JP2004525673A - 小型の物品を迅速に滅菌する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

物品１３１を滅菌する装置１３０は、物品１３１を受け入れる開口部を有するハウジング１３３と、ハウジング１３３に取り付けられ、開き位置と閉じ位置との間を移動する少なくとも１つの可動部材１３９と、ハウジング１３３内に配置された紫外線光源１３５と、物品１３１がハウジングの開口部内に配置され、可動部材１３９はその閉じた位置となる迄、光源１３５が紫外線光を発するのを防止するアクチュエータ１４１とを備えている。
【選択図】図１８

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体として、滅菌又は消毒システム及び方法の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、その内容を参考として引用し本明細書に含めた、２０００年１２月１４日付けで出願された、「小型の物品を迅速に滅菌する方法及び装置（Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｒａｐｉｄｌｙ Ｓｔｅｒｉｌｉｚｉｎｇ Ｓｍａｌｌ Ｏｂｊｅｃｔｓ）」という名称の米国仮特許出願第６０／２５５，５５５号の出願日の利益を３５米国法第１１９条（ｅ）項に基づいて主張するものである。
【０００３】
日常生活で使用される多数の小型の物品、特に、医療目的及び衛生目的のために使用される物品は、病気を引き起こす微生物の輸送機構として作用する可能性がある。異なる人によって取り扱われ又は異なる人の息がかかり、又は、他の人又は動物によって汚染された表面と接触する物品は、それ自体が汚染される可能性がある。これらの物品が他の人に接触するならば、これらの物品は、病気を伝染する。医療又は健康管理従事者の手又は衣類でさえも病気を伝染する作用を果たす。
【０００４】
医療施設にて又は衛生目的のために使用される物品、又はこれら施設で働く人の手又は衣類の場合、これらの者は、感染した人又は表面と接触する機会が遥かに多いから、この汚染の問題は特に、深刻である。幾つかの医療装置は、罹患した患者と接触する位置に配置されるような設計とされている。これらの装置が異なる患者にて使用される間、滅菌されないならば、これらの装置は、１人の人から別の人へ病気を伝染させる媒介として作用する可能性がある。このことの例として、検温計、オトスコープ、血圧計、聴診器及び医者、看護婦及びその他の医療又は健康管理従事者が使用するその他の装置がある。
【０００５】
検温計及びオトスコープのような、これら装置の幾つかは、病気を運ぶ媒介であることが周知であり、また、微生物の伝染を防止するため、使い捨て型要素すなわちカバーと共に使用されるのが一般的である。聴診器のような、その他の装置の場合、保護カバーを使用することはより難しい。使い捨て型聴診器は高価であり且つ品質が劣る。滅菌剤を使用して手で滅菌することも行われることがあるが、これは、時間がかかるため、望ましいように頻繁には行われていない。健康管理従事者の手及び衣類は、洗うことにより滅菌されるが、この方法は、不便であり且つ時間がかかることがしばしばである。
【０００６】
１９９６年１月２６日付けでリチャード・ティー・クレメント（Ｒｉｃｈａｒｄ Ｔ．Ｃｌｅｍｅｎｔ）に対して発行された米国特許第５，８９２，２３３号には、紫外線光を使用する持運び型の聴診器滅菌器が記載されている。この装置は、長い滅菌時間の間、聴診器をこの装置によって保持することを必要とし、従って、滅菌器を聴診器と共に持ち運ぶことが必要となる。このため、各聴診器に対し別々の装置が必要となり、健康管理従事者は滅菌するときに滅菌器を持ち運ばなければならず、このことは、不便なことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の説明から理解されるように、改良された滅菌又は消毒システム及び方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの実施の形態は、ある物品を滅菌し又は消毒する滅菌器／消毒器に関するものである。滅菌器／消毒器は、ハウジングと、ハウジング内に配置された光源と、光源からの光出力がハウジングから出ないように遮断する光シールとを有しており、物品は、光シールの一部を形成し、更に、ある程度まで光シールが完成したことを検出することにより、励起されて、光を光源から出力することを許容するアクチュエータを備える。
【０００９】
ある程度まで光シールが完成したことの検出は、多数の異なる方法にて行うことができる。例えば、シールを形成する要素の機械的な位置を検出する装置を使用することができる。これと代替的に、光学装置でハウジング内の光シールの程度を検出するようにしてもよい。
【００１０】
本発明の別の実施の形態は、物品の少なくとも第一の部分を滅菌器／消毒器内に導入することと、光シールを形成すべく物品の少なくとも第二の部分を使用して滅菌器／消毒器内で光密封することと、ある程度まで光シールが完成したことを検出したとき、自動的に、滅菌器／消毒器内の物品の少なくとも第二の部分に紫外線光を照射することとを備える、物品を滅菌し又は消毒する方法に関するものである。
【００１１】
本発明の別の実施の形態は、物品を受け入れる開口部を有するハウジングと、ハウジングに取り付けられて、開放位置と閉位置との間を可動である少なくとも１つの可動部材と、ハウジング内の紫外線光源と、次のことの少なくとも１つ、すなわち、（１）可動部材に少なくとも部分的に起因するハウジングの光シールの程度、（２）可動部材が閉位置にあること、（３）物品がハウジング内で少なくとも部分的に特定の位置に配置されていることを検出する検出器とを備える装置であって、物品が少なくとも部分的に、ハウジング内に配置されたとき、可動部材は閉位置となり、検出器は、（１）可動部材に少なくとも部分的に起因するハウジングの光シールの程度、（２）可動部材が閉位置にあること、（３）物品がハウジング内で少なくとも部分的に、特定の位置に配置されていることの少なくとも１つを検出し、次に、紫外線光源が紫外線光を発して、その物品の滅菌又は消毒を行うようにされた装置に関するものである。
【００１２】
本発明の別の実施の形態は、物品の少なくとも一部分を受け入れる開口部を有するハウジングと、ハウジングに取り付けられて、開放位置と閉位置との間を可動である少なくとも１つの可動部材と、ハウジング内の紫外線光源と、物品の少なくとも一部分が、ハウジング内に配置され、可動部材がその閉位置となる迄、紫外線光源が紫外線光を発するのを防止するアクチュエータとを備える装置に関するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
発明の概要
特に、健康管理施設において、人間の手及び（又は）聴診器のような、医療装置及び衛生装置を迅速に滅菌する技術が必要とされている。滅菌技術は、ユーザに広く適合し得るように使い易く且つ極めて迅速に使用し得るものでなければならない。この技術は、乾燥又は除去することを必要とする化学剤を使用してはならず、また、聴診器のような幾つかの装置は、滅菌に必要とされる高温度により損傷する可能性があるため、熱を使用してはならない。
【００１４】
本発明の１つの実施の形態は、強力な紫外線（ＵＶ）光を使用して微生物（例えば、細菌、ウィルス等）を死滅させる、手及び衣類用の迅速、使用し易い滅菌器／消毒器、及び持運び型又はその他の小型の装置に関する。この滅菌器／消毒器は、数秒にて使用することができ、補給し又は装置から除去しなければならない化学剤を必要とせず、また、高温度にて滅菌／消毒すべき物品を損傷させないものである。更に、本発明は、滅菌／消毒すべき装置を僅かだけ（１１．１１１゜Ｃ（２０゜Ｆ）以下）加熱することができ、このことは、通常、患者と直接、接触する装置にとって有利なことであると考えられる。この装置は、小型の電池にて作動させることができ、従って、完全に持運び可能である。滅菌手順の全体は、僅か数秒（例えば、１乃至３秒）、又は１秒以下（例えば、１ミリ秒又は１００マイクロ秒）の滅菌時間で済むため、この装置は、壁又はカートに固定状態に取り付け且つ（又は）交流線にて作動させることもできる。
【００１５】
この型式の滅菌器／消毒器は、特定の目的又は汎用目的のため、多岐に亙る形態で形成することができる。例えば、特に、聴診器の滅菌用として特別目的の装置を形成することができ、また、この装置を患者の部屋又は検査室内で壁又はカートに取り付けることができる。滅菌器／消毒器は、ハウジングを備える設計とし、紫外線光源を取り囲み且つその付近の人間の眼の損傷を防止することができる。単一の滅菌器／消毒器は、幾つかの異なる装置を受け入れ得る設計とすることができる。本明細書に記載された色々な実施の形態の滅菌器／消毒器は、可能な滅菌／消毒の用途（例えば、聴診器、検温計、飲物グラス）を提案するが、本発明によれば、その他の多数の用途が可能である。例えば、記載された滅菌器／消毒器は、パルス式酸素濃度計、歯ブラシ、オトスコープ、血圧計、歯科用ピック、及び医者、看護婦、歯医者、衛生技師、その他の医療及び歯科従事者が使用するその他の装置を滅菌し／消毒するために使用することができる。多岐に亙る医療、歯科及び衛生目的のため、個人が滅菌器／消毒器を使用することもできる。
【００１６】
滅菌／消毒すべき装置は、紫外線光に露呈された後、色変化して滅菌が成功したことを示す紫外線光感応材料をその表面に含むことができる。次の滅菌サイクルを表示するため、数分後にその最初の色に戻るこの型式の材料が利用可能である。また、紫外線光に露呈された後、恒久的に色変化する材料のパッチを装置の表面に含め全寿命に亙る紫外線の照射量を表示することができる。パッチの色は装置を交換すべきときを示すことになる。
【００１７】
滅菌器／消毒器の作動
滅菌器／消毒器は、２つのモードの一方又は２つのモードの任意の組み合わせを使用して作動することができる。１つのモードは、物品に対し高強度の紫外線光線を多量に照射することによりその物品の表面を消毒することを含む。１６０乃至３００ナノメートルの範囲の波長の光は微生物にとって致命的である。１平方ｃｍ当たり約１０ミリワット／秒の紫外線光エネルギの総照射量は典型的に、表面を滅菌し／消毒することになる。温度のような表面及び環境状況の正確な特徴に依存して、より多量とし又は少量とすることが必要とされよう。第二のモードは滅菌／消毒すべき物品の表面温度を微生物が死滅する温度まで上昇させることを含む。物品表面に紫外線光線を多量に照射することによりその物品の温度は上昇する。この上昇した温度はまた紫外線の滅菌効果を向上させることにもなろう。
【００１８】
本発明の幾つかの実施の形態は、紫外線光を提供することに加えて、滅菌／消毒すべき物品の表面を加熱するのに十分なエネルギを発生させる、キセノンストロボ光のような高強度のランプにて滅菌／消毒すべき物品を照射することにより双方の滅菌／消毒モードを同時に使用することができる。キセノンストロボランプは、通常、１６０乃至２０００ナノメートルの範囲の波長範囲に亙って光を発生させる。キセノンストロボの従来の用途の場合、３８０ナノメートル以下の波長の紫外線光は望ましくなく、このため、キセノンガラスの周りのガラス包囲体はこの範囲の光をろ波し得る設計とされている。しかし、滅菌器／消毒器の用途の場合、紫外線透過性ガラス又は溶融石英のようなその他の物質の包囲体を有するキセノンランプを使用して滅菌／消毒する紫外線光の出力を最大にすることができる。紫外線光及び可視及び赤外線範囲（３８０乃至２０００ナノメートル）にて発せられた光は、滅菌／消毒すべき物品の表面を瞬間的に加熱するための相当な量のエネルギを提供し、短時間にてより効果的に滅菌／消毒を行う。放射エネルギの短いインパルスは、物品表面を極めて迅速に加熱し物品の内部を加熱することはない。これは、物品全体を加熱する場合よりも遥かに少ないエネルギで済み、プラスチックの溶融に起因するような物品の構造的一体性に与える影響が少ない。この光に露呈される人間の皮膚は、表面の熱が体内に迅速に放散されるため、僅かに熱いと感じるだけである。
【００１９】
このフラッシュランプの技術を使用すれば、聴診器ヘッド部のような小型の物品を全パワーが２０乃至２００ジュールの範囲のキセノンストロボランプにて滅菌／消毒することができる。この量のエネルギは標準的なカメラのフラッシュ装置のエネルギ量と同様である。キセノンショートアークランプの場合のように、キセノンガス内でより高電流密度にて作動されるフラッシュランプは、紫外線範囲（１６０乃至３８０ナノメートルの波長）内でより高比率の出力光を発生させ、滅菌器／消毒器の用途にてより効率的に作動する。滅菌／消毒は、連続的又はパルス式紫外線光源にて行うことができる。連続的光ではなくて、パルス光を提供する紫外線光源の１回のフラッシュ当たりの必要パワーが少なくて済むことは好ましいことである。
【００２０】
これと代替的に、滅菌／消毒は、１６０乃至３８０ナノメートルの範囲内の波長にて連続的又はフラッシュ式（すなわちパルス式）紫外線光を提供するその他の紫外線光源にて行ってもよい。これらの光源は、物品を連続的に輻射加熱し、その結果、物品表面と内部との間の温度勾配が小さくなり且つ表面温度が低下する。表面温度が低下する結果として、加熱によって物品が受ける利益は少ない。
【００２１】
聴診器と共に使用可能な滅菌器／消毒器の１つの実施の形態
本発明の１つの側面によれば、滅菌器／消毒器は、聴診器のヘッド部を滅菌し且つ（又は）消毒し得る設計とすることができるが、同一の滅菌器／消毒器をその他の装置と共に使用することもできる。聴診器を滅菌／消毒するために使用することのできる滅菌器／消毒器の１つの一例としての実施の形態が図１乃至図７に図示されている。図１に図示するように、滅菌器／消毒器１は、１秒以内（フラッシュ時間は１ミリ秒以下であることが一般的である）にて聴診器３のヘッド部３ａを滅菌し且つ（又は）消毒するのに十分な強度の紫外線光線及び（又は可視光及び赤外線光）のフラッシュを発生させるべく１つ又は２つ以上のキセノンフラッシュランプ７を使用することができる。１つ又は２つ以上のフラッシュランプ７を反射器９と共にハウジング２内に配置し、フラッシュランプ７によって発生された光を向けて滅菌／消毒することが望ましい聴診器３の全ての面、典型的に、聴診器３の管３ｂの端部におけるヘッド部３ａの全面を捕捉することができる。電子聴診器の場合、管３ｂは線を含む管状構造体とすることができる。反射器９、光密封ドア１１、１３、ベーン１５ａ、１５ｂ及び滅菌器／消毒器１内に内蔵することのできるその他の構成要素及び聴診器自体の部分は、不快であり又は損傷を与えるであろう大部分の光がユーザに到達するのを防止する。聴診器自体の一部分も滅菌器／消毒器からの光出力を遮断し、光の一部分がユーザに到達するのを防止する。
【００２２】
１つの好ましい実施の形態において、ハウジング２は、聴診器３のヘッド部３ａをハウジング２の正面のスロット５を通じて滑らかな動作にて通すことができるような設計とされている。図１乃至図７には、ハウジングを通じての滑らかな動作を許容しつつ、光フラッシュを保持し得るようなハウジング２の構造とすることができる方法の一例が示してある。ハウジング２は、ばね負荷式の上側トラップドア１１を有しており、該トラップドアはハウジング２の上端にて箇所１２の周りを枢動する。聴診器ヘッド部３ａが矢印２１の方向に移動するとき（図３）、上側トラップドア１１は矢印２３の方向に向けて下方に且つ後方に押される。聴診器ヘッド部３ａに取り付けられた管３ｂは、ユーザによって正面側スロット５の頂部に案内される。ハウジング２は、聴診器ヘッド部３ａ及び管３ｂを正確な位置に案内するのを助け得るようにスロット５及びベーン１５ａ、１５ｂを備える形態とされている。紫外線光が全方向から十分な強度にて照射されるならば、聴診器ヘッド部３ａの回転は臨界的ではなく、また、ヘッド部が滅菌器／消毒器１を通じて移動するとき、ヘッド部３ａの回転を制限する必要がない。このことは、聴診器の多岐に亙る異なる形態及び寸法に対応するのに重要な特徴である。
【００２３】
図４及び図５には、滅菌／消毒するためのフラッシュ時における聴診器３の位置が図示されている。この位置に到達するため、ユーザは聴診器管３ｂを矢印２７の方向（図５）に向けて滅菌器／消毒器ハウジング２の正面のスロット５内を下方に案内する。聴診器３が上側トラップドア１１を通過したとき、ドア１１は矢印２８の方向に移動してその休止位置に戻る。ベーン１５ａ、１５ｂは、最初にベーンストッパ１９ａ、１９ｂに対する図２に図示した位置にある。管３ｂがハウジング２の正面にてベーン１５ａ、１５ｂに接触すると、これらベーンはその枢動点１７ａ、１７ｂの周りで回転する。ベーン１５ａ、１５ｂは、それぞれ矢印２５ａ、２５ｂの方向に回転され且つ１つ又は２つ以上の戻しばね（図示せず）に抗して移動する。図４及び図５に図示した滅菌／消毒位置において、ベーンは回転しており、切欠き１６ａ、１６ｂ（図２）が互いに向き合い、聴診器管３ｂがその中間に捕捉されている。可撓性のシール（図示せず）が切欠き１６ａ、１６ｂの端縁に内蔵されており、図５に図示するように、管がスロット５内に配置されたとき、管３ｂに対して遮光シールを形成する。正面側ベーン１５ａ、１５ｂは、上側トラップドア１１と下側トラップドア１３との間で前側スロットを覆い、聴診器３が滅菌／消毒位置にあるとき、完全な遮光ハウジングを形成する。
【００２４】
１つの実施の形態によれば、聴診器３がスロット５内の特定の位置に到達したとき、滅菌／消毒フラッシュは自動的に励起される。全体のフラッシュ時間は１ミリ秒以下であるため（１００マイクロ秒のように短いこともある）、滅菌／消毒のため聴診器３の連続的な動作を停止させる必要はない。聴診器３をスロット５を通じて極めて迅速に手で引き出すときでさえ、１ミリ秒滅菌／消毒フラッシュ時間の間、聴診器が動く距離は１．５８９ｍｍ（１／１６インチ）以下である。
【００２５】
フラッシュの励起機構は、ベーン１５ａ、１５ｂの機械的な位置に又は十分な程度の光シール効果が実現されたときを判断する光検出器（図示せず）等に基づくものとすることができる。一部の光は、ユーザを危険な紫外線照射量に露呈させることなく、滅菌器／消毒器から発するようにすることができる。例えば、光シールに１．５８９ｍｍ（１／１６インチ）×２５．４ｍｍ（１インチ）の寸法の空隙がある場合でも、数百回又は数千回の滅菌／消毒サイクルの後でさえ、３０．４８ｃｍ（１フィート）距離にてユーザにとって危険な露呈照射量となることがないことが分かった。このように、部分的に遮光性又は実質的に遮光性であるハウジングは、本明細書に記載された滅菌器／消毒器の用途に適したものである。ハウジング２の暗い内部は、遮光シールが所要位置にあることを必要とする。滅菌器／消毒器が暗い環境で使用される多少の可能性があるならば、ハウジング２の外部に光（可視光又は赤外線等）を含むことができる。この光がハウジング２の内部から検出されないならば、そのことは、シールが所要位置にあることを示す。適正なシールが形成されないならば、フラッシュランプ７はフラッシュされず、ユーザに対しエラー表示が為され、聴診器３を再度、滅菌器／消毒器１に通することができる。
【００２６】
図６及び図７には、滅菌／消毒フラッシュ後の滅菌器／消毒器１及び聴診器３の位置が図示されている。聴診器３の動作は、滅菌／消毒位置（図４）にて停止せずに、矢印３１（図７）の方向に平滑に下方に続行することができる。管３ｂがスロット５を通じて引張られると、前側ベーン１５ａ、１５ｂは、そのばねの力に抗してその枢動点１７ａ、１７ｂの周りでの回転を続ける。ベーン１５ａは、矢印２９ａの方向に向けて枢動点１７ａの周りで時計方向に移動する。ベーン１５ｂは矢印２９ｂの方向に向けて枢動点１７ｂの周りで反時計方向に移動する。ベーン１５ａ、１５ｂが回転すると、聴診器管３ｂはベーン１５ａ、１５ｂの切欠き１６ａ、１６ｂから解放され且つ矢印３１の方向に向けてスロット５を通って移動を続ける。聴診器３のヘッド部３ａがその戻りばねの力に抗して下側トラップドア１３を押し、下側トラップドア１３が矢印３１の方向に向けて枢動点１４の周りで回転する。下側トラップドア１３が開放されると、聴診器ヘッド部３ａは装置の底部を通って滅菌器／消毒器１から出ることができる。聴診器３のヘッド部３ａ及び管３ｂが滅菌器／消毒器１から離れるように移動した後、ばね（図示せず）によって、下側トラップドア１３及びベーン１５ａ、１５ｂは、図１に図示したようにその当初の休止位置に戻り次の滅菌／消毒を行い得る状態となる。
【００２７】
図１乃至図７の実施の形態は、聴診器ヘッド部の滅菌／消毒状態を示す。しかし、同一の滅菌器／消毒器は、適正な直径のハンドルを有する検温計プローブ、パルス式酸素濃度計、又はその他の医療、歯科用又は衛生用装置のような、聴診器のネック部と同様の寸法の小さいネック部を有する、その他の物品と共に使用することが可能であることも理解すべきである。この同一の形態を使用する滅菌器／消毒器は、異なる寸法にて形成しより大型又はより小型の物品を受け入れることができる。スロット及びベーンシールの幅は、所望の物品の外形に適合するように選ぶことができ、又は滅菌／消毒すべき物品は、特定の滅菌器／消毒器と適合するような設計とすることができる。
【００２８】
例えば、この形態を使用する滅菌器／消毒器は、人間の手を滅菌し且つ（又は）消毒し得る設計とすることができる。スロット及びベーンシールは、手首又は前腕に対して密封する設計とし且つある寸法範囲を受け入れ得るようにすることができる。開いた手は、聴診器について説明した場合と同一の仕方にて滅菌器／消毒器に通し、紫外線フラッシュが手の表面を滅菌し且つ（又は）消毒する。この目的のためには、長波紫外線光（すなわち３００乃至４００ｎｍの波長範囲のＵＶＡ及びＵＶＢ）を遮断し、反復的な使用に起因する日焼け又はその他の皮膚の損傷を防止することが望ましい。滅菌／消毒は主としてＵＶＣ（すなわち３００ｎｍよりも短い波長）の光にて行われる。皮膚は、ＵＶＣ光に対しほぼ不透過性である。現在のデータは、皮膚表面を滅菌し且つ（又は）消毒するであろう照射量にて使用することが安全であることを示す。
【００２９】
滅菌／消毒すべき物品は、例えば、物品表面に紫外線感応性材料の箇所を含むことにより、この型式の滅菌器／消毒器内で使用し得るよう特に改変することもできる。紫外線感応性材料は、成形したとき、材料（例えばプラスチック）に追加し又は基部材料の層として追加することのできるフォトクロミックインク又はピグメントを採用することができる。紫外線感応性材料は、紫外線光線に応答して色変化し、短時間に亙る紫外線の総照射量を示し、次に、最初の色に漸進的に戻る。この型式の紫外線感応性材料は、典型的に、日射に露呈されたときに生じるであろう日焼けを示す線量計として使用される。滅菌／消毒すべき装置におけるこの材料箇所は、紫外線に良好に露呈されたこと、従って、滅菌／消毒が成功したことを表示するインジケータとして使用することができる。この箇所がその最初の色に戻ったとき、該箇所は次の滅菌／消毒のためのインジケータとして使用することができる。紫外線感応性材料の処方又は該材料の上のフィルタ層の処方は、所望の照射量に対する適正な色変化を提供し得るように選ぶ。この紫外線感応性材料の波長感度が滅菌／消毒に必要とされる波長範囲の紫外線光線と同一でない場合であっても、滅菌／消毒光源からの光の異なる波長の損失の比率は既知であり、これに応じて適正な表示を提供し得るように感度を選ぶことができるから、この型式のインジケータを使用することが可能である。
【００３０】
滅菌／消毒すべき装置に寿命に亙る紫外線照射量のインジケータを含むこともできる。例えば、紫外線に露呈されたとき恒久的な色変化を呈する材料箇所をインジケータとして使用することもできる。この材料は多数回の露呈に亙って漸進的に色変化させ、また、その隣の基準色箇所と視覚的に比較することができる。色が一致することは顕著な劣化が生じる前に装置を交換すべき時点であることを示すことになる。材料の処方又は該材料の上方のフィルタ層の処方は、所望の総照射量に亙って適正な色変化を提供し得るよう選ぶ。紫外線感応性材料の波長感度が滅菌／消毒に必要とされる紫外線光線の波長範囲と同一でない場合であっても、滅菌／消毒光源からの光の異なる波長の比率が既知であり、適正な表示を提供し得るようこれに応じて感度を選ぶことができるから、インジケータは作用可能である。
【００３１】
滅菌器／消毒器用の遮光シールの１つの実施の形態
図８Ａ及び図９には、滅菌器／消毒器の形態にてベーン４９の間で中央穴３５の周りで使用可能である順応性遮光シール３３の一例としての実施の形態が図示されている。ベーン４９の各々におけるシールは、順応性エラストマー的材料で形成し、また、ベーン１５の各々の端縁４３の凹部３７内に鏡像となるように取り付けることができる。図８Ｂには、図８Ａの線Ａ−Ａに沿った断面図が図示されており、また、シール３３がベーン４９の空所４７に嵌まることのできる本発明の１つの側面が図示されている。シール３３は、ある範囲の寸法及び形状を有する物品を受け入れ得る設計とされており、シールの各々は、小型の聴診器管又は小さいネック部を有する装置を受け入れ得るように小さい内半径３９（図８Ａ）を有するものとすることができる。穴３５付近の材料の渦巻き部分は、材料がより大径の部分５１の周りで容易に伸びることを許容し得る設計とされている。シールの各々は、装置４５の外周の少なくとも半分に亙って接触しなければならない。シールを装置４５と接触した状態に保つために、渦巻き部分の外側にてエラストマー的材料に張力が維持される。この張力は、シール３３の頂部及び底部アンカー点４１ａ、４１ｂを片持ち状に取り付けることにより制御される。より大径の物が挿入されるときに材料が撓むことは片持ち状部分を穴に向けて曲げる張力を発生させることになる。片持ち状部分の撓み点は、穴の端縁のかなり上方及び下方にあり、このため、張力により片持ち状部分は管の頂部及び底部に対して内方に押し付けられ、シールをこれら領域内で管と接触した状態に保つ。
【００３２】
図８及び図９の実施の形態は、中実エラストマーから形成され且つ材料の形状からその高順応性を実現するシールの設計の一例である。発泡エラストマー材料又は低デューロメータ硬さ（極めて可撓性の）材料で出来たシールは、より簡単な幾何学的形態で形成することができるが、耐久性及び使用寿命が低下するという犠牲を伴う。僅かな程度の光の漏洩が許容される場合及び（又は）滅菌／消毒すべき装置が標準寸法であり又は特定の機械的形態に対し容易に密封し得る設計とされた場合の用途にてより簡単なシールを使用することもできる。
【００３３】
滅菌器／消毒器用のベーンの代替的な実施の形態
より簡単な用途のためのパス・スルー型滅菌器／消毒器の１つの代替的な実施の形態は、重なり合わずに同一面内にある正面側ベーンを使用する。この実施の形態の一例が図１０Ａ乃至図１０Ｃに図示されている。この実施の形態によれば、ベーン５３はより大型のベーン５３ａ及びより小型のベーン５３ｂを有している。図１０Ｂに図示するように、ベーン５３ａは開口部５５に隣接する小さい領域５７を除いて、スロットのほぼ全体を覆うから、より小型のベーン５３ｂはこの小さい領域を充填するのに十分な大きさであればよい。大型のベーン５３ａのシールと合わさる小型のベーン５３ｂの端部に順応性シール（図示せず）を設けて完全な遮光シールを形成することができる。ベーンが互いに移動するのを防止し得るようにベーン５３の間に機械的結合部を含めることもできる。
【００３４】
聴診器に対して使用可能な滅菌器／消毒器の代替的な実施の形態
図１１乃至図１４には、上述したように、頂部及び底部トラップドアを不要にするため正面側ベーンの一方に伸長部を使用するパス・スルー型滅菌器／消毒器の一例としての実施の形態が図示されている。この実施の形態による滅菌器／消毒器７５は、それぞれ点６７ａ、６７ｂの周りを枢動する左側ベーン５９ａ及び右側ベーン５９ｂを有している。図１３に図示するように、滅菌／消毒区画は、右側ベーン５９ｂに取り付けられた壁６５から形成される。図１２に図示するように、これらの壁の開口部は、ベーン５９が戻しばね（図示せず）により休止位置に保持されるとき、最初、上方を向いている。滅菌／消毒すべき聴診器のヘッド部３ａ又は別の物品を矢印７１で示すように（図１１）開口部内に配置する。聴診器３からの管３ｂは、滅菌器／消毒器７５の正面側スロット６９を通って突き出す。
【００３５】
ユーザは、滅菌／消毒すべき聴診器３又は別の物品を下方に図１３に図示した滅菌／消毒位置まで引張る。この位置において、右側ベーン５９ｂの壁６５は、滅菌器／消毒器７５の左側のフラッシュランプ６１ａの周りで反射器６３と接触し遮光シールを形成する。右側ベーン５９ｂの壁６５の内部は、右側のフラッシュランプ６１ｂからの光を滅菌器／消毒器７５に向け得るように反射性被覆を含めることができる。紫外線光は、この時点にてフラッシュランプ６１ａ、６１ｂからフラッシングされて物品を滅菌し且つ（又は）消毒する。
【００３６】
聴診器３をスロット６９を通じて下方に引張ると、右側ベーン５９ｂの壁６５の開口部が図１４に図示するように装置の底部となる迄、ベーン５９は回転を続ける。聴診器３は、スロット６９を通じて下方への動きを続け、滅菌器／消毒器７５の底部から出る。聴診器又はその他の物品が除去されるとき、ベーン５９はばね負荷を加えられその最初の休止位置に戻る。この形態は、図１乃至図７の実施の形態の場合よりも可動構成要素が少なくて済むが、滅菌／消毒領域の寸法及び形状に対し追加的な機械的制約を課し、従ってある用途には不適当である。
【００３７】
体温計に対して使用可能な滅菌器／消毒器の１つの実施の形態
図１５乃至図１７には、紫外線フラッシュを採用することができる滅菌器／消毒器の一例としての実施の形態が図示されており、この場合、滅菌／消毒すべき物品は、滅菌器／消毒器内に押し込み且つ同一の経路に沿って且つ同一の側部から引き出すことができる。図１５Ａ、図１６Ａ、図１７Ａには、物品が挿入されるときの滅菌器／消毒器の正面側面図が順次、図示されている。図１５Ｂ、図１６Ｂ、図１７Ｂには、図１５Ａ、図１６Ａ、図１７Ａの相応する側面図がそれぞれ図示されている。滅菌器／消毒器７６は、枢動点８３ａ、８３ｂをそれぞれ介してクラムシェル様式ドア８１ａ、８１ｂに結合されたベース部９１を有している。ドア８１ａ、８１ｂはばね（図示せず）により開放状態に保持されており、また、正面ドア部材８２ａ、８２ｂと、１つ又は２つ以上の後方ドア部材８４とを有している。正面側ドア部材８２ａ、８２ｂの各々は、図１７Ａに図示するように、ドアが互いに接触したとき、滅菌／消毒すべき物品を受け入れ得るように切欠き９５ａ、９５ｂを有しており、また、隣接するが、互いに分離した面に位置し得るように互いに偏心されている。更に、正面側ドア部材８２ａ、８２ｂは、滅菌／消毒すべき物品がドア８１の重なり合い領域９３に押し付けられたとき、ドアが図１６Ａに図示するように互いの方向に枢動するような形状とされている。ドア８１は、これらドアが閉じられたとき、中実壁及び完全に閉じた区画を形成する。ベース部９１は、少なくとも１つのフラッシュランプ７９と、フラッシュランプ７９からの光を滅菌／消毒される物品の方向に向けて上方に向けるよう曲げることができる少なくとも１つの反射器７７とを有している。
【００３８】
滅菌／消毒すべき物品を切欠き９５内にて取り囲むドア８１の正面側ドア部材８２ａ、８２ｂは、滅菌／消毒すべき装置の一部分によって作動される。物品が挿入され且つ引き出されるとき、ドア８１は自動的に閉じ且つ開く。挿入し又は引き出す間、物品の滅菌／消毒部分が滅菌／消毒区画の外面のような非滅菌面と接触しないことを確保することが重要である。図１５乃至図１７には、プローブ８５ａ及びハンドル８５ｂを有する検温計８５のような滅菌／消毒すべき物品が図示されているが、歯ブラシ、歯科用ピック、又はその他の医療用、歯科用又は衛生装置のようなその他の物品をこの実施の形態の滅菌器／消毒器と共に使用することが可能である。図示するように、プローブ８５ａが滅菌器／消毒器７６内に保持されている間に、ハンドル８５ｂはドア８１を作動させる。
【００３９】
検温計のハンドル８５ｂを矢印８７の方向に続けて押すと、該ハンドルはフラッシュランプ７９により接近し、また、図１７Ａに図示するように、頂部にて互いに接近することによりドア８１を閉じる。ドアが開いたとき、安全インターロック部（図示せず）は紫外線光のフラッシングを防止することができる。ドアが閉じられたとき、安全インターロック部はフラッシュランプ７９からの紫外線光のフラッシュがプローブを滅菌し且つ（又は）消毒することを許容する。安全インターロック部は、機械式及び（又は）光学式センサを備えて具体化することができる。滅菌／消毒フラッシュの後、挿入動作を逆に行うことにより、プローブ８５ａを滅菌器／消毒器から持ち上げることができる。１つの実施の形態によれば、プローブ８５ａを後方に戻すとき、ドア８１は自動的に開く。
【００４０】
ドアが完全に閉じられたとき、フラッシュランプ７９の下方のドア８１及び反射器７７の内側の反射面８９（図１７Ａ）は、完全な楕円形反射器を形成し、フラッシュランプ７９は楕円体の１つの焦点に配置され、プローブ８５ａは他の焦点に配置される。この形状はフラッシュランプ７９からプローブ８５ａへの最適な紫外線光の伝送を可能にし且つ全側部からプローブ８５ａを照射することを許容する。ドア８１は合わさる端縁に沿って順応性シール又はさねはぎ継ぎのような相互差込式シールを含み、光の漏れを防止することができる。ドア８１が開き（休止）位置にあるとき、ドア８１の底端縁がフラッシュランプ７９の正面にて互いに接近してランプ７９及び反射器７７を保護し且つこれらを清浄な状態に保つようなドアの設計とすることができる（図１５Ａに図示するように）。
【００４１】
検温計プローブは、上述した実施の形態に従って滅菌／消毒することが可能な１つの物品の一例である。滅菌器／消毒器は、本発明に従い、検温計プローブ以外の多数の物品に対し使用することができる。更に、ドアを開き且つ（又は）閉じた状態に保つ止め具、ドアの端縁に沿って且つドアと滅菌／消毒すべき装置との間にてシールの設計を変更することを含む、滅菌器／消毒器７６の多数の変更が可能である。
【００４２】
飲物グラスに対して使用可能な滅菌器／消毒器の１つの実施の形態
図１８乃至図２０には、飲物グラス１３１のような容器を滅菌し又は消毒するために使用可能な紫外線フラッシュ滅菌器／消毒器の一例としての実施の形態が図示されている。好ましくは、この実施の形態の滅菌器／消毒器は容器を１回の動作で滅菌器／消毒器内に導入し且つ滅菌器／消毒器から引き出すことを許容するようにする。更に、この実施の形態によれば、容器を導入する動作は、滅菌又は消毒機構（例えば、紫外線光線フラッシュ）を作動させ、また、容器自体又は滅菌／消毒のため導入されたその他の物品は、滅菌／消毒フラッシュからの光が滅菌器／消毒器の封込め領域から逃げるのを防止する光シールの一部を形成する。図１８乃至図２０の実施の形態において、滅菌器／消毒器１３０は、ベース部１３３と、フラッシュランプ１３５と、ベース部１３３内の反射器１３７と、１対の光シール１３９と、ヒンジ機構１４３を介してベース部１３３に枢動可能に取り付けられる１対の光シールアクチュエータ１４１とを有している。
【００４３】
フラッシュランプ１３５は、滅菌／消毒のため、紫外線光又は電磁スペクトルの別の部分からの光のフラッシュを発することができる。フラッシュランプ１３５から下方に発せられた光は、反射器１３７により飲物グラス１３１又は滅菌又は消毒される別の物品に向けて上方に方向変更される。飲物グラス１３１は、図１８に図示するように挿入し、その休止位置にて上方に向かって角度が付けられた光シールアクチュエータ１４１にグラスの縁部が接触するようにすることができる。飲物グラスが光シールアクチュエータ１４１に対して押し動かされると、光シール１３９及び光シールアクチュエータ１４１はヒンジ機構１４３の周りでベース部１３３に向けて内方に回転する。ヒンジ機構１４３は、回転動作に抗する抵抗力を提供するばねを含み、光シール１３９及び光シールアクチュエータ１４１の休止位置が図１８に図示するようなものとなるようにする。光シール１３９の各々は、発泡材、ゴム、可撓性プラスチック又は任意のその他の適宜な順応性材料で出来た順応性シール部分１４７を含むことができる。順応性シール部分１４７は、光シール１３９の端部に配置されており、また、飲物グラスが完全に挿入され、光シールアクチュエータ１４１が図１９に図示するように完全に押し込まれたとき、飲物グラス１３１と相互に接触する。
【００４４】
光シールアクチュエータ１４１が完全に押込まれたとき、フラッシュランプ１３５からの光を励起させるため、トリガー機構（図示せず）を滅菌器／消毒器１３０内に含める。これと代替的に、グラスが適正な位置にあると検出されたとき、光シールがほぼ完全であると検出されたとき又はユーザがスイッチを作動させたとき、フラッシュランプ１３５からの光のフラッシュを励起させてもよい。光シールアクチュエータ１４１は、紫外線光を透過可能であり、このため、フラッシュランプ１３５により発せられた光は光シールアクチュエータを通過し、飲物グラス１３１に接触する。光シール１３９は、光シールアクチュエータ１４１を透過した光を飲物グラス１３１の外側縁部に向けて下方に且つ内方に方向変更させ得るよう反射性表面１４５を含む。飲物グラス１３１は不透明とし、フラッシュランプ１３５から発せられた光が滅菌器／消毒器の封込め領域から逃げるのを防止し、これによりユーザに対する紫外線光の照射量を最少にすることができる。滅菌／消毒の目的のため、フラッシュランプ１３５から発せられた光は１秒以下の持続時間を有し、所望であるならば、飲物グラス１３１を導入後、ほぼ直ちに引き出すことが可能である。これと代替的に、飲物グラス１３１は、格納のため滅菌器／消毒器１３０内に保持してもよい。飲物グラス１３１が除去されたとき、光シール１３９及び光シールアクチュエータ１４１は、図２０に図示したその休止位置に自動的に復帰する。図２０に図示するように、滅菌器／消毒器１３０のベース部１３３は、滅菌器／消毒器１３０を便宜に格納するため、ねじ、接着剤、釘、磁石又は任意のその他の取り付け手段を介して壁１４９に固定可能である壁取り付け可能な部分１５１を含む。
【００４５】
滅菌器／消毒器の電気的形態
本発明の１つの実施の形態によれば、滅菌器／消毒器のフラッシュランプと関係した電気回路は、図２１の電気回路９７で示すように具体化することができる。電気回路９７は上述した任意の実施の形態に従って滅菌器／消毒器内で使用することができる。電気回路９７は、フラッシュランプ１０１を作動させるのに必要なエネルギを貯蔵するコンデンサを有する高電圧電源１０３を使用する。交流線又は電池とすることのできる電源９９は、典型的に、使用されるフラッシュランプの特徴に依存して２００Ｖ乃至１０００Ｖの範囲の電圧を供給するが、供給された電圧は２００Ｖ以下とし又は１０００Ｖ以上とすることができる。小型の線形フラッシュランプは、典型的に、２００Ｖ乃至５００Ｖの電圧にて作動する。小型のショートアークフラッシュランプは１０００Ｖ以上を必要としよう。電圧はフラッシュランプの仕様、すなわち１回のフラッシュ当たりの望まれる総エネルギ及び望まれる最大フラッシュ電流に基づいて選ばれる。より高い電圧は、同一のエネルギに対しより高フラッシュ電流を提供し、その結果、紫外線スペクトル内でのフラッシュ光の出力の比率はより高くなる。１回のフラッシュ当たりのエネルギは等式１によって求められる。
【００４６】
Ｅ＝１／２ＣＶ² ［１］
ここでＥはジュールで表わした１回のフラッシュ当たりのエネルギ、Ｃはファラッドで表わしたエネルギ貯蔵コンデンサの値、Ｖはボルトで表わした電圧である。滅菌器／消毒器の用途の場合、選ばれた電圧は、可能な限り高圧であり、フラッシュランプが最大量の紫外線光を発生させるようにしなければならない。次に、１回のフラッシュ当たり所望の量のエネルギを提供し得るようにコンデンサの値が選ばれる。この用途に要求される総エネルギは、滅菌／消毒すべき物品の寸法に依存し、また、典型的に、聴診器ヘッド部のような小型の物品の場合、２０乃至２００ジュールの範囲にある。必要エネルギ量は、フラッシュランプからの光を滅菌／消毒すべき物品に効率よく向ける方法、物品の寸法及び表面の特徴及びフラッシュランプ１０１からの光のスペクトルの関数である。
【００４７】
滅菌器／消毒器回路は、また、カメラのフラッシュのトリガー回路と極めて類似しているフラッシュランプトリガー１０７も含む。該フラッシュランプトリガーは、フラッシュを励起させるため、フラッシュランプの仕様に依存して、典型的に、４ｋＶ乃至１５ｋＶの範囲の極めて高い電圧パルスを提供する。滅菌器／消毒器の１つの実施の形態に従い、装置が作動されるとき毎に、電荷貯蔵コンデンサは適正な電圧に充電された状態に保たれる。滅菌／消毒すべき物品が正確な位置にあり、安全インターロック部１０５が滅菌／消毒チャンバが閉じられ且つ遮光的であることを示すとき、フラッシュランプのトリガー１０７が励起される。安全インターロック部１０５は、滅菌区画が開いたとき、フラッシュランプ１０１の作動開始を防止し、また、操作者に対しエラー状態を表示する。
【００４８】
図２２には、フラッシュランプを励起させるトリガー回路を有する典型的な電池作動式キセノンフラッシュランプ駆動回路の一例が図示されている。この型式の回路は、カメラのフラッシュ装置にて一般的に使用されるものである。簡略化のため、この概略図には交流電源又はユーザインジケータの詳細は図示されていない。パワートランジスタ１１１及びその関係した構成要素は、典型的に１５乃至２０ｋＨｚの低電圧発振器を形成する。高電圧変圧器１１３からの電流は、高電圧ダイオード１１５を通過し、エネルギ貯蔵コンデンサ１１７をフラッシュランプ１０１を駆動する電圧まで充電する。抵抗器１１９がトリガーコンデンサ１２１をフラッシュランプの電圧まで充電する。ＳＣＲが作動されたとき、トリガーコンデンサ１２１はトリガー変圧器１２３を通じて放電され、該トリガー変圧器は、フラッシュランプ１０１のトリガー電極１２５に極めて高電圧のパルスを発生させ、該フラッシュランプがエネルギ貯蔵コンデンサ１１７内に貯蔵されたエネルギを使用してフラッシュするようにする。安全インターロックスイッチ１２７（正面側ベーンに機械的に接続されている）が離れたときにのみＳＣＲが作動されて、ベーンが滅菌／消毒に適した位置にあることを示し、また、滅菌区画の内部に配置されたフォトトランジスタ１２９を照射する光が存在しないことを示す。
【００４９】
装置への電力を制御するオンオフスイッチを除いて、滅菌器／消毒器に対し別個のユーザ制御装置を設ける必要はない。エネルギ貯蔵コンデンサは、所望の電圧まで自動的に充電され（カメラフラッシュを充電する仕方と同一の仕方にて）、また、滅菌器／消毒器に物品を通すことにより滅菌器／消毒器が作動される迄、その位置に保たれる。制御回路は光発生ダイオード及び（又は）オーディオビーパのような１つ又は２つ以上のインジケータを含み、装置が使用可能な状態にあることを示し、又は滅菌／消毒区画に光が漏れることでフラッシングし損なったことを示すことができる。インジケータはユーザに対し滅菌／消毒が満足し得るように完了したことを知らせる。
【００５０】
上記の回路は単に１つの可能な実施の形態を示すことのみを目的とするものであり、かかる多くの回路が可能であり且つ当該技術分野にて既知であることを理解すべきである。例えば、本明細書に記載された滅菌器／消毒器に適宜に適用可能であるフラッシュランプを駆動する多くの回路が当該技術分野に存在する。このように、本発明はこの点にて限定されるものではない。
【００５１】
本発明の幾つかの実施の形態を詳細に説明したが、当該技術分野の当業者には、色々な改変例及び改良が容易に案出されよう。かかる改変例及び改良は本発明の精神及び範囲に含めることを意図するものである。従って、上記の説明は単に一例にしか過ぎず、限定的なものとすることを意図するものではない。本発明は特許請求の範囲及びその等価物によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の１つの実施の形態による滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図２】滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図３】滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図４】滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図５】滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図６】滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図７】滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図８】図８Ａは、本発明の１つの実施の形態による遮光シールを示す概略図であり、図８Ｂは、図８Ａの線Ａ−Ａに沿った断面図を示す概略図である。
【図９】遮光シールを示す概略図である。
【図１０】本発明の別の実施の形態による滅菌器／消毒器のベーンを示す概略図である。
【図１１】本発明の別の実施の形態による滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図１２】滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図１３】滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図１４】滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図１５】本発明の更に別の実施の形態による滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図１６】滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図１７】滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図１８】本発明の別の実施の形態による滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図１９】滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図２０】滅菌器／消毒器を示す概略図である。
【図２１】説明した滅菌器／消毒器の任意の実施の形態にて使用される電気回路のブロック図である。
【図２２】説明した滅菌器／消毒器の任意の実施の形態にて使用される電気回路を示す概略図である。

Claims (10)

1. 物品を滅菌し又は消毒する滅菌器／消毒器において、
   ハウジングと、
   該ハウジング内に配置された光源と、
   光源からの光出力をハウジングから出ないように遮断する光シールとを備え、
   物品が該光シールの一部を形成し、
   更に、前記滅菌器／消毒器が、ある程度まで光シールが完成したことを検出することにより、励起されて、光を光源から出力することを可能にするアクチュエータを備える、物品を滅菌し又は消毒する滅菌器／消毒器。
2. 請求項１の滅菌器／消毒器において、光源が紫外線光を発する、滅菌器／消毒器。
3. 請求項１の滅菌器／消毒器において、光出力が１０ミリ秒以下の持続時間を有する、滅菌器／消毒器。
4. 請求項１の滅菌器／消毒器において、光源がフラッシュランプである、滅菌器／消毒器。
5. 請求項１の滅菌器／消毒器において、光出力がパルス状である、滅菌器／消毒器。
6. 物品を滅菌又は消毒する方法において、
   物品の少なくとも第一の部分を滅菌器／消毒器内に導入することと、
   光シールを形成すべく物品の少なくとも第二の部分を使用して滅菌器／消毒器内で光密封することと、
   ある程度まで光シールが完成したことを検出したとき、滅菌器／消毒器内の物品の少なくとも第一の部分に紫外線光を自動的にフラッシングすること
   とを含む、物品を滅菌又は消毒する方法。
7. 請求項６の方法において、物品における微生物を死滅させることを更に含む、方法。
8. 請求項７の方法において、自動的にフラッシングすることが、紫外線光を１秒以下の持続時間、自動的にフラッシングすることを含む、方法。
9. 請求項７の方法において、自動的にフラッシングすることが紫外線光を１０ミリ秒以下の持続時間、自動的にフラッシングすることを含む、方法。
10. 請求項７の方法において、自動的にフラッシングすることがパルス状紫外線光を自動的にフラッシングすることを含む、方法。

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