JP5799401B2

JP5799401B2 - 高圧蒸気滅菌器

Info

Publication number: JP5799401B2
Application number: JP2011216884A
Authority: JP
Inventors: 修湯澤; 米山　正; 正米山; 明人田渕
Original assignee: 三洋テクノソリューションズ鳥取株式会社
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2031-09-30
Also published as: JP2013075046A

Description

本発明は、主として病院等に設置して医療用器具等の被滅菌物を高圧蒸気下で滅菌するための高圧蒸気滅菌器に関する。

高圧蒸気滅菌器の一つとして、滅菌器本体内に設けた前面開口のチャンバー４と、このチャンバー４の前面開口を密閉する蓋７を備え、チャンバー４内の底部には滅菌ヒータ５を配置し、チャンバー４内に注水した水を滅菌ヒータ５で蒸発させ、チャンバー４内に収納された被滅菌物を高圧蒸気下で滅菌する滅菌工程を行ない、滅菌工程の終了によってチャンバー４内の排水と排気の排水排気工程を行ない、次いで滅菌ヒータ５と乾燥ヒータ２６に通電すると共に外気をチャンバー４内へ供給して、被滅菌物３やチャンバー４内を乾燥させる乾燥工程を行なうものがある（特許文献１参照）。

特開２０１０−５２３１号公報

この特許文献１の高圧蒸気滅菌器は、この特許文献１の図１に示されるように、チャンバー４内の底部には、滅菌ヒータ５をヒータカバー６で覆ってヒータ室が形成されている。そして、滅菌工程を行なうためにチャンバー４内へ水を供給する注排水流路１３と、被滅菌物３やチャンバー４内を乾燥させる乾燥工程を行なうためのチャンバー４内へ空気（外気）を供給する空気供給流路１１が、共通の供給管９で構成されており、この供給管９がチャンバー４の下方から前記ヒータ室に連通開口している。

このため、チャンバー４内へ供給される水の一部が、チャンバー４の下方へ延びる供給管９から空気供給流路１１へ入り、空気供給流路１１を開閉する電磁弁１４の弁部分に付着する虞がある。もし、この電磁弁１４の弁部分に水が付着した場合は、その水に含まれるスケール（不純物）が弁部分に付着し、この付着したスケール（不純物）によって、電磁弁１４の弁部分が完全に閉じない状態が発生することが懸念される。その場合、電磁弁１４の弁部分が完全に閉じない状態となり、滅菌工程中にチャンバー４内の蒸気が漏れることが懸念され、この蒸気漏れが発生した場合は、被滅菌物の所期の滅菌が達成できない状態となり、好ましくない。

また、この電磁弁１４の弁部分に付着したスケール（不純物）が、前記乾燥工程においてチャンバー４内へ供給される空気の障害となり、チャンバー４内へ供給される空気量が減少し、チャンバー４内での所期の乾燥性能が低下することが懸念される。

また、この特許文献１の高圧蒸気滅菌器は、乾燥工程においてチャンバー４内へ供給される外気は、供給管９によってヒータ室の下方からヒータ室へ供給されるため、滅菌ヒータ５で加熱した空気がチャンバー４内全体に回って、チャンバー４内全体を均一温度に加熱するまでの時間が必要であり、所期の被滅菌物の滅菌処理が終了するまでの一サイクルの時間をなるだけ短くすることも一つの課題であった。

本発明は、このような点に鑑み、チャンバー内へ空気を供給する空気供給流路を開閉する電磁弁の弁部分に水が付着する虞がないようにすると共に、被滅菌物の所期の滅菌が達成できる技術を提供するものである。
また本発明は、空気供給流路からチャンバー内へ空気を供給する空気供給方向を特定することにより、被滅菌物やチャンバー内の乾燥性能の向上を図ることができる技術を提供するものである。
更に本発明は、所期の被滅菌物の滅菌処理が終了するまでの一サイクルの時間をなるだけ短くすることができるような加熱効果が得られる構成の技術を提供するものである。

第１発明の高圧蒸気滅菌器は、蓋によって開閉される開口を形成したチャンバーを備え、前記チャンバー内の底部には滅菌ヒータがヒータカバーで覆われた状態のヒータ室が形成され、前記チャンバー内に注水した水を前記滅菌ヒータで蒸発させ、前記チャンバー内に収納された被滅菌物を高圧蒸気下で滅菌する滅菌工程を行ない、前記滅菌工程の終了後に前記チャンバー内の排水と排気の排水排気工程を行ない、その後前記滅菌ヒータに通電すると共に外気を前記チャンバー内へ供給して、前記被滅菌物及び前記チャンバー内を乾燥させる乾燥工程を行なう高圧蒸気滅菌器において、前記チャンバー内に注水する注水流路の注水口が前記ヒータ室内に開口し、前記チャンバー内に外気を供給する空気供給流路は、前記チャンバーの外側で前記注水流路よりも上方に配置した電磁弁を介して前記チャンバーの上部を貫通し前記ヒータ室の内部を迂回することなく前記ヒータ室の後部に空気出口が前方に向けて開口し、前記チャンバーの後部壁であって、前記ヒータカバーよりも上部に排気流路が形成され、前記ヒータカバーの前側と後ろ側に、前記ヒータ室と前記チャンバー内とを連通する隙間が設けられていることを特徴とする。

第２発明の高圧蒸気滅菌器は、第１発明において、前記チャンバー内に外気を供給する空気供給流路は、前記チャンバーの外側に配置した電磁弁を介して前記チャンバーの後部壁上部を貫通し前記チャンバーの後部壁の内側に沿って下方へ延在することを特徴とする。

本発明は、チャンバー内に注水する注水流路の注水口がヒータ室内に開口し、チャンバー内に外気を供給する空気供給流路は、チャンバーの外側で注水流路よりも上方に配置した電磁弁を介してチャンバーの上部を貫通しヒータ室に空気出口が開口したことにより、チャンバー内に注水する水が、空気供給流路を開閉する電磁弁の弁部分に付着する虞がない。このため、空気供給流路を開閉する電磁弁の所期の閉止状態が得られ、被滅菌物の所期の滅菌が達成できるものとなる。

本発明は、空気供給流路の空気出口が、ヒータ室の後部から前方へ空気が流れるようにヒータ室の後部に前方に向けて開口したことにより、乾燥工程において、滅菌ヒータで加熱された空気が、チャンバー内の前部から後部へ向かう空気循環が得られるため、チャンバー内を乾燥工程に必要な所期の均一温度に上昇させる時間が短くなり、所期の被滅菌物の滅菌処理が終了するまでの一サイクルの時間短縮が図られ、且つ、被滅菌物やチャンバー内の乾燥が良好に行えるものとなる。

本発明に係る高圧蒸気滅菌器の配管構成図である。本発明に係る高圧蒸気滅菌器のチャンバー部分の縦断側面である。本発明に係る高圧蒸気滅菌器の工程動作図である。本発明に係る高圧蒸気滅菌器と従来タイプとのチャンバー内温度と乾燥工程での立ち上がり時間の比較図である。本発明に係る高圧蒸気滅菌器の正面斜視図である。本発明に係る高圧蒸気滅菌器の蓋を開いた正面斜視図である。本発明に係る高圧蒸気滅菌器の操作パネルの説明図である。本発明に係る高圧蒸気滅菌器の制御ブロック図である。

本発明に係る高圧蒸気滅菌器は、収納された被滅菌物を高圧蒸気下で滅菌する横型チャンバー内において、滅菌モードの運転を開始し、チャンバー内に供給された加熱用水をチャンバー内底部に配置したヒータによって加熱蒸発させ、チャンバー内の被滅菌物を高温高圧蒸気下で滅菌した後、チャンバー内を排気乾燥するものであり、チャンバー内に注水する注水流路の注水口がチャンバー内の下部に開口し、チャンバー内に外気を供給する空気供給流路は、注水流路よりも上方にチャンバーの外側に配置した電磁弁を介してチャンバーの後部壁を貫通し、ヒータ部分へ空気出口が開口した構成であり、以下にその好ましい実施例を記載する。

本発明に係る高圧蒸気滅菌器１は、主として病院等に設置して医療用器具等の被滅菌物を高圧蒸気下で滅菌するためのものであり、その代表的なものとして、図５及び図６に示すように、前面開口２を形成した円筒状のチャンバー４を備え、この前面開口２を蓋７によって開閉自在に閉塞する横型形態である。以下、本発明に係る高圧蒸気滅菌器１実施例を図に基づき説明する。

１は高圧蒸気滅菌器ＭＫの本体の外ケースであり、内部に医療用器具等の被滅菌物３を収納して滅菌処理等を行う前面開口２を形成した円筒状のチャンバー４を収納配置している。

５はチャンバー４内の底部に配設したシーズヒータ等にて構成した滅菌ヒータで、上方をヒータカバー６により被覆することにより、チャンバー４内の底部にヒータ室５Ａを形成している。このヒータカバー６の上に被滅菌物３を載置し、且つヒータカバー６の前端部と前面開口２を開閉自在に閉塞する蓋７の内面との間に通風用の間隙８Ａを設け、ヒータカバー６の後端部とチャンバー４の後部壁４Ａとの間に通風用の間隙８Ｂを設けている。

９は注水の供給管であり、チャンバー内の下部に開口するように、終端をチャンバー４内の底部に形成したヒータ室５Ａに連通開口しており、供給管９の始端は、貯水タンク１２の水中に開口した注排水流路１３に接続し、注排水流路１３の途中には注排水バルブである第２電磁弁１５を接続していると共に、その始端部には貯水タンク１２の水中に開口したコイル状の第１熱交換器１６を設けている。

チャンバー４内に外気を供給する空気供給流路１１は、チャンバー４の外側で注排水流路１３よりも上方に配置した給気バルブである第１電磁弁１４を備え、この第１電磁弁１４を介してチャンバー４の後部壁４Ａを貫通し、ヒータ室５Ａの後部に空気供給流路１１の空気出口１１Ｂが開口している。この構成のうちの好ましい形態を図１及び図２に示す。図１及び図２において、空気供給流路１１は、チャンバー４の後部壁４Ａの上部を貫通するように、取り付けナット１１Ｃによってチャンバー４の後部壁４Ａに固定され、取り付けナット１１Ｃを介してチャンバー４の後部壁４Ａの内側に沿って下方へ延在する延長部分１１Ａを備えており、延長部分１１Ａの先端の空気出口１１Ｂの部分が、支持具２８によってチャンバー４に支持されている。これによって、空気出口１１Ｂから吐出する空気によって、ヒータ室５Ａ内の空気の流れが後部から前方へ向かうように、ヒータ室５Ａの後部に空気供給流路１１の空気出口１１Ｂが前方に向けて開口した状態である。

空気供給流路１１は、チャンバーの外側に配置した第１電磁弁１４の空気の流れの上流側には、エアーフィルター１０と乾燥用ポンプである空気圧縮機５０とを備えており、空気圧縮機５０が運転し、第１電磁弁１４を適宜開いて空気供給流路１１からチャンバー４内に外気を供給する。

１７は、一端をチャンバー４内の後部壁４Ａの下部に連通開口し、他端を貯水タング１２内の上方空間で開口した排気流路で、途中に排気バルブである第３電磁弁１８と貯水タング１２内の水中に没するコイル状の第２熱交換部１９を接続しており、第２熱交換部１９の一端が貯水タング１２内の上方空間に開口している。

また、チャンバー４の内部後部壁４Ａの中央部には、チャンバー４内の温度を検出する温度センサー２３を配設すると共に、排気流路１７の第３電磁弁１８よりチャンバー４寄りには圧力計３２Ｂを接続しており、チャンバー４の外周面には、チャンバー４の壁を加熱するバンド状の乾燥ヒータ２６を装着している。

２７は、外ケース１内の適所に配置した制御手段で、図示しないマイクロコンピュータを中心に構成し、チャンバー４内の温度を検出する温度センサー２３の検出温度、チャンバー４内の水位検出の水位センサー２０、並びに予め設定されたプログラムに従って、滅菌ヒータ５、第１電磁弁１４、第２電磁弁１５、第３電磁弁１８、空気圧縮機５０等への通電を制御し、また、図７に示す操作パネル３０に配置した表示部３２等の制御を行うものである。

高圧蒸気滅菌器ＭＫの前面部に配置した操作パネル３０には、図７に示すように、高圧蒸気滅菌器ＭＫの動作条件や動作モードを設定する設定部３１と、動作条件や動作モードを表示する表示部３２と、電源スイッチＳＷ等を配置している。設定部３１には、時刻設定部３１Ａ、予約設定部３１Ｂ、滅菌温度設定部３１Ｃ、滅菌時間設定部３１Ｄ、乾燥時間設定部３１Ｅ、スタートキー（またはスタートボタンと称し、スタートスイッチの操作部である）３９、ストップキー４０、温度や時間や時刻の設定値のアップダウン部３１Ｇ、完了予定キー４１等を配置している。表示部３２は、温度や時刻等の表示部３２Ａと、圧力計３２Ｂと、プロセス表示部３２Ｃ、蓋７のロック状態表示部３２Ｄ等を備えている。

制御手段２７は、図８に示すように、入出力ポートに操作パネル３０が接続され、入力ポートに水位センサー２０、温度センサー２３、圧力センサー２５が接続され、出力ポートに滅菌ヒータ５、乾燥ヒータ２６、第１電磁弁１４、第２電磁弁１５、第３電磁弁１８、ブザー３３、空気圧縮機５０等が接続されている。

滅菌操作に際しては、先ず、電源スイッチＳＷをオン（ＯＮ）操作することにより、スタンバイ状態となる。図３に示すように、スタンバイ状態で給気バルブである第１電磁弁１４が非通電で閉じており、注排水バルブである第２電磁弁１５が非通電で閉じており、排気バルブである第３電磁弁１８は非通電で開いている。この状態で、蓋７を開いて開口２よりチャンバー４内に被滅菌物３をセットし、蓋７を閉じる。蓋７はロック装置（図示せず）にて閉じた状態にロックされ、閉蓋検出スイッチ（図示せず）が作動して制御手段２７の動作にて蓋７のロック状態表示部３２ＥのＬＥＤが点灯する。この状態で高圧蒸気滅菌器ＭＫの運転を開始できる状態となる。

このように高圧蒸気滅菌器ＭＫの運転を開始できる状態において、操作パネル３０の表示部３２を確認しつつ設定部３１によって所期の設定を行なう。このような操作によって、スタンバイ状態での準備が終わる。

この準備が終わったスタンバイ状態で、スタートキー３９のオン（ＯＮ）操作により、蓋７がインターロック機構によってロックされた状態となり、蓋７のロック状態表示部３２Ｄが発光すると共に、滅菌モードが開始する。滅菌モードが開始することにより、図３に示すように、前処理工程であるチャンバー４内への注水工程が開始する。この注水工程では、排気バルブである第３電磁弁１８は非通電で開いており、注排水バルブである第２電磁弁１５に通電して弁を開き、チャンバー４内と貯水タンク１２の水位差によって、貯水タンク１２の水が自重にてチャンバー４内へ供給される。チャンバー４内の水位が水位センサー２０によって検知される所定水位に達したとき、第２電磁弁１５は非通電となって弁が閉じ、注水工程が終了し、加熱工程へ移行する。

加熱工程では、滅菌ヒータ５に通電してチャンバー４内に注水した水を加熱して蒸気を発生させると共に、第３電磁弁１８への通電及び非通電制御を行って、チャンバー４内の空気を排出流路１７より外部に排出制御すると共に、温度センサー２３にて検出するチャンバー４内の温度が滅菌に必要な所定温度（実施例では１２１℃）に到達すると、加熱工程を終了して、この所定温度を維持する様に、第３電磁弁１８が非通電にて弁が閉じており、滅菌ヒータ５への通電を断続制御し、これにより被滅菌物３の滅菌処理を行う滅菌工程を行う。なお、実施例では、被滅菌物３の種類に応じて、滅菌に必要な所定温度を１２１℃と１３４℃に設定できるように構成している。

滅菌工程では、予め設定した滅菌タイマーにより所定時間滅菌処理を行い、これが終了すると排気工程に移行する。排気工程では、初期に第３電磁弁１８は通電にて弁が閉じており、第２電磁弁１５へ通電して開き、この状態で、滅菌工程においてチャンバー４内が高圧になっていることにより、この圧力によってチャンバー４内の水が注排水流路１３を通り、第１熱交換器１６で冷却されつつ貯水タンク１２内へ排水される。一方、図３に示すタイミングで乾燥ヒータ２６へ適宜通電すると共に、排水時間が経過したとき、第２電磁弁１５を非通電として弁を閉じると共に、第３電磁弁１８を非通電として弁を開き、排気処理を行う。

このような排水排気処理を行う排気工程が終了すると、第３電磁弁１８は非通電を維持して弁を開いた状態でもって、空気圧縮機５０が作動し、かつ第１電磁弁１４に通電して弁を開き、空気供給流路１１からチャンバー４内に外気を供給すると共に、排出流路１７からチャンバー４内の空気を排出しつつ、所定時間チャンバー４内の乾燥処理を行う。このとき滅菌ヒータ５及び乾燥ヒータ２６に断続的に通電され、空気供給流路１１の空気出口１１Ｂよりヒータ室５Ａの後部に供給された空気は、滅菌ヒータ５の周囲を通って加熱されながらヒータ室５Ａの前部に流れ、図２に点線矢印で示すようにヒータ室５Ａの前部の空気出口８Ａよりチャンバー４内へ流出し、チャンバー４内の前部から後方へ向かう流れとなって被滅菌物３の周囲を流れ、乾燥ヒータ２６によるチャンバー４の加熱と共に、被滅菌物３やチャンバー４の内面を乾燥処理する乾燥工程を行なう。チャンバー４内の前部から後方へ流れた空気は、一部が排出流路１７より外部に排出され、貯水タング１２内の第２熱交換部１９で冷却されつつ貯水タング１２内の上部空間に排出される。一方、チャンバー４内の前部から後方へ流れた空気の他の部分は、チャンバー４の後部壁内面に沿って降下し、ヒータ室５Ａの後部の空気入り口８Ｂよりヒータ室５Ａへ流入し、空気供給流路１１からチャンバー４内に供給される外気と共に滅菌ヒータ５の周囲を通って加熱されながらヒータ室５Ａの前部に流れ、上記同様の空気の流れとなる。

このような構成及び動作によって、図４に示すように、チャンバー４内の中心部の平均温度Ｔ℃が、上記特許文献１のような従来タイプでは１２９．００℃であるが、本発明タイプでは１３５．６７℃となり、従来タイプに比してチャンバー４内の中心部の平均温度Ｔ℃が、本発明タイプでは５℃強高くなり、乾燥効果の向上となる。また滅菌工程終了にて排水排気工程を行った後、チャンバー４内の温度を乾燥工程に必要な温度に上昇させるまでの時間（立ち上がり時間）が、上記特許文献１のような従来タイプでは１１分掛かっていたが、本発明タイプでは９．５分と短くなる。このように、チャンバー内を乾燥工程に必要な所期の均一温度に上昇させる時間が短くなり、所期の被滅菌物の滅菌処理を行う一サイクルの時間を短くすることができる効果が得られる。

この乾燥工程による乾燥処理が終了すると、滅菌ヒータ５及び乾燥ヒータ２６への通電を終了する。なお、その後も所定時間（実施例では１０分）、第３電磁弁１８は非通電を維持して弁を開いた状態とすると共に、第１電磁弁１４と空気圧縮機５０に通電して排気状態を維持している。なお、その後も第３電磁弁１８は非通電を維持して弁を開いた状態とする。

なお、加熱工程、滅菌工程、排気工程、乾燥工程等における温度や時間等はこれらに限定されるものではなく、チャンバー４の容積や被滅菌物の種類に応じて適宜設定するものである。

本発明に係る高圧蒸気滅菌器は、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲での変更形態は、本発明の範囲であり、上記実施例に示した構成に限定されず、上記同様の作用をすることができる高圧蒸気滅菌器の範囲において種々の形態を包含するものである。

１・・・・本体の外ケース
２・・・・前面開口
３・・・・被滅菌物
４・・・・チャンバー
５・・・・滅菌ヒータ
５Ａ・・・ヒータ室
６・・・・ヒータカバー
７・・・・・蓋
８Ａ、８Ｂ・・・通風用の隙間
１０・・・エアーフィルター
１１・・・空気供給流路
１１Ａ・・空気供給流路の延長部分
１１Ｂ・・空気出口
１２・・・貯水タンク
１３・・・注排水流路
１４・・・給気バルブ
１５・・・注排水バルブ
１７・・・排気流路
１８・・・排気バルブ
２０・・・排出通路
２１・・・真空バルブ
２２・・・真空ポンプ
２６・・・乾燥ヒータ
２７・・・制御手段
ＭＫ・・・高圧蒸気滅菌器

Claims

蓋によって開閉される開口を形成したチャンバーを備え、前記チャンバー内の底部には滅菌ヒータがヒータカバーで覆われた状態のヒータ室が形成され、前記チャンバー内に注水した水を前記滅菌ヒータで蒸発させ、前記チャンバー内に収納された被滅菌物を高圧蒸気下で滅菌する滅菌工程を行ない、前記滅菌工程の終了後に前記チャンバー内の排水と排気の排水排気工程を行ない、その後前記滅菌ヒータに通電すると共に外気を前記チャンバー内へ供給して、前記被滅菌物及び前記チャンバー内を乾燥させる乾燥工程を行なう高圧蒸気滅菌器において、
前記チャンバー内に注水する注水流路の注水口が前記ヒータ室内に開口し、
前記チャンバー内に外気を供給する空気供給流路は、前記チャンバーの外側で前記注水流路よりも上方に配置した電磁弁を介して前記チャンバーの上部を貫通し前記ヒータ室の内部を迂回することなく前記ヒータ室の後部に空気出口が前方に向けて開口し、
前記チャンバーの後部壁であって、前記ヒータカバーよりも上部に排気流路が形成され、
前記ヒータカバーの前側と後ろ側に、前記ヒータ室と前記チャンバー内とを連通する隙間が設けられていることを特徴とする高圧蒸気滅菌器。
前記チャンバー内に外気を供給する空気供給流路は、前記チャンバーの外側に配置した電磁弁を介して前記チャンバーの後部壁上部を貫通し前記チャンバーの後部壁の内側に沿って下方へ延在することを特徴とする請求項１に記載の高圧蒸気滅菌器。