JP3683744B2 - アイソレータ装置の清浄維持装置 - Google Patents

Description

【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等の隠蔽被覆材を備えてなり、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、作業グローブ等を介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、洗浄，滅菌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アイソレータ装置の庫内の局所清浄空間で製造あるいは搬送するようにしている。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、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】
上述のアイソレータ装置にあって、その局所清浄空間の清浄度を所定水準に維持することは、かかる装置の信頼性に関わる最も大きな課題である。しかるに、その内部を完全な気密状態に確保することは実際上困難であるから、一般的には、内部を陽圧化して外部へ空気が漏出し得る状態を確保して、外周囲の汚染空気が内部に侵入しないようにしている。
【０００６】
一方、アイソレータ装置内を陽圧となるように加圧しても、該アイソレータ装置が配設される外部雰囲気は、部屋の扉の開閉などにより、圧力変動を生じる場合があり、このため設置環境によっては、アイソレータ装置内の陽圧維持の信頼性が低く、汚染空気が内部に流入する場合もある。
【０００７】
また、アイソレータ装置内で薬品等の揮発性物質を取り扱うような場合には、庫内の空気を外へ漏出させると、周囲雰囲気がかえって汚染される場合もある。
【０００８】
さらに、アイソレータ装置内が清浄に維持されているかどうかは、その空気漏れ状態を適宜に検知することにより検証され得るが、この検証は、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ない。
【０００９】
一方、アイソレータ装置の漏れ箇所は、特に、開閉を伴い、またパッキン材料によるシールを行っているガラス窓枠の廻り等の接合部の周縁が漏れ量の大部分を占める。しかるに、このような接合部の周縁部分は、閉止した後のリーク量の確認が困難であり、かつ状態の確認、検証（バリデーション）が難しい。また、初期確認漏れ量の再現性に不安がある。さらに、多くの締め込み点数、また大きな締め込み強度を求めると、構造的な強度の増大とともに、作業性が劣ることになる等、その対応には種々の困難性がある。
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたもので、クリーンルームにおける無菌・無塵状態を維持したアイソレータ装置のガラス窓などの接合部周縁からの漏れを抑止すると共に、上述の各困難性を克服し得る信頼性の高いアイソレータ装置の清浄維持装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、装置筐体の接合部の内周縁に、アイソレータ装置の内部及び外部に対して陰圧となる陰圧空気吸入路を設置すると共に、接合部の内周縁を通過する空気を陰圧空気吸入路で吸引し、さらに陰圧空気吸入路の流量を継続的に測定する流量検出手段を備えたことを特徴とするアイソレータ装置の清浄維持装置である。ここで接合部はガラス窓に限定されるものではなく、装置筐体に生じる種々の接合部が対象となる。
【００１２】
ここで陰圧空気吸入路の陰圧度は外部雰囲気に比べ１０〜５００００Ｐａ低い圧力で制御することが望ましい。
【００１３】
かかる構成にあって、内部の陽圧により接合部の内周縁を通過しようとする空気や、外部から内周縁を通過しようとする空気は、陰圧空気吸入路で回収される。このため、内部からの漏れを抑止できるとともに、外部から汚染空気が流入することもなく、シールド性が向上することとなる。また、アイソレータ装置内の陽圧は、陰圧空気吸入路との圧力差により定まり、この陰圧空気吸入路の圧力制御によって、外部雰囲気に依存することなく、確実に陽圧化することができ、局所清浄空間をアイソレータ装置内に安定的に確保することができる。
【００１４】
かかる構成にあっては、陰圧空気吸入路の流量を継続的に測定する流量検出手段を備えた構成が適用可能となる。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，微粒子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。このように継続的に流量を測定することにより、アイソレータ装置の庫内の局所清浄空間の状態確認が可能となる。すなわち、この測定値により、所定流量の空気が流出していることを確認することにより庫内圧力が所定の陽圧状態にある等、種々の状態検証が可能となり、かつその流出程度により内部の清浄度を確認することができる。また、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。
【００１５】
一方、ガラス窓などの接合部の周縁に清浄空気を供給することにより、接合部の内周縁への汚染空気の流入をさらに充分に防止することができる。尚、かかる清浄空気の供給の為に、外側から接合部の周縁を補償ダクトで覆い、該補償ダクト内に清浄空気を供給すればよい。この場合に、清浄空気を外圧よりも高くすることにより、ダクトの接続縁から、外部の汚染された空気が流入することがなくなる。
【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はその庫内を無菌・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装置筐体２にガラス窓４（接合部）を設け、該ガラス窓４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８（隠蔽被覆材）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８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８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８を介して庫内のワークの加工，処理，調整などの作業を行うこととなる。その他、作業孔５には、作業グローブ８に代えて作業者が上半身を庫内に挿入可能とするハーフスーツ、全身を庫内に位置させながら該庫内と作業者とを遮断するフルスーツなどの隠蔽被覆材が設けられる。
【００１８】
かかる構成にあって、シングルウオール型のアイソレータ装置１ａ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には、開口３が形成される。この開口３の周縁の装置筐体２上には内部を陰圧空気吸入路１３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。而してガラス窓４（接合部）の内周縁には陰圧空気吸入路１３が配設されることとなる。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１６内を陽圧補償路１７としている。さらに庫内にあって、後壁には回収路４０が設けられ、吸引ファン４１によりヘパフィルタ４２を通過させて、正常化した空気を還流させるようにしている。
【００１９】
一方、ガラス窓４の中央部に形成された作業孔５には、基部筒片２０の端縁が固着され、該基部筒片２０をアイソレータ装置１の内方へ突出している。この基部筒片２０は、挟持片２１を作業孔５の内周縁にパッキン２２を介して固着することにより、気密性を保持して固定されることとなる。この基部筒片２０の挿入端部には、作業グローブ８が外側から嵌着され、Ｏリング２３により気密的に保持される。これにより該作業グローブ８はアイソレータ装置１内に挿入され、上述したように、作業者は、手を作業グローブ８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とが可能となる。
【００２０】
次に、本発明の要部につき説明する。
前記吸入ダクト１１内は陰圧管路３０が接続される。この陰圧管路３０には、圧力計３１が装着される。さらに、該陰圧管路３０は真空ポンプ３７に、制御弁３２，ヘパフィルタ３３及び流量計３４を介して接続され、これにより真空ポンプ３７が駆動すると、吸入ダクト１１内は外気に対して１０〜５００００Ｐａに減圧され、該内部が陰圧空気吸入路１３となる。ここで、陰圧空気吸入路１３に吸引された空気はヘパフィルタ３３により清浄化された後、外部へ排出されることとなる。
【００２１】
さらに補償ダクト１６には陽圧管路４０が接続され、この、陽圧管路４０を介して送風機４１の圧力空気がヘパフィルタ４２を介して、補償ダクト１６内に導入される。すなわち送風機４１の圧力空気はヘパフィルタ４２により清浄化され、この清浄化された空気が補償ダクト１６内に導入され得ることとなり、これにより補償ダクト１６内を陽圧補償路１７としている。この補償ダクト１６への供給圧力は、庫内よりも小さく、かつ外部よりも高圧となるように調整される。即ち、供給された高圧空気が後述する通気性パッキン１５を透過してから庫内へ流入することのないようにしている。
【００２２】
かかる構成にあって、陽圧補償路１７の圧力により清浄空気が、該補償ダクト１６の接続部の微間隙１９を介して外部へ漏出すると共に、陰圧空気吸入路１３との圧力差により、通気性パッキン１５を介して吸引口１２から吸入ダクト１１内に流入する。これにより、微間隙１９から、外部の汚染された空気が補償ダクト１６内に流入することがない。また、ガラス窓４の内周縁には内部を陰圧空気吸入路１３とする吸入ダクト１１が設けられているから、陰圧空気吸入路１３の陰圧によりアイソレータ装置１内の圧力空気が通気性パッキン１５を透過して吸引口１２から吸入ダクト１１内へ流入する。
【００２３】
一方、吸入ダクト１１には、通気性パッキン１５を介してアイソレータ装置１内の空気も流入する。このため、アイソレータ装置１内の空気が外側に漏出することが無く、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。しかも、汚染された外部の空気はアイソレータ装置１側へ流入することはなく、高いシールド性が保たれることとなる。
【００２４】
アイソレータ装置１内の陽圧は、陰圧空気吸入路１３との圧力差により定まり、このため陰圧空気吸入路１３の圧力制御によって、外部雰囲気に依存することなく、確実に陽圧化することができ、局所清浄空間をアイソレータ装置１内に安定的に確保することができる。すなわち、アイソレータ装置１が配設される外部雰囲気は、部屋の扉の開閉などにより、圧力変動を生じる場合があるが、かかる外部雰囲気とは無関係にアイソレータ装置１内を局所清浄空間として維持することができる。
【００２５】
さらに、上述のように補償ダクト１６により、ガラス窓４（接合部）の周縁を覆って、清浄空気を供給したから、接合部の内周縁からの汚染空気の流入をさらに完全に防止することができる。そしてこのため、ガラス窓４等の接合部の締め込み作業を軽減でき、組付けが容易となる。
【００２６】
かかる構成にあっては、陰圧空気吸入路１３から回収される空気の流量を微少流量計３４等を用いて継続的に計測することにより、常時、アイソレータ装置１内の状況を監視することができる。すなわち、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検証することができ、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の庫内の局所清浄空間の状態確認が可能となる。この微少流量計３４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。
【００２７】
また、この測定により、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り、かかる異常警報により、迅速な改善が可能となる。
【００２８】
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。
【００２９】
図４は、補償ダクト１６を省略した構成に係る。この構成にあっては、陰圧空気吸入路１３に外気が直接流入することとなるが、この陰圧空気吸入路１３により周囲空気とアイソレータ装置１内が遮断され、アイソレータ装置１内の空気が庫外へ流出したり、または庫外の汚染空気がアイソレータ装置１内に流入することがなくなる。このため、上述の各作用効果を達成することができ、アイソレータ装置１内を局所清浄空間に維持することが可能となる。
【００３０】
図５は、ダブルウオール型のアイソレータ装置１を示す。
ここで、このアイソレータ装置１の内部には装置筐体２との間で間隙を形成する内壁５１をステイ５２により保持してなり、該間隙を周回路５０としている。また、この内壁５１には、前記ガラス窓４と対向する位置で内ガラス窓５２が装着され、作業者がガラス窓４，内ガラス窓５２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。また、この構成にあっては、基部筒片２０を内方へ延出して内ガラス窓５２に形成した孔部５３に挿入し、かかる孔部５３周囲と基部筒片２０を接合するようにし、これにより基部筒片２０を両端保持して保持強度を増している。その他の構成は図３と同様であり、同一符号を付して説明を省略する。
【００３１】
かかる構成のダブルウオール型のアイソレータ装置１ｂにあっては、周回路５０を下方で開口して内部と連通するようにし、さらに上部に吸引ファン５５を設け、かつ庫内との連通路にヘパフィルタ５６を設け、周回路５０に上昇気流を形成するとともに、ヘパフィルタ５６により清浄化するようにしている。この構成にあっては、周囲空気と、アイソレータ装置１内との間に周回路５０が介在することとなり、例え、周囲空気の汚染空気が侵入したとしても、周回路５０により遮断され、シールド性がさらに向上することとなる。
【００３２】
上述の実施例は、ガラス窓枠の廻りの接合部につき、本発明を適用したものであるが、本発明は、このような開口を遮蔽する接合部のみに限定されるものではなく、装置筐体を構成する種々の部材の接合部に適用され得るものである。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は上述したように、アイソレータ装置の、ガラス窓などの接合部の内周縁に陰圧空気吸入路を設置し、接合部の内周縁を通過する空気を陰圧空気吸入路で吸引したものであり、このため次のような効果がある。
【００３４】
イ) 内部の陽圧により接合部の内周縁を通過しようとする空気や、外部から内周縁を通過しようとする空気は、陰圧空気吸入路で回収され、このため、外部から汚染空気が流入することもなく、シールド性が向上するとともに、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。さらには、ガラス窓等に適用した場合には、その閉めこみ作業を軽減できる。
【００３５】
ロ) アイソレータ装置１内の陽圧は、陰圧空気吸入路１３との圧力差により定まり、この陰圧空気吸入路１３の圧力制御によって、外部雰囲気に依存することなく、確実に陽圧化することができ、局所清浄空間をアイソレータ装置内に安定的に確保することができる。
【００３６】
ハ) 陰圧空気吸入路から回収される空気の流量を微少流量計，微粒子カウンター等を用いて計測することにより、常時監視することができる。これによりアイソレータ装置の庫内の局所清浄空間の状態確認が可能となり、自動警報も可能となる。
【００３７】
ニ) ガラス窓などの接合部の周縁に外側から清浄空気を供給することにより、接合部の内周縁からの汚染空気の流入をさらに完全に防止することができる。
【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】シングルウオール型のアイソレータ装置１ａの要部の縦断側面図である。
【図４】アイソレータ装置１ａの変形例の要部の縦断側面図である。
【図５】ダブルウオール型のアイソレータ装置１ｂの要部の縦断側面図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ アイソレータ装置
２ 筐壁
４ ガラス窓
５ 作業孔
８ 作業グローブ
１１ 吸入ダクト
１２ 吸引口
１３ 陰圧空気吸入路
１５ 通気性パッキン
１６ 補償ダクト１６
３０ 陰圧管路
３３ ヘパフィルタ
３４ 流量計
３７ 真空ポンプ
４０ 陽圧管路
５０ 周回路
５６ ヘパフィルタ

Claims (3)

1. 装置筐体の接合部の内周縁に、アイソレータ装置の内部及び外部に対して陰圧となる陰圧空気吸入路を設置すると共に、接合部の内周縁を通過する空気を陰圧空気吸入路で吸引し、さらに陰圧空気吸入路の流量を継続的に測定する流量検出手段を備えたことを特徴とするアイソレータ装置の清浄維持装置。
2. アイソレータ装置内を外部に対して陽圧としたことを特徴とする請求項１記載のアイソレータ装置の清浄維持装置。
3. 接合部の周縁に清浄空気を供給するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアイソレータ装置の清浄維持装置。

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