JP4463698B2 - 除染システム - Google Patents

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Description

本発明は、過酸化水素ガス等の除染ガスを用いて、除染対象となる除染室を除染する除染システムに関する。
過酸化水素ガス等の除染ガスを除染室に供給し、当該除染室を除染すると共に、除染終了後は、当該除染室から除染ガスを除去する除染システムは既によく知られている。この除染システムは、除染ガスを発生させる除染ガス発生装置と、除染ガス供給開口が室壁に設けられた除染室と、一端が前記除染ガス発生装置に接続し、他端が前記除染ガス供給開口に接続して、除染ガス発生装置が発生させた除染ガスを除染室内へ導入するガス管とからなる構成が一般的である(例えば、特許文献1参照。)。
ここで、特許文献1に開示された構成について詳述すると、かかる構成は、触媒(殺菌剤を不活性化させるシステム)を具備する回路(第1の平行ブランチ)と、殺菌ガスを発生させる蒸発装置を具備する回路(第2の平行ブランチ)とを備えている。すなわち、このシステムは、二重回路で構成されている。そして、チャンバ内を殺菌するときは、第2の平行ブランチを選択し、液体殺菌剤供給源を駆動させながらチャンバに殺菌ガスを供給する。一方、殺菌が終了すると、今度は第1の平行ブランチを選択し、循環ガスを触媒に通過させて殺菌ガスをチャンバから除去する。
特表2003−509165号公報 (第1図)
しかしながら、特許文献1の発明は、上述のように二重回路で構成されているため、システム全体が大型化・複雑化してしまう問題があった。
そこで本発明は、除染ガスを除染室から除去することができる構成を備えつつ、その回路構成が簡略化・小型化された除染システムを提供することを目的とする。
本発明は、除染ガスを発生させる除染ガス発生装置と、除染の対象となる除染室と、一端が除染ガス発生装置と連通し、他端が除染室内と連通し、除染ガス発生装置が発生させた除染ガスを除染室内に導入する除染ガス導入路とを備えた除染システムにおいて、除染ガス発生装置が発生させた除染ガスが流入する除染ガス流入開口を一端に具備し、除染室内と連通する除染ガス供給開口を他端に具備した、内空部が除染ガス導入路の一部を構成する筒体と、該筒体内に配設され、筒体内の除染ガスを除染ガス供給開口側へ送風する送風ファンと、除染ガスが一側から他側に通過することにより該除染ガスが不活性化される除染ガス不活性化体と、除染ガスが一側から他側に通過可能に除染ガス不活性化体を保持する除染ガス不活性化体保持具と、該除染ガス不活性化体保持具と連繋して該除染ガス不活性化体保持具を移動させることにより、除染ガス流入開口を、除染ガス不活性化体により被覆された遮蔽状態又は開放された開放状態のいずれかに選択的に切り替える除染ガス流入開口開閉装置と、一端が除染室内と連通し、他端が、筒体によって構成されない除染ガス導入路部分と連通し、除染室内の除染ガスを除染ガス導入路に導入する除染ガス循環路とを備え、除染ガス発生装置を駆動して除染ガスを発生させ、除染ガス流入開口開閉装置を駆動して除染ガス流入開口を開放状態とし、かつ送風ファンを駆動して除染ガス導入路にある除染ガスを除染室内に放出させる除染制御内容と、除染ガス発生装置に除染ガスの発生を中止させ、除染ガス流入開口開閉装置を駆動して除染ガス流入開口を遮蔽状態とし、かつ送風ファンを駆動してガス循環路にある除染ガスを含む除染室内ガスを除染ガス導入路を介して筒体内に導入し、筒体内のガスを除染室内に放出する不活性化制御内容を実行するものであることを特徴とする除染システムである。ここで、除染とは、化学T期除染、無菌、殺菌、滅菌等が含まれる。
上記構成にあって、除染制御内容を実行すると、除染ガス発生装置の駆動により発生した除染ガスは、送風ファンの駆動により、除染ガス導入路を介して除染ガス流入開口から筒体内に流入することとなる。そして、この筒体内に流入した除染ガスは、他側の除染ガス供給開口から除染室内に放出されることとなる。ここで、かかる制御内容にあっては、除染ガス流入開口は除染ガス不活性化体により被覆されていない。したがって、除染ガスが除染ガス流入開口を通過する際に、除染ガス不活性化体を通過することがない。したがって、除染ガス発生装置が発生させた除染ガスは、除染効果を保持したまま、除染室内に投入され、該除染ガスにより除染室内を除染することが可能となる。一方、不活性化制御内容を実行すると、除染ガス発生装置から除染ガスは発生しないと共に、除染室内の除染ガスが、送風ファンの駆動により、除染ガス循環路及び除染ガス導入路を経由して、除染ガス流入開口から筒体内に流入することとなる。ここで、かかる制御内容にあっては、除染ガス流入開口は除染ガス不活性化体により被覆されている。したがって、除染ガスが除染ガス流入開口を通過する際には、除染ガス不活性化体を通過することとなる。したがって、筒体内に流入したガスは、不活性化されたガスとなる。そして、この筒体内に流入したガスは、除染ガス供給開口から再び除染室内に放出されることとなる。なお、かかる制御内容を所定時間継続して実行することにより、除染ガスを含む除染室内ガスが当該システムのガス通路を循環することとなって、順次除染ガスが不活性化されて除去されていくこととなる。このように本発明にかかる除染システムは、除染ガス導入路の除染室側の端部に、除染ガス不活性化体が切替可能に配設されてなる構成であるため、従来に比して配管構造を省略化・小型化することができる。
また、上記構成にあって、除染室の室壁に接続開口を配設し、かつ、一端を該接続開口に接続し、他端を除染ガス発生装置に接続してなるガス管内に、当該ガス管の内径よりも外径を径小とした前記筒体を設け、当該筒体の周囲に、除染室内及び当該ガス管内と夫々連通する間隙を形成してなる構成にあって、筒体の内空部及び該筒体の内空部と連通するガス管の内空部を除染ガス導入路とし、前記間隙を除染ガス循環路としたものである構成が提案される。ここで、前記ガス管は、ガスが通過可能なダクトや筒等でも良く、また所定形状の筐体にガスが通過可能な開口を設けたものであっても良い。
かかる構成にあっては、除染ガス発生装置と除染室とをつなぐガス管内に、除染ガス導入路と除染ガス循環路とが内在することとなる。したがって、除染室内のガスを循環させるために別途ガス管を配管する必要がなくなるため、より一層、配管構造を小型化・省略化することができる。
本発明の除染用システムは、除染ガス導入路の除染室側の端部に、除染ガス流入開口を除染ガス不活性化体で遮蔽又は開放し得る除染ガス流入開口開閉装置を備えた構成としたため、除染ガス不活性化体に除染ガスを導くためのガス通路を従来構成に比して短絡させることが可能となり、配管構造を省略化・小型化することができる効果がある。
また、ガス管の内部に筒体を設けて、該内部に生じた間隙を除染ガス循環路とした場合は、除染室内のガスを循環させるために別途ガス管を配管する必要がなくなるため、より一層、配管構造を小型化・省略化することができる効果がある。
以下に、本発明にかかる除染システム1について説明する。
図1に示されるように、除染システム1は、過酸化水素ガス発生装置2と、除染室3と、ガス管4とで構成されている。
前記過酸化水素ガス発生装置2は、除染ガスとしての過酸化水素ガスを発生させる装置であって、公知のものが好適に用いられる。具体的には、過酸化水素水が装填された液体タンク(図示省略)から過酸化水素水を吸引し、この過酸化水素水を加熱面(図示省略)に滴下してフラッシュ蒸発(いわゆる急速蒸発法)させることにより過酸化水素ガスを発生させる構成である。なお、この過酸化水素ガス発生装置2により、本発明にかかる除染ガス発生装置が構成される。
除染室3は、除染の対象となる気密状の空間であって、その室壁3bには複数の接続開口3aが配設されている。さらに、各接続開口3aは、過酸化水素ガス発生装置2に接続されたガス管4の端部が接続されている。また、除染室3内と過酸化水素ガス発生装置2とそれぞれ連通する循環用ガス管43も配設されている。なお、除染室3に対する接続開口3aの数は、これに限定されるものではない。また、過酸化水素ガス発生装置2が発生させた過酸化水素ガスを所望方向へ送風するためのファンをガス管4に適宜設けても良い。ところで、接続開口3a近傍のガス管4内の構成については、本発明の要部となるため、以下に詳述する。
図2,3に示されるように、ガス管4の除染室3側の端部は、径大で断面方形状の太ガス管41(図4,5参照)と、太ガス管41より径小な細ガス管42とで構成されている。さらに詳述すると、図2,3に示されるように、太ガス管41は、一端が接続開口3aに接続し、この接続開口3aに対して縦向きに配されている。これに対し、太ガス管41の他側の開口端41aには、細ガス管42の一端が接続されている。図2,3にあっては、細ガス管42は横向きに配されている。そして、細ガス管42の他端に過酸化水素ガス発生装置2が接続されている。なお、各ガス管41,42の接続箇所は、内外にガスが漏出することのないように、気密状に接続される。
さらに、太ガス管41内には、断面方形状(図5参照)で下方が先細りした筒体10が収容されている。具体的には、筒体10の外径を太ガス管41の内径より径小とし、筒体10の外側面に固着された取付け金具19,19により、太ガス管41内に固定されている。なお、この固定状態にあっては、太ガス管41のガス案内方向(図中では縦方向)と筒体10の長手方向とが一致するように設定されている。また、筒体10と太ガス管41との間には、除染室3内、太ガス管41内及び細ガス管42内とそれぞれ連通する間隙dが形成されることとなる。この間隙dは、ガスが通過可能となっている。
前記筒体10について詳述すると、かかる筒体10は、両端が開放しており、上方に位置するガス流入開口10a(図3参照)と、下方に位置するガス供給開口11aとを備えている。ここで、ガス供給開口11aを含む先細り部分は、除染室3内に臨むルーバー部11となっている。
さらに、筒体10内であって、ガス供給開口11aの上方位置には、HEPAフィルタ20が横断状に配設されている。具体的には、HEPAフィルタ20が、筒体10に気密状に内嵌されており、支持具14,14によって支持されている。このHEPAフィルタ20は、公知品を好適に用いることができ、当該HEPAフィルタをガスが通過する際に異物を除去し、ガスを清浄化するものである。
また、HEPAフィルタ20の上方位置には、支持具12,12に支持された支持板13が配設されており、この支持板13上に送風ファン15と昇降シリンダー21とが固設されている。さらに詳述すると、支持板13のほぼ中央には上下方向に貫通する送風孔13aが形成されており、この送風孔13aを囲繞する囲繞壁部17が支持板13の上面に立設している。また、囲繞壁部17の上端は開口部17aが形成され、この開口部17aと送風孔13aとにより、ガスが下方へ流通可能となっている。
そして、この囲繞壁部17内に、送風ファン15が配設されている。この送風ファン15は、回転軸15bが接続された回転駆動部16を備え、この回転軸15bを回転させることにより、回転軸15bの先端に接続された羽根部15aを回転させるものである。なお、この回転駆動部16が駆動すると、筒体10内のガスは、除染ガス供給開口11a側へ送風されるように設定されている。
また、支持板13上には、昇降シリンダー21が配設されている。この昇降シリンダー21は、上下方向に伸縮するロッド22を備えており、このロッド22の先端に後述の触媒保持具23が固着されている。すなわち、昇降シリンダー21が駆動してロッド22が伸縮すると、触媒保持具23が上下動することとなる。
触媒保持具23は、図2〜4に示されるように、皿形状をしており、その凹部に触媒30が配設されている。この触媒30は、一側から他側に過酸化水素ガスが通過することにより、当該過酸化水素ガスを不活性化させるものである。なお、過酸化水素ガスを不活性化(分解)する触媒30には、公知品を好適に用いることができる。
さらに、触媒保持具23の底部中央には、上下方向に貫通したガス通過口23aが形成されている。また、触媒保持具23の外形寸法と筒体10のガス流入開口10aとの開口幅とはほぼ等しく設定されている。かかる構成にあっては、ロッド22を収縮させると、触媒保持具23が筒体10のガス流入開口10aに当接する。さらに、この当接位置にあっては、ガス流入開口10aが触媒30によって被覆された遮蔽状態(図2参照)となるようにしている。具体的には、触媒保持具23と筒体10の上端との間に隙間が生じないようにして、触媒30を通過してから筒体10内に流入する以外には、筒体10内にガスが流入しないようにしている。
一方、ロッド22を伸長すると、触媒保持具23が上昇し、ガス流入開口10aが触媒30によって被覆されない開放状態(図3参照)となる。すなわち、筒体10の上端と触媒保持具23との間から、筒体10内へガスが流入可能となる。また、さらにロッド22を伸長すると、触媒保持具23により保持された触媒30の上面が、太ガス管41の内面50に面接触した状態となる(図3参照)。かかる状態にあっては、太ガス管41内のガスは触媒30を通過することが不可能となって、太ガス管41に内在する過酸化水素ガスは不活性化されないものとなる。
また、本除染システム1は、除染制御装置60を備えている。この除染制御装置60は、図6に示されるように、所定のプログラムを実行する中央制御装置CPUを備えている。この中央制御装置CPUには、データを随時読み書きできる記憶装置RAMと、演算処理に用いる動作プログラムやデータが格納される記憶装置ROMとが接続されている。かかる除染制御装置60は、過酸化水素ガス発生装置2、送風ファン15及び昇降シリンダー21とそれぞれ接続している。そして、各装置2,15,21に、所定態様で駆動させるための制御指令信号が出力される。これに対し、制御指令信号が入力された各装置2,15,21は。その制御指令信号に従って所定態様で駆動することとなる。
かかる構成にあって、除染制御装置60は、除染制御内容と不活性化制御内容とを具備している。
除染制御内容は、過酸化水素ガス発生装置2に過酸化水素ガスを発生させる制御指令信号を出力すると共に、昇降シリンダー21にロッド22を最大限度まで伸長させる制御指令信号を出力し、送風ファン15に羽根部15aを回転させる制御指令信号を出力するものである。これに対し、不活性化制御内容は、過酸化水素ガス発生装置2に過酸化水素ガスの発生を中止させる制御指令信号を出力すると共に、昇降シリンダー21にロッド22を最大限度まで収縮させる制御指令信号を出力し、送風ファン15に羽根部15aを回転させる制御指令信号を出力するものである。
なお、本実施例にかかる筒体10のガス流入開口10aにより、本発明にかかる除染ガス流入開口が構成され、ガス供給開口11aにより、本発明にかかる除染ガス供給開口が構成される。また、前記触媒30により、本発明にかかる除染ガス不活性化体が構成され、触媒保持具23により、本発明にかかる除染ガス不活性化体保持具が構成される。さらに、前記昇降シリンダー21により、本発明にかかる除染ガス流入開口開閉装置が構成される。
これまでに述べた構成にあって、本除染システム1の除染態様、及びエアレーション態様について説明する。
まず、除染態様について説明する。
除染制御装置60が除染制御内容を実行すると、過酸化水素ガスが発生して、まず細ガス管42内に過酸化水素ガスが流入する。そして、この過酸化水素ガスは、細ガス管42の案内によって、開口端41aから太ガス管41内に流入することとなる。一方、かかる制御内容実行中にあっては、上述のように触媒保持具23は最上位置まで上昇し、ガス流入開口10aは開放状態となっている。また、筒体10内では送風ファン15が駆動している。このため、太ガス管41内に流入した過酸化水素ガスは、触媒30を通過することなく、ガス流入開口10aから筒体10内に吸引され、開口部17aと送風孔13aとを通って支持板13より下方に送風されることとなる。さらに、過酸化水素ガスは、HEPAフィルタ20も通過して、ガス供給開口11aから除染室3内に放出されることとなる。そして、放出された過酸化水素ガスにより、除染室3内が除染されることとなる。なお、除染する際は、新たな過酸化水素ガスを発生させつつ、循環用ガス管43等で構成されるガス管4により、過酸化水素ガスを含む室内ガスを所定時間循環させる構成が好適である。
ここで、本実施例にかかる筒体10の内空部10’及びガス管41,42の内空部41’,42’により本発明にかかる除染ガス導入路が構成される。
一方、除染室3内の除染が終了した場合は、次に、当該除染室3に内在する過酸化水素ガスを除去することとなる。かかる状況で、除染制御装置60が不活性化制御内容を実行すると、送風ファン15の駆動により、ガス流入開口10a付近が負圧化されて、筒体10の周囲にあるガスが筒体10内に流入し始めることとなる。このとき、過酸化水素ガスを含む室内ガスも、接続開口3aを介して除染室3内に臨む間隙dを通って、ガス流入開口10aから筒体10内に流入することとなる。一方、かかる制御内容実行中にあっては、触媒保持具23は最下位置まで下降し、ガス流入開口10aは触媒30により遮蔽状態となっている。このため、前記過酸化水素ガスを含む室内ガスは、触媒30及びガス通過口23aを通過して筒体10内に取り込まれる。このため、室内ガスに含まれる過酸化水素ガスは、触媒30によって不活性化されて除染効果を喪失することとなる。そして、この不活性化されたガスは、開口部17aと送風孔13aとを通って支持板13より下方に送風され、さらにHEPAフィルタ20を経由した後、再びガス供給開口11aから除染室3内に放出されることとなる。このようなガスの流動が連続的に繰り返されることにより、除染室3内の過酸化水素ガスが、除去されていくこととなる。なお、エアレーションは、室内の過酸化水素濃度が、概ね、1ppm以下となると終了することができる。また、エアレーション実行中にあっては、過酸化水素濃度が約100ppm以下となった時点で、除染室3の内圧を調整しつつ、低湿空気を導入して除染室3内の過酸化水素濃度を下げる構成としても良い。
ここで、本実施例にかかる間隙dにより本発明にかかる除染ガス循環路が構成される。なお、このように太ガス管41内に過酸化水素ガスを除染室3内に導入するための除染ガス導入路と、過酸化水素ガスを循環させる除染ガス循環路とを設ける構成とすることにより、除染システム1の配管構造を簡略化することが可能となる。
次に、別の構成の除染システム1’について説明する。
図7に示されるように、除染システム1’は、これまでに述べた構成と異なる太ガス管44を備える。
本実施例にかかる太ガス管44について説明すると、図8,9に示されるように、該太ガス管44の除染室3側の端部は、筒体10のガス流入開口10aに接続されている。すなわち、前記間隙dは形成されない。
かかる構成にあって、除染制御装置60が除染制御内容を実行すると、発生した過酸化水素ガスは、細ガス管42内に流入し、さらに開口端41aから太ガス管41内に流入する。ここで、図9に示されるように、かかる制御内容実行中にあっては、触媒保持具23が上昇してガス流入開口10aは開放状態となっているため、太ガス管41内に流入した過酸化水素ガスは、触媒30を通過することなく、ガス流入開口10aから筒体10内に吸引される。そして、筒体10内に流入した過酸化水素ガスは、ガス供給開口11aから除染室3内に放出されることとなる。
ここで、本実施例にかかる筒体10の内空部10’及びガス管42,44の内空部42’,44’により本発明にかかる除染ガス導入路が構成される。
一方、除染制御装置60が不活性化制御内容を実行すると、送風ファン15の駆動により、ガス流入開口10a付近が負圧化されて、筒体10の周囲にあるガスが筒体10内に流入し始めることとなる。ここで、本実施例にあっては、除染室3内にある室内ガスは、前記循環用ガス管43により捕捉されて、室外に取り出され、駆動停止中の過酸化水素ガス発生装置2内部を通過して細ガス管42及び太ガス管44に流入して、回路内を循環している。このように、過酸化水素ガスを含む室内ガスが循環過程で太ガス管44に流入することにより、ガス流入開口10aを介して筒体10内に導入されることとなる。ここで、上述のように、かかる制御内容実行中にあっては、触媒保持具23は下降してガス流入開口10aは触媒30により遮蔽状態となっているため、過酸化水素ガスが触媒30を通過することによって、室内ガスから過酸化水素ガスが除去されることとなる。
ここで、本実施例にかかる循環用ガス管43の内空部により本発明にかかる除染ガス循環路が構成される。なお、図7〜9に示される構成にあっては、適宜構成を変更することができる。例えば、送風ファン15を筒体10内に設置せず、ガス管4内に設置することも可能である。
また、別の構成としては、触媒30を過酸化水素ガスが通過可能な第一状態、又は不可能な第二状態のいずれかに選択的に切り替える構成として、触媒30を、ガスが通過しないシャッターによって被覆してしまう状態と、被覆しない状態とに変換する構成が提案される。さらに詳述すると、シャッターを閉じることによってガス管4内と触媒30の外表面とが遮断されて、ガス管4内の過酸化水素ガスが触媒30に接触できない状態とすることにより、前記第二状態を実現できる。一方、前記シャッターを開けることによって触媒30がガス管4内に露出させ、過酸化水素ガスと触媒30とを接触可能とすることにより、前記第一状態を実現できる。
なお、これまでに述べた構成は、実施態様を適宜変更することが可能である。例えば、本発明にかかる構成を保持しつつ、その回路中に触媒を適宜備え付ける構成としても良い。また、用途は、室内滅菌に限定されることなく、アイソレータ等にも適用することが可能である。
除染システム1の概略図である。 エアレーション時のガス管4の縦断面図である。 除染時のガス管4の縦断面図である。 図2におけるA−A断面図である。 図2における筒体10の内部を省略して示すB−B断面図である。 除染システム1のブロック回路図である。 別構成の除染システム1’の概略図である。 除染システム1’にかかるエアレーション時のガス管4の縦断面図である。 除染システム1’にかかる除染時のガス管4の縦断面図である。
符号の説明
1,1’ 除染システム
2 過酸化水素ガス発生装置
3 除染室
3a 接続開口
3b 室壁
4 ガス管
10 筒体
10a ガス流入開口
10’筒体の内空部
11a ガス供給開口
15 送風ファン
21 昇降シリンダー
23 触媒保持具
30 触媒
41,44 太ガス管
41’太ガス管の内空部
42 細ガス管
42’細ガス管の内空部
43 循環用ガス管
60 除染制御装置
d 間隙

Claims (2)

  1. 除染ガスを発生させる除染ガス発生装置と、
    除染の対象となる除染室と、
    一端が除染ガス発生装置と連通し、他端が除染室内と連通し、除染ガス発生装置が発生させた除染ガスを除染室内に導入する除染ガス導入路と
    を備えた除染システムにおいて、
    除染ガス発生装置が発生させた除染ガスが流入する除染ガス流入開口を一端に具備し、除染室内と連通する除染ガス供給開口を他端に具備した、内空部が除染ガス導入路の一部を構成する筒体と、
    該筒体内に配設され、筒体内の除染ガスを除染ガス供給開口側へ送風する送風ファンと、
    除染ガスが一側から他側に通過することにより該除染ガスが不活性化される除染ガス不活性化体と、
    除染ガスが一側から他側に通過可能に除染ガス不活性化体を保持する除染ガス不活性化体保持具と、
    該除染ガス不活性化体保持具と連繋して該除染ガス不活性化体保持具を移動させることにより、除染ガス流入開口を、除染ガス不活性化体により被覆された遮蔽状態又は開放された開放状態のいずれかに選択的に切り替える除染ガス流入開口開閉装置と、
    一端が除染室内と連通し、他端が、筒体によって構成されない除染ガス導入路部分と連通し、除染室内の除染ガスを除染ガス導入路に導入する除染ガス循環路と
    を備え、
    除染ガス発生装置を駆動して除染ガスを発生させ、除染ガス流入開口開閉装置を駆動して除染ガス流入開口を開放状態とし、かつ送風ファンを駆動して除染ガス導入路にある除染ガスを除染室内に放出させる除染制御内容と、除染ガス発生装置に除染ガスの発生を中止させ、除染ガス流入開口開閉装置を駆動して除染ガス流入開口を遮蔽状態とし、かつ送風ファンを駆動してガス循環路にある除染ガスを含む除染室内ガスを除染ガス導入路を介して筒体内に導入し、筒体内のガスを除染室内に放出する不活性化制御内容を実行するものであることを特徴とする除染システム。
  2. 除染室の室壁に接続開口を配設し、かつ、一端を該接続開口に接続し、他端を除染ガス発生装置に接続してなるガス管内に、当該ガス管の内径よりも外径を径小とした前記筒体を設け、当該筒体の周囲に、除染室内及び当該ガス管内と夫々連通する間隙を形成してなる構成にあって、
    筒体の内空部及び該筒体の内空部と連通するガス管の内空部を除染ガス導入路とし、前記間隙を除染ガス循環路としたものであることを特徴とする請求項1記載の除染システム。
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