WO2012029875A1 - 過酸化水素ガス生成装置および滅菌ガス発生装置 - Google Patents

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WO2012029875A1
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hydrogen peroxide
gas
carrier gas
heater
peroxide solution
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泰成 韓
慎二 福井
康彦 横井
岩間　明文
雅章 長井
康之 桑木
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三洋電機株式会社
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    • A61L2202/20—Targets to be treated
    • A61L2202/25—Rooms in buildings, passenger compartments

Definitions

  • the present invention relates to a hydrogen peroxide gas generator.
  • An isolator is a device having a sterile work chamber inside.
  • an operation requiring an aseptic environment an environment that is almost aseptic as possible
  • operations such as cell culture are performed.
  • the working chamber is sterilized by spraying gasified hydrogen peroxide water into the working chamber (see Patent Documents 1 and 2).
  • sterilization means to kill microorganisms and make them as close to aseptic as possible, but in this specification, so-called decontamination, sterilization, sterilization and the like are also included.
  • sterilization means the process for implement
  • Hydrogen peroxide has a strong bactericidal and corrosive power, and when a highly concentrated solution adheres to human skin, it is strongly stimulated. For this reason, when gasifying the hydrogen peroxide solution, it is required to reduce the residual solution as much as possible. Gasification is promoted by heating when gasifying the hydrogen peroxide solution, but if the degree of heating is too high, the amount of hydrogen peroxide that is thermally decomposed increases and the amount of sterilizing substances decreases. There is concern about a decrease in sterilizing power due to the above.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to reduce the amount of residual solution when generating hydrogen peroxide gas as much as possible, and to reduce the amount of hydrogen peroxide to be thermally decomposed. It is to reduce as much as possible.
  • the hydrogen peroxide gas generation device of the present invention includes an atomization unit that atomizes the hydrogen peroxide solution stored in the storage unit by applying ultrasonic vibration, and atomization by the atomization unit.
  • the inner cylinder part that guides the hydrogen peroxide solution upward so that the hydrogen peroxide solution that flows together with the carrier gas is discharged, and the inner cylinder part is disposed in the inner space to form a double pipe, and the storage
  • a hollow gas introduction part through which a gas flows and a heater for heating the carrier gas flowing through the gas introduction part are provided.
  • the carrier gas heated by the heater flows down the gas flow path and is introduced into the storage section. Then, the hydrogen peroxide solution atomized in the storage portion rides on the flow of the carrier gas and flows upward in the inner space of the inner cylinder portion. At that time, since the hydrogen peroxide solution in the storage part is evaporated by heat exchange with the carrier gas, the amount of the hydrogen peroxide solution remaining in the storage part can be reduced as much as possible. Also, when the atomized hydrogen peroxide solution is vaporized, the heat of the carrier gas is absorbed by the hydrogen peroxide solution, so that the temperature of the carrier gas is not excessively increased and the thermal decomposition of hydrogen peroxide is suppressed. You can also Therefore, it is possible to minimize the amount of hydrogen peroxide to be thermally decomposed while minimizing the amount of residual solution when generating hydrogen peroxide gas.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of a storage unit, showing the periphery of an ultrasonic transducer in an exploded manner. It is a figure which expands and shows the circumference
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a heater 250. It is a top view in B1-B2 of the sterilization gas generator 35 of FIG. 4 is a diagram for explaining a part of the configuration of a heater 250.
  • FIG. It is a figure which shows the structure of the conventional sterilization gas generator 500.
  • the hydrogen peroxide solution is an aqueous hydrogen peroxide solution in which hydrogen peroxide is dissolved in water.
  • an aqueous solution containing 35% hydrogen peroxide is mainly used.
  • the generation of hydrogen peroxide gas does not generate pure hydrogen peroxide gas, but also includes a mixture of hydrogen peroxide and a mist of hydrogen peroxide water.
  • the work chamber 1 is a portion that divides a work space for performing work in an aseptic environment, and is configured by a box-like member having a front door 6 on the front surface.
  • the front door 6 is configured to be openable and closable from the outside.
  • a work glove 7 is provided on the front door 6. The work glove 7 is inserted with an operator's arm when working in the work space 8.
  • a gas supply port 9 is provided on one side of the work chamber 1.
  • a gas for example, hydrogen peroxide gas as a sterilization gas
  • the gas supply port 9 is provided with a HEPA filter 10. For this reason, dust or the like contained in the gas from the gas supply unit 2 is captured by the HEPA filter 10, and only the gas is supplied to the work space 8.
  • a gas discharge port 11 is provided on the other side of the work chamber 1.
  • the gas exhaust port 11 is also provided with a HEPA filter 10. For this reason, dust and the like are prevented from entering the work space 8 through the gas discharge port 11.
  • the gas in the work space 8 is discharged from the gas discharge port 11.
  • the discharged gas is sent to the gas discharge unit 3.
  • the gas supply unit 2 is a part that supplies gas to the work chamber 1.
  • the gas supply unit 2 is provided with an intake port 12, a first three-way valve 13, and a fan 14.
  • the intake port 12 is a part that takes in air from the outside.
  • the fan 14 sends the air taken in from the outside to the first three-way valve 13.
  • the first three-way valve 13 is in communication with each of the sterilization gas supply device 4, the fan 14, and the work chamber 1. And a flow path is switched according to the control information from the control part 5.
  • the gas discharge part 3 is a part for discharging the gas in the work chamber 1.
  • the gas discharge unit 3 is provided with a second three-way valve 15, a sterilizing substance reduction processing unit 16, an exhaust port 17, and a fan 21.
  • the second three-way valve 15 communicates with each of the gas discharge port 11, the fan 21, and the sterilizing substance reduction processing unit 16 of the work chamber 1. And a flow path is switched according to the control information from the control part 5.
  • FIG. For example, the gas discharge port 11 and the sterilizing substance reduction processing unit 16 are communicated, or the gas discharge port 11 and the fan 21 are communicated.
  • the fan 21 supplies the gas from the gas discharge port 11 to the sterilization gas supply device 4 (sterilization gas generation device 20). For this reason, when the gas exhaust port 11 and the fan 21 are communicated and the sterilization gas supply device 4 and the work chamber 1 are communicated, the gas from the gas exhaust port 11 circulates in the isolator. Become.
  • the sterilization substance reduction processing unit 16 is provided between the second three-way valve 15 and the exhaust port 17, and the concentration of hydrogen peroxide (sterilization substance) in the gas sent through the second three-way valve 15 is determined. This is the part that performs the process of reducing.
  • the sterilizing substance reduction processing unit 16 is made of, for example, a metal catalyst such as platinum or activated carbon.
  • the sterilization substance reduction processing unit 16 is not limited to a metal catalyst or activated carbon as long as the concentration of hydrogen peroxide can be reduced.
  • the exhaust port 17 is a part that discharges the gas after being processed by the sterilizing substance reduction processing unit 16 to the atmosphere.
  • the sterilization gas supply device 4 is a portion that supplies gasified hydrogen peroxide, and corresponds to a hydrogen peroxide gas supply device.
  • the sterilization gas supply device 4 includes a sterilization substance cartridge 18, a pump 19, and a sterilization gas generation device 20.
  • the sterilizing substance cartridge 18 stores hydrogen peroxide water as a sterilizing substance.
  • the pump 19 pumps up the hydrogen peroxide solution stored in the sterilizing substance cartridge 18 and sends it to the sterilizing gas generator 20.
  • the pump 19 is constituted by a peristaltic pump, for example.
  • the sterilization gas generator 20 generates hydrogen peroxide gas (sterilization gas) from the supplied hydrogen peroxide solution.
  • the generated hydrogen peroxide gas is supplied to, for example, the first three-way valve 13.
  • the sterilization gas generator 20 will be described in detail later.
  • the control part 5 is a part which electrically controls each part mentioned above.
  • the control unit 5 includes, for example, a first three-way valve 13 and a fan 14 that the gas supply unit 2 has, a second three-way valve 15 and a fan 21 that the gas discharge unit 3 has, and a sterilization gas generation device that the sterilization gas supply device 4 has. 20 etc. are controlled.
  • the hydrogen peroxide gas generated by the sterilization gas generator 20 is supplied to the work chamber 1 through the first three-way valve 13, and the hydrogen peroxide gas discharged from the work chamber 1 is supplied. It is also possible to circulate the system by sending it to the sterilization gas generator 20 side through the second three-way valve 15. And if hydrogen peroxide gas is circulated in the system, the system can be made aseptic environment.
  • the aseptic environment refers to an environment that is almost dust-free and aseptic as long as it prevents the introduction of substances other than those necessary for work performed in the work chamber 1.
  • the sterilization gas generator 20 corresponds to a hydrogen peroxide gas generator. As illustrated in FIG. 2, the sterilization gas generation device 20 includes an atomization unit 30 and a gasification unit 50.
  • the atomization unit 30 is a part that atomizes the hydrogen peroxide solution supplied from the pump 19.
  • the gasification part 50 is a part which gasifies the atomized hydrogen peroxide solution.
  • the atomization unit 30 includes an accommodation unit 31, an ultrasonic transducer 32, a storage unit 33, a diaphragm 34, and the like.
  • the accommodating portion 31 is a portion that accommodates the ultrasonic transducer 32 and the ultrasonic propagation liquid 35, and is a hollow cylindrical container having an opening on the upper surface.
  • the accommodating portion 31 is made of a metal such as stainless steel or a resin.
  • a circular plate-like partition plate 36 is provided in the inner space of the accommodating portion 31 to partition the inner space up and down in a liquid-tight state.
  • the ultrasonic transducer 32 is an element that generates ultrasonic vibrations, and is attached to the partition plate 36 in a state of being accommodated inside the accommodating body 37.
  • the operation of the ultrasonic transducer 32 is controlled according to control information from the control unit 5.
  • the control unit 5 controls the start and stop of vibration and the strength of vibration.
  • the reservoir 33 is a container for storing hydrogen peroxide water, and includes a recess 38 that is recessed in an inverted truncated cone shape as shown in FIG.
  • the recessed portion 38 stores the hydrogen peroxide solution supplied from the pump 19.
  • the bottom surface of the recess 38 is partitioned by the diaphragm 34.
  • the diaphragm 34 is formed of a stainless steel plate having a thickness of about 0.02 mm or a resin thin plate having a thickness of about 0.2 mm, and is attached in a state where the diaphragm 34 is inclined downward toward the top 55a side of the lower end 55. Yes. Further, the vibration plate 34 is fixed to the bottom surface of the storage portion 33 by a fixing screw 40 from below with the O-ring 39 interposed therebetween.
  • the upper end portion 41 of the storage portion 33 is formed in a flange shape and can be connected to the lower end portion 54 of the outer cylinder portion 52 in an airtight state.
  • the ultrasonic wave propagation liquid 35 is stored.
  • water is used as the ultrasonic wave propagation liquid 35.
  • the ultrasonic wave propagation liquid 35 is not limited to water, and any liquid that can propagate ultrasonic vibrations to the diaphragm 34 may be used.
  • the ultrasonic vibrator 32 When the ultrasonic vibrator 32 is operated in a state where the hydrogen peroxide solution is stored in the storage unit 33, ultrasonic vibration is propagated to the vibration plate 34 through the ultrasonic propagation liquid 35, and the vibration plate 34 is also super The sound wave vibrates. By this ultrasonic vibration, the hydrogen peroxide solution in the reservoir 33 is atomized.
  • the gasification unit 50 includes an inner cylinder part 51, an outer cylinder part 52, a gas introduction pipe 53, and the like, and is provided above the atomization part 30.
  • the inner cylinder part 51 is comprised with the metal cylindrical member which has heat conductivity.
  • the inner cylinder portion 51 of the present embodiment includes a stainless steel portion 51A made of a stainless steel pipe, and an aluminum portion 51B made of an aluminum member that is connected to the lower end of the stainless steel portion 51A and is thinner than the stainless steel portion 51A. It is out.
  • the diameter of the inner cylinder portion 51 is set to be smaller than the opening diameter of the recess 38 included in the storage portion 33.
  • a pipe 59 is attached to the upper side surface of the inner cylinder portion 51 (side surface of the stainless steel portion 51A), and hydrogen peroxide gas is discharged together with the carrier gas through the pipe 59.
  • a temperature sensor opening 62 through which the temperature sensor 68 is passed is provided on the side surface of the pipe 59.
  • the gap between the temperature sensor 68 and the temperature sensor opening 62 is closed by the bushing 62a. For this reason, the temperature sensor 68 is sealed in an airtight state.
  • the temperature sensor 68 detects the temperature of the gas flowing through the pipe 59, that is, the temperature of the gas at the outlet of the gasification unit 50. This detection signal is output to the control unit 5.
  • the upper end part 60 of the inner cylinder part 51 is formed in a flange shape, and is sealed in an airtight state by attaching an inner lid member 61. Moreover, the lower end part 55 of the inner cylinder part 51 is cut
  • the inner cylinder portion 51 is arranged so that its axis is concentric with the recess 38 in the horizontal direction. Further, as shown in FIG. 3, the top portion 55 a of the lower end portion 55 is disposed so as to be close to the inclined surface 38 a of the concave portion 38 in the vertical direction.
  • the height of the concave portion 38 close to the inclined surface 38a is a height that forms a narrow gap with the inclined surface 38a, that is, the carrier gas that passes through this gap and passes through other portions. It means a height that increases the flow velocity.
  • the outer cylinder portion 52 is constituted by a metal cylindrical member having a diameter slightly larger than that of the inner cylinder portion 51.
  • the outer cylinder portion 52 of the present embodiment is constituted by a stainless steel pipe having an inner diameter that is substantially equal to the inner diameter of the recess 38.
  • an inner cylinder part 51 is arranged in the inner space of the outer cylinder part 52. That is, the outer tube portion 52 and the inner tube portion 51 constitute a double tube. And between the inner surface of the outer cylinder part 52 and the outer surface of the inner cylinder part 51 becomes the carrier gas flow path 69 in which carrier gas flows.
  • the lower end part 54 of the outer cylinder part 52 is connected with the upper end part 41 of the storage part 33 in an airtight state as described above.
  • the outer cylinder part 52 covers the inner cylinder part 51 in a range of about 4/5 of the length from the lower end. In other words, the aluminum part 51B of the inner cylinder part 51 is covered.
  • a gas introduction pipe 53 for introducing a carrier gas is attached to the upper side surface of the outer cylinder part 52 in a state where it is communicated with the internal space in the outer cylinder part 52 (that is, the carrier gas channel 69).
  • the gas introduction pipe 53 will be described later.
  • a tube opening 64 for passing a drain tube 67 through which hydrogen peroxide solution flows is provided on the lower side surface of the outer cylinder portion 52.
  • the gap between the drain tube 67 and the tube opening 64 is closed by the bushing 64a.
  • the tube opening 64 is sealed in an airtight state.
  • the upper end part 65 of the outer cylinder part 52 is formed in a flange shape, and is sealed in an airtight state by attaching a ring-shaped outer lid member 66.
  • the gas introduction pipe 53 is a hollow member for introducing the carrier gas into the gasification unit 50. That is, the carrier gas sent from the fan 21 (see FIG. 1) flows into the carrier gas channel 69 through the gas introduction pipe 53. In this embodiment, clean air is used as the carrier gas.
  • the gas introduction pipe 53 is attached to the upper end side surface of the outer cylinder part 52 in a state where the axis is in the horizontal direction.
  • the gas introduction pipe 53 is made of a metal cylindrical member. Specifically, it is made of a stainless steel pipe.
  • a heater 71 is disposed in the internal space of the gas introduction pipe 53.
  • the heater 71 is a member that is heated by energization, and includes a columnar heating element 73 and heat conductive fins 74 attached around the heating element 73. That is, the heat from the heating element 73 is diffused by the fins 74.
  • the heating element 73 generates heat when energized, and energization of the heating element 73 is controlled by the control unit 5. For example, the start and stop of heat generation of the heater 71 and the heat generation temperature of the heater 71 can be controlled from the control unit 5.
  • the heater 71 is disposed in the vicinity of the gasification section 50 side in the gas introduction pipe 53.
  • a flow path regulating plate 75 (internal fin) is attached between the heating element 73 of the heater 71 and the inner surface of the gas introduction pipe 53.
  • the flow path restriction plate 75 is configured by a substantially semicircular metal plate in which a contact portion with the heating element 73 is cut out in a semicircular shape.
  • the flow restricting plate 75 is attached in a substantially vertical direction so as to cover one half of the inner space of the gas introduction pipe 53.
  • a plurality of gas introduction pipes 53 are alternately arranged with a predetermined interval in the horizontal direction.
  • the heater 71 is positioned in the inner space of the gas introduction pipe 53 by these flow path regulating plates 75.
  • meandering flow paths through which the carrier gas passes are defined in the inner space of the gas introduction pipe 53 by the flow path regulating plates 75. Since the meandering flow path restricts the flow direction of the carrier gas, the heat from the heater 71 can be sufficiently transferred to the carrier gas.
  • a temperature sensor opening 72 through which the temperature sensor 76 passes is provided on the side surface of the gas introduction pipe 53 between the end of the heater 71 and the gasification unit 50.
  • the gap between the temperature sensor 76 and the temperature sensor opening 72 is closed by the bushing 72a. For this reason, the temperature sensor 76 is sealed in an airtight state.
  • the temperature of the carrier gas heated by the heater 71 is detected by the temperature sensor 76.
  • This detection signal is also output to the control unit 5.
  • the operation of the fan 21 is started, and the carrier gas (clean air) circulates in the system.
  • the carrier gas is supplied from the gas supply port 9 into the working chamber 1 through the sterilization gas generation device 20 and the first three-way valve 13.
  • the carrier gas discharged from the gas discharge port 11 of the working chamber 1 is returned to the fan 21 through the second three-way valve 15.
  • the heater 71 Since the heater 71 is generating heat, the temperature of the carrier gas circulating in the system gradually increases. As shown in FIG. 4, meandering channels by a plurality of channel regulating plates 75 are provided around the heater 71 in the gas introduction pipe 53. Since the carrier gas flows while meandering along the meandering flow path, heat exchange with the heater 71 can be performed efficiently. As a result, the temperature of the carrier gas can be quickly raised.
  • the carrier gas heated by the gas introduction pipe 53 flows into the carrier gas channel 69 from the upper part of the outer cylindrical portion 52 and flows downward through the carrier gas channel 69. That is, it flows along the outer peripheral surface of the inner cylinder portion 51.
  • the carrier gas changes the flow direction at the position of the reservoir 33. That is, it wraps around at the lower end 55 of the inner cylinder part 51 and flows into the inner space of the inner cylinder part 51. And this inner space rises.
  • the lower end portion 55 is cut obliquely with respect to the longitudinal direction of the cylinder, and the top portion 55a is disposed at a height close to the inclined surface 38a of the recess 38. For this reason, it is possible to make a difference in the flow velocity of the carrier gas between the top 55a side and the opposite side. That is, the flow velocity of the carrier gas flowing on the top portion 55a side can be made higher than the flow velocity of the carrier gas flowing on the opposite side.
  • the control unit 5 starts the operation of the ultrasonic transducer 32.
  • the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator 32 is propagated to the diaphragm 34 via the ultrasonic wave propagation liquid 35.
  • the hydrogen peroxide solution in the reservoir 33 is atomized by the ultrasonic vibration of the diaphragm 34.
  • the atomized hydrogen peroxide solution rises in the inner space of the inner cylinder part 51 along the flow of the carrier gas.
  • the carrier gas with the increased flow rate is placed on the surface of the hydrogen peroxide solution stored in the recess 38. Can be sprayed. Thereby, the atomized hydrogen peroxide solution can be moved reliably.
  • the atomized hydrogen peroxide solution is also evaporated by heat exchange with the carrier gas, the amount of the hydrogen peroxide solution remaining in the reservoir 33 can be reduced as much as possible. Also, when the atomized hydrogen peroxide solution is vaporized, the heat of the carrier gas is absorbed by the hydrogen peroxide solution, so that the temperature of the carrier gas is not excessively increased and the thermal decomposition of hydrogen peroxide is suppressed. You can also Therefore, it is possible to minimize the amount of hydrogen peroxide to be thermally decomposed while minimizing the amount of residual solution when generating hydrogen peroxide gas.
  • the bottom surface 38b (the diaphragm 34) of the recess 38 is provided in a state of being inclined downward toward the top 55a side of the lower end 55. For this reason, when the amount of the hydrogen peroxide solution stored in the recess 38 is reduced, the hydrogen peroxide solution is collected on the top 55a side by the downward inclination. This also helps the movement of the atomized hydrogen peroxide solution, so that the hydrogen peroxide solution can be reliably gasified.
  • FIG. 6 is a graph showing changes over time in the carrier gas temperature (heater temperature HT) immediately after being heated by the heater and the carrier gas temperature (exit temperature EX) immediately after being discharged from the inner cylinder portion 51.
  • the heater temperature HT is detected by the temperature sensor 76, and the outlet temperature EX is detected by the temperature sensor 68.
  • 10 minutes from the start of energization to the heater 71 is the preheating period. And 20 minutes after progress of the preheating period is an atomization period, and 20 minutes after progress of the atomization period is an aeration period.
  • the heater temperature HT rises rapidly, reaching 100 ° C in about 1 and a half minutes, and reaching 150 ° C in about 2 and a half minutes. And 10 minutes after the end timing of the preheating period, the heater temperature HT reaches about 190 ° C. As the heater temperature HT increases, the outlet temperature EX also increases. It reaches 50 ° C. in about one and a half minutes and reaches 100 ° C. in about five and a half minutes. After 10 minutes, the outlet temperature EX reaches about 110 ° C.
  • the hydrogen peroxide solution used in the present embodiment is a 35% aqueous solution, and the boiling point thereof is slightly higher than that of water (108 ° C.). And the higher the concentration of hydrogen peroxide, the higher the boiling point of the hydrogen peroxide solution.
  • the control unit 5 performs control to energize the heater 71 so that the temperature of the carrier gas flowing through the gas introduction unit 53 is equal to or higher than the boiling point of the hydrogen peroxide solution stored in the storage unit 33. It can be said that.
  • control unit 5 performs control to operate the ultrasonic transducer 32 included in the atomization unit 39 over a predetermined atomization period.
  • the heater temperature HT gradually increased, and reached a set temperature of 200 ° C. after about 10 minutes (about 20 minutes after the start of energization).
  • the outlet temperature EX rapidly decreased to about 50 ° C. immediately after the start of the atomization period, and then gradually increased over about 6 minutes (from the start of energization to about 17 minutes).
  • the rapid decrease in the outlet temperature EX is thought to be due to the absorption of the heat of the carrier gas when the hydrogen peroxide solution atomized by the ultrasonic vibration is vaporized. Further, the gradual increase in the outlet temperature EX is considered to be caused by a decrease in the amount of atomized hydrogen peroxide solution. That is, immediately after the start of the atomization period, the amount of hydrogen peroxide water to be atomized is the largest and the endothermic amount is increased, so it is considered that the outlet temperature EX has rapidly decreased. Thereafter, since the amount of the hydrogen peroxide solution in the storage portion 33 gradually decreased, the amount of atomization also decreased, and it is considered that the outlet temperature EX gradually increased.
  • the outlet temperature EX increased rapidly. This is considered to be because the atomization of the hydrogen peroxide solution in the storage unit 33 is completed. And the outlet temperature EX when 23 minutes passed from the start of energization became a little higher than 110 degreeC. Thereafter, the outlet temperature EX gradually increased and reached about 120 ° C. at the end of the atomization period (30 minutes after the start of energization).
  • the gas temperature is made higher than the boiling point of the hydrogen peroxide solution. It was also confirmed that it can be kept sufficiently low. Thereby, when gasifying hydrogen peroxide water, the temperature of carrier gas is not raised too much and the malfunction which hydrogen peroxide decomposes
  • the control unit 5 continues energizing the heater 71.
  • the heater temperature HT became constant at the specified temperature of 200 ° C.
  • the outlet temperature EX also became constant to a degree slightly higher than 120 ° C.
  • the hydrogen peroxide solution remaining in the storage portion 33 and the inner cylinder portion 51 evaporates. Further, since the carrier gas containing hydrogen peroxide gas circulates in the system, the system can be made sterile.
  • the sterilization gas generation apparatus 20 of the present embodiment is configured such that the atomization unit 30 that atomizes the hydrogen peroxide solution stored in the storage unit 33 by applying ultrasonic vibration and the atomization unit 30
  • An outer cylinder part 52 that forms a gas flow path 69 between the inner cylinder part 51 and a hollow gas introduction part 53 that communicates with the outer cylinder part 52 and flows through the carrier gas before being introduced into the outer cylinder part 52.
  • a heater 71 that heats the carrier gas flowing through the gas introduction part 53.
  • the carrier gas heated by the heater 71 flows down the gas flow path 69 and is introduced into the storage portion 33.
  • the hydrogen peroxide solution atomized in the storage part 33 rides on the flow of the carrier gas and flows upward in the inner space of the inner cylinder part 51.
  • the amount of the hydrogen peroxide solution remaining in the storage unit 33 can be reduced as much as possible.
  • the heat of the carrier gas is absorbed by the hydrogen peroxide solution, so that the temperature of the carrier gas is not excessively increased and the thermal decomposition of hydrogen peroxide is suppressed. You can also Therefore, it is possible to minimize the amount of hydrogen peroxide to be thermally decomposed while minimizing the amount of residual solution when generating hydrogen peroxide gas.
  • the inner cylinder portion 51 is made of a metal material having heat conductivity (specifically, a stainless steel member and an aluminum member. For this reason, the inner cylinder portion 51 is formed from the gas introduction portion 53. It suppresses the condensation of atomized hydrogen peroxide water heated by the carrier gas, thus promoting the gasification of hydrogen peroxide water.
  • the heater 71 is disposed inside the gas introduction part 53, and the flow direction of the carrier gas is regulated between the inner surface of the gas introduction part 53 and the heater 71, and the metal plate has heat conductivity. A flow path regulating plate made of metal is attached. Thereby, the heat exchange property between carrier gas and the heater 71 can be improved.
  • the storage portion 33 is provided with a concave portion 38 that is recessed in an inverted frustoconical shape, and the inner cylinder portion 51 is formed by a cylindrical member whose lower end portion 55 is cut obliquely with respect to the longitudinal direction of the cylinder. Constitute. And the top part 55a of the lower end part 55 is adjoined to the inclined surface 38a of the recessed part 38 so that the flow rate of the carrier gas passing through the top part 55a of the lower end part 55 becomes higher than the flow speed of the carrier gas passing through other parts of the lower end part 55. It is arranged at the height to be. With these configurations, the carrier gas flowing between the top portion 55a and the inclined surface 38a can be strongly blown against the hydrogen peroxide solution in the recess 38, and the atomized hydrogen peroxide solution can be reliably moved. Can do.
  • control unit 5 controls the energization of the heater 71 so that the temperature of the carrier gas flowing in the gas introduction unit 53 is equal to or higher than the boiling point of the hydrogen peroxide solution stored in the storage unit 33, and After the energization of the heater 71 is started, control is performed to operate the ultrasonic vibrator 32 included in the atomizing unit 30 over a predetermined period, so that thermal decomposition of hydrogen peroxide can be suppressed.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a sterilization gas generation device 20 ′ of the second embodiment.
  • portions corresponding to the sterilization gas generation device 20 of the first embodiment are indicated with [′] (dash), and description thereof is omitted.
  • the differences between the sterilization gas generation device 20 ′ of the second embodiment and the sterilization gas generation device 20 of the first embodiment are mainly as follows.
  • the first difference is that the upper end portion 51a ′ of the inner cylinder portion 51 ′ is curved.
  • the second difference is that the lower end portion 55 'of the inner cylinder portion 51' is cut in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the tube, and is attached so as to be substantially horizontal with respect to the diaphragm 34 '. That is.
  • the third difference is that the heater 71 'is arranged in the vertical direction.
  • the inner cylinder portion 51 ′ of the second embodiment is also made of a metal cylindrical member having heat conductivity. Specifically, it is made of a stainless steel pipe. And upper end part 51a 'of inner cylinder part 51' is curved so that an inner surface may be constituted by a curved surface. With such a configuration, the flow of the hydrogen peroxide gas or the carrier gas can be made smooth, and a problem that the hydrogen peroxide gas adheres to the inner surface of the inner cylinder portion 51 ′ due to condensation or the like can be suppressed.
  • the hydrogen peroxide solution is removed from the diaphragm 34 ′. It becomes easy to expand to the whole, and atomization can be performed efficiently.
  • the gas introduction pipe 53 ′ is constituted by a vertical portion 53a ′ arranged in the vertical direction and a horizontal portion 53b ′ arranged in the horizontal direction, and the heater 71 ′ is arranged inside the vertical portion 53a ′. It is arranged in the vertical direction.
  • each part of the first embodiment and each part of the second embodiment may be combined.
  • the gas introduction pipe 53 ′ of the second embodiment may be provided instead of the gas introduction pipe 53 of the first embodiment, and the heater 71 ′ may be arranged in the vertical direction.
  • the carrier gas discharged from the fan 21 is supplied to the working chamber 1 through the sterilizing gas generating device 20, and the carrier gas discharged from the working chamber 1 returns to the fan 21 again. ing. That is, when the carrier gas passes through the sterilizing gas generating device 20, it is first heated by the heater 71 and then reaches the storage unit 33, where the atomized hydrogen peroxide solution is entrained and flows out from the pipe 59. is there. Since the hydrogen peroxide solution is atomized in the carrier gas heated in advance, this can be called a so-called preheating method.
  • the carrier gas that has passed through the working chamber 1 reaches the storage portion 33 from the pipe 59, and the atomized hydrogen peroxide solution is entrained there to introduce the gas introduction pipe. 53.
  • the mist-like hydrogen peroxide solution carried by the carrier gas is heated by the heater 71 provided in the gasification section 50, and gasification is promoted. Since this is heated after being atomized, it can be called a post-heat method, and this can also efficiently gasify the hydrogen peroxide solution.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a conventional sterilization gas generator 500.
  • the sterilization gas generator 500 the hydrogen peroxide solution stored in the storage unit 520 is atomized (misted). The atomized hydrogen peroxide solution is superheated by the heater 530 together with the carrier gas supplied from the supply port 510 and is output from the discharge port 540 as hydrogen peroxide gas.
  • the amount of the hydrogen peroxide solution stored in the storage unit 520 decreases as the atomization proceeds. At that time, since the hydrogen peroxide solution is an aqueous solution of hydrogen peroxide, atomization of water having a low boiling point proceeds faster.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a sterilization gas generator capable of suppressing the remaining of high-concentration hydrogen peroxide water in the reservoir.
  • sterilization means to kill microorganisms and make them as close to aseptic as possible, but also includes so-called decontamination, sterilization, sterilization, and the like.
  • the hydrogen peroxide solution is an aqueous hydrogen peroxide solution in which hydrogen peroxide is dissolved in water.
  • an aqueous solution having a concentration of 35% by weight of hydrogen peroxide is assumed.
  • the generation of hydrogen peroxide gas does not generate pure hydrogen peroxide gas, but also includes a mixture of hydrogen peroxide and a mist of hydrogen peroxide water.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an isolator 10A to which a sterilization gas generator 33A according to an embodiment of the present invention is applied.
  • the isolator 10A is an apparatus for performing cell adjustment work and the like in an environment in which an operator is sterilized, and includes a sterilization gas generation unit 20A, a supply device 21A, a work chamber 22A, a discharge device 23A, and a control device 24A. Composed.
  • the sterilization gas generation unit 20A includes a tank 30A, a pump 31A, a pipe 32A, and a sterilization gas generation device 33A.
  • the tank 30A stores a hydrogen peroxide solution (an aqueous solution in which hydrogen peroxide (H2O2) is dissolved).
  • the pump 31A pumps up the hydrogen peroxide solution from the tank 30A and supplies it to the sterilization gas generator 33A through the pipe 32A.
  • the sterilization gas generator 33A generates hydrogen peroxide gas, which is a sterilization gas, from the supplied hydrogen peroxide solution, and supplies it to the supply device 21A together with air, which is a carrier gas. The details of the sterilization gas generator 33A will be described later.
  • the supply device 21A is a device that supplies the supplied hydrogen peroxide gas or air outside the isolator 10A to the work chamber 22A, and includes a valve 40A and a fan 41A.
  • the valve 40A is an electromagnetic valve that supplies hydrogen peroxide gas or external air to the fan 41A based on the control of the control device 24A.
  • the fan 41A supplies hydrogen peroxide gas or air supplied from the valve 40A to the work chamber 22A.
  • the valve 40A is an electromagnetic valve, but may be a manual valve, for example.
  • the working chamber 22A is a space for working cells, and the working chamber 22A is provided with air filters 50A and 51A, a door 52A, and a working glove 53A.
  • the air filter 50A is a filter for removing hydrogen peroxide gas supplied from the fan 41A or dust contained in the air.
  • the air filter 51A is a filter for removing dust or the like contained in gas or the like discharged from the work chamber 22A.
  • HEPA High Efficiency Particulate Air
  • the door 52A is provided on the front surface of the work chamber 10 so as to be able to be opened and closed in order to carry cells into the work chamber 10.
  • the work glove 53A is attached to an opening (not shown) provided in the door 52A so that the operator can adjust the cells and the like in the work chamber 22A with the door 52A closed. Note that the work chamber 22A is sealed when the door 52A is closed.
  • the discharge device 23A is a device for discharging a gas such as hydrogen peroxide gas or air from the work chamber 22A, and includes a valve 60A and a sterilization gas processing device 61A.
  • the valve 60A is an electromagnetic valve that supplies the gas output from the air filter 51A to either the sterilization gas processing device 61A or the sterilization gas generation device 33A based on the control from the control device 24A. When the output from the valve 60A is supplied to the sterilization gas generator 33A, the gas in the working chamber 22A is circulated.
  • the valve 60A is also an electromagnetic valve, but may be a manual valve, for example.
  • the sterilization gas processing device 61A includes a catalyst, renders the gas output from the valve 60A harmless, and outputs it to the outside of the isolator 10A.
  • the control device 24A is a device that controls each block of the isolator 10A based on an operation result of an operation panel (not shown) provided in the control device 24A.
  • the sterilization gas generator 33A includes an atomizer 100 that atomizes the hydrogen peroxide solution.
  • the atomization apparatus 100 (atomization part) is equipped with the storage container 110 and the cover member 111 which store propagation water.
  • an ultrasonic transducer 120 for applying ultrasonic vibration to the propagation water is provided so that the radiation direction is inclined at a predetermined angle (for example, 7 degrees) from the vertical upward direction. ing.
  • the lid member 111 is a member that closes the storage container 110, and is formed on the upper surface (the surface in the + Z direction) of the lid member 111 around the opening 121 and the tubular member 130.
  • a recess 122 and an inlet 123 into which propagation water is injected are provided.
  • the cylindrical member 130 is fixed by a nut or the like (not shown) after being fitted into the recess 122.
  • a plug member 124 that opens or closes the injection port 123 is inserted into the injection port 123.
  • Supply ports 140 and 141 and a discharge port 142 are provided on the side surface of the cylindrical member 130 (main body).
  • a piping 150 is connected to the supply port 140 and a carrier gas is supplied.
  • the pipe 32A described above is connected to the supply port 141, and hydrogen peroxide water is supplied.
  • a pipe 151 is connected to the discharge port 142, and the generated sterilized gas is discharged. Note that the supply port 140 and the discharge port 142 are provided at positions that are substantially opposed to each other.
  • the hydrogen peroxide solution is stored on the bottom surface of the tubular member 130 below the supply port 140 and the discharge port 142, that is, closes the opening 143 on the bottom surface of the tubular member 130.
  • the diaphragm 131 is fixed in a watertight manner with bolts or the like with the packing interposed therebetween. That is, in this embodiment, the storage part 132 is formed by the cylindrical member 130, the lid member 111, and the diaphragm 131. And if the ultrasonic transducer
  • the ultrasonic vibration is transmitted to the hydrogen peroxide solution stored through the diaphragm 131, so that a water column is generated on the surface of the hydrogen peroxide solution.
  • the hydrogen peroxide solution is atomized near the tip.
  • a flange 155 to which the heater 200 is attached is formed on the upper portion (+ Z direction) of the cylindrical member 130.
  • FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the heater 200
  • FIG. 12 is a plan view of A1-A2 of the sterilizing gas generator 33A of FIG. 10
  • FIG. 13 is A3 of the sterilizing gas generator 33A of FIG. -Is a plan view at A4.
  • the heater 200 includes a pipe 210, a flange lid 211, a mounting plate 212, a heat generating member 220, and heat radiating plates 230 to 235.
  • a cable or the like (not shown) for causing the heat generating member 220 to generate heat is inserted into the pipe 210.
  • the pipe 210 is inserted into an opening (not shown) provided in the flange lid 211, and the lower end of the pipe 210 is fixed to the upper surface of the disc-shaped mounting plate 212.
  • the flange lid 211 is attached to the flange 155 with a nut or the like (not shown) so that the gas inside the cylindrical member 130 does not leak outside.
  • a cylindrical heating member 220 is attached to the lower surface of the attachment plate 212. Further, the cable or the like disposed in the pipe 210 described above passes through the mounting plate 212 and is connected to the heat generating member 220 so that the heat generating member 220 can generate heat.
  • the radiator plates 230 to 235 are formed radially from the heat generating member 220 along the longitudinal direction of the heat generating member 220. However, of the heat sinks 230 to 235, the length of the heat sinks other than the heat sinks 230 and 233 is shorter than the length of the heat sinks 230 and 233, and the upper end thereof is provided to be the same as or lower than the lower end of the supply port 140. ing.
  • Each of the radiation plates 230 to 235 has a width as wide as possible as long as the heater 200 can be accommodated in the cylindrical member 130, as shown in FIG.
  • the heat generating member 220 is provided along the central axis direction of the cylindrical member 130.
  • the heat sink 230 and the heat sink 233 (a pair of first heat sinks) prevent the carrier gas from the supply port 140 from being directly discharged from the discharge port 142, that is, the carrier gas has a hydrogen peroxide water surface and a heating member.
  • the space from the supply port 140 to the storage unit 132 and the storage unit 132 to the discharge port 142 so that the interior of the cylindrical member 130 is discharged from the discharge port 142 via the space between the lower end of 220. It works to divide the space.
  • the diameter of the disc-shaped mounting plate 212 is substantially equal to the diameter of the cylindrical member 130 so that the carrier gas does not flow toward the flange lid 211 (in practice, the heater 200 is the cylindrical member 130).
  • the diameter of the mounting plate 212 is slightly shorter than the diameter of the cylindrical member 130 so that it can be accommodated inside.
  • the carrier gas from the supply port 140 is supplied to the heat sink 230 and the heat sink 231 of the heater 200 before being supplied to the storage portion 132 in which the hydrogen peroxide solution is stored.
  • the sterilization gas generator 33A can atomize the hydrogen peroxide solution more reliably by the heated carrier gas even when the concentration of the stored hydrogen peroxide solution is high.
  • FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a sterilization gas generator 35A according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 14 as well, some of the blocks are drawn in a cross-sectional view as seen from the side. 14 is compared with the sterilizing gas generator 33A of FIG. 10, the configuration other than the heater 250 is the same. For this reason, description of components other than the heater 250 is omitted here.
  • FIG. 15 is a diagram showing the configuration of the heater 250
  • FIG. 16 is a plan view of the sterilizing gas generator 35A shown in FIG. 14 at B1-B2.
  • FIG. 17 is a diagram showing a part of the configuration of the heater 250 as viewed from the supply port 140 side.
  • the heater 250 has such a shape that the flow path A and the flow path B shown in FIG. 14 are formed in the sterilization gas generator 35A.
  • the channel A is a channel through which the carrier gas flows directly from the supply port 140 to the discharge port 142
  • the channel B is a space between the lower end of the heater 250 and the surface of the hydrogen peroxide solution. It is a flow path that flows to the discharge port 142 via.
  • the heater 250 includes a pipe 210, a flange lid 211, a mounting plate 212, a heat generating member 220, and heat radiating plates 231, 232, 234, 235, 240, and 241 as in the case of the heater 200 shown in FIG. Comparing the heater 250 and the heater 200 described above, the configuration is the same except that the heat sinks 240 and 241 are provided instead of the heat sinks 230 and 231.
  • the heat sinks 240 and 241 are formed radially on the heat generating member 220 in the same manner as the heat sinks 230 and 231. And the length of the heat sinks 240 and 241 is longer than the length of other heat sinks 231 etc. like the heat sinks 230 and 231.
  • the heat sinks 240 and 241 are provided with holes 300a to 300d and 300e to 300h through which the carrier gas from the supply port 140 can pass. Therefore, as shown in FIG. 16, a part of the carrier gas from the supply port 140 flows directly to the discharge port 142 through the holes 300a to 300h (openings) and is discharged.
  • the amount Qa of the carrier gas flowing in the path A is the amount of the carrier gas flowing in the path B in a state where the hydrogen peroxide solution is not stored in the storage part 132 (the bottom surface of the cylindrical member 130).
  • the size, shape, etc. are designed.
  • the sterilization gas generator 35A when the hydrogen peroxide water level is high, the amount Qb of the carrier gas is small, and the carrier gas amount Qb increases as the water level of the hydrogen peroxide solution decreases. Therefore, the sterilization gas generator 35A can not only prevent the hydrogen peroxide solution from remaining, but also can safely atomize the hydrogen peroxide solution.
  • the isolator 10A and the sterilization gas generators 33A and 35 of the present embodiment have been described above.
  • the heater 200 of the sterilization gas generator 33A heats the carrier gas flowing from the supply unit 140 toward the storage unit 132 (the bottom surface of the cylindrical member 130) in which the hydrogen peroxide solution is stored. For this reason, for example, compared with the conventional sterilization gas generator (for example, FIG. 18) heated only after atomizing the hydrogen peroxide solution, the hydrogen peroxide solution can be atomized more reliably. Therefore, the sterilization gas generator 33A of the present embodiment can prevent the hydrogen peroxide solution having a high concentration from remaining.
  • a conventional sterilization gas generator 500 (for example, FIG. 18) includes a so-called double tube structure including an inner cylindrical member in which the heater 530 is accommodated and an outer cylindrical member to which a carrier gas is supplied. It is.
  • the sterilization gas generator 33A of the present embodiment is provided with a heater 200 that can heat the carrier gas while forming a desired flow path inside the cylindrical member 130 to which the carrier gas is supplied. ing. That is, the sterilization gas generator 33A has a so-called single tube structure. For this reason, sterilization gas generator 33A can reduce the number of parts, for example, and can reduce manufacturing cost.
  • heat sinks 231 and 232 are provided in the region on the supply port 140 side. Yes. Therefore, the carrier gas from the supply unit 140 passes between the heat sink 230 and the heat sink 231 of the heater 200, between the heat sink 231 and the heat sink 232, between the heat sink 232 and the heat sink 233, and between the heat sink and the heat sink. Since a contact area increases, it can heat efficiently. Furthermore, since the heat sinks 234 and 235 (third heat sinks) are provided in the region on the discharge port 142 side, the contact area with the heat sink is similarly increased. The carrier gas can be heated more efficiently.
  • a cup-shaped storage container having a diaphragm attached to the bottom surface may be used as a container for storing the hydrogen peroxide solution.
  • a storage container may be attached to the bottom surface of the cylindrical member 130.
  • the opening portion 143 of the cylindrical member 130 is closed by the diaphragm 131 so that the hydrogen peroxide solution is stored on the bottom surface of the cylindrical member 130.
  • Example 2 is for making an understanding of this invention easy, and is not for limiting and interpreting this invention.
  • the present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.
  • the heat sinks 240 and 241 are provided with holes 300a to 300h, but the present invention is not limited to this.
  • notches may be formed in the radiation plates 240 and 241.
  • ultrasonic transducer 33 ... storage section, 34, 34' ... Diaphragm, 35 ... Ultrasonic wave propagation liquid, 36 ... Partition plate, 37 ... Container, 38, 38 '... Recess, 39 ... O-ring, 40 ... Fixing screw, 41 ... Upper end of reservoir, 50 ... Gasification part , 51, 51 '... inner cylinder part, 51A ... stainless steel part, 51B ... aluminum part, 51a' ... inside The upper end portion of the cylindrical portion, 52 ... the outer cylindrical portion, 53, 53 '... the gas introduction tube, 53a' ... the vertical portion of the gas introduction tube, 53b '... the horizontal portion of the gas introduction tube, 54 ...
  • cylindrical member 131 ... diaphragm, 132 ... reservoir, 140, 141 ... supply port, 142 ... discharge port, 150, 151 ... piping, 155 ... flange ..., 200 ... heater, 211 ... Flange lid, 212 ... Mounting plate, 220 ... Heat generating member, 230 to 235, 240, 241 ... Radiation plate, 300a to 300h ... Hole

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Abstract

【課題】過酸化水素ガスを生成する際の残留溶液を極力少なくする。 【解決手段】　本発明の過酸化水素ガス生成装置は、貯留部に貯留された過酸化水素水に超音波振動を与えて霧化させる霧化部と、前記霧化部で霧化されてキャリアガスとともに流れる過酸化水素水が排出されるように当該過酸化水素水を上方へ導く内筒部と、前記内筒部が内側空間に配置されて二重管を構成し、前記貯留部へ向かって下降する前記キャリアガス用のガス流路を、前記内筒部との間に形成する外筒部と、前記外筒部に連通され、前記外筒部に導入される前のキャリアガスが流れる中空のガス導入部と、前記ガス導入部を流れるキャリアガスを加熱するヒーターと、を備えたことを特徴とする。

Description

[規則26に基づく補充 10.11.2011]　過酸化水素ガス生成装置および滅菌ガス発生装置
　本発明は、過酸化水素ガス生成装置に関する。
　アイソレータは、内部に無菌の作業室を有する装置である。この作業室内では、無菌環境（限りなく無菌に近い環境）を求められる作業が行われる。例えば、細胞培養などの作業が行われる。このアイソレータでは、ガス化された過酸化水素水を作業室内に噴霧することで、作業室内を滅菌処理することが行われている（特許文献１、２を参照）。
　ここで、滅菌とは微生物を殺滅して限りなく無菌に近くすることであるが、本明細書ではいわゆる除染、除菌、殺菌なども含めるものとする。そして、滅菌処理とはその無菌環境を実現するための処理をいい、この滅菌処理に用いる物質（例えば過酸化水素）を滅菌物質という。
特開２００６－３２０３９２号公報 特開２００５－３１２７９９号公報
　過酸化水素は、強い殺菌力及び腐食力を有しており、高濃度の溶液が人間の皮膚に付着すると強い刺激を受けてしまう。このため、過酸化水素の溶液をガス化するに際しては、残留溶液を極力少なくすることが求められる。　　また、過酸化水素の溶液をガス化するときに加熱をするとガス化が促進されるが、加熱の度合いが高すぎると熱分解される過酸化水素の量が多くなり、滅菌物質の量の低下に起因する殺菌力の低下が懸念される。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、過酸化水素ガスを生成する際の残留溶液の量を極力少なくしつつ、熱分解される過酸化水素の量も極力少なくすることにある。
　前記課題を解決するため、本発明の過酸化水素ガス生成装置は、貯留部に貯留された過酸化水素水に超音波振動を与えて霧化させる霧化部と、前記霧化部で霧化されてキャリアガスとともに流れる過酸化水素水が排出されるように当該過酸化水素水を上方へ導く内筒部と、前記内筒部が内側空間に配置されて二重管を構成し、前記貯留部へ向かって下降する前記キャリアガス用のガス流路を、前記内筒部との間に形成する外筒部と、前記外筒部に連通され、前記外筒部に導入される前のキャリアガスが流れる中空のガス導入部と、前記ガス導入部を流れるキャリアガスを加熱するヒーターと、を備えたことを特徴とする。
　本発明の過酸化水素ガス生成装置によれば、ヒーターによって加熱されたキャリアガスがガス流路を流下して貯留部に導入される。そして、貯留部で霧化された過酸化水素水はキャリアガスの流れに乗って内筒部の内側空間を上方に流れる。その際、貯留部の過酸化水素水は、キャリアガスとの熱交換によっても蒸発されるので、貯留部に残留する過酸化水素水の量を極力少なくすることができる。また、霧化された過酸化水素水が気化する際に、キャリアガスの熱が過酸化水素水に吸収されるため、キャリアガスの温度が過度に上昇されず、過酸化水素の熱分解を抑制することもできる。従って、過酸化水素ガスを生成する際の残留溶液の量を極力少なくしつつ、熱分解される過酸化水素の量を極力少なくすることができる。
アイソレータの構成を示す図である。 第１実施形態に係る滅菌ガス生成装置の構成を示す図である。 超音波振動子の周辺を分解して示す、貯留部周辺の拡大図である。 ガス導入部及びヒーターの周辺を拡大して示す図である。 霧化部及びガス化部におけるキャリアガスの流れを説明する図である。 ヒーター温度及びガス化部における出口温度の経時変化を説明するグラフである。 第２実施形態に係る滅菌ガス生成装置の構成を示す図である。 ヒーターの変形例を説明する図である。 本発明の一実施形態である滅菌ガス発生装置３３を適用したアイソレータ１０の構成を示す図である。 本発明の第３実施形態である滅菌ガス発生装置３３の構成を示す図である。 ヒーター２００の構成を示す図である。 図１０の滅菌ガス発生装置３３のＡ１－Ａ２における平面図である。 図１０の滅菌ガス発生装置３３のＡ３－Ａ４における平面図である。 本発明の第４実施形態である滅菌ガス発生装置３５の構成を示す図である。 ヒーター２５０の構成を示す図である。 図１４の滅菌ガス発生装置３５のＢ１－Ｂ２における平面図である。 ヒーター２５０の構成の一部を説明するための図である。 従来の滅菌ガス発生装置５００の構成を示す図である。
＜第１実施形態について＞
　以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明に係る過酸化水素ガス生成装置は、本実施形態における滅菌ガス生成装置２０として、アイソレータに組み込まれている。このため、アイソレータを例に挙げて説明する。
　なお、本明細書において、過酸化水素水とは過酸化水素を水に溶解した過酸化水素水溶液のことであり、本実施形態では過酸化水素が３５％の水溶液を主に使用している。また、過酸化水素ガスを生成するとは純粋に過酸化水素の気体のみを生成するのではなく、過酸化水素及び過酸化水素水のミストが一部混ざったものも含めて使用している。
＜アイソレータの全体構成＞
　図１に示すように、アイソレータは、作業室１、気体供給部２、気体排出部３、滅菌ガス供給装置４、及び制御部５を有している。
　作業室１は、無菌環境下での作業を行うための作業空間を区画する部分であり、前面に前面扉６を有する箱状部材によって構成されている。前面扉６は、外部から開閉可能に構成されている。この前面扉６には、作業用グローブ７が設けられている。この作業用グローブ７は、作業空間８で作業を行う際に作業者の腕が挿入される。
　作業室１における一方の側面には気体供給口９が設けられている。この気体供給口９を通じて気体供給部２からの気体（例えば滅菌ガスとしての過酸化水素ガス）が供給される。ここで、気体供給口９にはＨＥＰＡフィルタ１０が設けられている。このため、気体供給部２からの気体に含まれる埃等はＨＥＰＡフィルタ１０で捉えられ、気体のみが作業空間８に供給される。
　作業室１における他方の側面には気体排出口１１が設けられている。この気体排出口１１にもＨＥＰＡフィルタ１０が設けられている。このため、気体排出口１１を通じて埃等が作業空間８に入り込むことが防止される。そして、気体排出口１１からは作業空間８内の気体が排出される。排出された気体は、気体排出部３へと送られる。
　気体供給部２は、作業室１へ気体を供給する部分である。この気体供給部２には、吸気口１２、第１三方弁１３、及びファン１４が設けられている。
　吸気口１２は、外部から空気を取り込む部分である。ファン１４は、外部から取り込んだ空気を、第１三方弁１３へと送出する。第１三方弁１３は、滅菌ガス供給装置４、ファン１４、及び作業室１のそれぞれと連通されている。そして、制御部５からの制御情報に応じて流路を切り替える。
　従って、第１三方弁１３によって滅菌ガス供給装置４と作業室１とが連通されているとき、過酸化水素ガスが作業室１へと供給される。一方、第１三方弁１３によってファン１４と作業室１とが連通されているとき、ファン１４の動作によって空気が作業室１へと供給される。なお、ファン１４は、制御部５からの制御信号によって動作状態と停止状態とが切り替えられる。また、気体の送出量も調整することができる。
　気体排出部３は、作業室１の気体を排出する部分である。この気体排出部３には、第２三方弁１５、滅菌物質低減処理部１６、排気口１７、及びファン２１が設けられている。第２三方弁１５は、作業室１の気体排出口１１、ファン２１、及び滅菌物質低減処理部１６のそれぞれと連通されている。そして、制御部５からの制御情報に応じて流路を切り替える。例えば、気体排出口１１と滅菌物質低減処理部１６とを連通したり、気体排出口１１とファン２１とを連通したりする。
　ファン２１は、気体排出口１１からの気体を滅菌ガス供給装置４（滅菌ガス生成装置２０）に供給する。このため、気体排出口１１とファン２１とが連通され、滅菌ガス供給装置４と作業室１とが連通されている場合には、気体排出口１１からの気体は、アイソレータ内を循環することになる。
　滅菌物質低減処理部１６は、第２三方弁１５と排気口１７との間に設けられており、第２三方弁１５を通じて送られてきた気体中の過酸化水素（滅菌物質）について、その濃度を低減する処理を行う部分である。この滅菌物質低減処理部１６は、例えば白金などの金属触媒や活性炭によって構成される。なお、滅菌物質低減処理部１６に関し、過酸化水素の濃度を低減できれば、金属触媒や活性炭に限定されるものではない。排気口１７は、滅菌物質低減処理部１６で処理された後の気体を大気に排出する部分である。
　滅菌ガス供給装置４は、過酸化水素をガス化して供給する部分であり、過酸化水素ガス供給装置に相当する。この滅菌ガス供給装置４は、滅菌物質カートリッジ１８、ポンプ１９、及び滅菌ガス生成装置２０を有する。滅菌物質カートリッジ１８は、滅菌物質としての過酸化水素水を貯蔵する。ポンプ１９は、滅菌物質カートリッジ１８に貯蔵された過酸化水素水を汲み上げ、滅菌ガス生成装置２０に送出する。このポンプ１９は、例えばペリスタポンプによって構成される。滅菌ガス生成装置２０は、供給された過酸化水素水から過酸化水素ガス（滅菌ガス）を発生させる。発生した過酸化水素ガスは、例えば第１三方弁１３に供給される。なお、滅菌ガス生成装置２０については後で詳しく説明する。
　制御部５は、前述した各部を電気的に制御する部分である。この制御部５は、例えば、気体供給部２が有する第１三方弁１３やファン１４、気体排出部３が有する第２三方弁１５やファン２１、及び滅菌ガス供給装置４が有する滅菌ガス生成装置２０等を制御する。
　制御部５による制御によって、例えば、滅菌ガス生成装置２０で生成された過酸化水素ガスを、第１三方弁１３を通じて作業室１へ供給するとともに、作業室１から排出された過酸化水素ガスを、第２三方弁１５を通じて滅菌ガス生成装置２０の側へ送り、系内を循環させることもできる。そして、系内で過酸化水素ガスを循環させると、この系内を無菌環境にすることができる。前述したように、無菌環境とは、作業室１で行われる作業に必要な物質以外の物質の混入を防いだ限りなく無塵、無菌に近い環境をいう。
＜滅菌ガス生成装置２０について＞
　次に、滅菌ガス生成装置２０について説明する。この滅菌ガス生成装置２０は、過酸化水素ガス生成装置に相当する。図２に示すように、滅菌ガス生成装置２０は、霧化部３０とガス化部５０とを有している。霧化部３０は、ポンプ１９から供給された過酸化水素水を霧化する部分である。また、ガス化部５０は、霧化された過酸化水素水をガス化する部分である。
　まず、霧化部３０について説明する。霧化部３０は、収容部３１、超音波振動子３２、貯留部３３、及び振動板３４等を含んで構成されている。
　収容部３１は、超音波振動子３２や超音波伝播液３５を収容する部分であり、上面に開口を有する中空円筒状の容器である。この収容部３１は、ステンレス鋼等の金属や樹脂によって作製されている。収容部３１の内側空間には、この内側空間を液密の状態で上下に仕切る円形板状の仕切板３６が設けられている。
　超音波振動子３２は、超音波振動を発生する素子であり、収容体３７の内部に収容された状態で仕切板３６に取り付けられている。この超音波振動子３２は、制御部５からの制御情報に応じて動作が制御される。例えば、振動の開始や停止、振動の強さが制御部５によって制御される。
　貯留部３３は、過酸化水素水を貯留する容器であり、図３に示すように、逆円錐台状に窪んだ凹部３８を備えている。この凹部３８には、ポンプ１９から供給された過酸化水素水が貯留される。凹部３８の底面は、振動板３４によって区画されている。
　この振動板３４は、厚さが０．０２ｍｍ程度のステンレス薄板や厚さが０．２ｍｍ程度の樹脂薄板によって構成され、下端部５５の頂部５５ａ側に向けて下り傾斜させた状態で取り付けられている。さらに、振動板３４は、Ｏリング３９を挟んだ状態で、貯留部３３の底面に下側から固定ネジ４０で固定されている。また、貯留部３３の上端部４１はフランジ状に形成され、外筒部５２の下端部５４と気密状態で接続できるようになっている。
　収容部３１における仕切板３６よりも上側の空間には、超音波伝播液３５が貯留される。本実施形態では、超音波伝播液３５として水を用いている。この超音波伝播液３５を介して、超音波振動子３２による超音波振動が振動板３４に伝播される。なお、超音波伝播液３５は水に限られず、超音波振動を振動板３４に伝播できる液体であればよい。
　そして、貯留部３３に過酸化水素水が貯留された状態で超音波振動子３２を動作させると、超音波伝播液３５を介して超音波振動が振動板３４に伝播され、振動板３４も超音波振動する。この超音波振動によって貯留部３３の過酸化水素水が霧化される。
　次に、ガス化部５０について説明する。図２に示すように、ガス化部５０は、内筒部５１、外筒部５２、ガス導入管５３等を含んで構成され、霧化部３０の上方に設けられている。
　内筒部５１は、伝熱性を有する金属製の円筒部材によって構成されている。なお、本実施形態の内筒部５１は、ステンレス鋼管により作製されたステンレス部５１Ａと、ステンレス部５１Ａの下端に接続され、ステンレス部５１Ａよりも薄いアルミニウム部材によって作製されたアルミ部５１Ｂとを含んでいる。内筒部５１の直径は、貯留部３３が有する凹部３８の開口径よりも小さく定められている。
　内筒部５１の上部側面（ステンレス部５１Ａの側面）には配管５９が取り付けられており、この配管５９を通じて過酸化水素ガスがキャリアガスと共に排出される。配管５９の側面には温度センサ６８を通すための温度センサ用開口６２が設けられている。そして、温度センサ６８と温度センサ用開口６２との隙間は、ブッシング６２ａによって塞がれる。このため、温度センサ６８は気密状態で封止される。この温度センサ６８によって配管５９を流れるガスの温度、すなわちガス化部５０の出口におけるガスの温度が検出される。この検出信号は、制御部５へ出力される。
　内筒部５１の上端部６０は、フランジ状に形成されており、内側蓋部材６１が取り付けられることで気密状態に封止されている。また、内筒部５１の下端部５５は、筒の長手方向に対して斜めに切断されている。
　この内筒部５１は、水平方向において、その軸心が凹部３８と同心となるように配置されている。また、図３にも示すように、鉛直方向において、下端部５５の頂部５５ａが、凹部３８の傾斜面３８ａに近接する高さとなるように配置されている。ここで、凹部３８の傾斜面３８ａに近接する高さとは、この傾斜面３８ａとの間に狭い隙間を形成する程度の高さ、すなわち、この隙間を通るキャリアガスについて他の部分を通るキャリアガスよりも流速を高める程度の高さを意味する。
　図２に示すように、外筒部５２は、内筒部５１よりも一回り大きな直径の金属製の円筒部材によって構成されている。本実施形態の外筒部５２は、その内径が凹部３８の内径と略等しい太さのステンレス鋼管によって構成されている。
　外筒部５２の内側空間には、内筒部５１が配置されている。すなわち、外筒部５２と内筒部５１によって二重管が構成されている。そして、外筒部５２の内表面と内筒部５１の外表面との間が、キャリアガスの流れるキャリアガス流路６９となる。
　外筒部５２の下端部５４は、前述したように貯留部３３の上端部４１と気密状態で接続される。この外筒部５２によって、内筒部５１は、下端からその長さの約４／５程度の範囲が覆われている。言い換えれば、内筒部５１のアルミ部５１Ｂが覆われている。
　外筒部５２の上部側面には、キャリアガスを導入するためのガス導入管５３が、外筒部５２における内部空間（すなわち、キャリアガス流路６９）に連通された状態で取り付けられている。なお、このガス導入管５３については、後で説明する。
　外筒部５２の下部側面には、過酸化水素水を流すドレンチューブ６７を通すためのチューブ用開口６４が設けられている。なお、ドレンチューブ６７とチューブ用開口６４との隙間は、ブッシング６４ａによって塞がれる。このため、チューブ用開口６４は気密状態で封止される。さらに、外筒部５２の上端部６５はフランジ状に形成されており、リング状の外側蓋部材６６が取り付けられることで気密状態に封止されている。
　次に、ガス導入管５３について説明する。ガス導入管５３は、キャリアガスをガス化部５０へ導入するための中空部材である。すなわち、ファン２１（図１参照）から送出されたキャリアガスは、このガス導入管５３を通じてキャリアガス流路６９に流入する。なお、本実施形態では、キャリアガスとして清浄な空気が用いられている。
　ガス導入管５３は、外筒部５２の上端側面に、軸心が水平方向となる状態で取り付けられている。本実施形態において、ガス導入管５３は、金属製の円筒部材によって作製されている。具体的にはステンレス鋼管によって作製されている。そして、ガス導入管５３の内部空間には、ヒーター７１が配置されている。このヒーター７１は、通電によって加熱される部材であり、円柱状の発熱体７３と、発熱体７３の周囲に取り付けられた伝熱性のフィン７４とを有している。すなわち、発熱体７３からの熱をフィン７４によって拡散させている。発熱体７３は通電によって発熱するものであり、発熱体７３への通電は制御部５によって制御される。例えば、ヒーター７１の発熱開始や停止、ヒーター７１の発熱温度を、制御部５から制御することができる。
　このヒーター７１は、ガス導入管５３におけるガス化部５０側の近傍に配置されている。そして、ヒーター７１の発熱体７３とガス導入管５３の内表面との間には、流路規制板７５（内部フィン）が取り付けられている。流路規制板７５は、発熱体７３との当接部分が半円形状に切り欠かれた略半円状の金属板によって構成される。この流路規制板７５は、ガス導入管５３の内側空間における片半部分を覆う状態で略鉛直方向に取り付けられている。また、ガス導入管５３は、水平方向に所定間隔をあけた状態で複数枚が互い違いに配置される。これらの流路規制板７５によって、ヒーター７１は、ガス導入管５３の内側空間に位置決めされる。さらに、各流路規制板７５によって、ガス導入管５３の内側空間にはキャリアガスが通る蛇行流路が区画される。この蛇行流路によって、キャリアガスの流れ方向が制限されるため、ヒーター７１からの熱を十分にキャリアガスへ伝えることができる。
　ガス導入管５３の側面であって、ヒーター７１の端部とガス化部５０との間には、温度センサ７６を通すための温度センサ用開口７２が設けられている。そして、温度センサ７６と温度センサ用開口７２との隙間は、ブッシング７２ａによって塞がれる。このため、温度センサ７６は気密状態で封止される。この温度センサ７６によって、ヒーター７１で加熱されたキャリアガスの温度が検出される。この検出信号もまた、制御部５へ出力される。
＜滅菌ガスの生成について＞
　次に、滅菌ガス生成装置２０による滅菌ガス（過酸化水素ガス）の生成について説明する。前述したように、滅菌ガス生成装置２０は、制御部５からの制御信号によって動作が制御される。
　まず、ヒーター７１（発熱体７３）への通電が開始され、ヒーター７１が発熱する。また、ポンプ１９が駆動されて滅菌物質カートリッジ１８の過酸化水素水が、滅菌ガス生成装置２０の貯留部３３に規定量供給される。
　さらに、ファン２１の運転が開始されて、キャリアガス（清浄な空気）が系内を循環する。例えば、キャリアガスは、ファン２１から排出された後、滅菌ガス生成装置２０及び第１三方弁１３を通って、気体供給口９から作業室１内に供給される。その後、作業室１の気体排出口１１から排出されたキャリアガスは、第２三方弁１５を通ってファン２１へ戻される。
　ヒーター７１が発熱していることから、系内を循環しているキャリアガスの温度は次第に上昇する。図４に示すように、ガス導入管５３におけるヒーター７１の周囲には、複数の流路規制板７５による蛇行流路が設けられている。キャリアガスは、この蛇行流路に沿って蛇行しながら流れるため、ヒーター７１との間で効率よく熱交換をすることができる。その結果、キャリアガスの温度を速やかに上昇させることができる。
　図５に示すように、ガス導入管５３で加熱されたキャリアガスは、外筒部５２の上部からキャリアガス流路６９に流入し、このキャリアガス流路６９を下方向に流れる。すなわち、内筒部５１の外周面に沿って流れる。
　キャリアガスは、貯留部３３の位置で流れの方向を変える。すなわち、内筒部５１の下端部５５で回り込み、内筒部５１の内側空間に流入する。そして、この内側空間を上昇する。
　前述したように、この内筒部５１では、下端部５５を筒の長手方向に対して斜めに切断し、頂部５５ａを凹部３８の傾斜面３８ａに近接する高さに配置している。このため、頂部５５ａ側と反対側とでキャリアガスの流速に差をつけることができる。すなわち、頂部５５ａ側を流れるキャリアガスの流速を、反対側を流れるキャリアガスの流速よりも高めることができる。
　キャリアガスの予熱に必要な所定時間が経過すると、制御部５は、超音波振動子３２の動作を開始させる。前述したように、超音波振動子３２による超音波振動は、超音波伝播液３５を介して振動板３４に伝播される。そして、振動板３４の超音波振動によって貯留部３３の過酸化水素水が霧化される。
　霧化された過酸化水素水はキャリアガスの流れに乗って内筒部５１の内側空間を上昇する。ここで、頂部５５ａ側におけるキャリアガスの流速を、反対側におけるキャリアガスの流速よりも高くしているので、流速が高められたキャリアガスを凹部３８に貯留された過酸化水素水の液面に吹き付けることができる。これにより、霧化された過酸化水素水を確実に移動させることができる。
　そして、霧化された過酸化水素水は、キャリアガスとの熱交換によっても蒸発されるので、貯留部３３に残留する過酸化水素水の量を極力少なくすることができる。また、霧化された過酸化水素水が気化する際に、キャリアガスの熱が過酸化水素水に吸収されるため、キャリアガスの温度が過度に上昇されず、過酸化水素の熱分解を抑制することもできる。従って、過酸化水素ガスを生成する際の残留溶液の量を極力少なくしつつ、熱分解される過酸化水素の量を極力少なくすることができる。
　加えて、本実施形態では、凹部３８の底面３８ｂ（振動板３４）を、下端部５５の頂部５５ａ側に向けて下り傾斜させた状態で設けている。このため、凹部３８に貯留された過酸化水素水の量が少なくなると、この下り傾斜によって過酸化水素水が頂部５５ａ側に集められる。これによっても、霧化された過酸化水素水の移動が助けられるため、過酸化水素水を確実にガス化できる。
　過酸化水素水に対する霧化の進行に伴い、霧化された過酸化水素水に吸収される熱の量が少なくなる。このため、キャリアガスの温度が上昇する。キャリアガスの温度上昇により、キャリアガスによる過酸化水素水のガス化及び内筒部５１に付着したミスト状の過酸化水素水に対する乾燥が促進される。
　過酸化水素水の霧化に必要な時間に亘って超音波振動子３２を動作させたならば、制御部５は、超音波振動子３２の動作を停止させる。その後、予め定められたエアレーション期間に亘ってファン２１を動作させる。これにより、ガス化された過酸化水素を含んだキャリアガスが系内を循環し、無菌環境が形成される。
＜具体例について＞
　ここで、過酸化水素水のガス化工程を、具体例に基づいて詳細に説明する。図６は、ヒーターで加熱された直後のキャリアガス温度（ヒーター温度ＨＴ）と、内筒部５１から排出された直後のキャリアガス温度（出口温度ＥＸ）の経時変化を示すグラフである。なお、ヒーター温度ＨＴは温度センサ７６によって検出され、出口温度ＥＸは温度センサ６８によって検出されたものである。
　図６の具体例では、ヒーター７１に対する通電開始から１０分間が予熱期間である。そして、予熱期間の経過後２０分間が霧化期間であり、霧化期間の経過後２０分間がエアレーション期間である。
　通電開始直後からヒーター温度ＨＴは急速に上昇し、約１分半で１００℃に、約２分半で１５０℃に達する。そして、予熱期間の終了タイミングである１０分後において、ヒーター温度ＨＴは約１９０℃に達する。ヒーター温度ＨＴの上昇に伴って出口温度ＥＸも上昇する。約１分半で５０℃に、約５分半で１００℃に達する。そして、１０分後において、出口温度ＥＸは約１１０℃に達する。なお、本実施形態で使用する過酸化水素水は３５％水溶液であり、その沸点は、水よりも多少高い程度（１０８℃）である。そして、過酸化水素の濃度が高くなるほど過酸化水素水の沸点も高くなる。
　出口温度ＥＸが過酸化水素水の沸点以上であることから、ガス化部５０内を流れるキャリアガスの温度もまた過酸化水素水の沸点以上といえる。このため、この予熱期間において制御部５は、ガス導入部５３を流れるキャリアガスの温度を、貯留部３３に貯留された過酸化水素水の沸点以上にすべくヒーター７１に通電する制御を行っているといえる。
　その後、制御部５は、予め定められた霧化期間に亘って霧化部３９が有する超音波振動子３２を動作させる制御を行う。霧化期間が開始されると、ヒーター温度ＨＴは徐々に上昇し、約１０分後（通電開始から約２０分後）には、設定温度である２００℃に達した。これに対し、出口温度ＥＸは、霧化期間の開始直後に５０℃程度まで急激に低下し、その後約６分間（通電開始から約１７分まで）に亘って緩やかに上昇した。
　出口温度ＥＸの急激な低下は、超音波振動によって霧化された過酸化水素水が気化する際に、キャリアガスの熱が吸収されたためと考えられる。また、出口温度ＥＸの緩やかな上昇は、霧化された過酸化水素水の量の減少が原因と考えられる。すなわち、霧化期間の開始直後は、霧化される過酸化水素水の量が最も多くなって吸熱量が増えたため、出口温度ＥＸが急激に低下したと考えられる。その後、貯留部３３における過酸化水素水の量が徐々に減少したことから霧化量も減少し、出口温度ＥＸが緩やかに上昇したと考えられる。
　通電開始から１７分が経過した以降において、出口温度ＥＸは急激に上昇した。これは、貯留部３３における過酸化水素水の霧化が終了したためと考えられる。そして、通電開始から２３分が経過した時点の出口温度ＥＸは、１１０℃よりも若干高い程度になった。その後、出口温度ＥＸは緩やかに上昇し、霧化期間の終了時点（通電開始から３０分後）には約１２０℃になった。
　このように、ガス導入部５３で加熱されたキャリアガスをガス化部５０に供給することにより、過酸化水素水が霧化されている期間においては、ガスの温度を過酸化水素水の沸点よりも十分低く抑えることができることが確認できた。これにより、過酸化水素水をガス化するに際して、キャリアガスの温度が過度に上昇されず、過酸化水素が熱によって分解してしまう不具合を抑制できる。
　エアレーション期間において、制御部５はヒーター７１への通電を継続する。これにより、ヒーター温度ＨＴは、規定温度である２００℃で一定になり、出口温度ＥＸも１２０℃より若干高い程度で一定になった。この状態で、２０分間に亘ってファン２１の運転を継続することで、貯留部３３や内筒部５１に残存する過酸化水素水が蒸発する。また、過酸化水素ガスを含んだ状態のキャリアガスが系内を循環するので、系内を無菌状態にすることができる。
＜まとめ＞
　以上説明したように、本実施形態の滅菌ガス生成装置２０は、貯留部３３に貯留された過酸化水素水に超音波振動を与えて霧化させる霧化部３０と、霧化部３０で霧化されてキャリアガスとともに流れる過酸化水素を上方へ導く内筒部５１と、内筒部５１が内側空間に配置されて二重管を構成し、貯留部３３へ向かって下降するキャリアガス用のガス流路６９を、内筒部５１との間に形成する外筒部５２と、外筒部５２に連通され、外筒部５２に導入される前のキャリアガスが流れる中空のガス導入部５３と、ガス導入部５３を流れるキャリアガスを加熱するヒーター７１と、を備えている。
　これにより、ヒーター７１によって加熱されたキャリアガスがガス流路６９を流下して貯留部３３に導入される。そして、貯留部３３で霧化された過酸化水素水はキャリアガスの流れに乗って内筒部５１の内側空間を上方に流れる。その際、貯留部３３の過酸化水素水は、キャリアガスとの熱交換によっても蒸発されるので、貯留部３３に残留する過酸化水素水の量を極力少なくすることができる。また、霧化された過酸化水素水が気化する際に、キャリアガスの熱が過酸化水素水に吸収されるため、キャリアガスの温度が過度に上昇されず、過酸化水素の熱分解を抑制することもできる。従って、過酸化水素ガスを生成する際の残留溶液の量を極力少なくしつつ、熱分解される過酸化水素の量を極力少なくすることができる。
　また、本実施形態では、内筒部５１を、伝熱性を有する金属材料（具体的にはステンレス部材及びアルミニウム部材によって構成している。このため、内筒部５１は、ガス導入部５３からのキャリアガスによって加温され、霧化した過酸化水素水の結露を抑制する。従って、過酸化水素水のガス化を促進することができる。
　また、本実施形態では、ヒーター７１をガス導入部５３の内部に配置し、ガス導入部５３の内表面とヒーター７１との間に、キャリアガスの流れ方向を規制するとともに伝熱性を有する金属板製の流路規制板を取り付けている。これにより、キャリアガスとヒーター７１と間における熱交換性を高めることができる。
　また、本実施形態において、貯留部３３には逆円錐台状に窪んだ凹部３８を設け、内筒部５１を、下端部５５が筒の長手方向に対して斜めに切断された円筒状部材によって構成する。そして、下端部５５の頂部５５ａを通るキャリアガスの流速が下端部５５の他の部分を通るキャリアガスの流速よりも高くなるように、下端部５５の頂部５５ａを凹部３８の傾斜面３８ａに近接する高さに配置している。これらの構成により、頂部５５ａと傾斜面３８ａとの間を流れるキャリアガスを、凹部３８の過酸化水素水に対して強く吹き付けることができ、霧化された過酸化水素水を確実に移動させることができる。
　また、本実施形態において、制御部５は、ガス導入部５３を流れるキャリアガスの温度を、貯留部３３に貯留された過酸化水素水の沸点以上にすべくヒーター７１に通電する制御、及び、ヒーター７１への通電を開始した後、予め定められた期間に亘って霧化部３０が有する超音波振動子３２を動作させる制御を行うので、過酸化水素の熱分解を抑制することができる。
＝＝＝他の実施形態＝＝＝
　以上、第１実施形態について説明したが、以上の説明は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、以下の実施形態のように構成されていてもよい。
＜第２実施形態について＞
　図７は、第２実施形態の滅菌ガス生成装置２０´の構成を示す図である。なお、図７において、第１実施形態の滅菌ガス生成装置２０と対応する部分には、［´］（ダッシュ）を付して示し、説明を省略する。
　第２実施形態の滅菌ガス生成装置２０´における、第１実施形態の滅菌ガス生成装置２０との相違点は、主に次の通りである。
　第１の相違点は、内筒部５１´の上端部分５１ａ´を湾曲させたことである。第２の相違点は、内筒部５１´の下端部５５´が管の長手方向に対して直交する方向に切断され、かつ、振動板３４´に関し、ほぼ水平となるように取り付けられていることである。第３の相違点は、ヒーター７１´を鉛直方向に配置したことである。
　第１の相違点に関し、第２実施形態の内筒部５１´もまた伝熱性を有する金属製の円筒状部材によって作製されている。具体的には、ステンレス鋼管によって作製されている。そして、内筒部５１´の上端部分５１ａ´は、内表面が曲面で構成されるように湾曲されている。このように構成することで、過酸化水素ガスやキャリアガスの流れを円滑にすることができ、結露等によって、過酸化水素ガスが内筒部５１´の内表面に付着する不具合を抑制できる。
　第２の相違点に関し、振動板３４´の上面（凹部３８´の底面）が水平になるので、凹部３８´での貯留量が少なくなった状態でも、過酸化水素水を振動板３４´の全体に拡げ易くなり、霧化を効率よく行うことができる。
　第３の相違点に関し、ガス導入管５３´を、鉛直方向に配置された鉛直部分５３ａ´と水平方向に配置された水平部分５３ｂ´とによって構成し、ヒーター７１´を鉛直部分５３ａ´の内部に鉛直方向に配置している。このように構成することで、ヒーター７１´の水平方向への張り出し量を、第１実施形態のヒーター７１よりも小さくできる。その結果、滅菌ガス生成装置２０´における接地面積を小さくすることができる。
＜その他＞
　ヒーター７１，７１´に関し、前述の各実施形態では、ガス導入管５３，５３´の内部空間に配置されているものを例示したが、この構成に限定されるものではない。例えば、図８に示す円筒状のヒーター８１を用い、このヒーター６１を、ガス導入管５３の外周面を囲繞する状態に取り付けてもよい。
　また、第１実施形態の各部と第２実施形態の各部を組み合わせることも可能である。例えば、第１実施形態のガス導入管５３に代えて第２実施形態のガス導入管５３´を設け、ヒーター７１´を鉛直方向に配置してもよい。
　ところで、上述した実施例では、ファン２１から排出されたキャリアガスは滅菌ガス生成装置２０を経て作業室１に供給され、作業室１から排出されたキャリアガスは再びファン２１に帰還するようになっている。つまり、キャリアガスは、滅菌ガス生成装置２０を通過する際、先ずヒーター７１で加熱されてから貯留部３３に到り、そこで霧化された過酸化水素水を巻き込んで配管５９から流出するものである。予め加熱されたキャリアガスの中に過酸化水素水が霧化されるので、これはいわゆるプレヒート方式と呼べるものである。
　そこで、キャリアガスの流れる方向を逆向きにすることも考えられる。即ち、ファン２１によるキャリアガスの送り方向を逆にすることで、作業室１を経たキャリアガスが配管５９から貯留部３３に到り、そこで霧化された過酸化水素水を巻き込んでガス導入管５３へと流入する。このとき、キャリアガスによって運ばれたミスト状の過酸化水素水がガス化部５０に設けられたヒーター７１によって加熱され、ガス化が促進される。これは霧化された後に加熱されるのでポストヒート方式と呼べるものであり、これによっても効率的に過酸化水素水をガス化できるものである。
＜第３実施形態について＞
　細胞の培養装置やアイソレータには、一般には、過酸化水素ガス等の滅菌ガスを発生させる滅菌ガス発生装置が設けられている（例えば、特開２０１０－６９２５６号公報参照）。図１８は、従来の滅菌ガス発生装置５００の一例を示す図である。滅菌ガス発生装置５００では、貯留部５２０に貯留された過酸化水素水が霧化（ミスト化）される。そして、霧化された過酸化水素水は、供給口５１０から供給されるキャリアガスとともにヒーター５３０で過熱され、排出口５４０から過酸化水素ガスとして出力される。
　ところで、貯留部５２０に貯留された過酸化水素水の量は霧化が進むにつれて減少する。その際、過酸化水素水は過酸化水素の水溶液なので、沸点の低い水の霧化がより速く進む。
　従って、貯留部５２０に貯留された過酸化水素水の量が減少すると、貯留部５２０に残る過酸化水素水の濃度は高くなるため、過酸化水素水は次第に霧化されにくくなる。この結果、十分長い時間霧化を継続した場合であっても、貯留部５２０には濃度の高い過酸化水素水が残留してしまうことがある。
　本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、貯留部に濃度の高い過酸化水素水が残留することを抑制できる滅菌ガス発生装置を提供することを目的とする。
　本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。なお、本明細書では、滅菌とは微生物を殺滅して限りなく無菌に近くすることであるが、いわゆる除染、除菌、殺菌なども含めるものとする。また、過酸化水素水とは過酸化水素を水に溶解した過酸化水素水溶液のことであり、本実施形態では過酸化水素が３５重量％の濃度の水溶液を想定している。また、過酸化水素ガスを生成するとは純粋に過酸化水素の気体のみを生成するのではなく、過酸化水素及び過酸化水素水のミストが一部混ざったものも含めて使用している。
　図９は、本発明の一実施形態である滅菌ガス発生装置３３Ａを適用したアイソレータ１０Ａの構成を示す図である。
　アイソレータ１０Ａは、作業者が滅菌された環境で細胞の調整作業等を行うための装置であり、滅菌ガス発生ユニット２０Ａ、供給装置２１Ａ、作業室２２Ａ、排出装置２３Ａ、及び制御装置２４Ａを含んで構成される。
　滅菌ガス発生ユニット２０Ａは、タンク３０Ａ、ポンプ３１Ａ、パイプ３２Ａ、及び滅菌ガス発生装置３３Ａを含んで構成される。
　タンク３０Ａは、過酸化水素水（過酸化水素（H2O2）が溶解した水溶液）を貯蔵する。
　ポンプ３１Ａは、タンク３０Ａから過酸化水素水を汲み上げ、パイプ３２Ａを介して滅菌ガス発生装置３３Ａに供給する。
　滅菌ガス発生装置３３Ａは、供給される過酸化水素水から滅菌ガスである過酸化水素ガスを発生し、キャリアガスである空気とともに供給装置２１Ａへと供給する。なお、滅菌ガス発生装置３３Ａの詳細については後述する。
　供給装置２１Ａは、供給される過酸化水素ガス、またはアイソレータ１０Ａの外部の空気を作業室２２Ａへと供給する装置であり、バルブ４０Ａ、及びファン４１Ａを含んで構成される。
　バルブ４０Ａは、制御装置２４Ａの制御に基づいて、過酸化水素ガス、または外部の空気をファン４１Ａに供給する電磁バルブである。ファン４１Ａは、バルブ４０Ａから供給される過酸化水素ガス、または空気を作業室２２Ａへと供給する。なお、バルブ４０Ａは、電磁バルブであることとしたが、例えば手動バルブであっても良い。
　作業室２２Ａは、細胞の作業を行う空間であり、作業室２２Ａには、エアフィルタ５０Ａ，５１Ａ、扉５２Ａ、及び作業用グローブ５３Ａが設けられている。
　エアフィルタ５０Ａは、ファン４１Ａから供給される過酸化水素ガス、または空気に含まれる塵等を除去するためのフィルタである。エアフィルタ５１Ａは、作業室２２Ａから排出されるガス等に含まれる塵等を除去するためのフィルタである。なお、エアフィルタ５０Ａ，５１Ａには、例えば、ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタが用いられる。
　扉５２Ａは、細胞等を作業室１０に搬入するために作業室１０の前面に開閉可能に設けられている。
　作業用グローブ５３Ａは、扉５２Ａが閉じられた状態で作業者が作業室２２Ａ内の細胞等を調整作業できるよう、扉５２Ａに設けられた開口部（不図示）に取り付けられている。なお、扉５２Ａが閉じられた状態では、作業室２２Ａは密閉される。
　排出装置２３Ａは、作業室２２Ａから過酸化水素ガスや空気等のガスを排出するための装置であり、バルブ６０Ａ、及び滅菌ガス処理装置６１Ａを含んで構成される。
　バルブ６０Ａは、制御装置２４Ａからの制御に基づいて、エアフィルタ５１Ａから出力されるガスを、滅菌ガス処理装置６１Ａ、または滅菌ガス発生装置３３Ａの何れかに供給する電磁バルブである。なお、バルブ６０Ａからの出力が滅菌ガス発生装置３３Ａへと供給される場合、作業室２２Ａのガスは循環されることになる。なお、バルブ６０Ａも、電磁バルブであることとしたが、例えば手動バルブであっても良い。
　滅菌ガス処理装置６１Ａは触媒を備え、バルブ６０Ａから出力されるガスを無害化してアイソレータ１０Ａの外部へと出力する。
　制御装置２４Ａは、制御装置２４Ａに設けられた操作パネル（不図示）の操作結果に基づいて、アイソレータ１０Ａの各ブロックを制御する装置である。
＝＝滅菌ガス発生装置３３Ａ（第３の実施形態）の詳細＝＝
　図１０は、本発明の第３の実施形態である滅菌ガス発生装置３３Ａの構成を示す図である。なお、図１０において、一部のブロックは側面から見た断面図で描かれている。
　滅菌ガス発生装置３３Ａは、過酸化水素水を霧化させる霧化装置１００を備えている。霧化装置１００（霧化部）は、伝播水を貯留する貯留容器１１０、蓋部材１１１を備えている。
　貯留容器１１０の底面には、伝播水に超音波振動を与えるための超音波振動子１２０が、その放射方向が垂直上向きから所定の角度（例えば、７度）傾いた状態となるように設けられている。
　蓋部材１１１は、貯留容器１１０を閉塞する部材であり、蓋部材１１１の上面（＋Ｚ方向の面）には、開口部１２１と、開口部１２１の周辺に形成され、筒状部材１３０がはめ込まれる凹み１２２と、伝播水が注入される注入口１２３とが設けられている。なお、筒状部材１３０は、凹み１２２にはめ込まれた後にナット等（不図示）により固定される。また、注入口１２３には、注入口１２３を開放または閉塞する栓部材１２４が挿入されている。
　筒状部材１３０（本体）の側面には、供給口１４０，１４１、排出口１４２が設けられている。供給口１４０には配管１５０が接続され、キャリアガスが供給される。供給口１４１には前述したパイプ３２Ａが接続され、過酸化水素水が供給される。また、排出口１４２には配管１５１が接続され、生成された滅菌ガスが排出される。なお、供給口１４０と、排出口１４２とは、ほぼ対向する位置に設けられている。
　筒状部材１３０には、供給口１４０及び排出口１４２よりも下方で、筒状部材１３０の底面に過酸化水素水が貯留されるよう、つまり、筒状部材１３０の底面の開口部１４３を塞ぐよう、振動板１３１がパッキンを挟んでボルト等で水密的に固定されている。つまり、本実施形態では、筒状部材１３０と蓋部材１１１、及び振動板１３１によって貯留部１３２が形成されている。そして、超音波振動子１２０が振動すると、超音波振動が伝播水中を伝播して水面に達し、そこに水柱を形成する。水面に発生した水柱が振動板１３１に接触すると、超音波振動が振動板１３１を透過して貯留された過酸化水素水に伝播されるので、過酸化水素水の水面で水柱が発生し、その先端付近で過酸化水素水は霧化される。
　また、筒状部材１３０の上部（＋Ｚ方向）には、ヒーター２００が取り付けられるフランジ１５５が形成されている。
　図１１は、ヒーター２００の構成を示す図であり、図１２は、図１０の滅菌ガス発生装置３３ＡのＡ１－Ａ２における平面図であり、図１３は、図１０の滅菌ガス発生装置３３ＡのＡ３－Ａ４における平面図である。
　ヒーター２００は、図１１～図１３に示すように、パイプ２１０、フランジ蓋２１１、取り付け板２１２、発熱部材２２０、及び放熱板２３０～２３５を含んで構成される。
　パイプ２１０には、発熱部材２２０を発熱させるためのケーブル等（不図示）が挿入される。そして、パイプ２１０は、フランジ蓋２１１に設けられた開口部（不図示）に挿入され、パイプ２１０の下端は、円盤状の取付け板２１２の上側の面に固定されている。なお、フランジ蓋２１１は、筒状部材１３０の内部のガスが外側に漏れないよう、フランジ１５５にナット等（不図示）で取り付けられる。
　取付け板２１２の下側の面には、円筒状の発熱部材２２０が取り付けられている。また、前述したパイプ２１０の内部に配設されたケーブル等は、取り付け板２１２を貫通し、発熱部材２２０を発熱可能に発熱部材２２０に接続されている。そして、放熱板２３０～２３５は、発熱部材２２０の長手方向に沿って、発熱部材２２０から放射状に形成されている。ただし、放熱板２３０～２３５のうち、放熱板２３０，２３３以外の放熱板の長さは放熱板２３０，２３３の長さより短く、その上端は供給口１４０の下端と同じか低くなるように設けられている。また、放射板２３０～２３５のそれぞれは、図１３に示すように、ヒーター２００が筒状部材１３０内に収納できる範囲で、可能な限り広い幅を有している。
　このため、図１０に示すように、ヒーター２００が実際に筒状部材１３０の内部に取り付けられると、発熱部材２２０は、筒状部材１３０の中心軸方向に沿って設けられことになる。そして、放熱板２３０及び放熱板２３３（一対の第１放熱板）は、供給口１４０からのキャリアガスが直接排出口１４２から排出されないよう、つまり、キャリアガスが過酸化水素水の水面と発熱部材２２０の下端との間の空間を経由して排出口１４２から排出されるように、筒状部材１３０の内部を供給口１４０から貯留部１３２へ到る空間と、貯留部１３２から排出口１４２へと至る空間に分ける働きをする。なお、本実施形態では、キャリアガスがフランジ蓋２１１側に流れないよう、円盤状の取付け板２１２の直径を、筒状部材１３０の直径に略等しく（実際には、ヒーター２００が筒状部材１３０内に収められるよう、取付け板２１２の直径を、筒状部材１３０の直径より若干短く）している。
　このような構成の滅菌ガス発生装置３３Ａでは、供給口１４０からのキャリアガスは、過酸化水素水が貯留された貯留部１３２に供給される前に、ヒーター２００の放熱板２３０と放熱板２３１の間、放熱板２３１と放熱板２３２の間、放熱板２３２と放熱板２３３の間を通過するので効果的にヒーター２００によって加熱される。この結果、滅菌ガス発生装置３３Ａは、貯留された過酸化水素水の濃度が高くなった場合であっても、加熱されたキャリアガスによって過酸化水素水をより確実に霧化させることができる。更に、貯留部１３２を通過したキャリアガスはヒーター２００の放熱板２３３と放熱板２３４の間、放熱板２３４と放熱板２３５の間、放熱板２３５と放熱板２３０の間を通過して加熱されるので、過酸化水素水のガス化が促進される。なお、発熱部材２２０、及び放熱板２３０～２３５の材料としては、例えば、ＳＵＳ３０４が使用される。
＜第４実施形態について＞
＝＝滅菌ガス発生装置３５（第４の実施形態）の詳細＝＝
　図１４は、本発明の第４の実施形態である滅菌ガス発生装置３５Ａの構成を示す図である。なお、図１４においても、一部のブロックは側面から見た断面図で描かれている。また、図１４の滅菌ガス発生装置３５Ａと図１０の滅菌ガス発生装置３３Ａとを比較すると、ヒーター２５０以外の構成は同じである。このため、ここではヒーター２５０以外の構成の説明は省略する。
　図１５は、ヒーター２５０の構成を示す図であり、図１６は、図１４の滅菌ガス発生装置３５ＡのＢ１－Ｂ２における平面図である。さらに、図１７は、供給口１４０側から見たヒーター２５０の構成の一部を示す図である。
　ヒーター２５０は、滅菌ガス発生装置３５Ａに、図１４で示した流路Ａ及び流路Ｂが形成されるような形状を有している。ここで、流路Ａは、供給口１４０からキャリアガスが直接排出口１４２へと流れる流路であり、流路Ｂは、キャリアガスがヒーター２５０の下端から過酸化水素水の表面までの空間を経由して排出口１４２へと流れる流路である。
　ヒーター２５０は、図１１に示すヒーター２００と同様に、パイプ２１０、フランジ蓋２１１、取り付け板２１２、発熱部材２２０、及び放熱板２３１，２３２，２３４，２３５，２４０，２４１を含んで構成される。ヒーター２５０と、前述したヒーター２００とを比較すると、放熱板２３０，２３１の代わりに放熱板２４０，２４１が設けられている以外の構成は同じである。
　放熱板２４０，２４１は、放熱板２３０，２３１と同様に、発熱部材２２０に放射状に形成されている。そして、放熱板２４０，２４１の長さは、放熱板２３０，２３１と同様に他の放熱板２３１等の長さよりも長い。ただし、図１７に示すように、放熱板２４０，２４１には、供給口１４０からのキャリアガスが通過できる孔３００ａ～３００ｄ，３００ｅ～３００ｈがそれぞれ設けられている。このため、図１６に示すように、供給口１４０からのキャリアガスの一部は、孔３００ａ～３００ｈ（開口）を介して直接排出口１４２へと向かって流れ、排出される。そして、本実施形態では、貯留部１３２（筒状部材１３０の底面）に過酸化水素水が貯留されていない状態において、経路Ａに流れるキャリアガスの量Ｑａが、経路Ｂに流れるキャリアガスの量Ｑｂよりも少なくなり、かつ、量Ｑａ，Ｑｂの比が所定の値となるよう（例えば、Ｑａ：Ｑｂ＝３：７）、放熱板２４０，２４１以外の放熱板の長さや、孔３００ａ～３００ｈの大きさ、形状等が設計されている。
　このような流路Ａ，Ｂが形成される滅菌ガス発生装置３５Ａの貯留部１３２に過酸化水素水が貯留されると、過酸化水素水の水面は上昇し、過酸化水素水の水面とヒーター２５０の下端との間の空間は狭くなる。この結果、この状態では、筒状部材１３０の底面に過酸化水素水が貯留されていない状態よりも流路Ｂに流れるキャリアガスの量Ｑｂは減少する（例えば、Ｑａ：Ｑｂ＝４：６）。ところで、例えば、過酸化水素水の水面が高い場合に流路Ｂに流れるキャリアガスの量Ｑｂが多いと、その勢いで過酸化水素水が霧化されずに水滴のままで排出口１４２から飛散してしまう危険性がある。しかしながら、滅菌ガス発生装置３５Ａでは、過酸化水素水の水面が高い場合は、キャリアガスの量Ｑｂは少なく、過酸化水素水の水面が低くなるにつれてキャリアガスの量Ｑｂは増加する。したがって、滅菌ガス発生装置３５Ａは、過酸化水素水が残留することを防ぐことができるだけでなく、安全に過酸化水素水を霧化させることができる。
　以上、アイソレータ１０Ａ及び、本実施形態の滅菌ガス発生装置３３Ａ，３５について説明した。
　滅菌ガス発生装置３３Ａのヒーター２００は、供給部１４０から、過酸化水素水が貯留される貯留部１３２（筒状部材１３０の底面）に向かって流れるキャリアガスを加熱する。このため、例えば、過酸化水素水を霧化した後にのみ加熱する従来の滅菌ガス発生装置（例えば、図１８）と比較して、より確実に過酸化水素水を霧化させることができる。したがって、本実施形態の滅菌ガス発生装置３３Ａは、濃度の高い過酸化水素水が残留することを防ぐことができる。
　また、例えば、従来の滅菌ガス発生装置５００（例えば、図１８）は、ヒーター５３０が収められる内側の筒状部材と、キャリアガスが供給される外側の筒状部材とを備えるいわゆる二重管構造である。これに対し、本実施形態の滅菌ガス発生装置３３Ａは、キャリアガスが供給される筒状部材１３０の内部に、所望の流路を形成しつつ、キャリアガスを加熱できるようなヒーター２００が設けられている。つまり、滅菌ガス発生装置３３Ａは、いわゆる単管構造である。このため、滅菌ガス発生装置３３Ａは、例えば部品点数を減らすことができ、製造コストを安くすることができる。
　また、筒状部材１３０の内壁と、一対の放熱板２３０，２３３とに挟まれた領域のうち、供給口１４０側の領域には、放熱板２３１，２３２（第２放熱板）が設けられている。このため、供給部１４０からのキャリアガスがヒーター２００の放熱板２３０と放熱板２３１の間、放熱板２３１と放熱板２３２の間、放熱板２３２と放熱板２３３の間を通り、放熱板との接触面積が増すので、効率良く加熱することができる。さらに、排出口１４２側の領域には、放熱板２３４，２３５（第３放熱板）が設けられているため、同様に放熱板との接触面積が増すので、霧化された過酸化水素水及びキャリアガスをより効率良く加熱することができる。
　また、過酸化水素水を貯留する容器としては、例えば、図１８の従来の滅菌ガス発生装置５００に示したように、底面に振動板が取り付けられたカップ状の貯留容器を用いても良い。そして、そのような貯留容器を筒状部材１３０の底面に取り付けても良い。ただし、本実施形態では、筒状部材１３０の底面に過酸化水素水が貯留されるよう、筒状部材１３０の開口部１４３が振動板１３１で塞がれている。このような構成とした場合、貯留容器を用いる必要がないため、部品点数をさらに削減することができる。
　なお、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
　また、流路Ａにキャリアガスを流すために、放熱板２４０，２４１には孔３００ａ～３００ｈが設けられたがこれに限られるものでは無い。例えば、流路Ａにキャリアガスを流すために、放射板２４０，２４１に切れ込みの開口が形成されていても良い。
１…作業室，２…気体供給部，３…気体排出部，４…滅菌ガス供給装置，５…制御部，６…前面扉，７…作業用グローブ，８…作業空間，９…気体供給口，１０…ＨＥＰＡフィルタ，１１…気体排出口，１２…吸気口，１３…第１三方弁，１４…ファン，１５…第２三方弁，１６…滅菌物質低減処理部，１７…排気口，１８…滅菌物質カートリッジ，１９…ポンプ，２０、２０´…滅菌ガス生成装置，２１…ファン，３０…霧化部，３１…収容部，３２…超音波振動子，３３…貯留部，３４、３４´…振動板，３５…超音波伝播液，３６…仕切板，３７…収容体，３８、３８´…凹部，３９…Ｏリング，４０…固定ネジ，４１…貯留部の上端部，５０…ガス化部，５１、５１´…内筒部，５１Ａ…ステンレス部，５１Ｂ…アルミ部，５１ａ´…内筒部の上端部分，５２…外筒部，５３、５３´…ガス導入管，５３ａ´…ガス導入管の鉛直部分，５３ｂ´…ガス導入管の水平部分，５４…外筒部の下端部，５５、５５´…内筒部の下端部，５５ａ…頂部，５９…配管，６０…内筒部の上端部，６１…内側蓋部材，６２…温度センサ用開口，６２ａ…ブッシング，６４…チューブ用開口，６４ａ…ブッシング，６５…外筒部の上端部，６６…外側蓋部材，６７…ドレンチューブ，６８…温度センサ，６９…キャリアガス流路，７１、７１´…ヒーター，７２…温度センサ用開口，７２ａ…ブッシング，７３…発熱体，７４…フィン，７５…流路規制板，７６…温度センサ，８１…ヒーター，１０Ａ…アイソレータ，２０Ａ…滅菌ガス発生ユニット，２１Ａ…供給装置，２２Ａ…作業室，２３Ａ…排出装置，２４Ａ…制御装置，３０Ａ…タンク，３１Ａ…ポンプ，３２Ａ，２１０…パイプ，３３Ａ，３５Ａ…滅菌ガス発生装置，４０Ａ，６０Ａ…バルブ，４１Ａ…ファン，５０Ａ，５１Ａ…エアフィルタ，５２Ａ…扉，５３Ａ…グローブ，６１Ａ…滅菌ガス処理装置，１００…霧化装置，１１０…貯留容器，１１１…蓋部材，１２０…超音波振動子，１２１，１４３…開口部，１２２…凹み，１２３…注入口，１２４…栓部材，１３０…筒状部材，１３１…振動板，１３２…貯留部，１４０，１４１…供給口，１４２…排出口，１５０，１５１…配管，１５５…フランジ…，２００…ヒーター，２１１…フランジ蓋，２１２…取付け板，２２０…発熱部材，２３０～２３５，２４０，２４１…放射板，３００ａ～３００ｈ…孔

Claims (12)

  1. 　貯留部に貯留された過酸化水素水に超音波振動を与えて霧化させる霧化部と、
    　前記霧化部で霧化されてキャリアガスとともに流れる過酸化水素水が排出されるように当該過酸化水素水を上方へ導く内筒部と、
    　前記内筒部が内側空間に配置されて前記内筒部とともに二重管を構成し、前記貯留部へ向かって下降する前記キャリアガス用のガス流路を、前記内筒部との間に形成する外筒部と、
    　前記外筒部に連通され、前記外筒部に導入される前のキャリアガスが流れる中空のガス導入部と、
    　前記ガス導入部を流れるキャリアガスを加熱するヒーターと、
    を備えたことを特徴とする過酸化水素ガス生成装置。
  2. 　貯留部に貯留された過酸化水素水に超音波振動を与えて霧化させる霧化部と、
    　前記霧化部に連通するとともに前記霧化部で霧化された過酸化水素水を運ぶキャリアガスを前記霧化部の上方において上下方向に流通させる内筒部と、
    　前記内筒部が内側空間に配置されて前記内筒部とともに二重管を構成し、前記内筒部との間に前記霧化部に連通するとともに前記キャリアガスが流れるガス流路を形成する外筒部と、
    　前記外筒部と前記内筒部の間のガス流路に連通し、前記キャリアガスが流れる中空のガス導入部と、
    　前記ガス導入部を流れるキャリアガスを加熱するヒーターと、
    を備えたことを特徴とする過酸化水素ガス生成装置。
  3. 　前記内筒部は、伝熱性を有する金属材料によって構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の過酸化水素ガス生成装置。
  4. 　前記ヒーターは、前記ガス導入部の内部に配置され、
    　前記ガス導入部の内表面と前記ヒーターとの間に、前記キャリアガスの流れ方向を規制するとともに伝熱性を有する金属板製の流路規制板を取り付けたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の過酸化水素ガス生成装置。
  5. 　前記貯留部は、逆円錐台状に窪んだ凹部を備え、
    　前記内筒部は、下端部が筒の長手方向に対して斜めに切断された円筒状部材によって構成されるとともに、前記下端部の頂部を通る前記キャリアガスの流速が前記下端部の他の部分を通る前記キャリアガスの流速よりも高くなるように、前記下端部の頂部が前記凹部の傾斜面に近接する高さに配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の過酸化水素ガス生成装置。
  6. 　前記ガス導入部を流れるキャリアガスの温度を、前記貯留部に貯留された過酸化水素水の沸点以上にすべく前記ヒーターに通電する制御、及び、前記ヒーターへの通電を開始した後、予め定められた期間に亘って前記霧化部が有する超音波振動子を動作させる制御を行う、制御部を設けたことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の過酸化水素ガス生成装置。
  7. 　キャリアガスが供給される供給口と、滅菌ガスが排出される排出口と、底面に設けられた開口部とを備える本体と、
    　前記開口部を塞ぎつつ、過酸化水素水を貯留する貯留部と、
    　前記貯留部に貯留された前記過酸化水素水を霧化させる霧化部と、
    　前記供給口から前記貯留部に流れる前記キャリアガスを加熱するとともに、前記排出口から前記キャリアガス及び気化された前記過酸化水素水が前記滅菌ガスとして排出されるよう、霧化された前記過酸化水素水及び前記貯留部から前記排出口に流れる前記キャリアガスを加熱するヒーターと、
    　を備えることを特徴とする滅菌ガス発生装置。
  8. 　請求項７に記載の滅菌ガス発生装置であって、
    　前記本体は、
    　前記供給口及び前記排出口が設けられた筒状部材であり、
    　前記ヒーターは、
    　前記筒状部材の中心軸方向に沿って設けられた発熱部材と、
    　前記供給口からの前記キャリアガスが、前記貯留部に貯留された前記過酸化水素水の水面から前記発熱部材の下端までの間の空間を経由して前記排出口から排出されるよう、前記発熱部材から放射状に形成される一対の第１放熱板と、
    　を含むことを特徴とする滅菌ガス発生装置。
  9. 　請求項８に記載の滅菌ガス発生装置であって、
    　前記ヒーターは、
    　前記筒状部材の内壁と前記一対の第１放熱板とに挟まれた２つの領域のうち前記供給口側の領域において、前記発熱部材から放射状に形成される第２放熱板と、
    　前記２つの領域のうち前記排出口側の領域において、前記発熱部材から放射状に形成される第３放熱板と、
    　を更に含むことを特徴とする滅菌ガス発生装置。
  10. 　キャリアガスが供給される供給口と、キャリアガスが排出される排出口と、前記供給口及び排出口よりも下方において過酸化水素水を貯留する貯留部とを備えた本体と、前記貯留部に貯留された過酸化水素水を霧化するための霧化部と、前記霧化部によって霧化された過酸化水素水をキャリアガスとともに加熱して気化するとともに上方の前記排出口に導くヒータとを備え、該ヒータは、前記供給口から供給されるキャリアガスを下方の前記貯留部に導きつつ加熱するヒータを兼ねることを特徴とする滅菌ガス発生装置。
  11. 　請求項１０に記載の滅菌ガス発生装置であって、
    　前記本体は筒状を呈し、前記ヒーターは、前記筒状部材の内部を前記供給口から前記貯留部へ到る空間と、前記貯留部から前記排出口へと至る空間に分ける放熱板を有することを特徴とする滅菌ガス発生装置。
  12. 　請求項１１に記載の滅菌ガス発生装置であって、
    　前記放熱板は、前記供給口から供給されるキャリアガスの一部を前記貯留部を経ずに直接排出口へと流すための開口を有することを特徴とする滅菌ガス発生装置。
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