(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業台の上方空間を囲む作業室と、
この作業室内に清浄な低露点空気を供給する給気手段と、
作業室内を負圧に保持するための排気手段と、
作業室の前面に前後に間隔をおいて配置した前板及び後板を含む吹き出し空気流路兼用の二重透明板と、
この二重透明板の下部吹き出し口と前記作業台との間に形成した作業用開口部とを備え、
二重透明板の吹き出し口から空気を吹き出すことにより前記作業用開口部付近にエアーカーテンを形成して作業室を遮蔽する構成としたエアーカーテン付き低露点作業装置であって、前記二重透明板を構成する前板及び後板のうち、前板の下端縁を後板の下端縁よりも上方に位置させることで、前記エアーカーテンの空気の吹き出し方向を外向きに３５度から５５度の範囲に傾斜させた、エアーカーテン付き低露点作業装置。
【請求項２】
作業台の上方空間を囲む作業室と、
この作業室内に清浄な低露点空気を供給する給気手段と、
作業室内を負圧に保持するための排気手段と、
作業室の前面に配置した透明板と、
この透明板の下端縁と前記作業台との間に形成した作業用開口部と、
この作業用開口部付近に吹き上げ型のエアーカーテンを形成して作業室を遮蔽する空気吹き出し口とを備え、
この空気吹き出し口を、作業台の前部に設けかつ、空気の吹き出し方向が外向きに３５度から５５度の範囲に傾斜する形状とした、エアーカーテン付き低露点作業装置。
【請求項３】
前記作業装置は、清浄な低露点空気を供給する別の給気手段を備えている、請求項１又は２記載のエアーカーテン付き低露点作業装置。
【請求項４】
前記別の給気手段は、前記作業室内の低露点空気を吸い込み、前記各吹き出し口の少なくとも一つから吹き出す給気経路を含み、前記給気手段の静圧の不足分を補う機能を持たせた、請求項３記載のエアーカーテン付き低露点作業装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のエアーカーテン付き低露点作業装置と、
前記低露点作業装置を配置した低露点室と、
この低露点室の外に配置した除湿機と、を備え、
前記除湿機と低露点室との間に、低露点室内の空気を除湿機に導く吸入経路と、除湿機から低露点室内に清浄な低露点空気を供給する第１給気経路と、除湿機からの清浄な低露点空気をエアーカーテン用の空気として導く第２給気経路とを設け、前記給気手段は、前記除湿機と、前記第１給気経路及び前記第２給気経路である、エアーカーテン付き低露点作業設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばリチウムイオン電池や薬品等の製造プロセスに利用する低露点室内に配置して有効なエアーカーテン付き低露点作業装置に関し、特に作業室内で取り扱う有害な揮発性物質等が作業室の開口部から低露点室内に漏れ出さないようにエアーカーテンによって遮蔽しつつ、作業室の内部視界を向上させるための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内部の作業空間で、有機溶剤等の人体に有害な揮発性物質を使用し、かつ、低露点雰囲気を要する作業を行う目的に利用される作業装置（以下低露点作業台と称する）がある。
【０００３】
この低露点作業台は、内部の作業空間で有害な揮発性物質を取り扱うという前者の理由から、作業台内部は外部に比べて負圧に保つ必要がある。このため、作業台正面に位置する作業員からの湿分を内部に導いてしまい、作業空間を低露点雰囲気に保つという後者の目的の障害になる。
【０００４】
作業空間を低露点雰囲気に保つことができる低露点室は、一般にドライルーム（登録商標）と呼ばれ、製品の品質と歩留まりの向上を目的として、作業者が在室し製造プロセスを極低湿度に維持した部屋であり、リチウムイオン電池、ポリマー電池、薬品等の製造プロセスにおいて多く利用されている。
【０００５】
クリーンルーム等では、発熱負荷を問題とするので、人体よりは生産装置等の配置が重要となるのに対し、低露点室では発湿負荷を問題とするので、人の作業位置が重要となる。この点、ベンチ型作業台では、開口部前面に人が居て顔面部を通過した気流が作業台内部へ侵入する構成であるが、この構成を低露点室の場合にもそのまま適用すると、上記の理由から、作業台内の最重要部へ湿分を吹き付ける最悪の結果となってしまう。
【０００６】
一つの解決策として、作業台正面を吹き出し空気流兼用の二重ガラスとし、二重ガラス下端の作業を行うための開口部をその吹き出し空気によって遮蔽する方法が過去に清浄作業台等で提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、こうした従来技術では、二重ガラス部形状の検討が十分でなく、この技術をそのまま採用するには以下のような問題点があった。
【０００８】
例えば、特公昭５４−３４９５９号公報、実開昭５７−１３１８１７号公報等で開示する作業台において、作業台正面を吹き出し空気流路兼用の二重透明板とし、開口部をその吹き出し空気（エアーカーテン）によって遮蔽する方法が提案されている。
【０００９】
しかし、いずれの公報記載の技術においても、エアーカーテン気流が鉛直下向きであるため、内部負圧によって生じる水平内部向き流入気流に押し込まれ、吹き出し口から離れるにつれて作業台内部への侵入気流が生じてしまう問題がある。この侵入気流は、人体からの湿分を多量に含んでおり、低露点作業台に対して非常に高負荷となる。その影響度は、人体からの塵埃が清浄作業台に与える負荷よりもはるかに多大である。
【００１０】
また、実公昭４３−３２０６６号公報で開示する清浄作業台においては、二重透明板の断面形状を三角形にすることによって作業員に向かって吹き出す工夫を施し、侵入気流を防止するようにしている。しかし、三角形断面であるため、二重透明板を挟んで見通す内部視界が遮られ、作業性を著しく低下させてしまう新たな問題がある。
【００１１】
よって、本発明では、簡単で低コストとなる方法により、作業室内への侵入気流を防止して作業室内を低露点雰囲気下に保持しつつ、内部視界も充分に確保できるエアーカーテン付き低露点作業装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明では、作業台の上方空間を囲む作業室と、この作業室内に清浄な低露点空気を供給する給気手段と、作業室内を負圧に保持するための排気手段と、作業室の前面に前後に間隔をおいて配置した前板及び後板を含む吹き出し空気流路兼用の二重透明板と、この二重透明板の下部吹き出し口と前記作業台との間に形成した作業用開口部とを備え、二重透明板の吹き出し口から空気を吹き出すことにより作業用開口部付近にエアーカーテンを形成して作業室を遮蔽する構成としたエアーカーテン付き低露点作業装置であって、二重透明板を構成する前板及び後板のうち、前板の下端縁を後板の下端縁よりも上方に位置させることで、エアーカーテンの空気の吹き出し方向を前方へ傾斜させるように設定した。
【００１３】
また、本発明では、作業台の上方空間を囲む作業室と、この作業室内に清浄な低露点空気を供給する給気手段と、作業室内を負圧に保持するための排気手段と、作業室の前面に配置した透明板と、この透明板の下端縁と作業台との間に形成した作業用開口部と、この作業用開口部付近に吹き上げ型のエアーカーテンを形成して作業室を遮蔽する空気吹き出し口とを備え、この空気吹き出し口を、作業台の前部に設けかつ、空気の吹き出し方向が前方へ傾斜する形状とした。
【００１４】
給気手段としては、作業室の外部に配置した除湿機と、この除湿機を経由して送気される清浄な低露点空気を分流して作業室内に給気する第１給気経路及びエアーカーテン用の空気として給気する第２給気経路とを備えた構成とすることもできる。
【００１５】
その場合、作業装置は、清浄な低露点空気を供給する別の給気手段を備えている構成とすることもできる。
【００１６】
また、別の給気手段は、作業室内の低露点空気を吸い込み、各吹き出し口の少なくとも一つから吹き出す給気経路を含み、給気手段の静圧の不足分を補う機能を持たせた構成とすることもできる。
【００１７】
さらに、本発明では、作業台の上方空間を囲む作業室の前面開口部付近に外部と遮蔽するエアーカーテンの吹き出し口を設けた作業装置本体と、この作業装置本体を配置した低露点室と、この低露点室の外に配置した除湿機と、前記作業室内を負圧に保持するための排気手段とを含み、除湿機と低露点室との間に、低露点室内の空気を除湿機に導く吸入経路と、除湿機から低露点室内に清浄な低露点空気を供給する第１給気経路と、除湿機からの清浄な低露点空気をエアーカーテン用の空気として導く第２給気経路とを設けた。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１〜図５は、本発明を低露点室内の有機溶剤発生装置に適用したエアーカーテン付き低露点作業装置の例を示すものである。図１は、作業装置本体の斜視図、図２はその正面図、図３はその側面図、図４は二重透明板の構成図である。図５は低露点室内の有機溶剤発生装置へ適用した全体構成図、図６はエアーカーテン用吹き出し口の他の実施形態を示す図４同様の構成図である。
【００１９】
これらの図において、符号１は作業装置本体であり、適宜の高さを有する水平な作業台２と、その作業台２の上方空間に形成した作業室３（図３参照）とを有する。作業室３は、作業台２の上面と、両側の側板４、５と、背板６と、天井板７と、前面に配置した吹き出し空気流路兼用の二重透明板２０とによってほぼ６面を囲まれた作業空間によって形成している。
【００２０】
そして、その二重透明板２０の下端縁と作業台２との間に作業用開口部１０を形成している。二重透明板２０は、作業室３の前面に前後に間隔をおいて配置した前板２１及び後板２２を有し、それら前板２１及び後板２２間が空気流路２３となり、その下部開放端がエアーカーテン用の吹き出し口２４となるように構成している。
【００２１】
作業装置本体１の上部には、内部に空気チャンバー８があり、この空気チャンバー８内に清浄な低露点空気を取り入れる給気口９、９を設けている。空気チャンバー８は、二重透明板２０の空気流路２３に連通している。
【００２２】
二重透明板２０の前板２１及び後板２２はいずれも強化透明ガラス板からなる点では従来と同様である。しかし、本発明では、図４に示すように、それら前板２１及び後板２２の下端縁を段差付きに構成している点で、従来と大きく相違している。
【００２３】
具体的には、前板２１の下端縁２１ａを、後板２２の下端縁２２ａよりも上方に位置させることで段差を付けている。段差の程度としては、図示例においては両者の下端縁を結ぶ直線Ａが４５度前後傾斜する程度である。
【００２４】
このように、段差を付けることで、二重透明板２０の吹き出し口２０ａから吹き出る清浄な低露点空気が、図中矢印で示すように前方（作業者Ｍ側）へ向けて吹き出すエアーカーテンを形成することができるように工夫している。
【００２５】
勿論、４５度以上立ち上がる傾斜角度、逆に４５度以内で立ち上がる傾斜角度とすることもできる。この直線Ａの傾斜角度は給排気風量比によって決定されることになるが、好ましい傾斜角度としては、２０度から７０度の範囲であり、より好ましくは３５度〜５５度の範囲であり、さらに好ましくは４５度前後の範囲である。２０度以下の場合には空気の吹き出し方向が下向きになりすぎ、７０度以上では空気の吹き出し方向にそれほど影響を与えなくなるからである。
【００２６】
作業室３の天板７には開口７ａがあり、この開口７ａは作業台本体１の上部に設けた排気口１１に連通している。この排気口１１はダクト等からなる排気経路１２を介して排気ファン１３に接続してある。これら開口７ａ、排気経路１２、排気ファン１３により、作業室３内を負圧に保持するための排気手段が構成されている。
【００２７】
作業装置本体１は、図５に示すように、低露点室１５内に配置され、その低露点室１５の外に除湿機３０が配置されている。低露点室１５と除湿機３０との間には、低露点室１５内の空気を除湿機に導く吸入経路１６と、除湿機３０から低露点室１５内に清浄な低露点空気を供給する第１給気経路３１と、除湿機３０からの清浄な低露点空気をエアーカーテン用の空気として導く第２給気経路３２とが設けられている。
【００２８】
第１給気経路３１及び第２給気経路３２は、ここでは主給気経路３３から分岐させた構成である。なお、これら第１給気経路３１、第２給気経路３２、及び主給気経路３３は、いわゆる通常の空気ダクト等により構成することができる。
【００２９】
本実施の形態によれば、除湿機３０の運転状態においては、低露点室１５内の空気が吸気経路１６を介して除湿機３０に導かれ、そこで除湿及び図示しないフィルターにより塵埃等が除去された清浄な低露点空気が第１給気経路３１を介して低露点室１５内に給気される。同時に第２給気経路３２、給気口９、空気チャンバー８、二重透明板２０の空気流路２３を介して、その吹き出し口２４から吹き出し、エアーカーテンを形成する。
【００３０】
このエアーカーテンは、排気ファン１３の運転により作業室３内が負圧になる関係で、最初の吹き出し方向が図４において矢印で示すように前方へ傾斜する向き（外向き）で吹き出す空気流ａと、途中から次第に作業室３内に向かいつつも作業室の外に向かう空気流ｂ、ｃ、ｄと、作業室３内に向かう若干の空気流ｅとを有する形態となる。この結果、作業用開口部１０はこのエアーカーテンによってほぼ遮蔽され、作業室３内に向かう空気流を極力防止することが可能になる。
【００３１】
因みに、実験結果によれば、二重透明板２０の幅１６５０ｍｍ、前板２１と後板２２間の間隔５０ｍｍ、直線Ａの傾斜角度４５度、給気露点−５５℃ＤＰ、風量１３ｍ3 ／ｍｉｎ、開口部１０の高さ２５０ｍｍのとき、制御面Ｓにおける平均風速０．４ｍ／ｓ、通過風量１３ｍ3 ／ｍｉｎであり、作業室３内に侵入する空気はほとんど見受けられなかった。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、二重透明板２０の前板２１と後板２２は互いに平行配置され、かつ、それらの下端縁は直線Ａの傾斜角度となる段差を持たせているため、作業室３内部の視界が遮られることもなく、これにより作業性を格段に向上させることができる。
【００３３】
なお、図５に示す例のように、低露点室１５内に作業装置本体１を配置し、除湿機３０を低露点室１５の外に配置して、低露点室１５内の空気を除湿機３０を経由して一部循環させるように構成した場合、除湿機３０のファンの持つ静圧で作業台内部へ送風し、吹き出す方式とすることができる。
【００３４】
また、作業装置本体１に給気ファンを内蔵させる方式とすることもできるが、その場合には、除湿機３０のファンの静圧の不足分を内蔵ファンで補う方式、あるいは作業台周囲が低露点室で、その空気を作業台上部等から吸い込み、吹き出し口から吹き出す方式等を採用することができる。
【００３５】
ただ、図５に示すように、低露点室内に設置される生産ラインのうち、有機溶剤等が漏洩し易く、かつ最も低露点雰囲気を要求される低露点作業装置については、図示例のように作業装置本体１を改良してその構造を装置全体に合わせることにより対処すれば良い。
【００３６】
図６は、エアーカーテン用吹き出し口の他の実施形態を示すもので、この例では、作業台２の前端の上部から外側斜め上方へ吹き上げる形態となる吹き出し口４０を設けた構成としたものである。この場合、作業用開口部１０の大きさは先の実施形態と同じであるが、二重透明板に代えて、一枚の透明板４１を設けている。また、吹き出し口４０に連通する給気用の吹き出し流路は作業台２の内部に設けている。吹き出し口４０は、例えば開口部１０と略同じ幅長さを有するスリットで形成することができる。
【００３７】
なお、この実施の形態においても、最初の吹き出し方向が図６において矢印で示すように前方へ傾斜する上向きで吹き出す空気流ａと、途中から次第に作業室３内に向かいつつも作業室の外に向かう空気流ｂ、ｃ、ｄと、作業室３内に向かう若干の空気流ｅとを有する形態となる。この結果、作業用開口部１０はこのエアーカーテンによってほぼ遮蔽され、作業室３内に向かう空気流を極力防止することが可能になる。
【００３８】
因みに、実験結果によれば、直線Ｂの傾斜角度４５度、給気露点−５５℃ＤＰ、風量１３ｍ3 ／ｍｉｎ、開口部１０の高さ２５０ｍｍのとき、制御面Ｓにおける平均風速０．４ｍ／ｓ、通過風量１３ｍ3 ／ｍｉｎであり、作業室３内に侵入する空気はほとんど見受けられなかった。
【００３９】
また、この実施の形態によれば、一枚の透明板４１のみが配置されているだけであるため、二重透明板を介して見るのに比べて、作業室３内部の視界が遮られたり見にくくなったりすることもなく、これにより作業性をさらに向上させることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、簡単で低コストとなる方法により、作業室内への侵入気流を防止して作業室内を低露点雰囲気下に保持しつつ、作業室の内部視界も充分に確保できるエアーカーテン付き低露点作業装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る作業装置本体の構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る作業装置本体の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る作業装置本体の右側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る作業装置本体のエアーカーテン用吹き出し口を示す構成図である。
【図５】本発明を有機溶剤を使用する生産装置に適用した例を示す全体構成図である。
【図６】本発明のエアーカーテン用吹き出し口の他の実施の形態を示す構成図である。
【符号の説明】
１  作業装置本体
２  作業台
３  作業室
４  側板
５  側板
６  背板
７  天板
８  空気チャンバー
９  給気口
１０  作業用開口
１１  排気口
１２  排気経路
１３  排気ファン
１５  低露点室
１６  吸気経路
２０  二重透明板
２１  前板
２２  後板
２１ａ、２２ａ  下端縁
２３  空気流路
２４  吹き出し口
３０  除湿器
３１  第１給気経路
３２  第２給気経路
３３  主給気経路
４０  吹き出し口
４１  透明板
【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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