JP2003062048A

JP2003062048A - 機器・器具類の殺菌方法

Info

Publication number: JP2003062048A
Application number: JP2001254096A
Authority: JP
Inventors: Shigeto Adachi; 成人足立; Junji Haga; 潤二芳賀; Masahiko Miura; 雅彦三浦
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2003-03-04

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の殺菌法に比べて、短時間でより高い殺
菌効果を得ることのできる殺菌方法を提供する。【解決手段】過酸化水素水で満たした処理槽中に、少
なくとも一対の電極対を設置し、この電極間に電圧を印
加することで、オゾンを発生させ、さらに、発生したオ
ゾンと過酸化水素との反応により、殺菌活性の高いオゾ
ニドイオンを生成させ、これによって機械・器具を効率
的に殺菌する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、病院で使用する医
療器具や食品工場等における機械・器具等を短時間で効
率良く殺菌処理し得るように改善された方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来技術】医療機関や会社の製造ないし処理設備にお
いては、衛生管理の観点から機械・器具を滅菌するため
の殺菌処理が極めて重要であり、例えば、加圧下で加熱
し滅菌を行うオートクレーブ殺菌法、過酸化水素水等の
薬剤を用いた殺菌・消毒法等、様々な方法が実施されて
いる。

【０００３】上記方法のうち過酸化水素水を用いた殺菌
法は、過酸化水素水で満たした容器の中に、処理対象と
なる機械・器具を一定時間浸すことで殺菌が行われる。
この場合、処理液中の過酸化水素が、下記式で示す如く
水中で水素イオン（Ｈ⁺）とヒドロペルオキシイオン
（ＨＯ₂ ^-）に解離し、これら水素イオン（Ｈ⁺）とヒド
ロペルオキシイオン（ＨＯ₂ ^-）の酸化・還元作用によ
り、殺菌効果が発揮される。Ｈ₂Ｏ₂→ＨＯ₂ ^-＋Ｈ⁺

【０００４】ところが、この方法で十分な殺菌効果を得
るには、過酸化水素水中に医療器具を長時間浸漬してお
かねばならず、数の少ない器具や使用頻度の高い器具の
殺菌方法としては効率が悪く、好ましい方法とは言い難
い。

【０００５】また、他の殺菌法として、電気分解によっ
て得られる酸性水を用いる方法があり、この電解酸性水
は殺菌性が高く、且つ殺菌性成分の残留が少ないことか
ら、これを利用した食品、飲料、医療器具等の殺菌・洗
浄技術は多数提案されている。例えば特開平９−１０８
３０７号公報には、電解槽を塩化ナトリウムなどを含む
水溶液で満たし、この電解槽内に設置した電極に電流を
流すことにより電気分解を行い、陽極側に酸性水、陰極
側にアルカリ性水を生成させ、陽極側に生成する酸性水
を用いて、医療器具等を殺菌・洗浄する方法が開示され
ている。しかしこの方法では、殺菌処理液の調製に時間
を要し、場合によっては、処理液中に塩素を生成し、塩
素に耐性を示す耐性菌を生じることも指摘されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の様な
事情に着目してなされたものであって、その目的は、従
来から知られた上記電解により生成する酸性水を利用す
る方法を活用し、短時間の処理で高い殺菌効率を得るこ
とのできる殺菌法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決する手段】上記課題を達成することのでき
た本発明に係る殺菌方法は、機器・器具類を過酸化水素
水中に浸漬して通電するところに特徴を有している。

【０００８】この方法を実施するに当たっては、通電に
先立って、または通電しながら過酸化水素水に酸素含有
気体を吹き込み、あるいは、過酸化水素水を循環または
攪拌しながら通電する方法を採用すれば、一段と高い殺
菌効率を得ることができるので好ましい。

【０００９】

【発明の実施の態様】上記のように本発明では、過酸化
水素水に機器・器具類を浸漬して通電することにより殺
菌処理が行われる。

【００１０】過酸化水素水を用いた従来の殺菌処理で
は、先に説明したように、過酸化水素が水中で水素イオ
ン（Ｈ⁺）とヒドロペルオキシイオン（ＨＯ₂ ^-）に解離
することで生成するこれらイオン種の酸化・還元作用に
よって殺菌効果が発揮される。しかし、この方法では、
短時間で確実な殺菌効果を得ることはできない。

【００１１】これに対し本発明では、同様に過酸化水素
を用いて殺菌を行うものであるが、該過酸化水素含有水
中に配置された電極に通電することにより、殺菌作用の
飛躍的向上を可能にしている。即ち過酸化水素水中で通
電すると、電気分解によって、陰極側には水素、陽極側
には酸素がそれぞれ発生し、過酸化水素水溶液中に溶け
込んでいく。そして該水溶液中でそれらの気体が飽和濃
度に達すると、陰極付近では水素ガス、陽極付近では酸
素ガスが発生する。これらの生成ガスは気泡となって過
酸化水素水中で放電の経路を形成し、特に、陽極側に発
生した酸素ガス中で放電が起こるとオゾン（Ｏ₃）が生
成する。そして該オゾンは、下記式で示す如く、過酸化
水素水の電解によって生成しているヒドロペルオキシイ
オン（ＨＯ₂ ^-）と反応し、ＨＯラジカルよりも殺菌活性
の高い種であるオゾニドイオン（Ｏ₃ ^-）を生成する。Ｈ₂Ｏ₂ → ＨＯ₂ ^-＋Ｈ⁺ ＨＯ₂ ^-＋Ｏ₃ → Ｏ₃ ^-＋ＨＯ₂・ＨＯ₂・ → Ｈ⁺＋Ｏ₂ ^- Ｏ₂ ^-＋Ｏ₃ → Ｏ₃ ^-＋Ｏ₂ Ｏ₃ ^-＋Ｈ⁺ → ＨＯ₃ ＨＯ₃ → ＯＨ^-・＋Ｏ₂

【００１２】従って、このようにして殺菌活性の高めら
れた処理液中に医療器具等を浸漬しておけば、過酸化水
素水のみで殺菌処理を行う方法に比べて、より短時間で
確実な殺菌が可能となる。

【００１３】即ち、過酸化水素水中で、放電によって生
じるオゾン、ＨＯラジカル、オゾニドイオン等は、酸化
力が強く、強い殺菌作用を有しているので、過酸化水素
水への浸漬のみによる従来の殺菌処理に比べると殺菌力
が大幅に高められ、殺菌に要する時間が大幅に短縮され
ると共に、より確実な殺菌が実現される。

【００１４】本発明で用いる過酸化水素水の濃度は特に
制限されないが、上述した電解と放電による殺菌作用を
より効果的に発現させるための好ましい濃度は１０％以
上、より好ましくは５０％以上であるが、上限には一切
制限がない。但し、濃度が１０％未満では、オゾンの生
成量が不足気味となり本発明で意図するレベルの殺菌作
用が得られ難くなることがある。

【００１５】過酸化水素水中で、電気分解・放電を行う
際の好ましい通電条件は、処理設備のサイズや求められ
る殺菌レベルの程度によっても変わってくるので一律に
決めることはできないが、一般的な電圧値の下限は１０
０Ｖ以上、より一般的には１ｋＶ以上であり、一般的な
電圧値の上限は３００ｋＶ以下、より一般的には１００
ｋＶ以下である。また、一般的な電流値の下限は１Ａ以
上、より一般的には１０Ａ以上であり、一般的な電流値
の上限は１０００Ａ以下、より一般的には１００Ａ以下
である。

【００１６】殺菌処理される機械・器具類は、少なくと
も５分間以上処理液に浸漬することが好ましい。５分間
未満では十分な殺菌効果が得られないからである。より
好ましい浸漬時間は１０分間以上である。

【００１７】また、本発明を実施するに当たっては、放
電処理前、もしくは放電処理と同時に過酸化水素水中へ
酸素含有気体を吹き込み、処理液中の溶存酸素濃度を飽
和、もしくは飽和に近い状態に高めておくのがよい。そ
うすると、電解によって生じる酸素ガス泡の発生が加速
され、より短時間で放電が起こってオゾンの発生も加速
され処理効率を一層高めることができるからである。

【００１８】即ち本発明において、オゾン発生のための
放電経路は、下記二つの現象によって確保される。即ち
第一の現象は、電極間に電圧を印加することによって生
じる電気分解によって、陽極側では酸素ガス泡、また陰
極側では水素ガス泡が発生し、これらの気泡によって放
電経路が確保される。

【００１９】また第二の現象は、放電処理中もしくはそ
の前に実施される酸素含有気体の吹き込みと、該処理液
中に溶解させた気体の気化である。即ち、過酸化水素水
中に飽和状態で溶解された酸素含有気体は、電極に印加
された電圧による処理液の発熱（水の抵抗発熱）や処理
液中での放電による発熱、もしくは電気分解に伴う発熱
による処理水（過酸化水素水）の昇温によって溶解度が
低下し、気泡となって放出されるからである。該第二の
現象は、放電のための経路確保を電気分解のみに頼る第
一の現象に比べて、エネルギーのロスが少ない。よっ
て、処理液に溶解している気体の濃度をバブリング等に
よって予め飽和状態にしておくことが推奨される。

【００２０】また、処理中の過酸化水素水の温度は、２
０〜８０℃の範囲に保つのがよい。２０℃未満では電解
効率が低下すると共に放電も起こりがたくなり、一方８
０℃を超えると、処理液中の溶存気体量が少なくなり、
放電が起こり難くなる傾向が見られるからである。

【００２１】尚、気体の吹き込みは、処理槽の上部また
は側部に気体導入ノズルを設けて該ノズルから吹き込ん
でもよいし、処理槽の下部に設けた気体導入ノズルから
吹き込む様にしてもよい。

【００２２】また、過酸化水素水へ吹き込む気体は、放
電によるオゾン発生のため酸素を含有していればよいの
で、普通の空気（大気）を用いてもよい。しかし、殺菌
効率をより向上させたい場合は、高純度酸素含有気体を
用いることが好ましい。

【００２３】さらに本発明を実施するに当たって、殺菌
効率を一段と向上させるため、過酸化水素水を循環また
は攪拌しながら通電することも有効である。その理由
は、殺菌活性を有する成分の拡散だけに頼るのではな
く、過酸化水素水を循環または攪拌すれば、殺菌すべき
器具に、殺菌活性を有する成分が効率的に接触し殺菌効
率を更に向上させることができるからである。

【００２４】本発明では、過酸化水素水に通電する手段
として、電極が使用されるが、電極の形状には特に制限
がなく、電解槽の形状、構造等に応じて任意に決めるこ
とができ、電解槽の壁の一部を一方の電極として利用す
ることもできる。電極間の距離も特に制限されないが、
通常１０〜３００ｍｍの範囲とするのが好ましい。電極
間距離が狭すぎるとアーク放電が多発し、逆に広すぎる
と放電不能になる恐れがあるからである。より好ましい
電極間距離は２０ｍｍ以上、１００ｍｍ以下である。

【００２５】本発明では、放電による殺菌効率向上効果
をより有効に発現させるため、高電圧パルス放電や電解
パルス印加を採用することが好ましく、高電圧パルス放
電を施す場合は、高電圧パルス放電が電極間に平面的な
放電を生じる様に制御することが好ましい。放電が線状
的な場合よりも平面的な放電の方が、広範囲に放電作用
を及ぼし得るからである。

【００２６】また、電界放電処理を施す場合には、該高
電圧パルス放電に用いる電極の一方を棒電極、他方を平
板電極とすることが好ましい。このように棒電極と平板
電極の組み合わせとすれば、パルス放電が平面的に生じ
やすくなり、線状に生じる放電に比べて効率が高められ
るからである。

【００２７】一方、電界パルス印加処理を採用する場合
は、該電解パルス印加に用いる電極の双方を平板電極と
することが好ましい。このように平板電極からなる電極
対とすれば、電極間に均一且つ広範な電界の印加が容易
に行えるからである。

【００２８】高電圧パルス放電処理や電解パルス印加処
理に用いる電極の素材も特に限定されないが、好ましい
ものとしては陽極としてタングステン・トリウム合金な
どが、また陰極としてはステンレス鋼などが推奨され、
また両電極を銅・タングステン合金としてもよい。

【００２９】上記高電圧パルス放電処理装置や電解パル
ス印加処理装置としては、電極間に印加するパルス状の
直流電圧の最大値を適宜調整できる構成であることが望
ましい。高電圧パルス放電処理および電解パルス放電印
加処理のいずれの場合においても、電極の表面積や電極
電圧値などによって、高電圧パルス放電が生じる好適印
加電圧値等が異なってくるからである。

【００３０】上記本発明について図１〜３を用いて具体
的に説明する。

【００３１】図１は、本発明に係る殺菌法の実施に用い
る装置の一例を示す模式図である。これは、処理槽ａと
その中に設置された電極ｂおよびｃ、電源ｄによって構
成されている。まずこの処理槽ａを過酸化水素水で満た
し、殺菌する器具Ａを浸漬しておく。その後、電極ｂお
よびｃに電圧を印加し、電気分解を行うと共に、放電を
起こさせる。そうすると、先に説明した如く処理液中
に、オゾンその他の殺菌力を有する活性種が生成する。
これが処理槽内に拡散することで、処理液中に浸漬され
た器具Ａの殺菌が行われる。

【００３２】図２は、本発明で用いる他の殺菌装置の例
を示す模式図であり、処理槽ａとその中に設置された電
極ｂおよびｃ、電源ｄ、そして酸素含有気体を吹き込む
ノズルｅによって構成されている。上記図１と同様に、
この処理槽ａを過酸化水素水で満たし、殺菌する器具Ａ
を浸漬しておく。その後、電極間に電圧を印加し、その
前もしくは電圧の印加と同時に酸素含有気体をノズルｅ
から吹き込みながら電気分解を行い、放電を起こさせる
と、処理液中に殺菌活性種が生成する。尚、図２におい
ては、気体のバブリングによって水流が生じるので、図
１に比べて殺菌活性種が効率良く処理槽内に拡散する。

【００３３】図３は、本発明で用いる他の殺菌装置の例
を示す模式図である。この例では、処理槽ａ内に処理液
を循環させる循環ポンプｇが設けられる他は、上記図
１、２と同様に構成されている。この例でも、まず処理
槽ａを過酸化水素水で満たして、殺菌を要する器具Ａを
浸漬しておき、電極間に電圧を印加する前もしくは通電
と同時に、ノズルｅから酸素含有気体を吹き込みながら
通電を行うが、このとき、循環ポンプｇにより処理液中
に積極的に水流を発生させると、殺菌力を有する種の拡
散がより効果的になり、殺菌される器具Ａと殺菌活性種
との接触が促進され、図１、２の場合に比べて殺菌効率
の更なる向上が図れる。また循環ポンプｇに代えて処理
槽ａ内に攪拌器を設け、処理液を攪拌することによって
殺菌活性種の拡散を促進することも有効である。

【００３４】以上の如く本発明によれば、過酸化水素水
中で電解、放電を行うことにより、効率的にオゾンを発
生させると共に、該オゾンと過酸化水素との反応によっ
て、酸化力が高く、高殺菌作用を有する種を生成させる
ことで、過酸化水素水のみを用いる従来法に比べて殺菌
効率を飛躍的に向上させることができた。しかも、原料
としては、過酸化水素や水しか用いていないため、過酸
化水素から生じる殺菌作用を示す種は、分解後は直ちに
酸素や水となって無害化するので二次廃棄物の発生がな
い。また、酸化分解を基本としているので、同時に該処
理物に対して脱色・脱臭効果も得られるという付随的効
果も得られる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、処
理液として過酸化水素水を用い、該過酸化水素水を満た
した処理槽中に電極を設けて、電圧を印加することによ
り、電気分解と共に放電を生じさせてオゾンの発生を促
し、さらにこのオゾンと過酸化水素とを反応させること
で、より殺菌力の強いＨＯラジカルやオゾンの活性種を
生成させることができる。よって該処理液中に、医療器
具など殺菌を要する器具を浸漬することで、過酸化水素
のみに比べて短時間で高い殺菌効率を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る殺菌方法の一例を示す側面模式
図。

【図２】本発明に係る殺菌法の他の例を示す装置の上方
から見た模式図。

【図３】本発明に係る殺菌法の他の例を示す装置の上方
から見た模式図。

【符号の説明】

Ａ殺菌される器具ａ処理槽ｂ電極ｃ電極ｄ電源ｅノズルｆ気泡ｇ循環ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三浦雅彦神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内Ｆターム(参考） 4C058 AA06 AA12 BB02 BB07 JJ06 JJ14 JJ26 4D061 DA02 DB09 EA13 EB02 EB07 EB14 EB19 EB28 EB31 ED02 ED20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機器・器具類を過酸化水素水中に浸漬し
て通電することを特徴とする機器・器具類の殺菌方法。
【請求項２】通電に先立って、または通電しながら過
酸化水素水に酸素含有気体を吹き込む請求項１に記載の
機器・器具類の殺菌方法。
【請求項３】過酸化水素水を循環または攪拌しながら
通電する請求項１または２に記載の機器・器具類の殺菌
方法。