特開 2023-20699 殺菌装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023020699

(43)【公開日】2023-02-09

(54)【発明の名称】殺菌装置

(51)【国際特許分類】

   A61L 2/20 20060101AFI20230202BHJP

【ＦＩ】

A61L2/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021126203

(22)【出願日】2021-07-30

(71)【出願人】

【識別番号】392022064

【氏名又は名称】キヤノンメドテックサプライ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】花田 康史

(72)【発明者】

【氏名】小山 高志

【テーマコード（参考）】

4C058

【Ｆターム（参考）】

4C058BB07

4C058CC02

4C058DD02

4C058DD04

4C058DD13

4C058EE26

4C058EE29

4C058JJ12

(57)【要約】

【課題】殺菌装置の殺菌性能の向上を図る。
【解決手段】殺菌装置１は、殺菌庫１１と、殺菌剤供給部１２と、複数の加熱部４３と、制御装置３と、を備える。殺菌庫１１には、被殺菌物１００を収容する殺菌室１１ａが内部に設けられている。殺菌剤供給部１２は、殺菌室１１ａ内を減圧することにより液体状の殺菌剤を気化させて、気化された殺菌剤を殺菌室１１ａに供給する。加熱部４３は、殺菌室１１ａに収容されている。複数の加熱部４３は、殺菌室１１ａに収容された被殺菌物１００を加熱する。制御装置３は、複数の加熱部４３をそれぞれ独立して制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被殺菌物を収容する殺菌室が内部に設けられた殺菌庫と、
前記殺菌室内を減圧することにより液体状の殺菌剤を気化させて、気化された前記殺菌剤を前記殺菌室に供給する殺菌剤供給部と、
前記殺菌室に収容された前記被殺菌物を加熱する複数の加熱部と、
前記複数の加熱部をそれぞれ独立して制御する制御装置と、
を備えた殺菌装置。

【請求項2】

前記殺菌庫の外側に配置され、前記殺菌庫を加熱する外側加熱部を備え、
前記複数の加熱部は、前記殺菌室に収容された、請求項１に記載の殺菌装置。

【請求項3】

前記殺菌庫は、前記殺菌室を囲む壁を有し、
前記複数の加熱部のそれぞれの比熱は、前記壁の比熱よりも低い、請求項１または２に記載の殺菌装置。

【請求項4】

前記殺菌室内に前記殺菌庫の上下方向に間隔を空けて配置され、前記被殺菌物が載置される複数の棚を備え、
前記殺菌剤供給部は、互いに異なる前記棚の前記上下方向の下側に配置された複数のユニットを有し、
前記ユニットは、それぞれ、前記加熱部と、間隔を空けて前記上下方向に対向した一対の板と、前記加熱部を収容し前記一対の板を支持したケースと、を有し、
前記加熱部は、前記一対の板の周囲に設けられ、
前記殺菌剤供給部には、液体状の前記殺菌剤を前記一対の板の間に供給する供給口と、前記上下方向と交差する方向に前記供給口と離間し、前記一対の板の間の前記殺菌剤が前記一対の板の間の外に流出する出口と、が設けられ、
前記殺菌剤が、前記一対の板の間で気化される、請求項３に記載の殺菌装置。

【請求項5】

前記制御装置は、前記加熱部の温度が目標温度となるように前記加熱部を制御し、
前記加熱部の目標温度が前記ユニットごとに異なる、請求項４に記載の殺菌装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書等に開示の実施形態は、殺菌装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、殺菌庫内の殺菌室を減圧して、過酸化水素水溶液等の殺菌剤を殺菌室に吸引しつつ気化させて、殺菌室に収容された被殺菌物を気化された殺菌剤によって殺菌する殺菌装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－００７４２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種の殺菌装置では、より殺菌性能の向上を図ることができれば有益である。本明細書等に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、殺菌装置の殺菌性能の向上を図ることである。ただし、本明細書等に開示の実施形態により解決される課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を、本明細書等に開示の実施形態が解決する他の課題として位置づけることもできる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の実施形態の殺菌装置は、被殺菌物を収容する殺菌室が内部に設けられた殺菌庫と、前記殺菌室内を減圧することにより液体状の殺菌剤を気化させて、気化された前記殺菌剤を前記殺菌室に供給する殺菌剤供給部と、前記殺菌室に収容された前記被殺菌物を加熱する複数の加熱部と、前記複数の加熱部をそれぞれ独立して制御する制御装置と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、実施形態の殺菌装置の構成を例示的に示す図である。

【図2】図２は、実施形態の殺菌装置における殺菌庫の一部を例示的に示す正面図であって、殺菌庫の扉以外の部分を示す図である。

【図3】図３は、実施形態の殺菌装置の主棚を例示的に示す平面図である。

【図4】図４は、実施形態の殺菌装置の加熱・気化ユニットの一部を例示的に示す平面図であって、上壁以外の部分を示す図である。

【図5】図５は、図４のV-V線に沿った断面の一部を例示的に示す断面図である。

【図6】図６は、図４のVI-VI線に沿った断面の一部を例示的に示す断面図である。

【図7】図７は、図４のVII-VII線に沿った断面の一部を例示的に示す断面図である。

【図8】図８は、実施形態の変形例の加熱・気化ユニットの一部を例示的に示す平面図であって、上壁以外の部分を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下に添付図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。

【0008】

また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、本明細書では、序数は、部品や、部材、部位、位置、方向等を区別するためだけに用いられており、順番や優先度を示すものではない。

【0009】

図１は、実施形態の殺菌装置１の構成を例示的に示す図である。図１に示されるように、殺菌装置１は、殺菌処理部２と、制御装置３と、を備える。殺菌処理部２は、液体状の殺菌剤を気化させて、気化させた殺菌剤によって被殺菌物１００を殺菌する。すなわち、殺菌処理部２は、菌を殺すことができる。換言すると、殺菌処理部２は、滅菌する。すなわち、殺菌処理部２は、菌を減らすことができる。液体状の殺菌剤は、例えば過酸化水素水溶液である。また、被殺菌物１００は、例えば、医療用機器である。医療用機器は、例えば内視鏡等の内腔が設けられたものであってもよいし、内腔が設けられていないものであってもよい。なお、被殺菌物１００は、医療用機器以外であってもよい。制御装置３は、殺菌処理部２を制御する。殺菌装置１は、滅菌装置とも称される。

【0010】

殺菌処理部（滅菌処理部）２は、殺菌庫（滅菌庫）１１と、殺菌剤供給部（滅菌剤供給部）１２と、を備える。殺菌庫１１の内部には、被殺菌物（被滅菌物）１００を収容する殺菌室（滅菌室）１１ａが設けられており、殺菌剤供給部１２は、殺菌室１１ａに殺菌剤（滅菌剤）を供給する。殺菌室１１ａは、チャンバーとも称される。

【0011】

また、本実施形態では、便宜上、互いに直交する三方向が定義されている。Ｘ方向は、殺菌庫１１の前後方向（奥行方向）の後方と一致し、Ｙ方向は、殺菌庫１１の幅方向に沿い、Ｚ方向は、殺菌庫１１の上下方向（高さ方向）の上方と一致する。なお、以後では、殺菌庫１１の幅方向を左右方向とも称する。

【0012】

殺菌剤供給部１２は、カートリッジ３１と、液相ポンプ３２と、濃縮器３３と、電磁弁３４と、分配器３５と、加熱・気化ユニット３６と、真空ポンプ３７と、電磁弁３８と、真空ゲージ３９と、を備える。カートリッジ３１と、液相ポンプ３２と、濃縮器３３と、電磁弁３４と、分配器３５と、加熱・気化ユニット３６とは、流体回路を構成している。加熱・気化ユニット３６は、ユニットの一例である。

【0013】

真空ポンプ３７は、殺菌庫１１内すなわち殺菌室１１ａ、加熱・気化ユニット３６内、分配器３５内の気体を吸引して、それぞれの空間内を減圧し真空状態（大気圧より低い圧力である陰圧の気体で満たされた空間内の状態）にする。真空状態は、陰圧状態とも称される。

【0014】

カートリッジ３１は、液体状の殺菌剤（原液）を収容している。液相ポンプ３２は、カートリッジ３１から液体状の殺菌剤を吸引して、吸引した液体状の殺菌剤を濃縮器３３へ吐出すなわち供給する。液相ポンプ３２は、殺菌剤の吸引量および吐出量を計量可能なチューブポンプである。

【0015】

濃縮器３３は、液体状の殺菌剤を加熱して液体状の殺菌剤を濃縮する。具体的には、濃縮器３３は、過酸化水素水溶液中の水を熱により気化させて、過酸化水素水溶液中の過酸化水素の濃度を上げる。

【0016】

電磁弁３４は、濃縮器３３と殺菌室１１ａとの間に設けられている。電磁弁３４が開くと、殺菌室１１ａが陰圧となっている場合には、濃縮器３３からの殺菌剤が殺菌室１１ａに供給される。

【0017】

分配器３５は、濃縮器３３と殺菌室１１ａとの間に設けられている。分配器３５は、陰圧によって電磁弁３４から流入した液体状の殺菌剤を、パスカルの法則により四分割して、後述の四つの気化器４２に等量で分配する。

【0018】

四つの気化器４２は、液体状の殺菌剤を気化させて、気体状の殺菌剤を殺菌室１１ａ内に供給する。

【0019】

電磁弁３８は、殺菌室１１ａの内と外とを連通する開弁状態と殺菌室１１ａの内と外とを遮断する閉弁状態とに変化可能である。電磁弁３８が開弁状態になると、殺菌室１１ａが減圧状態から大気圧状態に戻る。真空ゲージ３９は、殺菌室１１ａの真空度を測定する。

【0020】

図２は、実施形態の殺菌装置１における殺菌庫１１の一部を例示的に示す正面図であって、殺菌庫１１の扉２２以外の部分を示す図である。図１および図２に示されるように、殺菌庫１１の内部には、殺菌室１１ａが設けられている。殺菌室１１ａに被殺菌物１００（図１）が収容される。

【0021】

殺菌庫１１は、前後方向を長手方向とし幅方向を短手方向とする略直方体状の箱形である。殺菌庫１１は、本体２１と、扉２２と、を有する。なお、殺菌庫１１は、筐体とも称される。

【0022】

本体２１は、上壁２１ａと、下壁２１ｂと、右壁２１ｃと、左壁２１ｄと、後壁２１ｅと、を有する。上壁２１ａおよび下壁２１ｂは、いずれも上下方向と直交する方向に延びており、上下方向に間隔を空けて互いに平行に設けられている。右壁２１ｃおよび左壁２１ｄは、いずれも幅方向と直交する方向に延びており、幅方向に間隔を空けて互いに平行に設けられている。後壁２１ｅは、前後方向と直交する方向に延びており、上壁２１ａ、下壁２１ｂ、右壁２１ｃ、および左壁２１ｄのそれぞれの後端部を接続している。

【0023】

本体２１の内部に殺菌室１１ａが設けられている。殺菌室１１ａは、上壁２１ａ、下壁２１ｂ、右壁２１ｃ、左壁２１ｄ、および後壁２１ｅによって囲まれている。

【0024】

扉２２は、上壁２１ａ、下壁２１ｂ、右壁２１ｃまたは左壁２１ｄの前端部に回転可能に支持され、本体２１に対して開閉可能である。扉２２は、殺菌庫１１の前壁である。扉２２は、閉められた状態では、前後方向と直交する方向に延びており、上壁２１ａ、下壁２１ｂ、右壁２１ｃ、および左壁２１ｄのそれぞれの前端部と重なり、殺菌室１１ａを閉塞する。扉２２が開かれると、殺菌室１１ａが前方に開放される。なお、後壁２１ｅが、扉２２と同様に開閉可能な扉として構成されていてもよい。すなわち、扉２２と後壁２１ｅとが、両方とも開閉可能であってもよい。扉２２は、壁の一例である。

【0025】

上壁２１ａ、下壁２１ｂ、右壁２１ｃ、左壁２１ｄ、後壁２１ｅ、および扉２２は、殺菌室１１ａを囲んでいる。換言すると、上壁２１ａ、下壁２１ｂ、右壁２１ｃ、左壁２１ｄ、後壁２１ｅ、および扉２２は、殺菌室１１ａを形成している。上壁２１ａ、下壁２１ｂ、右壁２１ｃ、左壁２１ｄ、後壁２１ｅ、および扉２２は、例えば、厚さ数ｍｍのステンレス製の板によって構成される。殺菌庫１１は、剛体であり、比較的比熱が高い。

【0026】

また、図１に示されるように、扉２２、上壁２１ａ、下壁２１ｂ、右壁２１ｃ、左壁２１ｄ、および後壁２１ｅの外面には、外側ヒータ２５が重ねられている。なお、図１では、上記の外側ヒータ２５のうち一部だけが示されている。外側ヒータ２５は、殺菌庫１１の外側から殺菌庫１１の内部すなわち殺菌室１１ａを加熱する。外側ヒータ２５は、シートヒータ等の熱源を有する。以下、この殺菌室１１ａの殺菌時（滅菌時）の温度を殺菌温度（滅菌温度）と称することがある。外側ヒータ２５は、外側加熱部の一例である。

【0027】

図２に示されるように、殺菌室１１ａには、二つの主棚２３と、二つの副棚２４と、二つの加熱・気化ユニット３６と、が収容されている。主棚２３は、第１棚とも称され、副棚２４は、第２棚とも称される。主棚２３は、棚の一例である。

【0028】

二つの主棚２３および二つの副棚２４は、上下方向に間隔を空けて並べられている。下壁２１ｂの上側に二つの主棚２３のうち下側の主棚２３が配置され、当該下側の主棚２３の上側に二つの副棚２４のうち下側の副棚２４が配置され、当該下側の副棚２４の上側に二つの主棚２３のうち上側の主棚２３が配置され、当該上側の主棚２３の上側に二つの副棚２４のうち上側の副棚２４が配置されている。各主棚２３および副棚２４は、右壁２１ｃと左壁２１ｄとに設けられた支持部２１ｆ，２１ｇによって着脱可能に支持されている。二つの主棚２３および二つの副棚２４は、殺菌庫１１に対して前後方向にスライド可能である。二つの主棚２３および二つの副棚２４は、それぞれ、被殺菌物１００の載置が可能である。

【0029】

図３は、実施形態の殺菌装置１の主棚２３を例示的に示す平面図である。図３に示されるように、主棚２３は、複数の開口部２３ｃが設けられた網状である。具体的には、主棚２３は、棒状の複数の第１部材２３ａと、棒状の複数の第２部材２３ｂと、を有する。複数の第１部材２３ａは、前後方向に延びるとともに、幅方向に互いに間隔を空けて配置されている。複数の第２部材２３ｂは、幅方向に延びるとともに、前後方向に互いに間隔を空けて配置されている。複数の第１部材２３ａと複数の第２部材２３ｂとは互いに接続されている。主棚２３の下側には、ネット２６が重ねられている。例えば、ネット２６は、主棚２３に溶接され、主棚２３と一体化されている。ネット２６の比熱は、主棚２３の比熱よりも低い。ネット２６には、複数の開口部が設けられている。なお、ネット２６は設けられていなくてもよい。

【0030】

図２に示されるように、二つの加熱・気化ユニット３６は、それぞれ、二つの主棚２３の下側に配置されている。詳細には、二つの加熱・気化ユニット３６は、それぞれ、二つの主棚２３のそれぞれの直下に配置されている。直下とは、加熱・気化ユニット３６に含まれる加熱部４３の上端と主棚２３の上端との間の上下方向の距離が、当該主棚２３上の被殺菌物１００を収容可能な空間（以後、棚上収容空間とも称する）の上下方向の高さの半分以下のことをいう。本実施形態では、主棚２３上の棚上収容空間の下端は、当該主棚２３の上端と一致し、棚上収容空間の上端は、上下方向で当該主棚２３と隣り合う当該主棚２３の上側の副棚２４の下端と一致する。なお、加熱部４３の上端と主棚２３の上端との間の上下方向の距離は、当該主棚２３上の棚上収容空間の上下方向の高さの１／４以下や１／１０以下であってもよい。

【0031】

二つの加熱・気化ユニット３６のうち上側の加熱・気化ユニット３６は、右壁２１ｃと左壁２１ｄとに設けられた支持部２１ｈによって着脱可能に支持されている。また、二つの加熱・気化ユニット３６のうち下側の加熱・気化ユニット３６は、下壁２１ｂｃに着脱可能に支持されている。

【0032】

図４は、実施形態の殺菌装置１の加熱・気化ユニット３６の一部を例示的に示す平面図であって、上壁４１ａ以外の部分を示す図である。図５は、図４のV-V線に沿った断面の一部を例示的に示す断面図である。図６は、図４のVI-VI線に沿った断面の一部を例示的に示す断面図である。

【0033】

図１，４，５に示されるように、加熱・気化ユニット３６は、ケース４１と、二つの気化器４２と、加熱部４３と、温度センサ４４と、有する。

【0034】

ケース４１は、上壁４１ａ（図４，５）、下壁４１ｂ、右壁４１ｃ（図４）と、左壁４１ｄ（図４）と、後壁４１ｅ（図４）と、前壁４１ｆ（図４）と、を有する。ケース４１は、例えば、アルミニウムによって構成されている。

【0035】

上壁４１ａおよび下壁４１ｂは、いずれも上下方向と直交する方向に延びており、上下方向に間隔を空けて互いに平行に設けられている。上壁４１ａには、開口部４１ａａ（図５，６）が設けられている。開口部４１ａａは、上壁４１ａを上下方向に貫通した貫通孔である。右壁４１ｃおよび左壁４１ｄは、いずれも幅方向と直交する方向に延びており、幅方向に間隔を空けて互いに平行に設けられている。後壁４１ｅおよび前壁４１ｆは、前後方向と直交する方向に延びており、前後方向に間隔を空けて互いに平行に設けられている。

【0036】

図４に示されるように、二つの気化器４２は、上下方向と交差する方向である前後方向に間隔を空けてケース４１に配置されている。各気化器４２は、一対のすなわち二つの板４５，４６を有する。したがって、二つの板４５，４６の組４７が二つ設けられており、これらの組４７は、前後方向に間隔を空けてケース４１に配置されている。なお、組４７の数は、上記に限定されない。例えば、組４７は、一つであってもよいし、三つ以上であってもよい。

【0037】

図１に示されるように、二つの板４５，４６は、殺菌室１１ａにおいて主棚２３の下側に配置されている。図４～６に示されるように、板４５，４６は、平板状である。二つの板４５，４６は、いずれも上下方向と直交する方向に延びて、上下方向に間隔を空けて互いに平行に設けられている。二つの板４５，４６は、平行平板とも称される。二つの板４５，４６の厚さは、例えば３ｍｍ程度あるが、これに限定されない。板４６は、板４５の下側に配置されている。板４５は、開口部４１ａａは、上壁４１ａの開口部４１ａａの一部を覆った状態でネジ等の結合具５１によって上壁４１ａの上面に固定されている。すなわち、板４５は、上壁４１ａに支持されている。板４６は、上壁４１ａと下壁４１ｂとの間に配置され、結合具５１によって上壁４１ａおよび下壁４１ｂのそれぞれの内面に固定されている。すなわち、板４６は、上壁４１ａおよび下壁４１ｂに支持されている。板４６は、対向部４６ａ（図５，６）と、張出部４６ｂと、を有する。対向部４６ａは、板４５と上下方向に対向する。張出部４６ｂは、対向部４６ａと接続され板４５に対して上下方向と交差する幅方向に張り出している。板４６と下壁４１ｂとの間には板５０が設けられている。板５０は、例えばアルミニウムによって構成されている。

【0038】

また、図５，６に示されるように、気化器４２には、供給口４２ｂと出口４２ｃ（図６）とが設けられている。供給口４２ｂは、板４６の略中央部に設けられている。すなわち、供給口４２ｂは、二つの板４５，４６のうち一方の板４６において当該板４６の外縁部４６ｃの内側に設けられている。供給口４２ｂには、チューブ４８を介して分配器３５から液体状の殺菌剤が供給される。供給口４２ｂは、液体状の殺菌剤を二つの板４５，４６の間の隙間４２ａに供給する。隙間４２ａは、殺菌剤の通路である。隙間４２ａは、上壁４１ａの開口部４１ａａに含まれる。チューブ４８は、例えば、ステンレスによって構成されている。また、チューブ４８は、例えばステンレスチューブと耐熱性のシリコンチューブとが接続された構成である。シリコンチューブは、加熱部４３に近接する部分に設けられている。チューブ４８は、配管とも称される。

【0039】

出口４２ｃは、上下方向と交差する幅方向に供給口４２ｂと離間している。出口４２ｃは、二つの板４５，４６の間の隙間４２ａにおける二つの板４５，４６の外部に開放された外縁部４２ｄによって構成されている。また、出口４２ｃは、張出部４６ｂに接続されている。出口４２ｃから、二つの板４５，４６の間の殺菌剤が二つの板４５，４６の間の隙間４２ａの外に流出する。

【0040】

図１に示されるように、加熱部４３は、殺菌室１１ａにおいて主棚２３の下側に配置されている。また、図４に示されるように、加熱部４３は、二つの組４７のそれぞれの二つの板４５，４６の周囲に設けられている。加熱部４３は、折り曲げ加工された一つのシーズヒータである。シーズヒータは、例えば、外周部を構成するステンレス鋼管を含む。シーズヒータは、外径が例えば６ｍｍであり、定格電力が１５００Ｗ程度であるが、これに限定されない。加熱部４３は、比較的に比熱が低い。加熱部４３は、複数の第１延部４３ａと、複数の第２延部４３ｂと、複数の第３延部４３ｃと、一つの第４延部４３ｄと、を有する。複数の第１延部４３ａは、いずれも幅方向に延びており、前後方向に間隔を空けて互いに平行に設けられている。二つの第１延部４３ａの間に気化器４２が配置されている。複数の第２延部４３ｂは、いずれも前後方向に延びて、前後方向に間隔を空けて設けられている。第２延部４３ｂは、前後方向に隣り合う二つの第１延部４３ａの右側の端部を接続している。複数の第３延部４３ｃは、いずれも前後方向に延びて、前後方向に間隔を空けて設けられている。第３延部４３ｃは、前後方向に隣り合う二つの第１延部４３ａの左側の端部を接続している。なお、第２延部４３ｂと第３延部４３ｃとは、交互に配置されている。第４延部４３ｄは、複数の第１延部４３ａのうち最も前側に位置する第１延部４３ａの左側の端部から後方に延びている。

【0041】

図４に示されるように、温度センサ４４は、ケース４１内に設けられ、二つの気化器４２の間に位置している。温度センサ４４は、例えば熱電対である。温度センサ４４は、伝熱部材５２を介して、加熱部４３の第２延部４３ｂと熱的に接続されている。温度センサ４４は、加熱部４３の温度を測定する。温度センサ４４は、加熱・気化ユニット３６の温度を測定するとも言うことができる。

【0042】

図７は、図４のVII-VII線に沿った断面の一部を例示的に示す断面図である。図７に示されるように、伝熱部材５２は、接触部５２ａ，５２ｂを有する。接触部５２ａは、凹状の面である。接触部５２ａには、加熱部４３が入れられており、接触部５２ａは、加熱部４３と接触している。接触部５２ｂは、凹状の面である。接触部５２ｂには、温度センサ４４が入れられており、接触部５２ｂは、温度センサ４４と接触している。伝熱部材５２は、例えば、アルミニウムによって構成されている。

【0043】

ここで、加熱・気化ユニット３６の加熱部４３、二つの板４５，４６、およびケース４１のそれぞれの比熱は、殺菌庫１１の各壁（上壁２１ａ、下壁２１ｂ、右壁２１ｃ、左壁２１ｄ、後壁２１ｅ、扉２２）の比熱よりも低い。すなわち、加熱・気化ユニット３６は、全体として殺菌庫１１よりも比熱が低い。

【0044】

図１に示される制御装置３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、およびＲＡＭ（Random Access Memory）を有する。すなわち、制御装置３は、コンピュータである。ＣＰＵは、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムを読み出して実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵがプログラムを実行して種々の演算処理を実行する際に用いられる各種データを一時的に記憶する。また、制御装置３は、外側ヒータ２５、液相ポンプ３２、濃縮器３３、電磁弁３４、加熱部４３、真空ポンプ３７、および電磁弁３８等を制御する。また、制御装置３には、真空ゲージ３９、温度センサ４４等が接続されている。

【0045】

制御装置３は、所定の位置（例えば、殺菌庫１１の内側の上面）に設けられた庫内用温度センサの測定値に基づいて、殺菌庫１１内の中心すなわち殺菌室１１ａの中心が規定の目標温度（以後、庫内設定温度とも称する）となるように、外側ヒータ２５を制御する。庫内設定温度は、例えば、４０℃～６５℃であってもよいし、４５℃～６０℃であってもよいし、６５℃以上であってもよいし、これら以外であってもよい。なお、庫内用温度センサが測定する箇所は、加熱部４３が発する熱の影響を受けにくい箇所である。

【0046】

制御装置３は、複数の加熱部４３をそれぞれ独立して制御する。換言すると、制御装置３は、複数の加熱部４３をそれぞれ個別に制御する。制御装置３は、温度センサ４４の測定値に基づいて、加熱部４３の温度が規定の目標温度（以後、加熱設定温度とも称する）となるように加熱部４３を制御する。このような制御は、例えば、被殺菌物１００の温度を所定時間経過後に加熱設定温度にするために実行されうる。加熱設定温度は、例えば庫内設定温度よりも高い。上記制御は、例えば、温度センサ４４の測定値を入力値とするＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御である。加熱設定温度は、制御目標温度とも称される。

【0047】

加熱部４３の加熱設定温度は、加熱・気化ユニット３６ごとに異なる。加熱設定温度は、種々の事情を考慮し、例えば実験的に定めることができる。例えば、加熱設定温度は、加熱部４３の配置される位置、殺菌庫１１の上壁２１ａの内面または下壁２１ｂの内面からの加熱部４３の距離、他の加熱部４３との位置関係等が影響を与える。

【0048】

例えば、下側の加熱・気化ユニット３６の加熱部４３の加熱設定温度は、上側の加熱・気化ユニット３６の加熱・気化ユニット３６の加熱設定温度よりも低く設定されうる。これは、以下が考慮された場合の例である。例えば、加熱・気化ユニット３６が二つである場合、上側の主棚２３に配置される被殺菌物１００は、上側の加熱・気化ユニット３６の上側に位置するので、主に上側の加熱・気化ユニット３６の熱を受け、下側の加熱・気化ユニット３６の熱は比較的受けにくい。一方、下側の主棚２３に配置される被殺菌物１００は、上側と下側の二つの加熱・気化ユニット３６の間に配置されるので、上側と下側の両方の加熱・気化ユニット３６の熱を受けやすい。すなわち、下側の主棚２３に配置される被殺菌物１００は、上側の主棚２３に配置される被殺菌物１００よりも熱せられやすい可能性がある。

【0049】

また、別の一例では、下側の加熱・気化ユニット３６は、より殺菌庫１１の下壁２１ｂに近く、上側の加熱・気化ユニット３６よりも熱を奪われやすい可能性がある。このため、下側の加熱・気化ユニット３６の加熱設定温度は、上側の加熱・気化ユニット３６よりも高く設定されうる。

【0050】

また、別の一例では、両方の加熱・気化ユニット３６の加熱設定温度は、同じでありうる。

【0051】

また、別の一例として、加熱・気化ユニット３６の加熱設定温度は、加熱・気化ユニット３６に対応する主棚２３に載置される被殺菌物１００に応じて設定されうる。例えば、一方の加熱・気化ユニット３６の加熱設定温度は、被殺菌物１００であって金属（例えばチタン合金）の塊である開胸固定用具用に設定され、他方の加熱・気化ユニット３６の加熱設定温度は、シリコンピンマットに包まれた上にさらに不織布に梱包された被殺菌物１００用の温度に設定されてもよい。

【0052】

次に、殺菌装置１の動作を説明する。以下の動作の制御は、制御装置３によって行われる。また、以下の動作においては、外側ヒータ２５が動作しており、外側ヒータ２５が殺菌室１１ａを殺菌室１１ａの外側から加熱している。殺菌装置１は、電磁弁３４を閉じた状態で、真空ポンプ３７によって殺菌室１１ａおよび殺菌室１１ａから電磁弁３４までの間の流体回路中の空間の圧力を減圧する。殺菌装置１は、殺菌室１１ａの圧力が規定の圧力まで下がった場合に、電磁弁３４を開く。これにより、濃縮器３３から出た殺菌剤が、殺菌室１１ａに向かって進み、分配器３５によって、各加熱・気化ユニット３６に流入する。殺菌剤は、各加熱・気化ユニット３６において、供給口４２ｂから二つの板４５，４６の間に進み、二つの板４５，４６の間で加熱部４３によって加熱される。これにより、殺菌剤は、二つの板４５，４６の間を熱膨張しながら、真空に引かれて、同心円状に広がり、二つの板４５，４６との接触面積が瞬時に増大する。このとき、加熱部４３は、加熱に殺菌剤を加熱することにより殺菌剤の気化を促進している。これにより、殺菌剤が二つの板４５，４６の間で瞬時に飽和水蒸気圧まで蒸発する。すなわち、殺菌剤が、二つの板４５，４６の間で気化する。よって、過酸化水素水溶液中の水分子の気化と過酸化水素分子の気化とに時間差が生じるのが抑制される。ここで、気化した殺菌剤（ガス）における過酸化水素と水との割合は、過酸化水素が６０％で水が４０％となるかそれに近い値となる。

【0053】

気体状の殺菌剤は、出口４２ｃから二つの板４５，４６の外側の殺菌室１１ａに流出する。殺菌室１１ａに入った気体状の殺菌剤は、上方に流れて、主棚２３に載置された被殺菌物１００に接触する。これにより、被殺菌物１００が殺菌される。このように、主棚２３の直下の気化器４２で殺菌剤が気化して、気化した殺菌剤が主棚２３上の被殺菌物１００に到達する。よって、気化器４２で気化した殺菌剤が比較的短時間および短距離で被殺菌物１００に到達することができる。したがって、被殺菌物１００に到達したガスにおける過酸化水素と水との割合が、過酸化水素が６０％で水が４０％となるか近い値に維持されやすい。

【0054】

このとき、加熱部４３は、被殺菌物１００を加熱（加温）する。すなわち、加熱部４３は、殺菌剤供給部１２によって殺菌室１１ａへ殺菌剤の供給が行われている場合に、被殺菌物１００を加熱する。具体的には、加熱部４３は、被殺菌物１００を輻射熱で加熱（加温）する。各加熱部４３は、上述の通り、温度センサ４４が検出する加熱部４３の温度が加熱設定温度に維持されるように制御装置３によって互いに独立して制御される。一例として、加熱部４３は、殺菌時には加熱部４３の温度が第１温度となるように制御され、待機時（非殺菌時）には加熱部４３の温度が第１温度よりも低い第２温度となるように制御される。第１温度は、例えば、８０℃を含む規定の範囲内の温度であり、第２温度は、５５℃を含む規定の範囲内の温度である。待機時の温度は、殺菌室１１ａ内であってケース４１から比較的離れた場所の温度と同じである。

【0055】

上記のように、過酸化水素水溶液における過酸化水素と水との割合が、過酸化水素が６０％で水が４０％となるかそれに近い値になるのは、以下の理由である。すなわち、過酸化水素水溶液は、例えば濃度６０％程度(実際は５９％)の水溶液で提供されるが、これは６０％の過酸化水素分子と４０％の水で構成され、過酸化水素は、水と高い親和性を持つことから反応や結合をせずにそのまま水溶液として存在するからである。

【0056】

このような過酸化水素水溶液が気化する場合、水が先に気化し過酸化水素が遅れて気化する割合が高い。これは、単純に分子の質量(Ｈ_２Ｏ＝１８、Ｈ_２Ｏ_２＝３４)の差によるものであり、真空蒸発でも熱蒸発でもこの傾向は変わらない。このような傾向により、過酸化水素水溶液の気化の初期に、水が気化し遅れて過酸化水素が気化することとなる。このため、被殺菌物１００の殺菌の場合、先に気化した水が先に被殺菌物１００に到達し水の膜を形成し遅れて過酸化水素が被殺菌物１００に到達する傾向となりやすい。この場合、被殺菌物１００に到着した過酸化水素が、先に被殺菌物１００に到着した水の膜により薄められるため、殺菌効果が大きくなりにくい虞がある。これに対して、本実施形態では、上記のとおり、殺菌剤が二つの板４５，４６の間で瞬時に気化されることによって、酸化水素水溶液において水の気化と過酸化水素の気化とに時間差が生じるのが抑制されるので、過酸化水素と水との被殺菌物１００への到着時間に生じる差が小さくなりやすい。よって、過酸化水素の殺菌効果が大きくなりやすい。

【0057】

次に、過酸化水素水溶液の気化現象について説明する。気化現象として、まずは、１００Ｐａ程度の真空状態下に８０℃程度に加温した蒸発皿を置きこの蒸発皿に６０％の過酸化水素水溶液を数ミリリットル垂らした場合について説明する。この場合、蒸発皿に過酸化水素水溶液を垂らすと、過酸化水素水溶液が一瞬にして蒸発すると考えられるが、実際は、フライパン等の物体上に滴下した水滴の様に、数ミリリットルの過酸化水素水溶液は、一部が跳ね一部が踊る動作を続けながら、若干分かれて徐々に体積を縮小させてゆき、最終的には完全蒸発する現象を起こす。この蒸発現象を蒸発途中で一旦止めて、残った過酸化水素水溶液の濃度を測定すると凡そ６０％より高く測定される。また、蒸発現象の初期より中期、中期より後期の方がより過酸化水素の濃度が高くなる現象が確認される。これは、加熱された過酸化水素水溶液が経時的に水分子から優先的に蒸発していることを意味し、その原因は分子量にある。分子量が小さいほど振動しやすく気化しやすいため過酸化水素分子より先に水分子が気化すると考えられる。この気化順の傾向は、分子量が起因と考えられることからから不可避とも考えられるが気化現象自体をごく短時間を完了させるよう気化させれば事実上気化順は無視できると考えられる。本実施形態では、上記の考えに基づき、上記のとおり、二つの板４５，４６を設け、この板４５，４６の間で過酸化水素水溶液を瞬時に気化させることを実現した。

【0058】

以上、説明したように、本実施形態では、殺菌装置１は、殺菌庫１１と、殺菌剤供給部１２と、複数の加熱部４３と、制御装置３と、を備える。殺菌庫１１には、被殺菌物１００を収容する殺菌室１１ａが内部に設けられている。殺菌剤供給部１２は、殺菌室１１ａ内を減圧することにより液体状の殺菌剤を気化させて、気化された殺菌剤を殺菌室１１ａに供給する。複数の加熱部４３は、殺菌室１１ａに収容された被殺菌物１００を加熱する。制御装置３は、複数の加熱部４３をそれぞれ独立して制御する。

【0059】

このような構成によれば、加熱部４３によって被殺菌物１００を加熱した状態で、気化された殺菌剤によって被殺菌物１００を殺菌することが可能である。すなわち、気化された滅菌剤を加熱部４３で十分に加熱された被滅菌物１００に作用させることができる。よって、被殺菌物１００を加熱せずに、気化された殺菌剤だけで被殺菌物１００を殺菌する構成に比べて、殺菌装置１の殺菌性能の向上を図ることができる。また、制御装置３が複数の加熱部４３をそれぞれ独立して制御するので、被殺菌物１００の温度を目標温度に保ちやすい。

【0060】

また、本実施形態では、殺菌装置１は、外側ヒータ２５（外側加熱部）を備える。外側ヒータ２５は、殺菌庫１１の外側に配置され、殺菌庫１１を加熱する。すなわち、外側ヒータ２５は、殺菌室１１ａを加熱する。複数の加熱部４３は、殺菌室１１ａに収容されている。

【0061】

このような構成によれば、外側ヒータ２５が殺菌庫１１を加熱するので、殺菌庫１１内すなわち殺菌室１１ａが冷えるのが抑制されやすい。また、複数の加熱部４３は、殺菌室１１ａに収容されているので、加熱部４３の熱が被殺菌物１００に伝わりやすい。

【0062】

また、本実施形態では、殺菌庫１１は、殺菌室１１ａを囲む壁（上壁２１ａ、下壁２１ｂ、右壁２１ｃ、左壁２１ｄ、後壁２１ｅ、扉２２）を有する。複数の加熱部４３のそれぞれの比熱は、壁（上壁２１ａ、下壁２１ｂ、右壁２１ｃ、左壁２１ｄ、後壁２１ｅ、扉２２）の比熱よりも低い。

【0063】

このような構成によれば、加熱部４３の比熱が壁（上壁２１ａ、下壁２１ｂ、右壁２１ｃ、左壁２１ｄ、後壁２１ｅ、扉２２）の比熱よりも低いので、加熱部４３の比熱が上記壁の比熱よりも高い場合に比べて、加熱部４３を短時間で目標温度にすることができる。

【0064】

また、本実施形態では、殺菌装置１は、殺菌室１１ａ内に殺菌庫１１の上下方向に間隔を空けて配置され、被殺菌物１００が載置される複数の主棚２３（棚）を備える。殺菌剤供給部１２は、互いに異なる前記主棚２３の上下方向の下側に配置された複数の加熱・気化ユニット３６（ユニット）を有する。加熱・気化ユニット３６は、それぞれ、加熱部４３と、間隔を空けて上下方向に対向した一対の板４５，４６と、加熱部４３を収容し一対の板４５，４６を支持したケース４１と、を有する。加熱部４３は、一対の板４５，４６の周囲に設けられている。殺菌剤供給部１２には、液体状の殺菌剤を一対の板４５，４６の間に供給する供給口４２ｂと、上下方向と交差する方向に供給口４２ｂと離間し、一対の板４５，４６の間の殺菌剤が一対の板４５，４６の間の外に流出する出口４２ｃと、が設けられている。殺菌剤が、一対の板４５，４６の間で気化される。

【0065】

このような構成によれば、加熱部４３が主棚２３の下側に配置されているので、加熱部４３を主棚２３の近くに配置しやすい。よって、加熱部４３による被殺菌物１００の加熱量を大きくしやすい。

【0066】

また、上記構成によれば、二つの板４５，４６の間（例えば一定の間隔の隙間）に気体状の殺菌剤が噴出するので、気体状の殺菌剤を均一に拡散することができる。また、供給口４２ｂから二つの板４５，４６の間に供給された液体状の殺菌剤が、二つの板４５，４６の間に広がるので、殺菌剤に加熱部４３の熱が伝わりやすい。よって、殺菌剤を比較的短時間で気化させることができる。また、二つの板４５，４６が主棚２３の下側に配置されているので、出口４２ｃから出た気体状の殺菌剤が上昇して、主棚２３上の被殺菌物１００に到達する。よって、気体状の殺菌剤が被殺菌物１００に比較的早く供給されやすい。

【0067】

ここで、例えば、気化器が殺菌室の外側に配置された構成の場合には、気化器から被殺菌物までの距離が長くなるので、例えば、気化器から殺菌室へ至る管内等の比較的温度が低い部分によって殺菌剤が凝結現象を起こし過酸化水素分子が奪われるため濃度が低下する場合がある。これに対して、本実施形態では、気化器４２（二つの板４５，４６）が殺菌室１１ａに収容されているので、気化した殺菌剤が比較的短時間および短距離で被殺菌物１００に到達することができる。よって、被殺菌物１００に到達するまでの間に殺菌剤の温度が低下しにくい。これにより、気化した殺菌剤の結晶化が抑制されやすい。

【0068】

また、上記構成によれば、加熱部４３と二つの板４５，４６とが加熱・気化ユニット３６に含まれるので、加熱部４３と二つの板４５，４６とが別個の構成に比べて、殺菌室１１ａへの加熱部４３と二つの板４５，４６との設置がしやすい。

【0069】

また、本実施形態では、制御装置３は、加熱部４３の温度が目標温度となるように加熱部４３を制御する。加熱部４３の目標温度が加熱・気化ユニット３６ごとに異なる。

【0070】

ここで、複数の加熱・気化ユニット３６は、互いに位置が異なるので、輻射熱の影響や当該加熱・気化ユニット３６が発した発の殺菌庫１１による吸収の量等が互いに異なる。これに対して、本実施形態では、上記のように、加熱部４３の目標温度が加熱・気化ユニット３６ごとに異なるので、加熱・気化ユニット３６ごとに、被殺菌物１００の温度を目標温度に保ちやすい。

【0071】

ここで、加熱・気化ユニット３６は、殺菌時に例えば８０℃程度の高温になり、殺菌後に作業者が接触可能な温度（例えば６０℃）位まで下がるのに時間がかかる。これに対して、本実施形態では、主棚２３に主棚２３よりも比熱が低いネット２６が設けられている。ネット２６は、主棚２３よりも比熱が低いので、主棚２３よりも温度が冷めやすい。よって、殺菌装置１による殺菌動作が完了した後に、作業者が、被殺菌物１００を取り出すために主棚２３を引き出す場合には、主棚２３に比べて温度が下がったネット２６を介して、主棚２３を引き出せばよい。これにより、作業者は、高温の加熱・気化ユニット３６またはケース４１に直接触れることなく、主棚２３を引き出すことができる。ネット２６は、加熱・気化ユニット３６に作業者の指などが触れないようにするための安全柵である。

【0072】

次に、変形例について説明する。図８は、実施形態の変形例の加熱・気化ユニット３６の一部を例示的に示す平面図であって、上壁４１ａ以外の部分を示す図である。本変形例では、加熱部４３は、二つの凹凸状部４３ｅ，４３ｆと、二つの直線状部４３ｇ，４３ｈと、を有する。

【0073】

二つの凹凸状部４３ｅ，４３ｆは、いずれも前後方向に延びており、幅方向に間隔を空けて設けられている。凹凸状部４３ｆは、凹凸状部４３ｅの右側に位置している。二つの凹凸状部４３ｅ，４３ｆの間に二つの気化器４２が位置している。

【0074】

二つの直線状部４３ｇ，４３ｈは、いずれも幅方向に延びており、前後方向に間隔を空けて互いに平行に設けられている。直線状部４３ｈは、直線状部４３ｇの後側に位置している。二つの直線状部４３ｇ，４３ｈの間に二つの気化器４２が位置している。直線状部４３ｇは、二つの凹凸状部４３ｅ，４３ｆのそれぞれの前側の端部に亘っている。直線状部４３ｈは、凹凸状部４３ｆの後側の端部から左方に延びている。

【0075】

本変形例では、凹凸状部４３ｅが伝熱部材５２を介して温度センサ４４と熱的に接続されている。

【0076】

次に、参考例としてのプラズマ滅菌装置について説明する。プラズマ滅菌装置は、例えば１インチの空間に、パンチングメタルの板である電極によってプラズマ放電させ、放電熱により温める方式のものである。

【0077】

過酸化水素ガスによる低温滅菌法は１９９０年代アメリカから製品が製造し始められ、１９９７年頃に日本でもその装置の販売が開始された。この滅菌法はプラズマ滅菌法と呼ばれた。これは滅菌工程中に３０Ｐａ前後まで真空にしプラズマを起こす工程が含まれるからであった。当時は、真空気化された過酸化水素分子がプラズマ放電により放出された電子と衝突することにより分離し、ＯＨラジカルを生成させ、このＯＨラジカルに殺菌作用があることから、プラズマによる滅菌装置と呼ばれ、またメーカーもそのように説明し販売した。しかし、電子の衝突により生成されたＯＨラジカルは極めて短命で被殺菌物に到達する以前に消滅してしまう。また、プラズマ放電は、アンテナと殺菌庫内周の被殺菌物とは関わらない空間で主に発生しており、被殺菌物のある空間に達する電子はわずかである。また、そもそも過酸化水素ガスが発生した結果、殺菌庫の内部は１６００Ｐａまで圧力が上昇しており、プラズマなどは到底発生しえない状態である。また、プラズマが発生する３０Ｐａ程度では殺菌作用をもたらすような濃度の過酸化水素分子はほとんど存在しておらず殺菌していたとしても極めて僅かな影響しかないと考えられる。

【0078】

現在、プラズマは、むしろ、殺菌工程終了後の残留過酸化水素の分解処理が主な役割とする考え方が専門家の考えである。然るに、いまだにこのプラズマ滅菌法なる装置が存在し販売されているのかというと、プラズマには上記の説明以外の効果があるからである。すなわち、殺菌作用に効果があるのは、放出された電子ではなくプラズマ放電によるアンテナより発せられる放電熱なのである。過酸化水素に限らずガス滅菌を効率的に行うためには、被殺菌物の所低温までの加温が必要であるがプラズマ滅菌の場合、この放電熱により被殺菌物が加温され殺菌の効果を上げていると考えられる。

【0079】

よって、現在のプラズマ滅菌装置は、過酸化水素放出工程より前段階の滅菌工程の最初にプラズマ工程を設けている。例えば、滅菌工程の最初に減圧し約１０～１５分のプラズマ放電期間を設けている。先に説明した通り、プラズマは３０Ｐａ程度まで減圧しないと発生しない。この間、過酸化水素を投入しても直ちに真空ポンプに吸い出されてしまい真空ポンプを停止すると圧力は上昇しプラズマ現象は発生しない。すなわち、この区間行われているのは、エアープラズマでしかない。エアープラズマは、放電色がピンクに見えるが、それは、窒素が発色しているからであり、エアープラズマは窒素プラズマといえる。窒素は大変安定した分子なので、エアープラズマは殺菌に貢献しないとすると、殺菌に貢献するのは加熱（加温）としか考えられない。殺菌に貢献するのが加熱と考えるならば、１０分から１５分加熱した後、この熱で被殺菌物が加熱され後のプラズマに関係せず投入される過酸化水素ガスの殺菌作用にその加熱が貢献すると考えられる。

【0080】

しかしながら、上記のプラズマ装置は、加温装置として使うにはあまりに高価で複雑ある。

【0081】

なお、上記実施形態では、加熱・気化ユニット３６が、主棚２３の下側に配置されている例が示されたが、これに限定されない。例えば、加熱・気化ユニット３６の上側で、右壁２１ｃや左壁２１ｄ、上壁２１ａに重ねられていてもよい。また、上記実施形態では、副棚２４が設けられた例が示されたが、副棚２４は設けられていなくてもよい。

【0082】

発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0083】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、殺菌性能の向上を図ることができる。

【符号の説明】

【0084】

１…殺菌装置、３…制御装置、１１…殺菌庫、１１ａ…殺菌室、１２…殺菌剤供給部、２１ａ…上壁（壁）、２１ｂ…下壁（壁）、２１ｃ…右壁（壁）、２１ｄ…左壁（壁）、２１ｅ…後壁（壁）、２２…扉（壁）、２３…主棚（棚）、２５…外側ヒータ（外側加熱部）、３６…加熱・気化ユニット（ユニット）、４１…ケース、４２ｂ…供給口、４２ｃ…出口、４３…加熱部、４５，４６…板、１００…被殺菌物。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】