JPS637242Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、被滅菌液体を瓶に入れ密栓した状
態で加熱滅菌する滅菌装置に関し、加熱のため瓶
の内圧が高まつて瓶が破れることを防止しつつ加
熱滅菌のできる滅菌装置を得ることを目的とした
考案である。

医療用に使用される抗生物質等の液体は、瓶に
充填し密栓した状態で蒸気滅菌器に入れ、蒸気を
送入して加熱滅菌される。このとき、滅菌器内の
圧力も高くなるが、瓶の内圧も高くなり、これが
滅菌器内の圧力より高くなると破瓶を生じる危険
がある。

第１図は、時間t₀で滅菌器内に蒸気を吹込み始
め、時間t₁で滅菌を終らしたときの滅菌器内の圧
力Pc、瓶の内圧Pb、滅菌器内温度（瓶内も同じ）
Ｔの変化の概況を示す。瓶の内圧Pbは通常、滅
菌器内の圧力Pcより高いが、両者の差が大きく
なると破瓶を生じるようになる。ガラス瓶の場合
は、直ちに破裂し、瓶の材質がポリプロピレンの
ような合成樹脂であると、元々弾力性がある上に
温度上昇による軟化のため、瓶が局部的に膨張
し、次いでこの部分が破れて内部の液体を吹出す
ようになる。このような瓶の変形、破損を防止す
るために、従来、第２図のように蒸気滅菌器を構
成することが考えられた。第２図において、１は
内部に棚２を設けて液体を入れた瓶３を並べるよ
うにした耐圧性の蒸気滅菌器で、弁４を設けた蒸
気管５、弁６を設けた空気管７、弁８を設けた排
出管９を連結している。一つの瓶３ａはサンプル
瓶として、その内圧Pbを管１０により差圧スイ
ツチ１１の一方の側に導き、滅菌器内の圧力Pc
を管１２によりこの差圧スイツチ１１の他方の側
に導いている。滅菌開始時には、弁４を開いて管
５から蒸気を滅菌器１内に送つて器内温度を高
め、滅菌終了時は弁８を開いて滅菌器内を排気す
ると共に、弁６を開いて器内に空気を入れて冷却
するように操作される。蒸気による加熱滅菌によ
りサンプル瓶３ａの内圧が滅菌器内圧よりも高く
なりこの圧力の差が所定値以上になると、差圧ス
イツチ１１が作動して弁４を開き、管５から滅菌
器内に圧力蒸気を送つて滅菌器の内圧を高め、逆
に、滅菌器内圧が高すぎる場合は、弁８を開いて
管９から滅菌器内圧の一部を排出し、このように
して瓶の破損、変形を防止しつつ所定時間の滅菌
を行なう。滅菌器内の温度は高いが圧力が不足す
るときは、弁６を開いて管７から圧縮空気を吹込
んで滅菌器内圧力を高める。

ところがこの装置には次のような不都合があ
る。即ち (1) 差圧スイツチ１１と、サンプル瓶３ａおよび
蒸気滅菌器１内とを、管１０，１２により滅菌
器１の壁を気密に貫通して連結しなければなら
ないが、気密を保ちながらこのように接続する
には細心の注意を払わなければならない。もし
漏洩があつてサンプル瓶３ａの内圧や滅菌器１
の内圧が正確に差圧スイツチ１１に伝わらなけ
れば、瓶３内と蒸気滅菌器１内との圧力差が大
きくなり過ぎ、破瓶や圧潰を生じてしまう。

(2) 瓶の破損を完全に防止するには、差圧スイツ
チ１１の精度を高める必要があるが、一般の差
圧スイツチの精度は比較的粗く、精度の高いも
のは高価である。

(3) 管１０，１２内の空気の膨張程度及び管１
０，１２自身の膨張程度が周囲の温度により変
るので滅菌操作が影響を受ける。

(4) 多数の瓶３を入れ換えつつ数回に分けて滅菌
するとき、サンプル瓶３ａ内の液の温度が自然
に下るには長時間を要するため、これを待つて
いられないので、この液を拾て、室温の液と入
れ換えるように操作される。このため、管１０
とサンプル瓶３ａとの着脱の繰返しが多くな
り、管１０のこの部分は可撓管で造られるが破
損、摩耗等のため漏洩を生じ易く危険である。

この考案は、上記のような不都合のある圧力検
出を行なわないで、サンプル瓶内の温度を検出し
て間接的にこのサンプル瓶内の圧力を知り滅菌器
を制御するようにするものである。

密閉瓶内に液体を入れて加熱した場合の、t₂℃
のときの瓶の内圧Pt₂Kg／cm²は、次式（Ｍｕ¨nzel
の式）により表わされる。

Pt₂＝〔Ｐ（t₂）／760＋P₁・T₂（１−β）／760・T₁
（１−αβ）−１〕×1.033（Kg／cm²） 但し Ｐ（t₂）：t₂℃の瓶内の液体の蒸気圧 P₁ ：T₁における空気の分圧 T₁ ：室温の絶対温度 T₂ ：t₂℃のときの絶対温度 α ：瓶内の液体の膨張係数 β ：液体の充填率 この計算式により、または実験により瓶の内圧
と温度との関係を知ることができる。

この考案は、サンプル瓶３ａ内の液体の温度を
検知し、その値に従つて知られる瓶内の圧力と別
途に検出した蒸気滅菌器内の圧力とを比較するこ
とにより、蒸気滅菌器内への蒸気、空気の吹込
み、排出を制御するように滅菌器を構成するもの
である。

以下、実施例を示す図面により本考案を更に詳
しく説明する。なお、前述の第２図の例と同等部
分には同一符号を付して重複する説明を省略す
る。

本考案の実施例を示す第３図において、密栓し
たサンプル瓶３ａ内に電気的な温度センサ１３が
挿入されており、その導線１４はサンプル瓶の蓋
および滅菌器１の壁を気密に貫通して制御器１５
に接続される。また、この制御器１５には、蒸気
滅菌器１内の圧力を測定し、その測定値を電気信
号として取出す圧力センサ１６からの信号も入力
される。制御器１５は、サンプル瓶３ａ内の温度
からサンプル瓶３ａ内の圧力を求め、この圧力を
圧力センサ１６によつて測定した蒸気滅菌器１内
の圧力と比較して、蒸気滅菌器１内の圧力がサン
プル瓶３ａ内の圧力と大きく違わない値になるよ
うに弁４，６，８を制御するものである。

この滅菌器の操作は次のようにして行なう。滅
菌開始時には、弁４，８を開いて滅菌器内に蒸気
を流通させて器内温度を高める。滅菌温度を60℃
とする場合を例にすると、１〜２分後には60℃程
度になるから弁８を閉じて蒸気排出を止め、以後
は適時に弁４，６，８を開閉して滅菌器内の温
度、圧力を所定値に保持するのである。この場
合、サンプル瓶３ａ内の温度が高い場合、即ちサ
ンプル瓶３ａ内の圧力が蒸気滅菌器１内の圧力に
比べて高く、破瓶のおそれがあるときは弁４を開
いて滅菌器内に蒸気を吹込んで蒸気滅菌器１内の
圧力を高くする。蒸気を吹込むと滅菌器内の温度
が高くなり過ぎる場合は、弁６を開いて滅菌器内
に圧力空気を吹込む。反対に、サンプル瓶３ａ内
の温度が低い場合、即ち、サンプル瓶３ａ内の圧
力が蒸気滅菌器１内の圧力に比べて低く、そのま
までは合成樹脂製の瓶が潰されるおそれがあると
きは、弁８を開いて滅菌器内の圧力を低くするよ
うに制御する。

制御器１５によりサンプル瓶３ａ内の圧力を求
める方法としては、予め計算式により、或は実験
により或る温度の場合のサンプル瓶３ａ内の圧力
を求めておき、温度と圧力とを１対１で対応させ
る温度−圧力変換器の機能をこの制御器１５に持
たせるほか、マイクロコンピユータによつて温度
−圧力変換を行なうこともできる。この場合、マ
イクロコンピユータに前述のような計算式による
計算機能を持たせ、計算により圧力を求めたり、
或は実際の蒸気滅菌を行なうに先立つて実験によ
りサンプル瓶３ａ内の温度と圧力とを同時に測定
して両者の関係をマイクロコンピユータに記憶さ
せ、次いで実際の蒸気滅菌を行なう場合にこの記
憶した関係により、サンプル瓶３ａ内の温度から
その圧力を求める。このように実際の滅菌作業に
先立つて実験によりサンプル瓶３ａ内の温度と圧
力との関係をマイクロコンピユータに記憶させる
方法は、瓶の形状や材質、或は瓶内の液体の種類
が変つても同一装置のまま一度実験を行なうだけ
で破瓶や瓶の潰れのおそれなく蒸気滅菌作業を行
なうことができる。

本考案の瓶入り液体の滅菌装置は、以上に述べ
た通り構成され作用するので、蒸気滅菌時にサン
プル瓶の気密を保持する必要がなく、また圧力通
路の膨張等による測定誤差も生じないため、滅菌
に使用する瓶の破裂や圧潰を完全に防止できる。

なお、蒸気滅菌器内にサンプル瓶を入れ、この
瓶内温度を測定して制御器を動作させ、破瓶を防
止する考案が、実公昭52−22876号公報に記載さ
れているが、このものは、滅菌終了後の冷却の際
に、破瓶防止のため冷却を３段階で徐々に行な
い、低温冷却に移行してよい時期をサンプル瓶内
温度により知り自動移行させようとするもので、
滅菌作業の全期間に亘り、瓶の内外の圧力差を検
出して破瓶を防止するためにサンプル瓶、制御器
を使用する本考案とは滅菌装置としての構造、作
用、効果を異にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は蒸気滅菌時に於ける蒸気滅菌器内の温
度と圧力及び瓶内の圧力を示す線図、第２図は従
前の滅菌装置を示す略図、第３図は本考案の実施
例を示す略図である。 １：蒸気滅菌器、２：棚、３：瓶、３ａ：サン
プル瓶、４：弁、５：蒸気管、６：弁、７：空気
管、８：弁、９：排気管、１０：管、１１：差圧
スイツチ、１２：管、１３：温度センサ、１４：
導線、１５：制御器、１６：圧力センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 蒸気滅菌器１に、途中に第一の弁４を設けこの
   滅菌器内に圧力蒸気を送り込む蒸気管５と、途中
   に第二の弁６を設けて圧力空気を滅菌器内に送り
   込む空気管７と、第三の弁８を設けた排気管９と
   をそれぞれ接続し、蒸気滅菌器１内の圧力を測定
   する圧力センサ１６の電気信号を制御器１５に入
   力し、蒸気滅菌器１内で滅菌される液体を入れた
   瓶３と同一構成のサンプル瓶３ａ内の温度を測定
   する温度センサ１３の電気信号を上記制御器１５
   に入力し、この制御器１５は、サンプル瓶３ａ内
   の温度からその圧力を求めて蒸気滅菌器１内の圧
   力と比較し、サンプル瓶３ａ内の圧力が高い場合
   は第一の弁４または第二の弁６を開け、低い場合
   は第三の弁８を開ける動作をするものである瓶入
   り液体の滅菌装置。