JPH09266943A

JPH09266943A - 滅菌器の運転方法

Info

Publication number: JPH09266943A
Application number: JP8358025A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Maki; 岳彦牧; Katsutoshi Matsunaga; 勝利松永; Yuichi Takahashi; 裕一高橋
Original assignee: MIURA KENKYUSHO KK; Miura Co Ltd
Current assignee: MIURA KENKYUSHO KK; Miura Co Ltd
Priority date: 1996-02-01
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1997-10-14
Anticipated expiration: 2016-12-27
Also published as: JP3355974B2

Abstract

(57)【要約】【課題】滅菌器の前処理行程時に、滅菌槽のみならず
被滅菌物の内部まで短時間で昇温することができ、しか
も滅菌槽内の空気の排除を短時間で行える滅菌器の運転
方法を提供すること。【解決手段】滅菌槽１内の被滅菌物を所定の温度に昇
温するとともに、滅菌槽１内の空気の排除を行なう前処
理行程を行なった後、滅菌行程を行う滅菌装置におい
て、前処理行程時に滅菌槽１内に加圧蒸気を導入し、排
出することによって空気を排除する操作を行うものであ
る。さらに、この際の加圧蒸気の供給を、滅菌槽１内に
所定の圧力まで加圧蒸気を導入した後、この圧力を一定
時間保持してから排出するものである。さらに、前記前
処理行程時において、加圧蒸気の導入，および排出を複
数回繰返し行うものである。さらに、この前処理行程に
用いる蒸気を過熱蒸気としたものである。

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、医療用品などを
殺菌するための滅菌器における運転方法の改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、蒸気滅菌器は、被滅菌物を滅
菌槽内に密閉収容し、この滅菌槽に加圧蒸気を送り込む
ことによって加熱殺菌する装置である。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
菌物を予熱する操作と、滅菌槽内の真空吸引とこの真空
吸引中に滅菌槽内に若干の蒸気を数回供給して、被滅菌
物内を含めて滅菌槽内の空気を排除する操作を行なって
いる。前者の予熱は、滅菌行程実行時に送り込まれる蒸
気の凝縮量を抑制するためであり、後者の空気の排除
は、滅菌行程実行時に送り込まれる蒸気を被滅菌物内部
まで作用させ、確実な滅菌を行なうための行程である。
被滅菌物を予熱するための構成としては、加熱用の蒸気
ジャケットを滅菌槽の外周に設けたり、電熱ヒータを滅
菌槽の外周や滅菌槽内に設けたものもある。

【０００３】そのような滅菌器において、前処理行程時
の予熱は、蒸気ジャケットや電熱ヒータによる輻射伝熱
と滅菌槽内における空気の自然対流による伝熱によるも
のである。そのため、患者用衣服や手術衣などの被滅菌
物をカストと呼ばれる滅菌用金属缶内に納めて滅菌する
場合、この被滅菌物の内部まで充分に予熱するのは難し
い。また、上述のように前処理行程においては空気を排
除する際に蒸気を供給しているが、滅菌槽内は減圧状態
であるため、その蒸気温度は、減圧状態に対応する飽和
蒸気温度（たとえば、-0.8kg／cm² Ｇでは約60℃であ
る。）であり、供給される蒸気の温度よりも低くなって
いる。そのため、滅菌槽内の蒸気によって被加熱物が冷
やされることになり、被滅菌物の予熱には、長時間を要
する。しかし、この予熱が充分に行なわれないと、後の
滅菌行程において低温状態の被滅菌物に蒸気が接触して
凝縮し、カスト内の被滅菌物が濡れた状態になったり、
カスト内に凝縮水が溜まるという問題が発生する。

【０００４】そこで、一般には、滅菌行程の後に、被滅
菌物を乾燥させるための後処理行程を遂行するが、この
ように凝縮水が大量に生じると、後処理行程に長い時間
が必要になる。しかも、後処理行程では、一般に、水封
式の真空ポンプなどによって滅菌槽内の空気を排除して
乾燥する真空乾燥方式であるため、真空ラインの洩れな
どもあって長時間を要していた。すなわち、蒸気滅菌器
においては、前処理行程には長時間を要しており、この
前処理行程の時間短縮が滅菌器の効率的な運用上、重要
な課題となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は解決しよう
とする課題は、滅菌器の前処理行程時に、滅菌槽のみな
らず被滅菌物の内部まで短時間で昇温することができ、
しかも滅菌槽内の空気の排除を短時間で行える滅菌器の
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、その請求項１に記載の
発明は、滅菌槽内の被滅菌物を所定の温度に昇温すると
ともに、滅菌槽内の空気の排除を行なう前処理行程を
行なった後、滅菌行程を行う滅菌装置において、前処理
行程時に滅菌槽１内に加圧蒸気を導入し、排出すること
によって空気を排除する操作を行なうものであり、さら
に、請求項２に記載の発明は、前記前処理行程時におい
て、滅菌槽内に所定の圧力まで加圧蒸気を導入した後、
この圧力を一定時間保持してから排出するものであり、
さらに、請求項３に記載の発明は、前記前処理行程時に
おいて、加圧蒸気の導入，および排出を複数回繰返し行
うものである。

【０００７】さらに、請求項４に記載の発明は、前記前
処理行程時において、加圧蒸気の導入，および排出を複
数回繰返し行う際に、各回の加圧蒸気の導入終了時の滅
菌槽内の圧力が順次増加するように、加圧蒸気の導入を
行うものであり、請求項５に記載の発明は、各回の加圧
蒸気の排出終了時の滅菌槽内の圧力が順次増加するよう
に、加圧蒸気の排出を行うものである。請求項６に記載
の発明では、加圧蒸気の導入，および排出を複数回繰返
し行う際に、各回の加圧蒸気の導入終了時の滅菌槽内の
圧力が順次増加し、かつ、各回の加圧蒸気の排出終了時
の滅菌槽内の圧力が順次増加するように、加圧蒸気の導
入と排出を行うものである。

【０００８】さらに、請求項７に記載の発明は、前記前
処理行程時は、加圧蒸気で滅菌槽内をパージすることに
より空気を排除する操作を含むものである。

【０００９】さらに、請求項８に記載の発明は、前記前
処理行程に用いる加圧蒸気を過熱蒸気としたものであ
る。

【００１０】さらに請求項９に記載の発明は、前記前処
理行程時において、加圧蒸気の排出時には、この加圧蒸
気を凝縮させながら排出するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明は、滅菌器の前処理行程
に適用されるものである。この前処理行程とは、前述の
ように滅菌行程に先立って、被滅菌物を内部まで均一に
昇温するとともに、被滅菌物内部を含めて滅菌槽内の空
気を排除する行程であって、後続の各行程を効率良く行
うための行程である。すなわち、蒸気滅菌器の場合は、
滅菌行程で供給される蒸気が被滅菌物の表面で凝縮する
のを可能な限り防止して、蒸気による所定の滅菌効果を
確保し、かつ、滅菌行程後の乾燥に要する時間を短縮す
る。また、ガス滅菌器の場合は、被滅菌物，および滅菌
槽内を所定の温度に保持することにより滅菌ガスによる
所定の滅菌効果を確保する。

【００１２】まず、請求項１に記載の発明は、前処理行
程において滅菌槽内に加圧蒸気を導入し、排出すること
により、滅菌槽，並びに被滅菌物の予熱と滅菌槽内の空
気の排除とを行なう。すなわち、滅菌槽，並びに被滅菌
物の予熱は、滅菌槽内に導入した加圧蒸気による直接的
な加熱であるため、滅菌器における前処理行程の短縮が
図れる。さらに、蒸気は、空気よりも比重が小さく、両
者の密度差が大きいため、空気との混合が生じ難い。そ
こで、加圧蒸気によって滅菌槽内の空気を押し出し、滅
菌槽内を蒸気で満たすことによって空気の排除を効率よ
く行なうことができる。

【００１３】したがって、蒸気滅菌器の場合には、滅菌
行程時に被滅菌物の内部まで加圧蒸気の熱を作用させる
ことができるとともに滅菌行程後の乾燥の短縮が図れる
ことになり、ガス滅菌器の場合には、被滅菌物の内部ま
で滅菌ガスを作用させることができる。なお、この滅菌
槽内への加圧蒸気の導入に際しては、流量を少なく制限
して、滅菌槽内の空気との混合を防止するのが好まし
い。

【００１４】さらに、滅菌槽内に導入する加圧蒸気によ
って、滅菌槽を、その耐圧扉を含めて直接予熱すること
ができ、同時に、被滅菌物も直接予熱することができる
から、蒸気ジャケットや電熱ヒータのような滅菌器を大
型化、複雑化するような加熱手段を不要とし、滅菌器の
小型化、軽量化を達成する。

【００１５】ここで、滅菌槽内に導入する加圧蒸気は、
高圧であるほど、また、高温であるほど大きな効果を発
揮するが、被滅菌物の形状や材質の他、この発明を適用
する滅菌器の構造によって決定する。たとえば、被滅菌
物が加熱により変形や劣化を生じるものである場合に
は、圧力や温度を比較的低く設定する。

【００１６】つぎに、請求項２に記載の発明では、加圧
蒸気の導入に際して、滅菌槽内に所定の圧力まで導入
し、この圧力を一定時間保持してから排出する。この操
作により、滅菌槽内の飽和蒸気温度は、ほぼ一定に維持
されるため、この間に滅菌槽内は所定の温度に予熱され
る。この場合、被滅菌物が、布帛などのような多孔質の
ものであっても、その内部まで加圧蒸気が容易に浸透す
る。そのため、被滅菌物は、その内部まで均一に、しか
も確実に予熱される。さらに、被滅菌物の内部まで確実
に予熱されると、被滅菌物の内部の空気が膨張し、この
膨張により被滅菌物からの分離が促進される。

【００１７】つぎに、請求項３に記載の発明では、前処
理行程時において、加圧蒸気の導入，および排出を複数
回繰返し行なうことにより、加圧蒸気の排出毎に滅菌槽
内に残留する空気を排除できるため、最終的な空気の残
存量は、ごく少なくなる。

【００１８】つぎに、請求項４に記載の発明では、この
ように加圧蒸気の導入，および排出を複数回繰返し行う
場合、各回毎に導入する加圧蒸気の圧力を順次増加する
ことにより、加圧蒸気の保有熱量を順次増加させる。こ
の場合には、加圧蒸気の導入毎に被滅菌物への加熱度合
が順次高まるため、被滅菌物を効果的に昇温する。

【００１９】つぎに、請求項５に記載の発明では、加圧
蒸気の導入，および排出を複数回繰返し行う場合、各排
出時の滅菌槽内の圧力を、前回の排出終了時よりも順次
高い圧力とすることにより、滅菌槽内の温度の低下量を
少なくする。この場合には、加圧蒸気の排出時に、被滅
菌物から加圧蒸気への放熱を抑えることができ、これに
より被滅菌物の温度を連続的に上昇できるため、被滅菌
物の中心部まで均一に昇温できる。

【００２０】つぎに、請求項６に記載の発明によれば、
加圧蒸気の導入，および排出を複数回繰返し行う場合、
各回毎に導入する加圧蒸気の圧力を順次増加させ、か
つ、各回の排気終了時の圧力を、前回の排気終了時より
も高くすることにより、加圧蒸気の導入毎に被滅菌物へ
の加熱度合を順次高め、かつ、滅菌槽内の飽和蒸気温度
の低下量を少なくすることにより、被滅菌物から加圧蒸
気への放熱を抑えると同時に、被滅菌物の温度を連続的
に上昇でき、これにより被滅菌物の中心部まで均一に予
熱できる。

【００２１】さらに、請求項７に記載の発明は、この前
処理行程時に、加圧蒸気で滅菌槽内をパージする操作を
行うことにより、滅菌槽内の空気の排除を行う。このパ
ージする操作は、滅菌槽に加圧蒸気を供給すると同時
に、排気管などを開放して排出するもので、滅菌槽内の
空気の排除を効果的に行う。すなわち、加圧蒸気によっ
て滅菌槽内部の空気を置換するとともに、滅菌槽内の空
気との比重差を利用し、空気を押し出すように排除す
る。この場合には、加圧蒸気を滅菌槽の上方から導入
し、空気を滅菌槽の下方から排出する構成とすると、こ
の比重差を効果的に利用できる。また、この時、ディフ
ューザなどの拡散手段を用いて、滅菌槽全体にまんべん
なく加圧蒸気を供給することにより、空気を均一に押し
出し、所要時間の短縮を行う。

【００２２】さらに、請求項８に記載の発明は、前処理
行程実行時に滅菌槽内に導入する加圧蒸気を過熱蒸気と
する。過熱蒸気は、飽和蒸気に比べて凝縮し難く、飽和
蒸気の場合に比べて発生するドレンの量が減少するほ
か、液滴分を取り込めるため、滅菌行程に入る前に被滅
菌物に付着している水分を効率良く除去しつつ昇温でき
る。そのため、前処理行程時において、加圧蒸気の導
入，および排出を複数回繰返し行う場合には、この過熱
蒸気の排出ごとに、過熱蒸気内に取り込んだ水分を滅菌
槽の外に排出できるため、被滅菌物の乾燥の度合が高ま
る。

【００２３】前記過熱蒸気を得る手段としては、飽和蒸
気をさらに加熱したり、急激に減圧するなどの手段を利
用する。たとえば、飽和蒸気を加熱する場合、滅菌器が
蒸気を使用するものの場合においては、この滅菌器に元
来接続されている蒸気発生器からの蒸気と熱交換するこ
とによって加温する。この方法は、特に蒸気滅菌器にお
いて、既存の装置を利用できる上で有効であるが、ガス
滅菌器において前処理行程や加湿行程において蒸気を用
いるものにも適用できる。

【００２４】また、蒸気発生器などからの蒸気を気水分
離器を通すことによって乾き度を向上させ、この状態で
減圧することにより過熱蒸気とすることも可能である。
この場合の減圧の手段としては、一般的な減圧弁を使用
する他、飽和蒸気を滅菌槽内に導入する際に、滅菌槽内
の圧力を飽和蒸気の圧力より低く設定しておけば、この
飽和蒸気が滅菌槽内に流入した時点で急激に減圧されて
過熱蒸気となる。

【００２５】また、一部の滅菌器のように、滅菌槽内の
加熱（あるいは予熱）や、蒸気の発生に電熱手段を使用
するものでは、この電熱手段の一部、あるいは新たに設
置した電熱手段によって飽和蒸気を加熱する。この電熱
手段としては、一般的な電気ヒータの他、誘導加熱、誘
電加熱の原理を利用した加熱手段を含む。なお、蒸気滅
菌器のように蒸気発生器を備えたものでも、過熱蒸気の
加熱に電熱手段を用いる場合や、逆に、電熱手段を備え
た滅菌器であっても、過熱蒸気の加熱のために蒸気発生
器を設けてこの蒸気を使用する場合も含む。

【００２６】さらに、請求項９に記載の発明では、滅菌
槽から加圧蒸気を排出する際には、加圧蒸気を凝縮さ
せ、体積を減少させながら凝縮水として排出することに
より、滅菌槽から短時間で効率良く排出する。この加圧
蒸気を凝縮する手段としては、周知のものが種々適用で
きるが、たとえば、水などを冷却媒体とした熱交換器を
利用する。また、加圧蒸気（過熱蒸気も含む。）の吸引
排出手段としては、周知の真空ポンプを利用できるが、
このような滅菌器からは、加圧蒸気だけでなく液滴分が
排出されるため、水封式の真空ポンプや、流体圧を利用
したエゼクタ形式の真空ポンプ（たとえば、ジェットポ
ンプ）を用いるのが好ましい。この際、使用水量の点か
らは、水封式真空ポンプが有利であるが、ジェットポン
プを利用し、作動のための流体に水を選択した場合に
は、冷却装置と兼用できる。

【００２７】

【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。なお、図１は、この発明に係る滅菌
器の運転方法における加圧蒸気の供給パターンの第一実
施例を説明するための図面、図２は、この発明に係る滅
菌器の運転方法を適用する蒸気滅菌器の一例を示す説明
図である。

【００２８】まず、この発明を適用する滅菌器の一例に
ついて、図２を参照しながら、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内を完全に密閉できる。

【００２９】前記滅菌槽１には、前処理行程や滅菌行程
などに使用する加圧蒸気が通る第一給蒸ライン３を接続
してある。ここで、給蒸とは、蒸気の供給のことを指
す。この第一給蒸ライン３には、加圧蒸気の流れ方向上
流側から順に気水分離器４，第一給蒸弁５，圧力調整の
ための給蒸圧調整弁６を接続してある。さらに、前記第
一給蒸ライン３における給蒸圧調整弁６の下流側には、
過熱蒸気供給弁７，並びに飽和蒸気供給弁８を並列に接
続し、その下流には蒸気加熱用の熱交換器９を接続して
ある。ここで、前記気水分離器４は、第一給蒸ライン３
からの蒸気の乾き度を高めて、滅菌槽１に効率的に熱を
供給するためのものであり、また、滅菌槽１や、熱交換
器９内での凝縮水（ドレン）の発生を抑制する。また、
前記過熱蒸気供給弁７を通過する蒸気流量は、飽和蒸気
供給弁８を通過する蒸気流量よりも少量に設定してあ
る。

【００３０】さらに、滅菌槽１には、一端に空気フィル
タ１２を備えた給気ライン１３を接続してあり、この給
気ライン１３の途中には給気弁１４を接続してある。

【００３１】前記熱交換器９には、第一給蒸ライン３か
ら分岐する第三給蒸ライン１５を接続してある。この第
三給蒸ライン１５の途中に接続した第三給蒸弁１６の開
閉制御によって、蒸気の供給を制御する。第三給蒸ライ
ン１５からの蒸気は、熱交換器９内において、第一給蒸
ライン３内の加圧蒸気を加熱した後、第一ドレンライン
１７を介して後述の排出ライン１８に合流する。この第
一ドレンライン１７の途中には、第一スチームトラップ
１９を接続し、排出ライン１８からはドレンのみを排出
する。

【００３２】前記排出ライン１８は、その上流端を滅菌
槽１に接続してあり、また、その途中に冷却装置２０を
接続してある。この冷却装置２０は、この実施例では冷
却液を一方の熱媒体とする熱交換器として例示するもの
で、途中に冷却弁２４を備えた冷却液供給ライン２５と
排水ライン２６とを接続してある。この排水ライン２６
は排出ライン１８と合流させてもよい。

【００３３】前記排出ライン１８は、冷却装置２０の下
流側で、真空ライン２１，排気ライン２２，および第二
ドレンライン２３の３系統に分岐する。真空ライン２１
には真空制御弁２７，および真空ポンプ２８を接続し、
排気ライン２２には排気弁２９を接続し、第二ドレンラ
イン２３には第二スチームトラップ３０を接続してあ
る。

【００３４】さらに、前記排出ライン１８には、気水分
離器４から延びる第三ドレンライン３１を接続してあ
る。第三ドレンライン３１の途中には、第三スチームト
ラップ３３を挿入してある。この第三ドレンライン３１
の排出ライン１８への接続箇所は、真空ライン２１，排
気ライン２２，および第二ドレンライン２３が再び合流
した排出ライン１８の下流側としてある。

【００３５】さらに、図示する実施例においては、滅菌
器の運転を制御する制御装置４０を設けてあり、この制
御装置４０は、予め設定された手順に基づき、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、真空
ポンプ２８や各弁を適切に制御する。なお、図示する実
施例では、そのような検出手段として、滅菌槽１内の圧
力を監視する圧力検出手段４１や、滅菌槽１内の温度を
排出ライン１８の温度に基づいて監視する温度検出手段
４２を例示している。

【００３６】以上の構成において、滅菌槽１に被滅菌物
を搬入後、次の手順にしたがって滅菌作業を行う。な
お、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。また、滅菌槽１
内の圧力の変化は、図１を参照しながら説明する。

【００３７】ここで、滅菌槽１内に導入する加圧蒸気
は、高圧であるほど、高温であるほどより大きな効果を
発揮するが、被滅菌物の形状や材質の他、この発明を適
用する滅菌器の構造によって決定する。すなわち、被滅
菌物が加熱により変形や劣化を生じる場合には、温度を
比較的低く設定する。既存の滅菌器に適用する場合に
は、滅菌器の耐圧限界を考慮してその圧力を決定する
が、一般的な滅菌器ではその耐圧がおおよそ 2.5kg／cm
² Ｇであるため、蒸気の圧力は 2.2kg／cm² Ｇ程度とす
る。一方、既存の滅菌器に適用するのではなく、新規に
製造するものに適用する場合には、このような制限には
とらわれない。また、滅菌行程で供給する飽和蒸気の圧
力も同様である。以下の実施例では、過熱蒸気，および
飽和蒸気は、滅菌槽１内に同じ設定圧力まで供給するも
のとして説明する。また、この実施例では、滅菌槽１内
に導入する加圧蒸気は、熱交換器９で加熱された後は、
過熱蒸気となるため、以下では、この熱交換器９によっ
て加熱された加圧蒸気を、単に過熱蒸気という。

【００３８】この実施例の滅菌器は、冷態起動時（その
日の最初の滅菌器の起動時、あるいは同日であっても、
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）、滅菌槽１の暖気を行なう。すなわち、第一給蒸弁
５，および飽和蒸気供給弁８を開放し、蒸気発生器から
の加圧蒸気を、第一給蒸ライン３を介して、前記滅菌槽
１に供給する。ここで、滅菌器は、前記耐圧扉を閉鎖し
ているものとする。

【００３９】第一給蒸ライン３を流れる加圧蒸気（飽和
蒸気）は、気水分離器４によって液滴分（飽和水や凝縮
水など）が除去されて乾き度が向上している。そして、
この第一給蒸ライン３内の加圧蒸気は、給蒸圧調整弁６
で所定の圧力（例えば、 2.2kg／cm² Ｇ）に調整した
後、滅菌槽１内に流入し、滅菌槽１，およびその耐圧扉
を内側から加熱する。そして、滅菌槽１を加熱した加圧
蒸気は、ドレンとして、第二ドレンライン２３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。この際に、気水分離器４で分
離された液滴分は、第三ドレンライン３１から排出ライ
ン１８を介して排出される。

【００４０】この後、飽和蒸気供給弁８を閉じ、排気弁
２９を開くことにより、排気ライン２２から加圧蒸気を
排出し、滅菌槽１内を大気圧とする。このとき、第三給
蒸弁１６を開放し、蒸気を第三給蒸ライン１５から熱交
換器９に供給することにより、第一給蒸ライン３を流れ
る加圧蒸気を加熱し、滅菌槽１内に過熱蒸気を供給する
ようにしてもよい。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。

【００４１】以上の暖気行程は、冷態起動時には、実行
するのが好ましいが、連続した滅菌作業時には省略する
ことができる。すなわち、滅菌槽１が冷えた状態である
と、前処理行程以降において、加圧蒸気の凝縮量が多い
ためである。

【００４２】つぎに、前処理行程を行うが、この状態で
は、滅菌槽１は加圧蒸気の導入によって暖気され、所定
の温度に昇温している。また、前記気水分離器４により
熱交換器９には高乾き度の飽和蒸気が供給されている。
この状態で、第三給蒸弁１６を開放して第三給蒸ライン
１５から熱交換器９への給蒸を開始する。前記熱交換器
９内に供給される蒸気は、第一給蒸ライン３内の加圧蒸
気（飽和蒸気）を加熱するのに用いられる。

【００４３】そして、過熱蒸気供給弁７，並びに排気弁
２９を開放すると、第一給蒸ライン３内の加圧蒸気は、
滅菌槽１に向けて流れ、その途中の熱交換器９において
加熱されて過熱蒸気となる。この過熱蒸気は、滅菌槽１
内に流入すると減圧されて膨張し、さらに過熱度が高ま
る。このように加圧蒸気を過熱蒸気として滅菌槽１内に
導入することにより、滅菌槽１内の空気は、排出ライン
１８に向けて押し出され、排出ライン１８から排気ライ
ン２２を経て排除される。このように、過熱蒸気を滅菌
槽１内に導入し、そのまま排出する所謂パージ操作を行
うことにより、比重の大きい空気は、比重の小さい過熱
蒸気によって上方から下方に押し込まれるようにして、
排出ライン１８から排除される。同時に、この過熱蒸気
自体の保有熱により、滅菌槽１、および耐圧扉が内側か
ら加熱され、被滅菌物も加熱される。

【００４４】また、被滅菌物の加熱により、被滅菌物内
に残留する空気が膨張するため、被滅菌物からの分離が
促進され、分離した空気は過熱蒸気によって押し出さ
れ、排出ライン１８から排除される。なお、前記のよう
に過熱蒸気供給弁７を通過する蒸気流量を、飽和蒸気供
給弁８を通過する蒸気流量よりも少なく設定してあるた
め、滅菌槽１内に流入する過熱蒸気が滅菌槽１内に残留
する空気を攪拌するのを防止し、空気の排除を効果的に
行なうことができる。

【００４５】以上のパージ操作を一定時間行なった後、
排気弁２９を閉じると、滅菌槽１内の圧力は、過熱蒸気
の導入とともに図１に示すように上昇する。過熱蒸気の
供給は、滅菌槽１内が所定の圧力となるまで継続し、こ
の圧力に到達した時点で、排気弁２９を開放し、過熱蒸
気の排出を行う。この排出の際には、滅菌槽１に残留す
る空気が再び過熱蒸気によって押し出されるようにして
排除される。そして、滅菌槽１内部の過熱蒸気をほとん
ど排出して圧力がほぼ大気圧まで低下すると、排気弁２
９を閉じ、前述と同様の手順で過熱蒸気の導入，並びに
排出を行う。

【００４６】この過熱蒸気の導入と排出の繰返しによ
り、滅菌槽１内、さらに被滅菌物内に取込まれている空
気の排除を行う。この過熱蒸気の排気，並びに導入を交
互に数回繰り返し行うことで、被滅菌物中に含まれる空
気まで十分に排除し、後の滅菌行程における蒸気の加熱
むらなどを軽減する。

【００４７】また、前処理行程において、過熱蒸気の導
入，および排出を複数回繰返し行うことにより、過熱蒸
気の排出ごとに、過熱蒸気内に取り込んだ水分を滅菌槽
１の外に排出することができる。そのため、被滅菌物の
乾燥の度合を高めることができ、これによっても、被滅
菌物の内部まで予熱する作用を促進することができる。
特に、このように過熱蒸気の導入，および排出は、過熱
蒸気供給弁７，並びに排気弁２９の開閉操作のみによっ
て行なうことができるため、従来のような空気を排出す
るための真空吸引手段が不要になる。さらに、この前処
理行程における、過熱蒸気の排出に際して、冷却弁２４
を開放して冷却装置２０に冷却液を供給し、この冷却装
置２０によって、排出ライン１８に流入した過熱蒸気を
急速に凝縮させることにより、排出時間を短縮し、効率
を向上する。

【００４８】ここで、前処理行程における空気の排除操
作について、本発明方法を採用した滅菌器と、従来の水
封式真空ポンプを使用した一般的な蒸気滅菌器とで、滅
菌槽１内の空気を同レベルまで排除するのに要する時間
を計測すると、前者では 7分、後者では15分であった。
また、布帛などの被滅菌物をカスト内に収容したものを
用いて、被滅菌物の中心部の温度が 150℃となるまでに
要する時間を計測すると、前者では15分、後者では 3分
であった。このときに本発明方法を採用した滅菌器に
は、圧力 2.2kg／cm² Ｇ，温度 145℃の過熱蒸気を供給
した。

【００４９】このことは、前処理行程を１／２以下に短
縮できることを意味し、従来のように滅菌作業ごとに、
予熱のための操作と空気排除のための操作を独立して設
ける必要も無いため、前処理行程はさらに短縮でき、し
たがって、滅菌作業自体の短縮を大幅に図れることにな
る。また、滅菌行程時に供給される過熱蒸気の熱が、残
留空気によって妨げられること無く、確実に被滅菌物に
伝達できる。また、前処理行程を上述時間よりも若干長
くすることにより、空気の残存率がさらに減少するた
め、滅菌行程時に供給される過熱蒸気の熱が残留する空
気によって被滅菌物の作用するのを阻害されることがな
く、被滅菌物全体を均一に加熱し、滅菌することができ
る。

【００５０】以上のように、滅菌槽１内に過熱蒸気を導
入することにより、その比重差を利用して滅菌槽１内の
空気を排除し、被滅菌物を直接的に加熱することによっ
て予熱を行える。さらに、過熱蒸気からの熱により、被
滅菌物に付着していた水滴（凝縮水）が過熱蒸気内に蒸
気として取り込まれ、この状態で過熱蒸気とともに排出
される。しかも、この予熱は、従来の滅菌器のように、
蒸気ジャケットによる滅菌槽内壁からの熱輻射に頼るも
のではなく、過熱蒸気による直接的な加熱であるため、
滅菌行程に入る前に被滅菌物を効率良く昇温できる。し
たがって、滅菌器における前処理行程の短縮が図れ、さ
らに蒸気滅菌器の場合には、滅菌行程実行時には、被滅
菌物の内部まで過熱蒸気の熱を作用させることができる
とともに前記後処理行程における乾燥時間の短縮が図れ
る。

【００５１】これまでの操作により、被滅菌物，および
滅菌槽１内を予熱し、滅菌槽１内部の空気を排除する排
気処理が終了し、次行程の滅菌行程においては過熱蒸気
に替えて飽和状態の加圧蒸気を導入する。この切り替え
は、滅菌行程の開始時に、前処理行程に引き続いて過熱
蒸気を供給し、滅菌槽１内の圧力が前記滅菌行程の設定
圧力より若干低い段階で、過熱蒸気供給弁７を閉じ、飽
和蒸気供給弁８を開放することによって行う。この切り
替えにより、滅菌槽１内の蒸気温度を所定の滅菌温度ま
で上昇させる時間を短縮できる。この時、熱交換器９へ
の蒸気の供給は、第三給蒸弁１６を閉鎖することにより
停止しておく。なお、この発明においては、前処理行程
終了時に滅菌槽１内の過熱蒸気を排出した後であれば、
飽和蒸気の供給を開始することができ、また、滅菌に過
熱蒸気を使用する特殊な場合には、飽和蒸気の供給に切
替えること無く、そのまま過熱蒸気を供給する。

【００５２】以上の操作により、温度検出手段４２によ
る滅菌槽１内温度が、前記設定圧力に対応する飽和蒸気
温度となれば、滅菌時間の計測を開始し、この状態を滅
菌処理に必要な時間保持する。この滅菌行程において、
被滅菌物は、前述の前処理行程において十分に加熱され
ているために、第一給蒸ライン３から供給される飽和蒸
気（加圧蒸気）が被滅菌物の表面に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。

【００５３】滅菌行程に続く後処理行程においては、飽
和蒸気供給弁８を閉じることにより滅菌槽１への飽和蒸
気（加圧蒸気）の供給を停止し、冷却装置２０を作動さ
せるとともに、真空ポンプ２８を作動させておく。そし
て、排気弁２９を開放し、滅菌槽１内の飽和蒸気を排出
する。この際、飽和蒸気は、冷却装置２０によって急速
に凝縮し、その体積が大幅に減少するため、排気ライン
２２から効率良く、即座に排出される。

【００５４】そして、滅菌槽１内の圧力が大気圧に近づ
けば、排気弁２９を閉じ、真空制御弁２７を開く。する
と、滅菌槽１内に残留する飽和蒸気は、真空ポンプ２８
の真空吸引によってさらに排出され、この際に滅菌槽１
内部に発生したドレンも同様に吸引除去される。さら
に、冷却装置２０の作用により、滅菌槽１からの蒸気
（過熱蒸気を含む。）を凝縮しながら排出する。この後
処理行程では、前述したように滅菌行程において被滅菌
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、後処理行程の短縮が図れる。

【００５５】以上の、加圧蒸気の供給状態は、前述した
ように滅菌器に備わっている圧力検出手段４１や、温度
検出手段４２からの信号に基づき、制御装置４０によっ
て検出するが、これらとは別個に過熱蒸気の供給配管に
検出手段を取り付けて検出することも可能である。そし
て、この検出結果に基づいて所定の供給状態となるよう
に各弁や真空ポンプ２８を制御する。また、滅菌槽１内
に加圧蒸気を導入した後、この状態を保持する時間は、
前記制御装置４０に適宜のタイマ手段（図示省略）を付
設したり、制御装置４０自体に組込むことによって設定
する。

【００５６】以上の後処理行程が終了すれば、給気弁１
４を開いて滅菌槽１を空気フィルタ１２を介して外部と
通じさせ、大気圧と同圧にする。この後、滅菌槽１の耐
圧扉を開いて被滅菌物を取り出し、全行程が終了する。
以上のように、被滅菌物の予熱を確実に行えることによ
り、前処理行程の短縮化が図れ、これにより後行程での
水滴の付着が防止できることから、乾燥行程を短縮でき
ることになり、全体として、一連の滅菌作業が短縮でき
る。ここで、滅菌器の運転を継続する場合には、前処理
行程以降の操作を繰り返すが、この時点で滅菌器の運転
を終了する場合には、第一給蒸弁５，第三給蒸弁１６な
どの各弁を閉鎖する。

【００５７】以上の説明においては、前処理行程時に滅
菌槽１内に導入する過熱蒸気の圧力は全て、同じ所定圧
力に到達した時点で排出しているが、図１に二点鎖線で
示すように、過熱蒸気を所定圧力まで導入した後、この
所定の圧力を一定時間保持してもよく、この場合には、
過熱蒸気が被滅菌物（特に布帛などのような多孔質の被
滅菌物の場合）の内部までに確実に、しかも均一に浸透
することになり、したがって、被滅菌物の内部まで昇温
できるとともに、被滅菌物の内部に残留する空気も確実
に排除できる。

【００５８】また、図３に示すように、前処理行程にお
いて過熱蒸気の導入，および排出を複数回繰返し行う場
合、過熱蒸気の排気時には、滅菌槽１内の圧力を、前回
の排気終了時の圧力よりも順次高い圧力とする。これに
より、滅菌槽１内の温度の低下量を少なくして被滅菌物
から過熱蒸気への放熱を抑え、被滅菌物の温度を連続的
に上昇できるため、被滅菌物の中心部まで均一に昇温で
きる。すなわち、滅菌槽１内の圧力が大気圧となるまで
排出を行うと、前記滅菌槽１内は排出ライン１８を介し
て大気と連通しているため、滅菌槽１内の蒸気温度は、
大気圧下の飽和蒸気温度（略 100℃）まで下がってしま
う。そのため、被滅菌物の表面温度は、過熱蒸気によっ
て上昇させたとしても、ふたたび前記飽和蒸気温度まで
低下することになる（ 2kg／cm² Ｇの飽和蒸気温度は、
約 133℃）。被滅菌物内部の温度変化は、表面温度に遅
れて生じるため、このように表面側が冷やされると、内
部の温度の上昇度合は増加しない。そこで、図３に示す
ように、第１回目の過熱蒸気の排出に際して、大気圧ま
で排出せず、それより若干高い圧力で中断し、即座に次
の過熱蒸気の導入を行い、以下、順次、過熱蒸気の排気
時には、滅菌槽１内の圧力を、前回の排気終了時の圧力
よりも順次高い圧力とする。これにより、被滅菌物の表
面温度は、図３に点線で示すように、過熱蒸気の導入・
排出操作に若干遅れるがほぼ同期して上昇・下降をする
が、被滅菌物の中心部温度は、図３に二点鎖線で示すよ
うに、過熱蒸気の排気終了時の圧力のつくる傾斜のよう
に、低下すること無く上昇し続ける。したがって、一番
温度の上昇し難い被滅菌物の中心部まで、確実に昇温で
きる。

【００５９】また、図３に示すように、前処理行程にお
いて過熱蒸気の導入，および排出を複数回繰返し行う場
合、各回毎に導入する過熱蒸気の圧力を順次増加するこ
とにより、過熱蒸気の保有熱量を順次増加させてもよ
い。この場合には、過熱蒸気の導入毎に被滅菌物への加
熱度合が順次高まるため、被滅菌物を効果的に昇温する
ことができ、また、各回毎の導入開始から終了までの時
間を短縮できるため、全体として前処理行程の時間を短
縮できる。

【００６０】以上のように、この発明によれば、前処理
行程の短縮が図れ、さらに蒸気滅菌器の場合には、滅菌
行程時の蒸気を被滅菌物の内部まで作用させることがで
きるとともに、後処理行程での乾燥時間の短縮が図れ、
ガス滅菌器の場合には、滅菌行程時に被滅菌物の内部ま
で滅菌ガスを作用させることができる。

【００６１】さらに、以上のように、この発明によれ
ば、前処理行程における被滅菌物の予熱に際しては、蒸
気ジャケットのような加熱手段が不要である。ただし、
前記暖気行程後の待機時や滅菌行程後の後処理行程時に
おいて、予熱後の滅菌槽１からの放熱を防止し、温度の
維持をするのが熱効率上好ましい。そのために、図２に
示す滅菌器においては、温度維持用の加熱用伝熱管２を
設けてある。この加熱用伝熱管２（以下、加熱管と略称
する。）２は、従来の滅菌器のように滅菌槽１や被滅菌
物の予熱を行なう必要がなく、前述のように滅菌槽の温
度維持（保温）を目的とするものであるから、滅菌槽１
全体を取り囲む蒸気ジャケットのように、大がかりで嵩
高いものとする必要はない。具体的に、図２を参照しな
がら説明すると、以下のとおりである。

【００６２】前記加熱管２は、前記滅菌槽１の周囲を取
り囲むように配置してある。この加熱管２の上流端は、
前記第一給蒸ライン３における給蒸圧調整弁６の下流か
ら分岐する第二給蒸ライン１０を接続してある。この第
二給蒸ライン１０の途中には、第二給蒸弁１１を接続し
てある。さらにこの加熱管２の下流端は、さらに、前記
排出ライン１８に合流する第四ドレンライン３２を接続
してある。この第四ドレンライン３２の途中には、第四
スチームトラップ３４を挿入してある。この第四ドレン
ライン３２の排出ライン１８への接続個所は、真空ライ
ン２１，排気ライン２２，および第二ドレンライン２３
が再び合流した排出ライン１８の下流側としてある。こ
の加熱管２への蒸気の供給は、前記冷態起動時の暖気行
程時に第二給蒸弁１１を開放することにより、第二給蒸
ライン１０を介して行なわれる。加熱管２を流通して滅
菌槽１を加熱した後、ドレンとして、第四ドレンライン
３２から排出される。そして、この暖気行程以降におい
ても、第二給蒸弁１１を、そのまま開として加熱管２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。

【００６３】以上で説明した運転方法は、図２に示す滅
菌器の他、たとえば、蒸気ジャケットを備えた一般的な
滅菌器においても当然ながら適用できることは云うまで
もない。このような蒸気ジャケットを備えた滅菌器に適
用する場合には、蒸気ジャケットへの給蒸は、図２に示
す滅菌器における加熱管２と同様に行なえばよい。すな
わち、冷態起動時などの暖気行程時には、滅菌槽１と同
時に蒸気ジャケットに給蒸する。そして、この暖気行程
以降も、そのまま蒸気ジャケット内に蒸気を流通させた
状態を維持し、滅菌槽を所定の温度に維持する。この場
合の蒸気ジャケットは、被滅菌物の予熱のための加熱手
段としてではなく、滅菌槽の温度維持のための保温手段
としての機能させているため、供給する蒸気の量が大幅
に少なくなる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、加圧蒸気によって滅菌槽，並びに被滅菌
物を直接的に加熱できるため、これらの予熱を短時間で
行うことができ、しかも蒸気と空気との比重差を利用し
て、加圧蒸気によって空気を押し出すよう排除できるか
ら、空気の排除を効率よく短時間で行うことができる。
さらに、加圧蒸気の熱によって滅菌槽内の空気が膨張す
るため、空気の排除と、被滅菌物からの空気の分離が促
進されるため、被滅菌物の内部に滞留する空気まで確実
に排除できる。したがって、請求項１に記載の発明によ
れば、前処理行程の時間短縮が図れ、しかも、滅菌槽や
被滅菌物を確実に予熱し、滅菌槽内の空気を確実に排除
できるため、滅菌行程における滅菌効果を高めることが
できる。

【００６５】さらに、請求項１に記載の発明によれば、
滅菌槽内に導入する加圧蒸気によって、滅菌槽を、その
耐圧扉を含めて直接予熱することができ、同時に、被滅
菌物も直接予熱することができるから、蒸気ジャケット
や電熱ヒータのような滅菌器の構造を大型化、複雑化す
るような加熱手段を不要とし、滅菌器の小型化、軽量化
を達成する。

【００６６】さらに、請求項２に記載の発明によれば、
前処理行程時において加圧蒸気を導入するに際して、滅
菌槽内に所定の圧力まで導入し、この圧力を一定時間保
持した後に排出することにより、この加圧蒸気が被滅菌
物（特に布帛などのように多孔質のものの場合）に、そ
の内部までに均一に、しかも確実に浸透し、滅菌槽内，
および被滅菌物内の空気を膨張させながら分離できる。

【００６７】さらに請求項３に記載の発明によれば、前
処理行程時において、加圧蒸気の導入，および排出を複
数回繰返し行うことにより、滅菌槽内の残存空気量をご
く低レベルまで低減できる。

【００６８】さらに請求項４に記載の発明によれば、各
回毎に導入する加圧蒸気の圧力を順次増加させて、加圧
蒸気の保有熱量を順次増加させることにより、加圧蒸気
の導入毎に被滅菌物への加熱度合を順次高め、被滅菌物
を効果的に昇温でき、また、各回毎の導入開始から終了
までの時間を短縮できるため、全体として前処理行程の
時間を短縮できる。

【００６９】さらに請求項５に記載の発明によれば、こ
のように加圧蒸気の導入，および排出を複数回繰返し行
う場合、各回の排気終了時の圧力を、前回の排気終了時
よりも高くすることにより、滅菌槽内の飽和蒸気温度の
低下量を少なくして被滅菌物から加圧蒸気への放熱を抑
え、被滅菌物の温度を連続的に上昇でき、これにより被
滅菌物の中心部まで均一に予熱できる。

【００７０】加えて、請求項６に記載の発明によれば、
加圧蒸気の導入，および排出を複数回繰返し行う場合、
各回毎に導入する加圧蒸気の圧力を順次増加させ、か
つ、各回の排気終了時の圧力を、前回の排気終了時より
も高くすることにより、加圧蒸気の導入毎に被滅菌物へ
の加熱度合を順次高め、かつ、滅菌槽内の飽和蒸気温度
の低下量を少なくすることにより、被滅菌物から加圧蒸
気への放熱を抑えると同時に、被滅菌物の温度を連続的
に上昇でき、これにより被滅菌物の中心部まで均一に予
熱できる。

【００７１】さらに請求項７に記載の発明によれば、前
処理行程時に滅菌槽を加圧蒸気でパージすることにより
空気を排除する操作を加えることにより、空気の排除を
短時間で行なえる。

【００７２】さらに、請求項８に記載の発明によれば、
加圧蒸気として過熱蒸気を用いることにより、蒸気の熱
量が増大するため予熱を効果的に行えるとともに、空気
との比重差が大きくなって空気の排除が効果的に行なわ
れる。また、過熱蒸気を用いることにより、滅菌槽内で
の凝縮を抑制し、被滅菌物に付着している水分を過熱蒸
気内に取り込んで、効率良く除去しつつ昇温できる。ま
た、水分は過熱蒸気内に取り込まれた状態で滅菌槽の外
に排出できるため、被滅菌物の乾燥の度合を高めること
ができる。

【００７３】さらに、請求項９に記載の発明によれば、
滅菌槽から加圧蒸気を排出する際には、この加圧蒸気を
凝縮させ、体積を減少させながら凝縮水として排出する
ことにより、滅菌槽から短時間で効率良く排出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る滅菌器の運転方法における加圧
蒸気の供給パターンの第一実施例を説明するための図面
である。

【図２】この発明に係る滅菌器の運転方法を適用する蒸
気滅菌器の一例を示す説明図である。

【図３】この発明に係る滅菌器の運転方法における加圧
蒸気の供給パターンの第二実施例を説明するための図面
である。

【符号の説明】

１滅菌槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋裕一愛媛県松山市堀江町７番地株式会社三浦研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】滅菌槽１内の被滅菌物を所定の温度に昇
温するとともに、滅菌槽１内の空気の排除を行なう前処
理行程を行なった後、滅菌行程を行う滅菌装置におい
て、前処理行程時に滅菌槽１内に加圧蒸気を導入し、排
出することによって空気を排除する操作を行うことを特
徴とする滅菌器の運転方法。
【請求項２】前記前処理行程時において、滅菌槽１内
に所定の圧力まで加圧蒸気を導入した後、この圧力を一
定時間保持してから排出することを特徴とする請求項１
に記載の滅菌器の運転方法。
【請求項３】前記前処理行程時において、加圧蒸気の
導入，および排出を複数回繰返し行うことを特徴とする
請求項１，または請求項２に記載の滅菌器の運転方法。
【請求項４】前記前処理行程時において、加圧蒸気の
導入，および排出を複数回繰返し行う際に、各回の加圧
蒸気の導入終了時の滅菌槽１内の圧力が順次増加するよ
うにしたことを特徴とする請求項３に記載の滅菌器の運
転方法。
【請求項５】前記前処理行程時において、加圧蒸気の
導入，および排出を複数回繰返し行う際に、各回の加圧
蒸気の排出終了時の滅菌槽１内の圧力が順次増加するよ
うにしたことを特徴とする請求項３に記載の滅菌器の運
転方法。
【請求項６】前記前処理行程時において、加圧蒸気の
導入，および排出を複数回繰返し行う際に、各回の加圧
蒸気の導入終了時の滅菌槽１内の圧力が順次増加し、か
つ、各回の加圧蒸気の排出終了時の滅菌槽１内の圧力が
順次増加するようにしたことを特徴とする請求項３に記
載の滅菌器の運転方法。
【請求項７】前記前処理行程時は、加圧蒸気で滅菌槽
１内をパージすることにより空気を排除する操作を含む
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載
の滅菌器の運転方法。
【請求項８】前記前処理行程に用いる加圧蒸気は過熱
蒸気であることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何
れかに記載の滅菌器の運転方法。
【請求項９】前記前処理行程時において、加圧蒸気の
排出時には、この加圧蒸気を凝縮させながら排出するこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載の
滅菌器の運転方法。