JP4107211B2 - 滅菌液供給装置 - Google Patents

Description

本発明は滅菌液供給装置に関し、より詳しくは、滅菌蒸気を発生させる蒸発器へ滅菌液を供給する滅菌液供給装置に関する。

従来、例えば外部から雰囲気を隔離されたアイソレータ内部を殺菌するために滅菌蒸気が使用されている。この滅菌蒸気を発生させる蒸発器に対して従来では、次のようにして滅菌液を供給するようにしている。すなわち、電子天秤で計量可能なリザーバに市販の容器から滅菌液を移した後に、チューブを扱く蠕動式ポンプによってリザーバから蒸発器へ定量送りをするとともに、電子天秤の変化をモニターして蠕動式ポンプをフィードバック制御するようにしている。
上記蠕動式ポンプやその他のポンプでは、滅菌液に何等かの吸引圧が作用するが、過酸化水素水などの滅菌液は比較的気泡が生じやすく、送液速度が速いほど気泡が発生しやすかったものである。このように滅菌液に気泡が発生すると計量精度が低下することになる。
そこで、気泡の発生を抑制して滅菌液を送液するようにした従来の装置として、例えば特許文献１が知られている。この特許文献１の装置においては、通気式アキュームレータを設けて、リザーバからアキュームレータへ低速で送液して気泡の発生を防止しつつ、発生した気泡は通気式のアキュームレータで放出するようにしてあり、アキュームレータからは蒸発器との圧力差により送液するように構成している。
特表平８−５０４６１２号公報

ところで、特許文献１の装置においては、市販の容器からリザーバへ液を送るためのポンプが必要となるとともに、構成が複雑になるという欠点があった。また、気泡が発生しないようにポンプでの送液速度を低速にしているので、滅菌作業のための準備に時間が掛かるという欠点があった。
そこで、本発明の目的は、気泡の発生を防止して高精度に必要量の滅菌液を計量するとともに、高精度に定量送りできる構成の簡単な滅菌液供給装置とすることである。

すなわち、本発明は、滅菌に使用する滅菌蒸気を発生させる蒸発器に、滅菌液を供給する滅菌液供給装置において、
滅菌液を収容した容器から滅菌液を吸引して蒸発器に送液する容積式ポンプと、
この容積式ポンプと容器および蒸発器との連通状態を切り換える弁機構と、容器内の滅菌液を加圧する加圧手段を備え、上記容積式ポンプが容器から滅菌液を吸引する際には、上記加圧手段により容器内の滅菌液を加圧するようにしたものである。

このような構成によれば、滅菌液は加圧手段によって加圧された状態で容積式ポンプに吸引されるため、滅菌液から気泡が発生することを防止することができる。
したがって、高精度に必要量の滅菌液を計量するとともに、構成が簡単で高精度に定量送りができる滅菌液供給装置を提供することができる。

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、１は滅菌蒸気発生装置である。この滅菌蒸気発生装置１は、滅菌液としての過酸化水素水Ａを気化させて滅菌蒸気としての過酸化水素Ｂを発生させる蒸発器２と、この蒸発器２へ過酸化水素水Ａを供給する滅菌液供給装置３とを備えている。
滅菌液供給装置３によって過酸化水素水Ａが蒸発器２へ供給されると、該蒸発器２内で過酸化水素水Ａが気化して過酸化水素Ｂが発生するようになっている。蒸発器２には送風機５を取り付けてあり、蒸発器２で発生した過酸化水素Ｂは送風機５によって外部へ送り出された後に導管４を介して図示しないアイソレータや滅菌庫へ供給されるようになっている。

しかして、滅菌液供給装置３は、過酸化水素水Ａを収容した市販の容器６が収納される圧力室７と、容器６内から滅菌液としての過酸化水素水Ａを所要量だけ吸引してから蒸発器２へ徐々に吐出する容積式ポンプとしてのベロフラムポンプ８と、圧力室７内に圧縮空気Ｃを供給する圧縮空気供給機構１１とを備えている。
圧力室７は内部を密閉可能になっており、図示しない開閉扉を介して圧力室７内に容器６を搬入できるようになっている。
また、圧力室７内は導管１２を介して圧縮空気供給機構１１と連通しており、導管１２を介して圧縮空気供給機構１１から圧力室７内に圧縮空気を供給して、圧力室７内を所定圧力に加圧して陽圧に維持するようになっている。
さらに、圧力室７内は別の導管１３を介してベロフラムポンプ８のシリンダ８Ａと連通させてあり、この導管１３の一端１３Ａは圧力室７内において鉛直下方に向けて支持されている。
容器６内には３５％希釈した過酸化水素Ａを５００ｍｌ収容してあり、この容器６のキャップを取り外してから図示しない開閉扉を介して圧力室７に容器６を搬入するとともに、上記導管１３の一端１３Ａを容器６内の過酸化水素水Ａ中に、容器６の底近くまで挿入させるようにしている。なお、本発明における滅菌とは、広義には殺菌を含むものであって、本発明による滅菌液は、滅菌および殺菌機能を有する液を指し、広義には殺菌液を含むものである。

このようにして、上端の口部が開放された状態で容器６を圧力室７内にセットすると、容器６内の過酸化水素水Ａに対して圧力室７内の圧縮空気Ｃの圧力が作用する。本実施例においては、このように容器６内の過酸化水素水Ａを圧縮空気Ｃにより加圧した状態において、つまり過酸化水素水Ａに陽圧を掛けた状態でベロフラムポンプ８によって容器６内から過酸化水素水Ａを吸引するようにしている。つまり、本実施例においては、圧縮空気供給機構１１と導管１２および圧力室７とによって過酸化水素水Ａを加圧する加圧手段１４を構成している。
圧力室７とベロフラムポンプ８とを連通させた導管１３の途中には、第１電磁開閉弁１５を設けてあり、この第１電磁開閉弁１５の開閉作動は図示しない制御装置によって制御されるようになっている。制御装置によって第１電磁開閉弁１５が閉鎖されると圧力室７とベロフラムポンプ８との連通が阻止され、他方、制御装置によって第１電磁開閉弁１５が開放されると圧力室７とベロフラムポンプ８とが連通するようになっている。

さらに、第１電磁開閉弁１５よりもベロフラムポンプ８に近い位置の導管１３の途中には、別の導管１６の一端１６Ａを接続してあり、この導管１６の他端は上記蒸発器２内の天井に鉛直下方に向けて取り付けている。この導管１６の途中に第２電磁開閉弁１７を設けてあり、この第２電磁開閉弁１７の開閉作動は図示しない制御装置によって制御されるようになっている。第１電磁開閉弁１５が閉鎖されている状態において、制御装置によって第２電磁開閉弁１６が開放されるとベロフラムポンプ８と蒸発器２が導管１３，１６を介して連通する。他方、制御装置によって第２電磁開閉弁１７が閉鎖されるとベロフラムポンプ８と蒸発器２との連通が阻止されるようになっている。
導管１３における導管１６の一端１６Ａの接続位置には、導管１８の一端を接続してあり、その他端は容器６内に連通させている。この導管１８の途中には第３電磁開閉弁１９を設けており、この第３電磁開閉弁１９は過酸化水素水Ａの供給動作中は常時閉鎖されており、それに先立って行われるエア抜き操作において開放される。

ベロフラムポンプ８は、ポンプとリザーバとが一体となった構成となっており、
このベロフラムポンプ８は、シリンダ８Ａと、それに摺動自在に嵌合したピストン８Ｂと、制御装置によって作動を制御されてピストン８Ｂを進退動させるアクチュエータ８Ｃとを備えており、シリンダ８Ａとピストン８Ｂの間をベロフラムによりシールしている。本実施例においては、ベロフラムポンプ８で吸引する過酸化水素水Ａの量は、１回分の滅菌作業に必要な過酸化水素Ｂを蒸発器２で発生させるだけの過酸化水素水Ａの液量と同一となるように設定している。
このベロフラムポンプ８のアクチュエータ８Ｃの作動も図示しない制御装置によって制御するようになっている。制御装置は、第１電磁開閉弁１５を開放し、かつ第２電磁開閉弁１７を閉鎖した状態において、ベロフラムポンプ８のアクチュエータ８Ｃを作動させてピストン８Ｂを最も前進した原点位置から所要量だけ後退した移動位置まで移動させて吸引作動を行わせるようになっている。これにより、導管１３を介して容器６内の過酸化水素水Ａが所定量だけベロフラムポンプ８のシリンダ８Ａ内に吸引されるようになっている。
この後に、制御装置によって第１電磁開閉弁１５が閉鎖されるとともに第２電磁開閉弁１７が開放されてから、制御装置はベロフラムポンプ８のアクチュエータ８Ｃを介してピストン８Ｂを上記移動位置から原点位置へ復帰するように移動させる。これにより、ベロフラムポンプ８のシリンダ８Ａから導管１３および導管１６を介して過酸化水素水Ａが蒸発器２内へ送液されるようになっている。

以上の構成において、上記滅菌液供給装置３によって次のようにして蒸発器２へ過酸化水素水Ａを供給する。
先ず、過酸化水素水Ａを収容した容器６からキャップを取り外した後、図示しない開閉扉を開放して圧力室７内に容器６を搬入し、導管１８の先端を容器６の開口に位置させるとともに、該容器６内の過酸化水素水Ａ内に導管１３の一端１３Ａを挿入する。
容器６を圧力室７内に位置させたら、蒸発器２へ過酸化水素水Ａを供給する
のに先立ち、導管１３に存在するエアを抜いて過酸化水素水Ａで満たすエア抜き操作を行う。
このエア抜き操作を行うには、開閉扉を閉鎖した状態で圧縮空気供給機構１１から圧力室７内へ所定圧力の圧縮空気を供給し、圧力室７内が陽圧となる所定圧力に維持されている状態において、制御装置は第２電磁開閉弁１７および第３電磁開閉弁１９を閉鎖する一方、第１電磁開閉弁１５を開放するとともに、アクチュエータ８Ｃによりベロフラムポンプ８のピストン８Ｂを原点位置から所定の移動位置まで移動させる。
このベロフラムポンプ８の吸引動作により、導管１３に存在するエアおよび容器６内の過酸化水素水Ａがベロフラムポンプ８のシリンダ８Ａ内に吸引される。
これにより導管１３内は過酸化水素水Ａで満たされた状態となる。このエア
抜き操作におけるベロフラムポンプ８の吸引量は、導管１３に存在するエアの容
積量を上回り、導管１３内を満たすに充分な量の過酸化水素水Ａを容器６内から吸引するよう設定されている。
その後、制御装置は第２電磁開閉弁１７を閉鎖した状態で、第１電磁開閉弁１５を閉鎖する一方、第３電磁開閉弁１９を開放し、アクチュエータ８Ｃを作動させてベロフラムポンプ８のピストン８Ｂを原点位置まで移動させて、ベロフラムポンプ８に吸引されたエアおよび過酸化水素水Ａを導管１８を介して容器６に押
し出す。この際、エアを押し出しやすくするために圧縮空気供給機構１１による
圧縮空気の供給を停止させ、圧力室７を大気に開放して減圧するようにしている。
また、ベロフラムポンプ８はシリンダ８Ｂ内のエアが確実に押し出されるように、
導管１３と接続される入出口が上方を向くように配置されている。これにより、エアは第１電磁開閉弁１５以降の導管１３および導管１８を流通して圧力室７内
に放出され、導管１３の全域が過酸化水素水Ａで満たされた状態となる。
エア抜き操作が終了したら、再度、圧縮気体供給機構１１から圧力室７内へ所定圧力の圧縮空気を供給し、圧力室７内を陽圧となる所定圧力に維持された状態とする。この状態において制御装置は第３電磁開閉弁１９を閉鎖するとともに、第２電磁開閉弁１７を閉鎖したまま、第１電磁開閉弁１５を開放する一方、アクチュエータ８Ｃによりベロフラムポンプ８のピストン８Ｂを原点位置から所定の
移動位置まで移動させる。
このベロフラムポンプ８の吸引動作により、容器６内から１回分の使用量に相当する量の過酸化水素水Ａが、ベロフラムポンプ８のシリンダ８Ａ内に吸引される。
この吸引動作時の過酸化水素水Ａの流量は、例えば１２０ｇの使用量に対して７２０ｇ／分（１２０ｇ／１０秒）となるように設定している。
このようにベロフラムポンプ８によって過酸化水素水Ａを吸引する際には、圧力室７内の陽圧の圧縮空気Ｃによって容器６内の過酸化水素水Ａが加圧されているので、ベロフラムポンプ８の吸引動作によって過酸化水素水Ａに気泡が発生することを防止することができる。そのため、ベロフラムポンプ８に短時間で過酸化水素水Ａを吸引することができる。
そして、ベロフラムポンプ８による必要量の過酸化水素水Ａの吸引が完了したら、制御装置は第１電磁開閉弁１５を閉鎖する一方、第２電磁開閉弁１７を開放させてからアクチュエータ８Ｃによりピストン８Ｂを原点位置に向けて移動させる。これにより、導管１３および導管１６を介してベロフラムポンプ８から蒸発器２へ過酸化水素水Ａが吐出される。本実施例では、この時の過酸化水素水Ａの流量は、例えば２ｇ／分（１２０ｇ／６０分）としている。つまり、過酸化水素水Ａを吸引する場合と比較して極めてゆっくりと過酸化水素水Ａを蒸発器２に吐出するようにしている。
このようにして、蒸発器２に過酸化水素水Ａを送液するようにしてあり、蒸発器２内ではベロフラムポンプ８から徐々に送液された過酸化水素水Ａが滴下され、蒸気化されて過酸化水素Ｂが発生する。そして、蒸発器２内で発生した過酸化水素Ｂは、送風機５によって蒸発器２の外部へ排出されて、導管４を介して図示しないアイソレータや滅菌庫へ供給される。
なお、ベロフラムポンプ８のピストン８Ｂが原点位置に復帰することでシリンダ８Ａ内にあった過酸化水素水Ａがすべて吐出されたことになる。これにより、一回分の過酸化水素Ｂを発生させるために必要な量の過酸化水素水Ａが蒸発器２に供給されたことになる。

上述した本実施例によれば、容積式ポンプであるベロフラムポンプ８を用いるとともに、加圧手段１４によって容器６内の過酸化水素水Ａを加圧してベロフラムポンプ８で吸引するようにしている。そのため、吸引される過酸化水素水Ａから気泡が発生するのを防止して高精度に必要量の滅菌液を計量することができる。しかも、電子天秤やアキュームレータ等を設ける必要が無いので、構成が簡単で高精度に定量送りできる滅菌液供給装置３を提供することできる。

--------（第２実施例）
次に、図２は本発明の第２実施例を示したものである。この第２実施例は、上記第１実施例の構成を前提として、上記ベロフラムポンプ８と並列にもう一台ベロフラムポンプ８’を追加したものである。
第１電磁開閉弁１５と容器６との間の導管１３を導管２１によってベロフラムポンプ８’のシリンダ８Ａ’と連通してあり、この導管２１を第４電磁開閉弁１５’によって開閉するようにしている。また、第４電磁開閉弁１５’とベロフラムポンプ８との間の導管２１と上記導管１６とを別の導管２２によって連通させてあり、この導管２２に第５電磁開閉弁１７’によって開閉させるようにしている。第４電磁開閉弁１５’、第５電磁開閉弁１７’、第６電磁開閉弁１９’および第２のベロフラムポンプ８’のアクチュエータ８Ｃ’の作動も図示しない制御装置によって制御するようにしている。その他の構成は、上記第１実施例のものと同じであり、第１実施例と同一又は相当する部分には同一の符号に「’」を付して示してある。
以上のように複数のベロフラムポンプ８，８’を備える第２実施例の滅菌液供給装置３においては、一方のベロフラムポンプ８が過酸化水素水Ａの吸引動作を行っているときには、他方のベロフラムポンプ８’によって過酸化水素水Ａを蒸発器２に吐出するようにしている。
このような構成とした第２実施例においては、ベロフラムポンプ８、８’を交互に切り換えて用いることにより大量の過酸化水素水Ａを蒸発器２へ連続的に供給することが可能となる。
なお、この第２実施例においては、２台のベロフラムポンプ８、８’を設けているが、必要に応じて３個以上のベロフラムポンプを並列に配置しても良い。
また、上記各実施例においては、容積式ポンプとしてベロフラムポンプを用いているが、ピストン式ポンプやダイアフラムポンプ等、計量室の容積の変化に応じて吸引、吐出を行う構造のポンプであれば他のタイプのポンプを用いても良い。

本発明の一実施例を示す構成図。 本発明の第２実施例を示す構成図。

符号の説明

２…蒸発器 ３…滅菌液供給装置
６…容器 ７…圧力室
８…ベロフラムポンプ（容積式ポンプ）
１１…圧縮空気供給機構（気体供給手段）
１４…加圧手段 Ａ…過酸化水素水（滅菌液）
Ｂ…過酸化水素

Claims (3)

1. 滅菌に使用する滅菌蒸気を発生させる蒸発器に、滅菌液を供給する滅菌液供給装置において、
   滅菌液を収容した容器から滅菌液を吸引して蒸発器に送液する容積式ポンプと、この容積式ポンプと容器および蒸発器との連通状態を切り換える弁機構と、容器内の滅菌液を加圧する加圧手段を備え、上記容積式ポンプが容器から滅菌液を吸引する際には、上記加圧手段により容器内の滅菌液を加圧することを特徴とする滅菌液供給装置。
2. 上記加圧手段は、通気可能に開放された容器を収納する圧力室と、この圧力室内に圧縮気体を供給する気体供給手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の滅菌液供給装置。
3. 上記容積式ポンプを複数備え、いずれかの容積式ポンプによる蒸発器への送液時に他の容積式ポンプが滅菌液の吸引を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の滅菌液供給装置。

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