特開 2024-82929 アルコール蒸気吸引殺菌器及びその殺菌方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024082929

(43)【公開日】2024-06-20

(54)【発明の名称】アルコール蒸気吸引殺菌器及びその殺菌方法

(51)【国際特許分類】

   A61M 15/00 20060101AFI20240613BHJP

   A61M 13/00 20060101ALI20240613BHJP

【ＦＩ】

A61M15/00 Z

A61M13/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022197152

(22)【出願日】2022-12-09

(71)【出願人】

【識別番号】721000398

【氏名又は名称】原田 豊成

(72)【発明者】

【氏名】原田 豊成

(57)【要約】

【課題】
新型コロナやインフルエンザ等の感染防止手段のうち、特に一旦吸い込んでしまって、呼吸器系の粘膜に付着したウィールスや菌類を事後に殺菌する手段を提供する。
【解決手段】 入手が容易で安価な、お酒に代表されるアルコール飲料を蓋付容器に入れて加熱して、生成されたアルコール蒸気を吸引する。アルコールは沸点が水よりかなり低く、温度により蒸気量が飛躍的に多くなる事、そして温度が体温より高く、粒子径がウィールスの１／１００と小さいアルコール蒸気を吸引すると、呼吸器系の粘膜表面で満遍なく液化してアルコール濃度７０％前後の充分な殺菌液になる事に着目した。アルコール飲料を過熱する手段は電子レンジを用いるか、容器内に内蔵するヒーターを用いる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルコール飲料を入れた容器（１）と、
該容器（１）の最上部に配置される取り外し可能な蓋部（２）と、
該蓋部（２）を上下に貫通して取り付けられる吸引用パイプ（３）と、
前記蓋部（２）を上下に貫通して開けられる外気導入穴（４）と、
により構成されている事を特徴とするアルコール蒸気吸引殺菌器。

【請求項2】

アルコール飲料を入れた容器（１）と、
該容器（１）の最上部に配置される取り外し可能な蓋部（２）と、
該蓋部（２）を上下に貫通して取り付けられる吸引用パイプ（３）と、
前記蓋部（２）を上下に貫通して開けられる外気導入穴（４）と、
前記容器（１）の外部に配置された外部電源（９）と、
前記容器（１）の内の最下部に配置されたヒーター（７）と、
該ヒーター（７）と前記外部電源（９）とを接続する電導線（８）と,
により構成されている事を特徴とするアルコール蒸気吸引殺菌器。

【請求項3】

人の呼吸器系等の粘膜に付着したウィールスや菌類を殺菌する方法であって、
容器内に満杯未満の下部にアルコール飲料を入れる工程と、
該アルコール飲料を加熱して、前記容器内の上部に人の体温以上の温度のアルコール蒸気を貯める工程と、
該アルコール蒸気を人が吸引する工程と、
を含む事を特徴とするアルコール蒸気吸引殺菌の方法

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はコロナウィールス等に対する感染予防の為の殺菌技術分野に属する。

【背景技術】

【0002】

新型コロナの感染が世界に猛威を振るう中、その感染予防の為に、ワクチンの研究の一方で、手や室内などを消毒する殺菌器や殺菌液及びマスクや防御衝立等の研究はそれなりに行われている。そして、新型コロナウィールスに対しての殺菌液としてはアルコールや次亜塩素酸水が有効である事が報告されている。
しかし、新型コロナの主な感染経路は手などからの接触感染よりも、エアゾル感染や空気感染に近い形で、咽頭部や気管支や肺等の呼吸器系の粘膜へのウィールスの付着から始まっている場合が多い事が明らかになってきている。

【0003】

一方で、感染回避とか殺菌とは別に、鼻や喉を加湿する目的で水を霧状にして吸引する「吸入器」とか、喘息薬等を噴霧し吸引する治療目的の「ネブライザー」とか、香りを有する液体を煙にして楽しむ電子タバコなど、蒸気等を吸引するものが様々に開発されている。しかし、それらは下記の先行技術文献に示す通り、いずれも水や治療薬を超音波で微細化したり、加圧噴霧や、局所的に加熱噴霧して吸引するというものである。例えば、特許文献１は「加熱エアゾルスプレー」によるネブライザーである。特許文献２は「ベンチュリータイプのネブライザーにヒーターを内蔵」させたものである。

【0004】

特許文献３の「加温加湿吸入器」では、導入酸素の加湿を促進させる目的で「水を電気ヒーター等で加熱」している。特許文献４は「蒸気の噴出を用いて吸入液の噴霧を行う吸入器」である。特許文献５は、「蒸気圧を利用して液体を吸い上げ噴霧する蒸気式吸入器」である。特許文献６は液体をアトマイザーを用いて気化し香り等を楽しむ電子タバコである。特許文献７は電子タバコに利用するリキッドに関する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭５６－１０００６９号公報

【特許文献2】特開昭５８－１４６３号公報号公報

【特許文献3】特開２００１－２９４７４号公報

【特許文献4】特開２００３－１９０２８７号公報

【特許文献5】特開２００７－２７５６２０号公報

【特許文献6】特開２０１９－１８７３９５号公報

【特許文献7】特表２０２１－５２０２２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、新型コロナやインフルエンザ等の感染防止手段のうち、特に一旦吸い込んでしまったウィールスや菌類を弱体化させたり死滅させる殺菌方法とその手段を提供することである。マスク等をすり抜けて、一旦吸い込んでしまって、特に人の呼吸器系等の粘膜に付着したウィールスが人体の細胞内に浸潤するまでにはそれなりの時間的猶予期間が想定される。しかし、それにも拘らず、この間にこの吸い込んでしまったウィールス類を殺菌する技術はほとんど着目されず開発されずにいる現状に本発明者は憂慮し着目した。新型コロナ感染が世界中に蔓延して極めて多くの死者を出し、また、社会に大きな損失を出している現状から、本発明の課題は、この一旦吸い込んでしまったウィールスや菌類を事後にも殺菌出来る技術を提供する事であり、それは発展途上国の人々も容易に利用できる安価で簡便なものでなければならない。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明による、人の呼吸器系等に付着したウィールスや菌類の殺菌手段である簡単なアルコール蒸気吸引殺菌器は、アルコール飲料を入れた容器（１）と、該容器（１）の最上部に配置される取り外し可能な蓋部（２）と、該蓋部（２）を上下に貫通して取り付けられる吸引用パイプ（３）と、前記蓋部（２）を上下に貫通して開けられる外気導入穴（４）と、により構成される。

【0008】

或は、本発明による、人の呼吸器系等に付着したウィールスや菌類の殺菌手段であるより高度なアルコール蒸気吸引殺菌器は、アルコール飲料を入れた容器（１）と、該容器（１）の最上部に配置される取り外し可能な蓋部（２）と、該蓋部（２）を上下に貫通して取り付けられる吸引用パイプ（３）と、前記蓋部（２）を上下に貫通して開けられる外気導入穴（４）と、容器外に配置された外部電源（３）と、前記容器（１）内の最下部に配置され、該外部電源（３）と接続されたヒーター（３）と、により構成される。

【0009】

そして、人の呼吸器系等に付着したウィールスや菌類を殺菌する本発明の方法は、容器に満杯未満の下部にアルコール飲料を入れる工程と、該アルコール飲料を加熱して前記容器内の上部に人の体温以上の温度のアルコール蒸気を貯める工程と、該アルコール蒸気を人が吸引する工程と、を含む

【0010】

本発明は、殺菌液の原料として、世界の途上国など、何処でも簡単に入手できるお酒に代表されるアルコール飲料を手段として用いることが第一の特徴である。そして、このアルコール飲料には発泡酒系の炭酸ガスを含むものは除外するものの、アルコール濃度はかなり自由に選択出来る事が第2の特徴である。図３に公開されているアルコールの温度と蒸気圧の関係のグラフの通り、アルコールは原料のアルコール飲料の種類に関係なく、温度でその蒸気圧が決定される事、そしてその沸点は約７８℃で、水の沸点の１００℃に比してかなり低い事が本発明の第三の特徴である。このアルコール蒸気を吸引するには、体温よりはるかに高い温度では火傷してしまうので、あまり高い温度まで上げる事は出来ない。沸点が低い事は安全に濃度の高い蒸気を得る上で大事な要因である。

【0011】

次に、図３に示されるように、アルコール蒸気に含まれる飽和のアルコールの量は温度により指数関数的に大きく左右され決定される。しかし、こうして、このアルコール蒸気は飽和するまでその蒸気圧が高まった後に、自身の温度より冷たいものに接すると冷たい温度の蒸気圧が低くなった分がその表面で液化する事が解る。こうして、浴室の鏡が曇る事、その鏡を裏からヒーターで温めると曇らない事、つまり対象物より冷たい蒸気は鏡の面で跳ね返される事が解る。この自然法則を把握し、体温より温めたアルコール蒸気を吸引するのが本発明の第四の特徴である。

【0012】

一方、世の中には加湿器やネフライザーとして超音波噴霧が盛んに利用されているが、特に超音波で噴霧される霧粒子は、気中で微細な蒸気になる際に気化熱を奪われて冷却されているので、呼吸器系に吸い込んでもそのまま大部分は粘膜には付着しない跳ね返り再び外気に吐き出されてしまう。この霧粒子を試しに常温の鏡に噴霧するとほとんど跳ね返されてしまう事が確認出来る。また、電子タパコは、そもそも殺菌とは無縁で、フレーバーという食品香料が嗜好の為に添加されたり、煙状の蒸気粒子を発生させる為に植物性グリセリンが添加されたりしている。従ってこの粒子サイズはウィールスに比して巨大であるのでウィールスにはヒットしないばかりか、そこには加熱工程も内在されているが、これは局所的過熱で蒸気を発生するもので、吸引する時点の蒸気の温度は体温より高いものではないので、吸引してもほとんどの煙状の蒸気粒子は吐き出されてしまうものである。電子タパコはむしろその事でタバコの喫煙感を得る事が目的となっている。いずれも似た要素はあるものの本発明とは本質的に異なるものである。

【発明の効果】

【0013】

本発明は、世界のあらゆるところでも入手しやすいお酒に代表されるアルコール飲料を原料にし、また、それを加熱する手段と、過熱の結果得られるアルコール蒸気の吸引方法も容易にしているので、マスク等では限界が見えている新型コロナウィールス等の世界的規模での感染予防に大きな効果を期待できるものである。実際の呼吸器官系での殺菌効果のエビデンスは研究機関の検証が必要ではあるものの、アルコールの殺菌効果そのものは検証され公知である。そして、本発明は、原料の加熱温度と吸引量により殺菌力は自由に制御できる特徴も有している。そして特に、吸引してしまったウィールスを1日の最後に殺菌するという柔軟な感染対策が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の最も簡単な構成の概念的説明図。

【図2】本発明のアルコール加熱ヒーターを含んだ場合の概念的説明図。

【図3】アルコールの蒸気圧と温度の関係から殺菌液の濃度を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明によるアルコール蒸気吸引殺菌器の最も簡単な例を、図１の概念的説明図を用いて詳しく説明する。該容器（１）はガラスやポリカーボネイト製等で少なくとも１００℃以上の耐熱性のものが望ましく、吸引用パイプ（３）はチューブなどでも良く、その下端は外気導入穴（４）と少し距離を取って、吸引時に出来るだけ導入される外気を避ける事が必要である。外気導入穴（４）は単純な穴でなく、パイプ挿入で作っても良い。使用後の保存の為にはこれらにキャップを被せることが好ましいのでこの両者をパイプにすると好都合でもある。そして、容器（１）には上部の空間を例えば５０％以上空けて下部にアルコール飲料（５）を入れる。このアルコール飲料は炭酸ガスを含む発泡酒以外であれば、日本酒、焼酎、ワイン、ブランデー、ホワイトリカー等そのアルコール濃度に関わらずほとんどのものが利用できる。そして、その後にこの容器（１）の上部には蓋（２）を被せ、この構成で本発明の簡単な殺菌器とする。次に、この容器（１）を電子レンジに入れて、内部のアルコール飲料（５）の温度が約７０℃前後になるまで加熱する。

【0016】

次に、本発明によるアルコール蒸気吸引殺菌器で、その構成にアルコール加熱ヒーターを含んだ場合について、図２の概念的説明図を用いて詳しく説明する。容器（１）内の下部にヒーター（７）を配置するが、このヒーターとしては温度設定制御が容易なPTCヒーターが好ましく、また、その設定温度はアルコール沸点より下の６０～７５℃程度が好ましい。そして、上記の簡単な例の場合と同様に容器（１）にアルコール飲料（５）を入れ、外部電源(９)から電導線(８)を介してヒーター(７)に電力を供給して加熱する。

【0017】

こうして、上記いずれの場合も、アルコール飲料（５）が必要な温度に達したら、容器（１）を左右に強く数回以上振ると、容器（１）の上部には、ほぼその温度の蒸気圧で決まる飽和濃度に近いアルコール蒸気(６)が生成される。アルコールの沸点は、１００℃の水よりはるかに低い約７８℃なので、容器（１）の耐熱温度がこれより高ければ、この沸点より高い温度に加熱すればすぐに飽和濃度のアルコール蒸気（６）が生成される。これを吸引用パイプ（３）に人は口を付けて、肺の奥まで何度か吸引する。吸引されるアルコール蒸気は体温以上であれば、体温の粘膜に触れて冷えると、そこは飽和蒸気圧以下になり、粘膜表面で液化して、アルコール濃度の高い殺菌液になり、粘膜表面に付着しているウィールスや菌類を殺菌する事が出来る。

【0018】

吸引用パイプ（３）の長さ等によるのであるが、ここでアルコール蒸気は多少冷えるので、人の呼吸器系に吸引されるアルコール蒸気の温度が人の体温以上になるように加熱する必要がある。一方、沸点以下であれば、加熱温度は高い程指数関数的にアルコール蒸気内のアルコール量は増えるものの、吸い込んだ時にやけどしない程度にはこの温度は抑制する必要がある。こうして、アルコール蒸気(６)の温度は、人が吸引してやけどをしない程度に高い程好ましく、吸引も肺の奥まで吸い込み、その吸引回数も例えば７回とか多い程好ましい。図３は、その種類に関係なく、アルコールが１０％程度以上あるアルコール飲料を加熱して攪拌した後に、吸引して体内に入る蒸気の温度が６５℃であって、体温３６℃の粘膜に触れるなら、液化する殺菌液のアルコール濃度は約７０％であり、殺菌液として充分な濃度である事を示している。

【0019】

従来の技術として、喘息用のネブライザーにアルコール飲料を入れて超音波噴霧により出来る霧状アルコール飲料を吸う事も出来る。しかし、この霧のアルコール濃度はアルコール飲料のアルコール濃度にほぼ等しく低く、さらに先ず温度も低い。本発明者の実験によれば、超音波噴霧で発生する霧は蒸発の為に蒸発熱を奪われて冷えてしまう。そして、この温度が対象物より低いとこの霧は対象物に付着しないではじかれてしまうという事が解った。更に、ウィールスのサイズは約０．１μｍに対して、約１０μｍと１００倍近く大きい事も殺菌には不向きである。本発明によるアルコール蒸気のサイズは０．００１μｍ程度の約１／１０の大きさで有り、粘膜上に付着したウィールスを満遍なく殺菌する事に適している。本器に似たものとして特許文献３に示す「加温加湿吸入器」があるが、酸素を水で加湿する為の物で目的も原料構成も異なるものである。

【0020】

同じく、旧来の技術で似たものに特許文献５，６で例示する電子タバコがあるが、これらの目的は香りで嗜好を満足させたりするもので、煙感を出す為にリキッドにグリセリンを混ぜて霧状を敢えて維持させる為に粒子径も超音波噴霧同様に大きいものである。過熱気化のメカニズムも強制的に狭いところを加熱通過させたりと、自然蒸発を利用した本発明とはやはり目的や構成がことなるものである。

【実施例0021】

[実施例１] 本発明のアルコール蒸気吸引殺菌器を、その概念を示している図１を用いて実施例１について説明する。容器（１）は容量３００ｃｃのプラスチック製で、深さは１５ｃｍ、蓋部（２）は同じくプラスチック製で、同じくプラスチック製で内径６ｍｍで容器内に８ｃｍ入る吸引用パイプ（３）を貫通させ、また、穴径８ｍｍの外気導入口（４）を有している。この容器（１）の中にアルコール濃度３７％のブランデーを５０ｃｃ入れて蓋部（２）を容器（１）に装着する。この容器（１）を出力５００Ｗの電子レンジに入れて約４０秒加熱する。この時の容器（１）内のアルコール飲料（５）のブランデーの温度は約６５℃であった。取り出したこの容器（１）を数回振った後に、吸引用パイプ（３）を口に着けてアルコール蒸気（６）を肺まで深く吸引した。多少喉元には熱感が強いアルコール蒸気を吸引している実感を得ることが出来た。これを７～８回繰り返して、前記したように体温３６℃の呼吸器系の粘膜に、アルコール濃度が約７０％程度の極く薄い殺菌幕が出来た事を確信した。ウィールスのサイズは０．１µｍであり、蒸気粒子のサイズはその１／１００なので、ウィールスを吸い込んだほぼ同じ条件で吸い込んだ蒸気粒子がウィールス乃至はその近くに当たり液化するかの確率は、後はどれだけ多くの吸引回数でアルコール蒸気を吸うかの確率・量の問題となるだけである。こうして、本発明のアルコール蒸気吸引殺菌器が得られ、それを用いた殺菌方法が本質的に確認出来た。

【0022】

[実施例２] 本発明の実施例２を、図２のアルコール加熱ヒーターを含んだ場合の概念的説明図を用いて説明する。実施例１の構成のうち、容器（２）は耐熱１５０℃のポリカーボネイト製とした。更にヒーター（７）を容器（１）の底部に固定する。このヒーターはニクロム線等を利用した通常の発熱体でも良いが、ここでは、アルコールの沸点である７８℃以下で、体温よりかなり温かい温度に、容器（１）内のアルコール飲料（５）を熱する必要から、温度制御が容易な発熱体であるＰＴＣヒーターのうち、その設定温度が７０℃で、アルミの外囲器に包まれたサイズが３５ｍｍｘ２０ｍｍｘ５ｍｍ、消費電力が突入時最大１０Ｗで、外囲器がアルミのものを３個接着して並列で用いた。これをＤＣ１２Ｖの外部電源（９）と電動線（８）を用いて接続した。アルコール飲料（５）としてアルコール１４％の日本酒５０ｃｃを容器（１）に入れ、ヒーター（７）に通電した。外気温により異なるものの、約３０分経過後にアルコール飲料の温度は約６５℃になる事を確認した。その後の確認は実施例１の場合と同様であった。こうして、電子レンジを使わないで本発明のアルコール蒸気吸引殺菌器が得られ、またそれを用いた殺菌方法が本質的に確認出来た。

【符号の説明】

【0023】

１ 容器
２ 蓋部
３ 吸引用パイブ
４ 外気導入口
５ アルコール飲料
６ アルコール蒸気
７ ヒーター
８ 電導線
９ 外部電源

【図1】

【図2】

【図3】