特開 2023-873 乾燥機能付きオートクレーブ

(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】P2023000873

(43)【公開日】2023-01-04

(54)【発明の名称】乾燥機能付きオートクレーブ

(51)【国際特許分類】

   A61L 2/04 20060101AFI20221222BHJP

   F26B 9/06 20060101ALI20221222BHJP

【ＦＩ】

A61L2/04

F26B9/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021101937

(22)【出願日】2021-06-18

(71)【出願人】

【識別番号】000152480

【氏名又は名称】株式会社日阪製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002734

【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】酒井 敬三

(72)【発明者】

【氏名】高瀬 友彦

(72)【発明者】

【氏名】中田 功一朗

【テーマコード（参考）】

3L113

4C058

【Ｆターム（参考）】

3L113AA01

3L113AB02

3L113AC01

3L113AC21

3L113AC25

3L113AC44

3L113AC51

3L113AC60

3L113AC67

3L113AC75

3L113AC79

3L113AC85

3L113AC86

3L113BA39

3L113CB13

3L113CB17

3L113CB24

3L113DA16

3L113DA17

4C058AA01

4C058BB04

4C058CC07

4C058EE26

(57)【要約】

【課題】滅菌後における滅菌対象物の乾燥を促進でき、従来の問題点を改善した乾燥機能付きオートクレーブを提供する。
【解決手段】滅菌対象物Ｘを配置する空間２１を有し、当該空間２１に水分を含む高温流体を供給して滅菌対象物Ｘを滅菌する滅菌処理部２と、前記滅菌処理部２に面して設けられた除湿部３と、を密閉可能な筐体４内に備え、前記除湿部３は、前記滅菌処理部２に存在する気体を取り込み、当該除湿部３に導き通過させた後に、前記滅菌処理部２に戻す循環気流Ｆを形成する気流発生部３１と、前記滅菌処理部２から取り込んだ気体を冷却することで気体に含まれる水分を分離する冷却部３３と、前記冷却部３３に対して前記循環気流の下流側に連続しており、前記冷却部３３から導かれた気体を加熱する加熱部３４と、を備える乾燥機能付きオートクレーブ１である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

滅菌対象物を配置する空間を有し、当該空間に水分を含む高温流体を供給して滅菌対象物を滅菌する滅菌処理部と、
前記滅菌処理部に面して設けられた除湿部と、を密閉可能な筐体内に備え、
前記除湿部は、前記滅菌処理部に存在する気体を取り込み、当該除湿部に導き通過させた後に、前記滅菌処理部に戻す循環気流を形成する気流発生部と、
前記滅菌処理部から取り込んだ気体を冷却することで気体に含まれる水分を分離する冷却部と、
前記冷却部に対して前記循環気流の下流側に連続しており、前記冷却部から導かれた気体を加熱する加熱部と、を備える乾燥機能付きオートクレーブ。

【請求項2】

前記除湿部は、前記筐体の内壁を構成しており、
前記除湿部において、前記冷却部が外側に、前記加熱部が内側に配置されるよう積層されている、請求項１に記載の乾燥機能付きオートクレーブ。

【請求項3】

前記加熱部のさらに内方に、前記滅菌処理部に面した気流放出部を備え、
前記気流放出部は、前記滅菌処理部を向いた面に多数の貫通穴を有し、各貫通穴から前記加熱部から導かれた気体を放出する、請求項２に記載の乾燥機能付きオートクレーブ。

【請求項4】

前記滅菌処理部に前記筐体の外部から気体を導入する気体導入部を備え、
前記除湿部を動作させる際に前記気体導入部による気体の導入もなされる、請求項１～３のいずれかに記載の乾燥機能付きオートクレーブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高温流体を用いて密閉空間に配置された滅菌対象物を滅菌する乾燥機能付きオートクレーブに関するものである。

【背景技術】

【0002】

高温流体（蒸気、空気、水等）を用いて密閉空間に配置された滅菌対象物を滅菌する加熱滅菌装置であるオートクレーブは従来から知られている。このオートクレーブにおいて、例えば特許文献１に記載のように、滅菌後に滅菌対象物を乾燥させるための構成を備えたものが存在する。

【0003】

特許文献１に記載の装置では、滅菌対象物を内部に配置する滅菌槽と、滅菌槽の外部に形成された循環配管を有する。循環配管には凝縮器としての熱交換器と気液分離器が設けられている。滅菌槽内の気体は循環配管に導かれ、熱交換器によって冷却されたことにより、気体に含まれる水分が凝縮して液化する。液化した水分は気液分離器によって気体成分と分離され、循環配管の外部に排出される。その結果、滅菌槽には湿度が低下した気体が戻されるため、滅菌後における滅菌対象物の乾燥を促進できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭６０－４５３５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このような従来の構成では、滅菌槽の外部に配管工事を行い、熱交換器及び気液分離器を配置する必要があって、オートクレーブを含むシステム全体の構成が複雑化し、設置工事が大がかりであった。また、システム全体の設置スペースも大きくなるという問題があった。

【0006】

そこで本発明は、滅菌後における滅菌対象物の乾燥を促進できるものであって、前記問題点を改善した乾燥機能付きオートクレーブを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、滅菌対象物を配置する空間を有し、当該空間に水分を含む高温流体を供給して滅菌対象物を滅菌する滅菌処理部と、前記滅菌処理部に面して設けられた除湿部と、を密閉可能な筐体内に備え、前記除湿部は、前記滅菌処理部に存在する気体を取り込み、当該除湿部に導き通過させた後に、前記滅菌処理部に戻す循環気流を形成する気流発生部と、前記滅菌処理部から取り込んだ気体を冷却することで気体に含まれる水分を分離する冷却部と、前記冷却部に対して前記循環気流の下流側に連続しており、前記冷却部から導かれた気体を加熱する加熱部と、を備える乾燥機能付きオートクレーブである。

【0008】

この構成によれば、筐体内に除湿部を備えるため、全体をコンパクトにできる。そして、加熱部を備えるため、加熱した気体を滅菌対象物に当てることで乾燥速度を速められる。

【0009】

そして、前記除湿部は、前記筐体の内壁を構成しており、前記除湿部において、前記冷却部が外側に、前記加熱部が内側に配置されるよう積層されているものとできる。

【0010】

この構成によれば、加熱滅菌装置の壁面部分で乾燥機能を発揮させることができ、滅菌対象物の出し入れに際し、除湿部が邪魔にならない。

【0011】

そして、前記加熱部のさらに内方に、前記滅菌処理部に面した気流放出部を備え、前記気流放出部は、前記滅菌処理部を向いた面に多数の貫通穴を有し、各貫通穴から前記加熱部から導かれた気体を放出するものとできる。

【0012】

この構成によれば、多数の貫通穴から、湿度が低下した気流を滅菌処理部に放出できるので、効率的な乾燥が可能である。

【0013】

そして、前記滅菌処理部に前記筐体の外部から気体を導入する気体導入部を備え、前記除湿部を動作させる際に前記気体導入部による気体の導入もなされるものとできる。

【0014】

この構成によれば、外気導入による乾燥も併用できるので、更に効率の良い乾燥をできる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によると、加熱滅菌装置を含むシステム全体の構成が複雑化することを抑制でき、設置工事も従来に比べて簡単になる。また、システム全体の設置スペースが大きくなることも抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る乾燥機能付きオートクレーブの構成を示す、正面側における縦断面視の概略図である。

【図2】前記乾燥機能付きオートクレーブの構成を示す、側面側における縦断面視の概略図である。

【図3】前記乾燥機能付きオートクレーブにおける除湿部のうち冷却部を示す縦断面視の概略図である。

【図4】前記乾燥機能付きオートクレーブにおける除湿部のうち加熱部を示す縦断面視の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明につき、一実施形態を取り上げて、図面を示しつつ説明を行う。なお、本実施形態で取り上げる乾燥の前に行われる滅菌処理に関しては、従来と同様の構成とされている。このため、概略のみ説明している。また、図１で乾燥機能付きオートクレーブ（以下、「オートクレーブ」と記載）１の概略構成を示しているが、筐体４の内外を連結する配管や開口部分は図示を省略している。

【0018】

本実施形態のオートクレーブ１は、図１に示すように、滅菌処理部２と除湿部３とを密閉可能な筐体４内に備える。本実施形態の筐体４は略直方体形状とされている。ただしこれに限定されず、特に内部が高圧となる場合では、略円筒形状とすることもできる。詳細の図示はしていないが、筐体４の端部（図２に示す左端部）には開閉可能なハッチが設けられている。このハッチを開放して滅菌対象物Ｘを搬入出でき、ハッチを閉鎖することで、筐体４の内部を、高温流体が漏れないように密閉できる。この密閉は、滅菌処理部２を加圧して滅菌を行うことができるようにすることもできる。

【0019】

滅菌処理部２は「滅菌チャンバ」とも呼ばれ、従来と同様、滅菌対象物Ｘを配置する空間２１を有し、当該空間２１に水分を含む高温流体を供給して滅菌対象物Ｘを滅菌する部分である。高温流体は、例えば高温の蒸気や熱水である。このため、滅菌処理部２には高温流体を空間２１に噴出できるノズル等が設けられており、筐体４の外部で生成された高温流体が導入される。滅菌プロセスでは、滅菌処理部２にて高温流体が滅菌対象物Ｘに当たることにより、滅菌対象物Ｘが加熱されて滅菌される。滅菌対象物Ｘは医薬関係や食品関係の製品が例示できるが、特に限定されない。

【0020】

図２に示すように、例えばハッチを開放した状態のオートクレーブ１に対して台車（図示しない）を横づけして、滅菌対象物Ｘを奥行方向に移動させることで搬出入できる。滅菌処理部２の下部内面には搬入出用レールＲが設けられていて、滅菌対象物Ｘを乗せた支持台Ｙを搬入出用レールＲに沿って滅菌処理部２に出し入れできる。なお、図示したものは、滅菌対象物Ｘを複数納めた枠体が上下方向に積層された形態であるが、滅菌対象物Ｘの滅菌処理部２における配置形態は特に限定されない。

【0021】

除湿部３は、滅菌処理部２に面して設けられた部分である。本実施形態では、滅菌処理部２に対して水平方向での両側方（図１における左右側方）に、左右対称に除湿部３が設けられている。除湿部３による除湿プロセスは、滅菌プロセスの終了後に動作する（滅菌プロセスの最終段階とラップさせて動作することもできる）。除湿プロセスは、滅菌プロセスの終了後に連続して（間を置かずに）行うことが好ましい。滅菌プロセスで滅菌対象物Ｘが加熱された状態となっており、滅菌対象物Ｘの自熱による乾燥が期待できるからである。

【0022】

除湿部３は、気流発生部３１、気流誘導部３２、冷却部３３、加熱部３４、気流放出部３５を備える。冷却部３３、加熱部３４、気流放出部３５は各々が内部に空間を有し、上下及び奥行方向に大きく、筐体４の内外方向に小さい層状であって、外側から内側（滅菌処理部２側）に向かい、３層が隣接し、積層されて構成されている。冷却部３３、加熱部３４、気流放出部３５の各層は厚み寸法がほぼ同一とされている（ただしこれに限定されず、厚み寸法を各層で変更することもできる）。気流発生部３１、冷却部３３、加熱部３４、気流放出部３５は、気流の通過する部分以外は側部隔壁３６で仕切られている。本実施形態の除湿部３は、筐体４の内壁を構成している。

【0023】

気流発生部３１は、除湿部３の内部に気流を発生させるために設けられている。本実施形態では回転中心軸が上下方向に沿って設けられていて、気流が水平方向に発生する遠心ファンが用いられている。気流発生部３１としては、遠心ファン以外に種々の手段を用いることができる。気流発生部３１により発生した気流は、滅菌処理部２の上方に、気流発生部３１の図１における左右両側に広がるように設けられた気流誘導部３２を通り、筐体４の外方へと流れる。このため気流発生部３１は、滅菌処理部２に存在する気体を取り込み、当該除湿部３に導き通過させた後に、滅菌処理部２に戻す循環気流Ｆ（図１等に矢印で示す）を形成する。滅菌処理部２と気流誘導部３２との間には、滅菌処理部２から気流発生部３１に向かう気流が通過する部分以外は水平隔壁３７により仕切られている。

【0024】

なお気流発生部３１は、滅菌プロセスにおける高温流体の撹拌用と兼用されている。つまり、滅菌プロセスにて、滅菌処理部２に高温流体を導入して滅菌を実施する際に、空間２１の高温流体を撹拌するためにも用いられる。この際、冷却部３３の加熱動作及び加熱部３４の加熱動作は行わず、冷却部３３、加熱部３４、気流放出部３５は単に循環気流Ｆを通過させる通路として機能する。ただし、滅菌プロセスにて滅菌処理部２の加熱を補助して、空間２１内にピュアスチームを導入する際のピュアスチーム使用量を抑制することを目的に、加熱部３４の加熱動作を行うことも可能である。

【0025】

冷却部３３は、気流誘導部３２の、図１における左右端部に上端が連通しており、滅菌処理部２から取り込んだ気体を冷却することで気体に含まれる水分を、凝縮させて液化することで分離する部分である。図３に示すように、筐体４の外部から供給される冷却流体（冷却水、冷媒等）を通す熱交換用配管３３１が、冷却部３３における空間に配置されており、冷却部３３を通る気流を、熱交換用配管３３１に触れることで冷却できる。図３に示した熱交換用配管３３１は折り返しされることで、冷却部３３を通る気流との熱交換の効率を高めている。なお、図３に示した形状は一例に過ぎず、冷却部３３における熱交換用配管３３１は種々の形状としてよい。例えば、熱交換用配管３３１に、径方向に突出するフィンが設けられていてもよいし、別の折り返し形状とすることもできる。冷却部３３で分離された水分は液状であることから、冷却部３３の下方に落下し、筐体４の外部に排出される。冷却部３３にて、滅菌処理部２に戻す循環気流Ｆに含まれる水分を減少させ、除湿することができる。

【0026】

加熱部３４は、冷却部３３に対して循環気流Ｆの下流側に連続しており、冷却部３３から導かれた気体を加熱する部分である。本実施形態の加熱部３４は、冷却部３３と下端部で連通していて、この連通した部分を気流が通過する。このように気体が加熱されることにより、気体の単位体積当たりの飽和水蒸気量が大きくなるため、気体の湿度を低下させることができる。加熱部３４により、高い温度であって、しかも湿度を低下させた気体を滅菌処理部２に供給できるので、滅菌処理部２に配置された滅菌対象物Ｘを効果的に乾燥できる。図４に示すように、筐体４の外部から供給される加熱流体（蒸気、熱媒等）を通す熱交換用配管３４１が、加熱部３４における空間に配置されており、加熱部３４を通る気流を、熱交換用配管３４１に触れることで加熱できる。冷却部３３と同様、図４に示した熱交換用配管３４１は折り返しされることで、加熱部３４を通る気流との熱交換の効率を高めている。なお、図４に示した形状は一例に過ぎず、加熱部３４における熱交換用配管３４１は種々の形状としてよい。例えば、熱交換用配管３４１に、径方向に突出するフィンが設けられていてもよいし、別の折り返し形状とすることもできる。

【0027】

気流放出部３５は、加熱部３４に対して循環気流Ｆの下流側に連続し、かつ、滅菌処理部２の側方に面して位置しており、加熱部３４から導かれた気体を滅菌処理部２に放出する部分である。本実施形態の気流放出部３５は、加熱部３４と上端部で連通していて、この連通した部分を気流が通過する。気流放出部３５は、滅菌処理部２を向いた面に多数の貫通穴３５１を有し、各貫通穴３５１から加熱部３４から導かれた気体を分散させて放出する。

【0028】

このように構成された気流放出部３５により、多数の貫通穴３５１から、高い温度であり、かつ、湿度の低下した気体からなる気流を滅菌処理部２に放出できるので、滅菌処理部２に配置された滅菌対象物Ｘに偏りの生じにくい状態で気流を当てることができる。よって、効率的な乾燥が可能である。

【0029】

なお本実施形態では、板状の側部隔壁３６のうち気流放出部３５に属するものを貫通する貫通穴３５１に気流を通すよう構成されていたが、気流放出部３５にノズルを設けておき、例えば噴流の状態で気流を放出できるようにしてもよい。このようにすることで、除湿部３から離れた位置にある滅菌対象物Ｘまで気流を到達させることができる。

【0030】

除湿部３は、冷却部３３、加熱部３４、気流放出部３５の３層構造となっており、除湿プロセスにおける循環気流Ｆは、図１及び図３に示すように、冷却部３３において上から下に流れ、図１及び図４に示すように、加熱部３４において下から上に流れ、図１に示すように、気流放出部３５において上から下に流れつつ多数の貫通穴３５１から滅菌処理部２に流れる。このように、本実施形態の除湿部３では、循環気流Ｆは上下方向で蛇行しながら流れる。ここで、冷却部３３では気体が冷却されるに伴い密度が大きくなるので、循環気流Ｆの上から下への流れが促進される。加熱部３４でも同様に、気体が加熱されるに伴い密度が小さくなるので、循環気流Ｆの下から上への流れが促進される。また、気流放出部３５には冷却部３３、加熱部３４のような熱交換用配管は配置されていないので、通気抵抗が小さい。このため、加熱部３４から気流放出部３５に円滑に循環気流Ｆを導くことができる。

【0031】

本実施形態のオートクレーブ１は以上のように構成されている。本実施形態のオートクレーブ１によれば、筐体４内に除湿部３を備えるため、全体をコンパクトにできる。よって、従来の構成のように、滅菌槽の外部に除湿を行う構成に関する配管工事を行い、熱交換器及び気液分離器を配置する必要がないから、オートクレーブを含むシステム全体の構成を単純化でき、設置工事が大がかりとなることを抑制できる。また、システム全体の設置スペースも従来に比べて小さくできる。そして、加熱部３４を備えるため、加熱したことで温度の上がった気体を滅菌対象物Ｘに当てることで乾燥速度を速められる。

【0032】

このような構成は、特に、滅菌を加圧下で行うことが必要な場合であって、真空乾燥を行うことのできない場合に有用である。

【0033】

また、本実施形態の除湿部３は、筐体４の内壁を構成しているので、オートクレーブ１の壁面部分で乾燥機能を発揮させることができ、滅菌処理部２の空間２１に突出した部分を形成する必要がないため、滅菌対象物Ｘの出し入れに際し、除湿部３が邪魔にならない。

【0034】

本実施形態によると、オートクレーブ１を含むシステム全体の構成が複雑化することを抑制でき、設置工事も従来に比べて簡単になる。また、システム全体の設置スペースが大きくなることも抑制できる。

【0035】

以上、本発明につき一実施形態を取り上げて説明してきたが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0036】

例えば、図示はしていないが、滅菌処理部２に筐体４の外部から気体を導入する気体導入部を備え、除湿部３を動作させる際に気体導入部による気体の導入もなされるものとできる。このように気体導入部を設けることにより、前記実施形態の除湿部３を用いた乾燥に加え、外気導入による乾燥も併用できるので、更に効率の良い乾燥をできる。ただし、外気導入の場合、乾燥度合は外気の湿度の影響を受けるため、それを考慮して導入外気量を設定する必要がある。

【0037】

また、前記実施形態では、滅菌処理部２の上方に気流発生部３１と気流誘導部３２が配置され、滅菌処理部２の左右両側方に冷却部３３、加熱部３４、気流放出部３５が配置されていた。しかし、例えば気流発生部３１を滅菌処理部２の側方に配置したり、滅菌処理部２の左右いずれかの側方だけに冷却部３３、加熱部３４、気流放出部３５を配置したりしてもよく、滅菌処理部２に対する除湿部３の位置関係は自由に設定できる。

【0038】

また、気流発生部３１であるファンの羽根角度を可変として、滅菌プロセスでは気流発生部３１が発生する気流の方向を滅菌処理部２に向かう方向（本実施形態では下方）とし、気流を直接滅菌処理部２に流すこともできる。こうすることにより、滅菌プロセスでの高温流体の撹拌を効率的に行うことができる。

【符号の説明】

【0039】

１ （乾燥機能付き）オートクレーブ
２ 滅菌処理部
２１ 滅菌処理部の空間
３ 除湿部
３１ 気流発生部
３２ 気流誘導部
３３ 冷却部
３３１ 熱交換用配管（冷却部）
３４ 加熱部
３４１ 熱交換用配管（加熱部）
３５ 気流放出部
３５１ 貫通穴
３６ 側部隔壁
３７ 水平隔壁
４ 筐体
Ｘ 滅菌対象物
Ｙ 支持台
Ｆ 循環気流
Ｒ 搬入出用レール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】