JP2014533984A - 蒸気滅菌器 - Google Patents

Abstract

本発明は、自身の内部に配置された器具や装置を滅菌するための滅菌器である。この滅菌器は、内壁と外壁を有する槽体を備えている。内壁は滅菌チャンバを画定する。外壁は内壁から間隔を空けて配置され、滅菌チャンバを取り囲む空洞部を画定する。空洞部の下方部に、流体を蒸気化するための加熱素子が配設されている。流体回路が槽体と流体的に接続されていて、流体を空洞部へ搬送し、蒸気を空洞部から滅菌チャンバへ搬送し、滅菌チャンバから蒸気を排出するようにしている。この流体回路は、滅菌チャンバを空洞部と流体的に接続する連通経路を備えている。空洞部から滅菌チャンバへ向かう蒸気の流れを制御するために、連通経路内に弁が設けられている。槽体の空洞部へ流体を搬送するために、ボイラーポンプが設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、大まかには滅菌器に関するものであり、より具体的には、内科用、歯科用、外科用の機器向けの蒸気滅菌器であり、特にこれらに関して説明される。

蒸気滅菌器は、病院、実験室、その他の施設において、多くの種類の物品を滅菌するために広く用いられている。一般的な蒸気滅菌器は、滅菌するべき物品を受容するチャンバと、そのチャンバを取り囲むスチームジャケットとを備えている。蒸気滅菌器は、蒸気滅菌サイクル中において、チャンバ内の物品を加熱蒸気に曝す。

物品が滅菌されるようにするために、蒸気滅菌サイクルの実効期間の間、蒸気の温度と圧力は特定の要件を満たさなければならない。具体的には、蒸気滅菌サイクルの実効期間の間、チャンバ内の蒸気は予め定められた温度範囲内に保たれなければならない。チャンバ内の蒸気の温度が予め定められた温度範囲を下回ってしまうと、蒸気滅菌器内の物品がしっかりと滅菌されないこともあり得る。

蒸気滅菌器のスチームジャケットは、蒸気滅菌サイクルの実効期間の間、チャンバ内の蒸気の温度を予め定められた温度範囲に保つように設計されている。チャンバおよびスチームジャケットは通常、蒸気発生器やその他施設内の蒸気源からの供給を受ける。一般的な蒸気発生器は、水を気化して水蒸気を形成するボイラーを備えている。複数の導管がボイラーを蒸気滅菌器のチャンバやスチームジャケットに接続する。

大抵の場合は、ボイラーおよび複数の導管は、断熱材で覆われている。しかし、どれだけ断熱を施しても、幾分かの熱は周囲環境へと失われてしまう。ボイラーおよび複数の導管からの熱損失は、滅菌器のチャンバ内の温度が蒸気滅菌サイクルの実効期間の間に予め定められた温度範囲を下回ってしまう危険性を増加させる。

本発明は、より効率的にチャンバを加熱し、かつ蒸気滅菌サイクル中に熱が周囲環境へと失われてしまう可能性を低減させるために、蒸気滅菌器のチャンバを取り囲むスチームジャケット内にて水が気化される蒸気滅菌器を提供するものである。

本発明の好ましい実施形態によれば、その内部に配置された器具や装置を滅菌するための蒸気滅菌器が提供される。この滅菌器は、内壁と外壁を有する槽体を備えている。内壁は滅菌チャンバを画定する。外壁は内壁から間隔を空けて配置され、滅菌チャンバを取り囲む空洞部を画定する。空洞部の下方部に水を気化するための加熱素子が配設される。流体回路が槽体と流体的に接続されていて、流体を空洞部へ搬送し、蒸気を空洞部から滅菌チャンバへ搬送し、滅菌チャンバから蒸気を排出するようにしている。この流体回路は、滅菌チャンバを空洞部と流体的に接続する経路を備えている。空洞部から滅菌チャンバへ向かう蒸気の流れを制御するために、経路内に弁が設けられている。槽体の空洞部へ流体を搬送するために、ボイラーポンプが設けられている。

本発明の有用性は、医療関係の品物やその類のものを滅菌するための蒸気滅菌器だということである。

本発明のもう一つの有用性は、蒸気滅菌器のチャンバを取り囲む空洞部を有する蒸気滅菌器だということである。

本発明のもう一つの有用性は、空洞部内に配設された加熱素子を有する、上述したような蒸気滅菌器だということである。

本発明のもう一つの有用性は、蒸気滅菌器のチャンバを取り囲む空洞部内で水が気化される、上述したような蒸気滅菌器だということである。

本発明のもう一つの有用性は、蒸気滅菌サイクルの実効期間の間に熱が周囲環境へと失われてしまう可能性を低減する、上述したような蒸気滅菌器だということである。

これらの利点およびその他の利点は、好ましい実施形態についての以下の説明、付属の図面、添付の特許請求の範囲に基づき、明らかになるであろう。

本発明は、特定の部品の物理的形状および部品の配置について、本明細書にて詳細に記載され本明細書の一部を形成する付属の図面に図示される好ましい実施形態をとることができる。
本発明に係る蒸気滅菌器の概略図。 蒸気滅菌器の槽体および蒸気滅菌器の水位計器類を示す拡大断面図。 図１に示す蒸気滅菌器用の制御器の概略図。

ここで参照する図面は本発明の好ましい実施形態の一例を解説する目的のために図示するものに過ぎず、これと同一の形態に限定するものではなく、図１においては医療器具やその他の物品を滅菌するための蒸気滅菌器１０の概略図を図示している。

蒸気滅菌器１０は、滅菌器１０の動作を制御するための、図３にて概略的に図示する制御器１２を備えている。滅菌器１０が卓上や台の上に置かれていたり、自立式の枠の中に取り付けられたりすることも考えられる。

図１に示すように、滅菌器１０は主に、槽体２０と流体回路１５０からなる。槽体２０は、内壁２４と、外壁２６と、第１の端板３２と、第２の端板３４とを備えている。第１の端板３２は、内壁２４および外壁２６の一端に取り付けられている。第２の端板３４は、内壁２４および外壁２６の他端に取り付けられている。内壁２４と、第１の端板３２と、第２の端板３４は、それらの間に滅菌チャンバ２２を画定する。外壁２６は内壁２４から間隔を空けて配置されており、内壁２４と、外壁２６と、第１の端板３２と、第２の端板３４とが、滅菌チャンバ２２の外周を取り囲む輪状の空洞部２８を画定する（図２を参照のこと）。滅菌チャンバ２２への進入路を成すように、第１の端板３２には開口部３６が形成されている。

第１の端板３２には扉４２が取り付けられており、この扉は、チャンバ２２への進入を可能とする開放状態と、チャンバ２２を周囲環境から隔離する閉鎖状態との間で動くことができるようになっている。ここで示す実施形態においては、扉４２および開口部３６は概ね長方形の形状になっている。

第１の端板３２の表面には、開口部３６の外周を取り巻いて広がるように溝９２が形成されている。溝９２は封止材９４を受容する寸法になっている。封止材９４については、参照により本明細書に組み入れられる米国特許出願第１２／４１４，１７６号において詳細に説明されている。第１の端板３２の底部を貫いてチャネル９６が伸びており、溝９２の底部と連絡している。

滅菌チャンバ２２の下方部にはセンサ３８が配設されている。センサ３８はこの滅菌チャンバ２２の下方部に水があるかどうかの合図を発する。

ドア４２には、ドア４２が開放状態にあるか閉鎖状態にあるかの合図を発するセンサ４４が付属している。ここで示す実施形態においては、センサ４４は近接センサであり、滅菌チャンバ２２の外部で開口部３６の隣接部または近傍に配設されている。

空洞部２８の下方部には加熱素子４６が配設されている。ここで示す実施形態においては、加熱素子４６は槽体２０の第２の端板３４の下方部を貫いて伸びている。加熱素子４６は、空洞部２８の下方部に入れてある水を加熱するように動作可能である。加熱素子４６は制御器１２で制御することができる。ここで示す実施形態においては、加熱素子４６は電熱抵抗素子である。

図２に示すように、槽体２０の外壁２６には水位計器類５０が取り付けられている。水位計器類５０は筐体５４と視認管７２とを備えている。筐体５４は内部の腔部５６を画定する。内部の腔部５６内には、三基（３つ）の水位センサ５８ａ，５８ｂ，５８ｃが配設されている。水位センサ５８ａ，５８ｂ，５８ｃは内部の腔部５６の水位を示す信号を制御器１２へ発信する。水位センサ５８ａは腔部５６の頂近くに配設されている。水位センサ５８ｃは腔部５６の底近くに配設されている。水位センサ５８ｂは水位センサ５８ａと水位センサ５８ｃとの間の中ほどに配設されている。ここで示す実施形態においては、各水位センサ５８ａ，５８ｂ，５８ｃは、内部の腔部５６内での個々の高さにおける水の存否を示す信号を発信する容量式センサである。

導管６２が、一端では槽体２０内の空洞部２８の上方部に接続され、他端では筐体５４内の腔部５６の上方部に接続されている。導管６４が、一端では槽体２０内の空洞部２８の下方部に接続され、他端では筐体５４内の腔部５６の下方部に接続されている。

視認管７２は腔部７６を画定する。腔部７６内の水位をユーザが観測できるようにするために、視認管７２は少なくとも１つの透明な壁を備えている。

導管６６が、一端では筐体５４内の腔部５６の上方部に接続され、他端では視認管７２の腔部７６の上方部に接続されている。導管６６には弁６８が設けられており、整備のために視認管７２内の腔部７６を遮断できるようにしている。弁６８は手動弁である。導管８２が、一端では視認管７２内の腔部７６に接続され、他端では排水口に接続されている。導管８２には弁８４が設けられており、整備のために視認管７２内の腔部７６を排水できるようにしている。弁８４は手動弁である。

導管８６が、一端では筐体５４内の腔部５６の下方部に接続されており、他端では導管８２に接続されている。導管８６が導管８２と接続されているのは、弁８４と視認管７２との間の位置である。導管８６内には弁８８が設けられており、整備のために視認管７２内の腔部７６を遮断できるようにしている。弁８８は手動弁である。

ここで、図１について見ると、導管１１６が一端において外壁２６に接続されて、空洞部２８の上方部との流体的な連絡が行われるようにしている。導管１１６の他端には逃し弁１１８が設けられている。逃し弁１１８は、予め定められた圧力を超える流体を空洞部２８から放出させるように動作可能である。導管１１６からは分枝導管１１６ａが伸びている。分枝導管１１６ａの端部には圧力計１２２が配設されている。圧力計１２２は、空洞部２８内の圧力を視覚的に表示する。

導管１２４が、滅菌チャンバ２２と流体的に連絡している。ここで示す実施形態においては、導管１２４は外壁２６を貫いて伸びており、一端において内壁２４と接続されている。導管１２４の他端には圧力センサ１２６が設けられている。圧力センサ１２６は、滅菌チャンバ２２内の圧力を示す信号を制御器１２へ発信する。導管１２４からは分枝導管１２４ａが伸びている。分枝導管１２４ａの端部には圧力計１２８が配設されている。圧力計１２８は、滅菌チャンバ２２内の圧力を視覚的に表示する。

空洞部２８に、温度センサ１３２が流体的に接続されている。温度センサ１３２は、空洞部２８内の温度を示す信号を制御器１２へ発信する。ここで示す実施形態においては、温度センサ１３２を空洞部２８の上方部へ流体的に接続するように、導管が設けられている。

槽体２０への／からの流体の搬送を行うために、滅菌器１０の流体回路１５０が設けられている。流体回路１５０は水注入系１６０と、蒸気／空気供給系１８０と、排出系２２０と、冷却系２５０とを備えている。

水注入系１６０は、槽体２０を水源へと接続する。水注入系１６０は概ね、注入経路１６２、注入弁１６４、ボイラーポンプ１７２、熱交換器１７４からなる。

注入経路１６２は、水源から外壁２６へと伸びていて、水源を空洞部２８の下方部へ接続するようになっている。ここで示す実施形態においては、水源は、約１０ｐｓｉｇ（重量ポンド毎平方インチゲージ圧）から約５０ｐｓｉｇの間の圧力で、そして少なくとも１４０゜Ｆの温度で、脱イオン水を供給する。

注入弁１６４は注入経路１６２内に設けられており、滅菌器１０に入る水の流れを制御するようになっている。ここで示す実施形態においては、注入弁１６４は手動弁であり、滅菌器１０に入る水の流れを作業者が手動で制御できるようになっている。注入経路１６２における注入弁１６４の下流側の位置には、圧力センサ１６６が配設されている。圧力センサ１６６は、注入経路１６２内の水の圧力を示す信号を制御器１２へ発信する。注入経路１６２における圧力センサ１６６の下流側の位置には、弁１６８が設けられている。弁１６８は滅菌器１０に入る流体の流れを制御するように動作可能である。弁１６８は制御器１２で制御することができる。

注入経路１６２内にボイラーポンプ１７２が設けられている。ボイラーポンプ１７２は予め定められた圧力および流速で滅菌器１０へ水を供給するように作られている。ボイラーポンプ１７２は制御器１２で制御することができる。

注入経路１６２の一部は熱交換器１７４を通り抜けて伸びている。注入経路１６２におけるボイラーポンプ１７２と熱交換器１７４の間の位置に、逆止弁１７６が設けられている。逆止弁１７６は、熱交換器１７４からボイラーポンプ１７２へと向かう流体を制限するように作られている。

蒸気／空気供給系１８０は、蒸気を空洞部２８から滅菌チャンバ２２および溝９２へ搬送するために、そして空気を滅菌チャンバ２２へ搬送するために設けられている。系１８０は概ね、チャンバ供給経路１８２、封止部供給経路１９８、通気経路１９２、弁１８６，１９６，２０２、フィルタ１９４からなる。

チャンバ供給経路１８２の第１の端部は空洞部２８の上方部に接続される。ここで示す実施形態においては、チャンバ供給経路１８２の第１の端部は、外壁２６の上方部に接続されている。チャンバ供給経路１８２の第２の端部は滅菌チャンバ２２の上方部に接続される。ここで示す実施形態においては、チャンバ供給経路１８２の第２の端部は、外壁２６を貫いて伸びており、内壁２４の上方部に接続されている。滅菌チャンバ２２内において、チャンバ供給経路１８２の第２の端部が内壁２４の上方部に接続されている位置の直近部には、板１８４が配置されている。

チャンバ供給経路１８２には弁１８６が設けられている。弁１８６は自身を通る流体の流れを制御するように動作することができる。弁１８６は制御器１２で制御することができる。

弁１８６とチャンバ供給経路１８２の第２の端部との間で、通気経路１９２がチャンバ供給経路１８２に接続されている。通気経路１９２の一端は空気源と連絡している。通気経路１９２にはフィルタ１９４が設けられており、通気経路１９２を通って流れる空気を濾過するようになっている。フィルタ１９４の下流側には弁１９６が設けられている。弁１９６は通気経路１９２を通る空気の流れを制御するように動作することができる。弁１９６は制御器１２で制御することができる。

封止部供給経路１９８は空洞部２８から溝９２へと蒸気を供給する。封止部供給経路１９８の端部の一つは、チャンバ供給経路１８２の第１の端部と弁１８６との間の位置でチャンバ供給経路１８２と接続されている。封止部供給経路１９８の２つ目の端部は、第１の端板３２にあるチャネル９６へ接続されている。

封止部供給経路１９８には弁２０２が設けられている。弁２０２は自身を通る流体の流れを制御するように動作することができる。弁２０２は制御器１２で制御することができる。

チャンバ２２および溝９２から流体を排出するために、滅菌チャンバ２２および蒸気／空気供給系１８０に、排出系２２０が接続されている。排出系２２０は概ね、経路２０４、一号連通経路２２２、二号連通経路２３２、排出タンク２４２、熱交換器２３４、真空ポンプ２３６からなる。

経路２０４の第１の端部は、弁２０２と封止部供給経路１９８の第２の端部との間の位置で、封止部供給経路１９８と接続されている。経路２０４の第２の端部は滅菌チャンバ２２の下方部に接続されている。ここで示す実施形態においては、経路２０４の第２の端部は、外壁２６を貫いて伸びており、内壁２４の下方部に接続されている。

経路２０４には弁２０６が設けられている。弁２０６は自身を通る流体の流れを制御するように動作することができる。弁２０６は制御器１２で制御することができる。

経路２０４において、弁２０６と経路２０４の第２の端部との間に、弁２０８が設けられている。弁２０８は自身を通る流体の流れを制御するように動作することができる。弁２０８は制御器１２で制御することができる。

経路２０４において、弁２０６と経路２０４の第１の端部との間に、制限器２１２が設けられている。制限器２１２は、自身を通って流れ得る流体の流速を制御するべく設けられている。

弁２０８と経路２０４の第２の端部との間の位置で、温度センサ２１４が経路２０４に接続されている。温度センサ２１４は経路２０４のその箇所を伝って流れる流体の温度を示す信号を制御器１２へ発信する。

経路２０４から排出タンク２４２へと一号連通経路２２２が伸びている。具体的には、一号連通経路２２２の一端が、弁２０８と経路２０４の第２の端部との間の位置で経路２０４と接続されている。一号連通経路２２２の一部は熱交換器１７４を通って伸びている。

一号連通経路２２２において、一号連通経路２２２が経路２０４と接続している端部と、一号連通経路２２２が熱交換器１７４を通り抜けている部分と、の間の位置に、弁２２４が設けられている。弁２２４は一号連通経路２２２を通る流体の流れを制御するように動作することができる。弁２２４は制御器１２で制御することができる。

一号連通経路２２２を通って流れ得る流体の流速を制御するべく、流量制限器２２６が一号連通経路２２２に設けられている。流量制限器２２６は、弁２２４と熱交換器１７４との間に設けられている。

経路２０４から排出タンク２４２へと、排出系２２０の二号連通経路２３２が伸びている。具体的には、二号連通経路２３２の一端が、弁２０６と弁２０８との間の位置で経路２０４に接続されている。二号連通経路２３２の一部は熱交換器２３４を通って伸びている。

二号連通経路２３２において、熱交換器２３４とタンク２４２との間の位置に真空ポンプ２３６が配設されている。真空ポンプ２３６は、二号連通経路２３２のうち真空ポンプ２３６の上流側の部分から流体を吸い込むように、そしてその流体をタンク２４２へ排出するように動作することができる。真空ポンプ２３６は制御器１２で制御することができる。

排出タンク２４２の上方部から排出口（図示せず）へと経路２４４が伸びている。排出タンク２４２には温度センサ２４６が取り付けられている。温度センサ２４６は、排出タンク２４２内の流体の温度を示す信号を制御器１２へ発信する。

排出系２２０の二号連通経路２３２に沿って搬送される流体を冷却するために、冷却系２５０が排出系２２０に接続されている。冷却系２５０は概ね、経路２５２、弁２５４、導管路２５６、迂回導管路２６６からなる。

経路２５２は、一端においては冷却流体源に接続されており、他端においては真空ポンプ２３６とタンク２４２との間の位置で排出系２２０の二号連通経路２３２に接続されている。ここで示す実施形態においては、冷却流体源は、２０〜５０ｐｓｉｇ、１５ガロン毎分の水を約７０°Ｆの温度で供給する。経路２５２の一部は熱交換器２３４を通って伸びている。

経路２５２には弁２５４が設けられていて、自身を通る冷却流体の流れを制御するようになっている。ここで示す実施形態においては、弁２５４は手動弁であり、経路２５２を通る流体の流れを作業者が手動で制御できるようになっている。

経路２５２と真空ポンプ２３６の間に導管路２５６が伸びている。導管路２５６には弁２５８が設けられていて、導管路２５６に沿う冷却流体の流れを制御するようになっている。導管路２５６における弁２５８と真空ポンプ２３６との間の位置に流量制限器２６２が設けられている。流量制限器２６２は、導管路２５６伝いに真空ポンプ２３６へ向かって冷却流体が流れ得る流速を制御するように作られている。

経路２５２において、導管路２５６と熱交換器２３４との間の位置に弁２６４が設けられている。弁２６４は自身を通る冷却流体の流れを制御するように動作することができる。弁２６４は制御器１２で制御することができる。

経路２５２には、弁２６４を迂回するように迂回導管路２６６が取り付けられている。具体的には、弁２６４と、導管路２５６が経路２５２に接続する位置と、の間の位置で、迂回導管路２６６の第１の端部が経路２５２に接続されている。迂回導管路２６６の第２の端部は、弁２６４と熱交換器２３４との間の位置で経路２５２に接続されている。

迂回導管路２６６には弁２６８が設けられており、迂回導管路２６６を伝う流体の流れを制御するようになっている。弁２６８は制御器１２で制御することができる。迂回導管路２６６における、迂回弁２６８と迂回導管路２６６の第２の端部との間の位置に、流量制限器２７２が設けられている。流量制限器２７２は迂回導管路２６６伝いに流れ得る流体の流速を制御するべく設けられている。

弁２６４と、迂回導管路２６６の第１の端部が経路２５２に接続する位置と、との間の位置で、経路２５２に導管２７４が接続されている。導管２７４の端部には圧力センサ２７６が配設されている。圧力センサ２７６は、導管２７４内の流体の圧力を示す信号を制御器１２へと発する。導管２７４内には流量制限器２７８が設けられている。流量制限器２７８は導管２７４伝いに流れ得る冷却流体の量を制限するべく設けられている。

図３において概略的に図示するように、制御器１２は、センサ３８，４４と、水位センサ５８ａ，５８ｂ，５８ｃと、圧力センサ１２６，１６６，２７６と、温度センサ１３２，２１４，２４６と、に対して通信を行っている。制御器１２は弁１６８，１８６，１９６，２０２，２０６，２０８，２２４，２５８，２６４，２６８と接続されており、前述の弁の状態を制御できるようになっている。制御器１２は、加熱素子４６と、ボイラーポンプ１７２と、真空ポンプ２３６と、に接続されており、これらの動作を後述の如く制御するようになっている。

滅菌サイクルの開始に先立っては、弁１６４は開放状態になっており、制御器１２は水がボイラーポンプ１７２へと流れ得るように弁１６８を開放状態へと動作させることにより空洞部２８の充填を始める。そして制御器１２は、加圧水が熱交換器１７４を通って空洞部２８の下方部へと搬送されるようにボイラーポンプ１７２を稼動させる。水が空洞部２８を満たすにつれて、水は水位計器類５０の腔部５６および腔部７６をも満たしていく。水位計器類５０の腔部５６および腔部７６内の水位は空洞部２８内の水位と同様になる。水位スイッチ５８ａ，５８ｂ，５８ｃで検知される腔部５６内の水位が予め定められた「満量」の水位に達するまで、水は空洞部２８の充填を続ける。その後、制御器１２はボイラーポンプ１７２の稼動をやめさせ、水が空洞部２８へ流れ込むのを止めるように弁１６８を閉鎖状態へと動作させる。

制御器１２は水位センサ５８ａ，５８ｂ，５８ｃを継続的に監視するようプログラムされている。これにより、水位計器類５０の腔部５６内の水位、すなわち実質的には空洞部２８の水位、が予め定められた水位を下回ると、水位センサ５８ａ，５８ｂ，５８ｃは、そうした事態を示す信号を制御器１２へ発する。すると制御器１２は、ボイラーポンプ１７２を稼動させ、弁１６８を開放状態に動かすことにより、水が空洞部２８および水位計器類５０に入り込めるようにする。水位センサ５８ａ，５８ｂ，５８ｃで検知される腔部５６内の水位が所望の度合いに達したら、制御器１２はボイラーポンプ１７２の駆動をやめ、閉鎖状態に戻るよう弁１６８を動作させて、水が空洞部２８を満たすのを止めるようにする。

空洞部２８内の水位が所望の「満量」水位になった後、制御器１２は蒸気発生フェーズを開始する。制御器１２は、空洞部２８の下方部にある水が加熱されて気化させられ、蒸気を発生するように、加熱素子４６を稼動させる。空洞部２８が過剰に加圧されるのを防ぐために、逃し弁１１８が、空洞部２８内の圧力が予め定められた最大圧力を超過したときに開放状態へと動作して空洞部２８から蒸気を放出するように作られている。空洞部２８は、滅菌サイクルが実行されているかどうかに関わらず蒸気を加圧状態に維持する。空洞部２８は日に一度、汚染物質や沈殿物を洗い流すために空にされる。その後、空洞部２８は水で再充填され、滅菌サイクルに備えて空洞部２８内での蒸気の発生が行われる。

ここで、図１〜図２を参照しながら、チャンバ２２内に配置された物品を滅菌することに関して滅菌器１０の動作を説明していく。滅菌サイクルの開始に先立って、ユーザは扉４２を開き、医療器具および／または滅菌すべき装置を滅菌チャンバ２２へ挿入する。その後ユーザは扉４２を閉める。センサ４４が、扉４２が閉鎖状態にあるかどうかを示す信号を制御器１２に発信する。扉４２が閉鎖状態にあることを制御器１２がひとたび検知すると、制御器１２は弁２０２を開放状態へと動作させて、空洞部２８から、封止材９４と溝９２との間に形成される中空部へと、蒸気が搬送されるようにする。加圧蒸気が封止材９４を扉４２と気密式に押し付くようにし、これにより滅菌チャンバ２２は周囲環境から密封される。そして制御器１２は滅菌器１０を滅菌サイクルにわたって制御する。滅菌サイクルの開始に先立っては、手動弁２５４は開放状態になっており、制御器１２は弁１６８，１８６，１９６，２０２，２０６，２０８，２２４，２５８，２６４，２６８を閉鎖状態にしておく。制御器１２は真空ポンプ２３６も非稼動状態にしておく。

制御器１２は、弁２０８，２５８を開放状態へと動作させ、真空ポンプ２３６を稼動させることにより、チャンバ２２からの空気抜きを開始する。真空ポンプ２３６は、経路２０４および二号連通経路２３２を通して滅菌チャンバ２２から空気を引き込む。そして真空ポンプ２３６は二号連通経路２３２を通して排出タンク２４２へと空気を排出する。真空ポンプ２３６は、圧力センサ１２６で測定される滅菌チャンバ２２内の圧力が所望の圧力になるまで、空気を滅菌チャンバ２２から引き抜き続ける。その後、制御器１２は、真空ポンプ２３６の稼動をやめさせ、弁２０８，２５８を閉鎖状態へと動作させる。

滅菌チャンバ２２内の圧力がひとたび所望の圧力になると、制御器１２はチャンバ供給経路１８２内の弁１８６を開放状態へと動作させ、これにより蒸気が空洞部２８からチャンバ供給経路１８２を通って滅菌チャンバ２２へと搬送されることができるようにする。本発明におけるチャンバ供給経路１８２は、周囲環境への熱損失量を最小限にするために、できる限り短く作られている。

制御器１２は、圧力センサ１２６で測定されるチャンバ２２内の圧力が所望の圧力になるまで、蒸気がチャンバ２２を充填し続けるようにプログラムされている。蒸気滅菌サイクル中、制御器１２は弁２２４を制御して、所望量の蒸気が蒸気滅菌サイクルにわたって滅菌チャンバ２２から放出され得るようにする。これと関連して、経路２０４内の温度センサ２１４は滅菌チャンバ２２内の蒸気の温度を示す信号を制御器１２へ発信する。チャンバ２２内の加圧蒸気は、チャンバ２２内の器具および／または装置を滅菌するのに十分なだけの所定期間にわたって、予め定められた温度に維持される。センサ３８は滅菌チャンバ２２の下方部に水があるかどうかを示す信号を制御器１２へ発する。センサ３８が滅菌チャンバ２２の下方部に水があることを検出すると、制御器１２は警報を鳴らし、蒸気滅菌サイクルを中断する。

蒸気滅菌サイクル全体にわたって、圧力センサと温度センサが滅菌器１０の動作状態を監視しており、確実に滅菌器が正常に機能するようにしている。蒸気滅菌サイクルがひとたび完了すると、制御器１２は弁１８６を閉鎖状態へと動作させる。そして制御器１２は経路２０４内の弁２０８を開放状態へと動作させる。

制御器１２は、真空ポンプ２３６を稼動させ、弁２５８を開放状態へと動作させることで、チャンバ２２からの蒸気の除去を開始する。真空ポンプ２３６はチャンバ２２から蒸気を引き込み、そしてその蒸気を、二号連通経路２３２を通して排出タンク２４２へと排出する。弁２５８が、冷却流体を真空ポンプ２３６の頭部に流れるようにして、真空ポンプ２３６を冷却するようにしている。

制御器は、弁２６４，２６８も制御して、冷却流体が熱交換器２３４を通って搬送され得るようにする。冷却流体の所要量は、チャンバ２２から引き込まれる蒸気を水へと凝結させるのに必要な冷却流体の量に基づいて求められる。チャンバ２２から蒸気が回収されてからも、そこからの湿気の除去を促進するために、ポンプ２３６はチャンバ２２の真空抜きをするよう動作し続ける。

チャンバ２２からの真空抜きが行われた後、制御器１２は真空ポンプ２３６の稼動をやめさせて、弁２０８を閉鎖状態へと動作するようにさせる。そして制御器１２は、弁１９６を開放状態へと動作するようにさせて、チャンバ２２へと空気が引き込まれるようにする。具体的には、空気は通気経路１９２を通って、フィルタ１９４を抜けて、チャンバ２２へと引き込まれる。入ってくる空気はフィルタ１９４を抜けてきたものであり、濾過された空気のみがチャンバ２２から引き抜かれた蒸気と置き換わるようになっている。こうして、フィルタ１９４は、汚染物質がチャンバ２２へと入り込むのを防止する。

滅菌チャンバ２２内の圧力が予め定められた圧力に達すると、制御器１２は、弁２０６，２５８，２６４，２６８を開放状態へと動作させ、さらに真空ポンプ２３６を稼動させる。すると封止材９４と溝９２との間に形成されている中空部内の蒸気は、封止部供給経路１９８を通り、経路２０４の一部を経て、二号連通経路２３２を通じて真空ポンプ２３６へと引き込まれる。真空ポンプ２３６は二号連通経路２３２を通して排出タンク２４２へと蒸気を排出する。封止材９４と溝９２との間に形成されている中空部内の蒸気が回収されると、封止材９４は扉４２から離れる。封止材９４が扉４２からひとたび離れると、制御器１２は真空ポンプ２３６の稼動を停止させ、弁２０６，２５８，２６４，２６８を閉鎖状態へと動作させる。こうして制御器１２は、チャンバ内に配置された器具および／または装置を取り出すためにユーザがチャンバ２２へと立ち入ることができるようにする。

以上に詳述したように、本発明は、滅菌チャンバを取り囲む空洞部内に加熱素子が配置された蒸気滅菌器を提供するものである。この加熱素子は、空洞部内の水を気化して蒸気を生成するために設けられたものである。加熱素子により発生させられる熱の一部は、滅菌チャンバ内へと伝導される。このようにして、本発明は、蒸気滅菌サイクル中におけるエネルギーの有効利用をなす蒸気滅菌器を提供する。

以上の記載は本発明の具体的な実施形態の一例である。この実施形態は例示のために説明されたものに過ぎず、本発明の趣旨および範囲を逸脱しない範囲で当業者により様々な変更および改良がなされてもよいものであると理解されたい。そうしたあらゆる改良および変更は、それが請求項に係る発明あるいはその均等物の範囲にある限り、本発明に含まれるものであることが企図されている。

Claims (5)

1. 器具および装置を滅菌するための蒸気滅菌器であって、
   内壁と外壁とを有していて、前記内壁が滅菌チャンバを画定し、前記外壁が前記内壁から間隔を空けて配置されて前記滅菌チャンバを取り囲む空洞部を画定するようになっている槽体と、
   前記空洞部の下方部に配設されていて、前記空洞部内の流体を蒸気化するようになっている加熱素子と、
   前記槽体に接続されていて、前記空洞部へ流体を搬送するようになっており、また蒸気を前記空洞部から前記滅菌チャンバへ搬送するようになっており、さらに前記滅菌チャンバから蒸気を排出するようになっている流体回路と、
   を備えており、
   前記流体回路が、
   前記滅菌チャンバを前記空洞部と流体的に接続する経路と、
   前記空洞部から前記滅菌チャンバへ向かう蒸気の流れを制御するために前記経路内に設けられた弁と、
   流体を前記槽体の前記空洞部へ搬送するためのボイラーポンプと、
   を備えること
   を特徴とする蒸気滅菌器。
2. 前記流体回路が、
   熱交換器と、
   前記滅菌チャンバから蒸気を排出させるようになっており、その一部が前記熱交換器を通り抜けて伸びる第１の経路と、
   前記ボイラーポンプを前記空洞部へ流体的に接続し、その一部が前記熱交換器を通り抜けて伸びる第２の経路と、
   をさらに備えており、
   前記熱交換器において前記第１の経路内の蒸気と前記第２の経路内の流体との間で熱交換が行われること
   を特徴とする請求項１に記載の蒸気滅菌器。
3. 前記流体回路が、
   熱交換器と、
   前記滅菌チャンバから蒸気を排出させるようになっており、その一部が前記熱交換器を通り抜けて伸びる第１の経路と、
   自身を通して冷却流体を搬送するようになっており、その一部が前記熱交換器を通り抜けて伸びる第２の経路と、
   をさらに備えており、
   前記熱交換器において前記第１の経路内の蒸気と前記第２の経路内の冷却流体との間で熱交換が行われること
   を特徴とする請求項１に記載の蒸気滅菌器。
4. 前記流体回路が、前記滅菌チャンバから蒸気を取り除くための真空ポンプをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の蒸気滅菌器。
5. 前記流体回路が、
   蒸気を前記空洞部から前記槽体内に設けられた封止部へと搬送するようになっており、その一端において前記空洞部と流体的に接続され、他端において前記封止部と流体的に接続された経路
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の蒸気滅菌器。

Images