JP5177072B2

JP5177072B2 - 蒸気滅菌装置

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Publication number: JP5177072B2
Application number: JP2009110512A
Authority: JP
Inventors: 昌志谷口; 裕一高橋; 仁志武井; 崇嗣大▲崎▼; 亮幸須賀
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2029-04-30
Also published as: JP2010259482A

Description

この発明は、被滅菌物を滅菌槽内で蒸気滅菌処理する蒸気滅菌装置に関する。

一般に蒸気滅菌装置を用いた滅菌作業は、特許文献１および２に開示されるように、被滅菌物を滅菌槽内に収納し、減圧手段による排気と給蒸とを適宜繰り返すことによって、滅菌槽内の空気を排除し蒸気に置換する空気排除工程と、蒸気を滅菌槽内へ導入して所定温度まで上昇させて滅菌処理を行う滅菌工程と、減圧手段と復圧手段の作動を交互に行うなどの方法によって被滅菌物の乾燥を行う乾燥工程とを順次実施することにより行なわれている。

ところで、被滅菌物によっては滅菌バッグで包装された状態で滅菌槽に格納されて蒸気滅菌されるが、排気工程において滅菌バッグが破袋する現象が確認されることがある。滅菌バッグの破袋は以下のようなメカニズムで発生する。すなわち、滅菌槽内に蒸気を導入したのちに、滅菌槽内の気体を排出し、滅菌槽内を大気圧以下まで減圧する排気工程において、大気圧以下まで減圧されている滅菌槽内において、滅菌バッグ内では凝縮した水が減圧沸騰をおこし、滅菌バッグ内の圧力を増加させることになり、これによって滅菌バッグ内外の圧力差が大きくなり、滅菌バッグが許容容積以上に膨張するため滅菌バッグが破袋する。

以下、破袋のメカニズムについて図を参照しながら詳細に説明する。滅菌バッグ内で蒸気が凝縮した状態で、滅菌槽内の気体を減圧手段によって排気する場合の滅菌槽内の圧力および滅菌バッグ内の圧力の時間変化を図５に示す。滅菌槽内の圧力は、低真空領域では急激に低下し、高真空領域では滅菌槽内の圧力低下は緩やかになる。これに対して、滅菌バッグ内の圧力は、途中まで（ｔ１点まで）は滅菌槽内の圧力にほぼ追従して漸減する。しかし、さらなる圧力低下とともに飽和蒸気温度も低下し、滅菌バッグ内の凝縮水の温度より沸点が低下すると滅菌バッグ内の凝縮水が蒸発を始める。蒸発によって滅菌バッグ内で単位時間に発生する蒸気量が増加すると、滅菌バッグのうち通気性を有する部分における圧力損失が増大するため、滅菌バッグ内外の圧力差は拡大する。そして滅菌バッグ内外の圧力差による滅菌バッグの膨張が、滅菌バッグの耐えうる容積を超過すると、滅菌バッグは破袋する。図５において、滅菌バッグ内外の圧力差が最大となった時（ｔ２点）、破袋の可能性も最も高くなる。こうした環境下においては、滅菌バッグ内の凝縮水の温度が高く、量が多いほど、滅菌バッグ内外の圧力差は大きくなり、破袋の可能性も高くなる。

一つの排気工程の中で発生する滅菌バッグ内外の圧力差を低減するには、滅菌槽内の急減圧を避ける、すなわち滅菌槽内の気体をゆっくりと排出すればよい。これによって滅菌バッグの破袋を防止することができる（特許文献１）。なお、滅菌バッグ内の蒸発も収まり、滅菌槽内の圧力低下率が減少してくると（ｔ３点以降）、滅菌バッグ内外の圧力差は増加しないため、破袋の可能性は低下する。

なお、滅菌槽の減圧に伴う滅菌バッグの状況は、滅菌バッグ内の凝縮水量、滅菌バッグのサイズ、滅菌バッグに収容された被滅菌物の容量および種類、滅菌バッグの載置方法などによって異なる。例えば、滅菌バッグのサイズが小さい場合、通気性を有する部分の面積も小さくなるため、滅菌バッグ内外の圧力差は大きくなりやすく、また滅菌バッグが重ねられて、通気性を有する部分を塞ぐように載置されている場合、滅菌バッグ内の気体の排出が妨げられるため、滅菌バッグ内外の圧力差は大きくなりやすい。

特許文献１に開示されるように、従来の蒸気滅菌装置では滅菌バッグの破袋を防止するために、排蒸工程および減圧工程での排気流量を低くして圧力低下率を抑えていた。しかし、滅菌バッグ内の凝縮水量が多い場合などの、破袋の可能性が最も高い場合に破袋が起こらないよう排気流量を低く調整した状態での排蒸工程および減圧工程を繰り返すため、運転時間の長期化を招来していた（図６参照）。

一方、給蒸工程と減圧工程とを繰り返す場合、実施した給蒸工程の回数毎に滅菌バッグ内に凝縮された凝縮水量は増加し、温度も上昇するため、破袋の可能性は減圧工程を繰り返すたびに大きくなる。また、滅菌バッグ内の凝縮水量が多い、たとえば、一つの滅菌バッグ内に重量物が入っている場合や、運転開始時の被滅菌物の温度が低い場合など、破袋の可能性が高い領域と、滅菌バッグ内の凝縮水の沸騰が収まり、滅菌バッグ内外の圧力差が小さくなる領域とが存在する。また、一つの減圧工程の中においても、減圧の初期段階、すなわち低真空領域では、滅菌槽内の圧力の低下率が高いため破袋の可能性も高く、減圧の後期段階、つまり高真空領域では滅菌槽内の圧力の低下が緩やかであるため破袋の可能性も低い。

特開２００７−２５２６５１号公報特開２０００−１９８１９７号公報

この発明が解決しようとする課題は、滅菌バッグの破袋を防止しつつ、運転時間を短縮することのできる蒸気滅菌装置および蒸気滅菌方法を提供することである。

この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、少なくとも一部が通気性を有しつつも菌を通過させない材料から構成される滅菌バッグに包装された被滅菌物を収容可能に構成された滅菌槽と、前記滅菌槽内に滅菌用の蒸気を供給する給蒸手段と、前記滅菌槽内の気体を排出するとともに、排出される気体の流量を調整可能に構成された減圧手段と、前記滅菌槽内の気体を排出するとともに、排出される気体の流量を調整可能に構成された排蒸手段と、前記滅菌槽内に空気を導入して大気圧に復圧する復圧手段と、前記給蒸手段、前記排蒸手段、前記減圧手段および前記復圧手段を制御する制御手段とを備え、前記滅菌槽内を大気圧から減圧して気体を排出する減圧工程および前記滅菌槽内に蒸気を大気圧まで供給する給蒸工程を繰り返す空気排除工程と、前記滅菌槽内に蒸気を大気圧より高い所定の圧力まで供給して前記被滅菌物の滅菌を行う滅菌工程と、前記滅菌槽内の蒸気を大気圧まで排出する排蒸工程と、前記滅菌槽内を大気圧から減圧して気体を排出する減圧工程および前記滅菌槽内に空気を供給して復圧する復圧工程を繰り返す乾燥工程を順次行う、蒸気滅菌装置であって、前記空気排除工程での二回目以降の減圧工程、前記排蒸気工程および前記乾燥工程での減圧工程の途中で、前記制御手段が前記減圧手段又は前記排蒸気手段を制御して、前記滅菌槽内から排出される気体の流量を低排気流量から高排気流量に変化させること特徴とする蒸気滅菌装置である。

請求項１に記載の発明によれば、排気工程の途中で排気流量を変化させることによって、滅菌バッグの破袋を防止しつつも排気工程の時間を短縮することが可能な蒸気滅菌装置を提供することができる。ここで「運転工程」とは、蒸気滅菌装置が運転を開始してから運転終了するまでに行われる一連の工程を指す。また、「滅菌槽内から排出される気体の流量」とは、滅菌槽内から単位時間に排出される気体の体積を指す。なお、以下において「滅菌槽内から排出される気体の流量」のことを「排気流量」と呼ぶ場合がある。また、排気工程には、滅菌槽内の圧力が大気圧より高い状態から大気圧となるまで滅菌槽内の気体を排出する排蒸工程と、滅菌槽内の圧力を大気圧から減圧して気体を排出する減圧工程とが含まれる。

請求項２に記載の発明は、前記滅菌槽内の圧力を常時検出する滅菌槽内圧力検出手段をさらに備え、前記空気排除工程での二回目以降の減圧工程、前記排蒸工程および前記乾燥工程での減圧工程の途中で、前記制御手段が、前記滅菌槽内から排出される気体の流量を前記滅菌槽内の圧力に応じて低排気流量から高排気流量に変化させることを特徴とする請求項１に記載の蒸気滅菌装置である。

請求項２に記載の発明によれば、滅菌バッグ内外の圧力差と密接な関係のある滅菌槽内の圧力に応じて、排気流量を調整することができる。

請求項３に記載の発明は、前記空気排除工程での二回目以降の減圧工程および前記乾燥工程での減圧工程において、前記滅菌槽内から排出される気体の流量を所定の流量パターンに従って、低い排気流量で排気し、その後中間の排気流量で排気し、さらにその後高い排気流量で排気することを特徴とする請求項１または２に記載の蒸気滅菌装置である。

請求項３に記載の発明によれば、破袋の可能性に応じて好適な流量パターンを予め設定し、その流量パターンに従って排気流量を変化させることにより、滅菌バッグの破袋を防止しつつ排気工程の時間を短縮することができる。ここで「流量パターン」とは、排気流量と他のパラメータとの関係を規定するパターンを指す。

請求項４に記載の発明は、前記空気排除工程および前記乾燥工程では、低い排気流量から中間の排気流量に切り換える圧力および中間の排気流量から高い排気流量に切り換える圧力が、減圧工程ごとに異なることを特徴とする請求項３に記載の蒸気滅菌装置である。

請求項４に記載の発明によれば、排気工程ごとの破袋の可能性に応じて好適な流量パターンを選択することができ、好適な流量パターンを適宜組み合わせることによって運転時間全体を短縮することができる。

請求項５に記載の発明は、前記滅菌槽内の圧力を常時検出する滅菌槽内圧力検出手段と、前記滅菌バッグ内の圧力を常時検出する滅菌バッグ内圧力検出手段とをさらに備え、前記制御手段が、前記滅菌槽内から排出される気体の流量を、前記滅菌槽内の圧力と前記滅菌バッグ内の圧力との圧力差に応じて、前記滅菌バッグ内外の圧力差が所定の圧力を超過しないように変化させることを特徴とする請求項１に記載の蒸気滅菌装置である。

請求項５に記載の発明によれば、破袋の直接的な要因となる滅菌バッグ内外の圧力差を常時検出し、検出された値に応じて時々刻々排気流量を調整できるため、破袋を防止しつつ運転時間を短縮することができる。

請求項６に記載の発明は、前記空気排除工程での二回目以降の減圧工程において、前記空気排除工程の前記給蒸工程の回数を経るごとに、一つの減圧工程における低い排気流量で排気する時間が占める割合を多く設定しており、前記乾燥工程での減圧工程において、前記復圧工程の回数を経るごとに、一つの減圧工程における高い排気流量で排気する時間が占める割合を多く設定していることを特徴とする請求項１に記載の蒸気滅菌装置である。

この発明によれば、排気工程の途中で排気流量を変化させることによって、滅菌バッグの破袋を防止しつつも排気工程の時間を短縮することが可能な蒸気滅菌装置および蒸気滅菌方法を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る蒸気滅菌装置の概略構成図である。本発明の第１の実施の形態に係る蒸気滅菌装置の運転工程における、滅菌槽内の圧力，排気流量，排蒸弁の開度および真空弁の開度の時間変化の一例を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係る蒸気滅菌装置の運転工程における、滅菌槽内の圧力，排気流量，排蒸弁の開度および真空弁の開度の時間変化の他の例を示す図である。本発明の第２の実施の形態に係る蒸気滅菌装置の概略構成図である。滅菌槽内の気体を減圧手段によって排出した場合における、滅菌槽内の圧力および滅菌バッグ内の圧力の時間変化を示す図である。従来の蒸気滅菌装置の空気排除工程における滅菌槽内の圧力の時間変化を示す図である。

（第１の実施の形態）
この発明の第１の実施の形態について図１〜図３に基づき説明する。図１は第１の実施の形態に係る蒸気滅菌装置の概略構成図である。図２は第１の実施の形態に係る蒸気滅菌装置の運転工程における、滅菌槽内の圧力，排気流量，排蒸弁の開度および真空弁の開度の時間変化の一例を示す図である。図３は本発明の第１の実施の形態に係る蒸気滅菌装置の運転工程における、滅菌槽内の圧力，排気流量，排蒸弁の開度および真空弁の開度の時間変化の他の例を示す図である。

図１に示す蒸気滅菌装置１は、滅菌バッグ２に包装された被滅菌物３を収容可能に構成された滅菌槽４と、滅菌槽４内に滅菌用の蒸気を供給する給蒸手段５と、滅菌槽４内の気体を排出するとともに、排気流量を調整可能に構成された排気手段６と、滅菌槽４内に清浄な空気を導入して大気圧に復圧する復圧手段７と、給蒸手段５，排気手段６および復圧手段７を制御する制御手段８とを備えている。

被滅菌物３は、滅菌バッグ２に包装されて、蒸気滅菌装置１内において運転工程を通じて滅菌される。

滅菌バッグ２は、少なくともその一部が通気性を有しつつも菌を通過させない材料から構成されており、被滅菌物３を包装したのち密封可能に構成されている。

滅菌槽４は、被滅菌物３を出し入れするための開口（図示省略）と、この開口を密閉可能に開閉する扉（図示省略）とを有し、滅菌槽４内を気密に保持することができるよう構成されている。また、滅菌槽４はその内部を加熱および保温できるよう構成され、ジャケット（図示省略）構造が好適に使用される。

給蒸手段５は、一端が滅菌槽４に接続され他端がボイラなどの蒸気発生源（図示省略）に接続された給蒸ライン５１と、給蒸ライン５１に設けられた給蒸弁５２とを有する。蒸気発生源には、清浄蒸気を生成するリボイラが好適に使用され、給蒸弁５２には、開閉のみが制御される電磁弁や、開度が調整可能な比例弁やモータ弁が好適に使用される。

排気手段６は滅菌槽４内の気体を外部に排出する機能を有し、滅菌槽４内の圧力が大気圧より高い状態から大気圧となるまで滅菌槽４内の気体を排出する排蒸手段６１と、滅菌槽４内の圧力を大気圧から減圧して気体を排出する減圧手段６２とを有する。排蒸手段６１は、一端が滅菌槽４に接続され他端が外部と連通する排蒸ライン６３と、排蒸ライン６３に設けられた排蒸弁６４とを有する。排蒸弁６４には、比例弁やモータ弁などの開度が調整可能な開度調整弁が使用される。

減圧手段６２は、一端が滅菌槽４に接続され他端が外部と連通する減圧ライン６５と、減圧ライン６５に設けられた真空弁６６と、減圧ライン６５を介して滅菌槽４内を減圧する真空ポンプ６７とを有する。真空弁６６には、開閉のみが制御される電磁弁や、比例弁やモータ弁などの開度が調整可能な開度調整弁が使用される。真空ポンプ６７には、蒸気を含む気体を排出するのに好適な水封式真空ポンプが用いられる。また、真空ポンプ６７と真空弁６６との間に開度を調整可能に構成されたリーク弁を設け、リーク弁の開度を制御することによっても排気流量を制御することが可能となる。また、真空ポンプ６７に加えて蒸気エゼクタを設ける構成とすることも可能である。

復圧手段７は、一端が滅菌槽４に接続された復圧ライン７１と、復圧ライン７１に設けられた吸気弁７２および滅菌槽４内から滅菌槽４外への流れを阻止する逆止弁７３と、復圧ラインの他端に設けられ滅菌槽４内に導入する空気を除菌する除菌フィルター７４とを有する。

制御手段８は、予め設定しておいたパターンに基づき、給蒸手段５，排蒸手段６１，減圧手段６２および復圧手段７を制御し、給蒸工程，排気工程および復圧工程を含む運転工程を行う。なお、滅菌槽内圧力検出手段９１は滅菌槽４内の圧力を検出して制御手段８に信号を入力するよう構成されており、制御手段８は滅菌槽４内の圧力に基づいて、給蒸手段５の給蒸弁５２，排蒸手段６１の排蒸弁６４，減圧手段６２の真空弁６６の開度や開閉時間および真空ポンプ６７を制御する。

次に蒸気滅菌装置１の運転工程について図２および図３に基づいて説明する。図２（ａ）は、運転工程における滅菌槽４内の圧力の時間変化を表し、横軸に時間をとり、縦軸に滅菌槽４内の圧力をとっている。図２（ｂ）は、運転工程の中の排気工程における排気流量の時間変化を示し、横軸に時間をとり、縦軸に排気流量をとっている。図２（ｃ）は、運転工程の中の排気工程における排蒸弁６４および真空弁６６の開度の時間変化を示し、横軸に時間をとり、縦軸に開度をとっている。また、図３は、蒸気滅菌装置の運転工程の他の例について、図２と同様の構成により示している。

運転工程は、滅菌槽４内の圧力を大気圧から所定の圧力まで減圧して気体を排出する減圧工程と滅菌槽４内に蒸気を大気圧まで供給する給蒸工程とを繰り返して滅菌槽４内の空気を蒸気に置換する空気排除工程と、所定の滅菌温度（圧力）まで滅菌槽４内へ蒸気を供給する給蒸工程と、所定の滅菌温度（圧力）を所定の時間維持する滅菌工程と、滅菌工程終了後滅菌槽４内の蒸気を排出する排蒸工程と、滅菌槽４内の圧力を大気圧から所定の圧力まで減圧して気体を排出する減圧工程と滅菌槽４内に清浄な空気を供給し復圧する復圧工程とを所定の回数繰り返し行う乾燥工程とを含む。なお、減圧工程と排蒸工程とをまとめて排気工程と称する。

空気排除工程は、減圧工程と給蒸工程とを繰り返すことにより行われる。減圧工程は、制御手段８が真空弁６６を開いて真空ポンプ６７を作動させ、滅菌槽４内の圧力が所定の圧力となるまで行われる。給蒸工程は、制御手段８が真空弁６６を閉じるとともに真空ポンプ６７を停止し、給蒸弁５２を開いて、滅菌槽４内の圧力が大気圧となるまで行われる。本実施の形態の空気排除工程では減圧工程と給蒸工程とをそれぞれ三回ずつ繰り返している（図２（ａ），図３（ａ）参照）。

空気排除工程が終了した後、滅菌槽４内の圧力が所定の圧力となるまで蒸気を供給する給蒸工程を行う。給蒸工程は、制御手段８が給蒸弁５２を開いて滅菌槽４内の圧力が所定の圧力となるまで滅菌槽４内に蒸気を供給することにより行われる。給蒸工程により滅菌槽４内が所定の圧力に到達したら、その圧力を維持しつつ、所定の時間保持し、被滅菌物３の滅菌処理を行う滅菌工程に移行する。滅菌工程終了後、滅菌槽４内の圧力が大気圧となるまで蒸気を排出する排蒸工程を行う。排蒸工程は、制御手段８が排蒸弁６４を開いて滅菌槽４内の圧力が大気圧となるまで行われる

排蒸工程が終了した後、排蒸弁６４を閉じて、真空弁６６を開き始めると同時に真空ポンプ６７を作動させて滅菌槽４内の圧力を大気圧から所定の圧力まで減圧して気体を排出する減圧工程と、清浄な空気を滅菌槽４内に導入して滅菌槽４内を大気圧まで復圧する復圧工程とを繰り返し、滅菌槽４内を乾燥させる乾燥工程に移行する。減圧工程は、制御手段８が真空弁６６を開き始めると同時に真空ポンプ６７を作動させ、滅菌槽４内の圧力が所定の圧力となるか、もしくは真空ポンプ６７の作動時間が所定時間経過するまで行われる。復圧工程は、制御手段８が真空弁６６を閉止するとともに、真空ポンプ６７を停止して、吸気弁７２を開いて滅菌槽４内の圧力が大気圧となるまで行われる。なおこのとき滅菌槽４内に導入される空気は除菌フィルター７４を介しているため除菌されており、滅菌された被滅菌物３に菌が付着するのを防いでいる。本実施の形態の乾燥工程では減圧工程と復圧工程とからなる工程を所定回数繰り返している（図２（ａ），図３（ａ）参照）。

ここで排気工程において生じ得る滅菌バッグ２の破袋の現象について詳細に説明する。給蒸工程を経ると滅菌バッグ２内に流入した蒸気の一部が凝縮し、滅菌バッグ２内に凝縮水が発生する。また、給蒸工程を繰り返すごとに滅菌バッグ２内の凝縮水量は増加していく。滅菌バッグ２内に凝縮水が存在したまま滅菌槽４内の圧力を下げると、滅菌バッグ２内の凝縮水が減圧沸騰を起こすため、滅菌バッグ２内部の気体が増加する。この気体は滅菌バッグ２の通気部分を通過するが、沸騰が激しい、すなわち気体発生量が多い場合には、大量の気体が一度に通過しようとするために圧力損失が増大し、その結果、滅菌バッグ２内と滅菌槽４内との圧力差が増大する。このため、滅菌バッグ２は許容容積以上に膨張して滅菌バッグ２が破袋することになる。また、この滅菌バッグ２の破袋現象は、滅菌バッグ２内の凝縮水量が多いほど破袋する可能性が高くなる。さらに、滅菌槽４内の気体を一定のバルブ開度で排出する場合、低真空領域では滅菌槽４内の圧力は急激に低下する一方で、高真空領域では緩やかに低下する。すなわち、排気工程の初期段階の方が後期段階より滅菌バッグ２の破袋の可能性は高い。

滅菌バッグ２の破袋を防止するためには滅菌バッグ２内外の圧力差を小さくすればよく、破袋の可能性が高い場面において滅菌槽４内の圧力をゆっくりと低下させればよい。排気工程においては排気流量を調整することによって、滅菌槽４内の圧力の低下を制御できるため、滅菌バッグ２の破袋を防止することができる。すなわち、破袋可能性の高い排気工程の初期段階（低真空領域）では、真空弁６６の開度を小さくして低い排気流量で排気し、破袋の可能性の低い排気工程の後期段階（中真空領域から高真空領域）では、真空弁６６の開度を大きくして高い排気流量で排気する。このように一つの排気工程において排気流量を調整することによって、滅菌バッグ２の破袋を防止しつつ排気工程の時間を短縮することが可能となる。

排気工程には排蒸工程と減圧工程とがあるが、排蒸工程では制御手段８が排蒸手段６１の排蒸弁６４の開度を調整することによって、初期段階では低い排気流量で排気し、後期段階では高い排気流量で排気することが可能となる。

真空弁６６に比例弁やモータ弁などの開度が調整可能な開度調整弁を適用すると、制御手段８によって真空弁６６の開度を調整することにより、減圧工程の初期段階では低い排気流量で排気し、減圧工程の後期段階では高い排気流量で排気することが可能となる。すなわち、減圧工程の初期段階（低真空領域）では真空弁６６の開度を小さくして低い排気流量で排気し、減圧工程の後期段階（高真空領域）では真空弁６６の開度を大きくして高い排気流量で排気することが可能となる。

図２（ｂ）には運転工程に含まれる排蒸工程および各減圧工程における排気流量の時間変化が示されており、初回の減圧工程を除き、いずれも排気工程の途中で排気流量を変化させている。

滅菌槽４内の圧力の時間変化は滅菌バッグ２内外の圧力差の時間変化と密接な関係があるため、制御手段８は、滅菌槽４内の圧力に基づいて排気流量を変化させること、すなわち滅菌槽４内の圧力の変化に応じて排蒸弁６４および真空弁６６の開度を変化させ低排気流量から高排気流量に変化させることができる。また、制御手段８は、時間に基づいて排気流量を変化させることも可能である。図２では、空気排除工程における二回目以降の減圧工程では、滅菌槽４内の圧力が所定の圧力Ｐ１に到達するまで低い排気流量で排気し、その後滅菌槽４内の圧力が圧力Ｐ２に到達するまでは中間の排気流量で排気し、さらにその後最も高い排気流量で排気するような流量パターンを示している。圧力に基づく場合および時間に基づく場合のいずれの場合でも、予め滅菌バッグ２の破袋についての予備的な試験を行い、時間の経過または滅菌槽４内の圧力の変化と、滅菌バッグ２の挙動との関係を確認したのち、滅菌バッグ２が破袋しないような流量パターンを設定するのが好適である。

滅菌バッグ２内の凝縮水量が多いような破袋の可能性が高い場面では、排気工程の中で低い排気流量で排気する時間を長くして高い排気流量で排気する時間を短くすることも可能である。すなわち、排気工程ごとに流量パターンを異なったものとすることによって、滅菌バッグ２の破袋を防止しつつ運転工程の時間を短縮することが可能となる。

図３に示す運転工程では、空気排除工程での減圧工程において、給蒸工程の回数を経るごとに、一つの減圧工程における低い排気流量で排気する時間が占める割合を多く設定しており、また乾燥工程での減圧工程においては、復圧工程の回数を経るごとに、一つの減圧工程における高い排気流量で排気する時間が占める割合を多く設定している。図３（ａ）では、空気排除工程における二回目以降の減圧工程では、低い排気流量から中間の排気流量に切り替える圧力Ｐ１および中間の排気流量から高い排気流量に切り換える圧力Ｐ２が、減圧工程ごとに異なっており、後の減圧工程ほど切り換える圧力が低く設定されている。つまり、空気排除工程における三回目の減圧工程でのＰ１’およびＰ２’の方が二回目の減圧工程でのＰ１およびＰ２より低く設定されている。

また、乾燥工程における減圧工程では、低い排気流量から中間の排気流量に切り替える圧力Ｐ１および中間の排気流量から高い排気流量に切り換える圧力Ｐ２が、減圧工程ごとに異なっており、後の減圧工程ほど切り換える圧力が高く設定されている。つまり、乾燥工程における二回目の減圧工程でのＰ１’の方が一回目の減圧工程でのＰ１より低く設定されている。なお、図３（ａ）に示す乾燥工程では減圧工程と復圧工程とを二回ずつ繰り返しているが、ここの回数を増やし、後の減圧工程ほど時間を短くすることも可能である。

すなわち、破袋の可能性が高くなるほど低排気流量で排気する時間の占める割合が多くなるような流量パターンを適用しており、これによって滅菌バッグ２の破袋を防止しつつ排気工程の時間を短縮している。なお、運転工程における最初の減圧工程では、滅菌バッグ２内に凝縮水が存在しないので破袋の可能性は低く、減圧工程を通じて高い排気流量で排気するパターンを適用している。

滅菌バッグ２内に凝縮する凝縮水の量は、被滅菌物の質，量および温度から予想可能である。したがって、予めいくつかの流量パターンを設定しておき、予想される凝縮水の量に応じて、その中から適した流量パターンを選択して運転することもできる。

なお、図２および図３に示す運転工程における排気工程では、排蒸工程については高い排気流量および低い排気流量の二段階を、減圧工程については、高い排気流量，中間の排気流量および低い排気流量の三段階を切り換えるよう、排蒸弁６４および真空弁６６の開度を階段状に変化させているが（図２（ｃ）、図３（ｃ）参照）、制御手段８が排蒸弁６４および真空弁６６の開度を連続的に変化させることにより、排気流量を連続的に変化させることも可能である。

また、減圧工程において、真空弁６６の開度の調整によって排気流量を変化させることのほかに、真空ポンプ６７の回転数を調整して排気流量を変化させたり、さらに真空ポンプ６７の回転数の調整と排蒸弁６４の開度の調整とを組み合わせて排気流量を変化させることも可能である。

（第２の実施の形態）
次にこの発明の第２の実施の形態について図４に基づき説明する。以下においては、第１の実施の形態との相違点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。

図４は第２の実施の形態に係る蒸気滅菌装置の概略構成図である。図４に示される第２の実施の形態に係る蒸気滅菌装置１と、図１に示される第１の実施の形態に係る蒸気滅菌装置との相違点は、滅菌バッグ２内の圧力を検出する滅菌バッグ内圧力検出手段９２が滅菌バッグ２内に設けられており、これにより検出される滅菌バッグ２内の圧力が制御手段８に入力されていることである。滅菌バッグ内圧力検出手段９２は、滅菌バッグ２の内部に被滅菌物３と共に収めることも可能であるが、被滅菌物３を包装した滅菌バッグ２と破袋に関する挙動が同等となるように構成されたダミーバッグ（図示省略）に収め、このダミーバッグを滅菌槽４に収容することも可能である。

制御手段８は滅菌槽内圧力検出手段９１から入力される滅菌槽４内の圧力と、滅菌バッグ内圧力検出手段９２から入力される滅菌バッグ２内の圧力とを演算して滅菌バッグ２内外の圧力差を算出し、排気工程における排気流量を滅菌バッグ２内外の圧力差に基づき制御することができる。これによって、滅菌バッグ２の破袋に直接的に関係する滅菌バッグ２内外の圧力差が所定の圧力差を超過しないよう、時々刻々排気流量を変化させることができ、滅菌バッグ２の破袋を防止しつつ排気工程の時間を短縮することができる。

なお、滅菌バッグ２内の圧力を検出することにより、滅菌バッグ２の密封性が損なわれていないかどうか検出することも可能となる。すなわち、滅菌槽４内の圧力と、滅菌バッグ２内の圧力との間に一定以上の圧力差が発生しなければ、滅菌バッグ２が密封されていないと判断することが可能である。

１蒸気滅菌装置
２滅菌バッグ
３被滅菌物
４滅菌槽
５給蒸手段
６排気手段
６１排蒸手段
６２減圧手段
６７真空ポンプ
７復圧手段
８制御手段
９１滅菌槽内圧力検出手段
９２滅菌バッグ内圧力検出手段

Claims

少なくとも一部が通気性を有しつつも菌を通過させない材料から構成される滅菌バッグに包装された被滅菌物を収容可能に構成された滅菌槽と、
前記滅菌槽内に滅菌用の蒸気を供給する給蒸手段と、
前記滅菌槽内の気体を排出するとともに、排出される気体の流量を調整可能に構成された減圧手段と、
前記滅菌槽内の気体を排出するとともに、排出される気体の流量を調整可能に構成された排蒸手段と、
前記滅菌槽内に空気を導入して大気圧に復圧する復圧手段と、
前記給蒸手段、前記排蒸手段、前記減圧手段および前記復圧手段を制御する制御手段とを備え、
前記滅菌槽内を大気圧から減圧して気体を排出する減圧工程および前記滅菌槽内に蒸気を大気圧まで供給する給蒸工程を繰り返す空気排除工程と、前記滅菌槽内に蒸気を大気圧より高い所定の圧力まで供給して前記被滅菌物の滅菌を行う滅菌工程と、前記滅菌槽内の蒸気を大気圧まで排出する排蒸工程と、前記滅菌槽内を大気圧から減圧して気体を排出する減圧工程および前記滅菌槽内に空気を供給して復圧する復圧工程を繰り返す乾燥工程を順次行う、蒸気滅菌装置であって、
前記空気排除工程での二回目以降の減圧工程、前記排蒸工程および前記乾燥工程での減圧工程の途中で、前記制御手段が前記減圧手段又は前記排蒸手段を制御して、前記滅菌槽内から排出される気体の流量を低排気流量から高排気流量に変化させる
こと特徴とする蒸気滅菌装置。
前記滅菌槽内の圧力を常時検出する滅菌槽内圧力検出手段をさらに備え、
前記空気排除工程での二回目以降の減圧工程、前記排蒸工程および前記乾燥工程での減圧工程の途中で、前記制御手段が、前記滅菌槽内から排出される気体の流量を前記滅菌槽内の圧力に応じて低排気流量から高排気流量に変化させる
ことを特徴とする請求項１に記載の蒸気滅菌装置。
前記空気排除工程での二回目以降の減圧工程および前記乾燥工程での減圧工程において、前記滅菌槽内から排出される気体の流量を所定の流量パターンに従って、低い排気流量で排気し、その後中間の排気流量で排気し、さらにその後高い排気流量で排気する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の蒸気滅菌装置。
前記空気排除工程および前記乾燥工程では、低い排気流量から中間の排気流量に切り換える圧力および中間の排気流量から高い排気流量に切り換える圧力が、減圧工程ごとに異なる
ことを特徴とする請求項３に記載の蒸気滅菌装置。
前記滅菌槽内の圧力を常時検出する滅菌槽内圧力検出手段と、
前記滅菌バッグ内の圧力を常時検出する滅菌バッグ内圧力検出手段とをさらに備え、
前記制御手段が、前記滅菌槽内から排出される気体の流量を、前記滅菌槽内の圧力と前記滅菌バッグ内の圧力との圧力差に応じて、前記滅菌バッグ内外の圧力差が所定の圧力を超過しないように変化させる
ことを特徴とする請求項１に記載の蒸気滅菌装置。
前記空気排除工程での二回目以降の減圧工程において、前記空気排除工程の前記給蒸工程の回数を経るごとに、一つの減圧工程における低い排気流量で排気する時間が占める割合を多く設定しており、
前記乾燥工程での減圧工程において、前記復圧工程の回数を経るごとに、一つの減圧工程における高い排気流量で排気する時間が占める割合を多く設定している
ことを特徴とする請求項１に記載の蒸気滅菌装置。