JP2010207518A - 圧力制御装置及び滅菌装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡便な構成で、密閉空間内部の圧力制御を可能にする。
【解決手段】圧力制御装置100は、密閉空間を提供するチャンバ11と、前記密閉空間内に配置され、内部空間を有し、当該内部空間に充填された気体の体積に応じて体積が変化するベローズ101(体積可変部)と、ベローズ101の前記内部空間に連通され、当該内部空間に気体を送気し、当該内部空間から気体を吸気する送気・吸気装置102(送吸気部)と、チャンバ11の前記密閉空間内部の圧力を測定する圧力測定部112と、圧力測定部112が測定した圧力に基づいて送気・吸気装置102による送気量または吸気量を決定し、ベローズ101の体積を増減させて、前記密閉空間内の圧力を予め定められた値に制御する圧力制御部103と、を備える。
【選択図】図5

Description

本発明は、密閉空間内の圧力制御の技術に関し、特に当該密閉空間内に滅菌ガスを導入して被処理物を滅菌する場合に、当該滅菌ガスの圧力を制御するのに好適な圧力制御の技術に関する。
密閉空間内の圧力制御が求められる用途は、少なからず存在する。例えば、ガス滅菌においては、滅菌被処理物が配置された密閉空間を減圧して脱気し、当該密閉空間内を所定の圧力に保持して、酸化エチレンガスや窒素酸化物ガスのような滅菌ガスを導入し、被処理物に滅菌ガスを反応させる。
密閉空間内の圧力制御に係る技術として、当該密閉空間内の空間の体積が、当該密閉空間内外の圧力差で変化することにより、当該密閉空間の内部と外部の圧力差を小さくする構造を設けることが、特許文献1に開示されている。具体的には、前記密閉空間は無線装置の筐体であり、前記構造は、当該筐体内部に設けられ、当該筐体外部と連通されたベローズである。前記筐体外部の圧力が変化すると、当該筐体の外部と連通された前記ベローズが伸縮して筐体内の空間の体積が変わり、筐体の内部と外部との圧力差が吸収される。
特開平7−15151号公報
しかしながら、特許文献1に開示されている構造は、簡便ではあるが、前記筐体内の圧力は筐体外部の圧力と等しくなるだけである。したがって、密閉空間内部の圧力を、密閉空間外部の圧力よりも高圧もしくは低圧に制御する用途には用いることができない。
本発明は、上記の点に鑑み、簡便な構成でありながらも、密閉空間内部の圧力制御が密閉空間外部の圧力に依存しない圧力制御装置、及び当該圧力制御装置を用いた滅菌装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成する本発明の一の局面に係る圧力制御装置は、密閉空間を提供するチャンバと、前記密閉空間内に配置され、内部空間を有し、当該内部空間に充填された気体の体積に応じて体積が変化する体積可変部と、前記体積可変部の前記内部空間に連通され、当該内部空間に気体を送気し、当該内部空間から気体を吸気する送吸気部と、前記チャンバの前記密閉空間内部の圧力を測定する圧力測定部と、前記圧力測定部が測定した圧力に基づいて前記送吸気部による送気量または吸気量を決定し、前記体積可変部の体積を増減させて、前記密閉空間内の圧力を予め定められた値に制御する圧力制御部と、を備える(請求項1)。
上記の圧力制御装置によれば、前記体積可変部が備える前記内部空間は、前記送吸気部に連通されているので、当該体積可変部の体積を任意の値に変更することが可能となり、簡便な機構で、前記密閉空間内の圧力を予め定められた値に制御することが可能となる。
上記の圧力制御装置において、前記体積可変部は、伸縮可能かつ一体に形成されていることが望ましい(請求項2)。前記体積可変部をこのように構成することで、当該体積可変部の気密性が向上するので、前記密閉空間内の圧力制御を確実に行うことができる。なお、伸縮可能かつ一体に形成されている前記体積可変部として、容易に入手可能なベローズを用いることができる(請求項3)。
本発明の他の局面に係る滅菌装置は、前記圧力制御装置を備え、前記チャンバの前記密閉空間内に被処理物が収容され、前記密閉空間内に滅菌ガスを導入して滅菌を行い、前記密閉空間内の圧力を、前記圧力制御装置を用いて制御する(請求項4)。
上記の滅菌装置によれば、前記滅菌ガスが導入される前記チャンバ内の前記密閉空間内の圧力が、前記圧力制御装置によって制御される。したがって、前記密閉空間内を、滅菌ガスの浸透に好適な所定の圧力に保持することができる。
上記の滅菌装置において、前記圧力制御部は、前記滅菌ガスの前記密閉空間内への導入時に、前記密閉空間内の圧力を連続的に昇降圧させる制御を行うことが望ましい(請求項5)。この滅菌装置によれば、被処理物に含まれる気体が降圧時に脱気され、昇圧時に滅菌ガスに置換されるので、被処理物への滅菌ガスの浸透性が向上する。
上記の滅菌装置において、滅菌ガスに二酸化窒素を用いることができる(請求項6)。二酸化窒素ガスは、大気中の窒素と酸素とから生成することができるので、この滅菌装置によれば、滅菌時に確実に滅菌ガスを調達することができる。
本発明によれば、簡便な機構で、密閉空間内の圧力を予め定められた値に制御することが可能となる。したがって、滅菌装置等の密閉空間内の圧力制御が求められる用途に好適な、圧力制御装置を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る滅菌装置を示すブロック図である。 マイクロ波供給装置の構成を概略的に示すブロック図である。 導波管に取り付けられた状態のプラズマノズルを示す断面図である。 NO変換部の詳細構成を示すブロック図である。 滅菌装置が備える圧力制御装置の詳細構成を示すブロック図である。 滅菌装置の電気的な制御系を示すブロック図である。 滅菌装置の動作を示すタイミングチャートである。 ポンプの制御状態を示す表形式の図である。 電磁弁の制御状態を示す表形式の図である。 上記圧力制御装置の昇降圧期間における動作を説明するためのタイムチャートである。 (a)〜(c)は、上記圧力制御装置の上記昇降圧期間における動作の他の例を説明するためのタイムチャートである。 送気・吸気装置が備えるポンプ及び流量制御弁の制御状態を示す表形式の図である。 本発明の他の実施形態に係る滅菌装置を示すブロック図である。
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る圧力制御装置100を備える滅菌装置1の一例を示すブロック図である。この滅菌装置1は、例えばメス、鉗子、カテーテルなどの医療用器具や、包装シート、トレイ、ボトルなどの食品包装材を被処理物とし、これらに滅菌剤を作用させて滅菌処理を施すための装置である。本実施形態では、滅菌剤として二酸化窒素(NO)を用いる例を示す。NOは、大気中の窒素と酸素とから生成することができるので、滅菌時に確実に調達できるという利点がある。
滅菌装置1は、メインチャンバ11、サブチャンバ12、吸気系統20、循環系統30、連係系統40、排気系統50、および圧力制御装置100を含む。これら系統20〜50の適所には、第1〜第8電磁弁V1〜V8と、第1ポンプP1〜第4ポンプP4とが配置されている。また、流量制御弁V10およびポンプP10は、圧力制御装置100の送気・吸気装置102(送吸気部)を構成している。
メインチャンバ11は、被処理物が収容される密閉空間を提供するチャンバであり、例えばステンレス鋼などで構成され、高度の真空引きに対応できる耐圧構造を備えた大容量のチャンバである。図示は省略しているが、メインチャンバ11には被処理物を搬入出するためのドアが備えられ、その内部には、被処理物を積載するための処理トレイが備えられている。
メインチャンバ11には、滅菌剤の濃度を計測する第1濃度センサ111と、チャンバ内の圧力を検出する第1圧力センサ112とが備えられている。第1濃度センサ111は、滅菌剤としてのNOの濃度を計測するもので、滅菌処理後にメインチャンバ11内を排気するに当たり、この第1濃度センサ111の計測値が参照される。第1圧力センサ112は、メインチャンバ11内の減圧状態を計測するセンサである。この他、温度センサ、湿度センサ、或いはオゾンセンサ等の各種物理量センサが備えられていても良い。
サブチャンバ12は、滅菌剤を生成するためのチャンバであり、例えばステンレス鋼などで構成され、メインチャンバ11と同様に、高度の真空引きに対応できる耐圧構造を備えた比較的小容量のチャンバである。後記で詳述するが、サブチャンバ12内において常圧下で所定濃度のNOガスが生成され、減圧下にあるメインチャンバ11内に該NOガスが導入される。
サブチャンバ12内にも、NOの濃度を計測する第2濃度センサ121と、チャンバ内の圧力を検出する第2圧力センサ122とが備えられている。第2濃度センサ121の計測値は、例えばNOガスをメインチャンバ11へ導入する前に、サブチャンバ12内で所定濃度のNOガスが生成されているか否かを確認するために参照される。
吸気系統20は、サブチャンバ12、若しくはサブチャンバ12及びメインチャンバ11の双方に乾燥した外気(空気)を導入させるための配管系統である。吸気系統20は、第1ポンプP1、エアドライヤ21、湿度センサ22、第1電磁弁V1、第1常圧配管201及び第1真空配管202を含む。第1常圧配管201は、第1ポンプP1と第1電磁弁V1との間を接続する配管であり、その経路中にエアドライヤ21及び湿度センサ22が配置されている。第1真空配管202は、第1電磁弁V1とサブチャンバ12との間を接続している。
第1ポンプP1は、減圧状態にあるサブチャンバ12、若しくはサブチャンバ12及びメインチャンバ11の双方を常圧に戻すときに動作されるポンプである。第1ポンプP1は、外気を吸入し、第1常圧配管201及び第1真空配管202を介してサブチャンバ12内に外気を送り込む。エアドライヤ21は、外気に含まれる水分を除去するもので、例えば電熱ヒータを備えた乾燥装置が適用される。このエアドライヤ21を通過した空気は、ほぼ湿度がゼロとなる。湿度センサ22は、第1常圧配管201内を流通する空気の湿度を検出する。この湿度センサ22は、専らエアドライヤ21の故障検知のために用いられる。
第1電磁弁V1は、第1ポンプP1の稼働時に連動して「開」とされるバルブである。すなわち、第1電磁弁V1は、メインチャンバ11及びサブチャンバ12を含む系統を、外気圧と遮断する必要があるときに「閉」とされ、これを常圧に復帰させるときに「開」とされる。このため、第1電磁弁V1よりも吸気方向下流側は、真空引きに耐性を有する第1真空配管202が用いられている。
循環系統30は、主に吸気系統20によりサブチャンバ12に導入された乾燥空気をプラズマで電離して、滅菌剤としてのNOガスを生成する際に稼働される系統である。循環系統30は、第2電磁弁V2、第3電磁弁V3、プラズマノズル31、ガス流量計32、第2ポンプP2、NO変換部33、第2真空配管301、第3真空配管302、及び第2常圧配管303を含む。
第2真空配管301の一端側はサブチャンバ12内に連通し、他端側は第2電磁弁V2を介して第2常圧配管303の一端側に接続されている。第3真空配管302の一端側はサブチャンバ12内に連通し、他端側は第3電磁弁V3を介して第2常圧配管303の他端側に接続されている。これにより、サブチャンバ12と連通する、第2真空配管301の一端側を起点として第3真空配管302の一端側に戻るループ管路が形成されている。本実施形態では、第2真空配管301側が、当該ループ管路内を流れる空気流の上流側となる。第2常圧配管303に対して、上流側から順にプラズマノズル31、ガス流量計32、第2ポンプP2及びNO変換部33が配置されている。
第2電磁弁V2及び第3電磁弁V3は、サブチャンバ12が減圧状態にあるときに「閉」とされ、後述する常圧状態でのNOガス生成時及び無害化処理時に「開」とされる弁である。このため、第2電磁弁V2及び第3電磁弁V3とサブチャンバ12とを接続する配管として、第2真空配管301及び第3真空配管302が適用されている。
プラズマノズル31は、プラズマ(電離気体)を発生させるための電界集中部を提供する。第2常圧配管303を流通する空気(窒素及び酸素を含むガス)は、プラズマノズル31の前記電界集中部を通過することで電離され、NOガスやNOガスを含む窒素酸化物(NO)ガスに変換される。このようなプラズマを発生させるために、本実施形態ではマイクロ波エネルギーが用いられている。当該マイクロ波エネルギーは、マイクロ波供給装置60からプラズマノズル31に与えられる。
図2は、マイクロ波供給装置60の構成を概略的に示すブロック図である。マイクロ波供給装置60は、マイクロ波エネルギーを発生すると共に、これをプラズマノズル31に供給するための装置であって、マイクロ波を発生するマイクロ波発生装置61と、前記マイクロ波を伝搬させる導波管62とを含む。この導波管62に、プラズマノズル31が取り付けられている。また、マイクロ波発生装置61と導波管62との間には、アイソレータ63、カプラ64及びチューナ65が備えられている。
マイクロ波発生装置61は、例えば2.45GHzのマイクロ波を発生するマグネトロン等のマイクロ波発生源と、このマイクロ波発生源にて発生されたマイクロ波の強度を所定の出力強度に調整するアンプとを含む。本実施形態では、例えば1W〜3kWのマイクロ波エネルギーを出力できる連続可変型のマイクロ波発生装置61が好適に用いられる。
導波管62は、アルミニウム等の非磁性金属からなり、断面矩形の長尺管状を呈し、マイクロ波発生装置61により発生されたマイクロ波を、その長手方向に伝搬させる。導波管62の遠端側には、スライディングショート621がフランジ部622を介して取り付けられている。スライディングショート621は、マイクロ波の反射位置を変化させて定在波パターンを調整するための部材である。
アイソレータ63は、導波管62からの反射マイクロ波のマイクロ波発生装置61への入射を抑止する機器であり、サーキュレータ631とダミーロード632とを含む。サーキュレータ631は、マイクロ波発生装置61で発生されたマイクロ波を導波管62に向かわせる一方で、反射マイクロ波をダミーロード632に向かわせる。ダミーロード632は、反射マイクロ波を吸収して熱に変換する。カプラ64は、マイクロ波エネルギーの強度を計測する。チューナ65は、導波管62に突出可能なスタブを含み、反射マイクロ波が最小となるような調整、つまりプラズマノズル31でのマイクロ波エネルギーの消費が最大となる調整を行うための機器である。カプラ64は、この調整の際に利用される。
図3は、導波管62に取り付けられた状態のプラズマノズル31を示す断面図である。プラズマノズル31は、中心導体311、外部導体312、スペーサ313及び保護管314を備えている。
中心導体311は、良導電性の金属から構成された棒状部材からなり、その上端部311Bの側が導波管62の内部に所定長さだけ突出している。この突出した上端部311Bは、導波管62内を伝搬するマイクロ波を受信するアンテナ部として機能する。
外部導体312は、良導電性の金属から構成され、中心導体311を収納する筒状空間312Hを有する筒状体である。中心導体311は、この筒状空間312Hの中心軸上に配置されている。外部導体312は、導波管62の下面板に一体的に取り付けられた円筒型の金属フランジ板623に嵌め込まれ、ネジ624で締め付けられることにより、導波管62に固定されている。導波管62がアース電位とされる結果、外部導体312もアース電位とされる。
また、外部導体312は、その外周壁から筒状空間312Hに貫通するガス供給孔312Nを有する。このガス供給孔312Nには、第2常圧配管303の上流側が接続される。他方、筒状空間312Hの下端部には、絶縁性の配管315が接続されている。なお、この配管315は、第2常圧配管303の一部を構成する。これにより、第2常圧配管303内を流通する気体は、筒状空間312H内を経由することになる。
スペーサ313は、中心導体311を保持すると共に、導波管62内の空間と筒状空間312Hとの間をシールする。スペーサ313は、例えばポリテトラフルオロエチレン等の耐熱性樹脂材料やセラミック等からなる絶縁性部材を用いることができる。外部導体312の筒状空間312Hの上端部分には段差部が設けられ、該段差部でスペーサ313が支持されている。スペーサ313で保持された中心導体311は、外部導体312とは絶縁された状態となる。保護管314は、所定長さの石英ガラスパイプ等からなり、外部導体312の下端縁312Tにおける異常放電(アーキング)を防止するために、筒状空間312Hの下端部分に嵌め込まれている。
上記のように構成されたプラズマノズル31によれば、中心導体311が導波管62を伝搬するマイクロ波を受信すると、アース電位の外部導体312との間に電位差が生じる。特に、中心導体311の下端部311Tと外部導体312の下端縁312Tとの近傍に電界集中部が形成されるようになる。かかる状態で、ガス供給孔312Nから酸素分子と窒素分子とを含むガス(空気)が筒状空間312Hへ供給されると、ガスが励起されて中心導体311の下端部311T付近においてプラズマ(電離気体)が発生する。該プラズマは、NOとフリーラジカルを含んでいる。また、このプラズマは、電子温度が数万度であるものの、ガス温度は外界温度に近い反応性プラズマ(中性分子が示すガス温度に比較して、電子が示す電子温度が極めて高い状態のプラズマ)であって、常圧下で発生するプラズマである。
図1に戻って、ガス流量計32は、第2常圧配管303内を流通する気体の流量を計測する。第2ポンプP2は、NOガス生成時に、サブチャンバ12と循環系統30のループ管路とで構成される一つの空間内において、ガスを循環させるためのポンプである。プラズマノズル31が動作している状態で第2ポンプP2が稼働されると、プラズマを発生させる筒状空間312Hを繰り返しガスが通過し、徐々にNOの濃度が上昇してゆくことになる。第2ポンプP2は、NO等に耐性を持つ耐薬品性のポンプが用いられる。
NO変換部33は、プラズマノズル31を通過し、様々な物質を含んだ状態のガスから、NOを抽出する機能を有する。図4は、NO変換部33の詳細構成を示すブロック図である。NO変換部33は、プラズマノズル31から送り出されるガス中からHNOを吸着するフィルタ331と、フィルタ331を通過したガス中のNOをNOに変換する第1変換部332と、続いてそのNOをNOに変換する第2変換部333とを備えている。
プラズマノズル31において空気が電離されると、NO、Oが生成される。これらは次式に反応により段階的に酸化され、最終的にはエアドライヤ21で除去しきれずに僅かに残存する水分との反応により一部が硝酸(HNO)に転換する。
NO+O→NO+O
2NO+O→N+O
+HO→2HNO
フィルタ331は、上記の反応で生成されるHNOを吸着する。このフィルタ331としては、例えばセラミック製のハニカム構造を備えた基材に、硝酸吸着性のコーティング層を施したフィルタを用いることができる。硝酸吸着性のコーティング層としては、例えばゼオライト、アルミナ、シリカゲル等の珪素吸着剤を用いることができる。
第1変換部332は、フィルタ331を通過したガスに含まれる、NO以外のNOをNOに変換する。第1変換部332としては、例えばセラミック製のハニカム構造を備えた基材に、白金やパラジウム等を含有するコーティング層が形成された触媒と、該触媒の温度を調整するヒータとを備えた触媒装置を用いることができる。
第2変換部333は、第1変換部332を通過したガス中に含まれるNOをNOに変換する。第2変換部333としては、同様に、セラミック製のハニカム構造を備えた基材に、白金やパラジウム等を含有するコーティング層が形成された触媒と、該触媒の温度(第1変換部332の触媒とは異なる温度)を調整するヒータとを備えた触媒装置を用いることができる。
次に、連係系統40は、メインチャンバ11とサブチャンバ12との間を連通させるための系統である。連係系統40は、第4電磁弁V4、第5電磁弁V5、第3ポンプP3、第4真空配管401及び第5真空配管402を含む。
第4真空配管401の一端(上流端)はサブチャンバ12に接続され、他端(下流端)はメインチャンバ11に接続されている。この第4真空配管401の上流側に第3ポンプP3が配置され、下流側に第4電磁弁V4が配置されている。第3ポンプP3は、耐薬品性のポンプであって、サブチャンバ12を真空引きする際、サブチャンバ12からNOガスをメインチャンバ11に導入(循環)して滅菌処理を行う際、及びメインチャンバ11内を排気して無害化処理する際に動作する。第4電磁弁V4は、この第3ポンプP3が動作する際に「開」とされる弁である。
排気系統50は、滅菌処理に用いたNOガスを密閉空間内で無害化すると共に、無害化処理後のガスを外部に排気するための系統である。排気系統50は、HNO変換部51、フィルタ52、第6電磁弁V6、第7電磁弁V7、第8電磁弁V8、第4ポンプP4、第6真空配管501、第7真空配管502、第4常圧配管503及び第5常圧配管504を含む。
第6真空配管501の一端側(上流端)はメインチャンバ11に接続され、他端側(下流端)は第6電磁弁V6を介して第4常圧配管503の一端側(上流端)に接続されている。第4常圧配管503の他端側(下流端)は、第4ポンプP4を通して外部と連通している。この第4常圧配管503には、上流側から順に、HNO変換部51、フィルタ52及び第8電磁弁V8が取り付けられている。第5常圧配管504の一端側(上流端)は、フィルタ52と第8電磁弁V8との間において第4常圧配管503に接続され、他端側(下流端)は第7電磁弁V7を介して第7真空配管502の一端側(上流端)に接続されている。第7真空配管502の他端側(下流端)は、第5真空配管402の中間部に接続されている。上記の第4常圧配管503及び第7真空配管502が備えられている結果、第1電磁弁V1及び第8電磁弁V8が「閉」とされれば、メインチャンバ11、排気系統50、連係系統40及びサブチャンバ12を、一つの密閉された空間とすることが可能となる。
第6電磁弁V6は、メインチャンバ11及びサブチャンバ12の減圧時、無害化処理時及びその後の排気時に「開」とされる弁である。第7電磁弁V7は、無害化処理時にのみ「開」とされる弁である。第8電磁弁V8は、メインチャンバ11及びサブチャンバ12の減圧時と、無害化処理後の排気時とに「開」とされる弁である。第4ポンプP4は、メインチャンバ11及びサブチャンバ12を真空引きする際に駆動される真空ポンプである。
HNO変換部51は、滅菌処理後のガスに含まれるNOをHNOに変換する。この変換を行うために、HNO変換部51には、オゾン(O)を発生するオゾン発生器と、水(HO)を供給するための水分導入器とを備えている。HNO変換部51を通過するNOガスにO及びHOが加えられることで、前記ガスはHNOを含むガスに化学的に変換される。
フィルタ52は、ガス中のHNOを吸着するフィルタである。このフィルタ52としては、循環系統30のフィルタ331(図4)と同じフィルタを用いることができ、例えばセラミック製のハニカム構造を備えた基材に、硝酸吸着性のコーティング層を施したフィルタを用いることができる。
図5は、圧力制御装置100の詳細構成を示すブロック図である。圧力制御装置100は、メインチャンバ11内部の圧力を制御する制御装置である。圧力制御装置100は、ベローズ101(体積可変部)、送気・吸気装置102、圧力制御部103、真空配管104、常圧配管105、及び前述の第1圧力センサ112を含む。
真空配管104の一端側はメインチャンバ11に接続され、他端側は送気・吸気装置102を構成する流量制御弁V10を介して常圧配管105の一端側に接続されている。常圧配管105の他端側は、送気・吸気装置102を構成するポンプP10を通じて外部と連通している。
ベローズ101は、メインチャンバ11内部に設けられ、伸縮部101aと開口部101bとを備える。伸縮部101aは、例えばポリテトラフルオロエチレン樹脂やステンレス鋼によって伸縮可能かつ一体に形成されることで、伸縮部101aの内部空間の気密性が確保されている。開口部101bは、メインチャンバ11に接続された真空配管104の一端側と接続されている。
送気・吸気装置102は、例えばポンプP10と流量制御弁V10とを備え、ベローズ101の伸縮部101aの内部空間とメインチャンバ11外部との間で送吸気を行う。ポンプP10は、伸縮部101a内の気体をメインチャンバ11外部へと送気する際に駆動されるポンプである。流量制御弁V10は、前記送吸気時に圧力制御部103が決定した開度で「開」とされる弁である。
圧力制御部103は、NOをメインチャンバ11内へ導入して滅菌を行う際に、第1圧力センサ112が測定した圧力に基づいて、流量制御弁V10の開度を決定し流量制御弁V10における流量を制御することで、送気・吸気装置102による送気量または吸気量を決定する。圧力制御部103が、流量制御弁V10を前記の開度で「開」としてポンプP10を駆動することで、ベローズ101の伸縮部101aの内部空間の気体は、メインチャンバ11外部へと送気される。このとき、伸縮部101aの体積は減少し、メインチャンバ11内部の圧力は降圧する。
一方、圧力制御部103が、ポンプP10を停止して流量制御弁V10を前記の開度で「開」とすることで、メインチャンバ11外部の空気が、ベローズ101の伸縮部101aの内部空間へと吸気される。このとき、伸縮部101aの体積は増加し、メインチャンバ11内部の圧力は昇圧する。このように、圧力制御部103は、ベローズ101の伸縮部101aの体積を増減させて、メインチャンバ11内の圧力を予め定められた値に制御する。
また、圧力制御部103は、前記滅菌時にメインチャンバ11内の圧力を連続的に昇降圧させる制御を行う。被処理物Sに含まれる気体を降圧時に脱気し、昇圧時に当該気体をNOに置換することで、被処理物SへのNOの浸透性を向上させるためである。
続いて、滅菌装置1の電気的な制御構成を図6に基づいて説明する。図1では図示を省略しているが、滅菌装置1は、当該滅菌装置1の動作を電気的に制御するための制御装置70を備えている。制御装置70は、情報処理等を行うCPU(中央演算処理装置)を備え、滅菌装置1の動作制御を行うべくプログラミングされたソフトウェアが実行されることで、図6に示す機能部を具備するように動作する。制御装置70は、機能的に、全体制御部71、ポンプ制御部72、電磁弁制御部73、プラズマ制御部74、ロック制御部75、ドライヤ制御部76、及び圧力制御部103を備えている。
全体制御部71は、滅菌装置1の全体的な動作モードを管理し、各個別の制御部72〜76及び圧力制御部103に対して動作モードの変更及び維持を通知する制御信号を与える。第1及び第2濃度センサ111、121が計測するメインチャンバ11及びサブチャンバ12内のNOの濃度データ、第1及び第2圧力センサ112、122が計測するメインチャンバ11及びサブチャンバ12内の圧力データは、全体制御部71に入力される。全体制御部71は、これら濃度データ及び圧力データ、図略のタイマー装置から与えられるタイムデータ等に基づいて、滅菌装置1の動作モードを管理する。
ポンプ制御部72は、第1〜第4ポンプP1〜P4に対して、個別に動作モードに応じて、ポンプ動作の実行及びその停止を制御する制御信号を与える。電磁弁制御部73は、第1〜第8電磁弁V1〜V8に対して、個別に動作モードに応じて、弁を「開」又は「閉」とする制御信号を与える。
プラズマ制御部74は、マイクロ波供給装置60に、その起動又は停止を制御する制御信号を与える。すなわちプラズマ制御部74は、プラズマノズル31においてプラズマを発生させる期間を制御する。
ロック制御部75は、チャンバロック装置13の動作を制御する。チャンバロック装置13は、メインチャンバ11が備える被処理物の搬入出用の開閉ドアをインターロックする装置である(図1では図示省略)。メインチャンバ11の前記ドアは、被処理物に対する一連の滅菌処理工程中は、安全確保のためチャンバロック装置13でロックされる。
ドライヤ制御部76は、エアドライヤ21のON−OFF動作を制御する。湿度センサ22が計測する湿度データは、ドライヤ制御部76に出力される。ドライヤ制御部76は、前記湿度データが、エアドライヤ21が動作障害を起こしていることを示す異常値であるとき、異常信号を全体制御部71に出力し、ユーザにその異常を報知させる。
なお、圧力制御部103については、図5に基づいて説明済であるので、ここでは説明を省略する。
図7は、制御装置70により制御される滅菌装置1の動作を示すタイミングチャートである。また、図8は、第1〜第4ポンプP1〜P4の制御状態を示す表形式の図、図9は、第1〜第8電磁弁V1〜V8の制御状態を示す表形式の図である。図8において○印はポンプが動作し、×印はポンプが停止している状態をそれぞれ示し、図9において○印は電磁弁が「開」とされ、×印は「閉」とされている状態をそれぞれ表している。なお、図7の横欄の一つの「工程の内容」欄と、図8及び図9の最左縦欄の「工程」欄とがリンクしている。
時刻T1は、ユーザにより滅菌装置1のスタートボタンが押下され、一連の滅菌処理工程が開始される時刻である。滅菌処理工程は、図7に示されているように、被処理物を乾燥させる第1乾燥工程、滅菌材としてのNOガスを生成する滅菌準備工程、被処理物をNOガスと接触させて被処理物を滅菌する滅菌工程、滅菌処理後に残留したNOガスを浄化する排ガス無害化工程、及び被処理物を再度乾燥させる第2乾燥工程とを含む。なお、時刻T1の前に、医療用器具などの被処理物がメインチャンバ11内に収容されていることが前提となる。
第1乾燥工程は、メインチャンバ11及びサブチャンバ12内を高度に真空引きする排気工程と、一定時間だけ状態を維持する保持工程と、サブチャンバ12内にNOガスの生成原料となる乾燥空気を導入する吸気工程とからなる。
制御装置70の全体制御部71は、時刻T1に、まずメインチャンバ11の開閉ドアのロック指示をロック制御部75に与える。これを受けてロック制御部75は、チャンバロック装置13を駆動し、メインチャンバ11の開閉ドアをインターロックする。併せて、上記排気工程の実行のため、動作モードを「排気モード」に設定し、各個別制御部72〜76にそのモード設定信号を通知する。
排気モードが設定されると、ポンプ制御部72は、第3、第4ポンプP3、P4を動作させ、電磁弁制御部73は第4、第6、第8電磁弁V4、V6、V8を「開」とする。これら電磁弁のみが「開」とされることにより、サブチャンバ12から、第4真空配管401、メインチャンバ11、第6真空配管501及び第4常圧配管503を経て第4ポンプP4に至る排気路が形成される。そして、第3、第4ポンプP3、P4の駆動によって、メインチャンバ11及びサブチャンバ12内は真空引きされる。
全体制御部71は、第1、第2圧力センサ112、122から圧力データを所定のサンプリング周期毎に受け取り、メインチャンバ11及びサブチャンバ12の圧力を監視する。圧力データに基づき、時刻T2で所定の真空度(図7では1Torrを例示)に達したと判定すると、全体制御部71は、上記保持工程の実行のため、動作モードを「保持モード」に設定する。
保持モードは、第1〜第4ポンプP1〜P4の全てが停止され、第1〜第8電磁弁V1〜V8の全てが「閉」とされるモードである。なお、図8及び図9では、この保持モードに対応する保持工程の状態の記載は省いている。従って、保持モードが設定されると、ポンプ制御部72は、第3、第4ポンプP3、P4を停止させ、電磁弁制御部73は第4、第6、第8電磁弁V4、V6、V8を「閉」とする。全体制御部71は、時刻T2からタイマー装置に計時を開始させ、所定時間が経過する時刻T3まで保持モードを維持する。この保持工程が一定時間継続されることで、メインチャンバ11内並びにそこに収容されている被処理物、及びサブチャンバ12の内部が乾燥状態とされる。また、メインチャンバ11及びサブチャンバ12内の真空状態が安定する。
時刻T3になると、全体制御部71は、上記吸気工程の実行のため動作モードを「吸気モード」に設定する。吸気工程は、減圧下にあるサブチャンバ12内に乾燥空気を導入することを目的とするので、ポンプ制御部72は第1ポンプP1のみを動作させ、電磁弁制御部73は第1電磁弁V1のみを「開」とする。また、ドライヤ制御部76は、エアドライヤ21を稼働させる。かかる状態とされることで、第1ポンプP1により外部から吸引された空気が、エアドライヤ21で高度に乾燥されながら、第1常圧配管201と第1真空配管202とを通して、サブチャンバ12内に導入される。なお、メインチャンバ11内は、この吸気工程の間(及び次の滅菌準備工程の間)も乾燥工程が継続される。
吸気モードの間、全体制御部71は、第2圧力センサ122から圧力データをサンプリング周期毎に受け取りサブチャンバ12の圧力を監視する。圧力データに基づき、時刻T4で常圧(760Torr)に達したと判定すると、全体制御部71は吸気モードを終了する。また、ドライヤ制御部76は、エアドライヤ21を停止させる。
続いて、滅菌準備工程が実行される。この工程は、サブチャンバ12内を所定濃度の滅菌ガスで充満させるために、プラズマで空気を電離してNOガスを生成するプラズマ工程からなる。
時刻T4に全体制御部71は、上記プラズマ工程の実行のため動作モードを「プラズマモード」に設定する。プラズマモードが設定されると、ポンプ制御部72は第2ポンプP2のみを動作させ、電磁弁制御部73は第2、第3電磁弁V2、V3を「開」とする。これにより、サブチャンバ12、第2真空配管301、第2常圧配管303及び第3真空配管302で構成される一つの密閉空間が形成され、該密閉空間内を空気(NOガス)が循環可能となる。
また、時刻T4の時点で、プラズマ制御部74はマイクロ波供給装置60を動作させる。これによりマイクロ波供給装置60はプラズマノズル31にマイクロ波エネルギーを供給し、プラズマノズル31でプラズマが発生する。プラズマノズル31を経由して循環する空気は電離され、さらにNO変換部33を通過することでNOガスに変換される。この状態が継続されることで、サブチャンバ12内の空気は、徐々にNOガスに変換されてゆく。
プラズマモードの間、全体制御部71は、第2濃度センサ121からNOの濃度データをサンプリング周期毎に受け取り、サブチャンバ12のNO濃度を監視する。濃度データに基づき、時刻T5でNO濃度が所定値に達したと判定すると、全体制御部71はプラズマモードを終了する。これに伴い、プラズマ制御部74はマイクロ波供給装置60の動作を停止させる。
次に、滅菌工程が実行される。滅菌工程は、常圧下でサブチャンバ12内に充満しているNOガスを、被処理物を収容し高真空下にあるメインチャンバ11内に、両チャンバの圧力差を利用して一気に導入すると共に、NOガスと被処理物とを充分な滅菌に適した一定時間だけ接触させる工程である。この滅菌工程の際、圧力制御装置100が備える圧力制御部103は、メインチャンバ11内部の圧力制御を行う。
時刻T5で全体制御部71は、上記滅菌工程の実行のため動作モードを「循環モード」に設定する。循環モードが設定されると、ポンプ制御部72は第3ポンプP3のみを動作させ、電磁弁制御部73は第4、第5電磁弁V4、V5を「開」とする。これにより、メインチャンバ11とサブチャンバ12とは、第4真空配管401及び第5真空配管402とで繋がれた、一つの密閉空間となる。
この結果、減圧下のメインチャンバ11内には急激にNOガスが入り込み、チャンバ内の被処理物が良好にNOガスに曝される。例えば被処理物がカテーテルのような細長いチューブであっても、そのチューブ内の微小空間にまでNOガスが行き渡る。従って、被処理物の良好な殺菌が行い得る。
NOガスのメインチャンバ11への導入が進むに連れ、メインチャンバ11とサブチャンバ12との圧力差は減少してゆく。そして、ある時刻T51で、両チャンバの圧力は平衡することになる。時刻T51以降は、専ら第3ポンプP3の動作によって、サブチャンバ12のNOガスがメインチャンバ11に送られる。全体制御部71は、時刻T5からタイマー装置に計時を開始させ、所定時間が経過する時刻T6まで循環モードを維持する。
メインチャンバ11とサブチャンバ12との圧力が平衡する時刻T51以降、時刻T6までの間(昇降圧期間)に、圧力制御装置100が備える圧力制御部103は、メインチャンバ11内部の圧力制御を行う。図10は、昇降圧期間における圧力制御装置100の動作を説明するためのタイムチャートである。なお、昇降圧期間では、メインチャンバ11とサブチャンバ12とは、第4真空配管401及び第5真空配管402とで繋がれた一つの密閉空間となっているから、サブチャンバ12内部の圧力は、メインチャンバ11内部の圧力の昇降に連動して昇降する。従って、図10には、メインチャンバ11内部の圧力の昇降状態のみを図示し、サブチャンバ12内部の圧力の昇降状態の図示は省略している。
時刻T51では、流量制御弁V10は閉、ポンプP10はオフとされている。時刻T52は、圧力制御部103によるメインチャンバ11内部の圧力制御が開始される時刻である。時刻T52において、圧力制御部103は、流量制御弁V10を開、ポンプP10をオンとする。この状態が所定期間継続されることで、ベローズ101の伸縮部101aの内部空間の気体は、メインチャンバ11外部へと徐々に送気される。そのため、ベローズ101の伸縮部101aの容積が漸減して、メインチャンバ11内が徐々に降圧されてゆく。
時刻T53で、上記の減圧と昇圧との関係を逆転させるよう、圧力制御部103は、流量制御弁V10を開状態に維持し、ポンプP10をオフとする。この状態が所定期間継続されることで、メインチャンバ11外部の空気と、ベローズ101の伸縮部101aの内部空間との圧力差(当該内部空間の方が低圧である)によって、メインチャンバ11外部の空気が、当該内部空間へと徐々に吸気される。そのため、伸縮部101aの体積は漸増し、メインチャンバ11内部の圧力は徐々に昇圧されてゆく。
以降、圧力制御部103は、流量制御弁V10を開状態に維持したまま、時刻T54でポンプP10をオンに切り替え、時刻T55でポンプP10を再びオフに切り替えるというように、一定周期でポンプP10のオンとオフとを切り替える。これにより、メインチャンバ11内は昇圧と降圧とが周期的に繰り返される。なお、図10では、圧力制御部103によるメインチャンバ11内の圧力制御について、時刻T52から時刻T57までの間に、降圧と昇圧とからなるサイクルが2回繰り返され、最後に時刻T51における圧力まで降圧される例を示しているが、降圧と昇圧とからなるサイクルは、1回のみであっても、3回以上であってもよい。
滅菌工程において昇降圧期間を設けることで、被処理物Sに含まれる気体が減圧時に脱気され、増圧時に当該気体がNOに置換されるので、被処理物へのNOの浸透性が向上する。
図10では、降圧と昇圧とを単純に一定周期で切り替える例を示したが、昇降圧期間におけるメインチャンバ11内の昇降圧制御の態様は、被処理物Sの種類に応じて、ユーザが変更できるようにしてもよい。図11(a)〜(c)は、圧力制御装置100の動作の他の例を説明するためのタイムチャートである。図11(a)では、メインチャンバ11内の圧力が、昇降圧期間における最大値および最小値、ならびに基準値(時刻T51における圧力)になった状態で、チャンバ内圧力の安定化を図るため、その状態を一定期間保持する保持期間Tnが設けられている例を示している。
保持期間Tnを設けることで、例えばカテーテルのような細孔チューブを滅菌するに際して、その細孔の奥部まで確実に滅菌剤を至らせることができる。
一方、図11(b)は、メインチャンバ11の圧力変動幅を、降圧と昇圧とからなるサイクルの進行に従い変動させる態様を示している。ここでは、最初の前記サイクルでは比較的小さい圧力変動幅m1であったものが、当該サイクルを重ねるに連れ、圧力変動幅がm2、m3と大きくなってゆく例を例示している。
また、図11(c)は、メインチャンバ11の圧力変動幅を一定としながら、前記サイクルの周期を一定とせずに変動させる態様を示している。ここでは、最初の前記サイクルでは比較的短い周期f1とし、当該サイクルを重ねるに連れて長い周期f2に変更されている例を示している。前記の周期の変更は、流量制御弁V10の開度の開度を圧力制御部103が変更することで行われる。すなわち、圧力制御部103は、流量制御弁V10の開度を大きくすることで前記周期を短くし、流量制御弁V10の開度を小さくすることで前記周期を長くする。
図11(b)および(c)に示すようなメインチャンバ11内の昇降圧制御を行うことで、例えば滅菌ガーゼのような含気率の高い被処理物を滅菌するに際して、被処理物に含まれる気体を確実に滅菌剤であるNOに置換することができる。
図12は、昇降圧期間において、圧力制御装置100の送気・吸気装置102が備える流量制御弁V10およびポンプP10の制御状態を示す表形式の図である。図12において、○印は電磁弁が「開」、ポンプが「動作」を示し、×印は「閉」、「停止」を示している。
メインチャンバ11内の圧力を降圧させるとき、圧力制御部103は、流量制御弁V10を開とし、ポンプP10を動作させて、ベローズ101の伸縮部101aの内部空間の気体を、メインチャンバ11外部へと送気させる。一方、メインチャンバ11内の圧力を昇圧させるとき、圧力制御部103は、流量制御弁V10を開とし、ポンプP10を停止させて、メインチャンバ11外部の空気を、ベローズ101の伸縮部101aの内部空間へと吸気させる。メインチャンバ11内の圧力を保持させるとき、圧力制御部103は、流量制御弁V10を閉とし、ポンプP10を停止させる。
上記のような滅菌工程により、被処理物は滅菌された状態となるが、メインチャンバ11及びサブチャンバ12内にはNOガスや、滅菌反応により生成された物質が残存している。これらを浄化するため、排ガス無害化工程が実行される。この工程は、メインチャンバ11及びサブチャンバ12内を常圧に復帰させる復帰工程と、残留NOガスを浄化する浄化工程とからなる。
時刻T6になると、全体制御部71は、上記復帰工程の実行のため動作モードを「復帰モード」に設定する。復帰モードが設定されると、ポンプ制御部72は第1ポンプP1を新たに動作させ、第3ポンプP3の運転を継続させる。電磁弁制御部73は第1、第4電磁弁V1、V4を「開」とする。この結果、減圧状態にあるメインチャンバ11及びサブチャンバ12内に、第1常圧配管201、第1真空配管202及び第4真空配管401を介して外気が導入される。
復帰モードの間、全体制御部71は、第1、第2圧力センサ112、122から圧力データをサンプリング周期毎に受け取りメインチャンバ11及びサブチャンバ12の圧力を監視する。圧力データに基づき、時刻T7で両チャンバ内が常圧に達したと判定すると、全体制御部71は復帰モードを終了する。
時刻T7で全体制御部71は、浄化工程の実行のために動作モードを「浄化モード」に設定する。浄化モードが設定されると、ポンプ制御部72は第2、第3ポンプP2、P3を動作状態とし、電磁弁制御部73は第2、第3、第4、第6、第7電磁弁V2、V3、V4、V6、V7を「開」とする。このとき、第1電磁弁V1と第8電磁弁V8とは「閉」とされているので、メインチャンバ11及びサブチャンバ12内の密閉性は確保されている。
一方で、メインチャンバ11、排気系統50、連係系統40、サブチャンバ12及び循環系統20を通る、一つの循環経路が形成されることになる。メインチャンバ11を起点とすると、順次、HNO変換部51及びフィルタ52が取り付けられている排気系統50内の配管、第7真空配管502、第5真空配管402、サブチャンバ12並びにNO変換部33が取り付けられている循環系統20の配管、そして第4真空配管401を経由してメインチャンバ11に戻る、密閉された循環経路が形成される。
本実施形態では、このような密閉された循環経路(密閉空間)の内部で無害化処理を行う。すなわち、第2、第3ポンプP2、P3の駆動によって、前記循環経路内において気流が発生する。従って、メインチャンバ11及びサブチャンバ12内の残留NOガスは、HNO変換部51及びフィルタ52を通過する。これにより、残留NOガスは一旦HNOを含むガスに変換された後、フィルタ52でHNOが吸着され、低濃度のNO及びHNOを含むガスとなる。その後、この低濃度ガスはサブチャンバ12に入り、さらに循環系統20のNO変換部33に備えられているフィルタ331(図4)と通過する。この際に、ガス中に残存するHNOがフィルタ331で吸着される。このフィルタ後のガスはサブチャンバ12に再び戻り、第4真空配管401を経てメインチャンバ11に戻る。
以上のようなサイクルが繰り返され、残留NOガスは徐々に浄化されてゆく。浄化モードの間、全体制御部71は、第1、第2濃度センサ111、121からNOの濃度データをサンプリング周期毎に受け取り、メインチャンバ11及びサブチャンバ12のNO濃度を監視する。濃度データに基づき、時刻T8でNO濃度が所定値以下に低下したと判定すると、全体制御部71は浄化モードを終了する。
浄化モードを備えることで、滅菌装置1は、メインチャンバ11内で被処理物を滅菌した後に、密閉状態にあるメインチャンバ11とサブチャンバ12との間で循環させ、残留NOガスを無害化させることができる。しかる後、メインチャンバ11及びサブチャンバ12の排気が行われる。従って、無害化処理の確実性を確保することができる。
最後に、第2乾燥工程が実行される。この工程は、滅菌処理後の被処理物を乾燥させると共に、メインチャンバ11及びサブチャンバ12内を排気し且つ残留物を除去するための工程であって、排気工程、保持工程及び復帰工程とからなる。これらの各工程は、先に説明したものと同じ動作の工程である。
すなわち、時刻T8で全体制御部71は、上記排気工程の実行のため動作モードを「排気モード」に設定する。これに伴いポンプ制御部72は第2ポンプP2に代えて第4ポンプP4を新たに動作させ、第3ポンプP3の運転を継続させる。電磁弁制御部73は第4、第6、第8電磁弁V4、V6、V8を「開」とする。これにより、メインチャンバ11及びサブチャンバ12は真空引きされる。このとき、第4ポンプP4からは、浄化後の清浄な気体が排出される。なお、この「排気モード」の際、第2、第3電磁弁V2、V3を「閉」とすることで、真空に対する耐性が比較的弱いプラズマノズル31を保護することができる。
全体制御部71は、第1、第2圧力センサ112、122から圧力データをサンプリング周期毎に受け取り、メインチャンバ11及びサブチャンバ12の圧力を監視する。圧力データに基づき、時刻T9で所定の真空度に達したと判定すると、全体制御部71は、上記保持工程の実行のため、動作モードを「保持モード」に設定する。これにより、第1〜第4ポンプP1〜P4の全てが停止され、第1〜第8電磁弁V1〜V8の全てが「閉」とされる。
全体制御部71は、時刻T9からタイマー装置に計時を開始させ、所定時間が経過する時刻T10まで保持モードを維持する。この保持工程が一定時間継続されることで、被処理物が乾燥状態とされ、またメインチャンバ11及びサブチャンバ12の内部が清浄化される。
時刻T10になると、全体制御部71は動作モードを「復帰モード」に設定する。復帰モードが設定されると、ポンプ制御部72は第1、第3ポンプP1、P3を動作させ、電磁弁制御部73は第1、第4、第5電磁弁V1、V4、V5を「開」とする。この結果、減圧状態にあるメインチャンバ11及びサブチャンバ12内に外気が導入される。
復帰モードの間、全体制御部71は、第1、第2圧力センサ112、122から圧力データをサンプリング周期毎に受け取りメインチャンバ11及びサブチャンバ12の圧力を監視する。圧力データに基づき、時刻T11で両チャンバ内が常圧に達したと判定すると、全体制御部71は復帰モードを終了する。さらに、ロック制御部75を介してチャンバロック装置13を駆動し、メインチャンバ11の開閉ドアのインターロックを解除する。この解除によって、ユーザは被処理物をメインチャンバ11から取り出せるようになる。
以上説明した実施形態1に係る滅菌装置1によれば、ベローズ101およびポンプP10と流量制御弁V10とを備える送気・吸気装置102という簡便な機構で、滅菌時にNOが導入されて被処理物Sの滅菌が行われるメインチャンバ11内の圧力を、滅菌に好適な値に制御することが可能となる。従って、NOによる滅菌の確実性が向上する。
また、滅菌装置1によれば、滅菌時にメインチャンバ11内の圧力が連続的に昇降圧される。従って、被処理物に含まれる気体が減圧時に脱気され、増圧時に当該気体がNOに置換されるので、被処理物へのNOの浸透性が向上する。
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば下記(1)〜(4)の変形実施形態を取ることができる。
(1)上記実施形態では、メインチャンバ11及びサブチャンバ12の2つのチャンバを用いる例を示した。図13に示す滅菌装置2のように、サブチャンバ12及び連係系統40を省略し、循環系統30を直接メインチャンバ11に接続して、メインチャンバ11に滅菌剤を供給するようにしても良い。また、サブチャンバ12及び連係系統40を省略し、NOガス等の滅菌剤が封入されたボンベ等から、メインチャンバ11に滅菌剤を供給するようにしても良い。
(2)上記実施形態では、滅菌剤としてNOガスを用いる例を示した。NOガス以外に各種の滅菌剤を用いることができ、例えば、二酸化塩素、二酸化硫黄、過酸化水素、二酸化炭素、硫化水素、オゾン及び酸化エチレンを含むガスを用いることができる。また、空気を原料気体としてNOガスを生成する例を示したが、原料気体として、酸素、窒素、水素、及びアルゴン、ヘリウム、ネオン等の希ガスなどを用いることもできる。
(3)上記実施形態では、マイクロ波供給装置60及びプラズマノズル31を用いて、空気をプラズマ化することで滅菌ガスを生成する例を示した。これに代えて、二つの電極間にアーク放電を生じさせることでプラズマを発生させる方法を採用しても良い。
(4)上記実施形態では、メインチャンバ11とサブチャンバ12とが1:1で設けられる例を示した。これに代えて、1つのサブチャンバ12から複数のメインチャンバ11に滅菌ガスを供給可能な構成としても良い。逆に、1つのメインチャンバ11に複数のサブチャンバ12から滅菌ガスを供給する構成としても良い。この場合、異種の滅菌ガスを各サブチャンバ12から供給することもできる。
1、2 滅菌装置
100 圧力制御装置
11 メインチャンバ
101 ベローズ(体積可変部)
102 送気・吸気装置(送吸気部)
103 圧力制御部
112 第1圧力センサ(圧力測定部)

Claims (6)

  1. 密閉空間を提供するチャンバと、
    前記密閉空間内に配置され、内部空間を有し、当該内部空間に充填された気体の体積に応じて体積が変化する体積可変部と、
    前記体積可変部の前記内部空間に連通され、当該内部空間に気体を送気し、当該内部空間から気体を吸気する送吸気部と、
    前記チャンバの前記密閉空間内部の圧力を測定する圧力測定部と、
    前記圧力測定部が測定した圧力に基づいて前記送吸気部による送気量または吸気量を決定し、前記体積可変部の体積を増減させて、前記密閉空間内の圧力を予め定められた値に制御する圧力制御部と、を備える圧力制御装置。
  2. 前記体積可変部が、伸縮可能かつ一体に形成されている請求項1に記載の圧力制御装置。
  3. 前記体積可変部が、ベローズで形成されている請求項2に記載の圧力制御装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の圧力制御装置を備え、
    前記チャンバの前記密閉空間内に被処理物が収容され、
    前記密閉空間内に滅菌ガスを導入して滅菌を行い、
    前記密閉空間内の圧力を、前記圧力制御装置を用いて制御する滅菌装置。
  5. 前記圧力制御部は、前記滅菌ガスの前記密閉空間内への導入時に、前記密閉空間内の圧力を連続的に昇降圧させる制御を行う請求項4に記載の滅菌装置。
  6. 前記滅菌ガスは、二酸化窒素である請求項4または5に記載の滅菌装置。
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