JP4489887B2

JP4489887B2 - 医療用処理装置

Info

Publication number: JP4489887B2
Application number: JP37256899A
Authority: JP
Inventors: 尚人増田; 昇司貴田; 光夫成瀬
Original assignee: サーモ・エレクトロン株式会社; アスカテック株式会社; 光夫成瀬
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP2001187118A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感染性のある廃棄物などに対して滅菌や消毒などの医療用の処理を行う医療用処理装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術と発明が解決しようとする課題】
病院などにおいては、検査や治療などにおいて、各種の廃棄物が発生する。これらの廃棄物のうち、特にシリンジ（注射器），透析器具，ガーゼ，包帯などについては、病原菌やウイルス等による感染の恐れがあるため、その処理には相当の注意が必要である。また、入院患者のベット，シーツ，衣類，配膳台，手術着などの衣類や器具などについても、同様に感染の恐れがあり、滅菌や消毒などの作業が必要となる。
【０００３】
感染性廃棄物等の滅菌等を行なう方法としては、高温・高圧の水蒸気（本明細書では単に「蒸気」という）を使用するオートクレーブ滅菌法，ホルマリンガスやＥＯ（エチレンオキサイト）ガス等の噴霧を行なうガス滅菌法などが知られている。
【０００４】
しかしながら、前記オートクレーブ法においては、高温・高圧の蒸気を使用するため、必ずしも取り扱いが容易とはいえない。また、前記ガス滅菌法で使用する滅菌用のガスは、人体に対しても有毒であり、その取り扱いには十分な注意が必要である。
【０００５】
一方、最近は、医療用の機械・器具も多様化しており、その滅菌等の処理を必ずしも十分に行なうことができない恐れがある。例えば、人工透析で使用されるフィルタであるダイヤライザは、一般的に２〜５リットル程度の血液が残留した状態で廃棄される。このような廃棄物は、感染の危険性が高いにも拘わらず、十分な滅菌等の処理を簡便に行なうことは困難である。
【０００６】
本発明は、これらの点に着目したもので、各種の医療用の機械，器具，衣服などの滅菌等の医療用処理を短時間で効率的に行うことができる取り扱いの容易な医療用処理装置を提供することを、その目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の医療用処理装置は、蒸気を生成する蒸気生成手段；前記蒸気生成手段の蒸気吐出側に接続された熱伝導性の加熱用の細管と、該細管内の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成する加熱手段と、前記細管及び加熱手段が設けられた加熱室を含む過熱蒸気発生手段；前記細管の蒸気吐出側に接続されており、細管内の蒸気を逃がすための蒸気排出手段と、該蒸気排出手段の蒸気吐出側と前記細管の蒸気流入側との間に設けられた圧力計を含み、該圧力計の測定結果に応じて前記蒸気排出手段が作用し、前記細管内の圧力を制御する圧力制御手段；前記過熱蒸気発生手段によって得られ、前記圧力制御手段で圧力が制御された過熱蒸気を用いて対象物に医療用の処理を施す処理手段；を備えたことを特徴とする。主要な形態の一つは、前記処理手段に供給される過熱蒸気の温度を制御する温度制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
他の形態は、前記温度制御手段が、前記細管の蒸気吐出側に設けられており、前記処理手段に供給される過熱蒸気の温度を検知する温度センサ；該温度センサ及び前記加熱手段に接続されており、前記温度センサの検知結果に基づいて、前記加熱手段に対する通電量を制御する加熱制御手段；を含むことを特徴とする。更に他の形態は、前記処理手段に送風して冷却する冷却手段；該冷却手段及び前記加熱制御手段に接続されており、これらのいずれか一方に電力が供給されるように切り換えを行う通電切り換え手段；を備えたことを特徴とする。
【０００９】
更に他の形態では、前記細管がつずら折り状であることを特徴とする。一例によれば、前記細管の管径を、水の供給側から過熱蒸気の排出側に行くに従って拡大したことを特徴とする。更に他の形態は、前記処理手段による処理後の対象物を紛体とする紛体化手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、医療用廃棄物に対して本発明を適用した場合を例として説明する。図１には、本実施形態の全体構成が示されている。同図に示すように、本形態では、飽和蒸気を更に加熱した過熱蒸気が利用される。過熱蒸気は、空気を汚さないために環境に好ましく、対流のみならず放射によっても熱を伝達する作用があるために熱容量が大きいという特徴がある。また、本形態で使用される過熱蒸気は圧力が常圧であるため、高圧蒸気の場合と比較して取り扱いが容易である。
【００１１】
過熱蒸気発生装置１００によって生成された過熱蒸気は、加熱処理機１０２に送られる。この加熱処理機１０２には、使用済みの医療用器具や医療用廃棄物などが収納されており、これらに過熱蒸気が噴射される。上述したように、過熱蒸気は熱容量が大きいため、廃棄物等は短時間で加熱処理される。この加熱処理により、細菌やウイルスなどの死滅除去が行なわれる。また、蒸気が高温であるため、廃棄物の乾燥も行なわれる。このため、廃棄物に血液などが残留していても、乾燥効果によってその隅々まで過熱蒸気が行き渡るようになり、滅菌等が行なわれる。
【００１２】
感染性の医療用廃棄物は、加熱処理後非感染性の一般廃棄物となり、クラッシャ（破砕機）１０４に送られる。クラッシャ１０４では、処理後の廃棄物が破砕され、紛体となった廃棄物が廃棄容器１０６に収容される。以後は、一般廃棄物として処理される。
【００１３】
次に、図２を参照して、本実施形態にかかる処理装置の一例について説明する。同図において、蒸気を生成するボイラー１０の蒸気吐出側は、バルブ１２を介して電磁弁１４に接続されている。電磁弁１４は、その開閉制御スイッチ１６が蒸気指令スイッチ１８に接続されており，これによって電磁弁１４の開閉制御が行なわれる構成となっている。前記ボイラー１０としては、処理対象にもよるが、例えば蒸気圧が１kg／cm^２以下で、蒸気量が１０L／h程度の小型のものでも使用可能である。
【００１４】
電磁弁１４の蒸気吐出側は、常圧過熱蒸気発生装置２０に接続されている。この常圧過熱蒸気発生装置２０は、特願平１１−１８９５６２号として出願されたもので、過熱蒸気発生器２２と安全装置２４を含んでいる。これらのうち、過熱蒸気発生器２２は、例えば図３に示すような構成となっている。同図において、加熱室２５内には、熱伝導性の管（以下「細管」という）２６がつずら折り状に設けられている。細管２６は、例えばＵ字管を接続することによって得られる。
【００１５】
細管２６の管内径は、もちろん同一としてもよいが、本例では蒸気の流入側から流出側に行くに従って大きくなっている。このように、管径を徐々に太くすることで、加熱に伴う蒸気の体積膨張に基づく圧力上昇を抑制することができる。過熱蒸気の圧力を抑制することで、後述する処理室内に過熱蒸気が一気に噴出すといった不都合を防止することができる。管径の拡大は、段階的に行ってもよいし、連続的に行ってもよい。図示の例では、蒸気の流入側から流出側に向かって段階的に細管が拡大している。
【００１６】
加熱室２５には、更にヒータ２８が設けられている。このヒータ２８は、細管中の蒸気を加熱して過熱蒸気とするためのものである。また、細管２６の蒸気吐出側は、安全装置２４に接続されている。この安全装置２４は、細管２６の蒸気を逃がして圧力の上昇を抑制するためのものである。すなわち、この安全装置２４の蒸気吐出側と細管２６の蒸気流入側との間に圧力計３０が設けられており、これによる測定結果に応じて安全装置２４が作用し、細管２６内の圧力が所定以上とならないように制御されている。
【００１７】
過熱蒸気発生器２２のヒータ２８には、電源３２から電磁開閉器３４及び加熱制御装置３６を介して電力が供給されている。一方、前記細管２６の蒸気吐出側には、生成された過熱蒸気の温度を検知するための温度センサ３８が設けられている。この温度センサ３８は前記加熱制御装置３６に接続されており、温度センサ３８の検知結果に基づいてヒータ２８に対する通電量が加熱制御装置３６によって制御されるようになっている。これにより、過熱蒸気発生器２２で生成される過熱蒸気の温度が所定の値に制御される。
【００１８】
過熱蒸気発生器２２の蒸気吐出側，すなわち細管２６の蒸気吐出側は、処理室４０及びドレンバルブ４２に接続されている。これらのうち、処理室４０は、医療用廃棄物に対して滅菌，乾燥等の処理を行なうための部屋である。この処理室４０は、冷却ファン４４によって送風冷却も行なわれる。ドレンバルブ４２は、処理室４０に対して医療用廃棄物の出し入れを行なう際に開閉され、蒸気の逃げ道となる。
【００１９】
前記冷却ファン４４は、前記電磁開閉器３４に接続されている。この電磁開閉器３４によって、ヒータ２８と冷却ファン４４のいずれか一方に電力が供給されるように切り換えが行なわれる。これは、処理室４０に対して過熱蒸気を供給するときは、ヒータ２８に通電するものの冷却ファン４４には通電の必要はない。逆に、処理室４０を冷却するときは、冷却ファン４４に通電するもののヒータ２８には通電の必要はない。このような通電切り換えが電磁開閉器３４によって行なわれるようになっている。
【００２０】
処理室４０の蒸気吐出側は、ドレンバルブ４２の蒸気吐出側とともにピット４６に導かれている。処理室４０で加熱処理を終えた蒸気や、ドレンバルブ４２でバイパスされた蒸気は、冷却されてピット４６に導かれる。なお、蒸気を冷却する装置をピット４６の手前に設けるようにしてもよい。
【００２１】
次に、上述した本形態の作用を説明する。まず、処理対象である医療用廃棄物を処理室４０に収容する。具体的には、使用済みのシリンジやガーゼなどをバケットなどに入れて処理室４０に入れる。そして、ボイラー１０の吐出側のバルブ１２を開くとともに、蒸気指令スイッチ１８を操作して更に電磁弁１４を開く。すると、ボイラー１０で生成された蒸気が常圧過熱蒸気発生装置２０の過熱蒸気発生器２２に供給される。
【００２２】
一方、電磁開閉器３４を加熱制御装置３６側に切り換えることで、電源３２から電力がヒータ２８に供給される。これにより、過熱蒸気発生器２２に供給された蒸気が加熱され、過熱蒸気となる。蒸気は、例えば２５０℃〜３００℃に加熱される。このとき、蒸気の圧力が上昇すると、それが圧力計３０で検知され、安全装置２４によって所定圧力となるように制御される。また、過熱蒸気の温度は、温度センサ３８によって検知されており、設定温度となるように加熱制御装置３６によってヒータ２８に対する通電量が制御される。
【００２３】
このようにして得られた低圧の過熱蒸気が、処理室４０に送られる。処理室４０では、医療用廃棄物，すなわち使用済みの医療用器具などが過熱蒸気に浸されるようになる。過熱蒸気は、上述したように熱容量が大きいため、廃棄物は短時間で加熱される。この加熱処理により、細菌やウイルスなどが死滅除去される。また、廃棄物に含まれる水分が温度の上昇に伴って気化し、廃棄物の乾燥も行われる。これにより、廃棄物の容量（体積）も大幅に減少する。本発明に関して行なった実験によれば、１／３程度に減少した。
【００２４】
更に、廃棄物の乾燥も行なわれるため、液物があっても隅々まで過熱蒸気が行き渡るようになり、滅菌や乾燥が細部まで良好に行われる。例えば、血液が残留している使用後の透析機器なども良好に処理される。処理後の蒸気は、ピット４６側に排出される。
【００２５】
処理後の廃棄物を取り出すときは、まず、ドレンバルブ４２を開いて過熱蒸気をドレン側に逃がす。そして、電磁開閉器３４を冷却ファン４４側に切り換えて処理室４０を冷却する。これにより、処理室４０の温度が下がり、処理後の廃棄物を取り出すことができる。
【００２６】
処理後の廃棄物は、図１に示したように、クラッシャ１０４で破砕して紛体にするとともに、廃棄容器１０６に収容される。これにより、廃棄物は更に容量が減少し、実験によれば当初の１０％程度にまで減少する。このような紛体化処理は、特に透析器具の処理に好適である。
【００２７】
本発明に関連して行った実験によれば、ウイルスもしくは病原菌に汚染された廃棄物を処理する場合、１３５℃の過熱蒸気で１０分間加熱処理を行ったところ、充分な滅菌効果が得られた。また、ベット等の滅菌や消毒に関しては、１２８℃の過熱蒸気で４０分間の加熱処理を行ったところ、布とウレタンの境界のテスト用培地が不活性化した。これは、滅菌や消毒が行われたことを示すものである。
【００２８】
次に、本実施形態の具体例と従来例について比較する。なお、使用した常圧過熱装置は、３５０℃まで加熱が可能であるため、２５０℃で以下の実験を行った。
（１）サンプル１……シリンジなどの樹脂系機材の処理
▲１▼従来型の乾燥空気方式（乾熱方式）では、処理終了までの所要温度２２０℃以上，所要時間４時間以上であった。サンプルの処理後形状は原型を残していた。
▲２▼従来型の高圧加熱処理方式（湿熱方式）では、処理終了までの所要温度１２１〜１３２℃，所要時間６０分であった。サンプルの処理後形状は原型をとどめていた。
▲３▼本発明による常圧過熱蒸気方式では、処理終了までの所要温度２５０℃，所要時間１２分であった。サンプルの処理後形状は原型をとどめず、完全溶解した。
このような結果を比較すれば明らかなように、本発明装置によれば、高圧加熱処理方式に匹敵する良好な結果が得られている。
【００２９】
（２）サンプル２……使用済みダイヤライザの処理
▲１▼従来型の乾燥空気方式では、その量にもよるが、非常に時間要する。従って、事実上処理が困難である。
▲２▼従来型の高圧加熱処理方式では、基本的に乾燥しないため、処理不可能である。
▲３▼本発明による常圧過熱蒸気方式では、処理終了までの所要温度２５０〜３００℃，所要時間１時間であった。
【００３０】
このように、本形態によれば、次のような効果がある。
（１）過熱蒸気を使用することとしたので、医療用廃棄物を短時間で安全に効率よく滅菌，消毒，乾燥することができ、その後は一般の廃棄物と同様の処理が可能となる。また、適性な使用温度で処理を行なうようにすれば、発煙等による２次公害の発生や汚染性菌などの外部への飛散もなく、環境汚染に対して有効である。更に、クラッシャを利用して粉体化することで、更に取り扱いが容易になる。このような紛体化は、特に透析器具の処理に有効である。
【００３１】
（２）過熱蒸気の圧力が常圧であるため、高圧ボイラーの資格者を必要としない。また、ボイラーとして、小型の低圧蒸気発生機（１〜２kg／cm^２）で充分その目的を達することができる。このため、装置全体の小型化，設置スペースの低減，少ないエネルギ消費量，低騒音といった利点あり、経済的でもある。更に、処理装置全体をボックス化して病院などに設置することも容易である。
【００３２】
また、装置全体の熱容量が低いため、従来のオートクレーブと比較して、温度立ち上げに要する時間も大幅に短縮することができる。本発明に関して行なった比較実験によれば、立ち上げに要する時間が従来と比較して１／５程度に減少した。
【００３３】
本発明には数多くの実施形態があり、以上の開示に基づいて多様に改変することが可能である。例えば、次のようなものも含まれる。
（１）前記実施形態は、医療用の廃棄物に対して本発明を適用したが、処理対象としては、廃棄することなく再利用するものにも適用可能である。例えば、医療用の機械・器具，オペ衣，椅子や机，ベット，シーツ，食事運搬用ワゴン，など、各種の装置機械器具等に適用可能である。
【００３４】
（２）処理対象物を、例えば耐熱性の容器や袋などに収納して、本発明の過熱蒸気による処理を行なうようにしてもよい。このようにすると、該対象物に直接触れることなく処理対象物の移動や運搬などを行なうことができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、蒸気生成手段で生成した蒸気を加熱して得られた過熱蒸気の圧力を制御し、該過熱蒸気を利用して滅菌などの処理を行うこととしたので、各種の医療用の機械，器具，衣服などに対する滅菌などの処理を短時間で効率的に安全に行うことができ、取り扱いも容易であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態の詳細な構成例を示す図である。
【図３】前記実施形態の加熱蒸気発生器の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０…ボイラー
１２…バルブ
１４…電磁弁
１６…開閉制御スイッチ
１８…蒸気指令スイッチ
２０…安全装置
２０…常圧過熱蒸気発生装置
２２…過熱蒸気発生器
２４…安全装置
２５…加熱室
２６…細管
２８…ヒータ
３０…圧力計
３２…電源
３４…電磁開閉器
３６…加熱制御装置
３８…温度センサ
４０…処理室
４２…ドレンバルブ
４４…冷却ファン
４６…ピット
１００…過熱蒸気発生装置
１０２…加熱処理機
１０４…クラッシャ
１０６…廃棄容器

Claims

蒸気を生成する蒸気生成手段；
前記蒸気生成手段の蒸気吐出側に接続された熱伝導性の加熱用の細管と、該細管内の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成する加熱手段と、前記細管及び加熱手段が設けられた加熱室を含む過熱蒸気発生手段；
前記細管の蒸気吐出側に接続されており、細管内の蒸気を逃がすための蒸気排出手段と、該蒸気排出手段の蒸気吐出側と前記細管の蒸気流入側との間に設けられた圧力計を含み、該圧力計の測定結果に応じて前記蒸気排出手段が作用し、前記細管内の圧力を制御する圧力制御手段；
前記過熱蒸気発生手段によって得られ、前記圧力制御手段で圧力が制御された過熱蒸気を用いて対象物に医療用の処理を施す処理手段；
を備えたことを特徴とする医療用処理装置。
前記処理手段に供給される過熱蒸気の温度を制御する温度制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の医療用処理装置。
前記温度制御手段が、
前記細管の蒸気吐出側に設けられており、前記処理手段に供給される過熱蒸気の温度を検知する温度センサ；
該温度センサ及び前記加熱手段に接続されており、前記温度センサの検知結果に基づいて、前記加熱手段に対する通電量を制御する加熱制御手段；
を含むことを特徴とする請求項２記載の医療用処理装置。
前記処理手段に送風して冷却する冷却手段；
該冷却手段及び前記加熱制御手段に接続されており、これらのいずれか一方に電力が供給されるように切り換えを行う通電切り換え手段；
を備えたことを特徴とする請求項３記載の医療用処理装置。
前記細管がつずら折り状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の医療用処理装置。
前記細管の管径を、水の供給側から過熱蒸気の排出側に行くに従って拡大したことを特徴とする請求項５記載の医療用処理装置。
前記処理手段による処理後の対象物を紛体とする紛体化手段を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の医療用処理装置。