(57)【要約】【課題】  製造装置に容易に着脱することができる排気装置を提供する。【解決手段】排気装置１００は、製造装置２２０の開口部を収容する空間を定める側面１０８と上面１０４及び下面１０６を有するハウジング１０２と、ハウジング１０２に取り付けられた給気ダクト１１４と、排気ダクト１１６と、グローブ１２２と、パスバックス１２６とを有し、ハウジング１０２が、ヒンジ１２８により連結された第１半割れ１０２Ａと第２半割れを１０２Ｂで構成される。【選択図】  図５
2011194279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造装置の開口部を収容する空間を定める側面と上面及び下面を有するハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられた給気ダクトと、排気ダクトと、グローブと、パスバックスとを有する排気装置であって、
前記ハウジングが、前記側面に設けられたヒンジにより連結された第１半割れと第２半割れを含む排気装置。
【請求項２】
請求項１記載の排気装置であって、前記上面及び下面は伸縮性の高分子樹脂で構成され、前記上面及び下面は前記製造装置と密着する開口を有する排気装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の排気装置であって、前記上面に、前記製造装置を保持するステー、又は前記製造装置を昇降する昇降装置をさらに有する排気装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか記載の排気装置であって、前記給気ダクト及び／又は前記排気ダクトにＨＥＰＡフィルタ又はＵＬＰＡフィルタを取り付けた排気装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか記載の排気装置であって、前記ハウジングに取り付けられた散水管、及び排水管をさらに有する排気装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか記載の排気装置であって、前記ハウジングを正又は負に荷電する装置をさらに有する排気装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか記載の排気装置であって、前記ハウジングに取り付けられたキャスターをさらに有する排気装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか記載の排気装置であって、前記製造装置が円柱形状であり、前記製造装置が軸方向に開放する排気装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか記載の排気装置であって、前記ハウジングの空間内に工具又は及び清掃具をさらに有する排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排気装置に関し、特に、製造装置に着脱可能な排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノマテリアルは、その組成単位が小さく、表面積の増大、電磁気的物性の変化、結晶材料では硬度が増す等、ナノレベルでの微細化が、特有の物性を示すことが知られている。したがって、ナノマテリアルは、エレクトロニクス分野を始め、産業機械や自動車、化粧品等の幅広い分野において高機能材料として欠くことのできないキーマテリアルとなっている。
【０００３】
ナノマテリアルとして、カーボンナノチューブ、フラーレン、金属酸化物ナノ粒子などが知られている。これらの材料に対し、特有の用途、製造方法、市場が形成されており、市場規模は年々増加している。新素材の開発のための研究開発が積極的、国際的に進められている。
【０００４】
一方、ナノマテリアルの表面積や組成、形状など新たな機能が付加されることから、人が暴露した際の有害性が懸念されている。これに合わせて、リスク評価、毒性に関する研究が進められている。マウスによる暴露実験では影響を及ぼすとの研究報告も発表されている。このような背景から、厚生労働省は「ナノマテリアルに対する暴露防止等のための予防的対応について」を平成２１年３月３１日に発出し、ナノマテリアル製造メーカや、ナノマテリアル研究機関のその対応を求めている。
【０００５】
その対策としては、局所排気装置、プッシュプル型換気装置の設置、グローブバッグの使用などを求めている。
【０００６】
例えば、特許文献１は、効率よく局所排気を行なうため、吸気ダクトの吸気口に、吸気エネルギー自体により円筒状のエアーカーテン発生装置を備える局所排気装置を開示する。特許文献２は、作業スペースを大きくするため、作業台後部に排気フードと一体化した開口部を有する排気フード付き作業台を開示する。特許文献３は、樹脂で被覆された導線からなるメッシュフィルタを備える粒子捕獲装置を開示する。粒子の跳ね返りを防止し、付着効率を高めるため、導線によりメッシュフィルタを加熱することで、樹脂を軟化させ、メッシュフィルタの粘着力を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−３４１６３９号公報
【特許文献２】特開平９−１０５５４３号公報
【特許文献３】特開平９−２７６７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ナノマテリアル等の新規材料の開発においては、一般的に複数の製造実験装置が使用される。したがって、製造実験装置に排気装置を設置することが必要となる。
【０００９】
しかしながら、特許文献１〜３の排気装置は固定されて使用されるため、各製造実験装置に排気装置を設置することとなり、コスト的に問題がある。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、製造実験装置に着脱することができる排気装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明の排気装置は、製造装置の開口部を収容する空間を定める側面と上面及び下面を有するハウジングと、前記ハウジングに取り付けられた給気ダクトと、排気ダクトと、グローブと、パスバックスとを有する排気装置であって、前記ハウジングが、前記側面に設けられたヒンジにより連結された第１半割れと第２半割れを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、製造装置の開口部を収容するハウジングがヒンジにより連結された第１半割れと第２半割れで構成される。ハウジングが半割れするので、排気装置を製造装置に着脱自在で設置することが可能となる。複数の製造装置に対し、その数より少ない排気装置で対応することができ、コスト負担が軽減される。
【００１３】
本発明の排気装置は、前記発明において、前記上面及び下面は伸縮性の高分子樹脂で構成され、前記上面及び下面は前記製造装置と密着する開口を有することが好ましい。製造装置に接する上面及び下面が伸縮性の高分子樹脂で構成されるので、製造装置の開口部に機密性の高い空間を形成することができる。
【００１４】
本発明の排気装置は、前記発明において、前記上面に、前記製造装置を保持するステー、又は前記製造装置を昇降する昇降装置をさらに有することが好ましい。製造装置からの製品の取り出しを容易にする。
【００１５】
本発明の排気装置は、前記発明において、前記給気ダクト及び／又は前記排気ダクトにＨＥＰＡフィルタ又はＵＬＰＡフィルタを取り付けることが好ましい。これにより、排気装置外へのナノマテリアルの排出を制限することができる。
【００１６】
本発明の排気装置は、前記発明において、前記ハウジングに取り付けられた散水管、及び排水管をさらに有することが好ましい。ハウジング内の空間を清掃することができる。
【００１７】
本発明の排気装置は、前記発明において、前記ハウジングを正又は負に荷電する装置をさらに有することが好ましい。正又は負電荷機能によって、ハウジング内面に、例えばナノ粒子等と付着させることができる。これによりハウジング内のメンテナンスが容易となる。
【００１８】
本発明の排気装置は、前記発明において、前記ハウジングに取り付けられたキャスターをさらに有することが好ましい。排気装置を容易に移動することができる。
【００１９】
本発明の排気装置は、前記発明において、前記製造装置が円柱形状であり、前記製造装置が軸方向に開放することが好ましい。製造装置が円柱形状であり、軸方向に開放する場合、前記排気装置を好適に使用することができる。
【００２０】
本発明の排気装置は、前記発明において、前記ハウジングの空間内に工具又は及び清掃具をさらに有することが好ましい。ハウジングにより製造装置の開口部を囲った状態で、ハウジング内又は製造装置をメンテナンスすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の排気装置は、ハウジングがヒンジにより結合された第１半割れと第２半割れを含んでいるので、製造装置に容易に着脱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】製造装置の概略構成図。
【図２】排気装置の概略構成図。
【図３】排気装置の半割れ状態の概略構成図。
【図４】ＣＮＴの製造フロー。
【図５】製造装置に排気装置を取り付けた状態の概略構成図。
【図６】製造装置に排気装置を取り付けた状態の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行なうことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。したがって、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。また、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を含む範囲を意味する。
【００２４】
図１は、ナノマテリアル、例えばカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を製造するための製造装置の一例を示す。製造装置１０は、炉１２と、炉１２に接続されたマイクロ波電源１４を備える。炉１２の上部に原料ガスを供給するためのガス導入管１６が設けられる。さらに炉１２の上部に電極１８が設置される。炉１２の下部には、均熱板２０が設置され、均熱板２０上に基板２２がマウントされる。電極１８と基板２２の間には網２４が設置される。
【００２５】
次に、基板２２上にＣＮＴを成膜する方法を説明する。最初に、６００℃の炉１２内にガス導入管１６から原料ガスが供給される。マイクロ波電源１４からマイクロ波が炉１２内に照射される。これにより原料ガスがプラズマ状態となり、基板２２上にＣＮＴが成膜される。基板２２上に触媒金属を設け、ＣＮＴを成膜するのが好ましい。基板２２上にＣＮＴが成膜された後、炉１２が上下に移動し、炉１２の内部が開放される。均熱板２０上の基板２２が炉１２から取り出される。
【００２６】
次に、ＣＮＴが成膜された基板を製造装置から取り出す際に使用される排気装置について図２を参照して説明する。排気装置１００は、内部空間を画定する略円柱状の形状を有するハウジング１０２を備える。ハウジング１０２の中心軸は上下方向に延びる。ハウジング１０２は上面１０４、下面１０６、側面１０８を備える。上面１０４、下面１０６は伸縮性の高分子樹脂で構成される。例えば、高分子樹脂として高分子ウレタン、弾性ゴム等を使用することができる。上面１０４、下面１０６は側面１０８を構成するフレーム部材に取り付けられる。上面１０４、下面１０６は、その中央部にそれぞれ開口１１０、１１２を有する。
【００２７】
側面１０８には給気ダクト１１４及び排気ダクト１１６が設置される。さらに、給気ダクト１１４の給気口及び排気ダクト１１６の排気口には、ＨＥＰＡ又はＵＬＰＡ等のフィルタ１１８，１２０が取り付けられる。排気よりナノマテリアルを除塵するためである。
【００２８】
側面１０８には、グローブ１２２が取り付けられる。したがって、外部からグローブ１２２を介してハウジング１０２内の作業を行なうことができる。側面１０８のグローブ１２２間には透明の窓１２４が設けられる。窓１２４から内部を視認しながら、ハウジング１０２の中の作業を行なうことができる。側面１０８について、窓１２４はガラス、透明樹脂等の材料で形成され、それ以外の部分はＳＵＳ、非帯電性の材料、アースを取った材料で形成される。
【００２９】
側面１０８には、パスボックス１２６が設けられる。ハウジング１０２の内部の製品を、パスボックス１２６を介して取り出すことができる。パスボックス１２６はハウジング１０２に面する内扉と、外気に面する外扉を有する。ハウジング１０２内からパスボックス１２６に製品を移動するときは、外扉を閉め、内扉を開ける。パスボックス１２６から製品を外部に取り出すときは、外扉を開けて、内扉を閉めて行なう。製品の取り出しは、製品を回収ボックスに収容した後、パスボックス１２６を経由して取り出すこともできる。
【００３０】
ハウジング１０２は、側面１０８に設けられたヒンジ１２８により連結された第１半割れ１０２Ａと第２半割れ１０２Ｂで構成される。第１半割れ１０２Ａの取付部１３０と第２半割れ１０２Ｂの取付部１３２とをネジ固定等することで、第１半割１０２Ａと第２半割れ１０２Ｂとは相互に固定される。
【００３１】
ハウジング１０２の上面１０４に散水管１３４が取り付けられる。散水管１３４から、例えば水を散布することにより、ハウジング１０２の内部を洗浄することができる。また、ハウジング１０２の下面１０６には排水管１３６が取り付けられる。ハウジング１０２の内部を洗浄した水等が排水管１３６を介して外部に排出される。
【００３２】
ハウジング１０２の上面側に、側面１０８を構成するフレーム部材から中心側に伸びるステー１３８を備える。このステー１３８により製造装置を保持することができる。さらにハウジング１０２の上面側に昇降装置（不図示）を設けることで、製造装置を昇降することができる。
【００３３】
一方、ハウジング１０２の下面側には、下部にキャスター１４０を有する脚部１４２が取り付けられる。キャスター１４０付きの脚部１４２により排気装置１００を移動することができる。
【００３４】
図３は、排気装置の半割れ状態を示す概略構成図である。なお、図２と同様の構成には同様の符号を付して説明を省略する場合がある。説明のため図２に示される構成の一部を省略する場合もがある。
【００３５】
図３に示すように、ハウジング１０２は、ヒンジ１２８により第１半割れ１０２Ａと第２半割れ１０２Ｂに分割される。図示しないが、第１半割れ１０２Ａと第２半割れ１０２Ｂの少なくとも一方に工具や清掃具が準備される。
【００３６】
次に、上述の排気装置を利用したＣＮＴ製造フロー及び製品回収のステップを、図４を参照して説明する。図４のＣＮＴ製造フローに示されるように、図１の製造装置を利用して基板上にＣＮＴが成膜される（気相合成）。次に、製造装置から基板が回収される（基板回収）。次に、未反応の原料等の不純物の除去を行なう（分離精製）。次いで、精製したＣＮＴを回収し、重量を測定する（秤量）。最後の製品が梱包される（梱包）。
【００３７】
次に、基板回収のステップを図３〜図５を参照して詳細に説明する。基板回収ステップでは排気装置が、図３に示すように半開きの状態とされる（ステップ１）。次に、図５に示すように、半開きであった排気装置１００が閉じられ、円筒形状の製造装置２００の開放部がハウジング１０２により囲われる。製造装置２００の開放部がハウジング１０２で画定される空間内に密閉される（ステップ２）。なお、上部２００Ａのフランジと下部２００Ｂのフランジをボルトで固定することにより、製造装置２００の上部２００Ａと下部２００Ｂは密着固定されている。
【００３８】
ハウジング１０２の上面１０４と下面１０６が伸縮性の高分子材料で構成されるので、製造装置２００の開放部の上部２００Ａと下部２００Ｂが上面１０４と下面１０６とに密着する。これによりが製造装置２００の開放部が上面１０４と下面１０６によりシールされる。
【００３９】
次いで、ハウジング１０２内面が清掃される。清掃は、清浄エア置換、加湿、拭き取りの手順で行なわれる（ステップ３）。清掃は、ハウジング１０２の内部の準備された清掃用具を使用して行なわれる。ハウジング１０２の窓１２４から内部を視認しながら、清掃が行なわれる。
【００４０】
製造装置２００の上部２００Ａと下部２００Ｂを分離するため、上部２００Ａのフランジのボルトが取り外される。ハウジング１０２の窓１２４から内部を視認しながら、ボルトが取り外される（ステップ４）。次いで、ハウジング１０２に設置された密封ボックス内にボルト、工具、清掃用具を収容する（ステップ５）
次いで、図６に示すように、製造装置２００の上部２００Ａが図示しない昇降装置により上昇される（ステップ６）。既に、ハウジング１０２内部は給気ダクト１１４よりエアが供給され、排気ダクト１１６からナノ粒子が含むエア排出される。このように製造装置２００の開放部がハウジング１０２の空間に密封されているので、作業を行なう作業員がナノ粒子等を暴露することを防止することができる。
【００４１】
次いで、製造装置２００から基板が取り出される（ステップ７）。次いで、基板が回収ボックスに収容される（ステップ８）。次いで、基板を収容した回収ボックスがパスボックス１２６を経由して系外へ搬出される（ステップ９）。次いで、製造装置の上部が昇降装置により下降される（ステップ１０）。
【００４２】
製造装置２００の上部２００Ａと下部２００Ｂを固定するため、上部２００Ａのフランジのボルトが取り付けられる。ハウジング１０２の窓１２４から内部を視認しながら、ボルトが取り付けられる（ステップ１１）。次に、ハウジング１０２内面が清掃される。清掃は、清浄エア置換、加湿、拭き取りの手順で行なわれる（ステップ１２）。清掃は、ハウジング１０２の内部の準備された清掃用具を使用して行なわれる。ハウジング１０２の窓１２４から内部を視認しながら、清掃が行なわれる。次に、排気装置１００が半開きされ、製造装置２００から取り外される（ステップ１３）。取り外された排気装置１００を移動し、別の製造装置に取り付けられる（ステップ１４）。
【００４３】
その他、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行なうことができる。本実施の形態では、上下に分離して開放する製造装置を例にして、中心軸が上下方向に延び、左右に半開きする排気装置を例に説明した。左右に分離して開放する製造装置の場合、上記の排気装置の中心軸を水平に向けて、上下に半開きする排気装置としてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０…製造装置、１２…炉、１４…マイクロ波電源、１６…ガス導入管、１８…電極、２０…均熱板、２２…基板、１００…排気装置、１０２…ハウジング、１０２Ａ…第１半割れ、１０２Ｂ…第２半割れ、１０４…上面、１０６…下面、１０８…側面、１１４…給気ダクト、１１６…排気ダクト、１２２…グローブ、窓…１２４、１２６…パスボックス、１２８…ヒンジ、２００…製造装置、２００Ａ…製造装置上部、２００Ｂ…製造装置下部
【図１】
2011194279.tif 000003
【図２】
2011194279.tif 000004
【図３】
2011194279.tif 000005
【図４】
2011194279.tif 000006
【図５】
2011194279.tif 000007
【図６】
2011194279.tif 000008