(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留部に貯留された過酸化水素に超音波振動を与えて霧化させる霧化部と、
前記霧化部の上方に設けられ、前記霧化部で霧化された過酸化水素を加熱してガス化するヒータと、
前記ヒータが内側空間に配置され、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を上方へ導く金属製の内筒部と、
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を備え、
前記ヒータで加熱された前記内筒部に、前記ガス流路を流れるキャリアガスを接触させ、加熱された前記キャリアガスを前記貯留部へ導入するように構成したことを特徴とする過酸化水素ガス生成装置。
【請求項２】
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に記載の過酸化水素ガス生成装置。
【請求項３】
前記内筒部の内壁面と前記ヒータとの間に、霧化された前記過酸化水素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内側フィンを取り付けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の過酸化水素ガス生成装置。
【請求項４】
前記内筒部の外壁面と前記外筒部の内壁面との間に、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外側フィン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。
【請求項５】
前記外筒管は、前記内筒管よりも熱伝導率の低い金属製材料によって作製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。
【請求項６】
前記ガス流路に前記キャリアガスを導入するガス導入管の途中に、前記キャリアガスを予熱するための予熱ヒータ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。
【請求項７】
過酸化水素水を貯留する貯留部、及び前記貯留部に貯留された前記過酸化水素水に超音波振動を与えて、前記過酸化水素水を霧化させる超音波振動子、を含む霧化部と、
前記霧化部によって霧化された前記過酸化水素水を加熱して気化させ、供給されるキャリアガスとともに出力する気化部と、
前記貯留部に前記過酸化水素水を供給するための第１供給部と、
前記貯留部に希釈液を供給するための第２供給部と、
前記過酸化水素水が前記第１供給部から前記貯留部へ供給されたときの供給量に基づいて、前記貯留部に貯留された前記過酸化水素水が霧化されてから、前記貯留部に残留する前記過酸化水素水の量が第１の所定量になったか否かを判定する判定部と、
前記霧化部を制御して前記貯留部に貯留された前記過酸化水素水を霧化させ、前記判定部が前記貯留部に残留する前記過酸化水素水の量が前記第１の所定量になったと判定すると、前記貯留部に前記希釈液が供給されるよう前記第２供給部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする滅菌物質発生装置。
【請求項８】
請求項７に記載の滅菌物質発生装置であって、
前記制御部は、
前記第１の所定量よりも多い量の前記希釈液が前記貯留部に供給されるよう前記第２供給部を制御すること、
を備えることを特徴とする滅菌物質発生装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の滅菌物質発生装置であって、
前記制御部は、
前記貯留部に前記希釈液が供給された後の希釈された過酸化水素水を霧化させるよう前記霧化部を制御すること、
を特徴とする滅菌物質発生装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の滅菌物質発生装置であって、
前記判定部は、
前記貯留部に前記希釈液が供給された際の前記希釈された過酸化水素水の量に基づいて、前記貯留部に貯留された前記希釈された過酸化水素水が霧化されてから、前記貯留部に残留する前記希釈された過酸化水素水の量が第２の所定量になったか否かを判定し、
前記制御部は、
前記判定部が前記貯留部に残留する前記希釈された過酸化水素水の量が前記第２の所定量になったと判定すると、前記貯留部に前記希釈液が供給されるよう前記第２供給部を制御すること、
を特徴とする滅菌物質発生装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の滅菌物質発生装置であって、
前記判定部は、
前記過酸化水素水が前記第１供給部より供給されると計時を開始する第１タイマーと、  前記希釈液が前記第２供給部より供給されると計時を開始する第２タイマーと、
前記第１タイマーが第１の時間を計時すると、前記過酸化水素水が前記第１の所定量になったこと判別し、前記第２タイマーが第２の時間を計時すると、前記希釈された過酸化水素水が前記第２の所定量になったことを判別する判別部と、
を含むこと、
を特徴とする滅菌物質発生装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の滅菌物質発生装置であって、
前記第１の時間は、前記供給量及び前記第１の所定量に応じた時間であり、
前記第２の時間は、前記貯留部に前記希釈液が供給された際の前記希釈された過酸化水素水の量及び前記第２の所定量に応じた時間であること、
を特徴とする滅菌物質発生装置。
【請求項１３】
伝播水を貯留する第１貯留部と、
振動板が取り付けられた底面が前記伝播水に浸るように設けられ、液体を貯留する第２貯留部と、
前記伝播水を介して前記振動板に超音波振動を与えて前記液体を霧化させ、超音波を発生する面が水平方向から所定の角度となるように前記第１貯留部の底面に設置される超音波振動子と、
前記超音波振動子に超音波を発生させるべく前記超音波振動子を駆動する駆動部と、
前記駆動部に供給される電源から前記駆動部に供給される電流を測定する測定部と、
前記測定部の測定結果に基づいて、前記第２貯留部に前記液体が残留しているか、または前記伝播水が前記振動板を介して前記第２貯留部に浸入しているかを判定する判定部と、  を備えることを特徴とする霧化装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の霧化装置であって、
前記振動板は、
前記超音波振動子の前記超音波を発生する面と略平行になるように前記第２貯留部に取り付けられていること、
を特徴とする霧化装置。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載の霧化装置であって、
前記測定部の測定結果に基づいて、前記電流の変動の大きさを算出する算出部をさらに備え、
前記判定部は、
前記算出部で算出される前記電流の変動の大きさに基づいて、前記第２貯留部に前記液体が残留しているか、または前記伝播水が前記振動板を介して前記第２貯留部に浸入しているかを判定すること、
を特徴とする霧化装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の霧化装置であって、
前記判定部は、
前記駆動部が前記超音波振動子の駆動を開始してから所定時間後における前記電流の変動の大きさに基づいて、前記第２貯留部に前記液体が残留しているか、または前記伝播水が前記振動板を介して前記第２貯留部に浸入しているかを判定すること、
を特徴とする霧化装置。
【請求項１７】
請求項１５または請求項１６に記載の霧化装置であって、
前記判定部は、
前記電流の変動の大きさに基づく値が所定値を超える場合、前記第２貯留部に前記液体が残留しているか、または前記伝播水が前記振動板を介して前記第２貯留部に浸入していると判定すること、
を特徴とする霧化装置。
【請求項１８】
伝播水を貯留する第１貯留部と、
振動板が取り付けられた底面が前記伝播水に浸るように設けられ、過酸化水素水を貯留する第２貯留部と、
前記伝播水を介して前記振動板に超音波振動を与えて前記過酸化水素水を霧化させ、超音波を発生する面が水平方向から所定の角度となるように前記第１貯留部の底面に設置される超音波振動子と、
霧化された前記過酸化水素水を加熱して気化させ、供給されるキャリアガスとともに出力する気化部と、
前記超音波振動子に超音波を発生させるべく前記超音波振動子を駆動する駆動部と、
前記駆動部に供給される電源から前記駆動部に供給される電流を測定する測定部と、
前記測定部の測定結果に基づいて、前記第２貯留部に前記過酸化水素水が残留しているか、または前記伝播水が前記振動板を介して前記第２貯留部に浸入しているかを判定する判定部と、
を備えることを特徴とする滅菌物質発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過酸化水素ガス生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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を作業室内に噴霧することで、作業室内を滅菌することが行われている（特許文献１、２を参照）。
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には、一般に、貯留部に貯留した過酸化水素水を超音波振動させて霧化させる霧化装置が設けられている。また、滅菌ガス発生装置は、霧化された過酸化水素水を加熱して過酸化水素ガスを生成する（例えば、特許文献３参照）。【０００３】
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。【０００４】
また、無菌環境とは限りなく無菌に近い環境であって、除染処理とはその無菌環境を実現するための処理をいい、除染処理に用いる物質を除染物質という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２０３９２号公報
【特許文献２】特開２００５−３１２７９９号公報
【特許文献３】特開２００５−１７２６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。【０００７】
また、滅菌ガス発生装置が過酸化水素水を霧化させると、貯留部の過酸化水素水の量は減少し、過酸化水素水の濃度は高くなる。濃度が高い過酸化水素水はガス化しにくいため、貯留部には濃度の高い過酸化水素水が残留するおそれがある。【０００８】
また、過酸化水素水を霧化するために貯留部に設けられる振動板は、伝播水を介して伝わる超音波を受けて振動する。一般に、このような振動板は非常に薄いため、振動板に亀裂等が生じて貯留部に伝播水が浸入してしまうことがある。したがって、滅菌ガス発生装置では、例えば過酸化水素水が供給される前であっても、何らかの液体が貯留部に存在していることがある。【０００９】
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を極力少なくすることにある。【００１０】
また、貯留部に高濃度の過酸化水素水が残留しにくい滅菌物質発生装置を提供することを目的とする。【００１１】
更に、また、貯留部に液体が存在しているか否かを検出することができる霧化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、本発明の本発明の一つの側面に係る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に超音波振動を与えて霧化させる霧化部と、前記霧化部の上方に設けられ、前記霧化部で霧化された過酸化水素を加熱してガス化するヒータと、前記ヒータが内側空間に配置され、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を上方へ導く金属製の内筒部と、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を備え、前記ヒータで加熱された前記内筒部に前記ガス流路を流れるキャリアガスを接触させ、加熱された前記キャリアガスを前記貯留部へ導入するように構成したことを特徴とする。【００１３】
また、本発明のもう一つの側面に係る滅菌物質発生装置は、過酸化水素水を貯留する貯留部、及び前記貯留部に貯留された前記過酸化水素水に超音波振動を与えて、前記過酸化水素水を霧化させる超音波振動子、を含む霧化部と、前記霧化部によって霧化された前記過酸化水素水を加熱して気化させ、供給されるキャリアガスとともに出力する気化部と、前記貯留部に前記過酸化水素水を供給するための第１供給部と、前記貯留部に希釈液を供給するための第２供給部と、前記過酸化水素水が前記第１供給部から前記貯留部へ供給されたときの供給量に基づいて、前記貯留部に貯留された前記過酸化水素水が霧化されてから、前記貯留部に残留する前記過酸化水素水の量が第１の所定量になったか否かを判定する判定部と、前記霧化部を制御して前記貯留部に貯留された前記過酸化水素水を霧化させ、前記判定部が前記貯留部に残留する前記過酸化水素水の量が前記第１の所定量になったと判定すると、前記貯留部に前記希釈液が供給されるよう前記第２供給部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。【００１４】
更に、また、本発明のもう一つの側面に係る霧化装置は、伝播水を貯留する第１貯留部と、振動板が取り付けられた底面が前記伝播水に浸るように設けられ、液体を貯留する第２貯留部と、前記伝播水を介して前記振動板に超音波振動を与えて前記液体を霧化させ、超音波を発生する面が水平方向から所定の角度となるように前記第１貯留部の底面に設置される超音波振動子と、前記超音波振動子に超音波を発生させるべく前記超音波振動子を駆動する駆動部と、前記駆動部に供給される電源から前記駆動部に供給される電流を測定する測定部と、前記測定部の測定結果に基づいて、前記第２貯留部に前記液体が残留しているか、または前記伝播水が前記振動板を介して前記第２貯留部に浸入しているか、を判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の過酸化水素ガス生成装置によれば、内筒部によって加熱されたキャリアガスを貯留部に導入しているので、貯留部の過酸化水素溶液は、キャリアガスとの間の熱交換によっても蒸発される。このため、貯留部に残留する過酸化水素溶液の量を極力少なくすることができる。【００１６】
また、本発明のもう一つの側面に係る滅菌物質発生装置によれば、貯留部に高濃度の過酸化水素水が残留しにくい滅菌物質発生装置を提供することができる。【００１７】
更に、また、本発明のもう一つの側面に係る霧化装置によれば、貯留部に液体が存在しているか否かを検出することができる霧化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】アイソレータの構成を示す図である。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】各部の温度の経時変化を説明するグラフである。
【図５】比較例に係る滅菌ガス生成装置の構成を示す図である。
【図６】各部の温度の経時変化を説明するグラフである。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】第３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。
【図１０】第４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。
【図１１】本発明の一実施形態であるアイソレータ１０１０の構成を示す図である。
【図１２】滅菌ガス発生装置１０３５の側面図である。
【図１３】マイコン１０７１に実現される機能ブロックを示す図である。
【図１４】マイコン１０７１が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】マイコン１０７１が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】滅菌ガス発生装置１０３５が過酸化水素ガスを発生させる際の動作を説明するための図である。
【図１７】本発明の一実施形態であるアイソレータ２０１０の構成を示す図である。
【図１８】滅菌ガス発生装置２０３５の側面図である。
【図１９】カップ２１００に水が有る場合と無い場合において超音波振動子２１２１が動作している際の電流ＩＡの測定波形の一例を示す図である。
【図２０】カップ２１００に水が有る場合と無い場合において電流ＩＡの変動の絶対値の加算結果の一例を示す図である。
【図２１】マイコン２０７４が実現する機能ブロックを示す図である。
【図２２】マイコン２０７４が実行する処理の一例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】
【実施例１】
【００１９】
以下、本発明の実施例１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。
＜第１実施形態について＞
＜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。【００２０】
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（例えば滅菌用の過酸化水素ガス）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。【００２１】
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。【００２２】
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。【００２３】
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。【００２４】
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。【００２５】
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。【００２６】
ファン２１は、気体排出口１１からの気体を、いわゆるキャリアガスとして滅菌ガス生成装置２０に供給する。このため、気体排出口１１とファン２１とを連通され、滅菌ガス生成装置２０と作業室１とが連通されている際には、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。【００２７】
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。【００２８】
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、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。【００２９】
制御部５は、これらの各部を電気的に制御する部分である。この制御部５は、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、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。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へ供給することができる。また、作業室１に供給された過酸化水素ガスを、第２三方弁１５を通じて第１三方弁１３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。ここで、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り、ガス化部５０は、霧化された過酸化水素をガス化する部分である。【００３０】
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。【００３１】
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となっている。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、この内部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。【００３２】
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。【００３３】
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ている。この振動板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５３の下端部５４と気密状態で接続できるようになっている。【００３４】
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。【００３５】
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を超音波振動が透過する。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。【００３６】
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、ヒータ５２、及び外筒部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。【００３７】
内筒部５１は、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、ステンレス部材により作製されたステン部５１Ａと、ステン部５１の下側に接続され、ステン部５１Ａよりも薄いアルミ部材により作製されたアルミ部５１Ｂとを含む。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。そして、内筒部５１は、鉛直方向に向いた状態に取り付けられている。取り付け状態において、内筒部５１は、その下端部５５が貯留部３３における凹部３８の直上となる高さとなり、その軸心が凹部３８と同心となるように位置決めされる。【００３８】
ヒータ５２は、通電によって加熱される部材であり、円柱状の発熱体５６と、発熱体５６の周囲に取り付けられた伝熱性のフィン５７とを有している。すなわち、発熱体５６からの熱をフィン５７によって拡散させている。このヒータ５２は、内筒部５１の内側空間に配置されている。例えば、上端側から内筒部５１の長さの３／４程度の範囲に配置されている。【００３９】
ヒータ５２の発熱体５６と内筒部５１の内壁面との間には、流路規制板５８（内側フィン）が取り付けられている。流路規制板５８は、発熱体５６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５８は、内筒部５１の内側空間における片半部分を覆う状態で略水平方向に取り付けられている。また、流路規制板５８は、上下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。例えば、流路規制板５８は、一定間隔で配置されたり、上側が密であって下側が粗になるように配置されたりする。また、ヒータ５２の部分が密であってそれよりも下側で粗になるように配置されていてもよい。これらの流路規制板５８によって、ヒータ５２は、内筒部５１の内側空間に位置決めされる。さらに、流路規制板５８によって、内筒部５１の内側空間には気体が通る蛇行流路が区画され、かつ、発熱体５６で生じた熱が流路規制板５８を通じて内筒部５１に伝達される。【００４０】
内筒部５１の上部側面には配管５９が取り付けられている。この配管５９を通じて、過酸化水素ガスが排出される。なお、温度センサ（不図示）によって配管５９を流れるガスの温度が検出され、検出信号が制御部５へ出力される。また、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。【００４１】
外筒部５３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５３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。【００４２】
外筒部５３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５３と内筒部５１によって二重管が構成されている。外筒部５３の下端部５４は、前述したように貯留部３３の上端部と気密状態で接続される。この外筒部５３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。外筒部５３の上部側面には配管６２が取り付けられている。この配管６２はキャリアガスを導入するためのものである。すなわち、この配管６２を通じてキャリアガスが外筒部５３と内筒部５１の間の空間（キャリアガス用のガス流路６３）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を用いており、空気供給ファン（キャリアガス供給ファン）の回転によって空気が配管６２に導入される。【００４３】
また、外筒部５３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。さらに、外筒部５３の下部側面には、過酸化水素水を流すドレンチューブを通すためのチューブ用開口６４が設けられている。なお、ドレンチューブとチューブ用開口６４との隙間は、ブッシングによって塞がれる。このため、チューブ用開口６４は気密状態で封止される。
＜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。【００４４】
まず、ヒータ５２（発熱体５６）への通電と空気供給ファンの回転が開始される。これらにより、発熱体５６の発熱、及び、キャリアガス（空気）の供給が開始される。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、貯留部３３に規定量供給される。【００４５】
配管６２を流れるキャリアガスは、外筒部５３の上部からガス流路６３に流入し、このガス流路６３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。発熱体５６からの熱は、流路規制板５８やフィン５７及び空気を通じて内筒部５１に伝達されるので、内筒部５１が加熱される。内筒部５１が加熱されることで、内筒部５１の外周面に沿って流れるキャリアガスとの間で熱交換が生じ、キャリアガスの温度が上昇する。【００４６】
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。発熱体５６からの熱は、ヒータ５２のフィン５７を通じて内筒部５１の内側空間に放出されるので、この内側空間を上昇するキャリアガスの温度をさらに上昇させる。加えて、内筒部５１の内側空間には、複数の流路規制板５８による蛇行流路が形成されているため、キャリアガスの移動距離を長くすることができ、キャリアガスの温度を確実に上昇させることができる。【００４７】
内筒部５１から排出されるキャリアガスの温度が過酸化水素の気化温度に達すると、超音波振動子３２の駆動が開始される。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の過酸化水素が霧化される。【００４８】
霧化された過酸化水素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。このとき、キャリアガスがガス流路６３を流れている最中に加熱されていること、及び、内側空間が蛇行流路を形成していることから、霧化された過酸化水素を十分に加熱でき、確実にガス化することができる。また、キャリアガスが予め加熱されているので、霧化された過酸化水素が内筒部５１の下端部５５に付着して液化されることを防止できる。【００４９】
さらに、本実施形態では、内筒部５１が伝熱性の良好なアルミニウムによって構成されているため、この点でもキャリアガスを効率良く加熱することができ、過酸化水素を確実にガス化できる。加えて、キャリアガスが予め加熱されていることから、貯留部３３に貯留された過酸化水素水とキャリアガスとの間でも熱交換が生じ、過酸化水素水の蒸発が促進される。【００５０】
以上のことは、図４に示す温度の経時変化からも理解できる。この図は、ヒータ中心温度、ヒータ表面温度、装置出口温度、作業室供給温度、及びヒータ筒下温度の経時変化を説明する図である。ここで、ヒータ中心温度は発熱体５６の中心温度であり、ヒータ表面温度は発熱体５６の表面温度である。装置出口温度は内筒部５１出口の気体温度であり、作業室供給温度は作業室１へ供給される気体の温度である。ヒータ筒下温度は内筒部５１の下端部５５付近における気体温度である。【００５１】
この例では、ヒータ５２への通電開始から１０分後に超音波振動子３２による過酸化水素の霧化を開始している。そして、２０分間で所定量の過酸化水素水のガス化が完了している。【００５２】
この例において、ヒータ中心温度は、４２５℃程度まで上昇された後、３４０℃程度まで降下される。ヒータ表面温度は、過酸化水素の霧化開始時点で２２５℃程度とされ、その後この温度が維持されている。装置出口温度は、過酸化水素の霧化開始時点で２００℃程度とされ、その後この温度が維持されている。作業室供給温度は、過酸化水素の霧化開始時点で１４０℃程度とされ、その後の２０分で１０℃程度上昇している。ヒータ筒下温度は、霧化開始時点では７０℃程度であるが、過酸化水素の霧化によって５０℃弱まで下がり、その後この温度が維持されている。【００５３】
ここで、参考例の滅菌ガス生成装置２０´について説明する。図５に示す参考例の滅菌ガス生成装置２０´において、図２，図３で説明した滅菌ガス生成装置２０と対応する部分については同じ符号を付して説明を省略する。参考例の滅菌ガス生成装置２０´と図２の滅菌ガス生成装置２０との違いは、まず外筒部５３の長さにある。すなわち、参考例において、外筒部５３の長さは、内筒部５１の下端側から内筒部５１の長さの約１／４程度を覆っている。言い換えれば、内筒部５１におけるヒータ５２で加熱されていない部分を覆っている。また、内筒部５１がステンレス鋼であることも、図２の滅菌ガス生成装置２０と異なっている。【００５４】
参考例では、図６に示すように、装置出口温度が本実施形態と同じ２００℃になるようにヒータ５２を制御している。図４との比較で判るように、霧化の開始時においてヒータ５２が再度加熱されており、制御が不安定になっていることが判る。この差は、ヒータ筒下温度の違いによるものが大きいと考えられる。すなわち、参考例におけるヒータ筒下温度は２５℃程度でほぼ一定であり、本実施形態よりも２０℃程度低い。このヒータ筒下温度の違いによって、参考例ではガス化に長時間を要したものと考えられる。
＜まとめ＞
本実施形態の滅菌ガス生成装置２０では、貯留部３３に貯留された過酸化水素に超音波振動を与えて霧化させる霧化部３０と、この霧化部３０の上方に設けられ、霧化部３０で霧化された過酸化水素をガス化すべく加熱するヒータ５２と、このヒータ５２が内側空間に配置され、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金属製の内筒部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６３を内筒部５１との間に形成する外筒部５３とを備えている。そして、ヒータ５２で加熱された内筒部５１に、ガス流路６３を流れるキャリアガスを接触させ、加熱されたキャリアガスを貯留部３３へ導入するように構成している。これにより、貯留部３３の過酸化水素水は、キャリアガスとの間の熱交換によっても蒸発されため、貯留部３３に残留する過酸化水素溶液の量を極力少なくすることができる。【００５５】
また、内筒部５１の内壁面とヒータ５２との間に、霧化された過酸化水素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５８を取り付けているので、霧化された過酸化水素を十分に加熱することができ、ガス化を確実に行うことができる。【００５６】
また、外筒部５３は、アルミニウム製の内筒部５１よりも熱伝導率の低いステンレス鋼で作製されているので、熱が外へ逃げることを抑制してガス流路６３を流れるキャリアガスを十分に加熱することができる。【００５７】
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、以下の各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＞
本発明の第２実施形態では、内筒部５１の下端部５５の形状が第１実施形態と異なっている。例えば、図７，図８に示すように、第２実施形態の内筒部５１は、その下端部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されている。【００５８】
そして、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位置決めされる。また、内筒部５１は、その下端部５５の頂部５５ａが、凹部３８の傾斜面３８ａに近接する高さに位置決めされている。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。【００５９】
このように、第２実施形態では、内筒部５１の下端部５５を筒の長手方向に対して斜めに切断し、この下端部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。このため、内筒部５１の下端部５５において、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。これにより、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に吹き付けることができ、霧化された過酸化水素の移動を助け、過酸化水素を確実にガス化できる。【００６０】
また、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下端部の頂部側に集められる。これによっても、霧化された過酸化水素の移動が助けられるため、過酸化水素を確実にガス化できる。
＜第３実施形態について＞
本発明の第３実施形態では、図９に示すように、第２実施形態の構成に加えて、内筒部５１の外壁面と外筒部５３の内壁面との間に、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外流路規制板７０（外側フィン）を取り付けている点に特徴を有する。【００６１】
この外流路規制板７０は、半円形状に湾曲した帯状金属板によって構成されている。具体的には、内筒部５１と外筒部５３の間隔に応じた幅のリング状ステンレス板を、リングの中心を通る線で半分に分割した形状の板材によって構成されている。【００６２】
外流路規制板７０は、内筒部５１の外壁面と外筒部５３の内壁面との間に、内筒部５１と外筒部５３との片半部分を覆う状態で略水平方向に取り付けられている。また、外流路規制板７０は、上下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。すなわち、流路規制板５８と同様に、一定間隔で配置されたり、上側が密であって下側が粗になるように配置されたり、ヒータ５２の部分が密であってそれよりも下側で粗になるように配置されたりする。これらの外流路規制板７０によって、キャリアガス用のガス流路６３が蛇行するように区画される。そして、図９に一点鎖線の矢印で示すように、キャリアガスは、このガス流路６３を蛇行しながら下方に流れる。【００６３】
従って、本実施形態では、内筒部５１に対するキャリアガスの接触時間を前述の実施形態よりも長くすることができる。これにより、十分に加熱されたキャリアガスを貯留部３３に流すことができる。その結果、霧化された過酸化水素の移動が助けられ、過酸化水素を確実にガス化できる。
＜第４実施形態について＞
本発明の第４実施形態では、図１０に示すように、第２実施形態の構成に加えて、キャリアガスを導入する配管６２（ガス導入管）の途中に、キャリアガスを予熱するための予熱ヒータ７１，７２を設けた点に特徴を有している。【００６４】
予熱ヒータは、図１０（ａ）に示すように、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とを有する予熱ヒータ７１であってもよく、図１０（ｂ）に示すように、配管６２の外周面を囲繞する状態に取り付けられる円筒状の予熱ヒータ７２であってもよい。【００６５】
図１０（ａ）の予熱ヒータ７１に関し、流路規制板７５を介して配管６２に取り付けられている。この流路規制板７５は、第１実施形態の流路規制板５８と同様に構成されている。すなわち、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もまた、円筒状配管６２の内側空間における片半部分を覆う状態で、複数枚が互い違いに配置される。これらの流路規制板７５によって配管６２の内側空間には気体が通る蛇行流路が区画され、予熱ヒータ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。【００６６】
本実施形態では、予熱ヒータ７１，７２によって予熱されたキャリアガスがガス流路６３で内筒部５１と接触して加熱される。このため、キャリアガスの温度を十分に高めることができ、霧化された過酸化水素のガス化を一層確実に行うことができる。
【実施例２】
【００６７】
次に、本発明の実施例２について説明する。【００６８】
図１１は、本発明の一実施形態であるアイソレータ１０１０の構成を示す図である。アイソレータ１０１０は、滅菌された環境で細胞の作業等を行う装置であり、滅菌ガス発生ユニット１０２０、供給装置１０２１、作業室１０２２、排出装置１０２３、操作部１０２４、及び制御装置１０２５を含んで構成される。【００６９】
滅菌ガス発生ユニット１０２０は、滅菌ガスを発生させる装置ユニットであり、タンク１０３０，１０３１、電磁バルブ１０３２、ポンプ１０３３、パイプ１０３４、及び滅菌ガス発生装置１０３５を含んで構成される。なお、電磁バルブ１０３２、ポンプ１０３３、滅菌ガス発生装置１０３５の動作は、制御装置１０２５により制御される。【００７０】
タンク１０３０は、過酸化水素水（過酸化水素（H2O2）が溶解した水溶液）を貯蔵し、タンク１０３１は、純水を貯蔵する。【００７１】
電磁バルブ１０３２は、制御装置１０２５からの制御に基づいて、タンク１０３０またはタンク１０３１をポンプ１０３３に接続するための電磁弁である。【００７２】
ポンプ１０３３は、電磁バルブ１０３２がタンク１０３０を選択している際には、タンク１０３０から過酸化水素水を汲み上げ、パイプ１０３４を介して滅菌ガス発生装置１０３５に供給する。一方、電磁バルブ１０３２がタンク１０３１を選択している際には、ポンプ１０３３は、タンク１０３１から純水を汲み上げ、パイプ１０３４を介して滅菌ガス発生装置１０３５に供給する。【００７３】
滅菌ガス発生装置１０３５は、ポンプ１０３３から供給される過酸化水素水に基づいて、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１０２１へと供給する。なお、滅菌ガス発生装置１０３５の詳細については後述する。【００７４】
供給装置１０２１は、供給される過酸化水素ガス、またはアイソレータ１０１０の外部の空気を作業室１０２２へと供給する装置であり、電磁バルブ１０４０、及びファン１０４１を含んで構成される。【００７５】
電磁バルブ１０４０は、制御装置１０２５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１０４１に供給する。ファン１０４１は、電磁バルブ１０４０から供給される過酸化水素ガス、または空気を作業室１０２２へと供給する。【００７６】
作業室１０２２は、細胞の作業を行う空間であり、作業室１０２２には、エアフィルタ１０５０，１０５１、扉１０５２、及び作業用グローブ１０５３が設けられている。【００７７】
エアフィルタ１０５０は、ファン１０４１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１０５１は、作業室１０２２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１０５０，１０５１には、例えば、ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタが用いられる。【００７８】
扉１０５２は、細胞等を作業室１０２２に搬入するために作業室１０２２の前面に開閉可能に設けられている。【００７９】
作業用グローブ１０５３は、扉１０５２が閉じられた状態で作業者が作業室１０２２内の細胞等を作業できるよう、扉１０５２に設けられた開口部（不図示）に取付けられている。なお、扉１０５２が閉じられた状態では、作業室１０２２は密閉される。【００８０】
排出装置１０２３は、作業室１０２２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、電磁バルブ１０６０、及び滅菌処理装置１０６１を含んで構成される。【００８１】
電磁バルブ１０６０は、制御装置１０２５からの制御に基づいて、エアフィルタ１０５１から出力されるガスを、滅菌処理装置１０６１、または滅菌ガス発生装置１０３５の何れかに供給する。なお、電磁バルブ１０６０からの出力が滅菌ガス発生装置１０３５へと供給される場合、作業室１０２２のガスは循環されることになる。【００８２】
滅菌処理装置１０６１は触媒を備え、電磁バルブ１０６０から出力されるガスを無害化および滅菌処理をしてアイソレータ１０１０の外部へと出力する。【００８３】
操作部１０２４は、利用者がアイソレータ１０１０の動作を設定するための操作パネル等である。操作部１０２４の操作結果は制御装置１０２５へと送信され、制御装置１０２５は、操作結果に基づいて、アイソレータ１０１０の各ブロックを制御する。【００８４】
制御装置１０２５は、アイソレータ１０１０を統括制御する装置であり、記憶装置１０７０、及びマイコン１０７１を含んで構成される。【００８５】
記憶装置１０７０は、マイコン１０７１が実行するプログラムデータや、各種データを記憶する。マイコン１０７１は、記憶装置１０７０に記憶されたプログラムデータを実行することにより、各種機能を実現する。例えば、操作部１０２４から、滅菌ガスを発生させるため指示が出力されると、マイコン１０７１は、滅菌ガスを発生させるための所定のプログラムを実行し、ポンプ１０３３等を制御する。【００８６】
なお、滅菌ガス発生ユニット１０２０及び制御装置１０２５が滅菌物質発生装置に相当する。また、タンク１０３０、電磁バルブ１０３２、ポンプ１０３３、及びパイプ１０３４は第１供給部に相当し、タンク１０３１、電磁バルブ１０３２、ポンプ１０３３、及びパイプ１０３４は第２供給部に相当する。
＝＝滅菌ガス発生装置１０３５の詳細＝＝
図１２は、滅菌ガス発生装置１０３５の側面図である。なお、図１２において、一部のブロックは断面図で描かれている。滅菌ガス発生装置１０３５は、過酸化水素水を貯留するカップ１１００、カップ１１００を保持する保持台１１１０を備えている。カップ１１００には、上側（＋Ｚ方向）と下側（−Ｚ方向）に開口部が設けられている。カップ１１００の下側の開口部２００には、開口部２００をふさぐように振動板１１０１が、開口部２０１を有するリング状の取付け板１０２及びボルト１１０３で固着されている。このため、振動板１１０１は超音波が供給されると振動し、カップ１１００に貯留された過酸化水素水を霧化させる。なお、カップ１１００、振動板１１０１、取り付け板１１０２、及びボルト１１０３は貯留部に相当する。【００８７】
カップ１１００を保持する保持台１１１０の内側には、カップ１１００の振動板１１０１を振動させるための伝播水を貯蔵すべく、仕切り板１１２０が取り付けられている。また、仕切り板１１２０には、振動板１１０１を超音波で振動させるための超音波振動子１１２１が設けられている。なお、保持台１１１０の内側に貯蔵された伝播水は、保持台１１１０の側面に設けられたポート（不図示）を介して入れ替え可能である。なお、カップ１１００、振動板１１０１、取り付け板１１０２、ボルト１１０３、及び超音波振動子１１２１は霧化部に相当する。【００８８】
保持台１１１０の上側には、過酸化水素ガスを外部へ供給するための供給管１１４０と、供給管１１４０を支持する支持部材１５０が設けられている。支持部材１５０は、保持台１１１０の上面に設置された筒状部材１１５１と、筒状部材１１５１の上面に設けられたフランジ１１５２を含む。【００８９】
筒状部材１１５１の径は、円筒状の供給管１１４０の径よりも大きく、筒状部材１１５１の−Ｘ側の側面には、キャリアガス（ここでは、空気）が供給されるポート１１５３が設けられている。フランジ１１５２は、筒状部材１１５１の上面の開口部を閉じつつ、中心は供給管１１４０が貫通されている。また、フランジ１１５２の上面には、過酸化水素水、純水が供給されるパイプ１０３４を通すためのポート１１５４が設けられている。なお、パイプ１０３４は、ポート１１５４と、供給管１１４０の側面に設けられた開口部を介して、カップ１１００に過酸化水素水等が供給できるよう、供給管１１４０の側面に固定されている。【００９０】
また、カップ１１００の上側には、霧化された過酸化水素水を加熱し、気化するためのヒーター１１３０が設けられている。ヒーター１１３０で加熱され、ガス化した過酸化水素ガスは、供給されるキャリアガスとともに供給管１１４０に設けられたポート１１４１から出力される。ポート１１４１は、前述の供給装置１０２１の電磁バルブ１０４０にパイプを介して接続される。このように、カップ１１００で霧化された過酸化水素水は、過酸化水素ガスとしてポート１１４１から供給装置１０２１へと供給される。なお、ヒーター１１３０、供給管１１４０は気化部に相当する。
＝＝マイコン１０７１の詳細について＝＝
滅菌ガス発生ユニット１０２０に過酸化水素ガスを発生させる際に、マイコン１０７１により実現される機能ブロックについて説明する。なお、利用者は、予め操作部１０２４を操作し、滅菌ガス発生装置１０３５に供給される初期の過酸化水素水の量を設定していることとする。また、マイコン１０７１は、操作部１０２４の操作結果に基づいて、初期に供給される過酸化水素水の量（以下、所定量Ａ１とする）に関する情報を記憶装置１０７０に記憶させる。なお、記憶装置１０７０に記憶された所定量Ａ１の情報は、マイコン１０７１が適宜読み出して使用する。【００９１】
マイコン１０７１は、操作部１０２４から、過酸化水素ガスを発生させるための指示が入力すると、所定のプログラムを実行し、図１３に示すような、バルブ制御部３００、ポンプ制御部３０１、振動子制御部３０２、タイマー３０３，３０５、判別部３０４，３０７、及びカウント部３０６の機能を実現する。なお、バルブ制御部３００、ポンプ制御部３０１、振動子制御部３０２は制御部に相当する。また、判別部３０４，３０７は、判別部に相当し、タイマー３０３，３０５、及び判別部３０４，３０７は判定部に相当する。【００９２】
バルブ制御部３００は、操作部１０２４からの処理を開始させる指示に基づいて、電磁バルブ１０３２をタンク１０３０側に切り換える。また、バルブ制御部３００は、後述する給水指示に基づいて、電磁バルブ１０３２をタンク１０３１側に切り替える。【００９３】
ポンプ制御部３０１は、バルブ制御部３００が電磁バルブ１０３２をタンク１０３０側に切り替えると、ポンプ１０３３を動作させる。そして、ポンプ制御部３０１は、所定量Ａ１の過酸化水素水が滅菌ガス発生装置１０３５に供給されるようポンプ１０３３を制御する。また、ポンプ制御部３０１は、給水指示に基づいてポンプ１０３３を動作させる。この際、ポンプ制御部３０１は、所定量Ｂ１の純水が滅菌ガス発生装置１０３５に供給されるようポンプ３５を制御する。なお、所定量Ｂ１に関する情報は、例えば記憶装置１０７０に予め記憶されていることとする。【００９４】
振動子制御部３０２は、所定量Ａ１の過酸化水素水の供給が完了したか否かを判定し、過酸化水素水の供給が完了すると、過酸化水素水を霧化させるべく超音波振動子１１２１を動作させる。【００９５】
タイマー３０３（第１タイマー）は、滅菌ガス発生装置１０３５に所定量Ａ１の過酸化水素水の供給が完了されると計時を開始する。【００９６】
判別部３０４は、タイマー３０３が所定の時間ＴＡ（第１の時間）を計時すると、過酸化水素水の量が所定量Ａ２（＜Ａ１）になったと判別する。【００９７】
ところで、過酸化水素水を霧化し続けると、カップ１１００に貯留する過酸化水素水の量は徐々に減少するとともに、残留する過酸化水素水の濃度は徐々に高くなる。また、濃度が高い過酸化水素水はガス化し難いため、カップ１１００には濃度の高い過酸化水素水が残留することがある。本実施形態では、例えば、霧化し続けた際に最終的に残留する過酸化水素水の量を、所定量Ａ２（第１の所定量）としている。【００９８】
また、判別部３０４は、過酸化水素水の量が所定量Ａ２になったと判別すると、給水指示をバルブ制御部３００、ポンプ制御部３０１に出力する。つまり、判別部３０４は、過酸化水素水が霧化されて、過酸化水素水の量が所定量Ａ２まで減少したと判定すると、残留した過酸化水素水を希釈するための給水指示を出力する。なお、給水指示に基づいて滅菌ガス発生装置１０３５に供給される純水の量（所定量Ｂ１）は、所定量Ａ２よりも多くなるように設定されている。【００９９】
また、前述の時間ＴＡは、例えば判別部３０４が、過酸化水素水が霧化される際に実験的に得られる単位時間あたりの過酸化水素水の減少量、所定量Ａ１，Ａ２を用いて算出する。なお、単位時間あたりの減少量や、所定量Ａ２は、記憶装置１０７０に予め記憶されていることとする。【０１００】
タイマー３０５（第２タイマー）は、滅菌ガス発生装置１０３５に所定量Ｂ１の純水の供給が完了されると計時を開始する。【０１０１】
カウント部３０６は、滅菌ガス発生装置１０３５に純水が供給される回数をカウントする。具体的には、カウント部３０６は、純水が供給される度に、カウント値を"１"だけイン
クリメントする。【０１０２】
判別部３０７は、カウント部３０６のカウント値が所定の値より小さい場合、タイマー３０５が所定の時間ＴＢ（第２の時間）を計時すると、希釈された過酸化水素水の量が所定量Ｂ２（第２の所定量）になったと判定する。また、判別部３０７は、希釈された過酸化水素水の量が所定量Ｂ２になったと判別すると、給水指示を出力する。また、判別部３０７は、カウント部３０６のカウント値が所定のカウント値となると、所定時間後に霧化が停止されるよう、振動子制御部３０２を制御する。なお、時間ＴＢは、例えば判別部３０７が、過酸化水素水が霧化される際に実験的に得られる単位時間あたりの過酸化水素水の減少量、所定量Ｂ１，Ｂ２を用いて算出する。また、所定量Ｂ２は、記憶装置１０７０に予め記憶されていることとする。
＝＝マイコン１０７１の処理の一例について＝＝
滅菌ガス発生ユニット１０２０に過酸化水素ガスを発生させる場合において、マイコン１０７１が実施する処理の一例を、図１４、図１５を参照しつつ説明する。【０１０３】
まず、バルブ制御部３００は、電磁バルブ１０３２をタンク１０３０側に切り替える（Ｓ１００）。そして、ポンプ制御部３０１はポンプ１０３３を動作させるため、滅菌ガス発生装置１０３５へ所定量Ａ１の過酸化水素水の供給が開始される（Ｓ１０１）。なお、所定量Ａ１の過酸化水素水は、前述したように、パイプ１０３４を介して滅菌ガス発生装置１０３５のカップ１１００へと供給される。【０１０４】
振動子制御部３０２は、所定量Ａ１の過酸化水素水の供給が完了したか否かを判定する（Ｓ１０２）。そして、過酸化水素水の供給が完了すると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）振動子制御部３０２は、滅菌ガス発生装置１０３５の超音波振動子１１２１を動作させ、霧化を開始させる（Ｓ１０３）。なお、滅菌ガス発生装置１０３５に過酸化水素水が供給されると、タイマー３０３の計時が開始される。また、判別部３０４は、タイマー３０３が所定の時間ＴＡを計時したか否かを判定する（Ｓ１０４）。そして、判別部３０４は、タイマー３０３が所定の時間ＴＡを計時すると（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、過酸化水素水の量が所定量Ａ２まで減少したものと判別し、給水指示を電磁バルブ１０３２、ポンプ１０３３に出力する。【０１０５】
バルブ制御部３００は、給水指示に基づいて、電磁バルブ１０３２をタンク１０３１側に切り替える（Ｓ１０５）。また、ポンプ制御部３０１は、給水指示に基づいてポンプ１０３３を動作させるため、滅菌ガス発生装置１０３５に純水の供給が開始される（Ｓ１０６）。また、処理Ｓ１０６が実行され、純水が供給されると、カウント部３０６は、カウント値を"１"だけインクリメントする（Ｓ１０７）。なお、タイマー３０５は、純水が供給されると、すなわち所定量Ｂ１の純水の供給が完了されると計時を開始する。【０１０６】
ところで、処理Ｓ１０６が実行され、所定量Ｂ１の純水が滅菌ガス発生装置１０３５に供給されると、滅菌ガス発生装置１０３５に残留している過酸化水素水は希釈される。また、この際に、滅菌ガス発生装置１０３５に貯留される理論上の過酸化水素水の残量は、所定量Ａ２と所定量Ｂ１との和となる。前述したように、純水の量である所定量Ｂ１は、過酸化水素水の残量である所定量Ａ２よりも多くなるように設定されている。このため、所定量Ａ２の過酸化水素水は、少なくとも２倍以上の倍率で希釈されることになる。【０１０７】
そして、判別部３０７は、カウント部３０６のカウント値が所定値となったか否かを判定する（Ｓ１０８）。カウント部３０６のカウント値が所定値でないと（Ｓ１０８：ＮＯ）、判別部３０７は、タイマー３０５が所定の時間ＴＢを計時するか否かを判定する（Ｓ１０９）。そして、判別部３０７は、タイマー３０５が所定の時間ＴＢを計時すると（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、希釈された過酸化水素水の量が所定量Ｂ２まで減少したものと判別し、給水指示を電磁バルブ１０３２、ポンプ１０３３に出力し、純水の供給を開始させる（Ｓ１０６）。【０１０８】
一方、カウント部３０６のカウント値が所定値となると（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、判別部３０７は、所定時間後に霧化が停止されるよう、振動子制御部３０２を制御する（Ｓ１１０）。【０１０９】
このように、滅菌ガス発生装置１０３５は、残留した高濃度の過酸化水素を純水で希釈させつつ、過酸化水素ガスを発生させることができる。
＝＝滅菌ガス発生ユニット１０２０の動作の一例＝＝
図１６を参照しつつ、過酸化水素ガスを発生させる際の滅菌ガス発生ユニット１０２０及び制御装置１０２５の動作の一例を説明する。なお、ここでは、利用者が操作部１０２４を操作し、操作部１０２４からは、過酸化水素ガスを発生させるための指示がマイコン１０７１へと出力されていることとする。さらに、マイコン１０７１は、入力される指示に基づいて前述した図１４、図１５に示すような処理を実行することとする。【０１１０】
また、ここでは、例えば所定量Ａ１を２５ｇ、所定量Ａ２を１ｇ、所定量Ｂ１を２ｇ、所定量Ｂ２を１ｇとする。さらに、本実施形態の滅菌ガス発生装置１０３５は、１分あたり１ｇの過酸化水素水を霧化することとする。このため、例えば、判別部３０４は、２５ｇ（所定量Ａ１）の過酸化水素水が１ｇ（所定量Ａ２）まで減少するまでの時間ＴＡを２４分と算出する。また、判別部３０７は、３ｇ（所定量Ａ１＋所定量Ｂ１）の希釈された過酸化水素水が１ｇ（所定量Ｂ２）まで減少するまでの時間ＴＢを２分と算出する。また、カウント部３０６における所定値は、例えば"４"であることとする。このため、本実施形態では、４回だけ純水が供給されることになる。【０１１１】
また、カップ１１００に貯留される残量はゼロであることとし、滅菌ガス発生装置１０３５のヒーター１１３０は加熱され、滅菌ガス発生装置１０３５にはキャリアガスが供給されていることとする。【０１１２】
まず、時刻ｔ０において、操作部１０２４が操作され、利用者が過酸化水素ガスの発生を指示すると、電磁バルブ１０３２はタンク１０３０側を選択する（例えば、Ｓ１００）。そして、ポンプ１０３３は、タンク１０３０から過酸化水素水を２５ｇ（所定量Ａ１）だけ汲み上げて滅菌ガス発生装置１０３５に供給する（例えば、Ｓ１０１）。この結果、過酸化水素水の供給が完了した時刻ｔ１には、滅菌ガス発生装置１０３５のカップ１１００の残液量は２５ｇとなる。【０１１３】
また、過酸化水素水の供給が完了した時刻ｔ１には、超音波振動子１１２１が動作されるため（例えば、Ｓ１０３）、カップ１１００の過酸化水素水の霧化が開始される。この結果、霧化された過酸化水素水はヒーター１１３０で加熱され、過酸化水素ガスとして滅菌ガス発生装置１０３５から供給装置１０２１へと供給される。したがって、時刻ｔ１を過ぎると、カップ１１００に貯留された過酸化水素水の残液量は徐々に少なくなる。そして、時刻ｔ１から２４分（時間ＴＡ）だけ経過した時刻ｔ２となると、電磁バルブ１０３２は、タンク１０３１側を選択し、ポンプ１０３３は、タンク１０３１から純水を２ｇ（所定量Ｂ１）だけ汲み上げてカップ１１００に供給する（例えば、Ｓ１０５，Ｓ１０６）。なお、時刻ｔ２は、前述したように、残液量が１ｇ（所定量Ａ２）となったと判定される時刻である（例えば、Ｓ１０４）。このため、２ｇの純水の供給が完了される時刻ｔ３には残液量は約３ｇとなる。なお、時刻ｔ２で実施される給水は、１回目の給水となる。【０１１４】
時刻ｔ３においても過酸化水素水の霧化は継続されているため、時刻ｔ３からカップ１１００の残液量は徐々に減少する。そして、時刻ｔ３から２分（時間ＴＢ）だけ経過した時刻ｔ４になると、前述した様に、残液量が１ｇ（所定量Ａ２）となったと判定される（例えば、Ｓ１０９）。このため、ポンプ１０３３は、タンク１０３１から純水を２ｇ（所定量Ｂ１）だけ汲み上げてカップ１１００に供給する（例えば、Ｓ１０６）。なお、時刻ｔ４における給水は２回目の給水となる。本実施形態では、時刻ｔ２〜時刻ｔ４までの動作と同様の動作が、時刻ｔ４から、４回目の給水の時刻ｔ８まで繰り返される。そして、４回目の給水が時刻ｔ８で開始されて時刻ｔ９で完了すると、時刻ｔ９から所定時間後の時刻ｔ１０において超音波振動子１１２１の動作を終了して霧化が停止される。【０１１５】
以上、本実施形態のアイソレータ１０１０について説明した。滅菌ガス発生装置１０３５は、例えば、所定量Ａ１の過酸化水素水を霧化、加熱することにより、過酸化水素ガスを発生させる。また、所定量Ａ１の過酸化水素水が霧化されると、残留する過酸化水素水の濃度は高くなる。本実施形態では、判別部３０４が、所定量Ａ１の過酸化水素水が霧化してから所定量Ａ２になったことを判定すると、バルブ制御部３００及びポンプ制御部３０１は、純水をカップ１１００に供給する。この結果、残留した所定量Ａ２の過酸化水素水は希釈されるため、カップ１１００に残留する過酸化水素水の濃度を低下させることができる。この結果、カップ１１００に残留する過酸化水素水の霧化が促進される。【０１１６】
また、バルブ制御部３００及びポンプ制御部３０１は、所定量Ａ２よりも多い所定量Ｂ１の純水で残留する過酸化水素水を希釈する。このため、所定量Ａ２の過酸化水素水は、少なくとも２倍以上の倍率で希釈されることになる。したがって、確実に過酸化水素水の濃度を低下させることができる。【０１１７】
一般に、希釈された過酸化水素水は、希釈される前の過酸化水素水と比べ霧化され易い。本実施形態の振動子制御部３０２は、例えば、図１６の時刻ｔ３〜ｔ４に示すように、希釈された過酸化水素水を霧化させるべく、超音波振動子１１２１を制御し、動作させ続けている。このため、滅菌ガス発生装置１０３５に残留する過酸化水素水を減らすことができるため、滅菌ガス発生装置１０３５の劣化を防ぐことができる。【０１１８】
また、例えば、図１６の時刻ｔ４のタイミングのように、判別部３０７が、希釈された過酸化水素水が霧化してから所定量Ｂ２になったことを判定すると、バルブ制御部３００及びポンプ制御部３０１は、純水をカップ１１００に供給する。このため、本実施形態では、時刻ｔ２で希釈された過酸化水素水が再度希釈されることになる。この結果、本実施形態では、滅菌ガス発生装置１０３５を劣化させる過酸化水素水の濃度をより低下させることができる。【０１１９】
尚、本実施形態では純水を供給する繰返しの所定値を４として説明したがこれに限るものではなく、１以上の任意の回数を設定してよい。所定値を１としても本願発明の効果が得られるものである。【０１２０】
一般に、例えば、所定量Ａ１の過酸化水素水が霧化されて、所定量Ａ２まで減少するまでの時間は、実験的、または理論的に予測することが可能である。そこで、判別部３０４は、タイマー３０３が所定の時間ＴＡを計時すると、過酸化水素水の量が所定量Ａ２になったことを判別し、判別部３０７は、タイマー３０５が所定の時間ＴＢを計時すると、希釈された過酸化水素水の量が所定量Ｂ２になったことを判別している。このように、本実施形態では、滅菌ガス発生装置１０３５のカップ１１００に残留する量を計測することなく、所望のタイミングで過酸化水素水を希釈することができる。【０１２１】
また、例えば、初期の過酸化水素水の所定量Ａ１が増加し、希釈する際の過酸化水素の所定量Ａ２が減少すると、時間ＴＡは長くなる。一方、例えば、初期の過酸化水素水の所定量Ａ１が減少し、希釈する際の過酸化水素の所定量Ａ２が増加すると、時間ＴＡは短くなる。時間ＴＢも時間ＴＡと同様であるが、このように、時間ＴＡを、所定量Ａ１，Ａ２に応じて変化させることにより、希釈するタイミングの精度を向上させることができる。      【０１２２】
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。【０１２３】
判別部３０４は、時間ＴＡを算出したがこれに限られない。例えば、所定量Ａ１から所定量Ａ２まで減少する時間を実際に測定し、測定結果を示す情報をデータとして記憶装置１０７０に記憶させても良い。そして、判定部３０４は、利用者の操作部１０２４の操作結果から得られる所定量Ａ１，Ａ２に関する情報に基づいて、記憶装置１０７０に記憶されたデータを参照し、時間ＴＡを定めても良い。
【実施例３】
【０１２４】
次に、本発明の実施例３について説明する。
図１７は、本発明の一実施形態であるアイソレータ２０１０の構成を示す図である。アイソレータ２０１０は、作業者が滅菌された環境で細胞の作業等を行うための装置であり、滅菌ガス発生ユニット２０２０２０、供給装置２０２１、作業室２０２２、排出装置２０２３、及び制御装置２０２４を含んで構成される。【０１２５】
滅菌ガス発生ユニット２０２０は、商用電源を電源として滅菌ガスを発生させる装置ユニットであり、タンク２０３０、ポンプ２０３１、パイプ２０３２、変圧器２０３３、駆動装置２０３４、滅菌ガス発生装置２０３５、及び変流器２０３６を含んで構成される。なお、ポンプ２０３１、駆動装置２０３４の動作は、制御装置２０２４により制御される。【０１２６】
タンク２０３０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２０３１は、タンク２０３０から過酸化水素水を汲み上げ、パイプ２０３２を介して滅菌ガス発生装置２０３５に供給する。【０１２７】
変圧器２０３３は、商用電源を変圧し、駆動装置２０３４を動作させるための電源電圧を生成する。【０１２８】
駆動装置２０３４（駆動部）は、変圧器２０３３で変圧された電源電圧が供給されると起動し、制御装置２０２４からの指示に基づいて、滅菌ガス発生装置２０３５を駆動する。具体的には、駆動装置２０３４は、制御装置２０２４から滅菌ガスの発生させるための指示が入力されると、滅菌ガス発生装置２０３５の後述する超音波振動子を振動させる。【０１２９】
滅菌ガス発生装置２０３５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２０２１へと供給する。なお、滅菌ガス発生装置２０３５の詳細については後述する。【０１３０】
変流器２０３６（測定部）は、駆動装置２０３４の電源である変圧器２０３３から駆動装置２０３４に供給される電流ＩＡを測定するためのカレントトランスである。【０１３１】
供給装置２０２１は、供給される過酸化水素ガス、またはアイソレータ２０１０の外部の空気を作業室２０２２へと供給する装置であり、電磁バルブ２０４０、及びファン２０４１を含んで構成される。【０１３２】
電磁バルブ２０４０は、制御装置２０２４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２０４１に供給する。ファン２０４１は、電磁バルブ２０４０から供給される過酸化水素ガス、または空気を作業室２０２２へと供給する。【０１３３】
作業室２０２２は、細胞の作業を行う空間であり、作業室２０２２には、エアフィルタ２０５０，２０５１、扉２０５２、及び作業用グローブ２０５３が設けられている。【０１３４】
エアフィルタ２０５０は、ファン２０４１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２０５１は、作業室２０２２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２０５０，２０５１には、例えば、ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタが用いられる。【０１３５】
扉２０５２は、細胞等を作業室２０２２に搬入するために作業室２０２２の前面に開閉可能に設けられている。【０１３６】
作業用グローブ２０５３は、扉２０５２が閉じられた状態で作業者が作業室２０２２内の細胞等を作業できるよう、扉２０５２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２０５２が閉じられた状態では、作業室２０２２は密閉される。【０１３７】
排出装置２０２３は、作業室２０２２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、電磁バルブ２０６０、及び滅菌処理装置２０６１を含んで構成される。【０１３８】
電磁バルブ２０６０は、制御装置２０２４からの制御に基づいて、エアフィルタ２０５１から出力されるガスを、滅菌処理装置２０６１、または滅菌ガス発生装置２０３５の何れかに供給する。なお、電磁バルブ２０６０からの出力が滅菌ガス発生装置２０３５へと供給される場合、作業室２０２２のガスは循環されることになる。【０１３９】
滅菌処理装置２０６１は触媒を備え、電磁バルブ２０６０から出力されるガスを無害化および滅菌処理をしてアイソレータ２０１０の外部へと出力する。【０１４０】
制御装置２０２４は、アイソレータ２０１０の各ブロックを制御する装置であり、操作部２０７０、表示部２０７１、ＡＤコンバータ２０７２、記憶装置２０７３、及びマイコン２０７４を含んで構成される。【０１４１】
操作部２０７０は、利用者がアイソレータ２０１０の動作を設定するための操作パネル等である。なお、操作部２０７０の操作結果はマイコン２０７４へと送信される。【０１４２】
表示部２０７１は、操作部２０７０の操作結果や、アイソレータ２０１０の各ブロックの状態等を表示する表示パネルである。【０１４３】
ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）２０７２は、変流器２０３６で測定された電流ＩＡをデジタルデータに変換する。【０１４４】
記憶装置２０７３は、マイコン２０７４が実行するプログラムデータや、各種データを記憶する。【０１４５】
マイコン２０７４は、記憶装置２０７３に記憶されたプログラムデータを実行することにより、各種機能を実現する。例えば、操作部２０７０から、滅菌ガスを発生させるため指示が出力されると、マイコン２０７４は、滅菌ガスを発生させるための所定のプログラムを実行し、ポンプ２０３１等を制御する。また、マイコン２０７４には、ＡＤコンバータ２０７２でデジタル化された電流ＩＡが入力される。【０１４６】
なお、滅菌ガス発生ユニット２０２０及び制御装置２０２４が滅菌物質発生装置に相当する。
＝＝滅菌ガス発生装置２０３５の詳細＝＝
図１８は、滅菌ガス発生装置２０３５の側面図である。なお、図１８において、一部のブロックは断面図で描かれている。滅菌ガス発生装置２０３５は、過酸化水素水を貯留するカップ２１００、カップ２１００を保持する保持台２１１０を備えている。カップ２１００には、上側（＋Ｚ方向）と下側（−Ｚ方向）に開口部が設けられている。カップ２１００の下側の開口部２２００には、開口部２２００をふさぐように振動板２１０１が、開口部２２０１を有するリング状の取り付け板２１０２及びボルト２１０３で固着されている。また、カップ２１００、振動板２１０１、取り付け板２１０２、及びボルト２１０３は第２貯留部に相当する。【０１４７】
カップ２１００を保持する保持台２１１０の内側には、カップ２１００の振動板２１０１を振動させるための伝播水を貯留すべく、仕切り板２１２０が取り付けられている。また、仕切り板２１２０には、振動板２１０１を超音波で振動させるための超音波振動子２１２１が、水平方向から所定の角度となるように設けられている。つまり、超音波振動子２１２１は、超音波振動子２１２１が超音波を発生する面がＸ軸方向から所定の角度となるよう、仕切り板１２１０に取り付けられている。【０１４８】
また、カップ２１００の底面の振動板２１０１は振動板２１０１が伝播水に浸り、超音波振動子２１２１が超音波を発生する面と、振動板２１０１の−Ｚ方向の面とが平行になるように取り付けられている。つまり、振動板２１０１は、振動板２１０１の−Ｚ方向の面がＸ軸方向から所定の角度となるようにカップ２１００に取り付けられている。【０１４９】
超音波振動子２１２１は、駆動装置２０３４により駆動されて超音波を発生する。このため、伝播水を介して超音波が振動板２１０１に供給されると振動板２１０１は振動する。そして、カップ２１００に貯留された過酸化水素水（液体）は霧化される。なお、保持台２１１０の内側に貯蔵された伝播水は、保持台２１１０の側面に設けられたポート（不図示）を介して入れ替え可能である。また、保持台２１１０、及び仕切り板２１２０は第１貯留部に相当する。【０１５０】
保持台２１１０の上側には、過酸化水素ガスを外部へ供給するための供給管２１４０と、供給管２１４０を支持する支持部材２１５０が設けられている。支持部材２１５０は、保持台２１１０の上面に設置された筒状部材２１５１と、筒状部材２１５１の上面に設けられたフランジ２１５２を含む。【０１５１】
筒状部材２１５１の径は、円筒状の供給管２１４０の径よりも大きく、筒状部材２１５１の−Ｘ側の側面には、キャリアガス（作業室２０２２を循環する空気）が供給されるポート２１５３が設けられている。フランジ２１５２は、筒状部材２１５１の上面の開口部を閉じつつ、中心は供給管２１４０が貫通されている。また、フランジ２１５２の上面には、過酸化水素水が供給されるパイプ２０３２を通すためのポート２１５４が設けられている。なお、パイプ２０３２は、ポート２１５４と、供給管２１４０の側面に設けられた開口部を介して、カップ２１００に過酸化水素水等が供給できるよう、供給管２１４０の側面に固定されている。【０１５２】
また、カップ２１００の上側には、霧化された過酸化水素水を加熱し、気化するためのヒーター２１３０が設けられている。ヒーター２１３０で加熱され、ガス化した過酸化水素ガスは、供給されるキャリアガスとともに供給管２１４０に設けられたポート２１４１から出力される。ポート２１４１は、前述の供給装置２０２１の電磁バルブ２０４０にパイプを介して接続される。このように、カップ２１００で霧化された過酸化水素水は、過酸化水素ガスとしてポート２１４１から供給装置２０２１へと供給される。なお、制御装置２０２４、駆動装置２０３４、変流器２０３６、カップ２１００、振動板２１０１、取り付け板２１０２、ボルト２１０３、保持台２１１０、仕切り板２１２０、及び超音波振動子２１２１は霧化装置に相当し、ヒーター２１３０、供給管２１４０は気化部に相当する。
＝＝電流ＩＡの測定波形について＝＝
ここで、図１９を参照しつつ、カップ２１００に例えば純水（以下、単に水をする）を予め投入してカップ２１００に水が有る場合と、水が無い場合の夫々について、超音波振動子２１２１を動作させた際の電流ＩＡの電流値の測定波形を説明する。なお、ここでは、カップ２１００の底面に取り付けられた振動板２１０１には亀裂等はなく、カップ２１００の内部への伝播水の浸入は無いこととする。また、図１９では、カップ２１００へ水を１単位量、２単位量、３単位量の夫々を投入した場合と、水が無い場合（０ｇ）の測定結果を示している。【０１５３】
図１９から明らかなように、超音波振動子２１２１の動作を開始させると、カップ２１００に水が有る場合（１〜３単位量）は、無い場合（０ｇ）と比べ、電流ＩＡのバラツキ、すなわち電流ＩＡの変動が大きくなる。なお、図１９は、カップ２１００に水を投入した場合の実験結果であるが、例えば、水の代わりに過酸化水素水を投入しても同様の波形となる。また、カップ２１００と振動板２１０１との間に隙間があり、カップ２１００に水が浸入している場合等も同様である。【０１５４】
このように、超音波振動子２１２１を動作させている間の電流ＩＡの測定波形は水の有無により大きく異なる。したがって、電流ＩＡの測定結果を用いることにより、カップ２１００に水等の液体があるか無いかを判別することが可能となる。【０１５５】
ここで、図２０を参照しつつ、電流ＩＡの測定波形を用いてカップ２１００に液体が有るか無いかの判別方法の一例を説明する。図２０は、カップ２１００の水が０〜３単位量の際に測定された電流ＩＡの変動の絶対値を順次加算した結果である。なお、電流ＩＡの変動は、例えば、電流ＩＡをＡＤコンバータ２０７２でサンプリングしてデジタル化した際に、現在の電流値と、１サンプル前の電流値との差で算出される。このように算出される電流ＩＡの変動を加算すると、カップ２１００に水がある場合の加算結果は、水が無い場合の加算結果と比べ大きくなる。【０１５６】
また、図１９、図２０に示すように、カップ２１００に水が無い場合と有る場合との違いは、超音波振動子２１２１の振動が開始された直後において、最も顕著であり、振動開始直後のタイミングの所定の値I1を用いれば良い。但し、特に図示しないが、振動開始直後には水が無い場合であっても、例えばノイズ等により電流ＩＡの変動が大きくなる場合もある。この場合、ノイズ等の影響を抑制すべく、超音波振動子２１２１の振動が開始された直後より時間的に遅いタイミングで、夫々の場合の加算結果を比較することでノイズの影響を抑制してもよい。図１９、図２０を使って説明すると、ノイズが抑制されるタイミングを超音波振動子２１２１の振動が開始されてから所定時間ｔ１だけ経過したタイミングとし、超音波振動子２１２１の振動が開始されてから所定時間ｔ１だけ経過したタイミングでの加算結果が、水が無い場合の加算結果の例えば１．２倍の所定の値Ｉ１を超えていたら、カップ２１００には水等の液体が有ると判定できる。一方、所定時間ｔ１における加算結果が、所定の値Ｉ１よりも小さい場合、カップ２１００には液体が無いと判定できる。なお、所定の値Ｉ１は、振動開始から所定時間ｔ１後における水が無い場合の加算結果にマージンを持たせている。したがって、ノイズの影響があらかじめ少ないことが分かっている場合には、上記の所定時間ｔ１を振動開始直後に設定することで、判定時間を短縮することができる。
＝＝マイコン２０７４の詳細について＝＝
滅菌ガス発生ユニット２０２０に過酸化水素ガスを発生させる際に、マイコン２０７４により実現される機能ブロックについて説明する。【０１５７】
マイコン２０７４は、操作部２０７０から、過酸化水素ガスを発生させるための指示が入力されると、所定のプログラムを実行し、図２１に示すような、算出部２３００、判定部２３０１、制御部２３０２の機能を実現する。【０１５８】
算出部２３００は、ＡＤコンバータ２０７２から順次出力されるデジタル化された電流ＩＡを取得し、電流ＩＡの変動の大きさを算出する。具体的には、算出部２３００は、現在の電流ＩＡの電流値と、１サンプル前に取得したとの差を算出する。さらに算出部２３００は、算出された差の絶対値を順次加算する。【０１５９】
判定部２３０１は、超音波振動子２１２１の振動が開始されてから所定時間ｔ１だけ経過したタイミング、すなわち、ノイズの影響が抑制されたタイミングの算出部２３００の加算結果Ｓ１（電流ＩＡの変動の大きさに基づく値）と、前述の所定の値Ｉ１とを比較する。そして、判定部２３０１は、加算結果Ｓ１が所定の値Ｉ１を超えている場合、カップ２１００に液体は存在すると判定する。一方、判定部２３０１は、加算結果Ｓ１が所定の値Ｉ１を超えていない場合、カップ２１００に液体は存在しないと判定する。なお、前述の所定の値Ｉ１は、例えば、記憶装置２０７３に予め記憶されている。【０１６０】
制御部２３０２は、操作部２０７０からの処理を開始させる指示が入力されると、駆動装置２０３４を制御し超音波振動子２１２１を駆動させる。また、制御部２３０２は、判定部２３０１がカップ２１００には液体が無いと判定すると、過酸化水素ガスを発生させるべく、ポンプ２０３１、ヒーター２１３０を制御する。一方、制御部２３０２は、判定部２３０１がカップ２１００には液体が有ると判定すると、カップ２１００に液体が有ることを表示部２０７１に表示させる。
＝＝マイコン２０７４の処理の一例について＝＝
滅菌ガス発生ユニット２０２０に過酸化水素ガスを発生させる場合において、マイコン２０７４が実施する処理の一例を、図２２を参照しつつ説明する。【０１６１】
まず、操作部２０７０が操作され、過酸化水素ガスを発生させるための指示が制御部２３０２に入力されると、制御部２３０２は、超音波振動子２１２１を動作させる（Ｓ２１００）。そして、算出部２３００は、ＡＤコンバータ２０７２から順次出力されるデジタル化された電流ＩＡを取得し、現在の電流ＩＡの電流値と、１サンプル前の電流ＩＡの電流値との差を算出する（Ｓ２１０１）。また、算出部２３００は、算出した差の絶対値を順次加算する（Ｓ２１０２）。そして、判定部２３０１は、超音波振動子２１２１の振動が開始されてから所定時間ｔ１だけ経過した際の加算結果Ｓ１と、所定の値Ｉ１とを比較する（Ｓ２１０３）。そして、判定部２３０１は、加算結果Ｓ１が所定の値Ｉ１を超えていない場合（Ｓ２１０３：ＮＯ）、カップ２１００に液体は無いと判定する（Ｓ２１０４）。そして、カップ２１００に液体は無いと判定されると、制御部２３０２は、過酸化水素水がカップ２１００に供給されるようにポンプ２０３１を動作させた後、過酸化水素ガスが発生するようにヒーター２１３０を加熱する（Ｓ２１０５）。【０１６２】
一方、判定部２３０１は、加算結果Ｓ１が所定の値Ｉ１を超えている場合（Ｓ２１０３：ＹＥＳ）、カップ２１００に何らかの液体は有ると判定する（Ｓ２１０６）。そして、カップ２１００に液体が有ると判定させると、制御部２３０２は、カップ２１００に液体が有ることを表示部２０７１に表示させる（Ｓ２１０７）。【０１６３】
このように、滅菌ガス発生装置２０３５は、カップ２１００に液体が無いと判定された場合にのみ過酸化水素ガスを発生させる。一方、カップ２１００に液体が有ると判定されると、表示部２０７１にその旨が表示される。このため、例えば利用者は、表示部２０７１の表示を確認した後に、振動板２１０１に亀裂等が無いか、またはカップ２１００と振動板２１０１との間に隙間等が無いか等を確認できる。【０１６４】
以上、本実施形態のアイソレータ２０１０について説明した。本実施形態では、電流ＩＡの変動に基づいて、カップ２１００に何らかの液体が有るかを判定したがこれに限られない。図１９に示すように、カップ２１００に液体がある場合とない場合とでは、電流ＩＡの測定波形が異なる。このため、例えば、図１９における水が０ｇの電流ＩＡの波形を基準波形とし、超音波振動子２１２１を動作させてからの測定した電流ＩＡの波形と、基準波形との差を算出してカップ２１００の液体の有無を判定しも良い。具体的には、例えば、水が無い場合に測定される電流ＩＡの測定波形と基準波形との差は、水がある場合に測定される電流ＩＡの測定波形と基準波形との差よりも小さくなる。このような現象に基づいて、判定部２３０１にカップ２１００に何らかの液体が有るかを判定させても良い。【０１６５】
ところで、本実施形態においてカップ２１００に液体がある場合とは、例えば、滅菌ガス発生装置２０３５を動作させた際の過酸化水素水が残留している場合や、振動板２１０１に亀裂等が生じ伝播水がカップ２１００に振動板２１０１を介して浸入している場合が想定される。このため、判定部２３０１は、カップ２１００に過酸化水素水が残留しているか、または伝播水が振動板２１０１を介して浸入しているかを判定できる。このように、本実施形態では、実際にカップ２１００の状態を確認することなく、カップ２１００に何らかの液体が存在しているか否かを検出することができる。【０１６６】
また、カップ２１００に水が無い場合の電流ＩＡの変動の大きさは、超音波振動子２１２１が超音波を発生する面と振動板２１０１の底面とが平行に設置されていない場合より、平行に設置されている場合の方が小さくなることが実験的に明らかになった。さらに、カップ２１００に水が有る場合の電流ＩＡの変動の大きさは、超音波振動子２１２１が超音波を発生する面と振動板２１０１の底面とが平行に設置されていない場合と他の場合とでは大きく変動しないことが実験的に明らかになった。滅菌ガス発生装置２０３５では、超音波振動子２１２１が超音波を発生する面と、振動板２１０１の底面とが平行に設置されている。このため、カップ２１００に水が無い場合と有る場合との電流ＩＡの波形の差が顕著となる。このような構成とすることで、より精度良く、カップ２１００に何らかの液体が存在しているか否かを検出可能となる。【０１６７】
また、電流ＩＡの変動の大きさは、図１９に示すようにカップ２１００に液体が存在しているか否かに応じて変化する。このため、本実施形態のような算出部２３００、判定部２３０１を用いることにより、カップ２１００に液体が存在しているか否かの判定が可能となる。【０１６８】
また、図１９、図２０に示すように、超音波振動子２１２１の振動が開始された直後においても、カップ２１００に水が無い場合と有る場合とを判定できる。但し、振動開始直後には、例えばノイズ等により電流ＩＡの変動は大きくなる場合もある。しかしながら、本実施形態の判定部２３０１は、振動開始から所定時間ｔ１後のタイミングを振動開始直後から時間的に遅いタイミング等に設定することで、ノイズ等の影響を抑制した状態で判定している。このため、本実施形態では、ノイズ等の影響を抑制することもでき、精度良くカップ２１００の液体の有無を判定できる。【０１６９】
また、例えば、算出部２３００で算出される加算結果Ｓ１が所定の値Ｉ１を超えていたら、判定部２３０１はカップ２１００には液体が有ると判定している。図１９に示すように、カップ２１００に液体が無い場合の電流ＩＡの変動の大きさより、カップ２１００に液体がある場合の電流ＩＡの変動の大きさは大きくなる。このため、本実施形態のような算出部２３００、判定部２３０１を用いることによりカップ２１００の液体の有無を判定できる。【０１７０】
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。【０１７１】
例えば、算出部２３００は、電流ＩＡの差を電流ＩＡの変動の大きさとしているが、これに限られない。例えば、電流ＩＡの標準偏差を電流ＩＡの変動の大きさとしても良い。具体的には、カップ２１００に液体が有る場合の電流ＩＡの標準偏差は、カップ２１００に液体が無い場合の電流ＩＡの標準偏差と比べ大きくなる。電流ＩＡの標準偏差の大小に応じて、判定部２３０１にカップ２１００の液体の有無を判定させても良い。なお、このような場合、カップ２１００に液体が無い場合の電流ＩＡの標準偏差を記憶装置２０７３に記憶させ、判定部２３０１に参照させることにより、本実施形態と同様に液体の有無を判定可能である。【０１７２】
また、例えば、算出部２３００は電流ＩＡの差を順次加算したが、例えば、電流ＩＡの差の平均値を算出させても良い。カップ２１００に液体がある場合の電流ＩＡの差の平均値は、カップ２１００に液体が無い場合の電流ＩＡの差の平均値より大きくなる。このような算出結果に基づいて、判定部２３０１にカップ２１００の液体の有無を判定させても良い。
【符号の説明】
【０１７３】
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…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…振動板，３５…超音波伝播液，３６…仕切板，３７…収容体，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…内筒部，５２…ヒータ，５３…外筒部，５４…外筒部の下端部，５５…内筒部の下端部，５６…発熱体，５７…フィン，５８…流路規制板，５９…配管，６０…内筒部の上端部，６１…内側蓋部材，６２…配管，６３…ガス流路，６４…チューブ用開口，６５…外筒部の上端部，６６…外側蓋部材，７０…外流路規制板，７１…予熱ヒータ，７２…予熱ヒータ，７３…発熱体，７４…フィン，７５…流路規制板，１０１０…アイソレータ，１０２０…滅菌ガス発生ユニット，１０２１…供給装置，１０２２…作業室，１０２３…排出装置，１０２４…操作部，１０２５…制御装置，１０３０，１０３１…タンク，１０３２，１０４０，１０６０…電磁バルブ，１０３３…ポンプ，１０３４…パイプ，１０３５…滅菌ガス発生装置，１０４１…ファン，１０５０，１０５１…エアフィルタ，１０５２…扉，１０５３…グローブ，１０６１…滅菌処理装置，１０７０…記憶装置，１０７１…マイコン，１１００…カップ，１１０１…振動板，１１０２…取り付け板，１１０３…ボルト，１１１０…保持台，１１２０…仕切り板，１１２１…超音波振動子，１１３０…ヒーター，１１４０…供給管，１１４１，１１５３，１１５４…ポート，１１５０…支持部材，１１５１…筒状部材，１１５２…フランジ，１２００，１２０１…開口部，３００…バルブ制御部，３０１…ポンプ制御部，３０２…振動子制御部，３０３，３０５…タイマー，３０４，３０７…判別部，３０６…カウント部，１０…アイソレータ，２０２０…滅菌ガス発生ユニット，２０２１…供給装置，２０２２…作業室，２０２３…排出装置，２０２４…制御装置，２０３０…タンク，２０３１…ポンプ，２０３２…パイプ，２０３３…変圧器，２０３４…駆動装置，２０３５…滅菌ガス発生装置，２０３６…変流器，２０４０，６０…電磁バルブ，２０４１…ファン，２０５０，５１…エアフィルタ，２０５２…扉，２０５３…グローブ，２０６１…滅菌処理装置，２０７０…操作部，２０７１…表示部，２０７２…ＡＤコンバータ，２０７３…記憶装置，２０７４…マイコン，２１００…カップ，２１０１…振動板，２１０２…取り付け板，２１０３…ボルト，２１１０…保持台，２１２０…仕切り板，２１２１…超音波振動子，２１３０…ヒーター，２１４０…供給管，２１４１，１５３，１５４…ポート，２１５０…支持部材，２１５１…筒状部材，２１５２…フランジ，２２００，２０１…開口部，２３００…算出部，２３０１…判定部，２３０２…制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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