JPS644467B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スチームがチヤンバを通つて流れて
空気の除去を促進するスチーム滅菌、特に空気の
除去を完全にしそしてスチーム滅菌のための空気
の所望の除去を確かめる方法及び装置に関する。

スチーム滅菌法における空気除去の重要性は長
く認知されておりそして強調されてきた。“…ス
チーム滅菌における空気の除去は多分最も重要で
ありそして滅菌プロセスの時間を消費する部分で
ある…”〔フランク イー．ハレツクによる“工
業的滅菌方法”、工業微生物学協会により発行さ
れた、工業微生物学の発展の第18巻の25章、1977
（“Industrial Sterilization Process”by Frank
E.Hallech、Chapter 25 of Volume 18 of
Development in Industrial Microboology、
published by the Society for Industrial
Microbilogy、1977）〕。

完全な空気除去の必要は更に、すべての空気が
除去されることを要求する連邦医薬品協会
（Fedral Drug Administration）の大容量の非経
口薬品滅菌装置に対する合格製造実施（Good
Manufacturing Practice（GMP））基準の如き政
府規制により更に強調されている。

スチーム滅菌の長い歴史（“Principles and
Method of Sterilization in Health Sciences”
by John J.Perkins、Second Edition、
Copyright 1969、Charles C.Thomas
Publisher）及び空気除去に対する強調にもかか
わらず、スチーム滅菌において空気除去を評価す
るための商業的に許容できる装置は市場では見ら
れない。

本発明は空気除去の評価のための実際的着想を
見出したという観点から主として定義することが
できるが、工業的実施に対する重要な貢献は空気
除去を完成するため及び／又は工業的及び病院滅
菌装置からの有効な空気除去を確かめるための経
済的及び工学的に許容し得る方法及び装置を提供
することである。

工業的タイプであろうと病院タイプであろうと
滅菌装置はスチーム源への出入口を備えている。
高品質のしかし決して過熱スチームではない飽和
スチームの如きスチームが滅菌装置に入る。スチ
ームはチヤンバを通つて流れて空気を除去しそし
て負荷を加熱する。

かかるチヤンバは密封可能であり、スチーム滅
菌サイクルは大部分はスチーム流れ条件下に行な
われる。スチーム流れは実質的にすべてのスチー
ムサイクルにおいて空気除去を促進することに役
立ち、そしていくつかのサイクルにおいてはもつ
ぱら空気の除去に対して役立つ。

しかしながら、本発明の概念の基礎を重要な部
分は凝縮可能な蒸気、たとえばスチームが密封さ
れた空間に閉じ込められそして状態変化せしめら
れるとき示されるその蒸気の特性の利用である。
このように閉じ込められているときの飽和スチー
ムの圧力及び温度はそれらを従属変数として分類
する相互依存性を示す。閉じ込められた空間にお
ける飽和スチームの圧力及び温度はこの相互依存
性に関して確立されたデータは
“Thermodynamic Properties of Steam”by
Keenan and Keys、published by John Wiley
and Sons、New York、Copyright1946におい
て公表された如きスチーム表により容易に入手で
きる。下記のものは代表的データである：大気圧
（14696psi）においては、飽和スチームは212〓の
温度を示し、20psiaでは温度は227.96〓であり、
25psiaでは温度は240.05〓等である。

本発明に従えば、完全な空気除去を確かめるた
め閉じ込められたスチームに対する上記の如き確
立されたスチーム表データをチヤンバにおいて見
出される流れ状態下に使用することができるよう
にチヤンバ状態を制御するための方法及び装置が
提供される。好ましくは、本発明は実質的にすべ
ての空気の除去を達成し、そして滅菌暴露前にス
チーム流れ条件下にそれが除去されていることを
証明する。

スチームは滅菌チヤンバへと注入され、一方チ
ヤンバ雰囲気を十分に排気するための装置が設け
られている。一つの態様において、チヤンバ内の
圧力が大気圧より有意に高い場合には、チヤンバ
圧力は制御されると共に残りの独立変数である温
度のチヤンバ内の値は測定される。完全な空気の
除去はサーモスタツト弁に頼ることなくサイクル
において早く達成される。スチーム注入及びチヤ
ンバ空気の十分な排気は作用しているチヤンバ圧
力の別個の制御及びチヤンバ温度がチヤンバ圧力
に対して制御された値における温度に対する予め
決められたスチーム表値に実質的に対応するまで
なされるチヤンバ温度の別個の測定により行なわ
れる。

空気の除去を促進するためにスチームを使用す
るスチーム滅菌のための方法及び装置は添付図面
に関して更に詳しく説明する。

第１図にグラフで示された典型的な従来の重力
変位サイクルにおいて、滅菌チヤンバに負荷しそ
してその出入れドアを閉じた後、スチームはチヤ
ンバの頂部に又はその近くにおいて注入される。
チヤンバ雰囲気（chamber atmosphere）はチヤ
ンバの底部で又はその近くで排気される。より重
い空気は重力の影響下により軽いスチームにより
チヤンバから押しやられる。

滅菌のため選ばれた温度がチヤンバ内で点１２
に達するまでライン１０に沿つて増加する。次い
で滅菌露出期間中排気は凝縮物及び残留空気の除
去に限定される。滅菌暴露期間中のスチーム注入
は滅菌に必要な滅菌温度を保持するのに必要な注
入に限定される。いくつかの高温サイクルにおい
ては必要な滅菌暴露は、予め選ばれた高温（たと
えば285〓）に達するとき完了すると考えられ、
そして予め選ばれた時間間隔は設けられない。

必要な滅菌暴露の後、チヤンバはライン１６に
沿つて排出される。負荷の乾燥はチヤンバに真空
をかけることによつて実施することもできる。チ
ヤンバドアは品物を取出すため大気圧レベルに開
放することができる。

本発明の概念に従えば、滅菌効率のため、空気
除去及び完全な空気除去の評価はチヤンバのため
の十分な排気装置下の滅菌暴露条件の確立に先立
ち実施される。選ばれた従属変数の一つの制御に
対する好ましい範囲は大気条件よりは有意に高く
そして使用されることが予期される滅菌暴露条件
より有意に低い。

本発明は第２図に示された如きサイクルにおい
てこの範囲において行なわれる。開始時１８にお
いてスチームが注入され、チヤンバは排気されて
チヤンバから空気をフラツシユする。スチーム注
入圧力はチヤンバ圧力をライン２０に沿つて増加
させる。たとえば17.5psia及び約30psia間の選ば
れた従属変数に対する予め決定された値におい
て、スチーム注入はチヤンバ圧力を実質的に一様
に保持するようにより正確に制御される（点２４
で出発して）。

かかる制御目的のため、実質的に一定の完全排
気開放を保持しながらスチーム注入を変えるのが
より実際的である。この実施は排気を減少させる
ことによつて空気除去を抑制しないようにして選
ばれた従属変数の所望のレベル制御を達成するこ
とが好ましい。

本発明の代表的態様においては、選ばれた従属
変数、即ち、圧力のチヤンバにおける値は、チヤ
ンバ温度を連続的に測定するか又は少なくとも間
欠的に測定しながらライン２６に沿つて約21psia
にて実質的に一様に保持される。

確立されたスチーム表データから、約21psiaに
おいては残りの従属変数、即ち温度の値は約230
〓（より正確には230.57〓）であるべきである。
第２図の点２４において、チヤンバ内の空気に関
して初期チヤンバ温度測定は230〓より小さい値
を有するであろう。チヤンバ排気を連続しそして
制御されたスチーム注入によつて、チヤンバ圧力
は実質的に一様に保持される。チヤンバ温度は空
気が除去されるにつれて増加するであろう。点２
８において、課せられたチヤンバ制御条件下にチ
ヤンバ温度が230〓に達すると実質的にすべての
空気は除去されている。次いでスチーム注入はラ
イン３０に沿つてチヤンバ圧力を急速に増加させ
るように増加せしめられる。点２８においても、
本発明の結果として、滅菌暴露条件はチヤンバ排
気を実質的に減じることによつてより迅速に安全
に確立することができる；事実、空気除去の目的
で、チヤンバ排気はすべての空気が除去されてい
るのではぶくことができる。

上述の評価はライン３０に沿つた任意の点で実
施することができ又は再立証することができる。
この評価が所望の滅菌温度に実質的に対応する圧
力で行なわれる場合には必要な滅菌暴露は空気除
去の証明が完了するとただちに実施することがで
きる。

第２図に示されたサイクルにおいて、滅菌暴露
時間は点３２及び３４間に及ぶ。しかる後、チヤ
ンバは点３６において排出されて大気圧になる。

温度が選ばれた従属変数である場合には、チヤ
ンバ温度は好ましくは220〓より高く且つ滅菌暴
露温度より低く選ばれる。チヤンバ温度は、チヤ
ンバ圧力を測定しながら十分に排気して制御され
たスチーム注入によつて選ばれた値に、たとえば
230〓に実質的に一様に保持される。これらの状
況下では、第３図のライン２４はグラフの右側の
温度スケールを参照することによつて温度を表わ
すのに使用することができる。

選ばれた温度230〓に先ず到達しそしてチヤン
バ圧力が測定されるとき、チヤンバ圧力は、空気
の分圧の故に、21psiaより大きい値を有するであ
ろう。連続したスチーム注入及びチヤンバ大気の
十分な排気によつて、チヤンバ圧力はチヤンバ温
度が一定に保持されるので減少する。チヤンバ圧
力が21psiaに到達すると、実質的にすべての空気
は除去される。滅菌を完了するのに必要な暴露は
前記した如く行なうことができる。

一つの従属変数に対するチヤンバ値を実質的に
一定に保持する以外の特定のチヤンバ制御工程
を、チヤンバ条件が測定されるとき必要な相互関
係を依然として達成しながら使用することができ
る。たとえば、スチームは予め選ばれた温度たと
えば230〓に達するまで注入することができる。
チヤンバ圧力を測定し、スチーム注入を中止しそ
して排気を続ける。チヤンバ内の空気に関して、
始めに測定されたチヤンバ圧力は21より大きいで
あろう。ベントを開放すると、チヤンバ温度及び
圧力は予め選ばれた値に達するまで減少し、次い
でスチーム注入を再び開始してチヤンバを初めに
選ばれた温度に上昇させる。圧力及び温度は空気
がチヤンバから押しやられるのでこの工程下に変
るであろう。選ばれた温度値におけるチヤンバ圧
力が確立されたスチーム表データに相当すると
き、すべての空気は除去されている。

空気除去及び確認は、圧力を予め選び、スチー
ム注入を中断し、温度を測定し、そしてチヤンバ
圧力及び温度を確立されたスチーム表値が予め選
ばれた圧力に到達するまで上記の方法下に変動せ
しめることによつても実施することができる。

第３図は状態調節の一部として真空を使用する
滅菌サイクルへの本発明の適用を示す。空気除去
評価は第２図の重力変位サイクルに関して討論さ
れたレベルでなされることが示される。たとえ
ば、第３図において、前記した空気除去決定は、
約21psia及び230〓でライン４０に沿つて行なわ
れることが示される。延長された間隔での高真空
の使用は破線４２によつて示され、周期的脈動接
近が一般に破線４４によつて示される。周期的脈
動に関して、空気の除去評価は脈動期間中に適用
することができる。もし空気除去の完了が特定の
脈動において証明されるならば、必要な滅菌暴露
を開始することができ、さもなければ、脈動は有
効な空気除去が証明されるまで続けることができ
る。

重力変位及び／又は真空増加式空気除去サイク
ル（vacuum augmented air removal cycles）
は第４図の略図において複合形態で示される。大
気圧以外の圧力で操作することができるチヤンバ
５０は絶縁ジヤケツト５２により取囲まれ、そし
て出入りドア５４を含む。供給源５６からのスチ
ームは一般に約50psia及び80psia間の圧力で導管
５８を通して与えられる。ジヤケツトスチームは
弁６２の制御下に導管６０を通して送入され、そ
してジヤケツトは弁６６を通して導管６４を通し
て排出される。ジヤケツト温度を選びそして保持
するための常用の方法及び手段を使用することが
できる。

チヤンバ雰囲気はチヤンバドレン６８を通して
除去される。スチーム表データの使用を与えるチ
ヤンバ制御は、例示された態様においては、多重
スチーム入口及び多重チヤンバ雰囲気ベントの使
用により達成される。

メインスチーム入口導管７０はチヤンバから空
気をフラツシユするため及びチヤンバを滅菌状態
に到らしめるための高速のスチーム流を与える。
弁７２は導管７０の流を制御する。

かかるメインスチーム入口導管と対照的に、ス
チーム入口導管７４はより低いスチーム流速を与
える。この低速はチヤンバ条件のより正確な制御
を促進し、たとえばチヤンバ圧力を一様に保持す
る。弁７６はオン／オフ制御を与える。絞り制御
弁７８も導管７４に設けられ、そして導管７４を
隔離するのに使用することができる。

導管８０はチヤンバ条件の正確な制御のための
他のスチーム入口通路を与える。かかる別態にお
いては、弁８２は圧調整する。導管８０はスチー
ム入口導管７４が使用される場合に導管８０を排
除する目的でオン／オフ弁８４を含む。

チヤンバ圧力及び温度を感知しそしてかかるチ
ヤンバ状態を指示する信号又は応答を与えること
は本発明の実施において重要である。チヤンバ圧
力感知手段８６はチヤンバ内に位置している。チ
ヤンバ温度感知手段８８はドレンライン６８内に
位置していることが示されているがそうでなけれ
ばチヤンバ内に位置することができる。多重感知
装置又は測定は最も多くの制御システムにおいて
使用されるようであり、故に感知手段という呼称
は総括的であり、即ち圧力感知手段８６は信号発
生手段〔圧力変換器（pressure transducer）〕を
有する圧力（作動式）スイツチ及び／又は圧力セ
ンサより成ることができ、そして温度感知手段８
８は温度スイツチ及び／又は温度変換器より成る
ことができる。

チヤンバ雰囲気の除去に協動しそして制御する
ための複数の導管はスチームの空気フラツシユチ
ヤージング又はチヤンバを大気圧に排出する期間
高容量排気のための排気弁９２を有するメイン排
気導管９０を含む。

減少した除去流は“コンスタント−ブリード”
弁（constant−bleed valve）９６及びスロツト
ル弁９８を含む導管９４を介して与えることがで
きる。

状態調節のためチヤンバを状態調節し、排出
し、又は負荷を乾燥するため真空を使用するサイ
クルのため弁１０２及びポンプ（又はエジエク
タ）手段１０４を有する排気導管１００が設けら
れている。

導管１０６はトラツプに到る冷却部を含む。ト
ラツプ１１０を有するサーモスタツト弁１０８を
使用することができる。サーモスタツト弁は熱的
応答要素に接触するように位置した冷却導管に溜
まる凝集物又は空気を自動的に除去する。サーモ
スタツト弁はそれらの問題となる長期信頼性〔前
記パーキン（Perkins）テキスト参照〕にかかわ
らず特に滅菌暴露位相期間中、冷却された凝集物
及び空気を除去するため過去において使用され
た。

すべての空気が本発明によつて教示された如き
十分な排気条件下に除去されたという確認は公知
の先行技術においては得られなかつた。“チヤー
ジング”位相期間中空気除去のためのサーモスタ
テイツク弁の使用はサイクル時間を過度に延ばす
であろう。他のタイプの実施技術における不適当
な空気除去に対する同様な解決は滅菌暴露期間中
空気除去のためのサーモスタツト弁に頼ることで
あつた。

第４図の装置において遠隔から且つ自動的に制
御可能な電気的ソレノイドはスチーム入口及びチ
ヤンバ雰囲気除去導管の協働制御のための手段を
与える。コントローラ１２０は値の選択に対して
タイミング及び協働制御に頼ることができ、予め
選ばれた値に設定された圧力及び温度スイツチは
後記する如きいくつかの値の選択に対し役立つこ
とができる。チヤンバ圧力信号はライン１２２を
介して圧力感知手段からコントローラ１２０へ指
令され、センサ８８からの温度信号はライン１２
４を介して指令される。選ばれた又は実際のチヤ
ンバ値の表示及び完全な空気除去の指示は読出し
パネル１２６で与えることができる。

チヤンバのスチーム入口側を参照すると高容量
“上昇（come up）”又はフラツシユ弁７２はコ
ントローラ１２０へのライン１２９を介してソレ
ノイド１２８により制御される。弁７６はライン
１３１を介してソレノイド１３０により制御され
る。圧力調整導管８０のオン／オフ弁８４はライ
ン１３３を介してソレノイド１３２によつて制御
されそして弁８２により確立された調整された圧
力はコントローラ１２０へのライン１３７を介し
て圧力セレクタ１３６により確立される。

チヤンバ大気除去構造体を参照すると、ソレノ
イド１４０はコントローラ１２０へのライン１４
１を介してメイン排気弁９２を制御し、ソレノイ
ド１４２はライン１４３を介して弁９６を制御
し、ソレノイド１４４はライン１４５を介して弁
１０２を制御する。

ドレンライン６８内に位置した温度感知手段８
８によつて、ドレンライン内で測定された温度が
チヤンバ温度と実質的に同じであり、そしてドレ
ンライン温度がドレンライン内に温度センサを配
置することによつてチヤンバ全体にわたつて保証
されることを、ドレンライン６８を通るチヤンバ
雰囲気の移動によつて確実にするために滅菌位相
期間中コンスタントブリード弁９６は開いたまま
である。

本発明の使用を説明する第２図の重力サイクル
グラフを参照すると、サイクルの開始時にメイン
スチーム入口弁７２及びメイン排気弁９２は開い
ている。加圧下のスチームは、メインスチーム入
口弁及びメインチヤンバ排気弁の相対的寸法によ
りチヤンバ圧力がライン２０に沿つて生じるよう
にチヤンバ雰囲気が除去されるにつれてチヤンバ
内に流れる。メイン入口弁７２及びメイン排気弁
９２はライン２０に沿つてフラツシング期間中開
いたままである。メイン排気弁は他の時間たとえ
ば空気除去評価がライン２６に沿つてなされてい
るときは開いたままである。

選ばれた従属変数、たとえば第２図のライン２
６に沿つた圧力の或る制御は主弁７２のオン／オ
フ制御により実施することができる。しかしなが
ら、本発明の最も有効な使用のためになされるべ
き測定のタイプを促進するより正確な制御は入口
導管７４又は入口導管８０を介して与えられる。

圧力は実質的に一様に（約21psia）保持される
ので、チヤンバ温度は温度センサ８８によつて測
定される。チヤンバ温度が保持されるべき圧力に
相当するレベルに達すると、実質的にすべての空
気は除去されておりそして空気除去が確認されて
いる。

第５図の回路略図は点１８におけるサイクルの
開始（第２図）と点３６における完了までの間の
動作を制御するための電気機械的装置を示し、そ
のチヤンバ状態はチヤンバ温度を測定しながらチ
ヤンバ圧力を実質的に一様に保持するように制御
される。回転式ソレノイド１４４は回転式ステツ
ピング又は切替装置を具備して成る。ライン１４
６上の電気的な“進む”の信号は切替えアーム１
４８をソレノイド上の種々の接触位置へシーケン
シヤルに進ませる。

始動時には、切替えアーム１４８は接触子１５
０を介して回路を閉じる。メインスチーム入口弁
７２及びメインチヤンバ雰囲気排気弁９２は開か
れる。チヤンバ雰囲気が加圧されたスチームによ
つてチヤンバからフラツシユされるにつれてライ
ン２０（第２図）に沿つて圧力が生じる。

圧力が選ばれたレベル21psiaに達するとき、圧
力スイツチ１５４を作動せしめられると、回転ソ
レノイドへの“進む”の信号は接触アーム１４８
を接触位置１５５に切替えることを引起す。空気
除去及び第２図の点２４と２８間で示された如き
サイクルの評価部分は接触アームのこの位置で行
なわれる。

メインチヤンバ大気排気弁９２は開放され、そ
してメインスチーム弁７２は閉じられる。制御導
管７４の弁７６は21psiaの選ばれたレベルにチヤ
ンバ内の圧力を保持するように圧力スイツチ１５
６により制御される。

温度は温度スイツチ１５８の温度応答要素によ
り測定される。230〓に達すると、温度スイツチ
は状態が変つて回転ソレノイド１４４の入力ライ
ン１４６に進むの信号を送る状態に変る。接触ア
ーム１４８は接触位置１５９に切替えられる。

位置１５９において、チヤンバは点２８と３２
の間で第２図のライン３０に沿つて滅菌暴露状態
に上昇せしめられる。チヤンバへのスチームの流
速はメインスチーム入口弁７２を開けることによ
つて増加せしめられる。チヤンバ雰囲気の完全な
排気は場合によりメインベント９２を通して続け
ることができるが、これは実質的にすべての空気
が除去されているので必要ではない。減少した排
気の使用は好ましい。

本発明の利点は、空気を除去するための更なる
排気は空気除去が証明された後には必要がないと
いうことである。これは、空気フラツシングがチ
ヤージング位相全体にわたり必要であり、そして
空気を除去するための暴露期間中サーモスタツト
弁の満足すべき動作に依存することを必要とした
重力変位サイクルの先行技術とは対照をなす。導
管９４を通る連続ブリード排気は必要とするが、
環境へのスチーム損失は減少し、ライン３０に沿
つた上昇時間は減少する。ブリーダ排気弁９６は
温度センサがドレンライン内にあるときチヤンバ
温度測定の正確さを保持するのに必要である。

温度スイツチ１６０の温度感知要素が選ばれた
滅菌温度たとえば250〓に達すると、温度スイツ
チはソレノイドアーム１４８を位置１６２に切替
える回転ソレノイド１４４に進むの信号を送るこ
とを引起こす。

回転ソレノイドがアーム１４８を位置１６２に
切替えると、所望される滅菌暴露は第２図の線３
２−３４に沿つて行なわれる。即ち、チヤンバ温
度は所望の滅菌間隔に対して選ばれたレベルに保
持される。コンスタントブリーダ弁９６は前記目
的のため開かれ又は開いたままに保持される。弁
７６を通してのスチーム注入は温度スイツチ１６
４によつて制御されて温度を250〓に保持する。
タイマ１６６も又アーム１４８が接触位置に切替
るにつれて始動され、そして選ばれた時間が切れ
ると、タイマ１６６は進むの信号が回転ソレノイ
ド１４４に送られてリレーアーム１４８を接触位
置１６８に切替えることを引起す。

排出位相（exhaust phase）は、サイクルと滅
菌装置負荷の材料に依存して、当技術分野で十分
知られた種々の様式の選択によつて行なわれる。
排出位相が終了すると、圧力が大気レベル
（0psig、14.7psia）に達するとき、スイツチ１７
０は閉じてソレノイドをサイクルを終了させる
“オフ”位置に進める。

前記した他の方法、たとえばチヤンバ温度を実
質的に一様に保持すると共に圧力を測定すること
によつて空気除去評価が行なわれるべき場合に
は、適当な制御装置が接触子１５５において置換
される。たとえば、温度が選ばれた従属変数であ
る場合には、温度スイツチが使用されてチヤンバ
温度を選ばれたレベル（230〓）に保持し、そし
て圧力スイツチはチヤンバ圧力が確立された値
（21psia）に下がるとき進むを作動させる。

更なる例として、第６図は、好ましい態様にお
ける如く実質的に一定であるのではなく二つのレ
ベル間で変わることを許容することにより選ばれ
た従属変数が制御される場合の評価及び空気除去
のための装置を略図で説明する。第６図の回路は
第５図に示された接触子の代わりに接触子１５５
に接続される。チヤンバ内の圧力が選ばれたレベ
ルＰ１（たとえば21psia）に達すると、ラツチリ
レイ１７４を通して圧力スイツチ１７２はメイン
スチーム弁７２をチヤンバにカツトオフする。チ
ヤンバ内の空気によつて、温度スイツチ１７６は
状態を変えない。何故ならばチヤンバ温度は確立
されたスチーム表の230〓の値より低いからであ
る。

メインベント９２は、チヤンバ温度及び圧力が
予め選ばれた圧力Ｐ２に達するまで降下するよう
にメイン入口弁７２は閉じた状態で開いている。
Ｐ２に達すると圧力スイツチ１７８は、示された
状態から状態を変えてスチームをチヤンバに送り
（弁７２又は７６を使用することができる）チヤ
ンバ圧力及び温度を上昇せしめる。このタイプの
振動は上記温度（230〓）に対する確立されたス
チーム表値がＰ１（21psia、圧力スイツチ１７２
及び温度スイツチ１７６は示された状態とは変つ
た状態にある）に達するまで続き、かくして空気
除去及び評価を完了する。かかる状況下に、温度
スイツチ１７６は回転ソレノイド１４４の接触ア
ームを進めてサイクルを続ける。

電子工学的プロセツサ装置を電気機械的装置よ
りいくらか有利に使用することができる。たとえ
ば、大きいコンピユータメモリを使用して、従属
変数間の全体グラフ関係の所望の範囲のデータは
容易に記憶することができ、そして空気除去に対
するレベル及び評価動作を容易に選んでグラフの
記憶された部分に沿つて行なうことができる。電
子工学的プロセツサを使用する場合には、圧力変
換器及び温度変換器をそれぞれ圧力スイツチ及び
温度スイツチに対して置換えることができる。た
とえば、熱電対及び抵抗温度検出器（RTDS）は
温度スイツチの代わりに使用することができる。
特定のサイクルに対するパラメータ値の選択の容
易さも又、電気機械的装置に関して利用できるそ
れを越える電子工学的プロセツサ装置によつて促
進される。更には、サイクルの任意の点における
空気除去の再証明（reverification）は電子工学
的プロセツサのメモリに頼ることによつてより容
易に得られる。

第７図の電子工学的プロセツサ装置において、
コントローラ１８０はマイクロプロセツサ１８
２、プログラムメモリ１８４、作業メモリ
（working memory）１８６及び入力／出力制御
装置１８８を包含する。圧力変換器８６及び温度
変換器８８からの圧力及び温度信号はライン１９
０及び１９２上でスチーム表に記憶された値との
比較のため入力／出力制御装置へと伝達される。
ボツクス１９４により表わされたスチーム入口及
びチヤンバ大気排気のための種々の値に対する信
号はライン１９６を介して送られる。

第８図のフローチヤートは重力変位サイクルに
関するが、より以前に与えられた開示に基く空気
除去を増加するために真空を使用するサイクルに
対して当業者により容易に修正することができ
る。第８図においては、圧力は、約21psiaにて実
質的に一定に保持されるべき予め選ばれた従属変
数であり、一方チヤンバ温度は空気除去が構成さ
れそしてかかる空気除去が確かめられるまで測定
される。フローチヤートに示された如く、始動時
においては、メインチヤンバ大気ベント９２及び
メイン上昇スチーム入口弁７２は開放される。圧
力は21psiaのチヤンバ圧力が圧力変換器８６によ
り信号されるまで増加する。

予め選ばれた圧力に達すると、チヤンバ圧力は
スチームの減少した流れによつて実質的に一様に
保持される。弁７６はこの制御を促進し、一方メ
インスチーム入口弁７２は閉じられる。チヤンバ
温度は約230〓の値が読まれるまで測定される。

チヤンバ温度が230〓に達すると、実質的にす
べての空気は除去され、チヤンバ雰囲気をフラツ
シユするためにチヤンバからの高い排気速度は最
早続ける必要はなく、そして排気は実質的に減少
させることができる。メインスチーム入口弁７２
は開き、そしてメインベント９２は好ましくは上
昇期間中閉じられ、一方コンスタントブリード弁
９６は開かれ又は開いたままである。ブリーダ弁
は前記目的で、即ち、ドレンライン内の温度セン
サから得られたチヤンバ温度読取の正確さを保持
するのを助けるためにこの態様においては開いた
ままである。

滅菌温度においては、メインスチーム入口弁７
２が閉じられ、コンスタントブリード弁９６は開
いて保持され、メインベント９２はタイマが始動
されるにつれて閉じて保持される。

選ばれた滅菌温度はチヤンバスチーム入口弁７
６の制御により保持される。必要な暴露時間の終
つた後、排出はスチーム入口弁を閉じて開始され
る。排出が終了すると、圧力が実質的に大気圧に
等しくなると、排出は停止されそしてサイクルは
終る。

第４，５，６及び７図に関して示された個々の
電気的要素及び装置並びに同等な装置は容易に商
業的に入手可能であり、それらの個々の動作は当
業界では良く知られている。本発明の独特な観点
を与えるのは本発明の教示に従うそれらの組合せ
である。本発明の代表的態様においては、特定の
プロセスステツプ及び装置が記載されている。し
かしながら、本発明の範囲内にある修正又は置換
がなされ得る。故に、本発明の範囲を評価するに
際しては特許請求の範囲を参照すべきである。

添付図面第５図、第６図及び第８図について説
明を付加すると次の通りである。第５図において ２０１ ベント９２開放 ２０２ 弁７２開 ２０３ 進む（ソレノイド接触アーム１４８）Ｐ
＝21psia ２０４ ベント９２開放 ２０５ 弁７２を閉じる ２０６ 進むＴ＝230〓でスイツチを切換える。

２０７ スチームをチヤンバ弁７６に、Ｐ〓
21psia、スイツチを切換える。Ｐ＜21psia示さ
れている。

２０８ ベント９６（ブリード）開放。

２０９ ベント９２開放（随意に）。

２１０ 弁７２開放。

２１１ 進む。Ｔ＝250〓（又は他の滅菌温度） ２１２ ベント９６（ブリード）開放、 ２１３ 弁７６ Ｔ＜250〓スイツチ閉じる ２１４ 進む 第８図においては ２１５ 排出。

２１６ 進む。Ｐ＝0psig閉じる。

第６図においては ２０１ チヤンバへのスチーム、 ２０２ 進む。

２０３ ベント ２３１ 開始、 ２３２ 弁９２を開く。

２３３ 弁７２を開く。

２３４ 圧力＝21psia ２３５ 弁７２を閉じる。

２３６ 圧力＝21psia。

２３７ 弁７６を開く。

２３８ 弁７６を閉じる。

２３９ 温度＝230〓。

２４０ 弁７６を閉じる。

２４１ 弁９２を閉じ、弁９６を開ける。

２４２ 弁７２を開く。

２４３ 温度＝選ばれた滅菌温度。

２４４ 弁９２を閉じる。

２４５ 弁７２を閉じる。

２４６ 弁９６を開ける。

２４７ タイマ始動 ２４８ 温度を選ばれた滅菌温度と比較する。

２４９ 弁７６を開く。

２５０ 弁７６を閉じる。

２５１ タイマ満了。

２５２ 排出にターンオン。

２５３ 圧力＝0psig。

２５４ 排出をターンオフ。

２５５ 停止。

【図面の簡単な説明】

第１図は重力変位型の先行技術スチーム滅菌サ
イクルのグラフ図、第２図は本発明を具体化する
重力変位型のスチーム滅菌サイクルのグラフ図、
第３図は本発明を具体化する他のタイプのスチー
ム滅菌サイクルのグラフ図、第４図は本発明を具
体化するスチーム滅菌装置の略図、第５図は本発
明を具体化する電気機械的タイプ制御装置の略回
路図、第６図は第５図の部分を代替することがで
きる制御装置略回路図、第７図は本発明を具体化
する電子工学的プロセツサ制御装置の略ボツクス
ダイアグラム、第８図は本発明を具体化する電気
工学的プロセツサ制御装置に対するフローチヤー
トである。 図において、５０……チヤンバ、５２……絶縁
ジヤケツト、５４……出入ドア、５６……スチー
ム供給源、６０，６４……導管、６２，６６……
弁、６８……チヤンバドレン、７０……入口導
管、７２……弁、７４……スチーム入口導管、７
８……スロツトル制御弁、８０……導管、８４…
…オン／オフ弁、８６……圧力感知手段、８８…
…温度感知手段、９０……メインベント導管、９
２……排気弁、９４……導管、９６……コンスタ
ントブリード弁、１００……排気導管、１０２…
…弁、１０４……ポンプ手段、１０８……サーモ
スタツト弁、１１０……トラツプ、１２０……コ
ントローラ、１２６……読出しパネル、１３０，
１４０……ソレノイド、１４４……回転式ソレノ
イド、１４８……切替アーム、１５８……温度ス
イツチ、１７０……スイツチ、１５５……接触
子、１７２……圧力スイツチ、１７６……温度ス
イツチ、１８０……コントローラ、１８２……マ
イクロプロセツサ、１８４……プログラムメモ
リ、１８６……作業メモリ、１８８……入力／出
力制御装置である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ チヤンバを通るスチーム流を使用して空気の
   除去を促進し、飽和スチームの圧力及び温度の従
   属変数に関するスチーム表に確立されたデータ
   と、測定されたチヤンバ状態とを相関させること
   によつて有効な空気除去の決定を与えるスチーム
   滅菌の方法であつて、 大気圧より高い圧力で動作することができるチ
   ヤンバを設けることと、 チヤンバ圧力が大気圧より高く増加するように
   チヤンバ雰囲気を除去しながらチヤンバにスチー
   ムを注入することと、 飽和スチームの圧力及び温度の従属変数に関す
   る予め決められたスチーム表のデータの使用を与
   えることと、 かかる従属変数の一方の該チヤンバ内の値を制
   御し且つかかる従属変数の他方の該チヤンバ内の
   値を少なくとも間欠的に測定することとを含み、 一方の従属変数の該チヤンバ内の値のかかる制
   御及び他方の従属変数のかかる測定が、該チヤン
   バ内の各々のそれぞれの値が各々に対する予め決
   められたスチーム表値に実質的に対応して、空気
   除去が完了しそして実質的にすべての空気が除去
   されていることを確めるまで行なわれ、そして所
   望の滅菌暴露が完了すると、 該チヤンバを排出してチヤンバ圧力を実質的に
   大気圧に戻すことを含むことを特徴とする方法。 ２ 実質的にすべての空気が除去されたことを確
   かめるための該他方の従属変数のかかる測定は制
   御された従属変数に対する予め選ばれたレベルで
   行なわれる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 一方の従属変数の値がかかる従属変数に対す
   るチヤンバ値を実質的に一様に保持することによ
   つて制御される特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ４ 該制御された従属変数が圧力であり、そして
   チヤンバ圧力が約17.5psia乃至約30psiaの範囲の
   値に実質的に一様に保持される特許請求の範囲第
   ３項記載の方法。 ５ 該制御された従属変数が温度であり、チヤン
   バ温度が220〓乃至予め選ばれたより高い滅菌暴
   露温度の範囲の値に実質的に一様に保持される特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ チヤンバ雰囲気の除去のためのチヤンバベン
   ト開放を実質的に一定に保持しながらスチーム注
   入を制御することにより一方の従属変数の値を制
   御する特許請求の範囲第１〜５項の何れか１項に
   記載の方法。 ７ 予め選ばれたチヤンバ温度に達した後スチー
   ム注入を変えることによつてチヤンバ圧力が選ば
   れたレベル間で制御される特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ８ 予め選ばれたチヤンバ圧力に達して後スチー
   ム注入を変えることによつて選ばれたレベル間で
   チヤンバ圧力が制御される特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ９ 空気除去を完了しそして実質的にすべての空
   気が除去されていることを確かめるための一方の
   従属変数の該チヤンバ内のかかる制御及び他方の
   従属変数の測定は、所望の滅菌暴露条件に達する
   前に状態調節期間中行なわれ、続いて該チヤンバ
   内の所望のスチーム滅菌暴露状態を速かに確立す
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 １０ 滅菌暴露状態は、空気除去が完了したこと
   を確かめて後チヤンバ雰囲気の排気を減じる工程
   を含むことによつて速やかに確立される特許請求
   の範囲第９項記載の方法。 １１ 滅菌暴露状態を速やかに確立することがス
   チーム注入の速度を増加させる工程を含む特許請
   求の範囲第９項記載の方法。 １２ チヤンバ雰囲気が重力により除去される特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 １３ チヤンバ雰囲気が該チヤンバに真空をかけ
   ることによつて少なくとも一部分的に除去される
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 １４ 所望の滅菌暴露は予め選ばれた時間該チヤ
   ンバ内で予め選ばれた滅菌温度を保持することを
   含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 １５ 滅菌チヤンバを通るスチーム流を使用して
   空気の除去を促進し、飽和スチームの圧力及び温
   度の従属変数のスチーム表に確立されたデータ
   と、測定されたチヤンバ状態とを相関させること
   により有効空気除去を決定するスチーム滅菌のた
   めの装置であつて、 大気圧より高い圧力で同左することができる滅
   菌チヤンバと、 該チヤンバにスチームを注入するための手段
   と、 チヤンバ大気を除去せしめる手段と、 飽和スチームの圧力及び温度の従属変数に関し
   て予め決められたスチーム表値の使用を与えるた
   めの手段と、 かかる従属変数の一方の該チヤンバ内の値を制
   御する手段と、 かかる従属変数の他方の該チヤンバ内の値を測
   定するための手段と、 該一方の従属変数の該チヤンバ内の値のかかる
   制御及び他方の従属変数のかかる測定を、該チヤ
   ンバ内の各々のそれぞれの値が該一方の従属変数
   に対して制御される該チヤンバ値における各々に
   対する予め決定されたスチーム表値に実質的に対
   応するまで実施することによつて、空気除去を完
   了し、実質的にすべての空気が除去されているこ
   とを確かめるための手段を具備することを特徴と
   する装置。 １６ 飽和スチームに対する圧力及び温度の従属
   変数に対する予め決定されたスチーム表値の使用
   を与えるための手段が、予め選ばれたチヤンバ圧
   力に応答する圧力スイツチ手段を含み、該他方の
   従属変数の該チヤンバ内の値を測定するための手
   段が、該圧力スイツチ手段に対してかかる予め選
   ばれたチヤンバ圧力における飽和スチームに関す
   るスチーム表温度値に対応するチヤンバ温度に応
   答する応答スイツチ手段を含む特許請求の範囲第
   １５項記載の装置。 １７ 飽和スチームに対する圧力及び温度の従属
   変数に対する予め決められたスチーム表値の使用
   を与える手段が電子工学的プロセツサの一部を形
   成するメモリ手段を含み、かかるメモリ手段は飽
   和スチームに対する圧力及び温度の従属変数に対
   するスチーム表値を記憶するようになつている特
   許請求の範囲第１５項記載の装置。 １８ 該チヤンバにスチームを注入するための手
   段がスチーム注入の異なる流速の選択を与える手
   段を含む特許請求の範囲第１５項記載の装置。 １９ スチーム注入の異なる流速を与える手段
   が、少なくとも二つのスチーム入口導管手段を具
   備し、かかるスチーム入口導管手段の一つはスチ
   ーム注入の相対的に高い速度を与え、そしてかか
   るスチーム入口導管手段の一つはスチーム注入の
   相対的に低い速度を与えるようになつている特許
   請求の範囲第１８項記載の装置。 ２０ チヤンバ雰囲気の除去を与える手段が異な
   るチヤンバ大気除去速度を与える手段を含む特許
   請求の範囲第１５項記載の装置。 ２１ 異なるチヤンバ大気除去速度を与える手段
   が少なくとも二つのチヤンバ大気ベント導管を具
   備し、かかる二つのチヤンバベント導管の一つは
   相対的に高いチヤンバ排気速度を与え、かかる少
   なくとも二つのチヤンバベント導管の残りは相対
   的に低いチヤンバ排気速度を与えるようになつて
   いる特許請求の範囲第２０項記載の装置。 ２２ 該スチーム入口導管手段が自動制御するこ
   とができる弁手段を含む特許請求の範囲第１９項
   記載の装置。 ２３ 該ベント導管手段が自動制御可能な弁手段
   を含む特許請求の範囲第２１項記載の装置。 ２４ チヤンバを通るスチーム流を使用して空気
   の除去を促進し、飽和スチームの圧力及び温度の
   従属変数に関するスチーム表に確立されたデータ
   と、測定されたチヤンバ状態とを相関させること
   により有効な空気除去の決定を与えるスチーム滅
   菌のための装置であつて、 大気圧より高い圧力で動作することができる滅
   菌チヤンバと、 自動制御可能な弁手段を含むスチーム入口導管
   手段と、 自動制御することができる排気弁手段を含むチ
   ヤンバ大気排気導管手段と、 チヤンバ圧力感知手段と、 チヤンバ温度感知手段と、 チヤンバへのスチームの注入を制御し且つチヤ
   ンバ温度を測定しながらチヤンバ圧力を実質的に
   一様に保持するようにチヤンバからのチヤンバ雰
   囲気の排気を制御するためのコントローラ手段と
   を具備し、 該コントローラ手段は該チヤンバ圧力感知手段
   及び該チヤンバ温度感知手段に少なくとも部分的
   に応答してスチーム滅菌サイクルの状態調節位相
   期間中空気除去を達成しそして滅菌暴露位相、続
   いて排出位相を行なうようになつていることを特
   徴とする装置。 ２５ 該チヤンバ圧力感知手段は予め選ばれたチ
   ヤンバ圧力で動作して予め選ばれた圧力レベルに
   チヤンバ圧力を保持する圧力スイツチ手段を含む
   特許請求の範囲第２４項記載の装置。 ２６ 該チヤンバ温度感知手段は、予め選ばれた
   制御されたチヤンバ圧力レベルにおけるスチーム
   表温度値に相当するチヤンバ温度に達するとき、
   状態を変化させるようにチヤンバ圧力が圧力スイ
   ツチ手段によつて制御されながら動作する温度ス
   イツチを含む特許請求の範囲第２５項記載の装
   置。 ２７ 該チヤンバ圧力感知手段がコントローラ手
   段に相互接続された圧力変換器手段を含み、 該チヤンバ温度感知手段は該コントローラ手段
   に相互接続された温度変換器手段を含み、 該コントローラ手段は、飽和スチームの圧力及
   び温度の従属変数に関してスチーム表に確立され
   た値を記憶するための手段と、 チヤンバの感知された圧力及び温度値を飽和ス
   チームの圧力及び温度の上記記憶されたスチーム
   表値と比較するための手段とを具備する特許請求
   の範囲第２４項記載の装置。