JP2012061045A - ガス滅菌装置の運転制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 滅菌に用いられる滅菌槽内の所定のガス濃度、所定の温度および所定の湿度が変化した場合に、最適な滅菌時間の延長を求め、過剰な滅菌時間の延長を抑制し、後工程の遅れを最小限とすることができるようにしたガス滅菌装置の運転制御方法を得る。
【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の運転制御方法であって、滅菌に用いられる滅菌槽1内の所定のガス濃度、所定の温度および所定の湿度を基準状態とするときのD値(D)に基づいて、基準滅菌時間を設定しておき、滅菌工程中に前記基準状態が変化したとき、この変化した状態におけるD値(D)を計算し、変化した状態におけるD値(D)と前記基準状態におけるD値(D)との比を求め、前記基準滅菌時間から前記基準状態の変化を判定したときまでの経過時間を減じた滅菌残時間に前記比を乗じた時間を補正滅菌残時間とする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、滅菌槽内へ滅菌ガスを供給し、医療用の器具や実験用器具などの被滅菌物を滅菌処理するガス滅菌装置の運転制御方法に関する。
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(以下、単に滅菌ガスという。)により医療用の器具や実験用器具などの被滅菌物を滅菌処理するガス滅菌装置がある。
このガス滅菌装置は、通常、滅菌槽内を設定圧力まで減圧し、且つ加湿を行い、滅菌槽内の温度が滅菌所要温度まで上昇した段階で、滅菌ガスを滅菌槽1内に供給し、滅菌ガスが滅菌槽1内に供給されて設定圧力となったら滅菌工程に入り、予め設定された時間、滅菌ガス供給後の状態を維持し、設定時間を経過したら滅菌工程を終了させ、その後、滅菌槽内の余剰滅菌ガスを排出し、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、といった工程で運転される。
滅菌ガスによる滅菌は、滅菌槽内の滅菌ガス濃度、温度、湿度、滅菌時間の4つの要素で規程され、この内、滅菌ガス濃度および温度が高くなるほど滅菌時間は短くなるといった関係にあり、ガス滅菌装置では、このような関係を基に、滅菌槽内の滅菌ガス濃度、温度、湿度、滅菌時間を設定している。
このようなガス滅菌装置において、運転の途中で、何らかの理由により滅菌槽内の滅菌ガス濃度に不足や低下(例えば、ボンベの残圧不足、被滅菌物への吸着、ガスのリーク)といった事態や、滅菌槽内の温度が変化するといった事態が生じる場合がある。
このような事態に対し、滅菌槽内の滅菌ガス濃度が低下した場合、滅菌時間を延長し、また、温度が変化した場合は温度に応じて滅菌時間を変更するようにしたガス滅菌装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1に記載されたガス滅菌装置では、滅菌槽内の滅菌ガス濃度が低下した場合、缶体(滅菌槽)に供給される滅菌ガスの圧力を検知し、滅菌を行うべき設定圧力Pと比較し、滅菌ガス圧Pが低い場合、P−Pが0.2kg/cm より大きいときは設定時間を1.5倍に延長し、P−Pが0.1kg/cm より大きいときは設定時間を1.25倍に延長し、そして、P−Pが0.3kg/cm より大きいときは、設定時間を延長せず、給ガスを継続するようになっている。
特開昭58−65166号公報
上記した特許文献1に記載されたガス滅菌装置によれば、滅菌槽内の滅菌ガス濃度が低下した場合の滅菌時間の延長時間が、大きな区分で段階的に決められているために、確実な滅菌処理を得ようとして、滅菌時間の延長時間をより長くする方向に設定することになり、運転時間が必要以上に長くなるといった問題がある。
本発明の目的は、滅菌に用いられる滅菌槽内の所定のガス濃度、所定の温度および所定の湿度が変化した場合に、最適な滅菌時間の延長を求め、過剰な滅菌時間の延長を抑制し、後工程の遅れを最小限とすることができるようにしたガス滅菌装置の運転制御方法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の運転制御方法であって、滅菌に用いられる滅菌槽内の所定のガス濃度、所定の温度および所定の湿度を基準状態とするときのD値(D)に基づいて、基準滅菌時間を設定しておき、滅菌工程中に前記基準状態が変化したとき、この変化した状態におけるD値(D)を計算し、変化した状態におけるD値(D)と前記基準状態におけるD値(D)との比を求め、前記基準滅菌時間から前記基準状態の変化を判定したときまでの経過時間を減じた滅菌残時間に前記比を乗じた時間を補正滅菌残時間とすることを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、前記基準状態が変化した時点で、その状態におけるD値(D)を計算して、前記基準状態におけるD値(D)との比を求め、前記基準滅菌時間から前記基準状態の変化を判定したときまでの経過時間を減じた滅菌残時間に前記比を乗じた時間を補正滅菌残時間とするので、滅菌槽内のガス濃度、温度および湿度が変化した場合でも、滅菌処理に過不足の無い最適な滅菌時間を求めることができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の、前記基準状態の変化の判定は所定時間毎に行い、前記基準状態に変化があったときは、その都度滅菌槽内のガス濃度および温度におけるD値(D)を計算し、所定時間毎のD値(D)と前記基準状態におけるD値(D)との比を求め、前記基準滅菌時間から前記所定時間までの経過時間を減じた滅菌残時間に前記比を乗じた時間を補正滅菌残時間とすることを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、所定時間毎に滅菌槽内のガス濃度および温度におけるD値(D)を計算し、所定時間毎のD値(D)と前記基準状態におけるD値(D)との比から、滅菌時間の補正を行うので、基準状態の変化に対応でき、その変化に応じて滅菌処理に過不足の無い最適な滅菌時間を求めることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の、前記基準状態における前記ガス濃度と滅菌槽内の温度からの変化を所定の幅で段階的に設定し、前記ガス濃度の変化と温度の変化から求められるD値(D)と前記基準状態で求められるD値(D)の比(D/D)で作られる表を制御部に記憶させておき、滅菌工程中における前記ガス濃度および/または温度が変化したとき、変化した前記ガス濃度および/または温度が入った前記幅における比(D/D)を前記制御部に記憶させた表から抽出し、抽出した比(D/D)を、前記基準滅菌時間から前記ガス濃度および/または温度が前記幅に入ったことを判定したときまでの経過時間を減じた滅菌残時間に乗じ、この乗じた時間を補正滅菌残時間とすることを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、前記基準状態における前記ガス濃度と滅菌槽内の温度からの変化を所定の幅で段階的に設定し、前記ガス濃度の変化と温度の変化から求められるD値(D)と前記基準状態で求められるD値(D)の比(D/D)で作られる表を制御部に記憶させておくので、滅菌槽内のガス濃度および/または温度が変化した場合でも、容易に且つ短時間で、滅菌処理に過不足の無い最適な滅菌時間を求めることができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の、前記基準状態における前記ガス濃度と滅菌槽内の温度からの変化を所定の幅で段階的に設定しておき、滅菌工程中における前記ガス濃度および/または温度が変化したとき、変化した前記ガス濃度および/または温度が入った前記幅におけるD値(D)を計算し、この幅におけるD値(D)と前記基準状態におけるD値(D)との比を求め、前記基準滅菌時間から前記ガス濃度および/または温度が前記幅に入ったことを判定したときまでの経過時間を減じた滅菌残時間に前記比を乗じた時間を補正滅菌残時間とすることを特徴とする。
請求項4に記載の発明によれば、滅菌工程中に前記ガス濃度および/または温度が段階的に設定した範囲に入ったとき、この範囲でのD値(D)を計算し、このD値(D)と前記基準状態におけるD値(D)との比から、滅菌時間の補正を行うので、滅菌槽内のガス濃度、温度が変化した場合でも、滅菌処理に過不足の無い最適な滅菌時間を求めることができる。
請求項5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の運転制御方法であって、滅菌に用いられる滅菌槽内の所定のガス濃度、所定の温度および所定の湿度を基準状態とするときのD値(D)に基づいて、基準滅菌時間を設定しておき、滅菌工程中にガス濃度が低下したとき、この低下したガス濃度におけるD値(D)が前記基準状態とするときのD値(D)となるように、滅菌槽の温度を上昇させることを特徴とする。
請求項5に記載の発明によれば、滅菌に用いられる滅菌槽内の所定のガス濃度、所定の温度および所定の湿度を基準状態とするときのD値(D)に基づいて、基準滅菌時間を設定しておき、滅菌工程中にガス濃度が低下したとき、この低下したガス濃度におけるD値(D)が前記基準状態とするときのD値(D)となるように、滅菌槽の温度を上昇させるので、滅菌工程中にガス濃度が低下した場合、滅菌時間を延長することなく滅菌処理を行うことができる。
本発明によれば、滅菌槽内のガス濃度、温度および湿度が変化した場合でも、滅菌処理に過不足の無い最適な滅菌時間を求めることができ、過剰な滅菌時間の延長を抑制し、後工程の遅れを最小限とすることができる。
本発明を実施するガス滅菌装置の一部省略構成説明図である。 基準状態におけるガス濃度と温度からの変化を所定の幅で段階的に設定し、ガス濃度の変化と温度の変化から求められるD値(D)と基準状態で求められるD値(D)の比(D/D)を示した表である。
以下、本発明に係るガス滅菌装置の運転制御方法を実施するための形態を詳細に説明する。
先ず、本発明に係るガス滅菌装置の運転制御方法の実施の形態の第1例を説明する。図1は本例を実施するガス滅菌装置の一部省略構成説明図である。
本例を実施するガス滅菌装置は、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)を設けてあり、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の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、内部の湿度を測定する湿度センサ18が設けられている。また、圧力センサ16、温度センサ17、湿度センサ18の検出値に基づき、滅菌工程における滅菌時間を制御する制御部19が設けられている。
このように構成されたガス滅菌装置は、次のように運転される。
先ず、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20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を開き加湿を行い、滅菌槽1内の圧力が上昇したら、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内の湿度が所定の湿度となり、温度が所定の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、所定の圧力に達したら、滅菌工程に入る。滅菌工程は、設定された時間(滅菌時間)、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し、次いで、被滅菌物表面に吸着している滅菌ガスを除去する洗浄工程を行い、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、滅菌運転が終了する。
本例のガス滅菌装置の運転制御方法では、予め滅菌に用いられる滅菌槽1内の所定のガス濃度、所定の温度および所定の湿度を基準状態とするときのD値(D)に基づいて、基準滅菌時間Tを設定しておく。そして、滅菌工程中に基準状態が変化したとき、この変化した状態におけるD値(D)を計算し、変化した状態におけるD値(D)と基準状態におけるD値(D)との比を求め、基準滅菌時間Tから基準状態の変化を判定したときまでの経過時間Tを減じた滅菌残時間Tに前記比を乗じた時間を補正滅菌残時間Tとして、滅菌運転を行うように制御部19で制御している。
本例では、また、前記基準状態の変化の判定は所定時間毎に行い、前記基準状態に変化があったときは、その都度滅菌槽1内のガス濃度および滅菌槽1の温度におけるD値(D)を計算し、所定時間毎のD値(D)と前記基準状態におけるD値(D)との比を求め補正滅菌残時間Tを算出している。このようにして補正滅菌残時間Tとして算出される滅菌時間は、基準状態の変化の内容、例えば、ガス濃度の低下や温度の低下、湿度の低下などの変化に応じて、基準滅菌時間Tは適切に延長されることになる。
滅菌槽1内の所定のガス濃度、所定の温度および所定の湿度を基準状態とするときのD値(D)及び変化した状態におけるD値(D)の算出は、実験的に求められた式にて算出される。
つぎに、本発明に係るガス滅菌装置の運転制御方法の実施の形態の第2例を説明する。
本例を実施するガス滅菌装置は、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例の説明を援用する。
また、本例のガス滅菌装置の基本運転も、前記した第1例と同様なので、第1例の説明を援用する。
本例のガス滅菌装置の運転制御方法では、先ず、第1例と同様に、予め滅菌に用いられる滅菌槽1内の所定のガス濃度、所定の温度および所定の湿度を基準状態とするときのD値(D)に基づいて、基準滅菌時間Tを設定しておく。
さらに、本例では、基準状態におけるガス濃度と滅菌槽1内の温度からの変化を所定の幅21で段階的に設定し、ガス濃度の変化と温度の変化から求められるD値(D)と基準状態で求められるD値(D)の比(D/D)で作られる表(図2参照。)を制御部19に記憶させている。そして、滅菌工程中におけるガス濃度および/または温度が変化したとき、変化したガス濃度および/または温度が入った特定の幅21における比(D/D)を制御部19に記憶させた表から抽出し、この抽出した比(D/D)を、基準滅菌時間Tからガス濃度および/または温度が特定の幅21に入ったことを判定したときまでの経過時間Tを減じた滅菌残時間Tに乗じ、この乗じた時間を補正滅菌残時間Tとして、滅菌運転を行うように制御部19で制御している。
例えば、基準状態720mg/L、温度55℃のときの基準滅菌時間Tとする。滅菌工程開始からt分経過したとき、温度は55℃、滅菌ガスの濃度が590mg/Lまで変化したとすると、この状態でのD値(D)と基準状態で求められるD値(D)との比は、図2から、R15となるので、状態が変化してから延長される滅菌時間T’は、つぎのように計算される。
T’=R15×(T−t)
このようにして補正滅菌残時間Tとして算出される滅菌時間T’は、基準状態の変化の内容に応じ、例えば、ガス濃度や温度の高低変化により、基準滅菌時間Tより延長される。
滅菌槽1内の所定のガス濃度、所定の温度および所定の湿度を基準状態とするときのD値(D)及び変化した状態におけるD値(D)の算出は、本例では、第1例と同様に、実験的に求められた式により算出される。また、このときのD値(D)にあっては、滅菌槽1内の湿度は所定湿度未満まで変化がなく、滅菌性能に影響しないものとして算出される。
つぎに、本発明に係るガス滅菌装置の運転制御方法の実施の形態の第3例を説明する。
本例を実施するガス滅菌装置は、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例の説明を援用する。
また、本例のガス滅菌装置の基本運転も、前記した第1例と同様なので、第1例の説明を援用する。
本例のガス滅菌装置の運転制御方法では、先ず、第1例と同様に、予め滅菌に用いられる滅菌槽1内の所定のガス濃度、所定の温度および所定の湿度を基準状態とするときのD値(D)に基づいて、基準滅菌時間Tを設定しておき、さらに、本例では、基準状態におけるガス濃度と滅菌槽内の温度からの変化を所定の幅で段階的に設定しておく。この幅は、本例では、第2例の表に示す幅21と同じ幅で設定しているが、この幅に限定されるものではない。
そして、滅菌工程中にガス濃度および/または温度が前記幅に入ったとき、変化したガス濃度および/または温度が入った特定の幅におけるD値(D)を計算し、この幅におけるD値(D)と基準状態におけるD値(D)との比を求め、基準滅菌時間Tからガス濃度および/または温度が前記幅に入ったことを判定したときまでの経過時間Tを減じた滅菌残時間Tに前記比を乗じた時間を補正滅菌残時間Tとして、滅菌運転を行うように制御部19で制御している。
このようにして補正滅菌残時間Tとして算出される滅菌時間は、基準状態の変化の内容、例えば、ガス濃度の低下や温度の低下、湿度の低下などの変化に応じて、基準滅菌時間Tは適切に延長されることになる。
滅菌槽1内の所定のガス濃度、所定の温度および所定の湿度を基準状態とするときのD値(D)及び変化した状態におけるD値(D)の算出は、本例では、第1例と同様に、実験的に求められた式により算出される。また、このときのD値(D)にあっては、滅菌槽1内の湿度は所定湿度未満まで変化がなく、滅菌性能に影響しないものとして算出される。
つぎに、本発明に係るガス滅菌装置の運転制御方法の実施の形態の第4例を説明する。
本例を実施するガス滅菌装置は、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例の説明を援用する。
また、本例のガス滅菌装置の基本運転も、前記した第1例と同様なので、第1例の説明を援用する。
本例のガス滅菌装置の運転制御方法では、先ず、第1例と同様に、予め滅菌に用いられる滅菌槽1内の所定のガス濃度、所定の温度および所定の湿度を基準状態とするときのD値(D)に基づいて、基準滅菌時間Tを設定しておく。
そして、本例では、滅菌工程中にガス濃度が低下したとき、この低下したガス濃度におけるD値(D)が基準状態とするときのD値(D)となるように、滅菌槽1の温度を上昇させるように制御部19で制御して滅菌運転を行うようにしている。
滅菌槽1内の所定のガス濃度、所定の温度および所定の湿度を基準状態とするときのD値(D)及び変化した状態におけるD値(D)の算出は、本例では、第1例と同様に、実験的に求められた式により算出される。また、このときのD値(D)にあっては、滅菌槽1内の湿度は所定湿度未満まで変化がなく、滅菌性能に影響しないものとして算出される。
また、低下したガス濃度におけるD値(D)が基準状態とするときのD値(D)となるように、滅菌槽の温度を上昇させる上昇温度の算出は、D値(D)及びD値(D)の計算式により算出される。
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 湿度センサ
19 制御器
20 開閉蓋
21 ガス濃度/温度の変化幅

Claims (5)

  1. 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の運転制御方法であって、
    滅菌に用いられる滅菌槽内の所定のガス濃度、所定の温度および所定の湿度を基準状態とするときのD値(D)に基づいて、基準滅菌時間を設定しておき、滅菌工程中に前記基準状態が変化したとき、この変化した状態におけるD値(D)を計算し、変化した状態におけるD値(D)と前記基準状態におけるD値(D)との比を求め、前記基準滅菌時間から前記基準状態の変化を判定したときまでの経過時間を減じた滅菌残時間に前記比を乗じた時間を補正滅菌残時間とすることを特徴とするガス滅菌装置の運転制御方法。
  2. 前記基準状態の変化の判定は所定時間毎に行い、前記基準状態に変化があったときは、その都度滅菌槽内のガス濃度および温度におけるD値(D)を計算し、所定時間毎のD値(D)と前記基準状態におけるD値(D)との比を求め、前記基準滅菌時間から前記所定時間までの経過時間を減じた滅菌残時間に前記比を乗じた時間を補正滅菌残時間とすることを特徴とする請求項1に記載のガス滅菌装置の運転制御方法。
  3. 前記基準状態における前記ガス濃度と滅菌槽内の温度からの変化を所定の幅で段階的に設定し、前記ガス濃度の変化と温度の変化から求められるD値(D)と前記基準状態で求められるD値(D)の比(D/D)で作られる表を制御部に記憶させておき、滅菌工程中における前記ガス濃度および/または温度が変化したとき、変化した前記ガス濃度および/または温度が入った前記幅における比(D/D)を前記制御部に記憶させた表から抽出し、抽出した比(D/D)を、前記基準滅菌時間から前記ガス濃度および/または温度が前記幅に入ったことを判定したときまでの経過時間を減じた滅菌残時間に乗じ、この乗じた時間を補正滅菌残時間とすることを特徴とする請求項1に記載のガス滅菌装置の運転制御方法。
  4. 前記基準状態における前記ガス濃度と滅菌槽内の温度からの変化を所定の幅で段階的に設定しておき、滅菌工程中における前記ガス濃度および/または温度が変化したとき、変化した前記ガス濃度および/または温度が入った前記幅におけるD値(D)を計算し、この幅におけるD値(D)と前記基準状態におけるD値(D)との比を求め、前記基準滅菌時間から前記ガス濃度および/または温度が前記幅に入ったことを判定したときまでの経過時間を減じた滅菌残時間に前記比を乗じた時間を補正滅菌残時間とすることを特徴とする請求項1に記載のガス滅菌装置の運転制御方法。
  5. 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の運転制御方法であって、
    滅菌に用いられる滅菌槽内の所定のガス濃度、所定の温度および所定の湿度を基準状態とするときのD値(D)に基づいて、基準滅菌時間を設定しておき、滅菌工程中にガス濃度が低下したとき、この低下したガス濃度におけるD値(D)が前記基準状態とするときのD値(D)となるように、滅菌槽の温度を上昇させることを特徴とするガス滅菌装置の運転制御方法。
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