JP4854763B2

JP4854763B2 - 高圧蒸気滅菌器

Info

Publication number: JP4854763B2
Application number: JP2009122985A
Authority: JP
Inventors: 浩秦; 祐嗣加藤
Original assignee: ヒルソン・デック株式会社
Priority date: 2009-05-21
Filing date: 2009-05-21
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2029-05-21
Also published as: JP2010268948A

Description

本発明は、例えば医療用器具などを滅菌するために、チャンバー内への給水、加圧昇温、蒸気置換、滅菌、排気などの処理を順次自動で行う高圧蒸気滅菌器に関する。
詳しくは、チャンバーの開口部を開閉自在に塞ぐ蓋体のロック機構を改良した高圧蒸気滅菌器に関する。

従来、この種の高圧蒸気滅菌器として、チャンバーの開口部の一側に設けたヒンジ機構により蓋体が開閉自在に設けられ、該開口部の他側にロック孔が設けられ、蓋体の表側に設けた摺動孔に、ロックピンが摺動自在に収納されて、蓋体の遊端延長方向に対し出没自在となっているものがある（例えば、特許文献１参照）。
さらに、特許文献１は、ロックピンの先端外周には凸状段部が形成されるとともに、ロック孔の内周にはその凸状段部が係合する凹状段部が形成されており、チャンバー内の高圧力で蓋体が開く方向に力が加わり、ロックピンがロック孔の内周に強く押し付けられた際にそれら段部同士が係合することでロックピンの摺動を規制して、チャンバー内が高圧の間は、その高圧力より大きな力で蓋体をチャンバー方向へ押し戻さない限り、蓋体を開くことができないようになっている。

特開２００６−１４９７８９号公報

ところで、高圧蒸気滅菌の終了後に、例えば電磁弁の故障や排気通路の詰まりなどが発生すると、チャンバー内の残留圧力が外部へ十分に排出されず、チャンバー内に残り続けるおそれがある。
しかし乍ら、このような従来の高圧蒸気滅菌器では、チャンバー内の圧力によりロックピンの凸状段部とロック孔の凹状段部とが押し付け合ってロックしているため、前述したようなチャンバー内の圧力が残っている場合、ある程度の力で蓋体をチャンバー方向へ押し戻すと、ロックピンの凸状段部とロック孔の凹状段部とのロックが解除されてロックピンが軸方向に移動可能になり、蓋体が開いてしまうおそれがあるという問題があった。

本発明は、このような問題に対処することを課題とするものである。
すなわち、本発明は、蓋体が確実に閉じた状態での運転開始と滅菌後の安全状態での蓋体の開放を可能にすること、簡単な構造で且つ小さな駆動力により確実にインターロックすること、などを目的とするものである。

このような目的を達成するために本発明は、被滅菌物が収納されるチャンバーを有する滅菌器本体と、この滅菌器本体に取り付けられて前記チャンバーの開口部を開閉自在に覆う蓋体を有する開閉部材と、この開閉部材から前記滅菌器本体へ向け回転自在に突出するロックピンと、前記滅菌器本体に設けられて前記蓋体の閉動に伴い前記ロックピンの軸方向先端が挿通されるロック孔と、前記ロックピンの回転移動を規制するロック機構と、このロック機構の作動を制御する制御部とを備え、前記ロックピンの軸方向先端には、該ロックピンが回転されることで前記ロック孔と軸方向へ抜け不能に係合する係止部を有し、前記ロック機構は、前記ロック孔に係合された前記係止部へ向け接近及び離隔する方向へ移動するストッパーを有し、前記制御部は、前記係止部が前記ロック孔に抜け不能に係合した後、前記ストッパーを前記係止部へ向け接近移動させて当接可能に配置するとともに、滅菌後で前記チャンバーの内圧が大気圧に戻った時に、前記ロック機構のストッパーを前記係止部から離隔移動させることを特徴とする。

さらに前述した特徴に加えて、前記ロックピンの係止部が該ロックピンの軸方向と直交する方向へ突出する円柱軸であり、前記ロック機構のストッパーを前記ロックピンの軸方向へ往復動自在に支持して、前記係止部の円柱軸と前記ロック機構のストッパーとをロックピンの回転方向へ隣接するように配置したことを特徴とする。

前述した特徴を有する本発明は、蓋体の閉動に伴いロックピンが軸方向へ移動して、その先端の係止部がロック孔に挿通され、この状態でロックピンを回転操作することにより、その係止部がロック孔に係合して該ロックピンの軸方向への移動が規制され、次に、制御部がロック機構のストッパーを係止部へ向け接近移動させて当接可能することにより、ロックピンの回転移動が規制されてインターロックし、また滅菌後にチャンバーの内圧が大気圧と同程度になった時には、制御部がロック機構のストッパーを係止部から離隔移動させることにより、インターロックが解除されロックピンが回転可能となって、該ロックピンの軸方向移動により開蓋可能となる。
したがって、蓋体が確実に閉じた状態での運転開始と滅菌後の安全状態での蓋体の開放を可能にすることができる。
その結果、誤作動や誤操作により蓋体が開いて高温の残留蒸気が噴出するような事故を完全に防止できて、安全性を高めることができる。

また、ロックピンの係止部が該ロックピンの軸方向と直交する方向へ突出する円柱軸であり、ロック機構のストッパーをロックピンの軸方向へ往復動自在に支持して、係止部の円柱軸とロック機構のストッパーとをロックピンの回転方向へ隣接するように配置した場合には、制御部がロック機構のストッパーを係止部へ向け接近移動させるだけで、該ロック機構のストッパーが係止部３ｂの円柱軸とロックピンの回転方向へ当接し、それによりロックピンの回転移動が規制されてインターロックする。
したがって、簡単な構造で且つ小さな駆動力により確実にインターロックすることができる。

本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器の全体構成を示す説明図（図１（ａ）が蓋体を開けた状態の外観斜視図と部分拡大縦断側面図、図１（ｂ）が蓋体を閉じた状態の外観斜視図）である。蓋体の閉動状態を示す説明図（図２（ａ）が部分拡大縦断側面図、図２（ｂ）が（２Ｂ）−（２Ｂ）に沿える部分拡大背面図）である。ロックピンの回転状態を示す説明図（図３（ａ）が部分拡大縦断側面図、図３（ｂ）が（３Ｂ）−（３Ｂ）に沿える部分拡大背面図）である。インターロック状態を示す説明図（図４（ａ）が部分拡大縦断側面図、図４（ｂ）が（４Ｂ）−（４Ｂ）に沿える部分拡大背面図）である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器Ａは、図１（ａ）（ｂ）に示すように、被滅菌物が収納されるチャンバー１ａを有する滅菌器本体１と、この滅菌器本体１に対し移動自在に取り付けられてチャンバー１ａの開口部１ｂを開閉自在に覆う蓋体２ｂを有する開閉部材２と、この開閉部材２から滅菌器本体１へ向け回転自在に突出するロックピン３と、滅菌器本体１に設けられて蓋体２ｂの閉動に伴いロックピン３の軸方向先端が挿通されるロック孔４ａと、ロックピン３の回転移動を規制するロック機構５と、このロック機構５の作動を制御する制御部６を主要な構成要素として備えている。
そして、作業者の操作により制御部６が運転を開始して、チャンバー１ａ内部への給水、ヒーター１ｃによる加圧昇温、高圧蒸気による被滅菌物の滅菌、排気などの処理を順次自動的に行うものである。

開閉部材２は、滅菌器本体１に対して開閉動自在に設けられる支持体２ａと、この支持体２ａの内側に配設されてチャンバー１ａの開口部１ｂを開閉自在に覆う蓋体２ｂとを有し、この蓋体２ｂとチャンバー１ａの開口部１ｂの周縁との間には、弾性変形可能な材料からなるパッキン２ｃを取り付けて、これら両者間を密閉している。

図示例では、滅菌器本体１の正面一側に対し、矩形板状に形成された支持体２ａの一側部を、図示しないヒンジにより軸着するなどして開閉自在に支持し、支持体２ａの略中央位置に、円板状に形成された蓋体２ｂを取り付け、蓋体２ｂの外周には、パッキン２ｃを着脱自在に嵌着している。
その他の例としては、アームなどを横長状に枠組みした枠状部と、この枠状部の外側を覆うカバー部とで支持体２ａが構成され、枠状部の長手方向の略中央位置に、蓋体２ｂの中央に突設されたボスを軸着するなどして取り付けたり、滅菌器本体１の正面下縁に対し、支持体２ａの下縁部を軸着するなどして開閉自在に支持したり、チャンバー１ａの開口部１ｂの周縁にパッキン２ｃを着脱自在に取り付けることも可能である。

さらに、滅菌器本体１の正面他側には、コントロールパネル１ｄが設けられ、このコントロールパネル１ｄには、電源スイッチ１ｅ、滅菌工程を開始する作動スイッチ１ｆ、チャンバー１ａ内の圧力及び温度を表示する圧力計１ｇ、滅菌温度・滅菌時間・乾燥時間などを表示するデジタル表示部１ｈ、滅菌温度や時間などの設定キー１ｉなどが配置されている。

ロックピン３は、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、金属などの剛性材料で棒状に形成され、支持体２ａの他側部に対しその厚さ方向へ貫通して回転自在に突出するように支持するとともに、支持体２ａの外面から突出する軸方向一端には、その外径より大きな回転操作部３ａを設けて抜け止めし、支持体２ａの内面から滅菌器本体１へ向けて突出する軸方向他端には、後述するロック孔４ａよりも小さな係止部３ｂを設けている。
図示例では、回転操作部３ａとしてハンドルを固着し、係止部３ｂとしてロックピン３の軸方向と直交する方向へ円柱軸を突出させて設けている。

ロック孔４ａは、図２（ａ）（ｂ）に示すように、ロックピン３の係止部３ｂよりも大きく形成され、図示例のようにチャンバー１ａの開口縁に連続して滅菌器本体１の正面を構成する前面板に対し、予めロック孔４ａが開設されたロックプレート４を溶接などで固着するか、又は滅菌器本体１の正面を構成する前面板に直接開設することで、滅菌器本体１の正面の所定位置に配置される。
ロック孔４ａの周縁には、図３（ａ）（ｂ）に示すように、ロックピン３を回転操作することで係止部３ｂと該ロックピン３の軸方向へ抜け不能に係合する掛止部４ｂが形成される。
この掛止部４ｂには、ロック孔４ａを挿通したロックピン３の係止部３ｂと対向して、ロックピン３の軸方向へ徐々に突出する傾斜面４ｃと、該係止部３ｂが嵌合する凹溝４ｄを、ロックピン４の回転方向へ順次形成することが好ましい。

ロック機構５は、図２（ａ）及び図３（ａ）の二点鎖線に示すように、ロック孔４ａの掛止部４ｂに係合されたロックピン３の係止部３ｂへ向けて接近及び離隔する方向へ移動自在に支持されるストッパー５ａと、このストッパー５ａを移動する駆動源５ｂを有している。
図示例の場合には、このストッパー５ａが一対の円柱軸であり、これらストッパー５ａの円柱軸をアーム５ｃの中間位置に連係し、このアーム５ｃの一端を支持体５ｄに対し回動自在に枢着して揺動自在に支持するとともに、アーム５ｃの他端には、駆動源５ｂとして設けられたソレノイドに磁気吸着される従動子５ｅを設けている。
さらに、ストッパー５ａの円柱軸と、ロックピン３の係止部３ｂの円柱軸の軸方向両端部とを、ロックピン３の回転方向へ隣接するように配置している。
駆動源５ｂとして設けられたソレノイドは、後述する制御部６から出力される信号に基づいて通電され、従動子５ｅを磁気吸着することで、ストッパー５ａの円柱軸をロックピン３の軸方向へ往復動自在に支持している。

制御部６は、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、コントロールパネル１ｄの作動スイッチ１ｆやロック機構５の駆動源５ｄなどと電気的に接続した制御回路を有するコントローラーであり、ロックピン３の係止部３ｂがロック孔４ａの掛止部４ｂに係合した後、作動スイッチ１ｆの操作により、図２（ａ）及び図３（ａ）の二点鎖線に示すように、ロック機構５の駆動源５ｂに作動して、ストッパー５ａをロックピン３の係止部３ｂへ向け接近移動させ、この状態で運転開始、詳しくは滅菌工程が開始されるように作動制御している。
そして、滅菌工程が完了し排気工程が進行してチャンバー１の内圧が大気圧に戻った時には、図３（ａ）の二点鎖線及び実線に示すように、上述した作動と逆に、ロック機構５のストッパー５ａをロックピン３の係止部３ｂから離隔移動させるように作動制御している。
なお、排気工程の終了はブザーを鳴らすなどして作業者で知らせることが好ましい。

また、チャンバー１の内圧を検出する手段７としては、圧力センサーなどを用い、この圧カセンサーにより排気工程でチャンバー１内に所定以上の圧力が残っている間は、制御部６へ出力しないが、チャンバー１の圧力が全部排気されて大気圧と同程度になった時に、制御部６へロック解除信号を出力するように制御することが好ましい。

さらに、ロック孔４ａの近傍には、ロックピン３の係止部３ｂの位置を検出する例えばマイクロスイッチなどからなる位置検出用センサー（図示しない）が設けられる。
該係止部３ｂの位置検出用センサーは、回転操作部３ａのハンドルの回転操作により、ロックピン３の係止部３ｂがロック孔４の掛止部４ｂと確実に係合するロック位置まで回転移動したか否かを検出するように構成されている。

また、ロック機構５の近傍には、ストッパー５ａの位置を検出する例えばマイクロスイッチなどからなる位置検出用センサー（図示しない）が設けられる。
該ストッパー５ａの位置検出用センサーは、ロック機構５の駆動源５ｂの作動により、ストッパー５ａの円柱軸がロックピン３の係止部３ｂと確実に当接するインターロック位置まで接近移動したか否かを検出するように構成されている。

そして、これら係止部３ｂの位置検出用センサーとストッパー５ａの位置検出用センサーを、制御部６の制御回路と電気的に接続することで、ロックピン３の係止部３ｂがロック孔４の掛止部４ｂと確実に係合するロック位置まで回転移動し、更にストッパー５ａの円柱軸がロックピン３の係止部３ｂと確実に当接するインターロック位置まで接近移動した時のみ、運転開始、詳しくは滅菌工程が開始されるように作動制御させている。

このような本発明の実施形態に係る高圧蒸気滅菌器Ａの機能を説明する。
先ず、電源スイッチ１ｅを入れ、蓋体２を開けて被滅菌物をチャンバー１ａ内に入れ、蓋体２を閉めると、図２（ａ）（ｂ）に示すように、ロックピン３の係止部３ｂが、ロック孔４ａに挿通される。

この状態で、図３（ａ）（ｂ）に示すように、作業者が手動操作して回転操作部３ａのハンドルをクローズ方向へ回転すると、ロックピン３の係止部３ｂが回転して、ロック孔４の掛止部４ｂに該ロックピン３の軸方向へ抜け不能に係合する。

この際、ロック孔４の掛止部４ｂに傾斜面４ｃと凹溝４ｄをロックピン３の回転方向へ順次形成した場合には、回転した係止部３ｂが傾斜面４ｃに乗り上がって、ロックピン３全体が更に挿入され、それに伴い、回転操作部３ａを介して蓋体２全体がチャンバー１ａへ向け押圧され、パッキン２ｃを介して両者が更に密着し、密閉度を向上することができる。

その後、作業者が作動スイッチ１ｆを押すと、図４（ａ）（ｂ）に示すように、制御部６がロック機構５の駆動源５ｂであるソレノイドに通電して、ストッパー５ａの円柱軸が、ロックピン３の係止部３ｂへ向け接近移動して当接可能となる。
それにより、ロックピン３の係止部３ｂが逆回転不能に規制されて蓋体２をインターロックする。
このインターロック状態で運転開始、詳しくは滅菌工程が開始されるため、この滅菌工程中に作業者が誤って蓋体２を開けようとしても開かず、高圧蒸気が噴出する事故を防止できる。

さらに図示例のように、ロックピン３の係止部３ｂが該ロックピン３の軸方向と直交する方向へ突出する円柱軸であり、ロック機構５のストッパー５ａの円柱軸を、ロックピン３の軸方向へ往復動自在に支持して、これら係止部３ｂの円柱軸の軸方向両端部とロック機構５のストッパー５ａの円柱軸とがロックピン３の回転方向へ隣接するように配置されるため、制御部６がロック機構５のストッパー５ａを係止部３ｂへ向け接近移動させるだけで、該ロック機構５のストッパー５ａが係止部３ｂの円柱軸とロックピン３の回転方向へ当接し、それによりロックピン３の回転移動が規制されてインターロックする。
したがって、簡単な構造で且つ小さな駆動力により確実にインターロックすることができる。

また、滅菌工程が完了し排気工程が進行して、圧力センサーなどの手段７によりチャンバー１ａの内圧が大気圧と同程度に戻ったことを検出すると、図３（ａ）（ｂ）の実線に示すように、制御部６がロック機構５の駆動源５ｂであるソレノイドへの通電を停止して、ストッパー５ａの円柱軸が、ロックピン３の係止部３ｂから離隔移動して、ロックピン３の係止部３ｂが逆回転可能となる。
それにより、ロックピン３の回転規制が解除され、蓋体２のインターロックも解除されて、蓋体２を開けてチャンバー１ａ内の滅菌済みの被滅菌物を取り出すことができる。

なお、上述した高圧蒸気滅菌器Ａにおいて、チャンバー１の内圧を検出する手段７としては、圧力センサーなどを用いたが、それに限定されるものではなく、圧力センサーとは別の検出手段により、チャンバー１の内圧が大気圧と同程度に戻ったことを検出して、ロック機構５のストッパー５ａを係止部３ｂから離隔移動させてもよい。

１滅菌器本体１ａチャンバー
１ｂ開口部２開閉部材
２ｂ蓋体３ロックピン
３ｂ係止部４ａロック孔
５ロック機構５ａストッパー
６制御部

Claims

被滅菌物が収納されるチャンバーを有する滅菌器本体と、この滅菌器本体に取り付けられて前記チャンバーの開口部を開閉自在に覆う蓋体を有する開閉部材と、この開閉部材から前記滅菌器本体へ向け回転自在に突出するロックピンと、前記滅菌器本体に設けられて前記蓋体の閉動に伴い前記ロックピンの軸方向先端が挿通されるロック孔と、前記ロックピンの回転移動を規制するロック機構と、このロック機構の作動を制御する制御部とを備え、
前記ロックピンの軸方向先端には、該ロックピンが回転されることで前記ロック孔と軸方向へ抜け不能に係合する係止部を有し、
前記ロック機構は、前記ロック孔に係合された前記係止部へ向け接近及び離隔する方向へ移動するストッパーを有し、
前記制御部は、前記係止部が前記ロック孔に抜け不能に係合した後、前記ストッパーを前記係止部へ向け接近移動させて当接可能に配置するとともに、滅菌後で前記チャンバーの内圧が大気圧に戻った時に、前記ロック機構のストッパーを前記係止部から離隔移動させることを特徴とする高圧蒸気滅菌器。
前記ロックピンの係止部が該ロックピンの軸方向と直交する方向へ突出する円柱軸であり、前記ロック機構のストッパーを前記ロックピンの軸方向へ往復動自在に支持して、前記係止部の円柱軸と前記ロック機構のストッパーをロックピンの回転方向へ隣接するように配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。