滅菌装置
【課題】低エネルギーの電子線によっても、被滅菌物を効率的に滅菌することができる滅菌装置を提供する。
【解決手段】電子線照射装置１１を用い、チャンバー２内に収容された被滅菌物を滅菌する滅菌装置１において、チャンバー２内に設けられ、電子線の衝突により原子中の電子が二次電子として飛び出す二次電子発生部材１２と、二次電子発生部材１２から被滅菌物に至るチャンバー２内の領域に、過酸化水素を導入する過酸化水素導入装置１６とを備え、電子線照射装置１１より二次電子発生部材１２の被滅菌物側の面に電子線を照射する。
【解決手段】電子線照射装置１１を用い、チャンバー２内に収容された被滅菌物を滅菌する滅菌装置１において、チャンバー２内に設けられ、電子線の衝突により原子中の電子が二次電子として飛び出す二次電子発生部材１２と、二次電子発生部材１２から被滅菌物に至るチャンバー２内の領域に、過酸化水素を導入する過酸化水素導入装置１６とを備え、電子線照射装置１１より二次電子発生部材１２の被滅菌物側の面に電子線を照射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば医療器具や実験器具等の被滅菌物を、電子線を用いて滅菌する滅菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より低エネルギーの電子線を用いてペットボトル等の飲料容器を殺菌する技術は知られており、更に、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）ガスを導入することにより、電子線が行き渡らない部分の殺菌を行うものも開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
これらの従来技術では、チャンバー内にペットボトル等を収容した状態で、電子線照射装置にて発生した電子線（一次電子）を直接ペットボトルに照射することにより殺菌を行っており、過酸化水素はガス状又はミスト状でチャンバー内に導入され、それ自体が殺菌に寄与すると共に、電子線にて過酸化水素がＯＨラジカルなどのより強力な活性酸素となり、これらによる殺菌作用も得られるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５３８７８７号公報
【特許文献２】特表２０１０−５２４７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、医療器具のように対象物の「滅菌」が必要となる場合には、更なる効果の向上を達成しなければならず、そのために従来では反射板を用いて電子線を反射させ、この反射電子を対象物に照射し、或いは、磁場を用いて電子線（一次電子）を対象物方向に偏向させていたが、滅菌を行うためには尚も課題が残されていた。
【０００６】
一方、電子線（一次電子）が金属等に照射された場合、二次電子が発生する。この二次電子は、金属等に電子線（一次電子）を衝突させたときに、当該金属を構成する原子中の電子が飛び出したものである。この二次電子は一次電子に比してエネルギーが低く、飛程も短いことから従来では殆ど無視されて来たが、例えば１００ｋｅＶの一次電子の衝突に対して約１０００個というレベルの多数の二次電子が発生するため、この二次電子を有効に活用できれば、効率的な滅菌を実現できる。
【０００７】
本発明は、係る従来の技術課題を解決するために成されたものであり、低エネルギーの電子線によっても、被滅菌物を効率的に滅菌することができる滅菌装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の滅菌装置は、電子線照射装置を用い、チャンバー内に収容された被滅菌物を滅菌するものであって、チャンバー内に設けられ、電子線の衝突により原子中の電子が二次電子として飛び出す二次電子発生手段と、この二次電子発生手段から被滅菌物に至るチャンバー内の領域に、過酸化水素を導入する過酸化水素導入手段とを備えており、電子線照射装置より二次電子発生手段の被滅菌物側の面に電子線を照射することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明の滅菌装置は、上記において電子線照射装置からの電子線を二次電子発生手段に向かわせる磁場を発生する偏向手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明の滅菌装置は、上記各発明において過酸化水素導入手段は、二次電子発生手段の被滅菌物側の面に過酸化水素を導入することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明の滅菌装置は、上記各発明において二次電子発生手段の被滅菌物側の面に対する電子線照射装置からの電子線の入射角度が鋭角となるよう構成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明の滅菌装置は、上記各発明において二次電子発生手段にて発生した二次電子を被滅菌物に向かわせる磁場を発生する偏向手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明の滅菌装置は、上記各発明において二次電子発生手段は被滅菌物の周囲を囲繞するよう設けられ、且つ、内径が変更可能とされていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明の滅菌装置は、請求項１乃至請求項５のうちの何れかにおいてチャンバー内で二次電子発生手段の角度及び位置を変更する手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明の滅菌装置は、上記各発明において被滅菌物を、少なくとも電子線及びガスに対して暴露された状態で保持し、チャンバー内で移動させる保持手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項９の発明の滅菌装置は、上記各発明においてチャンバー内に滅菌空気を導入する給気手段と、チャンバー内の空気を排出する排気手段とを備え、この排気手段は、過酸化水素など種々の活性酸素を分解する手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電子線照射装置を用い、チャンバー内に収容された被滅菌物を滅菌する滅菌装置において、チャンバー内に設けられ、電子線の衝突により原子中の電子が二次電子として飛び出す二次電子発生手段と、この二次電子発生手段から被滅菌物に至るチャンバー内の領域に、過酸化水素を導入する過酸化水素導入手段とを備えており、電子線照射装置より二次電子発生手段の被滅菌物側の面に電子線を照射するようにしたので、電子線照射装置から二次電子発生手段に電子線（一次電子）を照射して多数の二次電子を発生させ、この二次電子を被滅菌物に照射して滅菌することができるようになる。
【００１８】
また、過酸化水素導入手段により導入した過酸化水素が直接被滅菌物に作用すると共に、過酸化水素が多数の二次電子によりＯＨラジカルなどのより強力な活性酸素に効果的に変化し、これらが被滅菌物に作用する。これらにより、本発明によれば電子線照射装置から照射される電子線（一次電子）が低エネルギーの電子線であっても、チャンバー内の被滅菌物を極めて効果的且つ効率的に滅菌することが可能となるものである。
【００１９】
この場合、請求項２の発明の如く電子線照射装置からの電子線（一次電子）を二次電子発生手段に向かわせる磁場を発生する偏向手段を設ければ、電子線照射装置からの電子線（一次電子）を効果的に二次電子発生手段に照射し、効率的に二次電子を発生させて滅菌効果を向上させることができるようになる。
【００２０】
また、請求項３の発明の如く過酸化水素導入手段により、二次電子発生手段の被滅菌物側の面に過酸化水素を導入するようにすれば、二次電子発生手段にて発生した二次電子により過酸化水素を効率的にＯＨラジカルなどのより強力な活性酸素に変化させ、これらによる滅菌効果を向上させることができるようになる。
【００２１】
更に、請求項４の発明の如く二次電子発生手段の被滅菌物側の面に対する電子線照射装置からの電子線の入射角度が鋭角とすることで、二次電子発生手段における二次電子の放出効率を向上させて、より多量の二次電子を発生させることができるようになる。
【００２２】
また、請求項５の発明の如く二次電子発生手段にて発生した二次電子を被滅菌物に向かわせる磁場を発生する偏向手段を設ければ、二次電子発生手段にて発生した二次電子を効率的に被滅菌物に作用させ、滅菌効果を更に向上させることができるようになる。
【００２３】
また、請求項６の発明の如く二次電子発生手段を、被滅菌物の周囲を囲繞するよう設け、且つ、その内径を変更可能とすれば、被滅菌物に周囲から二次電子を作用させ、且つ、被滅菌物の寸法に応じて二次電子発生手段と被滅菌物間の距離が短くなるように二次電子発生手段の内径を変更することで、飛程の短い二次電子を一層効果的に被滅菌物に作用させることができるようになる。
【００２４】
他方、請求項７の発明の如くチャンバー内で二次電子発生手段の角度及び位置を変更する手段を設ければ、被滅菌物の形状や寸法に応じて二次電子発生手段の角度や位置を変更し、飛程の短い二次電子を効果的に、且つ、満遍なく被滅菌物に照射することができるようになる。
【００２５】
また、請求項８の発明の如く被滅菌物を、少なくとも電子線及びガスに対して暴露された状態で保持し、チャンバー内で移動させる保持手段を設ければ、被滅菌物に満遍なく二次電子や過酸化水素、ＯＨラジカルなどの活性酸素を作用させることができるようになる。
【００２６】
更に、請求項９の発明の如くチャンバー内に滅菌空気を導入する給気手段と、チャンバー内の空気を排出する排気手段とを備え、この排気手段に、過酸化水素など種々の活性酸素を分解する手段を設けることにより、被滅菌物の滅菌後に、被滅菌物の更なる汚染を回避しながら、チャンバー内の空気中の過酸化水素などの種々の活性酸素が外部に排出される不都合を防止することができるようになる
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を適用した一実施例の滅菌装置の正面図である。
【図２】図１の滅菌装置の概略構成図である。
【図３】図１の滅菌装置の動作を説明する側面図である。
【図４】図１の滅菌装置の動作を説明する平面図である。
【図５】図１の滅菌装置の動作を説明するもう一つの平面図である。
【図６】図４の二次電子発生部材の他の実施例の側面図である。
【図７】図４の二次電子発生部材のもう一つの他の実施例の側面図である。
【図８】図７の二次電子発生部材の平面図である。
【図９】図５の二次電子発生部材の他の実施例の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。実施例の滅菌装置１は、例えば病院において医療器具を滅菌し、或いは、実験施設において実験器具等の被滅菌物（図３にＰで示す）を滅菌するための装置であり、被滅菌物を内部に収容するチャンバー２を本体内に備え、前面には制御装置３の操作パネル４を臨み、更に、チャンバー２の前面開口を開閉自在に閉塞するチャンバードア６が設けられている。
【００２９】
前記チャンバー２は、ステンレス等の酸化に強い素材から構成されており、このチャンバー２の例えば上面には照射窓７が設けられ、この照射窓７は電子線が透過可能な透明な樹脂等の薄膜から成る照射窓保護材８にて被覆されている。そして、この照射窓７に照射ホーン（走査ホーン）９を介して電子線照射装置１１が接続されている。照射窓７は照射窓保護材８にて閉塞されているので、後述する如くチャンバー２内に導入され、或いは、発生する過酸化水素やＯＨラジカル等の活性酸素による破損や劣化等の悪影響を及ぼす不都合が防止される。
【００３０】
この電子線照射装置１１は、加速器にて１ＭｅＶ未満の低エネルギーの加速電子線束（電子線）を発生させるもので、発生した電子線（一次電子）は、照射ホーン９を経て照射窓７よりチャンバー２内に照射される。このチャンバー２内には二次電子発生手段としての二次電子発生部材１２が設けられている。この二次電子発生部材１２は、電子線（一次電子）が衝突した場合に、原子中の電子が二次電子として飛び出しやすい、仕事関数の大きい金属等（例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｃｄ、Ｚｒ等）の板材から構成されており、全体としては上下が開放し、上側が細くなる円錐形状（図４）、又は、多角錐形状（図５）を呈し、上側の開口が照射窓７の下方に対応している（図２は縦断面を示し、図４及び図５は下から見上げた状態を平面図で示している）。この二次電子発生部材１２の具体的な構造については後述する。
【００３１】
電子線照射装置１１からチャンバー２内に照射された電子線（一次電子）は、二次電子発生部材１２の上側の開口から二次電子発生部材１２の内側に照射される（図５に破線矢印で示す）。この場合、電子線照射装置１１にて発生した電子線（一次電子）は、当該電子線照射装置１１が有する偏向器（永久磁石、若しくは、電磁石から成る）、若しくは、チャンバー２や照射ホーン９内に設けた偏向器により生成される磁場（磁力線）によって、被滅菌物（後述する保持装置１４）の方向では無く、二次電子発生装置１２の内側の面（後述する被滅菌物側の面）に向かうように偏向される。
【００３２】
また、前述した如く二次電子発生部材１２は上側が細くなる円錐又は多角錐形状を呈しているため、電子線照射装置１１からの電子線（一次電子）は、二次電子発生部材１２の内側の面、即ち、後述する如く内側に保持される被滅菌物側の面に対して入射角度Ｘが９０°未満、望ましくは６０°以下、実施例では３０°以下の鋭角となる状態で照射されることになる。
【００３３】
ここで、二次電子発生部材１２における二次電子の放出効率δは、二次電子発生部材１２の被滅菌物側の面と、その面に直交する線とが成す角度をθとした場合、１／ｃｏｓθに比例する。従って、θの補角に相当する入射角度Ｘが小さい方が、二次電子の放出効率δは大きくなるので、上述した如く入射角度Ｘを３０°以下の鋭角とすることで、同一のエネルギーの電子線（一次電子）に対する二次電子発生部材１２における二次電子の発生量がより増大されることになる。
【００３４】
そして、この二次電子発生部材１２の内側に、被滅菌物を保持する保持手段としての保持装置１４が設けられる（図３）。この保持装置１４は、電子線の照射を妨げないよう少なくとも電子線及びガスが通過可能なネット状の支持体１５を備えており、被滅菌物はこの支持体１５内に収容される。また、この支持体１５はチャンバー２内において中空に吊されるように設けられている。これにより、保持装置１４の支持体１５に保持された被滅菌物は、チャンバー２内において電子線及びガスに暴露された状態となる。尚、被滅菌物は電子線及び過酸化水素その他のガスが透過可能な樹脂等の薄膜から成る袋等の容器で密封された状態で保持装置１４の支持体１５内に保持される。
【００３５】
また、保持装置１４は支持体１５をチャンバー２内で実施例の場合、上下方向に移動可能とされている。図３中の向かって左側が保持装置１４の支持体１５が降下した状態、右側が上昇した状態を示している。そして、この保持装置１４の支持体１５は被滅菌物の寸法（全体量）に合わせてできるだけ小さいものを採用する（後述する如く被滅菌物と二次電子発生部材１２間の距離を縮めるため）と共に、この支持体１５に被滅菌物が保持された状態で（上下何れの状態においても）、二次電子発生部材１２は被滅菌物（支持体１５）の周囲を囲繞する。
【００３６】
更に、チャンバー２内の二次電子発生部材１２の内側であって保持装置１４の支持体１５の外側には、磁場（磁力線）を生成することで、二次電子発生手段１２にて発生した二次電子を図３及び図５に実線矢印で示すように保持装置１４の支持体１５に保持された被滅菌物に向かわせる偏向手段としての偏向器１３（永久磁石、若しくは、電磁石。実施例の場合電磁石）が複数設けられている（図４）。
【００３７】
そして、図２中１６はチャンバー２内に過酸化水素を導入する過酸化水素導入手段としての過酸化水素導入装置である。過酸化水素導入装置１６は、加熱蒸発、超音波霧化、静電霧化等の方式にてガス状、若しくは、ミスト状の過酸化水素を生成し、送風機、若しくは、ポンプにてチューブ１７を介し、過酸化水素噴出口１８に過酸化水素（ガス若しくはミスト状）を送給するものである。
【００３８】
この場合、過酸化水素噴出口１８は二次電子発生部材１２からその内側に保持装置１４の支持体１５で保持された被滅菌物に至るチャンバー２内の領域に過酸化水素（ガス、ミスト）を噴出させるためのもので、実施例では二次電子発生部材１２の内側面（被滅菌物側の面）に過酸化水素（ガス、ミスト）を噴出させるように二次電子発生部材１２近傍のチャンバー２内に配置されている。
【００３９】
また、チャンバー２には給気手段としての給気装置２１と、排気手段としての排気装置２２がチャンバー２内に連通して配管接続されている。給気装置２１はＨＥＰＡフィルタ２３と、送風機２４、電磁弁２６等を備えており、送風機２４が運転され、電磁弁２６が開放されることで、ＨＥＰＡフィルタ２３で濾過された滅菌空気がチャンバー２内に供給される。
【００４０】
他方、排気装置２２は過酸化水素やＯＨラジカル等の活性酸素を分解する触媒７と、送風機２８、電磁弁２９等を備えており、送風機２８が運転され、電磁弁２９が開放されると、チャンバー２内の空気が触媒２７を経て外部に排出されるよう構成されている。
【００４１】
ここで、前述した二次電子発生部材１２の構成例を図６〜図９に示す。電子線（一次電子）の衝突により二次電子発生部材１２の原子中から飛び出す電子（二次電子）は、前述した如く一次電子に比べて極めて多数であるものの、その飛程は短い。そこで、二次電子発生部材１２にて発生した二次電子を被滅菌物に有効に照射するためには、二次電子発生部材１２と被滅菌物との間の距離をできるだけ短くする必要がある。
【００４２】
しかしながら、被滅菌物の寸法（全体量）は場合によって異なるため、二次電子発生部材１２の形状や寸法は一意的に決定することは難しい。そこで、例えば図６に示す如く二次電子発生部材１２を内径が異なり、上下寸法が小さい複数の環状板材１２Ａから構成し、図６の向かって左側に示すように各板材１２Ａ〜１２Ｄを上下に連結した状態と、右側に示すように重合した状態とに変更可能とする。これにより、左側の状態では、下部において二次電子発生部材１２の内径は大きくなり、右側の状態では逆に小さくなる。
【００４３】
そして、被滅菌物の寸法が大きい場合には図６の左側のような状態としてその下部の内径の比較的大きい板材１２Ａの内側に被滅菌物が配置されるようにし、逆に小さい場合には右側のような状態として最も内径の小さい板材１２Ｄの内側に被滅菌物が配置されるようにすれば、被滅菌物の寸法に応じて二次電子発生部材１２の内径を変更し、被滅菌物と二次電子発生部材１２間の距離を必要最小限の値とすることが可能となる。
【００４４】
また、他の例として、板材から成る二次電子発生部材１２を円錐状とする場合には、図７に示すように軸３１に対して二次電子発生部材１２を巻き取れるようにし、引き出された部分だけを円錐状として被滅菌物（保持装置１４の支持体１５）を囲繞するようにしても、被滅菌物の寸法に応じて二次電子発生部材１２の内径を変更し、被滅菌物と二次電子発生部材１２間の距離を必要最小限の値とすることが可能となる。尚、過酸化水素導入装置１６の過酸化水素噴出口１８も、二次電子発生部材１２の変更に応じて位置を変更できるように構成されている。
【００４５】
更に他の例としては、円錐状の場合、図８に示すように円錐状とされた部分に連続する残余部分をストッパー３２にて固定できるようにしておき、この残余部分の寸法を調整することで、内径を縮小／拡大できるようにしてもよい。この場合にも被滅菌物の寸法に応じて二次電子発生部材１２の内径を変更し、被滅菌物と二次電子発生部材１２間の距離を必要最小限の値とすることが可能となる。
【００４６】
また、多角錐の場合には、図９に示すように多角錐を構成する各辺を相互に重合可能な複数（実施例では２枚）の板材１２Ｆにて構成し、これら板材１２Ｆの重なり代を変更できるようにしてもよい。この場合にも被滅菌物の寸法に応じて二次電子発生部材１２の内径を変更し、被滅菌物と二次電子発生部材１２間の距離を必要最小限の値とすることが可能となる。
【００４７】
そして、滅菌装置１の電子線照射装置１１、偏向器１３、保持装置１４、過酸化水素導入装置１６、給気装置２１及び排気装置２２は、制御装置３により制御される。
【００４８】
以上の構成で次に実施例の滅菌装置１の動作を説明する。被滅菌物の滅菌を行う場合、チャンバードア６を開け、前述した如く電子線及び過酸化水素その他のガスが透過可能な袋等（タイベック（登録商標））の容器で密封された状態で保持装置１４の支持体１５内に被滅菌物を収納する。この場合、前述した如く被滅菌物の寸法（全体量）に応じて支持体１５の寸法も最小限のものに変更しておく。また、前述した如く保持装置１４による支持体１５の移動によっても二次電子発生部材１２に衝突しない範囲で、二次電子発生部材１２の内径を小さくし、被滅菌物と二次電子発生部材１２間の距離が必要最小限となるように調整する（過酸化水素噴出口１８の位置も調整する）。
【００４９】
そして、チャンバードア６を閉め、制御装置３の操作パネル４を操作して滅菌運転を開始する。制御装置３は滅菌運転の開始が指令されると、電子線照射装置１１を起動し、前述した如く電子線（一次電子）を二次電子発生部材１２の内側、被滅菌物側の面に前述した入射角度で照射する。また、過酸化水素導入装置１６を起動し、過酸化水素噴出口１８より過酸化水素（ガス、ミスト）を二次電子発生部材１２の被滅菌物側の面に噴出させる。更に、保持装置１４を動作させて支持体１５を二次電子発生部材１２の内側で上下動させる。
【００５０】
前述した如く二次電子発生部材１２の被滅菌物側の面では、電子線照射装置１１からの電子線（一次電子）が衝突することで、二次電子発生部材１２を構成する原子中の電子が多数飛び出してくる。この二次電子は偏向器１３にて被滅菌物方向に偏向され、被滅菌物に照射され、被滅菌物表面に付着した細菌やチャンバー２内を浮遊する細菌等を滅菌する。また、過酸化水素噴出口１８から二次電子発生部材１２の被滅菌物側の面に噴出された過酸化水素（ガス、ミスト）は、そこで発生した二次電子によりＯＨラジカル等のより強力な活性酸素に変化し、この活性酸素が被滅菌物表面やチャンバー２内の浮遊細菌等を滅菌する。また、変化しなかった過酸化水素はそれ自体でも被滅菌物表面やチャンバー２内の細菌に作用して、滅菌に寄与する。
【００５１】
また、保持装置１４は被滅菌物を上下に移動させるので、被滅菌物全体が満遍なく滅菌されることになる。そして、所定の滅菌時間が終了した場合、制御装置３は電子線照射装置１１、保持装置１４、過酸化水素導入装置１６の運転を停止し、排気装置２２と給気装置２１の送風機２８、２４を動作させ、電磁弁２９、２６を開放する。チャンバー２内の空気が排気装置２２から外部に排出され、それに代わって給気装置２１から外部の空気がチャンバー２内に吸引される。
【００５２】
この場合、過酸化水素やＯＨラジカル等の活性酸素を含むチャンバー２内の空気は、排気装置２２の触媒２７を通過する過程で分解されるので、これらが外部に排出されることも無い。また、給気装置２１から吸引される空気は、ＨＥＰＡフィルタ２３にて濾過された滅菌空気であるので、外気によって被滅菌物が再度汚染されることも無い。
【００５３】
尚、滅菌終了後に上記チャンバー２内の空気の入れ換えを行う以前に、或いは、それに代えて、被滅菌物（支持体１５）を電子線から隔離する手段をチャンバー２内に設け、隔離した状態で電子線照射装置１１からチャンバー２内に電子線を照射し、チャンバー２内の過酸化水素などの活性酸素を分解する工程を制御装置３が行うようにしてもよい。
【００５４】
そして、このような滅菌終了後の運転が終了した後、制御装置３は操作パネル４にて所定の終了告知（ＬＥＤランプの点灯やブザーの鳴動等）を行う。作業者はこれを確認してチャンバードア６を開け、チャンバー２内から被滅菌物を取り出すものである。
【００５５】
このように、チャンバー２内に電子線の衝突により原子中の電子が二次電子として飛び出す二次電子発生部材１２と、この二次電子発生部材１２から被滅菌物に至るチャンバー２内の領域に、過酸化水素を導入する過酸化水素導入装置１６とを設け、電子線照射装置１１より二次電子発生部材１２の被滅菌物側の面に電子線を照射することにより、電子線照射装置１１から二次電子発生部材１２に電子線（一次電子）を照射して多数の二次電子を発生させるようにしたので、この二次電子を被滅菌物に照射して滅菌することができるようになる。
【００５６】
また、過酸化水素導入装置１６により導入した過酸化水素が直接被滅菌物に作用すると共に、過酸化水素が多数のＯＨラジカル等のより強力な活性酸素に効果的に変化し、これらが被滅菌物に作用する。これらにより、本発明によれば電子線照射装置１１から照射される電子線（一次電子）が低エネルギーの電子線であっても、チャンバー２内の被滅菌物を極めて効果的且つ効率的に滅菌することが可能となる。
【００５７】
この場合、電子線照射装置１１からの電子線（一次電子）を二次電子発生部材１２に向かわせる磁場を発生する偏向器を電子線照射装置１１自体、或いは、チャンバー２内に設けているので、電子線照射装置１１からの電子線（一次電子）を効果的に二次電子発生部材１２に照射し、効率的に二次電子を発生させて滅菌効果を向上させることができるようになる。
【００５８】
また、過酸化水素導入装置１６により、二次電子発生部材１２の被滅菌物側の面に過酸化水素を導入するようにしているので、二次電子発生部材１２にて発生した二次電子により過酸化水素を効率的にＯＨラジカル等のより強力な活性酸素に変化させ、これらによる滅菌効果を向上させることができるようになる。
【００５９】
更に、二次電子発生部材１２の被滅菌物側の面に対する電子線照射装置１１からの電子線の入射角度を鋭角としているので、二次電子発生部材１２における二次電子の放出効率を向上させて、より多量の二次電子を発生させることができるようになる。
【００６０】
また、二次電子発生部材１２にて発生した二次電子を被滅菌物に向かわせる磁場を発生する偏向器１３を設けているので、二次電子発生部材１２にて発生した二次電子を効率的に被滅菌物に作用させ、滅菌効果を更に向上させることができる。
【００６１】
また、二次電子発生部材１２を、被滅菌物の周囲を囲繞するよう設け、且つ、その内径を変更可能としているので、被滅菌物に周囲から二次電子を作用させ、且つ、被滅菌物の寸法に応じて二次電子発生部材１２と被滅菌物間の距離が短くなるように二次電子発生部材１２の内径を変更し、飛程の短い二次電子を一層効果的に被滅菌物に作用させることができるようになる。
【００６２】
また、被滅菌物を保持装置１４の支持体１５により、少なくとも電子線及びガスに対して暴露された状態で保持し、チャンバー２内で移動させるので、被滅菌物に満遍なく二次電子や過酸化水素、ＯＨラジカル等の活性酸素を作用させることができるようになる。
【００６３】
更に、チャンバー２内に滅菌空気を導入する給気装置２１と、チャンバー２内の空気を排出する排気装置２２とを備え、この排気装置２２に、過酸化水素など種々の活性酸素を分解する触媒２７を設けているので、被滅菌物の滅菌後に、被滅菌物の更なる汚染を回避しながら、チャンバー２内の空気中の種々の活性酸素が外部に排出される不都合を防止することができる。
【００６４】
尚、上記実施例では二次電子発生部材１２を円錐状、多角錐状とし、被滅菌物の周囲を囲繞するようにしたが、それに限らず、平板状の板材にて二次電子発生部材１２を構成し、この二次電子発生部材１２をチャンバー２内で角度、位置を変更する装置を設けても本発明は有効である。それによっても被滅菌物の形状や寸法に応じて二次電子発生部材１２の角度や位置を変更し、飛程の短い二次電子を効果的に、且つ、満遍なく被滅菌物に照射することができるようになる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 滅菌装置
２ チャンバー
３ 制御装置
１１ 電子線照射装置
１２ 二次電子発生部材（二次電子発生手段）
１３ 偏向器（偏向手段）
１４ 保持装置（保持手段）
１５ 支持体
１６ 過酸化水素導入装置（過酸化水素導入手段）
１８ 過酸化水素噴出口
２１ 給気装置（給気手段）
２２ 排気装置（排気手段）
２３ ＨＥＰＡフィルタ
２７ 触媒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば医療器具や実験器具等の被滅菌物を、電子線を用いて滅菌する滅菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より低エネルギーの電子線を用いてペットボトル等の飲料容器を殺菌する技術は知られており、更に、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）ガスを導入することにより、電子線が行き渡らない部分の殺菌を行うものも開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
これらの従来技術では、チャンバー内にペットボトル等を収容した状態で、電子線照射装置にて発生した電子線（一次電子）を直接ペットボトルに照射することにより殺菌を行っており、過酸化水素はガス状又はミスト状でチャンバー内に導入され、それ自体が殺菌に寄与すると共に、電子線にて過酸化水素がＯＨラジカルなどのより強力な活性酸素となり、これらによる殺菌作用も得られるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５３８７８７号公報
【特許文献２】特表２０１０−５２４７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、医療器具のように対象物の「滅菌」が必要となる場合には、更なる効果の向上を達成しなければならず、そのために従来では反射板を用いて電子線を反射させ、この反射電子を対象物に照射し、或いは、磁場を用いて電子線（一次電子）を対象物方向に偏向させていたが、滅菌を行うためには尚も課題が残されていた。
【０００６】
一方、電子線（一次電子）が金属等に照射された場合、二次電子が発生する。この二次電子は、金属等に電子線（一次電子）を衝突させたときに、当該金属を構成する原子中の電子が飛び出したものである。この二次電子は一次電子に比してエネルギーが低く、飛程も短いことから従来では殆ど無視されて来たが、例えば１００ｋｅＶの一次電子の衝突に対して約１０００個というレベルの多数の二次電子が発生するため、この二次電子を有効に活用できれば、効率的な滅菌を実現できる。
【０００７】
本発明は、係る従来の技術課題を解決するために成されたものであり、低エネルギーの電子線によっても、被滅菌物を効率的に滅菌することができる滅菌装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の滅菌装置は、電子線照射装置を用い、チャンバー内に収容された被滅菌物を滅菌するものであって、チャンバー内に設けられ、電子線の衝突により原子中の電子が二次電子として飛び出す二次電子発生手段と、この二次電子発生手段から被滅菌物に至るチャンバー内の領域に、過酸化水素を導入する過酸化水素導入手段とを備えており、電子線照射装置より二次電子発生手段の被滅菌物側の面に電子線を照射することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明の滅菌装置は、上記において電子線照射装置からの電子線を二次電子発生手段に向かわせる磁場を発生する偏向手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明の滅菌装置は、上記各発明において過酸化水素導入手段は、二次電子発生手段の被滅菌物側の面に過酸化水素を導入することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明の滅菌装置は、上記各発明において二次電子発生手段の被滅菌物側の面に対する電子線照射装置からの電子線の入射角度が鋭角となるよう構成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明の滅菌装置は、上記各発明において二次電子発生手段にて発生した二次電子を被滅菌物に向かわせる磁場を発生する偏向手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明の滅菌装置は、上記各発明において二次電子発生手段は被滅菌物の周囲を囲繞するよう設けられ、且つ、内径が変更可能とされていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明の滅菌装置は、請求項１乃至請求項５のうちの何れかにおいてチャンバー内で二次電子発生手段の角度及び位置を変更する手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明の滅菌装置は、上記各発明において被滅菌物を、少なくとも電子線及びガスに対して暴露された状態で保持し、チャンバー内で移動させる保持手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項９の発明の滅菌装置は、上記各発明においてチャンバー内に滅菌空気を導入する給気手段と、チャンバー内の空気を排出する排気手段とを備え、この排気手段は、過酸化水素など種々の活性酸素を分解する手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電子線照射装置を用い、チャンバー内に収容された被滅菌物を滅菌する滅菌装置において、チャンバー内に設けられ、電子線の衝突により原子中の電子が二次電子として飛び出す二次電子発生手段と、この二次電子発生手段から被滅菌物に至るチャンバー内の領域に、過酸化水素を導入する過酸化水素導入手段とを備えており、電子線照射装置より二次電子発生手段の被滅菌物側の面に電子線を照射するようにしたので、電子線照射装置から二次電子発生手段に電子線（一次電子）を照射して多数の二次電子を発生させ、この二次電子を被滅菌物に照射して滅菌することができるようになる。
【００１８】
また、過酸化水素導入手段により導入した過酸化水素が直接被滅菌物に作用すると共に、過酸化水素が多数の二次電子によりＯＨラジカルなどのより強力な活性酸素に効果的に変化し、これらが被滅菌物に作用する。これらにより、本発明によれば電子線照射装置から照射される電子線（一次電子）が低エネルギーの電子線であっても、チャンバー内の被滅菌物を極めて効果的且つ効率的に滅菌することが可能となるものである。
【００１９】
この場合、請求項２の発明の如く電子線照射装置からの電子線（一次電子）を二次電子発生手段に向かわせる磁場を発生する偏向手段を設ければ、電子線照射装置からの電子線（一次電子）を効果的に二次電子発生手段に照射し、効率的に二次電子を発生させて滅菌効果を向上させることができるようになる。
【００２０】
また、請求項３の発明の如く過酸化水素導入手段により、二次電子発生手段の被滅菌物側の面に過酸化水素を導入するようにすれば、二次電子発生手段にて発生した二次電子により過酸化水素を効率的にＯＨラジカルなどのより強力な活性酸素に変化させ、これらによる滅菌効果を向上させることができるようになる。
【００２１】
更に、請求項４の発明の如く二次電子発生手段の被滅菌物側の面に対する電子線照射装置からの電子線の入射角度が鋭角とすることで、二次電子発生手段における二次電子の放出効率を向上させて、より多量の二次電子を発生させることができるようになる。
【００２２】
また、請求項５の発明の如く二次電子発生手段にて発生した二次電子を被滅菌物に向かわせる磁場を発生する偏向手段を設ければ、二次電子発生手段にて発生した二次電子を効率的に被滅菌物に作用させ、滅菌効果を更に向上させることができるようになる。
【００２３】
また、請求項６の発明の如く二次電子発生手段を、被滅菌物の周囲を囲繞するよう設け、且つ、その内径を変更可能とすれば、被滅菌物に周囲から二次電子を作用させ、且つ、被滅菌物の寸法に応じて二次電子発生手段と被滅菌物間の距離が短くなるように二次電子発生手段の内径を変更することで、飛程の短い二次電子を一層効果的に被滅菌物に作用させることができるようになる。
【００２４】
他方、請求項７の発明の如くチャンバー内で二次電子発生手段の角度及び位置を変更する手段を設ければ、被滅菌物の形状や寸法に応じて二次電子発生手段の角度や位置を変更し、飛程の短い二次電子を効果的に、且つ、満遍なく被滅菌物に照射することができるようになる。
【００２５】
また、請求項８の発明の如く被滅菌物を、少なくとも電子線及びガスに対して暴露された状態で保持し、チャンバー内で移動させる保持手段を設ければ、被滅菌物に満遍なく二次電子や過酸化水素、ＯＨラジカルなどの活性酸素を作用させることができるようになる。
【００２６】
更に、請求項９の発明の如くチャンバー内に滅菌空気を導入する給気手段と、チャンバー内の空気を排出する排気手段とを備え、この排気手段に、過酸化水素など種々の活性酸素を分解する手段を設けることにより、被滅菌物の滅菌後に、被滅菌物の更なる汚染を回避しながら、チャンバー内の空気中の過酸化水素などの種々の活性酸素が外部に排出される不都合を防止することができるようになる
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を適用した一実施例の滅菌装置の正面図である。
【図２】図１の滅菌装置の概略構成図である。
【図３】図１の滅菌装置の動作を説明する側面図である。
【図４】図１の滅菌装置の動作を説明する平面図である。
【図５】図１の滅菌装置の動作を説明するもう一つの平面図である。
【図６】図４の二次電子発生部材の他の実施例の側面図である。
【図７】図４の二次電子発生部材のもう一つの他の実施例の側面図である。
【図８】図７の二次電子発生部材の平面図である。
【図９】図５の二次電子発生部材の他の実施例の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。実施例の滅菌装置１は、例えば病院において医療器具を滅菌し、或いは、実験施設において実験器具等の被滅菌物（図３にＰで示す）を滅菌するための装置であり、被滅菌物を内部に収容するチャンバー２を本体内に備え、前面には制御装置３の操作パネル４を臨み、更に、チャンバー２の前面開口を開閉自在に閉塞するチャンバードア６が設けられている。
【００２９】
前記チャンバー２は、ステンレス等の酸化に強い素材から構成されており、このチャンバー２の例えば上面には照射窓７が設けられ、この照射窓７は電子線が透過可能な透明な樹脂等の薄膜から成る照射窓保護材８にて被覆されている。そして、この照射窓７に照射ホーン（走査ホーン）９を介して電子線照射装置１１が接続されている。照射窓７は照射窓保護材８にて閉塞されているので、後述する如くチャンバー２内に導入され、或いは、発生する過酸化水素やＯＨラジカル等の活性酸素による破損や劣化等の悪影響を及ぼす不都合が防止される。
【００３０】
この電子線照射装置１１は、加速器にて１ＭｅＶ未満の低エネルギーの加速電子線束（電子線）を発生させるもので、発生した電子線（一次電子）は、照射ホーン９を経て照射窓７よりチャンバー２内に照射される。このチャンバー２内には二次電子発生手段としての二次電子発生部材１２が設けられている。この二次電子発生部材１２は、電子線（一次電子）が衝突した場合に、原子中の電子が二次電子として飛び出しやすい、仕事関数の大きい金属等（例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｃｄ、Ｚｒ等）の板材から構成されており、全体としては上下が開放し、上側が細くなる円錐形状（図４）、又は、多角錐形状（図５）を呈し、上側の開口が照射窓７の下方に対応している（図２は縦断面を示し、図４及び図５は下から見上げた状態を平面図で示している）。この二次電子発生部材１２の具体的な構造については後述する。
【００３１】
電子線照射装置１１からチャンバー２内に照射された電子線（一次電子）は、二次電子発生部材１２の上側の開口から二次電子発生部材１２の内側に照射される（図５に破線矢印で示す）。この場合、電子線照射装置１１にて発生した電子線（一次電子）は、当該電子線照射装置１１が有する偏向器（永久磁石、若しくは、電磁石から成る）、若しくは、チャンバー２や照射ホーン９内に設けた偏向器により生成される磁場（磁力線）によって、被滅菌物（後述する保持装置１４）の方向では無く、二次電子発生装置１２の内側の面（後述する被滅菌物側の面）に向かうように偏向される。
【００３２】
また、前述した如く二次電子発生部材１２は上側が細くなる円錐又は多角錐形状を呈しているため、電子線照射装置１１からの電子線（一次電子）は、二次電子発生部材１２の内側の面、即ち、後述する如く内側に保持される被滅菌物側の面に対して入射角度Ｘが９０°未満、望ましくは６０°以下、実施例では３０°以下の鋭角となる状態で照射されることになる。
【００３３】
ここで、二次電子発生部材１２における二次電子の放出効率δは、二次電子発生部材１２の被滅菌物側の面と、その面に直交する線とが成す角度をθとした場合、１／ｃｏｓθに比例する。従って、θの補角に相当する入射角度Ｘが小さい方が、二次電子の放出効率δは大きくなるので、上述した如く入射角度Ｘを３０°以下の鋭角とすることで、同一のエネルギーの電子線（一次電子）に対する二次電子発生部材１２における二次電子の発生量がより増大されることになる。
【００３４】
そして、この二次電子発生部材１２の内側に、被滅菌物を保持する保持手段としての保持装置１４が設けられる（図３）。この保持装置１４は、電子線の照射を妨げないよう少なくとも電子線及びガスが通過可能なネット状の支持体１５を備えており、被滅菌物はこの支持体１５内に収容される。また、この支持体１５はチャンバー２内において中空に吊されるように設けられている。これにより、保持装置１４の支持体１５に保持された被滅菌物は、チャンバー２内において電子線及びガスに暴露された状態となる。尚、被滅菌物は電子線及び過酸化水素その他のガスが透過可能な樹脂等の薄膜から成る袋等の容器で密封された状態で保持装置１４の支持体１５内に保持される。
【００３５】
また、保持装置１４は支持体１５をチャンバー２内で実施例の場合、上下方向に移動可能とされている。図３中の向かって左側が保持装置１４の支持体１５が降下した状態、右側が上昇した状態を示している。そして、この保持装置１４の支持体１５は被滅菌物の寸法（全体量）に合わせてできるだけ小さいものを採用する（後述する如く被滅菌物と二次電子発生部材１２間の距離を縮めるため）と共に、この支持体１５に被滅菌物が保持された状態で（上下何れの状態においても）、二次電子発生部材１２は被滅菌物（支持体１５）の周囲を囲繞する。
【００３６】
更に、チャンバー２内の二次電子発生部材１２の内側であって保持装置１４の支持体１５の外側には、磁場（磁力線）を生成することで、二次電子発生手段１２にて発生した二次電子を図３及び図５に実線矢印で示すように保持装置１４の支持体１５に保持された被滅菌物に向かわせる偏向手段としての偏向器１３（永久磁石、若しくは、電磁石。実施例の場合電磁石）が複数設けられている（図４）。
【００３７】
そして、図２中１６はチャンバー２内に過酸化水素を導入する過酸化水素導入手段としての過酸化水素導入装置である。過酸化水素導入装置１６は、加熱蒸発、超音波霧化、静電霧化等の方式にてガス状、若しくは、ミスト状の過酸化水素を生成し、送風機、若しくは、ポンプにてチューブ１７を介し、過酸化水素噴出口１８に過酸化水素（ガス若しくはミスト状）を送給するものである。
【００３８】
この場合、過酸化水素噴出口１８は二次電子発生部材１２からその内側に保持装置１４の支持体１５で保持された被滅菌物に至るチャンバー２内の領域に過酸化水素（ガス、ミスト）を噴出させるためのもので、実施例では二次電子発生部材１２の内側面（被滅菌物側の面）に過酸化水素（ガス、ミスト）を噴出させるように二次電子発生部材１２近傍のチャンバー２内に配置されている。
【００３９】
また、チャンバー２には給気手段としての給気装置２１と、排気手段としての排気装置２２がチャンバー２内に連通して配管接続されている。給気装置２１はＨＥＰＡフィルタ２３と、送風機２４、電磁弁２６等を備えており、送風機２４が運転され、電磁弁２６が開放されることで、ＨＥＰＡフィルタ２３で濾過された滅菌空気がチャンバー２内に供給される。
【００４０】
他方、排気装置２２は過酸化水素やＯＨラジカル等の活性酸素を分解する触媒７と、送風機２８、電磁弁２９等を備えており、送風機２８が運転され、電磁弁２９が開放されると、チャンバー２内の空気が触媒２７を経て外部に排出されるよう構成されている。
【００４１】
ここで、前述した二次電子発生部材１２の構成例を図６〜図９に示す。電子線（一次電子）の衝突により二次電子発生部材１２の原子中から飛び出す電子（二次電子）は、前述した如く一次電子に比べて極めて多数であるものの、その飛程は短い。そこで、二次電子発生部材１２にて発生した二次電子を被滅菌物に有効に照射するためには、二次電子発生部材１２と被滅菌物との間の距離をできるだけ短くする必要がある。
【００４２】
しかしながら、被滅菌物の寸法（全体量）は場合によって異なるため、二次電子発生部材１２の形状や寸法は一意的に決定することは難しい。そこで、例えば図６に示す如く二次電子発生部材１２を内径が異なり、上下寸法が小さい複数の環状板材１２Ａから構成し、図６の向かって左側に示すように各板材１２Ａ〜１２Ｄを上下に連結した状態と、右側に示すように重合した状態とに変更可能とする。これにより、左側の状態では、下部において二次電子発生部材１２の内径は大きくなり、右側の状態では逆に小さくなる。
【００４３】
そして、被滅菌物の寸法が大きい場合には図６の左側のような状態としてその下部の内径の比較的大きい板材１２Ａの内側に被滅菌物が配置されるようにし、逆に小さい場合には右側のような状態として最も内径の小さい板材１２Ｄの内側に被滅菌物が配置されるようにすれば、被滅菌物の寸法に応じて二次電子発生部材１２の内径を変更し、被滅菌物と二次電子発生部材１２間の距離を必要最小限の値とすることが可能となる。
【００４４】
また、他の例として、板材から成る二次電子発生部材１２を円錐状とする場合には、図７に示すように軸３１に対して二次電子発生部材１２を巻き取れるようにし、引き出された部分だけを円錐状として被滅菌物（保持装置１４の支持体１５）を囲繞するようにしても、被滅菌物の寸法に応じて二次電子発生部材１２の内径を変更し、被滅菌物と二次電子発生部材１２間の距離を必要最小限の値とすることが可能となる。尚、過酸化水素導入装置１６の過酸化水素噴出口１８も、二次電子発生部材１２の変更に応じて位置を変更できるように構成されている。
【００４５】
更に他の例としては、円錐状の場合、図８に示すように円錐状とされた部分に連続する残余部分をストッパー３２にて固定できるようにしておき、この残余部分の寸法を調整することで、内径を縮小／拡大できるようにしてもよい。この場合にも被滅菌物の寸法に応じて二次電子発生部材１２の内径を変更し、被滅菌物と二次電子発生部材１２間の距離を必要最小限の値とすることが可能となる。
【００４６】
また、多角錐の場合には、図９に示すように多角錐を構成する各辺を相互に重合可能な複数（実施例では２枚）の板材１２Ｆにて構成し、これら板材１２Ｆの重なり代を変更できるようにしてもよい。この場合にも被滅菌物の寸法に応じて二次電子発生部材１２の内径を変更し、被滅菌物と二次電子発生部材１２間の距離を必要最小限の値とすることが可能となる。
【００４７】
そして、滅菌装置１の電子線照射装置１１、偏向器１３、保持装置１４、過酸化水素導入装置１６、給気装置２１及び排気装置２２は、制御装置３により制御される。
【００４８】
以上の構成で次に実施例の滅菌装置１の動作を説明する。被滅菌物の滅菌を行う場合、チャンバードア６を開け、前述した如く電子線及び過酸化水素その他のガスが透過可能な袋等（タイベック（登録商標））の容器で密封された状態で保持装置１４の支持体１５内に被滅菌物を収納する。この場合、前述した如く被滅菌物の寸法（全体量）に応じて支持体１５の寸法も最小限のものに変更しておく。また、前述した如く保持装置１４による支持体１５の移動によっても二次電子発生部材１２に衝突しない範囲で、二次電子発生部材１２の内径を小さくし、被滅菌物と二次電子発生部材１２間の距離が必要最小限となるように調整する（過酸化水素噴出口１８の位置も調整する）。
【００４９】
そして、チャンバードア６を閉め、制御装置３の操作パネル４を操作して滅菌運転を開始する。制御装置３は滅菌運転の開始が指令されると、電子線照射装置１１を起動し、前述した如く電子線（一次電子）を二次電子発生部材１２の内側、被滅菌物側の面に前述した入射角度で照射する。また、過酸化水素導入装置１６を起動し、過酸化水素噴出口１８より過酸化水素（ガス、ミスト）を二次電子発生部材１２の被滅菌物側の面に噴出させる。更に、保持装置１４を動作させて支持体１５を二次電子発生部材１２の内側で上下動させる。
【００５０】
前述した如く二次電子発生部材１２の被滅菌物側の面では、電子線照射装置１１からの電子線（一次電子）が衝突することで、二次電子発生部材１２を構成する原子中の電子が多数飛び出してくる。この二次電子は偏向器１３にて被滅菌物方向に偏向され、被滅菌物に照射され、被滅菌物表面に付着した細菌やチャンバー２内を浮遊する細菌等を滅菌する。また、過酸化水素噴出口１８から二次電子発生部材１２の被滅菌物側の面に噴出された過酸化水素（ガス、ミスト）は、そこで発生した二次電子によりＯＨラジカル等のより強力な活性酸素に変化し、この活性酸素が被滅菌物表面やチャンバー２内の浮遊細菌等を滅菌する。また、変化しなかった過酸化水素はそれ自体でも被滅菌物表面やチャンバー２内の細菌に作用して、滅菌に寄与する。
【００５１】
また、保持装置１４は被滅菌物を上下に移動させるので、被滅菌物全体が満遍なく滅菌されることになる。そして、所定の滅菌時間が終了した場合、制御装置３は電子線照射装置１１、保持装置１４、過酸化水素導入装置１６の運転を停止し、排気装置２２と給気装置２１の送風機２８、２４を動作させ、電磁弁２９、２６を開放する。チャンバー２内の空気が排気装置２２から外部に排出され、それに代わって給気装置２１から外部の空気がチャンバー２内に吸引される。
【００５２】
この場合、過酸化水素やＯＨラジカル等の活性酸素を含むチャンバー２内の空気は、排気装置２２の触媒２７を通過する過程で分解されるので、これらが外部に排出されることも無い。また、給気装置２１から吸引される空気は、ＨＥＰＡフィルタ２３にて濾過された滅菌空気であるので、外気によって被滅菌物が再度汚染されることも無い。
【００５３】
尚、滅菌終了後に上記チャンバー２内の空気の入れ換えを行う以前に、或いは、それに代えて、被滅菌物（支持体１５）を電子線から隔離する手段をチャンバー２内に設け、隔離した状態で電子線照射装置１１からチャンバー２内に電子線を照射し、チャンバー２内の過酸化水素などの活性酸素を分解する工程を制御装置３が行うようにしてもよい。
【００５４】
そして、このような滅菌終了後の運転が終了した後、制御装置３は操作パネル４にて所定の終了告知（ＬＥＤランプの点灯やブザーの鳴動等）を行う。作業者はこれを確認してチャンバードア６を開け、チャンバー２内から被滅菌物を取り出すものである。
【００５５】
このように、チャンバー２内に電子線の衝突により原子中の電子が二次電子として飛び出す二次電子発生部材１２と、この二次電子発生部材１２から被滅菌物に至るチャンバー２内の領域に、過酸化水素を導入する過酸化水素導入装置１６とを設け、電子線照射装置１１より二次電子発生部材１２の被滅菌物側の面に電子線を照射することにより、電子線照射装置１１から二次電子発生部材１２に電子線（一次電子）を照射して多数の二次電子を発生させるようにしたので、この二次電子を被滅菌物に照射して滅菌することができるようになる。
【００５６】
また、過酸化水素導入装置１６により導入した過酸化水素が直接被滅菌物に作用すると共に、過酸化水素が多数のＯＨラジカル等のより強力な活性酸素に効果的に変化し、これらが被滅菌物に作用する。これらにより、本発明によれば電子線照射装置１１から照射される電子線（一次電子）が低エネルギーの電子線であっても、チャンバー２内の被滅菌物を極めて効果的且つ効率的に滅菌することが可能となる。
【００５７】
この場合、電子線照射装置１１からの電子線（一次電子）を二次電子発生部材１２に向かわせる磁場を発生する偏向器を電子線照射装置１１自体、或いは、チャンバー２内に設けているので、電子線照射装置１１からの電子線（一次電子）を効果的に二次電子発生部材１２に照射し、効率的に二次電子を発生させて滅菌効果を向上させることができるようになる。
【００５８】
また、過酸化水素導入装置１６により、二次電子発生部材１２の被滅菌物側の面に過酸化水素を導入するようにしているので、二次電子発生部材１２にて発生した二次電子により過酸化水素を効率的にＯＨラジカル等のより強力な活性酸素に変化させ、これらによる滅菌効果を向上させることができるようになる。
【００５９】
更に、二次電子発生部材１２の被滅菌物側の面に対する電子線照射装置１１からの電子線の入射角度を鋭角としているので、二次電子発生部材１２における二次電子の放出効率を向上させて、より多量の二次電子を発生させることができるようになる。
【００６０】
また、二次電子発生部材１２にて発生した二次電子を被滅菌物に向かわせる磁場を発生する偏向器１３を設けているので、二次電子発生部材１２にて発生した二次電子を効率的に被滅菌物に作用させ、滅菌効果を更に向上させることができる。
【００６１】
また、二次電子発生部材１２を、被滅菌物の周囲を囲繞するよう設け、且つ、その内径を変更可能としているので、被滅菌物に周囲から二次電子を作用させ、且つ、被滅菌物の寸法に応じて二次電子発生部材１２と被滅菌物間の距離が短くなるように二次電子発生部材１２の内径を変更し、飛程の短い二次電子を一層効果的に被滅菌物に作用させることができるようになる。
【００６２】
また、被滅菌物を保持装置１４の支持体１５により、少なくとも電子線及びガスに対して暴露された状態で保持し、チャンバー２内で移動させるので、被滅菌物に満遍なく二次電子や過酸化水素、ＯＨラジカル等の活性酸素を作用させることができるようになる。
【００６３】
更に、チャンバー２内に滅菌空気を導入する給気装置２１と、チャンバー２内の空気を排出する排気装置２２とを備え、この排気装置２２に、過酸化水素など種々の活性酸素を分解する触媒２７を設けているので、被滅菌物の滅菌後に、被滅菌物の更なる汚染を回避しながら、チャンバー２内の空気中の種々の活性酸素が外部に排出される不都合を防止することができる。
【００６４】
尚、上記実施例では二次電子発生部材１２を円錐状、多角錐状とし、被滅菌物の周囲を囲繞するようにしたが、それに限らず、平板状の板材にて二次電子発生部材１２を構成し、この二次電子発生部材１２をチャンバー２内で角度、位置を変更する装置を設けても本発明は有効である。それによっても被滅菌物の形状や寸法に応じて二次電子発生部材１２の角度や位置を変更し、飛程の短い二次電子を効果的に、且つ、満遍なく被滅菌物に照射することができるようになる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 滅菌装置
２ チャンバー
３ 制御装置
１１ 電子線照射装置
１２ 二次電子発生部材（二次電子発生手段）
１３ 偏向器（偏向手段）
１４ 保持装置（保持手段）
１５ 支持体
１６ 過酸化水素導入装置（過酸化水素導入手段）
１８ 過酸化水素噴出口
２１ 給気装置（給気手段）
２２ 排気装置（排気手段）
２３ ＨＥＰＡフィルタ
２７ 触媒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線照射装置を用い、チャンバー内に収容された被滅菌物を滅菌する滅菌装置において、
前記チャンバー内に設けられ、電子線の衝突により原子中の電子が二次電子として飛び出す二次電子発生手段と、
該二次電子発生手段から前記被滅菌物に至る前記チャンバー内の領域に、過酸化水素を導入する過酸化水素導入手段とを備え、
前記電子線照射装置より前記二次電子発生手段の前記被滅菌物側の面に電子線を照射することを特徴とする滅菌装置。
【請求項２】
前記電子線照射装置からの電子線を前記二次電子発生手段に向かわせる磁場を発生する偏向手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の滅菌装置。
【請求項３】
前記過酸化水素導入手段は、前記二次電子発生手段の前記被滅菌物側の面に過酸化水素を導入することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の滅菌装置。
【請求項４】
前記二次電子発生手段の前記被滅菌物側の面に対する前記電子線照射装置からの電子線の入射角度が鋭角となるよう構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の滅菌装置。
【請求項５】
前記二次電子発生手段にて発生した二次電子を前記被滅菌物に向かわせる磁場を発生する偏向手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの何れかに記載の滅菌装置。
【請求項６】
前記二次電子発生手段は前記被滅菌物の周囲を囲繞するよう設けられ、且つ、内径が変更可能とされていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの何れかに記載の滅菌装置。
【請求項７】
前記チャンバー内で前記二次電子発生手段の角度及び位置を変更する手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの何れかに記載の滅菌装置。
【請求項８】
前記被滅菌物を、少なくとも電子線及びガスに対して暴露された状態で保持し、前記チャンバー内で移動させる保持手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちの何れかに記載の滅菌装置。
【請求項９】
前記チャンバー内に滅菌空気を導入する給気手段と、前記チャンバー内の空気を排出する排気手段とを備え、該排気手段は、過酸化水素など種々の活性酸素を分解する手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちの何れかに記載の滅菌装置。
【請求項１】
電子線照射装置を用い、チャンバー内に収容された被滅菌物を滅菌する滅菌装置において、
前記チャンバー内に設けられ、電子線の衝突により原子中の電子が二次電子として飛び出す二次電子発生手段と、
該二次電子発生手段から前記被滅菌物に至る前記チャンバー内の領域に、過酸化水素を導入する過酸化水素導入手段とを備え、
前記電子線照射装置より前記二次電子発生手段の前記被滅菌物側の面に電子線を照射することを特徴とする滅菌装置。
【請求項２】
前記電子線照射装置からの電子線を前記二次電子発生手段に向かわせる磁場を発生する偏向手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の滅菌装置。
【請求項３】
前記過酸化水素導入手段は、前記二次電子発生手段の前記被滅菌物側の面に過酸化水素を導入することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の滅菌装置。
【請求項４】
前記二次電子発生手段の前記被滅菌物側の面に対する前記電子線照射装置からの電子線の入射角度が鋭角となるよう構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の滅菌装置。
【請求項５】
前記二次電子発生手段にて発生した二次電子を前記被滅菌物に向かわせる磁場を発生する偏向手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの何れかに記載の滅菌装置。
【請求項６】
前記二次電子発生手段は前記被滅菌物の周囲を囲繞するよう設けられ、且つ、内径が変更可能とされていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの何れかに記載の滅菌装置。
【請求項７】
前記チャンバー内で前記二次電子発生手段の角度及び位置を変更する手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの何れかに記載の滅菌装置。
【請求項８】
前記被滅菌物を、少なくとも電子線及びガスに対して暴露された状態で保持し、前記チャンバー内で移動させる保持手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちの何れかに記載の滅菌装置。
【請求項９】
前記チャンバー内に滅菌空気を導入する給気手段と、前記チャンバー内の空気を排出する排気手段とを備え、該排気手段は、過酸化水素など種々の活性酸素を分解する手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちの何れかに記載の滅菌装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−７０７７３（Ｐ２０１２−７０７７３Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１５８２４（Ｐ２０１０−２１５８２４）
【出願日】平成２２年９月２７日（２０１０．９．２７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２７日（２０１０．９．２７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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