(57)【要約】【解決手段】酸素およびオレフィンの供給源を備えている水酸基発生用水酸基発生装置である。酸素はオゾン発生器へ供給される。オレフィンと発生したオゾンとは水酸基を生成するために混合される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素の供給源と、
オレフィンの供給源と、
オゾン発生器と、
制御ユニットと、
混合手段とを備え、
前記オゾン発生器は、前記酸素の供給源に接続可能であり、
発生したオゾンとオレフィンは、水酸基を発生させるために前記混合手段へ供給される水酸基発生装置。
【請求項２】
携帯型である請求項１に記載の水酸基発生装置。
【請求項３】
前記酸素の供給源は、実質的に純粋な酸素である請求項１または２に記載の水酸基発生装置。
【請求項４】
実質的に純粋な酸素は、加圧型キャニスターに収容されている請求項３に記載の水酸基発生装置。
【請求項５】
前記酸素の供給源は、大気である請求項１または２に記載の水酸基発生装置。
【請求項６】
前記オレフィンは、加圧型キャニスターに収容されている請求項１から５のいずれか一項に記載の水酸基発生装置。
【請求項７】
湿気の供給源をさらに備え、
湿気は前記混合手段へ供給される請求項１から６のいずれか一項に記載の水酸基発生装置。
【請求項８】
前記湿気の供給源は、水蒸気である請求項７に記載の水酸基発生装置。
【請求項９】
前記水蒸気は、加圧型キャニスターに貯蔵されている請求項８に記載の水酸基発生装置。
【請求項１０】
前記湿気の供給源は、第１鉄塩を含んでいる請求項７から９のいずれか一項に記載の水酸基発生装置。
【請求項１１】
水酸基の定量供給のための開放面を有しているフードをさらに備え、
オゾンとオレフィンは、前記フードへ供給され、
前記フードは、前記混合手段を構成している請求項１から１０のいずれか一項に記載の水酸基発生装置。
【請求項１２】
前記フードは、センサーを有し、
前記センサーは、前記フードの縁部が表面に接しているかどうかを検出し、
前記センサーは、前記制御ユニットへ信号を送り、
前記制御ユニットは、フードが表面に接していないとき、オゾンまたはオレフィンの少なくともいずれかの前記フードへの供給を停止する請求項１１に記載の水酸基発生装置。
【請求項１３】
手動操作型引金機構をさらに備え、
前記機構は、引金が駆動されたときに前記制御ユニットがオゾンの生成またはオレフィンの供給の速度の少なくともいずれかを増大させるように、制御ユニットへ接続されている請求項１から１３のいずれか一項に記載の水酸基発生装置。
【請求項１４】
手を殺菌する殺菌ユニットをさらに備え、
前記殺菌ユニットは、手を挿入可能なシュラウドと、少なくとも１つの混合チャンバーと、を有する請求項１〜１３のいずれか一項に記載の水酸基発生装置。
【請求項１５】
前記シュラウドは、隔離された２つのチャンバーを有し、
各チャンバーは、手を挿入可能に成形されかつ寸法が決められている請求項１４に記載の水酸基発生装置。
【請求項１６】
手持ち型装置である請求項５に記載の水酸基発生装置。
【請求項１７】
空気を前記オゾン発生器へ供給するとともに発生したオゾンを前記混合手段へ供給するためのファンをさらに備える請求項１６に記載の水酸基発生装置。
【請求項１８】
導電層、第１絶縁層および第２絶縁層を有し、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に配置されたらせん状の導電性要素を備えるオゾン発生器。
【請求項１９】
前記らせん状の導電性要素は、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の一方の表面におけるらせん溝の中に配置されている請求項１８に記載のオゾン発生器。
【請求項２０】
前記らせん溝は、表面から内側へ切削されている請求項１９に記載のオゾン発生器。
【請求項２１】
前記導電性要素は、電源に接続され、
前記導電層は、アース端子に接続されている請求項１８〜２０のいずれか一項に記載のオゾン発生器。
【請求項２２】
前記電源は、高電圧容量型放電ユニットである請求項２１に記載のオゾン発生器。
【請求項２３】
前記導電層、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層は、それぞれ平坦に形成され、
前記第１絶縁層は、前記導電層と前記第２絶縁層との間に挟まれている請求項１８〜２２のいずれか一項に記載のオゾン発生器。
【請求項２４】
前記導電層は、実質的に円形の断面を有しているロッドであり、
前記第１絶縁層は、管状であって、前記ロッドを覆ってスライドし、
前記第２絶縁層は、管状であって、前記第１絶縁層を覆ってスライドする請求項１８〜２２のいずれか一項に記載のオゾン発生器。
【請求項２５】
請求項１８〜２４のいずれか一項に記載のオゾン発生器を備える請求項１〜１７のいずれか一項に記載の水酸基発生装置。
【請求項２６】
請求項１〜１７、または２５のいずれか一項に記載の水酸基発生装置で水酸基を発生させるステップと、
前記発生した水酸基を前記大気あるいは物体の表面へ供給するステップと、
含む大気中および表面上の病原菌を死滅させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気中、特に閉ざされた部屋の大気中に、または硬い表面および柔らかい表面の双方を含む表面、および人工表面ならびに皮膚のような天然表面に存在するバクテリア、ウイルスおよびファージを含む病原菌をかなりの割合で除去するための手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
部屋および表面を殺菌するための殺菌剤の使用によって、抗生物質に対する抵抗力があり、その結果、処理することが困難であるバクテリアの優勢な個体群が増加するようになっている。抗生物質はウイルスに対しては効力がない。このために生じる問題は、とりわけ病院、養護施設、診察室、航空機あるいは列車、調理施設、およびそこへの入場に際して外気が制限されかつ通常は多くの人々が存在するあらゆる空間における交差感染である。区域が外気に開かれている所では、病原菌の個体群を抑制するために存在する自然システム（すなわち、オレフィンの存在下における大気オゾンの崩壊からの水酸基の生成）が機能する。外気が制限されている区域では、病原菌の個体群が発生することがある。このことは、院内感染が固有のものであって全患者の１０％までかあるいはそれより多くが影響を受ける病院においてはとりわけ深刻である。そのような感染はいくつもの態様で引き起こされ、また、外気すなわち開放空気に比較した死滅病原菌の濃度の減少は、低下した免疫の付加的効果を有している。そのような免疫は、死滅病原菌が肺の肺胞組織を介して吸収されるような肺への接種によって引き起こされる。
【０００３】
本発明は、大気中および哺乳動物中の双方における病原菌を抑制して殺菌剤の使用を避けるために利用される自然システムを利用するものである。このシステムは、病原菌の中にその死滅を引き起こす過剰酸化を誘発するために、病原菌のリン脂質血漿と反応する短寿命の水酸基（ＯＨ）の生成に依存している。
【０００４】
言及された自然システムは、英国のポートンダウン（Porton Down）およびオランダのＴＮＯの、病原菌が空気中でどのようにして死滅するかを研究している研究者達によって、1９６０年代に最初に発見された。彼らは、抑制の基本的方法が水酸基の遊離であることを見出した。彼らは、病原菌が天候、大気汚染物質および風向に依存して変化する速度で空気中において死滅することを見出した。彼らは、病原菌を破壊する因子が大気中に存在することを実証し、それを開放空気因子と称した。この開放空気因子は大気の構成物質と合成的にかつ自然に生成される一連のオレフィンとの作用によって形成されるということが後に立証された。テルピネンがとりわけ有効なものであったが、テルピネンは花あるいは松の木の香りに関連している。オランダ人の研究では、開放空気因子が充分に効果的になるにはオレフィンの存在とともに８０ｐｐｂのオゾン濃度の閾値が必要であることが示された。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
先に言及したポートンダウンでの研究では、開放空気因子は鎖ざされた部屋では著しく減少することが見出された。当時は、開放空気因子は容器の表面で吸収されると考えられた。しかしながら、金属容器表面が遊離基と反応する効果はその遊離基が細胞表面と反応する効果よりもむしろ起きやすく、その結果、開放空気因子の有効性は減少する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、水酸基は、オゾンとオレフィンとの反応によってオゾンを標準的な酸素に崩壊させることにより都合よく生成することができる。自然状態では、これらのオレフィンは、合成オレフィンを使用することもできるが、草木および花の代謝作用によって生成されたテルピネンのような自然発生物質である。
【０００７】
適切なオレフィンには、自然発生オレフィンであるアルファ−テルピネン、デルタ−リモネン、ミルセンと、合成オレフィンであるペンテン、シクロヘキセン、ブテンが含まれる。
【０００８】
本発明によれば、表面および大気の殺菌を引き起こすために高濃度の水酸基を導入する手段が提供される。水酸基の寿命は、極端に短く、普通の場合には数秒未満であり、また、そのため、水酸基は標的病原菌の近傍で生成されなければならない。それゆえ、水酸基を生成する水酸基発生装置は携帯型のものであることが必要である。この発明は、酸素あるいは酸素の流れの一部をオゾンへ変換する手段を通過する酸素の供給から構成されている。オゾンは次に、病原菌に近接した状態にあり典型的にはトランス２−ブテンのようなオレフィンであるがこれが唯一のものではないオレフィンの供給源と混合される。このプロセスを促進するためには、酸素の流れあるいはオゾンと酸素との混合物が湿気の高いものであることと、この湿気が第１鉄塩を包含していることとが好ましい。
【０００９】
本発明における１つの観点によれば、請求項１に特定したような水酸基発生装置が提供される。
本発明における別の観点によれば、請求項１８に特定したようなオゾン発生器が提供される。
本発明における別の観点によれば、請求項２６に特定したような病原菌を死滅させる方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図面には、この発明の好ましい実施形態が図示されているが、これらは代表的な目的のためだけのものである。
図１について説明する。同図には、病院の環境で使用するための水酸基発生用水酸基発生装置が示されている。この水酸基発生装置にはシャシー１が備わっており、それは車輪２の上に装着されている。シャシー１には箱状ケージ３が装着されており、ケージ３には、酸素供給源、オレフィン供給源、およびオゾン発生器が収容されている。ケージ３には、オゾンおよびオレフィンが導かれる出口が含まれている。この出口にはチューブ４が取り付けられている。チューブ４には、その自由端に、フード６の取り付けのための取付具５が備わっている。オゾンとオレフィンとはこのフードの中で混合される。フードとその使用法とは、図３ａおよび図３ｂに関連していっそう詳しく説明される。フード６は取付具５から取り外すことができる。これによって、取付具５を、シャシー１の把手部材７に装着されたハンドシュラウド８の入口９に取り付けることができる。このシュラウドとその機能とは、図４ａ〜図４ｆを参照していっそう詳しく説明される。
【００１１】
さて、図２ａおよび図２ｂによれば、ケージ３には、ファン１５を装着することのできる開口1４が含まれている。ケージ３には、プラスチックリベットを使用してＵ字状部材１０が取り付けられている。このＵ字状部材の２つの側部には、スライスド用レール１０ａが含まれている。ケージ３の上には、スライド用レール１０ａによって蓋１１が取り付けられている。蓋１１は、プラスチック材料から真空成形することができるが、これには、フード１３によって覆われるバルブディスク１２が装着される。これらのスライド用レールには別の蓋がスライドするが、その蓋には、キーによって作動する電気スイッチが装着されており、この水酸基発生装置がスイッチオンされると蓋が開くことができなくなるように、かつ、スライド蓋が開かれるとこの水酸基発生装置がスイッチオンできないように構成され、それによって、水酸基発生装置の使用時にはロータリースイッチが作動することができないことを確保している。このケージの一方端部には、キャニスターガイド１７、バルブブロック１８、オゾン発生器１９、回路基板２０およびロータリースイッチ２１が収容されている。
【００１２】
キャニスターガイド１７は、酸素、ブテンのようなオレフィン、および水蒸気が含有されている別々の加圧型シリンダーを保持することができる。オレフィンはバルブ１８ａへ直接、送り込まれる。水蒸気シリンダー（もしあれば）は、バルブ１８ｂへ直接、送り込まれる。酸素は、バルブ１８ｃへ直接、送り込まれ、そして、そこからオゾン発生器へ送り込まれる。
【００１３】
図２ｄ〜図２ｆはオゾン発生器を図示しており、このオゾン発生器には、導電性の接地用金属板２５、ケイ酸カルシウムのような絶縁材料から形成され、らせん溝２８が切削されているプレート２６、およびケイ酸カルシウムのような絶縁材料から形成されたカバープレート２７が備わっている。らせん溝２８には、銅線２９のような導電性要素が嵌められている。この銅線は、１ｋＨｚで１５ｋＶまでの典型的な出力値を有している高電圧容量型放電ユニットへ接続されている。このユニットは、１２ボルトのバッテリー供給部から作動するのが好ましいが、使いやすい任意の電圧で作動することができる。
【００１４】
絶縁性カバープレート２７には、入口３０と出口３１とが含まれている。入口３０は、この例では酸素キャニスターである酸素の供給源へ接続されている。酸素は、それが移動するらせん溝２８の中心へ供給される。帯電した銅線２９によって、酸素がイオン化されてオゾン（Ｏ３）が発生する。発生したオゾンは、螺旋の外方端部へ向かって配置された出口３１を通って出て行く。３枚のプレート２５，２６，２７は、これらのプレートにおけるそれぞれの隅でボルト３２によって互いに固締されている。明瞭にするために、１つのボルト３２だけが示されている。
【００１５】
図２ｇ〜図２ｉにはオゾン発生器３３の代替形態が図示されており、それには、導電性芯材３４と、外面に溝３７が切削された第１絶縁チューブ３５と、このチューブ３５を包囲する第２絶縁チューブ３６とが備わっている。第１絶縁チューブおよび第２絶縁チューブはケイ酸カルシウムから形成することができる。溝３７の中には導電線３８が配置され、それは先に説明したように容量型放電ユニットに接続されている。導電性芯材３４は、この例では鉄製であるが、アース端子に接続されている。酸素は、らせん３７の一方端部から入り込み、それが、らせんに沿って移動するとイオン化され、らせんの他方端部からオゾン（Ｏ３）として出て行く。図２ｇ〜図２ｉに図示された構造を使用する利点は、同じ長さのらせん、従って銅線を、図２ｄ〜図２ｆの構造で達成することのできる場合よりも小さい容積に配置することができる、ということである。
【００１６】
さて、図３ａおよび図３ｂを説明する。同図には、フード６が示されている。図１に示されたように、フードは、オゾンおよびオレフィンを供給するチューブへ接続することができる。フードの機能は、オゾンとガス状オレフィンとを混合して、水酸基を発生させるとともに発生した水酸基をあるものの表面の上へ定量供給することである。フードには、フードの側部があるものの表面に接触していることを検出する接触センサーが含まれていてもよく、そのときには、ガスの放出はフードがあるものの表面に接触しているときにだけ起きる。手動型引金によって、フードは高濃度の水酸基で表面を殺菌し、すなわち、フードへのオゾンおよびオレフィンの供給の速度は増大する。
【００１７】
図４ａ〜図４ｇは、人の手を挿入することのできるシュラウドの構成要素を図示している。換気装置がいったん挿入されて嵌まると、それは、シュラウドから空気の大部分を除去することができる。オゾンとオレフィンとは、チャンバーの中で混合され、そしてその後に、使用者の手の上における病原菌の大部分が死滅するということを保証するために、所定時間にわたってシュラウドの中へ送り込まれる。
【００１８】
図４ａは、図４ｃ〜図４ｅに図示されたシュラウドを受けるように形成されたプレート５０の断面図である。この例ではアルミニウムから鋳造されたプレート５０には、シャシー１の把手７（図１を参照）に係合するブラケット５２および５３が設けられている。プレート５０には、図４ｃ〜図４ｅに示された型のシュラウドが上に配置される平坦な表面５１が含まれている。平坦な表面５１には、シュラウドにおける凹部に係合するように形成されて配置された突起５６が含まれている。プレート５０には、相隔たるプレート５４を備えているブラケットが含まれている。それぞれのプレート５４には、ピンを通すことのできる窓穴５５が含まれている。図４ｆおよび図４ｇに図示された固締部材が、プレート５４どうしの間に配置され、かつ、２つのプレートの間に延びているピンの周りに枢動することができる。
【００１９】
図４ｃ〜図４ｄは、プラスチック材料から真空成形されたハンドシュラウド型板６０を図示している。シュラウド型板６０にはハンドシュラウドの上半体および下半体が備わっており、これらは、線Ｘに沿って折り曲げて縁６１と直立要素６２とを電子かしめ加工することで互いに合わされる。
【００２０】
線Ｘの一方の側における直立要素６２は、線Ｘの他方の側における対応直立要素６２に電子かしめされる。その結果、得られる直立部材は指隔離板を形成する。水酸基が病原菌をかくまうかもしれない手のあらゆる区域へ入り込むことのないように、指が殺菌プロセスの間に隔離されることは重要である。
【００２１】
シュラウド型板６０にはさらに、複数の隆起ディンプル６３が含まれている。これらの隆起ディンプルの目的は、空気従って水酸基がシュラウドの中に置かれた手のひらの下方で自由に動くように保証することである。
シュラウド型板６０には、水酸基がシュラウドの中へ送り込まれる入口チャンバーの対向状半体６４もまた含まれている。型板６０が線Ｘについて折り曲げられると、入口チャンバーの２つの半体６４は合致し、それによってチャンバーが形成される。それぞれのチャンバーから延びているのは、半体に同じように形成された導管６５である。導管６５は、シュラウドのグローブ要素の内側へ開いて、水酸基がグローブ要素の中で手を殺菌するのに備える。
【００２２】
シュラウド型板６０には、シュラウドのグローブから死滅病原菌を含有する空気を除去するための換気ファンに接続することのできる出口チャンバーの対向状半体６６もまた含まれている。この出口チャンバーは導管６７によってグローブに接続されている。
図４ｆおよび図４ｇは固締部材７０を図示している。固締部材７０には、把手７０と、この固締部材をプレート５１に取り付けるためのピンが通される窓穴７３がそれぞれに含まれている一対の相隔たるプレート７２と、シャシー１の把手に係合するように成形されかつ寸法が決められたブラケット７４とが含まれている。固締部材７０には、チャンバー６６および６４にそれぞれ穴を開けるように構成された穴開け手段７５および７６も含まれている。
【００２３】
図５には、水酸基を発生させるための携帯用装置１００が図示されている。この装置１００には２つの仕切室１０１および１０２が備わっている。仕切室１０１には、（オゾン発生器およびファンのための電力を供給する）バッテリーが充電式であるのが好ましいバッテリーパワーパック１１１が収納されており、また、オレフィン供給源１０３が装着されている。このオレフィン供給源には、液体オレフィンの槽１０４と、この液体オレフィンが染み込んだ芯１０５とが含まれている。仕切室１０２には、図２ｄ〜図２ｆに図示された型のオゾン発生器１０６が収納されている。ファン１０７は、グリル１０８を介して空気を引き入れ、その空気をそれがオゾンにイオン化されるオゾン発生器１０６の基部へ導く。オゾンの流れＺは、出口１１３を通してオゾン発生器１０６を出て行く。第１および第２の仕切室１０１，１０２の上端にはキャップ１０９がクリップ留めされている。このキャップは、オゾンの流れＺをオレフィンの染み込んだ芯の上方へ導いて水酸基を発生させ、水酸基は、グリル１１０を通って大気へ出て行く。オゾン発生器１０６は、消耗型構成要素であり、また、仕切室１０２から取り外すことができる。同様に、オレフィン供給源１０３は、消耗型構成要素であり、また、仕切室１０１から取り外して交換することができる。図５に図示された装置は、豚分娩舎の中に、病院用ベッドによって、あるいは人の衣服に取り付けることができる。
【００２４】
代わりの水酸基発生装置は、その酸素供給源として大気を利用する個人用装置である。この装置は、上着のポケットに入れられるような寸法にされており、図２ｄ〜図２ｆに図示された型のものであってもよいオゾン発生器と、バッテリーパックの形態にある電源と、（小さい加圧型キャニスターのような）オレフィン供給源と、空気をオゾン発生器へ向けてかつオゾン発生器を介して通すためのファンと、発生したオゾンとオレフィンとを集めるとともに大気へ解放する混合チャンバーとを備えている。この混合チャンバーには、水酸基を所望方向へ導くための噴出口の形態にある出口が含まれていてもよい。
【００２５】
この発明によれば、水酸基を制御方式で発生させ、それらを閉鎖空間の殺菌の目的で使用させ、平坦な表面および身体の部分を含む表面を清浄化し、水酸基を予防的にすなわち間欠的に閉鎖空間の中へ解放する手段が提供される。この発明によれば、閉鎖環境において使用するのに適している個人用装置もまた提供される。この個人用装置は、水酸基の濃度が閉鎖環境以外における濃度に比べて高い微環境を人の周りに作り出すために使用することができる。この水酸基発生装置は、病棟、待合室、診察室、獣医の診察室、手術室、航空機、列車、ホテル、船舶、動物小屋において、また個人の防衛のために使用することができる。
水酸基を大気中に解放する効果には、臭気の除去、バクテリア、ウイルス、胞子および真菌の殺菌が含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による水酸基発生装置の１実施形態の概略説明図。
【図２ａ】図１に図示された水酸基発生装置の部品を図示する分解図。
【図２ｂ】図１に図示された水酸基発生装置の断面図。
【図２ｃ】図２ｂに図示された水酸基発生装置の一部の平面図。
【図２ｄ】オゾン発生器の側面図。
【図２ｅ】図２ｄに図示されたオゾン発生器の１要素の側面図。
【図２ｆ】図２ｄに図示されたオゾン発生器の概略説明図。
【図２ｇ】代わりのオゾン発生器の概略説明図。
【図２ｈ】図２ｇに図示されたオゾン発生器の端面図。
【図２ｉ】図２ｇおよび図２ｈに図示されたオゾン発生器の一部の断面図。
【図３ａ】フードの平面図。
【図３ｂ】図３ａに図示されたフードの正面図。
【図４ａ】ハンドシュラウドを装着するためのプレートの断面図。
【図４ｂ】図４ａに示されたプレートの平面図。
【図４ｃ】ハンドシュラウドの平面図。
【図４ｄ】図４ｃに図示されたハンドシュラウドの正面図。
【図４ｅ】図４ｃおよび図４ｄに図示されたハンドシュラウドの側面図。
【図４ｆ】クランプの平面図。
【図４ｇ】図４ｆに図示されたクランプの正面図。
【図５】本発明による水酸基を発生させるための装置における別の実施形態の断面図。
【図１】
2007505666.tif 000002
【図２ａ】
2007505666.tif 000003
【図２ｂ】
2007505666.tif 000004
【図２ｃ】
2007505666.tif 000005
【図２ｄ】
2007505666.tif 000006
【図２ｅ】
2007505666.tif 000007
【図２ｆ】
2007505666.tif 000008
【図２ｇ】
2007505666.tif 000009
【図２ｈ】
2007505666.tif 000010
【図２ｉ】
2007505666.tif 000011
【図３ａ】
2007505666.tif 000012
【図３ｂ】
2007505666.tif 000013
【図４ａ】
2007505666.tif 000014
【図４ｂ】
2007505666.tif 000015
【図４ｃ】
2007505666.tif 000016
【図４ｄ】
2007505666.tif 000017
【図４ｅ】
2007505666.tif 000018
【図４ｆ】
2007505666.tif 000019
【図４ｇ】
2007505666.tif 000020
【図５】
2007505666.tif 000021
【国際調査報告】
2007505666.tif 000022
2007505666.tif 000023
2007505666.tif 000024
2007505666.tif 000025