JP4636670B2 - 遠赤外線殺菌方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、細菌類や微生物等を死滅させる殺菌方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の殺菌方法では、被殺菌物を高温度に加熱できない場合は、被殺菌物に消毒剤を塗布するか、紫外線を照射するなどして殺菌をしていた。
また、従来も遠赤外線を利用した方法が提唱されているが、例えば、食品などの遠赤外線を吸収しやすい物質に遠赤外線を照射してはいるが、結局は物質自体を高温度まで加熱することにより物質に含まれたり付着している細菌を加熱殺菌する方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の殺菌方法のうち、高温度までの加熱方法は人体皮膚や器具などの対象物に熱損傷を引き起こすという問題がある。一方、消毒剤を用いる方法については完全に殺菌することが困難であり耐性菌が発生するという問題や消毒剤そのものによる薬害や臭いによる不具合が生じることが問題となっている。
【０００４】
また紫外線照射による方法では紫外線の影になった部分は殺菌されず、連続照射により対象物の劣化を引き起こすなどの問題がある。
特開平４−３６４８５３号公報には、被殺菌物に液体を付着させた後加熱殺菌を行う方法が記載されているが、あくまでもその目的は高温度加熱であり遠赤外線吸収特性の考慮がされていない。
【０００５】
また、特開平７−３０８３６９号公報等に開示されている方法では、被殺菌物に遠赤外線吸収率の高い水を直接塗布した後、遠赤外線を照射して殺菌を行っているため、残存水の除去が不十分な場合に菌の繁殖につながる等との問題がある。また遠赤外線発生手段としても従来のセラミックス製遠赤外線ヒーターを用いているため昇降温に時間が掛かるために常に通電しておく必要があり実用的でないうえエネルギーを多消費してしまう。さらに、通電時のオン／オフ切り替えが容易な赤外線ランプやハロゲンヒーターも用いられてはいるが、遠赤外線ヒーターと異なり遠赤外線放射効率が劣るため殺菌効率が極端に劣り実用的ではない。
【０００６】
そこで本発明の目的は、消毒剤や紫外線など対象物に対して損傷を与えるものを用いることなく、高温度に加熱殺菌することができない対象物の任意の部位に対して、水を直接供給することなく、効率の良い遠赤外線照射手段を用いることにより、簡易な殺菌を可能とする方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の遠赤外線殺菌方法は、殺菌処理すべき対象物へ水を直接供給することなく、遠赤外線吸収効率の良い水分を極めて微量供給させる手段として、湿り空気又は飽和蒸気を対象物の周囲に供給する方法を用い、その後遠赤外線放射効率の高いカーボンランプを用いて遠赤外線を照射することを特徴とする。
【０００８】
また前記、極めて微量な水分の供給源としての湿り空気又は飽和蒸気の発生手段として、空気中の水分を露点に達するよう冷却手段としての液化ガス又はそれを含んだ空気を対象物の周囲に供給することを特徴とする。
さらに前記カーボンランプが、遠赤外線放射効率の高いカーボン系素材を発熱源として用い石英等の耐熱容器中にアルゴン等の不活性ガスとともに密閉することからなることを特徴とする。
【０００９】
上記の極めて微量な水分の供給方法は、被対象物や周囲に余分な水分を供給することが無いため、単なる手指の殺菌としてのみではなく文化財保全のための殺菌等にも対応できる。なお、本願方法で供給された極めて微量な水分は殺菌処理時に蒸発するため、後の水分除去処理の必要もなくなるうえ、残存水分による菌の繁殖を防ぐこともできる。
【００１０】
なお、遠赤外線放射効率の高いカーボン系素材は、賦形性を有し焼成後高い炭素残査収率を示す組成物中に、焼成・炭素化時に目標の抵抗値を具備することを目的とし、カーボンブラック、黒鉛、コークス粉等の炭素粉末、金属炭化物、金属硼化物、金属珪化物、金属窒化物、金属酸化物等の金属化合物の一種または二種以上を混合後成形、焼成することにより得られ、任意の固有抵抗値と形状を有するので、設定どおりの電流・電位による発熱制御が可能なうえ、発熱速度、発熱効率、遠赤外線の発生効率が優れているなど前記課題が効果的に解決しうる事実を確認した。
【００１１】
以下に、実施例によって本発明を更に具体的に説明するが、本願発明はこの実施例によって何等限定されるものではない。
【００１２】
【実施例】
遠赤外線放射効率の高いカーボンランプの発熱素子源として、塩素化塩化ビニル樹脂（日本カーバイト社製 Ｔ−７４１）４５質量部、フラン樹脂（日立化成社製 ヒタフランＶＦ−３０２）１５質量部、の混合樹脂系を用い、これに天然黒鉛微粉末（日本黒鉛社製 平均粒度５μｍ）１０質量部と窒化硼素（信越化学社製 平均粒度２μｍ）３０質量部に対し、可塑材としてジアリルフタレートモノマーを２０質量部を添加して、分散、混合し、押し出し成形を行ない、その後窒素ガス雰囲気中で焼成することで、カーボン系矩形発熱源を得た。この発熱源を５０mmに切断し、端部にリードを接続しアルゴンガス雰囲気の石英管中に保持し小型カーボンランプヒーターを作製し、これを反射板付きの装置にセットした。この装置に通電したところ１００Ｖ−３００Ｗで瞬時にカーボン部の温度が１１００℃に達するとともに、石英管の外表面温度が７００℃となり遠赤外線の放射が確認できた。図１、図２に、通常の金属製遠赤外線ヒーター源（ニクロム）との放射強度特性、発熱立ち上がり特性の比較を示す。
【００１３】
次に上記特性を有すカーボンランプヒーターを用いて殺菌処理を行った。まず、充分殺菌洗浄処理した手の表面部位にリン酸緩衝液で調整した大腸菌および黄色ブドウ球菌を塗布させたのち水分を室温乾燥させた。次に冷却させる手段としての液化ガスを噴霧し周辺空気を露点に達ししえることで、手表面に極めて微量の水分を供給した後、上記遠赤外線装置のスイッチを点灯し遠赤外線を照射した。この際、火傷防止治具により一定距離（１００mm）を隔てたところから遠赤外線を照射した。点灯後５〜３０秒ほど照射した後消灯させると共に、直ちに大腸菌塗布部位を寒天培地に転写し、その後菌の４８時間培養処理を行い、殺菌処理の可否を検討した。その結果、表１に示すように点灯から１５秒以上と短時間の照射で殺菌効果が確認できた。これは、カーボンランプヒーターが従来の遠赤外線ランプに比べて昇降温特性が優れていることと遠赤外線放射効率が優れているために、遠赤外線が照射後直ちに水に吸収され菌を死滅させるエネルギーとして使用されるためと考えられる。なおこのとき、３０秒程度遠赤外線を照射しても、手表層部の温度上昇はほとんどなく火傷等の症状も発生し得なかった。また、遠赤外線照射処理後には余剰水分の付着は確認できなかった。
【００１４】
【表１】

【００１５】
これらのことから、本願発明の遠赤外線殺菌方法によれば、簡易かつ効率よく殺菌処理が可能であることが判明した。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカーボンランプヒーターを用いた殺菌方法は、従来の遠赤外線ヒーターを用いたものに比べ、発熱速度、発熱効率、遠赤外線の発生効率が良いなど炭素系発熱体の有する優れた特性を持つため、装置の簡便化が図れ効率よく殺菌が可能となる。更に従来の、対象物へ直接水を供給する方法と異なり、湿り空気又は飽和蒸気を用いて極めて微量の水分を加える方法であるため、殺菌後に過剰水分の除去を必要とせず、残存水分による菌の繁殖を防止できるなどの効果も併せ持っている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカーボンランプの放射特性を示すグラフである。
【図２】本発明のカーボンランプの発熱立ち上がり特性を示すグラフである。

Claims (2)

1. 殺菌処理すべき対象物の周囲に液化ガスを供給することにより対象物の周囲の空気を露点に到達させることによって、対象物の周囲に水分を含む空気を供給した後、カーボンランプを用いて遠赤外線を照射することを特徴とする遠赤外線殺菌方法。
2. 前記カーボンランプが、発熱源としてのカーボン系素材を耐熱容器中に不活性ガスとともに密閉したものであることを特徴とする請求項１に記載の遠赤外線殺菌方法。

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