JPH0798056B2 - 高圧蒸気式滅菌器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は飽和蒸気圧内で被滅菌物の滅菌を行なう高圧蒸
気式滅菌器に関する。

（ロ） 従来技術 多量の被滅菌物を同時に滅菌する所謂中型或いは大型滅
菌器は連続して滅菌動作を行ない且つ短時間で蒸気をチ
ヤンバー内に充満する必要性から、チヤンバーとは独立
した加熱器を内蔵するボイラーを設け、該ボイラー内で
発生する蒸気をチヤンバーの外側に設けた給蒸空間内に
送蒸して該給蒸空間内を常時蒸気で充満し、この蒸気を
滅菌時にチヤンバー内へ給蒸する様にしている。即ち、
給蒸空間内は常時蒸気が充満していることになり、連続
して滅菌を行なう場合であつても給蒸空間内に残溜した
蒸気を使用することができ且つ、滅菌時には一気にチヤ
ンバー内に給蒸して該チヤンバー内を充満状態にするこ
とができる。

又、此種高圧蒸気式滅菌器は次の工程を有している。

ボイラー内に注水し所定水位に達した時に注水を停
止する注水工程、 ボイラー内の加熱器により蒸気を発生させ給蒸空間
内に送蒸し貯溜する加熱工程、 チヤンバー内の空気を強制的に抜く予備真空工程、 チヤンバー内に給蒸空間内の蒸気を給蒸し飽和蒸気
で満たす給蒸工程、 チヤンバー内の飽和蒸気圧中で被滅菌物を滅菌を凍
なう滅菌工程、 チヤンバー内の排気を行なう排気工程、 チヤンバー内を真空にして加熱し被滅菌物の乾燥を
行なう乾燥工程、 チヤンバー内と外気とを連通状態としチヤンバー内
の圧力を大気圧と同じくする大気圧復帰工程。

上述の注水工程はチヤンバーの内壁に高さ位置を異なら
しめて「高」位置検出電極と「低」位置検出電極を設
け、チヤンバー内の水を消費する加熱工程及び給蒸工程
の進行中においてボイラー内の水位が低下し「低」位置
検出電極まで達すると、自動的に「高」位置検出電極ま
で注水するように構成していた。ところが、ボイラー内
の水位が「低」位置検出電極より僅かに上方の位置にあ
る状態で給蒸工程を終了し次工程へ移行して初めの滅菌
動作を終了した後、続いて２回目の滅菌動作を行なう場
合にその加熱工程の初期で水位が「低」位置検出電極ま
で達しボイラー内に多量の水が急激に注水されボイラー
内の水温を低下させ蒸発量が激減し加熱時間を大幅に延
長させる欠点となつた。又、滅菌工程中にボイラー内に
注水された場合はボイラー内はもとよりチヤンバー内の
温度が低下し正常な滅菌を行なうことができない欠点が
あつた。

（ハ） 発明の目的 本発明は被滅菌物を収容するチヤンバーとは別に加熱器
に内装したボイラーを設け、該ボイラー内で発生した蒸
気を前記チヤンバー内に送蒸して飽和蒸気圧内で滅菌す
るものにおいて、前記ボイラー内の水を消費する加熱工
程及び給蒸工程を除く他の工程時に所定水位までの注水
を行なうものである。

（ニ） 発明の構成 本発明は被滅菌物を収容し蓋により密閉自在としたチヤ
ンバーとは別に給蒸空間を設け、該空間を介してボイラ
ー内より発生する蒸気をチヤンバー内に送蒸し飽和蒸気
圧内で滅菌するものにおいて、前記ボイラーの内壁には
所定水位の有無を検出する検出電極を設けると共に少な
くともボイラー内の水を消費する加熱工程と給蒸工程と
ボイラー内で発生した蒸気をチヤンバー内に送蒸して該
チヤンバー内を飽和蒸気圧とする滅菌工程とチヤンバー
内の排気を行なう排気工程を設け夫々の工程を順次行な
うべく構成し、前記加熱及び給蒸工程を除く他の工程時
に注水を行ないボイラー内の所定水位を維持する手段を
設けたものである。

（ホ） 実施例 本発明の実施例を図面に基づき説明する。第１図は本体
の配管図を示す。（１）は前面の開口部（２）より被滅
菌物（図示せず）を出入れする円筒状のチヤンバーで、
前記開口部（２）はハンドル（３）を有した蓋（４）に
より密閉自在に構成している。（５）は前記チヤンバー
の外周側に設けた外筒で、前記チヤンバー内と独立した
給蒸空間（６）を形成している。（７）は前記チヤンバ
ー（１）及び給蒸空間（６）とは別にして設けた円筒状
のボイラーで、内底部に電気ヒーター等の加熱器（以下
単にヒーターと呼ぶ）（８）を設けると共に上壁より後
述する送蒸パイプを介して給蒸空間（６）と連通してい
る。このボイラーは内部に水を貯溜しヒーター（８）に
より加熱して発生した蒸気を給蒸空間内に送蒸する。
（9a）、（9b）は前記ボイラー（７）の内壁にその高さ
位置を異ならせて取付けた所定水位の有無を検出できる
複数個の検出電極で、上方の位置にある電極は「高」水
位を検出し下方の位置にある電極は「低」水位を検出す
るものであり、水位が低下し、「低」水位で低下したこ
とを検出した下方の電極は自動的に給水路を開放して注
水を行ない「高」水位まで達した時に上方の電極が検出
し注水を停止するべく構成されている。（10）は前記チ
ヤンバー（１）と外筒（５）とを連通する給蒸パイプ
で、一部に給蒸バルブ（11）を設けている。（12）は前
記チヤンバー（１）に連結した給気バルブ（13）を有す
る給気パイプ、（14）は一端を前記給蒸空間（６）に連
結し他端をボイラー（７）に連結した送蒸パイプ、（1
5）は前記ボイラー（７）の内側壁の適所に設けられ該
ボイラー内の圧力又は温度を感知する検知体で、例えば
圧力スイツチ又はサーミスターで構成する。（16）は前
記ボイラー（７）に連結され一部に手動式の排水バルブ
（17）を設けた排出パイプ、（18）は前記チヤンバー
（１）内と排出パイプ（16）とを連結し一部に排気バル
ブ（19）と排出パイプ方向のみ開口する逆止弁（20）を
設けた排気パイプ、（21）は前記給蒸空間（６）と排出
パイプ（16）とを連結する真空パイプで、一部に真空バ
ルブ（22）と真空ポンプ（23）を設けている。この真空
ポンプは真空バルブの開放時に給蒸空間（６）及びボイ
ラー（７）とチヤンバー（１内の空気抜きを行なう。
（24）は前記給蒸空間（６）と排出パイプ（16）間に設
けた自動空気抜弁、（25）は前記ボイラー（７）に連結
した給水パイプで、一部に給水バルブ（26）と給水ポン
プ（27）を設けている。

ここで、本発明の工程を説明しておくと、 ボイラー内に注水し所定水位に達した時に注水を停
止する注水工程、 ボイラー内の水を加熱し、発生した蒸気を給蒸空間
内に送蒸して、該空間内を飽和蒸気圧とするボイラーの
加熱工程、 ボイラー内の加熱を適当にし給蒸空間内の飽和蒸気
を一定に保つ滅菌工程前の待機工程、 チヤンバー内の空気を強制的に抜く予備真空工程、 チヤンバー内に給蒸空間内の蒸気を給蒸しチヤンバ
ー内を飽和蒸気で満たす給蒸工程、 チヤンバー内の飽和蒸気圧中で被滅菌物の滅菌を行
なう滅菌工程、 チヤンバー内の蒸気空気を強制的に排出する排気工
程、 チヤンバー内の空気を抜き真空状態にした後、チヤ
ンバー内を加熱して乾燥する乾燥工程、 チヤンバー内と外気とを連通し外気を導入してチヤ
ンバー内の圧力と大気圧とを同じくする大気圧復帰工程
以上の工程を順次自動的に行なう。

つづいて、第２図に示すブロツク図について説明する。
（RC₁）はフリツプフロツプ回路よりなる第１レジスタ
ーコントロール回路で、１工程毎にＣ端子より１パルス
を出力し最初にＤ出力より１パルス出力し、滅菌動作を
実行する前の準備手段（SB）のコントロールを行なう。
この準備手段（SB）とは注水工程用と加熱工程用と待機
工程用の３つのシフトレジスター回路（R₁）、（R₂）、
（R₃）を設けている。（ST₁）は前記第１レジスターコ
ントロール回路（RC₁）の入力側に接続した各工程を所
定時間後自動的に順次に移行せしめる第１スタートボタ
ン、（T₁）は各工程の実行時間を計時し所定時間毎に前
記検知体（15）等の信号に基づき前記第１レジスターコ
ントロール回路（RC₁）のクロツクパルスを出力する第
１タイマー回路で、前記第１スタートボタン（ST₁）の
押圧操作による信号に基づき計時作動を開始する。

そして、前記準備手段後の滅菌動作の実行手段（DA）を
説明する。（RC₂）はフリツプフロツプ回路よりなる第
２レジスターコントロール回路で、１行程毎にＣ端子よ
り１パルスを出力する。（ST₂）は前記コントロール回
路（RC₂）の入力側に接続した各行程を順次に且自動的
に行なわしめる第２スタートボタン、（T₂）は各工程を
積し所定時間毎で前記検知体（15）等の信号に基づき前
記第２レジスターコントロール回路のクロツクパルスを
出力する第２タイマー回路、（R₄）…（R₉）は前述の予
備真空工程以後の各工程に対応して設けたシフトレジス
ター回路、（COV）は前記準備手段（SB）と実行手段（P
A）の夫々のレジスター回路の夫々の出力に基づき対応
する工程のバルブ、ポンプ等を開閉、駆動、停止せしめ
る出力変換器、（G₁）は注水工程用のレジスター回路
（R₁）と予備真空工程用のレジスター回路（R₄）の出力
側と排気工程用のレジスター回路（R₇）の出力側とを入
力とし出力を反転する３ゲートNOR、（HL）は前記ボイ
ラー（７）内の高水位の検出電極（9a）に接続した高水
位検出回路で、ボイラー（７）内の水位がこの検出電極
以下の時にはその出力が「Ｌ」レベルとなり検出電極以
上の時にはその出力が「Ｈ」レベルとなる。（LL）は前
記ボイラー（７）内の低水位の検出電極（9b）に接続し
た低水位検出回路で、前記高水位検出回路（HL）と同様
に水位が検出電極以下の時にはその出力が「Ｌ」レベル
となり検出電極以上の時にはその出力が「Ｈ」レベルと
なる。（G₂）は前記３ゲートNOR（G₁）の出力と前記高
水位検出回路（HL）の出力を入力側に接続した２ゲート
AND、（LC）は「Ｌ入力」端子を前記２ゲートAND（G₂）
の出力側に接続し「Ｈ入力」端子を前記高水位検出回路
（HL）の出力即に接続した注水コントロール回路で、夫
々の入力端収側が「Ｌ」レベルのときに「Ｏ出力」端子
が「Ｈ」レベルとなり給水バルブ（26）を開放し給水ポ
ンプ（27）を作動してボイラー（７）内への注水を行な
う。（LY）は前記給水バルブ（26）と給水ポンプ（27）
の開放・作動するリレーで、接点（LS）を設けており前
記注水コントロール回路（LC）の「Ｏ出力」端子に接続
された駆動トランジスター（TR）のONによつて附勢され
る。

次に夫々の行程の動作を説明する。始めにチヤンバー
（１）内に被滅菌物を収容し開口部（２）を蓋（４）に
よつて密閉する。

準備手段（SB）について、第１スタートボタン（ST₁）
を押圧操作すると、第１タイマー回路（T₁）が計時を開
始せしめると共に注水コントロール回路（LC）の夫々の
入力端子は最初にボイラー（７）内に水が全く存在せず
夫々の水位検出回路（LH）、（LL）の出力が「Ｌ」レベ
ルとなつているために「Ｌ」レベルであり「Ｏ出力」端
子が「Ｈ」レベルとなつて駆動トランジスター（TR）が
ONとなりリレー（LY）を附勢して接点（LS）を開成し給
水バルブ（26）を開放し給水ポンプ（27）を作動して給
水パイプ（25）を介しボイラー（７）内に注水する。

この時、注水工程用のレジスター回路（R₁）の出力は
「Ｈ」レベルとなつており３ゲートNOR（G₁）の出力を
介して２ゲートAND（G₂）の一方の入力側を「Ｌ」レベ
ルに保持する。やがて、ボイラー（７）内の水位が低水
位の検出電極（9b）まで達し低水位検出回路（LL）の出
力が「Ｈ」レベルとなるが、２ゲートAND（G₂）の出力
は「Ｌ」レベルの状態であり継続して注水を行なう〈第
３図Ａ〉。

そして、ボイラー（７）内の水が高水位の検出電極まで
達すると高水位検出回路（HL）の出力が「Ｈ」レベルと
なリ注水コントロール回路（LC）の「Ｏ出力」が「Ｌ」
レベルとなり駆動トランジスター（TR）をOFFにしリレ
ー（LY）を消勢して接点（LS）を開放し給水バルブ（2
6）を閉塞し給水ポンプ（27）を停止せしめて注水を完
了する。やがて、第１タイマー回路（T₁）の所定時間の
計時後に第１レジスターコントロール回路（RC₁）の端
子より１パルスを出力すると、注水工程用のレジスター
回路（R₁）から次段のボイラーの加熱工程用のレジスタ
ー回路（R₂）に移行し、その出力は出力変換器（COV）
によつてヒーター（８）に通電して蒸気とする。この工
程ではボイラー内の水位が低下し高水位の電極以下とな
る〈第３図Ｂ〉。又、加熱工程終了後の１タイマー回路
（T₁）の所定時間の計時後には次段の待機工程用のレジ
スター回路（R₃）に移行し、その出力は出力変換器（CO
V）によつてボイラー内の蒸気を給蒸空間（６）に充満
した状態で保持する〈第３図Ｃ〉。

実行手段（PA）について、第２スタートボタン（ST₂）
を押圧操作すると、第２タイマー回路（T₂）が計時を開
始し第２レジスターコントロール回路（RC₂）のＣ端子
より１パルスを出力して予備真空工程用のレジスター回
路（R₄）の出力により真空バルブ（22）を開放し真空ポ
ンプ（23）を作動せしめてチヤンバー（１）内の空気抜
きを行ない負圧状態にする〈第３図Ｄ〉。この予備真空
工程用のレジスター回路（R₄）の出力は３ゲートNOR（G
₁）の出力を「Ｌ」レベルとし、２ゲートAND（G₂）の出
力側は加熱工程での高水位検出回路（HL）の出力
「Ｌ」レベルによつて「Ｌ」レベルとなり注水コントロ
ール回路（LC）の「Ｏ出力」が「Ｈ」レベルとなり同様
にチヤンバー内への注水を行なう。再びボイラー（７）
内の水位が高水位の検出電極（9a）に達した時点で注水
を停止し次段の給蒸工程に備える。

而して、給蒸工程ではその給蒸工程用のレジスター回路
（R₅）の出力により給蒸バルブ（11）を開放して給蒸空
間（６）内の蒸気をチヤンバー（１）内に導入し該チヤ
ンバー内を飽和蒸気圧とする〈第３図Ｅ〉。この時、給
蒸空間（６）内の蒸気圧は自動空気抜弁（24）を介して
排出パイプ（25）より外部に放出されるため、ボイラー
（７）内の水は続けて加熱されその水位が低下する。そ
して、次段のレジスター回路（R₆）に移行し滅菌動作を
行なう〈第３図Ｆ〉。

やがて、滅菌動作が終了し、次段のレジスター回路
（R₇）に移行して、給蒸バルブ（11）を閉塞し排気バル
ブ（19）を開放すると、チヤンバー（１）内の圧力は排
気パイプ（18）を介して排出パイプ（16）より外部に放
出されると共に給蒸工程及び滅菌工程時に低下した
ボイラー（７）内の水位は前述の予備工程時と同様にレ
ジスター回路（R₇）の出力により３ゲートNOR（G₁）の
出力を「Ｌ」レベルとし高水位検出回路（HL）の出力の
「Ｌ」レベルとにより注水コントロール回路（LC）の
「Ｏ出力」が給水バルブ（26）を開放し給水ポンプ（2
7）を作動してボイラー（７）内の水位が高水位の検出
電極（9a）まで上昇し高水位検出回路（HL）の出力が
「Ｈ」レベルになるまで注水する〈第３図Ｇ〉。その
後、夫々のレジスター回路（R₈）、（R₉）に順次移行し
て乾燥工程と大気圧復帰工程を行なう〈第３図H,I〉。

前述の大気圧復帰工程後は次回の滅菌動作に備えた待機
工程に移行し、この状態ではボイラー内の水位は先の
排気工程時での注水により所定水位に保たれている。

第３図の破線Ｘはボイラー内の圧力変化を示し第３図の
実線Ｙはチヤンバー内の圧力変化を示す。

（ヘ） 発明の効果 以上の様に本発明は被滅菌物を収容し蓋により密閉自在
としたチヤンバーと該チヤンバー内と独立して設けられ
外筒によつて形成した給蒸空間と、該給蒸空間と連通し
て設けられ、加熱器により内部に貯溜した水を加熱して
蒸気としこの蒸気を前記給蒸空間内に送蒸するボイラー
と、該ボイラーの内壁に取付けられ所定水位の有無を検
出する検出電極とを備え、少なくともボイラー内で発生
した蒸気を給蒸空間内に送蒸する加熱工程と、給蒸空間
内の蒸気を前記チヤンバー内に給蒸する給蒸工程と、飽
和蒸気圧内で滅菌する滅菌工程と、チヤンバー内の排気
を行なう排気工程と、チヤンバー内の乾燥工程とを有し
夫々の工程を順次行なうものにおいて、ボイラー内の水
を消費する加熱工程と給蒸工程を除く他の工程時に前記
検出電極によつて注水を行ない所定水位を維持する手段
を設けたものであるから、加熱工程と給蒸工程を除く他
の工程時にボイラー内の所定水位まで注水するために水
を消費する加熱工程及び給蒸工程時にはボイラー内の水
を有効に且必要量を十分に消費することができ且連続動
作が可能となる。これは、ボイラーの内容積を小さくす
ることができる長所となる。特に従来の様に加熱工程或
いは給蒸工程時にボイラー内の水位が低下した場合でも
ボイラー内に多量の水が急激に注水され水温を低下させ
正常な滅菌を妨げるといつたことがないと共に一連の滅
菌動作時間を短縮化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高圧蒸気式滅菌器の配管図、第２図は
同ブロツク図、第３図は同ボイラー内の水位とボイラー
内の圧力及びチヤンバー内の圧力の変化図を示すもので
ある。 （１）……チヤンバー、（５）……外筒、（６）……給
蒸空間、（７）……ボイラー、（８）……加熱器、（9
a）、（9b）……検出電極、（R₄）（R₇）……注水の手
段となるシフトレジスター回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米山 正 鳥取県鳥取市南▲よし▼方３丁目201番地 鳥取三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−128187（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被滅菌器を収容し蓋により密閉自在とした
   チヤンバーと、該チヤンバー内と独立して設けられ外筒
   によつて形成した給蒸空間と、該給蒸空間と連通して設
   けられ、加熱器により内部に貯溜した水を加熱して蒸気
   としこの蒸気を前記給蒸空間内に送蒸するボイラーと、
   該ボイラーの内壁に取付けられ所定水位の有無を検出す
   る検出電極と、を備え、少なくともボイラー内で発生し
   た蒸気を給蒸空間内に送蒸する加熱工程と、給蒸空間内
   の蒸気を前記チヤンバー内に給蒸する給蒸工程と、飽和
   蒸気圧内で滅菌する滅菌工程と、チヤンバー内の排気を
   行なう排気工程と、チヤンバー内の乾燥工程とを有し夫
   々の工程を順次行なうものにおいて、ボイラー内の水を
   消費する加熱工程と給蒸工程を除く他の工程時に前記検
   出電極によつて注水を行ない所定水位を維持する手段を
   設けたことを特徴とする高圧蒸気式滅菌器。