JPWO2014163049A1 - 滅菌装置および滅菌方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記滅菌装置では、待機状態から、真空引き処理、加熱処理、滅菌処理、排蒸処理、乾燥処理および給気処理を、順次、実行する。以下、各処理について詳述する。
待機状態では、図4および図5に示すように、チャンバー用ヒータ15と蒸気発生用ヒータ35とに通電し、チャンバー2と蒸気発生器5とを予め加熱しておく。両ヒータは、一定時間オン状態を維持して急速に昇温させた後、オン・オフ制御することにより一定温度(ここでは、100℃)に維持する。これらヒータは、以下の各処理が終了するまで、一定温度となるようにオン・オフ制御する。但し、各処理で温度は相違することがあり、各ヒータでも相違することがある。また、第2開閉弁43、第4開閉弁18、第5開閉弁19、第7開閉弁52、第8開閉弁45、第10開閉弁21を開放し、他は閉鎖状態に維持する。
真空引き処理について、図4および図10のタイミングチャートに従って説明する。
まず、図4に示すように、真空ポンプ8を駆動して、チャンバー2、各タンクおよび各接続管内の空気を排気する。このとき、図6(第1真空引き処理(1))に示すように、第9開閉弁41および第6開閉弁49を開放し、第4開閉弁18、第5開閉弁19および第8開閉弁45を閉鎖する。これにより、チャンバー2内の空気は、第1接続管22、復水タンク6、第8接続管42、蒸気発生器5、第9接続管44、第11接続管48、ラジエータ7、第12接続管50を介して真空ポンプ8に吸引され、第13接続管51を介して排水タンク9へと至る。このとき、それまでの処理でチャンバー2内に高温の水蒸気が残留している恐れがあるので、ラジエータ7を通過させることで温度を低下させてから排気している(ラジエータ7を通過させる、このときの排気経路が本発明の第1経路に相当する。また、ラジエータを通過する水、水蒸気、空気が、本発明の排気媒体に相当する。)。なお、チャンバー用ヒータ15を第1設定温度(ここでは、135℃)に温調する。また、蒸気発生用ヒータ35で蒸気発生器5内も前記第1設定温度に温調する。
すなわち、チャンバー2内の圧力が第5設定値(ここでは、130kPa)に至れば(図3および図10の(5)参照)、図11(第6真空引き処理(5))に示すように、第10開閉弁21を閉鎖し、第11開閉弁26を開放する(第5設定値まで加圧する処理(4)〜(5)が、本発明の加圧処理に相当する。)。これにより、チャンバー2内の水蒸気は、第3接続管25、第4接続管27、ラジエータ7、第5接続管29および第14接続管53を介して排水タンク9へと排出される。
加熱処理について、図15のタイミングチャートに従って説明する。
すなわち、図16(加熱処理(9))に示すように、蒸気発生用ヒータ35を滅菌温度に温調する。そして、真空ポンプ8の駆動を停止し、第6開閉弁49および第11開閉弁26を閉鎖する。さらに、第3開閉弁23、第7開閉弁52および第10開閉弁21を開放する。これにより、蒸気発生器5で発生させた水蒸気をチャンバー2内に供給する。チャンバー2内への水蒸気の供給は、複数回に分けて行う。また、この間、第3開閉弁23を開放し、チャンバー2内で発生した結露水を復水タンク6へと回収する。
滅菌処理では、図22(滅菌処理(15))に示すように、一旦、第10開閉弁21を開放する。そして、図23(滅菌処理(15))に示すように、第3開閉弁23を開放し、蒸気発生器5内の水蒸気をチャンバー2内へと供給し、第10開閉弁21を開放してチャンバー2内で発生した結露水を復水タンク6へと回収する。このとき、チャンバー2内の圧力が前記第16設定値に維持されるように、蒸気発生器5での蒸気発生用ヒータ35による加熱を続行する。
すなわち、第10開閉弁21および第7開閉弁52を閉鎖し、第13開閉弁39を開放する。そして、所定時間(ここでは、2秒間)経過すれば、第9開閉弁41を開放する。さらに、所定時間(ここでは、8秒間)経過すれば、第3開閉弁23を開放して蒸気発生器5内の水蒸気をチャンバー2内に供給する。ここで、第13開閉弁39および第9開閉弁41を閉鎖し、さらに所定時間(ここでは、3秒間)経過すれば、第10開閉弁21を開放する。これら一連の開閉弁の開閉動作により、チャンバー2内の結露水が復水タンク6に回収され、蒸気発生器5で再び加熱されて水蒸気となり、チャンバー2内へと供給することができる。したがって、滅菌処理の間、給水タンク4から給水する必要がなく、必要とされる水量を抑えることができる。
排蒸処理では、図24および図25に示すように、第9開閉弁41および第2開閉弁43を開放し、第3開閉弁23を閉鎖する。また、蒸気発生器5の蒸気発生用ヒータ35への通電を停止する。但し、チャンバー用ヒータ15への通電制御は続行し、給気処理の終了まで、その設定温度を所定温度(ここでは、150℃や160℃)に維持しておく。これにより、チャンバー2内から、第1接続管22、復水タンク6、第8接続管42、蒸気発生器5、第9接続管44、第11接続管48、ラジエータ7、第5接続管29および第14接続管53を介して排水タンク9へと排気することができる。また、チャンバー2内の加熱・加圧状態の空気はラジエータ7で冷却されて排気されることになる。さらに、蒸気発生器5内の残留水等も一緒に排出することができる。
乾燥処理では、図24および図26に示すように、第10開閉弁21、第8開閉弁45および第6開閉弁49を開放する。真空ポンプ8の駆動は続行し、チャンバー2内から、第1接続管22、復水タンク6、第10接続管46、ラジエータ7および第5接続管29を介して真空ポンプ8に吸引し、第13接続管51を介して排水タンク9へと排気する。この間、第4開閉弁18および第5開閉弁19を所定周期で開閉し、チャンバー2内に一定周期で周囲雰囲気を吸引させる。したがって、チャンバー2内の圧力は負圧に維持されながら、その値を昇降させる。これにより、チャンバー2内は効果的に乾燥される。
給気処理では、図27に示すように、第4開閉弁18および第5開閉弁19を開放状態に維持し、第11開閉弁26および第6開閉弁49を閉鎖し、第3開閉弁23および第7開閉弁52を開放する。これにより、チャンバー2内に周囲雰囲気が導入され、内部の圧力が大気圧に戻される。図示しないボタン操作で扉11のロック解除操作が行われれば扉のロックを解除する。
2…チャンバー
3…被滅菌部材
4…給水タンク
5…蒸気発生器
6…復水タンク
7…ラジエータ
8…真空ポンプ
9…排水タンク
10…制御部
11…扉
12…操作パネル
13…表示パネル
14…ロック機構
15…チャンバー用ヒータ
16…第1温度検出センサ
17…連通管
18…第4開閉弁
19…第5開閉弁
20…エアフィルタ
21…第10開閉弁
22…第1接続管(第1配管)
23…第3開閉弁(給蒸弁)
24…第2接続管(第5配管)
25…第3接続管
26…第11開閉弁
27…第4接続管
28…第12開閉弁
29…第5接続管(第4配管)
30…給水ポンプ
31…逆止弁
32…第1開閉弁
33…第6接続管
34…第2温度検出センサ
35…蒸気発生用ヒータ
36…サーモスタット
37…第3温度検出センサ
38…第4温度検出センサ
39…第13開閉弁(分岐弁)
40…第7接続管(第6配管)
41…第9開閉弁(復水弁)
42…第8接続管(第2配管)
43…第2開閉弁
44…第9接続管(第3配管)
45…第8開閉弁
46…第10接続管
47…逆止弁
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49…第6開閉弁
50…第12接続管(第4配管)
51…第13接続管
52…第7開閉弁
53…第14接続管
Claims (12)
- 装置本体内に、
被滅菌物が収容されるチャンバーと、
前記チャンバーに加熱された蒸気を供給する蒸気発生器と、
前記チャンバー内を減圧する真空ポンプと、
前記チャンバーからの排気させた蒸気を冷却するラジエータと、
前記チャンバーと前記真空ポンプとを、ラジエータを介して連通する第1経路と、
前記チャンバーと前記真空ポンプとを、ラジエータを介することなく連通する第2経路と、
前記真空ポンプにより、前記チャンバーから前記第1経路を介して排気させた後、前記第2経路に切り替えて排気させる制御部と
を備えたことを特徴とする滅菌装置。 - 前記装置本体は、
前記チャンバーの開口部を開閉する扉と、
前記扉をロック状態とするロック機構と
を備え、
前記制御部は、前記チャンバー内が所定圧に減圧されることにより第1経路から第2経路に切り替え、前記ロック機構を駆動して扉をロック状態とすることを特徴とする請求項1に記載の滅菌装置。 - 前記制御部は、前記真空ポンプを駆動してチャンバー内を減圧する第1減圧処理と、前記蒸気発生器からチャンバー内に蒸気を供給して大気圧を超える所定圧とする加圧処理と、再度、前記真空ポンプを駆動してチャンバー内を減圧する第2減圧処理とを実行することを特徴とする請求項1又は2に記載の滅菌装置。
- 前記チャンバー内で発生した結露水を回収して前記蒸気発生器に還流する復水タンクを備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の滅菌装置。
- 前記第1経路は、
前記チャンバーと前記復水タンクを接続する第1配管と、
前記復水タンクと前記蒸気発生器を接続する第2配管と、
前記蒸気発生器と前記ラジエータを接続する第3配管と、
前記ラジエータと前記真空ポンプを接続する第4配管と
を連通させてなり、
前記チャンバーと前記蒸気発生器を接続する第5配管と、
前記第2配管とは別に設けられ、前記第5配管から分岐し、前記復水タンクと前記蒸気発生器を接続する第6配管と、
前記第5配管の途中に設けられる給蒸弁と、前記第2配管の途中に設けられる復水弁と、前記第6配管の途中に設けられる分岐弁と
を備え、
前記制御部は、前記チャンバー内の結露水を前記復水タンクを介して前記蒸気発生器に還流させる復水処理において、前記分岐弁を所定時間開放させた後、前記復水弁と前記給蒸弁を開放させることを特徴とする請求項4に記載の滅菌装置。 - 前記制御部は、前記蒸気発生器からチャンバー内に蒸気を供給する加熱処理を実行し、前記復水タンクから蒸気発生器への結露水の還流を、加熱処理の途中で複数回行わせることを特徴とする請求項3に従属する請求項4又は請求項5に記載の滅菌装置。
- チャンバー内に被滅菌物を収容した状態で、真空ポンプを駆動して前記チャンバー内を減圧する際、前記チャンバーからラジエータを通過する第1経路を介して排気した後、前記ラジエータを通過しない第2経路に切り替えて排気することを特徴とする滅菌方法。
- 前記チャンバー内が所定圧に減圧されることにより第1経路から第2経路に切り替え、前記チャンバーを閉鎖する扉を、ロック機構によりロック状態とすることを特徴とする請求項7に記載の滅菌方法。
- 前記真空ポンプを駆動してチャンバー内を減圧する第1減圧処理と、蒸気発生器からチャンバー内に蒸気を供給して大気圧を超える所定圧とする加圧処理と、再度、前記真空ポンプを駆動してチャンバー内を減圧する第2減圧処理とを実行することを特徴とする請求項7又は8に記載の滅菌方法。
- 前記チャンバー内で発生した結露水を復水タンクに貯留し、前記蒸気発生器に還流することを特徴とする請求項7から9のいずれか1項に記載の滅菌方法。
- 前記復水タンクから蒸気発生器への結露水の還流は、復水タンクの上部空間を蒸気発生器に連通させた後、復水タンクの下部空間を蒸気発生器に連通させることにより行うことを特徴とする請求項10に記載の滅菌方法。
- 前記蒸気発生器からチャンバー内に蒸気を供給する加熱処理を実行し、前記復水タンクから蒸気発生器への結露水の還流を、加熱処理の途中で複数回行わせることを特徴とする請求項9に従属する請求項10又は11に記載の滅菌方法。
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