专利名称：冷凝传感器和使用该冷凝传感器的密闭空间内的冷凝膜管理方法
技术领域：
本发明涉及一种在投入预定气体的密闭空间中，检测在空间内周面或在该空间内的物体的表面形成的投入气体的冷凝膜的有无的冷凝传感器和使用该冷凝传感器的密闭空间内的冷凝膜管理方法。
背景技术：
在药品、食品等制造过程中，无菌操作必不可少。实施该无菌操作的密闭空间需要正确而且详细地进行消毒管理。在将消毒用气体投入到密闭空间、对空间内部进行消毒的构成中，近年来发现，空间内的消毒对象物(例如药剂或与药剂接触的容器等)表面的残存菌数的变化与在密闭空间内部产生的消毒用气体的冷凝现象存在密切的关系。在该场合，得知投入的消毒用气体在密闭空间内何时开始冷凝非常重要，作为检测该冷凝开始时刻的装置提出以下所示那样的冷凝传感器(参照专利文献1国际公开号PCT/WO01/71321(图1～图3))。
图11所示已有构成的冷凝传感器A具有发出预定波长的光的测定光源a、预定厚度的玻璃板b、及接收测定光源a的照射光的光传感器c。冷凝传感器A如图12a、12b所示那样固定于密闭空间D的壁面，而且将玻璃板b的上面对着投入消毒用气体的密闭空间D内，而玻璃板b的下面侧不对着密闭空间D内。在该状态下将测定光源a的光通过棱镜等从玻璃板b的下面侧投射到板内部(参照图11)，然后，用配置于密闭空间D外的光传感器c检测通过玻璃板b内的光，测定其受光量。
在该构成中，如将消毒用气体投入到密闭空间D内部，此后密闭空间D内部由投入的气体变成饱和状态，则在对着密闭空间D的玻璃板b上面产生冷凝现象，在玻璃板b上形成冷凝膜。成为该状态时，从测定光源a发出、在玻璃板b内部多次反射地通过的光在该冷凝膜与玻璃板b的边界面发生散射，产生照射到玻璃板b外的逃逸光。为此，用光传感器c检测出的受光量与非冷凝时相比减少。通过利用这样的现象，可从受光量的变化得知密闭空间D中的消毒用气体的冷凝开始时刻，另外，可从由该冷凝传感器A获得的信息推断处于相同密闭空间D的消毒对象物表面的消毒用气体的冷凝状态。
然而，消毒对象物的形状一般极少为上述冷凝传感器的玻璃板那样的整体一个平面形状，为复杂形状的场合并不多，具有消毒用气体不易到达的部分(所谓的冷点)的场合并不少。因此，存在不能简单地推断在上述冷凝传感器的玻璃板上的消毒用气体的冷凝状态为实际在消毒对象物表面的冷凝状态的问题。为此，即使冷凝传感器检测到冷凝，结果为了不在消毒对象物产生不完全的消毒部分而过剩地投入消毒用气体的场合也较多，增大成本，同时，增大消毒时间和换气时间，存在消毒对象物被腐蚀的可能性。
另外，该构成以通过玻璃板内部的光在冷凝膜与玻璃板的边界面散射为原理，所以，可检测在玻璃板表面是否发生消毒用气体冷凝，但难以随时间经过正确而且详细地得知此后的冷凝膜的状态。另外，如图12a、12b所示那样，仅需要将玻璃板b的上面对着密闭空间D内，所以，必须将冷凝传感器A配置到密闭空间D的壁面，设置部位受到限制。另外，为了确保方便性，提出在可相对密闭空间D的壁面装拆的预定的箱E内固定地配置冷凝传感器A的构成，但如为该构成，则为了进行箱E内的空气循环等需要设置鼓风机c，导致装置的大型化、复杂化。另外，还产生引起干扰、不能获得正确的检测结果等问题。
另外，过去的冷凝传感器将光投射到玻璃板内部，接收在其内部多次反射的光，所以，为了获得正确的信息，需要在某种程度确保玻璃板的全长和板厚(作为例示品，玻璃板的全长约20cm，板厚约1cm)。因此，在使冷凝传感器小型化方面存在一定极限。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种冷凝传感器和使用该冷凝传感器的密闭空间内的冷凝膜管理方法，该冷凝传感器和使用该冷凝传感器的密闭空间内的冷凝膜管理方法可解决上述问题的至少1个，可检测出用于消毒等的气体是否在密闭空间冷凝，同时，可随时间经过正确而且详细地得知此后的冷凝膜的状态。
本发明的冷凝传感器具有投光装置、受光装置、及冷凝形成部；该投光装置从投光部朝一方向照射光；该受光装置将受光部配置到与该投光装置的照射光相面对的位置，产生与受光量对应的信号输出；该冷凝形成部在投光装置的投光部与受光装置的受光部之间，由其板面接收上述照射光地排列在其表面冷凝气体的多个透明板，而且使透明板间的间隙与周围空气连通。
在这里，上述冷凝传感器设置到预定的密闭空间内，用于检测投入到该密闭空间的气体的冷凝开始时刻。另外，该冷凝传感器可正确地检测冷凝开始时刻，同时，可随时间经过检测冷凝开始后的冷凝膜的状态。上述气体表明了指示出正确的蒸汽压力特性的活性气体，也包含混合气体。
在该构成中，当将气体投入到设置了冷凝传感器的密闭空间内时，气体扩散到空间内。与此同时，周围气氛与冷凝传感器的透明板间的间隙为连通状态，所以，气体也浸入到透明板间的间隙。当继续投入气体时，密闭空间成为饱和状态，在冷凝形成部的透明板面气体开始冷凝。当在该状态下从投光装置进行照射光的照射时，照射光透过冷凝膜，该透射光由受光装置检测。在该场合由受光装置检测到的受光量与非冷凝时测定到的受光量相比有所减少。这是由于照射光在透过冷凝膜时散射和被吸收的缘故。当此后冷凝膜进一步增大时，透射光的受光量与此对应地进一步减少。即，本发明通过监测由受光装置检测到的受光量的变化，从而可检测到投入的气体的冷凝开始时刻，同时，还可检测到此后冷凝膜的透明板上的随时间经过的状态变化。
在这里，通过适当地改变冷凝形成部的透明板的间隔，从而可在该冷凝形成部模拟地形成气体容易到达的部分或并非这样的部分。例如，在希望把握处于相同空间内的物体表面的冷凝状况的场合，如其物体表面为复杂的形状，则可将透明板的间隙设定得较窄。这样，物体和冷凝传感器的表面的冷凝环境在气体不易浸入这一点相同，所以，使物体表面上的气体的冷凝状态与冷凝形成部的透明板上的气体的冷凝状态近似。因此，可根据由冷凝传感器获得的信息按良好的精度推断处于相同密闭空间的物体表面上的气体的冷凝状态。
可是，在该构成中，由于从投光装置的投光部照射的照射光在通过多个透明板后到达受光装置的受光部，所以，由该受光装置获得的透射光的信息的、在各透明板表面的信息成为按列设置数进行累计运算的信息。因此，即使各透明板上的冷凝膜由于厚度微小的原因难以检测，也可由受光装置确实地捕捉到透射光。另外，也可减小测定误差。作为本发明的冷凝形成部的构成，只要为照射光的照射方向与透明板的面方向至少不一致的构成即可，相互所构成的角度可适当改变。
另外，已有的构成需要仅使透明板的一侧对着密闭空间，但由于本发明的构成使透明板的两侧对着密闭空间内，所以，可使冷凝传感器整体直接设置到密闭空间内。为此，可将传感器设置到密闭空间的任意的场所，同时，在1个密闭空间内设置多个冷凝传感器，从而也可同时地获得多点的信息。另外，本发明不需要如过去的构成那样具有鼓风机，不导致装置的大型化·复杂化，另外，也没有干扰带来的影响。
在上述构成中，冷凝形成部具有设于方形透明板间的间隙的预定部分的薄板状的间隔构件和固定该间隔构件与透明板的固定机构，同时，将没有安装间隔构件的透明板的边部作为连通各透明板间的各间隙与周围气氛的连通开口部。另外，冷凝形成部具有隔开预定间隙大体平行地排列设置的多个方形透明板和形成嵌装各透明板的端缘的多个保持槽的保持面的保持构件，将各透明板的端缘嵌装于保持槽，以并列状保持各透明板，同时，将未配置保持构件的边部作为连通各透明板间的各间隙与周围气氛的连通开口部。
通过这样构成，可将冷凝形成部形成为排列设置多个透明板而且透明板间的间隙与周围气氛连通的构成。
在这里，提出了在投光装置的投光部与受光装置的受光部间使面方向与照射方向大体垂直地配置冷凝形成部的透明板的构成。
通过这样构成，照射光相对透明板上的冷凝膜大体垂直地入射，所以，可尽可能地抑制在透明板面的照射光的反射，可充分确保受光量。因此，可确实地检测冷凝膜的状态。
另外，提出了从投光装置照射的光为激光的构成。这样，通过采用输出高、定向特性优良的激光，可扩大透明板的数量、板厚或透明板间隔，同时，由受光装置获得的透射光具有更正确的与冷凝膜相关的信息。
另外，提出了使用此前所述的本发明的冷凝传感器的密闭空间内的冷凝膜管理方法。即，密闭空间内的冷凝膜管理方法在预定的密闭空间内设置冷凝传感器，将气体投入到该密闭空间，根据由冷凝传感器的受光装置检测的受光量的随时间的变化，检测气体冷凝形成的透明板表面的冷凝膜的有无。
在该构成中，在气体投入后检测出的受光量比气体投入之前测定的受光量减少的场合，可判断照射光由冷凝形成部散射和吸收，由冷凝形成部产生逃逸光。即，可以得知，气体在透明板面冷凝，形成冷凝膜。在这里，本发明根据一连串的实验结果，与使用已有构成的冷凝传感器检测冷凝开始时刻的方法相比，更能不产生时间滞后地正确检测。
另外，在使用本发明的冷凝传感器的构成中，投入到密闭空间的气体为消毒用气体。作为消毒用气体，例示出甲醛、环氧乙烷、过醋酸水溶液、臭氧水等消毒剂气化获得的气体。消毒包括化学T期消毒、无菌、杀菌、灭菌等。
在这里示出的例子中，将本发明的冷凝传感器设置到含有消毒对象物的隔离装置内，将消毒用气体投入到该隔离装置的密闭空间。在该构成中，将消毒用气体投入到隔离装置内，当隔离装置内部成为饱和状态时，在冷凝传感器的冷凝形成部冷凝消毒用气体。根据照射光由冷凝膜散射和吸收、受光量减少的原理，可检测出消毒用气体的冷凝开始时刻。由此可知，本发明根据一连串的实验结果，与使用已有构成的冷凝传感器的场合相比，可更正确地检测密闭空间的消毒用气体的冷凝开始时刻。
可是，在推断处于相同隔离装置内的消毒对象物表面的冷凝状况的场合，当消毒对象物为复杂形状时，将冷凝传感器的透明板的间隔设定得较窄。通过使透明板的间隔变窄，从而可模拟地形成消毒用气体难以到达的冷点。这样，可使消毒对象物表面上的消毒用气体的冷凝状态与冷凝形成部的透明板上的消毒用气体的冷凝状态近似。这样，可根据由冷凝传感器获得的信息以良好的精度推断消毒对象物表面上的消毒用气体的冷凝状态。
在这里可以得知，如上述那样，该密闭空间内部或存在于该空间内的消毒对象物表面的残存菌数的变化与发生于密闭空间内部的消毒用气体的冷凝现象具有密切的关系，所以，按照本发明，可确实地实施密闭空间的消毒管理。
另外，作为消毒用气体，提出使用过氧化氢气体的构成。作为这样使用过氧化氢气体的理由，可列举出过氧化氢气体具有强力灭菌能力，而且廉价，容易获得。另外，该过氧化氢气体最终分解成氧和水，所以，对环境的影响少这一点也可作为一个理由来列举。
另外，提出有这样的构成，即，根据由冷凝传感器的受光装置检测出的受光量的随时间的变化，检测出由气体冷凝而形成的透明板上的冷凝膜的膜厚的变化。
在该构成中，由于为照射光透过形成于透明板上的冷凝膜、接收其透射光的构成，所以，例如在检测到的受光量随着时间经过继续减少的场合，冷凝膜的膜厚增大。另外，如检测到的受光量此后为恒定，则上述膜厚的增大停止，成为恒定。在这里确认到，存在于密闭空间内的消毒对象物表面的残存菌数的变化与在密闭空间内部冷凝的消毒用气体的膜厚具有密切关系，另外，也得知当形成一定的厚度的膜厚时，消毒效果不再进一步提高。因此，由上述构成，可正确而且详细地管理密闭空间内的残存菌数，同时，可得知消毒效果不再提高的预定膜厚，可准确地得知消毒所必要而且充分的投入气体量。


图1为示出冷凝传感器1的示意图。图2为冷凝形成部3的正面图。图3为冷凝形成部3的纵断侧面图。图4为具有保持构件11的冷凝形成部3的平面图。图5为具有保持构件11的冷凝形成部3的纵断侧面图。图6为另一实施例的冷凝形成部3的正面图。图7为示出冷凝于玻璃板5上的过氧化氢气体X的放大示意图。图8为示出随着时间经过残存灭菌数的变化等的图表。图9为示出冷凝传感器1的输出换算值与冷凝膜的膜厚的关系的图表。图10为示出冷凝膜的膜厚与D值的关系的图表。图11为示出已有构成的冷凝传感器A的说明图。图12为冷凝传感器A的使用状态图，(a)为示出将箱E安装于密闭空间D的内侧的状态的图，(b)为示出将箱E安装于密闭空间D的外侧的状态的图。
具体实施例方式
下面根据图1所示示意图说明本发明的冷凝传感器1的构成。
冷凝传感器1具有投光装置4、受光装置7、及配置于该投光装置4与受光装置7间的冷凝形成部3。该投光装置4、受光装置7、及冷凝形成部3被设置到投入灭菌用的过氧化氢气体X的隔离装置2内。另外，在隔离装置2还具有灭菌对象物Y。在这里，本实施例的隔离装置2采用公知的构成。省略该隔离装置2的详细说明。
从设于上述投光装置4的一侧面的投光部9朝一方向照射激光L。另外，在该投光装置4通过配线电缆17a连接电源供给装置15，通过操作该电源供给装置15具有的操作板(省略图示)，从而按所期望的定时振荡激光L地对投光装置4进行驱动控制。该电源供给装置15配置到隔离装置2外。从该投光装置4照射的激光L为半导体激光，但当然也可使用其它种类的激光光源或其它光源。另外，激光L的波长可适当地选择，但在本实施例中，采用近红外区域的波长。
另一方面，受光装置7在一侧面具有受光部8，该受光部8为位于从上述投光装置4照射的激光L相对的位置地设置。该受光装置7产生与由该受光部8接收的激光L的受光量对应的信号输出，在通过配线电缆17b连接的输出装置16的测定值显示部(省略图示)显示其测定值。该输出装置16配置到隔离装置2外。
投光装置4和受光装置7采用公知构成。另外，电源供给装置15和输出装置16也可为一体型的构成。这些投光装置4和受光装置7等为公知技术，所以，省略其详细说明。
下面说明作为本发明的要部的冷凝形成部3。
该冷凝形成部3具有8片长方形的玻璃板5(参照图2)，该玻璃板5的面方向与激光L的照射方向大体垂直，各玻璃板5分别形成间隔、相互平行地排列。下面详细地进行说明。如图2、3所示那样，在各玻璃板5的两端部分且在这些玻璃板5之间，分别安装呈薄板状的支承片(间隔构件)10。各玻璃板5的两端部分和各支承片10由覆盖带6一体覆盖，从而被相互固定不能脱离。另外，在覆盖部分以外的未安装支承片10的玻璃板5的边部形成连通各玻璃板5间的各间隙与周围气氛的连通开口部20。在本实施例中，在玻璃板5的边部中的相对的各长边部分别形成连通开口部20。该冷凝形成部3可由玻璃板5的板面接收激光地配置。由本实施例的玻璃板5构成本发明的透明板，由上述覆盖带6构成本发明的固定机构。
可是，各玻璃板5的间隔根据处于隔离装置2内的灭菌对象物Y(参照图1)的表面形状来决定。例如，在灭菌对象物Y呈复杂的表面形状的场合，减小支承片10的板厚，形成减小了玻璃板5的间隔的冷凝形成部3。这是因为，将冷凝形成部3的玻璃板5的间隔设定得较窄，使得过氧化氢气体X不易从连通开口部20浸入到玻璃板5的间隙，模拟地形成过氧化氢气体X不易到达的冷点。这样，在冷凝环境这一点可使成为灭菌对象物Y的表面的冷点与由冷凝形成部3模拟地形成的冷点近似，可根据由冷凝传感器1获得的冷凝的信息按良好的精度推断灭菌对象物Y表面的冷凝状况。
下面，说明冷凝传感器1的工作状态，并说明使用该冷凝传感器1的密闭空间的冷凝膜管理方法。
首先，在过氧化氢气体X投入前，测定在非冷凝状态下的激光L的受光量(以下称基准受光量)。这是为了与在后述的冷凝状态下测定的受光量进行比较。
然后，在灭菌对象物Y与冷凝传感器1所处的隔离装置2内部，开始投入过氧化氢气体X，开始灭菌。同时，连续或间歇地从投光装置4照射激光L，根据由输出装置16显示的测定值监测受光量。在本实施例中，用激光L的透射光输出表示该测定值。
当继续投入过氧化氢气体X时，隔离装置2内部成为饱和状态，在上述冷凝形成部3的各玻璃板5上开始冷凝过氧化氢气体X(参照图7)。
在这里，形成于玻璃板5上的冷凝膜使得激光L被散射和吸收，该状况下的受光量比上述基准受光量减少。即，由输出装置16显示的透射光输出减少。
另外，当过氧化氢气体X的投入继续时，在玻璃板5上冷凝膜的膜厚增大，与此相随，透射光输出进一步减小。
通过这样从气体投入前对由受光装置7接收到的受光量进行监测，从而可得知冷凝形成部3的冷凝膜的有无，即冷凝开始时刻，同时可得知此后的冷凝膜的状态(特别是膜厚的变化)。因此，在密闭空间内设置冷凝传感器1，将气体X投入到该密闭空间，根据由该冷凝传感器1的受光装置检测到的受光量的随时间的变化，检测玻璃板5表面的投入气体X的冷凝膜的有无，从而可管理密闭空间的冷凝膜。
下面说明示出本发明的冷凝传感器1和使用该冷凝传感器1的密闭空间内的冷凝膜管理方法的有用性的实验结果。
本实验在预定的隔离装置2内部进行，在该隔离装置2内部设置本发明的冷凝传感器1和已有构成的冷凝传感器A(参照图11、12)，同时，具有气体浓度计和用于检测隔离装置2内部的残存菌数的生物学指示器。在该隔离装置2内部投入过氧化氢气体X，同时，记录相应的各参数的变化。图8示出实验结果的图表，以横轴作为时间轴示出隔离装置2内部的过氧化氢气体X的浓度(符号a)、在该隔离装置2内部冷凝的过氧化氢气体X的冷凝膜的膜厚(符号b)、由已有构成的冷凝传感器A检测出的透射光输出(符号c)、由本发明的冷凝传感器1检测出的透射光输出(符号d)、及残存菌数(符号e)的分别随时间的变化。纵轴的单位或刻度为了方便被省略。另外，上述冷凝膜的膜厚(符号b)为根据投入的气体浓度使用预定的计算式计算出的理论值。在这里，以下所述具体的时间t仅限于本实验，随着气体投入速度等实验条件的改变等，其值适当地变化。
当过氧化氢气体X开始投入到本实验的隔离装置2内部时(时间t＝0)，隔离装置2内部的过氧化氢气体X浓度开始上升(参照符号a)。该过氧化氢气体X浓度在本实验的条件下在从投入开始到经过约5分钟，与经过时间成比例地线性增大。从超过时间t＝5附近开始逐渐减少。这表明隔离装置2内部在时间t＝5附近成为饱和状态，同时，表明在隔离装置2内部过氧化氢气体X一部分开始冷凝，气体浓度下降。
因此，从时间t＝5附近，过氧化氢气体X的冷凝膜的膜厚开始增大(参照符号b)。该膜厚按大体一定的斜度增加到时间t＝35附近。
可是，冷凝膜的膜厚开始增大的同时，由本发明的冷凝传感器1检测出的透射光输出开始减少。这是因为，当在冷凝形成部3的玻璃板5上形成冷凝膜时，照射光由该冷凝膜散射和吸收，表示本发明的冷凝传感器1准确地检测到冷凝开始时刻。在图8的图表中绘出透射光输出的倒数(参照符号d)，在图表上，检测出的透射光输出随着时间经过而减少的情况示于右上角。
在这里，着眼于冷凝膜的膜厚的随时间的变化和冷凝传感器1的透射光输出的随时间的变化，都随着时间经过(在时间T＝5～38附近的范围内)，值增大，可看到相关性。另一方面，已有构成的冷凝传感器A的透射光输出在时间t＝34附近之前大体示出为0(参照符号c)，看不到与膜厚的相关关系。
然后，依次着眼于各参数(符号a～d)。
过氧化氢气体X浓度(参照符号a)的减少的斜度在时间t＝23附近停滞，在时间t＝56附近一时急剧上升，此后在时间t＝59急剧地减少。
另外，冷凝膜的膜厚(参照符号b)在时间t＝35附近停止增大，在时间T＝58附近成为恒定。这样的气体浓度、膜厚随时间的变化可被认为示出密闭空间的正确的蒸汽压力特性的活性气体固有的特性。
另外，随着冷凝膜的膜厚成为恒定，冷凝传感器1和冷凝传感器A的透射光输出(参照符号c、d)也停止增大，大体成为恒定。
在这里，过去认为冷凝传感器A(已有构成)可检测到过氧化氢气体X的冷凝开始时刻，但根据本实验可知，其并不能正确地检测到冷凝开始时刻。即，在一定程度以上的膜厚形成后，透射光输出才开始减少，检测发生时间滞后。另一方面，可以得知，本发明的冷凝传感器1正确地检测到冷凝开始时刻及其后的膜厚的增加过程。图9为将横轴作为本发明的冷凝传感器1的输出换算值、以纵轴作为按预定计算式计算出的冷凝膜的膜厚的图，示出了当输出换算值增加(透射光输出减少)时，膜厚也增大。由此也可确认透射光输出与膜厚存在相关关系(比例关系)。
下面考察隔离装置2内的残存菌数的变化。
如图8所示那样，残存菌数(参照符号e)从时间t＝0到t＝35附近缓慢地减少(以下称第1减少区域)，在时间t＝35附近以后，减少的速度增大(以下称第2减少区域)，在时间t＝50附近，残存菌数为0。
在这里，比较该残存菌数的变化与冷凝膜的膜厚变化可知，冷凝膜的膜厚增加的时间带(5≤t≤35)和与第1减少区域相当的时间带(0≤t≤35)大体一致，同时，膜厚恒定的时间带(35≤t≤58)与相应于第2减少区域的时间带(35≤t≤58)大体一致。另一方面，在残存菌数的变化与过氧化氢气体X的浓度变化之间未发现明确的相关关系。
根据以上的实验结果可以看出，隔离装置2内部的过氧化氢气体X浓度(参照符号a)与残存菌数(参照符号e)没有明确的相关关系，而与此相对，冷凝膜的膜厚(参照符号b)与残存菌数(参照符号e)具有明确的相关关系。该实验结果与本发明者支持的观点一致，即，消毒用气体投入后存在于密闭空间内的消毒对象物表面的残存菌数的变化与消毒用气体的冷凝现象存在密切的关系。另外，可确认本发明的冷凝传感器1与冷凝膜的膜厚具有相关关系(参照图9)，可以得知，该冷凝传感器1可按良好的精度检测出冷凝开始时刻和膜厚的变化。另一方面，可以得知，已有构成的冷凝传感器A不能正确地检测出冷凝开始时刻，在与膜厚的关系中，不能进行正确的校准。
可是，本发明者已确认，冷凝膜的膜厚与D值(残存菌数为1/10之前的时间)之间存在一定关系。图10所示图表将横轴作为冷凝膜的膜厚、将纵轴作为D值。关于横轴，越往右方，则膜厚越增大，另一方面，关于纵轴，越往上方，则D值越增大，灭菌效果降低。
下面根据图10说明冷凝膜的膜厚与D值的关系。在膜厚为0到m1的范围中，D值大体按比例减少(D2→D1)，在该范围中，可看到在膜厚与D值之间存在明确的相关关系。即，冷凝膜的膜厚越增大，则灭菌效果越提高。另一方面，在膜厚为m1～m2的范围，D值为D1，保持恒定。即，可以得知，在该范围中，即使过氧化氢气体X的投入继续、使膜厚增大，灭菌效果也不提高。因此，如一旦形成预定厚度的膜厚，则不需要投入更多的过氧化氢气体X。
在这里，正确地检测出上述那样的灭菌效果的提高成为恒定的预定膜厚，对于不在灭菌时过量地投入过氧化氢气体X是非常重要的。在这里，为了检测该预定膜厚，需要可详细得知冷凝膜的膜厚的变化且可检测出微小的膜厚的传感器，通过使用此前说明的本发明的冷凝传感器1可解决问题。这样，根据由冷凝传感器1的受光装置7检测出的受光量的变化，检测出冷凝膜的膜厚的变化，从而可决定应投入的过氧化氢气体X量。在已有构成的冷凝传感器A中，存在冷凝开始时刻的检测产生时间滞后等问题，难以正确地检测。
在本发明的冷凝传感器1中，可相应于灭菌对象物Y的形状适当地改变玻璃板5的片数、板厚、间隔。另外，其板形状不限于上述长方形，也可任意地改变成正方形、圆形、梯形等。另外，也可使用由透明的树脂材料构成的透明板代替玻璃板5。另外，其大小至少在激光L的束径(1mm左右)以上即可。因此，玻璃板5的大小至少为束径左右即可，同时，其板厚至少为气体可冷凝的程度(0.5mm以下)即可，所以，整体上冷凝传感器1与已有构成相比可小型化。
另外，用于固定各玻璃板和支承片10的固定机构除了由上述覆盖带6固定的构成外，也可形成为通过粘接材料固定玻璃板5和支承片10的构成。
另外，如图4、5所示那样，由可从上方插入玻璃板5地开口并且具有相对的内壁面11b、11b的箱状的保持构件11构成冷凝形成部3。该保持构件11沿铅直方向在上述内壁面11b、11b形成多个保持槽11a，同时，玻璃板5从上方沿保持槽11a插入，由该保持槽11a嵌装玻璃板5端缘，以并列状保持玻璃板5。然后，在该冷凝形成部3，在未配置保持构件11的边部(即上面侧)形成连通开口部20，使过氧化氢气体X可浸入到玻璃板5间隙。在保持构件11的下面中央如图5所示那样形成开口部11c，在保持构件11下面也形成与玻璃板5间的间隙连通的连通开口部20。另外，在该构成中，通过设置适当个数地将玻璃板5嵌装于保持槽11a，从而可适当地调节玻璃板5间隔。由形成保持槽11a的内壁面11b构成本发明的保持面。
另外，也可如图6所示那样，将各边比玻璃板5的各边短的支承片10a仅配置到玻璃板5的4个角部，仅将覆盖带6a覆盖到角部，使玻璃板5与支承片10a一体地不能脱离。通过形成该构成，玻璃板5间的间隙由覆盖的部分以外的连通开口部20朝4个方向开放，所以，通气性提高，过氧化氢气体X容易浸入。
另外，也可为玻璃板5的面方向与激光L的照射方向不垂直，且也不平行的构成。作为一实施例，提出有玻璃板5相对照射方向使面方向成为45度地配置的构成。通过形成该构成，与上述大体垂直的构成相比可增大相对膜厚变化量的受光量变化量，可提高受光感光度。
另外，在本发明的冷凝传感器1中，图2所示那样的在玻璃板5上灭菌的进度最慢，在玻璃板5的中央区域5a照射激光L的构成较好。这样，可防止灭菌对象物Y的灭菌不完全。另外，也可形成可从隔离装置2的外部沿玻璃板5的面方向移动冷凝形成部3的构成，将激光L照射到玻璃板5表面所期望的区域。
也可将本发明的冷凝传感器1在密闭空间内多点设置多个。这样，可更详细地管理密闭空间内的冷凝气体。另外，可预先备有构成不同的多个冷凝形成部，适当地交换，从而可迅速地对应呈各种形状的多个杀菌对象物。另外，在本实施例中，为根据透射光输出监测受光量的构成，但也可为根据透射率等其它换算值进行监测的构成。
另外，作为最佳的实施例，说明了使用过氧化氢气体X对空间内进行灭菌的构成，但也可形成使用其它消毒用气体的构成。灭菌用气体包含于消毒用气体内。另外，本发明当然也可适用于检测活性气体的冷凝状态。另外，从投光装置4照射的光为相干、强力的细光线的激光L较好，但也可为此外的光。另外，也可将本发明的冷凝传感器1设置到无菌通道箱内和无菌室内等，检测该内部的过氧化氢气体X的冷凝状态。
A)本发明的冷凝传感器在投光装置与受光装置之间具有冷凝形成部，该冷凝形成部由板面接收照射光地排列设置多个透明板，而且使透明板间的间隙与周围气氛连通，所以，具有以下效果。
a)透过冷凝膜的透射光的受光量随着冷凝的气体量的变化而变化，可从受光量的变化正确地检测气体的冷凝开始时刻。
b)没有必要仅使透明板的一侧对着密闭空间，所以，可将本冷凝传感器设置到密闭空间的所期望位置。
c)由于不需要鼓风机等特别的装置，所以，装置也没有被大型化和复杂化的问题，另外，也没有由干扰而导致测定结果不正确的问题。
d)由于没有必要使照射光通过透明板内，所以，可缩小透明板的全长和板厚，可实现装置的小型化。
e)该构成中特别应指出的优点在于，也可检测出冷凝开始后的冷凝膜的在透明板上的随时间的状态变化。
B)冷凝形成部具有间隔构件和固定该间隔构件与透明板的固定机构的同时、在形成连通各透明板间的各间隙与周围气氛的连通开口部的场合，可隔开间隔地保持多个透明板，同时，可使投入气体浸入到透明板间的间隙。
C)冷凝形成部具有透明板和形成嵌装各透明板的端缘的多个保持槽的保持构件的同时、形成连通各透明板间的各间隙与周围气氛的连通开口部的场合，可隔开间隔地保持多个透明板，同时，可使投入气体浸入到透明板间的间隙。
D)在面方向与照射方向大体垂直地配置冷凝形成部的透明板的场合，可大体垂直地使照射光相对冷凝膜入射，可尽可能地抑制在透明板面的照射光的反射，可尽可能地确保受光量。
E)在从投光装置照射的光为激光的场合，可扩大可测定的冷凝形成部的厚度范围，同时，可使由受光装置获得的透射光为具有与正确的冷凝状态相关的信息的光。
F)本发明的密闭空间内的冷凝膜管理方法根据由上述冷凝传感器的受光装置检测出的受光量的随时间的变化检测透明板表面的冷凝膜的有无，所以，可正确而且详细地管理密闭空间的气体的冷凝开始时刻。
G)在投入到密闭空间的气体为消毒用气体的场合，可正确地检测消毒用气体的冷凝开始时刻，由此可正确地进行密闭空间的消毒管理。
H)作为消毒用气体，在使用过氧化氢气体的场合，可获得强力的灭菌效果。另外，由于廉价、可容易获得，对环境的影响少，所以，可为简便的密闭空间内的冷凝膜管理方法。
I)根据由冷凝传感器的受光装置检测的受光量的随时间的变化，在检测透明板上的冷凝膜的膜厚的变化的场合，当形成一定厚度的冷凝膜时消毒效果不再提高，所以，可从检测结果正确地得知杀菌所必要而且充分的气体投入量。这样，成本下降，消毒时间和换气时间缩短，消毒对象物被腐蚀的危险也不存在。
权利要求
1.一种冷凝传感器，其特征在于具有投光装置、受光装置、及冷凝形成部(3)；该投光装置从投光部朝一方向照射光；该受光装置将受光部配置到与该投光装置的照射光相面对的位置，产生与受光量对应的信号输出；该冷凝形成部(3)在投光装置的投光部与受光装置的受光部之间由其板面接收上述照射光地排列在其表面冷凝气体的多个透明板，而且使透明板间的间隙与周围气氛连通。
2.根据权利要求1所述的冷凝传感器，其特征在于冷凝形成部(3)具有设于方形透明板间的间隙的预定部分的薄板状的间隔构件和固定该间隔构件与透明板的固定机构，同时，将没有安装间隔构件的透明板的边部作为连通各透明板间的各间隙与周围气氛的连通开口部。
3.根据权利要求1所述的冷凝传感器，其特征在于冷凝形成部(3)具有隔开预定间隙大体平行地排列设置的多个方形透明板和具备形成嵌装各透明板的端缘的多个保持槽的保持面的保持构件，将各透明板的端缘嵌装于保持槽，以并列状保持各透明板，同时，将未配置保持构件的边部作为连通各透明板间的各间隙与周围气氛的连通开口部。
4.根据权利要求1～3中任何一项所述的冷凝传感器，其特征在于在投光装置的投光部与受光装置的受光部之间，使面方向与照射方向大体垂直地配置冷凝形成部(3)的透明板。
5.根据权利要求1～4中任何一项所述的冷凝传感器，其特征在于从投光装置照射的光为激光。
6.一种使用冷凝传感器的密闭空间内的冷凝膜管理方法，其特征在于使用权利要求1～5中任何一项所述的冷凝传感器，在预定的密闭空间内设置冷凝传感器，将气体投入到该密闭空间，根据由冷凝传感器的受光装置检测的受光量的随时间的变化，检测由气体冷凝形成的透明板表面的冷凝膜的有无。
7.根据权利要求6所述的使用冷凝传感器的密闭空间内的冷凝膜管理方法，其特征在于投入到密闭空间的气体为消毒用气体。
8.根据权利要求7所述的使用冷凝传感器的密闭空间内的冷凝膜管理方法，其特征在于消毒用气体为过氧化氢气体。
9.根据权利要求6～8中任何一项所述的使用冷凝传感器的密闭空间内的冷凝膜管理方法，其特征在于根据由冷凝传感器的受光装置检测出的受光量的随时间的变化，检测出由气体冷凝而形成的透明板上的冷凝膜的膜厚的变化。
全文摘要
本发明公开可检测过氧化氢气体是否在密闭空间冷凝并且可随时间的经过得知冷凝膜的状态的冷凝传感器和使用该冷凝传感器的密闭空间内的冷凝膜管理方法。冷凝传感器(1)具有在投光装置(4)与受光装置(7)之间，由照射方向与面方向大体垂直地列设的多个玻璃板(5)构成的冷凝形成部(3)。该冷凝传感器(1)设置于隔离装置(2)内部，照射激光(L)，根据由受光装置(7)得到的受光量的变化检测形成于玻璃板(5)上的冷凝膜，进而推断隔离装置(2)内部的灭菌对象物(Y)表面的冷凝状态，进而决定必要而且充分的气体投入量。
文档编号G01N21/84GK1653325SQ0381058
公开日2005年8月10日 申请日期2003年5月6日 优先权日2002年5月14日
发明者川崎康司 申请人:株式会社爱丽克斯