JP2001183326A - チャンバ内の過酸化水素蒸気の濃度測定方法及びその装置 - Google Patents

チャンバ内の過酸化水素蒸気の濃度測定方法及びその装置

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JP2001183326A
JP2001183326A JP37082099A JP37082099A JP2001183326A JP 2001183326 A JP2001183326 A JP 2001183326A JP 37082099 A JP37082099 A JP 37082099A JP 37082099 A JP37082099 A JP 37082099A JP 2001183326 A JP2001183326 A JP 2001183326A
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hydrogen peroxide
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chamber
gas
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Mamoru Kokubo
護 小久保
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Shibuya Corp
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Shibuya Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コスト的に安い簡便な過酸化水素蒸気の濃度測
定技術を提供する。 【解決手段】過酸化水素蒸気の濃度に比例して反応する
特性を有する第1湿度センサ3により検出されたチャン
バ1内の気体に関する検出値C1と、第2湿度センサ7
により検出された前記気体中の過酸化水素成分を水蒸気
と酸素に分解処理した後の気体に関する検出値C2を用
いて、A=(C1−C2)/(B−E/D)によりチャン
バ1内の気体に含まれる過酸化水素蒸気の濃度Aを演算
する(なお、Bは予め実験的に求めた第1湿度センサが
過酸化水素蒸気の濃度に応じて反応する検出値に対する
反応係数、Dは過酸化水素の分子量、Eは水の分子
量)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、製剤容器や包装済
み製剤製品あるいは医療用具などに対する滅菌処理用チ
ャンバ等のチャンバ内に供給された過酸化水素蒸気の濃
度測定技術に関する。
【0002】
【従来の技術】チャンバ内の過酸化水素蒸気の濃度を検
出する手段に関しては、従来から近赤外線の吸収率の変
化からガス濃度として求めるものや、半導体ガスセンサ
などにより過酸化水素自体の濃度を直接的に検出し、更
に補正を加えて所定の測定精度を得るものなどが知られ
ているが(例えば特開平11−160265号公報)、
コスト的に高価になるため、現実的なモニタリング手段
としては使用が困難な場合も多いといった問題があっ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な従来の技術状況に鑑み、コスト的に安い簡便な過酸化
水素蒸気の濃度測定技術を提供することを目的とするも
のである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、チャンバ内の
過酸化水素蒸気を含んだ気体の見かけ上の湿度を過酸化
水素蒸気の濃度に比例して反応する特性を有する第1湿
度センサにより検出するとともに、前記気体中の過酸化
水素成分を水蒸気と酸素に分解処理して分解後の気体の
湿度を第2湿度センサにより検出し、それらの第1湿度
センサにより検出された検出値C1と第2湿度センサに
より検出された検出値C2を用いて、A=(C1−C2
/(B−E/D)により、前記過酸化水素蒸気の濃度A
を演算するという技術手段を採用した(なお、Bは予め
実験的に求めた前記第1湿度センサが過酸化水素蒸気の
濃度に応じて反応する検出値に対する反応係数、Dは過
酸化水素の分子量、Eは水の分子量である)。
【0005】なお、前記演算式は、次のように原理的に
誘導される(なお、Wはチャンバ内に存在する水蒸気自
体に基づく水分濃度)。第1湿度センサによって検出さ
れる検出値C1は、過酸化水素蒸気(濃度A)が第1湿
度センサの検出値へ与える影響分B・A(Bは予め実験
的に求めた前記反応係数)と水蒸気自体に基づく水分濃
度Wを加えたものであるから次式(1)が成立する。 C1=B・A+W……(1) また、第2湿度センサによって検出される過酸化水素成
分を水蒸気と酸素に分解処理した後の気体に関する検出
値C2については、2H22→2H2O+O2より過酸化
水素を分解した場合に生じる水分の割合はE/Dである
から、次式(2)が成立する。 C2=A・E/D+W……(2) 次に、式(2)のWを式(1)に代入すると、次式
(3)が得られる。 C1=B・A+C2−A・E/D……(3) よって、式(3)を過酸化水素蒸気濃度Aでまとめれ
ば、前記演算式である次式(4)が得られる。 A=(C1−C2)/(B−E/D)……(4)
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態としては、製剤
容器や包装済み製剤製品あるいは医療用具などに対する
滅菌処理用のチャンバ内の過酸化水素蒸気の濃度測定が
好適である。前記湿度センサとしては、疎水性高分子膜
を用い、水分子の吸着量に応じて誘電率が変化する現象
を原理的に利用した湿度センサや、セラミック電気抵抗
変化形湿度センサ、電気容量変化形湿度センサなどが使
用される。因みに、前記疎水性高分子膜を使用した湿度
センサを用いた実験によれば、チャンバ内の気体中に過
酸化水素蒸気が含まれている場合には、その過酸化水素
蒸気に反応して湿度センサの検出値として高い湿度値を
示し、しかもその湿度センサから湿度として出力される
検出値からチャンバ内の水蒸気自体に基づく湿度すなわ
ち水分濃度を控除した増加分の大きさが、条件によって
気体中に含まれる過酸化水素蒸気の濃度に比例すること
が判明している。すなわち、湿度センサの種類よって、
その検出値が過酸化水素蒸気自体の濃度に応じて比例的
に反応するものがある。本発明に使用される第1湿度セ
ンサとしては、以上のような特性を備える湿度センサを
実験的に選定して使用することになる。なお、前記気体
中の過酸化水素成分を水蒸気と酸素に分解するための分
解処理手段しては触媒などが使用される。
【0007】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例に関して
説明する。図1は本発明に係る一実施例の要部を示した
構成概念図である。図中、1はアイソレータとしての滅
菌用のチャンバで、過酸化水素蒸気発生装置2において
エア及び過酸化水素水から所定の濃度の過酸化水素蒸気
を生成して供給するように構成されている。チャンバ1
の内部には第1湿度センサ3が配設されており、そのチ
ャンバ1内の過酸化水素蒸気と水蒸気とを含んだ気体の
湿度として検出される検出値C1を制御装置4を構成す
る演算手段5に出力するように構成されている。なお、
その第1湿度センサ3としては、前述のように過酸化水
素蒸気に比例的に反応する特性を有するものが用いら
れ、前記検出値C1には、チャンバ1内の水蒸気に基づ
く湿度のほかに過酸化水素蒸気の反応による増加分も含
まれることから、湿度値としては見かけ上の値となる。
また、チャンバ1には、触媒を用いた過酸化水素の分解
処理手段6が接続されており、その分解処理手段6の下
流側に、さらに分解後の気体を収容して第2湿度センサ
7によって気体の湿度を検出する湿度検出室8及びエア
吸引ポンプ9が接続されている。なお、第2湿度センサ
7によって検出された検出値C2は、前記検出値C1と同
様に前記演算手段5に出力されるように構成されてい
る。
【0008】しかして、チャンバ1内の気体中の過酸化
水素蒸気の濃度の測定においては、前述のようにチャン
バ1内に配設した前記第1湿度センサ3により同チャン
バ1内の気体に関する見かけ上の湿度が検出され、その
検出値C1が制御装置4の演算手段5に出力される。他
方、エア吸引ポンプ9により分解処理手段6内に吸引さ
れた前記チャンバ1内の気体は、その気体中に含まれる
過酸化水素蒸気が水蒸気と酸素ガスとに分解した上、さ
らに湿度検出室8に吸引されて第2湿度センサ7により
分解後の気体の湿度すなわち水分濃度が検出され、その
検出値C2が演算手段5に出力される。そして、前記演
算手段5では、それらの第1湿度センサ3により検出さ
れたチャンバ1内の気体に関する検出値C1と、第2湿
度センサ7により検出された過酸化水素の分解後の気体
に関する検出値C2に基づいて、前記演算式(4)によ
りチャンバ1内の過酸化水素蒸気の濃度Aが演算される
ことになる。以上により、過酸化水素蒸気の濃度測定は
終了するが、必要に応じて表示手段10等を介してその
過酸化水素蒸気の濃度Aを表示するように構成してもよ
い。
【0009】図2は本発明に係る他の実施例の要部を示
した構成概念図である。図示のように、本実施例は、前
記実施例の変形例であり、前記第1湿度センサ3の設置
部位をチャンバ1内から該チャンバ1に接続した分解処
理手段6の手前に形成した湿度検出室11内に移した点
で特徴を有するものである。しかして、チャンバ1内の
気体は、エア吸引ポンプ9により湿度検出室11に吸引
され、その湿度検出室11内において第1湿度センサ3
により見かけ上の湿度が検出され、その検出値C1が制
御装置4を構成する前記演算手段5に出力される。しか
る後、前記湿度検出室11内の気体は、更にエア吸引ポ
ンプ9の吸引作用により分解処理手段6に吸引され、そ
こで前述のように気体中に含まれる過酸化水素蒸気が水
蒸気と酸素ガスとに分解した上、湿度検出室8内におい
て第2湿度センサ7により分解後の気体の水分濃度が検
出され、その検出値C2が前記演算手段5に出力され
る。そして、演算手段5では、前記実施例と同様に、第
1湿度センサ3により検出されたチャンバ1内の気体に
関する検出値C1と、第2湿度センサ7により検出され
た過酸化水素の分解後の気体に関する検出値C2に基づ
いて、前記演算式(4)によりチャンバ1内の過酸化水
素蒸気の濃度Aを演算し、必要に応じて表示手段10等
を介して表示することになる。
【0010】なお、前記演算手段5において、前記演算
式(4)により、第1湿度センサ3により検出された検
出値C1と第2湿度センサ7により検出された検出値C2
に基づいてチャンバ1内の気体中に含まれる過酸化水素
蒸気の濃度Aを演算する場合に必要とされる第1湿度セ
ンサ3の反応係数Bに関しては、前述のように実験的に
求めることになる。先ず、チャンバ1内の気体の湿度が
検出できるように、前記第1湿度センサ3として採用し
ようとする湿度センサをセットした上、そのチャンバ1
内の気体中の過酸化水素蒸気の濃度のみを変化させ、そ
の場合に得られる各検出値をプロットする。そして、そ
れらの各検出値から水蒸気自体の濃度を控除した各増加
分、すなわち過酸化水素蒸気による検出値への影響分
が、過酸化水素蒸気の濃度に比例する関係を備えた湿度
センサを選定し、第1湿度センサ3として採用する。し
かる後、その選定した湿度センサの反応係数Bを求める
ことになるが、その場合には、チャンバ1内の気体中に
含まれる過酸化水素蒸気自体の濃度Aを近赤外線ガス濃
度センサ等を用いて直接的に測定することにより、B=
1/Aの関係から求めることができる。なお、以上の
ように実験的に反応係数Bが確認された湿度センサと同
種のものは、以降そのまま前記第1湿度センサ3として
採用可能であることはいうまでもない。また、前記演算
式(4)のE/Dに関しては、Dとして過酸化水素の分
子量34、Eとして水の分子量18を挿入する。以上に
より、前記演算式(4)に、第1湿度センサ3により検
出されたチャンバ1内の気体に関する検出値C1と第2
湿度センサ7により検出された過酸化水素の分解後の気
体に関する検出値C2を挿入することにより、チャンバ
1内の過酸化水素蒸気の濃度Aを簡単に演算できるよう
になる。
【0011】
【発明の効果】本発明によれば、チャンバ内の配設され
た過酸化水素蒸気の濃度に比例して反応する特性を有す
る第1湿度センサと、前記気体中の過酸化水素成分を分
解処理した後の気体の湿度を検出するための第2湿度セ
ンサとの、比較的安価な2つの湿度センサを用いて、前
記演算式(4)よりチャンバ内の気体に含まれる過酸化
水素蒸気の濃度Aを簡単に演算することができるので、
過酸化水素蒸気の濃度測定用の設備コストを大幅に低減
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る実施例の要部を示した構成概念
図である。
【図2】 本発明に係る他の実施例の要部を示した構成
概念図である。
【符号の説明】
1…チャンバ、2…過酸化水素蒸気発生装置、3…第1
湿度センサ、4…制御装置、5…演算手段、6…分解処
理手段、7…第2湿度センサ、8…湿度検出室、9…エ
ア吸引ポンプ、10…表示手段、11…湿度検出室

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チャンバ内の過酸化水素蒸気を含んだ気
    体に接するように過酸化水素蒸気の濃度に比例して反応
    する特性を有する第1湿度センサを配設するとともに、
    前記気体中の過酸化水素成分を水蒸気と酸素に分解処理
    した上、その分解後の気体に接するように第2湿度セン
    サを配設し、それらの第1湿度センサにより検出された
    検出値C1と第2湿度センサにより検出された検出値C2
    に基づいて、次式により前記過酸化水素蒸気の濃度Aを
    演算することを特徴とするチャンバ内の過酸化水素蒸気
    の濃度測定方法。 A=(C1−C2)/(B−E/D) ここで、Bは予め実験的に求めた前記第1湿度センサが
    過酸化水素蒸気の濃度に応じて反応する検出値に対する
    反応係数、Dは過酸化水素の分子量、Eは水の分子量で
    ある。
  2. 【請求項2】 チャンバ内の過酸化水素蒸気を含んだ気
    体に接するように配設され、過酸化水素蒸気の濃度に比
    例して反応する特性を有する第1湿度センサと、前記気
    体中の過酸化水素成分を水蒸気と酸素に分解する分解処
    理手段と、その分解後の気体に接するように配設された
    第2湿度センサと、それらの第1湿度センサにより検出
    された検出値C1と第2湿度センサにより検出された検
    出値C2に基づいて前記チャンバ内の過酸化水素蒸気の
    濃度を演算する演算手段を備え、その演算手段におい
    て、次式により前記過酸化水素蒸気の濃度Aを演算する
    ように構成したことを特徴とするチャンバ内の過酸化水
    素蒸気の濃度測定装置。 A=(C1−C2)/(B−E/D) ここで、Bは予め実験的に求めた前記第1湿度センサが
    過酸化水素蒸気の濃度に応じて反応する検出値に対する
    反応係数、Dは過酸化水素の分子量、Eは水の分子量で
    ある。
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