(57)【要約】  限定された領域を浄化する蒸気除染システムである。本システムは領域を限定するチャンバーと、過酸化水素と水の溶液から蒸気過酸化水素を発生する発生装置とから構成される。蒸気過酸化水素を領域に供給するため閉循環システムを設ける。分解装置で蒸気過酸化水素を分解し、分解装置の上流および下流のセンサーはシステム内の湿分を検出するよう動作して湿分を指示する電気信号を供給する。センサーからの電気信号に基づき制御装置で領域の蒸気過酸化水素の存在を決定する。【選択図】図１
2008517650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
限定された領域を除染する蒸気除染システムであって、
領域を限定するチャンバーと、
過酸化水素と水の溶液から蒸気過酸化水素を発生させる発生装置と、
前記蒸気過酸化水素を前記領域に供給する閉環状循環システムと、
前記過酸化水素を分解する分解装置と、
前記分解装置を横切る温度変化を検出しその電気信号を指示する前記分解装置関係の検知器と、
前記検知器からの前記電気信号に基づいて蒸気過酸化水素の存在を決定するよう作動可能な制御装置と
を備えた蒸気除染システム。
【請求項２】
前記検出器には前記分解装置の上流にある第１の温度検知器と前記分解装置の下流にある第２の温度検知器とが含まれる請求項１に記載の蒸気除染システム。
【請求項３】
前記制御装置は前記検出器からの前記電気信号に基づいて前記領域の蒸気過酸化水素の濃度を決定するよう作動可能に構成された請求項１に記載の蒸気除染システム。
【請求項４】
前記発生装置は蒸発装置である請求項１に記載の蒸気除染システム。
【請求項５】
空気を前記閉環状循環システムで循環させる前記閉環状循環システム内の送風機と、
前記分解装置と前記発生装置の間の前記閉環状循環システム内に配置され、前記閉環状循環システムから湿分を除去するよう作動可能な乾燥器と、
前記循環システムを流れる空気を乾燥するため前記発生装置の上流の前記閉環状循環システム内加熱器と
をさらに備えた請求項１に記載の蒸気除染システム。
【請求項６】
領域を除染する除染システムであって、前記システムは蒸気過酸化水素を発生する発生装置と、蒸気過酸化水素を前記領域に供給する閉環状システムと、蒸気過酸化水素を分解する分解装置と、前記分解装置前後の前記システムの温度を検出する検知器と、前記検知器からのデータに基づいて前記領域の蒸気過酸化水素の存在を決定する制御装置とを備え
た除染システム。
【請求項７】
前記制御装置は前記領域の過酸化水素の濃度を決定するよう作動可能に構成された請求項６に記載の除染システム。
【請求項８】
前記検知器は温度プローブである請求項７に記載の除染システム。
【請求項９】
領域の蒸気過酸化水素（ＶＨＰ）の存在を決定する方法であって、
入口および出口を有し密閉可能な領域と、第１の端部は領域の入口に流体接続し第２の端部は領域出口に流体接続する閉環状導管とを準備するステップと、
前記領域内に、前記領域を通し、前記領域から閉環状導管をまわってキャリアガス流を再循環させるステップと、
蒸気過酸化水素を領域入口上流の再循環キャリアガス流内に供給するステップと、
蒸気過酸化水素を領域出口下流の第１の位置で分解するステップと、
前記システムの前記キャリアガスの温度を前記第１の位置の前後で監視するステップと、
前記第１の位置の前後における温度の指示値に基づいて前記領域の蒸気過酸化水素の存在を決定するステップと
が含まれる方法。
【請求項１０】
前記キャリアガスは空気である請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記分解するステップには触媒を使用して過酸化水素蒸気を水と酸素に分解することが含まれる請求項９に記載の方法。  
【請求項１２】
入口と出口を有する密閉チャンバーまたは領域、および出口を入口に流体接続する閉環状導管で蒸気相除染を行う閉環状式貫流方法であって、
チャンバー内に、チャンバーを通し、チャンバーから閉環状導管を通してキャリアガスの流れを再循環させるステップと、
蒸気過酸化水素を再循環キャリアガス流に供給するステップと、  
前記出口下流の第１の位置で蒸気過酸化水素を水と酸素に分解するステップと、
前記第１の位置の前後における前記キャリアガスの温度を監視するステップと、
前記第１の位置の前後における前記キャリアガスの温度に基づいて前記領域の蒸気過酸化水素の濃度を評価するステップと
が含まれる閉環状式貫流方法。
【請求項１３】
前記キャリアガスは空気である請求項１２に記載の閉環状式貫流方法。
【請求項１４】
前記分解するステップには触媒を使用して過酸化水素蒸気を水と酸素に分解することが含まれる請求項１２に記載の閉環状式貫流方法。
【請求項１５】
閉環状式貫流による蒸気相除染システムであって、
入口と出口を有する密閉チャンバーと、
第１の端部が前記入口に流体接続され第２の端部が前記出口に流体接続された閉環状導管システムと、
キャリアガスをチャンバー内に、チャンバーを通し、チャンバーから出して再循環させるため前記導管システムに接続された送風機と、
蒸気過酸化水素を前記入口上流の前記キャリアガス流内に供給する蒸発装置と、
前記出口の下流にあって蒸気過酸化水素を水と酸素に変換する分解装置と、
前記分解装置の上流および下流にあって温度を検知する検知器と、
前記分解装置を横切る温度変化を監視し、前記温度変化に基づいて前記チャンバーの蒸気過酸化水素の濃度を決定する処理ユニットと
を備えた蒸気相除染システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に滅菌および除染の分野に関し、特に除染システムの滅菌において気体または蒸気相滅菌剤の濃度を決定するシステムに関する。  
【背景技術】
【０００２】
滅菌方法は広範な適用範囲で使用され、同様に広範な範囲で滅菌剤が使用されている。ここで使用する用語「滅菌」は特に無生物物体上のあらゆる生物汚染の不活性化を意味する。用語「殺菌」は病原生物の不活性化を意味する。
【０００３】
気体および蒸気滅菌／除染システムは目標の無菌または除染保証レベルを達成するために一定のプロセス要因を維持することに依存している。過酸化水素蒸気の滅菌／除染システムでは、これらの要因には過酸化水素蒸気の濃度、飽和度合、温度および圧力および暴露時間が含まれる。これらの要因を制御することで、蒸気飽和による過酸化水素の凝縮を避けながら所望の無菌保証レベルが成功裏に得られる。
【０００４】
滅菌剤の減成のポテンシャルの理由から、滅菌または除染チャンバー内の過酸化水素濃度を監視することは、チャンバー内物体の滅菌に十分効果があるよう十分な滅菌濃度が維持されているか否かを確認するために重要となる。
【０００５】
蒸発装置へ過酸化水素が流れるのを確認するために、注入ラインに滅菌剤があることを確認するため蒸発装置への注入ラインの過酸化水素の静圧ヘッドを測定する圧力スイッチを使用することは知られている。システムによっては蒸発装置に注入される滅菌剤の実際の質量を測定するためバランスを使用する。圧力スイッチが使用されるシステムにおいては不活性化チャンバーが真空になると静圧ヘッドが減少する。この真空によって圧力スイッチは「滅菌剤なし」の間違った警告を発する。滅菌剤の流れを測定するのにバランスが使用される場合は、滅菌剤が実際に蒸発装置に達するという保証はない。バランスと蒸発装置の間のラインの破損または不接続によって除染チャンバーの滅菌剤の間違った情報に導かれる。さらに、蒸発装置の上流にある前述の圧力スイッチまたはバランスのようなシステムでは滅菌剤が実際に除染チャンバーに達していることが検出または保証できない。
【０００６】
またチャンバー内の蒸気過酸化水素（ＶＨＰ）の存在を化学または生物指示薬を使用して検出することが知られている。しかし、生物指示薬は滅菌剤の存在を検知するまでに数日間培養しなければならず、化学指示薬は一般に視認指示（典型的には変色による）が必要となり、化学指示薬が滅菌剤の存在に関する肯定的な指示を与えない場合は滅菌／除染サイクルを停止するためオペレーターの介在が必要となる。生物および化学指示薬の別の欠点は、これらは蒸気過酸化水素（ＶＨＰ）の存在の指示のみを与えるが、存在する蒸気過酸化水素（ＶＨＰ）の量についての指示は与えないことである。
【０００７】
実際に存在する蒸気過酸化水素（ＶＨＰ）濃度を決定するため赤外線（ＩＲ）センサーを使用することが知られている。ＩＲセンサーは高価でデリケートで且つかさばり、蒸気過酸化水素（ＶＨＰ）の正確な測定は難しい。このようなセンサーは頻繁に較正が必要となり、高濃度の蒸気過酸化水素（ＶＨＰ）測定に使用する場合はランプの取り換えが必要となる。この点、滅菌プロセスが進行するとき測定をリアルタイムに行うことが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこれらの問題点を解消し、滅菌／除染チャンバー内の蒸気過酸化水素の濃度を検出するシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の好ましい実施形態によれば、限定された領域を除染する蒸気除染システムを提供する。このシステムは領域を限定するチャンバーと、過酸化水素と水の溶液から蒸気過酸化水素を発生させる発生装置とを備える。過酸化水素を領域に供給するため閉環状循環システムが設けられる。蒸気過酸化水素を分解するため分解装置が設けられる。分解装置を横切る温度変化を検知しその電気信号表示を与えるよう分解装置関係の検知器が作動可能である。検知器からの電気信号に基づいて領域の蒸気過酸化水素の存在を制御装置で決定する。
【００１０】
本発明の別の側面によると、領域を除染する除染システムが提供される。このシステムは蒸気過酸化水素を発生する発生装置と、蒸気過酸化水素を領域に供給する閉環状システムとを備える。蒸気過酸化水素を水と酸素に分解するため分解装置が設けられる。分解装置前後のシステムの温度を検知器が検知し、検知器からのデータに基づいて領域の蒸気過酸化水素の存在を制御装置で決定する。
【００１１】
本発明の別の側面によると、領域の蒸気過酸化水素（ＶＨＰ）の存在を決定する方法が提供され、この方法には、
入口および出口を有し密閉可能な領域と、第１の端部は領域の入口に流体接続し第２の端部は領域出口に流体接続する閉環状導管とを準備するステップと、
前記領域内に、前記領域を通し、前記領域から閉環状導管をまわってキャリアガス流を再循環させるステップと、
蒸気過酸化水素を領域入口上流の再循環キャリアガス流内に供給するステップと、
蒸気過酸化水素を領域出口下流の第１の位置で分解するステップと、
前記システムの前記キャリアガスの温度を前記第１の位置の前後で監視するステップと、
前記第１の位置の前後における温度の指示値に基づいて前記領域の蒸気過酸化水素の存在を決定するステップとが含まれる。
【００１２】
本発明のさらに別の側面によると、入口と出口を有する密閉チャンバーまたは領域、および出口を入口に流体接続する閉環状導管で蒸気相除染を行う閉環状式貫流方法が提供され、この方法には、
チャンバー内に、チャンバーを通し、チャンバーから閉環状導管を通してキャリアガスの流れを再循環させるステップと、
蒸気過酸化水素を再循環キャリアガス流に供給するステップと、  
前記出口下流の第１の位置で蒸気過酸化水素を水と酸素に分解するステップと、
前記第１の位置の前後における前記キャリアガスの温度を監視するステップと、
前記第１の位置の前後における前記キャリアガスの温度に基づいて前記領域の蒸気過酸化水素の濃度を評価するステップとが含まれる。
【００１３】
本発明のさらに別の側面によると、入口と出口を有する密閉チャンバーを備えた閉環状式貫流による蒸気相除染システムが提供される。閉環状導管システムは第１の端部が入口に接続され、第２の端部が出口に接続される。キャリアガスをチャンバー内に、チャンバーを通し、チャンバーから出して再循環させるため送風機が導管システムに接続される。蒸気過酸化水素を入口上流のキャリアガス流内に供給するため蒸発装置が設けられる。出口下流の分解装置は蒸気過酸化水素を水と酸素に変換する。分解装置の上流および下流の検知器は温度を検出し、処理ユニットは分解装置を横切る温度変化を監視し温度変化に基づいて前記チャンバーの蒸気過酸化水素の濃度を決定する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の利点は囲まれたチャンバーの蒸気過酸化水素の濃度を決定するシステムにある。
本発明の別の利点は不活性化サイクルの間に蒸気過酸化水素の濃度が決定できる前述の検知器にある。
【００１５】
本発明にさらに別の利点はオペレーターが介入する必要のない前述の検知器にある。
これらの利点は付帯する図面および特許請求の範囲とともに以下の好ましい実施形態から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図面を参照するに際し、図面は発明の好ましい実施形態を説明するだけの目的であり、発明を限定する目的のためではない。図１は本発明の好ましい実施形態を示す蒸気過酸化水素滅菌システム１０である。システム１０には蒸気過酸化水素すなわち２成分の蒸気相滅菌剤の存在および／または濃度を決定するため作動可能な手段が含まれるが、以下、特にこれに関して記載する。勿論、本発明は他の成分の蒸気相滅菌剤の濃度を決定する場合にも有利に適用される。
【００１７】
実施形態に示すように、システム１０には内部の滅菌／除染チャンバーまたは領域２４を形成する分離室または区画２２が含まれる。滅菌または除染される物品は分離室または区画２２内に配置される。蒸発装置３２（ここでは発生装置とも呼ぶ）は供給導管４２によって区画または分離室２２の滅菌／除染チャンバーまたは領域２４に接続される。供給導管４２はチャンバーまたは領域２４への蒸気過酸化水素（ＶＨＰ）入口４４を形成する。蒸発装置３２は供給ライン５４によって液体滅菌剤供給部５２に接続される。公知のバランス装置５６は蒸発装置３２に供給される滅菌剤の実際の量を測定するため滅菌剤供給部５２に結合される。
【００１８】
公知の手段で滅菌剤が蒸発する蒸発装置３２まで計量した量の液体滅菌剤を運ぶ電動機６４駆動のポンプ６２を設ける。別の実施形態では、蒸発装置３２に至る計量される滅菌剤の量を監視できるエンコーダ（図示しない）をポンプ６２に設ける。エンコーダをポンプ６２に設ける場合は、バランス装置５６は必要ない。バランス装置が使用されない場合、滅菌剤の存在を指示するため供給ラインに圧力スイッチ７２を設ける。通常、滅菌剤の存在で発生する一定の静圧ヘッドが供給ライン５４に存在しない場合には電気信号を与えるため圧力スイッチ７２が作動する。
【００１９】
分離室または区画２２および蒸発装置３２は、分離室または区画２２（および滅菌／除染チャンバーまたは領域２４）を蒸発装置３２に接続する戻り導管４６を含む閉環状システムの一部である。戻り導管４６は滅菌／除染チャンバーまたは領域２４からのＶＨＰ戻り４８を形成する。分離室または区画２２と蒸発装置３２の間の戻り導管４６内に電動機８４駆動の送風機８２が配置される。送風機８２は閉環状システム３２を通して滅菌剤および空気を循環させるよう作動する。図１に示すように、送風機８２と分離室または区画２２の間の戻り導管４６に第１のフィルター９２および触媒分解装置９４が配置される。第１のフィルター９２はシステム１０を流れる汚染物を除去するために設けられ、ＨＥＰＡフィルターとするのが好ましい。従来知られているように、触媒分解装置９４はそこを流れる過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を分解するよう作動する。送風機８２と蒸発装置３２の間の戻り導管４６内に空気乾燥器１１２、第２のフィルター１１４および加熱器１１６が配置される。空気乾燥器１１２は閉環状システム内を流れる空気から湿分を除去するよう作動する。第２のフィルター１１４は送風機８２により戻り導管４６内を流れる空気を濾過するよう作動する。加熱器１１６は送風機８２により戻り導管４６内を流れる空気を加熱するよう作動する。この点、空気は蒸発装置３２に入る前に加熱されることになる。
【００２０】
触媒分解装置の上流、すなわち前方の戻り導管４６内に第１の温度検知器１２２が配置される。図に示すように、第１の温度検知器２２は第１のフィルター９２と触媒分解装置９４の間に配置される。第２の温度検知器１２４は触媒分解装置９４の下流、すなわち後方の位置の戻り導管４６内に配置される。図示するように、第２の温度検知器１２４は送風機８２と触媒分解装置９４の間に配置される。送風機８２と触媒分解装置９４の間の戻り導管４６に空気流量検知器１２６が配置される。触媒分解装置９４の下流、すなわち後方の位置の戻り導管４６に相対湿度検知器１３２が配置される。相対湿度検知器１３２は第２の温度検知器１２４と同じ位置に配置するのが好ましい。温度検知器１２２および１２４は触媒分解装置９４の前方（すなわち上流）および後方（すなわち下流）の位置の戻り導管４６を流れるキャリアガスの温度を検知するよう作動する。空気流量検知器１２６は戻り導管４６を流れるキャリアガスの流量を検知するよう作動する。少なくとも触媒分解装置の領域の戻り導管は防熱を施すのが好ましく、図に概略示すように、防熱１２８は触媒分解装置と戻り導管の一部を取り囲む。
【００２１】
第１の温度検知器１２２、第２の温度検知器１２４および空気流量検知器１２６は図１に概略的に示すシステム制御装置１３２に電気信号を与える。制御装置１３２はシステム１０の作動を制御するためプログラムされたシステムマイクロプロセッサーまたはマクロコントローラーである。図１に示すように、制御装置１３２は電動機６４，８４、圧力スイッチ７２およびバランス装置５６にも接続される。
【００２２】
次に、本発明によるシステム１０の作動について述べる。典型的な滅菌／除染サイクルには乾燥段階、状態調節段階、除染段階および通気段階が含まれる。滅菌／除染サイクルを実行する前に、滅菌剤溶液中の過酸化水素の割合に関するデータを制御装置１３２に入れる、すなわち入力する。好ましい実施形態では、過酸化水素３５％と水６５％の滅菌剤溶液を使用する。しかし、過酸化水素と水のその他の濃度も考えられる。
【００２３】
分離室または区画２２、供給導管４２および戻り導管４６は閉環状導管回路を形成する。滅菌／除染サイクルを最初に起動するとき、制御装置１３２によって送風機用電動機８４で送風機８２を駆動させ、それによってキャリアガスを閉環状回路内で循環させる。乾燥段階においては蒸発装置３２は作動させない。図１に示すように、空気乾燥器は閉環状システムを通って、すなわち供給導管４２、戻り導管４６および滅菌／除染チャンバーまたは領域２４または分離室または区画２２を通って循環する空気から湿分を除去する。空気が十分に低い湿度レベルにまで乾燥したとき、乾燥段階は終了する。
【００２４】
次に、滅菌剤を蒸発装置３２に供給するため蒸発装置３２および滅菌剤供給電動機６４を作動させることで状態調節段階を開始する。本発明の好ましい実施形態では、滅菌剤は約３５％の過酸化水素と約６５％の水とからなる過酸化水素溶液である。異なる比率の過酸化水素からなる過酸化水素溶液も考えられる。蒸発装置３２内において従来知られているやり方で液体滅菌剤は蒸発して蒸気過酸化水素（ＶＨＰ）と水蒸気を発生する。蒸気滅菌剤は閉環状導管回路に導入され、キャリアガス（空気）によって分離室または区画内の滅菌／除染チャンバーまたは領域内に供給導管４２で運ばれる。状態調節段階の間においては、ＶＨＰを滅菌／除染チャンバーまたは領域２４に比較的高流量で注入して過酸化水素レベルを所望のレベルにまで短時間で上げる。状態調節段階では送風機８２によって空気を閉循環システム内で循環させる。ＶＨＰは蒸発装置３２からチャンバーまたは領域２４に入るとともに、ＶＨＰはチャンバーまたは領域２４から抜き出されて触媒分解装置を通り、そこで水と酸素に分解される。
【００２５】
状態調節段階が終了した後、除染段階が開始される。除染段階の間においては、蒸発装置３２および滅菌／除染チャンバーまたは領域２４への滅菌剤注入流量を減らし、過酸化水素濃度を所望の一定のレベルに維持する。除染段階は、滅菌／除染チャンバーまたは領域２４およびそこの物品の所望の滅菌または除染を達成するに十分な所定の時間で、過酸化水素濃度を一定の所望のレベルに維持して作動させるのが好ましい。
【００２６】
除染段階が終了した後、制御装置１３２によって蒸発装置３２を停止させて、滅菌／除染チャンバーまたは領域内への蒸気過酸化水素（ＶＨＰ）の流れを停止する。
その後で通気段階に入り過酸化水素を許容の閾値（約１ｐｐｍ）にまでレベルダウンする。この点、送風機８２は閉環状システムを通して空気および滅菌剤を連続して循環させ、蒸気過酸化水素（ＶＨＰ）の残りを触媒分解装置９４で分解させる。
【００２７】
それぞれの作動段階を通じて、第１および第２の温度検知器１２２および１２４は触媒分解装置９４の上流（前方）および下流（後方）の位置の戻り導管４６内の温度を監視し、戻り導管４６内の温度の電気信号表示を制御装置１３２に送る。
【００２８】
本発明によると、制御装置１３２は滅菌／除染チャンバーまたは領域内のＶＨＰの存在および濃度を第１および第２の検知器１２２および１２４からの温度に基づいて決定するようプログラム化される。この点、システムの作動中においては空気および滅菌剤は前述のように閉環状システムを流れる。ＶＨＰが滅菌／除染チャンバーまたは領域２４を出ると、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）は触媒分解装置９４で分解されるが、過酸化水素は次の化学式により水と酸素に分解される。
【００２９】
２Ｈ２Ｏ２→２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２
このプロセスは２．８６８ｋＪ／ｇの量の熱を放出する発熱反応である。システム１０内で発生した熱は分解装置９４に送風される過酸化水素の濃度に依存する。この反応で発生したすべての熱が空気流内に流れるとすると（この流れは、分解装置９４に防熱が施されて分解装置９４の壁を通る熱損失を少なくするよう保持されている場合に分解装置９４が一定状態の温度に一度到達すると生じる）、過酸化水素は分解装置９４による空気温度上昇を使用して算出できる。
【００３０】
このように、状態調節段階および除染段階の間では、第１の温度検出器１２２と第２の温度検知器１２４の検知された温度差は蒸発装置３２で導入された蒸気過酸化水素（ＶＨＰ）の分解と水蒸気の積である。制御装置１３２は温度変化を監視し過酸化水素の推定濃度を算出するようプログラムされる。送風機８２で閉環状システム内の空気および滅菌剤を連続して循環させるので、戻り導管４６の温度に基づく過酸化水素濃度の計算は触媒分解装置９４を通過する前の滅菌／除染チャンバーまたは領域内の過酸化水素量を表す。
【００３１】
本発明では過酸化水素の分解で放出される時間当たりの熱変化（Ｑｐ）はシステムの空気流で吸収される時間当たりの熱変化（ＱＡ）に等しいと仮定する。すなわち、
（１）  Ｑｐ  ＝  ＱＡ
過酸化水素の分解で放出される熱変化（Ｑｐ）は次式で決定される。
【００３２】
（２）  Ｑｐ  ＝  ＣＨ・Ｈ・Ｆ（単位：ＫＪ／ｍｉｎ）
ただし、ＣＨ＝空気流の過酸化水素濃度（単位：ｇ／ｌ）
Ｆ  ＝空気容積流速（単位：標準ｌ／ｍｉｎ）
Ｈ  ＝過酸化水素の発熱反応の熱、すなわち２．８６８ＫＪ／ｇ
空気流により吸収される熱変化（ＱＡ）は次式で決定される。
【００３３】
（３）  ＱＡ  ＝  ｍA・ＣＰ・ΔＴ（単位：ＫＪ／ｍｉｎ）
ただし、ｍA ＝空気質量流速（単位：ｇ／ｍｉｎ）
ΔＴ＝分解装置を通る空気温度変化（単位：℃）
ＣＰ＝湿分空気の比熱
空気質量流量ｍAは空気容積流速（Ｆ ）に標準空気の密度（ρ）を乗じた値に等しい。標準空気の密度（ρ）は約１．２０１ｇ／ｌである。
【００３４】
湿分空気の比熱（ＣＰ）は次式で決定される。
（４）  ＣＰ  ＝  （０．００１＋０．００１８８ω）（単位：ＫＪ／ｋｇ・℃）
ただし、ω＝空気流の湿度比（水の質量を乾燥空気の質量で除した数値）
湿度比は、図に示すように触媒分解装置９４を越えた点において決定される温度（Ｔ）および相対湿度（ＲＨ）を使用して算出される。
【００３５】
次式は相対湿度を絶対湿度に変換するのに使用される。
（５）  ＲＨ  ＝  ｛１＋０．６２２／ωS｝／｛１＋０．６２２／ω｝
ただし、ＲＨ＝相対湿度
ωS  ＝飽和状態における湿度比（水質量／空気質量）  
ω  ＝与えた温度とＲＨにおける湿度比
その結果、ωを解くと次式で表される。
【００３６】
（６）  ω  ＝｛（０．６２２）（ＲＨ）（ωS  ）｝／
｛ωS  ＋０．６２２−（ＲＨ）（ωS  ）｝
飽和湿度比は次式を使用して算出される。
【００３７】
（７）  ωS  ＝０．６２２Ｐω、Ｓ／（Ｐ−Ｐω、Ｓ）
ただし、Ｐω、Ｓ＝以下に与えられた温度における水の蒸気圧力（単位：ｋＰａ）
Ｐ    ＝大気圧（単位：ｋＰａ）
０℃を超える温度に対しては、飽和状態における水の蒸気圧力（ｋＰａ）は次式で決定される。
【００３８】
（８）  Ｐω、Ｓ＝Ｋ｛ｅｘｐ（Ｃ８／（ＴＦ＋４６０）＋Ｃ９＋
（Ｃ１０）（ＴＦ＋４６０）＋
２（Ｃ１１）（ＴＦ＋４６０）＋
３（Ｃ１２）（ＴＦ＋４６０）＋
（Ｃ１３）［ｌｏｇ（ＴＦ＋４６０）］｝
ただし、Ｋ    ＝６．８９４（ＫＰａの場合）  
ＴＦ  ＝蒸気温度（°Ｆ）
Ｃ８  ＝１０４４０．３９７
Ｃ９  ＝１１．２９４６５
Ｃ１０＝０．０２７０２２３５５
Ｃ１１＝０．００００１２８９０３６
Ｃ１２＝２．４７８０６８１Ｅ−０９
Ｃ１３＝６．５４５９６７３
式（２）および（３）を式（１）に代入すると、次式が得られる。
【００３９】
（９）  ＣＨ・Ｈ・Ｆ＝ｍＡ・ＣＰ・ΔＴ
式（９）を解くと過酸化水素の濃度（ＣＨ）は次式で表される。
（１０）ＣＨ＝ｍＡ・ＣP・ΔＴ／（Ｈ・Ｆ）（単位：ｇ／ｌ）
さらに次の算出例で説明する。
【００４０】
典型的なＶＨＰサイクルでは空気流量が約２０ｓｃｆｍ（５６６．４ｌ／ｍｉｎ），過酸化水素滅菌剤の過酸化物濃度が約１ｍｇ／ｌ、水が１．８５７ｍｇ／ｌ（３５％Ｈ２Ｏ２を基準）である。与えた水の濃度は温度２５℃において湿度比０．００３６に等しい。式（１０）を解くとΔＴは２．３℃となり、この値は入手可能な温度測定装置（ＲＴＤ社の熱電対など）の精度範囲内に十分に収まる。
【００４１】
実際には伝導および対流によって分解装置からいくぶんの熱が失われ、これが測定値ΔＴに影響する。これを考慮に入れ、過酸化水素を測定して外部熱損失となる較正曲線を作るために近赤外線計器などの公知の標準を使用して較正を行うことができる。
【００４２】
大抵の場合は囲い区画が小さいので、Ｈ２Ｏ２の半減期によるＨ２Ｏ２濃度の減少は過酸化水素レベルにそれほど影響しない。長い期間にわたってＨ２Ｏ２が残留して触媒物質に接触する大きい囲い区画の場合には、半減期によるＨ２Ｏ２濃度の減少に考慮を払う必要がある。
【００４３】
本発明の別の側面によると、制御装置１３２は、温度差が状態調節段階において所望の速度で増加すること、または除染段階において比較的安定することを確かめるため戻り導管４６の温度を監視するよう作動する。（状態調節段階において）温度差が増加していないことが、または除染段階において安定しないことが制御装置１３２で決定されると、エラー表示がなされる。例えば、不適切な滅菌サイクルを指示する「滅菌剤なし」または「漏洩を調査せよ」などの視覚表示を行うか、または警告音を発してオペレーターに知らせる。
【００４４】
制御装置１３２は、滅菌／除染チャンバーまたは領域内に存在していた過酸化水素の量を前述の式に基づいて算出することができる。前述したように、除染段階において蒸気過酸化水素（ＶＨＰ）の量が一定の所望のレベルに維持されるとき、温度差検出器１２２および１２４は全く一定に維持される。除染段階が終了すると通気段階に入るが、触媒分解装置９４がＶＨＰを分解し空気乾燥器１１２がシステム１０内の湿分を最終的に除去するまで、送風機８２で空気および滅菌剤をシステム１０に連続循環させて、システム１０のＶＨＰの量を減少させる。
【００４５】
このように、本発明は蒸気過酸化水素成分の分解から発生する発熱プロセスを監視することで、滅菌／除染チャンバーまたは領域２４内の蒸気過酸化水素の存在および濃度を決定する簡単で有効な方法を提供する。
【００４６】
今までの記載は本発明の特定の実施形態である。この実施形態は説明だけのために記載されたものであり、当分野の専門家であれば発明の精神や範囲から逸脱することなく数多くの変更や修正を行うことが可能である。請求の発明の範囲内またはそれと均等な発明の範囲内である限りこのような修正や変更はすべて特許請求の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
本発明は一定の部分および部分の配置において具体的な形態をとり、その好ましい実施形態は明細書で詳細に記述し、かつ一部を形成する付帯する図面で説明する。
【図１】蒸気過酸化水素による不活性化システムの概略図である。
【図１】
2008517650.tif 000003
【国際調査報告】
2008517650.tif 000004