JP2011050602A - 滅菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】滅菌処理後のガスを排気するためのポンプの腐食を防止し、かつ、滅菌処理後のガスを確実に排気する。
【解決手段】真空ポンプＰ５２を停止させた状態で、吸気系統２０からサブチャンバ１２を介してメインチャンバ１１に空気を供給する第１処理と、真空ポンプＰ５２を停止させた状態で、耐薬ポンプＰ５１がメインチャンバ１１内の滅菌処理後のガスを排気部５３に搬入させて排気させる第２処理とを所定サイクル繰り返す。第１制御部７２による処理が終了した後、真空ポンプＰ５２が稼働され、メインチャンバ１１内の滅菌処理後のガスが排気部５３に搬入され、急速に排気される。
【選択図】図１

Description

本発明は、被処理物を滅菌剤を用いて滅菌する滅菌装置に関するものであり、特に、滅菌処理後のガスを排気する技術に関するものである。

医療用器具や食品包装材などの被処理物を高度に滅菌する方法として、被処理物が配置された密閉空間に酸化エチレンガスや窒素酸化物ガスのような滅菌剤を導入し、被処理物に滅菌剤を反応させる方法が知られている。そして、このような方法においては、滅菌処理後のガスをそのまま排気すると危険であるため、無害化して排気する必要がある。

例えば、特許文献１には、殺菌室１に真空ポンプ２４を介して連通され、殺菌室１内を真空にする流路と、殺菌室１内の医療用器具を殺菌するために殺菌室１に流入されたオゾンをオゾンキラ５を介して排出する流路とを備えるオゾン化ガスを用いた消毒殺菌装置が開示されている。

特開昭６３−２４０８６４号公報

ところで、滅菌処理後のガスを排気する場合、真空ポンプを用いれば、滅菌処理後のガスを高速に排気することができるが、真空ポンプは耐薬特性がないことが一般的であるため、真空ポンプを用いて滅菌処理後のガスを排気すると、真空ポンプが腐食するという問題がある。

一方、耐薬特性を有するポンプを用いれば、腐食はしないものの、真空ポンプに比べて、ガスを引き込む能力が低いため、滅菌処理後のガスを排気するには長時間を要してしまう。

また、特許文献１の手法では、殺菌室１に２つの流路が設けられているが、一方の流路は、殺菌室１を真空にするために設けられたものであり、滅菌処理後のガスを排気するために設けられたものではない。

本発明の目的は、滅菌処理後のガスを排気するためのポンプの腐食を防止し、かつ、滅菌処理後のガスを確実に排気することができる滅菌装置を提供することである。

（１）本発明の一局面による滅菌装置は、被処理物が収納され、滅菌剤を用いて前記被処理物を滅菌する滅菌処理部と、前記滅菌処理部内の滅菌処理後のガスに所定の無害化処理を施して排気するする排気部と、耐薬ポンプが配置され、前記滅菌処理部内の滅菌処理後のガスを前記排気部に搬入する第１配管と、真空ポンプが配置され、前記滅菌処理部内の滅菌処理後のガスを前記排気部に搬入する第２配管とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、耐薬ポンプにより滅菌処理後のガスを排気部に搬入する第１配管と、真空ポンプにより滅菌処理後のガスを排気部に搬入する第２配管とが設けられている。

よって、まず、滅菌処理後のガスを第１配管を介して排気部に搬入させ、滅菌処理後のガスの濃度がある程度低下した後、第２の配管を介して排気部に搬入させることが可能となる。

これにより、滅菌処理後のガスを排気するためのポンプの腐食を防止し、かつ、滅菌処理後のガスを確実に排気することができる。

（２）前記滅菌処理部に空気を供給する空気供給部と、前記真空ポンプを停止させた状態で、前記空気供給部から前記滅菌処理部に空気を供給する第１処理と、前記真空ポンプを停止させた状態で、前記耐薬ポンプが前記滅菌処理部内の滅菌処理後のガスを前記排気部に搬入する第２処理とを所定サイクル繰り返す第１制御部と、前記第１制御部による処理が終了した後、前記真空ポンプを稼働させることで、前記滅菌処理部内の滅菌処理後のガスを前記排気部に搬入させる第２制御部とを備えることが好ましい。

この構成によれば、真空ポンプを停止させた状態で、空気供給部から滅菌処理部に空気を供給する第１処理と、真空ポンプを停止させた状態で、耐薬ポンプが滅菌処理部内の滅菌処理後のガスを排気部に搬入する第２処理とが所定サイクル繰り返される。これにより、サイクルが進むにつれて滅菌処理部内の滅菌処理後のガスの濃度が徐々に低下していく。そして、第１処理と第２処理とが所定サイクル繰り返され、滅菌処理部内の滅菌処理後のガスの濃度が、真空ポンプを腐食させない程度まで低下すると、真空ポンプを用いて滅菌処理後のガスが第２配管を介して排気部に導かれて無害化処理された後、排気される。

（３）前記排気部の配管と前記滅菌処理部との間に配置された第３配管を更に備え、前記第１制御部は、前記第２処理において、前記排気部から排気される滅菌処理後のガスを前記第３配管を介して前記滅菌処理部に戻すことが好ましい。

この構成によれば、第１及び第２処理が所定サイクル繰り返される間、滅菌処理後のガスは、排気部により無害化処理された後、第３配管を介して滅菌処理部に戻されるため、第１配管、排気部、第３配管、滅菌処理部の流路を循環しながら、濃度が低下されることになる。よって、滅菌処理後のガスが高濃度で排気されることを防止することができる。

（４）前記滅菌剤は窒素酸化物であり、前記排気部は、前記滅菌処理後のガスに含まれる窒素酸化物を硝酸に変換させるためのオゾンを生成するオゾン生成部と、前記硝酸を吸着させるフィルタとを備えることが好ましい。

この構成によれば、滅菌処理後のガスに含まれる窒素酸化物はオゾンと反応されることで、硝酸に変換された後、フィルタに吸着されるため、滅菌処理後のガスを確実に無毒化させることができる。

本発明によれば、滅菌処理後のガスを排気するためのポンプの腐食を防止し、かつ、滅菌処理後のガスを確実に排気することができる。

本発明の第１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_２変換部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構成を示したブロック図である。 制御装置により制御される滅菌装置の浄化排気工程以外の動作を示すタイミングチャートである。 浄化排気工程以外の各ポンプの制御状態を示す表形式の図である。 浄化排気工程以外の各電磁弁の制御状態を示す表形式の図である。 浄化排気工程における滅菌装置の動作を示すタイミングチャートである。 サイクルモードにおける各ポンプの制御状態を示す表形式の図である。 サイクルモードにおける各電磁弁の制御状態を示す表形式の図である。 真空排気モードにおける各ポンプの制御状態を示す表形式の図である。 真空排気モードにおける各電磁弁の制御状態を示す表形式の図である。 浄化排気工程におけるメインチャンバ内の圧力（内圧：ＭＰａ）を示した実測値である。 本発明の第２実施形態に係る滅菌装置を示すブロック図である。 第２実施形態のサイクルモードにおける各電磁弁の制御状態を示す表形式の図である。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る滅菌装置１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_２）を用いる例を示す。

滅菌装置１は、メインチャンバ１１（滅菌処理部）、サブチャンバ１２、吸気系統２０（空気供給部）、循環系統３０、連係系統４０、及び排気系統５０を含む。これら系統２０〜５０の適所には、電磁弁Ｖ１〜Ｖ５，Ｖ５１〜Ｖ５３と、ポンプＰ１〜Ｐ３と、耐薬ポンプＰ５１と、真空ポンプＰ５２とが配置されている。

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_２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滅菌剤としての所定濃度のＮＯ_２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_２ガスが導入される。

サブチャンバ１２内にも、ＮＯ_２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_２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_２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、ポンプＰ１、エアドライヤ２１、湿度センサ２２、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、ポンプＰ１と電磁弁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、電磁弁Ｖ１とサブチャンバ１２との間を接続している。

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（例えば１気圧）に戻すときに動作されるポンプである。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。

電磁弁Ｖ１は、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、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、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_２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、電磁弁Ｖ２，Ｖ３、流量制御弁ＦＶ、プラズマノズル３１、ガス流量計３２、第２ポンプＰ２、ＮＯ_２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、上流側から順に流量制御弁ＦＶ、プラズマノズル３１、ガス流量計３２、ポンプＰ２及びＮＯ_２変換部３３が配置されている。

電磁弁Ｖ２及び電磁弁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_２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、電磁弁Ｖ２，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。

流量制御弁ＦＶは、プラズマノズル３１の上流側において第２常圧配管３０３に配置され、第２常圧配管３０３中を移送されるガスの流量を制限する弁である。

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_２ガスやＮＯガスを含む窒素酸化物（ＮＯｘ）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（プラズマ発生空間）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、ＮＯｘ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。

ここで、プラズマを発生させる筒状空間３１２Ｈ（プラズマ発生空間）は、上記のように大気圧下でプラズマを発生させることが可能な空間ではあるが、筒状空間３１２Ｈの直ぐ下流側にポンプＰ２が配置されていることから、ポンプＰ２の動作に伴うガス流の発生で筒状空間３１２Ｈ及び絶縁性の配管３１５の内部が僅かに負圧となる。筒状空間３１２Ｈの直ぐ上流側に流量制御弁ＦＶが設けられていることもまた、流量制御弁ＦＶ〜ポンプＰ２間のガス搬送空間の負圧形成に寄与する。

ここで、筒状空間３１２Ｈが減圧される結果として、プラズマノズル３１におけるプラズマの安定的な点灯と、点灯状態の維持が確保される。因みに、もし、ポンプＰ２をプラズマノズル３１の上流側に配置した場合、筒状空間３１２Ｈは若干大気圧よりも高い正圧となり、プラズマの点灯及びその維持においては望ましくない環境となる。

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。ポンプＰ２は、ＮＯ_２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_２の濃度が上昇してゆくことになる。ポンプＰ２は、ＮＯｘ等に耐性を持つ耐薬品性のポンプ（以下、耐薬ポンプと記述する。）が用いられる。

ＮＯ_２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_２を抽出する機能を有する。図４は、ＮＯ_２変換部３３の詳細構成を示すブロック図である。ＮＯ_２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_３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ＮＯｘをＮＯに変換する第１変換部３３２と、続いてそのＮＯをＮＯ_２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_３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_３）に転換する。

ＮＯ＋Ｏ_３→ＮＯ_２＋Ｏ_２
２ＮＯ_２＋Ｏ_３→Ｎ_２Ｏ_５＋Ｏ_２
Ｎ_２Ｏ_５＋Ｈ_２Ｏ→２ＨＮＯ_３
フィルタ３３１は、上記の反応で生成されるＨＮＯ_３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_２以外のＮＯｘ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_２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。

図１に戻り、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、電磁弁Ｖ４、電磁弁Ｖ５、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、下流側に電磁弁Ｖ４が配置されている。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_２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。電磁弁Ｖ４は、このポンプＰ３が動作する際に「開」とされる弁である。

第５真空配管４０２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）はサブチャンバ１２に接続されている。第５電磁弁Ｖ５は、第５真空配管４０２に取り付けられている。この電磁弁Ｖ５は、滅菌処理を行う際、メインチャンバ１１及びサブチャンバ１２を常圧に復帰させる際に「開」とされる弁である。

排気系統５０は、滅菌処理に用いたＮＯ_２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、耐薬ポンプＰ５１、真空ポンプＰ５２、第３常圧配管５０１、第６真空配管５０２、第４常圧配管５０３、電磁弁Ｖ５１，Ｖ５２、排気部５３とを備えている。

第４常圧配管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）は電磁弁Ｖ５１及び耐薬ポンプＰ５１を介してフィルタ５３２に接続されている。つまり、メインチャンバ１１からフィルタ５３２までを繋ぐ流路が第３常圧配管５０１となる。

第６真空配管５０２の一端側（上流側）はメインチャンバ１１に接続され、他端側（下流側）は、電磁弁Ｖ５２に接続されている。

第４常圧配管５０３の一端側（上流側）は電磁弁Ｖ５２に接続され、他端側（下流側）は真空ポンプＰ５２を介して接続点Ｊ１に接続されている。接続点Ｊ１は、第３常圧配管５０１において、フィルタ５３２と耐薬ポンプＰ５１との間に位置し、第３常圧配管５０１と、第４常圧配管５０３との接続点である。また、接続点Ｊ１は、第５常圧配管５０４と第３常圧配管５０１との接続点でもある。なお、第３常圧配管５０１は第１配管を構成し、第６真空配管５０２及び第４常圧配管５０３が第２配管を構成する。

耐薬ポンプＰ５１は、メインチャンバ１１内の滅菌処理後のガスをメインチャンバ１１から第３常圧配管５０１を介して排気部５３へと搬入させるためのポンプであり、上述したポンプＰ２と同様、ＮＯｘ等のガスに耐性、つまり、腐食し難い特性を持つポンプである。ここで、耐薬ポンプＰ５１は、メインチャンバ１１内の圧力を最大０．５気圧、つまり、０．０５ＭＰａ減圧することが可能である。電磁弁Ｖ５１は、耐薬ポンプＰ５１が動作する際、「開」とされる弁である。

真空ポンプＰ５２は、メインチャンバ１１内の滅菌処理後のガスをメインチャンバ１１から第６真空配管５０２及び第４常圧配管５０３を介して排気部５３へと搬入させるためのポンプであり、メインチャンバ１１内の圧力を最大１気圧、つまり０．１ＭＰａ減圧させて真空状態にすることが可能なポンプにより構成されている。電磁弁Ｖ５２は、真空ポンプＰ５２が動作する際、「開」とされる弁である。

排気部５３は、オゾナイザー５３１（オゾン生成部）、フィルタ５３２，５３３、Ｏ_３触媒５３４、第５常圧配管５０４、第６常圧配管５０５、及び電磁弁Ｖ５３を備えている。

オゾナイザー５３１は、オゾン（Ｏ_３）を生成し、第５常圧配管５０４を介して、第３常圧配管５０１にオゾンを供給する。また、オゾナイザー５１は、ポンプを有し、ポンプを動作させることで、生成したオゾンを接続点Ｊ１に搬入させる。

接続点Ｊ１には、第３常圧配管５０１に水（Ｈ_２Ｏ）を供給するための水分導入器（図略）が接続されている。これにより、第３常圧配管５０１又は第４常圧配管５０３を流れる滅菌処理後のガスに含まれるＮＯ_２がＨＮＯ_３に変換される。

なお、水分導入器は必ずしも必要ではない。例えば、エアドライヤ２１を動作させることなく、吸気系統２０に外部からの空気を取り込ませるようにすれば、水蒸気を多く含む空気を取り込むことが可能となり、水分導入器は不要となる。

フィルタ５３２は、ガス中のＨＮＯ_３を吸着するフィルタである。このフィルタ５３２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。フィルタ５３３は、フィルタ５３２と同一構成である。ここで、図１では排気部５３におけるフィルタの個数を２つとしたが、本発明はこれに限定されず、１つとしてもよいし、３個以上にしてもよい。

Ｏ_３触媒５３４は、例えば、無機繊維ペーパーまたは、アルミ箔を骨格にした担体（ハニカム基材）に、高性能の触媒が担持されたオゾン分解フィルタにより構成され、第６常圧配管５０５に残存するオゾンを分解する。

続いて、滅菌装置１の電気的な制御構成を図５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、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）、ＣＰＵの作業領域として用いられるＲＡＭ、滅菌装置１の動作制御を行うための制御プログラムを記憶するＲＯＭ、及び専用のハードウエア回路により構成されている。そして、制御装置７０は、全体制御部７１、第１制御部７２、第２制御部７３、ポンプ制御部７４、電磁弁制御部７５、プラズマ制御部７６、ロック制御部７７、及びドライヤ制御部７８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、各制御部７２〜７８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_２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。

ここで、滅菌装置１が実行する滅菌処理工程は、被処理物を乾燥させる第１乾燥工程、滅菌材としてのＮＯ_２ガスを生成する滅菌準備工程、被処理物をＮＯ_２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_２ガスを浄化して排気する浄化排気工程とを含む。そのため、全体制御部７１は、これらの工程を実行するために滅菌装置１を所定の動作モードに設定する。

第１制御部７２は、全体制御部７１により浄化排気工程を実行するためのサイクルモードが設定されている場合、真空ポンプＰ５２を停止させた状態で、吸気系統２０からサブチャンバ１２を介してメインチャンバ１１に空気を供給する第１処理と、真空ポンプＰ５２を停止させた状態で、耐薬ポンプＰ５１がメインチャンバ１１内の滅菌処理後のガスを排気部５３に搬入する第２処理とを所定サイクル繰り返すために、ポンプ制御部７４、電磁弁制御部７５、及びドライヤ制御部７８に制御信号を出力する。

第２制御部７３は、全体制御部７１により浄化排気工程を実行するための真空排気モードが設定されている場合、第１制御部７２による処理が終了した後、真空ポンプＰ５２を稼働させることで、メインチャンバ１１内の滅菌処理後のガスを排気部５３に搬入させるために、ポンプ制御部７４、電磁弁制御部７５、及びドライヤ制御部７８に制御信号を出力する。

ポンプ制御部７４は、ポンプＰ１〜Ｐ４、耐薬ポンプＰ５１、及び真空ポンプＰ５２のそれぞれ対して、動作モードに応じた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７５は、電磁弁Ｖ１〜Ｖ５，Ｖ５１〜Ｖ５３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７６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７６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７７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７８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７８に出力される。ドライヤ制御部７８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。

図６は、制御装置７０により制御される滅菌装置１の浄化排気工程以外の動作を示すタイミングチャートである。また、図７は、浄化排気工程以外のポンプＰ１〜Ｐ３，耐薬Ｐ５１，真空ポンプＰ５２の制御状態を示す表形式の図、図８は、浄化排気工程以外の電磁弁Ｖ１〜Ｖ５，Ｖ５１〜Ｖ５３の制御状態を示す表形式の図である。図７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８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６の横欄の一つの「工程の内容」欄と、図７及び図８の最左縦欄の「工程」欄とがリンクしている。また、浄化排気工程は、図６に示す滅菌工程が終了した後に実行され、詳しくは後述する。

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。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_２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７７に与える。これを受けてロック制御部７７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、各制御部７２〜７８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７４は、ポンプＰ３及び真空ポンプＰ５２を動作させ、電磁弁制御部７５は電磁弁Ｖ４，Ｖ５２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５０２及び第４常圧配管５０３、第６常圧配管５０５を経て排気路が形成される。そして、ポンプＰ３、真空ポンプＰ５２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６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、ポンプＰ１〜Ｐ３、耐薬ポンプＰ５１、及び真空ポンプＰ５２の全てが停止され、電磁弁Ｖ１〜Ｖ５，Ｖ５１〜Ｖ５３の全てが「閉」とされるモードである。なお、図７及び図８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７４は、ポンプＰ３、真空ポンプＰ５２を停止させ、電磁弁制御部７５は電磁弁Ｖ４，Ｖ５２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７４はポンプＰ１のみを動作させ、電磁弁制御部７５は電磁弁Ｖ１のみを「開」とする。また、ドライヤ制御部７８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、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７８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_２ガスを生成するプラズマ工程からなる。

時刻Ｔ４において、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７４はポンプＰ２のみを動作させ、電磁弁制御部７５は電磁弁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_２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７６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。このとき、ポンプＰ２の動作に伴い、筒状空間３１２Ｈが大気圧よりも減圧された状態となるので、プラズマの点灯性が良好となり、またその点灯状態が良好に維持される。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_２変換部３３を通過することでＮＯ_２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_２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_２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_２濃度を監視する。濃度データに基づき、時刻Ｔ５でＮＯ_２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７６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_２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_２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。

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７４はポンプＰ３のみを動作させ、電磁弁制御部７５は電磁弁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_２ガスが入り込み、チャンバ内の被処理物が良好にＮＯ_２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_２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_２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、専らポンプＰ３の動作によって、サブチャンバ１２のＮＯ_２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。

こ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_２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、下記に示す浄化排気工程が実行される。

図９は、浄化排気工程における滅菌装置１の動作を示すタイミングチャートである。図９に示すように、浄化排気工程において、全体制御部７１は滅菌装置１をサイクルモードと真空排気モードとに設定する。サイクルモードにおいては、上述した第１処理Ｓ１と第２処理Ｓ２とが１つの処理単位とされ、この処理単位が例えば１０サイクル（サイクルＣ１〜Ｃ１０）繰り返される。そして、第１処理Ｓ１と第２処理Ｓ２とが１０サイクル繰り返されると、全体制御部７１は、滅菌装置１を真空排気モードに設定する。

図１０は、サイクルモードにおけるポンプＰ１〜Ｐ３，耐薬ポンプＰ５１，真空ポンプＰ５２の制御状態を示す表形式の図、図１１は、サイクルモードにおける電磁弁Ｖ１〜Ｖ５，Ｖ５１〜Ｖ５３の制御状態を示す表形式の図である。図１２は、真空排気モードにおけるポンプＰ１〜Ｐ３，耐薬ポンプＰ５１，真空ポンプＰ５２の制御状態を示す表形式の図、図１３は、真空排気モードにおける電磁弁Ｖ１〜Ｖ５，Ｖ５１〜Ｖ５３の制御状態を示す表形式の図である。

時刻Ｔ１１において、全体制御部７１により滅菌装置１がサイクルモード設定されると第１制御部７２は、上記の第１処理Ｓ１を開始する。ここで、第１制御部７２は、ポンプ制御部７４に、ポンプＰ１、Ｐ３を動作させ、ポンプＰ２，耐薬ポンプＰ５１，真空ポンプＰ５２を停止させる（図１０）。同時に、第１制御部７２は、電磁弁制御部７５に、電磁弁Ｖ１，Ｖ４を「開」にさせ、電磁弁Ｖ２，Ｖ３、Ｖ５，Ｖ５１〜Ｖ５３を「閉」にさせる（図１１）。同時に、第１制御部７２は、ドライヤ制御部７８に、エアドライヤ２１を駆動させる。

これにより、ポンプＰ１から、第１常圧配管２０１、第１真空配管２０２、第４真空配管４０１、及びメインチャンバ１１へと至る流路が形成され、ポンプＰ１，Ｐ３によって、空気がエアドライヤ２１で乾燥された後、メインチャンバ１１へと搬入される。なお、時刻Ｔ１１は、図６に示す時刻Ｔ６と同一時刻である。

時刻Ｔ１２において、全体制御部７１は、第１圧力センサ１１２から出力される圧力データによりメインチャンバ１１内の圧力が、約７６６Ｔｏｒｒ（１気圧）になったと判定すると、第１制御部７２は、上記の第２処理Ｓ２を開始する。ここで、第１制御部７２は、ポンプ制御部７４に、ポンプＰ３，耐薬ポンプＰ５１を動作させる（図１０）。同時に第１制御部７２は、電磁弁制御部７５に、電磁弁Ｖ４，Ｖ５１，Ｖ５３を「開」にさせ、電磁弁Ｖ１〜Ｖ３，Ｖ５，Ｖ５２を「閉」にさせる（図１１）。同時に第１制御部７２は、ドライヤ制御部７８に、エアドライヤ２１の動作を停止させる。同時に第１制御部７２はオゾナイザー５３１の動作を開始させる。

これにより、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３常圧配管５０１及び第６常圧配管５０５を介して外部に通じる流路が形成されると共に、オゾナイザー５３１から第５常圧配管５０４を介して接続点Ｊ１に至る流路が形成される。そのため、メインチャンバ１１及びサブチャンバ１２に残留する滅菌処理後のガスが、耐薬ポンプＰ５１によって第３常圧配管５０１を通って、接続点Ｊ１へと搬入される。そして、オゾンと水とによって滅菌処理後のガスに含まれるＮＯ及びＮＯ_２がＨＮＯ_３に変換され、生成されたＨＮＯ_３は、フィルタ５３２によって吸着され、それ以外のガスがＯ_３触媒５３４を介して外部に排気される。また、第２処理Ｓ２が実行されると、メインチャンバ１１内の圧力は、７６０Ｔｏｒｒから徐々に低下していく。

時刻Ｔ２１において、全体制御部７１が、第１圧力センサ１１２から出力される圧力データによって、メインチャンバ１１内の圧力が約０．５気圧になったと判定すると、第１制御部７２は、再度、第１処理Ｓ１を開始する。

以後、第１制御部７２は、第１処理Ｓ１と第２処理Ｓ２とを１０サイクル繰り返し実行する。これにより、メインチャンバ１１に残留する滅菌処理後のガスの濃度が真空ポンプＰ５２を腐食させない程度にまで減少される。

時刻Ｔ１０３において、第１制御部７２により、第１処理Ｓ１と第２処理Ｓ２とが１０サイクル繰り返されると、全体制御部７１は、滅菌装置１を真空排気モードに設定する。

これにより、第２制御部７３は、ポンプ制御部７４に、ポンプＰ３，真空ポンプＰ５２を動作させ、ポンプＰ１，Ｐ２，耐薬ポンプＰ５１を停止させる（図１２）。同時に、第２制御部７３は、電磁弁制御部７５に、電磁弁Ｖ４，Ｖ５２，Ｖ５３を「開」にさせ、電磁弁Ｖ１〜Ｖ３，Ｖ５，Ｖ５１を閉にさせる。

その結果、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５０２、第４常圧配管５０３、及び第６常圧配管５０５を介して外部と通じる流路が形成されると共に、オゾナイザー５３１から第５常圧配管５０４を介して接続点Ｊ１に至る流路が形成される。そのため、メインチャンバ１１及びサブチャンバ１２に残存する滅菌処理後のガスが、真空ポンプＰ５２によって第６真空配管５０２及び第４常圧配管５０３を通って、急速に接続点Ｊ１へと搬入される。そして、オゾンと水とによって滅菌処理後のガスに含まれるＮＯ及びＮＯ_２がＨＮＯ_３に変換され、生成されたＨＮＯ_３は、フィルタ５３２によって吸着され、それ以外のガスがＯ_３触媒５３４を介して外部に排気される。また、真空排気モードの実行によって、メインチャンバ１１内の圧力は、０．５気圧から徐々に低下していく。

時刻Ｔ１０４において、全体制御部７１は、第１圧力センサ１１２から出力される圧力データによって、メインチャンバ１１内の圧力が約１Ｔｏｒｒ、つまり、真空になったと判定した後、多少時間が経過したときに、真空排気モードを終了する。これにより浄化排気工程が終了される。

図１４は、浄化排気工程におけるメインチャンバ１１内の圧力（内圧：ＭＰａ）を示した実測値である。１サイクル目の第２処理Ｓ２において、メインチャンバ１１の内圧が０．０１ＭＰａ低下したとき、第６常圧配管５０５から排出されるＮＯｘの濃度は、４５．７ｐｐｍであった。また、１サイクル目の第２処理Ｓ２において、メインチャンバ１１の内圧が０．０５ＭＰａ低下したとき、つまり、１サイクル目の第２処理Ｓ２の終了するとき、第６常圧配管５０５から排出されるＮＯｘの濃度は、３４．１ｐｐｍであった。

一方、３サイクル目の第２処理Ｓ２において、メインチャンバ１１の内圧が０．０１ＭＰａ低下したとき、第６常圧配管５０５から排出される、ＮＯｘの濃度は、１２．２ｐｐｍであった。また、３サイクル目の第２処理Ｓ２において、メインチャンバ１１の内圧が０．０５ＭＰａ低下したとき、つまり、３サイクル目の第２処理Ｓ２の終了するとき、第６常圧配管５０５から排出されるＮＯｘの濃度は、８．８ｐｐｍであった。よって、サイクル数が進むにつれて、排出されるＮＯｘの濃度が低下していくことが確認できた。

このように、第１実施形態の滅菌装置１によれば、まず、滅菌処理後のガスが、第４常圧配管５０１を介して排気部５３に搬入され、滅菌処理後のガスの濃度がある程度低下した後、第６真空配管５０２及び第４常圧配管５０３を介して排気部５３に搬入される。

これにより、真空ポンプＰ５２の腐食を防止し、かつ、滅菌処理後のガスを確実に排気することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態による滅菌装置１は、メインチャンバ１１と排気部５３の配管である第６常圧配管５０５との間に配置された第７常圧配管５０７（第３配管）を設け、第２処理Ｓ２において、滅菌処理後のガスを循環させることで、滅菌処理後のガスの濃度を低下させることを特徴とする。

図１５は、本発明の第２実施形態に係る滅菌装置１を示すブロック図である。なお、本実施形態において、第１実施形態と同一のものは、同一の符号を付して説明を省略する。図１５に示すように、第７常圧配管５０７は、一端がメインチャンバ１１に接続され、他端がＯ_３触媒５３４とフィルタ５３３との間の第６常圧配管５０５に接続されている。

第６常圧配管５０５において、第６常圧配管５０５と第７常圧配管５０７との接続点より下流側、かつ、Ｏ_３触媒５３４の上流側の位置には、電磁弁Ｖ５４が配置されている。電磁弁Ｖ５４は電磁弁制御部７５からの制御信号に従って、「開」状態又は「閉」状態にされる。

図１６は、第２実施形態のサイクルモードにおける電磁弁Ｖ１〜Ｖ５，Ｖ５１〜Ｖ５４の制御状態を示す表形式の図である。図１６に示すように、電磁弁Ｖ５４は第１処理Ｓ１においては「開」にされ、第２処理Ｓ２においては「閉」にされている。そのため、第２処理Ｓ２において、メインチャンバ１１から、第３常圧配管５０１、第６常圧配管５０５、第７常圧配管５０７を通ってメインチャンバ１１に戻る循環ループが形成される。

第１処理Ｓ２においては、メインチャンバ１１の圧力が徐々に低下していくため、第６常圧配管５０５を流れる滅菌処理後のガスの多くは、第７常圧配管５０７を介してメインチャンバ１１へと戻される。よって、第２処理Ｓ２において、外部に排気される滅菌処理後のガスを少なくすると同時に、滅菌処理後のガスの多くを上記の循環ループで循環させて、濃度を低下させることができる。

なお、真空排気モードにおいては、真空ポンプＰ５２によって滅菌処理後のガスが排気されるため、電磁弁Ｖ５４は「開」状態とされる。

１ 滅菌装置
１１ メインチャンバ
１２ サブチャンバ
２０ 吸気系統
３０ 循環系統
４０ 連係系統
５０ 排気系統
５３ 排気部
７０ 制御装置
７１ 全体制御部
７２ 第１制御部
７３ 第２制御部
５３１ オゾナイザー
５３２，５３３ フィルタ
５３４ Ｏ３触媒
Ｐ１〜Ｐ３ ポンプ
Ｐ５１ 耐薬ポンプ
Ｐ５２ 真空ポンプ
Ｓ１ 第１処理
Ｓ２ 第２処理
Ｖ１〜Ｖ５，Ｖ５１〜Ｖ５４ 電磁弁

Claims (4)

1. 被処理物が収納され、滅菌剤を用いて前記被処理物を滅菌する滅菌処理部と、
   前記滅菌処理部内の滅菌処理後のガスに所定の無害化処理を施して排気するする排気部と、
   耐薬ポンプが配置され、前記滅菌処理部内の滅菌処理後のガスを前記排気部に搬入する第１配管と、
   真空ポンプが配置され、前記滅菌処理部内の滅菌処理後のガスを前記排気部に搬入する第２配管とを備えることを特徴とする滅菌装置。
2. 前記滅菌処理部に空気を供給する空気供給部と、
   前記真空ポンプを停止させた状態で、前記空気供給部から前記滅菌処理部に空気を供給する第１処理と、前記真空ポンプを停止させた状態で、前記耐薬ポンプが前記滅菌処理部内の滅菌処理後のガスを前記排気部に搬入する第２処理とを所定サイクル繰り返す第１制御部と、
   前記第１制御部による処理が終了した後、前記真空ポンプを稼働させることで、前記滅菌処理部内の滅菌処理後のガスを前記排気部に搬入させる第２制御部とを備えることを特徴とする請求項１記載の滅菌装置。
3. 前記排気部の配管と前記滅菌処理部との間に配置された第３配管を更に備え、
   前記第１制御部は、前記第２処理において、前記排気部から排気される滅菌処理後のガスを前記第３配管を介して前記滅菌処理部に戻すことを特徴とする請求項２記載の滅菌装置。
4. 前記滅菌剤は窒素酸化物であり、
   前記排気部は、前記滅菌処理後のガスに含まれる窒素酸化物を硝酸に変換させるためのオゾンを生成するオゾン生成部と、
   前記硝酸を吸着させるフィルタとを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の滅菌装置。

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