特開 2023-42001 殺菌装置および殺菌方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023042001

(43)【公開日】2023-03-27

(54)【発明の名称】殺菌装置および殺菌方法

(51)【国際特許分類】

   A61L 9/015 20060101AFI20230317BHJP

【ＦＩ】

A61L9/015

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021149046

(22)【出願日】2021-09-14

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 入江 康雄（北九州芸術劇場 小劇場ＩｏＴ Ｍａｋｅｒ’ｓ Ｐｒｏｊｅｃｔ ＤｅｍｏＤａｙにて公開） 令和３年３月２６日 株式会社角川アスキー総合研究所（株式会社角川アスキー総合研究所のウェブサイトにて公開） 令和３年３月３０日 北九州市 産業経済局 スタートアップ推進課（ｙｏｕｔｕｂｅにて公開） 令和３年３月３１日 株式会社 ＰＲ ＴＩＭＥＳ（株式会社 ＰＲ ＴＩＭＥＳのウェブサイトにて公開） 令和３年３月３１日 北九州市 産業経済局 スタートアップ推進課（北九州市のウェブサイトにて公開） 令和３年３月３１日 株式会社角川アスキー総合研究所（株式会社角川アスキー総合研究所のウェブサイトにて公開） 令和３年８月６日

(71)【出願人】

【識別番号】521405034

【氏名又は名称】入江 康雄

(74)【代理人】

【識別番号】100172225

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 宏行

(72)【発明者】

【氏名】入江 康雄

【テーマコード（参考）】

4C180

【Ｆターム（参考）】

4C180AA07

4C180DD03

4C180EA17X

4C180EA54X

4C180EA54Y

4C180HH05

4C180HH17

4C180HH19

4C180KK02

4C180KK04

4C180LL04

4C180LL20

(57)【要約】

【課題】弾力的に外気を殺菌することができる殺菌装置および殺菌方法を提供することを目的とする。
【解決手段】外気を殺菌する自動走行型殺菌装置１（殺菌装置）は、外気を取り込むファン部６と、オゾンを発生させるオゾン発生部１０と、オゾンからヒドロキシラジカルを発生させるヒドロキシラジカル発生部２０と、オゾン発生部１０、ヒドロキシラジカル発生部２０を制御する制御部７と、を備える。オゾン発生部１０は、真空紫外線を照射する真空紫外線照射部を有する。ヒドロキシラジカル発生部２０は、近紫外線を照射する近紫外線照射部を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外気を殺菌する殺菌装置であって、
外気を取り込むファン部と、
オゾンを発生させるオゾン発生部と、
オゾンからヒドロキシラジカルを発生させるヒドロキシラジカル発生部と、
前記オゾン発生部、前記ヒドロキシラジカル発生部を制御する制御部と、を備える、殺菌装置。

【請求項2】

前記オゾン発生部は、真空紫外線を照射する真空紫外線照射部を有する、請求項１に記載の殺菌装置。

【請求項3】

前記ヒドロキシラジカル発生部は、近紫外線を照射する近紫外線照射部を有する、請求項１または２に記載の殺菌装置。

【請求項4】

前記制御部は、外部に放出するオゾンの濃度に応じて、前記近紫外線照射部が照射する近紫外線の照射量を制御する、請求項３に記載の殺菌装置。

【請求項5】

オゾン濃度を計測するオゾンセンサを、さらに備える、請求項１から４のいずれかに記載の殺菌装置。

【請求項6】

周囲の環境を計測しながら自走する自動走行部を、さらに備える、請求項１から５のいずれかに記載の殺菌装置。

【請求項7】

複数の前記オゾン発生部と、複数の前記ヒドロキシラジカル発生部を備える、請求項６に記載の殺菌装置。

【請求項8】

外気を殺菌する殺菌装置による殺菌方法であって、
前記殺菌装置に取り込んだ外気からオゾンを発生させるオゾン発生工程と、
発生させた前記オゾンを前記殺菌装置の外部に放出するオゾン放出工程と、
外部に放出した前記オゾンで前記殺菌装置の外部空間を殺菌する外部殺菌工程と、
前記殺菌装置に取り込んだ殺菌した外気に残留する前記オゾンからヒドロキシラジカルを発生させて、オゾンを分解するオゾン分解工程と、を含む、殺菌方法。

【請求項9】

前記殺菌装置が殺菌するエリアを移動しながら前記オゾン発生工程、前記オゾン放出工程、前記外部殺菌工程を実行し、
その後、前記殺菌装置が前記エリアを移動しながら前記オゾン分解工程を実行する、請求項８に記載の殺菌方法。

【請求項10】

前記オゾン発生工程、前記オゾン放出工程、前記外部殺菌工程を実行し、所定時間経過後に前記オゾン分解工程を実行する、請求項８に記載の殺菌方法。

【請求項11】

第１の殺菌装置で前記オゾン発生工程、前記オゾン放出工程、前記外部殺菌工程を実行し、
前記第１の殺菌装置とは異なる第２の殺菌装置で前記オゾン分解工程を同時に実行する、請求項８に記載の殺菌方法。

【請求項12】

外気を殺菌する殺菌装置による殺菌方法であって、
前記殺菌装置に取り込んだ外気からオゾンを発生させるオゾン発生工程と、
前記殺菌装置の内部で前記外気を前記オゾンで殺菌する内部殺菌工程と、
殺菌後に残留する前記オゾンからヒドロキシラジカルを発生させるヒドロキシラジカル発生工程と、を含む、殺菌方法。

【請求項13】

前記ヒドロキシラジカル発生工程において、前記オゾンから前記ヒドロキシラジカルを発生させると同時に所定濃度のオゾンを残留させて前記殺菌装置の外部に放出する、請求項１２に記載の殺菌方法。

【請求項14】

前記殺菌装置が殺菌するエリアを移動しながら前記オゾン発生工程、前記内部殺菌工程、前記ヒドロキシラジカル発生工程を実行する、請求項１２または１３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、外気を殺菌する殺菌装置および殺菌方法に関する。

【背景技術】

【0002】

食品や衣類などを保管する倉庫、穀物などを貯蔵する貯蔵庫、食品や穀物などを運搬するコンテナや運搬船、病院、役所、ホテルなどの屋内空間に浮遊する浮遊菌や、保管物、壁などに付着した付着菌を、オゾン（Ｏ_３）やヒドロキシラジカル（ＯＨラジカル）を用いて殺菌することが知られている。オゾンは強い殺菌効果を有する一方で、人体にも悪影響を及ぼす危険性がある。そのため、人が存在する空間のオゾン濃度を０．１ｐｐｍ以下にすることや、１０ｐｐｍ程度の高濃度のオゾンで倉庫内を殺菌する際には人の立ち入りを禁止するなどの各種基準が設けられている。また、ヒドロキシラジカルは高い反応性を有する一方で寿命が１０^－６秒程度と非常に短いという特徴がある。

【0003】

特許文献１には、放電によりオゾンとヒドロキシラジカルを同時に発生させる機能成分発生器を駆動部により移動させながらエリア内を殺菌する自走型機能成分発生装置が開示されている。この装置は、エリア内の所定箇所のオゾン濃度が所定値（例えば、０．０５ｐｐｍ）を超えないように移動速度が調整される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－１８８９５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の装置は移動速度により空間のオゾン濃度を制御するものであるため屋内に固定して設置することができず、また、用途に応じてオゾン濃度を自在に変更することも困難であるため、用途に応じて弾力的に殺菌するにはさらなる改善の余地があった。

【0006】

そこで本発明は、弾力的に外気を殺菌することができる殺菌装置および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】

【0007】

本発明の殺菌装置は、外気を殺菌する殺菌装置であって、外気を取り込むファン部と、オゾンを発生させるオゾン発生部と、オゾンからヒドロキシラジカルを発生させるヒドロキシラジカル発生部と、前記オゾン発生部、前記ヒドロキシラジカル発生部を制御する制御部と、を備える。

【0008】

本発明の殺菌方法は、外気を殺菌する殺菌装置による殺菌方法であって、前記殺菌装置に取り込んだ外気からオゾンを発生させるオゾン発生工程と、発生させた前記オゾンを前記殺菌装置の外部に放出するオゾン放出工程と、外部に放出した前記オゾンで前記殺菌装置の外部空間を殺菌する外部殺菌工程と、前記殺菌装置に取り込んだ殺菌した外気に残留する前記オゾンからヒドロキシラジカルを発生させて、オゾンを分解するオゾン分解工程と、を含む。

【0009】

本発明の他の殺菌方法は、外気を殺菌する殺菌装置による殺菌方法であって、前記殺菌装置に取り込んだ外気からオゾンを発生させるオゾン発生工程と、前記殺菌装置の内部で前記外気を前記オゾンで殺菌する内部殺菌工程と、殺菌後に残留する前記オゾンからヒドロキシラジカルを発生させるヒドロキシラジカル発生工程と、を含む。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、弾力的に外気を殺菌することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施の形態の自動走行型殺菌装置の斜視図

【図2】本発明の一実施の形態の自動走行型殺菌装置の概要を説明する側面図

【図3】本発明の一実施の形態の殺菌装置の分解図

【図4】本発明の一実施の形態の殺菌装置のオゾン発生部の分解図

【図5】本発明の一実施の形態の殺菌装置のヒドロキシラジカル発生部の分解図

【図6】本発明の一実施の形態の殺菌装置の側方断面図

【図7】本発明の一実施の形態の殺菌装置の（ａ）ヒドロキシラジカル発生部の水平面断面図（ｂ）オゾン発生部の水平面断面図

【図8】本発明の一実施の形態の殺菌装置の制御系の構成を示すブロック図

【図9】本発明の一実施の形態の殺菌装置の機能の説明図

【図10】本発明の一実施の形態の自動走行型殺菌装置の他の実施例の斜視図

【図11】本発明の一実施の形態の倉庫に配置された自動走行型殺菌装置による（ａ）オゾン放出工程の説明図（ｂ）オゾン分解工程の説明図

【図12】本発明の一実施の形態の倉庫に設置された殺菌装置による（ａ）オゾン放出工程の説明図（ｂ）オゾン分解工程の説明図

【図13】本発明の一実施の形態の冷蔵貯蔵庫に設置された殺菌装置による殺菌方法の説明図

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、殺菌装置、自動走行部（自動搬送車）の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0013】

まず図１、図２を参照して、自動走行型殺菌装置１の構成について説明する。自動走行型殺菌装置１は、自動走行部２と、自動走行部２の上部に設置された殺菌装置３を備えている。自動走行部２は、レーザーレンジスキャナー、赤外線距離センサなどの環境計測センサ２ａ、入力部２ｂ、走行制御部２ｃを備えている。自動走行部２は、環境計測センサ２ａが周囲にある壁や障害物までの距離や位置などの周囲の環境を計測しながら走行制御部２ｃによって自立的に走行（自走）する自動搬送車である。なお、自動走行部２は、環境計測センサ２ａを備えるＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）式の他、フロアに設置されたテープを読み取りながら走行するライントレース式や、フロアに設置されたシールなどを読み取って位置を認識するランドマーク読み取り式の自動搬送車であってもよい。

【0014】

入力部２ｂからは、自動走行部２と殺菌装置３に対する指令などが入力される。図１では入力部２ｂは複数のボタンを備える構成の例を示しているが、入力部２ｂはタッチパネルなどの他の入力手段を備える構成であってもよい。また、赤外線や電波による無線通信により、各種指令や情報を入出力する構成であってもよい。

【0015】

図２において、殺菌装置３は、本体部４と、本体部４の上部から上方に突出する外筒部５を備えている。本体部４の外周面には、外気を本体部４の内部に取り入れるための複数の吸入口４ａが形成されている。外筒部５は、上部と下部が開口する中空の筒状をしており、熱伝導率が高いアルミなどの金属などにより形成されている。外筒部５に連通する本体部４の上部には、ファン部６が配置されている。本体部４の内部には、制御部７が配置されている。ファン部６は、ファン６ａと、ファン６ａを回転させるファンモータ６ｂを備えて構成されている（図６）。ファンモータ６ｂは、制御部７により制御されるファン駆動部６ｃにより駆動（電力が供給）される（図８）。

【0016】

外筒部５の内部には、オゾンを発生させるオゾン発生部１０と、オゾンからヒドロキシラジカルを発生させるヒドロキシラジカル発生部２０が配置されている。殺菌装置３の上部には、オゾン発生部１０が発生させオゾンなどを排出（放出）する排出口３ａが形成されている。ファン６ａが回転することで、外気が吸入口４ａを通じて本体部４の内部に取り入れられ（図９の矢印ａ）、取り入れられた外気はオゾン発生部１０に送られる（図９の矢印ｂ～矢印ｃ）。オゾン発生部１０とヒドロキシラジカル発生部２０を順番に通過した気体は（図９の矢印ｄ～矢印ｆ）、殺菌装置３の上部に開口する排出口３ａから外部に放出される（図９の矢印ｇ）。

【0017】

図２、図８において、吸入口４ａの付近には、吸入される外気に含まれるオゾンの濃度を計測するオゾンセンサである吸入口センサ８が配置されている。排出口３ａの付近には、排出される気体に含まれるオゾンの濃度を計測するオゾンセンサである排出口センサ９が配置されている。吸入口センサ８と排出口センサ９は制御部７に接続されており、吸入口センサ８と排出口センサ９の計測結果は制御部７に送信される（図８）。このように、殺菌装置３は、外気を取り込むファン部６と、オゾン濃度を計測するオゾンセンサ（吸入口センサ８、排出口センサ９）を備えている。

【0018】

次に図３～図７を参照して、殺菌装置３が備えるオゾン発生部１０、ヒドロキシラジカル発生部２０の詳細につい説明する。図３～図５は、殺菌装置３の分解図である。図６は、殺菌装置３を側方から見た図７（ａ）に示すＣ－Ｃ断面図である。図７（ａ）は、殺菌装置３のヒドロキシラジカル発生部２０を上方から見た図６に示すＡ－Ａ断面である。図７（ｂ）は、殺菌装置３のオゾン発生部１０を上方から見た図６に示すＢ－Ｂ断面である。

【0019】

図３、図６、図７において、外筒部５の内部５ａには、内筒部３０と複数の放熱部材３１が配置されている。内筒部３０は、上部と下部が開口する中空の筒状をしており、オゾンとヒドロキシラジカルに対する耐性を有するシリコンなどの材料により形成されている。内筒部３０の下部には、ファン部６から送風される外気を内筒部３０の内部３０ｂ（図４）に導くスカート部材３０ａが配置されている。放熱部材３１は、熱伝導率が高いアルミなどの金属などにより形成され、フィンなどの放熱性が高い形状を有している。放熱部材３１は内筒部３０の外面に張り付けられており、内筒部３０で発生する熱を外筒部５に伝導させて、外筒部５から外部に放熱させる。

【0020】

図４、図６、図７（ｂ）において、内筒部３０の内部３０ｂの下方側には、第１導風部材１１と真空紫外線照射部１２が配置されている。第１導風部材１１は、上部が封止され、下部が開口する中空の筒状をしており、側部には複数の通風口１１ｂが形成されている。第１導風部材１１は、プラスチックなどの材料により形成されている。第１導風部材１１の下部には、ファン部６から送風される外気を第１導風部材１１の内部に導くスカート部材１１ａが配置されている。以下、第１導風部材１１の内部を、オゾン発生部１０の中央部１０ａと称する。

【0021】

真空紫外線照射部１２は、波長が１８５ｎｍ付近の紫外線を主成分に含む真空紫外線（ＶＵＶ）を照射する機能を有している。真空紫外線照射部１２は、例えば、プラズマ放電体、水銀ランプ、エキシマランプ、ＵＶ－ＬＥＤ（発光ダイオード）などにより構成される。本実施例では、真空紫外線照射部１２を３枚の板状のプラズマ放電体で構成する例で説明する。真空紫外線照射部１２は、制御部７により制御される真空紫外線電源部１２ａにより電力が供給される（図８）。真空紫外線電源部１２ａから電力が供給されると、真空紫外線照射部１２から真空紫外線が照射される。真空紫外線電源部１２ａから供給される供給される電力の大きさを制御することで、真空紫外線照射部１２から照射される真空紫外線の照射量を変更することができる。

【0022】

図６、図７（ｂ）において、真空紫外線照射部１２は、第１導風部材１１に向けて真空紫外線が照射されるように第１導風部材１１の周囲に配置されている。なお、真空紫外線照射部１２が柔軟性を有するプラズマ放電体で構成する場合、１枚のプラズマ放電体を、第１導風部材１１を筒状に囲むように配置してもよい。以下、第１導風部材１１と真空紫外線照射部１２の間の空間をオゾン発生部１０の周辺部１０ｂと称する。

【0023】

ファン部６からオゾン発生部１０の中央部１０ａに送られた外気は（図９の矢印ｃ）、通風口１１ｂを通じてオゾン発生部１０の周辺部１０ｂに送られる（図９の矢印ｄ）。周辺部１０ｂに送られた外気に含まれる酸素（Ｏ_２）の一部は、真空紫外線照射部１２から照射される真空紫外線を吸収してオゾン（Ｏ_３）に変化する。このように、内筒部３０、第１導風部材１１、真空紫外線照射部１２は、真空紫外線を照射する真空紫外線照射部１２を有し、オゾンを発生させるオゾン発生部１０を構成する。

【0024】

図５、図６、図７（ａ）において、内筒部３０の内部３０ｂの上方側には、第２導風部材２１と近紫外線照射部２２と遮光部材３２が配置されている。第２導風部材２１は、上部が封止され、下部が開口する中空の筒状をしており、側部には複数の通風口２１ｂが形成されている。第２導風部材２１は、プラスチックなどの材料により形成されている。第２導風部材２１の下部には、オゾン発生部１０から送風されるオゾンを含む気体を第２導風部材２１の内部に導くスカート部材２１ａが配置されている。以下、第２導風部材２１の内部を、ヒドロキシラジカル発生部２０の中央部２０ａと称する。

【0025】

近紫外線照射部２２は、波長が２５４ｎｍ付近の紫外線を主成分に含む近紫外線（ＵＶＣ）を照射する機能を有している。近紫外線照射部２２は、例えば、プラズマ放電体、水銀ランプ、エキシマランプ、ＵＶ－ＬＥＤ（発光ダイオード）などにより構成される。本実施例では、近紫外線照射部２２を柔軟性がある１枚の板状のプラズマ放電体で構成する例で説明する。近紫外線照射部２２は、制御部７により制御される近紫外線電源部２２ａにより電力が供給される（図８）。近紫外線電源部２２ａから電力が供給されると、近紫外線照射部２２から近紫外線が照射される。近紫外線電源部２２ａから供給される供給される電力の大きさを制御することで、近紫外線照射部２２から照射される近紫外線の照射量を変更することができる。

【0026】

図６、図７（ａ）において、近紫外線照射部２２のプラズマ放電体は、第２導風部材２１に向けて近紫外線が照射されるように第２導風部材２１を筒状に囲むように配置される。なお、近紫外線照射部２２を複数の板状のプラズマ放電体で構成する場合は、複数のプラズマ放電体を、第２導風部材２１を囲むように配置する。以下、第２導風部材２１と近紫外線照射部２２の間の空間をヒドロキシラジカル発生部２０の周辺部２０ｂと称する。

【0027】

オゾン発生部１０からヒドロキシラジカル発生部２０の中央部２０ａに送られた気体は（図９の矢印ｅ）、通風口２１ｂを通じてヒドロキシラジカル発生部２０の周辺部２０ｂに送られる（図９の矢印ｆ）。周辺部２０ｂに送られた気体に含まれるオゾン（Ｏ_３）の一部は、近紫外線照射部２２から照射される近紫外線を吸収し、気体に含まれる水（Ｈ_２Ｏ）と結合することによりヒドロキシラジカル（ＯＨラジカル）に変化する。このように、内筒部３０、第２導風部材２１、近紫外線照射部２２は、近紫外線を照射する近紫外線照射部２２を有し、オゾンからヒドロキシラジカルを発生させるヒドロキシラジカル発生部２０を構成する。

【0028】

図５、図６において、遮光部材３２は、内筒部３０の上端に配置された状態で中心部が内筒部３０の内部に突入するすり鉢状をしており、中央部にはヒドロキシラジカル発生部２０から気体を外部に放出する開口３２ａが形成されている。遮光部材３２は、ヒドロキシラジカル発生部２０の近紫外線照射部２２から照射される近紫外線が殺菌装置３の外部に漏れ出ないように遮光する機能を有している。すなわち、遮光部材３２、内筒部３０、第２導風部材２１、近紫外線照射部２２の形状と配置は、近紫外線照射部２２から照射される近紫外線が殺菌装置３の外部に漏れ出ないように設計される。

【0029】

図３、図６、図７において、本実施例は、オゾン発生部１０とヒドロキシラジカル発生部２０を内筒部３０の内部に配置し、内筒部３０の外周に放熱部材３１を貼り付け、さらに外筒部５で囲う構成をしている。これにより、オゾンとヒドロキシラジカルによる内筒部３０の腐食を防止し、かつ、真空紫外線照射部１２と近紫外線照射部２２から発生する熱を外部に放出可能な構成を実現している。なお、オゾン発生部１０とヒドロキシラジカル発生部２０を内部に構成する外殻部は、内筒部３０、放熱部材３１、外筒部５からなる構成に限定されることはない。すなわち、オゾンとヒドロキシラジカルによる腐食を防止しつつ、外部への放熱が可能な構成であればよい。例えば、アルマイト加工により酸化アルミニウムの薄膜を表面に形成した円筒形のアルミや、メッキ加工によりクロムや金の薄膜を表面に形成した円筒状の金属を外殻部として使用してもよい。また、外殻部の形状は円筒である必要は無く、正方柱や平たい立方柱などの形状であってもよい。

【0030】

次に図８、図９を参照して、殺菌装置３の制御系の構成と殺菌装置３の機能について説明する。図８は、殺菌装置３の制御系の構成を示すブロック図であり、自動走行型殺菌装置１の場合は、さらに、自動走行部２を制御する走行制御部２ｃを備えており、制御部７と走行制御部２ｃが連携して後述する殺菌処理を実行する。また、図１では、自動走行部２が入力部２ｂを備える構成で説明したが、図８では、殺菌装置３が入力部２ｂを備える構成で説明する。図９は、殺菌装置３の内部を概略的に示しており、便宜上、オゾン発生部１０の真空紫外線照射部１２、ヒドロキシラジカル発生部２０の近紫外線照射部２２、本体部４に配置される制御部７、ファン駆動部６ｃ、真空紫外線電源部１２ａ、近紫外線電源部２２ａ、吸入口センサ８、排出口センサ９の記載を省略している。

【0031】

図８において、殺菌装置３が備える制御部７には、入力部２ｂ、吸入口センサ８、排出口センサ９、ファン駆動部６ｃ、真空紫外線電源部１２ａ、近紫外線電源部２２ａが接続されている。制御部７は、入力部２ｂから入力される指令に基づいて、吸入口センサ８が計測する吸入口４ａ付近のオゾン濃度と排出口センサ９が計測する排出口３ａ付近のオゾン濃度により、ファン駆動部６ｃ、真空紫外線電源部１２ａ、近紫外線電源部２２ａを制御して、複数のモードで殺菌処理を実行させる。具体的には、殺菌装置３は、高濃度オゾン放出モード、オゾン分解モード、低濃度オゾン放出モード、内部殺菌モードを有している。

【0032】

図８、図９において、高濃度オゾン放出モードは、１０ｐｐｍ程度の高濃度オゾンを含む気体を排出口３ａから外部に放出して、外部空間の付着菌や浮遊菌を殺菌するモードである。本モードにおいて制御部７は、真空紫外線照射部１２が照射する真空紫外線の照射量を大きくし、近紫外線照射部２２からは近紫外線を照射しないか、少ない照射量を照射するように制御する。オゾン発生部１０では、オゾン発生部１０の周辺部１０ｂに送り込まれた外気（矢印ｄ）に、強い真空紫外線を照射して高濃度のオゾンを発生させる（高濃度オゾン発生工程）。そして、ヒドロキシラジカル発生部２０ではオゾンをほとんど分解することなく、排出口３ａから外部に高濃度オゾンを含む気体を放出する（矢印ｇ）（高濃度オゾン放出工程）。制御部７は、オゾンセンサ（吸入口センサ８、排出口センサ９）が計測するオゾンの濃度に基づいて、排出口３ａから外部に放出させる気体のオゾン濃度が所定の値となるように、ファン部６の回転数、真空紫外線照射部１２から照射させる真空紫外線の照射量、近紫外線照射部２２から照射させる近紫外線の照射量を制御する。

【0033】

オゾン分解モードは、高濃度オゾンを含む外気を吸入口４ａから取り込み、オゾンを分解した後に排出口３ａから外部に放出して、外気のオゾン濃度を下げるモードである。本モードにおいて制御部７は、真空紫外線照射部１２は真空紫外線を照射せず、近紫外線照射部２２が照射する近紫外線の照射量が大きくなるように制御する。ヒドロキシラジカル発生部２０では、周辺部２０ｂに送り込まれたオゾンを含む気体（矢印ｆ）に、強い近紫外線を照射して残留するオゾンからヒドロキシラジカルを発生させる（オゾン分解工程）。すなわち、ヒドロキシラジカル発生部２０では、残留するオゾンを分解する。その後、ヒドロキシラジカル発生部２０において残留オゾンが分解された気体は排出口３ａから外部に放出される（矢印ｇ）。

【0034】

図８、図９において、低濃度オゾン放出モードは、０．１ｐｐｍ程度の低濃度オゾンを含む気体を排出口３ａから外部に放出して、外部空間の付着菌や浮遊菌を殺菌するモードである。本モードにおいて制御部７は、真空紫外線照射部１２が照射する真空紫外線の照射量を小さくし、近紫外線照射部２２からは近紫外線を照射しないか、少ない照射量を照射するように制御する。オゾン発生部１０では、オゾン発生部１０の周辺部１０ｂに送り込まれた外気（矢印ｄ）に、弱い真空紫外線を照射して低濃度のオゾンを発生させる（低濃度オゾン発生工程）。そして、ヒドロキシラジカル発生部２０ではオゾンをほとんど分解することなく、排出口３ａから外部に低濃度オゾンを含む気体を放出する（矢印ｇ）（低濃度オゾン放出工程）。制御部７は、オゾンセンサ（吸入口センサ８、排出口センサ９）が計測するオゾンの濃度に基づいて、排出口３ａから外部に放出させる気体のオゾン濃度が所定の値となるように、ファン部６の回転数、真空紫外線照射部１２から照射させる真空紫外線の照射量、近紫外線照射部２２から照射させる近紫外線の照射量を制御する。

【0035】

図８、図９において、内部殺菌モードは、外部空間の浮遊菌を殺菌装置３の内部に取り込み、高濃度オゾンとヒドロキシラジカルで殺菌するモードである。本モードにおいて制御部７は、真空紫外線照射部１２が照射する真空紫外線の照射量を大きくし、近紫外線照射部２２が照射する近紫外線の照射量も大きくするように制御する。オゾン発生部１０では、オゾン発生部１０の周辺部１０ｂに送り込まれた外気（矢印ｄ）に、強い真空紫外線を照射して高濃度のオゾンを発生させる（高濃度オゾン発生工程）。オゾン発生部１０では、発生させた高濃度オゾンにより外気に含まれる浮遊菌が殺菌される（内部殺菌工程）。

【0036】

その後、ヒドロキシラジカル発生部２０の周辺部２０ｂに送り込まれた高濃度オゾンを含む気体（矢印ｆ）に、強い近紫外線を照射して殺菌後に残留するオゾンからヒドロキシラジカルを発生させる（ヒドロキシラジカル発生工程）。ヒドロキシラジカルの発生に伴い、残留するオゾンの濃度が低下する。ヒドロキシラジカル発生部２０では、発生したヒドロキシラジカルによりオゾン発生部１０から送り込まれた気体に含まれる浮遊菌が殺菌される。その後、ヒドロキシラジカル発生部２０の気体は排出口３ａから外部に放出される（矢印ｇ）。なお、近紫外線照射部２２から照射する近紫外線の照射量を制御することにより、排出口３ａから放出する気体に低濃度のオゾンを含ませる（残留させる）こともできる。すなわち、ヒドロキシラジカル発生工程において、オゾンからヒドロキシラジカルを発生させると同時に所定濃度のオゾンを残留させて殺菌装置３の外部に放出する。なお、排出口３ａから放出されたヒドロキシラジカルはごく短時間で消滅するため、殺菌装置３から遠方に拡散することはない。

【0037】

各モードにおいて制御部７は、外部に放出する気体の量をファン６ａの回転数で制御する。また、制御部７は、発生させるオゾンの濃度を吸入口センサ８と排出口センサ９の計測結果に基づき、真空紫外線照射部１２と近紫外線照射部２２から照射させる真空紫外線と近紫外線の照射量で制御する。このように、殺菌装置３は、オゾン発生部１０とヒドロキシラジカル発生部２０を制御する制御部７を備えており、制御部７は、外部に放出するオゾンの濃度に応じて、真空紫外線照射部１２が照射する真空紫外線の照射量と、近紫外線照射部２２が照射する近紫外線の照射量を制御する。なお、殺菌装置３は、必ずしも吸入口センサ８と排出口センサ９を備えている必要な無い。例えば、吸入口センサ８または排出口センサ９のいずれか一方を備える構成であってよいし、いずれも備えない構成であってもよい。吸入口センサ８と排出口センサ９を備えない場合、制御部７は、予め定められたパターンで各部を制御する。

【0038】

次に図１０を参照して、自動走行型殺菌装置の他の実施例について説明する。他の実施例の自動走行型殺菌装置１Ａは、自動走行部２の上部に、複数（ここでは４つ）の殺菌装置３を備えている。すなわち、自動走行型殺菌装置１Ａ（殺菌装置）は、複数のオゾン発生部１０と、複数のヒドロキシラジカル発生部２０を備えている。これにより、単位時間あたりに殺菌できる外気の量を増加させることができる。

【0039】

次に図１１を参照して、自動走行型殺菌装置１（殺菌装置）による倉庫４０の殺菌方法について説明する。倉庫４０には複数の棚４１が設置してあり、自動走行型殺菌装置１は、棚４１の間の床４２を走行する。最初に、倉庫４０内への人の立ち入りを禁止し、高濃度のオゾンで倉庫内空間４３を殺菌する殺菌方法について説明する。図１１（ａ）において、まず、自動走行型殺菌装置１は、高濃度オゾン放出モードで床４２を棚４１に沿って走行する（矢印ｈ）。自動走行型殺菌装置１から放出された高濃度オゾンにより、棚４１の付着菌や倉庫内空間４３の浮遊菌を殺菌する。図１１（ｂ）において、人が倉庫内空間４３に入場する前には、自動走行型殺菌装置１は、オゾン分解モードで床４２を頻繁に方向を変えながら隈なく走行し（矢印ｉ）、倉庫内空間４３の残留オゾン濃度を所定の濃度まで下げる。

【0040】

このように、外気を殺菌する自動走行型殺菌装置１（殺菌装置）による殺菌方法は、自動走行型殺菌装置１が殺菌するエリア（床４２）を移動（矢印ｈ）しながら、自動走行型殺菌装置１に取り込んだ外気からオゾンを発生させ（オゾン発生工程）と、発生させたオゾンを自動走行型殺菌装置１の外部に放出し（オゾン放出工程）と、外部に放出したオゾンで自動走行型殺菌装置１の外部空間（倉庫内空間４３）を殺菌する（外部殺菌工程）。その後、自動走行型殺菌装置１がエリアを移動（矢印ｉ）しながら、自動走行型殺菌装置１に取り込んだ殺菌した外気に残留するオゾンからヒドロキシラジカルを発生さてオゾンを分解する（オゾン分解工程）。

【0041】

次に図１１を参照して、倉庫４０内への人の立ち入りを禁止することなく、オゾンで倉庫内空間４３を殺菌する殺菌方法について説明する。この場合、自動走行型殺菌装置１は、低濃度オゾン放出モードで棚４１の間の床４２を走行する（矢印ｈまたは矢印ｉ）。すなわち、自動走行型殺菌装置１が殺菌するエリア（床４２）を移動しながら、オゾン発生工程、オゾン放出工程、外部殺菌工程を実行する。または、自動走行型殺菌装置１は、内部殺菌モードで棚４１の間の床４２を走行する（矢印ｈまたは矢印ｉ）。すなわち、自動走行型殺菌装置１が殺菌するエリア（床４２）を移動しながら、オゾン発生工程と、自動走行型殺菌装置１の内部で外気をオゾンで殺菌する内部殺菌工程と、殺菌後に残留するオゾンからヒドロキシラジカルを発生させるヒドロキシラジカル発生工程を実行する。

【0042】

次に図１２を参照して、倉庫４０の内部に設置した殺菌装置３による倉庫４０の殺菌方法について説明する。倉庫４０の構成は、図１１と同じである。図１２において、倉庫４０の内部には、３つの殺菌装置３が位置を固定して配置されている。殺菌装置３は、通信ネットワーク４５を介してコントローラ４４に接続されている。

【0043】

最初に、倉庫４０内への人の立ち入りを禁止し、高濃度のオゾンで倉庫内空間４３を殺菌する殺菌方法について説明する。図１２（ａ）において、コントローラ４４は殺菌装置３を高濃度オゾン放出モードに設定し、殺菌装置３から高濃度オゾンを倉庫内空間４３に放出させる（矢印ｊ）。図１２（ｂ）において、人が倉庫内空間４３に入場する前には、コントローラ４４は殺菌装置３をオゾン分解モードに変更し、倉庫内空間４３の残留オゾン濃度を所定の濃度まで下げる（矢印ｋ）。このように、外気を殺菌する殺菌装置３による殺菌方法は、オゾン発生工程、オゾン放出工程、外部殺菌工程を実行し、所定時間経過後にオゾン分解工程を実行する。

【0044】

次に、倉庫４０内への人の出入りを禁止することなく、低濃度のオゾンで倉庫内空間４３を殺菌する殺菌方法について説明する。コントローラ４４は殺菌装置３を低濃度オゾン放出モードに設定し、殺菌装置３から低濃度オゾンを倉庫内空間４３に放出させる（矢印ｊ）。または、コントローラ４４は殺菌装置３を内部殺菌モードに設定し、オゾン発生工程、内部殺菌工程、ヒドロキシラジカル発生工程を実行させる。

【0045】

次に図１３を参照して、殺菌装置３による冷蔵貯蔵庫５０（冷蔵コンテナ）の殺菌方法について説明する。冷蔵貯蔵庫５０には、複数の貯蔵物５１が貯蔵されており、送風ダクト５３から貯蔵庫内空間５２に冷風が送風され、排気ダクト５４から排気される。送風ダクト５３の内部と、排気ダクト５４の内部には、それぞれ複数の殺菌装置３が配置されている。以下、送風ダクト５３に配置された殺菌装置３を第１の殺菌装置３Ａ、排気ダクト５４に配置された殺菌装置３を第２の殺菌装置３Ｂと称する。

【0046】

第１の殺菌装置３Ａは、高濃度オゾン放出モードに設定されている。第２の殺菌装置３Ｂは、オゾン分解モードに設定されている。送風ダクト５３を通じて供給される冷風（矢印ｌ）は、第１の殺菌装置３Ａに取り込まれて、貯蔵庫内空間５２に向けて高濃度オゾンが放出される（矢印ｍ）。第１の殺菌装置３Ａから放出されたオゾンは冷蔵貯蔵庫５０の壁や床に付着する付着菌や貯蔵庫内空間５２の浮遊菌を殺菌する。貯蔵庫内空間５２から排気ダクト５４に排気された気体（矢印ｎ）は、第２の殺菌装置３Ｂに取り込まれて、残留するオゾンを分解して放出される（矢印ｏ）。

【0047】

このように、殺菌装置３による殺菌方法は、第１の殺菌装置３Ａでオゾン発生工程、オゾン放出工程、外部殺菌工程を実行し、第１の殺菌装置３Ａとは異なる第２の殺菌装置３Ｂでオゾン分解工程を同時に実行する。これにより、冷蔵貯蔵庫５０の内部を高濃度オゾンで殺菌しつつ、排気ダクト５４から排気する気体の残留オゾンの濃度を抑制することができる。なお、第１の殺菌装置３Ａは必ずしもヒドロキシラジカル発生部２０を備えている必要はなく、第２の殺菌装置３Ｂは必ずしもオゾン発生部１０を備えている必要はない。

【0048】

上記説明したように、外気を殺菌する殺菌装置３は、外気を取り込むファン部６と、オゾンを発生させるオゾン発生部１０と、オゾンからヒドロキシラジカルを発生させるヒドロキシラジカル発生部２０と、オゾン発生部１０、ヒドロキシラジカル発生部２０を制御する制御部７と、を備えている。これによって、複数のモードにより弾力的に外気を殺菌することができる。

【産業上の利用可能性】

【0049】

弾力的に外気を殺菌することができる殺菌装置および殺菌方法を提供する。

【符号の説明】

【0050】

１、１Ａ 自動走行型殺菌装置（殺菌装置）
２ 自動走行部
３ 殺菌装置
３Ａ 第１の殺菌装置
３Ｂ 第２の殺菌装置
６ ファン部
７ 制御部
８ 吸入口センサ（オゾンセンサ）
９ 排出口センサ（オゾンセンサ）
１０ オゾン発生部
１２ 真空紫外線照射部
２０ ヒドロキシラジカル発生部
２２ 近紫外線照射部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】