(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密性容器の内部に被処理物を配置する工程と、
前記被処理物が内部に配置された前記気密性容器内へ、ｐＨを調整するための薬剤の添加によりｐＨがアルカリ性側に調整された飽和蒸気を加圧状態で充填する工程と、
を含む被処理物の消毒方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理物の消毒方法、特に、被処理物を蒸気を用いて消毒するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
食品加工、調理および医療などの分野において用いる各種の物品、例えば、調理器具や医療器具は、細菌類による汚染を除去して衛生を確保する必要がある。このため、このような物品の消毒方法として、物品を蒸気雰囲気下で処理する方法が提案されている（例えば、特開平９−１７３４２５号公報参照）。この消毒方法では、気密性容器内に物品を配置した後、気密性容器内に高温の蒸気を充填する。これにより、気密性容器内に配置された物品は、高温の蒸気に晒され、殺菌処理される。
【０００３】
ところで、物品を汚染している細菌類は種々であり、中には耐熱性の高いものがある。したがって、上述のような方法により物品を消毒する場合、耐熱性の高い細菌類が付着していることを考慮して消毒効果の信頼性を高めるため、通常は蒸気の温度を高めに設定したり、蒸気による処理時間を長めに設定したりする必要がある。このため、上述の消毒方法は、エネルギーコストや機器設備のコストが高くなり、また、処理時間に長時間を要する。
【０００４】
本発明の目的は、蒸気による被処理物の消毒を短時間で効果的に実施することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る被処理物の消毒方法は、気密性容器の内部に被処理物を配置する工程と、被処理物が内部に配置された気密性容器内へ、ｐＨを調整するための薬剤の添加によりｐＨがアルカリ性側に調整された飽和蒸気を加圧状態で充填する工程とを含んでいる。このような消毒方法によれば、被処理物に付着している細菌類やエンドトキシン等の加水分解性物質の加水分解が促進され、蒸気による被処理物の消毒時間を短縮することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明の実施の一形態に係る消毒方法を実施するための蒸気処理装置を説明する。図において、蒸気処理装置１は、後述する被処理物を蒸気を用いて消毒するためのものであり、気密性容器２、蒸気供給部３、給気部４、排気部５および制御装置６を主に備えている。
【００１０】
気密性容器２は、容器本体２０とジャケット２１とを主に備えている。容器本体２０は、後述する被処理物を出し入れするための図示しない耐圧扉を有しており、この耐圧扉を閉鎖した状態で内部を気密に設定することができる。また、容器本体２０は、通常、角箱状または円筒状に形成された、少なくとも０．３ＭＰａ、好ましくは０．３〜１．０ＭＰａの耐圧性を有する耐圧容器である。さらに、容器本体２０は、内部の温度を検知するための温度センサ２５と、内部の圧力を検知するための圧力センサ２６とを備えている。
【００１１】
一方、ジャケット２１は、容器本体２０との間に空間２２が形成されるよう、容器本体２０の外側を取り囲むように配置されている。また、ジャケット２１からは、第１ドレン経路２３が延びている。この第１ドレン経路２３は、スチームトラップ２４と逆止弁２３ａとをこの順に有しており、排気部５の末端に連絡している。
【００１２】
蒸気供給部３は、蒸気発生装置３０と、蒸気発生装置３０で生成した蒸気を気密性容器２に対して供給するための蒸気供給経路３１とを主に有している。蒸気発生装置３０は、例えば、水を加熱して蒸気を生成するボイラ装置であり、ボイラ本体３０ａと、蒸気源となる水をボイラ３０ａに対して供給するための給水経路３０ｂとを主に有している。
【００１３】
蒸気供給経路３１は、ボイラ本体３０ａから延びかつ気密性容器２のジャケット２１に連絡しており、ボイラ本体３０ａ側から順に、蒸気の流通を制御するための第１蒸気制御弁３２と、ボイラ本体３０ａから供給される蒸気（飽和蒸気）の圧力を調整するための蒸気圧力調整弁３３と、薬剤添加装置３６とを有している。ここで、薬剤添加装置３６は、蒸気供給経路３１内を気密性容器２に向けて移動する蒸気中に、当該蒸気のｐＨを調整するための薬剤を供給するためのものであり、薬剤を貯留するための薬剤タンク３７と、薬剤タンク３７内の薬剤を蒸気供給経路３１内に供給するための薬注ポンプ３８とを備えている。ここで用いられる薬剤は、蒸気のｐＨをアルカリ性側に調整するためのもの（すなわち、蒸気のｐＨが７より大きくなるよう調整するためのもの）であり、通常は液体状若しくは水溶液状で揮発性のものである。具体的には、アンモニア、モルホリンおよびメチルアミンなどを例示することができる。
【００１４】
また、蒸気供給経路３１は、薬剤添加装置３６とジャケット２１との間から分岐する分岐蒸気経路３４を有している。この分岐蒸気経路３４は、容器本体２０の上部に連絡しており、蒸気の流通を制御するための第２蒸気制御弁３５を有している。
【００１５】
給気部４は、容器本体２０に連絡する給気経路４０を有しており、給気経路４０は、容器本体２０側から順に逆止弁４１、給気弁４２および空気フイルタ４３を有している。空気フイルタ４３は、外気を清浄化して給気経路４０内に取り込むためのものである。
【００１６】
排気部５は、容器本体２０の下部から延びる配管であり、第２ドレン経路５０、排出経路５１および減圧経路５２の３本に分岐している。第２ドレン経路５０は、スチームトラップ５０ａ、逆止弁５０ｂおよび採水装置５０ｃとをこの順に有している。採水装置５０ｃは、第２ドレン経路５０を通じて排出される容器本体２０からの凝縮水の一部を採取するためのものである。また、排出経路５１は、排気弁５１ａと逆止弁５１ｂとをこの順に有している。さらに、減圧経路５２は、容器本体２０側から順に減圧制御弁５３と真空ポンプ５４とを有している。また、真空ポンプ５４の両側に、それぞれ逆止弁５２ａ、５２ａを有している。なお、第２ドレン経路５０、排出経路５１および減圧経路５２の末端は、第１ドレン経路２３と共に集合しており、一本の排気・排水路５５を形成している。
【００１７】
制御装置６は、蒸気処理装置１の動作を制御するためのものであり、温度センサ２５からの温度情報および圧力センサ２６からの圧力情報に基づいて、予め設定された手順に従い各弁３２、３３、３５、４２、５１ａ、５３、薬注ポンプ３８および真空ポンプ５４の動作を制御可能に設定されている。なお、制御装置６における制御方法は、特に限定されるものではなく、マイクロコンピュータを用いた電子制御であってもよいし、リレー制御やシーケンス制御であってもよい。
【００１８】
次に、上述の蒸気処理装置１を用いた被処理物の消毒方法について説明する。なお、以下の説明において、蒸気処理装置１を構成している各弁は、特に動作を明記していない限り、基本的に閉じているものとする。
【００１９】
先ず、気密性容器２において、容器本体２０の耐圧扉を開放し、容器本体２０内に被処理物を配置する。ここで、蒸気処理装置１を用いて消毒することができる被処理物は、耐湿性、耐熱性および耐圧性を有し、高温高湿環境下において変性しない固形物であれば特に限定されるものではない。このような固形物としては、例えば、注射針、注射筒、輸血セット、輸液セット、人工心臓弁、人工心肺用血液回路、ガーゼ等の布帛類および手術用具等の医療用具、化学や生物学の実験器具、調理器具や食器類、医療機器などの配管類並びに逆浸透膜や限外ろ過膜等の膜類を挙げることができる。なお、このような被処理物は、通常、容器本体２０内に蒸気を通過させることができる網状の棚を設け、当該棚上に配置する。
【００２０】
次に、耐圧扉を閉鎖して容器本体２０を気密状態に設定した後、被処理物の予熱工程を実施する。ここでは、蒸気供給部３において、第１蒸気制御弁３２を開放し、蒸気発生装置３０からの高温の飽和蒸気を蒸気供給経路３１を通じてジャケット２１内に供給する。これにより、ジャケット２１内、すなわち空間２２内に高温の蒸気が充填され、容器本体２０は外側から暖められる。これにより、容器本体２０内に配置された被処理物は、容器本体２０の壁面からの輻射熱により加温される。
【００２１】
次に、被処理物に対し、蒸気による処理工程を実施する。以下、図２を参照しつつ、以降の処理操作を説明する。図２は、経過時間と容器本体２０内の圧力との関係を示した説明図である。なお、以降の処理操作においては、第１蒸気制御弁３２を開放状態で維持し、ジャケット２１内への蒸気の供給を維持するのが好ましい。このようにすると、容器本体２０内の被処理物の予熱状態を良好に維持することができる。
【００２２】
先ず、内部に予熱された被処理物が配置された状態で、容器本体２０内の空気を排除する（空気排除工程）。ここでは、排気弁５１ａを閉鎖し、また、真空ポンプ５４を作動させると共に減圧制御弁５３を開放する。これにより、容器本体２０内の空気が減圧経路５２を通じて吸引され、容器本体２０内は図２にＡで示すように大気圧未満の圧力に徐々に減圧される（減圧工程）。
【００２３】
次に、減圧制御弁５３を閉鎖し、また、排気弁５１ａを開放すると共に第２蒸気制御弁３５を開放する。これにより、蒸気発生装置３０からの飽和蒸気の一部は、蒸気供給経路３１から分岐蒸気経路３４に流れ、容器本体２０内に連続的に供給される。この結果、容器本体２０は、徐々に蒸気が充填され、図２にＢで示すように、当該蒸気により内圧が大気圧より若干高い状態まで徐々に上昇する。この際、容器本体２０内に供給される蒸気は、減圧状態にある容器本体２０内で膨張して比重が小さくなり、容器本体２０内に残留している、相対的に比重が大きな空気を排出経路５１内に押し出しながら当該排出経路５１を通じて外部に排出される。すなわち、分岐蒸気経路３４からの蒸気は、容器本体２０内に残留している空気を押し出しながら容器本体２０を通過する（蒸気通過工程）。
【００２４】
次に、分岐蒸気経路３４からの飽和蒸気の供給を維持しながら、容器本体２０内の圧力が概ね一定状態になるよう保持した後、排気弁５１ａを閉鎖する。これにより、容器本体２０内の圧力は、図２にＣで示すように、引続き供給される飽和蒸気により速やかに上昇する。すなわち、容器本体２０内には、蒸気が加圧状態で充填されることになる（充填工程）。そして、容器本体２０内の圧力が所定の圧力に到達した後、排気弁５１ａを開放する。これにより、容器本体２０内に充填された蒸気は排出経路５１を通じて外部に排出され、その結果、図２にＤで示すように、容器本体２０内の圧力は急速に大気圧まで低下する（排出工程）。この際、容器本体２０内に残留している空気は、排出される蒸気と共に排出経路５１内に排出され、上述の蒸気通過工程に引続いて効果的に除去されることになる。特に、この排出工程においては、容器本体２０内に配置されている被処理物、特に、注射筒や注射針などの形状が複雑で狭小な部位を有する被処理物或いはガーゼのような通気性を有する被処理物の内部や内側等に残留したり付着したりしている微量の空気が蒸気と共に効果的に排出されることになる。
【００２５】
なお、上述の充填工程と排出工程は、必要に応じ、図２にＥで示すように、この順に２サイクル以上繰返して実施されてもよい。このように充填工程と排出工程とを繰返すと、容器本体２０内に残留している空気、特に、被処理物に付着している空気をより効果的に排除することができる。
【００２６】
また、充填工程から排出工程に移行する前に、容器本体２０内に蒸気が充填された加圧状態を所定時間維持するようにしてもよい。このようにすると、被処理物がガーゼ等の布帛である場合、その内部に残留している空気をより効果的に排除することができる。
【００２７】
また、上述のような排出工程の実施中において、薬注ポンプ３８を作動させ、薬剤タンク３７内の薬剤を蒸気供給経路３１内を移動中の蒸気に連続的に添加する。添加された薬剤は、急速に気化し、蒸気と混合される。この結果、蒸気のｐＨは、添加された薬剤によりアルカリ性側に調整される。ここで、調整後の蒸気のｐＨは、通常、９以上に設定するのが好ましく、１１以上に設定するのがより好ましい。
【００２８】
なお、蒸気のｐＨは、第２ドレン経路５０の採水装置５０ｃを用いて容器本体２０からの凝縮水を採取し、この凝縮水のｐＨを測定すると確認することができる。
【００２９】
次に、上述のような排出工程により容器本体２０内の圧力を大気圧まで低下させた後、排気弁５１ａを閉鎖する。これにより、容器本体２０内には、上述のようにしてｐＨ調整された高温の飽和蒸気が充填され、図２にＦで示すように、容器本体２０内の圧力が当該飽和蒸気により徐々に高まる。この結果、容器本体２０内には、アルカリ性側にｐＨ調整された高温の飽和蒸気が加圧状態で充填されることになる。ここで、容器本体２０内に充填された飽和蒸気は、被処理物の表面で潜熱を奪われて凝縮する。これにより、被処理物の表面は、飽和蒸気のｐＨと同じｐＨの凝縮水で被覆される。この凝縮水の温度は、容器本体２０内に連続的に飽和蒸気が供給されることになるため、飽和蒸気の温度と平衡する。また、被処理物は、上述の予熱工程において予め加熱されているため、飽和蒸気により加熱されて速やかに飽和蒸気の温度と平衡する。
【００３０】
以上により、被処理物は、ｐＨおよび温度が飽和蒸気のそれらと同じ凝縮水で被覆され、そのような凝縮水により表面が処理されることになる（蒸気処理工程）。そして、そのような状態を図２にｆで示す所定時間維持すると、被処理物に付着している加水分解性物質、例えば、細菌類のような蛋白質やエンドトキシンのようなリポ多糖（ＬＰＳ）は、飽和蒸気とｐＨおよび温度が同じに設定された凝縮水のために加水分解が促進される。したがって、被処理物は、ｐＨが７の中性の蒸気を用いて処理する場合に比べ、短時間で殺菌され、また、エンドトキシン活性が低下する。或いは、被処理物は、処理時間をｐＨが７の中性の蒸気を用いて処理する場合と同様に設定する場合、より低温の飽和蒸気を用いて処理することができる。したがって、この場合、飽和蒸気を得るためのエネルギーコストや機器設備のコストを抑制することができる。
【００３１】
なお、上述のような蒸気処理工程において、被処理物は、上述の蒸気通過工程により容器本体２０内の空気が効果的に除去されているため、特に、上述の充填工程および排出工程を実施した場合は、それに付着している空気がより効果的に除去されているため、全体が空気の影響を受けずにムラなく均一にｐＨ調整された高温の飽和蒸気に晒される。このため、被処理物は、表面全体が均一に凝縮水により被覆されることになるので、全体がムラなく効果的に殺菌され、また、全体のエンドトキシン活性がムラなく低下する。
【００３２】
上述の蒸気処理工程において、被処理物の処理温度、すなわち、飽和蒸気の温度は、主な処理目的、すなわち、殺菌を主目的とするか、若しくはエンドトキシン活性の低減を主目的とするかにより異なるが、通常は１２０℃以上に設定するのが好ましい。より具体的には、通常、１２０〜１９０℃に設定するのが好ましく、１３５〜１６０℃に設定するのがより好ましい。当該温度が１２０℃未満の場合は、被処理物の殺菌やエンドトキシン活性の低減を短時間で効果的に達成しにくくなる可能性がある。なお、被処理物の処理温度の上限は特に限定されるものではないが、通常は、被処理物の種類や材質等に応じて被処理物が破損したり変質したりしない温度に規制するのが好ましい。また、処理温度が高まるに従って、容器本体２０の耐圧性を高める必要があり、気密性容器２が高価になるので、気密性容器２の経済性を考慮して処理温度の上限を規制するのが好ましい。
【００３３】
因みに、ｐＨが７の蒸気を用いて被処理物を殺菌したり被処理物のエンドトキシン活性を低減させる場合、飽和蒸気の温度は、通常、上記温度よりも高めに設定する必要があるが、この実施の形態に係る消毒方法では、殺菌やエンドトキシン活性の低減のための処理温度（飽和蒸気の温度）を上述のように低めに設定することができ、被処理物の処理に要するエネルギーコストを削減することができる。
【００３４】
また、蒸気処理工程において、容器本体２０内の圧力は、通常、０．１ＭＰａ以上に設定するのが好ましい。より具体的には、通常、０．１〜１．０ＭＰａに設定するのが好ましく、０．３〜０．６ＭＰａに設定するのがより好ましい。この圧力が０．１ＭＰａ未満の場合は、短時間で被処理物を殺菌したり、被処理物のエンドトキシン活性を低減させたりしにくくなる可能性がある。因みに、容器本体２０内の圧力の上限は特に限定されるものではないが、一般には容器本体２０や被処理物の耐圧性により規制されることになる。
【００３５】
上述の処理時間の経過後、第２蒸気制御弁３５を閉鎖して容器本体２０に対する飽和蒸気の供給を停止し、同時に排気弁５１ａを開放状態に設定する。これにより、容器本体２０内に充填された蒸気は排気経路５１を通じて外部に排気され、容器本体２０内の圧力は、大気圧まで低下する。
【００３６】
容器本体２０内の圧力が大気圧まで低下した後、続いて乾燥工程を実施する。ここでは、先ず、排気弁５１ａを閉鎖し、また、真空ポンプ５４を作動させながら減圧制御弁５３を開放状態に設定する。これにより、容器本体２０内の圧力は、図２のＧに示すように、大気圧未満に低下する。そして、この状態を所定時間維持すると、容器本体２０内および被処理物は、冷却されると共に真空乾燥される。
【００３７】
次に、真空ポンプ５４を作動させたまま、減圧制御弁５３を閉鎖し、また、給気弁４２を開放する。これにより、容器本体２０は、給気経路４０を通じて空気フイルタ４３からの清浄な空気が導入され、図２のＨで示すように内圧が上昇する。そして、容器本体２０内の圧力が大気圧以下の所定圧力に到達すると、給気弁４２を閉鎖し、また、減圧制御弁５３を再度開放する。これにより、容器本体２０内の圧力は、図２のＩに示すように再び低下する。容器本体２０の内圧を、このように大気圧以下の範囲で変動させると（圧力変動工程）、容器本体２０内の被処理物は、より効果的に冷却され、また、乾燥されることになる。なお、このような圧力変動工程は、通常、図２のＪに示すように、２サイクル以上繰り返して実施するのが好ましい。
【００３８】
次に、減圧制御弁５３を閉鎖すると共に真空ポンプ５４を停止し、給気弁４２および排気弁５１ａを開放する。これにより、容器本体２０内が大気圧に戻り（図２のＫ）、容器本体２０内は給気経路４０を通じて空気フイルタ４３からの清浄な空気が連続的に通過する。この結果、被処理物は、通過する空気により乾燥されることになる。この際、容器本体２０内の圧力は、図２のＬに示すように大気圧に維持するのが好ましい。
【００３９】
上述のような一連の工程の終了後、第１蒸気制御弁３２を閉鎖してジャケット２１内への蒸気の供給を停止する。また、処理後の被処理物は、容器本体２０の耐圧扉を開くと取り出すことができる。
【００４０】
以上のように、この実施の形態に係る消毒方法は、アルカリ性側にｐＨ調整された高温の飽和蒸気で被処理物を処理しているため、被処理物を乾熱処理したり中性の飽和蒸気で処理する場合に比べ、比較的短時間で被処理物を殺菌処理したり、被処理物のエンドトキシン活性を低減させたりすることができる。
【００４３】
［実験例］
実験例１
ｐＨが１２、温度が１２１℃の蒸気下で金属製医療器具を処理し、エンドトキシン量の変化をリムルステストにより測定した。結果を図３に示す。
【００４４】
実験例２
ｐＨが７、温度が１２１℃の蒸気下で金属製医療器具を処理し、エンドトキシン量の変化をリムルステストにより測定した。結果を図３に示す。
【００４５】
実験例３
ｐＨが７、温度が１７５℃の蒸気下で金属製医療器具を処理し、エンドトキシン量の変化をリムルステストにより測定した。結果を図３に示す。
【００４６】
評価
実験例１の結果と実験例２，３の結果とを比較すれば、蒸気のｐＨを１２に調整した場合は、中性（ｐＨ７）の場合に比較して、エンドトキシン量を低下させるための処理時間が大幅に短縮される。また、ｐＨ７の蒸気で同等の効果を得るためには、１７５℃以上の温度条件が必要になる。１７５℃以上の温度条件で処理する場合、圧力容器は、少なくとも１．０ＭＰａの耐圧性が必要になるため高価になるが、実験例１の場合は、そのような高価な圧力容器を用いる必要がないので、経済性の観点からも有利である。
【００４７】
また、実験例１によれば、飽和蒸気温度が低い場合であっても、そのｐＨをより高めると、被処理物のエンドトキシン量を短時間で効果的に低下させることができるものと予想できる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の消毒方法は、被処理物が内部に配置された気密性容器内へ、ｐＨがアルカリ性側に調整された飽和蒸気を加圧状態で充填しているため、被処理物の消毒時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の一形態に係る消毒方法を実施するための蒸気処理装置の概略構成図。
【図２】  前記蒸気処理装置を用いて本発明の実施の一形態に係る消毒方法を実施中における、経過時間と容器本体内の圧力との関係を示した説明図。
【図３】  実験例１、実験例２および実験例３の結果を示すグラフ。
【符号の説明】
１  蒸気処理装置
２  気密性容器
３  蒸気供給部
３０  蒸気発生装置
３０ｂ  給水経路
３１  蒸気供給経路
３６  薬剤添加装置
【図１】
0003969150.tif 000002
【図２】
0003969150.tif 000003
【図３】
0003969150.tif 000004