(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化エチレンガス滅菌器から排出される酸化エチレンガス含有排ガスに空気を混合させて酸化エチレンガス濃度を希釈する混合希釈部と、この混合希釈部から排出される排ガス中の残留酸化エチレンガスを触媒反応により酸化分解して無害化処理する触媒反応部とを備えている酸化エチレンガス滅菌器用排ガス処理装置であって、
上記混合希釈部よりも上流側の位置に、酸化エチレンガス滅菌器から排出される酸化エチレンガス含有排ガスを一時的に貯留し、かつ、その貯留排ガスを混合希釈部で徐々に希釈しながら排出可能なタンク及びこのタンク及び混合希釈部を迂回させて酸化エチレンガス含有排ガスを混合希釈部の下流側の位置に排出可能なバイパス路が設けられているとともに、
上記タンク及び混合希釈部を経由して排出される希釈済の排ガスを上記触媒反応部へ導入する第１状態と上記タンク及び混合希釈部を迂回しバイパス路を経て排出される非希釈の排ガスを上記触媒反応部へ直接導入する第２状態とに選択的に切替制御可能なガス導入路切替制御手段が設けられていることを特徴とする酸化エチレンガス滅菌器用排ガス処理装置。
【請求項２】
上記ガス導入路切替制御手段は、滅菌器から酸化エチレンガス含有排ガスが排出される時で、少なくとも最初の排出開始時から所定時間経過するまでは第１状態に切替えられ、その後は第２状態と第１状態とが所定回数に亘り交互に切替制御されるように構成されている請求項１に記載の酸化エチレンガス滅菌器用排ガス処理装置。
【請求項３】
上記ガス導入路切替制御手段は、滅菌器から酸化エチレンガス含有排ガスが排出される時で、少なくとも最初の排出開始時から所定時間経過するまでは第１状態に切替えられ、その後は第２状態と第１状態との並行状態に切替制御されるように構成されている請求項１に記載の酸化エチレンガス滅菌器用排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば医療用器具や衣服、寝具等を酸化エチレンガス（以下、ＥＯＧと称する）を用いて滅菌するためのＥＯＧ滅菌器から排出される有害なＥＯＧ含有排ガスを触媒反応により酸化分解して無害化処理して大気に放出するように構成されている触媒方式のＥＯＧ滅菌器用排ガス処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＯＧ滅菌器から排出されるＥＯＧ含有排ガスを無処理のままで大気に放出すると、大気汚染の要因になり、環境衛生上好ましくない。そこで、ＥＯＧ含有排ガスの無害化処理手段として、従来、図４に示すように、ＥＯＧ滅菌器１から排出されるＥＯＧ含有排ガスに大気から取り入れた空気ａを混合させてＥＯＧ濃度を希釈する混合希釈部２と、この混合希釈部２から排出される排ガス中の残留ＥＯＧを触媒反応により酸化分解して無害化処理する触媒反応部３とを備え、上記ＥＯＧ滅菌器１に配管４を介して連通連結してなる触媒方式の排ガス処理装置５を用いることが一般的に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来一般の触媒方式の排ガス処理装置５は、ＥＯＧ滅菌器１から排出される排ガス中のＥＯＧを触媒反応部３での酸化分解によって確実かつ安全に無害化処理できるようにするために、触媒反応部３よりも上流側の位置で、排ガスに空気を混合させてＥＯＧ濃度を触媒反応に適した濃度にまで希釈する必要がある。特に、ＥＯＧ滅菌器１から最初に排出される排ガス中のＥＯＧ濃度は非常に高く、そのような高濃度なＥＯＧが触媒反応すると、反応熱が過度に上昇し、場合によっては爆発等の危険性を伴う可能性があり、触媒方式の処理装置５では空気混合による希釈が必要不可欠である。
【０００４】
ところで、ＥＯＧ滅菌器１から排出されるＥＯＧ含有排ガス量は相当に多量である。特に、チャンバー内に収容された被滅菌物の残留ＥＯＧ濃度を下げるためにチャンバー内への清浄空気の導入、及び、排出を複数回繰り返して空気置換作用を行うエアレーション時には連続的に多量の排ガスが排出されるのであり、このような多量の排ガスを次々と、しかも、短時間で希釈処理するには混合希釈部２として非常に処理能力の大きなものが要求される。また、希釈処理後の多量の排ガスを触媒反応により所定どおりに酸化分解させるためには単位時間当たりの処理能力が過大な触媒を用いるか、もしくは、多量の排ガスを触媒反応に最適な温度にまで予備加熱することが必要であり、その結果、装置全体が大型化し設置に大きなスペースを要するとともに、設備コストが非常に高くなり、さらに、予備加熱する場合は消費熱エネルギーが多くランニニングコストも嵩むという問題があった。
【０００５】
因みに、触媒反応に適した濃度を１００００ｐｐｍとした場合、ＥＯＧ滅菌器から最初に排出されるＥＯＧ濃度は、滅菌器チャンバー内を真空にしてＥＯＧを導入していることからみて一般的に使用されている滅菌用ＥＯＧボンベ内の濃度、すなわち、２０万ｐｐｍ〜１００万ｐｐｍとほぼ同等であり、これを触媒反応に適した１００００ｐｐｍの濃度にするためには、２０〜１００倍に希釈しなければならない。したがって、滅菌器チャンバーの容量を１００Ｌとすると、希釈後のＥＯＧ含有排ガスの容積は２０００〜１００００Ｌにもなる。また、この多量のＥＯＧ含有排ガスを５分間で処理するとなると、４００〜２０００Ｌ／分の処理能力が要求されることになる。また、このような多量のＥＯＧ含有排ガスを触媒反応に最適な温度までプレヒーターで加熱するとなると、多くの消費熱エネルギーを必要とし、ランニングコストが膨大になり非常に不経済である。
【０００６】
また、ＥＯＧ滅菌器と排ガス処理装置との間に通信手段を設けて、排ガス処理装置側の処理能力、処理速度に合わせてＥＯＧ滅菌器側からの排ガスの排出をコントロールする機能を発揮させることも考えられるが、そのような通信手段やコントロール機能を持たない既存のＥＯＧ滅菌器には適用することができないし、また、設備投資によって適用したとしても、滅菌から排ガス処理までの一連の作業効率が著しく低下してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、既存のＥＯＧ滅菌器にも適用可能であるのはもとより、装置全体の小型化、低コスト化を図りながら、高濃度かつ多量のＥＯＧ含有排ガスを短時間のうちに無害化処理することができるＥＯＧ滅菌器用排ガス処理装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るＥＯＧ滅菌器用排ガス処理装置は、ＥＯＧ滅菌器から排出されるＥＯＧ含有排ガスに空気を混合させてＥＯＧ濃度を希釈する混合希釈部と、この混合希釈部から排出される排ガス中の残留ＥＯＧを触媒反応により酸化分解して無害化処理する触媒反応部とを備えているＥＯＧ滅菌器用排ガス処理装置であって、上記混合希釈部よりも上流側の位置に、ＥＯＧ滅菌器から排出されるＥＯＧ含有排ガスを一時的に貯留し、かつ、その貯留排ガスを混合希釈部で徐々に希釈しながら排出可能なタンク及びこのタンク及び混合希釈部を迂回させてＥＯＧ含有排ガスを混合希釈部の下流側の位置に排出可能なバイパス路が設けられているとともに、上記タンク及び混合希釈部を経由して排出される希釈済の排ガスを上記触媒反応部へ導入する第１状態と上記タンク及び混合希釈部を迂回しバイパス路を経て排出される非希釈の排ガスを上記触媒反応部へ直接導入する第２状態とに選択的に切替制御可能なガス導入路切替制御手段が設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成を有する本発明によれば、ＥＯＧ滅菌器から最初に排出される高濃度のＥＯＧ含有排ガスを処理するときは、ガス導入路切替制御手段を介してガス導入路を第１状態に切替えることによって、ＥＯＧ滅菌器から排出される高濃度のＥＯＧ含有排ガスはタンクに一時的に貯留され混合希釈部で徐々に希釈されながら触媒反応部に導入され無害化処理される。その後にＥＯＧ滅菌器でのエアレーション（空気置換）により濃度が低下されたＥＯＧ含有排ガスを処理するときは、ガス導入路切替制御手段を介してガス導入路を第２状態に切替えることによって、ＥＯＧ滅菌器から排出される低濃度のＥＯＧ含有排ガスはバイパス路を経てタンク及び混合希釈部を迂回して触媒反応部に直接導入され無害化処理される。
【００１０】
上述のように、ＥＯＧ濃度が高い排ガスの排出初期段階時にのみ時間をかけて希釈しながら触媒反応処理し、それ以降のＥＯＧ濃度が低い排ガスの排出段階では希釈なしで触媒反応処理することにより、ＥＯＧ濃度に関係なく滅菌器から排出されるＥＯＧ含有排ガスの全量を希釈した後、触媒反応する従来の装置に比べて、混合希釈部及び触媒の必要処理能力を小さくすることが可能で、装置全体の小型化及び低コスト化が図れる。また、多量の希釈済み排ガスを触媒反応に適した温度まで予備加熱する必要もないので、熱エネルギーの消費も非常に少なくなり、ランニングコストの低減も図れる。さらに、通信手段や滅菌器からの排ガス排出量のコントロール機能を持たない既存のＥＯＧ滅菌器にも簡単に適用することが可能である。
【００１１】
上記構成のＥＯＧ滅菌器用排ガス処理装置におけるガス導入路切替制御手段としては、請求項２に記載のように、滅菌器からＥＯＧ含有排ガスが排出される時で、少なくとも最初の排出開始時から所定時間経過するまでは第１状態に切替えられ、その後は第２状態と第１状態とが所定回数に亘り交互に切替制御されるように構成されたものであっても、請求項３に記載のように、滅菌器からＥＯＧ含有排ガスが排出される時で、少なくとも最初の排出開始時から所定時間経過するまでは第１状態に切替えられ、その後は第２状態と第１状態との並行状態に切替制御されるように構成されたものであってもよく、いずれにしても、滅菌器から高濃度のＥＯＧ含有排ガスが最初に排出開始される時から所定時間経過するまではタンクに一時貯留させて混合希釈部で徐々に希釈しながら触媒反応部に導入することで、処理能力の小さい触媒反応部を用いながらも、適切な酸化分解作用を発揮させて所定どおりの無害化処理を確実に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は本発明に係るＥＯＧ滅菌器用排ガス処理装置の概略構成図であり、このＥＯＧ滅菌器用排ガス処理装置５は、ＥＯＧ滅菌器１から配管４を通して排出されるＥＯＧ含有排ガスに大気から取り入れた空気ａを混合させてＥＯＧ濃度を希釈する混合希釈部２と、この混合希釈部２から排出される排ガス中の残留ＥＯＧを触媒反応により酸化分解して無害化処理する触媒反応部３とを備えており、これらは図４に示す従来の触媒方式の排ガス処理装置と同一の基本構成である。
【００１３】
上記のような基本構成を備えた排ガス処理装置５において、上記混合希釈部２よりも上流側の位置には、ＥＯＧ滅菌器１から排出されるＥＯＧ含有排ガスを一時的に貯留し、かつ、その貯留排ガスを混合希釈部２に少量毎に供給して徐々に希釈しながら下流側に排出可能なタンク６が設けられているとともに、このタンク６及び混合希釈部２を通過して排出される希釈済の排ガスを触媒反応部３に導入可能な導管７が設けられている。また、ＥＯＧ滅菌器１から排出されるＥＯＧ含有排ガスを上記一時貯留用タンク６及び混合希釈部２を迂回させて混合希釈部２よりも下流側に排出可能なバイパス配管（バイパス路）８が配管４と導管７の途中部分間に亘って連結されている。
【００１４】
上記バイパス配管８と配管４との分岐部、バイパス配管８の途中部分及び導管７の上流端部にはそれぞれ電磁弁９，１０，１１が介在されており、これら電磁弁９，１０，１１の開閉を制御することにより、ＥＯＧ滅菌器１から排出されるＥＯＧ含有排ガスが上記タンク６及び混合希釈部２を経由して徐々に希釈され、その希釈済の排ガスが導管７を通じて触媒反応部３へ導入される第１状態と、ＥＯＧ滅菌器１から排出されるＥＯＧ含有排ガスが上記タンク６及び混合希釈部２を迂回しバイパス配管８を経て排出され、その非希釈排ガスが導管７を通じて触媒反応部３へ直接導入される第２状態とに選択的に切替制御可能なコントローラ１２（ガス導入路切替制御手段）が設けられている。
【００１５】
上記コントローラ１２は、図２のタイミングチャートで示すように、ＥＯＧ滅菌器１から最初にＥＯＧ含有排ガスが排出開始された時点では電磁弁９，１１を開、電磁弁１０を閉にするとともに、排出開始時点から所定時間Ｔ１が経過した時点で電磁弁９を閉に、さらに、排出開始から所定時間Ｔ２（＞Ｔ１）が経過した時点で電磁弁１１を閉とする上記の第１状態に切替えられ、その後は電磁弁９を閉のままで電磁弁１０と１１とを所定回数交互に開閉させて上記の第２状態と第１状態とを繰り返し切替制御するような動作シーケンスにプログラム設定されている。
【００１６】
なお、上記ＥＯＧ滅菌器１は、チャンバー内に被滅菌物を収容した上で内部を真空状態にした後、ＥＯＧを導入して一定時間暴露して滅菌する滅菌工程と、滅菌工程終了後に真空ポンプまたは真空発生器によりチャンバー内のＥＯＧを外部へ排出して一定圧力まで減圧した後、大気よりフィルターを通して新鮮な空気をチャンバー内に導入して空気置換を行い、しかる後、チャンバー内の残留ＥＯＧ含有排ガスを外部へ排出し、再度新鮮空気の導入による空気置換を行った後、排ガスを再び外部へ排出することを複数回繰り返すことにより残留ＥＯＧ濃度を段階的に低下させるエアレーション工程とを有するものであって、その具体的な構成は周知であるため、構成の説明及び図示は省略する。なお、エアレーションの一回当たりの所要時間Ｔａ（図２参照）は３〜７分が一般的である。
【００１７】
上記のように構成されたＥＯＧ滅菌器用排ガス処理装置５によれば、ＥＯＧ滅菌器１でのエアレーション作用に伴い最初に高濃度のＥＯＧ含有排ガスが排出されるときは、コントローラ１２を介して電磁弁９，１１が開、電磁弁１０が閉となる第１状態に切替えられており、これによって、ＥＯＧ滅菌器１から排出される高濃度のＥＯＧ含有排ガスはタンク６に一時的に貯留されたのち、混合希釈部２で時間をかけて徐々に希釈されながら、所定時間Ｔ２に亘り触媒反応部３に導入されて無害化処理される。その後は、コントローラ１２を介して電磁弁９が閉のままで電磁弁１０と１１とが所定回数（エアレーション作用回数）に亘り交互に開閉されて第２状態と第１状態とが繰り返し切替制御されることになり、これによって、ＥＯＧ滅菌器１でのエアレーション（空気置換）により濃度低下された低濃度のＥＯＧ含有排ガスまたは混合希釈部２で希釈された低濃度のＥＯＧ含有排ガスが交互に触媒反応部３に導入されて無害化処理される。
【００１８】
上述のように、ＥＯＧ濃度が高い排ガスの排出初期段階時にのみ時間をかけて希釈しながら触媒反応処理し、それ以降のＥＯＧ濃度が低い排ガスの排出段階では希釈なしで触媒反応処理することにより、ＥＯＧ含有排ガスの全量を希釈して触媒反応させる場合に比べて、混合希釈部２及び触媒反応部３の必要処理能力が小さくてすみ、装置全体の小型化及び低コスト化が図れる。また、多量の希釈済み排ガスを触媒反応に適した温度まで予備加熱する必要もないので、熱エネルギーの消費も非常に少なく、ランニングコストの低減も図れる。
【００１９】
なお、上記実施の形態では、最初（１回目）に排出される高濃度のＥＯＧ含有排ガスを時間をかけて希釈しながら触媒反応処理し、それ以降、つまり、２回目以降は混合希釈部２から排出される低濃度のＥＯＧ含有排ガスと非希釈（希釈なし）の低濃度のＥＯＧ含有排ガスとを交互に触媒反応部３に導入するような動作シーケンスにプログラム設定したコントローラ１２を用いたが、図３のタイミングチャートで示すように、２回目以降は混合希釈部２から排出される低濃度のＥＯＧ含有排ガスと非希釈（希釈なし）の低濃度のＥＯＧ含有排ガスとを同時並行して触媒反応部３に導入するような動作シーケンスにプログラム設定したコントローラを用いてもよい。
【００２０】
また、上記した一時貯留用タンク６内にＥＯＧ含有排ガスを一時的に吸着保持可能な物質を挿入しておくことにより、タンク容量の小型化も図れる。
【００２１】
【発明の効果】
以上要するに、本発明によれば、ＥＯＧ濃度が高い排ガスの排出初期段階時には時間をかけて希釈しながら触媒反応処理し、それ以降でＥＯＧ濃度が低い排ガスの排出段階以降は希釈なしで触媒反応処理することにより、滅菌器から排出されるＥＯＧ含有排ガスの全量を希釈した上で触媒反応するように構成されている従来の装置に比べて、混合希釈部及び触媒の必要処理能力を小さくすることができて、装置全体の小型化及び低コスト化並びに処理時間の短縮化を図ることができる。しかも、多量の希釈済み排ガスを触媒反応に適した温度まで予備加熱する必要もないので、熱エネルギーの消費も非常に少なく、ランニングコストの低減も図ることができる。また、通信手段や滅菌器からの排ガス排出量のコントロール機能を持たない既存のＥＯＧ滅菌器にも簡単に適用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るＥＯＧ滅菌器用排ガス処理装置の概略構成図である。
【図２】  同装置におけるコントローラにプログラム設定されているタイミングチャートの一例である。
【図３】  同装置におけるコントローラにプログラム設定されているタイミングチャートの他の一例である。
【図４】  従来のＥＯＧ滅菌器用排ガス処理装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  ＥＯＧ滅菌器
２  混合希釈部
３  触媒反応部
５  排ガス処理装置
６  一時貯留用タンク
８  バイパス配管（バイパス路）
９，１０，１１  電磁弁
１２  コントローラ（ガス導入路切替制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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