(57)【要約】【課題】滅菌工程の前に行う真空引き工程において、真空引きにおいて音などの問題が発生せず、確実に動作を開始し、次の動作へと移行できる蒸気滅菌器を提供する。【解決手段】蒸気滅菌器１の制御手段３４は、チャンバー１１内の圧力の変化の値が閾値を超えたときに作動を開始するよう真空引き手段３０を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
使用前の水が貯められる貯水タンクと、
使用後の水が貯められる排水タンクと、
前記貯水タンクと前記チャンバーとの間に設けられ、前記貯水タンクからの水を加熱して蒸気を発生させる加熱手段と、
前記チャンバーと前記排水タンクとを接続する排流路と、
前記チャンバー内の水及び蒸気を吸引し、前記排水タンクへと排出する前記排流路内に設けられた真空引き手段と、
前記チャンバー内の圧力を測定する圧力測定手段と、
前記気圧力測定手段により測定された前記チャンバー内の気圧力に基いて、前記真空引き手段の作動を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記チャンバー内の気圧力の変化の値が閾値を超えたときに作動を開始するよう前記真空引き手段を制御することを特徴とする蒸気滅菌器。
【請求項２】
前記制御手段は、所定時間に対する前記チャンバー内の圧力の変化の割合の絶対値が所定値を下回ったときに作動を開始するよう前記真空引き手段を制御す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】
前記排流路の前記チャンバーと前記真空引き手段との間には、冷却手段が更に設けられ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４】
前記真空引き手段は、
一方から流体を吸引し、他方へと流体を放出するポンプと、
前記ポンプから放出される流体が流入する流入口と、流体が流出される流出口と、他の流体が吸い込まれる吸い込み口と、を有するエジェクタと、
からな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５】
前記排流路は、
前記チャンバーから流体を排流する排流口と、
前記排水タンクへと流体を排出する排出口と、
前記排水タンクの水を供出する供出口と、
前記排流口と前記吸い込み口とを接続する第１流路と、
前記排出口と前記流出口とを接続する第２流路と、
前記供出口と前記流入口とを接続する第３流路と、
を有し、
前記第３流路である前記供出口と前記流入口との間に、前記給水口側から水を吸引し、前記流入口側へと水を流す前記ポンプが設けられていることを特徴とする請求項４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、手術用器具等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、例えば特許文献１に記載されているようなものが知られている。特許文献１に記載されている蒸気滅菌器は、滅菌工程の前に、チャンバー内の空気を可能な限り減らす目的で、数回の真空引きを行っている。
【０００３】
ここで、下記特許文献１に記載の蒸気滅菌装置では、飽和蒸気（以下、蒸気ともいう）の供給が終了してすぐに真空引きを開始している。しかしながら、蒸気の供給後はチャンバー内は高圧であり、ポンプを動作させなくとも、バルブを開放するだけでチャンバー内の気体は勝手に排出され、むしろ、チャンバー内が高圧状態のときに真空ポンプを動作させると、真空ポンプから激しい音が発生するという問題があった。
【０００４】
したがって、真空引きを行う蒸気滅菌器においては、チャンバー内への飽和蒸気の供給が終了した後にバルブを開いてチャンバー内の気体の排出を行い、チャンバー内の圧力がある程度下がってから真空ポンプを動作させる制御が通常行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２５３０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の蒸気滅菌器では、真空引き工程において、空気の排出を行う際のポンプ動作を、チャンバー内の圧力が所定の圧力以下に下がってから作動させるよう制御されている。しかし、所定の圧力を基準としてポンプの動作制御を行うと、所定の圧力までチャンバー内の圧力が下がらない場合に、ポンプの動作が開始されず、次の動作に移れない。これに対し、所定の圧力を高く設定すると、真空ポンプから激しい音が発生するという上記した問題点が発生してしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、滅菌工程の前に行う真空引き工程において、真空引きにおいて音などの問題が発生せず、確実に動作を開始し、次の動作へと移行できる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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、被滅菌物を出し入れするための開口を有するチャンバーと、使用前の水が貯められる貯水タンクと、使用後の水が貯められる排水タンクと、前記貯水タンクと前記チャンバーとの間に設けられ、前記貯水タンクからの水を加熱して蒸気を発生させる加熱手段と、前記チャンバーと前記排水タンクとを接続する排流路と、前記チャンバー内の水及び蒸気を吸引し、前記排水タンクへと排出する前記排流路内に設けられた真空引き手段と、前記チャンバー内の圧力を測定する圧力測定手段と、前記圧力測定手段により測定された前記チャンバー内の圧力に基いて、前記真空引き手段の作動を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記チャンバー内の圧力の変化の値が閾値を超えたときに作動を開始するよう前記真空引き手段を制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、制御手段がチャンバー内の圧力変化の値によって真空引き手段の作動が開始するよう制御するため、滅菌の工程が止まることなく移行する。また、真空引きの際に騒音が発生しない。
【００１０】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様にかかる蒸気滅菌器であって、前記制御手段は、所定時間に対する前記チャンバー内の圧力の変化の割合の絶対値が所定値を下回ったときに作動を開始するよう前記真空引き手段を制御することを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の態様によれば、時間に対するチャンバー内の圧力変化を閾値とすることで、チャンバー内の圧力が平衡状態となると共に真空引きを開始することができ、チャンバー内の排気を効率よく行える。
【００１２】
また、本発明の第３の態様は、第１の態様にかかる蒸気滅菌器であって、前記排流路の前記チャンバーと前記真空引き手段との間には、冷却手段が更に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第３の態様によれば、チャンバー内から排気された蒸気及び空気が冷却されるため、排水タンクへと排出される流体の温度が下がり、排水タンクへの排出音がなくなる。
【００１４】
また、本発明の第４の態様は、第１の態様にかかる蒸気滅菌器であって、前記真空引き手段は、一方から流体を吸引し、他方へと流体を放出するポンプと、前記ポンプから放出される流体が流入する流入口と、流体が流出される流出口と、他の流体が吸い込まれる吸い込み口と、を有するエジェクタと、からなることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第４の態様によれば、安価であるポンプとエジェクタとの組み合わせを真空引き手段として用いることで、蒸気滅菌器をより安価に作製することができる。
【００１６】
また、本発明の第５の態様は、第４の態様にかかる蒸気滅菌器であって、前記排流路は、前記チャンバーから流体を排流する排流口と、前記排水タンクへと流体を排出する排出口と、前記排水タンクの水を供出する供出口と、前記排流口と前記吸い込み口とを接続する第１流路と、前記排出口と前記流出口とを接続する第２流路と、前記供出口と前記流入口とを接続する第３流路と、を有し、前記第３流路である前記供出口と前記流入口との間に、前記給水口側から水を吸引し、前記流入口側へと水を流す前記ポンプが設けられていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第５の態様によれば、ポンプからエジェクタへと供給する水として排水タンクに貯められた水を再利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】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２】本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器における滅菌工程でのチャンバー内の時間に対する圧力の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
まず、図１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の概略側面図である。
【００２１】
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。
【００２２】
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を溜めておくためのものである。そして、水は、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（図示せず）を開けて、貯水タンク１４へと供給される。
【００２３】
また、蒸気滅菌器１は、本体ケース１０の内部に、加熱手段であるブロックボイラー１５を備えている。ブロックボイラー１５は、水を加熱して滅菌器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１５は、水の流れる水流路とシーズヒーター１６を内部に備えている。
【００２４】
また、貯水タンク１４とブロックボイラー１５との間には、電磁弁１７、電磁ポンプ１８及び逆止弁２１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の水をブロックボイラー１５へ供給するために用いられるものであり、電磁弁１７を開放し、電磁ポンプ１８を作動させることにより、貯水タンク１４の水が、給水管１９を通過してブロックボイラー１５へと供給される。逆止弁２１は、ブロックボイラー１５からポンプへの気体等の流れを止めるための弁である。
【００２５】
また、チャンバー１１とブロックボイラー１５は給蒸管２０によって接続されている。給蒸管２０はブロックボイラー１５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。
【００２６】
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。
【００２７】
また、チャンバー１１には、空気供給管２２が接続されている。空気供給管２２は、後述する乾燥工程においてチャンバー１１内へ供給される空気を、蒸気滅菌器１の外部から取り込むために用いられる。この空気供給管２２には、フィルター２４と、電磁弁で構成した空気弁２５と逆子弁２３が順次接続されている。そして、空気弁２５を開くことによって、取り込んだ空気をフィルター２４で浄化して、空気供給管２２を通してチャンバー１１内へと供給され、被滅菌物やチャンバー１１内の乾燥に用いられる。
【００２８】
また、蒸気滅菌器１は、本体ケース１０の内部に、チャンバー１１内での被滅菌物の滅菌に使用した水を貯めておく排水タンク２６を備えている。チャンバー１１と排水タンク２６との間には、排水管２７が接続されている。この排水管２７は、チャンバー１１内に溜まった水分等を排水タンク２６へと送るために用いられるものである。排水管２７は、排水タンク２６の手前に圧力安全弁２８を備えている。圧力安全弁２８は、チャンバー１１から排水タンク２６への排水を行う際に開放される弁である。
【００２９】
また、チャンバー１１と排水タンク２６との間には、電磁弁で構成された排気弁２９と、真空引き手段３０を介して、チャンバー１１内の空気や蒸気などの流体を排流する排流路である排気管３１が接続されている。
【００３０】
真空引き手段３０は、一方から流体を吸引し、他方から流体を放出するポンプ４０と、ポンプ４０から放出された流体によるベンチュリ効果を利用して他の流体を吸引するエジェクタ４１とで構成されている。
【００３１】
本実施形態ではポンプ４０としてラインポンプを用いている。エジェクタ４１は、ポンプ４１から放出される流体が流入する流入口４１ｃと、他の流体であるチャンバー１１内の気体や蒸気が吸い込まれる吸い込み口４１ａと、流体が流出される流出口４１ｂとを有し、流入口４１ｃと流出口４１ｂとが同一直線経路上に設けられ、吸い込み口４１ａはこれに直交して接続されるよう設けられている。
【００３２】
エジェクタ４１の流入口４１ｃと流出口４１ｂとを接続する経路上において、吸い込み口４１ａが直交して接続されている箇所は他の経路よりも細くなっている。このため、ポンプ４０が供出口３１ｃから供出される流体である水をエジェクタ４１の流入口４１ｃへと放出し、流入された水がエジェクタ４１内部を通って流出口４１ｂへと流出されると、ベンチュリ効果によって、第１流路を流れてくるチャンバー１１内の空気や蒸気が吸い込み口４１ａから吸い込まれ、流出口４１ｂへと流出される。
【００３３】
本実施形態においては真空引き手段３０としてポンプとエジェクタを組み合わせることにより、高価である真空ポンプの代替としている。しかしながら、ポンプとエジェクタの組み合わせでなく、真空引き手段３０に真空ポンプを用いてもよいし、その他のポンプでもよい。
【００３４】
排気管３１は、チャンバー１１内の空気や蒸気などの流体を排流する排流口３１ａと、排水タンク２６へと流体を排出する排出口３１ｂと、真空引き手段３０へと流体を供出する供出口３１ｃと、を有しており、排流口３１ａと吸い込み口４１ａとを接続する第１流路と、排出口３１ｂと流出口４１ｂとを接続する第２流路と、供出口３１ｃと流入口４１ｃとを接続する第３流路と、で構成されている。
【００３５】
排流口３１ａはチャンバー１１の背面壁へと接続されており、排出口３１ｂは、排水タンク２６に水が最大限貯まったときである最大水位よりも高い位置に接続され、供出口３１ｃは、排水タンク２６の下面に接続されている。本実施形態では、排水を再利用するために供出口３１ｃは排水タンク２６の下面へと接続されているが、貯水タンク１４の下面へと接続してもよいし、貯水タンク１４や排水タンク２６とは別に、真空引き手段３０へと流体を供出するためのタンクを更に設けておいてもよい。
【００３６】
排気管３１の第１流路にはチャンバー１１内から排気された蒸気及び空気を冷却する冷却手段４２が取り付けられている。また、冷却手段４２と真空引き手段３０との間には逆止弁４３が設けられている。チャンバー１１内から排気された蒸気及び空気が冷却されないまま排水タンク２６へと排出されると、排水タンク２６内の水温が上がり、真空引き手段３０での蒸気及び空気の吸引ができなくなってしまう。このため、冷却手段４２によって、チャンバー１１内から排気された蒸気及び空気を冷却し、真空引き手段３０によって冷却された蒸気である水や冷却された空気が排水タンク２６へと排出される。本実施例においては、冷却手段４２として冷却ファンとラジエタを用いている。
【００３７】
また、チャンバー１１の上面壁には、圧力計で構成した圧力計測手段３２が取り付けられている。そして、圧力計測手段３２によって、チャンバー１１の内部気圧力の計測が行われる。本実施形態では圧力計として半導体圧力センサを使用しているが、チャンバー１１内の気圧を計測できるものであればどのようなものでもよい。
【００３８】
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３３が取り付けられている。そして、温度センサ３３によって、チャンバー１１の内部温度の計測が行われる。
【００３９】
また、蒸気滅菌器１は、本体ケース１０の内部に、制御部３４を備えている。制御部３４はマイコン等で構成されており、また、制御部３４と誘導コイル１７等とは（破線で示す）配線３５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、気圧力計測手段３２及び温度センサ３３からの出力や、本体ケース１０に設けられている操作部（図示せず）を介しての使用者の操作に基づき、制御部３４によって、シーズヒーター１６の加熱や、電磁ポンプ１８や真空引き手段３０の作動制御や、電磁弁１７、２８や空気弁２５や排気弁２９の開閉制御等が行われる。
【００４０】
以上のような構成の蒸気滅菌器１を用いて滅菌処理を行う一連の工程について、図１及び図２を用い、その一例を説明する。なお、図２は、本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器における滅菌工程でのチャンバー内の時間に対する圧力の変化を示すグラフである。
【００４１】
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。次に、作業者が本体ケース１０の前面に設けられた操作部を操作し、蒸気滅菌器１の運転を開始すると、制御部３４によりシーズヒーター１６への電流の供給が開始され、ブロックボイラー１５が発熱する。そして、制御部３４によって、電磁弁１７が開放されるとともに、電磁ポンプ１８が作動し、給水管１９を介して貯水タンク１４からブロックボイラー１５内へと水の供給が行われる。
【００４２】
そして、加熱されたブロックボイラー１５内にて水が加熱され、蒸気が発生する。そして、この蒸気は、給蒸管２０を通過して接続箇所Ａからチャンバー１１内へと供給される（加熱工程）。この時、制御部３４によって排気弁２９が開放されると同時に制御部３４によって計時が開始される。排気弁２９を開放した直後はチャンバー１１内の圧力は大気圧よりも高く、真空引き手段３０を作動させずともチャンバー１１内の気体は第１流路を通り、冷却手段４２で冷却され、第２流路を通り、排水タンク２６へと排気及び排水される（抜気工程）。チャンバー１１内の圧力が高い状態で真空引き手段３０を作動させると、第１流路を通って排気されるチャンバー１１内の蒸気及び空気が、冷却手段４２において充分冷却されず、蒸気のまま排水タンク２６へと排出されてしまう。蒸気のまま排水タンク２６へと排出されてしまうと、大きな音が鳴ってしまう。
【００４３】
このため、真空引き手段３０は、図２に示された破線Ｌの傾きで示されるように、制御部３４によって計時されている時間に対する圧力測定手段３２によって測定されたチャンバー１１内の圧力の値の変化の割合の絶対値が所定値を下回ったときに、制御部３４によって作動が開始される。このとき、真空引き手段３０内のポンプ４０が駆動し、排水タンク２６内の水をエジェクタ４１へと送りこむことで、排気管３１の第１流路を通り、冷却手段４２によって冷却された流体をエジェクタ４１の吸い込み口４１ａから吸い込み、ポンプ４０にて送り込まれた水とともにエジェクタ４１の流出口４１ｂから流出させ、排水タンク２６へと排気及び排水される（真空引き工程）。真空引き手段３０はチャンバー１１内の圧力が圧力計測手段３２によって所定の圧力（本実施例では−０．０７メガパスカル）が計測されるまで作動され、チャンバー１１内の圧力が所定の圧力となったときに作動を終了する。
【００４４】
本実施例では、所定時間に対する圧力変化の割合によって真空引き手段３０の作動を開始したが、この他にも、圧力変化量を積算していき、所定値との差分を積算し、差分の積算量が設定値を超えた時点で、真空引き手段３０が作動を開始するよう制御部３４によって制御してもよい。
【００４５】
上記の抜気工程及び真空引き工程を複数回行い、被滅菌物を載置したときにチャンバー１１内に充満していた大気をチャンバー１１内から排気する。本実施例では３回行っている。そして、温度センサ３３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、制御部３４によって、排気弁２９が閉じられるとともに、真空引き手段３０が停止される。そして、引き続き蒸気が供給され、チャンバー１１内が高圧状態となり、チャンバー１１内が滅菌温度（通常１２１℃）に達すると、所定時間（通常２０分）の滅菌処理が行行われる（滅菌工程）。なお、滅菌工程中のチャンバー１１内の温度制御は、温度センサ３３の出力と、排気弁２９の開放と、真空引き手段３０の作動によって行われる。
【００４６】
所定時間が経過し、滅菌工程が終了すると、ブロックボイラー１５内への水の供給と、シーズヒーター１６への電流供給が停止され、その後、制御部３４によって、排気弁２９が開放される。この排気弁２９を開放することによって、高圧状態となっているチャンバー１１内が、一気に大気開放されることになる（大気開放工程）。そして、チャンバー１１内に残留している水の多くが、排水タンク２６へと一気に排出されることになる。
【００４７】
大気開放工程が終了すると、その後、制御部３４によって、真空引き手段３０が作動することにより、排気管３１を介して、チャンバー１１内の空気等が排出されていく。そして、チャンバー１１内の空気が排出されていくことにより、チャンバー１１内を負圧状態にしていく。なお、チャンバー１１内を負圧状態としておくことで、滅菌物の乾燥が行われる。一定時間の真空引きが終了すると、制御部３４によって、空気弁２５が開放され、フィルター２４を介して空気供給管２２からチャンバー１１内へと供給される（乾燥工程）。
【００４８】
以上のような工程によって、本実施形態における蒸気滅菌器１を用いての滅菌処理を行う一連の工程が終了する。
【００４９】
また、本実施形態の蒸気滅菌器１は、チャンバー１１の開口１２が本体ケース１０の側面を向き、本体ケース１０の側面に蓋１３が設けられている構成（所謂横型）であるが、この構成に限定されるものではなく、例えば、本体ケースの上面にチャンバーの開口及び蓋が配置される構成（所謂縦型）としてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
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
１５…ブロックボイラー
１６…シーズヒーター
１９…給水管
２０…給蒸管
２１…逆止弁
２２…空気供給管
２６…排水タンク
２７…排水管
３０…真空引き手段
３１…排気管
３２…圧力測定手段
３４…制御部
４０…ポンプ
４１…エジェクタ
４２…冷却手段
【図１】
2015188602.tif 000003
【図２】
2015188602.tif 000004