JP4191173B2 - Sterilization operation method and sterilization apparatus. - Google Patents
Sterilization operation method and sterilization apparatus. Download PDFInfo
- Publication number
- JP4191173B2 JP4191173B2 JP2005174420A JP2005174420A JP4191173B2 JP 4191173 B2 JP4191173 B2 JP 4191173B2 JP 2005174420 A JP2005174420 A JP 2005174420A JP 2005174420 A JP2005174420 A JP 2005174420A JP 4191173 B2 JP4191173 B2 JP 4191173B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flash lamp
- flash
- pulse
- lamp
- distance
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 title claims description 48
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 title claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 38
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 27
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 22
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 8
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000002070 germicidal effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 108020000946 Bacterial DNA Proteins 0.000 description 1
- 241000288673 Chiroptera Species 0.000 description 1
- 206010016952 Food poisoning Diseases 0.000 description 1
- 208000019331 Foodborne disease Diseases 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
Description
本発明はフラッシュランプを使用して殺菌処理する場合の殺菌操作方法及び殺菌装置に関し、食材、弁当箱、食品用トレー、食材用バット等の殺菌処理に使用できる。 The present invention relates to a sterilization operation method and a sterilization apparatus when sterilizing using a flash lamp, and can be used for sterilizing foods, lunch boxes, food trays, food bats and the like.
食料品容器、日用品、医療・介護用品等に対する非加熱の殺菌方法として消毒液をスプレーする方法が汎用されている。例えば、給食センターにおいては、食品の腐敗防止と食中毒対策のために、弁当のトレー容器に消毒液をスプレーし、この消毒済のトレー容器に弁当を納めている。
しかしながら、消毒液による殺菌方法では、人体への消毒液の影響が懸念され、また作業コストも相当に高くつくという不具合がある。
非加熱式の殺菌方法として、低圧水銀灯(殺菌灯)の放射光を照射する方法も知られている。これは紫外線照射により菌のDNAを損傷させて菌の増殖を防止する方法であり、254nmを主波長とする光を照射している。これに対し、キセノンフラッシュランプの閃光は図3に示すように200nm〜2000nm付近までの波長分布を有し、かつ220nm〜300nmの紫外線波長域を豊富に含んでいる。
キセノンフラッシュランプは殺菌灯に較べて照度が高く、近来殺菌灯からキセノンフラッシュランプへの転換が図られている。
As a non-heating sterilization method for food containers, daily necessities, medical / care products, etc., a method of spraying a disinfectant is widely used. For example, in a lunch center, in order to prevent food corruption and prevent food poisoning, a lunch box is sprayed with a disinfectant and the lunch box is placed in the sterilized tray container.
However, the disinfection method using the disinfectant has a problem that the disinfectant is affected by the human body and the operation cost is considerably high.
As a non-heating type sterilization method, a method of irradiating radiation light of a low-pressure mercury lamp (sterilization lamp) is also known. This is a method for preventing bacterial growth by damaging bacterial DNA by ultraviolet irradiation, and irradiates light having a dominant wavelength of 254 nm. On the other hand, the flash of the xenon flash lamp has a wavelength distribution from 200 nm to 2000 nm and includes an abundant ultraviolet wavelength range of 220 nm to 300 nm as shown in FIG.
Xenon flash lamps have higher illuminance than germicidal lamps, and recently, conversion from germicidal lamps to xenon flash lamps has been attempted.
本発明者の鋭意検討結果によれば、フラッシュランプの1閃光パルス当たりの供給電力エネルギーを0.5J〜25J、1秒当たりの閃光パルス箇数30〜120箇で食品を殺菌でき、オープン方式で照射しても作業者の紫外線被爆量をJIS被殺菌処理物8812−1987の許容値(波長270nmで30J/m2以下)に抑えることができて人体への影響も排除できる。 According to the result of earnest study by the present inventor, food can be sterilized with a power supply energy per flash pulse of the flash lamp of 0.5 J to 25 J, 30 to 120 flash pulses per second, and in an open system. Even if the irradiation is performed, the amount of ultraviolet rays exposed to the worker can be suppressed to the permissible value of JIS sterilized processed material 8812-1987 (30 J / m 2 or less at a wavelength of 270 nm), and the influence on the human body can be eliminated.
キセノンフラッシュランプは殺菌以外に、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ等でのトナー像の加熱定着や半導体ウエハ表面膜の熱処理にも使用されているが、これらはキセノン閃光の赤外線領域を使用するものである。
プリンタ等のトナー像の定着に使用する装置として、「記録紙上に形成されたトナー像に2箇のキセノンフラッシュランプから閃光パルスを照射して定着させるのに、2箇のキセノンフラッシュランプに対する充放電駆動回路を一箇で共用すること」が提案されている(特許文献1)。
As an apparatus used for fixing a toner image such as a printer, “to charge and discharge two xenon flash lamps to fix a toner image formed on recording paper by irradiating flash pulses from two xenon flash lamps” It is proposed that “the drive circuit is shared by one” (Patent Document 1).
図4の(イ)は特許文献1に記載された閃光パルス発生回路であり、図4の(ロ)はトリガパルスと充放電時のコンデンサ電圧であり、これらにより閃光パルス発生回路の動作を説明すれば、フラッシュランプ12aがトリガパルス(b)により放電して時間間隔Tで閃光パルスを発生し、フラッシュランプ12bがトリガパルス(c)により放電して時間間隔Tで閃光パルスを発生する。トリガパルス(c)はトリガパルス(b)に対し時間T/2だけシフトされており、両フラッシュランプ12a、12bの閃光の都度、コンデンサ19の充放電が繰り返される。この場合、コンデンサ電圧がフラッシュランプの放電可能電圧に達する時間taに対し、ta≦T/2とされている。
4 (a) is a flash pulse generation circuit described in
フラッシュランプ12a,12bはキセノンガスの放電により前記図3に示した放射スペクトル分布の閃光を発生する。
このスペクトル分布の照度は、閃光パルスの累積箇数の増加と共に低減していき、例えば1閃光パルス当たりの供給電力エネルギー1J、1秒当たりの閃光パルス箇数60箇(60Hz)のもとでの相対放射照度S%と閃光パルス累積箇数Nとの間には、
S=100−1.4×10−7N
の関係がある。
図4の(イ)におけるトリガパルス用スイッチSW3、SW4には通常、サイリスタが使用され、その両サイリスタに時間間隔Tでシフト時間T/2のゲートパルスが印加され、各フラッシュランプ12a、12bの累積閃光パルス箇数がサイリスタのゲートパルスの累積により得られ、この累積箇数が限界値(例えば、相対放射照度Sが80%にまで低下する累積箇数)に達すると両フラッシュランプ12a,12bが取り替えられる。
The
The illuminance of this spectral distribution decreases as the cumulative number of flash pulses increases. For example, the supply power energy 1J per flash pulse and the flash pulse number 60 (60 Hz) per second. Between the relative irradiance S% and the cumulative number N of flash pulses,
S = 100-1.4 × 10 −7 N
There is a relationship.
As the trigger pulse switches SW 3 and SW 4 in FIG. 4A, thyristors are usually used, and a gate pulse of a shift time T / 2 is applied to both thyristors at a time interval T, and each
閃光パルスを照射して殺菌処理を行うには、被殺菌処理物の上側及び裏側の両方向から閃光を照射する必要があり、通常被殺菌処理物の上方及び下方にフラッシュランプを設置することが要請される。この場合、殺菌装置が遮光ケース式やロールコンベア式であると、被殺菌処理物と下側フラッシュランプとの間隔を被殺菌処理物と上方フラッシュランプとの間隔よりも短くせざるを得ず(被殺菌処理物の高さがまちまちであり、いずれの高さにも対応できるように、上方フラッシュランプの設置高さを高めにせざるを得ない)、図4の(イ)に示すように充放電用コンデンサ19を共用する2箇のフラッシュランプ12a,12bを使用すると、両フラッシュランプが同一エネルギー、同一周波数の閃光パルスを発生するので、被殺菌処理物の上面側照度に較べて裏面側照度が高くなり、両フラッシュランプ12a,12bが前記したように共通の限界累積閃光パルス箇数にて取り替えられる以上、下側フラッシュランプに被殺菌処理物側殺菌能力が相当に残っているにもかかわらず、フラッシュランプの取り替えが行われることになる。
In order to perform sterilization by irradiating flash light pulses, it is necessary to irradiate flash light from both the upper side and back side of the object to be sterilized, and it is usually required to install flash lamps above and below the object to be sterilized. Is done. In this case, if the sterilization device is a light shielding case type or a roll conveyor type, the interval between the object to be sterilized and the lower flash lamp must be shorter than the interval between the object to be sterilized and the upper flash lamp ( The height of the upper flash lamp must be increased so that the height of the object to be sterilized varies, and it can be adapted to any height), as shown in FIG. When two
これは次のように説明することもできる。
閃光パルス1箇当たりの供給電力エネルギーをE、1つのフラッシュランプから照射面までの距離をr、前記したように累積閃光パルス箇数Nに対する放射相対照度を100−kNとすると、被殺菌処理物の照度Xは
X=AE(100−kN)/(2πr)
で表すこともできる(Aは定数)。
殺菌上の限界照度をX0とすると、限界累積閃光パルス箇数N0は、
N0=〔100−(2πr・X0/AE)〕/k
で表すことができる。
上側フラッシュランプに対する限界累積閃光パルス箇数N0’と下側フラッシュランプに対する限界累積閃光パルス箇数N0”とは、フラッシュランプから被殺菌処理物までの距離rが異なるために相違し、下側フラッシュランプに対する限界累積閃光パルス箇数N0”が上側フラッシュランプに対する限界累積閃光パルス箇数N0’より大となるが、特許文献1に記載されたようなフラッシュランプの操作方法では、両フラッシュランプに対する累積閃光パルス箇数を個別的に把握できず、両フラッシュランプの個々の殺菌残存能力を把握して両フラッシュランプを個々に取り替えることが叶わず、下側フラッシュランプに充分な殺菌残存能力があるにもかかわらず下側フラッシュランプも上側フラッシュランプと共に取り替えられてしまうことになる。
This can also be explained as follows.
When the supply power energy per flash pulse is E, the distance from one flash lamp to the irradiation surface is r, and the relative irradiance with respect to the cumulative flash pulse number N is 100-kN as described above, the article to be sterilized The illuminance X is X = AE (100-kN) / (2πr)
(A is a constant).
When the critical illuminance on sterilization and X 0, the limit cumulative flash pulse number of articles N 0 is
N 0 = [100− (2πr · X 0 / AE)] / k
Can be expressed as
The limit cumulative flash pulse number of articles N 0 "for the lower flash lamp and limits cumulative flash pulse number of articles N 0 'relative to the upper flash lamp, the distance r to the sterilization product is different for different from the flash lamp, the lower The limit cumulative flash pulse number N 0 ″ for the side flash lamp is larger than the limit cumulative flash pulse number N 0 ′ for the upper flash lamp. However, in the operation method of the flash lamp as described in
本発明の目的は、キセノンフラッシュランプを被殺菌処理物の上方及び下方に配設し、両フラッシュランプに対し充放電用コンデンサを共用し、同一周波数のトリガパルスを時間的にシフトさせてこれらのフラッシュランプに印加して閃光パルスを発生させ、この閃光パルスを被殺菌処理物に照射して殺菌処理を行っていく場合、各フラッシュランプの発生閃光パルスの累積に基づく殺菌限界からフラッシュランプを取り替えるのに、フラッシュランプの殺菌能力を有効に使い尽くしたうえでその取替えを行い得るようにすることにある。 An object of the present invention is to arrange a xenon flash lamp above and below the object to be sterilized, share a charge / discharge capacitor for both flash lamps, and shift the trigger pulse of the same frequency in time to shift these lamps. When the flash lamp is applied to the flash lamp to generate a flash pulse, and the flash light pulse is irradiated to the object to be sterilized, the flash lamp is replaced from the sterilization limit based on the accumulated flash pulse generated by each flash lamp. However, it is to be able to replace the flash lamp after it has been used up effectively.
請求項1に係る殺菌操作方法は、被殺菌処理物に対し上側から閃光パルスを照射するフラッシュランプを配設し、同じく下側から閃光パルスを照射する下側フラッシュランプをフラッシュランプと被殺菌処理物との距離を前記上側フラッシュランプにおける同距離よりも短くして配設し、これら両フラッシュランプを共通の充放電用コンデンサに対し並列に接続し、時間的にシフトさせた周波数fのトリガパルスを両フラッシュランプに加えて各フラッシュランプに周波数fの閃光パルスを発生させ、各フラッシュランプにおけるトリガパルス累積箇数を計数し、上側フラッシュランプの使用限界累積トリガパルス箇数に較べて下側フラッシュランプの使用限界累積トリガパルス箇数を大に設定して両フラッシュランプに対する新規取替えを行うことを特徴とする。
請求項2に係る殺菌装置は、並列接続の上側フラッシュランプと下側フラッシュランプに並列に接続された充放電用コンデンサと、これらの各フラッシュランプにトリガパルスを印加する個別のトリガパルス発生回路と、各トリガパルスの累積箇数を計数する個別のカウンタを備えていることを特徴とする。
請求項3に係る殺菌装置は、請求項2の殺菌装置において、上側フラッシュランプがロールコンベアの中間上方に、下側フラッシュランプが前記ロールコンベアの中間下方にそれぞれ設けられ、下側フラッシュランプとロールコンベア面との距離が上側フラッシュランプとロールコンベア面との距離よりも短くされていることを特徴とする。
請求項4に係る殺菌装置は、請求項2の殺菌装置において、遮光ケース内に格子棚が設けられ、上側フラッシュランプが格子棚の上方に、下側フラッシュランプが前記格子棚の下方にそれぞれ設けられ、下側フラッシュランプと格子棚との距離が上側フラッシュランプと格子棚との距離よりも短くされていることを特徴とする。
請求項5に係る殺菌操作方法は、請求項1の殺菌操作方法において、予備フラッシュランプを設置しておき、旧フラッシュランプの予備フラッシュランプへの切り替えを自動的に行わせることを特徴とする。
請求項6に係る殺菌装置は、請求項2〜4何れかの殺菌装置において、上側フラッシュランプに対する予備フラッシュランプ及び下側フラッシュランプに対する予備フラッシュランプを備え、トリガパルス累積箇数が使用限界トリガパルス累積箇数になったことを検出して予備フラッシュランプへの切り替えを自動的に行う切り替えスイッチを備えていることを特徴とする。
請求項7に係る殺菌操作方法は、請求項1または5の殺菌操作方法において、フラッシュランプの1閃光パルス当たりの供給電力エネルギーを0.5J〜25Jとし、1秒当たりの閃光パルス箇数を30〜120箇とすることを特徴とする。
請求項8に係る殺菌装置は、請求項2〜4、6何れかの殺菌装置において、フラッシュランプがキセノンフラッシュランプであることを特徴とする。
The sterilization operation method according to
The sterilization apparatus according to
The sterilization apparatus according to claim 3 is the sterilization apparatus according to
The sterilizer according to claim 4 is the sterilizer according to
The sterilization operation method according to
The sterilization apparatus according to claim 6 is the sterilization apparatus according to any one of
The sterilization operation method according to claim 7 is the sterilization operation method according to
The sterilizing apparatus according to an eighth aspect is the sterilizing apparatus according to any one of the second to fourth and sixth aspects, wherein the flash lamp is a xenon flash lamp.
閃光パルス1箇当たりの供給電力エネルギーをE、1つのフラッシュランプから照射面までの距離をr、累積閃光パルス箇数Nに対する放射相対照度を100−kNとすると、被殺菌処理物の照度Xは
X=AE(100−kN)/(2πr)
で表すこともでき(Aは定数)、殺菌上の限界照度をX0とすると、限界累積閃光パルス箇数N0は、
N0=〔100−(2πr・X0/AE)〕/k
で表すことができる。
上側フラッシュランプに対する限界累積閃光パルス箇数N0’と下側フラッシュランプに対する限界累積閃光パルス箇数N0”とは、フラッシュランプから被殺菌処理物までの距離rが異なるために相違し、下側フラッシュランプに対する限界累積閃光パルス箇数N0”が上側フラッシュランプに対する限界累積閃光パルス箇数N0’より大となる。
本発明では、上側フラッシュランプのトリガパルス累積箇数と下側フラッシュランプのトリガパルス累積箇数とを個別的にカウントできるから、上側フラッシュランプの累積閃光パルス箇数と下側フラッシュランプの累積閃光パルス箇数とを個別的に把握でき、それらの累積閃光パルス箇数が上側フラッシュランプに対する限界累積閃光パルス箇数N0’や下側フラッシュランプに対する限界累積閃光パルス箇数N0”になったときにフラッシュランプを取り替えることができる。
従って、下側フラッシュランプをその殺菌残存能力を使い尽くしたうえで取り替えることができる。
Assuming that the power supply energy per flash pulse is E, the distance from one flash lamp to the irradiation surface is r, and the relative irradiance with respect to the cumulative flash pulse number N is 100-kN, the illuminance X of the object to be sterilized is X = AE (100−kN) / (2πr)
(A is a constant), and the limit illuminance on sterilization is X 0 , the limit cumulative flash pulse number N 0 is
N 0 = [100− (2πr · X 0 / AE)] / k
Can be expressed as
The limit cumulative flash pulse number of articles N 0 "for the lower flash lamp and limits cumulative flash pulse number of articles N 0 'relative to the upper flash lamp, the distance r to the sterilization product is different for different from the flash lamp, the lower The limit cumulative flash pulse number N 0 ″ for the side flash lamp is larger than the limit cumulative flash pulse number N 0 ′ for the upper flash lamp.
In the present invention, since the cumulative number of trigger pulses of the upper flash lamp and the cumulative number of trigger pulses of the lower flash lamp can be individually counted, the cumulative number of flash pulses of the upper flash lamp and the cumulative flash of the lower flash lamp can be counted. a pulse number of articles can be grasped individually, their cumulative flash pulse number of articles has become marginal cumulative flash pulse number of articles N 0 "for limiting the accumulated flash pulse number of articles N 0 'or the lower flash lamp relative to the upper flash lamp Sometimes you can replace the flash lamp.
Therefore, the lower flash lamp can be replaced after its sterilization residual capacity is exhausted.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1−1の(イ)は本発明において使用される殺菌装置の一例を示す横断面図、図1−1の(ロ)は図1−1の(イ)におけるロ−ロ断面図である。
図1−1において、2は遮光ケース、例えば鋼製ケース、アルミ製ケースであり、前壁は下端ヒンジ支持蓋21により開閉自在としてある。3はケース2内に設けた格子棚であり、石英棒、金属棒等により構成できる。Mは格子棚3上に載置された被殺菌処理物である。1aは上側キセノンフラッシュランプ、1bは下側キセノンフラッシュランプであり、下側キセノンフラッシュランプ1bと格子棚3との距離rbは上側キセノンフラッシュランプ1aと格子棚3との距離raよりも短くされている(被殺菌処理物は通常平坦表面ではなく、例えば弁当の弁当箱底壁を考慮して、被殺菌処理面とフラッシュランプとの距離をコンベア面とフラッシュランプとの距離に実質的に等しいとしている)。これらキセノンフラッシュランプ1a,1bは、図1−3に示す駆動回路で操作することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1-1 (a) is a cross-sectional view showing an example of a sterilizer used in the present invention, and (b) in FIG. 1-1 is a cross-sectional view in FIG. 1-1 (b). .
In FIG. 1,
図1−2の(イ)は本発明において使用される殺菌装置の一例を示す縦断面図、図1−2の(ロ)は図1−2の(イ)におけるロ−ロ断面図である。
図1−2において、4は架台、5は架台4上に設けたロールコンベア、6はロールコンベア5の中間上方に設けた照射室であり、入口及び出口に遮光カーテン61,62を取り付けてある。1aは遮光室6内の上側に設けた上側キセノンフラッシュランプ、1bはロールコンベア5の下側に前記上側キセノンフラッシュランプ1aと同位置にて設けた下側キセノンフラッシュランプであり、下側キセノンフラッシュランプ1bとロールコンベア面5との距離rbは上側キセノンフラッシュランプ1aとロールコンベア面5との距離raよりも短くされている(被殺菌処理物は通常平坦表面ではなく、例えば弁当の弁当箱底壁を考慮して、被殺菌処理面とフラッシュランプとの距離を棚面とフラッシュランプとの距離に実質的に等しいとしている)。これらキセノンフラッシュランプ1a,1bは、図1−3に示す駆動回路で操作することができる。
1-2 (a) is a longitudinal sectional view showing an example of a sterilizing apparatus used in the present invention, and (b) in FIG. 1-2 is a cross-sectional view in FIG. 1-2 (b). .
1-2, 4 is a gantry, 5 is a roll conveyor provided on the gantry 4, 6 is an irradiation chamber provided in the middle upper part of the
図1−3は本発明において使用されるフラッシュランプ駆動回路の一例を示し、Cは主充放電コンデンサ、1aは上側フラッシュランプ、1bは下側フラッシュランプ、Ctはトリガコンデンサ、Tta(Ttb)はトリガ昇圧トランス、SCRa(SCRb)はゲートパルスPGa(PGb)によってオンされるサイリスタである。Ka(Kb)はトリガパルスカウンターである。 1-3 shows an example of a flash lamp driving circuit used in the present invention, where C is a main charging / discharging capacitor, 1a is an upper flash lamp, 1b is a lower flash lamp, C t is a trigger capacitor, T ta (T tb ) is a trigger step-up transformer, and SCR a (SCR b ) is a thyristor that is turned on by a gate pulse P Ga (P Gb ). K a (K b ) is a trigger pulse counter.
図1−4の(イ)〜(ホ)はフラッシュランプ駆動回路の動作状態を説明するのに使用した各部位の出力波形を示している。
図1−3の回路において、ゲートパルスPGa(PGb)によりサイリスタSCRa(SCRb)がオンされてトリガコンデンサCtの充電電圧が放電され、この放電に基づきトリガ昇圧トランスTta(Ttb)の二次側に昇圧(5〜20kv程度)されたトリガパルスPTa(PTb)が発生される。
この時、主充放電コンデンサCの充電電圧が加えられているキセノンフラッシュランプ1a(1b)がトリガパルスPTa(PTb)の印加によりアークを発生して閃光し、このアーク発生により主充放電コンデンサCの電圧が降下してアークが停止され、再度主充放電コンデンサCが充電されていく。従って、主充放電コンデンサCの電圧Vcは、図1−4の(ホ)に示すように両トリガパルスPTa、PTbが重ねられた周期の波形となる。
1-4, (a) to (e) show the output waveforms of the respective parts used to explain the operating state of the flash lamp driving circuit.
In the circuit of FIG. 1-3, the thyristor SCR a (SCR b ) is turned on by the gate pulse P Ga (P Gb ) to discharge the charging voltage of the trigger capacitor C t , and the trigger step-up transformer T ta (T A trigger pulse P Ta (P Tb ) boosted (about 5 to 20 kv) is generated on the secondary side of tb ).
At this time, the xenon flash lamp 1a (1b) to which the charging voltage of the main charging / discharging capacitor C is applied generates an arc by applying the trigger pulse P Ta (P Tb ), and the main charging / discharging is generated by this arc generation. The voltage of the capacitor C drops, the arc is stopped, and the main charge / discharge capacitor C is charged again. Therefore, the voltage Vc of the main charging / discharging capacitor C has a waveform with a cycle in which both trigger pulses P Ta and P Tb are overlapped, as shown in FIG.
前記において、上側フラッシュランプ1aと下側フラッシュランプ1bの1閃光パルス当たりの供給電力エネルギーが等しく、かつ1秒当たりの閃光パルス箇数が等しいから、上側フラッシュランプ1aと下側フラッシュランプ1bの放射エネルギーは等しい。
フラッシュランプと被殺菌処理物との間の距離をrとし、反射等の影響がないと仮定すると、フラッシュランプが線光源であるから、被殺菌処理物表面の照度は2πrに反比例する。
而るに、前記下側フラッシュランプ1bと被殺菌処理物Mの裏面との距離rbは殺菌装置の構造上、前記上側フラッシュランプ1aと被殺菌処理物Mの上面との距離raよりも短くされるから、被殺菌処理物裏面の照射照度はフラッシュランプ上面の照射照度よりも高くなる。
フラッシュランプにおいては、ガラス管の曇り、放電電極の劣化等により経時的に放射能力が低下されていき、その放射能力S(%)は、閃光パルスの累積箇数をNとすると、
S=100−kN
で与えられ、例えば1閃光パルス当たりの供給電力エネルギーが1J、閃光パルス周波数(トリガパルス周波数)が60Hzの場合、
S=100−1.4×10−7N
で与えられる。
In the above, since the supplied power energy per one flash pulse of the upper flash lamp 1a and the
Assuming that the distance between the flash lamp and the object to be sterilized is r and there is no influence of reflection or the like, since the flash lamp is a linear light source, the illuminance on the surface of the object to be sterilized is inversely proportional to 2πr.
The而Ru, structural distance r b sterilization apparatus and the back surface of said the
In the flash lamp, the radiation ability is reduced over time due to fogging of the glass tube, deterioration of the discharge electrode, etc., and the radiation ability S (%) is N, where N is the cumulative number of flash pulses.
S = 100-kN
For example, when the supplied power energy per flash pulse is 1 J and the flash pulse frequency (trigger pulse frequency) is 60 Hz,
S = 100-1.4 × 10 −7 N
Given in.
本発明により殺菌処理を行うには、図1−2に示すロールコンベア式の場合は、被殺菌処理物Mが照射室6に入る際に図1−3に示す駆動回路の電源スイッチSWをオンさせ、同照射室6を出る際に同電源スイッチSWをオフさせるようにし、図1−1に示す遮光ケース式の場合は、同電源用スイッチSWをタイマー操作とし、前記図1−3により説明した通り、上側フラッシュランプ1a、下側フラッシュランプ1bを閃光させて被殺菌処理物の殺菌処理を行っていく。
この間、上側フラッシュランプ1aの閃光パルス累積箇数をカウンターKaによりカウントし、下側フラッシュランプ1bの閃光パルス累積箇数をカウンターKbによりカウントしていく。
上側フラッシュランプ1aの初期照射照度をSa,t=0、殺菌限界照射照度をS0とすると、上側フラッシュランプ1aの限界累積閃光パルス箇数Naは
Na=〔1−(S0/Sa,t=0)〕100/k
で与えられ、例えば、殺菌限界照射照度S0を初期照射照度Sa,t=0の80%とし、kが1.4×10−7(1閃光パルス当たりの供給電力エネルギーが1J、閃光パルス周波数が60Hzの場合)であるとすると、Na=1.43×108となり、カウンターKaのカウント値が1.43×108になると、上側フラッシュランプ1aを新規のフラッシュランプに取り替え、カウンターKaを0にリセットしたうえで殺菌処理を継続していく。
In order to perform sterilization according to the present invention, in the case of the roll conveyor type shown in FIG. 1-2, when the object to be sterilized M enters the irradiation chamber 6, the power switch SW of the drive circuit shown in FIG. The power switch SW is turned off when exiting the irradiation chamber 6, and in the case of the light shielding case type shown in FIG. 1-1, the power switch SW is operated as a timer, and is described with reference to FIG. As described above, the upper flash lamp 1a and the
During this time, the flash pulse cumulative number of articles of the upper flash lamp 1a counted by a counter K a, will the flash pulse cumulative number of articles in the
The initial irradiance of the upper flash lamp 1a S a, t = 0, when the sterilizing limit irradiance and S 0, the limit cumulative flash pulse number of articles N a of the upper flash lamp 1a N a = [1- (S 0 / Sa, t = 0 )] 100 / k
For example, the sterilization limit irradiation illuminance S 0 is set to 80% of the initial irradiation illuminance S a, t = 0 , and k is 1.4 × 10 −7 (supplied power energy per flash pulse is 1 J, flash pulse When the frequency is 60 Hz), Na = 1.43 × 10 8 , and when the count value of the counter Ka becomes 1.43 × 10 8 , the upper flash lamp 1a is replaced with a new flash lamp, and the counter K The sterilization process is continued after resetting a to 0.
前記した通り、下側フラッシュランプ1bと被殺菌処理物裏面との間の距離rbが上側フラッシュランプ1aと被殺菌処理物上面との間の距離raよりも小であるから、下側フラッシュランプ1bによる被殺菌処理物裏面の初期照射照度Sb,t=0は上側フラッシュランプ1aによる被殺菌処理物上面の初期照射照度Sa,t=0よりも高く、
Sb,t=0=eSa,t=0,e>1
で表すことができる(例えば、下側フラッシュランプと被殺菌処理物裏面との間の距離rbが上側フラッシュランプと被殺菌処理物上面との間の距離raの1/2である場合、反射の影響がないと仮定すると、e=2)。
従って、下側フラッシュランプ1bの限界累積閃光パルス箇数Nbは
Nb=〔1−(S0/Sb,t=0)〕100/k=〔1−(S0/eSa,t=0)〕100/k
で与えられ、前記Naに対し
Nb/Na=〔1−(S0/eSa,t=0)〕/〔1−(S0/Sa,t=0)〕
で与えられ、例えば、前記と同様の条件のもとで〔殺菌限界照射照度S0を初期照射照度Sa,t=0の80%とし、kが1.4×10−7すなわち1閃光パルス当たりの供給電力エネルギーが1J、閃光パルス周波数が60Hzの場合〕、Nb/Na=3となり、カウンターKbのカウント値が1.43×3×108になると、下側フラッシュランプ1bを新規のフラッシュランプに取り替え、カウンターKbを0にリセットしたうえで前記操作による殺菌処理を継続していく。
As described above, since the distance r b between the
S b, t = 0 = eS a, t = 0 , e> 1
Can be expressed by (e.g., when the distance r b between the lower flash lamp and the object to be sterilized treated back surface is 1/2 of the distance r a between the upper flash lamp and the object to be sterilized product top surface, Assuming there is no reflection effect, e = 2).
Therefore, the limit cumulative flash pulse number of articles in the
N b / N a = [1- (S 0 / eS a, t = 0 )] / [1- (S 0 / S a, t = 0 )]
For example, under the same conditions as described above, the sterilization limit irradiation illuminance S 0 is 80% of the initial irradiation illuminance S a, t = 0 , and k is 1.4 × 10 −7, that is, one flash pulse. When the supplied power energy per unit is 1 J and the flash pulse frequency is 60 Hz], when N b / N a = 3 and the count value of the counter Kb becomes 1.43 × 3 × 10 8 , the
上記上側フラッシュランプ1a(下側フラッシュランプ1b)の新規フラッシュランプへの取替えは、図2に示すように上側フラッシュランプ1a(下側フラッシュランプ1b)に予備の上側フラッシュランプ1a’(下側1b’)を隣接して並設し、旧上側フラッシュランプ1a(旧下側フラッシュランプ1b)と予備上側フラッシュランプ1a’(下側1b’)との間に切り替えスイッチSWa(SWb)を設け、カウンターKa(Kb)が前記の限界累積閃光パルス箇数Na(Nb)をカウントすると、その切り替えスイッチSWa(SWb)を自動的に動作させるようにしてもよい。
As shown in FIG. 2, the upper flash lamp 1a (
本発明においては、1閃光パルス当たりの供給電力エネルギーを0.5〜25J、好ましくは4〜18Jのもとで閃光パルスを発生させ1閃光パルス当たりの供給電力波形の半値巾を10〜40μsとし、1秒当たりの閃光パルス数を30〜120箇好ましくは30〜70箇とすることが望ましい。キセノンフラッシュランプと照射面との間隔は、上側で100mmを基準として±20mmの範囲、下側で30mmを基準として±20mmの範囲とされる。
1閃光パルス当たりの供給電力エネルギーを0.5〜25Jとする理由は、0.5J未満では照度が低すぎて殺菌の不完全を免れ得ず、25Jを越えると、放電ギャップが大となったり、キセノンフラッシュランプの冷却手段の大型化が招来されてキセノンフラッシュランプの小型化が困難になると共に照射面を反射して作業者が浴びる紫外線照度が高くなり作業者の保安に支障が生じるからである。
In the present invention, a flash pulse is generated under a supply power energy per flash pulse of 0.5 to 25 J, preferably 4 to 18 J, and a half-value width of the supply power waveform per flash pulse is set to 10 to 40 μs. It is desirable that the number of flash pulses per second is 30 to 120, preferably 30 to 70. The distance between the xenon flash lamp and the irradiation surface is set to a range of ± 20 mm with respect to 100 mm on the upper side and a range of ± 20 mm with reference to 30 mm on the lower side.
The reason why the supplied power energy per one flash pulse is 0.5 to 25 J is that if it is less than 0.5 J, the illuminance is too low to avoid incomplete sterilization, and if it exceeds 25 J, the discharge gap becomes large. As a result, an increase in the cooling means of the xenon flash lamp is invited, making it difficult to reduce the size of the xenon flash lamp and increasing the ultraviolet illuminance that the worker receives by reflecting the irradiated surface, thereby hindering the safety of the worker. is there.
前記の主充放電コンデンサCの容量をCm、コンデンサに課電する直流電圧をVとすると、コンデンサの蓄積エネルギーはCmV2/2で与えられ、このエネルギーが1閃光パルス当たりの供給電力エネルギーを0.5〜25Jとすることによりコンデンサの小型化、または直流電圧の低圧化が可能となり、エネルギー供給装置の小型化、低コスト化を図ることができる。 Capacity C m of the main charging and discharging the capacitor C of the, when a DC voltage voltage application to the capacitor to is V, the stored energy of the capacitor is given by C m V 2/2, the supply power of the energy per flash pulse By setting the energy to 0.5 to 25 J, the capacitor can be reduced in size or the DC voltage can be reduced, and the energy supply device can be reduced in size and cost.
1秒当たりの閃光パルス数を30〜120箇とする理由は、30未満では単位時間当たりの累積紫外線照射量が少くな過ぎて有効な殺菌が困難となり、120箇を越えると、単位時間当たりの累積紫外線照射量が大となり過ぎフラッシュランプの発熱が顕著となり大型冷却手段が必要となり、フラッシュランプの実質的な小型化を担保し難くなるからである。 The reason for setting the number of flash pulses per second to 30 to 120 is that if the number is less than 30, the cumulative ultraviolet ray irradiation amount per unit time is too small and effective sterilization becomes difficult. This is because the cumulative ultraviolet ray irradiation amount becomes too large, and the flash lamp generates a significant amount of heat, requiring a large cooling means, making it difficult to ensure a substantial downsizing of the flash lamp.
本発明において、フラッシュランプにはキセノンフラッシュランプの他、クリプトンフラッシュランプ、アルゴンフラッシュランプ等の希ガスフラッシュランプを使用することも可能である。 In the present invention, in addition to a xenon flash lamp, a rare gas flash lamp such as a krypton flash lamp or an argon flash lamp can be used as the flash lamp.
1a 上側フラッシュランプ
1a’ 予備上側フラッシュランプ
1b 下側フラッシュランプ
1b’ 予備下側フラッシュランプ
2 遮光ケース
3 格子棚
5 ロールコンベア
6 照射室
M 被殺菌処理物
C 主充放電コンデンサ
Ct トリガ用コンデンサ
Tta トリガ昇圧用トランス
Ttb トリガ昇圧用トランス
Ka トリガパルスカウンター
Kb トリガパルスカウンター
1a Upper flash lamp 1a 'Preliminary
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005174420A JP4191173B2 (en) | 2005-06-15 | 2005-06-15 | Sterilization operation method and sterilization apparatus. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005174420A JP4191173B2 (en) | 2005-06-15 | 2005-06-15 | Sterilization operation method and sterilization apparatus. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005261984A JP2005261984A (en) | 2005-09-29 |
JP4191173B2 true JP4191173B2 (en) | 2008-12-03 |
Family
ID=35087087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005174420A Expired - Fee Related JP4191173B2 (en) | 2005-06-15 | 2005-06-15 | Sterilization operation method and sterilization apparatus. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4191173B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9093258B2 (en) | 2011-06-08 | 2015-07-28 | Xenex Disinfection Services, Llc | Ultraviolet discharge lamp apparatuses having optical filters which attenuate visible light |
KR102002451B1 (en) | 2014-09-18 | 2019-07-23 | 제넥스 디스인펙션 서비시즈 인코퍼레이티드 | Room and area disinfection utilizing pulsed light with modulated power flux and light systems with visible light compensation between pulses |
EP3682745A1 (en) * | 2019-01-21 | 2020-07-22 | Heraeus Noblelight Ltd. | Flashlamp cartridge for decontamination and decontamination unit |
CN109620991A (en) * | 2019-01-30 | 2019-04-16 | 深圳市神牛摄影器材有限公司 | A kind of air sterilization device and its filter |
-
2005
- 2005-06-15 JP JP2005174420A patent/JP4191173B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005261984A (en) | 2005-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102120209B1 (en) | Room and area disinfection utilizing pulsed light with modulated power flux and light systems with visible light compensation between pulses | |
US5374814A (en) | Cash transaction machine and method with money disinfection | |
KR20070098476A (en) | Light therapy | |
JP4191173B2 (en) | Sterilization operation method and sterilization apparatus. | |
US11324846B2 (en) | Sanitization device for groceries or other objects | |
JP4108689B2 (en) | Conveyor type sterilizer | |
JP4209857B2 (en) | Sterilization method | |
JPH11290426A (en) | Sterilizing device | |
KR20200005312A (en) | Implant sterilization device using ultraviolet rays | |
JP2006168831A (en) | Packaging machine with multiple UV lamps across the package transfer path | |
RU2365102C2 (en) | Device for decontamination of eggs by comples effect of electromagnetic radiations | |
CN217138720U (en) | Equipment for sterilizing surface of food package | |
JP2005143706A (en) | Sterilizing method and apparatus | |
CN112843277B (en) | A channel-type plasma disinfection system with adaptive cargo size | |
CN211705372U (en) | Disinfection cabinet | |
HK40059228A (en) | Room and area disinfection utilizing pulsed light with modulated power flux and light systems with visible light compensation between pulses | |
JP5818501B2 (en) | Static eliminator | |
JPH0999923A (en) | Method for sterilizing food containers and sterilizing apparatus therefor | |
IT202200002525U1 (en) | ULTRAVIOLET LIGHT CABIN TO SANITIZE TRANSPORT EQUIPMENT | |
RU2006139161A (en) | METHOD FOR DISINFECTING WITH UV RADIATION OF CONSUMER PACKAGES PRODUCED FROM POLYMERIC MATERIAL | |
HK1241301B (en) | Room and area disinfection utilizing pulsed light with modulated power flux and light systems with visible light compensation between pulses | |
HK1241301A1 (en) | Room and area disinfection utilizing pulsed light with modulated power flux and light systems with visible light compensation between pulses | |
JPH08173511A (en) | Sterilization method | |
JP2004081300A (en) | Makeup brush sterilizer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050708 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060616 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080916 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080917 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110926 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |