JPH03101089A - 密封容器に対するマイクロ波照射制御方法 - 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密封容器に対するマイクロ波照
射制御方法に関するものである。

（従来の技術） 例えば、アンプルのような注射剤などの薬液が封入され
ている密封容器は、その製造過程において滅菌処理が施
されるのが一般的である。

本出願人はさきにマイクロ波を伝播する方形導波管に連
設する照射炉の上面に形成したスロットから密封容器を
挿入し、該スロットに沿って照射炉内を移動せしめる間
に、密封容器の滅菌を行う方法であって、照射炉の入側
よりで密封容器の中間部付近にマイクロ波を照射し、出
側よりで密封容器の下面付近にマイクロ波を照射するよ
うに構成したマイクロ波を利用した密封容器の滅菌方法
を提案した。

（発明が解決しよう七する課題） 以上のような方法によれば、照射炉の入口付近では、密
封容器中間部よりやや下方から加熱して、薬液に対流を
生ぜしめ、後に出側よりで容器の底面付近の薬液を重点
的に昇温させることによって、薬液の上下の温度差を少
なくすることができる。

又出側よりでは、容器の下を通って後続の密封容器にも
多くのマイクロ波が伝播されることとなり、照射炉内を
移動する間に密封容器はゆっくりと昇温され、各容器の
温度のバラツキを少な（できる等の効果を奏する。

しかしながらマイクロ波の発振出力の制御が、容器に対
するマイクロ波照射量に大きく影響する。

本発明は各容器の内容液の昇温値を一定の範囲にするこ
とのできる、マイクロ波出力制御方法を得ることを目的
とするものである。

ずなわら、マイクロ波照射が中を薬液を密封容器群が移
動する間に滅菌を行うものにおいて、薬液の導電率を測
定し、導電率が１０３・５μｓ／ｃｍ未満の薬液が比較
的昇温しにくい場合は、密封容器の滅菌効果と薬液の熱
安定性により設定した良品温度範囲のほぼ中央に、所望
の昇温値が得られるよう基準温度範囲を設定すると共に
、１つの定点測定位置を１つの密封容器が通過する毎に
後続する設定本数の温度データを集計して移動平均値を
求め、その移動平均値と基準温度範囲との差に応じて、
マイクロ波発振出力を容器の薬液温度が基準温度範囲に
なるように補正制御し、その制御後所定本数区間制御を
中止するコントロールを行ない、薬液の導電率が１０３
・５μＳ／ｃｍ以上の場合は、前記基準温度範囲から外
れた移動平均値を検出することにより、その都度一時的
にマイクロ波発振出力を調整し、かつ一時的なマイクロ
波発振出力の調整が所定の回数に達した時に、マイクロ
波発振出力を変更するコントロールを行なうことにより
なる密封容器に対するマイクロ波照射制御方法である。

（作用） 本発明は、薬液の導電率が１０３・５μＳ／ｃ１未満の
比較的昇温しにくい薬液の場合は、アンプル間のバラツ
キは少ない傾向にあり、マイクロ波滅菌装置の加熱機構
、アンプルと接触する搬送部の温度上昇及び室温の変化
がアンプルの昇温値に与える影響は割合大きいので、密
封容器の滅菌温度の基準温度範囲と移動平均値との差を
求めてマイクロ波発振出力を補正することにより、照射
炉中を移動する容器の昇温値を基準温度範囲内に入るよ
うに補正でき、補正の結果が安定化するまでを制御中止
区間として設けることにより、マイクロ波の発振出力の
補正の結果を見ることができるコントロール方法により
、アンプル間のバラツキ、機械的な温度上昇及び室温の
変化に対応し、アンプルの不良品数を少なくすることが
できる。

また、薬液の導電率が１０３・’　ｕｓ／ｃｍ以上の比
較的昇温しやすい薬液の場合は、アンプル間のバラツキ
が比較的多いので、基準温度範囲を外れた移動平均値を
検出して、−次的にマイクロ波発振出力を調整すること
により微妙なマイクロ波出力の調整をすることができ、
そして−次的なマイクロ波発振出力が所定の回数に達し
た時に、移動平均値と基準温度範囲の差に応してマイク
ロ波発振出力を調節することにより、マイクロ波滅菌装
置の加熱機構、アンプルと接触する搬送部の温度上昇及
び室温の変化に対応した補正をすることができ、補正の
結果が安定するまでを制御中止区間として設けることに
より、マイクロ波発振出力の補正の結果を見ることがで
き、アンプルの不良品数を少なくすることができる。

（実施例） 以下図面に示す実施例について説明する。

先ず、滅菌装置の全体から説明すると、第９図において
（１）はホッパー（２）からスクリュー（３）で運ばれ
たアンプル（ａ）を供給する供給スターホイル、（４）
はアンプル（ａ）を保持して、滅菌装置（Ａ）内を移動
する搬送パケットであって、駆動スプロケット（５）（
６）に捲回された無端チェーン（７）に取付けられてい
る。

この搬送パケット（４）がアンプル（ａ）を保持しなが
ら、時計回転方向に周動し、予熱部（８）、加熱部（９
）及び保温部（１ｏ）を通過する間アンプル（ａ）の滅
菌が行われる。

（１１）　（１１°）は加熱部（９）や保温部（１０）
　テ昇温滅菌されたアンプル（ａ）の温度を測定する赤
外線放射温度計である。

そして滅菌されたアンプル（ａ）が排出スターホイル（
１２）スクリュー（１３）で搬出され、２ケ所の測定位
置に配設された赤外線放射温度針（１１）　（１１’）
からの信号で予め定められた設定温度範囲に入らなかっ
たアンプル（ａ）を不良品として抜き取る選別ガイド（
１４）で振り分けられて良品搬出路（１５）と不良品搬
出路（１６）にそれぞれ搬出される。

その他（１７）はアンプル（ａ）を冷却する冷却装置、
（１８）は制御部であり、この制御部（１８）において
アンプルの滅菌温度範囲を設定したり、赤外線放射温度
計（１１）　（１１’）からの信号によって昇温度値を
一定範囲に保つようにマイクロ波出力を自動的にコント
ロールすると同時に、滅菌が正しく行われたか否かなど
の判断装置全体の制御が行われる。

アンプル（ａ）は搬送パケット（４）に支持されたまま
移動し、予熱部（８）、加熱部（９）及び保温部（ｌＯ
）を順次通過して行くが、予熱部（８）は容器の上方持
部と中間部公述りが予熱され次の加熱部（９）でのマイ
クロ波照射量を少なくすることができるし、滅菌装置に
搬入される前のアンプルの保管状況等によって、アンプ
ルの温度差があるような場合でも、予熱部（８）を通過
せしめることで、容器は一定の温度に昇温されバラツキ
を少なくすることができるようになっている。

以上のようにして予熱部（８）から移動されてきたアン
プル（ａ）は、搬送パケット（４）に保持されたまま、
第１１．１２図に示す照射炉（１９）のスロットに沿っ
て加熱部（９）を通過し、その間に照射炉（１９）内で
アンプル下部（ａ”）にマイクロ波が照射され、アンプ
ル（ａ）内の薬液がマイクロ波のエネルギーを吸収して
昇温滅菌される。

そして、アンプル（ａ）の進行方向と逆向きにマイクロ
波が照射されるように構成され、照射炉（１９）内を進
むにつれてアンプル（ａ）に強くマイクロ波が照射され
、照射炉（１９）出口に近づくにしたがってアンプル（
ａ）は昇温し、昇温炉（１９）の出口（１９ｂ）におい
て確実にピーク温度となる。

以上のような照射炉（１９）はアンプル（ａ）の上方を
覆う熱風ケース（２０）と共に、加熱部（９）を形成し
ている。

第１３図において、（２１）はマイクロ波発振器（２２
）はマイクロ波が伝播される方形導波管（２３）は余剰
マイクロ波吸収器である。

方形導波管（２２）の水平部分は照射炉（１９）となっ
ている。

又、照射炉（１９）の上面は２枚の天板（２４）（２５
）からなっており、これら２枚の天板（２４）（２５）
の隙間でスロワｌ−（２６）が形成されている。

したがって、搬送パケット（４）によって加熱部（９）
に移送されてきたアンプル（９）はスロット（２６）か
ら下部のみを照射炉（１９）内に挿入した状態となって
移動する。

アンプル（ａ）は照射炉（１９）の入口（１９ａ）から
出口（１９ｂ）に向かって第１３図矢印（Ｙ）方向に、
すなわち、マイクロ波の照射方向と逆向きに移動するよ
うになっている。

熱風ケース（２０）は、アンプルの上方技部を所定の滅
菌温度に加熱するようになっている。

しかして、照射炉（１９）内におけるマイクロ波の照射
は、レール（２７）の形状によって先ずア０ ンブル（ａ）の中央部よりやや下方付近から加熱するこ
とによって、アンプル（ａ）内の中央部から上方が昇温
され、その後景も昇温され難い底部付近を昇温すること
により、薬液全体の温度差を均一にすることができるよ
うになっている。

そして照射炉によって、アンプル（ａ）内の薬液が昇温
滅菌されている間に、一方においてアンプル上方技部は
熱風ケース（２０）内で加熱滅菌処理される。

加熱部によりピーク温度まで昇温されたアンプル（ａ）
は、搬送パケットに保持されながら保温部を通過し、そ
の間ヒーターによって保温される。

本発明は以上のような滅菌装置（Ａ）における加熱部の
照射炉における容器の昇温温度値を、一定範囲に保つよ
うにマイクロ波出力を自動的にコントロールするように
したものである。

本発明の制御方法を説明する前に、移動平均値、良品温
度範囲、基準温度範囲について説明する。

移動平均値とは、１つの定点測定位置を、１つの密封容
器が通過する毎に後続する設定本数の温度データを集計
したその平均値をいう。

すなわち、第１図において先ず■〜■のアンプルの平均
値を算出する（イ）。次に■〜■の平均値を算出してそ
の平均値を求める（口）。

かかる繰作を繰返して継続的に求められる平均値が、移
動平均値という。

薬液は、−ａ的に高温度にすると成分の分解率が高くな
り、透過性が低くなるが、その分解率、透過率が、一定
の条件で定めた品質規格を満足する温度を良品温度範囲
の上限値とし、一定の条件の滅菌効果、例えばＦｏ≧１
２を満たす滅菌条件が得られる温度を良品温度範囲の下
限値とする。そして、上限値と下限値の間を良品温度範
囲とする。

この良品温度範囲のほぼ中央に、基準温度範囲を設定す
る。

基準温度範囲は、良品温度範囲を外れて昇温す１ ２ る不良アンプルをできるだけ少なくすることと、アンプ
ル間の温度バラツキをできるだけ少なくする目的で設定
する。

基準温度範囲は、薬液によっては範囲を設けなくである
温度に設定してもよい。

Ｆｏ−１とはオートクレーブにおいて、１２１°Ｃで１
分加熱処理したとき、微生物の数を１／１０に減少させ
るのに要する滅菌条件をいう。

但し、Ｄ　１２１″Ｃ値が１分の微生物とする。

Ｆｏ−１２とは、オートクレーブにおいて、１２１．１
℃で１２分の加熱処理をした時、微生物の数ＩＱ＋！個
をＯにする滅菌条件をいう。

そこで本発明の制御方法について説明すると、先ずアン
プルの品種に応じて良品温度範囲を設定する。次にアン
プルの品種に応じて基準温度範囲を設定する。

そこで運転を開始するが、マニアル操作で加熱を開始し
、昇温値が安定する間、例えばアンプル２０本はすべて
不良排出とする。

第２図はマイクロ波発振器がＯＮＬでから、アンプル温
度が本数によって順次昇温し、安定領域に達するまでの
状態を示している。

アンプルの昇温値が安定化した後、例えば２１本目上り
選別を開始する。

そして、良品はアンプルの昇温値が設定した良品温度範
囲にあればよい。

アンプルの測定方法については、アンプルの底面から数
ミリ上の部分の液下部温度を測定する１点測定法と、ア
ンプルの液上面から数ミリ下の液上部温度も液下部温度
と合わせて測定する２点測定法がある。

２点測定法はアンプル内の薬液の上下に温度差が生ずる
ことを考慮した測定法である。

１点測定法の場合は、不良品は設定した良品温度範囲か
ら外れたアンプルとする。２点測定法の場合は、液上部
温度、液下部温度のどちらか一方でも良品温度範囲から
外れたアンプルを不良品とする。

この実施例では１点測定法について説明するが、２点測
定法、数点測定法についてもこの発明の３ ４ 制御方法の考え方としては基本的に同じである。

第３図に示すものは、良品温度範囲が１４０℃〜１４８
’Ｃの範囲にあるものを示し、２１本目上ら選別し始め
て、３５本口のアンプルが高温不良をあられし、４２本
目跡低温不良をあられしている。

第４図は、運転前の操作、準備運転及び通常運転の初期
段階について説明したフローチャートである。

運転前の操作としては、Ｓｏではマイクロ波初期出力値
の設定、Ｓ、では移動平均値算出本数の設定、Ｓ２では
良品温度範囲の設定、Ｓ、では基準温度範囲の設定、Ｓ
４ではマイクロ波標準コントロール禁止本数の設定、Ｓ
、で瞬間コントロール回数の設定、Ｓ、で基準コントロ
ール回数の設定、Ｓ？で基準コントロール禁止本数の設
定を行なう。

次に準備運転を行なうマイクロ波発振器のスイッチをい
れると、アンプルは照射炉内を通過して徐々に昇温し始
めるが、全アンプルの移動平均値を算出し、移動平均値
が良品温度範囲の下限値を越えるまで不良品扱いとする
。この不良品数は薬液の種類によって異なるが、２０本
程度である。

ここ迄の操作は、マニュアルコントロールによって行な
われる。

次に全アンプルの移動平均値が良品温度範囲に入り、昇
温値が安定し全アンプルの移動平均値が良品温度範囲に
入ったならば、マイクロ波の照射出力をコンピューター
コントロールに切換える。

昇温値が安定しない場合は、マニュアルコントロール時
の出力を再設定する。

室温の変化等により、同一薬液でもマイクロ波出力値は
異なる場合がある。

コンピューターコントロールに切換えると、移動平均値
の算出方法は、全アンプルの移動平均値から良品範囲内
の移動平均値に自動的に切換ねる。

次に第５図は標準コントロール、第６図は特別コントロ
ールの方法を説明するフローチャートである。特別コン
トロールでは、瞬間コント５ ６ ０−ルと基準コントロールが行なわれる。

第５図の標準コントロールについて説明すると、第４図
でコンピューターコントロールに切り換わった後、薬液
の導電率を測定しく導電率の測定はＭｏｄｅｌ　５Ｃ５
１ポケツト導電率計・横河北辰電機製を使用）　、１０
３・５μＳ　／　ｃｍ未満の比較的昇温しにくい薬液の
場合、アンプルの良品範囲内の移動平均値が基準温度範
囲内に入っているかどうかを判別し、移動平均値が基準
温度範囲の下限値に達しない時には、達しない時点での
移動平均値と基準温度範囲の下限値との差を算出し、差
に応じてマイクロ波出力のコントロールを行ない、例え
ばｌ″Ｃの差では＋ＩＯＷ出力値を子方向へ変更する。

その後、一定本数量マイクロ波出力の標準コントロール
を禁止する。

移動平均値が基準温度範囲の上限値を越えた時には、越
えた時点での移動平均値と基準温度範囲の上限値との差
を算出し、差に応じてマイクロ波出力をコントロールす
る。例えば、１℃の差では一１０Ｗ出力値を一方向へ変
更する。

その後、一定本数量マイクロ波の標準コントロールを禁
止する。

標準コントロール禁止区間経過後、良品範囲の移動平均
値が基準温度範囲に入っているかどうかを判別し、以下
この過程を繰り返す。

マイクロ波発振器をＯＦＦにすると運転は終了する。

次に第６図はマイクロ波出力の特別コントロールについ
てのフローチャートであり、第４図でコンピューターコ
ントロールに切り換わった後、良品温度範囲の移動平均
値は、基準温度範囲かどうか判別し、移動平均値が基準
温度範囲に入っていれば特別コントロールを行なわない
。

移動平均値が基準温度範囲の下限値に達しない時には、
その回数が予め設定した瞬間コントロールを行なう回数
、例えば８回に達した時に、＋方向への瞬間コントロー
ルを行なう。

瞬間コントロールとは、例えばアンプル１本分が、ある
１点を通過する瞬間的な時間に行なうマイクロ波出力の
可逆的なコントロールのこ７ ８ とであり、例えば１０Ｗの瞬間的なコントロールを行な
う。この瞬間コントロールの回数をカウントする。

また、移動平均値が基準温度範囲の上限値を越えた時に
は、その回数が予め設定した瞬間コントロールを行なう
回数に達した時に、一方向への瞬間コントロールを行な
う。この瞬間コントロールの回数をカウントし、下限値
に達しない方の瞬間コントロールを行なった回数と、ど
ちらが先に予め設定した基準出力コントロール回数に達
したかどうかを判別し、基準温度範囲の下限に達しない
瞬間コントロールの回数が先に基準コントロール回数、
例えば３回に達した時は、その時点での移動平均値と基
準平均範囲の下限値と差に応じて基準出力を子方向へ変
更、例えば１　”Ｃについて＋１５Ｗのマイクロ波出力
の調節を行なう。

また、基準温度範囲の上限値を越えた瞬間コントロール
回数が先に基準コントロール回数に達した時は、その時
点での移動平均値と基準平均範囲の上限値との差に応じ
て基準出力を一方向へ変更、例えば１　”Ｃについて一
１５Ｗのマイクロ波出力の調節を行なう。

マイクロ波出力コントロール後、基準出力コントロール
禁止区間を設け、一定本数量マイクロ波出力コントロー
ルを禁止し、その間に両方の瞬間コントロールの回数を
リセットする。

基準コントロール禁止区間終了後、最初の良品温度範囲
の移動平均値は基準温度範囲かどうか判別する過程にも
どり、以下繰り返す。マイクロ波発振器をＯＦＦすれば
運転は終了する。

第７図は標準コントロールについて説明した図であり、
良品温度範囲外の値を除いて算出した移動平均値が、Ｌ
ｌのように基準温度範囲を越えた時に、その時点での移
動平均値（１４３，５°Ｃ）と基準温度範囲の上限値（
１４２，５°Ｃ）との差を求め、例えば１°Ｃについて
一１０Ｗマイクロ波出力値を一方向へ変更し、マイクロ
波出力が２７００Ｗから２６９０　Ｗとなる。

標準コントロール禁止区間のアンプルの通過９ ０ 本数を２０本とすると、２１本日のし□（１３９°Ｃ）
は基準温度範囲の下限に達していないので、基準温度範
囲の下限値（１４２°Ｃ）との差が３℃となり、マイク
ロ波出力は３０Ｗ増加され、２７２０Ｗとなる。

次に、第８図は特別コントロールについて説明した図で
あり、Ｔ８、Ｔｔ及びＴ４の様に良品温度範囲外の値を
除いて算出した移動平均値が、基準平均値の上限値を越
えた回数があらかじめ設定した瞬間コントロール回数の
８回に達した時に、例えば−１０Ｗのマイクロ波出力の
変更を瞬間的に行う。またＴ、の様に、移動平均値が基
準平均値の下限に達しない回数が８回に達した時に、＋
ｉｏｗのマイクロ波出力の変更を瞬間的に行う。

−ｉｏｗの瞬間コントロールが予め設定された基準コン
トロール回数、例えば３回に達した時に、その時点での
移動平均値と基準温度範囲の上限度との差、例えば２℃
に応じて一３０Ｗのマイクロ波出力の変更を行なう。こ
れを基準コントロールという。

基準コントロールを行なった後、基準コントロール禁止
区間を設け、基準コントロールを行なった結果を見る。

以上のようなマイクロ波の制御を行うことにより、アン
プルの昇温温度値を一定範囲に保つことができ、不良品
の本数を減少せしめることができる。

（発明の効果） 本発明によれば、一定制御後にマイクロ波コントロール
禁止区間を設けたので、一定制御した結果を見ることが
でき、薬液が比較的昇温しにくい場合は、良品の範囲内
にあっても、基準温度範囲から離れた昇温容器を検知し
たら、密封容器の滅菌温度の基準温度範囲と移動平均値
との差を求めてマイクロ波発振出力を補正することによ
り、機械自体の温度上昇及び室温の変化と容器昇温値の
バラツキを縮小することができ、薬液が比較的昇温しや
すい場合は、良品の範囲内にあっても基準温度範囲から
離れた昇温容器を検知したら、マイクロ波出力を瞬間的
に１ ２ コントロールすることにより、容器昇温値のバラツキを
縮小することができ、また瞬間的にコントロールを行な
った回数が所定の回数に達した時にマイクロ波出力のコ
ントロールを行なうことにより、機械自体の温度の上昇
及び室温の変化に対応したコントロールを行なうことが
できるという様に、それぞれのケースに合わせてコント
ロールを行なっているので、容器の昇温温度値を一定範
囲に保つことができるという特徴がある。

したがって、薬液の種類による導電率等の相違や、密封
容器の大きさに対応した加熱効率で、密封容器内の温度
差、容器間の温度のバラツキを抑えながら滅菌を行い、
不良品数を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は単純平均値と移動平均値の説明図、第２図は初
期運転時の容器の昇温状態を示す図、 第３図は選別開始後の昇温状態を示す図、第４図は本発
明制御方法初期のフローシート、第５図は標準コントロ
ールのフローシート、第６図は特別コントロールのフロ
ーシート、第７図は標準コントロールの説明図 第８図は特別コントロールの説明図 第９図は滅菌装置の全体図、 第１Ｏ図は加熱炉内のアンプル搬送を示す斜面図、 第１１図は搬送パケットによるアンプル支持状態を示す
説明図、 第１２図は加熱炉の断面図、 第１３図は加熱炉の説明図、 第１４図は照射炉の上面図である。 ３ ４ ５２０−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロ波照射炉中を薬液を密封容器群が移動す
   る間に滅菌を行うものにおいて、薬液の導電率を測定し
   、薬液が比較的昇温しにくい場合は、密封容器の滅菌効
   果と薬液の熱安定性により設定した良品温度範囲のほぼ
   中央に、所望の昇温値が得られるよう基準温度範囲を設
   定すると共に、１つの定点測定位置を１つの密封容器が
   通過する毎に後続する設定本数の温度データを集計して
   移動平均値を求め、その移動平均値と基準温度範囲との
   差に応じて、マイクロ波発振出力を容器の薬液温度が基
   準温度範囲になるように補正制御し、その制御後所定本
   数区間制御を中止するコントロールを行ない、薬液が比
   較的昇温し易い場合は、前記基準温度範囲から外れた移
   動平均値を検出することにより、その都度一時的にマイ
   クロ波発振出力を調整することによりなる密封容器に対
   するマイクロ波照射制御方法。
2. （２）一時的にマイクロ波発振出力を調整した回数が、
   所定の回数に達した時にマイクロ波発振出力を調整し、
   その制御後、所定本数間制御中止とする請求項（１）記
   載のマイクロ波照射制御方法。