(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
収納された被滅菌物を高温蒸気下で滅菌するチャンバと、
電気ヒータの通電によって前記高温蒸気を発生させるボイラと、
前記ボイラに一定量の水を供給する給水ポンプと、
前記ボイラ内の湯水を外に排出する排水用の開閉弁と、
前記ボイラ内の水と接するように配置された前記電気ヒータ、前記給水ポンプ及び前記排水用の開閉弁を作動制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記電気ヒータで発生した前記高温蒸気による前記被滅菌物の滅菌終了後において、前記排水用の開閉弁を、前記ボイラの内部に残留した湯水のうち、その一部のみが排出されるように制御し、前記給水ポンプを前記ボイラに一定量の水が貯留されるように制御することを特徴とする蒸気滅菌器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば医療用器具などの被滅菌物を滅菌するために用いられる蒸気滅菌器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の蒸気滅菌器として、内部に所定量の水が貯溜される滅菌槽の底部外側に、外側から加熱する電磁誘導加熱手段（電磁誘導コイル）を備えることにより、水道水のようなカルシウムイオンやマグネシウムイオン等の硬度分が含まれる水を使用しても、スケールが滅菌槽内の底壁面にのみ付着するため、万一、滅菌槽内の底壁面に大量のスケールが付着したとしても、電磁誘導加熱手段の過熱による破損を確実に防止でき、またスケールの除去作業を容易に行え、さらに清掃する場合においても、ヒータのような清掃作業の妨げになるものがないため、清掃作業を容易に行えるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２４５９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし乍ら、このような従来の蒸気滅菌器では、槽内の底壁面に大量のスケールが付着するため、清掃作業が容易であっても清掃作業が必要であることに変わりなく、清掃作業中は蒸気を作成できず、稼働率が低下するという問題があった。
電気ヒータに代えて電磁誘導コイルを槽の底部外側に直接取り付けるため、槽全体が全体的に大型化するだけでなく、製造コストが高くなるという問題もあった。
【０００５】
本発明は、このような問題に対処することを課題とするものであり、簡単な構造でスケールの付着量が極めて少ない蒸気滅菌器を提供すること、などを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するために本発明は、収納された被滅菌物を高温蒸気下で滅菌するチャンバと、電気ヒータの通電によって前記高温蒸気を発生させるボイラと、前記ボイラに一定量の水を供給する給水ポンプと、前記ボイラ内の湯水を外に排出する排水用の開閉弁と、前記ボイラ内の水と接するように配置された前記電気ヒータ、前記給水ポンプ及び前記排水用の開閉弁を作動制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記電気ヒータで発生した前記高温蒸気による前記被滅菌物の滅菌終了後において、前記排水用の開閉弁を、前記ボイラの内部に残留した湯水のうち、その一部のみが排出されるように制御し、前記給水ポンプを前記ボイラに一定量の水が貯留されるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
前述した特徴を有する本発明は、被滅菌物の滅菌終了後において、制御手段が排水用の開閉弁を制御して、ボイラの内部に残留した湯水のうち、その一部のみを排出することにより、ボイラ内に貯留した湯水中に含まれるカルシウムやマグネシウムやシリカなどのスケール生成物質が減少し、湯水の排出分だけ給水ポンプで補給されるため、スケール生成物質の濃度が低下してスケールの生成量が減少する。
したがって、簡単な構造でスケールの付着量が極めて少ない蒸気滅菌器を提供することができる。
その結果、電気ヒータから水への伝熱が阻害されないため、長期に亘って蒸気の発生量の低下や電気ヒータの過熱による破損を防止できて安全性と経済性の向上が図れる。
また、槽内の底壁面に大量のスケールが付着する従来のものに比べ、スケールの清掃回数が激減して、その分だけ稼働率を向上させることができる。
さらに、電気ヒータを使用するため、電磁誘導コイルを槽の外側に直接取り付ける従来のものに比べ、槽全体が全体的に大型化せず、製造コストの低減化が図れるとともに、電気ヒータを使用する従来の蒸気滅菌器を簡単に改造できるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器の全体構成を示す配管系統の構造図である。
【図２】外観斜視図であり、（ａ）が全体の斜視図、（ｂ）が蓋を開けた状態の部分的な斜視図である。
【図３】通常作動時のタイムチャートである。
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器Ａは、図１〜図３に示すように、その本体キャビネット１０の内部に、収納された被滅菌物（図示しない）を高温蒸気下で滅菌するためのチャンバ１と、高温蒸気を発生させるためのボイラ２と、チャンバ１からの高温蒸気やボイラ２から湯水を排出するための排水タンク３と、を主要な構成要素として備えている。必要に応じて、地震感知装置４を備えることも可能である。
さらに、ボイラ２などを作動制御するための制御手段５が備えられている。
また、本体キャビネット１０の前面には、コントロールパネル１１が設けられている。
【００１０】
チャンバ１は、例えば医療用器具などの被滅菌物を載置する滅菌室１ａと、滅菌室１ａの入口開口部を覆う蓋１ｂを有し、後述するボイラー室２Ｂから高温蒸気が滅菌室１ａに供給される。
チャンバ１の具体例としては、図１及び図２（ｂ）に示されるように、有底円筒状に形成され、その開口部に対して円板状の蓋１ｂを開閉自在に取り付けることが好ましい。
また、その他の例として図示しないが、チャンバ１の開口部と蓋１ｂを矩形やそれ以外の形状に形成することも可能である。
【００１１】
チャンバ１には、外気導入用の開閉弁１ｃなどが設けられる。滅菌室１ａには、絶対圧力センサＳ１と三方弁１ｄなどが設けられる。
さらに、チャンバ１には、排気用の開閉弁１ｅと、緊急排気用の開閉弁１ｆと、真空ポンプ３ａなどが設けられる。
蓋１ｂには、操作ハンドル１２が設けられる。
【００１２】
ボイラ２は、蒸気発生装置２Ａとボイラー室２Ｂを有している。
蒸気発生装置２Ａは、給水ポンプ２Ｃや貯水タンク（給水タンク）２Ｄを介して水道などの給水源２Ｅに連通し、給水ポンプ２Ｃの作動によって、給水源２Ｅや貯水タンク２Ｄから水道水などが蒸気発生装置２Ａの内部に一定量供給される。
蒸気発生装置２Ａの内部には、電気ヒータ２ａが設けられる。電気ヒータ２ａは、後述する制御手段５によって温度制御され、給水源２Ｅから供給された水道水などを加熱して高温蒸気を作成し、ボイラー室２Ｂからチャンバ１の滅菌室１ａへ供給するように構成されている。
【００１３】
ボイラー室２Ｂは、蒸気発生装置２Ａの内部空間のみで構成するか、又は蒸気発生装置２Ａの内部空間と、蒸気発生装置２Ａの内部とは別個に設けられるジャケット２Ｆの内部空間で構成することが好ましい。
ジャケット２Ｆは、チャンバ１の周囲を覆うように形成され、その内部空間が蒸気発生装置２Ａの内部空間と同圧となるように配管接続し、蒸気発生装置２Ａの内部空間で作成された高温蒸気を滅菌室１ａの周囲空間に供給させることにより、滅菌室１ａが保温されて乾燥効果を高めるようになっている。
【００１４】
さらに、ボイラー室２Ｂは、その内部の温度変化に伴ってボイラー室２Ｂの内部空気を排気するための空気抜き用開閉弁２ｂを有している。
空気抜き用開閉弁２ｂは、温度センサＳ２から出力される温度信号と、後述する制御手段５によって作動制御される電磁弁などから構成される。
温度センサＳ２は、ジャケット２Ｆの内部空間又はそれに接続する管路に設けられ、ジャケット２Ｆの内部又はそれに接続する管路中の温度を計測して後述する制御手段５へ出力する。
詳しく説明すると、空気抜き用開閉弁２ｂは、運転の開始時（後述する準備工程）において、温度センサＳ２が予め設定された閉弁温度（約９０〜９５℃）になるまで開弁を継続させるか、又は閉弁温度になってから所定時間（約３分間程度）に亘って開弁を継続させることにより、主にジャケット２Ｆの内部空気が排水タンク３又は外部へ排気されて、ジャケット２Ｆの内部空間に温度ムラが発生しないようにしている。
【００１５】
ジャケット２Ｆとチャンバ１を結ぶ管路には、ジャケット２Ｆから高温蒸気を供給するための電磁弁などからなる給蒸用の開閉弁２ｃが設けられる。
さらに、蒸気発生装置２Ａには、排水タンク３と結ぶ管路が設けられ、この管路の途中には、蒸気発生装置２Ａの内部などに溜まった湯水を排水タンク３へ排出するための電磁弁などからなる排水用の開閉弁２ｄが設けられている。
排水用の開閉弁２ｄは、後述する制御手段５によって、ボイラ２の電気ヒータ２ａによる被滅菌物の滅菌工程を除く所定のタイミングで、ボイラ２のボイラー室２Ｂ（蒸気発生装置２Ａの内部）から、そこに残留する湯水を所定量排出するように作動制御される。
給水ポンプ２Ｃは、後述する制御手段５によって、電気ヒータ２ａで作成される高温蒸気の作成に伴う水の消費分と、排水用の開閉弁２ｄによる排出分に相当する量の水を供給して、ボイラー室２Ｂ（蒸気発生装置２Ａの内部）の水位が一定となるように作動制御される。
【００１６】
制御手段５は、給水ポンプ２Ｃ、電気ヒータ２ａ、空気抜き用開閉弁２ｂ、給蒸用の開閉弁２ｃ、排水用の開閉弁２ｄなどとそれぞれ電気的に接続した制御回路を有するコントローラーである。
制御手段５となるコントローラーは、マイクロコンピュータなどで構成され、主電源１３及びコントロールパネル１１の電源スイッチ１１ａの操作によって運転が開始され、制御回路に予め書き込まれたプログラムに従って制御を行う。
【００１７】
制御手段５の制御回路には、準備工程、待機工程、真空工程、滅菌工程、乾燥工程などのプログラムが予め設定されている。
準備工程とは、蒸気発生装置２Ａ内に一定量給水して電気ヒータ２ａにより高温蒸気を発生させ、ボイラー室２Ｂのジャケット２Ｆに所定温度の高温蒸気を充満させる工程をいう。
待機工程とは、電気ヒータ２ａを温度制御して、ジャケット２Ｆ内の高温蒸気を保ち、滅菌室１ａに被滅菌物を収納して蓋１ｂが閉じられるまでの工程をいう。
真空工程とは、コントロールパネル１１のスタートキー１１ｂが操作されてから、滅菌室１ａ内の空気を排出して被滅菌物内の残留空気を排除する工程をいう。
滅菌工程とは、滅菌室１ａ内に高温蒸気を供給して被滅菌物の滅菌を行い、滅菌の終了後には滅菌室１ａ内の高温蒸気を排気する工程をいう。
乾燥工程とは、設定時間に亘って滅菌室１ａからの真空引きと、外気の導入を繰り返す工程をいう。
【００１８】
制御手段５の制御回路に書き込まれているプログラムをタイムチャートで示すと、図３のようになる。
図３のタイムチャートでは、通常作動時を示している。
ここで、図３に従って通常作動時の作動について説明する。
電源ＯＮで準備工程のプログラムがスタートすると、給水ポンプ２Ｃの作動により蒸気発生装置２Ａ内に一定量の水道水などが給水される。
給水ポンプ２Ｃの作動が完了する頃には、電気ヒータ２ａがＯＮになって高温蒸気を発生させ、ボイラー室２Ｂとなるジャケット２Ｆの内部空間に供給される。
この頃には、空気抜き用開閉弁２ｂを開弁して、ジャケット２Ｆの内部空気が排気され始める。空気抜き用開閉弁２ｂは、ジャケット２Ｆの温度センサＳ２が閉弁温度まで上がった後に閉弁してジャケット２Ｆからの排気が停止される。
その後、温度センサＳ２が設定温度になったところで、準備工程が完了し、待機工程に進行する。
【００１９】
待機工程では、ジャケット２Ｆの温度は設定温度に維持されて、ジャケット２Ｆから滅菌室１ａ内に高温蒸気を供給可能な状態に保っている。
その後、滅菌室１ａに被滅菌物を収納して蓋１ｂが閉じられ、コントロールパネル１１のスタートキー１１ｂを操作すると、真空工程が開始され、それ以降は真空工程、滅菌工程、乾燥工程が順次進行される。
【００２０】
そして、排水用の開閉弁２ｄは、準備工程などの滅菌工程の開始前か又は乾燥工程以降の滅菌工程の終了後になると、自動的に開弁して、蒸気発生装置２Ａの内部から所定量の残留湯水を排出するように制御されている。
排水用の開閉弁２ｄによる作動例としては、乾燥工程が完了して蓋１ｂが開いてから、所定時間（約２〜３秒間）に亘り開弁させて、ボイラー室２Ｂとなる蒸気発生装置２Ａの内部に残留した湯水のうち、その一部（蒸気発生装置２Ａの内部容量の約１／４０〜１／５０程度）のみを排出させることが好ましい。
【００２１】
このような本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器Ａによると、被滅菌物の滅菌工程を除く所定のタイミングにおいて、制御手段５が排水用の開閉弁２ｄを制御して、ボイラ２内から所定量の湯水が排出される。それにより、ボイラ２内に貯留した湯水中に含まれるカルシウムやマグネシウムやシリカなどのスケール生成物質が減少する。これに連動して給水ポンプ２Ｃが湯水の排出分だけボイラ２に補給するため、スケール生成物質の濃度が低下してスケールの生成量が減少する。
したがって、簡単な構造でスケールの付着量が極めて少ない蒸気滅菌器を提供することができる。
その結果、電気ヒータから水への伝熱が阻害されないため、長期に亘って蒸気の発生量の低下や電気ヒータの過熱による破損を防止できて安全性と経済性の向上が図れる。
【００２２】
特に、制御手段５が排水用の開閉弁２ｄを、ボイラ２の内部に残留した湯水のうち、その一部のみが排出されるように制御する場合には、前回の滅菌工程で加熱された湯がボイラ２の内部に残留するため、連続的に次回の高温蒸気を作成する際に、高温蒸気の作成時間が短縮化される。
したがって、スケールの生成を防止しながらボイラ２で連続的に高温蒸気を短時間で且つ省エネルギーで作成することができる。
その結果、待機時間が短くて経済的である。
【００２３】
なお、前示実施形態では、本体キャビネット１０の内部に、チャンバ１とボイラ２と排水タンク３と地震感知装置４と制御手段５が備えられる場合を示したが、これに限定されず、地震感知装置４は設けなくとも良く、またボイラ２又は排水タンク３のいずれか一方若しくは両方を本体キャビネット１０の外部に設けてチャンバ１と配管接続しても良い。
さらに、チャンバ１とボイラ２を別個に備えたが、これに限定されず、チャンバ１とボイラ２を一体化して滅菌室１ａの内部にボイラ２の電気ヒータ２ａが配置されるようにしても良い。
【符号の説明】
【００２４】
１  チャンバ                              ２  ボイラ
２Ｃ  給水ポンプ                          ２ａ  電気ヒータ
２ｄ  排水用の開閉弁                      ５  制御手段
【図１】
0005869967.tif 000002
【図２】
0005869967.tif 000003
【図３】
0005869967.tif 000004