JP7022836B2 - 低温滅菌装置を用いた滅菌方法 - Google Patents

Description

本発明は、低温滅菌方法に関し、より詳細には、滅菌空間に真空ポンプおよびタンクが備えられた空気循環部を構成し、滅菌空間と真空ポンプおよびタンクとの間に閉回路を実現する。空気循環部により、滅菌空間への空気の注入および排出が繰り返されて圧力が可変され、滅菌対象物を密封している密封部材の内部と滅菌空間との圧力差により、密封部材の内部へ滅菌剤が効果的に浸透して滅菌効果を向上させることができる低温滅菌方法に関する。

滅菌（Sterilization）とは、洗浄（Cleaning）または消毒（Disinfection）とは異なり、生きているあらゆる種類の微生物を完全に除去することを意味する。滅菌作用は、種々の物理的、化学的作用を経て行われ、特に、医療器具分野で必須に求められている。

各種物品を滅菌する際には、乾熱（Dry heat）または水蒸気により提供される熱を用いたり、酸化エチレンガス、過酸化水素のような化学物質からなる滅菌剤を蒸気状態として用いたりする。しかしながら、物品の種類によっては、高い熱や水蒸気が使用できない場合も多い。このような場合には、滅菌方法も制限されるしかない。

一方、ピンセット、ナイフ、またはハサミなどの各種医療器具は、滅菌時に、パウチに入れた状態で滅菌する。この際、医療用パウチは、一面は透明なポリマー材質からなり、他面には、気体が透過可能なタイベックなどの材質を用いるため、滅菌剤が通過可能になっている。タイベックなどの滅菌剤用透過面の材質は、細菌の浸透を遮断できる程度に微細な気孔からなっているため、拡散による滅菌剤の伝達や送風による内部滅菌対象の温度上昇は、十分な性能を発揮しにくい側面がある。

この際、パウチの入口を密封して滅菌する場合には、二次汚染を予防することができる利点があるが、滅菌剤が浸透しにくいという欠点がある。

そして、パウチの入口を開放して滅菌する場合には、滅菌剤の浸透が有利であるという利点があるが、滅菌が終わった後に二次汚染が発生し得るという欠点がある。

このように、パウチに入れた状態であるため、医療器具の微細な部分まで完璧に滅菌剤を浸透させて滅菌することは非常に難しかった。

韓国特許出願第１０‐２００７‐００６５３５９号によると、真空で蒸気状態の過酸化水素を滅菌剤に投入し、一端の圧力上昇が生じた後に過酸化水素気体の拡散に依存する滅菌方法において、場合によって、過酸化水素気体を複数回供給する工程と、プラズマを用いたオゾンを供給する方法も用いている。

これは、圧力を調整する毎ステップで、真空ポンプを用いて低真空を形成した後、滅菌剤の拡散による圧力上昇および浸透力を高めるための外部空気を投入し、長細い管の内部まで滅菌を試したものである。しかしながら、真空、滅菌剤の投入、および圧力上昇のステップを経る中に、一部の滅菌に利用される滅菌剤を除いた相当量の滅菌剤は真空ポンプを介して外部に排出させるため、滅菌剤の浪費がもたらされる。

これに対して、韓国特許出願第１０‐２０１０‐００２３７０５号では、真空により圧力が形成されたチャンバーの内部に流体の流れを生成し、滅菌剤の拡散および滅菌対象の迅速な温度上昇を可能とする方法を提案している。これは、内部滅菌対象の温度を迅速に上昇させる方法を提案している。これは、内部滅菌対象の温度を迅速に上昇させ、乾燥および滅菌後に残留した滅菌剤の除去においても利点があるため、全滅菌時間を短縮させることができる。また、長細い管の場合、気体の拡散だけでは滅菌剤の到達が困難であった問題を改善するようにしたものである。

しかし、これも滅菌剤の濃縮過程で損失が発生し、上記の２つの従来技術の共通の問題と思われる医療用パウチに包装される場合、上記の利点を十分に期待しにくいという問題がある。

結果として、上記で例示された従来技術では、パウチに密封されている医療器具を完璧に滅菌することが非常に難しい。

韓国特許第０７８２０４０号（過酸化水素およびオゾンを用いた滅菌方法およびその方法による装置、登録日２００７年１２月４日） 韓国特許第０９８５８０１号（過酸化水素を用いた滅菌装置および滅菌方法、登録日２０１０年９月３０日）

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、密封部材に密封されている滅菌対象物に滅菌剤が円滑に供給されることで、滅菌効果を高めることができる滅菌装置を提供することにある。より具体的には、真空ポンプおよびタンクからなる空気循環部を構成し、滅菌空間内への空気の注入および排出により圧力が繰り返して可変される。滅菌空間の圧力が可変されることに伴い、滅菌空間と密封部材の圧力差によって密封部材の内部の体積が繰り返して可変されることとなり、これにより、滅菌剤が密封部材の内部へ浸透することができる。また、滅菌空間内に空気が注入される際に、ヒータで加熱してから滅菌空間内に注入されることで、滅菌空間内の温度が均一に分布されるとともに、該滅菌対象物に熱エネルギーを伝達して滅菌に好適な温度を維持するようにする技術を提供することを目的とする。

上記のような目的を達成するための本発明の低温滅菌装置は、滅菌対象物１３を収容する滅菌空間１１と、前記滅菌空間１１に滅菌剤を注入する滅菌剤注入部と、前記滅菌空間１１に外部空気を注入する外部空気注入部と、前記滅菌空間１１への空気の注入と排出を繰り返す空気循環部と、前記滅菌空間１１の空気を外部に排出する排気部と、を含んでなることができる。

この際、前記滅菌剤注入部は、前記滅菌剤が収容された滅菌剤容器２４と、前記滅菌空間１１内への滅菌剤の注入を制御する滅菌剤注入弁２５と、前記滅菌剤を加熱して気化させる気化器ヒータ２６と、を含むことを特徴とする。

この際、前記外部空気注入部は、外部空気をフィルタリングする外部空気フィルタ２１と、外部空気をプラズマ処理するプラズマモジュール２２と、前記滅菌空間１１内への外部空気の注入を制御する外気注入弁２３と、を含むことを特徴とする。

この際、前記空気循環部は、前記滅菌空間１１に連結されており、前記滅菌空間１１内の空気を排出させる真空ポンプ１６と、前記滅菌空間１１と前記真空ポンプ１６との間に備えられ、前記滅菌空間１１内の気体の排出を制御する真空弁１５と、前記真空ポンプ１６により前記滅菌空間１１から排出された空気の注入を受けて圧縮収容し、前記滅菌空間１１と連結されて前記滅菌空間１１に空気を注入するタンク１８と、前記真空ポンプ１６と前記タンク１８との間に備えられ、前記タンク１８内への空気の注入を制御するタンク入口弁１７と、前記タンク１８と前記滅菌空間１１との間に備えられ、前記タンク１８で圧縮された空気の前記滅菌空間１１内への注入を制御するタンク出口弁１９と、を含むことを特徴とする。

この際、前記排気部は、前記真空ポンプ１６と外部を連結するバイパス路と、前記バイパス路上に備えられ、前記真空ポンプ１６により前記滅菌空間１１から排出された空気を外部に排気できるように開閉可能な排気弁２８と、を含むことを特徴とする。

また、前記外部空気注入部から前記滅菌空間１１に注入される空気、および前記空気循環部から前記滅菌空間１１に注入される空気を加熱するヒータ２０をさらに含むことを特徴とする。

上記のような目的を達成するための、本発明の滅菌剤注入部、外部空気注入部、空気循環部、排気部を含んで構成される低温滅菌装置を用いた低温滅菌方法は、滅菌空間１１、および一面に多数の気孔が形成された密封部材１２により密封され、前記滅菌空間１１に収容された滅菌対象物１３が、滅菌に好適な温度に加熱される予熱ステップと、前記滅菌空間１１内の圧力を繰り返して可変させることで、前記滅菌空間１１と密封部材の内部１４との圧力差により、前記密封部材の内部１４に気化処理された滅菌剤が注入および排出されながら前記滅菌対象物１３が滅菌される循環滅菌ステップと、前記循環滅菌ステップの後に、前記密封部材の内部１４および前記滅菌空間１１に残留した前記滅菌剤が外部に排出される排気ステップと、を含むことを特徴とする。

この際、前記予熱ステップは、前記排気部により前記滅菌空間１１内の空気が外部に排出される第１の真空ステップ（Ｓ１００）と、前記外部空気注入部によりプラズマ処理された外部空気が前記滅菌空間１１に注入されるプラズマ処理ステップ（Ｓ２００）と、前記空気循環部により前記滅菌空間１１内への空気の注入と排出が繰り返され、前記滅菌空間１１と前記密封部材の内部１４との圧力差によって前記密封部材の内部１４に空気が注入および排出され、前記滅菌空間１１および前記滅菌対象物１４が加熱される前処理ステップ（Ｓ３００）と、を含むことを特徴とする。

この際、前記循環滅菌ステップは、前記排気部により前記滅菌空間１１内の空気が外部に排出される第２の真空ステップ（Ｓ４００）と、前記滅菌剤注入部により、前記滅菌空間１１に気化処理された滅菌剤が注入される滅菌剤注入ステップ（Ｓ５００）と、前記外部空気注入部により、前記滅菌空間１１内の圧力を高めるために外部空気が注入される第１の外気注入ステップ（Ｓ６００）と、前記空気循環部により前記滅菌空間１１内への空気の注入と排出が繰り返され、前記滅菌空間１１と前記密封部材の内部１４との圧力差によって前記密封部材の内部１４に空気が注入および排出されながら前記滅菌対象物１４が滅菌される滅菌ステップ（Ｓ７００）と、を含むことを特徴とする。

この際、前記排気ステップは、前記外部空気注入部により、前記滅菌空間１１内の圧力を高め、前記滅菌空間１１内の滅菌剤の濃度を低めるために外部空気が注入される第２の外気注入ステップ（Ｓ８００）と、前記空気循環部により前記滅菌空間１１内への空気の注入と排出が繰り返され、前記滅菌空間１１と前記密封部材の内部１４との圧力差によって前記密封部材の内部１４に空気が注入および排出され、前記密封部材の内部１４から前記滅菌空間１１に前記滅菌剤が排出される第１の残留滅菌剤除去ステップ（Ｓ９００）と、前記外部空気注入部と前記排気部により、前記滅菌空間１１内に残留した滅菌剤が外部に排出される第２の残留滅菌剤除去ステップ（Ｓ１０００）と、を含むことを特徴とする。

上記のように本発明は、真空ポンプおよびタンクを用いて空気循環部を構成する。真空ポンプにより、滅菌空間内の空気が排出されて圧力が低くなり、タンクにより、滅菌空間内に空気が注入されて圧力が高くなる。これを繰り返すことで、滅菌空間への空気の注入と排出を繰り返し、滅菌空間内の圧力を繰り返して変化させることができる。滅菌空間内の圧力が可変され、滅菌対象物が密封されている密封部材の内部と滅菌空間との間に圧力差が生じる。その圧力差により、密封部材の内部への空気の注入および排出が繰り返され、密封部材の内部の体積が可変されることとなり、これにより、密封部材の内部へ滅菌剤が浸透される。

また、滅菌空間内へ空気が注入される際に、備えられたヒータにより加熱されて注入されるため、前記滅菌空間内の温度を、滅菌に好適な温度に上昇させることができ、前記密封部材の内部にも、空気循環部により、ヒータから加熱された空気の注入および排出が繰り返される。これにより、滅菌空間と密封部材の内部の温度が均一に分布されることができる。滅菌空間と密封部材の内部の温度が均一に分布されるため、気化処理された滅菌剤が密封部材の内部に注入された際に、滅菌空間と密封部材の内部との温度差によって滅菌剤が液化される結露現象を防止することができる。また、滅菌対象物にも熱エネルギーが伝達され、滅菌対象物を滅菌に好適な温度に維持することができる。

このような作用により、密封部材に密封されている滅菌対象物に対して、満足のいくような滅菌作用を施すことができる。

本発明の低温滅菌装置の概念図である。 本発明の低温滅菌装置を用いた滅菌方法のフローチャートである。 本発明の滅菌方法による滅菌装置の圧力変化グラフである。

本発明は、多様な変更を加えることができ、種々の実施形態を有することができるため、特定の実施形態を図面に例示して詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の実施形態に限定しようとするのではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むと理解されるべきである。

ある構成要素が他の構成要素に連結されているまたは接続されていると言及された場合は、その他の構成要素に直接的に連結または接続されていることもあるが、その間に他の構成要素が存在することもあると理解されるべきである。

他に定義されない限り、技術的または科学的な用語を含んでここで用いられる全ての用語は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般に理解されるものと同一の意味を有する。

一般に用いられる、辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願において明白に定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されない。

以下、本発明の技術的思想を添付図面を用いてより具体的に説明する。

添付の図面は、本発明の技術的思想をより具体的に説明するために示した一例にすぎないため、本発明の技術的思想は添付図面の形態に限定されない。

図１は、本発明の低温滅菌装置の概念図である。図１を参照して、本発明に係る低温滅菌装置について説明する。

チャンバー１０は滅菌空間１１を収容しており、前記チャンバー１０に開閉ドア（不図示）が備えられることで、前記滅菌空間１１の内部への接近が容易になっている。前記滅菌空間１１で、密封部材１２に密封されている滅菌対象物１３の滅菌作業が行われる。この際、前記滅菌対象物１３が密封されている前記密封部材１２は、一面が透明なポリマー材質からなり、他面は、気体が透過可能であるように多数の気孔を含む材質からなってもよい。この際、気体が透過可能な気孔は、細菌の浸透は遮断できるように、微細な気孔からなっている。

前記低温滅菌装置は、滅菌剤注入部と、外部空気注入部と、空気循環部と、排気部と、から構成されている。

前記滅菌剤注入部は、滅菌剤が収容された滅菌剤容器２４と、前記滅菌剤の前記滅菌空間１１への注入を制御するために開閉可能な滅菌剤注入弁２５と、前記滅菌剤が気体状態で前記滅菌空間１１内に注入されるように気化処理する気化器ヒータ２６と、から構成されている。前記滅菌剤注入弁２５を開いて前記滅菌剤を前記滅菌空間１１に注入することができ、滅菌作業が終わると、前記滅菌剤注入弁２５を閉じて前記滅菌剤が前記滅菌空間１１に注入されないようにする。この際、本発明の一実施形態に係る前記滅菌剤としては過酸化水素を用いているが、二酸化窒素、酸化エチレンガスなど、滅菌効果を有するものであれば滅菌剤として用いられることができる。

前記外部空気注入部は、外部空気をフィルタリングする外気注入フィルタ２１と、フィルタリングした外部空気を必要に応じてプラズマ処理するプラズマモジュール２２と、外部空気の前記滅菌空間１１への注入を制御するために開閉可能な外気注入弁２３と、から構成されている。この際、外部空気が前記滅菌空間１１に注入される際に、ヒータ２０で加熱されて前記滅菌空間１１に注入される。加熱された空気が前記滅菌空間１１に注入されることで、前記滅菌空間１１内の温度が均一に分布され、前記滅菌対象物１３の温度が、滅菌に好適となるように上昇されることができる。また、温度差によって密封部材の内部１４で発生する結露を防止することができる。

前記空気循環部は、前記滅菌空間１１に連結されており、前記滅菌空間１１内の空気を排出させる真空ポンプ１６と、前記滅菌空間１１と前記真空ポンプ１６との間に備えられ、前記滅菌空間１１内の気体の排出を制御する真空弁１５と、前記真空ポンプ１６により前記滅菌空間１１から排出された空気の注入を受けて圧縮収容し、前記滅菌空間１１と連結されて前記滅菌空間１１に空気を注入するタンク１８と、前記真空ポンプ１６と前記タンク１８との間に備えられ、前記タンク１８内への空気の注入を制御するタンク入口弁１７と、前記タンク１８と前記滅菌空間１１との間に備えられ、前記タンク１８で圧縮された空気の前記滅菌空間１１内への注入を制御するタンク出口弁１９と、から構成されている。

前記真空ポンプ１６により前記滅菌空間１１内の空気を排出させると、前記滅菌空間１１の圧力が低くなり、前記タンク１８で圧縮された空気が前記滅菌空間１１に注入されると、前記滅菌空間１１の圧力が高くなる。

この際、開閉可能な前記真空弁１５と前記タンク入口弁１７および前記タンク出口弁１９により、前記滅菌空間１１、前記真空ポンプ１６、および前記タンク１８を介して空気が循環する閉回路を構成することができる。閉回路により、前記滅菌空間１１の圧力が、上昇と下降を繰り返すことができる。

閉回路によって前記滅菌空間１１への空気の注入と排出が繰り返されることにより、前記滅菌空間１１の圧力も上昇と下降を繰り返す。この際、前記滅菌空間１１と前記密封部材の内部１４との圧力差が生じ、前記滅菌空間１１の空気が前記密封部材の内部１４に注入されたり、前記密封部材の内部１４の空気が前記滅菌空間１１に排出されたりすることができる。

この際、前記タンク１８で圧縮された空気が前記滅菌空間１１に注入される際に、ヒータ２０で加熱されて前記滅菌空間１１に注入される。加熱された空気が前記滅菌空間１１に注入されることで、前記滅菌空間１１内の温度が均一に分布され、前記滅菌対象物１３の温度が滅菌に好適となるように上昇されることができる。また、温度差によって密封部材の内部１４で発生する結露を防止することができる。

前記排気部は、前記真空ポンプ１６と外部を連結するバイパス路と、前記バイパス路上に備えられ、前記真空ポンプ１６により前記滅菌空間１１から排出された空気を外部に排気するように開閉可能な排気弁２８と、から構成されている。

前記滅菌空間１１を真空状態とする際に、または滅菌作業が終わった際に、前記真空弁１５と前記排気弁２８を開き、前記真空ポンプ１６を作動させて前記滅菌空間１１内の空気が外部に排出されるようにする。

次に、低温滅菌方法について説明する。図２は、本発明の低温滅菌装置を用いた滅菌方法のフローチャートであり、図３は、本発明の滅菌方法による滅菌装置の圧力変化グラフである。

図２に示されたように、低温滅菌装置を用いた低温滅菌方法は、第１の真空ステップ（Ｓ１００）と、プラズマ処理ステップ（Ｓ２００）と、前処理ステップ（Ｓ３００）と、第２の真空ステップ（Ｓ４００）と、滅菌剤注入ステップ（Ｓ５００）と、第１の外気注入ステップ（Ｓ６００）と、滅菌ステップ（Ｓ７００）と、第２の外気注入ステップ（Ｓ８００）と、からなる。また、本発明の低温滅菌方法は、前記外気注入ステップ（Ｓ８００）の後に、第１の残留滅菌剤除去ステップ（Ｓ９００）および第２の残留滅菌剤除去ステップ（Ｓ１０００）を含んでもよい。

第１の真空ステップ（Ｓ１００）は、前記滅菌対象物１３が密封されている前記密封部材１２を前記チャンバー１０内の前記滅菌空間１１に位置させた後、前記滅菌空間１１の圧力を低めて真空を維持させるステップである。すなわち、図３に示されたグラフのＳ１００区間で示されるように、前記排気部により前記滅菌空間１１内の空気を外部に排出し、大気圧（７６０ｔｏｒｒ）よりも低い圧力に減少させる。

プラズマ処理ステップ（Ｓ２００）では、前記外部空気注入部により、外部空気がプラズマ処理されて前記滅菌空間１１に注入される。この際、プラズマ処理された外部空気が前記滅菌空間１１に注入されることで、図３に示されたグラフのＳ２００区間で示されるように、前記滅菌空間１１の圧力を上昇させる。

前処理ステップ（Ｓ３００）では、前記空気循環部により、滅菌空間１１への空気の注入と排出が繰り返される。この際、前記滅菌空間１１と前記密封部材の内部１４との圧力差により、前記密封部材の内部１４への空気の注入と排出が繰り返される。

より詳細に説明すると、図３に示されたグラフのＳ３００区間で示されるように、前記滅菌空間１１内への空気の注入と排出が繰り返され、前記滅菌空間１１内の圧力が繰り返して可変される。この際に発生する前記滅菌空間１１と前記密封部材の内部１４との圧力差により、密封部材の内部１４への空気の注入と排出が繰り返されるため、前記密封部材１２の体積が変化する。

すなわち、前記前処理ステップ（Ｓ３００）では、前記真空ポンプ１６を用いて前記滅菌空間１１内の気体を排出させ、前記タンク１８で圧縮された気体を前記滅菌空間１１に注入して前記滅菌空間１１の圧力を変化させることで、前記密封部材の内部１４に空気を注入させたり、前記密封部材の内部１４の空気を排出させることができる。

また、前記前処理ステップ（Ｓ３００）で、前記密封部材の内部１４に熱エネルギーを伝達してもよい。すなわち、前記前処理ステップ（Ｓ３００）では、プラズマ処理された外部空気、または前記タンク１８で圧縮された空気が前記滅菌空間１１に注入される際に、ヒータ２０で空気が加熱されて前記滅菌空間１１に注入される。前記滅菌空間１１に注入された加熱された空気は、前記空気循環部により生じた圧力差により前記密封部材の内部１４に注入され、熱エネルギーを前記滅菌対象物１３に伝達することができる。これにより、前記前処理ステップ（Ｓ３００）は、前記滅菌対象物１３を滅菌に好適な温度に持続的に加熱することができる利点がある。また、温度差によって前記密封部材の内部１４で発生し得る結露を防止することができる。

第２の真空ステップ（Ｓ４００）では、前記滅菌空間１１内の圧力を、前記前処理ステップ（Ｓ３００）における圧力よりも低く減少させる。より詳細に説明すると、図３に示されたグラフのＳ４００区間で示されるように、前記排気部により、前記滅菌空間１１内に存在する気体を外部に排出することで、前記滅菌空間１１に真空を形成する。この際、前記滅菌空間１１の圧力は０～５０ｔｏｒｒの範囲の圧力であって、真空状態を所定時間維持させることが好ましい。このような前記第２の真空ステップ（Ｓ４００）は、前記滅菌空間１１の気体を外部に排出させることで、前記滅菌剤である過酸化水素を気化させることができる条件を提供することができる。

滅菌剤注入ステップ（Ｓ５００）は、前記滅菌空間１１に前記滅菌剤を注入するステップである。より詳細に説明すると、図３に示されたグラフのＳ５００区間で示されるように、前記滅菌剤注入ステップ（Ｓ５００）では、前記滅菌剤注入部により、気化処理された前記滅菌剤が前記滅菌空間１１に注入され、前記滅菌空間１１内の圧力が所定圧力に上昇される。

この際、前記空気循環部により、前記滅菌空間１１への空気の注入と排出が繰り返されることで、前記滅菌空間１１内に気化処理された前記滅菌剤が拡散されることができるようにする。

第１の外気注入ステップ（Ｓ６００）は、外部空気注入部により前記滅菌空間１１に外部空気を注入するステップである。すなわち、図３に示されたグラフのＳ６００区間で示されるように、第１の外気注入ステップ（Ｓ６００）では、前記滅菌空間１１に外部空気を注入することで、前記滅菌空間１１内の圧力を上昇させる。この際、前記滅菌空間１１内の圧力が上昇し、前記滅菌空間１１と前記密封部材の内部１４との圧力差が生じる。この圧力差により、前記滅菌剤注入ステップ（Ｓ５００）で前記滅菌空間１１に注入された前記滅菌剤が前記密封部材の内部１４に注入されることができる。

滅菌ステップ（Ｓ７００）では、前記前処理ステップ（Ｓ３００）と同様に、前記空気循環部により滅菌空間１１への空気の注入と排出が繰り返される。この際、前記滅菌空間１１と前記密封部材の内部１４との圧力差により、前記密封部材の内部１４への空気の注入と排出が繰り返される。

より詳細に説明すると、図３に示されたグラフのＳ７００区間で示されるように、前記滅菌空間１１内の圧力は、前記空気循環部の前記真空ポンプ１６によって前記滅菌空間１１内の空気が排出されながら減少し、前記空気循環部の前記タンク１８によって前記滅菌空間１１内に空気が注入されながら上昇する。これが繰り返されて、前記滅菌空間１１の圧力が繰り返して可変される。この際、前記滅菌空間１１と前記密封部材の内部１４との圧力差により、前記密封部材の内部１４の体積が繰り返して変化することで、前記密封部材の内部１４への前記滅菌剤の注入および排出が繰り返され、前記密封部材の内部１４の前記滅菌対象物１３を滅菌することができる。

また、前記滅菌ステップ（Ｓ７００）で、前記密封部材の内部１４に熱エネルギーを伝達してもよい。すなわち、前記滅菌ステップ（Ｓ７００）では、前記タンク１８で圧縮された空気が前記滅菌空間１１に注入される際に、前記ヒータ２０で空気が加熱されて前記滅菌空間１１に注入される。前記滅菌空間１１に注入された加熱された空気は、前記空気循環部により生じる圧力差によって前記密封部材の内部１４に注入され、熱エネルギーを前記滅菌対象物１３に伝達する。これにより、前記滅菌ステップ（Ｓ７００）は、前記滅菌対象物１３に熱エネルギーを伝達することで、前記滅菌対象物１３が滅菌に好適な温度を維持するようにする。

第２の外気注入ステップ（Ｓ８００）は、外部空気注入部により前記滅菌空間１１に外部空気を注入するステップである。すなわち、図３に示されたグラフのＳ８００区間で示されるように、第２の外気注入ステップ（Ｓ８００）では、前記滅菌空間１１に外部空気を注入することで、圧力を上昇させる。これにより、前記滅菌空間１１内の圧力が上昇し、前記滅菌空間１１内の前記滅菌剤の濃度を減少させることができる。

第１の残留滅菌剤除去ステップ（Ｓ９００）は、前記滅菌空間１１内の圧力を変化させ、前記密封部材の内部１４の滅菌剤を前記滅菌空間１１に排出するステップである。すなわち、前記第１の残留滅菌剤除去ステップ（Ｓ９００）は、図３に示されたグラフのＳ９００区間で示されるように、前記滅菌空間１１の圧力を繰り返して変化させることで、前記密封部材の内部１４の空気が注入および排出され、前記密封部材の内部１４および前記滅菌対象物１３に残留した前記滅菌剤を除去するステップである。

より詳細に説明すると、前記第１の残留滅菌剤除去ステップ（Ｓ９００）は、前記前処理ステップ（Ｓ３００）および前記滅菌ステップ（Ｓ７００）と同様に、前記空気循環部により前記滅菌空間１１内の圧力を繰り返して変化させるステップである。前記滅菌空間１１内の圧力を繰り返して変化させることで、前記密封部材の内部１４への空気の注入と排出が繰り返され、これにより、前記密封部材の内部１４に残留した前記滅菌剤が前記滅菌空間１１に排出されることができる。

また、前記第１の残留滅菌剤除去ステップ（Ｓ９００）では、前記前処理ステップ（Ｓ３００）および前記滅菌ステップ（Ｓ７００）と同様に、前記滅菌空間１１に空気が注入される際に、前記ヒータ２０により加熱されて注入されるため、前記滅菌空間１１と前記密封部材の内部１４に熱エネルギーを伝達し、前記滅菌剤が気体状態を維持するようにすることができる。

第２の残留滅菌剤除去ステップ（Ｓ１０００）では、前記滅菌空間１１内に残留した前記滅菌剤を外部に排出するために、外部空気注入部により前記滅菌空間１１に外部空気を注入し、排気部により前記滅菌空間１１内の空気を外部に排出する過程を繰り返して行う。

より詳細に説明すると、第２の残留滅菌剤除去ステップ（Ｓ１０００）では、図３に示されたグラフのＳ１０００区間で示されるように、前記排気部により前記滅菌空間１１内の空気を外部に排出する過程と、外部空気注入部により前記滅菌空間１１内に外部空気を注入する過程とを繰り返して行うことで、前記滅菌空間１１内の圧力が可変される。

また、前記第２の残留滅菌剤除去ステップ（Ｓ１０００）では、外部空気注入部により外部空気が前記滅菌空間１１に注入されることで、前記滅菌空間１１内の前記滅菌剤の濃度を低めることができる。

すなわち、前記第２の残留滅菌剤除去ステップ（Ｓ１０００）では、排気部により前記滅菌空間１１の空気を外部に排出する過程と、外部空気注入部により前記滅菌空間１１に外部空気を注入する過程を繰り返して行うことで、前記滅菌空間１１内の前記滅菌剤を除去することができる。

前記第２の残留滅菌剤除去ステップ（Ｓ１０００）により外部に排出された前記滅菌剤は、触媒によって水蒸気と酸素が分離されて外部に排出される。

したがって、本発明の低温滅菌方法によると、前記真空ポンプ１６により前記滅菌空間１１内の空気を排出して圧力を減少させ、前記タンク１８で圧縮された気体を前記滅菌空間１１内に注入して圧力を上昇させることを繰り返すことで、前記滅菌空間１１と前記密封部材の内部１４との圧力差により、密封部材の内部１４に滅菌剤が浸透して前記滅菌対象物１３を滅菌することができる。

また、外部空気と、前記タンク１８で圧縮された空気が前記滅菌空間１１内に注入される際に、前記ヒータ２０で加熱されて注入されるため、前記滅菌空間１１内に熱エネルギーを伝達することができる。これにより、密封部材の内部１４の前記滅菌対象物１３を滅菌に好適な温度に上昇させることができ、前記密封部材の内部１４における結露を防止することができる効果がある。

上述の説明は、本発明の技術的思想に基づく例示にすぎない。当業者であれば、特許請求の範囲で表現される本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲内で、例示された事項を活用して様々な変形実施が可能である。例えば、上述の全ての実施形態は、当業者により自由に組み合わされて実施可能であり、何れの組み合わせも、本発明の権利範囲に含まれると解釈されるべきである。

１０ チャンバー
１１ 滅菌空間
１２ 密封部材
１３ 滅菌対象物
１４ 密封部材の内部
１５ 真空弁
１６ 真空ポンプ
１７ タンク入口弁
１８ タンク
１９ タンク出口弁
２０ ヒータ
２１ 外気注入フィルタ
２２ プラズマモジュール
２３ 外気注入弁
２４ 滅菌剤容器
２５ 滅菌剤注入弁
２６ 滅菌剤気化室
２７ 圧力センサ
２８ 排気弁
Ｓ１００ 第１の真空ステップ
Ｓ２００ プラズマ処理ステップ
Ｓ３００ 前処理ステップ
Ｓ４００ 第２の真空ステップ
Ｓ５００ 滅菌剤注入ステップ
Ｓ６００ 第１の外気注入ステップ
Ｓ７００ 滅菌ステップ
Ｓ８００ 第２の外気注入ステップ
Ｓ９００ 第１の残留滅菌剤除去ステップ
Ｓ１０００ 第２の残留滅菌剤除去ステップ

Claims (8)

1. 一面に多数の気孔が形成された密封部材（１２）により密封された滅菌対象物（１３）を収容する滅菌空間（１１）と、
   前記滅菌空間（１１）に滅菌剤を注入する滅菌剤注入部と、
   前記滅菌空間（１１）に外部空気を注入する外部空気注入部と、
   前記滅菌空間（１１）への空気の注入と排出を繰り返して、前記滅菌空間（１１）内の圧力が繰り返して可変されるようにする空気循環部と、
   前記滅菌空間（１１）の空気を外部に排出する排気部と、
   を含み、
   前記空気循環部は、
   前記滅菌空間（１１）に連結されており、前記滅菌空間（１１）内の空気を排出させる真空ポンプ（１６）と、
   前記滅菌空間（１１）と前記真空ポンプ（１６）との間に備えられ、前記滅菌空間（１１）内の気体の排出を制御する真空弁（１５）と、
   前記真空ポンプ（１６）により前記滅菌空間（１１）から排出された空気の注入を受けて圧縮収容し、前記滅菌空間（１１）と連結されて前記滅菌空間（１１）に空気を注入するタンク（１８）と、
   前記真空ポンプ（１６）と前記タンク（１８）との間に備えられ、前記タンク（１８）内への空気の注入を制御するタンク入口弁（１７）と、
   前記タンク（１８）と前記滅菌空間（１１）との間に備えられ、前記タンク（１８）で圧縮された空気の前記滅菌空間（１１）内への注入を制御するタンク出口弁（１９）と、
   を含み、
   前記空気循環部により前記滅菌空間（１１）内の圧力が可変されることに伴い、前記滅菌空間（１１）と前記密封部材（１２）の内部との圧力差によって、前記滅菌剤が前記密封部材（１２）の内部に浸透することができることを特徴とする低温滅菌装置。
2. 前記滅菌剤注入部は、
   前記滅菌剤が収容された滅菌剤容器（２４）と、
   前記滅菌空間（１１）内への滅菌剤の注入を制御する滅菌剤注入弁（２５）と、
   前記滅菌剤を加熱して気化させる気化器ヒータ（２６）と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の低温滅菌装置。
3. 前記外部空気注入部は、
   外部空気をフィルタリングする外部空気フィルタ（２１）と、
   外部空気をプラズマ処理するプラズマモジュール（２２）と、
   前記滅菌空間（１１）内への外部空気の注入を制御する外気注入弁（２３）と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の低温滅菌装置。
4. 前記排気部は、
   前記真空ポンプ（１６）と外部を連結するバイパス路と、
   前記バイパス路上に備えられ、前記真空ポンプ（１６）により前記滅菌空間（１１）から排出された空気を外部に排気できるように開閉可能な排気弁（２８）と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の低温滅菌装置。
5. 前記外部空気注入部から前記滅菌空間（１１）に注入される空気、および前記空気循環部から前記滅菌空間（１１）に注入される空気を加熱するヒータ（２０）をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の低温滅菌装置。
6. 請求項１に記載の低温滅菌装置を用いた低温滅菌方法であって、
   滅菌空間（１１）、および一面に多数の気孔が形成された密封部材（１２）により密封され、前記滅菌空間（１１）に収容された滅菌対象物（１３）が、滅菌に好適な温度に加熱される予熱ステップと、
   前記予熱ステップの後、前記滅菌空間（１１）内の圧力を繰り返して可変させることで、前記滅菌空間（１１）と密封部材の内部（１４）との圧力差により、前記密封部材の内部（１４）に気化処理された滅菌剤が注入および排出されながら前記滅菌対象物（１３）が滅菌される循環滅菌ステップと、
   前記循環滅菌ステップの後、前記密封部材の内部（１４）および前記滅菌空間（１１）に残留した前記滅菌剤が外部に排出される排気ステップと、を含み、
   前記排気ステップは、
   前記外部空気注入部により、前記滅菌空間（１１）内の圧力を高め、前記滅菌空間（１１）内の滅菌剤の濃度を低めるために外部空気が注入される第２の外気注入ステップ（Ｓ８００）と、
   前記第２の外気注入ステップ（Ｓ８００）の後、前記空気循環部により前記滅菌空間（１１）内への空気の注入と排出が繰り返され、前記滅菌空間（１１）と前記密封部材の内部（１４）との圧力差によって前記密封部材の内部（１４）に空気が注入および排出され、前記密封部材の内部（１４）から前記滅菌空間（１１）に前記滅菌剤が排出される第１の残留滅菌剤除去ステップ（Ｓ９００）と、
   前記第１の残留滅菌剤除去ステップ（Ｓ９００）の後、前記外部空気注入部と前記排気部により、前記滅菌空間（１１）内に残留した滅菌剤が外部に排出される第２の残留滅菌剤除去ステップ（Ｓ１０００）と、を含む
   ことを特徴とする低温滅菌方法。
7. 前記予熱ステップは、
   前記排気部により前記滅菌空間（１１）内の空気が外部に排出される第１の真空ステップ（Ｓ１００）と、
   前記第１の真空ステップ（Ｓ１００）の後、前記外部空気注入部によりプラズマ処理された外部空気が前記滅菌空間（１１）に注入されるプラズマ処理ステップ（Ｓ２００）と、
   前記プラズマ処理ステップ（Ｓ２００）の後、前記空気循環部により前記滅菌空間（１１）内への空気の注入と排出が繰り返され、前記滅菌空間（１１）と前記密封部材の内部（１４）との圧力差によって前記密封部材の内部（１４）に空気が注入および排出され、前記滅菌空間（１１）および前記滅菌対象物（１４）が加熱される前処理ステップ（Ｓ３００）と、を含むことを特徴とする、請求項６に記載の低温滅菌方法。
8. 前記循環滅菌ステップは、
   前記排気部により前記滅菌空間（１１）内の空気が外部に排出される第２の真空ステップ（Ｓ４００）と、
   前記第２の真空ステップ（Ｓ４００）の後、前記滅菌剤注入部により、前記滅菌空間（１１）に気化処理された滅菌剤が注入される滅菌剤注入ステップ（Ｓ５００）と、
   前記滅菌剤注入ステップ（Ｓ５００）の後、前記外部空気注入部により、前記滅菌空間（１１）内の圧力を高めるために外部空気が注入される第１の外気注入ステップ（Ｓ６００）と、
   前記第１の外気注入ステップ（Ｓ６００）の後、前記空気循環部により前記滅菌空間（１１）内への空気の注入と排出が繰り返され、前記滅菌空間（１１）と前記密封部材の内部（１４）との圧力差によって前記密封部材の内部（１４）に空気が注入および排出されながら前記滅菌対象物（１４）が滅菌される滅菌ステップ（Ｓ７００）と、を含むことを特徴とする、請求項６に記載の低温滅菌方法。

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