JP5748706B2

JP5748706B2 - 蒸気滅菌器

Info

Publication number: JP5748706B2
Application number: JP2012125521A
Authority: JP
Inventors: 祐嗣加藤; 浩秦; 拓郎橋本
Original assignee: Okamoto Industries Inc
Current assignee: Okamoto Industries Inc
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2015-07-15
Anticipated expiration: 2032-05-31
Also published as: JP2013248208A

Description

本発明は、例えば医療用器具などの被滅菌物を滅菌するために用いられる蒸気滅菌器に関する。

従来、この種の蒸気滅菌器として、被滅菌物を収納して滅菌を行うチャンバーと、このチャンバーの開口部を密閉する開閉自在な蓋と、前記チャンバー内に蒸気を供給／又は前記チャンバー内で蒸気を発生する蒸気発生手段と、この蒸気発生手段等を制御する制御手段と、前記制御手段や前記チャンバー等を収納する滅菌器本体とを備え、この滅菌器本体の底部左右に、金属製の線材を折曲して前記滅菌器本体の前後より所定寸法以上突出するように略矩形状に形成される転倒防止金具を左右方向に引出し自在に装着することにより、地震等何らかの理由により前記滅菌器本体が傾斜しても、前記転倒防止金具により前記滅菌器本体を支持し、前記滅菌器本体の転倒を防止するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２２９２０１号公報

ところで、地震の発生時には、滅菌器本体の転倒を防止することも重要であるが、少なくとも被滅菌物の滅菌中はチャンバ内に滅菌用の高温蒸気が存在するため、チャンバ内の高温蒸気が外に流出することも考えられる。
しかし乍ら、このような従来の蒸気滅菌器では、停電にならない限り蒸気発生手段が作動し続けるため、地震による揺れでチャンバの蓋が開いたり、使用者が誤って蓋を開けたりすると、不意に高温蒸気がチャンバから流出して非常に危険であるという問題があった。
特に、高温蒸気によりチャンバの内圧が大気圧よりも高い正圧状態か、又はチャンバの内圧が大気圧よりも低い負圧状態が続いた場合には、蓋の開閉操作がスムーズに行えない可能性があるだけでなく、チャンバや蓋やこれら両者のロック機構などが破損する危険性が高くなるという問題もあった。

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り、地震の発生時にボイラの作動を安全に停止させる蒸気滅菌器を提供すること、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、医療用器具を含む被滅菌物の滅菌に用いられる蒸気滅菌器であって、収納された前記被滅菌物を高温蒸気下で滅菌するチャンバと、前記チャンバ内へ注入する高温蒸気を発生させるボイラと、地震特有の周波数の揺れを感知する地震感知装置と、前記地震感知装置からの感知信号に基づいて前記ボイラが含まれたすべての器機を作動制御する制御手段と、をそれぞれ本体キャビネットに備え、前記制御手段は、前記地震感知装置からの感知信号に基づいて前記ボイラを含むすべての前記器機と電源との回路を遮断させ、前記地震感知装置は、前記ボイラを含むすべての前記器機への電気の供給を再開して感知前の状況に戻す復帰部を有することを特徴とする。

前述した特徴を有する本発明は、地震の発生に伴う揺れを地震感知装置で感知することにより、自動的にボイラへの電気供給が遮断されるので、地震の発生時にボイラの作動を安全に停止させる蒸気滅菌器を提供することができる。
その結果、停電にならない限り蒸気発生手段が作動し続ける従来のものに比べ、チャンバ内の高温蒸気が外に流出する危険性を低減することができ、安全性の向上が図れる。
特に、地震感知装置からの感知信号に基づいてボイラを含む総ての器機と電源との回路を遮断させた場合には、地震の発生時には、自動的にすべての器機への電気の供給が遮断されるため、すべての作動を安全に停止させることができ、更なる安全性の向上が図れる。

本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器の全体構成を示す配管系統の構造図である。外観斜視図であり、（ａ）が全体の斜視図、（ｂ）が蓋を開けた状態の部分的な斜視図である。インターロック機構を拡大して示す部分的な縦断正面図である。通常作動時のタイムチャートである。地震発生時のタイムチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器Ａは、図１〜図５に示すように、その本体キャビネット１０の内部に、収納された被滅菌物（図示しない）を高温蒸気下で滅菌するためのチャンバ１と、チャンバ１内へ注入する高温蒸気を発生させるためのボイラ２と、チャンバ１からの高温蒸気やボイラ２から湯水を排出するための排水タンク３と、地震感知装置４と、ボイラ２などを作動制御するための制御手段５と、を主要な構成要素として備えている。
さらに、本体キャビネット１０の前面には、コントロールパネル１１が設けられている。

チャンバ１は、例えば医療用器具などの被滅菌物を載置する滅菌室１ａと、滅菌室１ａの入口開口部を覆う蓋１ｂを有し、後述するボイラー室２Ｂから高温蒸気が滅菌室１ａに供給される。
チャンバ１の具体例としては、図１及び図２（ｂ）に示されるように、有底円筒状に形成され、その開口部に対して円板状の蓋１ｂを開閉自在に取り付けることが好ましい。
また、その他の例として図示しないが、チャンバ１の開口部と蓋１ｂを矩形やそれ以外の形状に形成することも可能である。

チャンバ１には、滅菌室１ａの内外に連通して滅菌室１ａ内に外部の乾燥空気を導入するための電磁弁などからなる外気導入用の開閉弁１ｃなどが設けられる。滅菌室１ａには、絶対圧力センサＳ１、三方弁１ｄなどが設けられる。
さらに、チャンバ１には、排気用の開閉弁１ｅと、滅菌室１ａの内外に連通して滅菌室１ａの高温蒸気などを緊急に排気するための電磁弁などからなる緊急排気用の開閉弁１ｆと、真空ポンプ３ａなどが設けられる。緊急排気用の開閉弁１ｆは、チャンバ１と排水タンク３を結ぶ管路に配置することが好ましい。
さらに、少なくとも外気導入用の開閉弁１ｃ及び緊急排気用の開閉弁１ｆとしては、電圧をかけていない時に開弁状態が保持されるノーマリーオープンの電磁弁を用いることが好ましい。

蓋１ｂには、図１〜図３に示されるように、操作ハンドル１２と、操作ハンドル１２の誤った操作や機器の誤動作による事故を防止するためのインターロック機構１３が設けられる。操作ハンドル１２の具体例としては、操作ハンドル１２の回転と連動して放射状に突出するロッド１２ａを設けることが好ましい。
インターロック機構１３は、図３に示されるように、操作ハンドル１２と連動して回転するストッパー１３ａと、ストッパー１３ａと係合して回転不能にロックするロック部材１３ｂと、ロック部材１３ｂのロック位置及びロック解除位置を検出するためのロック位置検出部１３ｃと、ロック部材１３ｂをロック位置及びロック解除位置に亘って移動させるためのロック駆動部１３ｄと、を備えることが好ましい。
ストッパー１３ａの具体例としては、操作ハンドル１２の中心に連設される回転軸１２ｂと連動するように設けられるラチェットなどを用い、ロック部材１３ｂの具体例としては、ストッパー１３ａの係止爪に対して着脱自在に係合するように揺動可能なアームを用いることが好ましい。ロック位置検出部１３ｃの具体例としては、マイクロスイッチなどを用いて、位置検出信号を後述する制御手段５へ出力させることが好ましい。ロック駆動部１３ｄは、後述する制御手段５によって作動制御され、その具体例として、ロック部材１３ｂとなるアームに連設した従動子１３ｅを該アームがロック解除位置からロック位置に向け移動するように吸着するソレノイドを用いることが好ましい。特にロック保持部１３ｄのソレノイドとしては、電圧をかけていない時に磁性体などからなる従動子１３ｅをロック位置に吸着し続けるものを用いることが好ましい。
また、その他の例として図示しないが、ストッパー１３ａ及びロック部材１３ｂとして別構造のものを用いることも可能である。

ボイラ２は、蒸気発生装置２Ａとボイラー室２Ｂを有している。
蒸気発生装置２Ａは、給水ポンプ２Ｃや貯水タンク（給水タンク）２Ｄを介して水道などの給水源２Ｅに連通し、給水ポンプ２Ｃの作動によって、給水源２Ｅや貯水タンク２Ｄから水道水などが蒸気発生装置２Ａの内部に一定量供給される。
蒸気発生装置２Ａの内部には、電気ヒータ２ａが設けられる。電気ヒータ２ａは、後述する制御手段５によって温度制御され、給水源２Ｅから供給された水道水などを加熱して高温蒸気を作成し、ボイラー室２Ｂからチャンバ１の滅菌室１ａへ供給するように構成されている。

ボイラー室２Ｂは、蒸気発生装置２Ａの内部空間のみで構成するか、又は蒸気発生装置２Ａの内部空間と、蒸気発生装置２Ａの内部とは別個に設けられるジャケット２Ｆの内部空間で構成することが好ましい。
ジャケット２Ｆは、チャンバ１の周囲を覆うように形成され、その内部空間が蒸気発生装置２Ａの内部空間と同圧となるように配管接続し、蒸気発生装置２Ａの内部空間で作成された高温蒸気を滅菌室１ａの周囲空間に供給させることにより、滅菌室１ａが保温されて乾燥効果を高めるようになっている。

さらに、ボイラー室２Ｂは、その内部の温度変化に伴ってボイラー室２Ｂの内部空気を排気するための空気抜き用開閉弁２ｂを有している。
空気抜き用開閉弁２ｂは、温度センサＳ２から出力される温度信号と、後述する制御手段５によって作動制御される電磁弁などから構成される。
温度センサＳ２は、ジャケット２Ｆの内部空間又はそれに接続する管路に設けられ、ジャケット２Ｆの内部又はそれに接続する管路中の温度を計測して後述する制御手段５へ出力する。
詳しく説明すると、空気抜き用開閉弁２ｂは、運転の開始時（後述する準備工程）において、温度センサＳ２が予め設定された閉弁温度（約９０〜９５℃）になるまで開弁を継続させるか、又は閉弁温度になってもそれから所定時間（約３分間程度）が経過するまで開弁を継続させることにより、主にジャケット２Ｆの内部空気が排水タンク３又は外部へ排気されて、ジャケット２Ｆの内部空間に温度ムラが発生しないようにしている。

ジャケット２Ｆとチャンバ１を結ぶ管路には、ジャケット２Ｆから高温蒸気を供給するための電磁弁などからなる給蒸用の開閉弁２ｃが設けられる。
さらに、蒸気発生装置２Ａには、排水タンク３と結ぶ管路が設けられ、この管路の途中には、蒸気発生装置２Ａの内部などに溜まった湯水を排水タンク３へ排出するための電磁弁などからなる排水用の開閉弁２ｄが設けられている。

地震感知装置４は、機械振動や交通振動などの揺れに対応する周波数の高い領域を感知しないが、地震特有の周波数（１．５〜３Ｈｚ）の揺れに対しては敏感に感知する感震器である。
地震感知装置４となる感震器は、予め設定された震度の揺れを感知した時に作動し、後述する制御手段５へ感震信号を出力するように構成されている。
地震感知装置４の具体例としては、震度５弱に相当する揺れを感知した時に作動するように設定された感震器を用いることが好ましい。震度５弱の状況とは、多くの人が恐怖を覚え、物に捉まりたいと感じて身の安全を図ろうとする。棚にある食器や本が落ちることがある。固定されていない家具が移動したり、不安定な家具が倒れたりすることがある。窓ガラスが割れて落ちることがある。耐震性の低い住宅では、壁や柱が破損するものがある。
さらに、地震感知装置４には、感知前の状況に戻すための復帰レバー４ａが設けられている。
また、その他の例として、震度５弱よりも小さな震度の揺れを感知した時に作動する感震器を用いたり、震度５弱よりも大きな震度の揺れを感知した時に作動する感震器を用いたり、復帰レバー４ａの操作以外で感知前の状況に戻る感震器を用いたりすることも可能である。

制御手段５は、外気導入用の開閉弁１ｃ、緊急排気用の開閉弁１ｆ、ロック位置検出部１３ｃ、ロック駆動部１３ｄ、電気ヒータ２ａ、空気抜き用開閉弁２ｂ、給蒸用の開閉弁２ｃ、地震感知装置４などとそれぞれ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る。
制御手段５となるコントローラーは、マイクロコンピュータなどで構成され、主電源１３及びコントロールパネル１１の電源スイッチ１１ａの操作によって運転が開始され、制御回路に予め書き込まれたプログラムに従って制御を行う。

制御手段５の制御回路には、準備工程、待機工程、真空工程、滅菌工程、乾燥工程、フェイルセーフ工程などのプログラムが予め設定されている。
準備工程とは、蒸気発生装置２Ａ内に一定量給水して電気ヒータ２ａにより高温蒸気を発生させ、ボイラー室２Ｂのジャケット２Ｆに所定温度の高温蒸気を充満させる工程をいう。
待機工程とは、電気ヒータ２ａを温度制御して、ジャケット２Ｆ内の高温蒸気を保ち、滅菌室１ａに被滅菌物を収納して蓋１ｂが閉じられるまでの工程をいう。
真空工程とは、コントロールパネル１１のスタートキー１１ｂが操作されてから、滅菌室１ａ内の空気を排出して被滅菌物内の残留空気を排除する工程をいう。
滅菌工程とは、滅菌室１ａ内に高温蒸気を供給して被滅菌物の滅菌を行い、滅菌の終了後には滅菌室１ａ内の高温蒸気を排気する工程をいう。
乾燥工程とは、設定時間に亘って滅菌室１ａからの真空引きと、外気の導入を繰り返す工程をいう。
フェイルセーフ工程とは、地震などによる揺れ（震度５弱相当）を感知した際に緊急作動する工程をいう。

制御手段５の制御回路に書き込まれているプログラムをタイムチャートで示すと、図４と図５のようになる。
図４のタイムチャートでは、フェイルセーフ工程を含まない通常作動時を示している。
図５のタイムチャートでは、地震発生によるフェイルセーフ工程の作動時を示している。

ここで、図４に従って通常作動時の作動について説明する。
電源ＯＮで準備工程のプログラムがスタートすると、給水ポンプ２Ｃの作動により蒸気発生装置２Ａ内に一定量の水道水などが給水される。
給水ポンプ２Ｃの作動が完了する頃には、電気ヒータ２ａがＯＮになって高温蒸気を発生させ、ボイラー室２Ｂとなるジャケット２Ｆの内部空間に供給される。
この頃には、空気抜き用開閉弁２ｂを開弁して、ジャケット２Ｆの内部空気が排気され始める。空気抜き用開閉弁２ｂは、ジャケット２Ｆの温度センサＳ２が閉弁温度まで上がった後に閉弁してジャケット２Ｆからの排気が停止される。
その後、温度センサＳ２が設定温度になったところで、準備工程が完了し、待機工程に進行する。

待機工程では、ジャケット２Ｆの温度は設定温度に維持されて、ジャケット２Ｆから滅菌室１ａ内に高温蒸気を供給可能な状態に保っている。
その後、滅菌室１ａに被滅菌物を収納して蓋１ｂが閉じられ、コントロールパネル１１のスタートキー１１ｂを操作すると、真空工程が開始され、それ以降は真空工程、滅菌工程、乾燥工程が順次進行される。

次に、図５に従ってフェイルセーフ工程の作動について説明する。
地震感知装置４が揺れを感知して作動すると、フェイルセーフ工程のプログラムがスタートし、電源又は電源回路上になる接点などをＯＦＦに切り替えて、上述したすべての器機への電気の供給を遮断する。
その後、復帰させる場合は、地震感知装置４の復帰レバー４ａを操作することにより、すべての器機への電気の供給を再開して感知前の状況に戻すことが可能となる。
図示例では、滅菌工程の途中で地震による揺れ（震度５弱相当）が発生し、地震感知装置４となる感震器が揺れを感知した際に、電源ＳＷがＯＦＦになる場合を示している。
また、その他の例として図示しないが、滅菌工程の途中以外に上述した他の工程途中で地震による揺れが発生し、この揺れを地震感知装置４が感知した場合も、同様にすべての器機への電気の供給を遮断させることも可能である。さらに、地震の発生時には電源ＳＷに代えて電源回路上になる接点などをＯＦＦに切り替えることにより、すべての器機への電気の供給を遮断させることも可能である。

このような本発明の実施形態に係る蒸気滅菌器Ａによると、地震の発生に伴って例えば震度５弱相当以上の揺れが発生した際に、この揺れを地震感知装置４が感知して、自動的にボイラ２への電気供給が遮断される。
したがって、地震の発生時にボイラ２の作動を安全に停止させることができる。
その結果、チャンバ１内の高温蒸気が外に流出する危険性を低減することができ、安全性の向上が図れる。
特に、地震感知装置４からの感知信号に基づいてボイラ２を含む総ての器機と電源との回路を遮断させた場合には、地震の発生時には、自動的にすべての器機への電気の供給が遮断されるため、すべての作動を安全に停止させることができ、更なる安全性の向上が図れる。
次に、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例１は、滅菌室１ａの内外に連通する緊急排気用の開閉弁１ｆとして、電圧をかけていない時に開弁状態が保持されるノーマリーオープンの電磁弁を用いた場合を示している。
このような本発明の実施例１に係る蒸気滅菌器Ａによると、地震の発生時においてチャンバ１の内圧（滅菌室１ａの圧力）が、高温蒸気で大気圧よりも高い正圧状態であっても、チャンバ１内（滅菌室１ａ）の高温蒸気が緊急排気用の開閉弁１ｆを通って排水タンク３などの外部へ排出され、チャンバ１の内圧（滅菌室１ａの圧力）が低下して大気圧と同等になる。
したがって、地震の発生に伴うチャンバ１の異常な正圧状態を解消することができる。
その結果、チャンバ１の蓋１ｂをスムーズに開閉操作できるとともに、チャンバ１や蓋１ｂやこれら両者のロック機構などが破損することを防止できるという利点がある。

この実施例２は、滅菌室１ａの内外に連通する外気導入用の開閉弁１ｃとして、電圧をかけていない時に開弁状態が保持されるノーマリーオープンの電磁弁を用いた場合を示している。
このような本発明の実施例２に係る蒸気滅菌器Ａによると、地震の発生時においてチャンバ１の内圧（滅菌室１ａの圧力）が大気圧よりも低い負圧状態であっても、外気導入用の開閉弁１ｃを通って外気がチャンバ１内（滅菌室１ａ）に取り込まれ、チャンバ１の内圧（滅菌室１ａの圧力）が上昇して大気圧と同等になる。
したがって、地震の発生に伴うチャンバ１の異常な負圧状態を解消することができる。
その結果、チャンバ１の蓋１ｂをスムーズに開閉操作できるとともに、チャンバ１や蓋１ｂやこれら両者のロック機構などが破損することを防止できるという利点がある。

この実施例３は、蓋１ｂに設けられるインターロック機構１３のロック駆動部１３ｄとして、電圧をかけていない時に従動子１３ｅをロック位置に吸着し続けるソレノイドを用いた場合を示している。
このような本発明の実施例３に係る蒸気滅菌器Ａによると、地震の発生に伴って電気の供給が遮断されても蓋１ｂが開放されない。
したがって、地震の発生後に蓋１ｂの開放を防止することができる。
その結果、地震の発生直後に蓋１ｂの開放によって滅菌室１ａ内の高圧な高温蒸気が吹き出すことがなく、更なる安全性の向上が図れるという利点がある。

なお、前示実施形態では、本体キャビネット１０の内部に、チャンバ１とボイラ２と排水タンク３と地震感知装置４と制御手段５が備えられる場合を示したが、これに限定されず、ボイラ２又は排水タンク３のいずれか一方若しくは両方を本体キャビネット１０の外部に設けてチャンバ１と配管接続しても良い。

１チャンバ１ａ滅菌室
１ｂ蓋１ｃ外気導入用の開閉弁
１ｆ緊急排気用の開閉弁１３インターロック機構
１３ｂロック部材１３ｄロック駆動部
２ボイラ４地震感知装置
５制御手段

Claims

医療用器具を含む被滅菌物の滅菌に用いられる蒸気滅菌器であって、
収納された前記被滅菌物を高温蒸気下で滅菌するチャンバと、
前記チャンバ内へ注入する高温蒸気を発生させるボイラと、
地震特有の周波数の揺れを感知する地震感知装置と、
前記地震感知装置からの感知信号に基づいて前記ボイラが含まれたすべての器機を作動制御する制御手段と、をそれぞれ本体キャビネットに備え、
前記制御手段は、前記地震感知装置からの感知信号に基づいて前記ボイラを含むすべての前記器機と電源との回路を遮断させ、
前記地震感知装置は、前記ボイラを含むすべての前記器機への電気の供給を再開して感知前の状況に戻す復帰部を有することを特徴とする蒸気滅菌器。
前記チャンバが滅菌室と、前記滅菌室の入口開口部を覆う蓋と、前記滅菌室の内外に連通する緊急排気用の開閉弁を有し、前記緊急排気用の開閉弁として、前記地震感知装置からの感知信号に基づいた前記ボイラを含むすべての前記器機と前記電源との回路遮断による無電圧時に開弁状態が保持されるノーマリーオープンの電磁弁を用いることを特徴とする請求項１記載の蒸気滅菌器。
前記チャンバが滅菌室と、前記滅菌室の入口開口部を覆う蓋と、前記滅菌室の内外に連通する外気導入用の開閉弁を有し、前記外気導入用の開閉弁として、前記地震感知装置からの感知信号に基づいた前記ボイラを含むすべての前記器機と前記電源との回路遮断による無電圧時に開弁状態が保持されるノーマリーオープンの電磁弁を用いることを特徴とする請求項１又は２記載の蒸気滅菌器。
前記チャンバが滅菌室と、前記滅菌室の入口開口部を覆う蓋と、前記蓋のインターロック機構を有し、
前記インターロック機構が、ロック部材と、前記ロック部材をロック位置及びロック解除位置に亘って移動させるロック駆動部を有し、前記ロック駆動部として、前記地震感知装置からの感知信号に基づいた前記ボイラを含むすべての前記器機と前記電源との回路遮断による無電圧時に前記ロック部材を前記ロック位置に保持するものを用いることを特徴とする請求項１、２又は３記載の蒸気滅菌器。