JP2004223244A - 物体を消毒するための消毒室 - Google Patents

Abstract

【課題】 消毒される物体への消毒効果を改善する。
【解決手段】 水蒸気と過酸化水素蒸気からなる蒸気混合物が、キャリアガス流なしで真空が支配する消毒室にガイドされ、これにより消毒される物体の表面と消毒室の表面に蒸気混合物が凝縮層の形で留まり、これが予め定められた反応時間後に消毒室の更なる排気により吸い出されるという工程に利用するための、物体を消毒するための消毒室が記載されている。本発明によれば、消毒室の表面が低熱伝導性で防水性の物質からなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、物体を消毒するための消毒室に関する。消毒室が、真空ポンプに接続された真空導管を含み、さらに水蒸気と過酸化水素蒸気からなる蒸気混合物のための導管を含み、真空が支配する消毒室にキャリアガス流なしで供給される蒸気混合物が、消毒される物体の表面と消毒室の表面に凝縮層の形で留まり、これが予め定められた反応時間後に消毒室の更なる排気により吸い出されるという工程に利用される充満ガスのための導管を含む。

この種の消毒室は、独国公開特許出願１０１１６３９５号において従来技術である。既知の消毒室で行われる工程において、凝縮の瞬間に消毒効果が生じる。この時間は、ガス相からの凝縮に必要な時間であると理解できる。技術的な実施形態に応じて、特に突然の断熱膨張の場合は、これはおよそ１秒の１０分の幾つかとし、他の実施形態においてその目的のために必要とされる蒸発器の場合は、およそ数秒とすることができる。出願人は、凝縮の間に起こる発散蒸発エンタルピーにより、消毒効果が生じると想定する。蒸発エンタルピーは、酸素原子が放出される程度まで過酸化水素分子を解離させるために必要なエネルギーを発する。この化学的な高い反応性を有する原子状の酸素は、微生物の殺傷に信頼性があるとされている。

この工程のために意図された消毒室には、本発明はこれに基づいているが、実際にはある問題が存在する。このような消毒室が金属表面を有し、よって一連の不都合をもたらし得ることにより生ずる。これに関して、幾つかの基本的な理論上の要素が前提とされる。

使用される蒸気混合物は、水と過酸化水素分子を含む。分子は両方とも電気双極子であり、これらはおよそ分子寸法の大きさの距離で近い領域にあり、空間的に不均一な電荷分布を有する。蒸気混合物が消毒室に流入するとき、双極子は消毒される物体の表面だけでなく、消毒室の金属表面にも到達する。固体状態の三次元物質構造が、しかしながら、表面で乱されている。表面に堆積された原子と、同じく表面にある混合物成分と物質不純物からの複数の金属原子の開放された結合手のため、局所的な電荷中心が生じ、これがある場所では正となり、ある場所では負となる。電気双極子は、表面を覆うようにこれらの電気的な表面電荷に吸着することが可能であり、金属表面に広がった電荷分布に空間的に従って整列する。この原子や分子の表面への電気的相互作用による結合工程は、吸着と呼ばれる。本件の場合、蒸気相からの水及び過酸化水素分子が含まれており、これらは非常に強い双極子であり、金属表面に非常にすばやくかつ固定的に吸着する。

出願人は、蒸気混合物を金属表面からなる消毒室に導入することで、金属表面にかなり不均一で巨視的な層の流体がまず形成されると想定する。これは、非常に短い時間で、凝集物の巨視的なしずくとなる。凝縮工程の間に起こる大部分の蒸発エンタルピーは、この結果として凝縮物を加熱することには使用されず、むしろ金属表面の良好な熱伝導性により、凝縮層からすばやく取り除かれる。消毒室で消毒される物体、特に低熱伝導性の物質、例えばＰＥＴボトルがある場合、これは凝縮層のためその表面ですばやく加熱し、供給された蒸気混合物は、より冷えた表面、すなわち消毒室の金属表面でむしろ凝縮することになる。これは、不充分な蒸気体積と従って不充分な凝縮物の集合が、消毒されるべき物体のために残存することを意味している。
独国公開特許出願１０１１６３９５号

金属表面の消毒室は、次の欠点を有する。第１に、より大きな直径の非常に広い表面領域では、しずくはそれ程すばやく蒸発できず、そのため消毒が行われた後にそれ程すばやく吸い出され得ない。これは、金属表面が局所的に非常に湿った状態になることにつながる。第２に、多すぎる蒸気が金属表面に不必要に凝縮し、これが基本的に不必要に強力な蒸気供給と、加えて不必要に強い吸引作用を必要とする。第３に、金属表面は現実に至る所で必要とされる蒸気集合体を排出する。金属表面は、ボリュームから粒子を排出する真空ポンプのように作用し、凝縮熱を取り除くことにより最初に粒子を凝縮して最後に流体相を凝結させるようになっている。既知の消毒室においては、超過量の蒸気が供給されなければならず、その最大の割合が凝縮室の表面と全ての残りの金属部分で凝縮し、消毒される物体、特に低熱伝導性の物質で形成されたものについては、不充分な凝縮が完全な消毒工程を保証している状態である。

本発明は、上記の欠点を回避して特に消毒される物体への消毒効果を改善することを目的としている。

この目的は、本発明によれば、消毒室の表面が低熱伝導性で防水性の物質からなることで達成されている。

消毒される物体への消毒効果が改善される。

発明を実施するための形態

消毒室の表面は、凝縮の間に生じる熱をすぐに伝導せず、熱は凝縮物を加熱して過酸化水素を活性にするために使用され得るようになっている。加えて、電気的な表面電荷の数は、かなり減少され、消毒室の表面への過剰な凝縮を適当な程度まで防止するようになっている。

設計の観点から可能な限りにおいて、凝縮層と接触する消毒室の部材は、プラスチック、ガラス又は適当な閉鎖気孔セラミック物質から有利に製造され得る。替わりに、特に安定性の理由により要求されるとき、表面がプラスチック、ガラス又は閉鎖気孔セラミック物質の層を有する金属製の消毒室が使用され得る。本発明によるこのような消毒室の表面は、スムーズで工具きずの無いものであるべきで、表面の粗さがそれ自身凝縮開始点として作用することにより所望の効果を減少させることの無いようになっている。多くの異なるプラスチックが低熱伝導性で防水性の表面のために考慮され得る。例えば、Ａｃｒｙｌａｔ、ＰＰ、ＰＵ、ＰＶＣ、ＰＥ、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等である。

これら全てのプラスチックは、消毒室の表面を覆う被覆を形成し、表面電荷はそれ程見出されないようになっている。被覆の厚さは、物質により、数マイクロメーターから数ミリメーターの間で可変である。これらのプラスチックは、過酸化水素蒸気により腐食されず、利用に特に適当である。被覆材料は多孔質とすべきでない。孔は浸漬された状態となり、再度充分に乾かすことができないからである。

特に、非常に強い防水性表面を有するＰＴＦＥベースのプラスチックが適当であり、これは実質上ゼロの水吸収と、２００℃を超える高温容量を有する。表面は凝縮層により連続的に被覆及び再被覆され、これは、放出される蒸発熱により、凝縮の間蒸気相から大幅に加熱されることを覚えておくべきである。瞬間的な凝縮の温度が１００°から１５０℃の間で利用の仕方により可能である。さらに、蒸気混合物は、消毒室に流入するときに、１４０℃に至る温度を有する。消毒室の表面は、このレベルの熱に耐えることが出来なければならない。

過酸化水素を触媒作用で分解する平らなプラスチック、例えば、シリコンが使用されうることが示されている。このような物質は、触媒作用で過酸化水素を分解するため、通常は過酸化水素の利用に不適であるが、消毒室の金属表面の被覆にはもちろん適している。このような物質の例は、この場合、シリコンゴムであろう。形成された凝縮層は、このような表面を消毒するが、それは過酸化水素がその上で分解する前であり、指定の工程におけるように、蒸気相から凝縮した瞬間に消毒効果が生じる。

本発明のこれらの及び更なる目的、構成及び利点は、以下の詳細な説明と、添付の概略図から、より容易に明らかとなる。

図示された設備の場合、水蒸気と過酸化水素蒸気の蒸気混合物が生成される。望ましい濃度の過酸化水素を含む水溶液が、導管２と弁３を介して、圧力下でＡ方向に蒸発器１に供給される。

消毒室４は、蒸発器１の下流に配置され、その消毒室４内で、表面８が消毒されるべき物体６、７が配置され、適当な支持部５に設置されている。この場合、ＰＥＴボトルを意味し得る。

まず、消毒室４が適当な真空ポンプ９により排気される。消毒室４は、続いて、弁１０を閉鎖することにより真空ポンプ９から孤立され、もはや真空導管１１を介して生じる吸引作用がないようになっている。

弁１２を開けることにより、蒸発器１内にある蒸気混合物が、好ましくは断熱膨張により、導管１７を介して消毒室４に至ることが保証される。蒸発器１内の圧力は、それゆえに、消毒室４内の圧力よりかなり高くなければならない。膨張の間、蒸気混合物の体積が増大し、これにより、蒸気混合物は、露点より下に冷却し、こうして支持体５と消毒室４の表面１３とともに物体６及び７の到達可能な表面８に急激に凝縮する。消毒室４内の圧力は、ここで再び増大する。真空ポンプ９の助けにより、凝縮層は数秒以内に捌けて、消毒室４が充満ガスにより導管１４と弁１５を介して換気される。

このタイプの工程において、キャリアガス流なしで供給される蒸気混合物は、消毒室４の表面１３とともに消毒される物体６及び７の表面８に、突然の凝縮層の形状で留まり、これにより、短い反応時間の後、更なる排気、すなわち１０ｍｂ、好ましくはほぼ１ｍｂを下回る圧力により、凝縮層が消毒室４から吸い出される。

もし、消毒室４の表面１３が、従来技術の場合のように金属で形成されるなら、上記した問題及び不都合な点が生じる。それゆえ、本発明によれば、消毒室４の表面１３が低熱伝導性で防水性の物質からなり、一方で例えばプラスチック、ガラス又は密閉気孔セラミック物質の被覆１６を有することが提供される。これは、凝縮層が、主として消毒室４の表面１３に、及び充分でなく消毒される物体６及び７の表面１３に留まることを防止する。本発明の構成を利用することにより、一方で消毒効果の増大が達成され、他方で消毒工程の時間が短縮され、これにより更に、生成された凝縮層を吸い出す工程が改善される。

本発明の実施例を示す図である。

符号の説明

１ 蒸発器
２、１４、１７ 導管
３、１０、１２、１５ 弁
４ 消毒室
５ 支持部
６、７ 物体
８、１３ 表面
９ 真空ポンプ
１１ 真空導管
１６ 被覆

Claims (2)

1. 物体を消毒するための消毒室が、真空ポンプに接続された真空導管を含み、さらに水蒸気と過酸化水素蒸気からなる蒸気混合物のための導管を含み、真空が支配する消毒室にキャリアガス流なしで供給される蒸気混合物が、消毒される物体の表面と消毒室の表面に凝縮層の形で留まり、これが予め定められた反応時間後に消毒室の更なる排気により吸い出されるという工程に利用される充満ガスのための導管を含み、消毒室（４）の表面（１３）が低熱伝導性で防水性の物質からなる消毒室。
2. 消毒室（４）の表面（１３）が、プラスチック、ガラス又は閉鎖気孔セラミック物質からなる被覆（１６）を有することを特徴とする請求項１に記載の消毒室。
   
   

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