CN111065419A - 灭菌气体净化封闭系统装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提供一种能够以廉价的结构进行灭菌处理的灭菌气体净化封闭系统装置。为了实现上述的目的，本发明是一种利用灭菌气体对被密闭的使用区域进行灭菌处理的灭菌气体净化封闭系统装置，其包括：气体配管，其经由通过开闭第1阀来开放或封闭的第1开口与使用区域连接；和催化剂区域，其经由通过开闭第2阀来开放或封闭的第2开口与使用区域连接，灭菌气体为过氧化氢气体，在催化剂区域设置有铂钯作为催化剂，在使用区域的灭菌处理时，第2阀关闭，打开第1阀，将过氧化氢气体经由第1开口从气体配管导入到使用区域，在导入后，关闭第1阀使使用区域成为密闭状态，利用过氧化氢气体进行灭菌处理，在规定时间后，打开第1阀和第2阀，经由第1开口从气体配管导入无害的气体，由此将使用区域内的过氧化氢气体以推出到催化剂区域的形式导入，来净化过氧化氢气体。

Description

灭菌气体净化封闭系统装置
技术领域
本发明涉及通过气障(air barrier)排除来自外部的污染风险的安全柜、防止外部污染空气进入并进行物品或机械材料的出入的传递箱等的封闭系统装置。
背景技术
现有技术中，在医疗、制药等产业领域，作为生物危害措施，使用安全柜。安全柜具有隔离性能，通过设置气障，并在局部具有开口部的被隔开的空间内进行操作，能够保护样品免受外部的杂菌影响。
作为本技术领域的背景技术，有专利文献1和专利文献2。在专利文献1中公开有一种安全柜，其包括：与安全柜的排气口连接的连结部；与所述连结部不同的供空气流入的开口部；和具有排气管道的开放式管道，其特征在于，包括：检测配置开放式管道的空间的压力和开放式管道内的压力之差的压差传感器；和在上述压差传感器的值的绝对值成为规定的阈值以下时输出检测信号的检测单元。另外，在专利文献2中公开有如下点：在安全柜的操作空间的背面壁或侧面壁的一部分和与该背面壁或侧面壁隔着循环流路的安全柜的主体后面壁或主体侧面壁的一部分分别设置有用于操作者看透双方的壁的透视窗，在透视窗的外侧部分设置有显示装置，操作者从安全柜的前面开口部伸入手腕，从前面百叶窗一边观察操作空间内一边进行操作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-078527号公报
专利文献2：日本特开2016-165249号公报
发明内容
发明要解决的课题
在如专利文献1和专利文献2所示的用于维持内部清洁度并安全地进行操作的安全柜、或防止外部污染空气进入并进行物品或机械材料的出入的传递箱等封闭系统装置中，为了对培养细胞或附着的剩余污染物等进行灭菌处理，利用过氧化氢气体等灭菌气体的灭菌处理是有效的。但是，由于过氧化氢气体有毒，所以在排出时需要通过管道引导到建筑物外向外部开放，存在在配管设备花费大量的费用的问题。
本发明鉴于上述技术问题，其目的在于，提供一种能够以廉价的结构进行灭菌处理的灭菌气体净化封闭系统装置。
用于解决课题的方法
本发明鉴于上述背景技术和问题，举出其一例，提供一种利用灭菌气体对被密闭的使用区域进行灭菌处理的灭菌气体净化封闭系统装置，其包括：气体配管，其经由通过开闭第1阀来开放或封闭的第1开口与使用区域连接；和催化剂区域，其经由通过开闭第2阀来开放或封闭的第2开口与使用区域连接，灭菌气体为过氧化氢气体，在催化剂区域设置有铂钯作为催化剂，在使用区域的灭菌处理时，第2阀关闭，打开第1阀，将过氧化氢气体经由第1开口从气体配管导入到使用区域，在导入后，关闭第1阀使使用区域成为密闭状态，利用过氧化氢气体进行灭菌处理，在规定时间后，打开第1阀和第2阀，经由第1开口从气体配管导入无害的气体，由此将使用区域内的过氧化氢气体以推出到催化剂区域的形式导入，来净化过氧化氢气体。
发明的效果
根据本发明，能够提供能够以廉价的结构进行灭菌处理的灭菌气体净化封闭系统装置。
附图说明
图1是现有的安全柜的概略主视图。
图2是从右方观察图1的A-A’截面的安全柜的概略侧面截面图。
图3是表示图2中的安全柜工作时的空气流的图。
图4是现有的清洁空气系统的一例的概略主视图。
图5是实施例1中的灭菌气体净化封闭系统装置的概略截面图。
图6是实施例1中的催化剂层的示意截面图。
图7是实施例2中的灭菌气体净化封闭系统装置的概略截面图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施例进行说明。
(实施例1)
首先，对成为本实施例的前提的现有的安全柜进行说明。
图1表示安全柜的概略主视图。另外，图2表示从右方观察图1的A-A’截面的安全柜的概略侧面截面图。
在安全柜100的壳体101的中央区域设置有开口，在其里面设置有操作空间104。在操作空间104的前面侧设置有前面板102以封闭开口的上部，在其下侧设置有操作开口103，操作者从操作开口103将手放入操作空间104，进行操作。前面板102由玻璃等透明的材料形成，操作者能够通过前面板观察操作。
在操作空间104的底面设置有大致平坦的操作台105，操作者在操作台上进行操作。在操作台105的前方侧且操作开口103的附近设置有通向下方的吸气口107。吸气口107例如由沿着操作开口103向壳体的左右方向延伸的狭缝形成。在操作空间104的背面侧设置有从吸气口107通向壳体的上部的背面流路108。
在操作空间104的上侧设置有吹出侧FFU(风扇过滤单元)109。吹出侧FFU109由通过电动机进行旋转的风扇和除去微小颗粒的过滤器、例如HEPA过滤器109A构成，将除去了微小颗粒的清洁的空气吹出到操作空间104。在壳体101的上部设置有排气侧FFU(风扇过滤单元)110，将空气的一部分通过过滤器、例如HEPA过滤器110A除去微小颗粒并将其排出到装置的外部。
图3中用箭头表示安全柜工作时的空气流。从操作台105的前面侧的吸气口107吸引的空气流90如符号91所示，通过壳体的下部、背面流路108、壳体的上部从吹出侧FFU109送风到操作空间104。通过将由吹出侧FFU109的HEPA过滤器109A除去了微小颗粒的清洁的空气向操作空间104送风，将操作空间104维持清洁的状态。此时，如果仅是向由符号92所示的操作空间104的空气流，则操作空间内的空气可能漏出到外部。因此，设置排出侧FFU110，通过HEPA过滤器110A将空气的一部分放出到外部。由此，操作空间内的压力降低，产生从外部通过前面板102的下方的操作开口103导入到内部的空气流94。当该空气流94原样流入到操作空间时，操作空间的清洁度会降低。但是，通过适当控制从吹出侧FFU109吹出到操作空间的空气流92的风量和从排出侧FFU110排出到外部的空气流93的风量，将从操作开口103流入的空气流94的全部和输送到操作空间的空气流92的大半从吸气口107吸入，由此，利用吹出到操作空间104的空气流92，形成阻止来自操作开口103的空气流94流入到操作空间104的大气的壁(气障)。由此，能够实现来自外部的空气不会污染操作空间104，且内部的清洁化前的空气不会漏出到外部的均衡状态。
由此，即使操作者通过操作开口103将手放入操作空间104进行操作，也能够实现清洁度的维持和污染防止。
图4表示清洁空气系统的一例的概略主视图。在图4中，清洁空气系统是将安全柜100和恒温箱21由传递箱20连接的系统。恒温箱21是将温度维持恒定，用于培养、孵卵、酶反应的维持等的房间。另外，传递箱20具有防止外部污染空气的进入，进行物品或机械材料的出入的功能。这样，清洁空气系统例如即使在恒温箱21与安全柜100之间进行转移细胞培养容器等的处理时，也能够利用传递箱20防止外部污染空气的进入，所以能够降低污染风险。此外，作为清洁空气系统，可以是通过传递箱20连结两台安全柜的操作空间的装置，也可以是由传递箱连结洁净室的内外的系统。
在如上的用于维持内部清洁度并安全地进行操作的安全柜、传递箱或恒温箱等的封闭系统装置中，对培养细胞或附着的剩余污染物等进行灭菌处理，所以利用过氧化氢气体等灭菌气体的灭菌处理是有效的。但是，由于过氧化氢气体有毒，所以在排出时需要通过管道引导到建筑物外向外部开放，存在在配管设备花费大量的费用的问题。
因此，为了解决该问题，在本实施例中，设为利用催化剂对过氧化氢气体进行无害化处理，然后，向室内释放的结构。以下，对其详情进行说明。
图5是本实施例中的灭菌气体净化封闭系统装置的概略截面图。在图5中，30是在使用时成为封闭系统的使用区域，例如，与上述的传递箱20内的区域和恒温箱21内的区域、或者能够由橡胶等填密(packing)来密闭安全柜100的前面板102并设置联锁机构而形成封闭系统的操作空间104对应。
31是催化剂区域，是具有对后述的过氧化氢气体进行无害化处理的催化剂层32的区域。使用区域30具有开口35和36，在开口35和36分别具有阀1和阀2，通过开闭阀1和阀2，将开口35和36开放或封闭。开口35和阀1、或开口36和阀2也可以分别设置于路径上的分离的区域。另外，37为气体配管，供给来自未图示的过氧化氢气体供给源的气体。
在使用区域30的灭菌处理时，打开开口35的阀1，经由气体配管37将过氧化氢气体导入使用区域30。在导入后，关闭开口35的阀1，使用区域30成为密闭状态。
在进行一定时间的过氧化氢气体的灭菌处理后，打开开口36的阀2，开口35的阀1也打开，此时，从气体配管37导入清洁空气或N2气体等无害的气体，以将使用区域30内的过氧化氢气体推出到催化剂区域31的形式导入。
作为催化剂，也能够使用二氧化锰、氧化铁等，但特别优选使用铂钯。这是粒状的小的个体结晶体的颗粒，具有高的过氧化氢气体的分解性能，并且具有不扬尘的显著的特征。为了在清洁空气内的使用，不扬尘且不使清洁度降低是极其重要的，这一点特别期望该催化剂。
图6是本实施例中的催化剂层32的示意截面图。在图6中，41是具有网眼状的开口部42的SUS板，层叠保持颗粒状的催化剂40。过氧化氢气体经由网眼状的开口部42与催化剂40接触进行净化处理。净化是将过氧化氢气体(H2O2)转换为H2O和O2而无害化。
此外，期望在使用区域30内设置过氧化氢气体的浓度传感器，由灯或显示器表示其是否为阈值以下。另外，使用区域30具有带联锁机构的门，过氧化氢气体向使用区域30的导入仅在密闭状态(关门状态)下进行，另外，该门期望为通过联锁不解除锁定即不对大气开放直至过氧化氢气体浓度成为基准值以下的结构。
如上，根据本实施例，利用催化剂对过氧化氢气体进行无害化处理，然后，释放到室内，所以能够提供能够以廉价的结构进行灭菌处理的灭菌气体净化封闭系统装置。
(实施例2)
图7是本实施例中的灭菌气体净化封闭系统装置的概略截面图。在图7中，对与图5相同功能的构成要件标注相同符号，其说明省略。在图7中，与图5不同的点是通过循环配管50连接催化剂区域31和使用区域30，并通过循环风扇51使循环配管50内的气体循环这一点。
即，如图7所示，利用循环配管50将在催化剂区域31通过了催化剂40的气体导入到使用区域30，通过循环配管50内的气体将使用区域30内的气体或过氧化氢气体再次推出到催化剂区域31。由此，随着时间推移，过氧化氢气体与催化剂40的总计接触气体量增大，催化剂的接触次数增加，净化处理的效果提高。
此外，循环配管50的通过催化剂40后的气体的入口在催化剂区域31为过氧化氢气体通过催化剂层32的一侧、即图7所示的催化剂区域31的催化剂层32的下侧，循环配管50的通过催化剂40的气体的出口在使用区域30，期望为开口35的导入过氧化氢气体的一侧、即图7所示的使用区域30的上侧。
根据本实施例，利用循环配管50使通过催化剂40后的气体在使用区域30和催化剂区域31循环，从而能够提高净化处理的效果。
以上，对实施例进行了说明，但本发明不限定于上述的实施例，而包含各种变形例。例如，上述实施例是为了容易理解本发明而进行详细地说明的内容，未必限定于具有说明的全部的结构的内容。另外，能够将某实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，另外，也能够在某实施例的结构中加入其他实施例的结构。另外，能够对各实施例的结构的一部分进行其他结构的追加、删除、替换。
附图标记说明
20：传递箱(pass box)
21：恒温箱(incubator)
30：使用区域
31：催化剂区域
32：催化剂层
35、36：开口
37：气体配管
40：催化剂
41：SUS板
42：开口部
50：循环配管
51：循环风扇
100：安全柜(safety cabinet)
101：壳体
102：前面板
103：操作开口
104：操作空间
105、105T：操作台
107：吸气口
108：背面流路
109：吹出侧FFU(风扇过滤单元)
109A：吹出侧HEPA过滤器
110：排出侧FFU(风扇过滤单元)
110A：排出侧HEPA过滤器。

Claims (9)

1.一种利用灭菌气体对被密闭的使用区域进行灭菌处理的灭菌气体净化封闭系统装置，其特征在于，包括：
气体配管，其经由通过开闭第1阀来开放或封闭的第1开口与所述使用区域连接；和
催化剂区域，其经由通过开闭第2阀来开放或封闭的第2开口与所述使用区域连接，
所述灭菌气体为过氧化氢气体，
在所述催化剂区域设置有铂钯作为催化剂，
在所述使用区域的灭菌处理时，所述第2阀关闭，打开所述第1阀，将所述过氧化氢气体经由所述第1开口从所述气体配管导入到所述使用区域，在导入后，关闭所述第1阀使所述使用区域成为密闭状态，利用所述过氧化氢气体进行灭菌处理，
在规定时间后，打开所述第1阀和所述第2阀，经由所述第1开口从所述气体配管导入无害的气体，由此将所述使用区域内的过氧化氢气体以推出到所述催化剂区域的形式导入，来净化所述过氧化氢气体。
2.如权利要求1所述的灭菌气体净化封闭系统装置，其特征在于：
所述催化剂构成为利用具有网眼状的开口部的SUS板保持颗粒状的所述铂钯。
3.如权利要求1或2所述的灭菌气体净化封闭系统装置，其特征在于，包括：
将所述催化剂区域和所述使用区域连接的循环配管；和
使该循环配管内的气体循环的循环风扇，
利用所述循环配管将在所述催化剂区域通过所述催化剂后的气体导入到所述使用区域，利用该循环配管内的气体将该使用区域内的气体推出到所述催化剂区域。
4.如权利要求3所述的灭菌气体净化封闭系统装置，其特征在于：
所述循环配管的通过所述催化剂后的气体的入口，在所述催化剂区域中配置于所述过氧化氢气体通过所述催化剂的一侧，所述循环配管的通过所述催化剂后的气体的出口，在所述使用区域中配置于所述第1开口的导入过氧化氢气体的一侧。
5.如权利要求1～4中任一项所述的灭菌气体净化封闭系统装置，其特征在于：
在所述使用区域设置有所述过氧化氢气体的浓度传感器，
由灯或显示器显示浓度传感器的数值是否成为阈值以下。
6.如权利要求5所述的灭菌气体净化封闭系统装置，其特征在于：
所述使用区域具有带联锁机构的门，
所述使用区域的所述过氧化氢气体的导入仅在关闭所述门的密闭状态下进行，利用该联锁机构锁定所述门直至所述过氧化氢气体的浓度成为基准值以下。
7.如权利要求1～6中任一项所述的灭菌气体净化封闭系统装置，其特征在于：
所述使用区域为传递箱。
8.如权利要求1～6中任一项所述的灭菌气体净化封闭系统装置，其特征在于：
所述使用区域为恒温箱。
9.如权利要求1～6中任一项所述的灭菌气体净化封闭系统装置，其特征在于：
所述使用区域为能够通过填密来密闭安全柜的前面板并且设置有联锁机构而成为封闭系统的操作空间。
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