JP6714774B2 - 高濃度消毒剤を製造する装置および方法 - Google Patents
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関連出願の相互参照
本出願は２０１６年９月２８日に出願された米国仮特許出願第６２／４００７７４号の優先権を主張するものであり、また２０１７年１月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／４５２６６６号の優先権を主張するものである。これらの出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は２０１６年９月２８日に出願された米国仮特許出願第６２／４００７７４号の優先権を主張するものであり、また２０１７年１月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／４５２６６６号の優先権を主張するものである。これらの出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示の実施形態は消毒液に関する。より具体的には、本開示の実施形態は、医療機器を消毒するために用いられる、固体化学物質からの消毒液の製造に関する。
多くの医療機器および器具は、多数の患者で再利用され得る。医療機器または器具は、別の患者で用いられる前に、一般に再処理される必要がある。例えば、ある患者で内視鏡を使用した後、その内視鏡が再利用され得る前に、いくつかの工程により、内視鏡を再処理する必要がある。内視鏡を再処理する工程には、例えば、液体消毒液を使用する消毒の工程が含まれる。
従来、液体消毒液は、水溶液として調製され、次いで、製造業者により病院または他の施設に輸送される。消毒液は、濃縮物として輸送され得、次いで、内視鏡を消毒するために病院または他の施設で希釈される。あるいは、消毒液は、最終利用者の濃度で輸送され得、次いで、「そのまま」消毒に用いられ得る。濃縮消毒液または「そのまま」の消毒液のいずれに関しても、輸送費の大部分は、必要とされる消毒剤ではなく、溶液中の水に起因する。
医療機器および器具を少なくとも部分的に自動洗浄および滅菌するように設計された装置および機器が公知である。このような滅菌機器での使用に適した抗菌溶液も公知であるが、貯蔵、取り扱い、腐食性、または医療機器もしくは器具の迅速なｉｎ ｓｉｔｕ溶解能力の低下のいずれかにおいて欠点があり得る。
これらの抗菌溶液のいくつかは、過酢酸または他の強酸化剤を滅菌剤として使用する。含有される過酢酸溶液が温度上昇を受け得る貯蔵条件は回避されるべきであり、このような溶液を大気中に放出する容器の貯蔵は、問題が多く、規制上の制限を受ける可能性がある。
以前の溶液およびシステムに伴う問題が全くない、医療機器および器具を洗浄および滅菌するための、改善された高濃度抗菌および消毒液、ならびにシステムが必要とされている。
本開示の代表的実施形態は、医療機器および器具の洗浄および滅菌での使用のための抗菌および消毒液を製造および使用する装置および方法に関する。
一態様において、本発明は、高濃度過酢酸消毒液を製造するための装置を対象とする。装置は、固体分配システム、水源、２つの反応チャンバーおよび貯蔵タンクを含む。固体分配システムは、固体テトラアセチルエチレンジアミン（ＴＡＥＤ）用のバルクディスペンサー、固体過炭酸ナトリウム用のバルク分配システムおよび固体クエン酸一水和物用のバルク分配システムを有する。加熱水供給システムは、加熱水を反応チャンバーおよび貯蔵タンクに添加するために提供される。第１の反応チャンバーは、固体ＴＡＥＤおよび過炭酸ナトリウムと加熱水とを混合して、過酢酸溶液を得るために用いられる。コンジットは、加熱水を加熱水システムから第１の反応チャンバーに供給するために提供される。第２の反応チャンバーは、過酢酸溶液とクエン酸一水和物などの弱有機酸とを混合して、ｐＨ調整過酢酸溶液を得る。コンジットは、過酢酸溶液を第１の反応チャンバーから第２の反応チャンバーに供給する。貯蔵タンクは、ｐＨ調整過酢酸溶液を水で希釈して、高濃度過酢酸消毒液を得る。コンジットは、ｐＨ調整過酢酸溶液を第２の反応チャンバーから貯蔵タンクに供給し、コンジットは、水を貯蔵タンクに供給する。
装置は、加熱水を第１の反応チャンバーに供給するためのポンプを有する水供給システムを含み得る。加熱供給システムは、水を第１の反応チャンバーに約３０〜５０℃の温度で供給し得る。例えば、水は第１の反応チャンバーに約４０℃の温度で供給され得る。
第１の反応チャンバーは、ミキサーを含み得る。ミキサーは、回転混合ブレードまたは他の高せん断ブレードを含み得る。他の混合ブレードは、快速混合ブレード、ウェスタン混合ブレード、エッグビーターブレード、インペラブレードまたはマッドバスターブレードを含み得る。第１の反応チャンバーは、水、固体ＴＡＥＤおよび固体過炭酸ナトリウムを一定時間、例えば、約１分間混合することが可能であり得る。
コンジットは、過酢酸溶液を第１の反応チャンバーから第２の反応チャンバーに供給し得、また溶解されてない固体の第２の反応チャンバーへの移動を防止するためのフィルターを含み得る。フィルターは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ナイロンまたはポリエチレンなどのポリマーを含む公知の材料から製造され得る。代替のフィルター材料としては、金属、ガラスまたはセラミックが挙げられる。
別のコンジットは、ｐＨ調整過酢酸を第２の反応チャンバーから貯蔵タンクに供給し得、溶解されてない固体の移動を防止するためのフィルターを含み得る。
ｐＨ調整過酢酸を希釈するために用いられる水は、約１８〜約４０℃、より具体的には約２５〜約４０℃の温度で供給され得る。
高濃度過酢酸消毒液は、約２０〜４０℃の温度である。例えば、溶液は、約３０℃の温度であり得る。過酢酸は、約５〜７のｐＨ、例えば、約６のｐＨ、約１２００〜２２００ｐｐｍ、より具体的には約１２００〜２０００ｐｐｍの過酢酸濃度、および約５００ｐｐｍ未満の過酸化水素濃度を有する。
別の態様において、本発明は、高濃度過酢酸消毒液を製造する方法を対象とする。方法は、（ｉ）ＴＡＥＤと過炭酸ナトリウムとの固体混合物をバルク容器から第１の反応チャンバーに分配する工程と、（ｉｉ）加熱水を第１の反応チャンバーに添加する工程と、（ｉｉｉ）加熱水、ＴＡＥＤおよび過炭酸ナトリウムを混合して、過酢酸溶液を形成する工程と、（ｉｖ）固体クエン酸一水和物をバルク容器から第２の反応チャンバーに分配する工程と、（ｖ）混合した過酢酸溶液を第２の反応チャンバーに添加して、ｐＨ調整過酢酸溶液を得る工程と、（ｖｉ）ｐＨ調整溶液を貯蔵タンクに添加する工程と、（ｖｉｉ）ｐＨ調整過酢酸溶液を貯蔵タンク中で水で希釈して、高濃度過酢酸消毒液を得る工程と、を含む。
加熱水は、第１の反応チャンバーに押し出され得る。加熱水は、約３０℃〜約５０℃の温度、例えば、約４０℃の温度であり得る。
加熱水、固体ＴＡＥＤおよび固体過炭酸ナトリウムは、第１の反応チャンバー中でミキサーで混合される。ミキサーは、回転混合ブレード、快速混合ブレード、ウェスタン混合ブレード、エッグビーターブレードまたはマッドバスターブレードを含み得る。加熱水、ＴＡＥＤおよび過炭酸ナトリウムは、過酢酸溶液を形成するために、第１の反応チャンバー中で一定時間、例えば、約１分間混合される。
次いで、過酢酸溶液は、第２の反応チャンバーに押し出される。過酢酸は、溶解されてない固体の第２の反応チャンバーへの移動を防止するために濾過され得る。また、ｐＨ調整過酢酸は、溶解されてない固体の貯蔵タンクへの移動を防止するために濾過され得る。
貯蔵タンク中でｐＨ調整過酢酸を希釈するために用いられる水は、約１８〜約４０℃、より具体的には約２５〜約４０℃の温度である。
高濃度過酢酸消毒液は、約２０℃〜約４０℃の範囲、例えば、３０℃の温度であり、約５〜７の範囲のｐＨ、例えば、約６のｐＨ、約１２００〜２２００ｐｐｍ、より具体的には約１２００〜２０００ｐｐｍの過酢酸濃度、および約５００ｐｐｍ未満の過酸化水素濃度を有する。
上記の高濃度過酢酸消毒液は、再利用可能な医療装置および設備、例えば、透析器を洗浄および消毒するために用いられ得る。
上記の高濃度過酢酸消毒液は、自動内視鏡再処理システム（ＡＥＲシステム）で用いられ得る。
複数の実施形態が開示されるが、本開示のさらに他の実施形態が、本開示の例示的実施形態を示し、説明する以下の詳細な説明および特許請求の範囲から当業者に明らかになるであろう。したがって、図面および詳細な説明は、本質的に例示的と見なされるべきであり、制限的と見なされるべきではない。
本明細書および添付の特許請求の範囲の目的のために、別段の記載のない限り、成分の量、材料のパーセンテージまたは割合、反応条件、ならびに本明細書および特許請求の範囲で用いられる他の数値を表すすべての数が、すべての場合において用語「約」により修飾されると理解されるべきである。したがって、相反する指示がない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に示される数値パラメーターは、本出願により得られるように努められる所望の特性に応じて変動し得る近似値である。少なくとも、および特許請求の範囲に対する均等論の適用を限定する試みとしてではなく、各数値パラメーターは、少なくとも、報告された有効桁の数に照らして、かつ通常の丸め法を適用することにより解釈されるべきである。
本出願の広範囲に示される数値範囲およびパラメーターが近似値であるにもかかわらず、具体的な例に示される数値は、可能な限り正確に報告される。しかし、任意の数値は、それら各試験測定値において見出される標準偏差から必然的に生じるある程度の誤差を本質的に含有する。さらに、本明細書で開示されるすべての範囲は、本明細書に包含される任意のおよびすべての部分範囲を包含すると理解されるべきである。例えば、「１〜１０」の範囲は、１の最小値と１０の最大値との間（ならびに１および１０を含む）の任意およびすべての部分範囲、すなわち、１以上の最小値および１０以下の最大値、例えば、５．５〜１０を有する任意およびすべての部分範囲を含む。
以下で、本出願の特定の実施形態を詳細に参照し、その例を、添付の図面に例示する。本出願は、例示された実施形態と併せて説明されるが、これらは本出願をこれらの実施形態に限定することを意図するものではないことが理解されるであろう。逆に、本出願は、添付の特許請求の範囲により定義される本出願の範囲内に含まれ得るすべての代替物、改変物および等価物を網羅することが意図される。
本明細書および添付の特許請求の範囲で用いられる場合、単数形「１つの（ａ、ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」は、明確かつ明白に１つの指示対象に限定されない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「あるフィルター」への言及は、１つ、２つ、３つ以上のフィルターを含む。
以下で図面を参照するが、そこでは、描写される要素が、必ずしも一定の縮尺で示されるわけではなく、同様または類似の要素が、いくつかの図にわたって同じ参照数値で示される。
図面全般を参照すると、図解は、本開示の特定の実施形態を説明するためのものであり、それらを限定することを意図したものではないことが理解されるであろう。
本明細書で用いられる用語のほとんどは、当業者に認識可能であるが、明確に定義されていない場合でも、用語は、当業者により現在受け入れられている意味を採用すると解釈されるべきであることが理解されるべきである。
ペルオキシ酢酸とも称される過酢酸（ＰＡＡ）は、酢酸と過酸化水素との水溶液中での反応により生成され得る。ＰＡＡは、医療機器および器具を洗浄、消毒および滅菌するための高濃度消毒剤である。固体粉末状のＴＡＥＤは、過炭酸ナトリウムまたは過ホウ酸ナトリウムなどの過酸化物の固体源と溶液中で反応して、過酢酸を生成するために用いられる。過炭酸ナトリウムが水に溶解すると、過酸化水素が生成される。ＴＡＥＤは、第１の反応において、高温で、例えば、３０℃以上で過酸化水素と迅速に反応して、ＰＡＡおよびトリアセチルエチレンジアミンを生成し、次いで、追加の過酸化水素と反応して、過酢酸およびジアセチルエチレンジアミンを生成する。反応が完了したとき、得られた溶液のｐＨは８．０超であり得る。ＰＡＡが有効かつ安定であるために、クエン酸一水和物を添加することにより、ｐＨを約６．０まで低下させる。好ましい高濃度過酢酸消毒液は、１２００〜２２００ｐｐｍ、より具体的には約１２００〜２０００ｐｐｍ、より具体的には約１７００〜１９００ｐｐｍのＰＡＡ、および約２００〜５００ｐｐｍのＨ２Ｏ２の濃度で約５〜約７、より具体的には約５．５〜約６．５、より具体的には約６．０のｐＨを有する。別の実施形態において、高濃度過酢酸消毒液は、５００ｐｐｍ未満、より具体的には３００ｐｐｍ未満のＨ２Ｏ２濃度を有する。高濃度過酢酸消毒液は、殺菌剤および消毒剤として有効であり、腐食性が低い。
図１は、高濃度過酢酸消毒液を得るための過酢酸混合システム１０の例を例示している。混合システム１０は、固体分配システム１２、第１の反応チャンバー２４、第２の反応チャンバー２６および貯蔵タンクまたはチャンバー５０を含む。
固体分配システム１２は、ＴＡＥＤ１４のバルク容器、過炭酸ナトリウム１６のバルク容器およびクエン酸一水和物１８などの弱有機酸のバルク容器を含む。固体分配システム１２は、混合が所望されるまで、粉末状の固体を互いに分離して保持する。これらの成分は、反応成分（ＴＡＥＤおよび過炭酸ナトリウム）を１つ以上のバルク容器に、およびｐＨ調整のためのクエン酸一水和物粉末を別のバルク容器に有する、２つ以上のバルク容器に粉末形態で提供される。好ましい構成において、各成分は、互いに分離して保持される。これらの成分は、固体分配接続点２０ａ、２０ｂを通過した後、第１および第２の反応器に分配される。
代表的実施形態において、約５０バッチまたはサイクル分の１０リットルの高濃度消毒液を製造するのに十分なＴＡＥＤである、ＴＡＥＤ約１．６６ｋｇが固体分配システム１２に含有される。約５０バッチまたはサイクル分の１０リットルの高濃度消毒液を製造するのに十分な過炭酸ナトリウム約２．０８ｋｇが固体分配システム１２に含有される。単一バッチまたはサイクルにおいて、ＴＡＥＤ約３３．２ｇおよび過炭酸ナトリウム約４１．５ｇは、固体分配接続点２０ａから分配される。さらに、約５０バッチまたはサイクル分の１０リットルの高濃度消毒液に十分なクエン酸一水和物約１．５０ｋｇが固体分配システム１２に含有される。単一のサイクルにおいて、クエン酸一水和物などの弱有機酸約３０ｇは、固体分配接続点２０ｂに分配される。
別の代表的実施形態において、約５０バッチまたはサイクル分の５リットルの高濃度消毒液を製造するのに十分なＴＡＥＤである、ＴＡＥＤ約０．８３ｋｇが固体分配システム１２に含有される。約５０バッチまたはサイクル分の５リットルの高濃度消毒液を製造するのに十分な過炭酸ナトリウム約１．０４ｋｇが固体分配システム１２に含有される。単一のバッチまたはサイクルにおいて、ＴＡＥＤ約１６．６ｇおよび過炭酸ナトリウム約２０．１７ｇは、固体分配接続点２０ａから分配される。さらに、約５０バッチまたはサイクル分の５リットルの高濃度消毒液に十分なクエン酸一水和物約０．７５ｋｇが固体分配システム１２に含有される。単一のサイクルにおいて、クエン酸一水和物などの弱有機酸約１５ｇは、固体分配接続点２０ｂに分配される。
ＴＡＥＤおよび過炭酸ナトリウムは、水と第１の反応チャンバー２４中でミキサー２８により混合される。水は、（１０リットルバッチで）水約２．０リットルを約３５〜４５℃、例えば、約４０℃の温度に加熱する水源３０から入口管３４ａを通って、第１の反応チャンバー２４に押し出される。５リットルバッチでは、水約１．０〜約１．５リットルを約３５〜４５℃、例えば、約４０℃の温度に加熱することが必要とされる。水は、約４０℃の温度で維持されながら、１分当たり約４．５〜６．１リットル（１分当たり１．２〜１．６ガロン）、例えば、１分当たり約５．３リットル（１分当たり１．４ガロン）の任意選択の流量で、第１の反応チャンバー２４にポンプ３２で押し出される。ミキサー２８は、ＴＡＥＤおよび過炭酸ナトリウムが水に溶解し、反応して、ＰＡＡ溶液を形成することを促進する。ＰＡＡ溶液の初期ｐＨは約８である。一実施形態において、フィルターまたはメッシュ２２ａは、第１の反応チャンバー２４内の出口管３６ａの周りに配置されて、任意の溶解されてない固体を濾過し、これらの材料が出口管３６ａを通過して第２の反応チャンバー２６に入るのを防止する。
一実施形態において、第１の反応チャンバー２４は、１０リットルバッチの高濃度消毒液に対して約３リットルの大きさであり得るか、または５リットルバッチの高濃度消毒液に対して約２リットル未満であり得る。別の実施形態において、第２の反応チャンバー２６も、１０リットルバッチの高濃度消毒液に対して約３リットル、または５リットルバッチの高濃度消毒液に対して２リットル未満の大きさである。第１および第２の反応チャンバーは、プラスチック、金属または強化ガラスなどの材料から製造され得る。第１の反応チャンバー２４および第２の反応チャンバー２６は、所望の温度を維持するために断熱され得る。例えば、第１の反応チャンバー２４および第２の反応チャンバー２６は、加熱ジャケットまたは内部ヒーターを有し得る。
クエン酸一水和物などの弱有機酸は、バルク容器１８から固体分配接続点２０ｂを通って第２の反応チャンバー２６に添加される。第１の反応チャンバー２４で形成されたＰＡＡは、１分当たり約４．５〜６．１リットル（１分当たり１．２〜１．６ガロン）、例えば、１分当たり５．３リットル（１分当たり１．４ガロン）の任意選択の流量で出口管３６ａおよび入口管３４ｂを含むコンジットを介して第２の反応チャンバー２６に添加される。クエン酸一水和物とＰＡＡとの混合は、流入するＰＡＡ溶液の流れにより達成される。クエン酸一水和物は、ＰＡＡ溶液のｐＨを約５〜約７、具体的には約６．０に低下させるために用いられる。
一実施形態において、次いで、酸性ＰＡＡ溶液は、フィルターまたはメッシュ２２ｂおよび結合した出口管３６ｂを通って第２の反応チャンバー２６から除去される。フィルターまたはメッシュ２２ｂは、任意の溶解されてない固体を溶液から濾過する。一実施形態において、酸性ＰＡＡ溶液は、１分当たり約４．５〜６．１リットル（１分当たり１．２〜１．６ガロン）、例えば、１分当たり約５．３リットル（１分当たり１．４ガロン）の任意選択の流量で、約２０〜４０℃、例えば、約３０℃の温度で除去される。酸性ＰＡＡ溶液は、出口管３６ｂを含むコンジットを介して貯蔵タンクまたはチャンバー５０に移動する。水源４０からの水（一実施形態において、約８リットル）は、約２５〜３０℃の温度で保持され、貯蔵タンクまたはチャンバー５０にポンプ４２で押し出される。一実施形態において、水は、１分当たり約１．２〜１．６ガロン、例えば、１分当たり約１．２〜１．６ガロン、例えば、１分当たり約１．４ガロンの流量で押し出される。一実施形態において、貯蔵タンクまたはチャンバー５０は、約５０リットルの大きさであり、プラスチック、金属またはガラスから選択される材料から製造され、プラスチックが好ましい。一実施形態において、貯蔵タンクまたはチャンバー５０は、約３０〜４０℃の温度で、約１２００〜２２００ｐｐｍ、より具体的には約１２００〜２０００ｐｐｍのＰＡＡ濃度、および約５００ｐｐｍ未満、より具体的には３００ｐｐｍ未満の過酸化水素濃度、ならびに約５．０〜約７．０のｐＨで、高濃度消毒液を約４〜１２リットル、好ましくは約１０リットル含む。
例えば、高濃度消毒液１０リットルは、約１２００〜２２００ｐｐｍ、より具体的には約１２００〜２０００ｐｐｍ、より具体的には約１７００〜１９００ｐｐｍのＰＡＡ濃度で、約３０℃の温度で、約６のｐＨで存在し得る。
別の代表的実施形態は、装置１０を使用して高濃度消毒液を製造する方法である。方法は以下の工程を含む。粉末状でバルク容器１４、１６に含有される固体ＴＡＥＤおよび過炭酸ナトリウムは、分配システム１２により第１の反応チャンバー２４に分配される。クエン酸一水和物などの弱有機酸は、バルク容器１８から第２の反応チャンバー２６に分配される。水源３０は、約２リットルなどの量の水を所望の温度、例えば、約３５〜４５℃、例えば、約４０℃の温度に加熱させる。次に、約８．０リットルなどの量の水は、室温（２５〜３０℃）で水源４０から貯蔵タンク５０に添加される。第１のポンプ３２がオンになり、加熱水が第１の反応チャンバー２４に押し出される。次いで、水がすべて添加されたら、ポンプ３２はオフになり得る。接続点もこの時点で閉じられ得る。第１の反応チャンバー２６のミキサー２８がオンになり、水、ＴＡＥＤおよび過炭酸ナトリウム溶液を一定時間、例えば、約１分間混合させる。あるいは、３０秒〜２分間の混合時間が用いられてもよい。所望の混合時間後、ポンプがオンになり、得られたＰＡＡ溶液は、第２の反応チャンバー２６を通過して、クエン酸一水和物と混合し、次いで、最終的に貯蔵タンク５０に入って、高濃度消毒剤としての使用のための最終過酢酸溶液を製造することができる。
一実施形態において、混合システム１０は、各成分の質量を直接量り分け、固体分配接続点２０ａ、２０ｂを用いて正確な量を反応器中に分配することにより、ＴＡＥＤ１４、過炭酸ナトリウム１６およびクエン酸一水和物１８を分配し得る。あるいは、各成分の正確な量は、固体を直接反応チャンバーに注入する必要なしに、適当な反応チャンバーに配置され得る別の使い捨て袋に梱包されてもよい。使い捨て袋は、ポリビニルアルコール、高密度ポリエチレン繊維または同様の材料から製造され得る。また、使い捨て袋は、水に溶解可能であり得る。使い捨て袋は、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸または他の公知の非毒性水溶性生分解性ポリマーなどの材料から製造され得る。袋の溶解速度は、水の温度に依存し得る。例えば、袋は、高温の水に速く溶解し得る。使い捨て袋は、最終高濃度消毒液に悪影響を与えずに適当な反応チャンバーに直接添加されよう。
代替実施形態において、ＴＡＥＤ１４および過炭酸ナトリウム１６は、単一の使い捨て袋に一緒に梱包され得る。また、袋は溶解可能であり得る。このような袋は、粉末を予混合させ得るか、または袋は、反応チャンバー２４に添加されるまで粉末を分離して保持するための仕切りを有し得る。液体源として水を添加すると、仕切りは溶解し得、２つの粉末を混合および反応させ得る。
代替方法において、水源３０は、約０．８リットルなどの量の水を、約５５〜６５℃の温度、例えば、約６０℃の温度に加熱し得る。固体成分は、それらの各チャンバーから分配され、水が第１の反応チャンバー２４に分配される前に、水源を所望の温度に到達させる。水源４０中の約３．２リットルなどの量の水は、加熱されるか、または室温（約２０〜２５℃）で維持される。第１の反応チャンバー２４の通気孔（図示せず）が開かれ、ポンプ３２がオンになる。第１の反応チャンバー２４に水が充填されると、ポンプ３２がオフになり、通気孔が閉じられる。ミキサー２８が一定時間、例えば、約１分間オンになる。あるいは、内容物が約３０秒間または最大２分間混合され得る。混合後、ポンプ３２がオンになり、ＰＡＡ溶液が第２の反応チャンバー２６に移動する。クエン酸一水和物１８は第２の反応チャンバー２６に添加され、酸性過酢酸溶液が貯蔵タンクまたはチャンバー５０に押し出される前に混合させる。
混合システム１０は、同様のプロセスと比較して、最終高濃度消毒剤製品に必要とされる成分の量が少ないため、有利である。高濃度消毒液は、低温、例えば、３０〜３５℃で得ることができる。また、混合システム１０は、混合プロセス中に固体が溶液に溶解されるので、より清潔であり、洗浄をほとんど必要としない。
高濃度消毒液は、酢酸をほとんどまたは全く含まず、少なくとも１２時間安定であり、好ましくは最大４日間安定である。
混合システムの別の代表的実施形態は、図２に例示する連続フローシステムである。連続フローシステム６０は、第１の反応チャンバー２４、第２の反応チャンバー２６および貯蔵タンクまたはチャンバー５０を含む。
連続フローシステム６０は、ＴＡＥＤ１４の追加源、過炭酸ナトリウム１６の追加源およびクエン酸一水和物１８の追加源を含む。これらの成分は、反応組成物（ＴＡＥＤおよび過炭酸ナトリウム）を１つ以上の区画におよびｐＨ調整粉末１８を別の区画に有する多区画パッケージに粉末形態で提供され得る。これらの成分は、固体分配接続点２０ａ、２０ｂを通って水に入ると、一緒に混合される。
連続フローシステム６０は、各成分の質量を直接量り分けることによりＴＡＥＤ１４、過炭酸ナトリウム１６およびクエン酸一水和物１８を分配し得、固体分配接続点を用いて正確な量を反応器に分配し得る。
あるいは、各成分の正確な量は、固体を直接反応チャンバーに注入する必要なしに、適当な反応チャンバーに配置され得る別の使い捨て袋に梱包されてもよい。使い捨て袋は、ポリビニルアルコール、高密度ポリエチレン繊維または同様の材料から製造され得る。また、使い捨て袋は、水に溶解可能であり得る。使い捨て袋は、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸または他の公知の非毒性水溶性生分解性ポリマーから選択される材料から製造され得る。溶解速度は、水の温度に依存し得る。例えば、袋は、高温の水に速く溶解し得る。使い捨て袋は、最終溶液に悪影響を与えずに適当な反応チャンバーに直接添加されよう。
代替実施形態において、ＴＡＥＤ１４および過炭酸ナトリウム１６は、単一の使い捨て袋に一緒に梱包され得る。袋は溶解可能であり得る。このような袋は、粉末を予混合させ得るか、または袋は、反応チャンバー２４に添加されるまで粉末を分離して保持するための仕切りを有し得る。液体源として水を添加すると、仕切りは、溶解し得、粉末を混合させる。
代表的実施形態において、ＴＡＥＤ約２３．３ｇおよび過炭酸ナトリウム約１６．６ｇは、固体分配接続点２０ａを通って分配される。クエン酸一水和物約１６．６ｇは、固体分配接続点２０ｂを通って分配される。任意で、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｆ６８ＬＦ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｒｄｉｃｈ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）などの界面活性剤約０．０８ｇも添加される。また、他の公知の界面活性剤がＰｌｕｒｏｎｉｃ Ｆ６８ＬＦと一緒にまたはその代わりに用いられてもよい。
第１の反応チャンバー２４は、固体ＴＡＥＤおよび過炭酸ナトリウムを水と混合する。水は、約４．０リットルなどの量の水を約５５〜８０℃以上の温度、例えば、約６０℃の温度に加熱する水源３０から添加される。水は、約３５〜４５℃の温度、例えば、約４０℃以上の温度を維持しながら、１分当たり約４．５〜６．１リットル（１分当たり１．２〜１．６ガロン）、例えば、１分当たり５．３リットル（１分当たり１．４ガロン）などの流量で、第１の反応チャンバー２４にポンプ３２で押し出される。ミキサー２８は、ＴＡＥＤおよび過炭酸ナトリウムが水に溶解し、反応して、ＰＡＡ溶液を形成することを促進する。一実施形態において、フィルターおよびメッシュ２２ａは、第１の反応チャンバー２４内に配置されて、任意の溶解されてない固体が第２の反応チャンバー２６を通過することから濾過する。フィルターまたはメッシュ２２ａ、２２ｂは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンまたはナイロンから選択される材料から製造され得る。
クエン酸一水和物１８は、固体分配接続点２０ｂを通って第２の反応チャンバー２６に添加される。第１の反応チャンバー２４で形成されたＰＡＡは、１分当たり約４．５〜６．１リットル（１分当たり１．２〜１．６ガロン）、例えば、１分当たり約５．３リットル（１分当たり１．４ガロン）などの流量で約８．０以上のｐＨで第２の反応チャンバー２６に添加される。流入するＰＡＡ溶液の流れによるクエン酸一水和物およびＰＡＡの混合を完了する。ＰＡＡ溶液はクエン酸一水和物で溶解されて、最終溶液のｐＨを約５．０〜約６．０、例えば、６．０に低下させる。
一実施形態において、酸性過酢酸溶液は、１分当たり約４．５〜６．１リットル（１分当たり１．２〜１．６ガロン）、例えば、１分当たり約５．３リットル（１分当たり１．４ガロン）などの流量で、および約５０〜６５℃の温度で、任意の溶解されてない固体を酸性過酢酸溶液から濾過するフィルターまたはメッシュ２２ｂを通って、第２の反応チャンバー２６から除去される。酸性過酢酸溶液は、貯蔵タンクまたはチャンバー５０に移動する。一実施形態において、貯蔵タンクまたはチャンバー５０は、約１２００〜２２００ｐｐｍ、より具体的には約１２００〜２０００ｐｐｍのＰＡＡ濃度、５００ｐｐｍ未満、より具体的には３００ｐｐｍ未満の過酸化水素濃度、および約５．０〜７．０のｐＨで、約３０〜５５℃の温度を有する高濃度消毒液約４〜１２リットルを含む。例えば、最終消毒液４リットルは、約６のｐＨで、約１２００〜２２００ｐｐｍ、より具体的には約１２００〜２０００ｐｐｍ、より具体的には約１７００〜１９００ｐｐｍのＰＡＡ濃度を有し得る。
別の代表的実施形態は、連続フローシステム６０を使用して、高濃度消毒液を製造する方法である。方法は、固体成分をそれらの各チャンバーに分配する工程と、水源を所望の温度に到達させる工程と、ポンプ３２をオンにする工程と、水源３０から第１の反応チャンバー２４、第２の反応チャンバー２６、および貯蔵タンクまたはチャンバー５０への液体の流れを可能にする工程とを含む。
連続フローシステム６０は、混合に追加のモーターまたは部品を必要とせず、大型の容器を必要とせずに大量の高濃度消毒液を製造でき、圧力チェックバルブを必要としないため有利である。
このようなシステムは、全固形物がほとんど必要とされないこと、洗浄が簡単なシステム、速いランニングタイムおよびその独自の加熱水を生成するシステムの能力を含む利点を有する。
議論された例示的実施形態に対し、本開示の範囲から逸脱することなく様々な改変および付加を施すことができる。例えば、上記実施形態は、特定の特徴を指し、本開示の範囲は、様々な組み合わせの特徴を有する実施形態および記載された特徴すべてを含んでいない実施形態も含む。したがって、本開示の範囲は、特許請求の範囲内にあるすべてのこのような代替物、改変物および変形物をそれらの等価物と共に包含することが意図されている。
Claims (19)
- 高濃度過酢酸消毒液を製造する装置であって、
ａ）ＴＡＥＤの固体混合物用のバルクディスペンサー、過炭酸ナトリウムの固体混合物用のバルクディスペンサーおよび固体クエン酸一水和物用のバルクディスペンサーを含む、固体分配システム、
ｂ）加熱水供給システム、
ｃ）固体ＴＡＥＤおよび固体過炭酸ナトリウムを加熱水と混合して、第１の過酢酸溶液を得るための第１の反応チャンバー、
ｄ）前記加熱水を前記加熱水供給システムから前記第１の反応チャンバーに供給するための第１のコンジット、
ｅ）前記第１の過酢酸溶液と固体クエン酸一水和物とを混合して、ｐＨ調整過酢酸溶液を得るための第２の反応チャンバー、
ｆ）前記第１の過酢酸溶液を前記第１の反応チャンバーから前記第２の反応チャンバーに供給するための第２のコンジット、
ｇ）前記ｐＨ調整過酢酸溶液を水で希釈して、前記高濃度過酢酸消毒液を得るための貯蔵タンク、
ｈ）前記ｐＨ調整過酢酸溶液を前記第２の反応チャンバーから前記貯蔵タンクに供給するための第３のコンジット、ならびに
ｉ）水を前記貯蔵タンクに供給するための第４のコンジット、
を含む、装置。 - 前記加熱水供給システムが、前記加熱水を前記第１の反応チャンバーに供給するためのポンプを含む、請求項１に記載の装置。
- 前記加熱水供給システムが、水を前記第１の反応チャンバーに４０℃の温度で供給する、請求項１に記載の装置。
- 前記第１の反応チャンバーが、回転混合ブレードを含む、請求項１に記載の装置。
- 前記第１の反応チャンバーが、前記加熱水、前記固体ＴＡＥＤおよび前記固体過炭酸ナトリウムを１分間混合する、請求項１に記載の装置。
- 前記第１の過酢酸溶液を前記第２の反応チャンバーに供給するための前記第２のコンジットが、溶解されてない固体の移動を防止するための第１のフィルターを含む、請求項１に記載の装置。
- 前記ｐＨ調整過酢酸溶液を前記貯蔵タンクに供給するための前記第３のコンジットが、溶解されてない固体の移動を防止するための第２のフィルターを含む、請求項１に記載の装置。
- 前記ｐＨ調整過酢酸溶液を希釈するための水が、前記貯蔵タンクに１８〜４０℃の範囲の温度で供給される、請求項１に記載の装置。
- 前記高濃度過酢酸消毒液が、２５℃超の温度であり、５〜７の範囲のｐＨ、１２００〜２２００ｐｐｍの過酢酸濃度および３００ｐｐｍ未満の過酸化水素濃度を有する、請求項１に記載の装置。
- 高濃度過酢酸消毒液を製造する方法であって、
ａ）固体ＴＡＥＤを第１のバルク容器から第１の反応チャンバーに分配する工程と、
ｂ）固体過炭酸ナトリウムを第２のバルク容器から前記第１の反応チャンバーに分配する工程と、
ｃ）加熱水を前記第１の反応チャンバーに添加する工程と、
ｄ）前記加熱水、前記固体ＴＡＥＤおよび前記固体過炭酸ナトリウムを混合して、過酢酸溶液を形成する工程と、
ｅ）固体クエン酸一水和物を第３のバルク容器から第２の反応チャンバーに分配する工程と、
ｆ）前記過酢酸溶液を前記第２の反応チャンバーに添加して、ｐＨ調整過酢酸溶液を得る工程と、
ｇ）前記ｐＨ調整過酢酸溶液を貯蔵タンクに添加する工程と、
ｈ）前記ｐＨ調整過酢酸溶液を水で希釈して、前記高濃度過酢酸消毒液を得る工程と、
を含む、方法。 - 前記加熱水が、前記第１の反応チャンバーに押し出される、請求項１０に記載の方法。
- 前記加熱水が、４０℃の温度である、請求項１０に記載の方法。
- 前記加熱水、固体ＴＡＥＤおよび固体過炭酸ナトリウムが、前記第１の反応チャンバー中で回転混合ブレードにより混合される、請求項１０に記載の方法。
- 前記加熱水、固体ＴＡＥＤおよび固体過炭酸ナトリウムが、前記第１の反応チャンバー中で１分間混合される、請求項１０に記載の方法。
- 前記過酢酸溶液が、前記第２の反応チャンバーに押し出される、請求項１０に記載の方法。
- 前記過酢酸溶液が、溶解されてない固体の前記第２の反応チャンバーへの移動を防止するために濾過される、請求項１０に記載の方法。
- 前記ｐＨ調整過酢酸溶液が、溶解されてない固体の前記貯蔵タンクへの移動を防止するために濾過される、請求項１０に記載の方法。
- 前記ｐＨ調整過酢酸溶液を希釈するための水が、１８〜４０℃の範囲の温度である、請求項１０に記載の方法。
- 前記高濃度過酢酸消毒液が、３０℃の温度であり、５〜７の範囲のｐＨ、１２００〜２２００ｐｐｍの過酢酸濃度および３００ｐｐｍ未満の過酸化水素濃度を有する、請求項１０に記載の方法。
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