JP2007105231A - 滅菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】滅菌ガスにより処理室（2）内の滅菌処理を行う滅菌装置（1）において、滅菌装置（1）の処理効率を向上させて滅菌性能の向上と滅菌時間の短縮化を図る。
【解決手段】吸入口と吹出口とが共に処理室（2）に接続された循環通路（32）を設け、さらに循環通路（32）にその循環通路（32）を流通するガスに含まれる菌を捕捉するフィルタ機構（14）を設ける。これにより、処理室（2）内のガスを循環通路（32）で循環させるのに伴い、処理室（2）内に分散している菌が徐々にフィルタ機構（14）に捕捉されていき、捕捉された菌が循環通路（32）へ流入した滅菌ガスによって処理される。
【選択図】図１

Description

本発明は、滅菌ガスにより処理室内の滅菌処理を行う滅菌装置に関するものである。

従来より、この種の滅菌装置としては、密閉可能な処理室（例えば医薬品製造室）に、該処理室の気体を吸引する真空ポンプが設けられた気体吸引通路と、滅菌ガス発生器が設けられた滅菌ガス供給通路と、処理室内に無菌空気を供給する空気供給通路と、処理室内の気体を循環させながら触媒で滅菌ガスを分解する気体循環通路とが接続された装置がある（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１の滅菌装置では、まず真空ポンプを起動して処理室を真空状態にした後、滅菌ガスである過酸化水素を処理室内に供給して滅菌処理を行う。次に、空気供給通路から処理室に無菌空気を導入し、過酸化水素を処理室内に拡散させる。そして、真空ポンプによる吸引工程、過酸化水素の供給工程、及び無菌空気の導入工程を数回繰り返して処理室の滅菌が終了すると、処理室から過酸化水素を除去する工程を行う。この工程では、気体循環通路の触媒により過酸化水素を分解しながら処理室の気体を循環させる。こうすることにより、処理室内の過酸化水素濃度を下げるようにしている。
特開平１０−３２８２７６号公報

ところで、従来の滅菌装置では、例えば上記特許文献１の滅菌装置のように処理室に空気を導入することによって滅菌ガスを処理室内に拡散させて、処理室内に分散する菌類を死滅させるようにしている。従って、滅菌性能や滅菌時間などが滅菌ガスの拡散度合いのみに左右され、例えば滅菌ガスが拡散しにくい状況では、滅菌性能が不安定になったり、滅菌処理に長時間を要するなど様々な問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、滅菌ガスにより処理室内の滅菌処理を行う滅菌装置において、滅菌装置の処理効率を向上させて滅菌性能の向上と滅菌時間の短縮化を図ることにある。

第１の発明は、滅菌ガスにより処理室（2）内の滅菌処理を行う滅菌装置（1）を前提としている。そして、吸入口と吹出口とが共に上記処理室（2）に接続された循環通路（32）と、上記循環通路（32）に接続され、上記処理室（2）へ供給する滅菌ガスを発生させる滅菌ガス発生部（31,33）とを備え、上記循環通路（32）には、該循環通路（32）を流通するガスに含まれる菌を捕捉するフィルタ機構（14）が設けられていることを特徴としている。

この第１の発明では、滅菌ガスと空気とが混ざった処理室（2）内のガスが、吸込口から循環通路（32）へ流入しフィルタ機構（14）を通過した後に吹出口から処理室（2）へ戻ることで、処理室（2）内のガスの循環が行われる。その際、処理室（2）から循環通路（32）へ流入したガスに含まれる菌がフィルタ機構（14）によって捕捉されるので、処理室（2）内のガスの循環に伴い処理室（2）内の菌が徐々にフィルタ機構（14）に捕捉されていき、捕捉された菌が循環通路（32）へ流入した滅菌ガスによって処理される。つまり、この第１の発明では、滅菌ガスの拡散に頼るだけでなく、処理室（2）内に分散している菌を自らフィルタ機構（14）に集めてそのフィルタ機構（14）において滅菌処理を行うことができる。

第２の発明は、第１の発明において、上記フィルタ機構（14）が上記循環通路（32）の吹出口に設けられていることを特徴としている。

この第２の発明では、フィルタ機構（14）が循環通路（32）の吹出口に設けられているので、循環通路（32）に接続された滅菌ガス発生部（31,33）からの滅菌ガスが、処理室（2）に流入する前にフィルタ機構（14）を通過する。つまり、処理室（2）で希釈化される前の比較的高濃度の滅菌ガスによって、フィルタ機構（14）での滅菌処理を行うことができる。

第３の発明は、第２の発明において、上記フィルタ機構（14）が上記循環通路（32）の吸入口にも設けられていることを特徴としている
この第３の発明では、フィルタ機構（14）を上記循環通路（32）の吹出口だけでなく吸入口にも設けている。従って、上記処理室（2）内のガスの循環において、処理室（2）内に分散している菌の捕捉を循環通路（32）の２箇所で行うことができる。

第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、上記処理室（2）には、該処理室（2）を空調するための空調装置（13）からの空気が供給される一方、上記フィルタ機構（14）は、上記循環通路（32）を流通するガスと共に、上記空調装置（13）から処理室（2）へ向かう空気が通過するように設けられていることを特徴としている。

この第４の発明では、処理室（2）の空調を空調装置（13）によって行う際に、空調装置（13）から処理室（2）へ導入される空気に含まれる菌がフィルタ機構（14）によって捕捉されるようにしている。従って、空調装置（13）によって処理室（2）の空調を行うようにしても、処理室（2）内への菌の侵入を阻止することができる。

第５の発明は、第１乃至第４の何れか１つの発明において、上記フィルタ機構（14）としてＨＥＰＡフィルタが用いられていることを特徴としている。

この第５の発明では、フィルタ機構（14）にＨＥＰＡフィルタ（high efficiency particulate air filter）が用いられている。ＨＥＰＡフィルタは、微粒子の捕集率が非常に高いフィルタであり、このＨＥＰＡフィルタをフィルタ機構（14）として用いることで循環通路（32）へ流入するガスからより多くの菌を捕捉することができる。

本発明によれば、循環通路（32）とフィルタ機構（14）とを設けたことによって、処理室（2）内の滅菌処理を滅菌ガスの拡散に頼るだけでなく、処理室（2）内に分散している菌を自らフィルタ機構（14）に集めて滅菌処理を行うことができる。フィルタ機構（14）に集められた菌は、処理室（2）内における滅菌ガスの拡散とは関係なく、循環通路（32）へ流入した滅菌ガスによって確実に処理される。従って、滅菌ガスを処理室（2）内に拡散させることのみによって処理室（2）内の滅菌処理を行っていた従来の滅菌装置に比べて滅菌性能が向上する。すなわち、フィルタ機構（14）でも滅菌処理を行う分、短時間で多くの菌を処理することができるので滅菌時間の短縮化を図ることができ、さらに処理室（2）内における滅菌ガスの拡散度合いの影響を受けにくくなるので滅菌性能の安定性を向上させることができる。

上記第２の発明によれば、フィルタ機構（14）を循環通路（32）の吹出口に設けたことによって、フィルタ機構（14）における滅菌処理を比較的高濃度の滅菌ガスによって行うことができる。従って、フィルタ機構（14）に集められた菌をより確実に死滅させることができるので、滅菌装置（1）の処理効率をさらに向上させることができる。

上記第３の発明によれば、循環通路（32）へ流入するガスに含まれる菌を吹出口と吸入口との２箇所のフィルタ機構（14）で捕捉するようにしている。従って、循環通路（32）へ流入するガスからより多く菌を捕捉することができるので、滅菌装置（1）の処理効率をさらに向上させることができる。

上記第４の発明によれば、空調装置（13）から処理室（2）へ向かう空気がフィルタ機構（14）を通過するようにしているので、空調装置（13）によって処理室（2）の空調を行うようにしても、処理室（2）内への菌の侵入を阻止することができ、フィルタ機構（14）においてその菌を循環通路（32）へ流入した滅菌ガスによって死滅させることができる。従って、後述する実施形態の準備運転のように、滅菌処理を行う前に処理室（2）の空調を行う場合であっても、処理室（2）への菌の侵入をフィルタ機構（14）で阻止して、その菌を確実に死滅させることができる。

上記第５の発明によれば、循環通路（32）へ流入するガスからより多くの菌を捕捉することができるＨＥＰＡフィルタをフィルタ機構（14）として用いている。従って、処理室（2）内から循環通路（32）へ流入したガスに含まれる菌をより多く捕捉することができるので、滅菌装置（1）の処理効率をさらに向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

−全体の構成−
この実施形態は、医薬品等の製造室を処理室として、該処理室内の空調と滅菌処理とを行う滅菌装置に関するものである。この実施形態の滅菌装置（1）の配管系統図を図１に示す。この滅菌装置（1）は、３部屋の処理室（2a,2b,2c）を対象とするもので、空調系統側回路（10）と滅菌系統側回路（30）とを備えている。

この滅菌装置（1）の空調系統側回路（10）は、外気の温度と湿度を調節するとともに、各処理室（2）に給気通路（11）と還気通路（12）を介して接続された空調装置である外気処理空調機（13）を備えている。

還気通路（12）と給気通路（11）との間には戻し通路（15）が接続されており、給気通路（11）の一部と還気通路（12）の一部と戻し通路（15）とにより、処理室（2）の空気が循環する空調側循環通路（16）が構成されている。この空調側循環通路（16）には、給気側に空気の温度調節のみを行う顕熱空調機（17）が設けられ、排気側に空気を循環させる循環ファン（18）が設けられている。また、戻し通路（15）と給気通路（11）の合流箇所にはミキシングチャンバ（19）が設けられている。

滅菌系統側回路（30）は、吸入口と吹出口とが共に上記処理室（2）に接続された滅菌側循環通路（32）と、過酸化水素分解通路（35）とを備えている。滅菌側循環通路（32）は、本発明に係る循環通路を構成し、３つの処理室（2a，2b，2c）を並列に接続している。滅菌側循環通路（32）において、主通路（34）の一部である拡散用通路（34a）と過酸化水素供給通路（33）とは並列になっている。過酸化水素供給通路（33）には、過酸化水素発生器（31）が設けられている。過酸化水素発生器（31）は、滅菌ガスである過酸化水素を発生させる装置である。過酸化水素供給通路（33）と過酸化水素発生器（31）とは、滅菌ガス発生部を構成している。拡散用通路（34）側の風量と過酸化水素供給通路（33）側の風量の比率は、１０：１程度になるように定められている。

過酸化水素分解通路（35）は、過酸化水素供給通路（33）と拡散用通路（34）との並列部分をバイパスするように滅菌側循環通路（32）に接続されている。過酸化水素分解通路（35）は、滅菌側循環通路（32）において過酸化水素供給通路（33）と拡散用通路（34）との並列部分と並列になっている。この過酸化水素分解通路（35）には、過酸化水素分解器（36）が設けられている。過酸化水素分解通路（35）における過酸化水素分解器（36）の下流側には、一端が外気処理空調機（13）の還気通路（12）に接続された還気側通路（38）の他端が接続されている。また、滅菌側循環通路（32）における過酸化水素分解通路（35）の上流側には、外気処理空調機（13）から滅菌側循環通路（32）に外気を導入する給気側連通路（39）が接続されている。

上記滅菌側循環通路（32）における各処理室（2）への入口（滅菌側循環通路（32）の吹出口）と各処理室（2）からの出口（滅菌側循環通路（32）の吸入口）には、フィルタ機構であるＨＥＰＡフィルタ（high efficiency particulate air filter）（14）が設けられている。各処理室（2）への入口に設けられた入口側のＨＥＰＡフィルタ（14）は、上記給気通路（11）における処理室（2）の入口側に接続されている。各処理室（2）からの出口に設けられた出口側のＨＥＰＡフィルタ（14）は、上記還気通路（12）における処理室（2）の出口側に接続されている。なお、ＨＥＰＡフィルタ（14）は、0.3μｍ以上の粒子を99.97％以上除去できるエアフィルタである。

−詳細な構成−
次に、滅菌装置（1）の構成の詳細について説明する。

＜空調系統側回路＞
まず、空調系統側回路（10）の構成について説明する。

上記外気処理空調機（13）は、ケーシング内が隔壁（13a）により第１通路（13b）と第２通路（13c）に分離されており、空気中の水分を吸脱着可能な吸着剤を担持したハニカム状の吸着ロータ（13d）が、上記隔壁（13a）に沿って設けられた回転軸（図示せず）を中心として回転可能に設けられている。第１通路（13b）には、上流側から順に、第１外気取り入れ口（13e）、第１冷却コイル（13f）、上記吸着ロータ（13d）、第２冷却コイル（13g）、第１加熱コイル（13h）、加湿器（13i）、ファン（13j）、及び給気口（13k）が設けられている。第２通路（13c）には、第２外気取り入れ口（13l）、第２加熱コイル（13m）、吸着ロータ（13d）、及び排気口（13n）が設けられている。排気口（13n）は、図示しない排気ファンに接続されている。

第１通路（13b）では、第１冷却コイル（13f）により冷却された外気（第１空気）中の水分が吸着ロータ（13d）に吸着され、該第１空気が減湿される。第１空気はその後に第２冷却コイル（13g）、第１加熱コイル（13h）、及び加湿器（13i）により温度と湿度が調節され、給気口（13k）より吹き出される。吸着ロータ（13d）は連続的または断続的に回転しており、水分を吸着した部分がやがて第２通路（13c）内へ移動する。第２通路（13c）では、外気（第２空気）が第２加熱コイル（13m）で加熱されてから吸着ロータ（13d）を通過することにより、該吸着ロータ（13d）が再生される。吸着ロータ（13d）の再生された部分は、さらに回転して第１通路（13b）側へ移動することにより、再び第１空気を減湿することができるようになる。

外気処理空調機（13）とミキシングチャンバ（19）との間の給気通路（11）には、中性能フィルタ（20）と、第１給気切換ダンパ（21a）とが設けられている。上記顕熱空調機（17）は、給気通路（11）におけるミキシングチャンバ（19）の下流側に設けられている。この顕熱空調機（17）は、上流側から順に、空気流入口（17a）、冷却コイル（17b）、ファン（17c）、及び空気流出口（17d）を有している。

上記給気通路（11）における各処理室（2a，2b，2c）の入口側は、滅菌側循環通路（32）における入口側の各ＨＥＰＡフィルタ（14）に接続されている。給気通路（11）は各ＨＥＰＡフィルタ（14）に対応して３本の給気管（11a，11b，11c）に分岐し、各給気管（11a，11b，11c）には、上流側から定風量装置（22a，22b，22c）と給気側気密ダンパ（23a，23b，23c）とが設けられている。

上記還気通路（12）における各処理室（2a，2b，2c）の出口側は、滅菌側循環通路（32）における出口側の各ＨＥＰＡフィルタ（14）に接続されている。還気通路（12）は各ＨＥＰＡフィルタ（14）に対応して３本の還気管（12a，12b，12c）に分岐し、各還気管（12a，12b，12c）には、上流側から還気側気密ダンパ（24a，24b，24c）と室圧制御ダンパ（25a，25b，25c）とが設けられている。この室圧制御ダンパ（25a，25b，25c）は、処理室（2）内の圧力を調整するために用いられる。

還気通路（12）には、各還気管（12a，12b，12c）の合流箇所の下流側に上記循環ファン（18）が設けられている。また、還気通路（12）における循環ファン（18）と戻し通路（15）の間には還気調節ダンパ（26）が設けられ、該還気通路（12）における戻し通路（15）と外気処理空調機（13）の間には還気切換ダンパ（27）が設けられている。

外気処理空調機（13）の還気通路（12）は、循環ファン（18）と還気調節ダンパ（26）の間で分岐した排気通路（28）が設けられている。この排気通路（28）には、排気調節ダンパ（29）が設けられている。この排気調節ダンパ（29）を開くことにより、外気処理空調機（13）の運転中に処理室（2）内の圧力が上昇しすぎるのを防止できる。

＜滅菌系統側回路＞
次に滅菌系統側回路（30）の構成について説明する。

滅菌側循環通路（32）は、上記主通路（34）と、上記過酸化水素供給通路（33）と、主通路（34）から分岐した３本の給気側通路（40a，40b，40c）と、主通路（34）から分岐した吸入側で分岐した分岐した３本の還気側通路（41a，41b，41c）とを備えている。各給気側通路（40a，40b，40c）の処理室（2）への入口と各還気側通路（41a，41b，41c）の処理室（2）からの出口とには、ＨＥＰＡフィルタ（14）がそれぞれ設けられている。

各給気側通路（40a，40b，40c）には給気側ガスバルブ（42a，42b，42c）が設けられ、還気側通路（41a，41b，41c）には還気側ガスバルブ（43a，43b，43c）が設けられている。主通路（34）には、還気側から給気側に向かって順に、滅菌ガス循環ファン（44）と第１滅菌ガス切換バルブ（45a）が設けられている。上記過酸化水素発生器（31）を備えた過酸化水素供給通路（33）は、第１滅菌ガス切換バルブ（45a）と各給気側通路（40a，40b，40c）の間において主通路（34）の一部である拡散用通路（34a）と並列に接続されている。

滅菌ガス循環ファン（44）と第１滅菌ガス切換バルブ（45a）の間には上記過酸化水素分解通路（35）の一端が接続され、該過酸化水素分解通路（35）の他端は、主通路（34）における過酸化水素供給通路（33）の下流端と各給気側通路（40a，40b，40c）の間に接続されている。過酸化水素分解通路（35）には、その上流側から順に、第２滅菌ガス切換バルブ（45b）、過酸化水素分解器（36）であるＰｔ触媒、及び第３滅菌ガス切換バルブ（45c）が設けられている。また、過酸化水素分解通路（35）における過酸化水素分解器（36）とその下流側の第３滅菌ガス切換バルブ（45c）との間には、一端が外気処理空調機（13）の還気通路（12）に接続された上記還気側連通路（38）の他端が接続されている。この還気側連通路（38）には、第４滅菌ガス切換バルブ（45d）が設けられている。

上記外気処理空調機（13）の給気通路（11）は、中性能フィルタ（20）と第１給気切換ダンパ（21a）の間で上記給気側連通路（39）に分岐している。この給気側連通路（39）は、滅菌側循環通路（32）の主通路（34）における還気側通路（41a，41b，41c）と滅菌ガス循環ファン（44）との間に接続されている。この給気側連通路（39）には、第２給気切換ダンパ（21b）が設けられている。

−運転制御−
次に、この滅菌装置（1）の運転制御と具体的な運転動作に関して説明する。

この滅菌装置（1）は、空調系統側回路（10）と滅菌系統側回路（30）の運転制御を行うコントローラ（制御手段）（50）を備えている。このコントローラ（50）は、処理室（2）を低湿度にするための準備運転と、処理室（2）内の滅菌処理を行う滅菌運転と、処理室（2）の滅菌完了後に過酸化水素濃度を下げるための希釈運転（第１希釈運転及び第２希釈運転）と、希釈完了後に処理室（2）の空調を行う定常運転とを行うように構成されている。滅菌運転前に処理室（2）を低湿度にする準備運転を行うのは、過酸化水素による滅菌を行う場合、処理室（2）内が低湿度である方が高い滅菌効果が得られるためである。

＜準備運転＞
準備運転は、過酸化水素発生器（31）を停止した状態で、外気処理空調機（13）により処理室（2）の湿度を所定値以下に低下させる工程であり、後述の定常運転時の状態で外気導入量を約１／２とし、処理室（2）内を低湿にする運転である。なお、準備運転では、滅菌に備えて医薬品等の製造機器の開放と建具類の目張りが行われる。この準備運転の空気の流れを図２に示している。

このとき、滅菌系統側回路（30）では、滅菌ガス循環ファン（44）及び過酸化水素発生器（31）は停止した状態となる。また、滅菌系統側回路（30）の各バルブ（42a，42b，42c）（43a，43b，43c）（45a，45b，45c，45d）は閉じた状態となり、第２給気切換ダンパ（21b）も閉じた状態となる。一方、空調系統側回路（10）の第１給気切換ダンパ（21a）、還気切換ダンパ（27）、還気調節ダンパ（26）、各定風量装置（22a，22b，22c）、各室圧制御ダンパ（25a，25b，25c）、各給気側気密ダンパ（23a，23b，23c）、及び各還気側気密ダンパ（24a，24b，24c）はそれぞれ開いた状態となり、排気調節ダンパ（29）は閉じた状態となる。

この状態で、外気処理空調機（13）、顕熱空調機（17）、及び循環ファン（18）を運転すると、外気処理空調機（13）で温度と湿度が調節された空気が給気通路（11）を流れるときにミキシングチャンバ（19）、顕熱空調機（17）を順に通過し、低湿の空気が各給気管（11a，11b，11c）からＨＥＰＡフィルタ（14）を介して処理室（2）に供給される。

処理室（2）の空気はＨＥＰＡフィルタ（14）を通って流出し、各還気管（12a，12b，12c）から還気通路（12）で合流し、循環ファン（18）により、一部がミキシングチャンバ（19）を通って顕熱空調機（17）へ、他の一部が外気処理空調機（13）へ送られる。準備運転は、空気を以上のように循環させて、処理室（2）内の室温が約２５℃、相対湿度が約３０％になるまで行われる。なお、処理室（2）内には、温度と湿度を検出するため、温度センサと湿度センサが設けられている。

この滅菌装置（1）では、この準備運転において、外気処理空調機（13）から処理室（2）に向かう空気中の菌類が、処理室（2）の入口のＨＥＰＡフィルタ（14）によって捕捉され、処理室（2）への侵入が阻止される。また、処理室（2）内の空気中の菌類は、処理室（2）の出口のＨＥＰＡフィルタ（14）によって捕捉され、処理室（2）からの流出が阻止される。

＜滅菌運転＞
準備運転が完了すると、空調機器を停止し、ダンパ類の設定を切り換えて滅菌運転に移行する。滅菌運転は、過酸化水素発生器（31）により発生した過酸化水素を含む滅菌ガスを滅菌系統側回路（30）の滅菌側循環通路（32）で循環させることにより処理室（2）に所定濃度の過酸化水素を供給する工程である。この滅菌運転時の滅菌ガスの流れを図３に示している。

このとき、空調系統側回路（10）では、外気処理空調機（13）、顕熱空調機（17）、及び循環ファン（18）が停止し、各給気切換ダンパ（21a，21b）、還気切換ダンパ（27）、還気調節ダンパ（26）、及び排気調節ダンパ（29）が閉鎖される。また、各定風量装置（22a，22b，22c）、各室圧制御ダンパ（25a，25b，25c）、各給気側気密ダンパ（23a，23b，23c）、各還気側気密ダンパ（24a，24b，24c）も停止または閉鎖される。一方、滅菌系統側回路（30）では、滅菌ガス循環ファン（44）及び過酸化水素発生器（31）が運転され、各給気側ガスバルブ（42a，42b，42c）と各還気側ガスバルブ（43a，43b，43c）が開かれる。また、第１滅菌ガス切換バルブ（45a）は開放され、第２滅菌ガス切換バルブ（45b）、第３滅菌ガス切換バルブ（45c）、第４滅菌ガス切換バルブ（45d）は閉鎖される。

この状態で、滅菌ガス循環ファン（44）と過酸化水素発生器（31）を運転すると、過酸化水素発生器（31）で発生した過酸化水素を含む滅菌ガスが主通路（34）の空気と合流し、給気側通路（40a，40b，40c）からＨＥＰＡフィルタ（14）を通って処理室（2）に供給される。

処理室（2）内の滅菌ガスはＨＥＰＡフィルタ（14）を通って流出し、各還気側通路（41a，41b，41c）から主通路（34）で合流する。合流した滅菌ガスは滅菌ガス循環ファン（44）により一部が過酸化水素供給通路（33）を流れ、残りが拡散用通路（34a）を流れる。上述したように、拡散用通路（34a）を流れる風量と過酸化水素供給通路（33）を流れる風量の比率は、約１０：１に設定されている。こうすることにより、過酸化水素を空気中で十分に拡散させ、ひいては処理室（2）内で均一に拡散させる効果を得ることができる。

また、この滅菌装置（1）では、処理室（2）内の滅菌ガスが滅菌側循環通路（32）で循環するのに伴い、処理室（2）内に分散している菌が徐々にＨＥＰＡフィルタ（14）に捕捉されていき、捕捉された菌を滅菌側循環通路（32）へ流入したガスに含まれる滅菌ガスによって死滅させることができる。つまり、ＨＥＰＡフィルタ（14）が、滅菌ガスによる滅菌処理の場として機能する。

一方、過酸化水素発生に伴う室内圧力の上昇をコントロールするため、処理室（2）内には圧力センサ（図示せず）が設けられている。そして、滅菌運転中に処理室（2）の室内圧力が上昇したり、室内湿度が上昇したりすると、図に太い破線で流れを示すように、過酸化水素分解通路（35）の過酸化水素分解器（36）から還気側連通路（38）を通じて、処理室（2）の滅菌ガスの一部を分解してから外気処理空調機（13）に還気する。過酸化水素分解器（36）を通して過酸化水素を含むガスを外気処理空調機（13）に戻すのは、外気処理空調機（13）やダクト類の腐食を防止するためである。

この運転時、第２滅菌ガス切換バルブ（45b）と第４滅菌ガス切換バルブ（45d）が開かれ、外気処理空調機（13）が運転される。そして、第２給気切換ダンパ（21b）を開いて、外気処理空調機（13）により湿度を調節した空気の風量を調節しながら滅菌側循環通路（32）に戻すことで、室内湿度や室内圧力を調節できる。処理室（2）内の湿度が上昇し、結露が生じたりすると滅菌効果が著しく低下するため、室内湿度の上限は例えば約５０％に設定される。なお、処理室（2）の室圧上昇を防止するだけであれば、処理室（2）のガスを過酸化水素分解器（36）で分解してから外気処理空調機（13）を通じて外気に放出してもよい。

滅菌運転は、過酸化水素を含む滅菌ガスを滅菌側循環通路（32）によって以上のように循環させて、処理室（2）の過酸化水素濃度が約５００ｐｐｍになり、その濃度で所定時間が経過するまで行われる。なお、過酸化水素濃度を検出するため、滅菌側循環通路（32）の還気側には過酸化水素濃度センサが設けられている（図示せず）。

＜希釈運転＞
滅菌運転の完了後、処理室（2）内の過酸化水素濃度は約５００ｐｐｍになっている。この高濃度の状態では、外気処理空調機（13）、顕熱空調機（17）、ＨＥＰＡフィルタ（14）で処理をした無菌空気を処理室（2）に導入するとともに処理室（2）のガスを室外へ放出することはできないので、処理室（2）内の過酸化水素濃度が５〜１０ｐｐｍ程度になるまでは過酸化水素を触媒により分解する第１希釈運転を行う（図４）。その後、外気処理空調機（13）、顕熱空調機（17）、ＨＥＰＡフィルタ（14）で処理をした無菌空気を処理室（2）に導入するとともに処理室（2）のガスを室外へ放出する第２希釈運転を行う（図５）。第２希釈運転時に室外へ放出されるガスの過酸化水素濃度は十分に低いので、大気中への影響はない。

（第１希釈運転）
第１希釈運転は、過酸化水素発生器（31）を停止して処理室（2）のガスを滅菌側循環通路（32）で循環させながら過酸化水素分解器（36）で過酸化水素濃度が第１の設定値（５〜１０ｐｐｍ）以下になるまで分解する工程であり、図４に空気の流れを示している。

このとき、空調系統側回路（10）の設定は基本的に滅菌運転時と同じであり、外気処理空調機（13）、顕熱空調機（17）、及び循環ファン（18）は停止しており、各ダンパ（21a，21b）（23a，23b，23c）（24a，24b，24c）（25a，25b，25c）（26）（27）（29）や定風量装置（22a，22b，22c）などは閉鎖または停止している。一方、滅菌系統側回路（30）では、滅菌ガス循環ファン（44）は運転されるが過酸化水素発生器（31）が停止し、各給気側ガスバルブ（42a，42b，42c）と各還気側ガスバルブ（43a，43b，43c）は開かれたままである。また、第１滅菌ガス切換バルブ（45a）は閉鎖され、第２滅菌ガス切換バルブ（45b）及び第３滅菌ガス切換バルブ（45c）は開放され、第４滅菌ガス切換バルブ（45d）は閉鎖される。

この状態で、滅菌ガス循環ファン（44）を運転すると、処理室（2）内のガスが滅菌側循環通路（32）を循環する際に過酸化水素分解器（36）を通過し、そのガス中の過酸化水素が分解される。第１希釈運転は、過酸化水素濃度センサによる検出値（過酸化水素濃度）が５〜１０ｐｐｍになるまで行われる。

なお、第１希釈運転時に各給気側気密ダンパ（23a，23b，23c）や各還気側気密ダンパ（24a，24b，24c）からのガスの漏れ等が生じて処理室（2）の圧力が低下した場合には、図に太い破線で流れを示すように、外気処理空調機（13）を運転するとともに第２給気切換ダンパ（21b）を開き、処理室（2）内を所定圧力（例えば数１００Ｐａ）に維持する操作を行う。

（第２希釈運転）
第２希釈運転は、外気処理空調機（13）からＨＥＰＡフィルタ（14）を介して空気を処理室（2）に供給しながら過酸化水素濃度が第１の設定値（５〜１０ｐｐｍ）よりも低い第２の設定値（１ｐｐｍ）以下になるまで排気を行う換気工程である（図５）。この第２の設定値は、処理室（2）内に作業者が入室可能な濃度に設定されている。このように第２希釈運転で空調系統側回路（10）を使っているのは、滅菌系統側回路（30）での低風量の希釈運転（第１希釈運転）を続けたのでは過酸化水素濃度が第２の設定値に達するまでに相当長い時間を要するため、大風量での運転を行うこととしたものである。

このとき、空調系統側回路（10）の設定と滅菌系統側回路（30）の設定は、基本的には準備運転と同じである。ただし、準備運転では還気調節ダンパ（26）が開放され、排気調節ダンパ（29）が閉鎖されていたのに対して、この第２希釈運転では還気調節ダンパ（26）が微小開度に設定され、排気調節ダンパ（29）が全開に近い開度に設定される。

この状態で、外気処理空調機（13）、顕熱空調機（17）、及び循環ファン（18）を運転すると、外気処理空調機（13）と顕熱空調機（17）で温度と湿度が調節され、ＨＥＰＡフィルタ（14）で浄化された無菌空気が処理室（2）に供給され、処理室（2）内で過酸化水素を含むガスと均一に混合する。希釈された過酸化水素を含むガスは、ＨＥＰＡフィルタ（14）を通って還気通路（12）へ流入する。この過酸化水素を含むガスは、排気調節ダンパ（29）を通って大部分が排気され、一部が還気調節ダンパ（26）を通ってミキシングチャンバ（19）へ流入した後に外気処理空調機（13）からの空調空気と混合され、さらに顕熱空調機（17）へと流れていく。

第２希釈運転では、空調空気及び過酸化水素を含むガスが以上のようにして循環することにより、処理室（2）の過酸化水素濃度が約１ｐｐｍ以下になるまで行われる。排気調節ダンパ（29）が全開に近い開度に設定されているのは、室内圧力を建屋漏気上の対策により、定常値よりも低い圧力（例えば約１５Ｐａ）に保持するためである。

なお、還気調節ダンパ（26）と排気調節ダンパ（29）の開度は運転状態に合わせて適宜変更してもよい。例えば、本実施形態では還気調節ダンパ（26）を微小開度に開いて過酸化水素を含むガスの一部を顕熱空調機（17）へ戻す（空調側循環通路（16）で循環させる）ようにしているが、必ずしも過酸化水素を含むガスの一部を顕熱空調機（17）へ戻さなくてもよい。

また、第１希釈運転から第２希釈運転への移行時には、室圧の急激な変化を避けるため、外気処理空調機（13）、顕熱空調機（17）及び循環ファン（18）をスロースタートし、安定した移行を行うとよい。

＜定常運転＞
定常運転は、外気処理空調機（13）により処理した外気を取り入れながら空調側循環通路（16）で顕熱空調機（17）を介して空調空気を循環させる工程である。この定常運転の空気の流れを図６に示している。

このとき、空調系統側回路（10）の設定と滅菌系統側回路（30）の設定は、基本的には準備運転と同じである。ただし、準備運転では排気調節ダンパ（29）が閉鎖されていたのに対して、この定常運転では排気調節ダンパ（29）が所定開度に設定される。

この状態で、外気処理空調機（13）、顕熱空調機（17）、及び循環ファン（18）を運転すると、外気処理空調機（13）と顕熱空調機（17）で温度と湿度が常設され、ＨＥＰＡフィルタ（14）で浄化された無菌空気が処理室（2）に供給される。処理室（2）の無菌空気は、ＨＥＰＡフィルタ（14）を通って還気通路（12）へ流入する。この無菌空気は、一部が排気調節ダンパ（29）を通って排気され、大部分が還気調節ダンパ（26）を通ってミキシングチャンバ（19）へ流入した後に外気処理空調機（13）からの空調空気と混合され、さらに顕熱空調機（17）へと流れていく。

定常運転では、空調された無菌空気が空調系統側回路（10）で以上のようにして循環することにより、処理室（2）の温度と湿度が設定値に維持されるとともに、無菌状態が維持される。

−実施形態の効果−
本実施形態によれば、滅菌側循環通路（32）とＨＥＰＡフィルタ（14）とが設けられているので、処理室（2）内の滅菌処理を滅菌ガスの拡散に頼るだけでなく、処理室（2）内に分散している菌を自らＨＥＰＡフィルタ（14）に集めて滅菌処理を行うことができる。ＨＥＰＡフィルタ（14）に集められた菌は、処理室（2）内における滅菌ガスの拡散とは関係なく、滅菌側循環通路（32）へ流入した滅菌ガスによって確実に処理される。従って、滅菌ガスを処理室（2）内に拡散させることのみによって処理室（2）内の滅菌処理を行っていた従来の滅菌装置に比べて滅菌性能が向上する。すなわち、ＨＥＰＡフィルタ（14）でも滅菌処理を行う分、短時間で多くの菌を処理することができるので滅菌時間の短縮化を図ることができ、処理室（2）内における滅菌ガスの拡散度合いの影響を受けにくくなるので滅菌性能の安定性を向上させることができる。

また、この実施形態では、ＨＥＰＡフィルタ（14）を滅菌側循環通路（32）の吹出口に設けたことによって、ＨＥＰＡフィルタ（14）における滅菌処理を比較的高濃度の滅菌ガスによって行うことができる。従って、ＨＥＰＡフィルタ（14）に集められた菌をより確実に死滅させることができるので、滅菌装置（1）の処理効率をさらに向上させることができる。

また、この実施形態では、滅菌側循環通路（32）へ流入するガスに含まれる菌を吹出口と吸入口との２箇所のＨＥＰＡフィルタ（14）で捕捉するようにしている。従って、滅菌側循環通路（32）へ流入するガスからより多く菌を捕捉することができるので、滅菌装置（1）の処理効率をさらに向上させることができる。

また、この実施形態では、外気処理空調機（13）から処理室（2）へ向かう空気がＨＥＰＡフィルタ（14）を通過するようにしているので、準備運転で外気処理空調機（13）によって処理室（2）の空調を行うようにしても、処理室（2）内への菌の侵入を阻止することができ、ＨＥＰＡフィルタ（14）においてその菌を滅菌側循環通路（32）へ流入した滅菌ガスによって確実に死滅させることができる。また、準備運転において、処理室（2）内の空気はＨＥＰＡフィルタ（14）を通って還気通路（12）へ流入するので、処理室（2）内の菌がその処理室（2）外へ出て行くことも防止することができる。

また、この実施形態では、滅菌側循環通路（32）へ流入するガスからより多くの菌を捕捉することができるＨＥＰＡフィルタ（14）をフィルタ機構として用いている。従って、処理室（2）内から滅菌側循環通路（32）へ流入したガスに含まれる菌をより多く捕捉することができるので、滅菌装置（1）の処理効率をさらに向上させることができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

例えば、上記実施形態では、滅菌側循環通路（32）の吹出口と吸入口との両方にＨＥＰＡフィルタ（14）を設けているが、吸入口には設けずに吹出口だけにしてもよい。

また、ＨＥＰＡフィルタ（14）は、滅菌側循環通路（32）の主通路（34）の何れの位置に設けてもよい。その際、外気処理空調機（13）から処理室へ向かう空気がＨＥＰＡフィルタ（14）を通過するように、主通路（34）におけるＨＥＰＡフィルタ（14）の上流側に給気通路（11）を接続するのが望ましい。なお、給気通路（11）用に別途ＨＥＰＡフィルタ（14）を設けてもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、滅菌ガスにより処理室内の滅菌処理を行う滅菌装置について有用である。

本発明の実施形態に係る滅菌装置の配管系統図である。 図１の滅菌装置において準備運転の動作を示す図である。 図１の滅菌装置において滅菌運転の動作を示す図である。 図１の滅菌装置において第１希釈運転の動作を示す図である。 図１の滅菌装置において第２希釈運転の動作を示す図である。 図１の滅菌装置において定常運転の動作を示す図である。

符号の説明

1 滅菌装置
2 処理室
13 外気処理空調機（空調装置）
14 ＨＥＰＡフィルタ（フィルタ機構）
31 過酸化水素発生器（滅菌ガス発生部）
32 滅菌側循環通路（循環通路）
33 過酸化水素供給通路（滅菌ガス発生部）

Claims (5)

1. 滅菌ガスにより処理室（2）内の滅菌処理を行う滅菌装置であって、
   吸入口と吹出口とが共に上記処理室（2）に接続された循環通路（32）と、
   上記循環通路（32）に接続され、上記処理室（2）へ供給する滅菌ガスを発生させる滅菌ガス発生部（31,33）とを備え、
   上記循環通路（32）には、該循環通路（32）を流通するガスに含まれる菌を捕捉するフィルタ機構（14）が設けられていることを特徴とする滅菌装置。
2. 請求項１において、
   上記フィルタ機構（14）は、上記循環通路（32）の吹出口に設けられていることを特徴とする滅菌装置。
3. 請求項２において、
   上記フィルタ機構（14）は、上記循環通路（32）の吸入口にも設けられていることを特徴とする滅菌装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１つにおいて、
   上記処理室（2）には、該処理室（2）を空調するための空調装置（13）からの空気が供給される一方、
   上記フィルタ機構（14）は、上記循環通路（32）を流通するガスと共に、上記空調装置（13）から処理室（2）へ向かう空気が通過するように設けられていることを特徴とする滅菌装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１つにおいて、
   上記フィルタ機構（14）としてＨＥＰＡフィルタが用いられていることを特徴とする滅菌装置。

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