JP3528131B2 - 微生物的加圧気体調節装置 - Google Patents

微生物的加圧気体調節装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は微生物的加圧気体調節装置に関するものであ
る。
本発明の特に有利な利用分野は、例えば病院における
手術もしくは処置ユニットや医薬品及び化粧品産業並び
に農業−食品産業で利用されるクリーンルームなどへの
給気系のような系統に流される加圧空気又は酸素の調節
である。
衝撃（impaction）の理論を利用した周囲空気の微生
物的調節装置は既に知られている。
これら公知の装置では、多数の小孔が穿たれたフィル
ターと呼ばれる衝撃板に対面配置されたペトリ皿を用
い、ポンプによりフィルターの小孔を通して吸引される
周囲空気から塵埃粒子を捕集しており、この場合、フィ
ルターの小孔を通過する気流はペトリ皿の培養基上に吹
き付けられることになる。
気体ジェットによって培養基上に噴射された塵埃中に
含まれる微生物は、培養基が適していれば増殖してコロ
ニーを形成する。従ってこれらの菌は数日間の保持の後
には誰でも裸眼で判るほどの目視可能なコロニーになっ
ている。
公知の装置を用いた加圧気体の調節では、予め数バー
ルに圧縮された気体の予備的な圧力放出が必要であり、
通常、これは衝撃波を伴う破裂音を生じる。これらの気
体圧力の先鋭な変化は、この気体に随伴する塵埃粒子に
含まれている微生物の死滅を招く結果となる。従って、
放出された気体を測定しても、その気体の微生物汚染の
測定値は得られない。
本発明は、塵埃粒子を随伴する加圧気体の調節に際
し、塵埃粒子に含まれる微生物の全滅もしくは部分的な
死滅を生じることのない新規な微生物的加圧気体調節装
置を提供しようとするものである。
具体的には、本発明による装置は加圧気体に含まれる
塵埃粒子を捕集するための捕集手段を備え、この捕集手
段は気体入口と気体出口とを備えた内側キャビティ内に
配置され、少なくとも装置の稼働中は内側キャビティ内
の有効気体圧力が該キャビティに導入される塵埃随伴気
体の圧力と同等にされる。
従って、本発明による装置は、加圧気体の給気系もし
くは該気体を貯蔵した容器の出口に直結することが好ま
しい。
本発明による装置の一つの有利な特徴によれば、該装
置は前記補修手段の下流で前記キャビティの出口に設け
られた音速ノズルを備えている。
この音速ノズルは装置内で加圧された気体の圧力を放
出するのに用いられ、一定の容積流を維持しながら気体
の圧力を大気圧まで減圧する。これは、圧力に無関係に
本発明の装置が衝撃レベルで同一容積流を達成できるの
で有利である。
音速ノズルの口径は所要の容積流に適合できることは
述べるまでもない。
以下の限定を意図しない実施例を示す添付図面による
説明によって本発明の内容および作動の様子が完全に理
解されよう。
単一の図は本発明による微生物的加圧気体調節装置の
縦断面図である。
図は、例えば圧縮空気又は圧縮酸素のような加圧気体
の微生物的調節を行うための装置を示している。
この装置は、実質的に中心軸Ｘの周りを巡る内側キャ
ビティ３を形成するように蓋２で閉じられたケーシング
１を備えている。この蓋２は、リングシール４と公知の
環状クリップ５とによってケーシング１の上に封止して
閉められている。蓋２は、キャビティの中心軸Ｘと同心
の開口６を備えている。この開口６内には弁（図示しな
い）が設けられており、この弁は、例えば加圧気体の供
給系に接続可能である。この弁が開かれると気体がキャ
ビティ３内に導入可能となる。
更に、ケーシング１は、例えば直径90mmの標準的なペ
トリ皿７を軸Ｘに直行する面上で開口６に対面するよう
に配置するためと、このペトリ皿７の上方に衝撃板とし
ての多数の小孔の穿たれたフィルター８を配置するため
の内部フィッティングを備えている。ペトリ皿７には約
16mLの培養基、所謂寒天が充填されている。衝撃板、す
なわちフィルター８の小孔９の出口9aと寒天の表面との
間の間隔ｈは小孔９の内径ｄとの関係で定められてい
る。
小孔９は、その軸心がペトリ皿７の底面に向かってほ
ぼ直角となるように向けられてフィルター８を形成して
いる。小孔９はジェットをペトリ皿７の底面へ向けて導
いている。小孔９の大きさとフィルター８の小孔９の数
は、各小孔を通過する気体ジェットの要求速度に応じて
定められる。この速度は、ペトリ皿７に捕集すべき塵埃
粒子の粒径に依存する。
可能な限り詳細な塵埃を捕集するためには、塵埃粒子
を随伴する気体ジェットがフィルター８の小孔９を出て
行く際に極めてきつい曲がりに従うようにすることが好
ましく、そのためには口径の小さな小孔が必要である。
従って、小孔９を出て行く加圧気体のジェットは極めて
小さな曲率半径の経路に沿って高速でペトリ皿７の培養
基上に達し、それにより微小な塵埃粒子がペトリ皿７の
培養基上に直接吹き付けられることになる。但し、ペト
リ皿７の培養基上に塵埃粒子を吹き付ける速度は、塵埃
粒子に含まれる微生物が培養基に激しく衝合されるとス
トレスを受けて培養基におけるコロニー形成が困難にな
るので、過剰に高速にすべきではない。
上述の理由で、フィルターの小孔を出て行く加圧気体
ジェットの推奨速度は約20m/秒の範囲である。これは、
例えばフィルター８の小孔を口径0.4mmで約600個にして
約100L/分の流量を得るようにすれば実現できる。フィ
ルター８の直径はペトリ皿の内径より少し小さく、本例
では90mmである。寒天の表面とフィルター８との間隔ｈ
は、ほぼ2d〜6dの範囲である。
図示の実施例によれば、ペトリ皿７は、ケーシング１
によって形成されているキャビティ３の底に配置された
板バネ10による支持タブ（本実施例ではペトリ皿７の周
囲に３つの支持タブが間隔をあけて設けられているが、
図にはそのうちの一つしか現れていない）の上に置かれ
ている。フィルター８は、ケーシング１の上端面内周寄
り部分1a上に置かれたサポート11（本実施例ではフィル
ターと一体の部分を形成している）により吊持されてい
る。板バネ10は調整留め具7b（一つのみ示す）を備え、
この留め具は軸Ｘに交差する方向にサポート11まで延在
し、該サポートによって位置決めされている。サポート
11と蓋２との間のシールは環状シール12によって果たさ
れている。
ここで特記すべきことは、フィルター８とペトリ皿７
で構成される捕集手段の下部における内側キャビティ３
の容積が最小であることである。図示の実施例では、こ
の容積は約30cm3である。一方、フィルター８とキャビ
ティ３への入口６との間にある室の容積は任意でよい。
キャビティ３は、ケーシング１に外方へ向けて設けら
れた気体出口13を備えている。この出口13は軸Ｘと同軸
である。ペトリ皿７よりも下流で出口13よりも上流に尾
のようノズル14が配置されている。更に詳しくは、音響
ノズル14はケーシング１の内側から軸Ｘ上に同軸配置さ
れ、気体出口13に直結されている。
図示の実施例では、ケーシング１は複数の支持脚15の
上に配置されている。
この装置の作動は以下に述べる通りである。
蓋２の入口６を加圧気体供給源に接続して弁を開くこ
とによりキャビティ３内に加圧気体を導入する。この加
圧気体はフィルター８の小穴９を通過し、随伴する塵埃
粒子をフィルター８の小穴からペトリ皿７の培養基上に
吹き付け、ペトリ皿７の周縁部から逃げて行く。従っ
て、加圧気体は音速ノズル14を介して外部へ排気され
る。装置が作動状態にあるとき、内側キャビティ３内の
平均有効圧力はそこを通過する加圧気体の圧力に等し
い。音速ノズル14は、加圧状態で到来する気体の圧力を
大気圧になるまで放出し、この間、放出後の一定の容積
流、特に培養基への塵埃粒子の衝撃レベルにおける一定
容積流を維持する。これは、係る容積流が衝撃特性を定
めることから好都合なことである。
本装置で捕集される塵埃粒子は0.5μｍ以上の粒径で
ある。
本装置における気体流量は、フィルターの小孔の数と
口径との関係で約10〜1000L/分の範囲内で変えることが
できる。
勿論、本発明は以上に説明した図示の実施例に限定さ
れるものではなく、当業者であれば本発明の理念に沿っ
た種々の変形が可能である。特に、ペトリ皿のための板
バネと調整留め具以外による固定手段も可能であり、例
えばケーシングの内壁に取り付けたフックなどを利用し
てもよい。また、本装置に適合する部品を単一ブロック
に組み立てることも可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C12M 1/00 - 3/10 ＢＩＯＳＩＳ／ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ) ＰｕｂＭｅｄ ＥＵＲＯＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】塵埃粒子を随伴した加圧気体の微生物的調
    節装置であって、気体入口（６）と気体出口（13）とを
    有する内側キャビティ（３）内に配置された塵埃粒子捕
    集用の捕集手段（7,8）を備え、前記内側キャビティ内
    の有効気体圧力が少なくとも装置の作動中は塵埃随伴気
    体の圧力と同等にされていることを特徴とする微生物式
    加圧気体調節装置。
  2. 【請求項２】捕集手段（7,8）より下流で前記キャビテ
    ィ（３）の気体出口（13）に配置された音速ノズル（1
    4）を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の装
    置。
  3. 【請求項３】捕集手段（７）と気体出口（13）との間に
    おけるキャビティ（３）の容積が最小寸法で約30cm3の
    範囲にあることを特徴とする請求項１または２に記載の
    装置。
  4. 【請求項４】蓋（２）によって密封閉鎖されて内側キャ
    ビティ（３）を形成するケーシング（１）を備え、該ケ
    ーシング（１）が前記捕集手段（7,8）を担持するため
    の内部支持手段（10,11）を備えていることを特徴とす
    る請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
  5. 【請求項５】前記捕集手段が、前記キャビティ（３）へ
    の気体入口（６）に対面するようにキャビティ（３）内
    に配置された培養基入りのペトリ皿（７）と、該ペトリ
    皿（７）の上方に平行配置された複数の小孔の穿たれた
    衝撃板（８）とを備えていることを特徴とする請求項４
    に記載の装置。
  6. 【請求項６】前記衝撃板（８）が、ペトリ皿（７）の底
    に向かって指向した約600個の小孔（９）を備え、これ
    ら小孔（９）の口径（ｄ）が約0.4mmであることを特徴
    とする請求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】ペトリ皿（７）内の培養基の表面と衝撃板
    （８）の位置との間隔ｈが、衝撃板（８）の小孔（９）
    の大きさとの関連で定められていることを特徴とする請
    求項５または６に記載の装置。
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