JP2008237413A - 滅菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、加熱に耐える金属の被滅菌物を対象とし、低い消費エネルギーで迅速に高温に加熱することができ、かつガーゼに包んだ状態の被滅菌物であっても確実に滅菌することが可能な滅菌装置を提供することを目的としている。
【解決手段】上記課題を解決するために、本発明にかかる滅菌装置２の代表的な構成は、被滅菌物１を収容する容器１０と、容器１０の周囲に巻回されたコイル２０とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、加熱によって滅菌を行う滅菌装置に関するものである。

従来から細菌やウイルスなどの微生物を死滅させる滅菌を行うためにさまざまな手段が提唱され実施されており、対象となる被滅菌物の種類に応じて手段や構成が選択される。特に医療器具や食品加工機器などの部材を滅菌する手段として、金属などの加熱が可能な部材には高温滅菌が採用される場合が多く、熱に弱いゴムやプラスチックなどの部材には低温滅菌が採用される。

高温滅菌としては、高温蒸気滅菌や高温乾熱滅菌などがある。特許文献１（特開２００２−０５２０７０）には蒸気滅菌装置および乾熱滅菌装置の構成について開示されている。特許文献１において蒸気発生器、および乾熱のための加熱手段は、いずれも電気ヒータが例示されている。また蒸気発生器としてはボイラも多く用いられ、乾熱のための加熱手段としてはガスオーブンが用いられる例も多い。

低温滅菌としては、エチレンオキサイドやオゾンなどのガスによる化学滅菌や、紫外線や電子線などの電磁波による滅菌、過酸化水素水を利用した低温プラズマ滅菌などがある。
特開２００２−０５２０７０号公報

上記従来の高温蒸気滅菌は、蒸気発生器がある程度大きな設備となってしまう。また高温高圧蒸気を扱うため、耐熱耐圧容器が必要となる。これらのことから、機器が全体として大型化し、設備費が増大するという問題がある。また大量の水を蒸発させ、容器全体を加熱する必要があることから、消費エネルギーに無駄が多い。さらには、乾き度が低い低圧蒸気の場合、水の持ち込みによって滅菌効果が薄れるおそれがある。さらに、蒸気発生器がガスや油を利用するボイラである場合には、ボイラの設備が大きいことやメンテナンスの煩雑さ、ボイラ技士の確保などの煩雑さがある。

上記従来の高温乾熱滅菌は、高温乾燥空気を用いて加熱するが、例えば医療機器の滅菌時はガーゼに包んだ状態で行うことが多く、対象物へ熱が伝わりにくいという問題がある。このため、そもそも乾熱滅菌は蒸気滅菌よりも長時間を要するが、確実に滅菌するためにはさらに長時間の加熱処理をしなくてはならなかった。

さらに従来の低温滅菌においては、化学滅菌では金属機器の腐蝕を招く場合が多いため被滅菌物に制限が多く、電磁波による滅菌ではガーゼに包んだ状態の被滅菌物は遮蔽されてしまって処理しにくいという問題があった。

そこで本発明は、加熱に耐える金属の被滅菌物を対象とし、低い消費エネルギーで迅速に高温に加熱することができ、かつガーゼに包んだ状態の被滅菌物であっても確実に滅菌することが可能な滅菌装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる滅菌装置の代表的な構成は、被滅菌物を収容する容器と、容器の周囲に巻回された誘導加熱手段とを備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、容器に収容された被滅菌物を電磁誘導（高周波誘導）によって自発的に加熱することができる。したがって容器全体を加熱することがなく、また大量の水を過熱蒸気とする熱量も不要であり、被滅菌物のみを加熱すればよいことから、消費エネルギーを極めて低減することができる。またガーゼに包まれた状態の被滅菌物であっても、阻害されることなく確実に加熱することができる。さらに容器は積極的には加熱されないことから、ガラスだけでなく、アクリルやポリカーボネートなどの樹脂材料も使用することができる。

容器は真空容器であって、内部空気を吸引するためのバルブを備えていることが好ましい。加熱中に真空状態とすることにより、細菌やウイルスなどの細胞膜が壊れやすくなり、より低温で滅菌することが可能となる。また加熱真空状態となれば被滅菌物やガーゼに含まれた水分が蒸発しやすくなり、蒸発と共に除臭することができる。さらに、運用として加熱前に水やアルコールを噴霧や含浸したり、加水手段を設けることによっても、除臭作用を向上させることができる。

被滅菌物の温度を測定する温度計測手段を備えていることが好ましい。また温度計測手段としては、非接触で温度を測定する放射温度計を用いることが好ましい。本発明にかかる滅菌装置は被滅菌物以外は加熱しないため、温度計測が容易となり、温度コントロールを容易に行うことができる。

容器の内部に、被滅菌物を載置して回転する回転テーブルを備えることが好ましい。誘導加熱はコイルとの距離によって発熱量が大幅に変化するが、被滅菌物を回転させてコイルに対する距離を均一化させることにより、均一に加熱することができる。

容器は設置された状態において側面に開閉扉を備え、誘導加熱手段は開閉扉が備えられた側面に直交する方向を軸として巻回されていることが好ましい。容器の横方向から被滅菌物を出し入れ可能とすることにより、装置を棚に収納した状態で使用することができ、滅菌装置の設置箇所の自由度を向上させることができる。

本発明によれば、加熱に耐える金属の被滅菌物を対象とし、低い消費エネルギーで迅速に高温に加熱することができ、かつガーゼに包んだ状態の被滅菌物であっても確実に滅菌することが可能な滅菌装置を提供することができる。

本発明にかかる滅菌装置の実施形態について説明する。図１は本実施形態にかかる滅菌装置の構成を説明する部分断面図、図２は電磁誘導による加熱の様子を説明する図である。なお、以下の実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。

図１に示す滅菌装置２は、被滅菌物１を収容する容器１０と、容器１０の周囲に巻回された誘導加熱手段の例としてのコイル２０とを備えている。

被滅菌物１は、本実施形態においては金属製の器具を対象としており、例えば医療用の鋏やスプーン、鉗子、ヘラなどが例示できる。被滅菌物１は、洗浄後にガーゼに包んでから容器１０内に載置される。本実施形態にかかる滅菌装置２に適応する器具としては、電磁誘導によって加熱可能なものであればよく、具体的には磁性が強いものほど、および電気抵抗（体積抵抗率）が高いものほど効率的に加熱することができる。磁性を有しない金属であっても、コイル２０の電流値を上げることによって加熱することができる。

容器１０は本実施形態において上方に開口しており、蓋体１１によって密封しうるように構成している。この容器１０は真空容器であって、容器側面には内部空気を吸引するためのバルブ１２と、温度計測手段の例としての放射温度計１３を備えている。容器１０の材質は例えばアクリルやポリカーボネートなどの樹脂やガラスによって形成することができ、導電性を有しないものであればよい。また容器の内部には、被滅菌物１を載置するためのセラミック製のプレート１５が備えられている。

コイル２０は、蓋体１１が備えられた上面に直交する方向を軸として、容器１０の外周に巻回されている。コイル２０には不図示の電源が接続され、交流電流または直流のパルス波が供給される。コイル２０の巻数や段数は、要求される出力に応じて設定することができる。

図２に示すように、例えばコイルに図に示すような右から左に進む電流が流れた場合、破線矢印に示すように容器１０を上方に貫通する磁束が発生する。すると被滅菌物１には、コイル２０による磁界を打ち消すような磁界を発生させる方向に渦電流が生じる。この渦電流が電磁誘導（高周波誘導）された電流であって、金属の電気抵抗に応じて被滅菌物１が自発的に発熱する。

したがって容器全体を加熱することがなく、また大量の水を過熱蒸気とする熱量も不要であり、被滅菌物のみを加熱すればよいことから、消費エネルギーを極めて低減することができる。また透磁性を有するもので包まれていても支障なく加熱することが可能であるから、被滅菌物１がガーゼに包まれた状態であっても、阻害されることなく確実に加熱することができる。さらに容器は積極的には加熱されないことから、ガラスだけでなく、アクリルなどの樹脂材料も使用することができる。

なお、渦電流は被滅菌物１の各部位において細かく発生するので、複雑な形状をしたものであっても支障なく加熱することができる。ただし円筒状に巻いたコイル２０においては軸方向に磁束が発生することから、被滅菌物１が鋏やスプーンなどのように長尺形状を有している場合には、コイル２０の軸と平行に近くなるように載置すると効率的に加熱することができる。

またバルブ１２から不図示の真空装置を用いて吸引し、加熱中に容器１０の内部を真空状態とすることができる。気圧を低下させることにより、細菌やウイルスなどの細胞膜が壊れやすくなり、真空状態としない場合より低温で滅菌することが可能となる。

また被滅菌物１やガーゼに水分やアルコールが付着または含まれていると、被滅菌物１から熱を受けて蒸発する。水やアルコールは、蒸発するとき溶解した臭い成分と共に気化することで除臭する作用を有している。ここで、容器１０の中の気圧を下げていることにより蒸発しやすくなり、少ない消費エネルギーで蒸発させることができる。したがって意図的に上記の除臭作用を利用したとしても、過熱蒸気滅菌の方法よりはるかに消費エネルギーは少ない。したがって例えば、運用として加熱前に水やアルコールを噴霧したり、ガーゼに含浸させることにより、除臭作用を効率的に得ることができる。さらには容器１０に水やアルコールを噴霧または注入する加水手段（不図示）を設けることによっても、除臭作用を向上させることができる。

放射温度計１３は、被滅菌物１の温度を測定する温度計測手段である。放射温度計１３は、赤外線の放射を検知して非接触で温度を測定するものである。非接触としたのは、被滅菌物１に触れると雑菌等が対象物間で移転する恐れもあり、清掃に気を使わなくてはならなくなるためである。ここで本実施形態にかかる滅菌装置２は被滅菌物１以外は加熱しないため、温度計測が容易であり、温度コントロールを容易に行うことができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば容器１０の内部に、被滅菌物１を載置して回転する回転テーブルを備えいてもよい。誘導加熱はコイル２０との距離によって発熱量が大幅に変化するが、被滅菌物１を回転させてコイル２０に対する距離を均一化させることにより、均一に加熱することができる。

また上記実施形態においては、容器１０は上方に開口していると説明した。しかし本発明はこれに限定するものではなく、周囲にコイル２０を巻回した容器の中に被滅菌物１を収納できればよい。

図３は本発明にかかる滅菌装置の他の構成の例である。図３に示す滅菌装置３は、設置された状態において側面に開閉扉３１を備え、コイル２０は開閉扉３１が備えられた側面に直交する方向を軸として巻回されている。このような装置とすることにより、容器１０の横方向から被滅菌物１を出し入れ可能とすることが可能となる。したがって滅菌装置３を棚に収納した状態で使用することができ、滅菌装置３の設置箇所の自由度を向上させることができる。

本発明は、加熱によって滅菌を行う滅菌装置として利用することができる。

実施形態にかかる滅菌装置の構成を説明する部分断面図である。 電磁誘導による加熱の様子を説明する図である。 本発明にかかる滅菌装置の他の構成の例である。

符号の説明

１ …被滅菌物
２、３ …滅菌装置
１０ …容器
１１ …蓋体
１２ …バルブ
１３ …放射温度計
１５ …プレート
２０ …コイル
３１ …開閉扉

Claims (5)

1. 被滅菌物を収容する容器と、
   前記容器の周囲に巻回された誘導加熱手段とを備えたことを特徴とする滅菌装置。
2. 前記容器は真空容器であって、内部空気を吸引するためのバルブを備えていることを特徴とする請求項１記載の滅菌装置。
3. 被滅菌物の温度を測定する温度計測手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の滅菌装置。
4. 前記容器の内部に、被滅菌物を載置して回転する回転テーブルを備えたことを特徴とする請求項１記載の滅菌装置。
5. 前記容器は設置された状態において側面に開閉扉を備え、前記誘導加熱手段は前記開閉扉が備えられた側面に直交する方向を軸として巻回されていることを特徴とする請求項１記載の滅菌装置。

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