JP2020010694A - Atmospheric pressure plasma sterilization apparatus - Google Patents

Abstract

To provide a plasma sterilization apparatus that when performing plasma sterilization, effectively performs plasma treatment while rolling and rotating a large amount of a granular object to be treated and achieves cost reduction.SOLUTION: In an atmospheric pressure plasma sterilization apparatus, barrier discharge plasma generating means 30a, 30b, 30c consisting of a ground electrode 12a, a non-ground electrode 11a, and dielectrics 10a, 10b are arranged inside a reaction vessel 1aa having a charge port 23 and a discharge port 15 for an object 19 to be treated by plasma, an air flow that conveys the object 19 is supplied from a blower 24a, and barrier discharge plasma treatment of the object 19 is performed while rolling and moving the object 19 by the electrode 11a and air flow deflector plates 9aa and 9bb arranged at an attack angle upward with respect to the air flow.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、プラズマを用いて殺菌処理あるいはカビ毒の不活性化を行う大気圧プラズマ殺菌装置に関する。特に、米、麦、トウモロコシ、コーヒー豆、落花生、ピスタチオ、アーモンド、カシューナッツ、カカオ豆、胡椒及び唐辛子等の粒状の対象物に対し、確実にプラズマ処理が行える大気圧プラズマ殺菌処理装置に関する。   The present invention relates to an atmospheric pressure plasma sterilizer for performing sterilization processing or inactivating mold venom using plasma. In particular, the present invention relates to an atmospheric pressure plasma sterilization apparatus capable of reliably performing a plasma treatment on granular objects such as rice, wheat, corn, coffee beans, peanuts, pistachios, almonds, cashew nuts, cocoa beans, pepper, and pepper.

近年、大気圧プラズマを用いた農産物及び医療機器等の殺菌装置が注目されている。特に、食物や飼料に着生するカビ菌及びカビ毒に関わるプラズマ処理装置は、廃棄せざるを得ない不適合な製品を本来の目的に適ったものに回復できるというメリットがあることから、その早期実用化が期待され、そのニーズが強くなっている。なお、農林水産省では、国内で保管した輸入米について、販売の直前に全量を解袋し、カビ状異物の有無の確認とカビ毒の検査を行った上で、販売をしているが、平成２５年度（１年間）に廃棄処分された食品用の米は合計３２トンもあることが知られている。
大気圧プラズマ殺菌処理装置の関連分野においては、現在、上記ニーズへの対応を図るべく、プラズマ発生手段のキー技術である電極構造及び電力のパルス化等に関する新しい試みがなされている。しかしながら、大量のプラズマ処理対象物を、迅速に、ムラ無く処理することが困難であり、本格的な実用化には至っていない。
なお、物理的吸着によるカビ毒除去法では、吸着剤の人体への影響を考慮しなければならないために適用が困難であること、そして、化学的分解によるカビ毒除去法では、水溶液に浸す等の湿式処理工程が不可欠であり、処理対象物への処理薬剤の浸透や、過湿による品質劣化・腐敗が起こるので、食品への適用は困難である、ということが知られている。 2. Description of the Related Art In recent years, sterilizers for agricultural products and medical equipment that use atmospheric pressure plasma have attracted attention. In particular, plasma treatment equipment for mold fungi and mold venom that settle on food and feed has the merit that nonconforming products that must be discarded can be restored to their intended purpose, Practical application is expected, and the needs are increasing. In addition, the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries sells imported rice stored in Japan after opening the entire bag immediately before sales, checking for the presence of mold-like foreign substances, and inspecting for mold venom. It is known that there are a total of 32 tons of food rice discarded in 2013 (one year).
In the related field of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus, new attempts have been made at present to address the above-mentioned needs, such as the electrode structure and the pulsing of electric power, which are the key technologies of the plasma generating means. However, it is difficult to process a large amount of plasma processing objects quickly and without unevenness, and it has not yet been fully commercialized.
In addition, it is difficult to apply the mold poison removal method by physical adsorption because the influence of the adsorbent on the human body must be considered. It is known that the wet treatment process is indispensable, and the application of the treatment agent to food is difficult because the treatment agent permeates into the object to be treated and the quality deteriorates and decomposes due to excessive humidity.

大気圧プラズマ殺菌処理装置の要素技術であるバリア放電に関しては、例えば、特許文献１及び２に記載の技術がある。
特許文献１に次のことが記載されている。即ち、少なくとも放電面を誘電体で被覆する平板状絶縁被覆電極と、接地電極板あるいは裏面に接地電極板を置いた非導電性平板とを対向させ、前記平板状絶縁被覆電極と前記接地電極板あるいは裏面に接地電極板を置いた非導電性平板との間に、パルスあるいは交流高電圧を印加することによりバリア放電を発生させ、前記バリア放電中にて殺菌を行う殺菌装置、ということが記載されている。
また、特許文献１に次のことが記載されている。即ち、上記の殺菌装置の平板状絶縁被覆電極と、接地電極板あるいは裏面に接地電極板を置いた非導電性平板との間に形成される前記バリア放電中に殺菌対象物を挿入して行う殺菌方法。 Regarding barrier discharge, which is an elemental technology of an atmospheric pressure plasma sterilization apparatus, there are techniques described in Patent Documents 1 and 2, for example.
Patent Document 1 describes the following. That is, a flat insulating coating electrode that covers at least the discharge surface with a dielectric and a non-conductive flat plate having a ground electrode plate or a ground electrode plate on the back surface are opposed to each other, and the flat insulating coating electrode and the ground electrode plate are opposed to each other. Alternatively, a sterilization device that generates a barrier discharge by applying a pulse or an AC high voltage between a nonconductive flat plate having a ground electrode plate placed on the back surface and sterilizes during the barrier discharge, Have been.
Patent Document 1 describes the following. That is, the sterilization target is inserted into the barrier discharge formed between the flat insulating coating electrode of the sterilizer and the non-conductive flat plate having the ground electrode plate or the ground electrode plate on the back surface. Sterilization method.

特許文献２には次のことが記載されている。即ち、 内部電極と、該内部電極を包囲する誘電体層と、該誘電体層の外側表面に配設される外部電極とにより線状誘電体バリア放電電極を構成し、該内部電極と該外部電極との間に交流電圧を印加して、線状放電プラズマを生成するようにしたことを特徴とする大気圧放電プラズマ生成方法。
また、特許文献２に次のことが記載されている。即ち、内部電極と、該内部電極を包囲する誘電体層と、該誘電体層の外側表面に配設される外部電極とにより線状誘電体バリア放電電極を構成し、該内部電極と該外部電極との間に交流電圧を印加して、線状放電プラズマを生成するようにしたことを特徴とする大気圧放電プラズマ生成装置。 Patent Document 2 describes the following. That is, a linear dielectric barrier discharge electrode is constituted by an internal electrode, a dielectric layer surrounding the internal electrode, and an external electrode provided on an outer surface of the dielectric layer, and the internal electrode and the external An atmospheric pressure discharge plasma generation method, characterized in that an AC voltage is applied between the electrodes and a linear discharge plasma is generated.
Patent Document 2 describes the following. That is, a linear dielectric barrier discharge electrode is constituted by an internal electrode, a dielectric layer surrounding the internal electrode, and an external electrode provided on an outer surface of the dielectric layer, and the internal electrode and the external An atmospheric pressure discharge plasma generating apparatus, wherein an AC voltage is applied between the electrode and the electrode to generate a linear discharge plasma.

プラズマ殺菌装置及びプラズマ殺菌方法に関し、例えば、特許文献３及び４に記載の技術がある。
特許文献３には次のことが記載されている。即ち、プラズマ状態にある原子をカビ毒に作用させることを特徴とするカビ毒の不活性化方法。
また、特許文献３に次のことが記載されている。即ち、 プラズマ状態にある原子が、酸素原子であることを特徴とするカビ毒の不活性化方法。
また、特許文献３に次のことが記載されている。即ち、 カビ毒が、デオキシニバレノール、ニバレノール、ゼアラレノン、アフラトキシンＡ、アフラトキシンＢ、アフラトキシンＭ１、オクラトキシンＡ、パツリン、フモニシン、Ｔ２トキシン、ディアセトキシン、ネオソラニオール、又はシトリニンであることを特徴とするカビ毒の不活性化方法。 Regarding the plasma sterilization apparatus and the plasma sterilization method, for example, there are techniques described in Patent Documents 3 and 4.
Patent Document 3 describes the following. That is, a method for inactivating mold venom, which comprises causing atoms in a plasma state to act on mold venom.
Patent Document 3 describes the following. That is, a method for inactivating mold venom, wherein the atoms in the plasma state are oxygen atoms.
Patent Document 3 describes the following. That is, the mold venom is deoxynivalenol, nivalenol, zearalenone, aflatoxin A, aflatoxin B, aflatoxin M1, ochratoxin A, patulin, fumonisin, T2 toxin, diacetoxin, neosolaniol, or citrinin. How to inactivate mold venom.

特許文献４には次のことが記載されている。即ち、 接地部に対して電位差を有する交流電流を供給する電源部と、当該交流電流が供給されて放電を生じさせ、当該放電によりプラズマを生成する一の電極及び他の電極から成る一対の電極と、当該一対の電極の少なくとも一方を収納すると共に、殺菌対象物を収納する殺菌容器とを備えるプラズマ殺菌装置において、 前記殺菌容器の内部に収納され、前記他の電極との間に前記一の電極が介在した位置で当該他の電極に対向して配設され、前記殺菌対象物を載置する導電材から成る載置部と、前記電源部に前記一の電極と前記載置部とのいずれかを切替えて接続する電源切替部と、 前記接地部に前記一の電極と前記他の電極と前記載置部とのいずれかを切替えて接続する接地切替部とを備えることを特徴とするプラズマ殺菌装置。
また、特許文献４に次のことが記載されている。即ち、 上記プラズマ殺菌装置において、 前記接地切替部が、前記接地部に前記他の電極を接続した場合に、前記電源部に前記一の電極又は前記載置部を接続するように前記電源切替部を制御する殺菌状態制御部を備えることを特徴とするプラズマ殺菌装置。
また、特許文献４に次のことが記載されている。即ち、 上記プラズマ殺菌装置において、 前記載置部に振動を与える振動部を備えることを特徴とするプラズマ殺菌装置。 Patent Document 4 describes the following. That is, a power supply unit that supplies an AC current having a potential difference to the grounding unit, and a pair of electrodes including one electrode and another electrode that are supplied with the AC current to generate a discharge and generate a plasma by the discharge And a sterilization container that stores at least one of the pair of electrodes and a sterilization container that stores an object to be sterilized. The plasma sterilization device is housed inside the sterilization container, and the one electrode is disposed between the other electrode. A mounting portion made of a conductive material for mounting the object to be sterilized, which is disposed opposite to the other electrode at a position where the electrode is interposed, and the one electrode and the mounting portion described above in the power supply unit. A power supply switching unit configured to switch and connect any one of them; and a ground switching unit configured to switch and connect any one of the one electrode, the other electrode, and the mounting unit to the ground unit. Plasma sterilizer.
Patent Document 4 describes the following. That is, in the plasma sterilization apparatus, when the ground switching unit connects the other electrode to the ground unit, the power switching unit connects the one electrode or the mounting unit to the power unit. A sterilization apparatus comprising a sterilization state control unit for controlling the temperature.
Patent Document 4 describes the following. That is, in the above-mentioned plasma sterilization apparatus, the plasma sterilization apparatus further includes a vibrating unit that vibrates the placement unit.

特開２００６−２３９２３０JP 2006-239230A 特開２００８−０３４１８４JP 2008-034184 特開２００６−２９６８１４JP 2006-296814A 特開２０１７−０８６７０５JP 2017-087005

従来の装置は、プラズマ処理対象物を電極間や載置台の上に静的に設置した状態で、あるいは、載置台を振動させながらプラズマに曝すことにより殺菌処理やカビ毒の不活性化
を行うことから、該処理対象物が粒状の場合、該処理対象物の全表面をプラズマに接触させることが困難という問題がある。その結果、大量の対象物を、迅速に、ムラ無くプラズマ処理することができないという、実用性に課題がある。
本発明は、プラズマ殺菌処理に際し、大量の粒状の処理対象物を転動回転させながら、効果的にプラズマ処理し、かつ、低コスト化を実現することを課題とし、それを解決可能な装置を提供することを目的とする。また、本発明は、米、麦、トウモロコシ、コーヒー豆、落花生、ピスタチオ、アーモンド、カシューナッツ、カカオ豆、胡椒及び唐辛子等の粒状の対象物をプラズマと効果的に接触させる撹拌機能を備えた大量処理が可能な大気圧プラズマ殺菌処理装置を提供することを目的とする。 Conventional apparatuses perform sterilization and inactivation of mold venom in a state where a plasma processing target is statically placed between electrodes or on a mounting table, or by exposing the processing table to plasma while vibrating the mounting table. Therefore, when the processing target is granular, there is a problem that it is difficult to bring the entire surface of the processing target into contact with plasma. As a result, there is a problem in practicality that a large amount of objects cannot be plasma-processed quickly and without unevenness.
An object of the present invention is to provide an apparatus capable of effectively performing plasma processing while rolling and rotating a large amount of granular processing objects during plasma sterilization processing, and realizing low cost. The purpose is to provide. In addition, the present invention provides a large-scale treatment having a stirring function for bringing granular objects such as rice, wheat, corn, coffee beans, peanuts, pistachios, almonds, cashew nuts, cocoa beans, pepper and pepper into effective contact with plasma. It is an object of the present invention to provide an atmospheric pressure plasma sterilization apparatus capable of performing the above.

上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、食物や飼料に着生するカビ類やカビ毒をプラズマで処理する大気圧プラズマ殺菌処理装置であって、
プラズマ処理対象物の投入口と取り出し口を備え、前記プラズマ処理対象物を収納する反応容器と、前記反応容器の内部に配置される接地電極と非接地電極と誘電体を備えたバリア放電プラズマ発生手段と、前記バリア放電プラズマ発生手段に高電圧の電力を供給する交流電源と、を具備し、
前記反応容器は、前記プラズマ処理対象物を搬送する気流を供給する送風機と、前記気流に対して上向きの迎え角を持つように配置された気流偏向用金属板あるいは気流偏向用誘電体板を備えたことを特徴とする。 A first invention of the present invention for solving the above-described problems is an atmospheric pressure plasma sterilization treatment apparatus for treating molds and mold venoms that grow on foods and feeds with plasma,
A reaction vessel having an inlet and an outlet for the plasma processing object and accommodating the plasma processing object, and a barrier discharge plasma generation comprising a ground electrode, an ungrounded electrode, and a dielectric disposed inside the reaction vessel. Means, comprising an AC power supply for supplying high-voltage power to the barrier discharge plasma generating means,
The reaction vessel includes a blower that supplies an airflow that conveys the plasma processing object, and an airflow deflection metal plate or an airflow deflection dielectric plate that is arranged to have an upward angle of attack with respect to the airflow. It is characterized by having.

第２の発明は、第１の発明において、前記気流偏向用金属板あるいは前記気流偏向用誘電体板は、前記バリア放電プラズマ発生手段の構成部材であることを特徴とする。   According to a second invention, in the first invention, the airflow deflection metal plate or the airflow deflection dielectric plate is a constituent member of the barrier discharge plasma generating means.

第３の発明は、第１あるいは第２の発明において、前記非接地電極と前記接地電極の少なくともいずれか一方は、ガラス、セラミック、ポリマーフイルム、ポリエチレン、ビニール、シリコンゴム、ふっ素樹脂、ポリイミド及びマイカから選ばれる少なくとも一つの誘電体で被覆されていることを特徴とする。   In a third aspect based on the first or second aspect, at least one of the ungrounded electrode and the grounded electrode is made of glass, ceramic, polymer film, polyethylene, vinyl, silicon rubber, fluororesin, polyimide, and mica. Characterized by being coated with at least one dielectric selected from the group consisting of:

第４の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれか一つの発明において、前記非接地電極と接地電極の少なくともいずれか一方は、断面形状が鋸歯型であることを特徴とする。   A fourth invention is characterized in that, in any one of the first invention to the third invention, at least one of the ungrounded electrode and the grounded electrode has a sawtooth cross section.

第５の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれか一つの発明において、前記非接地電極及び前記接地電極は、前記誘電体で被覆された金属棒あるいは金属線で形成されることを特徴とする。   In a fifth aspect based on any one of the first to third aspects, the non-ground electrode and the ground electrode are formed of a metal rod or a metal wire covered with the dielectric. It is characterized by.

第６の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれか一つの発明において、前記非接地電極は、メッシュ状の金属で形成されることを特徴とする。   In a sixth aspect based on any one of the first to third aspects, the non-grounded electrode is formed of a mesh-like metal.

第７の発明は、第１の発明から第６の発明のいずれか一つの発明において、前記反応容器は、前記反応容器の中心線が鉛直方向に略合致するように配置されることを特徴とする。   A seventh invention is characterized in that, in any one of the first invention to the sixth invention, the reaction container is arranged such that a center line of the reaction container substantially coincides with a vertical direction. I do.

従来の装置では、大量の対象物を、迅速に、ムラ無くプラズマ処理することができないという、実用性に課題があるが、本発明による大気圧プラズマ殺菌処理装置は、その課題を解消可能という効果を奏する。即ち、本発明による大気圧プラズマ殺菌処理装置は、バリア放電プラズマ発生領域の中に対象物を投入するに際し、送風機の気流で該対象物を撹拌搬送させ、かつ、該気流に対して上向きの迎え角を持つ気流偏向用金属板あるいは気流偏向用誘電体板により転動させながらプラズマ処理するので、迅速に、ムラ無く、かつ、低コストでプラズマ処理することができる、という効果を奏する。
本発明による大気圧プラズマ殺菌処理装置は、米、麦、トウモロコシ、コーヒー豆、落花生、ピスタチオ、アーモンド、カシューナッツ、カカオ豆、胡椒及び唐辛子等のプラズマ処理装置として実用に供することが可能である。その産業上の価値は大きい。 The conventional apparatus has a problem in practicality that a large amount of objects cannot be quickly and uniformly plasma-processed, but the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the present invention has an effect that the problem can be solved. To play. That is, the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the present invention, when charging an object into the barrier discharge plasma generation region, stirs and conveys the object with an airflow of a blower, and receives the airflow upward. Since the plasma processing is performed while being rolled by the airflow deflection metal plate or the airflow deflection dielectric plate having an angle, the plasma processing can be performed quickly, without unevenness, and at low cost.
The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the present invention can be put to practical use as a plasma processing apparatus for rice, wheat, corn, coffee beans, peanuts, pistachios, almonds, cashew nuts, cocoa beans, pepper, pepper and the like. Its industrial value is great.

図１は、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成を示す模式的外観図である。FIG. 1 is a schematic external view showing a configuration of an atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図２は、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の反応容器の構成を示す模式的斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing a configuration of a reaction container of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図３は、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置のバリア放電発生部の模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a barrier discharge generating section of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図４は、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の反応容器の構成を示す模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a reaction vessel of an atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to a second embodiment of the present invention. 図５は、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の反応容器の構成を示す模式的断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view showing a configuration of a reaction vessel of an atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to a third embodiment of the present invention. 図６は、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置のバリア放電発生部の模式的斜視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view of a barrier discharge generating section of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図７は、本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置のバリア放電発生部の模式的斜視図である。FIG. 7 is a schematic perspective view of a barrier discharge generating section of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。各図において、同様の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。また、以下に示す図面は、説明の便宜上、各部材の縮尺が、実際と異なる場合がある。また、各図面間においても、縮尺が、実際と異なる場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the respective drawings, the same members are denoted by the same reference numerals, and the duplicate description will be omitted.
Note that the present invention is not limited to the following description, and can be appropriately modified without departing from the gist of the present invention. In the drawings shown below, the scale of each member may be different from the actual scale for convenience of explanation. Also, the scale may be different from the actual one between the drawings.

（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成について説明する。
なお、ここでは、プラズマ処理対象物として、コメを例に取り、説明するが、これに限定されることはない。本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、対象物が粒状あるいはそれに類するものであれば、確実にプラズマ処理が行える。例えば、大麦、小麦、トウモロコシ、コーヒー豆、落花生、ピスタチオ、アーモンド、カシューナッツ、カカオ豆、胡椒及び唐辛子等の粒状の対象物に対して、確実にプラズマ処理が行える。
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成を示す模式的外観図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の反応容器の構成を示す模式的斜視図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置のバリア放電発生部の模式的断面図である。 (First embodiment)
First, the configuration of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.
In addition, here, rice will be described as an example of the plasma processing target, but the present invention is not limited to this. The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the first embodiment of the present invention can perform plasma processing reliably if the target is granular or similar. For example, the plasma treatment can be reliably performed on granular objects such as barley, wheat, corn, coffee beans, peanuts, pistachios, almonds, cashew nuts, cocoa beans, pepper, and pepper.
FIG. 1 is a schematic external view showing a configuration of an atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic perspective view showing a configuration of a reaction container of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a barrier discharge generating section of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the first embodiment of the present invention.

先ず、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の全体の構成について、説明する。
符号１は反応容器である。反応容器１は、断面が矩形あるいは円形の筒状の容器であり、図１に示されるように、一方の端面部に処理対象物１９を投入する投入口２３を備え、他方の端面部に取り出し口１５を備えている。また、反応容器１は、処理対象物１９をプラズマ処理するバリア放電プラズマ発生部２、処理対象物受け入れ部３ａ及び処理対象物取り出し部３ｂを備えている。また、排気口２４ｃを備えている。 First, the overall configuration of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.
Reference numeral 1 denotes a reaction vessel. The reaction vessel 1 is a cylindrical vessel having a rectangular or circular cross section. As shown in FIG. 1, the reaction vessel 1 is provided with a charging port 23 for charging the object 19 to be treated at one end face, and taken out at the other end face. The mouth 15 is provided. Further, the reaction vessel 1 includes a barrier discharge plasma generator 2 for performing plasma processing on the processing object 19, a processing object receiving section 3a, and a processing object extracting section 3b. Further, an exhaust port 24c is provided.

次に、プラズマ処理の対象物の投入手段及び取り出し手段の構成について、説明する。プラズマ処理の対象物の投入手段は、図１及び図２に示されるように、対象物投入のホッパー２０、ローターリバルブ２１、送風機２４ａ、ノズル２４ｂ、投入管２２、投入口２３で構成される。
符号２０は対象物投入のホッパーである。対象物投入のホッパー２０は、対象物１９、例えば、米を適当量貯蔵し、後述のローターリバルブ２１、投入管２２及び投入口２３を介して、反応容器１に投入する。
符号２１はローターリバルブである。ローターリバルブ２１は、上流側のホッパー２０に貯蔵される対象物１９を下流側の投入管２２へ移動させる。ローターリバルブ２１の回転を停止することにより対象物１９の供給をストップさせ、回転開始で供給をスタートさせる。なお、可変速のモーターと組み合わせることによって、対象物１９の供給スピードを制御可能である。供給スピードは、適度に選ぶことが可能である。ここでは、例えば、１分間に略１Ｋｇ〜１０Ｋｇ程度の範囲で設定する。なお、反応容器１及びバリア放電プラズマ発生手部２を大規模処理が可能な規模で対応することにより、１時間当たり数トンの供給は可能である。
符号２２は投入管である。投入管２２は上流側のローターリバルブ２１から供給される対象物１９を後述の投入口２３に輸送する。
符号２３は投入口である。投入口２３は、投入管２２から供給される対象物１９を反応容器１に投入する。対象物１９は投入口２３から重力によって落下し、その大部分は反応容器１の内部のバリア放電プラズマ発生部２の中に投入される。
符号２４ａは送風機である。送風機２４ａは後述のノズル２４ｂを介して、大気の気流を投入管２２に送風する。送風機２４ａからの送風により、対象物１９は投入口２３からバリア放電プラズマ発生部２を転動しながら強制的に移動させられる。対象物１９は、この送風機２４ａからの送風と重力の作用により、転動移動する。また、後述の気流偏向用金属板９ａあるいは気流偏向用誘電体板９ｂにより、対象物１９は転動撹拌される。
符号２４ｃは排気口である。排気口２４ｃは、送風機２４ａから供給される気流の大部分を排出する。排気口２４ｃには対象物１９が気流に乗って放出されないように、フイルター機能を持つメッシュあるいはオゾンを吸収する活性炭を用いたフイルターなどが備えられる。 Next, the configuration of the charging means and the removing means for the object to be subjected to the plasma processing will be described. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the charging means for the target for the plasma processing includes a hopper 20 for charging the target, a rotary valve 21, a blower 24 a, a nozzle 24 b, a charging pipe 22, and a charging port 23. .
Reference numeral 20 denotes a hopper for charging an object. The hopper 20 for charging an object stores an appropriate amount of the object 19, for example, rice, and charges the object 19 into the reaction vessel 1 via a rotary valve 21, a charging pipe 22 and a charging port 23 which will be described later.
Reference numeral 21 denotes a rotary valve. The rotary valve 21 moves the object 19 stored in the hopper 20 on the upstream side to the input pipe 22 on the downstream side. The supply of the object 19 is stopped by stopping the rotation of the rotary valve 21, and the supply is started when the rotation is started. Note that the supply speed of the object 19 can be controlled by combining with a variable speed motor. The supply speed can be selected appropriately. Here, for example, it is set in a range of about 1 kg to 10 kg per minute. By supplying the reaction vessel 1 and the barrier discharge plasma generator 2 on a scale capable of large-scale processing, several tons per hour can be supplied.
Reference numeral 22 denotes a charging pipe. The charging pipe 22 transports the object 19 supplied from the upstream rotary valve 21 to a charging port 23 described later.
Reference numeral 23 is an input port. The input port 23 inputs the object 19 supplied from the input pipe 22 into the reaction vessel 1. The object 19 falls from the inlet 23 by gravity, and most of the object 19 is injected into the barrier discharge plasma generator 2 inside the reaction vessel 1.
Reference numeral 24a is a blower. The blower 24a blows the air current of the atmosphere to the charging pipe 22 via a nozzle 24b described later. By the blowing from the blower 24a, the object 19 is forcibly moved while rolling the barrier discharge plasma generator 2 from the inlet 23. The object 19 rolls and moves by the action of the air from the blower 24a and the gravity. The object 19 is tumbled by the airflow deflection metal plate 9a or the airflow deflection dielectric plate 9b described later.
Reference numeral 24c is an exhaust port. The exhaust port 24c discharges most of the airflow supplied from the blower 24a. The exhaust port 24c is provided with a mesh having a filter function, a filter using activated carbon that absorbs ozone, or the like so that the object 19 is not released in the air flow.

プラズマ処理の対象物１９の取り出し手段は、対象物の取り出し口１５と対象物受け取り箱１６で構成される。
対象物１９の取り出し口１５は、処理対象物取り出し部３ｂの端部に配置される。対象物１９は取り出し口１５から重力によって落下し、後述の対象物の受け取り箱１６に収納される。なお、取り出し口１５の形状は任意で良いが、好ましくは製作上の便利さから、矩形あるいは円形が良い。
符号１６は対象物受け取り箱である。対象物受け取り箱１６は、取り出し口１５の略真下に配置される。 The means for taking out the object 19 for the plasma processing includes an object taking-out port 15 and an object receiving box 16.
The take-out opening 15 of the target 19 is arranged at the end of the processing target take-out part 3b. The target object 19 falls from the take-out port 15 by gravity and is stored in a target object receiving box 16 described later. The shape of the outlet 15 may be arbitrary, but is preferably rectangular or circular for convenience in manufacturing.
Reference numeral 16 denotes an object receiving box. The object receiving box 16 is disposed substantially directly below the take-out port 15.

次に、バリア放電プラズマ発生部２の構成について、説明する。ここで用いられるバリア放電プラズマ発生の手段は、図２及び図３に示されるように、交流電源７、第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂ、鋸歯状の非接地電極１１ａ、鋸歯状の誘電体１０ａ、板状の接地電極１２ａ及び板状の誘電体１０ｂで構成される。鋸歯状の非接地電極１１ａ、鋸歯状の誘電体１０ａ、板状の接地電極１２ａ及び板状の誘電体１０ｂは、バリア放電プラズマ発生部２の主要な構成部材である。なお、前記非接地電極１１ａ及び前記接地電極の厚み、前記前記誘電体１０ａ、１０ｂの厚みは、略０．５ｍｍ〜略５ｍｍであり、一般に用いられている大気圧プラズマ発生装置の場合と同様である。
また、後述するように、板状の接地電極１２ａと板状の誘電体１０ｂから成る一対の電極の主面は、前記気流に対して上向きの迎え角になるように配置される。
なお、ここでは、後述するように、前記気流に対して上向きの迎え角になるように配置される板状の接地電極１２ａと板状の誘電体１０ｂから成る一対の電極を、それぞれ、気流偏向用金属板９ａ及び気流偏向用誘電体板９ｂと呼ぶ。
符号７は、交流電源である。交流電源７は、後述の鋸歯状の非接地電極１１ａと板状の接地電極１２ａに高電圧の交流の電力を供給する。交流電源７は交流の電源であれば良い。例えば、商用周波数（５０Ｈｚ、あるいは６０Ｈｚ）、数ＫＨｚ〜１０ＫＨｚ程度の高周波数及び１３．５６ＭＨｚ等の正弦波電力あるいはパルス状電力を供給可能な電源から選ばれる。ここでは、例えば、商用周波数の電源とする。前記電源の最大電力は発生させるバリア放電プラズマの規模に依存するが、ここでは、例えば、最大５０ＫＷを供給可能な電源を用いる。
符号８ａ、８ｂは、第１及び第２の電力供給線である。第１の電力供給線８ａは交流電源７の一方の出力端子と非接地電極１１ａを接続する。第２の電力供給線８ｂは交流電源７の他方の出力端子と接地電極１２ａを接続する。 Next, the configuration of the barrier discharge plasma generator 2 will be described. As shown in FIGS. 2 and 3, the means for generating the barrier discharge plasma include an AC power supply 7, first and second power supply lines 8a and 8b, a sawtooth non-ground electrode 11a, a sawtooth , A plate-like ground electrode 12a and a plate-like dielectric 10b. The sawtooth non-ground electrode 11a, the sawtooth dielectric 10a, the plate-like ground electrode 12a, and the plate-like dielectric 10b are main components of the barrier discharge plasma generator 2. The thicknesses of the non-grounded electrode 11a and the grounded electrode, and the thicknesses of the dielectrics 10a and 10b are approximately 0.5 mm to approximately 5 mm, which is the same as that of a generally used atmospheric pressure plasma generator. is there.
As will be described later, the main surfaces of a pair of electrodes composed of a plate-like ground electrode 12a and a plate-like dielectric 10b are arranged so as to have an upward angle of attack with respect to the airflow.
Here, as will be described later, a pair of electrodes composed of a plate-shaped ground electrode 12a and a plate-shaped dielectric 10b, which are arranged so as to have an upward angle of attack with respect to the airflow, respectively Metal plate 9a and air flow deflection dielectric plate 9b.
Reference numeral 7 denotes an AC power supply. The AC power supply 7 supplies high-voltage AC power to a later-described saw-toothed non-ground electrode 11a and a plate-like ground electrode 12a. The AC power supply 7 may be any AC power supply. For example, it is selected from a power supply capable of supplying a commercial frequency (50 Hz or 60 Hz), a high frequency of about several KHz to 10 KHz, and a sine wave power or a pulsed power of 13.56 MHz or the like. Here, for example, a power supply of a commercial frequency is used. Although the maximum power of the power source depends on the scale of the barrier discharge plasma to be generated, here, for example, a power source capable of supplying a maximum of 50 KW is used.
Reference numerals 8a and 8b are first and second power supply lines. The first power supply line 8a connects one output terminal of the AC power supply 7 to the non-ground electrode 11a. The second power supply line 8b connects the other output terminal of the AC power supply 7 to the ground electrode 12a.

符号１１ａは鋸歯状の非接地電極である。鋸歯状の非接地電極１１ａは、図２及び図３に示されるように、鋸歯状の誘電体１０ａで被覆される。鋸歯状の非接地電極１１ａは、後述の板状の誘電体１０ｂで被覆された板状の接地電極１２ａと組み合わせて用いられ、図３に示されるバリア放電プラズマ１３ａを発生する。鋸歯状の非接地電極１１ａの材料は電気抵抗が小さい金属であれば良い。非接地電極１１ａの形状が鋸歯型であるので、該電極１１ａと板状の接地電極１２ａの間の電界が不平等電界となり、局所的に高電界が発生し、大気圧放電プラズマが容易に生成可能である、という特徴を有する。
鋸歯状の非接地電極１１ａの隣り合う稜線の間の距離は、対象物１９のサイズより狭く（小さい）するのが良い。前記隣り合う稜線の間の距離が対象物１９のサイズより狭くなることで、該対象物１９は該隣り合う稜線の間に挟まれて、滞留することは無い。
鋸歯状の非接地電極１１ａと後述の接地電極１２ａに交流電源７から電力が供給されることにより、バリア放電プラズマ１３ａが発生する。バリア放電プラズマ１３ａの発生状況を模式的に、図３に示す。バリア放電プラズマ１３ａは、鋸歯状の非接地電極１１ａと接地電極１２の間に発生する。該バリア放電プラズマ１３ａは、大気圧において、電極間隔が略３ｍｍ〜略３０ｍｍにおいて、安定して発生する。
バリア放電プラズマ１３ａは、該プラズマが生成するオゾン、酸素ラジカル、イオン、電子及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果により、対象物１９に着生しているカビ菌及びカビ毒を、それぞれ、死滅させ、不活性化することが可能である。 Reference numeral 11a is a sawtooth-shaped non-ground electrode. The serrated non-ground electrode 11a is covered with a serrated dielectric 10a, as shown in FIGS. The sawtooth non-ground electrode 11a is used in combination with a plate-like ground electrode 12a covered with a plate-like dielectric 10b described later, and generates a barrier discharge plasma 13a shown in FIG. The material of the sawtooth non-ground electrode 11a may be a metal having a small electric resistance. Since the non-ground electrode 11a has a sawtooth shape, the electric field between the electrode 11a and the plate-like ground electrode 12a becomes an uneven electric field, a high electric field is locally generated, and atmospheric pressure discharge plasma is easily generated. It is possible.
The distance between adjacent ridges of the sawtooth-shaped non-grounded electrode 11 a is preferably smaller (smaller) than the size of the object 19. Since the distance between the adjacent ridge lines is smaller than the size of the object 19, the object 19 is not sandwiched between the adjacent ridge lines and does not stay.
When power is supplied from the AC power supply 7 to the saw-toothed non-grounded electrode 11a and a grounded electrode 12a described later, a barrier discharge plasma 13a is generated. FIG. 3 schematically shows the generation state of the barrier discharge plasma 13a. The barrier discharge plasma 13a is generated between the sawtooth non-ground electrode 11a and the ground electrode 12. The barrier discharge plasma 13a is stably generated at an atmospheric pressure and an electrode interval of about 3 mm to about 30 mm.
The barrier discharge plasma 13a has a fungicidal effect due to ozone, oxygen radicals, ions, electrons, ultraviolet light and the like generated by the plasma and an inactivating effect of the mold venom, and mold fungus and mold venom that have settled on the object 19. Can be killed and inactivated, respectively.

符号１２ａは板状の接地電極である。板状の接地電極１２ａは、図３に示されるように、板状の誘電体１０ｂで被覆される。そして、板状の接地電極１２ａは、鋸歯状の非接地電極１１ａと略平行に、かつ、図２に示されるように、前記送風機２４ａから供給される気流に対して、上向きの迎え角θになるように配置される。板状の接地電極１２ａが前記気流に対して、上向きの迎え角になるように配置されるので、前記気流に乗って搬送される対象物１９は該接地電極１２ａにより移動方向が強制的に曲げられる。この際、対象物１９は、転動攪乱を受けながら搬送される。
ここで、前記気流に乗って搬送される対象物１９の移動方向を強制的に曲げる機能を持つ該板状の接地電極１２ａを、気流偏向用金属板９ａと呼ぶ。前記気流に乗って搬送される対象物１９の移動方向を強制的に曲げる機能を持つ該板状の誘電体１０ｂを、気流偏向用誘電体板９ｂと呼ぶ。
板状の接地電極１２ａは、鋸歯状の非接地電極１１ａと誘電体１０ａ、１０ｂと組み合わせて用いられ、バリア放電プラズマ１３ａを発生する。板状の接地電極１２ａの材料は電気抵抗の小さい金属であれば良い。好ましくは、耐酸化性の高いステンレス材、チタン材、銅材などの金属材が良い。 Reference numeral 12a is a plate-like ground electrode. As shown in FIG. 3, the plate-like ground electrode 12a is covered with a plate-like dielectric 10b. The plate-like ground electrode 12a is substantially parallel to the sawtooth non-ground electrode 11a and, as shown in FIG. 2, has an upward angle of attack θ with respect to the airflow supplied from the blower 24a. It is arranged so that it becomes. Since the plate-like ground electrode 12a is arranged so as to have an upward angle of attack with respect to the airflow, the moving direction of the object 19 carried on the airflow is forcibly bent by the ground electrode 12a. Can be At this time, the object 19 is transported while being subjected to rolling disturbance.
Here, the plate-like ground electrode 12a having a function of forcibly bending the moving direction of the object 19 conveyed on the airflow is referred to as an airflow deflection metal plate 9a. The plate-shaped dielectric 10b having a function of forcibly bending the moving direction of the object 19 conveyed in the airflow is referred to as an airflow deflection dielectric plate 9b.
The plate-like ground electrode 12a is used in combination with the sawtooth non-ground electrode 11a and the dielectrics 10a and 10b, and generates the barrier discharge plasma 13a. The material of the plate-like ground electrode 12a may be a metal having a small electric resistance. Preferably, a metal material such as a stainless steel material, a titanium material, and a copper material having high oxidation resistance is preferable.

符号１０ａは鋸歯状の誘電体である。鋸歯状の誘電体１０ａは鋸歯状の非接地電極１１ａを被覆し、非接地電極１１ａと接地電極１２ｂ間の電流を抑制する機能を有する。その結果、バリア放電プラズマ１３ａの温度は室温レベルとなり、低温バリア放電プラズマの生成ができる。
該誘電体１０ａはガラス、セラミック、ポリマーフイルム、ポリエチレン、ビニール、シリコンゴム、ふっ素樹脂、ポリイミド及びマイカ等の絶縁材料から選ばれる。
なお、実用上、機械加工が可能なセラミック（マシナブルセラミックス）を選ぶのが良い。マシナブルセラミックスを用いれば、鋸歯状の非接地電極１１ａと組み合わせて用いる誘電体１０ａの製作が容易に可能である。
符号１０ｂは板状の誘電体である。板状の誘電体１０ｂは接地電極１２ａを被覆し、非接地電極１１ａと接地電極１２ｂ間の電流を抑制する機能を有する。該誘電体１０ｂはガラス、セラミック、ポリマーフイルム、ポリエチレン、ビニール、シリコンゴム、ふっ素樹脂、ポリイミド及びマイカ等の絶縁材料から選ばれる。
符号１３ａはバリア放電プラズマである。バリア放電プラズマ１３ａは、鋸歯状の非接地電極１１ａと板状の接地電極１２ａに高電圧の電力が供給され、両者間の電界が放電開始電圧に到達すると、発生する。大気のバリア放電プラズマ１３ａには、イオン、電子、酸素ラジカル、窒素ラジカル、紫外光等が含まれるので、プラズマ化学反応を促進する。大気のバリア放電プラズマ１３ａにはカビ菌の殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果がある。 Reference numeral 10a is a sawtooth dielectric. The sawtooth dielectric 10a covers the sawtooth non-ground electrode 11a, and has a function of suppressing a current between the nonground electrode 11a and the ground electrode 12b. As a result, the temperature of the barrier discharge plasma 13a is at the room temperature level, and low-temperature barrier discharge plasma can be generated.
The dielectric 10a is selected from insulating materials such as glass, ceramic, polymer film, polyethylene, vinyl, silicon rubber, fluororesin, polyimide, and mica.
In practice, it is preferable to select a ceramic that can be machined (machinable ceramics). If machinable ceramics are used, it is possible to easily manufacture the dielectric 10a used in combination with the sawtooth non-grounded electrode 11a.
Reference numeral 10b is a plate-shaped dielectric. The plate-shaped dielectric 10b covers the ground electrode 12a and has a function of suppressing a current between the non-ground electrode 11a and the ground electrode 12b. The dielectric 10b is selected from insulating materials such as glass, ceramic, polymer film, polyethylene, vinyl, silicon rubber, fluororesin, polyimide, and mica.
Reference numeral 13a is a barrier discharge plasma. The barrier discharge plasma 13a is generated when high voltage power is supplied to the sawtooth non-ground electrode 11a and the plate-like ground electrode 12a, and the electric field between the two reaches the discharge starting voltage. The atmospheric barrier discharge plasma 13a contains ions, electrons, oxygen radicals, nitrogen radicals, ultraviolet light, and the like, and thus promotes the plasma chemical reaction. The atmospheric barrier discharge plasma 13a has a fungicidal effect on fungi and an inactivating effect on mold venom.

次に、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置を用いて、粒状の対象物１９をプラズマ殺菌する方法を説明する。ここでは、例えば、米を対象物とする。
先ず、ホッパー２０にプラズマ処理対象物１９の米を、例えば、６００Ｋｇを投入する。
次に、送風機２４ａを稼働し、ノズル２４ｂから反応容器１の内部に空気の気流を与える。
次に、交流電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、鋸歯状の非接地電極１１ａと板状の接地電極１２ａに高電圧の電力を供給する。交流電源７の電圧を徐々に増大していくと、大気のバリア放電プラズマ１３ａが発生する。大気のバリア放電プラズマ１３ａが発生すると、その中にオゾンが発生するので、該オゾンの発生濃度と交流電源７の電圧の関係を把握する。なお、人間がオゾンの匂いを感じる際の濃度は、一般に、０．０１ｐｐｍ〜０．０５ｐｐｍであるので、この濃度を超えないように、上記出力の設定を行う。
そして、該オゾンの発生濃度と交流電源７の出力の関係を示すデータから、オゾン濃度が略０．０１ｐｐｍ〜０．０５ｐｐｍとなる際の該交流電源７の電圧値を把握する。ここで、オゾン濃度が略０．０５ｐｐｍとなる際の該交流電源７の電圧値を適正電圧値と呼ぶ。
次に、交流電源７の出力を上記適正電圧値に設定する。その結果、図３に示される大気のバリア放電プラズマ１３ａが発生する。
なお、該バリア放電プラズマ１３ａが発生し、対象物１９がバリア放電プラズマ１３ａに曝されると、該プラズマ１３ａの中に存在するオゾン、酸素ラジカル、イオン及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果によって、対象物１９に着生しているカビ菌及びカビ毒は、それぞれ、死滅し、不活性化される。 Next, a method for plasma sterilizing the granular object 19 using the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. Here, for example, rice is the target.
First, rice, for example, 600 kg of the plasma processing object 19 is put into the hopper 20.
Next, the blower 24a is operated, and an air flow of air is given from the nozzle 24b to the inside of the reaction vessel 1.
Next, high-voltage power is supplied from the AC power supply 7 to the saw-tooth non-ground electrode 11a and the plate-like ground electrode 12a via the first and second power supply lines 8a and 8b. When the voltage of the AC power supply 7 is gradually increased, atmospheric barrier discharge plasma 13a is generated. When the atmospheric barrier discharge plasma 13a is generated, ozone is generated therein. Therefore, the relationship between the generated concentration of the ozone and the voltage of the AC power supply 7 is grasped. Since the concentration at which a person senses the smell of ozone is generally 0.01 ppm to 0.05 ppm, the output is set so as not to exceed this concentration.
Then, from the data indicating the relationship between the ozone generation concentration and the output of the AC power supply 7, the voltage value of the AC power supply 7 when the ozone concentration becomes approximately 0.01 ppm to 0.05 ppm is grasped. Here, the voltage value of the AC power supply 7 when the ozone concentration becomes approximately 0.05 ppm is referred to as an appropriate voltage value.
Next, the output of the AC power supply 7 is set to the appropriate voltage value. As a result, atmospheric barrier discharge plasma 13a shown in FIG. 3 is generated.
When the barrier discharge plasma 13a is generated and the object 19 is exposed to the barrier discharge plasma 13a, a sterilizing effect due to ozone, oxygen radicals, ions, ultraviolet light, and the like present in the plasma 13a and a mold venom. Due to the inactivation effect, the mold fungus and the mold venom that have settled on the object 19 are each killed and inactivated.

次に、ローターリバルブ２１を稼働させ、対象物の米を対象物投入ホッパー２０から、ローターリバルブ２１及び投入管２２を介して、投入口２３から反応容器１に投入する。供給スピードは、１分間に略１Ｋｇ〜１０Ｋｇ程度の範囲で、ここでは、例えば、１分間に略１０Ｋｇとする。
反応容器１に投入された対象物１９の米は、投入口２３から、バリア放電プラズマ１３ａが生成されている鋸歯状の非接地電極１１ａと板状の接地電極１２ａの間を転動撹拌されながら、対象物の取り出し口１５まで移動する。
対象物１９の米は、転動移動しながら、バリア放電プラズマ１３ａの中を移動するので、ムラ無く、確実にプラズマに曝される。その結果、該プラズマ１３ａの中に存在するオゾン、酸素ラジカル、イオン及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果によって、対象物１９に着生しているカビ菌及びカビ毒は、それぞれ、死滅し、不活性化される。 Next, the rotary valve 21 is operated, and the target rice is charged into the reaction vessel 1 from the charging port 23 via the rotary valve 21 and the charging pipe 22 from the target charging hopper 20. The supply speed is in a range of approximately 1 kg to 10 kg per minute, and here, for example, approximately 10 kg per minute.
The rice of the object 19 charged into the reaction vessel 1 is tumbled from the inlet 23 between the saw-toothed non-grounded electrode 11a in which the barrier discharge plasma 13a is generated and the plate-shaped grounded electrode 12a. , To the object outlet 15.
Since the rice of the target 19 moves in the barrier discharge plasma 13a while rolling, the rice is reliably and uniformly exposed to the plasma. As a result, the fungi and mold venom that have settled on the object 19 due to the bactericidal effect due to ozone, oxygen radicals, ions, ultraviolet light, and the like present in the plasma 13a and the inactivation effect of the mold venom, Each is killed and inactivated.

次に、取り出し口１５から外部へ落下する対象物１９の米を対象物受け取り箱１６に収納する。
収納した対象物１９の米はバリア放電プラズマ１３の中でプラズマによる殺菌が起こり、カビ菌やカビ毒が除去されるが、その結果を確認のため、例えば、公的検査機関の評価を受ける。
もしも、上記の手順でプラズマ処理した処理物１９の米のカビ菌やカビ毒を除去されていない場合は、交流電源７の電圧及び電力を増大し、オゾンや活性酸素等のラジカル類の発生量を増大させるのが良い。なお、オゾン発生量を増大させる条件を選定する場合は、排気口２４ｃに、活性炭等のオゾン吸収材を設置し吸着するのが良い。
上記公的検査機関での検査結果が良好であれば、上記反応容器１及びバリア放電プラズマ発生手段の稼働条件において、上記対象物投入ホッパー２０に保管されている処理対象物１９のプラズマ処理を行う。 Next, the rice of the object 19 that falls from the take-out port 15 to the outside is stored in the object receiving box 16.
The rice in the stored object 19 is sterilized by the plasma in the barrier discharge plasma 13 to remove mold fungi and mold venom, and the results are evaluated by, for example, a public inspection organization to confirm the results.
If the processed product 19 subjected to the plasma treatment by the above procedure has not removed the mold fungus or mold venom of the rice, the voltage and power of the AC power supply 7 are increased to generate the amount of radicals such as ozone and active oxygen. Should be increased. When selecting a condition for increasing the ozone generation amount, it is preferable to install an ozone absorbing material such as activated carbon at the exhaust port 24c and adsorb the ozone absorbing material.
If the inspection result at the public inspection organization is good, the plasma processing of the processing object 19 stored in the object charging hopper 20 is performed under the operating conditions of the reaction vessel 1 and the barrier discharge plasma generating means. .

以上の説明で示したように、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、対象物１９を送風機２４ａから供給される気流と、気流偏向用金属板９ａである板状の接地電極１２ａにより転動移動させながら、バリア放電プラズマ１３ａに曝すので、該プラズマ１３ａのラジカル種による殺菌やカビ毒の不活性化をムラ無く、確実に行うことが可能である。
即ち、前記気流に乗って搬送される対象物１９は、送風機２４ａから供給される気流に対して上向きの迎え角になるように配置された板状の接地電極１２ａにより移動方向が強制的に曲げられて、転動移動しながら、プラズマ１３ａに曝されるので、該プラズマ１３ａのラジカル種による殺菌やカビ毒の不活性化を確実に行うことが可能である。
本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、従来装置のようにプラズマ処理の対象物を電極間に静的に載置した状態で、あるいは振動させながらプラズマに曝すのではなく、該対象物１９を転動さながらプラズマ１３ａに曝す、ということが可能である。その結果、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、大量の対象物を、迅速に、ムラ無くプラズマ処理することが可能であり、実用に供することが可能である。
本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、米、麦、トウモロコシ、コーヒー豆、落花生、ピスタチオ、アーモンド、カシューナッツ、カカオ豆、胡椒及び唐辛子等の粒状の対象物をプラズマと効果的に接触させる撹拌機能を備えた大量処理が可能であり、実用に供することが可能である。
本発明の農業分野及び農産物輸入業分野での実用化普及による経済的効果は、著しいものがある。 As described in the above description, the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the first embodiment of the present invention uses the airflow supplied from the blower 24a to the object 19 and the plate-shaped airflow deflection metal plate 9a. The substrate 13 is exposed to the barrier discharge plasma 13a while being rolled and moved by the ground electrode 12a, so that sterilization by the radical species of the plasma 13a and inactivation of mold venom can be reliably performed without unevenness.
That is, the moving direction of the object 19 conveyed on the airflow is forcibly bent by the plate-shaped ground electrode 12a arranged at an upward angle of attack with respect to the airflow supplied from the blower 24a. As a result, it is exposed to the plasma 13a while rolling and moving, so that sterilization by the radical species of the plasma 13a and inactivation of the mold venom can be reliably performed.
The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the first embodiment of the present invention may be configured such that an object to be subjected to plasma processing is statically placed between electrodes as in a conventional apparatus, or is exposed to plasma while being vibrated. Instead, it is possible to expose the object 19 to the plasma 13a while rolling. As a result, the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the first embodiment of the present invention can quickly and uniformly process a large amount of objects without unevenness, and can be put to practical use.
The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the first embodiment of the present invention is characterized in that granular objects such as rice, wheat, corn, coffee beans, peanuts, pistachios, almonds, cashew nuts, cocoa beans, pepper and pepper are treated with plasma. Large-scale treatment with a stirring function for bringing into effective contact is possible, and practical use is possible.
The economic effects of the present invention in the field of agriculture and the field of importing agricultural products by commercialization are remarkable.

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置について、図４を用いて説明する。図１ないし図３も参照する。
なお、ここでは、プラズマ処理対象物として、コメを例に取り、説明するが、これに限定されることはない。本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、対象物が粒状あるいはそれに類するものであれば、確実にプラズマ処理が行える。例えば、大麦、小麦、トウモロコシ、コーヒー豆、落花生、ピスタチオ、アーモンド、カシューナッツ、カカオ豆、胡椒及び唐辛子等の粒状の対象物に対して、確実にプラズマ処理が行える。 (Second embodiment)
Next, an atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Reference is also made to FIGS.
In addition, here, rice will be described as an example of the plasma processing target, but the present invention is not limited to this. The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the second embodiment of the present invention can perform plasma processing reliably if the target is granular or similar. For example, the plasma treatment can be reliably performed on granular objects such as barley, wheat, corn, coffee beans, peanuts, pistachios, almonds, cashew nuts, cocoa beans, pepper, and pepper.

先ず、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成について、説明する。
図４は、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成を示す模式的断面図である。図４において、座標Ｘは水平方向を、座標Ｚは鉛直方向を示す。
本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、本発明の第１の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置と同様な構成を有するバリア放電プラズマ発生の手段を複数個用いることを特徴とする。
符号１ａａは縦型反応容器である。縦型反応容器１ａａは、略鉛直に設置される。縦型反応容器１ａａは、断面形状が矩形であり、箱型である。その中に、鋸歯状の誘電体１０ａに被覆された鋸歯状の非接地電極１１ａと、板状の誘電体１０ｂに被覆された板状の接地電極１２ａを一対とする複数対のバリア放電プラズマ発生手段が配置される。 First, the configuration of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, a coordinate X indicates a horizontal direction, and a coordinate Z indicates a vertical direction.
The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the second embodiment of the present invention uses a plurality of means for generating barrier discharge plasma having the same configuration as the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is characterized by the following.
Reference numeral 1aa denotes a vertical reaction vessel. The vertical reaction vessel 1aa is installed substantially vertically. The vertical reaction vessel 1aa has a rectangular cross section and a box shape. A plurality of pairs of barrier discharge plasmas each including a sawtooth non-ground electrode 11a covered by a sawtooth dielectric 10a and a plate-like ground electrode 12a covered by a plate-like dielectric 10b are formed therein. Means are arranged.

図４において、Ｚ軸で見て、最上層部にある鋸歯状の誘電体１０ａに被覆された鋸歯状の非接地電極１１ａと、板状の誘電体１０ｂに被覆された板状の接地電極１２ａを一対とするバリア放電プラズマ発生手段を、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の第１のバリア放電プラズマ発生領域３０ａと呼ぶ。
図４において、Ｚ軸で見て、中間層部にある鋸歯状の誘電体１０ａに被覆された鋸歯状の非接地電極１１ａと、板状の誘電体１０ｂに被覆された板状の接地電極１２ａを一対とするバリア放電プラズマ発生手段を、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の第２のバリア放電プラズマ発生領域３０ｂと呼ぶ。
図４において、Ｚ軸で見て、最下層部にある鋸歯状の誘電体１０ａに被覆された鋸歯状の非接地電極１１ａと、板状の誘電体１０ｂに被覆された板状の接地電極１２ａを一対とするバリア放電プラズマ発生手段を、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の第３のバリア放電プラズマ発生領域３０ｃと呼ぶ。
図４において、第１のバリア放電プラズマ発生領域３０ａと、第２のバリア放電プラズマ発生領域３０ｂの間の踊り場を第１の踊り場３１ａと呼ぶ。
図４において、第２のバリア放電プラズマ発生領域３０ｂと、第３のバリア放電プラズマ発生領域３０ｂの間の踊り場を第１の踊り場３１ｂと呼ぶ。 In FIG. 4, saw-toothed non-ground electrode 11a covered by sawtooth dielectric 10a in the uppermost layer and plate-like ground electrode 12a covered by plate-like dielectric 10b viewed in the Z-axis. Is referred to as a first barrier discharge plasma generation region 30a of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 4, as viewed in the Z axis, a saw-tooth non-ground electrode 11a covered by a saw-tooth dielectric 10a in an intermediate layer portion, and a plate-like ground electrode 12a covered by a plate-like dielectric 10b Are referred to as a second barrier discharge plasma generation region 30b of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 4, the saw-toothed non-ground electrode 11a covered by the saw-tooth dielectric 10a in the lowermost layer and the plate-like ground electrode 12a covered by the plate-like dielectric 10b are viewed from the Z axis. Is referred to as a third barrier discharge plasma generation region 30c of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 4, a landing between the first barrier discharge plasma generation region 30a and the second barrier discharge plasma generation region 30b is referred to as a first landing 31a.
In FIG. 4, a landing between the second barrier discharge plasma generation region 30b and the third barrier discharge plasma generation region 30b is referred to as a first landing 31b.

第１の踊り場３１ａの側の反応容器１の壁は、送風機２４ａから供給される気流に乗って搬送される対象物１９の移動方向を強制的に曲げる機能を持つ。この部分の壁を第１の気流偏向用金属板９ａａと呼ぶ。
第２の踊り場３１ｂの側の反応容器１の壁は、送風機２４ａから供給される気流に乗って搬送される対象物１９の移動方向を強制的に曲げる機能を持つ。この部分の壁を第２の気流偏向用金属板９ｂｂと呼ぶ。 The wall of the reaction vessel 1 on the side of the first landing 31a has a function of forcibly bending the moving direction of the object 19 carried on the airflow supplied from the blower 24a. The wall of this portion is referred to as a first airflow deflection metal plate 9aa.
The wall of the reaction vessel 1 on the side of the second landing 31b has a function of forcibly bending the moving direction of the object 19 conveyed on the airflow supplied from the blower 24a. The wall of this portion is referred to as a second airflow deflection metal plate 9bb.

次に、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置を用いて、粒状の対象物１９をプラズマ殺菌する方法を説明する。ここでは、例えば、米を対象物とする。
先ず、ホッパー２０にプラズマ処理対象物１９の米を、例えば、６００Ｋｇを投入する。
次に、送風機２４ａを稼働し、ノズル２４ｂから反応容器１の内部に空気の気流を与える。
次に、第１、第２及び第３のバリア放電プラズマ領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃのそれぞれについて、交流電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、鋸歯状の非接地電極１１ａと板状の接地電極１２ａに高電圧の電力を供給する。
交流電源７の電圧を徐々に増大していくと、大気のバリア放電プラズマ１３ａが発生する。大気のバリア放電プラズマ１３ａが発生すると、その中にオゾンが発生するので、該オゾンの発生濃度と交流電源７の電圧の関係を把握する。なお、人間がオゾンの匂いを感じる際の濃度は、一般に、０．０１ｐｐｍ〜０．０５ｐｐｍであるので、この濃度を超えないように、上記電圧の設定を行う。
そして、該オゾンの発生濃度と交流電源７の出力の関係を示すデータから、オゾン濃度が略０．０１ｐｐｍ〜０．０５ｐｐｍとなる際の該交流電源７の電圧値を把握する。ここで、オゾン濃度が略０．０５ｐｐｍとなる際の該交流電源７の電圧値を適正電圧値と呼ぶ。
次に、交流電源７の出力を上記適正電圧値に設定する。その結果、図３に示される大気のバリア放電プラズマ１３ａが発生する。 Next, a method for plasma sterilizing the granular object 19 using the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. Here, for example, rice is the target.
First, rice, for example, 600 kg of the plasma processing object 19 is put into the hopper 20.
Next, the blower 24a is operated, and an air flow of air is given from the nozzle 24b to the inside of the reaction vessel 1.
Next, for each of the first, second, and third barrier discharge plasma regions 30a, 30b, and 30c, a saw-tooth non-ground is supplied from the AC power source 7 through the first and second power supply lines 8a and 8b. A high voltage power is supplied to the electrode 11a and the plate-like ground electrode 12a.
When the voltage of the AC power supply 7 is gradually increased, atmospheric barrier discharge plasma 13a is generated. When the atmospheric barrier discharge plasma 13a is generated, ozone is generated therein. Therefore, the relationship between the generated concentration of the ozone and the voltage of the AC power supply 7 is grasped. Since the concentration at which a person senses the smell of ozone is generally 0.01 ppm to 0.05 ppm, the above voltage is set so as not to exceed this concentration.
Then, from the data indicating the relationship between the ozone generation concentration and the output of the AC power supply 7, the voltage value of the AC power supply 7 when the ozone concentration becomes approximately 0.01 ppm to 0.05 ppm is grasped. Here, the voltage value of the AC power supply 7 when the ozone concentration becomes approximately 0.05 ppm is referred to as an appropriate voltage value.
Next, the output of the AC power supply 7 is set to the appropriate voltage value. As a result, atmospheric barrier discharge plasma 13a shown in FIG. 3 is generated.

次に、ローターリバルブ２１を稼働させ、対象物の米を対象物投入ホッパー２０から、ローターリバルブ２１及び投入管２２を介して、投入口２３から反応容器１に投入する。供給スピードは、１分間に略１Ｋｇ〜１０Ｋｇ程度の範囲で、ここでは、例えば、１分間に略１０Ｋｇとする。
反応容器１に投入された対象物１９の米は、投入口２３から、第１のバリア放電プラズマ領域３０ａ、第１の踊り場３１ａ、第１の気流偏向用金属板９ａａ、第２のバリア放電プラズマ領域３０ｂ、第２の踊り場３１ｂ、第２の気流偏向用金属板９ｂｂ、第３のバリア放電プラズマ領域３０ｃを転動撹拌されながら、対象物の取り出し口１５まで移動する。
対象物１９の米は、転動移動しながら、第１、第２及び第３のバリア放電プラズマ領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃに曝されるので、該プラズマの中に存在するオゾン、酸素ラジカル、イオン及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果によって、対象物１９に着生しているカビ菌及びカビ毒は、それぞれ、死滅し、不活性化される。 Next, the rotary valve 21 is operated, and the target rice is charged into the reaction vessel 1 from the charging port 23 via the rotary valve 21 and the charging pipe 22 from the target charging hopper 20. The supply speed is in a range of approximately 1 kg to 10 kg per minute, and here, for example, approximately 10 kg per minute.
The rice of the object 19 charged into the reaction vessel 1 is supplied from the inlet 23 to the first barrier discharge plasma region 30a, the first landing 31a, the first airflow deflection metal plate 9aa, and the second barrier discharge plasma. The region 30b, the second landing 31b, the second airflow deflection metal plate 9bb, and the third barrier discharge plasma region 30c are moved to the target object outlet 15 while being rolled and stirred.
The rice of the object 19 is exposed to the first, second, and third barrier discharge plasma regions 30a, 30b, and 30c while rolling and moving, so that ozone, oxygen radicals, and ions existing in the plasma are exposed. Due to the bactericidal effect and the inactivation effect of the mold venom by the ultraviolet light or the like, the mold fungus and the mold venom that have adhered to the object 19 are each killed and inactivated.

次に、取り出し口１５から外部へ落下する対象物１９の米を対象物受け取り箱１６に収納する。
収納した対象物１９の米は、第１、第２及び第３のバリア放電プラズマ領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃの中でプラズマによる殺菌が起こり、カビ菌やカビ毒が除去されるが、その結果を確認のため、例えば、公的検査機関の評価を受ける。
もしも、上記の手順でプラズマ処理した処理物１９の米のカビ菌やカビ毒を除去されていない場合は、交流電源７の電圧及び出力を増大し、オゾンや活性酸素等のラジカル類の発生量を増大させるのが良い。なお、オゾン発生量を増大させる条件を選定する場合は、排気口２４ｃに、活性炭等のオゾン吸収材を設置し吸着するのが良い。
上記公的検査機関での検査結果が良好であれば、上記の稼働条件により、上記対象物投入ホッパー２０に保管されている処理対象物１９のプラズマ処理を行う。 Next, the rice of the object 19 that falls from the take-out port 15 to the outside is stored in the object receiving box 16.
The rice of the stored object 19 is sterilized by plasma in the first, second, and third barrier discharge plasma regions 30a, 30b, 30c, and mold fungi and mold venom are removed. For confirmation, for example, they are evaluated by a public inspection organization.
If the processed product 19 which has been subjected to the plasma treatment by the above procedure has not removed the mold fungus or mold venom of the rice, the voltage and output of the AC power supply 7 are increased, and the amount of generated radicals such as ozone and active oxygen is increased. Should be increased. When selecting a condition for increasing the ozone generation amount, it is preferable to install an ozone absorbing material such as activated carbon at the exhaust port 24c and adsorb the ozone absorbing material.
If the result of the inspection by the public inspection organization is good, the plasma processing of the processing target 19 stored in the target input hopper 20 is performed under the above operating conditions.

以上の説明で示したように、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、対象物１９を送風機２４ａから供給される気流に乗せて、第１のバリア放電プラズマ領域３０ａ、第１の踊り場３１ａ、第１の気流偏向用金属板９ａａ、第２のバリア放電プラズマ領域３０ｂ、第２の踊り場３１ｂ、第２の気流偏向用金属板９ｂｂ、第３のバリア放電プラズマ領域３０ｃの順に、転動移動させながら、バリア放電プラズマ１３ａに曝すので、該第１、第２及び第３のバリア放電プラズマ領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃのラジカル種による殺菌やカビ毒の不活性化をムラ無く、確実に行うことが可能である。
即ち、前記気流に乗って搬送される対象物１９は、送風機２４ａから供給される気流に対して上向きの迎え角になるように配置された第１の気流偏向用金属板９ａａ及び第２の気流偏向用金属板９ｂｂにより移動方向が強制的に曲げられて、転動移動しながら、プラズマ処理されるので、該プラズマのラジカル種等による殺菌やカビ毒の不活性化をムラ無く、確実に行うことが可能である。
本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、従来装置のようにプラズマ処理の対象物を電極間に静的に載置した状態で、あるいは振動させながらプラズマに曝すのではなく、該対象物１９を転動さながら前記プラズマ領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃに曝す、ということが可能である。その結果、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、大量の対象物を、迅速に、ムラ無くプラズマ処理することが可能であり、実用に供することが可能である。
本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、米、麦、トウモロコシ、コーヒー豆、落花生、ピスタチオ、アーモンド、カシューナッツ、カカオ豆、胡椒及び唐辛子等の粒状の対象物をプラズマと効果的に接触させる撹拌機能を備えた大量処理が可能であり、実用に供することが可能である。
本発明の農業分野及び農産物輸入業分野での実用化普及による経済的効果は、著しいものがある。 As shown in the above description, the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the second embodiment of the present invention places the object 19 on the airflow supplied from the blower 24a and performs the first barrier discharge plasma region 30a. , First landing 31a, first airflow deflection metal plate 9aa, second barrier discharge plasma region 30b, second landing 31b, second airflow deflection metal plate 9bb, third barrier discharge plasma region 30c Are exposed to the barrier discharge plasma 13a while being rolled and moved in this order, so that the first, second, and third barrier discharge plasma regions 30a, 30b, and 30c can be uniformly sterilized by radical species and inactivated mold venom. It is possible to do it reliably.
In other words, the object 19 conveyed on the airflow has the first airflow deflecting metal plate 9aa and the second airflow arranged at an upward angle of attack with respect to the airflow supplied from the blower 24a. Since the moving direction is forcibly bent by the deflecting metal plate 9bb, and the plasma processing is performed while rolling, the sterilization and the inactivation of the mold venom by the radical species of the plasma are surely performed without unevenness. It is possible.
The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the second embodiment of the present invention is different from the conventional apparatus in that the object to be subjected to plasma processing is statically placed between the electrodes or exposed to plasma while being vibrated. Instead, it is possible to expose the object 19 to the plasma regions 30a, 30b, 30c while rolling. As a result, the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the second embodiment of the present invention can quickly and uniformly process a large amount of objects without unevenness, and can be put to practical use.
The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the second embodiment of the present invention is characterized in that granular objects such as rice, wheat, corn, coffee beans, peanuts, pistachios, almonds, cashew nuts, cocoa beans, pepper and pepper are treated with plasma. Large-scale treatment with a stirring function for bringing into effective contact is possible, and practical use is possible.
The economic effects of the present invention in the field of agriculture and the field of importing agricultural products by commercialization are remarkable.

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置について、図５及び図６を用いて説明する。図１ないし図４も参照する。
なお、ここでは、プラズマ処理対象物として、コメを例に取り、説明するが、これに限定されることはない。
本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、対象物が粒状あるいはそれに類するものであれば、確実にプラズマ処理が行える。例えば、大麦、小麦、トウモロコシ、コーヒー豆、落花生、ピスタチオ、アーモンド、カシューナッツ、カカオ豆、胡椒及び唐辛子等の粒状の対象物に対して、確実にプラズマ処理が行える。 (Third embodiment)
Next, an atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Reference is also made to FIGS.
In addition, here, rice will be described as an example of the plasma processing target, but the present invention is not limited to this.
The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the third embodiment of the present invention can perform plasma processing reliably if the target is granular or similar. For example, the plasma treatment can be reliably performed on granular objects such as barley, wheat, corn, coffee beans, peanuts, pistachios, almonds, cashew nuts, cocoa beans, pepper, and pepper.

先ず、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の構成について、説明する。
図５は、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の反応容器の構成を示す模式的断面図である。図５において、座標Ｘは水平方向を、座標Ｚは鉛直方向を示す。図６は、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置のバリア放電発生部の模式的斜視図である。
本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、本発明の第２の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の反応容器１ａａと同様の縦型の反応容器を用いる。
縦型の反応容器１ａａの中に配置するバリア放電プラズマの発生手段を、図６に示す。図６に示すバリア放電プラズマの発生手段は、誘電体１０ｃで同心状に被覆された棒状の非接地電極１１ｂと、誘電体１０ｄで同心状に被覆された棒状の接地電極１２ｂを一対の電極とし、該一対の電極に高電圧の電力を供給してバリア放電プラズマ１３ｂを発生する。 First, the configuration of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a reaction vessel of an atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 5, a coordinate X indicates a horizontal direction, and a coordinate Z indicates a vertical direction. FIG. 6 is a schematic perspective view of a barrier discharge generating section of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the third embodiment of the present invention.
The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the third embodiment of the present invention uses the same vertical reaction vessel as the reaction vessel 1aa of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows a means for generating barrier discharge plasma arranged in the vertical reaction vessel 1aa. The barrier discharge plasma generating means shown in FIG. 6 includes a pair of electrodes including a rod-shaped non-ground electrode 11b concentrically coated with a dielectric 10c and a rod-shaped ground electrode 12b concentrically coated with a dielectric 10d. A high-voltage power is supplied to the pair of electrodes to generate a barrier discharge plasma 13b.

縦型の反応容器１ａａの中に、前記誘電体１０ｃで同心状に被覆された棒状の非接地電極１１ｂと誘電体１０ｄで同心状に被覆された棒状の接地電極１２ｂを一対とする電極が複数対配置される。
該複数対の非接地電極１１ｂと接地電極１２ｂに交流電源７から、第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して高電圧の電力が供給されると、該複数対の電極の近傍にバリア放電プラズマ１３ｂが発生する。バリア放電プラズマ１３ｂの発生状況を、模式的に、図６に示す。
なお、該非接地電極１１ｂと該接地電極１２ｂの間の電界は不平等電界となるので、局所的に高電界が発生し、大気圧放電プラズマが容易に生成可能である、という特徴を有する。 In a vertical reaction vessel 1aa, a plurality of electrodes each having a pair of a rod-shaped non-ground electrode 11b concentrically covered with the dielectric 10c and a rod-shaped ground electrode 12b concentrically coated with the dielectric 10d are provided. Are placed in pairs.
When high voltage power is supplied to the plurality of pairs of non-grounded electrodes 11b and grounded electrodes 12b from the AC power supply 7 via the first and second power supply lines 8a and 8b, the vicinity of the plurality of pairs of electrodes is reduced. , A barrier discharge plasma 13b is generated. FIG. 6 schematically shows the state of generation of the barrier discharge plasma 13b.
Since the electric field between the ungrounded electrode 11b and the grounded electrode 12b is an unequal electric field, a high electric field is locally generated, and an atmospheric pressure discharge plasma can be easily generated.

図５において、Ｚ軸で見て、最上層部にある交互に並べて配置された複数の誘電体１０ｃと非接地電極１１ｂと誘電体１０ｄと棒状の接地電極１２ｂから成るバリア放電プラズマ発生手段を、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の第１のバリア放電プラズマ発生領域３０ｄと呼ぶ。
図５において、Ｚ軸で見て、中間層部にある交互に並べて配置された複数の誘電体１０ｃと非接地電極１１ｂと誘電体１０ｄと棒状の接地電極１２ｂから成るバリア放電プラズマ発生手段を、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の第２のバリア放電プラズマ発生領域３０ｅと呼ぶ。
図５において、Ｚ軸で見て、最下層部にある交互に並べて配置された複数の誘電体１０ｃと非接地電極１１ｂと誘電体１０ｄと棒状の接地電極１２ｂから成るバリア放電プラズマ発生手段を、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の第３のバリア放電プラズマ発生領域３０ｆと呼ぶ。
図５において、第１のバリア放電プラズマ発生領域３０ｄと、第２のバリア放電プラズマ発生領域３０ｅの間の踊り場を本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の第１の踊り場３１ｃと呼ぶ。
図５において、第２のバリア放電プラズマ発生領域３０ｅと、第３のバリア放電プラズマ発生領域３０ｆの間の踊り場を本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の第２の踊り場３１ｄと呼ぶ。 In FIG. 5, a barrier discharge plasma generating means including a plurality of dielectrics 10c, non-grounded electrodes 11b, dielectrics 10d, and rod-shaped grounded electrodes 12b, which are alternately arranged in the uppermost layer and viewed from the Z-axis, It is referred to as a first barrier discharge plasma generation region 30d of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the third embodiment of the present invention.
In FIG. 5, a barrier discharge plasma generating means comprising a plurality of dielectrics 10c, non-grounded electrodes 11b, dielectrics 10d, and rod-shaped grounded electrodes 12b, which are arranged alternately and arranged in an intermediate layer, as viewed in the Z-axis, It is referred to as a second barrier discharge plasma generation region 30e of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the third embodiment of the present invention.
In FIG. 5, a barrier discharge plasma generating means including a plurality of dielectrics 10c, non-grounded electrodes 11b, dielectrics 10d, and rod-shaped grounded electrodes 12b, which are alternately arranged in the lowermost layer and viewed from the Z axis, is This is referred to as a third barrier discharge plasma generation region 30f of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the third embodiment of the present invention.
In FIG. 5, the landing between the first barrier discharge plasma generation region 30d and the second barrier discharge plasma generation region 30e is the first landing of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the third embodiment of the present invention. 31c.
In FIG. 5, the landing between the second barrier discharge plasma generation region 30e and the third barrier discharge plasma generation region 30f is the second landing of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the third embodiment of the present invention. Call it 31d.

符号９ｃｃは第３の気流偏向用金属板である。第３の気流偏向用金属板９ｃｃは、送風機２４ａから供給される気流に乗って搬送される対象物１９の移動方向を強制的に曲げる機能を持つ。第３の気流偏向用金属板９ｃｃは、複数対の誘電体１０ｃで同心状に被覆された棒状の非接地電極１１ｂと、誘電体１０ｄで同心状に被覆された棒状の接地電極１２ｂから成るバリア放電プラズマ発生手段が配置される。
符号９ｄｄは第４の気流偏向用金属板である。第４の気流偏向用金属板９ｄｄは、送風機２４ａから供給される気流に乗って搬送される対象物１９の移動方向を強制的に曲げる機能を持つ。第４の気流偏向用金属板９ｄｄは、複数対の誘電体１０ｃで同心状に被覆された棒状の非接地電極１１ｂと、誘電体１０ｄで同心状に被覆された棒状の接地電極１２ｂから成るバリア放電プラズマ発生手段が配置される。
符号９ｅｅは第５の気流偏向用金属板である。第５の気流偏向用金属板９ｅｅは、送風機２４ａから供給される気流に乗って搬送される対象物１９の移動方向を強制的に曲げる機能を持つ。第５の気流偏向用金属板９ｅｅは、複数対の誘電体１０ｃで同心状に被覆された棒状の非接地電極１１ｂと、誘電体１０ｄで同心状に被覆された棒状の接地電極１２ｂから成るバリア放電プラズマ発生手段が配置される。 Reference numeral 9cc denotes a third airflow deflection metal plate. The third airflow deflection metal plate 9cc has a function of forcibly bending the moving direction of the object 19 conveyed on the airflow supplied from the blower 24a. The third airflow deflection metal plate 9cc is a barrier composed of a rod-shaped non-ground electrode 11b concentrically coated with a plurality of pairs of dielectrics 10c and a rod-shaped ground electrode 12b concentrically coated with a dielectric 10d. Discharge plasma generating means is provided.
Reference numeral 9dd denotes a fourth airflow deflection metal plate. The fourth metal plate 9dd for airflow deflection has a function of forcibly bending the moving direction of the object 19 conveyed on the airflow supplied from the blower 24a. The fourth airflow deflection metal plate 9dd is a barrier composed of a rod-shaped non-ground electrode 11b concentrically covered with a plurality of pairs of dielectrics 10c and a rod-shaped ground electrode 12b concentrically covered with a dielectric 10d. Discharge plasma generating means is provided.
Reference numeral 9ee denotes a fifth airflow deflection metal plate. The fifth airflow deflection metal plate 9ee has a function of forcibly bending the moving direction of the object 19 conveyed on the airflow supplied from the blower 24a. The fifth airflow deflection metal plate 9ee is a barrier composed of a rod-shaped ungrounded electrode 11b concentrically covered with a plurality of pairs of dielectrics 10c and a rod-shaped grounded electrode 12b concentrically covered with a dielectric 10d. Discharge plasma generating means is provided.

第１の踊り場３１ｃの側の反応容器１の壁は、送風機２４ａから供給される気流に乗って搬送される対象物１９の移動方向を強制的に曲げる機能を持つ。この部分の壁を第１の気流偏向用金属板９ａａと呼ぶ。
第２の踊り場３１ｄの側の反応容器１の壁は、送風機２４ａから供給される気流に乗って搬送される対象物１９の移動方向を強制的に曲げる機能を持つ。この部分の壁を第２の気流偏向用金属板９ｂｂと呼ぶ。 The wall of the reaction vessel 1 on the side of the first landing 31c has a function of forcibly bending the moving direction of the object 19 carried on the airflow supplied from the blower 24a. The wall of this portion is referred to as a first airflow deflection metal plate 9aa.
The wall of the reaction vessel 1 on the side of the second landing 31d has a function of forcibly bending the moving direction of the object 19 carried on the airflow supplied from the blower 24a. The wall of this portion is referred to as a second airflow deflection metal plate 9bb.

次に、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置を用いて、粒状の対象物１９をプラズマ殺菌する方法を説明する。ここでは、例えば、米を対象物とする。
先ず、ホッパー２０にプラズマ処理対象物１９の米を、例えば、６００Ｋｇを投入する。
次に、送風機２４ａを稼働し、ノズル２４ｂから反応容器１の内部に空気の気流を与える。
次に、第１、第２及び第３のバリア放電プラズマ領域３０ｄ、３０ｅ、３０ｆのそれぞれについて、交流電源７から第１及び第２の電力供給線８ａ、８ｂを介して、非接地電極１１ｂと接地電極１２ｂに高電圧の電力を供給する。
交流電源７の電圧を徐々に増大していくと、大気のバリア放電プラズマ１３ｂが発生する。大気のバリア放電プラズマ１３ｂが発生すると、その中にオゾンが発生するので、該オゾンの発生濃度と交流電源７の電圧の関係を把握する。なお、人間がオゾンの匂いを感じる際の濃度は、一般に、０．０１ｐｐｍ〜０．０５ｐｐｍであるので、この濃度を超えないように、上記電圧の設定を行う。
そして、該オゾンの発生濃度と交流電源７の電圧の関係を示すデータから、オゾン濃度が略０．０１ｐｐｍ〜０．０５ｐｐｍとなる際の該交流電源７の電圧値を把握する。ここで、オゾン濃度が略０．０５ｐｐｍとなる際の該交流電源７の電圧値を適正電圧値と呼ぶ。
次に、交流電源７の電圧を上記適正電圧値に設定する。その結果、図６に示される大気のバリア放電プラズマ１３ｂが発生する。 Next, a method for plasma sterilizing the granular object 19 using the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described. Here, for example, rice is the target.
First, rice, for example, 600 kg of the plasma processing object 19 is put into the hopper 20.
Next, the blower 24a is operated, and an air flow of air is given from the nozzle 24b to the inside of the reaction vessel 1.
Next, for each of the first, second, and third barrier discharge plasma regions 30d, 30e, and 30f, the AC power supply 7 connects the ungrounded electrode 11b to the non-grounded electrode 11b via the first and second power supply lines 8a and 8b. A high voltage power is supplied to the ground electrode 12b.
As the voltage of the AC power supply 7 is gradually increased, atmospheric barrier discharge plasma 13b is generated. When the barrier discharge plasma 13b in the atmosphere is generated, ozone is generated therein. Therefore, the relationship between the generated concentration of the ozone and the voltage of the AC power supply 7 is grasped. Since the concentration at which a person senses the smell of ozone is generally 0.01 ppm to 0.05 ppm, the above voltage is set so as not to exceed this concentration.
Then, from the data indicating the relationship between the ozone generation concentration and the voltage of the AC power supply 7, the voltage value of the AC power supply 7 when the ozone concentration becomes approximately 0.01 ppm to 0.05 ppm is grasped. Here, the voltage value of the AC power supply 7 when the ozone concentration becomes approximately 0.05 ppm is referred to as an appropriate voltage value.
Next, the voltage of the AC power supply 7 is set to the appropriate voltage value. As a result, atmospheric barrier discharge plasma 13b shown in FIG. 6 is generated.

次に、ローターリバルブ２１を稼働させ、対象物の米を対象物投入ホッパー２０から、ローターリバルブ２１及び投入管２２を介して、投入口２３から反応容器１に投入する。供給スピードは、１分間に略１Ｋｇ〜１０Ｋｇ程度の範囲で、ここでは、例えば、１分間に略１０Ｋｇとする。
反応容器１に投入された対象物１９の米は、投入口２３から、第１のバリア放電プラズマ領域３０ｄ、第１の踊り場３１ｃ、第１の気流偏向用金属板９ａａ、第２のバリア放電プラズマ領域３０ｅ、第２の踊り場３１ｄ、第２の気流偏向用金属板９ｂｂ、第３のバリア放電プラズマ領域３０ｆを転動撹拌されながら、対象物の取り出し口１５まで移動する。
対象物１９の米は、転動移動しながら、第１、第２及び第３のバリア放電プラズマ領域３０ｄ、３０ｅ、３０ｆに曝されるので、該プラズマの中に存在するオゾン、酸素ラジカル、イオン及び紫外光等による殺菌効果及びカビ毒の不活性化効果によって、対象物１９に着生しているカビ菌及びカビ毒は、それぞれ、死滅し、不活性化される。 Next, the rotary valve 21 is operated, and the target rice is charged into the reaction vessel 1 from the charging port 23 via the rotary valve 21 and the charging pipe 22 from the target charging hopper 20. The supply speed is in a range of approximately 1 kg to 10 kg per minute, and here, for example, approximately 10 kg per minute.
The rice of the object 19 charged into the reaction vessel 1 is supplied from the input port 23 to the first barrier discharge plasma region 30d, the first landing 31c, the first airflow deflection metal plate 9aa, and the second barrier discharge plasma. The region 30e, the second landing 31d, the second airflow deflection metal plate 9bb, and the third barrier discharge plasma region 30f are moved to the target object outlet 15 while being agitated and rolled.
The rice of the object 19 is exposed to the first, second, and third barrier discharge plasma regions 30d, 30e, and 30f while rolling and moving, so that ozone, oxygen radicals, and ions existing in the plasma are present. Due to the bactericidal effect and the inactivation effect of the mold venom by the ultraviolet light or the like, the mold fungus and the mold venom that have adhered to the object 19 are each killed and inactivated.

次に、取り出し口１５から外部へ落下する対象物１９の米を対象物受け取り箱１６に収納する。
収納した対象物１９の米は、第１、第２及び第３のバリア放電プラズマ領域３０ｄ、３０ｅ、３０ｆの中でプラズマによる殺菌が起こり、カビ菌やカビ毒が除去されるが、その結果を確認のため、例えば、公的検査機関の評価を受ける。
もしも、上記の手順でプラズマ処理した処理物１９の米のカビ菌やカビ毒を除去されていない場合は、交流電源７の電圧及び出力を増大し、オゾンや活性酸素等のラジカル類の発生量を増大させるのが良い。なお、オゾン発生量を増大させる条件を選定する場合は、排気口２４ｃに、活性炭等のオゾン吸収材を設置し吸着するのが良い。
上記公的検査機関での検査結果が良好であれば、上記の稼働条件により、上記対象物投入ホッパー２０に保管されている処理対象物１９のプラズマ処理を行う。 Next, the rice of the object 19 that falls from the take-out port 15 to the outside is stored in the object receiving box 16.
The rice of the stored object 19 is sterilized by plasma in the first, second, and third barrier discharge plasma regions 30d, 30e, and 30f, and mold fungi and mold venom are removed. For confirmation, for example, they are evaluated by a public inspection organization.
If the processed product 19 which has been subjected to the plasma treatment by the above procedure has not removed the mold fungus or mold venom of the rice, the voltage and output of the AC power supply 7 are increased, and the amount of generated radicals such as ozone and active oxygen is increased. Should be increased. When selecting a condition for increasing the ozone generation amount, it is preferable to install an ozone absorbing material such as activated carbon at the exhaust port 24c and adsorb the ozone absorbing material.
If the result of the inspection by the public inspection organization is good, the plasma processing of the processing target 19 stored in the target input hopper 20 is performed under the above operating conditions.

以上の説明で示したように、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、対象物１９を送風機２４ａから供給される気流に乗せて、第１のバリア放電プラズマ領域３０ｄ、第１の踊り場３１ｃ、第１の気流偏向用金属板９ａａ、第２のバリア放電プラズマ領域３０ｅ、第２の踊り場３１ｄ、第２の気流偏向用金属板９ｂｂ、第３のバリア放電プラズマ領域３０ｆの順に、転動移動させながら、バリア放電プラズマ１３ｂに曝すので、該第１、第２及び第３のバリア放電プラズマ領域３０ｄ、３０ｅ、３０ｆのラジカル種等による殺菌やカビ毒の不活性化をムラ無く、確実に行うことが可能である。
即ち、前記気流に乗って搬送される対象物１９は、送風機２４ａから供給される気流に対して上向きの迎え角になるように配置された第３の気流偏向用金属板９ｃｃ、第１の気流偏向用金属板９ａａ、第４の気流偏向用金属板９ｄｄ、第２の気流偏向用金属板９ｂｂ、第５の気流偏向用金属板９ｅｅにより移動方向が強制的に曲げられて、転動移動しながら、プラズマ処理されるので、該プラズマのラジカル種による殺菌やカビ毒の不活性化をムラ無く、確実に行うことが可能である。
本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、従来装置のようにプラズマ処理の対象物を電極間に静的に載置した状態で、あるいは振動させながらプラズマに曝すのではなく、該対象物１９を転動さながら前記プラズマ領域３０ｄ、３０ｅ、３０ｆに曝す、ということが可能である。その結果、本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、大量の対象物を、迅速に、ムラ無くプラズマ処理することが可能であり、実用に供することが可能である。
本発明の第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、米、麦、トウモロコシ、コーヒー豆、落花生、ピスタチオ、アーモンド、カシューナッツ、カカオ豆、胡椒及び唐辛子等の粒状の対象物をプラズマと効果的に接触させる撹拌機能を備えた大量処理が可能であり、実用に供することが可能である。
本発明の農業分野及び農産物輸入業分野での実用化普及による経済的効果は、著しいものがある。 As described in the above description, the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the third embodiment of the present invention places the object 19 on the airflow supplied from the blower 24a and performs the first barrier discharge plasma region 30d. , A first landing 31c, a first airflow deflection metal plate 9aa, a second barrier discharge plasma region 30e, a second landing 31d, a second airflow deflection metal plate 9bb, a third barrier discharge plasma region 30f. In this order, the substrate is exposed to the barrier discharge plasma 13b while being tumbled, so that the first, second, and third barrier discharge plasma regions 30d, 30e, 30f can be sterilized by radical species or the like and inactivated mold venom. It can be performed reliably without unevenness.
That is, the object 19 conveyed on the air flow is the third air flow deflecting metal plate 9cc arranged at an angle of attack upward with respect to the air flow supplied from the blower 24a, the first air flow The moving direction is forcibly bent by the deflecting metal plate 9aa, the fourth airflow deflecting metal plate 9dd, the second airflow deflecting metal plate 9bb, and the fifth airflow deflecting metal plate 9ee. However, since the plasma treatment is performed, sterilization by the radical species of the plasma and inactivation of the mold venom can be reliably performed without unevenness.
The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the third embodiment of the present invention may be configured such that an object to be subjected to plasma processing is statically placed between electrodes as in a conventional apparatus, or is exposed to plasma while being vibrated. Instead, it is possible to expose the object 19 to the plasma regions 30d, 30e, and 30f while rolling. As a result, the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the third embodiment of the present invention can rapidly and uniformly process a large amount of objects without unevenness, and can be put to practical use.
The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the third embodiment of the present invention is characterized in that granular objects such as rice, wheat, corn, coffee beans, peanuts, pistachios, almonds, cashew nuts, cocoa beans, pepper and pepper are treated with plasma. Large-scale treatment with a stirring function for bringing into effective contact is possible, and practical use is possible.
The economic effects of the present invention in the field of agriculture and the field of importing agricultural products by commercialization are remarkable.

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置について、図７を用いて説明する。図１ないし図６も参照する。
図７は、本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置のバリア放電発生部の模式的斜視図である。
本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置の特徴は、バリア放電プラズマ発生手段の非接地電極に、図７に示されるメッシュ状の電極が用いられることである。 (Fourth embodiment)
Next, an atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Reference is also made to FIGS.
FIG. 7 is a schematic perspective view of a barrier discharge generating section of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
A feature of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is that a mesh-shaped electrode shown in FIG. 7 is used as the non-ground electrode of the barrier discharge plasma generating means.

図７において、符号１１ｃはメッシュ状の非接地電極である。メッシュ状の非接地電極１１ｄは平板形状の誘電体１０ｅ、１０ｂ、及び平板形状の接地電極１２ａと組み合わせて用いられる。即ち、本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置のバリア放電プラズマ発生手段は、メッシュ状の非接地電極１１ｃと誘電体１０ｅ、１０ｂと接地電極１２ａを備えている。
メッシュ状の非接地電極１１ｃと接地電極１２ａに交流電源７から電力供給線８ａ、８ｂを介して、高電圧の電力が供給されると、バリア放電プラズマ１３ｃが生成される。該バリア放電プラズマ１３ｃの発生状況を、模式的に、図７に示す。
メッシュ状の非接地電極１１ｃと平板型の接地電極１２ａを用いたバリア放電プラズマ発生手段は、メッシュ状の非接地電極１１ｄと平板の接地電極１２ａの発生する電界が不平等電界となるので、局所的に高電界が発生し、大気圧放電プラズマが容易に安定して、生成可能である、という特徴を有する。即ち、図７に示されるバリア放電プラズマ１３ｃは、容易に安定して発生できるので、実用的である。 In FIG. 7, reference numeral 11c denotes a mesh-shaped non-ground electrode. The mesh-shaped non-ground electrode 11d is used in combination with the plate-shaped dielectrics 10e and 10b and the plate-shaped ground electrode 12a. That is, the barrier discharge plasma generating means of the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the fourth embodiment of the present invention includes a mesh-shaped non-ground electrode 11c, dielectrics 10e and 10b, and a ground electrode 12a.
When high voltage power is supplied from the AC power supply 7 to the mesh-shaped non-grounded electrode 11c and the grounded electrode 12a via the power supply lines 8a and 8b, the barrier discharge plasma 13c is generated. FIG. 7 schematically shows the state of generation of the barrier discharge plasma 13c.
The barrier discharge plasma generating means using the mesh-shaped non-grounded electrode 11c and the flat plate-shaped ground electrode 12a has an uneven electric field generated by the mesh-shaped non-grounded electrode 11d and the flat-plate grounded electrode 12a. A high electric field is generated, and the atmospheric pressure discharge plasma can be easily and stably generated. That is, the barrier discharge plasma 13c shown in FIG. 7 is practical because it can be easily and stably generated.

本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置を用いて、粒状の対象物１９をプラズマ殺菌する方法は、本発明の第２及び第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置と同様である。   The method for plasma sterilizing the granular object 19 using the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is based on the atmospheric pressure plasma sterilization processing according to the second and third embodiments of the present invention. Same as the device.

本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、本発明の第１、第２及び第３の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置に比べて、バリア放電プラズマ発生手段の製作が容易であり、低コスト化が容易に可能という特徴がある。
したがって、本発明の第４の実施形態に係わる大気圧プラズマ殺菌処理装置は、米、麦、トウモロコシ、コーヒー豆、落花生、ピスタチオ、アーモンド、カシューナッツ、カカオ豆、胡椒及び唐辛子等の粒状の対象物をプラズマと効果的に接触させる撹拌機能を備えた大量処理が可能であり、実用に供することが可能である。
本発明の農業分野及び農産物輸入業分野での実用化普及による経済的効果は、著しいものがある。 The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is different from the atmospheric pressure plasma sterilization apparatuses according to the first, second and third embodiments of the present invention in that the barrier discharge plasma generating means is used. It has features that it is easy to manufacture and can be easily reduced in cost.
Therefore, the atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is capable of removing granular objects such as rice, wheat, corn, coffee beans, peanuts, pistachios, almonds, cashew nuts, cocoa beans, pepper and pepper. Large-scale processing with a stirring function for effectively contacting with plasma is possible, and practical use is possible.
The economic effects of the present invention in the field of agriculture and the field of importing agricultural products by commercialization are remarkable.

１、１ａａ・・・反応容器、
７・・・交流電源、
８ａ、８ｂ・・・第１及び第２の電力供給線、
９ａ、９ａａ、９ｃｃ、９ｄｄ、９ｅｅ・・・気流偏向用金属板、
９ｂ・・・気流偏向用誘電体板、
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ・・・誘電体、
１１ａ・・・鋸歯型の非接地電極、
１１ｂ・・・金属線あるいは棒状金属の非接地電極、
１１ｃ・・・メッシュ状の金属の非接地電極、
１２ａ・・・板状の接地電極、
１２ｂ・・・金属線あるいは棒状金属の接地電極、
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ・・・バリア放電プラズマ、
１５・・・取り出し口、
１９・・・処理対象物、
２０・・・ホッパー、
２１・・・ローターリバルブ、
２２・・・対象物の投入管、
２３・・・対象物の投入口、
２４ｂ・・・ノズル、
２４ｃ・・・排気口。 1, 1aa ... reaction vessel,
7 ... AC power supply,
8a, 8b ... first and second power supply lines,
9a, 9aa, 9cc, 9dd, 9ee ... metal plate for airflow deflection,
9b ... dielectric plate for airflow deflection,
10a, 10b, 10c, 10d, 10e: dielectric,
11a: saw-tooth type non-ground electrode,
11b: non-grounded electrode of metal wire or rod-shaped metal,
11c: mesh-shaped non-grounded electrode of metal,
12a: a plate-like ground electrode,
12b: metal wire or rod-shaped metal ground electrode,
13a, 13b, 13c ... barrier discharge plasma,
15 ... take-out port,
19 ・ ・ ・ Object to be processed,
20 ... hopper,
21 ... rotary valve,
22 ... input pipe of the object,
23 ··· Object input port,
24b ... nozzle,
24c ... Exhaust port.

Claims (7)

食物や飼料に着生するカビ類やカビ毒をプラズマで処理する大気圧プラズマ殺菌処理装置であって、
プラズマ処理対象物の投入口と取り出し口を備え、前記プラズマ処理対象物を収納する反応容器と、前記反応容器の内部に配置される接地電極と非接地電極と誘電体を備えたバリア放電プラズマ発生手段と、前記バリア放電プラズマ発生手段に高電圧の電力を供給する交流電源と、を具備し、
前記反応容器は、前記プラズマ処理対象物を搬送する気流を供給する送風機と、前記気流に対して上向きの迎え角を持つように配置された気流偏向用金属板あるいは気流偏向用誘電体板を備えたことを特徴とする大気圧プラズマ殺菌処理装置。 An atmospheric pressure plasma sterilization treatment device for treating molds and mold venoms that grow on food and feed with plasma.
A reaction vessel having an inlet and an outlet for the plasma processing object and accommodating the plasma processing object, and a barrier discharge plasma generation comprising a ground electrode, an ungrounded electrode, and a dielectric disposed inside the reaction vessel. Means, comprising an AC power supply for supplying high-voltage power to the barrier discharge plasma generating means,
The reaction vessel includes a blower that supplies an airflow that conveys the plasma processing object, and an airflow deflection metal plate or an airflow deflection dielectric plate that is arranged to have an upward angle of attack with respect to the airflow. Atmospheric pressure plasma sterilization apparatus characterized by the above-mentioned. 前記気流偏向用金属板あるいは前記気流偏向用誘電体板は、前記バリア放電プラズマ発生手段の構成部材であることを特徴とする請求項１に記載の大気圧プラズマ殺菌処理装置。 The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to claim 1, wherein the airflow deflection metal plate or the airflow deflection dielectric plate is a constituent member of the barrier discharge plasma generating means. 前記非接地電極と前記接地電極の少なくともいずれか一方は、ガラス、セラミック、ポリマーフイルム、ポリエチレン、ビニール、シリコンゴム、ふっ素樹脂、ポリイミド及びマイカから選ばれる少なくとも一つの誘電体で被覆されていることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の大気圧プラズマ殺菌処理装置。 At least one of the ungrounded electrode and the grounded electrode is covered with at least one dielectric selected from glass, ceramic, polymer film, polyethylene, vinyl, silicon rubber, fluororesin, polyimide and mica. The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to claim 1 or 2, wherein: 前記非接地電極と接地電極の少なくともいずれか一方は、断面形状が鋸歯型であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の大気圧プラズマ殺菌処理装置。 The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of the ungrounded electrode and the grounded electrode has a saw-tooth shape in cross section. 前記非接地電極及び前記接地電極は、前記誘電体で被覆された金属棒あるいは金属線で形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の大気圧プラズマ殺菌処理装置。 The atmospheric pressure plasma sterilization according to any one of claims 1 to 3, wherein the non-ground electrode and the ground electrode are formed of a metal rod or a metal wire coated with the dielectric. Processing equipment. 前記非接地電極は、メッシュ状の金属で形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の大気圧プラズマ殺菌処理装置。 The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the non-grounded electrode is formed of a mesh-shaped metal. 前記反応容器は、前記反応容器の中心線が鉛直方向に略合致するように配置されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の大気圧プラズマ殺菌処理装置。 The atmospheric pressure plasma sterilization apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the reaction container is arranged so that a center line of the reaction container substantially coincides with a vertical direction.

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