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発明の名称 蒸気滅菌器の空焚判定方法
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2001−252339(P2001−252339A)
公開日 平成13年9月18日(2001.9.18)
出願番号 特願2000−67943(P2000−67943)
出願日 平成12年3月13日(2000.3.13)
代理人
発明者 中井 哲志 / 柴川 定好
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 空焚判定時、滅菌槽2内に設けたヒータ4への供給電力を滅菌時より少なくし、その少電力時の前記ヒータ4の温度を検出し、その検出温度に基づいて、前記滅菌槽2内の空焚判定を行うことを特徴とする蒸気滅菌器の空焚判定方法。
【請求項2】 請求項1に記載の空焚判定方法において、前記空焚判定に先立ち、前記滅菌槽2内への給水状態を検出し、その検出状態に応じて、前記空焚判定を行うことを特徴とする蒸気滅菌器の空焚判定方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、蒸気滅菌器の空焚判定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】滅菌槽内に所定量の水を注入し、その水を前記滅菌槽内に設けたヒータによって加熱,沸騰させることにより、前記滅菌槽内に蒸気を充満させ、医療用器具等の被滅菌物を滅菌する蒸気滅菌器が知られている。そして、このような滅菌処理は全て自動で行われるようになっている。
【0003】すなわち、この滅菌処理は、つぎの各工程から成っている。まず、前記滅菌槽を予熱する予熱工程と、前記滅菌槽内への注水工程と、前記ヒータによる加熱で蒸気を発生させて前記滅菌槽内の被滅菌物の滅菌を行う滅菌工程と、前記滅菌槽内の蒸気を排出する排蒸工程と、前記滅菌槽への清浄な空気を供給して乾燥する乾燥工程から成っている。これらの各工程は、被滅菌物の状態により、適宜選択して行うときもある。
【0004】前記注水工程時における前記滅菌槽への注水量の設定は、前記滅菌槽内の底部に設けた水位検出器に注入された水が触れたとき、給水配管の給水弁を閉じることによって行っている。
【0005】しかしながら、このような従来の蒸気滅菌器では、前記ヒータの温度がまだ高い間につぎの滅菌のための注水を行うと、前記注入水が前記ヒータに当たって瞬間的に沸騰して飛散り、そしてこの飛散った水が水位検出器に当たると、瞬間的に水位が検出されたことになり、水の注入を停止してしまう誤検出が発生する。また、前記水位検出器にごみの付着などによる絶縁不良が発生することにより、水位が検出されたことになり、水の注入を停止してしまう誤検出も発生する。つまり、所定量の注水をしないうちに前記ヒータに電力が供給され、よって前記ヒータが過熱するとともに、前記滅菌槽内に水がないのに前記ヒータに電力が供給されつづける,いわゆる空焚となり、前記ヒータは焼損に至る不具合が発生する。
【0006】このような滅菌処理を行う蒸気滅菌器において、前記水位検出器の不良や一時的な誤検出が発生したときに、いわゆる空焚となり、前記ヒータが焼損に至る不具合を防止するために、前記ヒータの温度を検出することが知られている。このとき、単に連続して電圧を印加して前記ヒータの温度上昇を検出するだけでは、前記ヒータ自身の温度が過度に上昇してしまい、前記ヒータの表面が酸化し劣化する。また、焼損してしまうこともある。すなわち、前記空焚のときには、前記ヒータの温度上昇とヒータ温度検出器により検出される温度の温度上昇とは応答遅れ時間があるため温度差が生じ、検出遅れとなる。
【0007】また、前記水位検出器への配線の断線や前記誤検出が発生すると、実際には前記滅菌槽内には所定の水位があるにもかかわらず、前記滅菌工程を停止せざるを得ないこともある。
【0008】
【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、空焚判定時におけるヒータの過熱を防止することができる空焚判定方法を提供することである。また、前記滅菌槽内の水位の状態により、より的確な空焚判定を行うことができる空焚判定方法を提供することである。
【0009】
【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、空焚判定時、滅菌槽内に設けたヒータへの供給電力を滅菌時より少なくし、その少電力時の前記ヒータの温度を検出し、その検出温度に基づいて、前記滅菌槽内の空焚判定を行うことを特徴としている。
【0010】さらに、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の空焚判定方法において、前記空焚判定に先立ち、前記滅菌槽内への給水状態を検出し、その検出状態に応じて、前記空焚判定を行うことを特徴としている。
【0011】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明は、ヒータで水を加熱し、沸騰させて発生させた蒸気で医療用具等を滅菌する蒸気滅菌器において実施することができる。すなわち、この蒸気滅菌器は、密閉可能な滅菌槽を備え、この滅菌槽内に被滅菌物を収納する構成となっている。
【0012】この蒸気滅菌器の通常の滅菌処理は、予熱工程,注水工程,滅菌工程,排蒸工程および乾燥工程を行うようになっており、請求項1に記載の発明においては、前記注水工程における空焚判定時、前記滅菌槽内に設けた前記ヒータへの供給電力を滅菌時より少なくし、その少電力時の前記ヒータの温度を検出し、その検出温度に基づいて、前記滅菌槽内の空焚判定を行うものである。
【0013】前記ヒータへの供給電力を滅菌時より少なくするには、前記ヒータへ所定時間の通電と停止を行う工程を所定回数繰返して行うことが好適であり、また別の方法として、前記ヒータへの供給電圧,電流などを少なくすることにより行うこともできる。
【0014】すなわち、請求項1に記載の発明では、前記ヒータへの供給電力を制御することにより、前記ヒータの過度の温度上昇を防ぎながら、許容される温度範囲内で、徐々に前記ヒータの温度を上昇させ、前記応答遅れ時間のために生じる前記温度差を少なくし、前記ヒータの実際の温度がヒータ温度検出器により検出温度として即検出できるようにしている。そして、前記ヒータ温度検出器により検出される前記ヒータの温度に基づいて、前記滅菌槽内の空焚判定を行うものである。このとき、前記ヒータの温度は、前記滅菌槽内に水がないときは、前記電力の供給により徐々に上昇していくが、前記滅菌槽内に水があるときは、熱を水に奪われるのでその上昇は制限される。よって、所定の温度を予め設定しておくことにより、この温度に到達すれば空焚と判定する。また、前記ヒータの温度上昇度合いでも空焚を判定することもできる。
【0015】つぎに、請求項2に記載の発明は、前記空焚判定に先立ち、前記滅菌槽内への給水状態を検出し、その検出状態に応じて、前記空焚判定を行うものである。
【0016】ここで、前記水位検出器の不良や一時的な誤検出は、通常の運転の各工程のどの工程でも発生する可能性があるので、請求項2に記載の発明では、毎回の滅菌処理のとき、前記滅菌槽への注水工程の初めに空焚を判定する。すなわち、前記不具合のとき、前記空焚判定の結果に基づいて、前記通常の運転制御とは別の制御を行うことにより、前記不具合を補完するものである。そして、前記不具合が判定されたときの制御は、前記空焚判定を行った後、運転を継続することができるときは、滅菌処理を行うものである。
【0017】すなわち、前記滅菌槽へ注水を開始するとき、前記水位検出器からの信号が「水なし」の場合、注水を開始してから第一所定時間を経過するまでに前記水位検出器からの信号が「水あり」となったとき、前記第一所定時間を経過するまで注水を継続する。その後注水を停止し、前記ヒータへの電力の供給制御を行い、その供給中に前記ヒータの温度が所定値を超えると、空焚判定信号を出力し、運転を停止する。また、前記所定値以下であれば、前記滅菌槽内には水があるものと判定し、運転を継続する。
【0018】さらに、前記滅菌槽へ注水を開始するとき、前記水位検出器からの信号が「水あり」の場合、注水を行わず、前記ヒータへの電力の供給制御を行い、その供給中に前記ヒータの温度が所定値を超えると空焚判定信号を出力し、運転を停止する。また、前記所定値以下であれば、前記滅菌槽内には水があるものと判定し、運転を継続する。
【0019】
【実施例】以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、この発明を実施するに好適な蒸気滅菌器1の概略説明図である。この蒸気滅菌器1の滅菌槽2は、扉3を備えた被滅菌物の出入口を備えており、この扉3を閉じることで前記滅菌槽2を密閉することができるようになっている。前記被滅菌物は、カスト等の収容容器(図示省略)に収容して、前記滅菌槽2内へ収納される。前記滅菌槽2の外側には、適宜な加温手段(図示省略)が設けられており、予熱工程時、前記滅菌槽2を外側から加熱する。
【0020】前記滅菌槽2の内底部には、この滅菌槽2内へ注入した水を加熱,沸騰させるヒータ4が設けられている。そして、前記ヒータ4の温度を検出するヒータ温度検出器5が、前記ヒータ4の表面に近接して設けられている。また、前記滅菌槽2内には、前記滅菌槽2内に注入される水の水位を検出する水位検出器6と、前記滅菌槽2内の圧力を表示する圧力計7が設けられている。そして、前記滅菌槽2内への水の注入を制御する給水弁8を備えた給水配管9を前記滅菌槽2の底部に接続している。さらに、この給水配管9は、使用する水を蓄えた貯水タンク12の底部に接続されている。
【0021】さらに、前記滅菌槽2内の空気や蒸気を排出するのを制御する排気弁10を備えた排気配管11を前記滅菌槽2の下部に接続している。そして、この排気配管11の出口は、前記貯水タンク12の上部に接続されている。
【0022】そして、前記滅菌槽2には、前記滅菌槽2の内部温度を検出する温度検出器13が設けられている。なお、図1において、以下に説明する各機器の制御を行う制御器とその接続回線は、ともに図示を省略している。
【0023】まず、前記構成における蒸気滅菌器1の滅菌処理について、簡単に説明する。ここにおける滅菌処理は、前記従来の処理とほぼ同様の工程により行われる。すなわち、予熱工程,注水工程,滅菌工程,排蒸工程および乾燥工程により行われる。これらの各工程の制御は、前記水位検出器6,前記温度検出器13および前記ヒータ温度検出器5からの出力信号も加えて制御器(図示省略)にて判断し、予め設定したプログラムにしたがい、前記制御器から指令信号を出力することにより行う。
【0024】さて、請求項1に記載の空焚判定について説明すると、この空焚判定は、前記ヒータ4の温度上昇と、前記ヒータ温度検出器5により検出される温度の温度上昇との応答遅れ時間のために生ずる温度差を少なくするようにしたものである。すなわち、前記ヒータ4への供給電力を制御することにより、前記ヒータ4の過度の温度上昇を防ぎながら、許容される温度範囲内で、徐々に前記ヒータ4の温度を上昇させ、前記温度差を少なくなるようにして、空焚の判定を行うものである。具体的には、前記ヒータ4への供給電力を滅菌時より少なくし、その少電力での供給中に前記ヒータ4の温度を検出し、その検出温度に基づいて、前記滅菌槽2内の空焚判定を行うものである。ここにおける空焚判定は、前記少電力時における判定温度(110℃)を予め設定しておき、前記少電力時に前記設定温度を検出した時点で空焚と判定するものとしている。すなわち、前記ヒータ4の温度上昇状態を滅菌時よりゆるやかなものとし、実際温度と検出温度との応答遅れを少なくしたものである。
【0025】前記ヒータ4への供給電力を滅菌時より少なくするには(すなわち、前記少電力時を実現するには)、前記ヒータ4へ所定時間の通電と停止を行う工程を所定回数繰返して行うことにより行う。ここにおいて、前記少電力時を実現する別の方法として、前記ヒータ4への供給電圧,電流などを少なくする方法がある。
【0026】そして、前記少電力時における前記判定温度(110℃)を予め設定しておき、前記空焚判定を行う方法とは別の方法として、前記少電力時における前記ヒータ温度検出器5の検出する温度上昇度合いで空焚を判定することもできる。すなわち、前記滅菌槽2内に水があるときの前記温度上昇度合いを予め記憶しておき、前記少電力時に前記温度上昇度合いを超える温度変化を検出した時点で、空焚と判定することもできる。
【0027】つぎに、請求項2に記載の空焚判定方法について、図2のフローチャート図に基づいて説明する。ここにおける空焚判定は、請求項1に記載の空焚判定に先立ち、前記滅菌槽2内への給水状態を検出し、その検出状態に応じて、前記空焚判定を行うものである。
【0028】ここで、前記水位検出器6の不良や一時的な誤検出は、通常の運転の各工程のどの工程でも発生する可能性があるので、請求項2の空焚判定においては、毎回の滅菌処理のとき、前記滅菌槽2への注水工程の初めに前記滅菌槽2内の水位を判別して制御を行う。すなわち、前記不具合のとき、前記空焚判定の結果に基づいて、前記通常の運転制御とは別の制御を行うことにより、前記不具合を補完するものである。そして、前記不具合が判定されたときの制御は、前記空焚判定を行った後、運転を継続することができるときは、滅菌工程を行うものである。
【0029】そこで、請求項2の空焚判定について、図2のフローチャート図に基づいて、ステップ毎に説明する。前記注水工程の初めにおいて、まずステップS1により、前記水位検出器6による出力信号有りかを確認する。水位信号がノー(フローチャートでは、「N」で表示している。以下同じ)であれば、ステップS2へ移行する。そして、ステップS2で前記滅菌槽2へ注水を開始する。すなわち、前記水位検出器6からの信号が「水なし」の場合、前記給水弁8と前記排気弁10をともに開き、前記貯水タンク12から水頭差により前記滅菌槽2へ注水を開始する。
【0030】つぎに、ステップS3で、前記注水開始から第一所定時間(45秒)以内で、前記水位検出器6からの出力信号有りかを確認する。水位信号がイエス(フローチャートでは、「Y」で表示している。以下同じ)であれば、ステップS31へ移行する。すなわち、前記信号が「水あり」となったときは、ステップS31で、さらに前記第二所定時間(75秒)経過するまで、前記給水弁8と前記排気弁10をともに開き、注水を継続する制御を行う。
【0031】その後、ステップS6で、前記第二所定時間(75秒)以内かの判定を行い、判定がノーであれば,すなわち前記第二所定時間(75秒)を経過すれば、前記給水弁8と前記排気弁10を閉じて注水を停止し、ステップS7へ移行する。
【0032】ステップS7で、空焚判定時の少電力の供給を開始する。すなわち、前記ヒータ4へ所定時間(10秒)の通電と所定時間(20秒)の停止を行う工程を開始する。そして、前記ヒータ温度検出器5の検出も開始する。前記少電力の供給工程を前記ヒータ4の許容される温度上昇以内において所定回数(この実施例では最大7回以内)まで繰返す間に,すなわち前記所定回数の通電と停止の工程が終了するまでに、ステップS8において、前記ヒータ温度検出器5の検出する温度が所定値(110℃)以下かを判定する。
【0033】この判定がノーであれば、ステップS9へ移行する。すなわち、ステップS8で前記所定値(110℃)を超えているときは、前記滅菌槽2内には水がないと判断し、ステップS9で空焚判定信号を出力する。そして、ステップS10で運転を停止する。
【0034】そして、前記ステップS8での判定がイエスであれば、前記滅菌槽2内には水が存在すると判断して、ステップS41へ移行し、運転を継続し滅菌工程を行う。前記滅菌工程では、前記ヒータ4へ通電を開始し、前記滅菌槽2内の温度と圧力を前記被滅菌物の状態により定められる所定温度に維持するように制御し、この状態で滅菌を行う。
【0035】そして、前記滅菌工程が終了すると、前記滅菌槽2内に残っている水を排出するために前記給水弁8を開き、前記滅菌槽2内の残圧力を利用して前記給水配管9内を逆流させ、前記貯水タンク12へ排出し、つぎに前記排気弁10を開き、前記滅菌槽2内の蒸気を排気する排蒸工程を行う。このときの排気は、大気に開放しても良いが、安全のため、この実施例では、前記貯水タンク12の上部空間部から前記貯水タンク12の水部内に設けた冷却熱交換器(図示省略)へ前記排気を通し、冷却と消音を兼ねた構成としている。
【0036】また、前記滅菌槽2へ注水を開始するとき、ステップS1での判定がノーで、「水なし」の場合、ステップS2で前記給水弁8と前記排気弁10をともに開き、前記貯水タンク12から水頭差により、前記滅菌槽2へ注水を開始する。
【0037】そして、ステップS3でこの注水開始から前記第一所定時間(45秒)を経過してから、前記水位検出器6からの信号が「水あり」となったときは、ステップS4へ移行し、前記「水あり」の信号が前記第一所定時間(45秒)を経過してから第三所定時間(30分)以内で検出されれば、正常と判断し、ステップS41へ移行する。そして、通常の運転を継続し、前記滅菌工程を行う。
【0038】また、前記滅菌槽2へ注水を開始するとき、ステップS1での判定がノーで、「水なし」の場合、ステップS2で前記給水弁8と前記排気弁10をともに開き、前記貯水タンク12から水頭差により、前記滅菌槽2へ注水を開始する。この注水開始から前記第一所定時間(45秒)を経過して、さらに前記水位検出器6からの信号が「水なし」を前記第三所定時間(30分)継続したとき,すなわちステップS4での判定がノーのとき、断水あるいは前記給水弁8の不良,前記給水配管9の詰り等の不具合と判断し、ステップS5で、運転を中止する。
【0039】さらに、前回の滅菌処理を中断した後、再開するとき等の場合に相当するときはつぎのようになる。すなわち、前記滅菌槽2へ注水を開始するとき、ステップS1での判定がイエスで、「水あり」の場合、前記滅菌槽2への注水を行わず、ステップS7へ移行し、空焚判定時の少電力の供給を開始する。すなわち、前記ヒータ4へ所定時間(10秒)の通電と所定時間(20秒)の停止を行う工程を開始する。そして、前記ヒータ温度検出器5の検出も開始する。前記少電力の供給工程を前記ヒータ4の許容される温度上昇以内において所定回数(この実施例では最大7回以内)まで繰返す間に,すなわち前記所定回数の通電と停止の工程が終了するまでに、ステップS8において、前記ヒータ温度検出器5の検出する温度が所定値(110℃)以下かを判定する。
【0040】そして、この判定がノーであれば、ステップS9へ移行する。すなわち、ステップS8で前記所定値(110℃)を超えているときは、前記滅菌槽2内には水がないと判断し、ステップS9で空焚判定信号を出力する。そして、ステップS10で運転を停止する。
【0041】そして、前記ステップS8での判定がイエスであれば、前記滅菌槽2内には水が存在すると判断し、ステップS41へ移行し、運転を継続し滅菌工程を行う。前記滅菌工程では、前記ヒータ4へ通電を開始し、前記滅菌槽2内の温度と圧力を前記被滅菌物の状態により定められる所定温度に維持するように制御し、この状態で滅菌を行うものである。
【0042】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、空焚判定時におけるヒータの過熱を防止することができる。また、請求項2に記載の発明によればより的確な空焚判定を行うことができる。




 

 


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