JP6104473B2 - ポータブル除染ユニット - Google Patents

Description

（関連出願）
この出願は、２０１３年１２月３０日に提出された米国仮出願番号６１／９２１，５８６の利益を主張する。

本発明は、除染システムに関し、特に囲われた領域またはスペースを除染するための気相除染システム関する。

バイオセーフティキャビネット（ＢＳＣ）は、病原体で汚染された物質（または汚染されるおそれがある物質）に対して実験室の作業者が安全に作業可能とするための、囲われて換気された実験室の作業スペースである。バイオセーフティキャビネットの主目的は、実験室の作業者および周囲の環境を病原体から守ることである。

アメリカ疾病予防管理センター（ＣＤＣ）は、バイオセーフティキャビネットを３つのクラスに分類している。バイオセーフティキャビネットの多くは、クラスII、タイプＡ２キャビネットである。これらのバイオセーフティキャビネットの動作原理は、取り扱う物質の上に無菌のエアカーテンを引くために、キャビネットの上端に取り付けられたファンを利用するものである。空気は、ＨＥＰＡフィルタを通って循環し、そして作業面の下を通ってキャビネットの上端に戻る。（ＨＥＰＡフィルタを通過した後に）排気されたキャビネット中の空気の一定割合は、作業スペースの下方のキャビネットの前方に引き込まれた空気から成る。ワークエリアに引き込まれる空気は、汚染されたおそれがあってオペレータに戻ってくる空気に対するバリアとして機能する。クラスII、タイプＡ２のバイオセーフティキャビネットは、典型的には、使用される空気の約７０％を循環させる。

適切な動作を確保するために、バイオセーフティキャビネット、特にＨＥＰＡフィルタは、定期的に清掃し、試験しなければならない。キャビネットまたはフィルタの作業スペースで凝集した病原体の暴露からバイオセーフティキャビネットの提供担当者を守るために、その提供前に囲いを除染しなければならない。

バイオセーフティキャビネットの従来の除染方法は、作業スペースへの開口部を封止、すなわち、閉める工程と、囲い内部でホルムアルデヒドを加熱、すなわち、煮沸する工程とから成る。ホルムアルデヒドの蒸気は、作業スペースの露出表面を除染する。この除染方法の問題点は、ホルムアルデヒドの煮沸によって残留物が生成されることである。残留物は、後の清掃工程で囲いの表面から物理的に除去されなければならない。さらに、前述したホルムアルデヒドを使用するプロセスにおいて、ＨＥＰＡフィルタを除染することは困難である。ここで、ホルムアルデヒドが使用されると、システムブロワは、典型的には、ホルムアルデヒド蒸気をフィルタ内部に引き込むために、とても短い間隔で通電される。しかしながら、ブロワの動作が長すぎると、前述した残留物がＨＥＰＡフィルタ内部で凝集してフィルタを引き延ばすことで、フィルタの交換が必要となる。ホルムアルデヒドの暴露が小さすぎると、フィルタが完全には除染されない結果となる。さらに、ブロワが比較的短時間だけ動作すると、ブロワおよびＨＥＰＡフィルタの下流の空気通路と囲いは、確実には除染されない。

本発明は、この問題点および他の問題点を解決するもので、囲い、特にバイオセーフティキャビネットを除染するための方法および装置を提供する。この方法および装置は、効果的かつ効率的にバイオセーフティキャビネットの囲いとともにＨＥＰＡフィルタおよびその下流側通路を除染するものである。

本発明の好ましい実施の形態によれば、囲い内部領域を除染するための装置が提供される。装置は、通路を有する導管を備える。通路は、キャリアガスのためのパスを画定する。導管は、第１端と第２端とを有し、これら第１端および第２端は、囲いによって画定された領域を含む閉ループパスを画定するために囲いに接続可能である。ブロワは、囲いの領域の中へ、領域を通って、または領域の外からキャリアガスを再循環させるために導管に取り付けられている。ノズルは、導管の中へ滅菌剤を注入する。スペースまたはギャップは、導管の中に設けられている。複数のチューブセクションが設けられている。各チューブセクションは、開口部を有するチューブ状チャンバを画定しており、各チャンバは、導管のギャップの内外を選択的に移動可能である。チューブ状チャンバの開口部は、チャンバがギャップに配置されるときに、導管の通路と位置合わせされる。加熱要素は、チューブ状チャンバの一つに配置されており、そこを流れるキャリアガスを加熱するように動作可能である。破壊部は、チューブ状チャンバの他の一つに配置されており、キャリアガス中の滅菌剤を破壊するように動作可能である。制御部は、チューブ状チャンバがギャップの内外を移動するとともに、加熱要素およびノズルを動作させるように制御する。

本発明の利点は、バイオセーフティキャビネットを除染可能なことである。

本発明の別の利点は、除染サイクル後のバイオセーフティキャビネットの清掃を必要としないことである。

本発明のさらに別の利点は、残留物が残ることなくバイオセーフティキャビネット内部のフィルタを除染可能なことである。

本発明の別の利点は、バイオセーフティキャビネットの内側全体が滅菌剤で暴露されることである。

本発明のさらに別の利点は、バイオセーフティキャビネット全体を通って滅菌剤を循環させるために、バイオセーフティキャビネット内部における再循環システムを利用することである。

本発明のさらに別の利点は、バイオセーフティキャビネット内部における再循環システムは、除染サイクル中において継続的に動作することである。

本発明のさらに別の利点は、蒸発した滅菌剤を利用することである。

本発明のさらに別の利点は、過酸化水素蒸気を生成するために、５９％の液体過酸化水素と４１％の水とを利用することである。

本発明のさらに別の利点は、ポータブルな除染システムであることである。

本発明のさらに別の利点は、作業スペースを完全に囲うバイオセーフティキャビネットと除染システムとを接続するためのコネクションを含み、閉ループ蒸気循環システムを生成することである。

本発明のさらに別の利点は、部屋または領域を除染するためのコンパクトな除染システムであることである。

本発明のさらに別の利点は、ポータブルな除染システムであることである。

本発明のさらに別の利点は、それぞれ除染サイクルのフェーズを実施するために使用される複数の可動チューブ状チャンバを含むことである。

本発明のさらに別の利点は、蒸気質の滅菌剤を利用することである。

本発明のさらに別の利点は、蒸気質の過酸化水素を利用することである。

本発明のさらに別の利点は、それぞれキャリアガスのパスに割り出し（インデックス）可能な複数のチューブ状通路を有することである。

本発明のさらに別の利点は、乾燥剤を含む交換可能なキャニスタを有することである。

本発明のさらに別の利点は、バイオセーフティキャビネットの除染に適することである。

本発明のさらに別の利点は、ブロワの下流のバイオセーフティキャビネットの空気循環システムを除染可能なことである。

これらおよび他の利点は、以下の好ましい実施の形態の記載、図面および特許請求の範囲から明らかになるだろう。

本発明は、明細書および対応する図面において詳細に記載された好ましい実施の形態の特定部品および部品配置の物理的形状をとってよい。

図１は、バイオセーフティキャビネットに接続された本発明の除染システムを示す斜視図である。

図２は、本発明の好ましい実施の形態を示す除染システムの拡大上面斜視図である。

図３は、図２に示す除染システムの斜視図であって、化学滅菌剤コンテナが除染システムから取り除かれた状態を示す図である。

図４は、図２の４−４ラインに沿った断面図である。

図５は、図４の５−５ラインに沿った断面図であって、チューブアセンブリの一部を形成する３つのチューブセクションを示している。

図６は、図５の６−６ラインに沿った断面図であって、キャリアガスを部屋または領域に運ぶための導管システムの一部を形成する第１および第２チューブ状部材と位置合わせされた乾燥剤キャニスタを含むチューブセクションを示している。

図７は、除染システムの導管を形成する第１および第２チューブ状部材と位置合わせされた加熱要素を含むチューブセクションを示す断面図である。

図８は、チューブアセンブリのチューブセクションの一つから取り除かれている乾燥剤キャニスタを示す断面図である。

図９は、図６の９−９ラインに沿った断面図である。

図１０は、バイオセーフティキャビネットの排気ダクトに取り付けられたダンパーアセンブリの断面図であって、バイオセーフティキャビネットを通って循環する空気の一部をバイオセーフティキャビネットから排気可能とするオープンポジションにおけるダンパー要素を示している。

図１１は、図１０に示すダンパーアセンブリの断面図であって、バイオセーフティキャビネットを通って循環する空気の一部が出口ポートに向かう第２ポジションにおけるダンパー要素を示している。

図１２は、除染ユニットがバイオセーフティキャビネットに接続されたときに確立される閉ループ循環システムを示す模式図である。

発明の詳細な説明

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。しかし、図面は本発明の好ましい実施の形態を示すものであって、本発明を限定するものではない。図１は、本発明の好ましい実施の形態に係る除染システム１０を示す。除染システム１０は、特に、クラスII、タイプＡ２のバイオセーフティキャビネットに適用可能である。以下、このタイプのバイオセーフティキャビネットを参照しながら説明する。ただし、この明細書を読み進めてゆけばわかるように、除染システムは他のタイプのバイオセーフティキャビネットの除染や、他の囲われた領域またはスペースの除染にも適用可能である。

図１において、クラスII、タイプＡ２のバイオセーフティキャビネット２０が示されている。バイオセーフティキャビネット２０は、本発明の一部を形成するものではない。したがって、バイオセーフティキャビネット２０の詳細な説明を省略する。一般的に、バイオセーフティキャビネット２０は、床１４の上方に位置する矩形囲い２２で構成されている。図面において、バイオセーフティキャビネット２０は、テーブルまたはカウンタートップ１２に支えられている態様が示されている。囲い２２は、下部に開口部２６を有するクリアフロントパネル２４を含む。開口部２６は、バイオセーフティキャビネット２０内部の作業スペース２８へのアクセスを可能とする。作業スペース２８は、インナーハウジング３２によって画定される。インナーハウジング３２は、図１２に示すように、矩形囲い２２の下部に配置されている。インナーハウジング３２は、作業スペース２８を上方スペース３４から分離させる。上方スペース３４は、ブロワ３６とＨＥＰＡフィルタ３８Ａ、３８Ｂとを含む。ダクト４２は、バイオセーフティキャビネット２０の内部で、かつ、インナーハウジング３２の側面近傍で画定される。インナーハウジング３２の底壁３２ａは、ダクト４２と連通する長孔または開口部４４を含んでいる。ブロワ３６は、図１２の矢印に示すように、囲い２２、すなわち、作業スペース２８の上方および前方を通って空気を循環させるように動作可能である。排気ポート４６は、バイオセーフティキャビネット２０内部で循環する空気の一部をバイオセーフティキャビネット２０から排気するために、囲い２２の上壁２２ａに設けられている。排気ポート４６は、排気ダクト４８と連通している。バイオセーフティキャビネット２０から排気される空気は、バイオセーフティキャビネット２０のフロントパネル２４の開口部２６の中へ引き込まれた空気によって置き換わえられる。作業スペース２８に引き込まれる空気は、公知のように、汚染されたおそれがある空気がバイオセーフティキャビネット２０の外部に漏れないようにするバリアとして機能する。ブロワ３６は、前述したように、バイオセーフティキャビネット２０を通って空気を循環させて、バイオセーフティキャビネット２０の内側の空気の一部を排気し、かつバイオセーフティキャビネット２０の中へ引き込まれる新しい空気と置き換えるように動作可能である。

次に図２〜８を参照して除染システム１０を説明する。本実施の形態に係る除染システム１０は、グリップまたはハンドル６２を有するポータブルケース６０の内部に含まれている。ケース６０は、ベース部７２と、フタ部７４とで構成されている。ベース部７２は、除染システム１０の動作部品を受け入れように設計された略矩形状のキャビティを画定する。フタ部７４は、ベース部７２とヒンジで連結されている。フタ部７４上のラッチ７６は、フタ部７４とベース部７２とを確実に取り付け、かつ、ケース６０が除染システム１０を完全に囲うために設けられている。

フレーム構造８２は、図４に示すように、ケース６０のベース部７２の内部に配置されている。フレーム８２は、フラットパネル８４を支える。略矩形状のハウジング９２は、フラットパネル８４に取り付けられ、ケース６０のベース部７２の内部に配置されている。ハウジング９２は、インナーチャンバ９２ａを画定する。ハウジング９２は、図５に示すように、公知の留め具によってフラットパネル８４の下面に取り付けられている。開口部９４（図３参照）は、パネル８４を通って形成されており、ハウジング９２のインナーチャンバ９２ａと連通して、そこへのアクセスを可能とする。

本実施の形態では、ハウジング９２は略矩形状である。第１チューブ状部材１１２は、ハウジング９２の一つの面から伸長している。第２チューブ状部材１２２は、ハウジング９２の反対の面から伸長している。本実施の形態では、第１チューブ状部材１１２は、直線状で円筒形状のチューブであって、第１通路１１２ａを画定する。第２チューブ状部材１２２は、Ｌ字状で円筒形状のチューブであって、第２通路１２２ａを画定する。本発明の一態様によれば、第１チューブ状部材１１２は、第２チューブ状部材１２２と位置合わせされている。すなわち、第１通路１１２ａは、第２通路１２２ａと一直線上になっているが、第２通路１２２ａと離間している。ここで、第１及び第２チューブ状部材１１２、１２２の間には、ハウジング９２のチャンバ９２ａによって画定されたスペースまたはギャップが存在する。

Ｌ字状の第２チューブ状部材１２２の自由端は、図４に示すように、フラットパネル８４を通って上向きに伸長している。第２チューブ状部材１２２の自由端は、チューブ状カラー１３２を含んでおり、システム出口１３４を画定している。カラー１３２は、その外表面に形成された環状溝１３６を有する。

ブロワ１４２は、パネル８４の下側で、ハウジング９２の隣に取り付けられている。ブロワ１４２は、チューブ状コネクタ１５２に接続された入口１４２ａを有している。チューブ状コネクタ１５２は、パネル８４を通って伸長するとともにシステム入口１５４を画定する。ブロワ１４２の出口は、第１チューブ状部材１１２の自由端に接続されている。ブロワ１４２の出口１４６ｂと第１チューブ状部材１１２の自由端との間には、ガスケット１４６が配置されている。

カップ状の試薬受け井戸（reagent receiving well）１６２は、パネル８４の下側で、ハウジング９２の隣に取り付けられている。パネル８４の開口部１６４は、試薬受け井戸１６２と連通している。井戸１６２は、液体滅菌剤を含んで閉じられたコンテナ１６６を受け入れるように設計されている。コンテナ１６６は、略カップ状の容器１６６ａである。容器１６６ａは、好ましくは、コンテナ１６６ａを覆い囲うホイルまたはマイラ層１６６ｂを有するプラスチックで形成されている。キャップ１７２は、キャップ１７２から伸長するサイフォンチューブ１７４を有しており、井戸１６２の上方に位置するように設計されている。サイフォンチューブ１７４は、層１６６ｂに孔をあけて滅菌剤コンテナ１６６の中へ入り込むように設計されている。以下、詳細を説明する。フレキシブルチューブ１８２は、キャップ１７２に接続されており、キャップ１７２から伸長するサイフォンチューブ１７４と流体連通している。チューブ１８２は、滅菌剤注入システムの入口に接続されている。滅菌剤注入システム（図示せず）は、第１チューブ状部材１１２の第１通路内部に配置された噴霧ノズル１８６に接続された出口チューブ１８４を有するポンプ（図示せず）で構成されている。噴霧ノズル１８６は、図６に示すように、第１通路１１２ａに入り込んだアームで支えられている。

ヒンジ１９２は、カバープレート１９４とパネル８４の上面とを接続している。カバープレート１９４は、チャンバ９２ａへの開口部９４と、試薬受け井戸１６２への開口部１６４とを覆うように設計されている。ここで、カバープレート１９４は、図２に示すように開口部９４、１６４を覆うクローズポジションと、図３に示すように開口部９４、１６４へのアクセスを可能とするオープンポジションとの間を移動可能である。連続する略矩形状のシール１９６は、カバープレート１９４の下面に設けられており、開口部９４を囲い、かつ、カバープレート１９４がクローズポジションのときにパネル８４とカバープレート１９４との間にシールを形成するように設計されている。

カバープレート１９４上には、ロック要素１９７が設けられている。ロック要素１９７は、パネル８４の開口部１９８に受け入れられて、カバープレート１９４をクローズポジションにロックする。カバープレート１９４上のタブ１９９は、パネル８４の長孔１９５に受け入れられるように設計されている。パネル８４の下側には、タブ１９９が長孔１９５の内部にあるときを感受するセンサ（図示せず）が設けられている。これにより、カバープレート１９４がクローズポジションであることがわかる。

次に、図５〜８を参照する。チューブアセンブリ２１０は、複数のチューブセクションで構成されている。本実施の形態では、３つ並んだチューブセクション２１２、２１４、２１６が示されている。各チューブセクション２１２、２１４、２１６は、チューブ状チャンバ２１２Ａ、２１４Ａ、２１６Ａを画定している。本実施の形態では、各チューブセクションは、その他の２つのチューブセクションと接続されており、図５に示すように、断面視で略三角形状に配置されている。チューブアセンブリ２１０は、中央軸「Ａ」で対称である。シャフト２２２は、中央軸「Ａ」に沿って伸長しており、各チューブセクション２１２、２１４、２１６に接続されている。チューブアセンブリ２１０のシャフト２２２は、チューブアセンブリ２１０が軸「Ａ」周りに回転可能となるようにハウジング９２に取り付けられている。シャフト２２２は、第１チューブ状部材１１２と第２チューブ状部材１２２の端部の間で画定された通路１１２ａ、１１２ｂと各チューブセクションとが一直線上になるように移動可能、すなわち、回転可能となるようにハウジング９２の内部に配置されている。第１および第２チューブ状部材１１２、１２２と位置合わせされると、チューブセクションのチューブ状チャンバは、第１チューブ状部材１１２および第２チューブ状部材１２２の通路１１２ａ、１２２ａによって画定されたパスを完成させる。

シャフト２２２の一端は、モータ２２４に接続されている。モータ２２４は、図面において概略的に描かれている。モータ２２４は、ハウジング９２の外表面に取り付けられている。モータ２２４は、軸「Ａ」周りにチューブアセンブリ２１０を回転させるように動作可能であって、チューブセクション２１２、２１４、２１６の何れかが第１および第２チューブ状部材１１２、１２２と位置合わせされる。チューブアセンブリ２１０の各チューブセクション２１２、２１４、２１６は、チューブセクション２１２、２１４、２１６の各端部が、ハウジング９２のインナーチャンバ９２ａに連通する第１および第２チューブ状部材１１２、１２２の端部と密接に組み合うように設計されている。チューブセクション２１２、２１４、２１６がチューブ状部材１１２、１２２と位置合わせされると、その位置合わせされたチューブは、「動作ポジション」となり、連続パスが除染システム１０を通って画定される。そのパスは、第１チューブ状部材１１２を通って、チューブアセンブリの位置合わせされたチューブを通って伸長し、第２チューブ状部材１２２へと続く。

チューブアセンブリ２１０のチューブセクション２１２は、噴霧チューブ２３１と加熱要素２３２とを含んでいる。噴霧チューブ２３１は、チューブセクション２１２の内部に配置されている。噴霧チューブ２３１は、図７に示すように、チューブセクション２１２と噴霧チューブ２３１との間にギャップ２３３またはスペースが画定されるように設計されている。本実施の形態では、加熱要素２３２は、図７に示すように、円錐形状に巻かれている。加熱要素２３２の少なくとも１つのコイル２３２ａは、噴霧チューブ２３１の内表面と接触している。加熱要素は、円錐端部２３６を有する円筒ピン２３４周りに巻かれている。加熱要素２３２は、支持ブラケット２３８に取り付けられている。支持ブラケット２３８は、ピン２３４がブロワ１４２と向かう合うように、チューブセクション２１２のチューブ状チャンバ２１２Ａの内部で中央に位置する。導線２３９Ａ、２３９Ｂは、加熱要素２３２からチューブセクション２１２の壁を通って伸長している。

チューブアセンブリ２１０のチューブセクション２１４は、乾燥剤キャニスタ２４２を含んでいる。乾燥剤キャニスタ２４２は、湿気を吸収する物質を含んでいる。キャニスタ２４２の軸端は、空気が流動可能となるように貫通孔が空けられている。本発明の一態様によれば、チューブセクション２１４は、半チューブセクション２１４ａと半チューブセクション２１４ｂとで構成されている。ヒンジ２４４は、半チューブセクション２１４ａと半チューブセクション２１４ｂとを接続する。チューブ２１４が、開けられることによって乾燥剤キャニスタ２４２の除去および交換が可能となる。

ラッチ要素２４６は、図８に示すように、チューブセクション２１４の半チューブセクション２１４ｂの外表面に取り付けられている。ラッチ要素２４６は、タブを画定するＵ字セクション２４６ａを有する弾性材料、例えば金属バネから形成されている。Ｕ字セクション２４６ａは、半チューブセクション２１４ａに形成された長孔２４８へカチッとロックするように設計されている。ラッチ２４６は、乾燥剤キャニスタ２４２を確実に固定するために、半チューブセクション２１４ａ、２１４ｂを開放可能にロックする。

図８に示すように、チューブセクション２１４が第１および第２チューブ状部材１１２、１２２と一直線上になったときに、ラッチ２４６を解放して半セクション２１４ａ、２１４ｂを分離させることによって、容易に乾燥剤キャニスタ２４２をチューブセクション２１４へ挿入、またはチューブセクション２１４から除去することが可能である。

チューブセクション２１６は、内部に破壊カートリッジ２５２を含んでいる。破壊カートリッジ２５２は、気体滅菌剤が第２チューブ状チャンバ２１６Ａを流れているときに、その気体滅菌剤を分解することが可能な物質を含んでいる。本実施の形態では、破壊カートリッジ２５２は、空気が流動可能となるために端部に形成された貫通孔を有する円筒コンテナである。

除染システム１０の内部には、温度センサ２６２と湿度センサ２６４とが配置されている。温度センサ２６２と湿度センサ２６４は、好ましくは第１チューブ状部材１１２の通路１１２ａの内部に配置されている。

制御部２７０は、除染システム１０の内部に設けられている。制御部２７０は、図面において概略的に描かれている。制御部２７０は、温度センサ２６２および湿度センサ２６４と接続されており、そこから信号を受け取る。制御部２７０は、ブロワモータ１４４、チューブアセンブリ２１０のモータ２２４、チューブセクション２１２の内部に配置された加熱要素２３２、および滅菌剤注入ポンプ（図示せず）とも接続されており、それぞれの動作を制御する。コントロールパネル２７２は、インターフェースディスプレイ２７４を有しており、パネル８４に取り付けられるとともに、ユーザの入力および制御を可能とすべく制御部２７０に接続されている。除染システム１０への電源は、制御部２７０と外部電源、すなわち、建物のコンセント（図示せず）とを接続可能な電気ケーブル２７６によって提供される。シリアル接続ポート２７８は、パネル８４に設けられており、外部デバイスが制御部２７０と接続可能となるために制御部２７０と接続されている。

２つのフレキシブルホース２８２、２８４は、除染システム１０と、バイオセーフティキャビネット２０とを接続するために設けられている。各フレキシブルホースは、その端部に円筒スリーブ２８６を含んでいる。スリーブ２８６は、それぞれ第１および第２チューブ状部材のチューブ状カラー１３２、１５２にぴったりと嵌合するように設計されている。第１フレキシブルホース２８２の一端は、バイオセーフティキャビネット２０に取り付けられたパネル２９２に接続される。パネル２９２は、バイオセーフティキャビネット２０への開口部２６を覆い囲うように設計されている。ここで、パネル２９２は、略矩形状であって、バイオセーフティキャビネット２０への開口部２６を覆うサイズである。パネル２９２は、テープや磁気的手段（図示せず）等の公知の留め具でバイオセーフティキャビネット２０の開口部２６に取り付けられている。パネル２９２は、そこから伸長するチューブ状コネクタ２９６を有する。チューブ状コネクタ２９６は、第１フレキシブルホース２８８の端部の円筒スリーブ２８６を受け入れるように設計されている。パネル２９２は、好ましくはポリマー材料で構成されている。

第２フレキシブルホース２８４は、図１に示すように、第１ホース２８２よりも長い。ホース２８４の一端は、ブロワ入口１４２ａに接続されたチューブ状カラー１５２に取り付けられる。第２フレキシブルチューブ２８４の他端は、バイオセーフティキャビネット２０の排気ダクト４８に接続されたダンパーアセンブリ３１０のチューブ状コネクタ３１６に接続される。

ダンパーアセンブリ３１０は、図１０および１１に示すように、バイオセーフティキャビネット２０から排気される空気を制御するために、バイオセーフティキャビネット２０の排気ダクト４８と排気ポート４６との間に設けられている。ダンパーアセンブリ３１０は、インナーキャビティ３１４を画定するハウジング３１２で構成されている。インナーキャビティ３１４は、排気ダクト４８で画定された通路４８ａおよび排気ポート４６と連通している。チューブ状コネクタ３１６は、チューブ状カラー１３２、１５２と同様のデザインであって、ハウジング３１２の側面から伸長する。コネクタ３１６は、ハウジング３１２のインナーキャビティ３１４と連通する内側通路３１６ａを画定する。ダンパープレート３１８は、ハウジング３１２の内部で、図１０に示すように、通路３１６ａを覆って遮る第１ポジションと、図１１に示すように、排気ダクト４８における通路４８ａを覆って遮る第２ポジションとを旋回可能に取り付けられている。

次に、除染システム１０の動作に関する本発明の態様について説明する。除染サイクルを開始する前に、作業スペース２８への開口部２６のアクセスを覆うために、パネル２９２がバイオセーフティキャビネット２０に取り付けられる。パネル２９２は、開口部２６を完全に封止するためにバイオセーフティキャビネット２０に確実に固定されている。ホース２８２、２８４は、図１に示すように、除染システム１０およびバイオセーフティキャビネット２０に接続されている。ダンパー３１８は、図１１に示すように、排気ダクト４８を閉鎖してバイオセーフティキャビネット２０の内部とホース２８４の通路３１６ａとを接続するために第２ポジションに移動している。

２つのフレキシブルホース２８２、２８４が除染システム１０とバイオセーフティキャビネット２０とを接続しており、かつ、ダンパープレート３１８が第２ポジションになっていると、除染システム１０から第１フレキシブルホース２８２、バイオセーフティキャビネット２０、第２フレキシブルホース２８４を通って除染システム１０へと戻る閉ループ循環パスが形成される。

除染システム１０は、囲われてパッケージ化された液体滅菌剤コンテナ１６６を利用するように設計されている。滅菌剤コンテナ１６６は、除染システム１０のフラットパネル８４における開口部１６４を通ってカップ状試薬受け井戸１６２の中に設置される。本発明の他の態様によれば、滅菌剤コンテナ１６６は、滅菌剤コンテナ１６６の側面に、制御部２７０に接続されたＲＦＩＤリーダ（図示せず）によって読み取り可能なＲＦＩＤタグまたは他のエンコードデータ手段を含む。滅菌剤コンテナ１６６のＲＦＩＤタグからエンコードされた情報は、滅菌剤の容量や有効期限データ等を含んでおり、除染サイクルを開始する前に、バーコードスキャナから除染システム１０の制御部２７０へと送信され得る。

本発明の好ましい態様によれば、除染システム１０は、過酸化水素および水で構成された滅菌剤溶液を利用する。さらに好ましい態様によれば、滅菌剤溶液は、５９質量％の過酸化水素および４１質量％の水で構成された滅菌剤溶液が使用される。しかしながら、他の濃度の過酸化水素および水であってもよい。

除染システム１０の動作中において、バイオセーフティキャビネット２０のブロワ３６は、バイオセーフティキャビネット２０を通り、特にＨＥＰＡフィルタ３８を通り、バイオセーフティキャビネット２０の上方スペース３４を通る滅菌剤の循環を促進するように動作する。以下、詳細を説明する。

制御部２７０は、除染サイクルを実行するようにブログラムされている。除染サイクルは、加熱フェーズ、乾燥フェーズ、調整フェーズ、除染フェーズ、および曝気フェーズを含んでいる。除染サイクルが最初に開始されると、制御部２７０がチューブアセンブリ２１０のモータ２２４を制御して、図７に示すように、チューブセクション２１２が第１および第２チューブ状部材１１２、１２２と一直線上になるように移動させる。チューブセクション２１２は、加熱要素２３２を含んでいる。それから、制御部２７０は、ブロワモータ１４４に通電することによって、「加熱フェーズ」を開始する。これにより、ブロワモータ１４２は、加熱要素２３２を通った空気（キャリアガス）を循環させる。空気は、図１２に示すように、バイオセーフティキャビネット２０を通って、閉ループ循環パスに沿って運ばれる。加熱要素２３２は、通電されて、バイオセーフティキャビネット２０および除染システム１０を循環する空気を加熱する。第１チューブ状部材１１２の通路１１２ａ内部の温度センサ２６２は、バイオセーフティキャビネット２０および除染システム１０を循環する空気、すなわちキャリアガスの温度を感受する。

循環空気が所望の温度（約３１℃）に達すると、加熱要素２３２は通電されなくなり、チューブセクションアセンブリ２１０のモータ２２４は、通電されて、乾燥剤キャニスタ２４２を含むチューブセクション２１４を第１および第２チューブ状部材１１２、１２２と一直線上になるポジションに割り出す（インデックスする）。乾燥剤キャニスタ２４２を含む第２チューブセクション２１４は、閉ループ循環パスの一部を形成することとなり、「乾燥フェーズ」が開始される。バイオセーフティキャビネット２０および除染システム１０を流れる空気が乾燥剤キャニスタ２４２を通過することによって、その空気中の湿気は取り除かれる。第１チューブ状部材１１２内部の湿度センサ２６４は、第１チューブ状部材１１２を流れる空気の湿度を監視し、これにより、バイオセーフティキャビネット２０内部の湿度がわかる。好ましい実施の形態によれば、乾燥フェーズは、閉ループ循環パスを循環する空気、すなわち、バイオセーフティキャビネット２０を循環する空気の相対湿度が約１５％に達するまで続く。

所望の湿度レベルに達すると、「調整フェーズ」が開始される。チューブアセンブリ２１０のモータ２２４は、通電されて、加熱要素２３２を含むチューブセクション２１２が第１および第２チューブ状部材１１２、１２２と一直線上になるポジションに戻す。制御部２７０は、滅菌剤注入システム、より具体的には、滅菌剤ポンプ（図示せず）を制御して、滅菌剤コンテナ１６６から第１チューブ状部材１１２内部の噴霧ノズル１８６へ液体滅菌剤を注入する。これにより、第１通路１１２ａ内部に噴霧ミストが生成される。除染システム１０およびバイオセーフティキャビネット２０によって画定された閉ループ循環パスを通って循環する空気は、前もって加熱され、乾燥フェーズ中に乾燥されている。噴霧状の過酸化水素は、除染システム１０内部で蒸発する。蒸発プロセスは、加熱プレート／要素で液体過酸化水素を蒸発させる公知のフラッシュ蒸発の複合である。本発明によれば、様々な方法で蒸発が起こる。過酸化水素を蒸発させるために潜熱が空気流から抽出され、噴霧状の過酸化水素が加熱された空気流に導入される。残った噴霧状の過酸化水素は、円錐端部２３６および加熱要素２３２と接触してフラッシュ蒸発する。加熱要素２３２のコイル２３２ａの接点から噴霧チューブ２３１の内側表面へ熱が伝導した結果、噴霧状の過酸化水素が噴霧チューブ２３１の内側表面と接触することによっても蒸発が起こる。

過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）は、閉ループ循環パスに導入され、第１フレキシブルホース２８２を通ってバイオセーフティキャビネット２０の作業スペース２８の中へと運ばれる。バイオセーフティキャビネット２０のブロワシステムが動作することで、過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）が上方スペース３４の中へと引き込まれる。バイオセーフティキャビネット２０のブロワ３６は、図１２に示すように、キャリアガスの７０％と、それに含まれる過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）とを、ダクト４２、ＨＥＰＡフィルタ３８Ａ、作業スペース２８の下方を通って、作業スペース２８へと戻るように循環させる。

キャリアガスの３０％およびそれに付随する過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）は、除染システム１０およびバイオセーフティキャビネットブロワ３６のブロワ１４４によって、ＨＥＰＡフィルタ３８Ｂ（排気）、第２フレキシブルホース２８２を通って引き込まれる。換言すると、過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）は、除染システム１０に戻る前に、閉ループパスに導入され、キャリアガス（空気）によって、フレキシブルホース２８２、２８４を通って、バイオセーフティキャビネット２０の中へおよび外から運ばれる。調整フェーズにおいて、過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）は、バイオセーフティキャビネット２０内部の過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）レベルを短時間で所望のレベルにするために比較的高いレートで除染システム１０の中へ注入される。調整フェーズにおいて、ブロワ１４２とキャビネットブロワ３６によって、閉ループパス内部の空気は、第１および第２フレキシブルホース２８２、２８４を通り、バイオセーフティキャビネット２０を通って継続的に循環する。（除染システム１０と、第１および第２フレキシブルホース２８２、２８４と、バイオセーフティキャビネット２０とを接続させて形成される）閉ループパスに沿って過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）を継続的に循環させることにより、バイオセーフティキャビネット２０の過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）の濃度は、バイオセーフティキャビネット２０に存在する過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）が破壊され、排気される場合よりも素早く上昇する。換言すると、閉ループパスを通って流れる過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）は、継続的に循環して、除染システム１０を通って噴霧ノズル１８６を通過する。噴霧ノズル１８６では、追加の過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）が生成されて空気流に加えられる。調整フェーズでは、既定の過酸化水素蒸気濃度が閉ループシステム内部で確立したときに完了する。

調整フェーズが完了した後は、除染フェーズが開始される。除染フェーズでは、１００万分の１（ｐｐｍ）レベルで所望の過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）の濃度を維持するために、噴霧ノズル１８６への滅菌剤注入レートは減少する。除染フェーズは、既定時間だけ運転される。好ましくは、過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）の濃度が、所望の、またはバイオセーフティキャビネット２０の除染に十分な効果が得られるように一定に維持する。ここで、バイオセーフティキャビネット２０内部のブロワは、バイオセーフティキャビネット２０を通り、さらにバイオセーフティキャビネット２０のＨＥＰＡフィルタ３８を通る過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）の循環を促進するため、バイオセーフティキャビネット２０内部全体の除染が実行される。除染フェーズが完了した後は、制御部２７０によって注入システムのポンプがシャットダウンして、噴霧ノズル１８６への追加の滅菌剤の流れを断つ。

除染フェーズが完了すると、曝気フェーズが開始される。曝気フェーズ開始時において、制御部２７０によってチューブアセンブリ２１０を制御して、破壊物質を含むチューブセクション２１６を第１および第２チューブ状部材１１２、１２２と一直線上になるように回転させる。除染システム１０のブロワモータ１４４およびバイオセーフティキャビネット２０のブロワ３６が継続して動作することにより、キャリア空気は継続して閉ループパスに沿って循環し、その空気は破壊物質を通過することとなる。破壊物質と接触することにより、過酸化水素蒸気は、水と酸素に分解される。曝気フェーズにおいて、ブロワ１４２は、過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）レベルが許容の閾値（約１ｐｐｍ）に低下するまで継続して動作する。

本発明は、バイオセーフティキャビネット２０または他の類似のスペースの除染を可能とするコンパクトな除染システム１０を提供する。除染サイクルにおいて、バイオセーフティキャビネット２０の循環システムを利用することにより、除染システム１０は、ブロワを小型化させて、除染システム１０のサイズおよび重量を削減することができる。さらに、チューブアセンブリ２１０を形成するチューブセクション２１２、２１４、２１６は、そのうちの１つのチューブセクションが一直線上に割り出される（インデックスされた）ときに、第１および第２チューブ状部材１１２、１２２と密接に係合する必要はない。ここで、チューブアセンブリ２１０の周りのハウジング９２が全体を囲い、チューブセクション２１２、２１４、２１６と第１および第２チューブ状部材１１２、１２２との間の漏れは、囲われたハウジング９２の内部に含まれる。換言すると、生成された過酸化水素蒸気（ＶＨＰ）は、囲われたハウジング９２の内部に収容され、後の除染サイクルの曝気フェーズ中に破壊される。

前述した記載は、本発明の特定の実施の形態である。この実施の形態は、説明のために記載されたものであって、本発明の範囲および思想から離れることなく多くの代替案および修正案が当業者によって想起される。このような修正案や代替案は、特許請求の範囲に記載された、またはその均等の発明の範囲の内部にある限り本発明に含まれる。

Claims (20)

1. キャリアガスのためのパスを画定する通路を有するとともに、第１端および第２端を有しており、前記第１端および第２端がそれぞれ囲いの領域を含む閉ループパスを画定するためにその囲いと接続可能である導管と、
   前記囲いの前記領域の中へ、その領域を通って、またはその領域の外からキャリアガスを再循環するための、前記導管に接続されたブロワと、
   前記導管の中に滅菌剤を注入するためのノズルと、
   前記導管に中に設けられたスペースまたはギャップと、
   それぞれ前記ギャップの内外を選択的に移動可能であるとともに、ギャップの中に配置されているときに、前記導管の前記通路と位置合わせされる開口部を有する複数のチューブ状チャンバと、
   前記チューブ状チャンバの一つの中に配置されるとともに、流れるキャリアガスを加熱するように動作可能である加熱要素と、
   前記チューブ状チャンバの他の一つの中に配置されるとともに、キャリアガスの滅菌剤を破壊するように動作可能な破壊部と、
   前記チューブ状チャンバが前記ギャップの内外を移動するとともに、前記加熱要素および前記ノズルを動作させるように制御するための制御部と、を備える。
   ことを特徴とする囲い内部領域の除染装置。
2. 前記チューブ状チャンバは、中央軸周りに配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の囲い内部領域の除染装置。
3. 前記チューブ状チャンバは、中央軸周りに回転可能に並んで配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の囲い内部領域の除染装置。
4. 中央軸周りに並んで配置された３つのチューブ状チャンバを含んでおり、
   前記３つのチューブ状チャンバは、
   加熱要素を含む第１チューブ状チャンバと、
   破壊要素を含む第２チューブ状チャンバと、
   乾燥剤を含む第３チューブ状チャンバとで構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の囲い内部領域の除染装置。
5. ハウジングが、前記導管の前記ギャップを囲っている
   ことを特徴とする請求項１に記載の囲い内部領域の除染装置。
6. 前記チューブ状チャンバは、前記ハウジング内部に含まれており、その中を移動可能である
   ことを特徴とする請求項５に記載の囲い内部領域の除染装置。
7. 前記制御部は、囲い内部領域を除染するための除染動作を実行するようにプログラムされており、前記除染動作は、
   加熱フェーズと、
   乾燥フェーズと、
   調整フェーズと、
   曝気フェーズと、を含んでいる
   ことを特徴とする請求項１に記載の囲い内部領域の除染装置。
8. キャリアガス加熱フェーズ中において、前記制御部によって、加熱要素を有するチューブ状チャンバは前記導管と位置合わせされる
   ことを特徴とする請求項１に記載の囲い内部領域の除染装置。
9. 調整フェーズ中において、前記制御部によって、加熱要素を有するチューブ状チャンバが前記導管と位置合わせする
   ことを特徴とする請求項１に記載の囲い内部領域の除染装置。
10. 乾燥フェーズ中において、前記制御部によって、乾燥剤を有するチューブ状チャンバが前記導管と位置合わせする
    ことを特徴とする請求項１に記載の囲い内部領域の除染装置。
11. 曝気フェーズ中において、前記制御部によって、破壊部を有するチューブ状チャンバが前記導管と位置合わせする
    ことを特徴とする請求項１に記載の囲い内部領域の除染装置。
12. キャリアガスのためのパスを画定する通路を有するとともに、第１端および第２端を有しており、前記第１端および第２端がそれぞれ囲いの領域を含む閉ループパスを画定するためにその囲いと接続可能である導管と、
    チャンバの中へ、そのチャンバを通って、またはそのチャンバからキャリアガスフローを再循環させるために、前記導管システムに接続されたブロワと、
    前記閉ループ導管システムの中に滅菌剤を注入するためのノズルと、
    過酸化水素蒸気を水と酸素に変換するための破壊部と、
    前記閉ループ導管システムを通って流れる前記キャリアガスを加熱するように動作可能な加熱要素と、を備え、
    前記破壊部および加熱要素は、前記導管の通路と一直線上になるかずれるかを選択的に移動可能であり、前記加熱要素は、前記加熱要素が前記通路と位置合わせされたときに前記キャリアガスを加熱して滅菌剤を蒸発させるように動作可能であって、前記破壊部は、前記破壊部が前記通路と位置合わせされたときに前記滅菌剤を分解するように動作可能である
    ことを特徴とする除染システム。
13. 前記加熱要素および破壊部は、中央軸周りに配置されている
    ことを特徴とする請求項１２に記載の除染システム。
14. 前記加熱要素および前記破壊部は、前記中央軸周りに回転可能である
    ことを特徴とする請求項１３に記載の除染システム。
15. 前記加熱要素および前記破壊部は、それぞれチューブ状チャンバの中に配置されており、前記チャンバは、中央軸周りに回転可能である
    ことを特徴とする請求項１４に記載の除染システム。
16. 前記通路と一直線上になるかずれるかを選択的に移動可能な乾燥剤をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１２に記載の除染システム。
17. 前記加熱要素、前記破壊部、および前記乾燥剤は、中央軸周りに配置されている
    ことを特徴とする請求項１６に記載の除染システム。
18. 前記加熱要素、前記破壊部、および前記乾燥剤は、前記中央軸周りに回転可能である
    ことを特徴とする請求項１７に記載の除染システム。
19. 前記乾燥剤は、中央軸周りに回転可能なチューブ状チャンバの中に配置されている
    ことを特徴とする請求項１８に記載の除染システム
20. 前記加熱要素、前記破壊部、および前記乾燥剤は、ハウジング内部において前記中央軸周りに回転可能である
    ことを特徴とする請求項１９に記載の除染システム。

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