JPH0437757B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は無菌水供給装置などの逆汚染防止装置
に関する。さらに詳しくは本発明は、無菌水製造
装置から蛇口までの導水管内を無機ハロゲン化物
水溶液を電気分解することにより発生する次亜ハ
ロゲン酸塩により消毒することができる逆汚染防
止装置に関する。 ［従来の技術およびその問題点］ 微粒子などの不純物および菌などの微生物が含
有されない無菌水は、病院などの医療機関や医療
品製造メーカーをはじめ食品製造メーカーなどに
とつて必要不可欠なものであることは周知のとお
りである。 近年、菌などの微生物を除去しうる濾過膜が開
発され、比較的簡便に無菌水を製造することがで
きるとともにその信頼性が高い無菌水製造装置の
実用化がなされいる。しかしながら無菌水製造装
置と出水口までの導水管内は、空気中に浮遊した
菌などの微生物によつて汚染されることがあり、
かかる微生物による汚染を防除することは、かね
てからの課題とされていた。 従来より無菌水製造装置と出水口までの導水管
内が微生物によつて汚染されるのを防除するため
の方法として、主につぎの４つの方法が提案され
ている。 (1) 無菌水製造装置からの無菌水の通水が停止す
ると同時に導水管に設けられたヒーターに通電
し、導水管内部の水を加熱して水蒸気として外
部へ放出し、菌の侵入経路である導水管内を乾
燥することにより、菌の繁殖を阻止し、さらに
タイマーにより所定の時間が経過した後にヒー
ターのスイツチを切り、導水管内部の温度が下
がるにつれて導水管内が陰圧となるのを利用し
て出水口に設けられた逆止弁を自重と外圧によ
つて密閉し、菌の侵入を阻止する、加熱消毒方
式。 (2) 円筒形状をしたシリコーンゴム製チユーブの
内側に傾斜した隋円形状のリブを一体成形した
バルブであつて、前記リブを一方向または両方
向から押圧することによつて外部と遮断する機
能を有する弾性ピンチバルブを用いる、弾性ピ
ンチバルブ方式。 (3) 銀蒸着物を蛇口に充填し、銀イオンの殺菌効
果を利用して蛇口からの菌の侵入を防ぎ、銀蒸
着物充填方式。 (4) 次亜塩素酸ナトリウム水などの殺菌剤による
消毒方式。 しかしながら、上記(1)加熱消毒方式を採用する
ためには、複雑でかつ大がかりな装置が必要とさ
れ、したがつてコストが高くなり、また装置内の
各部機構が複雑なため、一旦菌により汚染される
とその消毒がきわめて困難である。さらに長期間
にわたり使用したばあい、逆止弁が作動しなくな
ることがあり、したがつて機能の低下、ひいては
その信頼性に問題がある。 上記(2)ピンチバルブ方式においては、使用され
るシリコーンゴム製チユーブをはじめ各部機構に
は殺菌能力がないため、一旦装置内部に菌が侵入
すれば、該装置内部が菌で汚染されてしまうとい
う問題がある。 上記(3)銀蒸着物充填方式を採用したばあい、銀
表面に有機物が付着してその殺菌効力が低下した
り、銀の溶出量が多いばあいには多量に飲用する
と銀中毒などのアレルギー障害を生起することが
ある。さらには銀イオンによる殺菌効力は蛇口部
のみであるので、その殺菌効力の信頼性は高いと
いうことはできない。 また、上記(4)殺菌剤による消毒方式を採用した
ばあい、次亜塩素酸ナトリウムは化学的に不安定
な化合物であるため長期間の保存には適さず、ま
た腐蝕性を呈し、消毒を施すためには手間がかか
るなど、その取り扱いがきわめてわるいという問
題がある。 そこで本発明者らは、上記のような従来の技術
の問題点を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、
無菌水製造装置から蛇口までの導水管内をきわめ
て効率よく確実に殺菌することができるとともに
その構造が簡単でかつ製造コストが低く、しかも
その取扱いが簡便である逆汚染防止装置を見出
し、本発明を完成するに至つた。 ［問題を解決するための手段］ すなわち、本発明は無機ハロゲン化物供給装
置、電解装置および取水口に設けられた止水弁か
らなり、原水を無菌水製造装置内に通水すること
によりえられた無菌水を、止水弁を閉じて電解装
置の電解室内に貯水させたのち、該電解室内に無
機ハロゲン化物供給装置から無機ハロゲン化物を
供給し、電気分解することにより電解室内および
導水管内が殺菌されるように構成されてなる逆汚
染防止装置に関する。 ［作用］ 本発明の逆汚染防止装置は、ハロゲン化物供給
装置、電解装置および取水口に設けられた止水弁
から構成される。無菌水で満たされた導水管内部
は、このままの状態では取水口などから侵入した
微生物により二次汚染の可能性がある。本発明の
逆汚染防止装置においては、この二次汚染を防止
するために、取水口に設けられた止水弁を閉じて
電解室内に無菌水を貯水し、ついでこの貯水中に
無機ハロゲン化物供給装置から無機ハロゲン化物
を注入したのち、電解装置に通電し、ハロゲン化
物水溶液を含有した貯水は電気分解される。貯水
は電気分解されると貯水中に含有されたハロゲン
イオンが陽極酸化によつてハロゲン分子となり、
このハロゲン分子はさらに水酸化物と反応して次
亜ハロゲン酸塩が生成される。 無機ハロゲン化物として、たとえば塩化ナトリ
ウムを用いたばあい、この一連の反応を反応式で
示すとつぎのとおりである。 NaCl＋H₂Ｏ→NaOH＋1/2H₂↑＋1/2Cl₂↑ Cl₂＋2NaOH→NaClO＋NaCl＋H₂Ｏ かくして生成された次亜塩素酸ナトリウムはウ
イルス、一般無胞子細菌、抗酸性細菌、細菌胞
子、糸状菌、藻類、原虫類などほとんどの微生物
に対して有効であり、通常、約10ppmの濃度にお
いて短時間のうちに殺菌を完了させることができ
る能力を有するものである。 この次亜塩素酸ナトリウムは電解室内の貯水を
殺菌すると同時に導水管内をも殺菌する。 つぎに止水弁を開放し、電解装置内の次亜塩素
酸ナトリウムが含有された貯水を流出させること
により、止水弁から蛇口までの導水管内をも殺菌
することができるのである。 ［実施例］ 本発明の一実施態様を第１図にもとづいて説明
する。 第１図において、１は無菌水製造装置、２は無
機ハロゲン化物供給装置、３は電解装置、４は止
水弁、６は取水口である。 原水は止水弁４を開にして無菌水製造装置１内
に供給され、ここで無菌水が製造される。 無菌水製造装置１としては、通常使用されてい
る蒸留水製造装置、純水製造装置、紫外線殺菌装
置、限界濾過装置、逆浸透装置、加熱滅菌装置な
どがあげられるが、これらのみならず中空糸繊維
の表面にたて1μm、よこ0.1μmスリツト状の超微
細孔を有するポリエチレン多孔質中空糸膜からな
るモジユール、たとえばステラポアー（登録商
標、三菱レイヨン(株)製）などを用いることができ
る。 無菌水製造装置１により製造された無菌水は、
取水口に設けられた止水弁４を開にすることによ
り電解装置３の電解室内に送入されるが、無菌水
製造装置１と電解室との間の導水管には、該電解
室内の無機ハロゲン化物水溶液の濃度が変化する
のを防ぎ、かつ電解する溶液の範囲を限定するな
どの必要性に応じてバルブ５を設けてもよい。電
解室内に送入された無菌水には、止水弁４を閉に
した状態で無機ハロゲン化物供給装置２より無機
ハロゲン化物が供給される。 無機ハロゲン化物供給装置２としてはたとえば
第２図に示されるような構造を有する無機ハロゲ
ン化物水溶液供給装置を使用することができる。 すなわち、容器安定棒２１により安定に設置さ
れた蛇腹式の無機ハロゲン化物水溶液容器２２
が、無機ハロゲン化物水溶液供給装置本体内に装
着されており、無機ハロゲン化物水溶液供給送り
ハンドル２３をまわすことにより送りネジ２５に
よつて押え板２６が一定の距離だけ移動する。こ
の動作により無機ハロゲン化物水溶液容器２２内
の無機ハロゲン化物水溶液が電解室３１内に一定
量注入される。また、電解室３１内の溶液が無機
ハロゲン化物水溶液容器２２内に逆流し、該無機
ハロゲン化物水溶液容器２２内の無機ハロゲン化
物水溶液の濃度が変化するのを防ぐために、電解
室３１と無機ハロゲン化物水溶液容器２２との境
界には逆止弁２４が設けてもよい。 前記無機ハロゲン化物水溶液容器２２として
は、蛇腹形状の他の種々の形状を有するプラスチ
ツク製容器などを適用させることができる。その
一例として挾圧可能なポリエチレン製ボトルなど
を適用させることができるが、このばあいは無機
ハロゲン化物水溶液供給後、容器形状がもとの形
状に復元するようにするために空気弁を設けるの
が好ましい。また注射器のような機構の容器を用
い、ピストンを一定長さだけ押すことにより無機
ハロゲン化物水溶液を一定量注入する方法を採用
してもよい。 電解装置３内に注入する無機ハロゲン化物水溶
液の濃度およびその量は、電解装置３内の電解室
３１の無菌水の注水量などによつて異なるので、
一概に決定することはできないが、通常電解室お
よび導水管内の無菌水約10〜40mlに対して濃度が
約0.1〜約30％の無機ハロゲン化物水溶液を約0.1
〜5.0ml注入して用いられる。 本発明において、使用しうる無機ハロゲン化物
水溶液としては、NaCl、KCl、LiCl、AlCl₃、
NH₄Cl、CaCl₂など電気分解することによつて塩
素イオンを生成する無機塩化物の水溶液、NaI、
KIなどの無機ヨウ化物の水溶液、NaBr、KBrな
どの無機臭化物の水溶液などがあげられるが、こ
れらのなかでもとりわけ入手の容易さなどの点か
らNaClは好適に使用される。 また、本発明においては、上記のように無機ハ
ロゲン化物水溶液を電解室３１に注入する方法の
みならず、たとえば所定量をペレツト状に成形さ
れた錠剤やカプセルなどの徐放性を呈する無機ハ
ロゲン化物を用いて電解室３１に供給する方法は
採用することも可能である。上記錠剤などは、そ
の成分が徐々に溶出するようにするためにその成
分がヒドロゲルなどでコーテイングされた徐放性
の錠剤を用いてもよい。前記ヒドロゲルとしては
架橋される２−ヒドロキシエチルメタクリレート
重合体または共重合体などが好ましく用いられ
る。 また、徐放性の錠剤を電極の近傍にセツトし、
錠剤の寿命により定期的に交換するようなシステ
ムとしてもよい。 前記電解室３１に供給された無機ハロゲン化物
は該電解装置３内の無菌水と混じり合い、ついで
電極に通電することにより、電気分解せられる
が、このような機能を有する電解装置３として
は、たとえば第３図に示されるような構成からな
る装置を用いることができる。 第３図において、電解室３１の下部には２つの
電極、すなわち陽極３２および陰極３３が、設け
られており、電源３４から直流の電気を通電する
ことにより行なわれる。 陽極３２および陰極３３に使用される電極とし
ては通常、長期間水中に浸漬されても腐蝕などの
変化を生じない白金電極をはじめ、銅、ニッケル
などの金属または合成樹脂などに金や白金などを
メツキ処理や蒸着処理した電極などが使用され、
これら電極を容易に交換することができるように
するために第３図に示されるようにネジにより電
極が設けられたキヤツプ３５を固定することがで
きるようにしてもよい。 電源３４としては、通常家庭用交流電気
（100V）をトランスにより変圧、直流としたもの
や、乾電池などのバツテリーなどを使用すること
ができる。また、電源３４と電極との間には、所
定の時間に通電されるようにするためにタイマー
を設置してもよい。 前記陽極３２および陰極３３にかけられる電気
の電圧および電流ならびに通電時間は、電解室３
１内の無機ハロゲン化物水溶液の種類、濃度およ
びその量などによつて変わるので一概には決定す
ることはできないが、たとえば無機ハロゲン化物
としてNaClを用いたばあい、通常、該電解室３
１内の有効塩素濃度が0.5〜500ppm、とくに黴な
どの微生物を殺菌するためには約10ppm以上とな
るように調整される。また塩化ナトリウム水溶液
による電解時間は塩化ナトリウム水溶液の濃度、
供給量および電流量などによつて異なるが、好ま
しくは10〜120分間である。 なお無菌水導水管３６は、電極の上方に設けら
れているばあい、電極から発生したガスが、無菌
水製造装置１の下端まで上昇し、発生したガスに
よつて次亜ハロゲン酸塩含有水と無菌水とが攪拌
されるので、かかる構造を有するのが好ましい。 このようなガスによる攪拌効果は電解電圧が高
いばあにはるかに大となる。このため導水管上端
の次亜塩素酸ナトリウム濃度を高め、この部分の
殺菌能力を高めたいばあいは電解室内の塩化ナト
リウム濃度を低くするかおよび／または電解電流
を高くすればよい。 上記通電は通常夜間など電解室および導水管内
で長時間無菌水を滞水させるときに行なわれ、使
用時においては導水管内で菌が繁殖することはな
いので行なわなくてもよい。 前記止水弁４は、通常は電磁弁を用いるのが好
ましいが、たとえば特開昭57−9366号公報に記載
されているような弾性ピンチバルプを用いると外
部からの微生物の侵入を防止するのに有利であ
り、とくに望ましいものである。該止水弁４は、
電解室３１内に無機ハロゲン化物供給装置２から
無機ハロゲン化物水溶液を注入するとき、および
注入された無機ハロゲン化物水溶液と無菌水との
混合液を電気分解するときならびに無菌水を使用
しないときに閉鎖される。 電解終了後、無菌水製造装置から無菌水を供給
することなく該止水弁４を開放すると電解室３１
内に貯水された次亜ハロゲン酸塩含有無菌水は放
出され、これによつて導水管内および蛇口が洗浄
されるので導水管内に付着した菌は殺菌される。
適当量の次亜ハロゲン酸塩含有水放出後は止水弁
４は閉鎖される。また短時間止水弁を開いて塩素
含有水を流出させ止水弁を閉じ、電解終了後、止
水弁４を開放する前に一定時間塩素含有水を保持
することも可能である。 上記のように構成されてなる本発明の逆汚染防
止装置は第４図あるいは第５図に示すされるよう
な殺菌工程のフローチヤートを経ることにより、
無菌水製造装置から蛇口までの導水管内が殺菌さ
れ、逆汚染が防止される。 すなわち、第４図において、無機ハロゲン化物
供給装置より無機ハロゲン化物が電解装置の電解
室に供給され、つぎに無機ハロゲン化物水溶液は
電気分解される。電気分解終了後、止水弁が数秒
〜数十秒間開放され、高濃度の次亜ハロゲン酸塩
含有水を取水口から流出させたのち、止水弁が閉
じられる。 また第５図において、無機ハロゲン化物供給装
置より無機ハロゲン化物が電解装置の電解室に供
給され、つぎに無機ハロゲン化物水溶液は電気分
解される。電気分解後、えられた次亜ハロゲン酸
塩含有水は10〜60分間保持され、ついで、止水弁
が数秒〜数十秒間開放され、高濃度の次亜ハロゲ
ン酸塩含有水を取水口から流出させたのち、止水
弁が閉じられる。 なお、夜間など逆汚染防止装置は長時間使用し
ないばあいには、第６図に示されるように塩素含
有水を保持させておき、使用時の少し前に止水弁
を開にして高濃度の次亜ハロゲン酸塩含有水を取
水口から流出させたのち、止水弁が閉じられるの
が好ましい。 つぎに実験例および実施例に基づいて本発明を
さらに詳細に説明するが、本発明はかかる実験例
および実施例のみに限定されるものではない。 実施例 １〜６ 止水弁を開放し、水道水を無菌水製造装置に注
入して無菌水を製造し、内容量30mlの電解室に送
入したのち、電磁弁を閉じ電解室内に無菌水を貯
水した。 つぎに第１表に表される条件で塩化ナトリウム
水溶液を電解室内に注入し、２つの電極に通電
し、60分間経過後の電解室内の塩素濃度を測定し
た。その結果を第１表に併記する。

【表】 実施例 １ 以下に詳述する方法によつて培養された接種菌
液を管路内の無菌水30mlに対して0.5ml接種し、
注射器（１ml用）により電解室に接種菌数が10⁵
〜10⁶個／mlとなるように接種した。ついで濃度
10％の塩化ナトリウム水溶液0.5mlを無機ハロゲ
ン化物供給装置により電解室内に注入し、２つの
電極に直流電流10mAを流し、60分間電気分解を
施した。 電気分解終了後、次亜塩素酸ナトリウム含有水
を流出させた後に無菌水製造装置（ステラポア
ー、三菱レイヨン(株)製）から無菌水を通水し、蛇
口から採水し、第十改正日本薬局方「一般試験法
37.無菌試験法」に基づいて無菌試験を行なつた。
判定は細菌試験のばあい30℃で７日間、真菌試験
のばあい20℃で10日間培養して行なつた。その結
果を第２表に示す。 なお、接種菌の調整は、以下の方法で行なつ
た。 （接種菌の調整） 接種菌として大腸菌、黄色ブドウ球菌、緑膿
菌、カンジダ、アルビカンス、アスペルギルス・
ニガーを用い、大腸菌、黄色ブドウ球菌、緑膿菌
は35℃で24時間培養したのち３日連続の３代継
代、カンジダ、アルビカンスは25℃で48時間培養
したのち２日おきに２代継代、アスペルギルス・
ニガーは25℃で１週間培養した。 なお、大腸菌、黄色ブドウ球菌、緑膿菌、カン
ジダ・アルビカンスについては滅菌生理食塩水を
用いて遠心分離機にて3000rpm10分間３回洗浄
後、菌数が10⁸個／mlの菌液とした。 また、アスペルギルス・ニガーについては、
0.05％ポリソルベート80を加えた滅菌生理食塩水
を用いて胞子浮遊液を作製し、遠心分離機にて
3000rpm10分間３回洗浄後滅菌生理食塩水を用い
て再浮遊させ、10⁷個／mlの菌液とした。

【表】 ＊ 通電なしのばあい
以上の結果からわかるように無菌水製造装置の
出口側と蛇口との間の２次汚染は本発明の逆汚染
防止装置によつて完全に阻止され、蛇口からは常
に無菌水がえられることがわかる。 ［発明の効果］ 上記のように本発明の逆汚染防止装置によれ
ば、無菌水製造装置から蛇口までの導水管内を確
実に殺菌して逆汚染を防止することができ、さら
にその構造が簡単であるとともに取り扱いがきわ
めて簡便である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の逆汚染防止装置の説明図、第
２図は無機ハロゲン化物供給装置の概略説明図、
第３図は電解装置の概略説明図、また第４図、第
５図ならびに第６図は殺菌工程のフローチヤート
を示す。 図面の主要符号、２……無機ハロゲン化物供給
装置、３……電解装置、４……止水弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 無機ハロゲン化物供給装置、電解装置および
   取水口に設けられた止水弁からなり、原水を無菌
   水製造装置内に通水することによりえられた無菌
   水を、止水弁を閉じて電解装置の電解室内に貯水
   させたのち、該電解室内に無機ハロゲン化物供給
   装置から無機ハロゲン化物を供給し、電気分解す
   ることにより電解室内および導水管内が殺菌され
   るように構成されてなる逆汚染防止装置。 ２ 止水弁が弾性ピンチバルブである特許請求の
   範囲第１項記載の逆汚染防止装置。 ３ 電気分解終了後、止水弁が一定時間開放され
   るように構成されてなる特許請求の範囲１項記載
   の逆汚染防止装置。 ４ 無機ハロゲン化物供給装置が無機ハロゲン化
   物を一定量供給されるように構成されたものであ
   る特許請求の範囲第１項記載の逆汚染防止装置。 ５ 無機ハロゲン化物が塩化ナトリウムである特
   許請求の範囲第１項記載の逆汚染防止装置。 ６ 無機ハロゲン化物が水中において徐放性を呈
   するものである特許請求の範囲第１項記載の逆汚
   染防止装置。 ７ 無機ハロゲン化物が水溶液である特許請求の
   範囲第１項記載の逆汚染防止装置。