JP4713239B2

JP4713239B2 - バイオ関係実験室用のエアシャワ装置

Info

Publication number: JP4713239B2
Application number: JP2005183336A
Authority: JP
Inventors: 点村尾; 洋一矢田
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2025-06-23
Also published as: JP2007003091A

Description

本発明は、半導体及び精密機械等の製造または食品等を製造、加工を行うクリーンルームまたは作業室、あるいは、バイオ関係の実験室の出入口に設置され、クリーンルームまたは作業室あるいは実験室への通路として使用され、クリーンルームまたは作業室へのじん埃の流入を防止する、あるいは、実験室からの菌などの漏洩を防止するエアシャワ装置に関する。

特に食品分野においては、製品への異物混入を防止する為に製造または加工を行う場所をクリーン化し、且つ外部からじん埃や虫等の混入防止を図るためエアシャワを設置している。作業者はクリーンルームまたは作業室に入室する時にエアジェット気流を浴び、作業者に付着したじん埃、毛髪等を吹き落とす。その時、作業者がエアシャワ室内に入室しようとしてドアを開いた時にエアシャワ室内にじん埃等が流入し、またエアジェット気流により吹き落とされたじん埃等が浮遊している間にクリーンルーム側へ入室するドアを開き、クリーンルーム内にじん埃が流入するおそれがあった。

特許文献１には、浄化空気供給室内の圧力空気の一部を外部に排出することにより、エアシャワ室内に噴射される空気量を送気フアンによりエアシャワ室から吸引する空気量より減少させて、エアシャワ室内を常に負圧に保持するエアシャワ室が記載されている。

図７に、上記特許文献１のエアシャワ室の構造（従来例１）を示す。
図７において、送気ファンの作動により、圧力空気は噴射ノズルからエアシャワ室内に噴射され、エアシャワ室内の空気は、吸引孔から吸引され、送気ファンにより送り出され、これを繰り返す。この際、シャッタを適宜調整し空気排出孔の開口度を調整し、空気の一部を外部に排出することにより噴射ノズルからエアシャワ室内に吹込まれる空気量は、送気ファンにより吸引される空気量より減少する。即ちエアシシャワ室内は負圧となる。排出孔の開口度を調整することにより負圧々力を任意に調整することができる。

特許文献２には、エアシャワ室３にエアシャワ−用の空気１３を給送する空気給送手段２０と、前記空気給送手段２０による給送量以上の空気を前記エアシャワ室３から吸い出す空気吸出手段３０とを有し、エアシャワ作動時に、前記エアシャワ−室３には外部の空気が流入可能なエアシャワ−装置が記載されている。

図８に、上記特許文献２のエアシャワ室の構造（従来例２）を示す。
図８において、空気給送手段は、エアシャワ用の空気を外部から吸入し、空気給送口を介してエアシャワ室に給送する。一方、空気吸出手段は、エアシャワ室内の塵埃等を含む空気を空気吸出手段介して吸出するとともに、フィルタによって塵埃等を吸着し、吸出空気をエアシャワ装置の外部に排出する。この場合、空気給送手段によって、エアシャワ室に給送される空気量よりも、空気吸出手段によってエアシャワ室から吸出される空気量が多くなるように構成して、エアシャワ室内を負圧状態とし、外部の空気をエアシャワ室内に流入させる。

特許文献３には、エアシャワ室の退室開始からドアを閉じる退室完了までは、層流噴出手段若しくはエアシャワ噴射手段の何れか一方を停止し、排気手段を、層流噴出手段若しくはエアシャワ噴射手段の一方よりも高い出力で運転して、エアシャワ室内が負圧となるようにしたエアシャワ装置が記載されている。

図９に、上記特許文献３のエアシャワ室の構造（従来例３）を示す。
図９において、エアシャワ装置は、エアシャワ室、層流噴出用ファン、エアシャワ噴射用ファン及び排気用ファン等から構成され、天井チャンバーには、層流噴出用ファンが接続され、エアシャワ室の側壁には、略水平にエアシャワを噴射するノズルが多数配設され、多数の排気孔が形成され、各排気孔は、排気ダクトに連通している。エアシャワ室の床面には、略全面に排気孔が形成され、排気用ファンが接続されている。

特許文献４には、滅菌作業の効率化及び残留ガスの確実な除去を目的として、細菌等の混入したシャワ室内の空気を吸引し、フィルタに通して細菌等を濾し採って清浄空気とし、ジェット気流吹出口からシャワ室内へ吹き出させる循環手段と、循環手段の循環通路に設けられ、循環する空気の一部を外部に放出して、残留ガス濃度を希釈させる換気手段とを備えたエアシャワ室が記載されている。

図１０に上記特許文献４のエアシャワ室の構造（従来例４）を示す。
図１０を参照すると、滅菌作業後、残留ガスを含む空気は、換気手段によって徐々に外気と入れ替えられて、残留ガス濃度が希釈される。即ち、圧力室において、清浄空気がジェット気流吹出口からシャワ室へ吹き出されると共に、その一部が吹出口から外部に吹き出され、吹出口から外部に空気が排出されると、その分だけ循環通路を循環する空気の圧力が低下するので、吸込口から下部室内に外部の空気が吸い込まれる。これにより、残留ガスを含む空気が外部の空気と混ぜられて残留ガスが希釈され、フィルタ室から圧力室へ送られる。なお、吹出口からの排出空気量及び吸込口からの吸入空気量の調整は、ダンパ兼シャッタの開度を調整して行うことが記載されている。

特許文献５には、人体及び衣服あるいは製品５の所定の移動位置を検知する複数のセンサ３を備えるとともに、センサ３による移動位置検出に応じて吹出部の吹出気流方向を変化させる吹出方向変更手段１３を有するエアシャワ室が記載されている。

図１１に、上記特許文献５のエアシャワ室の構造（従来例５）を示す。
図１１において、エアシャワ装置の入口のドアにセンサを設置しており、エアシャワ室内の進行方向に対し複数のセンサを設け、出口側のドアにもセンサを設けている。このように設置した場合、作業者がエアシャワ室内に入る際に、ドアを開けると同時にドアのセンサが働き、入口側のノズルが入口側を向きエアジェットが作動し、入室者に向かって気流を吹きつける。次に、入口側でノズルとノズルの間に設置したセンサを遮ることによりノズルがエアシャワ室内中央に移動した作業者を追尾し、背面にエアを浴びせる。最後にエアが止まり、エアシャワ室内からクリーン側に退室する時に出口側のドアに設けられたセンサが動作することによってエアシャワ室内の全ノズルが再び正面を向き、待機状態に入る。
特開平７−９１７０２号公報特開平９−４２７３６号公報特開２００５−９０７６３号公報特開平１１−２３０３０号公報特開２００４−２８６４０５号公報

従来は作業者がエアシャワ室内に入室しようとする時に入口側ドアを開くが、その時はエアジェット等が作動する前の為、エアシャワ室内にじん埃等が流入する可能性が有った。また、作業者がエアジェット気流を浴び、吹き落とされたじん埃がエアシャワ室内に浮遊している間にクリーンルーム側のドアを開くことにより、じん埃がクリーンルーム内へ流入する可能性が有った。

本発明は上記問題点を解決し、作業者がクリーンルーム内に入室する際に、外部からのじん埃流入の防止、及びエアジェット気流を浴びた後、エアシャワ室内に浮遊しているじん埃のクリーンルーム内への流入防止を図り、クリーンルームの清浄度を維持できるエアシャワ装置を供給することを目的としたものである。

本発明では、エアジェット気流を形成する空気をエアシャワ室内及び室外から給気して、エアシャワ室内に吹出すエアジェット気流の空気量がエアシャワ室内から吸込まれる空気量より多くしてエアシャワ室内を陽圧とする。そのことにより、エアシャワ室内から室外に流れる出す気流ができ、エアシャワ室内に入室するためにドアを開いた時、エアジェットを作動させ、エアシャワ室外から給気を行うことにより、エアシャワ室内から室外へ流れ出す気流を形成し、その気流によって、エアシャワ室内へのじん埃流入を防止する。

また、エアジェット気流を形成する空気をエアシャワ室内及び室外に排気して、エアシャワ室内へ吹出すエアジェット気流の空気量がエアシャワ室内から吸込まれる空気量より少なくして、エアシャワ室内は負圧となる。そのことにより、エアシャワ室外からエアシャワ室内へ流れ込む気流ができ、エアシャワ室内からクリーンルーム側へ退室するためにドアを開いた時、エアジェットを作動させ、エアシャワ室外へ排気することにより、エアシャワ室外から室内に流れ込む気流を形成し、その気流によってエアシャワ室内からクリーンルーム側へのじん埃流入を防止できる。

このように、本発明はエアシャワ室内に入室または退室する為にドアを開いた時でも、エアシャワ室内からダーティ側、またクリーンルーム側からエアシャワ室内へ流れる気流を形成させてじん埃の流入を防止することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明のエアシャワ装置の第一の実施形態を示す。
本体ケース１および本体ケース２と天井ケース３で門型に形成し、さらに入口側ドア４（ダーティ側）と出口側ドア５（クリーン側）を設け、エアシャワ室内を形成する。本体ケース内部にエアジェット気流を形成する為のファンモータ６を設置する。エアジェット気流の給気口として、室内側吸込み口７と室外側吸込み口８を設ける。室外側吸込み口８には電気的または機械的に開閉可能なダンパを設ける。入口側ドア４開放時は室外側吸込み口８も同時に開放し、空気を取り込む。エアシャワ室外から空気を取り入れることによりエアシャワ室内は陽圧となり、入口の開口より空気がエアシャワ室外へ流れ出し、クリーンルーム内へのじん埃流入を防止する。

また、バイオ関係の実験室のように、クリーンルーム内から外部への菌等の漏洩を防止する目的の場合、出口側ドア５開放時に、室外側吸込み口を開放し、及びエアジェットを作動して、エアシャワ室内からクリーンルーム内へ気流が流れ出し、外部への漏洩を防止できる。この時、エアジェット気流はメインフィルタ９によりじん埃を捕集したクリーンな空気であり、クリーンルーム内に流れ出しても、クリーンルームの清浄度は維持できる。

図２は本発明のエアシャワ装置の第二の実施形態を示す。
前記の実施例１のエアシャワ装置にファンモータ６以外にエアシャワ室外から空気を取込むファンモータ１０を設け、入口側ドア開放中ファンモータ１０を作動させ、エアシャワ室内へ排気することによりエアシャワ室内を陽圧にし、エアシャワ室外へ空気を流れ出させ、エアシャワ室内へのじん埃流入を防止する。
また、エアシャワ室内への排気する空気はフィルタによりじん埃を捕集したクリーンな空気とするか、室外吸込み口をクリーンルーム内に面するように設置し、クリーンな空気をエアシャワ室内に供給することにより、エアシャワ室内のじん埃流入防止と同時にエアシャワ室内の清浄度維持も行える。

図３は本発明のエアシャワ装置の第三の実施形態を示す。
本体ケース１および本体ケース２と天井ケース３で門型に形成し、さらに入口側ドア４と出口側ドア５を設け、エアシャワ室内を形成する。本体ケース内部にエアジェット気流を形成するファンモータ６を設置する。エアジェット気流を形成する空気はエアシャワ室内に設けた吸込み口７から給気され、エアジェット吹出しノズル１１から吹出される。

実施例１と同様に、エアジェット気流の給気口として、室内側吸込み口７と室外側吸込み口８を設ける。室外側吸込み口８には電気的または機械的に開閉可能なダンパを設ける。入口側ドア４開放時は室外側吸込み口８も同時に開放し、空気を取り込むように構成する。

また、エアジェット吹出しノズルの他に、エアシャワ室外へ排気する為の排気口１２を設ける。排気口１２には電気的または機械的に開閉可能なダンパを設け、出口側ドア５開放時は排気口１１を開放、及びエアジェットを作動させることによりエアシャワ室内を負圧にさせ、出口の開口からエアシャワ室内に気流が流れ込み、クリーンルーム内へのじん埃流入を防止する。

また、前記の実施例１のバイオ関係の実験室のように、クリーンルーム内から外部への漏洩を防止する目的の場合、入口側ドア４開放時にエアシャワ室外への排気口１２を開放し、及びエアジェットを作動して、エアシャワ室外から室内へ気流が流れ込み、外部への漏洩を防止できる。この時、エアシャワ室外から流れ込んだ空気はエアシャワ室内の吸込み口７から吸込まれ、メインフィルタ９によりじん埃が捕集されたクリーンな空気をエアシャワ室内及び室外に排出する。

図４に、本発明の第三の実施の形態の動作フロー図を示す。
図４に示すフロー図の通り、エアシャワの動作にそれぞれ連動し、エアシャワ室内を陽圧状態、室内循環状態、負圧状態に切り替えることにより、作業者がクリーンルーム内に入室する進行方向と逆の気流を形成し、クリーンルーム内へのじん埃の流入を防止する。

実施例１から実施例３についての説明では、入退室の動作として、入口側ドアと出口側のドアの開閉に連動して、エアジェットの作動とダンパの開閉を行ったが、入退室の動作を監視するためのセンサを設置し、ドアの開閉に先立って、予め、エアシャワ動作とダンパ動作を実施して、ドアの開閉時には、確実に、エアシャワ室内を陽圧又は負圧にして、じん埃の流入や菌等の漏洩の防止をより確実なものとすることができる。

図５に、入退室の監視用のセンサと、上記監視用のセンサからの信号に応答して、エアジェット作動とダンパ動作を制御する制御装置とを設置した、本発明の第四の実施の形態を示す。
実施例４では、実施例１と同様に、エアジェット気流の給気口として、室内側吸込み口７と室外側吸込み口８を設ける。室外側吸込み口８には電気的または機械的に開閉可能なダンパを設けている。

作業者が入口側ドアの前に来ると、例えば、光センサが、作業者の動作を検知して、監視信号を制御装置に送信し、入口側ドアを開ける前に、予め、エアジェット作動とダンパ動作を開始して、エアシャワ室を陽圧の準備状態としておいて、入口側ドアが開かれると陽圧の室内からドア側に空気が流出し、じん埃等の流入を確実に防止することができる。
また、エアジェット吹出しノズルを閉鎖して、エアジェットを作動して、室内側の給気口から空気を吸引することにより、エアシャワ室内を負圧の準備状態とすることも可能であり、バイオ関係の実験室の場合に、入口側ドアからの菌等の漏洩を防止することもできる。

図６に、監視用のセンサと、センサからの信号に応答して、エアジェット作動とダンパ動作を制御する制御装置とを設置した、本発明の実施の形態４を示す。
実施例４では、実施例１と同様に、エアジェット気流の給気口として、室内側吸込み口７と室外側吸込み口８を設ける。室外側吸込み口８には電気的または機械的に開閉可能なダンパを設けている。

作業者が入口側ドアの前に来ると、センサが監視信号を制御装置に送信し、事前に、エアジェット作動とダンパ動作を行って、エアシャワ室を陽圧の準備状態とし、入口側ドアが開かれると陽圧の室内からドア側に空気が流出し、じん埃等の流入が防止される。また、エアジェット吹出しノズルを閉鎖して、エアジェットを作動して、室内側の給気口から空気を吸引することにより、エアシャワ室内を負圧の準備状態とし、バイオ関係の実験室の場合に、入口側ドアからの菌等の漏洩を防止することもできる。

作業者が、エアシャワ室内の出口側ドアの前に来ると、センサが監視信号を制御装置に送信し、事前に、エアジェット作動とダンパ動作を行って、排気口から空気を排気してエアシャワ室を負圧の準備状態とし、出口側ドアが開かれると負圧の室内へドア側から空気が流入し、じん埃等の流出が防止される。また、排気口を閉鎖し、エアジェットを作動して、室外側の給気口から空気を吸引することにより、エアシャワ室内を陽圧の準備状態とし、バイオ関係の実験室の場合に、出口側ドアからの菌等の漏洩を防止することができる。

本発明の第一の実施形態のエアシャワ装置の断面図。本発明の第二の実施形態のエアシャワ装置の断面図。本発明の第三の実施形態のエアシャワ装置の断面図。本発明の第三の実施形態のエアシャワ装置動作フロー図。本発明の第四の実施形態のエアシャワ装置の断面図。本発明の第五の実施形態のエアシャワ装置の断面図。従来例１のエアシャワ装置の断面図。従来例２のエアシャワ装置の断面図。従来例３のエアシャワ装置の断面図。従来例４のエアシャワ装置の断面図。従来例５のエアシャワ装置の上面図。

符号の説明

１本体ケース
２本体ケース
３天井ケース
４入口側ドア
５出口側ドア
６ファンモータ
７室内側吸込口（給気口）
８室外側給気口
９メインフィルタ
１０給気補助ファンモータ
１１エアジェット吹出ノズル（排気口）
１２室外側排気口
１４制御装置
１５監視センサ

Claims

エアシャワ装置の室内からクリーンルームに入室する出口側ドアと、前記エアシャワ装置の室内に入室する入口側ドアとが設けられ、
前記エアシャワ装置の室内をケース及び前記出口側ドア、入口側ドアで囲み、前記エアシャワ装置の室内と室外とを仕切られたエアシャワ装置に関し、
エアジェット気流を形成させるファンモータと、
前記エアジェット気流を形成する空気を前記ファンモータが給気する給気口を前記エアシャワ装置の室内及び室外に設け、
前記エアジェット気流を前記ファンモータが吹き出す吹出し口である排気口を前記エアシャワ装置の室内及び室外に設け、
且つ前記給気口及び前記排気口をダンパ等で開閉し、
また、前記給気口から給気された空気からじん埃を捕集するフィルタを備え、
（ａ）前記エアシャワ装置の室内から前記クリーンルームに入室する際の前記出口側ドア開放時、
前記排気口を閉鎖し、前記エアシャワ装置の室外側の前記給気口から空気を吸引して、前記フィルタによってじん埃を捕集した空気を前記エアジェット気流として前記エアシャワ装置の室内を陽圧にし、前記クリーンルーム内に流れ出しても、前記クリーンルームの清浄度は維持できるようにし、
且つ、前記出口側ドアからの菌等の漏洩を防止するように制御し、
（ｂ）前記エアシャワ装置の室内から外部へ出る際の前記入口側ドア開放時、
前記エアジェット気流の吹出し口である前記排気口を開放して、前記エアシャワ装置の室内側の前記給気口から空気を吸引して、前記フィルタによってじん埃を捕集した空気を前記エアジェット気流とし、前記エアシャワ装置の室内を負圧にし、
前記エアシャワ装置の室内から外部への菌等の漏洩を防止するように制御することを特徴とするバイオ関係実験室用のエアシャワ装置。