【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空間に浮遊する微生物に対する殺菌効果を評価するための微生物の除去評価方法および微生物除去評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、住環境の高気密化に伴い、人体に有害な空気中の浮遊微生物を取り除き、健康で快適な生活を送りたいという要望が強くなっている。この要望に応えるため、各種の抗菌剤を添着させたフィルタが開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記フィルタでは、空間の空気を吸引して空気中の微生物を濾過する方式であるため、長期にわたる使用によりフィルタの交換等のメンテナンスが不可欠であり、しかもフィルタの特性が充分でないため、満足のいく性能が得られておらず、微生物を除去する方式として十分ではない。
【０００４】
そして、通常の浮遊微生物除去評価を行うにあたっては、微生物が含まれた空気をフィルタに通過させ、フィルタに濾過された微生物の数を測定していた。この方法によると、測定の対象となる空間に浮遊している微生物の濃度を測定することができない。
【０００５】
ところで、微生物を除去する方式として電離したイオン等の粒子を微生物に照射して殺菌処理する方式があるが、この方式により微生物を殺菌処理し除去する能力を測定し評価することは従来行われていなかった。
【０００６】
そこで、本発明では、微生物を殺菌処理する粒子を微生物に照射し、その殺菌効果を評価するための微生物の除去評価方法、および該方法に用いることができる微生物除去評価装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は微生物の除去評価方法であって、容器の内部の空間に微生物を供給し、該微生物を殺菌処理するための粒子を照射し、該粒子の照射を行った後に微生物を採取し該採取された微生物の測定を行うことを特徴としている。
【０００８】
この方法によると、容器の内部空間において上記粒子を照射した後に微生物を採取してその測定を行うので、粒子を照射することによる微生物を殺菌処理し除去する能力を評価することができ、前記粒子を照射する各種の条件を定量的に評価することが可能である。
【０００９】
そして、上記微生物の除去評価方法において、前記粒子の照射を行った後に前記微生物の測定を行うとともに、さらに前記粒子を照射して微生物を殺菌処理した場合と同一の条件で微生物を供給して前記粒子を照射することなく微生物を自然減衰させ、その後微生物を採取して該採取された微生物の測定を行うことができる。
【００１０】
即ち、この発明は、前記粒子を一定時間照射して微生物の殺菌処理を行うとともに、該微生物の殺菌処理を行った条件と同じ条件で微生物を供給し、前記粒子を照射した時間と同じ時間前記粒子を照射することなく微生物を自然減衰させて、その後に微生物を採取して該採取された微生物の測定を行うことができる。
【００１１】
これにより、前記粒子を照射して微生物の殺菌処理を行った場合と、かかる殺菌処理を行わずに微生物を自然減衰させた場合の各々について採取された微生物を測定し、それらの結果を対比することによって、前記粒子を照射することによる微生物を殺菌処理する能力の自然減衰させた場合との対比に基づく相対的な評価が可能になる。
【００１２】
前記微生物の測定は、前記微生物の濃度測定、細胞感染率の測定、若しくはアレルギー反応の測定であり、これにより、微生物の除去評価を行うことができる。
【００１３】
また、前記採取された微生物を測定するにあたり、さらにその粒子の照射時間による経時変化を測定することもできる。これにより、微生物を殺菌処理する能力の時間の経過に対する定量的評価を行うことができる。
【００１４】
また、前記採取された微生物を測定するにあたり、前記粒子の濃度依存性を測定することもできる。これにより、微生物を殺菌処理する能力の、粒子濃度依存性に対する定量的評価を行うことができる。
【００１５】
また、前記容器の内部の空間に微生物を供給するにあたり、微生物を分散させた溶液をミスト状にして噴霧して行うことができる。これにより、容器内への微生物の供給が容易であり、微生物の殺菌処理を行い易い。そして、かかる微生物をミスト状にして噴霧した場合について、本発明による評価の対象にできる。
【００１６】
また、前記評価方法にあたり、微生物による細胞培養、微生物による赤血球凝集反応、または微生物によるアレルギー反応を用いることができる。これにより、微生物の活性度あるいは濃度を評価することができる。
【００１７】
また、前記微生物を殺菌処理するための粒子として、空気中における放電、空気中における放射光照射、およびレナード効果のいずれかにより生成されるガスを用いることができる。
【００１８】
さらに、前記微生物を殺菌処理するための粒子として、放射光、Ｘ線、ガンマ線、あるいは電磁波を用いることができる。さらに、また、前記微生物を殺菌処理するための粒子として正および／または負のイオンを用いることができる。
【００１９】
ここで、微生物を殺菌処理するための特異な粒子として、正および負のイオンを用いたときの微生物を殺菌処理できる理由を、以下に述べる。
【００２０】
即ち、放電等の電離現象を大気中で起こして正イオンおよび負イオンを発生させると、正イオンとしてはＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｎが、負イオンとしてはＯ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎが最も安定に生成する。
【００２１】
これらのイオンが生成されると、化学反応によって活性種である過酸化水素Ｈ２Ｏ２又はラジカル・ＯＨが生成される。このＨ２Ｏ２又はラジカル・ＯＨは極めて強力な活性を示すため、これにより空気中の浮遊微生物を殺菌処理し除去することができる。
【００２２】
また、前記微生物を殺菌処理するための粒子として正または負のイオンのどちらかが主体であるガスを用いることもできる。その場合、例えば、前記イオンの有する電荷による、微生物への電気作用が、微生物の細胞破壊あるいは表面蛋白質の破壊を行うことにより、殺菌作用を生じさせるという効果が生じ得る。
【００２３】
前記微生物を殺菌処理するための粒子として、オゾンまたはラジカルを用いることもできる。オゾンまたはラジカルは微生物に対する殺菌処理能力に優れており、微生物を有効に除去することができる。これらは、殺菌処理能力を発揮した後、オゾンは無害な酸素になり、残存することがなく、また、ラジカルは、浮遊微生物若しくは空気中の諸分子と結合し、不活性な物質に変化するため、時間経過とともに無害化され残存することがない。そして、かかるオゾンまたはラジカルにより微生物を殺菌処理する能力を評価することが可能になる。
【００２４】
また、前記微生物を殺菌処理するにあたり薬剤を用い、薬剤の粒子を照射して殺菌処理することもできる。薬剤を用いて殺菌処理すると、前記イオンやオゾンによる場合に比べ、その粒子の供給を簡易な装置で行うことができる。そして、かかる薬剤により微生物を殺菌処理する能力を評価することが可能になる。
【００２５】
また、前記殺菌処理の対象とする微生物を、細菌、真菌、ウイルスおよびアレルゲン物質よりなる群から選ばれた一または二以上の組み合わせとすることができる。これにより、各種の微生物について本発明による除去評価の対象とすることができる。
【００２６】
また、前記容器の内部の空間に微生物を供給するに際して、前記容器内に供給された微生物に対する下方から容器の内部の空間を攪拌して行うことができる。これにより、容器内に微生物を供給するにあたり、微生物の自重による自然沈降を防いで、前記粒子を照射することによる殺菌処理を有効に行うことができる。また、攪拌を行った場合について本発明による評価の対象とできる。
【００２７】
また、本発明は、上記微生物除去評価方法を実現するための装置として、内部の空間に微生物が供給されるとともに該微生物の殺菌処理を行うための容器と、該容器の内部の空間に微生物を供給する微生物供給手段と、前記容器の内部の空間に微生物を殺菌処理するための粒子を供給する微生物除去手段と、前記微生物除去手段により微生物の殺菌処理を行った後に微生物を採取する微生物採取手段とを備えてなり、前記微生物採取手段により採取された微生物を測定して評価するための微生物除去評価装置を提供することができる。
【００２８】
この微生物除去評価装置によると、上記微生物除去手段により上記粒子を照射して微生物の殺菌処理を行った後に、上記微生物採取手段により微生物を採取でき、採取された微生物の測定を行うことにより、該測定に基づいて上記微生物除去手段による微生物を殺菌処理する能力を評価することができる。また、前記微生物除去手段による粒子を照射して微生物を殺菌処理する各種の条件を定量的に評価することもできる。
【００２９】
その具体的態様としては、前記微生物供給手段と前記微生物除去手段と前記微生物採取手段とが微生物を含む空気の通路に上流側から下流側に向けて順次配列された構成とすることができる。これにより、微生物の供給、微生物の除去および微生物の採取といった一連の工程をスムーズに実行することができる。
【００３０】
この場合、微生物供給手段と前記微生物採取手段との間に微生物を含む空気の通路を形成する風洞が介在され、該風洞の内側に前記微生物除去手段が配置された構成を採用すれば、微生物を含む空気の供給・除去・採取を限られた風洞内で行うことができる。
【００３１】
また、前記微生物除去手段と前記微生物採取手段とが前記微生物供給手段の鉛直下方域外に配置された構成が望ましい。このような配置にすることにより、前記微生物供給手段から放出されたミストのうち、気体状にならない粒状の物体は、鉛直下方およびその周辺に落下するため、前記微生物除去手段および前記微生物採取手段が、前記落下する物質により汚染されることがなく、評価装置の信頼性を向上させることができる。この効果を得るためには、前記微生物供給手段の鉛直下方に前記微生物除去手段および前記微生物採取手段とを配置しないようにすることが重要であり、例えば前記微生物供給手段と前記微生物採取手段を水平方向に配置することや、前記微生物供給手段から鉛直下方より若干ずれた位置、あるいは斜め方向に前記微生物除去手段および前記微生物採取手段とを配置することなどにより、本効果を得ることができる。
【００３２】
また、本発明では、前記容器の外側に、該容器を覆うように別の容器が配置される微生物除去評価装置により行うことができる。このような装置構成にすることにより、前記容器から漏れ出る微生物や、気体状にならない粒状の物体が、前記別の容器により遮蔽され、外部に漏れにくくすることが可能になる。
【００３３】
また、前記微生物除去評価装置について、前記容器の内部の空間に、前記供給された微生物に対する下方から前記容器の内部の空間を攪拌するための攪拌手段を設けることができる。これにより、前記微生物供給手段から微生物を容器内に供給するに際して、微生物の自重による自然沈降を防いで微生物除去手段による殺菌処理を有効に行うことができる。
【００３４】
また、上記微生物除去評価装置について、微生物供給手段による微生物の供給を微生物を分散させた溶液をミスト状にして前記容器の内部の空間に噴霧するように構成することができる。
【００３５】
また、上記微生物除去評価装置について、前記微生物を殺菌処理するための粒子が、空気中における放電、空気中における放射光照射、およびレナード効果のいずれかにより生成されるガスを放出されるように構成することができる。また、上記微生物除去評価装置について、前記微生物を殺菌処理するための粒子が、放射光、Ｘ線、ガンマ線、または電磁波であり、これらを放出されるように構成することができる。
【００３６】
また、上記微生物除去評価装置について、前記微生物除去手段が微生物を殺菌処理するための粒子として正および／または負のイオンを照射するように構成することができる。また、上記微生物除去評価装置について、前記微生物除去手段が微生物を殺菌処理するための粒子としてオゾンまたはラジカルを照射するように構成することができる。さらに、上記微生物除去評価装置について、前記微生物除去手段が微生物を殺菌処理するための粒子として薬剤の粒子を照射するように構成することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００３８】
＜第１の実施形態＞
まず、本発明の方法を実施することができる微生物除去評価装置について説明する。図１は微生物除去評価装置の一例である微生物除去評価装置１０の概略構成図である。
【００３９】
微生物除去評価装置１０には、容器８と、微生物供給手段を構成する微生物注入管５と、微生物除去手段を構成するイオン発生装置１と、微生物採取手段を構成する微生物採取管３および微生物採取器６が設けられている。
【００４０】
容器８は、その内部の空間が外気から閉ざされた構造とされており、その内部の空間内に微生物を存在させるとともに該微生物の殺菌処理を行えるようにされている。
【００４１】
また、容器８は、特に図示しない空調系等によりその内部の空間の温度や湿度を任意に調節できるようにされており、微生物に対する環境を任意に設定できるようにされている。
【００４２】
また、容器８は、図１に示されるように、水平方向の寸法に比べて高さ方向の寸法を大きく取る形態に形成されている。これにより、容器８内の空間の容積を大きく取ることもできるので、微生物除去評価装置１０の処理容量を大きくすることができる。
【００４３】
微生物注入管５は、容器８の所定の位置に設けられ、該微生物注入管５を介して容器８の内部の空間に微生物を供給できるようにされており、容器８の内部の空間に微生物を浮遊させることができる。
【００４４】
この微生物注入管５は、図１に特に図示されない微生物の供給源より微生物が送られてくるようにされている。そして、微生物注入管５の容器８内を臨む微生物注入口５ａより容器８内に微生物が注入される。
【００４５】
微生物注入管５より容器８内に微生物を注入するにあたり、微生物単体で注入するようにしてもよく、微生物を分散させた溶液をミスト状にして容器８内に噴霧するようにしてもよい。
【００４６】
イオン発生装置１は、微生物を殺菌処理するための粒子としてイオン７を照射する。このイオン発生装置１は、容器８内に設けられており、微生物注入口５ａより容器８内に注入された微生物に向かって、イオン発生口２よりイオン７を照射する。
【００４７】
このイオン発生装置１は、その内部にイオン発生素子を備えており、該イオン発生素子の電極間に交流電圧が印加されることによる放電等の電離現象によって正イオンおよび負イオンからなるイオン７を発生させる。
【００４８】
かかるイオン発生装置１の放電等に伴うイオン７の発生は、容器８内の気圧の状態に影響を受けることがない。また、イオン７の強度（濃度）は、上記イオン発生装置１のイオン発生素子に印加される動作電圧を調節することによって変化させることができる。
【００４９】
容器８内の空間には微生物を採取するための微生物採取管３が配設されている。この採取管３は、図１に示されるように、容器８の高さ方向である垂直方向に沿って配設される部分と容器８の水平方向に沿って配設される部分とから構成されている。
【００５０】
そして、採取管３の水平方向に沿って配設される部分は、容器８の側面を貫通して容器８の外部に延びており、容器８の外部で後に説明する微生物採取器６に接続されている。採取管３の垂直方向の上端には微生物採取口３ａが形成されており、採取口３ａより容器８内の微生物が採取管３内へ取り込まれる。
【００５１】
微生物採取器６は、容器８の外部に配置されており、前記採取管３とともに微生物採取手段を構成する。微生物採取器６は、微生物採取管３を介して容器８内の空間を吸引し、容器８内の微生物を微生物採取口３ａより採取管３内へ取り込むとともに微生物採取器６に採取する。
【００５２】
この微生物を採取するための微生物採取器６について、エアーサンプラーを用いて構成することができる。また、微生物採取器６について、溶液バブリング器を通して微生物を採取するように構成することもできる。
【００５３】
この微生物除去評価装置１０には、図１に示されるように、容器８内の下方に攪拌機４が設けられている。この攪拌機４は、容器８内の空間を攪拌するための攪拌手段にあたり、回転するファンにより周囲の空間に気流を形成して空間を攪拌するようにしたものを用いることができる。
【００５４】
この攪拌機４を設けて容器８内の空間を攪拌すると、微生物の自重による下方への自然沈降を防ぎ、イオン発生装置１より照射されたイオン７が有効に存在する領域に微生物をより浮遊させることができ、イオン７による殺菌処理を有効に行うことができる。
【００５５】
特に、微生物が質量の重い種類のものである場合に、自然沈降を生じ易いが、攪拌機４を設けることにより自然沈降を防ぎ、イオン７による殺菌処理を有効に行うことができる。
【００５６】
なお、本発明を実施するにあたり、攪拌機４を必ずしも設ける必要はないが、攪拌機４を設けることで、上述の理由によりイオン７による殺菌処理をより有効に行い易い。
【００５７】
上記微生物除去評価装置１０を用いた微生物除去評価方法は次のように実施することができる。まず、微生物注入口５より容器８内に一定量の微生物を注入する。次に、イオン発生装置１を動作させ、注入された微生物に向かってイオン７を照射して微生物に対する殺菌処理を行う。イオン７を一定時間照射した後に、微生物採取器６によって微生物を採取する。
【００５８】
採取された微生物はその菌数を測定することができる。微生物の菌数を測定するにあたり、採取された微生物を培地シャーレにより所定の培地上で一定時間培養した後に行うこともできる。これにより、採取された微生物の菌数をより正確に測定することができる。
また、微生物の菌数の測定は、前記シャーレ上の微生物を顕微鏡で観察することによって行うことができる。
【００５９】
このように、上記微生物除去評価装置１０を用い微生物採取器６により採取された微生物を測定することにより、イオン７を照射することによる微生物に対する殺菌処理能力を評価することができる。
【００６０】
また、上記微生物除去評価装置１０を用いて微生物の除去評価を行うにあたり、以下の測定および評価を行うこともできる。まず、上述のように、容器８内に一定量の微生物を注入した後にイオン７を照射して殺菌処理を一定時間行い、その後微生物採取器６により微生物を採取し採取された微生物の菌数の測定を行う。
【００６１】
次に、前記イオン７を照射して殺菌処理を行った場合と同一の条件で同一量の微生物を容器８内に注入する。そして、イオン７を照射することなく、前記イオン７を照射した時間と同一時間の経過を待ち、微生物を自然減衰させる。その後に微生物採取器６により微生物を採取し、採取された微生物の菌数の測定を行う。
【００６２】
そして、前記イオン７の照射により殺菌処理を行った後に採取された微生物の菌数と、前記自然減衰させた後に採取された微生物の菌数とを比較することによって、イオン７による微生物に対する殺菌処理能力を自然減衰させた場合との対比により相対的に評価することができる。
【００６３】
また、以上の微生物採取器６により採取された微生物の測定を行うにあたり、イオン７の照射を開始してからの経過時間や微生物の自然減衰を開始させてからの経過時間に対する、微生物の菌数の経時変化を測定することもできる。
【００６４】
また、以上の微生物の測定を行うにあたり、攪拌機４により攪拌を行った場合と、攪拌を行わない場合とについて測定することができる。
【００６５】
さらに、以上の微生物の測定を行うにあたり、微生物に照射するイオン７の強度を変化させ、イオン７の各強度に対する採取された微生物の測定を行うこともできる。これにより、イオン７の強度に応じた微生物に対する殺菌処理能力を評価することができる。
【００６６】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明にかかる微生物除去評価装置の第２の実施形態について図２を参酌しつつ説明する。図２は、微生物除去評価装置の第２の実施形態である微生物除去評価装置２０の概略構成図である。
【００６７】
図２に示される微生物除去評価装置２０には、容器１８と、微生物供給手段を構成する微生物注入管１５と、微生物除去手段を構成するイオン発生素子１２と、微生物採取手段を構成する採取管１３および微生物採取器６が設けられている。つまり、微生物供給手段である微生物注入管１５と、微生物除去手段であるイオン発生素子１２と、微生物採取手段である採取管１３および微生物採取器６とが微生物を含む空気の通路において上流側から下流側に向けて順次配列されている。
【００６８】
容器１８は、その内部の空間が外気から閉ざされた構造とされており、その内部の空間内に微生物を存在させるとともに該微生物を殺菌処理できるようにされている。この容器１８にあっては、図２から判るように、水平方向の寸法に比べ高さ方向の寸法を小さく取った形態とされている。
【００６９】
微生物注入管１５は、容器８の外部で微生物噴霧器１１に接続されており、該微生物噴霧器１１より微生物が送り込まれる。微生物噴霧器１１は、一定濃度の微生物を含んだ気体を一定の速度で微生物注入管１５に送り込む。そして、微生物噴霧器１１より微生物注入管１５に送り込まれた微生物を含む気体は、容器１８内を臨む微生物注入口１５ａより容器１８内に注入される。
【００７０】
微生物噴霧器１１より容器１８内に微生物を供給するにあたり、空気中に微生物単体を含ませて微生物注入管１５に送り込むようにしてもよく、微生物を分散させた溶液をミスト状にして噴霧させることにより微生物注入管１５に送り込むようにしてもよい。
【００７１】
イオン発生素子１２は、微生物注入管１５の鉛直下方域外で容器１８内の底面上に配設されている。このイオン発生素子１２は、一定の略平面状に配設されるイオン発生電極１２ａにより正イオンおよび負イオンからなるイオン７を発生させる。このイオン発生素子１２より発生したイオン７によって、微生物注入管１５より注入された微生物が殺菌処理される。
【００７２】
このイオン発生素子１２は、図１に示すイオン発生装置１に備わるイオン発生素子と同様であり、イオン７を発生する動作はイオン発生装置１について説明したのと同様である。
【００７３】
微生物を採取するための微生物採取管１３は、微生物注入管１５の鉛直下方域外で、水平方向に沿って配設されており、その一端には容器１８内を臨む微生物採取口１３ａが形成されており、他端は容器１８の外部で微生物採取器６に接続されている。
【００７４】
容器１８の外部に配置される微生物採取器６は、微生物採取管１３を介して容器１８内の空間を吸引し、容器１８内の微生物を微生物採取口１３ａより採取管１３内へ取り込むとともに微生物採取器６に採取する。
【００７５】
この微生物を採取するための微生物採取器６について、エアーサンプラーを用いることができる。また、微生物採取器６について、溶液バブリング器を通して微生物を採取するように構成することもできる。
【００７６】
上記微生物除去評価装置２０を用いることにより、本発明の方法を以下のように実施することができる。まず、微生物注入口１５より容器１８内に一定量の微生物を注入する。次に、イオン発生素子１２を動作させ、注入された微生物にイオン７を照射して微生物に対する殺菌処理を行う。イオン７を一定時間照射した後に、微生物採取器６によって微生物を採取する。
【００７７】
そして、微生物採取器６に採取された微生物の測定を行う。この採取された微生物を測定するにあたり、採取された微生物の菌数を測定することができる。この微生物の菌数を測定するにあたり、採取された微生物を培地シャーレにより所定の培地上で一定時間培養した後に行うこともできる。また、採取された微生物の菌数の測定は、顕微鏡を用いた観察によって行うことができる。
【００７８】
このように、微生物除去評価装置２０を用い、微生物採取器６に採取された微生物を測定することにより、イオン７の照射による微生物に対する殺菌処理能力を評価することができる。
【００７９】
また、この微生物除去評価装置２０によると、微生物注入口１５ａを介する容器１８内への微生物の注入と、イオン発生素子１２によりイオン７を照射して行う微生物の殺菌処理と、その後の微生物採取口１３ａを介した微生物の採取とからなる一連の処理を略ワンパスの経路に沿ってできる。
【００８０】
従って、この微生物除去評価装置２０によると、容器１８内における微生物の自然減衰を考慮に入れなくてもよいので、高濃度での気中浮遊微生物の除去評価を行うことができる。
【００８１】
また、この微生物除去評価装置２０によると、装置をコンパクト化でき、閉空間で評価できるので、有害な微生物でも評価することができる。
【００８２】
また、この微生物除去評価装置２０を用いて本発明の方法を実施する場合についても、図１に示す微生物除去評価装置１０により実施する場合について説明したのと同様に、以下の測定および評価を行うことができる。
【００８３】
即ち、イオン７を照射することなく容器１８内に供給した微生物を自然減衰させた場合とイオン７を照射して殺菌処理を行った場合とについて、採取器６に採取された微生物の測定を行い、それらの結果を比較することができる。
【００８４】
また、採取された微生物の測定を行うにあたり、イオン７の照射を開始してからの経過時間や微生物の自然減衰を開始させてからの経過時間に対する、微生物の菌数の経時変化を測定することもできる。
【００８５】
また、微生物に照射するイオン７の強度を変化させ、イオン７の各強度に対する採取された微生物を測定することにより、イオン７の強度に応じた微生物に対する殺菌処理能力を評価することもできる。
【００８６】
なお、以上の説明では、微生物を殺菌処理するための粒子としてイオン７を照射する例を挙げて説明した。微生物を殺菌処理するために用いる粒子は、上記イオン７以外のものを用いることもでき、例えばオゾンの粒子を用いることもできる。オゾンの粒子を用いて微生物を殺菌処理する場合には、図１に示す微生物除去評価装置１０のイオン発生装置１や図２に示す微生物除去評価装置２０のイオン発生素子１２をオゾンを発生させる手段に変更することによって、本発明を実施することができる。
【００８７】
また、微生物を殺菌処理するための粒子として薬剤の粒子を用いることもできる。薬剤の粒子を用いる場合には、図１に示す微生物除去評価装置１０のイオン発生装置１や図２に示す微生物除去評価装置２０のイオン発生素子１２を薬剤の粒子を噴射させるための手段に変更することによって、本発明を実施することができる。上記薬剤の粒子を用いる場合、薬剤としてアルコールやアルデヒド系薬剤、抗ウイルス剤、殺虫剤等を用いることができる。
【００８８】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明にかかる微生物除去評価装置の第３の実施形態について、図８を参酌しつつ説明する。図８は微生物除去評価装置の第３の実施形態を示す概略構成図であって、第２の実施形態に対して、風洞を設けた点および内部を密封する容器の外側にさらに別の容器を設けた点に特徴がある。
【００８９】
すなわち、本実施形態の微生物除去評価装置３０は、図に示すように、容器１８と、微生物供給手段を構成する微生物注入管１５と、微生物除去手段を構成するイオン発生素子１２と、微生物採取手段を構成する採取管１３および微生物採取器６とを備えている。そして、容器１８の内部には、注入管１５から採取管１３に至る空間に風洞３１が設けられ、この風洞３１内にイオン発生素子１２が配置されている。
【００９０】
容器１８は、その内部の空間が外気から閉ざされた構造とされ、水平方向の寸法に比べ高さ方向の寸法を小さく取った形態とされている。この容器１８の一側壁には、シールパッキン３２を介して注入管１５が外部から容器内に導出されており、また、この注入管１５に対向して反対側の側壁には、採取管１３がシールパッキン３３を介して容器内部に導出されている。
【００９１】
微生物注入管１５は、容器１８の外部で微生物噴霧器１１に接続されており、該微生物噴霧器１１より微生物が送り込まれる。微生物噴霧器１１は、一定濃度の微生物を含んだ気体を一定の速度で微生物注入管１５に送り込む。そして、微生物噴霧器１１より微生物注入管１５に送り込まれた微生物を含む気体は、容器１８内を臨む微生物注入口１５ａより容器１８内に注入される。なお、この際、空気中に微生物単体を含ませて微生物注入管１５に送り込むようにしてもよく、微生物を分散させた溶液をミスト状にして噴霧させることにより微生物注入管１５に送り込むようにしてもよい。
【００９２】
容器１８内の風洞３１は、円筒状に形成されて略水平に設置されており、その両端に注入管１５と採取管１３とが臨むように配置される。
【００９３】
イオン発生素子１２は、微生物注入管１５の鉛直下方域外で風洞３１内のやや上流側の底面に配設されている。このイオン発生素子１２は、一定の略平面状に配設されるイオン発生電極により正イオンおよび／または負イオンを発生させ、微生物注入管１５より注入された微生物を殺菌処理する。
【００９４】
このイオン発生素子１２は、図１に示すイオン発生装置１に備わるイオン発生素子と同様であり、イオン７を発生する動作はイオン発生装置１について説明したのと同様である。
【００９５】
微生物採取管１３は、微生物注入管１５に対向して水平方向に配設されており、その一端には容器１８内を臨む微生物採取口１３ａが形成され、他端は容器１８の外部で微生物採取器６に接続されている。
【００９６】
微生物採取器６は、内部にバブリング液が収容されており、このバブリング液に沈めた微生物採取管１３の端部から採取した空気を取り込んでバブリングした後、回収するようにしている。そして、容器１８、微生物噴霧器１１および採取器６を含む噴霧試験系全体は別の容器３５によって覆われている。
【００９７】
なお、本実施形態では、注入口１５ａから放出されるミストは、風洞３１の内部に噴霧されるが、注入口１５ａと風洞３１の間には若干の隙間を設けており、不用な水滴は容器１８に落下するようにしている。
【００９８】
また、注入口１５ａから放出されるガスは、噴霧によりある一定の速度を有しており、その速度で図８の矢印３７で示す方向に風洞３１を通過する。このメカニズムにより、イオン発生素子１２の放電電極にて放出されたイオンからなる粒子と、微生物とが反応し、採取器６に到るまでに微生物のイオンによる除去効果を確認することができる。なお、微生物の評価方法としては、特に限定されるものではなく、寒天培養による評価、細胞培養による評価、赤血球凝集反応、生物や細胞などへのアレルギー反応、顕微鏡観察など、あらゆる評価方法を用いることができる。
【００９９】
また、微生物を含むミストのうち気化せず急速に落下する水滴状となった成分や、採取されなかった微生物成分は、風洞３１内に溜まるため、これを内装する容器１８は外部に漏れ出にくいように構成されているが、さらに、これとは別の容器３５より、その外側を覆っているので、外部に位置する人間等に影響を与えにくくなっている。そのため、風洞３１および容器１８が完全な密閉容器ではなくても、バイオハザード等の事故の生じる確立を大きく低下させることができる。さらに、別の容器３５の遮蔽効果により、容器１８の中へ、外部から不要な汚染物質が混入することを抑制することができるため、評価精度を向上させることができるという効果を得ることができる。
【０１００】
＜第４の実施形態＞
図９は浮遊微生物除去評価装置の概略構成図であり、第３の実施形態にて示した評価装置において、粒子放出部を針型放電装置４０に置き換えたものである。
【０１０１】
すなわち、本実施形態では、第３の実施形態のイオン発生素子１２に代わり、針状放電装置４０を設けたものである。針状放電装置４０は、風洞３１内において、その上流側域に配置された針状放電電極４０ａと、これに対向して配置された対抗平板電極４０ｂとから構成される。その他の構成は第３の実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
【０１０２】
本実施形態では、針状電極４０ａに数ｋＶ程度の正または負の高電圧が印加されると、針の先端部周辺で放電が起こり、イオン成分として正または負に帯電したイオンが主体であるガスが放出される。
【０１０３】
上記構成により、正または負イオン主体のガスが放出され、微生物注入管１５から放出される微生物を含んだミストに照射され、微生物が殺菌されて除去されるので、その微生物除去評価試験を行うことができる。
【０１０４】
なお、本実施形態の場合、放出される粒子７は、イオンが主体の場合に限るものではなく、ラジカル、オゾン、活性酸素や、その他の殺菌作用を有する粒子でも良い。
【０１０５】
＜第５の実施形態＞
図１０は浮遊ウイルス除去評価装置の概略構成図である。本実施形態では、第３の実施形態にて示した評価装置において、イオン発生素子１２からなる粒子放出部を、紫外線ランプおよび触媒によるラジカル放出機構に置き換えたものである。
【０１０６】
すなわち、本実施形態では、第３の実施形態のイオン発生素子１２に代わり、ラジカル放出機構５０を設けたものである。ラジカル放出機構５０は、風洞３１内の上流側域において、ほぼ中心部に配置された紫外線ランプ５０ａと、その周囲に対向して配置された触媒５０ｂとから構成される。その他の構成は第３の実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
【０１０７】
触媒５０ｂは、白金、金、酸化チタンなどを含む材質で構成され、紫外線ランプ５０ａから放射された放射光のエネルギーにより、そのエネルギーをラジカル生成に応用し、生じたラジカルを空間に放出するような作用を有する。
【０１０８】
なお、触媒５０ｂは、白金、金、酸化チタンなどを含む材質に限るものではなく、活性なガスを放出するものであれば、同様の除去評価試験を実現できることは言うまでもない。
【０１０９】
また、本実施形態では、触媒５０ｂを取り除いた装置でも評価を行うことも可能である。その場合、紫外線ランプ５０ａから放射される微粒子である光子７により、空間に存在する微生物を殺菌することができる。
【０１１０】
なお、ランプ５０ａは、放射光を発生する場合を本例で示しているが、その放射光としては、５ｅＶ〜２０ｅＶのエネルギーを有する光が殺菌性能に優れており、その光を含む放射光を本評価装置に適用することにより、評価結果を得ることが期待できる。また、前記放射光としては、Ｘ線、ガンマ線を放射するデバイスを紫外線ランプ５０ａの位置に配置し、同様に試験を行うことができる。
【０１１１】
なお、本評価方法および評価装置は、以上の放射線の試験に用いることが有効な使用方法であるが、それ以外の粒子、例えば赤外線などの熱線、可視光を用いることも当然可能であり、本発明による評価が可能である。その場合は原理的に熱による殺菌性能が支配的になると考えられ、強力な熱線、可視光を要するため、放熱機構あるいは光遮蔽板を別途設置することが望ましい。
【０１１２】
また、放射線を用いる場合、２ＧＨｚ〜２００ＧＨｚの電磁波による殺菌が可能である。この場合、触媒は特に必要ではなく、電磁波のエネルギーを、微生物の構成要素に吸収させ、分子レベルで微生物を破壊することが可能になる。そのために必要な電磁波としては、例えば水に吸収されやすいとされる２．４５ＧＨｚ付近の電磁波が一例として挙げられ、例えば２ＧＨｚ程度から短波長側の電磁波を用いることができる。
【０１１３】
なお、２ＧＨｚ以上の周波数においては、蛋白質などの微生物を構成する要素物質に吸収されやすいと考えられるさらに高い周波数領域の電磁波が候補に挙げられ、高周波デバイスの現状で可能な周波数としては、２００ＧＨｚまでが殺菌に応用できる周波数と考えられる。
【０１１４】
また、図１０に示す装置において、紫外線ランプ５０ａの位置には、電磁波放出デバイス若しくは光ファイバーなどの光導波素子、電熱器などを設置することができる。
【０１１５】
＜対象微生物＞
なお、本発明により殺菌処理を行う対象となる微生物には、真菌、細菌、ウイルス、アレルギーを誘発するアレルゲン物質（タンパク質等）が含まれる。そして、本発明を実施するにあたっては、この真菌、細菌、ウイルス、アレルゲン物質を単体で用いてもよく、これらのうちから任意に複数を選んで組み合わせて用いてもよい。
【０１１６】
なお、ウイルスについては、一般に微生物の範疇に入っていることから、本発明においてはその増殖を抑える効果を殺菌もしくは、除去という言葉で表記している。一般には、ウイルスの増殖を抑制する作用は不活化という言葉を使用される場合が多いので、ウイルスに関しては、本明細書における殺菌もしくは除去という言葉を不活化という言葉に置きかえて使用すればよい。
【０１１７】
また、同様に、アレルゲン物質についても、本発明においては、人体等のアレルギー反応の誘発を抑制する効果を殺菌もしくは、除去という言葉で表記している。一般には上記効果は、失活という言葉で置きかえることができるため、本明細書において、アレルゲン物質の殺菌あるいは除去という言葉は、失活という言葉で置きかえることができる。
【０１１８】
【実施例】
［実施例１］
実施例１として、以下の条件で実施した。微生物の除去評価を行うにあたり、図１に示す微生物除去評価装置１０を用いた。この微生物除去評価装置１０の容器８は、内部の空間の寸法が縦２．０ｍ、横２．５ｍ、高さ２．７ｍのものを用いた。
【０１１９】
そして、容器８の内部の雰囲気を温度２５℃、相対湿度４２％とした。また、容器８内の空間を攪拌機４により攪拌した。攪拌機４により攪拌するにあたり、風量４ｍ３／ｍｉｎで行った。
【０１２０】
微生物として大腸菌を用いた。この大腸菌を容器８内に供給するにあたり、ミスト状にして微生物注入口５ａより供給した。そして、大腸菌を５００から１，５００個／ｍ３程度の濃度として容器８内に散布した。
【０１２１】
また、採取器６について、Ｂｉｏｔｅｓｔ Ｈｙｔｏｎ ＲＣＳ エアサンプラーを用いて構成した。エアサンプラーにより微生物を採取するにあたり、４０リットル／毎分で４分間の採取を行った。
【０１２２】
そして、イオン発生装置１によりイオン７を照射するが、この実施例１ではイオン濃度を変化させ、各々のイオン濃度についてイオン７を１時間照射して殺菌処理を行った。イオン濃度は、イオン発生装置１のイオン送出部（イオン発生口２）より距離１０ｃｍの空間における数値とした。
【０１２３】
そして、大腸菌を前記条件で容器８内に供給した後に一定のイオン濃度でイオン７を１時間照射し、その後に前記エアサンプラーに大腸菌を採取して採取された大腸菌の菌数を測定した。そして、イオン７のイオン濃度を変化させて各々のイオン濃度の場合について、かかる測定を繰り返し行った。
【０１２４】
図３は実施例１についての測定の結果を示している。図３において、横軸は、対数で表示されるイオン７のイオン濃度（個／ｃｍ３）に対応している。また、図３において、縦軸は浮遊菌残存率（％）に対応している。この浮遊菌残存率は、イオン７を照射した後に殺菌されずに残存した菌の数を百分率で表したものである。
【０１２５】
この図３に示される結果より、イオン発生装置１より放出される正負イオン濃度を大きくすると、空気中浮遊細菌の残存率が低下することが確認される。また、正負イオン濃度を１万個／ｃｍ３以上にすると、残存率が急激に低下することも確認される。
【０１２６】
そして、一般室内のイオンの濃度は５００〜１，５００個／ｃｍ３なので、微生物を有効に除去する効果を生ぜしめる目安としては、正負イオン濃度１万個／ｃｍ３以上を送出することが適切と考えられる。
【０１２７】
［実施例２］
実施例２として、以下の条件で実施した。微生物の除去評価を行うにあたり、図１に示す微生物除去評価装置１０を用いた。微生物除去評価装置１０の容器８は、内部の空間の寸法が縦２．０ｍ、横２．５ｍ、高さ２．７ｍのものを用いた。
【０１２８】
そして、容器８の内部の雰囲気を温度２５℃、相対湿度４２％とした。また、容器８内の空間を攪拌機４により攪拌した。攪拌機４により攪拌するにあたり、風量４ｍ３／ｍｉｎで行った。
【０１２９】
微生物として大腸菌を用いた。この大腸菌を容器８内に供給するにあたり、ミスト状にして微生物注入口５ａより供給した。そして、大腸菌の濃度を１，０００個／ｍ３程度として容器８内に散布した。
【０１３０】
また、採取器６について、Ｂｉｏｔｅｓｔ Ｈｙｔｏｎ ＲＣＳ エアサンプラーを用いて構成した。エアサンプラーにより微生物を採取するにあたり、４０リットル／毎分で４分間の採取を行った。
【０１３１】
そして、イオン発生装置１によりイオン７を照射するイオン送出を行う場合と、イオン発生装置１によりイオン７を照射せずに自然減衰させるイオン送出を行わない場合とについて、前記エアサンプラーによる採取を行った。イオン送出を行う場合については、イオン濃度がイオン送出部より距離１０ｃｍの空間で正負イオンそれぞれ５万個／ｃｍ３となるようにした。
【０１３２】
そして、前記イオン送出を行う場合とイオン送出を行わない場合の各々について、大腸菌を前記エアサンプラーに１５分毎に採取し、採取された大腸菌の菌数の測定を行った。
【０１３３】
図４は実施例２についての測定の結果であり、浮遊細菌の残存率（％）の経時変化が示される。図４において、横軸は経過時間に対応しており、縦軸は図３と同様に浮遊菌残存率（％）に対応している。
【０１３４】
イオン送出を行わなかった場合、１時間経過後の自然減衰による菌の残存率は８０％であった。一方、イオン送出を行った場合、１時間経過後の菌残存率は１０％であった。
【０１３５】
以上の測定に関して、微生物を除去する効果を有効と判断する目安として微生物の採取精度と濃度測定精度を考慮に入れると、自然減衰の残存率と１０％の差があれば有意な差があると考えられる。また、試験の精度を考慮に入れると、イオン送出なしの場合での自然減衰による１時間経過後の菌の残存率が５０％以上となる試験条件とするのが望ましい。
【０１３６】
図５は、イオン放出を行った場合とイオン放出を行わなかった場合の各々について、１５分経過後に採取された大腸菌を撮影した写真を示す。図５（ａ）がイオン放出を行った場合のものであり、図５（ｂ）がイオン放出を行わなかった場合のものである。
【０１３７】
また、図５に示される大腸菌の撮影を行うにあたり、前記各々の場合について採取した大腸菌を寒天培地上で３４℃、湿度１００％ＲＨで４８時間培養し、その後撮影を行った。また、図５において、シャーレの大きさは９ｃｍである。
【０１３８】
イオン送出を行った場合には、図５（ａ）に示されるように、大腸菌のコロニーの生成が見られない。一方、イオン送出を行わなかった場合には、図５（ｂ）に示されるように、大腸菌のコロニー生成が見られる。この図５に示される結果から、イオンにより菌は死滅させられていることがわかる。
【０１３９】
［実施例３］
実施例３として、以下の条件で実施した。微生物の除去評価を行うにあたり、図１に示す微生物除去評価装置１０を用いた。微生物除去評価装置１０の容器８として、内部の空間の寸法が縦２．０ｍ、横２．５ｍ、高さ２．７ｍのものを用いた。そして、容器８の内部の雰囲気を温度２５℃、相対湿度４２％とした。
【０１４０】
また、この実施例３では、後に説明するように容器８内を攪拌する場合と攪拌しない場合の比較を行ったが、容器８内の空間を攪拌する場合には攪拌機４により風量４ｍ３／ｍｉｎで攪拌した。
【０１４１】
微生物として真菌の一種であるクラドスポリウムを用いた。このクラドスポリウムを容器８内に供給するにあたり、ミスト状にして微生物注入口５ａより供給した。そして、このクラドスポリウムの濃度を１，０００個／ｍ３程度として容器８内に散布した。
【０１４２】
また、採取器６について、Ｂｉｏｔｅｓｔ Ｈｙｔｏｎ ＲＣＳ エアサンプラーを用いて構成した。エアサンプラーにより微生物を採取するにあたり、４０リットル／毎分で４分間の採取を行った。
【０１４３】
そして、前記攪拌機４により攪拌を行う場合と攪拌機４による攪拌を行わない場合の各々について、気中浮遊菌を前記エアサンプラーにより１５分毎に採取し、採取された菌の菌数を測定した。
【０１４４】
図６は、実施例３についての測定の結果であり、攪拌の有無による自然減衰の空気中浮遊真菌の残存率（％）の経時変化が示される。図６において、横軸は経過時間に対応しており、縦軸は図３と同様に浮遊菌残存率（％）に対応している。
【０１４５】
攪拌を行わない場合、４５分経過後には菌は検出限界となり残存率は１２％となった。一方、攪拌を行った場合、１時間経過後の自然減衰による菌の残存率は８０％であった。
【０１４６】
以上の結果から、攪拌を入れることにより菌の自然落下を押さえ浮遊微生物の除去評価を行い易いといえる。特に、質量の大きい菌の場合について、攪拌を行うことが有効である。
【０１４７】
［実施例４］
実施例４として、以下の条件で実施した。微生物の除去評価を行うにあたり、図１に示す微生物除去評価装置１０を用いた。微生物除去評価装置１０の容器８として、内部の空間の寸法が縦２．０ｍ、横２．５ｍ、高さ２．７ｍのものを用いた。
【０１４８】
そして、容器８の内部の雰囲気を温度２５℃、相対湿度４２％とした。また、容器８内の空間を攪拌機４により攪拌した。攪拌機４により攪拌するにあたり、風量４ｍ３／ｍｉｎで行った。
【０１４９】
微生物として真菌の一種であるクラドスポリウムを用いた。このクラドスポリウムを容器８内に供給するにあたり、ミスト状にして微生物注入口５ａより供給した。そして、クラドスポリウムの濃度を１，０００個／ｍ３程度として容器８内に散布した。
【０１５０】
また、採取器６について、Ｂｉｏｔｅｓｔ Ｈｙｔｏｎ ＲＣＳ エアサンプラーを用いて構成した。エアサンプラーにより微生物を採取するにあたり、４０リットル／毎分で４分間の採取を行った。
【０１５１】
そして、イオン発生装置１によりイオン７を照射するイオン送出を行う場合と、イオン発生装置１によりイオン７を照射せずに自然減衰させるイオン送出を行わない場合とについて、前記エアサンプラーによる菌の採取を行った。イオン送出を行う場合については、イオン濃度がイオン送出部より距離１０ｃｍの空間で正負イオンそれぞれ５万個／ｃｍ３となるようにした。
【０１５２】
そして、前記イオン送出を行う場合とイオン送出を行わない場合の各々について、菌を前記エアサンプラーに１５分毎に採取し、採取された菌の菌数を測定した。
【０１５３】
図７は、実施例４についての測定の結果であり、浮遊細菌の残存率（％）の経時変化が示される。図７において、横軸は経過時間に対応しており、縦軸は図３と同様に浮遊菌残存率（％）に対応している。
【０１５４】
イオン送出を行わなかった場合、１時間経過後の自然減衰による菌の残存率は７５％であった。一方、イオン送出を行った場合、１時間経過後の菌残存率は１０％であった。
【０１５５】
以上の測定に関して、微生物を除去する効果を有効と判断する目安として微生物の採取精度と濃度測定精度を考慮に入れると、自然減衰の残存率と１０％の差があれば有意な差があると考えられる。また、試験の精度を考慮に入れると、イオン送出なしの場合での自然減衰による１時間経過後の菌の残存率が５０％以上となる試験条件とするのが望ましい。
【０１５６】
［実施例５］
実施例５として、以下の条件で実施した。微生物の除去評価を行うにあたり、図２に示す微生物除去評価装置２０を用いた。微生物除去評価装置２０の容器１８について、内部の空間が８ｃｍ角で長さ３０ｃｍの四角柱状に形成されるものを用いた。そして、容器１８の内部の雰囲気を温度２８℃、相対湿度５０％とした。
【０１５７】
殺菌処理する微生物としてポリオウイルスを用いた。そして、このポリオウイルスを１ｃｃあたり数万個分散させた水溶液を空気と混合させてミスト状にし、０．１ｃｃ／ｍｉｎの割合で風速１．６ｍ／ｓｅｃで注入口１５ａより容器１８内に供給した。
【０１５８】
また、前記ポリオウイルスにイオン７を照射して殺菌処理するにあたり、イオン発生素子１２のイオン送出部より距離１０ｃｍの空間で正負イオンそれぞれ１０万個／ｃｍ３となるようにした。
【０１５９】
また、前記イオン７を照射して殺菌処理した後にポリオウイルスを採取器６に採取するにあたり、溶液バブリング器によってウイルスを分離捕集するようにした。
【０１６０】
そして、イオン７を照射して殺菌処理した後に採取器６にポリオウイルスを採取して菌数の測定を行ったところ、ウイルスの除去率は７８％であった。
【０１６１】
［実施例６］
実施例６として以下の条件で実施した。図８は本実施例の浮遊ウイルス除去評価装置の概略構成図である。図１１はイオン濃度によるインフルエンザウイルスの細胞感染確率を示した図、図１２はイオン濃度によるコクサッキーウイルスの細胞感染確率を示した図、図１３ではイオン濃度によるポリオウイルスの細胞感染確率を示した図である。図１４はイオン発生素子から生成される正イオンおよび負イオンの質量スペクトルを示した図である。図１５は、イオン発生素子を動作させない場合と、イオン発生素子を動作させた場合との比較を行う評価試験フローチャートである。この実施例では、図１５のフローチャートに示されるように、微生物が含まれる溶液を作製した後、試験装置を用いて、その溶液を空間に噴霧し、その空気の採取を行う。なお、噴霧の後、噴霧した微生物が含まれる空気に対して、殺菌作用を及ぼす粒子を放出および作用させる工程を入れる。なお、この粒子の放出を行う場合と行わない場合の試験を行うものとする。以上の方法により採取した溶液を、例えばプラック法、赤血球凝集反応などで、微生物の濃度測定、若しくは活性度などの評価を行い、殺菌あるいは不活化の効果を評価し、粒子を作用させた場合と作用させなかった場合の比較を行い、粒子の効果を明確にすることができる。なお、粒子の濃度や、粒子の作用時間を変化させることにより、殺菌あるいは不活化の程度について、照射時間依存性や、粒子濃度依存性を調べることができる。
【０１６２】
本実施例は、図８に示す微生物除去評価装置３０を用いた。イオン発生素子１２は、縦３７ｍｍ、横１５ｍｍの平板状の沿面放電素子を用いた。電極間に正と負の高電圧を交互に印加することにより、表面電極部で沿面放電を起こし、大気圧下での放電プラズマにより正と負のイオンを生成させた。
【０１６３】
イオン発生素子１２は、内径５５ｍｍ、長さ２００ｍｍのアクリル製円筒型容器３１の一端に取り付け固定し、以上を内蔵する容器１８の一方には、ウイルス液噴霧器１１を、もう一方にはウイルス液回収用の採取器６を取り付けた。
【０１６４】
インフルエンザウイルスは、発育鶏卵の奨尿膜腔に接種し、フラン器で培養後、奨尿液を採取し、これを供試ウイルス液とした。
供試ウイルス液をガラス製アトマイザー（ウイルス液噴霧器１１）に１０ｍｌ入れ、容器１８の一端に接続した。容器１８の他端には、ＰＢＳ（−）を１０ｍｌ入れたガラス製インピンジャー（採取器６）を接続した。アトマイザーにはエアコンプレッサーからの圧縮空気の吐出圧力は、ゲージ圧で０．４８ｈＰａに調節し、注入口から供試ウイルスを容器１８内の風洞３１に噴霧した。噴霧量は３．０ｍｌ（噴霧流量０．１ｍｌ／ｍｉｎ×噴霧時間３０ｍｉｎ）とした。
【０１６５】
この時、イオン発生素子１２を動作させない状態の時をコントロールとし、イオン発生濃度を２０万個／ｃｍ３、１０万個／ｃｍ３、５万個／ｃｍ３にした場合との比較を行った。
【０１６６】
インピンジャーは毎分１０Ｌの吸引流量で３０分間試験装置内空気を吸引捕集した。インピジャーで試験装置内空気を吸引捕集したＰＢＳ（−）を試験液とし、インフルエンザウイルスは、ＭＤＣＫ細胞を用いたプラック法で測定を行った。また、コクサッキーウイルスとポリオウイルスは、Ｈｅｌａ細胞を用いたプラック法で測定を行った。
【０１６７】
なお、プラック法とは、ウイルスを含む液を、細胞に接するように注入して、細胞へウイルスの感染を確認する方法に一種であり、ウイルスの活性度すなわち、ウイルスが感染する確率あるいはウイルスが細胞において増殖する能力を調べることが可能になる方法である。
【０１６８】
イオン濃度は上記のようにイオン発生素子１２を設置した円筒型風洞３１の片側より送風ファン（図示せず）により風速４ｍ／ｓｅｃで風を流し、もう片側にダン科学製空気イオンカウンタ（品番８３−１００１Ｂ）を該イオン発生素子より距離１０ｃｍの所に設置し、そこの空間のイオン濃度を測定した。空間雰囲気は温度２５℃、相対湿度６０％ＲＨであった。また、イオン発生については温度０℃、相対湿度１０％から温度４０℃、相対湿度９０％の範囲では確認された。なお、前記送風ファンはイオン濃度の確認のために用いたものであり、実際の微生物の除去評価においては、送風ファンは用いず、円筒型風洞３１の内部において、前記噴霧器１１からの噴霧により風を生じるように設定した。
【０１６９】
図１１に示すように、イオン発生素子を動作させない場合のインフルエンザウイルスの細胞感染確率を１００％とすると、イオンを５万、１０万、２０万（個／ｃｍ３）発生させた場合、細胞感染確率は３．８％、２．６％、０．５％に大きく低下し、イオン濃度の増加によりインフルエンザウイルス除去性能が高くなることが確認された。
【０１７０】
また、図１２に示すように、イオン発生素子を動作させない場合のコクサッキーウイルスの細胞感染確率を１００％とすると、イオンを５万、１０万、２０万（個／ｃｍ３）発生させた場合、細胞感染確率は３．３％、２．６％、１．１％に大きく低下し、イオン濃度の増加によりコクサッキーウイルス除去性能が高くなることが確認された。
【０１７１】
さらに、図１３に示すように、イオン発生素子を動作させない場合のポリオウイルスの細胞感染確率を１００％とすると、イオンを５万、１０万、２０万（個／ｃｍ３）発生させた場合、細胞感染確率は１．０％、０．５％、０．４％に大きく低下し、イオン濃度の増加によりポリオウイルス除去性能が高くなることが確認された。
【０１７２】
発生したイオンの組成は、図１４に示すように、正イオンはプラズマ放電により空気中の水分子を電離させて、水素イオンＨ＋が生成され、溶媒和エネルギーにより空気中の水分子が水素イオンとクラスタリングしたものである。また、負イオンはプラズマ放電により空気中の酸素分子または水分子を電離させて、酸素イオンＯ２ −が生成され、溶媒和エネルギーにより空気中の水分子が酸素イオンとクラスタリングしたものである。
【０１７３】
空間に送出された正負イオンは空気中に浮遊しているウイルスを取り囲み、ウイルスの表面で正負イオンが化学反応によって活性種である過酸化水素Ｈ２Ｏ２またはラジカル・ＯＨを生成して、タンパク質を破壊して殺す。このような方法により、効率的に空気中のウイルスを殺菌除去することができる。
【０１７４】
なお、ウイルスの活性度を調べる方法として、赤血球凝集反応を用いることも可能である。赤血球凝集反応は、ウイルスを含む溶液を、例えばニワトリの血液を含む溶液に注入し、その血液の凝集を観察する方法である。ウイルスの存在により、ウイルス表面に存在する赤血球凝集素が、複数の赤血球に作用し、赤血球を凝集させる現象が生じることを利用し、ウイルスの存在を確認することができる。
【０１７５】
また、ウイルスの濃度を調べる方法としては、ウイルスを複数の濃度になるよう水溶液で薄め、それぞれが赤血球凝集反応を生じるかどうかを確認することで、相対的に、活性なウイルス濃度、すなわち赤血球凝集素が活動し感染力を有するウイルスの濃度を調べることが可能になる。
【０１７６】
［実施例７］
図１６は浮遊病原性細菌除去評価装置の概略図である。図１７はイオン濃度２０万個／ｃｍ３での気中浮遊スタフィロコッカス菌濃度の経時変化を示した図である。イオン発生装置は実施例６と同様なものを用いた。図１８はイオン発生素子と紫外線式オゾン発生装置での気中浮遊スタフィロコッカス菌濃度の経時変化を示した図である。空間雰囲気は温度２５℃、相対湿度６０％ＲＨであった。また、イオン発生については温度０℃、相対湿度１０％から温度４０℃、相対湿度９０％の範囲では確認された。
【０１７７】
イオン発生素子の一定空間中に存在する浮遊スタフィロコッカス菌の除去効果を検証するため、本試験では、図１に示すものと概略構成が同様なものを用いた。すなわち、容器８は、１ｍ３の空間は１ｍ×１ｍ×１ｍのＦＲＰ製容器の両端にアクリル製板を取り付けたものを用いた。この容器内に風量２ｍ３／ｍｉｎの送風ファンの上部空気吹出し口の部分にイオン発生素子１を取り付けた。
【０１７８】
また、噴霧した菌を長時間浮遊させるため、容器８の四隅に１５ｃｍ角の軸流ファン４を風向が上部に行くように４基設置した。この容器８のアクリル製板の部分の一端に菌液噴霧用の注入管５を設け、これを試験装置とした。
【０１７９】
供試菌は、保存株をトリプチケースソイ寒天培地（ＢＢＬ）に接種し、３５℃、２４時間培養した。この菌を滅菌生理食塩液で希釈調整して洗浄後、供試菌として用いた。
【０１８０】
供試菌液をガラス製アトマイザーに１０ｍｌ入れ、試験装置の一端に接続した。容器８の他端には、滅菌生理食塩液１００ｍｌ入れたガラス製インピンジャーを接続した。アトマイザーにはエアコンプレッサーからの圧縮空気の吐出圧力は、ゲージ圧で０．４８ｈＰａに調節し、噴霧口から供試菌を噴霧した。噴霧量は１．０ｍｌ（噴霧流量０．１ｍｌ／ｍｉｎ×噴霧時間１０ｍｉｎ）とした。菌液噴霧と同時に軸流ファン４を作動させ、試験終了までの間、連続運転を行った。
【０１８１】
噴霧終了後の時点で、容器８内の空気をインピンジャーで毎分１０Ｌの吸引流量で１０分間吸引捕集した。これを０分値とした。イオン発生素子１を作動した場合、イオン発生素子と送風ファンを同時に作動させた。作動開始後、一定時間経過した後に、０分値と同様に容器内空気を１００Ｌ吸引捕集した。イオン発生濃度は２０万個／ｃｍ３とした。
【０１８２】
また、イオン発生素子を作動させない場合（自然減衰値）も、イオン発生素子を作動せずファン４のみ作動させた状態で運転し、経時時間毎に容器内空気を吸引捕集した。
【０１８３】
また、オゾンとの比較対照実験を行うため、紫外線式オゾン発生装置（ＯＺ５１Ｎ‐１、セン特殊光源株式会社）を用いて、イオン発生素子から生成されるオゾン量と同量のオゾン生成量１．６３７ｍｇ／ｈ（２２℃、１７％ＲＨ）で試験を行った。
【０１８４】
インピジャーで容器内空気を吸引捕集した滅菌生理食塩液を試験液とし、これを滅菌生理食塩液を用いて段階希釈を行い、原液及び各希釈液をトリプトソイ寒天培値（ＢＢＬ）上に塗抹し、３５℃、４８時間培養を行った。培養後、培地上に発育した集落数を算定し、吸引空気あたりの菌数を表した。
【０１８５】
図１７に示すように、イオンを発生させるとイオン発生素子を動作させない場合と比べ、３０分経過後浮遊菌濃度が約１０分の１に減少することが確認された。さらに、６０分経過後、浮遊菌の検出が見られなくなった。
【０１８６】
図１８に示すように、イオン発生素子では紫外線式オゾン発生装置と比べ、６０分経過後、浮遊菌濃度が約１０分の１に減少することが確認された。これにより、院内感染の代表的な菌であるスタフィロコッカス菌についても、実施例６で記した作用により、殺菌作用が確認された。
【０１８７】
［実施例８］
図１９はイオン濃度２０万個／ｃｍ３での気中浮遊バチルス菌濃度の経時変化を示した図である。イオン発生装置は実施例６と同様なものを用いた。図２０はイオン発生素子と紫外線式オゾン発生装置での気中浮遊バチルス菌濃度の経時変化を示した図である。
【０１８８】
イオン発生素子の一定空間中に存在する浮遊バチルス菌の除去効果を検証するため、本試験では、１ｍ３の空間は１ｍ×１ｍ×１ｍのＦＲＰ製容器の両端にアクリル製板を取り付けたものを用いた。この容器内に風量８ｍ３／ｍｉｎの送風ファンの上部空気吹出し口の部分にイオン発生素子を取り付けた。
【０１８９】
また、噴霧した菌を長時間浮遊させるため、容器の四隅に１５ｃｍ角の軸流ファン４を風向が上部に行くように４基設置した。この容器８のアクリル製板の部分の一端に菌液噴霧用の注入管１５を設け、これを試験装置とした。
【０１９０】
供試菌は、日抗基胞子形成用培地（日本抗生物質医薬品基準、昭和５７年６月３０日厚生省告示第１１７号）に接種し３５℃、７日間培養した。この菌を滅菌生理食塩液で洗浄後、６５℃、３０分間加熱処理し、芽胞形成を顕微鏡で確認した。これを滅菌生理食塩液で洗浄・希釈したものを芽胞液として用いた。
【０１９１】
供試菌液をガラス製アトマイザーに１０ｍｌ入れ、試験装置の容器一端に接続した。他端には、滅菌生理食塩液１００ｍｌ入れたガラス製インピンジャーを接続した。アトマイザーにはエアコンプレッサーからの圧縮空気の吐出圧力は、ゲージ圧で０．４８ｈＰａに調節し、噴霧口から供試菌を噴霧した。噴霧量は１．０ｍｌ（噴霧流量０．１ｍｌ／ｍｉｎ×噴霧時間１０ｍｉｎ）とした。菌液噴霧と同時に軸流ファン４を作動させ、試験終了までの間、連続運転を行った。
【０１９２】
噴霧終了後の時点で、容器内空気をインピンジャーで毎分１０Ｌの吸引流量で１０分間吸引捕集した。これを０分値とした。イオン発生素子作動の場合、イオン発生素子１と送風ファン４を同時に作動させた。作動開始後一定時間経過後に、０分値と同様に容器内空気を１００Ｌ吸引捕集した。イオン発生濃度は２０万個／ｃｍ３とした。
【０１９３】
また、イオン発生素子を作動させない場合（自然減衰値）も、イオン発生素子を作動せずファンのみ作動させた状態で運転し、経時時間毎に容器内空気を吸引捕集した。空間雰囲気は温度２５℃、相対湿度６０％ＲＨであった。また、イオン発生については温度０℃、相対湿度１０％から温度４０℃、相対湿度９０％の範囲では確認された。
【０１９４】
オゾンとの比較対照実験を行うため、紫外線式オゾン発生装置（ＯＺ５１Ｎ‐１、セン特殊光源株式会社）を用いて、イオン発生素子から生成されるオゾン量と同量のオゾン生成量１．６３７ｍｇ／ｈ（２２℃、１７％ＲＨ）で試験を行った。
【０１９５】
インピジャーで容器内空気を吸引捕集した滅菌生理食塩液を試験液とし、これを滅菌生理食塩液を用いて段階希釈を行い、原液及び各希釈液をトリプトソイ寒天培値（ＢＢＬ）上に塗抹し、３５℃、４８時間培養を行った。培養後、培地上に発育した集落数を算定し、吸引空気あたりの菌数を表した。
【０１９６】
図１９に示すように、イオンを発生させるとイオン発生素子を動作させない場合と比べ、３０分経過後浮遊菌濃度が約１０分の１に減少することが確認された。さらに、１２０分経過後、浮遊菌の検出が見られなくなった。
【０１９７】
図２０に示すように、イオン発生素子では紫外線式オゾン発生装置と比べ、６０分経過後、浮遊菌濃度が約半分に減少することが確認された。これより、耐熱性がある芽胞を形成したバチルス菌についても、実施例６で記した作用により、殺菌作用が確認された。炭疽菌はバチルス菌と同属菌であるため、効果が期待できる。
【０１９８】
［実施例９］
図２１はイオン発生素子を吹出し口風路に配設した空気調節装置の断面図を示す。図２２は容積２７Ｌの空間へのイオン噴出量に対しての、６０分後の空気中浮遊ウイルスの細胞感染確率を示した図である。図２３は容量３０ｍ３の空間に正負イオンを１分間で各々５４０万個／ｍ３供給した場合、空気中のウイルス細胞感染確率の経時変化を示した図である。
【０１９９】
図２２で示した試験では、イオン噴出量による空間中に存在する浮遊インフルエンザウイルスの細胞感染率の低減効果を検証するため、本試験では、２７Ｌの空間は３０ｃｍ×３０ｃｍ×３０ｃｍの塩化ビニル製容器の両端にウイルス噴霧装置と回収装置を取り付けたものを用いた。この容器内に送風ファン上部の吹出し口の部分にイオン発生素子を取り付けた。また、噴霧したウイルスを長時間浮遊させる目的で、軸流ファンを風向が上部に行くように設置した。
【０２００】
インフルエンザウイルス（Ｉｎｆｌｕｅｎｚａ ｖｉｒｕｓ Ａ（Ｈ１Ｎ１） Ａ／ＰＲ８／３４：ＡＴＣＣ ＶＲ−９５）は、発育鶏卵の奨尿膜膣に接種し、フラン器で培養後、奨尿液を採取し、これを供試ウイルス液とした。供試ウイルス液をガラス製アトマイザーに１０ｍｌ入れ、試験装置の一端に接続した。他端には、滅菌生理食塩液１００ｍｌ入れたガラス製インピジャーを接続した。アトマイザーにはエアコンプレッサーからの圧縮空気の吐出圧力は、ゲージ圧で０．４８ｈＰａに調節し、噴霧口から供試菌を噴霧した。噴霧量は３．０ｍｌ（噴霧流量０．１ｍｌ／ｍｉｎ×噴霧時間３０ｍｉｎ）とした。ウイルス液噴霧と同時に軸粒ファンを作動させ、試験終了までの間、連続運転を行った。
【０２０１】
噴霧終了後の時点で、容器内空気をインピンジャーで毎分１０Ｌの吸引流量で３０分間吸引捕集した。これを０分値とした。作動開始後１時間経過後に、０分値と同様に容器内空気を１００Ｌ吸引捕集した。インピジャーで試験装置内空気を吸引捕集したＰＢＳ（−）を試験液とし、インフルエンザウイルスは、ＭＤＣＫ細胞を用いたプラック法で測定を行った。イオン発生素子の入力電圧を調製することにより、イオン噴出量を調整した。
【０２０２】
正負イオン噴出量各々０個／ｍ３・分の場合の細胞感染確率を１００％ とした場合、同２７万個／ｍ３・分以上で細胞感染確率の急激な低下が確認され、正負イオン噴出量各々２７万個／ｍ３・分以上でウイルスの感染能力の低下効果が確認された。
【０２０３】
さらに住環境で実際に用いられている空間での効果を確認するために、図２３で示した試験では、空間容積３０ｍ３内に図２１で示した空気調節装置６０を設け、集塵フィルター６４ｂおよび脱臭フィルター６４ａは取り外した状態でイオン発生素子６５を運転させた場合における空間内の浮遊ウイルスの残存率を示した。
【０２０４】
ここで、図２１に示す空気調節装置６０の構成を説明すると、この空気調節装置６０は、室内ユニット６１の前面に空気吸込み口６２が形成され、ユニット６１の上面に空気吹出し口６３が形成されている。空気吸込み口６２には脱臭フィルタ６４ａと集塵フィルタ６４ｂとが設けられ、また、空気吹出し口６３の近傍に、イオン発生素子６５およびその高圧電源６６からなるイオン発生装置６７が設けられている。そして、ユニット内部の送風ファン６８により空気吸込み口６２から吸込まれた空気は、空気吹出し口６３から外部に放出されるが、この際、イオン発生装置６７の駆動により、イオン化された空気が放出されるようになっている。
【０２０５】
上記構成の空気調節装置では、吹き出し風路にイオン発生素子６５を配設しており、吸込み口６２より吸い込んだ空気が吹出し口６３より放出されるとき、該空気中にイオンを含ませて空間内にイオンを放出することができる。これにより、吸い込んだ空気のみにイオンを付加するのでなく、空間内全体にイオンを付加できる。
【０２０６】
ウイルス濃度測定は図２２の試験で行ったのと同仕様である。正負イオン噴出量は１分間で各々５４０万個／ｍ３供給した。１時間で細胞感染確率は１０分の１に低下することがわかった。
【０２０７】
このように、住環境で実際に用いられる空気調節装置の容積においても空気中のウイルス不活化効果の評価ができることがわかった。
【０２０８】
空間に送出された正負イオンは空気中に浮遊しているウイルスを取り囲み、ウイルスの表面で正負イオンが化学反応によって活性種である過酸化水素Ｈ２Ｏ２またはラジカル・ＯＨを生成して、タンパク質を破壊して殺す。このような方法により、効率的に空気中のウイルスを殺菌除去することができる。
【０２０９】
なお、本実施例では、イオンは正負イオンを両方を示すものであり、イオン濃度についても、各々のイオン濃度がほぼ等しいものとして、その平均値を記している。
【０２１０】
また、以上の全ての実施例において、粒子放出方法として、レナード効果すなわち、液体を噴射若しくは振動などの作用を生じさせることにより、物理的に分離させ、電荷を帯びた粒子化することにより生成する方法を用いても、本発明の効果を得ることができる。
【０２１１】
また、粒子としては、正イオン、負イオン、および正負イオンの混合したガスや、以上に述べた以外に、α線、β線などの荷電粒子や、各種プラズマ化したガス粒子、オゾン、ラジカルなどの粒子、薬剤の粒子などを用いる場合も、本発明と同様の効果を得ることができる。
【０２１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、一定の空間中に微生物を浮遊させ、該微生物に対してイオン等の微生物を殺菌処理するための粒子を照射し、その後に微生物を採取して測定することにより前記粒子による微生物に対する殺菌処理の能力を測定し評価できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る微生物除去評価装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る微生物除去評価装置の第２の実施形態を示す概略構成図である。
【図３】実施例１についての測定結果であり、イオン濃度を変化させて殺菌処理した場合に採取された微生物の測定結果である。
【図４】実施例２についての測定結果であり、イオン送出を行った場合とイオン送出を行わなかった場合に採取された微生物の測定結果である。
【図５】実施例２について、採取された微生物を撮影して得られた写真である。図５（ａ）はイオン送出を行った場合に採取された微生物の写真であり、図５（ｂ）はイオン送出を行わなかった場合に採取された微生物の写真である。
【図６】実施例３についての測定結果であり、容器内を攪拌した場合と攪拌しなかった場合について採取された微生物の測定結果である。
【図７】実施例４についての測定結果であり、イオン送出を行った場合とイオン送出を行わなかった場合に採取された微生物の測定結果である。
【図８】微生物除去評価装置の第３の実施形態及び実施例６を示す概略構成図である。
【図９】浮遊微生物除去評価装置の第４の実施形態を示す概略構成図である。
【図１０】浮遊ウイルス除去評価装置の第５の実施形態を示す概略構成図である。
【図１１】実施例６のイオン濃度によるインフルエンザウイルスの細胞感染確率を示した図である。
【図１２】実施例６のイオン濃度によるコクサッキーウイルスの細胞感染確率を示した図である。
【図１３】実施例６のイオン濃度によるポリオウイルスの細胞感染確率を示した図である。
【図１４】実施例６のイオン発生素子から生成される正イオンおよび負イオンの質量スペクトルを示した図である。
【図１５】実施例６の評価試験フローチャートである。
【図１６】実施例７の浮遊病原性細菌除去評価装置の概略図である。
【図１７】実施例７のイオン濃度２０万個／ｃｍ３での気中浮遊スタフィロコッカス菌濃度の経時変化を示した図である。
【図１８】実施例７のイオン発生素子と紫外線式オゾン発生装置での気中浮遊スタフィロコッカス菌濃度の経時変化を示した図である。
【図１９】実施例８のイオン濃度２０万個／ｃｍ３での気中浮遊バチルス菌濃度の経時変化を示した図である。
【図２０】実施例８のイオン発生素子と紫外線式オゾン発生装置での気中浮遊バチルス菌濃度の経時変化を示した図である。
【図２１】実施例９のイオン発生素子を吹出し口風路に配設した空気調節装置の断面図である。
【図２２】実施例９のイオン噴出量による空気中浮遊ウイルスの細胞感染確率を示した図である。
【図２３】実施例９のイオン噴出による空気中のウイルス細胞感染確率の経時変化を示した図である。
【符号の説明】
１ イオン発生装置
２ イオン発生口
３ 微生物採取管
３ａ 微生物採取口
４ 攪拌機
５ 微生物注入管
５ａ 微生物注入口
６ 微生物採取器
７ 粒子
８ 容器
１０ 微生物除去評価装置
１１ 微生物噴霧器
１２ イオン発生素子
１２ａ イオン発生電極
１３ 微生物採取管
１３ａ 微生物採取口
１５ 微生物注入管
１５ａ 微生物注入口
１８ 容器
２０ 微生物除去評価装置
３１ 風洞
３５ 容器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a microorganism removal evaluation method and a microorganism removal evaluation device for evaluating a bactericidal effect on microorganisms floating in a space.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as the living environment has become more airtight, there has been a strong demand for removing floating microorganisms in the air that are harmful to the human body and living a healthy and comfortable life. In order to meet this demand, filters impregnated with various antibacterial agents have been developed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above filter, since the air in the space is sucked and the microorganisms in the air are filtered, maintenance such as replacement of the filter is indispensable due to long-term use, and the characteristics of the filter are not sufficient. Performance has not been obtained, and is not sufficient as a method for removing microorganisms.
[0004]
In performing a normal evaluation of removing suspended microorganisms, air containing microorganisms was passed through a filter, and the number of microorganisms filtered by the filter was measured. According to this method, it is not possible to measure the concentration of microorganisms floating in the space to be measured.
[0005]
By the way, as a method of removing microorganisms, there is a method of irradiating microorganisms with particles such as ionized ions and sterilizing treatment. However, it has been conventionally performed to measure and evaluate the ability to sterilize and remove microorganisms by this method. Did not.
[0006]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a microorganism removal evaluation method for irradiating microorganisms with particles for sterilizing the microorganism and evaluating the sterilization effect thereof, and a microorganism removal evaluation apparatus that can be used in the method. And
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is a method for evaluating the removal of microorganisms, supplying microorganisms to the space inside the container, irradiating particles for sterilizing the microorganisms, and irradiating the particles. The method is characterized in that microorganisms are collected later and the collected microorganisms are measured.
[0008]
According to this method, since the microorganisms are collected and irradiated after irradiating the particles in the interior space of the container, the ability to sterilize and remove the microorganisms by irradiating the particles can be evaluated, and the particles can be evaluated. It is possible to quantitatively evaluate various conditions for irradiating.
[0009]
In the method for evaluating the removal of microorganisms, the measurement of the microorganisms is performed after irradiating the particles, and the microorganisms are supplied under the same conditions as in the case where the microorganisms are sterilized by irradiating the particles. The microorganisms can be naturally attenuated without irradiating the particles, and then the microorganisms can be collected and the collected microorganisms can be measured.
[0010]
That is, the present invention, while performing the sterilization treatment of the microorganisms by irradiating the particles for a certain period of time, supplying the microorganisms under the same conditions as those that performed the sterilization treatment of the microorganisms, the same time as the irradiation time of the particles The microorganisms can be naturally attenuated without irradiating the particles, and then the microorganisms can be collected and the collected microorganisms can be measured.
[0011]
Thereby, when the microorganisms are subjected to the sterilization treatment by irradiating the particles, the microorganisms collected for each of the case where the microorganisms are naturally attenuated without performing such sterilization treatment are measured, and the results are compared. This makes it possible to perform a relative evaluation based on a comparison with a case where the ability to sterilize microorganisms by irradiating the particles is naturally attenuated.
[0012]
The measurement of the microorganism is a measurement of the concentration of the microorganism, a measurement of the cell infection rate, or a measurement of an allergic reaction, whereby the removal of the microorganism can be evaluated.
[0013]
In measuring the collected microorganisms, a change with time due to the irradiation time of the particles can also be measured. This makes it possible to perform a quantitative evaluation of the ability to sterilize microorganisms over time.
[0014]
In measuring the collected microorganisms, the concentration dependency of the particles can also be measured. This makes it possible to perform a quantitative evaluation of the ability to sterilize microorganisms on the particle concentration dependence.
[0015]
In supplying the microorganisms to the space inside the container, the solution in which the microorganisms are dispersed can be sprayed in the form of a mist. This facilitates the supply of the microorganisms into the container and facilitates the sterilization treatment of the microorganisms. Then, the case where such microorganisms are sprayed in the form of a mist can be evaluated by the present invention.
[0016]
In the evaluation method, cell culture by microorganism, hemagglutination by microorganism, or allergic reaction by microorganism can be used. Thereby, the activity or concentration of the microorganism can be evaluated.
[0017]
Further, as particles for disinfecting the microorganism, a gas generated by any of electric discharge in the air, irradiation of the emitted light in the air, and the Leonard effect can be used.
[0018]
Further, as particles for sterilizing the microorganism, synchrotron radiation, X-rays, gamma rays, or electromagnetic waves can be used. Furthermore, positive and / or negative ions can be used as particles for sterilizing the microorganism.
[0019]
Here, the reason why the microorganism can be sterilized when positive and negative ions are used as specific particles for sterilizing the microorganism will be described below.
[0020]
That is, when an ionization phenomenon such as discharge is caused in the atmosphere to generate positive ions and negative ions, the positive ions are H+(H2O) n is O as a negative ion2 −(H2O) n is most stably formed.
[0021]
When these ions are generated, the chemical reaction of hydrogen peroxide H2O2Alternatively, radical OH is generated. This H2O2Alternatively, the radical OH exhibits an extremely strong activity, so that the microorganisms suspended in the air can be sterilized and removed.
[0022]
Further, a gas mainly composed of either positive or negative ions can be used as particles for sterilizing the microorganism. In this case, for example, the electric action on the microorganism due to the charge of the ions may destroy cells of the microorganism or the surface protein, thereby producing an effect of causing a bactericidal action.
[0023]
Ozone or radicals can also be used as particles for sterilizing the microorganism. Ozone or radicals have excellent sterilization treatment ability for microorganisms and can effectively remove microorganisms. After exerting the sterilization treatment ability, ozone becomes harmless oxygen and does not remain, and radicals are combined with suspended microorganisms or various molecules in the air to change into inactive substances. Detoxified over time and does not remain. And it becomes possible to evaluate the ability to sterilize microorganisms by such ozone or radicals.
[0024]
Further, a drug may be used for sterilizing the microorganism, and the microorganism may be sterilized by irradiating particles of the drug. When sterilization treatment is performed using a chemical, the supply of the particles can be performed by a simple device as compared with the case of using the ions or ozone. Then, it becomes possible to evaluate the ability to sterilize microorganisms with such an agent.
[0025]
The microorganism to be subjected to the sterilization treatment may be one or a combination of two or more selected from the group consisting of bacteria, fungi, viruses and allergen substances. Thereby, various microorganisms can be targeted for the removal evaluation according to the present invention.
[0026]
Further, when supplying the microorganisms to the space inside the container, the space inside the container can be stirred from below the microorganisms supplied into the container. Thereby, when supplying the microorganisms into the container, it is possible to prevent the natural sedimentation of the microorganisms by their own weight and to effectively perform the sterilization treatment by irradiating the particles. In addition, the case where stirring is performed can be an object of the evaluation according to the present invention.
[0027]
The present invention also provides a container for supplying microorganisms to an internal space and performing a sterilization treatment of the microorganisms as an apparatus for realizing the above-described microorganism removal evaluation method, and a method for applying microorganisms to the internal space of the container. Microbial supply means for supplying, microorganism removal means for supplying particles for sterilizing microorganisms to the space inside the container, and microorganism collection means for collecting microorganisms after sterilizing the microorganisms by the microorganism removal means And a microorganism removal evaluation apparatus for measuring and evaluating microorganisms collected by the microorganism collecting means.
[0028]
According to this microorganism removal evaluation apparatus, after irradiating the particles with the microorganism removal means and performing sterilization treatment of the microorganisms, the microorganisms can be collected by the microorganism collection means, and the collected microorganisms are measured. Based on the measurement, the ability of the microorganism removing means to sterilize microorganisms can be evaluated. Further, various conditions for sterilizing the microorganisms by irradiating the particles with the microorganism removing means can be quantitatively evaluated.
[0029]
As a specific mode, the microorganism supply means, the microorganism removal means, and the microorganism collection means may be sequentially arranged in an air passage containing microorganisms from upstream to downstream. Thus, a series of steps such as supply of microorganisms, removal of microorganisms, and collection of microorganisms can be smoothly performed.
[0030]
In this case, if a wind tunnel forming an air passage containing microorganisms is interposed between the microorganism supply means and the microorganism collection means, and the microorganism removing means is disposed inside the wind tunnel, microorganisms can be removed. The supply, removal, and sampling of the contained air can be performed in a limited wind tunnel.
[0031]
In addition, it is preferable that the microorganism removing unit and the microorganism collecting unit are arranged outside a region vertically below the microorganism supplying unit. With such an arrangement, among the mist discharged from the microorganism supply means, the particulate matter that does not become gaseous falls vertically downward and around it, so that the microorganism removal means and the microorganism collection means The reliability of the evaluation device can be improved without being contaminated by the falling substance. In order to obtain this effect, it is important that the microorganism removing means and the microorganism collecting means are not disposed vertically below the microorganism supplying means. This effect can be obtained by arranging the microorganism removing means and the microorganism collecting means at a position slightly displaced vertically below the microorganism supply means, or at an oblique direction from the microorganism supply means.
[0032]
Further, in the present invention, the evaluation can be performed by a microorganism removal evaluation apparatus in which another container is arranged outside the container so as to cover the container. With such an apparatus configuration, microorganisms leaking from the container and granular objects that do not become gaseous can be shielded by the another container and can be made hard to leak to the outside.
[0033]
Further, in the apparatus for evaluating and removing microorganisms, a stirring means for stirring the space inside the container from below the supplied microorganisms may be provided in the space inside the container. Accordingly, when the microorganisms are supplied from the microorganism supply means into the container, the microorganisms can be prevented from spontaneous sedimentation by their own weight, and the sterilization treatment by the microorganism removal means can be effectively performed.
[0034]
Further, the above-mentioned microorganism removal evaluation apparatus can be configured so that the supply of microorganisms by the microorganism supply means is made into a mist of a solution in which the microorganisms are dispersed and sprayed into the space inside the container.
[0035]
Further, regarding the microorganism removal evaluation apparatus, the particles for sterilizing the microorganisms are configured to discharge gas generated by any of discharge in air, irradiation of radiation in air, and the Leonard effect. can do. In addition, the above-mentioned microorganism removal evaluation apparatus can be configured so that particles for sterilizing the microorganisms are emitted light, X-rays, gamma rays, or electromagnetic waves, and these are emitted.
[0036]
Further, the above-mentioned microorganism removal evaluation apparatus can be configured so that the microorganism removal means irradiates positive and / or negative ions as particles for sterilizing microorganisms. Further, the above-mentioned microorganism removal evaluation apparatus may be configured so that the microorganism removal means irradiates ozone or radicals as particles for sterilizing microorganisms. Furthermore, the above-mentioned microorganism removal evaluation device can be configured so that the microorganism removal means irradiates a drug particle as a particle for sterilizing the microorganism.
[0037]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0038]
<First embodiment>
First, a microorganism removal evaluation apparatus capable of performing the method of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a microorganism removal evaluation apparatus 10 which is an example of a microorganism removal evaluation apparatus.
[0039]
The microorganism removal evaluation apparatus 10 includes a container 8, a microorganism injection tube 5 constituting a microorganism supply means, an ion generator 1 constituting a microorganism removal means, a microorganism collection tube 3 constituting a microorganism collection means, and a microorganism collector. 6 are provided.
[0040]
The container 8 has a structure in which the internal space is closed from the outside air, so that microorganisms can be present in the internal space and sterilization treatment of the microorganisms can be performed.
[0041]
The temperature and humidity of the space inside the container 8 can be arbitrarily adjusted by an air-conditioning system (not shown) or the like, so that the environment for microorganisms can be arbitrarily set.
[0042]
Further, as shown in FIG. 1, the container 8 is formed in a form in which a dimension in a height direction is larger than a dimension in a horizontal direction. Accordingly, the volume of the space in the container 8 can be increased, so that the processing capacity of the microorganism removal evaluation apparatus 10 can be increased.
[0043]
The microorganism injection tube 5 is provided at a predetermined position in the container 8 so that microorganisms can be supplied to the space inside the container 8 through the microorganism injection tube 5. Can be suspended.
[0044]
The microorganism injection tube 5 is adapted to receive microorganisms from a source of microorganisms not particularly shown in FIG. Then, the microorganism is injected into the container 8 from the microorganism injection port 5 a facing the inside of the container 8 of the microorganism injection tube 5.
[0045]
When injecting the microorganisms into the container 8 from the microorganism injection tube 5, the microorganisms may be injected alone, or a solution in which the microorganisms are dispersed may be sprayed into the container 8 in the form of a mist.
[0046]
The ion generator 1 irradiates ions 7 as particles for sterilizing microorganisms. The ion generator 1 is provided in a container 8 and irradiates the ions 7 from the ion generating port 2 toward the microorganisms injected into the container 8 from the microorganism injection port 5a.
[0047]
The ion generating device 1 includes an ion generating element therein, and generates ions 7 composed of positive ions and negative ions by an ionization phenomenon such as discharge due to application of an AC voltage between the electrodes of the ion generating element. generate.
[0048]
The generation of the ions 7 due to the discharge or the like of the ion generator 1 is not affected by the state of the atmospheric pressure in the container 8. Further, the intensity (concentration) of the ions 7 can be changed by adjusting the operating voltage applied to the ion generating element of the ion generating device 1.
[0049]
A microorganism collection tube 3 for collecting microorganisms is provided in a space inside the container 8. As shown in FIG. 1, the collection tube 3 includes a portion provided along a vertical direction which is the height direction of the container 8 and a portion provided along the horizontal direction of the container 8. ing.
[0050]
The portion of the collection tube 3 arranged along the horizontal direction extends to the outside of the container 8 through the side surface of the container 8 and is connected to the microorganism collection device 6 described later outside the container 8. ing. A microorganism collection port 3a is formed at the upper end of the collection tube 3 in the vertical direction, and the microorganisms in the container 8 are taken into the collection tube 3 from the collection port 3a.
[0051]
The microorganism collecting device 6 is arranged outside the container 8 and constitutes a microorganism collecting means together with the collecting tube 3. The microorganism collecting device 6 sucks the space in the container 8 through the microorganism collecting tube 3, takes the microorganisms in the container 8 into the collecting tube 3 from the microorganism collecting port 3 a, and collects the microorganisms in the microorganism collecting device 6.
[0052]
The microorganism collecting device 6 for collecting the microorganisms can be configured using an air sampler. Further, the microorganism collecting device 6 may be configured to collect microorganisms through a solution bubbling device.
[0053]
As shown in FIG. 1, the microorganism removal evaluation apparatus 10 is provided with a stirrer 4 below the inside of the container 8. The stirrer 4 corresponds to a stirring means for stirring the space in the container 8, and may be a device in which an airflow is formed in a surrounding space by a rotating fan to stir the space.
[0054]
When the space in the container 8 is stirred by providing the stirrer 4, the spontaneous sedimentation of the microorganisms due to their own weight is prevented, and the microorganisms are further suspended in the region where the ions 7 irradiated from the ion generator 1 are effectively present. And the sterilization treatment by the ions 7 can be effectively performed.
[0055]
In particular, spontaneous sedimentation is likely to occur when the microorganisms are of a heavy mass. However, the provision of the stirrer 4 prevents spontaneous sedimentation and enables the sterilization treatment by the ions 7 to be performed effectively.
[0056]
In carrying out the present invention, it is not always necessary to provide the stirrer 4, but by providing the stirrer 4, it is easy to more effectively perform the sterilization treatment by the ions 7 for the above-described reason.
[0057]
The microorganism removal evaluation method using the microorganism removal evaluation apparatus 10 can be performed as follows. First, a certain amount of microorganisms is injected into the container 8 from the microorganism injection port 5. Next, the ion generator 1 is operated, and the injected microorganisms are irradiated with the ions 7 to perform a sterilization treatment on the microorganisms. After irradiation with the ions 7 for a certain period of time, the microorganisms are collected by the microorganism collector 6.
[0058]
The number of the collected microorganisms can be measured. In measuring the number of microorganisms, the collected microorganisms may be cultured in a medium dish on a predetermined medium for a certain period of time. This makes it possible to more accurately measure the number of collected microorganisms.
The measurement of the number of microorganisms can be performed by observing the microorganisms on the petri dish with a microscope.
[0059]
As described above, by measuring the microorganisms collected by the microorganism collecting device 6 using the above-described microorganism removal evaluation apparatus 10, it is possible to evaluate the sterilization ability of the microorganisms by irradiating the ions 7.
[0060]
In performing the microorganism removal evaluation using the microorganism removal evaluation apparatus 10, the following measurement and evaluation can also be performed. First, as described above, a certain amount of microorganisms is injected into the container 8 and then sterilized by irradiating with ions 7 for a certain period of time. Thereafter, the microorganisms are collected by the microorganism collector 6 and the number of collected microorganisms is counted. Perform the measurement.
[0061]
Next, the same amount of microorganisms is injected into the container 8 under the same conditions as in the case of performing the sterilization treatment by irradiation with the ions 7. Then, without irradiating the ions 7, the elapse of the same time as the irradiation time of the ions 7 is waited, and the microorganisms are naturally attenuated. Thereafter, the microorganisms are collected by the microorganism collecting device 6, and the number of the collected microorganisms is measured.
[0062]
Then, by comparing the number of microorganisms collected after the sterilization treatment by irradiation with the ions 7 and the number of microorganisms collected after the natural attenuation, the sterilization treatment for the microorganisms by the ions 7 is performed. The ability can be relatively evaluated by comparison with the case where the ability is naturally attenuated.
[0063]
In measuring the microorganisms collected by the microorganism collecting device 6 described above, the number of microorganisms with respect to the elapsed time since the start of the irradiation of the ions 7 and the elapsed time since the natural attenuation of the microorganisms was started. Over time can also be measured.
[0064]
In the above-described measurement of microorganisms, measurement can be performed for a case where stirring is performed by the stirrer 4 and a case where stirring is not performed.
[0065]
Further, in performing the above-described measurement of the microorganisms, the intensity of the ions 7 irradiating the microorganisms may be changed to measure the collected microorganisms for each intensity of the ions 7. This makes it possible to evaluate the sterilizing ability of the microorganisms according to the strength of the ions 7.
[0066]
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the microorganism removal evaluation apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a microorganism removal evaluation apparatus 20 which is a second embodiment of the microorganism removal evaluation apparatus.
[0067]
The microorganism removal evaluation apparatus 20 shown in FIG. 2 includes a container 18, a microorganism injection tube 15 constituting a microorganism supply unit, an ion generating element 12 constituting a microorganism removal unit, and a collection tube 13 constituting a microorganism collection unit. And a microorganism collector 6 are provided. That is, the microorganism injection tube 15 as the microorganism supply unit, the ion generating element 12 as the microorganism removal unit, the collection tube 13 and the microorganism collection unit 6 as the microorganism collection unit are arranged from the upstream side to the downstream side in the passage of air containing microorganisms. They are arranged sequentially toward the side.
[0068]
The container 18 has a structure in which the internal space is closed from the outside air, so that microorganisms can be present in the internal space and the microorganisms can be sterilized. As shown in FIG. 2, the container 18 has a configuration in which the height dimension is smaller than the horizontal dimension.
[0069]
The microorganism injection tube 15 is connected to the microorganism sprayer 11 outside the container 8, and the microorganism is sent from the microorganism sprayer 11. The microorganism sprayer 11 sends a gas containing a certain concentration of microorganisms into the microorganism injection tube 15 at a certain speed. Then, the gas containing microorganisms sent from the microorganism sprayer 11 to the microorganism injection tube 15 is injected into the container 18 from the microorganism injection port 15 a facing the inside of the container 18.
[0070]
When supplying the microorganisms from the microorganism sprayer 11 into the container 18, the microorganisms alone may be contained in the air and sent to the microorganism injection tube 15, by spraying the solution in which the microorganisms are dispersed in a mist form. It may be sent to the microorganism injection tube 15.
[0071]
The ion generating element 12 is disposed on the bottom surface inside the container 18 outside the region vertically below the microorganism injection tube 15. This ion generating element 12 generates ions 7 composed of positive ions and negative ions by means of an ion generating electrode 12a arranged in a substantially substantially planar shape. The microorganisms injected from the microorganism injection tube 15 are sterilized by the ions 7 generated from the ion generating element 12.
[0072]
This ion generating element 12 is the same as the ion generating element provided in the ion generating apparatus 1 shown in FIG. 1, and the operation of generating the ions 7 is the same as that described for the ion generating apparatus 1.
[0073]
A microorganism collection tube 13 for collecting microorganisms is provided in a horizontal direction outside the vertically lower region of the microorganism injection tube 15, and a microorganism collection port 13 a facing the inside of the container 18 is formed at one end thereof. The other end is connected to the microorganism collector 6 outside the container 18.
[0074]
The microorganism collecting device 6 arranged outside the container 18 sucks the space in the container 18 through the microorganism collecting tube 13, takes the microorganisms in the container 18 into the collecting tube 13 from the microorganism collecting port 13 a, and collects the microorganisms. Collect in a container 6.
[0075]
An air sampler can be used for the microorganism collecting device 6 for collecting the microorganism. Further, the microorganism collecting device 6 may be configured to collect microorganisms through a solution bubbling device.
[0076]
By using the above-described microorganism removal evaluation apparatus 20, the method of the present invention can be carried out as follows. First, a certain amount of microorganisms is injected into the container 18 from the microorganism injection port 15. Next, the ion generating element 12 is operated, and the injected microorganisms are irradiated with the ions 7 to sterilize the microorganisms. After irradiation with the ions 7 for a certain period of time, the microorganisms are collected by the microorganism collector 6.
[0077]
Then, the microorganisms collected by the microorganism collecting device 6 are measured. In measuring the collected microorganisms, the number of the collected microorganisms can be measured. In measuring the number of microorganisms, the collected microorganisms can be cultured in a culture dish on a predetermined medium for a certain period of time. The number of the collected microorganisms can be measured by observation using a microscope.
[0078]
As described above, by using the microorganism removal evaluation apparatus 20 to measure the microorganisms collected in the microorganism collector 6, it is possible to evaluate the sterilization ability of the microorganisms due to the irradiation of the ions 7.
[0079]
Further, according to this microorganism removal evaluation apparatus 20, injection of microorganisms into the container 18 through the microorganism injection port 15a, sterilization treatment of microorganisms by irradiating the ions 7 by the ion generating element 12, and subsequent microorganism collection port A series of processes including collection of microorganisms via 13a can be performed along a substantially one-pass route.
[0080]
Therefore, according to the microorganism removal evaluation apparatus 20, it is not necessary to take into account the natural attenuation of the microorganisms in the container 18, so that the removal evaluation of airborne microorganisms at a high concentration can be performed.
[0081]
Further, according to the microorganism removing and evaluating apparatus 20, the apparatus can be made compact and can be evaluated in a closed space, so that even harmful microorganisms can be evaluated.
[0082]
Also, in the case where the method of the present invention is performed using the microorganism removal evaluation apparatus 20, the following measurement and evaluation are performed in the same manner as described in the case where the method is performed using the microorganism removal evaluation apparatus 10 shown in FIG. be able to.
[0083]
That is, the microorganisms collected in the collecting device 6 are measured for the case where the microorganisms supplied into the container 18 are naturally attenuated without irradiating the ions 7 and the case where the microorganisms are sterilized by irradiating the ions 7. , Their results can be compared.
[0084]
When measuring the collected microorganisms, it is necessary to measure the time-dependent change in the number of microorganisms with respect to the elapsed time since the start of the irradiation of the ions 7 and the elapsed time since the start of the natural attenuation of the microorganisms. You can also.
[0085]
In addition, by changing the intensity of the ions 7 irradiating the microorganisms and measuring the collected microorganisms for each intensity of the ions 7, it is possible to evaluate the sterilization ability of the microorganisms according to the intensity of the ions 7.
[0086]
In the above description, an example in which the ions 7 are irradiated as particles for sterilizing microorganisms has been described. Particles used for disinfecting microorganisms other than the ions 7 described above can be used. For example, ozone particles can be used. In the case of sterilizing microorganisms using ozone particles, the ion generating device 1 of the microorganism removing and evaluating apparatus 10 shown in FIG. 1 and the ion generating element 12 of the microorganism removing and evaluating apparatus 20 shown in FIG. The present invention can be carried out by changing to.
[0087]
Also, drug particles can be used as particles for sterilizing microorganisms. When drug particles are used, the ion generating device 1 of the microorganism removing and evaluating apparatus 10 shown in FIG. 1 and the ion generating element 12 of the microorganism removing and evaluating apparatus 20 shown in FIG. 2 are changed to means for injecting drug particles. By doing so, the present invention can be implemented. When particles of the above-mentioned drug are used, alcohol, aldehyde-based drugs, antiviral agents, insecticides and the like can be used as the drug.
[0088]
<Third embodiment>
Next, a third embodiment of a microorganism removal evaluation apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the microorganism removal evaluation apparatus. In the second embodiment, another container is provided at the point where the wind tunnel is provided and outside the container that seals the inside. There is a feature in that it is provided.
[0089]
That is, as shown in the figure, the microorganism removal evaluation apparatus 30 of the present embodiment comprises a container 18, a microorganism injection tube 15 constituting a microorganism supply means, an ion generating element 12 constituting a microorganism removal means, and a microorganism collection means. And a microorganism collecting device 6 which constitutes the above. A wind tunnel 31 is provided inside the container 18 in a space extending from the injection pipe 15 to the collection pipe 13, and the ion generating element 12 is arranged in the wind tunnel 31.
[0090]
The container 18 has a structure in which the internal space is closed from the outside air, and has a configuration in which the height dimension is smaller than the horizontal dimension. On one side wall of the container 18, an injection tube 15 is led out of the container via a seal packing 32, and on the opposite side wall to the injection tube 15, a collection tube 13 is provided. It is led out into the container via a seal packing 33.
[0091]
The microorganism injection tube 15 is connected to the microorganism sprayer 11 outside the container 18, and the microorganism is sent from the microorganism sprayer 11. The microorganism sprayer 11 sends a gas containing a certain concentration of microorganisms into the microorganism injection tube 15 at a certain speed. Then, the gas containing microorganisms sent from the microorganism sprayer 11 to the microorganism injection tube 15 is injected into the container 18 from the microorganism injection port 15 a facing the inside of the container 18. At this time, the microorganisms alone may be contained in the air and sent to the microorganism injection tube 15, and the solution in which the microorganisms are dispersed may be sprayed in a mist form and sent to the microorganism injection tube 15. Is also good.
[0092]
The wind tunnel 31 in the container 18 is formed in a cylindrical shape and is installed substantially horizontally, and is arranged so that the injection pipe 15 and the collection pipe 13 face both ends.
[0093]
The ion generating element 12 is disposed outside the region vertically below the microorganism injection tube 15 and on the bottom surface slightly upstream in the wind tunnel 31. The ion generating element 12 generates positive ions and / or negative ions by using an ion generating electrode disposed in a certain substantially planar shape, and sterilizes the microorganisms injected from the microorganism injection tube 15.
[0094]
This ion generating element 12 is the same as the ion generating element provided in the ion generating apparatus 1 shown in FIG. 1, and the operation of generating the ions 7 is the same as that described for the ion generating apparatus 1.
[0095]
The microorganism collection tube 13 is disposed in the horizontal direction so as to face the microorganism injection tube 15. One end of the tube 13 has a microorganism collection port 13 a facing the inside of the container 18, and the other end has a microorganism collection port outside the container 18. Connected to the vessel 6.
[0096]
The microorganism collecting device 6 contains a bubbling liquid therein, and takes in air collected from the end of the microorganism collecting tube 13 submerged in the bubbling liquid, performs bubbling, and then collects the air. The entire spray test system including the container 18, the microorganism sprayer 11, and the collector 6 is covered by another container 35.
[0097]
In the present embodiment, the mist emitted from the inlet 15a is sprayed into the wind tunnel 31. However, a slight gap is provided between the inlet 15a and the wind tunnel 31, and unnecessary water droplets 18 to fall.
[0098]
Further, the gas discharged from the injection port 15a has a certain speed due to the spray, and passes through the wind tunnel 31 at that speed in the direction indicated by the arrow 37 in FIG. By this mechanism, the particles composed of the ions emitted from the discharge electrode of the ion generating element 12 react with the microorganisms, and the effect of removing the microorganisms by the ions can be confirmed before reaching the collecting device 6. The method for evaluating microorganisms is not particularly limited, and any evaluation method such as evaluation by agar culture, evaluation by cell culture, hemagglutination, allergic reaction to organisms and cells, microscopic observation, etc. may be used. Can be.
[0099]
In addition, among the mist containing microorganisms, the components in the form of water droplets that rapidly fall without vaporization and the uncollected microbial components accumulate in the wind tunnel 31, so that the container 18 in which they are contained does not easily leak to the outside. Although it is configured as described above, further, since the outside of the container 35 is covered by another container 35, it is hard to affect a person or the like located outside. Therefore, even if the wind tunnel 31 and the container 18 are not completely closed containers, the probability of occurrence of accidents such as biohazard can be greatly reduced. Further, the shielding effect of another container 35 can prevent unnecessary contaminants from entering the container 18 from the outside, so that the effect of improving the evaluation accuracy can be obtained. .
[0100]
<Fourth embodiment>
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a device for evaluating the removal of suspended microorganisms. In the evaluation device shown in the third embodiment, a particle discharge unit is replaced with a needle type discharge device 40.
[0101]
That is, in the present embodiment, a needle-shaped discharge device 40 is provided instead of the ion generating element 12 of the third embodiment. The needle-shaped discharge device 40 includes a needle-shaped discharge electrode 40a disposed in an upstream region in the wind tunnel 31 and a counter-plate electrode 40b disposed to face the discharge electrode 40a. The other configuration is the same as that of the third embodiment, and the description is omitted.
[0102]
In the present embodiment, when a positive or negative high voltage of about several kV is applied to the needle electrode 40a, a discharge occurs around the tip of the needle, and positively or negatively charged ions are mainly ion components. Gas is released.
[0103]
With the above configuration, a gas mainly containing positive or negative ions is released, and the mist containing microorganisms released from the microorganism injection tube 15 is irradiated and the microorganisms are sterilized and removed. Can be.
[0104]
In the case of the present embodiment, the emitted particles 7 are not limited to those mainly composed of ions, but may be radicals, ozone, active oxygen, or other particles having a bactericidal action.
[0105]
<Fifth embodiment>
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a floating virus removal evaluation apparatus. In the present embodiment, in the evaluation device shown in the third embodiment, the particle emitting portion including the ion generating element 12 is replaced with a radical emitting mechanism using an ultraviolet lamp and a catalyst.
[0106]
That is, in the present embodiment, a radical release mechanism 50 is provided instead of the ion generating element 12 of the third embodiment. The radical release mechanism 50 includes an ultraviolet lamp 50a disposed substantially at the center in the upstream region in the wind tunnel 31 and a catalyst 50b disposed facing the periphery thereof. The other configuration is the same as that of the third embodiment, and the description is omitted.
[0107]
The catalyst 50b is made of a material containing platinum, gold, titanium oxide, or the like, and uses the energy of the radiated light emitted from the ultraviolet lamp 50a to apply the energy to radical generation and release the generated radicals into space. Has an action.
[0108]
The catalyst 50b is not limited to a material containing platinum, gold, titanium oxide or the like, and it goes without saying that a similar removal evaluation test can be realized as long as it emits an active gas.
[0109]
Further, in the present embodiment, it is also possible to perform the evaluation using the device from which the catalyst 50b has been removed. In this case, microorganisms existing in the space can be sterilized by the photons 7, which are fine particles emitted from the ultraviolet lamp 50a.
[0110]
Note that, in this example, the lamp 50a generates radiation light. As the radiation light, light having an energy of 5 eV to 20 eV is excellent in sterilization performance, and the radiation light including the light is emitted. By applying the present evaluation device, it is expected that an evaluation result will be obtained. In addition, a device that emits X-rays and gamma rays as the radiated light is arranged at the position of the ultraviolet lamp 50a, and the test can be performed in the same manner.
[0111]
Although the present evaluation method and evaluation apparatus are effective usage methods for use in the above-described radiation tests, it is naturally possible to use other particles, for example, heat rays such as infrared rays and visible light. Evaluation according to the invention is possible. In that case, sterilization performance by heat is considered to be dominant in principle, and a strong heat ray and visible light are required. Therefore, it is desirable to separately install a heat radiation mechanism or a light shielding plate.
[0112]
When radiation is used, sterilization by electromagnetic waves of 2 GHz to 200 GHz is possible. In this case, a catalyst is not particularly required, and the energy of the electromagnetic wave can be absorbed by the components of the microorganism, and the microorganism can be destroyed at the molecular level. As an electromagnetic wave necessary for this, for example, an electromagnetic wave in the vicinity of 2.45 GHz, which is considered to be easily absorbed by water, may be mentioned as an example.
[0113]
In addition, at frequencies of 2 GHz or higher, electromagnetic waves in a higher frequency range, which is considered to be easily absorbed by the constituent substances of microorganisms such as proteins, are listed as candidates. The current possible frequency of high-frequency devices is up to 200 GHz. Is considered to be a frequency applicable to sterilization.
[0114]
In the apparatus shown in FIG. 10, an electromagnetic wave emitting device or an optical waveguide element such as an optical fiber, an electric heater, or the like can be installed at the position of the ultraviolet lamp 50a.
[0115]
<Target microorganism>
The microorganisms to be subjected to the sterilization treatment according to the present invention include fungi, bacteria, viruses, and allergens (proteins and the like) that induce allergy. In practicing the present invention, the fungi, bacteria, viruses, and allergen substances may be used alone, or a plurality of them may be arbitrarily selected and used in combination.
[0116]
Since viruses are generally included in the category of microorganisms, the effect of suppressing their growth is described by the term sterilization or removal in the present invention. In general, the term "inactivation" is often used for the action of suppressing the growth of viruses. Therefore, the term "inactivation" may be used instead of the term "sterilization or removal" in the present specification for viruses.
[0117]
Similarly, in the present invention, the effect of suppressing the induction of an allergic reaction in the human body or the like is also expressed in the term "sterilization or removal" for allergen substances. Generally, the above effect can be replaced by the term "inactivation", and therefore, in this specification, the term "sterilization or removal of allergen substances" can be replaced by the term "inactivation".
[0118]
【Example】
[Example 1]
Example 1 was performed under the following conditions. In performing the microorganism removal evaluation, the microorganism removal evaluation apparatus 10 shown in FIG. 1 was used. The container 8 of the microorganism removal evaluation apparatus 10 used had an internal space dimension of 2.0 m in length, 2.5 m in width, and 2.7 m in height.
[0119]
Then, the atmosphere inside the container 8 was set at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 42%. Further, the space in the container 8 was stirred by the stirrer 4. Air volume 4m when stirring with stirrer 43/ Min.
[0120]
Escherichia coli was used as a microorganism. When the E. coli was supplied into the container 8, it was supplied in the form of a mist from the microorganism injection port 5a. And 500 to 1,500 E. coli / m3It was sprayed into the container 8 at a concentration of about the same.
[0121]
Further, the sampler 6 was configured using a Biotest Hyton RCS air sampler. In collecting microorganisms by an air sampler, sampling was performed at 40 liters / minute for 4 minutes.
[0122]
Then, the ion 7 is irradiated by the ion generator 1. In Example 1, the ion concentration was changed, and the ion 7 was irradiated for each ion concentration for 1 hour to perform a sterilization treatment. The ion concentration was a numerical value in a space at a distance of 10 cm from the ion delivery section (ion generation port 2) of the ion generator 1.
[0123]
Then, after supplying E. coli into the container 8 under the above conditions, the cells were irradiated with ions 7 at a constant ion concentration for 1 hour, and then the E. coli was collected in the air sampler, and the number of collected E. coli was measured. The measurement was repeated for each ion concentration by changing the ion concentration of the ions 7.
[0124]
FIG. 3 shows the result of measurement for Example 1. In FIG. 3, the horizontal axis corresponds to the ion concentration (number / cm 3) of the ions 7 expressed in logarithm. Further, in FIG. 3, the vertical axis corresponds to the floating bacteria remaining rate (%). The suspended bacteria residual ratio is the percentage of bacteria remaining without being sterilized after irradiation with ions 7.
[0125]
From the results shown in FIG. 3, it is confirmed that when the concentration of positive and negative ions released from the ion generator 1 is increased, the residual rate of airborne bacteria decreases. In addition, the positive / negative ion concentration is set to 10,000 / cm.3With the above, it is also confirmed that the residual ratio sharply decreases.
[0126]
The concentration of ions in the general room is 500 to 1,500 ions / cm.3Therefore, as a guide to the effect of effectively removing microorganisms, the concentration of positive and negative ions is 10,000 / cm.3It is considered appropriate to send the above.
[0127]
[Example 2]
Example 2 was performed under the following conditions. In performing the microorganism removal evaluation, the microorganism removal evaluation apparatus 10 shown in FIG. 1 was used. As the container 8 of the microorganism removal evaluation apparatus 10, an internal space having a dimension of 2.0 m in length, 2.5 m in width, and 2.7 m in height was used.
[0128]
Then, the atmosphere inside the container 8 was set at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 42%. Further, the space in the container 8 was stirred by the stirrer 4. Air volume 4m when stirring with stirrer 43/ Min.
[0129]
Escherichia coli was used as a microorganism. When the E. coli was supplied into the container 8, it was supplied in the form of a mist from the microorganism injection port 5a. Then, the concentration of E. coli was 1,000 cells / m3It was sprayed into the container 8 as a degree.
[0130]
Further, the sampler 6 was configured using a Biotest Hyton RCS air sampler. In collecting microorganisms by an air sampler, sampling was performed at 40 liters / minute for 4 minutes.
[0131]
Then, in the case where the ion generator 1 irradiates the ions 7 and the ion generator 1 does not irradiate the ions 7 and the natural attenuation is not performed, the sampling by the air sampler is performed. Was. When performing ion delivery, the ion concentration is 50,000 ions / cm for positive and negative ions in a space 10 cm away from the ion delivery unit.3It was made to become.
[0132]
Then, in each of the case where the ion delivery was performed and the case where the ion delivery was not performed, Escherichia coli was collected in the air sampler every 15 minutes, and the number of the collected Escherichia coli was measured.
[0133]
FIG. 4 shows the results of the measurement for Example 2, and shows the change over time in the residual ratio (%) of the suspended bacteria. In FIG. 4, the horizontal axis corresponds to the elapsed time, and the vertical axis corresponds to the floating bacteria remaining rate (%) as in FIG. 3.
[0134]
When ion delivery was not performed, the residual ratio of the bacteria due to spontaneous decay after 1 hour was 80%. On the other hand, when ion delivery was performed, the bacterial survival rate after one hour had passed was 10%.
[0135]
Regarding the above measurement, taking into account the accuracy of microorganism collection and the accuracy of concentration measurement as a guide to judge the effect of removing microorganisms as effective, there is a significant difference if there is a difference of 10% from the natural decay residual rate. Conceivable. Further, in consideration of the accuracy of the test, it is preferable that the test conditions be such that the residual rate of bacteria after one hour due to spontaneous decay without ion delivery is 50% or more.
[0136]
FIG. 5 shows photographs of Escherichia coli collected 15 minutes after the ion was released and the ion was not released. FIG. 5A shows a case where ions are emitted, and FIG. 5B shows a case where ions are not emitted.
[0137]
In photographing Escherichia coli shown in FIG. 5, Escherichia coli collected in each case was cultured on an agar medium at 34 ° C. and 100% RH for 48 hours, and then photographed. In FIG. 5, the size of the petri dish is 9 cm.
[0138]
When the ions are delivered, no E. coli colonies are generated as shown in FIG. 5 (a). On the other hand, when ion delivery was not performed, colony formation of Escherichia coli was observed as shown in FIG. From the results shown in FIG. 5, it can be seen that the bacteria have been killed by the ions.
[0139]
[Example 3]
Example 3 was performed under the following conditions. In performing the microorganism removal evaluation, the microorganism removal evaluation apparatus 10 shown in FIG. 1 was used. As the container 8 of the microorganism removal evaluation apparatus 10, an internal space having a size of 2.0 m in length, 2.5 m in width, and 2.7 m in height was used. Then, the atmosphere inside the container 8 was set at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 42%.
[0140]
In the third embodiment, a comparison was made between the case where the inside of the container 8 was stirred and the case where it was not stirred, as will be described later.3/ Min.
[0141]
Cladosporium, a kind of fungus, was used as a microorganism. In supplying the clad sporium into the container 8, it was supplied in the form of a mist from the microorganism injection port 5a. Then, the concentration of this cladosporium is set to 1,000 pieces / m.3It was sprayed into the container 8 as a degree.
[0142]
Further, the sampler 6 was configured using a Biotest Hyton RCS air sampler. In collecting microorganisms by an air sampler, sampling was performed at 40 liters / minute for 4 minutes.
[0143]
In each of the case where stirring was performed by the stirrer 4 and the case where stirring was not performed by the stirrer 4, airborne bacteria were collected every 15 minutes by the air sampler, and the number of collected bacteria was measured.
[0144]
FIG. 6 shows the results of the measurement of Example 3, and shows the time-dependent change in the residual rate (%) of the fungi floating in the air with or without agitation depending on the presence or absence of stirring. In FIG. 6, the horizontal axis corresponds to the elapsed time, and the vertical axis corresponds to the floating bacteria remaining rate (%) as in FIG.
[0145]
In the case where stirring was not performed, the bacteria became the detection limit after 45 minutes, and the residual rate was 12%. On the other hand, when stirring was performed, the residual ratio of the bacteria due to spontaneous decay after 1 hour was 80%.
[0146]
From the above results, it can be said that the agitation suppresses the spontaneous fall-off of bacteria and facilitates the evaluation of removal of suspended microorganisms. In particular, it is effective to perform agitation for bacteria having a large mass.
[0147]
[Example 4]
Example 4 was performed under the following conditions. In performing the microorganism removal evaluation, the microorganism removal evaluation apparatus 10 shown in FIG. 1 was used. As the container 8 of the microorganism removal evaluation apparatus 10, an internal space having a size of 2.0 m in length, 2.5 m in width, and 2.7 m in height was used.
[0148]
Then, the atmosphere inside the container 8 was set at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 42%. Further, the space in the container 8 was stirred by the stirrer 4. Air volume 4m when stirring with stirrer 43/ Min.
[0149]
Cladosporium, a kind of fungus, was used as a microorganism. In supplying the clad sporium into the container 8, it was supplied in the form of a mist from the microorganism injection port 5a. Then, the concentration of Cladosporium is set to 1,000 pieces / m.3It was sprayed into the container 8 as a degree.
[0150]
Further, the sampler 6 was configured using a Biotest Hyton RCS air sampler. In collecting microorganisms by an air sampler, sampling was performed at 40 liters / minute for 4 minutes.
[0151]
The collection of bacteria by the air sampler is performed for the case where the ion generator 1 irradiates the ions 7 and the case where the ion generator 1 does not irradiate the ions 7 and does not perform the natural attenuation. Was done. When performing ion delivery, the ion concentration is 50,000 ions / cm for positive and negative ions in a space 10 cm away from the ion delivery unit.3It was made to become.
[0152]
Bacteria were collected in the air sampler every 15 minutes in each of the case where the ion delivery was performed and the case where the ion delivery was not performed, and the number of bacteria collected was measured.
[0153]
FIG. 7 shows the results of the measurement of Example 4, and shows the change over time in the residual ratio (%) of the suspended bacteria. In FIG. 7, the horizontal axis corresponds to the elapsed time, and the vertical axis corresponds to the floating bacteria remaining rate (%) as in FIG. 3.
[0154]
In the case where the ion delivery was not performed, the residual ratio of the bacteria due to spontaneous decay after 1 hour was 75%. On the other hand, when ion delivery was performed, the bacterial survival rate after one hour had passed was 10%.
[0155]
Regarding the above measurement, taking into account the accuracy of microorganism collection and the accuracy of concentration measurement as a guide to judge the effect of removing microorganisms as effective, there is a significant difference if there is a difference of 10% from the natural decay residual rate. Conceivable. Further, in consideration of the accuracy of the test, it is preferable that the test conditions be such that the residual rate of bacteria after one hour due to spontaneous decay without ion delivery is 50% or more.
[0156]
[Example 5]
Example 5 was performed under the following conditions. In performing the microorganism removal evaluation, a microorganism removal evaluation device 20 shown in FIG. 2 was used. As the container 18 of the microorganism removal evaluation device 20, a container having an internal space formed in a square pillar shape of 8 cm square and 30 cm long was used. The atmosphere inside the container 18 was set at a temperature of 28 ° C. and a relative humidity of 50%.
[0157]
Poliovirus was used as a microorganism to be sterilized. Then, an aqueous solution in which tens of thousands of the poliovirus were dispersed per cc was mixed with air to form a mist, and the mist was supplied into the container 18 from the inlet 15a at a rate of 0.1 cc / min at a wind speed of 1.6 m / sec. .
[0158]
Further, when the poliovirus is irradiated with the ions 7 and sterilized, the positive and negative ions are each 100,000 ions / cm 2 in a space 10 cm away from the ion sending section of the ion generating element 12.3It was made to become.
[0159]
When the poliovirus was collected in the collecting device 6 after the irradiation with the ions 7 and sterilization, the virus was separated and collected by a solution bubbling device.
[0160]
After irradiating with ions 7 and sterilizing, the poliovirus was collected in the collector 6 and the number of bacteria was measured. As a result, the virus removal rate was 78%.
[0161]
[Example 6]
Example 6 was performed under the following conditions. FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the floating virus removal evaluation apparatus of the present embodiment. FIG. 11 is a diagram showing the probability of cell infection of influenza virus by ion concentration, FIG. 12 is a diagram showing the probability of cell infection of Coxsackie virus by ion concentration, and FIG. 13 is a diagram showing the probability of cell infection of poliovirus by ion concentration. is there. FIG. 14 is a diagram showing mass spectra of positive ions and negative ions generated from the ion generating element. FIG. 15 is an evaluation test flowchart for comparing a case where the ion generating element is not operated and a case where the ion generating element is operated. In this embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 15, after a solution containing microorganisms is prepared, the solution is sprayed into a space using a test device, and the air is collected. After the spraying, a step of releasing and acting particles that exert a bactericidal action on the air containing the sprayed microorganisms is provided. It should be noted that a test is performed with and without releasing the particles. The solution collected by the above method, for example, the plaque method, hemagglutination, etc., to measure the concentration of microorganisms, or to evaluate the activity, etc., to evaluate the effect of sterilization or inactivation, and to apply the particles A comparison can be made when no action is taken to clarify the effect of the particles. By changing the particle concentration and the action time of the particles, the irradiation time dependency and the particle concentration dependency of the degree of sterilization or inactivation can be examined.
[0162]
In this example, a microorganism removal evaluation device 30 shown in FIG. 8 was used. As the ion generating element 12, a flat creeping discharge element having a length of 37 mm and a width of 15 mm was used. By applying a positive and negative high voltage alternately between the electrodes, a creeping discharge was caused at the surface electrode portion, and positive and negative ions were generated by the discharge plasma under atmospheric pressure.
[0163]
The ion generating element 12 is attached and fixed to one end of an acrylic cylindrical container 31 having an inner diameter of 55 mm and a length of 200 mm, and the virus liquid sprayer 11 is collected in one of the containers 18 containing the above and the virus liquid is collected in the other. Sampler 6 was attached.
[0164]
The influenza virus was inoculated into the allantoic cavity of the embryonated chicken eggs, cultured in a furan apparatus, and then the urinary fluid was collected and used as the test virus fluid.
10 ml of the test virus solution was put into a glass atomizer (virus solution sprayer 11), and connected to one end of the container 18. The other end of the container 18 was connected to a glass impinger (collector 6) containing 10 ml of PBS (-). The discharge pressure of the compressed air from the air compressor was adjusted to 0.48 hPa by a gauge pressure in the atomizer, and the test virus was sprayed from the inlet into the wind tunnel 31 in the container 18. The spray amount was 3.0 ml (spray flow rate 0.1 ml / min × spray time 30 min).
[0165]
At this time, the state in which the ion generating element 12 is not operated is set as a control, and the ion generating concentration is 200,000 / cm 2.3, 100,000 pieces / cm350,000 pieces / cm3Was compared with the case in which
[0166]
The impinger sucked and collected air in the test apparatus at a suction flow rate of 10 L / min for 30 minutes. Influenza virus was measured by a plaque method using MDCK cells, using PBS (-) obtained by suctioning and collecting air in the test apparatus with an impinger as a test solution. Coxsackievirus and poliovirus were measured by the plaque method using Hela cells.
[0167]
The plaque method is a method of injecting a solution containing a virus into a cell so as to be in contact with the cell, and confirming the infection of the cell with the virus. This is a method that makes it possible to examine the ability to proliferate in cells.
[0168]
The ion concentration is controlled by blowing air at a wind speed of 4 m / sec from one side of the cylindrical wind tunnel 31 in which the ion generating element 12 is installed as described above by a blower fan (not shown), and to the other side by an air ion counter manufactured by Dan Kagaku (No. 83). -1001B) was placed at a distance of 10 cm from the ion generating element, and the ion concentration in that space was measured. The space atmosphere was a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 60% RH. The generation of ions was confirmed at a temperature of 0 ° C. and a relative humidity of 10% to a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 90%. Note that the blower fan was used for confirming the ion concentration. In the actual evaluation of removing microorganisms, the blower fan was not used and the inside of the cylindrical wind tunnel 31 was sprayed by the spray from the sprayer 11. Was set to produce
[0169]
As shown in FIG. 11, assuming that the cell infection probability of influenza virus when the ion generating element is not operated is 100%, ions are 50,000, 100,000, and 200,000 (pieces / cm).3) When it was generated, the probability of cell infection was greatly reduced to 3.8%, 2.6%, and 0.5%, and it was confirmed that the influenza virus removal performance was increased by increasing the ion concentration.
[0170]
Further, as shown in FIG. 12, assuming that the cell infection probability of the Coxsackie virus when the ion generating element is not operated is 100%, the number of ions is 50,000, 100,000 and 200,000 (pieces / cm).3)), The probability of cell infection was greatly reduced to 3.3%, 2.6%, and 1.1%, and it was confirmed that the Coxsackie virus removal performance was increased by increasing the ion concentration.
[0171]
Further, as shown in FIG. 13, assuming that the cell infection probability of poliovirus when the ion generating element is not operated is 100%, ions are 50,000, 100,000, and 200,000 (pieces / cm).3) When it was generated, the probability of cell infection was greatly reduced to 1.0%, 0.5%, and 0.4%, and it was confirmed that the poliovirus removal performance was improved by increasing the ion concentration.
[0172]
As shown in FIG. 14, the composition of the generated ions is such that positive ions ionize water molecules in the air by plasma discharge, and hydrogen ions H+Is generated, and water molecules in the air are clustered with hydrogen ions by solvation energy. Further, the negative ions ionize oxygen molecules or water molecules in the air by plasma discharge, so that oxygen ions O2 −Is generated, and water molecules in the air are clustered with oxygen ions by solvation energy.
[0173]
The positive and negative ions sent into the space surround the virus floating in the air, and the positive and negative ions are activated by a chemical reaction on the surface of the virus.2O2Or it generates radicals and OH to destroy and kill proteins. By such a method, viruses in the air can be efficiently sterilized and removed.
[0174]
As a method for examining the activity of the virus, a hemagglutination reaction may be used. Hemagglutination is a method of injecting a solution containing a virus into a solution containing, for example, chicken blood, and observing the agglutination of the blood. The presence of the virus can be confirmed by utilizing the fact that the hemagglutinin present on the virus surface acts on a plurality of red blood cells due to the presence of the virus, causing a phenomenon of agglutinating the red blood cells.
[0175]
In addition, as a method for examining the virus concentration, the virus is diluted with an aqueous solution so as to have a plurality of concentrations, and it is checked whether or not each causes a hemagglutination reaction. It is possible to determine the concentration of the virus that activates and has infectivity.
[0176]
[Example 7]
FIG. 16 is a schematic diagram of a device for evaluating the removal of suspended pathogenic bacteria. FIG. 17 shows an ion concentration of 200,000 ions / cm.3FIG. 5 is a diagram showing a change with time of the concentration of airborne Staphylococcus bacteria in Example 1. The same ion generator as that in Example 6 was used. FIG. 18 is a diagram showing a change over time in the concentration of airborne Staphylococcus bacteria in the ion generating element and the ultraviolet ozone generator. The space atmosphere was a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 60% RH. The generation of ions was confirmed at a temperature of 0 ° C. and a relative humidity of 10% to a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 90%.
[0177]
In order to verify the effect of removing suspended Staphylococcus bacteria present in a certain space of the ion generating element, in this test, an apparatus having a schematic configuration similar to that shown in FIG. 1 was used. That is, the container 8 is 1 m3The space (1) used was a 1 mx 1 mx 1 m FRP container with acrylic plates attached to both ends. 2 m of air flow in this container3The ion generating element 1 was attached to a portion of the upper air outlet of the / min blowing fan.
[0178]
Also, in order to suspend the sprayed bacteria for a long time, four 15 cm square axial fans 4 were installed at the four corners of the container 8 so that the wind direction went upward. An injection tube 5 for spraying a bacterial solution was provided at one end of the acrylic plate portion of the container 8, and this was used as a test device.
[0179]
The test strain was inoculated with a stock strain on trypticase soy agar medium (BBL) and cultured at 35 ° C. for 24 hours. This bacterium was diluted and adjusted with a sterilized physiological saline solution, washed, and then used as a test bacterium.
[0180]
10 ml of the test bacterial solution was placed in a glass atomizer and connected to one end of a test apparatus. The other end of the container 8 was connected to a glass impinger containing 100 ml of sterile physiological saline. The discharge pressure of the compressed air from the air compressor was adjusted to a gauge pressure of 0.48 hPa to the atomizer, and the test bacteria were sprayed from the spray port. The spray amount was 1.0 ml (spray flow rate 0.1 ml / min × spray time 10 min). The axial fan 4 was operated at the same time as the spraying of the bacterial solution, and the continuous operation was performed until the end of the test.
[0181]
At the time after the end of the spraying, the air in the container 8 was collected by suction with an impinger at a suction flow rate of 10 L / min for 10 minutes. This was taken as the 0 minute value. When the ion generating element 1 was operated, the ion generating element and the blower fan were simultaneously operated. After a certain period of time after the start of the operation, 100 L of air in the container was suctioned and collected in the same manner as in the case of the 0 minute value. The ion generation concentration is 200,000 / cm3And
[0182]
In addition, even when the ion generating element was not operated (natural attenuation value), the operation was performed in a state where only the fan 4 was operated without operating the ion generating element, and the air in the container was suctioned and collected at every elapse of time.
[0183]
Further, in order to conduct a comparative experiment with ozone, an ozone generation amount equal to the amount of ozone generated from the ion generating element was measured using an ultraviolet ozone generator (OZ51N-1, Sen Special Light Source Co., Ltd.). The test was performed at 637 mg / h (22 ° C., 17% RH).
[0184]
A sterilized physiological saline solution, in which the air in the container was collected by suction with an impinger, was used as a test solution, and this was serially diluted with the sterilized physiological saline solution, and the stock solution and each diluted solution were smeared on tryptic soy agar (BBL). The culture was performed at 35 ° C. for 48 hours. After the culture, the number of colonies that grew on the medium was calculated, and the number of bacteria per sucked air was represented.
[0185]
As shown in FIG. 17, it was confirmed that the concentration of the suspended bacteria was reduced to about 1/10 after 30 minutes as compared with the case where the ion generating element was not operated when the ions were generated. Furthermore, after 60 minutes, no detection of floating bacteria was observed.
[0186]
As shown in FIG. 18, it was confirmed that the concentration of the suspended bacteria was reduced to about 1/10 after 60 minutes in the ion generating element as compared with the ultraviolet ozone generating apparatus. As a result, the bactericidal action of Staphylococcus as a representative of hospital-acquired infection was confirmed by the action described in Example 6.
[0187]
Example 8
FIG. 19 shows an ion concentration of 200,000 ions / cm.3FIG. 5 is a diagram showing a change over time in the concentration of airborne Bacillus bacteria in the above. The same ion generator as that in Example 6 was used. FIG. 20 is a diagram showing a change over time in the concentration of airborne Bacillus bacteria in the ion generating element and the ultraviolet ozone generator.
[0188]
In order to verify the effect of removing suspended Bacillus bacteria existing in a certain space of the ion generator,3The space (1) used was a 1 mx 1 mx 1 m FRP container with acrylic plates attached to both ends. 8m air volume in this container3An ion generating element was attached to a portion of the upper air outlet of the blower fan of / min.
[0189]
Further, in order to suspend the sprayed bacteria for a long time, four 15 cm square axial fans 4 were installed at the four corners of the container so that the wind direction was directed upward. An injection tube 15 for spraying a bacterial solution was provided at one end of the acrylic plate portion of the container 8, and this was used as a test device.
[0190]
The test bacterium was inoculated into a medium for the formation of anticancer spores (Japanese Antibiotics Pharmaceutical Standard, Notification No. 117 of the Ministry of Health and Welfare on June 30, 1982) and cultured at 35 ° C. for 7 days. After washing the bacterium with a sterile physiological saline solution, it was heated at 65 ° C. for 30 minutes, and spore formation was confirmed by a microscope. This was washed and diluted with sterile physiological saline and used as spore fluid.
[0191]
10 ml of the test bacterial solution was placed in a glass atomizer and connected to one end of a container of the test apparatus. The other end was connected to a glass impinger containing 100 ml of sterile physiological saline. The discharge pressure of the compressed air from the air compressor was adjusted to a gauge pressure of 0.48 hPa to the atomizer, and the test bacteria were sprayed from the spray port. The spray amount was 1.0 ml (spray flow rate 0.1 ml / min × spray time 10 min). The axial fan 4 was operated at the same time as the spraying of the bacterial solution, and the continuous operation was performed until the end of the test.
[0192]
At the time after the end of the spraying, the air in the container was suction-collected by an impinger at a suction flow rate of 10 L / min for 10 minutes. This was taken as the 0 minute value. In the case of the operation of the ion generating element, the ion generating element 1 and the blowing fan 4 were simultaneously operated. After a lapse of a predetermined time from the start of the operation, 100 L of air in the container was suctioned and collected in the same manner as the value at 0 minute. The ion generation concentration is 200,000 / cm3And
[0193]
In addition, even when the ion generating element was not operated (natural attenuation value), the operation was performed with the ion generating element not operated and only the fan operated, and the air in the container was suctioned and collected at every elapse of time. The space atmosphere was a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 60% RH. The generation of ions was confirmed at a temperature of 0 ° C. and a relative humidity of 10% to a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 90%.
[0194]
In order to perform a comparative experiment with ozone, an ultraviolet ozone generator (OZ51N-1, Sen Special Light Source Co., Ltd.) was used to generate 1.637 mg / oz of the same amount of ozone generated from the ion generating element. h (22 ° C., 17% RH).
[0195]
A sterilized physiological saline solution, in which the air in the container was collected by suction with an impinger, was used as a test solution, and this was serially diluted with the sterilized physiological saline solution, and the stock solution and each diluted solution were smeared on tryptic soy agar (BBL). The culture was performed at 35 ° C. for 48 hours. After the culture, the number of colonies that grew on the medium was calculated, and the number of bacteria per sucked air was represented.
[0196]
As shown in FIG. 19, it was confirmed that when the ions were generated, the concentration of the suspended bacteria was reduced to about 1/10 after 30 minutes as compared with the case where the ion generating element was not operated. Furthermore, after 120 minutes, no detection of floating bacteria was observed.
[0197]
As shown in FIG. 20, it was confirmed that the concentration of the suspended bacteria was reduced to about half after 60 minutes in the ion generating element as compared with the ultraviolet ozone generating apparatus. As a result, the bactericidal action was confirmed by the action described in Example 6 also for Bacillus bacteria that had formed heat-resistant spores. Bacillus anthracis is a genus of Bacillus and can be expected to be effective.
[0198]
[Example 9]
FIG. 21 is a cross-sectional view of an air conditioner in which an ion generating element is disposed in an outlet air passage. FIG. 22 is a diagram showing the probability of cell infection of airborne viruses after 60 minutes with respect to the amount of ejected ions into a space having a volume of 27 L. FIG. 23 shows a capacity of 30 m35.4 million positive / negative ions in 1 minute3FIG. 5 is a diagram showing a change with time of the probability of virus cell infection in the air when supplied.
[0199]
In the test shown in FIG. 22, in order to verify the effect of reducing the cell infection rate of airborne influenza virus existing in the space due to the amount of ejected ions, in this test, the space of 27 L was a 30 cm × 30 cm × 30 cm vinyl chloride container. A virus spray device and a recovery device were attached to both ends of the sample. In this container, an ion generating element was attached to the outlet at the top of the blower fan. In order to suspend the sprayed virus for a long period of time, an axial fan was installed so that the wind direction went upward.
[0200]
Influenza virus (Influenza virus A (H1N1) A / PR8 / 34: ATCC VR-95) is inoculated into the allantois and vagina of embryonated chicken eggs, cultured in a furan apparatus, and then the humor is collected and tested. The virus solution was used. 10 ml of the test virus solution was placed in a glass atomizer and connected to one end of a test apparatus. The other end was connected to a glass impinger containing 100 ml of sterile physiological saline. The discharge pressure of the compressed air from the air compressor was adjusted to a gauge pressure of 0.48 hPa to the atomizer, and the test bacteria were sprayed from the spray port. The spray amount was 3.0 ml (spray flow rate 0.1 ml / min × spray time 30 min). At the same time as spraying the virus solution, the axial grain fan was operated, and the continuous operation was performed until the test was completed.
[0201]
At the time after the end of the spraying, the air in the container was suction-collected with an impinger at a suction flow rate of 10 L / min for 30 minutes. This was taken as the 0 minute value. One hour after the start of operation, 100 L of air in the container was suctioned and collected in the same manner as in the case of the 0 minute value. Influenza virus was measured by a plaque method using MDCK cells, using PBS (-) obtained by suctioning and collecting air in the test apparatus with an impinger as a test solution. The amount of ejected ions was adjusted by adjusting the input voltage of the ion generating element.
[0202]
Positive / negative ion ejection volume 0 / m each3・ If the probability of cell infection per minute is 100%, 270,000 cells / m3-A rapid decrease in the probability of cell infection was confirmed in more than a minute, and the ejection volume of positive and negative ions was 270,000 / m2 each.3-The effect of lowering the virus infectivity was confirmed in more than a minute.
[0203]
In order to further confirm the effect in the space actually used in the living environment, in the test shown in FIG.321 shows the residual ratio of floating viruses in the space when the air conditioner 60 shown in FIG. 21 was provided, and the ion generating element 65 was operated with the dust collecting filter 64b and the deodorizing filter 64a removed.
[0204]
Here, the configuration of the air conditioner 60 shown in FIG. 21 will be described. In the air conditioner 60, an air inlet 62 is formed on the front surface of the indoor unit 61, and an air outlet 63 is formed on the upper surface of the unit 61. ing. The air inlet 62 is provided with a deodorizing filter 64a and a dust collecting filter 64b. In the vicinity of the air outlet 63, an ion generator 67 including an ion generating element 65 and a high-voltage power supply 66 is provided. The air sucked from the air inlet 62 by the blower fan 68 inside the unit is discharged to the outside from the air outlet 63. At this time, the ionized air is discharged by driving the ion generator 67. It has become so.
[0205]
In the air conditioning apparatus having the above-described configuration, the ion generating element 65 is disposed in the blowing air path, and when the air sucked from the suction port 62 is discharged from the blowing port 63, the air contains ions to form a space. Ions can be released into the interior. Thus, ions can be added not only to the sucked air but to the entire space.
[0206]
The virus concentration measurement has the same specifications as those performed in the test of FIG. The discharge amount of positive and negative ions is 5.4 million / m in 1 minute.3Supplied. It was found that the probability of cell infection was reduced to one-tenth in one hour.
[0207]
Thus, it was found that the virus inactivation effect in the air can be evaluated even with the volume of the air conditioner actually used in the living environment.
[0208]
The positive and negative ions sent into the space surround the virus floating in the air, and the positive and negative ions are activated by a chemical reaction on the surface of the virus.2O2Or it generates radicals and OH to destroy and kill proteins. By such a method, viruses in the air can be efficiently sterilized and removed.
[0209]
In the present embodiment, the ions indicate both positive and negative ions, and the average value of the ion concentrations is described assuming that the respective ion concentrations are substantially equal.
[0210]
Further, in all of the above embodiments, the particle emission method is a method in which the liquid is physically separated by generating a function such as jetting or vibration of the liquid, thereby forming a charged particle. Even when the method is used, the effects of the present invention can be obtained.
[0211]
In addition, as the particles, positive ions, negative ions, and a mixed gas of positive and negative ions, in addition to the above, charged particles such as α-rays, β-rays, various types of plasma-generated gas particles, ozone, radicals, etc. The same effects as those of the present invention can also be obtained when particles of a drug, particles of a drug or the like are used.
[0212]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, microorganisms are suspended in a certain space, irradiated with particles for sterilizing microorganisms such as ions, and then collected and measured. This has the effect that the ability of the particles to sterilize microorganisms can be measured and evaluated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a microorganism removal evaluation apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the microorganism removal evaluation apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a measurement result of Example 1, which is a measurement result of microorganisms collected when sterilization treatment was performed while changing the ion concentration.
FIG. 4 is a measurement result of Example 2 and is a measurement result of microorganisms collected when ion delivery is performed and when ion delivery is not performed.
FIG. 5 is a photograph obtained by photographing a collected microorganism in Example 2. FIG. 5A is a photograph of a microorganism collected when ion delivery is performed, and FIG. 5B is a photograph of a microorganism collected when ion delivery is not performed.
FIG. 6 is a measurement result of Example 3, which is a measurement result of microorganisms collected when the inside of the container is stirred and when the stirring is not performed.
FIG. 7 is a measurement result of Example 4, and is a measurement result of microorganisms collected when ion delivery is performed and when ion delivery is not performed.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment and Example 6 of a microorganism removal evaluation apparatus.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a fourth embodiment of the apparatus for evaluating the removal of suspended microorganisms.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of a floating virus removal evaluation apparatus.
FIG. 11 is a graph showing the probability of influenza virus cell infection according to the ion concentration of Example 6.
FIG. 12 is a graph showing the probability of cell infection of Coxsackie virus by ion concentration in Example 6.
FIG. 13 is a graph showing the probability of poliovirus cell infection depending on the ion concentration in Example 6.
FIG. 14 is a diagram showing mass spectra of positive ions and negative ions generated from the ion generating element of Example 6.
FIG. 15 is a flowchart of an evaluation test according to the sixth embodiment.
FIG. 16 is a schematic diagram of a device for evaluating the removal of airborne pathogenic bacteria of Example 7.
FIG. 17 shows an ion concentration of 200,000 / cm in Example 7.3FIG. 5 is a diagram showing a change with time of the concentration of airborne Staphylococcus bacteria in Example 1.
FIG. 18 is a diagram showing the change over time in the concentration of airborne Staphylococcus in the ion generating element and the ultraviolet ozone generator of Example 7.
FIG. 19 shows an ion concentration of 200,000 ions / cm of Example 8.3FIG. 5 is a diagram showing a change over time in the concentration of airborne Bacillus bacteria in the above.
FIG. 20 is a diagram showing the change over time of the concentration of airborne Bacillus bacteria in the ion generating element and the ultraviolet ozone generator of Example 8.
FIG. 21 is a cross-sectional view of an air conditioner in which the ion generating element according to the ninth embodiment is disposed in an outlet air passage.
FIG. 22 is a diagram illustrating the probability of cell infection of airborne viruses according to the amount of ejected ions in Example 9.
FIG. 23 is a diagram showing a change over time in the probability of virus cell infection in the air due to ion ejection in Example 9.
[Explanation of symbols]
1 ion generator
2 ion generating port
3 Microorganism collection tube
3a Microorganism sampling port
4 stirrer
5 Microorganism injection tube
5a Microorganism injection port
6 Microorganism extractor
7 particles
8 containers
10 Microorganism removal evaluation device
11 Microorganism sprayer
12 Ion generator
12a Ion generation electrode
13 Microorganism collection tube
13a Microorganism sampling port
15 Microorganism injection tube
15a Microorganism inlet
18 containers
20 Microorganism removal evaluation device
31 Wind Tunnel
35 containers
