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WO2018168433A1 - 処理方法 - Google Patents

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WO2018168433A1
WO2018168433A1 PCT/JP2018/007117 JP2018007117W WO2018168433A1 WO 2018168433 A1 WO2018168433 A1 WO 2018168433A1 JP 2018007117 W JP2018007117 W JP 2018007117W WO 2018168433 A1 WO2018168433 A1 WO 2018168433A1
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WO
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ozone
processing
gas
treatment
containing gas
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2018/007117
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English (en)
French (fr)
Inventor
敬祐 内藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ushio Denki KK
Original Assignee
Ushio Denki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Ushio Denki KK filed Critical Ushio Denki KK
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Priority to EP18767772.9A priority patent/EP3597225A4/en
Priority to US16/485,734 priority patent/US11305990B2/en
Publication of WO2018168433A1 publication Critical patent/WO2018168433A1/ja
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
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    • A61L2209/00—Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/20—Method-related aspects
    • A61L2209/21—Use of chemical compounds for treating air or the like
    • A61L2209/212—Use of ozone, e.g. generated by UV radiation or electrical discharge

Definitions

  • the present invention relates to a treatment method for performing a sterilization treatment or a deodorization treatment using an ozone-containing gas containing ozone. More specifically, the present invention relates to a processing method suitably used for processing a hygroscopic article.
  • a technique using ozone (O 3 ) having strong oxidizing power is known as one of processing methods for performing sterilization treatment and deodorization treatment (hereinafter also referred to as “sterilization deodorization treatment method”).
  • a method for generating ozone silent discharge such as creeping discharge is generated in an atmosphere of ozone raw material gas (specifically, oxygen-containing gas containing oxygen (O 2 ) such as air).
  • ozone raw material gas specifically, oxygen-containing gas containing oxygen (O 2 ) such as air.
  • O 2 oxygen-containing gas containing oxygen
  • a discharge type ozone generation method is widely used.
  • a certain type of sterilization deodorization treatment method using ozone obtained by an ozone generation method of a discharge method air constituting an indoor atmosphere or indoor arrangements arranged indoors are treated.
  • a method is disclosed in which a body is exposed to a mixture of ozone-containing gas (specifically, ozone-containing air containing ozone) and mist (moisture) (see Patent Document 1). ).
  • the air constituting the indoor atmosphere is taken into a duct, and ozone is generated by causing creeping discharge in the duct, and the generated ozone
  • the ozone-containing air containing the mist (moisture) generated by the spray nozzle is mixed.
  • the room supplied with the mixture of ozone-containing air and mist that is, the room being treated has a high humidity, specifically, the humidity is 80% or more. It is considered preferable.
  • Patent Document 2 discloses a technique for performing a sterilization process and a deodorization process using a deodorization apparatus including an ozone generation unit that generates ozone by a photochemical reaction type ozone generation method.
  • This method uses the air that forms the ambient atmosphere of the deodorization treatment apparatus as a treatment object, and performs the deodorization process by exposing the treatment object to ozone-containing air containing ozone generated by ozone generation means. It is.
  • ozone is generated by irradiating an ozone raw material gas (oxygen-containing gas) with ultraviolet light having a wavelength of 185 nm. And, when the ozone raw material gas used in the ozone generation method contains a lot of water, the ozone generation rate is said to decrease.
  • Patent Document 3 discloses a technique for performing sterilization treatment by mixing ozone and water generated by an ozone generation method such as a photochemical reaction method and exposing the object to be processed to the obtained ozone mixed water. Has been.
  • the humidity of the ozone raw material gas (oxygen-containing gas) used in the ozone generation method is preferably 60% or less.
  • the ozone generation efficiency is the humidity of the ozone raw material gas (oxygen-containing gas), and when the object to be treated is a gas, the humidity of the gas, the treatment
  • the ozone raw material gas oxygen-containing gas
  • the ozone generation efficiency is not considered.
  • Patent Document 4 discloses an oxygen supply unit that supplies an oxygen-containing gas into a chamber that accommodates an object to be processed, a decompression unit that decompresses the interior of the chamber, and an ultraviolet lamp disposed in the chamber.
  • An ultraviolet lamp that emits ultraviolet light in the vacuum ultraviolet region
  • an active oxygen decomposition lamp that emits ultraviolet light outside the vacuum ultraviolet region.
  • the active oxygen generation lamp it is said that one that emits both ultraviolet rays in the vacuum ultraviolet region and ultraviolet rays other than the vacuum ultraviolet region may be used.
  • the main output light is Low pressure mercury lamps having a wavelength of 185 nm, a wavelength of 254 nm, a wavelength of 313 nm, and a wavelength of 366 nm are used.
  • the active oxygen decomposition lamp a low-pressure mercury lamp having a configuration in which only ultraviolet rays having a wavelength longer than 200 nm are emitted to the outside is used.
  • an instrument used in various fields, specifically, for example, in the medical field is used as a processing target.
  • the oxygen-containing gas is supplied into the chamber and the active oxygen generation lamp is turned on for a predetermined time.
  • the sterilization process is performed by turning on the lamp.
  • active oxygen (O.) is absorbed by absorption of oxygen in the vacuum ultraviolet region (specifically, ultraviolet light having a wavelength of 185 nm) by oxygen (O 2 ) in the oxygen-containing gas. Generated.
  • ozone (O 3 ) may be generated when oxygen (O.) reacts with oxygen molecules (O 2 ). Further, (specifically, ultraviolet ray having a wavelength of 254 nm) UV light below wavelength 260nm from the active oxygen decomposing lamp according to that is absorbed by the ozone (O 3), that the ozone (O 3) is decomposed Thus, oxygen (O 2 ) and active oxygen (O.) are generated.
  • the humidity in the chamber during the sterilization treatment is preferably 20 to 50% from the viewpoint of the concentration of active oxygen (O.).
  • Patent Document 4 a low-pressure mercury lamp is turned on in a chamber supplied with pure oxygen and having a humidity of 20 to 50%, and sterilization treatment is performed while irradiating the processing object with light from the low-pressure mercury lamp. It has been shown by experiments that a good bactericidal effect can be obtained by doing so.
  • the inventors of the present invention have made extensive studies on a treatment method using ozone, and have found that the aspect of treatment differs depending on the ozone generation method used for treatment. That is, in the treatment method using ozone, when the photochemical reaction method is selected as the ozone generation method and when the discharge method is selected, the relationship between the treatment efficiency depending on the humidity condition, specifically the exposure amount to ozone. It has been found that there is a large difference in processing efficiency.
  • the “exposure amount to ozone” is a value indicated by a product value of the ozone concentration in the atmosphere to which the object to be treated is exposed and the total time of the exposure.
  • the present invention has been made based on the circumstances as described above, and its purpose is to perform a sterilization process and a deodorization process efficiently using ozone without humidifying the object to be processed. It is to provide a method.
  • the treatment method of the present invention obtains an ozone-containing gas by irradiating the ozone raw material gas with light for ozone generation that does not include light in the wavelength range for decomposing ozone and has a wavelength of 200 nm or less.
  • the object to be treated is treated by exposing the object to be treated to the ozone-containing gas under a low humidity condition with a relative humidity of 55% or less.
  • the ozone generation light is light emitted from a xenon excimer lamp.
  • the relative humidity of the ozone-containing gas is preferably 55% or less. In the treatment method of the present invention, the relative humidity of the ozone-containing gas is more preferably 30% or less, and particularly preferably 20% or less.
  • the relative humidity of the environmental gas constituting the atmosphere of the treatment object existence space where the treatment object exists is 55% or less.
  • the relative humidity of the environmental gas constituting the atmosphere of the treatment object existence space where the treatment object is present is more preferably 30% or less, and preferably 20% or less. Particularly preferred.
  • the ozone-containing gas is supplied to the processing target object existence space formed by the transport path through which the processing target object is transported.
  • the object to be treated is exposed.
  • the processing object by supplying an ozone-containing gas to the processing object existence space, the processing object is exposed to the ozone-containing gas in the processing object existence space. Is preferred.
  • the object to be treated is a hygroscopic article.
  • the ozone-containing gas obtained by irradiating the ozone raw material gas with light for ozone generation that does not include light in the wavelength region that decomposes ozone and that has a wavelength of 200 nm or less.
  • the object to be treated is exposed. Therefore, the generated ozone is not decomposed due to the irradiation with the ozone generation light, and the processing efficiency is not greatly influenced by the humidity condition. Therefore, according to the treatment method of the present invention, it is possible to efficiently perform sterilization treatment and deodorization treatment using ozone without humidifying the object to be treated.
  • the processing method of the present invention it is possible to process a hygroscopic article with high processing efficiency without causing the adverse effect of quality deterioration during the processing process.
  • FIG. 1 It is explanatory drawing which shows an example of a structure of the excimer lamp used for the processing method of this invention with a base member and a high frequency power supply. It is explanatory drawing which shows an example of a structure of the processing mechanism used in order to implement the processing method of this invention. It is explanatory drawing which shows the outline of an example of a structure of the ozone generator in the processing mechanism of FIG. It is explanatory drawing which shows the other example of a structure of the processing mechanism used in order to implement the processing method of this invention. It is explanatory drawing which shows the further another example of a structure of the processing mechanism used in order to implement the processing method of this invention. It is explanatory drawing which shows the outline of a structure of the processing mechanism used for Experimental example 1. FIG.
  • FIG. 1 it is a graph which shows the relationship between relative humidity and the disinfection rate obtained by using the process mechanism for experiment.
  • Experimental example 1 it is a graph which shows the relationship between the relative humidity and the sterilization rate obtained by using the process mechanism for comparative experiments.
  • the treatment method of the present invention is a method of treating a treatment object using ozone (O 3 ), and specifically, is used for sterilization treatment, deodorization treatment, and the like of the treatment object. That is, the treatment method of the present invention is a treatment method (sterilization deodorization treatment method) for performing a sterilization treatment and a deodorization treatment on the object to be treated.
  • a treatment method sterilization deodorization treatment method
  • an article is an object to be treated, and a preferred specific example of the object to be treated is a hygroscopic article.
  • hygroscopic article examples include, for example, powdered food (specifically, green juice powder), dried food (specifically, dried leek and dried radish), spices, and powdered pharmaceuticals. (Specifically, herbal medicines such as Kakoch and the like).
  • an ozone-containing gas is obtained by irradiating ozone generation light with ozone generation light, and the object to be treated is exposed to the obtained ozone-containing gas, that is, the object to be treated is ozone.
  • It is a method of processing the said process target object by making it contact with containing gas (ozone). That is, it is a processing method (sterilization deodorization processing method) using ozone generated by a photochemical reaction type ozone generation method.
  • the ozone generation light does not include light in a wavelength region that decomposes ozone (hereinafter also referred to as “ozone decomposition wavelength region”), and is light (ultraviolet light) having a wavelength of 200 nm or less, and contains ozone.
  • the gas exposure is performed under a low humidity condition where the relative humidity is 55% or less.
  • the “ozone raw material gas” refers to a gas containing at least oxygen, and a specific example of the ozone raw material gas includes air.
  • the “light in the wavelength region that decomposes ozone” refers to light (ultraviolet rays) having a wavelength of 240 to 280 nm.
  • the wavelength range of the ozone generation light is set to 200 nm or less, preferably a wavelength range including 172 nm.
  • the ozone generation light is light with a wavelength of 200 nm or less, ozone is generated by decomposing oxygen contained in the ozone raw material gas. Specifically, when the oxygen molecules are irradiated with light for generating ozone, the oxygen molecules are decomposed (dissociated) to generate oxygen atoms, and the oxygen atoms are combined with other oxygen molecules, so that the ozone is Generated.
  • the ozone generation light is light having a wavelength of 200 nm or less
  • the ozone raw material gas is not irradiated with light in the ozone decomposition wavelength region, and therefore the ozone generation light is irradiated.
  • the generated ozone is not decomposed.
  • the ozone generation light includes light having a wavelength of 172 nm
  • the ozone raw material gas is irradiated with the ozone generation light, whereby hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), which is a kind of active oxygen, is highly efficient. Can be generated. Therefore, high processing efficiency (specifically, sterilization rate and deodorization rate) can be obtained.
  • the exposure of the ozone-containing gas to the object to be treated is a low humidity condition where the relative humidity is 55% or less, specifically, the treatment atmosphere, that is, the gas constituting the ambient atmosphere near the object to be treated The relative humidity is 55% or less.
  • Specific methods for performing the exposure of the ozone-containing gas to the object to be treated under low humidity conditions include the following methods (1) and (2).
  • the following method (1) is used, for example, when the processing mechanism is a line type
  • the following (2) method is used, for example, when the processing mechanism is a batch type.
  • a method in which the relative humidity of the ozone-containing gas is 55% or less and the object to be treated is exposed to the ozone-containing gas (hereinafter also referred to as “supply gas control method”).
  • supply gas control method A method in which the relative humidity of the environmental gas is 55% or less and the object to be treated is exposed to the ozone-containing gas.
  • an environmental gas specifically air (hereinafter referred to as “pre-treatment environmental air”), which constitutes a space to be treated object existence space in a state where no ozone-containing gas is supplied or an atmosphere of the treatment object existence space.
  • pre-treatment environmental air an environmental gas, specifically air (hereinafter referred to as “pre-treatment environmental air”), which constitutes a space to be treated object existence space in a state where no ozone-containing gas is supplied or an atmosphere of the treatment object existence space.
  • the relative humidity of 55% or less.
  • an ozone-containing gas ozone-containing air
  • ozone-containing air is obtained by irradiating ozone-generating light to the pre-treatment environmental air in an independently generated ozone generation space to which the pre-treatment environmental air is supplied.
  • the relative humidity of the processing environment gas can be 55% or less.
  • the processing target object existence space in a state where the ozone-containing gas is supplied is used. There is a method of controlling the relative humidity of the environmental gas constituting the atmosphere of the space or the processing object existence space by an appropriate humidity adjusting means.
  • the relative humidity of the ozone-containing gas in the supply gas control method and the relative humidity of the processing environment gas in the atmospheric gas control method are both 55% or less, Preferably it is 30% or less, and particularly preferably 20% or less. According to the exposure relative humidity being 55% or less, as is clear from the experimental examples described later, the exposure time (treatment time) of the ozone-containing gas to the object to be treated and the ozone concentration in the ozone-containing gas are small. Even so, high processing efficiency (specifically, sterilization rate and deodorization rate) can be obtained.
  • the exposure amount to ozone represented by the product of the exposure time of the ozone-containing gas to the object to be treated and the ozone concentration in the ozone-containing gas is 40 or less. Even in some cases, high treatment efficiency can be obtained as compared with a treatment method (sterilization deodorization treatment method) using ozone generated by a discharge-type ozone production method. Moreover, according to the exposure relative humidity being 30% or less, as is clear from the experimental example described later, the discharge method is independent of the exposure time of the ozone-containing gas to the object to be treated and the ozone concentration in the ozone-containing gas.
  • High treatment efficiency is obtained as compared with a treatment method (sterilization deodorization treatment method) using ozone produced by the ozone production method.
  • a treatment method sterilization deodorization treatment method
  • the exposure relative humidity is 20% or less
  • extremely high treatment efficiency can be obtained as compared with a treatment method (sterilization deodorization treatment method) using ozone generated by a discharge-type ozone generation method.
  • the “CT value” is an index indicating the bactericidal / inactive effect, and the higher the CT value, the greater the bactericidal / inactive effect.
  • air constituting the external atmosphere of the processing object existence space air constituting the processing object existence space, compressed air or oxygen supplied from a cylinder or the like is preferably used.
  • air constituting the external atmosphere of the processing object existence space, or compressed air or oxygen supplied from a cylinder or the like is preferably used.
  • air constituting the processing object existence space is preferably used.
  • the irradiation conditions of the ozone generation light to the ozone source gas are appropriately determined in consideration of the type of the object to be treated.
  • the irradiance is 23.3 [mW / cm 2 ], for example, and the irradiation time is 14.6 [msec], for example.
  • the ozone-containing gas obtained by irradiating the ozone raw material gas with ozone generation light is It is preferable to immediately subject to treatment.
  • the exposure time (processing time) of the ozone containing gas with respect to a process target object according to the ozone concentration in ozone containing gas, the kind of process target object, the process required in a process target object, etc. is determined as appropriate.
  • the treatment required for the treatment target is E. coli sterilization treatment
  • the ozone concentration [ppm] and the ozone-containing gas with respect to the treatment target The product value (CT value) of the exposure time [min] is preferably 60 or more.
  • the ozone generation light source that emits the ozone generation light does not emit light in the ozone decomposition wavelength range and emits light having a wavelength of 200 nm or less, specifically, excimer Discharge lamps such as lamps and rare gas fluorescent lamps, and light emitting elements such as LED elements and LD elements are used.
  • excimer Discharge lamps such as lamps and rare gas fluorescent lamps
  • light emitting elements such as LED elements and LD elements
  • the ozone generation light source is an excimer lamp or a rare gas fluorescent lamp, a large input power is not required as compared with the mercury lamp in order to obtain a large ozone generation amount. Therefore, ozone can be generated with high efficiency.
  • the generated ozone is suppressed from being decomposed (thermally decomposed) by heat from the lamps, Further, there is no need to provide a cooling means for suppressing the temperature rise in the ozone generation space due to the heat from the lamp. Furthermore, since the excimer lamp and the rare gas fluorescent lamp can obtain a certain luminous efficiency regardless of the environmental temperature, the desired luminous efficiency can be obtained regardless of the installation environment of the ozone generator. Moreover, when an ozone generation light source consists of LED elements, the said ozone generation light source shall have the structure by which the some LED element is suitably arranged on the thermal radiation board
  • excimer lamp refers to Kogelschatz, Pure & Appl. Chem. Vol. 62, no. 9, 1990, pp. 1667-1674 is a lamp that uses a discharge (dielectric barrier discharge) generated by applying a high frequency voltage of 50 Hz to several MHz through a dielectric.
  • the “rare gas fluorescent lamp” has, for example, a cylindrical arc tube made of a translucent dielectric material such as quartz glass having sealing portions formed at both ends. A rare gas such as xenon, argon and krypton is sealed inside, and a phosphor layer is formed on the inner peripheral surface of the arc tube.
  • the arc tube is provided with a pair of external electrodes spaced apart from each other along the tube axis direction of the arc tube.
  • a high-frequency voltage is applied to the pair of external electrodes, so that a dielectric (a tube wall of an arc tube made of quartz glass) is interposed between the pair of external electrodes.
  • a discharge is formed at.
  • noble gas excimer molecules are formed inside the arc tube, and excimer light is emitted when the noble gas excimer molecules transition to the ground state.
  • the phosphor constituting the phosphor layer is excited by the excimer light, ultraviolet rays are generated from the phosphor layer, and the light is emitted toward the outside of the arc tube.
  • a preferred specific example of the ozone generation light source is a xenon excimer lamp that emits light having a center wavelength of 172 nm.
  • the excimer lamp 10 is made of an ultraviolet transmitting material such as quartz glass, and one end (right end in FIG. 1) is sealed, and the other end (left end in FIG. 1) is formed by a pinch seal method.
  • a straight cylindrical arc tube 11 in which a flat sealing portion 11A is formed is provided.
  • the arc tube 11 is filled with a rare gas such as xenon gas, and a coiled internal electrode 14 is disposed so as to extend along the tube axis of the arc tube 11.
  • the internal electrode 14 is electrically connected to a metal foil 16 embedded in the sealing portion 11A via an internal lead 15, and the metal foil 16 protrudes outward from the outer end surface of the sealing portion 11A.
  • One end of the internal electrode external lead 17 is electrically connected.
  • a net-like external electrode 18 is provided on the outer peripheral surface of the arc tube 11, and one end of an external electrode external lead 19 extending along the sealing portion 11A is electrically connected to the external electrode 18.
  • a light emitting region is formed in a region where the internal electrode 14 and the external electrode 18 face each other through the internal space of the arc tube 11 and the tube wall of the arc tube 11. In this way, a discharge space is formed inside the arc tube 11.
  • a ceramic base member 21 is attached to the sealing portion 11 ⁇ / b> A of the excimer lamp 10.
  • the base member 21 is provided with power supply lines 22 and 23, and the power supply lines 22 and 23 have the other end of the external electrode external lead 19 and the other end of the internal electrode external lead 17, respectively. Is connected.
  • the internal electrode 14 is connected to the high frequency power supply 24 through the metal foil 16, the internal electrode external lead 17 and the power supply line 22 of the base member 21, and the external electrode 18 is connected to the external electrode external lead. 19 and the power supply line 23 of the base member 21 are grounded.
  • the arc tube 11 has an exhaust pipe remaining part 11B at one end.
  • processing method of the present invention include techniques using various processing mechanisms, which will be described later. Which processing mechanism is used is appropriately selected in consideration of the type of processing object.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of a processing mechanism used to implement the processing method of the present invention.
  • FIG. 3 is explanatory drawing which shows the outline of an example of a structure of the ozone generator in the processing mechanism of FIG.
  • the first processing mechanism 30 has a powdery moisture-removing article as a processing target, a processing container 31 for storing and processing the processing target, and an ozone-containing gas inside the processing container 31.
  • the processing container 31 includes a container body 32 having an opening that opens upward, and a lid member 33 that opens and closes the opening, and a gas formed in the container body 32.
  • the ozone generator 40 is connected to the supply opening 34.
  • the processing space S ⁇ b> 1 is configured by the internal space of the processing container 31. That is, the processing space S1 constitutes a processing object existence space where the processing object exists.
  • the processing object existence space is a closed space, that is, an opening that communicates the internal space (processing space S 1) and the outside (the outside of the processing container 31) of the processing container 31.
  • the processing is performed in a state where the part is closed by the lid member 33.
  • a stirring blade 39 that stirs a powdery hygroscopic article (processing object) is disposed in the processing container 31.
  • humidity measuring means for measuring the humidity of the processing space S1 (specifically, the relative humidity of the environmental gas constituting the atmosphere of the processing space S1)
  • Humidity control means for controlling the humidity of the processing space S1 (relative humidity of the environmental gas constituting the atmosphere of the processing space S1) to be 55% or less based on the humidity (relative humidity) value measured by )
  • the rotation direction of the stirring blade 39 is indicated by a solid line arrow.
  • the ozone generator 40 generates ozone by irradiating the ozone raw material gas G1 with ozone generation light, so that the oxygen in the ozone raw material gas G1 absorbs the ozone generation light, generates ozone, and contains the generated ozone.
  • the ozone-containing gas G2 is discharged to the outside of the ozone generator 40.
  • the ozone generator 40 includes a long straight cylindrical flow path forming member 41, and an ozone generation space S ⁇ b> 2 is configured by a columnar internal space in the flow path forming member 41. In this flow path forming member 41, an inlet 41A is formed at one end, and an outlet 41B is formed at the other end.
  • An ozone raw material gas supply means (not shown) is connected to the introduction port 41A via an ozone raw material gas introduction passage formed by a straight cylindrical introduction passage forming member 42.
  • a straight cylindrical lead-out path forming member 43 is connected to the lead-out port 41B.
  • the lead-out path forming member 43 is hermetically inserted into the gas supply opening 34 formed in the container main body 32.
  • an ozone generation light source composed of an excimer lamp 10 configured as shown in FIG. In a state of being grounded via the electric wire 23, the entire light emitting region is arranged so as to be located inside the light emitting region.
  • the excimer lamp 10 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the flow path forming member 41 and a light emission length (the length of the light emitting region) shorter than the entire length of the flow path forming member 41. Further, the excimer lamp 10 is supported by a support member (not shown) so that the tube axis (lamp central axis) of the excimer lamp 10 substantially coincides with the tube axis of the flow path forming member 41 inside the flow path forming member 41. It is supported.
  • the tube axis (lamp central axis) substantially coincides with the tube axis of the flow path forming member 41, and the outer peripheral surface of the excimer lamp 10 is separated from the inner peripheral surface of the flow path forming member 41 over the entire circumference.
  • an annular space is formed between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface.
  • the entire inner peripheral surface is resistant to ozone, and has a light shielding property against light from the ozone generation light source (excimer lamp 10) as necessary.
  • the flow path forming member 41 is preferably made of an ozone resistant material such as fluororesin and stainless steel. Further, in the flow path forming member 41, it is preferable that at least a region irradiated with light from the ozone generation light source on the inner peripheral surface has light reflectivity with respect to the ozone generation light. Since the flow path forming member 41 has light reflectivity in a region irradiated with light from the ozone generation light source, light from the ozone generation light source (ozone generation light) can be used effectively.
  • the flow path forming member 41 is made of metal (specifically, SUS316), so that the entire inner peripheral surface is resistant to ozone and has light reflectivity, Further, the light from the excimer lamp 10 is shielded.
  • the ozone source gas supply means air (ambient air) constituting the environmental atmosphere of the first processing mechanism 30 (specifically, the external atmosphere of the processing vessel 31 and the ozone generator 40) is introduced, and the environmental atmosphere is introduced.
  • the air blowing means is used which can supply and flow the air constituting the inside of the flow path forming member 41 (ozone generation space S2).
  • the supply condition of the ozone source gas G1 by the ozone source gas supply means is that the ozone generation light is irradiated to the ozone source gas G1 at the intended irradiation conditions inside the flow path forming member 41 (ozone generation space S2).
  • the inner diameter of the flow path forming member 41 and the outer diameter of the excimer lamp 10 are determined as appropriate.
  • the atmospheric gas in the processing method of the present invention is applied to the processing object (powdered anaerobic article) existing in the processing space S1 (processing object existence space). Sterilization is performed by the control method. More specifically, in the ozone generator 40, the air (ambient air) constituting the environmental atmosphere of the first processing mechanism 30 by the ozone raw material gas supply means is the ozone raw material gas G1, and the introduction path forming member 42 ( The ozone raw material gas introduction path) is supplied to the inside of the flow path forming member 41 (ozone generation space S2) through the inlet 41A.
  • the ozone raw material gas G1 supplied into the flow path forming member 41 flows through the ozone raw material gas flow channel toward the outlet 41B, and the excimer lamp 10 (ozone generating light source) with respect to the ozone raw material gas G1. Is irradiated with light (ozone generating light). As a result, oxygen in the ozone source gas G1 absorbs ozone generation light (ultraviolet rays) to generate an ozone generation reaction to generate ozone.
  • the powdery hygroscopic article is stirred by the stirring blade 39
  • the relative humidity of the environmental gas (processing environmental gas) constituting the atmosphere of the processing object existing space is set to 55% or less by the humidity adjusting means.
  • the treatment object existing in the treatment object existence space is exposed to the ozone-containing gas G2 supplied from the ozone generator 40 (ozone generation space S2) to the treatment object existence space in a low humidity condition.
  • the object to be treated is sterilized.
  • the state where the powdery dehumidifying article is stirred by the stirring blade 39 is maintained, and the ozone-containing gas G2 is continuously supplied to the space to be treated.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing another example of the configuration of the processing mechanism used to implement the processing method of the present invention.
  • the second processing mechanism 50 is a powder-like moisture-absorbing article as a processing target, a transport path forming member 51 that forms a transport path for transporting the processing target, and ozone-containing gas in the transport path.
  • a line-type processing mechanism including an ozone generator 55 equipped with an ozone generation light source to be supplied.
  • the transport path forming member 51 is disposed so as to extend in the horizontal direction, and is connected to the ozone generator 55 through a gas supply opening 53 formed at one end thereof. Yes.
  • a hopper 52 that stores a processing object to be supplied to the conveyance path formed by the conveyance path forming member 51 is provided on one end side of the conveyance path forming member 51.
  • the hopper 52 has an opening 52A that opens upward.
  • the processing object existence space is configured by the internal space of the transport path forming member 51, that is, the transport path, and the transport path is transported via the opening 52A. Processing is performed in a state where the path (inner space of the transport path forming member 51) and the outside (outside of the transport path forming member 51) communicate with each other.
  • a screw (not shown) is provided in the conveyance path forming member 51 to convey a powdery anaerobic article (processing object) in the horizontal direction (right direction in FIG. 4) while stirring. Has been.
  • the ozone generator 55 is the same as the ozone generator 40 constituting the first processing mechanism 30 according to FIG. 2 except that humidity measuring means (not shown) and humidity adjusting means (not shown) are provided.
  • the ozone generator 40 has the same configuration.
  • the humidity measuring means measures the humidity (relative humidity) of the environmental gas constituting the environmental atmosphere of the second processing mechanism 50.
  • the humidity adjusting means has a humidity (relative humidity) of 55% or less of the gas (ozone-containing gas G2) discharged from the ozone generator 55 based on the humidity (relative humidity) value measured by the humidity measuring means. It controls to become.
  • the humidity measuring means and the humidity adjusting means are disposed in the introduction path forming member 42 (ozone raw material gas introduction path).
  • the humidity adjusting means is preferably provided in the introduction path forming member 42 from the viewpoint of effective use of ozone.
  • the humidity adjustment means constitutes the gas flowing in the ozone source gas introduction path (the environmental atmosphere of the second processing mechanism 50). In the case where the environmental gas is low-humidity and dehumidification by the humidity adjusting means is not required, it may be arranged in the outlet path forming member 43 (ozone-containing gas outlet path).
  • the supply gas control in the processing method of the present invention is performed on the processing object (powdered anaerobic article) existing in the conveyance path (processing object existence space). Sterilization is performed by the method. More specifically, in the ozone generator 55, the air (ambient air) constituting the environmental atmosphere of the second processing mechanism 50 by the ozone raw material gas supply means is the ozone raw material gas G1, and the introduction path forming member 42 ( The ozone raw material gas introduction path) is supplied to the inside of the flow path forming member 41 (ozone generation space S2) through the inlet 41A.
  • the ozone raw material gas G1 supplied into the flow path forming member 41 flows through the ozone raw material gas flow channel toward the outlet 41B, and the excimer lamp 10 (ozone generating light source) with respect to the ozone raw material gas G1. Is irradiated with light (ozone generating light). As a result, oxygen in the ozone source gas G1 absorbs ozone generation light (ultraviolet rays) to generate an ozone generation reaction to generate ozone. In this way, the ozone-containing gas G2 containing ozone generated by irradiating the ozone source gas G1 with the ozone-generating light is led out through the outlet 41B to the outlet path forming member 43 (ozone-containing gas outlet path).
  • the ozone-containing gas G2 discharged from the ozone generator 55 has a relative humidity of 55% or less by the humidity adjusting means. And in the conveyance path (internal space of the conveyance path forming member 51) to which the ozone-containing gas G2 is supplied in this way, that is, in the processing object existence space, the powdery anaerobic article is conveyed. Yes. In this way, the object to be treated is sterilized by being exposed to the ozone-containing gas G2 supplied from the ozone generator 55 to the conveying path under low humidity conditions. . During this process, the state where the powdery moisture-absorbing article is conveyed through the conveyance path is maintained, and the ozone-containing gas G2 is continuously supplied to the conveyance path.
  • the object to be treated is exposed to an ozone-containing gas obtained by irradiating the ozone raw material gas with ozone generation light. Therefore, the generated ozone is not decomposed due to the irradiation with the ozone generation light.
  • a gas (processing environment) in which processing efficiency constitutes a processing atmosphere such as a processing method (sterilization deodorization processing method) using ozone generated by a discharge-type ozone generation method. It is not greatly affected by the humidity of gas.
  • the treatment method sterilization deodorization treatment method
  • ozone generated by the discharge-type ozone production method high treatment efficiency cannot be obtained, and the humidity condition where the exposure relative humidity is 55% or less, particularly High treatment efficiency can be obtained even under a humidity condition of an exposure relative humidity of 20% or less where a treatment effect (specifically, a bactericidal effect or a deodorizing effect) cannot be obtained. Therefore, in the treatment method of the present invention, it is possible to efficiently perform sterilization treatment and deodorization treatment using ozone without humidifying the object to be treated.
  • powdered foods, dried foods, spices, powders that require as high a dry state as possible are required.
  • the ozone concentration in the ozone-containing gas can be easily controlled by adjusting the irradiation time of the ozone generation light to the ozone raw material gas.
  • the ozone concentration in the ozone-containing gas is, for example, 50 ppm or less.
  • the ozone generators 40 and 55 are disposed outside the processing object existence space,
  • the flow path forming member 41 in the vessels 40 and 55 has a light shielding property against light from the ozone generation light source (excimer lamp 10). Therefore, since the light from the ozone generation light source (excimer lamp 10) is not irradiated to the object to be processed, the processing object may be deteriorated due to the light (ultraviolet light) from the ozone generation light source being irradiated. Absent.
  • the processing mechanism used to implement the processing method of the present invention is not limited to the above-described configuration (specifically, the first processing mechanism 30 and the second processing mechanism 50).
  • the processing mechanism for carrying out the processing method of the present invention is an environmental gas (specifically, an atmosphere of the processing space S1 that is the processing object existence space). May be configured to be supplied to the ozone generator 58 (inside the flow path forming member 41) as the ozone source gas G1.
  • the processing mechanism is one in which an ozone generator 58 equipped with an ozone generation light source is disposed inside a casing 57 that partitions the processing space S1.
  • This ozone generator 58 is an environment that constitutes the atmosphere of the processing space S1 (processing object existence space) as the ozone source gas supply means 59 in the ozone generator 40 that constitutes the first processing mechanism 30 according to FIG. It has the same configuration as that of the ozone generator 40 except that a configuration that circulates gas (air) is used.
  • the ozone raw material gas supply means 59 an environmental gas constituting the atmosphere of the processing space S1 is introduced, and the environmental gas is used as the ozone raw material gas G1, and the inside of the flow path forming member 41 (ozone generation) What can be supplied to the space S2) and allowed to flow is used.
  • the object to be processed prowder-like hygroscopic article
  • ozone is not humidified without humidifying the object to be treated, similarly to the processing method of the present invention implemented by the first processing mechanism and the second processing mechanism.
  • the flow path forming member 41 in the ozone generator 58 has a light shielding property against light from the ozone generation light source. Since it is a thing, the light from an ozone production
  • an experimental processing mechanism (hereinafter also referred to as “experimental processing mechanism (1)”) including an ozone monitor 65 was produced.
  • An ozone generator 63 is a xenon excimer lamp (USHIO) that emits light having an input power of 20 W, an ultraviolet output of 4 W, and a center wavelength of 172 nm in a straight cylindrical flow path forming member made of stainless steel (SUS316). Manufactured by Denki Co., Ltd.) is disposed along the tube axis of the flow path forming member (see FIG.
  • the flow path forming member is made of stainless steel and has a light shielding property, so that light from the xenon excimer lamp is not emitted to the outside of the ozone generator 63.
  • the ozone monitor 65 an ultraviolet absorption ozone monitor “EG-3000D” (manufactured by Sugawara Jitsugyo Co., Ltd.) was used.
  • the gas (air) constituting the internal atmosphere of the environmental test machine 61 is circulated through the circulation path by the circulation path forming member 66, and the internal atmosphere is constituted by the ozone monitor 65. The ozone concentration in the air is measured.
  • This experimental processing mechanism (1) performs sterilization by the processing method of the present invention.
  • a discharge type ozone generator “rigid arm 1000T (model number: GWD-1000T)” (manufactured by Ornit Co., Ltd.) having an input power (power consumption) of 45 W is used as the ozone generator 63.
  • the comparative experimental processing mechanism (hereinafter also referred to as “experimental processing mechanism (2)”) was produced.
  • This experimental processing mechanism (2) uses a discharge method that generates ozone by generating silent discharge such as creeping discharge in an atmosphere of ozone source gas (specifically, air) as an ozone generation method. To do.
  • the treatment method using the ozone-containing gas obtained by the discharge-type ozone generation method performed by the experimental treatment mechanism (2) is also referred to as “discharge-type treatment method”.
  • the ozone generator used in the discharge-type ozone generation method includes, for example, a straight cylindrical flow path forming member 71 made of a dielectric material such as quartz glass, as shown in FIG. An air flow path in which air flows from one end 71A to the other end 71B and discharge (silent discharge) occurs due to the cylindrical space defined by the inner peripheral surface of the flow path forming member 71. It is formed.
  • the flow path forming member 71 is provided with one electrode 72 extending spirally along the tube axis on the outer peripheral surface, and the other electrode 73 extending spirally along the tube axis on the inner peripheral surface.
  • the one electrode 72 and the other electrode 73 are connected to a high-frequency power source 76 via power supply lines 74 and 75.
  • an agar medium was filled, and a plurality of test petri dishes and control petri dishes each inoculated with E. coli K12 strain (NBRC106373) were prepared on the agar medium.
  • the number of colonized E. coli K12 strains (NBRC106373) (the number of colony forming units) in a plurality of petri dish for test plots and a plurality of petri dish for control plots is 1000 CFU or more and 1200 CFU or less.
  • the relative humidity inside the environmental tester 61 is 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 55%.
  • the ozone generator 63 was continuously driven so that the ozone concentration in the environmental tester 61 was 40 ppm under the conditions of 60%, 70%, or 80%.
  • the temperature inside the environmental testing machine 61 is 20 ° C.
  • the atmospheric pressure is equal to the atmospheric pressure.
  • the door was closed immediately. With the opening and closing of the door of the environmental testing machine 61, the ozone concentration inside the environmental testing machine 61 decreased to 30 ppm.
  • the ozone concentration in the environmental testing machine 61 was maintained at 30 ⁇ 2 ppm by controlling the driving of the ozone generator 63 (ON / OFF control). Inside the environmental test machine 61 in a state where the ozone concentration was maintained at 30 ⁇ 2 ppm, the temperature and the atmospheric pressure were constant. Thus, Escherichia coli K12 strain (NBRC106373) was exposed to ozone-containing air having an ozone concentration of 30 ⁇ 2 ppm. Thereafter, when the exposure time at which the CT value becomes 40, 60, 80 or 100 has elapsed, the petri dish for the test section is taken out from the environmental testing machine 61, and this petri dish for the test section is heated to 37 ° C. together with the petri dish for the control section. Culturing was carried out by standing for 24 hours under the conditions.
  • the sterilization rate in the experimental treatment mechanism (2) is used as a reference.
  • the ratio of the sterilization rate in the experimental treatment mechanism (1) (shown as “UV sterilization rate / discharge sterilization rate” in the graph of FIG. 10) was calculated.
  • the results are shown in Table 3 and FIG.
  • the result when the CT value is 40 is indicated by a rhombus plot ( ⁇ )
  • the result when the CT value is 60 is indicated by a square plot ( ⁇ ).
  • the result when A is 80 is indicated by a triangular plot ( ⁇ )
  • the result when the CT value is 100 is indicated by a cross plot ( ⁇ ).
  • the relative humidity is 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 55%, 60% as the ozone raw material gas. It is clear that a high sterilization rate of 60% or more can be obtained regardless of whether 70% or 80% air is used. In particular, even in the case where air having a relative humidity of 55% or less was used as the ozone raw material gas, the sterilization effect or high sterilization rate was not obtained in the experimental treatment mechanism (2), and a high sterilization rate. Is clearly obtained. Therefore, according to the experimental processing mechanism (1) of the present invention, that is, the processing method of the present invention, the processing object is efficiently processed under the low humidity condition where the relative humidity of the gas constituting the processing atmosphere is 55% or less. It was confirmed that can be done. That is, it was confirmed that the processing object can be efficiently processed without humidifying the processing object.
  • the exposure time for exposing the Escherichia coli K12 strain (NBRC106373) inoculated to the test area petri dish to ozone-containing air is set to a certain time, and the ozone concentration in the ozone-containing air is changed, thereby changing the CT.
  • An experiment similar to the above experimental example was performed except that the value was 40, 60, 80, or 100. Also in this experiment, the same result as the above-mentioned experiment example was obtained.
  • the temperature in the environmental tester was constant at 20 ° C., but when the temperature in the environmental tester was changed, for example, the temperature in the environmental tester was changed to 5 ° C., 10 ° C., 30 ° C., 40 ° C. Even when the temperature is changed to ° C. or the like, the same result as in the above experimental example can be obtained.

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Abstract

本発明は、処理対象体を加湿することなく、オゾンを利用して効率よく殺菌処理や脱臭処理を行うことのできる処理方法を提供することを目的とする。　本発明の処理方法は、オゾンを分解する波長域の光を含まず、かつ波長２００ｎｍ以下の光であるオゾン生成用光を、オゾン原料気体に対して照射することによってオゾン含有気体を得、得られたオゾン含有気体に処理対象体を相対湿度が５５％以下の低湿度条件で曝露することにより、当該処理対象物を処理することを特徴とする。

Description

処理方法
　本発明は、オゾンを含むオゾン含有気体を利用して殺菌処理や脱臭処理を行う処理方法に関する。さらに詳しくは、嫌湿性物品を処理するために好適に用いられる処理方法に関する。
　従来、殺菌処理や脱臭処理を行う処理方法（以下、「殺菌脱臭処理方法」ともいう。）の一つとして、強い酸化力を有するオゾン（Ｏ3 ）を利用する手法が知られている。
　そして、オゾンの生成方法としては、オゾン原料気体（具体的には、例えば空気などの、酸素（Ｏ2 ）を含有する酸素含有気体）の雰囲気下において、沿面放電などの無声放電を生じさせることによってオゾンを生成させる放電方式、およびオゾン原料気体に対して紫外線を照射することによってオゾンを生成させる光化学反応方式などが知られている。
　殺菌脱臭処理方法においては、放電方式のオゾン生成方法が広く利用されている。
　具体的に、放電方式のオゾン生成方法によって得られたオゾンを利用する殺菌脱臭処理方法の或る種のものとしては、室内雰囲気を構成する空気や室内に配置してある室内配置物を処理対象体とし、当該処理対象体を、オゾン含有気体（具体的には、オゾンを含有するオゾン含有空気）と霧（水分）との混合体に曝露する手法が開示されている（特許文献１参照。）。
　この特許文献１に記載の殺菌脱臭処理方法においては、ダクト内に、室内の雰囲気を構成する空気を取り込み、当該ダクト内において、沿面放電を生じさせることによってオゾンを生成し、その生成されたオゾンを含有するオゾン含有空気と、噴霧ノズルで生成された霧（水分）とを混合する。そして、ダクトから、オゾン含有空気と霧との混合体を、室内に供給することにより、その室内の雰囲気を構成する空気および当該室内に配置してある室内配置物の処理（殺菌処理および脱臭処理）を行う。この殺菌脱臭処理方法においては、処理効率の観点から、オゾン含有空気と霧との混合体が供給された室内、すなわち処理中の室内が、高湿度、具体的には湿度が８０％以上であることが好ましいとされている。
　また、オゾンを利用する殺菌脱臭処理方法としては、放電方式以外のオゾン生成方法によって生成されたオゾンを利用する種々の手法が提案されている（例えば、特許文献２および特許文献３参照。）。
　具体的に、特許文献２には、光化学反応方式のオゾン生成方法によってオゾンを生成するオゾン生成手段を備えた脱臭処理装置を用いて殺菌処理や脱臭処理を行う手法が開示されている。この手法は、脱臭処理装置の周囲雰囲気を構成する空気を処理対象体とし、当該処理対象体を、オゾン生成手段によって生成されたオゾンを含有するオゾン含有空気に曝露することによって脱臭処理を行うものである。この手法においては、波長１８５ｎｍの紫外線をオゾン原料気体（酸素含有気体）に照射することによってオゾンを生成する。そして、オゾン生成方法に供される、オゾン原料気体に水分が多く含まれている場合にはオゾン生成率が低下するとされている。
　また、特許文献３には、光化学反応方式などのオゾン生成方法によって生成されたオゾンと水とを混合し、得られたオゾン混合水に処理対象体を曝露することによって殺菌処理を行う手法が開示されている。この手法においては、オゾン生成効率の観点から、オゾン生成方法に供される、オゾン原料気体（酸素含有気体）の湿度を６０％以下とすることが好ましいとされている。
　このように、従来において、オゾンを利用する殺菌脱臭処理方法においては、オゾン生成効率が、オゾン原料気体（酸素含有気体）の湿度、処理対象体が気体である場合にはその気体の湿度、処理対象体が気体以外のものである場合には処理対象体の周囲雰囲気を構成する空気の湿度などに依存することが知られているものの、処理に利用するオゾンの生成方法が処理効率に及ぼす影響については、明らかにされていない。すなわち、従来において、オゾンを利用する殺菌脱臭処理方法においては、オゾンの生成方法と処理効率との関係性については考慮されていない。
　また、殺菌処理を行う方法としては、活性酸素を利用する手法も提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
　具体的に、特許文献４には、処理対象体を収容するチャンバー内に酸素含有気体を供給する酸素供給手段と、当該チャンバー内を減圧する減圧手段と、当該チャンバーに配設された紫外線ランプとを備えた殺菌処理装置を用いて殺菌処理を行う方法が開示されている。この殺菌処理装置において、紫外線ランプとしては、真空紫外域の紫外線を放射する活性酸素発生用ランプと、真空紫外域以外の紫外線を放射する活性酸素分解用ランプとの２種類のランプが必要とされている。そして、活性酸素発生用ランプとしては、真空紫外域の紫外線と真空紫外域以外の紫外線との両方を放射するものを用いてもよいとされており、具体的には、主な出力光が、波長１８５ｎｍ、波長２５４ｎｍ、波長３１３ｎｍおよび波長３６６ｎｍ等の低圧水銀ランプが用いられている。なお、活性酸素分解用ランプとしては、波長２００ｎｍより長い波長の紫外線のみが外部に放射される構成の低圧水銀ランプが用いられている。
　この手法は、種々の分野、具体的には、例えば医療分野で用いられる器具を処理対象体とするものである。そして、この方法においては、処理対象体が収容されたチャンバー内を減圧した後、当該チャンバー内に酸素含有気体を供給すると共に活性酸素発生用ランプを所定時間にわたって点灯させ、その後、さらに活性酸素分解用ランプを点灯させることによって殺菌処理が行われる。このような殺菌処理の過程においては、真空紫外域の紫外線（具体的には、波長１８５ｎｍの紫外線）が酸素含有気体中の酸素（Ｏ2 ）に吸収されることによって活性酸素（Ｏ・）が生成される。そして、活性酸素（Ｏ・）が不安定なものであることに起因して、活性酸素（Ｏ・）と活性酸素（Ｏ・）とが結合して再び酸素（Ｏ2 ）に戻ったり、活性酸素（Ｏ・）と酸素分子（Ｏ2 ）とが反応することによってオゾン（Ｏ3 ）が発生したりする場合があるとされている。また、活性酸素分解用ランプからの波長２６０ｎｍ以下の紫外線（具体的には、波長２５４ｎｍの紫外線）がオゾン（Ｏ3 ）に吸収されることによれば、そのオゾン（Ｏ3 ）が分解することによって酸素（Ｏ2 ）と活性酸素（Ｏ・）とが生成されるとされている。また、殺菌処理中のチャンバー内の湿度は、活性酸素（Ｏ・）の濃度の観点から、２０～５０％であることが好ましいとされている。
　さらに、特許文献４においては、純酸素が供給された、湿度が２０～５０％のチャンバー内において低圧水銀ランプを点灯し、当該低圧水銀ランプからの光を処理対象体に照射しながら殺菌処理を行うことにより、良好な殺菌効果が得られることが実験により明らかにされたことが示されている。
　然るに、特許文献４に開示されている殺菌処理方法においては、活性酸素（Ｏ・）の濃度が、処理対象体の周囲雰囲気を構成する酸素含有気体の湿度に依存することが示されているものの、殺菌処理の過程において生じるオゾン（Ｏ3 ）が殺菌処理に及ぼす影響については、明らかにされていない。
　また、近年においては、食品などの製造販売に関する衛生管理の重要性が高まっており、特に輸入加工食品においては殺菌処理の必要性が高まってきている。然るに、粉末食品や乾燥食品においては、加湿を必要とするような高湿度条件で処理（具体的には、蒸気殺菌処理等）を行うことによっては風味や香味が損なわれるおそれがある、という問題がある。そのため、例えば風味や香味などを損なうなどの品質劣化が生じるという弊害を伴うことなく粉末食品や乾燥食品などの嫌湿性物品を殺菌処理するための手法が求められている。
特許第４６９７６２５号公報 特開２００９－１３１３５４号公報 特開２０００－０７０９５３号公報 特開２００６－０２０６６９号公報
　而して、本発明の発明者らは、オゾンを利用する処理方法について鋭意研究を重ね、処理に利用するオゾンの生成方法によって処理の様相が異なることを見出した。すなわち、オゾンを利用する処理方法において、オゾンの生成方法として、光化学反応方式を選択する場合と放電方式を選択する場合とにおいて、湿度条件によって処理効率、具体的はオゾンへの曝露量との関係における処理効率に大きな差が生じることが判明した。ここに、「オゾンへの曝露量」とは、処理対象体が曝露されている雰囲気におけるオゾンの濃度と、当該曝露の通算時間との積の値で示される値である。
　本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、処理対象体を加湿することなく、オゾンを利用して効率よく殺菌処理や脱臭処理を行うことのできる処理方法を提供することにある。
　本発明の処理方法は、オゾンを分解する波長域の光を含まず、かつ波長２００ｎｍ以下の光であるオゾン生成用光を、オゾン原料気体に対して照射することによってオゾン含有気体を得、得られたオゾン含有気体に処理対象体を相対湿度が５５％以下の低湿度条件で曝露することにより、当該処理対象体を処理することを特徴とする。
　本発明の処理方法においては、前記オゾン生成用光は、キセノンエキシマランプから放射された光であることが好ましい。
　本発明の処理方法においては、前記オゾン含有気体の相対湿度が５５％以下であることが好ましい。また、本発明の処理方法において、前記オゾン含有気体の相対湿度は、３０％以下であることがさらに好ましく、２０％以下であることが特に好ましい。
　本発明の処理方法においては、前記処理対象体が存在する処理対象体存在空間の雰囲気を構成する環境気体の相対湿度が５５％以下であることが好ましい。また、本発明の処理方法において、前記処理対象体が存在する処理対象体存在空間の雰囲気を構成する環境気体の相対湿度は、３０％以下であることがさらに好ましく、２０％以下であることが特に好ましい。
　本発明の処理方法においては、前記処理対象体が搬送される搬送路によって構成されてなる処理対象体存在空間に対して、オゾン含有気体が供給されることにより、当該搬送路において、オゾン含有気体に処理対象体が曝露されることが好ましい。
　本発明の処理方法においては、前記処理対象体存在空間に対して、オゾン含有気体が供給されることにより、当該処理対象体存在空間内において、当該オゾン含有気体に処理対象体が曝露されることが好ましい。
　本発明の処理方法においては、前記処理対象体が嫌湿性物品であることが好ましい。
　本発明の処理方法においては、オゾンを分解する波長域の光を含まず、かつ波長２００ｎｍ以下の光であるオゾン生成用光を、オゾン原料気体に対して照射することによって得られたオゾン含有気体に、処理対象体を曝露する。そのため、オゾン生成用光が照射されることに起因して、生成されたオゾンが分解されることがなく、また処理効率が湿度条件に大きく影響されることがない。
　従って、本発明の処理方法によれば、処理対象体を加湿することなく、オゾンを利用して効率よく殺菌処理や脱臭処理を行うことができる。その結果、本発明の処理方法においては、処理過程において品質劣化が生じるという弊害を伴うことなく、嫌湿性物品を高い処理効率で処理することができる。
本発明の処理方法に用いられるエキシマランプの構成の一例を、ベース部材および高周波電源と共に示す説明図である。 本発明の処理方法を実施するために用いられる処理機構の構成の一例を示す説明図である。 図２の処理機構におけるオゾン発生器の構成の一例の概略を示す説明図である。 本発明の処理方法を実施するために用いられる処理機構の構成の他の例を示す説明図である。 本発明の処理方法を実施するために用いられる処理機構の構成の更に他の例を示す説明図である。 実験例１に用いた処理機構の構成の概略を示す説明図である。 実験例１に用いた比較実験用処理機構を構成するオゾン発生器の要部を示す説明図である。 実験例１において、実験用処理機構を用いることによって得られた、相対湿度と殺菌率との関係を示すグラフである。 実験例１において、比較実験用処理機構を用いることによって得られた、相対湿度と殺菌率との関係を示すグラフである。 実験例１において得られた、相対湿度と、比較用実験用処理機構における殺菌率を基準としたときの、実験用処理機構における殺菌率の比との関係を示すグラフである。
　以下、本発明の処理方法の実施の形態について説明する。
　本発明の処理方法は、オゾン（Ｏ3 ）を利用して処理対象体を処理する方法であって、具体的には、処理対象体の殺菌処理や脱臭処理などに用いられるものである。すなわち、本発明の処理方法は、処理対象体に対して殺菌処理や脱臭処理を行うための処理方法（殺菌脱臭処理方法）である。
　この本発明の処理方法は、物品を処理対象体とするものであり、処理対象体の好ましい具体例としては、嫌湿性物品が挙げられる。ここに、嫌湿性物品の具体例としては、例えば、粉末食品（具体的には、青汁粉末等）、乾燥食品（具体的には、乾燥ネギおよび切干大根等）、香辛料、粉末状の医薬品（具体的には、葛根湯等の漢方剤等）などが挙げられる。
　この本発明の処理方法は、オゾン生成用光を、オゾン原料気体に対して照射することによってオゾン含有気体を得、得られたオゾン含有気体に処理対象体を曝露する、すなわち処理対象体をオゾン含有気体（オゾン）に接触させることにより、当該処理対象体を処理する方法である。すなわち、光化学反応方式のオゾン生成方法によって生成されたオゾンを利用する処理方法（殺菌脱臭処理方法）である。そして、オゾン生成用光が、オゾンを分解する波長域（以下、「オゾン分解波長域」ともいう。）の光を含まず、かつ波長２００ｎｍ以下の光（紫外線）であること、および、オゾン含有気体の曝露が、相対湿度が５５％以下の低湿度条件で行われることを特徴とする。
　ここに、「オゾン原料気体」とは、少なくとも酸素を含有する気体を示し、オゾン原料気体の具体例としては、空気が挙げられる。また、「オゾンを分解する波長域の光」とは、波長２４０～２８０ｎｍの光（紫外線）を示す。
　本発明の処理方法において、オゾン生成用光の波長域は、２００ｎｍ以下とされ、好ましくは１７２ｎｍを含む波長域である。
　オゾン生成用光が波長２００ｎｍ以下の光であることにより、オゾン原料気体に含有されている酸素が分解されることによってオゾンが生成される。具体的に説明すると、酸素分子にオゾン生成用光が照射されることにより、当該酸素分子が分解（解離）して酸素原子が生じ、その酸素原子と他の酸素分子が結合することによってオゾンが生成される。しかも、オゾン生成用光が波長２００ｎｍ以下の光であることによれば、オゾン原料気体に対して、オゾン分解波長域の光が照射されることがないことから、オゾン生成用光が照射されることに起因して、生成されたオゾンが分解されることがない。
　また、オゾン生成用光が波長１７２ｎｍの光を含むことによれば、オゾン生成用光をオゾン原料気体に照射することによって、活性酸素の一種である過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）を高い効率で生成させることができる。そのため、高い処理効率（具体的には、殺菌率や脱臭率）を得ることができる。
　また、本発明の処理方法において、処理対象体に対するオゾン含有気体の曝露は、相対湿度が５５％以下の低湿度条件、具体的には処理雰囲気、すなわち処理対象体の近傍周囲雰囲気を構成する気体の相対湿度が５５％以下の湿度条件で行われる。
　処理対象体に対するオゾン含有気体の曝露を低湿度条件によって行うための具体的な方法としては、下記の（１）および（２）の手法が挙げられる。
　ここに、下記の（１）の手法は、例えば処理機構がライン式である場合などに用いられ、また下記の（２）の手法は、例えば処理機構がバッチ式である場合などに用いられる。
（１）オゾン含有気体の相対湿度を５５％以下とし、そのオゾン含有気体に処理対象体を曝露する手法（以下、「供給気体制御方法」ともいう。）
（２）オゾン含有気体が供給された処理対象体存在空間の雰囲気を構成する環境気体（以下、「処理環境気体」ともいう。）の相対湿度を５５％以下とすることにより、オゾン含有気体に処理対象体を曝露する手法（以下、「雰囲気気体制御方法」ともいう。）
　ここに、雰囲気気体制御方法において、処理環境気体の相対湿度を５５％以下とするための具体的な手法の一例について説明する。
　先ず、オゾン含有気体が供給されていない状態の処理対象体存在空間とされる空間または処理対象体存在空間の雰囲気を構成する環境気体、具体的には空気（以下、「処理前環境空気」ともいう。）の相対湿度を５５％以下とする。次いで、処理前環境空気が供給される、独立的に区画されたオゾン生成空間において、処理前環境空気にオゾン生成光を照射することによってオゾン含有気体（オゾン含有空気）を得、そのオゾン含有気体を、処理対象体存在空間とされる空間または処理対象体存在空間に供給する。そして、必要に応じて、オゾン含有気体が供給された空間に、処理対象体を配置する。以って、処理環境気体の相対湿度を５５％以下とすることができる。
　また、雰囲気気体制御方法において、処理環境気体の相対湿度を５５％以下とするための具体的な手法の他の例としては、オゾン含有気体が供給された状態の処理対象体存在空間とされる空間または処理対象体存在空間の雰囲気を構成する環境気体の相対湿度を適宜の湿度調整手段によって制御する手法が挙げられる。
　供給気体制御方法におけるオゾン含有気体の相対湿度および雰囲気気体制御方法における処理環境気体の相対湿度（以下、これらをまとめて「曝露相対湿度」ともいう。）は、いずれも、５５％以下とされ、好ましくは３０％以下であり、特に好ましくは２０％以下である。
　曝露相対湿度が５５％以下であることによれば、後述の実験例から明らかなように、処理対象体に対するオゾン含有気体の曝露時間（処理時間）、および、オゾン含有気体におけるオゾン濃度が小さい場合であっても、高い処理効率（具体的には、殺菌率や脱臭率）が得られる。具体的に説明すると、処理対象体に対するオゾン含有気体の曝露時間とオゾン含有気体におけるオゾン濃度との積の値で表されるオゾンへの曝露量、すなわちＣＴ値と称される値が４０以下である場合でも、放電方式のオゾン生成方法によって生成されたオゾンを利用する処理方法（殺菌脱臭処理方法）に比して高い処理効率が得られる。
　また、曝露相対湿度が３０％以下であることによれば、後述の実験例から明らかなように、処理対象体に対するオゾン含有気体の曝露時間やオゾン含有気体におけるオゾン濃度によらず、放電方式のオゾン生成方法によって生成されたオゾンを利用する処理方法（殺菌脱臭処理方法）に比して高い処理効率が得られる。特に、曝露相対湿度が２０％以下であることによれば、放電方式のオゾン生成方法によって生成されたオゾンを利用する処理方法（殺菌脱臭処理方法）に比して極めて高い処理効率が得られる。
　ここに、「ＣＴ値」とは、殺菌・不活性効果を示す指標であり、そのＣＴ値が高い程、殺菌・不活性効果が大きいことを示すものである。
　また、オゾン原料気体としては、処理対象体存在空間の外部雰囲気を構成する空気、処理対象体存在空間を構成する空気、またはボンベなどから供給される圧縮空気や酸素が好適に用いられる。具体的には、供給気体制御方法によって処理を行う場合には、処理対象体存在空間の外部雰囲気を構成する空気、またはボンベなどから供給される圧縮空気や酸素が好適に用いられ、一方、雰囲気気体制御方法によって処理を行う場合には、処理対象体存在空間を構成する空気が好適に用いられる。
　また、本発明の処理方法において、オゾン原料気体に対するオゾン生成用光の照射条件は、処理対象体の種類などを考慮して適宜に定められる。
　オゾン原料気体に対するオゾン生成用光の照射条件の一例として、放射照度は、例えば２３．３〔ｍＷ／ｃｍ2 〕であり、照射時間は、例えば１４．６〔ｍｓｅｃ〕である。
　また、本発明の処理方法においては、処理効率（具体的には、殺菌率や脱臭率）の観点から、オゾン原料気体にオゾン生成用光が照射されることによって得られたオゾン含有気体は、直ちに処理に供されることが好ましい。
　また、本発明の処理方法において、処理対象体に対するオゾン含有気体の曝露時間（処理時間）は、オゾン含有気体におけるオゾン濃度に応じ、処理対象体の種類および処理対象体において必要とされる処理などを考慮して適宜に定められる。
　具体的には、処理対象体に必要とされる処理が大腸菌の殺菌処理である場合には、オゾン含有気体におけるオゾン濃度との関係において、当該オゾン濃度〔ｐｐｍ〕と処理対象体に対するオゾン含有気体の曝露時間〔ｍｉｎ〕との積の値（ＣＴ値）が、６０以上であることが好ましい。
　本発明の処理方法において、オゾン生成用光を放射するオゾン生成光源としては、オゾン分解波長域の光を放射することがなく、かつ波長２００ｎｍ以下の光を放射するもの、具体的には、エキシマランプおよび希ガス蛍光ランプ等の放電ランプ、並びにＬＥＤ素子およびＬＤ素子等の発光素子などが用いられる。
　オゾン生成光源がエキシマランプまたは希ガス蛍光ランプよりなるものである場合には、大きなオゾン発生量を得るために、水銀ランプに比して大きな投入電力が必要とされることがない。そのため、高い効率でオゾンを生成することができる。また、エキシマランプおよび希ガス蛍光ランプは、水銀ランプに比して発熱量が少ないものであることから、ランプからの熱によって、生成されたオゾンが分解（熱分解）されることが抑制され、またランプからの熱に起因するオゾン生成空間の温度上昇を抑制するための冷却手段を設ける必要がない。さらに、エキシマランプおよび希ガス蛍光ランプは、環境温度によらず一定の発光効率が得られることから、オゾン発生器の配設環境によらず、所期の発光効率を得ることができる。
　また、オゾン生成光源がＬＥＤ素子よりなるものである場合には、当該オゾン生成光源は、例えば、複数のＬＥＤ素子が、放熱基板上に適宜に配列されてなる構成を有するものとされる。
　ここに、本発明において、「エキシマランプ」とは、Ｋｏｇｅｌｓｃｈａｔｚ，Ｐｕｒｅ＆Ａｐｐｌ．Ｃｈｅｍ．Ｖｏｌ．６２，Ｎｏ．９，１９９０，ｐ１６６７－１６７４に示されているように、誘電体を介して５０Ｈｚ～数ＭＨｚの高周波電圧が印加されることによって生じる放電（誘電体バリア放電）を利用するランプである。
　また、「希ガス蛍光ランプ」とは、例えば、両端に封止部が形成された、石英ガラスなどの透光性を有する誘電体材料よりなる筒状の発光管を有し、この発光管の内部に、キセノン、アルゴンおよびクリプトンなどの希ガスが封入され、当該発光管の内周面に蛍光体層が形成されたものである。そして、発光管には、一対の外部電極が、当該発光管の管軸方向に沿って互いに離間して設けられている。このような希ガス蛍光ランプにおいては、一対の外部電極に対して高周波電圧を印加することにより、誘電体（石英ガラスよりなる発光管の管壁）が介在された状態の一対の外部電極の間において放電が形成される。その結果、発光管の内部において希ガスエキシマ分子が形成され、この希ガスエキシマ分子が基底状態に遷移する際、エキシマ光が放出される。このエキシマ光により蛍光体層を構成する蛍光体が励起され、当該蛍光体層から紫外線が発生し、その光が発光管の外部に向かって放射される。
　オゾン生成光源の好ましい具体例としては、中心波長１７２ｎｍの光を放射するキセノンエキシマランプが挙げられる。
　エキシマランプ１０は、図１に示すように、例えば石英ガラスなどの紫外線透過材料によって構成され、一端（図１における右端）が封止され、他端（図１における左端）にピンチシール法によって形成された扁平状の封止部１１Ａが形成された直円筒状の発光管１１を備えている。この発光管１１の内部には、キセノンガスなどの希ガスが封入されていると共に、コイル状の内部電極１４が、発光管１１の管軸に沿って伸びるように配設されている。この内部電極１４は、内部リード１５を介して封止部１１Ａに埋設された金属箔１６に電気的に接続されており、金属箔１６には、封止部１１Ａの外端面から外方に突出する内部電極用外部リード１７の一端部が電気的に接続されている。また、発光管１１の外周面には、網状の外部電極１８が設けられており、外部電極１８には、封止部１１Ａに沿って伸びる外部電極用外部リード１９の一端部が電気的に接続されている。そして、内部電極１４と外部電極１８とが、発光管１１の内部空間および発光管１１の管壁を介して対向する領域において、発光領域が形成されている。このようにして、発光管１１の内部に放電空間が形成されている。
　また、エキシマランプ１０の封止部１１Ａには、セラミック製のベース部材２１が装着されている。このベース部材２１には、給電線２２，２３が配設されており、この給電線２２，２３には、それぞれ外部電極用外部リード１９の他端部および内部電極用外部リード１７の他端部が接続されている。
　そして、エキシマランプ１０は、内部電極１４が、金属箔１６、内部電極用外部リード１７およびベース部材２１の給電線２２を介して高周波電源２４に接続され、外部電極１８が、外部電極用外部リード１９およびベース部材２１の給電線２３を介して接地されている。
　この図の例において、発光管１１は、一端に排気管残部１１Ｂを有するものである。
　本発明の処理方法の具体例としては、後述する、種々の処理機構を用いる手法が挙げられる。
　いずれの処理機構を利用するかは、処理対象体の種類などを考慮して、適宜に選択される。
（第１の処理機構）
　図２は、本発明の処理方法を実施するために用いられる処理機構の構成の一例を示す説明図である。また、図３は、図２の処理機構におけるオゾン発生器の構成の一例の概略を示す説明図である。
　第１の処理機構３０は、粉末状の嫌湿性物品を処理対象体とするものであり、処理対象体を収容して処理するための処理容器３１と、当該処理容器３１の内部にオゾン含有気体を供給する、オゾン生成光源を具備したオゾン発生器４０とを備えたバッチ式の処理機構である。第１の処理機構３０において、処理容器３１は、上方に開口する開口部を有する容器本体３２と、当該開口部を開閉する蓋部材３３とよりなるものであり、容器本体３２に形成された気体供給用開口３４を介してオゾン発生器４０に接続されている。また、処理容器３１の内部空間によって処理空間Ｓ１が構成されている。すなわち、処理空間Ｓ１によって、処理対象体が存在する処理対象体存在空間が構成される。そして、第１の処理機構３０においては、処理対象体存在空間が閉塞空間とされた状態、すなわち処理容器３１の内部空間（処理空間Ｓ１）と外部（処理容器３１の外部）とを連通する開口部が蓋部材３３によって閉じられた状態で処理が行われる。
　この図の例において、処理容器３１内には、粉末状の嫌湿性物品（処理対象体）を撹拌する撹拌翼３９が配設されている。また、処理容器３１内には、処理空間Ｓ１の湿度（具体的には、処理空間Ｓ１の雰囲気を構成する環境気体の相対湿度）を測定する湿度測定手段（図示省略）と、その湿度測定手段によって測定された湿度（相対湿度）の値に基づいて処理空間Ｓ１の湿度（処理空間Ｓ１の雰囲気を構成する環境気体の相対湿度）が５５％以下となるように制御する湿度調整手段（図示省略）とが配設されている。
　図２においては、撹拌翼３９の回転方向が実線矢印によって示されている。
　オゾン発生器４０は、オゾン原料気体Ｇ１にオゾン生成用光を照射することによって、当該オゾン原料気体Ｇ１中の酸素にオゾン生成用光を吸収させてオゾンを生成し、生成されたオゾンを含有するオゾン含有気体Ｇ２を、当該オゾン発生器４０の外部に排出するものである。
　オゾン発生器４０は、長尺な直円筒状の流路形成部材４１を備えており、この流路形成部材４１における円柱状の内部空間によってオゾン生成空間Ｓ２が構成されている。この流路形成部材４１においては、一端に導入口４１Ａが形成され、他端に導出口４１Ｂが形成されている。この導入口４１Ａには、直円筒状の導入路形成部材４２によるオゾン原料気体導入路を介してオゾン原料気体供給手段（図示省略）が接続されている。また、導出口４１Ｂには、直円筒状の導出路形成部材４３が接続されている。この導出路形成部材４３は、容器本体３２に形成された気体供給用開口３４に気密に挿設されている。また、流路形成部材４１の内部（オゾン生成空間Ｓ２）には、図１に示すような構成のエキシマランプ１０よりなるオゾン生成光源が、給電線２２を介して高周波電源２４に接続され、給電線２３を介して接地された状態で、発光領域の全域が当該内部に位置するように配置されている。このエキシマランプ１０は、流路形成部材４１の内径よりも小さい外径を有すると共に、当該流路形成部材４１の全長よりも短い発光長（発光領域の長さ）を有するものである。また、エキシマランプ１０は、流路形成部材４１の内部において、当該エキシマランプ１０の管軸（ランプ中心軸）が流路形成部材４１の管軸と略一致するように支持部材（図示省略）によって支持されている。すなわち、エキシマランプ１０は、管軸（ランプ中心軸）が流路形成部材４１の管軸と略一致し、当該エキシマランプ１０の外周面が全周にわたって流路形成部材４１の内周面と離間し、当該外周面と当該内周面との間に環状空間が形成されるように配設されている。このようにして、流路形成部材４１の内部、すなわちオゾン生成空間Ｓ２には、オゾン原料気体供給手段から導入口４１Ａを介して供給されたオゾン原料気体Ｇ１が導出口４１Ｂに向かって流動するオゾン原料気体流路が形成されている。
　流路形成部材４１においては、内周面の全面がオゾンに対する耐性を有しており、また必要に応じてオゾン生成光源（エキシマランプ１０）からの光に対する遮光性を有している。この流路形成部材４１は、フッ素樹脂およびステンレス鋼などの耐オゾン性材料よりなることが好ましい。
　また、流路形成部材４１は、内周面における、少なくともオゾン生成光源からの光が照射される領域が、オゾン生成用光に対する光反射能を有するものであることが好ましい。
　流路形成部材４１が、オゾン生成光源からの光が照射される領域において光反射能を有するものであることにより、オゾン生成光源からの光（オゾン生成用光）を有効に利用することができるため、より高い効率でオゾンを生成することができる。
　この図の例において、流路形成部材４１は、金属（具体的には、ＳＵＳ３１６）よりなることにより、内周面の全面がオゾンに対する耐性を有すると共に光反射能を有するものとされており、またエキシマランプ１０からの光に対する遮光性を有するものとされている。
　オゾン原料気体供給手段としては、第１の処理機構３０の環境雰囲気（具体的には、処理容器３１およびオゾン発生器４０の外部雰囲気）を構成する空気（周囲空気）を導入し、その環境雰囲気を構成する空気を、流路形成部材４１の内部（オゾン生成空間Ｓ２）に供給して流動させることのできる送風手段が用いられる。
　オゾン原料気体供給手段によるオゾン原料気体Ｇ１の供給条件は、流路形成部材４１の内部（オゾン生成空間Ｓ２）において、オゾン原料気体Ｇ１に対して所期の照射条件でオゾン生成用光が照射されるように、流路形成部材４１の内径やエキシマランプ１０の外径などを考慮して適宜に定められる。
　このような構成の第１の処理機構３０においては、処理空間Ｓ１（処理対象体存在空間）に存在する処理対象体（粉末状の嫌湿性物品）に対して、本発明の処理方法における雰囲気気体制御方法によって殺菌処理が行われる。
　具体的に説明すると、オゾン発生器４０において、オゾン原料気体供給手段により、第１の処理機構３０の環境雰囲気を構成する空気（周囲空気）が、オゾン原料気体Ｇ１として、導入路形成部材４２（オゾン原料気体導入路）から導入口４１Ａを介して流路形成部材４１の内部（オゾン生成空間Ｓ２）に供給される。この流路形成部材４１の内部に供給されたオゾン原料気体Ｇ１は、導出口４１Ｂに向かってオゾン原料気体流路を流動し、そのオゾン原料気体Ｇ１に対して、エキシマランプ１０（オゾン生成光源）からの光（オゾン生成用光）が照射される。これにより、オゾン原料気体Ｇ１中の酸素がオゾン生成用光（紫外線）を吸収することによってオゾン生成反応が生じてオゾンが生成される。このようにしてオゾン原料気体Ｇ１にオゾン生成用光が照射されることによって生成されたオゾンを含有するオゾン含有気体Ｇ２が、導出口４１Ｂを介して導出路形成部材４３によるオゾン含有気体導出路からオゾン発生器４０の外部に排出される。
　そして、このようにしてオゾン含有気体Ｇ２が供給される処理容器３１の内部空間（処理空間Ｓ１）、すなわち処理対象体存在空間においては、撹拌翼３９によって粉末状の嫌湿性物品が撹拌された状態とされており、また、湿度調整手段によって処理対象体存在空間の雰囲気を構成する環境気体（処理環境気体）の相対湿度が５５％以下とされている。
　このようにして、オゾン発生器４０（オゾン生成空間Ｓ２）から処理対象体存在空間に供給されたオゾン含有気体Ｇ２に、当該処理対象体存在空間に存在する処理対象体が低湿度条件で曝露されることにより、処理対象体が殺菌処理される。この処理中においては、粉末状の嫌湿性物品が撹拌翼３９によって撹拌された状態が維持されると共に、処理対象体存在空間にオゾン含有気体Ｇ２が連続的に供給された状態とされる。
（第２の処理機構）
　図４は、本発明の処理方法を実施するために用いられる処理機構の構成の他の例を示す説明図である。
　第２の処理機構５０は、粉末状の嫌湿性物品を処理対象体とするものであり、処理対象体を搬送する搬送路を形成する搬送路形成部材５１と、当該搬送路にオゾン含有気体を供給する、オゾン生成光源を具備したオゾン発生器５５とを備えたライン式の処理機構である。この第２の処理機構５０において、搬送路形成部材５１は、水平方向に伸びるように配設されており、その一端に形成された気体供給用開口５３を介してオゾン発生器５５に接続されている。また、搬送路形成部材５１の一端側には、当該搬送路形成部材５１によって形成された搬送路に供給するための処理対象体を貯蔵するホッパ５２が設けられている。このホッパ５２は、上方に開口する開口部５２Ａを有するものである。そして、第２の処理機構５０においては、搬送路形成部材５１の内部空間、すなわち搬送路によって、処理対象体存在空間が構成されており、この搬送路においては、開口部５２Ａを介して、搬送路（搬送路形成部材５１の内部空間）と外部（搬送路形成部材５１の外部）とが連通した状態で処理が行われる。
　この図の例において、搬送路形成部材５１内には、粉末状の嫌湿性物品（処理対象体）を撹拌しながら水平方向（図４における右方向）に搬送するスクリュ（図示省略）が配設されている。
　オゾン発生器５５は、図２に係る第１の処理機構３０を構成するオゾン発生器４０において、湿度測定手段（図示省略）と、湿度調整手段（図示省略）とが設けられていること以外は、当該オゾン発生器４０と同様の構成を有するものである。このオゾン発生器５５において、湿度測定手段は、第２の処理機構５０の環境雰囲気を構成する環境気体の湿度（相対湿度）を測定するものである。また、湿度調整手段は、当該湿度測定手段によって測定された湿度（相対湿度）の値に基づいてオゾン発生器５５から排出される気体（オゾン含有気体Ｇ２）の湿度（相対湿度）が５５％以下になるように制御するものである。
　この図の例において、湿度測定手段および湿度調整手段は、導入路形成部材４２内（オゾン原料気体導入路）に配設されている。湿度調整手段は、オゾン有効利用性の観点から、導入路形成部材４２内に設けられていることが好ましいが、オゾン原料気体導入路を流動する気体（第２の処理機構５０の環境雰囲気を構成する環境気体）が低湿度のものであって湿度調整手段による除湿処理が必要とされない場合には、導出路形成部材４３内（オゾン含有気体導出路）に配置されていてもよい。
　このような構成の第２の処理機構５０においては、搬送路（処理対象体存在空間）に存在する処理対象体（粉末状の嫌湿性物品）に対して、本発明の処理方法における供給気体制御方法によって殺菌処理が行われる。
　具体的に説明すると、オゾン発生器５５において、オゾン原料気体供給手段により、第２の処理機構５０の環境雰囲気を構成する空気（周囲空気）が、オゾン原料気体Ｇ１として、導入路形成部材４２（オゾン原料気体導入路）から導入口４１Ａを介して流路形成部材４１の内部（オゾン生成空間Ｓ２）に供給される。この流路形成部材４１の内部に供給されたオゾン原料気体Ｇ１は、導出口４１Ｂに向かってオゾン原料気体流路を流動し、そのオゾン原料気体Ｇ１に対して、エキシマランプ１０（オゾン生成光源）からの光（オゾン生成用光）が照射される。これにより、オゾン原料気体Ｇ１中の酸素がオゾン生成用光（紫外線）を吸収することによってオゾン生成反応が生じてオゾンが生成される。このようにしてオゾン原料気体Ｇ１にオゾン生成用光が照射されることによって生成されたオゾンを含有するオゾン含有気体Ｇ２が、導出口４１Ｂを介して導出路形成部材４３（オゾン含有気体導出路）からオゾン発生器５５の外部に排出される。このオゾン発生器５５から排出されるオゾン含有気体Ｇ２は、湿度調整手段によって相対湿度が５５％以下とされている。
　そして、このようにしてオゾン含有気体Ｇ２が供給される搬送路（搬送路形成部材５１の内部空間）、すなわち処理対象体存在空間においては、粉末状の嫌湿性物品が搬送された状態とされている。
　このようにして、オゾン発生器５５から搬送路に供給されたオゾン含有気体Ｇ２に、当該搬送路に存在する処理対象体が低湿度条件で曝露されることにより、処理対象体が殺菌処理される。この処理中においては、粉末状の嫌湿性物品が搬送路を搬送された状態が維持されると共に、搬送路にオゾン含有気体Ｇ２が連続的に供給された状態とされる。
　このような処理機構によって実施される本発明の処理方法においては、オゾン生成用光を、オゾン原料気体に対して照射することによって得られたオゾン含有気体に、処理対象体を曝露する。そのため、オゾン生成用光が照射されることに起因して、生成されたオゾンが分解されることがない。また、後述の実験例から明らかなように、放電方式のオゾン生成方法によって生成されたオゾンを利用する処理方法（殺菌脱臭処理方法）のように、処理効率が処理雰囲気を構成する気体（処理環境気体）の湿度（曝露相対湿度）に大きく影響されることがない。具体的には、放電方式のオゾン生成方法によって生成されたオゾンを利用する処理方法（殺菌脱臭処理方法）においては高い処理効率を得ることができない、曝露相対湿度が５５％以下の湿度条件、特に処理効果（具体的には、殺菌効果や脱臭効果）を得ることができない曝露相対湿度２０％以下の湿度条件であっても、高い処理効率を得ることができる。
　従って、本発明の処理方法においては、処理対象体を加湿することなく、オゾンを利用して効率よく殺菌処理や脱臭処理を行うことができる。その結果、本発明の処理方法によれば、できるだけ高い乾燥状態（具体的には、相対湿度が０～５０％程度の低湿度状態）が必要とされる、粉末食品、乾燥食品、香辛料、粉状の医薬品などの嫌湿性物品を、処理過程において、風味や香味や性能特性を損なうなどの品質劣化が生じるという弊害を伴うことなく処理（具体的には、殺菌処理や脱臭処理）することができる。
　また、本発明の処理方法においては、オゾン原料気体に対するオゾン生成用光の照射時間などを調整することにより、オゾン含有気体におけるオゾン濃度を容易に制御することができる。
　本発明の処理方法において、オゾン含有気体におけるオゾン濃度は、例えば５０ｐｐｍ以下とされる。
　また、第１の処理機構３０および第２の処理機構５０によって実施される本発明の処理方法においては、オゾン発生器４０，５５が処理対象体存在空間の外部に配設されており、オゾン発生器４０，５５における流路形成部材４１がオゾン発生光源（エキシマランプ１０）からの光に対する遮光性を有するものである。そのため、オゾン発生光源（エキシマランプ１０）からの光が処理対象体に照射されないことから、処理対象体において、オゾン発生光源からの光（紫外線）が照射されることに起因する劣化が生じることがない。
　以上、本発明の処理方法について具体的に説明したが、本発明は以上の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
　例えば、本発明の処理方法を実施するために用いられる処理機構は、上記の構成（具体的には、第１の処理機構３０および第２の処理機構５０）に限定されるものではない。具体的には、例えば、本発明の処理方法を実施するための処理機構は、図５に示すように、処理対象体存在空間とされる処理空間Ｓ１の雰囲気を構成する環境気体（具体的には、空気）が、オゾン原料気体Ｇ１としてオゾン発生器５８（流路形成部材４１の内部）に供給される構成のものであってもよい。この図の例において、処理機構は、処理空間Ｓ１を区画する筐体５７の内部に、オゾン生成光源を具備したオゾン発生器５８が配設されたものである。このオゾン発生器５８は、図２に係る第１の処理機構３０を構成するオゾン発生器４０において、オゾン原料気体供給手段５９として、処理空間Ｓ１（処理対象体存在空間）の雰囲気を構成する環境気体（空気）を循環する構成のものが用いられていること以外は、当該オゾン発生器４０と同様の構成を有するものである。具体的に説明すると、オゾン原料気体供給手段５９としては、処理空間Ｓ１の雰囲気を構成する環境気体を導入し、その環境気体を、オゾン原料気体Ｇ１として、流路形成部材４１の内部（オゾン生成空間Ｓ２）に供給して流動させることのできるものが用いられる。そして、このような構成の処理機構においては、筐体５７内に存在する処理対象体（粉末状の嫌湿性物品）に対して、本発明の処理方法における雰囲気気体制御方法によって処理が行われる。
　この処理機構によって実施される本発明の処理方法においても、第１の処理機構および第２の処理機構によって実施される本発明の処理方法と同様に、処理対象体を加湿することなく、オゾンを利用して効率よく殺菌処理や脱臭処理を行うことができる。また、オゾン発生器５８が、処理対象体が収容される筐体５７内に配設されていても、当該オゾン発生器５８における流路形成部材４１がオゾン発生光源からの光に対する遮光性を有するものであることから、処理対象体に対してオゾン生成光源からの光が照射されることがない。そのため、処理対象体において、オゾン発生光源からの光（紫外線）が照射されることに起因する劣化が生じることがない。
　以下、本発明の実験例について説明する。
　図６に示すように、容積２８８Ｌの環境試験機６１と、当該環境試験機６１の内部に配設されたオゾン発生器６３と、循環路形成部材６６を介して環境試験機６１に接続されたオゾンモニタ６５とを備えた実験用処理機構（以下、「実験用処理機構（１）」ともいう。）を作製した。オゾン発生器６３は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）よりなる直円筒状の流路形成部材内に、入力電力が２０Ｗ、紫外線出力が４Ｗであって中心波長が１７２ｎｍの光を放射するキセノンエキシマランプ（ウシオ電機株式会社製）が、当該流路形成部材の管軸に沿って配置されたものである（図３参照）。このオゾン発生器６３においては、流路形成部材がステンレス鋼よりなり、遮光性を有するものであることから、キセノンエキシマランプからの光が当該オゾン発生器６３の外部に出射されることはない。また、オゾンモニタ６５としては、紫外線吸収式オゾンモニタ「ＥＧ－３０００Ｄ」（荏原実業株式会社製）を用いた。この実験用処理機構（１）においては、循環路形成部材６６による循環路を介して環境試験機６１の内部雰囲気を構成するガス（空気）を循環し、オゾンモニタ６５によって当該内部雰囲気を構成する空気のオゾン濃度が測定される。
　この実験用処理機構（１）は、本発明の処理方法によって殺菌処理を行うものである。
　また、実験用処理機構（１）において、オゾン発生器６３として、入力電力（消費電力）が４５Ｗの放電式オゾン発生器「剛腕１０００Ｔ（型番：ＧＷＤ－１０００Ｔ）」（オーニット株式会社製）を用いた比較実験用処理機構（以下、「実験用処理機構（２）」ともいう。）を作製した。
　この実験用処理機構（２）は、オゾン生成方法として、オゾン原料気体（具体的には、空気）の雰囲気下において、沿面放電などの無声放電を生じさせることによってオゾンを生成させる放電方式を利用するものである。以下において、実験用処理機構（２）によって行われる、放電方式のオゾンの生成方法によって得られたオゾン含有気体を利用する処理方法を、「放電方式利用処理方法」ともいう。
　ここに、放電方式のオゾンの生成方法において用いられるオゾン発生器は、例えば、図７に示すように、石英ガラスなどの誘電体材料よりなる直円筒状の流路形成部材７１を備えており、この流路形成部材７１の内周面によって区画される円柱状空間により、一方の端部７１Ａから他方の端部７１Ｂに向かって空気が流動すると共に、放電（無声放電）が生じる空気流路が形成されたものである。この流路形成部材７１には、外周面に、管軸に沿って螺旋状に伸びる一方の電極７２が設けられ、また内周面に、管軸に沿って螺旋状に伸びる他方の電極７３が設けられており、これらの一方の電極７２および他方の電極７３は、給電線７４，７５を介して高周波電源７６に接続されている。
　一方、寒天培地が充填されており、その寒天培地上に、大腸菌Ｋ１２株（ＮＢＲＣ１０６３７３）を植菌した試験区用シャーレと対照区用シャーレとを、それぞれ複数用意した。ここに、複数の試験区用シャーレおよび複数の対照区用シャーレにおいて、植菌した大腸菌Ｋ１２株（ＮＢＲＣ１０６３７３）の数（コロニー形成単位数）は、１０００ＣＦＵ以上であって１２００ＣＦＵ以下である。
　作製した実験用処理機構（１）および実験用処理機構（２）において、環境試験機６１の内部の相対湿度が、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、５５％、６０％、７０％または８０％となる条件下において、当該環境試験機６１におけるオゾン濃度が４０ｐｐｍとなるように、オゾン発生器６３を連続駆動した。ここに、環境試験機６１の内部は、温度が２０℃であって、気圧が大気圧と同等である。そして、環境試験機６１の扉（図示省略）を開けて、当該環境試験機６１の内部に、試験区用シャーレを配置した後、直ちに扉を閉めた。この環境試験機６１の扉の開閉に伴って、環境試験機６１の内部におけるオゾン濃度が３０ｐｐｍに低下した。その後、オゾン発生器６３の駆動を制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）することにより、環境試験機６１におけるオゾン濃度を３０±２ｐｐｍに維持した。このオゾン濃度が３０±２ｐｐｍに維持された状態の環境試験機６１の内部において、温度および気圧は一定であった。このようにして、オゾン濃度３０±２ｐｐｍのオゾン含有空気に、大腸菌Ｋ１２株（ＮＢＲＣ１０６３７３）を曝露した。
　その後、ＣＴ値が４０、６０、８０または１００となる曝露時間が経過したところで、環境試験機６１から試験区用シャーレを取り出し、この試験区用シャーレを、対照区用シャーレと共に、温度３７℃の条件下において２４時間放置することによって培養した。
　そして、２４時間培養後の試験区用シャーレおよび対照区用シャーレを確認し、コロニー数（コロニー形成単位数）が１０００ＣＦＵ未満であった試験区用シャーレについて、そのコロニー数から大腸菌Ｋ１２株（ＮＢＲＣ１０６３７３）の殺菌率を算出した。結果を表１および表２並びに図８および図９に示す。表１および図８は、実験用処理機構（１）を用いることによって得られた結果であり、表２および図９は、実験用処理機構（２）を用いることによって得られた結果である。図８および図９においては、ＣＴ値が４０である場合の結果が菱形プロット（◆）で示されており、ＣＴ値が６０である場合の結果が四角プロット（■）で示されており、ＣＴ値が８０である場合の結果が三角プロット（▲）で示されており、ＣＴ値が１００である場合の結果がクロスプロット（×）で示されている。
　なお、いずれの対照区用シャーレにおいても、コロニー数（コロニー形成単位数）は１０００ＣＦＵ以上であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　また、表１および表２並びに図８および図９に示した結果に基づいて、ＣＴ値が４０、６０、８０および１００である各場合において、実験用処理機構（２）における殺菌率を基準としたときの、実験用処理機構（１）における殺菌率の比（図１０のグラフにおいては、「ＵＶ殺菌率／放電殺菌率」と示す。）を算出した。結果を表３および図１０に示す。この図１０においては、ＣＴ値が４０である場合の結果が菱形プロット（◆）で示されており、ＣＴ値が６０である場合の結果が四角プロット（■）で示されており、ＣＴ値が８０である場合の結果が三角プロット（▲）で示されており、および、ＣＴ値が１００である場合の結果がクロスプロット（×）で示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　以上の実験例の結果から、実験用処理機構（１）によれば、オゾン原料気体として、相対湿度が５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、５５％、６０％、７０％および８０％の空気のいずれを用いた場合であっても、６０％以上の高い殺菌率が得られることが明らかである。特に、実験用処理機構（２）においては殺菌効果または高い殺菌率が得られることのなかった、オゾン原料気体として、相対湿度が５５％以下の空気を用いた場合であっても、高い殺菌率が得られることが明らかである。
　従って、本発明に係る実験用処理機構（１）、すなわち本発明の処理方法によれば、処理雰囲気を構成する気体の相対湿度が５５％以下の低湿度条件において、効率よく処理対象体の処理を行うことができることが確認された。すなわち、処理対象体を加湿することなく、処理対象体を効率的に処理できることが確認された。
　また、上述の実験例において、試験区用シャーレに植菌した大腸菌Ｋ１２株（ＮＢＲＣ１０６３７３）をオゾン含有空気に曝露する曝露時間を一定時間とし、当該オゾン含有空気におけるオゾン濃度を変更することによって、ＣＴ値が４０、６０、８０または１００となるようにしたこと以外は、上述の実験例と同様の実験を行った。この実験においても、上述の実験例と同様の結果が得られた。
　上述の実験例において、環境試験機内の温度は２０℃で一定であったが、当該環境試験機内の温度を変更した場合、例えば当該環境試験機内の温度を５℃、１０℃、３０℃、４０℃等に変更した場合においても、上述の実験例と同様の結果が得られる。
　以上において、本発明の処理方法によって殺菌処理を行った場合において得られる効果について確認したが、本発明の処理方法によって脱臭処理を行った場合においても、効率的に処理を行うことができるものと考えられる。
　その理由は、殺菌処理において菌の不活性化に寄与するオゾンやラジカルは、脱臭処理において悪臭物質の分解に対しても寄与するからである。
１０　　エキシマランプ
１１　　発光管
１１Ａ　　封止部
１１Ｂ　　排気管残部
１４　　内部電極
１５　　内部リード
１６　　金属箔
１７　　内部電極用外部リード
１８　　外部電極
１９　　外部電極用外部リード
２１　　ベース部材
２２，２３　　給電線
２４　　高周波電源
３０　　第１の処理機構
３１　　処理容器
３２　　容器本体
３３　　蓋部材
３４　　気体供給用開口
３９　　撹拌翼
４０　　オゾン発生器
４１　　流路形成部材
４１Ａ　　導入口
４１Ｂ　　導出口
４２　　導入路形成部材
４３　　導出路形成部材
５０　　第２の処理機構
５１　　搬送路形成部材
５２　　ホッパ
５２Ａ　　開口部
５３　　気体供給用開口
５５　　オゾン発生器
５７　　筐体
５８　　オゾン発生器
５９　　オゾン原料気体供給手段
６１　　環境試験機
６３　　オゾン発生器
６５　　オゾンモニタ
６６　　循環路形成部材
７１　　流路形成部材
７１Ａ　　一方の端部
７１Ｂ　　他方の端部
７２，７３　　電極
７４，７５　　給電線
７６　　高周波電源
Ｓ１　　処理空間
Ｓ２　　オゾン生成空間
Ｇ１　　オゾン原料気体
Ｇ２　　オゾン含有気体

                                                                                

Claims (11)

  1. 　オゾンを分解する波長域の光を含まず、かつ波長２００ｎｍ以下の光であるオゾン生成用光を、オゾン原料気体に対して照射することによってオゾン含有気体を得、得られたオゾン含有気体に処理対象体を相対湿度が５５％以下の低湿度条件で曝露することにより、当該処理対象体を処理することを特徴とする処理方法。
  2. 　前記オゾン生成用光は、キセノンエキシマランプから放射された光であることを特徴とする請求項１に記載の処理方法。
  3. 　前記オゾン含有気体の相対湿度が５５％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の処理方法。
  4. 　前記オゾン含有気体の相対湿度が３０％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の処理方法。
  5. 　前記オゾン含有気体の相対湿度が２０％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の処理方法。
  6. 　前記処理対象体が存在する処理対象体存在空間の雰囲気を構成する環境気体の相対湿度が５５％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の処理方法。
  7. 　前記処理対象体が存在する処理対象体存在空間の雰囲気を構成する環境気体の相対湿度が３０％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の処理方法。
  8. 　前記処理対象体が存在する処理対象体存在空間の雰囲気を構成する環境気体の相対湿度が２０％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の処理方法。
  9. 　前記処理対象体が搬送される搬送路によって構成されてなる処理対象体存在空間に対して、オゾン含有気体が供給されることにより、当該搬送路において、オゾン含有気体に処理対象体が曝露されることを特徴とする請求項２～請求項５のいずれかに記載の処理方法。
  10. 　前記処理対象体存在空間に対して、オゾン含有気体が供給されることにより、当該処理対象体存在空間内において、当該オゾン含有気体に処理対象体が曝露されることを特徴とする請求項６～請求項８のいずれかに記載の処理方法。
  11. 　前記処理対象体が嫌湿性物品であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の処理方法。
                                                                                    
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