(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力容器としての本体部の滅菌室内に設けられ、水を貯留する貯留部と、前記貯留部に貯留された水を加熱し、前記滅菌室内に水蒸気を発生する加熱手段と、発生した水蒸気を前記滅菌室外に排出する蒸気抜出配管に設けられたストッパ弁とを具備する蒸気滅菌装置において、
前記滅菌室の内圧を検出する圧力センサと、
前記滅菌室の温度を検出する温度センサと、
上限圧力と、下限圧力とが予め記憶されているメモリとを備え、
前記ストッパ弁を閉じ、前記加熱手段により加熱されて発生した水蒸気によって前記滅菌室を昇温・昇圧する昇圧操作を、圧力センサで測定した測定圧力と、メモリに記憶されている上限圧力とを比較し、測定圧力が上限圧力に一致するまで続行するステップと、
測定圧力が上限圧力に一致したとき、このときの温度センサで測定した温度を測定高圧側温度としてメモリに記憶するステップと、
次いで、ストッパ弁を開いて前記滅菌室の水蒸気を空気と共に排出する降圧操作を、圧力センサで測定した測定圧力と、メモリに記憶されている下限圧力とを比較し、測定圧力が下限圧力に一致するまで続行するステップと、
測定圧力が下限圧力に一致したとき、このときの温度センサで測定した温度を測定低圧側温度としてメモリに記憶するステップと、
前記昇圧操作を続行するステップと、前記測定高圧側温度をメモリに記憶するステップと、前記降圧操作を続行するステップと、前記測定低圧側温度をメモリに記憶するステップとを少なくとも二回繰り返し、
前回の測定高圧側温度と今回の測定高圧側温度との温度差ΔＴHを計算するステップと、
前回の測定低圧側温度と今回の測定低圧側温度との温度差ΔＴLを計算するステップと、
予めメモリに記憶させておいた値αと温度差ΔＴHとを比較するステップと、
予めメモリに記憶させておいた値βと温度差ΔＴLとを比較するステップと、
ΔＴH≦α且つΔＴL≦βの関係を満足しない場合には、再度昇圧操作と降圧操作とを繰り返すステップに戻り、
ΔＴH≦α且つΔＴL≦βの関係を満足する場合には、今回の測定高圧側温度と予めメモリに記憶されている上限圧力に到達したときの飽和水蒸気温度との温度差ΔＴHBと、今回の測定低圧側温度と予めメモリに記憶されている下限圧力に到達したときの飽和水蒸気温度との温度差ΔＴLBとを計算するステップと、
予めメモリに記憶させておいた値γと温度差ΔＴHBとを比較するステップと、
予めメモリに記憶させておいた値δと温度差ΔＴLBとを比較するステップと、
ΔＴHB≦γ且つΔＴLB≦δの関係を満足しない場合には、再度昇圧操作と降圧操作とを繰り返すステップに戻り、
ΔＴHB≦γ且つΔＴLB≦δの関係を満足する場合には、滅菌室内を充分に水蒸気に置換されたものと判断し、前記ストッパ弁を閉じて滅菌室を飽和水蒸気によって所望の滅菌圧力まで昇圧して滅菌温度・圧力とするステップとを実行する制御部が設けられていることを特徴とする蒸気滅菌装置。
【請求項２】
制御部で制御される滅菌室の上限圧力及び下限圧力が、前記滅菌室に挿入された被滅菌物に滅菌を施す滅菌圧力よりも低圧で且つ大気圧よりも高圧となるように調整されている請求項１記載の蒸気滅菌装置。
【請求項３】
上限圧力と下限圧力との差圧が、０．０２ＭＰａとなるように調整されている請求項１又は請求項２記載の蒸気滅菌装置。
【請求項４】
圧力容器としての本体部の滅菌室内に設けられ、水を貯留する貯留部と、前記貯留部に貯留された水を加熱し、前記滅菌室内に水蒸気を発生する加熱手段と、発生した水蒸気を前記滅菌室外に排出する蒸気抜出配管に設けられたストッパ弁と、前記滅菌室の内圧を検出する圧力センサと、前記滅菌室の温度を検出する温度センサと、上限圧力と、下限圧力とが予め記憶されているメモリとを具備する蒸気滅菌装置を用い、前記滅菌室内に挿入された被滅菌物に蒸気殺菌を施す際に、
前記ストッパ弁を閉じ、前記加熱手段により加熱されて発生した水蒸気によって前記滅菌室を昇温・昇圧する昇圧操作を、圧力センサで測定した測定圧力と、メモリに記憶されている上限圧力とを比較し、測定圧力が上限圧力に一致するまで続行するステップと、
測定圧力が上限圧力に一致したとき、このときの温度センサで測定した温度を測定高圧側温度としてメモリに記憶するステップと、
次いで、ストッパ弁を開いて前記滅菌室の水蒸気を空気と共に排出する降圧操作を、圧力センサで測定した測定圧力と、メモリに記憶されている下限圧力とを比較し、測定圧力が下限圧力に一致するまで続行するステップと、
測定圧力が下限圧力に一致したとき、このときの温度センサで測定した温度を測定低圧側温度としてメモリに記憶するステップと、
前記昇圧操作を続行するステップと、前記測定高圧側温度をメモリに記憶するステップと、前記降圧操作を続行するステップと、前記測定低圧側温度をメモリに記憶するステップとを少なくとも二回繰り返し、
前回の測定高圧側温度と今回の測定高圧側温度との温度差ΔＴHを計算するステップと、
前回の測定低圧側温度と今回の測定低圧側温度との温度差ΔＴLを計算するステップと、
予めメモリに記憶させておいた値αと温度差ΔＴHとを比較するステップと、
予めメモリに記憶させておいた値βと温度差ΔＴLとを比較するステップと、
ΔＴH≦α且つΔＴL≦βの関係を満足しない場合には、再度昇圧操作と降圧操作とを繰り返すステップに戻り、
ΔＴH≦α且つΔＴL≦βの関係を満足する場合には、今回の測定高圧側温度と予めメモリに記憶されている上限圧力に到達したときの飽和水蒸気温度との温度差ΔＴHBと、今回の測定低圧側温度と予めメモリに記憶されている下限圧力に到達したときの飽和水蒸気温度との温度差ΔＴLBとを計算するステップと、
予めメモリに記憶させておいた値γと温度差ΔＴHBとを比較するステップと、
予めメモリに記憶させておいた値δと温度差ΔＴLBとを比較するステップと、
ΔＴHB≦γ且つΔＴLB≦δの関係を満足しない場合には、再度昇圧操作と降圧操作とを繰り返すステップに戻り、
ΔＴHB≦γ且つΔＴLB≦δの関係を満足する場合には、滅菌室内を充分に水蒸気に置換されたものと判断し、前記ストッパ弁を閉じて滅菌室を飽和水蒸気によって所望の滅菌圧力まで昇圧して滅菌温度・圧力とするステップとを含むことを特徴とする蒸気滅菌方法。
【請求項５】
滅菌室の上限圧力及び下限圧力を、前記滅菌室に挿入された被滅菌物に滅菌を施す滅菌圧力よりも低圧で且つ大気圧よりも高圧とする請求項４記載の蒸気滅菌方法。
【請求項６】
上限圧力と下限圧力との差圧を、０．０２ＭＰａとする請求項４又は請求項５記載の蒸気滅菌方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は蒸気滅菌装置及び蒸気滅菌方法に関し、更に詳細には圧力容器としての本体部の滅菌室内に設けられ、水を貯留する貯留部と、前記貯留部に貯留された水を加熱し、前記滅菌室内に水蒸気を発生する加熱手段と、発生した水蒸気を前記滅菌室外に排出する蒸気抜出配管に設けられたストッパ弁とを具備する蒸気滅菌装置、及びその蒸気滅菌装置の滅菌室内に挿入された被滅菌物に蒸気殺菌を施す蒸気滅菌方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気滅菌装置には、小型で且つ簡易な蒸気滅菌装置として、図８に示す蒸気滅菌装置が汎用されている。図８に示す蒸気滅菌装置１００の圧力容器としての本体部１０２には、蓋体１０４によって密閉可能に設けられた滅菌室１１２が設けられ、この滅菌室１１２には、被滅菌物が載置される載置板１１０が設けられている。
更に、載置板１１０の下方には、水が貯留される凹部が水貯留部１１６として形成され、水貯留部１１６には、貯留水を加熱して水蒸気を発生させるヒータ１１８が配設されている。この水貯留部１１６には、配管１２７によって補給水が補給される給水タンク１２６から制御弁１３０が途中に設けられた給水配管１２８を経由して給水される。
かかる本体部１０２には、滅菌室１１２の内圧及び温度を検出する圧力センサＰ及び温度センサＴが設けられ、水貯留部１１６の貯留水の有無を検出する貯留水検出センサＦＬが設けられている。
また、本体部１０２の滅菌室１１２から水蒸気を抜き出す蒸気抜出配管１１９と水貯留部１１６から水を抜き出す水抜配管１２２とが設けられている。この蒸気抜出配管１１９にはストッパ弁としての制御弁１２０が設けられており、水抜配管１２２にはモータ駆動の制御弁１２４が設けられている。
更に、滅菌室１１２には、フィルター等で清浄化された空気が、モータ駆動の制御弁１３４及びヒータ１３６が途中に設けられた空気供給配管１３２を経由して供給される。
【０００３】
かかる図８に示す蒸気滅菌装置１００の滅菌室１１２に収容された被滅菌物に蒸気滅菌を施す際に、滅菌室１１２の温度及び圧力の変化を図９に示す。先ず、水抜配管１２２の制御弁１２４を開放した状態で、空気供給配管１３２の制御弁１３４を開き、ヒータ１３６で加熱された熱風を滅菌室１１２内に供給し、滅菌室１１２及び被滅菌物を所定時間予熱する。
更に、制御弁１３０を開き、給水タンク１２６から給水配管１２８を経由して水貯留部１１６に給水する。この給水は貯留水検出センサＦＬが検出するまで行う。
この様して水貯留部１１６に貯留した貯留水をヒータ１１８で加熱して水蒸気を発生しつつ、発生した水蒸気を滅菌室１１２内の空気と共に蒸気抜出配管１１９から抜き出すことによって、滅菌室１１２内の空気を水蒸気に置換する。
ここで、図９のＡに示す様に、滅菌室１１２内の温度が一定温度で横這い状態、すなわち滅菌室１１２の温度が貯留水の沸点に到達した状態を示すとき、滅菌室１１２内が水蒸気によって置換されたものとし、蒸気抜出配管１１９の制御弁１２０を閉じて滅菌室１１２内を滅菌温度・圧力とする。滅菌室１１２が滅菌温度・圧力に到達したとき、この状態を所定時間保持して被滅菌物に滅菌を施す。
次いで、被滅菌物に対する蒸気滅菌が終了したとき、水抜配管１２２の制御弁１２４を開き、滅菌室１１２内の水蒸気と加熱水とを抜き出す。
その後、フィルター等で清浄化された空気を、モータ駆動の制御弁１３４及びヒータ１３６が途中に設けられた空気供給配管１３２を経由して滅菌室１１２内に熱風として吹き込み、蒸気滅菌が施された被滅菌物を乾燥して一連の滅菌処理を終了する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図８に示す蒸気滅菌装置１００は、比較的簡単な構造で蒸気滅菌を施すことができる。
しかし、図８に示す蒸気滅菌装置１００では、滅菌室１１２内の蒸気置換が充分であることを確認する手段が設けられておらず、滅菌室１１２内に空気が残留している状態で蒸気抜出配管１１９の制御弁１２０を閉じ滅菌室１１２内を昇温・昇圧する場合がある。この場合、滅菌室１１２の圧力が滅菌圧力に到達しても、滅菌室１１２の温度が滅菌温度に到達せず、滅菌不良が発生する。かかる滅菌不良は、リネン等の空気が排出され難い被滅菌物に蒸気滅菌を施す際に発生し易い傾向にある。
一方、図９に示す状態Ａを長時間継続することによって滅菌室１１２内を充分に蒸気に置換できるものの、滅菌処理時間が長くなる。
そこで、本発明の課題は、滅菌室内の蒸気置換が充分になされていることを短時間で且つ容易に確認でき、確実に滅菌室内を所定の滅菌温度・圧力とし得る蒸気滅菌装置及び蒸気滅菌方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記課題を解決すべく検討を重ねた結果、滅菌室内を水蒸気によって充分に置換した場合、滅菌室の圧力を昇圧する昇圧操作と降圧する降圧操作とを交互に繰り返したとき、各操作において、滅菌室の圧力が同一圧力となったとき、滅菌室の温度は、実質的に同一温度を呈し、且つその温度は、滅菌室の圧力に対応する飽和水蒸気温度と実質的に同一温度であることを見出し、本発明に到達した。
【０００６】
すなわち、本発明は、圧力容器としての本体部の滅菌室内に設けられ、水を貯留する貯留部と、前記貯留部に貯留された水を加熱し、前記滅菌室内に水蒸気を発生する加熱手段と、発生した水蒸気を前記滅菌室外に排出する蒸気抜出配管に設けられたストッパ弁とを具備する蒸気滅菌装置において、前記滅菌室の内圧を検出する圧力センサと、前記滅菌室の温度を検出する温度センサと、上限圧力と、下限圧力とが予め記憶されているメモリとを備え、前記ストッパ弁を閉じ、前記加熱手段により加熱されて発生した水蒸気によって前記滅菌室を昇温・昇圧する昇圧操作を、圧力センサで測定した測定圧力と、メモリに記憶されている上限圧力とを比較し、測定圧力が上限圧力に一致するまで続行するステップと、測定圧力が上限圧力に一致したとき、このときの温度センサで測定した温度を測定高圧側温度としてメモリに記憶するステップと、次いで、ストッパ弁を開いて前記滅菌室の水蒸気を空気と共に排出する降圧操作を、圧力センサで測定した測定圧力と、メモリに記憶されている下限圧力とを比較し、測定圧力が下限圧力に一致するまで続行するステップと、測定圧力が下限圧力に一致したとき、このときの温度センサで測定した温度を測定低圧側温度としてメモリに記憶するステップと、前記昇圧操作を続行するステップと、前記測定高圧側温度をメモリに記憶するステップと、前記降圧操作を続行するステップと、前記測定低圧側温度をメモリに記憶するステップとを少なくとも二回繰り返し、前回の測定高圧側温度と今回の測定高圧側温度との温度差ΔＴHを計算するステップと、前回の測定低圧側温度と今回の測定低圧側温度との温度差ΔＴLを計算するステップと、予めメモリに記憶させておいた値αと温度差ΔＴHとを比較するステップと、予めメモリに記憶させておいた値βと温度差ΔＴLとを比較するステップと、ΔＴH≦α且つΔＴL≦βの関係を満足しない場合には、再度昇圧操作と降圧操作とを繰り返すステップに戻り、ΔＴH≦α且つΔＴL≦βの関係を満足する場合には、今回の測定高圧側温度と予めメモリに記憶されている上限圧力に到達したときの飽和水蒸気温度との温度差ΔＴHBと、今回の測定低圧側温度と予めメモリに記憶されている下限圧力に到達したときの飽和水蒸気温度との温度差ΔＴLBとを計算するステップと、予めメモリに記憶させておいた値γと温度差ΔＴHBとを比較するステップと、予めメモリに記憶させておいた値δと温度差ΔＴLBとを比較するステップと、ΔＴHB≦γ且つΔＴLB≦δの関係を満足しない場合には、再度昇圧操作と降圧操作とを繰り返すステップに戻り、ΔＴHB≦γ且つΔＴLB≦δの関係を満足する場合には、滅菌室内を充分に水蒸気に置換されたものと判断し、前記ストッパ弁を閉じて滅菌室を飽和水蒸気によって所望の滅菌圧力まで昇圧して滅菌温度・圧力とするステップとを実行する制御部が設けられていることを特徴とする蒸気滅菌装置にある。
【０００７】
また、本発明は、圧力容器としての本体部の滅菌室内に設けられ、水を貯留する貯留部と、前記貯留部に貯留された水を加熱し、前記滅菌室内に水蒸気を発生する加熱手段と、発生した水蒸気を前記滅菌室外に排出する蒸気抜出配管に設けられたストッパ弁と、前記滅菌室の内圧を検出する圧力センサと、前記滅菌室の温度を検出する温度センサと、上限圧力と、下限圧力とが予め記憶されているメモリとを具備する蒸気滅菌装置を用い、前記滅菌室内に挿入された被滅菌物に蒸気殺菌を施す際に、前記ストッパ弁を閉じ、前記加熱手段により加熱されて発生した水蒸気によって前記滅菌室を昇温・昇圧する昇圧操作を、圧力センサで測定した測定圧力と、メモリに記憶されている上限圧力とを比較し、測定圧力が上限圧力に一致するまで続行するステップと、測定圧力が上限圧力に一致したとき、このときの温度センサで測定した温度を測定高圧側温度としてメモリに記憶するステップと、次いで、ストッパ弁を開いて前記滅菌室の水蒸気を空気と共に排出する降圧操作を、圧力センサで測定した測定圧力と、メモリに記憶されている下限圧力とを比較し、測定圧力が下限圧力に一致するまで続行するステップと、測定圧力が下限圧力に一致したとき、このときの温度センサで測定した温度を測定低圧側温度としてメモリに記憶するステップと、前記昇圧操作を続行するステップと、前記測定高圧側温度をメモリに記憶するステップと、前記降圧操作を続行するステップと、前記測定低圧側温度をメモリに記憶するステップとを少なくとも二回繰り返し、前回の測定高圧側温度と今回の測定高圧側温度との温度差ΔＴHを計算するステップと、前回の測定低圧側温度と今回の測定低圧側温度との温度差ΔＴLを計算するステップと、予めメモリに記憶させておいた値αと温度差ΔＴHとを比較するステップと、予めメモリに記憶させておいた値βと温度差ΔＴLとを比較するステップと、ΔＴH≦α且つΔＴL≦βの関係を満足しない場合には、再度昇圧操作と降圧操作とを繰り返すステップに戻り、ΔＴH≦α且つΔＴL≦βの関係を満足する場合には、今回の測定高圧側温度と予めメモリに記憶されている上限圧力に到達したときの飽和水蒸気温度との温度差ΔＴHBと、今回の測定低圧側温度と予めメモリに記憶されている下限圧力に到達したときの飽和水蒸気温度との温度差ΔＴLBとを計算するステップと、予めメモリに記憶させておいた値γと温度差ΔＴHBとを比較するステップと、予めメモリに記憶させておいた値δと温度差ΔＴLBとを比較するステップと、ΔＴHB≦γ且つΔＴLB≦δの関係を満足しない場合には、再度昇圧操作と降圧操作とを繰り返すステップに戻り、ΔＴHB≦γ且つΔＴLB≦δの関係を満足する場合には、滅菌室内を充分に水蒸気に置換されたものと判断し、前記ストッパ弁を閉じて滅菌室を飽和水蒸気によって所望の滅菌圧力まで昇圧して滅菌温度・圧力とするステップとを含むことを特徴とする蒸気滅菌方法でもある。
【０００８】
かかる本発明において、滅菌室の上限圧力及び下限圧力を、前記滅菌室に挿入された被滅菌物に滅菌を施す滅菌圧力よりも低圧で且つ大気圧よりも高圧とすることによって、排出する水蒸気量を少なくできる。
更に、上限圧力と下限圧力との差圧を、０．０２ＭＰａとすることによって、圧力センサ及び温度センサの誤差範囲を超える滅菌室の圧力差及び温度差とすることができる。
【０００９】
本発明によれば、滅菌室の圧力を昇圧する昇圧操作と降圧する降圧操作をと交互に繰り返すことによって、滅菌室内を水蒸気によって置換しつつ、滅菌室内が充分に水蒸気によって置換されているか否を短時間でチェックできる。
このため、滅菌室内に空気が残留していれば、滅菌室の昇圧操作と降圧操作とを繰り返し、残留空気を排除して滅菌室内を充分に蒸気置換した後、滅菌室内を昇温・昇圧して滅菌温度・圧力とし、滅菌工程に進むことができる。
したがって、滅菌工程に進行したものの、滅菌室内に空気が残留していることに因り、滅菌室の圧力が滅菌圧力に到達しても、滅菌室内の温度が滅菌温度よりも低温となって、被滅菌物が滅菌不良となる事態を効果的に防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る蒸気滅菌装置の一例を図１に示す。図１に示す蒸気滅菌装置１０の本体部１２には、蓋体１４によって密閉可能に設けられた滅菌室１６が設けられ、この滅菌室１６には、被滅菌物が載置される載置板１８が設けられている。
更に、載置板１８の下方には、水が貯留される凹部が水貯留部２０として形成され、水貯留部２０には、貯留水を加熱して水蒸気を発生させるヒータ２２が配設されている。この水貯留部２０には、配管２４によって補給水が補給される給水タンク２６から制御弁２７が途中に設けられた給水配管２８を経由して給水される。
かかる本体部１２には、滅菌室１６の内圧及び温度を検出する圧力センサＰ及び温度センサＴが設けられ、水貯留部２０の貯留水の有無を検出する貯留水検出センサＦＬが設けられている。
また、本体部１２の滅菌室１６から水蒸気を抜き出す蒸気抜出配管３０と水貯留部２０から水を抜き出す水抜配管３４とが設けられている。この蒸気抜出配管３０にはストッパ弁としての制御弁３２が設けられており、水抜配管３４にはモータ駆動の制御弁３６が設けられている。
更に、本体部１６には、フィルター等で清浄化された空気が、モータ駆動の制御弁３８及びヒータ４０が途中に設けられた空気供給配管４２を経由して供給される。
これらの各配管に設けられた制御弁２７，３２，３６，３８は、パネル板に設けられた制御部５０によって制御されている。制御部５０は、図２に示す様に、ＣＰＵ５２、メモリ５４、液晶等の表示部５６及びテンキー等の入力部５８から成り、本体部１２に設けられた圧力センサＰ及び温度センサＴからの測定圧力（ＰM）及び測定温度（ＴM）の信号に基づいて各制御弁を制御する。
【００１１】
かかる図１に示す蒸気滅菌装置１０の滅菌室１６に収容された被滅菌物に蒸気滅菌を施す際には、先ず、水抜配管３４の制御弁３６を開放した状態で、空気供給配管４２の制御弁３８を開き、ヒータ４０で加熱された熱風を滅菌室１６内に供給し、滅菌室１６及び被滅菌物を所定時間予熱する。
更に、制御弁２７を開き、給水タンク２６から給水配管２８を経由して水貯留部２０に給水する。この給水は貯留水検出センサＦＬが検出するまで行う。
この様にして水貯留部２０に貯留した貯留水をヒータ２２で加熱して水蒸気を発生しつつ、発生した水蒸気を滅菌室１６内の空気と共に蒸気抜出配管３０から抜き出すことによって、滅菌室１６内の空気を水蒸気に置換する。
この蒸気置換の際に、制御弁３２は、制御部５０によって、図３に示す手順で制御される。図３に示す手順は、水貯留部２０の貯留水をヒータ２２による加熱を開始したときに開始する。
先ず、メモリ５４に記憶されている整数ｎをステップＳ1で０としてからステップＳ2で１を加えてメモリ５４に記憶した後、ストップ弁である制御弁３２を閉じて滅菌室１６の昇圧を開始する（ステップＳ3）。
【００１２】
滅菌室１６の昇圧を開始した後、圧力センサＰで測定した測定圧力ＰMとメモリ５４に予め記憶されている上限圧力としての設定高圧側圧力ＰHとを比較し（ステップＳ4）、ＰM≠ＰHの場合、ステップ3に戻り滅菌室１６の昇圧操作を続行する。
一方、ＰM＝ＰHとなった場合、滅菌室１６の温度センサＴで測定した測定温度ＴMを測定高圧側温度ＴHnとしてメモリ５４に記憶する（ステップＳ5）。
次いで、制御弁３２を開いて滅菌室１６の降圧を開始する（ステップＳ6）。滅菌室１６の降圧を開始した後、圧力センサＰで測定した測定圧力ＰMとメモリ５４に予め記憶されている下限圧力としての設定低圧側圧力ＰLとを比較し（ステップＳ7）、ＰM≠ＰLの場合、ステップ6に戻り滅菌室１６の降圧操作を続行する。
一方、ＰM＝ＰLとなった場合、滅菌室１６の温度センサＴで測定した測定温度ＴMを測定低圧側温度ＴLnとしてメモリ５４に記憶する（ステップＳ8）。
かかる昇圧操作と降圧操作とを少なくとも二回繰り返すことを要するため、ステップ9でメモリ５４に記憶されているｎの値が２以上であるか否かを判断し、ｎの値が１である場合は、ステップ2に戻り昇圧操作と降圧操作とをもう１度繰り返す。
ここで、設定高圧側圧力ＰH及び設定低圧側圧力ＰLは、滅菌室１６に挿入された被滅菌物に滅菌を施す滅菌圧力よりも低圧で且つ大気圧よりも高圧となるように設定することによって、排出する水蒸気量を少なくできる。
また、上限圧力と下限圧力との差圧を、０．０２ＭＰａとすることによって、圧力センサ及び温度センサの誤差範囲を超える滅菌室の圧力差及び温度差とすることができる。
【００１３】
一方、ステップ9でｎの値が２以上である場合は、昇圧操作と降圧操作とを二回以上繰り返している。このため、ｎ回目の昇圧操作の際に、上限圧力（設定高圧側圧力ＰH）に到達した滅菌室１６の今回温度（測定高圧側温度ＴHn）と（ｎ−１）回目の昇圧操作における前回温度（測定高圧側温度ＴH(n-1)）との温度差ΔＴHと、ｎ回目の降圧操作の際に、下限圧力（設定低圧側圧力ＰL）に到達した滅菌室１６の今回温度（測定低圧側温度ＴLn）と（ｎ−１）回目の降圧操作における前回温度（測定低圧側温度ＴL(n-1)）との温度差ΔＴLとを計算する（ステップ10）。
かかる温度差ΔＴH、ΔＴLが、予めメモリ５４に記憶させた値α、βと比較する（ステップＳ11）。
ここで、ΔＴH及びΔＴLの一方が、ΔＴH≦α、ΔＴL≦βなる関係を満足しない場合は、ステップＳ2に戻り、再度、昇圧操作と降圧操作とを繰り返す。
一方、ΔＴH及びΔＴLが共に、ΔＴH≦α、ΔＴL≦βなる関係を満足する場合、すなわちｎ回目の昇圧操作における今回温度（測定高圧側温度ＴHn）と（ｎ−１）回目の昇圧操作における前回温度（測定高圧側温度ＴH(n-1)）とが実質的に等しく、且つｎ回目の降圧操作における今回温度（測定低圧側温度ＴLn）と（ｎ−１）回目の降圧操作における前回温度（測定低圧側温度ＴL(n-1)）とが実質的に等しい場合は、ステップＳ12に進む。
尚、α、βの値は、温度センサＴ及び圧力センサＰの各々の測定誤差等を考慮し、３℃程度とすることが好ましい。
【００１４】
ステップＳ12では、ｎ回目の昇圧操作において、滅菌室１６が上限圧力（設定高圧側圧力ＰH）に到達したときの今回温度（測定高圧側温度ＴHn）とメモリ５４に記憶されている飽和水蒸気温度（ＴHB）との温度差ΔＴHBと、ｎ回目の降圧操作において、滅菌室１６が下限圧力（設定低圧側圧力ＰL）に到達したときの今回温度（測定低圧側温度ＴLn）とメモリ５４に記憶されている飽和水蒸気温度（ＴLB）との温度差ΔＴLBとを計算する。
ステップＳ12で計算された温度差ΔＴHBと温度差ΔＴLBとについても、予めメモリ５４に記憶させた値γ、δと比較する（ステップＳ13）。
ここで、ΔＴHB及びΔＴLBの一方が、ΔＴHB≦γ、ΔＴLB≦δなる関係を満足しない場合は、ステップＳ2に戻り、再度、昇圧操作と降圧操作とを繰り返す。
【００１５】
一方、ΔＴHB及びΔＴLBが共に、ΔＴHB≦γ、ΔＴLB≦δなる関係を満足する場合、すなわちｎ回目の昇圧操作にける今回温度（測定高圧側温度ＴHn）とＴHnに対応する飽和水蒸気温度（ＴHB）とが実質的に等しく、且つｎ回目の降圧操作における今回温度（測定低圧側温度ＴLn）とＴLnに対応する飽和水蒸気温度（ＴLB）とが実質的に等しい場合は、滅菌室１６内が充分に水蒸気に置換されたものと判断できるため、制御弁３２を閉じ（ステップＳ14）て図３に示す手順を終了し、滅菌室１６内を昇圧して滅菌温度・圧力とする。
滅菌室１６が滅菌温度・圧力に到達したとき、この状態を所定時間保持して被滅菌物に滅菌を施す。
次いで、被滅菌物に対する滅菌が終了したとき、水抜配管３４の制御弁３６を開き、滅菌室１６内の水蒸気と加熱水とを抜き出す。
その後、フィルター等で清浄化された空気を、モータ駆動の制御弁３８及びヒータ４０が途中に設けられた空気供給配管４２を経由して滅菌室１６内に供給し、蒸気滅菌が施された被滅菌物を乾燥して一連の滅菌処理を終了する。
尚、γ、δの値も、温度センサＴ及び圧力センサＰの各々の測定誤差等を考慮し、３℃程度とすることが好ましい。
【００１６】
図３に示す手順で制御した滅菌室１６の温度及び圧力の変化を図４に示す。図４では、ヒータ２２によって予熱された水貯留部２０に所定量の貯留水が貯留されたとき、図３に示す手順での制御を開始した。
ここで、昇圧操作における上限圧力（設定高圧側圧力ＰH）を０．０３ＭＰａ［対応する飽和水蒸気温度（ＴHB）；１０７．０３℃］に設定し、降圧操作における下限圧力（設定低圧側圧力ＰL）を０．０１ＭＰａ［対応する飽和水蒸気温度（ＴLB）；１０２．３２℃］に設定した。また、α、β、γ、δの値を各々３℃とした。
かかる設定条件では、図４に示す様に、滅菌室１６内の昇圧操作と降圧操作との各々を７回繰り返すことによって、滅菌室１６内を水蒸気で置換することができた。
すなわち、第７回目の昇圧操作における今回温度（測定高圧側温度ＴH7）は、第６回目の昇圧操作における前回温度（測定高圧側温度ＴH6）及びＴH7に対応する飽和水蒸気温度（ＴHB）と実質的に等しい温度であり、且つ第７回目の降圧操作における今回温度（測定低圧側温度ＴL7）も、第６回目の降圧操作における前回温度（測定低圧側温度ＴL6）及びＴL7に対応する飽和水蒸気温度（ＴLB）と実質的に等しい温度である。
この様に、第６回目と第７回目との昇圧操作及び降圧操作において、滅菌室１６の圧力・温度は、各操作における圧力変化に応じて実質的に同一の温度変化を呈し、且つ７回目の昇圧操作及び降圧操作において、その上限圧力及び下限圧力における各温度は、上限圧力及び下限圧力の各々に対応する飽和水蒸気温度と実質的に等しいため、滅菌室１６は水蒸気によって充分に置換されたものと判断できる。
【００１７】
図１に示す蒸気滅菌装置では、常に、滅菌室１６内は大気圧以上であるため、滅菌室１６内の蒸気置換時間及び乾燥工程での乾燥時間が長くなり易い。この滅菌室１６内の蒸気置換時間及び乾燥工程での乾燥時間を短縮するには、図５に示す様に、真空ポンプ６２が設けられた蒸気滅菌装置６０を好適に使用できる。
図５に示す蒸気滅菌装置６０では、本体部１２の滅菌室１６から水蒸気を抜き出す蒸気抜出配管３０に設けられたストッパ弁である制御弁３２と本体部１２との間に、一端が真空ポンプ６２に接続された真空配管６４の他端が接続されている。この真空配管６４の途中に、モータ駆動の制御弁６６が設けられており、制御部５０によって制御されている。
また、真空ポンプ６２は、滅菌室１６内の水蒸気を吸引するため、水封式真空ポンプを好適に使用できる。
尚、蒸気滅菌装置６０を構成する部品のうち、図１に示す蒸気滅菌装置１０と同一部品は、同一番号を付与して詳細な説明を省略した。
【００１８】
蒸気滅菌装置６０を用いて被滅菌物に蒸気滅菌を施す際には、先ず、蒸気抜出配管３０の制御弁３２を閉じた状態で、真空ポンプ６２を駆動すると共に、制御弁６６を開き、滅菌室１６内を減圧状態としつつ、空気供給配管４２の制御弁３８を開き、ヒータ４０で加熱された熱風を滅菌室１６内に吹き込み、滅菌室１６及び被滅菌物を予熱する。
更に、制御弁２７を開き、給水タンク２６から給水配管２８を経由して水貯留部２０に給水する。この給水は貯留水検出センサＦＬが検出するまで行う。
その後、制御弁６６を閉じて更に滅菌室１６内を減圧状態とした後、水貯留部２０に貯留した貯留水をヒータ２２で加熱して水蒸気を発生し、滅菌室１６内を水蒸気で充填する。
滅菌室１６が水蒸気で充填され、圧力センサＰの測定値が大気圧と等しくなったとき、制御弁３２は、制御部５０によって、図３に示す手順で制御される。その後の手順は、蒸気滅菌装置１０と同様であるため、詳細な説明は省略する。
この蒸気滅菌装置６０には、真空ポンプ６２が設けられているため、乾燥工程では、真空ポンプ６２を駆動して滅菌室１６内を減圧する操作と、滅菌室１６内を減圧したことによって、水の蒸発潜熱により温度低下した被滅菌物を加熱すべく、空気供給配管４２の制御弁３８を開き、ヒータ４０で加熱された熱風を滅菌室１６内に供給する操作を繰り返して行うことができる。このため、乾燥工程の工程時間を、蒸気滅菌装置１０に比較して短縮できる。
【００１９】
図５に示す蒸気滅菌装置６０の滅菌室１６の内温及び内圧のパターンを図６に示す。図６において、圧力センサＰの測定値が大気圧と等しくなったとき、図３に示す手順に従って滅菌室１６を昇圧する昇圧操作と降圧する降圧操作とを行った。ここで、昇圧操作における上限圧力（設定高圧側圧力ＰH）、降圧操作における下限圧力（設定低圧側圧力ＰL）、及びα、β、γ、δは、図４に示す場合と同一値を設定した。
かかる昇圧操作と降圧操作とによる滅菌室１６の圧力及び温度の変化を図７に示す。図７に示す様に、滅菌室１６内の昇圧操作と降圧操作との各々を３回繰り返すことによって、滅菌室１６内を水蒸気で置換することができた。
すなわち、第３回目の昇圧操作における今回温度（測定高圧側温度ＴH3）は、第２回目の昇圧操作における前回温度（測定高圧側温度ＴH2）及びＴH3に対応する飽和水蒸気温度（ＴHB）と実質的に等しい温度であり、且つ第３回目の降圧操作における今回温度（測定低圧側温度ＴL3）も、第２回目の降圧操作における前回温度（測定低圧側温度ＴL2）及びＴL2に対応する飽和水蒸気温度（ＴLB）と実質的に等しい温度である。
この様に、図５に示す蒸気滅菌装置６０では、滅菌室１６内を大気圧以下に減圧して予め空気を排出した後、水蒸気を発生させたため、図１に示す蒸気滅菌装置１０に比較して、早期に滅菌室１６内を充分に水蒸気によって置換できたのである。
【００２０】
図１〜図７に示す蒸気滅菌装置では、滅菌室１６内の残留空気を充分に排除でき、滅菌室１６を滅菌温度・圧力とすることができる。このため、滅菌室１６内に、リネン等の空気が排出され難い被滅菌物が収容されたとしても、容易に滅菌室１６内の残留空気を排出できる。
また、滅菌室１６内の残留空気の有無を、簡単なシステムでチェックすることができる。
しかも、滅菌室１６の内温を昇温する途中で、滅菌室１６内に残留空気が存在していることが判明しても、滅菌温度・圧力に到達する前に残留空気を排出する操作を行うことができ、迅速に残留空気の排除を行うことができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、滅菌室内の蒸気置換が充分になされていることを短時間で且つ容易に確認でき、確実に滅菌室内を所定の滅菌温度・圧力とすることができる。このため、滅菌室内の残留空気に起因する昇温不良に因る滅菌不良を可及的に防止でき、蒸気滅菌が施された被滅菌物及び蒸気滅菌装置の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る蒸気滅菌装置の一例を説明する概略図である。
【図２】  図１に示す制御部の構成を説明するブロック図である。
【図３】  制御部の制御手順を説明するフローチャートである。
【図４】  制御部によって図１に示す蒸気滅菌装置の滅菌室を昇圧する昇圧操作と降圧する降圧操作とを繰り返して行った状態を示すチャートの一部である。
【図５】  本発明に係る蒸気滅菌装置の他の例を説明する概略図である。
【図６】  図５に示す蒸気滅菌装置の滅菌室を昇圧する昇圧操作と降圧する降圧操作とを繰り返して行った状態を示すチャートの一部である。
【図７】  制御部によって図５に示す蒸気滅菌装置の滅菌室を昇圧する昇圧操作と降圧する降圧操作とを繰り返して行った状態を示すチャートの一部である。
【図８】  従来の蒸気滅菌装置を説明する概略図である。
【図９】  図８に示す蒸気滅菌装置の滅菌室の温度・圧力変化を示すチャートである。
【符号の説明】
１０，６０  蒸気滅菌装置
１２  本体部（圧力容器）
１６  滅菌室
１８  載置板
２０  水貯留部
２２  ヒータ
３０  蒸気抜出配管
３２  制御弁（ストッパ弁）
５０  制御部
Ｐ  圧力センサ
Ｔ  温度センサ
【図１】
0004469477.tif 000002
【図２】
0004469477.tif 000003
【図３】
0004469477.tif 000004
【図４】
0004469477.tif 000005
【図５】
0004469477.tif 000006
【図６】
0004469477.tif 000007
【図７】
0004469477.tif 000008
【図８】
0004469477.tif 000009
【図９】
0004469477.tif 000010