JP2002113074A

JP2002113074A - 蒸気滅菌装置の運転制御方法

Info

Publication number: JP2002113074A
Application number: JP2000307108A
Authority: JP
Inventors: Seiji Tsuyukuchi; 省二露口; Tetsushi Nakai; 哲志中井; Hitoshi Takei; 仁志武井
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2002-04-16
Anticipated expiration: 2020-10-06
Also published as: JP4883463B2

Abstract

(57)【要約】【課題】滅菌槽内の圧力に基づいて滅菌用蒸気の供給
を制御する蒸気滅菌装置において、滅菌不良を防止す
る。【解決手段】滅菌槽１内の圧力に基づいて滅菌用蒸気
の供給を制御する蒸気滅菌装置において、滅菌時、前記
滅菌槽１内の圧力に基づいて算出した第一温度Ａと、温
度センサにより検出した前記滅菌槽１内の第二温度Ｂと
を比較し、これらの第一温度Ａおよび第二温度Ｂのうち
低い方の温度に基づいて滅菌時間を調節する。

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、蒸気滅菌装置の
運転制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】蒸気滅菌装置においては、滅菌用蒸気を
滅菌槽内へ供給して、滅菌用蒸気の保有する熱により被
滅菌物の滅菌処理を行うようにしている。また、滅菌
時、滅菌用蒸気の供給制御を行うにあたっては、通常、
前記滅菌槽内の温度を検出し、この検出した温度に基づ
いて滅菌用蒸気の供給制御を行っているが、滅菌温度を
より精度よく制御する必要性の高い大型の蒸気滅菌装置
においては、前記滅菌槽内の圧力を検出し、この検出し
た圧力に基づいて滅菌用蒸気の供給制御を行っている。
これは、蒸気滅菌装置において一般的に用いられる温度
センサおよび圧力センサのうち、圧力センサの方がより
高精度の検出が可能であるためである。

【０００３】ところで、前記蒸気滅菌装置においては、
滅菌用蒸気として空気等の非凝縮性気体があまり含まれ
ていないものを供給する必要があり（たとえば、欧州規
格ＥＮ２８５においては、非凝縮性気体濃度が３．５％
（体積比）未満と定められている。）、非凝縮性気体が
多く含まれている蒸気を滅菌用蒸気として用いると、前
記滅菌槽内の圧力が所定の値に維持されていても被滅菌
物の温度が充分に上昇せず、滅菌不良を起こす可能性が
ある。したがって、前記滅菌槽内の圧力に基づいて滅菌
用蒸気の供給制御を行う前記大型の蒸気滅菌装置におい
ては、前記滅菌槽内の温度を代表温度として１箇所でし
か検出していないため、非凝縮性気体の混入により滅菌
温度が低下しても、それを確実に検出することが難し
く、滅菌不良を防止する対策が要望されていた。

【０００４】

【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、滅菌槽内の圧力に基づいて滅菌用蒸気の
供給を制御する蒸気滅菌装置において、滅菌不良を防止
することである。

【０００５】

【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、滅菌槽内の圧力に基づいて滅菌用蒸気の供給を制御
する蒸気滅菌装置において、滅菌時、前記滅菌槽内の圧
力に基づいて算出した第一温度と、温度センサにより検
出した前記滅菌槽内の第二温度とを比較し、これらの第
一温度および第二温度のうち低い方の温度に基づいて滅
菌時間を調節することを特徴としている。

【０００６】さらに、請求項２に記載の発明は、前記第
二温度として前記滅菌槽内の下部温度を検出するととも
に、第三温度として前記滅菌槽内の上部温度を検出し、
前記第一温度，前記第二温度および前記第三温度をそれ
ぞれ比較し、前記第一温度と前記第三温度が等しく、前
記第二温度がこれらの温度より所定値以上低い場合は、
非凝縮性気体の混入に対応する制御を行い、また前記第
二温度と前記第三温度が等しく、これらの温度と前記第
一温度との差が所定値以上の場合は、前記第二温度また
は前記第三温度に基づく滅菌制御へ変更する制御を行
い、これらの制御のうちいずれか一方または両方を行う
ことを特徴としている。

【０００７】

【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。この発明における蒸気滅菌装置は、滅
菌槽を備え、この滅菌槽に圧力センサが設けられてお
り、この圧力センサにより検出した前記滅菌槽内の圧力
に基づいて滅菌用蒸気の供給が制御されるようになって
いる。すなわち、前記滅菌槽に接続された給蒸弁を開閉
制御することにより、前記滅菌槽内の圧力が予め設定さ
れた所定の圧力に維持されるようになっている。この設
定圧力は、所定の滅菌温度に対応する飽和蒸気の圧力と
なっている。

【０００８】また、前記滅菌槽には、温度センサが設け
られており、前記滅菌槽内の温度を検出するようになっ
ている。そして、滅菌時、前記滅菌槽内の圧力に基づい
て算出した第一温度と、前記温度センサにより検出した
前記滅菌槽内の第二温度とを比較し、これらの第一温度
および第二温度のうち低い方の温度に基づいて滅菌時間
を調節する制御が行われるようになっている。

【０００９】前記滅菌槽内が全て滅菌用蒸気としての飽
和蒸気で満たされていれば、前記第一温度と前記第二温
度は等しい値となる。しかし、空気等の非凝縮性気体が
混入していれば、その混入量に応じて前記第一温度と前
記第二温度との間に温度差が生じ、通常は前記第二温度
が前記第一温度より低くなる。そこで、前記第一温度と
前記第二温度との温度差が所定値以下であれば、非凝縮
性気体の混入量が少量と判断して、滅菌制御を継続する
が、滅菌不良を防止するために前記制御が行われる。た
とえば、前記第二温度の方が低い場合は、前記第二温度
の値に応じて滅菌時間が延長される。このとき、滅菌用
蒸気の供給制御に変更はなく、前記のように、前記滅菌
槽内の圧力に基づいて行われる。

【００１０】ここにおいて、非凝縮性気体として混入す
るのは空気が大部分であり、空気は比重の関係から前記
滅菌槽内の底部に溜まる傾向がある。したがって、空気
の混入量が多くなると、前記滅菌槽内の底部の温度が低
下する。そこで、空気の混入を精度よく検出するため
に、前記温度センサは、前記滅菌槽内の下部（好ましく
は底部の蒸気排出口の近傍）に設けられている。

【００１１】また、前記滅菌装置においては、前記第一
温度と前記第二温度との温度差が前記所定値を超えてい
る場合は、以下のような制御が行われる。前記第二温度
として前記滅菌槽内の下部温度が検出されるとともに、
さらに第三温度として前記滅菌槽内の上部温度が検出さ
れるようになっている。そして、前記第一温度，前記第
二温度および前記第三温度をそれぞれ比較し、この比較
結果に基づいて、つぎのような制御が行われる。

【００１２】すなわち、前記第一温度と前記第三温度が
等しく、前記第二温度がこれらの温度より前記所定値を
超えて低い場合は、非凝縮性気体の混入量が許容量を超
えていると判定して、非凝縮性気体の混入に対応する制
御を行うようになっている。この対応制御としては、前
記滅菌槽内の非凝縮性気体を排出する制御を行うか滅菌
制御を停止して警報を発するようになっている。そし
て、非凝縮性気体の排出制御においては、前記第一温度
と前記第二温度との温度差が前記所定値以下になれば、
非凝縮性気体の排出制御を終了して滅菌処理へ移行す
る。また、前記第二温度と前記第三温度が等しく、これ
らの温度と前記第一温度との差が前記所定値を超えてい
る場合は、前記圧力センサに異常が発生していると判定
して、前記滅菌槽内の圧力に基づく滅菌用蒸気の供給制
御から前記第二温度または前記第三温度に基づく滅菌用
蒸気の供給制御へ変更される。ここで、これらの非凝縮
性気体混入対応制御と滅菌用蒸気供給変更制御の２つの
制御は、好ましくは両方行われるようになっているが、
いずれか一方のみを行う構成とすることもできる。

【００１３】以上のように、前記構成によれば、前記滅
菌槽内の圧力に基づいて滅菌用蒸気の供給制御を行う蒸
気滅菌装置においても、滅菌不良を防止して確実な滅菌
処理を行うことができる。また、非凝縮性気体の混入量
が多くなった場合は、それを判別して非凝縮性気体の排
出等の対応を行うことができる。さらに、前記圧力セン
サの異常を判別することができるとともに、前記圧力セ
ンサに異常が発生した場合にも制御内容を変更して滅菌
処理を継続することができる。

【００１４】

【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において、この発明における
蒸気滅菌装置は、滅菌槽１を備え、この滅菌槽１の前面
開口部（符号省略）を開閉する扉２を備えている。前記
滅菌槽１の後面部には、滅菌用蒸気を供給する給蒸ライ
ン３が接続されており、この給蒸ライン３には、給蒸弁
４が設けられている。したがって、この給蒸弁４を開閉
制御することにより、前記滅菌槽１内への滅菌用蒸気の
供給が制御されるようになっている。また、前記滅菌槽
１の周壁には、加熱手段（図示省略）が設けられてお
り、前記滅菌槽１を外側から加熱するようになってい
る。前記加熱手段としては、ジャケット構造あるいは加
熱管構造になっており、その内部へ加熱用蒸気が供給さ
れるようになっている。

【００１５】また、前記滅菌槽１の底面部には、第一排
出ライン５が接続されており、この第一排出ライン５に
は、スチームトラップ６が設けられている。そして、前
記第一排出ライン５における前記スチームトラップ６の
上流側から第二排出ライン７が分岐して設けられてお
り、この第二排出ライン７には、排出弁８が設けられて
いる。

【００１６】また、前記滅菌槽１の頂面部には、圧力セ
ンサ９および第一温度センサ１０が設けられており、前
記滅菌槽１の後面下部には、第二温度センサ１１が設け
られている。前記圧力センサ９は、前記滅菌槽１内の圧
力を検出する。また、前記第一温度センサ１０は、前記
滅菌槽１内の上部の温度を検出し、一方前記第二温度セ
ンサ１１は、前記滅菌槽１内の下部の温度を検出する。
ここで、前記第二温度センサ１１の検出端（符号省略）
は、前記第一排出ライン５の上流側端部に設けられてい
る排出口（符号省略）の近傍に配置されている。これ
は、前記排出口の近傍に空気等の非凝縮性気体が溜まり
やすく、前記排出口の近傍の温度を検出することによ
り、非凝縮性気体の有無を精度よく判定することができ
るためである。

【００１７】さらに、前記給蒸弁４，前記排出弁８，前
記圧力センサ９，前記第一温度センサ１０および前記第
二温度センサ１１は、信号線（符号省略）により、制御
器１２にそれぞれ接続されている。そして、前記給蒸弁
４および前記排出弁８の開閉を含めた滅菌制御は、予め
設定されたプログラムにしたがって行われるようになっ
ている。

【００１８】つぎに、前記構成の作用について説明す
る。前記構成においては、被滅菌物（図示省略）を前記
滅菌槽１内に収容して、前記扉２を閉じ、被滅菌物の滅
菌処理が行われるようになっている。滅菌処理に際して
は、まず前記排出弁８を開いて前記滅菌槽１内の空気の
排出が行われる。この空気の排出は、前記給蒸弁４を開
いて蒸気を供給し、蒸気により空気を押し出すようにし
ている。また、前記第二排出ライン７に真空ポンプ（図
示省略）を設け、この真空ポンプにより吸引することも
できる。

【００１９】そして、前記滅菌槽１内の空気の排出を完
了した後、前記排出弁８を閉じ、前記給蒸ライン３を介
して滅菌用蒸気を供給し、前記滅菌槽１内を滅菌用蒸気
で満たした状態にする。滅菌用蒸気の供給に際しては、
前記圧力センサ９により検出した前記滅菌槽１内の圧力
に基づいて、前記給蒸弁４が開閉制御され、前記滅菌槽
１内の圧力が予め設定された所定の圧力に維持されるよ
うになっている。たとえば、滅菌温度が１３５℃に設定
されている場合は、前記滅菌槽１内の圧力は、０．２１
６MPaに維持されるようになっている。

【００２０】また、滅菌時においては、前記圧力センサ
９による前記滅菌槽１内の圧力に基づいて、第一温度Ａ
が算出され、前記第二温度センサ１１により第二温度Ｂ
として前記滅菌槽１内の下部温度が検出され、前記第一
温度センサ１０により第三温度Ｃとして前記滅菌槽１内
の上部温度が検出される。ここで、前記第一温度Ａの算
出に際しては、アントワーヌ（Antoine）の式（蒸気圧
と温度の間の経験的な関係式）が用いられる。そして、
これらの第一温度Ａ，第二温度Ｂおよび第三温度Ｃがそ
れぞれ比較され、滅菌時、つぎのような制御が行われる
ようになっている。

【００２１】以下、制御の具体的内容について、図２に
基づいて説明する。まず、ステップＳ１において、前記
各温度Ａ，Ｂ，Ｃがそれぞれ比較される。そして、ステ
ップＳ２において、前記第一温度Ａと前記第二温度Ｂと
の差が所定値（たとえば４℃）以下であるかどうかが判
定される。この所定値以下である場合は、ステップＳ３
へ移行し、前記第一温度Ａおよび前記第二温度Ｂのうち
低い方の温度に基づいて滅菌時間を調節する制御が行わ
れる。

【００２２】ここにおいて、前記滅菌槽１内が全て滅菌
用蒸気としての飽和蒸気で満たされている場合は、前記
第一温度Ａと前記第二温度Ｂは等しい値となる。しか
し、空気等の非凝縮性気体が混入している場合は、その
混入量に応じて前記第一温度Ａと前記第二温度Ｂとの間
に温度差が生じる。通常は、非凝縮性気体としては空気
が大部分であるので、非凝縮性気体が前記滅菌槽１内の
底部に溜まり、前記第二温度Ｂが前記第一温度Ａより低
くなる。そこで、前記第一温度Ａと前記第二温度Ｂとの
温度差が前記所定値以下である場合は、非凝縮性気体の
混入量が少量と判断して、滅菌制御を継続するが、この
とき、滅菌不良を防止するために、前記制御が行われ
る。

【００２３】たとえば、滅菌温度が１３５℃に設定され
ている場合は、前記滅菌槽１内の圧力は０．２１６MPa
に維持されるとともに、滅菌時間が３分に自動的に設定
される。このとき、前記第一温度Ａは、前記アントワー
ヌの式に基づいて、１３５℃と算出される。そして、前
記第二温度Ｂが、非凝縮性気体の混入により、１３２℃
となっていれば、低い方の１３２℃の値に基づいて、滅
菌時間が５分へ自動的に延長されるようになっている。
また、滅菌時間の延長後も、滅菌用蒸気の供給制御は、
前記のように、前記滅菌槽１内の圧力が０．２１６MPa
に維持されるように行われる。

【００２４】また、前記ステップＳ２において、前記第
一温度Ａと前記第二温度Ｂとの差が前記所定値以下でな
いと判定された場合は、ステップＳ４へ移行し、前記第
一温度Ａと前記第三温度Ｃが等しく、前記第二温度Ｂが
これらの温度Ａ，Ｃより前記所定値を超えて低いかどう
かを判定する。この判定条件にあてはまる場合は、非凝
縮性気体の混入量が許容量を超えていると判定し、ステ
ップＳ５へ移行して、前記滅菌槽１内の非凝縮性気体を
排出する制御を行う。具体的には、前記給蒸弁４を閉じ
た状態で前記排出弁８を開いて非凝縮性気体を排出し、
つぎに前記排出弁８を閉じるとともに前記給蒸弁４を開
くことにより蒸気を供給して前記滅菌槽１内を加圧し、
これらの排出と加圧を交互に複数回繰り返すようになっ
ている。そして、前記第一温度Ａと前記第二温度Ｂとの
温度差が前記所定値以下になれば、非凝縮性気体の排出
制御を終了して滅菌処理へ移行する（図示省略）。した
がって、このステップ５においては、非凝縮性気体の混
入量が許容量を超えていることを確実に検出することが
できるとともに、非凝縮性気体を排出して滅菌制御を継
続することができるようになっている。

【００２５】一方、前記ステップＳ４において前記判定
条件にあてはまらない場合は、ステップＳ６へ移行し、
前記第二温度Ｂと前記第三温度Ｃが等しく、これらの温
度Ｂ，Ｃと前記第一温度Ａとの差が前記所定値を超えて
いるかどうかを判定する。この判定条件にあてはまる場
合は、前記圧力センサ９に異常が発生していると判定
し、ステップＳ７へ移行して、前記滅菌槽１内の圧力に
基づく滅菌用蒸気の供給制御から前記第二温度Ｂまたは
前記第三温度Ｃに基づく滅菌用蒸気の供給制御へ変更す
るようになっている。したがって、前記圧力センサ９の
異常を確実に検出することができるとともに、前記圧力
センサ９に異常が発生した場合は、温度による滅菌用蒸
気の供給制御へ変更して滅菌処理を継続することができ
るようになっており、実用上頗る効果的である。

【００２６】さらに、前記ステップＳ６において前記判
定条件にあてはまらない場合は、ステップＳ８へ移行
し、いずれかの機器に何らかの異常が発生していると判
定して、その旨の警報を発するようになっている。

【００２７】つぎに、他の実施例について説明すると、
前記実施例においては、図２に示した前記ステップＳ５
で、非凝縮性気体の排出制御を行うようにしているが、
これに代えて、滅菌制御を停止するとともにその旨の警
報を発する制御を行うようにすることもできる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、滅菌槽
内の圧力に基づいて滅菌用蒸気の供給制御を行う蒸気滅
菌装置においても、滅菌不良を防止して確実な滅菌処理
を行うことができる。

【００２９】また、請求項２に記載の発明によれば、非
凝縮性気体の混入量が多くなった場合は、それを判別し
て非凝縮性気体の排出等の対応を行うことができる。そ
して、圧力センサの異常を判別することができるととも
に、圧力センサに異常が発生した場合にも制御内容を変
更して滅菌処理を継続することができ、実用上頗る効果
的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明における蒸気滅菌装置の一実施例を示
す説明図である。

【図２】この発明における運転制御方法の一実施例を示
すフロー説明図である。

【符号の説明】

１滅菌槽Ａ第一温度Ｂ第二温度Ｃ第三温度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】滅菌槽１内の圧力に基づいて滅菌用蒸気
の供給を制御する蒸気滅菌装置において、滅菌時、前記
滅菌槽１内の圧力に基づいて算出した第一温度Ａと、温
度センサにより検出した前記滅菌槽１内の第二温度Ｂと
を比較し、これらの第一温度Ａおよび第二温度Ｂのうち
低い方の温度に基づいて滅菌時間を調節することを特徴
とする蒸気滅菌装置の運転制御方法。
【請求項２】前記第二温度Ｂとして前記滅菌槽１内の
下部温度を検出するとともに、第三温度Ｃとして前記滅
菌槽１内の上部温度を検出し、前記第一温度Ａ，前記第
二温度Ｂおよび前記第三温度Ｃをそれぞれ比較し、前記
第一温度Ａと前記第三温度Ｃが等しく、前記第二温度Ｂ
がこれらの温度Ａ，Ｃより所定値以上低い場合は、非凝
縮性気体の混入に対応する制御を行い、また前記第二温
度Ｂと前記第三温度Ｃが等しく、これらの温度Ｂ，Ｃと
前記第一温度Ａとの差が所定値以上の場合は、前記第二
温度Ｂまたは前記第三温度Ｃに基づく滅菌制御へ変更す
る制御を行い、これらの制御のうちいずれか一方または
両方を行うことを特徴とする請求項１に記載の蒸気滅菌
装置の運転制御方法。