JP4619044B2

JP4619044B2 - 殺菌装置

Info

Publication number: JP4619044B2
Application number: JP2004167349A
Authority: JP
Inventors: 浩一新井; 栄輔今永
Original assignee: 浩一新井; 沖本成正; 野村充
Priority date: 2004-06-04
Filing date: 2004-06-04
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2024-06-04
Also published as: JP2005342314A

Description

本発明は、病院の医療用器具、白衣、手袋、帽子、スリッパ、掃除用具、歯科での印象採得後の模型、義歯床（入れ歯）等の技工物、患者の入れ歯、歯ブラシ、コンタクトレンズ、理髪店および美容院の櫛、ブラシ、鋏等、種々の器具類等を消毒・殺菌する殺菌装置に関する。

オゾンは、強力な酸化剤であり、この酸化力により殺菌、消毒、脱臭、漂白及び鎮痛等の効果を発揮することが知られている。この殺菌効果を利用して、下記特許文献１に記載されたような殺菌装置が提案されている。

下記特許文献１に記載の殺菌装置を図５に基づいて説明する。この殺菌装置は、容器１内にオゾン発生装置６、被殺菌物収容部８、オゾン分解触媒１２を備えている。そして、容器１には、オゾン発生装置６に隣接して吸入孔１０が設けられ、オゾン分解触媒１２に隣接させてファン１４と排気孔１５が設けられている。ここで、被殺菌物収容部８に被殺菌物２０を収容して、オゾン発生装置６とファン１４を駆動すると、吸入孔１０から吸入された空気は、オゾン発生装置６で一部がオゾンとされ、被殺菌物収容部８、連通孔１１、オゾン分解触媒１２、ファン１４を通過して、排気孔１５から外部へ放出される。このとき、被殺菌物収容部８ではオゾンによって被殺菌物２０が殺菌消毒され、オゾン分解触媒１２ではオゾンが酸素に分解され、有毒なオゾンは外部へ放出されないようになっている。

この殺菌装置では空気中での放電を利用しているが、オゾンを発生させるためには、その他、空気の紫外線照射、イオン交換水の電気分解等がよく用いられる。これらの中では、空気の紫外線照射が、装置が簡単でランニングコストも安くしかも安全で最も利用し易い。
特開平７−１６１６３号公報

しかし、前記特許文献１に記載の殺菌装置では、オゾンをオゾン分解触媒１２を通して外部に放出しているが、オゾンはオゾン分解触媒を短時間で通過してしまうため、有毒のオゾンの一部が酸素に分解されずに容器１外へ排出されてしまうという問題があった。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであって、オゾンを用いた殺菌装置において、オゾンを外部にほとんど出さないようにすることを課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１に係る発明の殺菌装置は、開閉扉、攪拌ファン及びオゾン発生用の第１の紫外線源を設置した殺菌室と、オゾン分解触媒及び該オゾン分解触媒を照射する第２の紫外線源を設置したオゾン処理室と、前記殺菌室と前記オゾン処理室との間の境界壁と、該境界壁に設けられた開閉可能な吸入孔及び噴出孔と、前記噴出孔に設けられた噴出口開閉扉及び循環ファンと、前記吸入孔に設けられた吸入口開閉扉と、前記攪拌ファン、前記第１の紫外線源、前記第２の紫外線源、前記噴出口開閉扉、前記吸入口開閉扉を制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記噴出口開閉扉及び前記吸入口開閉扉を閉じて前記第１の紫外線源及び前記攪拌ファンを所定時間ＯＮとする第１殺菌工程と、前記噴出口開閉扉及び前記吸入口開閉扉を閉じたまま前記第１の紫外線源をＯＦＦとした後に所定時間前記攪拌ファンをＯＮに保つ第２殺菌工程と、前記噴出口開閉扉及び前記吸入口開閉扉を開いて前記攪拌ファンをＯＦＦとした後に前記循環ファンを所定時間作動させるオゾン処理工程とを行わせることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、殺菌工程終了後に所定時間、殺菌室とオゾンを分解するオゾン処理室との間で空気を循環させる循環手段を作動させるので、有毒なオゾンが酸素に分解され、オゾンが外部に放出されず、本発明の殺菌装置は安全である。特に、オゾン発生源が紫外線源であるから、安全で低コストで確実にオゾンが得られるうえ、オゾン分解触媒は、紫外線照射されて活性化し、オゾンを効率的に分解するので、本発明の殺菌装置の確実性と安全性は高い。また、殺菌工程を２つに分け、第１殺菌工程で第１の紫外線源をＯＮとして必要なだけオゾンを生成するとともに、攪拌ファンを回転させることにより、オゾンを殺菌室内に広く行き渡らせて、紫外線とオゾンによって被殺菌物を確実に殺菌でき、第２殺菌工程では第１の紫外線源をＯＦＦとし、必要な時間だけ被殺菌物をオゾンに曝すだけにしたので、第１の紫外線源の作動時間を必要最小限に押さえて省エネルギーを図りながら、被殺菌物をいっそう確実に殺菌できる。さらに、殺菌工程中には殺菌室とオゾン処理室との間の境界壁に設けられた吸入孔と噴出孔を閉じてオゾンがオゾン処理室に流入しないようにでき、オゾン処理工程中には前記吸入孔と噴出孔を開いてオゾンを殺菌室とオゾン処理室との間で循環させることができるので、殺菌工程中の効率的な殺菌と、オゾン処理中の効率的なオゾン分解が可能になる。

以下、本発明の殺菌装置の一実施例について、図面に基づいて説明する。図１は、この殺菌装置の殺菌工程中の状態を示す図である。図２は、この殺菌装置のオゾン処理工程中の状態を説明する図である。図３は、この殺菌装置の正面図である。図４は、この殺菌装置の動作を示す工程図である。

この殺菌装置１００は、図３に示したように、オーブンレンジのような形状をしており、正面に被殺菌物を出し入れするためのガラス窓３０と取っ手３１の付いた開閉扉３２と、後述する種々のスイッチ５８ａ−５８ｃ及び表示ランプ６０ａ−６０ｄを有している。この開閉扉３２には、図示しないロック手段が設けられる。

この殺菌装置１００内部には、図１及び図２に示したように、被殺菌物３３を収容する殺菌室３４と、オゾンを分解するオゾン分解触媒３６を設置したオゾン処理室３８が設けられる。殺菌室３４の天井にはオゾン発生源として紫外線ランプ４０（第１の紫外線源）が設置され、殺菌室３４の適宜位置には保護網４２で覆われた攪拌ファン４４が設置される。なお、殺菌室３４には着脱自在の格子棚４６を設けてもよい。

オゾン分解触媒３６には二酸化チタンと活性炭を用いる。オゾン分解触媒３６の上方には、紫外線ＬＥＤ４８（第２の紫外線源）が取り付けられていて、オゾン分解触媒３６の触媒作用を活性化している。紫外線ＬＥＤ４８を紫外線ランプ等の適宜紫外線源に変更することは可能である。

殺菌室３４とオゾン処理室３８の境界壁５０には、下部に吸入孔５２が、上部に噴出孔５４が設けられ、両孔５２、５４にはそれぞれ開閉扉５２ｄ、５４ｄが設けられる。そして、噴出孔５４には循環ファン５６が設置されている。これらの吸入孔５２、噴出孔５４及び循環ファン５６によって、殺菌室３４とオゾン処理室３８との間で空気を循環６６させる循環手段が構成される。

この殺菌装置１００の正面には、図３に示したように、後述するスタートボタン５８ａ、強制ストップボタン５８ｂ、強制殺菌ボタン５８ｃ等のスイッチ、第１殺菌工程表示ランプ６０ａ、第２殺菌工程表示ランプ６０ｂ、オゾン処理工程表示ランプ６０ｃ、終了工程表示ランプ６０ｄ等の表示ランプが設けられる。

前述した紫外線ランプ４０、紫外線ＬＥＤ４８、攪拌ファン４４、循環ファン５６、吸入孔５２と噴出孔５４の開閉扉５２ｄ、５４ｄ、開閉扉３２のロック手段、各表示ランプ６０ａ−６０ｄを制御するためのコントローラ６２が、オゾン処理室３８の適宜位置に設置される。

この殺菌装置１００の電源には、１００Ｖの電灯線を用いるが、電灯線に接続できない場合、例えば僻地診療や災害時診療にも使用できるように、乾電池又は二次電池でも利用できるようにする。

この殺菌装置１００の動作を図４の工程図に基づいて説明する。

この殺菌装置１００は、動作を終了する前に、後述する終了工程７５によって、初期設定７６を完了している。初期設定７６を完了すると、紫外線ランプ４０、紫外線ＬＥＤ４８、攪拌ファン４４、循環ファン５６は、皆ＯＦＦとなる。吸入孔５２と噴出孔５４の開閉扉５２ｄ、５４ｄは閉じ、開閉扉３２のロック手段は開いた状態になる。

殺菌を行うには、殺菌装置１００の正面の開閉扉３２を開けて、殺菌室３４内に被殺菌物３３を載置して、開閉扉３２を閉め、殺菌装置１００正面のスタートボタン５８ａを押す。すると、コントローラ６２は、開閉扉ロック工程７１となって、開閉扉３２を図示しないロック手段によってロックする。これによって、誤って開閉扉３２を開けてオゾンを外部に放出することが防止される。ここで、スタートボタン５８ａも、安全のため、開閉扉３２が開いているときには押しても働かないようにロックされるようにしておく。

続いて、第１殺菌工程７２に入る。第１殺菌工程７２では、コントローラ６２は、紫外線ランプ４０、攪拌ランプ４４及び第１殺菌工程表示ランプ６０ａをＯＮとするとともに、時間の計測を開始する。紫外線ランプ４０が点灯すると、殺菌室３４内の空気はオゾンになっていく。このオゾンを含む空気は、図１に示したように、攪拌ファン４４によって殺菌室３４内がで攪拌６４され、被殺菌物３３がオゾンに充分曝され殺菌が行われる。もちろん、この第１殺菌工程７２では、紫外線ランプ４０からの紫外線照射による殺菌も行われている。作業者は、第１殺菌工程表示ランプ６０ａの点灯から第１殺菌工程７２中であると判る。殺菌に必要なオゾンが発生したと予想される時間（例えば４分）が経過すると、コントローラ６２は、第１殺菌工程７２を終了して、第２殺菌工程７３に進ませる。

第２殺菌工程７３では、コントローラ６２は、紫外線ランプ４０と第１殺菌工程表示ランプ６０ａをＯＦＦとし、攪拌ファン４４はＯＮのままとし、第２殺菌工程表示ランプ６０ｂをＯＮとし、再度時間の計測を開始する。紫外線ランプ４０が消灯するとオゾンの発生はなくなるが、オゾンを含む空気は、図１に示したように、引き続き攪拌ファン４４によって殺菌室３４内で攪拌６４され、被殺菌物３３がオゾンに充分曝され殺菌が継続される。作業者は、第２殺菌工程表示ランプ６０ｂの点灯から第２殺菌工程中７３であると判る。第２殺菌工程７３でオゾンによる殺菌が完全に済んだと予想される時間（例えば３分）が経過すると、コントローラ６２は、第２殺菌工程７３を終了して、オゾン処理工程７４に進ませる。

オゾン処理工程７４では、コントローラ６２は、攪拌ファン４４と第２殺菌工程表示ランプ６０ｂをＯＦＦとし、循環ファン５６と紫外線ＬＥＤ４８とオゾン処理工程表示ランプ６０ｃをＯＮとし、噴出孔５４と吸入孔５２を開き、再度時間の計測を開始する。噴出孔５４と吸入孔５２を開き、循環ファン５６が回転すると、オゾンを含む空気は、図２に示したように、循環ファン５６によって殺菌室３４とオゾン処理室３８とを循環６６して、オゾン処理室３８のオゾン分解触媒３６を通過する際に酸素に分解される。作業者は、オゾン処理工程表示ランプ６０ｃの点灯からオゾン処理工程７４中であると判る。オゾン処理工程７４でオゾンが分解処理された予想される時間（例えば３分）が経過すると、コントローラ６２は、オゾン処理工程７４を終了して、終了工程７５に進ませる。

終了工程７５では、コントローラ６２は、循環ファン５６と紫外線ＬＥＤ４８とオゾン処理工程表示ランプ６０ｃをＯＦＦとし、殺菌終了工程表示ランプ６０ｄをＯＮとし、噴出孔５４と吸入孔５２を閉じ、開閉扉３２のロック手段を解除する。作業者は、終了工程表示ランプ６０ｄの点灯から終了工程７５中であると判る。オゾン処理工程表示ランプ６０ｄは、この終了工程７５を終える直前にＯＦＦとされる。この終了工程７５を終えると、この殺菌装置１００は初期設定７６となっている。

作業の進捗状態を示す表示ランプ６０ａ−６０ｄの消灯により、作業者は殺菌作業の完了を知ることができる。ここで、作業者は、開閉扉３２を開けて、被殺菌物３３を取り出すことができる。

第１殺菌工程７２、第２殺菌工程７３、オゾン処理工程７４の各時間又は通算時間は、図示しない適宜つまみによって変更できるようにしてある。

この殺菌装置１００は、図４に示したような定められた工程で殺菌を行わせるスタートボタン５８ａの他、どのようなときでも強制的に動作を停止させる強制ストップボタン５８ｂと、強制的に殺菌を行う強制殺菌ボタン５８ｃも備えている。強制殺菌ボタン５８ｃを押した場合は、強制ストップボタン５８ｂを押すまで第１殺菌工程７２を続けるか、又は第１殺菌工程７２を所定時間行った後に強制ストップボタン５８ｂを押すまで第２殺菌工程７３を続けることになる。

本実施例によれば、次のような効果を奏する。

第１及び第２の殺菌工程７２、７３終了後に、殺菌室３４とオゾン処理室３８との間でオゾンを含む空気を所定時間循環させるオゾン処理工程７４があるので、有毒なオゾンがオゾン処理室３８内のオゾン分解触媒３６によって酸素に分解され、オゾンが外部に放出されず、本殺菌装置１００は安全である。しかも、これらの各工程７２、７３、７４は、コントローラ６２によって自動的に切り換えられるので便利である。

第１及び第２の殺菌工程７２、７３中には攪拌ファン４４を回転させることにより、オゾンが殺菌室３４内に広く行き渡って、被殺菌物３３を確実に殺菌できる。しかも、これらの殺菌工程７２、７３の時間を任意に設定できるので、いかなるウイルスや細菌も殺菌可能となる。

殺菌工程７２、７３を２つに分け、第１殺菌工程７２で紫外線ランプ４０をＯＮとして必要なだけオゾンを生成するが、第２殺菌工程７３では紫外線ランプ４０をＯＦＦとし、必要な時間だけ被殺菌物３３をオゾンに曝すだけにしたので、紫外線ランプ４０の作動時間を必要最小限に押さえることができる。このことにより、本殺菌装置１００の省エネルギーを図れる。特に、この殺菌装置１００を電池で作動させる場合に、電池寿命を長くすることできるという顕著な利点が得られる。

第１及び第２の殺菌工程７２、７３中には、殺菌室３４とオゾン処理室３８との間の境界壁５０に設けられた吸入孔５２と噴出孔５４を閉じて、オゾンがオゾン処理室３８に流入しないようにでき、オゾン処理工程７４中には、吸入孔５２と噴出孔５４を開いて、オゾンを殺菌室３４とオゾン処理室３８との間で循環させることができるので、第１及び第２の殺菌工程７２、７３中の効率的な殺菌と、オゾン処理工程７４中の効率的なオゾン分解が可能になる。

オゾン発生源が紫外線ランプ４０であるうえ、オゾンの原料が空気であるから、安全で低コストで確実にオゾンが得られ、紫外線による殺菌効果も期待できる。また、オゾン分解触媒３６は、光触媒であり、紫外線照射されて活性化し、オゾンを効率的に分解するので、本殺菌装置１００の安全性がさらに高まる。

ところで、本発明は、前記実施例に限るものではなく、種々の変形が可能である。たとえば、オゾン発生源としては、紫外線ランプ４０に限るものではなく、エキシマランプ、ＬＥＤ（発光ダイオード）等、どのような紫外線源でもよい。紫外線ランプ４０の形状も、円形ランプの他、四角形又はＵ字形等どのような形状でもよい。ただし、現在の紫外線ランプは、有害な水銀を封入していて、近いうちに使用禁止になるから、水銀を使用しないエキシマランプ又はＬＥＤ(発光ダイオード)を利用することが望ましい。エキシマランプとは、ハロゲンガス及び不活性ガスを含む無水銀の混合ガスを封入した紫外線ランプである。

本発明の殺菌装置は、殺菌消毒が義務付けられている病院、理髪店、美容院の他、一般家庭や普通の事務所等でも器物の殺菌消毒に広く利用できるものである。

本発明の一実施例に係る殺菌装置の殺菌工程中の状態を示す図である。図４は、前記殺菌装置のオゾン処理工程中の状態を説明する図である。前記殺菌装置の正面図である。前記殺菌装置の動作を示す工程図である。従来の殺菌装置を示す図である。

符号の説明

１００殺菌装置
３２開閉扉
３４殺菌室
３６オゾン分解触媒
３８オゾン処理室
４０紫外線ランプ（オゾン発生源、第１の紫外線源）
４４攪拌ファン
４８紫外線ＬＥＤ（第２の紫外線源）
５０境界壁
５２吸入孔（循環手段）
５４噴出孔（循環手段）
５６循環ファン（循環手段）
６２コントローラ
７２第１殺菌工程
７３第２殺菌工程
７４オゾン処理工程

Claims

開閉扉、攪拌ファン及びオゾン発生用の第１の紫外線源を設置した殺菌室と、オゾン分解触媒及び該オゾン分解触媒を照射する第２の紫外線源を設置したオゾン処理室と、前記殺菌室と前記オゾン処理室との間の境界壁と、該境界壁に設けられた開閉可能な吸入孔及び噴出孔と、前記噴出孔に設けられた噴出口開閉扉及び循環ファンと、前記吸入孔に設けられた吸入口開閉扉と、前記攪拌ファン、前記第１の紫外線源、前記第２の紫外線源、前記噴出口開閉扉、前記吸入口開閉扉を制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記噴出口開閉扉及び前記吸入口開閉扉を閉じて前記第１の紫外線源及び前記攪拌ファンを所定時間ＯＮとする第１殺菌工程と、前記噴出口開閉扉及び前記吸入口開閉扉を閉じたまま前記第１の紫外線源をＯＦＦとした後に所定時間前記攪拌ファンをＯＮに保つ第２殺菌工程と、前記噴出口開閉扉及び前記吸入口開閉扉を開いて前記攪拌ファンをＯＦＦとした後に前記循環ファンを所定時間作動させるオゾン処理工程とを行わせることを特徴とする殺菌装置。