JP2010259648A - Ozone sterilization method and device thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、殺菌(消毒、滅菌)装置に関するものであり、特に、オゾン殺菌の方法とその装置に関するものである。 The present invention relates to a sterilization (disinfection, sterilization) apparatus, and more particularly to an ozone sterilization method and apparatus.
殺菌(消毒、滅菌)は、植物状態であろうと、休眠状態の胞子(芽胞)であろうと、ウィルス、バクテリア、真菌(カビ)、又は他の微生物の絶対的な破壊である。医療器械(機器)に対する従来の殺菌処理の処置は、高温(スチームや乾熱滅菌のような)または有毒化学薬品(エチレンオキサイド、EtOのような)を含む。高圧蒸気滅菌は、伝統的な殺菌法であった。それは、早く、費用効果がある。しかし、オートクレーブ(加圧滅菌器)は、熱に弱い機器を破壊する。その結果、関節鏡や内視鏡のような、ますます熱に弱い機器は治療法で使用されるので、他のタイプの殺菌が使用される必要がある。 Sterilization (disinfection, sterilization) is the absolute destruction of viruses, bacteria, fungi, or other microorganisms, whether plant or dormant spores. Conventional sterilization procedures for medical instruments (equipment) include high temperatures (such as steam and dry heat sterilization) or toxic chemicals (such as ethylene oxide, EtO). High pressure steam sterilization was a traditional sterilization method. It is fast and cost effective. However, autoclaves (autoclaves) destroy equipment that is sensitive to heat. As a result, increasingly heat-sensitive devices, such as arthroscopes and endoscopes, are used in therapy, and other types of sterilization need to be used.
エチレンオキサイド殺菌が、熱に弱い機器を低温殺菌するために使用される。最近まで、エチレンオキサイド殺菌は低温殺菌法の最新技術であった。エチレンオキサイドは、熱や湿気に弱いものを殺菌し、非常に浸透する。しかし、それは、国立健康安全機構(national health and safety organization)によって、発癌性があり、神経毒があると考えられるようになった。 Ethylene oxide sterilization is used to pasteurize heat-sensitive equipment. Until recently, ethylene oxide sterilization was the latest technology of pasteurization. Ethylene oxide disinfects those that are sensitive to heat and moisture, and penetrates very much. However, it has been considered carcinogenic and neurotoxic by the national health and safety organization.
より効率的で、安全で、安上がりの殺菌が、オゾンO3の形式で発見された。オゾンは酸素から容易に生成され、それは、病院環境で容易に利用可能であり、通常、壁あるいは天井の酸素源から、又は、もし移動が必要であれば、酸素のポータブル”J”シリンダから利用可能である。 A more efficient, safe and cheap sterilization was discovered in the form of ozone O 3 . Ozone is easily generated from oxygen and is readily available in hospital environments, usually from a wall or ceiling oxygen source, or from a portable "J" cylinder of oxygen if movement is required Is possible.
オゾンは、概して化学化合物に作用する。直接反応するか又はオゾンの分解中に形成されるヒドロキシルラジカル種を介して作用する。(エンサイクロペディア オブ ケミカル テクノロジー 、17巻、オゾン 953頁−964頁)。オゾンの殺菌活動は、相対湿度の増加と共に急速に増加する。オゾンに対する胞子の抵抗は、株から株へと変化し、しかし、その差は、高い相対湿度で比較的小さくなる(イシザキ外、1986、気体オゾンによるシーラス(Silas)胞子の不活化、応用細菌学雑誌、60:67-72)。水の存在は、しばしば有機物質とオゾンの反応を加速する(ラングレー外、(EDS)、1991、オゾンの水処理の応用とエンジニアリング、ルイス パブリッシャーズ:チェルシー、ミシガン、569頁)。 Ozone generally acts on chemical compounds. It reacts directly or acts via hydroxyl radical species formed during the decomposition of ozone. (Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 17, Ozone pages 953-964). Ozone sterilization activity increases rapidly with increasing relative humidity. Spore resistance to ozone varies from strain to strain, but the difference is relatively small at high relative humidity (Ishizaki, 1986, inactivation of Silas spores by gaseous ozone, applied bacteriology Magazine, 60: 67-72). The presence of water often accelerates the reaction of ozone with organic substances (Out Langley, (EDS), 1991, Ozone Water Treatment Applications and Engineering, Lewis Publishers: Chelsea, Michigan, p. 569).
被殺菌物(物品)を含む密閉されたプラスチックバッグ容器内の、微細の水ミストを伴うオゾンガスの混合物の使用は、米国特許第3,719,017号に記載されている。米国特許第5,069,880号は、オゾンガスの水成分を増加させるために、ウオーターバス中でオゾンガスを泡立てることによって、高い相対湿度を発生させることができる装置を記載している。しかし、そのような高い湿度の使用は、殺菌されるべきものに水の凝結を招くかもしれない。しかし、凝結は、殺菌されるべき表面の有機体(微生物)へオゾンが直接、接近する(ダイレクトアクセス)ことを防ぐので、凝結は望ましくないばかりでなく、避けなければならない。PCT CA 2002/01720は、殺菌環境として、殺菌されるべきものを実質的に同温度にする温度同等化ステップを含むオゾン殺菌法を記載している。その結果、凝結は出来る限り避けられので、この文献は、全体として本願明細書に援用される。これは、殺菌室を脱気し、外気を再導入する多重サイクルによって達成される。そのような方法は、殺菌室の繰り返えされる脱気と補給により時間がかかることになる。 The use of a mixture of ozone gas with fine water mist in a sealed plastic bag container containing the article to be sterilized (article) is described in US Pat. No. 3,719,017. US Pat. No. 5,069,880 describes an apparatus that can generate high relative humidity by bubbling ozone gas in a water bath to increase the water content of ozone gas. However, the use of such high humidity may lead to water condensation on what is to be sterilized. However, condensation is not only undesirable, but must be avoided as it prevents direct ozone access to the organisms (microorganisms) on the surface to be sterilized. PCT CA 2002/01720 describes an ozone sterilization method that includes a temperature equalization step that brings the material to be sterilized to substantially the same temperature as the sterilization environment. As a result, condensation is avoided as much as possible, and this document is incorporated herein in its entirety. This is accomplished by multiple cycles of degassing the sterilization chamber and reintroducing outside air. Such a method would be time consuming due to repeated degassing and replenishment of the sterilization chamber.
(発明の要約)
本発明は、オゾン含有ガスで物品を殺菌するための方法及び装置を提供することを目的とするものであり、殺菌過程で殺菌雰囲気からの水の凝結(condensation)が実質的に防止される。
物品の殺菌のための、本発明に従う好ましい殺菌法は、以下のステップを含む:
a) 殺菌室を備え、
b) 前記殺菌室中に物品(被殺菌物)を置き、
c) 前記殺菌室を密閉し、
d) 前記物品と前記殺菌室内の雰囲気の温度を等しくし、
e) 前記殺菌室に前もって選ばれた真空圧の真空を適用し、
f) 真空下で前記殺菌室に水蒸気を供給し、
g) 前記殺菌室にオゾン含有ガスを供給し、
h) 前もって選ばれた処理時間の間、前記殺菌室の密閉を維持し、そして、
i) 前記殺菌室の真空を開放する、ここで、前記殺菌室は全過程中、密閉されている。
(Summary of the Invention)
The present invention seeks to provide a method and apparatus for sterilizing an article with an ozone-containing gas, which substantially prevents condensation of water from the sterilizing atmosphere during the sterilization process.
A preferred sterilization method according to the present invention for sterilization of articles comprises the following steps:
a) has a sterilization chamber;
b) Place the article (object to be sterilized) in the sterilization chamber,
c) sealing the sterilization chamber,
d) equalize the temperature of the article and the atmosphere in the sterilization chamber;
e) applying a vacuum of a preselected vacuum pressure to the sterilization chamber;
f) supplying water vapor to the sterilization chamber under vacuum;
g) supplying ozone-containing gas to the sterilization chamber;
h) maintaining the sterilization chamber sealed for a preselected treatment time; and
i) Release the vacuum in the sterilization chamber, where the sterilization chamber is sealed during the whole process.
前記殺菌室と前記物品の温度の同等化は、単に十分に長く待つことによって達成されるけれども、これは殺菌処理の望ましくない遅延を生じる。脱気の多重パルス(マルチプルパルス)と外気のフラッシング(どっと流す)の使用は、時間がかかることであり、温度の変動を生じるかもしれない。その結果、温度の同等化は、本発明によれば、殺菌室を密閉(シール)することによって達成され、殺菌室が密閉されている間、温度を同等化することによって達成される。好ましくは、前記同等化は、殺菌室が密閉された後、殺菌室内に空気を連続的に再循環させることによって達成される。前記殺菌室とその内容物の温度のより信頼できる同等化のため、殺菌室は全過程中、密閉される。 Although equalization of the temperature of the sterilization chamber and the article is accomplished simply by waiting long enough, this results in an undesirable delay in the sterilization process. The use of multiple pulses of deaeration and flushing of the outside air is time consuming and may cause temperature fluctuations. As a result, temperature equalization is achieved according to the invention by sealing the sterilization chamber and by equalizing the temperature while the sterilization chamber is sealed. Preferably, the equalization is accomplished by continuously recirculating air into the sterilization chamber after the sterilization chamber is sealed. For a more reliable equalization of the temperature of the sterilization chamber and its contents, the sterilization chamber is sealed during the entire process.
本発明に従う好ましい殺菌装置は、以下の事項を含む。すなわち、
−殺菌室、
−前記殺菌室、前記殺菌室内に置かれるいずれかの物質、及び前記殺菌室内の雰囲気を再循環させることによる殺菌室内の雰囲気、の温度を同等化するための手段、
−前記殺菌室内へオゾン含有ガスを供給するための手段、
−前記殺菌室へ水蒸気を供給するための手段、及び、
−前記殺菌室内の温度以下に水の沸点を低めるために、前記殺菌室に十分な真空を適用するための手段。
A preferred sterilization apparatus according to the present invention includes: That is,
-Sterilization chamber,
Means for equalizing the temperatures of the sterilization chamber, any material placed in the sterilization chamber, and the atmosphere in the sterilization chamber by recirculating the atmosphere in the sterilization chamber;
-Means for supplying ozone-containing gas into the sterilization chamber;
-Means for supplying water vapor to the sterilization chamber; and
Means for applying a sufficient vacuum in the sterilization chamber to lower the boiling point of water below the temperature in the sterilization chamber;
本発明は、添付の図面を参照し、以下の例によって、より詳細に説明される。
図1に図式的に示されている本発明に従うオゾン殺菌器(滅菌器)は、比較的、簡単なやり方で操作される。医療用の質の酸素が、オゾン発生器22内で電場を受け、酸素をオゾン含有ガスに変換する。このオゾン含有ガスは、医療装置を殺菌する加湿された殺菌室10内に導入される。上記オゾンは、続いて、オゾン触媒52を使用してオゾンに転換される。殺菌サイクルの終わりで残される唯一の残留物は、酸素ときれいな水である。
The invention is explained in more detail by means of the following examples with reference to the accompanying drawings.
The ozone sterilizer (sterilizer) according to the present invention, shown schematically in FIG. 1, is operated in a relatively simple manner. Medical quality oxygen receives an electric field in the
本発明のオゾン殺菌法は、機器が殺菌サイクル後に直ちに使用できるように、殺菌される機器の曝気あるいは冷却を、実質的に必要としない。これは、高価な医療用装置を維持する病院のコストを減少させる。本発明のオゾン殺菌法は、更にいくつかの利点を提供する。それは、有害廃棄物は生ぜず、危険なガスシリンダの取扱がなく、また、環境又は使用者の健康に脅威を与えない。ステンレススチールの機器と熱に弱い機器を同時に扱うことができ、ある使用者にとっては、殺菌物を二つに分離する必要性を取り除く。 The ozone sterilization method of the present invention does not substantially require aeration or cooling of the sterilized equipment so that the equipment can be used immediately after the sterilization cycle. This reduces the cost of hospitals that maintain expensive medical equipment. The ozone sterilization method of the present invention further provides several advantages. It does not produce hazardous waste, does not handle dangerous gas cylinders, and does not pose a threat to the environment or user health. Stainless steel equipment and heat-sensitive equipment can be handled at the same time, eliminating the need for some users to separate the sterilization product in two.
この殺菌雰囲気は、オゾン殺菌過程の効率を上げるために加湿される。しかしながら、100%に近い所定の相対湿度での殺菌は、殺菌されるものへの望ましくない凝結に伴う付加的な課題を創り出す。少なくともオゾン注入より前に殺菌されるものの上に、できる限り望ましくない凝結を避けるために、殺菌室内の雰囲気と殺菌されるものの温度差は、できる限り避けなければならない。PCT CA2002/01720は、殺菌室の排気と外気温度で外気を中間でフラッシュすることによって、殺菌室内の雰囲気に曝される全ての材料の温度を等しくし、この問題に対処している。これは、多大な時間を必要とする。この問題は、現在、外気を導入せずに密閉された殺菌室内の雰囲気の再循環によって、温度同等化が達成される本発明に従う方法によって達成される。 This sterilizing atmosphere is humidified to increase the efficiency of the ozone sterilization process. However, sterilization at a predetermined relative humidity close to 100% creates additional challenges associated with undesirable condensation on what is sterilized. The temperature difference between the atmosphere in the sterilization chamber and the one to be sterilized should be avoided as much as possible in order to avoid as much as possible undesired condensation on the one sterilized prior to the ozone injection. PCT CA2002 / 01720 addresses this problem by flushing the outside air between the sterilization chamber exhaust and ambient temperature to equalize the temperature of all materials exposed to the sterilization chamber atmosphere. This is time consuming. This problem is currently achieved by the method according to the invention in which temperature equalization is achieved by recirculation of the atmosphere in a sealed sterilization chamber without introducing outside air.
図1に略図で描かれている、本発明に従う好ましい殺菌装置は、内部が真空に封止できる殺菌室10を含む。これは、点検口12で達成され、これは殺菌室内へ進入するために選択的に開くことができ、また、殺菌室を密閉状態に封止できる。本装置は、殺菌室へオゾン含有ガスを供給するためのオゾン発生器22、殺菌室へ水蒸気を供給するための加湿器アレンジメント30、及び真空ポンプ40(ISP500−B、アネストイワタ製造)を含む。真空ポンプ40は、殺菌室10へ殺菌ガスの進入を増加させ、また、殺菌室内の温度以下の温度で水蒸気を発生させることができるように、殺菌室10を十分な真空にするために使用される。好ましい実施形態での真空ポンプ40は、殺菌室内の雰囲気の実際の温度以下で室内の水の沸点を低めるために、殺菌室内を十分な真空とすることができる。好ましい実施形態では、真空ポンプは0.1ミリバール(mbar)の真空とすることができる。
A preferred sterilization device according to the present invention, depicted schematically in FIG. 1, includes a
オゾン発生器22で作られるオゾンは、オゾン含有ガスが殺菌室10を通過後、またはバルブ29b(選択できる)を介してオゾン発生器から直接に供給されるオゾン触媒52で無効化される。オゾン触媒52(デスト(DEST)25、製造者TSO3)は、オゾンガスが外気に漏れないように真空ポンプ40を経て直列に接続される。経済的及び実際的理由で、殺菌室10から排出される殺菌ガス内のオゾンの分解のため触媒を使用することが望ましい。触媒は、オゾンと接触して無効とし、生成される熱の一部でオゾンを酸素に再変換する。このタイプの触媒とその製造は、オゾン発生器の技術分野で周知であり、また、ここで詳細に記載される必要はない。好ましい触媒52のオゾン分解材料は、CARULITE(登録商標)である。さらに、殺菌ガス内に含まれ、オゾンを無効にするための他の手段は、当業者には容易に明らかであろう。例えば、オゾン分解が加速される、例えば、300℃の温度に所定時間、加熱される。
The ozone produced by the
加湿器アレンジメント30は、加湿室32(HUM0.5、製造者TSO3)を含み、これは外気に対して封止され、導管及び蒸気吸気弁34を介して、殺菌室10に接続される。加湿室32は、十分な高水位を常に確保するために、レベルコントロール(図示しない)を備える。水は、飲料水又は純水供給接続器から加湿室32へ供給される。水は、フイルタ33、減圧弁35、オリフィス31、入力弁(input valve)36によって、加湿室32に供給される。加湿室32内で作られる蒸気は、蒸気吸気弁34によって、殺菌器10に入る。前記加湿室は、また、好ましくは加熱装置(図示しない)を備え、それは、より高い水の蒸発率を達成するために水を高温に維持する。
The
本発明の装置に使用される好ましいオゾン発生器22は、コロナ放電型(OZ、モデル14a、製造者TSO3)であるが、他のオゾン発生器も知られており、当業者には容易に明らかであろう。本発明の装置の好ましい実施形態において、オゾン発生器は、当技術分野で周知のすべてのもので、オゾン分解率を減少させるために冷却される。オゾン殺菌過程のよい殺菌率(致死率)を達成するために、殺菌室へ供給されるオゾンは、1リットル当たり48から96ミリグラム、好ましくは1リットル当たり60から85ミリグラムの濃度を得ることが十分である。これらの濃度で、オゾン生成は、熱の形で比較的高い熱エネルギー損失を伴う。概して、供給される電気的エネルギーの約95%は、熱に変換され、5%のみがオゾン生成に使用される。熱はオゾンの酸素への逆変換を加速するので、オゾン発生器22の冷却によって、できる限り早く取り去らねばならない。
The
装置のオゾン発生器は、冷却システム60(略図で示されている)によって、4℃〜6℃の比較的低温に維持される。多くの冷却システムがあり、当業者は、さらに何らの記載がなくても、本発明の装置に使用するための適切な冷却システムを選択できるであろう。冷却システムは、好ましくは4℃〜6℃に保つ。好ましい実施形態では、冷却システムは4℃に保たれ、それによって、オゾン発生器22によって発生されるオゾン含有ガスは、略20℃〜35℃の外気温になる。そのため、加湿と殺菌のために殺菌室に入るオゾン含有ガスは、20℃〜35℃の外気温に保たれる。これは、オゾンの分解が最小であり、殺菌過程が、より効率的であるということを意味する。
The ozone generator of the device is maintained at a relatively low temperature between 4 ° C. and 6 ° C. by a cooling system 60 (shown schematically). There are many cooling systems, and those skilled in the art will be able to select an appropriate cooling system for use in the apparatus of the present invention without any further description. The cooling system is preferably kept between 4 ° C and 6 ° C. In a preferred embodiment, the cooling system is kept at 4 ° C. so that the ozone-containing gas generated by the
前記オゾン発生器は、好ましくは病院内の壁の通常の酸素供給口、酸素シリンダ、あるいは要求される品質又はフローで供給できる他の源からの医療用酸素が供給されることが望ましい。オゾン発生器22への酸素の供給は、フイルタ23と、電気的酸素圧力制御器を通して行われる。電気的酸素圧力制御器は、比例弁26、圧力センサ26aと流量計25、圧力制御器24、流量計25と酸素閉止弁26を含む。
The ozone generator is preferably supplied with medical oxygen from a normal oxygen supply port on the hospital wall, an oxygen cylinder, or other source that can be supplied in the required quality or flow. Oxygen is supplied to the
この発生器は、電気的酸素圧力制御器によって、過剰な酸素圧力に対して保護される。オゾン発生器22によって発生されるオゾン−酸素混合物は、加減弁28と混合供給ソレノイド弁29aによって、殺菌室10に向けられる。上記混合物は、バイパスソレノイド弁29b(任意で)によって、オゾン触媒52に供給される。好ましい実施形態では、125リットルの容積の殺菌室で、圧力制御器24とオリフィス28は、好ましくは、酸素の入力を、毎分116.5kPa(2.2psig)で約1.5リットルの流量率で制御する。しかし、他の流量率が、オゾン発生器22のモデル、型式や、殺菌室のサイズによって使用されてよいことは当業者には容易に明らかであろう。
The generator is protected against excessive oxygen pressure by an electrical oxygen pressure controller. The ozone-oxygen mixture generated by the
温度同等化は、真空ポンプ40、殺菌室ドレイナージ(drainage)弁44、再循環弁46を経由して実行される。殺菌室10の真空は、真空ポンプ40と殺菌室排水弁44によって作りだされる。
弁26は、好ましくは013 A 5/32FPM(製造者 バーケットBurkert)である。
弁29aと29bは、テフロンソレノイド弁(モデル:M442C1AFS-HT-1mic,製造者テクコムTeqcom)である。弁34(CV25-K2K2-ECNSS-24DC)は、好ましくはソレノイド弁であり、殺菌室ドレイナージ弁44及び再循環弁46(製造者バリアンVarian)と同じモデルである。
Temperature equalization is performed via the
The
The
操作
本発明に従う好ましい殺菌方法は、図2のフローチャートに図示される以下の一般的ステップを含む。殺菌されるべき医療機器は、一般的に病院環境で使用され、また、殺菌室におかれるような、医療用包装容器又は袋に封止される。殺菌室のドアは閉じられ、ロックされ、温度同等化フェーズ(段階)が開始される。このフェーズは、以下により詳細に記載されるように殺菌室内の雰囲気の再循環を含む。そのとき、殺菌室は真空とされる。殺菌室の内容物を加湿するために、水蒸気が殺菌室に導入される。オゾンと酸素の混合物が殺菌室に供給され、殺菌室は、所定の処理時間、封止される。真空の適用とオゾンの供給の段階は、好ましくは図4に示すように、換気ステップ後、少なくとも1回、繰り返される。殺菌過程が完了した後、殺菌室10内のすべての残留オゾンを除去するために、換気フェーズが開始される。換気フェーズ後、ドアは開かれ、殺菌された機器が殺菌室から取り出すことができる。殺菌室の底部、ドア、水蒸気パイプ、加湿器の温度は、殺菌過程の間、好ましくは制御される。
Operation A preferred sterilization method according to the present invention includes the following general steps illustrated in the flow chart of FIG. Medical devices to be sterilized are typically sealed in medical packaging containers or bags, such as those used in hospital environments and placed in sterilization rooms. The sterilization chamber door is closed and locked, and the temperature equalization phase begins. This phase involves recirculation of the atmosphere in the sterilization chamber as described in more detail below. At that time, the sterilization chamber is evacuated. Water vapor is introduced into the sterilization chamber to humidify the contents of the sterilization chamber. A mixture of ozone and oxygen is supplied to the sterilization chamber, which is sealed for a predetermined processing time. The steps of applying vacuum and supplying ozone are preferably repeated at least once after the ventilation step, as shown in FIG. After the sterilization process is complete, a ventilation phase is started to remove all residual ozone in the
殺菌室に物が入れられるとき、その物(カート、機器、容器、袋)は、殺菌室の壁の温度と同一ではない。入れられるものは、上記の壁の温度より、いつも低い。殺菌サイクルのあるステップで、殺菌室内の相対湿度は、非常に高い(約90%)。入れられる物(挿入物)と殺菌室内の壁の温度差は、挿入物上に水の凝結を生じるであろうが、それはできる限り避けなければならない。温度同等化は、殺菌室の壁を冷やすか、挿入物を暖めることによって達成することができる。本発明の過程において、上記温度差は殺菌室内の雰囲気(空気)を再循環することによって等しくされ、それは、殺菌過程の開始を意味する(図1)。真空ポンプ40は殺菌室内の空気を再循環するために使用される。
When an object is placed in the sterilization chamber, the object (cart, equipment, container, bag) is not the same as the temperature of the sterilization chamber wall. What is put in is always lower than the above wall temperature. At some step in the sterilization cycle, the relative humidity in the sterilization chamber is very high (about 90%). The temperature difference between the material being inserted (insert) and the walls in the sterilization chamber will cause water condensation on the insert, which should be avoided as much as possible. Temperature equalization can be achieved by cooling the sterilization chamber walls or warming the insert. In the course of the present invention, the temperature difference is made equal by recirculating the atmosphere (air) in the sterilization chamber, which means the start of the sterilization process (FIG. 1). A
殺菌過程が開始されると、ドアが閉じられ、真空ポンプが始動し、殺菌室ドレイナージ弁44及び再循環弁46が開く(図2のステップ3)。殺菌室内で捕捉される空気は、殺菌室ドレイナージ弁44を通って上記真空ポンプによって吸引される。殺菌室外から空気をポンピングすることによって、殺菌室内の圧力は減少する。そして、再循環弁46が開かれるので、真空ポンプにある空気の大部分は、再循環弁46を介して殺菌室内へ戻るように吸引される。排気される残りの部分は、触媒52を介して排出のため流される(外部へ)。
When the sterilization process is started, the door is closed, the vacuum pump is started, and the sterilization
大気圧あるいは略大気圧での稼動で、真空ポンプ40は、高流量で殺菌室内の空気を循環する(製造者仕様によれば約475リットル/分)。これは、殺菌室10を通って空気の高流量を生じ、挿入物、殺菌室及び空気間の温度の同等化を生じる。真空ポンプを介する再循環の副作用として、上記空気がポンプの稼動によって加熱される(例示としての形態では、ポンプから排出される空気は55℃〜65℃である)。
When operated at or near atmospheric pressure, the
再循環ステップの信頼性を増加させるために、再循環ステップは、好ましくは二つの部分に分けられる(図4)。最初の部分で、空気は10分間、再循環される。第2の部分で、好ましくは20分間続けられるが、殺菌室ドレイナージ弁44と再循環弁46が、第1の部分の終了で両方とも閉じられるので、再循環はない。再循環過程の全続行期間は、このように30分である。
In order to increase the reliability of the recirculation step, the recirculation step is preferably divided into two parts (FIG. 4). In the first part, the air is recirculated for 10 minutes. In the second part, preferably lasts 20 minutes, but there is no recirculation since the sterilization
再循環過程中、第1及び第2の部分の継続のみが制御され、他の全てのパラメータ(空気流量、空気温度、殺菌室内の圧力)は、モニターあるいは制御される必要はない。真空ポンプ40、弁44及び46、ならびに再循環回路の他の要素の表示処理量は、一定であるけれども、ポンプ及び殺菌室を通じての実際の空気流量は、殺菌室内の負荷(挿入物)によって生じる圧力低下に依存する。さらに、排気による空気の熱は、どの真空ポンプでも生じるけれども、その熱の程度は空気流量や、真空ポンプ内の摩擦に依存し、それはポンプによって変わる。再循環ステップの第1部分の間、殺菌室内の圧力は、最大空気流量が達成される時、最初に減少し、それから安定する。殺菌室ドレイナージ弁44を通して空気を排出することによって殺菌室内の圧力は減少するが、しかし、このより低い圧力は、また、再循環弁46を通して真空ポンプにある空気を殺菌室へ引き戻す。
During the recirculation process, only the continuation of the first and second parts is controlled, and all other parameters (air flow, air temperature, sterilization chamber pressure) need not be monitored or controlled. Although the displayed throughput of the
結局は、上記圧力は自然に安定し、実際の圧力レベルは、殺菌室内の入口ポート又は出口ポートに関して、負荷の量とその配置に依存する。本発明に従う例となる殺菌装置では、上記圧力は、概して、766〜886ミリバールの間で安定する。図4の圧力グラフで、殺菌室圧力は、再循環サイクルの第1部分から第2部分への移行のとき、再度、減少する。これは、例示的な装置において、殺菌室ドレイナージ弁44の前に約0.5秒間、再循環弁46を閉じることによって起る。第2部分の間の圧力は、約25トル低かった。温度同一化ステップの最後で、殺菌室ドレイナージ弁44は再度開き、真空ポンプ40は、所望の殺菌された真空に達するまで操作された(図4)。
In the end, the pressure is naturally stable and the actual pressure level depends on the amount of load and its placement with respect to the inlet or outlet port in the sterilization chamber. In an exemplary sterilizer according to the invention, the pressure is generally stable between 766 and 886 mbar. In the pressure graph of FIG. 4, the sterilization chamber pressure decreases again at the transition from the first part to the second part of the recirculation cycle. This occurs in the exemplary apparatus by closing the
殺菌サイクルが始まる前に、加湿室32は適切なレベルまで水で満たされる。これは、水入力弁36を一時的に開くことによってなされる。水面制御弁36は、また、水面が所定制限より落ちる場合、殺菌サイクル中、自動的に開くことが好ましい。
Before the sterilization cycle begins, the
殺菌サイクルの始めは、真空は、殺菌室に適用される(図2のステップ4参照)。殺菌室10は、約1.0ミリバールの真空圧に排気される。殺菌室内の絶対圧力が、60ミリバール以下に落ちるとき、蒸気吸気弁34は閉じられる。いったん、約1.0ミリバールの圧力が達成されると、殺菌室ドレイナージ弁44は閉じられ、殺菌室内の蒸気圧へ加湿室32内の圧力を低めるために蒸気吸気弁34は開かれる。これは、液相から気相への水の移行に関連して体積が増加することにより、前記加湿室内の水を殺菌室10に、結果として自動的に入る蒸気圧で、強制的に蒸発させる。好ましくは、加湿期間中、弁34は、殺菌室内の相対湿度の増加率を制御するためのプリセット時間の間、何回も開閉する。加湿室を使用する代わりに、殺菌室への湿気の導入は、水供給ラインに接続された1あるいはそれ以上のスプレイノズル、又はパルスウオータ注入で達成できる(毎回、導入される水の量は少ない)。バルブ34が開くと、ノズルを通って流れる水圧は、真空下でその容積内に蒸発する水霧を作る。加湿期間の終わる前に(通常、2分から6分)、オゾン発生器が始動される。
At the beginning of the sterilization cycle, a vacuum is applied to the sterilization chamber (see
オゾン発生器にある酸素/オゾン混合物の流れは、真空に耐えることができ、かつ、毎分1−3リットルの流量を調整できる制御弁28によっていつも制御される。選択的な特徴として、オゾン発生器は、加湿期間が始まると同時に開始させることができる。これは、供給弁26と混合物バイパス弁29bで実現される。供給弁26は、オゾン発生器に酸素を導入するために開放する。オゾン発生器によって作られるオゾン−酸素混合物は、その時、混合物バイパス弁29bを介してオゾン触媒52に直接的に導かれる。30−90分の加湿期間後、酸素−オゾン混合物は、混合物供給バルブ29aを開放し、混合物バイパス弁29bを閉じることによって、殺菌室内へ導かれる。殺菌室内で85ミリグラム/リットルのオゾン濃度が達成されるまで、酸素−オゾン混合物は殺菌室10に導入される。このステップに要求される時間は、混合物(好ましくは、150から190mg/ l NTP)内のオゾンガスの流量率及び濃度に依存しており、オゾン濃度は公知の装置で監視できる。一旦、所望の濃度に達すると、混合物バイパス弁29aは閉じられて、殺菌室を密閉し、また、真空下での殺菌室内の加湿されたオゾン/酸素ガス混合物を維持する。
The flow of oxygen / ozone mixture in the ozone generator is always controlled by a
一旦、殺菌室が殺菌ガス(酸素とオゾンの混合ガス)で満たされると、オゾン発生器は停止し、酸素供給弁26は閉じられ、オゾンは、125リットルの容積(4キュービックフイート)の殺菌室で、約20分間殺菌されるべきものと接触が維持される。殺菌期間の長さは、殺菌室の容積で変化する。この段階では、殺菌室は、約610ミリバール(mb)の部分的真空の影響下にある。選択的な第2ステップで、圧力レベルは、封入ガスとして酸素を用いて約900ミリバールまで上げられる。
Once the sterilization chamber is filled with the sterilization gas (mixed gas of oxygen and ozone), the ozone generator is stopped, the
この圧力レベルは、約20分間維持される。殺菌期間後、真空は、好ましくは、約1.0ミリバールに再びされる。一旦、真空が1.0ミリバールに達すると、酸素/オゾン殺菌ガス混合物の再注入や殺菌期間により、加湿が再度、開始される。殺菌ガスの注入、加湿及び殺菌期間、約1.0ミリバールの真空にするサイクルは、繰り返されることができ、繰り返しサイクル(ミニサイクル)の数は、機器の完全な殺菌を達成するために選択される。125リットル(4キュービックフイート)を含む本発明に従う方法や装置の実験的セットアップで必要とされる繰り返しサイクルの数は、2であった。このセットアップは、FDA(SAL10−6)の安全保障レベル標準(Security Assurance Level standards)に適合した。 This pressure level is maintained for about 20 minutes. After the sterilization period, the vacuum is preferably reapplied to about 1.0 mbar. Once the vacuum reaches 1.0 mbar, humidification is started again by re-injection of oxygen / ozone sterilization gas mixture and sterilization period. The sterilization gas injection, humidification and sterilization period, the cycle of about 1.0 millibar vacuum can be repeated, and the number of repeated cycles (minicycles) is selected to achieve complete sterilization of the instrument. The number of repetitive cycles required in the experimental setup of the method and apparatus according to the invention involving 125 liters (4 cubic feet) was 2. This setup met FDA (SAL10-6) Security Assurance Level standards.
完全に殺菌後、換気フェーズが行われ、殺菌室10内のオゾンと湿度を全て除去する。換気フェーズは最後の殺菌期間後、開始される。殺菌室ドレイナージ弁44が開かれ、真空は約6.5ミリバールに下げられる。圧力が、殺菌室内の残留オゾンを排出するために60ミリバールに達した時、蒸気吸気弁34は閉じられる。一旦、6.5ミリバールの真空圧が得られると、ドレイナージ弁44は閉じ、酸素供給弁21は開き、殺菌室10内へ酸素が入る。
After complete sterilization, a ventilation phase is performed to remove all ozone and humidity in the
大気圧に達すると、酸素供給弁21は閉じられ、殺菌室ドレイナージ弁44は開かれ、1.3ミリバールの圧力に達するまで、再度、真空にされる。この最後の、1.3ミリバールにされる換気サイクルは、計3回の換気サイクルの間、1回繰り返される。最後のサイクル後に大気圧に達すると、殺菌室のドア機構は、殺菌室の内容物を取り出すことができるように駆動される。換気フェーズには、二つの機能がある。一つは、前記ドアを開く前に殺菌室内の全てのオゾン残留物を除去すること、二つ目は真空圧が適用される時、蒸発によって殺菌される材料を乾燥することである。もちろん、所望のオゾンの除去及び乾燥が達成される限り、異なる真空圧、サイクルタイム、繰り返し数で使用することができる。
When atmospheric pressure is reached, the
殺菌室10から排出されたオゾン含有ガスは、殺菌ガス内のオゾンの完全な分解を確実にするために、大気中にガスを放出する前に、オゾン触媒52を通り過ぎる。オゾン触媒52は、殺菌サイクルの二つの部分の間、オゾン発生器22の動作中(弁26及び29bが選択されて)、殺菌室の排気中でのみ使用される。オゾン発生器22のスタートアップ(始動)フェーズの間、混合物バイパス弁29bは開かれ、オゾンは触媒52を横断する(通過する)。オゾン発生器の始動フェーズが完了すると、前記バイパス弁296は閉じる。殺菌室10の排気中、殺菌室ドレイナージ弁44は開かれ、オゾン含有殺菌廃ガスは触媒52に導かれる。殺菌室10の排気が完了すると、ドレイナージ弁44は閉じる。オゾンの循環が真空ポンプ40によって確保される。オゾン触媒52は、真空ポンプ40の上流あるいは下流に置かれる。
The ozone-containing gas discharged from the
制御システム
殺菌装置は、好ましくは電気的ブロック図(図3)に示される仕組みや、プロセスフローチャート(図2)によって制御される。制御システムは、PLC(プログラマブル ロジック コントローラ)シェルフの回りに組み込まれる。このシェルフは、電力供給装置(107)、CPUユニット(108)、送受信機網装置(109)、32×24ボルトDC離散入力モジュール(110)、16×120VAC離散出力モジュール(111)及び8×120VACトライアック制御出力モジュール(112)を含む。これら全てのモジュールは、データ及びアドレスバスを含む物理的シェルフ上に配置される。
Control system The sterilizer is preferably controlled by the mechanism shown in the electrical block diagram (Fig. 3) and the process flowchart (Fig. 2). The control system is built around a PLC (programmable logic controller) shelf. This shelf consists of a power supply device (107), a CPU unit (108), a transceiver network device (109), a 32 × 24 volt DC discrete input module (110), a 16 × 120 VAC discrete output module (111) and an 8 × 120 VAC. Includes a TRIAC control output module (112). All these modules are located on a physical shelf that contains data and address buses.
デバイスネット(Device Net))は、計装や制御産業で広く使われている工業用シリアル通信プロトコルである。この殺菌装置において、デバイスネットトランシーバ(109)は、CPU(109)と15ビットA/Dコンバータ(106)と両デジタル温度インターフェース(120)(121)間のデータを、全二重で通信するように使用される。 Device Net is an industrial serial communication protocol widely used in the instrumentation and control industries. In this sterilizer, the device net transceiver (109) communicates data between the CPU (109), the 15-bit A / D converter (106), and both digital temperature interfaces (120) (121) in full duplex. Used for.
PLC CPUは、3個のRS232ポートを有する。一つは、タッチスクリーンターミナル(118)へのデータの送受信に使用され、二つ目は、サーマルプリンタ(119)へのデータの送受信に使用され、三つ目は、PC(パーソナルコンピュータ)が、制御プロトコルプログラムをロードアップするために、PLC CPU(108)と通信するために接続することができるサービスポートとして使用される。(制御プロトコルプログラムは、この文献の範囲ではない。)。 The PLC CPU has three RS232 ports. One is used to send and receive data to the touch screen terminal (118), the second is used to send and receive data to the thermal printer (119), and the third is a PC (personal computer). Used as a service port that can be connected to communicate with the PLC CPU (108) to load up the control protocol program. (Control protocol programs are not within the scope of this document.)
タッチスクリーンターミナル(118)は、サーマルプリンタ(119)のそばで殺菌室の前に配置される。タッチスクリーンターミナル及びサーマルプリンタは、ユーザインターフェースターミナルを構成する。
”サーマルプリンタ(119)、デバイスネットリンク(109)、(106)、(120)、(121)、殺菌室圧力センサ(104)及びPLC離散入力(111)”のために必要とされる電力は、DC電源(103)によってもたらされる。
The touch screen terminal (118) is placed in front of the sterilization chamber by the thermal printer (119). The touch screen terminal and the thermal printer constitute a user interface terminal.
The power required for “Thermal Printer (119), Device Net Link (109), (106), (120), (121), Sterilization Chamber Pressure Sensor (104) and PLC Discrete Input (111)” is , Provided by a DC power supply (103).
殺菌室圧力センサ(104)及びオゾンモニタ(105)は、標準0から10VDC出力信号である。両信号は、15ビットA/Dコンバータに送られる。それから、変換された双方の信号は、ディジタルリンク処理網装置によってCPUに送られる。
殺菌室の電源入力(100)は、星形構成で三相4線式208VAC(ニュートラル端子あり)である。この三相電源入力は、導かれるRFI(101)を防止するために、ろ過される。その時、電力は、多くの殺菌装置のいろいろな電気的システムへ、出力分配バス(102)によって分配される。
The sterilization chamber pressure sensor (104) and ozone monitor (105) are standard 0 to 10 VDC output signals. Both signals are sent to a 15-bit A / D converter. Then, both converted signals are sent to the CPU by the digital link processing network device.
The sterilization chamber power input (100) is a three-phase four-wire 208VAC (with neutral terminal) in a star configuration. This three-phase power input is filtered to prevent RFI (101) being routed. The power is then distributed by the output distribution bus (102) to the various electrical systems of many sterilizers.
冷却システム(60)は、オゾン発生器を冷却するために使用される。このシステムは、冷却ユニット(114)と冷却液循環ポンプ(113)を含む。オゾン発生器内の冷却液の温度は、オゾン発生器に配置されているRTDによって検知される。上記温度は、装置のネットシステム(109)(120)(121)によって、CPU(108)に送信される。冷却液循環器(113)と冷却ユニット(114)は、ソフトウエアプロトコルで順に制御されるPLC出力(111)により駆動される接触器によって制御される。冷却システム制御を成し遂げるために要求される全ての入出力は、電気的ブロック図に挙げられている:循環ポンプ接触器、冷却システム接触器、循環器過負荷センサ、冷却システムの過負荷システム、稼動センサでない冷却液システム、稼動センサでない循環ポンプ、冷却材低圧及び冷却液フロースイッチ。 A cooling system (60) is used to cool the ozone generator. The system includes a cooling unit (114) and a coolant circulation pump (113). The temperature of the cooling liquid in the ozone generator is detected by an RTD arranged in the ozone generator. The temperature is transmitted to the CPU (108) by the network system (109) (120) (121) of the apparatus. The coolant circulator (113) and the cooling unit (114) are controlled by a contactor driven by a PLC output (111) controlled in sequence by a software protocol. All inputs and outputs required to achieve cooling system control are listed in the electrical block diagram: circulation pump contactor, cooling system contactor, circulator overload sensor, cooling system overload system, operation Non-sensor coolant system, non-operating sensor circulation pump, coolant low pressure and coolant flow switch.
真空制御システムは、真空ポンプ40と圧力センサ104を含む。真空ポンプのスタート及びストップ操作は、制御プロトコルにしたがって制御される。真空システムに要求される全ての入出力は、図に挙げられている:真空ポンプ接触器、稼動センサのない真空ポンプ、真空ポンプ過負荷センサ、殺菌室の減圧弁(44)、再循環弁(46)と殺菌室への酸素供給弁(21)。圧力センサ出力は、15ビットA/Dコンバータ(106)によって変換され、装置のデジタルリンク網(109)によって前記CPUに送られる。圧力センサは、また、以下の条件をCPU(108)に示す2個の離散出力を有している:温度依存の殺菌室圧力センサと、熱障害による殺菌室圧力センサ。これら二つの信号は、PLC入力として電気的ブロック図に挙げられている。
The vacuum control system includes a
殺菌室のドアアクチュエータシステムは、ネジタイプの電気的駆動を含み、ドアの存在と、制御プロトコルの部分としてアクチュエータのロックされた、又はロックされない位置
の検出を可能にする4個の誘導センサがある。ドア開放システムは、ユーザの安全を保証するために、警報条件管理プロトコルが使用される。ドアアクチュエータシステムを成し遂げるために要求される全ての入出力は、電気的ブロック図に挙げられている:ドアロック接触器、ドア開放接触器、ドア閉止下部センサ(S2)、ドア閉止上部センサ(S1)、ドア閉止センサ(S4)、ドア開放センサ(S3)。
The sterilization chamber door actuator system includes a screw-type electrical drive and has four inductive sensors that allow detection of the presence of the door and the locked or unlocked position of the actuator as part of the control protocol. . The door opening system uses an alarm condition management protocol to ensure user safety. All the inputs and outputs required to accomplish the door actuator system are listed in the electrical block diagram: door lock contactor, door open contactor, door closed lower sensor (S2), door closed upper sensor (S1). ), Door closing sensor (S4), door opening sensor (S3).
オゾン電源装置(116)は、全波整流器、発振回路、及び高電圧トランスを含む。高電圧トランスの出力は、オゾン発生器(22)に接続される。前記電源装置(116)は、高電圧トランスの非同調特性を使用する共振器として取り付けられる。PLC108は、フイードバック制御ループによってオゾン生産を制御し、オゾンモニタ104によって確かにし、殺菌に望まれる濃度が達成され、殺菌サイクル中、維持されるD/Aコンバータを制御する。オゾン生成システムに要求される全ての入出力は、図に挙げられている:酸素供給バルブ(26)、殺菌室へのオゾン供給弁(29a)、オゾン排除触媒弁(29b)、オゾンモニタの出力ゼロ化とサイクルカウンタ、高電圧制御、高電圧電流リミッタ、オゾン高電圧過負荷センサ整流器高温センサ、稼動センサでないオゾン高電圧センサ、検出ミスのないオゾンモニタ。
The ozone power supply (116) includes a full-wave rectifier, an oscillation circuit, and a high voltage transformer. The output of the high voltage transformer is connected to an ozone generator (22). The power supply (116) is mounted as a resonator that uses the untuned characteristics of a high voltage transformer. The
殺菌室へのオゾン供給弁(29a)とオゾン排除触媒弁(29b)は、電子的ソレノイド出力ダンパ(117)によって駆動される。この装置は、上記弁のオーバーヒート(過熱)を防止する。 The ozone supply valve (29a) and the ozone exclusion catalyst valve (29b) to the sterilization chamber are driven by an electronic solenoid output damper (117). This device prevents overheating of the valve.
酸素供給システムは、比例弁26、圧力センサ26a及び流量計25からなる含む電子的酸素圧力調整器を含む。酸素供給システムは、さらに、弁21と、殺菌室10へ直接、酸素を供給するための最大350ミリバール(ゲージ)圧力調整器24を含む。前記センサと圧力調整器は、ユーザの保護を確保するために警報状態プロトコルの欠くことのできない部分である。警報状態に使用される入力は、電気ブロック図に挙げられている:酸素高圧センサ及び酸素低圧センサ。
The oxygen supply system includes an electronic oxygen pressure regulator comprising a
制御システムは、ユーザインターフェース118を備えている。好ましい実施形態では、このインターデースは、液晶(LCD)タッチディスプレイスクリーン118、性能報告用プリンタ119、及び装置の使用に必要な送受信をユーザに可能とするCOMポート(シリーズRS232)を含む。タッチセンサパッド、キーボード等及び通信インターフェースの他のタイプのような、ユーザインターフェースの他のタイプが使用できることは、当業者には明らかに容易であろう。サーマルプリンタ入力状態は、電気ブロック図に現れている:プリンタオフラインセンサとプリンタ用紙切れ。
The control system includes a
本発明に従うシステムは、95%以上の相対湿度を作り出すことができる。
加湿フェーズ中に水を蒸発させるために必要なエネルギーは、多くのソース(源)から取られる。原理的には、加湿ユニットの水及び構造から受け取られる。これは、加湿器及びその内容物のさらなる冷却に寄与する。事実上、20℃で、水は23.3ミリバールの絶対圧まで沸騰し、また、35℃で、水は56.3ミリバールの絶対圧まで沸騰する。殺菌室内の真空は、好ましくは、水の沸騰温度が、殺菌室内の温度以下の圧力に調整される。沸騰温度は、非常に低いので、加湿器内の水の温度は、急速に低下し、周囲の構造と液体から利用可能なエネルギーに基づいて加湿器内の水は、蒸発する前に凍るかもしれない。蒸発過程は、室内の湿気が凝縮する時点まで加湿器を冷却し、加湿器の外表面を凍らせるかもしれない。他の好ましい実施形態では、加湿器の外側と加湿器内の水を室温に維持するように、加湿器の外表面を十分に加熱することによって、上記のことは避けられる。これが(図示されない)加熱アレンジメントにより達成されることは、当業者に容易に明らかであろう。また、殺菌室内で達成される高レベルの相対湿度のために、室内表面及び内部の水蒸発パイプに凝縮がある。水の凝縮を減少するために、殺菌室の底、ドア及び水蒸発パイプが、また、加熱される。
The system according to the invention can produce a relative humidity of 95% or more.
The energy required to evaporate water during the humidification phase is taken from a number of sources. In principle, it is received from the water and structure of the humidification unit. This contributes to further cooling of the humidifier and its contents. In effect, at 20 ° C, water boils to an absolute pressure of 23.3 mbar, and at 35 ° C, water boils to an absolute pressure of 56.3 mbar. The vacuum in the sterilization chamber is preferably adjusted so that the boiling temperature of water is equal to or lower than the temperature in the sterilization chamber. Since the boiling temperature is very low, the temperature of the water in the humidifier will drop rapidly and based on the energy available from the surrounding structure and liquid, the water in the humidifier may freeze before evaporating Absent. The evaporation process may cool the humidifier until the humidity in the room condenses and freeze the outer surface of the humidifier. In other preferred embodiments, this is avoided by sufficiently heating the outer surface of the humidifier to maintain the outside of the humidifier and the water in the humidifier at room temperature. It will be readily apparent to those skilled in the art that this is achieved by a heating arrangement (not shown). Also, due to the high level of relative humidity achieved in the sterilization chamber, there is condensation on the interior and interior water evaporation pipes. In order to reduce water condensation, the bottom of the sterilization chamber, the door and the water evaporation pipe are also heated.
加湿器内で発生する水蒸気は、殺菌室内の相対湿度を増加させる。加湿フェーズは、包装袋や包装容器内に含まれる医療機器の周囲の気体の相対湿度が、最小85%、好ましくは100%に達するまで、続行される。約125リットルの容積の殺菌室に対し、許容水蒸気は殺菌室内で約50ミリバールへ圧力を増加させる。この値は、温度依存なので、近似値である。 Water vapor generated in the humidifier increases the relative humidity in the sterilization chamber. The humidification phase is continued until the relative humidity of the gas surrounding the medical device contained in the packaging bag or packaging container reaches a minimum of 85%, preferably 100%. For a sterilization chamber with a volume of about 125 liters, permissible water vapor increases the pressure to about 50 mbar in the sterilization chamber. Since this value is temperature dependent, it is an approximate value.
酸素/オゾン含有殺菌ガスは、隣接の周囲温度で加湿された殺菌室内へ注入される。オゾン含有ガスは、従来技術のように加熱されない。125リットルの殺菌室を有し、本発明に従う殺菌器の最適操作に関し、システムは、殺菌室の収容物のそれぞれに対し、少なくともオゾン10600mgを得るために、約85mg/l(リットル)のオゾンを含み、毎分、約1−3リットルのオゾン流量を生成できる。 Oxygen / ozone-containing sterilization gas is injected into a sterilization chamber humidified at an adjacent ambient temperature. The ozone-containing gas is not heated as in the prior art. For optimum operation of a sterilizer having a 125 liter sterilization chamber and according to the present invention, the system uses about 85 mg / l (liter) of ozone to obtain at least 10600 mg of ozone for each of the sterilization chamber contents. And can produce an ozone flow of about 1-3 liters per minute.
他の好ましい過程では、殺菌室の加湿は、一対の噴霧器によって実行される。水は、飲料水供給源又は純水(精製水)源に接続された水タンクから、噴霧器のそれぞれに供給される。オゾンは、オゾン蓄積タンクから噴霧器に供給される。噴霧器は、耐オゾン酸化材料から作られ、殺菌室内に直接、設置される。殺菌室内で、真空レベルに達すると、噴霧器は水とオゾンを放出する。オゾンは、噴霧器内で湿らされる。オゾン/噴霧の混合物は、殺菌室内に浸透する。真空下での殺菌室内への水の注入は、水を直ちに蒸発させる効果がある。殺菌室の操作温度は、25℃〜40℃であり、この温度は、水が31.7ミリバールから73.8ミリバールの圧力で蒸発する温度である。そのため、水は真空ポンプによって作り出される真空によって蒸気になる。生じたオゾン/水蒸気混合物は、殺菌されるべき材料に入る。 In another preferred process, humidification of the sterilization chamber is performed by a pair of nebulizers. Water is supplied to each of the sprayers from a water tank connected to a drinking water supply source or a pure water (purified water) source. Ozone is supplied from the ozone accumulation tank to the sprayer. The nebulizer is made of an ozone-resistant material and is installed directly in the sterilization chamber. When a vacuum level is reached in the sterilization chamber, the nebulizer releases water and ozone. Ozone is moistened in the nebulizer. The ozone / spray mixture penetrates into the sterilization chamber. Injection of water into the sterilization chamber under vacuum has the effect of evaporating the water immediately. The operating temperature of the sterilization chamber is 25 ° C. to 40 ° C., which is the temperature at which water evaporates at a pressure of 31.7 mbar to 73.8 mbar. Therefore, water becomes steam by the vacuum created by the vacuum pump. The resulting ozone / water vapor mixture enters the material to be sterilized.
特に記載された実施形態においての修正や変更は、添付の特許請求の範囲によってのみ制限される本発明の範囲から離れることなく実行される。 Modifications and changes in the specifically described embodiments may be made without departing from the scope of the invention, which is limited only by the appended claims.
10 殺菌室
22 オゾン発生器
30 加湿器アレンジメント
32 加湿室
40 真空ポンプ
60 冷却システム
DESCRIPTION OF
Claims (15)
a) 殺菌室を備え、
b) 前記殺菌室中に物品を置き、
c) 前記殺菌室を密閉し、
d) 前記殺菌室が密閉されている間、前記物品と前記殺菌室内の雰囲気の温度を等しくし、
e) 前記殺菌室に前もって選ばれた真空圧の真空を適用し、
f) 真空下で前記殺菌室に水蒸気を供給し、
g) 前記殺菌室にオゾン含有ガスを供給し、
h) 前もって選ばれた処理時間の間、前記殺菌室の密閉を維持し、
i) 前記殺菌室は全過程中、密閉されており、そして、前記殺菌室の真空を開放する。 A method of sterilizing an article in a sterilization chamber in a gas atmosphere, comprising the following steps:
a) has a sterilization chamber;
b) Place the article in the sterilization chamber,
c) sealing the sterilization chamber,
d) While the sterilization chamber is sealed, equalize the temperature of the article and the atmosphere in the sterilization chamber,
e) applying a vacuum of a preselected vacuum pressure to the sterilization chamber;
f) supplying water vapor to the sterilization chamber under vacuum;
g) supplying ozone-containing gas to the sterilization chamber;
h) maintain the sterilization chamber sealed for a preselected treatment time;
i) The sterilization chamber is sealed during the whole process and the vacuum of the sterilization chamber is opened.
密閉された殺菌室を排気し、そして、排気された空気の温度と前記物品の温度を等しくするために、予め選択された時間の間、前記殺菌室に排気された空気を再循環することによって、物品、殺菌室内の雰囲気、及び、前記雰囲気と接するいずれかの物品と材料の温度を同等化することを含む請求項1記載の方法。 The equalizing step includes
By evacuating the sealed sterilization chamber and recirculating the exhausted air to the sterilization chamber for a preselected time to equalize the temperature of the evacuated air and the temperature of the article 2. The method of claim 1, comprising equalizing the temperature of the article, the atmosphere in the sterilization chamber, and any article and material in contact with the atmosphere.
−前記殺菌室を環境に対し密閉する手段、
−前記殺菌室、前記殺菌室内に置かれる材料、及び殺菌室内の雰囲気の温度を、前記雰囲気を再循環させることによって同等化するための手段、
−前記殺菌室にオゾン含有ガスを供給するための手段、
−前記殺菌室内へ水蒸気を供給するための手段、
及び、
−前記殺菌室内の温度以下で水の沸点を低めるために、前記殺菌室へ十分な真空を供給するための手段
を含む、物品を殺菌する装置。 -Sterilization chamber,
-Means for sealing the sterilization chamber against the environment;
-Means for equalizing the temperature of the sterilization chamber, the material placed in the sterilization chamber, and the atmosphere in the sterilization chamber by recirculating the atmosphere;
-Means for supplying ozone-containing gas to the sterilization chamber;
-Means for supplying water vapor into the sterilization chamber;
as well as,
An apparatus for sterilizing an article comprising means for supplying a sufficient vacuum to the sterilization chamber to lower the boiling point of water below the temperature in the sterilization chamber.
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