(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被滅菌物を収容した滅菌室内に蒸気を導入して被滅菌物を加熱滅菌した後、前記滅菌室内を吸引して真空状態とする操作と滅菌室内への熱風の吹き込み操作とを交互に繰り返して被滅菌物を乾燥する際に、
該滅菌室内への熱風の吹き込み操作において、前記滅菌室の内圧が所定圧力に到達したとき、前記滅菌室に吹き込む熱風の熱風温度と前記被滅菌物を囲む滅菌室内の雰囲気温度との温度差が一定範囲内にあり、
且つ前記所定圧力に到達した滅菌室の内圧を一定時間保持し、前記滅菌室の雰囲気温度の変化を時間で微分して得た微分変化速度が所定速度以下となったとき、被滅菌物の乾燥終了と判断することを特徴とする蒸気滅菌方法。
【請求項２】
滅菌室に収容した被滅菌物の各々に熱風が万遍なく当たるように、前記滅菌室内の複数箇所に設けられたノズルの各々から熱風を滅菌室内に吹き出す請求項１記載の蒸気滅菌方法。
【請求項３】
被滅菌物の滅菌室への収容を、前記被滅菌物を搭載したカートを滅菌室に押し込んで行い、
且つ前記カートとして用いた、構成する複数本のパイプに熱風が噴出する複数個のノズルを形成したカートを滅菌室に押し込んで、前記パイプに形成したプラグと前記滅菌室に形成したソケットとを係合した後、前記ソケットに熱風を供給して、前記パイプの各ノズルから熱風を噴出する請求項１又は請求項２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】
本発明は蒸気滅菌方法に関し、更に詳細には被滅菌物を収容した滅菌室内に蒸気を導入して被滅菌物を加熱滅菌した後、前記滅菌室内を吸引して真空状態とする操作と滅菌室内への熱風の吹き込み操作とを交互に繰り返して被滅菌物を乾燥する蒸気滅菌方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
病院等において、手術用品等の滅菌に使用される滅菌装置は、図６に示す様に、内部が滅菌室となる内缶５と外缶５５とから成り、内缶５と外缶５５との間にはジャケット部５８が設けられている。
かかる滅菌装置５０には、図７に示す様に、不織布等の通気性材料から成る袋等の包装材や通気性の被滅菌収納容器に、手術着等の滅菌対象物が収納された被滅菌物Ａを載置したカート１００ごと内缶５内に挿入されて滅菌が施される。このカート１００は、パイプ１０２から形成されており、その下段外側のパイプ１０２ａが内缶５に設けられたローラ６、６・・に載置されて内缶５内に押し込まれる。
尚、滅菌装置５０には、カート１００を押し込んだ後、内缶５に設けられたカート１００の押込口を密閉する蓋（図示せず）が設けられている。
【０００３】
図６及び図７に示す滅菌装置５０のジャケット部５８には、弁５９及びストレーナＳ1 を通過して減圧弁６０で減圧された蒸気が供給される。更に、ジャケット部５８に供給された蒸気は、内缶５を加熱すると共に、電磁弁６２、６４を通過して内缶５内にも供給される。この電磁弁６２、６４が開いているときは、フィルターＦ及びヒータ６５を通過して加熱された清浄な熱風を内缶５内に供給する電磁弁６６は閉じている。内缶５及びジャケット部５８に供給された蒸気が凝集したドレンは、ドレントラップ６７、６８を経由して排出される。
また、内缶５内の蒸気や気体等は、内缶５に大気圧を越える圧力で充填されたときは、電磁弁７０を経由して外部に排出され、内缶５が大気圧以下のときは、電磁弁７０が閉じられ電磁弁７２を経由して真空ポンプによって排出される。この真空ポンプは、水駆動のアスピレータ型の真空ポンプであって、弁７４及びストレーナＳ2 を通過した水は電磁弁７６及び定流量弁７８を経由して真空ポンプに供給される。
尚、滅菌装置５０の内缶５及び外缶５５の安全のため、安全弁５２が設けられている。
【０００４】
かかる滅菌装置５０を用いて滅菌を行う際には、図８に示す準備・予熱工程、滅菌工程、排気工程、乾燥工程、及び完了工程の各々を順次通過する。図８において、横軸は経過時間を示し、縦軸は内缶５の内圧を示す。
先ず、準備・予熱工程では、ジャケット部５８に蒸気を導入して加熱した内缶５内に、カート１００に載置した状態で挿入・密閉した被滅菌物Ａの各々を加温すべく、真空ポンプを駆動して内缶５内を真空状態とした後、弁６２及び弁６４を開いてジャケット部５８内の蒸気を内缶５内に供給し、内缶５の圧力を大気圧まで上昇して被滅菌物Ａを加熱する。更に、内缶５を真空状態とした後、蒸気を供給する操作を複数回繰り返し、被滅菌物Ａを充分に予熱する。この準備・予熱工程は、次の滅菌工程において、予熱することなく低温状態の被滅菌物Ａが収納された内缶５に蒸気を吹き込んだ際に、被滅菌物Ａの表面等で蒸気が凝集して発生したドレンによって、被滅菌物Ａが濡れることを防止するためである。
次いで、内缶５に蒸気を供給して所定圧力まで昇圧し、所定圧力の状態で所定時間保持する。かかる保持によって、内缶５内は滅菌温度で所定時間保持されるため、被滅菌物Ａに付着していた細菌等を滅菌することができる。
【０００５】
その後、内缶５内の蒸気を電磁弁７０を開いて排気した後、滅菌工程で内缶５に導入された蒸気によって濡れた被滅菌物Ａを乾燥する乾燥工程に入る。
この乾燥工程では、排気工程において、蒸気が排出されて大気圧となった内缶５内を、真空ポンプを駆動すると共に、電磁弁７０を閉じて電磁弁７２を開くことにより、内缶５を真空状態として被滅菌物Ａの水分を蒸発させる。
但し、水分の蒸発に伴い被滅菌物Ａの温度が低下するため、被滅菌物Ａから水分を蒸発し易くすべく、清浄空気をヒータ６５で加熱した熱風を電磁弁６４、６６を経由して内缶５内に導入し、内缶５内を大気圧近傍まで昇圧して被滅菌物Ａを昇温する。更に、昇温した被滅菌物Ａを乾燥すべく、再度、内缶５内を真空状態とした後、熱風を供給する操作を複数回繰り返し、被滅菌物Ａを充分に乾燥する。被滅菌物Ａの乾燥が不充分の場合は、被滅菌物Ａを滅菌装置５０から取り出したとき、空気中の細菌等が被滅菌物Ａに付着して増殖を始めるおそれがあるからである。
かかる乾燥工程が完了した際に、内缶５内に清浄な空気（冷風）を導入して滅菌を完了する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の蒸気滅菌装置では、各工程の終了はタイマーで行われているため、乾燥工程の工程時間は被滅菌処理量の多少に応じて設定される。
しかし、乾燥工程の工程時間の設定は熟練を必要とするため、未熟練者が乾燥工程の工程時間を設定すると、被滅菌物Ａの処理量が少ないにも係わらず、乾燥工程が必要以上に長時間となり、エネルギーの浪費となる場合もある。
一方、被滅菌物Ａの処理量が多く、図７に示すカート１００に被滅菌物Ａを高密度に載置して滅菌処理した場合、被滅菌物Ａの乾燥が不十分となるおそれもある。
このため、未熟練者でも的確に乾燥工程の終了時期を判断するには、被滅菌物Ａの平均的な乾燥状態を推定できることが必要である。
しかしながら、被滅菌物Ａの乾燥状態の推定は、被滅菌物Ａの温度を直接測定することによって理論的には可能ではあるものの、乾燥工程における被滅菌物Ａの個々の温度は、被滅菌物Ａが載置された場所等で異なるため、被滅菌物Ａの平均的な乾燥状態を推定することは極めて困難である。
そこで、本発明の課題は、被滅菌物の平均的な乾燥状態を容易に推定でき、乾燥の終了時期を客観的に判断し得る蒸気滅菌方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記課題を解決すべく検討を重ねた結果、乾燥工程において、内缶５に熱風が吹き込まれて内圧が大気圧近傍にまで上昇したとき、内缶５に吹き込む熱風の熱風温度と被滅菌物を囲む内缶５の雰囲気温度とを測定し、熱風温度と雰囲気温度との温度差を求めることによって、被滅菌物の平均な乾燥状態を推定可能であることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、被滅菌物を収容した滅菌室内に蒸気を導入して被滅菌物を加熱滅菌した後、前記滅菌室内を吸引して真空状態とする操作と滅菌室内への熱風の吹き込み操作とを交互に繰り返して被滅菌物を乾燥する際に、該滅菌室内への熱風の吹き込み操作において、前記滅菌室の内圧が所定圧力に到達したとき、前記滅菌室に吹き込む熱風の熱風温度と前記被滅菌物を囲む滅菌室内の雰囲気温度との温度差が一定範囲内にあり、且つ前記所定圧力に到達した滅菌室の内圧を一定時間保持し、前記滅菌室の雰囲気温度の変化を時間で微分して得た微分変化速度が所定速度以下となったとき、被滅菌物の乾燥終了と判断することを特徴とする蒸気滅菌方法にある。
【０００８】
かかる本発明において、滅菌室内に収容した被滅菌物の各々に熱風が万遍なく当たるように、滅菌室の複数箇所に設けられたノズルの各々から熱風を滅菌室内に吹き出すことによって、被滅菌物を可及的に均一に乾燥することができる。特に、被滅菌物の滅菌室への収容を、前記被滅菌物を搭載したカートを滅菌室に押し込んで行い、且つ前記カートとして用いた、構成する複数本のパイプに熱風が噴出する複数個のノズルを形成したカートを滅菌室に押し込んで、前記パイプに形成したプラグと前記滅菌室に形成したソケットとを係合した後、前記ソケットに熱風を供給して、前記パイプの各ノズルから熱風を噴出することによって、被滅菌物の乾燥状態を更に一層均一化できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明では、図６において、滅菌室である内缶５内に導入した蒸気によって被滅菌物の加熱滅菌を施した後、被滅菌物Ａを収容した内缶５内を真空状態とする操作と、内缶５内への熱風の吹き込み操作とを交互に繰り返して被滅菌物Ａの乾燥を行う際に、内缶５内への熱風の吹き込み操作において、内缶５の内圧が所定圧力に到達したとき、内缶５に吹き込む熱風の熱風温度と被滅菌物Ａを囲む内缶５の雰囲気温度とを測定する。
ここで、「内缶５内を真空状態にする操作」とは、蒸気又は熱風を吹き込む電磁弁６４及び内缶５内に充填された気体を排出する電磁弁７０を閉じると共に、電磁弁７２を開き真空ポンプによって内缶５内の気体を吸引する一連の操作をいう。
また、「内缶５内への熱風の吹き込み操作」とは、蒸気を供給する電磁弁６２及び真空ポンプへの電磁弁７２を閉じ、熱風を供給する電磁弁６６、６４を開き内缶５内に熱風を供給する一連の操作をいう。
かかる内缶５内への熱風の吹き込み操作において、内缶５の雰囲気温度を測定する際に、熱風を吹き込みによって内缶５が最高圧力に到達したとき、内缶５の圧力を一定時間（２〜３分間）保持することが、正確な雰囲気温度の測定を行うことができ好ましい。
【００１０】
この様にして測定した、内缶５の雰囲気温度と内缶５に吹き込む熱風の温度との温度差に基づいて被滅菌物Ａの乾燥の終了時期を判断する。
つまり、被滅菌物Ａに付着した水分が蒸発するとき、水分の蒸発に必要な熱（蒸発潜熱）を周囲から吸収する。このため、内缶５の被滅菌物Ａを囲む雰囲気気体は、被滅菌物Ａからの水分の蒸発によって、その有する熱量が奪われて温度が低下する。従って、被滅菌物Ａに水分が残存している場合は、内缶５に供給する熱風の熱風温度よりも、内缶５の雰囲気温度が低温となる。
一方、被滅菌物Ａが充分に乾燥された場合は、水分の蒸発が殆ど発生しないために雰囲気温度が低下しない。
従って、内缶５の雰囲気温度と熱風温度との温度差を測定することによって、被滅菌物Ａの乾燥状態を推定できる。このため、乾燥工程の終了時期を客観的に判断できる。
尚、被滅菌物Ａの乾燥を行う乾燥工程においても、ジャケット部５８には蒸気が供給されて内缶５は保温されており、内缶５の雰囲気温度について内缶５からの放熱による温度低下を考慮するを要しない。
【００１１】
ここで、内缶５の雰囲気温度と内缶５に吹き込む熱風の温度との温度差とが、どの程度になったときに乾燥工程を終了するかの判断は、試行錯誤によっても求めることができるが、内缶５の雰囲気温度と熱風温度とにより、被滅菌物Ａの乾燥を終了することが、被滅菌物Ａの乾燥を確実に行うことができ好ましい。
唯、内缶５への熱風を吹き込みによって到達した最高圧力が大気圧以下の場合には、熱風の急激な断熱膨張に因る温度低下が惹起される場合もある。このため、所定圧力に到達した内缶５の内圧を一定時間（２〜３分間）保持し、内缶５の雰囲気温度の変化を時間で微分して得た微分変化速度によって、乾燥工程の終了を判断してもよい。かかる乾燥工程の終了の判断は、微分変化速度が所定速度以下となったときである。
この様に、本発明によれば、内缶５の雰囲気温度と熱風温度との温度差に基づいて乾燥工程の終了を客観的に判断できるようになり、未熟練者でも的確に乾燥工程の終了時期を判断できる。
【００１２】
この乾燥工程の終了は、内缶５の雰囲気温度と熱風温度との温度差とタイマーとをリンクさせてもよい。かかるリンクによれば、内缶５の雰囲気温度と熱風温度との温度差が一定範囲内となり且つタイマーによる乾燥工程時間も終了したとき、乾燥工程が終了する。従って、タイマーによる乾燥工程時間が終了しても、内缶５の雰囲気温度と熱風温度との温度差が一定範囲内でない場合、乾燥工程は終了しない。
かかるタイマーとしては、内缶５の雰囲気温度と熱風温度との温度差が一定範囲内となっても、タイマーにセットした乾燥工程時間が長時間残存している場合、タイマーを手動で乾燥工程を終了し得るように手動調整可能であるものが好ましい。
この様に、乾燥工程を終了した際に、内缶５内に清浄な空気（冷風）を導入することが好ましい。この冷風の導入は、被滅菌物Ａの温度及び内缶５の雰囲気温度を低下させるためである。
つまり、乾燥工程が終了し被滅菌物Ａを内缶５から取り出す際に、内缶５に非滅菌状態の外気が流入する。このとき、外気と被滅菌物Ａとの温度差が大きい場合（被滅菌物Ａの温度が高い場合）、被滅菌物収納容器や袋等の包装材の内部に非滅菌状態の外気が進入し易くなり、滅菌された滅菌対象物が再汚染されるおそれがある。
また、内缶５の雰囲気温度が高い状態で被滅菌物Ａを取り出すと、作業者が熱傷を負う危険性がある。
【００１３】
本発明では、乾燥工程において、内缶５内に熱風を吹き込むが、被滅菌物Ａは、図７に示す様に、カート１００に載置されて内缶５内に収納される。一方、被滅菌物Ａの処理量が多い場合には、カート１００に複数個の被滅菌物Ａを高密度に載置して滅菌処理すると、熱風に当たり難い被滅菌物Ａが存在し、被滅菌物Ａの間に乾燥斑ができることがある。
かかる乾燥斑を可及的に解消するには、被滅菌物Ａの各々に熱風が万遍なく当たるように、内缶５内の複数箇所に熱風を吹き出すノズルを設け、被滅菌物Ａの近傍のノズルから熱風を吹き出すことが好ましい。
特に、図１に示す様に、被滅菌物Ａを搭載するカート３ａに複数個のノズル９、９・・を設け、ノズル９の各々から熱風を吹き出すことが好ましい。この図１に示すカート３ａは、縦横のパイプ７、８ａ、８ｂによって形成されており、車輪２、２が装着されて平行に設けられた二本の横パイプ７、７（横パイプ７の一方は図示せず）が曲折されて四隅に立設された縦パイプ８ａ、８ａ・・には、複数本の横パイプ８ｂ、８ｂ・・が簀の子状に掛け渡されて形成された四段の棚が設けられている。この棚を形成する横パイプ８ｂの各々には、カート３ａを形成するパイプを通過してきた熱風を吹き出す複数個のノズル９、９・・が、その熱風の吹き出し方向がカート３ａの棚に載置された被滅菌物Ａ、或いはその近傍に向けられるように、取り付けられている。
更に、横パイプ７には、カート３ａのパイプに熱風を供給するプラグ１１が設けられており、縦パイプ８ａの途中には、把手カバー１０も固着されている。
【００１４】
図１に示すカート３ａの横パイプ７に取り付けられたプラグ１１は、図２に示す様に、一端部にフランジ２７ａが形成され且つ他端部が横パイプ７内に連通して溶接された断面四角形の短管内に、断面四角形の内管の一端部に形成した端面が凸状に突出する樹脂製のフランジ２８ａを短管から外方に突出させるように、内管の他端部が嵌着されて形成されている。
かかる図１及び図２に示すカート３ａを押し込む内缶５の内壁面には、図３に示す様に、カート３ａの横パイプ７が載置される複数個のローラ６、６・・が設けられていると共に、横パイプ７に設けられたプラグ１１と連結されるソケット１２がローラ６が設けられた高さと略同高さに設けられている。
このソケット１２は、ソケット１２の正面図である図４及びソケット１２にプラグ１１が挿入された状態を示す断面図である図５の様に、内缶５の内壁に形成された熱風の吹込口２９を覆う断面コ字状のカバー３０を、フランジ３０ａに設けた長孔３０ｂと小ボルト（図示せず）とによって、内缶５の所定位置にパッキン３１を介して取り付けられている。
【００１５】
かかるカバー３０には、所定の間隙４３（図５）を介して互いに対向するように、断面略Ｚ字状の二枚の案内板４０、４０がネジ４１、４１・・によってパッキン３９を介して固着され、更にカバー３０に断面円形の短管３２が溶接されている。この短管３２にＯリング３７によってシールされつつ縦動自在に挿通されたソケット筒３３は、そのプラグ１１側端部の端面が、バネ等の付勢部材３５によってプラグ１１側方向に付勢されている端板３４が当接しており、ソケット筒３３のプラグ１１側端部の短管３２からの突出量を調整すべく、ソケット筒３３の内缶５側端部にナット３６が螺合されている。
かかる端板３４は、ソケット筒３３の周面から離れる方向に傾斜するように形成され、プラグ１１を形成する内管２８のフランジ２８ａよりも若干大きな四角孔３４ａが、案内板４０、４０の間隙４３に臨むように穿設されている。この四角孔４３ａは、プラグ１１の内管２８のフランジ２８ａが挿入され易いように、その内縁はソケット筒３３の内方に傾斜している。
尚、案内板４０、４０の端板３４と対向する内側面には、プラグ１１を形成する短管２７のフランジ２７ａとの滑りをよくする摺動片４２、４２が設けられている。
【００１６】
かかる図１に示すカート３ａを図３に示す内缶５内に押し込む際に、カート３ａの横パイプ７を内缶５に設けられたローラ６、６・・に載置する。このとき、ローラ６と略同高さに設けられているソケット１２に、カート３ａに設けられているプラグ１１とが連結される。かかる連結は、先ず、プラグ１１の短管２７が案内板４０の間隙４３に入り、内管２８のフランジ２８ａがソケット１２の端板３４に当接する。フランジ２８ａ、端板３４は互いに離れる方向に傾斜しているため、カート３ａを押し入れるとフランジ２８ａは付勢部材３５の付勢力に抗しつつ端板３４上に乗り上げる。端板３４に穿設された四角孔３４ａは、内管２８のフランジ２８ａよりも若干大きく形成されているため、フランジ２８ａが端板３４の四角孔３４ａに落ち込み、フランジ２８ａと端板３４とが係合する。
尚、フランジ２８ａと端板３４とが係合する位置でカート３ａが停止するように、内缶５内にストッパを設けておくことが好ましい。
【００１７】
プラグ１１とソケット１２とが連結した状態において、吹込口２９から熱風を吹き込むことによって、カート３ａを形成する各パイプを経由し棚を形成する横パイプ８ｂ、８ｂ・・に設けられたノズル９、９・・の各々から熱風を吹き出すことができる。従って、棚に載置された被滅菌物Ａに直接熱風を当てることが可能となり、被滅菌物Ａが高密度に棚上に載置されていても各被滅菌物の昇温を迅速に行うことができ、乾燥工程の短縮を図ることが可能である。
乾燥工程が終了し、カート３ａを内缶５から取り出す際には、カート３ａを内缶５から引き出す方向に力を加えると、付勢部材３５の付勢力に抗しつつプラグ１１のフランジ２８ａがソケット１２の端板３４の四角孔３４ａの縁を乗り越えてソケット筒３３及び内管２８が外れるため、カート３ａを内缶５から引き出すことができる。
以上、述べてきた図１に示すカート３ａを乾燥工程で用いた例について説明してきたが、カート３ａを用いることによって、準備・予熱工程においても、蒸気に代えて熱風を用いることができる。つまり、熱風をカート３ａのノズル９、９・・から吹き出すことによって、カート３ａに載置されている被滅菌物Ａの予熱を万遍なく行うことができる。この様に、準備・予熱工程において、熱風を使用可能することによって、温度の低い被滅菌物Ａに蒸気を用いて加熱処理を行う場合の如く、被滅菌物Ａが結露する事態を防止できる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、内缶に熱風の吹き込む際に、内缶の内圧が所定圧力に到達したとき、内缶に吹き込む熱風の熱風温度と被滅菌物を囲む滅菌室内の雰囲気温度との温度差を測定し、かつ所定圧力に到達した内缶の内圧を一定時間保持し、内缶の雰囲気温度の変化を時間で微分して得た微分変化速度が所定速度以下となったとき、被滅菌物の乾燥終了と判断する。このため、被滅菌物の乾燥状態を客観的に推定でき、未熟練者でも乾燥工程の終了時期を確実に判断できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用するカートの一例を示す正面図である。
【図２】カートに設けられたプラグの正面図である。
【図３】本発明に使用する滅菌器の内缶の構造を説明する説明図である。
【図４】内缶に設けられたソケットの正面図である。
【図５】ソケットとカートとが連結された状態を説明するための部分断面図である。
【図６】本発明に使用する滅菌装置を説明する説明図である。
【図７】従来から使用されている滅菌器及びカートを説明する説明図である。
【図８】蒸気滅菌の一連の操作を説明する説明図である。
【符号の説明】
３ａ  カート
５  内缶
６  ローラ
７、８ｂ  横パイプ
８ａ  縦パイプ
９  ノズル
１１  プラグ
１２  ソケット
３４  端板
３４ａ  四角孔
３５  付勢部材
４０  案内板
４２  摺動片
４３  間隙
５０  滅菌装置
５５  外缶
【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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【図７】
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【図８】
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