JP2005168689A

JP2005168689A - 滅菌器

Info

Publication number: JP2005168689A
Application number: JP2003411213A
Authority: JP
Inventors: Seiki Takano; 誠毅高野
Original assignee: IKI KK
Current assignee: IKI KK
Priority date: 2003-12-10
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2023-12-10
Also published as: JP3989892B2

Abstract

【課題】同一形状のカートリッジ缶であっても滅菌用ガスの充填量が異なる複数種類のカートリッジ缶を簡易に識別し、カートリッジ缶の装着の間違いを無くすことができる滅菌器を提供する。
【解決手段】一側面が開口し被滅菌物が収容される滅菌室、滅菌用ガスが充填され密封された破缶可能なカートリッジ缶２８が保持される缶保持部２６、カートリッジ缶の破缶機構５０、および、破缶されたカートリッジ缶から噴出する滅菌用ガスを滅菌室内へ導入するためのガス通路を有する本体部と、滅菌室を密閉する密閉蓋を有する開閉自在の扉とを備え、缶保持部に、カートリッジ缶の外周面の着色帯４６の色を検出する光センサ部を付設し、カートリッジ缶の着色帯に、滅菌用ガスの充填量が異なるごとに異なる色で着色しておき、光センサ部からの信号により、缶保持部に所望のガス充填量のカートリッジ缶が保持されていることを確認する。
【選択図】図２

Description

この発明は、酸化エチレンガス（ＥＯＧ）等の滅菌用ガスの雰囲気中に医療器材等の被滅菌物を置くことにより被滅菌部を滅菌処理するために使用される滅菌器、特に、滅菌用ガスが充填されたカートリッジ缶を使用する滅菌器に関する。

この種の滅菌器は、完全に密閉することが可能である滅菌室内に滅菌処理しようとする医療器材等の被滅菌物を収容し、滅菌室を密閉してから、真空ポンプにより滅菌室の内部を真空排気し、その後に滅菌室内へ滅菌用ガスを導入し、その滅菌用ガスを滅菌室に密封したままの状態で滅菌室内を所定温度、例えば４０℃〜６０℃に所定時間、例えば３時間〜６時間維持することにより被滅菌物の滅菌処理を行なう機器である。この滅菌器は、一般に、一側面が開口した有底の円筒状缶体を筐体内に収納して本体部が構成され、缶体の内方空間が滅菌室となる。そして、本体部には、滅菌室の開口側に開閉自在の扉が取り付けられており、その扉の内側に、扉が閉塞された際に滅菌室の開口の周縁部全周に気密に当接する環状パッキンが取着され滅菌室を密閉する密閉蓋が一体的に固着されている。

ところで、滅菌室内への滅菌用ガスの導入には、通常、例えば酸化エチレンガス（９５％）が充填されて密封されたカートリッジ缶が使用され、そのカートリッジ缶に穿孔して破缶することにより、カートリッジ缶から滅菌室内へ滅菌用ガスを送り込むようにしている。そして、カートリッジ缶の穿孔装置に、指定のカートリッジ缶だけが装着可能である治具を備えたカートリッジ缶収納器を設け、これにより、カートリッジ缶収納器に誤って異種のカートリッジ缶が装着されることがないようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００２−２２４１９９号公報（第３頁、図２）

カートリッジ缶の穿孔装置の缶収納器に、指定のカートリッジ缶だけが装着可能である治具を設ける、といった構成の滅菌器では、形状が異なるカートリッジ缶を複数種類製造し、形状の異なるカートリッジ缶ごとに異なった治具を製作する必要がある。このため、カートリッジ缶の製造業者にとっても、また、滅菌器の製造メーカにとっても、カートリッジ缶や装置の製造作業が煩雑となる。また、最近では、同一形状のカートリッジ缶に滅菌用ガスの充填量を変えただけの複数種類のカートリッジ缶が使用され、滅菌用ガスの充填量だけが異なる同一形状の複数種類のカートリッジ缶を滅菌器の処理能力に応じて使い分ける、といったことが行われている。このような場合には、特許文献１に記載されたような方式では、カートリッジ缶収納器へのカートリッジ缶の装着の間違いを無くす、といったことに対して対応することができない。

この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、同一形状のカートリッジ缶であっても滅菌用ガスの充填量が異なる複数種類のカートリッジ缶を簡易に識別して、カートリッジ缶の装着の間違いを無くすことができ、そして、カートリッジ缶の製造業者や滅菌器の製造メーカにとってはカートリッジ缶や装置の製造作業の煩雑さが軽減されることになるような滅菌器を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、一側面が開口し内部に被滅菌物が収容される滅菌室、および、滅菌用ガスが充填され密封された破缶可能なカートリッジ缶が挿入されて保持される缶保持部が形設され、前記缶保持部に保持されたカートリッジ缶に穿孔して破缶する破缶手段を有し、破缶されたカートリッジ缶の孔を通して噴出する滅菌用ガスを外部に漏出しないようにして前記滅菌室内へ導入するためのガス通路が形成された本体部と、この本体部の前記滅菌室の開口の周縁部全周に気密に当接して滅菌室を密閉する密閉蓋を有し、前記本体部に対して開閉自在に取着された扉とを備えた滅菌器において、前記本体部の缶保持部に、その缶保持部に保持されたカートリッジ缶の外周面もしくはその外周面に貼り付けられたラベルに着色された色を検出するセンサを付設し、カートリッジ缶の外周面もしくはその外周面に貼り付けられたラベルに、滅菌用ガスの充填量が異なるごとに異なる色で着色しておいて、前記センサからの信号により、前記本体部の缶保持部に所望のガス充填量のカートリッジ缶が保持されていることを確認するようにしたことを特徴とする。

請求項１に係る滅菌器においては、本体部の缶保持部にカートリッジ缶を挿入して保持させたときに、カートリッジ缶の外周面もしくはその外周面に貼り付けられたラベルに着色された色がセンサによって検出される。この場合に、カートリッジ缶の外周面もしくはその外周面上のラベルに、滅菌用ガスの充填量が異なるごとに異なる色で着色しておけば、センサからの色検出信号により、缶保持部に所望のガス充填量のカートリッジ缶が保持されているかどうかが確認される。
したがって、請求項１に係る発明の滅菌器を使用すると、同一形状のカートリッジ缶であっても滅菌用ガスの充填量が異なる複数種類のカートリッジ缶が簡易に識別されて、カートリッジ缶の装着の間違いを無くすことができる。そして、カートリッジ缶の製造業者にとっては単一形状のカートリッジ缶だけを製造すればよいこととなるので、その製造作業の煩雑さが軽減され、また、滅菌器の製造メーカにとっては種類の異なるカートリッジ缶ごとに異なった治具を製作する必要が無くなるので、その製造作業の煩雑さが軽減されることとなる。

以下、この発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施形態を示す滅菌器の外観斜視図であって扉を開いた状態を示しており、図２は、その滅菌器の本体部の缶保持部付近を示す縦断面図である。

この滅菌器は、前面側が開口した有底の円筒状缶体１２を直方体形状の筐体１４内に収納した構造を有する本体部１０と、筐体１４の前面側開口を開閉自在に閉塞するように筐体１４に片開き式に蝶着され内側に密閉蓋１８が取着された扉１６とから構成されている。そして、円筒状缶体１２の内方空間が滅菌室２０となり、この滅菌室２０内に被滅菌物、例えば医療器材が収容されるようになっている。密閉蓋１８の詳細な構造については、その説明および図示を省略するが、密閉蓋１８は、扉１６を閉じたときに、その密閉蓋１８に取着された円環状の蓋パッキン２４が円筒状缶体１２の開口面の周縁部全周に弾発的に押し付けられて、滅菌室２０を気密に閉塞することができる構造を備えている。また、図示を省略しているが、扉１６の内側面と本体部１０の筐体１４内部に固設された前面壁板２２とには、係脱自在のラッチ機構が設けられており、扉１６が閉塞状態に保持されるようになっている。さらに、本体部１０には、前面壁板２２に装填口が開口した缶保持部２６が形設されており、その缶保持部２６に、滅菌用ガス（液化ガス）、例えば酸化エチレン（９５％）と二酸化炭素（５％）との混合ガスが充填され密封された破缶可能なカートリッジ缶２８（二点鎖線で示す）が挿脱自在に装填されるようになっている。

缶保持部２６は、図２に示すように、円筒状の缶嵌挿部材３０を備えている。缶嵌挿部材３０は、その内径寸法がカートリッジ缶２８の外径寸法より僅かに大きくされ、軸線方向の長さ寸法がカートリッジ缶２８の長さの３分の１程度とされており、カートリッジ缶２８は、その先端から３分の１程度の部分が缶嵌挿部材３０内に挿入されるようになっている。缶嵌挿部材の３０の前端面には、複数個、例えば４個の細長ナット３２が円周方向に等配されてそれぞれ一体的に固着されている。これらの細長ナット３２を介して缶嵌挿部材３０と前面壁板２２およびフランジ３４とが、ボルト止めにより一体的に連接されている。

缶嵌挿部材３０の上部は、図３に断面図を示すように、外周面の一部が平坦面に形成されており、その平坦面の部分に、缶嵌挿部材３０の内周面側まで貫通する段付き孔３６が形設されている。そして、缶嵌挿部材３０の平坦面の部分に、電子回路部品が装着されたプリント基板３８（図２には図示せず）が取着されており、プリント基板３８の下面側に、段付き孔３６の内部に配置され段付き孔３６内から缶嵌挿部材３０の内周面側を臨むように光センサ部４０が装着されている。光センサ部４０は、図４にプリント基板３８の下面側から見た平面図を示すように、１個のフォトトランジスタ４２と、このフォトトランジスタ４２を取り囲むように配置された複数個、図示例では６個の発光ダイオード４４ａ、４４ｂ、４４ｃとで構成されている。６個の発光ダイオードのうち、２個の発光ダイオード４４ａ、４４ａは赤色発光ダイオードであり、別の２個の発光ダイオード４４ｂ、４４ｂは緑色発光ダイオードであり、残りの２個の発光ダイオード４４ｃ、４４ｃは青色発光ダイオードである。そして、カートリッジ缶２８の外周面には、図２に示すように、カートリッジ缶２８を缶嵌挿部材３０の奥まで差し込んだときに光センサ部４０と対向する位置に黄、緑、赤、青等の１つの着色帯４６を有するラベルが貼り付けられている。あるいは、カートリッジ缶の外周面に直に帯状の着色が施されている。着色帯４６の色は、カートリッジ缶２８に充填された滅菌用ガスの充填量ごとにそれに応じて変えられている。

缶嵌挿部材３０の後端側（図２では右端側）には、缶嵌挿部材３０の後端部に一体的に固着された短筒状のシリンダ４８を備えた破缶機構５０が配設されている。シリンダ４８の前端面中央部には、リング状のゴムパッキン５２が取着されており、カートリッジ缶２８を缶嵌挿部材３０の奥まで押し込んだときに、カートリッジ缶２８の頭部がゴムパッキン５２に気密に密接するようになっている。シリンダ４８の前端面中心部には貫通小孔５４が形設されており、その貫通小孔５４を通してシリンダ４８の内部と缶保持部２６側とが連通している。また、シリンダ４８の前端面中央部からシリンダ４８の内方側へ軸線方向に円筒状案内部５６が延設されている。シリンダ４８の後端面は開口しており、シリンダ４８の後端付近に段差５８が設けられている。そして、シリンダ４８の内部にピストン６０が収容されている。シリンダ４８の後端開口部には、シリンダ４８の外側に固着された上・下一対の固定板６２、６２に固着され中央部に透孔６６が形成された停止板６４が配設されており、この停止板６４によってピストン６０がシリンダ４８内から抜脱しないようにされている。

ピストン６０は、シリンダ４８の後端付近の、内径寸法が僅かに大きくされた部分で摺動する円板部６８と、この円板部６８に一体に連接し円板部６８の中央部から軸線方向に垂設されて前半部が円筒状案内部５６内に挿入されて摺動する軸部７０とから成る。円板部６８の外周面には、シリンダ４８内部の気密性を保持するためにＯ−リング７２が装着されている。また、軸部７０の軸心部には、軸線方向に貫通するように軸孔７４が形成されており、また、軸部７０には通気孔７６が半径方向に穿設されている。そして、軸孔７４内に穿孔針７８が挿入され、穿孔針７８の先端部が軸部７０の前端面から突出しており、穿孔針７８は固定ピン８０によって固定されている。さらに、シリンダ４８の円筒状案内部５６およびピストン６０の軸部７０に圧縮コイルばね８２が外挿され、この圧縮コイルばね８２が、シリンダ４８の前端部内面とピストン６０の円板部６８の内面側との間に介装されていることにより、ピストン６０が外側（図２では右側）に弾発的に付勢されている。

円筒状缶体１２の内方空間すなわち滅菌室２０には、図５に配管系統図を示すように、排気口８４に流路接続された排気用配管８６が連通して接続されている。排気用配管８６には、滅菌室２０から排気口８４に向かう空気の流れだけを許容する逆止弁８８が介挿され、逆止弁８８の下流側に真空ポンプ９０が介挿されている。また、滅菌室２０には、気体導入管９２が連通して接続されており、気体導入管９２にガス導入管９４および空気取入管９６がそれぞれ連通している。ガス導入管９４および空気取入管９６には、ガス電磁弁９８およびリリース電磁弁１００がそれぞれ介挿されている。そして、ガス導入管９４は、破缶機構５０におけるピストン６０の軸孔７４に流路接続されている。このガス導入管９４および気体導入管９２を通じて、破缶機構５０により破缶されたカートリッジ缶２８の孔を通して噴出する滅菌用ガスが滅菌室２０内へ導入される。また、空気取入管９６の先端は大気に連通しており、空気取入管９６にはフィルタ１０２が介挿されている。さらに、滅菌室２０の内部の気圧（真空度）を計測するために圧力センサ１０４が付設されている。

また、図６にブロック図を示すように、光センサ部４０のフォトトランジスタ４２から出力されるアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器１０６に入力され、Ａ／Ｄ変換器１０６においてディジタル信号に変換された後、ＣＰＵ１０８に入力されるようになっている。そして、ＣＰＵ１０８において、検出値からカートリッジ缶２８の着色帯４６の色が判定され、本体部１０の缶保持部２６に所望のガス充填量のカートリッジ缶２８が保持されているかどうかが確認される。このとき、缶保持部２６に所望のガス充填量のカートリッジ缶２８が保持されていることが確認されると、ＣＰＵ１０８からコントローラ１１０へ正常信号が送られ、コントローラ１１０から出力される制御信号により次の動作過程（滅菌室２０内の真空排気過程）へ移る。一方、缶保持部２６に所望のガス充填量以外のカートリッジ缶２８が保持されているときは、ＣＰＵ１０８からコントローラ１１０へ異常信号が送られ、コントローラ１１０から出力される制御信号により次の動作過程への移行が中止され、液晶表示パネル等の表示器（図示せず）にエラーメッセージが表示される。

光センサ部４０によるカートリッジ缶２８の着色帯４６の色判別は、具体的には、例えば次のようにして行われる。すなわち、先に、色の基準となる上質の白色ラベルをカートリッジ缶２８に貼り付け、そのカートリッジ缶２８を本体部１０の缶保持部２６に装着し、まず、赤色発光ダイオード４４ａを点灯させ、その反射光をフォトトランジスタ４２により検出する。そして、検出信号をＡ／Ｄ変換して、８ビットデータ（最高値２５５）で２３５となるように赤色発光ダイオード４４ａの出力を調整する。次に、緑色発光ダイオード４４ｂを点灯させ、その反射光をフォトトランジスタ４２により検出して、その検出信号をＡ／Ｄ変換し、上記と同様にして緑色発光ダイオード４４ｂの出力を調整する。続いて、青色発光ダイオード４４ｃを点灯させ、その反射光をフォトトランジスタ４２により検出して、その検出信号をＡ／Ｄ変換し、上記と同様にして青色発光ダイオード４４ｃの出力を調整する。

次に、各種の色ラベル、例えば黄色ラベル、緑色ラベル、赤色ラベルおよび青色ラベルを各カートリッジ缶２８にそれぞれ貼り付け、各カートリッジ缶２８を本体部１０の缶保持部２６に順次装着し、それぞれの装着後に、赤色発光ダイオード４４ａ、緑色発光ダイオード４４ｂおよび青色発光ダイオード４４ｃを順次点灯させ、各反射光をフォトトランジスタ４２により検出し、各検出信号をＡ／Ｄ変換して、各ディジタル信号値をそれぞれメモリに記憶させる。このときの信号値は、例えば次のようになる。すなわち、黄色ラベル（マンセル２．５Ｙ８／１２）については、赤色発光時の信号値：２０８、緑色発光時の信号値：１５８、青色発光時の信号値：３９となり、緑色ラベル（マンセル４Ｇ５．５／７．８）については、赤色発光時の信号値：２６、緑色発光時の信号値：１０１、青色発光時の信号値：７５となり、赤色ラベル（マンセル５Ｒ４／１３）については、赤色発光時の信号値：２０４、緑色発光時の信号値：２５、青色発光時の信号値：２０となり、また、青色ラベル（マンセル１０Ｂ６／７）については、赤色発光時の信号値：６９、緑色発光時の信号値：１０８、青色発光時の信号値：１５３となる。以上のようにして得られたデータを使用し、各信号値に例えば±２０％程度の許容度を持たせて、黄色ラベル、緑色ラベル、赤色ラベルおよび青色ラベルの判別を行うようにする。なお、カートリッジ缶２８が本体部１０の缶保持部２６に装着されていないときは、反射光がフォトトランジスタ４２に入射することがなく、全ての信号値が０付近となるので、これにより、カートリッジ缶２８が本体部１０の缶保持部２６に確実に装着されているかどうかを確認することができる。

この滅菌器を用いた医療器材等の滅菌処理は、従来と全く同じ手順で行なわれる。すなわち、扉１６を開いた状態で、滅菌室２０内へ開口面を通して医療器材等の被滅菌物を挿入し、また、本体部１０の缶保持部２６にカートリッジ缶２８を装填した後、扉１６を閉じて密閉蓋１８により滅菌室２０を密閉する。この際に、上記したようにして、本体部１０の缶保持部２６に所望のガス充填量のカートリッジ缶２８が保持されているかどうかが確認され、缶保持部２６に所望のガス充填量以外のカートリッジ缶２８が保持されているときは、表示器にエラーメッセージが表示され、扉１６を閉じても次の真空排気動作へは移行しない。本体部１０の缶保持部２６に所望のガス充填量のカートリッジ缶２８が保持されていることが確認されると、真空ポンプ９０により滅菌室２０の内部が真空排気される。このとき、ガス導入管９４に介挿されたガス電磁弁９８および空気取入管９６に介挿されたリリース電磁弁１００は、それぞれ閉止されている。滅菌室２０の内部が真空排気されて所定の真空度に到達すると、ガス電磁弁９８が開かれる。これに伴い、破缶機構５０によりカートリッジ缶２８が破缶される。このときの破缶動作について、図７により説明する。

滅菌室２０の内部が所定の真空度に到達した後に、ガス導入管９４に介挿されたガス電磁弁９８が開かれると、気体導入管９２およびガス導入管９４ならびに破缶機構５０におけるピストン６０の通気孔７６を通してシリンダ４８の内部が減圧される。これにより、図７の（ａ）に示すように、圧縮コイルばね８２の弾発力に抗してピストン６０がカートリッジ缶２８の頭部に接近する方向（図７の左方向）へ移動し、ピストン６０の軸部７０に取着された穿孔針７８も移動する。そして、図７の（ｂ）に示すように、穿孔針７８がカートリッジ缶２８の頭部を突き破って、カートリッジ缶２８に小さい孔があけられる。カートリッジ缶２８に孔があけられると、その孔を通して滅菌用ガス（液化ガス）が噴出し気化して、その滅菌用ガスがピストン６０の通気孔７６、ガス導入管９４および気体導入管９２を通じて滅菌室２０内へ導入される。なお、カートリッジ缶２８の頭部に突き刺さった穿孔針７８は、滅菌処理が終了した後に、空気取入管９６に介挿されたリリース電磁弁１００が開かれることにより、空気取入管９６およびガス導入管９４を通してシリンダ４８内に空気が流入し、シリンダ４８の内部の気圧が大気圧に戻り、これに伴い、図７の（ｃ）に示すように、圧縮コイルばね８２の弾発力によってピストン６０がカートリッジ缶２８の頭部から離間する方向（図７の右方向）へ移動し、ピストン６０の軸部７０に取着された穿孔針７８がカートリッジ缶２８の頭部から抜け出す。

上記したような動作によりカートリッジ缶２８が破缶されて、滅菌室２０内へ滅菌用ガスが導入されると、その滅菌用ガスを滅菌室２０内に密封した状態で滅菌室２０内が所定時間、所定温度に維持されて、被滅菌物の滅菌処理が行なわれる。滅菌処理が終了すると、真空ポンプ９０により滅菌室２０内から滅菌用ガスが排出された後、空気取入管９６および気体導入管９２を通して滅菌室２０内へ空気が取り入れられ、滅菌室２０の内部が大気圧に戻される。滅菌室２０の内部が大気圧に戻ると、扉１６を開いて滅菌室２０内から被滅菌物が取り出される。なお、滅菌室２０内から排出された滅菌用ガスは、適当な方法で処理されてから大気中に放出される。

この発明の実施形態を示す滅菌器の外観斜視図である。図１に示した滅菌器の本体部の缶保持部付近を示す縦断面図である。図１に示した滅菌器の本体部の一部を示す断面図である。図１に示した滅菌器の本体部に設けられている光センサ部の構成を示す平面図である。図１に示した滅菌器の配管系統を示す概略図である。図１に示した滅菌器の制御系を示すブロック図である。図１に示した滅菌器の破缶機構によるカートリッジ缶の破缶動作を説明するための部分断面図である。

符号の説明

１０本体部
１２円筒状缶体
１４筐体
１６扉
１８密閉蓋
２０滅菌室
２６缶保持部
２８カートリッジ缶
３０缶嵌挿部材
３６缶嵌挿部材の段付き孔
３８プリント基板
４０光センサ部
４２フォトトランジスタ
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ発光ダイオード
４６カートリッジ缶の着色帯
４８シリンダ
５０破缶機構
５２ゴムパッキン
５４シリンダの貫通小孔
５６シリンダの円筒状案内部
６０ピストン
６８ピストンの円板部
７０ピストンの軸部
７２Ｏ−リング
７４軸孔
７６通気孔
７８穿孔針
８０固定ピン
８２圧縮コイルばね
８６排気用配管
８８逆止弁
９０真空ポンプ
９２気体導入管
９４ガス導入管
９６空気取入管
９８ガス電磁弁
１００リリース電磁弁
１０６Ａ／Ｄ変換器
１０８ＣＰＵ
１１０コントローラ

Claims

一側面が開口し内部に被滅菌物が収容される滅菌室、および、滅菌用ガスが充填され密封された破缶可能なカートリッジ缶が挿入されて保持される缶保持部が形設され、前記缶保持部に保持されたカートリッジ缶に穿孔して破缶する破缶手段を有し、破缶されたカートリッジ缶の孔を通して噴出する滅菌用ガスを外部に漏出しないようにして前記滅菌室内へ導入するためのガス通路が形成された本体部と、
この本体部の前記滅菌室の開口の周縁部全周に気密に当接して滅菌室を密閉する密閉蓋を有し、前記本体部に対して開閉自在に取着された扉と、
を備えた滅菌器において、
前記本体部の缶保持部に、その缶保持部に保持されたカートリッジ缶の外周面もしくはその外周面に貼り付けられたラベルに着色された色を検出するセンサを付設し、
カートリッジ缶の外周面もしくはその外周面に貼り付けられたラベルに、滅菌用ガスの充填量が異なるごとに異なる色で着色しておいて、前記センサからの信号により、前記本体部の缶保持部に所望のガス充填量のカートリッジ缶が保持されていることを確認するようにしたことを特徴とする滅菌器。