JPWO2016125809A1 - 滅菌装置及び滅菌方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より効率的な滅菌を行うための滅菌装置及び滅菌方法を提供する。【解決手段】本発明に係る滅菌装置は、被滅菌物を収容する滅菌室と、前記滅菌室内に液体過酸化水素を含んだ滅菌剤を供給する供給ユニットと、前記滅菌室内に位置し且つ前記液体過酸化水素を前記滅菌室内で蒸発させる蒸発部とを備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、滅菌装置及び滅菌方法に関する。

従来、医療用機器などを滅菌する方法について、種々の開発が為されている。このような滅菌方法としては、例えば、エチレンオキサイドガスを用いた方法が挙げられる。しかしながら、エチレンオキサイドガスの使用については、排出量に規制を設ける自治体が次第に増加している。そのため、この方法を用いる場合、高価な分解装置が必要になることがある。

そこで、近年では、過酸化水素ガスを用いた滅菌方法が注目されている（例えば特許文献１を参照）。過酸化水素は、自己分解性を有しており、分解後に生じるガスが水蒸気と酸素のみである。そのため、エチレンオキサイドガスを用いる場合と比較して、より安全に滅菌を行うことができる。また、過酸化水素は殺菌力が高く、他の滅菌法に比べて短時間で滅菌できるという特徴がある。

特開２０１３−８１５６０号公報

本発明は、より効率的な滅菌を行うための滅菌装置及び滅菌方法を提供することを目的としている。

本発明の第１の側面によると、被滅菌物を収容する滅菌室と、前記滅菌室内に液体過酸化水素を含んだ滅菌剤を供給する供給ユニットと、前記滅菌室内に位置し且つ前記液体過酸化水素を前記滅菌室内で蒸発させる蒸発部とを具備した滅菌装置が提供される。

本発明の第２の側面によると、滅菌室内に被滅菌物を収容する工程と、前記滅菌室内に液体過酸化水素を含んだ滅菌剤を供給する供給工程と、前記滅菌室内で前記液体過酸化水素を蒸発させる工程とを含んだ滅菌方法が提供される。

本発明によると、より効率的な滅菌を行うための滅菌装置及び滅菌方法を提供することが可能となる。

図１は、本発明の一態様に係る滅菌方法の流れの一例を示すフローチャートである。 図２は、本発明の一態様に係る滅菌方法の流れの一例を示すフローチャートである。 図３は、本発明の一態様に係る滅菌方法の流れの一例を示すフローチャートである。 図４は、本発明の一態様に係る滅菌装置の全体構成を示す概念図である。 図５は、本発明の一態様に係る滅菌装置の供給ユニットに設けられた複数の孔を示す斜視図である。 図６は、本発明の一態様に係る滅菌方法の過酸化水素供給工程を示す概念図である。 図７は、本発明の一態様に係る滅菌装置の蒸発部を構成する蒸発皿の一例を示す斜視図である。 図８は、本発明の一態様に係る滅菌装置の全体構成を示す概念図である。 図９は、一形態の蒸発部の構成を示す断面図である。 図１０は、上壁部材を外した状態の蒸発部の構成を示す斜視図である。 図１１は、一形態の蒸発部の構成を示す断面図である。 図１２は、一形態の蒸発部の構成を示す断面図である。 図１３は、一形態の蒸発部の構成を示す断面斜視図である。 図１４は、一形態の蒸発部の構成を示す断面斜視図である。 図１５は、一形態の残液回収ユニットの概観の斜視図である。 図１６は、一形態の残液回収ユニットの断面を示す斜視図である。 図１７は、一形態の残液回収ユニットの断面を示す斜視図である。 図１８は、一形態の供給部材の構成を示す斜視図である。 図１９は、濃縮工程におけるソレノイドバルブＳＶ１８の開閉制御を示すフローチャートの一例である。 図２０は、センサＳＮＳの設置の一例を示す模式図である。 図２１は、センサＳＮＳの設置の一例を示す模式図である。 図２２は、センサＳＮＳの構成の一例を示す模式図である。 図２３は、滅菌時間と生残菌数との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する記載は省略する。

図１乃至図３は、本発明の一態様に係る滅菌方法の流れの一例を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って本発明の一態様に係る滅菌方法及び滅菌装置について説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。

図４は、本発明の一態様に係る滅菌装置の全体構成を示す概念図である。図４に示す滅菌装置１０は、滅菌室２０と、供給ユニット３０と、蒸発部４０と、濃度測定手段４５と、充填ユニット５０と、減圧ユニット６０と、第１分解ユニット７０と、第２分解ユニット７１と、残液回収ユニット８０と、除湿ユニット９０と、フィルタ９１とを備えている。なお、濃度測定手段４５、充填ユニット５０、減圧ユニット６０、第１分解ユニット７０、第２分解ユニット７１、残液回収ユニット８０、除湿ユニット９０、及びフィルタ９１は、省略してもよい。また、後述する圧力計、バルブ、真空計、ポンプ、及びセンサなどの具体的な構成は、単なる一例であり、本発明の範囲がこれらに限定されるものではない。

滅菌室２０は、被滅菌物を収容するように構成されている。滅菌室２０は、典型的には、真空チャンバである。滅菌室２０は、圧力計ＰＧ１を備えている。滅菌室２０は、ソレノイドバルブＳＶ１４及びフィルタ９１を介して系外に接続されている。滅菌室２０は、図示しない扉を備えている。この扉には、任意の安全機構を設けてもよい。

供給ユニット３０は、三方向ソレノイドバルブＳＶ７及びＳＶ８を介して、滅菌室２０に接続されている。供給ユニット３０は、滅菌室２０内に液体過酸化水素を含んだ滅菌剤を供給するように構成されている。この過酸化水素は、過酸化水素ガスであってもよく、液体過酸化水素であってもよい。供給ユニット３０は、圧力計ＰＧ２を備えている。供給ユニット３０は、ソレノイドバルブＳＶ６及びフィルタ９１を介して系外に接続されている。なお、供給ユニット３０は、ヒータを備えていてもよい。

供給ユニット３０は、複数の孔を有する部材３１を備えている。この部材３１の構成及び機能については、追って詳しく説明する。なお、部材３１は、省略してもよい。

滅菌室２０及び供給ユニット３０は、三方向ソレノイドバルブＳＶ１１を介して、真空計ＣＧ１に接続されている。この真空計ＣＧ１は、滅菌室２０及び／又は供給ユニット３０の絶対圧を計測するために用いられる。また、この真空計ＣＧ１は、過酸化水素の飽和蒸気圧曲線を参照することにより、例えば供給ユニット３０で滅菌剤の濃縮を行う際の供給ユニット３０内の間接的な濃度管理にも使用することができる。

蒸発部４０は、滅菌室２０の内部に設けられている。蒸発部４０は、供給ユニット３０から供給された液体過酸化水素を、滅菌室２０内で蒸発させるように構成されている。これにより、滅菌室２０内に過酸化水素ガスが充満し、被滅菌物の滅菌が可能となる。なお、蒸発部４０は、滅菌室２０の中央付近に設置することが好ましい。こうすると、滅菌室２０内における過酸化水素ガスの拡散をより効率的に行うことが可能となる。なお、蒸発部４０は、滅菌室２０の外部に設けてもよい。

蒸発部４０は、典型的には、液体過酸化水素を受け取る蒸発皿と、蒸発皿を加熱するヒータとを備えている。この蒸発皿としては、例えば、平面状のもの、るつぼ状のもの、又は円筒状のものが挙げられる。これらの構成及び機能については、追って詳しく説明する。

滅菌装置１０は、滅菌室２０内に濃度測定手段４５を備えていてもよい。この濃度測定手段４５は、滅菌室２０内における過酸化水素ガスの濃度を計測するために用いられる。なお、滅菌装置１０は、濃度測定手段４５で計測された過酸化水素ガス濃度に応じて滅菌室２０への滅菌剤の供給量を調整する制御ユニット（図示せず）を更に備えていてもよい。

濃度測定手段４５は、典型的には、光源４５Ａと光度計４５Ｂとを備えている。濃度測定手段４５は、典型的には、測定部（プローブ）４５Ｃも更に備えている。光源としては、例えば過酸化水素が吸収を示す波長３００ｎｍ以下の紫外光及び／又は波長１４００ｎｍ以上の赤外光を含むものであれば自由に選択できるが、好ましくは単色光源、例えば発光ダイオードを用いた単色光源を用いることができる。この場合、プリズム及び光学フィルタなどを用いた波長選択を行う必要がなくなるため、装置の小型化やコストの削減を達成できる。また、この場合、光量が増大し、測定精度が向上する。また、光度計としては、例えば、フォトダイオードを用いることができる。

充填ユニット５０は、供給ユニット３０に滅菌剤を充填するように構成されている。充填ユニット５０は、送液ポンプＴＰ及びソレノイドバルブＳＶ５を介して、供給ユニット３０に接続されている。また、充填ユニット５０と供給ユニット３０とを繋ぐ配管には、センサＳＮＳと圧力計ＰＧ３とが接続されている。圧力計ＰＧ３は、例えば、装置異常で配管内の圧力が上がった際に強制的に送液ポンプを停止する安全装置として機能する。

充填ユニット５０は、典型的には、滅菌剤を含んだカートリッジを含んでいる。充填ユニット５０は、例えば、抽出管を用いて上記カートリッジから滅菌剤を吸い上げて、その滅菌剤を供給ユニット３０に充填するように構成されている。

減圧ユニット６０は、滅菌室２０及び／又は供給ユニット３０内を減圧するように構成されている。減圧ユニット６０は、ソレノイドバルブＳＶ０を介して、第１分解ユニット７０に接続されている。また、減圧ユニット６０は、ソレノイドバルブＳＶ０及びＳＶ４を介して、第２分解ユニット７１に接続されている。減圧ユニット６０は、ソレノイドバルブＳＶ１を介して、系外に接続されている。

減圧ユニット６０は、ロータリーポンプＲＰと、オイルミストセパレータＳｅｐとを備えている。オイルミストセパレータＳｅｐは、ロータリーポンプＲＰの排出側と接続されており、ロータリーポンプＲＰから発生するオイルミストを捕集するように構成されている。また、オイルミストセパレータＳｅｐは、ロータリーポンプＲＰの吸入側とソレノイドバルブＳＶ１６を介して接続されている。これにより、オイルミストセパレータＳｅｐに捕集されたオイルをロータリーポンプＲＰに回収することが可能となる。なお、オイルミストセパレータＳｅｐは、省略してもよい。また、ロータリーポンプＲＰの代わりに、ドライポンプなどの他の真空ポンプを使用することもできる。

第１分解ユニット７０は、滅菌室２０と減圧ユニット６０との間に設けられている。第１分解ユニット７０は、例えば、第１分解触媒ユニット７０Ａと、第２分解触媒ユニット７０Ｂとを備えている。これら分解触媒ユニットは、過酸化水素を分解するように構成されている。第１分解触媒ユニット７０Ａと第２分解触媒ユニット７０Ｂとは、直列に接続されている。第１分解ユニット７０は、互いに並列したソレノイドバルブＳＶ２及びＳＶ３を介して滅菌室２０と接続されている。第１分解ユニット７０は、ソレノイドバルブＳＶ２を開状態にした場合、気体は第１分解触媒ユニット７０Ａのみを通過するように構成されている。また、第１分解ユニット７０は、ソレノイドバルブＳＶ３を開状態にした場合、気体は第１分解触媒ユニット７０Ａと第２分解触媒ユニット７０Ｂとの両者を通過するように構成されている。第１分解ユニット７０の構成及び機能については、追って詳しく説明する。なお、上では、第１分解ユニット７０が２つの分解触媒ユニットを備えている例について説明したが、第１分解ユニット７０は、単一の分解触媒ユニットを備えていてもよく、３つ以上の分解触媒ユニットを備えていてもよい。

第２分解ユニット７１は、ソレノイドバルブＳＶ９を介して、供給ユニット３０に接続されている。第２分解ユニット７１は、過酸化水素を分解するように構成された分解触媒ユニットを備えている。第２分解ユニット７１は、後述する濃縮工程及び残液回収工程において使用される。第２分解ユニット７１の構成及び機能については、追って詳しく説明する。また、後述するように、第２分解ユニット７１を設けずに、ソレノイドバルブＳＶ４から第１分解ユニット７０に接続してもよい。

なお、本明細書において、「分解ユニット」及び「分解触媒ユニット」は、過酸化水素を無害化できるものであればよく、過酸化水素を分解するもの及びその分解反応を触媒するもののみならず、過酸化水素を吸着及び除去するものも包含している。

残液回収ユニット８０は、供給ユニット３０に残存した滅菌剤を回収するように構成されている。残液回収ユニット８０は、典型的には、回収した滅菌剤を気化させるためのヒータを備えている。残液回収ユニット８０において気化された過酸化水素は、第２分解ユニット７１を通過して、系外に排出される。残液回収ユニット８０の構成及び機能については、追って詳しく説明する。

除湿ユニット９０は、系内に流入する空気を除湿するように構成されている。除湿ユニット９０は、ソレノイドバルブＳＶ１２を介して滅菌室２０に接続されている。除湿ユニット９０は、ソレノイドバルブＳＶ１０を介して、滅菌室２０、供給ユニット３０及び残液回収ユニット８０に接続されている。除湿ユニット９０は、ソレノイドバルブＳＶ１３及びフィルタ９１を介して系外と接続されている。また、除湿ユニット９０は、ソレノイドバルブＳＶ１５を介して系外と接続されている。除湿ユニット９０の構成及び機能については、追って詳しく説明する。
フィルタ９１は、系内に流入する空気の清浄化のために用いられる。フィルタ９１としては、例えば、ＨＥＰＡフィルタを用いることができる。

図１乃至図３に例示する滅菌方法では、まず、供給ユニット３０の復圧を行う。この復圧工程は、図１における工程１００に相当する。

この復圧工程では、ソレノイドバルブＳＶ６が開かれ、フィルタ９１を介して、系外から供給ユニット３０に空気が流入する。これにより、滅菌装置１０のうち、供給ユニット３０が大気圧に戻される。

次いで、滅菌剤の充填を行う。この充填工程は、図１における工程１１０に相当する。
この充填工程では、液体過酸化水素を含んだ滅菌剤が、充填ユニット５０から供給ユニット３０へと充填される。この工程は、例えば、以下のようにして行うことができる。まず、充填ユニット５０内の抽出管の先端がカートリッジ内の滅菌剤の液面より下に位置している状態で、ソレノイドバルブＳＶ５を開くと共に、送液ポンプＴＰを稼働する。センサＳＮＳが必要量の吸い出しを検知すると、送液ポンプＴＰを停止する。抽出管を滅菌剤の液面より上に移動させ、送液ポンプＴＰを再び稼働する。これにより、必要量の滅菌剤が、充填ユニット５０から供給ユニット３０へと充填される。

なお、この充填工程において、センサＳＮＳは、定量分（例えば３ｍｌ）の吸い出しを行ったことを感知するように機能する。具体的には、センサＳＮＳは、定量分の吸い出しが完了するとＯＮ状態となる。また、吸い出し完了後、これと同量の送液が完了すると、ＯＦＦ状態となる。このとき、吸い出し開始からセンサＳＮＳがＯＮ状態になるまでの時間と、センサＳＮＳがＯＮ状態になってからＯＦＦ状態になるまでの時間とを比較し、両者が同値でない場合には警告を発するようにすることもできる。こうすると、吸い出した滅菌剤の全量が供給ユニット３０に供給されたことをより確実に検出することができる。

上記充填工程と並行して、第１の減圧を行う。この第１減圧工程は、図１における工程１２０に相当する。
この第１減圧工程では、滅菌室２０内の減圧を行う。この減圧は、例えば、以下のようにして行うことができる。まず、ソレノイドバルブＳＶ１１を開状態とする。そして、ソレノイドバルブＳＶ３を閉状態にしたまま、ソレノイドバルブＳＶ２を開状態とする。ロータリーポンプＲＰを起動し、これに連動させてソレノイドバルブＳＶ０を開状態とし且つソレノイドバルブＳＶ１を閉状態とする。これにより、滅菌室２０内を減圧することが可能となる。

上述した通り、この第１減圧工程は、ソレノイドバルブＳＶ３を閉状態にしたまま、ソレノイドバルブＳＶ２を開状態として行う。これにより、気体は第１分解触媒ユニット７０Ａのみを通過し、第２分解触媒ユニット７０Ｂを通過しない。このような構成を採用することにより、滅菌室２０内の減圧を、すべての分解触媒ユニットを通過させた場合より短い時間で効率的に行うことが可能となる。

その後、被滅菌物の温度調整を行う。この温度調整工程は、図１における工程１３０に相当する。
この温度調整工程では、系外から空気を滅菌室２０内に導入することにより、滅菌室２０内に配置された被滅菌物の温度を上昇させる。この工程は、例えば、以下のようにして行うことができる。まず、ソレノイドバルブＳＶ１３及びＳＶ１２を開状態とし、系外から微量の空気を滅菌室２０内に導入する。この導入された空気の運動エネルギーにより、第１減圧工程において低下した滅菌室２０内に配置された被滅菌物の温度を上昇させることができる。なお、滅菌室２０内に導入される空気は、フィルタ９１によって浄化され、除湿ユニット９０によって除湿されている。

なお、温度調整工程において滅菌室２０内に空気を導入する際の流入口は、蒸発部４０の近傍に設けることが好ましく、例えば滅菌室２０の中央付近に設けることが好ましい。こうすると、空気が蒸発部４０で暖められることによって、空気の導入による滅菌室２０内の被滅菌物の加温をより効率的に行うことが可能となる。

また、滅菌室２０の上記流入口には、第１分解ユニット７０との接続口へ向かう方向とは逆の方向に空気の流れを起こすノズルを更に設けてもよい。こうすると、導入された空気は、滅菌室２０内を循環してから第１分解ユニット７０の方に吸引されるようにすることができる。それゆえ、このような構成を採用することにより、温度の調整をより効率的に行うことが可能となる。

なお、温度調整工程における滅菌室２０内の温度の上昇は、他の方法によって実現してもよい。例えば、この温度調整は、赤外線ヒータなどの加熱手段を用いて滅菌室２０内の被滅菌物を加熱することにより行ってもよい。但し、空気の導入によって温度調整を行う方法を用いると、滅菌室２０を内部から温めることができるため、より効率的である。なお、温度調整工程を省略し、滅菌室２０からの伝熱や輻射熱によって滅菌室２０内の被滅菌物が自然に温まるのを待ってもよい。但し、温度調整工程を積極的に行うと、滅菌作業全体に要する時間を短縮することが可能となる。また、空気を注入する経路の途中にヒータを設置し、流入する空気を加熱することでさらに加温の効率を上げることもできる。

また、図１に示すフローチャートでは、充填工程１１０と、第１減圧工程１２０及び温度調整工程１３０とを、並行して行っているが、充填工程１１０と第１減圧工程１２０及び温度調整工程１３０とを並行して行わず、直列に行うことも可能である。但し、充填工程１１０と第１減圧工程１２０及び温度調整工程１３０とを並行して行うと、滅菌作業全体に要する時間を短縮することが可能となる。

図１に示す通り、当該滅菌方法では、充填工程１１０が完了した後に、滅菌剤の濃縮の要否を判断する。滅菌剤の濃縮が必要な場合、工程１４０及び１５０に移行し、滅菌剤の濃縮が不要な場合、工程１４０を省略して工程１５０に移行する。滅菌剤の濃縮の要否の判断は、例えば、被滅菌物の種類に応じて行う。例えば、内腔をもたない滅菌物の表面のみを滅菌する（表面滅菌）の場合、典型的には、濃縮された滅菌剤を用いて滅菌を行う。他方、内腔をもった滅菌物の内部まで滅菌する（内腔物滅菌）の場合、使用者の具体的なニーズに応じて、濃縮を行うか行わないかを判断する。なお、濃縮の要否の判断をせず、常に濃縮を行うことにしてもよく、或いは、常に濃縮を行わないことにしてもよい。

次いで、必要に応じて、濃縮を行う。この濃縮工程は、図１における工程１４０に相当する。
この濃縮工程では、必要に応じて、供給ユニット３０に充填された滅菌剤の濃縮を行う。この濃縮工程は、例えば、以下のようにして行うことができる。即ち、ソレノイドバルブＳＶ１１を閉状態とすると共に、ＳＶ４及びＳＶ９を開状態にする。これにより、供給ユニット３０が減圧され、過酸化水素の飽和蒸気圧曲線に従って適切な圧力まで供給ユニット３０内の減圧を続けることで、 供給ユニット３０中の滅菌剤を適切な濃度まで濃縮することが可能となる。

供給ユニット３０は、典型的には、減圧ユニット６０によって供給ユニット３０内の滅菌剤が濃縮されるように構成されている。濃縮の際に減圧ユニット６０を用いることにより、減圧ユニット６０を用いない場合と比較して、より低い温度で滅菌剤の濃縮を行うことが可能となる。

なお、供給ユニット３０は、大気圧下で滅菌剤の濃縮が無視できる程度の温度に温度調整しておくことが望ましい。これにより、供給ユニット３０が減圧されてはじめて滅菌剤の濃縮が開始されるようにすることができる。供給ユニット３０の温度は、例えば、７０℃以下とすることが好ましく、３０℃〜７０℃の範囲とすることがより好ましく、４０℃〜６０℃の範囲とすることが更に好ましい。減圧下で濃縮を行うことにより、濃縮に要する時間を短縮できる。また、比較的低温で濃縮ができるため、加熱による滅菌剤の意図しない分解を抑制することも可能となる。なお、供給ユニット３０の温度調整は、例えば、上述したヒータを用いて行うことができる。

なお、上述した通り、供給ユニット３０は、複数の孔を有する部材３１を備えている。この部材３１は、供給ユニット３０内であり且つ充填された滅菌剤の液面より上に設けられている。このような構成を採用することにより、上記濃縮工程において、滅菌剤から蒸気を吸引すると共に、沸騰した液体の吸引を抑制することが可能となる。即ち、このような構成を採用することにより、上記濃縮工程における過酸化水素のロスを少なくすることができる。

図５は、本発明の一態様に係る滅菌装置の供給ユニットに設けられた複数の孔を有する部材の一例を示す斜視図である。この部材３１は、複数の孔３１Ｈを備えている。このような構成を採用することにより、上述した効果を達成することができる。なお、図５では、孔３１Ｈを４つ設けた態様を描いているが、孔３１Ｈは２つ以上設けられていればよい。また、この部材３１では、複数の孔３１Ｈの上部をるつぼ状にしてもよい。こうすると、複数の孔３１Ｈを通過してしまった液体を、濃縮工程後に再度供給ユニット３０に戻すことが可能となる。

なお、複数の孔を有する部材３１として、網目状部材を用いてもよい。このような構成を採用した場合でも、上記濃縮工程において飛散した過酸化水素の少なくとも一部が網目状部材に捕捉され、供給ユニット３０中に回収することが可能となる。即ち、このような構成を採用することによっても、上記濃縮工程における過酸化水素のロスを少なくすることができる。

また、複数の孔を有する部材３１として、焼結フィルタを用いてもよい。このような構成を採用した場合でも、上記濃縮工程において飛散した過酸化水素の少なくとも一部が焼結フィルタに捕捉され、供給ユニット３０中に回収することが可能となる。即ち、このような構成を採用することによっても、上記濃縮工程における過酸化水素のロスを少なくすることができる。

孔３１Ｈの直径は、例えば１０ｍｍ以下とし、好ましくは０．００１〜１０ｍｍの範囲内とし、より好ましくは０．１〜５ｍｍの範囲内とし、更に好ましくは０．５〜１．５ｍｍの範囲内とする。また、部材３１は、２つ以上を重ねて使用することもできる。この場合、複数の部材３１の孔３１Ｈの位置を互いにずらしてもよい。

また、上記濃縮工程では、回収された気体は、第２分解ユニット７１を通過する。これにより、濃縮工程において回収された気体が第１分解ユニット７０を通過する場合と比較して、第１分解ユニット７０における当該気体中の湿気による結露の発生を少なくすることができる。即ち、これにより、第１分解ユニット７０における結露を再蒸発させるために必要となる時間を短縮できる。したがって、これにより、滅菌作業全体に要する短縮することが可能となる。

次いで、第２の減圧を行う。この第２減圧工程は、図１における工程１５０に相当する。この第２減圧工程は、例えば、上述した第１減圧工程と同様の方法で行うことができる。

その後、供給前の保持を行う。この供給前保持工程は、図２における工程１６０に相当する。この保持工程では、ソレノイドバルブＳＶ２を閉状態とし、短時間保持する。

次いで、図２に示すように、所定時間が経過するまで、後述する工程１７０、１８０及び１９０を繰り返す。これにより、滅菌室２０内に、充分な量の過酸化水素ガスが行きわたるようにする。

図６は、本発明の一態様に係る滅菌方法の過酸化水素供給工程を示す概念図である。この過酸化水素供給工程は、図２における工程１７０に相当する。
図６に示す過酸化水素供給工程では、供給ユニット３０から滅菌室２０内に、液体過酸化水素を含んだ滅菌剤が供給される。供給ユニット３０から滅菌室２０内に供給された液体過酸化水素は、蒸発部４０において気化されるように構成されている。蒸発部４０は、典型的には、液体過酸化水素を受け取る蒸発皿４１と、蒸発皿４１を加熱するヒータとを備えている。この工程は、例えば、三方向ソレノイドバルブＳＶ７及びＳＶ８を一定時間開けることにより実現することができる。なお、この工程は、過酸化水素ガスを含んだ滅菌剤を滅菌室２０内に供給することによって行ってもよい。

上述の通り、蒸発部４０は、滅菌室２０内に設けられている。即ち、供給ユニット３０から供給された液体過酸化水素は、滅菌室２０内で瞬時に気化され、滅菌室２０内に拡散される。このような構成を採用することで、より効率的且つ安全な滅菌が可能となる。

図７は、本発明の一態様に係る滅菌装置の蒸発部を構成する蒸発皿の一例を示す斜視図である。図７に示す蒸発皿４１は、複数の放射状の溝Ｇ１と、複数の周状の溝Ｇ２とを備えている。このように、蒸発皿４１に少なくとも１つの凹部及び又は凸部を設けることにより、蒸発皿４１の表面積が増大する。したがって、蒸発皿４１に少なくとも１つの凹部及び又は凸部を設けることにより、供給ユニット３０から供給される液体過酸化水素の気化をより効率的に行うことが可能となる。特に、蒸発皿４１に少なくとも１つの周状の溝を設けると、滅菌剤の蒸発皿４１からの脱落を抑止できるため、蒸発皿４１上での滅菌剤の蒸発をより効率的に行うことができる。また、蒸発皿４１に少なくとも１つの放射状の溝を設けると、蒸発皿４１上での液面の拡大により蒸発速度が速くなり、蒸発皿４１上での滅菌剤の蒸発をより効率的に行うことができる。そして、蒸発皿４１に少なくとも１つの周状の溝とこれに交差する少なくとも１つの溝とを設けると、上記の効果の組み合わせにより、蒸発皿４１上での滅菌剤の蒸発を更に効率的に行うことができる。

図１乃至図３に例示する滅菌方法では、続いて、微復圧を行う。この微復圧工程は、図２における工程１８０に相当する。この微復圧工程では、系外から滅菌室２０に滅菌剤の供給経路を経由して微量の空気を流入させる。これは、例えば、三方向ソレノイドバルブＳＶ８を閉状態とすると共に、ソレノイドバルブＳＶ１０を開状態とすることにより実現できる。これにより、経路内に微量に残留した過酸化水素を蒸発部に押し出すことができる。

次いで、供給後の保持を行う。この供給後保持工程は、図２における工程１９０に相当する。この工程では、上述した微復圧を止めて、一定時間、滅菌室２０内の状態を保持する。これにより、滅菌室２０内の圧力を安定させる。

以上の工程の後、所定時間が経過しておらず且つ滅菌室２０内の過酸化水素濃度が所定濃度に達していない場合には、工程１７０乃至１９０が繰り返される。滅菌室２０内の過酸化水素濃度は、上述した通り、例えば濃度測定手段４５により計測することができる。なお、ここでは、滅菌室２０内の過酸化水素濃度が所定濃度に到達したかに依って滅菌剤の供給回数を制御しているが、この制御は、滅菌剤の供給回数を所定の回数に定めることにより行うこともできる。この回数は、例えば１回であってもよく、２回以上であってもよい。

上述した所定時間経過後、図３の上部に示す通り、所定回数経過の有無による分岐が生じる。所定回数に達するまでは、工程２００及び２１０を経た後に、図１の下部に記載されているプロセスから繰り返す。所定回数に達した後は、工程２２０に移行する。なお、この所定回数には、特に制限はない。但し、ハーフサイクル法に基づく滅菌保証を行う際には、偶数回である必要がある。
上述した所定回数に達していない場合、過酸化水素ガスの拡散及び滅菌剤の再充填を行う。この拡散及び充填工程は、図３における工程２００に相当する。
この拡散及び充填工程では、滅菌室２０内における過酸化水素ガスの拡散と、充填ユニット５０から供給ユニット３０への滅菌剤の充填とが、同時に行われる。

滅菌室２０内における過酸化水素ガスの拡散は、例えば、滅菌室２０内に系外から空気を流入させ、滅菌室２０内に気流を生じさせることにより行う。この拡散は、例えば、ソレノイドバルブＳＶ１２及びＳＶ１３を開状態とすることにより実現できる。

充填ユニット５０から供給ユニット３０への滅菌剤の充填は、例えば、先に説明したのと同様の方法により行うことができる。このように、過酸化水素ガスの拡散と滅菌剤の充填とを同時に行うことにより、当該工程に要する時間を短縮し、ひいては滅菌作業全体に要する時間を短縮することが可能となる。なお、過酸化水素ガスの拡散と滅菌剤の充填とは、直列に行ってもよい。

次いで、過酸化水素の除去を行う。この過酸化水素除去工程は、図３における工程２１０に相当する。
この過酸化水素除去工程では、滅菌室２０内における過酸化水素ガスが除去される。この工程は、例えば、以下のようにして行われる。即ち、ソレノイドバルブＳＶ１２及びＳＶ１３を閉状態とし、ソレノイドバルブＳＶ３を開状態とする。これにより、滅菌室２０内が減圧され、滅菌室２０中の気体が第２分解触媒ユニット７０Ｂ及び第１分解触媒ユニット７０Ａを通過して系外に排出される。

このように、過酸化水素除去工程では、滅菌室２０内の気体は、２つの分解触媒ユニットを通過する。これにより、滅菌室２０内の気体中の過酸化水素をより確実に除去することが可能となる。他方、上述した通り、第１及び第２減圧工程では、滅菌室２０内の気体は、１つの触媒ユニットのみを通過する。このような構成を採用することにより、滅菌全体に要する時間をより短縮すると共に、過酸化水素ガスの除去をより確実に行うことが可能となる。

なお、上述の構成では、第１及び第２減圧工程では１つの分解触媒ユニットが使用され、過酸化水素除去工程では２つの分解触媒ユニットが使用されているが、第１及び第２減圧工程で使用される触媒ユニットの数が過酸化水素除去工程で使用される分解触媒ユニットの数より小さければ、同様の効果を達成することができる。即ち、滅菌室２０内に過酸化水素を供給する前に減圧ユニット６０によって減圧する際には、気体がより少ない数の分解触媒ユニットを通過し、滅菌室２０内に過酸化水素を供給した後に減圧ユニット６０によって減圧する際には、気体がより多い数の分解触媒ユニットを通過するようにしてもよい。或いは、滅菌室２０内に過酸化水素を供給する前に減圧ユニット６０によって減圧する際には、複数の上記分解触媒ユニットのうち一部のみを気体が通過するようにしてもよい。例えば、第１及び第２減圧工程では１つの分解触媒ユニットを使用し、過酸化水素除去工程では２つ以上の分解触媒ユニットを使用してもよい。或いは、第１及び第２減圧工程では、排出される気体が分解触媒ユニットを使用しない構成を採用してもよい。より具体的には、滅菌室２０内に過酸化水素が存在しない状況（第１減圧工程及び／又は第２減圧工程）では分解触媒ユニットを使用せず、滅菌室２０内に過酸化水素が存在する状況（以下で説明する工程２４０）では分解触媒ユニットを使用して減圧が実行されてもよい。

上述した所定回数に達した場合、過酸化水素ガスの拡散を行う。この拡散工程は、図３における工程２２０に相当する。この拡散工程は、例えば、先に説明した拡散及び充填工程における前者と同様にして行うことができる。

その後、図３に示すように、過酸化水素ガスの除去を行う。この工程２３０は、例えば、先に説明したのと同様の方法により行うことができる。
続いて、図３に示すように、滅菌室２０内の減圧を行う。この工程２４０は、例えば、先に説明したのと同様の方法により行うことができる。

次いで、必要に応じて、滅菌室２０の復圧及び減圧を所定回数だけ繰り返す。復圧工程２５０では、滅菌室２０の復圧を行う。この復圧は、例えば、ソレノイドバルブＳＶ１４を開状態にすることによって行うことができる。なお、この所定回数に特に制限はない。例えば、復圧工程２５０は、１回だけ行ってもよく、２回以上行ってもよく、全く行わなくてもよい。また、この繰り返しは、回数ではなく、時間によって制御してもよい。

次いで、最終復圧及び残液回収を行う。この最終復圧及び残液回収工程は、図３における工程２６０に相当する。
この最終復圧及び残液回収工程では、滅菌室２０の復圧と、供給ユニット３０内に残存した滅菌剤の回収とを同時に行う。前者は、例えば、先に説明したのと同様の方法により行うことができる。後者は、例えば、ソレノイドバルブＳＶ４及び三方向ソレノイドバルブＳＶ８を開状態とし、供給ユニット３０中の残液を残液回収ユニット８０に移行させることにより行うことができる。この残液は残液回収ユニット８０において気化されて、気化された過酸化水素は第２分解ユニット７１で分解される。なお、残液回収ユニット８０と第２分解ユニット７１とは、一体化されていてもよい。このような構成を採用すると、残液の回収と過酸化水素の分解とをより効率的に行うことが可能となる。なお、上では残液回収ユニット８０を第２分解ユニット７１に接続して用いているが、残液回収ユニット８０を第１分解ユニット７０に接続して用いることも可能である。また、最終復圧と残液回収とは、別個の工程として行ってもよい。

次いで、更に残液回収を行う。この残液回収工程は、図３における工程２７０に相当する。この工程では、供給ユニット３０の壁面などに残留した残液をさらに無害なレベルまで蒸発させて除去すると共に、第２分解ユニット７１における過酸化水素の分解を引き続き進行させる。この工程は、例えば、三方向ソレノイドバルブＳＶ８を閉状態にすると共に、ソレノイドバルブＳＶ９を開状態にすることにより実現できる。なお、これ以降の工程は、滅菌室２０とは完全に独立して行うことができる。すなわち、ユーザーは、この時点で、被滅菌物を自由に取り出すことができる。

次いで、除湿ユニットの排水及びオイル回収を行う。この工程は、図３における工程２８０に相当する。この工程では、除湿ユニット９０の排水と、ロータリーポンプＲＰからのオイルの回収とが同時に行われる。なお、これら両工程は、直列して行ってもよい。

除湿ユニット９０の排水は、例えば、以下のようにして行われる。即ち、ソレノイドバルブＳＶ１３及びＳＶ１５を開状態とすることにより、除湿ユニット９０からの排水を行う。これにより、除湿ユニット９０をより長期間に亘って使用することが可能となる。

オイルの回収は、例えば、以下のようにして行われる。即ち、まず、ソレノイドバルブＳＶ１６を開状態とする。その後、ロータリーポンプＲＰを停止し、それに連動してソレノイドバルブＳＶ０が閉状態となり、ソレノイドバルブＳＶ１が開状態となる。これにより、セパレータＳｅｐからロータリーポンプＲＰにオイルが回収される。即ち、これにより、ロータリーポンプＲＰをより長期間に亘って使用できるようになる。

以上により、被滅菌物の滅菌が完了する。但し、図１乃至図７を参照しながら説明した構成、及び、以下に説明する図８乃至図１９を参照しながら説明する構成は、あくまで一例である。本発明に係る滅菌装置は、被滅菌物を収容する滅菌室と、前記滅菌室内に液体過酸化水素を含んだ滅菌剤を供給する供給ユニットと、前記滅菌室内に位置し且つ前記液体過酸化水素を前記滅菌室内で蒸発させる蒸発部とを備えていればよく、その他の構成要素は省略してもよい。また、本発明に係る滅菌装置は、被滅菌物を収容する滅菌室と、前記滅菌室内に過酸化水素を含んだ滅菌剤を供給する供給ユニットと、前記滅菌室内を減圧する減圧ユニットと、前記減圧時に前記過酸化水素を分解する第１分解ユニットとを具備した滅菌装置であって、前記第１分解ユニットは、複数の分解触媒ユニットと、前記減圧時に気体が通過する前記分解触媒ユニットの数を切り替えるための切替手段とを備えていればよく、その他の構成要素は省略してもよい。また、本発明に係る滅菌方法は、滅菌室内に被滅菌物を収容する工程と、前記滅菌室内に液体過酸化水素を含んだ滅菌剤を供給する供給工程と、前記滅菌室内で前記液体過酸化水素を蒸発させる工程とを含んでいればよく、その他の工程は省略してもよい。また、本発明に係る滅菌方法は、滅菌室内に被滅菌物を収容する工程と、前記滅菌室内を減圧する第１減圧工程と、前記第１減圧工程の後に前記滅菌室内に過酸化水素を含んだ滅菌剤を供給する供給工程と、前記供給工程の後に前記滅菌室内を減圧する第２減圧工程とを含んだ滅菌方法であって、前記第１減圧工程では気体がより少ない数の分解触媒ユニットを通過し、前記第２減圧工程では気体がより多い数の分解触媒ユニットを通過するように構成されていればよく、その他の工程は省略してもよい。

なお、上述した滅菌装置及び滅菌方法において、供給ユニット３０、蒸発部４０、及び滅菌室２０、並びに、任意の要素である第１分解ユニット７０、第２分解ユニット７１、及び残液回収ユニット８０は、常に陰圧又は大気圧となるように構成されている。即ち、これらの構成要素は、圧力が大気圧を超えないように構成されている。このような構成を採用することにより、配管系統等に万が一問題が生じた場合でも、ガスが外部に漏出することを抑止することができる。

次に、滅菌装置の他の実施形態について説明する。図８は、本発明の一態様に係る滅菌装置の全体構成を示す概念図である。図８に示す滅菌装置１０００は、図４に示す滅菌装置１０と重複する構成がある。そこで、重複する構成については適宜説明を省略し、図４の滅菌装置１０とは異なる構成について重点的に説明を行う。また、滅菌装置１０００による滅菌方法は、滅菌剤の濃縮に関連するフローを除いて、図１〜図３に示したフローチャートと同様であるので、説明を省略する。滅菌剤の濃縮に関連するフローについては後述する。

図８に示す滅菌装置１０００は、滅菌室１０２０と、供給ユニット１０３０と、蒸発部１０４０と、濃度測定手段１０４５と、充填ユニット１０５０と、減圧ユニット１０６０と、第１分解ユニット１０７０と、第２分解ユニット１０７１と、残液回収ユニット１０８０と、フィルタ１０９１と、を備えている。図８に示す滅菌装置１０００は、図４の除湿ユニット９０が設けられていない点で、図４の滅菌装置１０とは異なる。除湿ユニット９０が設けられていないことに関連して、ソレノイドバルブＳＶ１３及びソレノイドバルブＳＶ１５も設けられていない。フィルタ１０９１を介して系内に流入した空気は直接ソレノイドバルブＳＶ１０及びソレノイドバルブＳＶ１２に供給される。なお、濃度測定手段１０４５、充填ユニット１０５０、減圧ユニット１０６０、第１分解ユニット１０７０、第２分解ユニット１０７１、残液回収ユニット１０８０、及びフィルタ１０９１は、省略してもよい。また、後述する圧力計、バルブ、真空計、ポンプ、及びセンサなどの具体的な構成は、単なる一例であり、本発明の範囲がこれらに限定されるものではない。

滅菌室１０２０は、図４の滅菌室２０と同様である。供給ユニット１０３０は、図４の供給ユニット３０と同様である。しかしながら、滅菌装置１０００は、ソレノイドバルブＳＶ６とフィルタ１０９１との間にフィルタ１０９２を備えている。したがって、供給ユニット１０３０は、ソレノイドバルブＳＶ６、フィルタ１０９２、及びフィルタ１０９１を介して系外に接続されている。

滅菌室１０２０、供給ユニット１０３０、及び残液回収ユニット１０８０は、三方向ソレノイドバルブＳＶ１１及びＳＶ１７を介して、真空計ＣＧ１に接続されている。この真空計ＣＧ１は、滅菌室１０２０、供給ユニット１０３０及び／又は残液回収ユニット１０８０の絶対圧を計測するために用いられる。具体的には、真空計ＣＧ１は、三方向ソレノイドバルブＳＶ１７が残液回収ユニット１０８０の方へ切り替えられたときには、残液回収ユニット１０８０の圧力を測定する。また、真空計ＣＧ１は、三方向ソレノイドバルブＳＶ１７が滅菌室１０２０及び供給ユニット１０３０の方へ切り替えられ、かつ、三方向ソレノイドバルブＳＶ１１が滅菌室１０２０の方へ切り替えられたときには、滅菌室１０２０の圧力を計測する。また、真空計ＣＧ１は、三方向ソレノイドバルブＳＶ１７が滅菌室１０２０及び供給ユニット１０３０の方へ切り替えられ、かつ、三方向ソレノイドバルブＳＶ１１が供給ユニット１０３０の方へ切り替えられたときには、供給ユニット１０３０の圧力を計測する。また、この真空計ＣＧ１は、過酸化水素の飽和蒸気圧曲線を参照することにより、例えば供給ユニット１０３０で滅菌剤の濃縮を行う際の供給ユニット１０３０内の間接的な濃度管理にも使用することができる。

蒸発部１０４０は、図４の蒸発部４０と同様に滅菌室１０２０の内部に設けられている。本実施形態においては、蒸発部１０４０が滅菌室１０２０の内部に設けられる例を示すが、これに限らず、蒸発部１０４０は滅菌室１０２０の外部に設けられていても良い。蒸発部１０４０の具体的な構成及び機能については、追って詳しく説明する。

滅菌装置１０００は、滅菌室１０２０内に濃度測定手段１０４５を備えていてもよい。濃度測定手段１０４５は、図４の濃度測定手段４５と同様である。

充填ユニット１０５０は、図４の充填ユニット５０と同様である。また、充填ユニット１０５０と供給ユニット１０３０とを繋ぐ配管に圧力計ＰＧ３が接続されている点は図４と同様である。しかしながら、滅菌装置１０００においては、圧力計ＰＧ３がリリーフバルブＲＶ２を介して系外に接続されている。

減圧ユニット１０６０は、図４の減圧ユニット６０と同様である。ただし、図８の滅菌装置１０００では、ソレノイドバルブＳＶ１が設けられていない点で、図４と異なる。第１分解ユニット１０７０は、図４の第１分解ユニット７０と同様である。

第２分解ユニット１０７１の構成は、図４の第２分解ユニット７１と同様である。しかしながら、第２分解ユニット１０７１は、ソレノイドバルブＳＶ９、及び、残液回収ユニット１０８０を介して供給ユニット１０３０に接続されている点が、図４の滅菌装置１０とは異なる。

残液回収ユニット１０８０は、供給ユニット１０３０に残存した滅菌剤を回収するように構成されている。残液回収ユニット１０８０は、典型的には、回収した滅菌剤を気化させるためのヒータを備えている。残液回収ユニット１０８０において気化された過酸化水素は、第２分解ユニット１０７１を通過して、系外に排出される。残液回収ユニット１０８０の構成及び機能については、追って詳しく説明する。

次に、蒸発部１０４０について説明する。図９は、一形態の蒸発部１０４０の構成を示す断面図である。図９に示すように、蒸発部１０４０は、蒸発皿１０４１と、蒸発皿１０４１を覆う上壁部材１０４６と、を備える。上壁部材１０４６の中央には穴が形成されおり、この穴には、液体過酸化水素の供給ノズル１０３１が挿入される。供給ノズル１０３１は、供給ユニット１０３０に接続されている。供給ユニット１０３０の液体過酸化水素は、供給ノズル１０３１を介して蒸発皿１０４１に滴下される。

蒸発皿１０４１に滴下された液体過酸化水素は、蒸発部１０４０において加熱されることによって蒸発し、過酸化水素ガスとなって滅菌室１０２０内に充満する。ここで、例えば、蒸発皿１０４１に滴下された液体過酸化水素が飛び散った場合には、飛び散った液体過酸化水素は上壁部材１０４６にブロックされ得る。したがって、蒸発部１０４０は、上壁部材１０４６を備えることによって、液体過酸化水素が液体のまま蒸発部１０４０から排出されることを抑制することができる。

図１０は、上壁部材１０４６を外した状態の蒸発部１０４０の構成を示す斜視図である。図９，１０に示すように、蒸発皿１０４１は、上壁部材１０４６の方向に突出する第１凸部１０４２Ａ，１０４２Ｂを備える。第１凸部１０４２Ａは、蒸発皿１０４１の中央部に周状に設けられる。第１凸部１０４２Ｂは、第１凸部１０４２Ａの外周に周状に設けられる。また、第１凸部１０４２Ａと上壁部材１０４６との間には第１流路１０４３Ａが形成される。第１凸部１０４２Ｂと上壁部材１０４６との間には第１流路１０４３Ｂが形成される。また、図１０に示すように、蒸発部１０４０は、ヒータ１０２５Ｈと、サーミスタ１０２５Ｓと、を備える。ヒータ１０２５Ｈは、蒸発部１０４０を加熱するのに用いられる。サーミスタ１０２５Ｓは、蒸発部１０４０の温度を測定するためのセンサとして用いられる。

一方、上壁部材１０４６は、蒸発皿１０４１の方向に突出する第２凸部１０４７を備える。第２凸部１０４７は、第１凸部１０４２Ａと第１凸部１０４２Ｂとの間に位置するように、上壁部材１０４６に周状に設けられる。第２凸部１０４７と蒸発皿１０４１との間には第２流路１０４８が形成される。図９及び図１０に示すように、第１凸部１０４２Ａ，１０４２Ｂ及び第２凸部１０４７は、蒸発皿１０４１及び上壁部材１０４６の中央部から外側へ向かう方向（放射方向）に交互に、つまり、第１凸部１０４２Ａ、第２凸部１０４７、第１凸部１０４２Ｂの順番で形成される。言い換えると、第１凸部１０４２Ａ，１０４２Ｂ及び第２凸部１０４７は、蒸発皿１０４１及び上壁部材１０４６の径方向の異なる位置に形成されることによって、ラビリンス構造（ラビリンスパッキン）を形成する。なお、本実施形態では、第１凸部１０４２Ａ，１０４２Ｂ及び第２凸部１０４７が、蒸発皿１０４１及び上壁部材１０４６の中央部から外側へ向かう方向（放射方向）に交互に形成される例を示したが、これに限定されない。例えば、第１凸部１０４２Ａ，１０４２Ｂ及び第２凸部１０４７が、蒸発皿１０４１及び上壁部材１０４６の中央部から外側へ向かう方向に、第１凸部１０４２Ａ、第１凸部１０４２Ｂ、第２凸部１０４７の順番に形成されるなど、様々な態様で形成されていてもよい。

蒸発皿１０４１に滴下された液体過酸化水素は、第１凸部１０４２Ａ，１０４２Ｂ及び／又は第２凸部１０４７にブロックされる。したがって、第１凸部１０４２Ａ，１０４２Ｂ及び第２凸部１０４７を設けることによって、液体過酸化水素が液体のまま蒸発部１０４０から排出されることを抑制することができる。また、第１凸部１０４２Ａ，１０４２Ｂ及び第２凸部１０４７を設けることによって、蒸発部１０４０の表面積が増大するので、蒸発部１０４０における液体過酸化水素の蒸発を促進し、液体過酸化水素の気化不良を抑制することができる。

また、図９に示すように、上壁部材１０４６の上面は、滅菌室１０２０の壁面と間隔をあけて設置されている。これによって、上壁部材１０４６の上面と滅菌室１０２０の壁面との間には流路１０２２が形成される。滅菌室１０２０の壁面にはソレノイドバルブＳＶ１２から延びる管が接続される穴１０２４が形成されている。滅菌装置１０００は、穴１０２４を介して流路１０２２に空気を注入できるようになっている。また、上壁部材１０４６の側面は、Ｏリング１０４９を介して滅菌室１０２０の壁面と接している。したがって、流路１０２２に注入された空気は、上壁部材１０４６の中央に向かって流れ、上壁部材１０４６の中央の穴を介して、蒸発皿１０４１の中央の気化エリア１０４０Ａへ供給される。気化エリア１０４０Ａに空気が供給されることによって、過酸化水素ガスは、第１流路１０４３Ａ、第２流路１０４８、及び第１流路１０４３Ｂの順に流れて滅菌室１０２０に供給される。このように、気化エリア１０４０Ａに滞留した過酸化水素ガスを空気で押し出すことによって、過酸化水素ガスの拡散を効率的に行うことができる。なお、本実施形態では、第１凸部１０４２Ａ，１０４２Ｂ及び第２凸部１０４７を設ける例を示したが、これに限らず、滅菌装置１０００は、これらのうち少なくとも１つを備えていればよい。

また、図９及び図１０に示すように、蒸発皿１０４１の中央部には、上壁部材１０４６の方へ向けて隆起する隆起部１０４１Ｈが形成されている。これに加えて、液体過酸化水素の供給ノズル１０３１は、その先端が隆起部１０４１Ｈの近傍に位置するように設置されている。これによって、蒸発皿１０４１に滴下された液体過酸化水素の飛び散りを抑制している。また、図９に示すように、隆起部１０４１Ｈには、液体過酸化水素の供給ノズル１０３１の下部から斜め下へ向けて延びる斜面１０４１Ａが形成される。斜面１０４１Ａを設けることによって、供給ノズル１０３１から滴下された液体過酸化水素は、斜面１０４１Ａを流れるので、液体過酸化水素を薄く広げて蒸発を促進することができる。

次に、蒸発部１０４０の他の態様について説明する。図１１は、一形態の蒸発部１０４０の構成を示す断面図である。図１１に示すように、蒸発部１０４０は、蒸発皿１０４１と、蒸発皿１０４１を覆う上壁部材１０４６と、を備える。蒸発皿１０４１及び上壁部材１０４６は、２本の柱１０２６Ｈ，１０２６Ｓによって滅菌室１０２０の壁に吊り下げ固定されている。柱１０２６Ｈの内部には、ヒータが設けられる。このヒータは、蒸発部１０４０を加熱するのに用いられる。また、柱１０２６Ｓの内部には、サーミスタが設けられる。このサーミスタは、蒸発部１０４０の温度を測定するためのセンサとして用いられる。上壁部材１０４６の中央部には穴が形成されおり、この穴には、液体過酸化水素の供給ノズル１０３１が挿入される。供給ノズル１０３１は、供給ユニット１０３０に接続されている。供給ユニット１０３０の液体過酸化水素は、供給ノズル１０３１を介して蒸発皿１０４１に滴下される。

蒸発皿１０４１に滴下された液体過酸化水素は、蒸発部１０４０において加熱されることによって蒸発し、過酸化水素ガスとなって滅菌室１０２０内に充満する。ここで、例えば、蒸発皿１０４１に滴下された液体過酸化水素が飛び散った場合には、飛び散った液体過酸化水素は上壁部材１０４６にブロックされる。したがって、蒸発部１０４０は、上壁部材１０４６を備えることによって、液体過酸化水素が液体のまま蒸発部１０４０から排出されることを抑制することができる。

図１１に示すように、蒸発皿１０４１には、周状に溝１０４１Ｂを形成することができる。溝１０４１Ｂを形成することによって、蒸発皿１０４１の表面積を増大することができるので、液体過酸化水素の蒸発を促進し、液体過酸化水素の気化不良を抑制することができる。また、溝１０４１Ｂを設けることによって、液体過酸化水素の飛び散りを抑制することができる。

また、図１１に示すように、ソレノイドバルブＳＶ１２から延びる管１０２８は、蒸発皿１０４１と上壁部材１０４６との間の気化エリア１０４１Ｂに挿入され、気化エリア１０４１Ｂに空気を注入することができる。これにより、気化エリア１０４１Ｂで蒸発した過酸化水素ガスは、空気に押し出されて滅菌室１０２０内に効率的に拡散される。

ここで、蒸発部１０４０は、蒸発皿１０４１の反上壁部材１０４６側に設けられたバッフルプレート１０４４を備える。バッフルプレート１０４４は、蒸発皿１０４１の下面にボルトなどによって固定されている。バッフルプレート１０４４は、蒸発皿１０４１の外周から径方向の外側に張り出すフランジ部１０４４Ｂを備える。したがって、蒸発皿１０４１から液体過酸化水素のしぶき（液体過酸化水素の細かな水滴）がこぼれ落ちた場合に、バッフルプレート１０４４は、フランジ部１０４４Ｂによって液体過酸化水素のしぶきを受け止めることができる。その結果、液体過酸化水素が液体のまま蒸発部１０４０から排出されることを抑制することができる。

次に、蒸発部１０４０の他の態様について説明する。図１２は、一形態の蒸発部１０４０の構成を示す断面図である。図１２の蒸発部１０４０は、図１１の蒸発部１０４０と重複する構成があるので、重複する構成については適宜説明を省略し、図１１の蒸発部１０４０と異なる構成を重点的に説明する。

図１２に示すように、上壁部材１０４６は、Ｏリング１０４９を介して滅菌室１０２０の壁面と接している。また、ソレノイドバルブＳＶ１２から延びる管１０２８は、上壁部材１０４６と滅菌室１０２０の壁面との間の流路１０２２に挿入されている。したがって、流路１０２２に注入された空気は、上壁部材１０４６の中央へ向かって流れ、上壁部材１０４６の中央の穴を介して、蒸発皿１０４１と上壁部材１０４６との間の気化エリア１０４０Ｂへ供給される。気化エリア１０４０Ｂに空気が供給されることによって、気化エリア１０４０Ｂに滞留した過酸化水素ガスは、空気で押し出されて、滅菌室１０２０内に効率的に拡散される。

次に、蒸発部１０４０の他の態様について説明する。図１３，１４は、一形態の蒸発部１０４０の構成を示す断面斜視図である。図１３，１４に示すように、蒸発部１０４０は、蒸発皿１０４１と、蒸発皿１０４１を覆う上壁部材１０４６と、を備える。上壁部材１０４６の中央部には穴が形成されおり、この穴には、液体過酸化水素の供給ノズル１０３１が挿入される。供給ノズル１０３１は、供給ユニット１０３０に接続されている。供給ユニット１０３０の液体過酸化水素は、供給ノズル１０３１を介して蒸発皿１０４１に滴下される。

蒸発皿１０４１に滴下された液体過酸化水素は、蒸発部１０４０において加熱されることによって蒸発し、過酸化水素ガスとなって滅菌室１０２０内に充満する。ここで、例えば、蒸発皿１０４１に滴下された液体過酸化水素が飛び散った場合には、飛び散った液体過酸化水素は上壁部材１０４６にブロックされる。したがって、蒸発部１０４０は、上壁部材１０４６を備えることによって、液体過酸化水素が液体のまま蒸発部１０４０から排出されることを抑制することができる。

また、図１３に示すように、上壁部材１０４６は、蒸発皿１０４１に対向する面に複数の周状の溝１０４６Ｄを備えている。また、上壁部材１０４６の外周部には、２か所に穴が形成されており、一方の穴には、ヒータ１０２９Ｈが挿入され、他方の穴には、サーミスタ１０２９Ｓが挿入される。ヒータ１０２９Ｈは、蒸発部１０４０を加熱するのに用いられる。サーミスタ１０２９Ｓは、蒸発部１０４０の温度を測定するためのセンサとして用いられる。

また、図１３，１４に示すように、蒸発皿１０４１は、複数の放射状の溝１０４１Ｃと、複数の周状の溝１０４１Ｄとを備えている。溝１０４１Ｃ及び溝１０４１Ｄを設けることによって、蒸発皿１０４１の表面には凹凸が形成される。具体的には、溝１０４１Ｄを設けることによって、蒸発皿１０４１の表面には、同心円状の複数の凸部１０４１Ｅが形成される。凸部１０４１Ｅの内周側の側面は、蒸発皿１０４１の外周方向に向けて傾斜している。これによって、凸部１０４１Ｅには、傾斜面１０４１Ｆが形成される。傾斜面１０４１Ｆが形成されているので、蒸発皿１０４１に滴下されて飛び散った液体過酸化水素は、傾斜面１０４１Ｆに接触して蒸発皿１０４１の内周側へ跳ね返る。したがって、本実施形態の蒸発部１０４０によれば、液体過酸化水素が液体のまま蒸発部１０４０から排出されることを抑制することができる。

次に、残液回収ユニット１０８０について説明する。図１５は、一形態の残液回収ユニット１０８０の外観の斜視図である。図１６は、一形態の残液回収ユニット１０８０の断面を示す斜視図である。図１５，１６に示すように、残液回収ユニット１０８０は、第１回収空間１０８２と、第２回収空間１０８４と、を備える。ここで、図８を参照すると、第１回収空間１０８２は、ソレノイドバルブＳＶ７，ＳＶ８を介して供給ユニット１０３０と接続されている。また、第２回収空間１０８４は、残液回収ユニット１０８０の外部の流路１０８３を介して第１回収空間１０８２と接続されている。残液回収ユニット１０８０は、第１回収空間１０８２と第２回収空間１０８４とを接続する流路１０８３に設けられたソレノイドバルブＳＶ１８を備える。ソレノイドバルブＳＶ１８は、流路１０８３の開閉を行うことができる。図１６に示すように、第１回収空間１０８２の容積は、第２回収空間１０８４の容積よりも大きく構成されている。また、図１６に示すように、第１回収空間１０８２は、液体過酸化水素が突沸したとしても液体のまま第２回収空間へ流入するのを抑制するために、第２回収空間１０８４の深さよりも深く形成されている。また、残液回収ユニット１０８０は、第１回収空間１０８２及び第２回収空間１０８４を加熱するためのヒータ１０８８を備える。

供給ユニット１０３０から第１回収空間１０８２に回収された滅菌剤は、ヒータ１０８８によって加熱されて蒸発し、流路１０８３を介して第２回収空間１０８４に流入する。そして、第２回収空間１０８４において再度加熱されて第２分解ユニット１０７１へ供給される。本実施形態では、残液回収ユニット１０８０が、第１回収空間１０８２と第２回収空間１０８４とに分かれている。したがって、第１回収空間１０８２において気化されなかった液体過酸化水素が液体のまま流出したとしても、第２回収空間１０８４において加熱されることによって気化される。仮に液体過酸化水素が液体のまま第２分解ユニット１０７１へ供給された場合、第２分解ユニット１０７１において過剰反応が生じて第２分解ユニット１０７１の温度が上昇し、その結果、第２分解ユニット１０７１がダメージを受けるおそれがある。しかしながら、本実施形態によれば、液体過酸化水素が液体のまま第２分解ユニット１０７１へ供給されることを抑制することができるので、第２分解ユニット１０７１にダメージが生じることを抑制することができる。なお、第２回収空間１０８４は、供給ユニット１０３０と第２分解ユニット１０７１とを接続する流路の長さ及び容積を増大するという機能も有する。すなわち、図８に示すように、供給ユニット１０３０は、ソレノイドバルブＳＶ９及び第２回収空間１０８４を介して第２分解ユニット１０７１へ接続される。第２回収空間１０８４を設けることによって、供給ユニット１０３０から第２分解ユニット１０７１への流路の長さ及び容積は増大する。したがって、仮に供給ユニット１０３０において液体過酸化水素の突沸が生じたとしても、過酸化水素が液体のまま第２分解ユニット１０７１に流入することを抑制することができる。

次に、残液回収ユニット１０８０の他の態様について説明する。図１７は、一形態の残液回収ユニット１０８０の断面を示す斜視図である。図１８は、一形態の液体過酸化水素の供給部材１０８６の構成を示す斜視図である。図１７，１８に示すように、残液回収ユニット１０８０は、第１回収空間１０８２に設けられた供給部材１０８６を備えていてもよい。図１７，１８に示すように、供給部材１０８６は、筒状部材１０８６Ａと、筒状部材１０８６Ａの一方の開口を覆う円板１０８６Ｃと、を備える。供給部材１０８６は、円板１０８６Ｃが上に向いた状態で、第１回収空間１０８２の底部に設置される。

図１８に示すように、円板１０８６Ｃには、複数の穴１０８６Ｄが形成される。また、筒状部材１０８６Ａの外周面には、らせん状の溝１０８６Ｂが形成される。らせん状の溝１０８６Ｂは、第１回収空間１０８２の側壁に形成された、図示していない過酸化水素の供給口と連通している。したがって、供給ユニット１０３０から第１回収空間１０８２に供給された液体過酸化水素は、らせん状の溝１０８６Ｂを通って渦を巻きながら第１回収空間１０８２内に流入する。これにより、第１回収空間１０８２の表面積が増大するとともに、過酸化水素が撹拌されて万遍なく加熱されるので、液体過酸化水素の突沸が生じるおそれを抑制することができる。また、仮に液体過酸化水素の突沸が発生したとしても、円板１０８６Ｃによって飛び散りや第２回収空間１０８４への流入を抑制することができる。第１回収空間１０８２において気化した過酸化水素ガスは、複数の穴１０８６Ｄ、及び、流路１０８３を介して第２回収空間１０８４に供給される。

次に、カートリッジからの滅菌剤の回収について説明する。図８を参照すると、滅菌装置１０００は、残液回収ユニット１０８０の圧力を計測するように構成された真空計ＣＧ１（圧力計）を備える。具体的には、真空計ＣＧ１は、ソレノイドバルブＳＶ１７を介して第１回収空間１０８２の圧力を計測するよう構成されている。ここで、第１回収空間１０８２の容積は、充填ユニット１０５０内の滅菌剤のカートリッジ１０５２の容積と等しいか又は大きく構成されている。これにより、例えば、カートリッジ１０５２の有効期限切れの時などにカートリッジ１０５２内の滅菌剤を第１回収空間１０８２に全量回収することができる。なお、本明細書において、残液回収ユニット８０，１０８０は、供給ユニット３０，１０３０内の滅菌剤の残液を回収するだけではなく、充填ユニット５０，１０５０内の有効期限切れの滅菌剤（廃液）を回収する機能も有する。

しかしながら、第１回収空間１０８２内に滅菌剤が収容されている状態でカートリッジ１０５２内の滅菌剤を回収すると、第１回収空間１０８２から滅菌剤が溢れるおそれがある。そこで、本実施形態の残液回収ユニット１０８０は、真空計ＣＧ１によって計測された第１回収空間１０８２の圧力がしきい値以下になったらカートリッジ１０５２から第１回収空間１０８２へ滅菌剤が回収されるよう構成されている。すなわち、第１回収空間１０８２内の滅菌剤が空になると、第１回収空間１０８２内の圧力は、あるしきい値以下になる。しきい値は、あらかじめ実験などによって得られる。そこで、滅菌装置１０００は、真空計ＣＧ１によって計測された第１回収空間１０８２の圧力がしきい値以下になったら、第１回収空間１０８２内の滅菌剤が空になっているとみなして、カートリッジ１０５２から第１回収空間１０８２へ滅菌剤を回収する。このように、第１回収空間１０８２内の滅菌剤が空になっている状態でのみ、カートリッジ１０５２から第１回収空間１０８２へ滅菌剤を回収するので、第１回収空間１０８２から滅菌剤が溢れるおそれを抑制することができる。

次に、滅菌剤の濃縮工程におけるソレノイドバルブＳＶ１８の開閉制御について説明する。上述のとおり、第１回収空間１０８２と第２回収空間１０８４とを連通する流路１０８３には、ソレノイドバルブＳＶ１８が設けられている。滅菌装置１０００は、ソレノイドバルブＳＶ１８の開閉を行うことにより、流路１０８３の開閉を行うことができる。供給ユニット１０３０に収容された滅菌剤の濃縮を行う工程（濃縮工程）以外の際には、ソレノイドバルブＳＶ１８は、「開」に制御される。これにより、流路１０８３は開き、第１回収空間１０８２と第２回収空間１０８４とは連通する。

一方、濃縮工程は、残液回収ユニット１０８０を構成する第１回収空間１０８２及び第２回収空間１０８４のうち一方の第２回収空間１０８４のみを介して滅菌剤の収容空間である供給ユニット１０３０を減圧することによって行われる。この点を具体的に説明する。図１９は、濃縮工程におけるソレノイドバルブＳＶ１８の開閉制御を示すフローチャートの一例である。図１９に示すように、滅菌装置１０００は、濃縮工程を行うか否かを判定する（３１０）。滅菌装置１０００は、濃縮工程を行わないと判定したときには（３１０，Ｎｏ）、ソレノイドバルブＳＶ１８を「開」に制御する（３２０）。一方、滅菌装置１０００は、濃縮工程を行うと判定したときには（３１０，Ｙｅｓ）、ソレノイドバルブＳＶ１８を「閉」に制御する（３３０）。これによって、第１回収空間１０８２と第２回収空間１０８４とは、連通しなくなる。この状態で、滅菌装置１０００は、ソレノイドバルブＳＶ９を開いて濃縮工程を行う（３４０）。具体的には、滅菌装置１０００は、減圧ユニット１０６０を用いて減圧を行う。すると、供給ユニット１０３０は、第１回収空間１０８２及び第２回収空間１０８４のうち第２回収空間１０８４のみを介して減圧される。仮に、第１回収空間１０８２と第２回収空間１０８４とが連通しており、かつ、第１回収空間１０８２に液体過酸化水素が残っていれば、第１回収空間１０８２に残っている液体過酸化水素の気化作業も発生するために濃縮工程に時間がかかる。これに対して本実施形態によれば、濃縮工程の際には、第１回収空間１０８２と第２回収空間１０８４とが連通しないので、仮に第１回収空間１０８２に液体過酸化水素が残っていたとしても、第２回収空間１０８４のみを通って減圧が行われ、その結果、濃縮工程に要する時間を短縮することができる。

次に、滅菌装置１０００の運転開始前に装置の状態を自動で判別するセルフチェックについて説明する。一般的に、滅菌装置では、装置の状態を１日１回判別することが推奨されているが、１日１回の判別では装置の故障のタイミングによっては故障を検知することが難しい場合がある。 また、装置の状態判別を実行するかどうかはユーザーの操作に任されている。仮に装置の故障が運転中に検知された場合、ユーザーは滅菌物を解体して再組立てする必要があり、また排蒸やガスの分解など待ち時間が発生するためにデメリットが大きかった。

これに対して、本実施形態の滅菌装置１０００は、滅菌装置１０００の運転開始前に装置のセルフチェックを行う。すなわち、滅菌装置１０００は、ユーザーが運転開始を指示した後、実際の滅菌工程が始まる前に装置の状態を自動でチェックする。具体的には、滅菌装置１０００は、滅菌装置１０００のソレノイドバルブＳＶ０〜ＳＶ１８の開閉を適宜切り替えながら、圧力計ＰＧ１〜ＰＧ３及び／又は真空計ＣＧ１の値をあらかじめ設定されたしきい値を比較することによって、装置の状態を自動でチェックする。

滅菌工程が始まる前の滅菌装置１０００のセルフチェックの一例として、供給ユニット１０３０の減圧路の導通確認について説明する。供給ユニット１０３０の減圧路の導通確認を行う場合には、滅菌装置１０００は、ソレノイドバルブＳＶ０、ＳＶ４、ＳＶ９、ＳＶ１４を「開」にし、ソレノイドバルブＳＶ１１、ＳＶ１７については真空計ＣＧ１によって供給ユニット１０３０の圧力を計測できるように切り替え、その他のソレノイドバルブを「閉」に制御する。これによって、ロータリーポンプＲＰから供給ユニット１０３０への閉じた経路が形成される。この状態において、ロータリーポンプＲＰをＯＮに制御して所定時間が経過した後、真空計ＣＧ１の圧力が所定のしきい値より小さくなっているか否かを判定する。真空計ＣＧ１の圧力が所定のしきい値より小さくなっていれば、供給ユニット１０３０の減圧路は正常であると判定することができる。一方、真空計ＣＧ１の圧力が所定のしきい値より小さくなっていなければ、供給ユニット１０３０の減圧路において漏れが生じていたり、ソレノイドバルブが正常に開閉できていない可能性がある。滅菌装置１０００は、このようにして、滅菌装置１０００の各種の流体経路及びソレノイドバルブのチェックを行うことができる。滅菌装置１０００は、運転時間に影響を与えないように、チェック工程は装置が正常な場合には数分以内に完了するようになっている。

次に、触媒粉捕集フィルタについて説明する。図８に示すように、滅菌装置１０００は、第２分解ユニット１０７１とソレノイドバルブＳＶ４との間に、触媒粉捕集フィルタ１０７２を備える。触媒粉捕集フィルタ１０７２は、アフター交換可能な、触媒粉の捕集フィルタである。一般的な滅菌装置では、真空ポンプ（本実施形態におけるロータリーポンプＲＰ）の後段に分解触媒が設けられる。この場合、真空ポンプから発生するオイルミストにより触媒が汚染され、ガス漏れが発生するおそれがある。

これに対して、本実施形態の滅菌装置１０００は、ロータリーポンプＲＰの前段に第２分解ユニット１０７１を設置している。このため、触媒の汚染を抑制することができるが、触媒から落ちる粉が直接ロータリーポンプＲＰに吸引されることによって、ロータリーポンプＲＰが故障するおそれがある。そこで、滅菌装置１０００は、第２分解ユニット１０７１とロータリーポンプＲＰとの間、具体的には第２分解ユニット１０７１とソレノイドバルブＳＶ４との間に、触媒粉捕集フィルタ１０７２を備える。これにより、第２分解ユニット１０７１の触媒から粉が落ちたとしても触媒粉捕集フィルタ１０７２に捕集されるので、ロータリーポンプＲＰが故障することを抑制することができる。

なお、上述した滅菌装置及び滅菌方法において、供給ユニット１０３０、蒸発部１０４０、及び滅菌室１０２０、並びに、任意の要素である第１分解ユニット１０７０、第２分解ユニット１０７１、及び残液回収ユニット１０８０は、常に陰圧又は大気圧となるように構成されている。即ち、これらの構成要素は、圧力が大気圧を超えないように構成されている。このような構成を採用することにより、配管系統等に万が一問題が生じた場合でも、ガスが外部に漏出することを抑止することができる。

次に、拡散工程及び復圧工程２５０は滅菌室２０内に系外から空気を流入させるが、ここで両工程における空気の流入速度について説明する。拡散工程における流入速度は復圧工程２５０における流入速度より小さくなるように制御される。この制御は、例えば、ソレノイドバルブＳＶ１２開放時の開口面積をソレノイドバルブＳＶ１４より小さくすることにより実現される。これにより、拡散工程において拡散しづらい過酸化水素ガスを被滅菌物の内腔に拡散させることができる。一方で、復圧工程２５０において滅菌室２０内の過酸化水素除去を短時間で行うことができる。

また、上記の実施形態では、センサＳＮＳが１個設けられる例を示したが、これには限定されない。図２０は、センサＳＮＳの設置の一例を示す模式図である。図２０に示すように、滅菌装置は、複数（例えば２個）のセンサＳＮＳを備えていてもよい。センサＳＮＳ−１とセンサＳＮＳ−２は、距離を離して設置される。具体的には、センサＳＮＳ−１は、抽出管の先端からセンサＳＮＳ−１までの配管内の体積が第１所定量（例えば３．４ｍｌ）となる位置に設けられる。センサＳＮＳ−２は、センサＳＮＳ−１からセンサＳＮＳ−２までの配管内の体積が第１所定量より少ない第２所定量（例えば３．３ｍｌ）となる位置に設けられる。

この構成における充填ユニット５０から供給ユニット３０への滅菌剤の充填工程は、以下のように行われる。まず、抽出管をカートリッジ１０５２内に挿入して抽出管の先端が滅菌剤の液面より下に位置している状態で、ソレノイドバルブＳＶ５を開くと共に、送液ポンプＴＰを稼働する。センサＳＮＳ−１が滅菌剤を検出したら（ＯＮ状態になったら）、送液ポンプＴＰを停止し、抽出管を滅菌剤の液面より上に移動させ、送液ポンプＴＰを再び稼働する。センサＳＮＳ−１が滅菌剤を検出しなくなる（ＯＦＦ状態になる）よりも早く、センサＳＮＳ−２が滅菌剤を検出すれば（ＯＮ状態になれば）、最低でも第２所定量（例えば３．３ｍｌ）の滅菌剤が吸い出されたと判断することができる。

また、上記では複数（例えば２個）のセンサＳＮＳを設置する例を示したが、１個のセンサＳＮＳを用いて上記と同様の滅菌剤の吸い出し量の検出を行うこともできる。図２１は、センサＳＮＳの設置の一例を示す模式図である。図２２は、センサＳＮＳの構成の一例を示す模式図である。図２１，２２に示すように、本例では、送液ポンプＴＰと供給ユニット３０とを接続する配管がループするように巻かれており、配管のループの巻き始め部分５２と巻き終わり部分５４が隣接して配置されている。センサＳＮＳは、隣接している巻き始め部分５２と巻き終わり部分５４とを挟むように配置される。具体的には、センサＳＮＳは、抽出管の先端からセンサＳＮＳまでの配管内の体積が第１所定量（例えば３．４ｍｌ）となる位置に設けられる。これに加えて、センサＳＮＳは、センサＳＮＳからループした配管を通って再びセンサＳＮＳに至るまでの配管内の体積が第１所定量より少ない第２所定量（例えば３．３ｍｌ）となるように設けられている。なお、ここでは、センサＳＮＳが巻き始め部分５２と巻き終わり部分５４とを挟むように配置される例を示したが、これには限定されない。センサＳＮＳは、配管のループする前の部分とループした後の部分とを挟むように配置されていればよい。

センサＳＮＳは、図２２に示すように、スリット５７が形成された部材を挟んで向かい合う発光部５６と受光部５８を備えている。２本の配管（巻き始め部分５２の配管と巻き終わり部分５４の配管）は、スリット５７の部分に配置される。センサＳＮＳは、受光部５８による受光量に基づいて配管内の液体（滅菌剤）の有無を検出する。すなわち、２本の配管の両方に滅菌剤があれば、光はスリット５７において大きく遮られるので、受光部５８による受光量は小さくなる（第１受光量）。一方、２本の配管のいずれにも滅菌剤がなければ、光はスリット５７において大きく透過するので、受光量は大きくなる（第２受光量）。また、２本の配管のうちいずれかに滅菌剤があれば、光はスリット５７において一部遮られ一部透過するので、受光部５８による受光量は第１受光量と第２受光量の間の第３受光量になる。センサＳＮＳは、受光部５８による受光量が、第１受光量、第２受光量、及び、第３受光量のいずれになっているか、又は、いずれに近接しているかによって、２本の配管内の滅菌剤の有無を検出することができる。

この構成における充填ユニット５０から供給ユニット３０への滅菌剤の充填工程は、以下のように行われる。まず、抽出管をカートリッジ１０５２内に挿入して抽出管の先端が滅菌剤の液面より下に位置している状態で、ソレノイドバルブＳＶ５を開くと共に、センサＳＮＳの受光部５８による受光量が第３受光量になるまで、送液ポンプＴＰを稼働する。つまり、配管の巻き始め部分５２まで滅菌剤が吸い出されるまで送液ポンプＴＰを稼働する。センサＳＮＳの受光部５８による受光量が第３受光量になったら送液ポンプＴＰを停止し、抽出管を滅菌剤の液面より上に移動させ、送液ポンプＴＰを再び稼働する。センサＳＮＳは、センサＳＮＳの受光部５８による受光量が第２受光量になるよりも早く、第１受光量になれば、最低でも第２所定量（例えば３．３ｍｌ）の滅菌剤が吸い出されたと判断することができる。つまり、配管の巻き始め部分５２においてセンサＳＮＳが反応しなくなる（ＯＦＦ状態になる）よりも早く、配管の巻き終わり部分５４においてセンサＳＮＳが反応すれば（ＯＮ状態になれば）、最低でも第２所定量（例えば３．３ｍｌ）の滅菌剤が吸い出されたと判断することができる。図２０及び図２１の構成によれば、送液ポンプＴＰの送液速度の個体差に関わらず、充填ユニット５０から所定量の滅菌剤が吸い出されたことを確実に検出することができる。すなわち、送液ポンプＴＰが空気を完全に封止できる機構ではない場合、空気を送ったときの若干の漏れにより送液速度に個体差が生じる可能性がある。このため、滅菌剤の吸い出しの際に送液ポンプＴＰを稼働してからセンサＳＮＳが滅菌剤を検出するまでの時間と、抽出管をカートリッジ１０５２から抜いた状態で送液ポンプＴＰを稼働してからセンサＳＮＳが滅菌剤を検出しなくなるまでの時間と、を比較して滅菌剤の抽出量を検出する方法では誤差が生じるおそれがある。これに対して、この構成によれば、時間の比較による滅菌剤の抽出量の検出を行っていないので、送液ポンプＴＰの送液速度の個体差に関わらず、充填ユニット５０から所定量の滅菌剤が吸い出されたことを確実に検出することができ、抽出量不足による滅菌不良を防止することができる。

（１）過酸化水素の拡散スピード
上述した通り、本発明に係る滅菌装置では、蒸発部が滅菌室内に設けられており、本発明に係る滅菌方法では、滅菌室内で液体過酸化水素が蒸発させられる。このような構成を採用することによる効果を検証するため、以下のような実験を行った。なお、以下は、図４及び図６に示した滅菌装置１０に対して行った実験の結果である。
（実施例１）

滅菌室内の温度が５０℃の条件で、図６を参照しながら説明した滅菌剤の投入を行い、滅菌室内で液体過酸化水素を蒸発させた。そして、上述した濃度測定手段を用いて、過酸化水素ガス濃度のピーク値と、過酸化水素ガス濃度がピーク値に達するまでに要した時間を測定した。
（比較例１）

蒸発部を滅菌室外に設置し、滅菌室外で液体過酸化水素を蒸発させ、発生した過酸化水素ガスを滅菌室内に投入した場合について、以下の文献に基いて、過酸化水素ガス濃度のピーク値と、過酸化水素ガス濃度がピーク値に達するまでに要した時間を計算した。

文献名：“Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｅｒｏｘｉｄｅ ｇａｓ ｐｌａｓｍａ ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ” Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｎｎｕａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ２５−２８ Ｍａｒｃｈ ２００９
以上の結果を下記表１に示す。

表１の結果から明らかなように、蒸発部を滅菌室内に設けることにより、過酸化水素ガス濃度のピーク値が向上するとともに、過酸化水素ガス濃度がピーク値に達するまでに要する時間も大幅に短縮できることが分かったそれゆえ、このような構成を採用することにより、滅菌室内における過酸化水素ガスの拡散スピードが大幅に向上することが分かった。即ち、これにより、従来と比較してより効率的な滅菌が行えることがわかった。

（２）生残菌数の測定
次に、本発明に係る滅菌装置及び滅菌方法により、滅菌が適切に行われることを確認する実験を行った。被滅菌物としては、直径０．５ｍｍ×長さ１００００ｍｍのテフロン（登録商標）製チューブを両端に接続した内腔物内に１０^６ＣＦＵのＧｅｏｂａｃｉｌｌｕｓ Ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ（ＡＴＣＣ７９３５）の芽胞を指標菌として設置したものを用いた。そして、滅菌時間を変更しながら、ハーフサイクル法で滅菌処理を行い、培養後のコロニー数を滅菌時間に対してプロットした。その結果を図２３に示す。

図２３に示す通り、滅菌時間を６分以上取ることにより、生残菌数をゼロにすることができた。即ち、本発明に係る滅菌装置及び滅菌方法により、充分な滅菌性能を達成できることが分かった。

（３）減圧時に気体が通過する分解触媒ユニットの数を切り替えることによる効果
上述した通り、本発明に係る滅菌装置では、第１分解ユニットは、複数の分解触媒ユニットと、前記減圧時に気体が通過する前記分解触媒ユニットの数を切り替えるための切替手段とを備えている。このような構成を採用することによる効果を検証するため、以下のような実験を行った。

（実施例２）
減圧工程において、ソレノイドバルブＳＶ２を開状態とすることにより、第１分解ユニット７０において気体が通過する分解触媒ユニットを第１分解触媒ユニット７０Ａのみとした。そして、減圧開始時から滅菌室２０の圧力が１００Ｐａになるまでに要した時間を測定した。

（比較例２）
減圧工程において、ソレノイドバルブＳＶ２の代わりにソレノイドバルブＳＶ３を開状態とすることにより、第１分解ユニット７０において気体が通過する分解触媒ユニットを第１分解触媒ユニット７０Ａ及び第２分解触媒ユニット７０Ｂの２つとした。そして、減圧開始時から滅菌室２０の圧力が１００Ｐａになるまでに要した時間を測定した。
以上の結果を下記表２に示す。

表２の結果から明らかなように、実施例２の場合、比較例２の場合と比較して、減圧開始時から滅菌室２０の圧力が１００Ｐａになるまでに要する時間を１９秒短縮することができた。即ち、例えば、滅菌室２０の圧力を１００Ｐａまで減圧する工程が全６回ある場合には、全体の所要時間を約２分間短縮できることがわかった。即ち、これにより、従来と比較してより効率的な滅菌が行えることがわかった。

１０，１０００…滅菌装置；２０，１０２０…滅菌室；３０，１０３０…供給ユニット；３１…複数の孔を有する部材；３１Ｈ…孔；４０，１０４０…蒸発部；４１，１０４１…蒸発皿；４５，１０４５…濃度測定手段；４５Ａ，１０４５Ａ…光源；４５Ｂ，１０４５Ｂ…光度計；４５Ｃ，１０４５Ｃ…測定部（プローブ）；５０，１０５０…充填ユニット；５２…巻き始め部分；５４…巻き終わり部分；５６…発光部；５７…スリット；５８…受光部；６０，１０６０…減圧ユニット；７０，１０７０…第１分解ユニット；７０Ａ…第１分解触媒ユニット；７０Ｂ…第２分解触媒ユニット；７１，１０７１…第２分解ユニット；８０，１０８０…残液回収ユニット；９０，１０９０…除湿ユニット；９１，１０９１…フィルタ；１０４２Ａ，１０４２Ｂ…第１凸部；１０４３Ａ，１０４３Ｂ…第１流路；１０４４…バッフルプレート；１０４６…上壁部材；１０４７…第２凸部；１０４８…第２流路；１０８２…第１回収空間；１０８４…第２回収空間；１０８３…流路；１０５２…カートリッジ；Ｇ１…溝；Ｇ２…溝；ＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３…圧力計；ＲＰ…ロータリーポンプ；Ｓｅｐ…オイルミストセパレータ；ＳＮＳ…センサ；ＳＶ０、ＳＶ１、ＳＶ２、ＳＶ３、ＳＶ４、ＳＶ５、ＳＶ６…ソレノイドバルブ；ＳＶ７、ＳＶ８…三方向ソレノイドバルブ；ＳＶ９、ＳＶ１０…ソレノイドバルブ；ＳＶ１１…三方向ソレノイドバルブ；ＳＶ１２、ＳＶ１３、ＳＶ１４、ＳＶ１５、ＳＶ１６、ＳＶ１７、ＳＶ１８…ソレノイドバルブ；ＴＰ…送液ポンプ

Claims (34)

1. 被滅菌物を収容する滅菌室と、
   前記滅菌室内に液体過酸化水素を含んだ滅菌剤を供給する供給ユニットと、
   前記滅菌室内に位置し且つ前記液体過酸化水素を前記滅菌室内で蒸発させる蒸発部と
   を具備した滅菌装置。
2. 前記滅菌室内の過酸化水素ガスの濃度を検出する濃度測定手段と、
   前記過酸化水素ガスの前記濃度に応じて前記滅菌剤の前記滅菌室内への供給量を調整する制御ユニットと
   を更に具備した請求項１に記載の滅菌装置。
3. 前記滅菌室内の過酸化水素ガスの濃度を検出する濃度測定手段を更に具備し、前記濃度測定手段は光源と光度計とを備え、前記光源は単色光源である請求項１又は２に記載の滅菌装置。
4. 前記蒸発部は蒸発皿を備え、前記蒸発皿は少なくとも１つの凹部及び／又は凸部を備えている請求項１乃至３の何れか１項に記載の滅菌装置。
5. 前記凹部及び／又は凸部は周状の溝と前記周状の溝と交差する溝である請求項４に記載の滅菌装置。
6. 前記供給ユニット内の前記滅菌剤の液面より上に複数の孔を有する部材が設けられている請求項１乃至５の何れか１項に記載の滅菌装置。
7. 前記滅菌室内を減圧する減圧ユニットと、
   前記減圧時に前記滅菌室内の過酸化水素を分解する第１分解ユニットと
   を更に具備し、
   前記第１分解ユニットは、複数の分解触媒ユニットと、前記減圧時に気体が通過する前記分解触媒ユニットの数を切り替えるための切替手段とを備えている請求項１乃至６の何れか１項に記載の滅菌装置。
8. 前記第１分解ユニットは、前記滅菌室内に前記過酸化水素を供給する前に前記減圧ユニットによって減圧する際には、前記気体がより少ない数の前記分解触媒ユニットを通過し、前記滅菌室内に前記過酸化水素を供給した後に前記減圧ユニットによって減圧する際には、前記気体がより多い数の前記分解触媒ユニットを通過するように構成されている、請求項７に記載の滅菌装置。
9. 前記第１分解ユニットは、前記滅菌室内に前記過酸化水素を供給する前に前記減圧ユニットによって減圧する際には、前記気体が１つの前記分解触媒ユニットを通過し、前記滅菌室内に前記過酸化水素を供給した後に前記減圧ユニットによって減圧する際には、前記気体が２つ以上の前記分解触媒ユニットを通過するように構成されている、請求項７に記載の滅菌装置。
10. 前記滅菌室内を減圧する減圧ユニットと、
    前記減圧時に前記滅菌室内の過酸化水素を分解する第１分解ユニットと
    を更に具備し、
    前記供給ユニットは、前記減圧ユニットによって前記供給ユニット内の前記滅菌剤が濃縮されるように構成されている、請求項１乃至９の何れか１項に記載の滅菌装置。
11. 前記滅菌装置は前記滅菌剤の濃縮又は回収の際に気化した過酸化水素を分解する第２分解ユニットを更に具備している請求項１乃至１０の何れか１項に記載の滅菌装置。
12. 前記供給ユニット内に存在する前記滅菌剤を回収する残液回収ユニットを更に具備した請求項１乃至１１の何れか１項に記載の滅菌装置。
13. 前記供給ユニットに前記滅菌剤を充填する充填ユニットを更に具備し、前記残液回収ユニットは前記充填ユニット内に存在する前記滅菌剤も回収できるように構成されている請求項１２に記載の滅菌装置。
14. 前記蒸発部は、蒸発皿と、前記蒸発皿を覆う上壁部材と、を備える請求項１乃至１３の何れか１項に記載の滅菌装置。
15. 前記蒸発皿は、前記上壁部材の方向に突出する第１凸部を備え、
    前記第１凸部と前記上壁部材との間には第１流路が形成される請求項１４に記載の滅菌装置。
16. 前記上壁部材は、前記蒸発皿の方向に突出する第２凸部を備え、
    前記第２凸部と前記蒸発皿との間には第２流路が形成される請求項１４又は１５に記載の滅菌装置。
17. 前記第１凸部及び前記第２凸部は、前記蒸発皿及び前記上壁部材の中央部から外側へ向かう方向に交互に形成される請求項１６に記載の滅菌装置。
18. 前記残液回収ユニットは、前記供給ユニットと接続された第１回収空間と、前記第１回収空間と接続された第２回収空間と、を備える請求項１２又は１３に記載の滅菌装置。
19. 前記第１回収空間の容積は、前記第２回収空間の容積よりも大きく構成されている請求項１７に記載の滅菌装置。
20. 前記残液回収ユニットは、前記第１回収空間と前記第２回収空間とを接続する流路に設けられたバルブを備える請求項１８又は１９に記載の滅菌装置。
21. 前記滅菌剤を濃縮する工程においては、前記バルブが閉に制御されることによって、前記第２回収空間のみを介して前記減圧ユニットによって前記供給ユニット内の前記滅菌剤が濃縮されるようになっている請求項２０に記載の滅菌装置。
22. 前記残液回収ユニットの圧力を計測するように構成された圧力計をさらに備える請求項１２乃至２１の何れか１項に記載の滅菌装置。
23. 前記圧力計は、前記第１回収空間の圧力を計測するよう構成されている請求項２２に記載の滅菌装置。
24. 前記第１回収空間の容積は、前記充填ユニット内の前記滅菌剤のカートリッジの容積と等しいか又はより大きく構成されている請求項１７乃至２３の何れか１項に記載の滅菌装置。
25. 前記残液回収ユニットは、前記圧力計によって計測された前記第１回収空間の圧力がしきい値以下になったら前記カートリッジから前記第１回収空間へ前記滅菌剤が回収されるよう構成されている請求項２３又は２４に記載の滅菌装置。
26. 前記滅菌室内を減圧する減圧ユニットと、
    前記減圧時に前記滅菌室内の過酸化水素を分解する第１分解ユニットと
    を更に具備し、
    前記供給ユニット、前記蒸発部、前記滅菌室、及び前記第１分解ユニットは、大気圧を超えないように構成されている、請求項１乃至２５の何れか１項に記載の滅菌装置。
27. 滅菌室内に被滅菌物を収容する工程と、
    前記滅菌室内に液体過酸化水素を含んだ滅菌剤を供給する供給工程と、
    前記滅菌室内で前記液体過酸化水素を蒸発させる工程と
    を含んだ滅菌方法。
28. 前記滅菌室内の過酸化水素ガスの濃度を検出する工程と、
    前記過酸化水素ガスの濃度に応じて前記滅菌剤の前記滅菌室内への供給量を調整する工程と
    を更に含んだ請求項２７に記載の滅菌方法。
29. 前記供給工程の前に、前記滅菌剤の濃縮を行うか否かを選択する工程を更に含んだ請求項２７又は２８に記載の滅菌方法。
30. 前記供給工程の前に前記滅菌剤を濃縮する工程を更に含んだ請求項２７乃至２９の何れか１項に記載の滅菌方法。
31. 前記供給工程の前に前記滅菌室内を減圧する第１減圧工程と、
    前記供給工程の後に前記滅菌室内を減圧する第２減圧工程と
    を含んだ滅菌方法であって、
    前記第１減圧工程では気体がより少ない数の分解触媒ユニットを通過し、前記第２減圧工程では気体がより多い数の分解触媒ユニットを通過するように構成されている請求項２７乃至３０の何れか１項に記載の滅菌方法。
32. 前記供給工程の前に前記滅菌室内を減圧する第１減圧工程と、
    前記第１減圧工程と前記供給工程との間に前記滅菌室内に空気を導入することにより前記滅菌室内の前記被滅菌物の加温を行う工程と
    を更に含んだ請求項２７乃至３１の何れか１項に記載の滅菌方法。
33. 前記滅菌剤を濃縮する工程は、前記滅菌剤を回収する残液回収ユニットを構成する第１回収空間及び第２回収空間のうち一方のみを介して前記滅菌剤の収容空間を減圧することによって行われる請求項３０乃至３２の何れか１項に記載の滅菌方法。
34. 前記滅菌剤を濃縮する工程は、
    前記滅菌剤の濃縮を行うか否かを判定する工程と、
    前記滅菌剤を濃縮を行うと判定された場合に、前記第１回収空間と前記第２回収空間とを接続する流路に設けられたバルブを閉にする工程と、
    前記第２回収空間を介して前記滅菌剤の収容空間を減圧する工程と、を備える請求項３３に記載の滅菌方法。