(57)【要約】【課題】蒸気の力のみによって気液分離を行う気液分離器を備えた蒸気滅菌器を提供することを目的とする。【解決手段】蒸気滅菌器１は、給蒸管２０内にボイラー１６からの蒸気が流入する流入口３２と、チャンバー１１へと蒸気を流出する流出口３３を有し、蒸気によって回転する複数の羽根３５が回転軸３４に取り付けられている気液分離器３０を備えており、蒸気の流入によって回転する羽根３５に液体が付着し、蒸気のみチャンバーへと向かう。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被滅菌物を高圧蒸気によって滅菌する蒸気滅菌器であって、
前記被滅菌物を出し入れするための開口を有するチャンバーと、
前記チャンバーの外側にあるボイラーと、
前記ボイラーで発生する蒸気を前記チャンバー内へと供給する給蒸管と、
前記ボイラーに水を供給する貯水タンクと、を備え、
前記給蒸管に、前記ボイラーからの蒸気が流入する流入口と、前記チャンバーへと蒸気を流出する流出口を有し、前記流入口と前記流出口との中心を繋ぐ回転軸が設けられ、蒸気によって回転する複数の羽根が前記回転軸に取り付けられている気液分離器を備えることを特徴とする蒸気滅菌器。
【請求項２】
前記気液分離器の軸は鉛直方向に対し平行であり、前記流入口は前記流出口よりも鉛直方向において下方に位置していることを特徴とする請求項１に記載の蒸気滅菌器。
【請求項３】
前記流入口は前記流出口よりも大きく、
前記気液分離器の外装体は、前記流入口と前記流出口との間に前記回転軸と垂直に交わる方向に中間壁を有することを特徴とする請求項１に記載の蒸気滅菌器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧の蒸気によって、手術用器具などの被滅菌物に対する滅菌処理を行う蒸気滅菌器に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用器具等の被滅菌物に対して高圧蒸気を用いた滅菌処理を行う蒸気滅菌器として、特許文献１に記載されている蒸気滅菌器が知られている。蒸気滅菌を行う際、滅菌槽の内部に液体が混入してしまうと、滅菌処理後の乾燥工程において、乾燥不良を起こしてしまうことがある。そのため、この蒸気滅菌器は、被滅菌物を収容する滅菌槽の内部に蒸気を供給する際、滅菌槽の内部へ液体が送りこまれないように、滅菌槽へ供給される蒸気を気液分離しながら加熱するようにしたものである。
【０００３】
気液分離に使用されている気液分離器には様々な種類があるが、その中の一つに特許文献２に記載されているサイクロン式の気液分離器がある。この気液分離器は、略円筒状の容器内に形成されるサイクロン室を有し、周壁に設けたガス導入口から該周壁内周面に沿って周方向に導入されるガス中の液体分を、旋回流の遠心分離作用で分離して、サイクロン室の下方に貯留、回収する一方、液体分を分離したガスを、サイクロン室の上端部に設けたガス導出口より導出するようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１２０６４５号公報
【特許文献２】特開平１１−２６４３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献２に記載されているような気液分離器は気液分離の効率が非常に高いものであるが、気液分離のために使用されている遠心分離機能を作動させるための動力源が必要である。蒸気滅菌器にこの気液分離器を取り付けた場合、滅菌時にかかるコストがあがってしまう。また、気液分離器への吸気管及び排気管だけではなく、排水管も取り付ける必要があり、蒸気滅菌器を取り付けるための大きなスペースが必要となってしまう。
【０００６】
したがって、蒸気滅菌器に取り付けられる気液分離器は、電力などの動力を必要とせず、小さいほうが便利である。そこで、本発明は、ボイラーとヒーターとを繋ぐ給蒸管を通過する蒸気の力のみによって気液分離を行う気液分離器を備えた蒸気滅菌器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、被滅菌物を高圧蒸気によって滅菌する蒸気滅菌器であって、前記被滅菌物を出し入れするための開口を有するチャンバーと、前記チャンバーの外側にあるボイラーと、前記ボイラーで発生する蒸気を前記チャンバー内へと供給する給蒸管と、前記ボイラーに水を供給する貯水タンクと、を備え、前記給蒸管に、前記ボイラーからの蒸気が流入する流入口と、前記チャンバーへと蒸気を流出する流出口を有し、前記流入口と前記流出口との中心を繋ぐ回転軸が設けられ、蒸気によって回転する複数の羽根が前記回転軸に取り付けられている気液分離器を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、蒸気によって気液分離器の羽根が回転し、回転する羽根に水が当たるため、チャンバー内へと水が入っていくことがない。また、蒸気の流れによって羽根が回転するため、気液分離器に無駄な動力を使用する必要がない。
【０００９】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様に係る蒸気滅菌器であって、前記気液分離器の軸は鉛直方向に対し平行であり、前記流入口は前記流出口よりも鉛直方向において下方に位置していることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２の態様によれば、羽根の回転が重力に影響されにくくなり、回転が円滑になる。また、羽根に当たって吸い込み口から下方に落ちた水が、再度ボイラ内で加熱されて蒸気となるため、無駄が少ない。
【００１１】
また、本発明の第３の態様は、第１の態様に係る蒸気滅菌器であって、前記流入口は前記流出口よりも大きく、前記気液分離器の外装体は、前記流入口と前記流出口との間に前記回転軸と垂直に交わる方向に中間壁を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の態様によれば、流入口から流入した蒸気が中間壁にも当たるため、気液分離の効率があがる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器の正面斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器の内部後方斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器の概略側面図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器における気液分離器の全体斜視図、図４（ｂ）は本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器における気液分離器の側面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための蒸気滅菌器を例示するものであって、本発明をこの蒸気滅菌器に特定することを意図するものではない。本発明は特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも均しく適応し得るものである。
【００１５】
まず、図１〜図３を参照して、本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器１を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器１の概略斜視図、図２は本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器１の内部後方概略斜視図、本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器の概略側面図である。なお、図２は一部の機器は省略し、要部のみ図示している。
【００１６】
蒸気滅菌器１は、本体ケース１０の内部に、チャンバー１１を備えている。チャンバー１１は、開口１２を有する中空円筒状となっている。このチャンバー１１は、耐腐食性の高い材料で形成されており、具体的にはＳＵＳ３０４のステンレスで形成されている。そして、開口１２は本体ケース１０の側面に位置し、この開口１２を介して、使用者は滅菌処理を行う被滅菌物（例えば医療用器具等）の出し入れを行う。また、開口１２は、滅菌作業の際に、取っ手の付いた開閉自在な蓋１３によって閉塞される。なお、このチャンバー１１の内部には、被滅菌物を収容した際に、この被滅菌物を載置する載置棚（図示せず）が、着脱自在に設置されている。
【００１７】
また、蒸気滅菌器１は、本体ケース１０の内部に、貯水タンク１４を備えている。この貯水タンク１４は、滅菌工程で用いる蒸気を発生させるために用いられる水１５を溜めておくためのものである。そして、水１５は、被滅菌物の滅菌作業に先立って、作業者によ
り本体ケース１０の天面側の蓋１０ａを開けて、貯水タンク１４へと供給される。
【００１８】
また、蒸気滅菌器１は、本体ケース１０の内部に、ブロックボイラー１６を備えている。ブロックボイラー１６は、水１５を加熱して被滅菌物を滅菌するための蒸気を発生させるためのものである。このブロックボイラー１６は、円柱形状となっているとともに、透磁率の高い材料で形成されており、具体的にはＳＵＳ４３０のステンレスで形成されている。
【００１９】
そして、ブロックボイラー１６の外周には、耐熱性のある絶縁板（図示せず）を介して誘導コイル１７が配置されている。この誘導コイル１７に高周波電流が供給されると、誘導コイル１７に磁束が発生し、ブロックボイラー１６に誘導電流が流れて、ブロックボイラー１６が発熱することになる。
【００２０】
また、貯水タンク１４とブロックボイラー１６との間には、電磁ポンプ１８を介して、給水管１９が接続されている。給水管１９は貯水タンク１４の水１５をブロックボイラー１６へ供給するために用いられるものであり、電磁ポンプ１８を作動させることにより、貯水タンク１４の水１５が、給水管１９を通過してブロックボイラー１６へと供給される。
【００２１】
また、チャンバー１１とブロックボイラー１６との間には、給蒸管２０が接続されている。給蒸管２０はブロックボイラー１６で発生した蒸気をチャンバー１１へ供給するために用いられるものである。また、給蒸管２０には気液分離器３０が取り付けられている。なお、気液分離器３０の内部構造は、詳細を後述する。
【００２２】
なお、この給蒸管２０とチャンバー１１との接続箇所Ａは、チャンバー１１のどこで行われても構わないが、本実施形態においては、チャンバー１１の上方側で給蒸管２０を接続し、空気よりも比重の重い蒸気を上部から供給することにより、チャンバー１１内の空気が、チャンバー１１の外に効率的に押し出されるようにしている。
【００２３】
また、チャンバー１１と貯水タンク１４との間には、電磁弁で構成された排気弁２１を介して、排気管２２が接続されている。この排気管２２は、一端を貯水タンク１４の水位よりも高い位置に接続し、他端をチャンバー１１の背面壁に接続している。そして、排気弁２１の開閉動作によって、チャンバー１１内の空気や蒸気の排気が適時行われる。
【００２４】
また、チャンバー１１の上部には、空気供給管２３が接続されている。そして、この空気供給管２３には、コンプレッサー２４とフィルター２５と、電磁弁で構成した空気弁２６とが順次接続されている。そして、後述する滅菌工程の終了後、コンプレッサー２４を作動して外気を取り込むと共に、空気弁２６を開くことによって、取り込んだ外気をフィルター２５で浄化し、空気供給管２３を通してチャンバー１１内へと供給することで、被滅菌物やチャンバー内の乾燥が行われる。
【００２５】
また、チャンバー１１の背面壁には、サーミスタで構成した温度センサ２７が取り付けられている。そして、温度センサ２７によって、チャンバー１１の内部温度の計測が行われる。
【００２６】
また、蒸気滅菌器１は、本体ケース１０の内部に、制御部２８を備えている。制御部２８はマイコン等で構成されており、また、制御部２８と誘導コイル１７等とは（破線で示す）配線２９によって接続されている。そして、予め設定されているプログラムや、温度センサ２７からの出力や、本体ケース１０に設けられている操作部ＯＰを介しての使用者の操作に基づき、制御部２８によって、誘導コイル１７に対する電流制御や、電磁ポンプ
１８やコンプレッサー２４の作動制御や、空気弁２６や排気弁２１の開閉制御等が行われる。
【００２７】
次に、図４を参照して本発明の実施形態で用いられている気液分離器について説明する。なお、図４（ａ）は本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器における気液分離器の全体斜視図、図４（ｂ）は本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器における気液分離器の側面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【００２８】
気液分離器３０は、円形の流入口３２と流入口３２よりも小さな円形の流出口３３とを有する二段円筒形状の外装体３１の内部に、流入口３２と流出口３３との中心を繋ぐ回転軸３４が設けられ、回転軸３４に対して同じ方向に所定の角度傾けられて複数の羽根３５が取り付けられている。本実施形態では羽根３５の枚数は１２枚である。また、外装体３１は円筒形としたが、円筒形に限る必要はなく、四角柱や多角柱などでもよい。円筒形状に近いほうが気液分離の効率は高くなる。
【００２９】
外装体３１は給蒸管２０と同じ材質で形成されており、そのまま給蒸管２０の一部となっている。回転軸３４及び羽根３５は比重が軽く、耐熱性に優れた部材で形成されており、具体的には、ＳＵＳ３０４のステンレスで形成されている。
【００３０】
気液分離器３０は、流入口３２が流出口３３よりも下方に位置する向きに取り付けられている。流入口３２が流出口３３よりも下方に位置する向きに取り付けられることによって、付着した液体がチャンバー内へと流れていくことがない。
【００３１】
羽根３５は回転軸に対して同じ方向に所定の角度傾けられて取り付けられており、幅がｗ、高さが回転軸とほぼ同じ長さの平面視で長方形状となっている。羽根の形状はこれに限るものではなく、プロペラなどのように湾曲したものであってもよい。
【００３２】
羽根３５の幅ｗは流出口３３の半径ｒとほぼ同じである。羽根３５の幅ｗが小さいと回転効率は高くなるが、液体が羽根３５に付着せずに通過する可能性があるため、羽根３５の幅ｗは流出口３３の半径ｒの０．９倍以上の大きさとしたほうがよい。
【００３３】
また、流入口３２と流出口３３との大きさが異なるため、気液分離器３０の外装体３１には中間壁３６が設けられている。中間壁３６を設けず、外装体３１を流入口３２と流出口３３とを結ぶ円錐形状にすることも可能である。しかしながら、中間壁３６を設けることによって、気液分離器３０に蒸気が流入する場合、羽根３５だけではなく、この中間壁３６にも液体が付着するため、気液分離の効率が上がる。
【００３４】
次に、蒸気が気液分離器３０を通過する際の気液分離の工程について説明する。ボイラー１６にて発生した蒸気が給蒸管２０を通り、気液分離器３０の下方に設けられている流入口３２へと到達し、気液分離器３０の上方に設けられている流出口３３から通り抜ける際、蒸気の流れによって羽根３５が回転する。回転する羽根３５に液体が衝突し、蒸気は流出口３３からチャンバー１１へと向かうが、液体は羽根３５の流入口３２側の面に付着することになる。羽根３５に付着した液体は重力によって流入口３２からボイラー１６側の給蒸管２０へと落下し、再度ボイラー１６にて加熱されて蒸気となる。
【００３５】
以上のような構成の蒸気滅菌器１を用いた、滅菌処理を行う一連の工程について、一例を説明する。まず、作業者は、チャンバー１１内の載置棚上に被滅菌物を載置して、蓋１３を閉じる。
【００３６】
次に、作業者が本体ケース１０の前面に設けられた操作部ＯＰを操作し、蒸気滅菌器１
の運転を開始すると、制御部２８により誘導コイル１７への高周波電流の供給が開始され、誘導加熱によってブロックボイラー１６が発熱する。そして、制御部２８によって、電磁ポンプ１８も作動し、給水管１９を介して貯水タンク１４からブロックボイラー１６へと水１５の供給が行われる。
【００３７】
そして、発熱したブロックボイラー１６へ水１５が供給されることにより、ブロックボイラー１６の流路内で水１５が加熱され、蒸気が発生する（加熱工程）。そして、この蒸気は、給蒸管２０を通過してチャンバー１１内へと向かう。この時、制御部２８によって、排気弁２１が開放されることで、チャンバー１１の空気が、流入してくる蒸気によって排気管２２を介して外部へと排出される。
【００３８】
また、給蒸管２０を蒸気が通過する際、気液分離器３０を通り、蒸気はチャンバー１１へと向かい、液体は羽根３５又は中間壁３６に付着し、気液が分離される。気液分離器３０により分離された水は再びボイラー１６へと戻り、加熱され蒸気となって給蒸管２０を通りチャンバー１１へと向かう。
【００３９】
そして、制御部２８によって、温度センサ２７の出力を監視しながら、チャンバー１１内の温度が一定の温度に達すると、排気弁２１が閉じられる。そして、チャンバー１１内が滅菌温度（通常１２１℃）に達した状態で、所定時間（通常２０分）滅菌処理が行われる（滅菌工程）。
【００４０】
滅菌処理が終了すると、制御部２８により、空気弁２６と排気弁２１とが開放されるとともに、コンプレッサー２４が作動し、フィルター２５を介して空気供給管２３からチャンバー１１へと空気が取り込まれ、被滅菌物とチャンバー１１内の乾燥処理が行われる（乾燥工程）。
【００４１】
このように、本実施形態の蒸気滅菌器１は、給蒸管２０に、蒸気の流れによって回転する羽根車を用いた気液分離器３０を取り付けているため、チャンバー１１内へと液体が入っていくことがない。したがって、被滅菌物に水が当たることがなく、滅菌時の乾燥不良を生じることがなくなる。また、気液分離器３０として羽根車を用いており、気液分離に無駄な動力を使用することなく、コストの削減をすることが可能になる。
【符号の説明】
【００４２】
１…蒸気滅菌器
１０…本体ケース
１１…チャンバー
１２…開口
１４…貯水タンク
１６…ブロックボイラー
１７…誘導コイル
１９…給水管
２０…給蒸管
３０…気液分離器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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