特許 6573987 気中微粒子計測器及び清浄環境機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6573987

(24)【登録日】2019年8月23日

(45)【発行日】2019年9月11日

(54)【発明の名称】気中微粒子計測器及び清浄環境機器

(51)【国際特許分類】

   G01N 15/06 20060101AFI20190902BHJP

   C12M 1/00 20060101ALN20190902BHJP

   C12M 1/34 20060101ALN20190902BHJP

【ＦＩ】

   G01N15/06 D

   !C12M1/00 Z

   !C12M1/34 Z

【請求項の数】16

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-558928(P2017-558928)

(86)(22)【出願日】2016年12月16日

(86)【国際出願番号】JP2016087518

(87)【国際公開番号】WO2017115667

(87)【国際公開日】20170706

【審査請求日】2018年1月18日

(31)【優先権主張番号】特願2015-255817(P2015-255817)

(32)【優先日】2015年12月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314005768

【氏名又は名称】ＰＨＣホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】関根 寛直

(72)【発明者】

【氏名】平井 弘樹

(72)【発明者】

【氏名】小林 晃一

(72)【発明者】

【氏名】那須 浩

【審査官】 磯田 真美

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／１７３０７６（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特開２０１４−１７８１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１６６７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０４５７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３４０７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−１４１２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３６０４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−１８２１４９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０３１３９６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 Techcomp Newsletter，２０１４年１０月，Vol. 1, Issue 1，pp. 1-8

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ １５／００ − １５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一時的又は常時的に外気の湿度よりも高湿度に維持されるチャンバーに接続される気中微粒子計測器であって、
吸い込んだ気体中の微粒子を計測する計測部と、
前記チャンバーの装着部と前記計測部とを接続し、前記チャンバー内から吸い込んだ前記気体を前記計測部へ運ぶ吸込配管と、
前記気体が前記吸込配管を通って前記チャンバーから前記計測部へ運ばれるように、前記気体を吸引するポンプと、
前記計測部よりも上流側の経路内の前記気体を加熱する加熱部と、
を備える気中微粒子計測器。

【請求項2】

前記加熱部は、前記吸込配管を覆う構成である、
請求項１に記載の気中微粒子計測器。

【請求項3】

前記ポンプと前記チャンバーの装着部とを接続し、前記ポンプから吐出された気体を前記チャンバーへ運ぶ吐出配管をさらに備え、
前記加熱部は、前記吐出配管を覆う構成である、請求項１又は２に記載の気中微粒子計測器。

【請求項4】

前記吸込配管または前記吐出配管の少なくとも一方は吸湿性の樹脂膜によって構成された請求項３に記載の気中微粒子計測器。

【請求項5】

前記加熱部が第１熱量を発熱して運転しているときに前記計測部に吸い込まれる気体の流量が、前記加熱部が前記第１熱量より小さい第２熱量を発熱して運転しているとき又は停止しているときの前記流量よりも多くなるように、前記ポンプを駆動させる制御部を備える
請求項１〜４の何れか一項に記載の気中微粒子計測器。

【請求項6】

前記ポンプの駆動を制御して前記計測部に吸い込まれる気体の流量を調整する制御部を備え、
前記制御部は、
前記流量が第１流量になるように、前記ポンプを駆動させる第１モードと、
前記流量が前記第１流量より多い第２流量になるように、前記ポンプを駆動させる第２モードと、
を有する請求項１に記載の気中微粒子計測器。

【請求項7】

前記吸込配管内の気体中に含まれる水分を凝結させることにより前記気体中の水分を除去する除去部を備える、
請求項１〜５の何れか一項に記載の気中微粒子計測器。

【請求項8】

前記除去部は、前記加熱部よりも上流側に設けられる、
請求項７に記載の気中粒子計測器。

【請求項9】

一時的又は常時的に外気の湿度よりも高湿度に維持されるチャンバーと、
前記チャンバーに接続される気中微粒子計測器と、
を備え、
前記気中微粒子計測器は、
吸い込んだ気体中の微粒子を計測する計測部と、
前記チャンバーの装着部と前記計測部とを接続し、前記チャンバー内から吸い込んだ前記気体を前記計測部へ運ぶ吸込配管と、
前記気体が前記吸込配管を通って前記チャンバーから前記計測部へ運ばれるように前記気体を吸引するポンプと、
前記計測部よりも上流側の経路内の気体を加熱する加熱部と、
を有する清浄環境機器。

【請求項10】

前記加熱部は、前記吸込配管を覆う構成、又は、前記チャンバーの前記装着部に設けられる構成である、
請求項９に記載の清浄環境機器。

【請求項11】

前記ポンプと前記チャンバーの装着部とを接続し、前記ポンプから吐出された気体を前記チャンバーへ運ぶ吐出配管をさらに備え、
前記加熱部は、前記吐出配管を覆う構成である、請求項９又は１０に記載の清浄環境機器。

【請求項12】

前記吸込配管または前記吐出配管の少なくとも一方は吸湿性の樹脂膜によって構成された請求項１１に記載の清浄環境機器。

【請求項13】

前記加熱部が第１熱量を発熱して運転しているときに前記計測部に吸い込まれる気体の流量が、前記加熱部が前記第１熱量より小さい第２熱量を発熱して運転しているとき又は停止しているときの前記流量よりも多くなるように、前記ポンプを駆動させる制御部
を備える請求項９〜１２の何れか一項に記載の清浄環境機器。

【請求項14】

前記チャンバー内の湿度を上げるために、水蒸気又はミスト状の水分を供給する供給部と、
前記供給部から水蒸気又はミスト状の水分が供給されているときに前記計測部に吸い込まれる気体の流量が、前記供給部から水蒸気又はミスト状の水分が供給されていないときの前記流量よりも少なくなるように、前記ポンプを駆動させる制御部と、
を備える請求項９〜１２の何れか一項に記載の清浄環境機器。

【請求項15】

前記制御部は、前記供給部から前記水蒸気又は前記ミスト状の水分が供給されているとき、前記ポンプを停止させる
請求項１４に記載の清浄環境機器。

【請求項16】

気体中の微粒子を計測する気中微粒子計測器を着脱自在な清浄環境機器であって、
一時的又は常時的に外気の湿度よりも高湿度に維持されるチャンバーと、
前記チャンバーと前記気中微粒子計測器とを着脱自在に接続する接続部と、
前記接続部を流れる前記気体を加熱する加熱部と、
を備える清浄環境機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、気中微粒子計測器及び清浄環境機器に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば再生医療のために細胞を培養等する作業において、清浄度の指標として作業環境中の微粒子を計測するために微粒子計測器ないしパーティクルカウンタが利用される（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−５８２３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような微粒子計測器は、通常、日常的な状態（温度、湿度）における気中の微粒子を測定するために使用される。しかし、例えばアイソレータやインキュベータのような一時的又は常時的に高湿度になる清浄環境機器内における気体中の微粒子を測定する場合、通常の微粒子計測器では、気中の水分粒子やサンプリングチューブ内での結露の影響があり、正確な微粒子の計測ができないおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記課題を解決するための１つの発明は、一時的又は常時的に外気の湿度よりも高湿度に維持されるチャンバーに接続される気中微粒子計測器であって、吸い込んだ気体中の微粒子を計測する計測部と、前記チャンバーの装着部と前記計測部とを接続し、前記チャンバー内から吸い込んだ前記気体を前記計測部へ運ぶ吸込配管と、前記気体が前記吸込配管を通って前記チャンバーから前記計測部へ運ばれるように、前記気体を吸引するポンプと、前記計測部よりも上流側の経路内の前記気体を加熱する加熱部と、を備える。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、一時的又は常時的に高湿度になる気体中の微粒子を計測する場合でも、正確な微粒子の計測を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態における清浄環境機器を概略的に示す図である。

【図2】第２実施形態における清浄環境機器を概略的に示す図である。

【図3】第３実施形態における清浄環境機器を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本明細書及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。

【0009】

［第１実施形態］
図１を参照して、第１実施形態における清浄環境機器１を説明する。図１は、第１実施形態における清浄環境機器１を概略的に示す図である。

【0010】

（清浄環境機器の構成）
図１に示されるように、清浄環境機器１は、チャンバー１１０と、チャンバー１１０内の湿度を上げるために、水蒸気又はミスト状の水分を供給する供給部１２８と、チャンバー１１０に接続される気中微粒子計測器１２０と、を有する。

【0011】

チャンバー１１０は、例えばアイソレータやインキュベータであって、生体試料の作業（例えば細胞の培養）が行われる閉じた作業空間を提供する。本実施形態において、チャンバー１１０には、供給部１２８によって水蒸気又はミスト状の水分が供給される。供給部１２８は、清浄環境機器１の制御部１１３によって制御される。水蒸気又はミスト状の水分は、チャンバー１１０内の加湿又は滅菌に用いられる、加湿水、滅菌ガス、及び、滅菌液を噴霧器などで霧状にした微粒子を含む。また、ここでいう水分は、水だけでなく水溶液を含む。

【0012】

チャンバー１１０内は、供給部１２８により一時的又は常時的に外気の湿度よりも高湿度に維持される。例えば、アイソレータの場合、供給部１２８は、滅菌液を気化させた滅菌ガスを供給する。そして、滅菌工程において、内壁に滅菌ガスを結露させる必要があるため、内部の湿度が一時的に１００％近くになる。インキュベータの場合、供給部１２８は、内部に配設された加湿水を貯留する貯水部である。その貯水部がヒーターで加熱されることで、内部の湿度が常時的に９５％程度に維持される。これらの清浄環境機器では、内部が９０％以上になるため、本開示に係る技術が特に有効であるが、少なくとも一時的又は常時的に外気の湿度よりも高湿度に維持される機器において有効である。かかるチャンバー１１０では、清浄な作業環境を維持する必要があることから、作業空間内の気体に含まれる微粒子が所定の許容値を超えないように、気体中の微粒子が気中微粒子計測器１２０によって計測される。なお、チャンバー１１０は、吸込配管１２４を接続するための装着部１１１と、吐出配管１２５を接続するための装着部１１２と、を有している。

【0013】

気中微粒子計測器１２０は、図１に示されるように、計測部１２１、ポンプ１２２、制御部１２３、吸込配管１２４、吐出配管１２５、ヒーター１２６、及び、除去部１２７を備えている。計測部１２１、ポンプ１２２、及び制御部１２３は、筐体１２９に収納されている。なお、吸込配管１２４、吐出配管１２５、ヒーター１２６、及び、除去部１２７は、チャンバー１１０に付属する構成要素とされてもよい。

【0014】

計測部１２１は、吸い込んだ気体中の微粒子を計測する。計測部１２１は、例えば光散乱式のセンサであって、計測部１２１に吸い込まれた微粒子にレーザ光を照射し、微粒子からの光の散乱をセンサで捉えることによって微粒子を検出する。

【0015】

計測部１２１の気体吸込口には流量計１２１ａが設けられている。流量計１２１ａは、計測部１２１に吸い込まれる気体の流量を測定し、測定信号を制御部１２３に出力する。かかる測定信号は、制御部１２３によるポンプ１２２の吸引量の制御に用いられる。なお、流量計１２１ａは、計測部１２１の下流側に設けられてもよい。

【0016】

吸込配管１２４は、チャンバー１１０の装着部１１１と計測部１２１とを接続し、チャンバー１１０内から吸い込んだ気体を計測部１２１へ運ぶ。

【0017】

ポンプ１２２は、例えばダイヤフラムポンプや回転ポンプであって、気体が吸込配管１２４を通ってチャンバー１１０から計測部１２１へ運ばれるように、気体を吸引する。本実施形態では、ポンプ１２２は、計測部１２１の下流側に接続されているが、計測部１２１の上流側に接続されてもよい。なお、ポンプ１２２の動作は、制御部１２３との関係で追って説明される。

【0018】

吐出配管１２５は、ポンプ１２２とチャンバー１１０の装着部１１２とを接続し、ポンプ１２２から吐出された気体をチャンバー１１０へ運ぶ。したがって、図１に矢印で示されるように、チャンバー１１０内の気体は、装着部１１１から吸い出され、吸込配管１２４、計測部１２１、ポンプ１２２、及び吐出配管１２５を経て、装着部１１２からチャンバー１１０内に戻される。つまり、吸込配管１２４、計測部１２１、ポンプ１２２、及び吐出配管１２５は、気体が流れる経路を形成している。

【0019】

ヒーター１２６は、加熱部の一例であって、計測部１２１よりも上流側の経路内の気体を加熱する。第１実施形態では、ヒーター１２６は、吸込配管１２４を実質的に全部覆う構成である。もっとも、ヒーター１２６は、吸込配管１２４を部分的に覆う構成でもよい。

【0020】

ヒーター１２６の温度は、制御部１２３によって制御される。例えば、ヒーター１２６の下流側の経路に、気体の温度を測定する温度センサ（不図示）が設けられ、制御部１２３は、その温度センサで測定された気体の温度と所定の設定温度とに基づいて、ヒーター１２６の温度を制御する。所定の設定温度は、例えば１００℃であり、あるいは、ユーザにより設定されてもよい。

【0021】

除去部１２７は、加熱部１２６よりも上流側に設けられ、吸込配管１２４内の気体中に含まれる水分を凝結させることにより気体中の水分を除去する。第１実施形態では、除去部１２７は、装着部１１１とヒーター１２６との間の経路に設けられている。

【0022】

除去部１２７は、例えば、吸込配管１２４における位置Ａから鉛直下方に分岐した分岐管１２４ａと、その分岐管１２４ａの下端から滴下する水滴を受ける容器と、から構成されていてもよい。例えば、チャンバー１１０内の温度が３７℃であり、外気が２５℃であるとすれば、高湿度であるチャンバー１１０内の気体は吸込配管１２４において冷却されて凝結する。このような凝結の結果生じた水分が、分岐管１２４ａから容器に滴下して貯留し、他方で、水分が減少した気体がヒーター１２６に向かって流れることになる。

【0023】

あるいは、除去部１２７は、経路内の気体を冷却水と熱交換することで気体中の水分を凝結させる凝縮器でもよい。

【0024】

制御部１２３は、ポンプ１２２の駆動を制御して計測部１２１に吸い込まれる気体の流量を調整する。例えば、制御部１２３は、ヒーター１２６が第１熱量を発熱して運転しているときに計測部１２１に吸い込まれる気体の流量が、ヒーター１２６が第１熱量より小さい第２熱量を発熱して運転しているとき又は停止しているときの流量よりも多くなるように、ポンプ１２６を駆動させる。なお、制御部１２３は、清浄環境機器１の制御部１１３と独立させてもよいし、連携するようにしてもよい。また、制御部１２３と制御部１１３とを一体としてもよい。

【0025】

ポンプ１２２の吸引量は、気体の状態方程式に基づいて調節される。例えば、ヒーター１２６による加熱前の気体の圧力、体積、及び温度をそれぞれＰ_１、Ｖ_１、及びＴ_１とし、加熱後の気体の圧力、体積、及び温度をそれぞれＰ_２、Ｖ_２、及びＴ_２とすると、気体の状態方程式から、次の（式１）が成立する。
Ｐ_１×Ｖ_１／Ｔ_１ ＝ Ｐ_２×Ｖ_２／Ｔ_２ ・・・ （式１）

【0026】

この（式１）によれば、圧力一定（Ｐ_１＝Ｐ_２）として、２５℃で２８．３２Ｌの空気は、１００℃に加熱されると３５．４５Ｌに膨張することになる。したがって、例えば、ヒーター１２６による加熱の有無に関わらず２５℃の気体の所定体積中の微粒子の数に相当する計測値を得ることが求められる場合、吸込配管１２４を流れる２５℃の気体をヒーター１２６で１００℃に加熱するとすれば、ポンプ１２２の吸引量が、ヒーター１２６による加熱が行われない場合のポンプ１２２の吸引量の１．２５倍になるように調整されるとよい。あるいは、ポンプ１２２の吸引量を一定とすれば、計測部１２１による計測が行われる時間間隔が、ヒーター１２６による加熱が行われない場合の計測部１２１による計測が行われる時間間隔の１．２５倍になるように調整すればよい。

【0027】

また、制御部１２３は、供給部１２８の動作状況を監視することもでき、供給部１２８の動作に応じて制御部１２３はポンプ１２２の吸引量を制御することもできる。具体的には、供給部１２８から水蒸気又はミスト状の水分が供給されているときに計測部１２１に吸い込まれる気体の流量が、供給部１２８から水蒸気又はミスト状の水分が供給されていないときの気体の流量よりも少なくなるように、ポンプ１２２を駆動させてもよい。例えば、制御部１２３は、供給部１２８から滅菌ガスの供給又は加湿水、滅菌液の噴霧が行われているとき、ポンプ１２２を停止させてもよい。つまり、チャンバー１１０内で加湿、滅菌が行われているときには、ポンプ１２２による気体の吸引は停止されてもよい。なお、制御部１２３は、供給部１２８の動作を制御する制御部１１３からの信号に応じてポンプ１２２の吸引量を制御してもよい。

【0028】

また、制御部１２３は、計測モード、及びリセットモード（エアレーションモード）を有している。計測モードは、計測部１２１による計測が行われるべく、計測部１２１に吸い込まれる気体の流量が、ヒーター１２６の温度に応じた所定の流量（第１流量）になるように、ポンプ１２２を駆動させるモードであり、第１モードに相当する。また、リセットモードは、計測部１２１を初期状態に戻すべく、計測モードにおける気体の流量よりも多い流量（第２流量）の気体が計測部１２１内に流されるように、ポンプ１２２が駆動されるモードであり、第２モードに相当する。リセットモードは、例えば１日に一回実行される。あるいは、リセットモードは、チャンバー１１０内の加湿又は滅菌後に加湿水、滅菌液、滅菌ガスを気体の経路内から迅速に除去するために実行されてもよい。

【0029】

（清浄環境機器の動作）
上述した構成を有する清浄環境機器１の動作を説明する。清浄環境機器１の動作は、気体中の微粒子の計測が行われている時の動作、計測部１２１が初期状態にリセットされる時の動作、及び、チャンバー１１０内が滅菌される時の動作に大別されるので、以下、順に説明する。

【0030】

・ 微粒子の計測時
上述のように、チャンバー１１０内の気体は、ポンプ１２２によって吸込配管１２４を介して計測部１２１に吸引され、計測部１２１において微粒子を計測される。その際、チャンバー１１０から吸い出された高湿度の気体は、除去部１２７において水分を除去されるとともに、ヒーター１２６によって所望の温度に加熱される。そのため、加熱後の気体の湿度は、加熱前の気体の湿度に比べて低下する。したがって、気体が吸込配管１２４において結露することを防止できるとともに、計測部１２１が気体中の水分の影響を受けることを抑制することができるから、気体中の微粒子を正確に計測することが可能となる。

【0031】

また、制御部１２３は、加熱による気体の膨張を上記（式１）に基づいて計算し、計算結果に基づいてポンプ１２２の吸引量を制御する。これにより、計測部１２１は、ヒーター１２６による気体の加熱が行われた場合でも、所定温度（例えば２５℃）の気体の所定体積中の微粒子の数に相当する計測結果を得ることができる。

【0032】

・ 計測部１２１が初期状態にリセットされる時
上述したように、計測部１２１は、１日に一回、初期状態にリセットされる。その際、制御部１２３は、ポンプ１２２の吸引量が、上述した微粒子の計測時におけるポンプ１２２の吸引量より大きくなるように、ポンプ１２２を制御する。このとき、ヒーター１２６は、経路内の気体を所望の温度に加熱する。したがって、加熱されて湿度の低下した高温の気体が計測部１２１に流入し、これにより計測部１２１内が乾燥する。よって、計測部１２１による計測の信頼性が確保される。

【0033】

・ チャンバー１１０内が加湿、滅菌される時
上述のように、チャンバー１１０内の汚染を防止等するべく、チャンバー１１０内は定期的に加湿、滅菌される。チャンバー１１０内の加湿、滅菌は、供給部１２８からチャンバー１１０内に滅菌ガスを供給し、あるいは加湿水、滅菌液を供給部１２８からチャンバー１１０内に噴霧することにより行われる。加湿の際、微粒子の計測が行われる必要性はなく、また加湿、滅菌を確実に行うため、制御部１２３は、ポンプ１２２による気体の吸引を停止させる。なお、加湿、滅菌後には、加湿水、滅菌ガス及び滅菌液を気体の経路から除去するべく、制御部１２３は、上述したリセット時と同様に、ポンプ１２２が計測時より多くの量の気体を吸引するように制御してもよい。なお、本実施形態では、ヒーター１２６は、吸込配管１２４を覆う構成として説明したが、これに限定されるものではない。流路全体を加熱するとさらによい。

【0034】

具体的には、例えば、ヒーター１２６は、吸込配管１２４を覆うだけでなく、吐出配管１２５の全体または一部を覆う構成とするとよい。

【0035】

流路の一部だけでなく、流路全体を加熱することによって吸込配管１２４および吐出配管１２５などの配管の結露をさらに抑えることができる。

【0036】

また、排気側の流路、例えば吐出配管１２５は、それを経由して気体をチャンバー１１０に戻すので、排気側の流路において結露が発生すると、水微粒子をチャンバー１１０内に戻してしまう可能性がある。したがって、吐出配管１２５などの排気側の流路も保温したほうが望ましい。

【0037】

このような構成とすることによって、気体が吐出配管１２５において結露することを防止できるとともに、計測部１２１が気体中の水分の影響を受けることをさらに抑制することができるから、気体中の微粒子をさらに正確に計測することが可能となる。

【0038】

また、ヒーター１２６によって吸込配管１２４および吐出配管１２５などの配管を加熱する場合、温度は約４０℃より高くしないようにするとさらによい。

【0039】

このようにすることによって、計測部１２１に用いているセンサ、特にレーザに対して高温による悪影響を及ぼさないようにできるので、計測部１２１の安定性および寿命を確保できる。

【0040】

［第２実施形態］
図２を参照して、第２実施形態における清浄環境機器２の全体構成を説明する。図２は、第２実施形態における清浄環境機器２を概略的に示す図である。図２において、清浄環境機器１と同様の構成には同様の符号が付されている。

【0041】

図２に示されるように、清浄環境機器２は、第１実施形態における清浄環境機器１と同様に、チャンバー２１０と供給部２２８と気中微粒子計測器２２０とを有する。ただし、第１実施形態における除去部１２７に相当する構成は含まれない。

【0042】

また、気中微粒子計測器２２０に含まれるヒーター２２６は、吸込配管２２４における筐体２２９の外側を部分的に覆っている。したがって、吸込配管２２４においてヒーター２２６によって覆われている区間は、第１実施形態における吸込配管１２４より短い。そこで、ヒーター２２６は、例えば、第１実施形態におけるヒーター１２６よりも高温で気体を加熱したり、ヒーター２２６の内部で配管を巻き回して表面積を増したりして、短い区間でも十分な加熱を可能にしている。

【0043】

このような第２実施形態における清浄環境機器２の動作は、第１実施形態と同様に、気体中の微粒子の計測が行われている時の動作、計測部２２１が初期状態にリセットされる時の動作、及び、チャンバー２１０内が加湿、滅菌される時の動作に大別される。これらの各動作の詳細は省略される。

【0044】

なお、本実施形態において、吸込配管２２４または吐出配管２２５の少なくとも一方は吸湿性の樹脂膜によって構成してもよい。吸湿性の樹脂膜としては、例えばナフィオンチューブなどが、広く知られている部材であり、詳細の説明は省略するが、水分がチューブの内側から外側へ排出され水分を除去できる作用を有するものである。なお、「ＮＡＦＩＯＮ」は登録商標である。

【0045】

具体的には、吸込配管２２４の全体または一部にナフィオンチューブを使用してもよい。つまり、ナフィオンチューブを装着部２１１とヒーター２２６との間の経路に設けてもよい。

【0046】

このような構成とすることによって、ナフィオンチューブを設けた装着部２１１とヒーター２２６との間の経路において、ナフィオンチューブから水分が排出され、装着部２１１から入ってきた高湿度であるチャンバー２１０内の気体は、水分が減少してヒーター２２６に向かって流れることになる。

【0047】

したがって、気体が吸込配管２２４において結露することを防止できるとともに、計測部２２１が気体中の水分の影響を受けることを抑制することができるから、気体中の微粒子を正確に計測することが可能となる。

【0048】

また、吐出配管２２５の全体または一部にナフィオンチューブを使用してもよい。つまり、ナフィオンチューブを装着部２１２とポンプ２２２との間の経路に設けてもよい。

【0049】

このような構成とすることによって、ナフィオンチューブを設けた装着部２１２とポンプ２２２との間の経路において、ナフィオンチューブから水分が排出され、水分が減少した気体が装着部２１２からチャンバー２１０内に向かって流れることになる。

【0050】

したがって、気体が吐出配管２２５において結露することを防止できるとともに、計測部２２１が気体中の水分の影響を受けることを抑制することができるから、気体中の微粒子を正確に計測することが可能となる。

【0051】

ナフィオンチューブによって十分に水分を除去できる場合には、ヒーター２２６を省略する構成とすることも可能であり、装置を簡素な構成とすることができる。なお、ここで十分に水分を除去できる場合とは、所望の気体中の微粒子を計測する正確さにおいて計測部２２１が気体中の水分の影響を受けない程度の状態に水分を除去できる場合のことである。

【0052】

［第３実施形態］
図３を参照して、第３実施形態における清浄環境機器の全体構成を説明する。図３は、第３実施形態における清浄環境機器を概略的に示す図である。図３において、清浄環境機器１と同様の構成には同様の符号が付されている。

【0053】

図３に示されるように、清浄環境機器３は、チャンバー３１０と供給部３２８と気中微粒子計測器３２０とを有する。ただし、第２実施形態と同様に、第１実施形態における除去部１２７に相当する構成は含まれない。

【0054】

また、ヒーター３２６は、チャンバー３１０の装着部３３１に取り付けられ、装着部３１１及び吸込配管３２４（接続部）を流れる気体を加熱する。ヒーター３２６は、第２実施形態におけるヒーター２２６と同様に、例えば、第１実施形態におけるヒーター１２６よりも高温で気体を加熱したり、ヒーター３２６の内部で配管を巻き回して表面積を増したりすることで、十分な加熱を可能にしている。

【0055】

このような第３実施形態における清浄環境機器３の動作は、第１実施形態と同様に、気体中の微粒子の計測が行われている時の動作、計測部３２１が初期状態にリセットされる時の動作、及び、チャンバー３１０内が加湿、滅菌される時の動作に大別される。これらの各動作の詳細は省略される。

【0056】

前述したとおり、気中微粒子計測器１２０（２２０，３２０）は、一時的又は常時的に外気の湿度よりも高湿度に維持されるチャンバー１１０（２１０，３１０）に接続される気中微粒子計測器１２０（２２０，３２０）であって、吸い込んだ気体中の微粒子を計測する計測部１２１（２２１，３２１）と、チャンバー１１０（２１０，３１０）の装着部１１１（２１１，３１１）と計測部１２１（２２１，３２１）とを接続し、チャンバー１１０（２１０，３１０）内から吸い込んだ気体を計測部１２１（２２１，３２１）へ運ぶ吸込配管１２４（２２４，３２４）と、気体が吸込配管１２４（２２４，３２４）を通ってチャンバー１１０（２１０，３１０）から計測部１２１（２２１，３２１）へ運ばれるように、気体を吸引するポンプ１２２（２２２，３２２）と、計測部１２１（２２１，３２１）よりも上流側の経路内の気体を加熱する加熱部１２６（２２６，３２６）と、を備える。かかる実施形態によれば、チャンバー１１０（２１０，３１０）から吸い出された高湿度の気体はヒーター１２６（２２６，３２６）によって加熱され、加熱後の気体における湿度が低下する。これにより、気体が吸込配管１２４（２２４，３２４）及び計測部１２１（２２１，３２１）において結露することを防止することができる。よって、高湿度の気体中の微粒子を測定する場合でも正確な計測を行うことができる気中微粒子計測器を提供することが可能となる。

【0057】

また、加熱部１２６（２２６，３２６）が吸込配管１２４（２２４，３２４）を覆う構成であることにより、吸込配管１２４（２２４，３２４）を流れる気体を効率よく加熱することが可能となる。

【0058】

また、加熱部１２６（２２６，３２６）が第１熱量を発熱して運転しているときに計測部１２１（２２１，３２１）に吸い込まれる気体の流量が、加熱部１２６（２２６，３２６）が第１熱量より小さい第２熱量を発熱して運転しているとき又は停止しているときの流量よりも多くなるように、ポンプ１２２（２２２，３２２）を駆動させる制御部１２３（２２３，３２３）を備えてもよい。かかる実施形態によれば、加熱部１２６（２２６，３２６）の発熱量にかかわらず、気体の所定体積中に含まれる微粒子の数に相当する計測結果を得ることができる。よって、計測結果の比較が容易である。

【0059】

また、ポンプ１２２（２２２，３２２）の駆動を制御して計測部１２１（２２１，３２１）に吸い込まれる気体の流量を調整する制御部１２３（２２３，３２３）を備え、制御部１２３（２２３，３２３）は、前記流量が第１流量になるように、ポンプ１２２（２２２，３２２）を駆動させる計測モードと、前記流量が第１流量より多い第２流量になるように、ポンプ１２２（２２２，３２２）を駆動させるリセットモードと、を有してもよい。かかる実施形態によれば、制御部１２３（２２３，３２３）がリセットモードであるときでも、ヒーター１２６（２２６，３２６）は、経路内の気体を所望の温度に加熱する。したがって、相対的に湿度の低い高温の気体が計測部１２１（２２１，３２１）に流入し、計測部１２１（２２１，３２１）内が乾燥する。よって、計測部１２１（２２１，３２１）による計測の信頼性が確保される。

【0060】

また、吸込配管１２４内の気体中に含まれる水分を凝結させることにより気体中の水分を除去する除去部１２７を備えてもよい。この除去部１２７は、加熱部１２６よりも上流側に設けられることが好ましい。かかる実施形態によれば、気体が吸込配管１２４において結露することを防止し、計測部１２１が気体中の水分の影響を受けることを抑制するので、微粒子を正確に計測することが可能となる。

【0061】

清浄環境機器１（２，３）は、一時的又は常時的に外気の湿度よりも高湿度に維持されるチャンバー１１０（２１０，３１０）と、チャンバー１１０（２１０，３１０）に接続される気中微粒子計測器１２０（２２０，３２０）と、を備え、気中微粒子計測器１２０（２２０，３２０）は、吸い込んだ気体中の微粒子を計測する計測部１２１（２２１，３２１）と、チャンバー１１０（２１０，３１０）の装着部１１１（２１１，３１１）と計測部１２１（２２１，３２１）とを接続し、チャンバー１１０（２１０，３１０）内から吸い込んだ気体を計測部１２１（２２１，３２１）へ運ぶ吸込配管１２４（２２４，３２４）と、気体が吸込配管１２４（２２４，３２４）を通ってチャンバー１１０（２１０，３１０）から計測部１２１（２２１，３２１）へ運ばれるように気体を吸引するポンプ１２２（２２２，３２２）と、計測部１２１（２２１，３２１）よりも上流側の経路内の気体を加熱する加熱部１２６（２２６，３２６）と、を有する。かかる実施形態によれば、チャンバー１１０（２１０，３１０）から吸い出された高湿度の気体はヒーター１２６（２２６，３２６）によって加熱され、加熱後の気体における湿度が低下する。これにより、気体が吸込配管１２４（２２４，３２４）及び計測部１２１（２２１，３２１）において結露することを防止することができる。よって、高湿度の気体中の微粒子を測定する場合でも正確な計測を行うことができる清浄環境機器を提供することが可能となる。

【0062】

また、加熱部１２６（２２６，３２６）は、吸込配管１２４（２２４，３２４）を覆う構成、又は、チャンバー１１０（２１０，３１０）の装着部１１１（２１１，３１１）に設けられる構成でもよい。かかる実施形態によれば、吸込配管１２４（２２４，３２４）を流れる気体を効率よく加熱することが可能となる。

【0063】

また、加熱部１２６（２２６，３２６）が第１熱量を発熱して運転しているときに計測部１２１（２２１，３２１）に吸い込まれる気体の流量が、加熱部１２６（２２６，３２６）が第１熱量より小さい第２熱量を発熱して運転しているとき又は停止しているときの流量よりも多くなるように、ポンプ１２２（２２２，３２２）を駆動させる制御部１１３（２１３，３１３）を備えてもよい。かかる実施形態によれば、加熱部１２６（２２６，３２６）の発熱量にかかわらず、気体の所定体積中に含まれる微粒子の数に相当する計測結果を得ることができる。よって、計測結果の比較が容易である。なお、制御部１１３（２１３，３１３）は、気中微粒子計測器１２０（２２０，３２０）の制御部１２３（２２３，３２３）と連携するようにしてもよいし、一体としてもよい。

【0064】

また、制御部１１３（２１３，３１３）は、チャンバー１１０（２１０，３１０）内の湿度を上げるために、水蒸気又はミスト状の水分を供給する供給部１２８（２２８，３２８）と、供給部１２８（２２８，３２８）から水蒸気又はミスト状の水分が供給されているときに計測部１２１（２２１，３２１）に吸い込まれる気体の流量が、供給部１２８（２２８，３２８）から水蒸気又はミスト状の水分が供給されていないときの流量よりも少なくなるように、ポンプ１２２（２２２，３２２）を駆動させてもよい。例えば、制御部１１３（２１３，３１３）は、供給部から水蒸気又はミスト状の水分が供給されているとき、ポンプ１２２（２２２，３２２）を停止させることが好ましい。かかる実施形態によれば、計測部１２１（２２１，３２１）が水蒸気又はミスト状の水分の影響を受けることを抑制し、微粒子を正確に計測することができる。

【0065】

気体中の微粒子を計測する気中微粒子計測器３２０を着脱自在な清浄環境機器３であって、一時的又は常時的に外気の湿度よりも高湿度に維持されるチャンバー３１０と、チャンバー３１０と気中微粒子計測器３２０とを着脱自在に接続する接続部（装着部３１１及び吸込配管３２４と、この接続部を流れる気体を加熱する加熱部３２６）と、を備える。かかる実施形態によれば、チャンバー３１０から吸い出された高湿度の気体はヒーター３２６によって加熱され、加熱後の気体における湿度が低下する。これにより、気体が接続部において結露することを防止することができる。よって、高湿度の気体中の微粒子を測定する場合でも正確な計測を行うことができる清浄環境機器を提供することが可能となる。

【0066】

前述した実施形態は、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や改良等が可能であり、また、本発明はその等価物も含む。

【0067】

例えば、清浄環境機器は、再生医療用途に限定されず、無菌製剤、粉末充填、無菌試験、ケミカルハザードなどの用途に用いられてもよい。

【0068】

また、吐出配管１２５，２２５，３２５は設けられなくてもよい。この場合、ポンプ１２２，２２２，３２２から吐出された気体は清浄環境機器１，２，３の外部に排出されることになる。また、チャンバー１１０，２１０，３１０内の気体が例えばＣＯ_２を多く含む場合には、チャンバー１１０，２１０，３１０内にＣＯ_２を補充する必要がある。

【符号の説明】

【0069】

１，２，３ 清浄環境機器
１１０，２１０，３１０ チャンバー
１２０，２２０，３２０ 気中微粒子計測器
１２１，２２１，３２１ 計測部
１２２，２２２，３２２ ポンプ
１２３，２２３，３２３ 制御部
１２４，２２４，３２４ 吸込配管
１２５，２２５，３２５ 吐出配管
１２６，２２６，３２６ ヒーター（加熱部）
１２７ 除去部
１２８，２２８，３２８ 供給部

【図1】

【図2】

【図3】