JP2018143419A - 酸化エチレンガス滅菌装置、エアレータ及びエアレーション方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 被滅菌物から酸化エチレンガスを除去する時間を短縮できる酸化エチレンガス滅菌装置及びエアレータを提供する。【解決手段】 被滅菌物が収容される滅菌室２０と、滅菌室２０内に酸化エチレンガスを供給する供給管２２と、被滅菌物を加湿する蒸気を外部から滅菌室２０内に供給する蒸気供給管３０と、滅菌室２０内の気体を排気する排気管３６と、滅菌室２０内の空気を置換するために空気を滅菌室２０内に供給する給気管１３と、被滅菌物のエアレーションを行う遠赤外線ヒータ４０と、を具備する。【選択図】 図１

Description

本発明は、酸化エチレンガスを用いて被滅菌物を滅菌する酸化エチレンガス滅菌装置、被滅菌物から酸化エチレンガスを除去するエアレータ、エアレーション方法に関する。

病院等で使用される医療用器具や実験等で使用される器具類の滅菌を行う滅菌装置として、高圧の蒸気で滅菌を行う蒸気滅菌装置が一般的である。
しかし、高圧蒸気での滅菌に適さない非耐熱性のプラスチックやゴム等で構成される物については、低温で滅菌が行える酸化エチレンガスを用いた酸化エチレンガス滅菌装置によって滅菌が行われる。

酸化エチレン及びその反応生成物は人体に対して毒性がある。このため、滅菌終了後の被滅菌物から酸化エチレン及びその反応生成物を除去してからでないと、被滅菌物を安全に使用することができない。

そこで、特許文献１に示されるように、酸化エチレンガス滅菌装置では、滅菌終了後の被滅菌物から酸化エチレン及びその反応生成物を除去するエアレーション工程が実施される。
特許文献１で示されているエアレーション工程としては、滅菌終了後のチャンバー内の酸化エチレンガス含有排ガスを排出し、外部より清浄空気をチャンバー内に導入して空気置換し、かつ、空気置換後のチャンバー内の排ガスを排出することを一連的に繰り返し行うことが記載されている。

また、エアレーション工程は、被滅菌物に温風を噴射して行うことが一般的であり、そのエアレーション推奨温度やエアレーション推奨時間が非特許文献１に開示されている。

特開２００３−１３５５７３号公報

医療現場における滅菌保証のガイドライン２０１５ 一般社団法人日本医療機器学会 ２０１５年５月２５日 ８９ページ

被滅菌物が医療用器具である場合、被滅菌物への酸化エチレンの残留量はＪＩＳ Ｔ ０９９３−７：２０１２で規制されており、酸化エチレンを規制値まで除去するためにはエアレーション工程に十数時間〜数十時間という長時間が必要であるという課題がある。

そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、被滅菌物からの酸化エチレンの除去に要する時間を短縮できる酸化エチレンガス滅菌装置、エアレータ及びエアレーション方法を提供することにある。

本発明にかかる酸化エチレンガス滅菌装置によれば、ボンベ式の酸化エチレンガス滅菌装置において、被滅菌物が収容される滅菌室と、該滅菌室内に酸化エチレンガスを供給する供給管と、被滅菌物を加湿する蒸気を外部から前記滅菌室内に供給する蒸気供給管と、前記滅菌室内の気体を排気する排気管と、前記滅菌室内の空気を置換するために空気を前記滅菌室内に供給する給気管と、被滅菌物のエアレーションを行う遠赤外線ヒータと、を具備することを特徴としている。
この構成を採用することによって、被滅菌物に残留している酸化エチレン及び、被滅菌物自体を遠赤外線による自己発熱現象を利用して一次的に加温し酸化エチレンを除去することで、従来の方法である温風を用いたエアレーションよりもエアレーション工程時間を短縮することができる。

また、前記滅菌室内に温風を吹き出させる温風発生機構を具備することを特徴としてもよい。

また、滅菌工程終了後のエアレーション工程において、前記遠赤外線ヒータ及び前記温風発生機構を同時に駆動させる工程、前記遠赤外線ヒータを所定時間駆動した後に、前記赤外線ヒータの駆動を停止し、前記遠赤外線ヒータの停止後に前記温風発生機構を駆動させる工程、又は、前記温風発生機構を所定時間駆動した後に、前記温風発生機構の駆動を停止し、前記温風発生機構の停止後に前記遠赤外線ヒータを駆動させる工程、のうちのいずれかの工程を実行する制御装置を具備することを特徴としてもよい。

本発明にかかるエアレータによれば、酸化エチレンガス滅菌終了後の被滅菌物を収容する収容部と、該収容部内に収容された滅菌終了後の被滅菌物のエアレーションを行う遠赤外線ヒータと、前記収容部内の空気を排気する排気口と、前記収容部内の空気を置換するために空気を前記収容部内に供給する給気管と、を具備することを特徴としている。
この構成を採用することによって、被滅菌物に残留している酸化エチレン及び、被滅菌物自体を遠赤外線による自己発熱現象を利用して一次的に加温し酸化エチレンを除去することで、従来の方法である温風を用いたエアレーションよりもエアレーション工程時間を短縮することができる。

本発明にかかる酸化エチレンガス滅菌装置によれば、カートリッジ式の酸化エチレンガス滅菌装置において、被滅菌物が収容される滅菌室と、酸化エチレンが充填されたカートリッジを穿孔し、前記滅菌室内に酸化エチレンをガス化させることで酸化エチレンガスを供給する穿孔機構と、被滅菌物を加湿する蒸気を外部から前記滅菌室内に供給する蒸気供給管又は蒸気発生装置と、前記滅菌室内の気体を排気する排気管と、前記滅菌室内の空気を置換するために空気を前記滅菌室内に供給する給気管と、被滅菌物のエアレーションを行う遠赤外線ヒータと、を具備することを特徴としている。
この構成を採用することによって、被滅菌物に残留している酸化エチレン及び、被滅菌物自体の遠赤外線による自己発熱現象を利用して一次的に加温し酸化エチレンを除去することで、従来の方法である温風を用いたエアレーションよりもエアレーション工程時間を短縮することができる。

本発明にかかるエアレーション方法によれば、酸化エチレンガスによる滅菌後の被滅菌物のエアレーションを、被滅菌物に遠赤外線を照射して行うことを特徴としている。
この方法を採用することによって、被滅菌物に残留している酸化エチレン及び、被滅菌物自体の遠赤外線による自己発熱現象を利用して一次的に加温し酸化エチレンを除去することで、従来の方法である温風を用いたエアレーションよりもエアレーション工程時間を短縮することができる。

本発明にかかるエアレーション方法によれば、過酸化水素ガスによる滅菌後の被滅菌物のエアレーションを、被滅菌物に遠赤外線を照射して行うことを特徴としている。
この方法を採用することによって、被滅菌物に残留している過酸化水素及び、被滅菌物自体の遠赤外線による自己発熱現象を利用して一次的に加温し過酸化水素を除去することで、従来の方法である温風を用いたエアレーションよりもエアレーション工程時間を短縮することができる。

本発明にかかるエアレーション方法によれば、低温蒸気ホルムアルデヒドによる滅菌後の被滅菌物のエアレーションを、被滅菌物に遠赤外線を照射して行うことを特徴としている。
この方法を採用することによって、被滅菌物に残留しているホルムアルデヒド及び、被滅菌物自体の遠赤外線による自己発熱現象を利用して一次的に加温しホルムアルデヒドを除去することで、従来の方法である温風を用いたエアレーションよりもエアレーション工程時間を短縮することができる。

本発明にかかるエアレーション方法によれば、過酢酸による滅菌後の被滅菌物のエアレーションを、被滅菌物に遠赤外線を照射して行うことを特徴としている。
この方法を採用することによって、被滅菌物に残留している過酢酸及び、被滅菌物自体の遠赤外線による自己発熱現象を利用して一次的に加温し過酢酸を除去することで、従来の方法である温風を用いたエアレーションよりもエアレーション工程時間を短縮することができる。

本発明の酸化エチレンガス滅菌装置、エアレータ及びエアレーション方法によれば、遠赤外線照射による自己発熱現象（一次的加温）を用いることによって、従来の方法である温風を用いたエアレーションよりもエアレーション工程時間を短縮することができる。

本発明にかかるボンベ式の酸化エチレンガス滅菌装置の配管系統図である。 本発明にかかるカートリッジ式の酸化エチレンガス滅菌装置の配管系統図である。 本発明にかかるカートリッジ式の酸化エチレンガス滅菌装置の他の実施形態の配管系統図である。 遠赤外線ヒータの配置を示す説明図である。 遠赤外線ヒータの他の配置形態を示す説明図である。 図４の構成においてさらに温風発生機構を備えた形態を示す説明図である。 図５の構成においてさらに温風発生機構を備えた形態を示す説明図である。 本発明にかかるエアレータの構成を示す説明図である。 遠赤外線ヒータの他の配置形態を示す説明図である。 図８の構成においてさらに温風発生機構を備えた形態を示す説明図である。 図９の構成においてさらに温風発生機構を備えた形態を示す説明図である。 サンプルの検証実験における滅菌工程を示す説明図である。 サンプルの検証実験における温風によるエアレーション工程を示す説明図である。 サンプルの検証実験における遠赤外線ヒータによるエアレーション工程を示す説明図である。 滅菌バッグ１にポリ塩化ビニルを収納したサンプルにおける、エアレーション時間と酸化エチレンガスの残留率との関係を示すグラフである。 滅菌バッグ２にポリ塩化ビニルを収納したサンプルにおける、エアレーション時間と酸化エチレンガスの残留率との関係を示すグラフである。 滅菌バッグ１にポリウレタンを収納したサンプルにおける、エアレーション時間と酸化エチレンガスの残留率との関係を示すグラフである。 滅菌バッグ２にポリウレタンを収納したサンプルにおける、エアレーション時間と酸化エチレンガスの残留率との関係を示すグラフである。 酸化エチレンの赤外線吸収スペクトルを示すグラフである。 過酸化水素の赤外線吸収スペクトルを示すグラフである。 ホルムアルデヒドの赤外線吸収スペクトルを示すグラフである。 過酢酸の赤外線吸収スペクトルを示すグラフである。

（ボンベ式の酸化エチレンガス滅菌装置）
図１に、ボンベ式の酸化エチレンガス滅菌装置の概略構成を示す。
本実施形態における酸化エチレンガス滅菌装置１０は、滅菌室２０内に被滅菌物が収容され、滅菌室２０内に酸化エチレンガスが導入されて滅菌が施される。

本実施形態の滅菌室２０は、内缶２０ａ、外缶２０ｂから構成される二重缶構造の缶体で構成されており、内缶２０ａが滅菌が施される滅菌室２０を構成する。

滅菌室２０には、外部から酸化エチレンガスを供給するガス供給管２２が接続される。ガス供給管２２は、装置外に設けられて酸化エチレンガスを封入しているボンベ（図示せず）と接続され、ボンベから酸化エチレンガスが供給される。

ガス供給管２２には、ガスフィルター２４が設けられており、酸化エチレンガスの不純物等を除去している。また、ガス供給管２２には、ガス制御弁２６が設けられており、ガス制御弁２６の開閉によって、ガス供給の制御を実行できる。
また、ガス制御弁２６の下流には気化器２８が設けられている。気化器２８は、ガス供給管２２から供給される酸化エチレンガスを確実に気化させるために設けられている。気化器２８の加熱源は滅菌室２０内に供給される蒸気（後述する）である。

滅菌室２０には、外部から蒸気を供給する給蒸管３０が接続される。給蒸管３０は、装置外に設けられて蒸気を発生する蒸気発生器（図示せず）と接続され、蒸気発生器から蒸気が供給される。
給蒸管３０には、蒸気制御弁３２が設けられており、蒸気制御弁３２の開閉によって、蒸気供給の制御を実行できる。

給蒸管３０の蒸気制御弁３２の下流は、滅菌室２０（内缶２０ａ）に接続する内缶接続管３０ａと、内缶２０ａと外缶２０ｂとの間のジャケット部２１に接続するジャケット部接続管３０ｂとに分岐している。

内缶接続管３０ａは、内缶蒸気制御弁３４が設けられ、内缶蒸気制御弁３４の開閉によって、滅菌室２０への蒸気の供給が制御される。
ジャケット部接続管３０ｂは、ジャケット部蒸気制御弁３５が設けられ、ジャケット部蒸気制御弁３５の開閉によって、ジャケット部２１への蒸気の供給が制御される。

滅菌室２０には、排気管３６が接続されている。排気管３６の途中には、排気弁３７が設けられている。排気弁３７の下流には真空ポンプ３８が設けられている。
真空ポンプ３８が駆動することにより、滅菌室２０内の空気や酸化エチレンガスを排気管３６を通じて排気することができる。

滅菌室２０には、給気管１３が接続されている。給気管１３の先端部には給気フィルター１４が設けられており、外気の異物を除去している。また給気フィルター１４の下流には、給気制御弁１６が設けられており、給気制御弁１６によって空気の供給を制御できる。

滅菌室２０内には、酸化エチレンガス滅菌が終了した後の被滅菌物に残留した酸化エチレンを除去するためのエアレーション工程で用いられる、遠赤外線ヒータ４０が設けられている。

酸化エチレンガス滅菌装置１０の構成として、さらに制御装置４２が設けられている。制御装置４２は、ＣＰＵ、メモリ等から構成されており、予め設定されているプログラムに基づいて動作する。制御装置４２は、真空ポンプ３８、各制御弁１６，２６，３２，３４，３５，３７、遠赤外線ヒータ４０等の各構成要素に接続してこれらを制御することで、滅菌装置の全体動作を実行する。

次に、本実施形態による滅菌装置の概略動作を説明する。
まず、制御装置４２は、排気弁３７を開き、真空ポンプ３８を動作させ、滅菌室２０内が所定の真空度以下の所定圧力となるよう、滅菌室２０内を排気する真空工程を実行する。

真空工程の後、制御装置４２は、蒸気制御弁３２と内缶蒸気制御弁３４を開き滅菌室２０内に蒸気を供給して加湿する加湿工程を実行する。

加湿工程の後、制御装置４２は、ジャケット部蒸気制御弁３５を開き、蒸気を気化器２８を通過させてこの蒸気をジャケット部２１に供給して滅菌室２０が所定温度に維持するとともに、ガス制御弁２６を開き酸化エチレンガスを滅菌室２０に供給する。
滅菌室２０内が所定圧力に達した後、制御装置４２は、酸化エチレンガスの供給を停止し、被滅菌物を酸化エチレンガスが充填された滅菌室２０内に所定時間放置することによる滅菌工程を実行する。

制御装置４２は、滅菌工程終了後、排気弁３７を開き、真空ポンプ３８を動作させ、滅菌室２０内の酸化エチレンガスを排気し、給気制御弁１６を開いて通常の空気を滅菌室２０内に供給して洗浄工程を実行する。洗浄工程は、滅菌室２０内の酸化エチレンを除去するために行われる。

洗浄工程終了後、制御装置４２は、遠赤外線ヒータ４０をオンにして、被滅菌物から酸化エチレンを除去するエアレーション工程を実行する。
遠赤外線ヒータ４０をオンにすることで、被滅菌物に付着した酸化エチレン及び被滅菌物自体が遠赤外線によって直接加温され、従来よりも短時間でエアレーションを完了することができる。
なお、エアレーション工程中は、被滅菌物から除去された酸化エチレンを排気するために、排気弁３７を開き真空ポンプ３８を動作させ、滅菌室２０内の酸化エチレンガスを排気しつつ、給気制御弁１６を開いて通常の空気を滅菌室２０内に供給して滅菌室２０内の換気を行うようにする。

（カートリッジ式の酸化エチレンガス滅菌装置）
次に、カートリッジ式の酸化エチレンガス滅菌装置について、図２〜図３に基づいて説明する。
なお、上述したボンベ式の酸化エチレンガス滅菌装置と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。

図２に示すカートリッジ式の酸化エチレンガス滅菌装置１０は、酸化エチレンが入ったカートリッジ（図示せず）を滅菌室２０内に収容し、滅菌室２０内に設けられた穿孔器２３によってカートリッジを穿孔することで滅菌室２０内に酸化エチレンを供給し、陰圧下で滅菌を行うものである。

滅菌室２０内に配置された、穿孔機構を有する穿孔器２３には、給気管１３から分岐した分岐管１５が穿孔弁１７を介して接続されている。穿孔器２３の穿孔機構が、カートリッジに穴を開けることで、カートリッジ内の酸化エチレンが滅菌室２０内に供給される。

また、図２に示す滅菌装置１０では、外部からジャケット部２１内に給水を行う給水管７３が設けられている。給水管７３は、２本に分岐し、一方は給水弁７４を介してジャケット部２１に接続されている給排水管７５に接続される。給水管７３の分岐した他方は、給水排水用三方弁７６に接続されている。

ジャケット部２１の下部から延びる給排水管７５は、途中で加熱管路７９が分岐している。加熱管路７９の中途部には、ポンプ７７及びヒータ７８が設けられている。給排水管７５の先端には給水排水用三方弁７６が接続されている。
加熱管路７９は、ヒータ７８の下流側でジャケット部接続管３０ｂに合流し、ジャケット部２１の上部に接続されている。

また、滅菌室２０の下部に接続された排気管３６はエゼクター８４に接続されている。エゼクター８４は滅菌室２０内を真空に引くときや、滅菌室２０内の気体を排気するときに用いられる。エゼクター８４の入口側には、圧縮空気供給弁８６を有する圧縮空気供給管８５が接続され、圧縮空気がエゼクター８４に供給されることで、滅菌室２０内の気体が排気管３６に排気される。

エゼクター８４の出口側には、酸化エチレンガス排気弁８９を有する酸化エチレンガス排気管８７と、排気弁９０を有する排気排水管８８が接続されている。
滅菌室２０内の酸化エチレンガスを排気する際には、酸化エチレンガス排気弁８９を開き、排気弁９０を閉じることで、酸化エチレンガス排気管８７から酸化エチレンガスを排気することができる。
滅菌室２０内を真空に引く際などにおいては、酸化エチレンガス排気弁８９を閉じ、排気弁９０を開くことで、滅菌室２０内の気体を排気排水管８８から排気することができる。

また、給水排水用三方弁７６は、排気排水管８８に接続されている。ジャケット部２１内の蒸気や水は給排水管７５を通じて排出され、給水排水用三方弁７６を介して排気排水管８８から排出される。

また、図１の滅菌装置１０と同様に、滅菌室２０内には、酸化エチレンガス滅菌が終了した後の被滅菌物に残留した酸化エチレンを除去するためのエアレーション工程で用いられる、遠赤外線ヒータ４０が設けられている。

制御装置４２は、ＣＰＵ、メモリ等から構成されており、予め設定されているプログラムに基づいて動作する。制御装置４２は、ポンプ７７、ヒータ７８、各制御弁１６，１７，３２，３４，３５，３７，７４，７６，８６，８９，９０、遠赤外線ヒータ４０等の各構成要素に接続してこれらを制御することで、滅菌装置の全体動作を実行する。

次に、図３に基づいてカートリッジ式の酸化エチレンガス滅菌装置１０の他の実施形態を説明する。
なお、上述したボンベ式の酸化エチレンガス滅菌装置及び図２のカートリッジ式の酸化エチレンガス滅菌装置と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。

本実施形態のカートリッジ式の酸化エチレンガス滅菌装置１０は、外部から蒸気を供給するのではなく、酸化エチレンガス滅菌装置１０内部で蒸気を生成して滅菌室２０に供給している。
図３の酸化エチレンガス滅菌装置１０は、蒸気発生用の水が貯留された給水タンク９１と、給水タンク９１から滅菌室２０内に接続される蒸気発生用管９２とを備えている。蒸気発生用管９２には、ヒータを有する加湿器９４が設けられており、給水タンク９１から供給された水を加温して蒸気を発生させる。また、加湿器９４の上流側には、給水タンク９１からの給水を制御する給水弁９３が設けられている。

なお、図３の酸化エチレンガス滅菌装置１０も、図２の酸化エチレンガス滅菌装置１０と同様に穿孔器２３が設けられている。穿孔器２３は穿孔機構を有しており、給気管１３から分岐した分岐管１５が穿孔弁１７を介して接続されている。穿孔器２３の穿孔機構が、カートリッジに穴を開けることで、カートリッジ内の酸化エチレンが滅菌室２０内に供給される。

また、滅菌室２０の下部には、排気排水管９６が接続されている。排気排水管９６は、滅菌室２０内に給水する給水管７３と、滅菌室２０内の気体液体を排出する排気排水管８８とが、真空ポンプ９７を介して連結されたものである。
排気排水管９６には、排気排水弁９８が設けられており、排気排水弁９８よりも外部側には、真空ポンプ９７が設けられている。
真空ポンプ９７には、給水弁７４を介して給水管７３が接続され、且つ排気排水管８８が接続されている。

また、図１、図２の滅菌装置１０と同様に、滅菌室２０内には、酸化エチレンガス滅菌が終了した後の被滅菌物に残留した酸化エチレンを除去するためのエアレーション工程で用いられる、遠赤外線ヒータ４０が設けられている。

制御装置４２は、ＣＰＵ、メモリ等から構成されており、予め設定されているプログラムに基づいて動作する。制御装置４２は、真空ポンプ９７、各制御弁１６，１７，７４，９３，９８、遠赤外線ヒータ４０等の各構成要素に接続してこれらを制御することで、滅菌装置の全体動作を実行する。

なお、図２〜図３に示した酸化エチレンガス滅菌装置１０の滅菌及びエアレーション工程における動作説明は省略する。

遠赤外線ヒータ４０の設置例を図４〜図５に示す。図４〜図５では、図１〜図３の酸化エチレンガス滅菌装置１０の構成を簡略化して図示している。
図４には、滅菌室２０内上部に遠赤外線ヒータ４０が設けられているところを示している。なお、被滅菌物は、バスケット１１内に収納されている。遠赤外線を確実に被滅菌物に照射させるために、バスケット１１は遠赤外線を吸収しない金属製である。

また、図４〜図５に示す構成では、給気管１３の滅菌室２０への給気口１３ａは滅菌室２０の上面に設けられ、排気管３６の排気口３６ａは滅菌室２０の下面に設けられている。
さらに、給気管１３の給気口１３ａと、排気管３６の排気口３６ａは、水平方向にずれた位置（具体的には、給気口１３ａと排気口３６ａは、滅菌室２０の横方向の対向する両端部）に設けられている。給気口１３ａと排気口３６ａを、それぞれ上面と下面、且つ横方向の対向する両端部に設けたことで、給気口１３ａから入った空気が滅菌室２０内全体を通過することができ、滅菌室２０内の酸化エチレンガスを確実に排気できる。

図５に示すように、滅菌室２０の側面に遠赤外線ヒータ４０を配置してもよい。
特に図５では、２つの遠赤外線ヒータ４０を滅菌室２０の対向する内側面に設置している。
図４、図５に示した酸化エチレンガス滅菌装置１０の制御装置４２は、エアレーション工程時に遠赤外線ヒータ４０を駆動させることによって、被滅菌物からの酸化エチレンの除去を行う。

なお、遠赤外線ヒータ４０としては、石英管ヒータ、カーボンヒータ等を採用することができるが、効率よく遠赤外線を照射可能であればどのようなものを採用してもよい。ただし、酸化エチレンガスは可燃性気体であるため、防爆構造とすることが望ましい。

遠赤外線とは、ＪＩＳでは、「物質などに吸収されると，他の様態のエネルギーに変換されることなく，直接的に分子や原子の振動エネルギーや回転エネルギーに変換される波長域の赤外放射」と定義している。ＪＩＳでは波長について定義していないが、一般的に３μｍ〜１ｍｍ程度の波長の電磁波が遠赤外線であると考えられる。

上記のように遠赤外線は、有機物に吸収されると直接的に分子や原子の運動エネルギーや回転エネルギーに変換される。また、有機物の分子や原子のエネルギーは温度と比例するため、遠赤外線の照射により物質を加温することができる。したがって、被滅菌物から酸化エチレンを除去する際に、遠赤外線を用いると効果的である。遠赤外線照射による非耐熱性医療機器の自己発熱現象（一次的加温）を用いることにより、二次的加温である従来の他の方法によるエアレーションよりもエアレーション工程時間を短縮することができる。

次に、図６〜図７に基づいて酸化エチレンガス滅菌装置の他の形態について説明する。
なお、上述した実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。

本実施形態では、遠赤外線ヒータ４０のほかに温風発生機構を備えている点が特徴である。
図６及び図７で図示している温風発生機構は、滅菌室２０内を加熱するヒータ５４からなるものである。
図６では、ヒータ５４は、滅菌室２０の外壁上面と、外壁下面の双方に取り付けられ、遠赤外線ヒータ４０は滅菌室２０内の上部に取り付けられている。ヒータ５４によって加温された滅菌室２０内の空気は、滅菌室２０内を移動して温風として被滅菌物へ吹き付けられる。

図７では、ヒータ５４は、滅菌室２０の外壁上面と、外壁下面の双方に取り付けられ、遠赤外線ヒータ４０は滅菌室２０の対向する内側面にそれぞれ設けられている。

図６、図７に示す酸化エチレンガス滅菌装置における制御装置４２は、エアレーション工程時に、遠赤外線ヒータ４０と温風発生機構（ヒータ５４）を同時に駆動させることにより、被滅菌物からの酸化エチレンの除去をさらに短時間で実行させることができる。

また、制御装置４２は、エアレーション工程時に、遠赤外線ヒータ４０と温風発生機構（ヒータ５４）を別個に駆動させてもよい。
例えば、制御装置４２は、エアレーション工程時に、最初に遠赤外線ヒータ４０を所定時間オンとし、その後遠赤外線ヒータ４０をオフにするとともに温風発生機構（ヒータ５４）を駆動させてもよい。
また、制御装置４２は、エアレーション工程時に、最初に温風発生機構（ヒータ５４）を所定時間駆動させ、その後温風発生機構（ヒータ５４）の駆動を停止するとともに遠赤外線ヒータ４０をオンさせてもよい。

（エアレータ）
以下、図８〜図１１に基づいてエアレータについて説明する。
まず、図８に示すエアレータについて説明する。エアレータ６０は、酸化エチレンガス滅菌装置によって滅菌が完了した被滅菌物に付着している酸化エチレンを除去する装置であり、酸化エチレンガス滅菌装置とは別に設けられるものである。

エアレータ６０は、被滅菌物が収容されるチャンバー６２と、チャンバー６２内の被滅菌物に遠赤外線を照射する遠赤外線ヒータ６４とを備えている。図８では、遠赤外線ヒータ６４はチャンバー６２内の上部に配置されている構成を示している。
また、エアレータ６０は、遠赤外線ヒータ６４のオンオフを制御する制御装置７０を備えている。

チャンバー６２の下部には、外部空気を取り入れる給気口６５が形成されている。給気口６５には、図示しない給気管と、給気管に取り付けられたファン６８が設けられている。また、チャンバー６２の側面上部には、チャンバー６２内の空気を排気する排気口６７が設けられている。
ファン６８が駆動すると、給気口６５からチャンバー６２内に空気が供給され、チャンバー６２内の空気は排気口６７より排気される。

エアレータ６０を用いて被滅菌物のエアレーションを実行する際、まず作業者は滅菌終了後の被滅菌物をチャンバー６２内に収容する。
その後、制御装置７０は、遠赤外線ヒータ６４をオンにし、ファン６８を駆動する。遠赤外線の照射によって被滅菌物から除去された酸化エチレンは、ファン６８からの送風により排気口６７から排気される。

図８では例として、チャンバー６２内上部に遠赤外線ヒータ６４が設けられているところを示しているが、遠赤外線ヒータ６４の配置位置は、チャンバー６２の上部に限定するものではない。
例えば、図９に示すように、２つの遠赤外線ヒータ６４をチャンバー６２内の対向する側面に設置してもよい。
遠赤外線ヒータ６４としては、石英管ヒータ、カーボンヒータ等を採用することができるが、効率よく遠赤外線を照射可能であればどのようなものを採用してもよい。ただし、酸化エチレンガスは可燃性気体であるため、防爆構造とすることが望ましい。

図１０に、赤外線ヒータとは別に温風発生機構を設けたエアレータについて示す。
図１０で図示しているエアレータ６０は、チャンバー６２内の上部に遠赤外線ヒータ６４が配置されているものであり、温風発生機構としては、給気口６５外側に配置されたファン６８と、ファン６８の外側に配置されたヒータ７２とからなるものである。ただし、温風発生機構としては、ファン６８とヒータ７２の配置順が逆であってもよい。

図１０のエアレータ６０においてエアレーションを実行する際、制御装置７０は、遠赤外線ヒータ６４及びヒータ７２をオンにし、ファン６８を駆動する。
このエアレータ６０によれば、被滅菌物の上部から遠赤外線が照射され、さらに給気口６５から導入される温風によって、被滅菌物から酸化エチレンが除去され、給気口６５から導入される温風により除去された酸化エチレンが排気口６７から排気される。

図１１に、２つの遠赤外線ヒータ６４をチャンバー６２の対向する内側面に設置し、且つ温風発生機構を設けたエアレータを示している。このエアレータ６０の温風発生機構としては、給気口６５外側に配置されたファン６８と、ファン６８の外側に配置されたヒータ７２とからなるものである。ただし、温風発生機構としては、ファン６８とヒータ７２の配置順が逆であってもよい。

図１１のエアレータ６０においてエアレーションを実行する際、制御装置７０は、遠赤外線ヒータ６４及びヒータ７２をオンにし、ファン６８を駆動する。
このエアレータ６０によれば、被滅菌物の両側から遠赤外線が照射され、さらに給気口６５から導入される温風によって、被滅菌物から酸化エチレンが除去され、給気口６５から導入される温風により除去された酸化エチレンが排気口６７から排気される。

また、温風発生機構を備えたエアレータにおいて、制御装置７０は、遠赤外線ヒータ６４と温風発生機構（ヒータ７２及びファン６８）を別個に駆動させてもよい。
例えば、制御装置７０は、最初に遠赤外線ヒータ６４を所定時間オンとし、その後遠赤外線ヒータ６４をオフにするとともに温風発生機構（ヒータ７２及びファン６８）を駆動させてもよい。
また、制御装置７０は、最初に温風発生機構（ヒータ７２及びファン６８）を所定時間駆動させ、その後温風発生機構（ヒータ７２及びファン６８）の駆動を停止するとともに遠赤外線ヒータ６４をオンさせてもよい。

（検証実験：サンプル）
遠赤外線を用いたエアレーションの優位性を検証するために、以下の実験を行った。
被滅菌物のサンプルの材質としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）とポリウレタンの２種類で実験を行った。

本実験では、ポリ塩化ビニル及びポリウレタンのサンプルを、それぞれ２種類の滅菌バッグに収納して行った。以下、２種類の滅菌バッグについて滅菌バッグ１、滅菌バッグ２と称する。

滅菌バッグ１は、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）とポリプロピレン（ＰＰ）が重ねられた二層構造側と、紙のみの一層構造側とが貼り合わせられ、内部に被滅菌物を収納可能となるよう袋状となっている。
滅菌バッグ２は、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）とポリエチレン（ＰＥ）が重ねられた二層構造側と、通気性を有するポリエチレン（ＰＥ）のみの一層構造側とが貼り合わせられ、内部に被滅菌物を収納可能となるよう袋状となっている。

本実験で用いる滅菌バッグ１及び滅菌バッグ２の双方に、それぞれポリ塩化ビニル及びポリウレタンを収納し、袋状の開口側をシーラーにて封をして用いた。

（検証実験：滅菌工程）
２種類の滅菌バッグに収納した、それぞれ２種類の材質のサンプル（すなわち、サンプルは４種類）を、図１２に示す滅菌装置８０によって滅菌を施した。図１２では、滅菌室２０とバスケット１１以外の構成について省略している。
この滅菌装置８０の滅菌室２０内に、サンプルを収納したバスケット１１を収容し、滅菌を施した。

（検証実験：温風によるエアレーション）
滅菌工程後の上記の４種類のサンプルに対して、温風によるエアレーションを施した。
温風によるエアレーション工程の実施形態を図１３に示す。図１３では、図１２で用いた滅菌装置８０の滅菌室２０の扉近傍の上部に設けられた給気口１３ａから温度５５℃の温風を導入し、扉と対向する側の下部に設けられた排気口３６ａから排気する。

（検証実験：遠赤外線ヒータによるエアレーション）
温風によるエアレーションとは別に、滅菌工程後の上記の４種類のサンプルに対して、遠赤外線の照射によるエアレーションを施した。
遠赤外線の照射によるエアレーション工程の実施形態を図１４に示す。ここでは、滅菌工程を実行した滅菌装置８０からサンプルを取り出して、ドラフトチャンバー８２内に設置している。

ドラフトチャンバー８２の開口側には遠赤外線ヒータ６４が配置される。

（検証実験：結果グラフ）
図１５は、サンプルがポリ塩化ビニルで滅菌バッグ１に収容したものについて、エアレーション時間と酸化エチレンの残留率との関係を、温風によるものと、遠赤外線によるものとでグラフに表したものである。
これによると、温風と比較しての遠赤外線の優位性が確認できた。

図１６は、サンプルがポリ塩化ビニルで滅菌バッグ２に収容したものについて、エアレーション時間と酸化エチレンの残留率との関係を、温風によるものと、遠赤外線によるものとでグラフに表したものである。
これによると、温風と比較しての遠赤外線の優位性が確認できた。

図１７は、サンプルがポリウレタンで滅菌バッグ１に収容したものについて、エアレーション時間と酸化エチレンの残留率との関係を、温風によるものと、遠赤外線によるものとでグラフに表したものである。
これによると、温風と比較しての遠赤外線の優位性が確認できた。

図１８は、サンプルがポリウレタンで滅菌バッグ２に収容したものについて、エアレーション時間と酸化エチレンの残留率との関係を、温風によるものと、遠赤外線によるものとでグラフに表したものである。
これによると、温風と比較しての遠赤外線の優位性が確認できた。

（エアレーション方法）
遠赤外線を照射してエアレーションを行い、エアレーション工程を短縮することは酸化エチレンガス滅菌に限定するものではない。
過酸化水素ガス滅菌、低温蒸気ホルムアルデヒド滅菌、過酢酸滅菌の場合であっても、エアレーション時において被滅菌物に遠赤外線を照射して行うことが有効である。

図１９に酸化エチレンの赤外線吸収スペクトルを示す。
これによれば、遠赤外線に該当する波長のときに、酸化エチレンの遠赤外線の吸収率が高いことが明らかである。このことから、被滅菌物に残留している酸化エチレンを、遠赤外線の照射による自己発熱現象を利用して一次的に加温し、酸化エチレンを有効に除去することができる。

図２０に過酸化水素の赤外線吸収スペクトルを示す。
これによれば、遠赤外線に該当する波長のときに、過酸化水素の遠赤外線の吸収率が高いことが明らかである。このことから、被滅菌物に残留している過酸化水素を、遠赤外線の照射による自己発熱現象を利用して一次的に加温し、過酸化水素を有効に除去することができる。

図２１にホルムアルデヒドの赤外線吸収スペクトルを示す。
これによれば、遠赤外線に該当する波長のときに、ホルムアルデヒドの遠赤外線の吸収率が高いことが明らかである。このことから、被滅菌物に残留しているホルムアルデヒドを、遠赤外線の照射による自己発熱現象を利用して一次的に加温し、ホルムアルデヒドを有効に除去することができる。

図２２に過酢酸の赤外線吸収スペクトルを示す。
これによれば、遠赤外線に該当する波長のときに、ホルムアルデヒドの遠赤外線の吸収率が高いことが明らかである。このことから、被滅菌物に残留している過酢酸を、遠赤外線の照射による自己発熱現象を利用して一次的に加温し、過酢酸を有効に除去することができる。

１０ 酸化エチレンガス滅菌装置
１１ バスケット
１３ 給気管
１３ａ 給気口
１４ 給気フィルター
１５ 分岐管
１６ 給気制御弁
１７ 穿孔弁
２０ 滅菌室
２０ａ 内缶
２０ｂ 外缶
２１ ジャケット部
２２ ガス供給管
２３ 穿孔器
２４ ガスフィルター
２６ ガス制御弁
２８ 気化器
３０ 給蒸管
３０ａ 内缶接続管
３０ｂ ジャケット部接続管
３２ 蒸気制御弁
３４ 内缶蒸気制御弁
３５ ジャケット部蒸気制御弁
３６ 排気管
３６ａ 排気口
３７ 排気弁
３８ 真空ポンプ
４０ 遠赤外線ヒータ
４２ 制御装置
５４ ヒータ
６０ エアレータ
６２ チャンバー
６４ 遠赤外線ヒータ
６５ 給気口
６７ 排気口
６８ ファン
７０ 制御装置
７２ ヒータ
７３ 給水管
７４ 給水弁
７５ 給排水管
７６ 給水排水用三方弁
７７ ポンプ
７８ ヒータ
７９ 加熱管路
８０ 滅菌装置
８２ ドラフトチャンバー
８４ エゼクター
８５ 圧縮空気供給管
８６ 圧縮空気供給弁
８７ 酸化エチレンガス排気管
８８ 排気排水管
８９ 酸化エチレンガス排気弁
９０ 排気弁
９１ 給水タンク
９２ 蒸気発生用管
９３ 給水弁
９４ 加湿器
９６ 排気排水管
９７ 真空ポンプ
９８ 排気排水弁

Claims (13)

1. ボンベ式の酸化エチレンガス滅菌装置において、
   被滅菌物が収容される滅菌室と、
   該滅菌室内に酸化エチレンガスを供給する供給管と、
   被滅菌物を加湿する蒸気を外部から前記滅菌室内に供給する蒸気供給管と、
   前記滅菌室内の気体を排気する排気管と、
   前記滅菌室内の空気を置換するために空気を前記滅菌室内に供給する給気管と、
   被滅菌物のエアレーションを行う遠赤外線ヒータと、を具備することを特徴とする酸化エチレンガス滅菌装置。
2. 前記滅菌室内に温風を吹き出させる温風発生機構を具備することを特徴とする請求項１記載の酸化エチレンガス滅菌装置。
3. 滅菌工程終了後のエアレーション工程において、
   前記遠赤外線ヒータ及び前記温風発生機構を同時に駆動させる工程、
   前記遠赤外線ヒータを所定時間駆動した後に、前記赤外線ヒータの駆動を停止し、前記赤外線ヒータの停止後に前記温風発生機構を駆動させる工程、又は、
   前記温風発生機構を所定時間駆動した後に、前記温風発生機構の駆動を停止し、前記温風発生機構の停止後に前記遠赤外線ヒータを駆動させる工程、のうちのいずれかの工程を実行する制御装置を具備することを特徴とする請求項２記載の酸化エチレンガス滅菌装置。
4. 酸化エチレンガス滅菌終了後の被滅菌物を収容する収容部と、
   該収容部内に収容された滅菌終了後の被滅菌物のエアレーションを行う遠赤外線ヒータと、
   前記収容部内の空気を排気する排気口と、
   前記収容部内の空気を置換するために空気を前記収容部内に供給する給気管と、を具備することを特徴とするエアレータ。
5. 前記収容部内に温風を吹き出させる温風発生機構を具備することを特徴とする請求項４記載のエアレータ。
6. 前記遠赤外線ヒータ及び前記温風発生機構を同時に駆動させる工程、
   前記遠赤外線ヒータを所定時間駆動した後に、前記赤外線ヒータの駆動を停止し、前記赤外線ヒータの停止後に前記温風発生機構を駆動させる工程、又は、
   前記温風発生機構を所定時間駆動した後に、前記温風発生機構の駆動を停止し、前記温風発生機構の停止後に前記遠赤外線ヒータを駆動させる工程のうちのいずれかの工程を実行する制御装置を具備することを特徴とする請求項５記載のエアレータ。
7. カートリッジ式の酸化エチレンガス滅菌装置において、
   被滅菌物が収容される滅菌室と、
   酸化エチレンが充填されたカートリッジを穿孔し、前記滅菌室内に酸化エチレンをガス化させることで酸化エチレンガスを供給する穿孔機構と、
   被滅菌物を加湿する蒸気を外部から前記滅菌室内に供給する蒸気供給管又は蒸気発生装置と、
   前記滅菌室内の気体を排気する排気管と、
   前記滅菌室内の空気を置換するために空気を前記滅菌室内に供給する給気管と、
   被滅菌物のエアレーションを行う遠赤外線ヒータと、を具備することを特徴とする酸化エチレンガス滅菌装置。
8. 前記滅菌室内に温風を吹き出させる温風発生機構を具備することを特徴とする請求項７記載の酸化エチレンガス滅菌装置。
9. 滅菌工程終了後のエアレーション工程において、
   前記遠赤外線ヒータ及び前記温風発生機構を同時に駆動させる工程、
   前記遠赤外線ヒータを所定時間駆動した後に、前記赤外線ヒータの駆動を停止し、前記赤外線ヒータの停止後に前記温風発生機構を駆動させる工程、又は、
   前記温風発生機構を所定時間駆動した後に、前記温風発生機構の駆動を停止し、前記温風発生機構の停止後に前記遠赤外線ヒータを駆動させる工程、のうちのいずれかの工程を実行する制御装置を具備することを特徴とする請求項８記載の酸化エチレンガス滅菌装置。
10. 酸化エチレンガスによる滅菌後の被滅菌物のエアレーションを、被滅菌物に遠赤外線を照射して行うことを特徴とするエアレーション方法。
11. 過酸化水素ガスによる滅菌後の被滅菌物のエアレーションを、被滅菌物に遠赤外線を照射して行うことを特徴とするエアレーション方法。
12. 低温蒸気ホルムアルデヒドによる滅菌後の被滅菌物のエアレーションを、被滅菌物に遠赤外線を照射して行うことを特徴とするエアレーション方法。
13. 過酢酸による滅菌後の被滅菌物のエアレーションを、被滅菌物に遠赤外線を照射して行うことを特徴とするエアレーション方法。