JP5290663B2 - 空気浄化装置及び空気浄化装置のフィルタ交換方法 - Google Patents

Description

本発明は、製薬工場等において有害粉塵を含む空気を浄化して排出する空気浄化装置、及び、この空気浄化装置のフィルタ交換方法に関する。

高性能フィルタを用いた空気浄化装置としては、例えば特許文献１に記載のものがある。この空気浄化装置は、ケーシングの内部で高性能フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ）とその交換用の開口（スキャンテスト用ハッチ口）との間にグローブが一体成形されたビニルバッグを有し、ＨＥＰＡフィルタの交換時には、作業者は、スキャンテスト用ハッチ口を塞ぐスキャンテスト用パネルを外し、グローブに手を入れて、ビニルバッグを透してケーシングの内部を見ながらＨＥＰＡフィルタを取り外す。そして、取り外されたＨＥＰＡフィルタをビニル袋等に封入してケーシングの外部に運び出し、新しいＨＥＰＡフィルタをケーシングに固定する（同文献の段落番号００４０、００４１、００５１、００５２参照）。

ところが、このようなビニルバッグを用いた空気浄化装置のフィルタ交換方法は装置を複雑にするとともにフィルタ交換に手間がかかり、ビニルバッグを用いた密封交換方式によらない簡易な装置構造、簡易なフィルタ交換方法が求められている。また、製薬工場等における空気浄化装置では放射性同位元素のような絶対に漏れてはいけない物質までは対象としないことが一般的であるが、高活性物質、ステロイド剤等の微量で人体に影響のある薬剤を取り扱う事例は多く、製造薬品を切り替える場合に異なる薬効成分の混入を防止するために室内及び空気浄化装置廻りを水洗いする運用があるが、これまで、ＨＥＰＡフィルタの上流側（一次側）を水洗いできるものはなかった。このような背景のもとに、空気浄化装置について、汚染されたＨＥＰＡフィルタを安全に交換することができ、かつ、ＨＥＰＡフィルタの一次側が水洗い可能であることが望まれている。
特開２００２−２１４１１５号公報

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、装置構造及びフィルタ交換方法を簡易なものとすることができ、かつ、フィルタが捕集した有害粉塵のフィルタ交換時における飛散を有効に防止することができる水洗可能な空気浄化装置と、このような空気浄化装置のフィルタ交換方法を提供することを課題としている。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、排気口及び高性能フィルタを有するフィルタユニットと、
前記高性能フィルタを水洗するために前記フィルタユニットの下方に設置され、前記高性能フィルタの交換時に前記高性能フィルタを水洗するために放水する放水口を有するとともに、吸気口及びプレフィルタを有する水洗ユニットとを備え、前記吸気口から吸入された空気が前記プレフィルタ及び前記高性能フィルタを通過して前記排気口から排出されるように、前記水洗ユニットの内部と前記フィルタユニットの内部とが連通し、前記放水口から放水したときに前記高性能フィルタの空気流の上流側の面が水洗されるように、前記高性能フィルタが前記水洗ユニットの内部に臨んで設けられていることを特徴とする。ここで、吸気口とプレフィルタとは必ずしも別個独立に設けられていることを要せず、例えば水洗ユニットの筐体の壁面の一部にプレフィルタが取り付けられ、これが吸気口の機能を兼ねることとしてもよい。排気口と高性能フィルタとの関係についても同様である。

請求項１に係る発明によれば、水洗ユニットに設けた放水口から放水したときに高性能フィルタの空気流の上流側の面が水洗されるように、高性能フィルタが水洗ユニットの内部に臨んで設けられているので、高性能フィルタをビニルバッグを用いることなく直接的に交換しようとするときに、まず水洗ユニットの内部に設けた放水口から放水し、使用済みの高性能フィルタの空気流の上流側の面を水洗して湿潤させた上で、この高性能フィルタを新しい高性能フィルタに交換することにすれば、主に高性能フィルタの空気流の上流側の面に捕集されている有害粉塵の飛散が湿潤により抑制されることになって、装置構造やフィルタ交換方法を簡易なものとしつつ有害粉塵のフィルタ交換時における飛散を有効に防止することができる。

また、請求項１に係る発明は、前記フィルタユニットに、前記高性能フィルタへ流れる空気流量を確保しつつ前記高性能フィルタが載置されて取り付けられる枠状の取付フレームが設けられ、前記取付フレームの各部の断面形状が、前記取付フレームに付着した水を滴下させてその残留を防止するように、下方又は側方に向かって凹となる部分を有しないことを特徴とする。ここで、取付フレームの各部の断面形状が下方又は側方に向かって凹となる部分を有しないとは、取付フレームの断面において上部と評価される箇所に断面内側である下方に窪んで凹となる部分（上方に開放した凹部）がなく、かつ、取付フレームの断面において側部と評価される箇所に断面内側である側方に窪んで凹となる部分（断面外側に開放した凹部）がないことを意味する。すなわち、取付フレームの各部の断面において上部又は側部と評価される箇所（例えば断面が多角形であれば多角形の辺の法線が断面の外側に向かって水平方向か水平方向よりも上を向いている箇所、断面が円形であればその中心の高さか中心よりも上の高さにある箇所）が断面の外側に凸となる曲線か直線のいずれかで構成されていることを意味し、取付フレームに付着した水が重力の作用によっても流下せずに安定的に留まる形状は除かれる。

請求項１に係る発明によれば、取付フレームに付着した水を滴下させてその残留を防止するように、取付フレームの各部の断面形状が下方又は側方に向かって凹となる部分を有しないので、高性能フィルタの水洗時に取付フレームに水が付着しても短時間で乾燥し、錆の発生等を防止することができる。また、水洗後、作業者が残留水の拭取作業を行うにしても拭取りが容易で、フィルタ交換作業を短時間で完了させることが可能となる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の空気浄化装置において、前記水洗ユニットに、前記高性能フィルタの水洗時の使用水を受けて集めるための傾斜床が設けられていることを特徴とする。

請求項３に係る発明によれば、高性能フィルタの水洗時の使用水を受けて集めるための傾斜床が水洗ユニットに設けられているので、その使用水が傾斜床を流下して短時間で乾燥し、錆の発生等を防止することができる。また、水洗後、作業者が残留水の拭取作業を行うにしても拭取りが容易で、フィルタ交換作業を短時間で完了させることが可能となる。

請求項４に係る発明は、排気口及び高性能フィルタを有するフィルタユニットと、前記高性能フィルタを水洗するために前記フィルタユニットの下方に設置されて前記高性能フィルタの交換時に前記高性能フィルタを水洗するために放水する放水口を有するとともに、吸気口及びプレフィルタを有する水洗ユニットとを備え、前記吸気口から吸入された空気が前記プレフィルタ及び前記高性能フィルタを通過して前記排気口から排出されるように、前記水洗ユニットの内部と前記フィルタユニットの内部とが連通し、前記放水口から放水したときに前記高性能フィルタの空気流の上流側の面が水洗されるように、前記高性能フィルタが前記水洗ユニットの内部に臨んで設けられている空気浄化装置のフィルタ交換方法であって、前記放水口から放水して前記高性能フィルタの空気流の上流側の面を水洗する高性能フィルタ水洗ステップと、必要に応じ、前記プレフィルタを取り外すプレフィルタ取外しステップと、前記高性能フィルタ水洗ステップで水洗した高性能フィルタを新しい高性能フィルタに交換する高性能フィルタ交換ステップと、前記プレフィルタ取外しステップでプレフィルタを取り外した場合、取り外したプレフィルタ又は新しいプレフィルタを取り付けるプレフィルタ取付けステップとを含むことを特徴とする。なお、吸気口とプレフィルタとの関係及び排気口と高性能フィルタとの関係については、請求項１に係る発明と同様である。

請求項４に係る発明によれば、まず水洗ユニットに設けた放水口から放水し、使用済みの高性能フィルタの空気流の上流側の面を水洗して湿潤させた上で、この高性能フィルタを新しい高性能フィルタに交換するので、高性能フィルタをビニルバッグを用いることなく直接的に交換するときであっても、主に高性能フィルタの空気流の上流側の面に捕集されている有害粉塵の飛散が湿潤により抑制されることになって、装置構造やフィルタ交換方法を簡易なものとしつつ有害粉塵のフィルタ交換時における飛散を有効に防止することができる。

請求項４に係る発明は、前記フィルタユニットに、前記高性能フィルタへ流れる空気流量を確保しつつ前記高性能フィルタが載置されて取り付けられる枠状の取付フレームが設けられ、前記取付フレームの各部の断面形状が、前記取付フレームに付着した水を滴下させてその残留を防止するように、下方又は側方に向かって凹となる部分を有しないことを特徴とする。なお、取付フレームの各部の断面形状が下方又は側方に向かって凹となる部分を有しないことの意義については、請求項２に係る発明と同様である。

請求項４に係る発明によれば、取付フレームに付着した水を滴下させてその残留を防止するように、取付フレームの各部の断面形状が下方又は側方に向かって凹となる部分を有しないので、高性能フィルタの水洗時に取付フレームに水が付着しても短時間で乾燥し、錆の発生等を防止することができる。また、水洗後、作業者が残留水の拭取作業を行うにしても拭取りが容易で、フィルタ交換作業を短時間で完了させることが可能となる。

請求項６に係る発明は、請求項４又は請求項５に記載の空気浄化装置のフィルタ交換方法において、前記水洗ユニットに、前記高性能フィルタの水洗時の使用水を受けて集めるための傾斜床が設けられていることを特徴とする。

請求項６に係る発明によれば、高性能フィルタの水洗時の使用水を受けて集めるための傾斜床が水洗ユニットに設けられているので、その使用水が傾斜床を流下して短時間で乾燥し、錆の発生等を防止することができる。また、水洗後、作業者が残留水の拭取作業を行うにしても拭取りが容易で、フィルタ交換作業を短時間で完了させることが可能となる。

本発明に係る空気浄化装置及び空気浄化装置のフィルタ交換方法によれば、ＨＥＰＡフィルタの一次側の水洗ユニット内全てを水洗でき、拭取作業がしやすい装置構造及びフィルタ交換方法を簡易なものとすることができ、かつ、フィルタを湿潤することでフィルタが捕集した有害粉塵のフィルタ交換時における飛散を有効に防止することができる。

本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本形態に係る空気浄化装置を示す。この空気浄化装置１は、製薬工場等において有害粉塵を含む空気を浄化して排出するために、工場等のクリーンルーム２の壁面３に埋込式で設置され、フィルタユニット４と、水洗ユニット５とが上下に積層されて概略構成されている。水洗ユニット５は架台６に載置され、架台６の前側（図１において左側）においてクリーンルーム２の床面７との間をコーキング材８でシールされている。フィルタユニット４は水洗ユニット５の上方に設置され、フィルタユニット４の上部には前方に取付板９が、後方に排気ダクト１０がそれぞれ設けられている。取付板９とクリーンルーム２の壁面３との間はコーキング材１１でシールされている。

水洗ユニット５は、筐体１２と、傾斜床１３と、プレフィルタ１４とを備える。筐体１２は直方体状を呈し、その前壁１５ａには開口１６が形成され、上部には前後左右の各壁が内側に屈曲してなる平面視矩形状のフランジ部１７が形成されている。傾斜床１３は筐体１２の内部下方において後方から前方に向かうにつれて下降するように設置され、傾斜床１３の前部１８は開口１６の下縁１９とほぼ同じ高さになっている。プレフィルタ１４は開口１６に対応する形状を有し、プレフィルタ１４の周囲には金属製の額縁２０が設けられている。筐体１２の前壁１５ａの前面で開口１６の周囲には磁石２１が貼着され、プレフィルタ１４は額縁２０が磁石２１に磁着されることにより開口１６を覆って吸気口を兼ねるようになっている。図中４４は放水口を示し、後壁１５ｂに沿って配管された水供給管４５に等間隔に設けられ、各放水口４４から放水したときにＨＥＰＡフィルタ２５の空気流の上流側の面を水洗できるようになっている。尚、図中４６は水供給管４５の受け具を示す。

フィルタユニット２は、筐体２２と、扉２３と、取付フレーム２４と、ＨＥＰＡフィルタ２５とを備える。筐体２２は直方体状を呈し、その前壁２６には開口２７が形成されている。扉２３は、前壁２６に固着されたナット２８に螺合する六角ボルト２９によって、前壁２６に着脱可能に締結されている。扉２３と前壁２６との間にはガスケット３０が設けられ、筐体２２の内部のクリーンルーム２に対する密封状態が保たれている。筐体２２の天壁３１には排気口３２が形成され、排気口３２は排気ダクト１０に連通し、排気ダクト１０の上部にはダンパ３３が設けられている。排気ダクト１０にはリーク・差圧測定装置３４が設けられ、ダンパ３３には風量調整装置３５が設けられ、リーク・差圧測定装置３４及び風量調整装置３５はいずれも取付板９に接続されている。筐体２２の下部には前後左右の各壁が屈曲されてなる平面視矩形状のフランジ部３６が形成され、このフランジ部３６がフランジ部１７に当接することにより、フィルタユニット４が水洗ユニット５に載置されて両ユニットの内部が連通している。

取付フレーム２４は筐体２２の内部においてフランジ部３６に支持されている。取付フレーム２４は断面矩形状の中空部材により形成され、平面視でフランジ部３６に対応する（つまり、筐体２２の内周にほぼ沿う）矩形状を呈する。

ＨＥＰＡフィルタ２５は、その外周がガスケット３７を介して取付フレーム２４に載置されて取り付けられている。このＨＥＰＡフィルタ２５の取付けは、取付フレーム２４の側に固定されたスタッドボルト３８をＨＥＰＡフィルタ２５に形成された図示を略す挿通孔に対して下方から挿通させた状態で、スタッドボルト３８の先端部（ＨＥＰＡフィルタ２５から上方に突出した部分）にワッシャー等からなる環状の押さえ部材３９を填めた後にナット４０を螺着させて行われる。ナット４０としては、通常のナットよりも大口径で工具を使用せずに手で締付け等を行うことができるノブナットを使用することが望ましい。空気浄化装置１では、吸気口（プレフィルタ１４）から吸入された空気がＨＥＰＡフィルタ２５を通過して排気口３２、排気ダクト１０から排出されるが（したがって、ＨＥＰＡフィルタ２５の上面（空気流の下流側の面）側に設けられているスタッドボルト３８、押さえ部材３９、ナット４０等の金具類は薬剤等で汚染されにくくなっている。）、ＨＥＰＡフィルタ２５は、後述するようにプレフィルタ１４を取り外した状態で開口１６から水洗ユニット５の内部に放水したときに、その下面（空気流の上流側の面）４１が水洗されるように水洗ユニット５の内部に臨んで設置されている。

この空気浄化装置１のＨＥＰＡフィルタ２５（及びプレフィルタ１４）の交換方法について説明すると、まず水洗ユニット５内の放水口４４から放水して、傾斜床１３、水洗ユニット５の内壁４３、取付フレーム２４及び使用済のＨＥＰＡフィルタ２５（の少なくとも下面４１）を洗浄して付着した粉塵を洗い流す(図２（Ａ）、ステップ１（図３において「Ｓ．１」と記載。以下同様。）)。この時、同時に使用済のプレフィルタ１４をホース４２からの放水により水洗する(図２（Ａ）)。
その後、本実施の形態では、水洗ユニット５の前壁１５からプレフィルタ１４を取り外し(図２（Ｂ）、ステップ２)、念のため、開口１６からホース４２を水洗ユニット５の内部に挿入し、傾斜床１３、水洗ユニット５の内壁４３、取付フレーム２４及び使用済のＨＥＰＡフィルタ２５（の少なくとも下面４１）を洗浄して付着した粉塵を洗い流す(図２（Ｃ）)。

つぎに、六角ボルト２９を緩めて扉２３を開け(図２（Ｄ）、ステップ３)、開口２７を通じてナット４０を緩めてナット４０及び押さえ部材３９をスタッドボルト３８から外し、ＨＥＰＡフィルタ２５をガスケット３７ごと取付フレーム２４から取り外して開口２７から取り出す(図２（Ｅ）、ステップ４)。

続いて、新しい（一般的には未使用の）ＨＥＰＡフィルタ２５をガスケット３７とともに開口２７からフィルタユニット４の内部に入れ(図２（Ｆ）、ステップ５)、ＨＥＰＡフィルタ２５の図示を略す挿通孔にスタッドボルト３８を挿通させて押さえ部材３９及びナット４０を取り付け、扉２３を閉じるとともに額縁２０付きの新しいプレフィルタ１４で開口１６を塞ぐことにより、フィルタ交換作業が完了する（図２（Ｇ）、ステップ６）。

本形態に係る空気浄化装置１では、水洗ユニット５の内部に設けた放水口から放水したときにＨＥＰＡフィルタ２５の下面４１が水洗されるように、ＨＥＰＡフィルタ２５が水洗ユニット５の内部に臨んで設けられているので、ＨＥＰＡフィルタ２５をビニルバッグを用いることなく直接的に交換しようとするときに（空気浄化装置１はそもそもビニルバッグを有しない。）、上述したように水洗ユニット５の内部に設けた放水口から放水し、使用済みのＨＥＰＡフィルタ２５の下面４１を水洗して湿潤させた上で、このＨＥＰＡフィルタ２５を新しいものに交換できるため、使用済みのＨＥＰＡフィルタ２５において主に下面４１に捕集されている有害粉塵の飛散が湿潤により抑制されることになって、装置構造やフィルタ交換方法を簡易なものとしつつ有害粉塵のフィルタ交換時における飛散を有効に防止することができる。

ここでは、特に、取付フレーム２４に付着した水を滴下させてその残留を防止するように、取付フレーム２４の各部の断面形状が一様に矩形状を呈して下方又は側方に向かって凹となる部分を有しないので、ＨＥＰＡフィルタ２５の水洗時に取付フレーム２４に水が付着しても短時間で乾燥し、錆の発生等を防止することができる。取付フレーム２４が断面矩形状の中空枠体であることは、取付フレームに有害粉塵が溜まりにくいことにも寄与する。

また、ＨＥＰＡフィルタ２５の水洗時の使用水を受けて集めるための傾斜床１３が水洗ユニット５に設けられているので、その使用水が傾斜床１３を流下して短時間で乾燥し、錆の発生等を防止することができる。とりわけ傾斜床１３の前部１８が開口１６の下縁１９とほぼ同じ高さになっていることにより、使用水が開口１６から円滑に流れ出て水洗ユニット５の内部に溜まらないので、洗浄作業を短縮することができる。

このように取付フレーム２４の形状や傾斜床１３の存在により素早い水切りが可能であるが、たとえ作業者が水洗残留水の拭取作業を行うにしても拭取りが容易で、フィルタ交換作業を短時間で完了させることができる。

さらに、プレフィルタ１４を取り外す前にそれに水をかけているので、ＨＥＰＡフィルタ２５の交換時にプレフィルタ１４に付着した有害物質の再飛散を防止することができ、ＨＥＰＡフィルタ２５を床面に対し水平に配置してナット４０にノブナットを採用することにより、ＨＥＰＡフィルタ２５の交換作業を容易なものとすることができる。

また、上記形態ではＨＥＰＡフィルタ２５の固定をスタッドボルトによる締付方式としたが、原子力・ＲＩ用のフィルタユニットで使用されている特開平７−１３６４３６号公報に記載の締付方法等を利用してもよい。

発明を実施するための最良の形態に係る空気浄化装置を示す説明図 （Ａ）は図１の空気浄化装置のフィルタ交換時において水洗ユニットの内部に設けた放水口から放水してＨＥＰＡフィルタの下面を水洗して湿潤させ、同時にプレフィルタを水洗する様子を示す説明図、（Ｂ）は水洗したプレフィルタを取り外した様子を示す説明図、（Ｃ）は水洗ユニットの開口からその内部に放水してＨＥＰＡフィルタの下面を水洗して湿潤させる様子を示す説明図、（Ｄ）はフィルタユニットの扉を開けてその開口を開放した様子を示す説明図、（Ｅ）は使用済みのＨＥＰＡフィルタを取付フレームから取り外してフィルタユニットの開口から取り出す様子を示す説明図、（Ｆ）は新しいＨＥＰＡフィルタをフィルタユニットの開口からその内部に入れて取付フレームに取り付ける様子を示す説明図、（Ｇ）はフィルタユニットの開口を扉で閉塞するとともに水洗ユニットの開口にプレフィルタを取り付けた様子を示す説明図 図１の空気浄化装置のフィルタ交換方法を示す流れ図

符号の説明

１ 空気浄化装置
４ フィルタユニット
５ 水洗ユニット
１３ 傾斜床
１４ プレフィルタ
１６ 開口
２４ 取付フレーム
２５ ＨＥＰＡフィルタ（高性能フィルタ）
３２ 排気口
４１ 下面（空気流の上流側の面）
４４ 放水口

Claims (4)

1. 排気口及び高性能フィルタを有するフィルタユニットと、
   前記高性能フィルタを水洗するために前記フィルタユニットの下方に設置され、前記高性能フィルタの交換時に前記高性能フィルタを水洗するために放水する放水口を有するとともに、吸気口及びプレフィルタを有する水洗ユニットとを備え、
   前記吸気口から吸入された空気が前記プレフィルタ及び前記高性能フィルタを通過して前記排気口から排出されるように、前記水洗ユニットの内部と前記フィルタユニットの内部とが連通し、
   前記放水口から放水したときに前記高性能フィルタの空気流の上流側の面が水洗されるように、前記高性能フィルタが前記水洗ユニットの内部に臨んで設けられ、
   前記フィルタユニットに、前記高性能フィルタへ流れる空気流量を確保しつつ前記高性能フィルタが載置されて取り付けられる枠状の取付フレームが設けられ、
   前記取付フレームの各部の断面形状が、前記取付フレームに付着した水を滴下させてその残留を防止するように、下方又は側方に向かって凹となる部分を有しないことを特徴とする空気浄化装置。
2. 前記水洗ユニットに、前記高性能フィルタの水洗時の使用水を受けて集めるための傾斜床が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気浄化装置。
3. 排気口及び高性能フィルタを有するフィルタユニットと、
   前記高性能フィルタを水洗するために前記フィルタユニットの下方に設置されて前記高性能フィルタの交換時に前記高性能フィルタを水洗するために放水する放水口を有するとともに、吸気口及びプレフィルタを有する水洗ユニットとを備え、
   前記吸気口から吸入された空気が前記プレフィルタ及び前記高性能フィルタを通過して前記排気口から排出されるように、前記水洗ユニットの内部と前記フィルタユニットの内部とが連通し、
   前記放水口から放水したときに前記高性能フィルタの空気流の上流側の面が水洗されるように、前記高性能フィルタが前記水洗ユニットの内部に臨んで設けられている空気浄化装置のフィルタ交換方法であって、
   前記放水口から放水して前記高性能フィルタの空気流の上流側の面を水洗する高性能フィルタ水洗ステップと、
   必要に応じ、前記プレフィルタを取り外すプレフィルタ取外しステップと、
   前記高性能フィルタ水洗ステップで水洗した高性能フィルタを新しい高性能フィルタに交換する高性能フィルタ交換ステップと、
   前記プレフィルタ取外しステップでプレフィルタを取り外した場合、取り外したプレフィルタ又は新しいプレフィルタを取り付けるプレフィルタ取付けステップとを含み、
   前記フィルタユニットに、前記高性能フィルタへ流れる空気流量を確保しつつ前記高性能フィルタが載置されて取り付けられる枠状の取付フレームが設けられ、
   前記取付フレームの各部の断面形状が、前記取付フレームに付着した水を滴下させてその残留を防止するように、下方又は側方に向かって凹となる部分を有しないことを特徴とする空気浄化装置のフィルタ交換方法。
4. 前記水洗ユニットに、前記高性能フィルタの水洗時の使用水を受けて集めるための傾斜床が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の空気浄化装置のフィルタ交換方法。