除污染装置和系统的制作方法

1.本发明涉及一种除污染装置和系统。


背景技术：

2.日本特开2016
‑
22144号公报(专利文献1)公开了一种用于对生物安全柜内进行除污染处理的除污染装置。该除污染装置使过氧乙酸除菌剂雾化进而使其气化，使气化后的过氧乙酸在生物安全柜内循环。由此，对配置在生物安全柜内的hepa(high efficiency particulate air：高效微粒空气)过滤器进行除污染处理(参照专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2016
‑
22144号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的课题
7.然而，在上述专利文献1所公开的除污染装置中，由于过氧乙酸除菌剂一度要被雾化，根据生物安全柜内的温度和湿度的影响，不仅是气体状的过氧乙酸，雾状的过氧乙酸也有可能在生物安全柜内循环。当雾状的过氧乙酸循环时，例如，配置在生物安全柜内的用于除去微粒的空气过滤器(例如hepa过滤器)会被润湿。若用于除去微粒的空气过滤器被湿润，由用于除去微粒的空气过滤器捕集到的粉尘吸收水分，则在空气过滤器的干燥时，粉尘有可能在纤维间以张开成膜的状态固定。其结果是，空气过滤器的压力损失可能上升。
8.本发明是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于，提供一种除污染装置和系统，其能够抑制在利用过氧乙酸进行的用于除去微粒的空气过滤器的除污染处理时，该空气过滤器被润湿的情况。
9.用于解决课题的技术方案
10.本发明的一个方面的除污染装置构成为对用于除去微粒(颗粒、粒子)的空气过滤器进行除污染处理。该除污染装置构成为，以包含过氧乙酸的气体到达空气过滤器的方式释放气体，而不释放包含过氧乙酸的雾。
11.根据该除污染装置，包含过氧乙酸的气体向空气过滤器释放而不释放雾，因此与释放包含过氧乙酸的雾的情况相比，能够降低空气过滤器被润湿的可能性。即，根据该除污染装置，空气过滤器被润湿的可能性降低，于是能够降低由用于除去微粒的空气过滤器捕集到的粉尘在纤维间以张开膜的状态固定而使空气过滤器的压力损失上升的可能性。
12.在上述除污染装置中也可以是，上述气体通过不对包含过氧乙酸的药剂进行加热的方式生成。
13.根据该除污染装置，因为包含过氧乙酸的药剂没有被加热，所以能够抑制过氧乙酸的分解。另外，根据该除污染装置，包含过氧乙酸的药剂的温度维持为与配置有除污染对象的空气过滤器的空间内的温度相同的程度，因此能够抑制在该空间内发生结露的可能
性。
14.上述除污染装置可以包括过氧乙酸气体产生部，该过氧乙酸气体产生部构成为收纳包含过氧乙酸的药液，在过氧乙酸气体产生部中收纳有药液的情况下，药液的表面积为20cm2以上。
15.该除污染装置只要从包含过氧乙酸的药液产生过氧乙酸气体即可。过氧乙酸气体的产生方法也可以是将药液放入开口足够宽的容器中而产生过氧乙酸气体的方法。另外，过氧乙酸气体的扩散方法可以是自然扩散，也可以利用风机吹风，例如，也可以是利用设置于密闭容器的风机进行的空气扩散。
16.上述除污染装置也可以具有浸入有包含过氧乙酸的药液的多孔质部件。
17.该除污染装置也可以从浸入有包含过氧乙酸的药剂的多孔质部件产生气体。过氧乙酸气体的扩散方法可以是自然扩散，也可以利用风机吹风，例如，也可以是利用设置于密闭容器的风机进行的空气扩散。
18.上述除污染装置也可以是，还包括：壳体，其在内部形成有流体的流路，在下游侧形成有开口部；和配置在流路上的风机，上述多孔质部件配置在流路上。
19.在该除污染装置中，风机向包含药剂的多孔质部件送风，由此从多孔质部件向开口部释放包含过氧乙酸的气体。因此，根据该除污染装置，包含过氧乙酸的气体向空气过滤器释放，于是与包含过氧乙酸的雾被释放的情况相比，能够降低空气过滤器被润湿的可能性。
20.上述除污染装置也可以是，包括：收纳体，其收纳包含过氧乙酸的药液；和风机，其构成为向收纳于收纳体的因过氧乙酸蒸发而生成的气体送风，由风机送风后的气体到达空气过滤器。
21.在该除污染装置中，风机向包含过氧乙酸的气体送风，由此释放气体。因此，根据该除污染装置，包含过氧乙酸的气体向空气过滤器释放，于是与包含过氧乙酸的雾被释放的情况相比，能够降低空气过滤器被润湿的可能性。
22.上述除污染装置也可以是，包括：壳体，其在内部形成有流体的流路，在下游侧形成有开口部；雾产生器，其配置在流路上，能够产生包含过氧乙酸的雾；雾吸附过滤器，其在流路上配置在雾产生器的下游侧，能够吸附雾；和风机，其配置在流路上。
23.在该除污染装置中，利用除雾过滤器除去在雾产生器中产生的雾，从开口部释放包含过氧乙酸的气体。因此，根据该除污染装置，包含过氧乙酸的气体向空气过滤器释放，于是与包含过氧乙酸的雾向空气过滤器释放的情况相比，能够降低空气过滤器被润湿的可能性。
24.根据本发明的另一方面的系统，包括容器和除污染装置。容器构成为保持用于除去微粒的空气过滤器。除污染装置构成为，以包含过氧乙酸的气体到达空气过滤器的方式将气体向容器内释放，而不将包含过氧乙酸的雾向容器内释放。
25.根据该系统，利用除污染装置将包含过氧乙酸的气体向容器内的空气过滤器释放，因此与释放包含过氧乙酸的雾的情况相比，能够降低空气过滤器被润湿的可能性。
26.发明效果
27.根据本发明，能够提供一种能够抑制在利用过氧乙酸对纤维状的空气过滤器进行除污染处理时该空气过滤器被润湿的情况的除污染装置。
附图说明
28.图1是用于说明系统的概要的图。
29.图2是表示实施方式1的除污染装置的正面的示意图。
30.图3是表示图2的iii
‑
iii截面的示意图。
31.图4是表示除污染处理时的系统的状态的图。
32.图5是表示系统中的除污染处理的流程的流程图。
33.图6是表示实施方式2的除污染装置的正面的示意图。
34.图7是表示图6的vii
‑
vii截面的示意图。
35.图8是表示实施方式3中的除污染装置的概略结构的图。
36.图9是表示实验1中的实验装置的示意图。
37.图10是表示实验2中的实验装置的示意图。
38.图11是表示实验3中的实验环境的示意图。
具体实施方式
39.以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，对图中相同或相应的部分标注相同的附图标记，不重复其说明。
40.[1.实施方式1]
[0041]
(1
‑
1.系统的概要)
[0042]
图1是用于说明本实施方式的系统10的概要的图。如图1所示，系统10包括安全柜100和除污染装置200。
[0043]
安全柜100是用于抑制生物危害的箱状的实验设备。实验者将手插入作业空间s1，进行例如使用生物材料的实验。在安全柜100中，作业空间s1保持为负压。即，在安全柜100中，例如，配置在作业空间s1内的生物材料向实验者侧的扩散得到抑制。
[0044]
安全柜100包括风扇110、hepa(high efficiency particulate air)过滤器120、130和开闭件140。在实验时，由于风扇110工作而产生气流，通过hepa过滤器120将清洁的空气向外部排出，并且通过hepa过滤器130将清洁的空气供给到作业空间s1。开闭件140构成为能够开闭。
[0045]
除污染装置200是用于在使用安全柜100后对配置在安全柜100内的hepa过滤器120、130进行除污染(生物除污染)处理的装置。例如，除污染装置200在使用安全柜100后被配置在作业空间s1内。除污染装置200构成为，通过向作业空间s1释放气体状的过氧乙酸，对hepa过滤器120、130进行除污染处理。接下来，对除污染装置200为了进行hepa过滤器120、130的除污染处理而释放气体状的过氧乙酸的理由进行说明。
[0046]
当由除污染装置200释放雾状的过氧乙酸时，根据安全柜100内的湿度，hepa过滤器120、130可能被润湿。如果hepa过滤器120、130湿润，由纤维状的hepa过滤器120、130捕集的粉尘会吸收水分，则在hepa过滤器120、130的干燥时，粉尘有可能在纤维间以张开膜的状态凝固。其结果是，hepa过滤器120、130的压力损失可能上升。当压力损失上升时，例如有可能引起hepa过滤器120、130的破裂。
[0047]
因此，在系统10中，通过除污染装置200向作业空间s1仅释放气体状的过氧乙酸，对hepa过滤器120、130进行除污染处理。根据除污染装置200，因为仅是包含过氧乙酸的气
体向hepa过滤器120、130释放，所以与包含过氧乙酸的雾被释放的情况相比，能够降低hepa过滤器120、130被润湿的可能性。即，根据该除污染装置200，hepa过滤器120、130被润湿的可能性降低，于是能够降低由纤维状的hepa过滤器120、130捕集的粉尘在纤维间以张开膜的状态凝固而使hepa过滤器120、130的压力损失上升的可能性。
[0048]
以下，对除污染装置200的结构进行详细说明，之后，对安全柜100内的除污染处理的流程进行说明。
[0049]
(1
‑
2.除污染装置的结构)
[0050]
图2是表示除污染装置200的正面的示意图。图3是表示图2的iii
‑
iii截面的示意图。如图2和图3所示，除污染装置200包括壳体210、托盘220、多孔质部件230和风扇240。
[0051]
壳体210是在内部形成有空洞(流体的流路)的四棱柱形状。壳体210例如由树脂或金属构成。在壳体210的正面形成有开口部o1，在壳体210的背面形成有开口部o2。托盘220、多孔质部件230和风扇240分别配置在形成于壳体210内的流路上。
[0052]
托盘220构成为收纳包含过氧乙酸的液体状的药剂(以下，也称为“过氧乙酸类除污染剂”)。
[0053]
多孔质部件230只要被包含过氧乙酸的液体状的药剂(药液)湿润即可。在本实施方式中，通过在收纳药液的托盘220内配置多孔质部件230，多孔质部件230被药液湿润。此外，多孔质部件230的湿润方法并不限定于此，例如，也可以通过从多孔质部件230的上方施加药液，利用药液使多孔质部件230湿润。
[0054]
需要说明的是，多孔质部件230只要能够被包含过氧乙酸的液体状的药剂湿润，并通过通风使药剂高效地气化，则结构、部件没有特别限定。例如，多孔质部件230也可以通过将织物、编织物、无纺布或膜等片状的部件加工成褶皱状、波纹状而形成。也可以是硅藻土、沸石等多孔质材料内包于织物、编织物、无纺布或膜等中的结构。多孔质部件230配置在托盘220内。多孔质部件230通过毛细管现象将托盘220内的过氧乙酸类除污染剂吸起。即，在多孔质部件230中浸入过氧乙酸类除污染剂。
[0055]
风扇240构成为产生从上游侧向下游侧去的风。作为风扇240，能够采用公知的各种风扇(风机)。风扇240配置在比多孔质部件230靠上游侧的位置。即，当风扇240工作时，产生朝向多孔质部件230的风，从多孔质部件230向开口部o1仅释放包含过氧乙酸的气体。
[0056]
(1
‑
3.除污染流程)
[0057]
图4是表示除污染处理时的系统10的状态的图。如图4所示，在系统10的除污染处理时，利用遮闭部件141、142使安全柜100的内部成为密闭状态或准密闭状态。由此，能够抑制过氧乙酸气体漏出到安全柜100的外部，于是能够提高安全柜100内的气体浓度。另外，通过实验可知，即使利用遮闭部件141进行密闭，在除污染时hepa过滤器120的上方的过氧乙酸气体浓度也会充分上升。
[0058]
图5是表示系统10中的除污染处理的流程的流程图。该流程图所示的处理例如在安全柜100的使用结束后由实验者执行。
[0059]
参照图5，实验者在安全柜100的作业空间s1内配置除污染装置200(步骤s100)。实验者通过操作除污染装置200，使除污染装置200开始hepa过滤器120、130的除污染处理(步骤s110)。此外，除污染装置200进行的除污染处理，可以通过定时器设定、除污染程序的设定而自动地开始，也可以基于安装于除污染机主体的开关、设置于作业空间s1外的开关的
操作而开始。
[0060]
实验者判断除污染处理是否完成(步骤s120)，在判断为除污染处理完成的情况下(在步骤s120中为“是(yes)”)，从作业空间s1取出除污染装置200，完成处理。
[0061]
(1
‑
4.特征)
[0062]
如上所述，根据除污染装置200，仅包含过氧乙酸的气体向hepa过滤器120、130释放，因此与包含过氧乙酸的雾被释放的情况相比，能够降低hepa过滤器120、130被润湿的可能性。即，根据除污染装置200，hepa过滤器120、130被润湿的可能性降低，因此能够降低由纤维状的hepa过滤器120、130捕集的粉尘在纤维间以张开膜的状态凝固而使hepa过滤器120、130的压力损失上升的可能性。
[0063]
特别是，在除污染装置200中，通过风扇240向多孔质部件230送风，从多孔质部件230向开口部o1仅释放包含过氧乙酸的气体。由此，根据除污染装置200，由于仅包含过氧乙酸的气体向hepa过滤器120、130释放，与包含过氧乙酸的雾被释放的情况相比，能够降低hepa过滤器120、130被润湿的可能性。
[0064]
[2.实施方式2]
[0065]
在上述实施方式1中，利用除污染装置200释放气体状的过氧乙酸。在本实施方式2中，利用除污染装置200a释放气体状的过氧乙酸。以下，以与实施方式1不同的点为中心进行说明。
[0066]
(2
‑
1.除污染装置的结构)
[0067]
图6是表示除污染装置200a的正面的示意图。图7是表示图6的vii
‑
vii截面的示意图。如图6和图7所示，除污染装置200a包括壳体210a、风扇240a、雾产生装置250a和雾吸附过滤器260a。
[0068]
壳体210a是在内部形成有空洞(流体的流路)的四棱柱形状。壳体210a例如由树脂或金属构成。在壳体210a的正面形成有开口部o1a，在壳体210a的背面形成有开口部o2a。风扇240a、雾产生装置250a和雾吸附过滤器260a分别配置在形成于壳体210a内的流路上。
[0069]
风扇240a构成为产生从上游侧向下游侧去的风。作为风扇240a，能够采用公知的各种风扇(风机)。
[0070]
雾产生装置250a构成为使用过氧乙酸类除污染剂产生雾状的过氧乙酸。作为雾的产生方式，例如存在超声波雾化方式和喷雾方式，可以使用这些方式中的任意方式。雾产生装置250a配置在比风扇240a靠下游侧的位置。即，当风扇240a和雾产生装置250a工作时，雾产生装置250a所产生的雾状的过氧乙酸随着风向雾吸附过滤器260a侧去。
[0071]
雾吸附过滤器260a配置在雾产生装置250a的下游侧，构成为吸附雾产生装置250a所产生的雾。即，在除污染装置200a中，在雾产生装置250a产生的雾被雾吸附过滤器260a吸附、气化，仅包含过氧乙酸的气体从开口部o1a释放。
[0072]
(2
‑
2.特征)
[0073]
如上所述，根据除污染装置200a，由于仅包含过氧乙酸的气体向hepa过滤器120、130释放，与包含过氧乙酸的雾被释放的情况相比，能够降低hepa过滤器120、130被润湿的可能性。即，根据除污染装置200a，hepa过滤器120、130被润湿的可能性降低，于是能够降低由用于除去微粒的hepa过滤器120、130捕集的粉尘在纤维间以张开膜的状态凝固而使hepa过滤器120、130的压力损失上升的可能性。
[0074]
特别是，在除污染装置200a中，利用雾吸附过滤器260a除去在雾产生装置250a产生的雾，仅包含过氧乙酸的气体从开口部o1a被释放。由此，根据除污染装置200a，因为仅包含过氧乙酸的气体向hepa过滤器120、130释放，所以与包含过氧乙酸的雾向hepa过滤器120、130释放的情况相比，能够降低hepa过滤器120、130被润湿的可能性。
[0075]
雾吸附过滤器260a更优选能够吸附雾，而且使所吸附的雾气化。作为雾吸附过滤器260a，例如有将织物、编织物、无纺布等片状的部件形成为褶皱状的结构。作为雾吸附过滤器260a的原材料，有玻璃、树脂、纤维素等，但优选具有强度、耐破裂性强的树脂、纤维素。作为雾吸附过滤器260a的性能，有ulpa(ultra low penetration air：超低穿透率空气)过滤器、hepa过滤器、中性能过滤器，但若考虑到初始的压力损失和由雾附着引起的压力损失变高，则更优选中性能过滤器。
[0076]
另外，在采用超声波方式作为雾的产生方式的情况下，通过振子振动而使除污染剂雾化，因此由振子对除污染剂进行加热。如果除污染剂被加热，则过氧乙酸的分解被促进。另外，如果除污染剂被加热，安全柜100内的温度上升，室温与安全柜100内的温度之差变大，则成为结露的原因。
[0077]
[3.实施方式3]
[0078]
在上述实施方式1、2中，分别利用除污染装置200、200a释放气体状的过氧乙酸。在本实施方式3中，利用除污染装置200b释放气体状的过氧乙酸。以下，以与实施方式1、2不同的点为中心进行说明。
[0079]
(3
‑
1.除污染装置的结构)
[0080]
图8是表示本实施方式3的除污染装置200b的概略结构的图。如图8所示，除污染装置200b包括壳体210b和风扇240b。
[0081]
壳体210b由金属或树脂等不会被除污染剂腐蚀的材质构成，构成为收纳除污染剂112。除污染剂是包含过氧乙酸的水溶液。在壳体210b的上方设置有风扇240b。
[0082]
风扇240b构成为通过旋转而产生从壳体210b的外部向内部的气流和从壳体210b的内部向外部的气流。通过风扇240b旋转，除污染剂蒸发而产生的过氧乙酸气体被释放到壳体210b的外部。在除污染装置200b中，仅将除污染剂蒸发而产生的过氧乙酸气体向壳体210b的外部释放，因此不会释放包含过氧乙酸的雾。
[0083]
(3
‑
2.特征)
[0084]
如上所述，根据除污染装置200b，由于仅包含过氧乙酸的气体向hepa过滤器120、130释放，与包含过氧乙酸的雾被释放的情况相比，能够降低hepa过滤器120、130被润湿的可能性。即，根据除污染装置200a，hepa过滤器120、130被润湿的可能性降低，于是能够降低由用于除去微粒的hepa过滤器120、130捕集的粉尘在纤维间以张开膜的状态凝固而使hepa过滤器120、130的压力损失上升的可能性。
[0085]
特别是，在除污染装置200b中，能够不加热除污染剂地释放过氧乙酸气体。由此，根据除污染装置200b，不会因除污染剂的加热而使安全柜100内的温度与室温之差变大，于是能够降低安全柜100内结露的可能性。
[0086]
[4.变形例]
[0087]
以上，对实施方式1～3进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式1～3，只要不脱离其主旨，能够进行各种变更。以下对变形例进行说明。以下的变形例能够适当组合。
[0088]
(4
‑
1)
[0089]
在上述实施方式1～3中，除污染对象的空气过滤器是hepa过滤器120、130。但是，除污染对象的空气过滤器并不限定于此。除污染对象的空气过滤器例如可以是中性能过滤器，也可以是ulpa过滤器。
[0090]
(4
‑
2)
[0091]
另外，在上述实施方式1～3中，保持除污染对象的空气过滤器的容器是安全柜100。然而，保持除污染对象的空气过滤器的容器并不限定于此。例如，保持除污染对象的空气过滤器的容器只要是能够将除污染对象的空气过滤器收纳于内部的容器，则可以是任意的容器。另外，保持除污染对象的空气过滤器的容器可以是密闭的，也可以是准密闭状态。即，该容器的密闭度只要是过氧乙酸气体的浓度不会因过氧乙酸气体的泄漏而极端降低的程度即可。例如，该容器也可以是隔离器装置、培养器、离心分离机、传递箱、保管库、空调设备、管道等。
[0092]
(4
‑
3)
[0093]
另外，在上述实施方式1～3中，优选过氧乙酸类除污染剂不被加热。另外，过氧乙酸类除污染剂优选不与发热体接触。在不加热过氧乙酸类除污染剂的方式中，当除污染环境的温度低时，气体的产生量显著降低，因此除污染环境的温度优选为10℃以上，更优选为15℃以上。在维持温度的情况下，优选将进行除污染处理的容器内的温度与配置有容器的空间(房间等)内的温度维持为大致相同水平。另一方面，已知过氧乙酸类除污染剂被加热至40℃以上时，会促进过氧乙酸的分解。即，通过将过氧乙酸类除污染剂维持为低于40℃，能够抑制过氧乙酸的分解。另外，通过将过氧乙酸类除污染剂的温度维持在与室温相同的程度，能够抑制在药剂附近发生结露的可能性。
[0094]
(4
‑
4)
[0095]
另外，在上述实施方式1、2中，除污染装置200、200a也可以构成为，在安全柜100内的湿度达到规定值的情况下，停止气体状的过氧乙酸的释放。即，除污染装置200、200a也可以构成为根据检测安全柜100内的湿度的湿度传感器的输出，来决定气体状的过氧乙酸可否释放。上述规定值例如为rh95％以下。
[0096]
(4
‑
5)
[0097]
另外，在上述实施方式2中，除污染装置200a具有hepa过滤器260a。但是，除污染装置200a例如也可以具有中性能过滤器或ulpa过滤器来代替hepa过滤器260a。另外，这些过滤器的材质可以是玻璃、化纤、纤维素等中的任意材质。
[0098]
[5.实验]
[0099]
为了确认本发明的效果，进行了以下的实验。以下，对实验内容和实验结果进行说明。
[0100]
(5
‑
1.实验1)
[0101]
图9是表示实验1中的实验装置的示意图。参照图9，在开口为275mm的管道中设置1边为305mm的hepa过滤器。在内径约50mm(面积约20cm2)的培养皿中加入约10ml的mar cor purafication公司制造的actril(过氧乙酸类除菌剂，碘苯腈)，将其配置于在hepa过滤器的上方配置的网上，在hepa过滤器的下方配置菌种g.stearothermophilus菌数为106的bi(biological indicator，生物指示剂)。在该状态下放置12小时，然后回收bi。培养回收的
bi，确认bi的灭绝。由于bi灭绝，能够确认除污染已完成，因此推测hepa过滤器的除污染也已完成。通过本实验1，能够确认利用气体状的过氧乙酸能够对hepa过滤器进行除污染处理。
[0102]
(5
‑
2.实验2)
[0103]
图10是表示实验2中的实验装置的示意图。参照图10，在准密闭容器内配置有收纳hepa过滤器和风扇的管道、用于测量hepa过滤器的压力损失的压力损失计和除污染装置。在除污染装置释放雾状的过氧乙酸的情况下，hepa过滤器的压力损失急剧上升。另一方面，在除污染装置释放气体状的过氧乙酸的情况下，hepa过滤器的压力没有急剧上升(随着湿度上升，仅上升了数帕斯卡)。通过本实验2能够确认，通过除污染装置释放气体状的过氧乙酸，能够抑制除污染对象的hepa过滤器的压力损失的上升。
[0104]
(5
‑
3.实验3)
[0105]
图11是表示实验3中的实验环境的示意图。如图11所示，在实验3中，使用除污染装置200b。作为除污染剂，使用1l的minncare 10％稀释液。在安全柜100的内部和hepa过滤器120的上方分别配置有3个bi。作为bi，使用mesalabs公司的hmv
‑
091(菌数为106)。在除污染处理中，在使除污染装置200b的风扇240b始终运转的状态下，反复进行使安全柜100的内部的风扇110运转5分钟、停止15分钟这样的动作。除污染时间为从除污染开始5小时。培养回收的bi，确认全部bi的灭绝。由于bi灭绝，能够确认除污染已完成，因此推测hepa过滤器120、130的除污染也完成。
[0106]
附图标记说明
[0107]
10系统；100安全柜；110、240、240a、240b风扇(风机)；120、130hepa过滤器；260a雾吸附过滤器；140开闭件；141、142遮闭部件；200、200a、200b除污染装置；210、210a、210b壳体；220托盘；230多孔质部件；250a雾产生装置(雾产生器)；o1、o2、o1a、o2a开口部；s1作业空间。