(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被滅菌物が収容される滅菌チャンバーを気密に密閉し、滅菌チャンバー内に配置されたヒーターによって滅菌チャンバー内に供給された水を加熱して、滅菌チャンバー内に高温および高圧の蒸気を充満させることによって被滅菌物を滅菌する蒸気滅菌器において、滅菌チャンバー内に供給される水の水位を検出するように設けられた水位センサーであって、
導電性の滅菌チャンバーの底部に垂直状態で配置される導電性のセンサー本体と、滅菌チャンバーに対してセンサー本体を絶縁する絶縁体とを具備し、滅菌チャンバー内に供給された水と接触するセンサー本体の検知部が、絶縁体の表面とは適当な間隔をあけた状態で、絶縁体の上端よりも下方に位置していることを特徴とする蒸気滅菌器の水位センサー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用器具等を滅菌チャンバー内に収容した状態で、滅菌チャンバー内に供給される水を加熱してその内部に高温および高圧の蒸気を発生させることにより、被滅菌物を滅菌処理する蒸気滅菌器において、滅菌チャンバー内に供給される水の水位を検出するために設けられた水位センサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
病院等で使用される医療用器具、ガーゼ等の多くの物品は、通常、蒸気滅菌器によって滅菌されるようになっている。蒸気滅菌器は、密閉状態とされる滅菌チャンバーを有しており、この滅菌チャンバー内に、滅菌処理される医療用器具等の被滅菌物が配置される。
【０００３】
滅菌チャンバーには、貯水タンクから水が供給されるようになっており、滅菌チャンバー内に供給される水の水位は、滅菌チャンバーに設けられた水位センサーによって検出される。滅菌チャンバー内に所定の水位にまで水が供給されたことが水位センサーによって検出されると、滅菌チャンバー内に配置されたヒーターが加熱され、滅菌チャンバー内の水が蒸発して蒸気とされる。そして、滅菌チャンバー内の空気が蒸気によって排出されると、滅菌チャンバーが密閉状態とされ、滅菌チャンバーの内部が、高温および高圧の蒸気によって充満される。このように、滅菌チャンバーの内部が高温および高圧の蒸気によって充満されると、滅菌チャンバー内の被滅菌物が、充満された蒸気によって滅菌処理される。
【０００４】
滅菌チャンバー内の被滅菌物が蒸気によって所定時間にわたって滅菌処理されると、被滅菌物は、滅菌チャンバーによって乾燥処理された後に、あるいは、乾燥処理されることなく、滅菌チャンバーから取り出される。
【０００５】
滅菌チャンバーに設けられる水位センサーの一例を図６に示す。この水位センサー４０は、滅菌チャンバー１１の底部に垂直状態で配置される導電性のセンサー本体４１と、このセンサー本体４１と導電性の滅菌チャンバー１１とを電気的に絶縁する絶縁体４２とを有している。導電性のセンサー本体４１は、一定の外径の棒状に構成された支柱部４１ａと、この支柱部４１ａの上側に支柱部４１ａよりも大径で同心状態に設けられた検知部４１ｂとを有しており、支柱部４１ａに円筒状の絶縁体４２が嵌合されている。センサー本体４１の上端部に設けられた検知部４１ｂは、絶縁体４２の外径に等しい外径になっており、絶縁体４２の外周面と面一な状態で上方に突出している。
【０００６】
図７は、水位センサーの他の例を示す縦断面図である。この水位センサー４０は、センサー本体４１が導電性の線材によって構成されており、垂直状態になったセンサー本体４１の支柱部４１ａに対して検知部４１ｂが直角に屈曲されて、絶縁体４２の側方に水平に突出している。
【０００７】
このような構成の水位センサー４０では、滅菌チャンバー１１に供給される水がセンサー本体４１の検知部４１ｂに接触した状態になると、センサー本体４１と導電性の滅菌チャンバー１１との間に、水を介して電流が流れ、センサー本体４１から所定の電気信号が出力される。これにより、滅菌チャンバー１１への水の供給が停止される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような蒸気滅菌器では、水位センサー４０に異常が発生すると、滅菌チャンバー１１内に水が供給されなかったり、所定の水位以上の水が供給されるおそれがある。滅菌チャンバー１１内に所定量の水が供給されない場合には、滅菌チャンバー１１の内部が空焚きされて高温になるおそれがある。また、滅菌チャンバー１１内に所定の水位以上の水が供給されると、高温に加熱された水が、密閉蓋を開放することにより、外部に流出して危険な状態になるおそれがある。このような水位センサー４０の異常は、滅菌チャンバー１１内に供給された水の中に含まれるＭｇ、Ｃａ等の蒸発残留物や異物が水位センサー４０に付着することに起因する。
【０００９】
すなわち、蒸発残留物や異物が水位センサー４０の絶縁体４２に付着すると、水の表面張力が変化する。このために、例えば、絶縁体４２の表面が完全に乾いた状態では、水の表面張力が大きくなり、図６に二点鎖線で示すように、絶縁体４２の表面に接触する水は、絶縁体４２の表面に沿って下降した状態になる。これにより、センサー本体４１の検知部４１ｂは、所定の設定水位よりも高い水位になるまで所定信号を発せず、滅菌チャンバー１１内には、所定水位以上に水が供給されることになる。
【００１０】
反対に、水位センサー４０における絶縁体４２が濡れた状態になっていると、図６に一点鎖線で示すように、絶縁体４２に接触する水は、絶縁体４２の表面に沿って上昇した状態になる。これにより、センサー本体４１の検知部４１ｂは、所定の設定水位よりも低い状態で所定信号を発し、滅菌チャンバー１１内には、所定の水位よりも低い水位にしか水が供給されないことになる。
【００１１】
特公昭６３−４５２３１号公報には、滅菌チャンバー内に所定量の水を供給するために必要な時間が予め設定されたタイマーを設けて、そのタイマーに設定された時間よりも早く水位センサーが動作した場合には、異常が発生しているものとして警報を発するようになった蒸気滅菌器が開示されている。しかし、このような構成では、滅菌チャンバーに供給される水が収容された注水タンク内の水量によって、滅菌チャンバー内に所定量の水を供給するために要する時間が変化するおそれがある。
【００１２】
また、実公昭６１−１３００１号公報には、水位センサーにおける導電体部分を着脱可能に構成して、導電体部分に付着した異物を容易に除去し得るようになった蒸気滅菌器が開示されている。しかしながら、この蒸気滅菌器に設けられた水位センサーは、導電体部分のみが着脱される構成であり、絶縁体は、滅菌チャンバーに取り付けられた状態になっているために、絶縁体に付着した蒸発残留物を取り除くことは容易ではなく、滅菌チャンバー内に供給される水の水位を正確に検出することができないおそれがある。
【００１３】
本発明はこのような問題を解決するものであり、その目的は、滅菌チャンバー１１内に供給される水の水位を正確に検知することができる蒸気滅菌器の水位センサーを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の蒸気滅菌器の水位センサーは、被滅菌物が収容される滅菌チャンバーを気密に密閉し、滅菌チャンバー内に配置されたヒーターによって滅菌チャンバー内に供給された水を加熱して、滅菌チャンバー内に高温および高圧の蒸気を充満させることによって被滅菌物を滅菌する蒸気滅菌器において、滅菌チャンバー内に供給される水の水位を検出するように設けられた水位センサーであって、導電性の滅菌チャンバーの底部に垂直状態で配置される導電性のセンサー本体と、滅菌チャンバーに対してセンサー本体を絶縁する絶縁体とを具備し、滅菌チャンバー内に供給された水と接触するセンサー本体の検知部が、絶縁体の表面とは適当な間隔をあけた状態で、絶縁体の上端よりも下方に位置していることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の水位センサーが設けられた蒸気滅菌器の概略構成図である。この蒸気滅菌器は、医療用器具等の滅菌処理される被滅菌物を収容する滅菌チャンバー１１と、滅菌チャンバー１１の内部に水を供給する貯水タンク１４とを有している。滅菌チャンバー１１は、導電体によって一方の端面が開放された円筒状に構成されており、軸心線がほぼ水平になるように配置されている。滅菌チャンバー１１の開放された端面には、被滅菌物が出し入れされる出入口１１ａが設けられており、その出入口１１ａが、密閉蓋１２によって、気密状態で密閉されるようになっている。滅菌チャンバー１１の内部には、出入口１１ａから投入される被滅菌物が載置される載置台１３が設けられている。
【００１７】
滅菌チャンバー１１の内部には、貯水タンク１４内に貯水された水が、給排水パイプ１５を介して供給されるようになっている。給排水パイプ１５には、電磁開閉式の給排水弁１６が設けられており、給排水弁１６が開放されることによって、貯水タンク１４内の水が滅菌チャンバー１１に供給される。滅菌チャンバー１１内に供給された水は、載置台１３の下方に配置されたパイプヒーター１７によって加熱されて、気密状態に密閉された滅菌チャンバー１１内にて、高温および高圧の蒸気とされる。
【００１８】
滅菌チャンバー１１の内部にて発生される高温および高圧の蒸気は、滅菌処理が終了した後に、排気パイプ１８を介して、貯水タンク１４に供給されるようになっている。排気パイプ１８には、電磁開閉式の排気弁１９が設けられており、排気弁１９が開放されることによって、滅菌チャンバー１１内の蒸気が貯水タンク１４に収容された水内に供給されて液化される。
【００１９】
滅菌チャンバー１１の底部には、この滅菌チャンバー１１内に供給される水の水位を検出する水位センサー２０が設けられている。図２は、この水位センサー２０の縦断面図である。水位センサー２０には、円筒状になった滅菌チャンバー１１における出入口１１ａ側の底部に垂直に支持された導電性のセンサー本体２１が設けられている。このセンサー本体２１は、棒状に構成された支柱部２１ａと、この支柱部２１ａの上端部に水平状態に設けられて周縁部が下方に垂下した円板状の検知部２１ｂとを有している。センサー本体２１の支柱部２１ａは、円筒状をした絶縁体２２によって被覆されており、この絶縁体２２によって、導電性のセンサー本体２１と導電性の滅菌チャンバー１１との間が、電気的に絶縁されている。
【００２０】
センサー本体２１の検知部２１ｂは、下方に向かって垂下した周縁部の下端が、センサー本体２１の支柱部２１ａを被覆する絶縁体２２の上端よりも下方に位置した状態で、絶縁体２２の表面から適当な間隔をあけた状態になっている。そして、滅菌チャンバー１１内に水が供給されて、検知部２１ｂの下端が滅菌チャンバー１１内に供給された水に接触することにより、センサー本体２１と滅菌チャンバー１１との間に電流が流れる。これにより、センサー本体２１から所定の信号が出力される。
【００２１】
滅菌チャンバー１１の出入口１１ａに対向した内奥側の端面には、滅菌チャンバー１１内の蒸気の温度を検出する温度センサー３９が設けられており、この温度センサー３９によって、滅菌チャンバー１１内の蒸気が、所定の滅菌温度になるように、パイプヒーター１７が制御されるようになっている。
【００２２】
図３は、水位センサー２０の異常を検知した際に警報を発するようになった異常検知制御系のブロック図である。センサー本体２１の出力は、フィルター３１を介して、異常検知制御部に３２に与えられている。
【００２３】
異常検知制御部３２には、蒸気滅菌器を最初に使用した際、あるいは定期点検直後に使用した際に、水位センサー２０の出力を初期検出値として記憶する記憶手段３３が接続されている。異常検知制御部３２は、滅菌チャンバー１１内にて滅菌処理が行われている間に、記憶手段３３にて記憶された初期検出値を水位センサー２０による滅菌チャンバー１１内の水位の検出値と比較して、両者の差が大きい場合には、入出力手段３４を介して、警告手段３５によって警告を発するようになっている。
【００２４】
このような構成の蒸気滅菌器は、次のように使用される。電源が投入されて、蒸気滅菌器が動作可能な状態になると、まず、滅菌チャンバー１１内に供給される水の水位、滅菌チャンバー１１内の滅菌温度等が初期設定される。そして、滅菌チャンバー１１の載置台１３に、滅菌処理すべき医療用器具等の被滅菌物を載置した後に、密閉蓋１２によって滅菌チャンバー１１内を気密状態に密閉する。このような状態になると、滅菌処理動作を開始させるためのスタートボタンがオンされ、排気パイプ１８に設けられた排気弁１９および給排水パイプ１５に設けられた給排水弁１６がそれぞれ開放状態とされる。排気弁１９が開放されることにより、滅菌チャンバー１１の内部は外部に開放された状態になる。また、給排水弁１５が開放されることにより、貯水タンク１４内の水が滅菌チャンバー１１内に供給される。
【００２５】
滅菌チャンバー１１内に貯水タンク１４内の水が供給されると、滅菌チャンバー１１内の水は、水位センサー２０の絶縁体２２に接触した状態で、順次、上昇する。このように、絶縁体２２に水が接触した状態では、水位センサーのセンサー本体部２１には電流が流れず、水位センサー２０から異常検知制御部３２には電気信号は出力されない。その後、滅菌チャンバー１１内の水の水位がさらに上昇すると、絶縁体２２の表面から適当な間隔をあけて絶縁体２２の上端よりも下方に位置するセンサー本体部２１の検知部２１ｂ下端に水が接触した状態になる。これにより、センサー本体部２１と導電性のチャンバー本体１１との間に、水を介して電流が流れ、水位センサー２０は、所定信号を、所定の制御部に出力する。これにより、制御部は、給排水弁１６を閉鎖し、貯水タンク１４から滅菌チャンバー１１内への水の供給を停止する。
【００２６】
この場合、水位センサー２０における絶縁体２２が濡れた状態になっていると、絶縁体２２の表面に接触する水は、図２に一点鎖線で示すように、絶縁体２２の表面に沿って上昇した状態になり、反対に、水の表面張力が大きい場合には、絶縁体２２の表面に接触する水は、図２に二点鎖線で示すように、絶縁体２２の表面に沿って下降した状態になっている。このように、絶縁体２２に接触する水の水位は、滅菌チャンバー１１の内部の正規な水位とは若干変化した状態になっているが、いずれの場合にも、水位センサー２０における検知部２１ｂの下端が絶縁体２２の表面に対して離れた状態になっているために、絶縁体２２に接触する水の水位を、滅菌チャンバー１１内の正規の水位として検出するおそれがなく、従って、滅菌チャンバー１１内に供給される水の水位を正確に検出することができる。
【００２７】
このようにして、滅菌チャンバー１１内に所定の水位にまで水が供給されると、パイプヒーター１７が加熱され、滅菌チャンバー１１内に供給された水が加熱される。これにより、滅菌チャンバー１１内の水が蒸発される。滅菌チャンバー１１内の水から発生した蒸気は、滅菌チャンバー１１内に充満され、滅菌チャンバー１１内の空気が、開放された排気弁１９を通って排出される。そして、滅菌チャンバー１１内に充満された蒸気が所定の高温になったことが温度センサー３９によって検出されると、排気弁１９が閉鎖される。これにより、滅菌チャンバー１１内に発生した蒸気が、気密状態になった滅菌チャンバー１１内にて充満し、高温および高圧状態になる。
【００２８】
滅菌チャンバー１１内の蒸気の温度は、温度センサー３９によって検知されており、パイプヒーター１７は、滅菌チャンバー１１の内部が所定の高温状態を保つように制御される。これにより、滅菌チャンバー１１の内部は、一定の滅菌温度になった高圧蒸気によって飽和状態とされる。そして、滅菌チャンバー１１の内部に配置された医療用器具等の被滅菌物が、滅菌温度になった高圧蒸気によって滅菌される。被滅菌物の滅菌は、所定時間にわたって実施される。
【００２９】
このようにして滅菌チャンバー１１内にて被滅菌物が滅菌処理されている間は、異常検知制御部３２は、水位センサー２０の検出値を読み込んでおり、記憶手段３３にて記憶された初期設定値と、水位センサー２０の検出値とが常時比較されている。そして、両者の差が、所定範囲以上になっていることが確認されると、水位センサー２０に異常が発生しているものと判断して、警告手段３５を動作させ、警告を発するようになっている。
【００３０】
高温および高圧の蒸気によって、滅菌チャンバー１１内の被滅菌物が所定時間にわたって滅菌されると、給排水弁１６が開放されて、滅菌チャンバー１１内の水が貯水タンク１４内に還流される。また、排気弁１９が開放されることにより、滅菌チャンバー１１内の高温および高圧状態の蒸気が、滅菌チャンバー１１から貯水タンク１４内の水の内部に排出される。貯水タンク１４内の水の内部に排出される蒸気は、水によって冷却されて液化される。
【００３１】
なお、水位センサー２０の形状としては、上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、水位センサー２０のセンサー本体２１を導電性の線材によって形成して、センサー本体２１の支柱部２１ａを円柱状の絶縁体２２によって被覆して、検知部２１ｂを、絶縁体２２の上端部から側方に延出させるとともに、その延出部分よりも下方にて、絶縁体２２と同心状態の円形になるよう構成してもよい。
【００３２】
また、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、絶縁体２２の軸心部を挿通して、その上端から上方に突出したセンサー本体２１の棒状になった支柱部２１ａの上端面に、先端部が下方に向かって屈曲された平板状の検知部２１ｂを設ける構成としてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の蒸気滅菌器の水位センサーは、このように、センサー本体の検知部が、絶縁体の表面に対して適当な間隔をあけた状態で絶縁体の上端よりも下方に位置しているために、絶縁体に付着した蒸発残留物や異物に影響されることなく、滅菌チャンバー内に供給される水の水位を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水位センサーが設けられた蒸気滅菌器の一例を示す概略構成図である。
【図２】その蒸気滅菌器に使用される本発明の水位センサーの実施の形態の一例を示す縦断面図である。
【図３】その水位センサーの制御系のブロック図である。
【図４】（ａ）は、本発明の水位センサーの実施の形態の他の例を示す斜視図、（ｂ）は、その縦断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の水位センサーの実施の形態のさらに他の例を示す斜視図、（ｂ）は、その縦断面図である。
【図６】従来の水位センサーの一例を示す縦断面図である。
【図７】従来の水位センサーの他の例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１１  滅菌チャンバー
１１ａ  出入口
１２  密閉扉
１３  載置台
１４  貯水タンク
１５  給排水パイプ
１６  給排水弁
１７  パイプヒーター
１８  排気パイプ
１９  排気弁
２０  水位センサー
２１  センサー本体
２１ａ  支柱部
２１ｂ  検知部
２２  絶縁体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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