JPH10295782A - 蒸気滅菌器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】滅菌チャンバー内に供給される滅菌用水の水位
を検出する水位センサーが、滅菌用水の種類、水質等の
変化によって出力が変動した場合に、誤制御されること
を防止する。 【解決手段】滅菌チャンバー１１に設けられた水位セン
サー２１は、滅菌チャンバー１１に供給される滅菌用水
の水位に対応した電位を出力する。滅菌処理開始時にお
いて、水位センサー２１の初期出力は、蒸気滅菌器によ
る最初の滅菌処理時、または定期点検後の最初の滅菌処
理時の水位センサー２１の初期出力と比較され、両者の
格差が大きい場合には警報が発せられる。また、水位セ
ンサー２１は、滅菌チャンバー１１内に滅菌用水が供給
されていない状態で、その出力に基づいて、異常が発生
していないことが確認される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気密に密閉された
滅菌チャンバー内にて、医療用器具等の被滅菌物を、滅
菌チャンバー内に供給される滅菌用水を加熱することに
より発生する高温および高圧の蒸気によって滅菌処理す
る蒸気滅菌器に関する。

【０００２】

【従来の技術】病院等で使用される医療用器具、ガーゼ
等の多くの物品は、通常、蒸気滅菌器によって滅菌され
るようになっている。蒸気滅菌器は、気密に密閉される
滅菌チャンバーを有しており、この滅菌チャンバー内
に、滅菌処理される医療用器具等の被滅菌物が収容され
る。

【０００３】滅菌チャンバーには、貯水タンクに貯留さ
れた水（滅菌用水）が供給されるようになっており、滅
菌チャンバー内に所定量の滅菌用水が供給されると、滅
菌チャンバー内に配置されたヒーターによって滅菌用水
が加熱される。これにより、滅菌用水が蒸発し、滅菌チ
ャンバーの内に、高温および高圧の蒸気が充満し、滅菌
チャンバー内の被滅菌物が、充満した蒸気によって滅菌
処理される。

【０００４】滅菌チャンバー内の被滅菌物が、高温およ
び高圧の蒸気によって所定時間にわたって滅菌処理され
ると、滅菌チャンバー内の高温および高圧の蒸気が、排
気パイプを通って、貯水タンク内の水中に排出され、貯
水タンク内の水中にて冷却されることにより液化され
る。滅菌チャンバー内の被滅菌物は、滅菌チャンバーに
よって乾燥処理された後に、あるいは、乾燥処理される
ことなく、滅菌チャンバーから取り出される。

【０００５】滅菌チャンバー内には水位センサーが設け
られており、滅菌チャンバー内に供給される滅菌用水の
水位は、水位センサーの検出結果によって制御される。
このような蒸気滅菌器では、連続的に被滅菌物を滅菌処
理すると、滅菌チャンバーの内部に、供給された滅菌用
水に含まれるカルシウム、マグネシウム等の残留物が、
層状に堆積するおそれがある。また、金属製の各種器
具、ガーゼ等が被滅菌物として滅菌チャンバー内に収容
されて滅菌処理されるが、金属製の各種器具に付着した
異物、ガーゼの断片や糸くず等も滅菌チャンバー内に残
留物として堆積するおそれがある。このような残留物を
取り除くことなく放置すると、残留物は、滅菌チャンバ
ー内に設けられた水位センサーに付着し、水位センサー
が、正常に動作しなかったり、誤動作するおそれがあ
る。

【０００６】例えば、水位センサーに付着した残留物を
伝って水が吸い上げられると、滅菌チャンバー内に所定
の水位にまで滅菌用水が供給されていないにもかかわら
ず、滅菌用水の供給が停止される。このような状態で滅
菌用水が加熱されると、滅菌チャンバー内の全ての滅菌
用水が蒸発した後も、さらにヒーターの加熱が継続され
て、滅菌チャンバーが空焚きされるおそれがある。

【０００７】反対に、滅菌チャンバー内に所定の水位に
まで滅菌用水が供給されているにもかかわらず、水位セ
ンサーが正常に動作しない場合には、滅菌チャンバー内
に所定の水位以上に滅菌用水が供給される。このような
状態で滅菌用水が高温に加熱されると、滅菌チャンバー
の出入口が開放された際に高温の滅菌用水が流出するお
それがあり、非常に危険である。

【０００８】特開昭６３−４５２３１号公報には、滅菌
チャンバー内に対して滅菌用水を所定の水位にまで供給
するために必要な時間が予め設定された注水タイマーを
設けて、その注水タイマーに設定された時間よりも早く
水位センサーが動作した場合には、水位センサーに異常
が発生しているものとして表示するようになった蒸気滅
菌器が開示されている。

【０００９】また、特開昭５９−５１８５３号公報に
は、注水タイマーによって設定された時間が経過しても
水位センサーが動作しない場合には、異常を表示するよ
うになった蒸気滅菌器が開示されている。

【００１０】さらに、特開昭６０−１２９０５１号公報
には、２つのタイマーを設けて、これらのタイマーに基
づいて、水位センサーに異常が発生していることを検出
するようになった蒸気滅菌器が開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】水位センサーの出力
は、例えば、ＴＴＬ（トランジスタ・トランジスタ・ロ
ジック）によって、ハイレベルとローレベルとに２値化
されて、滅菌チャンバー内に供給される滅菌用水が所定
の水位になることにより、所定信号を出力するように構
成されている。このような水位センサーでは、滅菌用水
として使用する水の種類によっては、正常に動作しない
おそれがある。

【００１２】滅菌チャンバー内に供給される滅菌用水と
しては、蒸留水、精製水、イオン交換水、井戸水、上水
道水等の各種水が使用されるが、これらの水は、電気抵
抗率が異なっており、通常、蒸留水、精製水、イオン交
換水、井戸水、上水道水の順番に電気抵抗率が低下して
いる。このために、電気抵抗率が異なる水を使用する
と、滅菌用水が所定の水位と異なっているにもかかわら
ず、ＴＴＬレベルではスレッシュホールド以下あるいは
以上にならず、所定信号が発せられないおそれがある。
また、滅菌用水としては上水道水が多用されているが、
上水道水の水質には一定の基準が設けられているもの
の、地域による格差が大きいために、異なる地域の上水
道水を使用した場合に、水位センサーによって検出され
る水位が変動するおそれがある。

【００１３】本発明はこのような問題を解決するもので
あり、その目的は、水質、電気抵抗率等が異なるような
滅菌用水を使用して、水位センサーによって検出される
滅菌用水の水位が変動するような場合に、滅菌チャンバ
ー内の水位が誤制御されることを防止する蒸気滅菌器を
提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の蒸気滅菌器は、
被滅菌物が収容される滅菌チャンバーを気密に密閉し、
滅菌チャンバー内に配置されたヒーターによって滅菌チ
ャンバー内に供給された滅菌用水を加熱して、滅菌チャ
ンバー内に高温および高圧の蒸気を充満させることによ
って被滅菌物を滅菌する蒸気滅菌器であって、滅菌チャ
ンバー内に供給される滅菌用水の水位に対応した電位を
出力する水位センサーが設けられており、滅菌処理作業
時における水位センサーの初期出力が、所定範囲内にな
っていない場合に警報が発せられることを特徴とする。

【００１５】前記水位センサーは、滅菌処理作業が開始
される前に、その出力に基づいて、異常の発生が検出さ
れる。前記滅菌チャンバー内に供給された滅菌用水が加
熱されている間に、所定時間毎の水位センサーの出力が
所定範囲内になっている場合に警報が発せられる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の蒸気滅菌器の実
施の形態の一例を示す概略構成図である。この蒸気滅菌
器は、医療用器具等の滅菌処理される被滅菌物を収容す
る滅菌チャンバー１１と、滅菌チャンバー１１の内部に
水（滅菌用水）を供給する貯水タンク１４とを有してい
る。滅菌チャンバー１１は、導電体によって一方の端面
が開放された円筒状に構成されており、軸心線がほぼ水
平になるように配置されている。滅菌チャンバー１１の
開放された端面には、被滅菌物が出し入れされる出入口
１１ａが設けられており、その出入口１１ａが、密閉蓋
１２によって、気密状態で密閉されるようになってい
る。滅菌チャンバー１１の内部には、出入口１１ａから
投入された被滅菌物が載置される載置台１３が設けられ
ている。

【００１７】滅菌チャンバー１１の内部には、貯水タン
ク１４内に貯留された滅菌用水が、給排水パイプ１５を
介して供給されるようになっている。給排水パイプ１５
には、電磁開閉式の給排水弁１６が設けられており、給
排水弁１６が開放されることによって、貯水タンク１４
内の滅菌用水が滅菌チャンバー１１に供給される。滅菌
チャンバー１１内に供給された滅菌用水は、載置台１３
の下方に配置されたパイプヒーター１７によって加熱さ
れて、気密状態に密閉された滅菌チャンバー１１内に
て、高温および高圧の蒸気とされる。

【００１８】滅菌チャンバー１１の内部にて発生した高
温および高圧の蒸気は、滅菌処理が終了した後に、排気
パイプ１８を介して、貯水タンク１４の滅菌用水内に排
出されるようになっている。排気パイプ１８には、電磁
開閉式の排気弁１９が設けられており、排気弁１９が開
放されることによって、滅菌チャンバー１１内の蒸気
が、貯水タンク１４に収容された滅菌用水内に排出さ
れ、滅菌用水にて冷却される。これにより、蒸気が液化
される。

【００１９】滅菌チャンバー１１の底部には、この滅菌
チャンバー１１内に供給される滅菌用水の水位を検出す
る水位センサー２１が設けられている。図２は、水位セ
ンサー２１の拡大図である。水位センサー２１は、例え
ば、導電性の金属棒によって構成されており、導電性の
滅菌チャンバー１１に対して、絶縁体２２によって垂直
状態に配置されている。金属棒によって構成された水位
センサー２１は、絶縁体２２よりも上方に突出した状態
になっており、滅菌チャンバー１１内に供給される滅菌
用水の水位に対応した電位を出力するようになってい
る。

【００２０】図１に示すように、滅菌チャンバー１１の
出入口１１ａに対向した内奥側の端面には、滅菌チャン
バー１１内の蒸気の温度を検出する温度センサー３９が
設けられており、この温度センサー３９によって、滅菌
チャンバー１１内の蒸気が、所定の滅菌温度になるよう
に、パイプヒーター１７が制御されるようになってい
る。

【００２１】図３は、水位センサー２１の異常を検知し
た際に警報を発するようになった異常検知制御系のブロ
ック図である。水位センサー２１の出力は、フィルター
３１およびアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）
３６を介して、異常検知制御部３２に与えられている。

【００２２】異常検知制御部３２には、蒸気滅菌器を最
初に使用した際、あるいは定期点検直後に使用した際
に、水位センサー２１が滅菌用水に接触した当初の出力
を初期出力記憶値として記憶する記憶手段３３が接続さ
れている。異常検知制御部３２は、滅菌チャンバー１１
内にて滅菌処理が開始されて、水位センサー２１が滅菌
チャンバー１１内に供給される滅菌用水に接触した当初
の検出値を、記憶手段３３にて記憶された初期出力記憶
値と比較して、両者の差が所定範囲よりも大きい場合に
は、入出力手段３４を介して、警報手段３５に所定信号
を出力し、警報手段３５から警報を発するようになって
いる。

【００２３】このような構成の蒸気滅菌器は、次のよう
に使用される。電源が投入されて、蒸気滅菌器が動作可
能な状態になると、滅菌チャンバー１１内に供給される
滅菌用水の水位、滅菌チャンバー１１内の滅菌温度等が
設定されると滅菌チャンバー１１の載置台１３に、滅菌
処理すべき医療用器具等の被滅菌物を載置した後に、密
閉蓋１２によって滅菌チャンバー１１内を気密状態に密
閉する。このような状態になると、滅菌処理動作を開始
させるためのスタートボタンがオンされる。

【００２４】このとき、異常検知制御部３２は、図３に
示すように、スタートボタンがオンされると（図４のス
テップＳ１参照、以下同様）、滅菌処理が開始される前
に、フィルター３１、Ａ／Ｄ変換器３６を介して、水位
センサー２１の出力を読み込む（ステップＳ２）。そし
て、水位センサー２１の出力電圧が、所定の低電圧レベ
ル以上になっていると（ステップＳ３）、異常検知制御
部３２は、水位センサー２１に異常が発生しているもの
として、入出力手段３４を介して、警報手段３５に所定
信号を出力し、警報手段３５を駆動することによって、
警報を発するようになっている（ステップＳ４）。

【００２５】すなわち、蒸気滅菌器による制御が開始さ
れた当初においては、滅菌チャンバー１１内には、貯水
タンク１４内の滅菌用水が供給されていないために、水
位センサー２１は、滅菌用水とは接触せず、非導通状態
であるが、このように、滅菌チャンバー１１内に滅菌用
水が供給されていないにもかかわらず、水位センサー２
１が導通状態になっていることを示すような出力電圧が
検出されると、水位センサー２１に異常が発生している
ものとして警報を発する。これにより、異常が発生して
いる水位センサー２１に基づく誤制御が防止される。

【００２６】水位センサー２１に異常が発生していない
場合には、排気パイプ１８に設けられた排気弁１９およ
び給排水パイプ１５に設けられた給排水弁１６がそれぞ
れ開放状態とされ、給排水弁１５が開放されることによ
り、貯水タンク１４内の滅菌用水が滅菌チャンバー１１
内に供給される。

【００２７】滅菌チャンバー１１内に滅菌用水が供給さ
れて、水位センサー２１に滅菌用水が接触した状態にな
ると、水位センサー２１は、滅菌用水の水位に対応した
電位を出力する（Ｓ５）。このような状態になると、異
常検知制御部３２は、初期出力記憶値を記憶すべき初期
記憶モードであるかどうかを判断する（ステップＳ
６）。すなわち、蒸気滅菌器による滅菌処理が最初であ
るか、あるいは定期点検がされた直後の最初の滅菌処理
であるかを判断し、最初の滅菌処理か定期点検直後の最
初の滅菌処理である場合には、初期出力記憶値を記憶す
べき初期記憶モードであるとして、水位センサー２１の
初期出力を、記憶手段３３に記憶する（ステップＳ
７）。この場合には、異常検知制御部３２による制御は
終了する。

【００２８】初期記憶モードでない場合には、異常検知
制御部３２は、水位センサー２１の初期の出力値を読み
込むとともに（ステップＳ８）、記憶手段３３に記憶さ
れている水位センサー２１の初期出力記憶値を読み込み
（ステップＳ９）、水位センサー２１の初期出力値と初
期出力記憶値との差が、所定の範囲内になっているかを
判定する（ステップＳ１０）。そして、水位センサー２
１の初期出力値と初期出力記憶値との差が、所定の範囲
以上になっている場合には、水位センサー２１に異常が
発生しているものとして、異常検知制御部３２は、警報
手段３５を動作させて、水位センサーが異常になってい
ることの警報を発するようになっている（ステップＳ１
１）。

【００２９】記憶手段３３には、蒸気滅菌器を最初に動
作させた場合、または、定期点検直後において蒸気滅菌
器を最初に動作させた場合に、水位センサー２１の初期
出力値が、初期出力記憶値として記憶されている。従っ
て、滅菌チャンバー１１内に滅菌用水が供給されて水位
センサー２１と接触することによって出力される初期出
力値と、記憶憶手段３３に記憶された初期出力記憶値と
の格差が大きくなっている場合には、貯水タンク１４か
ら供給される滅菌用水の種類、水質等が変化しているも
のとして警報が発せられ、滅菌用水の種類、水質等の変
化によって、水位センサー２１が誤動作することを防止
するようになっている。

【００３０】警報が発せられることなく、滅菌チャンバ
ー１１内の滅菌用水の水位が所定のレベルに達すると、
水位センサー２１は所定信号を出力し、これにより、給
排水弁１６が閉鎖されて、貯水タンク１４から滅菌チャ
ンバー１１内への滅菌用水の供給が停止される。

【００３１】このようにして、滅菌チャンバー１１内に
所定の水位にまで滅菌用水が供給されると、パイプヒー
ター１７が加熱され、滅菌チャンバー１１内に供給され
た滅菌用水が加熱される。これにより、滅菌チャンバー
１１内の滅菌用水が蒸発する。滅菌チャンバー１１内の
滅菌用水から発生した蒸気は、滅菌チャンバー１１内に
充満し、滅菌チャンバー１１内の空気が、開放された排
気弁１９を通って排出される。そして、滅菌チャンバー
１１内に充満した蒸気が所定の高温になったことが温度
センサー３９によって検出されると、排気弁１９が閉鎖
される。これにより、滅菌チャンバー１１内に発生した
蒸気が、気密状態になった滅菌チャンバー１１内にて充
満し、高温および高圧状態になる。

【００３２】滅菌チャンバー１１内の蒸気の温度は、温
度センサー３９によって検知されており、パイプヒータ
ー１７は、滅菌チャンバー１１の内部が所定の高温状態
を保つように制御される。これにより、滅菌チャンバー
１１の内部は、一定の滅菌温度になった高圧蒸気が飽和
状態になり、滅菌チャンバー１１の内部に配置された医
療用器具等の被滅菌物が、滅菌温度になった高圧蒸気に
よって滅菌される。被滅菌物の滅菌は、所定時間にわた
って実施される。

【００３３】高温および高圧の蒸気によって滅菌チャン
バー１１内の被滅菌物が所定時間にわたって滅菌される
と、給排水弁１６が開放されて、滅菌チャンバー１１内
の滅菌用水が貯水タンク１４内に還流される。また、排
気弁１９が開放されることにより、滅菌チャンバー１１
内の高温および高圧状態の蒸気が、滅菌チャンバー１１
から排気パイプ１８を通って、貯水タンク１４内に還流
される。

【００３４】このように、本実施の形態の蒸気滅菌器で
は、滅菌処理が開始される前に、まず、水位センサー２
１の正常に動作しているかどうかを、水位センサー２１
の出力に基づいて確認するようになっているために、正
常に動作しない水位センサー２１によって、滅菌チャン
バ１１内に供給される滅菌用水の水位が制御されること
を確実に防止することができる。また、滅菌チャンバー
１１に供給される滅菌用水の種類、水質等の変化によっ
て水位センサー２１が誤動作するような場合にも警報が
発せられるために、水位センサー２１の誤動作による滅
菌用水の水位調整の誤制御を確実に防止することができ
る。

【００３５】なお、異常検知制御部３２は、滅菌チャン
バー１１内の滅菌用水を加熱する際に、パイプヒーター
１７等の加熱系統に異常が発生していることを、水位セ
ンサー２１の出力に基づいて検出することも可能になっ
ている。この場合の異常検知制御部３２の制御のフロー
チャートを図５に示す。この場合には、パイプヒーター
１７によって、滅菌チャンバー１１内に供給された滅菌
用水の加熱が開始されると、所定時間が経過する度に
（図５のステップＳ２１参照、以下同様）、異常検知制
御部３２は、水位センサー２１の出力を読み込み（ステ
ップＳ２２）、記憶手段３３にて記憶されている水位セ
ンサー２１の出力の記憶値を、記憶手段３３から読み込
んで（ステップＳ２３）、読み込まれた水位センサー２
１の出力値と記憶値とを比較する（ステップＳ２４）。
記憶手段３３には、水位センサー２１の出力を読み込む
直前に読み込まれた水位センサー２１の出力値が読み込
まれている。そして、水位センサー２１の出力値と、記
憶値との差が所定範囲よりも大きくなっている場合に
は、新たに読み込まれた水位センサー２１の出力を、記
憶手段３３に、水位センサー２１の出力の記憶値として
記憶させる（ステップＳ２５）。

【００３６】これに対して、水位センサー２１の出力
と、記憶手段３３にて記憶された前回の水位センサー２
１の出力の記憶値との差が、所定の範囲以内になってい
る場合には、異常検知制御部３２は、入出力手段３４を
介して、警報手段３５に所定信号を発して、警報手段３
５を動作させる。これにより、警報手段３５から警報が
発せられる。

【００３７】通常、水の導電率は、温度によって変化す
ることが知られている。このために、滅菌チャンバー１
１内にて所定の水位にまで供給された滅菌用水がパイプ
ヒーター１７によって加熱されて温度が上昇することに
より、滅菌用水の導電率が順次変化する。従って、滅菌
用水が加熱されることにより、水位センサー２１の出力
も順次変化することになる。しかし、パイプヒーター１
７によって所定時間にわたって加熱されているにもかか
わらず、水位センサー２１の出力がほとんど変化しない
場合には、パイプヒーター１７によって滅菌用水が確実
に加熱されず、滅菌用水の温度が上昇していないことに
よって、滅菌チャンバー１１内の滅菌用水の導電率が変
化していないものと判断し、パイプヒーター１７等の加
熱系統に異常が発生しているものとして、警報手段３５
が動作されて警報が発せられるようになっている。これ
により、パイプヒーター１７等の加熱系統に異常が発生
していることも検出することができる。

【００３８】なお、このように、パイプヒーター１７等
の加熱系統に異常が発生していると判断される場合に
は、警報手段３５によって警報を発するとともに、パイ
プヒーター１７による加熱を停止させるようにしてもよ
い。

【００３９】

【発明の効果】本発明の蒸気滅菌器は、このように、滅
菌チャンバー内に供給される水の水位に対応した電位を
出力する水位センサーの滅菌処理作業時における初期出
力が、予め設定された設定値との格差が大きい場合に、
警報が発せられるために、滅菌チャンバーに供給される
水の種類、水質等が変化したような場合に、水位センサ
ーの検出結果に基づいて、誤った制御が実施されるおそ
れがない。また、水位センサーは、滅菌チャンバー内に
水が供給される前に、正常に動作することが確認される
ために、水位センサーの誤動作も防止される。さらに、
水位センサーに基づいて、滅菌チャンバー内の水を加熱
されていることも検出することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蒸気滅菌器の実施の形態の一例を示す
概略構成図である。

【図２】その蒸気滅菌器に設けられた水位センサーの拡
大断面図である。

【図３】その蒸気滅菌器の制御系のブロック図である。

【図４】その蒸気滅菌器の動作の一例を示すフローチャ
ートである。

【図５】その蒸気滅菌器の動作の他の例を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１１ 滅菌チャンバー １１ａ 出入口 １２ 密閉扉 １３ 載置台 １４ 貯水タンク １５ 給排水パイプ １６ 給排水弁 １７ パイプヒーター １８ 排気パイプ １９ 排気弁 ２１ 水位センサー ２２ 絶縁体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被滅菌物が収容される滅菌チャンバーを
   気密に密閉し、滅菌チャンバー内に配置されたヒーター
   によって滅菌チャンバー内に供給された滅菌用水を加熱
   して、滅菌チャンバー内に高温および高圧の蒸気を充満
   させることによって被滅菌物を滅菌する蒸気滅菌器であ
   って、 滅菌チャンバー内に供給される滅菌用水の水位に対応し
   た電位を出力する水位センサーが設けられており、滅菌
   処理作業時における水位センサーの初期出力が、所定範
   囲内になっていない場合に警報が発せられることを特徴
   とする蒸気滅菌器。
2. 【請求項２】 前記水位センサーは、滅菌処理作業が開
   始される前に、その出力に基づいて、異常の発生が検出
   される請求項１に記載の蒸気滅菌器。
3. 【請求項３】 前記滅菌チャンバー内に供給された滅菌
   用水が加熱されている間に、所定時間毎の水位センサー
   の出力が所定範囲内になっている場合に警報が発せられ
   る請求項１に記載の蒸気滅菌器。