TWI874695B - 超細薄霧供給系統 - Google Patents
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Abstract
藉由將除污液做成超細薄霧,以少量而供給適當量的除污液至除污目標房間的同時,因為可以全面地散佈並遍及除污目標房間的內部,因此在預期除污效果徹底的同時,也能夠縮短通氣等的操作時間、達到除污作業的效率化,提供這樣的超細薄霧供給系統。
由薄霧排放裝置和收斂超音波產生裝置構成;薄霧排放裝置具備將除污液轉變為細微的薄霧、從排放口排放至除污目標房間的內部的超音波霧化設備。收斂超音波產生裝置,具備在超音波霧化設備的排放口附近的複數的振動盤,在同相位使該複數的振動盤做超音波振動,從各個盤面分別向垂直方向藉由超音波使其產生定向性的超音波聲流;配置了各超音波聲流的定向方向,在超音波霧化設備的排放口排放出來的薄霧的排出方向前面可以收斂起來的複數的振動盤。
Description
本發明係有關於將除污液作成超細薄霧(ultrafine mist)來供給的超細薄霧供給系統,特別是,有關於將細微薄霧更進一步細微化作成超細薄霧來供給的超細薄霧供給系統。
在製造藥品或食品等的製造現場、或者在手術室等的醫療現場,維持室內的無菌狀態是很重要的。特別是關於作為製造藥品的工作間的無菌室的除污,必須完成符合優良製造規範(GMP;Good Manufacturing Practice)的高度除污確效(decontamination validation)。
近年來,關於無菌室等的工作間《以下稱為『除污目標房間』》的除污,廣泛採用過氧化氫(hydrogen peroxide)《氣體(gas)或薄霧(mist)》,此過氧化氫具有強大的殺菌效用,價格便宜又容易取得,並且,最後分解成氧和水,作為對環境友善的除污氣體很有效。因此,對於除污目標房間的內部有效供給氣化後的過氧化氫水的建議,提出於下述專利文獻1等已有許多。
另一方面,過氧化氫的除污效果,係在除污目標部位的表面冷凝的過氧化氫水的冷凝薄膜,此已記載於下述專利文獻1中;也就是說,藉由使經過氣化而供給的過氧化氫氣體在除污目標房間的壁面等除污目標部位的表面冷凝,來進行除污。因而,為了在預期除污目標房間的除污效果的徹底的同時,也預期除污作業的效率化,就要考慮,將過氧化氫氣體的供給量加多使氧化氫水的冷凝薄膜快速產生,或者,就供給液體狀態《例如,液滴(droplet)》的過氧化氫水。
【專利文獻1】特開2006-320392號公報
【專利文獻2】特公昭61-4543號公報
附帶提出,在除污目標房間,供給過剩量的過氧化氫氣體,或者,直接供給過氧化氫水的液滴的話,則產生過度的冷凝或很多不均勻的冷凝,設置在除污目標房間內部的各種製造設備或精密測量儀器或者除污目標房間的牆部表面等,因為產生出來的高濃度的過氧化氫水的冷凝膜,發生被腐蝕的問題。又,藉由過氧化氫除污之後,進行用乾淨空氣除去殘留在除污目標房間的內部的過氧化氫或冷凝膜的通氣(aeration);但是,供給了過剩量的過氧化氫氣體或過氧化氫水的液滴的情形時,產生的問題是:除去在除污目標房間的牆部表面等產生的高濃度過氧化氫水的冷凝膜的通氣,需要相當多的時間。
因此,本發明對應前述的各種問題,藉由將除污液做成超細薄霧,以少量方式供給適當數量的除污液至除污目標房間的同時,因為可以使其全面地散佈並遍及於除污目標房間的內部,在預期除污效果的徹底的同時,也縮短通氣等的操作時間,可以預期除污作業的效率化,本發明以提供此種超細薄霧供給系統作為目標。
為了要解決前述課題,本發明團隊人員專心研究的結果,係在將除污液薄霧化的同時,藉著使收斂的超音波聲流(converged ultrasonic acoustic flow)發生作用,做成更細微化的超細薄霧,可以促進過氧化氫的氣體化,找出此方法,本發明至此完成。又,下述各申請專利範圍項所記載的括弧內的數字,係表示本發明相關之實施態樣的各構造組成的編號。
亦即,本發明相關之超細薄霧供給系統(20),依據申請專利範圍第1項,具有將除污液的薄霧(61)排放至除污目標房間的薄霧排放裝置(30),和超細微化被排放的前述除污液薄霧而促進氣體化、使其全面散佈.遍及於前述除污目標房間的內部的收斂超音波產生裝置(40);前述薄霧排放裝置,具備將前述除污液轉變為細微的薄霧、從排放口排放至前述除污目標房間的內部的超音波霧化設備(ultrasonic atomizer apparatus)(32);前述收斂超音波產生裝置,具備在前述超音波霧化設備的排放口附近的複數的振動盤(41a~41d),在同相位使該複數的振動盤做超音波振動,從各個盤面分別向垂直方向藉由超音波使其產生定向性的超音波聲流(42a~42d),各超音波聲流的定向方向,在前述超音波霧化設備的排放口排放出來的前述薄霧的排出方向前面可以收斂起來,藉由配置前述複數的振動盤,前述超音波霧化設備的排放口排放出來的前述薄霧更進一步細微化,轉變為超細薄霧(60)的同時,也促進氣體化,使該超細薄霧由前述排放口到分離的位置都遍及,以此作為特徵。
又,本發明,依據申請專利範圍第2項所述,係申請專利範圍第1項所述之超細薄霧供給系統,前述薄霧排放裝置中,具有將前述除污液作成初步薄霧來供給的初步薄霧供給裝置(50),
前述初步薄霧供給裝置,具備產生壓縮空氣的壓縮空氣產生設備(51),及供給前述除污液的除污液供給設備(52),及將前述壓縮空氣和前述除污液作氣液混合、產生初步薄霧的初步薄霧產生設備(53),及連通前述壓縮空氣產生設備到前述初步薄霧供給裝置之間的空氣供給配管(51a),及連通前述除污液供給設備到前述初步薄霧供給裝置之間的除污液供給配管(52a),及連通前述初步薄霧供給裝置到前述薄霧排放裝置之間的初步薄霧供給配管(53a),前述薄霧排放裝置,具備初步薄霧接收器(31),該初步薄霧接收器,具備用前述初步薄霧供給配管作為媒介,將供給來的初步薄霧經氣液分離後的空氣排放至外部的排氣孔(31b),前述超音波霧化設備,具備壓電式振盪器(Piezoelectric oscillator)(32b)和以貫通內外方式裝設的靠著該壓電式振盪器的振動、將已氣液分離的除污液氣體化的複數細小孔的多孔振動板(32a),將該多孔振動板的表面作為前述排放口,朝向前述除污目標房間的內部,以此作為特徵。
又,本發明,依據申請專利範圍第3項所述,係申請專利範圍第1項或第2項所述之超細薄霧供給系統,前述超音波霧化設備,配設為將前述多孔振動板的表面作為前述排放口,朝向前述除污目標房間的內部,背面朝向前述初步薄霧接受器的內部,供給至前述初步薄霧接受器的初步薄霧,由前述初步薄霧供給配管朝向前述多孔振動板的背面被排放而作氣液分離,分離後的除污液,從該多孔振動板的背面移動至表面之際被霧化,從該表面被排放至前述除污目標房間的內部,以此作為特徵。
又,本發明,依據申請專利範圍第4項所述,係申請專利範圍第1項或第2項所述之超細薄霧供給系統,前述超音波霧化設備,配設為將前述多孔振動板的表面作為前述排放口,朝向前述除污目標房間的內部,背面朝向裝設在前述初步薄霧接受器的內部下端部分的液池,供給至前述初步薄霧接受器的初步薄霧,由前述初步薄霧供給配管被排放至前述初步薄霧接受器的內部而做氣液分離,分離後的除污液,被回收至該初步薄霧接受器的前述液池之後,由前述多孔振動板的背面向表面移動之際被霧化,從該表面被排放至前述除污目標房間的內部,以此作為特徵。
依據前述構造組成,本發明相關之超細薄霧供給系統,具有將除污液的薄霧排放至除污目標房間內部的薄霧排放裝置,及藉由超細微化被排放的除污液薄霧而促進氣化、使其全面散佈.遍及於除污目標房間內部的收斂超音波產生裝置。薄霧排放裝置,具備將除污液轉變為細微的薄霧、從排放口排放至除污目標房間內部的超音波霧化設備(ultrasonic atomizer apparatus);收斂超音波產生裝置,具備在超音波霧化設備的排放口附近的複數的振動盤,使該複數的振動盤以同相位的超音波振動,從各個盤面分別向垂直方向藉由超音波使其產生定向性的超音波聲流。
配置複數的震動盤,使這些超音波聲流的定向方向在從超音波霧化設備的排放口被排放的薄霧的排放方向前面可以收斂起來。因此,超音波霧化設備的排放口排放出來的薄霧更進一步細微化,轉變為超細薄霧的同時,也促進氣體化,可以使該超細薄霧從排放口到分離的位置都遍及。
如此,依據前述構造組成,藉由將除污液做成超細薄霧,以少量方式供給適當數量的除污液至除污目標房間的同時,因為可以使其全面地散佈並遍及在除污目標房間的內部,在預期除污效果的徹底的同時,也縮短通氣等的操作時間,可以預期除污作業的效率化,因而能夠提供這種超細薄霧供給系統。
又,依據前述構造組成,超細薄霧供給系統,具有將除污液作成初步薄霧(preliminary mist)供給至薄霧排放裝置的初步薄霧供給裝置。初步薄霧供給裝置,具備產生壓縮空氣的壓縮空氣產生設備、和供給除污液的除污液供給設備、和將壓縮空氣和除污液作氣液混合而產生初步薄霧的初步薄霧產生設備、和連通壓縮空氣產生設備至初步薄霧產生設備之間的空氣供給配管、和連通除污液供給設備至初步薄霧產生設備之間的除污液供給配管、和連通初步薄霧產生設備至薄霧排放裝置之間的初步薄霧供給配管。
初步薄霧排放裝置,配備初步薄霧接收器;該初步薄霧接收器,具備了以初步薄霧供給配管為媒介、將供給來的初步薄霧經氣液分離後的空氣排放至外部的排氣孔。超音波霧化設備,配備藉由壓電式振盪器和該壓電式振盪器的振動,將氣液分離後的除污液霧化的複數細小孔以貫通內外方式裝設的多孔振動板,此多孔振動板的表面作為排放口,朝向除污目標房間的內部。如此,可以更具體地表現前述作用效果。
又,依據前述構造組成,超音波霧化設備,配設為將多孔振動板的表面作為排放口朝向除污目標房間的內部,背面則朝向初步薄霧接收器的內部。供給至初步薄霧接收器的初步薄霧,從初步薄霧供給配管朝向多孔振動板的背面排出而分離氣體液體,分離後的除污液,從該多孔振動板的背面移動至表面之際薄霧化,從表面被排放至除污目標房間的內部。如此,可以更具體地表現前述作用效果。
又,依據前述構造組成,超音波霧化設備,配設為將多孔振動板的表面作為排放口朝向除污目標房間的內部,背面則朝向裝設在初步薄霧接收器的內部下端部分的液池。供給至初步薄霧接收器的初步薄霧,從初步薄霧供給配管朝向多孔振動板的背面排出而分離氣體液體,分離後的除污液,在該初步薄霧接收器的液池被回收後,從多孔振動板的背面移動至表面之際薄霧化,從表面被排放至除污目標房間的內部。如此,可以更具體地表現前述作用效果。
10:隔離室
20:超細薄霧供給系統
30:薄霧排放裝置
31:初步薄霧接受器
31a:液池
31b:排氣孔
31c:障礙板
32:超音波霧化設備
32a:多孔振動板
32b:壓電式振盪器
40:收斂超音波產生裝置
41a~41d:振動盤
42a~42d:超音波聲流
43:焦點《收斂部位》
50:初步薄霧供給裝置
51:空氣壓縮機
51a:空氣供給配管
52:過氧化氫水貯槽
52a:除污液供給配管
52b:供給幫浦
52c:秤量計
53:噴射器
53a:初步薄霧供給配管
60:超細薄霧
61:薄霧
70:過氧化氫氣體濃度測量設備
80:工作用手套
【圖1】係透視配備了本發明相關之超細薄霧供給系統的隔離室(isolator)的內部的概要透視圖(schematic perspective view)。
【圖2】係從隔離室的內部見到圖1的超細薄霧供給系統的概要配置圖(schematic configuration diagram),(A)係正面圖、(B)係透視圖。
【圖3】係顯示構成圖1的超細薄霧供給系統的薄霧排放裝置的1個實例,(A)係正面圖、(B)係側面剖面圖。
【圖4】係顯示在實施例的各測試中的隔離室內部的過氧化氫氣體濃度的測定結果的圖形(graph)。
【圖5】係顯示在實施例的各測試中配置在隔離室內部的工作用手套各部位的除污效果,(A)係顯示工作用手套上黏貼了酵素指示劑的部位、(B)係顯示酵素指示劑的LRD值的圖形。
本發明相關之超細薄霧供給系統,為了將作為除污目標房間的無塵室(clean room)或隔離室(isolator)、無菌隔離系統(restricted access barrier system;RABS)、或者連接這些除污目標房間的通過室(pass room)或通過箱(pass box)等的內部、或配置在這些除污目標房間的內部的除污目標設備或除污目標物品除污,稱為嫆來供給除污液至這些除污目標房間的內部的供給系統。又,本發明相關之超細薄霧供給系統,,與目前的將除污液氣化來供給的供給設備不同,而是將除污液轉換為超細薄霧來供給的供給系統。
又,本發明相關之超細薄霧供給系統,不只是將將除污液轉換為超細薄霧來供給,也可以在供給之際將水等其他液體轉換為超細薄霧。舉例來說,在除污之前,實行隔離室內部的濕度控制(humidity control)之際,使用本發明相關之超細薄霧供給系統,供給超細的水的薄霧(也稱為『霧(fog)』)至室內,也可以在控制濕度為除污最適當的溼度之際使用。
本發明中,所謂『薄霧(mist)』係廣義解釋,包含細微化漂浮於空氣中的液滴的態樣、氣體和液滴混合存在的態樣、在氣體和液滴之間冷凝和蒸發的反覆相位變化(phase change)的態樣等。再者,本發明中,這些『薄霧』在更細區分,依照構成薄霧的主成分的粒子直徑的大小順序,分別使用『初步薄霧(preliminary mist)』、『薄霧(mist)』、『超細薄霧(ultrafine mist)』。
首先,本發明中所稱『初步薄霧(preliminary mist)』,不是只有包含一般定義的薄霧的10微米(μm)以下的粒子,而是包含具有比那更多的粒子直徑的液滴,就是說將細微化而漂浮於空氣中的液滴作為主成分《係主成分、非全部成分》之物。作為初步薄霧產生裝置,例如,將液體直接霧化的單流體噴嘴(single fluid spray nozzle)、壓電高壓噴射設備(Piezo high pressure injection apparatus)、浸沒型超音波霧化設備(Immersion type ultrasonic atomizer apparatus)、圓盤式霧化設備(disk type atomizer)、圓盤篩孔式霧化設備(disk mesh type atomizer)
等。又,用高壓空氣將液體薄霧化的噴射器(ejector)或二流體噴嘴(two fluids spray nozzle)等都是。
其次,本發明中所謂『薄霧(mist)』,係藉由超音波振動的作用,一般定義為薄霧的10微米以下的粒子為主成分《係主成分、非全部成分》之物,也包含一般定義為霧的5微米以下的粒子之物。
再來,本發明所謂『超細薄霧(ultrafine mist)』,係指超音波振動的作用所產生的薄霧,接受收斂超音波產生裝置《詳細內容將於後說明》的作用,連同所含5微米以下的霧,都更進一步均勻化成為超細的3微米以下的超細粒子,以此為主成分《係主成分、非全部成分》之物。此超細薄霧,由於粒子直徑非常小,表面積則變大,是在氣體和薄霧之間,活躍地反覆進行冷凝和蒸發的相位變化的狀態。因而,將除污液做成超細薄霧的情形時,除污液藉由在氣體和薄霧之間活躍地反覆進行冷凝和蒸發的相位變化,可以維持高度的除污效果和除污效率。
以下,藉由本發明相關之超細薄霧供給系統的實施態樣,詳細說明本發明;再者,本發明,並未侷限於下述實施態樣。顯示於下述實施態樣相關之超細薄霧供給系統中,使用過氧化氫水作為除污液;再者,供給至本發明相關之超細薄霧供給系統的除污液,並未侷限於過氧化氫水,例如,也可以是過氧醋酸(peracetic acid)的水溶液等的液體除污液。
本實施態樣,係有關於配置在作為除污目標房間的隔離室的超細薄霧供給系統。圖1係透視配備了本發明相關之超細薄霧供給系統的隔離室(isolator)的內部的概要透視圖(schematic perspective view);在圖1中,隔離室10的圖示右側壁面上方部分,配置了超細薄霧供給系統20;超細薄霧供給系統20,具有薄霧排放裝置30和收斂超音波產生裝置40《詳細內容將於後說明》。
又,在隔離室10的外部,配置了供給初步薄霧至超細薄霧供給系統20的初步薄霧供給裝置50;初步薄霧供給裝置50,具備產生壓縮空氣的空氣壓縮機51和過氧化氫水貯槽(tank)52和噴射器(ejector)53。空氣壓縮機51,係為了產生用來搬運過氧化氫水的載運氣體(carrier gas)的壓縮空氣而作用為壓縮空氣產生設備,產生的壓縮空氣,以空氣供給配管51a為媒介,被供給至噴射器53。又,空氣壓縮機51,可以配置在與隔離室10分離的位置。
過氧化氫水貯槽(tank)52,係用來貯存作為除污用薄霧的過氧化氫水超細薄霧的產生來源的過氧化氫水而作為除污液供給設備。過氧化氫水,以除污液供給配管52a為媒介、利用供給幫浦(pump)52b,供給至噴射器53。再者,過氧化氫水貯槽52,係在空氣壓縮機51的近旁,可以設置在與隔離室10分離的位置。
於此處,貯存在過氧化氫水貯槽52裡的過氧化氫水的濃度,雖然沒有特別的限定,但一般來說,考慮危險物品等的處理,使用30~35%重量比的水是較合於理想。又,過氧化氫水貯槽52,具備檢測內部的過氧化氫水殘餘量的秤量計52c和控制殘餘量的控制設備《未顯示於圖》。
噴射器53,將過氧化氫水在壓縮空氣中做氣液混合、用來產生初步薄霧而作為初步薄霧產生設備。產生的初步薄霧,以初步薄霧供給配管53a為媒介、被供給至超細薄霧供給系統20。又,噴射器53,係在空氣壓縮機51和過氧化氫水貯槽52的近旁,可以設置在與隔離室10分離的位置。
於此處,初步薄霧產生設備,並未限定是噴射器,也可以使用前述的單流體噴嘴(single fluid spray nozzle)、壓電高壓噴射設備(Piezo high pressure injection apparatus)、浸沒型超音波霧化設備(Immersion type ultrasonic atomizer apparatus)、圓盤式霧化設備(disk type atomizer)、圓盤篩孔式霧化設備(disk mesh type atomizer)、二流體噴嘴(two fluids spray nozzle)等。
又,於圖1中,顯示從超細薄霧供給系統20供給至隔離室10的內部的過氧化氫水的超細薄霧60。又,在隔離室10的內部的圖示底部左邊《與隔離室10分離的位置》,配備了用來測量隔離室10的內部的過氧化氫氣體濃度的過氧化氫氣體濃度測量設備70;又,在隔離室10的內部的圖示左側壁面,配置了一對工作用手套80。再者,過氧化氫氣體濃度測量設備70和工作用手套80,在下述的實施例中,使用在除污效果的確認。
其次,說明關於超細薄霧供給系統20。圖2係從隔離室的內部見到的超細薄霧供給系統的概要配置圖,(A)係正面圖、(B)係透視圖。於圖2中,超細薄霧供給系統20,具有薄霧排放裝置30和收斂超音波產生裝置40;又,於圖2中,省略了隔離室10的側面壁面,清楚地圖示出薄霧排放裝置30。
薄霧排放裝置30配備了初步薄霧接受器31和超音波霧化設備32。初步薄霧接受器31,接受以初步薄霧供給配管《圖中未顯示》為媒介、被供給的初步薄霧,將過氧化氫水和空氣作氣液分離的同時,把從初步薄霧中氣液分離後的空氣排放至外部《詳細構造將於後敘述》。超音波霧化設備32,將氣液分離後的過氧化氫水轉變為細微薄霧61、排放至隔離室10的內部。
收斂超音波產生裝置40,係由環繞超音波霧化設備32的排放口而配置在隔離室10的內部側面壁面上方部分的4個振動盤41a~41d所構成;於此處,超音波霧化設備32的排放口到各振動盤41a~41d的距離,雖然沒有特別的限定,例如,0~20毫米(mm)是優選,但是也可以是0~100毫米左右。
於本實施態樣中,作為4個振動盤41a~41d,任一者都使用發送頻率40千赫茲(kHz;kilohertz)附近的超音波的超銳定向性(super-directivity)超音波發送器(transmitter)《直流電(DC)12伏特(V)、50毫安培(mA)》;再者,振動盤的個數,2個以上為優選,也可以是3個以上的複數。又,關於配置在各振動盤的超音波發送器的種類和個數、大小和構造、輸出(output)等,並沒有特別的限制。又,於本實施態樣中,關於超音波發送器中的超音波產生機制(generation mechanism)、頻率範圍(frequency ranges)及輸出等,並沒有特別的限制。
發送超銳定向性的超音波的4個振動盤41a~41d,在設置於中心的超音波霧化設備32的排放口的排放軸線的前面,由超音波振動形成的超音波聲流(acoustic streaming)可以收斂,以朝向內部的角度裝設在相互的發送聲波方向。於此處,所謂朝向內部的角度,係相對於超音波霧化設備32的排放口的排放軸線,超音波聲流的仰角做成比0度(0°)大、比90度(90°)小的裝設角度,較合於理想的是30度以上、60度以下的裝設角度。
再者,於本實施態樣中,4個振動盤41a~41d在相同相位進行超音波振動,從各盤表面向個別的垂直方向產生定向性的超音波聲流42a~42d;又,在超音波霧化設備32的排放口的排放軸線的前面,使來自各盤面的發送聲波方向收斂。其結果,從各振動盤41a~41d發生的各超音波聲流42a~42d,在焦點43《收斂部位43》處,變成相互的加強,在該部位,最大能量集中起來。
如此,來自超音波霧化設備32的排放口被排放至隔離室10的內部的過氧化氫水的細微薄霧61,成為得到集中後的聲流的最大能量,而更進一步細微化,變成過氧化氫水的超細薄霧60;再來,收斂的超音波聲流的最大能量,做成超細薄霧60的同時,也促進氣體化,相對於超細薄霧60,使薄霧前進方向的超音波聲流的擠壓力作用,因此,超細薄霧60,可以全面的散佈.遍及到隔離室10的內部的更分離的位置。
再者,由於使用控制設備《圖中未顯示》,在控制4個振動盤41a~41d的各超音波發送器的頻率、輸出、發送時間的同時,藉由使超音波的發送間歇運轉(intermittent operate)或者強弱運轉(strong and weak operate),可以使作用於超細薄霧60的聲音輻射壓力(acoustic radiation pressure)的擠壓力(pressing force)有變化,也可以控制散佈並遍及。
在隔離室10的內部全面地散佈並遍及的過氧化氫水的超細薄霧60,由於其粒子直徑小使表面積變大,薄霧的蒸發效率高,蒸發和冷凝活躍地反覆發生;其結果,超細薄霧60中的過氧化氫氣體濃度變高,配置在隔離室10的內部壁面和內部的機器的外表面上形成均勻且薄層的冷凝膜。如此一來,在隔離室10的內部壁面和內部的機器的外表面上不會生成無用的冷凝,用少量的過氧化氫水供給,呈現高度除污環境。又,因為以少量的過氧化氫水就能有效
除污,所以在隔離室10的內部殘留的超細薄霧60的冷凝膜的通氣效率有提高,除污作業的時間縮短化成為可能。
於此處,說明關於薄霧排放裝置30。圖3係顯示構成超細薄霧供給系統的薄霧排放裝置的1個實例,(A)係正面圖、(B)係側面剖面圖。於圖3中,薄霧排放裝置30,係由初步薄霧接受器31和超音波霧化設備32所構成。
初步薄霧接受器31,由正面內部做成半紡錘形狀(half-spindle-shaped)剖面(cross section)的空間構成,在半紡錘形狀的寬度集縮起來的正面下端部分,裝設超音波霧化設備32。此內部空間的下端部分,為了具有氣液分離後的少量過氧化氫水的液池31a的功能而將寬度集縮起來。又,初步薄霧接受器31的背面下端部分《超音波霧化設備32相對方向的位置》處,初步薄霧供給配管53a的末端朝向初步薄霧接受器31的內部連通起來;初步薄霧接受器31的背面內部的上端部分處,有排氣孔31b的開口。初步薄霧接受器31的內部中央的初步薄霧供給配管53a的末端和排氣孔31b之間,裝設了障礙板(baffle board)31c。
超音波霧化設備32,係將氣液分離後的過氧化氫水薄霧化的複數細微孔《圖中未顯示》以由貫通正背面方式裝設的近似圓盤狀的多孔振動板32a、和使該多孔振動板32a產生薄膜振動的做成近似圓環板狀的壓電式振盪器(piezoelectric vibrator)32b、和控制此壓電式振盪器32b的振動的控制裝置《圖中未顯示》所構成。多孔振動板32a,做成覆蓋壓電式振盪器32b的內孔部分而貼合在壓電式振盪器32b處。
又,多孔振動板32a,係其正面朝向隔離室10的內部《圖示左邊方向》、背面朝向初步薄霧接收器31的內部而裝設;多孔振動板32a的複數的細微孔貫通隔離室10的內部和初步薄霧接收器31的內部。再者,於圖3中,係以多孔振動板32a的表面朝向水平方向排放過氧化氫薄霧的方式配設,但並非侷限於此,也可以朝向下方或者依照配設位置朝向上方排放。
於此態樣中,初步薄霧,以初步薄霧供給配管53a為媒介,排放至初步薄霧接收器31的內部。在初步薄霧接收器31的內部,多孔振動板32a的背面和初步薄霧供給配管53a的末端係相對方向,因此,被排放的初步薄霧,直接、被排放至向多孔振動板32a的背面而分離氣液。此氣液分離後的過氧化氫水,以超音波振動的多孔振動板32a的複數細微孔為媒介,變成細微薄霧《過氧化氫薄霧》,排放至隔離室10的內部,發生除污效果。
再者,在多孔振動板32a的背面,即使氣液分離後的過氧化氫水的一部分被積留在液池31a,這些係極少數量,以多孔振動板32a的複數細微孔為媒介,也能變成細微薄霧,排放至隔離室10的內部;另一方面,氣液分離後的空氣,由排氣孔31b排放至外面。
如此,由於供給至超音波霧化設備32的過氧化氫水的數量,能夠精確地控制在必要的最低程度,對於作為除污目標的1個房間或複數的隔離室10而言,即使設置長距離的配管,也可以避免過氧化氫水的殘留、能進行有效率的除污。再進一步,由於可以供給隔離室10正確數量的過氧化氫薄霧,作為超音波霧化設備32的心臟的超音波振盪器,就不會發生因欠缺過氧化氫水導致故障之事。又,用必要的最低程度的過氧化氫水的數量,可以得到充分的除污效果,就能夠達到除污液體的高效率使用。
此處,多孔振動板32a的細微孔的孔徑和孔數,並沒有特別的限制,只要能確保超音波霧化效果和過氧化氫薄霧的充足供給量者即可。再者,通常是具有4~11微米(μm)的孔徑,但是選擇比細菌孢子(spore)的尺寸更小《例如,0.5~3微米》的孔徑的話,發揮過濾效果,就不會發生因細菌造成過氧化氫水被污染的情形。
此處,藉由實施例,說明前述構造組成相關的超細薄霧供給系統的作用效果。再者,於本實施例中,以圖1所示之隔離室10來實施。魚隔離室10的內部,超細薄霧供給系統20、和過氧化氫氣體濃度測量設備70和工作用手套80,配置在分離的位置。
於本實施例中,隔離室10係體積4立方公尺(m3)《寬3公尺×深度1公尺×高度1.3公尺》的封閉空間,實行4種除污測試《實施例1及比較例1~3》。首先,本發明相關之實施例1《將此做為測試X》,使用超細薄霧供給系統20,供給過氧化氫水《35%重量比》至隔離室10的內部;再者,於測試X中,使用初步薄霧供給裝置50,將初步薄霧供給至超細薄霧供給系統20的薄霧排放裝置30;再者,測試X中的過氧化氫水的供給數量,從預先進行的初步測試的結果,是12.5公克/立方公尺(g/m3)、除污時間為60分鐘《包括通氣時間》。
其次,比較例1《將此做為測試W》,僅使用超細薄霧供給系統20之中的薄霧排放裝置30、中止收斂超音波產生裝置40來供給過氧化氫水至隔離室10的內部。再者,測試W中,與實施例1《測試X》相同,使用初步薄霧供給裝置50,將初步薄霧供給至薄霧排放裝置30;再者,測試W中的過氧化氫水的供給數量,與實施例1《測試X》相同,是12.5公克/立方公尺(g/m3)、除污時間為60分鐘《包括通氣時間》。
其次,比較例2《將此做為測試Y》,不使用超細薄霧供給系統20,而是使用現今方法的過氧化氫氣體供給設備《急驟蒸發器(flash evaporator)》,將過氧化氫氣體供給至隔離室10的內部。再者,測試Y中,不使用初步薄霧供給裝置50,從過氧化氫水貯槽將過氧化氫水供給至過氧化氫氣體供給設備;再者,測試Y中的過氧化氫水的供給數量,與實施例1《測試X》相同,是12.5公克/立方公尺(g/m3)、除污時間為60分鐘《包括通氣時間》。
其次,比較例3《將此做為測試Z》,與比較例2《測試Y》相同,使用現今方法的過氧化氫氣體供給設備《急驟蒸發器(flash evaporator)》,將過氧化氫水供給至隔離室10的內部。再者,測試Z中的過氧化氫水的供給數量,與比較例2《測試Y》略增量,是40.0公克/立方公尺(g/m3)、除污時間也增長為90分鐘《包括通氣時間》。
再者,在實施例1《測試X》和比較例1~3《測試W、Y、Z》中,除污作業前的隔離室10的內部,從實施預定的溫度控制.濕度控制作業開始進行測試;又,除污作業後的隔離室10的內部,實施預定的通氣作業。
於此處,顯示實施例1《測試X》和比較例1~3《測試W、Y、Z》中的過氧化氫氣體濃度的測試結果。圖4係顯示在本實施例的各測試中的隔離室內部的過氧化氫氣體濃度的測定結果的圖形(graph)。於圖4中,供給相同數量的過氧化氫水《12.5公克/立方公尺(g/m3)》的測試X、W、Y做比較的話,可以瞭解實施例1《測試X》中過氧化氫氣體濃度變得非常高,因此,可以認為藉由超細薄霧供給系統20的收斂超音波產生裝置40的作用,超細薄霧和冷凝膜的再蒸發與冷凝反覆進行而促進氣體化,過氧化氫氣體濃度也變得非常高。
另一方面,於比較例1《測試W》中的過氧化氫氣體濃度,因為是以超音波振盪器的作用而形成細微薄霧,與沒有超音波振盪器的作用做媒介的比較例2《測試Y》做比較,過氧化氫氣體濃度也變高;但是,與比較例1《測試W》做比較,的話,則過氧化氫氣體濃度卻變成低的。又,作為現今方法的比較例2《測試Y》中的過氧化氫氣體濃度,儘管供給了過氧化氫氣體,但被認為未能均一地散佈.遍及,反而因不均一而形成有部分的厚冷凝膜。
又,過氧化氫水的供給數量多達3倍以上的比較例3《測試Z》中的過氧化氫氣體濃度,變成略超過比較例1《測試W》,但是與實施例1《測試X》做比較,則依然是低值;再進一步,於比較例3《測試Z》中,因為過氧化氫水的供給數量很多,可以瞭解隔離室的內部濕度相當地變動。
其次,顯示實施例1《測試X》和比較例1~3《測試W、Y、Z》中除污效果的測試結果。本實施例中,配置在隔離室10的內部的工作用手套80的12個處所,黏貼酵素指示劑:EI(enzyme indicator),確認除污效果。
酵素指示劑:EI,係在測試後做螢光分析(fluorometry)殘餘酵素活性以確認除污效果之物,與現今的生物指示劑(biological indicator)比較,不需要培養作業,可以在短時間內確認除污效果,近年來,與生物指示劑的比較等效性(comparison equivalence)已經得到確認,並且越來越普遍。計算從除污後的酵素指示劑的螢光強度(fluorescence intensity)換算為細菌數量的對數減少的孢子對數下降值(LRD;log spore reduction),隔離室內部的完全的除污效果被認為是4~6 LRD或以上,才判定為合格。
圖5係顯示在本實施例的各測試中配置在隔離室內部的工作用手套各部位的除污效果,(A)係顯示工作用手套上黏貼了酵素指示劑的部位、(B)係顯示酵素指示劑的孢子對數下降值《LRD值》的圖形。又,這些在12處所的酵素指示劑的孢子對數下降值《LRD值》顯示在表1。
從圖5和表1可以明瞭,孢子對數下降值《LRD值》為4~6LRD或以上則判斷為合格的情形時,在實施例1《測試X》和比較例3《測試Z》中,在12個處所全部達到4 LRD,成為合格,可確認已均勻地除污;相對於此,比較例1、2《測試W、Y》的孢子對數下降值《LRD值》,未達到4 LRD,可確認許多除污不完全的區域。
除污效果被判斷為合格的實施例1《測試X》和比較例3《測試Z》做比較的話,則比較例3《測試Z》,與實施例1《測試X》相比,必需過氧化氫水的供給數量多、除污時間也長;再進一步,比較孢子對數下降值《LRD值》,實施例1《測試X》這一方,確認全部孢子對數下降值《LRD值》大、以少量的過氧化氫水即可效率良好地除污。因此,做為本實施態樣相關的除污設備的效果,係明顯地大幅減少過氧化氫水供給數量的同時,過氧化氫水的超細薄霧從排放口到分離位置可以全面地散佈且遍及,是很清楚瞭解了。又,除污後的通氣時間也縮短了。
因此,依據本實施態樣,能夠提供:藉由將除污液做成超細薄霧,以少量供給適當數量的除污液至除污目標房間的同時,因為能夠在除污目標房間的內部全面地使其散佈且遍及,
預期除污效果的徹底的同時,也縮短通氣等的操作時間,可以預期除污作業的效率化,這樣的超細薄霧供給系統。
再者,在實施本發明時,並未侷限於前述實施態樣,列舉以下各種變更例(modification)。
(1)前述實施態樣中,使用初步薄霧供給裝置,將初步薄霧供給至超細薄霧供給系統的薄霧排放裝置。不過,並非侷限於此,不需要以初步薄霧為媒介,將過氧化氫水直接供給至薄霧排放裝置,也是可以的。
(2)前述實施態樣中,複數的振動盤環繞超音波霧化設備的排放口而配置在隔離室的內部側面壁面上方部分。不過,並非侷限於此,從超音波霧化設備的排放口被排放的薄霧的中心部分處,只要是使各振動盤的超音波振盪器(oscillator)發送出來的超音波聲流被收斂的位置,也是可以的。
(3)前述實施態樣中,超細薄霧供給系統配設在隔離室的側面壁面上方部分。不過,並非侷限於此,只要是能夠使隔離室等的除污目標房間的內部的過氧化氫水的超細薄霧進行均勻地散佈並遍及,也可以配設在其他的壁面。
(4)前述實施態樣中,相對於單間的隔離室配設1部超細薄霧供給系統。不過,並非侷限於此,隔離室等的除污目標房間的容積很大的情形時,也可以配設複數的超細薄霧供給系統,如此一來,可以達到供給至除污目標房間的內部的過氧化氫水的超細薄霧的均勻散佈並遍及,除污效率也提高。
(5)前述實施態樣中,1部初步薄霧供給裝置對於單間的隔離室供給初步薄霧。不過,並非侷限於此,相對於各房間個別配置了超細薄霧供給系統的複數的隔離室,也可以用1部初步薄霧供給裝置供給初步薄霧。
10:隔離室
20:超細薄霧供給系統
30:薄霧排放裝置
40:收斂超音波產生裝置
50:初步薄霧供給裝置
51:空氣壓縮機
51a:空氣供給配管
52:過氧化氫水貯槽
52a:除污液供給配管
52b:供給幫浦
52c:秤量計
53:噴射器
53a:初步薄霧供給配管
60:超細薄霧
70:過氧化氫氣體濃度測量設備
80:工作用手套
Claims (4)
- 一種超細薄霧供給系統,具有:將除污液的薄霧排放至除污目標房間的薄霧排放裝置,和超細微化被排放的前述除污液薄霧而促進氣體化、使其全面散佈.遍及於前述除污目標房間的內部的收斂超音波產生裝置;前述薄霧排放裝置,具備將前述除污液轉變為細微的薄霧、從排放口排放至前述除污目標房間的內部的超音波霧化設備(ultrasonic atomizer apparatus);前述收斂超音波產生裝置,具備在前述超音波霧化設備的排放口附近的複數的振動盤,以同相位使該複數的振動盤做超音波振動,從各個盤面分別向垂直方向藉由超音波使其產生定向性的超音波聲流,各超音波聲流的定向方向,在前述超音波霧化設備的排放口排放出來的前述薄霧的排出方向前面可以收斂起來,藉由配置前述複數的振動盤,前述超音波霧化設備的排放口排放出來的前述薄霧更進一步細微化,轉變為超細薄霧的同時,也促進氣體化,使該超細薄霧由前述排放口到分離的位置都遍及,以此作為特徵的超細薄霧供給系統。
- 如申請專利範圍第1項所述之超細薄霧供給系統,前述薄霧排放裝置中,具有將前述除污液作成初步薄霧來供給的初步薄霧供給裝置,前述初步薄霧供給裝置,具備產生壓縮空氣的壓縮空氣產生設備,及供給前述除污液的除污液供給設備,及將前述壓縮空氣和前述除污液作氣液混合、產生初步薄霧的初步薄霧產生設備,及連通前述壓縮空氣產生設備到前述初步薄霧供給裝置之間的空氣供給配管,及連通前述除污液供給設備到前述初步薄霧供給裝置之間的除污液供給配管,及連通前述初步薄霧供給裝置到前述薄霧排放裝置之間的初步薄霧供給配管,前述薄霧排放裝置,具備初步薄霧接收器,該初步薄霧接收器,具備用前述初步薄霧供給配管作為媒介、將供給來的初步薄霧經氣液分離後的空氣排放至外部的排氣孔,前述超音波霧化設備,具備壓電式振盪器(Piezoelectric oscillator)和以貫通內外方式裝設的靠著該壓電式振盪器的振動、將已氣液分離的除污液氣體化的複數細小孔的多孔振動板,將該多孔振動板的表面作為前述排放口,朝向前述除污目標房間的內部,以此作為特徵的超細薄霧供給系統。
- 如申請專利範圍第2項所述之超細薄霧供給系統,前述超音波霧化設備,配設為將前述多孔振動板的表面作為前述排放口,朝向前述除污目標房間的內部,背面朝向前述初步薄霧接受器的內部,供給至前述初步薄霧接受器的初步薄霧,由前述初步薄霧供給配管朝向前述多孔振動板的背面被排放而作氣液分離,分離後的除污液,從該多孔振動板的背面移動至表面之際被霧化,從該表面被排放至前述除污目標房間的內部,以此作為特徵的超細薄霧供給系統。
- 如申請專利範圍第2項所述之超細薄霧供給系統, 前述超音波霧化設備,配設為將前述多孔振動板的表面作為前述排放口,朝向前述除污目標房間的內部,背面朝向裝設在前述初步薄霧接受器的內部下端部分的液池,供給至前述初步薄霧接受器的初步薄霧,由前述初步薄霧供給配管被排放至前述初步薄霧接受器的內部而做氣液分離,分離後的除污液,被回收至該初步薄霧接受器的前述液池之後,由前述多孔振動板的背面向表面移動之際被霧化,從該表面被排放至前述除污目標房間的內部,以此作為特徵的超細薄霧供給系統。
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