JP2018064794A - 蒸気滅菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】夜間などに所定のボイラが停止しても、運転を継続できる蒸気滅菌装置を提供する。その際、コンパクトな構成で、電気ヒータへの切替時に、起蒸までの時間を短縮する。【解決手段】被滅菌物が収容される滅菌槽２と、この滅菌槽２の外壁に設けられる蒸気ジャケット３と、滅菌槽２および蒸気ジャケット３への蒸気を生成可能な電気ボイラ２０とを備える。蒸気ジャケット３には、電気ボイラ２０からの蒸気が供給され、滅菌槽２内には、電気ボイラ２０からの蒸気と外部ボイラからの蒸気とを切り替えて供給可能とされる。暖機運転を迅速に図るため、滅菌槽２内には外部ボイラからの蒸気を供給する一方、蒸気ジャケット３には電気ボイラ２０からの蒸気を供給するのがよい。【選択図】図１

Description

本発明は、被滅菌物を蒸気で滅菌する蒸気滅菌装置に関するものである。

従来、下記特許文献１の図１に開示されるように、滅菌槽（１）の外周に蒸気ジャケット（２）を備えた蒸気滅菌装置が知られている。この装置では、ボイラからなる給蒸源（３１）からの蒸気は、給蒸管（Ｐ４）を介して滅菌槽（１）内へ供給可能とされると共に、給蒸管（Ｐ５）を介して蒸気ジャケット（２）へ供給可能とされる。また、この装置では、冷態起動時、暖機運転として、滅菌槽（１）内および蒸気ジャケット（２）への給蒸がなされる。

しかしながら、従来技術では、給蒸源としてのボイラが停止すると、滅菌運転を継続できない。たとえば、複数の蒸気利用機器に対し給蒸源（ボイラ）を共通とし、その蒸気利用機器の一つとして蒸気滅菌装置が接続されるシステムにおいて、操作者が終業時に最後の滅菌運転をスタートさせて帰宅したい場合があるが、終業に伴い給蒸源としてのボイラが停止されると、滅菌運転を継続できない。

そこで、下記特許文献２の図１に開示されるように、蒸気ヒータ（２２１）と電気ヒータ（２２２）とからなるハイブリッド型ヒータ（２２）を備えた蒸気滅菌装置が提案されている。この場合、夜間、蒸気ヒータへの給蒸源としてのボイラが停止した場合には、電気ヒータに切り替えて滅菌運転を実施できることになる。

しかしながら、蒸気滅菌装置の内蔵ヒータとして、蒸気ヒータと電気ヒータとの双方を用意すると、かさ高くなり、コンパクトに構成することができない。また、両ヒータを同じ箇所に設置したのでは、停止中のヒータが作動中のヒータの熱負荷になり、好ましくない。一方、蒸気ヒータと電気ヒータとを別の箇所に設置したのでは、蒸気ヒータから電気ヒータへの切替え時に、起蒸までに時間を要することになる。

さらに、たとえば、操作者が終業時に最後の滅菌運転をスタートさせて帰宅する場合、滅菌運転終了後に蒸気ジャケットなどへの給蒸を停止しておくのが、省エネルギの観点から好ましいが、その場合、翌朝の始業時など、次回の滅菌運転時、それに先駆けて暖機運転が必要となる。従って、この暖機運転を速やかに実施できることが望まれる。

特開２００４−２２２９５７号公報（段落［００２６］、［００２９］、［００５０］−［００５３］、図１） 特開２０１６−１１６６１０号公報（段落［００１１］−［００１２］、図１）

本発明が解決しようとする課題は、夜間などに所定のボイラが停止しても、運転を継続できる蒸気滅菌装置を提供することにある。その際、コンパクトな構成で、電気ヒータへの切替時に、起蒸までの時間を短縮することを課題とする。また、暖機運転を速やかに実施可能な蒸気滅菌装置を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、被滅菌物が収容される滅菌槽と、この滅菌槽の外壁に設けられる蒸気ジャケットまたは蒸気管と、前記滅菌槽および前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への蒸気を生成可能な電気ボイラとを備え、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管には、前記電気ボイラからの蒸気が供給され、前記滅菌槽内には、前記電気ボイラからの蒸気と、前記電気ボイラ以外からの蒸気とを切り替えて供給可能とされることを特徴とする蒸気滅菌装置である。

請求項１に記載の発明によれば、滅菌槽内には、電気ボイラからの蒸気と、この電気ボイラ以外（外部ボイラ）からの蒸気とを切り替えて供給可能とされる。従って、外部ボイラの運転が停止しても、電気ボイラにて運転を継続することができる。なお、電気ボイラのみを内蔵すれば、コンパクトな構成とすることもできる。また、滅菌槽内への蒸気として外部ボイラからの蒸気を用いる場合でも、蒸気ジャケットまたは蒸気管（本明細書において、単に「蒸気管」という場合、蒸気ジャケットに代えて滅菌槽の外壁に設けられる蒸気管をいう。）には電気ボイラから蒸気を供給することで、滅菌運転中、電気ボイラは起蒸状態となる。従って、滅菌運転中に外部ボイラが停止しても、電気ボイラから速やかに滅菌槽内へ蒸気を供給して、被滅菌物の温度低下を防止することができる。

請求項２に記載の発明は、前記滅菌槽内に被滅菌物を収容する前の暖機運転において、前記滅菌槽内には前記電気ボイラとは異なる外部ボイラからの蒸気を供給する一方、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管には前記電気ボイラからの蒸気を供給することを特徴とする請求項１に記載の蒸気滅菌装置である。

請求項２に記載の発明によれば、暖機運転において、滅菌槽内に外部ボイラからの蒸気を供給しつつ、蒸気ジャケットまたは蒸気管に電気ボイラからの蒸気を供給する。滅菌槽内に外部ボイラからの蒸気を供給することで、蒸気ジャケットまたは蒸気管への給蒸用の電気ボイラの負荷を下げて、暖機を迅速に図ることができる。

請求項３に記載の発明は、前記電気ボイラ以外からの蒸気は、外部ボイラとしての燃料焚きボイラからの蒸気であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蒸気滅菌装置である。

請求項３に記載の発明によれば、外部ボイラとして燃料焚きボイラを用いることで、ランニングコストの低減を図ることができる。一方、たとえば、操作者が終業時に最後の滅菌運転をスタートさせて帰宅したい場合には、燃焼を伴う燃料焚きボイラを停止させて、電気ボイラで運転することもでき、安全性を高めることができる。

さらに、請求項４に記載の発明は、前記電気ボイラ以外からの蒸気の蒸気圧力が設定切替圧力以下になると、前記滅菌槽内への蒸気を前記電気ボイラからの蒸気に切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の蒸気滅菌装置である。

請求項４に記載の発明によれば、外部ボイラが停止するなどして蒸気圧力が設定よりも下がった場合には、自動的に電気ボイラからの給蒸に切り替えて、運転を継続することができる。

本発明によれば、夜間などに所定のボイラが停止しても、運転を継続できる蒸気滅菌装置を実現することができる。その際、コンパクトな構成で、電気ヒータへの切替時に、起蒸までの時間を短縮することができる。また、暖機運転を速やかに実施可能な蒸気滅菌装置を実現することもできる。

本発明の一実施例の蒸気滅菌装置を示す概略図であり、一部を断面にして示している。

以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例の蒸気滅菌装置１を示す概略図であり、一部を断面にして示している。

本実施例の蒸気滅菌装置１は、被滅菌物（図示省略）が収容される滅菌槽２と、この滅菌槽２の外壁に設けられて滅菌槽２内を外側から加熱する蒸気ジャケット３と、滅菌槽２内の気体を外部へ吸引排出して滅菌槽２内を減圧する減圧手段４と、減圧された滅菌槽２内へ外気を導入して滅菌槽２内を復圧する復圧手段５と、滅菌槽２内や蒸気ジャケット３内へ蒸気を供給する給蒸手段６（第一給蒸手段６Ａ，第二給蒸手段６Ｂ）と、滅菌槽２内から蒸気の凝縮水を排出するドレン排出手段７と、大気圧との差圧により滅菌槽２内の気体を外部へ排出する排気手段８と、これら各手段を制御する制御手段（図示省略）とを備える。

被滅菌物は、特に問わないが、典型的には医療器具である。被滅菌物は、通常、滅菌バッグまたは滅菌コンテナなどの包装資材に入れられた状態で、滅菌槽２内に収容される。これにより、滅菌後に滅菌槽２のドアを開けても、被滅菌物の再汚染が防止される。被滅菌物は、滅菌槽２内の棚に載せられるか、台車に載せられて台車ごと滅菌槽２内に収容される。

滅菌槽２は、内部空間の減圧および加圧に耐える中空容器であり、典型的には略矩形の箱状に形成されている。本実施例の滅菌槽２は、被滅菌物を出し入れするためのドア（図示省略）を、正面（図１の紙面に対し垂直手前側）に備える。但し、正面および背面にそれぞれドアを備え、一方のドアを、滅菌槽２内に被滅菌物を入れるための搬入ドアとし、他方のドアを、滅菌槽２外に被滅菌物を取り出すための搬出ドアとしてもよい。いずれにしても、ドアを閉じることで、滅菌槽２の開口部を気密に閉じることができる。つまり、滅菌槽２とドアとの隙間は、パッキン（図示省略）で封止される。

蒸気ジャケット３は、滅菌槽２の外壁に設けられ、蒸気が供給されて滅菌槽２内を外側から加熱する。具体的には、蒸気滅菌装置１は、内缶９とそれを取り囲む外缶１０とを備え、内缶９にて滅菌槽２が構成され、内缶９と外缶１０との隙間が蒸気ジャケット３とされる。本実施例では、蒸気ジャケット３は、滅菌槽２の上下左右の各壁体に連続的に設けられる。

減圧手段４は、真空排気路１１を介して、滅菌槽２内の気体を外部へ吸引排出する。滅菌槽２内からの真空排気路１１には、真空弁１２、第一の逆止弁１３、水封式の真空ポンプ１４、および第二の逆止弁１５が順に設けられる。さらに、真空排気路１１には、真空ポンプ１４の入口側（第一の逆止弁１３と水封式の真空ポンプ１４との間）に、蒸気凝縮用の熱交換器が設けられてもよい。真空弁１２を開放すると共に真空ポンプ１４を作動させることで、滅菌槽２内の気体を外部へ吸引排出して、滅菌槽２内を減圧することができる。その際、蒸気凝縮用の熱交換器を備える場合、熱交換器に冷却水を通して、滅菌槽２内からの蒸気を凝縮させることができる。なお、水封式の真空ポンプ１４の作動時、周知のとおり、真空ポンプ１４には封水が供給される。

復圧手段５は、減圧下の滅菌槽２内に、給気路１６を介して外気を導入する。滅菌槽２内への給気路１６には、エアフィルタ１７、給気弁１８および逆止弁１９が順に設けられる。滅菌槽２内が減圧された状態で給気弁１８を開放すると、差圧により外気を滅菌槽２内へ導入して、滅菌槽２内を復圧することができる。その際、エアフィルタ１７により、清浄な空気を滅菌槽２内へ導入することができる。なお、給気弁１８を開度調整可能に構成すれば、滅菌槽２内の復圧を徐々に行うことができる。

給蒸手段６は、蒸気発生源からの蒸気（飽和蒸気）を、滅菌槽２内および蒸気ジャケット３に供給する。本実施例では、給蒸手段６として、第一給蒸手段６Ａと第二給蒸手段６Ｂとを備える。第一給蒸手段６Ａは、電気ボイラ２０を備え、この電気ボイラ２０からの蒸気を蒸気ジャケット３の他、所望により滅菌槽２内へ供給可能とする。第二給蒸手段６Ｂは、外部ボイラ（図示省略）からの蒸気を滅菌槽２内へ供給可能とする。

従って、蒸気ジャケット３には、電気ボイラ２０からの蒸気が供給可能（外部ボイラからの蒸気は供給不能）とされ、滅菌槽２内には、電気ボイラ２０からの蒸気と外部ボイラからの蒸気とを切り替えて供給可能とされる。以下、より具体的に説明する。

第一給蒸手段６Ａの電気ボイラ２０は、電気ヒータ２１を用いて、水を加熱して蒸気を発生させる。電気ボイラ２０は、滅菌槽２内および蒸気ジャケット３への蒸気を生成可能とされる。言い換えれば、電気ボイラ２０の容量は、外部ボイラから滅菌槽２内への給蒸を停止した状態で、電気ボイラ２０から滅菌槽２内と蒸気ジャケット３との双方へ蒸気供給しつつ、後述する滅菌運転を実施可能な蒸気を発生させる能力とされる。

電気ボイラ２０は、図示例では、水管を備えた缶体２２内に、複数の電気ヒータ２１が上方から差し込まれて構成される。また、電気ボイラ２０には、缶体２２内の水位を監視するために、水位検出器２３が設けられている。さらに、缶体２２の下部には、給水路２４が接続されており、この給水路２４には給水ポンプ２５が設けられている。水位検出器２３の検出信号に基づき缶体２２内への給水を制御（ここでは給水ポンプ２５を制御）することで、缶体２２内の水位を所望に維持することができる。なお、缶体２２の下部には、排水路２６も接続されており、この排水路２６には、排水弁２７および逆止弁２８が設けられている。

本実施例の場合、滅菌槽２内および蒸気ジャケット３には、電気ボイラ２０からの蒸気が次のようにして供給可能とされる。すなわち、まず、電気ボイラ２０では、缶体２２内の貯留水（典型的には軟水）を電気ヒータ２１で加熱して蒸気とする。その蒸気は、缶体２２の上部からの第一外缶給蒸路２９を介して、蒸気ジャケット３に供給される。本実施例では、蒸気ジャケット３内と缶体２２内とは常時連通されている。従って、第一外缶給蒸路２９（または蒸気ジャケット３もしくは缶体２２）に設けた外缶圧力センサ３０（ボイラ圧力センサということもできる）の検出圧力に基づき、電気ヒータ２１を制御することで、蒸気ジャケット３内の圧力ひいては温度を所望に調整することができる。なお、本実施例では、電気ヒータ２１は、オンオフ制御されるが、場合により出力を制御されてもよい。

そして、本実施例では、蒸気ジャケット３内の蒸気が、第一内缶給蒸路３１を介して、滅菌槽２内に供給可能とされる。つまり、本実施例では、蒸気ジャケット３と滅菌槽２とが第一内缶給蒸路３１で接続されており、電気ボイラ２０からの蒸気は蒸気ジャケット３および第一内缶給蒸路３１を介して滅菌槽２内に供給可能とされる。第一内缶給蒸路３１には、蒸気ジャケット３から滅菌槽２へ向けて、第一内缶給蒸弁３２および逆止弁３３が設けられている。本実施例では、第一内缶給蒸弁３２は、開閉を制御されるが、場合により開度を調整されてもよい。なお、図示例の場合、第一内缶給蒸路３１の下流側（滅菌槽２への接続側）は、給気路１６や後述する第二内缶給蒸路３４の各下流側と共通管路３５とされている。言い換えれば、逆止弁１９より下流の給気路１６に、逆止弁３３より下流の第一内缶給蒸路３１や、逆止弁３６より下流の第二内缶給蒸路３４が接続されている。

電気ボイラ２０は、蒸気滅菌装置１に内蔵されるのが好ましく、外部ボイラは、蒸気滅菌装置１とは別体で構成されるのが好ましい。典型的には、外部ボイラは、複数の蒸気利用機器に対し蒸気を供給するボイラであって、その蒸気利用機器の一つとして蒸気滅菌装置１が接続される。外部ボイラは、電気ボイラ（蒸気滅菌装置１に内蔵の前記電気ボイラ２０とは異なるもの）でもよいが、典型的には燃料焚きボイラ（たとえばガス焚きや油焚きのボイラ）である。外部ボイラは、周知のとおり、運転中、蒸気圧を所望に維持するように燃焼の有無や量が調整される。なお、外部ボイラとして、複数のボイラを備え、各ボイラからの蒸気が共通の蒸気ヘッダに供給され、その蒸気ヘッダからの蒸気が蒸気滅菌装置１に供給可能とされてもよい。

外部ボイラからの蒸気は、第二内缶給蒸路３４を介して滅菌槽２内に供給可能とされる。第二内缶給蒸路３４には、外部ボイラから滅菌槽２へ向けて、給蒸元弁３７、減圧弁３８、セパレータ３９、第二内缶給蒸弁４０および逆止弁３６が順に設けられる。給蒸元弁３７は、少なくとも、第二内缶給蒸弁４０の開放中に開放されるが、滅菌運転中は開放状態を維持されてもよい。但し、詳細は後述するが、給蒸元弁３７の入口側に設けた圧力スイッチ４１に基づき、外部ボイラからの蒸気圧力が設定切替圧力以下になると、第二内缶給蒸弁４０および給蒸元弁３７は閉鎖される。

減圧弁３８は、二次側（つまり滅菌槽２側）の蒸気圧力を所望に維持する。また、セパレータ３９は、外部ボイラからの蒸気を気水分離して、蒸気の乾き度を向上する。セパレータ３９で乾き度を向上された蒸気は、滅菌槽２内へ供給可能とされる一方、分離水はスチームトラップ４２および逆止弁４３を介して排出される。

ところで、本実施例では、蒸気ジャケット３へ供給された蒸気の凝縮水は、ドレン戻し路４４を介して、電気ボイラ２０に戻される。具体的には、蒸気ジャケット３（外缶１０）の下部と電気ボイラ２０（缶体２２）の下部とは、ドレン戻し路４４で接続されている。なお、図示例の場合、ドレン戻し路４４の下流側（電気ボイラ２０への接続側）は、給水路２４の下流側と共通管路４５とされている。言い換えれば、蒸気ジャケット３から電気ボイラ２０へのドレン戻し路４４に、給水ポンプ２５より下流の給水路２４が接続されている。

また、蒸気ジャケット３には、エアベント４６と真空破壊弁４７とが設けられている。エアベント４６は、空気抜き弁であり、蒸気ジャケット３への給蒸時、蒸気ジャケット３内の空気を外部へ自動的に排出する。また、真空破壊弁４７は、蒸気ジャケット３内が真空となった際、蒸気ジャケット３内へ外気を導入する。蒸気ジャケット３への給蒸停止後、蒸気ジャケット３内の蒸気が凝縮することで蒸気ジャケット３内が大気圧未満になっても、真空破壊弁４７による給気で真空状態が解除される。

ドレン排出手段７は、ドレン排出路４８を介して、滅菌槽２内から蒸気の凝縮水を排出する。滅菌槽２内からのドレン排出路４８には、スチームトラップ４９および逆止弁５０が順に設けられる。給蒸手段６により滅菌槽２内へ蒸気を供給中、蒸気の凝縮水はドレン排出手段７により滅菌槽２外へ排出される。

排気手段８は、加圧下の滅菌槽２内から、排気路５１を介して流体を導出する。滅菌槽２内からの排気路５１には、排気弁５２および逆止弁５３が順に設けられる。滅菌槽２内が加圧された状態で排気弁５２を開放すると、差圧により滅菌槽２内の気体を外部へ導出して、滅菌槽２内の圧力を下げることができる。

なお、図示例では、真空排気路１１、ドレン排出路４８および排気路５１は、上流側（滅菌槽２への接続側）において、共通管路５４とされている。また、真空排気路１１、ドレン排出路４８および排気路５１は、それぞれの逆止弁１５，５０，５３よりも下流側において、共通管路５５とされている。

その他、滅菌槽２には、滅菌槽２内の圧力を検出する内缶圧力センサ５６と、滅菌槽２内の温度を検出する内缶温度センサ５７とが設けられる。内缶圧力センサ５６の設置位置は、特に問わないが、たとえば図示例のように、滅菌槽２の側部に設けられる。一方、内缶温度センサ５７は、滅菌に関する各種の規格に沿って、所定の位置に設けられる。図示例では、前記共通管路５４（真空排気路１１とドレン排出路４８と排気路５１との共通管路）の内、滅菌槽２からの出口部に設けられる。

制御手段は、前記各センサの検出信号や経過時間などに基づき、前記各手段を制御する制御器（図示省略）である。具体的には、真空弁１２、真空ポンプ１４、給気弁１８、電気ボイラ２０（特にその電気ヒータ２１）、給水ポンプ２５、排水弁２７、第一内缶給蒸弁３２、給蒸元弁３７、第二内缶給蒸弁４０、排気弁５２、外缶圧力センサ３０、圧力スイッチ４１、内缶圧力センサ５６および内缶温度センサ５７などは、制御器に接続される。そして、制御器は、以下に述べるように、所定の手順（プログラム）に従い、滅菌槽２内の被滅菌物の滅菌とその後の乾燥などを図る。

なお、制御器は、さらに操作パネル（図示省略）にも接続されており、この操作パネルをユーザが操作することで、各種の設定が可能な他、運転開始などを指示可能とされる。

以下、本実施例の蒸気滅菌装置１の運転方法の具体例について説明する。
本実施例の蒸気滅菌装置１は、典型的には、暖機運転の後、滅菌運転として、前処理工程、滅菌工程、排気工程および乾燥工程を順次に実行する。以下、各運転について説明する。なお、初期状態において、給気弁１８および排気弁５２は開けられている一方、これら以外の各弁１２，２７，３２，３７，４０は閉じられており、真空ポンプ１４や電気ボイラ２０などは停止している。そして、暖機運転の開始に伴い、給気弁１８および排気弁５２は閉じられる。

蒸気滅菌装置１は、外部ボイラから蒸気を得られる場合、基本的には、滅菌槽２内には外部ボイラからの蒸気を供給し、蒸気ジャケット３には電気ボイラ２０からの蒸気を供給する。つまり、滅菌槽２内への供給蒸気として、電気ボイラ２０からの蒸気ではなく、外部ボイラからの蒸気を優先的に使用する。外部ボイラからの蒸気を用いた方が、一般的にランニングコストが低く、また後述するように、暖機運転における滅菌槽２内の昇温時間を早めることができる。

暖機運転では、滅菌槽２やそのドアを加熱する。暖機運転は、蒸気滅菌装置１の電源オン、またはその後の操作パネルからの指示に基づき、開始される。暖機運転は、特に冷態起動時に行われ、滅菌運転を繰り返す際（つまり前回の滅菌運転で既に滅菌槽２が加熱されている場合）には、実施が省略可能である。

暖機運転では、電気ボイラ２０を起動して蒸気を発生させ、その蒸気を蒸気ジャケット３に供給することで、滅菌槽２内を外側から加熱する。電気ボイラ２０の運転中、水位検出器２３の検出信号に基づき給水ポンプ２５を制御して、缶体２２内の水位を所望に維持する。また、外缶圧力センサ３０の検出圧力に基づき電気ヒータ２１を制御して、蒸気ジャケット３内を所定圧力（言い換えれば所定温度）に維持する。電気ボイラ２０から蒸気ジャケット３への給蒸中、蒸気ジャケット３内の空気はエアベント４６から排出される。また、蒸気ジャケット３に供給された蒸気の凝縮水は、ドレン戻し路４４を介して電気ボイラ２０へ戻される。なお、蒸気ジャケット３内の圧力または温度の目標値（前記所定圧力または所定温度）は、通常、後述する滅菌圧力または滅菌温度と同等か、それよりも所定だけ高い値とされる。また、この目標値は、場合により、工程に応じて変更可能である。

暖機運転では、蒸気ジャケット３だけでなく、滅菌槽２内にも給蒸される。滅菌槽２内への供給蒸気として、前述したとおり、基本的には外部ボイラからの蒸気が優先される。すなわち、外部ボイラからの蒸気が、第二内缶給蒸路３４を介して滅菌槽２内に供給される。ここでは、滅菌槽２内の圧力または温度を設定値（たとえば後述する滅菌圧力または滅菌温度）にするように、第二給蒸手段６Ｂによる滅菌槽２内への給蒸が制御（具体的には第二内缶給蒸弁４０が制御）される。

暖機運転では、第二給蒸手段６Ｂによる滅菌槽２内への給蒸以外に、排気手段８による滅菌槽２外への排蒸や、減圧手段４による滅菌槽２内の減圧を適宜組み合わせてもよい。たとえば、第二給蒸手段６Ｂによる滅菌槽２内への給蒸と、その給蒸を停止した状態での排気手段８による滅菌槽２外への排蒸とを繰り返してもよい。あるいは、減圧手段４により滅菌槽２内を減圧後に、減圧手段４を停止して、第二給蒸手段６Ｂにより滅菌槽２内に給蒸してもよい。

一例として、暖機運転は、次のように行われる。すなわち、第二給蒸手段６Ｂにより滅菌槽２内に給蒸して滅菌槽２内を設定値まで昇圧後、第二給蒸手段６Ｂによる給蒸を停止した状態で、排気手段８により滅菌槽２外へ排蒸して降圧する。そして、好適には、このような給蒸と排蒸とを、設定回数だけ繰り返す。この際（特に最後の給蒸時）、滅菌槽２内へ給蒸後、設定圧力（または設定温度）で設定時間だけ保持した後、排気手段８により排蒸してもよい。その後、減圧手段４により滅菌槽２内を一旦減圧した後、給気弁１８を開けて滅菌槽２内を大気圧まで復圧して、暖機運転を終了する。

本実施例のように、蒸気ジャケット３には電気ボイラ２０からの蒸気を供給する一方、滅菌槽２内には外部ボイラからの蒸気を供給することで、特に冷態起動時、速やかに暖機運転を終えることができる。つまり、滅菌槽２内に外部ボイラからの蒸気を供給して、滅菌槽２の外壁を加熱することで、蒸気ジャケット３への給蒸用の電気ボイラ２０の負荷を下げて、暖機を迅速に図ることができる。

その後、操作パネルからの指示に基づき、前処理工程を開始する。但し、暖機運転で開始した蒸気ジャケット３への給蒸による滅菌槽２の加熱は、乾燥工程の終了まで継続して実施される。また、前処理工程の開始までに、滅菌槽２内には被滅菌物が収容され、滅菌槽２のドアは気密に閉じられる。

前処理工程では、滅菌槽２内の空気を排除する。具体的には、給気弁１８や排気弁５２を閉じた状態で、減圧手段４により滅菌槽２内を減圧するが、その際、給蒸手段６による給蒸を伴ってもよい。また、減圧手段４により滅菌槽２内を一旦減圧後、給蒸手段６による給蒸と減圧手段４による減圧とを繰り返してもよいし、給蒸手段６による給蒸で大気圧を超える圧力まで滅菌槽２内を加圧する場合には、給蒸手段６による給蒸と排気手段８による排蒸とを繰り返してもよい。なお、給蒸手段６による滅菌槽２内への給蒸は、本実施例では基本的には第二内缶給蒸弁４０の開放によりなされる。

いずれにしても、滅菌槽２内からの空気排除を図った後、最終的には、給蒸手段６による給蒸で、滅菌槽２内を滅菌圧力（滅菌温度）まで昇圧する。そして、内缶温度センサ５７の検出温度が滅菌温度になるか、内缶圧力センサ５６の検出圧力が滅菌圧力になると、次工程へ移行する。

滅菌工程では、滅菌槽２内の被滅菌物を蒸気で滅菌する。具体的には、内缶温度センサ５７の検出温度が滅菌温度（典型的には１２１℃または１３５℃）を維持するように、給蒸手段６（より具体的には本実施例では第二内缶給蒸弁４０）を制御して、滅菌時間保持することで、滅菌槽２内の被滅菌物を滅菌する。あるいは、内缶圧力センサ５６の検出圧力が滅菌圧力（滅菌温度相当の飽和蒸気圧力）を維持するように、給蒸手段６（第二内缶給蒸弁４０）を制御して、滅菌時間保持することで、滅菌槽２内の被滅菌物を滅菌する。その後、給蒸手段６による滅菌槽２内への給蒸を停止して、次工程へ移行する。

排気工程では、加圧下の滅菌槽２内から蒸気を排出して、滅菌槽２内の圧力を大気圧付近まで下げる。具体的には、排気弁５２を開放して、滅菌槽２外へ蒸気を排出する。排気弁５２の開放から設定排気時間経過するか、滅菌槽２内の圧力が設定排気圧力（大気圧またはそれよりも若干高い圧力）まで下がると、排気弁５２を閉鎖して、次工程へ移行する。

乾燥工程では、滅菌槽２内の被滅菌物を乾燥させる。具体的には、減圧手段４により滅菌槽２内を設定乾燥圧力（減圧手段４の能力限界でもよい）まで減圧して設定乾燥時間保持することで、滅菌槽２内の被滅菌物を真空乾燥させる（連続真空乾燥）。但し、乾燥工程では、減圧手段４による設定乾燥圧力までの減圧と、復圧手段５による大気圧近くまでの復圧とを、繰り返してもよい（パルス乾燥）。あるいは、給気弁１８を開放した状態で、減圧手段４を設定乾燥時間だけ作動し続けてもよい（ブロー乾燥）。もちろん、これら連続真空乾燥、パルス乾燥およびブロー乾燥などの内、いずれか二以上を適宜の順序で実施してもよい。いずれにしても、被滅菌物の乾燥後には、減圧手段４を停止する一方、復圧手段５により滅菌槽２内を大気圧まで復圧する。その後、滅菌槽２のドアを開けて、滅菌槽２内から被滅菌物を取り出すことができる。なお、滅菌工程の終了に伴い、電気ボイラ２０を停止して、蒸気ジャケット３への給蒸を停止してもよいし、場合により、次回の滅菌運転に備えて、蒸気ジャケット３への給蒸による滅菌槽２内の加熱を継続してもよい。

ところで、暖機運転や滅菌運転中、典型的には前述したとおり、蒸気ジャケット３への蒸気として電気ボイラ２０からの蒸気を用いる一方、滅菌槽２内への蒸気として外部ボイラからの蒸気を用いる。但し、場合により、滅菌槽２内への蒸気として電気ボイラ２０からの蒸気を用いてもよい。つまり、外部ボイラからの蒸気を用いることなく、滅菌槽２および蒸気ジャケット３に、電気ボイラ２０からの蒸気を供給してもよい。特に、外部ボイラからの蒸気の蒸気圧力が設定切替圧力以下になると、滅菌槽２内への蒸気を電気ボイラ２０からの蒸気に切り替えるのがよい。

具体的には、滅菌槽２内への蒸気として外部ボイラからの蒸気を用いて運転中、減圧弁３８より上流側の第二内缶給蒸路３４の蒸気圧力が設定切替圧力以下になると、圧力スイッチ４１が作動して、給蒸元弁３７および第二内缶給蒸弁４０を閉じる。これにより、外部ボイラから滅菌槽２内への給蒸が遮断される。代わりに、滅菌槽２内への蒸気として、電気ボイラ２０からの蒸気が供給可能とされる。つまり、滅菌槽２内へ給蒸する際、第一内缶給蒸弁３２を開けて、滅菌槽２内へ蒸気を供給する。滅菌運転中に、外部ボイラから電気ボイラ２０へ蒸気を切り替える際、（蒸気ジャケット３への給蒸のために）既に電気ボイラ２０は起蒸状態にあるので、滅菌槽２内への給蒸を速やかに継続できる。従って、滅菌運転中に、外部ボイラの蒸気から電気ボイラ２０の蒸気に切り替える際、その切替えは円滑になされ、滅菌槽２内の温度変化が抑制され、滅菌が安定してなされる。

このように、本実施例の蒸気滅菌装置１によれば、夜間やメンテナンスなどで外部ボイラの運転が停止しても、電気ボイラ２０にて運転を継続することができる。しかも、電気ボイラ２０のみを内蔵することで、コンパクトな構成とすることができる。

なお、滅菌槽２内および蒸気ジャケット３の双方に電気ボイラ２０からの蒸気を供給して運転中、外部ボイラから滅菌槽２内へ給蒸可能となった際には、滅菌槽２内への蒸気として外部ボイラからの蒸気を利用可能としてもよい。たとえば、第二内缶給蒸路３４の圧力が（前記設定切替圧力以上の）所定の復帰圧力以上になると、電気ボイラ２０からの給蒸に代えて外部ボイラからの給蒸に戻してもよい。この切替えも、前記圧力スイッチ４１にて行うことができる。

ところで、終業時に最後の滅菌運転をスタートさせて帰宅する場合の他、外部ボイラやその配管のメンテナンス時など、所望時には予め操作パネルにより、滅菌槽２内および蒸気ジャケット３への双方に電気ボイラ２０からの蒸気を供給して運転するように設定可能としてもよい。つまり、滅菌槽２内への供給蒸気として、外部ボイラの蒸気を優先するか、電気ボイラ２０の蒸気を優先するかを切替可能としてもよい。

本実施例では、外部ボイラからの蒸気は、滅菌槽２内へのみ供給可能とされ、蒸気ジャケット３には供給不能とされる。このため、ボイラの規格上、電気ボイラ２０を簡易ボイラとすることができる。また、蒸気ジャケット３には電気ボイラ２０からの蒸気のみが供給されるので、ドレン戻し路４４を介して凝縮水を電気ボイラ２０へ戻しても、電気ボイラ２０内の水の汚染（ひいてはその後に滅菌槽２内へも給蒸する際の滅菌蒸気の汚染）が防止される。しかも、滅菌槽２内への蒸気として外部ボイラからの蒸気を利用中には、電気ボイラ２０と蒸気ジャケット３との間で水や蒸気が循環される形となり、電気ボイラ２０の水位が基本的には増減しないので、水位管理が容易となる。

本発明の蒸気滅菌装置１は、前記実施例の構成（制御を含む）に限らず適宜変更可能である。特に、被滅菌物が収容される滅菌槽２と、この滅菌槽２の外壁に設けられる蒸気ジャケット３と、滅菌槽２および蒸気ジャケット３への蒸気を生成可能な電気ボイラ２０とを備え、蒸気ジャケット３には、電気ボイラ２０からの蒸気が供給され、滅菌槽２内には、電気ボイラ２０からの蒸気と、前記電気ボイラ２０以外からの蒸気とを切り替えて供給可能とされるのであれば、その他の構造は適宜に変更可能である。

たとえば、前記実施例では、電気ボイラ２０からの蒸気を蒸気ジャケット３に供給すると共に、その蒸気ジャケット３内の蒸気を滅菌槽２内へ供給可能としたが、電気ボイラ２０からの蒸気を滅菌槽２内へ直接に供給可能としてもよい。つまり、電気ボイラ２０と蒸気ジャケット３とが第一外缶給蒸路２９で接続されると共に、電気ボイラ２０と滅菌槽２とが第一内缶給蒸路３１で接続される構成としてもよい。そして、第一内缶給蒸路３１に第一内缶給蒸弁３２を設けるが、場合により、第一外缶給蒸路２９に第一外缶給蒸弁を設けてもよい。

また、前記実施例では、外部ボイラの蒸気から電気ボイラ２０の蒸気へ切り替える際、圧力スイッチ４１を利用したが、場合により、圧力センサなどを用いてもよい。

さらに、前記実施例では、滅菌槽２の外壁に蒸気ジャケット３を設けたが、蒸気ジャケット３に代えて蒸気管を設けてもよい。たとえば、滅菌槽２の外壁に蒸気管を巻き付けたり、蛇行した蒸気管を設けたりしてもよい。この場合も、蒸気ジャケット３の場合と同様に、蒸気管への給蒸により、滅菌槽２内を外側から加熱することができる。

１ 蒸気滅菌装置
２ 滅菌槽
３ 蒸気ジャケット
４ 減圧手段
５ 復圧手段
６ 給蒸手段（６Ａ：第一給蒸手段、６Ｂ：第二給蒸手段）
７ ドレン排出手段
８ 排気手段
１１ 真空排気路
１４ 真空ポンプ
１６ 給気路
１８ 給気弁
２０ 電気ボイラ
２９ 第一外缶給蒸路
３０ 外缶圧力センサ
３１ 第一内缶給蒸路
３２ 第一内缶給蒸弁
３４ 第二内缶給蒸路
３７ 給蒸元弁
３８ 減圧弁
３９ セパレータ
４０ 第二内缶給蒸弁
４１ 圧力スイッチ
４４ ドレン戻し路
４８ ドレン排出路
５１ 排気路
５６ 内缶圧力センサ
５７ 内缶温度センサ

Claims (4)

1. 被滅菌物が収容される滅菌槽と、この滅菌槽の外壁に設けられる蒸気ジャケットまたは蒸気管と、前記滅菌槽および前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への蒸気を生成可能な電気ボイラとを備え、
   前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管には、前記電気ボイラからの蒸気が供給され、
   前記滅菌槽内には、前記電気ボイラからの蒸気と、前記電気ボイラ以外からの蒸気とを切り替えて供給可能とされる
   ことを特徴とする蒸気滅菌装置。
2. 前記滅菌槽内に被滅菌物を収容する前の暖機運転において、前記滅菌槽内には前記電気ボイラとは異なる外部ボイラからの蒸気を供給する一方、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管には前記電気ボイラからの蒸気を供給する
   ことを特徴とする請求項１に記載の蒸気滅菌装置。
3. 前記電気ボイラ以外からの蒸気は、外部ボイラとしての燃料焚きボイラからの蒸気である
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蒸気滅菌装置。
4. 前記電気ボイラ以外からの蒸気の蒸気圧力が設定切替圧力以下になると、前記滅菌槽内への蒸気を前記電気ボイラからの蒸気に切り替える
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の蒸気滅菌装置。

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