JPH1014844A

JPH1014844A - 食器・器具洗浄殺菌装置

Info

Publication number: JPH1014844A
Application number: JP17466696A
Authority: JP
Inventors: Shiro Nakatani; 史郎中谷
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1996-07-04
Filing date: 1996-07-04
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】洗浄と殺菌とが十分行え、処理時間が短く、
取扱いが簡単で、安価な装置を提供する。【解決手段】先ず洗浄モードとされ、洗浄庫２にセッ
トされた食器または器具類４に水が噴霧されて汚れがお
とされる。次に殺菌モードとなり、オゾンガスと水とが
気液混合部５１で接触され、オゾン霧発生ノズル６３よ
り洗浄庫内に散布される。次に乾燥モードになって、ヒ
ータ８及び送風ファン（図示せず）がオンとされ、加熱
乾燥が行われる。制御部５０は重量センサの測定した器
具類４の重量データに応じて、オゾン発生部４０，循環
ポンプ６，ヒータ８，乾燥用ファン（図示せず）などを
制御して、オゾンの発生、洗浄、オゾン霧の散布及び加
熱乾燥の各強弱を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】家庭用及び業務用（例えば病
院、理容店、美容院、レストランなど）の食器・器具洗
浄殺菌装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置は例えば食器洗い
機、ラボ用・医用器具洗浄機、医用殺菌・滅菌機などが
あった。このうち食器洗い機、ラボ用・医用器具洗浄機
はジェット水流で対象物に付着した汚れを落とした後、
加温ヒータで加熱乾燥する。また医用滅菌機は、オート
クレーブ（高圧蒸気滅菌）、ＥＯＧ（エチレンオキサイ
ドガス）、紫外線などで対象物に付着した細菌類を死滅
させるものである。

【０００３】（１）図６は従来の食器洗い機の構造を示
す図で、ラック３に洗浄すべき食器類４をセットし、洗
浄庫２に収納する。そして電磁弁５を開にし、洗浄庫２
内に洗浄水Ｗを導入し、所定の水位に達すると前記電磁
弁５を閉とする。そして循環ポンプ６を動作させて洗浄
水Ｗを噴射ノズル７に圧送してノズル７から洗浄水を食
器類４に噴射洗浄する。同時に洗浄水はヒータ８により
所定の温度に加温され、排水溜まり９，循環ポンプ６，
噴射ノズル７を循環する。洗浄工程が終了すると循環ポ
ンプ６を停止させ、排水ポンプ１０を動作させて、外気
取入口１１から導入した外気を送風路１２を介してファ
ン１３により洗浄庫２内に強制送風する。この間、洗浄
庫２内はヒータ８により所定の温度に加熱される。これ
により食器類４の乾燥が行われる。

【０００４】（２）ラボ用・医用器具洗浄機も（１）の
食器洗い機と同様の構成、動作である。（３）次に、医用殺菌・滅菌機で用いられている方法を
述べる。殺菌・滅菌方法には高圧蒸気によるもの、酸化
エチレンガス（ＥＯＧ）によるもの、ガンマ線によるも
の、紫外線によるもの、ホルムアルデヒドガスによるも
のなど種々の方法がある。

【０００５】（３−１）高圧蒸気滅菌は滅菌対象の入っ
た缶内を２気圧以上に加圧することにより、蒸気の温度
を１２１〜１３５℃の範囲とし、１５〜２０分かけて滅
菌する。これらはプレバキューム、給蒸気、排蒸気、乾
燥のプロセスからなる。なお、操作は自動化機構でスイ
ッチ操作だけでよいものと、各工程ごとに手動式に操作
するものとがある。

【０００６】（３−２）ＥＯＧによる方法では、生体に
対し毒性を持つ環状エーテルである酸化エチレンを用い
る。酸化エチレンは爆発性があるので、炭酸ガスあるい
はフレオン等の不活性ガスと混合して滅菌用に利用す
る。滅菌条件としてガス濃度、温度、湿度、作用時間の
４つの要素が必用である。ＥＯＧ滅菌装置（加圧式）に
おいて滅菌槽を排気した後、加温（５５〜６０℃），加
湿（５５％ＲＨ）し、ガス導入（濃度６００〜1,０００
mg／ｌ）して４〜５時間放置して滅菌する。滅菌後はガ
スを機械的に換気し排除する。

【０００７】（３−３）ガンマ線は波長が極めて短い
が、物質に対する透過力が強く、滅菌効果がある。線源
にコバルト６０を用い、滅菌照射量は２〜2.５メガラド
である。（３−４）紫外線殺菌は波長が２５４nmの紫外放射によ
り細菌の中の核酸（ＤＮＡ）を構成する蛋白質を化学変
化させ、細菌の生命活性を低減・停止させることによ
る。

【０００８】これらの殺菌・滅菌方法は病院や食品工業
などに主として用いられ、紫外線殺菌以外は殺菌専用の
装置となっている。また、装置自体も大型のものが多
く、卓上型はオートクレーブ（高圧蒸気滅菌）が多い。（３−５）近年、オゾンの酸化作用を利用した殺菌・消
臭装置が実用化されてきている。特に医療分野において
は、オゾンガスやオゾン水による殺菌・消臭装置が増加
してきている。特に、ハンドピースなどの歯科用器具
や、内視鏡などの医用器具の殺菌に利用されている。い
ずれの場合も専用の密閉式消毒槽を設け、その中に対象
物を入れて消毒するようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】

（１）従来の食器洗い機、ラボ用・医用器具洗浄機にお
いては、洗浄による汚れの除去がメインであり、殺菌・
滅菌が不完全であった。即ち、これらの装置ではノズル
などによるジェット水流で汚れを落とすも、その後の工
程におけるヒータによる加熱で、その上限温度は８０℃
程度であり、時間も短いため、殺菌の点では不十分であ
った。

【００１０】（２）医用殺菌・滅菌装置においては、殺
菌・滅菌が主であり、その質は高いが洗浄が不完全であ
った。即ち、この装置ではこびりついた汚れを落とす能
力はなく、極端な場合は汚れごと殺菌しており、見た目
にも良いとは言えない面がある。（３）前記の洗浄機及び殺菌装置は大がかりな装置が多
いため、処理時間が非常に長い。簡易型である卓上用の
オートクレーブ装置（病院用）でさえも、処理時間は２
時間程度かかるという問題があった。特に医療現場で
は、少量の器具を随時洗浄・消毒する必要性が高いにも
かかわらず、従来機の処理サイクルが長いため、そのよ
うな洗浄・消毒処理が殆ど不可能であった。そして大き
な装置になればなるほど汚れた食器・器具類の放置時間
が長く、その間の細菌類の繁殖の可能性が高くなるとい
う問題があった。

【００１１】このように従来は、食器・器具の洗浄と殺
菌の両方を十分行え、そしてコンパクトで処理時間の短
いということを両立できる洗浄・殺菌装置が開発されて
いなかった。（４）また従来、洗浄及び殺菌の程度の加減は、取扱い
者が操作部のタイマにより時間設定することで行われて
おり、対象となる食器・器具の量に応じて洗浄・殺菌の
時間を自動的に設定して処理する取扱いの容易な装置は
開発されていなかった。

【００１２】（５）最近は病院におけるＭＲＳＡに代表
される院内感染が大きな問題となっているが、これは何
も病院内の問題だけではない。これからは家庭や病院以
外の各種業務においても感染防止対策の必要性が高ま
り、清潔志向が一段と進むことは必定である。しかし、
家庭用、業務用の殺菌に対する現状は立ち遅れており、
食器・器具の殺菌を簡便に、低コストで行うことのでき
る装置の開発が望まれていた。

【００１３】（６）近年適用が進んでいるオゾンによる
殺菌、消毒を行う装置は、例えばオゾンガス利用のもの
では、その効果はオゾン水による殺菌に比べて弱いた
め、例えば枯草菌などの芽胞形成型細菌には不十分であ
る。一方、オゾン水はオゾンガスに比べて殺菌効果が強
いことが知られているが、水中オゾンの半減期が気中に
比べて短いこと（気中に比べて数分の１程度と言われて
いる）、また、オゾン水を作るために高濃度のオゾン発
生装置やオゾンガスの水中への溶解装置（エジェクタや
スタティックミキサ）などの特殊な装置を必要とするた
め、大幅なコストアップにつながり、普及のネックにな
っていた。

【００１４】本発明はこれらの課題に答え、十分な洗浄
と殺菌とが行え、処理時間が短く、取扱いが簡単で、低
コストの食器・器具洗浄殺菌装置を提供することを目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明によれば洗浄庫
にセットされた食器・器具に対し、噴霧手段により洗浄
水が噴霧されて汚れが洗浄される。さらにオゾン発生手
段により発生したオゾンガスがオゾンガスと洗浄水とを
接触させる手段により気液接触される。気液接触された
オゾンガス及び洗浄水はそれを霧状にして散布させる手
段により霧状にされ、前記洗浄庫に散布される。そして
加熱乾燥手段により洗浄庫内の食器・器具が加熱、乾燥
される。さらにオゾン分解手段により残存オゾンが分解
される。さらに洗浄庫内の食器・器具の量が測定手段に
より測定され、この測定量に応じて洗浄手段、オゾン発
生手段、散布手段、加熱乾燥手段が制御部により制御さ
れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１にこの発明の実施例を、図５
と対応する部分に同じ符号を付して示す。この実施例は
医用器具の洗浄殺菌装置である。この実施例ではジェッ
ト水流により洗浄機能を、オゾンミスト（霧）により殺
菌機能を実現し、これらを効果的に組み合わせている。

【００１７】（ａ）洗浄モード図１において、給水口３１からの洗浄水Ｗは洗浄庫２に
導入されて、液溜まり９で所定のレベルになると、循環
ポンプ６が動作する。循環ポンプ６の吐出口３２からの
洗浄水は洗浄ノズル７にてジェット水流となり、洗浄庫
２内に収納された医用器具４に噴射される。本実施例に
おいては、洗浄庫２内の収納ラック３を介して重量セン
サ３３が設置されており、重量センサ３３により洗浄庫
２内にセットされた医用器具４の重量が測定される。測
定された重量データは制御部５０に取り込まれ、制御部
５０ではその重量に応じて循環ポンプ６の循環量（ポン
プ回転数）を調節することで、吐出圧力を制御し、これ
により洗浄ノズル７からのジェット水流の強弱が調節さ
れる。

【００１８】前記循環ポンプ６の回転数の制御は具体的
には対象となる医用器具の標準量を中心として回転数の
標準値を設定し、これに対する前記重量センサ３３で測
定した値と比較することで、制御すべき回転数（設定回
転数）を決定する。同制御回転数と実際の回転数との差
は、循環ポンプ６のモータ３４に取付けられた回転数検
出用のタコジェネレータ３５からの信号との比較により
行い、実際の回転数が設定回転数と一致するように制御
される。

【００１９】（ｂ）殺菌モード洗浄が終了すると、オゾンによる殺菌モードに入る。オ
ゾン発生部４０ではオゾン発生用電源４１にて高電圧
（３〜１０kV），高周波（５〜１２kHz)のパルスをオゾ
ン発生電極に印加してオゾンを発生する。図２に示すよ
うにオゾン発生電極４２は誘電体セラミック４３の両面
に放電電極４４と誘導電極（接地電極）４５が配置され
た平板状のものである。前記パルスが電極に印加される
と、無声放電によりオゾンガスが発生する。オゾン発生
電極４２はケーシングされ、そのケース４６には空気取
入口４７，オゾン化空気出口４８が接続される。空気取
入口４７にはエアポンプ４９が接続され、所定量の空気
をオゾン発生電極に送る。制御部５０は、前記医用器具
４の重量測定値により、オゾン発生電極４２に印加する
パルスの周波数、電圧振幅を可変してオゾン発生量を制
御する。例えば少量の場合は周波数を低く、振幅を小さ
くし、量か多い場合には周波数は高く、振幅を大きくす
る。なおオゾン発生電極４２については、本例のような
平板型以外にも円筒型や沿面電極でもよい。また誘電体
の材質についても本例のようなセラミック以外にガラス
管でもよい。

【００２０】電極ケース４６からのオゾン化空気出口４
８は気液混合部５１のガス入口６０に接続される。図３
は気液混合部５１の構造を示す図である。本実施例では
気液混合部５１はアスピレータ状となっている。給水口
３１からの水は切換電磁弁５２，５３により洗浄モード
とは別のラインに切り換わり、この殺菌モードでは、循
環ポンプ６はその入口は切換電磁弁５２，５３を介して
給水口３１につながり、出口は切換電磁弁５５を介して
気液混合部５１の給水口５７に接続される。給水口５７
には螺旋状の羽根５８が取付けられており、この羽根５
８の直後は、円錐状に口径が小さくなっている。その口
径の最小部は混合室５９に連通され、この混合室５９は
前記オゾンガス入口６０と結ばれている。このラインに
は逆流防止弁６１が取付けられる。混合室５９の後は前
記とは逆に、円錐状に口径が広がっている。この構造と
ポンプ６からの送液とにより、混合室５９で負圧が発生
し、ガスを引き込んで混合する。

【００２１】気液混合部５１からのオゾン水は出口６２
よりオゾン霧発生ノズル６３に接続される。図４はノズ
ル６３の構造を示す図である。図において、７０は接続
用テーパネジ、７１はノズルチップである。ノズル６３
では噴射はコーン（円錐）状の全面噴射となる。ノズル
６３による噴射量は、洗浄・殺菌する器具４の重量に応
じて制御部５０で制御される。具体的にはポンプ６の回
転数を調節することで行うが、その詳細は前記洗浄モー
ド時のジェット水流の調節の場合と同じである。ノズル
６３により流量分布が均等なスプレーが得られる。ノズ
ル６３の材料はステンレス（本例ではＳＵＳ３０４）で
あり、オゾン耐性が高い。

【００２２】オゾンによる細菌の殺菌作用は、酸化作用
による細胞壁など原形質への直接破壊によって生ずる。
オゾンに最も感受性が強い細菌はグラム陰性菌で、次い
でグラム陽性の芽胞非形成菌であり、芽胞非形成菌は最
も抵抗性が強い。例えば大腸菌を９９％殺菌するオゾン
濃度は0.０１mg／ｌ（リットル）で、ヒト結核菌は0.０
５mg／ｌ，巨大菌の芽胞は0.１mg／ｌと高濃度のオゾン
を必要とする。さらに病原性原虫の一種である赤痢アメ
ーバに対しては0.３mg／ｌのオゾン濃度を必要とする。
この発明によれば実用上十分なオゾン濃度を確保でき
る。さて、オゾンによる殺菌においては、湿度が最も重
要とされる。前記のごとくオゾンによる殺菌は化学殺菌
であるので水がないと作用せず、湿度を必要とし、それ
が高いほど殺菌効果が上がる。従って、オゾン水あるい
はオゾンミスト（霧）の状態で使用すれば、相対湿度が
１００％となり非常に効果的である。ここでオゾン水に
よる殺菌は、水中での溶存オゾンの半減期が短い（約２
０分程度とされる）ことから保存がきかない。さらに本
例のような食器・器具洗浄殺菌装置へ適用するには洗浄
庫ごとオゾン水に浸漬せねばならず、溶存オゾン濃度を
上げるためには高濃度オゾナイザなどが必要となり、コ
ストが非常に高くなるので普及面を考えると適切ではな
い。その点、オゾンミストによる方法は上記のごとく、
発生したオゾンガスをそのまま利用でき、効果的かつ低
コストで実現できる。

【００２３】オゾンミストにより洗浄庫２内の器具類４
の殺菌が行われる場合、オゾンが外に排出されると危険
なため、オゾン分解用の触媒８０が洗浄庫２の上部の排
気口に設けられている。この触媒の材質は湿潤オゾンの
分解に好適とされる酸化ニッケルである。触媒８０と反
応することでオゾンは酸素に分解され、安全に排出され
る。触媒の構造は効率的なハニカム状とされる。

【００２４】（ｃ）乾燥モードオゾンミストによる殺菌工程が終了すると、ヒータ８が
作動するとともに送風用ファン（図示せず）がＯＮにな
って加熱乾燥が行われる。加熱により、庫内に残存して
いるオゾンは分解されるが、さらに洗浄庫２上部に設け
られた触媒８０により完全に分解される。

【００２５】図５は気液混合部５１と、霧発生ノズル６
３とを一体した構造を示す図である。具体的にはいわゆ
る空気噴霧ノズル８９を使用している。図において、９
０はオゾンガス入口、９１は水入口、９２はキャップ、
９３はオゾンガスノズル、９４は水ノズル、９５はテー
パねじである。空気噴霧ノズル８９は液体を空気によっ
て微細な霧にして噴霧するノズルで、液流量は少ない代
わりに数十ミクロンの小さな粒径が少ないばらつきで得
られるものであり、これは殺菌用として好適である。こ
の場合、通常は圧力が必要で圧力タンクや圧力ポンプが
必要であるが、本例の場合はいわゆるサイフォン方式の
ため、通常のポンプ吐出圧（0.５〜1.５Kg／cm²程度）
で霧の発生が可能である。

【００２６】なお本例では洗浄については説明を簡単に
するために利用液体を水としたが、洗浄液でも当然可能
である。また洗浄、殺菌の対象となる食器、器具類の量
を測定する方法として本例では重量測定による具体例を
述べたが、これ以外に例えば光センサなどによる判定も
可能である。またオゾン発生の原料ガスの移送手段とし
てエアポンプを例としたが、圧力ボンベやコンプレッサ
の利用も可能である。さらに医療施設においては酸素が
供給されているので、この利用も可能である。その場
合、発生オゾン濃度が空気原料の場合に比較して、２〜
３倍となるので、電源回路もそれに合わせて調整すれば
良い。

【００２７】ところで、オゾンに接触する部分の材質に
関し、金属についてはステンレス、銅、クロムなどは変
化しない。樹脂については、テフロン、塩化ビニール、
メラニン樹脂は耐性がある。ゴムについては、天然ゴ
ム、ニトリル、ネオプレン以外は良好とされるので、こ
れらの材料を使用することで装置の劣化を防ぐことがで
きる。

【００２８】以上実施例として医用器具の洗浄殺菌装置
に適用した例を述べたが、家庭用の食器洗浄機、理容店
や美容院における器具殺菌装置についても適用可能であ
る。

【００２９】

【発明の効果】この発明によれば、家庭用あるいは業務
用の食器・器具洗浄殺菌装置にジェット水流による汚れ
除去機能に加えて、オゾンによる殺菌機能が付加される
ので、食器・器具類の十分な洗浄と殺菌とが効率的かつ
簡単な操作で行うことができる。構造的にも、高圧蒸気
滅菌やＥＯＧ滅菌、γ線滅菌などのように大型で複雑な
構造を必要としない。さらに反応後の残存オゾン処理に
ついては、触媒により酸素に分解されて機外に排出され
るので安全性が高い。

【００３０】このような本発明は、家庭用、業務用にお
ける食器・器具の洗浄及び殺菌機の普及、発展に大いに
寄与するものと期待される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す原理的な構成図。

【図２】図１のオゾン発生部４０の原理的な構成図。

【図３】図１の気液混合部５１の一部を切り欠き断面で
示した正面図。

【図４】図１のオゾン霧発生ノズル６３の半部を断面で
示した正面図。

【図５】空気噴霧ノズルの断面図。

【図６】従来の食器洗い機の原理的な構成図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】食器・器具類を収容する洗浄庫と、その洗浄庫内で前記食器・器具類を洗浄する手段と、前記洗浄庫内に収容された前記食器・器具類の量を測定
する手段と、オゾン発生手段と、そのオゾン発生手段より供給されるオゾンと洗浄水とを
接触させる手段と、その接触した気液を霧状にして前記洗浄庫内に散布する
手段と、前記洗浄庫内の前記食器・器具類を加熱乾燥する手段
と、前記洗浄庫内より排気されるガス中の残存オゾンを分解
する手段と、前記食器・器具類の測定量により、前記オゾン発生手
段、前記洗浄手段、前記散布手段、前記加熱乾燥手段の
強弱を制御する手段とを備えたことを特徴とする、食器・器具洗浄殺菌装置。