JP2012035013A

JP2012035013A - ガス滅菌装置

Info

Publication number: JP2012035013A
Application number: JP2010180620A
Authority: JP
Inventors: Toru Kawaguchi; 透川口
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2010-08-11
Publication date: 2012-02-23
Anticipated expiration: 2030-08-11
Also published as: JP5737601B2

Abstract

【課題】滅菌工程中にエアリークが発生した場合でも、滅菌工程を続けることができるようにしたガス滅菌装置を得る。
【解決手段】滅菌槽１内へ滅菌ガスを供給し、被滅菌物を滅菌処理するガス滅菌装置であって、滅菌槽１内を減圧する減圧手段１３と、滅菌槽１内の圧力を測定する圧力センサ１６と、制御器１８とを設け、滅菌工程時に、圧力センサ１６の検出値に基づき、滅菌槽１内を所定圧力以下に維持するよう減圧手段１３を制御するとともに、滅菌ガス濃度を算出して、滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、医療用の器具や実験用器具などを滅菌処理するガス滅菌装置に関する。

従来、医療用の器具や実験用器具などを滅菌処理するガス滅菌装置として、エチレンオキサイドガスを封入したカートリッジボンベを使用する陰圧式、エチレンオキサイドガスと炭酸ガスの混合ガスを使用する陽圧式のガス滅菌装置がある。陽圧式は、被滅菌物を収容する滅菌槽内の空気を排除した後、エチレンオキサイドガスと炭酸ガスの混合ガスを滅菌槽に加圧封入して所望のエチレンオキサイドガス濃度で滅菌処理を行うものであり、陰圧式のガス滅菌装置は、例えば、特許文献１に記載のように、被滅菌物を収容する滅菌槽を陰圧に調整後、滅菌槽内にカートリッジボンベからエチレンオキサイドガス（以下、単に滅菌ガスという。）を供給し、滅菌を行う構成となっている。

これらのガス滅菌装置にあっては、使用する滅菌ガスが有害であることから系外へのリーク防止管理が求められている。陰圧式のガス滅菌装置は全工程が大気圧未満で実行されるため、滅菌ガスの系外への漏洩の可能性は、陽圧式のガス滅菌装置に比べて低いとされているが、滅菌工程中に陰圧の滅菌槽内に外部の気体が流入し、滅菌槽が大気圧となり、漏洩する危険がある。このため、特許文献２に記載された陽圧式のガス滅菌装置における漏洩検査方法を陰圧式のガス滅菌装置に適用して、滅菌作業前に滅菌槽を減圧して、外部からの空気漏れを検査する方法が考えられるが、間接的な検査方法であるので、滅菌作業後に生じた異常により滅菌工程中に空気の流入が起こった場合には、対処ができないといった問題がある。

このような問題を解決するため、陰圧式のガス滅菌装置の場合、一般的には、滅菌工程中に陰圧の滅菌槽内に外部の気体が流入し、滅菌槽が大気圧に近づくといった事態が発生した場合、滅菌槽内の圧力上昇を検出して、滅菌工程を中断し、滅菌槽内を排気するために減圧手段が作動し、されに被滅菌物に吸着した滅菌ガスを除去するためのエアレーション工程を実施するようにしたものが採用されている。

特開２００２−２２４１９９号公報特開平０３−００００６６号公報

しかしながら、滅菌工程を中断し、排気・エアレーションといった工程に移行するということは、被滅菌物を再滅菌しなければならず、また滅菌ガスを封入した高価なカートリッジボンベが無駄になってしまうといった問題があった。
本発明者等は、かかる問題を解消するために、滅菌工程中にエアリークが発生した場合でも、滅菌工程を続けることについて試験研究をかさねた結果、滅菌に要する滅菌ガス濃度と滅菌時間との関係に着目し、本発明を完成するに至った。
本発明の目的は、滅菌工程中にエアリークが発生した場合でも、滅菌工程を続けることができるようにしたガス滅菌装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、滅菌槽内へ滅菌ガスを供給し、被滅菌物を滅菌処理するガス滅菌装置であって、前記滅菌槽内を減圧する減圧手段と、前記滅菌槽内の圧力を測定する圧力センサと、前記圧力センサの検出値に基づき、前記減圧手段を制御するとともに、前記滅菌槽内の滅菌ガス濃度を算出して、前記滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように滅菌時間を制御する制御器とを設け、滅菌工程時に、前記圧力センサの検出値に基づき、前記滅菌槽内を所定圧力以下に維持するよう前記減圧手段を制御するとともに、前記滅菌ガス濃度を算出して、前記滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように制御することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、滅菌工程時に、前記圧力センサの検出値に基づき、前記滅菌槽内を所定圧力以下に維持するよう前記減圧手段を制御器により制御するので、滅菌工程時にエアリークが発生し滅菌槽内の圧力が上昇しても、減圧手段により滅菌槽内が所定圧力以下に維持され、滅菌槽内に送り込まれたガスが系外へリークすることを確実に防止することができ、そして、減圧手段を制御した後の滅菌槽内の圧力を前記圧力センサによって検出し、この圧力に基づき、前記滅菌ガス濃度を算出して必要な滅菌時間を計算し、前記滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように制御するので、滅菌工程を中断して滅菌ガスを無駄にすることなく、確実な滅菌を行うことができる。

請求項２に記載の発明は、滅菌槽内へ滅菌ガスを供給し、被滅菌物を滅菌処理するガス滅菌装置であって、前記滅菌槽内を減圧する減圧手段と、前記滅菌槽内の圧力を測定する圧力センサと、前記圧力センサの検出値に基づき、前記減圧手段を制御するとともに、前記滅菌槽内の滅菌ガス濃度を算出して、前記滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように滅菌時間を制御する制御器とを設け、前記制御器には、前記滅菌槽内の上限圧力を設定しており、滅菌工程時に、前記圧力センサの検出値が前記上限圧力となった場合には、前記減圧手段を作動させて前記滅菌槽内の圧力を所定量減圧するとともに、そのときの滅菌ガス濃度を算出し、前記滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように制御することを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、滅菌工程時に、前記圧力センサの検出値が前記上限圧力となった場合には、制御器により前記減圧手段を作動させて前記滅菌槽内の圧力を所定量減圧するように制御するので、滅菌工程時にエアリークが発生し滅菌槽内の圧力が前記上限圧力となった場合には、前記減圧手段により常に所定量減圧されることになり、滅菌槽内に送り込まれたガスが系外へリークすることを確実に防止することができる。そして、滅菌槽内を所定量減圧したときの滅菌ガス濃度を算出し、前記滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように制御するので、滅菌工程を中断して滅菌ガスを無駄にすることなく、確実な滅菌を行うことができる。

請求項３に記載の発明は、滅菌槽内へ滅菌ガスを供給し、被滅菌物を滅菌処理するガス滅菌装置であって、前記滅菌槽内を減圧する減圧手段と、前記滅菌槽内の圧力を測定する圧力センサと、前記圧力センサの検出値に基づき、前記減圧手段を制御するとともに、前記滅菌槽内の滅菌ガス濃度を算出して、前記滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように滅菌時間を制御する制御器とを設け、前記制御器には、前記滅菌槽内の上限圧力を設定しており、滅菌工程時に、前記圧力センサの検出値が前記上限圧力となった場合には、前記減圧手段を作動させて前記滅菌槽内を所定時間減圧するとともに、そのときの滅菌ガス濃度を算出し、前記滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように制御することを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、滅菌工程時に、前記圧力センサの検出値が前記上限圧力となった場合には、制御器により前記減圧手段を作動させて前記滅菌槽内の圧力を所定時間減圧するように制御するので、滅菌工程時にエアリークが発生し滅菌槽内の圧力が前記上限圧力となった場合には、前記減圧手段により所定時間減圧されることになり、滅菌槽内に送り込まれたガスが系外へリークすることを確実に防止することができる。そして、滅菌槽内を所定時間減圧したときの滅菌ガス濃度を算出し、前記滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように制御するので、滅菌工程を中断して滅菌ガスを無駄にすることなく、確実な滅菌を行うことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１に記載の、前記制御器には、前記滅菌槽内の滅菌ガス濃度の下限値を設定しており、減圧により前記滅菌槽内の滅菌ガス濃度が下限値以下となったとき、前記滅菌工程を中断するように制御することを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、前記制御器には、前記滅菌槽内の滅菌ガス濃度の下限値を設定しており、前記制御器は、減圧の繰り返しによって滅菌ガス濃度が下限値を下回った場合には時間を延長しても滅菌効果が得られないと判断して滅菌工程を中止させるので、確実な滅菌処理を行うことができる。

本発明によれば、滅菌工程中にエアリークが発生した場合、滅菌槽内を減圧することにより滅菌槽内に送り込まれたガスが系外へリークすることを確実に防止するとともに、減圧により低下した滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長することにより、滅菌工程を継続して確実に滅菌を行うことができるので、被滅菌物を再滅菌するといった作業から開放され、また滅菌ガスを封入した高価なカートリッジボンベの無駄を無くすことができる。

本発明に係るガス滅菌装置の実施の形態の第１例を示す一部省略構成説明図である。本例で制御される滅菌槽内の圧力の変化、滅菌時間の変化、滅菌ガス濃度の変化を示す説明図である。本発明に係るガス滅菌装置の実施の形態の第２例で制御される滅菌槽内の圧力の変化、滅菌時間の変化、滅菌ガス濃度の変化を示す説明図である。本発明に係るガス滅菌装置の実施の形態の第３例で制御される滅菌槽内の圧力の変化、滅菌時間の変化、滅菌ガス濃度の変化を示す説明図である。

以下、本発明に係るガス滅菌装置を実施するための形態を、図面に示す実施例を参照して詳細に説明する。
先ず、本発明に係るガス滅菌装置の実施の形態の第１例を説明する。図１は本例の一部省略構成説明図、図２は本例で制御される滅菌槽内の圧力の変化、滅菌時間の変化、滅菌ガス濃度の変化を示す説明図である。

本例のガス滅菌装置は、被滅菌物を収容する滅菌槽１に加湿路２と、給気路３と排気路４とが接続されている。滅菌槽１内には、滅菌ガスカートリッジ５を穿孔するための穿孔装置（図示省略）を設けており、運転開始前に、この穿孔装置に滅菌ガスを封入した滅菌ガスカートリッジ５をセットしておき、運転開始後、所定の工程において、滅菌ガスカートリッジ５が穿孔され、滅菌ガスカートリッジ５内部に封入された滅菌ガスが滅菌槽１内に供給されるように構成されている。

加湿路２には、上流側より加湿弁（給水弁）６、オリフィス７、逆止弁８が設けられており、加湿路２を通して水を滅菌槽１内へ供給し、滅菌槽１内が適切な湿度になるよう加湿するようになっている。給気路３には、上流側より順に空気フィルタ９、給気弁１０、逆止弁１１が設けられており、給気路３を通して無菌空気を滅菌槽１へ供給するようになっている。排気路４には、真空弁１２、減圧手段１３となる真空ポンプ１４、逆止弁１５が設けられており、滅菌後、滅菌槽１内に残留する滅菌ガスを排出、除去するようになっている。

また、滅菌槽１には、内部の圧力を測定する圧力センサ１６、内部の温度を測定する温度センサ１７が設けられている。また、圧力センサ１６の検出値に基づき、滅菌槽１内を所定圧力以下に維持するよう真空ポンプ１４を制御するとともに、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度を算出して必要な滅菌時間を計算し、滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように滅菌時間を制御する制御器１８が設けられている。

前記の滅菌ガス濃度の算出は、減圧した滅菌槽１内の圧力と、この滅菌槽１内に滅菌ガスを供給することにより上昇した滅菌槽１内の圧力を測定し、上昇分の圧力を基に算出している。滅菌ガス濃度における所定濃度とは、滅菌に要する滅菌ガス濃度として予め設定されたものであり、この濃度に基づいて滅菌時間も決められる。

前記の制御機能を持つ制御器１８は、滅菌工程時に、圧力センサ１６の検出値に基づき、滅菌槽１内を所定圧力以下に維持するよう真空ポンプ１４を制御するとともに、減圧後の滅菌槽１内の圧力から、滅菌ガス濃度を算出して必要な滅菌時間を計算して、滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように制御するものとなっている。

前記した滅菌槽１内の所定圧力とは、減圧した滅菌槽１内に空気が流入することなく滅菌ガスを所定濃度まで供給することにより上昇したときの滅菌槽１内の圧力をいい、滅菌槽１内の圧力が所定圧力を越えた場合は滅菌槽１内にエアリークがあることを意味する。

また、本例の制御器１８には、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度の下限値を設定しており、減圧により滅菌槽１内の滅菌ガス濃度が下限値以下となったとき、滅菌工程を中断するように制御するものとなっている。滅菌槽１内における滅菌ガス濃度の下限値とは、時間をかけても滅菌効果が得られない濃度として予め設定されたものである。

上記のように構成された本例のガス滅菌装置の運転を、図２を参照しながら以下に説明する。
滅菌槽１に被滅菌物を収容し、滅菌ガスカートリッジ５を滅菌ガスカートリッジ穿孔装置にセットし、開閉蓋１９で滅菌槽１を密閉して、真空ポンプ１４を作動させて滅菌槽１内を減圧する。滅菌槽１内を設定圧力Ｐ_Ａ（以下、単にＰ_Ａという。）まで減圧したら、真空弁１２を閉じるとともに真空ポンプ１４を停止して、加湿弁６を開き、設定圧力Ｐ_Ｂ（以下、単にＰ_Ｂという。）まで加湿を行い、滅菌槽１内がＰ_Ｂまで上昇したら、加湿弁６を閉じ、真空弁１２を開くとともに真空ポンプ１４を所定時間作動させる。

続いて、加湿弁６を所定時間開いた後、加湿弁６を閉じて真空弁１２を開くとともに真空ポンプ１４を所定時間作動させて停止させる動作を数回繰り返す。滅菌槽１内の温度が滅菌所要温度まで上昇したら、セットされている滅菌ガスカートリッジ５を穿孔して、滅菌ガスを滅菌槽１内に供給する。滅菌ガスの供給により減圧されている滅菌槽１内の圧力が上昇し、異常判定圧力Ｐ_Ｅ（以下、単にＰ_Ｅという。）を越え、滅菌ガスカートリッジ５内の滅菌ガスが全て滅菌槽１内に供給されて一定の圧力Ｐ_Ｓ（以下、単にＰ_Ｓという。）となったら、滅菌工程に入る。滅菌工程は、滅菌温度によって予め設定された時間、滅菌ガス供給後の状態を維持することにより行われ、設定時間を経過すると滅菌工程は終了する。

滅菌工程が終了すると、排気工程に移行し、真空弁１２を開くと共に真空ポンプ１４を作動させて滅菌槽１内の余剰滅菌ガスを排出する。次いで、被滅菌物表面に付着している滅菌ガスを除去する洗浄工程を行う。洗浄工程では、真空弁１２を開き、真空ポンプ１４を作動させて設定圧力Ｐ_Ｃ（以下、単にＰ_Ｃという。）まで減圧した後、真空弁１２を閉じ、真空ポンプ１４を停止して、給気弁１０を開いて大気圧近傍の設定圧力Ｐ_Ｄ（以下、単にＰ_Ｄという。）まで滅菌槽１内に空気を導入する。滅菌槽１内の圧力がＰ_Ｄに達したら、給気弁１０を閉じ、真空弁１２を開き、真空ポンプ１４を作動させてＰ_Ｃまで減圧する。これを所定回数あるいは所定時間繰り返す。

そして、被滅菌物内部に吸着している滅菌ガスを確実に除去するためのエアレーション工程が実行される。エアレーション工程は、前記洗浄工程と同様な制御を行う方法や、給気弁１０を開いた状態で、真空弁１２を開き、真空ポンプ１４を作動させて、滅菌槽１内に空気を流通させる方法などが取られる。エアレーション工程は設定された時間が経過するまで実施される。

前記運転において、滅菌工程は、常に滅菌槽１内の圧力が圧力センサ１６で測定されており、エアリーク等により滅菌槽１内の圧力がＰ_Ｓを越えたときは、減圧手段１３を作動させて滅菌槽１内を減圧し、滅菌槽１内の圧力がＰ_Ｓ以下になると減圧手段１３を停止させて、滅菌槽１内の圧力をＰ_Ｓ以下になるように維持する。そして、減圧量は全て滅菌ガスが排出されたことによるものとして、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度を算出して、必要な滅菌時間を計算し、滅菌ガス濃度が所定濃度Ｃ_０（以下、単にＣ_Ｏという。）以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長する。
この延長された滅菌工程中に、再び、滅菌槽１内の圧力がＰ_Ｓを越えた場合は、減圧手段１３を作動させて滅菌槽１内を減圧し、滅菌槽１内の圧力がＰ_Ｓ以下になると減圧手段１３を停止させて、滅菌槽１内の圧力をＰ_Ｓ以下になるように維持する。そして、この減圧量が全て滅菌ガスが排出されたことによるものとして、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度を再び算出して、必要な滅菌時間を計算し、算出された滅菌ガス濃度に応じた滅菌時間を計算して、工程を延長させるようにする（図２参照。）。
そして、減圧の繰り返しにより、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度が下限値以下となったときは、滅菌工程を中断し、排気・洗浄・エアレーション工程に移行する。

本例にあって、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度の算出、必要な滅菌時間の算出、延長する滅菌時間は、以下に説明する計算式で算出される。
まず、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度の算出について説明する。
減圧手段１３の作動後の滅菌槽１内のガス濃度は、減圧した圧力分が全て滅菌ガスが吸引されたとして計算される。具体的には、減圧手段１３が作動して減少した圧力と減圧前の圧力との比に減圧前の滅菌槽１内の滅菌ガスの濃度を乗じて求める。そこから、さらに、圧力が上昇して減圧手段１３が作動した場合は、減圧前の圧力と減圧手段１３が作動して変化した圧力分との比に減圧前の滅菌ガス濃度を乗じて求める。
これを計算式にすると、つぎのように表すことができる。滅菌槽１内の圧力Ｐ_Ｓ、圧力が上昇してＰ_Ｓよりも高くなり、１回目に減圧手段１３が作動した時点の滅菌槽１内の圧力をＰ_１とし、２回目移行同様に減圧手段１３が作動したときの滅菌槽１内の圧力をＰ_３、Ｐ_５、・・で表す。
そして、減圧手段が作動して、Ｐ_Ｓを下回る圧力まで減圧したときの滅菌槽１内の圧力を、１回目の圧力をＰ_２とし、２回目移行同様に_、Ｐ_４、Ｐ_６として表す。滅菌槽１内の正常時の滅菌ガス濃度をＣ_０として、圧力上昇を検出して、減圧手段１３が作動して減圧した後の滅菌槽１内における滅菌ガス濃度Ｃ_２、Ｃ_４、Ｃ_６は、つぎの通りとなる。

さらに、以降のステップを表すとつぎのようになる。なお、上昇した圧力（減圧手段前の圧力）をＰ_１で表し、減圧手段作動後の滅菌槽１内の圧力をＰ_２ｎ＋２で表す。

そして、必要な時間は、前記のようにして算出された滅菌ガスの濃度に対して実験的に求めておく。

つぎに、延長する滅菌時間について説明する。
滅菌槽１内の滅菌ガス濃度が算出され、この算出された滅菌ガス濃度Ｃ_２ｎ＋２に応じて延長する滅菌時間は、算出される滅菌濃度Ｃ_２、Ｃ_４、Ｃ_６に対し実験的に求められた必要延長時間ｔ_２、ｔ_４、ｔ_６と、所定の滅菌ガス濃度Ｃ_０で必要とされる滅菌時間ｔ_０との比を、減圧後に算出された滅菌ガス濃度で必要とされる滅菌時間から減じた時間に乗じればよい。
一例としては、つぎのようにする。

所定の滅菌ガス濃度でｔ_０であり、減圧手段動作までにｔｘ経過していたとき、減圧後に算出された滅菌ガス濃度がＣ_２であった場合は、残りの滅菌時間はｔ_２／ｔ_０×（ｔ_０−ｔ_ｘ）となる。さらに、ｔ_ｙ経過したとき、圧力が上昇し、減圧手段を作動させて、減圧したときに、ガス濃度がＣ_２からＣ_４にまで減少した場合は、｛（ｔ_２／ｔ_４）×（ｔ_０−ｔ_ｘ）−ｔ_ｙ｝×ｔ_４／ｔ_２とする。

次ぎに、本発明に係るガス滅菌装置の実施の形態の第２例を説明する。図３は本例で制御される滅菌槽内の圧力の変化、滅菌時間の変化、滅菌ガス濃度の変化を示す説明図である。
本例のガス滅菌装置は、その構成は制御器の制御内容以外は、前記した第１例と同様なので、図１及び第１例の記載を援用する。

本例のガス滅菌装置は、第１例と同様に、被滅菌物を収容する滅菌槽１に加湿路２と、給気路３と排気路４とが接続されており、滅菌槽１内には滅菌ガスを封入した滅菌ガスカートリッジ５がセットされている。給気路３には、上流側より順に空気フィルタ９、給気弁１０、逆止弁１１が設けられており、給気路３を通して無菌空気を滅菌槽１へ供給するようになっており、また、排気路４には、真空弁１２、減圧手段１３となる真空ポンプ１４、逆止弁１５が設けられており、滅菌後、滅菌槽１内に残留する滅菌ガスを排出、除去するようになっている。

また、滅菌槽１には、圧力センサ１６の検出値に基づき滅菌槽１内の滅菌ガス濃度を算出して必要な滅菌時間を計算し、滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように滅菌時間を制御する制御器１８が設けられている。
本例の制御器１８には、所定圧力とともに、この所定圧力よりも高い上限圧力を設定しており、滅菌工程時に、圧力センサ１６の検出値が上限圧力となった場合には、滅菌槽１内の圧力を所定量減圧するように真空ポンプ１４を制御するとともに、減圧後の滅菌槽１内の圧力から、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度を算出して必要な滅菌時間を計算し、滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように制御するものとなっている。

前記した所定圧力とは、第１例と同様に、減圧した滅菌槽１内に空気が流入することなく滅菌ガスを所定濃度まで供給することにより上昇したときの滅菌槽１内の圧力をいい、滅菌槽１内の圧力が所定圧力を越える場合は滅菌槽１内にエアリークがあることを意味する。また、所定圧力よりも高い上限圧力とは、エアリークにより滅菌槽１内の圧力が上昇し、大気圧に近づいても滅菌槽１内の滅菌ガスが系外へリークする恐れのない圧力として設定されている。
また、圧力センサ１６の検出値が上限圧力となった場合に滅菌槽１内の圧力を減圧する圧力の所定量とは、特に限定されるものではないが、所定圧力もしくは所定圧力より低い圧力まで減圧する量も含まれる。

また、本例の制御器１８には、第１例と同様、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度の下限値を設定しており、減圧により滅菌槽１内の滅菌ガス濃度が下限値以下となったとき、滅菌工程を中断するように制御するものとなっている。

上記のように構成された本例のガス滅菌装置の運転を、図３を参照しながら以下に説明する。
滅菌槽１に被滅菌物を収容し、第１例と同様に、滅菌ガスカートリッジ５を滅菌ガスカートリッジ穿孔装置にセットし、開閉蓋１９で滅菌槽１を密閉して、滅菌槽１内を設定圧力Ｐ_Ａまで減圧する。滅菌槽１内の温度が滅菌所要温度まで上昇したら、セットされている滅菌ガスカートリッジ５を穿孔して、滅菌ガスを滅菌槽１内に供給する。滅菌ガスの供給により減圧されている滅菌槽１内の圧力がＰ_Ｓとなったら、滅菌工程に入る。滅菌工程は、滅菌温度によって予め設定された時間、滅菌ガス供給後の状態を維持することにより行われ、設定時間を経過すると滅菌工程は終了する。

滅菌工程が終了すると、排気工程に移行し、真空弁１２を開くと共に真空ポンプ１４を作動させて滅菌槽１内の余剰滅菌ガスを排出する。ついで、被滅菌物表面に付着している滅菌ガスを除去する洗浄工程を行い、ついで、被滅菌物内部に吸着している滅菌ガスを確実に除去するためのエアレーション工程が実行される。

前記運転において、滅菌工程は、常に滅菌槽１内の圧力が圧力センサ１６で測定されており、エアリーク等により滅菌槽１内の圧力がＰ_Ｓを越え、圧力センサ１６の検出値が上限圧力Ｐ_Ｈ（以下、単にＰ_Ｈという。）となったときは、減圧手段１３を作動させ滅菌槽１内を所定量減圧すると、減圧手段１３を停止させて滅菌槽１内の圧力をＰ_Ｈ以下になるように維持する。そして、減圧量は全て滅菌ガスが排出されたことによるものとして、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度を算出して、必要な滅菌時間を計算し、滅菌ガス濃度が所定濃度Ｃ_０（以下、単にＣ_Ｏという。）以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長する。
この延長された滅菌工程中に、再び、滅菌槽１内の圧力がＰ_Ｈとなった場合は、減圧手段１３を作動させて滅菌槽１内を所定量減圧すると、減圧手段１３を停止させて滅菌槽１内の圧力をＰ_Ｈ以下になるように維持する。そして、この減圧量が全て滅菌ガスが排出されたことによるものとして、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度を再び算出して、必要な滅菌時間を計算し、算出された滅菌ガス濃度に応じた滅菌時間を計算して、工程を延長させるようにする（図３参照。）。
そして、第１例と同様に、減圧の繰り返しにより、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度が下限値以下となったときは、滅菌工程を中断し、排気・洗浄・エアレーション工程に移行する。

本例において、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度の算出、必要な滅菌時間の算出、延長する滅菌時間は、以下に説明する計算式で算出される。
まず、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度の算出について説明する。
減圧手段１３の作動後の滅菌槽１内のガス濃度は、第１例と同様、減圧した圧力分が全て滅菌ガスが吸引されたとして計算される。具体的には、減圧手段１３が作動して低下した圧力と減圧前の圧力との比に減圧前の滅菌槽１内の滅菌ガスの濃度を乗じて求める。そこから、さらに、圧力が上昇して減圧手段１３が作動した場合は、減圧前の圧力と減圧手段１３が作動して変化した圧力分との比に減圧前の滅菌ガス濃度を乗じて求める。
これを計算式にすると、つぎのように表すことができる。所定の滅菌槽１内の圧力Ｐ_Ｓ、圧力が上昇してＰ_Ｓよりも高くなって、減圧手段１３が作動する圧力はＰ_Ｈであり、減圧手段１３が作動して減圧される所定量をΔＰとして表す。滅菌槽１内の正常時の滅菌ガス濃度をＣ_０として、圧力上昇を検出して、減圧手段１３が作動して所定量ΔＰを減圧した後の滅菌槽１内における滅菌ガス濃度Ｃ_２、Ｃ_４、Ｃ_６は、つぎの通りとなる。

さらに、以降のステップを表すとつぎのようになる。なお、減圧手段作動後の滅菌槽１内の圧力をＰ_２ｎ＋２で表す。

前記のようにして算出された滅菌ガスの濃度に対する必要滅菌時間は、第１例と同様、実験的に求める。

つぎに、延長する滅菌時間について説明する。
滅菌槽１内の滅菌ガス濃度が算出され、この算出された滅菌ガス濃度Ｃ_２ｎ＋２に応じて延長する滅菌時間は、算出される滅菌濃度Ｃ_２、Ｃ_４、Ｃ_６に対し実験的に求められた必要延長時間ｔ_２、ｔ_４、ｔ_６と、所定の滅菌ガス濃度Ｃ_０で必要とされる滅菌時間ｔ_０との比を、減圧後に算出された滅菌ガス濃度で必要とされる滅菌時間から減じた時間に乗じれば良い。
一例としては、第１例と同様であり、第１例の表１及びその説明を援用する。

次ぎに、本発明に係るガス滅菌装置の実施の形態の第３例を説明する。図４は本例で制御される滅菌槽内の圧力の変化、滅菌時間の変化、滅菌ガス濃度の変化を示す説明図である。
本例のガス滅菌装置は、その構成は制御器の制御内容以外は、前記した第１例、第２例と同様なので、図１及び第１例、第２例の記載を援用する。

本例のガス滅菌装置は、第１例、第２例と同様に、被滅菌物を収容する滅菌槽１に加湿路２と、給気路３と排気路４とが接続されており、滅菌槽１内には滅菌ガスを封入した滅菌ガスカートリッジ５がセットされている。給気路３には、上流側より順に空気フィルタ９、給気弁１０、逆止弁１１が設けられており、給気路３を通して無菌空気を滅菌槽１へ供給するようになっており、また、排気路４には、真空弁１２、減圧手段１３となる真空ポンプ１４、逆止弁１５が設けられており、滅菌後、滅菌槽１内に残留する滅菌ガスを排出、除去するようになっている。

また、滅菌槽１には、圧力センサ１６の検出値に基づき滅菌槽１内の滅菌ガス濃度を算出して必要な滅菌時間を計算し、滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように滅菌時間を制御する制御器１８が設けられている。
本例の制御器１８には、所定圧力とともに、この所定圧力よりも高い上限圧力を設定しており、滅菌工程時に、圧力センサ１６の検出値が上限圧力となった場合には、滅菌槽１内をタイマで所定時間減圧するように真空ポンプ１４を制御するとともに、減圧後の滅菌槽１内の圧力から、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度を算出して必要な滅菌時間を計算し、滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように制御するものとなっている。

前記した所定圧力とは、第１例と同様に、減圧した滅菌槽１内に空気が流入することなく滅菌ガスを所定濃度まで供給することにより上昇したときの滅菌槽１内の圧力をいい、滅菌槽１内の圧力が所定圧力を越える場合は滅菌槽１内にエアリークがあることを意味する。また、所定圧力よりも高い上限圧力とは、第２例と同様に、エアリークにより滅菌槽１内の圧力が上昇し、大気圧に近づいても滅菌槽１内の滅菌ガスが系外へリークする恐れのない圧力として設定されている。
また、圧力センサ１６の検出値が上限圧力となった場合に滅菌槽１内の圧力を減圧する所定時間とは、特に限定されるものではないが、所定圧力もしくは所定圧力より低い圧力まで減圧する時間も含まれる。

上記のように構成された本例のガス滅菌装置の運転を、図４を参照しながら以下に説明する。
滅菌槽１に被滅菌物を収容し、第１例と同様に、滅菌ガスカートリッジ５を滅菌ガスカートリッジ穿孔装置にセットし、開閉蓋１９で滅菌槽１を密閉して、滅菌槽１内を設定圧力Ｐ_Ａまで減圧する。滅菌槽１内の温度が滅菌所要温度まで上昇したら、セットされている滅菌ガスカートリッジ５を穿孔して、滅菌ガスを滅菌槽１内に供給する。滅菌ガスの供給により減圧されている滅菌槽１内の圧力がＰ_Ｓとなったら、滅菌工程に入る。滅菌工程は、滅菌温度によって予め設定された時間、滅菌ガス供給後の状態を維持することにより行われ、設定時間を経過すると滅菌工程は終了する。

前記運転において、滅菌工程は、常に滅菌槽１内の圧力が圧力センサ１６で測定されており、エアリーク等により滅菌槽１内の圧力がＰ_Ｓを越え、圧力センサ１６の検出値が上限圧力Ｐ_Ｈ（以下、単にＰ_Ｈという。）となったときは、減圧手段１３を作動させ滅菌槽１内を所定時間減圧すると、減圧手段１３を停止させて滅菌槽１内の圧力をＰ_Ｈ以下になるように維持する。そして、減圧量は全て滅菌ガスが排出されたことによるものとして、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度を算出して、必要な滅菌時間を計算し、滅菌ガス濃度が所定濃度Ｃ_０（以下、単にＣ_Ｏという。）以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長する。
この延長された滅菌工程中に、再び、滅菌槽１内の圧力がＰ_Ｈとなった場合は、減圧手段１３を作動させて滅菌槽１内を所定時間減圧すると、減圧手段１３を停止させて滅菌槽１内の圧力をＰ_Ｈ以下になるように維持する。そして、この減圧量が全て滅菌ガスが排出されたことによるものとして、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度を再び算出して、必要な滅菌時間を計算し、算出された滅菌ガス濃度に応じた滅菌時間を計算して、工程を延長させるようにする（図４参照。）。
そして、第１例と同様に、減圧の繰り返しにより、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度が下限値以下となったときは、滅菌工程を中断し、排気・洗浄・エアレーション工程に移行する。

本例において、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度の算出、必要な滅菌時間の算出、延長する滅菌時間は、以下に説明する計算式で算出される。
まず、滅菌槽１内の滅菌ガス濃度の算出について説明する。
減圧手段１３の作動後の滅菌槽１内のガス濃度は、第１例と同様、減圧した圧力分が全て滅菌ガスが吸引されたとして計算される。具体的には、減圧手段１３が作動して低下した圧力と減圧前の圧力との比に減圧前の滅菌槽１内の滅菌ガスの濃度を乗じて求める。そこから、さらに、圧力が上昇して減圧手段１３が作動した場合は、減圧前の圧力と減圧手段１３が作動して変化した圧力分との比に減圧前の滅菌ガス濃度を乗じて求める。
これを計算式にすると、つぎのように表すことができる。所定の滅菌槽１内の圧力Ｐ_Ｓ、圧力が上昇してＰ_Ｓよりも高くなって、減圧手段１３が作動する圧力はＰ_Ｈであり、１回目に減圧手段１３が作動して所定量減圧したときの滅菌槽１内の圧力をＰ_２とし、２回目移行同様に減圧手段１３が作動して所定量減圧したときの滅菌槽１内の圧力をＰ_４、Ｐ_６、・・で表す。滅菌槽１内の正常時の滅菌ガス濃度をＣ_０として、圧力上昇を検出して、減圧手段１３が作動して減圧した後の滅菌槽１内における滅菌ガス濃度Ｃ_２、Ｃ_４、Ｃ_６は、つぎの通りとなる。

さらに、以降のステップを表すとつぎのようになる。なお、上昇した圧力（減圧手段前の圧力、即ち上限圧力Ｐ_Ｈ）をＰ_Ｈで表し、減圧手段作動後の滅菌槽１内の圧力をＰ_２ｎ＋２で表す。

１滅菌槽
２加湿路
３給気路
４排気路
５滅菌ガスカートリッジ
６加湿弁
７オリフィス
８逆止弁
９空気フィルタ
１０給気弁
１１逆止弁
１２真空弁
１３減圧手段
１４真空ポンプ
１５逆止弁
１６圧力センサ
１７温度センサ
１８制御器
１９開閉蓋

Claims

滅菌槽内へ滅菌ガスを供給し、被滅菌物を滅菌処理するガス滅菌装置であって、前記滅菌槽内を減圧する減圧手段と、前記滅菌槽内の圧力を測定する圧力センサと、前記圧力センサの検出値に基づき、前記減圧手段を制御するとともに、前記滅菌槽内の滅菌ガス濃度を算出して、前記滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように滅菌時間を制御する制御器とを設け、
滅菌工程時に、前記圧力センサの検出値に基づき、前記滅菌槽内を所定圧力以下に維持するよう前記減圧手段を制御するとともに、前記滅菌ガス濃度を算出して、前記滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように制御することを特徴とするガス滅菌装置。
滅菌槽内へ滅菌ガスを供給し、被滅菌物を滅菌処理するガス滅菌装置であって、前記滅菌槽内を減圧する減圧手段と、前記滅菌槽内の圧力を測定する圧力センサと、前記圧力センサの検出値に基づき、前記減圧手段を制御するとともに、前記滅菌槽内の滅菌ガス濃度を算出して、前記滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように滅菌時間を制御する制御器とを設け、
前記制御器には、前記滅菌槽内の上限圧力を設定しており、滅菌工程時に、前記圧力センサの検出値が前記上限圧力となった場合には、前記減圧手段を作動させて前記滅菌槽内の圧力を所定量減圧するとともに、そのときの滅菌ガス濃度を算出し、前記滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように制御することを特徴とするガス滅菌装置。
滅菌槽内へ滅菌ガスを供給し、被滅菌物を滅菌処理するガス滅菌装置であって、前記滅菌槽内を減圧する減圧手段と、前記滅菌槽内の圧力を測定する圧力センサと、前記圧力センサの検出値に基づき、前記減圧手段を制御するとともに、前記滅菌槽内の滅菌ガス濃度を算出して、前記滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように滅菌時間を制御する制御器とを設け、
前記制御器には、前記滅菌槽内の上限圧力を設定しており、滅菌工程時に、前記圧力センサの検出値が前記上限圧力となった場合には、前記減圧手段を作動させて前記滅菌槽内を所定時間減圧するとともに、そのときの滅菌ガス濃度を算出し、前記滅菌ガス濃度が所定濃度以下である場合は、算出された滅菌ガス濃度に応じて滅菌時間を延長するように制御することを特徴とするガス滅菌装置。
前記制御器には、前記滅菌槽内の滅菌ガス濃度の下限値を設定しており、減圧により前記滅菌槽内の滅菌ガス濃度が下限値以下となったとき、前記滅菌工程を中断するように制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載のガス滅菌装置。