大型エチレンオキシド滅菌装置の蒸気システム設計

人体や血液に接触する使い捨ての滅菌医療機器の場合、製品の安全性と有効性を確保するために、正しい滅菌が非常に重要です。
高温消毒に耐えられない一部の物品や材料には、大型のエチレンオキシドガス滅菌装置が一般的に使用されます。エチレンオキシドは金属を腐食せず、残留臭がなく、細菌とその胞子、カビ、真菌を殺菌できます。
エチレンオキシドは包装への浸透性に優れ、強い酸化力を持つことから、医療機器の滅菌に広く使用されています。エチレンオキシド滅菌には、温度、湿度、圧力、滅菌時間、エチレンオキシド濃度などの影響があります。エチレンオキシド滅菌では、蒸気システムを適切に設計することで、滅菌温度と湿度を確保できます。
エチレンオキシド滅菌の温度は一般的に38℃～70℃ですが、エチレンオキシド滅菌温度は滅菌製品や材質、包装、製品の積み重ね、滅菌製品の数量などによって異なります。
殺菌装置の層間加熱は、温水温度を利用して殺菌温度を確保し、層間温度の温水は一般的に蒸気で加熱され、時には蒸気を直接混合して水中に噴霧することで、水の加熱速度を高め、熱乱流状態を置き換えます。

滅菌装置の起動時には、加熱と真空引きのプロセスにより、滅菌対象物と環境の相対湿度が変化します。相対湿度とは、空気中の絶対湿度と、同じ温度と圧力における飽和絶対湿度の比であり、パーセンテージで表されます。つまり、ある湿度の空気中に含まれる水蒸気の質量と、同じ温度と圧力における飽和空気中に含まれる水蒸気の質量の比を指し、この比はパーセンテージで表されます。
殺菌装置の層間加熱は、温水温度を利用して殺菌温度を確保し、層間温度の温水は一般的に蒸気で加熱され、時には蒸気を直接混合して水中に噴霧することで、水の加熱速度を高め、熱乱流状態を置き換えます。
滅菌装置の起動時には、加熱と真空引きのプロセスにより、滅菌対象物と環境の相対湿度が変化します。相対湿度とは、空気中の絶対湿度と、同一温度・同一圧力における飽和絶対湿度の比であり、パーセンテージで表されます。つまり、ある湿度の空気中に含まれる水蒸気の質量と、同一温度・同一圧力における飽和空気中に含まれる水蒸気の質量の比を指し、この比はパーセンテージで表されます。

製品の湿度と微生物の乾燥度は、エチレンオキシド滅菌に大きな影響を与えます。一般的に、滅菌湿度は30%RH～80%RHに制御されます。エチレンオキシド滅菌の湿度は、乾き蒸気注入によって清潔で乾燥した状態を保ちます。蒸気加湿は、蒸気中の水分が加湿品質に影響を与え、湿り蒸気によって製品の実際の滅菌温度が火災細菌の殺菌温度要件よりも低くなる原因となります。
特にボイラーから供給されるボイラー水は、その水質が滅菌製品を汚染する可能性があります。そのため、蒸気入口にワット社の高効率気水分離器を設置することが非常に効果的です。
空気の存在は、蒸気の滅菌温度にさらなる影響を与えます。蒸気に空気が混入した場合、キャビネット内の空気が除去されていない、あるいは完全に除去されていない場合、空気は熱伝導率が低いため、空気の存在によってコールドスポットが形成されます。空気が付着した製品は滅菌温度に到達できません。しかし、実際の運転では、加湿蒸気が断続的に運転されるため、非凝縮性ガスの混入を制御することが困難です。
エチレンオキシド滅菌装置の蒸気分配システムには、複数のクリーン蒸気フィルター、高効率気水分離器、蒸気切替弁、蒸気圧力調整弁、スチームトラップなどが含まれます。また、多段サーモスタット排気弁と非凝縮性ガス収集システムも含まれます。
従来の蒸気滅菌と比較して、エチレンオキシド滅菌では蒸気負荷が大きく変化するため、蒸気減圧弁は十分な流量調整範囲を考慮する必要があります。エチレンオキシド滅菌蒸気加湿では、圧力を低くすることで蒸気の拡散と混合を促進し、湿度の均一性を確保できます。
液剤の袋やボトル、金属器具、磁器、ガラス器具、手術器具、包装材、布地、包帯などの消毒・滅菌を行います。適切かつ効果的な滅菌蒸気制御システムの設計と設置は、製品の品質にとって非常に重要です。
医療機器・製品メーカーにとって、エチレンオキシド滅菌に影響を与える蒸気要因は数多くあります。例えば、最適な蒸気システムの圧力、温度設計、蒸気品質処理装置などです。適切な蒸気システム設計は、大規模なエチレンオキシド滅菌の有効性と安全性を効果的に保証します。