に導き、導いた空気１０６０を水１０４０の中に放出する。これにより、発生機構１１０４は、空気１０６０の気泡１０８０を水１０４０の中に発生させる。発生機構１１０４が、他の構造を有する発生機構に置き換えられてもよい。
【００２２】
排出機構１１０６は、管１２２０を備える。管１２２０は、シリコーン栓１１２６を貫通する。管１２２０の一方の先端は、空間１１６０の内部にあるが、水１０４０に浸されない。管１２２０の他方の先端は、空間１１６０の外部にある。管１２２０は、水１０４０の水面１２６０から放出された空気１０６０を一方の先端から他方の先端に導き、導いた空気１０６０をリアクター１０２２の外部に排出する。排出機構１１０６が、他の構造を有する排出機構に置き換えられてもよい。水１０４０の水面１２６０から放出される空気１０６０を圧縮し圧縮した空気１０６０を蓄積する機構が空間１１６０の内部に設置されてもよい。当該機構が空間１１６０の内部に設置される場合は、排出機構１１０６が省略されてもよい。
【００２３】
電極群１１０８は、電極１２８４及び電極１２８６を備える。電極１２８４は、棒状の形状を有し、シリコーン栓１１２４を貫通する。電極１２８４の一方の先端１２０２は、空間１１６０の外部にある。電極１２８４の他方の先端１２０４は、空間１１６０の内部にあり、水１０４０に浸される。電極１２８６は、棒状の形状を有し、シリコーン栓１１２６を貫通する。電極１２８６の一方の先端１３２２は、空間１１６０の外部にある。電極１２８６の他方の先端１３２４は、空間１１６０の内部にあり、水１０４０に浸される。
【００２４】
電極１２８４は、発生機構１１０４を兼ね、注射針１１８０からなる。このため、気泡１０８０は、電極１２８４の他方の先端１２０４の直上に発生する。電極１２８６の他方の先端１３２４は、電極１２８４の他方の先端１２０４に接触している気泡１０８０に接触する位置にある。これにより、電極１２８４の他方の先端１２０４及び電極１２８６の他方の先端１３２４が、気泡１０８０に同時に接触する。電極１２８４が、他の構造を有する電極に置き換えられてもよい。例えば、電極１２８４が、発生機構１１０４から独立した電極に置き換えられてもよい。電極１２８６が、他の構造を有する電極に置き換えられてもよい。
【００２５】
電極１２８４と電極１２８６との間には、印加機構１０２６からパルス電圧が印加される。電極１２８４の他方の先端１２０４及び電極１２８６の他方の先端１３２４が気泡１０８０に接触している間に電極１２８４と電極１２８６との間にパルス電圧が印加された場合は、電極１２８４の他方の先端１２０４と電極１２８６の他方の先端１３２４との間に放電１３４０が発生し、気泡１０８０の中に放電１３４０が発生する。発生した放電１３４０により、気泡１０８０の中にはプラズマが発生する。気泡１０８０は、水１０４０と空気１０６０との界面１３６０に囲まれるため、発生したプラズマ及び当該プラズマに含まれるラジカルは、ほとんど失活することなく水１０４０に接触する。これにより、プラズマの発生に使用されたエネルギーを無駄にすることなく高い殺菌力を有する殺菌水を生成することができる。
【００２６】
電極１２８４及び電極１２８６は、導電体からなる。電極１２８６は、望ましくは耐久性に優れるタングステンからなる。
【００２７】
電極群１１０８が、他の構造を有する電極群に置き換えられてもよい。
【００２８】
被覆群１１１０は、被覆１３８２及び被覆１３８４を備える。被覆１３８２及び被覆１３８４は、絶縁体からなる。電極１２８４は、露出部１４０２及び被覆部１４０４を備える。露出部１４０２及び被覆部１４０４は、空間１１６０の内部にある。露出部１４０２は、電極１２８４の他方の先端１２０４にある。露出部１４０２は、被覆１３８２に被覆されることなく露出し、水１０４０に接触する。被覆部１４０４は、被覆１３８２に被覆され、水１０４０に接触しない。被覆１３８２により、被覆部１４０４から水１０４０へ、又は水１０４０から被覆部１４０４へ電流が流れることが阻害され、エネルギーが無駄になることが抑制される。電極１２８６は、露出部１４２２及び被覆部１４４４を備える。露出部１４２２及び被覆部１４４４は、空間１１６０の内部にある。露出部１４２２は、電極１２８６の他方の先端１３２４にある。露出部１４２２は、被覆１３８４に被覆されることなく露出し、水１０４０に接触する。被覆部１４４４は、被覆１３８４に被覆され、水１０４０に接触しない。被覆１３８４により、被覆部１４４４から水１０４０へ、又は水１０４０から被覆部１４４４へ電流が流れることが阻害され、エネルギーが無駄になることが抑制される。被覆群１１１０が、他の構造を有する被覆群に置き換えられてもよい。水１０４０の電気抵抗が十分に大きい場合は、被覆群１１１０が省略されてもよい。
【００２９】
３  電極の配置、及び放電の形態
気泡１０８０は、上方に浮上する。したがって、気泡１０８０の中心が通る経路１４４０は、図１及び図２に図示されるように、鉛直方向ＶＤに延びる。
【００３０】
図１及び図２に図示される放電部１４６０においては、電極１２８４の他方の先端１２０４は、気泡１０８０の発生位置の直下にあり、電極１２８６の他方の先端１３２４は、電極１２８４の他方の先端１２０４の斜め上方にある。このため、電極１２８４の他方の先端１２０４は、経路１４４０上にあり、電極１２８６の他方の先端１３２４は、経路１４４０外にある。この電極１２８４及び電極１２８６の配置が採用される場合には、電極１２８４の他方の先端１２０４と電極１２８６の他方の先端１３２４との間に発生する放電１３４０が、水１０４０と空気１０６０との界面１３６０に沿う界面放電となる。気泡１０８０の中心が経路１４４０とは異なる経路を通る場合においては、経路に応じて電極１２８４及び電極１２８６の配置が変更され、電極１２８４の他方の先端１２０４が経路上にあり、電極１２８６の他方の先端１３２４が経路外にあるようにされる。
【００３１】
図３は、参考例の放電部を模式的に図示する拡大断面図である。
【００３２】
図３に図示される放電部１４８０においては、電極１２８４の他方の先端１２０４は、気泡１０８０の発生位置の直下にあり、電極１２８６の他方の先端１３２４は、電極１２８４の他方の先端１２０４の上方にある。このため、電極１２８４の他方の先端１２０４は、経路１４４０上にあり、電極１２８６の他方の先端１３２４も、経路１４４０上にある。この電極１２８４及び電極１２８６の配置が採用される場合には、電極１２８４の他方の先端１２０４と電極１２８６の他方の先端１３２４との間に発生する放電１５００が、気泡１０８０の中心部を通る気中放電となる。
【００３３】
図２に図示される界面放電が発生する場合は、図３に図示される気中放電が発生する場合と比較して、有害物質の発生量を増やすことなく高い殺菌力を有する殺菌水を生成することができる。この点については、後に実験結果を参照しながら説明する。
【００３４】
４  空間に入れられる液体
水１０４０は、わずかな不純物を含む水、又は不純物を実質的に含まない純水であり、望ましくは純水である。わずかな不純物を含む水は、例えば水道水である。水１０４０が水道水又は純水であることにより、殺菌水に溶解しているラジカルが失活した後に殺菌水の後処理を行うことが不要になる。水１０４０に代えて水溶液が空間１１６０に入れられてもよい。したがって、空間１１６０には、水１０４０又は水溶液からなる液体が入れられる。空間１１６０に入れられる水溶液が、小さなｐＨを有する水溶液であってもよい。例えば、空間１１６０に入れられる水溶液が、３以下のｐＨを有する水溶液であってもよい。
【００３５】
水１０４０は、望ましくは電気伝導率を著しく上昇させる不純物を含まない。これにより、電極１２８４と電極１２８６との間にパルス電圧が印加された場合に水１０４０に電流が流れにくくなり、気泡１０８０の中に放電を発生させることが容易になる。ただし、装置１０００は、水１０４０が電気伝導率を上昇させる不純物を含む場合においても、高い殺菌力を有する殺菌水を生成することができる。
【００３６】
５  供給されるガス
空気１０６０は、窒素ガス及び酸素ガスを含み、二酸化炭素ガス、アルゴンガス、水蒸気等をさらに含むガスである。空気１０６０に代えて空気１０６０以外のガスが供給されてもよい。供給されるガスは、窒素ガス及び酸素ガスの少なくとも一方を含んでもよいし、窒素ガス及び酸素ガスの両方を含まなくてもよい。供給されるガスが窒素ガス及び酸素ガスの少なくとも一方を含む場合は、供給されるガスが、窒素ガス及び酸素ガス以外のガスをさらに含んでもよい。例えば、供給されるガスが、二酸化炭素ガス、アルゴンガス、水蒸気等をさらに含んでもよい。供給されるガスが窒素ガス及び酸素ガスの両方を含まない場合は、供給されるガスは、二酸化炭素ガス、アルゴンガス、水蒸気等を含む。
【００３７】
供給されるガスが窒素ガス及び酸素ガスの両方を含む混合ガスである場合は、混合ガスにおける窒素ガスの分圧及び酸素ガスの分圧の合計に対する窒素ガスの分圧の比は、望ましくは０．５以上であり、さらに望ましくは０．７以上であり、特に望ましくは０．８以上である。当該比は、望ましくは０．９５以下である。したがって、当該比は、望ましくは０．５以上０．９５以下であり、さらに望ましくは０．７以上０．９５以下であり、特に望ましくは０．８以上０．９５以下である。これにより、高い殺菌力を有する殺菌水が生成される。
【００３８】
６  印加機構
印加機構１０２６は、図１に図示されるように、パルス電源１５２２、電気配線１５２４及び電気配線１５２６を備える。電気配線１５２４は、パルス電源１５２２の負極を電極１２８４に電気的に接続し、電極１２８４及びパルス電源１５２２の負極を接地する。電気配線１５２６は、パルス電源１５２２の正極を電極１２８６に電気的に接続する。これにより、パルス電源１５２２により発生させられたパルス電圧が電極１２８４と電極１２８６との間に印加され、電極１２８４がカソードとなり、電極１２８６がアノードとなる。電極１２８６がカソードとなり電極１２８４がアノードとなることも許される。電気配線１５２４が省略されパルス電源１５２２の負極が電極１２８４に直結されてもよい。電気配線１５２６が省略されパルス電源１５２２の正極が電極１２８６に直結されてもよい。
【００３９】
パルス電源１５２２は、誘導エネルギー蓄積型のパルス電源である。誘導エネルギー蓄積型のパルス電源は、誘導性素子に磁界の形で蓄積したエネルギーを短時間で放出する。誘導エネルギー蓄積型のパルス電源は、容量性素子に電界の形で蓄積したエネルギーを短時間で放出する容量エネルギー蓄積型のパルス電源と比較して、著しく大きいエネルギーを高い繰り返し頻度で投入することができる。したがって、パルス電源１５２２が誘導エネルギー蓄積型のパルス電源であることにより、高い殺菌力を有する殺菌水を生成することができる。
【００４０】
パルス電源１５２２が誘導エネルギー蓄積型のパルス電源である場合は、パルス電源１５２２により発生させられたパルス電圧が電極１２８４と電極１２８６との間に印加された場合に気泡１０８０の中にストリーマ放電が発生する。誘導エネルギー蓄積型でないパルス電源であって気泡１０８０の中にストリーマ放電を発生させることができるパルス電源が開発された場合は、パルス電源１５２２がそのようなパルス電源に置き換えられてもよい。
【００４１】
発生させられるパルス電圧のパルス幅は、望ましくは半値全幅で表現された場合に０．１μ秒以上１０μ秒以下である。発生させられるパルス電圧の周波数は、望ましくは０．１ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ以下である。発生させられるパルス電圧のピーク電圧は、望ましくは３ｋＶ以上２０ｋＶ以下であり、さらに望ましくは３ｋＶ以上１０ｋＶ以下である。
【００４２】
７  水の冷却
水１０４０を冷却するために、図１に図示されるように、リアクター１０２２は、管１５６０及び管１５６２を備え、殺菌水を生成する装置１０００は、冷却機構１０２８を備える。冷却機構１０２８は、配管１５８２、アルミニウムパイプチラー１５８４、配管１５８６、ポンプ１５８８及び配管１５９０を備える。
【００４３】
管１５６０は、シリコーン栓１１２４を貫通する。管１５６０の一方の先端は、空間１１６０の内部にあり、水１０４０に浸される。管１５６０の他方の先端は、空間１１６０の外部にある。
【００４４】
管１５６２は、シリコーン栓１１２６を貫通する。管１５６２の一方の先端は、空間１１６０の外部にある。管１５６２の他方の先端は、空間１１６０の内部にあり、水１０４０に浸され、放電部１４６０に近接する。
【００４５】
配管１５８２は、管１５６０の他方の先端からアルミニウムパイプチラー１５８４の入口に水１０４０を導く。
【００４６】
配管１５８６は、アルミニウムパイプチラー１５８４の出口からポンプ１５８８の入口に水１０４０を導く。
【００４７】
配管１５９０は、ポンプ１５８８の出口から管１５６２の一方の先端に水１０４０を導く。
【００４８】
これにより、管１５６０の一方の先端から、管１５６０、配管１５８２、アルミニウムパイプチラー１５８４、配管１５８６、ポンプ１５８８、配管１５９０及び管１５６２を順次に経由して、管１５６２の他方の先端に至る流路が形成される。また、管１５６０の一方の先端に流入した水１０４０が、管１５６０、配管１５８２、アルミニウムパイプチラー１５８４、配管１５８６、ポンプ１５８８、配管１５９０及び管１５６２を順次に経由して、管１５６２の他方の先端から流出する。水１０４０は、アルミニウムパイプチラー１５８４を通過する際に、冷却される。
【００４９】
水１０４０が冷却されることにより、プラズマを効率的に発生させることができ、高い殺菌力を有する殺菌水を効率的に生成することができる。
【００５０】
冷却機構１０２８が、他の構造を有する冷却機構に置き換えられてもよい。例えば、冷却機構１０２８が、リアクター１０２２の全体を冷却することにより水１０４０を冷却する冷却機構に置き換えられてもよい。水１０４０を冷却する必要がない場合は、管１５６０及び管１５６２並びに冷却機構１０２８が省略されてもよい。
【００５１】
８  排出されるガスの分析
排出されるガスを分析するために、リアクター１０２２は、図１に図示されるように、管１６８０を備える。
【００５２】
管１６８０は、シリコーン栓１１２４を貫通する。管１６８０の一方の先端は、空間１１６０の外部にある。管１６８０の他方の先端は、空間１１６０の内部にあり、水１０４０に浸される。
【００５３】
管１６８０の一方の先端には、希釈用の空気１７２０が供給される。管１６８０は、供給された希釈用の空気１７２０を一方の先端から他方の先端に導き、導いた希釈用の空気１７２０を水１０４０の中に放出する。放出された希釈用の空気１７２０及び空気１０８０は、互いに混じりあい、希釈済ガスとなる。得られた希釈済ガスは、排出機構１１０６によりリアクター１０２２の外部に排出される。排出された希釈済ガスは、分析装置により分析される。
【００５４】
排出されるガスを分析する必要がない場合、又は希釈用の空気１７２０が供給されない場合においても排出されるガスを分析することができる場合は、管１６８０が省略されてもよい。
【００５５】
９  被処理物を殺菌する方法
図４は、第１実施形態の殺菌水を生成する装置により生成される殺菌水により被処理物を殺菌する方法を示すフローチャートである。
【００５６】
図４に示されるように、ステップＳ１０１においては、殺菌水を生成する装置１０００により殺菌水が生成される。
【００５７】
ステップＳ１０１に続くステップＳ１０２においては、生成された殺菌水が被処理物に振り掛けられる。これにより、被処理物が殺菌水に接触させられ、殺菌水に含まれるラジカルが被処理物に作用して被処理物が殺菌される。殺菌水を被処理物に振り掛けることにより被処理物を殺菌水に接触させることに代えて、被処理物を殺菌水に浸漬することにより被処理物を殺菌水に接触させることが行われてもよい。
【００５８】
１０  実験
第１実施形態の殺菌水を生成する装置１０００を試作した。電極１２８４と電極１２８６との間のギャップ長は、２．５ｍｍとした。
【００５９】
続いて、試作した殺菌水を生成する装置１０００を使用して殺菌水を生成した。殺菌水の生成においては、３０ミリリットルの純水を空間１１６０に入れ、１０ミリリットル／分の流量を有する空気１０６０を供給機構１０２４からリアクター１０２２に供給し、電極１２８４と電極１２８６との間に振幅１３ｋＶｐ−ｐ、周波数２０００ｐｐｓのパルス電圧を印加し、１９０ミリリットル／分の流量を有する希釈空気１０８０をリアクター１０２２に供給した。また、リアクター１０２２の外部に排出されたガスに含まれるオゾンＯ３及び窒素酸化物ＮＯｘの濃度を分析した。
【００６０】
続いて、生成した殺菌水から分析用の殺菌水を取り分け、取り分けた分析用の殺菌水に含まれる硝酸イオンＮＯ３−の濃度を分析した。
【００６１】
硝酸イオンＮＯ３−の濃度を分析するのとは別に、生成した殺菌水から０．９ミリリットルの殺菌力測定用の殺菌水を取り分け、取り分けた殺菌力測定用の殺菌水を１０８ＣＦＵ／ミリリットルの菌数を有する０．１ミリリットルの大腸菌懸濁液と混合し、混合液を得た。これにより、生成した殺菌水を大腸菌に接触させた。
【００６２】
続いて、得た混合液を寒天培地に塗布した。混合液を得てから混合液を塗布するまでの時間は、０．５分から５分とした。混合液を得てから混合液を塗布するまでの間は、混合液の温度を２０℃に維持した。混合液を得てから混合液を塗布するまでの時間は、殺菌水が大腸菌に接触する接触時間である。
【００６３】
続いて、寒天培地において一晩かけて培養を行い、菌数評価用の試料を得た。培養は、３７℃の温度下において行った。
【００６４】
続いて、菌数評価用の試料を使用して殺菌処理後の菌数を測定し、殺菌数を求めた。
【００６５】
これにより、放電形態が界面放電である場合の実験結果が得られた。
【００６６】
また、殺菌水を生成する装置１０００に設けられる放電部１４６０を図３に図示される放電部１４８０に置き換えることにより得られる殺菌水を生成する装置を使用して、同様の実験を行った。
【００６７】
これにより、放電形態が気中放電である場合の実験結果が得られた。
【００６８】
図５は、放電形態が界面放電及び気中放電の各々である場合について、放電回数による殺菌数の変化を示すグラフである。図５に示される変化は、接触時間が５分である場合の変化である。図５において楕円内にプロットされているプロット点は、殺菌数の測定限界を超える測定結果を示す。図６は、放電形態が界面放電及び気中放電の各々である場合について、放電回数による硝酸イオンの濃度の変化を示すグラフである。図７は、放電形態が界面放電及び気中放電の各々である場合について、放電回数によるオゾンの濃度の変化を示すグラフである。図８は、放電形態が界面放電及び気中放電の各々である場合について、放電回数による窒素酸化物の濃度の変化を示すグラフである。
【００６９】
図９は、放電形態が界面放電及び気中放電の各々である場合について、接触時間による殺菌数の変化を示すグラフである。図９において楕円内にプロットされているプロット点は、殺菌数の測定限界を超える測定結果を示す。
【００７０】
図６、図７及び図８に示されるように、放電形態が界面放電である場合の硝酸イオン、オゾン及び窒素酸化物の各有害物質の発生量は、放電形態が気中放電である場合の当該各有害物質の発生量と同程度である。
【００７１】
しかし、図９に示されるように、放電形態が界面放電である場合の殺菌スピードは、放電形態が気中放電である場合の殺菌スピードよりも速い。
【００７２】
これらのことから、放電形態が界面放電である場合は、放電形態が気中放電である場合と比較して、硝酸イオン、オゾン、窒素酸化物等の有害物質の発生量を増やすことなく殺菌スピードを向上することができ、有害物質の発生量を増やすことなく高い殺菌力を有する殺菌水を生成することができる。
【００７３】
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００７４】
１０００  殺菌水を生成する装置
１０２２  リアクター
１０２４  供給機構
１０２６  印加機構
１０２８  冷却機構
１０４０  水
１０６０  空気
１０８０  気泡
１１０２  容器
１１０４  発生機構
１１０６  排出機構
１１０８  電極群
１１１０  被覆群
１２８４  電極
１２８６  電極
１３４０  放電
１３６０  界面
１４４０  経路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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