JP4388844B2 - 過酸化水素ガスの凝縮検出装置、及び過酸化水素ガスの凝縮管理システム - Google Patents

Description

本発明は、除染用ガスとしても用いられる過酸化水素ガスの凝縮状態を調べる凝縮検出装置に関するものである。

医薬品、食品等の製造プロセスでは、無菌操作が必要不可欠であり、例えば、アイソレータ装置に過酸化水素ガスを投入して、その室内で無菌操作する構成が良く知られている。さらに、近年、アイソレータ装置に内在する除染対象物（例えば、薬剤又は薬剤と接する容器等）表面の残存菌数の変化は、アイソレータ装置内で起こる過酸化水素ガスの凝縮現象と密接な関係があることがわかってきた。そこで本発明者は、除染用の密閉室内における過酸化水素ガスの凝縮状況を検出し得る手段として、特許文献１に示される凝縮センサーを提案している（特許文献１参照。）。

ＰＣＴ ＷＯ ０３／０９５９９４ Ａ１号公報

ところで、アイソレータ装置にはいくつかの操作用圧縮空気用配管あるいは真空用配管が接続されているところ、これらの配管内にも過酸化水素ガスを流して管内を除染している。一方、アイソレータ装置内の除染は、除染対象面にＢＩを設置し、凝縮センサーをモニターしながら確認していた。これと同様に、配管内にもＢＩを設置し、除染の確認をしていた。しかしながら、径小で細いガス管路（過酸化水素ガスが流れる操作用圧縮空気用配管等）内には、上記ＢＩを設置することができず、そのようなガス管路内が確実に除染されているかどうかは不確かであった。

そこで本発明は、径小で細いガス管路内の過酸化水素ガスの凝縮状態を調べることができる過酸化水素ガスの凝縮検出装置、及びこれに付随する凝縮管理システムを提供することを目的とする。

本発明は、
アイソレータ装置に接続されるガス管路に配設されるものであって、
一方向に光を照射する投光部を備えた投光装置と、
該投光装置の照射方向と対向する位置に配設される受光部を備えた、受光量とほぼ比例する電圧出力を発生する受光装置とを具備すると共に、
投光装置の投光部と受光装置の受光部との間に、内部に過酸化水素ガスが流れるガス管路が配設され、かつ該ガス管路の路壁の、少なくとも投光装置の投光部と対向する部位と受光装置の受光部と対向する部位とを照射光が通過する透光性壁部で構成し、該投光性壁部の内面に、ガス管路内の過酸化水素ガスが凝縮することとなるものであることを特徴とする過酸化水素ガスの凝縮検出装置である。

かかる構成にあっては、ガス管路内が飽和状態となると、投光性壁部の内面には、過酸化水素ガスが凝縮し始める。かかる状態で投光装置から照射光を照射すると、照射光は、透光性壁部及びその内面に形成される凝縮液層を透過し、受光装置の受光部で受光される。ここで、かかる場合に受光装置で検出される受光量は、凝縮液層が形成される前に測定された受光量に比べてその量が減少する。これは、照射光が、凝縮液層を通過する際に散乱・吸収されるためである。そして、その後さらに凝縮液層の層厚が増大すると、透過光の受光量がそれに対応してさらに減少することとなる。すなわち、本発明は、受光装置で検出される受光量の変化をモニタリングすることにより、ガス管路内の過酸化水素ガスの凝縮開始時を検出できると共に、さらにその後の凝縮液層の透光性壁部上における経時的な態様変化についても検出することが可能となる。したがって、このようにガス管路内の凝縮状況が詳細に把握されると、ガス管路内が除染されたか否かも知ることが可能となる。

また、投光装置の照射方向と透光性壁部の内面とが、ほぼ直交してなるものである構成が提案される。

かかる構成とすることにより、透光性壁部上の凝縮液層に対して、照射光がほぼ垂直に入射することとなるため、透光性壁部表面での照射光の反射を可及的に抑えることができ、受光量を十分に確保することが可能となる。したがって、凝縮液層の態様を確実に検出することが可能となる。

また、本発明は、上記構成の過酸化水素ガスの凝縮検出装置を複数備えたことを特徴とする過酸化水素ガスの凝縮管理システムである。

かかる構成とすることにより、複数のガス管路内の凝縮状況が詳細に把握することができ、各ガス管路内が除染されたか否かを知ることが可能となる。

なお、除染とは、化学Ｔ期除染、無菌、殺菌、滅菌等が含まれる。

本発明の過酸化水素ガスの凝縮検出装置は、投光装置の投光部と受光装置の受光部との間にガス管路が配設され、かつ該ガス管路の路壁に、照射光が通過する透光性壁部を設けた構成としたため、投光装置から照射された照射光が、透光性壁部及び凝縮液層を透過して受光されることとなり、径小で細いガス管路であっても、ガス管路内の過酸化水素ガスの凝縮開始時を検出できると共に、さらにその後の凝縮液層の透光性壁部上における経時的な態様変化についても検出することが可能となる。したがって、このようにガス管路内の凝縮状況を詳細に把握することが可能となり、ガス管路内が除染されたか否かも知ることができる優れた効果を奏する。

また、投光装置の照射方向と透光性壁部の内面とが、ほぼ直交してなる構成とした場合は、照射光が、透光性壁部上の凝縮液層に対してほぼ垂直に入射することとなるため、透光性壁部表面での照射光の反射を可及的に抑えることができ、受光量を十分に確保することが可能となる。したがって、凝縮液層の態様を確実に検出することができる優れた効果を奏する。

さらに、本発明の凝縮管理システムは、上記構成の過酸化水素ガスの凝縮検出装置を複数備えた構成としたため、複数のガス管路内の凝縮状況を詳細に把握することが可能となり、各ガス管路内が除染されたか否かを知ることができる効果がある。

<第一実施形態例>
本発明にかかる凝縮検出装置１は、図１に示されるように、アイソレータ装置５０に接続された径小で細いガス管路２と、レーザー光Ｌを発する投光装置４と、それを受光する受光装置７とを構成要素としており、当該ガス管路２内を流れる過酸化水素ガスＸの凝縮状態を検出し、その検出結果からガス管路２内が確実に除染されたか否かを知ることを目的とするものである。

以下に、各構成要素を添付図面に従って説明する。
前記ガス管路２は、図１等に示されるように、ＳＵＳ板をロール成形して得られた、径小で細い円筒管により構成されている。このガス管路２の一端は、アイソレータ装置５０に接続されてその内部空間と連通すると共に、他端は、アイソレータ装置５０の過酸化水素ガス循環回路５１に接続されている。そして、過酸化水素ガスＸがアイソレータ装置５０に供給されると、装置５０の内部空間に載置された除染対象物Ｙが除染されることとなる。なお、このアイソレータ装置５０を含む構成は、従来技術である。

ここで、上述のガス管路２は、その路壁を、ＳＵＳ板で構成される非透光性壁部２ａと、ガラス材料で構成される透光性壁部２ｂとで構成していることを特徴としている。具体的には、図１，２に示されるように、非透光性壁部２ａを構成するＳＵＳ製円筒管２０の所定部分に、透光性壁部２ｂを構成する透明ガラス製円筒管２１が介装された構成であって、該透明ガラス製円筒管２１の両端が、ＳＵＳ製円筒管２０の端部と、接合部３０，３０で接合されている。

かかる構成にあって、ガス管路２の内部１０で過酸化水素ガスＸが飽和すると、過酸化水素ガスＸが凝縮し、非透光性壁部２ａ及び透光性壁部２ｂの内面１３に、凝縮液層Ｘ’が薄膜状に形成されることとなる（図２〜４参照）。

さらに、透光性壁部２ｂの周囲には、前記投光装置４と受光装置７とが配設される。

投光装置４の一側面には、投光部９を備え、この投光部９からは、レーザー光Ｌが一方向に照射される。また、この投光装置４には、配線ケーブル１７ａを介して電源供給装置１５が接続され、この電源供給装置１５に備えられた操作盤（図示省略）を操作することにより所望のタイミングでレーザー光Ｌが発振制御されるようになっている。なお、かかる投光装置４から照射されるレーザー光Ｌは、半導体レーザー光であるが、他の種類のレーザー光源、又は他の光源（例、発光ダイオード）を用いることも勿論可能である。また、レーザー光Ｌの波長は適宜選択可能であるが、本実施形態例にあっては、近赤外領域の波長を採用している。

一方、受光装置７は一側面に受光部８を備え、前記投光装置４から照射されるレーザー光Ｌと対向する位置に受光部８が位置するように設置される。そして、かかる受光装置７は、この受光部８で受光したレーザー光Ｌの受光量とほぼ比例する電圧出力を発生し、配線ケーブル１７ｂを介して接続された出力装置１６の測定値表示部（図示省略）にその測定値を表示する。

そしてさらに、投光装置４の投光部９と受光装置７の受光部８との間に、ガス管路２の透光性壁部２ｂを位置させて、レーザー光Ｌの光路と透明ガラス製円筒管２１が交差するように、位置設定される。すなわち、投光部９と受光部８とが、透光性壁部２ｂに対向する位置にそれぞれ配設され、投光部９から発振されたレーザー光Ｌが透光性壁部２ｂを構成する透明ガラス製円筒管２１のほぼ中心を通過するように設定される。なお、このとき投光装置４の照射方向（レーザー光Ｌの光路）と透光性壁部２ｂの内面１３とがほぼ直交するようにしている。

かかる構成にあって、凝縮液層Ｘ’が透光性壁部２ｂの内面１３に形成されている状態で、投光装置４にレーザー光Ｌを照射させると、当該照射光は、まず投光部９に対向する第一透光性壁部２１ｂから、内面１３に対してほぼ垂直に入射する。その後、照射光は凝縮液層Ｘ’を通過し、ガス管路２の内部１０を横断する。そして、受光部８に対向する第二透光性壁部２２ｂ、及び該壁部２２ｂに形成された凝縮液層Ｘ’に入射し、該透光性壁部２２ｂを通過した後、受光部８に至る。

かかる構成にあって、受光装置７で検出される受光量は、凝縮液層Ｘ’が形成される前に測定された受光量に比べてその量が減少する。これは、照射光が、凝縮液層Ｘ’を通過する際に散乱・吸収されるためである。また、凝縮液層Ｘ’の層厚が増大すると、透過光の受光量がそれに対応してさらに減少することとなる。すなわち、本発明は、受光装置７で検出される受光量の変化をモニタリングすることにより、ガス管路２の内部１０にある過酸化水素ガスＸの凝縮開始時を検出できると共に、さらにその後の凝縮液層Ｘ’の透光性壁部２ｂ上における経時的な態様変化についても検出することが可能となる。したがって、このようにガス管路２の内部１０の凝縮状況が詳細に把握されると、ガス管路２内が確実に除染されたか否かも知ることが可能となる。

<第二実施形態例>
また、別の構成の凝縮検出装置１ａが提案される。
図５に示されるように、透光性壁部２ｂを、横断面が矩形状の透明ガラス製角筒管２５により構成しても良い。この場合、該透明ガラス製角筒管２５の両端が、ＳＵＳ製円筒管２０の端部と接合されることとなる。

かかる構成にあっては、透明ガラス製角筒管２５で構成される透光性壁部２ｂのうち、対向する壁部が、それぞれ第一透光性壁部２１ｂと透光性壁部２２ｂとされる。そして、凝縮液層Ｘ’が透光性壁部２ｂの内面１３に形成されている状態で、投光装置４にレーザー光Ｌを照射させると、当該照射光は、まず第一透光性壁部２１ｂから、内面１３に対してほぼ垂直に入射し、その後、上述のように、第二透光性壁部２２ｂを通過した後、受光部８に至る。

<第三実施形態例>
また、以下のような構成の凝縮検出装置１ｂとしても良い。
すなわち、図６に示されるように、少なくとも投光装置４の投光部９と対向する部位と受光装置７の受光部８と対向する部位とを、ガス管路２の長軸方向に延びる帯状透明ガラス製板２６，２６とし、照射方向と平行な壁部は、ガス管路２の長軸方向に延びる帯状ＳＵＳ製板２７，２７で構成するものである。これにより、本実施形態例にかかるガス管路２の断面形状は、矩形状となる。

かかる構成にあって、凝縮液層Ｘ’が透光性壁部２ｂの内面１３に形成されている状態で、投光装置４にレーザー光Ｌを照射させると、当該照射光は、まず帯状透明ガラス製板２６で構成される第一透光性壁部２１ｂから、内面１３に対してほぼ垂直に入射し、その後、上述のように、帯状透明ガラス製板２６で構成される第二透光性壁部２２ｂを通過した後、受光部８に至る。

なお、これまでに述べた各実施形態例にあって、投光装置４及び受光装置７は、公知のものが採用される。また、投光装置４の電源供給装置１５と受光装置７の出力装置１６とは一体型の構成であっても良い。

また、投光装置４の投光部９に、発光ダイオードを用いた構成としても良い。発光ダイオードは、低発熱という利点があるため、測定周囲の温度を上昇させて測定環境を不安定にすることがない。

なお、上述した各実施形態例にかかるガス管路２により、本発明にかかるガス通路が構成される。

第一実施形態例にかかる凝縮検出装置１の説明図である。 第一実施形態例にかかる凝縮検出装置１の一部切欠縦断面図である。 図２におけるＡ−Ａ断面図である。 図２におけるＢ−Ｂ断面図である。 第二実施形態例にかかるガス管路２’の横断面図である。 第三実施形態例にかかるガス管路２’’の横断面図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ 凝縮検出装置
２，２’，２’’ガス管路（ガス通路）
４ 投光装置
７ 受光装置
８ 受光部
９ 投光部
１３ 透光性壁部の内面
２１ｂ，２２ｂ 透光性壁部
Ｌ レーザー光（照射光）
Ｘ 過酸化水素ガス

Claims (3)

1. アイソレータ装置に接続されるガス管路に配設されるものであって、
   一方向に光を照射する投光部を備えた投光装置と、
   該投光装置の照射方向と対向する位置に配設される受光部を備えた、受光量とほぼ比例する電圧出力を発生する受光装置とを具備すると共に、
   投光装置の投光部と受光装置の受光部との間に、内部に過酸化水素ガスが流れるガス管路が配設され、かつ該ガス管路の路壁の、少なくとも投光装置の投光部と対向する部位と受光装置の受光部と対向する部位とを照射光が通過する透光性壁部で構成し、該投光性壁部の内面に、ガス管路内の過酸化水素ガスが凝縮することとなるものであることを特徴とする過酸化水素ガスの凝縮検出装置。
2. 投光装置の照射方向と投光性壁部の内面とが、ほぼ直交してなるものであることを特徴とする請求項１記載の過酸化水素ガスの凝縮検出装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の過酸化水素ガスの凝縮検出装置を複数備えたことを特徴とする過酸化水素ガスの凝縮管理システム。

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