JP2001037849A - マイクロ波攪拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロ波を攪拌する回転体を滅菌槽等の容
器を貫通させないで設ける構造とするとともに、電動モ
ータのような特別な駆動手段を設けない構造とする。 【解決手段】 滅菌槽１等の容器内にマイクロ波を攪拌
する回転体２２を設け、前記容器内へ気体を流入させる
気体流入管８を備え、この気体流入管８の先端開口部２
５を前記回転体２２の攪拌羽根２４に回転力を付与する
ように配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、滅菌装置や乾燥
装置等に用いられるマイクロ波攪拌装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】蒸気滅菌装置は、滅菌槽内に被滅菌物を
収容した後、蒸気を供給し、蒸気の保有する熱により滅
菌処理を行うようになっている。この滅菌処理は、通
常、予熱，排気，給蒸，滅菌および乾燥の各工程からな
っている。まず、前記滅菌槽の外側に設けた蒸気ジャケ
ット内へ蒸気を供給して、前記滅菌槽を予熱する予熱工
程が行われる。つぎに、前記滅菌槽内の空気を排出する
排気工程が行われ、続いて、前記滅菌槽内へ所定圧力ま
で蒸気を供給する給蒸工程が行われる。そして、前記滅
菌槽内の蒸気圧力を前記所定圧力に所定時間維持して被
滅菌物の滅菌を行う滅菌工程が行われる。さらに、前記
滅菌槽内の蒸気を排出し清浄空気を供給する乾燥工程が
行われる。

【０００３】前記乾燥工程では、乾燥を短時間でかつ完
全に行う必要があり、乾燥を促進するためにマイクロ波
を被滅菌物に照射するようにしたものがある。マイクロ
波を照射すると、被滅菌物および被滅菌物の収納容器に
付着した水滴の蒸発が促進され、短時間で乾燥すること
ができる。前記滅菌槽には、マイクロ波が各被滅菌物に
ほぼ均等に照射されるように、マイクロ波を攪拌する回
転体が設けられている。この回転体の回転軸は、前記滅
菌槽の側壁を貫通して設けられ、その端部は駆動用の電
動モータに連結されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記回転軸の貫通部
は、マイクロ波の漏洩，蒸気の漏れ，外気の流入等がな
いようにシールする必要がある。そのためには、高価で
複雑なシール構造が必要になる。また、前記回転体の駆
動手段として前記電動モータが設けられているので、そ
の分製造コストが高くなる。この発明は、前記回転体を
前記滅菌槽等の容器を貫通させないで設ける構造とする
とともに、前記電動モータのような特別な駆動手段を設
けない構造とすることを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題に
鑑みてなされたもので、請求項１に記載の発明は、滅菌
槽等の容器内にマイクロ波を攪拌する回転体を設け、前
記容器内へ気体を流入させる気体流入管を備え、この気
体流入管の先端開口部を前記回転体の攪拌羽根に回転力
を付与するように配置したことを特徴としている。

【０００６】そして、請求項２に記載の発明は、滅菌槽
等の容器内にマイクロ波を攪拌する回転体を設け、前記
容器内へ気体を流入させる気体流入管を備え、この気体
流入管からの気体を受けて回転する駆動用羽根車を備
え、この駆動用羽根車と前記回転体とを駆動力伝達手段
で接続した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。滅菌槽等の容器にマイクロ波照射手段
が設けられ、前記容器内にマイクロ波を攪拌する回転体
が設けられている。この回転体は、複数枚の攪拌羽根を
備え、前記容器の内壁に回転自在に設けられている。前
記容器には、前記容器内へ空気等の気体を流入させる気
体流入管が設けられている。この気体流入管の先端開口
部は、前記回転体の攪拌羽根に対面して配置され、前記
攪拌羽根は、前記気体流入管から流入する気体により回
転力が付与されるようになっている。

【０００８】この発明を蒸気滅菌装置に適用した場合
は、乾燥工程において前記マイクロ波照射手段が作動
し、前記気体流入管を通して前記容器内へ流入した清浄
空気が、前記攪拌羽根に当たって、前記回転体を回転さ
せる。そうすると、前記マイクロ波照射手段から照射さ
れるマイクロ波が、前記攪拌羽根で反射，攪拌されて、
前記容器内全体にほぼ均等に照射される。

【０００９】前記構成によれば、前記回転体を前記容器
を貫通させないで設けることができる。貫通部がないの
でシール構造を不要とすることができ、マイクロ波の漏
洩，前記容器内の気体の漏れ，外気の流入等が確実に防
止される。また、前記構成によれば、電動モータのよう
な特別な駆動手段を設けない構造とすることができ、製
造コストを低減することができる。

【００１０】前記構成では、前記気体流入管から流入す
る気体を、前記回転体の攪拌羽根に直接当てるようにし
ているが、駆動用羽根車を別に設けることもできる。す
なわち、前記容器内に、前記回転体とは別に、前記気体
流入管からの気体を受けて回転する駆動用羽根車を設
け、この駆動用羽根車と前記回転体とを駆動力伝達手段
で接続した構成にする。前記気体流入管から流入する気
体により前記駆動用羽根車が回転し、その回転力が前記
駆動力伝達手段を介して前記回転体に伝えられ、前記回
転体が回転する。前記駆動力伝達手段は、ベルトおよび
プーリからなるもの，複数の歯車を組み合わせたもの，
チェーンおよびスプロケットからなるもの等が用いられ
る。

【００１１】この発明は、蒸気滅菌装置の外に、マイク
ロ波で被滅菌物を滅菌するマイクロ波滅菌装置にも適用
することができる。また、この発明は、乾燥装置にも適
用することができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明を蒸気滅菌装置に適用した実
施例について、図面に基づいて説明する。図１および図
２は、この発明の第一実施例を示すものである。さて、
容器としての滅菌槽１は、前面に開口部２を備え、この
開口部２を密閉するように扉３が設けられている。前記
開口部２の周囲には、パッキン４が、前記扉３の背面部
に当接するように設けられている。前記滅菌槽１の外壁
には蒸気が流通する加熱管５が設けられ、前記滅菌槽１
を外側から加熱するようになっている。

【００１３】前記滅菌槽１に蒸気供給管６が接続され、
前記滅菌槽１内へ加熱滅菌用の蒸気が供給されるように
なっている。前記蒸気供給管６には蒸気供給弁７が設け
られており、この蒸気供給弁７の開閉を制御することに
より、前記滅菌槽１内への蒸気の供給が制御される。

【００１４】前記滅菌槽１には、その側壁を貫通して気
体流入管８が水平に設けられており、この気体流入管８
に空気供給管９が接続されている。これらの気体流入管
８および空気供給管９を通して清浄空気が減圧された前
記滅菌槽１内へ供給され、前記滅菌槽１内が大気圧まで
復圧されるようになっている。前記空気供給管９には、
上流側から順に無菌フィルタ１０および空気供給弁１１
が設けられている。

【００１５】前記滅菌槽１に真空引き管１２が接続さ
れ、前記滅菌槽１内が減圧されるようになっている。前
記真空引き管１２には、上流側から順に第一排気弁１３
および真空ポンプ１４が設けられている。また、排気管
１５が、前記真空引き管１２における前記第一排気弁１
３の上流位置から分岐して設けられ、その下流端が前記
真空引き管１２における前記真空ポンプ１４の下流位置
に接続されている。前記排気管１５は、前記滅菌槽１内
の蒸気を排出する作用をなす。前記排気管１５には、第
二排気弁１６が設けられている。

【００１６】前記滅菌槽１の後部壁の外側には、マイク
ロ波照射手段１７が設けられている。このマイクロ波照
射手段１７は、マイクロ波発振器１８，導波管１９およ
び透過部材２０を備えている。前記マイクロ波発振器１
８は、前記導波管１９を介して、前記滅菌槽１の後部壁
に設けられた照射口２１に接続されている。前記透過部
材２０は、耐熱ガラス等からなりマイクロ波を透過させ
るようになっており、また前記照射口２１からの気体の
流出，流入を防止するために、前記照射口２１を密閉し
ている。

【００１７】前記滅菌槽１の後部壁の内側には、マイク
ロ波を攪拌する回転体２２が設けられている。この回転
体２２は、前記滅菌槽１の後部壁の内側に固定された軸
２３に回転自在に設けられ、複数枚（この第一実施例で
は、８枚の場合を図示している。図１では一部が省略さ
れている。）の攪拌羽根２４，２４，…を備えている。
これらの各攪拌羽根２４は、回転時に、前記照射口２１
の前方を通過するように配置されている。また、前記各
攪拌羽根２４は、マイクロ波を反射する金属（たとえ
ば、ステンレス鋼）からなり、前記照射口２１の前方を
通過する際、前記照射口２１からのマイクロ波を反射し
て攪拌する。

【００１８】前記気体流入管８の先端開口部２５は、前
記各攪拌羽根２４に回転力を付与するように配置されて
いる。この第一実施例では、前記気体流入管８は、前記
回転体２２の接線方向を向いて水平に配置され、前記先
端開口部２５は前記各攪拌羽根２４の回転軌跡内へ気体
を噴出するように開口している。前記各攪拌羽根２４
は、前記気体流入管８から流入する気体を受ける作用
と、前記照射口２１から照射されるマイクロ波を反射，
攪拌する作用の両方を効率良く行うために、所定角度
（たとえば、４５°）傾斜して取り付けられている。

【００１９】前記蒸気供給弁７，前記空気供給弁１１，
前記第一排気弁１３，前記真空ポンプ１４，前記第二排
気弁１６および前記マイクロ波発振器１８は、信号線２
６により制御器２７にそれぞれ接続されている。この制
御器２７は、予め設定されたプログラムにしたがい、前
記各機器の作動を制御するようになっている。また、前
記滅菌槽１内には、複数段の棚２８が設けられ、この各
棚２８に被滅菌物を収納した収納容器２９がそれぞれ載
置される。さらに、前記蒸気供給管６，前記空気供給管
９，前記真空引き管１２等には、マイクロ波の漏洩を防
止するためにその内部に金網（図示省略）が設けられて
いる。

【００２０】ここで、前記第一実施例について、その作
用を説明する。前記蒸気滅菌装置の運転は、予熱，排
気，給蒸，滅菌および乾燥の各工程からなっている。被
滅菌物を収納した前記各収納容器２９を前記滅菌槽１内
に収容し後、前記扉３を閉じる。まず、前記加熱管５内
に蒸気を供給して、前記滅菌槽１を加温する予熱工程が
行われる。つぎに、前記第一排気弁１３を開くとともに
前記真空ポンプ１４を作動させて、前記滅菌槽１内の空
気を排出する操作と、前記第一排気弁１３を閉じ前記真
空ポンプ１４を停止させ、前記蒸気供給弁７を開いて前
記滅菌槽１内へ蒸気を供給する操作とを交互に数回繰り
返す排気工程が行われる。

【００２１】そして、排気工程終了後、給蒸工程へ移
る。前記第一排気弁１３を閉じ前記真空ポンプ１４を停
止させるとともに、前記蒸気供給弁７を開くことによ
り、前記滅菌槽１内へ加熱滅菌用の蒸気が供給される。
そして、前記滅菌槽１内に蒸気を充満させた状態を所定
時間継続する滅菌工程が行われる。前記滅菌槽１内への
蒸気の供給は、前記滅菌槽１内の温度に基づいて前記蒸
気供給弁７を開閉制御することにより行われる。

【００２２】そして、滅菌工程が終了すると、乾燥工程
へ移る。前記蒸気供給弁７を閉じて前記滅菌槽１内への
蒸気の供給を停止し、前記第二排気弁１６を開くことに
より、前記滅菌槽１内の蒸気が排出される。そして、前
記第二排気弁１６を閉じ、前記第一排気弁１３を開くと
ともに前記真空ポンプ１４を作動させて前記滅菌槽１内
を減圧する操作と、前記空気供給弁１１を開き前記無菌
フィルタ１０を通して清浄空気を前記滅菌槽１内へ供給
する操作とが、交互に数回繰り返して行われる。

【００２３】ところで、この乾燥工程においては、前記
マイクロ波照射手段１７が作動状態となり、前記照射口
２１から前記滅菌槽１内にマイクロ波が照射される。ま
た、前記気体流入管８の前記先端開口部２５から流入す
る清浄空気を受けて、前記回転体２２が回転し、前記各
攪拌羽根２４により前記照射口２１からのマイクロ波が
反射，攪拌される。マイクロ波は、前記滅菌槽１および
前記扉３の内壁でも反射され、前記滅菌槽１内にほぼ均
等に照射され、前記各収納容器２９およびその中の被滅
菌物に付着している水滴の蒸発が促進される。前記滅菌
槽１内の圧力が大気圧に戻って乾燥工程が終了した後、
前記扉３を開いて、前記各収納容器２９を取り出す。

【００２４】また、前記乾燥工程においては、マイクロ
波の攪拌を効率良く行うために、前記回転体２２が回転
する清浄空気供給操作時のみ前記マイクロ波照射手段１
７を作動させて、減圧操作時は前記マイクロ波照射手段
１７を停止させるようにしてもよい。また、前記回転体
２２の慣性力を向上させて、清浄空気の流入が停止して
も前記回転体２２が所定時間継続して回転するように
し、減圧操作時も前記マイクロ波照射手段１７を所定時
間作動させることもできる。さらに、清浄空気供給操作
と減圧操作とが同時に行われるようにして、清浄空気の
連続供給により前記回転体２２を連続して回転させ、前
記マイクロ波照射手段１７を連続作動させるようにする
こともできる。

【００２５】したがって、前記構成によれば、前記回転
体２２を前記滅菌槽１を貫通させないで設けることがで
きるので、貫通部がなく、シール構造を不要とすること
ができる。これにより、マイクロ波の漏洩，蒸気の漏
れ，外気の流入等が確実に防止される。また、前記構成
によれば、前記回転体２２が乾燥工程時に前記滅菌槽１
内へ流入する清浄空気の流れ作用により回転するので、
電動モータのような特別な駆動手段が不要であり、既設
の機器を利用して前記回転体２２を回転させることがで
きる。したがって、低コストの装置とすることができる
とともに、比較的大きな駆動力を得ることができる。

【００２６】つぎに、図３に示す第二実施例について説
明する。ここにおいて、前記第一実施例と同様の構成部
材には同一の参照番号を付して、その詳細説明を省略す
る。さて、この第二実施例においては、回転体２２の外
周部に多翼ファン部３０が設けられている。この多翼フ
ァン部３０は、半径方向に短く軸方向に長い多数の羽根
（符号省略）を備え、攪拌羽根２４（この第二実施例で
は、４枚としている。）と一体に設けられている。前記
多翼ファン部３０を設けることにより、前記気体流入管
８からの清浄空気の流れ作用を効率良く受けることがで
きる。

【００２７】さらに、図４に示す第三実施例について説
明する。ここにおいても、前記第一実施例および前記第
二実施例と同様の構成部材には同一の参照番号を付し
て、その詳細説明を省略する。さて、この第三実施例に
おいては、回転体２２に加えて駆動用羽根車３１が設け
られている。この駆動用羽根車３１は、滅菌槽１の後部
壁内側の下部に回転自在に設けられ、その羽根（符号省
略）に対面して気体流入管８の先端開口部２５が配置さ
れている。前記駆動用羽根車３１には第一プーリ３２が
設けられ、前記回転体２２には前記第一プーリ３２より
大径の第二プーリ３３が設けられ、これらの第一プーリ
３２および第二プーリ３３がベルト３４で連結されてい
る。この第三実施例においては、前記第一プーリ３２，
前記第二プーリ３３および前記ベルト３４により駆動力
伝達手段が構成されている。

【００２８】したがって、前記先端開口部２５から清浄
空気が流入すると、前記駆動用羽根車３１が回転し、こ
の駆動用羽根車３１の回転が前記ベルト３４を介して減
速されて前記回転体２２に伝えられ、前記回転体２２が
回転する。前記駆動用羽根車３１の回転を前記回転体２
２に減速して伝えることができるので、前記気体流入管
８からの清浄空気の流入速度が小さい場合でも前記回転
体２２を回転させることができるとともに、前記回転体
２２の回転数を適切な値に調節することができる。

【００２９】

【発明の効果】この発明によれば、マイクロ波を攪拌す
るための回転体を滅菌槽等の容器を貫通させないで設け
ることができるので、貫通部がなく、シール構造を不要
とすることができる。したがって、マイクロ波の漏洩，
容器内の気体の漏れ，外気の流入等が確実に防止され
る。また、電動モータのような特別な駆動手段を不要に
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一実施例を示す概略的な断面説明
図である。

【図２】図１のII−II線に沿う概略的な断面説明図であ
る。

【図３】この発明の第二実施例を示す概略的な断面説明
図である。

【図４】この発明の第三実施例を示す概略的な断面説明
図である。

【符号の説明】

１ 滅菌槽 ８ 気体流入管 ２２ 回転体 ２４ 攪拌羽根 ２５ 先端開口部 ３１ 駆動用羽根車

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 滅菌槽１等の容器内にマイクロ波を攪拌
   する回転体２２を設け、前記容器内へ気体を流入させる
   気体流入管８を備え、この気体流入管８の先端開口部２
   ５を前記回転体２２の攪拌羽根２４に回転力を付与する
   ように配置したことを特徴とするマイクロ波攪拌装置。
2. 【請求項２】 滅菌槽１等の容器内にマイクロ波を攪拌
   する回転体２２を設け、前記容器内へ気体を流入させる
   気体流入管８を備え、この気体流入管８からの気体を受
   けて回転する駆動用羽根車３１を備え、この駆動用羽根
   車３１と前記回転体２２とを駆動力伝達手段で接続した
   ことを特徴とするマイクロ波攪拌装置。