JP3663246B2 - 滅菌器の冷態起動時の運転方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、医療用品等を滅菌するための滅菌器における冷態起動時の運転方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、滅菌器においては、滅菌効果を高めたり、滅菌処理後の被滅菌物の濡れを防止するために、滅菌槽内およびこの滅菌槽内の被滅菌物を所定の温度に昇温した後、滅菌作業を実施している。たとえば、蒸気滅菌器の場合には、前記滅菌槽や被滅菌物の温度が低いと、蒸気がこれらに接して凝縮し、液滴として付着する。そのため、被滅菌物内の空気を十分に排除できず、蒸気の被滅菌物への浸透が不完全になって滅菌性能が低下し、また滅菌終了後の被滅菌物が濡れた状態となって、仕上がり性を低下させてしまう。そこで、前記滅菌槽内へ被滅菌物を収容するのに先立って、予め前記滅菌槽内を所定の温度まで昇温させている。また、エチレンオキサイドガス等の殺菌性ガスを使用するガス滅菌器においては、殺菌ガスの反応性を高めるとともに、被滅菌物取出時の滅菌ガスの分離除去性能を高めるために、前記滅菌槽および被滅菌物の昇温を行っている。
【０００３】
これらの滅菌器において、前記滅菌槽および被滅菌物の予熱に関しては、前記滅菌槽を構成する缶体を二重のジャケット構造とし、このジャケット（一般に、「蒸気ジャケット」と称される。）内へ蒸気を供給することによって、前記滅菌槽を外側から加熱している。そして、この蒸気ジャケットは、運転開始時には、前記滅菌槽内を所定の温度にまで昇温させるために利用され、運転中には、この温度を維持させるために利用される。
【０００４】
ところで、前記蒸気ジャケットは、前記滅菌槽の外側から加温するために前記滅菌槽全体を覆う形で設けた構造が一般的であり、そのため前記滅菌器が大きくなるとともに、重量も重くなり、高価なものとなっていた。また、このような蒸気ジャケットは、圧力容器としての規制を受けるため、供給する蒸気圧力にも制限を受け、構造的にも一定以上の板厚，強度が必要であり、この点からしても、小型化，軽量化に限界があった。さらに、前記滅菌槽における被滅菌物の出入口を閉鎖するための扉に関しては、通常前記蒸気ジャケットを設けていないため、この扉が所定の温度にまで上昇するのは、前記滅菌槽からの輻射熱や前記滅菌槽内の空気の対流によるほかなく、そのため前記扉を所定の温度まで昇温させるには、前記滅菌槽が所定の温度に達してから、さらに長時間を要していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、冷態起動時、滅菌槽の温度を短時間で上昇させることのできる滅菌器の冷態起動時の運転方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、請求項１に記載の発明は、滅菌槽内へ被滅菌物を収容し、所定の工程にしたがって滅菌作業を行う滅菌器において、冷態起動時、前記滅菌槽内へ被滅菌物を収容する前に、前記滅菌槽を扉によって閉鎖し、前記滅菌槽の周壁に配置された管状の蒸気流路内および前記滅菌槽内へ蒸気を供給し、前記滅菌槽および前記扉４を予熱することを特徴としている。
【０００７】
さらに、請求項２に記載の発明は、前記滅菌槽の温度を上昇させた後は、前記蒸気流路内へのみ蒸気を供給すること特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明は、蒸気滅菌器に限らず、ガス滅菌器においても蒸気によって滅菌槽の加熱を行う滅菌器に関して適用されるものである。
【０００９】
さて、この発明の基本的な形態は、滅菌槽の周壁に加熱用の管状の蒸気流路を設け、滅菌器使用時に、この蒸気流路内へ蒸気発生装置からの蒸気を供給することによって、滅菌器の冷態起動時における前記滅菌槽自体の予熱の他、被滅菌物の予熱，滅菌工程時の前記滅菌槽内の雰囲気温度の維持等、各工程における前記滅菌槽の加熱を行なうものである。これにより、従来のように、前記滅菌槽を二重の缶体構造として前記滅菌槽の周囲に蒸気ジャケットを形成したものに比べて、構造の簡略化を図ることができ、小型化も達成することができる。
【００１０】
また、前記蒸気流路を管によって構成し、この蒸気流路を前記滅菌槽の周壁に沿って配置することにより、従来のように、厚肉の外壁を有する蒸気ジャケットに比べて、高温高圧の蒸気を供給することが可能になり、前記滅菌槽を短時間で昇温させることができる。また、前記蒸気流路を前記滅菌槽を構成する壁面に一体的に形成することにより、前記蒸気流路を流れる蒸気は、前記滅菌槽を直接加熱する。
【００１１】
さらに、前記滅菌器の冷態起動時において、被滅菌物を前記滅菌槽内へ収容する前に、前記滅菌槽を扉によって閉鎖した後、前記蒸気流路内と前記滅菌槽内とへ前記蒸気発生装置からの蒸気を供給し、前記滅菌槽を内外から加熱することにより、前記滅菌槽の予熱を短時間に行うことができ、しかも前記扉の予熱も併せて行うことができる。この場合、管によって形成した前記蒸気流路を前記滅菌槽の周壁に溶接等によって固定したものにおいては、前記蒸気流路と前記滅菌槽との間に発生する熱応力により亀裂等の損傷が生じるのも防止することができる。
【００１２】
ここで、前記冷態起動時とは、朝一番最初に起動させる場合のように、運転終了後、一定の時間使用せず、前記滅菌槽が冷えた状態からの起動のことをいう。この例では、朝一番目の起動としてあるが、時期的なものは関係なく、昼間でも夜間であっても、通常の滅菌器使用時よりも冷えている状態からの起動のことをいう。
【００１３】
さらに、このように前記滅菌槽を所定の温度にまで昇温させた後は、前記蒸気流路内へのみ蒸気を供給しておけば、前記滅菌槽の温度を維持し、保温させるように機能させることもでき、この場合の前記蒸気流路による加熱は、保温に要する熱量であればよいので、その発熱量を小さくすることができる。
【００１４】
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例を図面を参照しながら説明する。ここで、図１は、この発明を適用する滅菌器の一実施例の概略的な平面形状，配管系統を説明するための図面であり、また図２は、図１に示す実施例における要部を拡大して説明するため図面である。
【００１５】
図１において、滅菌槽１は、その周面の一つに扉４を設けた被滅菌物の出入口があり、この扉４を閉じることで前記滅菌槽１内を完全に密閉することができる。前記扉４は、図示する実施例においては、スライド式のもので、前記滅菌槽１の両側に設けたガイド部材５によって案内され、図１の紙面に対して垂直方向に移動し開閉するように構成してある。
【００１６】
前記滅菌槽１の周壁には、加熱用の管状の蒸気流路２を形成してある。この蒸気流路２は、図示する実施例では、管を屈曲させて蛇行する流路を形成したもので、その一端を蒸気発生装置３から延びる第一給蒸ライン６に接続してあり、他端を第一ドレンライン７を介して後述の排出ライン１１に接続してある。この第一ドレンライン７には、その途中に第一スチームトラップ８を設けてある。
【００１７】
前記蒸気流路２についてさらに説明する。前記蒸気流路２は、前記滅菌槽１の周壁のうち、前記扉４を設けた面に隣り合う周壁について、その各表面（すなわち、４面）に沿わせた状態で配置してある。そして、前記蒸気流路２は、前記各周壁にほぼ均一に分布するように、前記のように管を蛇行させて形成することによって、前記滅菌槽１への伝熱面積を増加させるとともに、均一な加熱を可能としている。前記蒸気流路２の前記滅菌槽１の周壁への固定は、前記蛇行状の管を適宜の締結手段によって前記周壁に対して自由状態で固定する。この場合、前記蒸気流路２が熱膨張によって変形したとしても、膨張量を吸収するべく自由に動き得るため、熱応力による破損を防止することができる。また、前記蒸気流路２を構成する管を図２に示すように溶接によって固定した場合には、この溶接部分によって前記滅菌槽１への熱伝達効率が向上する。
【００１８】
また、前記滅菌槽１の周壁には、補強部材９，９，…を設けてある。これらの各補強部材９は、平板状のものをリブ状に設けたものや、その他、断面Ｌ字形状の部材やパイプ状の部材を用いる。すなわち、前記各補強部材９は、一般に正圧と負圧を交互に繰り返し受ける滅菌器において、この圧力により前記滅菌槽１の周壁に生じる変形を防止し、前記滅菌槽１の板厚を薄肉化し、軽量化するために用いるものであって、図示する実施例では、前記扉４を設けた面に隣り合う４つの側壁について、各側壁のそれぞれに前記各補強部材９を３箇所ずつ設けてある（図１では、１つの側壁に取り付けた前記蒸気流路２について図示し、他は省略してある。)。したがって、前記滅菌槽１の各側壁は、前記各補強部材９によってそれぞれ４箇所に区画された状態となっており、これらの各区画内ごとに前記蛇行させた蒸気流路２を配置した状態となっている。
【００１９】
ここで、この実施例では、前記蒸気流路２は、前記滅菌槽１の周壁のうち、前記扉４を設けた面に隣り合う４つの側壁について設けてあるが、前記扉４を設けた面に対向する側の側壁の表面にも設けることもできるし、また前記滅菌槽１の周壁の少なくとも一面に設けることもできる。また、前記蒸気流路２は、前記滅菌槽１の周壁の各面において必ずしも完全に均一に配置する必要はなく、加熱を十分行い得る状態に配置する。
【００２０】
そして、前記滅菌槽１には、前記蒸気発生装置３から延びる第二給蒸ライン１０を接続してあり、さらに前記滅菌槽１には、前記排出ライン１１および給気ライン１２を接続してある。また、前記第一給蒸ライン６には、第一給蒸弁１３と第一蒸気圧調節弁１４とを設けており、前記第二給蒸ライン１０には、第二給蒸弁１５と第二蒸気圧調節弁１６とを設けている。また、前記給気ライン１２の一端には、空気フィルタ１７を設けており、この給気ライン１２の途中には、給気弁１８を設けている。また、前記滅菌槽１に接続した前記排出ライン１１は、途中で真空ライン１９，排気ライン２０および第二ドレンライン２１の３系統に分岐する。前記真空ライン１９には、真空制御弁２２および真空ポンプ２３を設け、前記排気ライン２０には、排気弁２４を設け、前記第二ドレンライン２１には、ドレン弁２５および第二スチームトラップ２６を設けている。さらに、前記蒸気流路２の下流側に接続した前記第一ドレンライン７と前記排出ライン１１との接続箇所は、前記第二ドレンライン２１の後流側としてある。
【００２１】
ここで、以上の構成の滅菌器においては、従来と同様、前記滅菌槽１の周壁外側を周知の断熱材２７によって覆ってあり、これによって放熱を防止し、保温性を高めている。
【００２２】
以上のような構成において、前記滅菌槽１に被滅菌物を搬入後、つぎの各工程（予熱工程，真空工程，滅菌工程および乾燥工程）にしたがって滅菌作業を行うが、冷態起動時には、その前に準備工程を行う。以下の説明において、各弁はその動作を明記してなければ基本的に閉じているものとする。
【００２３】
まず、冷態起動時においては、前記滅菌槽１自体が冷たく、準備工程として前記滅菌槽１自体の予熱を行う。そのためには、まず、前記蒸気発生装置３を起動し、前記滅菌槽１を扉４によって閉鎖した状態とする。そして、前記蒸気発生装置３からの蒸気を前記第一給蒸ライン６を介して前記蒸気流路２内へ供給するとともに、前記第二給蒸ライン１０を介して前記滅菌槽１内へ供給する。このとき、前記滅菌槽１内および前記蒸気流路２内へ供給される蒸気の圧力および温度は、前記第一蒸気圧調節弁１４および前記第二蒸気圧調節弁１６を適宜に設定することによって調節する。たとえば、前記蒸気流路２への前記第一給蒸ライン６内の蒸気圧を３．０kg／cm²Ｇに調節し、前記滅菌槽１への前記第二給蒸ライン１０内の蒸気圧を２．０kg／cm²Ｇに調節する。このように前記滅菌槽１内および前記蒸気流路２内へ蒸気を供給することにより、前記滅菌槽１は、その周壁の内外両側から加熱されるとともに、前記扉４は、内面側から加熱される。
【００２４】
この場合には、前記滅菌槽１および前記蒸気流路２がともに昇温するため、前記のように、前記蒸気流路２を構成する管路を前記滅菌槽１に溶接等によって固定したとしても、両者間に生じる熱応力によって破損するのを防止することができる。
【００２５】
さらに、このように前記蒸気流路２を管によって構成することにより、一般的な蒸気配管用管材料を利用できることになり、従来のように、厚肉の外壁を有する蒸気ジャケットに比べて、軽量化，低コストを図ることができ、しかも高温高圧の蒸気を供給することが可能になる。すなわち、圧力容器としての蒸気滅菌器は、蒸気ジャケットや前記滅菌槽１内へは２．２kg／cm²Ｇを上限として蒸気が供給されるが、この圧力での飽和蒸気温度は約１３５℃であり、前記滅菌槽１は、この温度の蒸気によって加熱される。しかし、前記蒸気流路２へは、それ以上の圧力の高温の蒸気（たとえば、３．０kg／cm²Ｇで、このときの飽和蒸気温度は約１４３℃）を供給することができるため、より速く前記滅菌槽１の温度を上昇させることができる。
【００２６】
そして、前記滅菌槽１が所定の温度まで昇温すれば（このとき、前記扉４も同様に昇温している。）、前記第二給蒸弁１５を閉じ、前記滅菌槽１内への給蒸を停止した後、前記真空ポンプ２３を起動させるとともに前記真空制御弁２２を開いて、前記滅菌槽１内の蒸気を前記排出ライン１１から排出し、前記給気弁１８を開いて前記給気ライン１２から前記空気フィルタ１７を介して前記滅菌槽１内へ空気を導入する。この際、前記第一給蒸弁１３はそのままの状態とし、前記蒸気流路２内への蒸気の導入を継続することにより、前記滅菌槽１は、前記設定温度を保った状態で保温されることになる。
【００２７】
以上のようにして、前記滅菌槽１内の圧力が大気圧となり、蒸気が排出されたことが確認されれば、前記扉４を開放して前記滅菌槽１内へ被滅菌物を収容し、前記扉４を閉鎖して密封して予熱工程を行う。この状態では、前記蒸気流路２内へは蒸気が導入されており、前記滅菌槽１は前記設定温度に保温されているため、前記滅菌槽１の内側壁からの輻射熱により、前記滅菌槽１内の被滅菌物が予熱される。
【００２８】
この予熱の際、前記蒸気流路２による加熱は、前記滅菌槽１の保温のために用いられるが、この場合の前記蒸気流路２による加熱は、保温に要する熱量であればよいので、その発熱量を小さくすることができる。
【００２９】
前記予熱工程により、被滅菌物を十分に暖めた後、真空工程に移るが、その前に、前記排気弁２４を開いて前記滅菌槽１内の圧力を大気圧まで減圧する。減圧後、前記真空制御弁２２を開き前記真空ポンプ２３を稼動させて、前記真空ライン１９から前記滅菌槽１内の空気を排出する。続いて、前記真空制御弁２２を閉じ、前記第二給蒸弁１５を短時間開いて、前記滅菌槽１内へ蒸気を導入する。この排気および蒸気導入を交互に数回繰り返し行うことで、被滅菌物中に含まれる空気を十分に排出し、後の滅菌工程における蒸気の加熱むら等を軽減する。
【００３０】
前記滅菌槽１内の空気を十分に排除した後、前記真空制御弁２２を閉鎖し、前 記第二給蒸弁１５を開放し、前記第二給蒸ライン１０を通して、前記滅菌槽１内に高温高圧の蒸気を充満させる。この後、前記滅菌槽１内が設定滅菌温度（圧力）になった時点で滅菌工程に入る。この滅菌工程において、前記滅菌槽１および被滅菌物は、前記予熱工程において十分に加熱されているため、前記第二給蒸ライン１０から供給される蒸気が接して凝縮することはなく、水滴の発生が防止される。そのため、被滅菌物の内部まで蒸気の熱を作用させることができ、滅菌効果が確実なものとなる。
【００３１】
所定の滅菌時間後、前記第二給蒸弁１５を閉じて前記滅菌槽１内への給蒸を停止し、前記排気弁２４を開いて前記排気ライン２０から前記滅菌槽１内の蒸気を排出し、前記滅菌槽１内の圧力を大気圧近くまで下げた後、乾燥工程に入る。まず、前記真空制御弁２２を開いて前記真空ポンプ２３の稼動により、前記真空ライン１９を通して前記滅菌槽１内を減圧し、被滅菌物の湿気を排除する（真空乾燥）。ついで、前記給気弁１８を短時間開き、前記空気フィルタ１７を通して清浄な空気を前記滅菌槽１内へ導入する。これらの動作を繰り返し行い、十分に被滅菌物を乾燥させる。この乾燥工程においては、前記したように滅菌工程において被滅菌物への水滴の付着が防止され、被滅菌物に濡れが少ないため、乾燥工程の短縮が図れる。
【００３２】
乾燥工程終了後、前記給気弁１８を開いて前記滅菌槽１内を前記空気フィルタ１７を介して外部と通じさせ、大気圧と同圧にする。これ以後、前記蒸気流路２内への給蒸は、継続して行い、前記滅菌槽１を所定の温度に保温することによって、つぎの滅菌作業時の前記滅菌槽１の予熱時間をなくすることができる。
【００３３】
この後、前記扉４を開いて被滅菌物を取り出し、全工程を終了する。
【００３４】
以上のように、準備工程において、前記滅菌槽１の予熱が確実に行なわれ、しかも従来行なわれていなかった前記扉４の予熱も行うことができることにより、予熱工程の短縮化を図ることができる。また、後工程での水滴の付着が防止できることから、乾燥工程を短縮することができ、全体として、１つの滅菌作業を短縮することができる。
【００３５】
ここで、前記蒸気流路２は、管を前記滅菌槽１の周壁に設置することにより構成しているが、この発明においては、前記滅菌槽１と一体に構成することもできる。たとえば、図３に示すように、前記滅菌槽１の周壁面に内部を空洞４０とした膨出部４１を多数形成し、これら全ての空洞４０を互いに連通させることにより、前記蒸気流路２として構成することもできる。この場合の前記各空洞４０間の連通は、外部に配管（図示省略）を施すことによっても行うことができる。ここで、前記各膨出部４１は、前記各補強部材９としての機能も発揮する。
【００３６】
また、前記蒸気流路２内および前記滅菌槽１内の両方へ蒸気を供給する場合には、前記滅菌槽１内の温度が設定値に達した後、前記滅菌槽１内の圧力が所定の設定値以上の場合には、前記扉４の開放を禁止する閉鎖手段を設けるのが好ましい。たとえば、前記扉４が手動によって開閉するものの場合には、前記扉４の閉鎖装置を解除できなくするロック機構であり、前記扉４が自動式の扉の場合には、前記扉４の開閉装置を非作動にするインターロック機構である。
【００３７】
さらに、前記真空ライン１９における前記真空制御弁２２と前記真空ポンプ２３との間に冷却装置３０を設けることもできる。すなわち、水等の冷却媒体を利用し、前記真空ライン１９中を冷却することにより、前記滅菌槽１から前記排出ライン１１を介して排出される蒸気を凝縮させ、体積を大幅に減少させることにより、排出を効率良く行うこともできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、滅菌槽の予熱を短時間に、しかも扉の予熱も併せて行うことができる等多大なる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用する滅菌器の一実施例の概略的な平面形状，配管系統を説明するための図面である。
【図２】図１に示す実施例における要部を拡大して説明するため図面である。
【図３】この発明を適用する滅菌器の他の一実施例における要部を拡大して説明するため図面である。
【符号の説明】
１ 滅菌槽
２ 蒸気流路
４ 扉

Claims (2)

1. 滅菌槽１内へ被滅菌物を収容し、所定の工程にしたがって滅菌作業を行う滅菌器において、冷態起動時、前記滅菌槽１内へ被滅菌物を収容する前に、前記滅菌槽１を扉４によって閉鎖し、前記滅菌槽１の周壁に配置された管状の蒸気流路２内および前記滅菌槽１内へ蒸気を供給し、前記滅菌槽１および前記扉４を予熱することを特徴とする滅菌器の冷態起動時の運転方法。
2. 前記滅菌槽１の温度を上昇させた後は、前記蒸気流路２内へのみ蒸気を供給することを特徴とする請求項１に記載の滅菌器の冷態起動時の運転方法。

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