JP2000343479A - アイソレータ装置のグローブ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シールド性が高いアイソレータ装置のグロー
ブ機構を提供する。 【解決手段】 アイソレータ装置１に取り付ける作業グ
ローブ３０を外側被覆片３１と内側被覆片３２とからな
る二層構造として、両被覆片３１，３２の隙間４０の圧
力をアイソレータ装置１内部に比して陰圧となるように
制御した。このため、グローブの固着部から汚染空気が
装置内へ漏出することがなく、アイソレータ装置内を無
菌・無塵状態に保つことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、局所清浄空間を構
成するアイソレータ装置の清浄維持装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】半導体や電子部品、または医薬品を製造
する工場などでは、清浄な空気雰囲気中にて各部品の組
み付け，加工，充填などを行うためにクリーンルームが
一般的に用いられる。このクリーンルームにあっては、
室内全体を例えば一方向流（いわゆる層流）を用いた大
量の清浄空気により高清浄度を維持する方法が一般的に
採用されている。

【０００３】しかしながらクリーンルームを用いる場合
には、その初期投資、維持費が膨大であり、そこで、コ
ストの低減等を目的に、例えば半導体工場の場合には、
ウエハー周辺の局所空間のみを高清浄度に維持された清
浄空間とする等、所要部分のみに高度な清浄雰囲気を形
成するというクリーンルームの局所化が試みられてい
る。この技術手段として、アイソレータ装置、ミニエン
バイロメントなどにより局所清浄空間を構成するように
した手段が提案されている。

【０００４】ここでアイソレータ装置は、無菌および高
清浄度に維持した局所清浄空間が内部に形成され、かつ
基端を装置外壁に気密固定して局所清浄空間内に挿入し
た作業グローブを備えてなり、作業者は外部にいなが
ら、窓ガラスを通して内部を確認しつつ、作業グローブ
に手を挿入して種々の作業を行うことを可能とするもの
である。このアイソレータ装置は、例えば、医薬品製造
工場などで用いられ、無菌充填済みのバイアル瓶やアン
プル瓶、あるいは滅菌済みのゴム栓などのパーツを装置
内の局所清浄空間で製造あるいは搬送することとなる。
このようにアイソレータ装置を用いることにより、作業
者は、低清浄雰囲気中にいたままで、作業グローブを用
いて清浄な空気雰囲気中での種々の加工又は搬送作業等
を進行させることが可能となる優れた利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一方、この作業グロー
ブは、その基端を装置筐体に形成した作業孔に気密的に
接合して取りつけられるが、かかる接合部での空気漏れ
が課題となる。

【０００６】また、作業グローブからの漏れを常時確認
することは難しく、また操業前に漏れを確認するには、
作業孔に一旦蓋して、作業グローブ内を陽圧化し、内部
加圧後の減圧速度によりその漏れ量を換算したり、また
はアンモニアガス等の充満後の反応試験布による漏れの
有無の確認などにより行っており、漏れ量を常時モニタ
リングすることはできず、かつ漏れが生じた場合には内
部が汚染されたりして容易でない。

【０００７】また、操業前に作業グローブのワークに接
触する操作表面に、アイソレータ装置の内側から滅菌剤
を吹きつけたり、または滅菌ガスを充満させて滅菌処理
を行う必要があるが、作業者の手が挿入されていない状
態では作業グローブは下方へ折れ曲がって変形してお
り、その滅菌処理時に、滅菌剤，ガス等を全表面にムラ
なく塗布することができず、滅菌処理不良が発生し易
い。そこでグローブを一旦取りはずして吊り下げたり、
内部に棒状の治具を入れたり工夫して行うようにしてい
るが、面倒であるとともに、なお完全ではなく、さらに
は再装着時に雑菌が付着し易い。

【０００８】本発明は、以上の問題点を解決し得るアイ
ソレータ装置のグローブ機構を提供することにより、信
頼性の高い無菌・無塵アイソレータ装置の実現を目的と
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、アイソレータ
装置に取り付ける作業グローブを外側被覆片と内側被覆
片とからなる二層構造として両被覆片の基端を、装置筐
体に形成した作業孔の内周縁に気密的に固着するととも
に、両被覆片の隙間に圧力制御管路を接続して、該隙間
内を、圧力制御管路により減圧し、アイソレータ装置内
部に比して陰圧となるように制御したことを特徴とする
アイソレータ装置のグローブ機構である。

【００１０】かかる構成にあって、両被覆片の隙間は装
置内部の圧力に比して陰圧となっているから、アイソレ
ータ装置内の圧力はグローブ側へ常に作用し、この為、
グローブの接合部から汚染空気がアイソレータ装置内へ
漏出することがない。

【００１１】また、圧力制御管路に、空気流量を継続的
に測定する流量検出手段を備え、該測定値により作業グ
ローブの外側被覆片と内側被覆片の隙間の圧力状態を常
時監視するようにしても良い。この流量検出手段とし
て、陰圧空気吸入路から回収される空気の流量を測定す
る微少流量計，清浄度カウンター等が用いられる。ここ
で継続的に測定するとは、連続的測定のほか、間欠的な
継続測定を含むものである。

【００１２】ここで、作業グローブの固着部を完全に気
密化することはできず、装置内部の空気は実際には作業
グローブの固着部を介して隙間側へ微少に漏出してい
る。そしてこのことを前提とし、この漏れ量を継続的に
測定することにより、両被覆片の隙間の状態確認が可能
となる。すなわち、この測定値により、固着部等から隙
間側へ漏れる空気を確認することにより隙間内の圧力が
所定の陰圧状態にあることを確認することができ、ひい
ては汚染空気が作業グローブの固着部からアイソレータ
装置内へ漏出していないという検証を得ることとなる。
一方、この測定値により、限界流量を越えたかどうかが
判定可能となり、限界流量を越えた場合には異常発生と
することにより、異常警報などを自動的に行うことが可
能となる。

【００１３】さらに圧力制御管路から加圧して、両被覆
片の隙間の圧力をアイソレータ装置内部に比して陽圧と
し、外側被覆片を装置内で膨張させるようにした構成と
しても良い。この場合には、作業グローブの外側被覆片
の表面を無菌化処理する場合にあって、上述のように隙
間を陽圧とすれば、作業グローブ表面が緊張状態に維持
され、滅菌剤の塗布又は滅菌ガスとの接触をムラなく行
うことができ、作業グローブ表面を確実に滅菌できる。

【００１４】この圧力制御管路に、洩れ検査用ガス，気
化された滅菌剤，滅菌ガス、または気化された殺菌剤等
の庫内から漏出するガスを検出する濃度計等のガス検出
計を設けるようにしても良い。この構成にあっては、滅
菌剤又は滅菌ガスの塗布後に、圧力制御管路から隙間を
陰圧とすると、作業グローブにピンホール等の破損箇所
があった場合に、該滅菌剤が隙間から圧力制御管路へ回
収され、ガス検出計により検出されこととなる。このよ
うな場合には、作業グローブの交換が行われることとな
る等、操業前の作業グローブの保守管理が容易かつ確実
となる。

【００１５】特に、作業グローブにピンホール等がある
と、上述のように両被覆片の隙間を減圧してはいるが、
作業時には作業グローブの手袋部分は被覆片相互が密着
状態となっているため、該ピンホール等を介してワーク
が直接汚染される可能性を生ずる。ところが液剤検出計
により事前にピンホール等の破損が確認されるから、そ
の交換や補修により未然に汚染を回避することができ、
信頼性をさらに高め得ることとなる。

【００１６】

【発明実施の形態】次に本発明の実施の形態を添付図面
に従って説明する。図１，図２はアイソレータ装置１を
用いた無菌・無塵システムの一例を示すものである。こ
のシステムにあっては、移動式又は固定式の複数のアイ
ソレータ装置１が用いられ、各アイソレータ装置１内で
ワークの加工等が行われ、夫々の開口接続部を介してワ
ークの授受が行われて一連の流れ作業が順次実行され
る。

【００１７】このアイソレータ装置１はその装置内を無
菌・無塵状態を維持して遮閉化することにより、局所清
浄空間としているものであり、かかる清浄空間が作業者
により汚染されないように、外部周囲と遮断する筐壁２
にガラス窓４を設け、装置筐体に形成された作業孔５に
手作業を可能とする作業グローブ３０の基端部を密閉状
に取付けている。これにより、作業グローブ３０により
作業孔５は密閉されるとともに、作業者は外から作業グ
ローブ３０に手を挿入し、ガラス窓４を介して内部を確
認しながら、該作業グローブ３０を介して装置内のワー
クの加工，処理，調整などの作業を行うこととなる。

【００１８】かかる構成にあって、アイソレータ装置１
の構成を図３に従ってさらに詳細に説明する。かかる構
成にあっては、基台１０上に装置筐体２が保持されると
ともに、該装置筐体２の筐壁には開口３が形成される。
この開口３の周縁の筐壁上には内部を陰圧空気吸入路１
３とする吸入ダクト１１が設けられる。この吸入ダクト
１１はその前面に吸引口１２が形成され、該前面に通気
性パッキン１５が吸引口１２を覆わないようにして接合
され、通気性パッキン１５上にガラス窓４が固着され
る。この吸入ダクト１１により装置内の圧力空気が通気
性パッキン１５を介して吸引される。さらには、ガラス
窓４の端縁及び吸入ダクト１１を囲繞するように、補償
ダクト１６がガラス窓４周縁に固定され、補償ダクト１
６内を陽圧補償路１７とし、外気よりも高圧の清浄空気
が供給され、これにより、陰圧空気吸入路１３の吸引作
用と相俟って、外部からの汚染空気の流入を阻止してい
る。

【００１９】このアイソレータ装置１の内部には装置筐
体２との間で隙間を形成する内壁２０をステイ２１によ
り保持してなり、該隙間を周回路２２としている。ま
た、この内壁２０には、前記ガラス窓４と対向する位置
で内ガラス窓２３が装着され、作業者がガラス窓４，内
ガラス窓２３を介してアイソレータ装置１内を視認可能
なようにしている。かかる構成にあっては、周回路２２
を下方で開口して内部と連通するようにし、周回路２２
に上昇気流を形成するようにし、例え、外気の汚染空気
が侵入したとしても、周回路２２により、シールド性が
さらに向上することとなる。而して、内壁２０によりア
イソレータ装置１はダブルウオール型構造を呈してい
る。

【００２０】一方、ガラス窓４の中央部に形成された作
業孔５の内縁には、基部筒片３３の端縁の連係鍔３４ａ
がパッキン３６を介して固着され、該基部筒片３３をア
イソレータ装置１の内方へ突出し、内ガラス窓２３に形
成した孔部２４に挿入し、かかる孔部２４の外縁に連係
鍔３４ｂをパッキン３６して接合し、これにより基部筒
片３３を気密に両端保持して保持強度を増している。

【００２１】この基部筒片３３には作業グローブ３０が
固着される。この作業グローブ３０は、本発明の要部に
係り、ゴム材等の可撓性材料で形成された手のひら型の
外側被覆片３１と内側被覆片３２とからなる二層構造と
している。

【００２２】かかる被覆片３１，３２の基端の固着手段
を説明する。前記基部筒片３３の内ガラス窓２３から内
方突出した端部には外側被覆片３１が外嵌し、Ｏリング
３４により気密に固着されている。一方作業孔５の内周
縁には挟持片３５がパッキン３６を介して固着されてい
るとともに、該挟持片３５に作業孔５の外側へ突出する
補助筒片３７の基端が螺子固定されている。そしてこの
補助筒片３７の外方突出端には内側被覆片３２の基端が
外嵌しＯリング３８により気密に固着されている。

【００２３】そして、図３で示すように、使用状態にあ
っては、内側被覆片３２は外側被覆片３１の内方へ二重
となるように挿入され、外側被覆片３１，内側被覆片３
２間に隙間４０を形成するようにしている。一方、基部
筒片３３の内側には間隔保持筒３８が該基部筒片３３内
面と間隔を形成するようにして取付けられ、このため内
側被覆片３２は間隔保持筒３８の内側で、内奥へ挿入さ
れ、これにより間隔保持筒３８によって外側被覆片３
１，内側被覆片３２間で隙間４０は前後に貫通状に確保
されるようにしている。

【００２４】さらに、ガラス窓４と内ガラス窓２３間で
基部筒片３３には隙間４０と連通する連通孔４１が形成
され、該連通孔４１には圧力制御管路４５が接続され
る。この圧力制御管路４５には、圧力計４６が取付けら
れる。さらに、圧力制御管路４５は真空ポンプ４７に対
して、流量計４８，制御弁４９，ヘパフィルタ５０及び
濃度計５１（滅菌剤を検出する液剤検出計）を介して接
続され、これにより真空ポンプ４７が駆動すると、隙間
４０内は１０〜１００Ｐａ減圧され、該内部が装置内に
比して陰圧となる。ここで、圧力制御管路４５に吸引さ
れた空気はヘパフィルタ５０により清浄化された後、外
部へ排出されることとなる。

【００２５】一方、圧力制御管路４５には、陽圧管路５
５が流量計４８と制御弁４９との間で分岐して接続され
る。この陽圧管路５５は制御弁５６と、ヘパフィルタ５
７を介して送風機５８に接続される。

【００２６】そして、前記制御弁４９，５６を制御する
ことにより、隙間４０に、図３で示すように、真空ポン
プ４７が作用して陰圧となる定常状態と、図４で示すよ
うに、送風機５８が作用して陽圧となる状態に変換され
る。

【００２７】この図４の陽圧状態では、内側被覆片３２
が外側へ突出し、隙間４０が外側被覆片３１，３２の内
空部により構成される大きな空間を形成する状態とな
る。この状態にあっては、外側被覆片３１及び内側被覆
片３２は夫々膨張して、その表面が緊張状態となってい
る。このため、該表面を滅菌する場合には、かかる陽圧
状態とし、アイソレータ装置１内で、外側被覆片３１の
表面に、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、
過酸化水素ガスなどの滅菌剤（殺菌剤を含む）を噴霧す
る。これにより外側被覆片３１の表面は均一に滅菌剤が
付着する。このようにし、隙間４０を陽圧化することに
より、グローブの折れ曲がりや、扁平化がなくなるか
ら、滅菌剤の均一な噴霧が可能となり、滅菌処理不良が
発生しにくい。また、内側被覆片３２も外側へ膨張状態
で突出するから、その表面の清浄処理も、アイソレータ
装置１の外側から容易に行われる。而して、外側被覆片
３１，内側被覆片３２の内外面の清浄化を容易に確保し
得ることとなる。

【００２８】ところで、外側被覆片３１の表面は、ワー
クに接触する表面であるから、操業前には必ず行われ
る。一方、内側被覆片３２の表面は作業者の手が接触す
る面であるから、清潔な状態に保つ為に行われるもので
あり、直接アイソレータ装置１内の汚染防止とは関係が
ない。従って、本発明は、隙間４０を陰圧としても内側
被覆片３２が外方へ突出しない構造であっても良く、外
側被覆片３１が内方で膨張さえすれば、作業グローブ３
０の作業面の滅菌処理は可能となる。

【００２９】一方、定常状態では、制御弁４９，５６を
制御することにより、隙間４０内を陰圧化し、図３の外
側被覆片３１，内側被覆片３２が装置内に挿入されて重
なり合った状態とする。この定常状態で、アイソレータ
装置１の外側から、作業者は、手を作業グローブ３０に
挿入して、その可撓性を利用してアイソレータ装置１内
のワークを取扱う。この定常状態にあって、隙間４０が
アイソレータ装置１の内部に対して陰圧となっているた
め、該隙間４０の空気が装置内へ漏出することがない。
また、アイソレータ装置１内の空気が作業グローブ３０
の筒片３３，３７等の固着部で微間隙を生じていても、
アイソレータ装置１外へ空気が漏出せず、アイソレータ
装置１内の陽圧により内部空気が該微間隙から、隙間４
０に入り、圧力制御管路４５で回収される。

【００３０】このため、単に外部の汚染空気がアイソレ
ータ装置内部に侵入しないだけではなく、アイソレータ
装置１内で有機溶剤等の揮発性の物質を取り扱うような
場合に、作業者がいる外部雰囲気が逆汚染されることが
なく、作業環境が良好に保全される。而して陰圧化され
た隙間４０を介して、アイソレータ装置１の内外の空気
は遮断され、高いシールド性が保たれることとなる。

【００３１】かかる構成にあっては、圧力制御管路４５
から回収される空気の流量は流量計４８により継続的に
計測され、このため、常時、隙間４０内の状況を監視す
ることができる。すなわち、作業グローブ３０の所定圧
力が流出していることを確認することにより内圧が所定
の陰圧状態にあることを確認することができる。かつそ
の圧力程度により内部の洗浄度を確認することができ、
これによりアイソレータ装置１の装置内の局所清浄空間
の状態監視が可能となる。この流量計４８は本発明の陰
圧空気吸入路１３の流量を継続的に測定する流量検出手
段を構成するものである。

【００３２】かかる管理思想は、作業グローブ３０の筒
片３３，補助筒片３７（固着部）は完全に気密化するこ
とはできないことを前提とするものであり、そこで、ア
イソレータ装置１内部の空気が固着部を介して隙間４０
側へ常に微少に漏出している状態を確保し、この状態に
あって、アイソレータ装置１内部は無菌・無塵状態にあ
るとするものである。そしてこのことを前提とし、この
漏れ量を継続的に測定することにより、隙間内圧力が所
定の陰圧状態にあることを確認し、ひいては固着部から
汚染空気がアイソレータ装置内へ漏出していず、無菌・
無塵状態にあるとの検証を得ることとなる。

【００３３】また、この測定により、限界流量を越えた
かどうかも判定可能となり、限界流量を越えた場合には
異常発生とすることにより、異常警報などを自動的に行
うことが可能となる。即ち、下限値を下回った場合に
は、アイソレータ装置１内が圧力不足となっており、種
々の微隙間から、外部の汚染された空気がアイソレータ
装置１内に流入する可能性を意味することとなる。また
上限値を上回った場合には、アイソレータ装置１内は過
剰圧力となっていることが解る。そこで、かかる異常警
報により、迅速な改善が可能となる。

【００３４】而して、アイソレータ装置１内は適正な圧
力に維持されるとともに、その清浄度を適正に確保し得
ることとなる。

【００３５】さらには、圧力制御管路４５には濃度計５
１等のガス検出器が設けられている。このため、滅菌剤
の塗布後に、隙間４０を陰圧とすると、作業グローブ３
０にピンホール等の破損箇所があった場合に、濃度計５
１により該滅菌剤が検出されこととなる。この圧力制御
管路４５の濃度計５１は、イソプロピルアルコール、エ
チルアルコール、過酸化水素ガスなどの気化された滅菌
あるいは殺菌剤の濃度を検知できる。具体的な操作方法
として、あらかじめアイソレータ装置内部に上記薬液を
準備し、グローブを順次薬液噴霧しながら上記濃度計の
変化の有無を検証する。これにより、アイソレータ装置
１内からの液剤の漏れが確認され、外側被覆片３１の表
面にピンホール等があるかが確認でき、操業前の作業グ
ローブ３０の保守管理が容易となる。このほかガス検出
器としては、洩れ検査ガス等の庫内から漏出するガスを
検出する計器であれば良い。

【００３６】特に、作業グローブ３０にピンホール等が
あると、上述のように両被覆片３１，３２の隙間４０を
減圧してはいるが、作業時には作業グローブ３０の手袋
部分は被覆片３１，３２相互が密着状態となっているた
め、該ピンホール等を介してワークが直接汚染される可
能性を生ずる。ところが濃度計５１により事前にピンホ
ール等の破損が確認されるから、その交換や補修により
未然に汚染を回避することができ、アイソレータ装置１
の信頼性をさらに高め得ることとなる。

【００３７】

【発明の効果】本発明は上述したように、アイソレータ
装置に取り付ける作業グローブを外側被覆片と内側被覆
片とからなる二層構造として、両被覆片の隙間の圧力を
アイソレータ装置内部に比して陰圧となるように制御し
たから、グローブの固着部から汚染空気が装置内へ漏出
することがなく、アイソレータ装置内の清浄度を保つこ
とができる。また、内部からの空気漏れを抑止でき、外
部の逆汚染が阻止される。

【００３８】また、圧力制御管路に、空気流量を継続的
に測定する流量検出手段を備えた構成にあっては、常時
監視することができ、自動警報も可能となる。

【００３９】さらに圧力制御管路から加圧して、両被覆
片の隙間の圧力をアイソレータ装置内部に比して陽圧と
し、外側被覆片を装置内で膨張させるようにした構成と
してた場合には、作業グローブの外側被覆片の表面を無
菌化する場合に、作業グローブ表面が緊張状態に維持さ
れ、滅菌剤の塗布をムラなく行うことができ、作業グロ
ーブ表面を確実に滅菌できる。

【００４０】さらには圧力制御管路に、洩れ検査ガス，
気化された滅菌剤，滅菌ガス、または気化された殺菌剤
等の庫内から漏出するガスを検出するガス検出計を設け
るようにした構成にあっては、滅菌剤，殺菌剤等の塗布
後に、圧力制御管路から隙間を陰圧とすると、作業グロ
ーブにピンホール等の破損箇所があった場合に、洩れ検
査用ガス，または滅菌剤，殺菌剤等が気化されて発生し
たガスがガス検出器により検出され、作業グローブの破
損を容易に知ることができて、その保守管理が容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した無菌・無塵システムの概要側
面図である。

【図２】本発明を適用した無菌・無塵システムの概要平
面図である。

【図３】アイソレータ装置１のグローブ機構を示す縦断
側面図である。

【図４】隙間４０を陽圧にした状態のアイソレータ装置
１のグローブ機構を示す縦断側面図である。

【符号の説明】

１ アイソレータ装置 ２ 筐壁 ５ 作業孔 ３０ 作業グローブ ３１ 外側被覆片 ３２ 内側被覆片 ３３ 基部筒片 ３８ 間隔保持筒 ４０ 隙間 ４５ 圧力制御管路 ４７ 真空ポンプ ４８ 流量計 ５１ 濃度計 ５５ 陽圧管路

フロントページの続き (72)発明者 江城 弘至 名古屋市中村区椿町14番13号 株式会社エ アレックス内 (72)発明者 戸田 俊永 名古屋市中村区椿町14番13号 株式会社エ アレックス内 (72)発明者 神農 満雄 名古屋市中村区椿町14番13号 株式会社エ アレックス内 (72)発明者 角田 大輔 名古屋市中村区椿町14番13号 株式会社エ アレックス内 (72)発明者 石山 信夫 名古屋市中村区椿町14番13号 株式会社エ アレックス内 (72)発明者 東口 慎一 名古屋市中村区椿町14番13号 株式会社エ アレックス内 (72)発明者 成田 光志 名古屋市中村区椿町14番13号 株式会社エ アレックス内 Ｆターム(参考） 3F060 HA00 HA29

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アイソレータ装置に取り付ける作業グロ
   ーブを外側被覆片と内側被覆片とからなる二層構造とし
   て両被覆片の基端を、装置筐体に形成した作業孔の内周
   縁に気密的に固着するとともに、両被覆片の隙間に圧力
   制御管路を接続して、該隙間内を、圧力制御管路により
   減圧し、該隙間の圧力をアイソレータ装置内部に比して
   陰圧となるように制御したことを特徴とするアイソレー
   タ装置のグローブ機構。
2. 【請求項２】 圧力制御管路に、空気流量を継続的に測
   定する流量検出手段を備え、該測定値により作業グロー
   ブの外側被覆片と内側被覆片の隙間の圧力状態を常時監
   視するようにした請求項１記載のアイソレータ装置のグ
   ローブ機構。
3. 【請求項３】 圧力制御管路から加圧して、両被覆片の
   隙間の圧力をアイソレータ装置内部に比して陽圧とし、
   外側被覆片を装置内で膨張させるようにしたことを特徴
   とする請求項１又は請求項２記載のグローブ機構。
4. 【請求項４】 圧力制御管路に、庫内から漏出するガス
   を検出するためのガス検出計を設けたことを特徴とする
   請求項１，請求項２又は請求項３記載のアイソレータ装
   置のグローブ機構。