专利名称：杀菌方法及杀菌装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对医疗器械等进行杀菌的杀菌方法及杀菌装置。
背景技术：
以往，杀菌装置有将过氧化氢与等离子体组合的装置、将臭氧与等离子体组合的装置、将过氧化氢与臭氧组合的装置。
作为过氧化氢与等离子体组合杀菌的例子，专利文献1中记载有如下的杀菌方法。该杀菌方法包括将需要杀菌的物品安置在杀菌室内的工序；使过氧化氢在该过氧化氢成为与物品极其紧密接触的状态所需的时间内与物品接触的工序；在物品周围产生等离子体的工序；将物品在等离子体中进行杀菌所需的期间内予以保持的工序。
另外，在专利文献2中记载有如下的杀菌方法。该杀菌方法包括使需要杀菌的物品与过氧化氢接触的工序；将残留有过氧化氢的物品置于减压室内的工序；在减压室内在物品周围产生等离子体的工序；在为了利用残留过氧化氢的活性种进行杀菌而所需的足够的时间内将物品维持在等离子体环境内的工序。
专利文献3中记载有在利用等离子体进行杀菌之前将液态的过氧化氢溶液变成气体状态后，利用流量调节器将气态的过氧化氢调节为所需的压力后注入的等离子消毒系统。
专利文献4中记载有如下的等离子杀菌装置，其设有杀菌室、与该杀菌室连通的等离子发生室，将等离子发生室所产生的等离子体和杀菌剂供给杀菌室。
作为臭氧与等离子体组合杀菌的例子，专利文献5中记载有这样的杀菌及干式清洗装置。其在收容有被处理物的处理室内通过使氧气或含有氧气的混合气体放电激励而产生等离子体，喷射气态的水并照射紫外线。
另外，在专利文献6中记载有这样的等离子杀菌装置，其将气体供给管内的氧气或含有氧气的气体等离子化后供给杀菌室，将已供给到该杀菌室内的气体等离子化，并利用配置在杀菌室内的磁铁束缚这些等离子体。
作为过氧化氢与臭氧组合杀菌的例子，专利文献7中记载有这样的杀菌装置，其在将过氧化氢供给收容有被杀菌物的处理容器内后向该处理容器内添加臭氧。
然而上述现有的杀菌装置尽管都是不残留有害气体的结构，但杀菌效果不够充分。若增加杀菌剂浓度来提高杀菌效果就会使气体残留在杀菌后的杀菌室内，残留气体的分解作业(エアレ一シヨン)需要很长时间。
专利文献1日本专利特开昭61-293465号公报(专利第1636983号)专利文献2日本专利特开平1-293871号公报专利文献3日本专利特表2003-533248号公报专利文献4日本专利特开2003-310720号公报专利文献5日本专利特开2003-159570号公报专利文献6日本专利特开2003-250868号公报专利文献7日本专利特开2002-360672号公报发明内容发明想要解决的问题本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种既可获得充分的杀菌效果又没有残留气体的无害的杀菌方法及杀菌装置。本发明的另一目的在于提供一种能缩短杀菌时间的杀菌方法及杀菌装置。
解决问题的手段为了实现上述目的，本发明的杀菌方法，包括对收容有被杀菌物的杀菌室内进行减压的减压工序；向所述杀菌室内供给过氧化氢的过氧化氢供给工序；向所述杀菌室内供给臭氧的臭氧供给工序；使供给至所述杀菌室内的过氧化氢和臭氧扩散以对被杀菌物进行杀菌的杀菌工序；对所述杀菌室内的气体进行排气的排气工序；以及在所述杀菌室内产生等离子体的等离子发生工序。
本发明的杀菌方法中，利用供给杀菌室内并气化后的过氧化氢对被杀菌物进行杀菌，接着利用供给杀菌室内的臭氧对被杀菌物进行杀菌。将杀菌室内的气体排气后在杀菌室内产生等离子体，由此将残留在被杀菌物附近的过氧化氢及臭氧分解生成基团、通过该基团促进杀菌。由此残留在被杀菌物附近的过氧化氢及臭氧得到分解而变为无害。
所述排气工序最好包括将从所述杀菌室排出的气体分解成氧气和水的分解工序。由此，残留气体被分解为氧气和水，是无害的，杀菌结束后可立即使用杀菌室。也可设置将从所述杀菌室排出的气体中的臭氧进行分解的分解工序来代替所述分解工序。
所述杀菌工序最好包括使所述杀菌室的杀菌气体循环的工序。由此，能使杀菌室的杀菌气体均匀地分散，提高杀菌效果。
另外，本发明的杀菌装置，包括可收容被杀菌物的杀菌室；对该杀菌室内进行减压的减压单元；向所述杀菌室内供给过氧化氢的过氧化氢供给单元；向所述杀菌室内供给臭氧的臭氧供给单元；将所述杀菌室内的气体进行排气的排气单元；以及使所述杀菌室内产生等离子体的等离子发生单元。
本发明的杀菌装置中，通过并用过氧化氢、臭氧及等离子体对被杀菌物进行杀菌。另外，不仅对残留在被杀菌物附近的过氧化氢进行分解，而且通过分解时产生的各种基团，进一步促进对被杀菌物的杀菌。
所述过氧化氢供给单元最好设有用于防止以液态供给所述杀菌室内的过氧化氢的飞散的飞散防止构件。由此防止在液态的过氧化氢供给减压后的杀菌室内时的急剧蒸发引起的飞散。
所述排气单元最好包括将从所述杀菌室排出的气体分解成氧气和水的气体分解单元。由此，残留气体被分解为氧气和水，是无害的，杀菌结束后可立即使用杀菌室。也可取代该分解单元，所述排气单元也可包含将从所述杀菌室排出的气体中的臭氧进行分解的臭氧分解催化剂。
最好还包括使所述杀菌室的杀菌气体循环的杀菌气体循环单元。由此，能使杀菌室的杀菌气体均匀地分散，提高杀菌效果。
所述等离子发生装置最好在所述杀菌室内具有阳极和阴极，所述阳极或阴极的任何一方由被绝缘体覆盖的多个点状电极构成。由此，由多个点状电极产生的放电空间相互干涉，能产生均匀的等离子体。所述阳极最好与高压电源连接，阴极与地面接地。
采用本发明的杀菌方法及杀菌装置，通过并用过氧化氢、臭氧及等离子体能发挥更好的杀菌效果。另外，不仅对残留在被杀菌物附近的过氧化氢进行分解，而且通过分解时产生的各种基团，进一步促进对被杀菌物的杀菌，可大幅度地缩短杀菌时间。
图1是本发明的实施形态1的杀菌装置的概要构成图。
图2是本发明的杀菌装置的门打开状态的主视图。
图3是图2的杀菌装置的侧面剖视图。
图4(a)是阳极的仰视图，图(b)是绝缘体的孔部分的立体图。
图5是过氧化氢供给单元的方框图。
图6是臭氧供给单元的方框图。
图7是排气单元的方框图。
图8是室内压力变化图。
图9是表示各种条件下杀菌速度的图。
图10是本发明的实施形态2的杀菌装置的概要构成图。
图11是过氧化氢供给单元的方框图。
图12(a)是臭氧供给单元的方框图，图(b)是臭氧浓度计的构成图。
图13是排气单元的方框图。
图14是杀菌气体循环单元的方框图。
图15是表示杀菌装置动作的流程图。
图16是室内的压力变化图。
图17是过氧化氢供给工序的流程图。
图18是过氧化氢供给工序的时图。
图19是臭氧供给工序的流程图。
图20是臭氧供给工序的时图。
图21是减压排气工序的时图。
图22是表示图15的变形例的杀菌装置的动作的流程图。
图23(a)是过氧化氢供给单元的另一实施形态，图(b)是表示过氧化氢供给单元的又一实施形态的图。
图24是表示对细管状的被杀菌物进行杀菌的结构的图。
图25是图24的局部放大图。
图26是表示电极的另一例子的示图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施形态进行说明。
图1表示本发明的实施形态1的杀菌装置。该杀菌装置包括杀菌室1、过氧化氢供给单元2、臭氧供给单元3、排气单元4、自动压力控制单元5、控制单元6。
杀菌室1如图2、图3所示呈圆筒状，其两端安装有法兰7，在正面侧的法兰7上安装有开闭自如的门8，在背面侧的法兰7上安装有封闭盖9。在门8上设有玻璃窗10以便目视内部。
杀菌室1内设有框架11，在该框架11的上部及下部配设有矩形的阳极12及阴极13。如图4所示，在阳极12的与阴极13相对的面上贴附有电介体15(绝缘体)，在电介体15上以一定的间距(20mm至100mm)形成有孔14(本实施形态中直径为5mm)，从各孔14露出的部分成为点电极12a。也可使阴极13成为这样的点状电极12a来代替阳极12成为点状电极12a。阳极12通过如图1所示的等离子发生装置16与高压电源HV连接，使放电维持电压为1100V，而阴极13则接地。利用高压电源HV施加的电压既可是直流电压也可是交流电压。
由等离子发生装置16产生的等离子体的种类是任意的，但是最好是以MHz以上的高频进行放电的高频放电等离子体或以微波区域(103～104MHz)进行放电的微波等离子体。在框架11的左侧部和右侧部之间安装有搁板17，其由以一定间隔配设的大量的棒构成，该搁板17上放置被杀菌物A。在框架11的两侧部安装有红外线加热器18，在其背后安装有保护板19以使杀菌室1免受红外线加热器18的热量的影响。另外，在杀菌室1内设有充填了玻璃纤维20的过氧化氢蒸发盘21，在该蒸发盘21内的玻璃纤维20中插入有过氧化氢注入管22。在玻璃纤维20的下方设有用于促进过氧化氢水气化的筒式加热器23。
如图1所示，在杀菌室1的外侧安装有用于检测杀菌室1内压力的压力计24、用于使杀菌室1向大气开放的吸气阀25。如图2所示，在杀菌室1的门8的侧方设有对杀菌室1内的压力、温度、杀菌工序等进行显示以及进行各种操作、设定的操作面板26；将操作面板26上的显示适当地印刷在卷筒纸上输出的日志式打印机27。
如图5所示，过氧化氢供给单元2包括过氧化氢水箱28和缸体29。过氧化氢水箱28可通过电磁阀30向大气开放。缸体29通过电磁阀31与过氧化氢水箱28连接，同时通过电磁阀32与上述杀菌室1的过氧化氢注入管22连接。与缸体29嵌合的活塞33在推压电动机34的作用下通过齿条、小齿轮机构35进行往复运动，将过氧化氢水从过氧化氢水箱29向缸体29内吸入大约3cc，通过杀菌室1的过氧化氢水供给管22输入玻璃纤维20中。
如图6所示，臭氧供给单元3使被风扇36吸入的空气流过富氧膜37，被珀耳帖(ペルチエ)元件38冷却而成为30％的高氧浓度的空气后，该高氧浓度空气流过过滤器39后由泵40供给臭氧发生装置41，在此产生臭氧并通过电磁阀42存储在臭氧罐43内，通过电磁阀44供给杀菌室1内。臭氧罐43的臭氧可根据需要通过电磁阀45返回臭氧发生装置41内。
如图7所示，排气单元4具有与杀菌室1连接的排气管路4a、从该排气管路4a的上游侧分支并在排气管路4a的下游侧汇合的气体分解管路4b。在分支点下游侧的排气管路4a上和下游侧的气体分解管路4b上分别设有电磁阀46、47，在汇合点上游侧的气体分解管路4b上设有电磁阀49。在排气管路4a的电磁阀48的下游侧设有真空泵50和油雾分离器51，在气体分解管路4b的电磁阀47、49之间从上游侧依次设有气体分解装置52、冷却装置53、冷凝水分离器(排水口)54。气体分解装置52的结构是在内部配设有加热器55的铝管56的外面设有不锈钢管57，使该不锈钢管57与气体分解管路4b连通。加热器55通过温度调节器58进行温度调节以使在不锈钢管57内流动的过氧化氢和臭氧的温度为200℃。冷却装置53的结构如下在收容有水的水槽59内配设不锈钢管60，将该不锈钢管60与气体分解管路4b连通。
自动压力控制单元5根据压力计24的检测压力驱动所述排气单元4的真空泵50，将杀菌室1内的压力控制成规定的压力。
控制单元6对上述杀菌室1内的红外线加热器18、23、等离子发生装置16、过氧化氢供给单元2、臭氧供给单元3、排气单元4及自动压力控制单元5等进行控制。
对以上构成的实施形态1的杀菌装置的作用进行说明。
将被杀菌物A放置在杀菌室1的搁板17上，开启红外线加热器18，将杀菌室1内的温度调节到一定的温度，同时驱动排气单元4的真空泵50，如图8所示，将杀菌室1内减压至约10Torr(1333.2Pa)。在该减压时，杀菌室1内存在空气，故不通过排气单元4内的气体分解管路4b而是通过排气管路4a进行排气。接着，驱动过氧化氢供给单元2的活塞33而将过氧化氢水供给杀菌室1内。供给至减压后的杀菌室1内的过氧化氢水立即气化，因为过氧化氢水通过过氧化氢水供给管22输入玻璃纤维20内，因而可防止过氧化氢水气化时的飞散。另外，在玻璃纤维20的下方设有的筒式加热器23可促进过氧化氢水的气化。
由于过氧化氢的供给杀菌室1内的压力上升至约70Torr(9332.5Pa)后，经过规定时间后打开臭氧供给单元3的电磁阀44，将储存在臭氧罐43内的臭氧供给杀菌室1内。由于臭氧的供给，杀菌室1内的压力上升至大气压以下例如700Torr(93325Pa)左右，于是将该状态保持规定时间，使过氧化氢及臭氧在杀菌室1内扩散，对被杀菌物进行杀菌。
供给至杀菌室1内的过氧化氢对被杀菌物起到氧化剂的作用。通过该杀菌作用，如数1所示生成水和氧气。
(数1)
供给至杀菌室1内的臭氧也对被杀菌物起到氧化剂的作用。通过该杀菌作用，如数2所示生成氧气和氧离子。
(数2)
另外，杀菌室1内的过氧化氢与臭氧发生反应，如数3所示生成水和氧气。
(数3)
接着，断开红外线加热器，再次驱动排气单元4的真空泵50，将杀菌室1内的气体进行排气。此时排出的气体中含有过氧化氢和臭氧，因而不通过排气单元4内的排气管路4a而是流过气体分解管路4b后排出。被引入气体分解管路4a的过氧化氢和臭氧被加热至200℃，如上述数3所示那样分解成水和氧气，在冷却装置53冷却后通过真空泵50、油雾分离器51排出，因而是无害的。
因断开了红外线加热器18，杀菌室1内的温度下降至约40℃，于是过氧化氢冷凝而粘附在被杀菌物A上。当杀菌室1内的压力减压至约1Torr(133.32Pa)时，利用等离子发生装置16以规定时间在杀菌室1内产生等离子体。通过在过氧化氢及臭氧氛围下产生的等离子体，如数4所示，氧气与电子反应生成过氧化物，过氧化物与水反应生成活性氧种(烃自由基)。通过该烃自由基进一步对被杀菌物A进行杀菌。杀菌室1内的阳极12成为多个点状电极12a，故各点状电极12a与阴极13之间产生均匀的等离子放电。其结果，能对杀菌室1内的所有的被杀菌物A施加均匀的杀菌作用。又，利用高压电源HV施加上述那样的高频电压，因而放电开始电压下降，容易维持放电，能产生均匀性好的等离子体。其结果，能在杀菌室1内产生更多的基团，能期待更好的杀菌效果。
(数4)
在该阶段，杀菌室1内的过氧化氢和臭氧在上述排气工序中被排出，在气体分解装置52中得到分解，故上述反应可以认为是残留在被杀菌物A极近的过氧化氢及臭氧之间的反应。因此，在过氧化氢和臭氧的杀菌之后进行利用等离子放电产生的基团的杀菌，因而能进一步促进杀菌。
等离子放电进行的杀菌结束后，打开吸气阀25，将杀菌室1向大气开放。一旦等离子放电停止，上述基团在瞬间变为氧气和水，因此杀菌后的杀菌室1内不存在有毒的气体，是无害的。以上的杀菌工序从减压开始至向大气开放约为1小时。
本发明者们为了对本发明的杀菌方法的杀菌进行评价而进行了实验。使用了枯草菌作为生物指示剂(指标菌)。按照以下的步骤在聚丙烯树脂制的片上仅使枯草菌的孢子生存来用作试料。
(1)利用标准的琼脂培养基，通过孵化器在35℃的条件下进行24小时的枯草菌的前期培养。
(2)在前期培养后，利用加热处理后的接种棒(日文白金耳)将枯草菌均匀地在培种瓶(日文ル一ビン英语Rouxjar)内植菌(使用单个菌落)。
(3)在培种瓶500ml容器内利用孵化器在35℃的条件下进行7天的培养(涂抹)。
(4)培养后，进行钓菌(日文釣菌)，利用显微镜确认了芽孢生成率为80％。
(5)将20个玻璃小球和杀菌水20ml放入培种瓶内，将培种瓶前后左右倾斜以剥离培养基表面的芽法。
(6)将生成的芽孢液用杀菌纱布过滤，利用离心分离将培养基成分与芽孢分离。
(7)将芽孢液在80℃下加热10分钟，使营养细胞死亡。
(8)将芽孢悬浮液移至三角烧瓶内，在冰箱(5℃)内保管。
(9)对芽孢悬浮液的芽孢浓度进行测定(标准平板菌数测定法)。
(10)在经过杀菌处理的检体胶片上滴下菌液使芽孢浓度为106CFU/0.1ml。
(11)在室温下干燥一个晚上。
(12)干燥后，将检体放入杀菌器皿(日文シヤ一レ)内，在冰箱(5℃)内保管。
将通过以上步骤制成的试料放置在杀菌室1内，在以下4种条件下进行了杀菌，这4种条件是仅供给过氧化氢；仅供给臭氧；仅进行等离子放电；本发明的供给过氧化氢和臭氧后再进行等离子放电。在各条件下利用标准平板菌数测定法对杀菌处理前和杀菌处理后的菌数(CFU)进行了测定。
图9表示上述4种条件下的杀菌速度、即菌数的位数的随时间的变化。减少位数由数5计算。
(数5)减少位数＝log(处理前的菌数[CFU]/处理后的菌数[CFU])菌数减少1个位数所需的时间称为D值，该D值由数6计算，用作表示杀菌效果的值。这里所述的处理时间不包括杀菌室1的减压和排气时间，表示过氧化氢注入扩散、臭氧注入扩散、等离子放电的时间。
(数6)D值[sec/位数]＝处理时间[sec]/减少位数[位数]如图9所示，仅臭氧杀菌的条件下，菌数从7位数减少到6位数需要10分钟，故D值为600[sec/位数]。仅等离子体杀菌的条件下，菌数从7位数减少到6位数需要3分钟，故D值为180[sec/位数]。仅过氧化氢杀菌的条件下，菌数从7位数减少到2位数需要30秒，故D值为30/(7-2)＝6[sec/位数]。本发明的供给过氧化氢和臭氧后进一步进行等离子放电的条件下，菌数从7位数减少到0位数需要30秒，故D值为30/(7-0)＝4.3[sec/位数]。由此可见，本发明的D值大幅度地减小，与仅使用臭氧杀菌、过氧化氢杀菌、等离子体杀菌的情况相比杀菌效果极好。另外，从图9可见，本发明在30秒以下的短时间内CFU下降到无菌性保障水准(SAL)以下，杀菌速度非常快。
图10表示本发明的实施形态2的杀菌装置。该杀菌装置除了设置过氧化氢供给单元2A、臭氧供给单元3A、排气单元4A、杀菌气体循环单元1A来取代图1所示的上述实施形态1的过氧化氢供给单元2、臭氧供给单元3、排气单元4以外，其他结构与实施形态1相同，对应的部分标上同一符号，并省略其说明。
如图11所示，过氧化氢供给单元2A具有过氧化氢气化室61。过氧化氢气化室61设有卷绕在外面的硅酮橡胶加热器等加热器62，整体由隔热材料63覆盖。在过氧化氢气化室61上安装有压力传感器64，且通过电磁阀65与减压泵66连接，可对内部进行减压。过氧化氢气化室61通过电磁阀67与未图示的过氧化氢水源连接，并通过电磁阀68与杀菌室1连接。
如图12(a)所示，臭氧供给单元3A具有由与上述实施形态1相同的风扇36、富氧膜37、珀耳帖元件38构成的富氧部。由富氧部富化后的高氧浓度空气流过第1三通阀71被泵72吸入，通过硅胶等过滤器73供给臭氧发生装置41。由臭氧发生装置41产生的臭氧通过电磁阀76供给杀菌室1内。臭氧罐75通过具有电磁阀77和第2三通阀78的循环管路79与处于上述泵72的吸入侧的第1三通阀71连接。循环管路79的第2三通阀78的第3连接口向大气开放。
在臭氧罐75上设有用于检测臭氧罐75内的臭氧浓度的臭氧浓度计80。如图12(b)所示，该臭氧浓度计具有分别安装在臭氧罐75的相对的壁上的UV灯80a和光电二极管80b、以及未图示的浓度检测电路。来自UV灯80a的光透过准直透镜80c、可视光滤光器80d、石英玻璃80e成为紫外线而照射到臭氧罐75内。透过臭氧罐75内的紫外线的一部分被臭氧吸收，剩余的被光电二极管80b接收。光电二极管80b的受光量在未图示的浓度检测电路中变换为臭氧浓度。臭氧罐75内的臭氧通过循环管路79返回泵72的吸入侧进行循环，直到上述臭氧浓度计80所检测出的臭氧浓度达到规定值。
如图13所示，排气单元4A具有与杀菌室1连接的排气管路81a、从该排气管路81a的上游侧分支并在排气管路81a的下游侧汇合的气体分解管路81b。在分支点下游侧的排气管路81a上和下游侧的气体分解管路81b上分别设有电磁阀82、83，在汇合点上游侧的气体分解管路81b上设有电磁阀84。排气管路81a在与气体分解管路81b的汇合点的下游侧依次设有臭氧浓度计85、真空泵50和油雾分离器51，并向大气开放。在气体分解管路81b上从上游侧依次设有硅胶等干燥剂86、臭氧分解催化剂87、活性炭等过氧化氢吸附剂88。
杀菌气体循环单元1A包括连接在杀菌室1的一端和另一端之间的杀菌气体循环管路91；设置在该杀菌气体循环管路91上的循环泵92；以及设置在该循环泵92的吸入侧和排出侧的电磁阀93、94，通过循环泵92的驱动使杀菌室1内的杀菌气体循环，与被杀菌物充分接触。
以下根据图15的流程图和图16的压力变化图对以上构成的实施形态2的杀菌装置的作用进行说明。
在步骤S101中使排气单元4A动作而对杀菌室1进行减压，在步骤S102，当杀菌室1内的压力达到规定的压力例如3.8Torr(500Pa)后，在步骤S103使过氧化氢供给单元2A动作，将过氧化氢向杀菌室1内供给。由于过氧化氢的供给，杀菌室1内的压力上升至规定压力例如22.6Torr(3013Pa)时，就在步骤S104使臭氧供给单元3A动作，向杀菌室1内供给臭氧。由于臭氧的供给，杀菌室1内的压力上升至例如700Torr(93325Pa)左右，于是在步骤S105将该状态保持规定时间，使杀菌气体在杀菌室1内扩散，对被杀菌物进行杀菌(主杀菌工序)。此时，使杀菌气体循环单元1A动作，使杀菌室1内的杀菌气体循环。一旦主杀菌工序结束，就在步骤S106中使排气单元4A动作，对杀菌室1内的气体进行排气、分解。通过杀菌室1内的气体排气，在步骤S107压力到达规定压力例如3.8Torr(500Pa)时，就在步骤S108进一步使排气单元4A动作以使杀菌室1减压。当在步骤S109中杀菌室1内的压力到达规定压力例如1.0Torr(133Pa)时，？就在步骤S110利用等离子发生装置16在杀菌室1内以规定时间产生等离子体，对被杀菌物进行杀菌(副杀菌工序)。副杀菌工序结束后，在步骤S111打开吸气阀25使杀菌室1向大气开放。
参照图17的流程图及图18的时图对步骤S103的过氧化氢供给工序的详细情况进行说明。首先，在步骤S201开启加热器62，打开电磁阀65，通过驱动泵66对过氧化氢气化室61进行减压。在步骤S202中若过氧化氢气化室61内的压力达到规定的压力减压约7.5Torr(1kPa)，则在步骤S203关闭电磁阀65，停止泵66，然后打开电磁阀67，将过氧化氢水注入过氧化氢气化室61内。在步骤S204利用加热器62的热量对过氧化氢气化室61进行加热，使过氧化氢水气化。在步骤S205，因过氧化氢水的气化，当过氧化氢气化室61内的压力成为规定压力例如正压，或压力上升停止时，在步骤S206对杀菌室1内的压力进行确认。在步骤207中若杀菌室1内的压力是规定压力例如3.8Torr(500Pa)，则在步骤S208关闭电磁阀67，将电磁阀68打开规定时间，将气化后的过氧化氢注入杀菌室1内。过氧化氢的注入结束后，如有第2次甚至更多次数的杀菌时，为了进行下一次的过氧化氢注入的准备而返回步骤S201，如没有多次杀菌，则返回进入下一步骤(臭氧供给工序)。
参照图19的流程图及图20的时图对步骤S104的臭氧供给工序的详细情况进行说明。首先，在步骤S301停止臭氧发生装置41，打开电磁阀74和电磁阀77，将第1三通阀71和第2三通阀78切换到打开方向(图中OPEN方向)，使循环管路79成为开放回路，驱动泵72，将来自富氧部的氧含有气体导入臭氧罐75，经由循环管路79向大气释放，进行预备循环。接着，在步骤302将第1三通阀71和第2三通阀78切换到关闭方向(图中的CLOSE方向)，使循环管路79成为封闭回路，运行臭氧发生装置41生成臭氧。在步骤S303，当臭氧罐75内的臭氧浓度达到规定浓度例如臭氧浓度计80所示的浓度为6000ppm时，在步骤S304确认杀菌室1内的压力。在步骤S305若杀菌室1内的压力达到规定压力例如22.6Torr(3013kPa)，则在步骤S306停止泵72和臭氧发生装置41，关闭电磁阀74和电磁阀77，然后将电磁阀76打开规定时间，将臭氧注入杀菌室1内。臭氧的注入结束后，如有第2次甚至更多次数的杀菌时，为了进行下一次的臭氧的准备而返回步骤S301，如没有多次杀菌，则返回进入下一步骤(主杀菌工序)。
参照图21的时图说明主杀菌工序之后的排气工序的详细情况。在上述图的流程图的步骤S106的杀菌气体的排气、分解工序中，关闭电磁阀82，打开电磁阀83和电磁阀84，运行真空泵50，将杀菌室1内的杀菌气体通过电磁阀83导入排气、分解管路81b，将杀菌气体分解后向大气开放。在步骤S108的杀菌室减压工序中，关闭电磁阀83，打开电磁阀82，运行真空泵50，对杀菌室1内减压。在步骤S110的等离子放电工序中，关闭电磁阀82和电磁阀83，开启等离子发生装置16，在杀菌室1产生等离子体。在步骤S111的大气导入工序中，在关闭电磁阀82和电磁阀83的状态下打开杀菌室1的吸气阀25，将大气导入杀菌室1内。
图22是图15的流程图的变形例。在此，在步骤S110的副杀菌工序结束后，设置有判断这次的杀菌是否是初次杀菌的步骤110-1，若是初次杀菌就返回步骤S102，再进行一次杀菌，当第2次杀菌结束后，进入步骤S111，然后结束。由此可重复进行2次杀菌，能得到更好更确切的杀菌效果。根据需要也可增加该重复的次数。
作为过氧化氢供给单元的另一实施形态，如图23(a)所示，也可将弯曲成90°的管状的陶瓷加热器96的一端与安装在杀菌室1的壁上的过氧化氢注入管95的内侧端部连接，该陶瓷加热器96的另一端朝向上方，且内部充填有不锈钢丝绒97。从过氧化氢注入管95通过电磁阀32注入的过氧化氢水在陶瓷加热器96被加热而气化，流过不锈钢丝绒97供给杀菌室1内。与不锈钢丝绒97接触而冷凝的一部分过氧化氢水在重力的作用下沿陶瓷加热器96的弯曲部向下方流下，返回到从过氧化氢注入管95注入的过氧化氢水中。
另外，也可如图23(b)所示，在臭氧罐75的出口的电磁阀76与杀菌室1之间设有文丘里(ベンチユリ一)管98，同时在该文丘里管98的缩流部通过电磁阀99设有过氧化氢吸引管100，将该过氧化氢吸引管100插入过氧化氢罐101内，将过氧化氢随着从臭氧罐75供给杀菌室1内的臭氧的气流一起进行供给。
以上的实施形态中，并用过氧化氢和臭氧来进行杀菌，但客户也可根据被杀菌物的种类通过开关选择其中任何一种气体进行杀菌。例如，被杀菌物由纤维素、胶乳橡胶、硅酮橡胶等形成时，有可能吸附过氧化氢而无法杀菌，因而只要选择臭氧单独的杀菌即可。利用臭氧单独进行杀菌时，最好在杀菌室1内的湿度维持在80％左右的状态下注入臭氧。由此可增大臭氧的杀菌力。
图24、25表示对探针和输液管那样的细管状的被杀菌物进行杀菌的结构。以往细管状的被杀菌物难以杀菌。为此，也可如上图所示，将由塑料等绝缘性材料构成的细管用转接件101安装在杀菌气体循环单元1A的杀菌气体循环管路91的位于杀菌室1内的吸入端上，将细管状的被杀菌物Ap插入该细管用转接件101的顶端上。由此，通过驱动循环泵92，使杀菌气体在被杀菌物Ap的内孔中流动，同时可防止杀菌气体残留在细管内。另外，在细管用转接件101的端面上安装有针状电极102，该针状电极102与等离子发生装置16连接。等离子发生装置16可切换成对阳极12和上述针状电极102中的任一个外加电压。通过对针状电极102外加高频电压，能使细管内等离子化，提高杀菌效果。
图26表示其他的电极结构。图26(a)中，在杀菌室1内部的由电介体构成的柜子103的中央安装有阳极12，在杀菌室1的内周面设有阴极13。图26(b)中，杀菌室1内部的柜子103自身由导电材料形成，将其作为阳极，在杀菌室1的内周面设有阴极13。图26(c)中，设有围着杀菌室1内部的柜子103并沿着杀菌室1的内周面的由导电材料构成的多孔圆筒状的阳极12，在杀菌室1的内周面设有阴极13。这些电极结构也能产生均匀的等离子体，能得到充分的杀菌效果。
(符号说明)1杀菌室1A杀菌气体循环单元2，2A过氧化氢供给单元3，3A臭氧供给单元4，4A排气单元12阳极
12a点状电极13阴极15电介体16等离子发生装置20玻璃纤维(飞散防止构件)50真空泵52气体分解装置87臭氧分解催化剂
权利要求
1.一种杀菌方法，将被杀菌物收容在杀菌室内进行杀菌，其特征在于，包括对所述杀菌室进行减压的减压工序；向所述杀菌室内供给过氧化氢的过氧化氢供给工序；向所述杀菌室内供给臭氧的臭氧供给工序；使供给至所述杀菌室内的过氧化氢和臭氧扩散以对被杀菌物进行杀菌的杀菌工序；对所述杀菌室内的气体进行排气的排气工序；以及在所述杀菌室内产生等离子体的等离子发生工序。
2.如权利要求1所述的杀菌方法，其特征在于，所述排气工序包括将从所述杀菌室排出的气体分解成氧气和水的分解工序。
3.如权利要求1所述的杀菌方法，其特征在于，所述排气工序包括将从所述杀菌室排出的气体中的臭氧进行分解的分解工序。
4.如权利要求1所述的杀菌方法，其特征在于，所述杀菌工序包括使所述杀菌室的杀菌气体循环的工序。
5.一种杀菌装置，其特征在于，包括可收容被杀菌物的杀菌室；对该杀菌室内进行减压的减压单元；向所述杀菌室内供给过氧化氢的过氧化氢供给单元；向所述杀菌室内供给臭氧的臭氧供给单元；将所述杀菌室内的气体进行排气的排气单元；以及使所述杀菌室内产生等离子体的等离子发生单元。
6.如权利要求5所述的杀菌装置，其特征在于，所述过氧化氢供给单元设有用于防止以液态供给所述杀菌室内的过氧化氢的飞散的飞散防止构件。
7.如权利要求5所述的杀菌装置，其特征在于，所述排气单元包括将从所述杀菌室排出的气体分解成氧气和水的气体分解单元。
8.如权利要求5所述的杀菌装置，其特征在于，所述排气单元具有将从所述杀菌室排出的气体中的臭氧进行分解的臭氧分解催化剂。
9.如权利要求5所述的杀菌装置，其特征在于，还包括使所述杀菌室的杀菌气体循环的杀菌气体循环单元。
10.如权利要求5所述的杀菌装置，其特征在于，所述等离子发生装置在所述杀菌室内具有阳极和阴极，所述阳极或阴极的任何一方由被绝缘体覆盖的多个点状电极构成。
11.如权利要求10所述的杀菌装置，其特征在于，所述阳极与高压电源连接，阴极与地面接地。
全文摘要
本发明能提供一种既可获得充分的杀菌效果又没有残留气体的无害的杀菌方法及杀菌装置。本发明的杀菌方法，包括对收容被杀菌物的杀菌室内进行减压的减压工序；向杀菌室内供给过氧化氢的过氧化氢供给工序；向杀菌室内供给臭氧的臭氧供给工序；使供给至杀菌室内的过氧化氢和臭氧扩散以对被杀菌物进行杀菌的杀菌工序；对杀菌室内的气体进行排气的排气工序；以及在杀菌室内产生等离子体、将残留在被杀菌物附近的过氧化氢及臭氧分解生成基团、通过该基团促进杀菌的等离子发生工序。
文档编号A61L2/20GK1946433SQ200580010230
公开日2007年4月11日 申请日期2005年3月29日 优先权日2004年3月31日
发明者水野彰, 汤山裕之, 白原义德 申请人:株式会社汤山制作所, 水野彰