(57)【要約】      （修正有）【課題】プラズマ放電ガス領域の大面積化及び安定性を格段に向上させることによって、殺菌対象物を効率的に殺菌するプラズマ殺菌装置の提供。【解決手段】プラズマ殺菌装置１０は、対向する電極間に原料ガスＡを供給してプラズマ放電を発生させ、このプラズマ放電を用いて殺菌対象物を殺菌するプラズマ殺菌装置において、複数の供給口１１からなり、複数の供給口１１から原料ガスＡを供給する原料ガス供給手段と、原料ガス供給手段の供給口１１が配設される二次元平面の近傍で、均一な間隔で配設される供給口１１に沿って形成される高電位電極２ａと、高電位電極２ａに沿って配設される低電位電極２ｂと、高電位電極２ａ及び／又は低電位電極２ｂに交流電圧を印加する印加手段３とを備え、印加手段３により交流電圧が印加された高電位電極２ａと低電位電極２ｂとで形成される電場に供給口１１から原料ガスＡを放出し、殺菌対象物を損傷することなく殺菌する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する電極間に原料ガスを供給してプラズマ放電を発生させ、当該プラズマ放電を用いて殺菌対象物を殺菌するプラズマ殺菌装置において、
互いに均一な間隔で二次元平面上に配設される複数の供給口からなり、当該複数の供給口から前記原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記原料ガス供給手段の供給口が配設される二次元平面の近傍で、均一な間隔で配設される当該供給口に沿って形成される高電位電極と、
前記高電位電極に沿って配設される低電位電極と、
前記高電位電極及び／又は低電位電極に交流電圧を印加する印加手段とを備え、
前記印加手段により交流電圧が印加された前記高電位電極と前記低電位電極とで形成される電場に前記供給口から前記原料ガスを放出することを特徴とする
プラズマ殺菌装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプラズマ殺菌装置において、
相隣り合う前記高電位電極と前記低電位電極とのなす対向角度が、前記供給口から放出される前記原料ガスによりプラズマ発生面として形成される二次元平面に対して仰角となることを特徴とする
プラズマ殺菌装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のプラズマ殺菌装置において、
前記高電位電極及び前記低電位電極が、前記供給口から前記原料ガスが放出する方向に凸状に形成されることを特徴とする
プラズマ殺菌装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のプラズマ殺菌装置において、
前記原料ガス供給手段の供給口が、点形状であることを特徴とする
プラズマ殺菌装置。
【請求項５】
請求項４に記載のプラズマ殺菌装置において、
前記原料ガス供給手段の供給口が、隣り合う低電位電極側に向かって傾斜していることを特徴とする
プラズマ殺菌装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のプラズマ殺菌装置において、
前記原料ガス供給手段の供給口が、線形状であることを特徴とする
プラズマ殺菌装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のプラズマ殺菌装置において、
前記印加手段による交流電圧を、相隣り合う前記高電位電極及び前記低電位電極からなる一組の電極ごとに、順次、サイクリックに印加させ、最初の一組の前記電極が印加されてから、全ての電極が印加されるまでの時間が、最初の一組の前記電極間で生じたプラズマ放電の存続時間よりも、短くなるように制御する制御手段を備えることを特徴とする
プラズマ殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電プラズマを利用して殺菌対象物を殺菌するプラズマ殺菌装置に関し、特に、大面積で一様にプラズマを生成することができるプラズマ殺菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ放電を用いたプラズマ殺菌装置は、プラズマにて生成される反応性の高いラジカル、紫外線、熱、活性種によって、高い殺菌・滅菌能力、細菌やウィルスに対する不活化効果を発揮することから、利用分野が拡がりつつある。プラズマ殺菌装置の被対象物としては、例えば、農業分野では農産物などが挙げられる。プラズマ殺菌装置においてより高い殺菌能力を発揮するために、従来から被対象物に直接プラズマを照射することが考えられている。
【０００３】
例えば、大気圧で、１３．５６ＭＨｚのｒｆエネルギーを使用してほぼ室温で作動することができるトーチ状にプラズマを噴出するγモード共鳴空洞プラズマ放電装置（特許文献１参照）が提案されている。また、２つの平坦で平行な電極１４間にプラズマを発生するための電極を含んで構成され、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を用いることによって、大気圧下の室温でトーチ状にプラズマを噴出するプラズマ殺菌装置が提案されている。（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−５３４７２８号公報
【特許文献２】特開２０００−６１２９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、これらのトーチ状にプラズマ放電ガスを噴出するプラズマ殺菌装置では、トーチ状の形状からプラズマ放電ガスを被対象物に照射可能な面積が狭く局所的であることから、プラズマ放電ガスによる殺菌の効率が悪いという問題があった。特に、プラズマ殺菌装置の被対象物として、損傷や劣化がしやすい農産物の殺菌や消毒を行うためには、大面積且つ５０℃以下の低温のプラズマ放電ガスを生成できるプラズマ殺菌装置が求められている。しかし、現在のところ、そのようなプラズマ殺菌装置は知られていない。
【０００６】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、プラズマ放電ガス領域の大面積化及び安定性を格段に向上させることによって、殺菌対象物を効率的に殺菌するプラズマ殺菌装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願に開示するプラズマ殺菌装置は、対向する電極間に原料ガスを供給してプラズマ放電を発生させ、当該プラズマ放電を用いて殺菌対象物を殺菌するプラズマ殺菌装置において、互いに均一な間隔で二次元平面上に配設される複数の供給口からなり、当該複数の供給口から前記原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記原料ガス供給手段の供給口が配設される二次元平面の近傍で、均一な間隔で配設される当該供給口に沿って形成される高電位電極と、前記高電位電極に沿って配設される低電位電極と、前記高電位電極及び／又は低電位電極に交流電圧を印加する印加手段とを備え、前記印加手段により交流電圧が印加された前記高電位電極と前記低電位電極とで形成される電場に前記供給口から前記原料ガスを放出するものである。
【０００８】
このように、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、互いに均一な間隔で二次元平面上に配設される複数の供給口からなり、当該複数の供給口から前記原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記原料ガス供給手段の供給口が配設される二次元平面の近傍で、均一な間隔で配設される当該供給口に沿って形成される高電位電極と、前記高電位電極に沿って配設される低電位電極と、前記高電位電極及び／又は低電位電極に交流電圧を印加する印加手段とを備えることから、前記供給口から放出された原料ガスがプラズマ放電することによって生じたガスが、前記二次元平面の上面で大面積且つ安定的に発生することとなり、プラズマ放電による殺菌の効率を高めることができる。
【０００９】
なお、本願発明でいう殺菌とは、その殺菌効果の度合いによっては、滅菌の概念を含むものとして定義される。すなわち、滅菌について国際的に採用されている無菌性保証レベル（sterility assurance level：SAL）を指標として、本願発明に係るプラズマ照射によって、殺菌後の菌数（対象菌に限定されず全ての種類の微生物）がSAL≦10-6（百万分の1）まで減少した場合には、本願発明に係るプラズマ照射によって菌は滅菌されたものと解される。
【００１０】
本願に開示するプラズマ殺菌装置は、必要に応じて、相隣り合う前記高電位電極と前記低電位電極とのなす対向角度が、前記供給口から放出される前記原料ガスによりプラズマ発生面として形成される二次元平面に対して仰角となることを特徴とするものである。このように、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、相隣り合う前記高電位電極と前記低電位電極とのなす対向角度が、前記二次元平面に対して仰角となることから、当該相隣り合う高電位電極と低電位電極の間でより密な電場が形成されることとなり、より強く安定したプラズマ放電が発生し、効率的に殺菌対象物を殺菌することができる。
【００１１】
本願に開示するプラズマ殺菌装置は、必要に応じて、前記高電位電極及び前記低電位電極が、前記供給口から前記原料ガスが放出する方向に凸状に形成されることを特徴とするものである。このように、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、前記高電位電極及び前記低電位電極が、前記凸状に形成されることから、当該相隣り合う高電位電極と低電位電極の間でより密な電場が形成されることとなり、より強く安定したプラズマ放電が発生し、効率的に殺菌対象物を殺菌することができる。
【００１２】
本願に開示するプラズマ殺菌装置は、必要に応じて、前記原料ガス供給手段の供給口が、点形状であるものである。このように、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、前記原料ガス供給手段の供給口が、点形状であることから、複数の点源からプラズマ放電によるガス（アレー状プラズマジェット）が発生することとなり、このプラズマ放電が大面積且つ安定的に発生することによって、殺菌の効率を高めることができる。
【００１３】
また、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、必要に応じて、原料ガス供給手段の供給口が、当該供給口を中心として配設された低電位電極側に傾斜しているものである。このように、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、原料ガス供給手段の供給口が、当該低電位電極側に傾斜していることから、当該高電位電極側から、当該高電位電極と隣り合う他の供給口の低電位電極側への電場の方向に沿って、原料ガスが供給口から供給されることから、より強いプラズマ放電によるガスが安定的に得られることとなり、前記殺菌対象物をより確実に殺菌することができる。
【００１４】
また、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、必要に応じて、前記原料ガス供給手段の供給口が、線形状であるものである。このように、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、前記原料ガス供給手段の供給口が、線形状であることから、供給口から、ライン状にプラズマ放電によるガスが噴出されると共に、当該供給口が複数備えられることから、当該プラズマ放電が大面積化されることとなり、当該プラズマ放電によって、前記殺菌対象物を均一かつ効率的に殺菌することができ、特に農産物の殺菌・消毒に適するものとなる。
【００１５】
また、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、必要に応じて、前記印加手段による交流電圧を、相隣り合う前記高電位電極及び低電位電極からなる一組の電極ごとに、順次、サイクリックに印加させ、最初の一組の前記電極が印加されてから、全ての前記電極が印加されるまでの時間が、最初の一組の前記電極間で生じたプラズマ放電の存続時間よりも、短くなるように制御する制御手段を備えるものである。このように、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば前記印加手段による交流電圧を、相隣り合う前記高電位電極及び低電位電極からなる一組の電極ごとに、順次、サイクリックに印加させ、最初の一組の前記電極が印加されてから、全ての前記電極が印加されるまでの時間が、最初の一組の前記電極間で生じたプラズマ放電の存続時間よりも、短くなるように制御する制御手段を備えることから、最小限の印加電圧によって、プラズマ放電の生成を持続できることとなり、当該プラズマ放電によって、低コストで、前記殺菌対象物を均一かつ効率的に殺菌することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る第１の実施形態のプラズマ殺菌装置の構成図を示す。
【図２】本発明に係る第１の実施形態のプラズマ殺菌装置の変形例及び第２の実施形態のプラズマ殺菌装置の説明図を示す。
【図３】本発明に係る第３及び第４の実施形態のプラズマ殺菌装置の概略図を示す。
【図４】本発明に係るプラズマ殺菌装置を用いたプラズマジェットの様子を示す写真及び大腸菌に対する殺菌結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係るプラズマ殺菌装置を、図１に基づいて説明する。この図１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るプラズマ殺菌装置の構成図を示す。
【００１８】
図１（ａ）において、本実施形態に係るプラズマ殺菌装置１０は、対向する電極間に原料ガスＡを供給してプラズマ放電を発生させ、このプラズマ放電を用いて殺菌対象物１００を殺菌するプラズマ殺菌装置１０において、互いに均一な間隔で二次元平面上に配設される複数の供給口１１からなり、この複数の供給口１１から原料ガスＡを供給する原料ガス供給手段１と、この原料ガス供給手段１の供給口１１が配設される二次元平面の近傍で、均一な間隔で配設される供給口１１に沿って形成される高電位電極２ａと、この高電位電極２ａに沿って配設される低電位電極２ｂと、この高電位電極２ａ及び／又は低電位電極２ｂに交流電圧を印加する印加手段３とを備え、この印加手段３により交流電圧が印加され、この高電位電極２ａと低電位電極２ｂとで形成される電場に供給口１１から原料ガスＡを放出するものである。
【００１９】
原料ガス供給手段１が供給する原料ガスＡは、安定したプラズマの生成が可能となるという点から、アルゴン又はヘリウムを用いることが好ましいが、この他の希ガスを用いてもよい。また、これらの原料ガスＡを主ガスとして，酸素、窒素、水素、空気、又は水蒸気の少なくともいずれかを混合ガスとして添加することもできる。この混合ガスの成分を変更し制御することによって、プラズマ放電により生成されるものとして、殺菌（不活化）能力に寄与する短寿命活性種（例えば酸素ラジカルやＯＨラジカル）のみならず，長寿命活性種（例えばオゾン）の種類も制御することができる。
【００２０】
原料ガス供給手段１の供給口１１は、その形状については、特に限定されず、点形状や線形状などが可能であり、例えば、点形状とすることができる。点形状の供給口１１から原料ガスＡが供給されることによって、プラズマ放電により原料ガスＡから生じたガスが、トーチ状に真上に伸びて放出されるプラズマトーチを得ることができる。
【００２１】
１つの高電位電極２ａ上の複数の供給口１１に原料ガスＡを同時かつ連続的に供給するために、１つの高電位電極２ａ上に存する各供給口１１と空間的に一体化されたパイプ１２を、高電位電極２ａごとに１つ配設し、当該パイプ１２の内部に原料ガスＡを導入することが好ましい。当該パイプ１２の内部に原料ガスＡを導入することによって、当該パイプ１２と空間的に一体化された複数の供給口１１から、同時かつ連続的に外部に原料ガスＡを効率よく放出することができる。
【００２２】
また、電極は、プラズマ化する原料ガスＡを噴出するパイプ１２の外縁に配設されることから、放電ガスＡと高電位電極２ａは接しないこととなり、高電位電極２ａの電極材料が原料ガスＡに混入物として混入することがなく，このような混入物が殺菌（又は不活化）の対象となる殺菌対象物１００に与える影響を抑制することができる。
【００２３】
高電位電極２ａ及び低電位電極２ｂは、図１（ａ）に示すように、交互に複数配設されて構成することができる。低電位電極２ｂは、図１（ａ）に示すように、印加手段３による交流電圧の印加によって、高電位電極２ａの電位に対して負電位とすることができる。
【００２４】
この他、図１（ｂ）に示すように、グラウンド２００に接地されたアース電位（０Ｖ）とすることもできる。アース電位とした場合には、低電位電極２ｂについての電圧制御が不要となることから、より簡素に装置が構成されることとなり、より低コストで殺菌処理を行うことができる。
【００２５】
高電位電極２ａの形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、図１（ｃ）に示すように、パイプ１２と物理的に隔離したコの字形状であってもよいし、図１（ｄ）に示すように、パイプ１２と一部の面が接触する板状のハの字形状であってもよい。
【００２６】
高電位電極２ａ及び低電位電極２ｂを構成する電極材料は、導電性金属であれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム又は銅を用いることができ、このうち取扱いの容易さから、アルミニウムを用いることができる。供給口１１は、セラミックス、ＡＢＳ樹脂、又はガラスを用いることができるが、供給口１１から高さのあるプラズマ放電ガスが得られやすいという観点から、好ましくは、セラミックスであり、特に、セラミックスのうちアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を用いることが好適である。
【００２７】
印加手段３によりこの高電位電極２ａ及び／又は低電位電極２ｂに印加される高周波電圧は、相隣り合う高電位電極２ａ及び低電位電極２ｂ間のみでは放電しない電位レベルとし、且つ、相隣り合う高電位電極２ａ及び低電位電極２ｂ間に原料ガスＡが供給された時点でプラズマ放電が生じる電位レベルである。
【００２８】
印加手段３の印加電圧の値は、特に限定されないが、実用上、１ｋＶ〜１００ｋＶとすることが好ましく、例えば、１０ｋＶとすることができる。また、印加手段３が印加する交流電圧の周波数は、１〜５０ｋＨｚとすることができるが、実用上、５ｋＨｚ〜１５ｋＨｚであることが好ましく、例えば、１０ｋＨｚとすることができる。
【００２９】
殺菌対象物１００は、特に限定されないが、例えば、みかんやりんご等の青果物とすることができ、傷みやすいこれらの青果物に対しても、損傷することなく、これらの表面に付着する線虫及び昆虫を殺虫することや、これらの表面に付着するカビ、大腸菌、及び農薬を分解することができる。
【００３０】
以下、上記構成に基づく本実施形態に係るプラズマ殺菌装置１０を用いて、殺菌対象物１００を殺菌する方法を示す。
【００３１】
まず、この殺菌対象物１００を、プラズマ殺菌装置１０が構成する二次元平面の上部に載置する。この殺菌対象物１００を載置する手段としては、金属製の網板を用いることができる。次に、原料ガスＡをパイプ１２に導入する。導入された原料ガスＡは、供給口１１から外部に排出されると共に、高電位電極２ａ及び／又は低電位電極２ｂ間に印加された高周波電圧によって、高電位電極２ａから低電位電極２ｂへ向かう電場が生じることにより、プラズマ放電を生じる。
【００３２】
図２（ａ）に示すように、このプラズマ放電により生じた酸素ラジカルやＯＨラジカルやオゾンを含むプラズマ放電ガスＢが、供給口１１の各々から放出されることとなる。また、供給口１１と相隣り合う高電位電極２ａ及び低電位電極２ｂとの位置関係については、図２（ｂ）に示すように、相隣り合う高電位電極２ａと低電位電極２ｂの中間に挟まれるように供給口１１を配設することもできる。この場合には、相隣り合う高電位電極２ａと低電位電極２ｂで形成される電場の中央部に、供給口１１が配設されることから、電場の密度が最も高い領域に、供給口１１から原料ガスＡが放出されることとなり、より強いプラズマ放電ガスＢを得ることができる。
【００３３】
また、相隣り合う高電位電極２ａと低電位電極２ｂとの対向角度が、供給口１１から供給される原料ガスＡによりプラズマ発生面として形成される二次元平面に対して仰角となることもできる。
【００３４】
例えば、図２（ｃ）に示すように、低電位電極２ｂが、隣り合う高電位電極２ａに対向するように山型形状で立て掛けることができる。この場合には、相隣り合う高電位電極２ａと低電位電極２ｂがより近接し、当該電極間で形成される電場の強度が増すこととなり、供給口１１から排出される原料ガスＡのプラズマ放電がより促進され、プラズマ放電ガスＢの強度が増してより確実な殺菌を行うことができる。
【００３５】
さらに、図２（ｄ）に示すように、相隣り合う高電位電極２ａと低電位電極２ｂの中間に挟まれるように供給口１１が配設され、高電位電極２ａと低電位電極２ｂが、原料ガスＡによりプラズマ発生面として形成される二次元平面に対して仰角となるように配設することができる。この場合には、相隣り合う高電位電極２ａと低電位電極２ｂで形成される電場の中央部に、供給口１１が配設されると共に、相隣り合う高電位電極２ａと低電位電極２ｂがより近接することから、高電位電極２ａと低電位電極２ｂで形成される電場の密度が全体的に高められると共に、当該電場の密度が最も高い領域に、供給口１１から原料ガスＡが放出されることとなり、さらに強いプラズマ放電ガスＢを得ることができる。
【００３６】
また、高電位電極２ａと低電位電極２ｂが、供給口１１から原料ガスＡが放出する方向に凸状に形成されることもできる。
【００３７】
例えば、図２（ｅ）に示すように、高電位電極２ａと低電位電極２ｂが、供給口１１から原料ガスＡが放出する方向に凸状に形成することができる。この場合には、相隣り合う高電位電極２ａと低電位電極２ｂが互いの電極全体にわたってより近接し、当該電極間で形成される電場の強度が増すこととなり、供給口１１から排出される原料ガスＡのプラズマ放電がより促進され、プラズマ放電ガスＢの強度が増してより確実な殺菌を行うことができる。
【００３８】
さらに、図２（ｄ）に示すように、相隣り合う高電位電極２ａと低電位電極２ｂの中間に挟まれるように供給口１１が配設され、高電位電極２ａと低電位電極２ｂが、供給口１１から原料ガスＡが放出する方向に凸状に形成することができる。この場合には、相隣り合う高電位電極２ａと低電位電極２ｂで形成される電場の中央部に、供給口１１が配設されると共に、相隣り合う高電位電極２ａと低電位電極２ｂが電極全体にわたってより近接することから、高電位電極２ａと低電位電極２ｂで形成される電場の密度が全体的に高められると共に、当該電場の密度が最も高い領域に、供給口１１から原料ガスＡが放出されることとなり、さらに強いプラズマ放電ガスＢを得ることができる。
【００３９】
なお、上記では、低電位電極２ｂがグラウンド２００に接地されたアース電極としたが、アース電極を用いずに、高電位電極２ａよりも負電位となる電圧を印加することも可能である。
【００４０】
このように、高電位電極２ａ及び低電位電極２ｂ間で形成される電場を利用して、複数の点形状の供給口１１から放出される複数のプラズマ放電ガスＢによって、アレー状に大面積化されたプラズマトーチ（プラズマトーチアレーともいう）が生成されることとなり、二次元平面上に一様なプラズマ放電ガスＢが得られ、殺菌対象物１００に対して均一に効率良く殺菌することができる。
【００４１】
また、殺菌対象物１００を載置する前記網板を順次移動させるか、又は、前記網板上に殺菌対象物１００を転がすなどにより順次移動させることによって、この殺菌対象物１００の表面は、前記網板上で順次殺菌されることとなる。このプラズマ放電によって、この殺菌対象物１００は、それ自体が損傷することなく、その表面に付着する線虫、昆虫の殺虫、カビ、大腸菌、及び農薬が分解されることとなる。
【００４２】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態に係るプラズマ殺菌装置を、図２（ｇ）に基づいて説明する。本実施形態に係るプラズマ殺菌装置は、上記の第１の実施形態と同様に、前記原料ガス供給手段１と、前記供給口１１と、前記高電位電極２ａと、前記低電位電極２ｂと、前記印加手段３とを備え、さらに、上記の第１の実施形態の供給口１１の変形例として、前記原料ガス供給手段１の供給口１１が、この供給口１１を中心として配設された低電位電極側に傾斜しているものである。
【００４３】
前記原料ガス供給手段１の供給口１１が、この供給口１１を中心として配設された低電位電極２ｂ側に傾斜していることから、高電位電極２ａ側から相隣り合う低電位電極２ｂ側へ向かって形成される電場の方向に沿って、原料ガスが供給口１１から放出されることから、供給口１１からより反応性の強いプラズマ放電ガスＢが生じることとなり、このプラズマ放電ガスＢによって、前記殺菌対象物１００をより確実に殺菌することができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態に係るプラズマ殺菌装置を、図３（ａ）に基づいて説明する。本実施形態では、上記の第１の実施形態と同様に、前記原料ガス供給手段１と、前記供給口１１と、前記高電位電極２ａと、前記低電位電極２ｂと、前記印加手段３とを備え、さらに、第１の実施形態の供給口１１の変形例として、前記原料ガス供給手段１の供給口１１が、線形状であるものである。
【００４５】
本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば、図３（ａ）に示すように、前記原料ガス供給手段１の供給口１１が、細長い線形状であることから、供給口１１から、広い面積にわたってプラズマ放電により生じたプラズマ放電ガスＢが噴出されると共に、この供給口１１が複数備えられることから、このプラズマ放電により生じたガスがさらに広い面積をカバーできることとなり、このプラズマ放電によって、前記殺菌対象物１００を均一かつ効率的に殺菌することができる。
【００４６】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態に係るプラズマ殺菌装置を、図３（ｂ）に基づいて説明する。本実施形態では、上記の第１の実施形態と同様に、前記原料ガス供給手段１と、前記供給口１１と、前記高電位電極２ａと、前記低電位電極２ｂと、前記印加手段３とを備え、さらに、第１の実施形態の変形例として、前記印加手段３が、一組の前記電極ごとに、順次、高周波電圧を印加するものである。
【００４７】
図３（ｂ）において、本実施形態に係るプラズマ殺菌装置は、前記印加手段３による交流電圧を、前記相隣り合う高電位電極２ａ及び低電位電極２ｂからなる一組の電極ごとに、スイッチング部４１のスイッチングを制御することによって、順次、サイクリックに印加させ、最初の一組の電極が印加されてから、全ての電極が印加されるまでの時間が、最初の一組の電極間で生じたプラズマ放電の存続時間よりも、短くなるように制御する制御手段４と、前記サイクリックな印加に応じて、原料ガスＡを各電極に順次供給する原料ガス供給手段５とを備えるものである。
【００４８】
図３（ｂ）に示すように、相隣り合う高電位電極２ａ及び低電位電極２ｂからなる一組の電極を、高電位電極２ａ及び低電位電極２ｂからなる電極の組ｐ１〜ｐ５の５組とした場合に、前記制御手段４がスイッチング部４１を構成する各々のスイッチング部４１１〜４１５を順次スイッチングして制御することによって、前記印加手段３は、前記電極の組ｐ１からｐ５まで交流電圧を順次印加していき、最後の電極の組ｐ５に対する印加が終わった時点で、再度、最初に印加した電極の組ｐ１の印加を行い、再度、順次、電極の組ｐ５まで交流電圧を印加していくというサイクリックな印加を繰り返す。制御手段４は、最初の電極の組ｐ１が印加されてから、最後の電極の組ｐ５が印加されるまでの１周期の時間が、最初の電極の組ｐ１間で生じたプラズマ放電の存続時間よりも、短くなるように前記印加手段３による印加を制御する。このように、全ての電極の組ｐ１〜ｐ５が１回ずつ順次印加されて１周回した時点で、最初に印加された電極の組ｐ１から生じたプラズマ放電ガスＢが残存し続けていることから、全ての電極の組ｐ１〜ｐ５に対して同時に印加する場合よりも省電力で、プラズマ放電ガスＢが途絶えることなく発生し続けることとなる。さらに、原料ガス供給手段５が、前記印加手段３によるサイクリックな印加に応じて、原料ガスＡを各電極に順次供給することによって、印加対象となる高電位電極２ａに対して、鮮度の高い原料ガスＡを都度供給することが可能となり、プラズマ放電ガスＢを効率的に生成できるとともに、原料ガスＡの使用量を最小限に抑制できることとなり、より低コストで、殺菌対象物１００を殺菌することができる。
【００４９】
このように、本願に開示するプラズマ殺菌装置によれば前記印加手段３による交流電圧を、前記相隣り合う高電位電極２ａ及び低電位電極２ｂからなる一組の電極ごとに、順次、サイクリックに印加させ、この最初の一組の電極が印加されてから、全ての前記電極が印加されるまでの時間が、この最初の一組の電極間で生じたプラズマ放電の存続時間よりも短くなるように制御する制御手段４を備えることから、最小限の印加電圧によって、プラズマ放電の生成を持続できることとなり、当該プラズマ放電によって、低コストで、前記殺菌対象物を均一かつ効率的に殺菌することができる。
【００５０】
なお、上記実施形態では、前記原料ガス供給手段５を備えることとしたが、前記原料ガス供給手段５が無い場合でも、すなわち、全ての高電位電極２ａに対して、一律に原料ガスＡを供給する場合でも、前記制御手段４の電圧制御によって、最小限の印加電圧によって、プラズマ放電の生成を持続できることとなり、当該プラズマ放電によって、低コストで、前記殺菌対象物を均一かつ効率的に殺菌することができる。
【００５１】
以下に実施例を示すが、これらの実施例は、単に例示するためのものであり、本発明を限定するものではない。
【００５２】
（実施例１）
上記の実施形態１の構成のプラズマ殺菌装置を用いて、シャーレに付着した大腸菌に対して、原料ガスにヘリウムを用いたプラズマジェットの照射を、５分間の照射時間で、３回行い、殺菌効果を確認した。プラズマジェットの様子を図４（ａ）に示す。プラズマジェットの長さは２０ｍｍであった。なお、滅菌に関する評価方法は、コロニーカウント法（シート状培地）を用いた。
【００５３】
図４（ｂ）は、本プラズマ殺菌装置を用いたシャーレに付着した大腸菌に対する殺菌効果を示す。プラズマにより大腸菌を殺菌した結果、シャーレへの損傷はなく、大腸菌は速やかに殺菌された。この結果から、わずか５分のプラズマ照射によって、大腸菌は１／１００以下まで減少し、ほぼ滅菌されたことが確認された。
【符号の説明】
【００５４】
１０  プラズマ殺菌装置
１  原料ガス供給手段
１１  供給口
２ａ  高電位電極
２ｂ  低電位電極
３  印加手段
４  制御手段
４１  スイッチング部
４１１〜４１５  スイッチング部
５  原料ガス供給手段
１００  殺菌対象物
２００  グラウンド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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