JPH01232964A - 紫外線を利用した殺菌器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は医療分野や、美容分野をはじめとする色々な
分野の、使用器具による人間への細菌の感染を防止する
為に、確実に殺菌を行ないえる有効性のある殺菌器に関
するものである。

（ロ）従来の技術 紫外線とその応用にＩＩＡする文献として、照明学会編
の新編照明のデータブックの中に於ける、第２２編、放
射の応用の中の２２・２紫外線の応用のｒ１１４こ於け
る、２２・２・４殺菌作用とその応用にくわしく見られ
るように、紫外線殺菌ランプは波長２５３．７ｎｍを発
生し、この照射により細胞内の核酸が化学変化を起こし
て新陳代謝障害をきたし、細胞の増殖能力を失い、照射
量が多ければ破壊して死ぬという説が有力であると書か
れているが、近年は電子卯微鏡で上記の説が確められて
いる。従来の紫外線を利用した殺菌器は殺菌線照度の照
度不足と庫内に於ける、紫外線ランプ灯数の不足と適正
なランプの設置方法を欠いた為に庫内の照度分布にむら
が出来て、殺菌器というには、恥ずかしい位のものであ
る。現在、市販されている殺菌器としようされる物は、
はとんど１０Ｗか１５Ｗ程度の低出力の殺菌灯が上下の
中央部に１灯か２灯、取付けられているのが現実であり
、消毒器とか保管庫などと称されている。棚板部の殺菌
線分布もランプ中央真下に有っては１２００μＷ／−程
度用あるが、殺菌器の端のほうでは１０００μＷ／ｃｉ
を下まｂり数百μＶＶ　／　Ｏｊ程度の低い殺菌線出力
しか出ていないのが現実である。

高圧蒸気滅菌器やエチレンオキサイド滅菌器などによる
方法に比べて、殺菌効果の完全性と殺菌物の安全性の要
求に対して答えられていない状況である。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、近年エイズ菌やＢ型肝炎等の伝染を防止するこ
とは、社会的要請であり、数々の公開文献による実験デ
ーターより、殺菌線照度を１００００μｗ　／　ａＪ以
上で照射することが必要である事がわかった。

厚生省生活衛生局指導課でも、エイズ等の社会的関心の
高まりで昭和６２年１月２３日付で、理美容器Ｊ１の殺
菌を一客毎に行うことが法令で定められていることに対
して、参考として、紫外線１００００μｗ　／　ｏＪ以
上で１分間以上照射する。これは１００μＷ　／　ｏｊ
ではおよそ１００分間以上に相当と発表ひょうした。し
かし−客毎に殺菌するのに低出力の殺菌器で長時間かか
ったのでは仕事にならないし、ランプ全体を殺菌庫内に
設置した構造である為にランプの口金部分の紫外線照度
の低下による殺菌の安全性に対する疑問や、連続使用時
の庫内温度の上昇によるランプ発光効率の低下による殺
菌の完全性に対する疑問がある。

医療面で紫外線を利用する場合、人間の生命に直接関係
する問題であり、殺菌の確実性を追及しなければならな
い、紫外線による殺菌実験は主に借地照射法が行われて
いる。実験用借地は非常にやわらかい物であり、借地上
じたいにおける問題、即ち借地やそれに紛込んだ菌およ
び破壊された菌細胞等の紫外線透過率により２０００μ
ＶＶ　／　（Ａ程度の紫外線強度で照射した時、照射前
菌濃度が１立方センチあたりｉ　ｏｏｏｏｏ個以下の時
には、数十秒の短時間の間に残菌数が０になるのに１立
方センチあたり１００００００個以上の菌濃度の時には
数分で残菌数が０の時もあり、又は少数残菌する時もあ
り紫外線照射実験に種々の結果が出て同一の結果を得る
こと、すなわち再現性に問題が在る。この為殺菌の確実
性をえる為、なるたけ紫外線照射強度の強い殺菌器を用
いなければならない、現在実用化されている紫外線照射
強度は、せいぜい４０００μＷ／−以下であり実際面に
おいて問題がある。ゆえに実用化にあたっては１０００
０μｗ　／　ｃｊ以上の紫外線照射強度の出る殺菌器を
用いるべきである。なお特殊な場合を除き、使用者は殺
菌庫内の使用箇所を指定されていても、例えばランプの
真下で使用する事などと説明されていても、つい殺菌庫
内全体を使用してしまうものであり、そのような不測の
事態を防ぐ為にも殺菌庫内全体に於いて良好なる殺菌状
態を確保する事が重要である。しかし１００００μＷ／
ｃｄ以上の紫外線照度を出す為のランプは高出力形か超
高出力形のランプであり、−ａ形の殺菌ランプは電力が
０．３Ｗ／ｃｍ位であるのに対して高出力形は０．５Ｗ
／Ｃ１１Ｉ程度の設計となっている。超高出力形は、単
位長あたりの紫外繰出）ｆをさらに増加させである為０
．９Ｗ／ｃｍ程度の貝荷に設計しである９本発明に使用
したランプは０．７Ｗ／■程度の物である。この様に出
力が大きく、殺菌器程度の大きさの物に入れる為、コン
パクトにランプが設計されているから、ランプ陽光柱１
個あたりの消費電力が大きくなり、ランプ管壁温度が上
昇してしまう。かつ、殺菌庫内全体に良好なる殺菌状態
を確保する為にはランプ本数の増加が避けられない問題
であり、密１ηされた殺菌庫内に於いてはランプ周囲温
度の上昇と共に短時間で６０°Ｃ以上にもなり、はおっ
て置けば１００℃を超えるまでに、連続使用の繰返しに
より高温な庫内温度になる。この為に低圧水銀ランプの
効率の良い、２５３．７ｎｍの発生効率を維持するのに
良好な管内の水銀蒸気圧は上昇して急激なる２５３．７
ｎｍの低下をきたし１００００μＷ　／　ａａ以Ｉ−の
殺菌線出力の状態を維持する事が出来無くなる。この発
明は連続的な使用状態にあっても、殺菌器庫内の温度を
高温の状態にせず、その結果として殺菌器庫内の紫外線
透過性のある棚上の上下において庫内のどの位置に在っ
ても、１００００μＷ／ｄ以上の２５３．７ｎｍの殺菌
線を１分以上の間、照射することを目的としている。

（ニ）問題を解決するための手段 この発明を図面にもとずいて説明すると、第一１４に於
いて、第２図の様にＵ字型に曲げた石英硝子製の殺菌ラ
ンプｌの曲げて並んだ面を上下の紫外線反射用アルミ板
２に平行に設置し、殺菌ランプｌの先端部分３と口金部
分４と少なくともヒラメンＩへ５の部分が１個以−トは
、殺菌器庫内換気用開［１部６より庫外ｌ＼出しな位置
に止め金７を用いて殺菌ランプ１を設置する。ステンレ
ス製の内箱８の内面には殺菌線の反射率のよいアルミ板
２がはっである９殺菌する物を置く為の棚９としては殺
菌線が透過しやすい石英棒を少しの間隔をおいて設置し
である。庫内の熱くなった空気を速やかに殺菌器外に排
気する為に、排気用ファン１０を外箱１１に収付け、吸
込まれる空気の取入れ口としてランプからの紫外線が遮
蔽板１２によって外部に混れない位置に、外気取入れ開
口部１３を外箱に設けている。開Ｌ１部１３からほこり
が入らないようにフィルター１４がついている。ランプ
の設置間隔は石英棒天棚９の上で上下に殺菌線照度計を
向けて測定した時に内箱内のどの位置に在っても１００
００μＷ／−以上である所に設置した、ランプやファン
からのコード１５は安定器ボックスにつながっており、
そこには電源スィッチやタイマ〜、安定器などの電気的
操作を行う設備が設置されている。

（ボ）作用 上記の様に構成された殺菌器に、殺菌対象物を石英棒製
棚上に置いてトビラをしめ、電源スィッチを入れ排気用
ファンを作動させ高出力殺菌ランプを点灯し殺菌を開始
する。殺菌時間はおよそ３分から５分の間とする。３分
から５分とするのは殺菌ランプの出力がでるのに２０秒
から３０秒程度かかる為であり、殺菌の確実性を考慮し
てして３分から５分程度の間、自動タイマーをセットし
て殺菌を行う。高出力殺菌ランプが急速に庫内温度をあ
げてしまうのを、排気用ファンが儂く為に外気より余り
温度を上げずに、効果的に１００００μＷ／ｃｊ以上の
殺菌線照度を得ることが出来る。本発明にあっては、殺
菌ランプの非有効利用部分が殺菌器内箱より外に出てい
る構造で、その位置に庫内換気開口部がある為、外気が
直接ランプに当り、ランプに沿うような形で管壁温度を
下げつつ殺菌器の空気を外に排気出来る構造になってお
り、効果的にランプ出力を低下させない。又、棚に殺菌
対象物が置かれる事により、開口部が中央にある場合だ
と通風が妨げられるが、上下に開口部があれば、通風が
妨げられない、なお側面に開口部が在るということは、
側面のアルミ板による反射が無いと言うことになり、殺
菌の側面部の確実性に問題が出てくるが、上下に開口部
があればその心配は無くなる。又、殺菌ランプの紫外線
を発生しない部分や庫内殺菌線分布に影響が出る様な箇
所を殺菌器内箱より外に出す事により、庫内の照度分布
を実用的な範囲に一定せしめる事が出来、庫内の使用場
所を指定すること無く広く庫内を使用する事が出来る。

尚、外気取入れ口に吸込み用ファンを取付けても良いが
、実際上は排気用ファンだけで十分な効果がある。棚と
しては石英棒以外でも石英板や紫外線透過性の樹脂も考
えられるが価格や透過性の問題から石英棒を並べるほう
が実用的である。

（へ）実施例 図の様に設置した殺菌器を、実際に使用する時の様に、
殺菌時間を３分とし１分間の休止期間をおいて、連続的
に操作を実施する。そのときの、殺菌器庫内の中央部で
の殺菌線照度と温度の変化を３０秒ごとに記録した。併
せて任意の時の庫内照度分布を棚上の上下で測定し記録
した。

殺菌線照度計は殺菌器の性能をはかる上に於いて重要で
ある。本発明には、東京光学製のＵＶＲ−２５４を用い
たが、これはセンサーのフィルタ−の形状が、殺菌対象
物の窪んだ箇所の様な入射光角度の小さい場合の殺菌線
照度と同等の値を示す為であり、殺菌の確実性をさす為
にも、同じ東京光学製のＵＶＲ−１の様に入射光角度が
広く平面の様な箇所の殺菌線照度と同等の値を示す機種
より適切であると判断した為である。

添附の参考表１は、正規に作動させた場合の例であり、
説明すると、点灯後３０秒で毎回、２００００ＡＩＷ／
ｃＪ程度に急速に上昇し、かつ、３分終了時に２４００
０μＷ／−台を維持し温度的にも４０℃止まりの状態を
維持する事ができ、７回終了時に於いても変わらぬ結果
を維持できた。

添附の参考表２に排気用ファンを止めた場合の対比例を
乗せ説明すると、−回目の試験ですでに温度的に５３℃
に上昇してしまい殺菌線自体もピーク時に比べ、すでに
下がり始めた。２回目では温度は益々上昇してしまい３
分後には７４℃になり殺菌線照度も１万μＷ／ａＪを下
回り９５００μＷ／ａｌに成ってしまい、３回目以降は
本発明の目的から外れてしまい実用的でない、センサー
の性能上あより高温での測定が出来ない為、殺菌線照度
の測定は３回目以降中止し温度の測定のみ行った。

添附の参考表３に、殺菌器庫内の棚上の上下に於ける殺
菌線照度分布を示し説明する。センサーを上向きにした
場合も、下向きにした場合も、２００００μＷ１０ｊ前
後の照度がどの部分でも得られた。

（ト）発明の効果 この発明は以上説明した様に、次の様な利点を有してい
る。実施例中の実験結果からもわかる様に、庫内換気を
行う事により１回目も７回目までも十分に、使用目的で
ある１００００μＷ／−以上で１分間以上の殺菌線照射
を行うことができ、実際上の連続的な使用に効果的であ
る。換気を行わないと３回目には１００００μＷ／ａｉ
を下回り実用的でない、温度的にもプラスチックなどが
庫内に入る場合、５０〜６０℃が限度なので換気を行う
ほうが実際的である。殺菌ランプの紫外線発生非有効部
分が殺菌器内箱より出ている位置に庫内換気開口部があ
るため、ランプに沿うように風が移動する構造によりラ
ンプ管壁温度を効率よく下げられる。殺菌ランプの紫外
線発生有効利用部分のみを殺菌庫内に保持した構造によ
り、殺菌器庫内のどの位置でも１ｏｏｏｏμＷ／ｄ以上
の殺菌線を得られるという実際的な使用に効果的である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は殺菌器の正面中央縦断面図、第２図はランプ形
状の実施態様を示す、第３図は殺菌器の側面中央の右側
縦断面図である。 参考表１は排気ファンを動かし正規に殺菌器を作動させ
た時の、庫内中央に於ける殺菌線照度を庫内温度と共に
３０秒毎に３分間記録し１分間の休止期間を置いて順次
繰返した表である。参考表２は排気ファンを動かさない
状態で殺菌器を作動させた時、庫内中央に於ける殺菌線
照度を庫内温度と共に３０秒毎に３分間記録し１分間の
休止期間を置いて順次繰返した表である。センサーの性
能により照度が計れないときは温度だけ記録しである。 参考表３は殺菌器庫内の石英棚上の上下に於ける殺菌線
分布である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　２５３．７ｎｍの紫外線を発生する、高出力形およ
   び超高出力形の紫外線ランプを使用した殺菌器の庫内空
   気を換気扇により換気する構造の殺菌器。 ２　紫外線ランプの紫外線発生有効利用部分のみを殺菌
   器庫内に保持し、紫外線発生非有効利用部分が殺菌器庫
   内より外に出ている構造を特徴とする殺菌器。 ３　紫外線ランプの紫外線発生非有効利用部分が殺菌器
   内箱より外に出ている位置に庫内換気開口部が在ること
   を特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の殺菌器。 ４　紫外線２５３．７ｎｍの紫外線照度が、殺菌器庫内
   の殺菌する物に、１００００μＷ／ｃｍ＾２以上で１分
   間以上照射することを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載の殺菌器