(57)【要約】  【課題】より簡易的な構成で、殺菌効果にムラが生じない効率的な殺菌方法を提供すること。  【解決手段】固定された光源３から照射される光１が、流動している媒体２に対して照射されることによって、媒体２に存在する菌類４は光１によって非連続に光が照射されることによって、閃光ランプによる照射によって菌類４が死滅するという効果が得られる。さらに、液体や気体、固体のように媒体２の状態に関わらす、媒体２に対して均一に光を照射することが可能となり、より殺菌効果が向上する。また、光の移動方法や照射方向を変化させることによって、媒体２がいかなる形状で存在していても、媒体２に対して均一に光を照射することが可能となり、多様性が向上する上、閃光ランプの殺菌装置に比べ簡易的な装置で殺菌装置を構成することが可能であるため、汎用性が高い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体と、前記媒体を照射する光とを有し、前記光が連続的に照射されている場合に、前記媒体、もしくは前記光、もしくは前記媒体と前記光との間の介在物のうち少なくとも一つを移動させることで前記媒体に対する光の照射を非連続的に行い、照射される媒体が有する菌類の少なくとも一部を殺菌する殺菌方法。
【請求項２】
前記媒体が固体であることを特徴とする請求項１に記載の殺菌方法。
【請求項３】
前記媒体が液体であることを特徴とする請求項１に記載の殺菌方法。
【請求項４】
前記媒体が気体であることを特徴とする請求項１に記載の殺菌方法。
【請求項５】
前記光は、紫外線を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項６】
殺菌を施す外的環境が１０℃以下の低温下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項７】
殺菌を施す外的環境が無光（暗条件）であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項８】
前記媒体を照射する光の発光源は発光ダイオードであることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項９】
前記媒体を照射する光はキセノンガスを発光源とするキセノンランプであることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項１０】
前記媒体を照射する光の照射方法はサーチライトであることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源を用いた殺菌方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般に光による殺菌処理は連続点灯型の低圧水銀ランプ（殺菌灯）によって放射される２５３ｎｍを主波長とする紫外線を照射する方法によって行なわれている。それによって、有機体の核の中のＤＮＡに紫外線が吸収され、吸収された紫外線は細菌のＤＮＡの遺伝コードを破壊することによって菌を不活性化させることが可能となり、殺菌される。また、キセノンを封入した閃光ランプを用いる殺菌方法が開発され、低圧水銀ランプと同様に遠紫外領域であるにも関わらず、３００ｎｍ以下である近紫外波長領域の低圧水銀ランプと同様の効果を有する。すなわち、キセノンを封入した閃光ランプが発する２００ｎｍ〜２０００ｎｍの遠紫外領域を豊富に有する瞬間的な光によって菌の細胞の奥まで光が到達する、若しくは、菌の表面で吸収された光が熱に変換され、急激な温度上昇を生じさせることにより、瞬間的には低圧水銀ランプに比べて１０００倍程度の殺菌効果が得られる為、近年注目されている殺菌方法である。
【特許文献１】特開２００１−０６８０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の殺菌方法では、照射される光が遠紫外領域に大きな放射強度を有することが必要であり、そのため、殺菌に用いる閃光ランプにおいては、放電ランプの冷却によって放電容器の過熱を防止しなければならず、閃光放電ランプを光源として有する殺菌装置は非常に大掛かりなものとなるという課題があった。更に、点灯電圧が大きい条件においては、閃光ランプの寿命も短くなり、ランニングコストが大きくなるという課題があった。また、殺菌効果を向上させる為に近紫外領域の光源を用いた場合は、殺菌対象媒体そのものの品質の劣化や、殺菌装置の部品が劣化し耐久性が悪くなるという課題もあった。
【０００４】
また一方で、特許文献１の殺菌方法では、光源の配置が一定であるため、照射媒体の隅々まで光が拡散しにくいことから、照射媒体への照射強度が不均一であり、全周に満遍なく光を照射し殺菌することは困難であるという課題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、より簡易的な構成で、殺菌効果にムラが生じない効率的な殺菌方法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】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために、本発明の殺菌方法は、媒体と、前記媒体を照射する光とを有し、前記光が連続的に照射されている場合に、前記媒体、もしくは前記光、もしくは前記媒体と前記光との間の介在物のうち少なくとも一つを移動させることで前記媒体に対する光の照射を非連続的に行うことによって、媒体に対して光の明暗を繰り返し生じさせることによって、閃光ランプを用いる方法と同様の殺菌効果を得るようにしたものである。この殺菌方法によって、光が媒体に対して均一に照射されることが可能となり、より殺菌効果が向上する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の殺菌方法によって、液体や気体、固体というように媒体がどのような状態で存在していても、媒体に対して均一に光を照射することが可能となり、より殺菌効果が向上する。また、媒体の形によって、光の移動方法や照射方向を変化させることによって、媒体がいかなる形状で存在していても、媒体に対して均一に光を照射することが可能となり、多様性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、媒体と、前記媒体を照射する光とを有し、前記光が連続的に照射されている場合に、前記媒体、もしくは前記光、もしくは前記媒体と前記光との間の介在物のうち少なくとも一つを移動させることで前記媒体に対する光の照射を非連続的に行うことによって、前記照射される媒体が有する菌類を殺菌することを特徴とする殺菌方法であり、例えば、光は一定方向にのみ照射され（固定）、媒体のみが移動できるように構成されている場合において、媒体中あるいは媒体表面に存在する菌類は、一点に照射された光を通過するときにのみ、瞬間的に光が照射されるため、媒体の移動速度を大きくすることによって閃光ランプによる殺菌と同様の殺菌効果が得られる。また、光のみが移動できるように構成されている場合において、移動を伴わない媒体に対して、光の移動速度を大きくすることによって、閃光ランプによる殺菌と同様の殺菌効果が得られる。さらに、媒体と光のどちらも移動できるように構成されている場合において、移動速度や移動距離、移動時間を双方に調節し、媒体中あるいは表面に存在する菌類に対して効果的に瞬時に発光源の光を照射することによって、閃光ランプによる殺菌と同様の殺菌効果が得られる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の、媒体と、前記媒体を照射する光によって構成され、媒体か、若しくは前記光のうち少なくともいずれか一方を移動させることによって、前記照射される媒体が有する菌類を殺菌することを特徴とする殺菌方法において、その媒体が固体であることを特徴とすることで、媒体である固体を移動することによって、閃光ランプによる殺菌と同様の殺菌効果が得られるため、極めて簡単な構成の殺菌装置が可能である。また、どのような形状の固体に対しても光を移動させることによって均一に照射できるため、より殺菌の向上効果が得られる。また、固体表面が光を吸収しやすい材料によって表面処理加工を施されている場合には、より殺菌効果が向上する。さらに、紫外線などの光が照射されると、その表面で強力な酸化力が生まれ、接触してくる有機化合物や細菌などの有害物質を除去することができる酸化チタンなどによって、固体表面に処理加工が施されている場合は相乗効果により、殺菌効果が向上する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明の、媒体と、前記媒体を照射する光によって構成され、媒体か、若しくは前記光のうち少なくともいずれか一方を移動させることによって、前記照射される媒体が有する菌類を殺菌することを特徴とする殺菌方法において、その媒体が液体であることを特徴とすることにより、媒体である液体に対して流体速度を調節することによって、閃光ランプによる殺菌と同様の殺菌効果が得られるため、極めて単純な構成による殺菌装置が可能である。また、流れを旋回式にすることで、光の照射回数を増やすことも可能であり、より殺菌効果を向上させることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明の、媒体と、前記媒体を照射する光によって構成され、媒体か、若しくは前記光のうち少なくともいずれか一方を移動させることによって、前記照射される媒体が有する菌類を殺菌することを特徴とする殺菌方法において、その媒体が気体であることを特徴とすることにより、媒体である気体に対して、強制ファンなどによって気流を作り出し、光を効果的な方法で定期的に照射することにより、閃光ランプによる殺菌と同様の殺菌効果が得られるため、極めて単純な構成による殺菌装置が可能である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、前記媒体を照射する発光源が、紫外線を含むことを特徴とすることで、紫外線の有する殺菌線により菌類のＤＮＡに対してダメージを与えることに加えて、比較的長波長の殺菌線でも、菌の表面で吸収された光が熱に変換され、急激な温度上昇を生じさせることにより、瞬間的に菌の細胞にダメージを与えることが可能となり、より殺菌力が向上する。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、殺菌を施す外的環境が１０℃以下の低温下であることを特徴とすることで、１０℃以下では菌の増殖スピードが極めて遅い為、光の照射時間が非常に短い場合でも、常温環境下における菌の増殖スピードで換算すると、光の照射時間は長くなり、充分量の殺菌線量になり得る。即ち、低温環境下においては、光の照射量または、照射時間によらず、効果的な殺菌が可能となる。マイナス温度域では菌の増殖スピードは更に遅くなる為、光の照射量または、照射時間が少なくても効果的な殺菌が可能となる。また、光源に発光ダイオードを用いた場合は、低温環境下の方が、照射効率が高い傾向があることから、より効果的な殺菌が可能となる。また発光ダイオードはそれ自身の発熱も少なく、長寿命であることから、低温領域下においても汎用性が高い。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明において、殺菌を施す外的環境が無光（暗条件）であることを特徴とすることで、媒体を照射する光による明条件が暗条件の環境下で、より明確に区別される為、閃光ランプによる殺菌と同様の効果が得られやすい。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の発明において、媒体を照射する光の発光源は発光ダイオードであることを特徴とすることで、発光ダイオードはそれ自体の消費電力や熱発生が小さく、寿命が長い、単色光源で特定波長の照射が可能であることから、例えば、媒体中に存在する菌の種類によって発光ダイオードの波長や照射強度を変えるなど、目的に応じて光の調節がしやすく、より最適で効果的な殺菌が可能である。さらに、発光ダイオードの種類によっては非常に指向性や輝度が高いものもあることから、瞬間的に強い光が得られることから、より効果的な殺菌が可能である。また、低温環境下ではより照射効率が高まる傾向がある為、効率がよい。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載の発明において、媒体を照射する光の発光源はキセノンランプであることを特徴とすることで、キセノンランプは非常に高輝度の光を発することが可能であり、かつ、発光のスペクトラム分布が太陽光に近似しており、波長領域が広範囲で紫外光も含む。従って、請求項１から８のいずれか一項に記載の発明の、媒体と、前記媒体を照射する光によって構成され、媒体か、若しくは前記光のうち少なくともいずれか一方を移動させることによって、前記照射される媒体が有する菌類を殺菌することを特徴とする殺菌方法においては、紫外光が効果的に作用する為、殺菌効果が向上する。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載の発明において、光の照射方法はサーチライトであることを特徴とすることで、移動を伴わない媒体に対して、光の移動速度を大きくすることによって、閃光ランプによる殺菌と同様の殺菌効果が得られる。光をできる限り焦点を絞って照射することによって、さらに殺菌効果が向上する。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における殺菌方法を模式的に示す図である。
【００２０】
図１において、光１は発光源３から媒体２に対して照射されるように構成しているものであり、媒体２は自発的に流動しているか、あるいは、媒体２を自動的に流動させる装置によって流動している。なお、媒体２は連続的に流動していてもよいし、一定期間の静止状態を持ちながら流動していてもよい。さらに、光１は、固定されている光源３から照射されるように構成されているが、その光源３の中に複数個の光が存在していてもよい。
【００２１】
また一方で、できる限り光１の拡散を小さくし、媒体２に対する照射強度が大きくなるように、光源３には光１の光を一点に集光するように光源３のカバーに媒体２と光源３との間に備えられた介在物としてのスリットを少なくとも一箇所以上設けていてもよい。この介在物であるスリットの間隔を狭めるなどスリットの幅を最適に調節することによって、さらに光１の光を効率的に媒体２に照射することが可能となり、殺菌効果が向上する。すなわち、本実施の発明では、光１が非連続的に媒体２に照射されるように構成されている。
【００２２】
なお、本実施の形態での殺菌とは、多数存在する菌類の中の一部がダメージによって死滅することを指しており、例えば多数の菌類を有する食品や飲料においては、一部の菌が減少するということを指しており、殺菌効果を有するとは食品や飲料の減菌を行うということを指している。
【００２３】
このように、光源３を固定した上で光源３から照射される光１を介在物で断続的に遮ることで、媒体２に対する光１の照射を非連続的すなわち断続的に行うことができる。
【００２４】
以上のように構成された殺菌方法では、媒体２中に存在する菌類４は、一点に照射された光１の照射範囲を通過するときにのみ、光１を瞬間的に吸収することによって、菌の表面で吸収された光が熱に変換され、急激な温度上昇を生じさせることによって、閃光ランプによる殺菌と同様の殺菌効果が得られる。さらに、媒体２の移動速度を大きくすることによって、より瞬間的に光１が媒体２に照射されるため、殺菌効果が向上する。
【００２５】
従って、本実施の形態１では、固定された光源３から照射される光１が、自発的に流動しているか、あるいは、媒体２を自動的に流動させる装置によって流動している媒体２に対して、照射されることによって、媒体２に存在する菌類４は、一点に照射された光１の照射範囲を通過するときにのみ、光１を瞬間的に吸収することによって、菌の表面で吸収された光が熱に変換され、急激な温度上昇を生じさせることによって、閃光ランプによる殺菌と同様の殺菌効果が得られる。また、媒体２は流動することが可能な為、光１の指向性が小さくても、媒体２に対して万遍なく光１が照射され得る為より広範囲にわたり、確実に媒体２中に存在する菌類４に対して光１を照射することが可能となり、菌類４の死滅効果が大きくなる。
【００２６】
なお、媒体２は液体・気体・固体あるいは、それらが混在している状態等のいかなる状態で存在することが考えられ得る。例えば、媒体２が水などの液体の場合には、流水速度を変化させることによって光１の照射タイミングを制御することが可能である。また、液体が管を流動する場合には、管の表面をスリット状に窓を作ることによって、光１から媒体２に対する光の照射を点滅光のような非連続な状態にすることが可能である。特に媒体２の流路を回転式あるいは、回路式にし、光１からの照射を何度も繰り返し得られるように構成することで、菌類４は連続的にダメージを生じ、殺菌効果がさらに向上する。また、媒体２が気体の場合には、強制ファンなどによって気流を作り出し、例えば、媒体２が通過するダクト上にスリットを設けるなど効果的な方法で定期的に光１を照射することにより、光１から媒体２に対する光の照射を点滅光のような非連続な状態にすることで殺菌効果が得られる。さらに、媒体２が固体である場合、媒体２を回転式にさせるなど、光１から媒体２に対する光の照射を非連続な状態にし、さらに何度も繰り返すことによって殺菌効果を高めることが可能である。
【００２７】
従って、液体や気体、固体というように媒体２がどのような状態で存在していても、媒体２に対して均一に光１を照射することが可能となり、より殺菌効果が向上する。また、媒体２の形によって、光１の移動方法や照射方向を変化させることによって、媒体２がいかなる形状で存在していても、媒体２に対して均一に光を照射することが可能となり、多様性が向上し、極めて単純な構成による殺菌装置が可能である。
【００２８】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における殺菌方法を模式的に示す図である。
【００２９】
図２において、光１は発光源３から媒体２に対して照射されるように構成しているものであり、光源３は複数の光１または、移動式の光から構成され、媒体２は静止した状態で構成しているものとする。なお、光１は光１−ａ、１−ｂ、１−ｃのようにそれぞれ順次に点灯および消灯するように設定していても良いし、光１自身がサーチライトのように移動するものであってもよい。また一方で、できる限り光１の拡散が小さくなるように、光源３には光１の光を一点に絞るようにスリットを設けていてもよい。すなわち、媒体２に対して照射される光１は点灯および消灯を繰り返すことによって生じる明暗の光が、媒体２に存在する菌類４にダメージを与える。
【００３０】
以上のように構成された殺菌方法では、媒体２中に存在する菌類４は、光源３から光１が非連続に照射されることによって、閃光ランプによる照射によって菌類４が死滅するという効果と同等の効果が得られる。
【００３１】
なお、媒体２は液体・気体・固体あるいは、それらが混在している状態等のいかなる状態で存在することが考えられ得る。また、媒体２の形によって、光の移動方法や照射方向を変化させることによって、媒体２がいかなる形状で存在していても、媒体２に対して均一に光１を照射することが可能となり、多様性が向上し、極めて単純な構成による殺菌装置が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上の様に、本発明による殺菌効果は、次のような用途で利用が可能である。
【００３３】
ショーケースやクーラーボックス、保温保冷庫、保温器、冷蔵庫、薬品庫などの保冷機器内の気体に存在する浮遊菌などを死滅させる用途に利用でき、保冷機器をより清潔な状態に保つことができる。
【００３４】
製氷器や冷水器、浄水器などの給水タンクの水中の雑菌を死滅させる用途に利用できる。
【００３５】
洗濯機や食器洗い機などの給水、および排水管などに付着している雑菌を死滅させる用途に利用できる。
【００３６】
食品や薬品を扱う工場のラインにおいて、ラインに流れるサンプルに対して雑菌を死滅させる用途に利用できる。
【００３７】
エアコンや換気扇や空気清浄機などの気体に対して、より清潔な状態に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態１における殺菌方法の模式図
【図２】本発明の実施の形態２における殺菌方法の模式図
【符号の説明】
【００３９】
１  光
２  媒体
３  光源
４  菌類
【図１】
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【図２】
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