(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
滅菌チャンバーに滅菌剤を蒸気相で供給する方法において、
気化面を加熱する段階であって、前記気化面が、互いに対して傾斜する第１及び第２の傾斜面を備え、前記第１及び第２の傾斜面は、上部領域において接合されて細長い頂部を形成する、段階と、
滅菌溶液の液滴を前記頂部の上に均等にシャワー状に注ぐことにより、前記滅菌溶液の液滴の一部を前記第１の傾斜面の上に流し、前記滅菌溶液の液滴の別の一部を前記第２の傾斜面の上に流す、段階と、
前記第１及び第２の傾斜面の上に流した前記滅菌溶液を気化させて滅菌蒸気にする段階と、
前記滅菌蒸気を前記滅菌チャンバーに送る段階と、
を含む方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
前記気化面が下方に延びる複数の溝部を有し、前記滅菌溶液を前記第１及び第２の傾斜面の上に流す段階には、前記滅菌溶液を前記溝部に流すことが含まれる、方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、
前記滅菌溶液には、過酸化水素と水とが含まれている、方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、
前記気化面が複数のくぼみを備えており、前記くぼみが、前記滅菌溶液が前記第１及び第２の傾斜面を流れ落ちる際に前記滅菌溶液の一部を捕らえ、気化するまで保持する、方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法において、
前記くぼみに捕らえられた前記滅菌溶液の各々の体積が１０から５０マイクロリットルである、方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法において、
前記気化面が、表面積を増大させるために複数の突出部を備えている、方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法において、
前記第１及び第２の傾斜面が水平に対して１５度から６０度の角度で傾斜している、方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法において、
前記第１及び第２の傾斜面が水平に対して２５度から５０度の角度で傾斜している、方法。
【請求項９】
滅菌システムにおいて、
滅菌チャンバーと、
前記滅菌チャンバーに蒸気相の化学滅菌剤を供給する気化装置と、
を具備し、
前記気化装置が、
気化面であって、互いに対して傾斜する第１及び第２の傾斜面を備え、前記第１及び第２の傾斜面は、上部領域で接合されて細長い頂部を形成する、気化面と、
前記気化面を加熱する手段と、
滅菌溶液の液滴を前記頂部の上に均等にシャワー状に注ぐ入口であって、前記滅菌溶液の液滴の一部が前記第１の傾斜面の上を流れ、前記滅菌溶液の液滴の別の一部が前記第２の傾斜面の上を流れる、入口と、
前記気化装置および前記滅菌チャンバーの間にある通路と、
を備える、滅菌システム。
【請求項１０】
請求項９記載の滅菌システムにおいて、
前記気化面が下方に延びる複数の溝部を有し、前記溝部により前記第１及び第２の傾斜面の上の流れを下方に向けている、滅菌システム。
【請求項１１】
請求項９記載の滅菌システムにおいて、
前記気化面が複数のくぼみを備えており、前記くぼみは、前記滅菌溶液が前記第１及び第２の傾斜面を流れ落ちる際に前記滅菌溶液の一部を捕らえ、気化するまで保持するようになっている、滅菌システム。
【請求項１２】
請求項１１記載の滅菌システムにおいて、
前記くぼみは、各々１０から５０マイクロリットルの量を捕らえる大きさをしている、滅菌システム。
【請求項１３】
請求項９記載の滅菌システムにおいて、
液体滅菌溶液を前記頂部の上に向けるための複数のポートをさらに備えている、滅菌システム。
【請求項１４】
請求項１３記載の滅菌システムにおいて、
前記ポートは、少なくとも前記気化面の上半分の上において均一に分散配置されている、滅菌システム。
【請求項１５】
請求項９記載の滅菌システムにおいて、
前記第１及び第２の傾斜面が水平に対して１５度から６０度の角度で傾斜している、滅菌システム。
【請求項１６】
請求項９記載の滅菌システムにおいて、
前記第１及び第２の傾斜面が水平に対して２５度から５０度の角度で傾斜している、滅菌システム。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、物品の滅菌、特に、滅菌溶液を気化させて滅菌蒸気を提供することに関するものである。
【０００２】
〔発明の背景〕
気化させた過酸化水素、過酢酸およびグルタルアルデヒドなどの化学滅菌剤を用いて物品を滅菌することが知られている。参照することにより本明細書に組み込まれるＷｕらの米国特許第６，３６５，１０２号には、真空チャンバー、過酸化水素蒸気の供給源、およびプラズマを生成するためのＲＦエネルギーの供給源を備えた過酸化水素／ガス・プラズマ滅菌システムが記載されている。このようなシステムは、ＳＴＥＲＲＡＤ（登録商標）という名称で市場に出されており、カリフォルニア州、アーバインのＥｔｈｉｃｏｎ， Ｉｎｃ．のアドバンスド・ステリライゼーション・プロダクツ事業部（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｄｉｖｉｓｉｏｎ）から入手することができる。
【０００３】
滅菌溶液を迅速かつ効率的に気化させて滅菌蒸気を生成すると、滅菌工程全体が速くなり、確実に全てが気化し、また、滅菌サイクルにおける気化段階が適切な時に、繰り返し行える方法で確実に完了する。
【０００４】
〔発明の概要〕
本発明は、滅菌サイクルを終わらせる速度を改善するものである。
【０００５】
本発明による方法は、滅菌チャンバーに滅菌剤を気相で供給する。この方法は、傾斜している気化面を加熱する段階と、滅菌溶液を気化面の上に流すことにより、滅菌溶液を気化させて滅菌蒸気にする段階と、滅菌蒸気を滅菌チャンバーに送る段階とを含む。
【０００６】
本発明の一態様では、気化面が下方に延びる複数の溝部を有し、滅菌溶液は、気化面を流れる間は、その溝部を流れる。
【０００７】
本発明の一態様では、滅菌溶液を気化面に、好ましくは気化面の上半部に噴霧する。
【０００８】
本発明の一態様では、気化面が、上部領域において接合されている第１の面および第２の面を備えており、滅菌溶液の一部が第１の面を流れ、他の一部が第２の面を流れる。
【０００９】
滅菌溶液は、過酸化水素と水を含んでいることが好ましい。
【００１０】
本発明の一態様では、気化面に複数のくぼみがあり、このくぼみは、滅菌溶液が気化面を流れる際に滅菌溶液の一部を捕らえ、気化するまで保持する。くぼみが捕らえる滅菌溶液の量は、１０から５０マイクロリッターであることが好ましい。
【００１１】
本発明の一態様では、気化面が、表面積を増大させるために複数の突出部を備えている。
【００１２】
好ましくは、気化面は水平に対して１５度から６０度の角度で傾斜しており、より好ましくは、水平に対して２５度から５０度の角度で傾斜している。
【００１３】
本発明による滅菌システムは、滅菌チャンバーと、この滅菌チャンバーに化学滅菌剤を気相で供給する気化装置とを備えている。気化装置は、水平に対して傾斜した気化面を備えている。気化面を加熱する手段が設けられており、また、滅菌溶液を気化面に流す別の手段も設けられている。気化装置および滅菌チャンバーの間にある通路が気化させた滅菌剤を滅菌チャンバーに供給するための通り道になっている。
【００１４】
滅菌溶液を気化面に流す手段はノズルを備えており、このノズルにより滅菌溶液を気化面に噴霧することが好ましい。滅菌溶液の大部分が気化面の上半部に噴霧されるようにノズルの向きを合わせるとより好ましい。
【００１５】
液体滅菌剤を気化面に向けるために複数のポートを設けることもできる。
【００１６】
〔詳細な説明〕
図１は、滅菌室チャンバー１２、気化装置１４、および真空ポンプ１６を備えている滅菌システム１０のブロック図で示している。真空ポンプは、チャンバーの真空引きを、好ましくは０．６７×１０2パスカル（０．５トール）まで行うことができる。真空ポンプ１６とチャンバー１２との間には、絞り弁１８を配置し、かつ、オプションとしてオリフィス・プレート２０を配置することが好ましい。絞り弁１８が高い遮断性能を有することも好ましい。好ましくは絞り弁１８の近くに配置されている圧力ゲージ２２が、チャンバー１２の真空度を示す。ＨＥＰＡ抗菌フィルターを利用したベントバルブ２３があるので、滅菌済みの清浄な空気をチャンバー１２に入れることができる。気化装置１４は、細長い拡散路２４によってチャンバー１２に接続されている。さらに図２を参照すると、拡散路２４には、温度を制御するための温度制御要素２６が拡散路２４に沿って実装されている。
【００１７】
過酸化水素水等の液体滅菌剤を気化させるのに適した気化装置は、当業界において公知である。参照することによりいずれも本明細書に組み込まれるＫｏｈｌｅｒらの米国特許第６，１０６，７７２号、および２０００年１２月１０日に出願されているＮｇｕｙｅｎらの米国特許出願第０９／７２８，９７３号に本願に適した気化装置が開示されている。この気化装置の中で最も簡単なものは、小形チャンバーを備えており、このチャンバーに過酸化水素水が注入される。チャンバーの減圧により気化装置内の圧力が下がると、過酸化水素水が気化する。
【００１８】
好ましくは、気化装置１４自体に加熱要素２８が組み込まれており、この加熱要素２８は、気化装置内の温度を調整して気化処理を最適化する。好ましくは、気化装置１４が拡散路２４に接続されている所では、何らかの形態の断熱材３０が境界部に設けられており、気化装置１４の高温が拡散路２４の温度にあまり影響しないようにする。気化装置１４および拡散路２４は、アルミニウムで形成されていることが好ましい。断熱要素３０は、気化装置１４および拡散路２４をつなぎ合わせるポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）という形態にすることができる。
【００１９】
加熱要素２８は、電気抵抗加熱器を備えていることが好ましい。最も、他の種類の加熱手段、例えば電磁加熱器、ペルチェ効果式ヒーター、化学的ヒーター、天然ガスバーナーなどの燃料を利用するヒーター、その他を利用することもできる。
【００２０】
さらに、チャンバー１２の内部、好ましくはチャンバー１２の下部近くにヒーター３２があることが好ましい。これは、チャンバー１２の内部で凝結した過酸化水素を再度蒸発させるためである。
【００２１】
チャンバー１２は、プラズマを形成する装置（図示せず）を中に有することが好ましい。このような装置としては、Ｊａｃｏｂｓらの米国特許第４，６４３，８６７号、またはＰｌａｔｔ， Ｊｒ．らの公開された米国特許出願第２００２００６８０１２号に記載されているような電波エネルギー源または低周波エネルギー源がある。上記文献は、いずれも、参照することにより本明細書に組み込まれる。
【００２２】
本発明の有益な効果は、気化装置１４の溶液から気化させた過酸化水素の一部を拡散路２４で凝結させることによって得られる。過酸化水素水の大部分が気化した後、温度制御要素２６が拡散路の温度を上げ、凝結した過酸化水素が再び気化できるようにする。水の蒸気圧は、過酸化水素よりも高いので、蒸気内の過酸化水素は、水よりも凝結しやすい。したがって、拡散路で凝結する物質は、気化装置１４の過酸化水素の最初の濃度より、過酸化水素濃度が高い。
【００２３】
簡単な構造の温度制御要素２６は、電気抵抗加熱器だけを備えていてもよい。このような場合、拡散路２４は、周囲の低い温度により過酸化水素を凝結させる低い温度となり、制御要素２６が後に拡散路２４を加熱して、今やより高濃度となった過酸化水素を拡散路２４から再び気化させる。過酸化水素の蒸気圧は温度の低下と共に下がるので、拡散路２４での初期温度が低いと、拡散路での過酸化水素の凝結を妨げることなく、チャンバー２４の圧力を下げることができる。チャンバーの圧力を下げると、システムの効率が上がり、このために、温度制御要素２６にさらに冷却要素を備えて、拡散路の温度を周囲よりも下げることができる。適する冷却要素には、熱電冷却器や、一般的な機械式冷却システムがある。このような場合には、拡散路２４を最初に、好ましくは約１０℃まで冷却して、気化開始後ある程度時間が経ってから、あるいは気化が終わった後でさえも、拡散路２４を、好ましくは５０℃ないし１１０℃まで加熱する。
【００２４】
図２のように鉛直に向けた場合、拡散路２４では、気化した滅菌剤が温度制御要素２６の間の冷却領域で凝結し、そして、温度制御要素２６を通過する際に再び気化することが潜在的に可能となる。
【００２５】
以下の実施例は、拡散路における温度を制御することの有益性を説明するものである。
【００２６】
実施例１
有効性試験は、典型的な医療機器と試験用管腔(test lumens)からなるＣＳＲ包装したトレイ（８．８９ｃｍ×２５．４ｃｍ×５０．８ｃｍ（３．５インチ×１０インチ×２０インチ））を２０リッターのアルミニウム・チャンバー（１１．２ｃｍ×３０．５ｃｍ×５５．９ｃｍ（４．４インチ×１２インチ×２２インチ））に配置して行った。少なくとも１×１０6個のバシラス・ステアロサーモフィラス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）芽胞を植え付けた２．５４ｃｍ（１インチ）のステンレス・スチール・ワイヤーを各試験用管腔の中心に配置した。拡散路の温度調整を行ったときと、行わなかったときの影響を、内径１ｍｍ、長さ７００ｍｍのテフロン、つまり、ポリ（テトラフルオロエチレン）の管腔、および、内径１ｍｍ、長さ５００ｍｍのステンレス・スチールの管腔の両方で調べた。管腔は、全て、両端部が開口していた。各サンプルには、２０リットルの真空チャンバー内で滅菌サイクルを施した。真空チャンバーは、４０℃、３．９９×１０2パスカル（３トール）に５分間維持した。過酸化水素の５９％水溶液１．４４ｍｌを６０℃に維持した気化装置に大気圧において注入した。すぐに５分間の計時を開始し、かつ、チャンバーを３トールまでポンプで減圧した。減圧には、１分もからなかった。あるケースでは、拡散路２４の初期温度が、チャンバーを３トールまで排気している最初の１分間は３０℃であり、そのあとすぐに、圧力を３トールに維持したまま拡散路２４を５０℃まで加熱し、滅菌サイクルの残りの処理のために凝結した過酸化水素を拡散路からチャンバーへ放出した。他のケースでは、拡散路を滅菌サイクルを通じて５０℃に維持した。拡散路を５０℃に維持することにより、拡散路に全くまたはほとんど過酸化物が残らなかった。滅菌の効果は、５５℃の培地(growth media)で試験サンプルを培養し、試験微生物（test organism)の増加を調べることで評価した。表１にこれらの試験の結果を示した。
【００２７】
【表１】
0004739130.tif 000002
【００２８】
拡散路の温度を処理全体を通じて高温に維持した場合、テフロン製管腔に入れた全サンプルの試験結果がバクテリアの増殖に関し陽性となって滅菌の失敗を示した。ステンレス・スチール製管腔に入れた２個のサンプルのうちの１個も試験結果が陽性であった。同一の条件であるが、拡散路の温度を最初は低くし、拡散が始まってから一分後に加熱を開始した場合には、いずれのサンプルも試験結果が陽性にはならなかった。初期の気化段階で拡散路の過酸化水素を凝結させ、その後、凝結した過酸化水素を拡散路からチャンバーへと再び気化させると、効力が大幅に向上する。
【００２９】
主に図２に示したように、拡散路２４において冷たい領域と暖かい領域を交互に配置することにより、さらに効率をよくすることができる。簡単な構造の加熱要素からなる温度制御要素２６は、互いに間隔をおいて配置されている。さらに、この場合は、拡散路２４を鉛直にすることが好ましい。過酸化水素水が気化して、拡散路２４を通過する際、拡散路２４の加熱部分および未加熱部分を通過するときに交互に凝結、再気化すると思われる。拡散路は、交互に配置した加熱要素および冷却要素を代わりに備えることであってもよい。
【００３０】
チャンバー１２のヒーター３２は、拡散路２４の加熱手段と同じように作用する。ヒーター３２の温度を調整することにより、最初に過酸化水素をこのヒーター３２に凝結させ、次に再び気化させてチャンバー１２へ送り込み、過酸化水素を濃縮することができる。
【００３１】
好ましい滅菌サイクルは、Ｗｕらの米国特許第６，３６５，１０２号に記載されているサイクルを改良したものである。米国特許第６，３６５，１０２号は、参照により本明細書に組み込まれる。間で排気を行いながらプレプラズマ・エネルギー(pre-plasma energy)の一連の印可を行い、チャンバー１２の湿気を乾す。次に、チャンバー１２を真空引きし、過酸化水素水を気化装置１４に注入する。あるいは、過酸化水素水を大気圧可で注入することもできる。気化した溶液の一部は、冷たい拡散路２４で凝結する。大部分または全ての過酸化水素水が気化装置１４で気化するのに十分な時間が経過した後、拡散路２４を温度制御要素２６で暖め、凝結した過酸化水素水を再び気化させる。だいたいこの時点で、絞り弁１８を閉じ、ポンプ１６を停止させることでチャンバー１２を密封する。過酸化水素水における水の多くは、このようにしてチャンバー１２から真空ポンプ１６により引き抜かれ、残った過酸化水素水は、拡散路２４から、あるいは、もしあれば、過酸化水素が入っているチャンバー１２のヒーター３２から再び気化し、最初の溶液よりも過酸化水素濃度が高い。容易に行え、かつ、反復して繰り返せるように、コンピューターを利用した制御システム（図示せず）で処理の各機能を制御することが好ましい。
【００３２】
このように製造した過酸化水素の蒸気は、チャンバー１２内の一つまたは複数の物品３４に接触し、それを滅菌する。これらの物品３４に、長くて狭い管腔のような拡散が制限された領域がある場合には、チャンバー１２を排気し、清浄な無菌状態の空気を入れて、過酸化水素の蒸気を拡散が制限された領域の中へより深く送り込むことが好ましい。次に、チャンバー１２の真空引きを再度行い、過酸化水素の注入を、好ましくは拡散路の加熱手順とともに、さらに繰り返す。物品３４の滅菌を行なうのに十分な時間、好ましくはバシラス・ステアロサーモフィラス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）のような攻撃微生物(challenge organisms)が６対数減少（six‐log reduction）するのに十分な時間が経過した後に、プラズマをチャンバー１２内で生成し、これにより滅菌を促進し、かつ、過酸化水素水の水および酸素への分解を促進する。
【００３３】
オリフィス・プレート２０により、過酸化水素を気化させている間の濃縮効果を高めることができる。参照により本明細書に組み込まれるＬｉｎらの米国特許第５，８５１，４８５号に記載されているように、チャンバー１２を控えめに、すなわちゆっくりとポンプで排気すると、水の蒸気圧の方が高いために、最初は、溶液から過酸化水素よりも多量の水が引き抜かれ、より濃度の高い過酸化水素が残る。ポンプによる排気を制御することは、困難であることがある。これは、真空ポンプでは一般に十分に絞ることはできず、また、このようなサービスでの絞り弁は制御が困難であり、かつ、高価だからである。オリフィス・プレート２０をポンプ１６への流路に配置することにより、チャンバー１２からポンプ１６により排気される空気（atmosphere）の量が制限され、また、プレート２０のオリフィス３６の大きさを適切に設定することにより、チャンバー１２内の過酸化水素を効果的に濃縮する量に調整することができる。
【００３４】
図３も参照すると、システム１０ａは、大部分が図１および図２のシステム１０と同様であり、同様の部品は「ａ」を付した番号で示されている。システム１０ａにもオリフィス・プレート２０ａが組み込まれている。もっとも、チャンバー１２ａをポンプで迅速に排気できるようにしつつも、オリフィス・プレート２０ａによってポンプの排気を抑制することの利点を残すために、システム１０ａには、ポンプ１６ａからチャンバー１２ａまで２つの通り道が組み込まれている。第１の通路４０には絞り弁４２が入っており、第２の通路４４には絞り弁４６およびオリフィス・プレート２０ａが入っている。このため、初期のポンプによる排気の間は、第１の絞り弁４２が開いていて、ポンプ１６ａはチャンバー１２ａに障害のない状態で接続されている。チャンバー１２ａが水の蒸気圧に近づいたら、第１の絞り弁４２を閉じることにより、ポンプ１６ａがオリフィス２０ａを介して排気するように、そしてそれ故に、過酸化水素水およびチャンバー１２ａから水を優先的に吸引するのに適した、ゆっくりと抑制された速度でチャンバー１２ａから吸引するようにする。
【００３５】
さらに図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、図１のシステムと同様のシステム１１０が示されている。ここでは、図３のシステム１０ａのように２つの通路を用いる代わりに、一つの弁１１２が、弁体１１４、弁座１１６、およびバタフライディスク(butterfly disc)、プラグ等の弁要素１１８を備えている。オリフィス１２０が弁要素を貫通するように設けられている。したがって、弁１１２を開いたときには、速やかに排気でき、弁１１２を閉じたときには、よりゆっくりと排気することができる。このような弁をさらに気化装置１４とチャンバー１２の間で用いて、殺菌溶液からの水の優先的な気化および除去をさらに制御することができる。
【００３６】
次に図４を参照すると、滅菌用蒸気の濃度を上げることは、滅菌を有効かつ効率的するのに役立つことであるが、その蒸気を滅菌すべき物品に接触させることもまた重要である。通常、チャンバー１２内の圧力が低いと（０．６７×１０2パスカル（０．５トール）から１．３３×１０3パスカル（１０．０トール））、チャンバー１２内の全領域へ滅菌剤の蒸気がより速やかに拡散する。
【００３７】
図４は、チャンバー６２を備えた滅菌システム６０を示しており、チャンバー６２は、気化装置６４、真空ポンプ６６および通気口６８を有している。好ましくは、前述したように細長く、温度が調整されている拡散路７０が気化装置６４をチャンバー６２に接続している。絞り弁７２および圧力計７４がポンプ６６に設けられている。
【００３８】
滅菌する物品７６は、トレイまたは容器７８に入れる。一般に２種類の包装が、物品を滅菌用に準備する場合に用いられる。一方では、複数の開口部を有するトレイに物品７６を配置してからトレイをＣＳＲラップ材のような材料で包装する。ＣＳＲラップ材は、滅菌ガスを通すが汚染をする微生物を遮断する。このようなトレイは、Ｗｕの米国特許第６，３７９，６３１号に記載されており、この米国特許は、参照により本明細書に組み込まれる。他方の包装は、密封可能な容器を備えている。この密封可能な容器は、幾つかのポートを、好ましくは上面および下面に有する。各ポートは、半透膜で覆われている。半透膜は、滅菌ガスを通すが汚染をする微生物の侵入を妨げる。このような容器は、Ｎｉｃｈｏｌｓの米国特許第４，７０４，２５４号に記載されており、この米国特許は参照により本明細書に組み込まれる。最初の種類の包装は、通常、「トレイ」と呼ばれており、２番目は「容器」と呼ばれている。しかしながら、用語「容器」は、本明細書で使用する場合、化学薬品の蒸気下で滅菌する物品を入れるのに適したあらゆる容器、包装または封入手段をいう。
【００３９】
ポンプ６６は、排気マニホールド８０を介してチャンバー６２に接続されている。マニホールド８０は、１つ以上の容器７８を受けて支持する１つ以上のシェルフ８２を備えている。シェルフ８２は、絞り弁７２を介して流体が流れるようにポンプ６６に接続されている。シェルフ８２の上面に一つ、あるいは好ましくは複数の開口部があるので、ポンプ６６でチャンバー６２内の空気を開口部８４、マニホールド８０を介して吸引し、ポンプ６６を介して排出することができる。
【００４０】
容器７８は、好ましくはその下面８８に開口部８６を有し、少なくとも１つの他の面にさらに別の開口部９０を有している。容器７８をシェルフ８２の上に配置すると、ポンプ６６で排気されている空気が、ある程度開口部９０を介して容器７８に吸引され、容器を通ってその中にある一つまたは複数の物品７６と接触し、そして、開口部８６を通ってマニホールド８０へ開口部８４を介して入る。このように排気された空気に滅菌ガスが含まれていると、滅菌ガスの容器７８への侵入、および、容器内の物品７６への接触が促進される。
【００４１】
滅菌ガスは、滅菌溶液が気化し、過酸化水素の２回目の添加の直前に、前述した滅菌サイクルの間に上記のように排気される。このような滅菌サイクルでは、ある程度の時間拡散させた後に、さらにポンプで排気を行なうこともできる。滅菌剤の蒸気を入れた後、チャンバー６２の圧力は、余分なガスの存在により、通常、約０．６７×１０2パスカル（０．５トール）から約１．３３×１０3パスカル（１０トール）だけわずかに上昇する。高い圧力は、入れる量が多く、チャンバー温度が高ければ、同様に生じる。
【００４２】
図５および図６をさらに参照すると、代替構造（この構造では、図４の構造における部品と同様の部品が「ｂ」を付した番号で示されている）では、図４の構造におけるマニホールド８０を簡単なポート９２に置き換えている。ポート９２は、容器７８の支持体９４で覆われている。支持体９４は、そこを貫通している複数の開口部９６を有しており、この結果、チャンバー６２ｂは、容器７８、支持体９４およびポート９２を介してポンプ６６ｂと流体が流れるように連通されている。支持体９４は、着脱可能とすることができる。
【００４３】
図７および図８をさらに参照すると、（これらの図では、図４から図６までの構造の部品と同様な部品が「ｃ」を付した番号で示されている）、チャンバー６２ｃの面１０２に載せられた支持体１００が示されている。面１０２をポート９２ｃが貫通している。支持体１００は、ポート９２ｃを囲っている。よって、ポンプ６６ｃにより排気される空気の大部分または全部は、容器７８を通って、容器７８、支持体１００および面１０２の間に形成された空間１０４に入り、そして、ポート９２ｃを通ってポンプ６６ｃに入る。
【００４４】
図９は、代替システムを開示している。このシステムでは、図１のシステムと同様に、気化させた殺菌溶液の一部を凝結させることができ、通常は水である溶媒は、同じように急速に凝結せず、空気から除去され、殺菌剤がさらに濃縮される。殺菌剤は、その後、再び気化させて、より効率的に滅菌をするように、さらに濃縮させた殺菌剤の蒸気を生成する。システムは、滅菌チャンバー２００を備え、この滅菌チャンバー２００には、滅菌する物品の積載物２０２が入っている。殺菌溶液の供給源２０４から殺菌溶液が弁２０６を介して第１気化／凝結装置２０８に供給される。第１気化／凝結装置では、殺菌溶液が気化され、そしてチャンバー２００に供給される。気化装置／液化装置２０８をチャンバー２００から隔離するために弁２１０を設けることができる。チャンバー２００には、弁付き通気口２１２がさらに設けられている。
【００４５】
前述した実施形態に関して説明したのと同じように、真空ポンプ２１４がチャンバーの圧力を下げるために設けられている。ポンプ２１４とチャンバー２００の間に、気化した溶液を凝結させるための第２気化／凝結装置２１６が設けられている。好ましくは、弁２１８および弁２２０で第２気化装置／液化装置２１６がポンプ２１４およびチャンバー２００から隔離される。
【００４６】
図１０をさらに参照すると、第２気化／凝結装置２１６の簡単な形式のものは、囲い部２２４を画定する壁部２２２を備えていることが好ましい。囲い部２２４は、チャンバー２００に接続されている入口２２６と、ポンプ２１４に接続されている出口２２８を有する。複数のバッフル２３０により、気化／凝結装置２１６を通る曲がりくねった流路２３２が設けられている。各壁部２２２と、潜在的にはバッフル２３０も、溶液の凝結および再気化を促進するために温度を調整することができる。
【００４７】
入口がある同様の構造を第１気化／凝結装置２０８に利用することもできる。図１１をさらに参照すると、簡単な形式の第１凝結／気化装置２０８が示されている。この装置は、囲い部２４０を備えており、囲い部２４０は、溶液の供給源２０４（図１１において不図示）に接続されている入口２４２と、チャンバー２００（図１１において不図示）に接続されている出口２４４を有する。複数のバッフル２４６により、第１気化／凝結装置２０８を通る曲がりくねった流路が設けられている。囲い部２４０と、潜在的にはバッフル２４６も、溶液の凝結および再気化を促進するために温度を調整することができる。
【００４８】
簡単な滅菌サイクルでは、過酸化水素と水のような殺菌溶液を第１気化／凝結装置２０８に入れる。第１気化／凝結装置２０８では、殺菌溶液が気化され、そして、減圧してあるチャンバー２００へ流入する。以上は、全て本明細書で前述した実施形態について説明した通りである。気化の間、また、ときとしてその後も、ポンプ２１４でチャンバー２００から空気を排気し続ける。温度および圧力を調整することにより、上記の処理で溶液から過酸化水素よりも水が優先的に気化され、その水蒸気は、システムからポンプ２１４を介して引き抜かれ、気化段階の間に過酸化水素水が濃縮される。さらに、蒸気圧が低い過酸化水素は、第１の気化／凝結装置２０８で水蒸気よりも速く凝結する傾向がある。ポンプ２１４でチャンバー２００から空気を排気し続けた場合、気化した過酸化水素水は、チャンバーから流出し、第２の気化／凝結装置２１６に流入し、そこで一部が凝結する。過酸化水素が水よりも優先的に凝結するので、水蒸気がより多く凝結せずに凝結装置２１６を通過し、ポンプ２１４を介して排出される。これにより、過酸化水素水をさらに濃縮できる。ある時点でポンプは停止し、弁２１８を閉じる。次に、気化／凝結装置２１６で凝結した過酸化水素を、好ましくは凝結装置２１６を加熱して再び気化させる。このようにして得られた過酸化水素は、濃度が高く、積載物２０２をより効率的に殺菌するのにふさわしい。
【００４９】
図１２から図１５までをさらに参照すると、より精巧な凝結／気化装置２５０が示されている。概して、凝結／気化装置２５０は、滅菌溶液の供給源２０４に接続されており、気化装置として作用して初期段階の気化処理を行なう吸気側マニホールド２５２、凝固／再気化部２５４、排気側マニホールド２５６、および制御弁２５８を備えている。気化装置／凝結装置２５０は、制御弁２５８を介して、チャンバー２００に接続されている。抵抗加熱器２６０が吸気側マニホールド２５２および排気側マニホールド２５６に固定されていて、熱を加えることで、吸気側マニホールド２５２での初期気化処理を補助し、かつ、排気側マニホールド２５６での凝結を防ぐ。他の種類の加熱手段、例えば電磁加熱器、ペルチェ効果式ヒーター、化学的ヒーター、天然ガスバーナーなどの燃料を利用するヒーター、その他を利用することもできる。
【００５０】
吸気側マニホールド２５２および排気側マニホールド２５６は、アルミニウムで形成することが好ましい。さらに、絶縁材２６２が、吸気側マニホールド２５２と気化／再気化部２５４との間に設けられている。
【００５１】
凝結／再気化部２５４は、ハウジング２６４を備えており、このハウジングは、好ましくはアルミニウムから形成されていて、第１の面２６６および第２の面２６８において開口している。第１の熱電装置２７０および第２の熱電装置２７２が第１の面２６６および第２の面２６８にそれぞれ固定されている。熱電装置２７０および熱電装置２７２は、ペルチェ効果で動作することが好ましい。もっとも、別の種類の熱電装置に代えることもできる。フレオンまたはアンモニアを利用するシステムのように、より一般的なヒートポンプもまた利用できるが、いくらか複雑になる。
【００５２】
第１のロッドアセンブリ２７４は、プレート２７６と、そのプレート２７６から垂直に延びている複数のロッド２７８を備えている。第１ロッドアセンブリ２７４は、第１の熱電装置２７０に固定されていて、ロッド２７８が横方向に延びてハウジング２６４に入っている。第２ロッドアセンブリ２８０は、同様に第２の熱電装置２７２に固定されおり、第２ロッドアセンブリ２８０のロッド２７８は、横方向に延びてハウジング２６４に入り、第１ロッドアセンブリ２７４に対向している。ロッドアセンブリ２７４およびロッドアセンブリ２８０は、アルミニウムで形成していることが好ましい。
【００５３】
ロッド２７８は、接触はしないが、ほとんど反対側のプレート２７６まで延びている。さらに、２つのロッドアセンブリ２７４および２８０のロッド２７８は、間に間隔をおいて、互いにほぼ並行に配置されている。この間隔は、気化／再気化部２５４の容積とともに、気化した殺菌剤が所望量その間を流れ、ロッド２７８に効率よく凝結するように設計されている。流量は、好ましくは３．０５ｃｍ／秒（０．１フィート／秒）から１５２ｃｍ／秒（５フィート／秒）であり、さらに好ましくは、７．３２ｃｍ／秒（０．２４フィート／秒）である。
【００５４】
蒸気の通り道の長さが７．６ｃｍ（３インチ）である小形の凝結装置では、滞留時間は、好ましい流速７．３２ｃｍ／秒（０．２４フィート／秒）のときに１秒になる。この滞留時間は、気化した滅菌剤が冷却器の凝結面と作用して、凝結するのに十分である。２ｍｌの滅菌溶液という通常の注入量の場合、凝結のための物質移動が可能となるための凝結／再気化部２５４の表面積は約５８１ｃｍ2（９０平方インチ）になる。最初の気化装置（吸気側マニホールド２５２）を高温、低圧にすると、水と過酸化水素が凝結／再気化部２５４へ送れる気相に保たれる。例えば、気化装置の温度を７０℃以上、圧力を１．６６×１０4パスカル（１２５トール）以下にすると、５９重量％の過酸化水素水と水は、確実に気相になる。
【００５５】
蒸気が、温度が低い凝結／再気化部２５４に入ると、過酸化水素は冷たい表面に凝結し、濃縮溶液を形成する。凝結／再気化部２５４の温度および圧力により、凝結した溶液の濃度が決まる。例えば、凝結／再気化部２５４が５０℃、１．７３×１０3パスカル（１３トール）であると、凝結した過酸化水素の濃度は、９４重量％となる。３０℃、５．０５×１０2パスカル（３．８トール）では、凝結した過酸化水素の濃度は、９４重量％にもなる。凝結／再気化部２５４の圧力を下げた場合、溶液の濃度を同じに維持するためには、温度も下げる必要がある。
【００５６】
オリフィス３０８は、凝結／再気化部２５４からの流量を制限し、気化をよりいっそう制御することで、溶液の濃度をさらに高くするという利点を与える。真空ポンプの圧力変動に起因した凝結／再気化部２５４および気化装置における圧力の変化は、オリフィス３０８により減衰し、水蒸気が急増して、凝結／再気化部２５４から過酸化水素の液滴を運び出すことが防止される。オリフィス３０８を使って流量を制限することのもう一つの利点は、滅菌チャンバー２００内で（１．３３×１０2パスカル（１トール）より低い）低圧を実現して管腔内の拡散係数を向上させつつも、気化／凝結装置２５０を高い圧力に維持して、凝結／再気化部２５４を高い温度で作動させることである。オリフィス３０８がなければ、滅菌チャンバー２００および気化／凝結装置２５０の圧力は、いずれも、同一の低い圧力に下げなければならず、また、凝結装置は、溶液を平衡状態に維持するために、非常に低い温度で作動させなければならない。低い凝結装置の温度は制御がより困難であり、氷または凝縮液が生成することもあり、このために、その電気機器を保護するためにより高価な構造が必要となる。
【００５７】
Ｏ−リング２８２は、熱電装置２７０および２７２にあるプレート２７６をハウジング２６４に密閉する。ハウジング２６４を貫通している孔２８４は、ハウジング２６４により画定されているチャンバー２８８を吸気側マニホールド２５２と流体が流れるように連通するために、遮断部２６２を貫通している孔２８６に合わせて配置されている。ハウジング２６４の排気路２９０は、チャンバー２８８の上部に接続されており、かつ、遮断部２６２を貫通している第２の孔２９２に接続されている。孔２９２は、さらに排気側マニホールド２５６に合わせて配置されていて、チャンバー２８８を排気側マニホールド２５６に流体が流れるように連通している。ハウジング２６４の上にある安全用のサーモスタット２９４は、制御システムの外部に配線されていて、気化／凝結装置２５０が予め定められた温度以上になったら加熱を止める。温度センサー２９５および２９７は、それぞれ、吸気側マニホールド２５２および凝結／再気化部２５４の温度を測定する。圧力センサー２９６は、排気側マニホールド２５６と直接接続されている。ファン・ハウジングを有するヒート・シンク２９８は、熱電装置２７０および２７２のそれぞれに取り付けられている。
【００５８】
排気側マニホールドは、弁マニホールド３００に接続されており、この弁マニホールド３００は、気化／凝結装置２５０の排気側マニホールド２５６と、弁マニホールド３００の弁マニホールド出口３０２との間に３種類の流路を提供できる。弁マニホールド出口３０２は、メイン・チャンバー２００とつながっている。主流路３０４は、弁３０６によって制御する。弁３０６を開けると、主流路３０４を通って弁マニホールド出口３０２へ到る流れができ、閉じると、この流れが遮断される。第２流路は、オリフィス・プレート３１０にあるオリフィス３０８を通っている。オリフィス３０８は、流れを制限して、気化／凝結装置２５０から水蒸気を優先的に吸引する能力を高める。可能な第３の流路は、ラプチャーディスク(破裂板)(rupture disk)３１２を通るものである。ラプチャーディスク３１２は、ハウジング・チャンバー２８８内で壊滅的に圧力が過大となった場合、例えば、過酸化水素のように酸化する滅菌剤がハウジング・チャンバー２８８内で燃焼するような思いもよらない出来事が起こった場合に裂開するように設計されている。オリフィス３０８は、図３Ａおよび図３Ｂにおける弁要素１１８について説明したのと同じように、遮断弁３０６内の所定位置へ移すこともできる。
【００５９】
稼働時には、気化を起こすのに十分な低い圧力、例えば０．５３×１０2パスカル（０．４トール）までまず主チャンバーを排気し、弁３０６を閉じて、気化／凝縮装置２５０を、オリフィス３０８のみを介して、チャンバー２００に流体が流れるように連通する。吸気側マニホールド２５２をヒーター２６０で加熱し、そして、多少の滅菌溶液、例えば５９％過酸化水素／水の溶液を吸気側マニホールド２５２に注入する。吸気側マニホールド２５２では、滅菌溶液が気化し、孔２８６および２８４を通ってハウジング２６４へと拡散する。熱電装置２７０および２７２は、この時点では、ロッド２７８からエネルギーを引き出して、ヒート・シンク２９８を使って散逸させる。これにより、気化した滅菌剤がロッド２７８に再び凝結できる。
【００６０】
吸気側マニホールド２５２の温度を調整して、滅菌剤をゆっくりと気化させることにより、水分をより速く気化させ、気化装置２５０を通ってオリフィス３０８から流出させ、残留している滅菌剤を濃縮することができる。凝結／再気化部２５４は、滅菌剤を極めて効果的に濃縮し、この結果、処理速度を上げるために吸気側マニホールドで気化を素速く行いながらも、依然として高い率で濃縮を行うことができる。
【００６１】
ロッド２７８の凝縮液は、滅菌剤としてより濃縮される傾向がある。一定時間の後、最初に入れた滅菌溶液が気化し、その一部分がロッド２７８に凝結すると、熱電装置２７０および２７２の逆に作動させてロッド２７８に熱を加え、滅菌剤を再度気化させる。この時点では、ヒート・シンク２９８に、前段階で取り出した熱がまだあり、この熱は、熱電装置２７０および２７２で使用することで極めて効率的にロッド２７８を加熱し、滅菌剤を再度気化させることができる。このように効率が上がることで、装置のエネルギー効率が改善され、より小形で、より詰めて配置した気化／凝結装置２５０で適切に加熱、冷却をすることが可能になる。滅菌剤を再び気化させた後、弁３０６を開いて、滅菌剤蒸気がメイン・チャンバー２００へ効率よく拡散できるようにする。
【００６２】
第２の気化／凝結装置２１６を利用する場合は、その構造は、吸気側マニホールド２５２がない気化／凝結装置２５０の構造に似ていることが好ましい。このようなシステムでは、メイン・チャンバー２００へ最初に拡散した後に、第２凝結装置２１６内のロッドを冷却し、ポンプ２１４を起動して、凝結している滅菌剤から水蒸気をなるべく抜き出す。一定時間の後、滅菌剤が凝結したら、ロッドを加熱して滅菌剤を再び気化させ、ポンプ２１４を止める。このように再度気化させた滅菌剤は、濃度がいくらか高く、このあと、チャンバー２００に再び拡散させて、滅菌処理をよりいっそう向上させる。
【００６３】
さらに、別のシステム構成も可能である。図１６は、殺菌溶液の保存および濃縮の効率を高めることができる代替実施形態を示している。このシステムでは、積載物３１６が入っているチャンバー３１４が、殺菌溶液の供給源３２０に接続されている第１凝結／気化装置３１８と、第２凝結／気化装置３２２とを有している。第１凝結／気化装置３１８は、弁３２３によって供給源３２０から隔離されており、弁３２４によってチャンバー３１４から隔離されている。第１凝結／気化装置３１８は、排気ポンプ３２５にも接続されており、弁３２６によってポンプ３２５から隔離されている。第２凝結／気化装置３２２は、弁３２７によってチャンバー３１４から隔離されており、また、ポンプ３２５に接続されていて、弁３２８によってポンプ３２５から隔離されている。通気口３２９もまた設けられている。
【００６４】
図１７は、同様のシステム３３０を示しており、このシステム３３０は、凝結／気化装置３３２（構造が、凝結／気化装置２５０と同様であり、出口が一つ加えられている）を一つだけ利用している。この凝結／気化装置３３２は、滅菌チャンバー３３４に接続されている。滅菌チャンバー３３４は、滅菌する器具からなる積載物３３６が入れられるようになっている。真空ポンプ３３８が弁３４０を介してチャンバー３３４に接続されており、かつ、弁３４２を介して凝結／気化装置３３２に接続されている。三方弁を弁３４０および弁３４２の代わりに用いてもよい。殺菌溶液の供給源３４４は、凝結／気化装置３３２に接続されており、チャンバー３３４は、通気口３４６を有している。供給源３４４からの殺菌剤を最初に気化および濃縮させている間、弁３４２は閉じる。蒸気がチャンバー３３４へ拡散させた後、弁３４０を閉じ、ポンプ３３８を使用して蒸気を凝結モードの凝結／気化装置３３２に介してチャンバーから引き出し、殺菌剤をさらに濃縮することができる。濃縮した殺菌剤は、その後再び気化させ、拡散させてチャンバー３３４へ戻す。
【００６５】
図９の第２凝結／気化装置２１６を用いて、減圧、注入、拡散および排気からなるサイクル全体を２回含む滅菌処理を実行する際に、殺菌剤を最大限に利用することができる。最初のサイクルで排気を行う前に、凝結／気化装置２１６を冷却した状態でポンプ２１４を作動させ、殺菌剤を凝結／気化装置２１６内で凝結させる。弁２１８および２２０は、排気処理の間は閉じる。この後のポンプ排気では、凝結／気化装置を冷却状態に維持し、殺菌剤が気化し過ぎてシステムから運び出されることを防止する。
【００６６】
図１６および図１７のシステムでは、サイクルを２回行う処理において、サイクル間でさらに多くの殺菌剤をとどめることができる。最初のサイクルで排気を行う前に、殺菌剤を凝結／気化装置３３２で凝結させる。しかしながら、その後のポンプ排気では、凝結／気化装置３３２をポンプから弁３４２を使って隔離することができ、これにより、ポンプで排気する際に、ポンプ３３８が取っておいた殺菌剤を排出するという傾向を最小限にすることができる。
【００６７】
このようなタイプのシステムの各々では、気化させた殺菌剤を凝結、濃縮させ、そして再び気化させるステップを必要に応じて繰り返し、殺菌剤をさらに濃縮させることができる。
【００６８】
図１８は、別の方法で鉛直に建てたシステム３５０を示している。このシステム３５０では、凝結／気化装置３５２が滅菌チャンバー３５６に弁３５４を介して接続されている。滅菌チャンバー３５６は、積載物３５８を入れることができるようになっており、また、通気口３６０を有している。真空ポンプ３６２は、弁３６４を介して凝結／気化装置３５２に接続されているが、チャンバー３５６に対する別個独立の接続手段はない。殺菌剤の供給源３６６が凝結／気化装置３５２に接続されている。
【００６９】
図１９は、図１７のように鉛直に建てられたシステム３７０を示している。システム３７０は、凝結／気化装置３７２を有し、凝結／気化装置３７２は、弁３７４を介して滅菌チャンバー３７６に接続されている。滅菌チャンバー３７６は、積載物３７８が入れられるようになっており、また、通気口３８０を有している。真空ポンプ３８２は、凝結／気化装置３７２に弁３８４を介して接続されているが、チャンバー３７６に対する別個独立の接続手段はない。凝結／気化装置３７２を通る殺菌剤の入口の代わりに、殺菌溶液の供給源３８６がチャンバー３７６内に設けられている。この供給源は、多少の殺菌溶液が入るくぼみのような簡単なものであってもよい。このくぼみは、半透膜または半透過性フィルターで覆われ、液体の殺菌剤がくぼみから事故によりこぼれることはないが、チャンバーの低い圧力で殺菌剤が気化したときには、生じた蒸気がその膜を透過してチャンバーに入るようにすることが好ましい。いずれのシステムでも、凝結／気化装置３５２または３７２は、上述したように殺菌剤の蒸気を凝結させ、再度気化させることにより、殺菌剤を濃縮させる。
【００７０】
図２０は、吸気側凝結／気化装置４００の他の実施形態を示している。この装置は、多くの点で図１２に示したものと同様である。しかし、主に図２１および図２２に示すように、この装置は、オリフィス調整弁４０２を特徴としている。バルブブロック４０４には、排気制御弁４０６、ラプチャーディスク(破裂板)(rupture disk)４０８およびオリフィス調整弁４０４が入っている。
【００７１】
図２１には、取り外したバルブブロック４０４が示されており、３つのマニホールド通路が図示されている。この３つのマニホールド通路は、バルブブロック４０４を凝結／気化装置４００の他の部分に接続する。３つのマニホールドとは、ラプチャーディスク(破裂板)(rupture disk)４０８へつながっている高圧緩和マニホールド通路４１０、排気制御弁４０６につながっている上部小マニホールド通路４１２、およびオリフィス４１６およびオリフィス調整弁４０２につながっている横小マニホールド通路４１４である。
【００７２】
図２２にオリフィス調整弁４０２がもっともよく示されている。バルブブロック４０４に載っている弁座４１８がオリフィス４１６を囲んでいる。オリフィス調整弁４０２にある弁部材４２０を弁座４１８の方へ延ばし、弁座４１８を密閉して、オリフィス４１６を介して流体が流れないように接続を遮断することができる。オリフィス調整弁４０２が閉じたとき、クリーニングピン４２２がオリフィス４１６を貫通、清掃して、異物のない状態に保つ。弁部材４２０に接続してある環状案内部４２４が、バルブブロック４０４にある中ぐり穴４２６の中をスライドし、クリーニングピン４２２の位置をオリフィス４１６に適切に合わせる。この図には、排気制御弁４０６のための弁座４２８と、バルブブロック排気路４３０がさらに示されている。バルブブロック排気路４３０は、滅菌チャンバー（図２０から図２２において不図示）につながっている。
【００７３】
滅菌サイクルの動作は、図１２から図１５に示したシステムに関連して前述したのとほぼ同じに進行する。ただし、吸気側マニホールド２５２（図１４参照）において最初に滅菌剤を気化させた後、オリフィス調整弁４０２は閉じ、これにより、凝結／気化装置４００を滅菌チャンバー（図２０から図２２において不図示）から隔離する。このような状態の監視は、気化／凝結装置４００内の圧力をモニターし、所定圧力に達したら、実質的に全ての滅菌剤が気化したと仮定することで行うのが最も簡単である。次に、滅菌チャンバーの圧力を好ましくは約０．６７×１０2パスカル（０．５トール）まで下げる。次に排気制御弁４０６を開き、ロッド２７８（図１４参照）を加熱して凝結した滅菌剤を気化させ、排気制御弁４０６および排気路４３０を介して滅菌チャンバーまで流す。
【００７４】
滅菌剤の大部分を入れる前に滅菌チャンバーを減圧することにより、サイクル全体の時間を短縮できることがわかった。オリフィス調整弁４０２を閉じ、滅菌チャンバーを減圧するには、別途時間がかかる。しかし、圧力を下げると、滅菌しようとする機器において拡散しにくい領域、例えば管腔へ滅菌剤を拡散させる条件がよりよくなる。拡散効率を上げることで節約される時間は、滅菌チャンバーを減圧するために失った時間を埋め合わせる以上のものとなりうる。滅菌サイクルの速さは、滅菌装置の使用者にとって重要な要素である。
【００７５】
滅菌チャンバー内の水蒸気は、滅菌チャンバー内を減圧するのに要する時間に影響することがある。このような水蒸気は、通常、適切に乾燥させていない機器を積載することで起こる。水蒸気を除去するのにあまりにも時間がかかれば、このことを使用者に示し、将来のサイクルの積載物をもっと注意深く乾燥させるべきであると気づかせることができる。取り去るのに、または効率的に取り去るのにあまりにも時間がかかるほど多量の水蒸気が存在していることもある。このような場合には、サイクルを取り消し、使用者にその理由を通知すべきである。
【００７６】
表２は、異なる３つのサイクルについてのコントロールポイントを示している。ここで、フラッシュ、すなわち非常に速いサイクルは、管腔がない装置の滅菌用であり、ショートサイクルは管腔が一つだけあってやや困難である装置の滅菌用であり、ロングサイクルは長くて細いより難しい装置の滅菌用である。滅菌チャンバーおよび気化／凝結装置４００から空気を除去するために最初にポンプで排気している間、排気制御弁４０６は開いたままにしておく。圧力がＰ１に達したら、排気制御弁４０６を閉じるが、オリフィス調整弁４０２は、開いたままにしておく。これにより、滅菌剤の気化、濃縮が開始する。気化／凝結装置４００内で圧力Ｐ２に達したら、チャンバー内の圧力Ｐｃを確認する。圧力Ｐｃが表２に列挙した値以上であれば、次にオリフィス調整弁４０２を閉じ、Ｐｃに達するまでポンプ排気を続け、そして排気制御弁４０６を開いて滅菌剤を滅菌チャンバーへ移す。その他の場合は、排気制御弁４０６を直ちに開く。気化／凝結装置の圧力がＰ２に達する時間にチャンバーの圧力がＰｃ−ｃａｎｃｅｌを越えていれば、滅菌チャンバーにあまり多くの水が入っているとみなして、サイクルをキャンセルする。
【００７７】
【表２】
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【００７８】
図２３は、本発明による他の気化装置５００を示している。気化装置５００は、凝結／再気化部２５４（図１４も参照）に接続するためのキャビティ５０２を上部拡張部５０４に備え、また、下部気化面５０６を有する。気化面５０６は、第１の面５０８と第２の面５１０を備えており、この第１の面５０８と第２の面５１０は、互いの方に向けて傾斜し、細長い頂部５１２において合わさっている。気化面は、キャビティ５０２と一体に形成してもよいし、キャビティ５０２にはまる別個独立の部品であってもよい。入口５１４から、過酸化水素と水からなる溶液などの滅菌溶液が気化面５０６に供給される。
【００７９】
入口５１４は、いくつかの形態をとりうる。好ましくは、入口５１４は滅菌溶液の液滴を細長い頂部５１２の上に均等にシャワー状に注いで、第１の面５０８および第２の面５１０を流れ落ちるようにし、これにより、気化が気化面５０６上で均一に分散して生じるようにする。入口５１４は、細長い頂部５１２の上に分散配置された複数のノズルまたは開口部を備えていてもよい。各ノズルが、複数の開口部を備えていてもよい。均一に分散させると、気化がより速くになり、これにより、滅菌サイクルを済ませる時間を短くできる。また、気化がより一様になり、凝結および再気化とのシンクロニシティー(synchronicity)が維持される。
【００８０】
面５０８および５１０を傾斜させることにより、空間も節約でき、かつ、与えられた設置面積における体積に対する表面積の比を高めることにより気化が増え、同時に、気化面５０６上で滅菌溶液がより均一に分散するようになる。第１の面５０８と第２の面５１０は、水平に対し１５度から６０度傾斜させることが好ましく、２５度から５０度傾斜させることがより好ましい。
【００８１】
気化面５０６は、その上の流れがより均一に分散するように構成することができる。例えば、気化面５０６は、折り目を形成するように、すなわち、好ましくは鉛直方向の流動向上溝を設けることができる。気化面５０６には、複数の小さなポケットを設けることもできる。このポケットは、液体滅菌剤が気化面５０６の上を流れる際に、それを少量捕らえることにより、気化を一様に分散させる。各ポケットは、約１０から５０マイクロリッターの滅菌溶液を取り込むことが好ましい。本発明の一態様では、滅菌剤の総量が１．８ｍｌの５９％過酸化水素水である。
【００８２】
気化面５０６は、突起で覆って、その表面積を増やすこともできる。半球を密に詰めた面では、面積が約７８％増える。増えた表面積により、滅菌溶液の気化がよりいっそう速くなる。
【００８３】
図示した三角プリズム形状の気化面５０５に加え、他の形状でも同様に目的を果たすことができる。例えば、気化面は、直立した円錐、ピラミッド、または半球からなる外面を備えていてもよい。
【００８４】
凝結／再気化部２５４および滅菌蒸気を濃縮するための他の装置との関係で説明したが、気化装置５００は、滅菌溶液を気化させ、それを濃縮することを試みることなく、滅菌チャンバーに直接供給する、より一般的な蒸気相滅菌システムをも同様にいっそうよくするものである。
【００８５】
本発明を好ましい実施形態を参照しながら説明した。蒸気の詳細な説明を読み理解したら、改良や変更を思いつくのは明らかである。このような改良や変更は、添付した特許請求の範囲またはその均等物の範囲内である限り、全て本発明に含まれることが意図されている。
【００８６】
〔実施の態様〕
（１）  滅菌チャンバーに滅菌剤を蒸気相で供給する方法において、
傾斜している気化面を加熱する段階と、
滅菌溶液を前記気化面の上に流すことにより、前記滅菌溶液を気化させて滅菌蒸気にする段階と、
前記滅菌蒸気を前記滅菌チャンバーに送る段階と、
を含む方法。
（２）  実施態様１記載の方法において、
前記気化面が下方に延びる複数の溝部を有し、前記滅菌溶液を前記気化面の上に流す段階には、前記滅菌溶液を前記溝部に流すことが含まれる、方法。
（３）  実施態様１記載の方法において、
前記滅菌溶液が前記気化面の上に噴霧される、方法。
【００８７】
（４）  実施態様３記載の方法において、
前記滅菌溶液の大部分が前記気化面の上半部に噴霧される、方法。
（５）  実施態様１記載の方法において、
前記気化面が、上部領域が接合されている第１の面および第２の面を備えており、前記滅菌溶液の一部が前記第１の面を流れ、他の一部が前記第２の面を流れる、方法。
（６）  実施態様１記載の方法において、
前記滅菌溶液には、過酸化水素と水とが含まれている、方法。
（７）  実施態様１記載の方法において、
前記気化面が複数のくぼみを備えており、前記くぼみが、前記滅菌溶液が前記気化面を流れ落ちる際に前記滅菌溶液の一部を捕らえ、気化するまで保持する、方法。
【００８８】
（８）  実施態様７記載の方法において、
前記くぼみに捕らえられた前記滅菌溶液の各々の体積が１０から５０マイクロリットルである、方法。
（９）  実施態様１記載の方法において、
前記気化面が、表面積を増大させるために複数の突出部を備えている、方法。
（１０）  実施態様１記載の方法において、
前記気化面が水平に対して１５度から６０度の角度で傾斜している、方法。
（１１）  実施態様１０記載の方法において、
前記気化面が水平に対して２５度から５０度の角度で傾斜している、方法。
【００８９】
（１２）  滅菌システムにおいて、
滅菌チャンバーと、
前記滅菌チャンバーに蒸気相の化学滅菌剤を供給する気化装置と、
を具備し、
前記気化装置が、
傾斜した気化面と、
前記気化面を加熱する手段と、
滅菌溶液を前記気化面に流す手段と、
前記気化装置および前記滅菌チャンバーの間にある通路と、
を備える、滅菌システム。
（１３）  実施態様１２記載の滅菌システムにおいて、
前記気化面が下方に延びる複数の溝部を有し、前記溝部により前記気化面の上の流れを下方に向けている、滅菌システム。
【００９０】
（１４）  実施態様１２記載の滅菌システムにおいて、
滅菌溶液を前記気化面に流す手段がノズルを備えており、前記ノズルにより前記滅菌溶液が前記気化面に噴霧される、滅菌システム。
（１５）  実施態様１４記載の滅菌システムにおいて、
前記滅菌溶液の大部分が前記気化面の上半部に噴霧されるように前記ノズルが向けられている、滅菌システム。
（１６）  実施態様１２記載の滅菌システムにおいて、
前記気化面が、上部領域で接合されている第１の面および第２の面を備えている、滅菌システム。
【００９１】
（１７）  実施態様１２記載の滅菌システムにおいて、
前記気化面が複数のくぼみを備えており、前記くぼみは、前記滅菌溶液が前記気化面を流れ落ちる際に前記滅菌溶液の一部を捕らえ、気化するまで保持するようになっている、滅菌システム。
（１８）  実施態様１７記載の滅菌システムにおいて、
前記くぼみは、各々１０から５０マイクロリットルの量を捕らえる大きさをしている、滅菌システム。
（１９）  実施態様１２記載の滅菌システムにおいて、
液体殺菌剤を前記気化面の上に向けるための複数のポートをさらに備えている、滅菌システム。
【００９２】
（２０）  実施態様１９記載の滅菌システムにおいて、
前記ポートは、少なくとも前記気化面の上半分の上において均一に分散配置されている、滅菌システム。
（２１）  実施態様１２記載の滅菌システムにおいて、
前記気化面が水平に対して１５度から６０度の角度で傾斜している、滅菌システム。
（２２）  実施態様２１記載の滅菌システムにおいて、
前記気化面が水平に対して２５度から５０度の角度で傾斜している、滅菌システム。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明による滅菌システムのブロック図である。
【図２】図１の滅菌システムの気化装置および拡散路のブロック図である。
【図３】本発明による滅菌システムの他の実施形態のブロック図である。
【図３Ａ】本発明による滅菌システムの他の実施形態のブロック図である。
【図３Ｂ】図３Ａの線３Ｂ−３Ｂに沿って取られた断面図である。
【図４】本発明による滅菌システムの他の実施形態のブロック図である。
【図５】本発明による滅菌システムの他の実施形態のブロック図である。
【図６】図５の線６−６に沿って取られた断面図である。
【図７】本発明による滅菌システムの他の実施形態のブロック図である。
【図８】図７の線８−８に沿って取られた断面図である。
【図９】本発明による滅菌システムのブロック図である。
【図１０】図９のシステムで使用する排気側凝結／気化装置の切り取り図である。
【図１１】図９のシステムで使用する吸気側凝結／気化装置の切り取り図である。
【図１２】図９のシステムで使用する他の吸気側凝結／気化装置の斜視図である。
【図１３】図１２の凝結／気化装置の分解斜視図である。
【図１４】図１２の線１４−１４に沿って取られた断面図である。
【図１４Ａ】図１４に示したバルブアセンブリの拡大断面図である。
【図１５】図１２の凝結／気化装置に利用されている熱電式ヒートポンプとロッドアセンブリの分解斜視図である。
【図１６】本発明の他の滅菌システムである。
【図１７】本発明の他の殺菌システムである。
【図１８】本発明の他の殺菌システムである。
【図１９】本発明の他の殺菌システムである。
【図２０】図９のシステムで使用する他の吸気側凝結／気化装置の斜視図である。
【図２１】図２０の吸気側凝結／気化装置に利用されているバルブブロックの図である。
【図２２】図２０の吸気側凝結／気化装置で利用しているときの図２１の弁ブロックの切り取り図である。
【図２３】本発明の気化装置の斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１４Ａ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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