JP6803607B2 - リーク検査支援装置及びこれを用いたリーク検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、クリーンルームなどのクリーン環境に設置された空気清浄用フィルタのリーク検査の際にリーク検査装置と共に使用されるリーク検査支援装置に関するものである。また、本発明は、当該リーク検査支援装置を用いたリーク検査方法に関するものである。

清浄な雰囲気で行われる作業、例えば、医薬品の製造段階の作業、或いは、半導体や電子部品の製造段階の作業においては、外部環境から汚染物質が入り込まないように内部を無塵・無菌状態に保った清浄な作業環境で作業が行われる。このような作業環境としては、一般にはクリーンルームが使用される。このクリーンルーム内では、無塵衣を身に付けた作業者が作業を行う。

このクリーンルームの内部には、空気供給装置からＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタなど（以下、単に「フィルタ」ともいう）を介して清浄空気が供給される。このことにより、クリーンルームの内部は、医薬品製造などで求められるグレードＡ（厚生労働省・無菌医薬品製造指針）或いはこれに準ずる清浄度を保証している。これらの清浄度を維持するために、クリーンルーム内に設置されたフィルタに対して、定期的にリーク検査が行われる。

一般に、リーク検査は、フィルタの上流側にＰＡＯ（ポリアルファオレフィン）などの微粒子含有エアロゾルを投入し、フィルタの下流側に漏洩（以下「リーク」という）した微粒子をリーク検査装置で検出する。このリーク検査装置は、微粒子を捕捉する吸引プローブと補足した微粒子を検出するパーティクルカウンタなどの微粒子検出器とを備えている。実際のリーク検査の作業は、１人の作業者が吸引プローブを手で保持してフィルタ面に沿ってＸ−Ｙ軸方向に走査させる。これに合わせて、他の作業者が微粒子検出器による微粒子検出と検出数を確認する（図３参照）。そして、微粒子検出器が微粒子を検出したときに、微粒子検出器を確認している作業者が吸引プローブを走査している作業者に合図する。そして、その部分を再度確認してフィルタのリーク箇所を特定する。

このようなリーク検査の方向では、吸引プローブの走査スピードや走査間隔を一定に維持することが困難なため、リーク検査の精度にばらつきが生じ、リークを見落とす可能性も大きかった。また、作業者として少なくとも２人或いはそれ以上の人数を必要とし、複数人による大掛かりな作業となる。これに対して、下記特許文献１においては、吸引プローブを一定スピードでＸ−Ｙ軸方向に移動させるスキャンニング・ロボットをフィルタの下流側に配置した自動リーク・テスト装置が提案されている。また、下記特許文献２においては、下記特許文献１の自動リーク・テスト装置を改良発展させたリーク検査装置が提案されている。更に、下記特許文献３及び下記特許文献４においては、クリーンルームの天井面全体に予めスキャンニング・ロボットを固定しておくリーク検査システム及び自動リーク試験システムが提案されている。

特開昭５９−０１０８３１号公報 特開２００１−１０８６０６号公報 特開２００５−３００２６３号公報 特開２０１４−２１９１３５号公報

ところで、上記特許文献１及び特許文献２に提案されている自動リーク・テスト装置及びリーク検査装置においては、いずれも走査スピードや走査間隔を一定に維持することができる。また、スキャンニング・ロボットを操作する作業者１人で対応できるという利点がある。しかし、スキャンニング・ロボットを予め準備しておく必要があり大きな費用負担となる。また、リーク検査するクリーンルームのフィルタの位置・サイズに合わせて設計或いは調整する必要がある。また、リーク検査の際にクリーンルーム内の各フィルタにスキャンニング・ロボットを配置する作業が必要である。

また、上記特許文献３及び特許文献４に提案されているリーク検査システム及び自動リーク試験システムにおいては、天井面全体に予めスキャンニング装置を固定しているのでリーク検査の際にクリーンルーム内の各フィルタにスキャンニング・ロボットを配置する作業が必要でない。しかし、これらのシステムは、大掛かりな装置とクリーンルーム内の付帯工事を必要とし、更に大きな費用負担となる。

そこで、本発明は、上記の諸問題に対処して、クリーンルーム内のフィルタのリーク検査の際に通常のリーク検査装置を使用することができ、スキャンニング・ロボットや大掛かりな装置及び付帯工事などを必要としないので費用負担が小さく、且つ、少ない作業者で正確なリーク検査を行うことのできるリーク検査支援装置及びこれを用いたリーク検査方法を提供することを目的とする。

上記課題の解決にあたり、本発明者らは、鋭意研究の結果、リーク検査にプロジェクションマッピングの技術を利用することにより、上記の諸問題に対処できることを見出して本発明の完成に至った。

即ち、本発明に係るリーク検査支援装置は、請求項１の記載によれば、
天井壁面又は側壁面に１つ又は複数のフィルタ（２０）を設けて、外部環境との間で清浄空気の給気又は排気を行う作業室において、当該フィルタのリーク検査をする際に使用されるリーク検査支援装置（５０）であって、
前記作業室の床面に直接又は間接に載置される投影装置（５１）を有し、
前記投影装置が具備する投影補正手段が、当該投影装置の投影窓（５１ｂ）から前記フィルタの表面に投影される投影画像（５３）の走査線の外周部の輪郭（３３ｂ）の各角部を前記フィルタの外周部の輪郭（２３）の各角部の位置まで移動するように位置関係を補正することにより、前記投影画像が示す走査線の外周部の輪郭が前記フィルタの外周部の輪郭に適合して投影された状態となり、
前記投影装置が、前記フィルタの表面に対して、リーク検査を行うリーク検査装置（３０）に付属する吸引プローブ（３１）の吸引ポイント（５４）を前記フィルタの表面に沿って互いに直交するＸ−Ｙ軸方向に一定の間隔及び一定の速度で移動するように前記位置関係の補正を基に前記吸引ポイントの移動速度を補正して投影すると共に、前記リーク検査装置に付属する微粒子検出器（３２）が検出したリーク情報（５５）を前記フィルタの表面に投影することを特徴とする。

また、本発明に係るリーク検査支援装置は、請求項２の記載によれば、
天井壁面又は側壁面に１つ又は複数のフィルタ（２０）を設けて、外部環境との間で清浄空気の給気又は排気を行う作業室において、当該フィルタのリーク検査をする際に使用されるリーク検査支援装置（５０）であって、
前記作業室の床面に直接又は間接に載置される投影装置（５１）と、フィルタ位置検出装置（５６）と、情報処理装置（５２）とを有し、
前記フィルタ位置検出装置が、前記投影装置の投影窓（５１ｂ）から前記フィルタの外周部の輪郭（２３）の各角部の位置までの距離とその垂直方向角及び水平方向角を位置関係として検出し、
前記情報処理装置が、検出された前記位置関係から、前記投影装置の投影窓から前記フィルタの外周部の輪郭の各角部の位置までの方向と距離とを算出して投影画像（５３）が示す走査線の外周部の輪郭（３３ｂ）を補正することにより、前記投影画像が示す走査線の外周部の輪郭が前記フィルタの外周部の輪郭に適合して投影された状態となり、
前記投影装置が、前記フィルタの表面に対して、リーク検査を行うリーク検査装置（３０）に付属する吸引プローブ（３１）の吸引ポイント（５４）を前記フィルタの表面に沿って互いに直交するＸ−Ｙ軸方向に一定の間隔及び一定の速度で移動するように前記外周部の輪郭の補正を基に前記吸引ポイントの移動速度を補正して投影すると共に、前記リーク検査装置に付属する微粒子検出器（３２）が検出したリーク情報（５５）を前記フィルタの表面に投影することを特徴とする。

また、本発明は、請求項３の記載によれば、請求項１又は２に記載のリーク検査支援装置であって、
前記微粒子検出器が検出したリーク情報を検出した微粒子の数として前記フィルタの表面にリアルタイムに投影すると共に、当該検出した微粒子の数が所定の基準を上回った場合には、異常警告を発することを特徴とする。

また、本発明に係るリーク検査方法は、請求項４の記載によれば、
天井壁面又は側壁面に１つ又は複数のフィルタを設けて、外部環境との間で清浄空気の給気又は排気を行う作業室において、リーク検査装置を用いて当該フィルタのリーク検査をするリーク検査方法であって、
前記リーク検査装置は、微粒子検出器と当該微粒子検出器に接続された吸引プローブとを有しており、
当該吸引プローブで前記フィルタの表面を走査するにあたり、請求項１〜３のいずれか１つに記載のリーク検査支援装置を使用することにより、
前記フィルタの表面に沿って互いに直交するＸ−Ｙ軸方向に一定の間隔及び一定の速度で移動するように投影される吸引ポイントを前記吸引プローブで追跡するように走査することを特徴とする。

上記構成によれば、本発明に係るリーク検査支援装置は、投影装置を有している。この投影装置は、作業室の壁面に設けられたフィルタの表面に対して吸引プローブの吸引ポイントを投影する。フィルタの表面に投影される吸引ポイントは、フィルタの表面に沿って互いに直交するＸ−Ｙ軸方向に一定の間隔及び一定の速度で移動する。このとき、リーク検査を実施する作業者は、吸引ポイントの移動に合わせて吸引プローブを走行させるようにすればよい。

このことにより、吸引プローブをフィルタの表面に沿って一定の間隔及び一定の速度で移動させることができ、フィルタのリーク検査を正確に行うことができる。また、このリーク検査支援装置を用いれば、通常のリーク検査装置を使用することができ、スキャンニング・ロボットや大掛かりな装置及び付帯工事などを必要とせずリーク検査の費用負担が小さくなる。

また、上記構成によれば、本発明に係るリーク検査支援装置において、投影装置を介してリーク検査装置に付属する微粒子検出器が検出したリーク情報をフィルタの表面に投影するようにしてもよい。リーク情報がフィルタの表面に投影されると、同一の作業者が吸引プローブを走査させながらリーク情報を確認することができ、リーク位置を正確に特定することができる。このことにより、上記効果に加え、少ない作業者で正確なリーク検査を行うことができる。

よって、上記各構成によれば、クリーンルーム内のフィルタのリーク検査の際に通常のリーク検査装置を使用することができ、スキャンニング・ロボットや大掛かりな装置及び付帯工事などを必要としないので費用負担が小さく、且つ、少ない作業者で正確なリーク検査を行うことのできるリーク検査支援装置を提供することができる。

また、上記構成によれば、本発明に係るリーク検査支援装置において、投影装置は、投影補正手段を有している。この投影補正手段は、作業室の床面に直接又は間接に載置された投影装置の位置とフィルタの表面との位置関係を補正するように作用する。この投影補正手段は、投影装置の投影窓からフィルタの表面に投影される投影画像が示す走査線の輪郭が当該フィルタの輪郭に適合して投影されるように補正する。

このように、投影画像が示す走査線の輪郭とフィルタの輪郭とが適合することにより、投影される吸引ポイントがフィルタの表面に沿って一定の間隔及び一定の速度で移動することができる。このことにより、作業室の床面に直接又は間接に載置された投影装置の位置が、フィルタの真下からずれた位置にあっても正確なリーク検査を行うことができる。よって、上記各効果をより具体的に発揮することができる。

また、上記構成によれば、本発明に係るリーク検査支援装置は、フィルタ位置検出装置と情報処理装置とを有している。フィルタ位置検出装置は、作業室の床面に直接又は間接に載置された投影装置と天井壁面又は側壁面に設けられたフィルタの表面との位置関係を検出する。一方、情報処理装置は、フィルタ位置検出装置により検出された位置関係から、投影装置の投影窓からフィルタの輪郭の各位置までの方向と距離とを算出して投影画像が示す走査線の輪郭が当該フィルタの輪郭に適合して投影されるように補正する。

このように、投影画像が示す走査線の輪郭とフィルタの輪郭とが適合することにより、投影される吸引ポイントがフィルタの表面に沿って一定の間隔及び一定の速度で移動することができる。このことにより、作業室の床面に直接又は間接に載置された投影装置の位置が、作業室内のどのような位置にあっても正確なリーク検査を行うことができる。よって、上記各効果をより具体的に発揮することができる。

また、上記構成によれば、本発明に係るリーク検査方法には、微粒子検出器と当該微粒子検出器に接続された吸引プローブとを有するリーク検査装置を用いる。また、このリーク検査方法には、請求項１〜４のいずれか１つに記載のリーク検査支援装置を使用する。このことにより、通常のリーク検査装置を使用することができ、スキャンニング・ロボットや大掛かりな装置及び付帯工事などを必要としないので費用負担が小さく、且つ、少ない作業者で正確なリーク検査を行うことのできるリーク検査方法を提供することができる。

よって、上記構成によれば、クリーンルーム内のフィルタのリーク検査の際に通常のリーク検査装置を使用することができ、スキャンニング・ロボットや大掛かりな装置及び付帯工事などを必要としないので費用負担が小さく、且つ、少ない作業者で正確なリーク検査を行うことのできるリーク検査方法を提供することができる。

一般のリーク検査方法を示す概要図である。 フィルタの排気側表面の濾材面で吸引プローブを走査させる方向を示す概要図である。 従来のリーク検査の作業状況を示す概要図である。 本実施形態に係るリーク検査支援装置を使用したリーク検査の作業状況を示す概要図である。 本実施形態に係るリーク検査支援装置からフィルタの排気側表面に投影される投影画像を示す概要図である。 実施例１において投影補正機能によって投影装置とフィルタの表面との位置関係を補正する様子を示す概略図である。 実施例２においてフィルタ位置検出装置によって投影装置とフィルタの各部位との位置関係を検出する様子を示す概略図である。

まず、リーク検査方法について説明する。なお、ここで説明するのは、最も簡単かつ一般に広く採用されているマニュアル操作によるリーク検査方法である。なお、ここでは上記特許文献１〜特許文献４のようなスキャンニング・ロボットや大掛かりな装置及び付帯工事などを必要とする特殊なリーク検査方法については言及しない。

図１は、一般のリーク検査方法を示す概要図である。図１においては、クリーンルーム（図示しない）の天井壁面１１に配置されたＨＥＰＡフィルタ２０のリーク検査を行う。なお、図１においてはＨＥＰＡフィルタを使用するが、ＵＬＰＡフィルタなど他のフィルタであってもよい。図１において、ＨＥＰＡフィルタ２０の下側がクリーンルームの内部である。リーク検査においては、まず、給気装置（図示しない）を作動させた状態で、ＨＥＰＡフィルタ２０の下流側１２（図示下側）にリーク検査装置３０の吸引プローブ３１を配置する。この吸引プローブ３１の上部に開口した吸引口から吸引した微粒子（フィルタからリークした微粒子）は、リーク検査装置の微粒子検出器であるパーティクルカウンタ３２によって個数が検出される。

次に、ＨＥＰＡフィルタ２０の上流側１３（図示上側）に検出用微粒子、例えば、ＰＡＯ（ポリアルファオレフィン）の微粒子含有エアロゾル４０を投入してリーク検査を開始する。リーク検査は、クリーンルーム内の作業者（図示しない）が吸引プローブ３１を一定の間隔及び一定の速度で走査する。図１において、片矢印３３は吸引プローブ３１の操作方向を示しており、両矢印３４は吸引プローブ３１の吸引口とＨＥＰＡフィルタ２０との維持間隔を示している。

ここで、図２は、フィルタの排気側表面の濾材面で吸引プローブを走査させる方向を示す概要図である。図２において、ＨＥＰＡフィルタ２０は、長方形の取付け枠２１とその内側に張られた濾材２２とから構成されている。クリーンルームの天井壁面等に設置されているＨＥＰＡフィルタ２０の数個は、クリーンルームの大きさによって設計されているが、多くの場合は天井壁面に複数個のＨＥＰＡフィルタ２０が並べて設置されている。従って、ＨＥＰＡフィルタ２０の取付け枠２１と隣接するＨＥＰＡフィルタ或いは天井壁面との気密性（リークの有無）も検査する必要がある。

そこで、図２に示すように、作業者は、吸引プローブ３１を濾材２２の表面の走査線３３ａ及び取付け枠２１の外周部（フィルタの輪郭）の走査線３３ｂ上を矢印方向に移動させてリーク検査を行う。なお、隣接する各操作線３３ａ、３３ｂの間隔は、吸引プローブ３１の吸引口（図１参照）が少し重なるように走査することが必要である。

このようなフィルタのリーク検査においては、各種規格が厳格に定められている。これらの規格としては、米国環境科学技術協会（ＩＥＳＴ：Institute of Environmental Sciences and Technology）による規格（ＩＥＳＴ‐ＲＰ‐ＣＣ００６．２）、国際標準化機構による規格（ＩＳＯ ２９４６３）、日本工業規格（ＪＩＳ Ｂ９９１７‐３）などがある。本発明においても、これらの規格に基づいたリーク検査を行えることが前提である。

例えば、ＩＥＳＴの規格においては、上流側パーティクルカウンタは、吸引量０．１又は０．２ｃｆｔ／ｍｉｎ．（キュービックフィート／分）であって、粒径０．３μｍ以上の微粒子を検出できる。一方、下流側パーティクルカウンタは、吸引量１．０ｃｆｔ／ｍｉｎであって、粒径０．３μｍ以上の微粒子を検出できる。また、上流側の微粒子発生量は、０．５μｍ以上の微粒子が１，０００，０００個／ｃｆ以上とする。

また、吸引プローブは、測定面（フィルタ表面）より２５ｍｍ（１ ｉｎｃｈ）以内に近づけ、走査速度を５ｃｍ／ｓｅｃ．（１０ｆｔ／ｍｉｎ．）以内として全面走査する。走査中に０．５μｍ以上の微粒子が連続して計測された場合には、その位置で連続測定を行う。継続して検出がなければ付着塵であったと判断し、先へ走査する。なお、ＩＥＳＴの規格においても、上述のように、吸引プローブの吸引口が必ず重なるように走査することが要求される。

ＩＥＳＴの規格において、ＨＥＰＡフィルタの判定基準は、上流側微粒子数の０．０１％を超えるリークを示す継続検出部位（継続カウントポイント）がないこととされる。例えば、上流側微粒子数が１，０００，０００個／ｃｆの場合、その０．０１％は、１００個／ｃｆとなる。この場合の許容微粒子数は、１００個（０．５μｍ以上）となる。

ここで、リーク検査装置を使用したリーク検査の作業について説明する。図３は、従来のリーク検査の作業状況を示す概要図である。図３において、クリーンルーム内１０には２人の作業者Ｗ１、Ｗ２がおり、天井壁面１１に配置されたＨＥＰＡフィルタ２０のリーク検査をしている。また、ＨＥＰＡフィルタ２０の下流側１２には、ビニールシート１４による養生が成されている。

図３においては、給気装置Ｆを作動させた状態で、ＨＥＰＡフィルタ２０の上流側１３を１次側として、ＰＡＯ（ポリアルファオレフィン）の微粒子含有エアロゾル４０を投入する。一方、ＨＥＰＡフィルタ２０の下流側１２を２次側として、リークした微粒子を検出する。リーク検査には、リーク検査装置３０を使用する。リーク検査装置３０は、１次側と２次側の空気中に含まれる微粒子を吸引して個数を検出する２つのパーティクルカウンタ３２、３６から構成されている。

１次側のパーティクルカウンタ３６は、１次側（上流側１３）に開口した吸引口３５と当該吸引口３５とパーティクルカウンタ３６とを連結する配管３５ａとを備えている。吸引口３５から吸引した１次側の微粒子は、配管３５ａを介してパーティクルカウンタ３６に送られ、単位容量当たりの微粒子の数を検出する。検出された微粒子の数は、パーティクルカウンタ３６のモニターに表示され、作業者Ｗ２が１次側に所定量の微粒子含有エアロゾル４０が放出されていることを確認する。

２次側のパーティクルカウンタ３２は、２次側（下流側１２）を走査する吸引プローブ３１と当該吸引プローブ３１とパーティクルカウンタ３２とを連結する配管３１ａとを備えている。吸引プローブ３１は、作業者Ｗ１よって手動でフィルタ面に沿ってＸ−Ｙ軸方向に走査させる。この作業は、上述のように、ＩＥＳＴの規格などに準拠して一定の間隔及び一定の速度で走査させることが重要であり、リーク検査の精度は作業者Ｗ１の経験に大きく依存する。吸引プローブ３１から吸引した２次側の微粒子（フィルタからリークした微粒子）は、配管３１ａを介してパーティクルカウンタ３２に送られ、単位容量当たりの微粒子の数を検出する。検出された微粒子の数は、パーティクルカウンタ３２のモニターに表示され、作業者Ｗ２が２次側にリークした微粒子の検出を確認する。

パーティクルカウンタ３２のモニターに表示された微粒子の数が所定の基準を上回った場合には、これを確認した作業者Ｗ２が吸引プローブ３１を走査する作業者Ｗ１に通知する。通知された作業者Ｗ１は、現在の吸引プローブ３１の位置で連続測定を行い、継続して検出がなければ付着塵と判断し、先へ走査する。一方、連続測定で継続して検出があれば、現在の吸引プローブ３１の位置がリーク箇所であることを特定する。このように、従来のリーク検査の作業では少なくとも２人の作業者Ｗ１、Ｗ２が必要であり、特に吸引プローブ３１を走査する作業者Ｗ１には豊富な経験が必要とされる。

これに対して、リーク検査装置と共に本実施形態に係るリーク検査支援装置を使用したリーク検査の作業について説明する。図４は、本実施形態に係るリーク検査支援装置を使用したリーク検査の作業状況を示す概要図である。図４において、クリーンルーム内１０には１人の作業者Ｗ１がおり、天井壁面１１に配置されたＨＥＰＡフィルタ２０のリーク検査をしている。また、ＨＥＰＡフィルタ２０の下流側１２には、ビニールシート１４による養生が成されている。

図４においては、給気装置Ｆを作動させた状態で、ＨＥＰＡフィルタ２０の上流側１３を１次側として、ＰＡＯ（ポリアルファオレフィン）の微粒子含有エアロゾル４０を投入する。一方、ＨＥＰＡフィルタ２０の下流側１２を２次側として、リークした微粒子を検出する。リーク検査には、リーク検査装置３０及びリーク検査支援装置５０を使用する。リーク検査装置３０は、１次側と２次側の空気中に含まれる微粒子を吸引して個数を検出する２つのパーティクルカウンタ３２、３６から構成されている。

１次側のパーティクルカウンタ３６は、１次側（上流側１３）に開口した吸引口３５と当該吸引口３５とパーティクルカウンタ３６とを連結する配管３５ａとを備えている。吸引口３５から吸引した１次側の微粒子は、配管３５ａを介してパーティクルカウンタ３６に送られ、単位容量当たりの微粒子の数を検出する。検出された微粒子の数は、パーティクルカウンタ３６のモニターに表示されると共に、接続回線５２ａを介してパーソナルコンピュータ５２（後述する）に電子情報として送信される。

２次側のパーティクルカウンタ３２は、２次側（下流側１２）を走査する吸引プローブ３１と当該吸引プローブ３１とパーティクルカウンタ３２とを連結する配管３１ａとを備えている。吸引プローブ３１は、上述のように、作業者Ｗ１よって手動でフィルタ面に沿ってＸ−Ｙ軸方向に走査させる（図２参照）。吸引プローブ３１から吸引した２次側の微粒子（フィルタからリークした微粒子）は、配管３１ａを介してパーティクルカウンタ３２に送られ、単位容量当たりの微粒子の数を検出する。検出された微粒子の数は、パーティクルカウンタ３２のモニターに表示されると共に、接続回線５２ａを介してパーソナルコンピュータ５２（後述する）に電子情報として送信される。

一方、リーク検査支援装置５０は、投影装置であるプロジェクタ５１と情報処理装置であるパーソナルコンピュータ５２とから構成されている。なお、プロジェクタ５１は、情報処理装置を内蔵したものであってもよい。図４においては、プロジェクタ５１は、接続回線５１ａを介してパーソナルコンピュータ５２に接続されている。このプロジェクタ５１は、投影窓５１ｂからＨＥＰＡフィルタ２０の表面に投影画像５３を投影する。なお、投影画像５３としてＨＥＰＡフィルタ２０の表面に投影される内容は、予めプログラミングされてパーソナルコンピュータ５２に搭載されている。

次に、図４の状態においてＨＥＰＡフィルタ２０の表面に投影される投影画像５３について説明する。パーソナルコンピュータ５２にプログラミングされた投影画像５３と、この投影画像５３が投影されるＨＥＰＡフィルタ２０の表面との関係は、プロジェクションマッピングによる動画投影の基本技術を応用する。ここで、プロジェクションマッピングとは、パーソナルコンピュータで作成したＣＧ（コンピュータグラフィックス）とプロジェクタの様な投影装置を用い、建物や物体、あるいは空間などに対して映像を映し出す技術の総称をいう。プロジェクションという単純投影ではなく、マッピングという言葉が加わった言葉で、ここには投影する対象に映像を張り合わせるという意味合いがあり、対象と映像がぴたりと重なり合うことで意味を持ってくる投影方法である。

本実施形態においては、投影する対象はＨＥＰＡフィルタ２０の表面であって、投影される映像は吸引プローブ３１の吸引位置と微粒子検出情報である。図５は、本実施形態に係るリーク検査支援装置からフィルタの排気側表面に投影される投影画像を示す概要図である。図５において、ＨＥＰＡフィルタ２０の排気側表面（クリーンルームの内側）には、長方形の取付け枠２１とその内側に張られた濾材２２が現れている。また取付け枠２１の外周部２３は、隣接するＨＥＰＡフィルタ或いは天井壁面との境界を表している。また、濾材２２の表面には、吸引プローブ（図示しない）の吸引ポイント５４と微粒子検出情報５５とが投影されている。

吸引ポイント５４は、取付け枠２１に平行又は直交するＸ−Ｙ軸方向にＩＥＳＴの規格などに準拠して一定の間隔及び一定の速度で移動するように投影される（図２参照）。なお、図５においては、吸引ポイント５４が移動する走査線（図２における３３ａ及び３３ｂ）の一部を表示する。

微粒子検出情報５５は、ＨＥＰＡフィルタ２０の表面において作業者Ｗ１から視認し易い位置に投影される。従って、吸引ポイント５４の移動に伴って微粒子検出情報５５の投影位置を変化させるようにしてもよい。微粒子検出情報５５に表示される情報としては、現在の吸引ポイント５４においてパーティクルカウンタ３２が検出した２次側の微粒子の数５５ｂが逐次表示される。その他の情報としては、現在リーク検査中のフィルタの番号５５ａ、パーティクルカウンタ３６が検出した１次側の微粒子の数（図示しない）などを表示するようにしてもよい。図５においては、フィルタの番号及び検出した２次側の微粒子の数が粒径毎に表示されている。

また、パーティクルカウンタ３２で検出された微粒子の数が所定の基準を上回った場合には、パーソナルコンピュータ５２を介して微粒子検出情報５５に異常警告が表示されるようにしてもよい。一方、パーティクルカウンタ３６の検出によって、１次側に放出されている微粒子の数に変化が生じた場合にも、パーソナルコンピュータ５２を介して微粒子検出情報５５に異常警告が表示されるようにしてもよい。なお、これらの警告は、微粒子検出情報５５への表示に加えて又は表示に替えて、警報など他の手段で表すようにしてもよい。

このように、従来から使用されるリーク検査装置３０に本実施形態に係るリーク検査支援装置５０を併用することにより、１人の作業者Ｗ１が吸引プローブ３１をＩＥＳＴの規格などに準拠した正確な走査をすることができる。このことにより、フィルタの表面及び取り付け部分のリーク位置を正確に特定することができる。また、リーク検査の作業者には、特別な技術や豊富な経験を必要とすることがない。

次に、プロジェクタ５１の投影窓５１ｂから投影される投影画像５３をＨＥＰＡフィルタ２０の表面に適合させる方法について説明する。具体的には、投影画像５３が示す走査線の輪郭（図２における走査線３３ｂ）がＨＥＰＡフィルタ２０の輪郭（図５における外周部２３）に適合して投影されるようにする。本発明においては、これらの適合方法について特に限定するものではなく、プロジェクタが有する投影補正方法を利用するようにしてもよい。また、プロジェクションマッピングによる基本技術を利用するようにしてもよい。それらの例として、以下の各実施例で説明する。

本実施例１においては、図４に示したリーク検査装置３０及びリーク検査支援装置５０の構成において、リーク検査支援装置５０が具備する投影補正機能を使用して投影画像５３をＨＥＰＡフィルタ２０の表面に適合させる方法について説明する。

リーク検査支援装置５０には、プロジェクタ５１から投影する投影画像５３が予めプログラミングされてパーソナルコンピュータ５２に搭載されている。このプログラムに、リーク検査するＨＥＰＡフィルタの番号、縦横サイズ、取付け枠のサイズ、吸引プローブの吸引口のサイズなどの情報を入力することにより、投影画像５３の走査線３３ａ、３３ｂの設定と配置及び吸引ポイント５４の速度などが設定される。

図６は、本実施例１において投影補正機能によって投影装置とフィルタの表面との位置関係を補正する様子を示す概略図である。図６は、クリーンルームの天井壁面に配置されたＨＥＰＡフィルタ２０の排気側表面をクリーンルームの床面側（ＨＥＰＡフィルタ２０の真下）から見た様子を表している。なお、図６においては、１つのＨＥＰＡフィルタ２０のみを表示するが、このＨＥＰＡフィルタ２０の周囲（図示上下左右）に隣接するＨＥＰＡフィルタ又は天井壁面が省略されている。従って、１つのＨＥＰＡフィルタ２０は、取付け枠２１の外周部２３において隣接するＨＥＰＡフィルタ又は天井壁面と接しており、この境界がＨＥＰＡフィルタ２０の取付け部分であり、この部分においてもリーク検査の必要がある。

また、図６においては、ＨＥＰＡフィルタ２０の表面と重なるように投影画像５３が投影されている。この投影画像５３は、フィルタ表面より大きな略台形をしておりＨＥＰＡフィルタ２０の表面に適合していない。仮に、プロジェクタ５１の投影窓５１ｂがＨＥＰＡフィルタ２０の真下にある場合には、投影画像５３が長方形となりＨＥＰＡフィルタ２０の表面と適合させることも可能であるが、現実的には難しい。図６においては、プロジェクタ５１は、図に対して手前下側に位置している。

従って、プロジェクタ５１の位置がＨＥＰＡフィルタ２０の真下にはなく、ずれていることにより、投影画像５３が台形或いは単なる四辺形となりＨＥＰＡフィルタ２０の表面に適合していない。そこで、クリーンルームの天井壁面に投影される投影画像５３をＨＥＰＡフィルタ２０の表面に適合させる必要がある。

ここで、クリーンルームの天井壁面に投影される投影画像５３には、ＨＥＰＡフィルタ２０の取付け枠２１の外周部２３（隣接するＨＥＰＡフィルタ又は天井壁面との境界）をリーク検査するための走査線３３ｂ（図２参照）が設定されている。図６においては、この走査線３３ｂも投影画像５３の外周枠５３ａに沿って略台形をしている。そこで、リーク検査支援装置５０が具備する投影補正機能を使用して、クリーンルームの天井壁面に配置されたＨＥＰＡフィルタ２０の輪郭（取付け枠２１の外周部２３）と投影画像５３が示す走査線の輪郭（走査線３３ｂ）とを適合させるように補正する。

具体的には、図６において、投影画像５３を補正して走査線３３ｂの４点の角部ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４をＨＥＰＡフィルタ２０の外周部２３の４点の角部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の位置まで移動させる。この移動機構は、プロジェクタ５１が具備する補正機能を使用するようにしてもよく、或いは、パーソナルコンピュータ５２に搭載されたプログラムのプロジェクションマッピングの機能を使用するようにしてもよい。

このようにして、プロジェクタ５１の投影窓５１ｂからＨＥＰＡフィルタ２０の表面に投影される投影画像５３が示す走査線の輪郭（走査線３３ｂ）がＨＥＰＡフィルタ２０の輪郭（取付け枠２１の外周部２３）に適合して投影された状態において、吸引プローブ３１の吸引ポイント５４は、ＨＥＰＡフィルタ２０の表面を取付け枠２１に平行又は直交するＸ−Ｙ軸方向に一定の間隔及び一定の速度で移動するように投影される（図２参照）。

また、略台形の投影画像５３を長方形の補正したことにより、リーク検査支援装置５０は、プロジェクタ５１の位置がＨＥＰＡフィルタ２０の真下からどの程度ずれているかを検出することができる。このずれの程度に合わせて、ＨＥＰＡフィルタ２０の表面に投影される吸引ポイント５４の走査速度が一定になるように投影画像５３を補正するようにしてもよい。なお、プロジェクタ５１の位置がＨＥＰＡフィルタ２０の位置とのずれによる吸引ポイント５４の走査速度が、設定値±１０％以内のずれであれば、投影画像５３を補正することを要しない。

本実施例２においては、図４に示したリーク検査装置３０及びリーク検査支援装置５０の構成において、リーク検査支援装置５０が有するフィルタ位置検出装置を使用して投影画像５３をＨＥＰＡフィルタ２０の表面に適合させる方法について説明する。

リーク検査支援装置５０には、プロジェクタ５１から投影する投影画像５３が予めプログラミングされてパーソナルコンピュータ５２に搭載されている。このプログラムに、リーク検査するＨＥＰＡフィルタの番号、縦横サイズ、取付け枠のサイズ、吸引プローブの吸引口のサイズなどの情報を入力することにより、投影画像５３の走査線３３ａ、３３ｂの設定と配置及び吸引ポイント５４の速度などが設定される。

図７は、本実施例２においてフィルタ位置検出装置によって投影装置とフィルタの各部位との位置関係を検出する様子を示す概略図である。図７は、クリーンルームの天井壁面に配置されたＨＥＰＡフィルタ２０と床面に載置されたプロジェクタ５１との位置関係を側面から見た様子を表している。なお、図７においては、プロジェクタ５１の位置がＨＥＰＡフィルタ２０の真下にはなく、ずれていることによりプロジェクタ５１からの投影画像５３が台形或いは単なる四辺形となりＨＥＰＡフィルタ２０の表面に適合していない（図示しない）。そこで、クリーンルームの天井壁面に投影される投影画像５３をＨＥＰＡフィルタ２０の表面に適合させる必要がある。

図７において、プロジェクタ５１は、フィルタ位置検出装置５６を内蔵してその一部を投影窓５１ｂに接する位置に配置している。フィルタ位置検出装置５６は、投影窓５１ｂからＨＥＰＡフィルタ２０の外周部２３の４点の角部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４（図６参照）の位置までの距離と方向角（垂直方向角と水平方向角）とを検出する。距離と方向角とを検出する方法は、どのようなものであってもよいが、各種センサー又はプロジェクションマッピングの機能を使用するようにしてもよい。

具体的には、図７において、投影窓５１ｂからＨＥＰＡフィルタ２０の１点の角部Ｐ１までの距離Ｌ１とその垂直方向角θ１及び水平方向角（図示せず）を検出する。また、投影窓５１ｂからＨＥＰＡフィルタ２０の他の１点の角部Ｐ２までの距離Ｌ２とその垂直方向角θ２及び水平方向角（図示せず）を検出する。同様にして、投影窓５１ｂからＨＥＰＡフィルタ２０の他の２点の角部Ｐ３、Ｐ４までの距離とその垂直方向角及び水平方向角（いずれも図示せず）を検出する。

このようにして、プロジェクタ５１の投影窓５１ｂからＨＥＰＡフィルタ２０の外周部２３の４点の角部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４（図６参照）の位置までの距離とその垂直方向角及び水平方向角が決まる。これらの検出値から、パーソナルコンピュータ５２に搭載されたプログラムによって、プロジェクタ５１からＨＥＰＡフィルタ２０の表面に投影される投影画像５３が補正される。このようにして、プロジェクタ５１の投影窓５１ｂからＨＥＰＡフィルタ２０の表面に投影される投影画像５３が示す走査線の輪郭（走査線３３ｂ）がＨＥＰＡフィルタ２０の輪郭（取付け枠２１の外周部２３）に適合して投影された状態において、吸引プローブ３１の吸引ポイント５４は、ＨＥＰＡフィルタ２０の表面を取付け枠２１に平行又は直交するＸ−Ｙ軸方向に一定の間隔及び一定の速度で移動するように投影される（図２参照）。

また、投影画像５３が補正されたことにより、パーソナルコンピュータ５２に搭載されたプログラムによって、ＨＥＰＡフィルタ２０の表面に投影される吸引ポイント５４の走査速度が一定になるように投影画像５３を補正するようにしてもよい。なお、プロジェクタ５１の位置がＨＥＰＡフィルタ２０の位置とのずれによる吸引ポイント５４の走査速度が、設定値±１０％以内のずれであれば、投影画像５３を補正することを要しない。

以上説明したように、本実施形態によれば、クリーンルーム内のフィルタのリーク検査の際に通常のリーク検査装置を使用することができ、スキャンニング・ロボットや大掛かりな装置及び付帯工事などを必要としないので費用負担が小さく、且つ、少ない作業者で正確なリーク検査を行うことのできるリーク検査支援装置及びこれを用いたリーク検査方法を提供することができる。

１０…クリーンルーム内、１１…天井壁面、１２…下流側、１３…上流側、
１４…ビニールシート、
２０…ＨＥＰＡフィルタ、２１…取付け枠、２２…濾材、２３…外周部、
３０…リーク検査装置、３１…吸引プローブ、３２、３６…パーティクルカウンタ、
３３…片矢印（操作方向）、３４…両矢印（維持間隔）、
３３ａ、３３ｂ…走査線、３５…吸引口、３１ａ、３５ａ…配管、
４０…微粒子含有エアロゾル、５０…リーク検査支援装置、５１…プロジェクタ、
５１ａ、５２ａ…接続回線、５１ｂ…投影窓、５２…パーソナルコンピュータ、
５３…投影画像、５３ａ…外周枠、５４…吸引ポイント、５５…微粒子検出情報、
５５ａ…フィルタの番号、５５ｂ…微粒子の数、５６…フィルタ位置検出装置、
Ｌ１、Ｌ２…距離、θ１、θ２…方向角、Ｐ１〜Ｐ４…フィルタの外周部の角部、
ｄ１〜ｄ４…走査線の角部、Ｆ…給気装置、Ｗ１、Ｗ２…作業者。

Claims (4)

1. 天井壁面又は側壁面に１つ又は複数のフィルタを設けて、外部環境との間で清浄空気の給気又は排気を行う作業室において、当該フィルタのリーク検査をする際に使用されるリーク検査支援装置であって、
   前記作業室の床面に直接又は間接に載置される投影装置を有し、
   前記投影装置が具備する投影補正手段が、当該投影装置の投影窓から前記フィルタの表面に投影される投影画像の走査線の外周部の輪郭の各角部を前記フィルタの外周部の輪郭の各角部の位置まで移動するように位置関係を補正することにより、前記投影画像が示す走査線の外周部の輪郭が前記フィルタの外周部の輪郭に適合して投影された状態となり、
   前記投影装置が、前記フィルタの表面に対して、リーク検査を行うリーク検査装置に付属する吸引プローブの吸引ポイントを前記フィルタの表面に沿って互いに直交するＸ−Ｙ軸方向に一定の間隔及び一定の速度で移動するように前記位置関係の補正を基に前記吸引ポイントの移動速度を補正して投影すると共に、前記リーク検査装置に付属する微粒子検出器が検出したリーク情報を前記フィルタの表面に投影することを特徴とするリーク検査支援装置。
2. 天井壁面又は側壁面に１つ又は複数のフィルタを設けて、外部環境との間で清浄空気の給気又は排気を行う作業室において、当該フィルタのリーク検査をする際に使用されるリーク検査支援装置であって、
   前記作業室の床面に直接又は間接に載置される投影装置と、フィルタ位置検出装置と、情報処理装置とを有し、
   前記フィルタ位置検出装置が、前記投影装置の投影窓から前記フィルタの外周部の輪郭の各角部の位置までの距離とその垂直方向角及び水平方向角を位置関係として検出し、
   前記情報処理装置が、検出された前記位置関係から、前記投影装置の投影窓から前記フィルタの外周部の輪郭の各角部の位置までの方向と距離とを算出して投影画像が示す走査線の外周部の輪郭を補正することにより、前記投影画像が示す走査線の外周部の輪郭が前記フィルタの外周部の輪郭に適合して投影された状態となり、
   前記投影装置が、前記フィルタの表面に対して、リーク検査を行うリーク検査装置に付属する吸引プローブの吸引ポイントを前記フィルタの表面に沿って互いに直交するＸ−Ｙ軸方向に一定の間隔及び一定の速度で移動するように前記外周部の輪郭の補正を基に前記吸引ポイントの移動速度を補正して投影すると共に、前記リーク検査装置に付属する微粒子検出器が検出したリーク情報を前記フィルタの表面に投影することを特徴とするリーク検査支援装置。
3. 前記微粒子検出器が検出したリーク情報を検出した微粒子の数として前記フィルタの表面にリアルタイムに投影すると共に、当該検出した微粒子の数が所定の基準を上回った場合には、異常警告を発することを特徴とする請求項１又は２に記載のリーク検査支援装置。
4. 天井壁面又は側壁面に１つ又は複数のフィルタを設けて、外部環境との間で清浄空気の給気又は排気を行う作業室において、リーク検査装置を用いて当該フィルタのリーク検査をするリーク検査方法であって、
   前記リーク検査装置は、微粒子検出器と当該微粒子検出器に接続された吸引プローブとを有しており、
   当該吸引プローブで前記フィルタの表面を走査するにあたり、請求項１〜３のいずれか１つに記載のリーク検査支援装置を使用することにより、
   前記フィルタの表面に沿って互いに直交するＸ−Ｙ軸方向に一定の間隔及び一定の速度で移動するように投影される吸引ポイントを前記吸引プローブで追跡するように走査することを特徴とするリーク検査方法。