マイクロ波による殺菌

マイクロ波の概要
空調用気化式加湿器のエレメントでの微生物汚染の制御方法を提案
＜電磁波の分類＞
マイクロ波の照射による微生物殺菌
マイクロ波は効率的かつクリーンな熱エネルギーとして、
工業、医療、化学など多くの分野で応用されているほか、
直
流
交流
振動数
高周波
加熱殺菌分野においても幅広く用いられている。
電波
空調システム内の微生物に起因する室内空気汚染が
マイクロ波
居住者の健康に悪影響を与えることを防ぐため、マイク
ロ波を用いた空調用気化式加湿器のエレメントでの微
生物汚染の制御方法を提案することを目的とする。
＜電磁波の領域＞
X線
紫外線
マイクロ波
赤外線
ラジオ波
可視光線
波長/nm
100Å
周波数/Hz　3ｘ10
16
1μm
100μm
1mm
3ｘ1014
3ｘ1012
3ｘ1010
10cm
1m
3ｘ108
使用波長　2.45GHz (12.5cm)
100m
3ｘ106
電磁波
光
X線、γ線
マイクロ波加熱及び非マイクロ波加熱の比較
マイクロ波加熱及び非マイクロ波加熱による微生物の殺菌効果の比較
実験方法
マイクロ波
実験結果
食塩水に菌株を入れ、マイクロ波を照射
照射出力
温度
Control 150W
300W
450W
600W
750W
900W
1050W
29.52℃ 40.62℃ 43.98℃ 50.71℃ 55.12℃ 61.97℃ 65.11℃ 71.52℃
Cladosporium herbarum
マイクロ波
0.9%
食塩水
培養
菌株の接種
熱
菌株をマイクロ波照射
Fusarium solani
マイクロ波
熱
食塩水をマイクロ波を照射し、菌株を入れる。
熱
Bacillus subtilis
マイクロ波
0.9% 食塩水を
マイクロ波照射し、
温度を上げる
菌株の接種
マイクロ波の周波数：2455 MHz ± 30 MHz
培養
熱
マイクロ波加熱と非マイクロ波加熱の異なる殺菌効果は見られ
なかった。
マイクロ波影響と熱影響同じ殺菌結果を示す。
マイクロ波照射によるエレメントの温度分布の測定
マイクロ波照射による気化式加湿器エレメントの表面温度（前面及び後面）の上昇程度を確認
マイクロ波照射による気化式加湿器エレメントの温度変化及び温度分布を確認した。
温度分布は赤外線カメラ を、温度変化は光ファイバー温度センサーを用いて測定した。
マイクロ波
発生装置
ノズル－
気化式加湿器
エレメント
前面
シールド
裏面
シールド
サンプリング窓
光ファイバー
温度センサー
積算流量計
気化式加湿器
エレメント
供水ポンプ
Ｘ
水タンク
排水
バルブ
循環水
Ｘ
Ｘ
＜温度分布測定＞
赤外線カメラ
＜温度センサー設置＞
カビの胞子（F.solani ）の殺菌効果およびエレメントの温度分布
マイクロ波照射による気化式加湿器エレメントの表面温度の上昇程度を確認
（水分有無による殺菌効果およびエレメントの温度変化及び温度分布）
F.solaniの殺菌効果
エレメントの温度分布
エレメントの温度変化
❚ 乾燥条件
裏面
裏面
前面
前面
120
Temperature (゚
C)
前面
裏面
120
100
100
80
80
60
60
F2
40
40
B2
F8
20
B8
Air
0
F5
20
0
0
300
600
Time (sec)
900
1200
B5
Air
0
300
600
Time (sec)
900
1200
❚ 湿潤条件（水分400g）
裏面
裏面
前面
前面
80
Temperature (゚
C)
前面
60
60
40
40
F2
F5
20
前面
裏面
裏面
80
0
F8
Air
0
300
600
Time (sec)
900
B2
B5
B8
Air
20
0
1200 0
300
600
Time (sec)
900
1200
前面
裏面
前面
裏面
Temperature (゚
C)
❚ 湿潤条件（水分800g）
前面
80
60
60
40
40
F2
F5
F8
Air
20
0
裏面
80
0
300
600
Time (sec)
900
B2
B5
20
0
1200
B8
Air
0
300
600
Time (sec)
900
1200