JP2007163108A

JP2007163108A - 高機能エアシャワー装置

Info

Publication number: JP2007163108A
Application number: JP2005363870A
Authority: JP
Inventors: Kohei Aoyanagi; 耕平青柳; Kenji Tosaka; 健児登坂
Original assignee: SAN SEAL KK; Fuji Denki Sosetsu Co Ltd
Current assignee: SAN SEAL KK; Fuji Denki Sosetsu Co Ltd
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2005-12-16
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2025-12-16
Also published as: JP4718317B2

Abstract

【課題】浮遊微粒子類及び各種浮遊微生物類を排除することができ、人体に安全である空気清浄化機能を備えた高機能エアシャワー装置を提供する。
【解決手段】クリーンルーム出入路の外部側に設置される第１の扉とクリーンルーム側に設置される第２の扉と、これら第1の扉及び第２の扉の間に形成される閉鎖空間の壁面又は天井、壁面及び天井から浮遊微粒子類除去に有効なエアージェットを発生させる加圧空気流形成手段並びに通過者の着衣または通過物品類から放出された塵埃類を含む排気流を回収する排気吸引手段と、該排気吸引手段からの排出空気を浄化して前記加圧空気流形成手段に循環させる際に通過させる高機能（ＨＥＰＡ）フィルタとを具備するエアシャワー装置において、前記閉鎖空間内に存在する浮遊微生物類を殺菌する二酸化塩素ガス（ＣｌＯ₂）を、所定濃度範囲となるように制御しつつ放出する除菌ガス発生手段４０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンタミネーションコントロール（清浄度管理）の行われている制限領域であるクリーンルームの出入箇所に設置されるエアシャワー装置に関し、より詳しくは浮遊微粒子類に加えて各種浮遊微生物類除去機能を具備する高機能エアシャワー装置に関する。

精密光学機器、ＬＳＩやＵＬＳＩその他半導体回路素子、液晶その他精密電子部品等の研究・開発・製造工程、バイオテクノロジー関係、食品加工・製造工程ないし医薬品等の研究・開発・製造施設等では、適宜レベルの清浄度管理（コンタミネーションコントロール）が行われているクリーンルームが不可欠となる。クリーンルームには、工業製品の研究・開発・製造等の設備において主として浮遊微粒子量が管理された工業用クリーンルームとバイオテクノロジーの分野において浮遊微粒子量のみならず空気中における菌類や黴類等の浮遊微生物量が管理されたバイオロジカルクリーンルームとがある。なお、コンタミネーションコントロールに関する清浄度に関してはＩＳＯにおいて浮遊微粒子類の許容粒子径や１ｍ³内の許容粒子濃度によってクラス１〜９に分類されており、国内においては関連用語が日本工業規格ＪＩＳＺ８１２２に、そしてクリーンルームの清浄度クラスはＪＩＳＢ９９２０に規定されている。

このような多種多様な分野で使用されるクリーンルームで、特にバイオロジカルクリーンルームにあっては、不所望の浮遊微粒子類に加えて浮遊微生物類をも所定レベル以下に低減させなければならない。この種の浮遊微粒子類に加えて浮遊微生物類をクリーンルーム内で発生させないように構成する必要があることはもとより、クリーンルームへの入室時に手足、顔、頭部などの人体や着衣（防塵服）ないしは搬入される部品や材料・資材等搬入物に付着して外部から運び込まれる事態を確実に防止しなければならない。そのため、クリーンルームの出入り口には通過者の人体、防塵服その他着衣や通過貨物に付着している塵埃を強力なエアージェット（噴射空気流）により吹き飛ばして除去するためのエアシャワー装置が不可欠となる。

エアシャワー装置は、クリーンルーム出入り口の通路に、外部からの入り口側とクリーンルームに接する出口側とに、同時には開放不能なようにインターロックにより制御された一対のドアが設けられた閉鎖空間で、特に入室者に対してエアージェットを浴びせながら浮遊塵埃等を含む空気流を吸引する構造として形成されることが多い。さらにバイオロジカルクリーンルームにあっては、入室者の着衣や部品、資材等の通過貨物に伴って運び込まれる各種の菌類や黴類のような浮遊微生物類をも短時間で確実に除去するための除菌もしくは殺菌機能を含む空気清浄化手段を備えた高機能エアシャワー装置が不可欠となる。

浮遊微生物類を除去する機能を加えた清浄度管理を行うために必要となる殺菌機能を備えた空気清浄化手段の先行技術として、特許文献１は、紫外線ランプと紫外線殺菌装置および光触媒物質の作用も加えて空気中の細菌や有害ガスを除去し、かつオゾン発生装置ならびにオゾン分解手段によって空気を清浄化する空気清浄機を開示している。特許文献２は、二酸化チタンのような光触媒物質の被膜を備え、内蔵する紫外線ランプから紫外線を照射することにより浮遊微生物類を殺菌することができる空気清浄化装置を開示している。

さらに、特許文献３は正イオンおよび負イオンを同時に発生させるイオン発生装置を備えた空気調和装置を開示している。また、特許文献４は殺菌フィルター、消臭フィルター等を備えた空気清浄システムを開示している。同様に特許文献５は、吸気中に含まれる微細な塵埃をはじめ、菌類、黴類及び水分等を除去する高性能フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ）ならびに殺菌用光触媒フィルターを備え、インフルエンザウィルスやＳＡＲＳウィルスを消滅させる空気浄化方法および装置を開示している。

このように、イオン、オゾン等の殺菌作用や光触媒作用の利用、さらにはＨＥＰＡフィルタの利用等による様々な空気清浄化手段が存在している。しかしながら、適用環境は様々であり、あるものは局部的な効果に止まり、他方では効果が不十分であるもの、長時間をかけて室内やロッカールーム・倉庫などの無人施設のような場所では優れた効果を発揮するもののエアシャワー装置のような短時間の通過者に対する殺菌効果としては満足できない、等の問題点を有するものが多い。

さらに、クリーンルーム入口におけるエアシャワー装置に要求される空気清浄化手段は、入室者やその所持物その他部品・資材等がエアシャワー装置を通過する短時間の内に菌類や黴類のような浮遊微生物類を確実に殺菌し得る能力が要求されることになる。そのため最も重要な要件として人体にとって安全でありながら強力な殺菌効果を発揮する空気清浄化手段を具備するエアシャワー装置が求められる。
特開２００４−１１３６２１号公報特開２００４−５７７７３号公報特開２００４−６０６号公報特開２００４−２５１６０７号公報特開２００５−６４８号公報

本発明は、浮遊微粒子類および各種浮遊微生物類を排除することができ、人体には安全である空気清浄化機能を具備し、バイオロジカルクリーンルームにも適用可能な高機能エアシャワー装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、クリーンルームへの出入路の外部側に設置される第１の扉と、クリーンルーム側に設置される第２の扉と、これら第1の扉及び第２の扉の間に形成される閉鎖空間１２であって壁面１２又は天井、壁面及び天井から浮遊微粒子類除去に有効なエアージェットを発生させるための加圧空気流形成手段１８並びに通過者の着衣または通過物品類から放出された塵埃類を含む排気流１９を回収するための排気吸引手段２０と、該排気吸引手段からの排出空気を浄化して前記加圧空気流形成手段に循環させる際に通過させる高機能（ＨＥＰＡ）フィルタ１６と、を具備するエアシャワー装置において、前記閉鎖空間内に存在する浮遊微生物類を殺菌するための除菌ガスである二酸化塩素ガス（ＣｌＯ₂）を、所定濃度範囲となるように制御しつつ放出する除菌ガス発生手段４０を備えた、高機能エアシャワー装置であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記除菌ガス発生手段４０が、前記閉鎖空間内の除菌ガスの濃度を検出するための二酸化塩素ガス濃度指示調節手段３８と、前記閉鎖空間内の一部に配置されたゲル状安定化二酸化塩素を収容する容器４２と、該容器内のゲル状安定化二酸化塩素４４に対して紫外線を照射するための紫外線照射装置４６と、前記二酸化塩素ガス濃度指示調節手段の出力に応じて前記紫外線照射装置から前記容器内のゲル状安定化二酸化塩素表面に照射する紫外線量を制御する手段と、を備える高機能エアシャワー装置であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記除菌ガス発生手段４０が、閉鎖空間内の一部に配置されたゲル状安定化二酸化塩素を収容する容器４２と、該容器の上部開口部の開口面積を適宜変更するためのスライドダンパ４８と、前記閉鎖空間内の二酸化塩素ガスの濃度を検出するための二酸化塩素ガス濃度指示調節手段３８と、を有し、該二酸化塩素ガス濃度指示調節手段の出力に応じて前記スライドダンパによる前記容器上部の開口面積を全閉から全開まで変化させ、二酸化塩素ガス放出量の制御を可能にした高機能エアシャワー装置であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、前記除菌ガス発生手段４０が、閉鎖空間内の二酸化塩素ガスの濃度を検出するための二酸化塩素ガス濃度指示調節手段３８と、閉鎖空間内の一部に配置されたゲル状安定化二酸化塩素を収容する容器４２と、該容器内のゲル状安定化二酸化塩素４４に対して紫外線を照射するための紫外線照射装置４６と、該容器の上部開口部の開口面積を適宜変更するためのスライドダンパ４８と、前記二酸化塩素ガス濃度指示調節手段の出力に応じて前記紫外線照射装置の照射量ならびに前記スライドダンパ開口量のいずれか一方または双方を制御する手段と、を備える高機能エアシャワー装置であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、前記二酸化塩素ガス濃度指示調節手段３８が、前記閉鎖空間空気中の二酸化塩素ガスの濃度が０．１ｐｐｍを超過した際に前記紫外線照射装置４６の停止ならびに前記スライドダンパ４８による前記容器上部の開口部の全閉のいずれか一方または双方を指示する第1段階の出力信号を発生し、そして二酸化塩素ガスの濃度が０．０６ｐｐｍを下回った際に前記第1段階の出力信号を解除して前記紫外線照射装置４６の再起動ならびに前記スライドダンパ４８による前記容器上部の開口部の全開のいずれか一方または双方を指示するように設定可能である高機能エアシャワー装置であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、前記二酸化塩素ガス濃度指示調節手段３８が、吹き出し空気中の二酸化塩素ガスの濃度が０．１３ｐｐｍを超過した場合に第２段階の出力信号並びに警報を発生させて、仕切りダンパ５０を全開させ、緊急排気ブロア５４を作動させて排気を行うように制御し、その後二酸化塩素ガスの濃度が０．０９ｐｐｍを下回った信号の発生に応じて、警報を解除させて仕切りダンパ５０を閉鎖させ、緊急排気ブロア５４を停止させるように制御する、高機能エアシャワー装置であることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、前記二酸化塩素ガス濃度指示調節手段３８によって仕切りダンパ５０が閉鎖され緊急排気ブロア５４が停止したときは、二酸化塩素ガス濃度指示調節手段が発生した前記第1段階の出力信号を無効にして、手動によって警報を解除してリセットスイッチをオンして本装置を起動せしめる、高機能エアシャワー装置であることを特徴とする。二酸化塩素ガスの濃度が０．１３ｐｐｍ超過した場合の排気処理を行った後、濃度が０．０９ｐｐｍを下回ったときは、スライドダンパ４８により容器４２の上部を開口して前記紫外線照射装置４６を再起動させて二酸化塩素ガスを発生させる。この際には前記第1段階の出力信号を無効にすることにより、０．０６ｐｐｍを下回った際の前記処理は行われずに、本発明に係る装置が駆動を継続することになる。

ここで、本発明において重要な機能を発揮する化学品である二酸化塩素について開示する。二酸化塩素（ＣｌＯ₂）ガスは橙黄色で、融点−９５℃、沸点１１℃、比重２．３３の気体である。水には２５℃で３．０ｇ/ｌ溶け、４０℃で２０ｇ/ｌ溶ける。しかし、工業的に製造された高濃度の二酸化塩素水は強力な酸化剤となり、他物質と反応して高濃度の塩素が発生する事態や爆発の危険もありそのまま利用することは困難である。そこで、このような危険性を取り去り、取り扱いが容易である二酸化塩素として、インターナショナルリョーキサイド社開発にかかる安定化二酸化塩素の５％水溶液が提供されており、用途に応じて適宜希釈して使用することができる。また、このような水溶液をゲル化したゲル状安定化二酸化塩素も製造されている。安定化二酸化塩素の水溶液やゲル体を気化させることによって得られる二酸化塩素ガスは、強い刺激臭を発生することもなく安全であり、対象物に接触させることにより、各種のバクテリア、細菌、カビ菌等に対して強力な殺菌、消毒、脱臭等の諸効果を発揮する。

本発明に係る高機能エアシャワー装置は、インダストリアルクリーンルーム入口に設置されるエアシャワー装置が主として浮遊塵埃を対象とする除塵効果が期待されていたのに対して、浮遊微生物類に対する殺菌、防黴、消臭等の効果を付加してバイオロジカルクリーンルームにも適用可能な機能を付加したものである。従来、バイオロジカルクリーンルームに設置されたエアシャワー装置では、浮遊微生物類に対する殺菌、防黴、消臭等の目的で使用された紫外線、負イオン、正・負イオン、オゾン、光触媒物質などが多く採用されていた。本発明においては、浮遊微生物類に対してより強力な殺菌、防黴、消臭等の効果を発揮する二酸化塩素ガスを使用することにより確実かつ安全な空気清浄化効果を発揮する、高レベルの空気清浄化が達せられる。したがって、より高レベルの清浄度管理が要求されるバイオロジカルクリーンルームの入室管理のために設置される高機能エアシャワー装置として好適な設備が得られる。

さらに、このようなエアシャワー装置に組み込まれる除菌装置には、従来装置よりも強力な殺菌効果を発揮する二酸化塩素ガスを使用することから、仮に吹き出し空気中のガス濃度が想定以上となった場合には積極的にガス濃度を低下させるために、紫外線照射装置を一時的に停止させ、さらにゲル状安定化二酸化塩素の自然蒸散を制御するためにゲル状安定化二酸化塩素容器の開口部を全閉から全開まで制御されるスライドダンパにより閉塞する手段を設けている。閉鎖空間内の二酸化塩素ガス濃度は、入口通過者の頻度によって大きく異なり、通過頻度が極端に低くさらには皆無となる夜間や休日等においてはガス濃度が想定レベルより高くなってしまうことが考えられる。かかる事態には、紫外線照射装置およびスライドダンパを閉鎖空間内の二酸化塩素ガス濃度に対応せしめて制御し、異常上昇に対する対策を講じている。

したがって、本発明に係る高機能エアシャワー装置の設置される閉鎖空間内における二酸化塩素ガス濃度は適宜範囲に保たれて過度に高くなることはない。さらに、装置異常等によりガス濃度の上昇生じた場合には、閉鎖空間内の空気を強制換気する機構を備えており、通過者に対する安全性も厳格に保たれ、浮遊塵埃類のみならず菌類、黴類等の浮遊微生物に対する安全かつ確実な空気清浄化が可能となる。

以下に、本発明に係る高機能エアシャワー装置の実施の形態について添付図を参照しつつ開示する。図1は本発明に係る高機能エアシャワー装置１０の好適な実施例の内部構成を示すもので、手前は図示していない第1扉の設けられている入口、奥側は同様に図示していない第２の扉が設けられているクリーンルーム側とする。中央に人体モデルＭを破線で図示した長方形部分は、左右両壁面１４と前後に形成されている第1の扉および第２の扉（共に図示していない）によって囲まれた、クリーンルーム出入者の通路となる閉鎖空間１２である。

この閉鎖空間１２の左右壁面１４には加圧空気流形成ノズル１８がそれぞれ適宜数形成されており、閉鎖空間１２内の白矢印１７のようなエアージェットの吹き出し口となる。加圧空気流形成のために内蔵されたブロア２２、２４により強力な気流を噴射するように構成されるが、周知技術に属するため詳述は省略する。なお、加圧空気流形成ノズル１８を両壁面に形成するか片側のみに形成するか、各壁面に左右同型の格子状に整列させるか千鳥状に配置するか、さらには天井面にも配設するかなどは、対象となるクリーンルームの種類、目的、規模等によって適宜選択することができる。

図１における閉鎖空間の両壁面１４の下方には、通過者Ｍその他部品、資材等通過物体から吹き飛ばされた塵埃を含む排気１９を吸引するための排気吸引格子２０が形成される。それぞれの排気吸引格子２０の内側にはそれぞれ吸引ブロア２２、２４が配置されており、左右の通風ダクト２６、２８から高機能（ＨＥＰＡ）フィルタ１６を通過して清浄化空気領域３０内へ移行し、加圧空気流形成ノズル１８を経て閉鎖空間１２へ循環せしめられる。なお、閉鎖空間１２の床面をグレーチング構造とし、破線矢印２１のように床下通風路を介して吸引する構造を付加してもよい。なお、床面については通過者の靴底や靴外部を清浄化する手段も必要となるが空気以外の周知構造が採用可能であるため記述は省略する。

両壁面１４の下方側の各排気吸引格子２０の上方にはそれぞれ除菌ガスの濃度を検出するための除菌ガス濃度センサ３４、３６が取り付けられている。これら除菌ガス濃度センサ３４、３６は、図示していない信号線を介してそれぞれの出力を図左側のパネル面に図示されたガス濃度指示調節器３８に伝送する。ガス濃度指示調節器３８は、ガス濃度センサ３４、３６の出力に応じて、後述するように除菌ガス発生量およびガス濃度の制御を行い、さらに二酸化塩素ガスの濃度制御信号、濃度過上昇の際の緊急対応信号、その他必要な警報等を発生する。なお、ガス濃度センサの例については後述する。

閉鎖空間１２における左右両壁面１４のそれぞれ下方空間内には、除菌ガス発生手段４０(具体的構成は図２を参照して後述する)が設置される。この除菌ガス発生手段４０によって発生される除菌ガスは、エアージェットに包含させて加圧空気流形成ノズル１８から閉鎖空間内に放出される。閉鎖空間１２内における除菌ガスの平均濃度はガス濃度センサ３４、３６によって検出され、その検出出力に応じてガス濃度指示調節器３８から出力される信号によって除菌ガス発生装置４０から放出される除菌ガス量が制御される。なお、図1上方には、除菌ガスである二酸化塩素ガス濃度が極端に上昇した緊急時にのみ作動する仕切りダンパ５０、制御部５２および緊急排気ブロア５４が設置されるが、これらについては後述する。

図２は除菌ガス（二酸化塩素ガス）発生装置４０の構成例を示すもので、本発明の実施例では除菌ガスとして二酸化塩素ガス（ＣｌＯ₂）を使用している。図２において、ゲル状安定化二酸化塩素収容容器４２は内部にゲル状安定化二酸化塩素４４が収納されたカートリッジ式となっており、上方が開口となっている。このカートリッジの上部開口の上方には、ゲル状安定化二酸化塩素に紫外線（ＵＶ）を照射することにより二酸化塩素ガス蒸散を促進するための紫外線照射装置４６が配設される。この場合、紫外線照射装置４６は、除菌ガス濃度センサ３４、３６が検出した二酸化塩素ガス濃度に応じて作動するガス濃度指示調節器３８の出力によって制御される。制御態様は、装置の規模、適用クリーンルーム設備の特性等を考慮して紫外線ランプのオン／オフ制御はもとより、複数の紫外線ランプを用いた台数制御、サイリスタ制御回路によるパルスを利用した連続制御または段階的制御等の中から適宜選択することができる。

図２のゲル状安定化二酸化塩素４４を収容する容器４２と上方の紫外線照射装置４６との間で前記容器４２の開口部に接触しながら両頭矢印Ｘのように摺動するスライドダンパ４８を設けることができる。このスライドダンパ４８は、閉鎖空間１２内の除菌ガス濃度をより低下させることを目的とするものである。これは、閉鎖空間内の二酸化塩素ガスの濃度が高くなった場合、前述の紫外線照射装置４６を停止させるように自動制御されるが、それでも濃度が高くなるような場合に、安定化二酸化塩素ゲル体４４からの二酸化塩素ガスの自然蒸散を防止するために用いられる。

このように閉鎖空間内のガス濃度が異常に高くなる事態は、エアシャワー装置の使用頻度が極端に少ない場合、例えば全員がクリーンルームに入室していて長時間にわたり出入りがほとんどない場合や、夜間、休日等で出入りが途絶えている場合などでも容器の上方開口部からの自然蒸散は持続し、かつエアージェットも作動せず平常時の循環気流が存在するような状態が想定される。かかる条件下にあっては閉鎖空間内のガス濃度の過上昇により、その後の通過者に対する不快感や環境への悪影響等を生じさせない様に配慮するものである。なお、このスライドダンパ４８の制御も、閉鎖空間内のガス濃度に関連するものであり、ガス濃度指示調節器３８からの信号によって行われる。

本発明に係る高機能エアシャワー装置に使用される二酸化塩素ガスは、前述のように、基本的には所定濃度以下であれば人体にも安全で比較的低濃度において強力な除菌ないし殺菌・消臭効果を発揮するものである。しかし、過度に高濃度になることは通過者に不快感を与え極端な場合は気分が悪くなる等の影響も懸念されるため、本発明に係る高機能エアシャワー装置においては、図1上方に示すように通常は閉鎖されていて、二酸化塩素ガス濃度が極端に上昇した緊急時にのみ作動する左右の仕切りダンパ５０および制御部５２と、緊急排気ブロア５４とが設置される。

除菌ガスである二酸化塩素ガス濃度が異常上昇したことを除菌ガス濃度センサ３４、３６が検知した場合、通常範囲であれば、前述の紫外線照射ランプ４６ならびにスライドダンパ４８を調節すれば足りる。しかしながら、何らかの理由で二酸化塩素ガス濃度がさらに上昇した場合、ガス濃度指示調節器３８からのガス濃度異常信号が制御部５２へ伝送されると上方の仕切りダンパ５０を解放すると共に緊急排気ブロア５４を作動させて、図左端上方の破線矢印のように緊急排気を行うように制御する。また、その際には警報を発する。発せられた警報はガス濃度が平常範囲に戻ったことが確認された後に手動により解除される。

その結果、エアシャワー装置内を循環していた空気の所要量が緊急排気され、外部から導入される新鮮空気により希釈され、二酸化塩素ガス濃度は低下する。二酸化塩素ガスの濃度が正常範囲に戻ったことがガス濃度指示調節器３８によって確認されれば、仕切りダンパ５０を閉鎖すると共に緊急排気ブロア５４を停止させ、定常状態に復帰する。

この種エアシャワー装置の入退室時の制御は設置箇所の特性や規模等に応じて様々に変更可能であるが、一例を挙げれば図３（Ａ）、（Ｂ）のフローに示すようになる。クリーンルームへの入室の際は、図３（Ａ）のように、入室希望者が前記第1の扉の前に立ったことを入口の第１の扉近辺に設置された人感センサが検出する（ステップＳ１１）と、閉鎖空間１２内が無人でかつ前記第２の扉が閉鎖されていることを条件として第１の扉が開となり、閉鎖空間内に入場できる（ステップＳ１２）。閉鎖空間内に確実に入場して安全であることが確認されると第１の扉が閉鎖される（ステップＳ１３）。

入室希望者が前記閉鎖空間内に入ってかつ前記第1および第２の各扉が閉鎖されていることを条件として除菌ガスを所定濃度範囲で含有するエアージェットによるエアシャワー処理、すなわち除塵・除菌処理が行われる（ステップＳ１４）。この場合のエアシャワー処理は、タイマー設定に応じて所定時間、例えば２５秒〜４５秒程度にわたり実施される。この処理時間が経過しており、そして第１の扉が閉鎖されていることを条件としてクリーンルーム（出口）側の第２の扉が開放され、クリーンルームへの入室（ステップＳ１５）が可能となる。第２の扉を通過して入室完了したことを確認して第２の扉が閉鎖され（ステップＳ１６）、後続の入場者ないし退室者に対する次動作に備える。

クリーンルームからの退室希望者が退出する場合のフローは図３（Ｂ）に示すようになる。退室希望者が第２の扉前に立ったことをクリーンルーム側の第２の扉近辺に設置された人感センサが検出する（ステップＳ２１）と、閉鎖空間内が無人でかつ第１の扉が閉鎖されていることを条件として第２の扉を開放し、閉鎖空間に入場する（ステップＳ２２）。確実に閉鎖空間に入場したことが確認されると、第２の扉を閉鎖する（ステップＳ２３）。クリーンルームからの退室に当たっては一般的にエアシャワー装置を作動させる必要はないから、そのまま第１の扉を開放して退場させる（ステップＳ２４）。退場が完了したことを人感センサが感知すると第１の扉を閉鎖し、一連の退室動作を終了して後続者の入室または退室に備える（ステップＳ２５）。なお、これらのフローでは第１および第２の各扉は全て自動開閉するものとしているが、部分的に人為動作が入るもの、インターロックはあるものの殆ど手動操作によるもの、扉形式も引き戸や回し扉など多種の方式が採用可能である。

本発明に係る高機能エアシャワー装置内の閉鎖空間１２における二酸化塩素ガスの濃度管理は、クリーンルームの用途、規模、通過頻度、対象人数等により様々な条件を加味してガス濃度指示調節器３８を以下のように設定することができる。しかしながら、このような設定値ないし設定範囲は例示に過ぎず、これらの値に限定されるものではない。第1段階の信号は、例えば、閉鎖空間１２内空気中の二酸化塩素ガスの濃度が下限設定値０．０６ｐｐｍ以下になった場合に、紫外線照射装置４６による活性化機能を強化して二酸化塩素ガスの濃度を高めるような出力信号となる。反対に、空気中の二酸化塩素ガスの濃度が設定上限値０．１ｐｐｍに達した場合は、紫外線照射装置４６の活性化機能を低減させて二酸化塩素ガスの濃度がそれ以上高くならないように制御するような出力信号を発生する。

これらの第１段階の出力信号に応じて、紫外線照射装置４６は、紫外線発生手段が単一の装置にあってはオン／オフ制御、作動電圧を変化させる電圧制御、放電灯の場合は安定な放電により照射量の調節を行うパルス制御等を行う。また複数の紫外線照射源を使用する装置の場合は台数制御等によりゲル状安定化二酸化塩素４４に対する活性化機能を調節して、所定範囲内のガス濃度を維持するように制御される。またこの場合、ガス濃度を正常範囲に維持するためにスライドダンパ４８により容器上部開放部を閉塞することも可能なような構成を採用している。

さらに、閉鎖空間１２内部空気中の二酸化塩素ガスの濃度が０．１３ｐｐｍを超過するような極限濃度に達している場合には、長時間にわたり高レベルを持続することは人体や環境に予期されない影響を与える可能性もゼロとは言い切れないため、二酸化塩素ガスの濃度を直ちに低下させるような制御が必要となる。しかし、上述の紫外線照射装置４６の制御による活性化機能の調節、スライドダンパによる調節では、エアシャワー装置内の空気量の関係からタイムラグもあって即効性は望めない。そこで、閉鎖空間１２内空気の二酸化塩素ガスの濃度が、例えば０．１３ｐｐｍの極限レベルに達した場合には、警報を発して、図1の左右ダクト２６、２８上方の仕切りダンパ５０を開放すると共に緊急排気ブロア５４を駆動して二酸化塩素ガス含有空気を左上方の破線白矢印のように緊急排気するように制御する。このような操作により閉鎖空間には外部からの新鮮空気が導入されて置換され、短時間のうちに二酸化塩素ガス濃度を低下させることができる。この場合、二酸化塩素ガス濃度指示調節手段が発生した前記第1段階の出力信号を無効にすることによりガス濃度が０．０６ｐｐｍを下回った際のスライドダンパ４８により容器上部の開口、紫外線照射装置の再起動処理は行われずに、本発明に係る装置が駆動を継続することになる。

このようなクリーンルーム用の高機能エアシャワー装置は、入退室者が人感センサによって検出された際に、エアージェットで強力な風速を発生させて除塵を行い、含有する二酸化塩素ガスによる除菌が行われる。しかしながら、入退室者の通過がない場合には単に緩やかな気流を発生させておけばよく、除菌のための二酸化塩素ガス濃度も僅かな所定レベルで足りる。したがって、二酸化塩素ガスを蒸散させるための紫外線照射装置４６も敢えて作動させる必要もない。

一方、クリーンルームの稼働時間外、例えば休業時間帯、深夜、休日等のように出入者ゼロの状態が長時間継続する場合には、たとえ紫外線照射装置４６が作動しなくとも、二酸化塩素ガスの自然蒸散により閉鎖空間内の二酸化塩素ガス濃度が必要以上に高くなる虞がある。かかる状態にあっては、使用再開時の初期の通過者は二酸化塩素ガス濃度の高い状態で通過することになり、既述のような不快感を感ずる可能性がある。このような事態を防止するために、本発明においては、図２のようにゲル状安定化二酸化塩素容器４２の上部開口部に接するようにスライドダンパ４８を配設し、二酸化塩素ガスの自然蒸散をできる限り抑制して、長期不使用時における二酸化塩素ガス濃度の不所望な上昇を抑えることができるように構成している。なお、このスライドダンパ４８を、全開−全閉の２位置制御のみならずゲル状安定化二酸化塩素容器の開口割合を二段階またはそれ以上の多段階に調節可能に構成することにより、紫外線照射装置４６との組み合わせが多様になるためよりきめ細かなガス蒸散制御が可能となる。

図４は、ガス濃度センサとして適する二酸化塩素ガス濃度センサ３８の原理を示すものである。容器６０内に満たされた電解液６２中には、検知電極６４、対向電極６６、参照電極６８が配設されており、容器６０の開口部にはガス透過性隔膜７０が設けられる。このように構成された二酸化塩素ガス濃度センサのガス透過性隔膜７０を二酸化塩素（ＣｌＯ₂）ガスが通過すると、下記の化学反応が生ずる。
ＣｌＯ₂＋４Ｈ⁺＋５ｅ^-→Ｃｌ^-＋２Ｈ₂Ｏ

このような化学反応の結果から、図４の検知電極６４、対向電極６６および参照電極６８をそれぞれ電位発生回路７２に加え、対向電極６６からの検知電流を抵抗Ｒ７４に流すことにより、ガス濃度に比例するガス濃度出力信号が得られる。このような構成のガス濃度センサが、図１における二酸化塩素ガス濃度センサ３４、３６として有利に使用することができ、その出力がガス濃度指示調節器３８に加えられ、上述のようなガス濃度に応じた各種制御の基礎となる。なお、ここに示したガス濃度センサは単なる例示であり、他形式のセンサであっても差し支えない。

本発明に係る高機能エアシャワー装置は、浮遊微粒子類の除去に加えて各種浮遊微生物類の除菌ないし除去及び消臭機能を具備している。ここで使用される二酸化塩素ガスは、従来の正負イオン、紫外線、光触媒作用、オゾン等よりも強力な殺菌・除菌効果を発揮し、しかも人体や環境に対する安全性を維持するよう配慮されたものである。したがって、本発明に係る高機能エアシャワー装置は、インダストリアルクリーンルームはもとより、バイオロジカルクリーンルームに対しても有利に適用可能である。

本発明に係る高機能エアシャワー装置の構成例を示す説明図である。本発明に係る高機能エアシャワー装置に使用可能な二酸化塩素ガス発生手段の基本構成を示す説明図である。本発明に係る高機能エアシャワー装置における入・退室時の動作を示すフロー図である。本発明に係る高機能エアシャワー装置に使用可能な二酸化塩素ガス濃度センサの基本構成を示す説明図である。

符号の説明

１０高機能エアシャワー装置
１２閉鎖空間
１４壁面
１６高機能（ＨＥＰＡ）フィルタ
１８加圧空気流形成手段（加圧空気流形成ノズル）
１９排気流
２０排気吸引手段（排気吸引格子）
２２、２４吸引ブロア
２６、２８通風ダクト
３０清浄化空気領域
３４、３６除菌ガス濃度センサ
３８二酸化塩素ガス濃度指示調節手段（ガス濃度指示調節器）
４０除菌ガス発生手段（二酸化塩素ガス発生装置）
４２ゲル状安定化二酸化塩素収容容器
４４ゲル状安定化二酸化塩素
４６紫外線照射装置
４８スライドダンパ
５０仕切りダンパ
５２制御部
５４緊急排気ブロア
６０容器
６２電解液
６４検知電極
６６対向電極
６８参照電極
７０ガス透過性隔膜
７２電位発生回路
７４抵抗Ｒ

Claims

クリーンルームへの出入路の外部側に設置される第１の扉と、クリーンルーム側に設置される第２の扉と、これら第1の扉及び第２の扉の間に形成される閉鎖空間であって壁面又は天井、壁面及び天井から浮遊微粒子類除去に有効なエアージェットを発生させるための加圧空気流形成手段並びに通過者の着衣または通過物品類から放出された塵埃類を含む排気流を回収するための排気吸引手段と、該排気吸引手段からの排出空気を浄化して前記加圧空気流形成手段に循環させる際に通過させる高機能（ＨＥＰＡ）フィルタと、を具備するエアシャワー装置において、前記閉鎖空間内に存在する浮遊微生物類を殺菌するための除菌ガスである二酸化塩素ガス（ＣｌＯ₂）を、所定濃度範囲となるように制御しつつ放出する除菌ガス発生手段を備えた、ことを特徴とする高機能エアシャワー装置。
前記除菌ガス発生手段が、前記閉鎖空間内の除菌ガスの濃度を検出するための二酸化塩素ガス濃度指示調節手段と、前記閉鎖空間内の一部に配置されたゲル状安定化二酸化塩素を収容する容器と、該容器内のゲル状安定化二酸化塩素に対して紫外線を照射するための紫外線照射装置と、前記二酸化塩素ガス濃度指示調節手段の出力に応じて前記紫外線照射装置から前記容器内のゲル状安定化二酸化塩素表面に照射する紫外線量を制御する手段と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の高機能エアシャワー装置。
前記除菌ガス発生手段が、閉鎖空間内の一部に配置されたゲル状安定化二酸化塩素を収容する容器と、該容器の上部開口部の開口面積を適宜変更するためのスライドダンパと、前記閉鎖空間内の二酸化塩素ガスの濃度を検出するための二酸化塩素ガス濃度指示調節手段と、を有し、該二酸化塩素ガス濃度指示調節手段の出力に応じて前記スライドダンパによる前記容器上部の開口面積を全閉から全開まで変化させ、二酸化塩素ガス放出量の制御を可能にしたことを特徴とする、請求項１に記載の高機能エアシャワー装置。
前記除菌ガス発生手段が、閉鎖空間内の二酸化塩素ガスの濃度を検出するための二酸化塩素ガス濃度指示調節手段と、閉鎖空間内の一部に配置されたゲル状安定化二酸化塩素を収容する容器と、該容器内のゲル状安定化二酸化塩素に対して紫外線を照射するための紫外線照射装置と、該容器の上部開口部の開口面積を適宜変更するためのスライドダンパと、前記二酸化塩素ガス濃度指示調節手段の出力に応じて前記紫外線照射装置の照射量ならびに前記スライドダンパ開口量のいずれか一方または双方を制御する手段と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の高機能エアシャワー装置。
前記二酸化塩素ガス濃度指示調節手段が、前記閉鎖空間空気中の二酸化塩素ガスの濃度が０．１ｐｐｍを超過した際に前記紫外線照射装置の停止ならびに前記スライドダンパによる前記容器上部の開口部の全閉のいずれか一方または双方を指示する第1段階の出力信号を発生し、そして二酸化塩素ガスの濃度が０．０６ｐｐｍを下回った際に前記第1段階の出力信号を解除して前記紫外線照射装置の再起動ならびに前記スライドダンパによる前記容器上部の開口部の全開のいずれか一方または双方を指示するように設定可能であることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の高機能エアシャワー装置。
前記二酸化塩素ガス濃度指示調節手段が、吹き出し空気中の二酸化塩素ガスの濃度が０．１３ｐｐｍを超過した場合に第２段階の出力信号ならびに警報を発生させて、仕切りダンパを全開させ、緊急排気ブロアを作動させて排気を行うように制御し、その後二酸化塩素ガスの濃度が０．０９ｐｐｍを下回った信号の発生に応じて、警報を解除させ仕切りダンパを閉鎖させ、緊急排気ブロアを停止させるように制御することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の高機能エアシャワー装置。
前記二酸化塩素ガス濃度指示調節手段によって仕切りダンパが閉鎖され緊急排気ブロアが停止したときは、二酸化塩素ガス濃度指示調節手段が発生した前記第1段階の出力信号を無効にして、手動によって警報を解除してリセットスイッチをオンして本装置を起動せしめることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の高機能エアシャワー装置。