(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器を滅菌する滅菌剤を使用する滅菌装置のための滅菌剤監視システムであって、滅菌剤監視システムは、
滅菌装置により滅菌される前記容器の形状とサイズと同様な形状とサイズを有し、内部区間を有するキャリア要素と、滅菌剤監視アセンブリを有し、
前記滅菌剤監視アセンブリは、
検出された滅菌剤のレベルに対応する出力信号を送るように構成された滅菌剤センサと、
前記滅菌剤センサに動作可能に結合され、出力信号を前記滅菌剤センサから収集データとして受信するデータ収集回路と、
前記滅菌剤センサおよび前記データ収集回路に電力を供給するための電源とを備え、
前記滅菌剤センサ、前記データ収集回路、および前記電源が、可搬構造体内に全て配置されており、
前記可搬構造体は、前記容器が受ける滅菌サイクルの監視が可能となるようにキャリア要素の内部空間内に配置されている、滅菌剤監視システム。
【請求項２】
データ収集回路が、選択された時間間隔の間中に収集されたデータの可読メモリを作り出す電子メモリと、前記滅菌装置の外部に配置されたリモート通信ユニットに前記電子メモリからの収集データを表す信号の転送を可能にする信号コネクタとを含む請求項１に記載の滅菌剤監視システム。
【請求項３】
データ収集回路が、収集データを表す信号をリモート通信ユニットに送信するための送信機を含む請求項１に記載の滅菌剤監視システム。
【請求項４】
データ収集回路に動作可能に接続され、前記滅菌剤センサからの出力信号と組み合わせて収集するために、滅菌剤センサ近くの環境温度に対応する出力信号を送る温度センサをさらに含む請求項１に記載の滅菌剤監視システム。
【請求項５】
前記滅菌剤センサが、ガス検出半導体素子と、ガス検出半導体素子の温度を上げるためのヒータとを含む
請求項１に記載の滅菌剤監視システム。
【請求項６】
さらに、前記可搬構造体内に、前記電源を遠隔で活動化することを可能にする、近赤外線制御システムおよびプログラマブルソリッドステートリレー回路グループが設けられている請求項１に記載の滅菌剤監視システム。
【請求項７】
前記滅菌剤が過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）蒸気であり、前記滅菌剤センサが、検出されたＨ２Ｏ２蒸気のレベルに対応する出力信号を送る
請求項１に記載の滅菌剤監視システム。
【請求項８】
容器を滅菌するためにＨ２Ｏ２蒸気を使用する滅菌装置用の過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）蒸気監視システムであって、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）蒸気監視システムは、
滅菌装置により滅菌される前記容器の形状とサイズと同様な形状とサイズを有し、内部区間を有するキャリア要素と、滅菌剤監視アセンブリを有し、
前記滅菌剤監視アセンブリは、
検出されたＨ２Ｏ２蒸気のレベルに対応する出力信号を送るように構成され、ガス検出半導体素子および該ガス検出半導体素子の温度を上げるためのヒータを含むＨ２Ｏ２蒸気センサと、
前記Ｈ２Ｏ２蒸気センサ近くの環境温度に対応する出力信号を送るように構成された温度センサと、
前記Ｈ２Ｏ２蒸気センサおよび前記温度センサに動作可能に結合され、出力信号をそこから収集データとして受信するデータ収集回路と、
前記Ｈ２Ｏ２蒸気センサ、前記温度センサ、および前記データ収集回路に電力を供給するための電源とを備え、
前記Ｈ２Ｏ２蒸気センサ、前記温度センサ、前記データ収集回路、および前記電源が、可搬構造体内に全て配置されており、
前記可搬構造体は、前記容器が受ける滅菌サイクルの監視が可能となるようにキャリア要素の内部空間内に配置されている、Ｈ２Ｏ２蒸気監視システム。
【請求項９】
データ収集回路が、選択された時間間隔の間中に収集されたデータの可読メモリを作り出す電子メモリ、および
前記滅菌装置の外部に配置されたリモート通信ユニットに前記電子メモリから収集データを表す信号の転送することを可能にする信号コネクタを含む請求項８に記載のＨ２Ｏ２蒸気監視システム。
【請求項１０】
データ収集回路が、選択された条件に従ってデータ収集を実行するように構成され、そのようなデータ収集のために選択条件の入力を可能にする信号コネクタをデータ収集回路が含む請求項８に記載のＨ２Ｏ２蒸気監視システム。
【請求項１１】
データ収集回路が、収集データを表す信号をリモート通信ユニットに送信するための送信機を含む請求項８に記載のＨ２Ｏ２蒸気監視システム。
【請求項１２】
内部空間を有する容器が滅菌される滅菌サイクル中に、滅菌装置内で滅菌剤のレベルを監視する方法であって、
検出された滅菌剤のレベルに対応する出力信号を送るように構成された滅菌剤センサと、
前記滅菌剤センサに動作可能に結合され、出力信号を前記滅菌剤センサから収集データとして受信するデータ収集回路と、
前記滅菌剤センサおよび前記データ収集回路に電力を供給するための電源とを備え、前記滅菌剤センサ、前記データ収集回路、および前記電源が可搬構造体内に全て配置されている、滅菌剤監視アセンブリを提供するステップと、
滅菌サイクル中に、滅菌装置により滅菌される前記容器の形状とサイズと内部空間と同様な形状とサイズと内部空間を有するキャリア要素を提供するステップと、
可搬構造体をキャリア要素の内部空間内に配置するステップと、
その内部空間内に可搬構造体を有する前記キャリア要素を前記滅菌装置内に配置して、前記滅菌サイクル中に、そこで滅菌剤レベルを表すデータを収集するステップと、
収集データをデータ収集回路からプロセッサに転送して、前記滅菌サイクル中に、滅菌剤センサによって検出された滅菌剤レベルを識別するステップとを含む方法。
【請求項１３】
提供するステップによって提供される滅菌剤監視アセンブリのデータ収集回路が、選択された時間間隔の間中に収集されたデータの可読メモリを作り出す電子メモリ、前記滅菌装置の外部に配置されたリモート通信ユニットに電子メモリから収集データを表す信号を転送することを可能にする信号コネクタをさらに含み、
前記選択された時間間隔の後で前記滅菌剤監視アセンブリを前記滅菌装置から除去するステップをさらに含み、転送するステップが、滅菌剤監視アセンブリが滅菌装置から除去された後に信号コネクタを介して前記電子メモリからリモート通信ユニットに転送される信号として収集データをプロセッサに転送することを含む
請求項１２に記載の滅菌剤を監視する方法。
【請求項１４】
データ収集回路が、選択された条件に従ってデータ収集を実行するように構成され、そのようなデータ収集のために選択条件の入力を可能にする信号コネクタをデータ収集回路が含み、そのようなデータ収集のために選択条件を入力するステップをさらに含む請求項１３に記載の滅菌剤を監視する方法。
【請求項１５】
提供するステップによって提供される滅菌剤監視アセンブリが、データ収集回路に動作可能に接続され、前記滅菌剤センサからの出力信号と組み合わせて収集するために、滅菌剤センサ近くの環境温度に対応する出力信号を送る温度センサをさらに含み、転送するステップが、検出された環境温度を表すデータ収集回路からの収集データをプロセッサに転送することをさらに含む
請求項１２に記載の滅菌剤を監視する方法。
【請求項１６】
提供するステップによって提供される滅菌剤監視アセンブリのデータ収集回路が、プロセッサと通信しているリモート通信ユニットに収集データを表す信号を送信するための送信機をさらに含み、
転送するステップが、送信機を介して転送される信号として収集データをデータ収集回路からプロセッサに転送することをさらに含む
請求項１２に記載の滅菌剤を監視する方法。
【請求項１７】
前記滅菌装置がコンベヤ経路に沿って移動する物品を滅菌し、前記配置するステップが、前記滅菌装置の前記コンベヤ経路に沿って前記滅菌剤監視アセンブリを移動することを含む
請求項１２に記載の滅菌剤を監視する方法。
【請求項１８】
前記滅菌剤が過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）蒸気を含み、前記滅菌剤センサが、検出されたＨ２Ｏ２蒸気のレベルに対応する出力信号を送る
請求項１２に記載の滅菌剤を監視する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、一般に滅菌工程中に滅菌剤のレベルを監視するためのシステムに関し、より詳細には、パッケージ、器、機械などの物品の滅菌中に過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を監視するように構成された自己完結型監視アセンブリに関する。
【０００２】
（発明の背景）
栄養化合物および食製品など消費財の無菌処理は一般に、内容物と、内容物を中に詰める容器とが別々の滅菌によって行われる。別々の滅菌に続いて、輸送、貯蔵、使用のために内容物が容器内に配置され、滅菌環境内で密閉される。
【０００３】
所望の滅菌済み内容物と接触する前のこのような容器の滅菌は、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）蒸気などの滅菌剤を使用することによって効率的に実行できる。このような工程では、容器が滅菌装置内に導入され、その中で容器が過酸化水素蒸気でフラッシングされる。その後容器は、温風または望ましい低レベルの残留過酸化水素を達成するのに適した他の流体でフラッシングする。この一般的な手順は、容器の滅菌を達成する際に効果が高く、同様な方法は、所望の化合物と接触する他の適切な物品でも実行することができる。
【０００４】
過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）滅菌の有効性にも関わらず、Ｈ２Ｏ２蒸気濃度レベルの正確な監視は問題になることがある。これは、部分的には、処理条件下での過酸化水素蒸気の物理的および化学的特性の変化によるものであり、さらに処理領域内の様々な材料の表面と接触したときの分解によるものである。したがって、望ましくない過酸化水素蒸気濃度の変異、および過剰な分解は、容器と周囲の無菌処理領域の滅菌性を損なうことがある。対照的に過酸化水素蒸気は性質が腐食性であり、したがって過剰な濃度レベルは、周囲の機器および表面に対して有害な作用を引き起こすことがある。さらに、行政基準によれば、後に滅菌済み容器を使用するために、低い残留滅菌剤レベルを維持しなければならない。
【０００５】
今までは、従来の近赤外線（ＮＩＲ）分析装置に例示されるように、過酸化水素蒸気検出システムが大型で望ましくなかった。さらに、知られているオフラインテストは一般に非常に遅く、十分な精度で滅菌剤レベルを監視することができない。先の構成では無菌処理サイクル全体にわたる「リアルタイム」監視が実現されず、特に、容器などの物品を滅菌するときその中の過酸化水素蒸気濃度を監視することができなかった。
【０００６】
本滅菌監視システムとその自己完結型アセンブリは、過酸化水素蒸気など滅菌剤のリアルタイム監視を実現するために精度の高い、コスト効果的な構成を提供することによって従来技術のこれらの欠点を克服し、滅菌装置の処理サイクル全体にわたって滅菌剤レベルの監視を容易にするように構成される。
【０００７】
（発明の概要）
本発明の目的および利点は、以下の説明に示されて明らかであり、さらに本発明の実施によって理解できよう。本発明の追加的利点は、本明細書に記載された説明および特許請求の範囲の中で具体的に示されている方法およびシステムによって、ならびに添付図面から実現および獲得される。
【０００８】
これらおよび他の利点を達成するため、ならびに本発明の目的によれば、実施形態として広く述べるように、本発明は、滅菌装置によって使用される過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）など滅菌剤の濃度を監視するのに特に適した滅菌剤監視システムを含む。システムは、滅菌装置近くに容易に配置することができる自己完結型監視アセンブリを含む。監視アセンブリは、滅菌装置によって滅菌する物品の１つとして構成されたキャリア要素内に配置することを特に企図している。このような形で、滅菌装置を通じてセンサ構造体を移動させ、処理サイクル全体にわたって滅菌剤濃度レベルを監視することができる。
【０００９】
例示した実施形態によれば、本滅菌剤監視システムは、特に過酸化水素蒸気などの滅菌剤を使用する滅菌装置向けに構成されている。さらに本発明によれば、また本明細書に実施形態とされているように、システムはデータ収集のために滅菌剤監視アセンブリを使用する。滅菌剤監視アセンブリは、検出された滅菌剤のレベルに対応する出力信号を送るように構成された滅菌剤センサを含む。滅菌剤センサは、ガス検出半導体素子と、それと動作可能に関連付けられ、ガス検出半導体素子の温度を適切な動作温度に上げる加熱素子とを含むことが好ましい。データ収集回路は、滅菌剤センサに動作可能に結合されて、収集データとしてセンサからの出力信号を受信し、アセンブリは、電力を必要に応じてセンサおよびデータ収集回路に供給するための電源を含む。好ましい形態では、温度センサもまたデータ収集回路に動作可能に接続され、滅菌剤センサからの出力信号と組み合わせて収集するために、滅菌剤センサ付近の環境温度に対応する出力信号を送る。このような形で、温度データを基準として使用し、センサ出力信号を対応するＨ２Ｏ２蒸気濃度レベルとより正確に相関させることができる。
【００１０】
本発明の滅菌剤監視アセンブリは、自己完結型の可搬ユニットとして構成する。すなわち、滅菌剤センサ、データ収集回路、電源、ならびに好ましい温度センサは、滅菌装置近くに自由に配置可能としそこで滅菌剤のレベルを監視するために、可搬構造体上で自己完結型にする。好ましい形態では、容器または類似物など、滅菌装置によって滅菌する物品の１つとして構成されたキャリア要素上に可搬構造体を載置する。
【００１１】
本発明によれば、収集データは、監視システム全体を、特にデータ収集回路を様々な異なる構成のどれに構成することによっても処理することができる。本発明の一構成では、データ収集回路が、選択された時間間隔の間中に収集されたデータの可読メモリを作り出す電子メモリを含む。この構成のアセンブリは、データポートまたは送信機など信号コネクタを含むことができ、信号コネクタと通信接続しているリモート通信ユニットに電子メモリから収集データを表す信号を転送することができる。このような形で、収集データは、全体としての滅菌剤監視システムの一部分を形成するプロセッサに転送またはダウンロードすることができる。ダウンロードした後は、収集データをそれ以後記憶し、様々な形態でグラフィック表示し、またはその他の方法で分析および処理して、検出された滅菌剤濃度レベルの識別および監視を行うことができる。
【００１２】
別法として、または追加として、監視アセンブリは、収集データを収集と同時に滅菌装置の外側に配置されたリモート通信ユニットに遠隔送信するように構成できる。この構成では、監視アセンブリのデータ収集回路は、収集データを表す信号をリモート通信ユニットに送信するための送信機を含むことが好ましい。このような遠隔送信には、無線周波数または近赤外線送信が現在のところ好ましい。望むなら、バックアップのために電子メモリおよび物理的な信号コネクタをも送信機と組み合わせて設けることができる。
【００１３】
理解できるように、滅菌処理は一般に、物品が滅菌装置を通過することを必要とし、工程の間中、温度および滅菌剤濃度に付随する変動がある。処理サイクル中に、選択された時間間隔または条件に対応するデータを収集することが望ましい。したがって、本監視アセンブリは、データ収集のために時間または温度など一定の条件を選択する回路と、そのような選択条件の入力を可能にする信号コネクタまたは制御デバイスとを含むこともできる。
【００１４】
滅菌装置によって物品に課せられる処理条件に正確に対応する形でデータ収集を行うため、本監視システムは、監視アセンブリの自己完結型可搬構造体をその上に載置するためのキャリア要素を含むことが好ましい。好ましくは、キャリア要素が、装置によって滅菌する物品と同様なものとして構成される。例示した実施形態では、このキャリア要素が、装置内で通常滅菌される容器と本質的に同じ形状および寸法を有する容器として構成されている。特に、キャリア要素は、可搬構造体をキャリア要素内部に位置付けて、それによって滅菌工程中の容器内の条件に対応したデータ収集を実現できるように構成されている。
【００１５】
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明、添付図面、添付の特許請求の範囲から容易に明らかになろう。
【００１６】
添付図面は、本明細書に組み込んでその一部を構成し、例示のために含まれ、本発明の方法およびシステムのさらなる理解を提供する。図面は、説明と共に本発明の原理を説明するのに役立つ。
【００１７】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
次に、その一例が添付図面に例示されている本発明の好ましい実施形態を詳しく参照する。本発明の方法および対応するステップについて、システムおよびアセンブリの詳細な説明と共に述べる。
【００１８】
本発明は様々な形態で実施することが可能であるが、現在の好ましい実施形態を図面に示して以下本明細書で述べる。本開示は本発明の例示とみなすべきであり、本発明を例示された特定の実施形態に制限するものではないことを理解されたい。
【００１９】
図１は、パッケージ、器または類似物など容器Ｃの滅菌を行うために使用されるタイプの滅菌装置１０を概略的に示す。この代表的な滅菌装置は一般に、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）蒸気など、滅菌剤に各容器の内側および外側の一部分をさらすことによって容器Ｃの滅菌を行う。容器Ｃはこのように処理され、その後滅菌内容物で満たされ、したがって内容物の無菌処理およびパッケージングを完了する。内容物は、それだけには限らないが、栄養化合物および治療用化合物、ならびに食製品または飲料を含む様々な消費製品のどれでも含むことができる。
【００２０】
滅菌装置１０は、装置を通じてコンベヤ経路に沿って容器Ｃまたは他の類似物品を移動させるように物品コンベヤ１４が内部で動作する外被１２を含む。容器Ｃは一般に、概ね参照文字１６によって示す製品供給ステーション部で装置内に導入される。次いで容器Ｃは、装置１０を通じて移動するためにコンベヤ１４によって受け取られ、その後、滅菌後に容器排出部１８で排出される。容器Ｃが装置１０を移動するにつれて、各容器Ｃの内側も外側も適切な滅菌剤と滅菌接触する。酸化エチレンなど知られている様々な滅菌剤が入手可能であるが、過酸化水素蒸気が好ましい。滅菌装置の代表的な実施形態では、各容器の外側が、コンベヤ経路に沿って適切なステーション１３部で滅菌剤の霧で覆われる。装置１０はまた、過酸化水素蒸気の霧を各容器Ｃの内側に導入するために、後続のステーション１５部に適切なプローブのような要素を含む。滅菌装置はまた、容器Ｃを所望の内容物で満たす前に、効率的に滅菌し滅菌剤の残留物を効果的に除去するために、必要に応じてコンベヤ経路に沿ってプレウォーミングおよび乾燥ステーションを含むことができる。このような滅菌装置は知られており、Ｒｏｂｅｒｔ  Ｂｏｓｃｈ  ＧｍｂＨなど様々なソースから入手可能である。
【００２１】
先に示したように、滅菌装置１０内の滅菌剤レベルを監視することが望ましい。しかし、特にＨ２Ｏ２蒸気を滅菌剤として使用する際には、監視がしばしば困難になることがある。たとえば、過酸化水素蒸気は分解および酸化を受け、したがってその不安定かつ腐食性の性質により、正確に監視することが困難になることがある。装置１０内の様々なステーションを監視することが望ましいが、過酸化水素蒸気自体は非常に強力な酸化剤であり、したがって滅菌装置１０内の過剰なレベルの過酸化水素蒸気は、一定の常置センサの保守および動作を込み入らせる。さらに、より高い精度を求めて、装置１０を移動する容器Ｃ内の滅菌剤レベルを実際に監視することが特に望まれる。しかし今までは、このような精密な監視が可能ではなかった。
【００２２】
本発明によれば、滅菌装置向けに滅菌剤監視システムが提供され、監視システムは、装置内で過酸化水素蒸気の濃度を監視するのに適している。本監視システムは、図４に示すように概ね参照文字１００によって示され、滅菌剤監視アセンブリ１２０を含む。本発明によれば、滅菌剤監視アセンブリ１２０は、滅菌装置１０内に配置するために、可搬構造体上で自己完結型にする。さらに述べるように、滅菌剤監視アセンブリ１２０は、滅菌装置１０内からデータを収集するように、かつ搭載型プロセッサチップによって、または全体としての滅菌剤監視システム１００の一部分を形成するプロセッサ１５０に転送することによって収集データの分析を可能にするように構成される。したがって、本監視システム１００は、滅菌装置１０の外側に配置され、信号を受信してプロセッサ１５０に通信するのが好ましいリモート通信ユニット１４０をさらに含む。リモート通信ユニット１４０は、信号コネクタによって、すなわちデータポート１３４などの物理接続によって、または無線周波数または近赤外線送信などによるワイヤレス送信機１３６によって、データを滅菌剤監視アセンブリ１２０から受信するように構成する。
【００２３】
特に、監視アセンブリ１２０は、滅菌装置１０の所望のチャンバまたはキャビティ内など、滅菌装置１０近くに配置するためにサイズ決めおよび構成される。しかし、好ましくは、滅菌する物品（たとえば、ボトルまたは容器）のものと同様な形状およびサイズを有するキャリア要素１６０上に配置するように滅菌剤監視アセンブリ１２０を構成する。したがって、滅菌剤監視アセンブリは最適に配置され、滅菌サイクル全体にわたって滅菌装置１０内の滅菌剤濃度を監視する。
【００２４】
滅菌剤監視アセンブリ１２０は、ベース部材の形態にすることができる、またはさらに好ましくは、滅菌剤監視アセンブリ１２０の様々な構成要素を自蔵可能な外部のハウジングとすることができる可搬構造体１２２を含む。好ましくは、外部ハウジング１２２が、過酸化水素蒸気に繰り返しさらされる作用に耐えるように、適切な耐腐食性材料で構成される。このような耐腐食性材料の例は、ステンレス鋼および特定のプラスチックまたは合成材料を含むが、テフロン（登録商標）が好ましい。選択する材料に応じて、可搬構造体１２２を導電性とすることができ、それによって、後で述べるように可搬構造体１２２を、配線で結線された接続を介して収集データを送信するための電気接点として使用することができる。
【００２５】
本発明によれば、滅菌剤監視アセンブリが、検出された滅菌剤のレベルに対応する出力信号を送るための滅菌剤センサを含む。本明細書で実施され、図２〜４に示すように、センサ１２４が、市販のガス検出センサ、好ましくは半導体検知素子１２５を使用したタイプのものを含む。この検知素子１２５は一般に、関連付けられたセラミック管（アルミナセラミックなど）の表面に膜を形成するように焼結された二酸化金属（二酸化スズなど）を含む。抵抗加熱コイルなど、加熱要素をセラミック管内に位置付けて、ガス検出半導体素子の温度を約４００℃まで上げる。検知素子１２５が滅菌剤Ｈ２Ｏ２蒸気にさらされると、二酸化金属表面が蒸気分子を吸収して酸化を引き起こす。このような形で、電気抵抗が低下し、したがってセンサ１２４によって生成された出力信号が、蒸気濃度レベルの上昇するのと比例して上昇することが見出されている。過酸化水素蒸気滅菌剤と共に使用するための本滅菌剤監視アセンブリの例示的な好ましい実施形態では、イリノイ州グレンビューのＦＩＧＡＲＯ  Ｕ．Ｓ．Ａ．，  Ｉｎｃ．のモデル８１６センサが、Ｈ２Ｏ２蒸気濃度レベルを検出するための滅菌剤センサとして使用されている。望むなら、また適していれば、述べたような同様の機能を実行することができる代替センサ構成を同じように使用することができる。
【００２６】
本発明の追加の一態様によれば、滅菌剤監視アセンブリ１２０がサーミスタまたは類似物など温度センサ１２６を含み、滅菌剤センサ１２４近くの環境温度に対応する出力信号を送ることが望ましい。様々な従来型温度センサが知られており、本発明の監視アセンブリと共に使用するために構成することができる。本明細書で実施されている例示的な滅菌剤監視アセンブリは、たとえば、従来型圧力センサのかわりにＦＩＧＡＲＯモデル８１６センサを収容するように修正された、コロラド州レイクウッドのＤＡＴＡＴＲＡＣＥ，  Ｉｎｃ．から入手可能なＦＲＢ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｍｉｃｒｏｐａｃｋを含む。滅菌剤濃度レベルは、環境温度によって影響されるため、温度センサ１２６が設けられている場合は、そこからの出力信号を使用して、滅菌剤センサ１２４からの出力信号を真に対応する滅菌剤濃度レベルとより正確に相関させる。この機能は、述べるように、組込型プロセッサチップが設けられていればそれによって、または滅菌剤監視システム１００のプロセッサ１５０によって実行することができる。望むなら、温度センサ１２６に加えて、またはそのかわりに、圧力、相対湿度または他のパラメータセンサを設け、それぞれ対応するデータを取得することができる。
【００２７】
さらに本発明によれば、データ収集回路１３０が、滅菌剤センサ１２４からの出力信号を収集データとして受信するために滅菌剤センサ１２４と動作可能に結合されている。図２は、データ収集回路１３０がまた、滅菌剤センサ１２４近くの環境温度に対応する信号を送るための温度センサ１２６など、設けられている追加のセンサからの出力信号を受信するようにも動作可能に結合されていることを示す。データ収集回路１３０は、従来型の配線で結線されたアセンブリとして設けることができ、または好ましい実施形態のように、サイズ縮小および容量増大のために、知られている形でチップまたはプリント回路を含むように構成することができる。さらに以下で述べるように、データ収集回路は、入力されたデータを記憶するためのメモリチップ、選択機能を制御するように構成された中央処理装置（ＣＰＵ）、ならびに滅菌剤監視アセンブリを動作させるためのプログラマブルソリッドステートリレーを含むことができる。
【００２８】
先に示したように、本発明の滅菌剤監視アセンブリ１２０は、可搬構造体上の自己完結型である。したがって、滅菌剤監視システムは、滅菌剤センサ１２４、温度センサ１２６、データ収集回路１３０、および必要に応じて設けられる追加構成要素など、様々な電気駆動構成要素のための電源１２８を含む。知られている様々な電源のどれでも、サイズ、重量、容量など所望の特性に応じて使用することができる。本明細書の好ましい実施形態では、従来型のＤＣリチウムバッテリが設けられている。さらに、電源１２８は、滅菌剤監視アセンブリ１２０の様々な構成要素それぞれに適切な電力を供給するために必要な場合には、変換器および／または変圧器を含むことになる。たとえば、本明細書で開示する例示的な実施形態は、９ボルト供給電圧をアセンブリ１２０の構成要素に適切な必要電圧に変換するためのＤＣ／ＤＣ変換器１２８’を含む。発光ダイオード（ＬＥＤ）インジケータ１２７は、電源１２８の活動化を示すために設けられている。電源１２８および関連構成要素は可搬構造体内に設け、したがって適切なサイズにすべきである。
【００２９】
本発明の追加の一態様は、滅菌剤監視アセンブリ１２０の様々なセンサから滅菌剤監視システム１００のプロセッサ１５０への収集データの送信を含む。図４は、滅菌剤監視アセンブリ１２０と協働して収集データの転送および処理を行う本滅菌剤監視システムの構成要素を示す。滅菌剤監視システムは、様々な構成のどの形でも滅菌剤監視アセンブリ１２０と動作可能に結合でき、さらにプロセッサ１５０と動作可能に通信するリモート通信ユニット１４０を含む。データ転送は、図４に示すように、滅菌剤監視アセンブリ１２０とリモート通信ユニット１４０の間の物理接続を介して、またはワイヤレス送信用の送信機を介して、またはその両方で実行できる。
【００３０】
物理接続を介してデータ転送を実行するためには、滅菌剤監視アセンブリ１２０のデータ収集回路１３０が、適切なチップまたは回路など電子メモリ１３２を含み、選択された時間間隔の間中、収集データの可読メモリを作り出すことが好ましい。たとえば、本明細書で実施されている例示的なアセンブリのための適切な電子メモリ１３２が、ＦＩＧＡＲＯセンサを収容するように修正されたＤＡＴＡＴＲＡＣＥ，  Ｉｎｃ．の、メモリ容量の増えたＦＲＢ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｍｉｃｒｏｐａｃｋを使用して組み込まれている。
【００３１】
データ収集が完了した後で、電子メモリ１３２内に記憶されている収集データの転送を実行することができる。これは、この実施形態の滅菌剤監視アセンブリ１２０に、リモート通信ユニット１４０上のデータポート１４５と物理接続するためのデータポート１３４など、信号コネクタを備えて、電子メモリ１３２から収集データを表す信号の転送を可能にすることによって行う。このシステム構成の使用によって、物理接続を介してリモート通信ユニット１４０に収集データの転送することが可能になる。望むなら、さらに以下で述べるように電子メモリ１３２からの収集データを、送信機１３６を介してリモート通信ユニット１４０に遠隔送信することができる。
【００３２】
別法として、または物理コネクタを使用した収集データの遅延転送に加えて、このような転送は、送信機１３６を信号コネクタとして含むことによって、データ収集と同時に行うことができる。送信機１３６は、無線周波数または近赤外線によるなど、ワイヤレス接続を介して、収集データを表す信号を選択された動作間隔中にリモート通信ユニット１４０の受信要素１４７に送信する。したがって、滅菌剤監視アセンブリ１２０およびリモート通信ユニット１４０を収集データの「リアルタイム」転送を実現するように構成し、それによって滅菌装置１０内の滅菌剤レベルを表す出力信号を実際の滅菌サイクル中に送ることができることを理解できよう。このような形では、電子メモリ１３２は必要でないが、望むならなおも設けることができる。
【００３３】
データ収集のための間隔は、電源１２８に接続された電源スイッチ１２９を単純に活動化させることによって、またはより洗練された手段を介して選択できる。たとえば、選択された条件の間中にデータを収集するようにデータ収集回路を構成することができる。このような選択された条件は、開始時間および停止時間、あるいは、その時点でデータ収集を活動化または非活動化するための検出温度または圧力条件を含むことができる。このような形で、物理データポート１３５または受信機１３７などの信号コネクタを監視アセンブリ１２０上に設け、リモート通信ユニット１４０上の対応するデータポート１４４または受信機１４６からの信号を受信して、選択条件をデータ収集回路１３０内にプログラムする。別法として、電源を、プログラマブルリレーまたはＣＰＵ１３２を使用することによるなどしてプログラムし、データ収集の前の一定の時間に、またはあらかじめ選択されたスケジュールに従って、滅菌剤センサ１２４を活動化させることが可能である。
【００３４】
監視アセンブリ１２０の遠隔リアルタイム操作もまた、好ましくは近赤外線または無線周波数制御信号受信機または類似物を滅菌剤監視アセンブリ１２０上にデータ収集回路１３０の一部分として設けることによって行うことができる。本発明のこの態様によれば、また本明細書で実施されているように、近赤外線制御システム１３８およびプログラマブルソリッドステートリレー回路グループ１３９は、監視アセンブリ１２０の遠隔電源活動化のために設けられる。様々なこのような制御システムおよびリレー構成が使用可能である。現在の好ましい実施形態は、滅菌剤監視アセンブリを動作させるために従来の方法で適切に修正された、ニューヨークのＢ＆Ｈ  Ｐｈｏｔｏ−ＶｉｄｅｏからのＮＩＫＯＮ  ＭＬ−３  Ｍｏｄｕｌｉｔｅ  Ｒｅｍｏｔｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｅｔを含む。たとえば、テネシー州グリーンビルのＰｈｉｌｉｐｓ  ＥＣＧ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓからそれぞれ入手可能なＴＴＬ（ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ−ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ  ｌｏｇｉｃ）互換リレー２個および多接点リレーを使用してこの制御セットを修正することができる。常時開リレー（ＲＬＹＦ７１Ａ０５）を設けて、加熱回路電源活動化用の多接点ミニチュアリレー（ＲＬＹ５１４０）を活動化させ、加熱回路をラッチする一方、常時閉リレー（ＲＬＹＦ７１Ｂ０５）を使用して加熱電源を切り、ラッチを切断する。加熱回路はほぼ２００ｍＡであるため、リレーグループおよび光カプラを使用して信号を分離することが有利である。さらに、加熱回路抵抗は一定のままであることが好ましく、したがって機械接点が好ましい。
【００３５】
その自己完結性、可搬性のおかげで、滅菌剤監視アセンブリ１２０は、過酸化水素蒸気、または滅菌剤センサ１２４に適した他の滅菌剤のレベルを監視するために滅菌装置１０近くに自由に配置可能である。収集データを監視アセンブリ１２０のメモリ１３２内に記録し、その後にダウンロードまたは転送する場合は、監視アセンブリを望むように滅菌装置１０内に配置し、その後、収集データをダウンロードするために除去することができる。別法として、また収集データをリモート通信ユニット１４０に送信するための送信機１３６を備える場合は、監視アセンブリ１２０を滅菌装置１０近くに配置し、収集データの送信は収集の後、またはリアルタイムに行うことができる。このような形で、監視アセンブリ１２０は、選定位置で滅菌剤濃度レベルに関するデータを収集するために使用し、または望むなら、無作為にサンプルし、滅菌剤の漏洩を探すための可搬デバイスとして使用することができる。
【００３６】
図５を参照すると、本監視システムの特に好ましい一態様が示され、監視アセンブリ１２０は、装置１０によって滅菌する物品（たとえば、容器）と同様に構成されるキャリア要素１６０と動作可能に関係付けられて配置される。監視アセンブリ１２０は、滅菌装置１０の様々なステーション部で滅菌剤レベルの監視を容易にするように、キャリア要素１６０上、好ましくはキャリア要素１６０内に配置可能である。図５は、切欠図（ｃｕｔａｗａｙ）に示された分解部分（ｆｒａｇｍｅｎｔｅｄ  ｐｏｒｔｉｏｎ）を含むキャリア要素１６０を示す。キャリア要素１６０は例示のためこの形態で示されているが、キャリア要素１６０は、キャリア要素１６０内に滅菌剤監視アセンブリ１２０を配置し、かつ監視するのを容易にするために、取り外し式側壁または取り外し式下部壁など少なくとも１つの取り外し可能部分を備えることができることを理解されたい。滅菌装置１０による滅菌中に可搬センサ構造体をキャリア要素上に配置すると、容器Ｃを対象とする滅菌サイクルの監視が容易になるため、本明細書で実施された容器Ｃは、あらゆる面で実際の容器を代理するように構成し、本当の処理条件をシミュレーションすることが好ましい。
【００３７】
本監視システムの使用は前述から明らかであり、図６にさらに示されている。自己完結型の可搬滅菌剤監視アセンブリ１２０は、センサおよび設けられている場合は電子メモリおよびプログラマブルリレーを活動化させるために必要なまたは望ましい時間または温度などの条件の選択を含めて、データ収集のために準備される。監視アセンブリ１２０は、滅菌装置１０近くに配置して、そこでの滅菌剤レベルを表すデータを収集する。監視アセンブリ１２０は滅菌装置１０の近くまたはその中に単純に配置することができるが、監視アセンブリ１２０は、最初にキャリア要素１６０内に配置され、次いで図６に概略的に示すように物品コンベヤ１４によって画定されたコンベヤ経路上に積載されることによって、滅菌装置１０のコンベヤ経路に沿って移動することを特に企図している。
【００３８】
滅菌剤監視アセンブリ１２０は、滅菌装置１０の各ステーション部で滅菌剤濃度を表すデータを収集する。監視アセンブリ１２０を装置１０内から除去した後で収集データをダウンロードまたは転送する場合は、監視アセンブリ１２０が、収集データを後で信号コネクタ１３４、１３６を介してリモート通信ユニット１４０に転送できる可読電子メモリ１３２を備える。したがって、このような形での使用は、収集データの転送のために滅菌装置１０内から監視アセンブリ１２０が除去されることを企図している。転送データは、ガス検出センサ１２４からの出力信号だけでなく、図６に示すように温度センサ１２６、または設けることができる他のどんなセンサから収集された出力信号を含むこともできる。したがって、装置１０内の構造体の位置は、関連付けられた時間および温度を識別することによって追跡できる。別法として、望むなら別個のタイマまたは位置トレーサを監視アセンブリ１２０内に設けることができる。
【００３９】
しかし、好ましい実施形態では、監視アセンブリ１２０を滅菌装置１０内から除去することを必要とせずに、収集データを監視アセンブリ１２０から転送すべきである。したがって、監視アセンブリ１２０は送信機１３６を備え、収集データを表す信号をデータ収集回路からリモート通信ユニット１４０の受信要素１４７に送信する。本監視システムは、滅菌装置１０内で滅菌剤レベルを検出し、かつ監視するのに特に適しているが、送信機１３６を含む一構成の使用は結局、望むなら装置１０内の処理条件をリアルタイム監視することによって、滅菌装置１０自体の操作を可能にできることを理解されたい。
【００４０】
図６に例示的に示すように、監視アセンブリ１２０によって収集され、リモート通信ユニット１４０を介して転送されたデータは、プロセッサ１５０によって分析され、プロセッサ１５０内に記憶された知られている機能関係を使用して、転送信号を対応する滅菌剤濃度レベルに相関する。この知られている関係は、数式としてプログラムでき、または知られている試験条件での十分な実験試験データ点の取得によって確立することができる。ウィスコンシン州ミルウォーキーのＳｔｏｃｋ  Ａｍｅｒｉｃａ，  Ｉｎｃ．から入手可能なＴＨＥＲＭＯ・ＤＯＴシステムのユニットなど、様々な適切なリモート通信ユニットが使用できる。同様に、例示的なプロセッサは、様々なパーソナルコンピュータ、および収集データが対応する滅菌剤レベルに相関するように修正された、ＤＡＴＡＴＲＡＣＥ，  Ｉｎｃ．によって提供されている、そのセンサと共に使用するためのソフトウエアなどの、互換データ分析ソフトウェアをどれでも含む。処理した後で、この情報は、さらに分析し、表示し、印刷し、または望むようにその他の方法で使用することができる。
【００４１】
別法として、または追加として、滅菌剤監視アセンブリ１２０自体がチップまたは回路の形態での、収集データを対応する滅菌剤レベルに相関させる組込型プロセッサを含み、ひきつづきメモリ１３２内で記憶する、および／またはリモート通信ユニット１４０へのデータ転送することができる。プロセッサチップは、知られている機能関係を使用した適切な相関であらかじめプログラムされる。リモートプロセッサの場合と同じく、この知られている関係は、数式としてプログラムでき、または知られている試験条件での十分な実験試験データ点の取得によって確立することができる。プロセッサチップすなわち回路は、記憶または転送のための対応する信号を生成し、かつ送信するようにさらに構成される。プロセッサチップは、本明細書で実施されているようにデータ収集回路と一体に形成でき、または別個に設けることができる。適したプロセッサ回路の一例は、しかるべく修正された、ミネソタ州シーフリバーフォールズのＤｉｇｉ−Ｋｅｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＥＰＡＣ（登録商標）電気的プログラマブルアナログ回路モデル番号ＩＭＰ５０Ｅ１０Ｃを含むが、代替品も使用可能である。
【００４２】
本発明の精神または範囲から逸脱することなく、本発明の方法およびシステムで様々な修正および変形ができることを当業者なら理解するであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内にある修正および変形を含むものとする。さらに、動作の理論に関して提供した技術説明は説明のためのものであり、制限するためのものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本滅菌剤監視システムが適するタイプの滅菌装置の概略図である。
【図２】  本発明の滅菌剤監視アセンブリの代表的な実施形態の概略側面横断面図である。
【図３】  図２に示す滅菌剤監視アセンブリの概略上面平面図である。
【図４】  システムの監視アセンブリと、センサ構造体によって収集されたデータが送信されるその関連リモート通信ユニットとを含む本監視システムの概略側面図である。
【図５】  滅菌装置によって滅菌される物品として構成されたキャリア要素と動作可能に関連付けられた本システムの滅菌剤監視アセンブリを示す、一部分解された側面図である。
【図６】  滅菌装置の処理サイクルの様々な段階と、本発明の滅菌剤監視アセンブリによって収集される対応出力信号とを示す概略側面図である。
【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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