(57)【要約】【課題】高い滅菌信頼性を有し、かつ被滅菌物を選ばないＭＲガス滅菌装置を提供する。【解決手段】  所定の濃度に調節された酸素ガスとメタノールガスとの混合ガスを加熱してＭＲガスを発生させるＭＲガス発生装置２０１と、その発生されるＭＲガスを蓄えるＭＲガス予備タンク２１４と、ＭＲガスを用いて被滅菌物を滅菌するための滅菌槽２１５と、滅菌槽２１５にＭＲガスを導入するポンプ２０４と、被滅菌物の滅菌後残余の予備タンク２１４内のＭＲガスを排気する排気ユニット２１７と、ＭＲガス予備タンク２１４を介して滅菌槽２１５内にＭＲガスを導入する際にその流入量を制御する電磁弁とを備える。【選択図】図２
2005130993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタノール液面を一定に保持する2次タンクにメタノールを供給するメタノール供給タ
ンクと、前記2次タンクを介して供給されるメタノールを圧送するメタノール供給ポンプ
と、前記圧送されたメタノールを気化する気化手段と、前記気化されたメタノールと混合
するために供給される空気の酸素濃度を調節する酸素富化手段とを、
有し、前記酸素富化手段により所定の濃度に調節された酸素ガスと前記メタノールガスと
の混合ガスを加熱してＭＲガスを発生させることを特徴とするＭＲガス発生装置。
【請求項２】
前記ＭＲガスは、気化されたメタノールと酸素ガスを混合し、その混合ガ
スに触媒反応させることで生成される種々のラジカルを含むガスであることを特徴とする
請求項１記載に記載のＭＲガス発生装置。
【請求項３】
前記メタノール供給タンクは、外気を前記メタノール供給タンクに吸入することにより
前記メタノール供給タンクより２次タンクにメタノールを供給し、前記気化手段へのメタ
ノール供給量を前記2次タンクの液面を一定に保って一定量に制御することを特徴とする
請求項１に記載のＭＲガス発生装置。
【請求項４】
前記酸素富化手段による酸素濃度の調整と、前記メタノール供給量とによりＭＲガス発
生量を調整することを特徴とする請求項３に記載のＭＲガス発生装置。
【請求項５】
メタノール液面を一定に保持する2次タンクにメタノールを供給するメタノール供給タ
ンクと、前記2次タンクを介して供給されるメタノールを圧送するメタノール供給ポンプ
と、前記圧送されたメタノールを気化する気化手段と、前記気化されたメタノールと混合
するために供給される空気の酸素濃度を調節する酸素富化手段とを有し、
前記酸素富化手段により所定の濃度に調節された酸素ガスと前記メタノールガスとの混合
ガスを加熱してＭＲガスを発生させるＭＲガス発生装置と、その発生されるＭＲガスを蓄
えるＭＲガス予備タンクと、前記ＭＲガスを用いて被滅菌物を滅菌するための滅菌槽と、
前記滅菌槽にＭＲガスを導入するポンプと、被滅菌物の滅菌後残余の前記MRガス予備タ
ンク内のＭＲガスを排気する排気ユニットと、前記ＭＲガス予備タンクを介して前記滅菌
槽内にＭＲガスを導入する際にその流入量を制御する電磁弁と、
を備えたＭＲガス滅菌装置。
【請求項６】
前記酸素富化手段による酸素濃度の調整と、前記メタノール供給量とによりＭＲガス発
生量を調整することを特徴とする請求項５に記載のＭＲガス滅菌装置。
【請求項７】
前記滅菌槽は耐腐食性に富むステンレス鋼材の円筒形をしていることを特
徴とする請求項５記載の滅菌装置。
【請求項８】
前記排気ユニットは、ＭＲガスを水と二酸化炭素に分解する触媒を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のＭＲガス滅菌装置。
【請求項９】
前記滅菌槽は、ＭＲガスを導入する前に真空状態にすることを特徴とする
請求項５に記載のＭＲガス滅菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＲガス発生装置及びそれをＭＲガス滅菌装置に関し、より具体的には、ＭＲガスの発生量を制御して安定に定量のＭＲガスを発生させるＭＲガス滅菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の滅菌には熱処理、化学薬品処理、放射線処理などがあり、被滅菌物の特性によっ
て適切な滅菌手法が選定される。
【０００３】
特許文献１には、主にメスなどの医療器具に多用され、高圧蒸気滅菌において、過熱し
た水蒸気を高圧封入した滅菌室に被滅菌物を収入することで滅菌を行う手法が記載されて
いる。
【０００４】
特許文献２には、酸化エチレンガスの供給量のバラツキがでないように、滅菌室内の終
了時圧力を測定して、現在圧力の増加圧力値を算出し、制御する手法が記載されている。
【０００５】
特許文献３には、プラズマ活性種を生成して、包装材料に吹き付けて連続的に殺菌する
手法が記載されている。
【０００６】
特許文献４には、ホルムアルデヒドガスによる、閉空間の殺菌方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１７８２５号公報
【特許文献２】特開２００２−８５５３１号公報
【特許文献３】特開２００１−５４５５６号公報
【特許文献４】特開平１１−２２６０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載の高圧蒸気滅菌装置の場合、被滅菌物が高温になる為、
熱に弱いもの、熱により変質するもの、また蒸気を用いる為、被滅菌物を腐食させる恐れ
があり内視鏡のような精密機器への使用が出来ないという課題を有していた。また、特許
文献２記載の酸化エチレンガス滅菌装置の場合、酸化エチレンガスが人体に対し毒性が高
いことや、発癌性を指摘されていること、また残留性が高く約２時間の滅菌処理の跡に約
１５時間のガス除去作業が必要という課題を有していた。また、特許文献３記載の低温プ
ラズマ滅菌装置の場合、過酸化水素プラズマを利用するために、過酸化水素が吸着するガ
ーゼやマスクの様な水分を含んだもの、あるいはセルロース製品の滅菌は出来ない等の制
限があり、被滅菌物の選定が難しいといった課題を有していた。
【０００８】
以上のように、前記従来の様な滅菌装置では、被滅菌物の素材や性質、使用目的毎に滅
菌方法を使い分ける必要があった。
【０００９】
上述の課題を解決するために、メタノールを原料として触媒反応させることで生成する
種々のラジカルを含むガス（以下ＭＲガスと記載）を用いた被滅菌物の素材や性質を選ば
ない滅菌装置としてＭＲガス滅菌装置が使用されていた。
ＭＲガスとは、メタノールから触媒により生じた強力な殺菌効果をもつラジカルガスのこ
とであり、浸透性が高く、大気圧のままでも被滅菌物の内部まで殺菌ができる。金属の腐
食やプラスチックの劣化が無く、非滅菌物の素材を選ばず、さらに、被滅菌物に残留しな
いなどの優れた特質があり、高い安全性を有する。
【００１０】
図８は、従来のＭＲガス滅菌装置の概略図を示したものである。
【００１１】
従来のＭＲガス滅菌装置において、先ず、メタノールタンク４０１に蓄えられたメタノ
ールを気化用ヒーター４０２により気化する。気化したメタノールは気化用ヒーター４０
２の上方に設置された触媒４０３とヒーター４０４によって反応し、ＭＲガスを発生する。
【００１２】
しかし、このような方法では、ＭＲガスを発生させる際に使用する酸素の供給量を制御
していない為、ＭＲガスの発生量が不安定となり、滅菌ガスの品質が安定せず滅菌の信頼
性が低いという課題を有していた。
【００１３】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、メタノールの供給量及びエアの供給量を制
御することで、信頼性の高いＭＲガス滅菌装置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】
【００１４】
従来の課題を解決するために、本発明のＭＲガス発生装置は、メタノール液面を一定に
保持する２次タンクにメタノールを供給するメタノール供給タンクと、前記メタノール供
給タンクより2次タンクを介して供給されるメタノールを圧送するメタノール供給ポンプ
と、前記圧送されたメタノールを気化する気化手段と、前記気化されたメタノールと混合
するために供給される空気の酸素濃度を調節する酸素富化手段とを有し、前記酸素富化手
段により所定の濃度に調節された酸素ガスと前記メタノールガスとの混合ガスを加熱して
ＭＲガスを発生させることを特徴としたものである。
【００１５】
また、本発明のＭＲガス滅菌装置は、メタノール液面を一定に保持する2次タンクにメ
タノールを供給するメタノール供給タンクと、前記メタノール供給タンクより2次タンク
を介して供給されるメタノールを圧送するメタノール供給ポンプと、前記圧送されたメタ
ノールを気化する気化手段と、前記気化されたメタノールと混合するために供給される空
気の酸素濃度を調節する酸素富化手段とを有し、前記酸素富化手段により所定の濃度に調
節された酸素ガスと前記メタノールガスとの混合ガスを加熱してＭＲガスを発生させるＭ
Ｒガス発生装置と、その発生されるＭＲガスを蓄えるＭＲガス予備タンクと、前記ＭＲガ
スを用いて被滅菌物を滅菌するための滅菌槽と、前記滅菌槽にＭＲガスを導入するポンプ
と、被滅菌物の滅菌後残余の前記予備タンク内のＭＲガスを排気する排気ユニットと、前
記ＭＲガス予備タンクを介して前記滅菌槽内にＭＲガスを導入する際にその流入量を制御
する電磁弁とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の滅菌装置によれば、滅菌の信頼性が高く、腐食性、残留性が無いＭＲガスを用
いることで、安全に、且つ被滅菌物を選ばない滅菌装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の滅菌装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の実施例１における滅菌ガス発生装置の概略図を示すものである。
【００１９】
図１において、メタノール供給タンク１０１より供給されたメタノールは2次タンク１
０３に蓄えられ、その液面は液面保持カートリッジ１０２により一定に保たれることで、
発生器へのメタノールの供給量を一定にする。2次タンク１０３中に蓄えられたメタノー
ルはメタノール供給ポンプ１０４により圧送され、メタノールを全体的に気化することを
補助するために設置されたワイヤーブラシ１０５を介して気化する。この際、メタノール
を圧送するメタノール供給ポンプ１０４は、気化したメタノールの圧力によって逆流しな
い圧力で動作する。気化したメタノールはエアー供給手段１０８により酸素富化膜１１２
において濃度を調節された酸素と共に吹き上げられ、ヒーター１０９によって酸化し、Ｍ
Ｒガス１１１を発生する。この際、触媒１１０を使用することで、低温でのＭＲガス１１
１の発生を可能とする。また、前記酸素富化膜１１２によって酸素濃度を調節することで
ＭＲガス１１１の発生量を精度良く制御することが可能となる。酸素富化膜とは具体的に
は１枚が０．１μｍほどの厚さのシリコンの膜で、この膜を空気が通過する際に酸素の方が窒素よりも約2.5倍の速さで通過する性質を利用し、通常の大気の酸素濃度である約２１％から通過後で約３０％へ酸素濃度を富化するものである。
【００２０】
液面保持カートリッジ１０２は外部から空気をメタノール供給タンク内に導入し、導入
された空気の体積と同一体積のメタノールを供給タンクより供給するという空気との置換
を応用したカートリッジであり、液面保持カートリッジ１０２におけるメタノール供給口
近傍に設置された空気導入口から空気がメタノール供給タンク１０１内に導入されること
によりメタノールと空気の置換が起こり、メタノールが２次タンク１０３に供給される構
造となっている。メタノールが供給されることで２次タンク１０３の液面が上昇し、前記
液面カートリッジ１０２の空気導入口がメタノールで塞がれることで空気がメタノール供
給タンク１０１内に導入されなくなるとメタノールと空気の置換が中断され２次タンク１
０３へのメタノールの供給が停止する。メタノールを消費する事で2次タンクの液面が下
がると再び空気導入口より空気が導入されメタノールの供給が開始される。以降この現象
を繰り返す事で2次タンク１０３の液面を一定に保つことが可能となる。これにより発生
器に供給するメタノールの量を常に一定に保つことができ、安定してＭＲガスを発生する
ことが可能となる。
【００２１】
図２、図３、図４、図５および図６は、本発明の実施例１におけるＭＲガス滅菌装置の
一連の動作である、ＭＲガスの減圧発生モード、滅菌モード、滅菌槽の排気モード、滅菌
槽の吸気モード、予備タンクの排気モードの動作を説明するための概略構成図である。
【００２２】
図２、図３、図４、図５および図６において、ＭＲガス発生器２０１は図１に示した滅
菌ガス発生装置を簡略化したものを示す。
【００２３】
図２において、ＭＲガス発生器２０１は、ポンプ２０２、ポンプ２０３、ＨＥＰＡフィ
ルター２０９、メタノールタンク２１１、ヒーター２１２、触媒２１３により構成されて
いる。ＨＥＰＡフィルターとは、０．３μｍまでのパーテクルを９９．９７％除去可能な
フィルターである。また、被滅菌物が収容された滅菌槽２１５は内部の温度が３５℃＋５℃と設定しており、その外装は耐腐食性に富むステンレス鋼材を使用し、加圧、減圧に対し、密封性が高く、強度のある円筒形をしている。本発明ではステンレス製のドラム缶を用いた。なお、被滅菌物は滅菌袋と呼ばれる袋に収容されたまま滅菌される。これは滅菌後の被滅菌物の滅菌状態を保持した状態での搬送を簡易にするために行う。前記滅菌袋とは、細菌類を通さない微小な穴を複数配置した、通気性を有する素材で構成されている。滅菌ガス予備タンク２１４は内部の温度が３５℃＋５℃、湿度が８０％±５％として設定している。
【００２４】
以上のように構成されたＭＲガス滅菌装置において、滅菌槽の減圧、ＭＲガス発生モー
ドについて、その動作を説明する。通常、滅菌槽の減圧とＭＲガス発生モードは、同時に
進行する。
【００２５】
減圧・ＭＲガス発生モードにおいて、電磁弁２０６と電磁弁２０８とを閉鎖し、電磁弁
２０５のａ−ｃ間と電磁弁２０７のｂ−ｃ間とを開放し、ポンプ２０４を用いて滅菌槽２
１５内の空気を滅菌ガス予備タンク２１４中に排気減圧することで滅菌槽２１５内を真空
状態とする。ここで滅菌槽２１５内に収容された被滅菌物を収納した滅菌袋は、細菌類を
通さない微小な穴を複数配置した、通気性を有する素材で構成されているので、滅菌槽２
１５内を真空状態にすることで滅菌袋内部の空気も排出される。
【００２６】
そして、ＭＲガス発生器２０１により発生しているＭＲガスを、滅菌ガス予備タンク２
１４内に充満させる。この際、ポンプ２０４が連続的に動作しているため、減圧している
前記滅菌槽２１５内に滅菌ガスの逆流入はない。滅菌ガス予備タンク２１４内をＭＲガス
によって充満させることで滅菌槽２１５から滅菌ガス予備タンク２１４に排気された空気
及び事前に滅菌ガス予備タンク２１４に充満していた空気はＭＲガスの流入による加圧で
排気ユニット２１７を介し外部へ排出される。
【００２７】
次に、図３において、滅菌モードについて、動作を説明する。
【００２８】
滅菌モードにおいては、ＭＲガス発生器２０１によりＭＲガスを発生し、予備タンク２
１４内に充満させたモードに続いて、電磁弁２０５のｂ−ｃ間と電磁弁２０６と電磁弁２
０７のａ−ｃ間と電磁弁２０８とを開放する。
【００２９】
ここで、前述の減圧・ＭＲガス発生モードにおいて、滅菌槽２１５内は真空状態となっ
ている為、滅菌ガス予備タンク２１４内に充満されたＭＲガスが滅菌槽２１５に流入し、
被滅菌物の滅菌が行われる。この際電磁弁２０５のｂ−ｃ間および電磁弁２０８が開放さ
れている為、ＭＲガスが滅菌ガス予備タンク２１４から滅菌槽２１５に流入することで外
気が滅菌ガス予備タンク２１４に吸入され、滅菌ガス予備タンク２１４の減圧を防ぐ。外
気の吸入口と滅菌ガス予備タンク２１４から滅菌槽２１５へ滅菌ガスを導入する導入口は
充分離して設置しており、また滅菌ガス予備タンク２１４は滅菌槽２１５より充分大きな
容量を持っており、外気が流入する前に滅菌槽２１５は滅菌ガスが充満する仕組みとなっ
ているので、滅菌槽２１５内には外気が混入しない構造となっている。更に弁２１６を遮
断しておくことで滅菌ガス予備タンク２１４の減圧による排気フィルター２１７からのＨ
ＥＰＡフィルターを通過していない外気の侵入を防ぐ。また、電磁弁２０６をPWM制御
することによりＭＲガスの流量を制限することが可能となる。PWM制御とは、電磁弁の
開放、閉鎖されている時間の比率を変えて制御する方法であり、電磁弁が完全に開放され
ている状態と完全に閉鎖されている状態の中間量のガスが供給されているのと同じ状態を
作り出すことが可能となる。滅菌槽２１５内に載置される滅菌袋は、前述の減圧・ＭＲガ
ス発生モードにおいて滅菌槽２１５が減圧されるとともに滅菌袋（図示せず）内の空気を
も排出されるので、流入したＭＲガスを効率良く滅菌袋内に浸透することが可能となる。
【００３０】
滅菌モードの次のモードである滅菌槽の排気モードについて、図４を用いて説明する。
【００３１】
電磁弁２０５のａ−ｃ間を開放し、電磁弁２０６を閉鎖し、電磁弁２０７のｂ−ｃ間を
開放し、電磁弁２０８を閉鎖する。ポンプ２０４を用いて滅菌槽２１５内のＭＲガスを、
滅菌槽２１５内が真空状態になるまで予備タンク２１４に排気する。ＭＲガスは排気ユニ
ット２１７を介し外部に排出される。この際排気ユニット２１７に含まれる触媒には白金
メタルハニカム触媒を用いる。白金メタルハニカム触媒を酸化分解反応に用いることで、
白金メタルハニカム触媒上に酸素や有機物が吸着し、活性化されることで可燃性物質を酸
化分解させて無害化することが可能となる。
【００３２】
次のモードである吸気（滅菌槽）モードを図５を用いて説明する。
【００３３】
電磁弁２０５のａ−ｃ間と電磁弁２０８とを開放し、電磁弁２０６を閉鎖する。ここで
滅菌槽２１５内は排気減圧（滅菌槽）モードにおいて、真空状態となっているのでＨＥＰ
Ａフィルタ２１０を介し外気を吸入し、滅菌槽２１５内の気圧が大気圧まで戻ることで滅
菌槽２１５に収容された被滅菌物を取り出すことが可能となる。滅菌袋は前段で説明した
通り、細菌類は通さない素材で構成されているため、吸気による被滅菌物の細菌の付着を
防ぐことができる。
【００３４】
吸気（滅菌槽）モードの次のモードである排気（予備タンク）モードを図６を用いて説
明する。
【００３５】
電磁弁２０５のａ−ｃ間と電磁弁２０７のｂ−ｃ間と電磁弁２０８とを開放し、電磁弁
２０６を閉鎖する。ＨＥＰＡフィルタ２１０を介してポンプ２０４により外気を一定時間、滅菌ガス予備タンク２１４内に取り入れる。外気によって滅菌ガス予備タンク２１４内に充満したＭＲガスが、排気ユニット２１７を介し外部に排出される。排気ユニット２１７に含まれる触媒には白金メタルハニカム触媒を用いる。前述したように、白金メタルハニカム触媒を酸化分解反応に用いることで、前記白金メタルハニカム触媒上に酸素や有機物が吸着し、活性化されることで可燃性物質を酸化分解させて無害化することができる。
【００３６】
図７は、本発明の実施例１におけるＭＲガス滅菌装置を動作させるシステム構成を示し
たものである。
【００３７】
図７において、ＭＲガス発生器制御部３０１は上述のＭＲガス発生器２０１に供給する
メタノール供給量の制御や酸素濃度の制御と触媒における酸化反応を促進するヒーター温
度の制御などを行う。ガス循環制御部３０２はＭＲガス発生器２０１において発生した
MRガスを滅菌槽へ導入し、滅菌に使用し排気するまでの導入経路の選択手段である電磁
弁の制御などを行う。パネル制御部３０３は、６．５インチＬＣＤ３０５への表示の制御
などをおこなう。テンキー／ＬＥＤ部３０４は、例えば装置の運転ボタンや緊急停止ボタ
ンなどを配置した操作パネルである。６.５インチＬＣＤ３０５は装置の稼動状況や管理者への警告や注意を促す表示を行う表示部である。ＭＲガス発生制御部３０１とガス循環制御部３０２とパネル制御部３０３とテンキー／ＬＥＤ部３０４とは各々独自のCＰＵを所持しており、各制御部同士の情報通信はＵＡＲＴ３０６を用いて行う。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明にかかるＭＲガス滅菌装置は、滅菌ガスにメタノールを原料として触媒反応させ
ることで生成する種々のラジカルを含むガスを安定して定量発生させ用いることで滅菌の
信頼性が高く、被滅菌物を選ばない滅菌装置を提供することを可能とする
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のＭＲガス発生装置の概略図
【図２】本発明のＭＲガス滅菌装置の減圧、ＭＲガス発生モードを説明するためのの概略図
【図３】本発明のＭＲガス滅菌装置の滅菌モードを説明するための概略図
【図４】本発明のＭＲガス滅菌装置の排気(滅菌槽)モードを説明するための概略図
【図５】本発明のＭＲガス滅菌装置の吸気(滅菌槽)モードを説明するための概略図
【図６】本発明のＭＲガス滅菌装置の排気(予備タンク)モードを説明するための概略図
【図７】本発明のＭＲガス滅菌装置の滅菌装置のシステム構成の概略図
【図８】従来のＭＲガス滅菌装置を模式的に表した図
【符号の説明】
【００４０】
１０１  メタノールタンク
１０２  液面保持カートリッジ
１０３  ２次タンク
１０４  メタノール供給ポンプ
１０５  ワイヤーブラシ
１０６  予熱ヒーター
１０７  止栓用ノズル
１０８  エアー供給手段
１０９  ヒーター
１１０  触媒
１１１  ＭＲガス
１１２  酸素富化膜
２０１  ＭＲガス発生器
２０２、２０３、２０４  ポンプ
２０５、２０６、２０７、２０８  電磁弁
２０９、２１０  HEPAフィルター
２１１  メタノールタンク
２１２  ヒーター
２１３  触媒
２１４  滅菌ガス予備タンク
２１５  滅菌槽
２１６  弁
２１７  排気ユニット
３０１  ＭＲガス発生器制御部
３０２  ガス循環制御部
３０３  パネル制御部
３０４  テンキー／ＬＥＤ部
３０５  ６.５インチＬＣＤモニタ
３０６  ＵＡＲＴ
４０１  メタノールタンク
４０２  気化用ヒーター
４０３  触媒
４０４  ヒーター
４０５  ＭＲガス
【図１】
2005130993.tif 000003
【図２】
2005130993.tif 000004
【図３】
2005130993.tif 000005
【図４】
2005130993.tif 000006
【図５】
2005130993.tif 000007
【図６】
2005130993.tif 000008
【図７】
2005130993.tif 000009
【図８】
2005130993.tif 000010