本發(fā)明涉及等離子液處理方法、等離子液處理裝置及口腔清洗裝置。

背景技術(shù)：

以往，已知有利用等離子體進(jìn)行水凈化或殺菌等的裝置及其方法。例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了通過(guò)等離子體產(chǎn)生過(guò)氧化氫等活性種、通過(guò)產(chǎn)生的活性種對(duì)微生物和細(xì)菌進(jìn)行殺菌的裝置及其方法。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2009-255027號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

本發(fā)明提供使等離子液的氧化能力安全地降低的等離子液處理方法及等離子液處理裝置。

用于解決課題的手段

本發(fā)明的一方式的等離子液處理方法使通過(guò)等離子體使液體形成了氧化能力的等離子液與對(duì)象物接觸，將使所述等離子液與所述對(duì)象物接觸后殘留的殘留等離子液與水混合。

另外，本發(fā)明的總括性的或具體的方式也可以通過(guò)裝置、系統(tǒng)、方法、集成電路、計(jì)算機(jī)程序、計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)或它們的任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的等離子液處理方法能夠使等離子液的氧化能力安全地降低。

附圖說(shuō)明

圖1為表示實(shí)施方式中的等離子液處理裝置的構(gòu)成例的框圖。

圖2為表示實(shí)施方式中的等離子液處理方法的一例的流程圖。

圖3A為表示實(shí)施方式中相對(duì)于經(jīng)過(guò)的時(shí)間的等離子液的吸光度的圖。

圖3B為表示實(shí)施方式中30秒后等離子液的吸光度變化的圖。

圖4為表示實(shí)施方式中的等離子液和水的混合比與氧化能力的關(guān)系的圖。

具體實(shí)施方式

(作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的見(jiàn)解)

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了關(guān)于在“背景技術(shù)”欄中記載的等離子液產(chǎn)生以下問(wèn)題。

在液體或氣體的凈化或?qū)ο笪锏臍⒕戎校诘入x子體生成裝置中，如專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的那樣，通過(guò)等離子體產(chǎn)生OH自由基等活性種，通過(guò)較強(qiáng)的氧化能力對(duì)微生物和細(xì)菌進(jìn)行除菌。但是，除菌等處理結(jié)束后等離子液大多仍殘留有較強(qiáng)的氧化能力。因此，在口腔清洗或浴室除菌等與人體接觸的用途中使用時(shí)，有可能會(huì)對(duì)肌膚或粘膜造成損傷。此外，直接廢棄有可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。

本發(fā)明人在研究等離子液的氧化能力的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)。即，通過(guò)等離子體賦予了氧化能力的等離子液，通過(guò)與水混合可以使氧化能力以混合比以上的程度大大地降低。

因此，本發(fā)明的一方式的等離子液處理方法中，為了使等離子液的氧化能力安全地降低，使通過(guò)等離子體使液體形成了氧化能力的等離子液與對(duì)象物接觸，將使所述等離子液與所述對(duì)象物接觸后殘留的殘留等離子液與水混合。

據(jù)此，通過(guò)等離子液對(duì)對(duì)象物進(jìn)行除菌，進(jìn)而，通過(guò)將殘留等離子液與水混合，能夠使殘留等離子液的氧化能力安全地降低。

此外，本發(fā)明的一方式的等離子液處理裝置使通過(guò)等離子體使液體形成了氧化能力的等離子液與對(duì)象物接觸，將使所述等離子液與所述對(duì)象物接觸后殘留的殘留等離子液與水混合。

據(jù)此，通過(guò)等離子液對(duì)對(duì)象物除菌，進(jìn)而，通過(guò)將殘留等離子液與水 混合，能夠使殘留等離子液的氧化能力安全地降低。

在此，所述等離子液處理裝置可以具備：將所述等離子液或水選擇性地向?qū)ο笪飮姵龅膰娚淦?，和以通過(guò)所述噴射器在噴出所述等離子液后噴出所述水、使所述殘留等離子液和所述水混合的方式進(jìn)行控制的控制部。

據(jù)此，能夠使殘留等離子液的氧化能力安全地降低，并且不需要將應(yīng)該除菌的對(duì)象物浸泡到等離子液中，能夠大大擴(kuò)大對(duì)象物的范圍。

在此，所述等離子液處理裝置可以進(jìn)一步具備接受用戶(hù)操作的輸入部，所述控制部以使所述噴射器在噴出所述等離子液后、基于在所述輸入部接受的用戶(hù)操作噴出所述水的方式控制所述噴射器。

據(jù)此，能夠按照用戶(hù)操作使殘留等離子液的氧化能力安全地降低。

在此，所述控制部可以以使所述噴射器從開(kāi)始噴出所述等離子液起經(jīng)規(guī)定時(shí)間后噴出所述水的方式進(jìn)行控制。

據(jù)此，能夠在確保充分除菌作用的情況下使殘留等離子液的氧化能力安全地降低。

此外，本發(fā)明的一方式的口腔清洗裝置具備上述的等離子液處理裝置。

另外，這些總括性的或具體的方式可以通過(guò)系統(tǒng)、方法、集成電路、計(jì)算機(jī)程序或計(jì)算機(jī)可讀取的CD-ROM等的記錄介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)系統(tǒng)、方法、集成電路、計(jì)算機(jī)程序或記錄介質(zhì)的任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

以下，參照附圖對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行具體的說(shuō)明。

另外，以下說(shuō)明的實(shí)施方式均表示總括性的或具體的例子。以下的實(shí)施方式所示的數(shù)值、形狀、材料、構(gòu)成要素、構(gòu)成要素的配置位置及連接方式、步驟、步驟的順序等僅為一例子，其主旨并非限定本發(fā)明。此外，以下的實(shí)施方式中的構(gòu)成要素中，對(duì)于表示最上位概念的獨(dú)立權(quán)利要求中未記載的構(gòu)成要素，作為任選的構(gòu)成要素進(jìn)行說(shuō)明。

(實(shí)施方式)

[1.液體處理裝置的構(gòu)成例]

圖1為表示實(shí)施方式中的等離子液處理裝置100的構(gòu)成的框圖。該等離子液處理裝置100表示作為護(hù)理裝置的一種的口腔清洗裝置的構(gòu)成例。如該圖所示，等離子液處理裝置100具備第1金屬電極101、第2金屬電極102、絕緣體103、電源104、供給泵105、反應(yīng)槽106、泵111、輸入部117、 輸出部118、控制部119、等離子液槽120、泵121、噴射器125、純水槽130、泵131、回收槽140、泵141、吸引器145。噴射器125具備噴嘴122和噴嘴132。吸引器145具備噴嘴142。

泵121和131也可以包含在噴射器125中。噴射器125如后述那樣，受控制部119控制，選擇性地向?qū)ο笪飮姵龅入x子液或水。

第1金屬電極101為以在加入作為除菌對(duì)象的液體的被處理液110的反應(yīng)槽106內(nèi)至少露出一部分的方式配置的、例如棒狀的電極。

第2金屬電極102為以在反應(yīng)槽106內(nèi)至少露出一部分的方式配置的、例如棒狀的電極。

絕緣體103以設(shè)置有通氣用的空隙的方式形成在第1金屬電極101的外周，并安裝在反應(yīng)槽106的開(kāi)口中。

電源104通過(guò)在由第1金屬電極101和第2金屬電極102構(gòu)成的電極對(duì)之間施加電壓，產(chǎn)生等離子體115，在除菌對(duì)象的被處理液110中產(chǎn)生OH自由基等活性種。

供給泵105向第1金屬電極101與絕緣體103之間的空隙中供給氣體。由此，在絕緣體103和第1金屬電極101的前端部分連續(xù)地產(chǎn)生氣泡116。即使沒(méi)有該氣泡116，在電極對(duì)之間也產(chǎn)生等離子體115，但通過(guò)使氣泡116存在，能夠提高利用等離子體115產(chǎn)生的活性種的產(chǎn)生效率。

反應(yīng)槽106起初將作為等離子液的原液的純水作為被處理液110儲(chǔ)存，等離子體115產(chǎn)生后儲(chǔ)存等離子液。等離子液能夠通過(guò)等離子體115賦予被處理液110氧化能力。該等離子液通過(guò)具有泵111的配管輸送到等離子液槽120。另外，反應(yīng)槽106和等離子液槽120用配管連接，等離子體115產(chǎn)生時(shí)，也可以形成為使水(之后的等離子液)在反應(yīng)槽106和等離子液槽120之間循環(huán)的構(gòu)成。

輸入部117為接受用戶(hù)(例如護(hù)理員)操作的操作面板。輸入部117具備例如接受用戶(hù)操作的輸入電路。用戶(hù)操作包括等離子體放電的開(kāi)始或停止指示、由反應(yīng)槽106向等離子液槽120輸送等離子液的指示、開(kāi)始或停止由噴射器125噴出等離子液的指示、開(kāi)始或停止由噴射器125噴出純水的指示、開(kāi)始或停止吸引器145的吸引的指示等。

輸出部118為L(zhǎng)ED、液晶面板等顯示裝置、或語(yǔ)音指導(dǎo)裝置，輸出作 為口腔清洗裝置的等離子液處理裝置100的工作狀態(tài)、進(jìn)行狀況、語(yǔ)音指導(dǎo)等。

控制部119控制等離子液處理裝置100整體?？刂撇?19具備例如控制等離子液處理裝置100整體的控制電路。例如，控制部119通過(guò)使等離子液從等離子液槽120經(jīng)由噴嘴122噴出，使等離子液與對(duì)象物接觸。控制部119之后通過(guò)使水從純水槽130經(jīng)由噴嘴132噴出，使水與殘留等離子液混合。

等離子液槽120儲(chǔ)存由反應(yīng)槽106輸送的等離子液。

噴嘴122連接于與等離子液槽120相通的撓性的配管上，通過(guò)配管上的泵121，將等離子液從等離子液槽120抽上來(lái)并噴出。噴嘴122可以由用戶(hù)自由保持。即，噴嘴122的位置和噴出方向是自如的。由此，能夠使等離子液的噴出方向容易地朝向?qū)ο笪?。通過(guò)噴嘴122噴出等離子液不僅可以用于一般的除菌，還可以用于被稱(chēng)為生物膜的細(xì)菌的結(jié)構(gòu)體的除菌。生物膜由細(xì)菌和細(xì)菌外基質(zhì)(例如多糖或DNA)構(gòu)成，通過(guò)菌落形成堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)體。在生物膜內(nèi)，由于細(xì)胞本身也有變化，因而有時(shí)難以通過(guò)普通的除菌操作進(jìn)行除菌。等離子液不使用特殊的藥劑，能夠以水作為原料而生成，具有高的氧化能力。因此，適于生物膜的除菌。另外，噴嘴122可以以霧狀噴出，也可以以液狀噴出。此外，泵121可以為電動(dòng)式，也可以為噴霧那樣的手動(dòng)式。

純水槽130儲(chǔ)存水。該水可以為純水，也可以為氧化能力比等離子液弱的液體。

噴嘴132連接于與純水槽130相通的撓性的配管上，通過(guò)配管上的泵131，將水從純水槽130抽上來(lái)并噴出。噴嘴132可以由用戶(hù)自由保持。即，噴嘴132的位置和噴出方向是自如的。由此，能夠使水的噴出方向容易地朝向?qū)ο笪?。通過(guò)在使等離子液與對(duì)象物接觸后殘留的殘留等離子液中混合水，能夠使殘留等離子液的氧化能力降低。即，僅通過(guò)將水或提高了還原性的水混合到殘留等離子液中，能夠容易且安全地使氧化能力降低。對(duì)于通過(guò)水的混合使等離子液的氧化能力降低的詳細(xì)內(nèi)容如后述。另外，噴嘴132可以以霧狀噴出，也可以以液狀噴出。此外，泵131可以為電動(dòng)式，也可以為噴霧那樣的手動(dòng)式。

回收槽140為用于回收殘留等離子液和水的混合液的罐。

噴嘴142將通過(guò)噴射器125噴出的等離子液和水的混合液通過(guò)泵141吸入，排出到回收槽140中。例如，在口腔內(nèi)的清洗中，能夠在噴出等離子液后噴出水，進(jìn)一步進(jìn)行回收。另外，泵141可以為電動(dòng)式，也可以為手動(dòng)式。

[2.等離子液處理裝置的動(dòng)作例]

對(duì)于如上構(gòu)成的等離子液處理裝置100，對(duì)進(jìn)行除菌、降低氧化能力及回收的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。

圖2為表示本實(shí)施方式中的等離子液處理方法的一例的流程圖。該圖的處理通過(guò)控制部119的控制，伴隨著用戶(hù)在輸入部117的操作、輸出部118中的顯示或語(yǔ)音指導(dǎo)來(lái)進(jìn)行。

該圖中，首先，在反應(yīng)槽106和純水槽130中準(zhǔn)備水(例如純水或氧化能力弱的具有還原能力的水)作為原液(S21)。然后，在輸入部117接受到表示水準(zhǔn)備完成的用戶(hù)操作(例如護(hù)理員的操作)、或指示開(kāi)始等離子體放電的用戶(hù)操作時(shí)，控制部119以由反應(yīng)槽106的水生成等離子液的方式進(jìn)行控制(S22)。即，控制部119通過(guò)在第1金屬電極101和第2金屬電極102之間由電源104施加高電壓脈沖，產(chǎn)生等離子體115，并且在液中產(chǎn)生活性種。由此，生成氧化能力強(qiáng)的等離子液。

接著，控制部119通過(guò)泵111的作用由反應(yīng)槽106向等離子液槽120輸送等離子液(S23)，進(jìn)而，使等離子液與對(duì)象物接觸(S24)。在口腔清洗時(shí)，護(hù)理員通過(guò)由噴嘴122向被護(hù)理者的口腔內(nèi)的除菌對(duì)象部位將等離子液進(jìn)行噴霧，使等離子液與對(duì)象物接觸。對(duì)象物為除菌對(duì)象部位，例如可以為口腔內(nèi)生物膜可能存在的位置。在從使等離子液與對(duì)象物接觸開(kāi)始未經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間時(shí)，維持其狀態(tài)(S25中為否)。通過(guò)經(jīng)過(guò)該規(guī)定時(shí)間，能夠確保充分的除菌作用。

進(jìn)而，經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后(S26為是)，使水與殘留等離子液混合(S26)。殘留等離子液是指使等離子液作用于對(duì)象物一定時(shí)間后殘留的液體，為殘存有活性種的液體。在口腔清洗時(shí)，由噴嘴132向口腔內(nèi)的除菌對(duì)象部位將水噴霧。由此，能夠使殘留等離子液的氧化能力安全地降低。另外，這里的水可以為純水，也可以為自來(lái)水，也可以為氫水，也可以為氧化能力 比等離子液弱的水。

接著，將殘留等離子液和水的混合液通過(guò)噴嘴142抽吸，回收到回收槽140中(S27)。具體地，護(hù)理員使用吸引器145(即噴嘴142)，將在被護(hù)理者的口腔內(nèi)殘留的混合液回收到回收槽140中。另外，步驟S24和S26以外的步驟可以任意地省略或變更。

[3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)]

接著，使用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)通過(guò)等離子液和水的混合使氧化能力降低進(jìn)行說(shuō)明。

圖3A為表示實(shí)施方式中相對(duì)于經(jīng)過(guò)的時(shí)間的等離子液的吸光度的圖。該圖的橫軸表示時(shí)間(秒)?？v軸表示吸光度。吸光度的變化由具有代表性的作為藍(lán)色系食品添加色素的靛藍(lán)胭脂紅的分解造成。即，將細(xì)菌的分解視為色素的分解。越是縱軸的下側(cè)(值小的一側(cè))，色素越分解，即，表示等離子液的氧化能力強(qiáng)。此外，圖3B為表示圖3A中從0秒到30秒的30秒間的吸光度的變化的圖。

圖形L0表示以氧化能力達(dá)到峰值的方式生成的等離子液其本身吸光度的變化。圖形L0中，伴隨著經(jīng)過(guò)的時(shí)間，吸光度連續(xù)地變小。這是由于色素被等離子液的氧化能力連續(xù)地分解的原因。如圖3B所示，圖形L0中，從0秒到30秒的30秒間的吸光度的變?yōu)?9.51％。

圖形L1表示在以氧化能力達(dá)到峰值的方式生成的等離子液中混合了相同量的靛藍(lán)胭脂紅水溶液的液體的吸光度的變化。與圖形L0相比，圖形L1的吸光度幾乎沒(méi)有變化。即，色素的分解基本沒(méi)有進(jìn)展。認(rèn)為這是由于混合液的氧化能力降低的原因。如圖3B所示，30秒間的吸光度的變化只有-0.964％。

圖形L2表示在以氧化能力達(dá)到峰值的方式生成的等離子液中混合了相同量的純水的液體的吸光度的變化。與圖形L0相比，圖形L2的吸光度幾乎沒(méi)有變化。即，色素的分解基本沒(méi)有進(jìn)展。認(rèn)為這是由于混合液的氧化能力降低的原因。如圖3B所示，30秒間的吸光度的變化只有-1.91％。

圖形L3表示在以氧化能力達(dá)到峰值的方式生成的等離子液中混合了相同量的氫水的液體的吸光度的變化。氫水為溶解了氫的水，具有抗氧化作用。與圖形L0相比，圖形L3的吸光度幾乎沒(méi)有變化。即，色素的分解 基本沒(méi)有進(jìn)展。認(rèn)為這是由于混合液的氧化能力降低的原因。如圖3B所示，30秒間的吸光度的變化只有-0.396％。氫水由于具有抗氧化作用，認(rèn)為會(huì)使等離子液的氧化能力大大降低，但實(shí)際上，圖形L1、L2、L3之間沒(méi)有大的差異。

如上所述，由圖3A可知，在等離子液中混合相同量的靛藍(lán)胭脂紅水溶液、純水、氫水時(shí)，使等離子液的氧化能力大大降低。此外，可知使等離子液的氧化能力降低的作用在靛藍(lán)胭脂紅水溶液、純水、氫水之間沒(méi)有大的差別。

接著，對(duì)等離子液和水的混合比與氧化能力的降低進(jìn)行調(diào)查的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。

圖4為表示實(shí)施方式中的等離子液和水的混合比與氧化能力的關(guān)系的圖。該圖的橫軸表示等離子液和水的混合比。該圖中，等離子液和水的混合比(在此為體積比)表示為1：3、1：1、3：1、1：0四種?？v軸表示等離子液或混合液的氧化能力，將混合比為1：0的等離子液、即未混合水的等離子液的氧化能力作為1進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。此外，該圖的圖形表示與水混合后30秒后的氧化能力。

混合比為3：1、即相對(duì)于3份等離子液混合1份水時(shí)，氧化能力降低58％。可知為了使等離子液的氧化能力減半，只要混合等離子液1/3量的水即可。

混合比為1：1、即相對(duì)于1份等離子液混合1份水時(shí)，氧化能力降低85％。

混合比為1：3、即相對(duì)于1份等離子液混合3份水時(shí)，氧化能力降低97％。

如上所述，可知在等離子液中混合水使氧化能力降低，不僅是單純的稀釋效果，氧化能力以水的混合量以上的程度降低。

此外，由圖4可知，可以通過(guò)水的混合量來(lái)控制等離子液的氧化能力。

例如，在使與等離子液混合的水的量為等離子液的1/3倍以上且1倍以下時(shí)，能夠使等離子液的氧化能力降低約60％～約85％。

此外，使與等離子液混合的水的量為等離子液的1倍以上且3倍以下時(shí)，能夠使等離子液的氧化能力降低約85％～約97％。

此外，使與等離子液混合的水的量為等離子液的3倍以上時(shí)，能夠使等離子液的氧化能力降低約97％以上。

另外，實(shí)際上，在殘留等離子液中殘存的活性種的量依賴(lài)于與對(duì)象物接觸前在等離子液中存在的活性種的量、以及與等離子液接觸的對(duì)象物的濃度。因此，在殘留等離子液中混合能夠使氧化能力充分降低的水的量也依賴(lài)于該兩個(gè)要素。因此，例如，對(duì)象物為細(xì)菌時(shí)，可以在將等離子液與細(xì)菌接觸前用圖像傳感器等檢測(cè)細(xì)菌量、或目測(cè)判斷。細(xì)菌量較多時(shí)，認(rèn)為由于接觸后殘存的活性種的量變少，因此混合少量的水。另一方面，細(xì)菌量少時(shí)，認(rèn)為由于接觸后殘存的活性種的量變多，因此混合較多量的水。關(guān)于傳感器檢測(cè)出的細(xì)菌量的多/少，可以基于規(guī)定的閾值由運(yùn)算電路進(jìn)行判斷。關(guān)于規(guī)定的閾值，可以將相對(duì)于反應(yīng)槽106內(nèi)儲(chǔ)存的等離子液的原液的量、以及使電源104在電極間施加的電壓值/施加時(shí)間為一定值時(shí)所生成的活性種的量而確定的值預(yù)先存儲(chǔ)。

如以上說(shuō)明，根據(jù)實(shí)施方式中的等離子液處理裝置，能夠使殘留等離子液的氧化能力容易且安全地降低。即，僅通過(guò)將通常的水、純水、具有還原能力的水等混合到等離子液中，就能夠使氧化能力降低。此外，由于通過(guò)等離子體的產(chǎn)生而生成具有氧化能力的等離子液，因此能夠不使用特殊的藥劑而以水為原料生成具有高的氧化能力的等離子液。

此外，上述實(shí)施方式中，主要對(duì)作為口腔清洗裝置的等離子液處理裝置進(jìn)行了說(shuō)明，可以用于口腔清洗以外的用途。例如，也可以用于醫(yī)療用器械的除菌、浴室地板的除菌、排水口的除菌、窗玻璃的除菌等。

此外，等離子液和水的混合并不限于噴出混合，也可以在水槽內(nèi)進(jìn)行混合。

另外，上述各實(shí)施方式中，各構(gòu)成要素由專(zhuān)用的硬件構(gòu)成，或通過(guò)執(zhí)行適于各構(gòu)成要素的軟件程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。各構(gòu)成要素可以通過(guò)CPU或處理器等程序執(zhí)行部讀取并執(zhí)行在硬盤(pán)或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等記錄介質(zhì)中記錄的軟件程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。在此，實(shí)現(xiàn)上述各實(shí)施方式的等離子液處理裝置和口腔清洗裝置等的軟件在計(jì)算機(jī)中執(zhí)行如圖2所示的等離子液處理方法。

以上，基于實(shí)施方式對(duì)一個(gè)或多個(gè)方式的等離子液處理裝置、方法以及口腔清洗裝置進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于該實(shí)施方式。在不脫離本 發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，將本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的各種變形在本實(shí)施方式中實(shí)施的方式、或?qū)⒉煌膶?shí)施方式中的構(gòu)成要素組合構(gòu)建的方式也包含在一個(gè)或多個(gè)的方式的范圍內(nèi)。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的等離子液處理方法可用于口腔清洗裝置、醫(yī)療器械的滅菌、浴室地板的清洗、排水口的清洗等。

符號(hào)說(shuō)明

100 等離子液處理裝置(口腔清洗裝置)

117 輸入部

119 控制部

125 噴射器