JP3016140B2 - 殺菌浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は酸化チタン薄膜を触
媒とする殺菌浄化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に酸化チタンは光触媒として利用さ
れ、光が当たるとその表面にプラスの電荷を帯びた正孔
と、マイナスの電荷を帯びた電子を発生し、強い酸化作
用を有する正孔と、強い還元作用を有する電子とによる
酸化還元反応により水中や空気中の有機物や有害物質を
分解除去する作用が知られている。この酸化チタンは粉
末状であり、これをそのまま水処理剤として使用する
と、処理した水をフィルターでろ過しなければならず、
またフィルターの目詰まりを生じるため分離や回収が困
難な問題があった。

【０００３】このためタイルやガラス板などの基板の表
面に酸化チタン薄膜を形成したものや、シリカゲルや活
性炭、セラミックなどの多孔質体の表面に酸化チタン薄
膜を形成したものなどが開発されている。しかしながら
タイルやガラス板などは酸化チタン薄膜を設けた表面し
か反応に寄与しないため反応面積が少なく、また板状で
あるため殺菌や浄化機器に組込む場合の加工が面倒であ
った。

【０００４】また多孔質体の表面に酸化チタン薄膜を形
成したものは、反応面積は広いが、これら粒状のものを
重ねて使用すると、光が照射される上層側しか反応せ
ず、光が照射されない下層側は反応に寄与しない問題が
あった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を除
去し、粒状に形成して機器への組込みを容易にし、しか
も酸化チタン薄膜の表面積を広く形成できる上、重ねて
使用した場合に下層側にも光が透過して、広い反応面積
が得られ、歯ブラシやコンタクトレンズなどの殺菌浄化
に好適な殺菌浄化装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
誘導加熱装置は、表面を粗面化した透明または半透明の
ガラスビーズの表面に、酸化チタン薄膜を焼付け形成し
た水殺菌浄化用触媒を、ケース本体内に着脱自在に設置
された被殺菌浄化物を浸漬する水槽内に入れ、この水槽
内に入れた前記水殺菌浄化用触媒の上にメッシュを設け
て触媒を保持すると共に、この水槽の上方に紫外線ラン
プを対向して取付けたことを特徴とするものである。

【０００７】また請求項２記載の殺菌浄化装置は、表面
を粗面化した透明または半透明のガラスビーズの表面
に、酸化チタン薄膜を焼付け形成した水殺菌浄化用触媒
を、ケース本体内に着脱自在に設置された被殺菌浄化物
を浸漬する水槽内に入れ、この水槽内に入れた前記水殺
菌浄化用触媒の上にメッシュを設けて触媒を保持すると
共に、この水槽の上方に紫外線ランプを対向して取付
け、前記触媒を保持するメッシュの上方に更にメッシュ
を取付け、このメッシュの上面にコンタクトレンズの保
持リングを取付けると共に、水槽の上縁部に取付けた回
動レバーの先端に保持アームを取付け、この保持アーム
の先端を、メッシュの下方からメッシュの網み目を貫通
して前記保持リングの内側を上下動するように取付けた
ことを特徴とするものである。

【０００８】本発明に用いるガラスビーズとしては、透
明または半透明のガラスを用いる。これは紫外線がガラ
スビーズを透過して裏面や、別のガラスビーズにまで照
射されるためである。またガラスビーズは使用済みのガ
ラス瓶をリサイクルして使用すると、新たに製造する場
合に比べて材料コストが６分の１程度に低下させること
ができる。

【０００９】このため回収した使用済みのガラス瓶をク
ラッシャーで細かく粉砕してから、空中で撹拌衝突させ
るエッジ処理を行なって、表面を粗面化した後、フルイ
分けしてガラスビーズの粒径を揃える。このガラスビー
ズは球形や楕円形などで、表面は曇りガラスの表面のよ
うに０．０５〜０．３mm程度の細かい凹凸状に粗面化さ
れ、内部は紫外線が透過する透明または半透明に保持さ
れる。

【００１０】また使用するガラスビーズの平均粒径は３
〜８mmの範囲が望ましい。この範囲のガラスビーズは洗
浄が容易で、内部に透明または半透明部分が形成されて
いるので紫外線の透過性も良い。この場合、平均粒径が
３mm未満では、ガラスビーズが汚れてきた時に洗浄する
過程でビーズが流失し易く、また体積に比べて粗面化さ
れたビーズの表面積が広くなり、内部を紫外線が透過し
にくくなるからである。またビーズの平均粒径が８mmを
超えると、ガラス層が厚くなり紫外線の透過性が低下す
るからである。

【００１１】このように粗面化したガラスビーズの表面
にチタニアゾルを塗布する。このチタニアゾルは、酸化
チタン粉末に、例えばポリエチレングリコールやポリエ
チレンオキサイドを添加して形成され、これを塗布して
３５０〜８００℃の温度で燒結することにより、酸化チ
タン薄膜を焼付けた水殺菌浄化用触媒が得られる。

【００１２】この場合、ガラスビーズの表面は粗面化さ
れているのでチタニアゾルが付着し易く燒結が容易であ
る。また表面が粗面化されているので形成された酸化チ
タン薄膜の表面積が大きくなり反応が促進される。また
形成された酸化チタン薄膜はビーズ表面の凹凸部に食い
込んだ状態で燒結しているので、水殺菌浄化用触媒とし
て利用して、これを洗浄する時の摩擦によっても剥離し
にくく耐久性に優れている。

【００１３】このように形成された本発明の水殺菌浄化
用触媒は、例えばケース本体内に着脱自在に設置された
被殺菌浄化物を浸漬する水槽内に入れ、この上にメッシ
ュを設けて触媒を保持すると共に、この上方に紫外線ラ
ンプを対向して取付けて殺菌浄化装置として使用する。

【００１４】使用する紫外線ランプとしては例えばキセ
ノンランプやブラックライト、水銀灯などを用いる。こ
の紫外線ランプから照射された紫外線が、水槽に照射さ
れると、ここに収納した水殺菌浄化用触媒に紫外線が当
り、表面に形成した酸化チタン薄膜で、プラスの電荷を
帯びた正孔と、マイナスの電荷を帯びた電子が発生し、
強い酸化作用を有する正孔と、強い還元作用を有する電
子とによる酸化還元反応により水中の有機物や有害物質
が分解除去される。

【００１５】更に水殺菌浄化用触媒を重ねて水槽内に収
納しても、水殺菌浄化用触媒は平均粒径が３〜８mm程度
のビーズ状に形成されているので、内部のガラス層を透
過して裏面の酸化チタン薄膜と反応することができる。
更に上層の水殺菌浄化用触媒を透過した紫外線や、表面
の粗面で乱反射した紫外線が、下層の水殺菌浄化用触媒
の表面に当ってここでも反応が促進され、全体として水
を効率よく酸化還元することができる。この酸化還元作
用により、例えば被殺菌浄化物から水中に混入した大腸
菌などの細菌を殺菌することができる上、有機物の分解
や、塩素分やトリハトメタンなどの有害物質を分解除去
することができる。

【００１６】また本発明の水殺菌浄化用触媒はビーズ状
に形成されているので、水槽容器の形状に拘らず適量を
充填することができる。また水槽は水を貯めた状態であ
り流水ではないので、使用中に次第に水殺菌浄化用触媒
の表面が汚れて効果が減少してくる。このような場合、
水槽はケース本体内に着脱自在に取付けられているの
で、水槽を取り出して水道水などの流水で洗い流して洗
浄する。この場合、水槽容器にメッシュを取付けて水殺
菌浄化用触媒を保持してあるので、洗浄する時にメッシ
ュにより水殺菌浄化用触媒が流出するのを防止でき洗浄
作業が容易である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を図１
ないし図４を参照して詳細に説明する。図において１は
歯ブラシ殺菌浄化装置で、これは表面にニッケルシルバ
ーをメッキしたステンレス板で形成された本体２の前面
側を開口し、この開口部３に水槽４を載置するととも
に、この横に歯ブラシ５の柄６を支持するホルダー７が
設けられている。また水槽４の上方にはブラックライト
８が水平に取付けられ、紫外線が前記水槽４に照射され
るようになっている。

【００１８】また前記水槽４には、回収した使用済みの
ガラス瓶を粉砕してからエッジ処理して粗面化したガラ
スビーズの表面に、酸化チタン薄膜を焼付けた水殺菌浄
化用触媒９が収納されている。また水槽４には図３に示
すようにメッシュ１０がヒンジ１７で回動自在に取付け
られ、収納した水殺菌浄化用触媒９を保持するようにな
っている。なお図１において１１は開口部３の前面にヒ
ンジ１７で開閉自在に取付けられた前面カバーである。

【００１９】上記構成の歯ブラシ殺菌浄化装置１は、水
槽４に水１２を入れて、使用した歯ブラシ５の先端を水
槽４内の水１２に浸漬し、柄６をホルダー７に支持させ
る。次に前面カバー１１を閉じて開口部３を塞いだ状態
で図示しないスイッチを入れるとブラックライト８が点
灯する。ブラックライト８から紫外線が下方の水槽４に
照射されると、内部に収納した水殺菌浄化用触媒９に当
り、この表面に焼付けた酸化チタン薄膜が反応して、強
い酸化作用を有する正孔と、強い還元作用を有する電子
とが発生して、これによる酸化還元反応により水中の細
菌が殺菌されると共に、歯ブラシ５に付着している有機
物が分解除去される。

【００２０】この場合、水殺菌浄化用触媒９を水槽４内
に重ねて収納しても図４に示すように、水殺菌浄化用触
媒９は平均粒径が３〜８mm程度のビーズ状に形成されて
いるので、内部のガラス層９ａを透過して裏面の酸化チ
タン薄膜９ｂと反応することができる。更に上層の水殺
菌浄化用触媒９を透過した紫外線や、粗面化した表面で
乱反射した紫外線が、下層の水殺菌浄化用触媒９の表面
に当りここでも反応が促進され、全体として水を効率よ
く殺菌浄化することができる。

【００２１】従って、歯ブラシ５を使用した後に、歯ブ
ラシ殺菌浄化装置１に入れておくだけで自動的に殺菌す
ることができる。また使用中にごみや埃が水槽４に入っ
て水殺菌浄化用触媒９が汚れてきた場合には、水槽４を
開口部３から取り出して水道水で洗い流すと、図３に示
すように水殺菌浄化用触媒９はメッシュ１０で保持され
ているので、流出せず洗浄が容易である。またケース本
体２はニッケルシルバーをメッキしたステンレス板で形
成されているので耐食性や抗菌性にも優れている。

【００２２】また本発明では水槽４を複数に分割して、
複数本の歯ブラシ５を夫々別個に浸漬する構造でも良
い。またスイッチにタイマーを接続しておき、前面カバ
ー１１を閉じたら、所定の間隔で所定の時間だけ自動的
にブラックライト８が点灯する構造のものでも良い。ま
た水槽４を深く形成すれば、入れ歯の殺菌洗浄も行なう
ことができる。

【００２３】図５ないし図７は本発明の他の実施の形態
を示すもので、前面カバー１１の裏側にコンタクトレン
ズ殺菌装置１３を取り付けたものである。これは図６に
示すように水槽４の底部に、収納容器１４を設けてこの
内部に水殺菌浄化用触媒９を収納して、上面をメッシュ
１０で押えて保持したものである。また水槽４の上部側
にはメッシュ１０が水平に取付けれれ、この上面に保持
リング１５が取付けられている。また水槽４の上縁部に
は回動レバー１６が取付けられ、この先端に保持アーム
１８が接続され、このアーム１８は前記メッシュ１０の
下方に挿入され、この先端のメッシュ１０の網み目を貫
通して、保持リング１５内を上下動するように取付けら
れている。

【００２４】このコンタクトレンズ殺菌装置１３は図７
に示すように、保持リング１５の内側のメッシュ１０の
上にコンタクトレンズ１９、１９を載せて、前面カバー
１１を閉じてからブラックライト８を照射して、コンタ
クトレンズ１９の殺菌を行なう。この場合、従来はコン
タクトレンズ１９を洗浄液で洗浄してから、洗浄液を入
れて加熱消毒しており、この加熱方法ではコンタクトレ
ンズ１９が熱変形するおそれがあるが、本発明では加熱
せずイオンにより殺菌するので変形の恐れがなく、また
洗浄液も不要である。

【００２５】図８は本発明の他の実施の形態を示すもの
で、水槽４内に水殺菌浄化用触媒９を収納した収納容器
１４の横に超音波振動子２０を取付けたものである。こ
の装置では水殺菌浄化用触媒９による殺菌作用に加え
て、超音波振動子20により水１２に超音波振動を与えて
コンタクトレンズ１９に付着したタンパク質や油汚れな
どを効率的に除去することができる。

【００２６】なお上記説明では歯ブラシ５やコンタクト
レンズ１９の殺菌に適用した場合について示したが、ヘ
アーブラシや櫛あるいは、ピアスやブレスレッドなどの
装飾品などの殺菌にも適用することができる。また本発
明の殺菌浄化装置を洗面台に一体に取付けた構造でも良
い。更に本発明の殺菌浄化装置を大型化して、医療器具
や食器の殺菌洗浄装置として使用することができる。特
にフェノール樹脂などのプラスチック食器を加熱殺菌す
ると環境ホルモンが溶出する問題があるが、本発明は加
熱せずイオンの作用により低温で殺菌するので溶出の問
題がない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した如く請求項１記載の殺菌浄
化装置は、粗面化したガラスビーズの表面に、酸化チタ
ン薄膜を焼付けた水殺菌浄化用触媒を水槽内に入れたも
ので、機器への組込みが容易で、しかも酸化チタン薄膜
の表面積を広く形成できる上、重ねて使用した場合に
も、照射された紫外線が内部のガラス層を透過して裏面
の酸化チタン薄膜や、下層に隣接するビーズの酸化チタ
ン薄膜に当って反応するので、広い反応面積が得られて
効率よく殺菌浄化を行うことができる。

【００２８】従って歯ブラシやコンタクトレンズ、医療
器具、食器などの殺菌洗浄に使用することにより、加熱
せずにイオンの作用により低温で殺菌するので変形や溶
出の問題がなく、しかも光触媒作用により半永久的に使
用することができる。また水槽内に入れた水殺菌浄化用
触媒の上にメッシュを設けて触媒を保持しているので、
触媒が汚れてきた時には、これをケース本体から取り出
して水道水で洗い流しても水殺菌浄化用触媒はメッシュ
で保持されているので、流出せず洗浄が容易である。

【００２９】更に請求項２記載の殺菌浄化装置は、メッ
シュの上面にコンタクトレンズの保持リングを取付ける
と共に、回動レバーの先端に取付た保持アームの先端
が、メッシュの下方からメッシュの網み目を貫通して前
記保持リングの内側を上下動するようにしたのでコンタ
クトレンズの取り出しを容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態による歯ブラシ殺菌浄化
装置を一部破断して示す正面図である。

【図２】図１に示す歯ブラシ殺菌浄化装置を示す側面図
である。

【図３】図１に示す水槽を拡大して示す断面図である。

【図４】本発明の水殺菌浄化用触媒の作用を示す説明図
である。

【図５】本発明の他の実施の形態によるコンタクトレン
ズ殺菌装置を併設した歯ブラシ殺菌浄化装置を示す側面
図である。

【図６】図６に示すコンタクトレンズ殺菌装置を一部破
断して示す斜視図である。

【図７】図５に示すコンタクトレンズ殺菌装置を示す断
面図である。

【図８】超音波振動子を併設したコンタクトレンズ殺菌
装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 歯ブラシ殺菌浄化装置 ２ ケース本体 ３ 開口部 ４ 水槽 ５ 歯ブラシ ７ ホルダー ８ ブラックライト ９ 水殺菌浄化用触媒 １０ メッシュ １１ 前面カバー １２ 水 １３ コンタクトレンズ殺菌装置 １４ 収納容器 １６ 回動レバー １８ 保持アーム １９ コンタクトレンズ ２０ 超音波振動子

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/32 B01J 21/00 - 38/74

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面を粗面化した透明または半透明のガ
   ラスビーズの表面に、酸化チタン薄膜を焼付け形成した
   水殺菌浄化用触媒を、ケース本体内に着脱自在に設置さ
   れた被殺菌浄化物を浸漬する水槽内に入れ、この水槽内
   に入れた前記水殺菌浄化用触媒の上にメッシュを設けて
   触媒を保持すると共に、この水槽の上方に紫外線ランプ
   を対向して取付けたことを特徴とする殺菌浄化装置。
2. 【請求項２】 表面を粗面化した透明または半透明のガ
   ラスビーズの表面に、酸化チタン薄膜を焼付け形成した
   水殺菌浄化用触媒を、ケース本体内に着脱自在に設置さ
   れた被殺菌浄化物を浸漬する水槽内に入れ、この水槽内
   に入れた前記水殺菌浄化用触媒の上にメッシュを設けて
   触媒を保持すると共に、この水槽の上方に紫外線ランプ
   を対向して取付け、前記触媒を保持するメッシュの上方
   に更にメッシュを取付け、このメッシュの上面にコンタ
   クトレンズの保持リングを取付けると共に、水槽の上縁
   部に取付けた回動レバーの先端に保持アームを取付け、
   この保持アームの先端を、メッシュの下方からメッシュ
   の網み目を貫通して前記保持リングの内側を上下動する
   ように取付けたことを特徴とする殺菌浄化装置。