JPH0241162A - マイクロ波を利用したアンプルの滅菌方法と装置 - 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、薬液を密封したアンプルをマイクロ波を利用
して加熱滅菌する方法とその方法に利用される装置に関
する。

（従来の技術） 注射剤などの薬液が封入されるアンプルは、その製造過
程において滅菌処理が施されるのが一般であり、その一
つとしてマイクロ波を利用した滅菌方法が知られている
。

かかる方法は、アンプルに封入された薬液がマイクロ波
のエネルギーを吸収して加熱されるのを利用するもので
あり、非常に短時間で滅菌が出来るという利点を有して
いるのであるが、その反面、アンプル内の温度が不均一
になり易く、また充填された薬液の違いによって温度の
上昇する過程（昇温カーブ）が異なることや、アンプル
内の気体部分が充分に昇温されず滅菌が不完全であるな
どの欠点がある。

そこで、マイクロ波を利用した滅菌方法や装置における
これらの欠点を解決する手段として、従来特開昭４８−
６１６０９号公報に記載された「薬液封入アンプル滅菌
装置」や、特開昭４８−５９９７６号公報に記載された
［アンプル内の薬液の滅菌装置」、特開昭５４−３４５
９０号公報に記載された「容器内殺菌方法」などがある
。

（発明が解決しようとする課題） マイクロ波の吸収量は薬液のもつ電導度等の違いによっ
て異なり、しかもアンプルの大きさやこれに充填される
薬液量にも種々のものがあるので、これらを考慮せずに
同じ条件でマイクロ波を照射すると薬種やアンプルの大
きさなどによって薬液の昇温する度合が相違する。

上記した従来のいずれのものもこの相違に対応できるも
のでなく、従って滅菌条件にバラつきができてしまうと
いう欠点がある。

また、上記特開昭４８−６１６０９号公報のものは、ア
ンプル内の温度の均一化を図るためアンプルを傾斜させ
ると共に回転を加えながらマイクロ波を照射する装置で
あるが、相当に複雑な機構を必要とするのにもかかわら
ず、ある程度までしか温度の均一性が図ることができな
いという問題がある。

特開昭４８−５９９７６号公報のものは、直立状態にあ
るアンプルの下部にマイクロ波を照射し、アンプル内の
温度差を少なくするようにしたものであるが、加熱効率
が悪いなめ長い加熱炉を必要とし、またマイクロ波容量
も多く必要となり実用化の点で問題がある。

しかも、マイクロ波による加熱を受けるのは主として薬
液部のみであり、薬液が滅菌されるのに充分な温度にな
ってもアンプル空間部は依然として低温であるなめ、空
間部内壁にいる菌は死滅しない。

特開昭５４−３４５９０号公報のものはアンプルを倒立
させる手段を採るものであるが、機構がかなり複雑で実
用化が困難である。

（課題を解決するための手段） 本発明は以上の技術的課題を解決し、比較的簡単な機構
にもかかわらず、薬液のもつ電導度等の相違や、アンプ
ルの大きさに対応した加熱効率でアンプルの滅菌を行う
ことの出来る方法及び装置を提供することを目的とする
ものである。

しかして、方形導波管に連設する照射炉の上面に形成し
たスロットから、アンプルの下部のみを照射炉内に挿入
し、このアンプルをスロットに沿って移動させる間に滅
菌を行う方法において、その照射ｆの深さもしくはアン
プルと前記スロットの表面との距離を調節してマイクロ
波の照射量を変えられるようにしたマイクロ波を利用し
たアンプルの滅菌方法を構成すると共に、この方法に利
用するものとして、方形導波管に連設し、上面にスロッ
トが形成された照射炉と、このスロットから照射炉内に
下部のみが挿入されたアンプルをスロットに沿って移動
せしめる搬送手段とからなるものであって、その照射炉
の深さもしくはアンプルと前記スロットの表面との距離
を調節自在にしたマイクロ波を利用したアンプルの滅菌
装置を構成しな。

そして、これら方法及び装置において、アンプル空間部
がマイクロ波による加熱を余り受けないことを考慮し、
アンプルをスロットに沿って移動させる間にその上部を
熱風で加熱するようにしな。

また、ＪＩＳ規格で大きさが規定されている方形導波管
は、アンプルを滅菌する照射炉としては大き過ぎるので
、照射炉の断面積を方形導波管よりも小さくした。

さらに丈な、アンプルが一定位置でピーク温度を示すよ
うに、アンプルの移動方向と逆向きにマイクロ波を照射
するようにした。

（作用） 照射炉の深さを変えることにより、スロットから照射炉
内に挿入されるアンプルの高さ位置が変化し、アンプル
下部に照射されるマイクロ波の量が調節される。

そして、アンプルとスロット表面との距離を変えること
により、アンプルに照射されるマイクロ波の強さが調節
される。

また、照射炉に挿入されたアンプルの下部のみにマイク
ロ波が照射されるので、薬液の上部と下部との間に大き
な温度差が生じてアンプル内に対流が発生する。

そして、アンプルがスロットに沿って移動する間に、こ
の対流によって薬液全体にマイクロ波が照射され、薬液
全体が均一に加熱殺菌される。

また、アンプルの上部を熱風で加熱することにより、ア
ンプル空間部を加熱することができ、空間部内壁の滅菌
を施すことができる。

また、照射炉の断面積を方形導波管よりも小さくするこ
とにより、照射炉内の電力密度が商才り、それだけ加熱
効率が向上し、照射炉が短くて済む。

さらにまた、アンプルの移動方向と逆向きにマイクロ波
を照射することにより、スロットに沿って移動するアン
プルに対して、常に照射炉の出側でマイクロ波の吸収が
無くなるので、一定の位置でアンプルがピーク温度を示
すようになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面について説明する。

第１．２図に示すものは本発明にかかる滅菌装置であっ
て、（Ａ）は加熱部、（Ｂ）はこの加熱部（Ａ）にアン
プル（ａ）を通過させる搬送手段である。

先ず、加熱部（Ａ）について説明する。

加熱部（Ａ）は、マイクロ波発信器（１）からマイクロ
波吸収器（２）に連通してマイクロ波を矢印（Ｘ）方向
に伝播する方形導波管（３）の断面積を小さくすること
によって形成された照射炉（ＡＩ）と、この照射炉（Ａ
１）の上方を覆う熱風炉（Ａ２）とから成っている。な
お、加熱部（Ａ）は鉛直方向から若干（２０°程度）内
傾して設けられている（第８図参照）。

第４図に示すように、照射炉（ＡＩ）の上面には炉の長
手方向に延びるスロット（４）が設けられており、後述
する搬送手段（Ｂ）でスロット（４）から照射炉（Ａ１
）内にその下部のみを挿入したアンプル（ａ）をスロッ
ト（４）に沿って移動せしめるようになっている。（５
）はアンプル（ａ）の底を支えるためのガイドであり、
アンプル（ａ）の高さに合わせて交換が可能である。

照射炉（Ａｌ）の上面を形成する部材（６）は炉本体（
７）に対してボルト（８）・・・で装着されていて交換
可能であり、第５図に示すような厚さ（６ａ）や幅（６
ｂ）がそれぞれ異なる部材（６）を交換して、照射炉（
Ａｌ）の深さ（９）や、スロット（４）に沿って移動す
るアンプル（ａ）とスロット（４）の表面（４′）との
距！（１０）を調節出来るようになっている。

第６図（イ）は部材（６）に穿設された、ボルト（８）
に対する透孔（１１）を長めに形成したものを示すもの
であり、同図（ロ）はボルト（８）に対する透孔（１１
）を部材（６）に複数穿設したものを示すものであり、
何れも一つの部材によってアンプル（ａ）とスロット（
４）の表面（４′）との距離（１０）を調節出来るよう
にしたものである。

次に、第７図に示すように、照射Ｆ（Ａｌ）の上方は熱
風炉（Ａ２）で覆われており、この熱風炉（Ａ２）は保
温材が充填された遮温壁（１２）で外部と隔離されてい
る。

（１３）は熱風炉（Ａ２）に熱風を供給するノズルであ
り、パイプ（１４）から送られる圧縮空気をノズル（１
３）内に配設されたヒーター（１５）を介して炉内に供
給することによりアンプル（ａ）の上方が加熱されるこ
とになる。

また、以上のように構成される加熱部（Ａ）の後端部に
は、アンプル（ａ）の温度を遠隔的に測定するための例
えば赤外線放射温度計などからなる測温計（１６）が配
設しである（第１，２図参照）。

次に、搬送手段（Ｂ）を説明する。

第２図において、（２０）、（２０）はスプロケットで
あって、図示しないモーターの駆動によって反時計方向
に回転する一方の駆動スプロケットと、他方の従動スプ
ロケットからなっている。

これらスプロケット（２０）、（２０）に捲回された無
端チェーン（２１）には、第８図に示すごとく搬送本体
（２２）が装着されており、この搬送本体（２２）から
延設するプレート（２３）の先端にはスロット（４）内
に嵌入するパケット（２４）が配設されている。

このパケット（２４）は加熱部（Ａ）と同様に内傾して
おり、これによってアンプル（ａ）は底面がガイド（５
）に当接しながら常に内傾した状態でパケット（２４）
の凹部（２４’　）に保持され、スプロケット（２０）
の回転でアンプル（ａ）が（ｙ）方向に移動する。

なお、パケット（２４）には比誘電率が小さくかつ耐熱
温度の高いもの、例えばフッ素樹脂等を使用することが
好ましい。

第２図に示すように、加熱部＜Ａ）の入側（Ａ）には、
搬送手段（Ｂ）に対してアンプル（ａ）を供給するため
の供給手段（２５）が装置されており、加熱部（Ａ）の
出側（Ａ”）には搬送手段（Ｂ）からアンプル（ａ）を
収り出すための搬出手段（２６）が装置されている。（
２７）は搬出手段（２６）で取り出したアンプル（ａ）
を良品と不良品に選別する選別装置である。

従って、以上のように構成された本発明によれば、加熱
部（Ａ）において、搬送手段（Ｂ）で移送されるアンプ
ル（ａ）に対して照射炉（Ａ１）に挿入された下部のみ
にマイクロ波を照射し、アンプル（ａ）内に充填した薬
液に上下の温度差を生じせしめ、これによって対流を発
生させて、搬送手段ＣＢ）で加熱部（Ａ）内を移動する
間中にこの対流を利用してアンプル（ａ）内の薬液全体
にマイクロ波を照射し、薬液全体を均一に加熱滅菌する
。

そして、照射炉（Ａ１）の深さ（９）やアンプル（ａ）
とスロット（４）の表面（４゛）との距離（１０）を調
節することにより、マイクロ波の照射量と強さは、アン
プル（ａ）の大きさや形状や内容液の種類などに適合し
たものとなる。

ここで第１０図をもとにして、薬液の昇温カーブと照射
Ｆ（ＡＩ）の深さ（９）及びアンプル（ａ）とスロット
（４）の表面（４′）との距１１ｉ（１０）との関係を
説明すると、イ図はマイクロ波の吸収効率が悪い薬液に
ついての昇温カーブ（ｐ）を示すものであり、照射炉（
Ａ１）の入１ｊｌ（Ａ’）から出側（Ａ″′）にかけて
緩やかなものとなっている。

しかし、吸収効率が良い薬液の場合、照射炉（ＡＩ）の
出側（Ａ”）付近でマイクロ波のエネルギーを殆ど吸収
してしまうため、入ｍ（Ａ’）ｆ１近にまでマイクロ波
が到達せず、その昇温カーブ（ｑ）は四回に示すような
、出ｍ　（Ａ’″）付近で急激に上昇する形となってし
まう。

昇温が急激であると、薬液温度が不均一となり滅菌が確
実でないので、不良品アンプルが発生することがある。

一方、マイクロ波発信器を制御して、電力を下げると、
昇温カーブ（ｑ′）は緩やかにはなるがピーク温度が下
がり、滅菌が充分に行われない心配がある。

そこで本発明のように、照射炉（Ａ１）の深さ（９）や
アンプル（ａ）とスロット（４）の表面（４′）との距
！（１０）を、アンプル（ａ）の大きさ、形状、内容液
の種類などに適合したものに調節することにより、種々
のアンプルに対してもハ図に示すような、榎やかでかつ
所望のピーク温度を有する昇温カーブ（ｒ）を得られる
ようにしたのである。

また、実施例のようにアンプル（ａ）の上部を熱風で加
熱することにより、アンプル空間部を加熱することがで
き、マイクロ波では加熱されない空間部内壁の滅菌を施
すことができる。

また、照射炉（Ａ１）の断面積を方形導波管（３）より
も小さくすることにより、照射炉（Ａ１）内の電力密度
が高まり、それだけ加熱効率が向上し、照射炉を短くす
ることができ、装置全体の小型化が図れる。

さらにまた、アンプル（ａ）の移動方向（ｙ）と逆向き
（Ｘ）にマイクロ波を照射することにより、スロット（
４）に沿って移動するアンプル（ａ）に対して、常に照
射＋、Ｆ（Ａｔ）の出（！ＩＩＩ！（Ａ”）でマイクロ
波吸収が無くなり昇温か止まる。

第１１図は、アンプル（ａ）の移動方向（ｙ）とマイク
ロ波の照射方向（Ｘ）との関係による昇温カーブの変化
を示すものである。

すなわち、アンプル（ａ）の移動方向（ｙ）とマイクロ
波の照射方向（ｘ）を逆向きにした場合には、照射炉（
Ａ１）の出側（Ａ”）でマイクロ波吸収が無くなり、昇
温が止まるので、逆方向照射による昇温カーブ（Ｓ）は
アンプル（ａ）が出側（Ａ’ｉに位置するときにピーク
となる。

これに対して、アンプル（ａ）の移動方向（ｙ）とマイ
クロ波の照射方向（Ｘ）が同じである場合には、薬液の
違いによりマイクロ波吸収が無くなる照射炉の位置が異
なるので、順方向照射にょる昇温カーブ（１）のピーク
位置が定まらない。

すなわち、順方向からマイクロ波を照射の場合、ピーク
温度の位置を測定するなめには照射炉内で測定位置分変
化させる必要が生じる。

従って、アンプル（ａ）の移動方向（ｙ）とマイクロ波
の照射方向（ｘ）を逆向きにすることによって、出側（
Ａ”）に配設した測温計（１６）でアンプル（ａ）のピ
ーク温度が知れ、温度管理による滅菌効果を正確に確認
することができる。

（発明の効果） 以上阿れにしても本発明にあっては、比較的簡単な機構
を有しているにもがかわらずアンプル内の薬液に対流を
生じさせることによって、強い電界の照射炉において薬
液全体を均一に滅菌することができ、しかも、アンプル
の大きさや形状、内容液の種類などによって加熱効率を
変えて滅菌を行うことができるので、様々なアンプルに
対して利用することができて極めて実用的であるという
特徴がある９

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる滅菌装置の要部断面図、第２図
は同平面図、 第３図は方形導波管の断面積を小さくして照射炉を形成
している状懸を示す断面図、 第４図は照射炉の斜視図、 第７図は加熱部の断面図、 第８図は搬送手段の断面図、 第９図はパケットの平面図、 を示すグラフ 第１１図はアンプルの移動方向とマイクロ波の照射方向
との関係による昇温カーブの変化を示すグラフである。 （Ａ）・・・加熱部 （Ｂ）・・・搬送手段 （Ａ１）・・・照射炉 （Ａ２）・・・熱風炉 ａ）・・・アンプル １）・・・マイクロ波発信器 ２）・・・マイクロ波吸収器 ３）・・・方形導波管 ４）・・・スロット ６）・・・部材 １１）・・・透孔 （１６）・・・測温計

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）方形導波管に連設する照射炉の上面に形成したス
   ロットから、アンプルの下部のみを照射炉内に挿入し、
   該アンプルをスロットに沿って移動させる間に滅菌を行
   う方法であって、前記照射炉の深さもしくはアンプルと
   前記スロットの表面との距離を調節してマイクロ波の照
   射量を変えられるように構成したマイクロ波を利用した
   アンプルの滅菌方法。
2. （２）上記アンプルをスロットに沿って移動させる間に
   、アンプルの上部を熱風で加熱することを特徴とする請
   求項第１項に記載のマイクロ波を利用したアンプルの滅
   菌方法。
3. （３）上記照射炉は、方形導波管よりも断面積が小さく
   なっていることを特徴とする請求項第１、２項の何れか
   に記載のマイクロ波を利用したアンプルの滅菌方法。
4. （４）上記照射炉内において、アンプルの移動方向と逆
   向きにマイクロ波を照射することを特徴とする請求項第
   １、２、３項の何れかに記載のマイクロ波を利用したア
   ンプルの滅菌方法。
5. （５）方形導波管に連設し、上面にスロットが形成され
   た照射炉と、該スロットから照射炉内に下部のみが挿入
   されたアンプルをスロットに沿って移動せしめる搬送手
   段とからなるものであって、前記照射炉の深さもしくは
   アンプルと前記スロットの表面との距離が調節自在であ
   るマイクロ波を利用したアンプルの滅菌装置。
6. （６）上記照射炉の上方に熱風炉が配設されていること
   を特徴とする請求項第５項に記載のマイクロ波を利用し
   たアンプルの滅菌装置。
7. （７）上記照射炉は、方形導波管よりも断面積が小さく
   なっていることを特徴とする請求項第５、６項の何れか
   に記載のマイクロ波を利用したアンプルの滅菌装置。
8. （８）上記搬送手段は、マイクロ波が照射される方向と
   逆向きにアンプルを移動させるものであることを特徴と
   する請求項第５、６、７項の何れかに記載のマイクロ波
   を利用したアンプルの滅菌装置。