JPH0376993B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、LSI、超LSI製造工場、生物製剤製
造工場、手術室、精密機械の洗滌工場、無菌食品
製造工場やそこにおかれた物品、更には衣服を着
た作業員、病人等を清浄化する方法に関するもの
である。

更に詳細には、超LSI製造工場、無菌食品製造
工場、又はこれら工場の就業前の作業員のいるエ
アーシヤワールーム、重病人のいる病室等に実質
的に0.5ミクロン以下のミストを１立方フイート
当り５万個以上居有する空気を送つて物体を清浄
化する方法に関するものである。

一般に、病院、薬品製造工場、食品製造工場、
研究所、実験室等では塵埃や微生物を含まない清
浄気体が必要であり、そのためにはエアーフイル
ターを用いて清浄化した空気を送気したり、出入
口部にエアーカーテンを設置したりする方策が採
られている。しかしながらこのような方法では充
分に清浄化された気体を得ることはできないし、
エアーシヤワールームを利用しても充分に目的を
達成することはできない。

本発明者は、物体の清浄化について鋭気研究し
たところ、水滴が小さくなるほど表面張力が弱く
なり、水滴が0.5ミクロン以下のミストになると
強力に微小物体に付着し、しかもこのミストを１
立方フイート当り５万個以上含有させた気体を物
体にあてれば、そこに存在する微細な塵埃はもち
ろんのこと、細菌、糸状菌、胞子類はおろかウイ
ルスまでもこれらを付着して持ち去り、清浄化で
きることを知つたのである。そして、このような
微細水滴を浮遊せしめた気体雰囲気では、該雰囲
気を清浄化できるのみでなく、全く予期せざるこ
とに、水滴が存在するにもかかわらず、実質的に
0.5ミクロン以下のミストであればいかにその数
が多くても、物体が濡れるという現象が生じない
という顕著な効果が奏されることをつきとめた。
そして更に検討した結果、微細水滴浮遊気体雰囲
気中に通常の気体を通したところ、該通常気体が
超クリーンな状態にまで高度に清浄化され、この
ように高度の清浄化された気体をそれぞれの部
屋、部署、その他関係箇所に直接適用できること
も発見した。そして、これらの新知見を基礎と
し、更に、この微細水滴浮遊気体を製造するため
の工業的に特に有効な方法について各種の実験、
研究をくり返した結果、本発明の完成に到つたも
のである。

すなわち、本発明は、実質的に0.5ミクロン以
下のミストを多量浮遊せしめた気体で物体を処理
することを特徴とする物体の清浄化方法である。

本発明において用いる実質的に0.5ミクロン以
下のミストを多量浮遊せしめた空気は、例えば次
に説明する製置によつて製造することができる。
不活性気体が必要な場合は空気の代りに窒素ガス
を用いればよいことは勿論である。

先ず第１図を参照されたい。この装置は、最も
基礎的なものであつて、タンク１の側面に多数の
水噴射ノズル２を設ける。これらのノズル２は、
対向する側面に設けたノズルの位置とは少しずら
して交互に配置し、相対するノズルを直線上に配
置しないようにするのがよい。水噴射ノズル２か
ら噴射された水は、点線Ｄしたがつてタンク１を
横断して対向する側面に衝突して微細な水滴とな
りＥ、タンク１内はこの微細水滴で充満される。
そこで、このタンク１の底部から矢印Ａにしたが
つて気体を送気すると、タンク１を上昇しながら
該気体は微細水滴を充分に含有して、上方のタン
ク出口から排出され、ミストを浮遊せしめた目的
とする気体が得られるのである。また必要ある場
合には、このタンク１内に邪魔板（図示せず）を
１〜数枚垂直に又は角度をつけて設け（直列、並
列、又は交互に設ける）、これらの邪魔板にジエ
ツト水流を衝突させて微細水滴を生成せしめても
よい。

第２図及び第３図は、更に効率よく、しかも温
度コントロールしたミスト浮遊気体を製造するた
めの装置である。

ここでは冷却したミスト浮遊気体を製造する場
合を例にとつて説明するが、以下に述べる冷却関
連システムを加温したシステムに代えれば加温さ
れたミスト浮遊気体も自由に製造することができ
る。

サイクロン４０には、その円筒部４１上部に空
気入口４２が接線方向に設けられている。円筒部
４１の中央には上方から出口管４３が下方に伸長
して設けられ、出口管４３にはそれと同軸に冷水
噴射管４４が出口管４３を囲んで配置されてい
る。噴射管４４には噴射ノズル４５が多数設けら
れている。サイクロン４０の円筒部４１内には、
冷凍装置の蒸発管４７が配置されている。蒸発管
４７と噴射ノズル４５との位置関係は、相互に完
全にずらしてもよいし、また少しずらしてもよ
く、また、噴射ノズル４５からの水が蒸発管４７
に対して垂直に噴霧又は噴射状態で吹き付けられ
るように配置されている。サイクロンの円錘部５
１の下端部には、濾過装置４８、水タンク４９、
ポンプ５０が順次設けられている。従つて、冷水
は、矢印Ｂの方向、すなわち、ポンプ５０、循環
管４６、噴射管４４、サイクロンの円筒部４１、
円錘部５１、濾過装置４８、水タンク４９、ポン
プ５０の順序で循環させられる。冷媒、特に高温
冷媒（１℃〜−５℃）は、矢印Ｃの方向に蒸発管
４７内を循環する。気体は、矢印Ａの方向にした
がつて入口４２を通つてサイクロン内に送り込ま
れ、サイクロン内で微細水滴を含有すると同時に
冷却されて目的とする気体となり出口管４３を通
つてそれぞれの目的に使用される。噴射管４４に
設けた噴射ノズル４５から噴射又は噴霧される水
を(D)、冷凍装置の蒸発管４７及び／又は円筒部４
１の側壁に衝突せしめると(E)、ミストが発生し
（それとともに、蒸発管４７と衝突した水流はこ
の管４７内を通る冷媒と熱交換を行い、冷却され
る）、且つ水滴は冷却される。このような雰囲気
中に気体を矢印Ａにしたがつて通過せしめると、
この気体は微細水滴を含有するとともに冷却され
た水滴と熱交換を行つてそれ自体は冷却され、目
的とする気体となるのである。

第４図は、本発明方法を64キロビツトRAM量
産工場に対して実際に適用するためのトータルシ
ステムを示した模式図である。上述したところに
したがつてサイクロン４０で製造されたミスト浮
遊気体は、矢印Ａにしたがつて除滴サイクロン５
０に送り込まれる。すなわち、４０から出てきた
気体は、除滴サイクロン５０の側壁に切線方向に
設けた入口からサイクロン内部に入り、この中を
循環している間に余分の水滴、大きな水滴を除去
して0.5μ以下のミスト90％以上浮遊せしめた気体
に調製して、サイクロン５０の中央部に設けた出
口管からこれを取り出す。

このようにして取り出されたミスト浮遊気体
は、パイプＰを通つてエアーシヤワールーム６０
に送られて、更には隣接する超クリーンルーム７
０で作業する人々の洗滌を行う。また上記ミスト
浮遊気体の一部は、直接超クリーンルーム７０に
送られて、室内に塵埃を含まない清浄化した気体
を送入するとともにLSIに用いるシリコン板の洗
滌にもこれを使用する。また、必要ある場合に
は、ミスト浮遊気体を直接使用する代りに、この
気体のシヤワーの中に通常の空気を送風して清浄
化し、このようにして清浄化した空気を使用して
もよい。超クリーンルーム７０で使用された気体
は、そこから取り出し、パイプＰ、フアンＦを介
してサイクロン４０へ戻し、このサイクルをくり
返すのである。この方法によれば、超クリーンル
ーム内には、1feet³の空間に0.5μ以上の塵はわず
か１個未満しかないという超クリーンな状態に保
たれていることが判明した。ちなみに、通常の工
場では数万個の塵埃が浮遊しており、このことか
らも、本発明による方法がいかにすぐれているか
が判るはずである。

また、第５図及び第６図に示される除滴サイク
ロン５０の次に示す熱交換器１００を設け、これ
にミスト浮遊気体を通すことによつて、気体を最
適温度に上昇させるとともにミストをより小さな
ものとし効力を増大させることができるものであ
る。熱交換器１００は次に説明される。即ち、缶
体１０１の中心部には空気排出管１０５を上下方
向に設けてあり、管体１０１外に設けた空気導管
１０５′と連通する。従つて、空気取入管１０４
よりの空気は缶体１０１内を旋回しながら下方に
達し空気排出管１０５の下部より上昇して矢印方
向に移動することになる。又管体１０１の内部に
は外側配管１０６及び内側配管１０７を設けてあ
り、各配管１０６，１０７の下端は缶体１０１外
に設けたポンプ１０８と連通し、温水又は冷水を
流通させ上部排水口１０９，１１０より排水せら
れる。管内１０１の上部及び下部には洗滌水管１
１１の水噴出口１１１ａ，１１１ｂ…を多数設け
てあり、配管１０６及び配管１０７の上下列の上
方又は下方に望ませ、配管１０６，１０７及び缶
体１０１の内面、空気排出管１０５の外面に向け
て洗滌水を噴出できるようにしてある。又コーン
部１０２の下方には、排水管１１２′が設けられ
ており、缶内の洗滌水又は気体冷却によるドレイ
ン等が排水できるようにしてある。従つて、空気
取入口１０４よりの空気は缶１０１内でサイクロ
ン効果によりごみ等を分離し、配管１０６，１０
７により適温に加熱又は冷却され、適温となつた
空気は空気排出管１０５より送出される。又分離
したごみ等は洗滌水管１１１に通水し、ノズル１
１１ａ，１１１ｂ…より噴水させることにより洗
い去ることができるものである。

このように処理された気体はほぼ完全に0.5ミ
クロン以下のミストを多量浮遊した状態となつて
いるので、これを用いて物体を処理することによ
つてあらゆる物を清浄化することができるのであ
る。

本発明においては気体として空気が一般的に使
用されるが、酸化が好ましくない場合には炭酸ガ
ス、窒素ガス、その他希ガス類も使用できるし、
逆に酸素ガスも使用でき、各種の気体又はそれら
の混合物が自由に適宜使用できる。

本発明方法において使用する0.5ミクロン以下
のミストは表面張力がきわめて低く、物体に附着
したり、空中に浮遊している塵埃にミストが容易
に付着し、このようにミストが付着すると重量が
ふえ送風とともに塵埃は除去されるようになるも
のと推定される。特に、本法によれば微細なミス
トを使用するために、非常に微細な塵埃のみでは
なく、細菌やウイルスまでも除去することがで
き、物理的にも生物的にも物体は清浄化されると
いう著効が奏される。ウイルスは、従来エアーフ
イルタ等で除去していたのであるが、ウイルスは
わずか0.5μ〜0.01μの大きさしかないため、エア
ーフイルタでは充分に除去することが不可能であ
つた。したがつて、本発明で室内を清浄化すれば
現実に風邪をひくといつたことも非常に少なくな
り、病院、薬局、研究室、産院等に使用するのに
極めて好適である。

また、本発明方法は雑菌を含まなくすることが
できる特色の故に、食品製造工場において、食品
の洗滌、装置の洗滌に使用することができ、例え
ば冷凍肉の解凍、サラダや野菜、鮮魚、精肉の保
存等食料品店、スーパーマーケツトその他で使用
するのにも極めて好適であるし、特に雑菌混入の
危険性があるためにその製造に制約があつた生ハ
ムも自由に製造することができる。

以上述べたように、本発明は、その超清浄性の
故に、精密機械の洗滌のほかに、手術用具の洗滌
にも活用することができる。また、肺の洗滌等医
療分野での利用も大いに期待されるところであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ミスト浮遊気体製造装置の１実施例
を図示したものであり、第２図は、その別の実施
例であり、第３図は第２図の装置の中央部を切断
したときの断面図であり、そして第４図は、実際
の半導体製造工場において適用した場合のトータ
ルシステムを模式的に図示したものである。ま
た、第５図はミスト浮遊気体製造装置のあとにつ
けることのできる熱交換器を示す図で、第６図は
その横断面図である。 １……タンク、２，４５……ノズル、４０……
サイクロン、４２……気体入口、４３……微細水
滴浮遊気体出口管、５０……除滴サイクロン、６
０……エアーシヤワールーム、７０……超クリー
ンルーム、１００……熱交換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 実質的に0.5ミクロン以下のミストを多量浮
   遊せしめた気体で物体を処理することを特徴とす
   る物体の清浄化方法。