JPH09266942A

JPH09266942A - 蒸気滅菌器の制御方法

Info

Publication number: JPH09266942A
Application number: JP8188319A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Maki; 岳彦牧; Tetsuji Namoto; 哲二名本; Katsutoshi Matsunaga; 勝利松永
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 1996-02-01
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 1997-10-14
Anticipated expiration: 2016-06-28
Also published as: JP3355942B2

Abstract

(57)【要約】【課題】被滅菌物の量、種類等に対応する負荷や、給
蒸される蒸気の圧力や質等に関らず、必要十分な時間で
確実な滅菌作業の各行程を行えるようにすることであ
る。【解決手段】滅菌槽１内の空気の排出を行う前処理行
程を行った後、この滅菌槽１内に収容した被滅菌物を滅
菌する滅菌行程を行なう蒸気滅菌器の制御方法におい
て、前処理行程時に、滅菌槽１内に所定圧力まで蒸気を
導入した後、滅菌槽１から排気する操作の繰り返し回数
を、増減させる回数増減手段を備えた構成であり、この
回数増減手段は、前記蒸気導入時の缶内の圧力が所定の
圧力まで達しない場合や、滅菌槽１内に供給される蒸気
の圧力が所定値よりも低い場合や、滅菌槽１の内の上部
と下部の温度を監視し、両者の温度差が一定以上の場合
には、前記操作の繰り返し回数を増加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、医療用器具等を
滅菌するために用いられる蒸気滅菌器の制御方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、蒸気滅菌器は、被滅菌物を滅菌
槽内に密閉収納し、この滅菌槽に蒸気発生器からの蒸気
を送り込むことによって加熱殺菌している。更に、この
滅菌行程に先立つ前処理行程として、滅菌槽とこれに収
容した被滅菌物を予熱するとともに、被滅菌物を含めて
滅菌槽内の空気を排除している。滅菌槽、及び被滅菌物
の予熱は、滅菌行程時に送り込まれる蒸気の凝縮を抑制
するために必要であり、前記滅菌槽内の空気を排除は、
滅菌行程において供給される蒸気を被滅菌物の内部まで
作用させるために必要な処理である。滅菌行程は、上述
のように滅菌槽内に蒸気を送り込む行程であり、蒸気が
被滅菌物と接触し、凝縮する際に放出される熱によって
被滅菌物を加熱し滅菌している。そのため前処理行程で
充分に予熱が行なわれたとしても若干量の水滴が生じて
しまう。もっとも、前処理行程における予熱が不十分な
場合には、より大量の水滴が発生するのはいうまでもな
い。そこで、滅菌行程の後に、滅菌行程において被滅菌
物に付着した水滴を除去する後処理行程を遂行してい
る。この後処理行程では、真空乾燥の原理を応用したも
のが一般的である。この真空乾燥は、滅菌槽を一定の温
度に保温した状態で、滅菌槽に対して真空排気と空気の
導入を繰り返し行うことにより、蒸発を促進し乾燥させ
るものである。

【０００３】このような蒸気滅菌器において、早朝や初
業時等、最初に作動させた場合（冷態起動時）、滅菌槽
の予熱に時間がかかるが、２回目以降は、滅菌槽全体が
十分加熱されているので、この予熱に要する時間は少な
くて済む。また、滅菌槽内に収容する被滅菌物の量、種
類によっては、滅菌槽内の空間容積や、被滅菌物内の残
留空気量が変化するため、空気の排除時間にも変動が生
じる。そのため、前処理行程を一律の時間で行うように
設定した場合は、被滅菌物の温度が滅菌に必要な適正温
度にならず、予熱不足，或は予熱過多となり、また、残
留空気量にも差が生じるため、次の滅菌行程で滅菌不
良、或いは滅菌過多を招き、適正な滅菌が為されない。
また、このように過剰に前処理行程を行うのは、時間や
蒸気、電力等の無駄使いである。また、滅菌槽内と被滅
菌物（特に被滅菌物の内部）との間には温度に差が生じ
ており、実際には滅菌行程に移った後も、一定の時間は
被滅菌物の昇温に費される。しかも、このときの温度上
昇は被滅菌物の種類、量によってそれぞれ異なってお
り、滅菌行程を一律の時間に設定すると、滅菌不良（不
足）、或いは滅菌過多を招き、適正な滅菌ができない。

【０００４】更に、上述のような蒸気滅菌器において
は、手術衣や患者用衣服等の被滅菌物は、カストと呼ば
れる滅菌用金属缶内に収容して滅菌している。このよう
なカスト内の被滅菌物を充分に乾燥するだけの時間をと
ろうとすれば、後処理行程の時間が非常に長いものにな
り、実際の使用にそぐわない。しかも、後処理行程にお
いて滅菌槽内を水封式の真空ポンプ等によって空気を排
除しながら乾燥させる場合、真空ラインの洩れ等もあっ
て長時間を要する。以上のように、蒸気滅菌器における
各行程の処理時間は、一般に、特定の被滅菌物に関する
滅菌所要時間の実験データに基づいて必要時間を推測す
ることによって決定するほか無く、実際の現場では滅菌
器の取扱者の経験と勘にたよっている。そのため、滅菌
作業の各行程にばらつきを生じ易く、安全側に考えて、
幾分長めに行程時間を設定して行っている。このこと
は、時間と、蒸気や動力（電力）を無駄に消費している
ことになる。

【０００５】そこで、滅菌器の下方に取り付けられた温
度検出手段により、滅菌工程開始時に、滅菌槽内の温
度、或は滅菌槽内で凝縮したドレン温度等を計測するこ
とによって、滅菌槽内の温度が所定の滅菌温度に到達し
たかどうかを判定し、これが滅菌温度となった時点で滅
菌の開始と判断し、予め決められた時間に従って滅菌を
行う方法が提案されている。しかし、この方法では、滅
菌工程の開始時の滅菌槽内温度に基づいて滅菌工程の所
要時間を制御するものであり、それ以前の前処理工程に
ついては、従来と変わりはない。また、この方法におい
て、滅菌槽の温度を、滅菌槽内の蒸気温度と区別して検
出するのは難しく、また蒸気温度の変化を捉えるのは難
しい。更に、滅菌槽内に導入される蒸気の乾き度が低い
場合には、蒸気配管から蒸気と共に流入したドレンも排
出されるため、滅菌槽内で凝縮したドレンの温度のみを
計ることが難しい。また、ドレンの排出量を測定するこ
とによって、被滅菌物の種類，量，温度，水滴の量等に
よる熱容量を判定する方法も提案されているが、この方
法ではドレンが、滅菌槽内の被滅菌物に付着したり、前
記カスト内に残留する等して必ずしもその全量が排出さ
れるとは云えず、また、供給される蒸気の乾き度が低い
場合には、蒸気中の液滴分をドレンとして計測してしま
うため、必ずしも正確な判定ができない。また、ドレン
流量の流量計が高価なこともあって、滅菌器自体のコス
トを上昇させるという問題もある。以上のように、蒸気
滅菌器において、滅菌器の効率的な運転を行う上では、
前述の前処理行程において、負荷の大小に関わらず、滅
菌槽内の空気を確実に排除するとともに、被滅菌物を所
定の温度まで昇温させておくことが重要な課題となって
いる。

【０００６】

【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、前処理行程において、滅菌槽のみならず
被滅菌物の内部まで確実に昇温させることができ、しか
も滅菌槽内の空気の排除を確実に行える滅菌器の制御方
法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、滅菌槽内の
空気の排出を行う前処理行程を行った後、この滅菌槽内
に収容した被滅菌物を滅菌する滅菌行程を行なう蒸気滅
菌器の制御方法において、前処理行程時に、滅菌槽内に
所定圧力まで蒸気を導入した後、滅菌槽から排気する操
作の繰り返し回数を、増減させる回数増減手段を備えた
構成により、上述課題を解決する。更に、この発明は、
蒸気の導入と排出と行う操作の繰り返し回数を増減させ
る際しては、蒸気導入時の滅菌槽内の圧力が所定の圧力
まで達しない場合、滅菌槽内に供給される蒸気の圧力
が、所定値よりも低い場合等である。更に、この発明
は、前記滅菌槽の内の上部と下部の温度を監視し、両者
の温度差が一定以上の場合には、前記操作の繰り返し回
数を増加し、更に、両者の温度差が所定の値以下になる
まで前記操作を繰り返すようにしたことである。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明は、医療用，製薬用等の
用途の滅菌器に適用して用いられるもので、滅菌槽内へ
の蒸気の導入と滅菌槽からの排出を行なうことによって
被滅菌物の予熱と空気の排出とを行なう前処理行程を行
った後、滅菌槽内に収容した被滅菌物を滅菌する滅菌行
程を行なう蒸気滅菌器を基本的な構成とするものであ
る。ここでいう、蒸気とは、飽和蒸気、過熱蒸気の両者
を含むものであり、更に飽和蒸気は、液滴分を含まない
乾き飽和蒸気と、多少とも液滴分を含む湿り飽和蒸気を
含む。尚、この発明において、滅菌槽内の空気の排除
と、被滅菌物及び滅菌槽の予熱とを行う目的からすれ
ば、過熱蒸気が好ましく、飽和蒸気の場合には、なるべ
く液滴分の少なく、乾き度の高い乾き飽和蒸気に近いも
のを用いる。この発明において、前処理行程では、滅菌
槽内に所定圧力まで蒸気を導入した後、滅菌槽から排出
する一連の操作を繰り返し行なうが、この繰り返し操作
の回数を増減させる回数増減手段を備えている。ここで
いう滅菌槽内への蒸気の導入は、導入する蒸気によって
滅菌槽内を大気圧以上の圧力に加圧することである。一
方、滅菌槽からの排気とは、滅菌槽内の加圧状態の蒸気
を排出することで、この排出の際に滅菌槽内の空気も同
時に排出される。更に、この排出に際しては、真空ポン
プ等の真空吸引手段を用いる場合と用いない場合を含
む。また、この滅菌槽への蒸気の導入と滅菌槽からの排
気を行なう操作は、蒸気の導入後、即座に排気を行なう
場合と、導入終了時点の圧力を所定時間維持した後、排
気を行なう場合も含んでいる。更に、この繰り返し回数
の増減は、前記の一連の処理をそのまま増減した回数だ
け繰り返す場合と、一回の処理に要する時間を短縮し、
一定時間当りの繰り返し回数を増減する場合とを含んで
いる。このように、蒸気滅菌器において、被滅菌物を滅
菌槽内に収容した後、前処理行程を行うに当り、滅菌槽
内に蒸気の導入と排出を繰り返し行なうことにより、滅
菌槽と被滅菌物を予熱するとともに、この蒸気と空気の
比重差を利用して被滅菌物内の空気を含めて滅菌槽内の
空気を排除する。この際、前記回数増減手段によって、
滅菌槽への蒸気の導入と、滅菌槽からの排気の操作の繰
り返し回数を増減することで、滅菌槽内に収容する被滅
菌物の状況、供給される蒸気の状況、必要な滅菌処理内
容等に対応して、時間や蒸気等を浪費すること無く、被
滅菌物の予熱と滅菌槽内の空気の排除を確実に行なう。

【０００９】更に、この発明において、蒸気導入時の滅
菌槽内の圧力が一定時間内に所定の圧力まで達しない場
合には、滅菌槽への蒸気の導入と滅菌槽からの排気の繰
り返し操作の回数を増加させる。即ち、滅菌槽内に収容
した被滅菌物の種類，量，温度，湿り具合，水滴の量等
によって熱容量が異なり、特に、滅菌作業開始時におい
ては被滅菌物は冷たく、蒸気を凝縮させるため、蒸気の
供給量に対して圧力上昇は少なく、規定の圧力に到達す
るまでの時間が長くなる。そこで、この圧力の上昇率の
違いに基づいて負荷状況を知ることができ、この負荷状
況により、前記操作の繰り返し回数を増減させる。更
に、前記蒸気導入時に滅菌槽内が所定の圧力まで達しな
い場合においては、上述の他に、滅菌槽内に供給される
蒸気自体の圧力が低い場合もあり、この場合も同様とす
る。即ち、この場合は、上述の負荷の多い場合と異な
り、時間の経過によっても、滅菌槽内は所定の圧力まで
上昇しない。そのため、一定時間を区切ってその時間内
において滅菌槽内の圧力が上昇するかどうかで判断す
る。特に、この場合には、滅菌槽内に蒸気を導入する前
に、即ち、その蒸気の供給配管や、蒸気発生器側におい
て蒸気の圧力を検出し、この蒸気の圧力が所定値よりも
低い場合には、前処理行程時に、蒸気の導入と滅菌槽か
らの排出操作の繰り返し回数を、規定の回数に対して増
加する。

【００１０】更に、この発明においては、滅菌槽の内の
上部と下部の温度を監視し、両者の温度差が一定以上の
場合には、蒸気の導入と排出の繰り返し回数を増加す
る。即ち、空気は蒸気よりも比重が重いため、滅菌槽内
に空気が残留していると、蒸気を導入しても滅菌槽内の
下方に残留する空気の温度は上昇し難く、空気の残留分
だけ温度の上昇が低下するためである。特に、この場
合、滅菌槽内の上部と下部における温度差が設定値以上
の場合には、この温度差が第２の設定値以下になるまで
蒸気の導入と排出を繰り返す。

【００１１】更にこの発明においては、前処理行程にお
いて、滅菌槽内に導入された蒸気の圧力が所定圧力に達
しない場合であっても、この圧力が滅菌可能な圧力以上
である場合には、この圧力で持って滅菌行程の時間を延
長して運転を継続する。従って、この発明によれば、滅
菌槽への供給蒸気の圧力が低い場合においても、滅菌温
度を下げた状態で滅菌を行なうことができる。

【００１２】

【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。尚、図１は、この発明に係る制御方
法における制御パターンの第１実施例を説明するための
図面，図２は、この発明に係る蒸気滅菌器の制御方法を
適用する蒸気滅菌器の一例を示す説明図である。

【００１３】まず、図２を参照しながら、この発明を適
用する蒸気滅菌器の一例について、説明する。図２にお
いて、被滅菌物を収容するための滅菌槽１は、耐圧扉
（図示省略）を設けた被滅菌物の出入口があり、この耐
圧扉を閉じることで滅菌槽１内を完全に密閉することが
できる。前記滅菌槽１には、その比較的上方に、蒸気発
生器（図示省略）からの第１給蒸ライン２を接続してあ
り、後述するように、滅菌槽１内の上方から蒸気を供給
するように構成してある。この第１給蒸ライン２には、
その蒸気流れ方向上流側から順に、蒸気の供給を制御す
る第１給蒸弁３，圧力調整のための給蒸圧調整弁４，蒸
気加熱用の熱交換器５を接続してある。熱交換器５に
は、前記蒸気発生器からの第２給蒸ライン６を接続して
あり、この第２給蒸ライン６の途中に接続した第２給蒸
弁７の開閉制御によって、蒸気の供給を制御する。また
第２給蒸ライン６からの蒸気は、熱交換器５内におい
て、第１給蒸ライン２内を流通する蒸気を加熱した後、
第１ドレンライン８を介して排出されるが、この第１ド
レンライン８の途中には、第１スチームトラップ９を接
続し、ドレンのみを排出する。

【００１４】前記滅菌槽１には、その周囲を取り囲む加
熱用伝熱管（以下、加熱管と略称する。）１０を備えて
いる。この加熱管１０には、蒸気発生器（図示省略）か
らの第３給蒸ライン１１を接続してあり、この第３給蒸
ライン１１の途中には、蒸気の供給を制御するための第
３給蒸弁１２を接続してある。また、第３給蒸ライン１
１からの蒸気は、加熱管１０内を流通し、滅菌槽１を加
熱した後、加熱管１０の終端に接続した第２ドレンライ
ン１３を介して排出されるが、この第２ドレンライン１
３の途中には、第２スチームトラップ１４を接続し、前
記第１ドレンライン８同様にドレンのみを排出する。

【００１５】滅菌槽１には、一端に空気フィルタ１５を
備えた給気ライン１６を接続してあり、この給気ライン
１６の途中には、空気の流通を継断する給気弁１７を接
続してある。

【００１６】滅菌槽１の底部には、排出ライン１８を接
続してあり、この排出ライン１８の途中に冷却装置１９
を備えている。この冷却装置１９は、この実施例では冷
却液によって排出ライン１８内の流体を冷却する熱交換
器として例示するもので、途中に、前記冷却液の供給を
制御するための冷却液制御弁２０を備えた冷却液供給ラ
イン２１と排水ライン２２とを接続してある。この冷却
装置１９の動作は、冷却液制御弁２０の開閉操作により
冷却液の供給の継断によって行う。尚、排水ライン２２
は前記排出ライン１８と合流させてもよい。

【００１７】前記排出ライン１８は、前記冷却装置１９
の下流側で、真空ライン２３，排気ライン２４，第３ド
レンライン２５の３系統に分岐した後、再び合流する。
前記真空ライン２３には真空制御弁２６，及び真空ポン
プ２７を接続し、前記排気ライン２４には排気弁２８を
接続し、前記第３ドレンライン２５には、第３スチーム
トラップ２９を接続してある。尚、前記真空制御弁２６
は、排出ライン１８を介して滅菌槽１内を真空吸引する
際に開放する。更に、前記排出ライン１８には、前記第
１ドレンライン８，及び第２ドレンライン１３を接続し
てある。これらの第１，第２ドレンライン８，１３の排
出ライン１８への接続個所は、前記真空ライン２３，排
気ライン２４，及び第３ドレンライン２５が再び合流す
る箇所としてある。

【００１８】更に、蒸気滅菌器には、運転を制御するた
めの制御装置３０を設けてあり、この制御装置３０は、
蒸気滅菌器の運転状態を監視する検出手段からの信号に
応じて、予め設定された手順に基づいて、真空ポンプ２
７や各制御弁を適切に制御する。尚、図示する実施例に
おいては、前記検出手段として、前記滅菌槽１内の圧力
を監視する第１圧力検出手段３１と、前記滅菌槽１内の
温度を排出ライン１８内のドレン温度に基づいて監視す
る第１温度検出手段３２を例示している。更に、この実
施例においては、前記第１給蒸ライン２から滅菌槽１内
に噴出する蒸気の温度を検出するために、滅菌槽１内に
おける第１給蒸ライン２からの蒸気の噴出部に第２温度
検出手段３３を設けてある。そして、制御装置３０は、
この第２温度検出手段３３からの検出信号と、前記第１
圧力検出手段３１からの検出信号に基づいて、滅菌槽１
内の圧力と、滅菌槽１内における蒸気噴出部分における
蒸気温度を比較演算することにより、この蒸気の過熱度
を判断するように構成してある。即ち、圧力が同じであ
れば、蒸気の温度が高いほど過熱度が高く、同じ温度で
あれば、蒸気圧力が高いほど過熱度が高いことを意味し
ている。

【００１９】以下、図示する蒸気滅菌器における運転の
流れを説明し、その中で、この発明に係る制御方法を説
明する。尚、以下の説明において、各制御弁はその動作
を明記してなければ基本的に閉じているものとする。ま
た、滅菌槽１内の圧力の変動を図１を参照しながら説明
する。先ず最初に、滅菌槽１の予熱を行うが、この実施
例では被滅菌物の収納前に、滅菌槽１の内外から蒸気を
用いて予熱を行う。即ち、第１，第３給蒸弁３，１２を
開放し、蒸気発生器からの蒸気を、第１，第３給蒸ライ
ン２，１１を介してそれぞれ滅菌槽１，加熱管１０に供
給する。第３給蒸ライン１１からの蒸気は、加熱管１０
内を流れ、この際に滅菌槽１を外側から加温する。一
方、第１給蒸ライン２からの蒸気は、給蒸圧調整弁４に
よって所定の圧力Ｐ0 （例えば、２kg／cm²Ｇ）に調整
した後、滅菌槽１内に流入し、滅菌槽１を内側から加熱
する。そして、滅菌槽１、加熱管１０内に供給された蒸
気は、第２ドレンライン１３、並びに第３ドレンライン
２５から排出される。以上の操作により、滅菌槽１は、
その耐圧扉を含めて全体が予熱される。このとき、第２
給蒸弁７を開放し、蒸気発生器からの蒸気を第２給蒸ラ
イン６から熱交換器５に供給することにより、第１給蒸
ライン２を流れる蒸気を加熱して滅菌槽１内に過熱蒸気
を供給するようにしても良い。これによって滅菌槽１内
に生じるドレン量を減少することができる。以上の操作
は、特に１日の最初の滅菌器の起動時、或は同日であっ
ても、時間の経過により滅菌槽１が冷えている状態での
起動時、即ち、所謂冷態起動時においては行う必要があ
るが、連続した滅菌作業時には省略することができる。
この後、第１給蒸弁３を閉じ、排気弁２８を開くことに
より、滅菌槽１内を大気圧としておく。尚、第３給蒸弁
１２は、そのまま開として加熱管１０内に蒸気を流通さ
せた状態を維持し、滅菌槽１を所定の温度に維持するた
めの保温手段として機能させるのが好ましい。

【００２０】そして、第１圧力検出手段３１によって滅
菌槽１内の圧力が大気圧となっていることを確認した
後、耐圧扉を開いて滅菌物を滅菌槽１内に搬入し、耐圧
扉を閉じて滅菌槽１を密閉する。そして、第１，第２給
蒸弁３，７を開放し、蒸気発生器からの蒸気を第１，第
２給蒸ライン２，６から、滅菌槽１，熱交換器５のそれ
ぞれに供給する。ここで、第１給蒸ライン２において
は、蒸気は熱交換器５内に流入して加熱されて過熱蒸気
となり、給蒸圧調整弁４によって所定の圧力Ｐ0 に調整
された後、滅菌槽１内に流入する。滅菌槽１内に導入し
た過熱蒸気は、図１に示するように時間とともに前記給
蒸圧調整弁４によって調整された所定の設定圧力Ｐ0 と
なるまで上昇を続ける。この際には、過熱蒸気は被滅菌
物に接し、被滅菌物の温度を上昇させる。ここで、滅菌
槽１内に蒸気を正圧（大気圧以上の圧力）で導入するの
は、滅菌槽１内における蒸気温度を高温に維持し、短時
間で被滅菌物、及び滅菌槽１の温度を上昇させるためで
ある。従来、一般に行なわれているように、減圧（大気
圧以下）状態で蒸気を導入し、真空吸引によって排気す
ると、真空吸引によって減圧した分、飽和蒸気温度が低
下し、被滅菌物の予熱が妨げられる。しかし、前述のよ
うに正圧下で高温の蒸気を導入すれば、こうした現象は
生じない。滅菌槽１内への導入蒸気は、過熱蒸気が望ま
しいが飽和蒸気でもよい。過熱蒸気が望ましい理由は、
同じ圧力では少なくとも飽和蒸気温度以上の温度である
ため、被滅菌物を短時間で予熱することができるためで
ある。更に、飽和蒸気の場合には被滅菌物の加熱に応じ
て即時に凝縮し、水滴となって被滅菌物に付着するが、
過熱蒸気の場合は、飽和蒸気との間に熱量の差を有して
いるため、水滴を蒸発させ、蒸気中に取り込むことがで
きるため、滅菌行程における滅菌効果の低下や、後処理
行程における乾燥時間の長期化を抑制できるためであ
る。

【００２１】前記制御装置３０は、第１圧力検出手段３
１からの信号に基づいて滅菌槽１内の圧力上昇を監視し
ており、滅菌槽１内が、蒸気の導入開始から、即ち第１
給蒸弁３を開いてから一定時間内に所定の圧力値まで上
昇するかどうかを判断する。この所定の圧力値とは、こ
の実施例においては、給蒸圧調整弁４の設定圧力Ｐ0よ
り若干低い圧力Ｐ1 としている。前記給蒸圧調節弁４の
設定圧力Ｐ0 は、前記制御装置３０において、蒸気の導
入と排気の操作を切り替えるタイミングを判断する圧力
として設定したものであり、前記所定の圧力値Ｐ1 をこ
の圧力Ｐ0 より若干低く設定した理由は、圧力の検出誤
差等を考慮したためと、前記の判断を幾分早めにおこな
うためである。従って、前記所定の圧力値Ｐ1 は、給蒸
圧調整弁４の設定圧力Ｐ0 と同じとしても差し支えな
い。ここで、滅菌槽１内の圧力が所定の圧力Ｐ1 まで上
昇しない場合には、滅菌槽１内の被滅菌物による負荷が
大きい場合と、第１給蒸ライン２からの蒸気の圧力が低
い場合とがある。前者の負荷が大きい場合について説明
すると、次のとおりである。即ち、滅菌槽１内の温度上
昇につれて被滅菌物の温度は上昇するが、この上昇の度
合は、滅菌槽１の上昇の度合より若干遅れる。これは、
熱伝達の遅れによるものであり、更に、被滅菌物の表面
温度が上昇しても中心の温度が低く、表面の熱が中心部
に向かって伝熱されるためである。また、被滅菌物にも
ともと含まれている水分の蒸発によっても熱を消費する
ため、この遅れが生じる。従って、被滅菌物の量，種
類、水分量によって所定の温度に昇温するまでに消費さ
れる熱量は異なる。即ち、滅菌槽１内に導入した過熱蒸
気は、被滅菌物に熱を奪われることにより、飽和蒸気と
なり、更に凝縮水となる。そのため、滅菌槽１内に導入
された過熱蒸気の体積の増加に差が生じ、前記滅菌槽１
内の圧力が所定の圧力値に到達するまでの時間に差が生
じることになる。一方、蒸気発生装置や配管の不具合等
により、蒸気の圧力が低い場合には、滅菌槽１内の圧力
は、供給される蒸気の圧力以上は上昇しない。特に、こ
の圧力が前記給蒸圧調整弁４による設定圧力Ｐ0 以下の
場合には、時間の経過によっても前記不具合が解消され
ない限りは設定圧力Ｐ0 に到達しない。従って現実に
は、一定時間内に所定の圧力まで上昇するかどうかによ
って、判断している。

【００２２】上述のように、制御装置３０が、所定時間
内に、滅菌槽１内の圧力が、設定圧力Ｐ0 まで上昇した
と判断すれば、第１給蒸弁３を閉じ、排気弁２８を開放
することによって滅菌槽１から過熱蒸気を排出する。こ
の滅菌槽１からの過熱蒸気の排出の際には、この排出の
際には、滅菌槽１に残留する空気が、空気よりも比重の
軽い過熱蒸気によって押出されるようにして排出され
る。ここで、滅菌槽１の上方に第１給蒸ライン２を接続
し、底部に排出ライン１８を接続することによって、こ
の比重差による空気の排出を効率良く行うことができ
る。このようにして、一回目の蒸気の導入、及び排出が
行なわれるが、この後、この導入、及び排出の操作は、
予め設定してある規定回数（図１に示す実施例において
は実線で示すように２回）繰り返し行なう。一方、制御
装置３０は、滅菌槽１内の圧力が所定時間内に所定圧力
Ｐ0 まで上昇しない場合にも、前記所定時間経過後に、
前述要領によって滅菌槽１からの蒸気の排出を行なう
が、この後の過熱蒸気の導入、及び排出の操作は、前記
の規定回数を増加させ（図１に示す実施例においては二
点鎖線で示すように３回）、この回数の繰り返し操作を
実行する。このように、蒸気の導入と排出の繰り返し操
作を増加させることにより、滅菌槽及び被滅菌物の予熱
と滅菌槽からの空気の排除を確実に行うことができる。
ここで、以上の滅菌槽１内の圧力が設定圧力Ｐ1 までの
上昇するかどうかの監視は、毎回の蒸気の導入操作毎に
行なうようにしてもよい。更に、この際には、前記制御
装置３０は、前記滅菌槽１内の圧力が、滅菌処理を行な
うために最低限必要な最低圧力Ｐ2 （例えば、１kg／cm
²Ｇ）以上であるかどうかも判断しており、前記滅菌槽
１内の圧力が、前記最低圧力Ｐ2 以上に上昇した場合に
は、次の処理行程への移行を許可し、上昇しない場合に
は、その旨の警報信号を発するとともに、以後の滅菌処
理を停止する。

【００２３】以上の過熱蒸気の導入と排出の繰り返しに
よって、被滅菌物をその中心部まで効果的に加熱すると
ともに、被滅菌物中に含まれる空気を十分に排出し、後
の滅菌行程における蒸気の加熱むら等を軽減する。ここ
で、前記滅菌槽１からの排気の際には、滅菌槽１内の圧
力が大気圧となる前に真空制御弁２６を開放し、真空ポ
ンプ２７を作動させることにより、排出の時間を短縮す
ることができる。即ち、排気弁２８の開放のみによっ
て、排気を行なう場合、滅菌槽１内の圧力が高い場合に
は、排気は急速に行なわれるが、滅菌槽１内の圧力が大
気圧に近づくと、圧力差が小さくなるため排気は緩慢に
なる。そこで、滅菌槽１内の圧力が大気圧に近付いた場
合に、前述のように真空ポンプ２７を作動させると、滅
菌槽１内の圧力は短時間で大気圧となる。ここで、真空
ポンプ２７による吸引は、滅菌槽１内が大気圧となった
時点で停止させても、大気圧よりも若干減圧した状態で
停止させるようにしてもよい。

【００２４】過熱蒸気の導入と排出を規定回数、又は調
整された回数繰り返した後、前記排気弁２８を閉鎖し、
第１給蒸弁３を開放する一方で第２給蒸弁７を閉鎖する
ことにより、熱交換器５による第１給蒸ライン２の加熱
を中断し、滅菌槽１内に飽和蒸気を導入する。ここで、
制御装置３０は、前記した前処理行程において滅菌槽１
内の圧力が所定圧力Ｐ0 まで上昇した場合には、この所
定圧力Ｐ0 の蒸気でもって滅菌を行うように設定する。
一方、前記前処理行程において滅菌槽１内の圧力が所定
圧力Ｐ0 には到達しないが、前記の最低圧力Ｐ2 以上に
上昇した場合には、前記所定圧力Ｐ0 以下の低い圧力で
の滅菌を行なうように設定する。この低圧での滅菌にお
いては、図１に二点鎖線で示すように前記所定圧力Ｐ0
で滅菌処理を行なう場合よりも時間を延長して行なうよ
うに設定する。そして、滅菌槽１内の圧力、並びに温度
が、第１圧力検出手段３１、並びに温度検出手段３２に
よって、前述した滅菌に必要な値となった時点で、滅菌
時間のカウントを開始する。尚、このとき滅菌槽１内に
導入された飽和蒸気は、その一部が凝縮するが、この際
のドレンは第３ドレンライン２５から排出される。ここ
で、滅菌槽１内は、前処理行程の段階で内部の空気が除
去され、被滅菌物も中心部まで確実に昇温されているた
め、後の滅菌行程において滅菌槽１内の温度を滅菌に必
要な温度まで確実に昇温できることになり、また、これ
以後の行程で過剰な凝縮水を生じることはない。

【００２５】そして、前記の滅菌時間に達すると、前記
第１給蒸弁３を閉じて滅菌槽１内への飽和蒸気の供給を
停止するとともに、排気弁２８を開放して後処理行程に
移行する。この実施例における後処理行程は、前述の真
空乾燥の原理を応用したものを例示している。即ち、こ
の後処理行程においては、排気弁２８の開放により滅菌
槽１内の蒸気を排出し、滅菌槽１内の圧力が略大気圧に
まで低下した段階で、この排気弁２８を閉じる。そし
て、真空ポンプ２７を起動した後、真空制御弁２６を開
放することにより、滅菌槽１内を減圧状態にする。この
減圧状態では、飽和蒸気圧が低下しており、また、滅菌
槽１は前記の加熱管１０により保温状態にあるため、液
滴の蒸発が促進される。この真空吸引を一定時間継続す
ることにより、この蒸気を排出する。滅菌槽１内が所定
の到達圧力まで減圧した後は、前記給気弁１７を一時的
に開き、空気フィルタ１５を介して清浄空気を滅菌槽１
内に導入する。尚、この時、清浄空気の導入は、滅菌槽
１内の圧力が大気圧となるまでは行わず、給気弁１７を
閉じた後は、引き続き前記真空ポンプ２７により減圧を
行なう。ここで、前記の蒸気の排出，並びに真空吸引に
際しては、前記冷却液制御弁２０を開放し、冷却装置１
９に冷却水を供給することにより、排出ライン１８内に
流入した蒸気を冷却し、凝縮させて凝縮水として排出す
ることにより、排出時間を短縮することができる。以上
の真空吸引と空気の導入とを所定回数繰り返した後は、
給気弁１７を開いて、滅菌槽１内が大気圧と同圧となる
まで滅菌槽１内に清浄空気を導入する。この後、耐圧扉
を開いて滅菌槽１から被滅菌物を取り出して、全行程が
終了する。尚、加熱管１０への蒸気の供給は、この後、
滅菌作業を行わないならば閉じて滅菌器の運転を終了
し、滅菌作業の予定、或は可能性があるならば開いた状
態として、滅菌槽１を保温し、待機状態におく。

【００２６】また、以上のような真空乾燥の原理を応用
した後処理行程の他、過熱蒸気によるパージによって後
処理行程を行なうことも可能である。即ち、滅菌行程終
了後、滅菌槽１が略大気圧にまで低下した後も排気弁２
８を開放しておき、更に、第１，第２給蒸弁３，７を開
放して熱交換器５によって第１給蒸ライン２内の蒸気を
加熱することにより、滅菌槽１内に過熱蒸気を供給す
る。この操作によって、滅菌槽１内は再び過熱蒸気によ
って満たされることになり、被滅菌物に付着する水滴は
過熱蒸気からの熱により液相から気相に変化して過熱蒸
気の一部として取り込まれこの状態で過熱蒸気とともに
排出されるから、被滅菌物は効率良く乾燥する。以上の
ように所定時間パージを行った後、第１，第２給蒸弁
３，７を閉じ、真空ポンプ２７を起動した後、真空制御
弁２６を開放し、滅菌槽１内を真空吸引することにより
過熱蒸気及び凝縮水を排除する。この過熱蒸気の排出に
際しても、冷却液制御弁２０を開放し、冷却装置１９に
冷却水を供給することにより、排出ライン１８内に流入
した過熱蒸気を冷却し、凝縮させて凝縮水として排出す
るため、排出時間が短縮される。この過熱蒸気の排出後
は、給気弁１７を開いて滅菌槽１を外気と通じさせ、空
気フィルタ１５を通過した清浄空気を滅菌槽１内に導入
して大気圧と同圧にした後、滅菌槽１の耐圧扉を開いて
被滅菌物を取り出し、全行程を終了する。

【００２７】更に、この実施例においては、第２温度検
出手段３３によって蒸気の温度を検出することにより、
蒸気の過熱度を検出する構成としてあり、これの過熱度
に応じて、前処理行程、並びに後処理行程を、短縮、或
は延長するように制御する機能も備えている。即ち、蒸
気の過熱度が高いほど比重が軽く、空気との比重差が大
きくなるため、前処理行程における空気の排出の効率が
良くなり、前処理行程の時間を短縮できる。また、過熱
蒸気に取り込める液滴量が増大するため、被滅菌物の乾
燥が効率良く行なわれることになり、この乾燥の際の使
用蒸気量が少なくて済み、後処理行程（特に前述のパー
ジに要する時間）を短縮できる。また、過熱度が高いほ
ど蒸気の保有熱量が大きいため、被滅菌物の予熱が効率
良く行なわれ、前処理行程の短縮が行えるため、消費蒸
気量も削減できる。逆に、過熱度が低い場合には、その
過熱度に応じて、前記の各行程を延長して実行すること
で所望の滅菌性能を得ることができる。また、このよう
にして検出された過熱度に応じて第２給蒸ライン６から
熱交換器５への供給蒸気量を調整し、第１給蒸ライン２
から滅菌槽１に供給される蒸気の過熱度を所定の値に維
持することにより、上述の負荷判定の精度を高めること
ができ、この負荷の判定結果に基づく各行程の制御の精
度も高めることができる。

【００２８】以上の実施例においては、滅菌槽１に取付
けた第１圧力検出手段３１によって滅菌槽１内の圧力を
監視して、滅菌槽１内への蒸気の供給と滅菌槽１からの
排気との繰り返し操作の回数の調整を行うかどうかを判
断するようにしているが、滅菌槽１内の圧力を監視する
他に、第１給蒸ライン２の蒸気の圧力を監視することに
よっても前記操作の繰り返し回数の調整の判断を行なう
ことができる。具体的には、図２に示すように第１給蒸
ライン２の給蒸圧調整弁４の下流側に第２圧力検出手段
３４を接続し、この第２圧力検出手段３４からの圧力検
出信号に基づいて、給蒸される蒸気の圧力が所定時間内
に設定圧力Ｐ0 或はＰ1 に達するかどうか、また、最低
圧力Ｐ2 以上であるかどうかを判断し、前記繰り返し操
作の回数の調整を判断する。

【００２９】更に、この発明においては、滅菌槽１内の
圧力や、この滅菌槽１に供給される蒸気の圧力に基づい
て前記操作の繰り返し回数の調整を判断する他、滅菌槽
１内の温度の分布を監視することによっても同様に判断
することができる。即ち、図２に示すように、滅菌槽１
内の上部の温度を監視する第３温度検出手段３５と、滅
菌槽１内の下部の温度を監視する第４温度検出手段３６
とを取り付ける。そして、制御装置３０によって、第
３，第４温度検出手段３５，３６からの温度検出信号に
基づいて滅菌槽１の内の上部と下部の温度を監視する。
図３に示すように滅菌槽１内の上部と下部の温度差が設
定温度（例えば、５℃）以上の場合には、滅菌槽１内へ
の蒸気の導入と滅菌槽１からの排気の繰り返し回数を増
加する。このように、滅菌槽１内の温度の分布を監視す
ることによって、前記操作の繰り返し回数の調整を判断
できる理由は以下の通りである。即ち、前述のように空
気は蒸気よりも比重が重いため滅菌槽１の下方に滞留す
る傾向にあり、しかも蒸気よりも比熱が小さいため温度
が上昇しにくい傾向にある。そのため、滅菌槽内に空気
が残留していると、蒸気を導入しても滅菌槽内の下方に
残留する空気の温度は上昇し難く、空気の残留分だけ温
度の上昇が低下するためである。以上のように、滅菌槽
１の上部と下部の温度差を監視することにより、空気の
残留量（或は排除率）を把握することができるため、滅
菌槽１内の上部と下部の温度差が前記設定温度以上の場
合には、この温度差が第２の設定温度以下になるまで、
前記滅菌槽１への蒸気の導入と滅菌槽１から排気する操
作を繰り返し行なうことも可能である。前記の第２の設
定温度は、前記設定温度より低い値であり、第３，第４
温度検出手段３５，３６の取付位置による測定誤差や、
温度検出手段自体の測定誤差を勘案し、例えば２℃程度
に設定する。

【００３０】以上のように、この発明においては、滅菌
槽１内への蒸気の導入と滅菌槽１からの排気の操作の繰
り返し回数を増減するに際しては、前処理行程における
最初の蒸気の導入時点から判断でき、被滅菌物の量、種
類に合った適正な前処理行程を実行できるため、後行程
での滅菌不良を防止して、常に所望の滅菌効果が得られ
る。しかも、従来のように最初から各処理行程の所要時
間を長めに設定しておく必要が無いため、滅菌過剰を防
止して、時間と蒸気や動力（電力）の浪費を防止でき、
運転コストの低減を図ることができる等、種々の効果を
有する。

【００３１】更に、以上構成の実施例においては、滅菌
槽１内の圧力変化率を監視することにより、滅菌槽内の
負荷を判定することもできる。即ち、被滅菌物の量が少
なく、比熱が少なく、乾燥しているものほど、図４に実
線で示すように前記設定圧力までの到達時間Ｔ1 は短く
なり、逆に、被滅菌物の量が多く、比熱が大きく、湿っ
ているものほど、図３に点線で示すように設定圧力まで
の到達時間Ｔ2 は長くなる。即ち、この到達時間が短い
ほど（圧力上昇の変化率が大きいほど）滅菌器における
負荷は小さく、この到達時間が長いほど（圧力上昇の変
化率が小さいほど）滅菌器における負荷は大きいと判断
する。以上の負荷判定は、前処理行程の実行時におい
て、蒸気（過熱蒸気，飽和蒸気を含む。）を滅菌槽１内
に導入する際の滅菌槽１内の圧力変化に基づいて判断で
きるため、処理が単純で少なく、負荷判定装置としても
低コストで構成できるため、信頼性が高くなる。更に、
この負荷判定は、前処理行程における最初の給蒸時にお
ける滅菌槽１内の圧力上昇に基づいて判断されるため、
この結果に基づいて前処理行程を含め、以後の各行程を
短縮、或は延長させるように制御することができる。こ
こで、各行程の短縮、或は延長は、各行程がパージ等の
ように一定の状態を保持するのみの場合には、時間その
ものの短縮、或は延長であり、各行程が前述の蒸気の導
入と排気のように一連の操作を繰り返すものの場合に
は、一回の操作の所要時間の短縮、或は延長、又は操作
の繰り返し回数である。上述の実施例に適用して具体的
に説明すると、前処理行程においては、一回目の蒸気の
導入、及び排出の後、この導入、及び排出の繰り返し回
数を、前記負荷状況の判定結果に基づいて行う。即ち、
負荷状況の判定結果が高負荷である場合には、この蒸気
の導入、及び排気の繰り返し回数を増やし、逆に、低負
荷である場合には、この蒸気の導入、及び排気の繰り返
し回数を減少させる。滅菌行程においては、前記負荷状
況の判定結果が高負荷である場合には滅菌時間を増や
し、逆に、判定結果が低負荷である場合には、滅菌時間
を短縮する。更に、後処理行程において、真空吸引と空
気の導入の繰り返し回数は、前述の負荷状況の判定結果
に基づいて、負荷状況の判定結果が高負荷である場合に
はこの繰り返し回数を増し、逆に、低負荷である場合に
は繰り返し回数を減らす。また、後処理行程において、
蒸気のパージによって被滅菌物の乾燥を行なう場合、こ
のパージ時間は、負荷状況の判定結果が高負荷である場
合には延長し、逆に、低負荷である場合には短縮する。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
１に係る発明によれば、滅菌槽への蒸気の導入と、滅菌
槽からの排気の操作の繰り返し回数を増減することで、
滅菌槽内に収容する被滅菌物の状況や、供給される蒸気
の状況や、必要な滅菌処理内容に対応して、時間や蒸気
等を浪費すること無く、被滅菌物の予熱と滅菌槽内の空
気の排除を確実に行なうことができる。

【００３３】更に、この発明の請求項２，及び請求項３
に係る発明によれば、滅菌槽内に供給する蒸気の圧力
や、蒸気を導入した滅菌槽内の圧力の変化に基づいて前
記操作の繰り返し回数を増加させることにより、蒸気滅
菌器における負荷状況（即ち、被滅菌物の量，形状，比
熱等のほか、初期温度や水分含有率による。）や、蒸気
発生器等の良・不良に対応した適切な前処理行程を行な
い、被滅菌物の予熱と滅菌槽内の空気の排除を確実に行
なうことができる。

【００３４】更に、この発明の請求項４，及び請求項５
の発明によれば、滅菌槽内に蒸気を導入することによる
滅菌槽内の上部と下部の温度差に基づいて前記操作の繰
り返し回数を増加させることにより、滅菌槽内の空気の
残留率（或は排除率）に対応した適切な前処理行程を行
ない、被滅菌物の予熱と滅菌槽内の空気の排除を確実に
行なうことができる。

【００３５】従って、この発明の請求項１〜５に係る発
明によれば、実際の滅菌を行なう滅菌行程において、余
計に凝縮水を生成すること無く効果的に蒸気の熱を被滅
菌物に作用させることができ、しかもこの後の滅菌後の
乾燥を行なう後処理行程において、乾燥時間を短く設定
できるという効果を発揮する。

【００３６】更に、この発明の請求項６に係る発明によ
れば、前処理行程において導入された蒸気の圧力が所定
圧力に達しない場合であっても、この圧力が滅菌可能な
圧力以上である場合には、滅菌行程の時間を延長して運
転を継続することにより、滅菌不良を生じること無く滅
菌処理を行うことができる。

【００３７】従って、この発明の制御方法によれば、こ
のような顕著な特徴を有するにも関らず、処理が単純で
少ないため、低コストで信頼性の高い制御装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る蒸気滅菌器の制御方法における
制御パターンの一例を説明するための図面である。

【図２】この発明に係る蒸気滅菌器の制御方法を適用す
る蒸気滅菌器の一例を示す説明図である。

【図３】この発明に係る蒸気滅菌器の制御方法における
制御パターンの他の例を説明するための図面である。

【図４】滅菌器の負荷を判定するための判定要領を説明
するための図面である。

【符号の説明】

１滅菌槽３０制御装置３１第１圧力検出手段（圧力検出手段）３２第１温度検出手段（温度検出手段）３４第２圧力検出手段３５第３温度検出手段３６第４温度検出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】滅菌槽１内の空気の排出を行う前処理行
程を行った後、この滅菌槽１内に収容した被滅菌物を滅
菌する滅菌行程を行なう蒸気滅菌器の制御方法におい
て、前処理行程時に、滅菌槽１内に所定圧力まで蒸気を
導入した後、滅菌槽１から排気する操作の繰り返し回数
を、増減させる回数増減手段を備えたことを特徴とする
蒸気滅菌器の制御方法。
【請求項２】前記操作の繰り返し回数は、前記蒸気導
入時の滅菌槽１内の圧力が一定時間内に所定の圧力まで
達しない場合に増加させることを特徴とする蒸気滅菌器
の制御方法。
【請求項３】滅菌槽１内に供給される蒸気の圧力が所
定値よりも低い場合には、前処理行程時に、前記操作の
繰り返し回数を、規定の回数に対して増加することを特
徴とする請求項１，又は請求項２記載の蒸気滅菌器の制
御方法。
【請求項４】前記滅菌槽１の内の上部と下部の温度を
監視し、両者の温度差が一定以上の場合には、前記操作
の繰り返し回数を増加することを特徴とする請求項１記
載の蒸気滅菌器の制御方法。
【請求項５】滅菌槽１内の上部と下部の温度を監視
し、両者の温度差が設定値以上の場合には、この温度差
が第２の設定値以下になるまで、前記滅菌槽１への蒸気
の導入と滅菌槽１から排気する操作を繰り返し行なうこ
とを特徴とする請求項１記載の蒸気滅菌器の制御方法。
【請求項６】前記前処理行程において、導入された蒸
気の圧力が、所定圧力に達しない場合であって、この圧
力が滅菌可能な圧力以上である場合には、この圧力でも
って滅菌行程の時間を延長して運転を継続することを特
徴とする請求項１，請求項２，又は請求項３記載の蒸気
滅菌器の制御方法。