(57)【要約】      （修正有）【課題】必要以上の動力を使用せず効率的な排気を実現する。【解決手段】１は底付き筒状の形状容器、２は吸引口、３はダンパー、４はフレキシブルホース、５はダクト、６は排液瓶、７は給液瓶、８は高速液体クロマトグラフ（例えばＧＰＣ）、９は天井、１０は作業台を示す。側面に吸引口２を有する底付き筒状の形状容器１に排液瓶６をセットすることにより、ＧＰＣ８測定中に排液瓶６から発生した有害な有機溶剤のガスの排液瓶６から外部環境への漏洩を防止することが可能となる。また、底付き筒状の形状容器１が作業台１０下側の床面にあり、同容器１側面の吸引口２につないだフレキシブルホース４を接合したダクト５が作業台１０奥側の床面にあることにより、目の前あるいは頭上にフレキシブルホース４がないため、触ったり引っ掛けたりすることがなくなり、作業性が向上する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底付き筒状の形状容器の下方に少なくとも１個ある吸引口につないだフレキシブルホースと同ホースが接合したダクトを含む有害ガス排気装置。
【請求項２】
前記底付き筒状の形状容器の側面あるいは底面のいずれかに少なくとも１個の吸引口がある請求項１に記載の有害ガス排気装置。
【請求項３】
前記底付き筒状の形状容器の材質が有機溶剤に耐性である金属、セラミックス、プラスチック、木材のいずれかである請求項２に記載の有害ガス排気装置。
【請求項４】
前記底付き筒状の形状容器の側面に存在する吸引口の設置場所が同容器の底面から    １０ｍｍ〜１００ｍｍ、吸引口の直径が２５ｍｍ〜１００ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載の有害ガス排気装置。
【請求項５】
前記底付き筒状の形状容器の底面に存在する吸引口の設置場所が同容器の底面ふちから１０ｍｍ〜１００ｍｍ、吸引口の直径が２５ｍｍ〜１００ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載の有害ガス排気装置。
【請求項６】
前記ダクトが前記底付き筒状の形状容器の底面に対して上方、同一平面上、下方のいずれかの位置にある請求項４又は請求項５に記載の有害ガス排気装置。
【請求項７】
前記ダクトが前記底付き筒状の形状容器の底面に対して同一平面上の位置にある請求項６に記載の有害ガス排気装置。
【請求項８】
前記下方の位置が作業台内部である請求項７に記載の有害ガス排気装置。
【請求項９】
高速液体クロマトグラフ、あるいは真空乾燥器のいずれかに対して使用する請求項８に記載の有害ガス排気装置。
【請求項１０】
請求項１〜９に記載のいずれかの有害ガス排気装置を用いる有害ガス排気方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機溶媒の揮発に起因する臭気が発生する作業環境において、必要以上の動力を使用せず空気より重い有害な有機溶剤のガスや二酸化炭素の揮散を防止し、労働環境への配慮、即ち、作業者の健康と安全を確保すると共に作業性を向上させる局所排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速液体クロマトグラフ（Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ）、例えば、ゲル浸透クロマトグラフ（Ｇｅｌ  Ｐｅｒｍｅａｔａｔｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ：ＧＰＣ、以下ＧＰＣと略す）は、有機溶剤、例えば、テトラヒドロフラン（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ：ＴＨＦ、以下ＴＨＦと略す）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド(Ｎ，Ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ：ＤＭＦ、以下ＤＭＦと略す)、クロロホルム、o−ジクロロベンゼン(１，２−ＤＩＣＨＬＯＲＯＢＥＮＺＥＮＥ:ＯＤＣＢ、以下ＯＤＣＢと略す)等を溶媒（移動相）に用いることが多いため、有機溶剤の揮発源を囲う形状である囲い式フード内、具体的には卓上型フード内に設置し、同装置から発生する有害な有機溶剤のガスを強制的に大気へ放出し作業者が吸引等しないようにすることが主流である。これらフード内において、同装置全体、給液瓶と排液瓶が同じ空間内に収まるため、「全体排気」と称される。
【０００３】
ＧＰＣの検出器、例えば、紫外線可視検出器、蛍光検出器あるいは示差屈折率検出器等は、使用環境条件が原因で生じるゆらぎによりベースラインに乱れが生じる。したがって、常に気流が存在し温度変化が生じる「全体排気」は排気設備として最適であるとは言い難い。
【０００４】
そのため、測定精度を上げるために、ＧＰＣの設置場所として、「全体排気」である囲い式フード内ではなく、「局所排気」である傘型フード、フレキシブルホースが用いられる場合がある。この場合、同装置の検出器に温度変化が生じることはなく、したがって、ベースラインに乱れは見られない。
【０００５】
傘型フード、フレキシブルホースは、それらの構造上、上方にダクトが接続され上方排気するのが一般的である。しかし、空気より重い有害な有機溶剤のガスや二酸化炭素の揮散を防止するために上方排気するのは、明らかに理屈に反するものである。上方排気の場合は、排気に必要以上の動力を使用する上に、空気より重い有害な有機溶剤のガスや二酸化炭素が揮散する危険もある。揮散すると、換気のない下方空間へ時間に比例して、有害な有機溶剤のガスや二酸化炭素が蓄積し、同装置の作業者ばかりではなく同装置が設置されている環境内で作業を行う作業者の健康と安全にまで悪い影響を与える。
【０００６】
局所排気装置について、発生する蒸気、ガスまたは粉塵が上方あるいは下方空間へ移動するものであっても外部に揮散することなく、排気する装置が示されている（例えば、特許文献１参照。）。具体的には、天井部あるいは作業面側上部に存在するフィルターつき送風機を設置することで、薬液処理槽等の製造装置が収納された四方側面および底面の全面に排気口を有する凹部に対して、垂直あるいは横向きの気流を作り製造装置から発生する蒸気、ガスまたは粉塵の上昇が抑制されるようにするものである。したがって、下方空間へ移動する、即ち、空気よりも重い蒸気、ガスまたは粉塵に対しては、必要以上の動力を使用する。また、本装置は、大がかりな装置のため、設置場所、移動および操作に対して制限が生じる。
【０００７】
また、大気中に汚染物質を飛散させることなく、作業場内の汚染空気を換気できるようにした作業場の換気設備が示されている（例えば、特許文献２。）。具体的には、発生した汚染物質は、その空気汚染源に隣接させた吸込口から回収され、排気ファンの送風力によって捕集され、ダクト設備の延長上に存在する塵埃処理装置によって、汚染物質が取り除かれた後、最終的に屋外へ排出するものである。更に、ダクト部には、任意の方向にある仮設ダクトの接合が可能であり、かつ、ダクト内に収納可能な設備を持たせることで設置容易性と作業員や機器・資材の通路性、搬入性を阻害しない設備が提供されている。しかし、本設備の吸込口は特定のスペースからではなく隣接している開放系にある空気汚染源が捕集対象となるため、必要以上の動力を使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０８−２１９５１２公報
【特許文献２】特開平０１−１６９２５３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上に述べた局所排気装置あるいは作業場の換気設備では、フィルター付き送風機を設置し垂直あるいは横向きの気流を作ることで、あるいは吸込口の捕集の対象が隣接している開放系からであるため、必要以上の動力を使用する。また、ダクトが作業者の頭上にあるため、空気より重い有害な有機溶剤のガスや二酸化炭素の排気には、必要以上の動力を使用するうえに作業スペースも限定される。更に同装置あるいは同設備は、大がかりなもののため、設置場所、移動および操作に対して制限がかかると共に作業を行う場所に限定が生じる。
【００１０】
本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、必要以上の動力を使用せず効率的な排気の実現および作業性の向上を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するために、有害な有機溶剤のガスや二酸化炭素の揮散原因に絞って対応したものである。有害な有機溶剤のガスや二酸化炭素の発生箇所、高速液体クロマトグラフにおいて、有害な有機溶剤のガスの揮散原因は排液瓶に由来することが明らかなため、底付き筒状の形状容器内に同排液瓶を入れ、同容器の下方に少なくとも１個ある吸引口につないだフレキシブルホースと同ホースが接合したダクトを含む有害ガス排気装置である。
【００１２】
高速液体クロマトグラフとは、ゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）、ゲルろ過クロマトグラフ（Ｇｅｌ Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ：ＧＦＣ）、イオンクロマトグラフ、順相系液体クロマトグラフ、逆相系液体クロマトグラフ、および超臨界流体クロマトグラフである。
【００１３】
底付き筒状の形状とは、底があり側面が覆われているものであればよく、好ましくは円柱状（円筒状）、角柱状、直方体状であり、特に好ましくは円柱状（円筒状）である。
【００１４】
底付き筒状の形状容器の大きさは、有害な有機溶剤のガスや二酸化炭素の発生箇所自体を入れることができる大きさであればよく、好ましくは容量が３Ｌ〜５０Ｌ、特に好ましくは５Ｌ〜３０Ｌである。
【００１５】
また、底付き筒状の形状容器は簡単に加工できるものであれば特に限定されるものではない。材質については、適当な強度と有機溶剤に耐性であればよく、金属、セラミックス、プラスチック、木材などいずれも用いることができる。金属として、具体的にはスチール、ステンレス鋼、アルミニウムなどが挙げられいずれも用いることができる。セラミックスとして、具体的には陶磁器、ガラスなどが挙げられいずれも用いることができる。プラスチックとして、具体的には有機溶剤に耐性であるプラスチックであるポリプロピレン、ポリエチレン等のポレオレフィン系のプラスチック、アセタール、フッ素樹脂などが挙げられいずれも用いることができる。更に、有機溶剤に耐性でないプラスチックである塩化ビニル、アクリロニトリルとブタジエンとスチレンの共重合ポリマーであるＡＢＳ樹脂、ポリカーボネイトおよびポリスチレンなどであっても有機溶剤に耐性であるフッ素樹脂などで表面被覆されたものであればいずれも用いることができる。また、木材に関しては、フッ素樹脂などで表面被覆されたものであれば木材の種類に問わずいずれも用いることができる。
【００１６】
底付き筒状の形状容器に存在する吸引口の個数は特に限定されないが少なくとも１個は必要である。
【００１７】
底付き筒状の形状容器下方に存在する吸引口の設置場所は下方であればいずれでもよい。好ましくは側面あるいは底面であり、特に好ましくは側面である。底面における場所は、同容器の底面ふちから１０ｍｍ〜１００ｍｍであり、好ましくは２０ｍｍ〜９０ｍｍ、更に好ましくは２０ｍｍ〜８０ｍｍである。側面における場所は、同容器の底面から１０ｍｍ〜１００ｍｍであり、好ましくは２０ｍｍ〜９０ｍｍ、更に好ましくは２０ｍｍ〜８０ｍｍである。同吸引口の直径は、２５ｍｍ〜１００ｍｍであり、好ましくは３０ｍｍ〜９０ｍｍ、更に好ましくは４０ｍｍ〜７０ｍｍであり、同直径は吸引口の設置場所がいずれであっても変わらないものとする。
【００１８】
フレキシブルホースとは、曲げることが可能で有機溶剤のガスに耐性であればよく、金属、プラスチック、フッ素ゴムなどいずれも用いることができる。金属として、具体的にはステンレス、スチール、ブリキ、アルミニウムなどが挙げられいずれも用いることができる。プラスチックとして、具体的にはフッ素樹脂、軟質ポリ塩化ビニル、シリコン樹脂などが挙げられいずれも用いることができる。フッ素ゴムとして、具体的には四フッ化エチレン-プロピレンゴム（ＦＥＰＭ）、四フッ化エチレン-パーフルオロメチルビニルエーテルゴム（ＦＦＫＭ）などが挙げられいずれも用いることができる。更に、有機溶剤のガスに耐性でない材質であっても有機溶剤に耐性であるフッ素樹脂などで表面被覆されたものであればいずれも用いることができる。同ホースの内径は、底付き筒状の形状容器下方に存在する吸引口の直径に適合するものとする。
【００１９】
また、本発明では、ダクトは従来よく見られる作業者の頭上に限定されるものではない。前記ダクトが底付き筒状の形状容器の底面に対して上方、同一平面上、下方のいずれかの位置にあり、好ましくは同一平面状、下方のいずれかの位置にあり、更に好ましくは同一平面状の位置にある。底面に対して上方とは底付き筒状の形状容器の底面より１ｍ以上〜作業場の天井までの間であり、同一平面上とは底付き筒状の形状容器が作業台にある場合は作業台にダクトの一部の面が接する形であり、底付き筒状の形状容器が床面上にある場合は床面にダクトの一部の面が接する形である。下方とは底付き筒状の形状容器が作業台にある場合は作業台より下側の作業台側面、前面あるいは内部、あるいは、底付き筒状の形状容器が作業台と床面との間にある場合は床面にダクトの一部の面が接する形である。作業台内部とは作業台と床面に囲まれた空間全体であり、好ましくは床面、更に好ましくは作業台奥側の床面である。
【００２０】
ダクトへ接合するフレキシブルホースの本数は少なくとも１本は必要であり、２本以上用いることで、並列的な作業が可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
上述したように本発明の有害ガス排気装置は、空気より重い有害な有機溶剤のガスや二酸化炭素の揮散を防止することに必要以上の動力の使用を必要としない、また、作業者の健康と安全を確保すると共に作業性を向上させることができる有害ガス排気装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による有害ガス排気装置を液体クロマトグラフに対して適用させた一例を示す図である。符号を下記に示す。
【図２】本発明による有害ガス排気装置を真空乾燥器に対して適用させた一例を示す図である。符号を下記に示す。
【図３】本発明による有害ガス排気装置に関して、底付き筒状の形状容器が床面上にあり、ダクトが作業台奥側の床面にある一例を示す図である。符号を下記に示す。
【符号の説明】
【００２３】
１  底付き筒状の形状容器    ２  吸引口    ３  ダンパー    ４  フレキシブルホース    ５  ダクト    ６  排液瓶    ７  給液瓶    ８  高速液体クロマトグラフ（例えばＧＰＣ）    ９  天井    １０  作業台    １１  排気チューブ    １２  真空乾燥器    １３  真空ポンプ    １４  溶剤トラップ    １５  冷却溶媒（例えばドライアイスとメタノール）入りデュアー瓶
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は、高速液体クロマトグラフ（ＧＰＣ）に対して、本発明の有害ガス排気装置を使用した例である。１は底付き筒状の形状容器、２は吸引口、３はダンパー、４はフレキシブルホース、５はダクト、６は排液瓶、７は給液瓶、８はＧＰＣ、９は天井、１０は作業台を示す。ＧＰＣ８による試料の分析は、ポンプにより給液瓶７から吸引・加圧された有機溶媒が試料を同伴してカラムを通過する間に分離分析が行われ、不要となった有機溶媒は排液瓶６に回収される。側面に吸引口２を有する底付き筒状の形状容器１内に排液瓶６をセットすることにより、ＧＰＣ８測定中に排液瓶６から発生した有害な有機溶剤のガスの排液瓶６から外部環境への漏洩を防止することが可能となる。
【００２５】
図２は、真空乾燥器に対して、本発明の有害ガス排気装置を使用した例である。１は
底付き筒状の形状容器、２は吸引口、３はダンパー、４はフレキシブルホース、５はダク
ト、９は天井、１０は作業台、１１は排気チューブ、１２は真空乾燥器、１３は真空ポン
プ、１４は溶剤トラップ、１５は冷却溶媒（例えばドライアイスとメタノール）入りデュアー瓶を示す。有機溶剤を含む試料をセットした真空乾燥器１２内を真空ポンプ１３で吸引することにより、同乾燥器１２内を真空に近い状態にする。この時、試料中の溶剤は大気圧下に比べて低温で気化するので、少しの加熱で溶剤を除去することが可能となる。気化した溶剤は冷却溶媒入りデュアー瓶１５内の溶剤トラップ１４を通過する際に冷却されて液化し、同トラップ１４内部に回収される。この時、同デュアー瓶１５内の冷却溶媒は逆に熱を受け取り気化が進む。
側面に吸引口２を有する底付き筒状の形状容器１内に冷却溶媒入りデュアー瓶１５をセットすることにより、同デュアー瓶１５に入れた冷却溶媒（例えばドライアイスとメタノール）が気化して外部環境へ漏洩する危険を回避できる。
一方、真空ポンプ１３の排ガスは排気チューブ１１を用いて底付き筒状の形状容器１の
吸引口２まで導くことにより、溶媒トラップ１４では回収されずに通過し、真空ポンプ１３内に吸引された有機溶剤のガス成分が外部環境への漏洩を防止することも可能となる。
【００２６】
図３は、本発明の有害ガス排気装置に関して、底付き筒状の形状容器が床面上、ダクトが作業台奥側の床面とした例である。１は底付き筒状の形状容器、２は吸引口、３はダンパー、４はフレキシブルホース、５はダクト、６は排液瓶、７は給液瓶、８は高速液体クロマトグラフ（例えばＧＰＣ）、９は天井、１０は作業台を示す。側面に吸引口２を有する底付き筒状の形状容器１に排液瓶６をセットすることにより、ＧＰＣ８測定中に排液瓶６から発生した有害な有機溶剤のガスの排液瓶６から外部環境への漏洩を防止することが可能となる。また、底付き筒状の形状容器１が作業台１０下側の床面にあり、同容器１側面の吸引口２につないだフレキシブルホース４を接合したダクト５が作業台１０奥側の床面にあることにより、目の前あるいは頭上にフレキシブルホース４がないため、触ったり引っ掛けたりすることがなくなり、作業性の向上が可能となる。
【００２７】
＜実施例１：図１に記載の有害ガス排気装置を液体クロマトグラフに対して適用させた一例＞
以下の機器を１０時間連続運転した。
ＧＰＣ  東ソー製ＨＬＣ-８１２０ＧＰＣ
カラム：ＴＳＫｇｅｌ  ＧＭＨｘｌ（２本）  ７．８ｍｍφ×６０ｃｍ
溶媒：ＴＨＦ  流量：１ｍｌ／ｍｉｎ
ポンプ圧力  ２．０ＭＰａ
検出器    紫外可視検出器（ＵＶ−ＶＩＳ）、示差屈折計（ＲＩ）
ダクトの直径    １００ｍｍ
筒状容器の材質  ステンレスＳｕｓ３１６
吸引口    直径  ５０ｍｍ
吸引口設置場所  容器底面から５０ｍｍ
ダクト位置  筒状容器の底面に対し同一面
排気量    風量  １０ＣＭＨ（ｍ3／Ｈ）
当該ガス排気装置から１ｍはなれたところで、ＧＰＣ運転前と運転開始１０時間後の臭気をかいだところ、運転前後でＴＨＦの臭気は観察されず、ガス検知管（ガステック工業製１５９テトラヒドロフラン）で濃度を測定したところ、いずれも２０ｐｐｍ以下(検出限界以下）であった。この時のガス排気装置の排気量は１０ＣＭＨであった。
また、ＧＰＣの測定チャートにおいて、ベースラインの乱れは観察されなかった。
【００２８】
＜実施例２：図２に記載の有害ガス排気装置を真空ポンプの付いた真空乾燥器に対して適用させた一例＞
真空ポンプ（日立４ＶＰ−Ｃ５）の付いた真空乾燥器（ＹＡＭＡＴＯ  ＤＰ−３２）にポリメチルメタクリレ−ト（Ｍｎ＝１，０００）が濃度５０％でキシレンに溶解した溶液を１Ｋｇバットに流したものを入れ、真空度５ｐａで３０分間運転した。有害ガス排気装置の仕様は実施例１と同様とした。
運転前後でキシレンの臭気は観察されず、ガス検知管（ガステック工業製１２３キシレン）で濃度を測定したところ、いずれも２０ｐｐｍ以下（検出限界以下）であった。この時のガス排気装置の排気量は１０ＣＭＨであった。
【００２９】
＜実施例３：図３に記載の有害ガス排気装置を液体クロマトグラフに対して適用させた一例＞
有機ガス排気装置（筒状容器の材質はポリプロピレン製）を用いること以外、実施例１と同様にＧＰＣを運転した。
その結果、運転前後でＴＨＦの臭気は観察されず、ガス検知管で濃度を測定したところ、いずれも２０ｐｐｍ以下(検出限界以下）であった。この時のガス排気装置の排気量は１０  ＣＭＨであった。また、ＧＰＣの測定チャートにおいて、ベースラインの乱れは観察されなかった。
【００３０】
＜比較例１＞
図１の有機ガス排気装置を使用せずに、実施例１と同様にＧＰＣを運転した。
その結果、運転前にはＴＨＦの臭気がほとんど観察されなかったのに対し、運転後には強烈な臭気がして周囲に居れなくなった。ガス検知管でＴＨＦ濃度を測定したところ、運転前には検出限界以下であったものが、運転後には１００ｐｐｍであった。
【００３１】
＜比較例２＞
図１の有機ガス排気装置の代わりに全体フード式のドラフトを用いてＧＰＣを運転した。
その結果、運転前後でＴＨＦの臭気は観察されなかったが、ＧＰＣの測定チャートにおいて、ベースラインの乱れ（ベースラインが波状にうねっている）が観察された。この時のガス排気量は１，１００ＣＭＨであり、実施例１と比較して１１０倍の排気量を必要とし、それにより必要以上の動力を使用した。
【００３２】
＜比較例３＞
図２の有害ガス排気装置を使用せずに、実施例２と同様に運転した。運転開始１０秒後から、トラップ１４にキシレンが回収されると同時に、冷却溶媒（ドライアイスとメタノール）入りデュアー瓶１５からのドライアイスの蒸発が激しくなりメタノールの臭気も漂うようになった。デュアー瓶１５から揮散したメタノールの濃度をガス検知管（ガステック工業製１１１メタノール）で測定したところ、運転前は検出限界以下であったものが、運転後には１，０００ｐｐｍであった。
【図１】
2012032036.tif 000003
【図２】
2012032036.tif 000004
【図３】
2012032036.tif 000005