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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024041090
(43)【公開日】2024-03-27
(54)【発明の名称】除菌機能付きクリーンベンチ装置
(51)【国際特許分類】
F24F 7/06 20060101AFI20240319BHJP
F24F 8/22 20210101ALI20240319BHJP
F24F 8/108 20210101ALI20240319BHJP
B01L 1/00 20060101ALI20240319BHJP
A61L 9/20 20060101ALI20240319BHJP
A61L 2/10 20060101ALI20240319BHJP
【ＦＩ】
F24F7/06 C
F24F8/22
F24F8/108 120
B01L1/00 A
B01L1/00 E
A61L9/20
A61L2/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022145719
(22)【出願日】2022-09-14
(71)【出願人】
【識別番号】511116432
【氏名又は名称】株式会社バンブーケミカル研究所
(71)【出願人】
【識別番号】595170317
【氏名又は名称】西岡 守
(71)【出願人】
【識別番号】512189451
【氏名又は名称】株式会社岡部機械工業
(74)【代理人】
【識別番号】100199451
【弁理士】
【氏名又は名称】和田 隆滋
(72)【発明者】
【氏名】鶴羽 正幸
【テーマコード（参考）】
3L058
4C058
4C180
4G057
【Ｆターム（参考）】
3L058BF03
3L058BG03
3L058BG05
4C058AA29
4C058BB06
4C058EE26
4C058KK02
4C058KK50
4C180AA07
4C180DD03
4C180DD09
4C180HH05
4C180HH19
4C180LL20
4G057AA02
4G057AA03
(57)【要約】 （修正有）
【課題】従来の天井部から高性能フィルター内で浄化された空気を吹き付けて作業空間の洗浄度を維持する機能に加えて、新型コロナウイルス等の感染力の強い菌に対して、積極的に殺菌、又は不活性化させる効果を有するクリーンベンチ機器に関するものである。
【解決手段】本体１と、空気タンク２内の中の空気をタンク２の内部に取り付けられた深紫外ＬＥＤ３で殺菌又は不活性化し、この空気タンク２内の空気を、高性能フィルター４を通過して、送風駆動部５によって空気が圧送される給気配管６を通って、作業空間７の作業台８まで送られて、作業する位置に向かって空気が吹き付けられる。この空気タンク２内で殺菌された空気が作業空間に吹き付けられ、下部横前の空気排出口９から出て、排気管１０を通って再度空気タンク２に戻される。また作業空間７の壁面に作業のために接近した人を感知するセンサー１１、及び全体の制御機器１２で構成されている。
【選択図】図１
【解決手段】本体１と、空気タンク２内の中の空気をタンク２の内部に取り付けられた深紫外ＬＥＤ３で殺菌又は不活性化し、この空気タンク２内の空気を、高性能フィルター４を通過して、送風駆動部５によって空気が圧送される給気配管６を通って、作業空間７の作業台８まで送られて、作業する位置に向かって空気が吹き付けられる。この空気タンク２内で殺菌された空気が作業空間に吹き付けられ、下部横前の空気排出口９から出て、排気管１０を通って再度空気タンク２に戻される。また作業空間７の壁面に作業のために接近した人を感知するセンサー１１、及び全体の制御機器１２で構成されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
本体部と、送風発生器と、高性能フィルター部と、人が作業する作業空間と、電源供給部と、制御部とから構成されるクリーンベンチ装置において、内部に貯めている空気を殺菌、不活化するＬＥＤをタンク内に配置した空気タンクと、空気吹き出し口が上部天井に配置されて人が作業する作業空間と、前記作業空間の天井部に配置された空気吹き出し口に設けた高性能フィルターと、前記空気タンクから作業空間まで接続される給気管と、前記空気タンクとフィルターを接続する給気管の間に接続される送風発生器と、空気が作業空間を通って排気される排気口部と、排気された空気を空気タンクに戻すための排気管から構成される閉ループの空気の循環構造を形成することを特徴とする除菌機能付きクリーンベンチ装置。
【請求項2】
前記空気タンク内で空気に照射する前記ＬＥＤが波長２５０ｎｍから３００ｎｍ深紫外線を発する深紫外ＬＥＤであることを特徴とする請求項１に記載の除菌機能付きクリーンベンチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、病院や保健機関、及び食品工場や、半導体等の高精密部品や機器を製造する工場、各種研究機関などの一定の空気清浄度が確保されたクリーンルームの中に設置して、作業者が室内空間より更に洗浄度の高い空間で作業ができる機能を有するクリーンベンチ装置に関するものである。従来のクリーンベンチは作業空間の天井部に配置された高性能フィルターから清浄化された空気を下方の作業位置に吹き下ろす機能のみであるが、本発明は前記機能に加えて、コロナウイルス等の感染力の強い菌に対して殺菌又は、不活性化の効果を発揮するクリーンベンチ装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般的に、クリーンベンチは前述の通り、クリーンルーム内に設置されて、作業者が室内空間より更に清浄度の高い作業空間の作業台の上で作業ができる機能をもつ機器である。しかし、これは新型コロナウイルス等の感染防止には、何も効果を発揮せず、殺菌、又は不活性化させる機能は全く有していない。
また、これまでの事例で、紫外線ランプを使用した除菌機能をもつクリーンベンチは使われる場合もあるが、人体に直接照射光が当たると目や皮膚の安全性が確保できない課題がある。更に、従来例で使用される一般的な紫外線ランプ内には水銀が使われており、これは環境負荷が大きいため近年になって規制が加わり、製造販売が出来ない方向になりつつある。
また、これまでの事例で、紫外線ランプを使用した除菌機能をもつクリーンベンチは使われる場合もあるが、人体に直接照射光が当たると目や皮膚の安全性が確保できない課題がある。更に、従来例で使用される一般的な紫外線ランプ内には水銀が使われており、これは環境負荷が大きいため近年になって規制が加わり、製造販売が出来ない方向になりつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平６－１４７５７９号公報
【特許文献2】特開平２－８６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の場合、筐体１の前面に設けた上下方向に開閉自在なシャッタ４の開閉動作に連動して、作業空間２内に設置された殺菌灯３，３のスイッチング動作を可能にするスイッチング機構１０を設け、この殺菌灯３，３をシャッタ４の所定の開扉位置以上で消灯状態を維持可能にする内容である。
これまでは紫外線ランプの安全性の点で、殺菌灯の光を作業者が直接見てしまい、作業者の眼を損傷させる危険性があった問題を解決する発明である。この場合、シャッタの開閉動作に連動して前記殺菌灯のスイッチング動作を可能にするスイッチング機構を設けるとともに、このスイッチング機構は、前記シャッタの所定の開扉位置以上で前記殺菌灯の消灯状態を維持可能にしてなる構成としたものである。従って、特許文献１では紫外線ランプでクリーンベンチの作業空間の除菌を目的しているが、人体のうち、特に目や皮膚に対する危険性があるための危険性を回避するための対策である。この特許の場合は、作業中の作業者への安全性は確保できるが、作業している間は紫外線の照射は消灯しており、肝心の作業中は除菌できないという問題がある。
また特許文献２の、光電子放出材に紫外線を照射することにより発生する光電子により空気中の微粒子を荷電させるか、又は電場において紫外線を照射することにより空気中の微粒子を荷電させるか、又は電場において光電子放出材に紫外線を照射することにより発生する光電子により空気中の微粒子を荷電させた後荷電した粒子を除去することを特徴とするクリーンベンチの作業空間の空気清浄方法である。本発明は、電子工業、薬品工業、食品工業、農林産業、医療、精密機械工業等におけるクリーンルーム、クリーンブース、クリーンブース、クリーンペンチ、安全キャビネット、無菌室、パスボックス、無菌エアカーテン、クリーンチューブ等における空気清浄方法及びその装置に利用できる技術である。
この特許文献２は例えば、クリーンベンチの作業空間の空気を無菌状態に排気することで、クリーンベンチ空間を清浄化できるが、新型コロナウイルスなどの強い感染力のある対象のウイルスに対しては、十分に効果を発揮しないという問題がある。また、作業中は、紫外線の照射光が直接、人体の目や皮膚に当たると安全性が保証できないという問題がある。更に、特許文献１と同じく、使用している紫外線ランプ内には、水銀が使用されており、環境負荷が大きいことで、近いうちに製造販売が出来なくなるという問題もある。
これまでは紫外線ランプの安全性の点で、殺菌灯の光を作業者が直接見てしまい、作業者の眼を損傷させる危険性があった問題を解決する発明である。この場合、シャッタの開閉動作に連動して前記殺菌灯のスイッチング動作を可能にするスイッチング機構を設けるとともに、このスイッチング機構は、前記シャッタの所定の開扉位置以上で前記殺菌灯の消灯状態を維持可能にしてなる構成としたものである。従って、特許文献１では紫外線ランプでクリーンベンチの作業空間の除菌を目的しているが、人体のうち、特に目や皮膚に対する危険性があるための危険性を回避するための対策である。この特許の場合は、作業中の作業者への安全性は確保できるが、作業している間は紫外線の照射は消灯しており、肝心の作業中は除菌できないという問題がある。
また特許文献２の、光電子放出材に紫外線を照射することにより発生する光電子により空気中の微粒子を荷電させるか、又は電場において紫外線を照射することにより空気中の微粒子を荷電させるか、又は電場において光電子放出材に紫外線を照射することにより発生する光電子により空気中の微粒子を荷電させた後荷電した粒子を除去することを特徴とするクリーンベンチの作業空間の空気清浄方法である。本発明は、電子工業、薬品工業、食品工業、農林産業、医療、精密機械工業等におけるクリーンルーム、クリーンブース、クリーンブース、クリーンペンチ、安全キャビネット、無菌室、パスボックス、無菌エアカーテン、クリーンチューブ等における空気清浄方法及びその装置に利用できる技術である。
この特許文献２は例えば、クリーンベンチの作業空間の空気を無菌状態に排気することで、クリーンベンチ空間を清浄化できるが、新型コロナウイルスなどの強い感染力のある対象のウイルスに対しては、十分に効果を発揮しないという問題がある。また、作業中は、紫外線の照射光が直接、人体の目や皮膚に当たると安全性が保証できないという問題がある。更に、特許文献１と同じく、使用している紫外線ランプ内には、水銀が使用されており、環境負荷が大きいことで、近いうちに製造販売が出来なくなるという問題もある。
【0005】
本発明の目的は、このようなことに鑑みてなされたものであり、クリーンルーム内で更に清浄度が高い作業空間で作業が行えるクリーンベンチ装置に関する発明であり、作業空間で作業中も密閉された空気タンク内で清浄化された除菌済みの空気を作業位置に吹き付けることができる。また、本発明は、クリーンルーム内の感染力の強いウイルス菌に対して、空気タンク内の空気に効果的に深紫外LEDを照射して完全に殺菌、又は不活性化させた空気を、クリーンベンチの作業空間の天井部に設けた高精度フィルターから空気を吹き付けて、作業空間の清浄化を実現する。また、この作業空間に吹き出された空気は、排気口を通って、空気タンク内に戻して、この空気タンク内で再度、深紫外ＬＥＤを照射させることで、ウイルスを殺菌又は、不活性化の効果を上げることができるクリーンベンチ装置を提供することである。また、深紫外LEDで殺菌、不活化する箇所は密閉された空気タンク内のため、深紫外ＬＥＤの照射光が空気タンクの外に漏れることが無く、作業者の人体に安全性が保証できる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の目的は、例えば新型コロナウイルスの様な特に感染し易い菌に対して、クリーンルーム内に滞留するウイルスを確実に空気タンク内に設けた深紫外ＬＥＤの照射によって殺菌、又は不活性化させる機能を有するクリーンベンチを提供することである。本発明の目的はこれまでの実施例で、高精度フィルターの捕集性能でウイルスをフィルター面で捕集が可能な場合があるが、これは捕集の機能だけで、ウイルスを積極的に殺菌、又は不活化させる機能を持っていない。本発明は、感染力の強い新型コロナウイルス等の菌に対して、捕集に留まらず、積極的に深紫外ＬＥＤで、殺菌、又は不活化する機能を有する技術であり、従来の課題の解決につながるものである。また、従来の特許文献１及び２での問題の作業空間で作業を行う作業者の人体への安全性の確保においても、深紫外ＬＥＤの照射光は、密閉された空気タンク内で照射されるため、人体に何ら影響を与えず、完全に安全性が保証される。また、本特許で使用する深紫外ＬＥＤは、従来特許で使用されている様な環境負荷の大きい水銀が使われていないので、環境維持に対しても優位性がある。更に、本発明で使用の深紫外ＬＥＤは、従来の紫外線ランプとの消費電力、発熱量、ランプの寿命、起動までの時間の比較においても、大幅に優位性がある。
実施例として、本体１と、空気タンク２内の空気をタンク２の内壁に取り付けられた深紫外ＬＥＤ３で殺菌又は不活性化し、この空気タンク２内の空気を、高性能フィルター４を通過して、送風駆動部５によって空気が圧送される給気配管６を通って、作業空間７の作業台８まで送られて、作業する位置に向かって空気が吹き付けられる。この空気タンク２内で殺菌された空気が作業空間に吹き付けられ、下部横前の空気排出口９から出て、排気管１０を通って再度空気タンク２に戻される。また作業空間７の壁面には作業のために接近した人を感知するセンサー１１と、作業空間７の上部空間には、全体の制御機器１２を備えている。
また、空気タンク２内に取り付けられた深紫外ＬＥＤ３は、波長が２５０～３００ｎｍで、人の目や皮膚などに照射光が直接当たると安全性が保証できないため、密閉された空気タンク２内の空気に深紫外ＬＥＤ３を照射してウイルス菌を殺菌又は、不活性化させるようになっている。
この深紫外ＬＥＤ３によってウイルスを不活化された空気を高性能フィルター４から作業空間７に吹き付けて、その吹き付けられた空気を空気排出口９から、排気管１０を経由して再度空気タンク２まで循環することにより、空気タンク内２の深紫外ＬＥＤ３で再度殺菌又は不活性化させて、この循環を毎回繰り返すことで、空気の殺菌、又は不活性化の効果を益々高めることができる。
本発明の動作順序として、まず、作業者がクリーンベンチの作業空間７に接近すると、センサー１１が人を感知して、制御機器１２からの指令で送風駆動部５が起動して、作業空間７の天井面に取り付けられた高性能フィルター４から空気タンク２内で殺菌又は不活性化された空気が吹き出す。この作業者が作業空間に居る間は常に、作業空間７内に殺菌、不活化された空気が高性能フィルター４から吹き付けられる。また、作業者がクリーンベンチの作業空間７から離れると、センサー１１が人の退去を検知して、制御部内のタイマーで設定された時間だけ、空気の循環と、空気タンク内の深紫外ＬＥＤの照射が継続され、設定時間後に、循環と照射が自動で停止する。
実施例として、本体１と、空気タンク２内の空気をタンク２の内壁に取り付けられた深紫外ＬＥＤ３で殺菌又は不活性化し、この空気タンク２内の空気を、高性能フィルター４を通過して、送風駆動部５によって空気が圧送される給気配管６を通って、作業空間７の作業台８まで送られて、作業する位置に向かって空気が吹き付けられる。この空気タンク２内で殺菌された空気が作業空間に吹き付けられ、下部横前の空気排出口９から出て、排気管１０を通って再度空気タンク２に戻される。また作業空間７の壁面には作業のために接近した人を感知するセンサー１１と、作業空間７の上部空間には、全体の制御機器１２を備えている。
また、空気タンク２内に取り付けられた深紫外ＬＥＤ３は、波長が２５０～３００ｎｍで、人の目や皮膚などに照射光が直接当たると安全性が保証できないため、密閉された空気タンク２内の空気に深紫外ＬＥＤ３を照射してウイルス菌を殺菌又は、不活性化させるようになっている。
この深紫外ＬＥＤ３によってウイルスを不活化された空気を高性能フィルター４から作業空間７に吹き付けて、その吹き付けられた空気を空気排出口９から、排気管１０を経由して再度空気タンク２まで循環することにより、空気タンク内２の深紫外ＬＥＤ３で再度殺菌又は不活性化させて、この循環を毎回繰り返すことで、空気の殺菌、又は不活性化の効果を益々高めることができる。
本発明の動作順序として、まず、作業者がクリーンベンチの作業空間７に接近すると、センサー１１が人を感知して、制御機器１２からの指令で送風駆動部５が起動して、作業空間７の天井面に取り付けられた高性能フィルター４から空気タンク２内で殺菌又は不活性化された空気が吹き出す。この作業者が作業空間に居る間は常に、作業空間７内に殺菌、不活化された空気が高性能フィルター４から吹き付けられる。また、作業者がクリーンベンチの作業空間７から離れると、センサー１１が人の退去を検知して、制御部内のタイマーで設定された時間だけ、空気の循環と、空気タンク内の深紫外ＬＥＤの照射が継続され、設定時間後に、循環と照射が自動で停止する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、例えば感染力の強い新型コロナウイルスに対して９９．９％まで菌を死滅、又は不活性化させることが可能な深紫外ＬＥＤを一定時間、空気タンクの中で空気に照射させることで、空気が殺菌、又は不活性化されて、その空気を作業空間７内の天井部に設けた高性能フィルター４から吹き付けて、作業空間周辺の殺菌、又は不活性化する機能を発揮できるクリーンベンチ装置を提供することができる。
また、作業空間７の天井部から吹き出された空気は、作業台８に当たって、空気排出口９から、排気管１０を通って回収された空気は再度、空気タンクに戻されて、空気タンクの中で再度、深紫外ＬＥＤによって殺菌、又は不活性化される。この様に機器内の空気タンク２と作業空間７の空気を閉ループで連結して循環させることで、殺菌又は不活性化の度合いが増す効果があると同時に、菌を含んだ空気を作業空間の外に出さず、菌を機器内部で積極的に殺菌、又は不活化して、菌を外に拡散させない効果もある。
本発明は、現在、病院や保健機関、食品工場、半導体などの高精密機器を製造する工場、及び各種研究機関などのクリーン度が管理されたクリーンルーム内に設置されて、ウイルス菌の積極的な殺菌、又は不活性化と、菌の拡散防止を実現して、従来特許のもつ問題の解決につながる発明である。
また、作業空間７の天井部から吹き出された空気は、作業台８に当たって、空気排出口９から、排気管１０を通って回収された空気は再度、空気タンクに戻されて、空気タンクの中で再度、深紫外ＬＥＤによって殺菌、又は不活性化される。この様に機器内の空気タンク２と作業空間７の空気を閉ループで連結して循環させることで、殺菌又は不活性化の度合いが増す効果があると同時に、菌を含んだ空気を作業空間の外に出さず、菌を機器内部で積極的に殺菌、又は不活化して、菌を外に拡散させない効果もある。
本発明は、現在、病院や保健機関、食品工場、半導体などの高精密機器を製造する工場、及び各種研究機関などのクリーン度が管理されたクリーンルーム内に設置されて、ウイルス菌の積極的な殺菌、又は不活性化と、菌の拡散防止を実現して、従来特許のもつ問題の解決につながる発明である。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施形態による除菌機能付きクリーンベンチ装置の側面断面図
【図2】本発明の実施形態による除菌機能付きクリーンベンチ装置の正面図
【図3】本発明の実施形態による除菌機能付きクリーンベンチ装置の背面断面図
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下図１～図３を用いて、本発明の実施形態による除菌機能付きリーンベンチ装置を説明する。
尚、以下の全ての図面においては、理解を容易にする為、各構成要素の寸法や比率などは、適宜 異ならせて図示している。
尚、以下の全ての図面においては、理解を容易にする為、各構成要素の寸法や比率などは、適宜 異ならせて図示している。
【0010】
図１～図３に示すように、本実施形態は、本体１と、空気タンク２、深紫外ＬＥＤ３，高性能フィルター４、送風駆動部５、給気配管６,作業空間７,作業台８,空気排出口９.排気管１０,センサー１１,制御機器１２,とで構成される。
【産業上の利用可能性】
【0011】
本発明は産業上では、病院や保健機関、食品工場、半導体等の精密機器を製造する工場、及び各種研究機関などで、クリーンルーム内に設置されたクリーンベンチ内のコロナウイルス菌等の感染力の強い菌に対して、確実に機器の内部で殺菌、又は不活性化できる機器として利用できる。
【符号の説明】
【0012】
本体１、空気タンク２、深紫外ＬＥＤ３，高性能フィルター４,送風駆動部５、給気配管６，作業空間７,作業台８, 空気排出口９.排気管１０,センサー１１,制御機器１２,
【図1】
【図2】
【図3】