(57)【要約】【課題】絶対圧センサを用いて、滅菌槽内の圧力と大気圧の圧力差を確実に測定できる滅菌装置を提供する。【解決手段】滅菌剤として蒸気、ガスその他の気体が用いられる気体による滅菌装置３０において、開口部を開閉する扉３１が設けられ内部に被滅菌物を収容する滅菌槽３２と、滅菌槽３２内の圧力を絶対圧で測定する第１のセンサ５０と、大気圧を絶対圧で測定する第２のセンサ６０と、第１のセンサ５０で測定された滅菌槽３２内圧力値と、第２のセンサ６０で測定された大気圧値とが入力され、入力された滅菌槽内圧力値と大気圧値とを比較して滅菌槽内圧と大気圧との圧力差を算出する制御部５８と、を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
滅菌剤として蒸気、ガスその他の気体が用いられる気体による滅菌装置において、
開口部を開閉する扉が設けられ、内部に被滅菌物を収容する滅菌槽と、
前記滅菌槽内の圧力を絶対圧で測定する第１のセンサと、
大気圧を絶対圧で測定する第２のセンサと、
前記第１のセンサで測定された滅菌槽内圧力値と、前記第２のセンサで測定された大気圧値とが入力され、入力された前記滅菌槽内圧力値と前記大気圧値とを比較して滅菌槽内圧と大気圧との圧力差を算出する制御部と、を具備することを特徴とする気体による滅菌装置。
【請求項２】
前記制御部によって制御されるモニタを具備し、
前記制御部は、
前記算出した圧力差が所定の範囲内であれば前記扉の開閉が可能である旨を判定し、
前記算出した圧力差が所定の範囲外であれば前記扉の開閉が不可である旨を判定し、
前記判定した結果を前記モニタに表示するように制御することを特徴とする請求項１記載の気体による滅菌装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記扉を開けた際に前記第１のセンサ及び前記第２のセンサで測定された値を比較し、その値が一致していない場合には、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサのうちのいずれかが異常であると判定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の気体による滅菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、滅菌剤として飽和蒸気や滅菌ガスなどの気体を用いた気体による滅菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
病院、製薬会社、食品会社、化学品会社等においては、様々な物品を被滅菌物として滅菌処理する必要がある。滅菌処理を実行する装置としては、種々の滅菌装置が存在するが、蒸気滅菌装置は滅菌剤として水蒸気を用いるため、毒性が無く、入手が容易であり、比較的管理が容易であるという利点があり、従来からよく用いられている。
【０００３】
蒸気滅菌装置は、被滅菌物を収容する滅菌槽（圧力容器又は耐圧密閉容器）が設けられ、この滅菌槽に所定温度（所定圧力）の飽和蒸気を所定時間導入することで被滅菌物の滅菌動作を実行する。
【０００４】
特許文献１の蒸気滅菌装置は、絶対圧を測定する絶対圧力センサを設け、滅菌室の内部又は大気のいずれか一方と絶対圧センサを選択的に接続する三方弁を設け、真空工程よりも前又は滅菌工程よりも後には絶対圧センサが大気と接続するように制御して大気圧を測定し、滅菌工程終了後には三方弁を絶対圧力センサが滅菌室の内部と接続するように制御して滅菌室の内圧を測定することが開示されている。
【０００５】
また、滅菌装置としては、上記のような蒸気滅菌装置の他に酸化エチレンガス、過酸化水素ガス、炭酸ガスなどのガスを用いたガス滅菌装置も知られている。
例えば、特許文献２に示すようなガス滅菌装置は、滅菌剤として酸化エチレンガスを使用している。このガス滅菌装置は、真空ポンプによって所定圧力以下とした滅菌槽内に酸化エチレンガスを導入し、滅菌槽内の圧力値に基づいてガス濃度を算出し、算出したガス濃度に基づいて必要な滅菌時間を設定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５８６９９６６号公報
【特許文献２】特開２０１２−３５０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の蒸気滅菌装置では、１つの絶対圧センサによって大気圧と内圧の双方を確認しているが、滅菌時における滅菌室の内圧の高圧異常の検出を確実に行うことができず、また滅菌室内圧と大気圧との圧力差が正確に判定できないために扉の開閉時に危険性が生じる恐れがあるという課題がある。
【０００８】
なお、ゲージ圧センサを用いて滅菌室内の圧力測定を行う場合は、滅菌室内圧と大気圧との圧力差の測定は確実に実行できる。
しかし、ゲージ圧センサでは、飽和蒸気温度を算出する場合に、想定した標準大気圧に基づいて温度を算出しなければならず正確な飽和蒸気温度の算出ができないという課題がある。
【０００９】
特許文献２のようなガス滅菌装置の場合、滅菌性能として滅菌槽内のガス濃度が重要な要素となる。そして滅菌槽内のガス濃度に応じて滅菌時間をどのくらいにするか設定される。また、ガス滅菌装置の場合、滅菌槽内の空気残量や、ガス吸入圧力を算出する必要があるが、これらはゲージ圧センサで計測した滅菌槽内圧に基づいて算出される。しかし、ゲージ圧センサによる滅菌槽内圧は想定した標準大気圧に基づいた値になっているため、滅菌槽内の空気残量や、ガス吸入圧力に若干の誤差が生じるおそれがあるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、温度、空気残量などの各種値を正確に測定できる滅菌装置を提供することにある。
【００１１】
本発明にかかる気体による滅菌装置によれば、滅菌剤として蒸気、ガスその他の気体が用いられる気体による滅菌装置において、開口部を開閉する扉が設けられ、内部に被滅菌物を収容する滅菌槽と、前記滅菌槽内の圧力を絶対圧で測定する第１のセンサと、大気圧を絶対圧で測定する第２のセンサと、前記第１のセンサで測定された滅菌槽内圧力値と、前記第２のセンサで測定された大気圧値とが入力され、入力された前記滅菌槽内圧力値と前記大気圧値とを比較して滅菌槽内圧と大気圧との圧力差を算出する制御部と、を具備することを特徴としている。
この構成を採用することによって、絶対圧センサを用い、絶対圧センサの不利な点及びゲージ圧センサの不利な点をすべて解消することができる。すなわち、２台の絶対圧センサを用い、滅菌槽の内圧と大気圧との圧力差を正確に算出することができる。
【００１２】
また、前記制御部によって制御されるモニタを具備し、前記制御部は、前記算出した圧力差が所定の範囲内であれば前記扉の開閉が可能である旨を判定し、前記算出した圧力差が所定の範囲外であれば前記扉の開閉が不可である旨を判定し、前記判定した結果をモニタに表示するように制御することを特徴としてもよい。
この構成によれば、扉の開閉時の安全性を確保することができる。
【００１３】
また、前記制御部は、前記扉を開けた際に前記第１のセンサ及び前記第２のセンサで測定された値を比較し、その値が一致していない場合には、前記前記第１のセンサ及び前記第２のセンサのうちのいずれかが異常であると判定することを特徴としてもよい。
この構成によれば、一般的に滅菌装置内の圧力センサの異常は検出が困難であったが、容易にセンサの異常を検出することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の滅菌装置によれば、絶対圧センサを用い、温度、空気残量などの各種値を正確に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態の蒸気滅菌装置の配管系統図である。
【図２】第２の実施形態の酸化エチレンガス滅菌装置の配管系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下、図面に基づいて気体による滅菌装置の一例としての蒸気滅菌装置について説明する。
図１は、第１の実施形態における蒸気滅菌装置の配管系統図の一例である。
蒸気滅菌装置３０は、被滅菌物を収容して滅菌処理を施す滅菌槽３２を備えている。滅菌槽３２は、内部圧力を所定の滅菌圧力に上昇させるために圧力容器又は耐圧密閉容器で構成されている。
【００１７】
また図１の滅菌槽３２は、側面から見た概略構成を図示しているため、本来蒸気滅菌装置は内筒と外筒による二重筒構造としているところ、この二重筒構造についての図示は省略しており、以下の説明においても二重筒構造についての構造説明は省略する。
また、滅菌槽３２の開口部には、滅菌槽３２内を密閉可能な扉３１を有している。
【００１８】
滅菌槽３２には、開閉弁３５を備えた飽和蒸気配管３４が接続されている。これにより滅菌槽３２内には飽和蒸気配管３４からの飽和蒸気が導入される。飽和蒸気配管３４の上流側は、蒸気滅菌装置３０の外部に設けられている飽和蒸気供給装置（図示せず）に接続されている。
また、滅菌槽３２内に導入される飽和蒸気は、ピュア蒸気であって不純物を含まないクリーンな蒸気である。
【００１９】
また、飽和蒸気配管３４の開閉弁３５と、滅菌槽３２との間には、滅菌槽３２内に圧縮空気を供給するための給気管３６が接続されている。給気管３６には、フィルター３８が設けられており、滅菌槽３２にはフィルター３８を通過した清浄空気を導入できる。また、給気管３６には、開閉弁３９が設けられている。
【００２０】
滅菌槽３２の底部には、滅菌槽内のドレン、蒸気、空気を排出するための排気管４０が接続されている。
排気管４０から分岐した分岐管４１には、開閉弁４２と真空ポンプ４４とが接続されている。
【００２１】
また、排出される滅菌槽３２内の気体は、蒸気と液体である水が混在している状態あるため真空ポンプ４４は、水封式であることが好ましい。このため、真空ポンプ４４と開閉弁４２との間にはタンク４８を介して給水管４６が接続されている。給水管４６には、開閉弁４７が設けられている。
【００２２】
排気管４０において、分岐管４１よりも下流側には、第１圧力センサ５０が設けられており、第１圧力センサ５０のさらに下流は２つの開閉弁５１、５２が直列に設けられている。下流側の開閉弁５２には自動リリーフ弁５４が並列に設けられている。
開閉弁５２の下流側と自動リリーフ弁５４の下流側は、真空ポンプ４４の排水・排気管５５と合流する。
【００２３】
また、給気管３６もフィルター３８の上流側で分岐する分岐管５６が設けられている。分岐管５６には、開閉弁５７が設けられ、開閉弁５７の下流側で真空ポンプ４４の排水・排気管５５に合流している。
【００２４】
また、第１圧力センサ５０は制御部５８に接続されており、測定した圧力値は制御部５８に入力される。
制御部５８には、さらに末端が開放された第２圧力センサ６０が接続されている。末端が開放された第２圧力センサ６０は、配管とは関係なく大気圧を測定し、測定した大気圧値を制御部５８に入力する。
制御部５８は、ＣＰＵ等の中央処理装置と、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリとを有しており、予め設定されたプログラムに基づいて装置全体の動作制御を実行する。
【００２５】
第１圧力センサ５０及び第２圧力センサ６０はともに絶対圧センサを用いている。絶対圧とは、絶対真空の時の圧力を０として圧力を表現しているものである。これに対して、ゲージ圧とは大気圧を基準とした圧力である。
【００２６】
また、滅菌槽３２内の温度を測定する温度センサ６４が設けられている。温度センサ６４は制御部５８に接続され、測定した温度データは制御部５８に入力される。
【００２７】
制御部５８には、モニタ６２が接続されている。モニタ６２は、タッチパネルモニタで構成されている。作業者はモニタ６２をタッチして運転内容を入力することができ、また動作管理画面や履歴管理画面を表示することができる。
さらに、モニタ６２は、後述するように、扉３１の開閉の滅菌工程中の飽和蒸気の監視画面を表示することができる。
【００２８】
以下、本実施形態における圧力センサに基づく滅菌槽３２内の圧力の算出について説明する。
制御部５８には、第１圧力センサ５０から入力される圧力値と、第２圧力センサ６０から入力される大気圧値とが常時入力されている。
滅菌槽３２内の蒸気が飽和蒸気で満たされているかどうかの判断は、制御部５８が第１圧力センサ５０の圧力値に基づいて、予め記憶されている算出式から飽和温度を算出し、温度センサ６４で測定された温度が算出した飽和温度と一致するか否か比較することで判断することができる。
【００２９】
また、滅菌槽３２内の高圧異常の検出は、第１圧力センサ５０からの圧力値だけでは判断することができない。滅菌槽３２内は外部と隔離されているので、絶対圧では異常か否かを決定できないためである。
そこで、制御部５８は、常時第１圧力センサ５０からの圧力値と、第２圧力センサ６０からの大気圧値とを比較して滅菌槽内圧と大気圧との圧力差を算出している。圧力差（滅菌槽３２内圧の方が大気圧より大きい場合）が所定の値以上である場合には、制御部５８は滅菌槽３２内が高圧異常であると判定する。
制御部５８は、滅菌槽３２内が高圧異常であると判定した場合には、その旨をモニタ６２に表示する。また、制御部５８は、高圧異常であることをモニタ６２に表示するだけでなく、例えば警報音を鳴らす等をして作業者の聴覚に対して高圧異常である旨を知らせるようにしてもよい。
【００３０】
また、滅菌工程及び乾燥工程の終了後に扉３１を開ける際には、滅菌槽３２の内圧と大気圧との圧力差を確認する必要がある。もし、滅菌槽３２の内圧と大気圧との間に圧力差がある場合に扉３１を開けることは危険なためである。
そこで、制御部５８は、第１圧力センサ５０の圧力値と第２圧力センサ６０の圧力差が所定の範囲内であれば扉３１の開閉が可能である旨を判定し、算出した圧力差が所定の範囲外であれば扉３１の開閉が不可である旨を判定することができる。
そして、制御部５８は、判定した結果をモニタ６２に表示するように制御することができる。このように、モニタ６２に扉の開閉の可否について表示されることにより、作業者は安全に扉３１の開閉を行うことができる。
【００３１】
また、制御部５８は、扉３１を開いている間に、第１圧力センサ５０が測定した値と第２圧力センサ６０が測定された値を比較し、その値が一致していない場合には、第１圧力センサ５０及び第２圧力センサ６０のうちのいずれかが異常であると判定することができる。
そして、制御部５８は、２つの圧力センサのうちのいずれかが異常であると判定した場合には、その旨をモニタ６２に表示するように制御してもよい。
【００３２】
（第２の実施形態）
上述した実施形態は、飽和蒸気滅菌装置についてであったが、以下にガス滅菌装置の例として酸化エチレンガス滅菌装置の実施形態について説明する。
なお、上述した実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。
【００３３】
図２は、酸化エチレンガス滅菌装置７０の配管系統図である。
酸化エチレンガスは、ボンベ（図示せず）又は外部に接続された給ガス管７２から導入される。給ガス管７２には、複数の開閉弁７４、７５が設けられており、これらの間にはフィルター７６が設けられている。
また、給ガス管７２は気化器７８に接続されている。気化器７８は蒸気配管８０によって給ガス管７２内のガスを加熱するように構成されている。
【００３４】
気化器７８から出た給ガス管７２は、給気管８４と合流して滅菌槽３２に接続されている。なお、給気管８４には、フィルター８５と開閉弁８６が設けられている。
【００３５】
蒸気配管８０は、気化器７８よりも上流側に開閉弁８２が設けられており、気化器７８に導入される管と滅菌槽３２とへ導入される管とに分岐している。滅菌槽３２に導入される側には開閉弁８３が設けられている。
【００３６】
また、蒸気配管８０の開閉弁８２よりも上流側から排水・排気管５５に分岐する分岐管８８が設けられている。分岐管８８の中途部には開閉弁８７が設けられている。
【００３７】
このような酸化エチレンガス滅菌装置７０のようなガス滅菌装置においても、排気管４０において、分岐管４１よりも下流側には、第１圧力センサ５０が設けられており、第１圧力センサ５０は制御部５８に接続されており、測定した圧力値は制御部５８に入力される。
制御部５８には、さらに末端が開放された第２圧力センサ６０が接続されている。末端が開放された第２圧力センサ６０は、配管とは関係なく大気圧を測定し、測定した大気圧値を制御部５８に入力する。
【００３８】
ガス滅菌装置においては滅菌槽３２内のガス濃度を測定する際に、滅菌槽３２内の圧力を測定する。温度と圧力から濃度が算出できるためである。
そこで、制御部５８は、ガス濃度を測定する際には、常時第１圧力センサ５０からの圧力値と、第２圧力センサ６０からの大気圧値とを比較して滅菌槽内圧と大気圧との圧力差を算出し、これを滅菌槽３２内の圧力値として用いることができる。
このように、ガス滅菌装置においても、ゲージ圧センサを用いずに絶対圧センサを用いて滅菌槽３２内の圧力を確実に測定することができる。
【００３９】
また、ガス滅菌装置では、滅菌工程開始前に、予熱工程、加圧リークテスト、真空リークテスト、パルス加温工程、加湿工程、給ガス工程の順番に各工程が実行される。
このとき、加温工程終了後、加湿工程に移行する際に、加湿時の復圧で供給された水分量を推定し、絶対圧センサである第１圧力センサ５０で測定した滅菌槽３２内の圧力値に基づいて、滅菌槽３２内の空気残量を正確に算出することができる。
【００４０】
さらに、滅菌工程時には正確なガス濃度を算出することが必要であるが、絶対圧センサである第１圧力センサ５０で測定した滅菌槽３２内の圧力値に基づいて、正確なガス濃度を算出することができる。
【００４１】
また、滅菌槽３２内の様々な箇所に温度センサを配置することにより、滅菌槽３２内の正確なガス濃度分布も算出することが可能となる。
【符号の説明】
【００４２】
３０  蒸気滅菌装置
３１  扉
３２  滅菌槽
３４  飽和蒸気配管
３５  開閉弁
３６  給気管
３８  フィルター
３９  開閉弁
４０  排気管
４１  分岐管
４２  開閉弁
４４  真空ポンプ
４６  給水管
４７  開閉弁
４８  タンク
５０  第１圧力センサ
５１  開閉弁
５２  開閉弁
５４  自動リリーフ弁
５５  排水・排気管
５６  分岐管
５７  開閉弁
５８  制御部
６０  第２圧力センサ
６２  モニタ
６４  温度センサ
７０  酸化エチレンガス滅菌装置
７２  給ガス管
７４  開閉弁
７６  フィルター
７８  気化器
８０  蒸気配管
８２  開閉弁
８３  開閉弁
８４  給気管
８５  フィルター
８６  開閉弁
８７  開閉弁
８８  分岐管
【図１】
2020039776.tif 000003
【図２】
2020039776.tif 000004