JP2013150639A - 高圧蒸気滅菌器 - Google Patents

Abstract

【課題】蓋部に取り付けられた断面略Ｖ字形状のパッキンに結露水が溜まった場合でも、結露水を短時間に気化することができる高圧蒸気滅菌器を提供する。
【解決手段】高圧蒸気滅菌器は、開口部２０ａを有するチャンバー２０と、チャンバー２０の開口部２０ａを開閉自在に密閉する蓋部１と、蓋部１に取り付けられ、チャンバー２０の開口部端面に密着するリング状のパッキン２とを有する。蓋部１は、パッキン２が嵌合する被嵌合部１ａを備える。パッキン２は、径方向断面略Ｖ字形状に形成され、蓋部１の被嵌合部１ａに嵌合する本体部２ａと、本体部２ａからチャンバー側に突出するとともに径方向内側に向けて屈曲し、チャンバー２０の開口部２０の端面に密着する密着面を備える密着片２ｂと、を有する。パッキン２は、結露水が溜まる領域の本体部２ａに、結露水が溜まる領域と蓋部１との間を連通する連通部としての孔部６を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、高圧蒸気滅菌器に関する。

医療用の器具などを高圧蒸気で滅菌する高圧蒸気滅菌器が知られている。
特許文献１には、チャンバーと、リング状のパッキング（パッキンともいう）を取り付けた左右開閉式の蓋体とを有する高圧蒸気滅菌器が記載されている。
このパッキンは樹脂材料などで形成されており、例えばリング形状で径方向断面Ｖ字形状などに形成され、チャンバーの開口部端部と蓋体内面との間の気密を維持する。

特開２００１−３４０４３１号公報

しかしながら、高圧蒸気滅菌器において、上記径方向断面Ｖ字形状のパッキン（Ｖパッキンともいう）を備えたものでは、チャンバー内を高圧蒸気で満たして滅菌を行う工程（滅菌工程）時、水蒸気が蓋に触れて結露し、その結露した水がパッキン下部のＶ字形状部に溜まる場合がある。このパッキンに溜まった結露水は、上記滅菌工程の次の排気工程時、排水されずに残る場合がある。
詳細には、滅菌工程終了時や排気工程時、高温の蓋からの熱が熱伝導性の低いパッキンを介して熱伝導し、パッキンに溜まった結露水が気化するのに比較的長い時間を要し、結露水を短時間で除去できない場合がある。
また、Ｖパッキンに溜まった結露水は、排気工程における乾燥の妨げとなる場合がある。
また、Ｖパッキンに結露水が溜まった状態で蓋を開けた場合、パッキンから水滴が滴下する場合がある。

ところで、一般的なチャンバーは、蓋よりも薄い厚さの金属材で形成されており、蓋よりも小さい熱容量を有する。このため、排気工程後、チャンバーが蓋よりも先に常温に冷める。この際、蓋からパッキンを介した熱伝導により、Ｖパッキンに溜まった結露水が緩やかに気化し、蒸気がチャンバーの冷めやすい箇所で結露する場合がある。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、蓋部に取り付けられた断面略Ｖ字形状のパッキンに溜まる結露水を、短時間で気化させることができる高圧蒸気滅菌器を提供すること、などを目的とする。

本発明の高圧蒸気滅菌器は、開口部を有するチャンバーと、前記チャンバーの開口部を開閉自在に密閉する蓋部と、前記蓋部に取り付けられ、前記チャンバーの開口部端面に密着するリング状のパッキンと、を有し、前記蓋部は、前記パッキンが嵌合する被嵌合部を備え、前記パッキンは、径方向断面形状が略Ｖ字形状に形成され、前記蓋部の前記被嵌合部に嵌合する本体部と、前記本体部から前記チャンバー側に突出するとともに径方向内側に向けて屈曲し、前記チャンバーの開口部端面に密着する密着面を備える密着片と、を有し、前記パッキンは、結露水が溜まる領域の前記本体部に、前記結露水が溜まる領域と前記蓋部との間を連通する連通部を有すること特徴とする。

本発明によれば、蓋部に取り付けられた断面略Ｖ字形状のパッキンに溜まる結露水を、短時間で気化させることができる高圧蒸気滅菌器を提供することができる。

本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器の蓋部を開放した状態を示す斜視図。 本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器の配管の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器の蓋部及びパッキンの斜視図並びに断面図の一例を示す図（蓋部開状態）。 本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器の蓋部及びパッキンの分解斜視図。 本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器の蓋部及びチャンバーの断面並びにその拡大断面の一例を示す図（蓋部閉状態）。 本発明の他の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器の蓋部及びパッキンの断面図。

本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器１００を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器１００の蓋部１を開放した状態を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器１００は、高圧蒸気により被滅菌物を滅菌する。

高圧蒸気滅菌器１００は、図１に示したように、筐体１０を有し、筐体１０の正面側に扉１２を備える。本実施形態では、略直方体形状の筐体１０は、矩形状の扉１２の左又は右の側部を枢支し、その扉１２を開閉自在に支持している。つまり、本実施形態では、図１に示したように、左側又は右側に垂直な回転軸を有する片開き式の扉１２が筐体１０に設けられている。

筐体１０は、略中央部に、被滅菌物を収納する略円筒形状のチャンバー２０を備える。チャンバー２０は、正面側に開口部２０ａを有し、その開口部２０ａが筐体１０の正面側となるように配置されている。また、チャンバー２０は、背面側の端部を塞いだ形状に形成されている。チャンバー２０は、その外周部が断熱材で覆われている。

筐体１０は、上面側に、内部に備えられた貯水槽３０の開口部１０ｂを塞ぐ貯水槽用蓋部１０ｃが配置されている。

また、筐体１０は、正面側の上部付近に圧力計２２が設けられ、正面側下部付近に電源スイッチ１０ｅが設けられ、電源スイッチ１０ｅの上部に、スタートスイッチ１０ｄが設けられている。スタートスイッチ１０ｄは、制御部（不図示）に接続されている。制御部は、スタートスイッチ１０ｄの操作を検出すると、各構成要素を制御して、規定の工程を順次実行する。

扉１２は、その内側に金属製の蓋部１を備える。蓋部１は、チャンバー２０の開口部２０ａを開閉自在に密閉するように形成されている。図１に示したように、本実施形態では、チャンバー２０の開口部２０ａが円形状に形成されており、蓋部１はその開口部２０ａの形状に対応して、円形状に形成されている。
蓋部１には、チャンバー２０の開口部２０ａの端面に密着するリング状のパッキン２が取り付けられている。パッキン２の詳細については後述する。

図２は、本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器１００の配管の一例を示す図である。
図２に示したように、高圧蒸気滅菌器１００は、チャンバー（釜）２０、貯水槽３０、圧力計２２、排気１次フィルタ２６、通気電磁弁３２、空気抜き装置３４、給水フィルタ３６、給水電磁弁３８、排水ホース４０、プラグ（栓）４２、排気２次フィルタ４６、排気電磁弁４８、排気コンデンサ５０、安全弁５２、及び、配管などを有する。また、高圧蒸気滅菌器１００は、チャンバー２０内の乾燥を促進させるためのポンプ（不図示）などを有する。

図２に示したように、チャンバー２０には、圧力計２２が配管（パイプ）を介して接続されており、チャンバー２０内の圧力を検知している。

貯水槽３０とチャンバー２０との間に給水電磁弁３８が配管を介して接続され、給水電磁弁３８により、貯水槽３０からチャンバー２０への給水を制御可能に構成されている。給水電磁弁３８の貯水槽３０側の給水口には、給水フィルタ３６が設けられている。

貯水槽３０の下部には、排水ホース４０を介してシリコン材などによるプラグ４２が設けられており、プラグ４２により貯水槽３０の排水を簡単に行えるように構成されている。

チャンバー２０の下部には排気１次フィルタ２６が設けられており、貯水槽３０付近に設けられた排気２次フィルタ４６と排気電磁弁４８を介して貯水槽３０内に配置された排気コンデンサ５０に接続されている。排気工程時、排気電磁弁４８が開状態となり、チャンバー２０内の水蒸気が、排気１次フィルタ２６、排気２次フィルタ４６、排気電磁弁４８を介して排気コンデンサ５０に移動し、排気コンデンサ５０で貯水槽３０内の水を利用して熱交換により冷却され、液体の水となる。

また、貯水槽３０の略中央部に設けられた空気抜き装置３４は、配管を介してチャンバー２０に接続されており、チャンバー２０内の空気を貯水槽３０に排出し、チャンバー２０内を飽和蒸気で満たす時に開放状態となるように構成されている。

貯水槽３０の上部付近に設けられた通気電磁弁３２は、配管を介してチャンバー２０の上部に接続され、乾燥工程時、チャンバー２０内を乾燥するために開放状態となるように構成されている。

貯水槽３０の内周部の上部近傍に設けられた安全弁５２は、チャンバー２０に配管を介して接続されており、チャンバー２０内が異常圧力の時、チャンバー２０と貯水槽３０とを連通状態にして、規定圧力まで下げるように構成されている。

また、チャンバー２０は、その内部の下部に加熱用ヒーター（不図示）が設けられており、その加熱用ヒーターの上部に、被滅菌物を載置する載置台（不図示）が配置されている。

図３は、本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器１００の蓋部１及びパッキン２の斜視図並びに断面図の一例を示す図（蓋部開状態）である。図４は、蓋部１及びパッキン２の分解斜視図である。図５は、蓋部１及びチャンバー２０の断面並びにその拡大断面の一例を示す図（蓋部閉状態）である。

蓋部１は、図３、図４、図５に示したように、凹形状の被嵌合部１ａを有する。この被嵌合部１ａには、リング形状のパッキン２が嵌合する。被嵌合部１ａは、蓋部１の内周面側の外周縁部に周方向に沿って形成されている。また、蓋部１は、その内面側の下端部付近に蓋部中心方向へ延出した突出部１ｂを有する。

パッキン２は、径方向断面略Ｖ字形状に形成されている。詳細には、パッキン２は、本体部２ａと、密着部としての密着片２ｂとを有する。パッキン２の本体部２ａと密着片２ｂとは、柔軟性の樹脂材料により一体形成されている。

本体部２ａは、径方向断面略矩形状に形成されており、蓋部１の被嵌合部１ａに嵌合する。
密着片２ｂは、本体部２ａからチャンバー２０側に突出するとともに径方向内側に向けて屈曲した形状に形成されている。また、密着片２ｂは、チャンバー２０の開口部端面２０ｂに密着する密着面２ｃを備える。
また、蓋部１が閉状態の時、密着片２ｂは、チャンバー２０の開口部端面２０ｂからの力により撓み曲げられた状態で、密着面２ｃと開口部端面２０ｂとが当接して、チャンバー２０を密閉する。
また、パッキン２の密着片２ｂの根元部分は、蓋部１の突出部１ｂに係合するように形成されている。パッキン２と蓋部１とが、上述した構造を有するので、チャンバー２０内が高圧状態であっても、パッキン２がその高圧に耐えうるほどの強度を有する。

また、パッキン２は、結露水が溜まる領域（水溜り部３）の本体部２ａに、結露水が溜まる領域（水溜り部３）と蓋部１との間を連通する連通部を有する。連通部は、孔形状、切欠き形状など各種形状に形成されている。本実施形態では、パッキン２の本体部２ａに連通部としての孔部６を有する。詳細には、図３、図４、図５に示したように、パッキン下部に略Ｖ字形状の水溜り部３が形成されている。連通部としての孔部６は、蓋部１の被嵌合部１ａの内側面をチャンバー２０側に連通するように形成されている。

この水溜り部３は、リング状のパッキン２のうち、パッキン２の本体部２ａと、本体部２ａからチャンバー２０側に突出するとともに上方に向けて屈曲した密着片２ｂとで構成される部分に相当する。水溜り部３に溜まった結露水は、後述するように、孔部６を通って高温の蓋部１の被嵌合部１ａの内面に接すると、蓋部１の熱により高温となり、短時間で沸騰し、気化する。

孔部６は、リング状のパッキン２の本体部２ａと密着片２ｂとで形成される径方向断面略Ｖ字形状の水溜り部３の底部２ｄと同じ高さ位置に形成されていてもよい。こうすることにより、パッキン２の水溜り部３に溜まった結露水が少量であっても、結露水が孔部６を容易に流通することができる。このため、少量の結露水を、短時間に気化することができる。

孔部６は、図３、図４、図５に示したように、リング状のパッキン２の本体部２ａと密着片２ｂとで形成される径方向断面略Ｖ字形状の水溜り部３の底部２ｄないし底部２ｄよりも僅かに上方の位置に形成されている。
詳細には、孔部６が水溜り部３の底部２ｄと同じ高さ位置に形成されている場合よりも、孔部６が水溜り部３の底部２ｄよりも僅かに上方の位置に形成されている場合のほうが、孔部６付近のパッキン２の強度が大きい。
例えば、孔部６が水溜り部３の底部２ｄよりも比較的高い位置に形成した場合、孔部６内の結露水の流通性が低くなる。
このため、図３、図４、図５に示したように、孔部６は、パッキン２の強度が比較的大きく、且つ、孔部６内の結露水の流通性が良好となる位置に形成されていることが好ましい。

また、パッキン２は、図３、図４に示したように、重力により結露水が溜まる領域に、複数の孔部６を周方向に沿って所定の間隔で設けてもよい。こうすることにより、短時間で結露水を気化することができる。

また、本実施形態では、パッキン２は直径数ミリ程度の孔部６を備えているが、必要に応じてそれより大きい直径や小さい直径の孔部６を有していてもよい。孔部６の数、大きさ、位置などは、パッキン２の強度に応じて適宜設定する。

次に、本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器１００の動作を、図面を参照しながら説明する。

先ず、図１に示したように、蓋部１を開けた状態で、チャンバー２０内に、医療用の器具などの被滅菌物を載置した載置台を配置する。
次に、扉１２を筐体１０側に移動させ、図５に示したように、チャンバー２０を蓋部１及びパッキン２により密閉し、扉１２をロック機構（不図示）により筐体１０にロックする。

制御部は、スタートスイッチ１０ｄが操作されたことを検知した場合、給水電磁弁３８を開放して、貯水槽３０からチャンバー２０内に給水する。そして、制御部は、チャンバー２０内の所定位置に設けられた水位検出電極により所定水位を検出した場合、給水電磁弁３８を閉じる処理を行うことで、チャンバー２０内に所定水位の水を満たす（給水工程）。

次に、制御部は、チャンバー２０内の加熱用ヒーター（不図示）により、チャンバー２０内の水を加熱して蒸気を発生させ、チャンバー２０内を大気圧より高い飽和蒸気圧にする処理を行う（加熱工程）。

次に、制御部は、チャンバー２０内を、例えば、１０分程度の設定時間、１３２℃などの設定温度を維持させて、被滅菌物を滅菌する処理を行う（滅菌工程）。

この滅菌工程時、チャンバー２０内の圧力及び温度が上昇している時、チャンバー２０内よりも低温の蓋部１に水蒸気が触れて結露し、結露水が重力により下に移動して、パッキン２下部の水溜り部３に溜まる。パッキン２下部の水溜り部３に溜まった水は、孔部６を通り、蓋部１に直接触れている。

次に、制御部は、排気電磁弁４８を開放し、チャンバー２０内の排気を行うとともに、チャンバー２０内の乾燥する処理を行う（排気工程、乾燥工程）。

排気工程が終了すると、チャンバー２０内の圧力及び温度が下がり、チャンバー２０内が大気圧、１００℃以下となる。金属製の蓋部１は、肉厚の金属材料により形成されており、熱容量がチャンバー２０よりも大きい。このため、蓋部１は、１００℃以上の高温状態を比較的長時間維持する。

チャンバー２０内が大気圧、１００℃以下となると、パッキン２下部の水溜り部３に溜まった結露水は、孔部６を通って高温の蓋部１に直接触れているため沸騰し、短時間で気化する。この結露水は純度が高く、乾燥時に不純物を残しにくく、蓋部１への不純物の付着が少ない。

図６は、本発明の他の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器１００の蓋部及びパッキン２の断面図である。蓋部１に取り付けられた断面略Ｖ字形状のパッキン２に溜まる結露水を、短時間で気化させる構造としては、上記実施形態に限られるものではない。
例えば、図６に示したように、高圧蒸気滅菌器１００は、パッキン２の孔部６を貫通し、蓋部１からパッキン２の水の溜まる領域まで延設される熱伝導部材８を有してもよい。この熱伝導部材８は、金属材料などにより形成され、高い熱伝導性を有する。

熱伝導部材８は、詳細には、略円柱形状に形成されている。この熱伝導部材８は、孔部６の直径と略同径に形成されている。
本実施形態では、熱伝導部材８は、一方の端部に係合部８ａとしての雄ネジが形成され、この係合部８ａが、蓋部１に形成された被係合孔部１ｄとしてのネジ孔に係合する。
また、熱伝導部材８の他方の端部８ｂは、図６に示したように、パッキン２の本体部２ａよりも突出した位置、又はパッキン２の孔部６内の位置となるように、形成されている。

上記熱伝導部材８は、高温状態の蓋部１の熱を、パッキン２下部の水溜り部３に溜まった結露水に伝導し、上記実施形態よりも短時間で結露水を気化することができる。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器１００は、開口部２０ａを有するチャンバー２０と、チャンバー２０の開口部２０ａを開閉自在に密閉する蓋部１と、蓋部１に取り付けられ、チャンバー２０の開口部端面２０ｂに密着するリング状のパッキン２とを有する。このため、チャンバー２０内が高圧状態であっても蓋部１及びパッキン２により簡単に密閉することができる高圧蒸気滅菌器１００を提供することができる。

また、本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器１００は、蓋部１がパッキン２を嵌合する被嵌合部１ａを備える。また、パッキン２は、径方向断面形状が略Ｖ字形状に形成され、蓋部１の被嵌合部１ａに嵌合する本体部２ａと、本体部２ａからチャンバー２０側に突出するとともに径方向内側に向けて屈曲し、チャンバー２０の開口部端面２０ｂに密着する密着面２ｃを備える密着片２ｂとを有する。このパッキン２は、結露水が溜まる領域の本体部２ａに、結露水が溜まる領域と蓋部１との間を連通する孔部６を有する。詳細には、孔部６が、蓋部１の被嵌合部１ａの内側面をチャンバー２０側に連通するように形成されている。
このため、蓋部１に取り付けられた断面略Ｖ字形状のパッキン２に溜まる結露水を、短時間で気化させることができる高圧蒸気滅菌器１００を提供することができる。

また、排気工程、乾燥工程中に、気化した水をチャンバー２０外に除去することができるので、チャンバー２０内の乾燥を効率よく行うことができる高圧蒸気滅菌器１００を提供することができる。

また、上述したように、乾燥工程後、パッキン２に結露水が溜まっていないので、蓋部１を開けた場合でも、パッキン２から水滴が滴下しない高圧蒸気滅菌器１００を提供することができる。

また、本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器１００では、孔部６がリング状のパッキン２の本体部２ａと密着片２ｂとで形成されるＶ字形状の底部２ｄよりも僅かに上方の位置に形成されているので、孔部６付近のパッキン２が比較的大きい強度を有するとともに、パッキン２に溜まる結露水を、短時間で気化させることができる高圧蒸気滅菌器１００を提供することができる。

また、図６に示したように、本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器１００では、パッキン２の孔部６を貫通し、蓋部１からパッキン２の水の溜まる領域まで延設される熱伝導部材８を有するので、パッキン２に溜まる結露水を、より短時間で気化させることができる高圧蒸気滅菌器１００を提供することができる。

また、高圧蒸気滅菌器１００が、例えば、チャンバー２０の外周部を覆う断熱材を備え、チャンバー２０の奥部分２０ｃを覆う断熱材の厚みが比較的薄い構造を有する場合であっても、滅菌工程終了時又は排気工程時、パッキン２に溜まる結露水が短時間に気化して除去されているので、チャンバー２０の冷めやすい箇所、例えばチャンバー２０の奥部分２０ｃで結露することを防止することができる。

尚、上記実施形態に係る高圧蒸気滅菌器１００は、左側又は右側に垂直な回転軸を有する片開き式の扉１２に蓋部１を有していたが、この形態に限られるものではない。例えば、上側又は下側に水平な回転軸を有する片開き式の扉１２に蓋部１を有していてもよい。また、上記実施形態では、蓋部１を備える扉１２は、筐体１０の側面に形成されていたが、筐体１０の上面に形成されていてもよい。蓋部１に取り付けられたパッキン２が、結露水の溜まる部分に上記連通部を有していればよく、扉１２の開閉方向によって本発明が限定されるものではない。

また、上記実施形態のパッキン２の形状は、径方向断面略Ｖ字形状に形成されていたが、例えば、径方向断面略Ｕ字形状であってもよい。

また、パッキン２に形成した連通部は、孔部６に限られるものではなく、例えば、パッキン２の本体部２ａの上端部側に開口した形状の切欠き部であってもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
また、上述の各図で示した実施形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。
また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

１ 蓋部
１ａ 被嵌合部
１ｂ 突出部
１ｄ 被係合孔部
２ パッキン
２ａ 本体部
２ｂ 密着片（密着部）
３ 水溜り部（水溜り領域）
６ 孔部
８ 熱伝導部材
８ａ 係合部
８ｂ 端部
１０ 筐体
１０ｂ 開口部（貯水槽用開口部）
１０ｃ 蓋部（貯水槽用蓋部）
１０ｄ スタートスイッチ
１０ｅ 電源スイッチ
１２ 扉
２０ チャンバー（釜）
２０ａ 開口部
２０ｂ 開口部端面
２０ｃ チャンバーの奥部分
２２ 圧力計
２６ 排気１次フィルタ
３０ 貯水槽
３２ 通気電磁弁
３４ 空気抜き装置
３６ 給水フィルタ
３８ 給水電磁弁
４０ 排水ホース
４２ プラグ（栓）
４６ 排気２次フィルタ
４８ 排気電磁弁
５０ 排気コンデンサ
５２ 安全弁
１００ 高圧蒸気滅菌器

Claims (3)

1. 開口部を有するチャンバーと、
   前記チャンバーの開口部を開閉自在に密閉する蓋部と、
   前記蓋部に取り付けられ、前記チャンバーの開口部端面に密着するリング状のパッキンと、を有し、
   前記蓋部は、前記パッキンが嵌合する被嵌合部を備え、
   前記パッキンは、径方向断面略Ｖ字形状に形成され、前記蓋部の前記被嵌合部に嵌合する本体部と、前記本体部から前記チャンバー側に突出するとともに径方向内側に向けて屈曲し、前記チャンバーの開口部端面に密着する密着面を備える密着片と、を有し、
   前記パッキンは、結露水が溜まる領域の前記本体部に、前記結露水が溜まる領域と前記蓋部との間を連通する連通部を有すること特徴とする
   高圧蒸気滅菌器。
2. 前記連通部は、前記リング状のパッキンの前記本体部と前記密着片とで形成されるＶ字形状の底部ないし該底部よりも僅かに上方の位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の高圧蒸気滅菌器。
3. 前記連通部に、前記蓋部から前記結露水の溜まる領域まで延設される熱伝導部材が貫通されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高圧蒸気滅菌器。

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