(57)【要約】【課題】水封式の真空ポンプを用いた低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置において、封水へのホルムアルデヒドの溶込みを防止すると共に、ホルムアルデヒド希釈用の多量の水を不要としてランニングコストを低減する。【解決手段】滅菌物が収容される滅菌槽２と、この滅菌槽２内の気体を外部へ吸引排出する水封式の真空ポンプ３と、滅菌槽２から真空ポンプ３への排気路９に設けられ、ホルムアルデヒドを分解する触媒反応器６とを備える。排気路９の流路変更により、滅菌槽２内の気体を、触媒反応器６を介して排出するか、触媒反応器６を介さずに排出するかを切替可能とするのが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
滅菌物が収容される滅菌槽と、
この滅菌槽内の気体を外部へ吸引排出する水封式の真空ポンプと、
前記滅菌槽から前記真空ポンプへの排気路に設けられ、ホルムアルデヒドを分解する触媒反応器と
を備えることを特徴とする低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【請求項２】
前記排気路の流路変更により、前記滅菌槽内の気体を、前記触媒反応器を介して排出するか、前記触媒反応器を介さずに排出するかを切替可能とされた
ことを特徴とする請求項１に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【請求項３】
前記滅菌槽内の減圧とホルムアルデヒドガス導入による復圧とを繰り返すガス置換工程と、前記滅菌槽内を滅菌温度で滅菌時間保持する滅菌工程と、前記滅菌槽内の減圧と水蒸気導入による復圧とを繰り返す蒸気脱離工程と、前記滅菌槽内の減圧と空気導入による復圧とを繰り返す空気脱離工程とを順次に含んで運転され、
前記ガス置換工程および前記蒸気脱離工程では、前記滅菌槽内の減圧時、前記滅菌槽内の気体を、前記触媒反応器を介して排出する
ことを特徴とする請求項２に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【請求項４】
前記滅菌槽内からの排気路は、第一排気路と第二排気路とに分岐した後、再び合流して前記真空ポンプに接続されており、
前記第一排気路に、入口弁、触媒反応器、連通弁、タンクおよび出口弁が順に設けられており、
前記第一排気路を介して排気するか、前記第二排気路を介して排気するかを切替可能とされ、
前記第一排気路を介して排気する際、前記入口弁と前記連通弁とを閉じた状態で前記出口弁を開けて前記タンク内を減圧してから、前記出口弁を閉じた状態で前記入口弁と前記連通弁とを開けて前記滅菌槽内を減圧した後、再び前記入口弁と前記連通弁とを閉じた状態で前記出口弁を開けて前記タンク内を減圧する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【請求項５】
前記触媒反応器は、内筒と外筒とからなる二重管構造とされ、内筒内に触媒が設けられる一方、外筒がヒータで加温され、
前記滅菌槽内からの気体は、内筒と外筒との隙間を通された後、内筒内を通される
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【請求項６】
前記滅菌槽内からの気体は、外部からの空気を混入された後、前記触媒反応器に通される
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温蒸気ホルムアルデヒド（ＬＴＳＦ）滅菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されるように、真空下の滅菌槽内で、ホルムアルデヒド含有水蒸気により滅菌物を滅菌する低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置が知られている。この装置では、真空下で水蒸気を取り扱うため、ドライ式ではなく、水封式の真空ポンプが好適に用いられる。
【０００３】
水封式の真空ポンプを用いる場合、封水にホルムアルデヒドが溶け込むため、多量の水で希釈しても、ホルムアルデヒドを垂れ流すことになり、環境保護の観点から好ましくない。また、ホルムアルデヒドを多量の水で希釈する場合、水の使用量が多くなり、ランニングコストが高くなる。なお、下記特許文献２に開示される環境浄化マイクロリアクターシステムも提案されているが、基本的には、エチレンオキサイドガス（または炭酸ガスとの混合ガス）を用いる滅菌装置に適用され、水封式の真空ポンプの使用も否定されており（特許文献２の段落［０００３］，［０００８］）、低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置に適用できるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２３５０３０号公報（段落［０００２］、［００２６］、［００３６］）
【特許文献２】特開２００５−２５４１９４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、水封式の真空ポンプを用いた低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置において、封水ひいては排水へのホルムアルデヒドの溶込みを防止して、環境にやさしい装置とすることにある。また、希釈用の多量の水を必要とせず、ランニングコストを低減できる装置とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、滅菌物が収容される滅菌槽と、この滅菌槽内の気体を外部へ吸引排出する水封式の真空ポンプと、前記滅菌槽から前記真空ポンプへの排気路に設けられ、ホルムアルデヒドを分解する触媒反応器とを備えることを特徴とする低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、滅菌槽から真空ポンプへの排気路に触媒反応器を設けてホルムアルデヒドを分解できるので、真空ポンプへのホルムアルデヒドの流入を防止することができる。これにより、真空ポンプの封水ひいては排水へのホルムアルデヒドの溶込みを防止することができる。また、ホルムアルデヒドを稀釈するための多量の水も必要とせず、ランニングコストの低減を図ることもできる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記排気路の流路変更により、前記滅菌槽内の気体を、前記触媒反応器を介して排出するか、前記触媒反応器を介さずに排出するかを切替可能とされたことを特徴とする請求項１に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、滅菌槽内の気体を真空ポンプで排出する際、触媒反応器を介して排出するか、触媒反応器を介さずに排出するかを切り替えることができる。触媒反応器を介して排出する場合、触媒反応器でホルムアルデヒドを分解することができ、触媒反応器を介さずに排出する場合、触媒反応器を通さない分だけ圧力損失を低減して、排気時間の短縮を図ることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記滅菌槽内の減圧とホルムアルデヒドガス導入による復圧とを繰り返すガス置換工程と、前記滅菌槽内を滅菌温度で滅菌時間保持する滅菌工程と、前記滅菌槽内の減圧と水蒸気導入による復圧とを繰り返す蒸気脱離工程と、前記滅菌槽内の減圧と空気導入による復圧とを繰り返す空気脱離工程とを順次に含んで運転され、前記ガス置換工程および前記蒸気脱離工程では、前記滅菌槽内の減圧時、前記滅菌槽内の気体を、前記触媒反応器を介して排出することを特徴とする請求項２に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、ガス置換工程、滅菌工程、蒸気脱離工程および空気脱離工程を順次に含んで運転することで、前処理、滅菌および後処理を図ることができる。また、少なくともガス置換工程および蒸気脱離工程では、滅菌槽内の減圧時、滅菌槽内の気体を触媒反応器に通すことで、ホルムアルデヒドを分解無害化することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記滅菌槽内からの排気路は、第一排気路と第二排気路とに分岐した後、再び合流して前記真空ポンプに接続されており、前記第一排気路に、入口弁、触媒反応器、連通弁、タンクおよび出口弁が順に設けられており、前記第一排気路を介して排気するか、前記第二排気路を介して排気するかを切替可能とされ、前記第一排気路を介して排気する際、前記入口弁と前記連通弁とを閉じた状態で前記出口弁を開けて前記タンク内を減圧してから、前記出口弁を閉じた状態で前記入口弁と前記連通弁とを開けて前記滅菌槽内を減圧した後、再び前記入口弁と前記連通弁とを閉じた状態で前記出口弁を開けて前記タンク内を減圧することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、タンクと滅菌槽（具体的には、タンクと触媒反応器、および触媒反応器と滅菌槽）との連通を遮断した状態で、タンクと真空ポンプとを連通させてタンク内を減圧後、タンクと真空ポンプとの連通を遮断した状態で、タンクと滅菌槽とを連通させて、滅菌槽内を減圧する。これにより、滅菌槽内を真空ポンプで直接に減圧する場合と比較して、圧力損失の低減を図ることができる。また、タンク内の減圧を所望に行うことで、触媒反応器に真空圧がかかった際の破損（たとえば反応容器からの触媒の脱落）を防止することができる。その後、再び、タンクと滅菌槽との連通を遮断した状態で、タンクと真空ポンプとを連通させてタンク内を減圧することで、タンク内に残った水蒸気を排出することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記触媒反応器は、内筒と外筒とからなる二重管構造とされ、内筒内に触媒が設けられる一方、外筒がヒータで加温され、前記滅菌槽内からの気体は、内筒と外筒との隙間を通された後、内筒内を通されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、触媒反応器は内筒と外筒とからなる二重管構造とされ、滅菌槽内からの気体を、内筒と外筒との隙間を通した後、内筒内の触媒に通すので、コンパクトな構成とすることができる。また、外筒をヒータで加温することで、滅菌槽内からの気体を加温して触媒へ送ることができ、触媒でのホルムアルデヒドの分解を確実に図ることができる。その一方、触媒自体をヒータで直接に加温しないので、ホルムアルデヒドの発火を防止することができる。
【００１６】
さらに、請求項６に記載の発明は、前記滅菌槽内からの気体は、外部からの空気を混入された後、前記触媒反応器に通されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【００１７】
ホルムアルデヒドの分解反応には酸素が必要であるが、滅菌槽内からの空気排除後の真空下で滅菌を図ると、滅菌槽内からの排気時に、ホルムアルデヒドを触媒反応器に通しても、酸素不足により所期の分解がなされないおそれがある。ところが、請求項６に記載の発明によれば、滅菌槽内からの気体に空気を混入して触媒反応器に通すので、ホルムアルデヒドの分解を確実に図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、水封式の真空ポンプを用いた低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置において、封水ひいては排水へのホルムアルデヒドの溶込みを防止して、環境にやさしい装置とすることができる。また、希釈用の多量の水を必要とせず、ランニングコストを低減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置を示す概略図であり、一部を断面にして示している。
【図２】図１の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置の運転工程の一例を示す概略図であり、滅菌槽内の圧力Ｐと経過時間ｔとの関係を示している。
【図３】図１の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置の変形例を示す図である。
【図４】図１の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置に用いられる触媒反応器の一例を示す概略断面図である。
【図５】図１の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置に用いられる触媒反応器の他の例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１を示す概略図であり、一部を断面にして示している。
【００２１】
本実施例の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１は、滅菌物が収容される滅菌槽２と、この滅菌槽２内の気体を外部へ吸引排出する水封式の真空ポンプ３と、滅菌槽２内への水蒸気およびホルムアルデヒドガスの導入手段４と、滅菌槽２内への外気導入手段５と、滅菌槽２外へのホルムアルデヒドを分解する触媒反応器６と、制御手段（図示省略）とを備える。
【００２２】
滅菌物は、特に問わないが、典型的には、鉗子やチューブのような医療器具である。滅菌物は、滅菌用の包装資材に入れられた状態で、滅菌槽２内に収容されてもよい。
【００２３】
滅菌槽２は、内部空間の減圧に耐える中空容器であり、典型的には略矩形の箱状に形成されている。滅菌槽２は、ドア（図示省略）で開閉可能とされる。ドアを開けることで、滅菌槽２に対し滅菌物を出し入れすることができ、ドアを閉じることで、滅菌槽２を気密に閉じることができる。
【００２４】
滅菌槽２内は、ヒータ（図示省略）で加温可能とされる。滅菌槽２のヒータは、その構成を特に問わず、たとえば蒸気ジャケットでもよいが、本実施例では、滅菌槽２の外壁に設けられるヒートテープから構成される。ヒータのオンオフまたは容量を制御することで、滅菌槽２内を所望温度に維持することができる。
【００２５】
滅菌槽２には、滅菌槽２内の圧力を検出する圧力センサ７と、滅菌槽２内の温度を検出する温度センサ８とが設けられる。詳細は後述するが、圧力センサ７の検出圧力に基づき、滅菌槽２内の減圧または復圧を制御することができ、温度センサ８の検出温度に基づき、滅菌槽２のヒータを制御することができる。
【００２６】
水封式の真空ポンプ３は、周知のとおり、封水と呼ばれる水が供給されつつ運転される。具体的には、本実施例では、放射状に配置された羽根をもつインペラ（図示省略）は、封水が供給される円筒状のケーシング（符号省略）内に、ケーシングと偏心して設置されている。従って、インペラを高速回転させると、ケーシング内に水環ができ、しかもインペラとケーシングとを偏心させているので、一回転するたびに内部の気体が膨張と圧縮とを繰り返すことになる。そこで、ケーシングの適切な位置に吸気口３ａと排気口３ｂとを設けておくことで、外部の気体を吸排気することができる。ケーシングには、さらに給水口（図示省略）が設けられており、その給水口からケーシング内へ封水が供給される。給水口への給水弁（図示省略）は、真空ポンプ３の発停と連動して開閉される。なお、排気口３ｂからは、使用後の封水も排出される。
【００２７】
真空ポンプ３の吸気口３ａは、排気路９を介して、滅菌槽２に接続される。滅菌槽２内から真空ポンプ３への排気路９には、触媒反応器６が設けられる。この際、好ましくは、滅菌槽２内からの気体を、触媒反応器６を介して排出するか、触媒反応器６を介さずに排出するかを切替可能とされる。具体的には、滅菌槽２内からの排気路９は、第一排気路９ａと第二排気路９ｂとに分岐した後、再び合流して真空ポンプ３に接続されている。そして、第一排気路９ａには、入口弁１０、触媒反応器６および出口弁１１が順に設けられており、第二排気路９ｂには、バイパス弁１２が設けられている。従って、バイパス弁１２を閉じた状態で、入口弁１０および出口弁１１を開ければ、滅菌槽２内からの気体を第一排気路９ａにより、触媒反応器６を介して排出することができる。逆に、入口弁１０および出口弁１１を閉じた状態で、バイパス弁１２を開ければ、滅菌槽２内からの気体を第二排気路９ｂにより、触媒反応器６を介さずに排出することができる。
【００２８】
触媒反応器６は、ホルムアルデヒドを分解する触媒を備えて構成される。具体的には、滅菌槽２内からの気体が通される反応容器に、触媒が設けられて構成される。触媒としては、白金またはパラジウムを担持した網状材など、従来公知の各種のものを用いることができる。触媒反応器６は、ヒータ（図示省略）を備え、このヒータにより、触媒は設定温度（本実施例では２００〜２５０℃）に加温される。この際、詳細は後述するが、触媒自体（または滅菌槽２内からの気体自体）を直接に加温するのではなく、反応容器の外側から加温するのが好ましい。また、触媒での分解反応を有効に図るため、所望により、滅菌槽２内からの気体に、外部からの空気を混入して、触媒反応器６に通してもよい。
【００２９】
水蒸気およびホルムアルデヒドガスの導入手段４は、水タンク１３、ホルマリンタンク１４および気化器１５を備える。水タンク１３は、内部に水を貯留したタンクであり、ホルマリンタンク１４は、内部にホルマリンを貯留したタンクである。なお、ホルマリンは、所定濃度（本実施例ではホルムアルデヒド濃度２〜３７％）のホルムアルデヒド水溶液である。
【００３０】
水タンク１３およびホルマリンタンク１４は、給液路１６（１６ａ，１６ｂ）を介して気化器１５に接続される。水タンク１３から気化器１５への第一給液路１６ａと、ホルマリンタンク１４から気化器１５への第二給液路１６ｂとは、図示例の場合、気化器１５の側において共通管路とされている。そして、共通管路よりも上流側（各タンク１３，１４側）において、第一給液路１６ａには第一給液弁１７が設けられ、第二給液路１６ｂには第二給液弁１８が設けられている。但し、場合により、各給液弁１７，１８に代えて、給液ポンプを設けてもよい。
【００３１】
気化器１５は、給液路１６（１６ａ，１６ｂ）を介して水タンク１３およびホルマリンタンク１４に接続されると共に、連通路１９を介して滅菌槽２と接続される。気化器１５は、ヒータ（図示省略）を備え、このヒータにより、気化器１５内は所定温度に加温される。気化器１５のヒータを作動させると共に滅菌槽２内を減圧した状態で、第二給液弁１８を閉じたまま第一給液弁１７を開けると、水タンク１３からの水を気化器１５へ導入して気化し、水蒸気として連通路１９を介して滅菌槽２内へ供給することができる。あるいは、第一給液弁１７を閉じたまま第二給液弁１８を開けると、ホルマリンタンク１４からのホルマリンを気化器１５へ導入して気化し、ホルムアルデヒド含有水蒸気として連通路１９を介して滅菌槽２内へ供給することができる。
【００３２】
なお、本明細書において、ホルムアルデヒド含有水蒸気は、少なくともホルムアルデヒドガスを含むという意味で、単にホルムアルデヒドガスということがある。言い換えれば、ホルムアルデヒドガスとは、少なくともホルムアルデヒドを含む気体であり、本実施例では、所定濃度のホルムアルデヒドを含有した水蒸気である。
【００３３】
外気導入手段５は、減圧下の滅菌槽２内に、給気路２０を介して外気を導入する。滅菌槽２内への給気路２０には、エアフィルタ２１および給気弁２２が設けられている。滅菌槽２内を減圧した状態で、給気弁２２を開けると、滅菌槽２の内外の差圧により、外気を滅菌槽２内へ導入して、滅菌槽２内を復圧することができる。その際、エアフィルタ２１により、清浄な空気を滅菌槽２内へ導入することができる。
【００３４】
制御手段は、前記各センサ７，８の検出信号や経過時間などに基づき、真空ポンプ３や前記各弁などを制御する制御器（図示省略）である。具体的には、真空ポンプ３、入口弁１０、出口弁１１、バイパス弁１２、第一給液弁１７、第二給液弁１８、給気弁２２、圧力センサ７および温度センサ８の他、滅菌槽２、触媒反応器６および気化器１５の各ヒータなどは、制御器に接続されている。そして、制御器は、以下に述べるように、所定の手順（プログラム）に従い、滅菌槽２内の滅菌物の滅菌を図る。
【００３５】
以下、本実施例の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１の運転方法の具体例について説明する。
【００３６】
図２は、本実施例の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１の運転工程の一例を示す概略図であり、滅菌槽２内の圧力Ｐと経過時間ｔとの関係を示している。この図に示すように、本実施例の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１は、真空引き工程Ｓ１、蒸気置換工程Ｓ２、ガス置換工程Ｓ３、滅菌工程Ｓ４、蒸気脱離工程Ｓ５および空気脱離工程Ｓ６を順次に実行する。以下、各工程について説明する。
【００３７】
なお、運転開始に先立ち、滅菌槽２内には滅菌物が収容され、滅菌槽２のドアは気密に閉じられる。各工程中、滅菌槽２は、ヒータにより、設定温度（典型的には５５〜８０℃、好適には５０〜６０℃、本実施例では５５℃）に加温され維持される。また、触媒反応器６は、ヒータにより、遅くともガス置換工程Ｓ３の開始までに、設定温度（本実施例では２００〜２５０℃）に加温される。そして、ユーザがスタートボタンを押すなどして運転開始が指示されると、前記各工程を順次に実行する。
【００３８】
≪真空引き工程Ｓ１≫
真空引き工程Ｓ１では、所定の終了条件を満たすまで、真空ポンプ３により滅菌槽２内を減圧する。具体的には、入口弁１０および出口弁１１を閉じた状態で、バイパス弁１２を開けて、真空ポンプ３を作動し続ける。この際、各給液弁１７，１８および給気弁２２は、閉じられている。これにより、滅菌槽２内の気体を外部へ吸引排出して、滅菌槽２内を減圧することができる。真空引き工程Ｓ１は、本実施例では設定真空引き時間だけなされる。この時間は、真空ポンプ３の能力限界（つまり滅菌槽２内をどこまで減圧できるのか）を確認するのに必要十分な時間であるのが好ましい。設定真空引き時間の経過後、バイパス弁１２を閉じると共に真空ポンプ３を停止して、次工程へ移行する。
【００３９】
但し、真空引き工程Ｓ１は、滅菌槽２内を目標真空引き圧力まで減圧するようにしてもよく、その場合、目標真空引き圧力まで到達すると真空引き工程Ｓ１を終了するが、設定真空引き時間内に目標真空引き圧力まで到達できない場合には、設定真空引き時間の経過をもって終了するのがよい。その間、圧力センサ７により、到達した最低圧力Ｐ１を監視する。いずれにしても、真空引き工程Ｓ１で到達した最低圧力Ｐ１以上で、後述する各工程の減圧目標圧力ＰＬが設定される。なお、各工程の減圧目標圧力ＰＬは、典型的には、１０ｋＰａ未満（たとえば４〜９ｋＰａ程度）で設定され、好ましくは５ｋＰａ以下で設定される。そして、復圧目標圧力ＰＵは、減圧目標圧力ＰＬを超え大気圧Ｐ０以下で設定される。
【００４０】
≪蒸気置換工程Ｓ２≫
蒸気置換工程Ｓ２では、滅菌槽２内の減圧と水蒸気導入による復圧とを、設定回数繰り返す。具体的には、真空ポンプ３による減圧目標圧力ＰＬまでの減圧と、水蒸気導入による復圧目標圧力ＰＵまでの復圧とを、設定回数繰り返す。なお、初回の減圧は、真空引き工程Ｓ１での減圧として、省略することができる。そのため、蒸気置換工程Ｓ２では、真空引き工程Ｓ１での減圧後、復圧目標圧力ＰＵまでの復圧と減圧目標圧力ＰＬまでの減圧とが、設定回数繰り返される。
【００４１】
なお、設定回数は、減圧状態からの復圧回数（図２において上下に振幅する圧力波の内、上方へ凸のパルス数）として定義できる。また、減復圧の繰り返し時、本実施例では、各回の減圧目標圧力ＰＬ同士は同一とされ、各回の復圧目標圧力ＰＵ同士も同一とされる。これらのことは、蒸気置換工程Ｓ２に限らず、ガス置換工程Ｓ３、蒸気脱離工程Ｓ５および空気脱離工程Ｓ６についても同様である。
【００４２】
蒸気置換工程Ｓ２での減復圧の繰り返しについて具体的に説明すると、まず、滅菌槽２内の減圧時、真空引き工程Ｓ１と同様に、入口弁１０および出口弁１１を閉じた状態で、バイパス弁１２を開けて、真空ポンプ３を作動させる。そして、圧力センサ７の検出圧力が減圧目標圧力ＰＬになると、バイパス弁１２を閉じると共に真空ポンプ３を停止する。その後、第一給液弁１７を開放すると、水タンク１３内の水が気化器１５へ吸引され、気化器１５において蒸発した水蒸気は、滅菌槽２内へ導入される。滅菌槽２内が復圧目標圧力ＰＵになると、第一給液弁１７を閉じる。そして、このような減圧と復圧との繰り返しを、設定回数だけ実行する。
【００４３】
但し、図示例のように、滅菌槽２内へ水蒸気を導入して復圧目標圧力ＰＵまで復圧後、復圧目標圧力ＰＵにて設定保持時間（たとえば３０秒）だけ保持してもよい。また、滅菌槽２内の復圧は、圧力センサ７の検出圧力が復圧目標圧力ＰＵになるまでではなく、第一給液弁１７の開放から設定開放時間経過するまででもよい。いずれにしても、蒸気置換工程Ｓ２において、滅菌槽２内の減圧と水蒸気導入による復圧とを繰り返すことで、滅菌槽２内から空気が排除され、水蒸気に置換される。
【００４４】
≪ガス置換工程Ｓ３≫
ガス置換工程Ｓ３では、滅菌槽２内の減圧とホルムアルデヒドガス導入による復圧とを、設定回数繰り返す。具体的には、真空ポンプ３による減圧目標圧力ＰＬまでの減圧と、ホルムアルデヒドガス導入による復圧目標圧力ＰＵまでの復圧とを、設定回数繰り返す。なお、初回の減圧は、蒸気置換工程Ｓ２での最終の減圧として、省略することができる。そのため、ガス置換工程Ｓ３では、蒸気置換工程Ｓ２の終了後、復圧目標圧力ＰＵまでの復圧と減圧目標圧力ＰＬまでの減圧とが、設定回数繰り返される。
【００４５】
なお、蒸気置換工程Ｓ２とガス置換工程Ｓ３とは、いずれも、減圧目標圧力ＰＬまでの減圧と、復圧目標圧力ＰＵまでの復圧とを、設定回数繰り返す工程であるが、両工程の設定回数は互いに異なってもよい。同様に、両工程の各減圧目標圧力ＰＬ同士も、互いに異なってもよいし、両工程の各復圧目標圧力ＰＵ同士も、互いに異なってもよい。これらのことは、蒸気置換工程Ｓ２とガス置換工程Ｓ３との関係に限らず、蒸気脱離工程Ｓ５および空気脱離工程Ｓ６も含んだ各工程相互間についても同様である。また、復圧目標圧力ＰＵでの保持時間（設定保持時間）などについても同様である。図示例では、蒸気置換工程Ｓ２、ガス置換工程Ｓ３、蒸気脱離工程Ｓ５および空気脱離工程Ｓ６において、各工程の減圧目標圧力ＰＬ同士は互いに同一とされ、空気脱離工程Ｓ６を除き、各工程の復圧目標圧力ＰＵ同士も互いに同一とされている。
【００４６】
ガス置換工程Ｓ３での減復圧の繰り返しについて具体的に説明すると、まず、滅菌槽２内の減圧時、バイパス弁１２を閉じた状態で、入口弁１０および出口弁１１を開けて、真空ポンプ３を作動させる。これにより、滅菌槽２内の気体は、触媒反応器６を介して排出され、排気中に含まれるホルムアルデヒドは、触媒にて分解され無害化される。そして、圧力センサ７の検出圧力が減圧目標圧力ＰＬになると、入口弁１０および出口弁１１を閉じると共に真空ポンプ３を停止する。その後、第二給液弁１８を開放すると、ホルマリンタンク１４内のホルマリンが気化器１５へ吸引され、気化器１５において蒸発したホルムアルデヒドガス（前述したとおり厳密にはホルムアルデヒド含有水蒸気）は、滅菌槽２内へ導入される。滅菌槽２内が復圧目標圧力ＰＵになると、第二給液弁１８を閉じる。そして、このような減圧と復圧との繰り返しを、設定回数だけ実行する。
【００４７】
但し、図示例のように、滅菌槽２内へホルムアルデヒドガスを導入して復圧目標圧力ＰＵまで復圧後、復圧目標圧力ＰＵにて設定保持時間（たとえば３０秒）だけ保持してもよい。また、滅菌槽２内の復圧は、圧力センサ７の検出圧力が復圧目標圧力ＰＵになるまでではなく、第二給液弁１８の開放から設定開放時間経過するまででもよい。いずれにしても、ガス置換工程Ｓ３において、滅菌槽２内の減圧とホルムアルデヒドガス導入による復圧とを繰り返すことで、滅菌槽２内の水蒸気は、ホルムアルデヒドガスに置換される。言い換えれば、滅菌槽２内には、ホルマリンタンク１４内と対応した濃度のホルムアルデヒドガスで充満される。
【００４８】
≪滅菌工程Ｓ４≫
滅菌工程Ｓ４では、滅菌槽２内を滅菌温度で滅菌時間保持する。ここでは、ガス置換工程Ｓ３での最終の復圧（滅菌槽２内へのホルムアルデヒドガス導入による復圧）にて、滅菌槽２内を滅菌圧力（図示例ではＰＵ）に維持したまま、滅菌槽２内を滅菌温度で滅菌時間保持する。
【００４９】
具体的には、滅菌工程Ｓ４では、温度センサ８の検出温度が滅菌温度（たとえば５５℃）を維持するように、滅菌槽２内へのホルムアルデヒドガスの導入（より具体的には第二給液弁１８）を制御して、滅菌時間（たとえば６０分）保持することで、滅菌槽２内の滅菌物を滅菌する。あるいは、圧力センサ７の検出圧力が滅菌圧力（滅菌温度相当の飽和蒸気圧力）を維持するように、滅菌槽２内へのホルムアルデヒドガスの導入を制御して、滅菌時間保持することで、滅菌槽２内の滅菌物を滅菌する。その後、第二給液弁１８を閉じた状態で、次工程へ移行する。
【００５０】
≪蒸気脱離工程Ｓ５≫
蒸気脱離工程Ｓ５では、滅菌槽２内の減圧と水蒸気導入による復圧とを、設定回数繰り返す。具体的には、真空ポンプ３による減圧目標圧力ＰＬまでの減圧と、水蒸気導入による復圧目標圧力ＰＵまでの復圧とを、設定回数繰り返す。
【００５１】
蒸気脱離工程Ｓ５での減復圧の繰り返しについて具体的に説明すると、まず、滅菌槽２内の減圧時、バイパス弁１２を閉じた状態で、入口弁１０および出口弁１１を開けて、真空ポンプ３を作動させる。これにより、滅菌槽２内の気体は、触媒反応器６を介して排出され、排気中に含まれるホルムアルデヒドは、触媒にて無害化される。そして、圧力センサ７の検出圧力が減圧目標圧力ＰＬになると、入口弁１０および出口弁１１を閉じると共に真空ポンプ３を停止する。その後、第一給液弁１７を開放すると、水タンク１３内の水が気化器１５へ吸引され、気化器１５において蒸発した水蒸気は、滅菌槽２内へ導入される。滅菌槽２内が復圧目標圧力ＰＵになると、第一給液弁１７を閉じる。そして、このような減圧と復圧との繰り返しを、設定回数だけ実行する。
【００５２】
但し、図示例のように、滅菌槽２内へ水蒸気を導入して復圧目標圧力ＰＵまで復圧後、復圧目標圧力ＰＵにて設定保持時間（図示例では蒸気置換工程Ｓ２やガス置換工程Ｓ３における設定保持時間よりも短い時間）だけ保持してもよい。また、滅菌槽２内の復圧は、圧力センサ７の検出圧力が復圧目標圧力ＰＵになるまでではなく、第一給液弁１７の開放から設定開放時間経過するまででもよい。いずれにしても、蒸気脱離工程Ｓ５において、滅菌槽２内の減圧と水蒸気導入による復圧とを繰り返すことで、滅菌槽２内のホルムアルデヒドが排除され、ホルムアルデヒドを含まない水蒸気に置換される。
【００５３】
≪空気脱離工程Ｓ６≫
空気脱離工程Ｓ６では、滅菌槽２内の減圧と空気導入による復圧とを、設定回数繰り返す。具体的には、真空ポンプ３による減圧目標圧力ＰＬまでの減圧と、空気導入による復圧目標圧力ＰＵまでの復圧とを、設定回数繰り返す。なお、初回の減圧は、蒸気脱離工程Ｓ５での最終の減圧として、省略することができる。そのため、空気脱離工程Ｓ６では、蒸気脱離工程Ｓ５の終了後、復圧目標圧力ＰＵまでの復圧と減圧目標圧力ＰＬまでの減圧とが、設定回数繰り返される。
【００５４】
なお、本実施例では、空気脱離工程Ｓ６の減圧目標圧力ＰＬは、蒸気置換工程Ｓ２、ガス置換工程Ｓ３および蒸気脱離工程Ｓ５の各減圧目標圧力ＰＬと同一とされる。一方、空気脱離工程Ｓ６の復圧目標圧力ＰＵは、蒸気置換工程Ｓ２、ガス置換工程Ｓ３および蒸気脱離工程Ｓ５の各復圧目標圧力ＰＵよりも高く設定されるのが好ましく、大気圧かそれに近い圧力とされるのがよい。
【００５５】
空気脱離工程Ｓ６での減復圧の繰り返しについて具体的に説明すると、まず、滅菌槽２内の減圧時、入口弁１０および出口弁１１を閉じた状態で、バイパス弁１２を開けて、真空ポンプ３を作動させる。そして、圧力センサ７の検出圧力が減圧目標圧力ＰＬになると、バイパス弁１２を閉じると共に真空ポンプ３を停止する。その後、給気弁２２を開放すると、外気が滅菌槽２内へ導入される。滅菌槽２内が復圧目標圧力ＰＵになると、給気弁２２を閉じる。そして、このような減圧と復圧との繰り返しを、設定回数だけ実行する。
【００５６】
但し、滅菌槽２内の減圧時、滅菌槽２内からの気体を触媒反応器６に通してもよい。つまり、滅菌槽２内の減圧時、バイパス弁１２を閉じた状態で、入口弁１０および出口弁１１を開けて、真空ポンプ３を作動させてもよい。これにより、滅菌槽２内の気体は、触媒反応器６を介して排出されるので、滅菌槽２内にホルムアルデヒドが残留していても、そのホルムアルデヒドは触媒にて無害化される。そして、圧力センサ７の検出圧力が減圧目標圧力ＰＬになると、入口弁１０および出口弁１１を閉じると共に真空ポンプ３を停止して、給気弁２２を開ければよい。
【００５７】
いずれにしても、空気脱離工程Ｓ６において、滅菌槽２内の減圧と空気導入による復圧とを繰り返すことで、滅菌槽２内から蒸気が排除され、空気に置換される。そして、最終的に、真空ポンプ３を停止した状態で、給気弁２２を開けて、滅菌槽２内を大気圧に復圧すればよい。その後、滅菌槽２のドアを開けて、滅菌槽２内から滅菌物を取り出すことができる。
【００５８】
本実施例の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１によれば、滅菌槽２内から真空ポンプ３への排気を触媒反応器６に通すことで、排気中に含まれるホルムアルデヒドを分解することができる。これにより、真空ポンプ３へのホルムアルデヒドの流入を防止して、封水ひいては排水へのホルムアルデヒドの溶込みを防止することができる。そして、ホルムアルデヒドを稀釈するための多量の水も必要とせず、ランニングコストの低減を図ることもできる。
【００５９】
また、滅菌槽２内からの排気を触媒反応器６に通すか否かを切り替えることができる。そのため、滅菌槽２内の気体に応じて（言い換えれば運転工程に応じて）、滅菌槽２内からの排気を触媒反応器６に通すか否かを切り替えることができる。触媒反応器６を介して排気する場合、触媒反応器６でホルムアルデヒドを分解することができ、触媒反応器６を介さずに排気する場合、触媒反応器６を通さない分だけ圧力損失を低減して、排気時間の短縮を図ることができる。少なくとも、滅菌槽２内からの排気中にホルムアルデヒドが含まれるガス置換工程Ｓ３および蒸気脱離工程Ｓ５では、滅菌槽２内からの気体を触媒反応器６に通して排気するのが好ましい。また、空気脱離工程Ｓ６においても、滅菌槽２内からの排気時、触媒反応器６を介して排気することで、万一、滅菌槽２内にホルムアルデヒドが残留していても、無害化しつつ排気することができる。
【００６０】
図３は、前記実施例の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１の変形例を示す概略図である。本変形例（図３）も、基本的には、前記実施例（図１）と同様である。そこで、以下においては、両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
【００６１】
本変形例は、滅菌槽２内から真空ポンプ３への排気系統の構成において、前記実施例と異なる。以下、具体的に説明する。まず、前記実施例と同様に、滅菌槽２内からの排気路９は、第一排気路９ａと第二排気路９ｂとに分岐した後、再び合流して真空ポンプ３に接続されている。但し、第一排気路９ａには、入口弁１０、触媒反応器６、連通弁２３、タンク２４および出口弁１１が順に設けられている。一方、第二排気路９ｂには、前記実施例と同様、バイパス弁１２が設けられている。後述するように、各弁１０，１１，１２，２３の開閉を制御することで、第一排気路９ａを介して排気するか、第二排気路９ｂを介して排気するかを切り替えることができる。
【００６２】
触媒反応器６の他、入口弁１０、出口弁１１およびバイパス弁１２の構成は、前記実施例と同様である。タンク２４は、滅菌槽２よりも小さな中空容器であり、ヒータ（たとえばヒートテープ）により設定温度（たとえば滅菌槽２内の加温温度と同じ５５℃）に加温される。このタンク２４は、連通弁２３を介して触媒反応器６に接続されると共に、出口弁１１を介して真空ポンプ３に接続される。
【００６３】
第一排気路９ａを介して排気するには、バイパス弁１２を閉じたまま、まず、入口弁１０と連通弁２３とを閉じた状態で、出口弁１１を開けて、真空ポンプ３により、タンク２４内を所定圧力まで減圧する（第一操作）。この所定圧力とは、滅菌槽２内の圧力よりも低い圧力である。その後、出口弁１１を閉じた状態で、入口弁１０と連通弁２３とを開けて、滅菌槽２内を減圧する（第二操作）。つまり、触媒反応器６を介して滅菌槽２内とタンク２４内とを連通させることで、滅菌槽２内の気体が触媒反応器６を介してタンク２４内へ吸引される。その際、滅菌槽２内からの排気中に含まれるホルムアルデヒドは、触媒にて分解され無害化される。その後、再び、入口弁１０と連通弁２３とを閉じた状態で、出口弁１１を開けて、タンク２４内を減圧する（第三操作）。これにより、タンク２４内に残留した水蒸気を、排除して、再び、タンク２４内を所定圧力まで減圧することができる。
【００６４】
滅菌槽２内からホルムアルデヒドを含んだ気体を排気する際、上述の第一操作から第三操作の実施により、第一排気路９ａを介して排気するのが好ましい。たとえば、ガス置換工程Ｓ３や蒸気脱離工程Ｓ５では、前記実施例で述べたように減圧と復圧とが設定回数繰り返されるが、その各回の減圧は、上述の第一操作から第三操作までの一セットの実施でなされるのがよい。つまり、第一操作により、タンク２４内を減圧目標圧力ＰＬ未満の所定圧力としておき、第二操作により、滅菌槽２内を減圧目標圧力ＰＬまで減圧するのがよい。その点を考慮して、タンク２４の容量や（第一操作による）減圧レベルが設定される。
【００６５】
タンク２４内の減圧（第一操作）は、たとえばガス置換工程Ｓ３では、事前（つまり工程開始前）に行うことができる他、減圧後の滅菌槽２内へのホルムアルデヒドガス導入による復圧中に並行して行うことができ、また蒸気脱離工程Ｓ５でも、事前（つまり工程開始前）に行うことができる他、減圧後の滅菌槽２内への水蒸気導入による復圧中に並行して行うことができる。
【００６６】
一方、第二排気路９ｂを介して排気するには、前記実施例と同様に、入口弁１０と出口弁１１とを閉じた状態で、バイパス弁１２を開けて、真空ポンプ３により排気すればよい。その他の構成や運転方法は、前記実施例と同様のため、説明を省略する。
【００６７】
次に、前記実施例（変形例を含む）の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１に用いられる触媒反応器６の具体例について説明する。触媒反応器６は、前述したとおり、反応容器、触媒およびヒータを備える。
【００６８】
反応容器は、滅菌槽２内からの気体が通される容器であり、典型的には円筒や角筒などの筒材から形成される。反応容器内には、ホルムアルデヒドを分解する触媒が設けられる。典型的には、筒状の反応容器は、軸方向中途部に触媒が設けられており、一方の開口部から他方の開口部へ向けて、滅菌槽２内から真空ポンプ３への気体が通される。
【００６９】
反応容器にはヒータが設けられ、このヒータにより触媒が加温される。たとえば、マントルヒータが、反応容器の周側壁全体を外側から覆うように設けられる。滅菌槽２内からの気体を触媒に通す前に、ヒータにより触媒は設定温度（１５０℃以上であり、好ましくは２００〜２５０℃）に加温され、その後、前記設定温度を維持するようにヒータが制御される。なお、ホルムアルデヒドを含む気体が触媒を通過中、触媒の温度は前記設定温度よりも高くなるが、ホルムアルデヒドの自然発火温度よりも低く抑えられる。
【００７０】
ところで、ヒータは、触媒を加温するだけでなく、滅菌槽２内から触媒への気体（たとえば５０〜５５℃の気体）も加温するのが好ましい。つまり、滅菌槽２内からの気体は、反応容器内において、触媒直前で１５０℃以上の前記設定温度になるように、加温されるのがよい。このようなことを簡易に且つコンパクトに実現するために、触媒反応器６は、好適には、以下のように構成される。
【００７１】
図４は、触媒反応器６の一例を示す概略断面図である。この例では、触媒反応器６は、内筒２５と外筒２６とからなる二重管構造とされ、内筒２５内に触媒２７が設けられる一方、外筒２６がヒータ（図示省略）で加温される。そして、滅菌槽２内からの気体は、内筒２５と外筒２６との隙間を通された後、折り返して内筒２５内を通される。
【００７２】
より具体的に説明すると、内筒２５は、外筒２６内に、軸線を一致させて収容されている。そして、内筒２５および外筒２６は、軸方向一端部（図４において右端部）に流体の出入口を備え、軸方向他端部（図４において左端部）において端壁２８で閉じられる。つまり、内筒２５と外筒２６との間の円筒状隙間は、軸方向他端部において、端壁２８で閉じられると共に、内筒２５の中空穴も、同じ端壁２８で閉じられる。そして、この端壁２８に近い位置で、内筒２５の周側壁には、周方向に離隔して、複数の連通部（貫通穴または切欠き）２９が形成されており、この連通部２９により、内筒２５の内外が連通する。つまり、内筒２５と外筒２６との間の円筒状隙間と、内筒２５の中空穴とは、内筒２５の周側壁に設けた連通部２９を介して連通する。
【００７３】
一方、軸方向一端部において、内筒２５と外筒２６との間の円筒状隙間は、滅菌槽２からの配管に接続され、内筒２５の中空穴は、真空ポンプ３への配管に接続される。図示例では、軸方向一端部においても、端壁３０が設けられており、この端壁３０により、内筒２５と外筒２６との間の円筒状隙間や、内筒２５の中空穴は閉じられる。但し、この端壁３０には、前記円筒状隙間や前記中空穴と対応した位置に、それぞれ貫通穴３０ａ，３０ｂが形成されている。そして、この貫通穴３０ａ，３０ｂに設けた管部に、滅菌槽２からの配管や、真空ポンプ３への配管が接続される。また、内筒２５の軸方向中央部には、触媒２７が設けられている。
【００７４】
さらに、触媒反応器６の外筒２６には、ヒータ（図示省略）が設けられる。たとえば、外筒２６の周側壁の他、好ましくは前記端壁２８，３０（少なくとも軸方向他端部の端壁２８）を覆うように、マントルヒータが設けられる。このヒータを作動させることで、外筒２６内ひいては内筒２５内および触媒２７を、設定温度に加温することができる。
【００７５】
触媒反応器６を介して滅菌槽２内の気体を真空ポンプ３で排出する際、予め、ヒータで触媒２７を設定温度に加温しておく。反応容器（２５，２６）を二重管構造としたため、単管（内筒２５のみ）の場合と比較して触媒を加温し難いが、前記実施例で述べたように、運転開始後、真空引き工程Ｓ１や蒸気置換工程Ｓ２では、第二排気路９ｂを介して（つまり触媒反応器６を介さずに）排気するので、その間、ヒータで触媒２７を加温する時間を確保することができる。
【００７６】
ところで、ホルムアルデヒドの分解反応は、反応式「ＨＣＨＯ＋Ｏ２→ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ」で示されるとおり、酸素が必要である。ところが、前記実施例で述べたように、真空引き工程Ｓ１や蒸気置換工程Ｓ２において、滅菌槽２内からの空気排除がなされた後に、滅菌槽２内にホルムアルデヒドガスを導入して（ガス置換工程Ｓ３）、真空下で滅菌が図られる。そのため、滅菌槽２内からの排気時に、ホルムアルデヒドを触媒反応器６に通しても、酸素不足により所期の分解がなされないおそれがある。そこで、滅菌槽２内からの気体は、外部からの空気を混入された後、触媒反応器６に通されるのが好ましい。
【００７７】
図示例では、前記軸方向一端部の端壁３０（前記円筒状隙間と連通する位置）に、外気の取入口として、空気穴３０ｃを開けている。そのため、真空引きがなされる際、滅菌槽２内からの気体に、外部からの空気が自動的に引き込まれて、内筒２５と外筒２６との隙間を介した後、内筒２５内の触媒２７に通される。この間、滅菌槽２内からの気体と外部からの空気との混合や、ヒータによる加温がなされる。また、滅菌槽２内からのホルムアルデヒドガスに空気を混入して稀釈することで、触媒２７での過度な温度上昇を抑えることもできる。
【００７８】
さらに、空気穴３０ｃへの管路に弁を設けて、この弁の開閉または開度を調整可能としてもよい。また、空気穴３０ｃは、軸方向一端部の端壁３０に限らず、外筒２６に形成されてもよいし、場合により、滅菌槽２から触媒反応器６への配管に形成されてもよい。いずれにしても、滅菌槽２内からの気体に空気を混入して触媒反応器６に通すことで、ホルムアルデヒドの分解を確実に図ることができる。
【００７９】
なお、触媒反応器６の姿勢は、横向きに限らず、縦向きや、斜めであってもよい。つまり、図４では、触媒反応器６は、内筒２５および外筒２６の軸線を、左右方向へ沿って配置しているが、上下方向へ沿って配置したり、斜めに配置したりしてもよい。上下や斜めに配置する場合、前記一対の端壁２８，３０の内、いずれを上方へ向けてもよい。触媒反応器６に通される流体は、基本的には気体のみであるから、触媒反応器６の姿勢や設置方向は、適宜に変更可能である。また、内筒２５および外筒２６は、図示例では、円筒から構成されたが、場合により、断面四角形などの角筒から構成されてもよい。
【００８０】
図５は、触媒反応器６の他の例を示す概略断面図である。図５の触媒反応器６も、基本的には図４の触媒反応器６と同様である。そこで、以下においては、両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
【００８１】
図４の触媒反応器６では、内筒２５および外筒２６の軸方向他端部（図４において左端部）の開口部を端壁２８で閉じると共に、内筒２５の軸方向他端部の周側壁に連通部２９を設けて、内筒２５の内外を連通させたが、図５の触媒反応器６では、外筒２６の軸方向他端部の開口部を端壁２８で閉じるが、内筒２５の軸方向他端部は端壁２８から離隔させて隙間を空けられている。そして、この隙間（内筒２５の軸方向他端部と端壁２８との隙間）が、内筒２５の内外を連通させる連通部２９として機能する。この場合も、内筒２５と外筒２６との円筒状隙間を軸方向一端部から軸方向他端部へ流れる気体は、軸方向他端部において折り返されて内筒２５内に入り、軸方向一端部へ向けて流され、内筒２５内の触媒２７を介して導出される。その他の構成は、図４と同様のため、説明を省略する。
【００８２】
本発明の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１は、前記実施例（変形例を含む）の構成（制御を含む）に限らず、適宜変更可能である。特に、（ａ）滅菌物が収容される滅菌槽２と、（ｂ）この滅菌槽２内の気体を外部へ吸引排出する水封式の真空ポンプ３と、（ｃ）滅菌槽２から真空ポンプ３への排気路９に設けられ、ホルムアルデヒドを分解する触媒反応器６とを備えるのであれば、その他の構成は適宜に変更可能である。
【００８３】
たとえば、前記実施例では、第一排気路９ａによる排気と第二排気路９ｂによる排気とは、入口弁１０、出口弁１１およびバイパス弁１２の切替えによりなされたが、滅菌槽２内の排気時に触媒反応器６を介するか否かの具体的構成は、特に問わない。一例として、入口弁１０とバイパス弁１２の代わりに、第一排気路９ａと第二排気路９ｂとの分岐部に三方弁を設けてもよく、あるいは、出口弁１１とバイパス弁１２の代わりに、第一排気路９ａと第二排気路９ｂとの合流部に三方弁を設けてもよい。
【００８４】
また、前記実施例において、第二排気路９ｂのバイパス弁１２は、場合により省略可能である。あるいは、第二排気路９ｂ自体の設置を省略してもよい。つまり、滅菌槽２内からの排気は、常に、触媒反応器６を介して真空ポンプ３にて排出される構成としてもよい。その場合、第二排気路９ｂの他、出口弁１１の設置も省略可能である。
【００８５】
また、前記実施例では、真空引き工程Ｓ１、蒸気置換工程Ｓ２、ガス置換工程Ｓ３、滅菌工程Ｓ４、蒸気脱離工程Ｓ５および空気脱離工程Ｓ６を順次に実行したが、ホルムアルデヒドガスによる滅菌工程Ｓ４を含めば、各工程の有無や内容など、適宜に変更可能である。たとえば、真空引き工程Ｓ１は、滅菌槽２内の減圧時の漏れ（滅菌槽２内への外気流入）をチェックしたり、後続の各工程における減復圧の回数を決めたりするのに利用できるが、漏れチェックを行わず且つ設定回数を固定とする場合には、真空引き工程Ｓ１の実施を省略可能である。また、蒸気置換工程Ｓ２は、滅菌槽２内からの空気排除が目的であるが、水蒸気に代えてホルムアルデヒドガスを用いることができる。そのため、蒸気置換工程Ｓ２を実施しない代わりに、ガス置換工程Ｓ３の減復圧の回数を増加させてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１  低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置
２  滅菌槽
３  真空ポンプ（３ａ：吸気口、３ｂ：排気口）
４  水蒸気およびホルムアルデヒドガスの導入手段
５  外気導入手段
６  触媒反応器
７  圧力センサ
８  温度センサ
９  排気路（９ａ：第一排気路、９ｂ：第二排気路）
１０  入口弁
１１  出口弁
１２  バイパス弁
１３  水タンク
１４  ホルマリンタンク
１５  気化器
１６  給液路（１６ａ：第一給液路、１６ｂ：第二給液路）
１７  第一給液弁
１８  第二給液弁
１９  連通路
２０  給気路
２１  エアフィルタ
２２  給気弁
２３  連通弁
２４  タンク
２５  内筒
２６  外筒
２７  触媒
２８  端壁
２９  連通部
３０  端壁（３０ａ：貫通穴、３０ｂ：貫通穴、３０ｃ：空気穴）
Ｐ０  大気圧
Ｐ１  最低圧力
ＰＬ  減圧目標圧力
ＰＵ  復圧目標圧力
Ｓ１  真空引き工程
Ｓ２  蒸気置換工程
Ｓ３  ガス置換工程
Ｓ４  滅菌工程
Ｓ５  蒸気脱離工程
Ｓ６  空気脱離工程
【図１】
2018110793.tif 000003
【図２】
2018110793.tif 000004
【図３】
2018110793.tif 000005
【図４】
2018110793.tif 000006
【図５】
2018110793.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月4日(2017.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
滅菌物が収容される滅菌槽と、
この滅菌槽内の気体を外部へ吸引排出する水封式の真空ポンプと、
前記滅菌槽から前記真空ポンプへの排気路に設けられ、ホルムアルデヒドを分解する触媒反応器と
を備えることを特徴とする低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【請求項２】
前記排気路の流路変更により、前記滅菌槽内の気体を、前記触媒反応器を介して排出するか、前記触媒反応器を介さずに排出するかを切替可能とされた
ことを特徴とする請求項１に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【請求項３】
前記滅菌槽内の減圧とホルムアルデヒドガス導入による復圧とを繰り返すガス置換工程と、前記滅菌槽内を滅菌温度で滅菌時間保持する滅菌工程と、前記滅菌槽内の減圧と水蒸気導入による復圧とを繰り返す蒸気脱離工程と、前記滅菌槽内の減圧と空気導入による復圧とを繰り返す空気脱離工程とを順次に含んで運転され、
前記ガス置換工程および前記蒸気脱離工程では、前記滅菌槽内の減圧時、前記滅菌槽内の気体を、前記触媒反応器を介して排出する
ことを特徴とする請求項２に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【請求項４】
前記滅菌槽内からの排気路は、第一排気路と第二排気路とに分岐した後、再び合流して前記真空ポンプに接続されており、
前記第一排気路に、触媒反応器が設けられており、
前記第一排気路を介して排気するか、前記第二排気路を介して排気するかを切替可能とされている
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【請求項５】
前記滅菌槽には、前記滅菌槽内の圧力を検出する圧力センサと、前記滅菌槽内の温度を検出する温度センサとが設けられる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【請求項６】
前記滅菌槽内への外気導入手段を備えている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【請求項７】
前記外気導入手段は、給気路と、この給気路に設けられるエアフィルタおよび給気弁とを備える
ことを特徴とする請求項６に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【請求項８】
水蒸気およびホルムアルデヒドガスの導入手段を備えている
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【請求項９】
前記水蒸気およびホルムアルデヒドガスの導入手段は、水タンクと、ホルマリンタンクと、気化器とを備える
ことを特徴とする請求項８に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【請求項１０】
前記気化器は、ヒータを備えている
ことを特徴とする請求項９に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【請求項１１】
前記水タンクおよび前記ホルマリンタンクは、給液路を介して前記気化器に接続され、
前記気化器は、連通路を介して前記滅菌槽と接続される
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【請求項１２】
前記滅菌槽内からの気体は、外部からの空気を混入された後、前記触媒反応器に通される
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温蒸気ホルムアルデヒド（ＬＴＳＦ）滅菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されるように、真空下の滅菌槽内で、ホルムアルデヒド含有水蒸気により滅菌物を滅菌する低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置が知られている。この装置では、真空下で水蒸気を取り扱うため、ドライ式ではなく、水封式の真空ポンプが好適に用いられる。
【０００３】
水封式の真空ポンプを用いる場合、封水にホルムアルデヒドが溶け込むため、多量の水で希釈しても、ホルムアルデヒドを垂れ流すことになり、環境保護の観点から好ましくない。また、ホルムアルデヒドを多量の水で希釈する場合、水の使用量が多くなり、ランニングコストが高くなる。なお、下記特許文献２に開示される環境浄化マイクロリアクターシステムも提案されているが、基本的には、エチレンオキサイドガス（または炭酸ガスとの混合ガス）を用いる滅菌装置に適用され、水封式の真空ポンプの使用も否定されており（特許文献２の段落［０００３］，［０００８］）、低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置に適用できるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２３５０３０号公報（段落［０００２］、［００２６］、［００３６］）
【特許文献２】特開２００５−２５４１９４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、水封式の真空ポンプを用いた低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置において、封水ひいては排水へのホルムアルデヒドの溶込みを防止して、環境にやさしい装置とすることにある。また、希釈用の多量の水を必要とせず、ランニングコストを低減できる装置とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、滅菌物が収容される滅菌槽と、この滅菌槽内の気体を外部へ吸引排出する水封式の真空ポンプと、前記滅菌槽から前記真空ポンプへの排気路に設けられ、ホルムアルデヒドを分解する触媒反応器とを備えることを特徴とする低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、滅菌槽から真空ポンプへの排気路に触媒反応器を設けてホルムアルデヒドを分解できるので、真空ポンプへのホルムアルデヒドの流入を防止することができる。これにより、真空ポンプの封水ひいては排水へのホルムアルデヒドの溶込みを防止することができる。また、ホルムアルデヒドを稀釈するための多量の水も必要とせず、ランニングコストの低減を図ることもできる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記排気路の流路変更により、前記滅菌槽内の気体を、前記触媒反応器を介して排出するか、前記触媒反応器を介さずに排出するかを切替可能とされたことを特徴とする請求項１に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、滅菌槽内の気体を真空ポンプで排出する際、触媒反応器を介して排出するか、触媒反応器を介さずに排出するかを切り替えることができる。触媒反応器を介して排出する場合、触媒反応器でホルムアルデヒドを分解することができ、触媒反応器を介さずに排出する場合、触媒反応器を通さない分だけ圧力損失を低減して、排気時間の短縮を図ることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記滅菌槽内の減圧とホルムアルデヒドガス導入による復圧とを繰り返すガス置換工程と、前記滅菌槽内を滅菌温度で滅菌時間保持する滅菌工程と、前記滅菌槽内の減圧と水蒸気導入による復圧とを繰り返す蒸気脱離工程と、前記滅菌槽内の減圧と空気導入による復圧とを繰り返す空気脱離工程とを順次に含んで運転され、前記ガス置換工程および前記蒸気脱離工程では、前記滅菌槽内の減圧時、前記滅菌槽内の気体を、前記触媒反応器を介して排出することを特徴とする請求項２に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、ガス置換工程、滅菌工程、蒸気脱離工程および空気脱離工程を順次に含んで運転することで、前処理、滅菌および後処理を図ることができる。また、少なくともガス置換工程および蒸気脱離工程では、滅菌槽内の減圧時、滅菌槽内の気体を触媒反応器に通すことで、ホルムアルデヒドを分解無害化することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記滅菌槽内からの排気路は、第一排気路と第二排気路とに分岐した後、再び合流して前記真空ポンプに接続されており、前記第一排気路に、触媒反応器が設けられており、前記第一排気路を介して排気するか、前記第二排気路を介して排気するかを切替可能とされていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、前記滅菌槽には、前記滅菌槽内の圧力を検出する圧力センサと、前記滅菌槽内の温度を検出する温度センサとが設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記滅菌槽内への外気導入手段を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、前記外気導入手段は、給気路と、この給気路に設けられるエアフィルタおよび給気弁とを備えることを特徴とする請求項６に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、水蒸気およびホルムアルデヒドガスの導入手段を備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、前記水蒸気およびホルムアルデヒドガスの導入手段は、水タンクと、ホルマリンタンクと、気化器とを備えることを特徴とする請求項８に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、前記気化器は、ヒータを備えていることを特徴とする請求項９に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、前記水タンクおよび前記ホルマリンタンクは、給液路を介して前記気化器に接続され、前記気化器は、連通路を介して前記滅菌槽と接続されることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【００２０】
さらに、請求項１２に記載の発明は、前記滅菌槽内からの気体は、外部からの空気を混入された後、前記触媒反応器に通されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置である。
【００２１】
ホルムアルデヒドの分解反応には酸素が必要であるが、滅菌槽内からの空気排除後の真空下で滅菌を図ると、滅菌槽内からの排気時に、ホルムアルデヒドを触媒反応器に通しても、酸素不足により所期の分解がなされないおそれがある。ところが、請求項１２に記載の発明によれば、滅菌槽内からの気体に空気を混入して触媒反応器に通すので、ホルムアルデヒドの分解を確実に図ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、水封式の真空ポンプを用いた低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置において、封水ひいては排水へのホルムアルデヒドの溶込みを防止して、環境にやさしい装置とすることができる。また、希釈用の多量の水を必要とせず、ランニングコストを低減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置を示す概略図であり、一部を断面にして示している。
【図２】図１の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置の運転工程の一例を示す概略図であり、滅菌槽内の圧力Ｐと経過時間ｔとの関係を示している。
【図３】図１の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置の変形例を示す図である。
【図４】図１の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置に用いられる触媒反応器の一例を示す概略断面図である。
【図５】図１の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置に用いられる触媒反応器の他の例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１を示す概略図であり、一部を断面にして示している。
【００２５】
本実施例の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１は、滅菌物が収容される滅菌槽２と、この滅菌槽２内の気体を外部へ吸引排出する水封式の真空ポンプ３と、滅菌槽２内への水蒸気およびホルムアルデヒドガスの導入手段４と、滅菌槽２内への外気導入手段５と、滅菌槽２外へのホルムアルデヒドを分解する触媒反応器６と、制御手段（図示省略）とを備える。
【００２６】
滅菌物は、特に問わないが、典型的には、鉗子やチューブのような医療器具である。滅菌物は、滅菌用の包装資材に入れられた状態で、滅菌槽２内に収容されてもよい。
【００２７】
滅菌槽２は、内部空間の減圧に耐える中空容器であり、典型的には略矩形の箱状に形成されている。滅菌槽２は、ドア（図示省略）で開閉可能とされる。ドアを開けることで、滅菌槽２に対し滅菌物を出し入れすることができ、ドアを閉じることで、滅菌槽２を気密に閉じることができる。
【００２８】
滅菌槽２内は、ヒータ（図示省略）で加温可能とされる。滅菌槽２のヒータは、その構成を特に問わず、たとえば蒸気ジャケットでもよいが、本実施例では、滅菌槽２の外壁に設けられるヒートテープから構成される。ヒータのオンオフまたは容量を制御することで、滅菌槽２内を所望温度に維持することができる。
【００２９】
滅菌槽２には、滅菌槽２内の圧力を検出する圧力センサ７と、滅菌槽２内の温度を検出する温度センサ８とが設けられる。詳細は後述するが、圧力センサ７の検出圧力に基づき、滅菌槽２内の減圧または復圧を制御することができ、温度センサ８の検出温度に基づき、滅菌槽２のヒータを制御することができる。
【００３０】
水封式の真空ポンプ３は、周知のとおり、封水と呼ばれる水が供給されつつ運転される。具体的には、本実施例では、放射状に配置された羽根をもつインペラ（図示省略）は、封水が供給される円筒状のケーシング（符号省略）内に、ケーシングと偏心して設置されている。従って、インペラを高速回転させると、ケーシング内に水環ができ、しかもインペラとケーシングとを偏心させているので、一回転するたびに内部の気体が膨張と圧縮とを繰り返すことになる。そこで、ケーシングの適切な位置に吸気口３ａと排気口３ｂとを設けておくことで、外部の気体を吸排気することができる。ケーシングには、さらに給水口（図示省略）が設けられており、その給水口からケーシング内へ封水が供給される。給水口への給水弁（図示省略）は、真空ポンプ３の発停と連動して開閉される。なお、排気口３ｂからは、使用後の封水も排出される。
【００３１】
真空ポンプ３の吸気口３ａは、排気路９を介して、滅菌槽２に接続される。滅菌槽２内から真空ポンプ３への排気路９には、触媒反応器６が設けられる。この際、好ましくは、滅菌槽２内からの気体を、触媒反応器６を介して排出するか、触媒反応器６を介さずに排出するかを切替可能とされる。具体的には、滅菌槽２内からの排気路９は、第一排気路９ａと第二排気路９ｂとに分岐した後、再び合流して真空ポンプ３に接続されている。そして、第一排気路９ａには、入口弁１０、触媒反応器６および出口弁１１が順に設けられており、第二排気路９ｂには、バイパス弁１２が設けられている。従って、バイパス弁１２を閉じた状態で、入口弁１０および出口弁１１を開ければ、滅菌槽２内からの気体を第一排気路９ａにより、触媒反応器６を介して排出することができる。逆に、入口弁１０および出口弁１１を閉じた状態で、バイパス弁１２を開ければ、滅菌槽２内からの気体を第二排気路９ｂにより、触媒反応器６を介さずに排出することができる。
【００３２】
触媒反応器６は、ホルムアルデヒドを分解する触媒を備えて構成される。具体的には、滅菌槽２内からの気体が通される反応容器に、触媒が設けられて構成される。触媒としては、白金またはパラジウムを担持した網状材など、従来公知の各種のものを用いることができる。触媒反応器６は、ヒータ（図示省略）を備え、このヒータにより、触媒は設定温度（本実施例では２００〜２５０℃）に加温される。この際、詳細は後述するが、触媒自体（または滅菌槽２内からの気体自体）を直接に加温するのではなく、反応容器の外側から加温するのが好ましい。また、触媒での分解反応を有効に図るため、所望により、滅菌槽２内からの気体に、外部からの空気を混入して、触媒反応器６に通してもよい。
【００３３】
水蒸気およびホルムアルデヒドガスの導入手段４は、水タンク１３、ホルマリンタンク１４および気化器１５を備える。水タンク１３は、内部に水を貯留したタンクであり、ホルマリンタンク１４は、内部にホルマリンを貯留したタンクである。なお、ホルマリンは、所定濃度（本実施例ではホルムアルデヒド濃度２〜３７％）のホルムアルデヒド水溶液である。
【００３４】
水タンク１３およびホルマリンタンク１４は、給液路１６（１６ａ，１６ｂ）を介して気化器１５に接続される。水タンク１３から気化器１５への第一給液路１６ａと、ホルマリンタンク１４から気化器１５への第二給液路１６ｂとは、図示例の場合、気化器１５の側において共通管路とされている。そして、共通管路よりも上流側（各タンク１３，１４側）において、第一給液路１６ａには第一給液弁１７が設けられ、第二給液路１６ｂには第二給液弁１８が設けられている。但し、場合により、各給液弁１７，１８に代えて、給液ポンプを設けてもよい。
【００３５】
気化器１５は、給液路１６（１６ａ，１６ｂ）を介して水タンク１３およびホルマリンタンク１４に接続されると共に、連通路１９を介して滅菌槽２と接続される。気化器１５は、ヒータ（図示省略）を備え、このヒータにより、気化器１５内は所定温度に加温される。気化器１５のヒータを作動させると共に滅菌槽２内を減圧した状態で、第二給液弁１８を閉じたまま第一給液弁１７を開けると、水タンク１３からの水を気化器１５へ導入して気化し、水蒸気として連通路１９を介して滅菌槽２内へ供給することができる。あるいは、第一給液弁１７を閉じたまま第二給液弁１８を開けると、ホルマリンタンク１４からのホルマリンを気化器１５へ導入して気化し、ホルムアルデヒド含有水蒸気として連通路１９を介して滅菌槽２内へ供給することができる。
【００３６】
なお、本明細書において、ホルムアルデヒド含有水蒸気は、少なくともホルムアルデヒドガスを含むという意味で、単にホルムアルデヒドガスということがある。言い換えれば、ホルムアルデヒドガスとは、少なくともホルムアルデヒドを含む気体であり、本実施例では、所定濃度のホルムアルデヒドを含有した水蒸気である。
【００３７】
外気導入手段５は、減圧下の滅菌槽２内に、給気路２０を介して外気を導入する。滅菌槽２内への給気路２０には、エアフィルタ２１および給気弁２２が設けられている。滅菌槽２内を減圧した状態で、給気弁２２を開けると、滅菌槽２の内外の差圧により、外気を滅菌槽２内へ導入して、滅菌槽２内を復圧することができる。その際、エアフィルタ２１により、清浄な空気を滅菌槽２内へ導入することができる。
【００３８】
制御手段は、前記各センサ７，８の検出信号や経過時間などに基づき、真空ポンプ３や前記各弁などを制御する制御器（図示省略）である。具体的には、真空ポンプ３、入口弁１０、出口弁１１、バイパス弁１２、第一給液弁１７、第二給液弁１８、給気弁２２、圧力センサ７および温度センサ８の他、滅菌槽２、触媒反応器６および気化器１５の各ヒータなどは、制御器に接続されている。そして、制御器は、以下に述べるように、所定の手順（プログラム）に従い、滅菌槽２内の滅菌物の滅菌を図る。
【００３９】
以下、本実施例の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１の運転方法の具体例について説明する。
【００４０】
図２は、本実施例の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１の運転工程の一例を示す概略図であり、滅菌槽２内の圧力Ｐと経過時間ｔとの関係を示している。この図に示すように、本実施例の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１は、真空引き工程Ｓ１、蒸気置換工程Ｓ２、ガス置換工程Ｓ３、滅菌工程Ｓ４、蒸気脱離工程Ｓ５および空気脱離工程Ｓ６を順次に実行する。以下、各工程について説明する。
【００４１】
なお、運転開始に先立ち、滅菌槽２内には滅菌物が収容され、滅菌槽２のドアは気密に閉じられる。各工程中、滅菌槽２は、ヒータにより、設定温度（典型的には５５〜８０℃、好適には５０〜６０℃、本実施例では５５℃）に加温され維持される。また、触媒反応器６は、ヒータにより、遅くともガス置換工程Ｓ３の開始までに、設定温度（本実施例では２００〜２５０℃）に加温される。そして、ユーザがスタートボタンを押すなどして運転開始が指示されると、前記各工程を順次に実行する。
【００４２】
≪真空引き工程Ｓ１≫
真空引き工程Ｓ１では、所定の終了条件を満たすまで、真空ポンプ３により滅菌槽２内を減圧する。具体的には、入口弁１０および出口弁１１を閉じた状態で、バイパス弁１２を開けて、真空ポンプ３を作動し続ける。この際、各給液弁１７，１８および給気弁２２は、閉じられている。これにより、滅菌槽２内の気体を外部へ吸引排出して、滅菌槽２内を減圧することができる。真空引き工程Ｓ１は、本実施例では設定真空引き時間だけなされる。この時間は、真空ポンプ３の能力限界（つまり滅菌槽２内をどこまで減圧できるのか）を確認するのに必要十分な時間であるのが好ましい。設定真空引き時間の経過後、バイパス弁１２を閉じると共に真空ポンプ３を停止して、次工程へ移行する。
【００４３】
但し、真空引き工程Ｓ１は、滅菌槽２内を目標真空引き圧力まで減圧するようにしてもよく、その場合、目標真空引き圧力まで到達すると真空引き工程Ｓ１を終了するが、設定真空引き時間内に目標真空引き圧力まで到達できない場合には、設定真空引き時間の経過をもって終了するのがよい。その間、圧力センサ７により、到達した最低圧力Ｐ１を監視する。いずれにしても、真空引き工程Ｓ１で到達した最低圧力Ｐ１以上で、後述する各工程の減圧目標圧力ＰＬが設定される。なお、各工程の減圧目標圧力ＰＬは、典型的には、１０ｋＰａ未満（たとえば４〜９ｋＰａ程度）で設定され、好ましくは５ｋＰａ以下で設定される。そして、復圧目標圧力ＰＵは、減圧目標圧力ＰＬを超え大気圧Ｐ０以下で設定される。
【００４４】
≪蒸気置換工程Ｓ２≫
蒸気置換工程Ｓ２では、滅菌槽２内の減圧と水蒸気導入による復圧とを、設定回数繰り返す。具体的には、真空ポンプ３による減圧目標圧力ＰＬまでの減圧と、水蒸気導入による復圧目標圧力ＰＵまでの復圧とを、設定回数繰り返す。なお、初回の減圧は、真空引き工程Ｓ１での減圧として、省略することができる。そのため、蒸気置換工程Ｓ２では、真空引き工程Ｓ１での減圧後、復圧目標圧力ＰＵまでの復圧と減圧目標圧力ＰＬまでの減圧とが、設定回数繰り返される。
【００４５】
なお、設定回数は、減圧状態からの復圧回数（図２において上下に振幅する圧力波の内、上方へ凸のパルス数）として定義できる。また、減復圧の繰り返し時、本実施例では、各回の減圧目標圧力ＰＬ同士は同一とされ、各回の復圧目標圧力ＰＵ同士も同一とされる。これらのことは、蒸気置換工程Ｓ２に限らず、ガス置換工程Ｓ３、蒸気脱離工程Ｓ５および空気脱離工程Ｓ６についても同様である。
【００４６】
蒸気置換工程Ｓ２での減復圧の繰り返しについて具体的に説明すると、まず、滅菌槽２内の減圧時、真空引き工程Ｓ１と同様に、入口弁１０および出口弁１１を閉じた状態で、バイパス弁１２を開けて、真空ポンプ３を作動させる。そして、圧力センサ７の検出圧力が減圧目標圧力ＰＬになると、バイパス弁１２を閉じると共に真空ポンプ３を停止する。その後、第一給液弁１７を開放すると、水タンク１３内の水が気化器１５へ吸引され、気化器１５において蒸発した水蒸気は、滅菌槽２内へ導入される。滅菌槽２内が復圧目標圧力ＰＵになると、第一給液弁１７を閉じる。そして、このような減圧と復圧との繰り返しを、設定回数だけ実行する。
【００４７】
但し、図示例のように、滅菌槽２内へ水蒸気を導入して復圧目標圧力ＰＵまで復圧後、復圧目標圧力ＰＵにて設定保持時間（たとえば３０秒）だけ保持してもよい。また、滅菌槽２内の復圧は、圧力センサ７の検出圧力が復圧目標圧力ＰＵになるまでではなく、第一給液弁１７の開放から設定開放時間経過するまででもよい。いずれにしても、蒸気置換工程Ｓ２において、滅菌槽２内の減圧と水蒸気導入による復圧とを繰り返すことで、滅菌槽２内から空気が排除され、水蒸気に置換される。
【００４８】
≪ガス置換工程Ｓ３≫
ガス置換工程Ｓ３では、滅菌槽２内の減圧とホルムアルデヒドガス導入による復圧とを、設定回数繰り返す。具体的には、真空ポンプ３による減圧目標圧力ＰＬまでの減圧と、ホルムアルデヒドガス導入による復圧目標圧力ＰＵまでの復圧とを、設定回数繰り返す。なお、初回の減圧は、蒸気置換工程Ｓ２での最終の減圧として、省略することができる。そのため、ガス置換工程Ｓ３では、蒸気置換工程Ｓ２の終了後、復圧目標圧力ＰＵまでの復圧と減圧目標圧力ＰＬまでの減圧とが、設定回数繰り返される。
【００４９】
なお、蒸気置換工程Ｓ２とガス置換工程Ｓ３とは、いずれも、減圧目標圧力ＰＬまでの減圧と、復圧目標圧力ＰＵまでの復圧とを、設定回数繰り返す工程であるが、両工程の設定回数は互いに異なってもよい。同様に、両工程の各減圧目標圧力ＰＬ同士も、互いに異なってもよいし、両工程の各復圧目標圧力ＰＵ同士も、互いに異なってもよい。これらのことは、蒸気置換工程Ｓ２とガス置換工程Ｓ３との関係に限らず、蒸気脱離工程Ｓ５および空気脱離工程Ｓ６も含んだ各工程相互間についても同様である。また、復圧目標圧力ＰＵでの保持時間（設定保持時間）などについても同様である。図示例では、蒸気置換工程Ｓ２、ガス置換工程Ｓ３、蒸気脱離工程Ｓ５および空気脱離工程Ｓ６において、各工程の減圧目標圧力ＰＬ同士は互いに同一とされ、空気脱離工程Ｓ６を除き、各工程の復圧目標圧力ＰＵ同士も互いに同一とされている。
【００５０】
ガス置換工程Ｓ３での減復圧の繰り返しについて具体的に説明すると、まず、滅菌槽２内の減圧時、バイパス弁１２を閉じた状態で、入口弁１０および出口弁１１を開けて、真空ポンプ３を作動させる。これにより、滅菌槽２内の気体は、触媒反応器６を介して排出され、排気中に含まれるホルムアルデヒドは、触媒にて分解され無害化される。そして、圧力センサ７の検出圧力が減圧目標圧力ＰＬになると、入口弁１０および出口弁１１を閉じると共に真空ポンプ３を停止する。その後、第二給液弁１８を開放すると、ホルマリンタンク１４内のホルマリンが気化器１５へ吸引され、気化器１５において蒸発したホルムアルデヒドガス（前述したとおり厳密にはホルムアルデヒド含有水蒸気）は、滅菌槽２内へ導入される。滅菌槽２内が復圧目標圧力ＰＵになると、第二給液弁１８を閉じる。そして、このような減圧と復圧との繰り返しを、設定回数だけ実行する。
【００５１】
但し、図示例のように、滅菌槽２内へホルムアルデヒドガスを導入して復圧目標圧力ＰＵまで復圧後、復圧目標圧力ＰＵにて設定保持時間（たとえば３０秒）だけ保持してもよい。また、滅菌槽２内の復圧は、圧力センサ７の検出圧力が復圧目標圧力ＰＵになるまでではなく、第二給液弁１８の開放から設定開放時間経過するまででもよい。いずれにしても、ガス置換工程Ｓ３において、滅菌槽２内の減圧とホルムアルデヒドガス導入による復圧とを繰り返すことで、滅菌槽２内の水蒸気は、ホルムアルデヒドガスに置換される。言い換えれば、滅菌槽２内には、ホルマリンタンク１４内と対応した濃度のホルムアルデヒドガスで充満される。
【００５２】
≪滅菌工程Ｓ４≫
滅菌工程Ｓ４では、滅菌槽２内を滅菌温度で滅菌時間保持する。ここでは、ガス置換工程Ｓ３での最終の復圧（滅菌槽２内へのホルムアルデヒドガス導入による復圧）にて、滅菌槽２内を滅菌圧力（図示例ではＰＵ）に維持したまま、滅菌槽２内を滅菌温度で滅菌時間保持する。
【００５３】
具体的には、滅菌工程Ｓ４では、温度センサ８の検出温度が滅菌温度（たとえば５５℃）を維持するように、滅菌槽２内へのホルムアルデヒドガスの導入（より具体的には第二給液弁１８）を制御して、滅菌時間（たとえば６０分）保持することで、滅菌槽２内の滅菌物を滅菌する。あるいは、圧力センサ７の検出圧力が滅菌圧力（滅菌温度相当の飽和蒸気圧力）を維持するように、滅菌槽２内へのホルムアルデヒドガスの導入を制御して、滅菌時間保持することで、滅菌槽２内の滅菌物を滅菌する。その後、第二給液弁１８を閉じた状態で、次工程へ移行する。
【００５４】
≪蒸気脱離工程Ｓ５≫
蒸気脱離工程Ｓ５では、滅菌槽２内の減圧と水蒸気導入による復圧とを、設定回数繰り返す。具体的には、真空ポンプ３による減圧目標圧力ＰＬまでの減圧と、水蒸気導入による復圧目標圧力ＰＵまでの復圧とを、設定回数繰り返す。
【００５５】
蒸気脱離工程Ｓ５での減復圧の繰り返しについて具体的に説明すると、まず、滅菌槽２内の減圧時、バイパス弁１２を閉じた状態で、入口弁１０および出口弁１１を開けて、真空ポンプ３を作動させる。これにより、滅菌槽２内の気体は、触媒反応器６を介して排出され、排気中に含まれるホルムアルデヒドは、触媒にて無害化される。そして、圧力センサ７の検出圧力が減圧目標圧力ＰＬになると、入口弁１０および出口弁１１を閉じると共に真空ポンプ３を停止する。その後、第一給液弁１７を開放すると、水タンク１３内の水が気化器１５へ吸引され、気化器１５において蒸発した水蒸気は、滅菌槽２内へ導入される。滅菌槽２内が復圧目標圧力ＰＵになると、第一給液弁１７を閉じる。そして、このような減圧と復圧との繰り返しを、設定回数だけ実行する。
【００５６】
但し、図示例のように、滅菌槽２内へ水蒸気を導入して復圧目標圧力ＰＵまで復圧後、復圧目標圧力ＰＵにて設定保持時間（図示例では蒸気置換工程Ｓ２やガス置換工程Ｓ３における設定保持時間よりも短い時間）だけ保持してもよい。また、滅菌槽２内の復圧は、圧力センサ７の検出圧力が復圧目標圧力ＰＵになるまでではなく、第一給液弁１７の開放から設定開放時間経過するまででもよい。いずれにしても、蒸気脱離工程Ｓ５において、滅菌槽２内の減圧と水蒸気導入による復圧とを繰り返すことで、滅菌槽２内のホルムアルデヒドが排除され、ホルムアルデヒドを含まない水蒸気に置換される。
【００５７】
≪空気脱離工程Ｓ６≫
空気脱離工程Ｓ６では、滅菌槽２内の減圧と空気導入による復圧とを、設定回数繰り返す。具体的には、真空ポンプ３による減圧目標圧力ＰＬまでの減圧と、空気導入による復圧目標圧力ＰＵまでの復圧とを、設定回数繰り返す。なお、初回の減圧は、蒸気脱離工程Ｓ５での最終の減圧として、省略することができる。そのため、空気脱離工程Ｓ６では、蒸気脱離工程Ｓ５の終了後、復圧目標圧力ＰＵまでの復圧と減圧目標圧力ＰＬまでの減圧とが、設定回数繰り返される。
【００５８】
なお、本実施例では、空気脱離工程Ｓ６の減圧目標圧力ＰＬは、蒸気置換工程Ｓ２、ガス置換工程Ｓ３および蒸気脱離工程Ｓ５の各減圧目標圧力ＰＬと同一とされる。一方、空気脱離工程Ｓ６の復圧目標圧力ＰＵは、蒸気置換工程Ｓ２、ガス置換工程Ｓ３および蒸気脱離工程Ｓ５の各復圧目標圧力ＰＵよりも高く設定されるのが好ましく、大気圧かそれに近い圧力とされるのがよい。
【００５９】
空気脱離工程Ｓ６での減復圧の繰り返しについて具体的に説明すると、まず、滅菌槽２内の減圧時、入口弁１０および出口弁１１を閉じた状態で、バイパス弁１２を開けて、真空ポンプ３を作動させる。そして、圧力センサ７の検出圧力が減圧目標圧力ＰＬになると、バイパス弁１２を閉じると共に真空ポンプ３を停止する。その後、給気弁２２を開放すると、外気が滅菌槽２内へ導入される。滅菌槽２内が復圧目標圧力ＰＵになると、給気弁２２を閉じる。そして、このような減圧と復圧との繰り返しを、設定回数だけ実行する。
【００６０】
但し、滅菌槽２内の減圧時、滅菌槽２内からの気体を触媒反応器６に通してもよい。つまり、滅菌槽２内の減圧時、バイパス弁１２を閉じた状態で、入口弁１０および出口弁１１を開けて、真空ポンプ３を作動させてもよい。これにより、滅菌槽２内の気体は、触媒反応器６を介して排出されるので、滅菌槽２内にホルムアルデヒドが残留していても、そのホルムアルデヒドは触媒にて無害化される。そして、圧力センサ７の検出圧力が減圧目標圧力ＰＬになると、入口弁１０および出口弁１１を閉じると共に真空ポンプ３を停止して、給気弁２２を開ければよい。
【００６１】
いずれにしても、空気脱離工程Ｓ６において、滅菌槽２内の減圧と空気導入による復圧とを繰り返すことで、滅菌槽２内から蒸気が排除され、空気に置換される。そして、最終的に、真空ポンプ３を停止した状態で、給気弁２２を開けて、滅菌槽２内を大気圧に復圧すればよい。その後、滅菌槽２のドアを開けて、滅菌槽２内から滅菌物を取り出すことができる。
【００６２】
本実施例の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１によれば、滅菌槽２内から真空ポンプ３への排気を触媒反応器６に通すことで、排気中に含まれるホルムアルデヒドを分解することができる。これにより、真空ポンプ３へのホルムアルデヒドの流入を防止して、封水ひいては排水へのホルムアルデヒドの溶込みを防止することができる。そして、ホルムアルデヒドを稀釈するための多量の水も必要とせず、ランニングコストの低減を図ることもできる。
【００６３】
また、滅菌槽２内からの排気を触媒反応器６に通すか否かを切り替えることができる。そのため、滅菌槽２内の気体に応じて（言い換えれば運転工程に応じて）、滅菌槽２内からの排気を触媒反応器６に通すか否かを切り替えることができる。触媒反応器６を介して排気する場合、触媒反応器６でホルムアルデヒドを分解することができ、触媒反応器６を介さずに排気する場合、触媒反応器６を通さない分だけ圧力損失を低減して、排気時間の短縮を図ることができる。少なくとも、滅菌槽２内からの排気中にホルムアルデヒドが含まれるガス置換工程Ｓ３および蒸気脱離工程Ｓ５では、滅菌槽２内からの気体を触媒反応器６に通して排気するのが好ましい。また、空気脱離工程Ｓ６においても、滅菌槽２内からの排気時、触媒反応器６を介して排気することで、万一、滅菌槽２内にホルムアルデヒドが残留していても、無害化しつつ排気することができる。
【００６４】
図３は、前記実施例の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１の変形例を示す概略図である。本変形例（図３）も、基本的には、前記実施例（図１）と同様である。そこで、以下においては、両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
【００６５】
本変形例は、滅菌槽２内から真空ポンプ３への排気系統の構成において、前記実施例と異なる。以下、具体的に説明する。まず、前記実施例と同様に、滅菌槽２内からの排気路９は、第一排気路９ａと第二排気路９ｂとに分岐した後、再び合流して真空ポンプ３に接続されている。但し、第一排気路９ａには、入口弁１０、触媒反応器６、連通弁２３、タンク２４および出口弁１１が順に設けられている。一方、第二排気路９ｂには、前記実施例と同様、バイパス弁１２が設けられている。後述するように、各弁１０，１１，１２，２３の開閉を制御することで、第一排気路９ａを介して排気するか、第二排気路９ｂを介して排気するかを切り替えることができる。
【００６６】
触媒反応器６の他、入口弁１０、出口弁１１およびバイパス弁１２の構成は、前記実施例と同様である。タンク２４は、滅菌槽２よりも小さな中空容器であり、ヒータ（たとえばヒートテープ）により設定温度（たとえば滅菌槽２内の加温温度と同じ５５℃）に加温される。このタンク２４は、連通弁２３を介して触媒反応器６に接続されると共に、出口弁１１を介して真空ポンプ３に接続される。
【００６７】
第一排気路９ａを介して排気するには、バイパス弁１２を閉じたまま、まず、入口弁１０と連通弁２３とを閉じた状態で、出口弁１１を開けて、真空ポンプ３により、タンク２４内を所定圧力まで減圧する（第一操作）。この所定圧力とは、滅菌槽２内の圧力よりも低い圧力である。その後、出口弁１１を閉じた状態で、入口弁１０と連通弁２３とを開けて、滅菌槽２内を減圧する（第二操作）。つまり、触媒反応器６を介して滅菌槽２内とタンク２４内とを連通させることで、滅菌槽２内の気体が触媒反応器６を介してタンク２４内へ吸引される。その際、滅菌槽２内からの排気中に含まれるホルムアルデヒドは、触媒にて分解され無害化される。その後、再び、入口弁１０と連通弁２３とを閉じた状態で、出口弁１１を開けて、タンク２４内を減圧する（第三操作）。これにより、タンク２４内に残留した水蒸気を、排除して、再び、タンク２４内を所定圧力まで減圧することができる。
【００６８】
滅菌槽２内からホルムアルデヒドを含んだ気体を排気する際、上述の第一操作から第三操作の実施により、第一排気路９ａを介して排気するのが好ましい。たとえば、ガス置換工程Ｓ３や蒸気脱離工程Ｓ５では、前記実施例で述べたように減圧と復圧とが設定回数繰り返されるが、その各回の減圧は、上述の第一操作から第三操作までの一セットの実施でなされるのがよい。つまり、第一操作により、タンク２４内を減圧目標圧力ＰＬ未満の所定圧力としておき、第二操作により、滅菌槽２内を減圧目標圧力ＰＬまで減圧するのがよい。その点を考慮して、タンク２４の容量や（第一操作による）減圧レベルが設定される。
【００６９】
タンク２４内の減圧（第一操作）は、たとえばガス置換工程Ｓ３では、事前（つまり工程開始前）に行うことができる他、減圧後の滅菌槽２内へのホルムアルデヒドガス導入による復圧中に並行して行うことができ、また蒸気脱離工程Ｓ５でも、事前（つまり工程開始前）に行うことができる他、減圧後の滅菌槽２内への水蒸気導入による復圧中に並行して行うことができる。
【００７０】
一方、第二排気路９ｂを介して排気するには、前記実施例と同様に、入口弁１０と出口弁１１とを閉じた状態で、バイパス弁１２を開けて、真空ポンプ３により排気すればよい。その他の構成や運転方法は、前記実施例と同様のため、説明を省略する。
【００７１】
次に、前記実施例（変形例を含む）の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１に用いられる触媒反応器６の具体例について説明する。触媒反応器６は、前述したとおり、反応容器、触媒およびヒータを備える。
【００７２】
反応容器は、滅菌槽２内からの気体が通される容器であり、典型的には円筒や角筒などの筒材から形成される。反応容器内には、ホルムアルデヒドを分解する触媒が設けられる。典型的には、筒状の反応容器は、軸方向中途部に触媒が設けられており、一方の開口部から他方の開口部へ向けて、滅菌槽２内から真空ポンプ３への気体が通される。
【００７３】
反応容器にはヒータが設けられ、このヒータにより触媒が加温される。たとえば、マントルヒータが、反応容器の周側壁全体を外側から覆うように設けられる。滅菌槽２内からの気体を触媒に通す前に、ヒータにより触媒は設定温度（１５０℃以上であり、好ましくは２００〜２５０℃）に加温され、その後、前記設定温度を維持するようにヒータが制御される。なお、ホルムアルデヒドを含む気体が触媒を通過中、触媒の温度は前記設定温度よりも高くなるが、ホルムアルデヒドの自然発火温度よりも低く抑えられる。
【００７４】
ところで、ヒータは、触媒を加温するだけでなく、滅菌槽２内から触媒への気体（たとえば５０〜５５℃の気体）も加温するのが好ましい。つまり、滅菌槽２内からの気体は、反応容器内において、触媒直前で１５０℃以上の前記設定温度になるように、加温されるのがよい。このようなことを簡易に且つコンパクトに実現するために、触媒反応器６は、好適には、以下のように構成される。
【００７５】
図４は、触媒反応器６の一例を示す概略断面図である。この例では、触媒反応器６は、内筒２５と外筒２６とからなる二重管構造とされ、内筒２５内に触媒２７が設けられる一方、外筒２６がヒータ（図示省略）で加温される。そして、滅菌槽２内からの気体は、内筒２５と外筒２６との隙間を通された後、折り返して内筒２５内を通される。
【００７６】
より具体的に説明すると、内筒２５は、外筒２６内に、軸線を一致させて収容されている。そして、内筒２５および外筒２６は、軸方向一端部（図４において右端部）に流体の出入口を備え、軸方向他端部（図４において左端部）において端壁２８で閉じられる。つまり、内筒２５と外筒２６との間の円筒状隙間は、軸方向他端部において、端壁２８で閉じられると共に、内筒２５の中空穴も、同じ端壁２８で閉じられる。そして、この端壁２８に近い位置で、内筒２５の周側壁には、周方向に離隔して、複数の連通部（貫通穴または切欠き）２９が形成されており、この連通部２９により、内筒２５の内外が連通する。つまり、内筒２５と外筒２６との間の円筒状隙間と、内筒２５の中空穴とは、内筒２５の周側壁に設けた連通部２９を介して連通する。
【００７７】
一方、軸方向一端部において、内筒２５と外筒２６との間の円筒状隙間は、滅菌槽２からの配管に接続され、内筒２５の中空穴は、真空ポンプ３への配管に接続される。図示例では、軸方向一端部においても、端壁３０が設けられており、この端壁３０により、内筒２５と外筒２６との間の円筒状隙間や、内筒２５の中空穴は閉じられる。但し、この端壁３０には、前記円筒状隙間や前記中空穴と対応した位置に、それぞれ貫通穴３０ａ，３０ｂが形成されている。そして、この貫通穴３０ａ，３０ｂに設けた管部に、滅菌槽２からの配管や、真空ポンプ３への配管が接続される。また、内筒２５の軸方向中央部には、触媒２７が設けられている。
【００７８】
さらに、触媒反応器６の外筒２６には、ヒータ（図示省略）が設けられる。たとえば、外筒２６の周側壁の他、好ましくは前記端壁２８，３０（少なくとも軸方向他端部の端壁２８）を覆うように、マントルヒータが設けられる。このヒータを作動させることで、外筒２６内ひいては内筒２５内および触媒２７を、設定温度に加温することができる。
【００７９】
触媒反応器６を介して滅菌槽２内の気体を真空ポンプ３で排出する際、予め、ヒータで触媒２７を設定温度に加温しておく。反応容器（２５，２６）を二重管構造としたため、単管（内筒２５のみ）の場合と比較して触媒を加温し難いが、前記実施例で述べたように、運転開始後、真空引き工程Ｓ１や蒸気置換工程Ｓ２では、第二排気路９ｂを介して（つまり触媒反応器６を介さずに）排気するので、その間、ヒータで触媒２７を加温する時間を確保することができる。
【００８０】
ところで、ホルムアルデヒドの分解反応は、反応式「ＨＣＨＯ＋Ｏ２→ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ」で示されるとおり、酸素が必要である。ところが、前記実施例で述べたように、真空引き工程Ｓ１や蒸気置換工程Ｓ２において、滅菌槽２内からの空気排除がなされた後に、滅菌槽２内にホルムアルデヒドガスを導入して（ガス置換工程Ｓ３）、真空下で滅菌が図られる。そのため、滅菌槽２内からの排気時に、ホルムアルデヒドを触媒反応器６に通しても、酸素不足により所期の分解がなされないおそれがある。そこで、滅菌槽２内からの気体は、外部からの空気を混入された後、触媒反応器６に通されるのが好ましい。
【００８１】
図示例では、前記軸方向一端部の端壁３０（前記円筒状隙間と連通する位置）に、外気の取入口として、空気穴３０ｃを開けている。そのため、真空引きがなされる際、滅菌槽２内からの気体に、外部からの空気が自動的に引き込まれて、内筒２５と外筒２６との隙間を介した後、内筒２５内の触媒２７に通される。この間、滅菌槽２内からの気体と外部からの空気との混合や、ヒータによる加温がなされる。また、滅菌槽２内からのホルムアルデヒドガスに空気を混入して稀釈することで、触媒２７での過度な温度上昇を抑えることもできる。
【００８２】
さらに、空気穴３０ｃへの管路に弁を設けて、この弁の開閉または開度を調整可能としてもよい。また、空気穴３０ｃは、軸方向一端部の端壁３０に限らず、外筒２６に形成されてもよいし、場合により、滅菌槽２から触媒反応器６への配管に形成されてもよい。いずれにしても、滅菌槽２内からの気体に空気を混入して触媒反応器６に通すことで、ホルムアルデヒドの分解を確実に図ることができる。
【００８３】
なお、触媒反応器６の姿勢は、横向きに限らず、縦向きや、斜めであってもよい。つまり、図４では、触媒反応器６は、内筒２５および外筒２６の軸線を、左右方向へ沿って配置しているが、上下方向へ沿って配置したり、斜めに配置したりしてもよい。上下や斜めに配置する場合、前記一対の端壁２８，３０の内、いずれを上方へ向けてもよい。触媒反応器６に通される流体は、基本的には気体のみであるから、触媒反応器６の姿勢や設置方向は、適宜に変更可能である。また、内筒２５および外筒２６は、図示例では、円筒から構成されたが、場合により、断面四角形などの角筒から構成されてもよい。
【００８４】
図５は、触媒反応器６の他の例を示す概略断面図である。図５の触媒反応器６も、基本的には図４の触媒反応器６と同様である。そこで、以下においては、両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
【００８５】
図４の触媒反応器６では、内筒２５および外筒２６の軸方向他端部（図４において左端部）の開口部を端壁２８で閉じると共に、内筒２５の軸方向他端部の周側壁に連通部２９を設けて、内筒２５の内外を連通させたが、図５の触媒反応器６では、外筒２６の軸方向他端部の開口部を端壁２８で閉じるが、内筒２５の軸方向他端部は端壁２８から離隔させて隙間を空けられている。そして、この隙間（内筒２５の軸方向他端部と端壁２８との隙間）が、内筒２５の内外を連通させる連通部２９として機能する。この場合も、内筒２５と外筒２６との円筒状隙間を軸方向一端部から軸方向他端部へ流れる気体は、軸方向他端部において折り返されて内筒２５内に入り、軸方向一端部へ向けて流され、内筒２５内の触媒２７を介して導出される。その他の構成は、図４と同様のため、説明を省略する。
【００８６】
本発明の低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置１は、前記実施例（変形例を含む）の構成（制御を含む）に限らず、適宜変更可能である。特に、（ａ）滅菌物が収容される滅菌槽２と、（ｂ）この滅菌槽２内の気体を外部へ吸引排出する水封式の真空ポンプ３と、（ｃ）滅菌槽２から真空ポンプ３への排気路９に設けられ、ホルムアルデヒドを分解する触媒反応器６とを備えるのであれば、その他の構成は適宜に変更可能である。
【００８７】
たとえば、前記実施例では、第一排気路９ａによる排気と第二排気路９ｂによる排気とは、入口弁１０、出口弁１１およびバイパス弁１２の切替えによりなされたが、滅菌槽２内の排気時に触媒反応器６を介するか否かの具体的構成は、特に問わない。一例として、入口弁１０とバイパス弁１２の代わりに、第一排気路９ａと第二排気路９ｂとの分岐部に三方弁を設けてもよく、あるいは、出口弁１１とバイパス弁１２の代わりに、第一排気路９ａと第二排気路９ｂとの合流部に三方弁を設けてもよい。
【００８８】
また、前記実施例において、第二排気路９ｂのバイパス弁１２は、場合により省略可能である。あるいは、第二排気路９ｂ自体の設置を省略してもよい。つまり、滅菌槽２内からの排気は、常に、触媒反応器６を介して真空ポンプ３にて排出される構成としてもよい。その場合、第二排気路９ｂの他、出口弁１１の設置も省略可能である。
【００８９】
また、前記実施例では、真空引き工程Ｓ１、蒸気置換工程Ｓ２、ガス置換工程Ｓ３、滅菌工程Ｓ４、蒸気脱離工程Ｓ５および空気脱離工程Ｓ６を順次に実行したが、ホルムアルデヒドガスによる滅菌工程Ｓ４を含めば、各工程の有無や内容など、適宜に変更可能である。たとえば、真空引き工程Ｓ１は、滅菌槽２内の減圧時の漏れ（滅菌槽２内への外気流入）をチェックしたり、後続の各工程における減復圧の回数を決めたりするのに利用できるが、漏れチェックを行わず且つ設定回数を固定とする場合には、真空引き工程Ｓ１の実施を省略可能である。また、蒸気置換工程Ｓ２は、滅菌槽２内からの空気排除が目的であるが、水蒸気に代えてホルムアルデヒドガスを用いることができる。そのため、蒸気置換工程Ｓ２を実施しない代わりに、ガス置換工程Ｓ３の減復圧の回数を増加させてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１  低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌装置
２  滅菌槽
３  真空ポンプ（３ａ：吸気口、３ｂ：排気口）
４  水蒸気およびホルムアルデヒドガスの導入手段
５  外気導入手段
６  触媒反応器
７  圧力センサ
８  温度センサ
９  排気路（９ａ：第一排気路、９ｂ：第二排気路）
１０  入口弁
１１  出口弁
１２  バイパス弁
１３  水タンク
１４  ホルマリンタンク
１５  気化器
１６  給液路（１６ａ：第一給液路、１６ｂ：第二給液路）
１７  第一給液弁
１８  第二給液弁
１９  連通路
２０  給気路
２１  エアフィルタ
２２  給気弁
２３  連通弁
２４  タンク
２５  内筒
２６  外筒
２７  触媒
２８  端壁
２９  連通部
３０  端壁（３０ａ：貫通穴、３０ｂ：貫通穴、３０ｃ：空気穴）
Ｐ０  大気圧
Ｐ１  最低圧力
ＰＬ  減圧目標圧力
ＰＵ  復圧目標圧力
Ｓ１  真空引き工程
Ｓ２  蒸気置換工程
Ｓ３  ガス置換工程
Ｓ４  滅菌工程
Ｓ５  蒸気脱離工程
Ｓ６  空気脱離工程