JP2010005130A - 医療用洗浄水供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄剤を使用しなくても理想的な洗浄が可能であり、かつ環境汚染の問題を起こさない医療用洗浄水供給装置を提供する。
【解決手段】
浄水を供給する上水配管に配置した流量調整器１２と、浄水に食塩を溶解したものから無隔膜方式で次亜塩素酸ナトリウムを得て浄水に溶解し、希釈液を生成する電解次亜水生成器１４と、加圧減圧法或いは気液せん断法等によって微細気泡を生成するとともに、上記微細気泡と次亜塩素酸ナトリウムの希釈液とを攪拌するために、電解次亜水生成器の上流又は下流に配置する微細気泡供給手段１５を具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、医療用の洗浄水供給装置に関するものである。

医科、特に口腔外科、歯科矯正治療等の分野では、治療中の患者が口腔内をすすぐために洗浄装置が使用されるが、洗浄装置には大量に食片、歯垢、歯石、細菌などが付着することになる。その洗浄には、現在、薬剤や超音波洗浄装置などが用いられている。しかしながら、長期間の使用により配管内部に付着する不純物を洗浄することは困難であり、完全には除去し切れずに水垢などの形で残存することとなる。従って、これを放置することは衛生上好ましくない。

これに対して特開平８−１９１８４７号の発明は、唾液排出用ホースを洗浄管に単に挿入離脱させるだけで、ホース内部を自動的に洗浄することができる装置を開示している。しかし、この装置により良好な衛生状態を維持するには、頻繁に洗浄しなければならず、また必要に応じて殺菌や消毒材を併用する配慮も必要になるので、手間がかかることは認識していなければならない。また、特表２００２−５０５６０３号の発明は、ライン及びチューブ系からバイオフィルム及びデブリを除去するための洗浄装置と洗浄方法を開示している。同号の発明の場合には、界面活性剤、過酸化酸素、不活性固体粒子等の洗浄組成物を含む水性洗浄溶液を加圧ガスとともにチューブ系に通し、チューブ系内部で、バイオフィルム及びデブリを遊離させる乱流を発生させることにより除去するものであるが、これを歯科ユニットに適用する場合にも、洗浄に使用した水性洗浄溶液を完全に除去しておく必要がある。

従って両発明とも同様の配慮が必要と判断され、しかも使用する薬剤によっては、環境に与える影響を考慮することも考えなければならない。なお、洗浄水中の夾雑物を取り除く方法としては、不織布などから成るフィルターを使用するのが一般的である。このような従来の方法による場合、余程保守を徹底するのでなければ、スライムや水垢の発生、バクテリアの繁殖などの事態を抑えることは不可能に近い。体が大型になり、特に既設の医科用ユニットに適用するには問題となることも考えられる。

特開平８−１９１８４７号 特表２００２−５０５６０３号

本発明は前記の点に着目してなされたもので、その課題は、化学的組成を特徴とする洗浄剤を使用しなくても理想的な洗浄が可能であり、かつ環境汚染の問題を起こさない医療用洗浄水供給装置を提供することである。また、本発明の他の課題は、特に既設の洗浄装置における洗浄水供給系統にも問題なく適用可能な医療用洗浄水供給装置を提供することである。

前記の課題を解決するため、本発明は医療用の洗浄水供給装置について、
浄水を供給する上水配管に配置した流量調整器と、
浄水に食塩を溶解したものから無隔膜方式で次亜塩素酸ナトリウムを得て浄水に溶解し、希釈液を生成する電解次亜水生成器と、
加圧減圧法或いは気液せん断法等によって微細気泡を生成するとともに、上記微細気泡と次亜塩素酸ナトリウムの希釈液とを攪拌するために、電解次亜水生成器の上流又は下流に配置する微細気泡供給手段を具備した構成を有するものである（請求項１記載の発明）。本発明は、通常は公営の上水道などから供給される水道水（いわゆる上水）を、請求項１記載の水として使用することができるものである。

本発明は医療用の洗浄水の供給装置を構成するものであり、口腔外科、歯科等の洗浄装置に接続する配管系に介在し、その洗浄装置に洗浄水を供給する部分として機能する。本発明における医療用洗浄水供給装置は、次亜塩素酸ナトリウムの希釈液を医療用の殺菌に使用する。ここで次亜塩素酸ナトリウムの希釈液とは、次亜塩素酸ソーダ、或いはアンチホルミンなどとも呼ばれる物質（ＮａＣｌＯ）の水溶液であり、固体の形態で提供されるもののほか、前述したように食塩を水に溶解し、無隔膜方式（隔膜が存在しない電解層を用いて電気分解を行うもの）で得られる次亜塩素酸ナトリウムを主成分とする（請求項２記載の発明）。なお当該物質を希釈した微アルカリ性の水溶液は、食品添加物等の規格基準（昭和３４年厚生省告示第３７０号）に適合する。

また本発明は、上水道などから供給される浄水中に、所謂マイクロバブルなどと称されている微細気泡を混合するものである。上記微細気泡は、直径約５０マイクロメートル以下の微細気泡が好ましく、マイクロバブルはその自己圧壊作用により、水や窒素などが分解されラジカルが生成されるとされ、難溶解性であるオゾンでマイクロバブルを作り、水中に溶解させる場合には、水中のウイルスや雑菌などの残存性のない強力な殺菌が行えるとされている。

このレベルの直径を有する気泡の一つは直径約３０マイクロメートルに気泡分布のピークをもつマイクロバブルと通称され、より微細な直径をもつものはナノバブルと通称される。この種の微細気泡は加圧減圧法或いは気液せん断法等によって生成され、上昇速度は遅く、時に下降することもあり、界面張力に基づく自己加圧効果により一層小さくなり、水中に溶解する一方では、自己圧壊作用により水や窒素などが分解されラジカルが生成される。また、比表面積が大きいので食品の素地肌に接触する気泡量が著しく大量になり、混合している次亜塩素酸ナトリウム希釈液も食品の素地肌により接触し易くなる。これによって水中のウイルスや雑菌などに対して残存性のない強力な殺菌が可能になる。

本発明に係る医療用洗浄水供給装置は電解次亜水生成器を備えているので、常に一定の濃度の電解次亜水を供給し続けることが可能である。そしてその電解次亜水生成器の下流か或いは上流の位置にマイクロバブルを含む微細気泡を発生する微細気泡供給手段を設置し、電解次亜水とともに微細気泡の共在した医療用洗浄水を供給することができるものである。従って、電解次亜水の殺菌、抗菌効果が、電解次亜水に微細気泡が共在することにより向上したものとなる。

電解次亜水は有機物に対する有効塩素濃度の減衰が大きく、殺菌対象物に到着するまでに有機物の汚れがあると失活し、所期の目的を達成することができない恐れが出てくる。本発明では、有効塩素濃度を、濃度検出手段を用いて監視し、濃度低下に応じて高濃度の電解次亜水を添加し、基準の有効塩素濃度まで高めるように調整することも可能である。

微細気泡発生手段は、浄水中に溶解させるマイクロバブルを発生させるための手段である。マイクロバブルは、例えば気体溶解の過飽和現象として説明されるもので、その大きさについては分野により様々な定義がなされているが、直径１ｍｍ以上を含まないこと、及び直径１μｍ未満のものはナノバブルと称されるので、これらの間の直径を有するものと定義することができる。マイクロバブルは発生後自己加圧効果（表面張力）によってナノバブル化して行くが、ナノバブルの形態でもマイクロバブルと同等の洗浄効果を発揮していると推測される。従って、マイクロバブルは発生後比較的短時間でナノバブル化し、供給配管などの輸液管に蓄積されると考えられる。本発明では、このようなマイクロバブルを利用可能にするために、特許第３６２０７９７号、同第３６５６０７４号に開示されている発明の実施品を使用することで好ましい結果を得ている。

微細気泡供給手段は、電解次亜水生成器の上流又は下流のどちらにも配置することができる。微細気泡供給手段は、マイクロバブルを生成するマイクロバブル生成器と生成した微細気泡を浄水に混合、攪拌するために噴射する吐出ノズルを先端に有している。本発明では、直径が１〜５０μｍの範囲にあるマイクロバブルを使用する。このような構成によって生成された洗浄水は、例えば洗面水栓、水栓或いはその他の医療機器などに供給される。

本発明は以上のように構成されかつ作用するものであるから、化学的組成を特徴とする洗浄剤を使用しなくても理想的な洗浄が可能、かつ環境汚染の問題を起こさない医療用洗浄水供給装置を提供することができる。また、本発明によれば、マイクロバブルを含む洗浄水により、環境汚染の問題を起こす恐れもなく理想的な洗浄が可能であり、フィルター程度しか備わっていない既設の洗浄装置における洗浄水供給系統にも容易に適用することができる、という効果を奏する。

以下図示の実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。図１は、本発明の例１に係る医療用洗浄水供給装置１０を示しており、１１は上水道に接続された浄水の供給路、１２は流量調整器で、下流の医療用洗浄水給水部における給水要求を圧力変化として感知する開閉弁１３と電磁弁１６が連動して作動する。１３ａはその連動のための信号線を示す。流量調整器１２には、上記の電気式のもの以外に固定式のもの（定流量弁の類）を使用することも可能である。特に、浄水として現行の上水道のように圧力変動があまりないと考えられる設備から得られる水を利用できる場合には、固定式（事前設定型）流量調整弁で十分な実用性が得られる。

流量調整器１２の下流において、微細気泡混合次亜塩素酸ナトリウム希釈液を形成するために、供給路１１には電解次亜水生成器１４及び微細気泡供給手段１５が接続される。電解次亜水生成器１４及び微細気泡供給手段１５のどちらを先に接続するかについては、自由に選択することができる事項であり、図１の例では電解次亜水生成器１４が先に配置され、図２の例では微細気泡供給手段１５が先に配置されている。

電解次亜水生成器１４は、前述したように食塩を水に溶解し、無隔膜方式即ち隔膜が存在しない電解層を用いて電気分解を行うものであり、次亜塩素酸ナトリウムを主成分とする微アルカリ性の水溶液（電解次亜水）を得る（得られた電解次亜水は食品添加物等の規格基準（昭和３４年厚生省告示第３７０号）の「次亜塩素酸ナトリウム」の性状及び確認試験に適合する）。なお、次亜水生成器１４にも水栓１４ａを付属し、次亜塩素酸ナトリウム希釈液（電解次亜水）を随時使用できることが望ましい。

微細気泡供給手段１５は微細気泡生成装置１７と微細気泡発生装置１８から構成されており（図１、２には「マイクロバブル）と記載されている）、微細気泡生成装置１７にて生成された微細気泡の混合している洗浄水を、微細気泡発生装置１８の吐出ノズルから浄水中に混合、攪拌して噴射することにより微細気泡混合次亜塩素酸ナトリウム希釈液を発生させる。例１では電解次亜水が先に生成されそれに対してマイクロバブルを含む微細気泡が混合されるが、例２では逆にマイクロバブルを含む微細気泡が浄水中にて生成され、それに対して電解次亜水が生成される。

微細気泡生成装置１７は、前述した特許第３６２０７９７号、同第３６５６０７４号に開示されている発明の実施品に相当するもので、供給される浄水と空気を混合、攪拌して浄水に空気を溶解させるポンプと、ポンプから排出される空気混合溶解液に含有される溶解されない気体を分離する気液混合分離手段と、上記手段から排出される空気溶解液を吐出、減圧して微細気泡を発生させる吐出手段を備え、上記ポンプは浄水の供給部と空気の供給部が直接連接されており、空気の供給部には空気量調整手段を配設して、ポンプに供給する空気量を調節することができる構成を有している。図示の微細気泡生成装置では、前記気液混合分離手段において空気を溶解した空気溶解液（洗浄水）が加圧、減圧を複数回繰り返して空気溶解液（洗浄水）に微細気泡を発生させるもので、微細気泡は、吐出ノズルの内部の壁面に衝突し、旋回流、乱流によりさらに微細気泡化される。

電解次亜水生成器１４及び微細気泡供給手段１５の後は、洗面水栓１９が接続されており、各図に示した洗面水栓１９は洗面器２０と水栓２１とを有している。また、洗面水栓１９とは別に医療機器水栓２２に接続される。前述の開閉弁１３は、洗面水栓１９又は医療機器水栓２２の開閉に応じて開閉されるものとして示されている。上記の洗面水栓１９又は医療機器水栓２２は、医療用洗浄水給水部を構成している。

図３はこのように構成されている本発明に係る医療用洗浄水供給装置１０の全体斜視図であり、外観上箱型に形成されている本体２３を有し、その上面に上記の洗面水栓１９を配置し、洗面器２０の奥部に水栓２１を配置したもので、この形態自体は新しいものではない。なお、電解次亜水生成器１４は本体２３の正面下部に見えている。従って、図３の医療用洗浄水供給装置１０は、給水設備と商用電源の用意さえあれば、診療室に配置して日常的に使用できるように設計されている。

上記の構成を有する本発明に係る装置１０において、図１に示した例では開閉弁１３が開かれると電磁弁１６が開弁し、浄水の供給路１１が開き、流量調整器１２にて調整された水量で浄水が電解次亜水生成器１４に流入し、それに伴い電解次亜水生成器１４が作動して電解次亜水が生成され、さらに微細気泡供給手段１５に流入する。微細気泡供給手段１５では、微細気泡生成装置１７にて生成された微細気泡であるマイクロバブル等が微細気泡発生装置１８において、次亜塩素酸ナトリウムの希釈液（電解次亜水）の中に微細気泡の溶解している水を噴射し、それにより直径約５０μｍ以下の微細気泡の混合している微細気泡混合次亜塩素酸ナトリウム希釈液が形成されることになる。また、図２に示した例では、開閉弁１３に続いて、電磁弁１６が開弁し、浄水の供給路１１が開き、まず微細気泡供給手段１５が作動し、微細気泡生成装置１７にて生成された微細気泡であるマイクロバブル等を、微細気泡発生装置１８において浄水中に噴射し、それにより直径約５０μｍ以下の微細気泡の混合している微細気泡混合水が形成され、その後で電解次亜水生成器１４が作動して微細気泡と混合した微細気泡混合次亜塩素酸ナトリウムの希釈液（電解次亜水）が形成される。

従って、このように構成された本発明に係る装置１０を起動し、医療用洗浄水を使用する操作がなされると、その給水要求により微細気泡の混合した電解次亜水が、例えば洗面水栓１９から開弁中必要なだけ供給される。微細気泡を混合した洗浄水は、口腔や歯牙の理想的な洗浄に利用されることは勿論であるが、供給される洗浄水が直径約１〜５０μｍのマイクロバブルを混合した電解次亜水であるので、洗浄水排液中に供雑物が存在していたとしても配管内壁やノズル等に付着したり堆積させたりすることがない。

次に、本発明に係る装置を用いて行なった試験結果を効果の確認のために示す。
１．洗浄効果の試験方法
義歯に付着し易いカンジダ菌及びう蝕の病因菌であるミュータンス菌を対象として、前培養した菌液を１０^７〜１０^６に調整し、カンジダ菌はＡＴＣＣ１８８０４、ＲＰＭＩ１６４０培地により、ミュータンス菌はＡＴＣＣ２５１７５、５％Ｓｕｃｒｏｓｅ添加ＢＨＩ培地により、夫々２４時間培養した。底部のバイオフィルムを浄水群（ＴＷ群）と微細気泡水群（ＭＢ群）に分け、１分間洗浄した。その後、Ａｌａｍａｒ ｂｌｕｅ添加培地で培養し、吸光度計（ＯＤ５４０）にて菌量を測定した。Ａｌａｍａｒ ｂｌｕｅは菌量により青色からピンク色へ変化する。
結果
カンジダ菌に関する残留菌量は、浄水群（ＴＷ群）の０．７±０．７であり、これに対して微細気泡水群（ＭＢ群）については０．４±０．４に減少し、有意差が認められた。また、ミュータンス菌に関する残留菌量は、浄水群（ＴＷ群）の０．２２±０．１５であり、これに対して微細気泡水群（ＭＢ群）については ０．１±０．０５に減少した。
２．抗菌効果の試験方法
上記前培養の後、カンジダ菌及びミュータンス菌の菌液、各５０μｌを生理食塩液又は液体培地で調整し、浄水群（ＴＷ群）、微細気泡水群（ＭＢ群）、電解次亜水群（３０、１００、２００ｐｐｍの３種のＺＩ群）、微細気泡混合電解次亜水群（ＺＩ群を用いて作製したＺＩＭ群）の各水５ｍｌと３０秒間混合（攪拌）した。０．５％チオ硫酸ナトリウム５０μｌで反応停止後、試験液各１００μｌを寒天培地に塗抹し、４８時間後における発育コロニーを測定した。
結果
無機溶液である生理食塩液で調整したものについて、カンジダ菌に関する殺菌効果は、３０ｐｐｍのＺＩ群及び３０ｐｐｍのＺＩＢ群（３０ｐｐｍＺＩを用いて作成したＺＩＢ）において共にコロニー消滅を認め、またミュータンス菌についても３０ｐｐｍのＺＩ群及び３０ｐｐｍのＺＩＢ群において同様にコロニー消滅を認めた。有機物存在下の液体培地で調整したものの場合、ミュータンス菌に関しては１００ｐｐｍのＺＩ群において１/１００００以下に減少しているが、同じ濃度でのＺＩＭ群では消失を認めた。カンジダ菌に関しては１００ｐｐｍのＺＩ群及びＺＩＢ群において有意に減少し、２００ｐｐｍのＺＩ群及びＺＩＢ群において消失を認めた。
結論
マイクロバブルを含む微細気泡混合次亜塩素酸ナトリウムの希釈液（電解次亜水）により、いわゆるマイクロバブル水（微細気泡を混合した浄水）の洗浄効果と、次亜塩素酸ナトリウムの希釈液（電解次亜水）の高い殺菌効果の相乗が認められ、医療用洗浄水として有効性の高いことを確認した。なお、透析機器の洗浄に従来からの薬液（次亜塩素酸ナトリウムの希釈液等）を使用して血液、体液の交換パイプの洗浄に使っているが、本発明はこのような洗浄の用途に使用した場合にも効果がある。

電解次亜水は耐性菌を生み出さず、更にはマイクロバブルの微細気泡により使用する薬剤の効能効果を引き上げる効果があり、併用する薬剤等の組合せにより薬剤単体での効能以上の成績を上げる用途に利用できる可能性がある。

本発明に係る医療用洗浄水供給装置の例１を模式的に示す説明図。 同じく医療用洗浄水供給装置の例２を模式的に示す説明図。 同じく本発明に係る装置の全体を示す斜視図。

符号の説明

１０ 医療用洗浄水供給装置
１１ 供給路
１２ 流量調整器
１３ 開閉弁
１４ 電解次亜水生成器
１５ 微細気泡供給手段
１６ 電磁弁
１７ 微細気泡生成装置
１８ 微細気泡発生装置
１９ ケース洗面水栓
２０ 洗面器
２１ 水栓
２２ 各種医療機器への接続のための水栓
２３ 本体

Claims (2)

1. 医療用の洗浄水供給装置であって、
   浄水を供給する上水配管に配置した流量調整器と、
   浄水に食塩を溶解したものから無隔膜方式で次亜塩素酸ナトリウムを得て浄水に溶解し、希釈液を生成する電解次亜水生成器と、
   加圧減圧法或いは気液せん断法等によって微細気泡を生成するとともに、上記微細気泡と次亜塩素酸ナトリウムの希釈液とを攪拌するために、電解次亜水生成器の上流又は下流に配置する微細気泡供給手段を具備した
   医療用洗浄水供給装置。
2. 次亜塩素酸ナトリウムの希釈液は、食塩を浄水に溶解し、無隔膜方式で得られる次亜塩素酸ナトリウムを主成分とする微アルカリ性の水溶液である請求項１記載の医療用洗浄水供給装置。

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