JP2002536070A - 室を殺菌する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 室（１）の内部を洗浄し殺菌する装置は前記室（１）のための殺菌液体の供給源（２）と、殺菌液体に圧力、振幅、周波数の変動と該変動の勾配とを誘導し液体の内部にキャビテーションを発生させるようにする手段とを具備している。前記圧力変動を誘導する手段は、室と切換え装置との間に液柱を含み、それにより室（１）が周期的にその値が振幅又は大気圧に対して低い低圧源（７）に接続できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、室のための殺菌液体の供給源と、この殺菌液体の内部に圧力、振幅
及び周波数の変動を前記変動の勾配で導入しこの液体の内部にキャビテーション
（空洞現象）を発生させる手段とを具備する室の内部を洗浄し殺菌する装置に関
する。

【０００２】 キャビテーションは表面の侵食、騒音、及び液体との接触の損失のような水力
学上の装置において良く知られている好ましくない作用に加えて、ある種の用途
においては有用である他の特徴を有していることがわかっている。

【０００３】 これらの特徴の第１は機械的なものでありキャビテーション状態における毛細
管現象の限界を超えることができるようにする。この特性はしたがってさもなけ
れば到達できないような領域を処理する時に利用することができる。

【０００４】 この破壊的な特性は、一時的ではあるものの大きな熱波を開発することにより
良識的に利用することができる。このことは付随する酸化反応についても当ては
まることである。これは微生物への負圧によって生じた蒸気の泡の発熱性の内部
破裂がそのエネルギーを非常に短い時間に非常に小さい表面積上で解放し、非常
に高い温度を一時的に形成するからである。

【０００５】 これはしたがって、機械的、熱的及び化学的作用の結合であり、これによりこ
れらの１つについてまた同時に洗浄及び／又は殺菌剤の使用を改善しまたその効
率を増進できるようにする。１つの物質の他の物質との分離が大きく向上され同
一の液体の薬剤による簡単なすすぎや長時間の浸漬によっては得ることのできな
いキャビテーション状態での空洞又は浸漬された本体の殺菌を可能にする。

【０００６】 規定の液体中で公知の熱力学上の条件が満足された時にキャビテーションが出
現するので、閉鎖され液体で充たされた室の内部が、その大きさと形式が適当で
ある圧力変動の作用を受けこの液体の中に特定温度のキャビテーションを発生さ
せるのに十分となる。このキャビテーションの効果は液体自体に、容器の壁に、
又は液体に浸漬された本体に、もたらされる。

【０００７】 圧力信号の要求はしかし極めて特殊なものであり所望の圧力の高さと周波数の
機械的な選択によってのみ得ることは困難である。

【０００８】 洗浄と殺菌のためのキャビテーションの利用は医療分野において又は医療もし
くは準医療用器具を洗浄し殺菌する場合において多くの用途の主題となっている
。超音波振動とキャビテーションとの組合せもまた洗浄と殺菌に対して提案され
ている。例えば液体内部の流速を変えることにより発生されたキャビテーション
によって液体中のビールスを不活性化させる方法に関するドイツ特許第３９０３
６４８号が参照される。この方法は高圧ポンプとその下流側に配置された均質化
弁とを用いて実施される。

【０００９】 ヨーロッパ特許第０，０７８，６１４号においては、コンタクトレンズが、超
音波振動でキャビテーションが発生された塩類の溶液の中で洗浄され殺菌される
。

【００１０】 超音波とキャビテーションとを組合せる他の洗浄及び殺菌方法はヨーロッパ特
許第０，５９５，７８３号と米国特許第４，１９３，８１８号に記載されている
。超音波と組合されたキャビテーションは洗浄された表面を腐食する欠点を有し
ている。

【００１１】 ヨーロッパ特許第０，２９９，９１９号には、キャビテーションを歯の活力を
奪うのに用い、末端片が歯の歯髄室に接近できるように形成された開口に液密状
に取付けられる方法が提案されている。この末端片は供給ポンプに接続された液
体噴射器と吸引ポンプに接続された放出導管とを具備している。吸引ポンプは液
体中に泡を発生し、圧力ポンプが内部破裂を生じさせキャビテーションを生成さ
せるようにする。

【００１２】 上記の装置に対する改良がヨーロッパ特許第０，５２１，１１９号に提案され
ここでは水−噴流ポンプが、ジャベル水で充たされた歯の歯髄室のオリフィスに
液密状に取付けることのできる調節可能な末端片の中に配設される。この水−噴
流ポンプの入口はピストンポンプの出口導管に接続され、その出口は放出導管に
接続され、その吸入導管は歯髄室に開口している。ポンプの各サイクルで、一定
容量の液体の往復運動が交互の圧縮と吸入とにより放出導管に生じ、ポンプを水
−噴流ポンプを介して放出導管に接続する導管では歯髄室の液体に交互の負圧と
過圧を発生しそれによりキャビテーションを発生させる。

【００１３】 活力を奪うためのこれら装置の第１は２つのポンプを必要とし処理液体自体か
らなる液体の高度の消費を伴うものである。これら活力を奪う装置の第２は、あ
たかも水−噴流ポンプを駆動するモータのような単動ピストンポンプを用い、歯
髄室内に圧力の変動を発生させる。この目的に用いられるピストンポンプは、単
動弁の閉鎖から始まり正弦波の勾配に到達するまで増大する正弦波状の圧力を発
生する。この勾配はキャビテーションの発生に有用であるにすぎず、またこの勾
配はできるだけ急勾配としできるだけ急激の変化を生じるようにしなければなら
ない。正弦波状の変動がそれ自体では所望のキャビテーションを生じるのに十分
でなかったならば動きかつ共振器として作動する液体を介して歯髄室の圧力に作
用し水−噴流ポンプを介して所要の急激な圧力変動を発生させるようにする。

【００１４】 本発明の目的は水−噴流ポンプによらず、すなわち積極的な圧力発生装置なし
で、直接的に同じ効果が達成できるようにすることである。

【００１５】 このため、本発明の主題は請求項１に記載の室の内部を洗浄し殺菌する装置で
ある。

【００１６】 切換え部材を用いることにより、この切換え部材を殺菌室に接続する液柱が２
つの規定された圧力と連通するようにされこの２つの圧力の間の差が所望の強さ
に対応するようにし、それにより変動の勾配が非常に大きくなり導管内の水頭の
損失のみがこの２つの圧力の強さが一定であるためこの勾配に影響を与えるよう
にすることが可能となる。さらに、２つの圧力の強さの一方の圧力のみが人工的
に発生され最高圧力に相当する他方の圧力の強さは単に大気圧であるようにしな
ければならない。この装置はしたがって戻りばねによりその２つの位置の一方の
位置に変わることなく戻されるようになるばねピストンとして作用する。本発明
の場合は、このばねは大気圧力によって形成される。

【００１７】 添付の図面は本発明の主題を形成する洗浄及び殺菌装置の実施態様を略図式に
例示として示すものである。

【００１８】 その作動原理が図１によって示されている洗浄装置は一方において処理液体２
の較正された供給源に接続され他方において分配又は切換え部材３に導管４を介
して接続された処理室１を具備している。この切換え部材３の第１の入口５は大
気圧に連通しまた第２の入口６は真空ポンプ８と調節可能な補助空気入口１４と
に接続された低圧力源７に連通している。図２にさらに詳細に示されているこの
切換え部材３は円筒状本体からなりこの円筒状本体を貫通して軸方向の通絡が延
び、該通路に導管５と６が横方向に開口しておりまた該通路の軸方向端部はこの
切換え部材を処理室１に接続する導管４に連通している。

【００１９】 分配回転子１０がこの軸方向通路に取付けられ、またブロック９の一端で回転
子の周りに取付けられ蓋によって所定位置に保持されたＯリングシール１１が軸
方向通路の漏れ防止を保証する。ブロック９から突出する分配回転子１０の端部
はモータ１３の駆動シャフトと一体である。導管４に連通する回転子１０の端部
は、２つの細溝１０ｂと１０ｃが設けられた軸方向通路１０ａを有し、２つの細
溝１０ｂと１０ｃは軸方向通路１０ａを導管５と大気圧に、また導管６と真空源
に、それぞれ周期的に連通させるようになっている。

【００２０】 上記の装置によって生じる周期的な工程の第１の段階は処理室１の中の圧力を
急激に下降させ処理室１を充たす処理液の蒸気圧力を下げ、処理室を低圧源７に
連通させることを含み、回転子１０は次に図２に示される角度位置に置かれる。
液体の温度と性質とその純度とは必要とする変動の度合と勾配に影響を与える。
それぞれの不純物又は機械的な不連続性は与えられた液体に対して潜在的な泡の
障害を生じる。本発明の場合はこの勾配が非常に急であり、従来技術の方式にお
けるようにポンプの正弦波状の運動の干渉がないのに比べて、導管を介する水頭
の損失だけが室に負圧を形成するのに考慮されることが注目される。

【００２１】 この工程の第２の段階は、室１に大気圧を再度形成することによって第１の段
階で生じた蒸気の泡を内部破裂させることにあり、この大気圧の再度の形成は細
溝１０ｂを導管５と大気圧とに連通させる回転子１０の回転によって得られる。
導管４に吸込まれた液体は室に戻り、前に形成された全ての蒸気泡の同時の内部
破裂を開始させる僅かの瞬間的な過圧を発生させる。

【００２２】 状態の変化の最大の効果はダイヤフラムポンプ８によって低圧源７に保持され
ている真空に比例する。真空の度合はしかし調節可能な補助空気入口１４による
所望動力の関数として調製することができる。

【００２３】 装置は処理室を介して、較正された液体２の供給で充填され、平均圧力はこの
作動様式では負圧である。液柱の往復作用は実際に正しく導入されるよう用意さ
れた導管にのみ与えられまた液体の再生は装置を開放したときでも望ましい。

【００２４】 回転子１０を駆動するモータ１３の回転速度は用いられる液体の性質、その温
度及び選択された負圧の関数として調節される。導管４を通る処理室１から取出
された混合物の状態（溶解されたガスの割合）は１つの役割りを演じ特に溶解の
作用中の適合性を必要とする。

【００２５】 処理室１を切替え部材３に接続する導管４の寸法と剛性はサイクルの頻度に関
係している。ポリウレタンで作られ内径が２mmで１mmの壁と３２０mmの長さを有
する導管が用いられた液体の大部分に関し１５から２５Hzのオーダーの周波数で
良好な結果が得られた。この大きさは数cm³ までの容量の良好なキャビテーショ
ン状態を発生させるのに適している。新鮮な液体のための入口の制限の寸法は管
路の良好な充填と本来的な容量の損失との間の歩み寄りを必要とし、ステンレス
鋼で作られ０．３mmの内径と１５mmの長さのチューブが良好の結果が得られた。
作動出力は用いられる液体に依存し１０ml／分のオーダーである。

【００２６】 空気入口１４の較正は用いられるダイヤフラムポンプに依存する。調製弁が最
良の使用の容易さを提供する。ダイヤフラムポンプは低圧源７で空気入口１４が
完全に閉じられた時作動状態で少なくとも−０．９．１０⁵ Ｐａの真空に達する
ことができるようにしなければならない。この圧力はそれ自体が液体の蒸気圧力
より高いことが注目されるべきである。しかし液性４によって、動的状態で低圧
源７における負の圧力の値よりも低い最高値に達することができる。

【００２７】 図３から５は上記の装置の使用例を示し、この装置は歯の活力を奪うのに用い
られている。この特定の使用において、処理室１は活力が奪われる歯Ｄの歯髄室
Ｐによって形成され、内視鏡１５が歯Ｄの歯髄室Ｐを、一方において処理液の供
給源２に接続し、他方において歯髄室Ｐを切換え部材３に接続する導管４に接続
するようになっている。

【００２８】 図５に示されるように、内視鏡１５は、それ自体が歯Ｄに形成された開口に取
付けられ歯Ｄの歯髄室Ｐに接近できるようにする可撓性の連結要素１５ｂに漏れ
がないように取付けられた接合要素１５ａを具備している。可撓連結要素１５ｂ
の周りに形成されたセメント（接合剤）Ｃのシールが処理室の液密性を保証する
作用をする。この使用は活力のある又は活力のない根の抜髄（歯髄を除去する）
に真実の利点をもたらす。従来普通に用いてられている次亜塩素酸ナトリウムの
作用は腐食性の液体と歯の神経との間の増大された接触面によってより効果的に
なり、手でも接近できない非常に小さな引込んだ所や隅部に到達できるようにな
る。キャビテーションの殺菌効果は干渉の効力を付加し残留している微生物をな
くする。さらにまた、この作用は非侵略的であり、それにより外傷性症状が負わ
されるのを減少する。

【００２９】 補充連結要素の使用はより人間工学的で有利には可撓性の連結部をもたらす。
これはまた末端片１５を取外しセメントＣを破壊することを要しないで所定位置
に戻すことができるようにする利点を有している。

【００３０】 図６はソフトコンタクトレンズを湿らせ殺菌するための本発明の他の有利な使
用を示す。この図ではソフトコンタクトレンズＬが浸漬される処理室１′の内部
に接近できる開口に内視鏡１５が固定されていることが分かる。処理室１′は例
えば差込み型の留め金によって液密状に相互に接合された２つの部分１ａ′，１
ｂ′で構成されている。この親水性のコンタクトレンズは１０分のオーダーの時
間で湿潤される液体の容量のキャビテーションを発生させることにより全ての微
生物をなくすことができる。同じ特定の殺菌製品を一晩中浸漬してもそれ自体に
よりこの使用からバクテリアの浄化を達成することはできない。

【００３１】 図７は、圧熱滅菌されない内視鏡装置のための、また特に生検鉗子のための通
路が設けられている内視鏡装置のための、本発明の装置の他の有利な使用を示し
ている。このような装置は実際上この装置が各使用後に受ける殺菌液体に単に浸
漬するだけでは殺菌されることはない。これら装置が没入される殺菌薬剤のキャ
ビテーションと循環が装置を効果的に殺菌し装置を短時間後に再使用できるよう
にする。

【００３２】 内視鏡Ｅの活動端部が嵌合されている処理室１″は、その端部がＯリングシー
ル１９，２０がそれぞれ設けられている底部で２つの環状溝１７，１８にそれぞ
れ係合されているチューブ１６からなっている。環状溝１７は閉鎖部材２１に形
成されており、これに対し溝１８は内視鏡Ｅの円錐台形部分２３に当接して係合
するようになっている閉鎖リング２２に形成されている。接合片２４がチューブ
１６の壁を貫通しチューブの内部を図１のキャビテーション発生器に接続するの
に用いられる。処理室として作用するチューブ１６の内部はこのような通路が存
在する時に内視鏡の生検鉗子のための接近通路２５を介して処理液体で充たされ
る。このほかに、チューブの内部はチューブ１６の壁を通して直接供給すること
ができる。

【００３３】 図６に記載されたものと非常によく似ている他の使用はカテーテルを取外すこ
となく行うことのできるカテーテルの閉鎖の開放に適用することができる。この
ため、図８に示されるように、内視鏡１５が排液のために意図されたカテーテル
２６の端部に固定される。キャビテーションが、固まりが通路を封鎖する限り発
生し、凝結防止液をカテーテル２６の導管を塞ぐ血液の固まりの接触面まで導入
する。キャビテーションは新鮮な血液の流れの吸引が再現すると好結果の作動の
ため自然発生的に停止し、その後に排液作用が末端部１５の所定位置で元どおり
に行われる。

【００３４】 上記装置の使用はまた動脈又は静脈の開放に拡大される。しかし、この場合は
これら血管の壁が堅固でなかったならば、これら血管の破裂を防止する手段が必
要であり、キャビテーションを生じさせるために圧力を大気圧以下に下げなけれ
ばならない。

【００３５】 もちろん、真空源７と切換え部材の寸法は処理室に必要な容量に適合するよう
にする必要がある。

【００３６】 上記の用途と異なる用途と同じ洗浄及び殺菌装置の使用とはもちろん予想でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 装置の原理を示すブロック図である。

【図２】 図１の細部の断面図である。

【図３】 図１の他の細部の正面図である。

【図４】 図３のルール線に沿った図である。

【図５】 第１の用途にしたがう、断面で示された歯に取付けられた図３の細部を示す図
である。

【図６】 コンタクトレンズのための洗浄及び殺菌室に取付けられた図３の細部を示す図
である。

【図７】 一部分が本発明の装置の殺菌室に配置され、特にこの用途に適合するようにし
ている内視鏡の正面図である。

【図８】 本発明の他の用途の一部を切断して示す正面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室（１）の内部を洗浄し殺菌する装置であって、該室（１）
   のための殺菌液体の供給源（２）と、該殺菌液体の内部に圧力、振幅及び周波数
   の変動を該変動の勾配で誘導し前記殺菌液体内部にキャビテーションを発生させ
   る手段とを具備する洗浄殺菌装置において、前記圧力の変動を誘導する手段が前
   記室（１）と前記室を周期的に負圧（７）に接続することのできる切換え部材（
   １０）との間に液柱を具備し、前記負圧の値が前記振幅に又は大気圧に対する値
   であることを特徴とする室の内部の洗浄及び殺菌装置。
2. 【請求項２】 前記切換え部材を前記処理室（１）に接続する主導管（４）
   と、該主導管（４）を大気圧と前記負圧とにそれぞれ接続する２つの導管（５，
   ６）とを具備し、前記切換え部材（１０）が、前記導管（５，６）と前記主導管
   （４）との間の連結通路（１０ｂ，１０ｃ）を有しまた前記一方の連結通路（１
   ０ｂ）が主導管（４）を大気に連通させる位置と前記他方の連結通路（１０ｃ）
   が前記主導管を前記負圧に連通させる位置との少なくとも２つの位置の間を動く
   ことができ、さらに前記切換え部材を一方の位置から他方の位置にまたその逆に
   移動させる駆動手段を具備していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 前記切換え部材が回転部材でありまた駆動モータの出力シャ
   フトと一体に運動するようになっていることを特徴とする請求項２に記載の装置
   。
4. 【請求項４】 前記処理室（１，１′）を一方において前記切換え部材（３
   ）に他方において殺菌液体の前記供給源（２）に接続するようにした末端片（１
   ５）を具備していることを特徴とする請求項１からそのうちの１項に記載の装置
   。
5. 【請求項５】 前記末端片（１５）に液密状にかつ取外し自在に接続された
   第２の可撓連結要素（１５）が前記切換え部材と前記処理室（１）との間に配設
   されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 【請求項６】 前記処理室（１′）が取外し自在かつ液密状に相互に接合さ
   れた２つの部分（１′ａ，１′ｂ）で形成されていることを特徴とする請求項１
   から５のうちの１項に記載の装置。
7. 【請求項７】 前記室（１″）が、内視鏡（Ｅ）の作動部分を受入れるよう
   一端が開放された管状要素（１６）で形成され、前記室（１″）の内部が一方に
   おいて前記切換え部材（３）に接合片（２４）を介して接続され他方において殺
   菌液体の前記供給源に前記内視鏡（Ｅ）の生検鉗子のための入口通路（２５）を
   介して接続されていることを特徴とする請求項１から４のうちの１項に記載の装
   置。
8. 【請求項８】 前記管状室（１″）がその両端が開放されている管状要素（
   １６）を含み、前記両端の各々がシール接合部（１９，２０）を介在して２つの
   閉鎖部材（２１，２２）の環状溝（１７，１８）に係合されていることを特徴と
   する請求項７に記載の装置。