(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無菌空気流の特にほぼ垂直方向の吹き出しにより汚染に鋭敏な製品の搬送路を遮蔽防護するために長手軸心Ｘと平行に延在する非通気性上方壁部（２）と多孔性下方壁部（３）とにより形成されてこれら壁部の間に無菌空気供給ダクト通路（９）を画定する繊維シース（１）において、長手方向に延在する空気吹出バッグ（４）を備え、該バッグは、無菌空気の低流速の中央吹出流およびその両側で無菌空気の高流速の側方吹出流を生じるように、シースの無菌空気供給ダクト（９）に前記多孔性壁部（３）を介して連通されていると共に、無菌空気流を通過させて吹き出す外部多孔壁（５）によって外側が覆われていることを特徴とする繊維シース。
【請求項２】
吹出バッグ（４）の外部多孔壁（５）が、非通気性壁部（２）の縁部に固定された二つの側方気密ストリップ（６）と、これら側方気密ストリップに隣接する二つの側方スロット（７）により境界付けられた中央多孔領域（８）を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシース。
【請求項３】
多孔性壁部の通気抵抗が吹出空気の流速分布を長手方向で一様とするに充分な程度に高くされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシース。
【請求項４】
多孔性壁部（３）がシース周長の25％〜50％を占めていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシース。
【請求項５】
スロットに対する中央多孔領域の幅の比が10〜100の範囲内にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシース。
【請求項６】
無菌空気流の特にほぼ垂直方向の吹き出しにより汚染に鋭敏な製品の搬送路を遮蔽防護するために長手軸心と平行に延在する非通気性上方壁部と多孔性下方壁部とにより形成されてこれら壁部の間に無菌空気供給ダクト通路を画定する繊維シース（10）において、非通気性上部半シース（11）と無菌空気の低流速の中央吹出流を生じる多孔性下半部シース（12）とによって形成され、前記非通気性上半部シース（11）の両長手縁部（13）が無菌空気の低流速の中央吹出流の両側において無菌空気の高流速の側方吹出流を生じるスカート（14）によりそれぞれ接線方向に延長されていることを特徴とする繊維シース。
【請求項７】
両スカートの長さが互いに等しいことを特徴とする請求項６に記載のシース。
【請求項８】
両スカート（16,17）の長さが互いに異なっていることを特徴とする請求項６に記載のシース。
【請求項９】
ダクト通路内の空気圧25〜1000Paに対し中央吹出流の流速が0.2〜1m/sであり、側方吹出流の流速が0.5〜5m/sであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のシース。
【請求項１０】
請求項６〜８のいずれか１項によるシースで形成され、シース軸心と直角な面で両端部が区切られていることを特徴とする特に繊維性の層流フード。
【請求項１１】
広い作業面（18）用の遮蔽防護装置であって、該作業面（18）の横断縁部（18a）の方向と平行な方向に並設された複数のシース（10）を作業面（18）の上方に備え、各シース（10）は無菌空気供給ダクト通路（９）を画定する非通気性上半部シース（11）と多孔性下半部シース（12）で形成され、各シース（10）の並設両端部に位置する非通気性上半部シース（11）の長手縁部（11a）は作業面（18）の長手縁部（18b）と同等位置でスカート（14）により接線方向に延長されていることを特徴とする遮蔽防護装置。
【請求項１２】
複数のシース（10）が互いに接していることを特徴とする請求項11に記載の装置。
【請求項１３】
各ダクト通路内の空気圧25〜1000Paに対し低流速の無菌空気中央吹出流が0.2〜1m/sの流速を、高流速の無菌空気側方吹出流が0.5〜5m/sの流速を有することを特徴とする請求項11又は12に記載の装置。
【請求項１４】
両スカート（14）の長さが互いに等しいことを特徴とする請求項11〜13のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
両スカート（16,17）の長さが互いに異なっていることを特徴とする請求項11〜13のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
個々のスカート（14,16,17）の長さが作業面（18）とシース（10）の中心軸（Ｘ）との間の高さの50％〜100％の範囲内にあることを特徴とする請求項14又は15に記載の装置。
【請求項１７】
作業面の全幅以上に亘りシース直下に緊張状態の多孔性可撓幕天井が設けられていることを特徴とする請求項11〜16のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、広義には汚染大気中にある作業台における汚染防護方式に関し、更に詳細には作業面上にある汚染に鋭敏な製品を空気中の汚染物質による汚染から遮蔽防護するための装置に関する。
また本発明は、特にほぼ垂直方向の無菌空気流の吹き出しによって汚染に鋭敏な製品の搬送路を防護するシース、即ち、軸方向に平行に延在する非通気性壁部と多孔性壁部とからなる無菌空気供給ダクト通路形成用シースに関する。
本発明はまた、このようなシースを含んで広い作業面の遮蔽防護を行う装置並びに洗浄作用すなわち廃却可能な層流フードにも関する。
空気による汚染から作業台を防護するという課題は、特に農作物産業、製薬産業、或いは病院環境において生じる。
一般的には、係る課題を解決する目的で作業台をクリーンルームと呼ばれる室内に置き、この室内の空気を、その塵埃量が厳格な規制で管理された許容閾値未満となるように濾過処理する。
更に、これらのクリーンルーム内を循環する空気は低温度に調整されることが多い。
このような作業台で作業するスタッフは、装着が困難な特殊衣服を着用しなければならない。
一方、個々の作業台を個別に遮蔽防護することは前述の諸欠点を解決する一つの方法である。
しかしながら、この個別遮蔽防護には、各作業台で作業するスタッフによって空気による汚染に鋭敏な製品が取り扱われなければならないということを考慮に入れる必要がある。
同様に、例えばドアのような機械的防護システムを装備することは望ましいことではなく、というのは、ドアの開閉は無菌状態の維持に矛盾する気流の乱れを生じるからである。先に、空気流のみを用いて無菌空気を閉じ込め状態に保持する遮蔽防護装置を述べたのはこのためである。
そこで、緩慢に吹き出される垂直方向の空気流によって特定容積部分の遮蔽防護を確実にするように意図された閉じ込め装置が開発された。この場合、上記緩慢な空気流の外殻となるのは、前記容積部分の外縁を遮蔽防護する手段となる付加的な二つの高速空気噴射流である。
この形式の遮断防護方式は、種々の実施形態、特に、適切な流速の空気流を発生可能とする拡散グリル付箱型システムを用いて実現可能である。このようなシステムの一例は米国特許第3776121号明細書に述べられている。このシステムは複数の開口を穿った空気出口板を備え、該出口板ではその中央部よりも縁部のほうで非開口部の面積が増加しており、これにより高速空気噴射流で外殻を形成した緩慢な中央空気噴射流を発生させている。
しかしながら、これらの極めて重量のある装置は高価であるだけでなく、特に曲がりくねった経路をたどる搬送ラインに対して遮蔽防護を行うような場合には清浄度を維持することが極めて困難であり、又、設計の自由度も極めて低い。
以上の観点から、本発明は、必要とする気体流を発生可能な一つ以上の繊維シースを採用した遮蔽防護装置を提供するものである。原理的には係る装置は二つのスロットにより両側で長手方向に境界付けられた中央吹出部を備えた繊維シースの形態で提供可能である。
ところで、出願人が実際に確認したところによれば、周長が1.885mでその25％（即ち0.47m）に相当する中央多孔領域をそれぞれ幅15mmの二つのスロット（即ち、両スロットで周長の0.016％）で境界付けたシースでは、或る程度有用な結果は得られるものの、最適の結果は得られないことが判っている。これは、高速空気流と低速空気流との個々の流速がシースに沿って一様ではないことによる。
シース内側の圧力レベルを高めることは可能であるが、その場合はスロットにおける流速があまりにも高くなり過ぎる結果を招いてしまう。実際問題として、多孔性繊維部と長手方向スロットにおける振る舞いの相違は、長大な長さ全域に亘って充分に満足できる結果を達成不能にするものである。
尚、フランス公開特許第2124780号公報には多孔性繊維材料製の無菌空気吹出管を備えた装置が開示されているが、この装置は両側部を無菌空気の高速流で境界付けた低流速の中央部無菌空気流を提供するものではない。
本発明の主目的は前述の諸問題点を解決することにあり、その対象は、中央部で流速が低く且つ両側部で流速の速い無菌空気流の吹き出しを達成可能とするシースにある。
以下の説明において、一般に繊維シースは大部分が繊維製で任意の断面形状寸法を備えたホースを意味するものと理解されたい。本発明によるシースは、プラスチック製部分、特に半剛性部分を含むことができる。
本発明は、請求項１に従って無菌空気流の吹き出しにより汚染に鋭敏な製品の搬送部を遮蔽防護するためのシースに関する。
空気流の全幅はシースの直径とほぼ等しくし、高速流の噴射はこのシース直径の両端部でシースの接線方向とすると共に中央部の低速流と同様に前記シース直径に対して直角方向に向けることが好ましい。
尚、ダクト内圧25〜1000Paにおいて、中央部の低速流の流速は0.2〜1m/sの範囲内とし、両側部の高速流の流速は0.5〜5m/sの範囲内とすることが好ましい。
上記多孔性壁部はシース周長の25〜50％を占めていることが好ましい。
上記吹出バッグの外部多孔壁は、前記非通気性壁部の縁部に固定された二つの側方気密ストリップと、これら側方気密ストリップにそれぞれ隣接する二つの側方スロットで境界付けられた中央多孔領域とを備えることが好ましい。スロットに対する上記中央多孔領域の面積比は10〜100の範囲内とすることが有利である。
多孔性壁部の通気抵抗は、吹出バッグを提供するという目的を考慮して、通過空気の流速分布を長手方向で一様とするに充分な程度に高くする。
本発明は、請求項６による繊維シースにも関する
これらのスカートは互いに長さが等しくてもよい。
本発明の一つの実施形態ではこれらのスカートは互いに長さが異なっている。この場合、防護領域内へのアクセスは、好ましくは短かい方のスカートのある側から行われる。この形式のシースは、限られた容積部に対する遮蔽防護手段を形成する目的にも使用可能である。これは、このように形成されたシースを軸方向両端部でシース軸線に直角な面によって区切れば、主要部を洗浄可能な従来の層流フードと同様のものが得られることになるからである。
本発明はまた広い作業面向けの遮蔽防護装置も提供し、この装置は作業面上方で該作業面の横断縁部の向きと平行な方向に並設された複数本のシースを備え、各シースは無菌空気供給ダクト通路を画定する非通気性上半部シースと多孔性下半部シースとで形成され、各シースの並設両端部では非通気性上半部シースの長手縁部が作業面の長手縁部と同等位置でスカートにより接線方向に延長されている。
従って、本発明による係る装置では、より高速に吹き出される無菌空気流によって両側部が境界付けられた無菌空気の緩慢な中央吹出流によって広い作業面を遮蔽防護することが可能となり、この場合、無菌空気流の吹き出しは作業面にほぼ直角に当たる方向に発生される。このような装置を設備するコストは従前の箱型装置の場合に比べて約1/6以下である。
更に本発明による繊維シースを有する装置は、シースに対する無菌空気の供給源をシースから離れた箇所に設置できるので、単純にシースを切り離すことで有利に清浄化可能である。従って、シースの切り離しは必ずしも無菌空気供給源の切り離しを伴う必要がない。これに対して、従来装置では空気供給ファン自体が上流側に予備フィルターを装備し、しかも下流側に最終フィルターを装備しているので、フィルターだけを切り離すことはできない。
加えて、本発明による繊維シースを備えた装置では、温度と相対湿度をそれぞれ制御した無菌空気を作業面上に分配可能であることも有利な点である。
以下、本発明を添付図面により詳述する。
図１は、本発明による第１の実施形態の模式縦断面図である。
図２は、本発明による第２の実施形態の模式縦断面図である。
図３は、本発明による第３の実施形態の模式縦断面図である。
図４は、本発明による複数のシースを備えた装置の一実施形態の模式側面図である。
図５は、図４に示した装置の模式正面図である。
図６は、本発明による複数のシースを備えた装置の別の実施形態の模式正面図である。
図１に示す本発明による遮蔽防護装置の第１の実施形態においては、無菌空気が供給されるダクト通路９を囲む繊維シース１は、一部が開いた周面部を形成する非通気性即ちプラスチックフィルム製繊維からなる非通気性壁部２と、その開いた部分を覆う多孔性壁部３とを備え、この多孔性壁部の外面は外部多孔壁５によって覆われて間に長手方向に連通する空気吹出バッグ４が形成されている。この外部多孔壁５は、非通気性壁部２の両縁に固定された二つの側方気密ストリップ６と、該ストリップ６に隣接する二つの側方スロット７で境界付けられた中央多孔領域８とを備えている。このようなシースはコンベヤー18の上方に配置される。
このように構成された吹出バッグは、長手方向への空気流の分配の制約を取り除くものである。
例えば直径600mmのシース、即ち周長が1.885mのシースの場合、多孔性壁部３は周長の25％、即ち0.47mの円弧部分を占める。この場合、スロットは幅５〜10mmであり、中央多孔領域８は幅300mmである。
この構成の装置によれば、両側を二つの高速空気流で境界付けた低速空気流を中央多孔領域から吹き出すことが可能となる。
図２に示した第２に実施形態においては、シース10は非通気性上半部シース11と多孔性下半部シース12で形成されている。シース周長は同様に1.885mである。非通気性上半部シース11の両縁部13はそれぞれ接線方向に延長されてスカート14となっており、両側のスカートは互いに長さが等しくなっている。
半周部分（下半部シース12）が多孔性であるので、縦向きに吹き出される空気流は結果的に符号15で示す流速分布となる。
図３に示す実施形態では、図２に示したのと同じシースが長さの異なる二つのスカート16、17で境界付けられている。この場合の装置は、シース軸線と直角な図示しない面で両端を区切って考えると、従来から知られている使用後に洗浄又は廃却可能な層流フードと同様となる。
スロット無しの場合、多孔性壁部には長手方向の流速分布を良好にするために通気抵抗の高い材質の繊維材が選択される。
スカートはプラスチックフィルム材で作成可能であり、各スカートは下端縁部にステンレス鋼の棒条体を装着して安定されればよい。
本発明による装置で一般的に達成可能な流速レベルは、25〜1000Paのダクト内空気圧に対して中央部領域（低流速）で0.2〜1m/s、両側の高速噴射は0.5〜5m/sである。
図４及び図５に広い作業面18向けの遮蔽防護装置を示す。
ここで、作業面18の有効幅ｌは約1.20mである。
本装置は、作業面18の上方において、作業面18の横断縁部18aの方向と平行な方向Ｘに隣接して並設されている複数の繊維シース10を備えている。この場合、作業面全体の有効幅を覆うために繊維シース10は三本である。
勿論、本発明による装置では、これより大きな幅の作業面に対してその前記縁部18aに平行な方向Ｘに並設された三本以上のシースを装備することも可能である。
各シース10は、長手軸心X'を有する管状の無菌空気供給ダクト通路９を画定する非通気性上半部シース11および多孔性下半部シース12によって形成されている。
非通気性上半部シースを形成するための繊維材料は、例えば５〜10μｍのメッシュ開口孔寸法を有するポリエステル繊維製布帛である。また、多孔性下半部シース用の繊維材料は、例えば15〜30μｍのメッシュ開口孔寸法を有するポリエステル繊維製布帛である。
シース10は、作業面の全長（本例の場合3.50m）に亘って作業面の長手縁部18bと平行に長手方向へ延在されている。
図４及び図５から判るように、並設配列の両端に位置する二つのシース10では、それぞれの非通気性上半部シース11の最外側縁部に、作業面18の長手縁部18bに対応する位置で接線方向下方に延在するスカート14が形成されている。これら二つのスカート14は、並設配列の両端位置で作業面18に対してほぼ直角に延在している。特に図５に示されている実施形態では両側のスカート14は互いに長さが等しくなっており、この場合のスカート14の長さh'は、作業面19とシース10の中心軸Ｘとの間で作業面に直角に取った高さｈにほぼ対応している。
勿論、図６に示す別の実施形態に従って両側のスカートを長さの異なるものとしても良く、この場合、スカート16はスカート17より短かくなっており、この短いほうのスカートは、作業面19とシース10の中心軸Ｘとの間の前記高さｈのほぼ50％に相当する長さh"で延在している。
一般的に言えば、各スカートの長さは、作業面とシースの中心軸との間の高さの50％〜100％にすればよい。
これらのスカートは、装置の一方の側に居るオペレーターが作業面上で何が起きているかを視認できるように、プラスチック、好適には透明プラスチックで作られる。
スカート16は、その長さh"がシース中心軸と作業面間の高さよりも短いので、オペレータは作業面18上での手作業を能率良く実行可能である。
図４〜図６に示されていることから判るように、各シースは複数の垂直懸架支持体3'を介して装置のパイプ構体2'から吊持されており、本例では各シース10の全長に沿ってそれぞれ三つずつの垂直懸架支持体3'が均等に分散配置されている。これらシース10内には供給源装置1"から送気ダクト1'を介して無菌空気が供給され、各シース内のダクト通路における空気圧力は25〜1000Paである。
このようにして、図４〜図６に示した装置から吹き出される無菌空気の流速分布は、中央吹出流では0.2〜1m/sの比較的低流速、その両側の側方空気流では0.5〜5m/sの比較的高流速を呈するようになっている。
広い作業面を遮蔽防護するための本装置の有利な特徴によれば、作業面の全幅以上に亘ってシースの直下位置に緊張状態の多孔性可撓幕による天井（図示しない）を設けることもできる。これは、隣接シース間の接合部における空気吹出流速の幾分の増加を減衰させ、且つ作業面の中央部において平坦な吹出流速分布を得るための特に有利な利点である。
このような緊張状態の可撓性の天井は、並設配置の両側端部に位置する二つのシースのそれぞれ外側の長手縁部から垂下するスカートで装置の両側縁を覆った実施形態に有利に適用でき、それにより両側縁での空気流の効果を制限し、圧力損失を減少させることができる。シース直下位置でこのような緊張状態の多孔性可撓幕の天井を使用することにより、そこから吹き出される無菌空気流の最適な制御が可能となる。
図４〜図６に示した装置において、空気の品質を検査する目的で作業面の異なる複数の箇所にて作業面上方で空気をサンプリングした。具体的には作業面から50mmの位置と150mmの位置を空気サンプリング点とした。0.5μｍを越える直径の汚染、即ち塵埃粒子を計数したところ、採取された空気中の大径粒子（直径＞５μｍ）の数は１立方フィート当たり100個未満であり、従って本装置で防護された作業面上の空気の品質は良好であることが確認された。即ち、この空気の品質は米国規格FS209Eによるクラス100である。これに対して、この作業面が位置する部屋内の周囲空気における粒子測定結果では、周囲空気には大径粒子の数は１立方フィート当たり1000以上の多数個に達し、これはFS209E規格によればクラス100,000に相当する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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