JP2000512730A - 作業面保護方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 保護される作業面（１）は妨害を受けず、しかも上部（１０２）と、自由端縁（１００）と称する少なくとも一方の側との双方からアクセス可能である。この方法は、自由端縁（１００）へ向かって作業面（１）上をスイープし、高層流即ち上層の流れ（Ｖ₁）がその下部の作業面（１）の上表面（１０）近傍の流れより充分に速い流速となる速度勾配を持ったほぼ水平流の形態で自由端縁（１００）の反対側に位置する上流側（１０１）から作業面（１）上に清浄空気を連続的に吹き出し、自由端縁（１００）において作業面（１）の縁部（１０ｂ）直近で該縁部に沿って延在する吸引口（２０）によりほぼ全ての空気流を連続的に吸引することを特徴とする。周囲雰囲気からの汚染に対して敏感な各種物品を支持する静止面又は移動面を保護するのに有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 作業面保護方法及び装置 本発明は、清浄空気の流れによる水平作業面の近接保護技術に関する。 本発明は、係る保護を達成する方法及び装置の両方に関するものである。 さらに詳細には、本発明は、妨害なしに、従って作業面の上方と自由端縁と称 する少なくとも一方の側部との双方からアクセス可能に作業面を保護することに 関する。 周囲空気からの汚染に対するワークステーションの保護の問題は、各種の産業 分野、特に食品産業で、或いは食品調理産業と商業（例えば肉屋や調理食品提供 業者）で、または製薬、化学、微生物学及び航空機産業で、更には病院及び診療 所の分野、研究所、軍用又は民生用利用分野などで遭遇する。 本発明は、周囲空気中でのあらゆる汚染に対してワークステーション上で処理 又は取り扱われる物質の品質を保持又は維持しなければならない全ての分野に適 用される。 一般的に、作業面を保護するためには無菌のクリーンルーム内に作業面を配置 し、クリーンルーム内の空気を濾過して所定レベルの清浄度を有するように処理 する。 このような対策による主な欠点は、大容量の空気の品質を経済的に引き合う条 件のもとに維持することが困難な点にある。また、作業員が無菌の特殊作業着を 着用しなければならないことも欠点の一つであり、このような作業着は清浄に保 つことが困難であるだけでなく、その清浄状態の監視も困難であり、このような 作業着を着用することは面倒なことである。しかも、このような特殊作業着にも 拘わらず作業室内の作業員と設備機器が空気を汚染する可能性すらある。 近接保護技術はこの問題に対する一つの解決策を与える。 近接保護とは、連続的に更新される清浄空気の移動雰囲気中に作業面及びそれ により支持された対象物を浸漬させることである。 これにより、作業面を含む室のその他の部分の空気が汚染されても、作業面は 対象物を外部の汚染源から遮蔽するための清浄空気のシールドで保護される。従 って、対象物に仕事を施す作業員に対する衛生上の束縛は、あまり厳密にしなく てもよいことになる。 作業面は、手動もしくは自動のいずれかで処理または操作される物品を載置し た定置テーブル面であってよい。 作業面はまた、処理すべき物品を次々と作業ステーションへ搬送して処理操作 の完了後に運び去るコンベヤー、例えば移動ベルトであってもよい。 一例として、物品は複数の容器であってもよく、これら容器を順に並べて移動 ベルトで搬送し、保護領域内に配設された分配ヘッドで充填操作を行えば、充填 物質が汚染されることは無い。 関連技術はフランス公開特許第１２５７５６２号公報及びヨーロッパ公開特許 第０３７５３４３号公報に見ることができる。 フランス公開特許第１２５７５６２号公報は、一つの側面が開放されているチ ャンバーに所定の特徴を有する雰囲気維持装置に関する。 このチャンバーは、表面に清浄空気流が流れる水平作業面を構成する床を備え ている。 このチャンバーはその両側面の一方だけが開かれており、この一方の側面から オペレーターがアクセス可能である。また、この開放された側面を横切るように 清浄空気の第２の流れが上部から下部へ向かってほぼ垂直のカーテン状の形態で 流されている。 この空気流は作業面の前縁（チャンバー開放側）で吸引され、閉ループ経路を 廻って流れるように雰囲気再生装置を介して循環される。 チャンバー内を通過する空気の水平流は、チャンバーの高さ全体に亘ってほぼ 一定の流速度分布を有している。この流速値は、作業面からの高さ位置とは無関 係である。 フランス公開特許第１２５７５６２号公報に述べられている装置での主な欠点 は.、前記チャンバーが天井によって高さを制限されていることにあり、そのた め作業面に対するアクセスの可能性は著しく限定される。 これは特に、作業面に支持された物品、或いは作業面で搬送される物品に対し て施すべき処理操作が、その作業面の上方で動作する機械又は他の機器を必要と している場合に困難を伴うことになる。 例えば、近接保護領域内において容器に充填操作を行うために、移動ベルトで 搬送される容器に充填を行う分配機及び／又は計量機械が.これに該当する。 ヨーロッパこく会特許第０３７５３４３号公報に述べられている装置は、上方 および一方の側部の双方から妨害を受けない水平作業面を含んでいる。 この作業面の下部に配置されたファンは出口にフィルターを有しており、作業 面の非開放側に位置する分配チャンバーに通じているボックス内で加圧空気を発 生する。 このチャンバーは２つの流れ、即ち、作業面上を通過する水平流とチャンバー の種々の仕切りに形成された孔から生じる複数の小さなジェットによる多方向の 流れを発生する。 チャンバー内には前述の水平流を発生するようにボックスから出てくる空気を 偏向させる筒状円弧ガイドが装備されている。 この公知の装置は、作業面の両側部の一方と上方との双方からアクセス可能で あるという利点を備えているが、作業面上での水平流の流速分布が一定であると いう欠点はそのままである。 残念ながら、このような形式の気流の分配は作業面上に載置された物品を完全 に保護するとは限らない。本発明者らが行った複数の試験では、作業面から離れ るに従って速度が増加するような速度勾配を与える必要があることが確認されて いる。特に効果的な保護は、作業面近傍では清浄空気が低速度で移動するか又は 殆ど静止状態となり、この気流の上層では比較的速い流速をもつ場合に達成され る。 本発明の目的は、以上のような諸欠点を解消して、作業面への良好なアクセス 性を実現できると共に作業面上に載置された物品を完全に保護することのできる 近接保護方法及び装置を提供することにある。 本発明は、水平な作業面を妨害なく且つ上方と少なくとも一方の側部に位置す る自由端縁との双方からアクセス可能に清浄空気流によって汚染から近接保護す る方法であって、 自由端縁へ向かって作業面上をスイープし、高層流即ち上層の流れがその下部 の作業面の上表面近傍の流れより充分に速い流速となる速度勾配を持ったほぼ水 平流の形態で自由端縁の反対側に位置する上流側から作業面上に清浄空気を連続 的に吹き出し、 自由端縁において作業面の縁部直近で該縁部に沿って延在する吸引口によりほ ぼ全ての空気流を連続的に吸引することを特徴とする作業面保護方法を提供する ものである。 この方法発明の可能な付加的特徴によれば、 吸引口に吸引された空気を濾過または浄化処理後に上流側から再度吹き出し、 或いは作業面を定置テーブル面とし、 或いは作業面をコンベヤーとする。 本発明はまた、水平な作業面を妨害なく且つ上方と少なくとも一方の側部に位 置する自由端縁との双方からアクセス可能に清浄空気流によって汚染から近接保 護する装置も提供する。 この装置は、 自由端縁へ向かって作業面上をスイープし、高層流即ち上層の流れがその下部 の作業面の上表面近傍の流れより充分に速い流速となる速度勾配を持ったほぼ水 平流の形態で自由端縁の反対側に位置する上流側から作業面上に清浄空気を連続 的に吹き出す空気吹き出し手段と、 作業面の縁部直近で該縁部に沿って延在する吸引口と、 吸引口に接続された吸気手段とを備えたことを特徴とするものである。 この装置発明の限定を意図しない付加的特徴によれば、 ファン（或いは並設 された一群のファン）などの単一の気流発生装置が清浄空気を上流側で吹き出す と共に自由端縁で吸い込んで気流の少なくとも一部を閉ループの経路を介して再 循環させ、 或いは空気を吹き出すフアン式の気流発生装置の下流に少なくとも１つのフィ ルターまたは他の空気浄化手段を配設し、 或いはファン式の気流発生装置を作業面下部に配置してほぼ水平の気流を吹き 出させ、この水平気流を前記上流側位置で半円筒またはほぼ半円筒形状の管状ガ イドで１８０度偏向させ、 或いは空気吹き出し手段に前記上流側の位置で縦向きのダクトを装備させ、該 ダクトの下端はフアン式の気流発生装置に接続すると共に上端はほぼ作業面と同 等レべルで管状ガイドに連通させ、該管状ガイドは気流を水平方向に偏向させる １／４円弧またはほぼ１／４円弧の曲筒形状とし、 或いは前記高層流を形成するために（作業面に対して）外側の方向へ気流の一 部を偏向させる少なくとも１つの偏向板を前記縦向きダクト内に垂直方向に対し て鋭角をなすように設け、 或いは上記ダクトに複数の偏向板を装備し、これら偏向板を下部から上向きに 徐々に拡開するように扇状に配置された複数の並設平板によって構成し、 或いは最も内側（作業面に対して）の偏向板を実質的に垂直とし、 或いは管状ガイドの内部に少なくとも１つの偏向板を設け、この偏向板を筒状 の円弧形状で前記ガイドと同心とし、 或いは空気吹き出し手段に張り出し部を設け、該張り出し部によって作業面の 上流側領域に重なって高層流を僅かに下方へ向ける気流偏向板を形成し、 或いは前記吸気口を、高層流に対応する空気流を集めて実質的に圧力損失を殆 ど生じることなく通過させる頂部吸気口と、高層流の下方に位置する気流に制動 を与える下部吸引口との二つの二次的な吸引口に分割し、 或いは作業面を定置テーブル面とし、 或いは作業面をコンベヤーとしてある。 ここで、「コンベヤー」という用語は、本明細書では単一コンベヤー及び例え ば複数の隣接ベルトの如き並置関係に配置された二基以上のコンベヤー群のいず れをも意味する目的で使用されている。 本発明のその他の特徴と利点は、以下の説明及び単に非限定的な例として好適 な実施態様を示している添付図面から明らかである。 図１は、本発明の装置の第１実施態様の模式縦断面図であり、この断面は図２ にＩ−Ｉ矢視線で表した通りである。 図２は、図１に示された装置の平面図で力ある。 図３は、図１に倣って本発明の装置の第２実施態様を示す模式図である。 図４は、同様に縦断面で示す第３実施態様の模式図である。 図５及び図６は、それぞれ本装置に装備するのに適した空気吹き付け兼偏向装 置の要部を示す斜視図と縦断面図である。 図７及び図８は、それぞれ本発明の装置の第４実施態様を示す斜視図と縦断面 図である。 図９は、作業面上方での清浄空気流中の流速が作業面から測定点まで距離の関 数として変化し得ることを示す線図である。 図１０及び図１１は、本発明の装置と組み合あわせるのに好適な二つのコンベ ヤーを示す斜視図である。 図１２、図１３及び図１４は、異なる幾何学的形状をもつ３種類の装置におけ る空気流の形状を示す説明図であって、いずれもコンピューターで実行されたシ ミュレーション結果から得られたものであり、流速の違いは、速度増加に従って 明から暗へ向かうグレイの陰影スケールで表されている。 本装置の第１実施態様を示す図１及び図２において、１は作業面であり、本例 では、床Ｓ上に立設固定された下部フレーム１１で支持された矩形の定置水平テ ーブル面である。 作業面の上表面１０は、清浄雰囲気内で実施する必要のある一連の操作及び／ 又は処理の対象となる物品を受けるよう設計されている。 この物品（本例ではフラスコ）は、図面では参照符号Ａで示されている。 参照符号１０ａと１０ｂはテーブル上表面１０の長手方向の縁部である。これ らの縁部は、好適には丸みを帯びた（鋭い縁部の無い）外形になっている。 テーブル上表面の横断方向の両縁部１０ｃは、作業面１から或る高さで上方に 延在する一対の横断仕切り１２に当接している。 テーブル作業面１の下部にはボックス２が設置されている。 このボックスは、作業面１の下部で作業面全体に亘って延在している管状ダク トにより構成されており、このダクトは、装置の一方の縁部から他方の縁部への 横断方向の貫通流路を提供している。 ボックス２は、適宜な部材（図示せず）により作業面１及び／又は下部フレー ム１１に固定されている。 気流発生装置４はボックス内に配置されており、この気流発生装置は縁部１０ ｂに位置するボックスの入口２０で空気を吸入すると共に他方の側の縁部１０ａ から空気を吹き出すための１つ以上の電動フアンで構成されている。 ボックスの入口２０は、気流発生装置４を収容した主要部２２より小さい断面 積となっている。 入口２０は、縁部１０ｂの直近で作業面の下部に位置する吸引口を構成してい る。入口２０の狭い断面積部分と主要部２２との間の遷移部分はフレヤー部２１ の形に構成されている。 反対側では主要部２２は半円筒形ガイド３内に開口しており、このガイドの半 径は主要部２２の高さに対応し、半円の対称軸となるガイドの軸心は縁部１０ａ に位置している。 内壁を参照符号３０で示したガイド３は、縁部１０ａで作業面１上に縦に開口 している。 もちろん、ボックス２とガイド３は適宜な両側壁によりその横断方向の縁部に 沿って閉鎖されている。 ボックス主要部２２内で気流発生装置４の下流側の部分には、例えば１つ以上 のフィルターパッドからなる空気浄化濾過装置５が配置されている。 このフィルターエレメントは公知のタイプのものであり、気流発生装置４で送 り出された空気中に存在している不純物又は粒子を捕捉するのに適している。 これらのエレメントの構成と多孔性は、適用対象の特性、特に、要求される清 浄度との関連で選択される。 本装置の作動の様子は図１に示す通りであり、図中の矢印は作業面上に載置さ れたフラスコＡを保護するように機能する空気の流れを表している。 各矢印の長さは、その箇所における空気流の流速にほぼ比例して変えられてい る。 図１及び図２に示した装置は、物品Ａに或る作業を行う作業員（図示しない） のための作業ステーションを構成しており、この場合、作業員は、装置の非妨害 側、即ち縁部１０ｂに対応する参照符号１００で表した側部に位置する。 便宜上、この側部１００を「自由端縁」と称する。 他方の側、即ちガイド３が位置するほうの参照符号１０１で表された側は、作 業面上での清浄空気流の方向を参照して［上流側」として称している。 最後に、これも妨害されない作業面上方の空間には、参照符号１０２が付され ている。 空間１００及び１０２は妨害なしにアクセス可能であるため、、作業員は、何 ら困難を伴うことなく作業面近傍に位置することができ、それにより作業面上で 処理対象の物品を操作したり、例えば上部空間１０２に位置する移動式充填装置 などの各種設備機器を使用したりすることができる。 気流発生装置４を始動すれば、矢印ａで示したように吸引口２０から空気流が 連続的に吸引される。 この空気流は、フィルター処理後、矢印ｂで示すようにボックスから出て半円 筒形のガイド３内で１８０°偏向される。 この場合、慣性によって径方向で速度差が生じる。 流れが一旦半周転回すると、ガイド３の出口で外側の流れは上層流ないし高層 流Ｖ₁となり、この高層流は残余の流れより充分に速い流速となっている。 高層流は図１では交差斜線で示されており、他方、残余の流れ、即ち下層流は は参照符号Ｖ₀で表されている。 下層流Ｖ₀内では、テーブル上表面１０の近傍で低速もしくは速度０で、上へ 向かって高層Ｖ₁へ近づくほど漸次高速となる速度勾配が生じる。 作業面上へ送り出される空気流の高さを定めているガイド３の半径は、好まし くは対象物品の高さに応じて選択され、それにより該物品が下層流Ｖ₀中に浸漬 されることになる。 図１及び図２に示し実施態様において、半円筒形ガイド３の回転対称軸はほぼ 縁部１０ａにあわされている。もちろん、この構成は本質的なものではない。こ の対象軸の位置は上方又は下方にオフセット可能であり、また半径も流速Ｖ₀及 びＶ₁を調節するために改変可能である。 高層流Ｖ₁はアーチ天井状のシールドとして作用し、このシールドは、テーブ ル上表面１０の上方空間全体を保護し、開放上部空間１０２および開放側部空間 １００内の周囲空気中での汚染からテーブル上表面をシールドする。 高層流Ｖ₁の近傍に汚染粒子が到来すると、汚染粒子は高層流により直ちに掃 引され、高速で自由端縁１００に向かって運ばれてゆく。 横断方向の両側部における保護は固定仕切り１２により提供される。 下層流、Ｖ₀中における空気流と高層流、Ｖ₁中における空気流はそれぞれ矢印 ｄとｅで表されている。 これら２つの空気流は自由端縁１０ｂを越えた下流側で合流し、その全体の少 なくとも一部は矢印ｆで表したように縁部１０ｂの周りを下向きに巡って流れて 吸引口２０に流入する。この下向きの流れは縁部１０ｂの丸みを帯びた形状によ って促進される。 このようにして、少なくとも空気の大部分が再循環され、この空気は殆ど清浄 か大部分が清浄であるので、フィルターエレメントの閉塞は緩慢である。 作業面上に対象物品が存在する限り、この空気の循環は連続的に行われる。 横断方向両側の仕切り１２により作業面上の清浄空気の流れが乱されることは なく、特に作業面の横断方向の側部１０ｃ近傍では全く乱されることがない。 もちろん、作業員の両手は無菌手袋で保護しておくことが望ましく、保護空間 内に持ち込まれる設備機器についても完全に清浄化しておくことが望ましい。 但し、本発明において発生される気流の特性は、このようにして不本意に侵入 する恐れのある汚染物質を直ちに除去することを促進する。 図３に示す第２実施態様では、第１実施態様におけるものと同一又は相当する の部分に同じ参照符号を付してある。 この変形例では側壁が無くされており、従ってこの変形例は、特にコンベヤー の形態（移動する作業面）で第１実施態様における参照符号１０ｃの側部を越え て延在している作業面に採用するのに適している。 図３に示す装置には定置テーブル面の代わりにコンベヤーで構成された作業面 １、更に詳細には移動するエンドレスベルトの上部走行面、即ち往路走行面１３ により構成された作業面を含んでいる。 通常、参照符号１３’を付した復路走行面は往路走行面１３の下側に延在して いる。 ２つの走行面１３、１３’は回転支持ローラー１４、１４’などの適宜なガイ ド手段により周知の方式で支持されている。 適合する駆動手段がベルトを連続的に又は段階的に移動させるようになってい る。 上部走行面１３は例えばフラスコＡのような対象物品を搬送する。 その搬送の或る段階で、これらの物品は周囲空気からの汚染に対する保護を必 要とする空間内でたとえば重点などのある種の処理操作を受ける。 従って本発明の装置は、係る空間を保護するようにコンベヤーの経路上に装備 される。 図３から容易に判るように、互いに上下に位置する２つの走行面１４、１４’ の存在は作業面１の下方に比較的大きな空間を占拠し、このため気流発生装置を 作業面の直下に配置することができない。 従って、第１実施態様（図１及び図２）と同様の構成は係る条件に合う形態で 適用することはできない。 そこで第２実施態様においては、ボックス２の入口における吸引口２０はその 開口部を真横に向けて作業面１の真ぐ上部の空間に対面させている。 この吸引口２０は１／４円弧の筒部を介して下向きに曲げられており、自由端 縁１００に沿って延在する縦管部、即ち管２００に接続されている。 管２００は、それ自体はボックス部２１及び２２に接続され、これらのボック ス部は第１実施態様のボックス部と同様で、床Ｓの近傍でベルトの復路走行面１ ３’の下部の支持ローラー１４’下方に配置されている。 このボックス部２２に気流発生装置４が設置されており、この気流発生装置は １つ以上のフアンで構成されている。 ボックス部２２は直角曲げ部２３を介して上流側１０１に配置された縦管６、 即ち煙突内に連通している。 最後に、縦管６の上部は１／４円弧の筒状になっているガイド７に接続され、 このガイドは上流側１０１で作業面１の近傍に開口している。 フアン４の出口、例えば煙突６の基部には一つ以上のフィルター（５）が配置 されている。 前述の第１実施態様とは異なり、作業面上に達するように清浄空気流を通過さ せるガイド７は空気流を１／４周（９０°）だけ偏向させる。 本発明者らが行った試験では、この角度は、、作業面全面にわたって生じる清 浄空気流内で適切な速度分布を保証するにはそれ自体では不十分であることが確 認された。 即ち、高層流Ｖ₁内で測定した速度と下層流Ｖ₀内で測定した速度との間には大 差がないような速度勾配である。 従って、この実施態様では、空気流の高層部における分布速度を明らかに増加 させるため、一連の偏向板６０が縦向きの煙突６内に設けてある。 これらの偏向板は、作業面１の長手方向縁部、即ちベルト１３の側縁に対して 平行な面板状ブレードで構成されている。 図３、図５及び図６に示した実施態様では、一連の３つの偏向板６０が設けら れている。最も内側の偏向板、即ち作業面に近く、図５及び図６で参照符号６０ ａが付された偏向板は垂直面板である。 図５及び図６において、参照符号６０ｃが付された最も外側の偏向板は限定さ れた高さの下部垂直領域を含み、その主要部は上方外側へ向けて垂直方向から或 る鋭角をなしている。 中間の偏向板６０ｂは角度が小さいことを除いて偏向板６０ｃと同様に垂直方 向から上方外側へ向かって傾斜する面板である。 従って、側面（図６）から見ると、一連の偏向板６０は、上向き、即ち煙突６ 内の空気の流れに対して下流側へ向って拡開する扇状配置の複数の板のような全 体構成を備えている。 図５及び図６から、これら偏向板の目的は明瞭に理解可能である。 矢印Ｆは、煙突６の基部における空気の流速を表している。 本例の場合、２つの重なるフィルターエレメント５ａ、５ｂからなるフィルタ ーを通過した後、空気の相当部分が捕らわれて矢印Ｉで示すように偏向板６０ｃ により外側へ向って偏向される。 図６において内側偏向板６０ａの右側の最も内側の空気流は全く偏向されず、 それが通過する経路は単に垂直である。 偏向板６０ａと６０ｂの間、及び偏向板６０ｂと６０ｃの間の各領域では、空 気流は矢印Ｇ及びＨで示すように拡開する間隙へ向かって外側に偏向される。 １／４円弧の筒状ガイド７に流入するときには.、即ちその基部に流入すると きには、空気の流速は１／４円弧の中心側から外側に行くに従って漸次高速とな っている。 図示したように、ガイド７内にも３つの偏向板が配置されている。 これらの偏向板には、図５及び図６において最も内側の偏向板に参照符号７０ ａが、中間の偏向板に参照符号７０ｂが、そして最も外側の偏向板に参照符号７ ０ｃが付されている。 これらの偏向板はガイド７と同心状の円弧形の曲板である。 偏向板７０ａは、出口流に水平な向きを与えるように最も内側の縦流れＦを通 過させる位置に配置されている（矢印Ｆ’）。 偏向板６０ａと６０ｂとの間の空間から出てくる空気流は大部分が偏向板７０ ａと７０ｂとの間を通過し（矢印Ｇ’）、一方、偏向板６０ｂと６０ｃとの間か ら出てくる空気流の大部分は偏向板７０ｂと７０ｃとの間を通過するようになっ ている（矢印Ｈ’）。 最後に、偏向板６０ｃにより偏向されて煙突６の内壁面近傍を流れる最高速の 空気流Ｉは、最も外側の偏向板７０ｃとそれに対面するガイド７の内壁面との間 に形成された通路内で案内される。 この通路内で矢印Ｉ’の空気流が最高速になる。図３において交差斜線で表し た高層流Ｖ₁を形成するのはこの空気流である。 ガイド７内における曲板状の偏向板の存在は、装置が第２実施態様の場合と同 様に第１実施態様で仕切り１２が果たしたような長手方向で保護空間を限定する 横断方向の仕切りを装備していない場合に重要である。 これら偏向板は、空気流をほぼ水平方向に向けることによって作業面の入口近 傍に低圧領域が形成されるのを防いでいる。このような低圧領域は、開放されて いる作業面横断方向両側部から周囲空気を吸引することになるからである。 上記のような仕切りは、作業面をコンベヤーで構成する場合には搬送物品の通 過の邪魔になるので設置できない。 もちろん、図１及び図２に示した装置の半円筒ガイド３内にも、装置が横断方 向の仕切り１２を装備しているか否かに関係なく、同様の円弧状の偏向板を設け てもよい。 図３に示した本装置の第２実施態様は、第１実施態様の作動様式とほぼ同様の 様式、即ち、殆どの空気が作業面をスイープした後に吸引口２０から吸引され、 フアン４を通過し、更にフィルター５を通過し、そして煙突６内とガイド７内で 偏向されて流されることにより再循環される様式で作動する。 図４に示す変形例においては、空気は再循環されない。 気流発生装置、例えばフアン４１は、周囲空気を吸引し、これをフィルター処 理又は浄化処理後に作業面１上方のボックス８から吹き出す。 反対側では、吸入口２０がダクト２を介してフアン４１とは別の吸引手段４０ に接続されている。 この実施態様において、ボックス８は、定置テーブル面又はコンベヤーのいず れかで構成される作業面１の上流側に配置されている。 フアン４１は、ボックスの基部に位置している。 ボックスは下部にフレアー形状部８１を有し、このフレアー形状部８１はほぼ 縦向きで且つほぼ１／４円弧の筒形ガイド８ｂで延長されているダクト８ａに向 かって上方に行くほど拡開している。 作業面上での正確な流速分布は、ガイド８ｂの内壁と同心状の弧状部８００ｂ でガイド８ｂ内に延長されている上向き外側へ傾いた面板部８００ａで構成され る内部偏向板により達成される。 前述の各実施態様と同様に、空気流は低流速の下層流Ｖ₀を保護する高流速の 高層流Ｖ₁を構成している。もちろん、本発明の装置の寸法形状は、適用対象、 特に処理すべき物品の寸法形状に整合させてある。 単に示すだけであるが、寸法値の例を挙げれば以下の通りである。 作業面の幅（縁部１０ａと１０ｂとの間隔）：０．３〜２ｍの範囲内。 保護領域帯域の長さ（長手方向の間隔）：０．３〜３ｍの範囲内。 ガイド３、７又は８ｂ出口の清浄空気流高さ：０．２５〜０．７ｍの範囲内。 もちろん、フアンで発生される空気の流速は、その循環速度部と同様に、これ らの寸法に依存している。 図７及び図８に示す第４実施態様は、図５及び図６に示したシステムと同様に 空気吹き出し装置６、７を含んでおり、同等又は相当する部分には同じ参照符号 を付してある。 但し、作業面１上に空気を通過させるガイド７は、その出口部分が、作業面１ の上流側の端縁部分に重なって水平から僅かに下向きに傾斜しているオーバーハ ング庇状の気流偏向板７１により延長されていることに注目すべきである。 この庇状の気流偏向板７１の機能は、高層流Ｖ₁を吸引口２０の頂部に向かっ て僅かに下方へ向け、吸引口上部での空気の漏洩を低減することにある。 吸引管２００内には隔壁板２４と流体制動部材２５が配置されている。 隔壁板２４は、吸引管２００の上端部で外側の壁の近傍に配置されている。こ の隔壁板２４の形状は対面する外側の壁の内面形状と同様であり、これら２つの 部材により、上部が１／４円弧状で下部が縦に直線状となった通路を形成してい る。 流体制動部材２５は吸引管２００の内壁に固定されている。この吸引管２００ は、上部から下部に向かって、隔壁板２４の下部と共に徐々に収束する対面部を 形成する上面部２５０と、この隔壁板の下部とほぼ整列している垂直面部２５１ と、徐々に拡開する斜面部２５２とを備えている。 隔壁板２４と制動部材２５は、吸引口２０を２つの２次的な吸引口、即ち流路 断面積が一定の外側上部吸引口２０ｂと、この吸引口２０ｂの出口領域に位置す る流体制動部に向かって流路断面積がテーパー状に収束する内側下部吸引口２０ ａとに分割している。 この構成により、吹き出し側で生成される垂直流速分布に対応した垂直流速分 布を吸引管２００内に生み出すという利点が得られる。空気は、その高層部では 高い流速で吸引口２０内に吸入される。 高流速の高層流Ｖ₁は安定化され、外乱（空気の流れ）の影響で持ち上がった り或いは作業面に向かって曲がったりする傾向が低減される。空気流が直通（圧 力損失無しに）で流れる上部吸引口２０ｂは高層流Ｖ₁の殆ど全てを捕集する。 一方、吸引口２０ａ内の制動された流れは、高層流Ｖ₁が下方に向うのを阻止し ようとするような空気クッションを形成する。 この実施態様は、作業面の両側部（参照符号１０ｃ）に面して横断方向の仕切 り（図１及び図２中の参照符号１２）が存在しない場合に特に好適である。 と言うのも、この実施態様は、両側部で生じる恐れのある外部空気の侵入を顕 著に低減できるからである。粒子を計数して行った試験によれば、汚染された空 気が一方の側部１０ｃから侵入できたが、吸引口２０に向かって瞬時に吸い込ま れることが確認されている。従って、侵入空気による汚染は、清浄領域のほんの 浅い深さ部分のみに限定される。 この浅い深さ部分は、庇状気流偏向板７１と隔壁板２４および制動部材２５の 存在により限定され安定化される。 このような構成は、作業面１が定置テーブル面かコンベヤーかとは無関係に、 また空気流が閉ループ内（図１及び図３）で発生されるか開ループ（図４）で発 生されるかとは無関係に、いずれにも同等に適用可能である。 単なる一例として、高さ０．３ｍの清浄空気流中で作業面上の中央領域におけ る流速分布を図９に示す。ここで、外部の空気は静止状態と見做している。 図９に示す曲線では、測定点と作業面の上面との間の距離（高さ）Ｘをメート ル（ｍ）でｘ軸にプロットしてある。 ｙ軸には流速Ｖ（ｍ／ｓ）をプロットしてある。 ０ｍからほぼ０．１７ｍまでの高さ領域では流速が約０．６ｍ／ｓまで漸増し ている。 この領域は低流速の下層流Ｖ₀に対応する。 それより上層では流速は急増しておらず、０．１８ｍ〜０．２５ｍの高さ領域 に亘って０．８ｍ／ｓ近傍のほぼ一定レベルに落ち着いている。 この領域は高層流Ｖ₁にほぼ対応する。 更に上層では、汚染された周囲空気が存在する０．３０ｍの高さのところで流 速がゼロ近くまで急激に落ちている。 図１０は、コンベヤーベルト１３で連続的に移動される基板上にコーティング 材を被着するための設備の例を示している。 コンベヤーの進行方向は参照符号ＤＩで示し、コーディングを被着させるツー ルは参照符号９０で示してある。 一例を示せば、コンベヤー１３は幅１．５ｍで５〜１０ｍ／分の範囲内の速度 で移動する。 コンベヤーは本発明の装置によって保護された領域内を通過し、この保護装置 は点線で表した輪郭Ｄで示されている。 図１１に示す設備は、矢印Ｄ2で示すように断続的に前進移動するコンベヤー ベルト１３を含んでいる。 このベルト１３は、複数の計測／手動充填ツール９１によって送られてくる例 えば飲食品などの物質を受入れる複数の加熱成形品トレーＢを搬送している。 各ツール９１は一つずつのトレーに割り当ててあり、各トレーはベルト１３に より互いに隣接した列の形態で搬送される。 近接保護装置Ｄはツール９１の箇所に装備されている。 図１２〜図１４は、コンピューター演算による流れのモデルである。 空気は一様な流速分布でガイドに流入させ、その速度の値はＥとしてある。 流れの幾つかの箇所に白い矢印が示されているが、その長さは速度の大きさに 比例している。 矢印による表現に加えて、流速分布は速度が増加するに従って明色から暗色に 変化するグレイの陰影で表されている。速度の値は、図中に示した陰影スケール の通りである。 図１２は、半円筒形ガイドを使用した第１実施態様と同様の構成に対応してい る。 ガイド出口における流れの高さは０．３０ｍであり、作業面１の幅は０．６０ ｍ、作業面１の厚さは６ｃｍ、吸引口の高さは９ｃｍである。 図には作業面上のほぼ安定した空間（明るい灰色）の存在が示されており、ま た作業面を覆って自由端縁を巡り吸引口に至るシールドを形成している高速の高 層流（極めて暗い灰色）も示されている。 図１３及び図１４は、第２実施態様（図３）と同様の装置の場合である。 これら各図には、それぞれ暗い灰色（高速）と明るい灰色（低速）の高層流と 下層流が示されている。 図１３と図１４とでは尺度が異なっているが、作業面よりも上流側のガイドか ら生じれる気流の高さは双方ともに０．３０ｍと等しい。 尚、図３に示した実施態様では作業面の幅は(０，６０ｍであるが、図１４の 場合の作業面の幅は１．２０ｍである。 本発明の装置は、作業面で支持又は搬送する物品の処理内容には必ずしも関連 性をもたない。 本発明はまた、単に汚染に敏感な物質を或る場所から他方の場所へ搬送する設 備に適用する場合にも実施可能であり、それにより搬送物質を汚染の可能性のあ る周囲環境から遮蔽することができる。 物品を処理する場合には、本発明の適用可能な範囲は更に広がる。 例えば、ボトルを分離ステーションから汚染に敏感な液体を充填するための充 填ステーションヘ搬送する適用例を挙げることができる。 また、クリーンルームでは寸法過大となるような定置作業面を使用する適用例 として以下のものを挙げることができる。 − 歯科手術において、支持体上に置かれた歯列矯正器具を本装置で無菌状態 に保つ。 − 手術現場において患者を手術する場所を保護する。 − ケータリング業で肉を準備し包装するテーブルを保護する。 − 研究室、例えば食品産業、微生物産業、マイクロエレクトロニクス産業、 光電子及び／又は音響電子機器の処理又はアッセンブリー産業などの研究室で対 象物を特定の汚染から保護する。 − 各家庭内での適用、例えば花粉又は塵埃に対して人を保護したり、コンタ クトレンズを扱う領域される帯域を保護する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．水平な作業面（１）を妨害なく且つ上方（１０２）と少なくとも一方の側 部に位置する自由端縁（１００）との双方からアクセス可能に清浄空気流によっ て汚染から近接保護する方法であって、 自由端縁（１００）へ向かって作業面（１）上をスイープし、高層流即ち上層 の流れ（Ｖ₁）がその下部の作業面（１）の上表面（１０）近傍の流れより充分 に速い流速となる速度勾配を持ったほぼ水平流の形態で自由端縁（１００）の反 対側に位置する上流側（１０１）から作業面（１）上に清浄空気を連続的に吹き 出し、 自由端縁（１００）において作業面（１）の縁部（１０ｂ）直近で該縁部に沿 って延在する吸引口（２０）によりほぼ全ての空気流を連続的に吸引することを 特徴とする作業面保護方法。 ２．吸引口（２０）に吸引された空気を濾過または浄化処理後に再循環して上 流側（１０１）から再度吹き出すことを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３．作業面（１）が定置テーブル面であることを特徴とする請求項１または２ に記截の方法。 ４．作業面（１）がコンベヤーであることを特徴とする請求項１または２に記 載の方法。 ５．水平な作業面（１）を妨害なく且つ上方（１０２）と少なくとも一方の側 部に位置する自由端縁（１００）との双方からアクセス可能に清浄空気流によっ て汚染から近接保護する装置であって、 自由端縁（１００）へ向かって作業面（１）上をスイープし、高層流即ち上層 の流れ（Ｖ₁）がその下部の作業面（１）の上表面（１０）近傍の流れより充分 に速い流速となる速度勾配を持ったほぼ水平流の形態で自由端縁（１００）の反 対側に位置する上流側（１０１）から作業面（１）上に清浄空気を連続的に吹き 出す空気吹き出し手段（２，４；４１，３）と、 作業面の縁部（１０ｂ）直近で該縁部に沿って延在する吸引口（２０）と、 吸引口（２０）に接続された吸気手段（４；１００）とを備えたことを特徴と する作業面保護装置。 ６．清浄空気を上流側（１０１）で吹き出すと共に自由端縁（１００）で吸い 込んで気流の少なくとも一部を閉ループの経路を介して再循環させるファン式の 単一の気流発生装置（４）を備えたことを特徴とする請求項５に記載の装置。 ７．空気を吹き出すファン式の気流発生装置（４）の下流に少なくとも１つの フィルターまたは他の空気浄化手段（５）が配設さ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。 ８．ファン式の気流発生装置（４）が作業面（１）下部に配置されてほぼ水平 の気流を吹き出し、この水平気流を前記上流側（１０１）位置で１８０度偏向さ せるほぼ半円筒形状の管状ガイド（３）が更に設けられていることを特徴とする 請求項５〜７のいずれか１項に記載の装置。 ９．空気吹き出し手段が前記上流側（１０１）の位置に縦向きのダクト（６； ８ａ）を備え、該ダクトの下端はフアン式の気流発生装置（４；４１）に接続さ れると共に上端はほぼ作業面（１）と同等レベルで管状ガイド（７０；８ｂ）に 連通され、該管状ガイドは気流を水平方向に偏向させるほぼ１／４円弧の曲筒形 状を有することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の装置。 １０．前記高層流（Ｖ₁）を形成するために前記作業面（１）に対して外側の 方向へ気流の一部を偏向させる少なくとも１つの偏向板（６０；８００）が前記 縦向きダクト（６；８ａ）内に垂直方向に対して鋭角をなすように設けられてい ることを特徴とする請求項９に記載の装置。 １１．ダクト（６；８ａ）が複数の偏向板（６０）を備え、これら偏向板が下 部から上向きに徐々に拡開するように扇状に配置された複数の並設平板によって 構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。 １２．作業面（１）に対して相対的に最も内側の偏向板（６０）が実質的に垂 直であることを特徴とする請求項１１に記載の装置。 １３．管状ガイド（３；７：８ｂ）の内部に少なくとも１つの偏向板（７０； ８００ｂ）が設けられていることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に 記載の装置。 １４．空気吹き出し手段が張り出し部（７１）を備え、該張り出し部が作業面 （１）の上流側領域に重なって高層流（Ｖ₁）を僅かに下方へ向ける気流偏向板 を 形成していることを特徴とする請求項５〜１３のいずれか１項に記載の装置。 １５．吸気口（２０）が、高層流（Ｖ₁）に対応する空気流を集めて実質的に 圧力損失を殆ど生じることなく通過させる頂部吸気口（２０ｂ）と、高層流の下 方に位置する気流（Ｖ₀）に制動を与える下部吸引口（２０ａ）との二つの二次 的な吸引口に分割されていることを特徴とする請求項５〜１４のいずれか１項に 記載の装置 １６．作業面（１）が定置テーブル面（１）であることを特徴とする請求項５ 〜１５のいずれか１項に記載の装置。 １７．作業面（１）がコンベヤー（１２）であることを特徴とする請求項５〜 １５のいずれか１項に記載の装置。