JPH0761471B2

JPH0761471B2 - 管路殺菌装置

Info

Publication number: JPH0761471B2
Application number: JP17820586A
Authority: JP
Inventors: 厚河合; 泰吉柳原; 一夫清水; 昌宏盛田
Original assignee: ト−メ−産業株式会社; 大研医工株式会社
Priority date: 1986-07-29
Filing date: 1986-07-29
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPS6336892A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、管路殺菌装置に関する。さらに詳しくは、病
院などの医療機関、製薬メーカー、医療品製造メーカ
ー、食品製造メーカーなどで用いられる各種装置の吐出
口から微生物が侵入するのを防止し、配水管内を自動的
に殺菌しうる管路殺菌装置に関する。

［従来の技術］病院などの医療機関で使用される超音波洗浄器などの器
具用洗浄器、膀胱洗浄装置や人工透析装置などの医療用
器具などの配水管内は無菌状態が保たれなければならな
いが、配水管内には吐出口などから侵入した空気中に浮
遊した菌などの微生物などによって汚染されることがあ
り、かかる微生物の侵入のない無菌状態を維持すること
はきわめて困難なこととされている。このため従来より
次亜塩素酸ナトリウム、ホルマリン、オゾンなどの薬品
や熱湯、水蒸気などを用いた殺菌方法や、特公昭43−82
30号公報および特公昭44−19596号公報などに開示され
ているように電気分解により発生した塩素を用いて殺菌
する滅菌装置、実公昭30−13756号公報および特開昭56
−31489号公報に開示されているように被殺菌水に通電
したり、またはイオンを発生させることにより殺菌を行
なう装置が採用されている。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、前記薬品や熱湯、水蒸気などを用いた殺
菌方法では、その操作が繁雑であり、特公昭43−8230号
公報および特公昭44−19596号公報に開示された滅菌装
置では、その構造が複雑で設備費が高く、また配管内に
逆汚染防止帯（バリアー）を形成することができず、ま
た実公昭30−13756号公報に開示された装置を用いたば
あい、その殺菌能力は充分でなく、また特開昭56−3148
9号公報に開示された装置では、無機ハロゲン化物が存
在しないかまたは存在していてもその量が少ないため、
殺菌効果が小さく、また配管内に逆汚染防止帯（バリア
ー）を形成することができない。

そこで従来よりその構造が簡単でしかも確実に消毒、殺
菌することができるとともに逆汚染防止帯（バリアー）
を形成しうる装置が切望されている。

また、製薬工場や食品製造工場などでのプラントは頻繁
に殺菌を施す必要があり、通常薬品や加熱などにより殺
菌が行なわれているが、前記と同様に配水管内の無菌状
態保持および吐出口からの微生物侵入防止は重要な課題
となっている。

［問題点を解決するための手段］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、導水管内をきわ
めて効率よくかつ確実に殺菌することができるとともに
長期間にわたって無菌状態を維持することができ、しか
もその構造が簡単で製造コストが低く、取扱いが簡便で
自動的に導水管内を消毒しうる管路殺菌装置を見出し、
本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は無機ハロゲン化物水溶液を電気分解
するための電解装置ならびに注水口および吐出口にそれ
ぞれ１個ずつ止水弁が設けられた導水管からなり、電解
装置が導水口および吐出口に設けられた２個の止水弁の
あいだの導水管に設置されてなる管路殺菌装置に関す
る。

［作用］本発明の管路殺菌装置は、無機ハロゲン化物の水溶液を
電気分解するための電解装置ならびに導水口および吐出
口にそれぞれ１個ずつ止水弁が設けられた導水管から構
成される。

導水管内に注入された無菌水などは、長時間にわたって
滞水させたばあい、吐出口などから侵入した微生物より
二次汚染の可能性がある。本発明の管路殺菌装置におい
ては、吐出口に設けられた止水弁を閉じ、該止水弁と導
水口に設けられた止水弁のあいだの導水管に設けられた
電解装置によって該導水管内の貯水が電気分解される。

導水管内の貯水中に電気分解によって殺菌するのに充分
な量の次亜ハロゲン酸塩を発生させうるだけの無機ハロ
ゲン化物が含まれているばあい、電解装置に通電される
が、このとき貯水中に含有されたハロゲンイオンが陽極
酸化によって次亜ハロゲン酸塩が生成される。

無機ハロゲン化物が、たとえば塩化ナトリウムであるば
あい、この反応を反応式で示すとつぎのとおりである。

かくして生成された次亜塩素酸ナトリウムはウィルス、
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。

なお、導水管内の貯水中に電気分解によって殺菌するの
に充分な濃度の次亜ハロゲン酸塩を発生させうるだけの
無機ハロゲン化物が含まれていないばあい、電解装置の
電解室内に無機ハロゲン化物を供給する機能を有する電
解装置を用いることにより、かかる電気分解を行なうこ
とができる。

かくして吐出口および導水口に設けられた止水弁を閉に
した状態で次亜ハロゲン酸塩水溶液を滞水させることが
できるので、このあいだの導水管内では逆汚染防止帯
（バリアー）を形成することができるのである。

［実施例］つぎに本発明の管路殺菌装置の実施態様を図面に基づい
てさらに詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定
されるものではない。

第１図において、（１）は無機ハロゲン化物供給装置
（４）を有する電解装置、（２）および（３）はそれぞ
れ導水口（６）および吐出口（７）に設けられた止水
弁、（５）は導水管である。

電解装置（１）としては、たとえば第２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２図において、電解室（21）の下部には２つの電極、
すなわち陽極（22）および陰極（23）が設けられてお
り、電源（24）から直流の電気が通電される。

陽極（22）および陰極（23）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、セラミックなどに金や白金などをメッキ処理
や蒸着処理などを施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２
図に示されるように電極が設けられたキャップ（25）を
ネジにより固定することができるようにしてもよい。

電源（24）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
ッテリーなどを使用することができる。また、電源（2
4）と電極とのあいだには、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定してもよい。

前記陽極（22）および陰極（23）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、導水管（５）および
電解室（21）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っ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がNaClで
あるばあい、通常、電解室（21）内の有効塩素濃度は0.
5〜500ppm、とくに黴などを殺菌するためには約10ppm以
上となるように調整される。また通電時間は無機ハロゲ
ン化物水溶液の濃度、供給量および電流量などによって
異なるが、好ましくは10〜120分間である。ただし、導
水管（26）内の貯水中に有機物が含有されるばあいに
は、電解により生成された塩素が有機物によって消費さ
れることがあるので、このばあい通電時間を延長するか
あるいは、電解電流値を大きくするのが好ましい。

また電解装置（１）の電解室（21）内に、たとえば第４
図に示されるようにスクリューなどの撹拌装置（27）を
有するものを用い、無機ハロゲン化物の水溶液を撹拌し
たばあい、電解室（21）内で生成した次亜ハロゲン酸塩
を導水口（６）および吐出口（７）に設けられた止水弁
（２）および（３）のあいだの導水管（５）内および該
電解室（21）内で均一に拡散させることができる。

なお、止水弁（２）および（３）のあいだの導水管
（５）内の貯水中に電気分解によって殺菌するのに充分
な濃度の次亜ハロゲン酸塩を発生させうるだけの無機ハ
ロゲン化物が含まれていないばあいには、電解装置
（１）の電解室（21）内に無機ハロゲン化物を供給する
機能を有する電解装置を用いるのが好ましい。

無機ハロゲン化物を供給する機能としては、たとえば第
３図に示されるような構造を有する無機ハロゲン化物水
溶液を供給する機能を有する装置を用いることができ
る。

すなわち、容器安定棒（31）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（32）が、無機ハロ
ゲン化物水溶液を供給する機能を有する装置本体内に装
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（33）をまわすことにより送りネジ（35）によって押
え板（36）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（32）内の無機ハロゲン化
物水溶液が電解室（21）内に一定量注入される。また、
電解室（21）内の溶液が無機ハロゲン化物水溶液容器
（32）内に逆流し、該無機ハロゲン化物水溶液容器（3
2）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（21）と無機ハロゲン化物水溶液容
器（32）との境界には逆止弁（34）を設けてもよい。

前記無機ハロゲン化物水溶液容器（32）としては、蛇腹
形状のほか、種々の形状を有するプラスチック製容器な
どを適用させることができる。その一例として挟圧可能
なポリエチレン製ボトルなどを適用することができる
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ことができるようにするた
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。

導水管（５）および電解装置（１）内に注入される無機
ハロゲン化物水溶液の濃度およびその量は、導水管
（５）および電解装置（１）内の電解室（21）の貯水量
などによって異なるので、一概に決定することはできな
いが、通常電解室（21）および導水管（５）内の貯水約
10〜40mlに対して濃度が約0.1〜30％の無機ハロゲン化
物水溶液を約0.1〜5.0mlの割合で注入する。

無機ハロゲン化物水溶液をうるために使用される無機ハ
ロゲン化物としては、NaCl、KCl、LiCl、AlCl₃、NH₄C
l、CaCl₂などその水溶液が電気分解することによって塩
素イオンを生成する無機塩化物、NaI、KIなどの無機ヨ
ウ化物、NaBr、KBrなどの無機シュウ化物などがあげら
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（塩化ナトリウム）は好適に使用しうる。

また、本発明においては、上記のように無機ハロゲン化
物を電解室（21）に注入する方法のみならず、たとえば
所定量がペレッ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（21）
に供給する方法を採用することも可能である。前記錠剤
などは、その成分が徐々に溶出すようにするために、そ
の成分がヒドロゲルなどでコーティ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
た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ットし、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。

なお、電解室（21）内に導水管（５）内の貯水にたとえ
ば腐蝕性の呈するような悪影響を及ぼす物質が含有され
るのを妨げる必要があるばあい、第９図に示されるよう
に電解装置（１）と導水管（５）とのあいだを遮蔽しう
る、たとえば電磁弁などのようなバルブ（14）を設け、
導水管（５）内に通水しているあいだはバルブ（14）を
閉とし、また導水管内に電解によって生じた次亜ハロゲ
ン酸塩水溶液を注入する際にはバルブ（14）を開とする
のが好ましい。

前記電解装置に接続された導水管（５）としては、長期
間次亜ハロゲン酸塩水溶液が貯水されたばあいであって
も腐蝕などが生じない、ポリ塩化ビニル管、ステンレス
スチール管、鉛管、ポリエチレン製チューブ、ポリテト
ラフルオロエチレン製チューブ、ガラスライニング製チ
ューブなどを使用することができる。

前記導水口および吐水口に設けられた止水弁（２）およ
び（３）には、たとえば電磁弁などを用いることができ
るが、とくに外部からの微生物の侵入を阻止するために
は特開昭57−9366号公報に記載されているような弾性ピ
ンチバルブを用いた電磁弁を用いるるのが好ましい。

該止水弁（２）および（３）は、電解装置（１）内に無
機ハロゲン化物供給装置（４）から無機ハロゲン化物水
溶液を注入するとき、無機ハロゲン化物水溶液を電気分
解するときおよび導水管を使用しないときに閉鎖され
る。

上記のようにして本発明の管路殺菌装置は構成される
が、前記電解装置（１）の近傍に吐出口の止水弁（３）
が設けられているばあい、電解装置（１）および止水弁
（３）までの導水管（５）内が充分に殺菌され、また吐
出口（７）からの微生物の侵入が阻止されるので好まし
い。

また、貯水された次亜ハロゲン酸塩水溶液を吐出口
（７）から吐出するのが好ましくないばあいには、第５
図に示されるように電解装置（１）と吐出口（７）に設
けられた止水弁（３）とのあいだに止水弁（８）が設け
られた洗浄水排出口（10）を有する排水管（９）を配置
してもよいが、さらに前記止水弁（３）のかわりに第６
図に示されるような三方コック（11）を設けたばあい、
排水管（９）と三方コック（11）とのあいだで次亜ハロ
ゲン酸塩水溶液が滞水しないのでとくに好ましい。次亜
ハロゲン酸塩水溶液を排出した後は止水弁（３）または
三方コック（11）を閉とすることにより、導水管（５）
と排水管（９）とのあいだが閉鎖される。また、止水弁
（２）および（３）のあいだの配管および電解装置
（１）を洗浄する際にはたとえば第７図に示されるよう
にさらに電解装置（１）と導水管（６）に設けられた止
水弁（２）とのあいだに止水弁（11）が設けられた洗浄
水導入口（12）を有する洗浄水注入管（13）を設けても
よい。なお吐出口（７）に洗浄水を流してもよいばあい
には、第８図に示されるように排水弁が設けられた排水
管を削除してもよい。

また導水管（５）は、電解装置（１）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導水管（５）内
部の貯水中で上昇し、該ガスによって次亜ハロゲン酸塩
水溶液と貯水とが撹拌されるので、かかる構造を有する
のが好ましい。

上記のような構造を有する殺菌装置としては、たとえば
第10図に示されるように電解装置（１）の上部に、導水
口（６）を有する導水管（５）を設けたものや第12図に
示されるように吐出口（７）を有する導水管（５）を設
けたものなどを用いることができる。

なお、第10図および第12図において、導水口（６）を有
する導水管（５）および吐出口（７）を有する導水管
（５）の形状は、それぞれたとえば第11図および第13図
に示されるように折れ曲がった形状であっても、本発明
においては、これらの形状のみに限定されず、他の形状
のものであってもよい。

また、第14図に示されるように、電解装置（１）の上部
に、導水口（６）を有する導水管（５）および吐出口
（７）を有する導水管（５）を設け、電極から発生する
ガスによって双方の導水管内の貯水中で、生成した次亜
ハロゲン酸塩水溶液が均一に拡散されるようにしてもよ
い。

実施例１人工透析装置の透析水（塩化ナトリウム0.567％および
グルコース4.1％含有）の排水側端末に第13図に示され
る形状を有する管路殺菌装置の導水口（６）を接続し、
該管路殺菌装置のそれぞれ導水口（６）および吐出口
（７）に設けられた止水弁（２）および（３）を開にし
て電解装置（１）内に透析水を送水したのち、止水弁
（２）および（３）を閉じた。電解室および導水管
（５）内の貯水量は100mlであった。つぎに２つの電極
に直流電流20mAを流し、80分間電気分解を施したのち、
８時間保持した。この導水管（５）内の貯水を吐出口
（７）から採水し、第十改正日本薬局方「一般試験法3
7.無菌試験法」に基づいて無菌試験を行なった。

その結果、細菌および真菌ともに陰性であった。このこ
とから吐出口（７）からの微生物による汚染を完全に回
避することができることが確認された。

比較例１実施例１において、電解装置（１）に通電しなかったほ
かは実施例１と同様にして無菌試験を行なったところ、
細菌および真菌ともに陽性を呈した。

以上の結果から、止水弁（２）および（３）のあいだで
貯水中に次亜塩素酸ナトリウムを生成させたばあい、こ
のあいだで逆汚染防止帯が形成されていることが確認さ
れた。

実施例２膀胱洗浄装置の生理食塩水吐出口の端末に第５図に示さ
れる管路殺菌装置の導水口（６）を接続し、該管路殺菌
装置のそれぞれ導水口（６）および吐出口（７）に設け
られた止水弁（２）および（３）を開にして電解装置内
（１）に生理食塩水を送水したのち、止水弁（２）およ
び（３）を閉じた。電解室および導水管（５）内の貯水
量は100mlであった。つぎに２つの電極に直流電流20mA
を流し、40分間電気分解を施したところ、電気分解終了
時における貯水中の有効塩素濃度は50ppmであった。つ
ぎに、12時間保持したのち止水弁（２）および（８）を
開にして、導水口（６）より無菌フィルター（三菱レイ
ヨン（株）製、ステラポアー）を通した無菌水を500m
l通水して止水弁（２）および（８）のあいだの導水管
（５）内部を洗浄した。洗浄後、止水弁（８）を閉じ、
止水弁（２）および（３）を開いて生理食塩水を通水
し、吐出口（７）より生理食塩水を採取した。実施例１
と同様にして無菌試験を行なったところ、細菌および真
菌ともに陰性であった。

このことから吐出口（７）からの微生物による汚染を完
全に回避することができることが確認された。

実施例３ショ糖、香料、炭酸などを含有する清涼飲料水製造実験
装置の配水管端末（大気中への開口部）と第１図に示さ
れる管路殺菌装置の導水口（６）とを接続した。

無機ハロゲン化物供給装置には、第３図に示されるもの
を採用し、止水弁（２）および（３）が電解装置（１）
と接するようにして設置した止水弁（２）および（３）
を開にして導水管（５）内および電解室（21）内に清涼
飲料水180mlを注入した。つぎに無機ハロゲン化物供給
装置（４）より20％NaCl4mlを注入したのち、電極に直
流電流20mAを流し、100分間電気分解を施した。貯水を
３日間滞水させたのち吐出口（７）より滞水を採取して
実施例１と同様にして無菌試験を行なったところ細菌お
よび真菌ともに陰性であった。

比較例２実施例３において、電解装置（１）に通電しなかったほ
かは実施例１と同様にして無菌試験を行なったところ、
細菌および真菌ともに陽性を呈した。

以上の結果から、止水弁（２）および（３）のあいだの
導水管（５）内の貯水中に次亜塩素酸ナトリウムを生成
させたばあい、このあいだで逆汚染防止帯が形成されて
いることが確認された。

［発明の効果］以上のように本発明の管路殺菌装置は、その構造および
操作が簡単であり、２個の止水弁のあいだの導水管内の
貯水中に逆汚染防止帯（バリアー）を形成することがで
きるため、人工透析装置の吐水口、生化学自動分析装置
の排水口、食品および医薬品製造プラントの吐出口など
各種吐出口からの微生物汚染防止にきわめて有用なもの
である。また、無菌に保たれた各種液体への排出口から
の微生物侵入阻止にも有用であり、殺菌剤による定期的
な殺菌が不要である。

このほか食品、医薬品などの製造プラントの配管内の自
動消毒装置などにも好適に使用することができる。

【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図およ
び第４図は電解装置の概略説明図、第３図は無機ハロゲ
ン化物供給装置の概略説明図、第５図〜第14図はそれぞ
れ本発明の管路殺菌装置の実施態様を示す概略説明図で
ある。（図面の主要符号）（１）：電解装置（２）、（３）：止水弁（５）：導水管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水一夫愛知県名古屋市西区則武新町２丁目11番33 号トーメー産業株式会社内 (72)発明者盛田昌宏大阪府堺市緑ヶ丘南町２丁１番21号大研医工株式会社内 (56)参考文献特開昭62−262787（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−283391（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無機ハロゲン化物水溶液を電気分解するた
めの電解装置ならびに導水口および吐出口にそれぞれ１
個ずつ止水弁が設けられた導水管からなり、電解装置が
導水口および吐出口に設けられた２個の止水弁のあいだ
の導水管に設置されてなる管路殺菌装置。
【請求項２】電解装置が無機ハロゲン化物を導水管内に
供給する機能を有するものである特許請求の範囲第１項
記載の管路殺菌装置。
【請求項３】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項記載の管路殺菌装置。
【請求項４】電解装置が吐出口の近傍の導水管に設けら
れてなる特許請求の範囲第１項記載の管路殺菌装置。
【請求項５】電解装置が無機ハロゲン化物の水溶液を撹
拌する機能を有するものである特許請求の範囲第１項記
載の管路殺菌装置。
【請求項６】導水管が、吐出口に設けられた止水弁と電
解装置とのあいだで、排水弁が設けられた排水管を有す
るものである特許請求の範囲第１項記載の管路殺菌装
置。
【請求項７】電解装置の電極と導水管とのあいだを遮蔽
しうる機構を有する特許請求の範囲第１項記載の管路殺
菌装置。
【請求項８】導水口と電解装置のあいだに、止水弁が設
けられた洗浄水注入口を有する特許請求の範囲第１項記
載の管路殺菌装置。
【請求項９】吐出口と電解装置のあいだに、止水弁が設
けられた洗浄水排出口を有する特許請求の範囲第１項ま
たは第８項記載の管路殺菌装置。
【請求項１０】電解装置の上方に止水弁を設けた注水用
の導水管を有する特許請求の範囲第１項記載の管路殺菌
装置。
【請求項１１】電解装置の上方に止水弁を設けた取水用
の導水管を有する特許請求の範囲第１項または第10項記
載の管路殺菌装置。