JP3634722B2 - 高圧蒸気滅菌器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は真空ポンプによりチャンバー内を真空にして滅菌開始前や乾燥時における空気抜きを行うようにした高圧蒸気滅菌器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特にチャンバーの内容量が大きい滅菌器は、滅菌開始前や滅菌完了後の乾燥時にチャンバー内を強制的、且つ短時間に真空引きして空気を排出するために真空ポンプが用いられている。
【０００３】
そして、滅菌開始時には、注排水タンク内に貯溜した水をチャンバーに供給しヒータで加熱して蒸気を発生させ、滅菌完了時にはチャンバー内に残った水を再び注排水タンクに復水する構成としている。
【０００４】
また、前述の真空ポンプは水を循環させながら運転を行う所謂水封式であり、真空ポンプの運転中は、ポンプ用タンク（冷却タンク）に溜めた水を給水ホースを介して給水し、ポンプからの排水は排水ホースを介して行うようにしている。（実開平５−１５９４９号公報）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ポンプ用タンク内に溜めた水は真空ポンプの運転により、該ポンプ内の発生熱やチャンバー内の高温の空気を引き込むことからかなりの温度上昇する。
【０００６】
水温が上昇すると真空ポンプの構成上、効率がどんどんと低下し定められた時間内に真空引きが出来ない欠点があった。
【０００７】
換言すれば、運転時に真空ポンプ内を循環する水は、低い温度である限りは十分な性能を発揮しプログラムより定められた時間どおりにチャンバー内の真空引きを行うことができる。
【０００８】
この様な理由からコンプレッサーにより水を強制的に冷却することも考えられるが高価となるばかりかコンプレッサーの使用により本体の重量が増加することにもなった。
【０００９】
循環する水の温度上昇速度を抑える手段として、循環する水を溜めるタンクの容量を大きくする必要があるが、単に１つのタンクの容量を大きくすると重量があり、今度は水の入れ替えを行う場合にタンクを取り出したり、収納することができなくなる欠点があった。
【００１０】
本発明は、コンプレッサー等の重量のある高価なものを用いず、真空ポンプの温度上昇速度を抑え、水の入れ替えを簡単にしたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、箱型のケースと、このケースの上方に設置した滅菌物を収納するチャンバーと、前記チャンバーと連結し該チャンバー内の空気を排出する水封式の真空ポンプと、前記チャンバーの下方に配置し滅菌時にチャンバー内を飽和蒸気圧にするに必要な水を貯溜する注排水タンクと、前記チャンバーの下方に配置し前記真空ポンプ内を循環させる冷却水を貯水する冷却タンクと、一端を前記真空ポンプに連結した給水パイプ及び排水パイプとを備え、前記冷却タンクは、第１タンクと第２タンクとから構成し、前記給水パイプの他端を第１タンク内に開口し、前記排水パイプの他端を第２タンク内に開口すると共に、前記第１タンク側の高い位置と第２タンク側の低い位置とを連通パイプにより連通したものである。
【００１２】
また、前記ケースは上部空間と下部空間とに区画し、前記上部空間にチャンバーを配置すると共に、下部空間は引き出しトレイを備え、前記引き出しトレイには、前記注排水タンクと第１タンク及び第２タンクを載置したものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の高圧蒸気滅菌器の全体配管図、図２は同じく本体の側面図、図３は同じく冷却タンクの側面図、図４は同じく注排水タンク及び冷却タンクの載置状態を示す斜視図である。
【００１４】
（１）は縦型で上部空間（２）と下部空間（３）に区画した箱型のケース、（４）は前記上部空間（２）間に配置し前側を開口した横長のチャンバー、（５）は前記チャンバー（４）の内底部に配置固定した滅菌用ヒータ、（６）は前記チャンバー内の前記滅菌用ヒータの上方に配置した滅菌物を収容したバスケット（７）を載せるパレット、（８）は前記チャンバー（４）の蓋体、（９）は前記チャンバー（４）の壁材に固定したカップリング、（１０）は前記カップリング（９）と連結したパイプ（１１）の端部に取り付けた圧力計、（１２）は前記パイプ（１１）の一部に取り付けられ前記チャンバー（４）内が異常圧力になる前に開放して圧力上昇を防止する安全弁である。
【００１５】
（１３）は前記下部空間（３）の内底部に前後方向にスライド自在に設けた引き出しトレイで、詳図していないが下部に取り付けたローラーによりスライドを容易としている。
【００１６】
（１４）は前記下部空間（３）の内底部に固定した水封式の真空ポンプで、パイプ（１５）を介して前記チャンバー（４）内と連通する吸気部（１６）と、給水部（１７）及び排水部（１８）を有している。
【００１７】
前記吸気部（１６）はチャンバー（４）内を真空引きして空気を排出するものであり、給水部（１７）と排水部（１８）は真空ポンプ（１４）の運転時に給水部から常に給水して水封状態とし排水部から排水し、絶えず真空ポンプ内を循環させてポンプ作動を行なわせる。
【００１８】
（１９）、（２０）は前記パイプ（１５）の一部に設けた真空ポンプ（１４）の真空度を調節するリークバルブと真空バルブ、（２１）はパイプ（２２）を介して前記チャンバー（４）と連通した吸気フィルター、（２３）はパイプ（２２）の一部に設けた逆止弁で、チャンバー（４）内の空気が大気中に排気するのを防止する。
【００１９】
（２４）は前記チャンバー（４）の底壁材に取り付けた給水フィルター、（２５）は一端を前記給水フィルター（２４）に連結し一部に注排水バルブ（２６）を取り付けた注水パイプ、（２７）は一端を前記チャンバー（４）に連結し一部に逆止弁（２８）と排気バルブ（２９）を取り付けたパイプ、前記パイプ（２５）とパイプ（２７）のそれぞれの他端はチーズ（３０）に連結している。
【００２０】
（３１）は一端をチーズ（３０）に連結し他端を螺旋状にして開口した熱交換部（３２）を有する注排水パイプ、（３３）は一端を前記給水部（１７）に連結し他端を開口した給水パイプ、（３４）は一端を前記排水部（１８）に連結し他端を開口した排水パイプである。
【００２１】
（３５）は前記熱交換部（３２）を投入し滅菌のために使用する所定量の水を溜めたポリプロピレン製で内容量が約２０リットル程度の注排水タンク、（３６）は前記真空ポンプ（１４）の水封、冷却用の水を溜める冷却タンクで、前記給水パイプ（３３）の他端を投入した内容量が約２０リットル程度の給水用の第１タンク（３７）と、前記排水パイプ（３４）の他端を投入した内容量が約２０リットル程度の排水用の第２タンク（３８）とから構成している。
【００２２】
前記第１タンク（３７）と第２タンク（３８）は図３に示す様に、第１タンク（３７）の高い位置と第２タンク（３８）の低い位置とをフレキシブルな連通パイプ（３９）により連通している。（４０）はパイプ（２２）の一部に設けた給気バルブである。
【００２３】
第２タンク（３８）の低い位置とは、図４のマークで示すように滅菌開始初期に給水しておく初期給水線（高い位置）（Ｈ）に対して、それよりも低い真空ポンプ（１４）を効率よく運転するのに必要な最低量の水量を表わす最低水位線（Ｌ）を示している。
【００２４】
第１タンク（３７）の高い位置とは、図４では示されていないが、第１タンクにも第２タンク（３８）の各水位線と同様な水位線が同様な位置に記されている。
【００２５】
従って、連通パイプ（３９）を第１タンク（３７）に連結する高い位置とは第１タンクの初期給水線の位置を示している。
【００２６】
斯して、注排水タンク（３５）と、第１タンク（３７）及び第２タンク（３８）は引き出しトレイ（１３）に載置し、それぞれのタンクを同時に収納、引き出すことができる。
【００２７】
次に滅菌の一連の工程動作を説明する。滅菌物（ガーゼ等）を収納したバスケット（７）をチャンバー（４）に入れパレット（６）上に載置する。
【００２８】
蓋体（８）を閉めた後、スタートボタン（図示せず）を操作すると、真空バルブ（２０）が開くと共に真空ポンプ（１４）が運転を開始し、真空引きをしながら給気フィルター（２１）と給気バルブ（４０）を介してチャンバー（４）内に空気を入れる。
【００２９】
この時、滅菌用ヒータ（５）と乾燥用ヒータ（図示せず）を間欠的に発熱させ滅菌物を加熱する予備加熱工程となり、その後の滅菌時における滅菌物の結露防止と、乾燥性能を向上させる。
【００３０】
やがて、予備加熱工程の開始後、約１０分経過すると、給気バルブ（４０）が閉じると共に注排水バルブ（２６）が開放し、注排水タンク（３５）内の水を熱交換部（３２）から吸水して注排水パイプ（３１）、チーズ（３０）、吸水フィルター（２４）を通じてチャンバー内に給水する。
【００３１】
チャンバー（４）内に所定水量が貯溜すると、注排水バルブ（２６）が閉じ、さらに真空ポンプ（１４）による真空引きを行い真空ポンプ（１４）から排気する予備真空工程を実行する。
【００３２】
予備真空工程の開始後から約３分経過すると、真空ポンプ（１４）の運転が停止し、真空バルブ（２０）が閉じ、滅菌用ヒータ（５）が全熱量で発熱する加熱工程に移行する。
【００３３】
この時、予備真空工程時に排気されなかった残留空気はチャンバー内の温度が９９度に達した後、数分間の間排気バルブ（２９）から排気される。その後も継続して滅菌用ヒータ（５）が発熱しチャンバー内が１３２度に達すると加熱工程が終了し、飽和蒸気圧のもとで滅菌工程に移行する。
【００３４】
あらかじめ定められた滅菌時間が経過すると、注排水バルブ（２６）が開放し滅菌用ヒータ（５）の発熱を止め排気工程に移行する。
【００３５】
排気工程に移行しチャンバー内の温度が１０５度まで低下すると、注排水バルブ（２６）を閉じると共に排気バルブ（２９）を開放してチャンバー内の水を排水し注排水タンク（３５）内に戻す。
【００３６】
チャンバー内の温度が１００度まで低下すると、再び真空バルブ（２０）が開き、真空ポンプ（１４）の運転を開始して乾燥工程に入り、滅菌用ヒータ（５）と乾燥用ヒータを発熱させながら給気バルブ（４０）の開放に伴って大気をチャンバー内に導入し滅菌物の乾燥を行う。
【００３７】
定められた乾燥時間が経過すると、真空バルブ（２０）が閉じ、真空ポンプ（１４）の運転も停止し乾燥工程を終了する。
【００３８】
乾燥工程の終了後、チャンバー内の圧力が大気圧まで戻ると蓋体（８）を開けて滅菌物を取り出す。
【００３９】
前述のように、予備加熱工程と、予備真空工程と、乾燥工程の期間中は真空ポンプ（１４）が運転されチャンバー内の真空引きを行うわけであるが、この間は第１タンク（３７）から給水した水は給水部（１７）から真空ポンプ（１４）内に入り水封用として機能した後、温度上昇して排水部（１８）から第２タンク（３８）内に排水される。
【００４０】
この時、第１タンク（３７）内の水は真空ポンプ（１４）に給水するわけであるが、第１タンク（３７）内の給水に伴ない第２タンク（３８）内の水を引き込む場合には、第２タンク内の下部にある上部に比べて低い温度の水を第１タンク内に吸水することになる。
【００４１】
給水パイプ（３３）の他端は第１タンク（３７）の下部、排水パイプ（３４）の他端は第２タンク（３８）の下部で開口しており、温度の高い水は上部にあることから、第２タンク（３８）内の温度の低い水を第１タンク（３７）の上部に入れ、第１タンク（３７）内の温度の低い水を真空ポンプ（１４）に入れることになる。
【００４２】
それぞれのタンクに給水する場合、或は水の入れ換えをする場合は、図４に示すように引き出しトレイ（１３）を引き出して１つづつを持ち行う。
【００４３】
【発明の効果】
以上の様に本発明は、水封式の真空ポンプに給水し、該真空ポンプから排水する水を貯溜する冷却タンクを、分離した第１タンクと第２タンクにより構成し、給水側の第１タンクの高い位置と排水側の第２タンクの低い位置とを連通パイプにより連通したものであるから、真空ポンプ内に給水する水は常に水温の低いものとなり真空ポンプを効率を下げることなく運転できる。
【００４４】
冷却タンクを２つのタンクに分離したことにより、給水時や排水時には１つづつのタンクを持って行うことができ、作業が頗る簡単となる。
【００４５】
また、２つのタンクに分離することは、外気との接触面積を増やすことになり、延いてはタンク内の水冷却速度を早めることができる。
【００４６】
そして、それぞれのタンクは、箱型のケースの下部空間内に設けた引き出しトレイに載置したものであるから、下部空間内の奥側にも簡単にタンクを載置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高圧蒸気滅菌器の全体配管図である。
【図２】同じく本体の側面図である。
【図３】同じく冷却タンクの側面図である。
【図４】同じく注排水タンク及び冷却タンクの載置状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ケース
２ 上部空間
３ 下部空間
１３ 引き出しトレイ
１４ 真空ポンプ
３５ 注排水タンク
３６ 冷却タンク
３７ 第１タンク
３８ 第２タンク
３９ 連通パイプ

Claims (2)

1. 箱型のケースと、このケースの上方に設置した滅菌物を収納するチャンバーと、前記チャンバーと連結し該チャンバー内の空気を排出する水封式の真空ポンプと、前記チャンバーの下方に配置し滅菌時にチャンバー内を飽和蒸気圧にするに必要な水を貯溜する注排水タンクと、前記チャンバーの下方に配置し前記真空ポンプ内を循環させる冷却水を貯水する冷却タンクと、一端を前記真空ポンプに連結した給水パイプ及び排水パイプとを備え、前記冷却タンクは、第１タンクと第２タンクとから構成し、前記給水パイプの他端を第１タンク内に開口し、前記排水パイプの他端を第２タンク内に開口すると共に、前記第１タンク側の高い位置と第２タンク側の低い位置とを連通パイプにより連通したことを特徴とする高圧蒸気滅菌器。
2. 前記ケースは上部空間と下部空間とに区画し、前記上部空間にチャンバーを配置すると共に、下部空間は引き出しトレイを備え、前記引き出しトレイには、前記注排水タンクと第１タンク及び第２タンクを載置したことを特徴とする請求項１に記載の高圧蒸気滅菌器。

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