JP4218076B2 - 滅菌装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、径の細い管内や滅菌バック内の物の滅菌も容易且つ確実に行い得るようにした滅菌装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の滅菌装置としては、プロパンガスを混入した有毒な酸化エチレンガスやホルマリンガスを用いたものなどが知られている。しかし、斯かる滅菌装置を用いた場合には、滅菌に要する時間が長いうえ、滅菌後に残留ガスを除去するための洗浄装置が必要となるものもあり、又洗浄装置を用いても残留ガスの完全な除去が困難で、従って残留物質が下水へ放出されて二次公害のもととなる、等の問題があった。
【０００３】
そこで、このような問題を解決するために特開平９−２７１５１２号公報に示すごときオゾンガスを用いた滅菌装置が提案されている。
【０００４】
而して、特開平９−２７１５１２号公報に示す滅菌装置においては、滅菌対象物を収納した圧力容器内を減圧し、オゾン発生装置と前記圧力容器内とを循環するようにしたオゾンガスを前記圧力容器内に噴出させて滅菌対象物の滅菌を行い、滅菌終了後圧力容器からオゾンガスを除去している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
滅菌対象物には、径の細い管状の物や滅菌バックがあるが、特開平９−２７１５１２号公報に示す滅菌装置ではオゾンガスを循環させているだけであるため、細長い管状の物の内部や滅菌バック内は、オゾン濃度があがりにくく、十分に滅菌を行うことが困難であるという問題がある。
【０００６】
なお、滅菌バックとは、従来公知のバックで、オゾンガスは通過しても細菌は通過しない材質で形成されており、バック内に収納した滅菌対象物の滅菌を行い得るようにしたものである。
【０００７】
本発明は、前述の実情に鑑み、細長い管状の物の内部や滅菌バック内にも、十分にオゾンガスを導入し、滅菌を確実に行い得るようにすることを目的としてなしたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本装置発明は、滅菌処理庫と、該滅菌処理庫へオゾンガスを送給するオゾナイザと、前記滅菌処理庫内のオゾンガスを排気する真空ポンプと、前記滅菌処理庫内から真空ポンプにより排気された排ガス中のオゾンガスを分解するオゾン分解装置とを備えると共に、前記滅菌処理庫内には、一端が開口し且つ他端に開閉可能な第１のフラップを有し、しかも外周部に開閉可能な第２のフラップを有する筒体を備え前記筒体内の前記開口側に正逆転可能なファンを備え前記筒体内の第１のフラップ側にオゾンガスを分解させる分解手段を備えたオゾン分解ユニットを設置し、ファンの一方向への回転時には第２のフラップが開いて形成された開口から筒体内へ導入されたオゾンガスを前記分解手段を通すことなく送給して前記筒体の一端に形成された開口から滅菌処理庫内に送出すことにより滅菌処理庫内のオゾンガスを撹拌し、ファンの他方向への回転時には前記筒体の一端に形成された開口から導入されたオゾンガスを分解手段により分解して第１のフラップが開いて形成された開口から滅菌処理庫内へ送出すよう構成したものである。
【００１３】
従って、本装置発明では、真空ポンプにより滅菌処理庫内を減圧した後、オゾナイザからオゾンガスを滅菌処理庫へ送給する工程を交互に行うことができるため、滅菌対象物が細長い管状の物や滅菌バックであっても容易且つ確実に滅菌を行うことができる。又、本装置発明では、滅菌時にはオゾンの撹拌を十分に行って滅菌を良好に行うことができ、更にオゾンガスを排出する際には、オゾン分解装置へ送給する前に予めオゾンの分解を行うことができるため、オゾン分解装置の負担を軽減することができる。
【００１４】
本装置発明は、真空ポンプの駆動により生じた熱によりオゾン分解装置へ送給されるまえの排ガスを加熱するよう加熱装置を設けたものである。
【００１５】
従って、本装置発明では、排ガス中の相対湿度を下げることができ、オゾン分解装置でのオゾン分解効率が向上する。
【００１６】
本装置発明は、滅菌処理庫内にバブラを設置すると共に、オゾナイザで発生したオゾンガスを前記バブラに送給する管路の頂部がバブラ内の水面よりも上方となるよう、前記管路を逆Ｕ字状に形成したものである。
【００１７】
従って、本装置発明では、バブラの水がオゾナイザ側へ逆流せず、且つ、加湿が可能なため滅菌が良好に行われ、しかも、ダストやＮＯx等の不純物が除去され、滅菌処理庫内がクリーンに保持される。
【００１８】
本装置発明は、滅菌処理庫に、該滅菌処理庫から抜出されたオゾンガスを循環させて再び滅菌処理庫へ戻すようにした管路を接続し、該管路にオゾン濃度計及び循環ポンプを接続し、前記管路のオゾンガスを滅菌処理庫へ戻す側の端部に細長い管状の滅菌対象物の内部へオゾンガスを通し得るよう、前記細長い管状の滅菌対象物を接続する手段を設けたものである。
【００１９】
従って本装置発明は、細長い管状の物の内部をもより一層確実に滅菌することができ、且つオゾン濃度の変化の状態から滅菌が良好に行われているか否かを判定できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
図１〜図４は本発明の実施の形態の一例で、図中、１は酸素発生器、２は酸素発生器１で発生した酸素からオゾンガス４を製造するオゾナイザ、３はオゾナイザ２からのオゾンガス４を滅菌処理庫５へ送給する管路であり、管路３には、オゾンガス４の流れ方向上流側から下流側へ向けて順次電磁弁６、逆止弁７が設けられている。
【００２４】
管路３の先端側は上方から滅菌処理庫５側へ挿入されており、滅菌処理庫５内で下方へ延在してその下端は、滅菌処理庫５内に配置した水８の入ったタンクであるバブラ９内に挿入されている。
【００２５】
バブラ９を設けるのは、管路３から送給されたオゾンガス４に水分を同伴させて滅菌処理庫５内の湿度をあげ、殺菌効果を高めると共にオゾナイザ２から発生してオゾンガス４に同伴されたダストやＮＯx等の不純物を除去し、滅菌処理庫５内をクリーンに保持するためである。
【００２６】
バブラ９のタンクには、水８が入っていることをチェックするレベルセンサや残水を排水するためのドレンを設ける。レベルセンサは滅菌処理庫５内が十分に加湿されたか否かを確認するのに用いるようにしても良く、又湿度センサを設けて滅菌処理庫５内の湿度をセンシングするようにしても良い。
【００２７】
管路３の上端をバブラ９の水８の上面位置より高くして逆Ｕ字状としているのは、バブラ９内の水がオゾナイザ２へ逆流しないようにするためである。バブラ９にはオゾンガス４と水８の接触効率が良くなるよう、セラミックスやガラス製のフィルタを設けても良い。
【００２８】
滅菌処理庫５の管路３挿入側と対向する壁面には、滅菌処理庫５の外部に敷設された管路１０が接続され、管路１０には、滅菌処理庫５から排出された排ガス１１の流れ方向上流側から下流側へ向けて、電磁弁１２及び後述の真空ポンプ１３の廃熱を利用して排ガス１１を加熱しオゾン分解の効率を高めるようにした加熱装置１４並にオゾン分解装置１５が接続されている。
【００２９】
オゾン分解装置１５には、オゾンを分解して得られた酸素を排出するための管路１６が接続され、管路１６には滅菌処理庫５からオゾンガス４を吸引して滅菌処理庫５内を真空にするための真空ポンプ１３が接続されている。
【００３０】
滅菌処理庫５の天井部から壁部にかけては、滅菌処理庫５から送出されたオゾンガス４を送給して再び滅菌処理庫５内へ戻し得るようにした管路１７が滅菌処理庫５の外部に敷設されるよう接続され、管路１７にはオゾンガス４の流れ方向上流側から下流側へ向けて順次、例えば紫外線吸収式のオゾン濃度計１８及び循環ポンプ１９が接続されている。
【００３１】
滅菌処理庫５天井部の管路１７接続部とは反対側の位置には、滅菌処理庫５の外部に位置するよう管路２０が接続され、管路２０の中途部には電磁弁２１が、又管路２０の上端には、滅菌フィルタやＨＥＰＡフィルタ等のフィルタ２２が接続されている。フィルタ２２には、滅菌終了後に減圧された滅菌処理庫５内を大気圧に戻すために外部から空気を導入する際に菌の進入を防止し、滅菌処理庫５内にある滅菌処理物の再汚染を防止するためのものである。
【００３２】
滅菌処理庫５内には、オゾン分解効率を高めるためのオゾン分解ユニット２３が設置されている。
【００３３】
オゾン分解ユニット２３は、一端に開口２４を有すると共に他端に開閉可能な第１のフラップ２５が設けられた筒体２６を備えており、筒体２６内には、触媒２７及び触媒２７と対向するよう開口２４側に設置された駆動可能なファン２８が収納されている。又筒体２６外周部の触媒２７とファン２８との間の位置には、開閉可能な第２のフラップ２９が設けられている。
【００３４】
而して、滅菌処理庫５内にオゾン分解ユニット２３を設けてオゾン分解効率を高めるようにしたのは次のような理由による。すなわち、真空ポンプ１３により吸引されて大気中へ排出される排ガス１１中のオゾン濃度は規制基準（作業環境の許容濃度）である０．１ｐｐｍ以下にしなければならない。
【００３５】
一方、オゾン分解装置１５のみでオゾンを分解しようとすると、オゾン分解装置１５を１回通過させるだけで排ガス１１中のオゾン濃度を規制基準である０．１ｐｐｍにしなければならないため、管路１０からオゾン分解装置１５へ送給される排ガス１１の単位時間当りの流量を大きくすることができない。
【００３６】
そこで、滅菌処理庫５内にオゾン分解ユニット２３を設け、図３に示すように滅菌処理庫５内のオゾンガス４を何回もオゾン分解ユニット２３に通して循環させ、オゾン分解装置１５へ送給される前に予め滅菌処理庫５内でできるだけオゾンを分解させ、オゾン分解装置１５へ多量の排ガス１１を送給できるようにするのである。
【００３７】
なお、図１中、３０は滅菌するために滅菌処理庫５内に収納されて管路１７の滅菌処理庫５戻り側の端部に図示してないノズルを介して接続された細長い管状の滅菌対象物である。
【００３８】
次に、本発明の作用について説明する。
【００３９】
滅菌対象物３０の滅菌を行う際には、滅菌対象物３０を滅菌処理庫５内に収納し、電磁弁６，２１を閉止し、電磁弁１２を開き、真空ポンプ１３の運転を開始する。このため、滅菌処理庫５内の空気等のガスは、排ガス１１として管路１０、オゾン分解装置１５、管路１６を通って大気中へ排気され、滅菌処理庫５内は減圧される。この際、オゾン分解装置１５は停止し、オゾン分解ユニット２３のファン２８は停止し、フラップ２５，２９は図４に示すごとく閉止している。
【００４０】
滅菌処理庫５内が所定の圧力まで減圧されたら電磁弁２１は閉止状態を保持したまま、電磁弁１２を閉止して真空ポンプ１３を停止し、電磁弁６を開いて酸素発生器１及びオゾナイザ２を起動する。このため、酸素発生器１で大気中の空気から分離された酸素はオゾナイザ２へ送給されてオゾナイザ２でオゾンにされ、得られたオゾンガス４は管路３を通って滅菌処理庫５内のバブラ９へ導入され、バブラ９で水８を同伴して加湿された状態でバブラ９から滅菌処理庫５内へ噴出され、滅菌が開始される。
【００４１】
而して、滅菌処理庫５内のオゾン濃度が所定の濃度になったら、電磁弁６は閉止され、酸素発生器１及びオゾナイザ２は停止され、循環ポンプ１９が駆動され、オゾン分解ユニット２３のファン２８が駆動される。この際、滅菌処理庫５におけるオゾンガス４の流れにより、図２に示すようにフラップ２９が開く。
【００４２】
滅菌処理庫５内のオゾンガス４は、管路１７からオゾン濃度計１８を経て、循環ポンプ１９に吸込まれ、循環ポンプ１９から吐出されて管路１７を通り滅菌処理庫５内へ戻る。
【００４３】
オゾン濃度計１８で直接、滅菌処理庫５内のオゾンの濃度を監視できるため、反応によりオゾン濃度が下降していく様子から滅菌が確実に行えたかどうか明確に把握することができる。
【００４４】
又、滅菌対象物３０が細長い管状の物の場合には、滅菌対象物３０を管路１７の滅菌処理庫５に対する戻り側にノズルを介して接続しておくことにより、管路１７を通って戻って来た滅菌処理庫５内の濃度と同じ濃度のオゾンガス４を滅菌対象物３０の管内に通すことができ、従って従来は滅菌しにくかった細長い管状の滅菌対象物３０を容易且つ確実に滅菌できる。
【００４５】
更に、オゾン分解ユニット２３では、ファン２８が駆動されてフラップ２９が開いた状態であるため、滅菌処理庫５内のオゾンガス４は、筒体２６のフラップ２９の部分の開口から筒体２６の開口２４へ流れることにより撹拌され、従って滅菌処理庫５内のオゾン濃度は全体的に均一化され、良好な滅菌を行うことができる。
【００４６】
一定時間経過後或いはオゾン濃度計１８で検出されたオゾン濃度が所定の値まで下降したら、オゾン分解ユニット２３のファン２８を逆転させる。そうすると、オゾンガス４は図３に示すごとく、開口２４から筒体２６へ導入されるようになるため、オゾンガス４の流れによりフラップ２９は閉止し、フラップ２５は開く。又循環ポンプ１９は停止させる。
【００４７】
従って、滅菌処理庫５内のオゾンガス４は開口２４から筒体２６内へ導入され、触媒２７を通り分解され、フラップ２５の開口から滅菌処理庫５内へ戻される。このように、オゾン分解ユニット２３を使用することにより、滅菌処理庫５内のオゾン濃度は或る程度下降する。
【００４８】
又、電磁弁２１は閉止したままで電磁弁１２を開くと共にオゾン分解装置１５及び真空ポンプ１３を駆動すると、滅菌処理庫５内のオゾンを含むガスは排ガス１１として管路１０へ排出され、真空ポンプ１３の廃熱を利用した加熱装置１４で加熱されたうえオゾン分解装置１５へ送給され、オゾン分解装置１５で分解されて酸素になり、管路１６から真空ポンプ１３へ導入され、真空ポンプ１３で加圧されたうえ管路１６を送給されて大気中へ排出される。
【００４９】
オゾン分解装置１５に触媒を使用する場合、オゾンを含んだ排ガス１１の湿度が高いと、オゾンの分解効率が低下し、１回オゾン分解装置１５を通過しただけではオゾンの分解が不十分になる虞れがある。そこで、真空ポンプ１３の駆動により発生した廃熱を加熱装置１４で用いて、オゾン分解装置１５へ与えられる前の排ガス１１を加熱し、排ガス１１中の相対湿度を下げている。このため、オゾン分解装置１５でのオゾン分解効率の低下が防止され、高い分解効率を得ることができる。
【００５０】
真空ポンプ１３の駆動により滅菌処理庫５内が所定の圧力まで減圧されたら、ファン２８を停止し、オゾン分解ユニット２３のフラップ２５を図４の状態に戻し電磁弁２１は閉止したままで電磁弁１２を閉止して真空ポンプ１３を停止し、電磁弁６を開いて再び酸素発生器１及びオゾナイザ２を起動する。このため、上述した場合と同様、酸素発生器１で発生した酸素はオゾナイザ２へ送給されてオゾンにされ、管路３を通って滅菌処理庫５内のバブラ９へ導入され、バブラ９で水８により加湿されて滅菌処理庫５内へ噴出され、再び滅菌が開始される。
【００５１】
而して、滅菌処理庫５内のオゾン濃度が所定の濃度になったら、電磁弁６は閉止され、酸素発生器１及びオゾナイザ２は停止され、循環ポンプ１９が駆動され、オゾン分解ユニット２３のファン２８が駆動される。この際、滅菌処理庫５内におけるオゾンガス４の流れにより、図２に示すようにフラップ２９が開く。
【００５２】
滅菌処理庫５内のオゾンガス４は、管路１７を循環してオゾン濃度計１８で濃度を検出され、滅菌処理庫５内へ戻るため、前述と同様滅菌処理庫５内のオゾン濃度を直接監視でき、滅菌が確実に行えたか否か明確に把握することができる。
【００５３】
又、この場合にも、管路１７を通って戻って来たオゾンガス４は、滅菌対象物３０の管内を通り、滅菌対象物３０は、細長い管状の物であっても容易且つ確実に滅菌される。
【００５４】
更に、この場合にも、滅菌処理庫５内のオゾンガス４はフラップ２９の開口から開口２４へ流れることにより撹拌され、従って滅菌処理庫５内のオゾン濃度は全体的に均一化され、良好な滅菌が行われる。
【００５５】
一定時間経過後或いはオゾン濃度計１８で検出されたオゾン濃度が所定の値まで下降したら、再びオゾン分解ユニット２３のファン２８を逆転させる。このため、オゾンガス４の流れによりフラップ２９が閉止し、フラップ２５が開く。又循環ポンプ１９は停止させる。
【００５６】
従って、滅菌処理庫５内のオゾンガス４は開口２４から筒体２６内の触媒２７を通って分解され、フラップ２５の開口から滅菌処理庫５内へ戻されるため、滅菌処理庫５内のオゾン濃度は或る程度下降する。
【００５７】
又、電磁弁２１を閉止した状態で電磁弁１２を開き、オゾン分解装置１５及び真空ポンプ１３を駆動すると、滅菌処理庫５内のオゾンを含むガスは排ガス１１として管路１０へ排出され、オゾンの分解が十分に行われるよう加熱装置１４で加熱されてオゾン分解装置１５へ送給され、オゾン分解装置１５で酸素に分解され、真空ポンプ１３により大気中へ排気される。
【００５８】
滅菌処理庫５内が所定の圧力まで減圧されたら、再び上述した手順により滅菌処理庫５内にオゾンガス４を送給して滅菌を行う。
【００５９】
上述のように滅菌処理庫５に対する減圧及びオゾンガス４の送給を交互に複数回繰り返すことにより、滅菌を行う対象物が細長い管状の物であっても滅菌バック内に収納された物であっても十分にオゾンガス４を行き渡らせることができ、容易且つ確実に滅菌を行うことができる。
【００６０】
滅菌処理が終了して滅菌処理庫５から滅菌された物を取出す場合には、滅菌処理庫５からオゾンガス４を排気して減圧した状態で電磁弁１２を閉止し、電磁弁６は閉止したまま電磁弁２１を開く。このため大気はフィルタ２２から管路２０を通って滅菌処理庫５内に導入される。これにより滅菌処理庫５は大気圧となり滅菌が終了した物を取出すことができる。フィルタ２２は菌を通さないので、空気を導入する際に滅菌処理物が再汚染されることはない。
【００６１】
図５は本発明の実施の形態の他の例で、本実施の形態においては、酸素発生器１及びオゾナイザ２の１組に対して滅菌処理庫５及びその付帯設備を夫々２組ずつ設けている。
【００６２】
このようにすることにより、前述の実施の形態例と同様の作用効果を奏することができるうえ、滅菌処理庫５の減圧とオゾンガス４の送給とを繰り返す操作を行う場合、一方の滅菌処理庫５の減圧を行っている際に、他方の滅菌処理庫５へオゾンガス４を供給することができ、酸素発生器１やオゾナイザ２を効率良く稼働させることができる。
【００６３】
本発明の実施の形態例においては次のようにすることもできる。
【００６４】
すなわち、滅菌処理庫５内をオゾンガス４送給時にも大気圧により低い圧力に保つことにより、滅菌処理庫５から外部へのオゾンガス４のリークを防止することができる。
【００６５】
滅菌処理庫５内に紫外線灯を設け、滅菌効率をあげるようにできる（促進酸化）。紫外線の強度は光量計等により監視する。この場合、滅菌処理庫５を形成するケーシング内面を鏡面仕上げして紫外線を反射させることにより、滅菌対象物３０の裏側にまで紫外線が届くようにするとより一層良い。
【００６６】
滅菌処理庫５を減圧した後、過酸化水素を噴霧して滅菌効果をあげるようにもできる（促進酸化）。
【００６７】
滅菌処理庫５にオゾンセンサを設けてオゾンリークを監視するようにすると装置としての信頼性がより一層向上する。
【００６８】
オゾンガス４を製造するために酸素発生器１を用いているが、酸素発生器１を用いず、空気を原料にしてオゾナイザ２でオゾンガス４を製造するようにもできる。オゾンガス４を滅菌処理庫５へ導入する際には、滅菌処理庫５は常時庫内が減圧されているので、空気をオゾナイザ２へ送給する装置がなくても、空気はオゾナイザで吸込まれてオゾンガス４となり、着圧により自動的に滅菌処理庫５内へ導入される。この際、オゾンガス４の流量を安定化させるため、マスフローコントローラ等の機器を設置しても良い。
【００６９】
滅菌処理庫５内は金鋼等で段を仕切り、滅菌対象物３０の下にもオゾンガス４が入りやすくするとより一層効果的である。
【００７０】
滅菌処理庫５の外側から例えば自己調整形のリボンヒータ等により底面を加温することにより庫内温度を上昇させ、滅菌効果を高めることができる。
【００７１】
各制御のタイミングは圧力計による圧力監視で行う。この時圧力変化が所定値以上であれば、インタロックをかける（滅菌処理庫５内の減圧を始めて一定時間経過後既定値以上であれば、リークしている可能性がある、等の判断をすることが可能となる）。
【００７２】
なお、本発明は前述の実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【００７３】
【発明の効果】
本発明の滅菌装置によれば、請求項１〜４の何れにおいても、滅菌対象物である細長い管状の物の内部や滅菌バック内にも十分にオゾンガスを導入することができるため、細長い管状の物の内部や滅菌バック内に収納した物の滅菌を十分に行うことができる。
【００７４】
又、請求項１の装置発明では、滅菌時にはオゾンの撹拌を十分に行って滅菌を良好に行うことができ、又オゾンガスを排出する際には、オゾン分解装置へ送給する前に予めオゾンの分解を行うことができるため、オゾン分解装置の負担を軽減することができる。
【００７５】
請求項２の装置発明では、排ガス中の相対湿度を下げることができるため、オゾン分解装置でのオゾン分解効率の低下が防止される。
【００７６】
請求項３の装置発明によれば、バブラの水がオゾナイザ側へ逆流せず、且つ加湿が可能なため滅菌が良好に行われ、しかもダストやＮＯx等の不純物が除去されるため、滅菌処理庫内をクリーンに保持できる。
【００７７】
又請求項４の装置発明によれば、細長い管状の物の内部をもより一層確実に滅菌することができると共に、滅菌が良好に行われているか否かを確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の滅菌装置の実施の形態の一例を示す概略配置図である。
【図２】 図１に示すオゾン分解ユニットを滅菌処理庫内のオゾンガスの撹拌に使用する状態を示す断面図である。
【図３】 図１に示すオゾン分解ユニットを滅菌処理庫内のオゾン分解に使用する状態を示す断面図である。
【図４】 図１に示すオゾン分解ユニットを停止させた状態を示す断面図である。
【図５】 本発明の滅菌装置の実施の形態の他の例を示す概略配置図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、径の細い管内や滅菌バック内の物の滅菌も容易且つ確実に行い得るようにした滅菌装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の滅菌装置としては、プロパンガスを混入した有毒な酸化エチレンガスやホルマリンガスを用いたものなどが知られている。しかし、斯かる滅菌装置を用いた場合には、滅菌に要する時間が長いうえ、滅菌後に残留ガスを除去するための洗浄装置が必要となるものもあり、又洗浄装置を用いても残留ガスの完全な除去が困難で、従って残留物質が下水へ放出されて二次公害のもととなる、等の問題があった。
【０００３】
そこで、このような問題を解決するために特開平９−２７１５１２号公報に示すごときオゾンガスを用いた滅菌装置が提案されている。
【０００４】
而して、特開平９−２７１５１２号公報に示す滅菌装置においては、滅菌対象物を収納した圧力容器内を減圧し、オゾン発生装置と前記圧力容器内とを循環するようにしたオゾンガスを前記圧力容器内に噴出させて滅菌対象物の滅菌を行い、滅菌終了後圧力容器からオゾンガスを除去している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
滅菌対象物には、径の細い管状の物や滅菌バックがあるが、特開平９−２７１５１２号公報に示す滅菌装置ではオゾンガスを循環させているだけであるため、細長い管状の物の内部や滅菌バック内は、オゾン濃度があがりにくく、十分に滅菌を行うことが困難であるという問題がある。
【０００６】
なお、滅菌バックとは、従来公知のバックで、オゾンガスは通過しても細菌は通過しない材質で形成されており、バック内に収納した滅菌対象物の滅菌を行い得るようにしたものである。
【０００７】
本発明は、前述の実情に鑑み、細長い管状の物の内部や滅菌バック内にも、十分にオゾンガスを導入し、滅菌を確実に行い得るようにすることを目的としてなしたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本装置発明は、滅菌処理庫と、該滅菌処理庫へオゾンガスを送給するオゾナイザと、前記滅菌処理庫内のオゾンガスを排気する真空ポンプと、前記滅菌処理庫内から真空ポンプにより排気された排ガス中のオゾンガスを分解するオゾン分解装置とを備えると共に、前記滅菌処理庫内には、一端が開口し且つ他端に開閉可能な第１のフラップを有し、しかも外周部に開閉可能な第２のフラップを有する筒体を備え前記筒体内の前記開口側に正逆転可能なファンを備え前記筒体内の第１のフラップ側にオゾンガスを分解させる分解手段を備えたオゾン分解ユニットを設置し、ファンの一方向への回転時には第２のフラップが開いて形成された開口から筒体内へ導入されたオゾンガスを前記分解手段を通すことなく送給して前記筒体の一端に形成された開口から滅菌処理庫内に送出すことにより滅菌処理庫内のオゾンガスを撹拌し、ファンの他方向への回転時には前記筒体の一端に形成された開口から導入されたオゾンガスを分解手段により分解して第１のフラップが開いて形成された開口から滅菌処理庫内へ送出すよう構成したものである。
【００１３】
従って、本装置発明では、真空ポンプにより滅菌処理庫内を減圧した後、オゾナイザからオゾンガスを滅菌処理庫へ送給する工程を交互に行うことができるため、滅菌対象物が細長い管状の物や滅菌バックであっても容易且つ確実に滅菌を行うことができる。又、本装置発明では、滅菌時にはオゾンの撹拌を十分に行って滅菌を良好に行うことができ、更にオゾンガスを排出する際には、オゾン分解装置へ送給する前に予めオゾンの分解を行うことができるため、オゾン分解装置の負担を軽減することができる。
【００１４】
本装置発明は、真空ポンプの駆動により生じた熱によりオゾン分解装置へ送給されるまえの排ガスを加熱するよう加熱装置を設けたものである。
【００１５】
従って、本装置発明では、排ガス中の相対湿度を下げることができ、オゾン分解装置でのオゾン分解効率が向上する。
【００１６】
本装置発明は、滅菌処理庫内にバブラを設置すると共に、オゾナイザで発生したオゾンガスを前記バブラに送給する管路の頂部がバブラ内の水面よりも上方となるよう、前記管路を逆Ｕ字状に形成したものである。
【００１７】
従って、本装置発明では、バブラの水がオゾナイザ側へ逆流せず、且つ、加湿が可能なため滅菌が良好に行われ、しかも、ダストやＮＯx等の不純物が除去され、滅菌処理庫内がクリーンに保持される。
【００１８】
本装置発明は、滅菌処理庫に、該滅菌処理庫から抜出されたオゾンガスを循環させて再び滅菌処理庫へ戻すようにした管路を接続し、該管路にオゾン濃度計及び循環ポンプを接続し、前記管路のオゾンガスを滅菌処理庫へ戻す側の端部に細長い管状の滅菌対象物の内部へオゾンガスを通し得るよう、前記細長い管状の滅菌対象物を接続する手段を設けたものである。
【００１９】
従って本装置発明は、細長い管状の物の内部をもより一層確実に滅菌することができ、且つオゾン濃度の変化の状態から滅菌が良好に行われているか否かを判定できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
図１〜図４は本発明の実施の形態の一例で、図中、１は酸素発生器、２は酸素発生器１で発生した酸素からオゾンガス４を製造するオゾナイザ、３はオゾナイザ２からのオゾンガス４を滅菌処理庫５へ送給する管路であり、管路３には、オゾンガス４の流れ方向上流側から下流側へ向けて順次電磁弁６、逆止弁７が設けられている。
【００２４】
管路３の先端側は上方から滅菌処理庫５側へ挿入されており、滅菌処理庫５内で下方へ延在してその下端は、滅菌処理庫５内に配置した水８の入ったタンクであるバブラ９内に挿入されている。
【００２５】
バブラ９を設けるのは、管路３から送給されたオゾンガス４に水分を同伴させて滅菌処理庫５内の湿度をあげ、殺菌効果を高めると共にオゾナイザ２から発生してオゾンガス４に同伴されたダストやＮＯx等の不純物を除去し、滅菌処理庫５内をクリーンに保持するためである。
【００２６】
バブラ９のタンクには、水８が入っていることをチェックするレベルセンサや残水を排水するためのドレンを設ける。レベルセンサは滅菌処理庫５内が十分に加湿されたか否かを確認するのに用いるようにしても良く、又湿度センサを設けて滅菌処理庫５内の湿度をセンシングするようにしても良い。
【００２７】
管路３の上端をバブラ９の水８の上面位置より高くして逆Ｕ字状としているのは、バブラ９内の水がオゾナイザ２へ逆流しないようにするためである。バブラ９にはオゾンガス４と水８の接触効率が良くなるよう、セラミックスやガラス製のフィルタを設けても良い。
【００２８】
滅菌処理庫５の管路３挿入側と対向する壁面には、滅菌処理庫５の外部に敷設された管路１０が接続され、管路１０には、滅菌処理庫５から排出された排ガス１１の流れ方向上流側から下流側へ向けて、電磁弁１２及び後述の真空ポンプ１３の廃熱を利用して排ガス１１を加熱しオゾン分解の効率を高めるようにした加熱装置１４並にオゾン分解装置１５が接続されている。
【００２９】
オゾン分解装置１５には、オゾンを分解して得られた酸素を排出するための管路１６が接続され、管路１６には滅菌処理庫５からオゾンガス４を吸引して滅菌処理庫５内を真空にするための真空ポンプ１３が接続されている。
【００３０】
滅菌処理庫５の天井部から壁部にかけては、滅菌処理庫５から送出されたオゾンガス４を送給して再び滅菌処理庫５内へ戻し得るようにした管路１７が滅菌処理庫５の外部に敷設されるよう接続され、管路１７にはオゾンガス４の流れ方向上流側から下流側へ向けて順次、例えば紫外線吸収式のオゾン濃度計１８及び循環ポンプ１９が接続されている。
【００３１】
滅菌処理庫５天井部の管路１７接続部とは反対側の位置には、滅菌処理庫５の外部に位置するよう管路２０が接続され、管路２０の中途部には電磁弁２１が、又管路２０の上端には、滅菌フィルタやＨＥＰＡフィルタ等のフィルタ２２が接続されている。フィルタ２２には、滅菌終了後に減圧された滅菌処理庫５内を大気圧に戻すために外部から空気を導入する際に菌の進入を防止し、滅菌処理庫５内にある滅菌処理物の再汚染を防止するためのものである。
【００３２】
滅菌処理庫５内には、オゾン分解効率を高めるためのオゾン分解ユニット２３が設置されている。
【００３３】
オゾン分解ユニット２３は、一端に開口２４を有すると共に他端に開閉可能な第１のフラップ２５が設けられた筒体２６を備えており、筒体２６内には、触媒２７及び触媒２７と対向するよう開口２４側に設置された駆動可能なファン２８が収納されている。又筒体２６外周部の触媒２７とファン２８との間の位置には、開閉可能な第２のフラップ２９が設けられている。
【００３４】
而して、滅菌処理庫５内にオゾン分解ユニット２３を設けてオゾン分解効率を高めるようにしたのは次のような理由による。すなわち、真空ポンプ１３により吸引されて大気中へ排出される排ガス１１中のオゾン濃度は規制基準（作業環境の許容濃度）である０．１ｐｐｍ以下にしなければならない。
【００３５】
一方、オゾン分解装置１５のみでオゾンを分解しようとすると、オゾン分解装置１５を１回通過させるだけで排ガス１１中のオゾン濃度を規制基準である０．１ｐｐｍにしなければならないため、管路１０からオゾン分解装置１５へ送給される排ガス１１の単位時間当りの流量を大きくすることができない。
【００３６】
そこで、滅菌処理庫５内にオゾン分解ユニット２３を設け、図３に示すように滅菌処理庫５内のオゾンガス４を何回もオゾン分解ユニット２３に通して循環させ、オゾン分解装置１５へ送給される前に予め滅菌処理庫５内でできるだけオゾンを分解させ、オゾン分解装置１５へ多量の排ガス１１を送給できるようにするのである。
【００３７】
なお、図１中、３０は滅菌するために滅菌処理庫５内に収納されて管路１７の滅菌処理庫５戻り側の端部に図示してないノズルを介して接続された細長い管状の滅菌対象物である。
【００３８】
次に、本発明の作用について説明する。
【００３９】
滅菌対象物３０の滅菌を行う際には、滅菌対象物３０を滅菌処理庫５内に収納し、電磁弁６，２１を閉止し、電磁弁１２を開き、真空ポンプ１３の運転を開始する。このため、滅菌処理庫５内の空気等のガスは、排ガス１１として管路１０、オゾン分解装置１５、管路１６を通って大気中へ排気され、滅菌処理庫５内は減圧される。この際、オゾン分解装置１５は停止し、オゾン分解ユニット２３のファン２８は停止し、フラップ２５，２９は図４に示すごとく閉止している。
【００４０】
滅菌処理庫５内が所定の圧力まで減圧されたら電磁弁２１は閉止状態を保持したまま、電磁弁１２を閉止して真空ポンプ１３を停止し、電磁弁６を開いて酸素発生器１及びオゾナイザ２を起動する。このため、酸素発生器１で大気中の空気から分離された酸素はオゾナイザ２へ送給されてオゾナイザ２でオゾンにされ、得られたオゾンガス４は管路３を通って滅菌処理庫５内のバブラ９へ導入され、バブラ９で水８を同伴して加湿された状態でバブラ９から滅菌処理庫５内へ噴出され、滅菌が開始される。
【００４１】
而して、滅菌処理庫５内のオゾン濃度が所定の濃度になったら、電磁弁６は閉止され、酸素発生器１及びオゾナイザ２は停止され、循環ポンプ１９が駆動され、オゾン分解ユニット２３のファン２８が駆動される。この際、滅菌処理庫５におけるオゾンガス４の流れにより、図２に示すようにフラップ２９が開く。
【００４２】
滅菌処理庫５内のオゾンガス４は、管路１７からオゾン濃度計１８を経て、循環ポンプ１９に吸込まれ、循環ポンプ１９から吐出されて管路１７を通り滅菌処理庫５内へ戻る。
【００４３】
オゾン濃度計１８で直接、滅菌処理庫５内のオゾンの濃度を監視できるため、反応によりオゾン濃度が下降していく様子から滅菌が確実に行えたかどうか明確に把握することができる。
【００４４】
又、滅菌対象物３０が細長い管状の物の場合には、滅菌対象物３０を管路１７の滅菌処理庫５に対する戻り側にノズルを介して接続しておくことにより、管路１７を通って戻って来た滅菌処理庫５内の濃度と同じ濃度のオゾンガス４を滅菌対象物３０の管内に通すことができ、従って従来は滅菌しにくかった細長い管状の滅菌対象物３０を容易且つ確実に滅菌できる。
【００４５】
更に、オゾン分解ユニット２３では、ファン２８が駆動されてフラップ２９が開いた状態であるため、滅菌処理庫５内のオゾンガス４は、筒体２６のフラップ２９の部分の開口から筒体２６の開口２４へ流れることにより撹拌され、従って滅菌処理庫５内のオゾン濃度は全体的に均一化され、良好な滅菌を行うことができる。
【００４６】
一定時間経過後或いはオゾン濃度計１８で検出されたオゾン濃度が所定の値まで下降したら、オゾン分解ユニット２３のファン２８を逆転させる。そうすると、オゾンガス４は図３に示すごとく、開口２４から筒体２６へ導入されるようになるため、オゾンガス４の流れによりフラップ２９は閉止し、フラップ２５は開く。又循環ポンプ１９は停止させる。
【００４７】
従って、滅菌処理庫５内のオゾンガス４は開口２４から筒体２６内へ導入され、触媒２７を通り分解され、フラップ２５の開口から滅菌処理庫５内へ戻される。このように、オゾン分解ユニット２３を使用することにより、滅菌処理庫５内のオゾン濃度は或る程度下降する。
【００４８】
又、電磁弁２１は閉止したままで電磁弁１２を開くと共にオゾン分解装置１５及び真空ポンプ１３を駆動すると、滅菌処理庫５内のオゾンを含むガスは排ガス１１として管路１０へ排出され、真空ポンプ１３の廃熱を利用した加熱装置１４で加熱されたうえオゾン分解装置１５へ送給され、オゾン分解装置１５で分解されて酸素になり、管路１６から真空ポンプ１３へ導入され、真空ポンプ１３で加圧されたうえ管路１６を送給されて大気中へ排出される。
【００４９】
オゾン分解装置１５に触媒を使用する場合、オゾンを含んだ排ガス１１の湿度が高いと、オゾンの分解効率が低下し、１回オゾン分解装置１５を通過しただけではオゾンの分解が不十分になる虞れがある。そこで、真空ポンプ１３の駆動により発生した廃熱を加熱装置１４で用いて、オゾン分解装置１５へ与えられる前の排ガス１１を加熱し、排ガス１１中の相対湿度を下げている。このため、オゾン分解装置１５でのオゾン分解効率の低下が防止され、高い分解効率を得ることができる。
【００５０】
真空ポンプ１３の駆動により滅菌処理庫５内が所定の圧力まで減圧されたら、ファン２８を停止し、オゾン分解ユニット２３のフラップ２５を図４の状態に戻し電磁弁２１は閉止したままで電磁弁１２を閉止して真空ポンプ１３を停止し、電磁弁６を開いて再び酸素発生器１及びオゾナイザ２を起動する。このため、上述した場合と同様、酸素発生器１で発生した酸素はオゾナイザ２へ送給されてオゾンにされ、管路３を通って滅菌処理庫５内のバブラ９へ導入され、バブラ９で水８により加湿されて滅菌処理庫５内へ噴出され、再び滅菌が開始される。
【００５１】
而して、滅菌処理庫５内のオゾン濃度が所定の濃度になったら、電磁弁６は閉止され、酸素発生器１及びオゾナイザ２は停止され、循環ポンプ１９が駆動され、オゾン分解ユニット２３のファン２８が駆動される。この際、滅菌処理庫５内におけるオゾンガス４の流れにより、図２に示すようにフラップ２９が開く。
【００５２】
滅菌処理庫５内のオゾンガス４は、管路１７を循環してオゾン濃度計１８で濃度を検出され、滅菌処理庫５内へ戻るため、前述と同様滅菌処理庫５内のオゾン濃度を直接監視でき、滅菌が確実に行えたか否か明確に把握することができる。
【００５３】
又、この場合にも、管路１７を通って戻って来たオゾンガス４は、滅菌対象物３０の管内を通り、滅菌対象物３０は、細長い管状の物であっても容易且つ確実に滅菌される。
【００５４】
更に、この場合にも、滅菌処理庫５内のオゾンガス４はフラップ２９の開口から開口２４へ流れることにより撹拌され、従って滅菌処理庫５内のオゾン濃度は全体的に均一化され、良好な滅菌が行われる。
【００５５】
一定時間経過後或いはオゾン濃度計１８で検出されたオゾン濃度が所定の値まで下降したら、再びオゾン分解ユニット２３のファン２８を逆転させる。このため、オゾンガス４の流れによりフラップ２９が閉止し、フラップ２５が開く。又循環ポンプ１９は停止させる。
【００５６】
従って、滅菌処理庫５内のオゾンガス４は開口２４から筒体２６内の触媒２７を通って分解され、フラップ２５の開口から滅菌処理庫５内へ戻されるため、滅菌処理庫５内のオゾン濃度は或る程度下降する。
【００５７】
又、電磁弁２１を閉止した状態で電磁弁１２を開き、オゾン分解装置１５及び真空ポンプ１３を駆動すると、滅菌処理庫５内のオゾンを含むガスは排ガス１１として管路１０へ排出され、オゾンの分解が十分に行われるよう加熱装置１４で加熱されてオゾン分解装置１５へ送給され、オゾン分解装置１５で酸素に分解され、真空ポンプ１３により大気中へ排気される。
【００５８】
滅菌処理庫５内が所定の圧力まで減圧されたら、再び上述した手順により滅菌処理庫５内にオゾンガス４を送給して滅菌を行う。
【００５９】
上述のように滅菌処理庫５に対する減圧及びオゾンガス４の送給を交互に複数回繰り返すことにより、滅菌を行う対象物が細長い管状の物であっても滅菌バック内に収納された物であっても十分にオゾンガス４を行き渡らせることができ、容易且つ確実に滅菌を行うことができる。
【００６０】
滅菌処理が終了して滅菌処理庫５から滅菌された物を取出す場合には、滅菌処理庫５からオゾンガス４を排気して減圧した状態で電磁弁１２を閉止し、電磁弁６は閉止したまま電磁弁２１を開く。このため大気はフィルタ２２から管路２０を通って滅菌処理庫５内に導入される。これにより滅菌処理庫５は大気圧となり滅菌が終了した物を取出すことができる。フィルタ２２は菌を通さないので、空気を導入する際に滅菌処理物が再汚染されることはない。
【００６１】
図５は本発明の実施の形態の他の例で、本実施の形態においては、酸素発生器１及びオゾナイザ２の１組に対して滅菌処理庫５及びその付帯設備を夫々２組ずつ設けている。
【００６２】
このようにすることにより、前述の実施の形態例と同様の作用効果を奏することができるうえ、滅菌処理庫５の減圧とオゾンガス４の送給とを繰り返す操作を行う場合、一方の滅菌処理庫５の減圧を行っている際に、他方の滅菌処理庫５へオゾンガス４を供給することができ、酸素発生器１やオゾナイザ２を効率良く稼働させることができる。
【００６３】
本発明の実施の形態例においては次のようにすることもできる。
【００６４】
すなわち、滅菌処理庫５内をオゾンガス４送給時にも大気圧により低い圧力に保つことにより、滅菌処理庫５から外部へのオゾンガス４のリークを防止することができる。
【００６５】
滅菌処理庫５内に紫外線灯を設け、滅菌効率をあげるようにできる（促進酸化）。紫外線の強度は光量計等により監視する。この場合、滅菌処理庫５を形成するケーシング内面を鏡面仕上げして紫外線を反射させることにより、滅菌対象物３０の裏側にまで紫外線が届くようにするとより一層良い。
【００６６】
滅菌処理庫５を減圧した後、過酸化水素を噴霧して滅菌効果をあげるようにもできる（促進酸化）。
【００６７】
滅菌処理庫５にオゾンセンサを設けてオゾンリークを監視するようにすると装置としての信頼性がより一層向上する。
【００６８】
オゾンガス４を製造するために酸素発生器１を用いているが、酸素発生器１を用いず、空気を原料にしてオゾナイザ２でオゾンガス４を製造するようにもできる。オゾンガス４を滅菌処理庫５へ導入する際には、滅菌処理庫５は常時庫内が減圧されているので、空気をオゾナイザ２へ送給する装置がなくても、空気はオゾナイザで吸込まれてオゾンガス４となり、着圧により自動的に滅菌処理庫５内へ導入される。この際、オゾンガス４の流量を安定化させるため、マスフローコントローラ等の機器を設置しても良い。
【００６９】
滅菌処理庫５内は金鋼等で段を仕切り、滅菌対象物３０の下にもオゾンガス４が入りやすくするとより一層効果的である。
【００７０】
滅菌処理庫５の外側から例えば自己調整形のリボンヒータ等により底面を加温することにより庫内温度を上昇させ、滅菌効果を高めることができる。
【００７１】
各制御のタイミングは圧力計による圧力監視で行う。この時圧力変化が所定値以上であれば、インタロックをかける（滅菌処理庫５内の減圧を始めて一定時間経過後既定値以上であれば、リークしている可能性がある、等の判断をすることが可能となる）。
【００７２】
なお、本発明は前述の実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【００７３】
【発明の効果】
本発明の滅菌装置によれば、請求項１〜４の何れにおいても、滅菌対象物である細長い管状の物の内部や滅菌バック内にも十分にオゾンガスを導入することができるため、細長い管状の物の内部や滅菌バック内に収納した物の滅菌を十分に行うことができる。
【００７４】
又、請求項１の装置発明では、滅菌時にはオゾンの撹拌を十分に行って滅菌を良好に行うことができ、又オゾンガスを排出する際には、オゾン分解装置へ送給する前に予めオゾンの分解を行うことができるため、オゾン分解装置の負担を軽減することができる。
【００７５】
請求項２の装置発明では、排ガス中の相対湿度を下げることができるため、オゾン分解装置でのオゾン分解効率の低下が防止される。
【００７６】
請求項３の装置発明によれば、バブラの水がオゾナイザ側へ逆流せず、且つ加湿が可能なため滅菌が良好に行われ、しかもダストやＮＯx等の不純物が除去されるため、滅菌処理庫内をクリーンに保持できる。
【００７７】
又請求項４の装置発明によれば、細長い管状の物の内部をもより一層確実に滅菌することができると共に、滅菌が良好に行われているか否かを確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の滅菌装置の実施の形態の一例を示す概略配置図である。
【図２】 図１に示すオゾン分解ユニットを滅菌処理庫内のオゾンガスの撹拌に使用する状態を示す断面図である。
【図３】 図１に示すオゾン分解ユニットを滅菌処理庫内のオゾン分解に使用する状態を示す断面図である。
【図４】 図１に示すオゾン分解ユニットを停止させた状態を示す断面図である。
【図５】 本発明の滅菌装置の実施の形態の他の例を示す概略配置図である。
Claims (4)
- 滅菌処理庫と、該滅菌処理庫へオゾンガスを送給するオゾナイザと、前記滅菌処理庫内のオゾンガスを排気する真空ポンプと、前記滅菌処理庫内から真空ポンプにより排気された排ガス中のオゾンガスを分解するオゾン分解装置とを備えると共に、前記滅菌処理庫内には、一端が開口し且つ他端に開閉可能な第１のフラップを有し、しかも外周部に開閉可能な第２のフラップを有する筒体を備え前記筒体内の前記開口側に正逆転可能なファンを備え前記筒体内の第１のフラップ側にオゾンガスを分解させる分解手段を備えたオゾン分解ユニットを設置し、ファンの一方向への回転時には第２のフラップが開いて形成された開口から筒体内へ導入されたオゾンガスを前記分解手段を通すことなく送給して前記筒体の一端に形成された開口から滅菌処理庫内に送出すことにより滅菌処理庫内のオゾンガスを撹拌し、ファンの他方向への回転時には前記筒体の一端に形成された開口から導入されたオゾンガスを分解手段により分解して第１のフラップが開いて形成された開口から滅菌処理庫内へ送出すよう構成したことを特徴とする滅菌装置。
- 真空ポンプの駆動により生じた熱によりオゾン分解装置へ送給されるまえの排ガスを加熱するよう加熱装置を設けた請求項１に記載の滅菌装置。
- 滅菌処理庫内にバブラを設置すると共に、オゾナイザで発生したオゾンガスを前記バブラに送給する管路の頂部がバブラ内の水面よりも上方となるよう、前記管路を逆Ｕ字状に形成した請求項１又は２に記載の滅菌装置。
- 滅菌処理庫に、該滅菌処理庫から抜出されたオゾンガスを循環させて再び滅菌処理庫へ戻すようにした管路を接続し、該管路にオゾン濃度計及び循環ポンプを接続し、前記管路のオゾンガスを滅菌処理庫へ戻す側の端部に細長い管状の滅菌対象物の内部へオゾンガスを通し得るよう、前記細長い管状の滅菌対象物を接続する手段を設けた請求項１、２又は３に記載の滅菌装置。
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