JPH0628598B2 - 気体除菌装置 - Google Patents
気体除菌装置Info
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- JPH0628598B2 JPH0628598B2 JP61172787A JP17278786A JPH0628598B2 JP H0628598 B2 JPH0628598 B2 JP H0628598B2 JP 61172787 A JP61172787 A JP 61172787A JP 17278786 A JP17278786 A JP 17278786A JP H0628598 B2 JPH0628598 B2 JP H0628598B2
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Landscapes
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，相対湿度が高く且つ微細な液滴を含む気体の
除菌に使用する好適な気体除菌装置に関し，特に，病原
生物，遺伝子組換え体の培養槽の排気ガスの除菌に好適
な気体除菌装置に関する。
除菌に使用する好適な気体除菌装置に関し，特に，病原
生物，遺伝子組換え体の培養槽の排気ガスの除菌に好適
な気体除菌装置に関する。
病原生物の遺伝子組換え体を培養する時には，それらの
培養性物が培養槽から漏出しないように種々の対策が必
要であり，通常排気ガスの排出通路にデプスタイプ或い
はメンブレンタイプのフィルタを配置して培養生物の漏
出を防止している。
培養性物が培養槽から漏出しないように種々の対策が必
要であり，通常排気ガスの排出通路にデプスタイプ或い
はメンブレンタイプのフィルタを配置して培養生物の漏
出を防止している。
しかしながら，培養槽から排出される排気ガスはほぼ飽
和状態の高湿で且つ微細な水滴及び培養生物を含んでお
り，このような気体からフィルタによって培養生物を補
足することは極めて難しい。即ち，除菌すべき気体が高
湿でしかも微細な水滴を多量に含むために，デプスタイ
プのフィルタではフィルタ上に水滴が付着したり水蒸気
が結露してフィルタが濡れてしまい，除菌効率が極端に
低下する。メンブレンタイプのフィルタでは，フィルタ
表面が濡れてくると圧力損失が極端に大きくなり，培養
槽の運転を停止せざるを得なくなる。このように，排気
ガスを単にフィルタに通すのみでは良好な運転ができな
いと言う問題点がある。
和状態の高湿で且つ微細な水滴及び培養生物を含んでお
り，このような気体からフィルタによって培養生物を補
足することは極めて難しい。即ち，除菌すべき気体が高
湿でしかも微細な水滴を多量に含むために，デプスタイ
プのフィルタではフィルタ上に水滴が付着したり水蒸気
が結露してフィルタが濡れてしまい，除菌効率が極端に
低下する。メンブレンタイプのフィルタでは，フィルタ
表面が濡れてくると圧力損失が極端に大きくなり，培養
槽の運転を停止せざるを得なくなる。このように，排気
ガスを単にフィルタに通すのみでは良好な運転ができな
いと言う問題点がある。
そこで，この問題点を解決するために，排気ガスの排出
通路の除菌フィルタの手前に，冷却凝縮器，サイクロ
ン，コアレッサーフィルタ，加熱ヒーター等を配置し，
排気ガスの除湿，水滴除去等の前処理を行っているもの
もあるが，この構成とすると，装置全体が複雑化し，且
つ容積が増えるという問題点を生じる。
通路の除菌フィルタの手前に，冷却凝縮器，サイクロ
ン，コアレッサーフィルタ，加熱ヒーター等を配置し，
排気ガスの除湿，水滴除去等の前処理を行っているもの
もあるが，この構成とすると，装置全体が複雑化し，且
つ容積が増えるという問題点を生じる。
また，一般に気体中の微生物の除菌においても，多くの
場合には除菌フィルタでのろ過前に除湿するという前処
理が必要であった。
場合には除菌フィルタでのろ過前に除湿するという前処
理が必要であった。
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みて為されたので，
高湿でしかも微細な水滴を含むような気体に対しても，
除菌を良好に行うことのできる構造簡単な，且つコンパ
クトな気体除菌装置を提供することを目的とする。
高湿でしかも微細な水滴を含むような気体に対しても，
除菌を良好に行うことのできる構造簡単な，且つコンパ
クトな気体除菌装置を提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するため，少なくとも，除菌す
べき高湿気体を加熱する発熱フィルタと，加熱された気
体の除菌を行う耐熱性の除菌フィルタとを間隔を開けて
配置して気体除菌装置を構成し，且つ前記発熱フィルタ
を導電性材料で構成して直接通電或いは誘電加熱により
発熱させる構成としたものである。
べき高湿気体を加熱する発熱フィルタと，加熱された気
体の除菌を行う耐熱性の除菌フィルタとを間隔を開けて
配置して気体除菌装置を構成し，且つ前記発熱フィルタ
を導電性材料で構成して直接通電或いは誘電加熱により
発熱させる構成としたものである。
上記した本発明の気体除菌装置において，除菌すべき高
湿気体はまず発熱フィルタを通過する。この発熱フィル
タは，通過する気体を一部除菌すると共に高温に加熱
し，気体が例えば多量の水滴を含んでいても，その水分
を蒸発させ，気体を結露温度以上に，しかもその下流の
除菌フィルタをも結露温度以上に加熱しうるように，加
熱する。次に，加熱された気体は除菌フィルタを通過
し，除菌される。この際，気体は高温に加熱されて除菌
フィルタに送られるため，除菌フィルタを加熱し，除菌
フィルタ上でも結露することはなく，良好な除菌が行わ
れる。かくして，従来のような除湿等の前処理を施すこ
となく，従来のガス除菌フィルタと同等以上の除菌効率
により除菌が可能となる。
湿気体はまず発熱フィルタを通過する。この発熱フィル
タは，通過する気体を一部除菌すると共に高温に加熱
し，気体が例えば多量の水滴を含んでいても，その水分
を蒸発させ，気体を結露温度以上に，しかもその下流の
除菌フィルタをも結露温度以上に加熱しうるように，加
熱する。次に，加熱された気体は除菌フィルタを通過
し，除菌される。この際，気体は高温に加熱されて除菌
フィルタに送られるため，除菌フィルタを加熱し，除菌
フィルタ上でも結露することはなく，良好な除菌が行わ
れる。かくして，従来のような除湿等の前処理を施すこ
となく，従来のガス除菌フィルタと同等以上の除菌効率
により除菌が可能となる。
ここで，発熱フィルタと除菌フィルタとを間隔を開けて
配置しているので，例え発熱フィルタを水滴が通り抜け
ても，その水滴が除菌フィルタに到達するまでに蒸発し
たり，落下したりすることが多く，このため除菌フィル
タへの水滴に付着を一層確実に防止でき，また，発熱フ
ィルタと除菌フィルタとを密着させる場合に比べて，発
熱フィルタを薄くすることができ，排気ガスの通過抵抗
を小さくすることが可能となる。
配置しているので，例え発熱フィルタを水滴が通り抜け
ても，その水滴が除菌フィルタに到達するまでに蒸発し
たり，落下したりすることが多く，このため除菌フィル
タへの水滴に付着を一層確実に防止でき，また，発熱フ
ィルタと除菌フィルタとを密着させる場合に比べて，発
熱フィルタを薄くすることができ，排気ガスの通過抵抗
を小さくすることが可能となる。
更に，上記発熱フィルタを導電性材料で構成し，直接通
電或いは誘電加熱により発熱フィルタ自体を発熱させる
構成としているので，発熱フィルタとは別のヒータを必
要とせず，装置がコンパクトとなり，また，急速昇温が
可能で直ぐに稼働できる。更に，直接通電，誘導加熱と
もに温度コントロールが容易で，所望の加温温度や，気
体の流速，流量に応じて適宜温度設定ができ，また，制
御も簡単でコンパクトになり経済的である。
電或いは誘電加熱により発熱フィルタ自体を発熱させる
構成としているので，発熱フィルタとは別のヒータを必
要とせず，装置がコンパクトとなり，また，急速昇温が
可能で直ぐに稼働できる。更に，直接通電，誘導加熱と
もに温度コントロールが容易で，所望の加温温度や，気
体の流速，流量に応じて適宜温度設定ができ，また，制
御も簡単でコンパクトになり経済的である。
本発明において使用する発熱フィルタは，導電性を有す
るものであれば任意であり，デプスタイプでもメンブレ
ンタイプでも良い。除菌フィルタは昇温した気体のろ過
に耐えるものならばデプスタイプでもメンブレンタイプ
でもよい。また，除菌フィルタは単に加熱気体で加熱さ
れて昇温するものに限らず，自身が発熱機能を持ったも
のでもよい。除菌フィルタが発熱機能を持っていると，
除菌フィルタでの結露防止が一層確実であり，且つ気体
のろ過除菌と加熱殺菌を同時に行うことができ，また，
目詰まり物質を焼却してフィルタ再生を容易に行うこと
ができ，好都合である。
るものであれば任意であり，デプスタイプでもメンブレ
ンタイプでも良い。除菌フィルタは昇温した気体のろ過
に耐えるものならばデプスタイプでもメンブレンタイプ
でもよい。また，除菌フィルタは単に加熱気体で加熱さ
れて昇温するものに限らず，自身が発熱機能を持ったも
のでもよい。除菌フィルタが発熱機能を持っていると，
除菌フィルタでの結露防止が一層確実であり，且つ気体
のろ過除菌と加熱殺菌を同時に行うことができ，また，
目詰まり物質を焼却してフィルタ再生を容易に行うこと
ができ，好都合である。
以下，図面に示す本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す概略断面図であり，１
は培養槽，２は排気ガスの排出通路，３は冷却凝縮器，
４は気体除菌装置である。この気体除菌装置４は一つの
フィルタケース５内に互いに間隔をあけて発熱フィルタ
６と除菌フィルタ７とを配置したものである。発熱フィ
ルタ６は導電性セラミック，焼結金属等の導電性材料で
構成されており，第２図に示すようにその両端に電極８
が取付けられ，電極８には電源９及びリレー１０が連結
されている。更に，発熱フィルタ６の上側表面にはサー
ミスタ１１が取付けれられており，発熱フィルタ６の温
度を測定して温度調節計１２でリレー１０を制御し，発
熱フィルタ６の温度を所定温度に制御するようになって
いる。発熱フィルタ６は排気ガスの除菌のためというよ
りはむしろ排気ガスの加熱のために設けられており，必
ずしも所望の除菌行うに必要な平均空孔径のものとする
必要はなく，それ以上の平均空孔径のものが使用され
る。一方，除菌フィルタ７は，排気ガスを所望の程度に
まで除菌するためのものであり，且つ耐熱性のフィルタ
が使用される。この除菌フィルタ７の耐熱温度は使用条
件（発熱フィルタによる排気ガス加熱温度）に応じて選
定されるものであるが，通常，排気ガス中の水分を確実
に蒸発させるために発熱フィルタ６の温度は１００℃を
越えるため，除菌フィルタ７の耐熱温度も１００℃以上
に選定される。除菌フィルタ７としては，耐熱性があれ
ば任意であり，例えば，グラスウールフィルタ，セラミ
ックフィルタ，焼結金属フィルタ等のデプスタイプフィ
ルタ，或いはフッ素系樹脂を用いたメンブレンタイプフ
ィルタ等が使用される。
は培養槽，２は排気ガスの排出通路，３は冷却凝縮器，
４は気体除菌装置である。この気体除菌装置４は一つの
フィルタケース５内に互いに間隔をあけて発熱フィルタ
６と除菌フィルタ７とを配置したものである。発熱フィ
ルタ６は導電性セラミック，焼結金属等の導電性材料で
構成されており，第２図に示すようにその両端に電極８
が取付けられ，電極８には電源９及びリレー１０が連結
されている。更に，発熱フィルタ６の上側表面にはサー
ミスタ１１が取付けれられており，発熱フィルタ６の温
度を測定して温度調節計１２でリレー１０を制御し，発
熱フィルタ６の温度を所定温度に制御するようになって
いる。発熱フィルタ６は排気ガスの除菌のためというよ
りはむしろ排気ガスの加熱のために設けられており，必
ずしも所望の除菌行うに必要な平均空孔径のものとする
必要はなく，それ以上の平均空孔径のものが使用され
る。一方，除菌フィルタ７は，排気ガスを所望の程度に
まで除菌するためのものであり，且つ耐熱性のフィルタ
が使用される。この除菌フィルタ７の耐熱温度は使用条
件（発熱フィルタによる排気ガス加熱温度）に応じて選
定されるものであるが，通常，排気ガス中の水分を確実
に蒸発させるために発熱フィルタ６の温度は１００℃を
越えるため，除菌フィルタ７の耐熱温度も１００℃以上
に選定される。除菌フィルタ７としては，耐熱性があれ
ば任意であり，例えば，グラスウールフィルタ，セラミ
ックフィルタ，焼結金属フィルタ等のデプスタイプフィ
ルタ，或いはフッ素系樹脂を用いたメンブレンタイプフ
ィルタ等が使用される。
次に，上記装置の動作を説明する。まず，使用開始時
に，培養槽１を蒸気殺菌し，同時に，排気通都２，冷却
凝縮器３，気体除菌装置４内も蒸気殺菌する。次に，培
養槽１の運転に入る。培養槽１の運転中，気体除菌装置
４の発熱フィルタ６は通電されて昇温し，その温度がサ
ーミスタ１１及び温度調節器１２により所定温度（例え
ば２００℃）に制御される。培養槽１から出た排気ガス
は冷却凝縮器３で一度冷却され，排気ガス中の水分のか
なりの部分が凝縮して培養槽１内に戻る。即ち，冷却凝
縮器３は倍養槽１内の培養液の蒸発を防ぐ作用を果たし
ている。なお、この冷却凝縮器３は本発明に必須ではな
く，省略してもよい。冷却凝縮器３を通過した排気ガス
は，ほぼ飽和状態となっており，しかも依然として微小
な水滴を同伴した状態である。この排気ガスは，気体除
菌装置４に送られ，まず，発熱フィルタ６を通過する。
この発熱フィルタ６を通過する際，排気ガスは発熱フィ
ルタ６で一部除菌されると共に加熱殺菌される。更に，
排気ガスは発熱フィルタで加熱されて昇温し，同時に同
伴した水滴が発熱フィルタ６内で，或いはその上面で蒸
発する。ここで，発熱フィルタ６の加熱温度は，発熱フ
ィルタ６を通り過ぎた排気ガスがもはや水滴を同伴せず
しかも相対湿度も飽和点より低下した状態となり，更に
除菌フィルタ７を通過する際にも結露温度以上に保たれ
るように設定されている。具体的には，排気ガスの温湿
度，水滴含有率等に応じて適当に定められるが，通常，
水滴を確実に蒸発させうるよう，１００℃以上が使用さ
れ，好ましくは１５０〜２００℃程度が選定される。か
くして，発熱フィルタ６を通り過ぎた排気ガスは水滴を
ほとんど同伴することなく，且つ結露温度よりかなり高
い温度で除菌フィルタ７に到達する。除菌フィルタ７は
排気ガスによって適当な温度に加熱されており，排気ガ
スが結露することなく通過し，排気ガスは除菌フィルタ
７により完全にろ過除菌され，大気中に放出される。
に，培養槽１を蒸気殺菌し，同時に，排気通都２，冷却
凝縮器３，気体除菌装置４内も蒸気殺菌する。次に，培
養槽１の運転に入る。培養槽１の運転中，気体除菌装置
４の発熱フィルタ６は通電されて昇温し，その温度がサ
ーミスタ１１及び温度調節器１２により所定温度（例え
ば２００℃）に制御される。培養槽１から出た排気ガス
は冷却凝縮器３で一度冷却され，排気ガス中の水分のか
なりの部分が凝縮して培養槽１内に戻る。即ち，冷却凝
縮器３は倍養槽１内の培養液の蒸発を防ぐ作用を果たし
ている。なお、この冷却凝縮器３は本発明に必須ではな
く，省略してもよい。冷却凝縮器３を通過した排気ガス
は，ほぼ飽和状態となっており，しかも依然として微小
な水滴を同伴した状態である。この排気ガスは，気体除
菌装置４に送られ，まず，発熱フィルタ６を通過する。
この発熱フィルタ６を通過する際，排気ガスは発熱フィ
ルタ６で一部除菌されると共に加熱殺菌される。更に，
排気ガスは発熱フィルタで加熱されて昇温し，同時に同
伴した水滴が発熱フィルタ６内で，或いはその上面で蒸
発する。ここで，発熱フィルタ６の加熱温度は，発熱フ
ィルタ６を通り過ぎた排気ガスがもはや水滴を同伴せず
しかも相対湿度も飽和点より低下した状態となり，更に
除菌フィルタ７を通過する際にも結露温度以上に保たれ
るように設定されている。具体的には，排気ガスの温湿
度，水滴含有率等に応じて適当に定められるが，通常，
水滴を確実に蒸発させうるよう，１００℃以上が使用さ
れ，好ましくは１５０〜２００℃程度が選定される。か
くして，発熱フィルタ６を通り過ぎた排気ガスは水滴を
ほとんど同伴することなく，且つ結露温度よりかなり高
い温度で除菌フィルタ７に到達する。除菌フィルタ７は
排気ガスによって適当な温度に加熱されており，排気ガ
スが結露することなく通過し，排気ガスは除菌フィルタ
７により完全にろ過除菌され，大気中に放出される。
なお，場合によっては，発熱フィルタ６を水滴が通り抜
けることがあるが，発熱フィルタ６と除菌フィルタ７が
間隔を開けて配置されているので，その水滴が直ちに除
菌フィルタ７に到達するということはなく，途中で蒸発
したり，発熱フィルタ６の上面に落下して蒸発する。こ
のため，除菌フィルタ７に水滴が付着するのが一層確実
に防止される。換言すれば，発熱フィルタ６と除菌フィ
ルタ７とを密着させる場合に比べて，発熱フィルタ６を
薄くすることができ，排気ガスの通過言抵抗を小さくす
ることが可能となる。
けることがあるが，発熱フィルタ６と除菌フィルタ７が
間隔を開けて配置されているので，その水滴が直ちに除
菌フィルタ７に到達するということはなく，途中で蒸発
したり，発熱フィルタ６の上面に落下して蒸発する。こ
のため，除菌フィルタ７に水滴が付着するのが一層確実
に防止される。換言すれば，発熱フィルタ６と除菌フィ
ルタ７とを密着させる場合に比べて，発熱フィルタ６を
薄くすることができ，排気ガスの通過言抵抗を小さくす
ることが可能となる。
運転終了後，発熱フィルタ６が目詰まりを生じている
と，発熱フィルタ６を高温に加熱し，捕足した物質を焼
却することにより，フィルタ６を取り外すことなく再生
することができる。
と，発熱フィルタ６を高温に加熱し，捕足した物質を焼
却することにより，フィルタ６を取り外すことなく再生
することができる。
なお，上記実施例では発熱フィルタ６を直接通電加熱し
ているが，この代わりに誘電加熱を用いることも可能で
ある。また，除菌フィルタ７として，発熱機能を有しな
いものを用いたが，除菌フィルタ７として，発熱フィル
タを用いてもよい。更に上記実施例はフィルタを二段で
構成した場合であるが，ガス量，流速，水滴含有率等に
よっては，発熱フィルタ，除菌フィルタをより多段にし
たり、複合したフィルタを使用してもよい。
ているが，この代わりに誘電加熱を用いることも可能で
ある。また，除菌フィルタ７として，発熱機能を有しな
いものを用いたが，除菌フィルタ７として，発熱フィル
タを用いてもよい。更に上記実施例はフィルタを二段で
構成した場合であるが，ガス量，流速，水滴含有率等に
よっては，発熱フィルタ，除菌フィルタをより多段にし
たり、複合したフィルタを使用してもよい。
また，発熱フィルタ６，除菌フィルタ７の形状は図示の
円板状に限らず，種々変更可能であり，例えば，二重円
筒状とし，上流側を発熱フィルタとし，下流側を除菌フ
ィルタとしてもよい。
円板状に限らず，種々変更可能であり，例えば，二重円
筒状とし，上流側を発熱フィルタとし，下流側を除菌フ
ィルタとしてもよい。
以上説明したように，本発明の気体除菌装置は発熱フィ
ルタと除菌フィルタを組み合わせたものであるので，相
対湿度が高くしかも水滴を含むような気体に対しても結
露を生じることなく除菌することができ，また発熱フィ
ルタと除菌フィルタとを間隔を開けて配置しているの
で，除菌フィルタへの水滴の付着を一層確実に防止で
き，更に，発熱フィルタを導電性材料で構成し，直接通
電或いは誘電加熱により発熱フィルタ自体を発熱させる
構成としているので，発熱フィルタの構造を簡略化しな
がらその発熱フィルタを容易且つ敏速に所望温度に昇温
でき，結局従来のように複雑な前処理用の装置を必要と
せず，装置を構造簡単且つコンパクトにすることができ
るという効果を有するものである。
ルタと除菌フィルタを組み合わせたものであるので，相
対湿度が高くしかも水滴を含むような気体に対しても結
露を生じることなく除菌することができ，また発熱フィ
ルタと除菌フィルタとを間隔を開けて配置しているの
で，除菌フィルタへの水滴の付着を一層確実に防止で
き，更に，発熱フィルタを導電性材料で構成し，直接通
電或いは誘電加熱により発熱フィルタ自体を発熱させる
構成としているので，発熱フィルタの構造を簡略化しな
がらその発熱フィルタを容易且つ敏速に所望温度に昇温
でき，結局従来のように複雑な前処理用の装置を必要と
せず，装置を構造簡単且つコンパクトにすることができ
るという効果を有するものである。
第１図は本発明の一実施例を示す概略断面図，第２図は
第１図の装置に使用した気体除菌装置を概略的に示す断
面図である。 １……培養槽、２……排出通路、３……冷却凝縮器 ４……気体除菌装置、５……フィルタケース ６……発熱フィルタ ７……除菌フィルタ
第１図の装置に使用した気体除菌装置を概略的に示す断
面図である。 １……培養槽、２……排出通路、３……冷却凝縮器 ４……気体除菌装置、５……フィルタケース ６……発熱フィルタ ７……除菌フィルタ
Claims (1)
- 【請求項１】除菌すべき高湿気体を加熱する発熱フィル
タと，加熱された気体の除菌を行う耐熱性の除菌フィル
タとを具備し，前記発熱フィルタと除菌フィルタとは間
隔を開けて配置されており，前記発熱フィルタが導電性
材料で構成され直接通電或いは誘導加熱により発熱する
ことを特徴とする気体除菌装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61172787A JPH0628598B2 (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 気体除菌装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61172787A JPH0628598B2 (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 気体除菌装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6332476A JPS6332476A (ja) | 1988-02-12 |
| JPH0628598B2 true JPH0628598B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=15948345
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0628598B2 (ja) |
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-
1986
- 1986-07-24 JP JP61172787A patent/JPH0628598B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6332476A (ja) | 1988-02-12 |
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