JP7203412B2 - 蒸気滅菌器 - Google Patents

Description

本開示は、高温高圧の蒸気により細菌類などの微生物を死滅させる蒸気滅菌器に関する。

蒸気滅菌器は、医療用機材などの被滅菌物を収納するチャンバ内を密閉状態に保持し、チャンバ内に高圧蒸気を充満させることによって、被滅菌物の滅菌処理を行なう。従来の蒸気滅菌器は、たとえば、登録実用新案第３０１４４２５号公報（特許文献１）に開示されている。

登録実用新案第３０１４４２５号公報

上記文献には、チャンバの設定水位にオーバーフロー管が連結され、設定水位を超えるとチャンバ内の水の一部がオーバーフロー管を通って貯水槽へ流れる構成が開示されている。オーバーフロー管には、オーバーフロー管内の水の流動を検知するオーバーフローセンサが設けられている。

滅菌タンク内には、ヒータが配置されている。ヒータの温度が高い状態でチャンバへの給水が開始されると、ヒータに接触した水が状態変化して、チャンバ内に水蒸気が発生する。この水蒸気は、オーバーフロー管を経由してチャンバから排出される。オーバーフロー管内の蒸気の流動により、オーバーフローセンサが検出状態となることがある。滅菌処理に必要な量の水がチャンバ内に未だ供給されていないにもかかわらず、オーバーフローセンサが検出状態となることでチャンバへの給水が停止され、これにより、チャンバに供給される水の量が不十分になる虞がある。

本開示では、滅菌処理に必要な量の液を確実にチャンバ内に供給できる、蒸気滅菌器が提供される。

本開示に従うと、被滅菌物を収納可能なチャンバと、チャンバ内に供給された液体を加熱するヒータとを備え、ヒータの加熱により発生した液体の蒸気で被滅菌物を滅菌する、蒸気滅菌器が提供される。蒸気滅菌器は、チャンバへ液体を移送する給液部と、蒸気滅菌器の動作を制御する制御部とを備えている。制御部は、チャンバへの給液時に、給液部による液体の移送を一時停止する一時停止処理と、液体の移送を一時停止した後に液体の移送を再開する再開処理とを、少なくとも一回実行する。

上記の蒸気滅菌器は、チャンバへの給液時にチャンバから過剰な液体を排出するオーバーフロー管と、オーバーフロー管を流れる液体の流動を検出するオーバーフローセンサとをさらに備えている。制御部は、給液部による液体の移送を開始した後、オーバーフローセンサがオーバーフロー管を流れる液体の流動を検出すると、一時停止処理を実行する。

上記の蒸気滅菌器において、制御部は、一時停止処理の実行後、オーバーフローセンサがオーバーフロー管を流れる液体の流動を検出しなくなると、再開処理を実行する。

上記の蒸気滅菌器は、チャンバに空気を供給する給気部をさらに備えている。制御部は、チャンバへの給液時に、給液部による液体の移送の運転を開始する前に、給気部によるチャンバへの空気の供給を開始する。

上記の蒸気滅菌器において、制御部は、給液部による液体の移送を開始する前の給気部によるチャンバへの空気の供給中に、オーバーフローセンサがオーバーフロー管を流れる液体の流動を検出した場合、給気部によるチャンバへの空気の供給を継続するとともに給液部による液体の移送の停止を継続し、その後オーバーフローセンサがオーバーフロー管を流れる液体の流動を検出しなくなると、給液部による液体の移送を開始する。

上記の蒸気滅菌器において、制御部は、給液部による液体の移送を開始する前の給気部によるチャンバへの空気の供給開始後、所定時間が経過するまでは、オーバーフローセンサの検出結果にかかわらず給液部による液体の移送の停止を継続する。

本開示に従った蒸気滅菌器は、滅菌処理に必要な量の液を確実にチャンバ内に供給することができる。

実施形態の蒸気滅菌器の概略構成を示す系統図である。 蒸気滅菌器の電気的構成を示すブロック図である。 蒸気滅菌器の動作の概略を示すフローチャートである。 蒸気滅菌器の各機器の動作を示すタイミングチャートである。 チャンバへの給液開始前の蒸気滅菌器の各機器の動作を示す系統図である。 チャンバへの給気中の蒸気滅菌器の各機器の動作を示す系統図である。 チャンバへの給液中の蒸気滅菌器の各機器の動作を示す系統図である。 チャンバへの給液停止後の蒸気滅菌器の各機器の動作を示す系統図である。 チャンバへの給気停止後の蒸気滅菌器の各機器の動作を示す系統図である。 加熱工程開始時における蒸気滅菌器の各機器の動作を示す系統図である。

以下、実施形態について図面に基づいて説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

図１は、実施形態の蒸気滅菌器１の概略構成を示す系統図である。図１に示されるように、実施形態の蒸気滅菌器１は、ガーゼ、メスなどの医療器具に代表される被滅菌物１００を収納可能なチャンバ１０を備えている。チャンバ１０は、開閉可能な開閉蓋１１を含んでいる。開閉蓋１１は、チャンバ１０の側部に装着されている。開閉蓋１１を開放することにより、チャンバ１０内への被滅菌物１００の搬出入が可能となる。開閉蓋１１を閉じることにより、チャンバ１０の内部は密閉状態に保持される。

チャンバ１０の内底部には、滅菌ヒータ１２が設置されている。滅菌ヒータ１２は、チャンバ１０の底面に沿って延びるように配置されている。滅菌ヒータ１２は、チャンバ１０内に供給された水を加熱して、蒸気を発生させる。蒸気滅菌器１は、滅菌ヒータ１２の加熱により発生した水蒸気で、被滅菌物１００を滅菌する。

水は、滅菌処理のためにチャンバ１０内に供給される液体の一例である。水は、浄水（水道水）、井戸水、蒸留水または精製水であってもよい。チャンバ１０内に供給される液体は、水に限られず、生理食塩水などの水溶液であってもよい。

滅菌ヒータ１２の上方には、被滅菌物１００を載置可能な載置台１３が、チャンバ１０の底面に対して略平行に設けられている。

チャンバ１０の天井面に、乾燥ヒータ１４が取り付けられている。チャンバ１０内で被滅菌物１００が滅菌処理された後に、チャンバ１０の内部を乾燥させる乾燥処理が行なわれる。乾燥処理の際に、乾燥ヒータ１４を起動してチャンバ１０内の空気を加熱することで、チャンバ１０内の湿度を低下させて効率的に乾燥処理を行なうことが可能とされている。

チャンバ１０の、開閉蓋１１と対向する内側面には、チャンバ１０内の温度を検出する温度センサ１６が取り付けられている。温度センサ１６は、チャンバ１０内の気体の温度を計測する。

蒸気滅菌器１は、貯水槽２０を備えている。貯水槽２０は、チャンバ１０内に供給される水を貯留する。チャンバ１０から排出される水は、貯水槽２０へと戻る。貯水槽２０は、チャンバ１０から排出される水を貯留する。

チャンバ１０と貯水槽２０とは、給液経路３０と、排蒸経路４０と、オーバーフロー経路５０と、排気経路７０とによって連通されている。給液経路３０は、貯水槽２０からチャンバ１０へ水を供給するための経路である。排蒸経路４０は、チャンバ１０から貯水槽２０へ水および水蒸気を排出するための経路である。オーバーフロー経路５０は、チャンバ１０内の設定水位を超える量の水をチャンバ１０から貯水槽２０へ排出するための経路である。排気経路７０は、チャンバ１０から貯水槽２０へ、水蒸気、空気などの気体を排出するための経路である。

給液経路３０は、給液管３１と、給液ポンプ３２と、給液電磁弁３３とを含んでいる。給液管３１の一端は貯水槽２０の底部の取水口に連結され、他端はチャンバ１０の底部の連結部１７に連結されている。給液ポンプ３２は、給液管３１の経路上の上流側（貯水槽２０に近い側）に設けられている。給液電磁弁３３は、給液管３１の経路上の下流側（チャンバ１０に近い側）に設けられている。

給液ポンプ３２は、貯水槽２０からチャンバ１０へ向かって流れる方向に水を移送して、チャンバ１０内へ水を供給する。給液ポンプ３２は、実施形態における給液部に相当する。給液電磁弁３３は、給液ポンプ３２に対して給液経路３０の下流側に配置されており、給液経路３０を開閉する。給液電磁弁３３は、貯水槽２０からチャンバ１０へ水が流れ得る開状態と、貯水槽２０からチャンバ１０への水の流れを禁止する閉状態と、を切り換え可能に設けられている。

排蒸経路４０は、排蒸管４１と、排蒸電磁弁４３とを含んでいる。排蒸管４１は、チャンバ１０から排出される水および水蒸気が流れるための経路である。排蒸管４１の一端は、チャンバ１０の底部の連結部１７に連結されている。排蒸管４１の他端は、貯水槽２０に連結されている。

排蒸管４１には、排蒸電磁弁４３が設けられている。排蒸電磁弁４３は、排蒸経路４０を開閉する。排蒸電磁弁４３は、チャンバ１０から貯水槽２０へ向かって流体が流れ得る開状態と、チャンバ１０から貯水槽２０への流体の流れを禁止する閉状態と、を切り換え可能に設けられている。

オーバーフロー経路５０は、オーバーフロー管５１と、オーバーフロー電磁弁５３と、オーバーフローセンサ５４とを含んでいる。オーバーフロー管５１は、管状の部材である。オーバーフロー管５１は、チャンバ１０に接続されている。オーバーフロー管５１の一端は、チャンバ１０内に配置されている。オーバーフロー管５１の一端は、チャンバ１０の下部に開口している。オーバーフロー管５１は、チャンバ１０の底面から上方に立ち上がる立上り部５２を有している。立上り部５２の上端は、オーバーフロー管５１の一端を構成している。

オーバーフロー管５１の他端は、貯水槽２０に接続されている。オーバーフロー管５１は、チャンバ１０と貯水槽２０とを連通している。オーバーフロー管５１を経由して流れる水は、貯水槽２０内へ流出する。

オーバーフロー電磁弁５３とオーバーフローセンサ５４とは、チャンバ１０外に配置されている。オーバーフロー電磁弁５３は、オーバーフロー管５１の経路上の上流側（チャンバ１０に近い側）に設けられている。オーバーフローセンサ５４は、オーバーフロー管５１の経路上の下流側（貯水槽に近い側）に設けられている。

オーバーフロー電磁弁５３は、オーバーフローセンサ５４に対してオーバーフロー管５１の上流側に配置されており、オーバーフロー経路５０を開閉する。オーバーフロー電磁弁５３は、チャンバ１０から貯水槽２０へ水が流れ得る開状態と、チャンバ１０から貯水槽２０への水の流れを禁止する閉状態と、を切り換え可能に設けられている。

オーバーフローセンサ５４は、オーバーフロー管５１を流れる水の流動を検知する。オーバーフローセンサ５４は、チャンバ１０からオーバーフロー管５１へ流入してオーバーフロー管５１を経由して貯水槽２０へ向かって流れる、水の流動を検知する。オーバーフローセンサ５４は、たとえば、オーバーフローセンサ５４を通過する水の流れによって移動するフロートユニットを有する仕様のセンサであってもよい。またはオーバーフローセンサ５４は、電極式レベルセンサ、静電容量センサ、光センサなどであってもよい。

排気経路７０は、排気管７１と、排気電磁弁７４とを含んでいる。排気管７１の一端は、チャンバ１０に接続されている。排気管７１の他端は、オーバーフロー管５１に接続されている。排気管７１には、排気電磁弁７４が設けられている。排気電磁弁７４は、排気経路７０を開閉する。排気電磁弁７４は、チャンバ１０から貯水槽２０へ向かって流体が流れ得る開状態と、チャンバ１０から貯水槽２０への流体の流れを禁止する閉状態と、を切り換え可能に設けられている。

排気経路７０は、分岐管７５と安全弁７６とをさらに含んでいる。分岐管７５は、排気管７１に接続された一端と、安全弁７６に接続された他端とを有している。安全弁７６は、貯水槽２０に設けられている。チャンバ１０内の圧力が過剰に上昇すると、安全弁７６が開き、チャンバ１０内の気体が排気管７１、分岐管７５および安全弁７６を順に経由して、貯水槽２０内に排出される。これによりチャンバ１０内の圧力が低下し、チャンバ１０内の圧力が適切な範囲に維持される。

蒸気滅菌器１はまた、チャンバ１０内に空気を送り込む給気経路６０を備えている。給気経路６０は、一端がチャンバ１０に連結された給気管６１と、給気管６１の他端に取り付けられたエアフィルタ６２と、給気管６１の途中に設けられたエアポンプ６３および給気電磁弁６４とを含んでいる。エアフィルタ６２は、給気管６１への空気の取り込み口として機能する。エアフィルタ６２を経由して取り込まれた空気は、給気管６１の内部を流通する。エアポンプ６３は、エアフィルタ６２からチャンバ１０へ向かう空気の流れを発生して、チャンバ１０内に空気を供給する。エアポンプ６３は、実施形態における給気部に相当する。

給気電磁弁６４は、エアポンプ６３に対し下流側（チャンバ１０に近い側）の、給気管６１の途中に設けられている。給気電磁弁６４は、給気経路６０を開閉する。給気電磁弁６４は、給気経路６０を経由してチャンバ１０内へ空気が流れ得る開状態と、エアポンプ６３からチャンバ１０への空気の流れを禁止する閉状態と、を切り換え可能に設けられている。

蒸気滅菌器１は、圧力計６８と、圧力管６９とをさらに備えている。圧力管６９は、給気管６１に接続された一端と、圧力計６８に接続された他端とを有している。チャンバ１０内の空気は、給気管６１および圧力管６９を経由して、圧力計６８に到達する。圧力計６８は、チャンバ１０内の気体の圧力を計測する。

図２は、蒸気滅菌器１の電気的構成を示すブロック図である。図２に示されるように、蒸気滅菌器１は、蒸気滅菌器１の動作を制御する制御部８０を備えている。制御部８０は、温度センサ１６およびオーバーフローセンサ５４に電気的に接続されている。制御部８０は、温度センサ１６からチャンバ１０の内部の温度に係る検出値の入力を受ける。制御部８０は、オーバーフローセンサ５４から、オーバーフロー管５１を流れる水の流動の有無に係る検出値の入力を受ける。

制御部８０はまた、入力部８１を有している。蒸気滅菌器１を操作する操作者は、滅菌温度、滅菌時間および乾燥時間などの設定値を、入力部８１から制御部８０に入力する。制御部８０はさらに、所定時間を計測するタイマ８２を有している。タイマ８２は、被滅菌物１００の滅菌時間および乾燥時間を制御するために使用され、また、チャンバ１０内への給水のタイミングの制御のために使用される。

制御部８０は、蒸気滅菌器１の各制御ステップに対応して、滅菌ヒータ１２、乾燥ヒータ１４、排気電磁弁７４、給液電磁弁３３、給気電磁弁６４、オーバーフロー電磁弁５３、排蒸電磁弁４３、給液ポンプ３２およびエアポンプ６３などの、蒸気滅菌器１に含まれる各機器に制御信号を出力する。制御部８０からの制御信号を受けて各機器が適切に動作することにより、蒸気滅菌器１による被滅菌物１００の滅菌処理が確実に行なわれる。

以上の構成を備えている蒸気滅菌器１の動作について、以下に説明する。図３は、蒸気滅菌器１の動作の概略を示すフローチャートである。図４は、蒸気滅菌器１の各機器の動作を示すタイミングチャートである。図３に示されるフローチャート、および図４に示されるタイミングチャートに従って、蒸気滅菌器１による被滅菌物１００の滅菌処理のための各工程のうち、給水工程における蒸気滅菌器１の動作について、詳細に説明する。

図４に示されるように、時刻Ｔ０において蒸気滅菌器１の電源をオンにし、蒸気滅菌器１を起動する。蒸気滅菌器１を使用する操作者は、給水を開始する以前に、チャンバ１０の開閉蓋１１を開放して、被滅菌物１００を載置台１３に載せ置き、被滅菌物１００をチャンバ１０内に収納する。操作者は、蒸気滅菌器１の電源をオンにするよりも前に、被滅菌物１００をチャンバ１０内に収納してもよい。

図５は、チャンバ１０への給液開始前の蒸気滅菌器１の各機器の動作を示す系統図である。蒸気滅菌器１を電源オフから電源オンに切り替えることにより、図４，５に示されるように、排気電磁弁７４がオンになり、開状態となる。本実施形態において、給液電磁弁３３、排蒸電磁弁４３、オーバーフロー電磁弁５３、給気電磁弁６４および排気電磁弁７４はいずれも、オフ（非通電）状態で閉状態を保ち、オン（通電）状態で開く、常時閉仕様の電磁弁である。

貯水槽２０の内部空間は、大気圧に保たれている。排気電磁弁７４を開くことにより、チャンバ１０の内部空間と貯水槽２０の内部空間とが、排気管７１およびオーバーフロー管５１を介して、互いに連通する。これにより、チャンバ１０の内部空間が、貯水槽２０と同じ大気圧に調整される。チャンバ１０内の空気圧と外気圧とが一定にされることにより、チャンバ１０の開閉蓋１１を容易に開閉できるようになる。

時刻Ｔ１において、給水工程が開始される。給水工程においては、まず図３に示されるステップＳ１において、チャンバ１０への給気が開始される。図６は、チャンバ１０への給気中の蒸気滅菌器１の各機器の動作を示す系統図である。図６および後述する図中の各経路に示す矢印は、各経路を流れる流体（水、水蒸気または空気）の流れを示している。

図４，６に示されるように、排気電磁弁７４がオンからオフに切り換わり閉状態となる。給気電磁弁６４およびオーバーフロー電磁弁５３が、オフからオンに切り換わり開状態となる。エアポンプ６３が起動される。時刻Ｔ１の時点では、給液ポンプ３２は起動しておらず、チャンバ１０へ水が供給されてはいない。制御部８０は、給液ポンプ３２の運転を開始してチャンバ１０への水の移送を開始する前に、エアポンプ６３の運転を開始して、エアポンプ６３によるチャンバ１０への空気の供給を開始する。

前回の滅菌処理が中断された場合など、チャンバ１０内に滅菌処理に必要な量以上の水が貯留されている場合に、チャンバ１０への給水前にチャンバ１０へ空気を供給することによって、過剰な水がチャンバ１０から排出される。また、チャンバ１０内に貯留されている水がわずかであっても、チャンバ１０に供給される空気がオーバーフロー管５１を経由してチャンバ１０から排出されることで、オーバーフロー管５１内、特にチャンバ１０とオーバーフローセンサ５４との間に留まっている水が、オーバーフロー管５１から貯水槽２０に送られる。

図４に示されるように、チャンバ１０内の水、またはオーバーフロー管５１内に留まっている水が、オーバーフローセンサ５４を通過することにより、時刻Ｔａにおいて、オーバーフローセンサ５４が水の流動を検出して、オーバーフローセンサ５４がオンに切り換わっている。時刻Ｔ１においてエアポンプ６３によるチャンバ１０への空気の供給を開始した後、所定時間が経過するまでは、オーバーフローセンサ５４の検出結果にかかわらず、給液ポンプ３２の停止が継続され、またエアポンプ６３の運転が継続される。

本実施形態の場合、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間がステップＳ２における所定時間であり、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間の時刻Ｔａにおいてオーバーフローセンサ５４がオフからオンに切り換わっても、給液ポンプ３２およびエアポンプ６３の運転状態はそのまま維持される。時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間中、給液ポンプ３２によるチャンバ１０への水の移送の停止が継続され、エアポンプ６３によるチャンバ１０への空気の供給が継続される。

図３に示されるステップＳ２において、給気開始から所定時間が経過したか否かの判断がなされる。実施形態の場合、時刻Ｔ２になるまで、ステップＳ２においてＮＯと判断され、ステップＳ２の判断が繰り返される。時刻Ｔ２になると、ステップＳ２においてＹＥＳと判断されてステップＳ３に進み、オーバーフローセンサ５４がオフであるか否かの判断がなされる。

オーバーフローセンサ５４がオンであると判断された場合（ステップＳ３においてＮＯ）、ステップＳ４に進み、所定時間が経過したか否かが判断される。ステップＳ４における所定時間は、ステップＳ２の所定時間（時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間）とは異なる時間である。ステップＳ４における所定時間は、給気開始時刻（Ｔ１）を起点としてもよく、ステップＳ２の所定時間が経過した時刻（Ｔ２）を起点としてもよい。ステップＳ４における所定時間は、ステップＳ２の所定時間の倍の時間であってもよい。

ステップＳ４の判断において、所定時間が未だ経過していなければ（ステップＳ４においてＮＯ）、ステップＳ３に戻り、オーバーフローセンサ５４がオフであるか否かの判断が再度行なわれる。ステップＳ３においてオーバーフローセンサ５４がオンであると判断され、オーバーフロー経路５０を通る水の流れがある場合に、排水が完了するまでの待ち時間とされる所定時間が設定され、この所定時間の間はエラーとして処理されない。

ステップＳ４において、所定時間が経過したと判断されれば（ステップＳ４においてＹＥＳ）、ステップＳ５に進む。所定時間経過してもオーバーフローセンサ５４がオフにならなければ、オーバーフローセンサ５４自体が故障しているか、または、異物噛み込みなどの故障によって給液電磁弁３３が開状態のままとなっている可能性があるので、エラーを報知して滅菌処理を終了する。

実施形態では、図４に示されるように、所定時間が経過する前の時刻Ｔ３において、オーバーフローセンサ５４がオフになる。オーバーフローセンサ５４のオフが検出されると（ステップＳ３においてＹＥＳ）、ステップＳ６に進み、チャンバ１０への給液が開始される。図７は、チャンバ１０への給液中の蒸気滅菌器１の各機器の動作を示す系統図である。図４，７に示されるように、時刻Ｔ３でオーバーフローセンサ５４がオフになると、給液電磁弁３３がオフからオンに切り換えられて開状態とされ、給液ポンプ３２が起動される。給液ポンプ３２による水の移送が開始されて、貯水槽２０からチャンバ１０へ水が供給される。

このときオーバーフロー電磁弁５３は開状態のままとされている。チャンバ１０内の空気は、オーバーフロー経路５０を経由して、チャンバ１０から排出される。そのため、チャンバ１０の内圧が上昇してチャンバ１０への給水が妨げられることが回避されている。

給液が開始されてオーバーフローセンサ５４がオンになると（ステップＳ７においてＹＥＳ）、ステップＳ８に進み、チャンバ１０への給液が一時停止する。図４に示されるように、時刻Ｔｂでオーバーフローセンサ５４がオンになり、オーバーフロー管５１を流れる水の流動が検出されると、給液電磁弁３３がオンからオフに切り換えられて閉状態とされ、給液ポンプ３２が停止される。これにより、給液ポンプ３２による水の移送が一旦停止され、貯水槽２０からチャンバ１０への水の供給が停止される。このとき、給液電磁弁３３をオンのままで開状態とし、給液ポンプ３２は停止とするようにしてもよい。

本来、チャンバ１０への給水中にオーバーフローセンサ５４がオンになると、チャンバ１０内に貯留されている水が立上り部５２の上端に到達して過剰な量の水がオーバーフロー管５１に流入したものと判断され、滅菌処理に必要な量以上の水がチャンバ１０に既に供給されたと判断されて、チャンバ１０への給水が停止される。他方、前回の滅菌処理が中断された場合など、滅菌ヒータ１２が加熱されたままの高温の状態でチャンバ１０への給水が開始されると、滅菌ヒータ１２の熱により水蒸気が発生する。この水蒸気がオーバーフロー経路５０を流れるときに、水蒸気の流動を検出することでオーバーフローセンサ５４がオンになる可能性がある。

そのため、オーバーフローセンサ５４がオンになって給液を一時停止した後、給液を再開するようにする。ステップＳ８で給液が一時停止されると、ステップＳ９に進み、オーバーフローセンサ６４がオフであるか否かの判断が行われる。図３に示されるように、オーバーフローセンサ５４がオフになるまで、ステップＳ９の判断が繰り返される。オーバーフローセンサ５４のオフが検出されると（ステップＳ９においてＹＥＳ）、ステップＳ１０に進み、チャンバ１０への給液が再開される。なお。ステップＳ９での判断は行わず、Ｓ８で給液が停止された後、所定時間経過するとステップＳ１０に進み、チャンバ１０への給液が再開されるようにしてもよい。

ステップＳ１０において給液が再開されると、ステップＳ１１に進み、オーバーフローセンサ５４がオンであるか否かが判断される。図３に示されるように、オーバーフローセンサ５４がオンになるまで、ステップＳ１１の判断が繰り返される。図４，７に示されるように、オーバーフローセンサ５４がオンになるまで、給液電磁弁３３がオンのままとされ、給液ポンプ３２の運転が継続される。これにより、貯水槽２０からチャンバ１０への水の供給が続けられる。

オーバーフローセンサ５４がオンになると（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、ステップＳ１２に進み、給液が終了する。図８は、チャンバ１０への給液停止後の蒸気滅菌器１の各機器の動作を示す系統図である。図４，８に示されるように、時刻Ｔ５でオーバーフローセンサ５４がオンになり、オーバーフロー管５１を流れる水の流動が検出されると、給液電磁弁３３がオンからオフに切り換えられて閉状態とされ、給液ポンプ３２が停止される。これにより、給液ポンプ３２による水の移送が停止され、貯水槽２０からチャンバ１０への水の供給が停止される。

次にステップＳ１３において、オーバーフローセンサ５４がオフであるか否かが判断される。図４に示されるように、時刻Ｔ５を過ぎた後、時刻Ｔ６になるまでは、オーバーフローセンサ５４を通過して水が流れ続け、オーバーフローセンサ５４はオンのままとされている（ステップＳ１３においてＮＯ）。図３に示されるように、オーバーフローセンサ５４がオフになるまで、ステップＳ１３の判断が繰り返される。図４，８に示されるように、オーバーフロー電磁弁５３が開状態を維持するとともにチャンバ１０への給気が維持される。これにより、チャンバ１０内の過剰な水が、オーバーフロー経路５０を経由して、チャンバ１０から排出される。

オーバーフローセンサ５４がオフになると（ステップＳ１３においてＹＥＳ）、ステップＳ１４に進み、給気が終了する。図９は、チャンバ１０への給気停止後の蒸気滅菌器１の各機器の動作を示す系統図である。図４，９に示されるように、時刻Ｔ６でオーバーフローセンサ５４がオフになると、給気電磁弁６４がオンからオフに切り換えられて閉状態とされ、エアポンプ６３が停止される。これにより、チャンバ１０への給気が停止される。

このような各ステップを経て給水工程が終了し、その後、滅菌処理のためにチャンバ１０内を加熱する加熱工程が開始される。図１０は、加熱工程開始時における蒸気滅菌器１の各機器の動作を示す系統図である。図４，１０に示されるように、時刻Ｔ７でオーバーフロー電磁弁５３がオンからオフに切り換えられて閉状態とされ、排気電磁弁７４がオフからオンに切り換えられて開状態とされる。

この状態で、滅菌ヒータ１２が起動されて、チャンバ１０内の水の加熱が開始される。チャンバ１０内の空気は、発生した水蒸気によってチャンバ１０から押し出される。チャンバ１０内に所定の温度および圧力の水蒸気が充満すると、排気電磁弁７４が閉じられてチャンバ１０の内部空間が密閉される。チャンバ１０内が所定の時間高温高圧に維持されることにより、被滅菌物１００の滅菌処理が行なわれる。

チャンバ１０内で被滅菌物１００が滅菌処理された後に、チャンバ１０内に残留する水蒸気は、排蒸経路４０を経由して、チャンバ１０外へ排出される。次に、チャンバ１０の内部を乾燥させる乾燥処理が行われる。この後、蒸気滅菌器１を使用する操作者は、開閉蓋１１を開けて、滅菌処理後の被滅菌物１００をチャンバ１０から取り出すことができる。

上述した説明と一部重複する部分もあるが、実施形態の蒸気滅菌器１の特徴的な構成および作用効果についてまとめて説明すると、以下の通りである。なお、実施形態の構成に参照番号を付すが、これは一例である。

実施形態の蒸気滅菌器１では、図３，４に示されるように、チャンバ１０への給水時に、時刻Ｔｂで、チャンバ１０への水の移送を一時停止する一時停止処理（ステップＳ８）が実行される。一時停止処理の後に、時刻Ｔｃで、チャンバ１０への水の移送を再開する再開処理（ステップＳ１０）が実行される。

チャンバ１０への給水開始時に、滅菌ヒータ１２が高温である場合に、滅菌ヒータ１２に水が接触することにより滅菌ヒータ１２が冷却される。高温の滅菌ヒータ１２に接触した水は気化して水蒸気になるが、チャンバ１０に水を供給する工程を複数回繰り返すことにより、滅菌ヒータ１２は、少なくとも水蒸気が発生しなくなる程度にまで冷却される。滅菌ヒータ１２の冷却後にチャンバ１０への給水が再開されるので、時刻Ｔ５においてオーバーフローセンサ５４がオーバーフロー管５１を流れる水の流動を検出することが、チャンバ１０内に貯留されている水が立上り部５２の上端に到達して過剰な量の水がオーバーフロー管５１に流入したものと判断される。これにより、滅菌処理に必要な量の水を確実にチャンバ１０内に供給することができる。

図３，４に示されるように、時刻Ｔ３で給液ポンプ３２の運転を開始しチャンバ１０への水の移送を開始し（ステップＳ６）、その後、時刻Ｔｂでオーバーフローセンサ５４がオーバーフロー管５１を流れる水の流動を検出（ステップＳ７）すると、一時停止処理（ステップＳ８）が実行される。

滅菌ヒータ１２が高温の状態でチャンバ１０への給水が開始されると、チャンバ１０内に水蒸気が発生し、オーバーフロー経路５０を流れる水蒸気の流動を検出することでオーバーフローセンサ５４がオンになる。したがって、オーバーフローセンサ５４による水の流動の検出をトリガーとしてチャンバ１０への給水を一時停止するようにすれば、高温の滅菌ヒータ１２を確実に冷却することができる。

他方、滅菌ヒータ１２が高温でなければ、チャンバ１０への給水が開始されても水蒸気は発生しないが、チャンバ１０内の水が立上り部５２の上端に到達して過剰な量の水がオーバーフロー管５１に流入することにより、オーバーフローセンサ５４が水の流動を検出する。そして、チャンバ１０への給水を一時停止し、その後、チャンバ１０への給水を再開する。この場合、滅菌ヒータ１２を冷却する必要はないが、滅菌ヒータ１２が高温の場合と同じ制御により、滅菌処理に必要な量の水をチャンバ１０に供給することができる。

図３，４に示されるように、一時停止処理（ステップＳ８）の実行後、時刻Ｔｃでオーバーフローセンサ５４がオーバーフロー管５１を流れる水の流動を検出しなくなる（ステップＳ９）と、再開処理（ステップＳ１０）が実行される。このようにすれば、少なくとも水蒸気が発生しなくなる程度にまで滅菌ヒータ１２が冷却されたとの判断の後に、チャンバ１０への給水が再開されるので、滅菌処理に必要な量の水を確実にチャンバ１０内に供給することができる。

また図１に示されるように、蒸気滅菌器１は、チャンバ１０に空気を供給するエアポンプ６３を備えている。図４に示されるように、チャンバ１０への給水時に、給液ポンプ３２によるチャンバ１０への水の移送が開始される前に、エアポンプ６３の運転が開始されて、チャンバ１０への空気の供給が開始される。チャンバ１０への給水を開始する前に、オーバーフロー経路５０に留まっている水を空気で押し出して排出し、オーバーフロー管５１内に滞留する水の量を減少させることで、給液開始直後におけるオーバーフロー管５１内の水流れの発生を抑制することができる。

また図４に示されるように、給液ポンプ３２によるチャンバ１０への水の移送を開始する前のエアポンプ６３によるチャンバ１０への空気の供給中に、オーバーフローセンサ５４がオーバーフロー管５１を流れる水の流動を検出した場合、エアポンプ６３によるチャンバ１０への空気の供給を継続するとともに給液ポンプ３２によるチャンバ１０への水の移送の停止を継続する。その後オーバーフローセンサ５４がオーバーフロー管５１を流れる水の流動を検出しなくなると、給液ポンプ３２によるチャンバ１０への水の移送を開始する。このようにすれば、チャンバ１０への給水開始前にオーバーフローセンサ５４および給液電磁弁３３に故障がないことを確認した上で、給水を開始することができるので、給水によりオーバーフローした水をオーバーフローセンサ５４で確実に検出することができる。

また図４に示されるように、給液ポンプ３２によるチャンバ１０への水の移送を開始する前に時刻Ｔ１でエアポンプ６３によるチャンバ１０への空気の供給を開始した後、所定時間が経過して時刻Ｔ２になるまでは、オーバーフローセンサ５４の検出結果にかかわらず給液ポンプ３２によるチャンバ１０への水の移送の停止を継続する。このようにすれば、オーバーフロー管５１から水を確実に排出した後に、チャンバ１０への給水を開始することができる。

実施形態においては、チャンバ１０への給水の一時停止と再開とを一回ずつ実行する例について説明した。この例に限られず、チャンバ１０への給水の一時停止と再開とを二回以上実行するようにしてもよい。給水の一時停止と再開とを繰り返す回数は、その回数繰り返すことでチャンバ１０に供給された水の蒸発が確実に生じなくなるという想定のもと、予め蒸気滅菌器１に設定されてもよい。この場合、給水を一時停止した後に所定時間経過すると給水を再開し、給水再開後に所定時間経過すると給水を一時停止するように、蒸気滅菌１の動作を設定してもよい。

以上のように本発明の実施形態について説明を行なったが、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 蒸気滅菌器、１０ チャンバ、１１ 開閉蓋、１２ 滅菌ヒータ、１３ 載置台、１４ 乾燥ヒータ、１６ 温度センサ、１７ 連結部、２０ 貯水槽、３０ 給液経路、３１ 給液管、３２ 給液ポンプ、３３ 給液電磁弁、４０ 排蒸経路、４１ 排蒸管、４３ 排蒸電磁弁、５０ オーバーフロー経路、５１ オーバーフロー管、５２ 立上り部、５３ オーバーフロー電磁弁、５４ オーバーフローセンサ、６０ 給気経路、６１ 給気管、６２ エアフィルタ、６３ エアポンプ、６４ 給気電磁弁、６８ 圧力計、６９ 圧力管、７０ 排気経路、７１ 排気管、７４ 排気電磁弁、７５ 分岐管、７６ 安全弁、８０ 制御部、８１ 入力部、８２ タイマ、１００ 被滅菌物、Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ 時刻。

Claims (5)

1. 被滅菌物を収納可能なチャンバと、
   前記チャンバ内に供給された液体を加熱するヒータとを備え、
   前記ヒータの加熱により発生した前記液体の蒸気で前記被滅菌物を滅菌する、蒸気滅菌器において、
   前記チャンバへ前記液体を移送する給液部と、
   前記チャンバへの給液時に前記チャンバから過剰な液体を排出するオーバーフロー管と、
   前記オーバーフロー管を流れる液体の流動を検出するオーバーフローセンサと、
   前記蒸気滅菌器の動作を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記チャンバへの給液時に、前記給液部による前記液体の移送を一時停止する一時停止処理と、前記液体の移送を一時停止した後に前記液体の移送を再開する再開処理とを、少なくとも一回実行し、
   前記制御部は、前記給液部による前記液体の移送を開始した後、前記オーバーフローセンサが前記オーバーフロー管を流れる液体の流動を検出すると、前記一時停止処理を実行する、蒸気滅菌器。
2. 前記制御部は、前記一時停止処理の実行後、前記オーバーフローセンサが前記オーバーフロー管を流れる液体の流動を検出しなくなると、前記再開処理を実行する、請求項１に記載の蒸気滅菌器。
3. 前記チャンバに空気を供給する給気部をさらに備え、
   前記制御部は、前記チャンバへの給液時に、前記給液部による前記液体の移送を開始する前に、前記給気部による前記チャンバへの空気の供給を開始する、請求項１または２に記載の蒸気滅菌器。
4. 前記制御部は、前記給液部による前記液体の移送を開始する前の前記給気部による前記チャンバへの空気の供給中に、前記オーバーフローセンサが前記オーバーフロー管を流れる液体の流動を検出した場合、前記給気部による前記チャンバへの空気の供給を継続するとともに前記給液部による前記液体の移送の停止を継続し、その後前記オーバーフローセンサが前記オーバーフロー管を流れる液体の流動を検出しなくなると、前記給液部による前記液体の移送を開始する、請求項３に記載の蒸気滅菌器。
5. 前記制御部は、前記給液部による前記液体の移送を開始する前の前記給気部による前記チャンバへの空気の供給開始後、所定時間が経過するまでは、前記オーバーフローセンサの検出結果にかかわらず前記給液部による前記液体の移送の停止を継続する、請求項３または４に記載の蒸気滅菌器。

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