JP2018064878A - 蒸気滅菌装置およびその運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】滅菌運転終了後、長時間に亘って蒸気ジャケットへの給蒸が無駄に継続されることを防止して、エネルギ損失を防止すると共に、被滅菌物の熱劣化を防止する。【解決手段】滅菌槽２は、被滅菌物が収容されると共に、蒸気が供給されて被滅菌物を滅菌する。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内を加熱する。滅菌槽２内の被滅菌物を蒸気滅菌後、蒸気ジャケット３への給蒸を停止すると共に、滅菌槽２のドアを自動開放する。その後、設定タイミングにおいて、ドアを開放したまま、蒸気ジャケット３への給蒸を再開してもよい。【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と、その運転方法に関するものである。

蒸気滅菌装置は、周知のとおり、滅菌槽内に被滅菌物を収容して、蒸気で滅菌する装置である。また、滅菌後には通常、滅菌槽内を減圧して、被滅菌物の乾燥が図られる。

このような蒸気滅菌装置では、滅菌槽の外壁に、典型的には蒸気ジャケットが設けられる。そして、蒸気ジャケットには、乾燥工程終了までの一連の滅菌運転中はもちろん、滅菌運転後も次回の滅菌運転に備えて、蒸気が供給されて所定圧力に維持される。

しかしながら、たとえば、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、その滅菌運転終了後には、翌朝の始業時までの長時間に亘って、蒸気ジャケットへの蒸気供給（給蒸）が無駄に継続されることになる。この場合、放熱によるエネルギ損失が大きくなるし、滅菌槽内に放置された被滅菌物が熱で劣化するおそれもある。

これに対し、従来、下記特許文献１に開示されるように、滅菌運転終了後から次の滅菌運転を開始するまでの間、蒸気ジャケットへの給蒸を停止する蒸気滅菌装置が知られている。しかしながら、蒸気ジャケットへの給蒸を停止するだけでは、被滅菌物の熱劣化を防止するのに十分とはいえない。また、滅菌運転後も長時間に亘って滅菌槽のドアが閉鎖されたままであると、配管などに残った水が蒸発し、滅菌槽内の湿度が高まり、被滅菌物を取り出す際の結露の原因となる。このような不都合に対処するために、仮に、滅菌槽内への給気弁を開けた状態で水封式真空ポンプを作動させるブロー動作を継続したのでは、真空ポンプの電気および水の使用量が多くなる。

また、滅菌運転終了時に蒸気ジャケットへの給蒸を停止したのでは、たとえば翌朝の始業時など、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。この点に関し、従来、下記特許文献２に開示されるように、電源スイッチが前回オフされてから今回オンされるまでの時間が所定時間以上の場合に、暖機運転を行うことが提案されている。しかしながら、電源スイッチのオフやオンがなされることが前提であり、終業後の夜間運転や始業前の自動起動には対応できない。

さらに、従来の暖機運転は、滅菌槽内に被滅菌物を収容しない状態で、また滅菌槽のドアを閉鎖した状態で、滅菌槽内および蒸気ジャケットに給蒸して行われる。そのため、事前に、滅菌槽内から被滅菌物を取り出して、滅菌槽のドアを閉じておく必要がある。ところが、前述したように、前日の終業時の最終運転での被滅菌物が滅菌槽内に収容されたままでは、自動的に暖機運転を行うことができない。仮に、滅菌槽内に被滅菌物を収容した状態で、滅菌槽のドアを閉じて暖機運転を行えば、被滅菌物が再加熱されることになる。

特開２０１１−２４５２２０号公報（請求項１） 特開平１０−１２７７４０号公報（請求項１，３、段落［００４０］−［００４１］、［００５９］−［００６１］）

本発明が解決しようとする課題は、滅菌運転終了後、長時間に亘って蒸気ジャケットなどへの給蒸が無駄に継続されることを防止して、エネルギ損失を防止すると共に、被滅菌物の熱劣化を防止することにある。また、滅菌運転終了後、滅菌槽内の湿度が上昇してしまうのを防止することを課題とする。さらに、たとえば始業前など所望時には、自動的に滅菌槽を加熱して、滅菌運転に備えることができ、その際、前回の運転で滅菌槽内に被滅菌物が残っていても、その被滅菌物を不必要に加熱してしまうのを防止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と共に蒸気が供給されて被滅菌物を滅菌する滅菌槽と、この滅菌槽の外壁に設けられ、蒸気が供給されて前記滅菌槽内を加熱する蒸気ジャケットまたは蒸気管と、前記滅菌槽内の被滅菌物を蒸気滅菌後、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への蒸気供給を停止すると共に、前記滅菌槽のドアを自動開放する制御手段とを備え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、滅菌槽内の被滅菌物を蒸気滅菌後、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。）への給蒸を停止すると共に、滅菌槽のドアを自動開放する。蒸気ジャケットまたは蒸気管への給蒸を停止することで、エネルギ損失を防止することができる。また、蒸気ジャケットまたは蒸気管への給蒸を停止すると共に、滅菌槽のドアを自動開放することで、滅菌槽内の被滅菌物の熱劣化を防止することができる。さらに、滅菌槽のドアを開放しておくことで、滅菌槽内の湿度の上昇を防止して、被滅菌物への結露を防止することができる。

請求項２に記載の発明は、前記滅菌槽内の気体を外部へ吸引排出して前記滅菌槽内を減圧する減圧手段と、減圧された前記滅菌槽内へ外気を導入して前記滅菌槽内を復圧する復圧手段と、前記滅菌槽内への蒸気供給の有無を切替可能であると共に、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への蒸気供給の有無を切替可能な給蒸手段と、大気圧との差圧により前記滅菌槽内の気体を外部へ排出する排気手段と、前記各手段を制御して、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管に蒸気を供給しつつ、前記滅菌槽内の被滅菌物を蒸気で滅菌する滅菌工程、前記滅菌槽内から蒸気を排出する排気工程、および前記滅菌槽内を減圧して被滅菌物を真空乾燥する乾燥工程を、少なくとも順次に実行する前記制御手段とを備え、前記制御手段は、前記乾燥工程の終了後、前記滅菌槽内を大気圧とした状態で、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への給蒸を停止し、その給蒸停止の際またはその前もしくは後に、前記ドアを開放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、滅菌工程、排気工程および乾燥工程を順次に実行する蒸気滅菌装置において、乾燥工程の終了後、滅菌槽内を大気圧とした状態で、蒸気ジャケットまたは蒸気管への給蒸を停止し、その給蒸停止の際またはその前もしくは後に、滅菌槽のドアを開放する。蒸気ジャケットまたは蒸気管への給蒸を停止することで、エネルギ損失を防止することができる。また、蒸気ジャケットまたは蒸気管への給蒸を停止し、その給蒸停止の際またはその前もしくは後に、滅菌槽のドアを自動開放することで、滅菌槽内の被滅菌物の熱劣化を防止することができる。さらに、滅菌槽のドアを開放しておくことで、滅菌槽内の湿度の上昇を防止して、被滅菌物への結露を防止することができる。

請求項３に記載の発明は、前記復圧手段は、前記滅菌槽内への給気路に給気弁を備え、前記制御手段は、前記乾燥工程の終了後、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への給蒸を停止すると共に、前記給気弁を開けた状態で前記減圧手段を作動させるブロー動作を実施してから、前記減圧手段を停止して前記ドアを開放することを特徴とする請求項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、乾燥工程の終了後、蒸気ジャケットまたは蒸気管への給蒸を停止すると共に、給気弁を開けた状態で減圧手段を作動させるブロー動作を実施することで、滅菌槽内の換気と被滅菌物の冷却とを図ることができる。その後、減圧手段を停止してドアを開放することで、被滅菌物の熱劣化を防止できると共に、被滅菌物への結露を防止することができる。

請求項４に記載の発明は、前記制御手段は、前記乾燥工程の終了から設定待機時間の経過後、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への給蒸を停止することを特徴とする請求項２または請求項３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、乾燥工程の終了から設定待機時間の経過後、蒸気ジャケットまたは蒸気管への給蒸を停止する。乾燥工程の終了後、しばらくは蒸気ジャケットまたは蒸気管へ給蒸して、滅菌槽内の加熱を継続することで、被滅菌物の乾燥を確実に図ることができる。

請求項５に記載の発明は、前記制御手段は、前記ブロー動作を設定ブロー時間実施してから、前記減圧手段を停止して前記ドアを開放することを特徴とする請求項３に記載の蒸気滅菌装置である。

請求項５に記載の発明によれば、ブロー動作を設定ブロー時間だけ実施することで、減圧手段を無駄に作動させ続けることが防止される。

請求項６に記載の発明は、前記ドアを開放後の設定タイミングにおいて、前記ドアを開放したまま、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への給蒸を再開することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蒸気滅菌装置である。

請求項６に記載の発明によれば、蒸気ジャケットまたは蒸気管への給蒸を停止すると共に滅菌槽のドアを開放した後、設定タイミングにおいて、ドアを開放したまま蒸気ジャケットまたは蒸気管への給蒸を再開する。これにより、たとえば始業前など所望時には、自動的に滅菌槽を加熱して、滅菌運転に備えることができる。しかも、前回の運転で滅菌槽内に被滅菌物が残っていても、ドアを開放したままであるから、被滅菌物を不必要に再加熱するおそれはない。

請求項７に記載の発明は、操作パネルにより、第一運転モードと第二運転モードとを切替可能とされ、前記第一運転モードでは、被滅菌物を滅菌後、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管による前記滅菌槽内の加熱を継続すると共に、前記操作パネルからのドア開放指令を受けるまで前記滅菌槽のドアを開放せず、前記第二運転モードでは、被滅菌物を滅菌後、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管による前記滅菌槽内の加熱を停止すると共に、前記操作パネルからのドア開放指令を受けることなく前記滅菌槽のドアを開放することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の蒸気滅菌装置である。

請求項７に記載の発明によれば、運転モードを切り替えることで、滅菌運転終了後に、蒸気ジャケットまたは蒸気管による滅菌槽内の加熱を停止するか否か、および滅菌槽のドアを自動開放するか否かを、切り替えることができる。たとえば、昼間は、第一運転モードとして、滅菌運転終了後も、蒸気ジャケットまたは蒸気管による滅菌槽内の加熱を継続すると共に、操作パネルからのドア開放指令を受けるまで滅菌槽のドアを開放しないことで、滅菌運転を繰り返すのに便利である。一方、終業時の最後の滅菌運転では、第二運転モードとして、滅菌運転終了後には、蒸気ジャケットまたは蒸気管による滅菌槽内の加熱を停止すると共に、操作パネルからのドア開放指令を受けることなく滅菌槽のドアを開放することで、前記各請求項に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。

請求項８に記載の発明は、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への蒸気供給の有無を制御することに代えて、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管内での蒸気発生の有無を制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の蒸気滅菌装置である。

請求項８に記載の発明によれば、蒸気ジャケットまたは蒸気管への蒸気供給の有無を制御することに代えて、蒸気ジャケットまたは蒸気管内での蒸気発生の有無を制御することでも、前記各請求項に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。

請求項９に記載の発明は、前記ドアがシャッター式またはスライド式であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の蒸気滅菌装置である。

請求項９に記載の発明によれば、滅菌槽のドアが、スイング式ではなく、シャッター式またはスライド式であるから、容易に安全にドアを自動で開放することができる。

さらに、請求項１０に記載の発明は、滅菌槽の外壁に、前記滅菌槽内を外側から加熱する蒸気ジャケットまたは蒸気管が設けられた蒸気滅菌装置の運転方法であって、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管に蒸気を供給しつつ、前記滅菌槽内にも蒸気を供給して前記滅菌槽内の被滅菌物を蒸気滅菌後、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への蒸気供給を停止すると共に、前記滅菌槽のドアを自動開放することを特徴とする蒸気滅菌装置の運転方法である。

請求項１０に記載の発明によれば、滅菌槽内の被滅菌物を蒸気滅菌後、蒸気ジャケットまたは蒸気管への給蒸を停止すると共に、滅菌槽のドアを自動開放する。蒸気ジャケットまたは蒸気管への給蒸を停止することで、エネルギ損失を防止することができる。また、蒸気ジャケットまたは蒸気管への給蒸を停止すると共に、滅菌槽のドアを自動開放することで、滅菌槽内の被滅菌物の熱劣化を防止することができる。さらに、滅菌槽のドアを開放しておくことで、滅菌槽内の湿度の上昇を防止して、被滅菌物への結露を防止することができる。

本発明の蒸気滅菌装置およびその運転方法によれば、滅菌運転終了後、長時間に亘って蒸気ジャケットなどへの給蒸が無駄に継続されることを防止して、エネルギ損失を防止すると共に、被滅菌物の熱劣化を防止することができる。また、滅菌運転終了後、長時間に亘って滅菌槽のドアが開放されず、滅菌槽内の湿度が上昇してしまうのを防止することができる。さらに、たとえば始業前など所望時には、自動的に滅菌槽を加熱して、滅菌運転に備えることができ、その際、前回の運転で滅菌槽内に被滅菌物が残っていても、その被滅菌物を不必要に加熱することがない。

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。 図１の蒸気滅菌装置の運転工程の一例を示すフローチャートである。 図２における後処理工程の一例を示すフローチャートである。

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。

ドアは、本実施例では、自動で開閉可能とされる。具体的には、蒸気滅菌装置１は、ドア開閉機構（図示省略）を備え、制御手段によりドア開閉機構を制御することで、ドアが自動で開閉される。自動開閉を容易に且つ安全に実現するために、ドアは、スイング式ではなく、シャッター式またはスライド式とされるのが好ましい。つまり、ドアは、開き戸状に開閉されるのではなく、上下または左右に移動して開閉されるのが好ましい。但し、ドアは、開放と閉鎖との内、少なくとも開放が自動で可能であれば、閉鎖は場合により手動でなされてもよい。

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、滅菌槽２内への給蒸の有無を切替可能であると共に、蒸気ジャケット３への給蒸の有無を切替可能に構成される。蒸気発生源は、特に問わず、燃料焚きボイラでもよいが、本実施例では電気ボイラ２０とされる。

電気ボイラ２０は、周知のとおりであるが、図示例では、水管を備えた缶体２１内に、複数の電気ヒータ２２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２１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２１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２１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２１内の水位を所望に維持することができる。なお、缶体２１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２１内の貯留水（典型的には軟水）を電気ヒータ２２で加熱して蒸気とする。その蒸気は、缶体２１の上部からの第一給蒸路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２１内とは常時連通されている。従って、第一給蒸路２９（または蒸気ジャケット３もしくは缶体２１）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２２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２２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、第二給蒸路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とが第二給蒸路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および第二給蒸路３１を介して滅菌槽２内に供給可能とされる。第二給蒸路３１には、蒸気ジャケット３から滅菌槽２へ向けて、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、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、第二給蒸路３１の下流側（滅菌槽２への接続側）は、給気路１６の下流側と共通管路３４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より下流の第二給蒸路３１が接続されている。

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３５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２１）の下部とは、ドレン戻し路３５で接続されている。なお、図示例の場合、ドレン戻し路３５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３６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３５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３７と真空破壊弁３８とが設けられている。エアベント３７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３８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３８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３９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３９には、スチームトラップ４０および逆止弁４１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４２を介して流体を導出する。滅菌槽２内からの排気路４２には、排気弁４３および逆止弁４４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４３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３９および排気路４２は、上流側（滅菌槽２への接続側）において、共通管路４５とされている。また、真空排気路１１、ドレン排出路３９および排気路４２は、それぞれの逆止弁１５，４１，４４よりも下流側において、共通管路４６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４７と、滅菌槽２内の温度を検出する内缶温度センサ４８とが設けられる。内缶圧力センサ４７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４８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、内缶温度センサ４８は、前記共通管路４５（真空排気路１１とドレン排出路３９と排気路４２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２２）、給水ポンプ２５、排水弁２７、内缶給蒸弁３２、排気弁４３、外缶圧力センサ３０、内缶圧力センサ４７および内缶温度センサ４８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、運転開始の他、所望によりドアの開放または閉鎖などが指示される。制御器は、運転開始を指示されると、後述する各工程を順次に実行する。また、制御器は、ドアの開放指令または閉鎖指令を受けると、ドア開閉機構を制御して、ドアを開放または閉鎖する。

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。
図２は、本実施例の蒸気滅菌装置１の運転工程の一例を示すフローチャートである。この図に示すように、蒸気滅菌装置１は、典型的には、予熱工程Ｓ１、前処理工程Ｓ２、滅菌工程Ｓ３、排気工程Ｓ４、乾燥工程Ｓ５および後処理工程Ｓ６を順次に実行する。以下、各工程について説明する。なお、初期状態において、給気弁１８および排気弁４３は開けられている一方、これら以外の各弁１２，２７，３２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、遅くとも前処理工程Ｓ２の開始まで（つまり予熱工程Ｓ１中またはその前後）には、滅菌槽２内に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。その際、給気弁１８および排気弁４３も閉じられる。

予熱工程Ｓ１では、滅菌槽２内を予熱する。予熱工程Ｓ１は、蒸気滅菌装置１の電源オン、もしくはその後の操作パネルからの指示に基づき、あるいは後述するように予め定められた設定タイミングで、開始される。予熱工程Ｓ１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２１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２２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３７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３５を介して電気ボイラ２０へ戻される。

予熱工程Ｓ１の開始から所定時間経過後（および／または操作パネルからの指示に基づき）、前処理工程Ｓ２を開始する。但し、予熱工程Ｓ１の内容（つまり蒸気ジャケット３への給蒸による滅菌槽２の加熱）は、少なくとも乾燥工程Ｓ５の終了まで継続して実施される。また、前述したとおり、前処理工程Ｓ２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。なお、蒸気ジャケット３内の目標圧力は、工程などに応じて変更してもよい。

前処理工程Ｓ２では、滅菌槽２内の空気を排除する。具体的には、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による排気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、本実施例では内缶給蒸弁３２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内を滅菌圧力まで昇圧する。そして、内缶温度センサ４８の検出温度が滅菌温度になるか、内缶圧力センサ４７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Ｓ３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４８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内缶給蒸弁３２）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４７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（内缶給蒸弁３２）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Ｓ４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４３を開放して、滅菌槽２外へ蒸気を排出する。排気弁４３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４３を閉鎖して、次工程へ移行する。

乾燥工程Ｓ５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Ｓ５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して、次工程へ移行する。

後処理工程Ｓ６では、蒸気ジャケット３への給蒸を停止すると共に、滅菌槽２のドアを自動で開放する。つまり、本実施例では、電気ボイラ２０（より具体的には電気ヒータ２２）を停止すると共に、操作パネルによるドア開放指令を受けることなくドアを開放する。なお、蒸気ジャケット３への給蒸停止は、後処理工程Ｓ６の開始時（つまり乾燥工程Ｓ５の終了時）に行ってもよいし、その後遅れて行ってもよい。また、ドアの開放は、蒸気ジャケット３への給蒸停止時に行ってもよいし、その前もしくは後に行ってもよい。

図３は、後処理工程Ｓ６の一例を示すフローチャートである。この図に示すように、後処理工程Ｓ６は、典型的には、次のように実施される。すなわち、乾燥工程Ｓ５の終了から設定待機時間（たとえば５分）の経過後（Ｓ６１）、蒸気ジャケット３への給蒸（言い換えれば滅菌槽２の加熱）を停止すると共に（Ｓ６２）、好ましくはブロー動作を実施する（Ｓ６３）。乾燥工程Ｓ５の終了後、しばらくは滅菌槽２内の加熱を継続することで、被滅菌物の乾燥を確実に図ることができる。その後、蒸気ジャケット３への給蒸を停止した状態で、ブロー動作を行う。

ブロー動作（Ｓ６３）では、給気弁１８を開けた状態で減圧手段４を作動させて、滅菌槽２内に通気する。ブロー動作を設定ブロー時間だけ実施した後、減圧手段４を停止して、ドアを自動で開放する（Ｓ６４）。本実施例では、ドアは全開とされる。前後にドアを有する両扉式の蒸気滅菌装置１の場合、いずれか一方または双方のドアが開放される。なお、設定ブロー時間は、たとえば１〜９９分の範囲で、予め操作パネルにより設定可能とされる。

従って、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、この運転が終了するのを待たずに帰宅する場合でも、乾燥工程Ｓ５終了後、蒸気ジャケット３への給蒸を停止することで、エネルギ損失を防止することができる。また、蒸気ジャケット３への給蒸を停止すると共に、滅菌槽２のドアを自動開放することで、滅菌槽２内の被滅菌物の熱劣化を防止することができる。しかも、給気弁１８を開けた状態で減圧手段４を作動させるブロー動作を実施することで、滅菌槽２内の換気と被滅菌物の冷却とを図ることができる。さらに、滅菌槽２のドアを開放しておくことで、減圧手段４（電気や水道）を用いることなく、被滅菌物の冷却を図ることができる。しかも、滅菌槽２内の湿度の上昇を防止して、被滅菌物への結露を防止することができる。

以上のような後処理工程Ｓ６の終了後、所望により、設定タイミングにおいて予熱工程Ｓ１を再開可能としてもよい。つまり、後処理工程Ｓ６として、蒸気ジャケット３への給蒸を停止すると共に滅菌槽２のドアを開放した後、設定タイミングにおいて、ドアを開放したまま蒸気ジャケット３への給蒸を再開してもよい。たとえば、終業時に最後の滅菌運転をスタートさせて帰宅した場合において、翌朝の始業前に蒸気ジャケット３への給蒸が自動で再開されるように、予め操作パネルにより再開時間を設定しておけばよい。具体的には、たとえば、１日の最後の滅菌運転の終了（後処理工程Ｓ６の終了）から所定時間経過後に、蒸気ジャケット３への給蒸を再開するか、蒸気滅菌装置１が時計機能を備える場合には、所定時刻に蒸気ジャケット３への給蒸を再開するように、予め操作パネルにより、予熱工程Ｓ１の再開のタイミングが設定される。

そして、その設定タイミングになると、予熱工程Ｓ１を再開する。具体的には、電気ボイラ２０を起動させて蒸気を発生させ、その蒸気を蒸気ジャケット３に供給する。そして、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。なお、内缶給蒸弁３２は閉鎖されている。その間、たとえば昨夜の最終運転により滅菌槽２内に被滅菌物が収容されていても、滅菌槽２のドアを開放したままであるから、被滅菌物を不必要に再加熱するおそれはない。そして、始業時に、滅菌槽２内から滅菌済みの被滅菌物を取り出し、滅菌槽２のドアを閉めて、次の滅菌運転に備えればよい。あるいは、滅菌槽２内から滅菌済みの被滅菌物を取り出すと共に、新たに滅菌しようとする被滅菌物を滅菌槽２内に収容して、滅菌槽２のドアを閉じて、滅菌運転を開始すればよい。それにより、上述した前処理工程Ｓ２からの一連の運転がなされる。予め電気ボイラ２０で起蒸しておくことができるので、始業時など必要時には、滅菌作業を迅速に効率よく行うことができる。

設定タイミングで蒸気ジャケット３への給蒸を再開して、滅菌槽２内を加熱しておくことで、従来のような暖機運転（滅菌槽２内に被滅菌物を収容する前に、ドアを閉めた状態で、滅菌槽２内および蒸気ジャケット３内に給蒸して機械を温める運転）を実施する必要はない。但し、所望により、予熱工程Ｓ１において、滅菌槽２内から被滅菌物を取り出した後、滅菌槽２のドアを閉じて暖機運転を実施可能としてもよい。

ところで、後処理工程Ｓ６の実施の有無は、操作パネルにより変更可能としてもよい。つまり、予熱工程Ｓ１の開始から乾燥工程Ｓ５の終了までの一連の滅菌運転の完了後には、蒸気ジャケット３による滅菌槽２内の加熱を停止するか否か、および滅菌槽２のドアを自動開放するか否かなどを、予め操作パネルにより設定可能としてもよい。

たとえば、後処理工程Ｓ６を実施しない第一運転モードと、後処理工程Ｓ６を実施する第二運転モードとを切替可能とする。そして、第一運転モードでは、乾燥工程Ｓ５の終了後、蒸気ジャケット３による滅菌槽２内の加熱を継続すると共に、操作パネルからのドア開放指令を受けるまで滅菌槽２のドアを開放しない。一方、第二運転モードでは、乾燥工程Ｓ５の終了後、後処理工程Ｓ６として、前述したように、蒸気ジャケット３による滅菌槽２内の加熱を停止すると共に、操作パネルからのドア開放指令を受けることなく滅菌槽２のドアを開放する。このような構成の場合、たとえば、操作者は、昼間は第一運転モードとして繰り返して滅菌運転を行い、終業時の最後の滅菌運転では、第二運転モードとして帰宅することもできる。

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と共に蒸気が供給されて被滅菌物を滅菌する滅菌槽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内の被滅菌物を蒸気滅菌後、蒸気ジャケット３への給蒸を停止すると共に滅菌槽２のドアを自動開放する制御手段とを備えるのであれば、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、蒸気滅菌装置１は、予熱工程Ｓ１、前処理工程Ｓ２、滅菌工程Ｓ３、排気工程Ｓ４、乾燥工程Ｓ５および後処理工程Ｓ６を順次に実行したが、少なくとも滅菌工程Ｓ３と後処理工程Ｓ６とを順次に含むのであれば、その他の工程の有無や内容は適宜に変更可能である。

また、後処理工程Ｓ６において、蒸気ジャケット３による滅菌槽２の加熱を停止すると共に、滅菌槽２のドアを自動で（つまりユーザからのドア開放指令を受けることなく）開放するのであれば、その他は適宜に変更可能である。たとえば、後処理工程Ｓ６において、ブロー動作の実施を省略することもできる。また、前記実施例では、後処理工程Ｓ６において、蒸気ジャケット３への給蒸停止後に滅菌槽２のドアを開放したが、場合により、これとは逆に、滅菌槽２のドアを開放後に蒸気ジャケット３への給蒸を停止してもよい。あるいは、蒸気ジャケット３への給蒸停止と、滅菌槽２のドアの開放とを、同時に行ってもよい。いずれの場合も、ドアの開放直前に、所望によりブロー動作を実施してもよい。

また、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とが第二給蒸路３１で接続される構成としてもよい。そして、第二給蒸路３１に内缶給蒸弁３２を設けるが、場合により、第一給蒸路２９に外缶給蒸弁を設けてもよい。典型的には、内缶給蒸弁３２は、内缶圧力センサ４７または内缶温度センサ４８の検出信号に基づき制御され、外缶給蒸弁は、外缶圧力センサ３０の検出信号に基づき制御される。

また、前記実施例では、滅菌槽２内および蒸気ジャケット３には、同じ電気ボイラ２０からの蒸気が供給されたが、場合により、異なるボイラからの蒸気が供給可能とされてもよい。その場合において、各ボイラは、電気ボイラに限らない。たとえば、蒸気ジャケット３には、第一ボイラ（たとえば電気ボイラ２０）からの蒸気が供給可能とされ、滅菌槽２内には、第二ボイラ（たとえば燃料焚きボイラ）からの蒸気が供給可能とされる。このように、第一ボイラと第二ボイラとを備える場合、滅菌槽２内への供給蒸気として、第一ボイラからの蒸気と第二ボイラからの蒸気とを切替可能としてもよい。同様に、蒸気ジャケット３への供給蒸気として、第一ボイラからの蒸気と第二ボイラからの蒸気とを切替可能としてもよい。

また、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。

さらに、前記実施例では、滅菌槽２内を外側から加熱するか否かを、蒸気ジャケット３（または蒸気管）への蒸気供給の有無を制御して行ったが、場合により、蒸気ジャケット３（または蒸気管）内での蒸気発生の有無を制御して行ってもよい。つまり、蒸気ジャケット３（または蒸気管）内に、給水を加熱して蒸気を発生させる機能を付与してもよい。

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
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 第一給蒸路
３０ 外缶圧力センサ
３１ 第二給蒸路
３２ 内缶給蒸弁
３５ ドレン戻し路
３９ ドレン排出路
４２ 排気路
４７ 内缶圧力センサ
４８ 内缶温度センサ

Claims (10)

1. 被滅菌物が収容されると共に蒸気が供給されて被滅菌物を滅菌する滅菌槽と、
   この滅菌槽の外壁に設けられ、蒸気が供給されて前記滅菌槽内を加熱する蒸気ジャケットまたは蒸気管と、
   前記滅菌槽内の被滅菌物を蒸気滅菌後、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への蒸気供給を停止すると共に、前記滅菌槽のドアを自動開放する制御手段と
   を備えることを特徴とする蒸気滅菌装置。
2. 前記滅菌槽内の気体を外部へ吸引排出して前記滅菌槽内を減圧する減圧手段と、
   減圧された前記滅菌槽内へ外気を導入して前記滅菌槽内を復圧する復圧手段と、
   前記滅菌槽内への蒸気供給の有無を切替可能であると共に、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への蒸気供給の有無を切替可能な給蒸手段と、
   大気圧との差圧により前記滅菌槽内の気体を外部へ排出する排気手段と、
   前記各手段を制御して、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管に蒸気を供給しつつ、前記滅菌槽内の被滅菌物を蒸気で滅菌する滅菌工程、前記滅菌槽内から蒸気を排出する排気工程、および前記滅菌槽内を減圧して被滅菌物を真空乾燥する乾燥工程を、少なくとも順次に実行する前記制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記乾燥工程の終了後、前記滅菌槽内を大気圧とした状態で、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への給蒸を停止し、その給蒸停止の際またはその前もしくは後に、前記ドアを開放する
   ことを特徴とする請求項１に記載の蒸気滅菌装置。
3. 前記復圧手段は、前記滅菌槽内への給気路に給気弁を備え、
   前記制御手段は、前記乾燥工程の終了後、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への給蒸を停止すると共に、前記給気弁を開けた状態で前記減圧手段を作動させるブロー動作を実施してから、前記減圧手段を停止して前記ドアを開放する
   ことを特徴とする請求項２に記載の蒸気滅菌装置。
4. 前記制御手段は、前記乾燥工程の終了から設定待機時間の経過後、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への給蒸を停止する
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の蒸気滅菌装置。
5. 前記制御手段は、前記ブロー動作を設定ブロー時間実施してから、前記減圧手段を停止して前記ドアを開放する
   ことを特徴とする請求項３に記載の蒸気滅菌装置。
6. 前記ドアを開放後の設定タイミングにおいて、前記ドアを開放したまま、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への給蒸を再開する
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蒸気滅菌装置。
7. 操作パネルにより、第一運転モードと第二運転モードとを切替可能とされ、
   前記第一運転モードでは、被滅菌物を滅菌後、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管による前記滅菌槽内の加熱を継続すると共に、前記操作パネルからのドア開放指令を受けるまで前記滅菌槽のドアを開放せず、
   前記第二運転モードでは、被滅菌物を滅菌後、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管による前記滅菌槽内の加熱を停止すると共に、前記操作パネルからのドア開放指令を受けることなく前記滅菌槽のドアを開放する
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の蒸気滅菌装置。
8. 前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への蒸気供給の有無を制御することに代えて、前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管内での蒸気発生の有無を制御する
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の蒸気滅菌装置。
9. 前記ドアがシャッター式またはスライド式である
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の蒸気滅菌装置。
10. 滅菌槽の外壁に、前記滅菌槽内を外側から加熱する蒸気ジャケットまたは蒸気管が設けられた蒸気滅菌装置の運転方法であって、
    前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管に蒸気を供給しつつ、前記滅菌槽内にも蒸気を供給して前記滅菌槽内の被滅菌物を蒸気滅菌後、
    前記蒸気ジャケットまたは前記蒸気管への蒸気供給を停止すると共に、前記滅菌槽のドアを自動開放する
    ことを特徴とする蒸気滅菌装置の運転方法。

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