JP6056272B2

JP6056272B2 - 洗浄装置

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Publication number: JP6056272B2
Application number: JP2012187909A
Authority: JP
Inventors: 崇文山崎
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2012-08-28
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2032-08-28
Also published as: JP2014042899A

Description

本発明は、医療器具、電子部品、機械部品などの被洗浄物を洗浄する洗浄装置に関する。

従来、医療器具、電子部品、機械部品などの被洗浄物を洗浄する洗浄装置として、内部に貯留される洗浄液に被洗浄物を浸漬させる洗浄槽と、洗浄槽の内部に貯留される洗浄液を加熱する加熱部と、洗浄槽の内部を減圧して加熱部により加熱された洗浄液を沸騰させる減圧部と、洗浄槽の内部に貯留される洗浄液に被洗浄物よりも下方側から気体を導入する給気部と、を備える洗浄装置が知られている。
このような洗浄装置は、加熱部により洗浄液を加熱した後に減圧部により減圧して洗浄液を沸騰させることで、気泡を発生させて、その気泡で被洗浄物を洗浄する。更に、このような洗浄装置は、給気部により洗浄槽の内部に貯留される洗浄液に被洗浄物よりも下方側から気体を導入することにより、沸点以上の温度に過熱した洗浄液が沸騰を突然おこす現象（以下「突沸」ともいう）を誘発するように構成される。

このような洗浄装置において、従来より深い洗浄槽に貯留された洗浄液における水深の深い部分は、洗浄液の水頭圧差により、水深の浅い部分に比べて、沸点が高く、沸騰が生じにくい。そのため、水深の深い部分においては、水深の浅い部分に比べて沸騰が発生しにくいため、空気（気体）を入れた際に突沸が起こりにくく、被洗浄物を十分に洗浄することができないことがある。

これに対して、洗浄槽の底部側に貯留される洗浄液を加熱する加熱部を有する洗浄装置がある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の洗浄装置においては、加熱部により洗浄槽の内部の底部側に貯留される洗浄液（水深の深い部分の洗浄液）を加熱した後に減圧部により洗浄槽の内部を減圧して洗浄液を沸騰させるため、水深の深い部分において、沸騰が生じやすくなる。

特開２０１１−５４８０号公報

しかし、特許文献１に記載の洗浄装置においては、加熱部により洗浄槽の内部の底部側に貯留される洗浄液を加熱した後に、洗浄液が設定温度値に達した場合には、加熱部を停止させる。この理由の一つは、減圧部により洗浄槽の内部を減圧して洗浄液が沸騰していない状態において、加熱部により洗浄槽の内部の底部側に貯留された洗浄液が加熱されると、洗浄液の沸騰中に比べて洗浄液の対流が少ないため、その加熱された部分の周辺だけに沸騰が生じ、洗浄槽の内部の底部側で気泡が破裂することとなり、振動が発生し、異音が発生されやすくなるためである。

そのため、異音の発生を生じさせずに加熱部による加熱を効果的に行うことができれば、洗浄槽の内部の底部側に貯留される洗浄液を効果的に沸騰させて、空気（気体）を入れた際に、槽内全体で突沸が発生するようにして、洗浄能力を一層向上させることが可能である。そのため、洗浄槽の内部の底部側に貯留される洗浄液を効果的に沸騰させることができる洗浄装置が望まれている。

本発明は、洗浄槽の内部の底部側に貯留される洗浄液を効果的に沸騰させて、気体を入れた際に、槽内全体で突沸が発生するようにして、被洗浄物を洗浄する能力を一層向上させることができる洗浄装置を提供することを目的とする。

本発明は、内部に洗浄液が貯留され、その洗浄液に被洗浄物を浸漬させる洗浄槽と、前記洗浄槽の内部の底部側に貯留される洗浄液を加熱する加熱部と、前記洗浄槽の内部を減圧して前記加熱部により加熱された洗浄液を沸騰させる減圧部と、を有する加熱減圧手段と、前記洗浄槽の内部の底部側に貯留される洗浄液の温度を検出する温度検出部と、前記洗浄槽の内部の気相部の圧力を検出する圧力検出手段と、前記加熱減圧手段により前記洗浄槽の内部を減圧して前記洗浄槽の内部に貯留される洗浄液が沸騰されている間において、前記温度検出部により検出される温度が予め設定される第１設定温度値を下回り且つ前記圧力検出手段により検出される前記洗浄槽の内部の気相部の圧力が予め設定される第１設定圧力値を下回る場合に、前記洗浄槽の内部に貯留される洗浄液を予め設定される第１加熱時間加熱するように前記加熱減圧手段を制御する制御部と、を備える洗浄装置に関する。

また、前記第１設定圧力値は、前記温度検出部により検出される温度が前記第１設定温度値の場合における洗浄液の飽和蒸気圧から、洗浄液が沸騰中で且つ前記温度検出部により検出される温度が前記第１設定温度値の場合における洗浄液の飽和蒸気圧よりも高い圧力までの間の範囲であることが好ましい。

また、前記洗浄槽の内部に貯留される洗浄液に前記被洗浄物よりも下方側から気体を導入する給気手段を更に備え、前記制御部は、前記加熱減圧手段により洗浄液が前記第１加熱時間加熱された後に、前記洗浄槽の内部に貯留される洗浄液に気体を予め設定される第１導入時間導入するように前記給気手段を制御することが好ましい。

また、前記制御部は、前記給気手段により気体が前記第１導入時間導入されることが開始されるのと同時期に、前記洗浄槽の内部に貯留される洗浄液を予め設定される第２加熱時間加熱することを開始するように前記加熱減圧手段を制御することが好ましい。

本発明によれば、洗浄槽の内部の底部側に貯留される洗浄液を効果的に沸騰させて、気体を入れた際に、槽内全体で突沸が発生するようにして、被洗浄物を洗浄する能力を一層向上させることができる洗浄装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る洗浄装置１の概略を示す図である。本実施形態の洗浄装置１の制御に係るフローチャートである。本実施形態の洗浄装置１の制御に係るタイミングチャートである。本発明の実施例及び比較例の実験結果を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る洗浄装置１について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る洗浄装置１の概略を示す図である。
本実施形態の洗浄装置１は、洗浄液Ｗを沸騰させて被洗浄物２の洗浄を行う洗浄装置である。図１に示すように、本実施形態の洗浄装置１は、洗浄槽３と、加熱減圧手段としての加熱部５及び減圧部６と、給気手段としての液相給気部７と、気相給気部８と、圧力検出手段としての圧力センサ９１と、温度検出部としての温度センサ９２と、制御部としての制御装置１０と、を備える。図１では、電気的な接続の経路を破線で示す。

洗浄槽３は、内部に洗浄液Ｗを貯留する。洗浄槽３は、内部に貯留された洗浄液Ｗに被洗浄物２を浸漬させる。被洗浄物２は、浸漬された状態で、給気手段７及び加熱部５よりも上部に配置される。

洗浄槽３は、内部の空間の減圧に耐性を有する中空容器により形成される。
洗浄槽３は、上方へ向けて開口する容器本体３１と、容器本体３１の開口部を覆うように配置される蓋３２とを有する。容器本体３１と蓋３２とは、蓋３２が容器本体３１の開口を閉じた状態で、パッキン３３で封止される。これにより、洗浄槽３の内部には、密閉空間が形成される。

洗浄槽３においては、洗浄槽３の内部の全部が洗浄液Ｗで満たされるのではなく、洗浄槽３の内部の途中まで洗浄液Ｗが貯留される。これにより、洗浄槽３の内部は、下方側の洗浄液Ｗが満たされる部分である液相部Ｌと、上方側の気体が満たされる部分である気相部Ｖと、に分けられて構成される。
洗浄槽３の内部に貯留された洗浄液Ｗ（液相部Ｌ）においては、水深の深い部分（洗浄液Ｗの底部側の部分）は、洗浄液Ｗの水頭圧差により、水深の浅い部分（洗浄液Ｗの上方側の部分）に比べて、沸点が高く、沸騰が生じにくい。

洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗは、特に制限されず、例えば、洗剤を含んだ水である。本実施形態では、洗浄液Ｗは、例えば、洗剤を０．５％含んだ水である。なお、洗浄液Ｗは、洗剤を含む水の他、洗剤を含まない水でもよい。また、洗浄液Ｗは、軟水、純水、溶剤など、洗浄に使用できるその他の液体でもよい。

洗浄液Ｗに浸漬される被洗浄物２は、洗浄を行う対象となる物品であり、例えば、医療器具（鉗子など）、電子部品、機械部品等である。

洗浄槽３には、加熱部５、減圧部６、液相給気部７及び気相給気部８が接続される。また、洗浄槽３には、洗浄槽３の内部の気相部Ｖの圧力を検出する圧力センサ９１と、洗浄槽３の内部の洗浄液Ｗ（液相部Ｌ）の温度を検出する温度センサ９２と、が設けられる。

加熱部５は、洗浄槽３の内部の底部側に貯留される洗浄液Ｗを加熱する。加熱部５は、水頭圧差で沸点が高くなった洗浄槽３の内部の底部側に貯留された洗浄液Ｗを加熱して、洗浄槽３の内部の底部側に貯留された洗浄液Ｗを沸騰させる。加熱部５は、洗浄槽３の水深の深い部分において、洗浄槽３の内部の底部側に貯留された洗浄液Ｗを沸騰させて気泡を発生させる。

加熱部５は、その具体的構成を特に問わないが、本実施形態では、洗浄槽３の内部の底部に配置された電気ヒータ５１により構成される。電気ヒータ５１は、洗浄槽３の内部に洗浄液Ｗを貯留した状態で、ヒータ電源部５２により通電されることで、洗浄槽３の内部の底部側に貯留された洗浄液Ｗを加熱する。

減圧部６は、洗浄槽３の内部を減圧して、加熱部５により加熱された洗浄液Ｗを沸騰させる。減圧部６は、真空発生装置６１と、排気路６２と、を備える。真空発生装置６１は、排気路６２を介して、洗浄槽３の内部の気相部Ｖに接続されている。真空発生装置６１は、洗浄槽３の内部の気相部Ｖの気体を外部へ吸引して排出して、洗浄槽３の内部を減圧する。真空発生装置６１により気相部Ｖが減圧されることにより、洗浄槽３に貯留されると共に加熱部５に加熱された洗浄液Ｗは、沸騰される。

液相給気部７は、洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗ（液相部Ｌ）に、被洗浄物２よりも下方側から外気（空気、気体）を導入する。液相給気部７は、洗浄槽３の液相部Ｌに接続されている。液相給気部７は、洗浄槽３の内部の圧力と洗浄槽３の外部の大気圧との圧力差により、洗浄槽３の内部の液相部Ｌに外気を導入する。本実施形態においては、外気は、洗浄装置１の外部の空気である。

液相給気部７は、液相給気路７１と、フィルター７２と、液相給気弁７３と、液相給気ノズル７５と、を有する。液相給気部７は、減圧された洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗ（液相部Ｌ）に、液相給気路７１を介して外気を導入する。液相給気路７１には、導入側端部７１ａから洗浄槽３へ向けて順に、フィルター７２、液相給気弁７３、液相給気ノズル７５が設けられている。洗浄槽３の内部が減圧された状態で液相給気弁７３を開くと、洗浄槽３の内部と外部との圧力差により、導入側端部７１ａをから導入された外気を、洗浄槽３の内部の液相部Ｌに導入することができる。

液相給気ノズル７５は、液相給気路７１の洗浄槽３側の一端部に接続されている。液相給気ノズル７５は、洗浄槽３の内部の底部側において、被洗浄物２の下方側に洗浄液Ｗに浸漬された状態で、底面から離間して配置される。液相給気ノズル７５は、水平方向に延びるパイプ状に形成される。本実施形態においては、液相給気ノズル７５は、洗浄槽３の内部の底部側を蛇行するように延びている。

液相給気ノズル７５は、複数のノズル孔７６を有する。複数のノズル孔７６は、液相給気ノズル７５が延びる方向に沿って所定間隔で形成されている。複数のノズル孔７６は、洗浄液Ｗが侵入しにくいように下方へ向けて開口している。これにより、洗浄槽３の内部が減圧された状態で液相給気弁７３を開くと、下方へ向けて開口するノズル孔７６は、洗浄槽３の内部の洗浄液Ｗに、均一に外気を導入することができる。
このように構成された液相給気部７においては、液相給気路７１から導入された外気は、洗浄槽３の内部の底部側において、液相給気ノズル７５の複数のノズル孔７６を介して、洗浄槽３の内部に貯留された洗浄液Ｗに導入される。

気相給気部８は、減圧された洗浄槽３の内部の気相部Ｖへ外気を導入する。気相給気部８は、洗浄槽３の内部の上方側の気相部Ｖに接続されている。気相給気部８は、洗浄槽３の内部と外部との圧力差により、洗浄槽３の内部の気相部Ｖに外気を導入する。

気相給気部８は、気相給気路８１と、フィルター８２と、気相給気弁８３と、を有する。気相給気部８は、減圧された洗浄槽３の内部の気相部Ｖに、気相給気路８１を介して外気を導入する。気相給気路８１には、導入側端部８１ａから洗浄槽３へ向けて順に、フィルター８２、気相給気弁８３が設けられている。気相給気路８１の洗浄槽３側の一端部は、洗浄槽３の気相部Ｖに接続される。洗浄槽３の内部が減圧された状態で気相給気弁８３を開くと、洗浄槽３の内部の圧力と外部の大気圧との圧力差により、導入側端部８１ａから導入されてフィルター８２を介した外気を、洗浄槽３の内部の気相部Ｖに導入することができる。

圧力センサ９１は、洗浄槽３の内部の気相部Ｖの圧力を測定（検出）するセンサである。圧力センサ９１は、洗浄槽３の気相部Ｖに接続されている。圧力センサ９１は、制御装置１０と電気的に接続されている。圧力センサ９１で検出された洗浄槽３の内部の気相部Ｖの圧力は、制御装置１０へ検出信号として送信される。

温度センサ９２は、洗浄槽３の内部の底部側に貯留される洗浄液Ｗ（液相部Ｌ）の温度を測定（検出）するセンサである。温度センサ９２は、洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗの底部側に配置される。温度センサ９２は、制御装置１０と電気的に接続されている。温度センサ９２で検出された洗浄槽３に貯留された洗浄液Ｗの底部側の温度は、制御装置１０へ検出信号として送信される。

制御装置１０は、本実施形態の洗浄装置１における各部を制御する。制御装置１０は、圧力センサ９１及び温度センサ９２の検出信号などに基づいて、加熱部５、減圧部６、液相給気部７、気相給気部８等を制御する。

具体的には、制御装置１０は、圧力センサ９１及び温度センサ９２に電気的に接続され、各センサから測定情報を受信する。また、制御装置１０は、電気ヒータ５１、真空発生装置６１、液相給気弁７３、気相給気弁８３に電気的に接続される。制御装置１０は、圧力センサ９１及び温度センサ９２の検出信号などに基づいて、電気ヒータ５１、真空発生装置６１、液相給気弁７３、気相給気弁８３等を動作させて、加熱部５、減圧部６、液相給気部７、気相給気部８等を制御する。

制御装置１０は、減圧部６により洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗが減圧されて沸騰されている間において、温度センサ９２により検出される温度が第１設定温度値Ｔ１を下回り且つ圧力センサ９１により検出される洗浄槽３の内部の圧力が第１設定圧力値Ｐ１を下回る場合に、洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗを第１加熱時間Ｋ１（図３参照）加熱するように加熱部５を制御する。
第１加熱時間Ｋ１（図３参照）は、洗浄液Ｗの沸騰中において、洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗを加熱する時間である。本実施形態においては、第１加熱時間Ｋ１は、例えば５秒である。この第１加熱時間Ｋ１の５秒において、加熱部５は、沸騰中の洗浄液Ｗの沸騰を促進させることができる。

また、第１設定圧力値Ｐ１は、洗浄液Ｗの沸騰中で且つ飽和蒸気圧に達する前の洗浄液Ｗの圧力値から洗浄液Ｗの飽和蒸気圧の圧力値までの範囲である。
洗浄槽３の内部に貯留された洗浄液Ｗが沸騰される圧力は、一般的には、洗浄槽３の内部に貯留された洗浄液Ｗの飽和蒸気圧である。ただし、実際には、飽和蒸気圧に達する前において洗浄槽３の内部に貯留された洗浄液Ｗの飽和蒸気圧よりもわずかに高い圧力であっても、洗浄液Ｗの一部に過熱された部分が存在することで、沸騰が起こる場合がある。例えば、洗浄槽３の内部の壁面周辺の温度が高くなっており、洗浄槽３の内部に貯留された洗浄液Ｗの温度は均一でないことにより、洗浄液Ｗが飽和蒸気圧よりも高い圧力で沸騰する場合がある。
そのため、本実施形態においては、第１設定圧力値Ｐ１には、洗浄液Ｗの沸騰中で且つ飽和蒸気圧に達する前の洗浄液Ｗの圧力値を含むこととした。つまり、第１設定圧力値Ｐ１は、洗浄液Ｗの沸騰中で且つ飽和蒸気圧に達する前の洗浄液Ｗの圧力値から洗浄液Ｗの飽和蒸気圧の圧力値までの範囲である。

また、制御装置１０は、加熱部５により洗浄液Ｗが第１加熱時間Ｋ１加熱された後に、洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗに外気（空気、気体）を第１導入時間Ｄ１（図３参照）導入するように液相給気部７を制御する。
第１導入時間Ｄ１（図３参照）は、沸騰中の洗浄液Ｗが加熱された後に、外気を導入する時間である。本実施形態においては、第１導入時間Ｄ１は、例えば２秒である。この第１導入時間Ｄ１の２秒において、液相給気部７は、沸点以上の温度に過熱した洗浄液Ｗが沸騰を突然おこす現象（以下「突沸」ともいう）を誘発させることができる。

また、制御装置１０は、液相給気部７により外気が第１導入時間Ｄ１導入されることが開始されるのと同時期に、洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗを第２加熱時間Ｋ２（図３参照）加熱することを開始するように加熱部５を制御する。
第２加熱時間Ｋ２（図３参照）は、前述の加熱部５による第１加熱時間Ｋ１の加熱後に加熱される時間である。本実施形態においては、第２加熱時間Ｋ２は、例えば２秒である。この第２加熱時間Ｋ２の２秒において、加熱部５は、次に実行される洗浄槽３の気相部Ｖを減圧して洗浄液Ｗを沸騰させる動作の準備のために、洗浄液Ｗの加熱を行うことができる。

次に、本実施形態の洗浄装置１の動作について説明する。図２は、本実施形態の洗浄装置１の制御に係るフローチャートである。図３は、本実施形態の洗浄装置１の制御に係るタイミングチャートである。

まず、洗浄装置１は、洗浄槽３の内部に洗浄液Ｗを貯留させ且つ洗浄液Ｗに被洗浄物２を浸漬させた状態で、洗浄動作を開始する。

ステップＳＴ１において、洗浄液Ｗの初期の加熱を行う。具体的には、液相給気弁７３及び気相給気弁８３を閉じ、真空発生装置６１を停止させた状態で、加熱部５（電気ヒータ５１）は、洗浄槽３の内部に貯留された底部側の洗浄液Ｗを加熱する。

加熱部５は、初期の加熱動作においては、洗浄槽３の内部の底部側に貯留される洗浄液Ｗを初期設定温度値Ｔ０まで加熱することで、洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗの全体を加熱する。ステップＳＴ１における洗浄装置１の動作は、図３におけるタイミングｔ１において実行される。また、タイミングｔ１においては、洗浄槽３の内部の気相部Ｖの圧力は、初期圧力Ｐ０で保持されている。この初期圧力Ｐ０は、加熱部５により加熱された場合に洗浄液Ｗが激しく沸騰しない圧力が設定される。

ステップＳＴ２において、制御装置１０は、温度センサ９２により検出された洗浄液Ｗの温度が初期設定温度値Ｔ０に達したか否かを判定する。温度センサ９２により検出された洗浄液Ｗの温度が初期設定温度値Ｔ０に達した場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳＴ３に進む。温度センサ９２により検出された洗浄液Ｗの温度が初期設定温度値Ｔ０に達しない場合（ＮＯ）には、処理は、ステップＳＴ２に戻り、洗浄液Ｗを継続して加熱する。

ステップＳＴ３において、制御装置１０は、加熱部５を停止させる。ステップＳＴ３における洗浄装置１の動作は、図３におけるタイミングｔ１からｔ２に切り替わるタイミングにおいて実行される。その後、洗浄槽３に貯留される洗浄液Ｗの温度は、図３のタイミングｔ２において、加熱部５を停止した後においても加熱部５の加熱による余熱により、継続して上昇し、ある程度上昇した後に、下降する。

ステップＳＴ４において、減圧部６は、洗浄槽３の内部の気相部Ｖの圧力を初期圧力Ｐ０から減圧していく。ステップＳＴ４における洗浄装置１の動作は、図３におけるタイミングｔ２において実行される。
具体的には、制御装置１０は、真空発生装置６１を、図３におけるタイミングｔ１からｔ２に切り替わるタイミングにおいて、洗浄槽３の内部の気相部Ｖの圧力を初期圧力Ｐ０から減圧するように動作させる。これにより、洗浄槽３の内部の圧力が徐々に減圧されて所定圧力に減圧されると、洗浄槽３の内部に貯留された洗浄液Ｗは、沸騰状態となる。

ステップＳＴ５において、制御装置１０は、温度センサ９２により検出された洗浄液Ｗの温度が第１設定温度値Ｔ１を下回り且つ圧力センサ９１により検出された気相部Ｖの圧力が第１設定圧力値Ｐ１を下回ったか否かを判定する。温度センサ９２により検出された洗浄液Ｗの温度が第１設定温度値Ｔ１を下回り且つ圧力センサ９１により検出された気相部Ｖの圧力が第１設定圧力値Ｐ１を下回った場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳＴ６に進む。温度センサ９２により検出された洗浄液Ｗの温度が第１設定温度値Ｔ１を下回っていない又は圧力センサ９１により検出された気相部Ｖの圧力が第１設定圧力値Ｐ１を下回っていない場合（ＮＯ）には、処理は、ステップＳＴ５に戻る。

第１設定温度値Ｔ１は、洗浄運転を行う際、任意に設定する温度である。洗浄槽３の内部の圧力が第１設定温度値Ｔ１の飽和蒸気圧と等しければ、洗浄液は、沸騰している。
第１設定圧力値Ｐ１は、第１設定温度値Ｔ１の飽和蒸気圧から洗浄液が沸騰中で且つ第１設定温度値Ｔ１の飽和蒸気圧力に達する前の圧力までの間の範囲である。
第１設定圧力値Ｐ１の範囲に、洗浄液が沸騰中で且つ第１設定温度値Ｔ１の飽和蒸気圧に達する前の圧力を含める理由は、次の通りである。
洗浄液が沸騰中で且つ第１設定温度値Ｔ１の飽和蒸気圧に達する前においては、洗浄液の温度が第１設定温度値Ｔ１よりも高い温度において洗浄槽３の内部を減圧すると、第１設定温度値Ｔ１の飽和蒸気圧に達する前に、洗浄液の沸騰が生じるためである。
また、洗浄液の温度が第１設定温度値Ｔ１よりも高い温度で第１設定温度値Ｔ１の飽和蒸気圧に達する前において、局所的に過熱される部分があると、洗浄液の沸騰が生じるためである。

第１設定温度値Ｔ１は、例えば、４０．０℃〜６０．０℃の範囲に設定される。本実施形態においては、第１設定温度値Ｔ１は、例えば５０．５℃である。
また、本実施形態においては、第１設定温度値Ｔ１の飽和蒸気圧力は、例えば１２．７ｋＰａである。そのため、第１設定圧力値Ｐ１は、１２．７ｋＰａ〜１４．７ｋＰａの範囲に設定される。

ステップＳＴ６において、加熱部５は、洗浄液Ｗの沸騰中に、洗浄槽３に貯留された洗浄液Ｗを第１加熱時間Ｋ１加熱する。このステップＳＴ６における洗浄装置１の動作は、図３におけるタイミングｔ３において実行される。
本実施形態においては、タイミングｔ３の時間は、例えば５秒である。この第１加熱時間Ｋ１の５秒において、加熱部５は、洗浄槽３の底部側に貯留される洗浄液Ｗを加熱して、沸騰中の洗浄液Ｗの沸騰を促進させることができる。

このようにして、加熱部５は、洗浄液Ｗの沸騰中に、洗浄槽３の内部の底部側に貯留された洗浄液Ｗを加熱する。そのため、加熱部５は、洗浄槽３の内部の底部側に貯留された沸点が高い部分の洗浄液Ｗを加熱して沸騰を生じさせやすい。そして、洗浄槽３の内部の底部側の水深の深い部分に貯留された洗浄液Ｗの流動が活発となる。これにより、洗浄槽３の内部の底部側において、気泡が発生しやすい。
以上のように構成される洗浄装置１においては、洗浄液Ｗの沸騰中に、洗浄槽３の内部の底部側に貯留された洗浄液Ｗを加熱することで、洗浄槽３の内部の底部側に貯留された洗浄液Ｗを効果的に沸騰させ、空気を入れた際に、槽内全体で突沸が発生することにより、その突沸による洗浄液の激しい流動で被洗浄物２を洗浄する。

なお、洗浄液Ｗが沸騰する前に洗浄槽３の内部の底部側に貯留された洗浄液Ｗが加熱部５により加熱されると、洗浄液Ｗの沸騰中に比べて洗浄液Ｗの対流が少ないため、その加熱された部分の周辺だけに沸騰を生じさせて、洗浄槽３の内部の底部側で気泡が破裂することとなり、異音が発生しやすくなる。そのため、本実施形態における加熱部５による第１加熱時間Ｋ１の加熱動作は、洗浄液Ｗの沸騰中に実行される。

ステップＳＴ７において、液相給気部７は、減圧部６の減圧動作を継続して実行した状態で、洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗに被洗浄物２よりも下方側から外気（空気、気体）を第１導入時間Ｄ１導入する。具体的には、真空発生装置６１の作動を継続した状態で、液相給気弁７３を開いて、洗浄槽３の内部と外部との圧力差により、液相給気路７１、フィルター７２及び液相給気ノズル７５を介して、被洗浄物２よりも下方から洗浄液Ｗに外気を第１導入時間Ｄ１導入する。

このステップＳＴ７における洗浄装置１の動作は、図３におけるタイミングｔ４において実行される。本実施形態においては、タイミングｔ４の時間は、例えば２秒である。この第１導入時間Ｄ１の２秒において、液相給気部７は、洗浄液Ｗに外気を導入して、洗浄液Ｗの突沸を誘発させることができる。

このようにして、本実施形態の洗浄装置１においては、洗浄槽３の内部の洗浄液Ｗが沸騰中に加熱された後に、外気は、大気圧との圧力差により洗浄槽３の内部に吸い込まれる。この場合、洗浄液Ｗに導入された空気（気体）の気泡は、減圧された洗浄槽３の内部において膨張すると共に、洗浄液Ｗの沸騰した蒸気が入り込むことでさらに膨張しつつ、液相部Ｌを上昇する。このため、突沸が誘発され、洗浄液Ｗの噴上げとそれに続く落下とによって、洗浄液Ｗを大きく揺動させて、被洗浄物２を効果的に洗浄することができる。

また、本実施形態においては、液相給気部７による外気の導入前において、洗浄槽３の内部の底部側に貯留される洗浄液Ｗは、加熱部５により加熱されて沸騰しやすくなっている。そのため、洗浄液Ｗの突沸が更に活発化され、洗浄液Ｗの噴上げとそれに続く落下とによって、洗浄液Ｗを大きく揺動させて、被洗浄物２を一層効果的に洗浄することができる。

液相給気部７により洗浄液Ｗ（液相部Ｌ）に導入された外気は、液相部Ｌを上昇して、気相部Ｖに達し、洗浄槽３の内部の圧力を上昇させて復圧する。なお、液相給気部７の動作において、洗浄槽３の内部を大気圧まで復圧してもよいが、加熱動作、減圧動作及び液相給気動作の一連の動作を繰り返す場合には、洗浄槽３の内部の圧力を大気圧まで復圧してしまうと次回の減圧動作において減圧のための時間を要する。そのため、大気圧未満の所定圧力の復圧で止めるように、液相給気弁７３を閉じるように制御してもよい。

ステップＳＴ８において、加熱部５は、ステップＳＴ７における液相給気部７により空気（気体）が第１導入時間Ｄ１導入されることが開始されるのと同時期に、洗浄槽３の内部に貯留された洗浄液Ｗを第２加熱時間Ｋ２加熱することを開始する。ステップＳＴ８における洗浄装置１の動作は、図３におけるタイミングｔ３からｔ４に切り替わるタイミングにおいて実行される。その後、図３におけるタイミングｔ４において、洗浄槽３の内部に貯留された洗浄液Ｗは、ステップＳＴ７の第１導入時間Ｄ１と同じ時間である第２加熱時間Ｋ２加熱される。

本実施形態においては、加熱部５は、前述の加熱部５による第１加熱時間Ｋ１の加熱後に連続して、第２加熱時間Ｋ２の加熱を行う。また、本実施形態においては、加熱部５による第２加熱時間Ｋ２と、前述の液相給気部７による第１導入時間Ｄ１とは、同じ長さの時間であり、図３における同じタイミングｔ４において実行される。
本実施形態においては、タイミングｔ４の時間は、前述のとおり、例えば２秒である。この第２加熱時間Ｋ２の２秒において、加熱部５は、次に洗浄槽３の気相部Ｖを減圧させて洗浄液Ｗを沸騰させる準備のために、洗浄液Ｗの加熱を行うことができる。

ステップＳＴ９において、制御装置１０は、洗浄槽３の気相部Ｖを減圧して洗浄液Ｗを沸騰させる動作の繰り返し回数が設定回数に達したか否かを判定する。繰り返し回数が設定回数に達した場合（ＹＥＳ）には、処理は、終了する。繰り返し回数が設定回数に達していない場合（ＮＯ）には、処理は、ステップＳＴ４へ戻り、ステップＳＴ４〜ステップＳＴ８において、洗浄槽３の気相部Ｖを減圧して洗浄液Ｗを沸騰させる動作を繰り返す。

この繰り返しの動作は、図３におけるタイミングｔ２〜ｔ４の動作を一連の動作として繰り返されることにより実行される。洗浄装置１における洗浄動作の制御において、図３に示すように、タイミングｔ２〜ｔ４の動作の後の動作であるタイミングｔ７〜ｔ９、ｔ８〜ｔ１０における動作は、タイミングｔ３〜ｔ５における動作と同様の動作である。
この繰り返し動作により、突沸による洗浄液Ｗの爆発的な噴上げとそれに続く落下とが繰り返し行われ、洗浄液Ｗを大きく揺動させて、被洗浄物２を効果的に洗浄することができる。また、洗浄槽３に貯留される洗浄液Ｗの温度の上昇と下降とが所定温度範囲内を繰り返されているため、洗浄液Ｗの温度変化が安定する。

なお、本発明の液相給気制御（沸騰中に加熱する制御）と、従来の液相給気制御（沸騰中に加熱しない制御）と、気相給気制御と、の３つの制御を組み合わせて最適な制御をすることによって、被洗浄物２の洗浄性を向上させることができる。
本発明の液相給気制御とは、洗浄液Ｗの沸騰中に洗浄液Ｗを加熱する制御である。従来の液相給気制御とは、洗浄液Ｗの沸騰中に洗浄液Ｗを加熱しない制御である。気相給気制御とは、洗浄槽の内部の圧力の減圧中に洗浄槽の内部の気相部Ｖに外気を導入する制御である。
ここで、以下、Ａ（従来の液相給気制御）、Ｂ（気相給気制御）、Ｃ（本発明の液相給気制御）、とした場合において、洗浄動作の制御例を示す。

例えば、鉗子などの鋼製小物のみを洗浄する場合には、Ｃ（本発明の液相給気制御）を１５分間実行することが好ましい。
ラパロ管などの管状器械のみを洗浄する場合には、Ａ（従来の液相給気制御）を１５分間実行することが好ましい。
チューブやマスクのみを洗浄する場合には、Ａ（従来の液相給気制御）を１０分間実行した後に、Ｂ（気相給気制御）を５分間実行することが好ましい。
鋼製小物と管状器械とを洗浄する場合には、Ｃ（本発明の液相給気制御）を１０分間実行した後に、Ａ（従来の液相給気制御）を５分間実行することが好ましい。
鋼製小物と、チューブやマスクと、を洗浄する場合には、Ｃ（本発明の液相給気制御）を１０分行った後に、Ｂ（気相給気制御）を５分間実行することが好ましい。
このような組み合わせで洗浄動作の制御を行うことにより、被洗浄物２を洗浄する洗浄性能を向上させることができる。
なお、上記の洗浄時間は一例であり、洗浄時間等は、洗浄評価を実施することにより決定される。

上述した本実施形態に係る洗浄装置１によれば、例えば、以下のような効果が得られる。

本実施形態における洗浄装置１においては、内部に洗浄液Ｗが貯留されその洗浄液Ｗに被洗浄物２を浸漬させる洗浄槽３と、洗浄槽３の内部の底部側に貯留される洗浄液Ｗを加熱する加熱部５と、洗浄槽３の内部を減圧して加熱部５により加熱された洗浄液Ｗを沸騰させる減圧部６と、洗浄槽３の内部の底部側に貯留される洗浄液Ｗの温度を検出する温度検出部９２と、洗浄槽３の内部の圧力を検出する圧力検出手段９１と、減圧部６により洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗが減圧されて沸騰されている間において、温度検出部９２により検出される温度が第１設定温度値Ｔ１を下回り且つ圧力検出手段９１により検出される洗浄槽３の内部の圧力が第１設定圧力値Ｐ１を下回る場合に、洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗを第１加熱時間Ｋ１加熱するように加熱部５を制御する制御装置１０と、を備える。

そのため、加熱部５は、洗浄液Ｗの沸騰中に、洗浄槽３の内部の底部側に貯留された洗浄液Ｗを加熱する。これにより、加熱部５は、洗浄液Ｗの沸騰中に、水頭圧差により沸点が高くなった洗浄槽３の底部側に貯留された洗浄液Ｗを加熱することができる。従って、洗浄液Ｗの沸騰中に、洗浄槽３の内部の底部側に貯留された洗浄液Ｗを沸騰させやすくなる。これにより、洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗを効果的に沸騰させて、空気（気体）を入れた際に、槽内全体で突沸が発生するようにして、被洗浄物２を洗浄する能力を一層向上させることができる。

また、本実施形態における洗浄装置１においては、洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗに被洗浄物２よりも下方側から空気（気体）を導入する液相給気部７を更に備え、制御装置１０は、加熱部５により洗浄液Ｗが第１加熱時間Ｋ１加熱された後に、洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗに空気（気体）を第１導入時間Ｄ１導入するように液相給気部７を制御する。そのため、液相給気部７は、洗浄液Ｗの沸騰中に加熱されて沸騰しやすくなった洗浄槽３の内部の底部側に貯留された洗浄液Ｗに、外気を導入することができる。これにより、洗浄液Ｗの突沸を誘発させて、洗浄液Ｗを大きく揺動させることができる。従って、被洗浄物２を洗浄する能力を一層向上させることができる。

また、本実施形態における洗浄装置１においては、制御装置１０は、液相給気部７により外気が第１導入時間Ｄ１導入されることが開始されるのと同時期に、洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗを第２加熱時間Ｋ２加熱することを開始するように加熱部５を制御する。そのため、液相給気部７による給気の開始と同時期に、次に実行される洗浄槽３の気相部Ｖを減圧して洗浄液Ｗを沸騰させる動作の準備の加熱を開始することができる。これにより、洗浄装置１の動作を次の動作に速やかに移行させることができるため、洗浄時間を短縮することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施形態においては、加熱部５は、洗浄液Ｗを、第１加熱時間Ｋ１加熱した後に連続して第２加熱時間Ｋ２加熱するように構成されるが、これに制限されない。加熱部５は、洗浄液Ｗを、第１加熱時間Ｋ１のみ加熱して、第２加熱時間Ｋ２については加熱しないように構成してもよい。

また、前記実施形態においては、洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液Ｗに外気（空気、気体）を導入する液相給気部７を備えているように構成したが、これに制限されない。本発明は、液相給気部を備えていなくてもよい。

以下、本発明の実施例を用いて、本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例のみに限定されるものでない。図４は、本発明の実施例及び比較例の実験結果を示すグラフである。
本実施例においては、以下の評価方法に基づいて、評価試験を行った。
＜評価方法＞
本評価方法においては、「日本医療機器学会」から発行された「医療現場における滅菌保障のガイドライン２０１０」に記載されている評価方法に基づいて評価試験を行った。この刊行物に記載される評価方法は、ＩＳＯ１５８８３に基づいた評価方法である。
具体的には、洗浄液の深さが４００ｍｍの洗浄槽に対して、高さが５０ｍｍのバスケットを８段積み重ねることにより、洗浄液の深さ４００ｍｍを深さ方向においてバスケットの１段〜８段に区切った。これにより、洗浄液の深さに対する評価試験を行った。
詳細には、洗浄液の深さが４００ｍｍの洗浄槽にバスケットを８段積重ね、１段目（最下段）、３段目、６段目、８段目（最上段）のバスケットに、評価対象物（鉗子）を５本ずつ入れて、評価を行った。評価対象物には、洗浄液に浸漬させる前に、模擬血液を付着させて乾燥させた。

そして、実施例による制御方法及び比較例による制御方法により洗浄した後、評価対象物について、蛋白質に反応して発光する試薬を入れて、蛋白質の残量を測定器により測定した。測定器の測定においては、蛋白質の残量が多い場合には、発光の強度が大きい値が示される。この評価試験を５回行い、平均値を求めた。
実施例の制御方法は、本発明の制御方法であって、図１に示す構成の洗浄装置１を用いて、洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液の沸騰中に、洗浄液を加熱する制御である。
比較例の制御方法は、従来の制御方法であって、図１に示す構成の洗浄装置１を用いて、洗浄槽３の内部に貯留される洗浄液の沸騰中に、洗浄液を加熱しない制御である。

＜評価結果＞
図４に示すような評価結果が得られた。
バスケットの１段目（最下段）において、比較例の洗浄制御においては、残留した平均の蛋白質の量は、１本当たり７４μｇであった。一方、実施例の洗浄制御においては、残留した平均の蛋白質の量は、１本当たり３４μｇであった。
バスケットの３段目において、比較例の洗浄制御においては、残留した平均の蛋白質の量は、１本当たり４１μｇであった。一方、実施例の洗浄制御においては、残留した平均の蛋白質の量は、１本当たり４２μｇであった。
バスケットの６段目において、比較例の洗浄制御においては、残留した平均の蛋白質の量は、１本当たりの６８μｇであった。一方、実施例の洗浄制御においては、残留した平均の蛋白質の量は、１本当たり４８μｇであった。
バスケットの８段目において、比較例の洗浄制御においては、残留した平均の蛋白質の量は、１本当たり３８μｇであった。一方、実施例の洗浄制御においては、残留した平均の蛋白質の量は、１本当たり２４μｇであった。

以上の評価結果により、１段目（最下段）において、実施例（残留蛋白質の量：１本当たり３４μｇ）の洗浄制御は、比較例（残留蛋白質の量：１本当たり７４μｇ）の洗浄制御に対して、洗浄性が向上されたことが確認された。従って、実施例の洗浄制御（本発明の制御）は、水深の深い場所である１段目（最下段）において、比較例の洗浄制御（従来の制御）よりも、洗浄性が向上されたことが確認された。

１洗浄装置
２被洗浄物
３洗浄槽
５加熱部（加熱減圧手段）
６減圧部（加熱減圧手段）
７液相給気部（給気手段）
１０制御装置（制御部）
９１圧力センサ（圧力検出手段）
９２温度センサ（温度検出部）
Ｄ１第１導入時間
Ｋ１第１加熱時間
Ｋ２第２加熱時間
Ｐ１第１設定圧力値
Ｔ１第１設定温度値
Ｗ洗浄液

Claims

内部に洗浄液が貯留され、その洗浄液に被洗浄物を浸漬させる洗浄槽と、
前記洗浄槽の内部の底部側に貯留される洗浄液を加熱する加熱部と、前記洗浄槽の内部を減圧して前記加熱部により加熱された洗浄液を沸騰させる減圧部と、を有する加熱減圧手段と、
前記洗浄槽の内部の底部側に貯留される洗浄液の温度を検出する温度検出部と、
前記洗浄槽の内部の気相部の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記加熱減圧手段により前記洗浄槽の内部を減圧して前記洗浄槽の内部に貯留される洗浄液が沸騰されている間において、前記温度検出部により検出される温度が予め設定される第１設定温度値を下回り且つ前記圧力検出手段により検出される前記洗浄槽の内部の気相部の圧力が予め設定される第１設定圧力値を下回る場合に、前記洗浄槽の内部に貯留される洗浄液を予め設定される第１加熱時間加熱するように前記加熱減圧手段を制御する制御部と、
を備える洗浄装置。
前記第１設定圧力値は、前記温度検出部により検出される温度が前記第１設定温度値の場合における洗浄液の飽和蒸気圧から、洗浄液が沸騰中で且つ前記温度検出部により検出される温度が前記第１設定温度値の場合における洗浄液の飽和蒸気圧よりも高い圧力までの間の範囲である
請求項１に記載の洗浄装置。
前記洗浄槽の内部に貯留される洗浄液に前記被洗浄物よりも下方側から気体を導入する給気手段を更に備え、
前記制御部は、前記加熱減圧手段により洗浄液が前記第１加熱時間加熱された後に、前記洗浄槽の内部に貯留される洗浄液に気体を予め設定される第１導入時間導入するように前記給気手段を制御する
請求項１又は２に記載の洗浄装置。
前記制御部は、前記給気手段により気体が前記第１導入時間導入されることが開始されるのと同時期に、前記洗浄槽の内部に貯留される洗浄液を予め設定される第２加熱時間加熱することを開始するように前記加熱減圧手段を制御する
請求項３に記載の洗浄装置。