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発明の名称 蒸気滅菌器における給蒸方法およびその装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−120645(P2001−120645A)
公開日 平成13年5月8日(2001.5.8)
出願番号 特願平11−308066
出願日 平成11年10月29日(1999.10.29)
代理人
発明者 露口 省二 / 牧 岳彦 / 中井 哲志
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 蒸気滅菌器へ供給される蒸気を気液分離しながら加熱するようにしたことを特徴とする蒸気滅菌器における給蒸方法。
【請求項2】 蒸気滅菌器への給蒸ライン5に加熱手段10を備えた気液分離手段9を設けたことを特徴とする蒸気滅菌器における給蒸装置。
【請求項3】 前記加熱手段10が、前記気液分離手段9の周囲に設けた蒸気加熱手段であることを特徴とする請求項2に記載の蒸気滅菌器における給蒸装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、蒸気滅菌器における給蒸方法およびその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】蒸気滅菌器は、病院のような医療施設や製薬工場などで、医療用機器や薬品容器などの被滅菌物を滅菌するために用いられている。この蒸気滅菌器は、通常、被滅菌物を収容する滅菌槽と、この滅菌槽を所定の温度に加熱するための蒸気加熱手段とを備えている。
【0003】前記蒸気滅菌器における滅菌作業では、一般に、つぎの各工程を順に行っている。すなわち、蒸気加熱手段内へ蒸気を供給して滅菌槽および被滅菌物を所定の温度に加熱する予熱工程,滅菌槽内の空気を排出する空気排除工程,蒸気(飽和蒸気)を滅菌槽内へ供給する給蒸工程,滅菌槽内を所定の滅菌温度に維持して被滅菌物の滅菌を行う滅菌工程,滅菌槽内の蒸気を排出する排気工程および滅菌工程時に被滅菌物に付着した水滴を除去する乾燥工程である。
【0004】また、近年では、滅菌後の被滅菌物を極力清浄に保つために、不純物をほとんど含まない清浄蒸気を蒸気滅菌器へ供給して滅菌することが行われている。この清浄蒸気の発生装置としては、リボイラが一般的に用いられる。このリボイラは、熱源としてボイラからの蒸気を使用し、この蒸気で純水(または軟水)を加熱することにより、清浄蒸気を発生する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のような蒸気滅菌器において、給蒸工程で滅菌槽内へ蒸気を供給したとき、蒸気が被滅菌物に接触して凝縮し、水滴として付着することがある。これらの水滴は、通常、滅菌工程や乾燥工程を行う際に蒸発して消滅する。しかし、滅菌槽へ供給される蒸気の乾き度が低いと、蒸気に含まれる液滴分(飽和水)も水滴として被滅菌物に付着するため、乾燥工程終了後も残ってしまい、所謂乾燥不良を生じる。このような被滅菌物を乾燥させるには、乾燥工程の所要時間を延長することが考えられるが、この方法では、滅菌作業の所要時間を増加させる上、乾燥工程の間の動力消費量も増加してしまう。
【0006】したがって、この発明が解決しようとする課題は、被滅菌物の乾燥不良を防止することができる蒸気滅菌器における給蒸方法およびその装置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、前記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、蒸気滅菌器へ供給される蒸気を気液分離しながら加熱するようにしたことを特徴としている。
【0008】請求項2に記載の発明は、蒸気滅菌器への給蒸ラインに加熱手段を備えた気液分離手段を設けたことを特徴としている。
【0009】さらに、請求項3に記載の発明は、前記加熱手段が、前記気液分離手段の周囲に設けた蒸気加熱手段であることを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】この発明は、蒸気滅菌器における給蒸装置として実現される。前記蒸気滅菌器は、滅菌槽を備えており、この滅菌槽には、この滅菌槽内へ蒸気を供給するための給蒸ラインを接続してある。また、前記滅菌槽の加熱手段として、蒸気ジャケットや加熱管を備えた蒸気滅菌器においては、これらの加熱手段への給蒸ラインも接続してある。
【0011】前記各給蒸ラインのうち少なくとも滅菌槽への給蒸ラインには、その途中に加熱手段を備えた気液分離手段を設けてある。したがって、給蒸ラインから気液分離手段へ導入された蒸気は、この気液分離手段によって液滴分が分離されることにより乾き度が高められる。これと同時に、気液分離手段に導入された蒸気は、加熱手段によって加熱されるため、この蒸気は過熱蒸気となり、蒸気に含まれている液滴分が再蒸発することによって乾き度が高められる。したがって、この気液分離手段から滅菌槽へ供給される蒸気は、液滴分をほとんど含まず、きわめて乾き度が高くなっている。
【0012】そのため、前記蒸気滅菌器における滅菌作業の各工程のうち、滅菌槽内へ蒸気を供給する各工程では、滅菌槽内へ導入された蒸気に含まれる液滴分がそのまま水滴として被滅菌物に付着することが防止できる。すなわち、被滅菌物に付着する水滴が増加するのを防止できるため、乾燥工程において乾燥不良が発生するのを防止できる。
【0013】さらに、前記気液分離手段においては、加熱手段によって蒸気に含まれている液滴分を再蒸発させているため、蒸気から分離され、気液分離手段から排出される液滴分はごく少なくなる。したがって、滅菌槽へ供給できる蒸気の量が増加するため、気液分離手段へ導入される蒸気を有効に使用できる。
【0014】前記気液分離手段は、サイクロン式の気液分離器や衝突板式の気液分離器を用いることができる。そして、加熱手段は、気液分離手段の周囲に設ける。この加熱手段としては、蒸気加熱手段や電気加熱手段を用いることができる。蒸気加熱手段の例としては、気液分離手段を覆うように設けた蒸気ジャケットや加熱管が挙げられる。
【0015】さらに、この発明は、リボイラのような清浄蒸気発生手段を用いて、清浄蒸気を滅菌槽内へ供給する給蒸装置においても同様に適用することができる。この場合には、前記のような蒸気の乾き度を向上させることによる作用効果に加え、つぎのような作用効果を発揮する。すなわち、前記のように、前記気液分離手段においては、気液分離手段において、加熱手段によって蒸気に含まれている液滴分を再蒸発させているため、蒸気から分離され気液分離手段から排出される液滴分はごく少なくなる。そのため、滅菌槽へ供給できる乾き度の高い清浄蒸気の量が増加するため、清浄蒸気発生手段で発生させた清浄蒸気を有効に使用できる。したがって、小型の清浄蒸気発生手段を用いても、十分な量の清浄蒸気を蒸気滅菌器へ供給することができる。
【0016】
【実施例】以下、この発明の第一実施例について、図1〜図3を参照しながら説明する。図1は、この発明の第一実施例の概略的な説明図であり、また図2は、図1に示す気液分離手段の詳細を拡大して示す一部破断部分を含む断面説明図であり、さらに図3は、図2のIII−III線に沿う断面の説明図である。
【0017】図1において、滅菌槽1は、扉(図示省略)を備えた被滅菌物の出入口があり、この扉を閉じることで前記滅菌槽1内を完全に密閉することができるようになっている。前記滅菌槽1の周囲には、前記滅菌槽1を外側から加熱する滅菌槽加熱手段としての加熱管2を固着してある。
【0018】前記加熱管2は、前記滅菌槽1の外壁に溶接などによって固着してある。前記加熱管2は、図1に示す実施例においては、前記滅菌槽1の一側壁(図1における右側の側壁)に沿って配置した複数本の組と、前記滅菌槽1の頂壁から左側壁(図1における左側の側壁)および底壁に沿って配置した複数本の組とからなり、それらの上端のそれぞれを上部ヘッダ3に接続し、またそれらの下端のそれぞれを下部ヘッダ4に接続してある。したがって、前記加熱管2は、前記滅菌槽1の壁面のほぼ全体を覆っている。
【0019】前記滅菌槽1には、第一給蒸ライン5を接続してあり、また前記上部ヘッダ3には、第二給蒸ライン6を接続してある。前記第一給蒸ライン5には、前記滅菌槽1側から第一給蒸弁7,調圧弁8および気液分離手段としてのサイクロン式の気液分離器9をこの順に設けてある。前記気液分離器9は、加熱手段としての蒸気ジャケット10を備えている。さらに、前記第一給蒸ライン5の上流端には、蒸気発生手段としてのボイラ(図示省略)を接続してある。前記蒸気ジャケット10への熱源としての蒸気の供給は、前記第一給蒸ライン5における前記気液分離器9の上流側から分岐する加熱用蒸気ライン11を介して行われる。また、前記第二給蒸ライン6には、第二給蒸弁12を設けてあり、前記第二給蒸ライン6の上流端は、前記第一給蒸ライン5における前記気液分離器9の上流側に接続してある。
【0020】前記滅菌槽1には、空気導入ライン13を接続してある。この空気導入ライン13には、前記滅菌槽1側から順に、第一逆止弁14,空気導入弁15およびフィルタ16を設けてある。
【0021】また、前記滅菌槽1には、前記滅菌槽1側から第一排出弁17,真空ポンプ18および第二逆止弁19をこの順に設けた第一排出ライン20を接続してある。前記第一排出ライン20における前記第一排出弁17の上流側からは、第二排出ライン21および第三排出ライン22を分岐させてある。前記第二排出ライン21には、前記滅菌槽1側から第二排出弁23および第三逆止弁24をこの順に設けてある。また、前記第三排出ライン22には、前記滅菌槽1側から第一蒸気トラップ25および第四逆止弁26を設けてある。
【0022】前記下部ヘッダ4には、前記加熱管2内で発生した凝縮水をドレンとして排出するための第四排出ライン27を接続してある。この第四排出ライン27には、前記下部ヘッダ4側から第二蒸気トラップ28および第五逆止弁29をこの順に設けてある。
【0023】前記気液分離器9には、前記気液分離器9で分離された液滴分をドレンとして排出するための第五排出ライン30を接続してある。この第五排出ライン30には、前記気液分離器9側から第三蒸気トラップ31および第六逆止弁32をこの順に設けてある。前記蒸気ジャケット10には、前記蒸気ジャケット10内で発生した凝縮水をドレンとして排出するための第六排出ライン33を接続してある。この第六排出ライン33には、第四蒸気トラップ34および第七逆止弁35を前記蒸気ジャケット10側からこの順に設けてある。
【0024】前記第一排出ライン20,前記第二排出ライン21,前記第三排出ライン22,前記第四排出ライン27,前記第五排出ライン30および前記第六排出ライン33は、下流位置で合流している。
【0025】さて、つぎに前記気液分離器9の具体的な構造例について、図2および図3を参照しながら説明する。図示するように、前記気液分離器9は、ほぼ円筒形状の分離筒36を備えている。この分離筒36は、その軸線がほぼ鉛直方向となるように配置されており、その上端および下端は閉鎖してある。前記分離筒36の側面には、蒸気導入管37を設けてある。この蒸気導入管37は、前記分離筒36の上下方向のほぼ中央部分に設けてあり、前記蒸気導入管37を介して前記分離筒36内へ導入される蒸気が前記分離筒36内において旋回流となるようにするために、前記分離筒36の接線方向から蒸気を導入するように配置されている。前記分離筒36の上端には、前記分離筒36の軸線方向に延びる蒸気取出管38を設けてあり、また前記分離筒36の下端には、前記分離筒36の軸線方向に延びるドレン排出管39を設けてある。
【0026】また、前記分離筒36の内側底部には、分離された液滴分の旋回を防止するための旋回防止板40を設けてある。この第一実施例においては、前記旋回防止板40は、ほぼ矩形形状の板状部材であって、前記分離筒36の内側底部において、直径方向に沿う方向に設けられている。前記旋回防止板40は、気水分離器9における気液分離性能を高めるために設けてある。すなわち、前記分離筒36内では、蒸気から分離された液滴分は、前記分離筒36の底部に溜まるが、この液滴分が、前記分離筒36内の蒸気の旋回流によって攪拌され、液滴分の飛沫が蒸気とともに取り出される場合がある。そこで、前記旋回防止板40を設けることによって、液滴分の旋回を防止し、液滴分の飛沫が気液分離後の蒸気に同伴されて取り出されるのを防止している。
【0027】前記蒸気ジャケット10は、前記分離筒36とほぼ同軸状をなし、前記分離筒36を覆うように設けてある。より詳細には、前記分離筒36の底面および前記分離筒36と前記蒸気導入管37との接続箇所を除いて、前記分離筒36を覆っている。前記蒸気ジャケット10の側面の上方側には蒸気導入口41を設けてあり、また下方側にはドレン排出口42を設けてある。
【0028】そして、前記気水分離器9は、前記蒸気導入管37および前記蒸気取出管38によって前記第一給蒸ライン5に接続されている。前記ドレン排出管39には、前記第五排出ライン30が接続され、さらに前記蒸気導入口41には、前記加熱用蒸気ライン11が接続され、また前記ドレン排出口42には、前記第六排出ライン33が接続されている。
【0029】前記第一給蒸弁7,前記第二給蒸弁12,前記空気導入弁15,前記第一排出弁17,前記真空ポンプ18および前記第二排出弁23は、回線43を介してそれぞれ制御器44に接続してある。また、前記制御器44は、前記滅菌槽1に設けた圧力検出手段(図示省略)や温度検出手段(図示省略)からの圧力や温度の検出値に基づいて、前記第一給蒸弁7を開閉制御することによって、前記滅菌槽1内へ導入される蒸気を所定の圧力に制御する。
【0030】つぎに、前記制御器44の制御内容を前記蒸気滅菌器における給蒸装置の機能とともに説明する。まず、前記滅菌槽1内へ被滅菌物を収容し、予熱工程を行う。この予熱工程においては、前記制御器44は、前記第二給蒸弁12を制御し、前記第二給蒸ライン6から前記加熱管2へ蒸気を供給する。このとき、前記制御器44は、前記第一給蒸弁7,前記空気導入弁15,前記第一排出弁17および前記第二排出弁23を閉鎖状態に制御し、前記真空ポンプ18を停止状態に制御している。また、前記蒸気ジャケット10内へは、前記加熱用蒸気ライン11を介して熱源としての蒸気が供給されており、前記気液分離器9が加熱されている状態となっている。
【0031】前記予熱工程において、前記第二給蒸ライン6から前記加熱管2へ蒸気を供給すると、この蒸気は、前記加熱管2を介して前記滅菌槽1を加熱する。そして、前記滅菌槽1が加熱されることにより、前記滅菌槽1内の被滅菌物も十分に加熱される。前記滅菌槽1および被滅菌物が十分に加熱されると、前記制御器44は、前記予熱工程を終了し、空気排除工程を開始する。
【0032】前記空気排除工程では、まず、前記制御器44は、前記真空ポンプ18を作動させるとともに、前記第一排出弁17を開状態に制御し、前記滅菌槽1内を減圧する。つぎに、前記制御器44は、前記滅菌槽1内の圧力の検出値に基づいて、前記滅菌槽1内が所定圧力まで減圧されたことを検出すると、前記第一給蒸弁7を開け、前記第一給蒸ライン5から前記滅菌槽1内への蒸気の導入を開始する。
【0033】このとき、前記滅菌槽1内へ導入される蒸気は、前記気液分離器9によって乾き度が高められた蒸気である。すなわち、前記気液分離器9へ蒸気を導入すると、この蒸気は、前記蒸気導入管37から前記分離筒36内へ接線方向から流入し、前記分離筒36内で旋回流となる。この旋回流となった蒸気は、その遠心力によって液滴分が分離され、乾き度が高められる。このとき、前記分離筒36は、前記蒸気ジャケット10内へ導入された蒸気によって加熱されているため、前記分離筒36内の蒸気は加熱され、液滴分が再蒸発し、このことによっても、蒸気の乾き度が高められる。
【0034】以上のようにして、乾き度が高められた蒸気は、前記蒸気取出管38から取り出され、前記第一給蒸ライン5を介して前記滅菌槽1内へ導入される。ここで、前記気液分離器9においては、導入された蒸気を前記蒸気ジャケット10で加熱しながら気液分離を行うことにより、蒸気に含まれている液滴分や分離された液滴分を再蒸発させているため、前記気液分離器9からドレンとして排出される液滴分の量は少なくなっている。
【0035】そして、前記滅菌槽1内の蒸気の圧力が所定圧力に達したら、前記第一給蒸弁7を閉じ、前記第二排出弁23を開いて前記滅菌槽1内の空気を蒸気とともに排出する。さらに、前記制御器44は、前記第一給蒸弁7を開くとともに、前記第二排出弁23を閉じ、蒸気を前記滅菌槽1内へ導入する。この蒸気の導入と排出との繰り返しによって、前記滅菌槽1内の空気を排除する。この空気排除工程において、前記滅菌槽1内へ供給される蒸気は、前記のように、乾き度が高められているため、液滴分が水滴となって被滅菌物に付着するのを防止できる。
【0036】前記空気排除工程が終了すると、給蒸工程を開始する。この給蒸工程においては、前記制御器44は、前記第一給蒸弁7を開放し、前記滅菌槽1内へ所定の滅菌圧力まで蒸気を導入する。この給蒸工程においても、前記滅菌槽1内へ導入される蒸気は、前記のように、乾き度が高められているため、液滴分が水滴となって被滅菌物に付着するのを防止できる。
【0037】前記滅菌槽1内へ滅菌圧力まで蒸気を導入すると、前記給蒸工程を終了して、滅菌工程を開始する。この滅菌工程では、前記制御器44は、前記滅菌槽1内の圧力の検出値に基づき、前記第一給蒸弁7を適宜開閉することにより、前記滅菌槽1内を滅菌圧力に所定時間維持する。この滅菌工程において、前記滅菌槽1内へ導入される蒸気は、前記のように、乾き度が高められているため、液滴分が水滴となって被滅菌物に付着するのを防止できる。
【0038】前記滅菌槽1内を滅菌圧力で所定時間維持した後、前記滅菌工程を終了し、排気工程を開始する。この排気工程では、前記第二排出弁23を開放し、前記滅菌槽1内の蒸気を前記第二排出ライン21から排出する。
【0039】前記滅菌槽1内の圧力が大気圧近くになると、前記排気工程を終了し、乾燥工程を開始する。この乾燥工程では、前記制御器44は、前記真空ポンプ18を作動させるとともに、前記第一排出弁17を開いて前記滅菌槽1内を減圧し、所定圧力を所定時間維持することにより、前記滅菌槽1内の被滅菌物を真空乾燥する。この乾燥工程においては、この乾燥工程までに前記滅菌槽1内へ蒸気を導入する各工程,すなわち前記空気排除工程,前記給蒸工程および前記滅菌工程において、被滅菌物に付着する水滴が最小限に抑えられているため、乾燥不良を生じることなく前記乾燥工程を短時間で確実に行うことができる。
【0040】そして、所定時間経過後、前記制御器44は、前記第一排出弁17を閉じるとともに、前記真空ポンプ18を停止させ、前記空気導入弁15を開くことによって前記フィルタ16を通して雑菌などを除去した清浄空気を前記滅菌槽1内が大気圧となるまで導入し、前記乾燥工程を終了する。前記乾燥工程が終了すれば、扉(図示省略)を開き、被滅菌物を取り出す。
【0041】つぎに、この発明の第二実施例について、図4を参照しながら説明する。図4は、この発明の第二実施例の概略的な説明図である。この第二実施例を示す図4において、前記第一実施例を示す図1と同一の符号は、同一の部材を示し、それらの詳細な説明は省略する。
【0042】この第二実施例では、前記第一給蒸ライン5の上流端に、清浄蒸気発生装置としてのリボイラ45を設けたものである。そして、この第二実施例において、前記加熱管2,前記蒸気ジャケット10および前記リボイラ45への熱源としての蒸気の供給は、前記第二給蒸ライン6の上流端にボイラ(図示省略)を接続することによって行うように構成してある。また、前記蒸気ジャケット10へ蒸気を供給するための加熱用蒸気ライン11は、前記第二給蒸ライン6から分岐させてある。
【0043】前記リボイラ45には、前記加熱用蒸気ライン11からさらに分岐させた分岐ライン46と、給水ライン47とを接続してある。また、前記リボイラ45には、第七排出ライン48を接続してある。この第七排出ライン48には、前記リボイラ45側から第五蒸気トラップ49および第八逆止弁50をこの順に設けてある。そして、前記第七排出ライン48の下流端は、前記第一排出ライン20と合流させてある。
【0044】この第二実施例において、前記滅菌槽1内へ導入する蒸気は、前記リボイラ45で発生させた清浄蒸気である。蒸気滅菌器の運転時には、前記リボイラ45には、前記給水ライン47から純水(または軟水)が供給されるとともに、ボイラによって発生した熱源としての蒸気が前記分岐ライン46を介して導入されているため、所定圧力の清浄蒸気が発生している状態となっている。また、この熱源としての蒸気は、純水との熱交換により凝縮するが、この凝縮水は、ドレンとして前記第七排出ライン48から排出される。
【0045】前記リボイラ45で発生させた清浄蒸気は、前記空気排除工程,前記給蒸工程および前記滅菌工程において前記滅菌槽1内へ導入されるが、この清浄蒸気は、前記気液分離器9において、前記蒸気ジャケット10によって加熱されながら気液分離されるため、前記のように、乾き度が高められた状態で、前記滅菌槽1内へ導入される。また、前記気液分離器9においては、導入された清浄蒸気を前記蒸気ジャケット10で加熱しながら気液分離を行うことにより、清浄蒸気に含まれている液滴分や分離された液滴分を再蒸発させているため、前記気液分離器9からドレンとして排出される液滴分の量は少なくなっている。したがって、前記リボイラ45で発生した清浄蒸気を無駄にドレンとして排出すること無く、前記滅菌槽1内へ供給することができる。そのため、前記リボイラ45の蒸発量を変更すること無く、前記滅菌槽1内へより多くの清浄蒸気を供給できる。
【0046】
【発明の効果】この発明によれば、蒸気滅菌器へ供給する蒸気の乾き度を高めることができるため、被滅菌物に付着する水滴を最小限とすることができ、したがって被滅菌物の乾燥不良を確実に防止できる。このことは、被滅菌物の乾燥工程に要する時間を短縮できることであり、したがって滅菌作業に要する時間を短縮し、滅菌作業を効率よく行うことができる。
【0047】さらに、この発明によれば、蒸気滅菌器へ供給する蒸気の乾き度を高めることができる上に、この蒸気から分離され、排出される液滴分が減少するため、蒸気を効率よく使用することができる。とくに、リボイラのような清浄蒸気発生手段を備え、この清浄蒸気発生手段で発生させた清浄蒸気を滅菌槽へ供給する構成の給蒸装置においては、清浄蒸気を効率よく使用できることになるため、清浄蒸気発生手段による清浄蒸気発生量が少なくても蒸気滅菌器に十分な清浄蒸気を供給することができる。




 

 


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