WO2011158763A1 - アイソレーター装置 - Google Patents

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WO2011158763A1
WO2011158763A1 PCT/JP2011/063415 JP2011063415W WO2011158763A1 WO 2011158763 A1 WO2011158763 A1 WO 2011158763A1 JP 2011063415 W JP2011063415 W JP 2011063415W WO 2011158763 A1 WO2011158763 A1 WO 2011158763A1
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WO
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air
filter unit
isolator device
exhaust
chamber
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Application number
PCT/JP2011/063415
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English (en)
French (fr)
Inventor
川崎 康司
宮本 実
俊永 戸田
Original Assignee
株式会社エアレックス
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Priority to EP11795670.6A priority patent/EP2583737B1/en
Priority to US13/699,571 priority patent/US8915984B2/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/16Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by purification, e.g. by filtering; by sterilisation; by ozonisation
    • F24F3/163Clean air work stations, i.e. selected areas within a space which filtered air is passed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L1/00Enclosures; Chambers
    • B01L1/04Dust-free rooms or enclosures
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    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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    • B08B15/02Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area using chambers or hoods covering the area
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    • B08B15/023Fume cabinets or cupboards, e.g. for laboratories
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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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    • B25J21/02Glove-boxes, i.e. chambers in which manipulations are performed by the human hands in gloves built into the chamber walls; Gloves therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01DSEPARATION
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    • B01D46/0084Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours provided with safety means
    • B01D46/0091Including arrangements for environmental or personal protection
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    • B01D46/0084Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours provided with safety means
    • B01D46/0098Protecting coverages on the filter which is removed before the filter is used, protection of filter, packaging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D46/10Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
    • B01D46/12Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces in multiple arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B08B2215/00Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
    • B08B2215/003Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area with the assistance of blowing nozzles
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    • Y10S55/00Gas separation
    • Y10S55/18Work bench

Definitions

  • the present invention relates to an isolator device, and more particularly, to a highly safe isolator device that can be used for the work of keeping the inside sterile and the work of handling substances that affect the human body inside. It is.
  • an isolator device that uses a chamber sealed from the outside environment and allows the worker to work from the outside of the chamber through a glove or a half suit. Used.
  • Such an isolator device is particularly called a sterile isolator.
  • the isolator device is airtightly shielded from the external environment in which the operator works, and also supplies external air to the chamber after cleaning it with a filter and cleans the air inside the chamber with a filter. Exhaust. Therefore, such an isolator device can basically be used as a sterile isolator or a containment isolator.
  • safety can be further improved by adjusting the air pressure in the chamber according to the purpose. That is, when used as a sterile isolator, the inside of the chamber is set to a pressure higher than the external air pressure (hereinafter referred to as positive pressure), and even if leakage from the chamber occurs, the air flows from the chamber side to the outside, so it floats from the outside. Bacteria and the like are prevented from entering the chamber.
  • positive pressure the air pressure higher than the external air pressure
  • the inside of the chamber is used at a pressure lower than the external air pressure (hereinafter referred to as negative pressure), so that air flows from the outside into the chamber even if leakage from the chamber occurs.
  • negative pressure the external air pressure
  • the isolator device is provided with a glass window through which the inside of the chamber can be visually recognized from the outside, a glove on which an operator works, and an open / close door for carrying in and maintaining equipment in the chamber. Accordingly, it is difficult to hermetically shield the chamber of the isolator device in an airtight manner, and it is conceivable that the shielding performance is destroyed during operation of the isolator device. Furthermore, even if the air pressure in the chamber is adjusted, there is a limit to always providing a pressure difference due to various factors such as fluctuations in the external air pressure.
  • the sterile isolator cannot maintain the sterilized and dust-free state in the chamber, and in the containment isolator, chemical substances and microorganisms handled in the chamber Will leak to the external environment.
  • Patent Document 1 As a method for avoiding such a risk during operation of an isolator device, in Patent Document 1 below, negative pressure air that becomes negative pressure both inside and outside the chamber at the inner peripheral edge of a joint provided in the chamber. There has been proposed a cleanup maintenance device for an isolator device in which a suction passage is provided so that air passing through the inner peripheral edge of the joint portion is sucked by the negative pressure air suction passage.
  • the most widely used method for filter replacement is the bag-in-bag-out method.
  • the structure of the housing housing the filter is complicated, and the filter replacement operation is complicated. Become.
  • the interior of the housing is divided by a filter, and the chemical substance or the like adheres to the upstream surface of the filter along the air flow, and the downstream surface of the filter is not contaminated.
  • the used filter is removed from the mounting plate in the housing and stored in the bag.
  • chemical substances or the like attached to the upstream surface of the filter in the stage until the filter is stored in the bag. There is a risk of contaminating the downstream portion of the filter.
  • Patent Document 2 proposes a safe filter housing replacement method in which a housing containing a used filter is removed together with the housing and replaced with a new housing containing a new filter. ing.
  • the air in the room of the isolator device or the like is sucked from an air inlet opening on the upper surface of the housing, the air is cleaned by a filter housed in the housing, and the clean air is discharged from an exhaust opening opened on the side of the housing Is discharged.
  • the intake port of the housing is detachably connected to the insertion port of a work chamber such as an isolator device, while the exhaust port of the housing is detachably connected to the exhaust side duct.
  • the air inlet on the working chamber side of the isolator device or the like is covered and the upstream portion of the filter, which is a contaminated portion in the housing, is sealed.
  • the intake port of the housing is removed from the insertion port of the working chamber.
  • the exhaust port of the housing is removed from the exhaust side duct and covered.
  • the filter replacement operation is relatively simple compared to the conventional bag-in-bag-out method, and the risk of contaminating the external environment during the housing removal operation can be reduced. Further, since the removed housing is sealed together with the intake and exhaust ports, the external environment is not contaminated.
  • the cleanliness maintenance device of the isolator device proposed in Patent Document 1 provides a sterile isolator for the purpose of maintaining a high degree of sterility and dust-free state. It is not intended to provide a containment isolator. Also, in order to maintain a high level of safety in this clean maintenance device, it is necessary to provide negative pressure air intake passages at all joints of the isolator device, which complicates the structure of the device and maintains the isolator device. There was a problem of high costs.
  • Patent Document 1 a double wall type isolator device provided with the above-described cleaning maintenance device has been proposed, and this isolator device has an inner wall that forms a gap between the device housing. It is provided as a peripheral circuit of air, and an upward air flow is formed in the peripheral circuit, and even if contaminated air enters from the outside, it is blocked by the peripheral circuit, and the shielding performance is further improved (paragraph number 0030 of the same document specification). ⁇ 0031).
  • This double wall type isolator device is applied to an aseptic isolator, and the air flowing in the peripheral circuit is sucked from the inside of the device, and chemical substances etc. are contained in the air in the device. It cannot be applied to containment isolators.
  • the filter housing replacement method proposed in Patent Document 2 requires a dedicated housing having a complicated structure, which increases the manufacturing cost. Further, when the filter is replaced, not only the used filter but also the dedicated housing itself is disposable, and there is a problem that the maintenance cost of the isolator device including the disposal cost becomes high.
  • high-performance filters such as HEPA filters and ULPA filters are subjected to leak inspection in order to confirm that the rated collection efficiency is satisfied after manufacture and that the filter is free of leakage.
  • This leak inspection method includes, for example, US standards IEST-RP-CC006.2 and ISO CD14644-3 (1998), and these methods require a scan test on the exhaust surface of each filter as a replacement part. Is done.
  • test air mixed with test particles from the upstream side of the test filter is supplied to the entire intake surface of the test filter, and is transmitted through the test filter by a particle detector that scans the exhaust surface downstream of the test filter. Detecting particles. In this scan test, if there are many detected particles at a specific location, it can be confirmed that a leak has occurred at that location.
  • the filter is completely housed in a dedicated housing having a complicated structure, and the exhaust surface of the filter is not exposed to the outside of the housing. Therefore, the particle detector of the scan test cannot scan the exhaust surface of the filter.
  • the present invention is an isolator device that can cope with the danger during operation of the isolator device and has a simple structure and can ensure high safety.
  • An object of the present invention is to provide an isolator device capable of maintaining the state and highly preventing leakage of chemical substances and microorganisms to the external environment as a containment isolator.
  • An object of the present invention is to provide an isolator device including an air cleaning filter unit that is low in maintenance cost of the isolator device including the cost and the disposal cost and that can be checked for safety by performing an integrity inspection by a scan test.
  • the present inventors addressed the danger during operation of the isolator device, and in the double wall type isolator device, the partition wall provided in the chamber and the air flowing in the chamber By examining the relationship between the flow and the position of the exhaust port provided in the chamber, it was found that the object of the present invention can be achieved, and the present invention has been completed.
  • the isolator device is A work room (10); An air supply means (20) for supplying one-way air flowing downward from above into the working chamber; In an isolator device comprising exhaust means (30) for exhausting the one-way air from below the working chamber, A partition wall (11a) provided in parallel with the peripheral wall (10a) of the working chamber along the unidirectional air; A longitudinal exhaust port (18a, 18b) opening along the width direction of the lower end portion is provided below the lower end portion of the partition wall.
  • the working chamber is supplied with air in one direction (so-called laminar flow) from the upper side to the lower side by the air supply means.
  • a partition wall is provided in a direction along the flow of the one-way air.
  • the partition wall is formed in parallel with the peripheral wall portion of the work chamber, and the internal space of the work chamber is defined as a central space from the partition wall (hereinafter referred to as a central space) and a space between the partition wall and the peripheral wall portion (hereinafter referred to as a peripheral space). And).
  • the unidirectional air flowing from the upper side to the lower side in the work chamber flows separately into the unidirectional air flowing from the upper side to the lower side in the central space and the unidirectional air flowing from the upper side to the lower side in the peripheral space. It will be.
  • the exhaust port is below the lower end portion of the partition wall, that is, on the downstream side of each one-way air, and opens in the longitudinal direction along the width direction of the lower end portion.
  • the work performed by the isolator device having the above configuration is performed in the central space, and a peripheral space is formed between the central space and the external environment.
  • clean air supplied from the air supply means flows independently in the central space and the peripheral space, and these air are exhausted from the exhaust ports, respectively.
  • the isolator device when used as a sterile isolator, airborne bacteria or the like that have entered the surrounding space from the external environment are exhausted from the exhaust port along clean one-way air flowing in the surrounding space. As a result, the sterile and dust-free state of the central space is not contaminated, and the high safety of the sterile isolator can be maintained.
  • the isolator device when used as a containment isolator, chemical substances leaked from the central space to the peripheral space are exhausted from the exhaust port along clean one-way air flowing in the peripheral space. This prevents chemical substances and the like from leaking to the external environment and maintains the high safety of the containment isolator.
  • the invention according to claim 1 is an isolator device that can cope with the danger during operation of the isolator device and can ensure high safety with a simple structure, and is highly sophisticated as a sterile isolator. It is possible to provide an isolator device that can maintain a clean and dust-free state and can highly prevent leakage of chemical substances and microorganisms to the external environment as a containment isolator.
  • the present invention is the isolator device according to claim 1, Another partition wall (11b) provided in parallel with the other peripheral wall portion (10b) facing the peripheral wall portion; Another longitudinal exhaust port (18c, 18d) opening along the width direction of the lower end portion is provided below the lower end portion of the other partition wall.
  • the partition walls are provided in parallel on the two opposing peripheral wall portions of the isolator device, and the exhaust ports are opened below the lower ends of the partition walls.
  • the present invention is the isolator device according to claim 1 or 2
  • the exhaust port is formed in a bottom wall portion of the working chamber and is open to the center of the working chamber immediately below or directly below the lower end portion.
  • the exhaust port is formed in the bottom wall portion of the working chamber, and is opened to the center space immediately below or directly below the lower end portion of the partition wall.
  • the central space is a space where work is performed, and naturally occupies a larger volume than the surrounding space. Therefore, the flow rate of the air flowing through the central space is larger than the flow rate of the air flowing through the surrounding space, and the air in the working chamber becomes more stable by opening the exhaust port closer to the central space immediately below or directly below the lower end of the partition wall. And discharged from the exhaust port.
  • the exhaust port is composed of one or more openings with respect to the partition wall, The sum of the opening lengths in the longitudinal direction of the one or more openings is 50% to 100% of the length in the width direction of the lower end.
  • the exhaust port provided in each partition wall may be configured by a single opening, or may be configured by being divided into two or more openings. Furthermore, the sum total of the opening lengths in the longitudinal direction of these openings is preferably not less than a predetermined length. As a result, the air flowing along the partition wall flows more stably without greatly changing its direction and is discharged from the exhaust port.
  • the air supply means includes a rectifying member (23) that forms the unidirectional air.
  • the rectifying member includes a frame (24) composed of a plurality of frame members (24a), and porous sheets (25a, 25b) fixed to the frame members so as to cover the upper surface and the bottom surface of the frame members.
  • the frame member includes a plurality of through holes (24b) penetrating from the upper surface to the bottom surface,
  • the porous sheet is an opening portion of the through-hole in a portion that is in contact with and fixed to the frame member, and is either one of the upper surface opening portion and the bottom surface opening portion of the frame member. Only the opening is covered.
  • the air supply means includes the rectifying member including the frame body and the porous sheet covering the upper surface and the bottom surface of the frame body.
  • the air supplied to the inside of the working chamber by the air supply means can pass through the porous sheet portion (the central portion of the rectifying member) of the rectifying member. A one-way flow of air from above to below is formed.
  • the frame part (the peripheral part of the rectifying member) of the rectifying member cannot allow air to pass therethrough.
  • the air flow rate (apparent flow rate) from the entire frame member is equal to the air flow rate from the through-hole portion. Therefore, a difference is given to the number of porous sheets covered between the central portion and the peripheral portion (through-portion portion) of the rectifying member. That is, the central portion of the rectifying member is covered with a porous sheet at two locations, the top surface and the bottom surface, while the peripheral portion (the portion of the through hole) is covered with either the top surface opening portion or the bottom surface opening portion. Only cover the porous sheet.
  • the air passage resistance at the through-portion portion is smaller than the air passage resistance at the central portion of the rectifying member, and the air flow velocity at the through-portion portion is larger than the air flow velocity at the central portion.
  • the air flow rate in the through-hole portion is greater than the air flow rate in the central portion. Accordingly, the difference between the air flow rate at the central portion of the rectifying member and the air flow rate (apparent flow rate) at the peripheral portion is reduced, and the air passing through the rectifying member is moved from the upper side to the lower side of the working chamber from the entire rectifying member. It becomes a unidirectional flow of air that flows toward it and flows more stably.
  • the present invention is the isolator device according to claim 5,
  • the porous sheet is a screen ridge having innumerable pores communicating between the front and back sides.
  • the porous sheet has innumerable pores communicating with the front and back.
  • the air passing through the rectifying member is adjusted in flow by these pores to form stable one-way air.
  • this invention is the isolator apparatus of Claim 5 or 6, Comprising: When supplying a predetermined amount of air to the rectifying member, in the air flowing through the rectifying member, V1 is a flow rate of air passing through the portion where the porous sheet is covered and the porous sheet is single in the top opening or the bottom opening.
  • the opening ratio X (%) of the through hole provided in the frame member is obtained by the above formula.
  • the air flow in the central portion of the rectifying member is measured by measuring the flow velocity of the air in the single portion of the porous sheet and the flow velocity of the air in the double portion of the porous sheet.
  • the air flow rate (apparent flow rate) at the peripheral portion can be adjusted more accurately.
  • the air passing through the rectifying member flows from the entire rectifying member to the inside of the work chamber as one-way air flowing downward from above to flow more stably.
  • the present inventors addressed the danger after the operation of the isolator device is finished, and devised the structure of the air cleaning filter unit to be attached to the exhaust port of the double wall type isolator device.
  • the inventors have found that the object can be achieved and have completed the present invention.
  • the exhaust means (260) includes an air cleaning filter unit (210) removably attached to the one-way air flow path exhausted from the elongated exhaust port (262).
  • the air cleaning filter unit is A first wall portion provided with a longitudinal air introduction port portion (214) for introducing air, and an air formed so as to intersect the first wall portion and exhausting air introduced from the air introduction port portion are discharged.
  • the air cleaning filter unit is mounted outside the working chamber with the air inlet port facing the exhaust port.
  • the air cleaning filter unit provided in the exhaust means is detachably provided in the flow path of the air exhausted from the work chamber, and the human body used in the work chamber from the air flowing through the flow path. Harmful chemical substances and the like can be trapped inside the filter unit.
  • the air cleaning filter unit is directly attached to the work chamber from the outside through an exhaust port that opens to the work chamber.
  • this exhaust port is opened in a longitudinal shape in the bottom wall portion of the working chamber, while the air inlet of the filter unit is also configured in a longitudinal shape according to the shape of this exhaust port. This improves safety and workability in maintenance such as filter unit replacement work.
  • the air cleaning filter unit is configured by integrating a cylindrical body and a filter member. Since the exhaust surface of the filter member constitutes the outer wall surface of the air discharge port, the intake surface of the filter member is housed inside the cylinder. As described above, the air cleaning filter unit according to the present invention has a simple structure, and is mounted together with the filter unit in the air flow path exhausted from a working room that handles chemical substances harmful to the human body. Can do.
  • the inside of the filter unit can be easily sealed by closing the air inlet port. Thereby, it is possible to prevent chemical substances and the like trapped inside the filter unit from leaking to the external environment. Therefore, by replacing the filter unit together with the filter unit, the filter replacement operation can be easily performed, and the risk of contaminating the external environment due to the replacement operation is kept low.
  • the air cleaning filter unit has a simple structure including a cylinder and a filter member. Therefore, this filter unit has a low manufacturing cost, and the disposal cost is low when the filter unit is discarded. Therefore, the maintenance cost of the isolator device including these manufacturing costs and disposal costs can be kept low.
  • the shape of the first wall portion opened by the air introduction port portion is made a long rectangular shape, the long side is lengthened, and the short side is kept short. Can do.
  • the second wall portion intersects the long side boundary of the first wall portion, and a filter member is provided on the second wall portion.
  • the length of the long side of the first wall portion determines the size of the exhaust surface of the filter member.
  • the short side of the first wall portion is in a direction intersecting the exhaust surface of the filter member, and the length of the short side affects the depth of the filter unit. Therefore, the area of the exhaust surface of the filter unit can be increased and the depth can be reduced by making the shape of the first wall portion a long rectangular shape.
  • the shape of the filter unit becomes compact, while the area of the exhaust surface can be increased. Therefore, when mounting on the exhaust path of the air exhausted from the working chamber, there are few restrictions on the location and the degree of freedom in designing the isolator device is improved.
  • the exhaust surface of the filter member constitutes the outer wall surface of the air discharge port.
  • the exhaust surface of the filter member forms a flat surface, and a scan test similar to a leak test such as a normal HEPA filter can be performed.
  • a scan test similar to a leak test such as a normal HEPA filter can be performed.
  • an integrity test by a scan test on the exhaust surface can be performed by a conventional method.
  • the invention according to claim 8 deals with the danger after the operation of the isolator device ends, the filter replacement work is simple, the risk of contaminating the external environment by the replacement work is low, and the simple structure
  • the present invention is the isolator device according to claim 8,
  • the air cleaning filter unit is With other filter members,
  • the cylindrical body has a third wall portion that is formed to face the second wall portion and is provided with another air discharge port portion that discharges the introduced air.
  • the other filter member is provided on the other air discharge port portion so as to constitute the outer wall surface of the other air discharge port portion on the exhaust surface thereof, and the filtered air is discharged. It is characterized by.
  • the air cleaning filter unit has two air discharge ports on the two opposing wall portions, and the filter members are provided in these air discharge ports, respectively. .
  • the positive ventilation area of the filter unit can be increased, and the filter efficiency is improved.
  • the filter volume required for the filter unit is reduced, and a compact filter unit can be configured.
  • the invention described in claim 9 also provides an isolator device that can achieve the same operational effects as those of the invention described in claim 8, and has a filter unit for air purification that is compact and efficient. Can do.
  • the present invention is the isolator device according to claim 8 or 9
  • the air cleaning filter unit is A removable cover (216) for closing the air inlet,
  • a packing (216a) is provided between the outer peripheral edge of the lid and the inner peripheral edge of the air introduction port.
  • the cylindrical body of the filter unit includes the lid that closes the air inlet and the packing that seals the lid to the air inlet. Therefore, when replacing a used filter unit from the exhaust path, this lid can be sealed to further prevent chemical substances trapped inside the filter unit from leaking to the external environment. Can do.
  • the air cleaning filter unit is An opening / closing member (516) having a plurality of flexible sheets (516a, 516b) extending inward from the outer peripheral edge of the air introduction port and closing the air introduction port so as to be opened and closed is provided. It is characterized by.
  • the opening / closing member having the flexible sheet is fixedly provided in place of the removable cover described in claim 10.
  • the opening / closing member is normally in a state of closing the air introduction port portion, but the opening / closing member has a plurality of flexible sheets, and the air introduction port portion is formed by pushing and bending these flexible sheets. Can be released.
  • the flexible sheet is pushed and bent to open the air inlet port.
  • the flexible sheet is restored to close the air inlet port.
  • FIG. 11 is a front view of an isolator device according to a second embodiment of the present invention, which is a cross-sectional view taken along line YY shown in FIG. 10.
  • FIG. 10 is a view of the isolator device shown in FIG. 9 as viewed from the left side, and is a cross-sectional view taken along line XX shown in FIG.
  • FIG. 10 is a plan view of the isolator device shown in FIG. 9, and is a cross-sectional view taken along the line ZZ shown in FIG. 10.
  • FIG. 10 is a perspective view showing another embodiment 2B of the air cleaning filter unit incorporated in the isolator device shown in FIG. 9. It is the fragmentary sectional view seen from the side which shows the part of a liquid seal in other Embodiment 2C of the air cleaning filter unit integrated in the isolator apparatus shown in FIG. FIG.
  • FIG. 10 is a perspective view showing another embodiment 2D of the air cleaning filter unit incorporated in the isolator device shown in FIG. 9. It is sectional drawing seen from the side surface which shows the state before mounting
  • FIG. 10 is a perspective view showing another embodiment 2E of the air cleaning filter unit incorporated in the isolator device shown in FIG. 9. It is sectional drawing seen from the side surface which shows the state which mounted
  • FIG. 1 is a schematic view of the inside of an isolator device according to the present invention as seen from the side, and an isolator device A is mounted on a base B mounted on the floor surface and the base B. It is comprised by the isolator main body C.
  • the gantry B is covered with a wall made of a stainless steel metal plate, and has four (only two shown) exhaust primary filter units 31 (described later), an electrical equipment and a machine room (see FIG. (Not shown) is stored.
  • the isolator main body C includes a chamber 10, an air supply mechanism 20, and an exhaust mechanism 30.
  • the chamber 10 is formed of a box made of a stainless steel metal plate, and is hermetically shielded from the external environment where the operator D works except for the restricted intake and exhaust ports.
  • the chamber 10 includes a cleaning liquid spray nozzle and a drain groove (both not shown) for cleaning the inside.
  • FIG. 2 is a schematic view of the inside of the isolator device A as viewed from above, and inside the chamber 10, both wall portions 10 a and 10 b are respectively provided inside the front wall portion 10 a and the back wall portion 10 b of the chamber 10.
  • a front partition wall 11a and a back partition wall 11b are disposed in parallel. Both the partition walls 11a and 11b are supported by the both side wall portions 10c and 10d so that the left and right end portions are in contact with the left and right side wall portions 10c and 10d of the facing chamber 10, respectively.
  • both the partition walls 11a and 11b are provided with a certain space without contacting the bottom wall portion 10e of the chamber 10 facing the lower end portion. Furthermore, both the partition walls 11a and 11b are provided with a certain space without coming into contact with a rectifying plate 23 (described later) provided below the upper wall portion 10f of the chamber 10 facing the upper end respectively (see FIG. 1).
  • the internal space 12 of the chamber 10 is defined as a space between the partition walls 11a and 11b (hereinafter referred to as a central space 12a), and both partition walls 11a, It is divided into two spaces (hereinafter referred to as peripheral spaces 12b and 12c) between 11b and both front and rear wall portions 10a and 10b.
  • a transparent glass window 13 is provided in the front wall portion 10a of the chamber 10, and a transparent glass window 14 is also provided in the front partition wall 11a provided in parallel with the front wall portion 10a. Thereby, the worker D standing on the front surface of the chamber 10 can visually recognize the inside of the chamber 10 through the glass window 13 and the glass window 14 (see FIG. 1).
  • the glass window 13 provided in the front wall portion 10 a has two working openings 13 a that allow communication between the outside and the internal space 12 of the chamber 10.
  • the glass window 14 provided in the front partition wall 11a has two auxiliary openings 14a that allow the central space 12a and the peripheral space 12b to communicate with each other at a position facing the work opening 13a.
  • a base end portion of a resin globe 15 is hermetically attached to each work opening 13a by a mounting frame 13b, and these globes 15 are also attached to each auxiliary opening 14a by an auxiliary frame 14b. The tip is inserted into the central space 12a (see FIG. 2).
  • ducts 16 communicating with the four exhaust primary filter units 31 housed in the frame B are provided upward along the left side surface of the chamber 10 (FIG. 2).
  • two exhaust ports 18a to 18d are opened in the bottom wall portion 10e of the chamber 10 below the lower ends of the partition walls 11a and 11b (see FIG. 2).
  • These exhaust ports 18a to 18d are provided in a longitudinal shape along the width direction of the lower end portions of the partition walls 11a and 11b, and are located closer to the center than directly below the lower end portions of the partition walls 11a and 11b, that is, the central space 12a. It is formed close.
  • the air supply mechanism 20 includes an air supply blower 21 for supplying outside air into the chamber 10, an air supply filter unit 22 for filtering air supplied from the air supply blower 21, A rectifying plate 23 is provided for rectifying air supplied inside the air supply filter unit 22 and supplying the air into the chamber 10 (see FIG. 1).
  • the air supply blower 21 is connected to the outside of the air supply filter unit 22 via a primary intake port 22a (not shown) that opens in the upper wall portion of the air supply filter unit 22.
  • the air discharged from the air supply blower 21 is supplied to the internal space of the air supply filter unit 22.
  • the air supply filter unit 22 is provided in the upper part of the chamber 10 through the secondary air inlet 17 that opens to the upper wall portion 10f of the chamber 10.
  • the air supply filter unit 22 includes a HEPA filter 22 b for filtering the air supplied from the air supply blower 21 so as to face the secondary intake port 17.
  • the air purified by the HEPA filter 22b is supplied to the internal space 12 of the chamber 10 via a rectifying plate 23 provided over the entire surface of the internal space 12 of the chamber 10 below the HEPA filter 22b. (See FIG. 1)
  • the rectifying plate 23 has innumerable pores communicating with the front and back on the surface thereof, and makes the flow of air supplied to the chamber 10 uniform. As a result, the air supplied from the HEPA filter 22 b forms a one-way flow (so-called laminar flow) in the internal space 12 of the chamber 10 from the upper side to the lower side through the rectifying plate 23.
  • the exhaust mechanism 30 is an exhaust primary filter unit 31 for purifying the air in the internal space 12 of the chamber 10, an exhaust secondary filter unit 32, and exhaust for exhausting the cleaned air to the outside of the chamber 10. Blower 33.
  • each of the chambers 10 is provided via four exhaust ports 18a to 18d (see FIG. 2) that open to the bottom wall portion 10e of the chamber 10. Communicated with.
  • the exhaust primary filter unit 31 includes a HEPA filter 31a for filtering the air exhausted from the exhaust ports 18a to 18d.
  • the exhaust primary filter unit 31 is provided with an open / close door 31b for exchanging the internal HEPA filter 31a on the front and rear surfaces of the gantry B so as to be sealed and openable (see FIG. 1).
  • the exhaust secondary filter unit 32 is provided in the upper part of the chamber 10 and in front of the air supply filter unit 22 and communicates with the exhaust primary filter unit 31 through the duct 16.
  • the exhaust secondary filter unit 32 includes a HEPA filter 32 a for further filtering the air filtered by the exhaust primary filter unit 31.
  • the exhaust secondary filter unit 32 is provided with an open / close door 32b for exchanging the internal HEPA filter 32a so as to be sealed and openable (see FIG. 1).
  • the exhaust blower 33 communicates with the upper opening of the exhaust secondary filter unit 32 and is provided on the upper wall portion of the exhaust secondary filter unit 32.
  • the exhaust blower 33 exhausts clean air filtered by the exhaust primary filter unit 31 and the exhaust secondary filter unit 32 to the outside of the chamber 10.
  • the pressure of the air discharged from the air supply blower 21 is equalized in the internal space of the air supply filter unit 22 as described above. 22b.
  • the air purified by the HEPA filter 22b forms a one-way air that flows downward from above in the internal space 12 of the chamber 10 via the rectifying plate 23. The structure and operation of the current plate 23 will be described later.
  • FIG. 1 the air flow in the chamber 10 is described by arrows.
  • most of the purified air supplied downward through the rectifying plate 23 passes through the central space 12 a of the internal space 12 of the chamber 10 and flows in one direction from above to below. Forms air.
  • the air in the central space 12a on which the operator D performs work via the globe 15 passes through the exhaust ports 18a to 18d that open to the bottom wall portion 10e of the chamber 10 along a unidirectional flow from above to below. Discharged.
  • the isolator device A when used as a sterile isolator, aseptic and dust-free air in the central space 45a is discharged from the exhaust ports 18a to 18d.
  • the isolator device A when used as a containment isolator, air containing chemicals and the like used for work in the central space 12a is exhausted from the exhaust ports 18a to 18d.
  • the peripheral space 12b is separated from the central space 12a by the partition wall 11a, and suspended bacteria or the like that have entered from the leakage of the mounting frame 13b enter the central space 12a where work is performed in a sterile and dust-free state. There is no.
  • the isolator device A when used as a sterile isolator, if leakage occurs from the joint provided in the partition wall 11a, for example, the auxiliary frame 14b provided in the auxiliary opening 14a, the peripheral space 12b is moved upward.
  • the one-way air flowing downward from the bottom is always clean air, and even if air leaks from the leakage of the auxiliary frame 14b into the central space 12a, the aseptic / dust-free state is not contaminated.
  • the isolator device A is used as a containment isolator.
  • the auxiliary frame 14b provided in the auxiliary opening 14a
  • chemicals used in the central space 12a leak into the peripheral space 12b, the chemicals, etc.
  • the exhaust ports 18a and 18b that open to the bottom wall portion 10e of the chamber 10 along the clean air from the top to the bottom in the peripheral space 12b.
  • the peripheral space 12b is airtightly shielded from the external environment by the front wall portion 10a of the chamber 10, and chemicals leaked from the auxiliary frame 14b do not contaminate the external environment.
  • the isolator device A when used as a containment isolator, when leakage occurs from a joint provided in the front wall 10a of the chamber 10, for example, the mounting frame 13b provided in the work opening 13a.
  • the one-way air flowing from the upper side to the lower side in the peripheral space 12b is always clean air, and even if air leaks from the leakage of the mounting frame 13b to the external environment, the external environment is not contaminated.
  • the isolator device A according to the first embodiment can ensure a high degree of safety in both cases as a sterile isolator and a containment isolator.
  • FIG. 3 is a schematic view of the inside of the conventional isolator device F as seen from the side.
  • the flow of air in the chamber 110 is described by arrows.
  • FIG. 3 is compared with FIG. 1, the upper end portions of both partition walls 111 a and 111 b are in contact with the upper wall portion 110 f of the chamber 110.
  • the bottom wall 110e of the chamber 110 is not provided with an exhaust port.
  • the air supplied into the chamber 110 through the rectifying plate 123 forms a one-way air that flows from the upper side to the lower side only in the central space 112a.
  • the unidirectional air flowing from the upper side to the lower side only in the central space 112a reverses the direction of flow at the lower ends of the partition walls 111a and 111b, flows from the lower side to the upper side in the peripheral spaces 112b and 112c, and the exhaust filter unit 131, The air is exhausted to the outside by the exhaust blower 133 through 132.
  • this conventional isolator device F is used as a sterile isolator.
  • the floating bacteria are supplied from the central space 112a and discharged to the exhaust filter units 131 and 132 provided in front of the upper portion of the chamber 110 along the clean air flowing from below to above the peripheral space 112b.
  • the peripheral space 112b is separated from the central space 112a by the partition wall 111a, and suspended bacteria or the like that have entered from the leakage of the mounting frame 113b enter the central space 112a where the work is performed in a sterile and dust-free state. There is no. This is the effect of the conventional double wall type isolator device.
  • the conventional isolator device F is used as a sterile isolator, if leakage occurs from a joint provided in the partition wall 111a, for example, the auxiliary frame 114b provided in the auxiliary opening 114a, the peripheral space 112b The unidirectional air flowing from the lower side to the upper side is clean air supplied from the central space 112a, and even if air leaks from the leakage of the auxiliary frame 114b to the central space 112a, the sterilized / dust-free state is contaminated. None happen. This is also an effect of the conventional double wall type isolator device.
  • the conventional isolator device F is used as a containment isolator.
  • the air flowing upward from below in the peripheral space 112b is a chemical substance or the like. Is supplied from a central space 112a. That is, the air that travels from the lower side to the upper side of the peripheral space 112b always contains chemical substances and the like.
  • a chemical substance or the like harmful to the human body contaminates the external environment. Therefore, there is no double wall effect, and there is no difference from a normal single wall type isolator device, so that a high level of safety cannot be ensured.
  • the conventional isolator device F can ensure a high level of safety as a sterile isolator, it cannot ensure a high level of safety as a containment isolator.
  • exhaust vent effect functions and effects of the exhaust ports 18a to 18d that open to the bottom wall portion 10e of the chamber 10 will be described.
  • the exhaust ports 18a to 18d are provided in the bottom wall portion 10e of the chamber 10, and the lower end portions closer to the central space 12a than immediately below the lower end portions of the partition walls 11a and 11b. It is provided along the length direction.
  • Air a1 and a2 flowing downward from the upper side of the partition wall 11a (the central space 12a) from the upper side are sucked into the exhaust port 18a from the rear surface side of the partition wall 11a, and the front side (the peripheral space 12b) of the partition wall 11a is moved upward.
  • the air b1 and b2 flowing downward from the air is sucked into the exhaust port 18a from the near side of the partition wall 11a.
  • the exhaust ports 18a to 18d are located below the lower end portions of the partition walls 11a and 11b, that is, downstream of the one-way air flowing downward from above, and along the width direction of the lower end portions. Since the unidirectional air flowing in the central space 12a and the peripheral spaces 12b and 12c from the upper side to the lower side does not change the flow direction, the laminar flow state is not disturbed. The air is sucked into the exhaust ports 18a to 18d.
  • FIG. 5 is a schematic view of a state in which the air in the chamber 10 is sucked into the exhaust port 18a as viewed from the side.
  • the exhaust port 18a is opened closer to the central space 12a than immediately below the lower end of the partition wall 11a.
  • the air c1 flowing from the upper side to the lower side in the peripheral space 12b is sucked into the exhaust port 18a without disturbing the laminar flow state.
  • air c2 and c3 flowing downward from above in the central space 12a are sucked into the exhaust port 18a without disturbing the laminar flow state.
  • the central space 12a is a space where work is performed as described above, and naturally occupies a larger volume than the peripheral space 12b, and the flow rate of air flowing through the central space 12a is greater than the flow rate of air flowing through the peripheral space 12b. Become more. Therefore, when the exhaust port 18a is opened closer to the central space 12a than immediately below the lower end of the partition wall 11a, the air flow near the exhaust port 18a is very stable without disturbing the laminar flow state.
  • the exhaust port 18a is opened immediately below the lower end of the partition wall 11a.
  • the air d1 flowing from the upper side to the lower side in the peripheral space 12b is sucked into the exhaust port 18a without disturbing the laminar flow state.
  • air d2 and d3 flowing downward from above in the central space 12a are sucked into the exhaust port 18a without disturbing the laminar flow state.
  • the exhaust port 19 a is opened at the lower end portion of the front wall portion 10 a of the chamber 10.
  • the air e1 flowing from the upper side to the lower side in the peripheral space 12b and the air e2 and e3 flowing from the upper side to the lower side in the central space 12a are sucked into the exhaust port 19a, but many of them flow through the central space 12a. Since the air passes through the lower end of the partition wall 11a, a slight turbulent flow e4 may be generated in the vicinity of the lower end.
  • the exhaust port 19a opens at a lower position of the lower end portion of the front wall portion 10a, the turbulent flow e4 is drawn into the air e1 flowing downward from the upper side of the peripheral space 12b, and the exhaust port 19a. It is exhausted from the air and there is no particular problem.
  • the exhaust port 19b is opened to the side wall of the exhaust duct 19 provided to protrude from the lower end portion of the front wall portion 10a of the chamber 10 into the chamber.
  • the air f1 flowing from the upper side to the lower side in the peripheral space 12b and the air f2 and f3 flowing from the upper side to the lower side in the central space 12a are sucked into the exhaust port 19b, but the air flowing in the peripheral space 12b f1 is throttled by the lower end of the partition wall 11a and the outer wall of the exhaust duct 19 to increase the flow velocity, and is sucked into the exhaust port 19b without disturbing the air flow in the vicinity of the exhaust port 19b. It is considered a thing.
  • the partition walls 11a and 11b are provided on the front wall portion 10a and the back wall portion 10b of the isolator device A, respectively, and the exhaust ports are respectively provided below the lower end portions of the partition walls 11a and 11b. 18a to 18d are opened.
  • the one-way air flowing from the upper side to the lower side through the central space 12a is divided into two opposite exhaust ports (18a and 18b and 18c and 18d) and exhausted. Therefore, the air in the central space 12a can flow more stably without disturbing the laminar flow state.
  • each exhaust port provided below the lower end portion of each partition wall 11a, 11b is composed of two openings (18a and 18b and 18c and 18d). ing.
  • each exhaust port is not limited to two openings with respect to one partition wall, and may be composed of one opening or divided into three or more openings. Also good. At this time, it is preferable that the total opening length in the longitudinal direction of these openings is equal to or greater than a predetermined length.
  • the opening length (Y1) of the exhaust port 18a and the opening length of the exhaust port 18b (The total sum (Y1 + Y2) with Y2) is 60% with respect to the length (Z) in the width direction of the lower end portion of the partition wall 11a.
  • the sum (Y3 + Y4) of the opening length (Y3) of the exhaust port 18c and the opening length (Y4) of the exhaust port 18d is It is 60% with respect to the length (Z) in the width direction of the lower end.
  • the sum of the opening lengths of the exhaust ports provided at the lower end of each partition wall is 50% to 100% of the length in the width direction of the lower end portion of the partition wall.
  • the ratio is more preferably 60% to 100%.
  • the first embodiment is an isolator device that can cope with the danger during operation of the isolator device, has a simple structure, and can ensure high safety.
  • the structure and operation of the rectifying plate 23 that supplies the central space 12a and the peripheral spaces 12b and 12c as a more stable one-way air flow from the upper side to the lower side. This will be described with reference to FIGS.
  • the rectifying plate 23 is provided over the entire upper surface of the internal space 12 of the chamber 10 under the HEPA filter 22b (see FIG. 1).
  • the current plate 23 is composed of a rectangular frame 24 made of stainless steel metal, and screen rods 25a and 25b attached to the frame 24 so as to cover the upper surface and the bottom surface of the frame 24 ( (See FIG. 8).
  • the frame body 24 is assembled in a rectangular shape so that the four rectangular pipes 24a cover the periphery of the cross-sectional shape inside the chamber 10 (see FIG. 2).
  • the rectangular pipe 24a constituting the frame body includes a plurality of through holes 24b penetrating from the upper surface to the bottom surface.
  • the receiving member 26 for receiving the bottom surface of the frame body 24 and installing it on the side wall portions 10a to 10d of the chamber 10 is made of a stainless steel metal plate having an L-shaped cross section. A similar through-hole 26b is provided at a position opposite to. (See FIG. 7). The operation of these through holes 24b and 26b will be described later.
  • the screen ridges 25a and 25b are generally woven fabrics made of synthetic fiber long fibers, and innumerable pores communicating between the front and back are formed by the gap between the warp and the weft of the fabric.
  • the air passing through the rectifying plate 23 is regulated in flow by these infinite number of pores, and forms a stable one-way air that flows from the top to the bottom in the internal space 12 of the chamber 10.
  • the synthetic long fibers forming the screens 25a and 25b preferably have a wire diameter of 30 to 200 ⁇ m and an opening of 30 to 200 ⁇ m. Further, any material may be used for the screen cages 25a and 25b, but in the first embodiment, a polyethylene cage is used.
  • the rectifying plate 23 configured as described above is installed on the upper portion of the chamber 10 together with the receiving member 26 that receives the frame body 24 from the bottom surface.
  • the receiving member 26 is mounted on a small beam 10g (see FIG. 2) partially provided on the upper part of the peripheral wall portions 10a to 10d of the chamber 10, and the vertical piece 26c is placed on the peripheral wall portions 10a to 10a of the chamber 10. 10d is fixed in an airtight manner by a fastener 26d.
  • the rectifying plate 23 is airtightly mounted on the L-shaped portion of the receiving member 26 from above. At this time, the current plate 23 and the receiving member 26 are fixed so that the through holes 24b and 26b communicate with each other. Such a structure facilitates cleaning and replacement of the current plate 23.
  • the rectangular pipe 24a and the receiving member 26 of the frame body 24 are provided with the through holes 24b and 26b penetrating from the top surface to the bottom surface (see FIG. 8).
  • air also passes through the portions of the through holes 24b and 26b penetrating the rectangular pipe 24a and the receiving member 26, so that the air can also be supplied below the peripheral portion of the rectifying plate 23.
  • the flow rate of air from the through holes 24b and 26b is increased so that the flow rate of air from the entire peripheral portion of the rectifying plate 23 (apparent flow rate) is made close to the flow rate of air from the central portion of the rectifying plate 23. I did it.
  • a difference is given to the number of screen ridges covered between the central portion and the peripheral portion (through hole portion) of the current plate 23. That is, the center portion of the rectifying plate 23 is covered with two screen rods 25a and 25b on the top surface and the bottom surface, while the peripheral portion (portion portion) has only one screen rod on the bottom opening. 25a is covered (see FIG. 8).
  • the air passage resistance at the through-portion portion of the rectifying plate 23 is smaller than the air passage resistance at the central portion of the rectifying plate 23, and the air flow velocity at the through-portion 24b is the air flow velocity at the central portion.
  • the air flow rate in the through-hole 24b is greater than the air flow rate in the central portion. Therefore, the difference between the air flow rate at the central portion of the rectifying plate 23 and the air flow rate (apparent flow rate) at the peripheral portion is reduced.
  • the air passing through the rectifying plate 23 flows stably from the entire rectifying plate 23 through the internal space 12 of the chamber 10 as one-way air flowing from above to below, and the laminar flow state in the chamber is Furthermore, stable and high safety can be maintained.
  • the opening ratio of the through hole 24b is adjusted with respect to the area of the bottom surface of the rectangular pipe 24a, higher safety can be ensured.
  • the flow velocity of air passing through the bottom surface portion of the through-hole 24b that covers only the screen rod 25a (portion where the screen rod is single) is V1
  • the portion where the screen rod 25a and the screen rod 25b are coated screen rod
  • the air flow rate at the central portion of the rectifying plate 23 is measured by measuring the flow velocity of the air where the screen ridge is a single portion and the flow velocity of the air where the screen ridge is double. And the air flow rate (apparent flow rate) at the peripheral portion can be adjusted more accurately. As a result, the air passing through the rectifying plate 23 flows from the entire rectifying plate 23 into the internal space 12 of the chamber 10 as one-way air flowing downward from above to flow more stably.
  • the isolator device A is composed of a gantry B placed on the floor surface and an isolator main body C placed on the gantry B.
  • the gantry B is covered with a wall material made of a stainless steel metal plate, and inside thereof, four housings 220 for mounting an air cleaning filter unit 210 (hereinafter referred to as filter unit 210), A machine room 230 is accommodated. Opening and closing doors 221 for exchanging the filter units 210 from the respective housings 220 are provided on the front and rear surfaces of the gantry B so as to be sealed and openable.
  • the two housings 220 housed on the front side of the gantry B communicate with each other, and the two housings 220 housed on the back side of the gantry B communicate with each other.
  • the isolator body C includes a chamber 240, an air supply mechanism 250, and an exhaust mechanism 260.
  • the chamber 240 is formed of a box made of a stainless steel metal plate, and is hermetically shielded from the external environment in which an operator works.
  • the chamber 240 has a cleaning liquid spray nozzle and drainage for cleaning the inside.
  • a groove (both not shown) is provided.
  • a transparent glass window 242 through which the inside can be visually recognized is provided on both the front and back wall portions 241 a of the chamber 240.
  • glass partition walls 243 are arranged inside the glass windows 242 in parallel with the glass windows 242, respectively.
  • Each of the glass partition walls 243 has both the front and back wall portions 241a by the four support members 244 in a state where the end portions 243a to 243c of the upper, lower, left, and right sides are kept at a constant distance without coming into contact with the opposing wall surfaces 241b to 241e. It is supported from.
  • the internal space 245 of the chamber 240 is divided into a central space 245a and two peripheral spaces 245b on the front surface and the back surface.
  • Each glass window 242 has two working openings 246 that allow communication between the outside and the internal space 245 of the chamber 240.
  • each glass partition wall 243 has two auxiliary openings 247 that allow the central space 245a and the peripheral space 245b to communicate with each other at a position facing the work opening 246.
  • a base end portion of a resin globe 248 is hermetically attached to each work opening 246 by an attachment frame 246a, and these globes 248 are also attached to each auxiliary opening 247 by an auxiliary frame 247a.
  • the tip portion is disposed in the central space 245a.
  • the wall 241b on the right side surface of the chamber 240 is provided with an open / close door 241 for carrying in equipment into the chamber 240 and maintaining the inside thereof in a hermetically sealed manner (see FIG. 11).
  • a duct 249 communicating with the four housings 220 housed in the gantry B is provided on the outside of the left wall 241c of the chamber 240 upward along the left side of the chamber 240 (see FIG. 9).
  • the air supply mechanism 250 includes an air supply blower 251 for supplying outside air into the chamber 240, an air supply filter 252 for filtering the air supplied from the air supply blower 251, and the filtered air And a rectifying plate 253 for supplying air into the chamber 240.
  • the air supply blower 251 is connected to the outside of the chamber 240 via an air inlet 254 (not shown) that opens to the upper wall portion 241d of the chamber 240.
  • the air supply blower 251 sucks external air, and the air discharged from the air supply blower 251 is supplied to the air supply filter 252.
  • the air supply filter 252 is provided in the upper portion of the internal space 245 of the chamber 240 and is configured by a HEPA filter for filtering the air supplied from the air supply blower 251.
  • the air purified by the air supply filter 252 is supplied to the internal space 245 of the chamber 240 via a rectifying plate 253 provided at the lower part of the air supply filter 252 and over the entire upper surface of the chamber 240. I care.
  • the current plate 253 has a plurality of air passage holes to equalize the air flow.
  • the air supplied from the air supply filter 252 forms a one-way flow (so-called laminar flow) in the internal space 245 of the chamber 240 from the upper side to the lower side via the rectifying plate 253.
  • the exhaust mechanism 260 exhausts the air purified by the filter unit 210 for purifying the air in the internal space 245 of the chamber 240 to the outside of the chamber 240 through the housing 220 and the duct 249.
  • the exhaust blower 261 is provided.
  • the filter unit 210 is mounted in a housing 220 that communicates with the chamber 240 through an exhaust port 262 that opens to the bottom wall portion 241e of the chamber 240.
  • the structure of the filter unit 210 and the mounting state in the housing 220 will be described later.
  • the exhaust blower 261 communicates with the upper opening of the duct 249 and is provided outside the upper wall portion 241 d of the chamber 240 and on the back side of the air supply blower 251.
  • the exhaust blower 261 exhausts the air sent through the housing 220 and the duct 249 to the outside of the chamber 240.
  • FIG. 12 the filter unit 210 is a rectangular cylinder having a cavity inside, and includes a cylinder 211 made of a stainless steel metal plate and two HEPA filters 212.
  • the cylindrical body 211 is composed of a top plate 211a, a bottom plate 211b, and two horizontal plates 211c, and the front surface and the back surface are opened in a rectangular shape as air discharge ports 213, respectively.
  • the top plate 211a is provided with an air introduction port 214 that opens in a longitudinal direction along a boundary line 211d where the surface of the air discharge port 213 and the top plate 211a intersect.
  • the two HEPA filters 212 are composed of a filter 212a formed by bending a filter medium made of glass fiber into a wave shape and a rectangular outer frame 212b that holds the peripheral edge of the filter 212a.
  • the two HEPA filters 212 are fixed to the inner edge portion of the cylindrical body 211 by the outer edge portion of the outer frame 212b so as to cover the air discharge port portion 213, respectively.
  • the two HEPA filters 212 are arranged in parallel so that the intake surfaces 212c thereof face each other toward the inside of the filter unit 210 and face each other.
  • the two HEPA filters 212 face each other's exhaust surface 212d toward the outside of the filter unit 210, and these exhaust surfaces 212d constitute the front and back outer wall surfaces of the filter unit 210.
  • the filter unit 210 includes a rubber packing 215 as an annular sealing member so as to surround the air introduction port 214 that opens on the top plate 211a.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the housing 220 to which the filter unit 210 is mounted as viewed from the side.
  • the housing 220 is formed of a box made of a stainless steel metal plate and is housed in the gantry B as described above.
  • the upper wall portion 220a of the housing 220 is a wall portion common to the bottom wall portion 241e of the chamber 240, and the wall portion 220b on the front surface of the housing 220 is used to replace the filter unit 210 from the housing 220 as described above.
  • the opening / closing door 221 is provided in a hermetically sealed manner.
  • the housing 220 communicates with the adjacent housing 220 and communicates with the duct 249 from an exhaust port 262 that opens to the bottom wall portion 241e of the chamber 240 (corresponding to the upper wall portion 220a of the housing 220).
  • An exhaust passage toward the exhaust blower 261 is configured (see FIG. 9).
  • the peripheral part of the exhaust port 262 that opens to the upper wall part 220a of the housing 220 has an annular upper extension part 262a that extends to the chamber 240 side (upper side) over the entire circumference of the peripheral part,
  • An annular downwardly extending portion 262b extending to the housing 220 side (downward side) is formed over the entire circumference.
  • the bottom wall portion 220c of the housing 220 is provided with two unit pushers 222 that are disposed below the exhaust port 262 and press the filter unit 210 against the exhaust port 262 (FIGS. 9 and 13). reference).
  • the unit pusher 222 includes a receiving member 222a that receives the lower end of the filter unit 210, and a movable member 222b that moves the receiving member 222a up and down in a screw manner.
  • the filter unit 210 has the packing 215 placed on the top of the housing 220 along the outer peripheral portion of the downwardly extending portion 262b with the air inlet port 214 facing the exhaust port 262. It is mounted so as to abut against the wall 220a. At this time, the lower end portion of the filter unit 210 is received by the receiving member 222a and pressed upward by the movable member 222b, and the filter unit 210 is exhausted by the packing 215 via the air inlet port 214. 262 is hermetically mounted.
  • the air discharged from the air supply blower 251 is supplied to the air supply filter 252 as described above.
  • the air purified by the air supply filter 252 forms a one-way air flowing from the upper side to the lower side through the internal space 245 of the chamber 240 via the rectifying plate 253.
  • the other air out of the purified air supplied downward through the rectifying plate 253 passes through the peripheral space 245b in the internal space 245 of the chamber 240 and flows in a one-way flow from above to below.
  • the peripheral space 245b is separated from the central space 245a by a glass partition wall 243, and an operation using a chemical or the like is not directly performed. Therefore, purified air flows in the peripheral space 245b. As a result, even when leakage occurs in the mounting frame 246a of the globe 248, chemicals or the like in the central space 245a will not leak outside the chamber 240.
  • each one-way air flowing through the internal space 245a and the peripheral space 245b is sucked into the chamber by suction of the exhaust blower 261 from the four exhaust ports 262 (see FIG. 11) provided in the chamber 240. 240 is exhausted outside.
  • the air exhausted from the exhaust port 262 to the outside of the chamber 240 contains chemicals and the like used in the operation in the central space 245a.
  • the air exhausted from the exhaust port 262 is introduced into the space inside the filter unit 210 from the air inlet port 214 of the filter unit 210 that is hermetically attached to the exhaust port 262.
  • the air introduced into the inside of the filter unit 210 is sucked from the intake surfaces 212 c of the two HEPA filters 212, cleaned by these HEPA filters 212, and then the housing 220 from the exhaust surfaces 212 d of the two HEPA filters 212. Exhausted inside.
  • the purified air exhausted from the exhaust surface 212d of the filter unit 210 passes through the duct 249 from the inside of the housing 220 and is exhausted to the outside of the chamber 240 by suction of the exhaust blower 261 (see FIG. 9).
  • the filter unit 210 used as described above has a large amount of chemicals or the like attached to the internal space and the intake surface 212c of the HEPA filter 212. Therefore, an operation for removing the used filter unit 210 from the housing 220 will be described.
  • the supply blower 251 and the exhaust blower 261 are stopped, and the inside of the chamber 240 is cleaned using a cleaning liquid spray nozzle (not shown). Further, the periphery of the discharge port 262 is washed, and wet-down is performed to wet the intake surface 212 c of the HEPA filter 212 inside the filter unit 210. By this wet-down, scattering of chemical substances and the like adhering to the intake surface 212c of the HEPA filter 212 can be prevented.
  • the lid 216 is attached from the inside of the chamber 240 to the air inlet port 214 of the filter unit 210 (see FIG. 14).
  • the lid body 216 includes a rubber packing 216a that surrounds the entire outer periphery of the lid body 216.
  • the lid 216 is hermetically attached to a mounting groove 214a provided in the air inlet port 214 by a packing 216a.
  • the opening / closing door 221 of the housing 220 is released, the screw of the movable member 222b pressing the filter unit 210 upward is loosened, and the receiving member 222a is lowered downward.
  • the filter unit 210 is removed from the exhaust port 262.
  • the cylindrical body and the two HEPA filters are integrated to form a filter unit. Both of the exhaust surfaces of these two HEPA filters constitute the outer wall surface of the air discharge port. On the other hand, the intake surfaces of the two HEPA filters are both housed inside the cylinder.
  • the filter unit according to Embodiment 2A has a simple structure, and the filter unit is mounted on the housing provided in communication with the exhaust port of the chamber of the isolator device that handles chemical substances harmful to the human body. It is installed.
  • the inside of the filter unit can be easily sealed by closing the air inlet port with a lid. Thereby, it is possible to prevent chemical substances and the like trapped inside the filter unit from leaking to the external environment. Therefore, by replacing the filter unit together with the filter unit, the filter replacement operation can be easily performed, and the risk of contaminating the external environment by the replacement operation is suppressed to a low level.
  • the filter unit embodiment 2A incorporated in the isolator device A according to the second embodiment as described above, a simple structure including a cylindrical body and two HEPA filters is employed. Therefore, this filter unit has a low manufacturing cost, and the disposal cost is low when the filter unit is discarded. Therefore, the maintenance cost of the isolator device including these manufacturing costs and disposal costs can be kept low.
  • the shape of the top plate in which the air introduction port portion is opened by opening the air introduction port portion in the longitudinal shape can be made into a rectangular shape, its long side can be lengthened, and its short side can be kept short.
  • the exhaust surface of the HEPA filter intersects the two boundaries on the long side of the top plate. Therefore, the length of the long side of the top plate affects the size of the exhaust surface of the HEPA filter.
  • the short side of the top plate is in a direction intersecting the exhaust surfaces of the two HEPA filters, and the length of the short side affects the depth of the filter unit. Therefore, the area of the exhaust surface of the filter unit can be increased and the depth can be reduced by making the top plate into a rectangular shape with long sides and long sides and short sides.
  • a housing is provided in the lower part of the chamber, and four of the housings can be stored in the frame of the isolator device.
  • the filter unit includes two HEPA filters.
  • the positive ventilation area of the filter unit can be increased, and the filter efficiency is improved. Therefore, the filter volume required for the filter unit is reduced, and a compact filter unit can be provided.
  • the exhaust surfaces of the two HEPA filters constitute the outer wall surface of the air discharge port.
  • the exhaust surface of the HEPA filter forms a flat surface, and a scan test similar to a leak test of a normal HEPA filter or the like can be performed.
  • a scan test can be directly performed on the two exhaust surfaces, and an integrity test on the filter unit can be performed by a conventional method.
  • one-way air flowing from above to below in the chamber is supplied by the air supply mechanism.
  • a partition wall is provided inside the chamber in a direction along the flow of the one-way air. This partition is formed in parallel with the peripheral wall portion, and divides the internal space of the chamber into a central space and a peripheral space. Therefore, the unidirectional air flowing from the upper side to the lower side in the chamber flows separately into the unidirectional air flowing from the upper side to the lower side in the central space and the unidirectional air flowing from the upper side to the lower side in the peripheral space. It will be.
  • the exhaust port provided in the bottom wall portion of the chamber opens in a longitudinal shape along the width direction of the lower end portion of the partition wall. Accordingly, each one-way air flowing from the upper side to the lower side in the central space and the peripheral space is exhausted from the exhaust port without being disturbed.
  • the air exhausted from the highly safe chamber configured as described above is cleaned, a higher level of safety can be ensured by employing the above-described filter unit.
  • the filter unit 310 is a rectangular cylindrical body having a cavity inside, and includes a cylindrical body 311 made of a stainless steel metal plate and one HEPA filter 212.
  • the cylindrical body 311 includes a top plate 311a, a bottom plate 311b, two horizontal plates 311c, and a back plate 311d, and the front surface is opened in a rectangular shape as an air discharge port portion 213.
  • the top plate 311a is provided with an air introduction port 214 that opens in a longitudinal direction along a boundary line 311e where the surface of the air discharge port 213 and the top plate 311a intersect.
  • the HEPA filter 212 has the same configuration as that of the second embodiment.
  • the HEPA filter 212 is fixed to the inner edge portion of the cylindrical body 311 with the outer edge portion of the outer frame 212b so as to cover the air discharge port portion 213.
  • the HEPA filter 212 is arranged in parallel so that the intake surface 212c faces the inside of the filter unit 310 and faces the back plate 311d.
  • the HEPA filter 212 has the exhaust surface 212d facing the outside of the filter unit 310, and the exhaust surface 212d constitutes the outer wall surface on the front surface of the filter unit 310.
  • the filter unit 310 includes a rubber packing 215 as an annular seal member so as to surround the air introduction port 214 that opens on the top plate 311a.
  • the state in which the filter unit 310 configured as described above is mounted in the housing 220 is the same as that in Embodiment 2A.
  • the filter unit according to the present embodiment 2B configured as described above is different from the filter unit according to the above-described embodiment 2A including two HEPA filters in that it includes only one HEPA filter. This means that the exhaust area of the filter unit is reduced, and the volume of air to be processed is reduced. However, except this, there is no change in the filter unit according to Embodiment 2A.
  • the filter unit according to Embodiment 2B is effective when the volume of air to be processed is small, when designing the isolator device, or when a more compact and less expensive filter unit is required. In addition, since the exhaust surface of the HEPA filter is one surface, the scan test in the leak test becomes easier.
  • Embodiment 2C of air cleaning filter unit Next, Embodiment 2C of air cleaning filter unit.
  • the filter unit 410 has the same configuration as the filter unit 210 according to Embodiment 2A. However, a liquid seal 415 is provided instead of the packing 215 (see FIG. 16).
  • the liquid seal 415 includes a seal convex portion 415a, a seal concave portion 415b, and a sealant 415c filled therebetween.
  • FIG. 16 shows a state in which the filter unit 410 is mounted in such a manner that the air inlet port 214 faces the exhaust port 262 that opens in the upper wall 220a of the housing 220.
  • An upper extending portion 262a extending toward the chamber 240 (upper side) is formed on the peripheral edge of the exhaust port 262 over the entire periphery.
  • there is no downward extending portion 262b provided in the above embodiment 2A and instead, it extends to the housing 220 side (lower side) so as to surround the exhaust port 262 at a position distant from the peripheral edge of the exhaust port 262.
  • An annular seal convex portion 415a is formed.
  • the filter unit 410 is provided with an annular seal recess 415b having a concave cross section so as to surround the air inlet port 214 opened on the top plate 411a.
  • the groove of the seal recess 415b is filled with a sealant 415c such as liquid silicone.
  • the filter unit 410 configured in this manner has a seal projection in the annular groove of the seal recess 415 b with the air inlet port 214 facing the exhaust port 262 in the housing 220.
  • the unit pusher 222 (not shown) is lifted so that the portion 415a is inserted.
  • the exhaust port 262 and the air introduction port portion 414 are hermetically communicated. ing. As a result, the air introduced into the filter unit 410 from the exhaust port 262 is guided into the filter unit 410, and chemical substances and the like are removed by the HEPA filter 212.
  • the filter unit according to the present embodiment 2C configured as described above uses a liquid seal as a seal member in order to hermetically communicate the air inlet port and the exhaust port of the chamber. It differs from the filter unit which concerns on the said Embodiment 2A and Embodiment 2B to be used. However, except for this, there is no change in the filter unit according to Embodiments 2A and 2B. (Embodiment 2D of air cleaning filter unit) Next, Embodiment 2D of the filter unit according to the present invention will be described.
  • the filter unit 510 has the same configuration as the filter unit 210 according to Embodiment 2A. However, a flexible rubber sheet 516 is provided so as to close the air inlet port 214 in place of the lid 216 attached to the air inlet port 214 of the filter unit 210 (see FIG. 17).
  • the rubber sheet 516 includes two pieces of a substantially trapezoidal rubber sheet 516a and two pieces of a substantially triangular rubber sheet 516b, and is sandwiched between the top plate 511a of the filter unit 510 and the rubber packing 215. It is fixed and integrated in the state where it was done. In this fixed state, one slit 516c along the longitudinal direction of the air inlet port 214 and four slits 516d from both ends of the slit toward the peripheral edge are formed in the central portion of the rubber sheet 516. Has been.
  • any rubber may be used as the rubber used for the flexible rubber sheet 516 as long as it has flexibility.
  • a 3 mm thick silicone rubber sheet was used as the rubber sheet 516.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of the housing 220 as viewed from the side before the filter unit 510 is mounted.
  • the housing 220 has a narrower opening width of the exhaust port 262 opening in the upper wall portion 220 a of the housing 220 than that of the above-described embodiment 2A, and extends downward in the peripheral portion of the exhaust port 262.
  • the extension length of the part 262b is longer than that of the embodiment 2A.
  • the lower end portion of the filter unit 510 is received by the receiving member 222a of the unit pusher 222 and is disposed below the exhaust port 262. At this time, the receiving member 222a is lowered by the movable member 222b, and the air inlet port 214 of the filter unit 510 is not attached to the exhaust port 262.
  • the downward extending portion 262b of the exhaust port 262 causes the rubber sheet 516 to move downward. And is inserted into the air introduction port 214 of the filter unit 510. At this time, the rubber sheet 516 is inserted between the inner peripheral part of the air introduction port part 214 and the outer peripheral part of the downward extension part 262b, and functions as a sealing material.
  • the filter unit 510 is mounted so that the packing 215 is in contact with the wall 220 a on the upper surface of the housing 220 with the air inlet port 214 facing the exhaust port 262. At this time, the lower end portion of the filter unit 510 is received by the receiving member 222a and is pressed upward by the movable member 222b. The filter unit 510 is exhausted by the packing 215 via the air inlet port 214. 262 is hermetically mounted.
  • a movable member that releases the open / close door 221 of the housing 220 and presses the filter unit 510 upward without attaching the lid 216 to the air inlet port 214.
  • the screw 222b is loosened, the receiving member 222a is lowered, and the filter unit 510 is removed from the exhaust port 262.
  • the filter unit according to Embodiment 2D configured as described above is provided with a detachable lid in that the flexible rubber sheet is fixedly provided in the air introduction port portion. This is different from the filter units according to Embodiments 2A to 2C that seal the inside.
  • This flexible rubber sheet is composed of four rubber sheets and is normally in a state in which the air inlet port is closed. However, the air inlet port can be opened by pushing and bending these rubber sheets. .
  • the filter unit 610 has the same configuration as the filter unit 210 according to Embodiment 2A. However, an annular attachment port portion 217 made of a stainless steel metal plate extending upward is provided at the peripheral edge portion of the air introduction port portion 214 that opens to the top plate 611a of the filter unit 610. (See FIG. 20).
  • FIG. 21 is a sectional view of the housing 220 to which the filter unit 610 is mounted as seen from the side.
  • the filter unit 610 is configured so that the air inlet port 214 faces the exhaust port 262 and the mounting port 217 is formed on the inner peripheral portion of the downward extending portion 262b. And the packing 215 abuts against the upper wall 220a of the housing 220 along the outer peripheral portion of the downward extending portion 262b. At this time, the lower end portion of the filter unit 610 is received by the receiving member 222a and pressed upward by the movable member 222b, and the filter unit 610 is exhausted by the packing 215 via the air inlet port 214. 262 is hermetically mounted.
  • the lid 216 similar to that of the above-described embodiment 2A is hermetically mounted in the mounting groove 217a provided in the mounting port 217 by the packing 216a.
  • the inside of the filter unit 610 contaminated with a chemical substance or the like is sealed, and the internal chemical substance or the like does not leak to the external environment.
  • the filter unit according to the present embodiment 2E configured as described above is not provided with an attachment port portion in that the air introduction port portion is provided with an annular attachment port portion made of a stainless steel metal plate. This is different from the filter units according to Embodiments 2A to 2D.
  • the mounting port portion can be inserted into the exhaust port along the inner peripheral portion of the downward extending portion, so that the filter unit is stably mounted on the housing. Moreover, since the extension end part of the attachment port part which mounts a cover body is extended to the downward extension part, mounting
  • the filter replacement work in response to the danger after the end of the operation of the isolator device, the filter replacement work is simple and the risk of contaminating the external environment by the replacement work is low.
  • an air cleaning filter unit that has a simple structure and is low in maintenance costs for isolator devices including manufacturing costs and disposal costs, and that can be checked for safety by performing an integrity test by a scan test.
  • An isolator device can be provided.
  • the shape of the through-hole opening in the rectangular pipe constituting the rectifying plate frame is an ellipse. However, the shape is not limited to this, and any shape such as a round shape or a rectangular shape may be used. It may be a simple shape.
  • the through-hole is formed in the rectangular pipe constituting the rectifying plate frame. However, the present invention is not limited to this, and the rectangular pipe whose upper and bottom surfaces are all punched plates. May be used.
  • the same sheet diameter and the same mesh size are used for the top and bottom surfaces as the porous sheet of the rectifying plate. However, the present invention is not limited to this, and it is used for the top and bottom surfaces.
  • the rectifying plate employs a combination of a single portion and a double portion of the screen ridge, but the present invention is not limited to this, and the double portion and the triple portion Any combination such as a combination or a combination of a single portion and a triple portion may be adopted.
  • the HEPA filter is used for the air supply and exhaust filters, but is not limited to the HEPA filter, and a ULPA filter or other high-performance filter is installed in the chamber. What is necessary is just to select suitably according to the use purpose of this work.
  • the bag-in / bag-out method is not used for the replacement operation of the filter unit.
  • the present invention is not limited to this, and it is effective to use a simplified bag-in / bag-out method. For example, if a bag is previously mounted below the receiving member when the filter unit is mounted, the washout of the cleaning water from the exhaust surface can be captured during wet down.
  • the filter unit is replaced while the supply blower and the exhaust blower are stopped.
  • the present invention is not limited to this.
  • the replacement work may be performed while the exhaust blower is in operation.
  • the chemical substance or the like can be prevented from leaking from the inside of the housing to the outside environment due to the intake air by the exhaust blower. In this case, it is effective to attach another filter on the downstream side of the housing.

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Abstract

【課題】アイソレーター装置の稼働中における危険性に対処して、簡単な構造を有して高い安全性を確保することのできるアイソレーター装置を提供する。更に、アイソレーター装置の稼働終了後における危険性に対処して、フィルタ交換作業が簡単で当該交換作業によって外部環境を汚染する危険性が低いアイソレーター装置を提供する。 【解決手段】作業室と、作業室の内部に上方から下方に向かう一方向流の空気を給気する給気手段と、作業室の下方から一方向流の空気を排気する排気手段とを備えており、上記一方向流の空気に沿って作業室の周壁部に並行に設けられる隔壁と、隔壁の下端部の下方に当該下端部の幅方向に沿って開口し、空気清浄用フィルタユニットが空気導入口部を対向させるようにして装着された長手状の排気口とを備えている。

Description

アイソレーター装置
 本発明は、アイソレーター装置に関するものであり、更に詳しくは、内部を無菌状態に保つ作業にも、また、内部で人体に影響を及ぼす物質を取り扱う作業にも使用できる安全性の高いアイソレーター装置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、半導体や電子部品の製造段階の作業、或いは、医薬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菌・無塵状態に保った清浄な作業環境で作業が行われる。かかる作業を行う作業環境が小規模な場合には、外部環境から密閉されたチャンバーなどを使用し、作業者がこのチャンバーの外部からグローブやハーフスーツを介して作業をすることのできるアイソレーター装置が利用される。このようなアイソレーター装置は、特に無菌アイソレーターと呼ばれている。
 一方、人体に影響を及ぼす物質を取り扱う作業、例えば、医薬品の製造段階の作業、医学や生物学の分野において毒性の強い微生物を取り扱う作業、或いは、放射性物質を取り扱う作業などにおいては、人体に影響を及ぼす化学物質や微生物等の汚染から作業者を保護し、また、これらの人体に影響を及ぼす化学物質や微生物等が作業環境から外部環境に漏洩することを防止する必要がある。かかる作業においても、外部環境から密閉されたチャンバーの外部からグローブやハーフスーツを介して作業をすることのできるアイソレーター装置が利用される。このようなアイソレーター装置は、特に封じ込めアイソレーターと呼ばれている。
 アイソレーター装置は、作業者が作業を行う外部環境とは気密的に遮蔽されており、また、外部の空気をフィルタで清浄化してチャンバー内に供給すると共にチャンバー内の空気をフィルタで清浄化して外部に排気する。従って、このようなアイソレーター装置は、基本的には無菌アイソレーターとしても封じ込めアイソレーターとしても使用できる。
 また、アイソレーター装置を使用する場合には、目的に応じてチャンバー内の空気圧を調整することにより更に安全性を向上することができる。すなわち、無菌アイソレーターとして使用するときには、チャンバー内を外部の空気圧より高圧(以下、陽圧という)として、仮にチャンバーからの漏洩が生じた場合にも空気はチャンバー側から外部へ流れるため、外部から浮遊菌等がチャンバー内に侵入しないようにしている。
 一方、封じ込めアイソレーターとして使用するときには、チャンバー内を外部の空気圧より低圧(以下、陰圧という)として使用することにより、仮にチャンバーからの漏洩が生じた場合にも空気は外部からチャンバー内へ流れるため、チャンバー内の化学物質等が外部環境を汚染することがないようにしている。
 しかし、アイソレーター装置には、外部からチャンバー内を視認できるガラス窓、作業者が作業を行うグローブ、及び、チャンバー内への機器の搬入やメンテナンスを行うための開閉扉などが設けられている。従って、アイソレーター装置のチャンバーを気密的に完璧に遮蔽することは困難であり、アイソレーター装置の稼働中に遮蔽性が破壊されることも考えられる。更に、チャンバー内の空気圧を調整しても、外部の空気圧の変動など様々な要因により常に圧力差を設けることにも限界がある。
 このようにして、アイソレーター装置に何らかの漏洩が生じると、無菌アイソレーターにおいては、チャンバー内の無菌・無塵状態が維持できず、また、封じ込めアイソレーターにおいては、チャンバー内で取り扱われている化学物質や微生物等が外部環境へ漏洩することとなる。
 アイソレーター装置の稼働中におけるこのような危険性を回避する方法として、下記特許文献1においては、チャンバーに設けられた接合部の内周縁にチャンバー内及び外部に対して共に陰圧となる陰圧空気吸入路を設置して、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するようにしたアイソレーター装置の清浄維持装置が提案されている。
 一方、アイソレーター装置の稼働終了後における危険性を伴う作業として、使用後のフィルタを交換する作業がある。例えば、封じ込めアイソレーター装置においては、その内部の空気を清浄化するためのフィルタを介して空気中の化学物質等を除去し、清浄化された空気を外部環境に排気している。このことにより、アイソレーター装置などの内部で取り扱われる化学物質等が外部環境へ漏洩することを防止している。
 これらの空気を清浄化するためのフィルタには、HEPAフィルタ或いはULPAフィルタなどの高性能フィルタが使用され、使用後のフィルタには空気中から除去された多くの化学物質等が付着している。従って、これら使用後のフィルタを交換する際には、作業者の安全と外部環境への漏洩を防止すべく慎重な作業が要求される。
 このフィルタ交換作業で最も広く採用されている方法は、バッグイン‐バッグアウト方式であるが、この従来の方式においては、フィルタを収納したハウジングの構造が複雑となり、フィルタ交換作業が煩雑なものとなる。
 また、ハウジングの内部はフィルタによって区分されており、空気の流れに沿ってフィルタの上流側の面は化学物質等が付着し、フィルタの下流側の面は汚染されていない。このような状態で、使用済みのフィルタをハウジング内の取付板から取外してバッグに収納するが、バッグに収納されるまでの段階でフィルタの上流側の面に付着した化学物質等がハウジング内のフィルタの下流部を汚染する恐れが生じる。
 このようにして、ハウジング内のフィルタの下流部が化学物質等で汚染されると、フィルタ交換後にアイソレーター装置などを作動させたときに、ハウジング内のフィルタの下流部を汚染した化学物質等が外部環境へ漏洩することとなる。
 このような危険性を回避する方法として、下記特許文献2においては、使用済みのフィルタを収納したハウジングをハウジングごと取外し、新規フィルタを収納した新規ハウジングと交換する安全なフィルタハウジング交換方式が提案されている。
 このフィルタハウジング交換方式においては、ハウジング上面に開口する吸気口からアイソレーター装置などの室内の空気を吸入し、ハウジング内に収納されたフィルタで空気を清浄化し、ハウジング側面に開口する排気口から清浄空気を排出する。ここで、ハウジングの吸気口は、アイソレーター装置などの作業チャンバーの差し込み口に脱着可能に連結されており、一方、ハウジングの排気口は、排気側ダクトに脱着可能に連結されている。
 このハウジングを交換する際には、まず、アイソレーター装置などの作業チャンバー側の吸気口に蓋をしてハウジング内の汚染された部分であるフィルタ上流部を密封する。次に、作業チャンバー内を洗浄してからハウジングの吸気口を作業チャンバーの差し込み口から取外す。また、ハウジングの排気口も排気側ダクトから取外して蓋をする。
 このフィルタハウジング交換方式では、従来のバッグイン‐バッグアウト方式に比べ、フィルタの交換作業が比較的簡単であり、ハウジングの取外し作業の間に外部環境を汚染する危険性が低減できる。また、取外されたハウジングは、吸排気口ともに密封されているので外部環境を汚染することがない。
特開2000-346418号公報 WO2007/131376号公報
 アイソレーター装置の稼働中における危険性を回避する方法として、上記特許文献1に提案されているアイソレーター装置の清浄維持装置は、高度な無菌・無塵状態を維持することを目的とした無菌アイソレーターを提供するものであり、封じ込めアイソレーターを提供することを目的としていない。また、この清浄維持装置において高度な安全性を維持するためには、アイソレーター装置の全ての接合部にそれぞれ陰圧空気吸入路を設ける必要があり、装置の構造が複雑となると共にアイソレーター装置のメンテナンスコストが高くなるという問題があった。
 また、上記特許文献1の明細書中には、上記清浄維持装置を具備したダブルウォール型のアイソレーター装置が提案されており、このアイソレーター装置は、装置筐体との間に間隙を形成する内壁を設けて空気の周回路とし、この周回路に上昇気流を形成して、外部から汚染空気が侵入しても周回路により遮断され、シールド性が更に向上するとしている(同文献明細書段落番号0030~0031)。
 このダブルウォール型のアイソレーター装置は、無菌アイソレーターに適用されるものであって、周回路に流れる空気は装置内から吸引されたものであって、装置内の空気中に化学物質等が含まれている封じ込めアイソレーターに適用することはできない。
 一方、アイソレーター装置の稼働終了後における危険性を回避する方法として、上記特許文献2に提案されているフィルタハウジング交換方式においては、複雑な構造を有する専用のハウジングを必要とし製造コストが高くなる。また、フィルタ交換の際には、使用済みのフィルタだけでなく専用のハウジング自体も使い捨てとなり、廃棄コストを含めたアイソレーター装置のメンテナンスコストが高くなるという問題があった。
 一方、HEPAフィルタ、ULPAフィルタ等の高性能フィルタは、製造後定格の捕集効率を満足すること及びフィルタに漏洩の無いことを確認するためにリーク検査が行われる。このリーク検査方法には、例えば、米国規格 IEST-RP-CC006.2、ISO CD14644-3(1998)があり、これらの方法においては、交換部品である個々のフィルタの排気面に対するスキャンテストが要求される。
 このスキャンテストの方法は、試験フィルタの上流側から試験粒子を混合した試験空気を試験フィルタの吸気面全体に供給し、試験フィルタの下流側の排気面を走査する粒子検出器により試験フィルタを透過する粒子を検出する。このスキャンテストにおいて、特定箇所の検出粒子が多い場合には、その箇所にリークが発生していることが確認できる。
 しかし、上記フィルタハウジング交換方式においては、複雑な構造を有する専用のハウジングの内部にフィルタが完全に収納されており、フィルタの排気面がハウジングの外部に露出していない。従って、スキャンテストの粒子検出器がフィルタの排気面を走査することができない。
 よって、ハウジングの内部に収納する前の個々のフィルタについてはスキャンテストが可能であるが、ハウジングに組み込まれた状態でのスキャンテストによる完全性検査が実施できない。従って、フィルタハウジング交換方式の交換部品であるフィルタハウジング自体の安全性が確認できないという問題があった。
 そこで、本発明は、アイソレーター装置の稼働中における危険性に対処して、簡単な構造を有して高い安全性を確保することのできるアイソレーター装置であって、無菌アイソレーターとして高度な無菌・無塵状態を維持できると共に、封じ込めアイソレーターとして化学物質や微生物等の外部環境への漏洩を高度に防止することのできるアイソレーター装置を提供することを目的とする。
 更に、本発明は、アイソレーター装置の稼働終了後における危険性に対処して、フィルタ交換作業が簡単で当該交換作業によって外部環境を汚染する危険性が低く、また、簡単な構造を有して製造コスト及び廃棄コストを含めたアイソレーター装置のメンテナンスコストが安く、更に、スキャンテストによる完全性検査が実施できることで安全性の確認が容易な空気清浄用フィルタユニットを備えたアイソレーター装置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、アイソレーター装置の稼働中における危険性に対処して、ダブルウォール型アイソレーター装置において、チャンバー内に設ける隔壁と、チャンバー内を流れる空気の流れと、チャンバーに設ける排気口の位置との関係を検討することにより、本発明の目的を達成できることを見出して本発明の完成に至った。
 即ち、本発明に係るアイソレーター装置は、請求項1の記載によれば、
 作業室(10)と、
 上記作業室の内部に上方から下方に向かう一方向流の空気を給気する給気手段(20)と、
 上記作業室の下方から上記一方向流の空気を排気する排気手段(30)とを備えるアイソレーター装置において、
 上記一方向流の空気に沿って上記作業室の周壁部(10a)に並行に設けられる隔壁(11a)と、
 上記隔壁の下端部の下方に当該下端部の幅方向に沿って開口する長手状の排気口(18a、18b)とを備えていることを特徴とする。
 上記構成によれば、作業室の内部には、給気手段によって上方から下方に向かう一方向流(いわゆる層流)の空気が給気されている。この作業室の内部には、上記一方向流の空気の流れに沿う方向に隔壁が設けられている。この隔壁は、作業室の周壁部に並行に形成されて、作業室の内部空間を隔壁から中央の空間(以下、中央空間という)と、隔壁と周壁部との間の空間(以下、周辺空間という)とに区分けしている。従って、作業室内を上方から下方に向かう一方向流の空気は、中央空間を上方から下方に向かう一方向流の空気と、周辺空間を上方から下方に向かう一方向流の空気とに分かれて流れることとなる。
 また、排気口は、隔壁の下端部の下方、すなわち、上記各一方向流の空気の下流側にあって、当該下端部の幅方向に沿って長手状に開口している。このことにより、中央空間及び周辺空間を上方から下方に流れる各一方向流の空気は、流れる方向が変化することがないので、その層流状態を乱すことなく上記排気口から排気される。
 上記構成によるアイソレーター装置で行われる作業は、中央空間で行われ、この中央空間と外部環境の間に周辺空間が形成されている。この状態において、中央空間及び周辺空間には、給気手段から供給された清浄な空気がそれぞれ独立して流れ、これらの空気は、それぞれ排気口から排気されている。
 従って、アイソレーター装置が無菌アイソレーターとして使用される場合には、外部環境から周辺空間に進入した浮遊菌等は、周辺空間を流れる清浄な一方向流の空気に沿って、排気口から排気される。このことにより、中央空間の無菌・無塵状態が汚染されることがなく、無菌アイソレーターの高度な安全性が維持できる。
 一方、アイソレーター装置が封じ込めアイソレーターとして使用される場合には、中央空間から周辺空間に漏洩した化学物質等は、周辺空間を流れる清浄な一方向流の空気に沿って、排気口から排気される。このことにより、化学物質等が外部環境に漏洩することがなく、封じ込めアイソレーターの高度な安全性が維持できる。
 よって、請求項1に記載の発明は、アイソレーター装置の稼働中における危険性に対処して、簡単な構造を有して高い安全性を確保することのできるアイソレーター装置であって、無菌アイソレーターとして高度な無菌・無塵状態を維持できると共に、封じ込めアイソレーターとして化学物質や微生物等の外部環境への漏洩を高度に防止することのできるアイソレーター装置を提供することができる。
 また、本発明は、請求項2の記載によれば、請求項1に記載のアイソレーター装置であって、
 上記周壁部に対向する他の周壁部(10b)に並行に設けられる他の隔壁(11b)と、
 上記他の隔壁の下端部の下方に当該下端部の幅方向に沿って開口する長手状の他の排気口(18c、18d)とを備えていることを特徴とする。
 上記構成によれば、アイソレーター装置の対向する2つの周壁部にそれぞれ並行に隔壁が設けられ、各隔壁の下端部の下方にそれぞれ排気口が開口している。このことにより、中央空間を上方から下方に向かう一方向流の空気は、対向する方向に開口する2つの排気口にそれぞれ分かれて排気されることとなり、作業室内の空気がより安定して流れ、排気口から排出される。
 よって、請求項2に記載の発明においても、請求項1に記載の発明と同様の作用効果をより一層達成することができる。
 また、本発明は、請求項3の記載によれば、請求項1又は2に記載のアイソレーター装置であって、
 上記排気口は、上記作業室の底壁部に形成されて上記下端部の直下或いは直下より上記作業室の中央寄りに開口していることを特徴とする。
 上記構成によれば、排気口は、作業室の底壁部に形成されて隔壁の下端部の直下或いは直下より中央空間寄りに開口している。上述のように、中央空間は、作業が行われる空間であり、当然、周辺空間より大きな容積を占めている。従って、中央空間を流れる空気の流量は、周辺空間を流れる空気の流量より多く、排気口が隔壁の下端部の直下或いは直下より中央空間寄りに開口することにより、作業室内の空気がより安定して流れ排気口から排出される。
 よって、請求項3に記載の発明においても、請求項1又は2に記載の発明と同様の作用効果をより一層達成することができる。
 また、本発明は、請求項4の記載によれば、請求項1~3のいずれか1つに記載のアイソレーター装置であって、
 上記排気口は、上記隔壁に対して、それぞれ、1つ又は2つ以上の開口部から構成されており、
 上記1つ又は2つ以上の開口部の長手方向の開口長さの総和は、上記下端部の幅方向の長さに対して、50%~100%の割合にあることを特徴とする。
 上記構成によれば、各隔壁に設けられる排気口は、1つの開口部から構成されてもよく、また、2つ以上の開口部に分かれて構成されてもよい。更に、これらの開口部の長手方向の開口長さの総和が、所定の長さ以上あることがよい。このことにより、隔壁に沿って流れてきた空気は、その方向を大きく変えることなくより安定して流れ、排気口から排出される。
 よって、請求項4に記載の発明においては、請求項1~3のいずれか1つに記載の発明と同様の作用効果をより一層達成することができる。
 また、本発明は、請求項5の記載によれば、請求項1~4のいずれか1つに記載のアイソレーター装置であって、
 上記給気手段は、上記一方向流の空気を形成する整流部材(23)を有して、
 上記整流部材は、複数本の枠材(24a)からなる枠体(24)と、この枠体の上面及び底面を被覆するように上記枠材に固着される多孔性シート(25a、25b)とを備えており、
 上記枠材は、その上面から底面にかけて貫通する複数の貫通口(24b)を具備し、
 上記多孔性シートは、上記枠材に当接して当該枠材に固着される部分において、上記貫通口の開口部であって上記枠材の上面開口部或いは底面開口部のうち、いずれか一方の開口部のみを被覆することを特徴とする。
 上記構成によれば、給気手段は、枠体とこの枠体の上面及び底面を被覆する多孔性シートとからなる整流部材を有している。給気手段により作業室の内部に供給される空気は、この整流部材のうち多孔性シートの部分(整流部材の中央部分)を通過することができるので、その流れが整えられ作業室の内部を上方から下方に向かう一方向流の空気を形成する。
 一方、整流部材のうち枠体の部分(整流部材の周縁部分)は、空気を通過させることができない。これでは、作業室の内部空間全体に均一な一方向流の空気を供給することが難しくなることが考えられる。そこで、枠体を構成する枠材には、その上面から底面にかけて貫通する複数の貫通口を設けるようにする。このことにより、枠材を貫通した貫通口の部分からも空気を供給することができる。
 しかし、枠材に複数の貫通口を設けても、枠材の貫通口が開口しない部分からは空気は通過しない。そこで、枠材全体からの空気の流量(みかけの流量)は、貫通口の部分からの空気の流量と等しくなる。そこで、整流部材の中央部分と周縁部分(貫通口の部分)との多孔性シートの被覆枚数に差を与えるようにする。すなわち、整流部材の中央部分には、上面及び底面の二か所に多孔性シートを被覆し、一方、周縁部分(貫通口の部分)には、上面開口部或いは底面開口部のいずれか一方にのみ多孔性シートを被覆するようにする。
 このことにより、貫通口の部分の空気の通過抵抗は、整流部材の中央部分の空気の通過抵抗より小さくなり、貫通口の部分の空気の流速が中央部分の空気の流速より大きくなる。その結果、貫通口の部分の空気の流量が中央部分の空気の流量より多くなる。従って、整流部材の中央部分の空気の流量と周縁部分の空気の流量(みかけの流量)の差が小さくなり、整流部材を通過する空気は、整流部材全体から作業室の内部を上方から下方に向かう一方向流の空気となって更に安定して流れることとなる。
 よって、請求項5に記載の発明においては、請求項1~4のいずれか1つに記載の発明と同様の作用効果をより一層達成することができる。
 また、本発明は、請求項6の記載によれば、請求項5に記載のアイソレーター装置であって、
 上記多孔性シートは、表裏を連通する無数の細孔を有するスクリーン紗であることを特徴とする。
 上記構成によれば、多孔性シートは、その表裏を連通する無数の細孔を有している。このことにより、整流部材を通過する空気は、これらの細孔によってその流れを整えられて、安定した一方向流の空気を形成する。
 よって、請求項6に記載の発明においては、請求項5に記載の発明と同様の作用効果をより一層達成することができる。
 また、本発明は、請求項7の記載によれば、請求項5又は6に記載のアイソレーター装置であって、
 上記整流部材に所定量の空気を供給したときに、当該整流部材を通過して流れる空気において、
 上記上面開口部或いは上記底面開口部のうち上記多孔性シートが被覆して当該多孔性シートが一重となっている部分を通過する空気の流速をV1とし、
 上記多孔性シートが上記枠材に当接することなく当該多孔性シートが二重となっている部分を通過する空気の流速をV2としたときに、
 上記枠材の上面或いは底面の面積に対する上記多孔性シートが被覆する上記開口部の開口率X(%)が下記の式、
    X=(V2/V1)×100
で示されるように、上記枠材に上記貫通口を開口してなることを特徴とする。
 上記構成によれば、枠材に設ける貫通口の開口率X(%)が上記の式で求められる。このことにより、整流部材を設計する際に、多孔性シートが一重の部分の空気の流速と多孔性シートが二重の部分の空気の流速とを測定することにより、整流部材の中央部分の空気の流量と周縁部分の空気の流量(みかけの流量)とをより正確に調整することができる。その結果、整流部材を通過する空気は、整流部材全体から作業室の内部を上方から下方に向かう一方向流の空気となって更に安定して流れることとなる。
 よって、請求項7に記載の発明においては、請求項5又は6に記載の発明と同様の作用効果をより一層達成することができる。
 また、本発明者らは、アイソレーター装置の稼働終了後における危険性に対処して、ダブルウォール型アイソレーター装置の排気口に装着する空気清浄用フィルタユニットの構造に工夫をすることにより、本発明の目的を達成できることを見出して本発明の完成に至った。
 即ち、本発明は、請求項8の記載によれば、請求項1~3のいずれか1つに記載のアイソレーター装置であって、
 上記排気手段(260)は、上記長手状の排気口(262)から排気される上記一方向流の空気の流路に脱着可能に装着された空気清浄用フィルタユニット(210)を備えており、
 上記空気清浄用フィルタユニットは、
 空気を導入する長手状の空気導入口部(214)を設けてなる第1壁部と、上記第1壁部に交差するように形成されて上記空気導入口部から導入された空気を排出する空気排出口部(213)を設けてなる第2壁部とを有する矩形状の筒体(211)と、
 上記空気排出口部の外壁面を構成するように当該空気排出口部に設けられて、上記導入された空気を濾過するフィルタ部材(212)とを備えており、
 この空気清浄用フィルタユニットが上記空気導入口部を上記排気口に対向するようにして上記作業室の外部に装着されていることを特徴とする。
 上記構成によれば、排気手段が備える空気清浄用フィルタユニットは、作業室から排気される空気の流路に脱着可能に備えられて、この流路を流れる空気から作業室で使用された人体に有害な化学物質等をフィルタユニットの内部に捕捉することができる。
 また、空気清浄用フィルタユニットは、作業室に開口する排気口を介して、直接、外部から作業室に装着されている。このことにより、作業室から排出される化学物質等を排出直後に効率よく捕捉することができる。
 また、この排気口は、作業室の底壁部に長手状に開口しており、一方、フィルタユニットの空気導入口もこの排気口の形状に合わせて長手状に構成されている。このことにより、フィルタユニットの交換作業などメンテナンスにおける安全性と作業性が向上する。
 ここで、空気清浄用フィルタユニットは、筒体とフィルタ部材とが一体となって構成されている。このフィルタ部材の排気面は、空気排出口部の外壁面を構成しているので、フィルタ部材の吸気面は筒体の内部に収納されている。このように、本発明に係る空気清浄用フィルタユニットは、簡単な構造をしており、人体に有害な化学物質等を取り扱う作業室から排気される空気の流路に当該フィルタユニットごと装着することができる。
 上記フィルタユニットにおいて、作業室から排気される化学物質等を含んだ空気は、空気導入口部から当該フィルタユニットの内部に誘導される。このフィルタユニットの内部に誘導された空気は、フィルタ部材の吸気面から吸気されて濾過され、当該フィルタ部材の排気面から上記フィルタユニットの外部に排気される。このことにより、上記フィルタ部材で濾過された化学物質等は、当該フィルタ部材の吸気面に付着して上記フィルタユニットの内部に捕捉される。
 次に、上記フィルタユニットを交換する際には、空気導入口部を閉じることで当該フィルタユニットの内部を簡単に密封することができる。このことにより、上記フィルタユニットの内部に捕捉された化学物質等が外部環境に漏洩することを防止することができる。従って、上記フィルタユニットをフィルタユニットごと交換することにより、フィルタ交換作業を簡単に行うことができ、また、当該交換作業によって外部環境を汚染する危険性が低く抑えられる。
 また、上述のように、空気清浄用フィルタユニットは、筒体とフィルタ部材とからなり簡単な構造をしている。従って、このフィルタユニットは、製造コストが低く、また、フィルタユニットごと廃棄する際にも廃棄コストが低くなる。よって、これらの製造コスト及び廃棄コストを含めたアイソレーター装置のメンテナンスコストが安く抑えられる。
 更に、空気導入口部が長手状に開口することにより、この空気導入口部が開口する第1壁部の形状を長手矩形状にして、その長辺を長くし、その短辺を短く抑えることができる。この第1壁部の長辺側の境界には第2壁部が交差しており、この第2壁部には、フィルタ部材が設けられている。
 従って、第1壁部の長辺の長さは、フィルタ部材の排気面の大きさを左右する。一方、第1壁部の短辺は、フィルタ部材の排気面に交差する方向にあり、この短辺の長さは、フィルタユニットの奥行きを左右する。よって、第1壁部の形状を長手矩形状にすることにより、フィルタユニットの排気面の面積を大きく、奥行きを狭くすることができる。
 このことにより、フィルタユニットの形状がコンパクトになり、一方、排気面の面積を大きくすることができる。従って、作業室から排気される空気の排気経路に装着する際に、場所の制約が少なくアイソレーター装置設計上の自由度が向上する。
 また、上述のように、フィルタ部材の排気面は、空気排出口部の外壁面を構成している。このフィルタ部材の排気面は平面を形成し、通常のHEPAフィルタなどのリーク試験と同様のスキャンテストをすることができる。このことにより、上記フィルタユニット自体のリーク試験において、この排気面に対するスキャンテストによる完全性検査が従来の方法で可能となる。
 よって、請求項8に記載の発明は、アイソレーター装置の稼働終了後における危険性に対処して、フィルタ交換作業が簡単で当該交換作業によって外部環境を汚染する危険性が低く、また、簡単な構造を有して製造コスト及び廃棄コストを含めたアイソレーター装置のメンテナンスコストが安く、更に、スキャンテストによる完全性検査が実施できることで安全性の確認が容易な空気清浄用フィルタユニットを備えたアイソレーター装置を提供することができる。
 また、本発明は、請求項9の記載によれば、請求項8に記載のアイソレーター装置であって、
 上記空気清浄用フィルタユニットは、
 他のフィルタ部材を備えており、
 上記筒体は、上記第2壁部に対向するように形成されて上記導入空気を排出する他の空気排出口部を設けてなる第3壁部を有して、
 上記他のフィルタ部材は、その排気面において、上記他の空気排出口部の外壁面を構成するように当該他の空気排出口部に設けられて上記濾過された空気を排出するようにしたことを特徴とする。
 上記構成によれば、空気清浄用フィルタユニットは、対向する2つの壁部に2つの空気排出口部を有しており、これらの空気排出口部には、それぞれ、フィルタ部材が設けられている。このことにより、フィルタユニットの通風正面積を広く取ることができ、フィルタ効率が向上する。換言すれば、フィルタユニットに必要なフィルタ容積が小さくなり、コンパクトなフィルタユニットを構成することができる。
 よって、請求項9に記載の発明においても、請求項8に記載の発明と同様の作用効果を達成し得るとともに、フィルタ効率がよくコンパクトな空気清浄用フィルタユニットを備えたアイソレーター装置を提供することができる。
 また、本発明は、請求項10の記載によれば、請求項8又は9に記載のアイソレーター装置であって、
 上記空気清浄用フィルタユニットは、
 上記空気導入口部を閉じる脱着可能な蓋体(216)と、
 この蓋体の外周縁部と上記空気導入口部の内周縁部との間に気密的に介装してなるパッキン(216a)とを備えていることを特徴とする。
 上記構成によれば、フィルタユニットの筒体は、空気導入口部を閉じる蓋体とこの蓋体を空気導入口部に密封するパッキンとを備えている。従って、排気経路から使用済みのフィルタユニットを交換する際に、この蓋体を密封的に装着することにより、フィルタユニットの内部に捕捉された化学物質等が外部環境に漏洩することを更に押えることができる。
 よって、請求項10に記載の発明においては、請求項8又は9に記載の発明と同様の作用効果をより一層達成することができる。
 また、本発明は、請求項11の記載によれば、請求項8又は9に記載のアイソレーター装置であって、
 上記空気清浄用フィルタユニットは、
 上記空気導入口部の外周縁部から内側に延出されて当該空気導入口部を開閉可能に閉じる複数枚の可撓性シート(516a、516b)を有する開閉部材(516)を備えていることを特徴とする。
 上記構成によれば、請求項10に記載の脱着可能な蓋体に代えて、可撓性シートを有する開閉部材が固定的に備えられている。この開閉部材は、通常は空気導入口部を閉じる状態にあるが、この開閉部材は、複数枚の可撓性シートを有しており、これらの可撓性シートを押し曲げて空気導入口部を開放することができる。
 従って、フィルタユニットを排気流路に装着して空気を清浄化する際には、この可撓性シートを押し曲げて空気導入口部が開放される。一方、排気経路から使用済みのフィルタユニットを交換する際には、この可撓性シートが復元して空気導入口部を閉じるようになる。このことにより、フィルタユニットの内部に捕捉された化学物質等が外部環境に漏洩することを更に押えることができる。
 よって、請求項11に記載の発明においては、請求項8又は9に記載の発明と同様の作用効果をより一層達成することができる。
 なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
本発明の第1実施形態に係るアイソレーター装置の内部を側面から見た概要図である。 図1に示すアイソレーター装置の内部を上面から見た概要図である。 従来のダブルウォール型アイソレーター装置の内部を側面から見た概要図である。 図1に示すアイソレーター装置の排気口に空気が吸引される様子を示す概要図である。 排気口に空気が吸引される様子を側面から見た概要図であって、(A)は排気口が隔壁の真下よりチャンバーの中央寄りに開口する場合を示し、(B)は排気口が隔壁の真下に開口する場合を示す。 排気口に空気が吸引される様子を側面から見た概要図であって、(C)は排気口がチャンバー前壁の下端部に開口する場合を示し、(D)は排気口がチャンバー前壁の下端部からチャンバー内部に突出して設けられた排気ダクトの側壁に開口する場合を示す。 図1に示すアイソレーター装置の整流板の構造を示す分解斜視図である。 図1の円形部分Eで示す整流板の取付け部を拡大した部分断面図である。 本発明の第2実施形態に係るアイソレーター装置を前面から見た図であって、図10に示すY-Y線に沿った断面図である。 図9に示すアイソレーター装置を左側面から見た図であって、図9に示すX-X線に沿った断面図である。 図9に示すアイソレーター装置を平面から見た図であって、図10に示すZ-Z線に沿った断面図である。 図9に示すアイソレーター装置に組み込まれる空気清浄用フィルタユニットの実施形態2Aを示す斜視図である。 図12に示す空気清浄用フィルタユニットをハウジングに装着した状態を示す側面から見た断面図である。 図13に示す空気清浄用フィルタユニットに蓋体が装着された状態を示す部分断面図である。 図9に示すアイソレーター装置に組み込まれる空気清浄用フィルタユニットの他の実施形態2Bを示す斜視図である。 図9に示すアイソレーター装置に組み込まれる空気清浄用フィルタユニットの他の実施形態2Cにおいて液体シールの部分を示す側面から見た部分断面図である。 図9に示すアイソレーター装置に組み込まれる空気清浄用フィルタユニットの他の実施形態2Dを示す斜視図である。 図17に示す空気清浄用フィルタユニットをハウジングに装着する前の状態を示す側面から見た断面図である。 図17に示す空気清浄用フィルタユニットをハウジングに装着した状態を示す側面から見た断面図である。 図9に示すアイソレーター装置に組み込まれる空気清浄用フィルタユニットの他の実施形態2Eを示す斜視図である。 図20に示す空気清浄用フィルタユニットをハウジングに装着した状態を示す側面から見た断面図である。 図21に示す空気清浄用フィルタユニットに蓋体が装着された状態を示す部分断面図である。
 以下、本発明に係るアイソレーター装置の各実施形態を図面に従って説明する。
《第1実施形態》
図1は、本発明に係るアイソレーター装置の内部を側面から見た概要図であって、アイソレーター装置Aは、床面上に載置される架台Bと、この架台Bの上に乗載されるアイソレーター本体Cとにより構成されている。
 架台Bは、周囲をステンレス製金属板からなる壁材で覆われ、その内部には、4つ(2つのみ図示)の排気用一次フィルタユニット31(後述する)と、電装及び機械室(図示せず)が収納されている。
 アイソレーター本体Cは、チャンバー10と、給気機構20と、排気機構30とを備えている。
 チャンバー10は、ステンレス製金属板で構成された箱体からなり、制限された吸気口及び排気口を除き作業者Dが作業を行う外部環境とは気密的に遮蔽されている。このチャンバー10は、内部を洗浄する洗浄液用スプレーノズル及び排水溝(いずれも図示せず)を備えている。
 図2は、アイソレーター装置Aの内部を上面から見た概要図であって、チャンバー10の内部には、チャンバー10の前壁部10a及び背壁部10bのそれぞれ内側に両壁部10a、10bに並行にそれぞれ前隔壁11a及び背隔壁11bが配設されている。両隔壁11a、11bは、左右両端部をそれぞれ対向するチャンバー10の左右両側壁部10c、10dに当接するようにして当該両側壁部10c、10dにより支持されている。
 また、両隔壁11a、11bは、下方端部をそれぞれ対向するチャンバー10の底壁部10eと当接することなく一定の空間を設けている。更に、両隔壁11a、11bは、上方端部をそれぞれ対向するチャンバー10の上壁部10fの下方に設けられた整流板23(後述する)と当接することなく一定の空間を設けている(図1参照)。
 このように、チャンバー10の内部に設けられた両隔壁11a、11bによって、チャンバー10の内部空間12は、両隔壁11a、11bの間の空間(以下、中央空間12aという)と、両隔壁11a、11bと前後両壁部10a、10bとの間の2つの空間(以下、周辺空間12b、12cという)とに区分けされている。
 チャンバー10の前壁部10aには、透明なガラス窓13が設けられ、また、前壁部10aに並行に設けられた前隔壁11aにも、透明なガラス窓14が設けられている。このことにより、チャンバー10の前面に立った作業者Dは、ガラス窓13及びガラス窓14を介してチャンバー10の内部を視認することができる(図1参照)。
 前壁部10aに設けられたガラス窓13は、外部とチャンバー10の内部空間12とを連通させる2つの作業用開口部13aを有している。また、前隔壁11aに設けられたガラス窓14は、作業用開口部13aと対向する位置に中央空間12aと周辺空間12bとを連通させる2つの補助開口部14aを有している。各作業用開口部13aには、それぞれ樹脂製のグローブ15の基端部が取付枠13bにより気密的に取り付けられ、更に、これらのグローブ15は、補助枠14bにより各補助開口部14aにも取付けられて先端部を中央空間12aに挿入されている(図2参照)。
 チャンバー10の左側壁部10cの外側には、架台Bに収納された4つの排気用一次フィルタユニット31と連通するダクト16がチャンバー10の左側面に沿って上方に向けて設けられている(図2参照)。
 また、チャンバー10の底壁部10eには、各隔壁11a、11bの下端部の下方にそれぞれ2つずつの排気口18a~18dが開口している(図2参照)。これらの排気口18a~18dは、各隔壁11a、11bの下端部の幅方向に沿って長手状に設けられ、各隔壁11a、11bの下端部の直下より中央寄りの位置、すなわち、中央空間12a寄りに形成されている。
 給気機構20は、外気をチャンバー10内に供給するための給気用ブロワー21と、この給気用ブロワー21から供給された空気を濾過するための給気用フィルタユニット22と、チャンバー10の内部にあって給気用フィルタユニット22で濾過された空気を整流してチャンバー10内に給気するための整流板23とを備えている(図1参照)。
 給気用ブロワー21は、給気用フィルタユニット22の上壁部に開口する一次吸気口22a(図示せず)を介して給気用フィルタユニット22の外部側に接続している。この給気用ブロワー21から排出された空気は、給気用フィルタユニット22の内部空間に供給される。
 給気用フィルタユニット22は、チャンバー10の上壁部10fに開口する二次吸気口17を介してチャンバー10の上部に設けられている。この給気用フィルタユニット22は、給気用ブロワー21から供給された空気を濾過するためのHEPAフィルタ22bを二次吸気口17に面して備えている。このHEPAフィルタ22bで清浄化された空気は、HEPAフィルタ22bの下部にあってチャンバー10の内部空間12の上部に全面に亘って設けられた整流板23を介してチャンバー10の内部空間12に給気される(図1参照)。
 整流板23は、その表面に表裏を連通する無数の細孔を具備しており、チャンバー10に供給される空気の流れを均一化する。このことにより、HEPAフィルタ22bから給気される空気は、整流板23を介してチャンバー10の内部空間12を上方から下方に向かう一方向流(いわゆる層流)の空気を形成する。
 排気機構30は、チャンバー10の内部空間12の空気を清浄化するための排気用一次フィルタユニット31と排気用二次フィルタユニット32と清浄化された空気をチャンバー10の外部に排気するための排気用ブロワー33とを備えている。
 排気用一次フィルタユニット31は、上述のように、架台Bに4つ収納されて、チャンバー10の底壁部10eに開口する4つの排気口18a~18d(図2参照)を介してそれぞれチャンバー10と連通している。この排気用一次フィルタユニット31は、排気口18a~18dから排気された空気を濾過するためのHEPAフィルタ31aを備えている。また、この排気用一次フィルタユニット31には、架台Bの前面及び背面に内部のHEPAフィルタ31aを交換するための開閉扉31bが密封的かつ開閉可能に設けられている(図1参照)。
 排気用二次フィルタユニット32は、チャンバー10の上部にあって給気用フィルタユニット22の前部に設けられて、ダクト16を介して排気用一次フィルタユニット31と連通している。この排気用二次フィルタユニット32は、排気用一次フィルタユニット31で濾過された空気を更に濾過するためのHEPAフィルタ32aを備えている。また、この排気用二次フィルタユニット32は、内部のHEPAフィルタ32aを交換するための開閉扉32bを密封的かつ開閉可能に設けている(図1参照)。
 排気用ブロワー33は、排気用二次フィルタユニット32の上部開口部に連通して排気用二次フィルタユニット32の上壁部に設けられている。この排気用ブロワー33は、排気用一次フィルタユニット31及び排気用二次フィルタユニット32で濾過された清浄な空気をチャンバー10の外部に排気する。
 ここで、上述のように構成した本第1実施形態に係るアイソレーター装置Aにおいて、稼働中における空気の流れを説明する。
 まず、給気用ブロワー21及び排気用ブロワー31が作動すると、上述のように、給気用ブロワー21から排出された空気は、給気用フィルタユニット22の内部空間で圧力が均一化されHEPAフィルタ22bに供給される。このHEPAフィルタ22bで清浄化された空気は、整流板23を介してチャンバー10の内部空間12を上方から下方に向かう一方向流の空気を形成する。この整流板23の構造及び作用については後述する。
 図1にチャンバー10内の空気の流れを矢印にて記述する。図1において、整流板23を介して下方に供給される清浄化された空気のうち大部分の空気は、チャンバー10の内部空間12のうち中央空間12aを通り、上方から下方に向かう一方向流の空気を形成する。このことにより、作業者Dがグローブ15を介して作業を行う中央空間12aの空気は、上方から下方に向かう一方向流に沿ってチャンバー10の底壁部10eに開口する排気口18a~18dから排出される。
 従って、アイソレーター装置Aが無菌アイソレーターとして使用される場合には、中央空間45aの無菌・無塵の空気が排気口18a~18dから排出される。一方、アイソレーター装置Aが封じ込めアイソレーターとして使用される場合には、中央空間12a内での作業で使用される化学薬品等を含有した空気が排気口18a~18dから排出される。
 また、整流板23を介して下方に供給される清浄化された空気のうち他の空気は、チャンバー10の内部空間12のうち周辺空間12b、12cを通り、上方から下方に向かう一方向流の空気を形成する。この周辺空間12b、12cは、隔壁11a、11bにより中央空間12aと区分けされており、作業者Dによる作業が行われることがない。
 従って、アイソレーター装置Aが無菌アイソレーターとして使用される場合だけでなく、封じ込めアイソレーターとして使用される場合にも、この周辺空間12b、12cには常に清浄な空気が流れている。この周辺空間12b、12cを流れる清浄な空気は、上方から下方に向かう一方向流に沿ってチャンバー10の底壁部10eに開口する排気口18a~18dから排出される。このような状態において、チャンバー10内の中央空間12a及び周辺空間12b、12cは、外部に対して常に陽圧を維持している。
 このように構成された本第1実施形態に係るアイソレーター装置において、隔壁及び排気口の作用効果について説明する。
(隔壁の作用効果)
 まず、アイソレーター装置Aを無菌アイソレーターとして使用する場合を考える。チャンバー10の前壁部10aに設けられた接合部、例えば、作業用開口部13aに設けられた取付枠13bから漏れが生じて外部からチャンバー10内に浮遊菌等が侵入した場合、この浮遊菌等は、周辺空間12bを上方から下方に向かう清浄な空気に沿ってチャンバー10の底壁部10eに開口する排気口18a、18bから排出される。このとき、周辺空間12bは、隔壁11aによって中央空間12aと区分けされており、取付枠13bの漏れから侵入した浮遊菌等は、無菌・無塵状態で作業が行われる中央空間12aに侵入することはない。
 また、同様にアイソレーター装置Aを無菌アイソレーターとして使用する場合において、隔壁11aに設けられた接合部、例えば、補助開口部14aに設けられた補助枠14bから漏れが生じた場合、周辺空間12bを上方から下方に向かう一方向流の空気は、常に清浄な空気であり、補助枠14bの漏れから中央空間12aに空気が漏洩したとしても無菌・無塵状態が汚染されることはない。
 一方、アイソレーター装置Aを封じ込めアイソレーターとして使用する場合を考える。隔壁11aに設けられた接合部、例えば、補助開口部14aに設けられた補助枠14bから漏れが生じて中央空間12aで使用される化学薬品等が周辺空間12bに漏洩した場合、この化学薬品等は、周辺空間12bを上方から下方に向かう清浄な空気に沿ってチャンバー10の底壁部10eに開口する排気口18a、18bから排出される。このとき、周辺空間12bは、チャンバー10の前壁部10aによって外部環境から気密的に遮蔽されており、補助枠14bから漏洩した化学薬品等は、外部環境を汚染することはない。
 また、同様にアイソレーター装置Aを封じ込めアイソレーターとして使用する場合において、チャンバー10の前壁部10aに設けられた接合部、例えば、作業用開口部13aに設けられた取付枠13bから漏れが生じた場合、周辺空間12bを上方から下方に向かう一方向流の空気は、常に清浄な空気であり、取付枠13bの漏れから外部環境に空気が漏洩したとしても外部環境が汚染されることはない。
 このように、本第1実施形態に係るアイソレーター装置Aは、無菌アイソレーターとしても封じ込めアイソレーターとしても、いずれの場合にも高度な安全性を確保することができる。
 ここで、本第1実施形態に係るアイソレーター装置Aの作用効果を明確にするために、従来のダブルウォール型アイソレーター装置の空気の流れについて説明する。図3は、従来型アイソレーター装置Fの内部を側面から見た概要図である。図3にチャンバー110内の空気の流れを矢印にて記述する。図3を図1と比較すると、両隔壁111a、111bの上端部をチャンバー110の上壁部110fに当接している。また、チャンバー110の底壁部110eには、排気口が設けられていない。
 このことにより、整流板123を介してチャンバー110内に供給される空気は、中央空間112aのみを上方から下方に向かう一方向流の空気を形成する。この中央空間112aのみを上方から下方に向かう一方向流の空気は、隔壁111a、111bの下端部で流れる方向を反転し、周辺空間112b、112cを下方から上方に流れ、排気用フィルタユニット131、132を介して排気用ブロワー133によって外部に排気される。
 この従来型アイソレーター装置Fを無菌アイソレーターとして使用する場合を考える。チャンバー110の前壁部110aに設けられた接合部、例えば、作業用開口部113aに設けられた取付枠113bから漏れが生じて外部からチャンバー110内に浮遊菌等が侵入した場合、この浮遊菌等は、中央空間112aから供給されて周辺空間112bを下方から上方に向かう清浄な空気に沿ってチャンバー110の上部前方に設けられた排気用フィルタユニット131、132へ排出される。このとき、周辺空間112bは、隔壁111aによって中央空間112aと区分けされており、取付枠113bの漏れから侵入した浮遊菌等は、無菌・無塵状態で作業が行われる中央空間112aに侵入することはない。このことが従来のダブルウォール型アイソレーター装置の作用効果である。
 また、同様に従来型アイソレーター装置Fを無菌アイソレーターとして使用する場合において、隔壁111aに設けられた接合部、例えば、補助開口部114aに設けられた補助枠114bから漏れが生じた場合、周辺空間112bを下方から上方に向かう一方向流の空気は、中央空間112aから供給された清浄な空気であり、補助枠114bの漏れから中央空間112aに空気が漏洩したとしても無菌・無塵状態が汚染されることはない。このことも従来のダブルウォール型アイソレーター装置の作用効果である。
 一方、従来型アイソレーター装置Fを封じ込めアイソレーターとして使用する場合を考える。チャンバー110の前壁部110aに設けられた接合部、例えば、作業用開口部113aに設けられた取付枠113bから漏れが生じた場合、周辺空間112bを下方から上方に向かう空気は、化学物質等を取り扱う中央空間112aから供給されている。すなわち、周辺空間112bを下方から上方に向かう空気は、常に化学物質等を含んでいる。このことにより、取付枠113bから漏れが生じた場合には、人体に有害な化学物質等が外部環境を汚染することとなる。従って、ダブルウォールの効果はなく、通常のシングルウォール型アイソレーター装置と変わることがないので、高度な安全性を確保することができない。
 このように、従来型アイソレーター装置Fは、無菌アイソレーターとして高度な安全性を確保できても、封じ込めアイソレーターとして高度な安全性を確保することができない。
(排気口の作用効果)
 次に、チャンバー10の底壁部10eに開口する排気口18a~18dの作用効果について説明する。本第1実施形態においては、上述のように、排気口18a~18dは、チャンバー10の底壁部10eにあって、各隔壁11a、11bの下端部の直下より中央空間12a寄りに当該下端部の長さ方向に沿って設けられている。
 ここで、チャンバー10内から排気口18a~18dに吸入される空気の流れを図4において説明する。隔壁11aの図示背面側(中央空間12a)を上方から下方に流れる空気a1、a2は、隔壁11aの図示背面側から排気口18aに吸引され、隔壁11aの図示手前側(周辺空間12b)を上方から下方に流れる空気b1、b2は、隔壁11aの図示手前側から排気口18aに吸引される。
 同様に、隔壁11aの図示背面側(中央空間12a)を上方から下方に流れる空気a3、a4は、隔壁11aの図示背面側から排気口18bに吸引され、隔壁11aの図示手前側(周辺空間12b)を上方から下方に流れる空気b3、b4は、隔壁11aの図示手前側から排気口18bに吸引される。
 このように、各排気口18a~18dが各隔壁11a、11bの下端部の下方、すなわち、上方から下方に流れる一方向流の空気の下流側にあって、当該下端部の幅方向に沿って長手状に設けられていることにより、中央空間12a及び周辺空間12b、12cを上方から下方に向かう一方向流の空気は、流れる方向が変化することがないので、その層流状態を乱すことなく各排気口18a~18dに吸引される。
 次に、チャンバー10の底壁部10eにおける排気口18a~18dの位置について説明する。図5は、排気口18aにチャンバー10内の空気が吸引される様子を側面から見た概要図である。図5(A)では、排気口18aが隔壁11aの下端部の直下より中央空間12a寄りに開口している。この状態において、周辺空間12bを上方から下方に流れてきた空気c1は、その層流状態を乱すことなく排気口18aに吸引される。同様に、中央空間12aを上方から下方に流れてきた空気c2、c3は、その層流状態を乱すことなく排気口18aに吸引される。
 ここで、中央空間12aは、上述のように作業が行われる空間であり、当然、周辺空間12bより大きな容積を占め、中央空間12aを流れる空気の流量は、周辺空間12bを流れる空気の流量より多くなる。よって、排気口18aが隔壁11aの下端部の直下より中央空間12a寄りに開口している場合には、排気口18a付近の空気の流れがその層流状態を乱すことなく非常に安定する。
 また、図5(B)では、排気口18aが隔壁11aの下端部の直下に開口している。この状態において、周辺空間12bを上方から下方に流れてきた空気d1は、その層流状態を乱すことなく排気口18aに吸引される。同様に、中央空間12aを上方から下方に流れてきた空気d2、d3は、その層流状態を乱すことなく排気口18aに吸引される。このように、排気口18aが隔壁11aの下端部の直下に開口している場合にも、排気口18a付近の空気の流れがその層流状態を乱すことなく安定する。
 これらに対して、図6(C)では、排気口19aがチャンバー10の前壁部10aの下端部に開口している。この状態において、周辺空間12bを上方から下方に流れてきた空気e1及び中央空間12aを上方から下方に流れてきた空気e2、e3は、排気口19aに吸引されるが、中央空間12aを流れる多くの空気が隔壁11aの下端部を通過するので、この下端部付近にわずかな乱流e4が発生することが考えられる。しかし、排気口19aが前壁部10aの下端部の低い位置に開口していることから、この乱流e4は、周辺空間12bを上方から下方に流れてきた空気e1に引き込まれて排気口19aから排気され、特に問題となることはない。
 また、図6(D)では、排気口19bがチャンバー10の前壁部10aの下端部からチャンバー内部に突出して設けられた排気ダクト19の側壁に開口している。この状態において、周辺空間12bを上方から下方に流れてきた空気f1及び中央空間12aを上方から下方に流れてきた空気f2、f3は、排気口19bに吸引されるが、周辺空間12bを流れる空気f1は、隔壁11aの下端部と排気ダクト19の外壁とによってその流路を絞られて流速が増し、排気口19b付近の空気の流れが乱されることなくすことなく排気口19bに吸引されるものと考えられる。
 また、本第1実施形態の構成によれば、アイソレーター装置Aの前壁部10a及び背壁部10bにそれぞれ隔壁11a、11bが設けられ、各隔壁11a、11bの下端部の下方にそれぞれ排気口18a~18dが開口している。このことにより、中央空間12aを上方から下方に向かう一方向流の空気は、対向する2方向の排気口(18aと18b及び18cと18d)にそれぞれ分かれて排気される。よって、中央空間12aの空気は、その層流状態を乱すことなくより安定して流れることができる。
 また、本第1実施形態の構成によれば、各隔壁11a、11bの下端部の下方に設けられる各排気口は、それぞれ2つずつの開口部(18aと18b及び18cと18d)から構成されている。但し、各排気口は、1つの隔壁に対して2つの開口部に限定されるものではなく、1つの開口部から構成されてもよく、或いは、3つ以上の開口部に分かれて構成されてもよい。このとき、これらの開口部の長手方向の開口長さの総計が、所定の長さ以上あることが好ましい。
 本第1実施形態においては、図2に示すように、隔壁11aの下端部の下方に設けられる2つの排気口において、排気口18aの開口長さ(Y1)と排気口18bの開口長さ(Y2)との総和(Y1+Y2)は、隔壁11aの下端部の幅方向の長さ(Z)に対して、60%となっている。
 一方、隔壁11bの下端部の下方に設けられる2つの排気口において、排気口18cの開口長さ(Y3)と排気口18dの開口長さ(Y4)との和(Y3+Y4)は、隔壁11bの下端部の幅方向の長さ(Z)に対して、60%となっている。
 ここで、各隔壁に対して、その下端部に設けられる各排気口の開口長さの総和は、隔壁の下端部の幅方向の長さに対して、50%~100%の割合にあることが好ましく、また、60%~100%の割合にあることがより好ましい。このことにより、隔壁に沿って流れてきた空気は、その方向を大きく変えることなく排気口から排気され、チャンバー10内の空気は、その層流状態を乱すことなくより安定して流れることができる。
 以上のことにより、本第1実施形態においては、アイソレーター装置の稼働中における危険性に対処して、簡単な構造を有して高い安全性を確保することのできるアイソレーター装置であって、無菌アイソレーターとして高度な無菌・無塵状態を維持できると共に、封じ込めアイソレーターとして化学物質や微生物等の外部環境への漏洩を高度に防止することのできるアイソレーター装置を提供することができる。
(整流板の構造及び作用効果)
 次に、本第1実施形態に係るアイソレーター装置Aにおいて中央空間12a及び周辺空間12b、12cを上方から下方に向かう一方向流の空気を更に安定したものとして供給する整流板23の構造及び作用について図7及び図8に従って説明する。
 上述のように、整流板23は、HEPAフィルタ22bの下部にあってチャンバー10の内部空間12の上部に全面に亘って設けられている(図1参照)。この整流板23は、ステンレス製金属からなる矩形状の枠体24と、この枠体24の上面及び底面を覆うように枠体24に貼付されたスクリーン紗25a、25bとから構成されている(図8参照)。
 枠体24は、4本の矩形パイプ24aをチャンバー10の内部の横断面形状(図2参照)の周縁部を覆うように矩形状に組み立てられている。この枠体を構成する矩形パイプ24aは、その上面から底面に貫通する複数の貫通口24bを具備している。また、枠体24の底面を受承してチャンバー10の側壁部10a~10dに架設するための受承部材26は、断面L字状のステンレス製金属板からなり、その底片26aにおいて貫通口24bに対向する位置に同様の貫通口26bを具備している。(図7参照)。これらの貫通口24b及び貫通口26bの作用については後述する。
 スクリーン紗25a、25bは、一般に合成繊維長繊維からなる織物であって、この織物の経糸と緯糸の間隙によって表裏を連通する無数の細孔が形成されている。このことにより、整流板23を通過する空気は、これらの無数の細孔によってその流れを整えられ、チャンバー10の内部空間12を上方から下方に向かう安定した一方向流の空気を形成する。
 このスクリーン紗25a、25bを形成する合成繊維長繊維は、線径が30~200μmであることが好ましく、目開きが30~200μmであることが好ましい。また、スクリーン紗25a、25bの素材は、どのようなものであってもよいが、本第1実施形態においては、ポリエチレン紗を使用した。
 このように構成された整流板23は、枠体24をその底面から受承する受承部材26と共にチャンバー10の上部に架設される。まず、受承部材26は、チャンバー10の周壁部10a~10dの上部に部分的に設けられた小型梁10g(図2参照)に上載されて、その鉛直片26cをチャンバー10の周壁部10a~10dに留具26dで気密的に固定されている。この受承部材26のL字部に上方から整流板23が気密的に乗載される。このとき、整流板23と受承部材26とは、互いの貫通口24b、26bを連通させるようにして固定される。このような構造により、整流板23の洗浄及び交換が容易となる。
 このように、チャンバー10の内部空間12の上方に整流板23が架設され、この整流板23を通過して清浄な空気が内部空間12に供給される場合を考える。図8に示すように、矩形パイプ24aが存在しない部分(以下、整流板23の中央部分という)と、矩形パイプ24aが存在する部分(以下、整流板23の周縁部分という)では、空気の通過状態が異なっている。
 整流板23の周縁部分において、矩形パイプ24aに貫通口24bが開口していなければ、この部分では空気が通過しない。また、この整流板23の周縁部分の下方には、隔壁11aにより区分けされた周辺空間12bが存在する。このことにより、チャンバー10内の中央空間12aと周辺空間12bとの間で空気の流量が異なることとなる。この場合、中央空間12aと周辺空間12bとを流れる空気の状態に差異が生じる可能性があり、チャンバー10の下方で空気の層流状態が乱れれば、アイソレーター装置Aの高い安全性を確保することが難しくなる。
 そこで、本第1実施形態においては、上述のように、枠体24の矩形パイプ24a及び受承部材26に上面から底面に貫通する貫通口24b、26bを設けるようにした(図8参照)。このことにより、矩形パイプ24aと受承部材26とを貫通した貫通口24b、26bの部分にも空気が通過するので、整流板23の周縁部分の下方にも空気を供給することができる。
 しかし、枠体24の強度を維持するために、矩形パイプ24aに開口できる貫通口24bの開口率には限界がある。そこで、貫通口24b、26bの部分からの空気の流量を多くして、整流板23の周縁部分全体からの空気の流量(みかけの流量)を整流板23の中央部分からの空気の流量に近づけるようにした。そのために、整流板23の中央部分と周縁部分(貫通口の部分)とのスクリーン紗の被覆枚数に差を与えている。すなわち、整流板23の中央部分には、上面及び底面に2枚のスクリーン紗25a、25bを被覆し、一方、周縁部分(貫通口の部分)には、底面開口部にのみ1枚のスクリーン紗25aを被覆している(図8参照)。
 このことにより、整流板23の貫通口の部分の空気の通過抵抗は、整流板23の中央部分の空気の通過抵抗より小さくなり、貫通口24bの部分の空気の流速が中央部分の空気の流速より大きくなる。その結果、貫通口24bの部分の空気の流量が中央部分の空気の流量より多くなる。従って、整流板23の中央部分の空気の流量と周縁部分の空気の流量(みかけの流量)の差が小さくなる。このことにより、整流板23を通過する空気は、整流板23全体からチャンバー10の内部空間12を上方から下方に向かう一方向流の空気となって安定して流れ、チャンバー内の層流状態が更に安定し高い安全性が維持できる。
 更に、矩形パイプ24aの底面の面積に対する貫通口24bの開口率を調整することにより、更に高い安全性を確保することができる。この方法では、スクリーン紗25aのみを被覆した貫通口24bの底面部(スクリーン紗が一重の部分)を通過する空気の流速をV1とし、スクリーン紗25a及びスクリーン紗25bが被覆された部分(スクリーン紗が二重の部分)を通過する空気の流速をV2としたときに、貫通口24bの開口率X(%)が下記の式、
    X=(V2/V1)×100
で求められる。
 このことにより、整流板23を設計する際に、スクリーン紗が一重の部分の空気の流速とスクリーン紗が二重の部分の空気の流速とを測定することにより、整流板23の中央部分の空気の流量と周縁部分の空気の流量(みかけの流量)とをより正確に調整することができる。その結果、整流板23を通過する空気は、整流板23全体からチャンバー10の内部空間12を上方から下方に向かう一方向流の空気となって更に安定して流れることとなる。
《第2実施形態》
 本発明に係るアイソレーター装置の第2実施形態を図面に従って説明する。図9~図11に示すように、アイソレーター装置Aは、床面上に載置される架台Bと、この架台Bの上に乗載されるアイソレーター本体Cとにより構成されている。
 架台Bは、周囲をステンレス製金属板からなる壁材で覆われ、その内部には、空気清浄用フィルタユニット210(以下、フィルタユニット210という)を装着するための4つのハウジング220と、電装及び機械室230が収納されている。この架台Bの前面及び背面には、各ハウジング220からフィルタユニット210を交換するための開閉扉221が密封的かつ開閉可能に設けられている。
 4つのハウジング220のうち、図9において、架台Bの前面側に収納された2つのハウジング220は互いに連通し、架台Bの背面側に収納された2つのハウジング220は互いに連通している。
 アイソレーター本体Cは、チャンバー240と、給気機構250と、排気用機構260とを備えている。
 チャンバー240は、ステンレス製金属板で構成された箱体からなり、作業者が作業を行う外部環境とは気密的に遮蔽されており、このチャンバー240は、内部を洗浄する洗浄液用スプレーノズル及び排水溝(いずれも図示せず)を備えている。
 チャンバー240の前面及び背面の両壁部241aには、それぞれ内部を視認できる透明なガラス窓242が設けられている。また、チャンバー240の内部には、各ガラス窓242の内側にそれぞれガラス窓242に並行にガラス隔壁243が配設されている。各ガラス隔壁243は、上下左右の各端部243a~243cをそれぞれ対向する壁面241b~241eと当接することなく一定の距離を保った状態で4つの支持具244により前面及び背面の両壁部241aから支持されている。このことにより、チャンバー240の内部空間245は、中央空間245aと前面及び背面の2つの周辺空間245bとに区分けされている。
 各ガラス窓242は、外部とチャンバー240の内部空間245とを連通させるそれぞれ2つずつの作業用開口部246を有する。また、各ガラス隔壁243は、作業用開口部246と対向する位置に中央空間245aと周辺空間245bとを連通させるそれぞれ2つずつの補助開口部247を有する。各作業用開口部246には、それぞれ樹脂製のグローブ248の基端部が取付枠246aにより気密的に取り付けられ、更に、これらのグローブ248は、補助枠247aにより各補助開口部247にも取付けられて、その先端部を中央空間245aに配設されている。
 チャンバー240の右側面の壁部241bには、チャンバー240内への機器の搬入及び内部をメンテナンスするための開閉扉241が密封的かつ開閉可能に設けられている(図11参照)。また、チャンバー240の左側面の壁部241cの外側には、架台Bに収納された4つのハウジング220と連通するダクト249がチャンバー240の左側面に沿って上方に向けて設けられている(図9参照)。
 給気機構250は、外気をチャンバー240内に供給するための給気用ブロワー251と、この給気用ブロワー251から供給された空気を濾過するための給気用フィルタ252と、濾過された空気を整流してチャンバー240内に給気するための整流板253とを備えている。
 給気用ブロワー251は、チャンバー240の上壁部241dに開口する吸気口254(図示せず)を介してチャンバー240の外部側に接続している。この給気用ブロワー251は、外部の空気を吸入し、この給気用ブロワー251から排出された空気は、給気用フィルタ252に供給される。
 給気用フィルタ252は、チャンバー240の内部空間245の上部に設けられて、給気用ブロワー251から供給された空気を濾過するためのHEPAフィルタから構成されている。この給気用フィルタ252で清浄化された空気は、給気用フィルタ252の下部にあってチャンバー240内の上部全面に亘って設けられた整流板253を介してチャンバー240の内部空間245に給気される。
 この整流板253は、複数の空気通過孔を有して空気の流れを均一化する。このことにより、給気用フィルタ252から給気される空気は、整流板253を介してチャンバー240の内部空間245を上方から下方に向かう一方向流(いわゆる層流)の空気を形成する。
 排気機構260は、チャンバー240の内部空間245の空気を清浄化するためのフィルタユニット210と、このフィルタユニット210で清浄化された空気をハウジング220及びダクト249を介してチャンバー240の外部に排気するための排気用ブロワー261とを備えている。
 フィルタユニット210は、チャンバー240の底壁部241eに開口する排気口262を介してチャンバー240と連通するハウジング220内に装着されている。このフィルタユニット210の構造及びハウジング220内での装着状態については後述する。
 排気用ブロワー261は、ダクト249の上部開口部に連通してチャンバー240の上壁部241dの外側であって給気用ブロワー251の背面側に設けられている。この排気用ブロワー261は、ハウジング220及びダクト249を介して送られる空気をチャンバー240の外部に排気する。
(空気清浄用フィルタユニットの実施形態2A)
 ここで、フィルタユニット210の構造について説明する。図12において、フィルタユニット210は、内部に空洞を有する矩形状の筒体であって、ステンレス製金属板からなる筒体211と2つのHEPAフィルタ212とを備えている。
 筒体211は、天板211aと底板211bと2枚の横板211cとからなり前面と背面がそれぞれ空気排出口部213として矩形状に開放されている。また、天板211aには、空気排出口部213の面と天板211aとが交差する境界線211dに沿って長手状に開口する空気導入口部214が設けられている。
 2つのHEPAフィルタ212は、ガラス繊維からなる濾材を波状に折曲して形成されるフィルタ212aとこのフィルタ212aの周縁部を保持する矩形状の外枠212bとから構成されている。2つのHEPAフィルタ212は、それぞれ空気排出口部213を覆うように外枠212bの外縁部でもって筒体211の内縁部に固着されている。
 このことにより、2つのHEPAフィルタ212は、互いの吸気面212cをフィルタユニット210の内側に向け、互に対向するように並行に配列する。一方、2つのHEPAフィルタ212は、互いの排気面212dをフィルタユニット210の外側に向け、これらの排気面212dでもってフィルタユニット210の前面及び背面の外壁面を構成する。
 また、フィルタユニット210は、天板211a上に開口する空気導入口部214を取り囲むように環状のシール部材としてのゴム製のパッキン215を備えている。
 次に、上述のように構成したフィルタユニット210がハウジング220内に装着される状態について説明する。図13は、フィルタユニット210が装着されたハウジング220を側面から見た断面図である。
 図13において、ハウジング220は、ステンレス製金属板で構成された箱体からなり、上述のように架台Bに収納されている。ハウジング220の上壁部220aは、チャンバー240の底壁部241eと共通する壁部であり、ハウジング220の前面の壁部220bには、上述のように、ハウジング220からフィルタユニット210を交換するための開閉扉221が密封的かつ開閉可能に設けられている。
 ハウジング220は、上述のように、隣り合うハウジング220と連通するとともに、ダクト249と連通して、チャンバー240の底壁部241e(ハウジング220の上壁部220aに対応)に開口する排気口262から排気用ブロワー261に向かう排気流路を構成している(図9参照)。
 ハウジング220の上壁部220aに開口する排気口262の周縁部には、周縁部の全周に亘ってチャンバー240側(上方側)に延出する環状の上方延出部262aと、周縁部の全周に亘ってハウジング220側(下方側)に延出する環状の下方延出部262bとが形成されている。
 ハウジング220の底壁部220cには、排気口262の下方部に配設されてフィルタユニット210を排気口262に押圧するための2つのユニット押具222が設けられている(図9及び図13参照)。このユニット押具222は、フィルタユニット210の下端部を受承する受承部材222aとこの受承部材222aをネジ式に上下動させる可動部材222bとから構成されている。
 このように構成されたハウジング220内において、フィルタユニット210は、空気導入口部214を排気口262に対向するようにして、パッキン215を下方延出部262bの外周部に沿ってハウジング220の上壁部220aに当接するように装着される。このとき、フィルタユニット210の下端部は、受承部材222aに受承されて可動部材222bにより上方へ押圧されており、フィルタユニット210は、その空気導入口部214を介してパッキン215により排気口262に密封的に装着されている。
 ここで、上述のように構成した本第2実施形態に係るアイソレーター装置Aにおいて、稼働中における空気の流れを説明する。
 図10において、給気用ブロワー251及び排気用ブロワー261が作動すると、上述のように、給気用ブロワー251から排出された空気は、給気用フィルタ252に供給される。この給気用フィルタ252で清浄化された空気は、整流板253を介してチャンバー240の内部空間245を上方から下方に向かう一方向流の空気を形成する。
 換言すれば、整流板253を介して下方に供給される清浄化された空気のうち大部分の空気は、チャンバー240の内部空間245のうち中央空間245aを通り、上方から下方に向かう一方向流の空気を形成する。このことにより、中央空間245a内での作業で使用される化学薬品等は、中央空間245aを通り上方から下方に向かう一方向流に沿って排気口262から排出される。
 一方、整流板253を介して下方に供給される清浄化された空気のうち他の空気は、チャンバー240の内部空間245のうち周辺空間245bを通り、上方から下方に向かう一方向流の空気を形成する。この周辺空間245bは、ガラス隔壁243により中央空間245aと区分けされており、化学薬品等を使用する作業が直接行われることがない。よって、周辺空間245b内には、清浄化された空気が流れている。このことにより、グローブ248の取付枠246aなどにおいて漏れが生じた場合にも、中央空間245a内の化学薬品等がチャンバー240の外部に漏えいすることがない。
 このようにして、内部空間245a及び周辺空間245bを流れてきた各一方向流の空気は、チャンバー240内に設けられた4つの排気口262(図11参照)から排気用ブロワー261の吸引によりチャンバー240外に排気される。
 排気口262からチャンバー240外に排気された空気は、中央空間245a内の作業で使用された化学薬品等を含んでいる。図10及び図13に示すように、排気口262から排気された空気は、排気口262に密封的に装着されたフィルタユニット210の空気導入口部214からフィルタユニット210の内部の空間に導入される。このフィルタユニット210の内部に導入された空気は、2つのHEPAフィルタ212の吸気面212cから吸引され、これらのHEPAフィルタ212で清浄化された後、2つのHEPAフィルタ212の排気面212dからハウジング220内に排気される。
 フィルタユニット210の排気面212dから排気される清浄化された空気は、ハウジング220の内部からダクト249を通り、排気用ブロワー261の吸引によりチャンバー240の外部に排気される(図9参照)。
 以上のようにして使用されたフィルタユニット210は、その内部の空間及びHEPAフィルタ212の吸気面212cに多くの化学薬品等を付着させている。そこで、この使用済みのフィルタユニット210をハウジング220から取外す作業について説明する。
 まず、給気用ブロワー251及び排気用ブロワー261を停止して、洗浄液用スプレーノズル(図示せず)を使用してチャンバー240の内部を洗浄する。また、排出口262の周辺を洗浄し、フィルタユニット210の内部にあるHEPAフィルタ212の吸気面212cを湿潤させるウェットダウンを実施する。このウェットダウンにより、HEPAフィルタ212の吸気面212cに多く付着した化学物質等の飛散を防止することができる。
 次に、チャンバー240の内部からフィルタユニット210の空気導入口部214に蓋体216を取付ける(図14参照)。この蓋体216は、その外周縁を全周に亘って取り囲むゴム製のパッキン216aを具備している。この蓋体216は、パッキン216aによって空気導入口部214に設けられた取付け溝214aに密封的に装着される。このことにより、化学物質等で汚染されたフィルタユニット210の内部が密封され、内部の化学物質等が外部環境に漏洩することがない。
 このようにフィルタユニット210の内部を密封した状態で、ハウジング220の開閉扉221を解放し、フィルタユニット210を上方に押圧している可動部材222bのネジを緩め、受承部材222aを下方に下げてフィルタユニット210を排気口262から取外す。
 上述のように構成された本第2実施形態に係るアイソレーター装置Aに組み込まれるフィルタユニットの実施形態2Aにおいては、筒体と2つのHEPAフィルタとが一体となってフィルタユニットを構成する。この2つのHEPAフィルタの排気面は、いずれも空気排出口部の外壁面を構成する。一方、2つのHEPAフィルタの吸気面は、いずれも筒体の内部に収納されている。このように、本実施形態2Aに係るフィルタユニットは、簡単な構造をしており、人体に有害な化学物質等を取り扱うアイソレーター装置のチャンバーの排気口に連通して設けられたハウジングに当該フィルタユニットごと装着されている。
 上記フィルタユニットにおいて、チャンバーの排気口から排気される化学物質等を含んだ空気は、空気導入口部から当該フィルタユニットの内部に誘導される。このフィルタユニットの内部に誘導された空気は、2つのHEPAフィルタの吸気面から吸気されて濾過され、これら2つのHEPAフィルタの排気面からフィルタユニットの外部に排気される。このことにより、2つのHEPAフィルタで濾過された空気に含まれていた化学物質等は、これら2つのHEPAフィルタの吸気面に付着してフィルタユニットの内部に捕捉される。
 次に、上記フィルタユニットを交換する際には、空気導入口部を蓋体で閉じることによりフィルタユニットの内部を簡単に密封することができる。このことにより、フィルタユニットの内部に捕捉された化学物質等が外部環境に漏洩することを防止することができる。従って、フィルタユニットをフィルタユニットごと交換することにより、フィルタ交換作業を簡単に行うことができ、また、当該交換作業によって外部環境を汚染する危険性が低く抑えられる。
 また、本第2実施形態に係るアイソレーター装置Aに組み込まれるフィルタユニットの実施形態2Aにおいては、上述のように、筒体と2つのHEPAフィルタとからなる簡単な構造をしている。従って、このフィルタユニットは、製造コストが低く、また、フィルタユニットごと廃棄する際にも廃棄コストが低くなる。よって、これらの製造コスト及び廃棄コストを含めたアイソレーター装置のメンテナンスコストが安く抑えられる。
 また、本第2実施形態に係るアイソレーター装置Aに組み込まれるフィルタユニットの実施形態2Aによれば、空気導入口部が長手状に開口することにより、この空気導入口部が開口する天板の形状を長手矩形状にして、その長辺を長くし、その短辺を短く抑えることができる。この天板の長辺側の2つの境界には、それぞれHEPAフィルタの排気面が交差している。従って、天板の長辺の長さは、HEPAフィルタの排気面の大きさを左右する。一方、天板の短辺は、2つのHEPAフィルタの排気面に交差する方向にあり、この短辺の長さは、フィルタユニットの奥行きを左右する。よって、天板の形状を長手矩形状にして長辺を長く、短辺を短くすることにより、フィルタユニットの排気面の面積を大きく、奥行きを狭くすることができる。
 このことにより、フィルタユニットの形状がコンパクトになり、このコンパクトな形状に対して、排気面の面積を大きくすることができる。従って、チャンバーから排気される空気の排気経路に装着する際に、場所の制約が少なくなりアイソレーター装置設計上の自由度が向上する。このことにより、本実施形態2Aにおいては、チャンバーの下部にハウジングを設け、このハウジングをアイソレーター装置の架台に4つ収納することができる。
 更に、本実施形態2Aによれば、フィルタユニットは、2つのHEPAフィルタを備えている。このように、HEPAフィルタが2つ使用されていることで、上述のように、フィルタユニットの通風正面積を広く取ることができ、フィルタ効率が向上する。よって、フィルタユニットに必要なフィルタ容積が小さくなり、コンパクトなフィルタユニットを提供することができる。
 また、上述のように、2つのHEPAフィルタの排気面は、空気排出口部の外壁面を構成している。このHEPAフィルタの排気面は平面を形成し、通常のHEPAフィルタなどのリーク試験と同様のスキャンテストを実施することができる。このことにより、上記フィルタユニット自体のリーク試験において、2つの排気面に対してスキャンテストを直接行うことができ、フィルタユニットに対する完全性検査が従来の方法で可能となる。
 一方、上述のフィルタユニットを備えた本第2実施形態に係るアイソレーター装置においては、給気機構によってチャンバーの内部を上方から下方に向かう一方向流の空気が給気されている。また、このチャンバーの内部には、上記一方向流の空気の流れに沿う方向に隔壁が設けられている。この隔壁は、周壁部に並行に形成されて、チャンバーの内部空間を中央空間と周辺空間とに区分けしている。従って、チャンバー内を上方から下方に向かう一方向流の空気は、中央空間を上方から下方に向かう一方向流の空気と、周辺空間を上方から下方に向かう一方向流の空気とに分かれて流れることとなる。
 また、チャンバー内で取り扱われる化学物質等は、中央空間内で取り扱われ、この中央空間内を流れる一方向流の空気によって排気口に誘導される。一方、周辺空間においては、化学物質等が取り扱われないので、この周辺空間には、常に清浄な一方向流の空気が流れている。従って、仮に何らかの理由でチャンバー内の空気が外部環境に漏れるようなことがあっても、この周辺空間があることにより、チャンバー内で取り扱われる化学物質等が外部環境に漏洩することがない。
 また、チャンバーの底壁部に設けられる排気口は、隔壁の下端部の幅方向に沿って長手状に開口している。従って、中央空間及び周辺空間を上方から下方に流れるそれぞれの一方向流の空気は、乱れることなくこの排気口から排気される。このように構成された安全性の高いチャンバーから排気される空気を清浄化するに際して、上述のフィルタユニットを採用することで、更に高度な安全性を確保することができる。
 また、従来のアイソレーター装置では、フィルタ交換の際のリスク低減のため排気経路には複数のフィルタが採用されている。しかし、上述のフィルタユニットの交換作業においては、濾過した化学物質等の漏洩が高度に防止されている。従って、本第2実施形態に係るアイソレーター装置においては、1つのフィルタユニットを採用することでフィルタ交換の際のリスク低減を図ることができる。このことは、交換するフィルタユニットが1つでよいこととなり、アイソレーター装置設計及びメンテナンスコストの点で有利である。
(空気清浄用フィルタユニットの実施形態2B)
 次に、本発明に係るフィルタユニットの実施形態2Bについて説明する。図15に示すように、フィルタユニット310は、内部に空洞を有する矩形状の筒体であって、ステンレス製金属板からなる筒体311と1つのHEPAフィルタ212とを備えている。
 筒体311は、天板311aと底板311bと2枚の横板311cと背板311dとからなり前面が空気排出口部213として矩形状に開放されている。また、天板311aには、空気排出口部213の面と天板311aとが交差する境界線311eに沿って長手状に開口する空気導入口部214が設けられている。
 HEPAフィルタ212は、上記実施形態2Aと同一の構成をしている。このHEPAフィルタ212は、空気排出口部213を覆うように外枠212bの外縁部でもって筒体311の内縁部に固着されている。
 このことにより、HEPAフィルタ212は、吸気面212cをフィルタユニット310の内部に向け、背板311dと対向するように並行に配列する。一方、HEPAフィルタ212は、排気面212dをフィルタユニット310の外側に向け、この排気面212dでもってフィルタユニット310の前面の外壁面を構成する。
 また、フィルタユニット310は、天板311a上に開口する空気導入口部214を取り囲むように環状のシール部材としてのゴム製のパッキン215を備えている。
 上述のように構成したフィルタユニット310がハウジング220内に装着された状態については、上記実施形態2Aと同様である。
 上述のように構成された本実施形態2Bに係るフィルタユニットは、HEPAフィルタを1つだけ備えている点で、HEPAフィルタを2つ備えた上記実施形態2Aに係るフィルタユニットと異なっている。このことは、フィルタユニットの排気面積が小さくなることを意味し、処理される空気の容量が少なくなる。但し、このことを除いて、上記実施形態2Aに係るフィルタユニット変わるところはない。
 従って、本実施形態2Bに係るフィルタユニットは、処理する空気の容量が少ない場合、アイソレーター装置設計上の都合、或いは、よりコンパクトでより安価なフィルタユニットを必要とする場合に有効である。また、HEPAフィルタの排気面が1面であることにより、リーク試験におけるスキャンテストがより容易になる。
(空気清浄用フィルタユニットの実施形態2C)
 次に、本発明に係るフィルタユニットの実施形態2Cについて説明する。フィルタユニット410は、上記実施形態2Aに係るフィルタユニット210と同様の構成をしている。但し、パッキン215に代えて、液体シール415を備えている(図16参照)。この液体シール415は、シール凸部415aとシール凹部415bとこれらの間に充填されるシール剤415cとから構成されている。
 図16は、フィルタユニット410が、その空気導入口部214をハウジング220の上壁部220aに開口する排気口262に対向する位置に合わせて装着された状態を示している。排気口262の周縁部には、周縁部の全周に亘ってチャンバー240側(上方側)に延出する上方延出部262aが形成されている。一方、上記実施形態2Aにおいて設けられた下方延出部262bがなく、その代わりに排気口262の周縁部より外側に離れた位置に排気口262を取り囲むようにハウジング220側(下方側)に延出する環状のシール凸部415aが形成されている。
 また、フィルタユニット410は、天板411a上に開口する空気導入口部214を取り囲むように断面凹状で環状のシール凹部415bを備えている。このシール凹部415bの溝の中には液体シリコーンなどのシール剤415cが充填されている。
 このように構成されたフィルタユニット410は、図16に示すように、ハウジング220内において空気導入口部214を排気口262に対向するようにして、シール凹部415bの環状の溝の中にシール凸部415aが挿入されるようにユニット押具222(図示せず)によって持ち上げられている。
 このとき、シール凸部415aは、全周に亘りシール凹部415bの溝の中に充填されたシール剤415cに浸かっているので、排気口262と空気導入口部414とは、密封的に連通している。このことにより、排気口262からフィルタユニット410に導入される空気は、フィルタユニット410の内部に誘導され、HEPAフィルタ212によって化学物質等が除去される。
 上述のように構成された本実施形態2Cに係るフィルタユニットは、その空気導入口部とチャンバーの排気口とを密封的に連通させるために、シール部材として液体シールを使用する点で、パッキンを使用する上記実施形態2A及び実施形態2Bに係るフィルタユニットと異なっている。但し、このことを除いて、上記実施形態2A及び実施形態2Bに係るフィルタユニット変わるところはない。
(空気清浄用フィルタユニットの実施形態2D)
 次に、本発明に係るフィルタユニットの実施形態2Dについて説明する。フィルタユニット510は、上記実施形態2Aに係るフィルタユニット210と同様の構成をしている。但し、フィルタユニット210の空気導入口部214に取付ける蓋体216に代えて、可撓性のゴムシート516が空気導入口部214を閉じるように設けられている(図17参照)。
 ゴムシート516は、図17に示すように、2片の略台形のゴムシート516aと2片の略三角形のゴムシート516bとからなり、フィルタユニット510の天板511aとゴム製のパッキン215に挟持された状態で固定され一体化している。この固定された状態で、ゴムシート516の中央部には、空気導入口部214の長手方向に沿った1本のスリット516cとこのスリットの両端部から周縁部に向かう4本のスリット516dが形成されている。
 ここで、可撓性のゴムシート516に用いられるゴムとしては、可撓性を有するものであればどのようなものを使用してもよい。なお、本実施形態2Dにおいては、ゴムシート516には、厚み3mmのシリコーンゴムのシートを使用した。
 次に、上述のように構成したフィルタユニット510がハウジング220内に装着される状態について説明する。図18は、フィルタユニット510が装着される前のハウジング220を側面から見た断面図である。
 ハウジング220は、図18に示すように、ハウジング220の上壁部220aに開口する排気口262の開口幅が上記実施形態2Aに比べ狭く、また、排気口262の周縁部に設けられる下方延出部262bの延出長さが上記実施形態2Aに比べ長くなっている。
 このことにより、フィルタユニット510を排気口262に装着したときに、下方延出部262bがゴムシート516を押し曲げてフィルタユニット510の空気導入口部214の内部に挿入される。以下、この状態について説明する。
 図18において、フィルタユニット510は、その下端部をユニット押具222の受承部材222aにより受承されて排気口262の下方に配置されている。このとき、受承部材222aは、可動部材222bによって下方に下げられた状態にあり、フィルタユニット510の空気導入口部214は、排気口262に装着されていない。
 次に、図19に示すように、ユニット押具222の可動部材222bのネジを回転して受承部材222aを上方に押し上げると、排気口262の下方延出部262bは、ゴムシート516を下方に押し曲げてフィルタユニット510の空気導入口部214の内部に挿入される。このとき、ゴムシート516は、空気導入口部214の内周部と下方延出部262bの外周部との間に介挿されて密封材の働きをする。
 この状態において、フィルタユニット510は、空気導入口部214を排気口262に対向するようにして、パッキン215をハウジング220の上面の壁部220aに当接するように装着される。このとき、フィルタユニット510の下端部は、受承部材222aに受承されて可動部材222bにより上方へ押圧されており、フィルタユニット510は、その空気導入口部214を介してパッキン215により排気口262に密封的に装着されている。
 以上のような状態で使用されたフィルタユニット510は、その内部の空間及びHEPAフィルタ212の吸気面212cに多くの化学薬品等を付着させている。そこで、この使用済みのフィルタユニット510をハウジング220から取外す際には、上述のようにウェットダウンを実施する。
 なお、フィルタユニット510においては、上記実施形態2Aと異なり空気導入口部214に蓋体216を取付けることなく、ハウジング220の開閉扉221を解放し、フィルタユニット510を上方に押圧している可動部材222bのネジを緩め、受承部材222aを下方に下げてフィルタユニット510を排気口262から取外す。
 このとき、下方延出部262bによって下方に押し曲げられていたゴムシート516が空気導入口部214を閉じる位置に復元する。このことにより、化学物質等で汚染されたフィルタユニット510の内部が密封され、内部の化学物質等が外部環境に漏洩することがない。
 上述のように構成された本実施形態2Dに係るフィルタユニットは、空気導入口部に可撓性のゴムシートを固定的に備えている点で、脱着可能な蓋体を備えることによりフィルタユニットの内部を密封する上記実施形態2A~実施形態2Cに係るフィルタユニットと異なっている。この可撓性のゴムシートは、4枚のゴムシートからなり、通常は空気導入口部を閉じる状態にあるが、これらのゴムシートを押し曲げることにより、空気導入口部を開放することができる。
 従って、フィルタユニットをハウジングに装着して空気を清浄化する際には、この可撓性のゴムシートを押し曲げて空気導入口部が開放される。一方、ハウジングから使用済みのフィルタユニットを交換する際には、この可撓性のゴムシートが復元して空気導入口部を閉じるようになる。このことにより、フィルタユニットの内部に捕捉された化学物質等が外部環境に漏洩することを押えることができる。
(空気清浄用フィルタユニットの実施形態2E)
 次に、本発明に係るフィルタユニットの実施形態2Eについて説明する。フィルタユニット610は、上記実施形態2Aに係るフィルタユニット210と同様の構成をしている。但し、フィルタユニット610の天板611aに開口する空気導入口部214の周縁部には、周縁部の全周に亘って上方に延出するステンレス製金属板からなる環状の取付口部217が設けられている(図20参照)。
 次に、上述のように構成したフィルタユニット610がハウジング220内に装着される状態について説明する。図21は、フィルタユニット610が装着されたハウジング220を側面から見た断面図である。
 上記実施形態2Aと同様の構成をしたハウジング220において、フィルタユニット610は、空気導入口部214を排気口262に対向するようにして、取付口部217を下方延出部262bの内周部に沿って排気口262に挿入すると共に、パッキン215を下方延出部262bの外周部に沿ってハウジング220の上壁部220aに当接する。このとき、フィルタユニット610の下端部は、受承部材222aに受承されて可動部材222bにより上方へ押圧されており、フィルタユニット610は、その空気導入口部214を介してパッキン215により排気口262に密封的に装着されている。
 また、フィルタユニット610を交換する際には、上記実施形態2Aと同様の蓋体216をパッキン216aによって取付口部217に設けられた取付け溝217aに密封的に装着する。このことにより、化学物質等で汚染されたフィルタユニット610の内部が密封され、内部の化学物質等が外部環境に漏洩することがない。
 上述のように構成された本実施形態2Eに係るフィルタユニットは、空気導入口部にステンレス製金属板からなる環状の取付口部が設けられている点で、この取付口部が設けられていない上記実施形態2A~実施形態2Dに係るフィルタユニットと異なっている。
 従って、フィルタユニットをハウジングに装着する際には、この取付口部を下方延出部の内周部に沿って排気口に挿入することができ、ハウジングに対するフィルタユニットの装着が安定する。また、蓋体を装着する取付口部の延出端部が下方延出部まで延出されているので、蓋体の装着が容易となる。このことにより、フィルタユニットの交換作業がより簡単なものとなる。
 これまで述べてきたように、上記第2実施形態においては、アイソレーター装置の稼働終了後における危険性に対処して、フィルタ交換作業が簡単で当該交換作業によって外部環境を汚染する危険性が低く、また、簡単な構造を有して製造コスト及び廃棄コストを含めたアイソレーター装置のメンテナンスコストが安く、更に、スキャンテストによる完全性検査が実施できることで安全性の確認が容易な空気清浄用フィルタユニットを備えたアイソレーター装置を提供することができる。
 なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限らず、次のような種々の変形例が挙げられる。
(1)上記各実施形態においては、チャンバーの前面及び背面に2つの隔壁が設けられているが、チャンバーに設ける隔壁の数は、これに限るものではなく、1面のみ設けてもよく、或いは、3面、4面に設けるようにしてもよい。
(2)上記第1実施形態においては、整流板の枠体を構成する枠材に中空の矩形パイプを使用するが、これに限るものではなく、矩形パイプに代えて矩形金属棒などを使用するようにしてもよい。また、断面形状は矩形でなくてもよい。
(3)上記第1実施形態においては、整流板の枠体を構成する矩形パイプに開口する貫通口の形状を長円としたが、これに限るものではなく、丸形或いは矩形状などどのような形状であってもよい。
(4)上記第1実施形態においては、整流板の枠体を構成する矩形パイプに貫通口を形成するようにしたが、これに限るものではなく、上面及び底面が全パンチング板からなる矩形パイプを使用するようにしてもよい。
(5)上記第1実施形態においては、整流板の多孔性シートとして上面及び底面に同一線径、同一目開きのスクリーン紗を使用するが、これに限るものではなく、上面と底面に使用するスクリーン紗の線径或いは目開きを異なるものとしてもよい。この場合、例えば、底面側(枠材に貼付する方)のスクリーン紗の目開きを荒くすることにより、一重の部分と二重の部分の空気の通過抵抗の差をより大きなものとすることができる。また、多孔性シートには、スクリーン紗に代えて連通孔を有する多孔性セラミック板などを使用するようにしてもよい。
(6)上記第1実施形態においては、整流板にスクリーン紗が一重の部分と二重の部分との組み合わせを採用したが、これに限るものではなく、二重の部分と三重の部分との組み合わせ、或いは、一重の部分と三重の部分との組み合わせなど、どのような組み合わせを採用するようにしてもよい。
(7)上記各実施形態においては、給気用及び排気用のフィルタには、HEPAフィルタを使用するものであるが、HEPAフィルタに限るものではなく、ULPAフィルタその他の高性能フィルタをチャンバー内での作業の使用目的に合わせて、適宜選定すればよい。
(8)上記第2実施形態においては、フィルタユニットの交換作業にバッグイン・バッグアウト法は使用していない。しかし、これに限定するものではなく、簡略化したバッグイン・バッグアウト法を利用することは有効である。例えば、フィルタユニットを装着する際に受承部材の下方に予めバッグを装着しておくと、ウェットダウンの際に排気面からの洗浄水の染み出しを捕捉することができる。また、フィルタユニットを取外す際に当該バッグの中に収納することで更に安全性が向上する。
(9)上記第2実施形態においては、給気用ブロワーと排気用ブロワーを停止した状態でフィルタユニットを交換するものである。しかし、これに限定するものではなく、例えば、排気用ブロワーを稼働した状態で交換作業をするようにしてもよい。この場合には、交換作業中に何らかの理由で化学物質等が飛散した場合にも、排気用ブロワーによる吸気によりハウジング内から化学物質等が外部環境に漏洩することを防止できる。この場合には、ハウジングの下流側に他のフィルタを装着しておくことが有効である。
A…アイソレーター装置、B…架台、C…アイソレーター本体、D…作業者、
10、240…チャンバー、11a、11b…隔壁、243…ガラス隔壁、
12、245内部空間、12a、245a…中央空間、12b、245b…周辺空間、
13、14、242…ガラス窓、15、248…グローブ、
18a~18d、262…排気口、
20、250…給気機構、21、251…給気用ブロワー、252…給気用フィルタ、
254…吸気口、22…給気用フィルタユニット、
22b、31a、32a、212…HEPAフィルタ、
23、253…整流板、24…枠体、24a…枠材、24b、26b…貫通口、
25a、25b…スクリーン紗、26…受承部材、
30、260…排気機構、31…排気用一次フィルタユニット、
32…排気用二次フィルタユニット、33…排気用ブロワー、
210…空気清浄用フィルタユニット、211…筒体、212a…フィルタ、
212b…外枠、212c…吸気面、212d…排気面、213…空気排出口部、
214…空気導入口部、215…パッキン、216…蓋体、217…取付口部、
220…ハウジング、221…開閉扉、222…ユニット押具、222a…受承部材、
222b…可動部材、230…電装及び機械室、246…作業用開口部、
247…補助開口部、249…ダクト、415…液体シール、516…ゴムシート。

Claims (11)

  1.  作業室と、
     前記作業室の内部に上方から下方に向かう一方向流の空気を給気する給気手段と、
     前記作業室の下方から前記一方向流の空気を排気する排気手段とを備えるアイソレーター装置において、
     前記一方向流の空気に沿って前記作業室の周壁部に並行に設けられる隔壁と、
     前記隔壁の下端部の下方に当該下端部の幅方向に沿って開口する長手状の排気口とを備えていることを特徴とするアイソレーター装置。
  2.  前記周壁部に対向する他の周壁部に並行に設けられる他の隔壁と、
     前記他の隔壁の下端部の下方に当該下端部の幅方向に沿って開口する長手状の他の排気口とを備えていることを特徴とする請求項1に記載のアイソレーター装置。
  3.  前記排気口は、前記作業室の底壁部に形成されて前記下端部の直下或いは直下より前記作業室の中央寄りに開口していることを特徴とする請求項1又は2に記載のアイソレーター装置。
  4.  前記排気口は、前記隔壁に対して、それぞれ、1つ又は2つ以上の開口部から構成されており、
     前記1つ又は2つ以上の開口部の長手方向の開口長さの総和は、前記下端部の幅方向の長さに対して、50%~100%の割合にあることを特徴とする請求項1~3のいずれか1つに記載のアイソレーター装置。
  5.  前記給気手段は、前記一方向流の空気を形成する整流部材を有して、
     前記整流部材は、複数本の枠材からなる枠体と、この枠体の上面及び底面を被覆するように前記枠材に固着される多孔性シートとを備えており、
     前記枠材は、その上面から底面にかけて貫通する複数の貫通口を具備し、
     前記多孔性シートは、前記枠材に当接して当該枠材に固着される部分において、前記貫通口の開口部であって前記枠材の上面開口部或いは底面開口部のうち、いずれか一方の開口部のみを被覆することを特徴とする請求項1~4のいずれか1つに記載のアイソレーター装置。
  6.  前記多孔性シートは、表裏を連通する無数の細孔を有するスクリーン紗であることを特徴とする請求項5に記載のアイソレーター装置。
  7.  前記整流部材に所定量の空気を供給したときに、当該整流部材を通過して流れる空気において、
     前記上面開口部或いは前記底面開口部のうち前記多孔性シートが被覆して当該多孔性シートが一重となっている部分を通過する空気の流速をV1とし、
     前記多孔性シートが前記枠材に当接することなく当該多孔性シートが二重となっている部分を通過する空気の流速をV2としたときに、
     前記枠材の上面或いは底面の面積に対する前記多孔性シートが被覆する前記開口部の開口率X(%)が下記の式、
        X=(V2/V1)×100
    で示されるように、前記枠材に前記貫通口を開口してなることを特徴とする請求項5又は6に記載のアイソレーター装置。
  8.  前記排気手段は、前記長手状の排気口から排気される前記一方向流の空気の流路に脱着可能に装着された空気清浄用フィルタユニットを備えており、
     前記空気清浄用フィルタユニットは、
     空気を導入する長手状の空気導入口部を設けてなる第1壁部と、前記第1壁部に交差するように形成されて前記空気導入口部から導入された空気を排出する空気排出口部を設けてなる第2壁部とを有する矩形状の筒体と、
     前記空気排出口部の外壁面を構成するように当該空気排出口部に設けられて、前記導入された空気を濾過するフィルタ部材とを備えており、
     この空気清浄用フィルタユニットが前記空気導入口部を前記排気口に対向するようにして前記作業室の外部に装着されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか1つに記載のアイソレーター装置。
  9.  前記空気清浄用フィルタユニットは、
     他のフィルタ部材を備えており、
     前記筒体は、前記第2壁部に対向するように形成されて前記導入空気を排出する他の空気排出口部を設けてなる第3壁部を有して、
     前記他のフィルタ部材は、その排気面において、前記他の空気排出口部の外壁面を構成するように当該他の空気排出口部に設けられて前記濾過された空気を排出するようにしたことを特徴とする請求項8に記載のアイソレーター装置。
  10.  前記空気清浄用フィルタユニットは、
     前記空気導入口部を閉じる脱着可能な蓋体と、
     この蓋体の外周縁部と前記空気導入口部の内周縁部との間に気密的に介装してなるパッキンとを備えていることを特徴とする請求項8又は9に記載のアイソレーター装置。
  11.  前記空気清浄用フィルタユニットは、
     前記空気導入口部の外周縁部から内側に延出されて当該空気導入口部を開閉可能に閉じる複数枚の可撓性シートを有する開閉部材を備えていることを特徴とする請求項請求項8又は9に記載のアイソレーター装置。
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