(57)【要約】【課題】滅菌ガスによる湿度センサ９１の劣化を防止すると共に、湿度センサ９１の検出精度を向上させる。【解決手段】加湿可能かつ滅菌ガスを供給可能な滅菌槽１と、この滅菌槽１内の湿度を検出する湿度センサ９１と、滅菌槽１に開口され湿度センサ９１を収容可能なセンサ収容室９２と、このセンサ収容室９２と滅菌槽１との間を開閉する室開閉バルブ９３と、湿度センサ９１を室開閉バルブ９３の開弁時にセンサ収容室９２内から滅菌槽１内へ進出させるか又は滅菌槽１内からセンサ収容室９２内へ後退させるアクチュエータ９４とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加湿可能かつ滅菌ガスを供給可能な滅菌槽と、この滅菌槽内の湿度を検出する湿度センサと、前記滅菌槽に開口され前記湿度センサを収容可能なセンサ収容室と、このセンサ収容室と前記滅菌槽との間を開閉する室開閉バルブと、前記湿度センサを前記室開閉バルブの開弁時に前記センサ収容室内から前記滅菌槽内へ進出させるか又は前記滅菌槽内から前記センサ収容室内へ後退させるアクチュエータとを備えることを特徴とする滅菌装置。
【請求項２】
センサ収容室内の残存ガスをパージするパージ機構を有することを特徴とする請求項１に記載の滅菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、滅菌ガスを用いて被滅菌物を滅菌する滅菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
病院等で使用される医療用具や衣類等を滅菌する滅菌装置として、エチレンオキシド（酸化エチレン）などの滅菌ガスを用いるものがある。そして、エチレンオキシドによる滅菌効果を得るには滅菌槽内を適度な湿度に保つ必要があるため、この種の滅菌装置では、滅菌槽内に被滅菌物を収容した後、滅菌槽内の空気を排除し、次にこの滅菌槽内を適切な湿度に加湿し、さらに滅菌槽内へエチレンオキシドによる滅菌ガスを所要の圧力まで供給して滅菌を行い、滅菌に必要な所定の時間が経過したら、滅菌槽内の滅菌ガスを排出して除菌空気と置換する行程を所要回数繰り返すことによって滅菌槽内を清浄化してから、滅菌済みの被滅菌物を取り出す。
【０００３】
上述の滅菌装置において、エチレンオキシドによる滅菌を効率良く行うためには、滅菌槽内の温度と湿度、及びエチレンオキシドの濃度を適切に設定する。そして、滅菌槽内をエチレンオキシドによる滅菌に適した湿度に加湿するには、滅菌槽の湿度を湿度センサで検出し、その検出データに基づいて加湿装置を制御する必要がある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３３９６３９号公報
【０００４】
しかし、従来の滅菌装置によれば、滅菌槽内に設置された湿度センサがエチレンオキシドに対する耐久性に乏しいため、滅菌槽内に供給されるエチレンオキシドによって早期に劣化してしまう問題があった。
【０００５】
またこのような湿度センサの劣化を防止するためには、湿度センサを、滅菌槽との間をバルブで開閉可能としたセンサ収容室内に取り付け、湿度検出時のみバルブを開放し、滅菌槽内に滅菌ガスを供給する際にはバルブを閉塞することによってセンサ収容室内の湿度センサを滅菌ガスに触れないようすることが考えられる。しかしながらこの場合は、滅菌槽内とセンサ収容室内の温度差によって、湿度検出の精度が低下する問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、滅菌ガスによる湿度センサの劣化を防止すると共に、湿度センサの検出精度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係る滅菌装置は、加湿可能かつ滅菌ガスを供給可能な滅菌槽と、この滅菌槽内の湿度を検出する湿度センサと、前記滅菌槽に開口され前記湿度センサを収容可能なセンサ収容室と、このセンサ収容室と前記滅菌槽との間を開閉する室開閉バルブと、前記湿度センサを前記室開閉バルブの開弁時に前記センサ収容室内から前記滅菌槽内へ進出させるか又は前記滅菌槽内から前記センサ収容室内へ後退させるアクチュエータとを備えるものである。
【０００８】
上記構成において一層好ましくは、センサ収容室内の残存ガスをパージするパージ機構を有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る滅菌装置によれば、湿度センサによって滅菌槽内の湿度を検出する際には、室開閉バルブを開いてセンサ収容室内の湿度センサをアクチュエータによって滅菌槽内へ進出させることができるので、検出精度を向上させることができ、滅菌槽内に滅菌ガスを供給する際には、湿度センサをアクチュエータによってセンサ収容室内へ後退させると共に室開閉バルブを閉塞することによって、湿度センサを滅菌ガスに触れないようし、滅菌ガスによる湿度センサの劣化を防止することができる。
【００１０】
また、センサ収容室内の残存ガスをパージ可能とすることによって、センサ収容室内に侵入した蒸気による結露を防止して一層湿度検出の信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る滅菌装置の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、本発明に係る滅菌装置の概略構成を示す配管系統図、図２は、本発明に係る滅菌装置の第一形態の動作を示す断面図である。
【００１２】
図１に示される滅菌装置は、外周がジャケット１１で覆われた滅菌槽１と、ジャケット１１を熱水により加熱するジャケット加熱手段２と、滅菌槽１内を真空引きする真空手段３と、滅菌槽１内を加湿する給蒸手段４と、滅菌槽１内へ滅菌ガスＧを供給する給ガス手段５と、給気手段６と、滅菌槽１内からの排気を行う排気手段７と、置換手段８と、滅菌槽１内の湿度を検出する湿度検出手段９とを備える。
【００１３】
滅菌槽１は、ステンレス鋼等からなる圧力容器であって、一端にドア１２で開閉される搬入・搬出口を有する。ドア１２は、閉塞状態において、前記搬入・搬出口の縁に沿って配置されたパッキン１３と密接されるようになっている。また、このパッキン１３は、給気手段６の後述するエアコンプレッサ６１から給気パイプ６２を介して供給される圧縮空気Ａで押し出されることによって、ドア１２の内側面に強制的に密接されるようになっており、これによって確実なシールが図られている。
【００１４】
ジャケット加熱手段２は、ジャケット１１内へ水Ｗを供給するための給水源２１及び給水弁２２と、ジャケット１１の外部に設置された熱交換器２３と、給水源２１からジャケット１１に充填された水Ｗをジャケット１１と熱交換器２３の間で循環させる水循環パイプ２４及びウォーターポンプ２５と、ジャケット１１の上から延びるオーバーフロー部２６及びこれに設置された水位確認部２７とを備え、熱交換器２３は、ジャケット１１に循環供給される水Ｗを、後述する給蒸手段４のボイラ４１から供給される蒸気（水蒸気）Ｖによって加熱するものである。
【００１５】
真空手段３は、滅菌槽１から延びる排気パイプ３１と、これに設けられた真空弁３２及び真空ポンプ３３とを備え、滅菌槽１内の空気あるいは蒸気を強制排出するものである。また、この真空手段３には、不図示の蒸気トラップや、滅菌槽１内で蒸気が凝縮することにより生成された凝縮水を排出する不図示のドレン抜きなどを備える。
【００１６】
給蒸手段４はボイラ４１を備え、このボイラ４１からは水蒸気Ｖを滅菌槽１内へ供給する給蒸パイプ４２と、水蒸気Ｖをジャケット加熱手段２における熱交換器２３へ供給する給蒸パイプ４３が延び、これら給蒸パイプ４２，４３にはそれぞれ給蒸弁４４，４５が設けられている。また、滅菌槽１内には、多数の噴射口を有する蒸気噴射マニホールド４６が配置され、給蒸パイプ４２に接続されている。
【００１７】
給ガス手段５は、エチレンオキシド（酸化エチレン）からなる滅菌ガスＧの供給源（ＥＯＧ供給源）５１を備え、このＥＯＧ供給源５１からは給ガス弁５３を設けた給ガスパイプ５２が延び、滅菌槽１に開口している。
【００１８】
給気手段６は、エアコンプレッサ６１と、そこから延びる給気パイプ６２〜６４とを備える。このうち、給気パイプ６２は、エアコンプレッサ６１で圧縮された空気Ａを先に説明したパッキン１３の背圧として供給するものであり、給気パイプ６３は、後述する方向切換弁９５へ延び、給気パイプ６４は、後述するパージ機構９６に接続されている。なお、圧縮空気Ａをパッキン１３に供給する給気パイプ６２からは、三方弁であるパッキン弁６５を介してパッキン排気パイプ３４が延びており、その下流端部が真空手段３における排気パイプ３１に接続されている。
【００１９】
排気手段７は、滅菌槽１から延びる排ガスパイプ７１と、この排ガスパイプ７１に設けられた排ガスポンプ７２、ガス吸着処理器７３及び排ガス弁７４などを備える。
【００２０】
置換手段８は、滅菌槽１から外部へ延びる給気パイプ８１と、この給気パイプ８１に設けられたエアフィルタ８２及び置換弁８３とを備える。
【００２１】
湿度検出手段９は、滅菌槽１内の湿度を検出する湿度センサ９１と、滅菌槽１の内壁面に開口され前記湿度センサ９１を収容可能なセンサ収容室９２と、このセンサ収容室９２と滅菌槽１との間を開閉する室開閉バルブ９３と、湿度センサ９１を室開閉バルブ９３の開弁時にセンサ収容室９２内から滅菌槽１内へ進出させるか又は滅菌槽１内からセンサ収容室９２内へ後退させるリニアアクチュエータ９４及び方向切換弁９５と、センサ収容室９２内の残存蒸気や凝縮水をパージするパージ機構９６とを備える。
【００２２】
図２に示される第一形態では、室開閉バルブ９３はバタフライバルブからなるものであって、すなわちセンサ収容室９２の周壁９２ａを貫通した回転軸９３ａに一対の板状弁体９３ｂが対称に設けられ、この板状弁体９３ｂが前記回転軸９３ａによって角変位して、その周縁が周壁９２ａと接離されるようになっている。また、リニアアクチュエータ９４は良く知られた構造のエアシリンダ装置からなるものであって、図１に示される給気手段６（エアコンプレッサ６１）から給気パイプ６３を介して供給される圧縮空気による印加圧力の方向を方向切換弁９５によって切り換えることにより、前記ピストンがシリンダ内を軸方向往復移動するものである。
【００２３】
そして湿度センサ９１は、センサ収容室９２の内端壁９２ｂを軸方向移動可能に貫通したロッド９８の先端に取り付けられていて、このロッド９８はリニアアクチュエータ９４の内部のピストンとスライダ９７を介して連動するようになっている。そしてリニアアクチュエータ９４の動作（図１の方向切換弁９５の動作）は、室開閉バルブ９３の開閉動作と適当な時間差をもって行われるようになっている。
【００２４】
すなわち、図２の（Ａ）のように、リニアアクチュエータ９４によって湿度センサ９１がセンサ収容室９２内に収容された状態にあるときには、室開閉バルブ９３が閉弁してセンサ収容室９２を滅菌槽１から遮断しており、図２の（Ｂ）のように、リニアアクチュエータ９４によって湿度センサ９１が滅菌槽１へ進出するときには、それに先行して室開閉バルブ９３が開放動作するようになっている。また、図２の（Ｂ）の状態から（Ａ）の状態への湿度センサ９１の後退動作は、室開閉バルブ９３の閉塞動作に先行して行われる。
【００２５】
また、湿度検出手段９におけるパージ機構９６は、センサ収容室９２に、給気手段６の給気パイプ６４にパージ弁９６ａを介して接続されたパージノズル９６ｂと、排気パイプ９６ｃが開口されたものである。すなわちこのパージ機構９６は、室開閉バルブ９３を閉塞した状態でパージ弁９６ａを開くことによって、給気手段６（エアコンプレッサ６１）からの圧縮空気Ａがセンサ収容室９２へ噴出され、これによってセンサ収容室９２内の残存ガス（残存蒸気）や凝縮水をパージするものである。
【００２６】
なお、滅菌槽１には、上述した構成を備える湿度検出手段９（湿度センサ９１）のほか、不図示の圧力センサ、温度センサ及び滅菌ガス濃度センサなどが取り付けられ、これらによって、滅菌槽１内の状態（湿度、圧力、温度及び滅菌ガス濃度など）が検出され、当該滅菌装置の各部の駆動は、これらの検出データと所定の制御プログラムに基づいて、不図示の制御装置により制御されている。
【００２７】
図３は、本発明に係る滅菌装置の運転パターンを滅菌槽内の温度と圧力の推移で示すタイムチャートである。
【００２８】
すなわち、図１に示される滅菌装置によって医療用具や衣類等の被滅菌物を滅菌するには、これらの被滅菌物を載せたカートごと、滅菌槽１に搬入してドア１２を閉塞し、給気パイプ６２及びパッキン弁６５を介してパッキン１３にエアコンプレッサ６１からの圧縮空気Ａによる背圧を与えることによってしっかり密閉してから、図３に示されるように、まず加温行程が開始される。
【００２９】
この加温行程では、給水弁２２を開くことによって、ジャケット１１へ給水源２１から水Ｗを供給し、ジャケット１１に完全に充填されたことが水位確認部２７で確認されたら給水弁を止めて、ジャケット１１内の水Ｗを熱交換器２３との間でウォーターポンプ２５によって循環させながら、給蒸弁４５を開いて給蒸手段４におけるボイラ４１から熱交換器２３へ蒸気Ｖを供給することによって水Ｗが加温され、このためジャケット１１の温度が上昇し、滅菌槽１内の温度が上昇していく。
【００３０】
滅菌槽１内の温度が所定温度まで上昇したら、滅菌ガスによる滅菌効果を促進するために、真空手段３による真空行程が開始される。すなわちこの真空行程は、真空弁３２を開放すると共に真空ポンプ３３を駆動させることによって、滅菌槽１内を真空引きして強制排気するものである。
【００３１】
真空行程によって、不図示の圧力センサで検出される滅菌槽１内の圧力が所定の真空値まで低下したら、真空弁３２が閉塞されると共に真空ポンプ３３が停止し、調湿行程に移行する。また、この調湿行程への移行に先行して、図２の（Ｂ）に示されるように、湿度検出手段９における室開閉バルブ９３がセンサ収容室９２を滅菌槽１へ開放すると共に、リニアアクチュエータ９４によって湿度センサ９１を滅菌槽１内へ進出させる。
【００３２】
調湿行程では、給蒸弁４４が開いて給蒸手段４におけるボイラ４１からの蒸気Ｖが蒸気噴射マニホールド４６を介して滅菌槽１内へ噴射され、これによって上昇する滅菌槽１内の湿度が、湿度センサ９１によって検出される。そして、この湿度センサ９１は滅菌槽１内へ進出しているので、センサ収容室９２内に配置した場合に比較して信頼性の高い検出データを得ることができる。なお、この調湿行程では、蒸気Ｖの供給によって滅菌槽１内の圧力もやや上昇することになる。
【００３３】
次に、湿度センサ９１により検出される滅菌槽１内の湿度が所定の値に達したら、給蒸弁４４が閉塞されることによって滅菌槽１への給蒸が停止する。そして図２の（Ａ）に示されるように、湿度検出手段９における湿度センサ９１が滅菌槽１からリニアアクチュエータ９４によってセンサ収容室９２内へ後退すると共に、室開閉バルブ９３がセンサ収容室９２を閉塞した後、給ガス行程へ移行する。
【００３４】
給ガス行程では、給ガス弁５３が開放されることによって、エチレンオキシドからなる滅菌ガスＧがＥＯＧ供給源５１から給ガスパイプ５２を介して滅菌槽１へ供給される。そして滅菌槽１内があらかじめ設定された所定圧力ＰＧ（例えば大気圧を基準として０．１１ＭＰａ程度高い圧力）まで上昇した時点で滅菌ガスＧの供給が停止され、ガス滅菌が開始される。このとき、上述のように湿度センサ９１が室開閉バルブ９３で密閉されたセンサ収容室９２内へ収容されているので、湿度センサ９１が滅菌ガスに被曝されず、このため湿度センサ９１が滅菌ガスに対する耐性が低い材質であっても、その劣化を有効に防止することができる。
【００３５】
また、室開閉バルブ９３の開放時にセンサ収容室９２内へ侵入した蒸気や、それによってセンサ収容室９２の壁面などに凝結した凝縮水は、湿度検出手段９におけるパージ機構９６によって除去することができる。すなわちパージ弁９６ａを開くことによって、給気手段６（エアコンプレッサ６１）からの圧縮空気Ａがセンサ収容室９２へ噴出され、センサ収容室９２内の残存蒸気や凝縮水が排気パイプ９６ｃから排出される。
【００３６】
なお、滅菌温度は常温から例えば６０℃までの間で設定することができ、滅菌槽１内の温度が設定温度に保たれるように、不図示の温度センサで検出される温度データに基づいて、ウォーターポンプ２５の駆動や給蒸弁４５の開閉が制御される。
【００３７】
設定された滅菌時間が経過して滅菌行程が終了したら、清浄行程へ移行する。この清浄行程では、まず真空手段３における真空弁３２を開放すると共に真空ポンプ３３を駆動させることによって、滅菌槽１内を真空引きし、滅菌槽１内の滅菌ガスＧ及び蒸気Ｖの混合ガスを強制排気する。そして不図示の圧力センサで検出される滅菌槽１内の圧力が所定の真空値まで低下したら、真空弁３２を閉塞すると共に真空ポンプ３３を停止させ、所定時間、真空状態を維持させる。このようにすることで、滅菌槽１内の被滅菌物に沁み込んだ滅菌ガスや水分も放出させることができる。
【００３８】
真空状態を維持する所定時間が経過したら、置換手段８における置換弁８３を開放することによって、外部からエアフィルタ８２で除菌された空気が滅菌槽１へ吸入され、すなわち滅菌槽１内が除菌空気に置換される。
【００３９】
除菌空気によって、滅菌槽１内が大気圧まで上昇した後は、置換弁８３を閉塞すると共に真空弁３２を開放し、真空ポンプ３３を駆動させることによって、滅菌槽１内を再び真空引きし、滅菌槽１内や被滅菌物内に僅かに残留する滅菌ガスや蒸気を、前記除菌空気と共に強制排気する。そして清浄行程は、このような真空−置換を繰り返して行うことによって、滅菌槽１内を清浄化するものである。
【００４０】
設定された清浄時間が経過して清浄行程が終了したら、パッキン１３に背圧として作用している圧縮空気を、パッキン弁６５及びパッキン排気パイプ３４を介して排除し、ドア１２を開いて、滅菌槽１から、滅菌済みの被滅菌物を、この被滅菌物を載せたカートごと搬出する。
【００４１】
なお、湿度検出手段９における室開閉バルブ９３は、図２のようなバタフライバルブに限定されるものではなく、開弁時に湿度センサ９１が通過可能となるものであれば、種々のものが採用可能である。図４は、室開閉バルブ９３にボールバルブを採用した第二形態の動作を示す要部断面図である。
【００４２】
すなわちこの第二形態では、センサ収容室９２の周壁の一部に球面状周壁９２ｃが形成されていて、室開閉バルブ９３は、この球面状周壁９２ｃの内周に回転可能に密嵌されると共に図示の断面に沿って弁穴９３ｄが貫通した球状弁体９３ｃと、その中心を図示の断面と直交する方向へ延びる回転軸（不図示）とを備えるボールバルブからなる。そしてこの室開閉バルブ９３は、前記回転軸の周りに球状弁体９３ｃが回転して、図４の（Ａ）のように、前記弁穴９３ｄの両端が、球面状周壁９２ｃによって塞がれることによって滅菌槽１とセンサ収容室９２の間を遮断し、その状態から略９０度回転して、図４の（Ｂ）のように、前記弁穴９３ｄの両端が開放されることによって、滅菌槽１とセンサ収容室９２の間を連通するものである。
【００４３】
その他の部分は、基本的に、先に説明した第一形態と同様に構成されている。すなわち湿度センサ９１は、センサ収容室９２の内端壁９２ｂを貫通しリニアアクチュエータ９４によって軸方向往復動可能なロッド９８の先端に取り付けられていて、図４の（Ａ）のように、湿度センサ９１がセンサ収容室９２内に収容された状態にあるときには、室開閉バルブ９３が閉弁してセンサ収容室９２を滅菌槽１から遮断しており、図４の（Ｂ）のように、リニアアクチュエータ９４によって湿度センサ９１が滅菌槽１へ進出するときには、それに先行して室開閉バルブ９３が開放動作するようになっている。また、図４の（Ｂ）の状態から（Ａ）の状態への湿度センサ９１の後退動作は、室開閉バルブ９３の閉塞動作に先行して行われる。
【００４４】
したがって、この第二形態の場合も、第一形態と同様、湿度センサ９１によって滅菌槽１内の湿度を検出する際には、室開閉バルブ９３を開いて湿度センサ９１を滅菌槽１内へ進出させることができるので、検出精度を向上させることができ、給ガス及び滅菌行程では、湿度センサ９１をセンサ収容室９２内へ後退させると共に室開閉バルブ９３を閉塞することによって、湿度センサ９１を滅菌ガスに触れないようし、滅菌ガスによる湿度センサ９１の劣化を防止することができる。
【００４５】
なお、湿度検出手段９におけるリニアアクチュエータ９４は、図１あるいは図２に示されるようなエアシリンダ装置に限定されるものではなく、例えば電動モータによって動作するピニオン・ラックからなるものや、螺子シャフトによるものなどが考えられる。
【００４６】
また、図１に例示した滅菌装置によれば、調湿行程では、ボイラ４１からの水蒸気Ｖが蒸気噴射マニホールド４６により滅菌槽１内へ噴射されるようになっているが、このような方法のほかに、本発明は、例えば加温行程でジャケット１１が十分に加温されてから滅菌槽１内へ適量の水を注入し、この水が完全に蒸発するまで放置するといった行程を、湿度センサ９１によって検出される滅菌槽１内の湿度が所定の値に達するまで繰り返すものについても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る滅菌装置の概略構成を示す配管系統図である。
【図２】本発明に係る滅菌装置の第一形態の動作を示す要部断面図である。
【図３】本発明に係る滅菌装置の運転パターンを滅菌槽内の温度と圧力の推移で示すタイムチャートである。
【図４】本発明に係る滅菌装置の第二形態の動作を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  滅菌槽
４  給蒸手段
５  給ガス手段
９  湿度検出手段
９１  湿度センサ
９２  センサ収容室
９３  室開閉バルブ
９４  リニアアクチュエータ
９５  方向切換弁
９６  パージ機構
Ｇ  滅菌ガス
Ｖ  蒸気
【図１】
2010005172.tif 000003
【図２】
2010005172.tif 000004
【図３】
2010005172.tif 000005
【図４】
2010005172.tif 000006