JP5932967B2

JP5932967B2 - 蒸気滅菌装置

Info

Publication number: JP5932967B2
Application number: JP2014501923A
Authority: JP
Inventors: 英一峯村; 晴雄町田; 唐澤　寛; 寛唐澤
Original assignee: Sakura Seiki Co Ltd
Current assignee: Sakura Seiki Co Ltd
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2032-03-02
Also published as: CN104159619B; US9381264B2; CA2865376A1; CN104159619A; US20150023841A1; WO2013128626A1; JPWO2013128626A1

Description

本発明は、被滅菌物を蒸気によって滅菌する蒸気滅菌装置に関する。

病院等においては、治療用の包帯、メス、鉗子、手術着等の滅菌が必要な被滅菌物を滅菌処理する必要がある。このような被滅菌物の滅菌には、被滅菌物を収容する圧力容器を有する蒸気滅菌装置が用いられることが多い。
一般的な蒸気滅菌装置では、圧力容器内に飽和水蒸気を導入して加圧・加熱し、所定の圧力及び温度を一定時間保持することにより被滅菌物を滅菌するように動作する（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載されている蒸気滅菌装置では、被滅菌物を収容する滅菌室が内缶及び外缶からなる二重缶構造の圧力容器である。圧力容器の内缶と外缶との間がジャケット部であり、このジャケット部には飽和水蒸気が導入される。ジャケット部に導入された飽和水蒸気によって内缶が加熱される。
また、飽和水蒸気は、内缶の内部にも導入される。内缶は、導入された飽和水蒸気によって所定の圧力に加圧・加熱され、また内缶周囲のジャケット部により所定温度に加熱される。

内缶を飽和水蒸気によって所定圧力・所定温度で一定時間維持することによって内缶に収容された被滅菌物の滅菌が施される。一定時間経過後は、内缶から飽和水蒸気を排出する排気工程が実行される。排気工程によって真空状態となった内缶では、被滅菌物に付着した水分を蒸発させて乾燥させる。

特開２０００−１９９４９０号公報

一般的に蒸気滅菌装置を用いた滅菌作業工程において、滅菌作業時間の短縮をすることが望まれているが、被滅菌物を蒸気に接触させている滅菌時間や、滅菌後の被滅菌物を乾燥させる乾燥時間などは予め滅菌条件として決まっているので、これらの時間を短縮することはできない。しかし、蒸気の供給時間や蒸気の排気時間であれば、滅菌条件とは直接的に関係ないので、これらの時間は短縮させてもよい。

なお、単純に蒸気の供給時間及び排気時間を短縮しようとするのであれば、供給管や排気管の口径を大きくすることで、供給速度及び排気速度を上げて、供給時間及び排気時間の短縮が可能である。
一方、良好な温度分布を得るためには、滅菌工程時における蒸気の供給速度を遅くし、徐々に滅菌時の設定温度へ近づけていくことが必要とされている。このため、単に蒸気の供給時間及び排気時間を短縮するために供給管や排気管の口径を大きくすると、適正な供給速度とはならずに良好な温度分布にすることができない（滅菌槽内で場所によって温度にバラツキが生じてしまう）といった課題がある。

そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、滅菌作業時間の短縮を図りつつ、適正な温度分布とすることができる蒸気滅菌装置を提供することにある。

本発明にかかる蒸気滅菌装置によれば、被滅菌物を収容し、供給される蒸気を所定温度・所定圧力で維持することによって被滅菌物に滅菌を施す滅菌槽と、該滅菌槽内に蒸気を供給する給蒸管と、該給蒸管を流れる蒸気流量を制御する給蒸管バルブとを具備する蒸気滅菌装置において、前記給蒸管を、滅菌槽内が１００ｋＰａ／ｍｉｎ以上の圧力上昇速度で実行できる口径に設け、滅菌槽内に蒸気の導入及び排気を繰り返し行うコンディショニング工程及びコンディショニング工程後の滅菌工程を制御する制御部を設け、前記滅菌槽は、内缶と外缶とからなる二重缶構造の圧力容器の内缶内部とし、内缶と外缶との間には、ジャケット部が設けられ、内缶内を真空に引く真空発生手段が設けられ、前記真空発生手段に接続されて、内缶内の排気・排水が流通する排気・排水管が設けられ、前記給蒸管は、ジャケット部に蒸気を導入するように接続され、ジャケット部に導入された蒸気を前記内缶に導入させるために、ジャケット部と内缶とを連結する連結管が設けられ、該連結管を流れる蒸気流量を制御する連結管バルブが設けられ、前記ジャケット部の内部温度を測定するジャケット部温度センサが設けられ、内缶内の圧力を検出する圧力センサが設けられ、前記制御部は、コンディショニング工程においては、前記真空発生手段を駆動させて内缶内を陰圧とした後、前記給蒸管バルブ及び前記連結管バルブを全開として、ジャケット部及び前記連結管を介して内缶に蒸気を導入し、前記圧力センサによって内缶内の圧力が所定圧力に到達したことを検出した場合には、前記給蒸管バルブを全閉として蒸気の導入を停止して、真空発生手段を駆動させて内缶内の蒸気を排出するとともに内缶内を陰圧とし、前記給蒸管バルブ及び前記連結管バルブを全開として、ジャケット部及び前記連結管を介して内缶に蒸気を導入するサイクルをあらかじめ設定された所定回数繰り返し行うように制御し、コンディショニング工程後の滅菌工程においては、前記ジャケット部温度センサが検出する温度に基づいて、ジャケット部内の温度上昇速度を制御するように、前記給蒸管バルブを制御し、前記連結管バルブを全開とすることを特徴としている。
この構成を採用することによって、給蒸管の口径を、圧力容器の形状・容量に合わせて、なるべく早く圧力上昇できるようにすることができる。このため、コンディショニング工程においては、給蒸管バルブを全開にしておけばコンディショニング工程における蒸気の供給時間を短縮させることができる。一方で、滅菌工程時には、給蒸管バルブの開度を所定の蒸気供給量となるように制御することで、適正な温度上昇速度とすることができ良好な温度分布を図ることができる。
また、ジャケット部内の温度に基づいて、ジャケット部内の温度上昇速度を制御することで、内缶内を適正な温度分布とすることができる。
また、滅菌工程においては、ジャケット部から内缶への蒸気の流通は制御せずに、ジャケット部に導入される蒸気を制御するので、ジャケット部と内缶とを一体とみなして温度上昇速度を制御でき、ジャケット部が高温となることによる過熱蒸気の発生を防止することができる。

本発明にかかる蒸気滅菌装置によれば、被滅菌物を収容し、供給される蒸気を所定温度・所定圧力で維持することによって被滅菌物に滅菌を施す滅菌槽と、該滅菌槽内に蒸気を供給する給蒸管と、該給蒸管を流れる蒸気流量を制御する給蒸管バルブとを具備する蒸気滅菌装置において、前記給蒸管を、滅菌槽内が１００ｋＰａ／ｍｉｎ以上の圧力上昇速度で実行できる口径に設け、滅菌槽内に蒸気の導入及び排気を繰り返し行うコンディショニング工程及びコンディショニング工程後の滅菌工程を制御する制御部を設け、前記滅菌槽は、内缶と外缶とからなる二重缶構造の圧力容器の内缶内部とし、内缶と外缶との間には、ジャケット部が設けられ、内缶内を真空に引く真空発生手段が設けられ、前記真空発生手段に接続されて、内缶内の排気・排水が流通する排気・排水管が設けられ、前記給蒸管は、ジャケット部に蒸気を導入するように接続され、ジャケット部に導入された蒸気を前記内缶に導入させるために、ジャケット部と内缶とを連結する連結管が設けられ、該連結管を流れる蒸気流量を制御する連結管バルブが設けられ、前記内缶の内部温度を測定する内缶温度センサが設けられ、前記ジャケット部の内部温度を測定するジャケット部温度センサが設けられ、内缶内の圧力を検出する圧力センサが設けられ、前記制御部は、コンディショニング工程においては、前記真空発生手段を駆動させて内缶内を陰圧とした後、前記給蒸管バルブ及び前記連結管バルブを全開として、ジャケット部及び前記連結管を介して内缶に蒸気を導入し、前記圧力センサによって内缶内の圧力が所定圧力に到達したことを検出した場合には、前記給蒸管バルブを全閉として蒸気の導入を停止して、真空発生手段を駆動させて内缶内の蒸気を排出するとともに内缶内を陰圧とし、前記給蒸管バルブ及び前記連結管バルブを全開として、ジャケット部及び前記連結管を介して内缶に蒸気を導入するサイクルをあらかじめ設定された所定回数繰り返し行うように制御し、コンディショニング工程後の滅菌工程においては、前記内缶温度センサが検出する温度と前記ジャケット部温度センサが検出する温度の温度差が所定範囲内に収まるように前記給蒸管バルブを制御し、前記連結管バルブを全開とすることを特徴としている。
この構成を採用することによって、給蒸管の口径を、圧力容器の形状・容量に合わせて、なるべく早く圧力上昇できるようにすることができる。このため、コンディショニング工程においては、給蒸管バルブを全開にしておけばコンディショニング工程における蒸気の供給時間を短縮させることができる。一方で、滅菌工程時には、給蒸管バルブの開度を所定の蒸気供給量となるように制御することで、適正な温度上昇速度とすることができ良好な温度分布を図ることができる。
また、ジャケット部と内缶内の温度差に基づいてジャケット部内の温度上昇速度を制御することで、内缶内を適正な温度分布とすることができる。
また、滅菌工程においては、ジャケット部から内缶への蒸気の流通は制御せずに、ジャケット部に導入される蒸気を制御するので、ジャケット部と内缶とを一体とみなして温度上昇速度を制御でき、ジャケット部が高温となることによる過熱蒸気の発生を防止することができる。

さらに、前記排気・排水管には、排気された蒸気を凝縮させる凝縮器が設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、排気される蒸気が凝縮するので、排気速度を高めることができ、排気時間の短縮を図ることができる。

本発明の蒸気滅菌装置によれば、滅菌作業時間の短縮を図りつつ、適正な温度分布とすることができる。

蒸気滅菌装置の第１の実施形態の略線図である。第１の実施形態のコンディショニング工程の動作について説明するフローチャートである。第１の実施形態の滅菌工程の動作について説明するフローチャートである。蒸気滅菌装置の第２の実施形態の略線図である。第２の実施形態の滅菌工程の動作について説明するフローチャートである。

以下、図面に基づいて本実施形態に係る蒸気滅菌装置について説明する。
図１は、蒸気滅菌装置の構成を示す略線図である。なお、本実施形態の蒸気滅菌装置においては、二重缶構造の圧力容器の内缶の内部を滅菌槽とした構成を採用している。

蒸気滅菌装置３０は、被滅菌物を収容する圧力容器３２と、圧力容器３２に接続され、圧力容器３２内を真空状態とする真空発生手段３４とを備えている。
圧力容器３２は、内缶３５と外缶３６とを有する二重缶構造となっており、内缶３５と外缶３６との間の隙間がジャケット部３８である。内缶３５内に、例えば、包帯、メス、鉗子又は手術着等の被滅菌物が収容される。ジャケット部３８には、後述する飽和水蒸気が導入され、内缶３５の壁面を所定温度となるように加熱させ、その温度を保持させることができる。

ジャケット部３８には、蒸気発生器４０で発生した飽和水蒸気が導入される給蒸管４１が接続されている。給蒸管４１には、給蒸管４１を開閉して飽和水蒸気のジャケット部３８への導入の制御を行う給蒸バルブ４４が設けられている。
本実施形態では、蒸気発生器４０は、水を加熱する電気ヒータを有しており、蒸気発生器４０には、外部から水が供給される水配管４２が接続されている。また、水配管４２には、蒸気発生器４０への水の供給の制御を行うべく、水配管４２を開閉可能な給水バルブ４５が設けられている。

給蒸管４１としては、内缶３５内が１００ｋＰａ／ｍｉｎ以上の圧力上昇速度となるような口径を採用している。なお、好ましくは、１５０ｋＰａ／ｍｉｎ〜３００ｋＰａ／ｍｉｎである。なお、圧力上昇速度は、速いほど好ましいが、１０００ｋＰａ／ｍｉｎ以上になると、現在一般に病院等で使用されている被滅菌物を滅菌後の汚染から保護するための包装材では破損するおそれがあるため、１０００ｋＰａ／ｍｉｎ未満の圧力上昇速度であることが望まれる。
ちなみに、圧力上昇速度は、給蒸管４１の口径と、圧力容器３２の容量、形状等との組み合わせによって大きく変わってくる。したがって、対応する圧力容器３２によって口径は変わるために、圧力上昇速度と給蒸管４１の口径とは一対一の関係にはならない。

なお、蒸気発生器４０への給水は、蒸気発生器４０内に付着するスケール低減のため、蒸気発生器４０に軟水またはRO水などの処理水を供給する場合がある。その場合においては、外部からの水が供給される水配管４２を二系統に分け、給水バルブ４５の一次側に処理水が供給させるように配管を接続してもよい（図示せず）。

圧力容器３２には、ジャケット部３８内の飽和水蒸気を内缶３５へ供給するために、ジャケット部３８と内缶３５とを連結する連結管４６が設けられている。連結管４６の中途部には、内缶３５への飽和水蒸気の供給を制御するための連結管バルブ４３が設けられている。
また、連結管４６の中途部には、エアフィルタ４７を介してエアを供給可能なエア供給管４９が接続されている。エア供給管４９の連結管４６への接続前の箇所には、エアの供給を制御するエア供給バルブ５１が設けられている。

本実施形態における真空発生手段３４としては、水エジェクター４８と、外部から供給される供給水を貯留するタンク５０と、タンク５０内の供給水を水エジェクター４８に供給するためのポンプ５２とを有している。

水エジェクター４８は、一般的に知られている構成のものを採用することができる。本実施形態における水エジェクター４８は、Ｔ字状のノズル（図示せず）で構成されており、ポンプ５２で加圧された水がノズル入口（図１では水エジェクター４８の上端部）に導入される。
水エジェクター４８を構成するノズルは、入口から出口（図１では、水エジェクター４８の下端部）へ向かう中途部において流路径が細くなっており、この細くなった部分に、圧力容器３２からの排気・排水管５６（内缶３５内の排気・排水管）が接続されている。

水エジェクター４８を構成するノズルの入口に、ポンプ５２によって加圧された水が供給されると、ノズルの細くなった箇所でベンチュリの原理によって流速が速くなり、これにより圧力容器３２からの排気・排水管５６からの排気が吸引される。
水エジェクター４８のノズルの出口には、タンク５０に接続する排水管５７が設けられている。排水管５７は、ノズルを通過したタンク５０からの水、並びに排気・排水管５６から排気されたエア及び水が流通する。このため、タンク５０には、排水管５７を介して水エジェクター４８の作動流体である水を戻すことができ、また圧力容器３２からの排気・排水もタンク５０に貯留させることができる。

圧力容器３２の内缶３５からの排気・排水管５６には、上述した水エジェクター４８に接続されている管とは分岐して、タンク５０に直接接続された分岐管５８が設けられている。
排気・排水管５６の、分岐管５８側及び水エジェクター４８に接続されている側には、それぞれの管を開閉可能なバルブ５９、６０が設けられている。これらバルブ５９，６０の開閉動作によって、内缶３５内を真空に引くだけでなく、内缶３５からタンク５０に直接排水することもできる。

なお、タンク５０には、水配管４２から分岐する分岐管６１が接続され、外部からの水が供給されて貯留される。分岐管６１の中途部には、分岐管６１を開閉するバルブ６２が設けられている。
また、タンク５０には排水管６４が設けられており、タンク５０内の水を排水することができる。

本実施形態では、タンク５０に外部からの水を供給するための水配管４２の分岐管６１は、水エジェクター４８の吐出側の排水管５７に接続されている。このように、タンク５０への給水用の分岐管６１を水エジェクター４８の排水管５７に接続したことにより、水撃作用の防止ができる。この点をさらに詳細に説明すると、内缶３５からの蒸気をそのままタンク５０内に排出してしまうと、蒸気がタンク５０内で急激に冷やされて凝縮し、圧力が下がる。このため、圧力が下がったところに急激に水が供給されて衝撃や騒音の原因となる。しかし、水エジェクター４８の排水管５７に給水用の分岐管６１を接続したので、水エジェクター４８の作用により、排水管５７に強制的に分岐管６１からの水が供給される。このため、この構成によれば、この排水管５７内で排出された蒸気の凝縮を行うことができ、水撃作用を防止できる。

また、ジャケット部３８内のドレンを排出するドレン排管６６が、タンク５０に接続されている。
ドレン排管６６には、蒸気トラップ６７が設けられており、蒸気を含む雰囲気の中からドレンだけを排出して、なるべく蒸気をドレン排管６６から排出しないようにしている。

このように、内缶３５からの排気・排水管５６及びジャケット部３８のドレン排管６６が、タンク５０に接続され、圧力容器３２からの排気・排水は全てタンク５０に集約されることとなる。そして、タンク５０は、上述したように水配管４２の分岐管６１から外部の水が供給されるので、圧力容器３２からの高温の排気・排水は所定温度にまで冷却される。このため、従来のように高温の排気・排水の処理装置を設けなくても、水エジェクター４８への供給水用のタンクで高温の排気・排水の冷却処理を兼ねることができる。

水エジェクター４８に導入される圧力容器３２からの排気・排水を流通させる排気・排水管５６には、排気中の水蒸気を凝縮させる凝縮手段８６が設けられている。排気が凝縮されることによって、排気速度を上げることができる。
本実施形態の凝縮手段８６としては、熱交換器を採用している。熱交換器としてはどのようなものであってもよいが、ここでは高温の流体と低温の流体が複数層のプレートの間を互い違いに流通することで熱交換するプレート式の熱交換器を採用している。
熱交換器８６には、圧力容器３２からの高温の排気が導入される高温流体導入口と、高温の排気よりも低温の流体が導入される低温流体導入口が設けられており、高温流体と低温流体との間で熱交換する。

本実施形態では、熱交換器８６に導入される低温流体としてはタンク５０に導入される外部からの水を用いている。具体的には、タンク５０に接続されている分岐管６１と同様に水配管４２の中途部に分岐管８８が設けられており、この分岐管８８が熱交換器８６の低温流体導入口に接続され、外部からの水が低温の流体として熱交換に用いられる。また熱交換器８６への水の供給を制御すべく、分岐管８８の中途部にはバルブ９５が設けられている。
また熱交換器８６で熱交換されて温度上昇した水は、配管８９を通ってタンク５０内に導入される。

熱交換器８６を通過して冷却された圧力容器３２からの排気は、水蒸気が凝縮された状体で、水エジェクター４８のノズルの中途部に導入される。
このように、水エジェクター４８に吸引される前の段階で圧力容器３２からの排気中の水蒸気を凝縮させるので、水エジェクター４８で水に接触して凝縮させることは余り考慮しなくてもよくなる。すなわち、水エジェクター４８へタンク５０から供給する水の水温が高くても（例えば４０℃〜６０℃程度）、排気速度や真空到達度に悪影響を及ぼすことがなくなる。これにより、タンク５０内の水温を下げるために、水配管９６から多量の水を導入しなくてもよく、水の使用量の節約が図れる。

なお、水エジェクター４８へ導入前に圧力容器３２の排気中の水蒸気を凝縮させる構成としては、上述した熱交換器に限定するものではない。
例えば、フィン式の熱交換器であってもよいし、気体中の水蒸気を凝縮できる構成のものであれば、どのような構成であってもよい。

ジャケット部３８内部には、ジャケット部３８内部の温度を測定するジャケット部温度センサ７２が設けられている。

ジャケット部温度センサ７２で測定された温度データは、制御部７４に入力される。
制御部７４は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ７５にＣＰＵなどのプロセッサ７６とから構成されており、本実施形態の蒸気滅菌装置３０の動作制御を実行する。メモリ７５には、予め制御プログラムＰ１が記録されており、プロセッサ７６は制御プログラムＰ１に基づいて制御動作を実行する。

以下、図２のフローチャートに基づいて、制御部が実行する蒸気滅菌装置の動作制御について説明する。
まず滅菌工程の前段階として、コンディショニング工程が実行される。コンディショニング工程とは、滅菌工程における蒸気の導入前に内缶３５の内部の空気を排除する工程である。

まず、制御部７４は、真空発生手段３４を駆動させて内缶３５内を陰圧とする（ステップＳ１）。次に制御部７４は、真空発生手段３４の動作を停止させるとともに、蒸気発生器４０を駆動させて蒸気を発生させる（ステップＳ２）。
そして、制御部７４は、給蒸バルブ４４及び連結管バルブ４３を全開として、蒸気発生器４０で生じた蒸気をジャケット部３８内に導入する（ステップＳ３）。ステップＳ３において、蒸気はジャケット部３８から連結管４６を介して内缶３５内に導入される。

制御部７４は、内缶３５内の圧力を検出する圧力センサ（図示せず）の圧力データに基づき、内缶３５内の圧力が、予め設定された所定の圧力値（例として、滅菌工程時の圧力よりもやや低い値）に到達したか否かを判断する（ステップＳ４）。所定の圧力値に到達したと判断した場合には、給蒸バルブ４４を全閉として蒸気の導入を停止させる（ステップＳ５）。
そして、制御部７４は、真空発生手段３４を駆動させて内缶３５内の蒸気を排出するとともに、内缶３５内を陰圧とする（ステップＳ６）。
制御部７４は、ステップＳ１〜ステップＳ６のように、陰圧、給蒸、蒸気排出のサイクルを予め設定された所定回数繰り返し行う（ステップＳ７）。このように、陰圧、給蒸及び蒸気排出を繰り返し行うことで、内缶３５内の空気を排除することができる。

このように、本実施形態では発生させた蒸気を、圧力上昇速度を制御せずにジャケット部３８を経て内缶３５に導入するので、コンディショニング工程における時間短縮を図ることができる。

コンディショニング工程の終了後、滅菌工程に移行する。滅菌工程についてのフローチャートは図３に示している。
まず、制御部７４は、ジャケット部温度センサ７２で検出された温度データに基づいて、給蒸バルブ４４の開度を制御しつつ、蒸気を供給する（ステップＳ８）。すなわち、制御部７４は、ジャケット部３８内が、滅菌工程開始からの時間経過に伴って予め設定された温度となるように、給蒸バルブ４４を制御する。すなわち、なるべく急速に蒸気を導入したコンディショニング工程とは異なり、滅菌工程では、徐々に所定の滅菌温度となるように蒸気を導入する。なお、制御部７４は、滅菌工程時においても、連結管バルブ４３を全開としておく。
ジャケット部温度が所定の温度に到達すると、制御部７４は、内缶３５内を所定温度、所定圧力、所定時間維持することで内缶３５内の被滅菌物の滅菌を施す（ステップＳ９）。

このように、ジャケット部３８内の温度に基づいて、ジャケット部３８内の温度上昇速度を制御し、またジャケット部３８から内缶３５への給蒸は連結管バルブ４３を全開にして行うことで、過熱蒸気の発生を防止し、内缶３５内を良好な温度分布とすることができる。
この点について説明する。まず、良好な温度分布を達成するには、蒸気の供給速度を余り上げないようにすることが良いことが判明している。つまり、蒸気供給速度が速いと、滅菌温度や滅菌圧力を超えてしまうオーバーシュートが発生することもあるし、またジャケット部の圧力を高めて内缶との差圧を大きくして蒸気供給速度を上げようとすると、高圧のジャケット部内に供給された蒸気が過熱蒸気となってしまうためである。ちなみに、過熱蒸気は、飽和蒸気よりも滅菌能力に劣る。

一方で、滅菌時間としては短縮化したいという要望もある。滅菌時間を短縮させるためには、蒸気の供給速度を上げる必要があるため、滅菌時間の短縮と良好な温度分布を得るという要望とは、相反するものである。

しかし、本実施形態のように滅菌工程時には連結管バルブ４３を全開とし、ジャケット部３８と内缶３５を一体とみなして、ジャケット部３８への蒸気供給を、蒸気供給速度が速くなりすぎないように制御することによって、安定した温度分布を図りつつも、過熱蒸気が発生してしまうことがないようにすることができる。

なお、給蒸バルブ４４の制御方法には、比例制御バルブのようにバルブの開き角度を調整する場合や、ＯＮ−ＯＦＦバルブのようにバルブの開閉時間を調整する場合の両者が含まれる。
すなわち、給蒸管から供給される蒸気量が調整できるのであれば、どのような制御方法であってもよい。この点は、以下の実施形態についても同様である。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
なお、上述した第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。
第２の実施形態は、滅菌工程時の給蒸バルブの制御を、ジャケット部の温度と内缶の温度差に基づいて実行している点で第１の実施形態とは異なっている。

すなわち、図４に示すように、本実施形態では、内缶３５内の温度を測定する内缶温度センサ７０が設けられており、内缶温度センサ７０によって測定された温度データは、制御部７４に入力される。

以下に、本実施形態の制御部が実行する蒸気滅菌装置の動作制御について説明する。
まず滅菌工程の前段階として、コンディショニング工程が実行される。コンディショニング工程とは、滅菌工程における蒸気の導入前に内缶３５の内部の空気を排除する工程である。コンディショニング工程については、図２と同じ制御内容であるので、ここでは説明を省略する。

制御部７４は、コンディショニング工程の終了後、滅菌工程に移行する。滅菌工程についてのフローチャートは図５に示している。
本実施形態の滅菌工程では、制御部７４は、ジャケット部温度センサ７２で検出された温度データから、内缶温度センサ７０で検出された温度データの差を算出する（ステップＳ１０）。そして、制御部７４は、ジャケット部３８の温度と内缶３５内の温度差が、予め設定された所定の範囲に入るように、給蒸バルブ４４の開度を制御しつつ、蒸気を供給する（ステップＳ１１）。制御部７４は、滅菌工程時においても、連結管バルブ４３を全開としておく。

すなわち、制御部７４は、ジャケット部３８と内缶３５内との温度差が最小となるように、給蒸バルブ４４を制御する。これによると、ジャケット部３８と内缶３５を一体とみなして、ジャケット部と内缶３５の温度差を小さくさせることで、ジャケット部３８内の温度上昇速度を制御し、ジャケット部３８が高温化することを防ぎ、ジャケット部３８に蒸気が供給された際の過熱蒸気の発生を防止することができる。そして、温度上昇速度を制御することで、内缶３５内を良好な温度分布とすることができる。

そして、ジャケット部温度が所定の温度に到達すると、制御部７４は、内缶３５内を所定温度、所定圧力、所定時間維持することで内缶３５内の被滅菌物の滅菌を施す（ステップＳ１２）。

このように、ジャケット部３８と内缶３５内の温度差が小さくなるように、ジャケット部３８内の温度上昇速度を制御し、またジャケット部３８から内缶３５への給蒸は連結管バルブ４３を全開にして行うことで、過熱蒸気の発生を防止し、内缶３５内を良好な温度分布とすることができる。

（他の実施形態）
上述した各実施形態では、蒸気を蒸気発生器４０で発生させたものについて説明してきた。
しかし、蒸気発生器が備えられておらず、蒸気滅菌装置３０の外部から給蒸管４１を通じて圧力容器３２へ飽和水蒸気が供給される構成であってもよい。給蒸管４１が接続されている外部機器としては、飽和水蒸気を発生させるものであればどのようなものであってもよい。

また、真空発生手段としては、水エジェクターを用いたものではなく、真空ポンプを採用してもよい。
ただし、水エジェクターを用いた真空発生手段の方が、水エジェクター４８内でタンク５０から加圧された水と接触することにより凝縮しやすくなる。したがって、水エジェクター４８を真空発生手段として用いた方が、排気速度を速くすることができる。

Claims

被滅菌物を収容し、供給される蒸気を所定温度・所定圧力で維持することによって被滅菌物に滅菌を施す滅菌槽と、
該滅菌槽内に蒸気を供給する給蒸管と、
該給蒸管を流れる蒸気流量を制御する給蒸管バルブとを具備する蒸気滅菌装置において、
前記給蒸管を、滅菌槽内が１００ｋＰａ／ｍｉｎ以上の圧力上昇速度で実行できる口径に設け、
滅菌槽内に蒸気の導入及び排気を繰り返し行うコンディショニング工程及びコンディショニング工程後の滅菌工程を制御する制御部を設け、
前記滅菌槽は、内缶と外缶とからなる二重缶構造の圧力容器の内缶内部とし、
内缶と外缶との間には、ジャケット部が設けられ、
内缶内を真空に引く真空発生手段が設けられ、
前記真空発生手段に接続されて、内缶内の排気・排水が流通する排気・排水管が設けられ、
前記給蒸管は、ジャケット部に蒸気を導入するように接続され、
ジャケット部に導入された蒸気を前記内缶に導入させるために、ジャケット部と内缶とを連結する連結管が設けられ、
該連結管を流れる蒸気流量を制御する連結管バルブが設けられ、
前記ジャケット部の内部温度を測定するジャケット部温度センサが設けられ、
内缶内の圧力を検出する圧力センサが設けられ、
前記制御部は、
コンディショニング工程においては、前記真空発生手段を駆動させて内缶内を陰圧とした後、前記給蒸管バルブ及び前記連結管バルブを全開として、ジャケット部及び前記連結管を介して内缶に蒸気を導入し、前記圧力センサによって内缶内の圧力が所定圧力に到達したことを検出した場合には、前記給蒸管バルブを全閉として蒸気の導入を停止して、真空発生手段を駆動させて内缶内の蒸気を排出するとともに内缶内を陰圧とし、前記給蒸管バルブ及び前記連結管バルブを全開として、ジャケット部及び前記連結管を介して内缶に蒸気を導入するサイクルをあらかじめ設定された所定回数繰り返し行うように制御し、
コンディショニング工程後の滅菌工程においては、前記ジャケット部温度センサが検出する温度に基づいて、ジャケット部内の温度上昇速度を制御するように、前記給蒸管バルブを制御し、前記連結管バルブを全開とすることを特徴とする蒸気滅菌装置。
被滅菌物を収容し、供給される蒸気を所定温度・所定圧力で維持することによって被滅菌物に滅菌を施す滅菌槽と、
該滅菌槽内に蒸気を供給する給蒸管と、
該給蒸管を流れる蒸気流量を制御する給蒸管バルブとを具備する蒸気滅菌装置において、
前記給蒸管を、滅菌槽内が１００ｋＰａ／ｍｉｎ以上の圧力上昇速度で実行できる口径に設け、
滅菌槽内に蒸気の導入及び排気を繰り返し行うコンディショニング工程及びコンディショニング工程後の滅菌工程を制御する制御部を設け、
前記滅菌槽は、内缶と外缶とからなる二重缶構造の圧力容器の内缶内部とし、
内缶と外缶との間には、ジャケット部が設けられ、
内缶内を真空に引く真空発生手段が設けられ、
前記真空発生手段に接続されて、内缶内の排気・排水が流通する排気・排水管が設けられ、
前記給蒸管は、ジャケット部に蒸気を導入するように接続され、
ジャケット部に導入された蒸気を前記内缶に導入させるために、ジャケット部と内缶とを連結する連結管が設けられ、
該連結管を流れる蒸気流量を制御する連結管バルブが設けられ、
前記内缶の内部温度を測定する内缶温度センサが設けられ、
前記ジャケット部の内部温度を測定するジャケット部温度センサが設けられ、
内缶内の圧力を検出する圧力センサが設けられ、
前記制御部は、
コンディショニング工程においては、前記真空発生手段を駆動させて内缶内を陰圧とした後、前記給蒸管バルブ及び前記連結管バルブを全開として、ジャケット部及び前記連結管を介して内缶に蒸気を導入し、前記圧力センサによって内缶内の圧力が所定圧力に到達したことを検出した場合には、前記給蒸管バルブを全閉として蒸気の導入を停止して、真空発生手段を駆動させて内缶内の蒸気を排出するとともに内缶内を陰圧とし、前記給蒸管バルブ及び前記連結管バルブを全開として、ジャケット部及び前記連結管を介して内缶に蒸気を導入するサイクルをあらかじめ設定された所定回数繰り返し行うように制御し、
コンディショニング工程後の滅菌工程においては、前記内缶温度センサが検出する温度と前記ジャケット部温度センサが検出する温度の温度差が所定範囲内に収まるように前記給蒸管バルブを制御し、前記連結管バルブを全開とすることを特徴とする蒸気滅菌装置。
前記排気・排水管には、排気された蒸気を凝縮させる凝縮器が設けられていることを特徴とする請求項１記載の蒸気滅菌装置。
前記排気・排水管には、排気された蒸気を凝縮させる凝縮器が設けられていることを特徴とする請求項２記載の蒸気滅菌装置。