JP2000507140A - 殺菌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 殺菌される１つ又はそれ以上の品物（８Ａ，８Ｂ）を包囲している開口可能な包囲体（２，４）を備えている殺菌装置において、この包囲体が、使用中包囲体がマイクロ波エネルギで照射されたときに、包囲体内部のマイクロ波の電界エネルギが包囲体外部よりもかなり低いようにマイクロ波放射を減衰するように配置されており、かつこの包囲体がガスを充填しているガスが詰った空洞（２Ｃ，４Ｃ）を含んでいて、この充填がマイクロ波放射で照射されるときに、紫外線放射を発生する物質のグループから選択されている。

Description

【発明の詳細な説明】 殺菌装置 本発明は、殺菌装置に関する。 紫外線が殺菌特性を有していることはよく知られている。典型的には、アーク ランプが適切な波長の放射をするのに用いられる。これらのランプは特定の電源 に接続しなければならず、かつそのためその装置は使用するのにいくぶんやっか いである。そのうえランプは寿命が限られており、かつ接続ケーブルや内部電極 によって起こされるつきまとう問題に悩まされる。殺菌の分野において、効果的 な殺菌をするために、不十分な累積放射レベルを受ける品物の部分にこの問題が 起きる。 マイクロ波放射によってエネルギが与えられる紫外線電球が、アークランプに 伴う少なくともいくつかの問題の解決を与えることが、最近になって認識されて きた。 米国特許第5166528号には、現在までなされた多くの研究が記載されている。 この特許には、１つ又はそれ以上のマイクロ波エネルギを与えられる紫外線電球 を支持し、従来のマイクロ波オーブンのマイクロ波空洞内に置かれるのに合った 非伝導性の容器が記載されている。殺菌される品物が、容器内又は容器に隣接し たどちらかの空洞内に置かれている。記載されている全ての実施の形態において 、殺菌される品物はマイクロ波放射にさらされる。この特許は、マイクロ波によ って品物が加熱されることを認めているが、殺菌が単に例えば30〜40秒だけであ るために、加熱が限られると説明している。しかしながら実際は、出願人は、こ のことは、まず第１に、例えば加熱がレンズの歪をもたらすコンタクトレンズを もつ場合には 、品物へのどんな加熱をも受けるべきでないために、重要な問題であることが解 った。第２に必要とされる殺菌の長さが40秒以上であるかも知れないし、かつ第 ３には、品物の加熱のみを考察しているのではなく、例えば、この特許に記載さ れている装置を用いて、伝導性の品物を殺菌するのは不可能である。このように 米国特許第5166528号による教示の実際の用途は限られている。 本発明の目的は、米国特許第5166528号による教示を改善すること、及び特に 少なくとも１つのマイクロ波エネルギを与えられる紫外線電球を用いて、マイク ロ波に敏感な品物の殺菌の問題を解決することである。 従って第１の形態では、本発明は、殺菌される１つ又はそれ以上の品物を囲む ための開口可能な包囲体であって、使用において、この包囲体がマイクロ波エネ ルギで照射される場合に、包囲体の内部中のマイクロ波電界エネルギが包囲体の 外部よりも非常に少ないように、マイクロ波放射を減衰するように包囲体が配置 されていて、かつ包囲体が、ガスを充填しているガスの詰った空洞を含んでおり 、この充填が、マイクロ波放射された場合に、紫外線放射を発する物質グループ から選択されている包囲体を具備している殺菌装置を提供している。 典型的には、ガスの充填は水銀又はハロゲン化金属であり、かつ包囲体は、本 発明の目的のために十分な熱抵抗と、マイクロ波の透過性及び紫外線の透過性が ある石英のような紫外線透過性物質より構成されている。マイクロ波放射を減衰 させる一方で、依然として紫外線放射を透過させるために、包囲体を配置するこ とによって、従来技術の不利益が避けられる。 この減衰は、大部分のマイクロ波の波長を吸収し、かつ紫外線のスペクトル内 のエネルギを再度送ることによって、マイクロ波から 紫外線スペクトルに入射マイクロ波エネルギを実質的に変換するガスの充填のみ を使用することで、起こされる。これが包囲体内の物品へ入射するマイクロ波エ ネルギの効果的な減衰をもたらす。他に、水（エネルギを熱に変える）のような 減衰器、又は電気伝導要素（従来の電界理論によってマイクロ波電界を調整する ために配置される）が用いられてもよい。この減衰の目的は、殺菌を行う波長（ 典型的には約260nm)での紫外線放射に品物をさらすのを最大にする一方で、品物 への損傷、又は伝導性の品物の場合に、マイクロ波源へのアークとそれによる損 傷を不十分にするレベルまでマイクロ波電界エネルギを減少することである。 好ましい実施の形態は、包囲体中のマイクロ波放射のエネルギのレベルを減衰 するために、ガス充填のみを用いており、これがマイクロ波エネルギの最も効率 的な利用をもたらせている（エネルギが熱よりも紫外線放射にかなり変えられて いるので）。 本発明の第２の形態によれば、品物を殺菌する方法は、１つ又はそれ以上の品 物を包囲体の中に置くことであり、この包囲体はガス充填よりなるガスの詰った 空洞を含み、その充填が、マイクロ波放射で照射された場合に紫外線放射を発生 する物質のグループから選ばれて、包囲体をマイクロ波放射で照射しており、か つこの包囲体が、包囲体内部のマイクロ波放射のエネルギのレベルが、外部より 低く、重要なことには品物を損傷するに不十分であるように配置されており、そ れにより品物が紫外線放射の照射によって殺菌される。 本発明は、図面を参照して実施例によって説明されている。 図Ａは、コンタクトレンズの殺菌に用いられている本発明による殺菌装置の断 面図である。 図Ｂは、図Ａの別の実施の形態の断面図である。 図Ｃは、図Ａの別の実施の形態の断面図である。 図Ｄは、図Ａの別の実施の形態の断面図である。 図Ｅは、図Ｄの実施の形態で用いられるのとは別の蓋である。 図Ａを参照すると、殺菌装置は、基体２と蓋４とを有する包囲体を備えている 。平面で見ると、この包囲体は一般には円形状である。基体２は２つの支持かご （クレードル）６Ａ，６Ｂを有し、その各々は、それぞれコンタクトレンズ８Ａ ，８Ｂを保持している。支持かご６は、レンズを失うことがないようにしっかり と保持するために、配置されており、かつコンタクトレンズが殺菌中にこのレン ズの脱水を防ぐために、コンタクトレンズを浸漬する溶液又は塩基溶液のような 液体を保持するためにもまた配置されている。基体２と蓋４は、マイクロ波放射 が照射された場合に、紫外線放射を発生するように作用するガスの充填を保つよ うに、それぞれ空洞２Ｃ，４Ｃを形成するために窪んでいる。典型的には、この 充填は水銀であり、蓋４と基体２は石英から構成されている。 使用において、包囲体は、従来のマイクロ波オーブンの共鳴する多様式空洞を 形成する部分のようなマイクロ波空洞内に置かれる。マイクロ波エネルギが従来 の方法で空洞に結合され、空洞内に作られる実質的に一様の電界が、包囲体の外 表面の一様な照射を起こす。少なくともいくらかのマイクロ波エネルギが、包囲 体によってUVエネルギに変えられ、このUVエネルギが包囲体内に置かれた品物（ この場合、一対のコンタクトレンズ）に衝突する。 マイクロ波放射による減衰効果のあるガスの充填の結果として、図中に指定さ れた領域Ｘは、実質的にマイクロ波放射を免れており、こうしてレンズ８Ａ，８ Ｂが実質的に紫外線放射のみによって照射されている（それ故マイクロ波エネル ギによって“調理され”ない）。典型的な装置においては、25dBのマイクロ波エ ネルギの減衰 が達成可能である。これが“重要な”減衰であるかどうかは、殺菌中に包囲体内 部のマイクロ波放射の与えられた持続時間と強さで、品物（又は品物が電気的に 伝導性があるならば、マイクロ源）への損傷を避けるのに十分であるかどうかに 依っている。 図Ａの包囲体では、約110mm×150mmの外部寸法と、約80mm×120mmの内部寸法 を有している。ガス圧力は低く（約１トール又は１mmHg）、かつその充填は水銀 及びアルゴンである。ガス圧力を高めれば、UV放射の強さも強くなるが、用途に おいては望しくない、熱もまたより多く生じる。 上述の装置及び下記の装置が、コンタクトレンズ以外にマイクロ波に敏感な品 物の紫外線照射に用いられることが解るであろう。 図Ｂを参照すると、別の形をした蓋が示されており、蓋の中央の部分が下方に 基体２の中に突出している。これは、図Ａの蓋よりも製作するのが容易な形状を している。 図Ｃを参照すると、包囲体は、図Ａの基体と同様な形状をしているが、基体２ の中に同心的に置くことができるような寸法の蓋を備えている。蓋４と基体２の 側部間の間隙は、従来の電界理論によるマイクロ波のチョーク効果をもつような 寸法とされている。それ故、この間隙は、マイクロ波の波長の機能があり、典型 的には、λをマイクロ波放射の波長とすると、λ／４の倍数である。 一般にマイクロ波放射を減衰するには、ガス充填のみを用いるのが望ましく、 それによってこれは、マイクロ波エネルギを紫外線エネルギへと効果的に変換さ せる。しかしながら、殺菌される品物のある部分を紫外線放射から遮蔽する必要 があるか、又は包囲体の構成を簡単にするために、空洞２Ｃ，４Ｃが包囲体を完 全に囲まないことが必要である。この場合、他のマイクロ波の減衰器が例えば図 ＤとＥに示されるように用いられる。 図Ｄにおいて、伝導性の蓋（好ましくは金属性の）が用いられ、それは、PTFE 又は他の非伝導性物質又はポリマーに包まれている。この装置では、導体の電磁 シールド効果が作用して、殺菌装置が置かれているマイクロ波空洞の伝導側部に アークが生じることはない。この実施の形態は、基体２の内面の内側の内部薄板 （スキン）10を構成するのに形成された内部の水ジャケット（他の実施の形態の どれにでも用いられてもよい）をもまた含んでいる。このジャケットの目的は、 マイクロ波エネルギが包囲体の壁を通過するときに、マイクロ波エネルギを更に 減衰させることである。水は便利ではあるが必須ではない。大部分のUVを透過す る他の物質をそのジャケットに代わって用いてもよい。 図Ｅは、ガス充填のための空洞４Ｃを含まない別の蓋を示しており、蓋は頂部 が開放されていて、その中を水で充たされている。前述したように、水は、マイ クロ波エネルギを熱エネルギに変換することによって、マイクロ波エネルギを減 衰する。 マイクロ波放射は、伝導性で、ワイヤメッシュのような網状部材を用いること でも減衰でき、その網目のピッチは、紫外線放射の減衰を最小にすることと、マ イクロ波放射の減衰を最大にすることとの間の折衷したものとして、マイクロ波 放射の波長に関連して選択される。 “殺菌”の用語が、UV照射の波長や、強さ及び持続時間が、包囲体内の品物又 は複数の品物の表面での望ましい程度のバクテリヤの破滅を達成するために、経 験又は公知の方法のいずれかを用いて調整されるという意味で、漠然と用いられ ている。前述の装置が樹脂及び／又はインキ硬化のような非殺菌用途にも用いら れることも解るであろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年５月１９日（１９９８．５．１９） 【補正内容】 請求の範囲 １．殺菌装置が、殺菌される１つ又はそれ以上の品物を囲んでいる開口できる 包囲体を備えていて、この包囲体が、使用において包囲体がマイクロ波エネルギ で照射される場合に、包囲体内部中のマイクロ波電界エネルギが、包囲体外部の それよりもかなり小さく、かつこの包囲体が、ガス充填物が入っている少なくと も１つのガスが詰った空洞を含んでいて、この充填物が、マイクロ波放射で照射 された場合に、紫外線放射を発生する物質のグループから選択されており、更に この包囲体が、使用において包囲体に囲まれた品物が、紫外線放射を伴う照射に よって殺菌されるように配置されている殺菌装置。 ２．ガスが詰った空洞が、不可欠であり、かつ少なくとも包囲体の壁の部分に よって区画形成されているところの請求項１に記載の殺菌装置。 ３．１つ又はそれ以上のコンタクトレンズの殺菌に適している請求項１又は２ に記載の殺菌装置。 ４．ガス充填物が水銀又はハロゲン化金属であるところの請求項１〜３のいず れか１項に記載の殺菌装置。 ５．ガス充填物が、ネオン又はアルゴン及び／又はヘリウムのような希ガスを 更に含んでいるところの請求項４に記載の殺菌装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(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，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ (72)発明者 ブリッズ，デイビッド イギリス国，バークシェアー アールジー ７ ２エイチエル，リーディング，シルヘ スター，ウォールレーン，マナー ファー ム ハウス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．殺菌装置が、殺菌される１つ又はそれ以上の品物を囲んでいる開口できる 包囲体を備えていて、この包囲体が、使用において包囲体がマイクロ波エネルギ で照射される場合に、包囲体内部中のマイクロ波電界エネルギが、包囲体外部の それよりもかなり小さく、かつこの包囲体が、ガス充填物が入っている少なくと も１つのガスが詰った空洞を含んでいて、この充填物が、マイクロ波放射で照射 された場合に、紫外線を発生する物質のグループから選択されている殺菌装置。 ２．ガスが詰った空洞が、不可欠であり、かつ少なくとも包囲体の壁の部分に よって区画形成されているところの請求項１に記載の殺菌装置。 ３．１つ又はそれ以上のコンタクトレンズの殺菌に適している請求項１又は２ に記載の殺菌装置。 ４．ガス充填物が水銀又はハロゲン化金属であるところの請求項１〜３のいず れか１項に記載の殺菌装置。 ５．ガス充填物が、ネオン又はアルゴン及び／又はヘリウムのような希ガスを 更に含んでいるところの請求項４に記載の殺菌装置。 ６．ガス充填物の圧力が、25℃の温度で１トール以下であるところの請求項１ 〜５のいずれか１項に記載の殺菌装置。 ７．包囲体が、石英のように実質的にUVを透過する物質により構成されている ところの請求項１〜６のいずれか１項に記載の殺菌装置。 ８．請求項１〜７によるいずれか１つの包囲体を含む、共鳴する多様式のマイ クロ波空洞に結合されたマイクロ波源。 ９．品物を殺菌する方法が、包囲体の中に１つ又はそれ以上の品 物を置くことを具備しており、この包囲体がガス充填物を入れているガスを詰め た空洞を含んでいて、この充填物が、マイクロ波放射が照射された場合に、紫外 線を発生する物質のグループから選択され、かつ包囲体をマイクロ波放射で照射 しており、かつこの包囲体が、包囲体内部のマイクロ波放射のエネルギのレベル が、包囲体外部より小さくて、品物を損傷するにはかなり不十分であるように配 置されていて、それによって、品物が紫外線放射を伴う照射によって殺菌される 品物の殺菌方法。