JPS6284765A - 蒸気滅菌器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一体型外部ボイラーを有し、作動用には単一
電気接続しか要しない自蔵閉ループ蒸気滅菌器に関する
ものである。

（従来の技術） 病院のみと連合してこれまで多くの医療処理を行なって
きた歩行できる患者の保護センターでの増殖のため、こ
のようなセンターでは物品を滅菌する必要があるが、従
来、無制限に蒸気を供給している大きな病院でしか滅菌
可能ではなかった。

これらの物品は、主に手術用パックや包装品であり、蒸
気を確実に透過させ無菌状態を達成する必要がある。滅
菌室自体の中で蒸気を発生する現存の滅菌器は、このよ
うな要求には勧められない。

歩行可能患者保護センターは、従来の病院と比較して小
さい傾向があるため、滅菌器の価格、大きさ、及び蒸気
の保存等は、歩行可能患者保護センターの能力を果す上
で最も考慮すべき事である。

従って、手術用バンクを滅菌できると同時に、精巧で高
１１１ｉな外部蒸気源に依存しないコンパクトで安価な
蒸気滅菌器の必要性がある。これは、“医療機器振興会
”第１７回年金（サンフランシスコ、１９８２年、５月
９日〜１２日）会報のＹｏｕｎｇ、　Ｊによる“野戦軍
保護における滅菌装置”に述べられている滅菌器により
一部満たされている。この要求は、ここで記載する自蔵
閉ループ蒸気滅菌器により更に満足される。

（実施例） 概容 第１図は本発明の蒸気滅菌器の構成要素の概略図を示し
ている。第１図に示すように、滅菌器は、蒸気発生手段
としてボイラー１０を含む閉ループ蒸気発生システムを
用いている。電力源により付勢された抵抗加熱エレメン
ト１２はボイラー１０内の水を加熱して蒸気に変え、ボ
イラー１０内で茶気が発生するに従い蒸気の圧力は大き
くなっていく。ボイラー１０からの渾気流の通路は閉止
弁１４を通ってライン１６に入っている。ボイラー１０
には、ボイラー１０内の蒸気圧力を監視する蒸気圧力計
が取り付けられている。蒸気圧力が既定レベルに達する
と、圧力制御スイッチ２０が作動し、加熱エレメント１
２への電流の流れをしゃ断する。対流や放射効果により
ボイラー１０内の温度が低くなるに従い蒸気圧は低くな
り、既定の下位圧力に達すると、圧力制御器２０が加熱
エレメント１２を勘気して再びボイラー１０内に茶気を
発生する。ボイラー１０にはポペット型のばね装荷蒸気
安全弁２２が取り付けられており、もし圧力制御器２０
が作動しなくても、超過圧力状態を調整している。

ライン１６にはヘンチュリ管２４が設けられており、こ
のヘンチュリ管は、実際にはＴ接続であり、蒸気は蒸気
ソレノイド弁３２に向かって上方（矢印の方向）、及び
ライン２６を通ってマニホルド２８と室３４に向かう方
向に流れるようにする。戸３７を有する室３４にはｉ−
レーサコイル３０　（実際には４つであるが、第１図に
は２つのコイルしか示してない）が設けられている。ト
レーリ″コイル３０は、室３４の壁を加熱して、放射に
より生じた熱損失を補っている。ライン２６からコイル
３０への蒸気流は、マニホルド２８を通っている。

室３４に蒸気を導入したい場合、蒸気ソレノイド弁３２
を開き、蒸気はライン３５を通り、室３４内には、バフ
ル３６が取り付けられて滅菌すべき物品の負荷に蒸気が
直接光らないようにしている。蒸気が室３４に導入され
ると、蒸気はストレーナ３８、及び接触する流体の温度
を測定するその先のサーミスタ４０を介して室３４内部
の空気を下方外側に押す。

室３４には、蒸気圧力安全弁４２が取り付けられており
、この弁は、過酷な超過圧力状態の際、蒸気を放出する
ためにある。室３４内の蒸気圧力は、直接に圧力の関数
としてではなく温度によって調整される。スイッチ４４
は、０．０７　ｋｇ／ｃｒｙ（１ｐｓｉ）スイッチであ
り、戸３７を安全に開けるのに十分低い室３４内圧力を
示すのに用いられる。

スイッチ４６は、真空スイッチであり、室３４内の真空
度が既定レベルに達すると選択した制御回路部を作動さ
せる。圧力計４８は、室３４内の圧力を監視することが
できる。

液体は、室３４を出るとストレーナ３８を通り三方ドレ
インコック５０に達する。ドレインコック５０を通る流
路の１つは、ライン５２を通り遠隔ドレインに接続でき
る掃除ドレインホース５４に達する。この分岐は、掃除
室３４内で用いるものである。ドレインコック５０を通
る他の流路は閉ループシステムの一部を形成しているラ
イン５６を通っている。

ライン５６内には、平行流路が設けられており、一方の
流路はドレインソレノイド弁５８を通り、他方の流路は
蒸気トラップ６０を通っている。ドレインソレノイド弁
５８が閉じると、その結果、室３４内の蒸気をトラップ
し、蒸気トラップ６０を通してのみ蒸気を流出すること
ができるようになっている。蒸気トラップ６０は、ドレ
インソレノイド５８とは別にサーモスタットにより作動
して、蒸気より低温の凝縮液や空気が存在すると開く。

空気及び（又は）凝縮液を通過させた後、蒸気トラップ
６０は、正常の閉じた状態に戻る。ドレインソレノイド
バルブ５８が開くと、流体が室３４を出るように直接流
路が設けられ、この液体は逆止め弁６２を通り水エゼク
タ６４の吸入口に達する。蒸気が逆止め弁６２を通って
いる時は常に、水はエゼクタ６４を通っており、蒸気は
エゼクタ６４中で直ちに凝縮する。この蒸気の即時凝縮
により滅菌器がより静かに作動できるようになる。

入口６８から出口ライン７４までエゼクタ６４を通る水
流は、電動機７２により駆動する水ポンプ７０により生
ずる。エゼクタ６４を出る水は、特徴として非常にわず
かな蒸気しか含んでいない。

ライン７４を通る水は、Ｙ型ベンチュリ管７６の吸入口
を通る。Ｙ型ベンチュリ管７６の直線部分を通る水流は
、熱交換ソレノイド弁７８を開き、ポンプ７０により水
をライン８０に送ることにより生ずる。水がライン８０
を通る時、Ｙ型ベンチュリ管７６においてわずかな背圧
又は吸引が生じ、ライン７４内での逆流、すなわちエゼ
クタ６４を通って室３４に戻るのを防いでいる。ライン
７４を流れる水は、ライン８０内の水流と合流する。

ライン７４又はライン８０のいずれかを流れる水は、ラ
イン８４を通って水タンク８２に向かって上方に流れる
。一般に、水はライン８４から熱交換心８６に流れ、こ
こで水はファン９０により生じた空気流により冷却され
る。熱交換装置８６と平行にあるレリーフ弁８８は、圧
力スパイクが発生すると開き、心８６を保護している。

熱交換心８６を出た水は、ライン９２を通り、ライン９
４を通って水タンク８２に入る。ライン９４は、水タン
ク８２の受部９８の中の水をその水位以下に放出して残
留蒸気を全てｃＥ′Ｉ４する。水タンク８２の受部９８
は、スクリーン９６により沈殿部１００から分離してい
る。ライン９４は、少な（とも１つの真空破壊孔１０４
を存し、ポンプ７０が止まった時、水タンク８２から室
３４に逆流するのを防止している。水タンク８２の第３
部分は吸引部１０２である。

空気は、通気口を通って水タンク８２から放気される。

空気は、沈殿タンク１００から流水せき１０６を越え、
吸引部１０２に流れる薄層流を設けることによりさらに
強力に放気される。吸引部１０２には二重フロートスイ
ッチ１１０が取り付けられ、水タンク８２が満杯及び空
の時を検出する。管１１２は、吸引部１０２を通り沈殿
部１００まで延びている。この管の垂直部分には、穴あ
け孔を有している。管１１２の目的は、水タンク８２の
全区域の水を、閉止弁１１４を通ってライン１１６．１
１８に、さらに掃除ドレインホース５４に排水できるよ
うにすることである。

ポンプ７０に供給する水は、水タンク８２からライン１
２２を通って回収し、このラインの入口は吸引部１０２
の床より上にある。ライン１２２には閉止弁１２４が取
り付けられている。ライン１２２には温度センサー１２
６も取り付けられている。水は吸引部１０２からポンプ
７０により引かれ、ポンプ７０の入口に送られる。ポン
プ７０には一体型しリーフ弁１３０が設けられており、
機能不良の場合に、ポンプ閉鎖を防いでいる。

第２の外部レリーフ弁１３２が、ポンプ７０と平行に取
り付けられ、機能不良の場合、ポンプが過熱するの防い
でいる。

水は出口１３４を通ってポンプ７０から出て、次の３項
目のいずれの需要にも応じられる。

（ａｌ　　エゼクタソレノイド弁１３６；（ｂ）　　熱
交換ソレノイド弁７８； （ｃ１ボイラ給水ソレノイド弁１３８゜ボイラ１０に流
れる水は、ボイラ給水ソレノイド１３８を通った後逆止
め弁１４０を通り、ライン１４６をへて三方弁１４２に
、ライン１４８を経てボイラ１０に流れる。

コイル３０は、室３４の下の集束点において相互に接合
している。コイル３０から集めた凝縮液は、その後、ラ
イン１５４を通って逆止め弁１５６に、ライン１５０を
通って弁１４２に、ライン１４８を通ってボイラ１０に
流れる。

ボイラ１０には二重フロートスイッチ１５８が取り付け
られており、ボイラが満杯の時（過剰充満を防ぐ）、ボ
イラが一杯でない時（再充満させる）、及び、ボイラが
低水位にある時（加熱エレメント１２は水と接触して冷
却されていないため過熱するのを防ぐ）を感知する。

空気は、エアーフィルタ１６０、エアーソレノイド１６
２、逆止め弁１６４、その先の供給口６６を経て、ライ
ン３５を通って室３４に入る。

滅菌サイクルの最後で空気が室３４に入り、室３４は大
気状態になり、戸３７が開けられるようになる。

滅菌器の始動 茶気滅菌器をある期間作動させた場合、最初の′滅菌サ
イクルの作動を開始する前に滅菌室の壁を高温にするの
が望ましい。この処置に従わない時、滅菌室に入る蒸気
は冷たい室の最上部と接触すると凝縮し、ｔ、ｉｍ液が
負荷上に落ち、湿パックとして知られている条件が生じ
る。

室壁の回りに水ジャケソ１−を取り付け、そのジャケッ
トに蒸気を通す一般的な手段で滅菌室の壁に熱を供給す
る。または、室の外側を囲むコイルをたどることにより
加熱される。室壁を加熱する後者の手段は、図に示され
ており、ここで、トレーシングコイルは参照番号１０で
示される。

加熱手段がジャケットであるか、トレーシングコイルで
あるかによらず、最初に、内部から空気を一掃すること
が重要であり、さもなければ蒸気が導入された時加熱す
ることができない。空気放出を達成するかっての技術は
、空気を強引に、サーモスタットによる蒸気トラップに
押しやるものである。第２図を見ると、トラップが存在
しないトレーシングラインから空気を一掃する方法が示
されており、開示方法は、ジャケットのある滅菌室と同
等に良く作用する。

図に示すように一体型か、又は外部型のボイラー１０が
作動すると、蒸、気が発生し、ライン１６と弁１４を通
ってＴ型ベンチュリ２４に達し、そこで蒸気は分岐部を
通って２つの流路に入り、第一〇流路はライン２６、マ
ニホルド２８を通す、追跡コイル弁３０に入り、そこで
、コイル中に存在する空気を圧縮する。第２の流路は直
接、ベンチュリ管２４を通り、蒸気ソレノイド弁３２に
達し、ここで、弁３２は閉じているため流れはストップ
する。ボイラ１０は最大蒸気圧（約７０ｐｓｉ）に達す
るまで蒸気を発生し続ける。滅菌器制御システム（第１
２図に図示してない）は、システムソレノイド弁３２の
開放を信号し、ライン３５を通り、バフル３６の周囲や
バフルを通って蒸気が室３４に入り込む。既定時間後、
たとえば１分後、蒸気ソレノイド弁３２は閉じられ、ボ
イラはもとに戻り（最高蒸気圧に達する）、その後、再
び蒸気ソレノイド弁３２は同一既定時間開いている。弁
３２が開く毎に、ヘンチュリ管２４を通る蒸気流はライ
ン２６中に吸引を生じ、室３４への主蒸気流と接続すべ
きコイル３０から蒸気や空気を引っばる。この型の脈動
を７又は８回継続した後、はぼ全ての空気がコイル３０
から除去された。

したがって、除去された空気は室３４に流入し、室ドレ
インから流出する。

前記の順序は、従来のチャート型式で第３図に示されて
いる。

蔵開ループ莫気滅　器におけるボンピング機能の優先方
法 一体型ボイラを有する既知の自蔵蒸気滅菌器において、
液体をポンプで吸引するための必要条件は、別にポンプ
を設けることで満されていたが、それぞれ、特定の圧力
や個々の作用の流れ必要条件に応じて大きさが決められ
た。このような設計計画は、明らかに滅菌器の最終価格
、重量や全体の大きさに悪影響を与える。

第４図に示すように、本発明の滅菌器は、多くのものと
同様にマイクロプロセッサ−１７０と結合して、以下に
詳細に述べる滅菌サイクルを制御している。マイクロプ
ロセンサーの有効性により、選択したあらゆるボンピン
グ作用を行なうことができる単一ポンプを使用させるこ
とで上記設計計画から根本的に分離させることができる
。

第４図に示すように、単一ポンプ７０の出力は次のもの
と平行に接続している。

（ｉ）ボイラ給水ソレノイド弁１３８を通ってボイラ給
水回路 （１１）エゼクタソレノイド弁１３を通って室排気回路 （ｉｉｉ　）熱交換ソレノイド弁７８を通って再循還冷
却回路。マイクロプロセッサの適切なプログラミングに
より、上記回路のいずれも、相当するソレノイド弁を開
閉することにより付勢又は不能化させることができる。

このような時間配分ポンピングシステムは、結果として
、価格、重量、大きさの実質的保存になる。

第４図で示すように、３つのポンピング作用は、上で列
挙した順序に優位性が決められる。すなわち、本発明の
滅菌器のボイラ１０は１回の滅菌サイクルの間に種々の
時間に再充満させねばならないため、ボイラ給水に最高
優位性が与えられる。

すなわち、ボイラ１０は、再充満せずに１回の滅菌サイ
クルを完了するのに十分な蒸気を発生することができる
ボイラよりも安価で、コンパクトで、軽いように大きさ
を決める。従って、ボイラ１０は、伝導、対流、放射効
果によるエネルギー損失が小さくなる。次に優位なもの
は排気回路であり、最後は再循還−冷却回路である。

第４図に示すように、従来のマイクロプロセッサ１７０
は、ボイラ水位、室の戸開放等の種々の入力センサによ
り、既知の手段で情報が入れ−られる。これら種々の入
力条件を基に、優先順位作用が行なわれる。また、３つ
のポンプ作用は、滅菌サイクルの際、以下に述べる方法
で同期させる。

予備真穴゛菌すイク火 第５図には、ここで記載する自蔵閉ループ滅菌器に用い
られる滅菌サイクルを、従来形式で示しである。このサ
イクルは、予備真空段階を利用する既知の滅菌サイクル
とは、既知サイクルが蒸気を保存するような試みがあま
りなされていない点で異なっており、その結果、予備真
空滅菌サイクルは、小さな電気的蒸気発生装置で作用さ
せることはむずかしい。

このサイクルは、サイクル押しボタンを作動して開始さ
せる。１２秒タイマーが始動し、ドレインが開く、すな
わち、ドレインソレノイド弁５８が開き、ポンプ７０が
作動し、エゼクタソレノイド１３８が開く。同時に、蒸
気ソレノイド弁３２を開くことにより室３４に蒸気が導
入する。１２秒の間、蒸気を入れることにより室３４が
ら空気を確実に排気する。１２秒の最後に、蒸気ソレノ
イド弁３２を閉じ、エゼクタ６４に室３４から蒸気や残
存空気を回収させることによりサイクルは直ちに排気段
階に進む。排気は、６３５　ｍｍｔｌｇ（２５ｉｎｈｇ
）真空スイッチ４６が引きはずれるまで続ける。スイッ
チ４６が１０分以内に引きはずれない時、操縦者は、何
か機能不良が生じたことを示す信号を得る。

スイッチ４６が引きはずれた後、蒸気ソレノイド弁３２
を開いてサイクルは装入段階に入り、蒸気は室３４に入
り、同時に、ドレインソレノイド弁５８が閉じ、エゼク
タ６４は、作用を停止する。

装入段階は、室温が１２１℃（２５０’Ｆ）に達するま
で続ける。その後、サイクルは３分停止段階に入り、こ
の際、室温は１２１°Ｃと１２２℃（２５０〜２５２”
Ｆ）間に保たれている。

停止期間は、実質的に負荷をコンディショニングするの
に役立ち、既知の予備真空サイクルにおける場合のよう
に、深真空又は付加的な浅、真空域を作る必要はなくな
る。３分の最後に、サイクルは排出排気段階に進み、こ
の時、蒸気ソレノイド弁３２は閉じ、ドレインソレノイ
ド弁５８は開き、エゼクタ６４は作動する。ここでも、
６３５　ｍｍｌｍｍ１ｉ　５　ｉｎ　ｈｇ）真空に達す
るまで１０分の時間制限がある。スイッチ４６が引きは
ずされると、サイクルは別の装入段階に入り、蒸気ソレ
ノイド弁３２は開き、ドレイ・ンソレノイド弁５８は閉
じ、エゼクタ６４の作用は停止する。室３４内の温度が
１３２℃（２７０”Ｆ）に達すると、温度は１３２℃と
１３３℃（２７０”Ｆ〜２７２°Ｆ）間に保ちながらサ
イクルは滅菌段階に進む。滅菌段階の時間は４分であり
、その時間以内で、室３４での圧力低下により反射して
温度が１３２℃（２７０°Ｆ）に下がったならば、蒸気
ソレノイド弁３２を開けて蒸気を更に室３４に入れ、１
３３”Ｃ（２７２’Ｆ）の温度が記録するまで開けたま
まにしておく。

滅菌段階の最後で、サイクルは排出排気段階に進み、蒸
気ソレノイド弁３２は閉じ、ドレインソレノイド弁５８
は開き、エゼクタ６４は作動する。

室３４内の圧力が０．０７　ｋｇ／　ｃＭ（１ｐｓｉ）
に達すると、スイッチ４４が引きはずされ、既定間隔に
セントされた乾燥タイマーが始動する。スイッチ４６が
弓１きはずされ、６３５　ｍａｔ（ｇ　（２５ｉｎ　ｈ
ｇ）を示すまで排気段階を続ける。乾燥期間の最後で、
正常に閉じている空気ソレノイド弁１６２を開けて空気
を室３４に入れる。空気ソレノイド弁１６２が開いてか
ら１０秒後、サイクル完了光がつき、操縦者に室戸３７
が安全に開くことを示している。

ポンプ７０とファン９０は、サイクルを通して定常作動
であることが第５図かられかる。加熱器１２は、ボイラ
ー１０内の蒸気圧を少（とも４．９ｋｇ／　ｃＭ（７０
ｐｓｉ）に保つ必要に従いついたり消えたりする。

サイクルの別の特色は、動的のボイラ充てんである。サ
イクルの間、二重フロートスイッチ１５８で示されよう
に、ボイラ水位が一杯でない時がある。この状態が存在
する時、ボイラー加熱器１２が消えると直ちにボイラー
給水ソレノイド弁１４８が開（。実際には、次の段階の
間にはボイラ給水順序が生じる。

（ｉ）しばらくの間エゼクタ作用より優位性を有するボ
イラ給水作用による排気段階、 （ｉｉ）Ｌばらくの開耳循還−冷却作用（熱交換ソレノ
イド弁７８）より優位性を有するボイラ給水作用による
停止段階、 （ｉｉｉ）Ｌばらくの開耳循還−冷却作用より優位性を
有するボイラ給水作用による滅菌段階、（ｉｖ）Ｌばら
くの間排気作用より優位性を有するボイラ給水作用によ
る乾燥段階、 （ｖ）再循還−冷却作用より優位性を有するボイラ給水
作用によるろ過空気導入段階。

ここで記載する同期化は、重力滅菌サイクルにも同様に
用いることができる。

重力戸り凝縮？　循還システム 全ての蒸気滅菌器において、滅菌室の壁を高温に保つ手
段を設けることが重要である。これは、室壁の回わりに
ジャケットを取り付け、そのジャゲットに蒸気を流すこ
とにより達成される。トレーシングコイルで室を取り囲
みそのコイルに蒸気を流すことによっても、壁の温度を
保つことができ、この構成は、図面に示されている。

これらの室壁加熱方法のどちらにおいても、熱交換過程
で蒸気の崩壊から形成した凝縮液は、一般に蒸気トラッ
プを通り、外部ドレインに達する。

けれども、ここに記載した型の閉ループ蒸気滅菌器では
、トレーシングコイルで生じた凝縮液を外部ドレインに
放出することはシステムからの水の損失、その結果とし
てボイラー給水の減少を表わしている。

第６図には、トレーシングコイル３０中で生じた凝縮液
を熱水としてボイラ１０に確実に戻すことができる重力
戻り凝縮液再循還システムを示している。ボイラ１０内
で発生した蒸気は弁１４、ライン１６．２６を上方に向
かって通り、マニホルド２８に入る。蒸気はそこから、
マニホルド２８から下方に傾いて配置しているトレーシ
ングコイル３０に分配される。トレーシングコイル３０
５で生じた凝縮液は、重力により集束点１５２に流れ、
ライン１５４、逆止め弁１５６、ライン１５０を通っ才
閉止弁１４２、及びボイラ１０に流れる。ここに述べた
通路は全てが図面では上方に延びているように示しであ
るが、概略的に示すためだけであり、凝縮液がマニホル
ド２８からトレーシングコイル３０を通ってボイラ１０
に流れる流路は“下り坂”通路である。

同様に、マニホルド２８への蒸気供給路で生じる凝縮液
は、重力によりライン２６．１６を通り、閉止弁１４を
通ってボイラ１０に流れる。

熱凝縮液用に重力戻りシステムを使用すると、既知の自
蔵蒸気滅菌システムに使用されていた高価な熱凝縮液ポ
ンプやタンクの必要性がな（なる。

閉ループ滅菌器システムでは、室内蒸気からの熱は、室
が排気される毎に吸収させねばならない。

曲型的には、排気に必要な低圧を生ずるのに用いられる
エゼクタを通って流れる水が熱吸収媒体となる。蒸気が
流水と接触して凝縮するのに従い、水温は上がり、水が
最終的に沸騰し、蒸発によりシステム内の水が損失する
のを防ぐため、この熱は熱交換回路を通して発散させな
ければならない。

第７図には、図示した閉ループ滅菌器が単一のポンプ７
０を使用して次の作用をしていることを示している。

（１）ボイラ給水ソレノイド弁１３８によるボイラ給水
作用、 （ｉｉ）エゼクタソレノイド弁１３６による室内排気作
用、 （ｉｉｉ　）熱交換ソレノイド弁７８による熱交換回路
。

多数の熱交換器を使用する既知の蒸気滅菌器と対照的に
、本発明のシステムは大容量の熱交換装置８６を１つ使
用している。したがって、検討中の合流の特徴は、エゼ
クタ６４に入る流体、特に蒸気、を水タンク８２から引
かれエゼクタ６４を通ってポンプで引かれた比較約合た
い水、及び水タンク８２からポンプ７０で引かれ、熱交
換ソレノイド７８を通り、ライン８０，８４を通って熱
交換装置８６に向かう水流と合流することである。

この配置の利点はＹ”−型ベンチュリ要素７６は、８０
内の水流によってライン７４内に吸引を生ずることであ
る。この吸引は、ライン７４を通ってエゼクタ６４の出
口に移動する背圧を事実上除去するため、エゼクタ６４
の性能を高める。最終的にエゼクタ弁１３６が閉じても
、Ｙ−型ベンチュリ管７Ｇはライン７４内に吸引を生じ
ている。

Ｙ管７６にベンチュリがなかったなら、熱交換器の流れ
抵抗による背圧は、ライン７４やエゼクタ６４を通って
逆止め弁６２に移る。この圧力は比較的小さく、逆止め
弁６２を着かせるには不十分であるため流れて逆止め弁
６２を通っていく。それから、滅菌室に圧力が加わって
いなかったなら、この流れは室内に入る。この　　の温
度は熱い室により上昇し、結果としてドア３７を開ける
時、作業者を傷つけることになる。また、室内に荷重が
放置されていると、それは、ぬれてしまう。

正常には、熱交換装置８６に通じるライン８４内は高圧
になっていない。従って、高圧でないため、熱交換心８
６に効率の高い、比較的薄く平らなフィンを使用するこ
とができる。

自蔵蒸気滅菌器の水タンク ここに記載する自蔵滅菌器には、三つの部分、すなわち
、受部９８、沈殿部１００、吸引部１０２を有する水タ
ンク８２（第８図参照）が設けられている。水タンク８
２は、水に運ばれてきた粒子を効果的に分離し、はとん
ど水分のない空気を大気中に放出できるように設計され
ている。

水タンク８２に入る水は、ライン９４を通って流れ、受
部９８中の氷表面より下に排出される。

このように排出された水中に空気及び（又は）蒸気が存
在すると、受部９Ｂ内に大きな乱流を生じるが、この乱
流は受部９８と沈殿部１００との間にスクリーン９６を
存在させることにより制御される。よって、沈殿部１０
０内の中は比較的静かである。また、ライン９４は一連
の真空破壊孔１０４をも含んでおり、ライン９４による
サイフオン吸引の傾向を防いでいる。

受部９８の氷表面に放出された空気は、バフル配置（図
示してない）を有する通気口１０８に流れて、大気中に
放出される。バフルは、放出された空気が水滴を伴って
運んでくるの防ぎ、通気口１０８による水損失を最小に
している。

スクリーン９６は、大きな粒子が水タンク８２の沈殿部
１００に通るのを防いでいる。沈殿部１００での水の静
かな状態により、スクリーン９６を通る粒子が沈殿する
ようになる。

沈殿部１００の水は、仕切り（流水せき）１０６を越え
る薄い広幅部分にこぼれて吸引部１０２に流れ込む。こ
のような流れは、運ばれてきた空気の放出をうながし、
通気口１０８を通って大気中に放出する。水は、吸引部
１０２からポンプ７０によりライン１２２を通って引か
れるが、このラインの入口末端は吸引部１０２の床より
上に延びており、この配置により、沈殿粒子がライン１
２２に入る可能性は最小になる。吸引部には２位置フロ
ートスイッチ１１０が取り付けられており高及び低水位
を感知している。

吸引部１０２内には管１１２が配置され、ドレイン弁１
１４を通り、水タンクの３部分の全ての排水を容易にし
ている。管１１２の一端は、沈殿部と（従って受部９８
とも）連通している。管の垂直部には一連の開孔が設け
られ、吸引部１０２から水が流れるようにしてあり、開
孔の配置により、排水の際、管１１２に沈殿粒子が入る
機会を最小にしている。水タンク中に用いられている粒
子回避測度の重要な利点は、流れを妨害し、及び（又は
）背圧を生ずるためエゼクタ性能に悪影響を与える傾向
がある従来のフィルタを不要にすることである。

蔵開ループ′　器における水タンクの　紗広 ここに記載する型の自蔵閉ループ蒸気滅菌器において、
水タンク７に時々水を補給して、システムを全容量にし
ておく必要がある。水タンクの充てんは、滅菌器の構成
によっては作業者に問題を持ち出す。例えば、滅菌器が
計数器の上に保持されていると、水タンクは作業にとっ
て都合のよい位置ではなく、“めくら”充てん手法にな
り、結果として滅菌器の温感性の構成要素に水をこぼし
てしまう。滅菌器が壁にじかに取り付けられている場合
、滅菌器の前から水タンクに完全に近づくことはできな
い。

第９図には、自蔵閉ループシステムの一部を形成してい
る滅菌室３４を示しており、その室の上部には水タンク
８２が置かれている。水タンク８２への水の補給は、次
のようにシステムの既存の要素に依存して都合よく達成
される。作業者は室３４の戸３７を開けるが、作業者は
常に室３４に近づきやすい、水再充てん制御を作動させ
、水を室３４の底部にあるストレーナ３８に直接流し込
み、同時に、エゼクタソレノイド弁１３６を開き、ポン
プ７０を作動させると、水は水タンク８２からライン１
２２、閉止弁１２４、その先の温度スイッチ１２６、ラ
イン１３８を通ってポンプ７０の入口に達し、ポンプ７
０を出るとライン１３４、エゼクタソレノイド弁１３６
、ライン６８を通ってエゼクタ６８の入口に達する。エ
ゼクタ６４を通って水が流れるに従い、ストレーナ３８
に入った水はその先のサーミスタ４０、弁５０、ライン
５６、ドレインソレノイド５８、その先の逆止め弁６２
を通りエゼクタ６４に入り、合流した流れは、ライン７
４．８４を通って水タンク８２に流れる。フロースイッ
チ１１０が水タンク８２が満杯であることを示すと、ポ
ンプ７０は止められ、作業者にはストレーナ３８への水
の導入を止めるよう信号が送られる。

充てんサイクルの後、室内に蒸気を導入することにより
水タンク８２に菌類や藻類が生長するのを防止しくドア
３７を閉じた後）、水の温度を少なくとも１５０”ＦＣ
６５℃）に上げ、その温度を一定期間保持するため再循
環システムを通って水タンク８２に入る。

性化オリフィスを用いる′痕気口 抜 第１０図を見ると、ライン１６にはオリフィス２４が設
けられ、蒸気ソレノイド弁３２を通して蒸気をボイラー
１０から室３４まで運んでいる。

オリフィス２４の目的は、室３４に導入された蒸気の品
質を改良することである。既知の原理によると、オリフ
ィスを通る蒸気中の水滴は発火させ蒸気になる。

蒸気定性化オリフィス２４は、蒸気ボイラー１０の正味
蒸気生成容量に等しい（又（よより少ない）蒸気流にな
るように大きさを決める。例えば、正味容量６４００ワ
ツト（５５１，８Ｋｃａｌ／ｈｏｕｒ）（２１９００Ｂ
ｔｕ／ｈｏｕｒ）のボイラに対して、１時間当り８．３
９　ｋｓｒ　（１８’／ｌ　ｌｂｓ、）　　（最高値）
蒸気を生成でき、このオリフィスを通過する。

ボイラ容量は大きすぎることはないので、ボイラ内の圧
力は低下しない、けれども、滅菌器室内の圧力は０から
３．１５　ｋｇ／　ｄ　（４５ｐｓ＋）まで変化する。

この時、最高室内圧力での最低推奨蒸気品質（９７％）
をある圧力での最低ボイラ／供給蒸気品質に変換するの
にエンタルピー平衡を用いることができる（Ｍ気品質は
、蒸気と付随する水との重量に対する蒸気重量の比×１
００％である）。

計算例は次のようになる。

エンタルピ：　３．１５ｋｇ／ｃ４　（４５ｐｓｉａ）
　＋９７χ品質＝エンタルピ：　８．０３ｋｇ／ｃａｌ
　（１１４，７ｐｓｉａ）＋χχ品質１３５．３０　Ｋ
ｃａｌ／ｋｇ＋０．９７（５１６，３Ｋｃａｌ／ｋｇ）
　　＝（２４３，３６Ｂｔｕ／ｌｂ、）　　　　　　（
９２８，６Ｂｔｕ／ｌｂ、）（３０８，８Ｂｔｕ／ｌｂ
、）　　　　　　（８８０，ＯＢｔｕ／Ｉｂ、）６３６
．１　Ｋｃａｌ／ｋｇ＝１７１．６　Ｋｃａｌ／ｋｇ＋
４．８９ｘＫｃａｌ／に１ｒ（１１４４，Ｉ　Ｂｔｕ／
ｌｂ）　　（３０８，８Ｂｔｕ／Ｌｂ）　　（８，８８
ｔｕ／Ｉｂ）Ｘ　＝９４．９７％品質 下の表Ｉを作成するのに同じ方法を用いる。

表　　　　Ｉ （０，２ｐｓｉａ） （１４５−Ｏｐｓｊａ） 過熱蒸気は有効な滅菌には適さないが、熱エネルギー（
エンタルピー）が荷重に移動するに従い凝縮が生ずるの
で荷重を高温にするのには非常に有益である。ボイラ蒸
気品質が測定され、それから、所望の蒸気品質を生ずる
ボイラー圧力が選択される。高すぎる圧力が選択される
と、かなり過熱した蒸気を生ずることになり、滅菌を達
成するのは困難である。滅菌器で使用する滅菌温度に応
じて異なった量の過熱蒸気が許容できる。下の表■は滅
菌温度と相当圧力を示している。

表−−ｌ 十分量の飽和蒸気を滅菌温度に達する前にコンディショ
ニング段階の室に入れる。従って、１１０’Ｃ（２３０
’Ｆ）滅菌サイクルでは、室が１．４５ｋｇ／　ｃＡ　
（２０，８ｐｓｉ）に達する前に蒸気を過熱することは
止めねばならない。ボイラ供給圧力が選択されると、オ
リフィスの大きさを決めることができる。それから、大
きさを確かめるため蒸−気孔質測定を行なう。

このシステムは、高品質の蒸気をほとんど即座に生成す
る点において従来の蒸気分離器よりすぐれている。分離
器は、始動する毎に湿スラグを生じ、滅菌サイクルの滅
菌段階において生ずる短い“仕上げ”にはあまり通して
いない。

このシステムは、室内への蒸気流の速度を制限している
いため蒸気圧調節装置は必要でない。調節装置は、滅菌
制御反応時に、蒸気流が調節設定近づくようにおさえる
ことにより、室内の圧高くなりすぎないようにしている
。

た、ボイラから来る蒸気の品質は、ボイラ出力の大きな
変化による水分の運搬を減少させることにより改良され
る。オリフィスは、一定レベルの出口圧力を保ち、水分
の運搬を最少にしている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の自蔵閉ループ蒸気滅菌器の概略図で
あり、 第２図は、始動時に、滅菌室壁加熱手段から空気を除去
するのに用いられる第１図に示した構成要素の概略図で
あり、 第３図は、第２図に示す要素の作動順序を示しているチ
ャートであり、 第４図は、第１図に示す滅菌器のボンピング作用の優先
順位を決めるシステムを示している概略図であり、 第５図は、第１図に示す滅菌器に用いられる滅菌サイク
ルを示すチャートであり、 第６図は、滅菌室壁加熱手段の重力戻り凝縮液再循環シ
ステムから成る第１図に示す要素の概略図であり、 第７図は、室排気回路からの液流を再ｗｌ環冷却回路中
の水流と合流させるのに用いられる第１図に示す要素の
概略図であり、 第８図は、第１図に示す滅菌器に用いられる水タンクの
概略図であり、 第９図は、第１図に示す滅菌器の水タンクを補給するの
に用１．ｚる第１図に示す要素の概略図であり、 第１０図は、第１図に示す滅菌器に入る蒸気の品質を向
上させるのに用いる第１図に示す要素の概略図である。 Ｆｉｇ、６゜ りｏｒｂ−ノΔに１１　′ＬｊｂＸ＠クタプ中　　・・
　・　・・・・・・−・　・・−−・−・　・　・　・
−・釧−一■−ｍＦｉｇ、４゜ Ｆｉｇ、７゜

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧力及び真空密封可能な滅菌器、前記滅菌室の外
   部に置かれ前記滅菌室に蒸気を供給する専用の蒸気発生
   手段、前記滅菌室を排気する手段、水貯蔵手段、前記水
   貯蔵手段と連通している熱交換手段、前記水貯蔵手段か
   ら水を回収し、加圧下で前記蒸気発生手段に水を供給す
   る手段から成り、前記蒸気発生手段、前記水貯蔵手段、
   前記熱交換手段、及び前記滅菌室は閉ループ関係に配置
   されている蒸気滅菌器。
2. （２）前記滅菌室の回りに置かれその滅菌室に熱を伝達
   する手段を更に有し、前記蒸気発生手段と前記滅菌室熱
   伝達手段は閉ループ関係に配置している特許請求の範囲
   第１項に記載の蒸気滅菌器。
3. （３）前記水回収−水供給手段は単一ポンプであり、前
   記ポンプが加圧下で、前記蒸気発生手段及び前記排気手
   段の一方又は両方に水を供給できるようにする手段を更
   に有する特許請求の範囲第１項に記載の蒸気滅菌器。
4. （４）専用蒸気発生手段を有し、（ａ）前記蒸気発生手
   段に水を供給する回路、（ｂ）前記滅菌室を排気する回
   路、及び（ｃ）前記排気回路からの凝縮液を再循環させ
   、冷却する回路を含む蒸気滅菌器において、加圧下で、
   前記供給回路、前記排気回路、及び前記再循環冷却回路
   の１つ以上の回路に水を供給する単一ポンプと、前記回
   路らへの水の供給を優先させるコントロール手段とを有
   する滅菌器。
5. （５）一体蒸気発生手段と、滅菌室を取り囲みその滅菌
   室に熱を伝達する手段とを有する自蔵閉ループ蒸気滅菌
   器において、前記熱伝達手段で形成した凝縮液を前記蒸
   気発生手段に確実に戻す方法は、前記熱伝達手段に液体
   の流路を設け、その中の流体の重力流を確実にする段階
   、前記蒸気発生手段の位置を、その中の水位が前記熱伝
   達手段の最下位置より下にあるように向ける段階、前記
   蒸気発生手段と前記熱伝達手段の最上位置との間に導管
   手段を設ける段階とから成る滅菌器。