CN104081063A - 蒸气灭菌装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种作为使压力容器内成为真空的机构不采用真空泵就能够进行的蒸气灭菌装置。该蒸气灭菌装置具备：压力容器(32)，其收容被灭菌物，利用从蒸气配管供给来的水蒸气进行灭菌；以及真空产生部件(34)，其连接于压力容器(32)，使压力容器(32)内成为真空状态，真空产生部件(34)具有水喷射器(48)、用于积存从外部供给来的供给水的水箱(50)、以及用于向水喷射器(48)供给水箱(50)内的供给水的泵(52)。

Description

蒸气灭菌装置

技术领域

本发明涉及一种利用蒸气对被灭菌物进行灭菌的蒸气灭菌装置。

背景技术

在医院等中，需要对治疗用的绷带、手术刀、钳子、手术衣等需要灭菌的被灭菌物进行灭菌处理。在这种被灭菌物的灭菌中，大多使用具有用于收容被灭菌物的压力容器的蒸气灭菌装置。

一般的蒸气灭菌装置以这样的方式进行动作：通过向压力容器内导入饱和水蒸气并进行加压·加热，将预定的压力和温度保持恒定时间来对被灭菌物进行灭菌(例如参照专利文献1)。

在专利文献1所记载的蒸气灭菌装置中，收容被灭菌物的灭菌室是由内罐和外罐构成的双层罐构造的压力容器。压力容器的内罐和外罐之间是夹套部，在该夹套部导入有饱和水蒸气。利用被导入到夹套部的饱和水蒸气加热内罐。

此外，饱和水蒸气也被导入到内罐的内部。内罐由所导入的饱和水蒸气加压预定的压力并被加热，并由内罐周围的夹套部加热到预定温度。

通过利用饱和水蒸气将内罐以预定压力·预定温度维持恒定时间，对收容在内罐的被灭菌物实施灭菌。在经过恒定时间之后，执行自内罐排出饱和水蒸气的排气工序。在通过排气工序而变为真空状态后的内罐中，使附着于被灭菌物的水分蒸发干燥。

像专利文献1所记载的那样，一般是利用真空泵在排气工序中排出内罐的饱和水蒸气。

另外，利用真空泵对内罐进行排气的操作不仅在排气工序时进行，也在执行灭菌之前的预热工序(调节工序)时进行。在预热工序中，首先利用真空泵使内罐成为真空状态之后，自夹套部导入饱和水蒸气，利用饱和水蒸气使内罐内部上升至大气压。然后，驱动真空泵再次使内罐成为真空状态。通过将该动作重复多次，将被灭菌物充分地预热，并且将残留在内罐内的空气置换为水蒸气，使内罐气氛接近饱和蒸气状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000－199490号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1所公开的以往的蒸气灭菌装置中，使用真空泵对压力容器内进行排气，但存在这样的问题：另外需要泵驱动用的电源(AC200V)，设备成为大规模，并且无法满足削减消耗电力这样的要求。

因此，本发明即是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种作为使压力容器内成为真空的机构不采用真空泵就能够进行的蒸气灭菌装置。

用于解决问题的方案

采用本发明的蒸气灭菌装置，其特征在于，该蒸气灭菌装置具备：压力容器，其用于收容被灭菌物，利用从蒸气配管供给来的水蒸气进行灭菌；以及真空产生部件，其连接于该压力容器，用于使压力容器内成为真空状态，该真空产生部件具有水喷射器、用于积存从外部供给来的供给水的水箱、以及用于向上述水喷射器供给该水箱内的供给水的泵。

通过采用该结构，使用水喷射器以使得压力容器内成为真空，从而不必另外设置真空产生部件用的电源，能够使设备小型化，并且也有助于削减消耗电力。

其特征也可以在于，上述水箱设有用于检测水箱内的温度的温度传感器，为了导入来自上述压力容器的排气·排水，上述水箱连接有从压力容器开始的排气·排水系统，上述水箱设有控制阀，在检测到由于导入来自压力容器的排气和排水而由上述温度传感器检测出的温度高于基于导入来自压力容器的排气和排水而预先设定好的阈值的情况下，该控制阀进行控制，从而导入来自上述外部的供给水。

在以往的蒸气灭菌装置中，由于利用真空泵自压力容器内排出来的排气·排水成为高温，因此，需要专用的排水设备，初始成本增加，而且特别是在欲将排气·排水冷却的情况下，若设置水冷式的设备则需要大量的水，因此运行成本也增加。但是，通过采用这样的结构，能够使向水喷射器供给的水的水箱和来自压力容器的排水的水箱通用，不需要专用的排水设备就能够将排水冷却，能够削减初始成本。此外，由于能够在1个水箱内同时进行来自压力容器的排气·排水的冷却和向水喷射器供给的水的温度控制，因此，能够削减水的使用量，也能够削减运行成本。这样，采用该结构，能够不花费成本地进行高温的排气·排水的处理。

另外，其特征也可以在于，向上述水箱供给来自外部的供给水的管连接于从上述压力容器开始的排气·排水系统的配管。

即，在将来自压力容器的排气·排水中的、来自内罐的蒸气向积存有水的水箱内排出时，蒸气在水箱内急剧地冷凝而产生水击作用(水锤)，产生噪音和振动。但是，通过采用在用于排出来自内罐的排气的水喷射器的喷出侧连接供水回路的上述结构，从而会在排气动作中强制地进行供水动作，通过在配管内进行排气蒸气的冷凝而能够防止水击作用。

另外，其特征也可以在于，在上述水喷射器的压力容器侧设有用于使来自压力容器的排气中的水蒸气冷凝的冷凝部件。

一般来说，由水喷射器进行的排气与由真空泵进行的排气相比更花费时间。但是，通过在水喷射器的进入侧设置冷凝部件而使排气中的水蒸气冷凝，能够提升排气速度和真空到达度。

此外，其特征也可以在于，在上述压力容器上设有用于打开/关闭开口部的门，在上述压力容器的开口部的周缘设有在上述门闭合时与门的内表面抵接的密封件，在密封件内侧分支地配置有蒸气配管，从而在上述门闭合时利用来自上述蒸气配管的蒸气将密封件向门的内表面推动。

在以往的蒸气灭菌装置中，一般是利用压缩空气进行密封件的驱动，但若驱动用的压缩空气自密封件极少量地泄漏到压力容器内，则有可能导致灭菌不良。但是，采用该结构，即使水蒸气自密封件极少量地泄漏到压力容器内，由于是与灭菌剂相同的水蒸气，因此也不会导致灭菌不良。

发明的效果

采用本发明的蒸气灭菌装置，由于作为使压力容器内成为真空的机构不使用真空泵而利用水喷射器进行，因此，不必另外设置真空产生部件用的电源，能够使设备小型化，并且也有助于削减消耗电力。

附图说明

图1是蒸气灭菌装置的第1实施方式的示意图。

图2是表示水喷射器的结构的说明图。

图3是表示压力罐的开口部附近的结构的说明图。

图4是蒸气灭菌装置的第2实施方式的示意图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本实施方式的蒸气灭菌装置。

图1是表示蒸气灭菌装置的结构的示意图。

蒸气灭菌装置30包括用于收容被灭菌物的压力容器32、连接于压力容器32且用于使压力容器32内成为真空状态的真空产生部件34。

压力容器32为具有内罐35和外罐36的双层罐构造，内罐35和外罐36之间的间隙是夹套部38。在内罐35内收容有例如绷带、手术刀、钳子或者手术衣等被灭菌物。能够向夹套部38中导入后述的饱和水蒸气，将内罐35加热到预定温度，保持该温度。

在夹套部38上连接有蒸气配管41，该蒸气配管41用于导入在蒸气产生器40中产生的饱和水蒸气。在蒸气配管41上设有蒸气供给阀44，该蒸气供给阀44打开/关闭蒸气配管41而进行向夹套部38导入饱和水蒸气的控制。

在本实施方式中，蒸气产生器40具有用于加热水的电热器，在蒸气产生器40上连接有从外部供给水的水配管42。此外，为了进行向蒸气产生器40供给水的控制，水配管42设有能够打开/关闭水配管42的供水阀45。

另外，为了减少附着在蒸气产生器40内的水垢(日语：スケール)，在向蒸气产生器40供水时，有时向蒸气产生器40供给软水或者RO水等处理水。在这种情况下，也可以将用于供给来自外部的水的水配管42分为两个系统，以向供水阀45的进入侧供给处理水的方式连接配管(未图示)。

为了向内罐35供给夹套部38内的饱和水蒸气，在压力容器32上设有连结夹套部38和内罐35的蒸气配管46。在蒸气配管46的中途部设有用于控制向内罐35供给饱和水蒸气的蒸气供给阀45。

此外，在蒸气配管46上经由空气过滤器47连接有能够供给空气的空气供给管49。在空气供给管49的中途部设有用于控制空气供给的空气供给阀51。

作为本实施方式的真空产生部件34，具有水喷射器48、用于积存从外部供给来的供给水的水箱50、用于向水喷射器48供给水箱50内的供给水的泵52。

水喷射器48能够采用通常公知结构的水喷射器。如图2所示，本实施方式的水喷射器48由形成为T字形的喷嘴55构成，将利用泵52加压后的水导入到附图上部的喷嘴入口55a。

喷嘴55在从入口55a到出口55b的中途部其流路直径变细，在该变细的部分连接有来自压力容器32的排气·排水管56(内罐35内的排气·排水管)。

在向喷嘴55的入口55a供给利用泵52加压后的水时，根据文丘里原理，在喷嘴55变细的部位流速变快，由此，来自压力容器32的排气经由排气·排水管56而被吸引。

在喷嘴55的出口55b上设有连接于水箱50的排水管57。排水管57供通过了喷嘴55的来自水箱50的水以及自排气·排水管56排出来的空气和水流通。因此，能够使作为水喷射器48的工作流体的水经由排水管57返回水箱50，而且也能够将来自压力容器32的排气·排水积存在水箱50中。

在来自压力容器32的内罐35的排气·排水管56上设有分支管58，该分支管58相对于连接于上述水喷射器48的管分支，直接连接于水箱50。

在排气·排水管56的分支管58侧和连接于水喷射器48的一侧设有能够打开/关闭各个管的阀59、60。通过这些阀59、60的开闭动作，不仅能够将内罐35内抽成真空，也能够自内罐35直接向水箱50排水。

另外，在水箱50上连接有自水配管42分支的分支管61，被供给来自外部的水并积存。在分支管61的中途部设有用于打开/关闭分支管61的阀62。此外，在水箱50上设有排水管64，能够排出水箱50内的水。

在本实施方式中，用于向水箱50供给来自外部的水的水配管42的分支管61连接于水喷射器48的喷出侧的排水管57。这样，通过将向水箱50供水用的分支管61连接于水喷射器48的排水管57，能够防止水击作用。更详细地说明这一点，若将来自内罐35的蒸气原封不动地排出到水箱50内，则蒸气在水箱50内急剧地冷却而冷凝，压力下降。因此，在压力刚刚下降之后急剧地供给水，会导致冲击和噪音。但是，由于在水喷射器48的排水管57上连接有供水用的分支管61，因此，利用水喷射器48的作用强制地向排水管57供给来自分支管61的水。因此，采用该结构，能够在该排水管57内进行排出来的蒸气的冷凝，能够防止水击作用。

此外，用于排出夹套部38内的废水(drain)的废水排出管66连接于水箱50。

在废水排出管66上设有蒸气收集器(trap)67，其仅将废水从含有蒸气的气氛中排出，而尽量不将蒸汽从废水排出管66排出。

这样，来自内罐35的排气·排水管56和夹套部38的废水排出管66连接于水箱50，来自压力容器32的排气·排水全部汇集到水箱50。而且，由于水箱50像上述那样从水配管42的分支管61供给来自外部的水，因此，能够将来自压力容器32的高温的排气·排水冷却至预定温度。因此，即使不像以往那样设置高温的排气·排水的处理装置，也能够由向水喷射器48供给水用的水箱兼任进行高温的排气·排水的冷却处理。

在水箱50上设有用于检测被积存在水箱50内的水温的温度传感器67，将由温度传感器67检测出的温度数据输入到控制部68。

控制部68由ROM、RAM等存储器和CPU等处理器构成，执行本实施方式的蒸气灭菌装置30的动作控制。在存储器中预先记录有控制程序，处理器根据控制程序执行控制动作。

控制部68根据从温度传感器67输入的温度数据控制阀62的打开/关闭，其中，该阀62执行分支管61的打开/关闭。在温度传感器67检测出的水箱内的水温低于预先设定好的预定温度的情况下，控制部68输出控制信号而关闭阀62。在温度传感器67检测出的水箱内的水温为预先设定好的预定温度以上的情况下，控制部68输出控制信号而打开阀62，将外部的水导入到水箱50内。

这样，通过根据水箱50内的水温控制来自外部的水的供给量，能够调整水箱50内的水温。来自压力容器32的高温的水只要能够冷却到60℃以下，就能够直接进行通常排出。

另外，在水箱50上设有用于检测水箱50内的水位的液位传感器69。液位传感器69连接于控制部68，将检测信号传送到控制部68。

在利用液位传感器69检测出水箱50内的水位为预定位置以下的情况下，控制部68输出控制信号而打开阀62，将外部的水导入到水箱50内。

这样，能够在水箱50内始终积存预先设定好的量以上的水。

在此，图3中示出压力容器32的开口部附近的示意图。

如图3所示，在压力容器32上形成有使内罐35开口的开口部70，设有用于打开/关闭开口部70的门72。

由于需要在门72闭合时将内罐35内密闭，因此，在压力容器32的开口部70的周缘设有与门72的内表面抵接的密封件74。密封件74由硅橡胶等构成。

密封件74以能够移动的方式收纳在密封件收纳槽77内，该密封件收纳槽77形成在压力容器32的开口部70的周缘。

在密封件收纳槽77的后端部(与开口部侧相反的方向的端部)形成有供给饱和水蒸气的蒸气供给孔79。为了供给由蒸气产生器40产生的饱和水蒸气，在蒸气供给孔79处连接有自蒸气配管41分支的分支管80。也就是说，利用自分支管80供给来的饱和水蒸气使密封件74移动。

在分支管80上设有用于打开/关闭分支管80的阀81，能够通过阀81的开闭控制而控制由饱和水蒸气引起的密封件74的移动。

阀81的开闭控制也能够利用来自控制部68的控制信号执行。即，在需要利用密封件74密闭内罐35的工序时，控制部68向阀81输出打开信号而将饱和水蒸气喷出到密封件收纳槽77内，利用饱和水蒸气使密封件74移动而使门72密闭。

此外，在不需要密闭内罐35的工序时，控制部68向阀81输出关闭信号而停止向密封件收纳槽77供给饱和水蒸气。

像上述那样，在本实施方式中使用饱和水蒸气来驱动密封件74，因此，即使饱和水蒸气自密封件74少量地泄漏到内罐35内，由于饱和水蒸气是与被导入到内罐35内的灭菌剂相同的物质(饱和水蒸气)，因此也不会导致灭菌不良。

另外，驱动密封件74所使用的饱和水蒸气从连接于水箱50的排管90或者连接于水喷射器48的吸引部分的排管91中的任一者排出。在向连接于水喷射器48的吸引部分的排管91排气时，密封件74被水喷射器48吸引，起到将突出的密封件74收纳在密封件收纳槽77内这样的作用。

此外，在排管92上设有阀90，在排管93上设有阀91，通过分别打开/关闭控制阀90和阀91，能够选择将驱动密封件74之后的饱和水蒸气的排气向水箱50直接排出或者利用水喷射器48吸引。

另外，水喷射器48与在以往的蒸气灭菌装置中采用的真空泵相比较，排气也要花费时间。

另一方面，由于本实施方式的水喷射器48排出压力容器32内的饱和水蒸气，因此，该饱和水蒸气由于在水喷射器48内与自水箱50加压后的水接触而易于冷凝。因而，与排出通常的气体相比，在像本实施方式这样排出饱和水蒸气的情况下，能够在水喷射器中加快排气速度。

此外，为了尽量排出饱和水蒸气而提升排气速度，优选在内罐35内也存在通常的空气的灭菌工序开始时等，向内罐35内供给饱和水蒸气恒定时间。通过这样做，将内罐35内的空气置换为饱和水蒸气，能够缩短由水喷射器48进行的排气时间。此外，也起到这样的效果：通过提高内罐35内的空气向饱和水蒸气的置换效率，也能够提高灭菌工序中灭菌效果。

接着，说明本发明的第2实施方式。图4中示出本发明的第2实施方式的示意图。另外，也存在对与上述第1实施方式相同的结构要素标注相同的附图标记、省略说明的情况。

首先，在本实施方式中，不包括蒸气产生机，从蒸气灭菌装置30的外部通过蒸气配管82向压力容器32供给饱和水蒸气。作为连接有蒸气配管82的外部设备，只要能产生饱和水蒸气，可以是任何设备。

在蒸气配管82上设有蒸气供给阀44、97，该蒸气供给阀44、97用于打开/关闭蒸气配管82而进行向夹套部38导入饱和水蒸气的控制。

此外，作为本实施方式的真空产生部件34，具有水喷射器48、用于积存从外部供给来的供给水的水箱50、用于向水喷射器48供给水箱50内的供给水的泵52，在供导入到水喷射器48的来自压力容器32的排气·排水流通的排气·排水管84上设有用于使排气中的水蒸气冷凝的冷凝部件86。

作为本实施方式的冷凝部件86，采用换热器。换热器可以是任何设备，但在此采用通过使高温流体和低温流体在多层板材之间相互不同地流通来进行换热的板式换热器。

在换热器86上设有导入来自压力容器32的高温排气的高温流体导入口86a和导入温度比高温排气低的低温流体的低温流体导入口86b，在高温流体和低温流体之间进行换热。

在本实施方式中，作为被导入到换热器86的低温流体，采用被导入到水箱50的来自外部的水。具体地讲，在连接于水箱50的水配管96的中途部设有分支管88，该分支管88连接于换热器86的低温流体导入口86b，来自外部的水作为低温流体被用于热交换。此外，为了控制向换热器86供给水，在分支管88的中途部设有阀95。

此外，利用换热器86进行热交换而温度上升了的水通过配管89被导入到水箱50内。

经过换热器86被冷却了的来自压力容器32的排气在使水蒸气冷凝的状态下被导入到水喷射器48的喷嘴55的中途部。

这样，由于在被水喷射器48吸引之前的阶段使来自压力容器32的排气中的水蒸气冷凝，因此，也可以不怎么考虑使水蒸气在水喷射器48中与水接触而冷凝。即，即使从水箱50向水喷射器48供给的水的水温较高(例如40℃～60℃左右)，也不会对排气速度、真空到达度产生不良影响。由此，也可以不为了降低水箱50内的水温而从水配管96导入大量的水，能够谋求节约水的用量。

另外，作为在导入到水喷射器48之前使压力容器32的排气中的水蒸气冷凝的结构，并不限定于上述换热器。

例如，也可以是散热片式的换热器，只要是能够使气体中的水蒸气冷凝的结构，可以是任意结构。

Claims (5)

1.一种蒸气灭菌装置，其特征在于，

该蒸气灭菌装置具备：

压力容器，其用于收容被灭菌物，利用从蒸气配管供给来的水蒸气进行灭菌；以及

真空产生部件，其连接于该压力容器，用于使压力容器内成为真空状态，

该真空产生部件具有水喷射器、用于积存从外部供给来的供给水的水箱、以及用于向上述水喷射器供给该水箱内的供给水的泵。

2.根据权利要求1所述的蒸气灭菌装置，其特征在于，

上述水箱设有用于检测水箱内的温度的温度传感器，

为了导入来自上述压力容器的排气·排水，上述水箱连接有从压力容器开始的排气·排水系统，

上述水箱设有控制阀，在检测到由于导入来自压力容器的排气和排水而由上述温度传感器检测出的温度高于基于导入来自压力容器的排气和排水而预先设定好的阈值的情况下，该控制阀进行控制，从而导入来自上述外部的供给水。

3.根据权利要求1或2所述的蒸气灭菌装置，其特征在于，

向上述水箱供给来自外部的供给水的管连接于从上述压力容器开始的排气·排水系统的配管。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的蒸气灭菌装置，其特征在于，

在上述水喷射器的压力容器侧设有用于使来自压力容器的排气中的水蒸气冷凝的冷凝部件。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的蒸气灭菌装置，其特征在于，

在上述压力容器上设有用于打开/关闭开口部的门，

在上述压力容器的开口部的周缘设有在上述门闭合时与门的内表面抵接的密封件，

在密封件内侧分支地配置有蒸气配管，从而在上述门闭合时利用来自上述蒸气配管的蒸气将密封件向门的内表面推动。