(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
滅菌槽内の圧力を検出する圧力センサと、前記滅菌槽下部あるいは蒸気排出口近傍に設けられた温度センサと、前記滅菌槽内への給蒸ラインから滅菌用蒸気を供給する給蒸弁と、前記圧力センサの検出圧力に基づいて前記給蒸弁を制御して所定圧力に維持して滅菌を行う制御器とを設け、
前記制御器は、滅菌時、前記圧力センサの検出圧力に基づいて算出した飽和蒸気温度（第一温度）Ａと、前記温度センサで検出される第二温度Ｂとを比較し、前記飽和蒸気温度（第一温度）Ａおよび前記第二温度Ｂのうち、低い方の温度に基づいて滅菌時間を延長することを特徴とする蒸気滅菌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、蒸気滅菌装置の運転制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気滅菌装置においては、滅菌用蒸気を滅菌槽内へ供給して、滅菌用蒸気の保有する熱により被滅菌物の滅菌処理を行うようにしている。また、滅菌時、滅菌用蒸気の供給制御を行うにあたっては、通常、前記滅菌槽内の温度を検出し、この検出した温度に基づいて滅菌用蒸気の供給制御を行っているが、滅菌温度をより精度よく制御する必要性の高い大型の蒸気滅菌装置においては、前記滅菌槽内の圧力を検出し、この検出した圧力に基づいて滅菌用蒸気の供給制御を行っている。これは、蒸気滅菌装置において一般的に用いられる温度センサおよび圧力センサのうち、圧力センサの方がより高精度の検出が可能であるためである。
【０００３】
ところで、前記蒸気滅菌装置においては、滅菌用蒸気として空気等の非凝縮性気体があまり含まれていないものを供給する必要があり（たとえば、欧州規格ＥＮ２８５においては、非凝縮性気体濃度が３．５％（体積比）未満と定められている。）、非凝縮性気体が多く含まれている蒸気を滅菌用蒸気として用いると、前記滅菌槽内の圧力が所定の値に維持されていても被滅菌物の温度が充分に上昇せず、滅菌不良を起こす可能性がある。したがって、前記滅菌槽内の圧力に基づいて滅菌用蒸気の供給制御を行う前記大型の蒸気滅菌装置においては、前記滅菌槽内の温度を代表温度として１箇所でしか検出していないため、非凝縮性気体の混入により滅菌温度が低下しても、それを確実に検出することが難しく、滅菌不良を防止する対策が要望されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、滅菌槽内の圧力に基づいて滅菌用蒸気の供給を制御する蒸気滅菌装置において、滅菌不良を防止することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、滅菌槽内の圧力を検出する圧力センサと、前記滅菌槽下部あるいは蒸気排出口近傍に設けられた温度センサと、前記滅菌槽内への給蒸ラインから滅菌用蒸気を供給する給蒸弁と、前記圧力センサの検出圧力に基づいて前記給蒸弁を制御して所定圧力に維持して滅菌を行う制御器とを設け、前記制御器は、滅菌時、前記圧力センサの検出圧力に基づいて算出した飽和蒸気温度（第一温度）Ａと、前記温度センサで検出される第二温度Ｂとを比較し、前記飽和蒸気温度（第一温度）Ａおよび前記第二温度Ｂのうち、低い方の温度に基づいて滅菌時間を延長することを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明における蒸気滅菌装置は、滅菌槽を備え、この滅菌槽に圧力センサが設けられており、この圧力センサにより検出した前記滅菌槽内の圧力に基づいて滅菌用蒸気の供給が制御されるようになっている。すなわち、前記滅菌槽に接続された給蒸弁を開閉制御することにより、前記滅菌槽内の圧力が予め設定された所定の圧力に維持されるようになっている。この設定圧力は、所定の滅菌温度に対応する飽和蒸気の圧力となっている。
【０００８】
また、前記滅菌槽には、温度センサが設けられており、前記滅菌槽内の温度を検出するようになっている。そして、滅菌時、前記滅菌槽内の圧力に基づいて算出した第一温度と、前記温度センサにより検出した前記滅菌槽内の第二温度とを比較し、これらの第一温度および第二温度のうち低い方の温度に基づいて滅菌時間を調節する制御が行われるようになっている。
【０００９】
前記滅菌槽内が全て滅菌用蒸気としての飽和蒸気で満たされていれば、前記第一温度と前記第二温度は等しい値となる。しかし、空気等の非凝縮性気体が混入していれば、その混入量に応じて前記第一温度と前記第二温度との間に温度差が生じ、通常は前記第二温度が前記第一温度より低くなる。そこで、前記第一温度と前記第二温度との温度差が所定値以下であれば、非凝縮性気体の混入量が少量と判断して、滅菌制御を継続するが、滅菌不良を防止するために前記制御が行われる。たとえば、前記第二温度の方が低い場合は、前記第二温度の値に応じて滅菌時間が延長される。このとき、滅菌用蒸気の供給制御に変更はなく、前記のように、前記滅菌槽内の圧力に基づいて行われる。
【００１０】
ここにおいて、非凝縮性気体として混入するのは空気が大部分であり、空気は比重の関係から前記滅菌槽内の底部に溜まる傾向がある。したがって、空気の混入量が多くなると、前記滅菌槽内の底部の温度が低下する。そこで、空気の混入を精度よく検出するために、前記温度センサは、前記滅菌槽内の下部（好ましくは底部の蒸気排出口の近傍）に設けられている。
【００１１】
また、前記滅菌装置においては、前記第一温度と前記第二温度との温度差が前記所定値を超えている場合は、以下のような制御が行われる。前記第二温度として前記滅菌槽内の下部温度が検出されるとともに、さらに第三温度として前記滅菌槽内の上部温度が検出されるようになっている。そして、前記第一温度，前記第二温度および前記第三温度をそれぞれ比較し、この比較結果に基づいて、つぎのような制御が行われる。
【００１２】
すなわち、前記第一温度と前記第三温度が等しく、前記第二温度がこれらの温度より前記所定値を超えて低い場合は、非凝縮性気体の混入量が許容量を超えていると判定して、非凝縮性気体の混入に対応する制御を行うようになっている。この対応制御としては、前記滅菌槽内の非凝縮性気体を排出する制御を行うか滅菌制御を停止して警報を発するようになっている。そして、非凝縮性気体の排出制御においては、前記第一温度と前記第二温度との温度差が前記所定値以下になれば、非凝縮性気体の排出制御を終了して滅菌処理へ移行する。また、前記第二温度と前記第三温度が等しく、これらの温度と前記第一温度との差が前記所定値を超えている場合は、前記圧力センサに異常が発生していると判定して、前記滅菌槽内の圧力に基づく滅菌用蒸気の供給制御から前記第二温度または前記第三温度に基づく滅菌用蒸気の供給制御へ変更される。ここで、これらの非凝縮性気体混入対応制御と滅菌用蒸気供給変更制御の２つの制御は、好ましくは両方行われるようになっているが、いずれか一方のみを行う構成とすることもできる。
【００１３】
以上のように、前記構成によれば、前記滅菌槽内の圧力に基づいて滅菌用蒸気の供給制御を行う蒸気滅菌装置においても、滅菌不良を防止して確実な滅菌処理を行うことができる。また、非凝縮性気体の混入量が多くなった場合は、それを判別して非凝縮性気体の排出等の対応を行うことができる。さらに、前記圧力センサの異常を判別することができるとともに、前記圧力センサに異常が発生した場合にも制御内容を変更して滅菌処理を継続することができる。
【００１４】
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１において、この発明における蒸気滅菌装置は、滅菌槽１を備え、この滅菌槽１の前面開口部（符号省略）を開閉する扉２を備えている。前記滅菌槽１の後面部には、滅菌用蒸気を供給する給蒸ライン３が接続されており、この給蒸ライン３には、給蒸弁４が設けられている。したがって、この給蒸弁４を開閉制御することにより、前記滅菌槽１内への滅菌用蒸気の供給が制御されるようになっている。また、前記滅菌槽１の周壁には、加熱手段（図示省略）が設けられており、前記滅菌槽１を外側から加熱するようになっている。前記加熱手段としては、ジャケット構造あるいは加熱管構造になっており、その内部へ加熱用蒸気が供給されるようになっている。
【００１５】
また、前記滅菌槽１の底面部には、第一排出ライン５が接続されており、この第一排出ライン５には、スチームトラップ６が設けられている。そして、前記第一排出ライン５における前記スチームトラップ６の上流側から第二排出ライン７が分岐して設けられており、この第二排出ライン７には、排出弁８が設けられている。
【００１６】
また、前記滅菌槽１の頂面部には、圧力センサ９および第一温度センサ１０が設けられており、前記滅菌槽１の後面下部には、第二温度センサ１１が設けられている。前記圧力センサ９は、前記滅菌槽１内の圧力を検出する。また、前記第一温度センサ１０は、前記滅菌槽１内の上部の温度を検出し、一方前記第二温度センサ１１は、前記滅菌槽１内の下部の温度を検出する。ここで、前記第二温度センサ１１の検出端（符号省略）は、前記第一排出ライン５の上流側端部に設けられている排出口（符号省略）の近傍に配置されている。これは、前記排出口の近傍に空気等の非凝縮性気体が溜まりやすく、前記排出口の近傍の温度を検出することにより、非凝縮性気体の有無を精度よく判定することができるためである。
【００１７】
さらに、前記給蒸弁４，前記排出弁８，前記圧力センサ９，前記第一温度センサ１０および前記第二温度センサ１１は、信号線（符号省略）により、制御器１２にそれぞれ接続されている。そして、前記給蒸弁４および前記排出弁８の開閉を含めた滅菌制御は、予め設定されたプログラムにしたがって行われるようになっている。
【００１８】
つぎに、前記構成の作用について説明する。前記構成においては、被滅菌物（図示省略）を前記滅菌槽１内に収容して、前記扉２を閉じ、被滅菌物の滅菌処理が行われるようになっている。滅菌処理に際しては、まず前記排出弁８を開いて前記滅菌槽１内の空気の排出が行われる。この空気の排出は、前記給蒸弁４を開いて蒸気を供給し、蒸気により空気を押し出すようにしている。また、前記第二排出ライン７に真空ポンプ（図示省略）を設け、この真空ポンプにより吸引することもできる。
【００１９】
そして、前記滅菌槽１内の空気の排出を完了した後、前記排出弁８を閉じ、前記給蒸ライン３を介して滅菌用蒸気を供給し、前記滅菌槽１内を滅菌用蒸気で満たした状態にする。滅菌用蒸気の供給に際しては、前記圧力センサ９により検出した前記滅菌槽１内の圧力に基づいて、前記給蒸弁４が開閉制御され、前記滅菌槽１内の圧力が予め設定された所定の圧力に維持されるようになっている。たとえば、滅菌温度が１３５℃に設定されている場合は、前記滅菌槽１内の圧力は、０．２１６MPaに維持されるようになっている。
【００２０】
また、滅菌時においては、前記圧力センサ９による前記滅菌槽１内の圧力に基づいて、第一温度Ａが算出され、前記第二温度センサ１１により第二温度Ｂとして前記滅菌槽１内の下部温度が検出され、前記第一温度センサ１０により第三温度Ｃとして前記滅菌槽１内の上部温度が検出される。ここで、前記第一温度Ａの算出に際しては、アントワーヌ（Antoine）の式（蒸気圧と温度の間の経験的な関係式）が用いられる。そして、これらの第一温度Ａ，第二温度Ｂおよび第三温度Ｃがそれぞれ比較され、滅菌時、つぎのような制御が行われるようになっている。
【００２１】
以下、制御の具体的内容について、図２に基づいて説明する。まず、ステップＳ１において、前記各温度Ａ，Ｂ，Ｃがそれぞれ比較される。そして、ステップＳ２において、前記第一温度Ａと前記第二温度Ｂとの差が所定値（たとえば４℃）以下であるかどうかが判定される。この所定値以下である場合は、ステップＳ３へ移行し、前記第一温度Ａおよび前記第二温度Ｂのうち低い方の温度に基づいて滅菌時間を調節する制御が行われる。
【００２２】
ここにおいて、前記滅菌槽１内が全て滅菌用蒸気としての飽和蒸気で満たされている場合は、前記第一温度Ａと前記第二温度Ｂは等しい値となる。しかし、空気等の非凝縮性気体が混入している場合は、その混入量に応じて前記第一温度Ａと前記第二温度Ｂとの間に温度差が生じる。通常は、非凝縮性気体としては空気が大部分であるので、非凝縮性気体が前記滅菌槽１内の底部に溜まり、前記第二温度Ｂが前記第一温度Ａより低くなる。そこで、前記第一温度Ａと前記第二温度Ｂとの温度差が前記所定値以下である場合は、非凝縮性気体の混入量が少量と判断して、滅菌制御を継続するが、このとき、滅菌不良を防止するために、前記制御が行われる。
【００２３】
たとえば、滅菌温度が１３５℃に設定されている場合は、前記滅菌槽１内の圧力は０．２１６MPaに維持されるとともに、滅菌時間が３分に自動的に設定される。このとき、前記第一温度Ａは、前記アントワーヌの式に基づいて、１３５℃と算出される。そして、前記第二温度Ｂが、非凝縮性気体の混入により、１３２℃となっていれば、低い方の１３２℃の値に基づいて、滅菌時間が５分へ自動的に延長されるようになっている。また、滅菌時間の延長後も、滅菌用蒸気の供給制御は、前記のように、前記滅菌槽１内の圧力が０．２１６MPaに維持されるように行われる。
【００２４】
また、前記ステップＳ２において、前記第一温度Ａと前記第二温度Ｂとの差が前記所定値以下でないと判定された場合は、ステップＳ４へ移行し、前記第一温度Ａと前記第三温度Ｃが等しく、前記第二温度Ｂがこれらの温度Ａ，Ｃより前記所定値を超えて低いかどうかを判定する。この判定条件にあてはまる場合は、非凝縮性気体の混入量が許容量を超えていると判定し、ステップＳ５へ移行して、前記滅菌槽１内の非凝縮性気体を排出する制御を行う。具体的には、前記給蒸弁４を閉じた状態で前記排出弁８を開いて非凝縮性気体を排出し、つぎに前記排出弁８を閉じるとともに前記給蒸弁４を開くことにより蒸気を供給して前記滅菌槽１内を加圧し、これらの排出と加圧を交互に複数回繰り返すようになっている。そして、前記第一温度Ａと前記第二温度Ｂとの温度差が前記所定値以下になれば、非凝縮性気体の排出制御を終了して滅菌処理へ移行する（図示省略）。したがって、このステップ５においては、非凝縮性気体の混入量が許容量を超えていることを確実に検出することができるとともに、非凝縮性気体を排出して滅菌制御を継続することができるようになっている。
【００２５】
一方、前記ステップＳ４において前記判定条件にあてはまらない場合は、ステップＳ６へ移行し、前記第二温度Ｂと前記第三温度Ｃが等しく、これらの温度Ｂ，Ｃと前記第一温度Ａとの差が前記所定値を超えているかどうかを判定する。この判定条件にあてはまる場合は、前記圧力センサ９に異常が発生していると判定し、ステップＳ７へ移行して、前記滅菌槽１内の圧力に基づく滅菌用蒸気の供給制御から前記第二温度Ｂまたは前記第三温度Ｃに基づく滅菌用蒸気の供給制御へ変更するようになっている。したがって、前記圧力センサ９の異常を確実に検出することができるとともに、前記圧力センサ９に異常が発生した場合は、温度による滅菌用蒸気の供給制御へ変更して滅菌処理を継続することができるようになっており、実用上頗る効果的である。
【００２６】
さらに、前記ステップＳ６において前記判定条件にあてはまらない場合は、ステップＳ８へ移行し、いずれかの機器に何らかの異常が発生していると判定して、その旨の警報を発するようになっている。
【００２７】
つぎに、他の実施例について説明すると、前記実施例においては、図２に示した前記ステップＳ５で、非凝縮性気体の排出制御を行うようにしているが、これに代えて、滅菌制御を停止するとともにその旨の警報を発する制御を行うようにすることもできる。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、滅菌槽内の圧力に基づいて滅菌用蒸気の供給制御を行う蒸気滅菌装置においても、滅菌不良を防止して確実な滅菌処理を行うことができる。
【００２９】
また、請求項２に記載の発明によれば、非凝縮性気体の混入量が多くなった場合は、それを判別して非凝縮性気体の排出等の対応を行うことができる。そして、圧力センサの異常を判別することができるとともに、圧力センサに異常が発生した場合にも制御内容を変更して滅菌処理を継続することができ、実用上頗る効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明における蒸気滅菌装置の一実施例を示す説明図である。
【図２】この発明における運転制御方法の一実施例を示すフロー説明図である。
【符号の説明】
１  滅菌槽
Ａ  第一温度
Ｂ  第二温度
Ｃ  第三温度
【図１】
0004883463.tif 000002
【図２】
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