(57)【要約】【課題】過酢酸による所定空間の除染によって発生した酢酸ガスの濃度を十分に低濃度にすることが可能なガス吸着装置及びシステムを提供する。【解決手段】ガス吸着装置は、過酢酸による所定空間の除染によって発生した酢酸ガスを除染後のみにおいて吸着するように構成されている。ガス吸着装置は、筐体と、ガス吸着剤と、送風機とを備える。筐体においては、上流側の開口部及び下流側の開口部を介して所定空間と連通するように構成された流路が内部に形成されている。ガス吸着材は、流路に配置されており、酢酸ガスを吸着するように構成されている。送風機は、流路に配置されている。【選択図】図１
2020168612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過酢酸による所定空間の除染によって発生した酢酸ガスを前記除染後のみにおいて吸着するように構成されたガス吸着装置であって、
上流側の開口部及び下流側の開口部を介して前記所定空間と連通するように構成された流路が内部に形成された筐体と、
前記流路に配置されており、前記酢酸ガスを吸着するように構成されたガス吸着材と、
前記流路に配置された送風機とを備える、ガス吸着装置。
【請求項２】
前記ガス吸着材による前記酢酸ガスの吸着効率は、５０％以上である、請求項１に記載のガス吸着装置。
【請求項３】
前記所定空間の体積をＡ１（ｍ3）、１分間に前記ガス吸着材を通過する流体の体積をＢ１（ｍ3／ｍｉｎ）、前記ガス吸着材による前記酢酸ガスの吸着効率をＣ１（％）、１分間における前記ガス吸着材による前記酢酸ガスの吸着効率をＤ１（％／ｍｉｎ）とした場合に、以下の数式１に基づいて算出されるＤ１が７％／ｍｉｎ以上である、請求項１又は請求項２に記載のガス吸着装置。
Ｄ１＝Ｂ１×Ｃ１／Ａ１    ・・・（数式１）
【請求項４】
前記所定空間内において配置場所を変更可能に構成されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガス吸着装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のガス吸着装置と、
前記所定空間を除染するように構成された除染装置とを備える、システム。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のガス吸着装置と、
前記所定空間が内部に形成されており、前記所定空間に実験者の手を挿入することによって前記実験者が実験を行なうように構成された実験設備とを備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス吸着装置及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１８−１２１８２６号公報（特許文献１）は、過酢酸によって密閉性の高い所定空間の除染を行なう除染装置を開示する。この除染装置においては、除染によって発生した酢酸ガスが除湿器によって回収される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１２１８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、除湿器を用いたとしても、過酢酸による除染によって発生した酢酸ガスの濃度を十分に低濃度にすることは困難である。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、過酢酸による所定空間の除染によって発生した酢酸ガスの濃度を十分に低濃度にすることが可能なガス吸着装置及びシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある局面に従うガス吸着装置は、過酢酸による所定空間の除染によって発生した酢酸ガスを除染後のみにおいて吸着するように構成されている。ガス吸着装置は、筐体と、ガス吸着剤と、送風機とを備える。筐体においては、上流側の開口部及び下流側の開口部を介して所定空間と連通するように構成された流路が内部に形成されている。ガス吸着材は、流路に配置されており、酢酸ガスを吸着するように構成されている。送風機は、流路に配置されている。
【０００７】
このガス吸着装置においては、送風機によって酢酸ガスの流れが促進されるとともに、ガス吸着材によって酢酸ガスが吸着される。したがって、このガス吸着装置によれば、送風機によって酢酸ガスがガス吸着材に運ばれるとともに、ガス吸着材によって酢酸ガスが十分に吸着されるため、酢酸ガスの濃度を十分に低濃度にすることができる。
【０００８】
上記ガス吸着装置において、ガス吸着材による酢酸ガスの吸着効率は、５０％以上であってもよい。
【０００９】
上記ガス吸着装置において、所定空間の体積をＡ１（ｍ3）、１分間にガス吸着材を通過する流体の体積をＢ１（ｍ3／ｍｉｎ）、ガス吸着材による酢酸ガスの吸着効率をＣ１（％）、１分間におけるガス吸着材による酢酸ガスの吸着効率をＤ１（％／ｍｉｎ）とした場合に、以下の数式１に基づいて算出されるＤ１が７％／ｍｉｎ以上であってもよい。
【００１０】
Ｄ１＝Ｂ１×Ｃ１／Ａ１    ・・・（数式１）
上記ガス吸着装置は、所定空間内において配置場所を変更可能に構成されていてもよい。
【００１１】
このガス吸着装置によれば、所定空間内においてガス吸着装置の配置場所を変更可能であるため、効果的に酢酸ガスを吸着可能な場所にガス吸着装置を配置することができる。
【００１２】
本発明の他の局面に従うシステムは、上記ガス吸着装置と、除染装置とを備える。除染装置は、所定空間を除染するように構成されている。
【００１３】
本発明の他の局面に従うシステムは、上記ガス吸着装置と、実験設備とを備える。実験設備においては、所定空間が内部に形成されている。実験設備は、所定空間に実験者の手を挿入することによって実験者が実験を行なうように構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、過酢酸による所定空間の除染によって発生した酢酸ガスの濃度を十分に低濃度にすることが可能なガス吸着装置及びシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】システムの概略を説明するための図である。
【図２】ガス吸着装置の平面を示す模式図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す模式図である。
【図４】システムにおける除染及びガス吸着の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１７】
［１．システムの概要］
図１は、本実施の形態に従うシステム１０の概略を説明するための図である。図１に示されるように、システム１０は、安全キャビネット１００と、除染装置２００と、ガス吸着装置３００とを含んでいる。
【００１８】
安全キャビネット１００は、バイオハザードを抑制するための箱状の実験設備である。実験者は、作業空間Ｓ１に手を挿入し、たとえば生物材料を用いた実験を行なう。安全キャビネット１００においては、作業空間Ｓ１が負圧に保たれている。すなわち、安全キャビネット１００においては、たとえば、作業空間Ｓ１内に配置された生物材料の実験者側への拡散が抑制されている。
【００１９】
安全キャビネット１００は、ファン１１０と、ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air Filter）フィルタ１２０，１３０と、シャッタ１４０とを含んでいる。実験時においては、ファン１１０が作動することによって気流が生じ、ＨＥＰＡフィルタ１２０を通じて清浄な空気が外部に排出されるとともに、ＨＥＰＡフィルタ１３０を通じて清浄な空気が作業空間Ｓ１に供給される。シャッタ１４０は、開閉可能に構成されている。また、不図示ではあるが、ＨＥＰＡフィルタ１２０の上方にもシャッタが設けられている。該シャッタとシャッタ１４０とを閉じると、安全キャビネット１００内の空間は外部から隔離される。なお、安全キャビネット１００内の空間が外部から隔離されるとは、該シャッタとシャッタ１４０とが閉じられていることを示し、必ずしも安全キャビネット１００内の空間が密閉状態となっていることを要しない。たとえば、安全キャビネット１００の筐体と各シャッタとの間に僅かな隙間が存在していたとしても、該シャッタとシャッタ１４０とが閉じられている限り、安全キャビネット１００内の空間が外部から隔離されているといえる。また、ＨＥＰＡフィルタ１２０の上方のシャッタは必ずしも必要ではない。
【００２０】
除染装置２００は、安全キャビネット１００の使用後に、安全キャビネット１００内を除染（バイオ除染）するための装置である。たとえば、除染装置２００は、安全キャビネット１００の使用後に作業空間Ｓ１内に配置される。除染装置２００は、作業空間Ｓ１に過酢酸を噴霧することによって、安全キャビネット１００内を除染するように構成されている。すなわち、除染装置２００においては、過酢酸が除染剤として用いられる。
【００２１】
過酢酸は低濃度であっても十分な除染効果を発揮し、発生するガスは生分解性のため、過酢酸による除染は安全である。過酢酸は、時間の経過とともに酢酸（酢酸ガス）及び過酸化水素に変化し、過酸化水素は水及び酸素に変化する。すなわち、過酢酸が安全キャビネット１００内の除染に用いられると、安全キャビネット１００内に酢酸ガスが残留する。酢酸は嗅覚閾値が低いため（０．００６ｐｐｍ）、酢酸の臭いは、たとえば、実験者にとって不快である。その結果、特に対策を講じなければ、安全キャビネット１００内の除染後においては、長時間が経過するまで実験者が次の実験を行なえないという事態が生じる。
【００２２】
そこで、システム１０においては、除染装置２００による安全キャビネット１００内の除染後に、ガス吸着装置３００が用いられる。たとえば、ガス吸着装置３００は、除染装置２００による除染後に作業空間Ｓ１内に配置される。ガス吸着装置３００は、過酢酸による除染によって発生した酢酸ガスを吸着するように構成されている。システム１０によれば、ガス吸着装置３００によって酢酸ガスが吸着されるため、除染後比較的早くに、安全キャビネット１００内における酢酸ガスの濃度を低濃度にすることができる。
【００２３】
以下、ガス吸着装置３００の構成について詳細に説明し、その後、安全キャビネット１００内における除染及びガス吸着の手順について説明する。
【００２４】
［２．ガス吸着装置の構成］
図２は、ガス吸着装置３００の平面を示す模式図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す模式図である。ガス吸着装置３００は、作業空間Ｓ１内に配置された後、ＨＥＰＡフィルタ１２０の上方のシャッタ及びシャッタ１４０が閉じられた状態で使用される。
【００２５】
図２及び図３に示されるように、ガス吸着装置３００は、筐体３１０と、ケミカルフィルタ３２０と、ファン３３０とを含んでいる。筐体３１０は、内部に空洞が形成された四角柱形状である。筐体３１０は、たとえば、樹脂又は金属で構成されている。筐体３１０の上面には開口部Ｏ１が形成されており、筐体３１０の側面の下部には開口部Ｏ２，Ｏ３が形成されている。ファン３３０が作動すると、開口部Ｏ１から筐体３１０内に流体（空気）が導入され、開口部Ｏ２，Ｏ３から筐体３１０外に空気が排出される。すなわち、開口部Ｏ１は上流側の開口部であり、開口部Ｏ２，Ｏ３は下流側の開口部である。開口部Ｏ１と開口部Ｏ２，Ｏ３との間には、流体の流路が形成されている。ガス吸着装置３００が安全キャビネット１００（図１）内に配置された場合に、筐体３１０内の流路は、開口部Ｏ１及び開口部Ｏ２，Ｏ３を介して作業空間Ｓ１と連通する。なお、筐体３１０の形状は、必ずしも上述した形状（内部に空洞が形成された四角柱形状）に限定されない。
【００２６】
ケミカルフィルタ３２０は、筐体３１０内に配置されており、酢酸ガスを吸着するように構成されている。ケミカルフィルタ３２０は、たとえば、活性炭、活性炭繊維、イオン交換樹脂又はイオン交換繊維である。活性炭及び活性炭繊維の各々には、薬剤が添着されていてもよいし、されていなくてもよい。添着される薬剤は特に限定されないが、該薬剤としては、たとえば、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、及び炭酸ナトリウム等の塩基性薬剤、並びに、アミノベンゼンスルホン酸及びアミノトリアゾール系化合物等のアミン系薬剤が挙げられる。また、イオン交換樹脂はアンモニウム基を持つものが好ましく、イオン交換樹脂の構造はゲルタイプ及びポーラスタイプのいずれであってもよい。活性炭及びイオン交換樹脂は、粉末、破砕状及び球状等のいずれであってもよく、それらの構造体であってもよい。構造体としては、たとえば、ハニカム構造、プリーツ構造、ペレット充填構造及び三次元網目構造が挙げられる。構造体が採用されると、たとえば、ケミカルフィルタ３２０における酢酸ガスの通過が容易になる。
【００２７】
なお、ケミカルフィルタ３２０の１μｍ以下の粒子の発塵量は、たとえば、１０００個／ｍ3以下であり、ケミカルフィルタ３２０による酢酸ガスの吸着効率は、好ましくは５０％以上であり、より好ましくは８０％以上であり、さらに好ましくは９０％以上である。
【００２８】
ファン３３０は、筐体３１０内において、ケミカルフィルタ３２０の下流側に配置されている。ファン３３０は、上流側から下流側に向かう風を発生させるように構成されている。ファン３３０としては、公知の種々のファン（送風機）を採用することができる。
【００２９】
たとえば、酢酸ガスが残留している安全キャビネット１００内にガス吸着装置３００が配置された場合にファン３３０が作動すると、酢酸ガスがケミカルフィルタ３２０に向かい、ケミカルフィルタ３２０によって酢酸ガスが吸着される。すなわち、ガス吸着装置３００によれば、ファン３３０によって酢酸ガスがケミカルフィルタ３２０に迅速に運ばれるとともに、ケミカルフィルタ３２０によって酢酸ガスが十分に吸着されるため、酢酸ガスの濃度を迅速に低濃度にすることができる。
【００３０】
また、ガス吸着装置３００においては、ファン３３０がケミカルフィルタ３２０の下流側に配置されているため、ケミカルフィルタ３２０によって酢酸ガスが吸着された後の流体がファン３３０に流入する。したがって、ガス吸着装置３００によれば、ファン３３０に流入する酢酸ガスの量が抑制されるため、酢酸ガスによるファン３３０の劣化を抑制することができる。
【００３１】
なお、ガス吸着装置３００においては、酢酸ガスを除去する空間の体積をＡ１（ｍ3）、１分間にケミカルフィルタ３２０を通過する流体（酢酸ガス）の体積をＢ１（ｍ3／ｍｉｎ）、ケミカルフィルタ３２０による酢酸ガスの吸着効率をＣ１（％）、１分間におけるケミカルフィルタ３２０による酢酸ガスの吸着効率をＤ１（％）とした場合に、好ましくは、以下の数式１に基づいて算出されるＤ１が７％／ｍｉｎ以上であり、より好ましくは、Ｄ１が１４％／ｍｉｎ以上である。
【００３２】
Ｄ１＝Ｂ１×Ｃ１／Ａ１    ・・・（数式１）
上記Ｄ１が７％／ｍｉｎ以上であることにより、酢酸ガスの除去を１時間以内に完了可能であることが実験的に分かっている。また、上記Ｄ１が１４％／ｍｉｎ以上であることにより、酢酸ガスの除去を３０分以内に完了可能であることが実験的に分かっている。
【００３３】
［３．除染及びガス吸着の手順］
図４は、システム１０における除染及びガス吸着の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、たとえば、安全キャビネット１００の使用終了後に実験者によって実行される。
【００３４】
図４を参照して、実験者は、安全キャビネット１００の作業空間Ｓ１内に除染装置２００を配置する（ステップＳ１００）。実験者は、除染装置２００を操作することによって、安全キャビネット１００内の除染を除染装置２００に開始させる（ステップＳ１１０）。なお、除染装置２００による除染は、タイマー設定や除染プログラムによる設定によって自動的に開始されてもよいし、除染装置本体に取り付けられたスイッチや作業空間Ｓ１外に設けられたスイッチの操作に基づいて開始されてもよい。
【００３５】
実験者は、除染が完了したか否かを判断し（ステップＳ１２０）、除染が完了したと判断した場合に（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、作業空間Ｓ１から除染装置２００を取り出し、作業空間Ｓ１内にガス吸着装置３００を配置する（ステップＳ１３０）。実験者は、ガス吸着装置３００を操作することによって、安全キャビネット１００内の酢酸ガス吸着をガス吸着装置３００に開始させる（ステップＳ１４０）。なお、ガス吸着装置３００によるガス吸着は、タイマー設定や除染プログラムによる設定によって自動的に開始されてもよいし、除染装置本体に取り付けられたスイッチや作業空間Ｓ１外に設けられたスイッチの操作に基づいて開始されてもよい。
【００３６】
実験者は、ガス吸着が完了したか否かを判断し（ステップＳ１５０）、ガス吸着が完了したと判断した場合に（ステップＳ１５０においてＹＥＳ）、作業空間Ｓ１からガス吸着装置３００を取り出し、処理を終了する。除染後にガス吸着装置３００を使用することによって、除染後比較的早くに、安全キャビネット１００内における酢酸ガスの濃度を低濃度にすることができる。
【００３７】
［４．特徴］
以上のように、本実施の形態に従うガス吸着装置３００においては、ファン３３０によって作業空間Ｓ１内の酢酸ガスの流れが促進されるとともに、ケミカルフィルタ３２０によって酢酸ガスが吸着される。したがって、ガス吸着装置３００によれば、ファン３３０によって酢酸ガスがケミカルフィルタ３２０に運ばれるとともに、ケミカルフィルタ３２０によって酢酸ガスが十分に吸着されるため、酢酸ガスの濃度を十分に低濃度にすることができる。
【００３８】
［５．変形例］
以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。以下、変形例について説明する。但し、以下の変形例は適宜組合せ可能である。
【００３９】
（５−１）
上記実施の形態において、ガス吸着装置３００は、安全キャビネット１００内で使用された。しかしながら、ガス吸着装置３００の使用場所はこれに限定されない。たとえば、ガス吸着装置３００は、アイソレータやインキュベータ等の除染を必要とする空間（たとえば、動物細胞の培養実験、ウイルスに関する研究、及び、食品等の発酵に関する製造現場等の生物的な操作が行なわれる場所）内で使用されてもよい。また、ガス吸着装置３００は、部屋におけるガス吸着のために、ガス吸着の対象となる部屋内で使用されてもよい。
【００４０】
（５−２）
また、上記実施の形態に従うガス吸着装置３００においては、ファン３３０がケミカルフィルタ３２０の下流側に配置された。しかしながら、ケミカルフィルタ３２０及びファン３３０の並びはこれに限定されない。たとえば、ガス吸着装置３００においては、ファン３３０がケミカルフィルタ３２０の上流側に配置されてもよい。
【００４１】
（５−３）
また、上記実施の形態において、安全キャビネット１００、除染装置２００及びガス吸着装置３００の各々は、別々の装置とされた。しかしながら、除染装置２００及びガス吸着装置３００の各々は、必ずしも別々の装置とされる必要はない。たとえば、除染装置２００の機能とガス吸着装置３００の機能とが一つの装置において実現されてもよい。また、たとえば、ガス吸着装置３００の機能が安全キャビネット１００において実現されてもよい。また、除染装置２００の機能及びガス吸着装置３００の機能が安全キャビネット１００において実現されてもよい。
【００４２】
（５−４）
また、ガス吸着装置３００は、過酢酸から放出される過酸化水素ガスを除去するために、二酸化マンガン等の触媒フィルタをさらに含んでもよい。
【００４３】
（５−５）
また、たとえば、ケミカルフィルタ３２０の発塵量が多い場合に、ガス吸着装置３００は、粒子除去フィルタ（たとえば、ＨＥＰＡフィルタ）をさらに備えてもよい。なお、この場合には、たとえばＨＥＰＡフィルタの圧力損失が高いため、ファン３３０として大型の送風能力の高いファンを採用する必要がある。すなわち、ケミカルフィルタ３２０として発塵量の少ないケミカルフィルタを採用することによって、たとえばＨＥＰＡフィルタを設ける必要がなく、ファン３３０として小型のファンを採用することができるため、結果的にガス吸着装置３００を小型化することができる。
【００４４】
［６．実施例］
以下、ガス吸着装置の実施例１，２について説明する。実施例１，２の各々においては、筐体として、直径１００ｍｍの筒が用いられた。ファンとしては、ボリューム操作によって流量の調整が可能な電動式ファンが用いられた。ケミカルフィルタ（ガス吸着材）としては、ニッタ株式会社製のギガソーブＣ（酸性ガス除去用の塩基性薬剤添着活性炭を用い、三次元網目構造体に活性炭が付加されたガス吸着材）が用いられた。ギガソーブＣの大きさは、直径が１００ｍｍであり、厚みが６０ｍｍであった。ギガソーブＣにおける酢酸ガスの初期除去効率は、９９％であった。筐体内において、ギガソーブＣは、電動式ファンの上流側に配置された。
【００４５】
実施例１，２の各々においては、容積が１ｍ3のボックス（箱）が用意されるとともに、該箱内における初期の酢酸の濃度が４０ｐｐｍとされた。実施例１においては、ガス吸着装置をボックス内に配置するとともに、電動式ファンを風量０．３ｍ／ｓで作動させた。一方、実施例２においては、ガス吸着装置をボックス内に配置するとともに、電動式ファンを風量０．１５ｍ／ｓで作動させた。実施例１，２の各々においては、適宜ボックス内の酢酸ガス濃度が計測された。酢酸ガス濃度の計測には、ガステック社製のガス検知管８１が用いられた。
【００４６】
（実施例１）
表１は、実施例１における計測結果を示す。表１に示されるように、実施例１においては、３０分でＮ．Ｄ．（No Detection）となった。なお、実施例１における、１分間でのギガソーブＣによる酢酸ガスの吸着効率Ｄ１は、１４％／ｍｉｎであった。
【００４７】
【表１】
2020168612.tif 000003
（実施例２）
表２は、実施例２における計測結果を示す。表２に示されるように、実施例２においては、１時間でＮ．Ｄ．となった。なお、実施例２における、１分間でのギガソーブＣによる酢酸ガスの吸着効率Ｄ１は、７％／ｍｉｎであった。
【００４８】
【表２】
2020168612.tif 000004
【符号の説明】
【００４９】
１０  システム、１００  安全キャビネット、１１０，３３０  ファン（送風機）、１２０，１３０  ＨＥＰＡフィルタ、１４０  シャッタ、２００  除染装置、３００  ガス吸着装置、３１０  筐体、３２０  ケミカルフィルタ（ガス吸着材）、Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３  開口部、Ｓ１  作業空間。
【図１】
2020168612.tif 000005
【図２】
2020168612.tif 000006
【図３】
2020168612.tif 000007
【図４】
2020168612.tif 000008