JP2004033498A

JP2004033498A - Method and apparatus for environment adjustment

Info

Publication number: JP2004033498A
Application number: JP2002195223A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Takahashi; 高橋　諭史; Hisaharu Yagi; 八木　久晴
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2004-02-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an environment adjusting method for discharging positive and negative ions into a space to deactivate microorganisms in the air and to decompose and remove a harmful substances in the air, having high productivity and low cost, and an environment adjusting apparatus. <P>SOLUTION: During the operation of a manufacturing line 30, an ion generator 10 is driven to supply positive and negative ions to the room 20 of manufacturing facilities to deactivate fungi and bacteria in the atmosphere of the room 20 of the manufacturing facilities. By this constitution, the number of floating microorganisms is suppressed to a constant level or less to suppress the adhesion of fungi and bacteria to the wall of the room 20 housing the manufacturing equipment 31, 32 disposed in the manufacturing line. By this constitution, a period becoming the fumigation disinfection state of the whole of the room 20 due to formalin can be extended than before. Therefore, since the total operation stop time of the manufacturing line can be shortened, productivity can be enhanced and production cost can also be suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正イオンと負イオンを空間に放出して空気中の微生物を不活化したり、有害物質を分解・除去したりする環境調整方法及び環境調整装置に関し、例えば、医薬品、食品、化学物質などの製造施設の部屋や病院の集中治療室、半導体製造室あるいはバイオクリーンルームのように、衛生上、あるいは製品品質上、雰囲気中のカビや菌の数を抑えなければならない部屋などの環境調整方法及び環境調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
医薬品、食品、化学物質などは、消費者の健康に直接影響があるため、その製造施設の部屋は、衛生上、厳しい安全基準が設定されている。例えば、カビや菌の数にも基準があり、この基準を満たすよう、部屋の雰囲気中の菌数を厳しく管理しなければならない。
【０００３】
そのため、従来は、図１７に示すように、ＨＥＰＡ（ｈｉｇｈ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　ａｉｒ）フィルターや活性炭フィルターなどの高性能なフィルター１０１を備えた空気浄化装置１１０を製造施設の部屋２０の側壁２１などに設けて、この空気浄化装置１１０を運転することにより、製造施設の部屋２０の空気を吸い込んでフィルター１０１を通過させ、空気中に含まれる無数のカビ、菌などの微生物や、アンモニア、ホルムアルデヒドなどの有害物質を除去して、清浄な空気を送り出し、製造施設の部屋２０の環境を清潔に保つようにしていた。
【０００４】
しかし、フィルター１０１では製造施設の部屋２０の雰囲気中に存在するカビや菌を単に捕集するのみであって不活化させることはできず、製造施設の部屋２０内に残存するカビや菌は、製造施設の部屋２０の側壁２１や製造ライン３０に配置される製造装置３１，３２に付着して増殖を始める。ここで、「不活化」とはカビや菌に積極的に働きかけて、その活動を抑えることをいい、広義には「殺菌」や「除菌」という意味も含まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、このような製造施設では、製造ライン３０を一定期間稼動するごとに、製造施設の部屋２０を密閉状態にして、製造ライン３０に配置された製造装置３１，３２をすべて停止し、ホルマリンにより製造施設の部屋２０内を薫蒸消毒することなどが行なわれている。しかしながら、ホルマリンによる消毒効果は一時的なものであり、扉２３の開け閉めや人や物の出入りによって製造施設の部屋２０内に新たにカビや菌が持ち込まれ、製造施設の部屋２０の側壁２１や製造装置３１，３２に付着して増殖するので、再び消毒を行なわなければならなくなる。
【０００６】
図１８は、製造施設の部屋２０の側壁２１や製造装置３１，３２などに付着した細菌の数の変化の一例を示している。製造ライン３０の稼動中、製造施設の部屋２０の側壁２１などに付着したカビや菌が増殖し、その数がＧ２まで増加すると、製造ライン３０を停止してホルマリンにより製造施設の部屋２０の薫蒸消毒を行なう。この消毒により菌数をＧ１まで減らす。
【０００７】
しかしながら、上記のように、従来は製造ライン３０の稼動中に、製造施設の部屋２０の雰囲気中のカビや菌を不活化することができず、製造ライン３０の稼動中に付着菌数がＧ２に達する時間が比較的短かったため、稼動から消毒までのサイクルｔ２も短くなり、消毒のたびに生産性が落ち、生産コストも高くなるという問題があった。更に、僅かな浮遊微生物あるいは、粒子の存在により製品が汚染され、その品質が劣化する問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するため本発明では、外部と隔離された環境内に正負イオンを放出して前記環境内の微生物を不活化すること及び／若しくは有害物質を分解及び／若しくは除去することにより、環境を調整するようにした。ここで、環境内の微生物には、環境の雰囲気中に浮遊している微生物と、環境を外部と隔離する壁などに付着した微生物とがある。また、環境内の有害物質とは、環境の雰囲気中に気体及び粒子の形で存在する有害物質を意味している。
【０００９】
図１５は、正イオンと負イオンによる空気中に浮遊するクラドスポリウム（黒カビ）の除去試験の結果を示している。クラドスポリウムは、キノコなどの真菌に分類される微生物である。試験は、容積１３．５ｍ^３の密閉容器内を温度２５℃、湿度４２％に保ち、この密閉容器内に一定数の生きたクラドスポリウムの胞子を満たした後、正イオンと負イオンを供給することにより行なった。図１５のグラフはクラドスポリウムの数の変化をエアサンプラーで追跡したものである。なお、本試験のイオン送出条件としては、風量が４ｍ^３／分であり、イオン送風機の吹出し口から１０ｃｍ離れた位置にて、正負イオン濃度はそれぞれ約４万個／ｃｍ^３とした。また、図１５の試験において対象空間の中央部において、正負イオンの濃度を測定したところ、正負イオン濃度は、それぞれ約２，０００個／ｃｍ^３であった。なお、このイオンの測定条件としては、イオンカウンターの加速電圧を調整し、１ｃｍ^２／Ｖ・ｓ以上の移動度を有するものを選択的に測定対象として、数値化している。
【００１０】
図１５に示すように、イオンの供給により残存するクラドスポリウムの数は時間の経過に従って減少していき、供給を開始してから約４時間でクラドスポリウムをほぼ全滅させることができる。したがって、正イオンと負イオンにはクラドスポリウムに代表されるさまざまな環境で生息するカビ類、（例えば、パン酵母、赤パンカビ、青カビ、こうじカビ、水カビなど）の胞子を空中で不活化して、その繁殖を抑える作用があると考えられる。また、本効果を得るための適切なイオン発生条件は以上に限られるものではなく、菌種、希望する清浄度の条件に従って、イオン濃度は自由に変更することが可能である。
【００１１】
また図１６は、正イオンと負イオンによる空気中に浮遊する大腸菌の除去試験の結果を示している。大腸菌は、微生物の中でも最も原始的なバチルスなどが属する細菌類に分類されるものである。試験は、容積３６ｍ^３の密閉容器内を温度２５℃、湿度４２％に保ち、この容器内に一定数の生きた大腸菌を浮遊させた後、容器内に正イオンと負イオンを供給することにより行なった。図１６に示す試験結果は、大腸菌の数の変化をエアサンプラーで追跡したものである。なお、図１６の試験も、図１５と同じイオン発生条件となるよう設定しており、風量が４ｍ^３／分であり、イオン送風機の吹出し口から１０ｃｍ離れた位置にて、イオン濃度は４万個／ｃｍ^３としている。また、図１６と図１５は空間の大きさが異なるため、風の方向等を若干調整することにより、図１６の試験における対象空間の中央部において、正負イオン濃度は、それぞれ約２，０００個／ｃｍ^３に保つように設定している。
【００１２】
図１６に示すように、イオンの供給により残存する大腸菌の数は時間の経過に従って減少していき、供給を開始してから約６時間で大腸菌をほぼ全滅させることができる。したがって、正イオンと負イオンには、大腸菌に代表されるさまざまな細菌類（例えば、サルモネラ菌、病原性大腸菌Ｏ１５７など）を空中で不活化して、その増殖を抑える作用があるものと考えられる。これらの細菌類には食中毒を引き起こす病原菌もあるが、例えば、冷蔵庫内にイオン発生素子を設けることにより、空中に浮遊する病原菌が食品へ混入することによる食中毒の防止も期待できる。
【００１３】
なお、図１５、図１６に示す試験においては、電極間に交流高電圧を印加することにより、空気中の酸素ないしは水分が電離によりエネルギーを受けてイオン化した、Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは任意の自然数）と、Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは任意の自然数）が主体のイオンを放出するようにしている。これらＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ及びＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎは、浮遊菌の表面に付着し、化学反応して活性種であるＨ_２Ｏ_２または・ＯＨを生成する。Ｈ_２Ｏ_２または・ＯＨは、極めて強力な活性を示すため、これらにより、空気中の浮遊細菌を取り囲んで不活化することができる。ここで、・ＯＨは活性種の１種であり、ラジカルのＯＨを示している。
【００１４】
正負のイオンは浮遊細菌の細胞表面で式（１）〜式（３）に示すように化学反応して、活性種である過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）または水酸基ラジカル（・ＯＨ）を生成する。ここで、式（１）〜式（３）において、ｍ、ｍ’、ｎ、ｎ’は任意の自然数である。これにより、活性種の分解作用によって浮遊細菌が破壊される。従って、効率的に空気中の浮遊細菌を、不活化、除去することができる。
Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ→・ＯＨ＋１／２Ｏ_２＋（ｍ＋ｎ）Ｈ_２Ｏ　・・・（１）
Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ＋Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ’＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ’　→　２・ＯＨ＋Ｏ_２＋（ｍ＋ｍ’＋ｎ＋ｎ’）Ｈ_２Ｏ　・・・（２）
Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ＋Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ’＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ’　→　Ｈ_２Ｏ_２＋Ｏ_２＋（ｍ＋ｍ’＋ｎ＋ｎ’）Ｈ_２Ｏ　・・・（３）
【００１５】
以上のメカニズムにより、上記正負イオンの放出により、浮遊菌等の不活化効果を得ることができる。
【００１６】
また、上記式（１）〜式（３）は、空気中の有害物質表面でも同様に作用を生じさせることができるため、活性種である過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）または水酸基ラジカル（・ＯＨ）が、ホルムアルデヒドやアンモニアなどの化学物質を酸化若しくは分解して、二酸化炭素や、水、窒素などの無害な物質に変換することにより、実質的に無害化することが可能である。
【００１７】
その他、正イオンと負イオンには、インフルエンザウィルス、コクサッキーウィルス、ポリオウィルス、エイズなどのウィルス類も不活化する働きがあり、これらウィルスの混入による汚染が防止できる。
【００１８】
また、正イオンと負イオンには、臭いの元となる分子を分解する働きがあることも確かめられており、空間の脱臭にも利用できる。
【００１９】
この技術を図１７に示す製造施設の部屋２０で製造ライン３０の稼動中に利用すれば、製造施設の部屋２０の雰囲気中のカビや菌を不活化し、浮遊菌数を一定の水準以下に抑えておくことが可能である。正負イオンには製造施設の部屋２０の壁や製造ライン３０に配置される製造装置３１，３２へ付着したカビや菌を不活化する作用は小さいが、このように浮遊菌数を抑えることで、カビや菌の付着を抑えることができるため、製造ライン３０の稼動開始から製造施設の部屋２０のホルマリン消毒作業までのサイクルを従来よりも長くすることができる。このことは、製造ライン３０のトータルの稼働休止時間を短くでき経費の節減などが図れることを意味する。
【００２０】
しかしながら、一般家庭の部屋とは異なり、製造施設の部屋は面積が広く高さもあって容積が大きく、また正負イオンの寿命も数秒と短いため、正負イオンによるカビや菌の不活化の効果を挙げるためには、種々の工夫が必要である。例えば、所望のイオン濃度を確保するために、イオン発生装置の設置台数や設置位置などのハード面と、イオン量、温度、湿度などの製造設備の部屋の環境条件の制御、イオン発生装置の運転制御などのソフト面から検討すべき点が多い。
【００２１】
ところで、このような製造施設の部屋は、バイオクリーンルームに設定される場合もある。バイオクリーンルームは、空気の清浄化に加えて、細菌や微生物の制御もその対象になっており、温度や湿度のコントロールも半導体製造室などの産業用クリーンルーム以上に厳しいものが要求されるものもある。このため、バイオクリーンルームは、医薬品製造、食品加工、化学物質製造などの製造業の他、病院の無菌手術室や集中治療室、実験動物を飼育する実験動物施設にも使われている。この他最近注目され始めているのは、バイオハザード（生物災害）分野であり、通常の実験では、クラス１００程度であるが、組み換えＤＮＡ実験や生菌実験などでは、クラス１０程度の清浄度が要求される（２００１年２月２５日発行「クリーンルームと機器・材料」ｐ．１９、発行者「島　健太郎」）。
【００２２】
バイオクリーンルームの清浄度に関しては、いろいろな規格があるが、一般的には、表１に示す米国連邦規格２０９がある（２００１年２月２５日発行「クリーンルームと機器・材料」ｐ．２２８、発行者「島　健太郎」）。
【００２３】
【表１】

【００２４】
清浄度クラスとは、１ｆｔ^３の空気中に含まれる粒径０．５μｍ以上の粒子数を表示するものであり、この数値が小さいほど、清浄度が上がる。通常のバイオクリーンルームは、クラス１００〜クラス１００，０００の間で制御され、抗生物質や抗ガン物質などの製造プロセスでは、ずっと厳しいクラス１０〜クラス１００が要求されている。食品加工分野でも、発酵工程や食肉加工工程でクラス１，０００程度のクリーン化が進んでいる（２００１年２月２５日発行「クリーンルームと機器・材料」ｐ．１９、発行者「島　健太郎」）。
【００２５】
さらにバイオクリーンルームでは、粒子数に加えて、カビや菌などの浮遊微生物の数についても基準が定められており、一般的には、表２に示す上記清浄度クラスに対応させた米国航空宇宙局（ＮＡＳＡ）規格がある（２００１年２月２５日発行「クリーンルームと機器・材料」ｐ．２２８、発行者「島　健太郎」）。
【００２６】
【表２】

【００２７】
表２に示すように、清浄度クラスが上がれば、浮遊菌の数の上限値も小さくなる。そのため、バイオクリーンルームでは、システム内の要所要所に殺菌器を設置して殺菌している他、定期的にタンクや配管などを殺菌・消毒している。殺菌技術には、紫外線利用の殺菌方法、高温加熱殺菌法やオゾン利用の殺菌方法、直接・間接に加熱する殺菌方法などが開発されている。
【００２８】
しかしながら、これらの殺菌方法では、紫外線ランプの近傍を通過する空気やオゾン発生器や熱源の近傍の空気に対してしか殺菌効果が得られないため、これら殺菌器の設置台数を多数確保しなければならないという欠点がある。特に、オゾンは人間に有害であるため、定期消毒の際はオゾン発生器を停止させるなどして、安全性にも配慮する必要があった。
【００２９】
これに対し、正イオンと負イオンを用いる方法は、イオン発生部に空気流を流すことにより、正イオンと負イオンをバイオクリーンルームの全体に送り出すことが可能であるため、イオン発生素子の設置台数をそれほど多くする必要がない。また、これらのイオンは人間にも無害であるため、人間が行なう清掃作業中でも、連続してイオン発生素子を駆動することができる。また、バイオクリーンルームの定期消毒の際でもイオン発生素子を駆動させておくことができ、消毒効果をいっそう高めることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、密閉された医薬品の製造施設の部屋２０の模式的な透視斜視図である。製造施設の部屋２０内には、医薬品の製造ライン３０が形成されている。製造ライン３０には、医薬品の製造工程で使用する製造装置３１，３２が配置されている。医薬品の製造工程は、通常、製造装置によって機械的に自動で行なう工程と、作業員が手作業で行なう工程とがある。ここでは、一例として、全工程がＡ工程、Ｂ工程、Ｃ工程の３工程からなり、Ａ工程とＣ工程は製造装置３１，３２をそれぞれ使用し、Ｂ工程は作業員３３が行なう工程とする。
【００３１】
製造施設の部屋２０を囲む側壁の１つ（側壁２１）には、イオン発生素子１（図２参照）を備えたイオン発生装置１０が設置されている。また、側壁２１には、作業員３３の出入りや医薬品の原料や製品の搬出入のために、扉２３が設けられている。側壁２１と向かい合う側壁２２には、正イオンと負イオンの数を測定するイオンカウンター４２と、臭気の強さを検出する臭気センサー４３とが設けられている。
【００３２】
図２は、イオン発生装置１０の模式的な透視斜視図である。イオン発生装置１０は、前面が曲面に形成された筐体１１に覆われている。筐体１１の前面には、上方に吸込み口１２、下方に吹出し口１３が開口形成されている。筐体１１の内部には、送風通路が形成されており、この送風通路に送風ファン１４とイオン発生素子１が設けられている。送風ファン１４が駆動されると、製造施設の部屋２０の空気が吸込み口１２を通って送風通路に吸込まれ、吹出し口１３から吹出される。なお、イオン発生装置１０内に従来と同様にフィルターを設けてもよい。ただし、その場合は、フィルターの下流にイオン発生素子１を配設するものとする。
【００３３】
図３は、イオン発生素子１の模式的な透視斜視図である。箱型の本体２の上面には矩形の開口部が形成され、この開口部に平板状の誘電体３が設けられている。この誘電体３の上面は本体２の上面と一致している。本体２の内部下方には、高圧パルス駆動回路６が収容されている。誘電体３の上面と下面には、板状の内部電極４と網状の外部電極５が対向配置されている。外部電極５は本体２の上面から外部に露出している。これらの内部電極４と外部電極５には、リード線７を介して高圧パルス駆動回路６が接続されている。高圧パルス駆動回路６を駆動すると、内部電極４と外部電極５の間に正電圧と負電圧からなる高圧パルス電圧が印加され、プラズマ放電が起こる。これによって外部電極５の周辺空気がイオン化され、ほぼ同数の正イオンと負イオンが発生する。
【００３４】
なお、上記電極間に交流高電圧を印加することにより、空気中の酸素ないしは水分が電離によりエネルギーを受けてイオン化し、Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは任意の自然数）とＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは任意の自然数）を主体としたイオンを生成し、これらをファン等により空間に放出させる。これらＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ及びＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎは、浮遊菌の表面に付着し、化学反応して活性種であるＨ_２Ｏ_２または・ＯＨを生成する。Ｈ_２Ｏ_２または・ＯＨは、極めて強力な活性を示すため、これらにより、空気中の浮遊細菌を取り囲んで不活化することができる。ここで、・ＯＨは活性種の１種であり、ラジカルのＯＨを示している。
【００３５】
正負のイオンは浮遊細菌の細胞表面で式（４）〜式（６）に示すように化学反応して、活性種である過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）または水酸基ラジカル（・ＯＨ）を生成する。ここで、式（４）〜式（６）において、ｍ、ｍ’、ｎ、ｎ’は任意の自然数である。これにより、活性種の分解作用によって浮遊細菌が破壊される。従って、効率的に空気中の浮遊細菌を不活化、除去することができる。
Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ→・ＯＨ＋１／２Ｏ_２＋（ｍ＋ｎ）Ｈ_２Ｏ　・・・（４）
Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ＋Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ’＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ’　→　２・ＯＨ＋Ｏ_２＋（ｍ＋ｍ’＋ｎ＋ｎ’）Ｈ_２Ｏ　・・・（５）
Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ＋Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ’＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ＋Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ’　→　Ｈ_２Ｏ_２＋Ｏ_２＋（ｍ＋ｍ’＋ｎ＋ｎ’）Ｈ_２Ｏ　・・・（６）
【００３６】
以上のメカニズムにより、上記正負イオンの放出により、浮遊菌等の不活化効果を得ることができる。
【００３７】
また、上記式（４）〜式（６）は、空気中の有害物質表面でも同様の作用を生じさせることができるため、活性種である過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）または水酸基ラジカル（・ＯＨ）が、有害物質を酸化若しくは分解して、ホルムアルデヒドやアンモニアなどの化学物質を、二酸化炭素や、水、窒素などの無害な物質に変換することにより、実質的に無害化することが可能である。
【００３８】
したがって、送風ファン１４を駆動することにより、イオン発生素子１によって発生させた正イオンと負イオンを製造施設の部屋２０内に送り出することができる。そして、これらの正イオンと負イオンの作用により製造施設の部屋２０の雰囲気中のカビや菌を不活化し、その増殖を抑制することができる。
【００３９】
図７（ａ）は上記の構成によって、製造施設の部屋２０の雰囲気中の菌数を一定の水準以下に抑えることを示している。正イオンと負イオンは、製造設備の部屋２０の壁や製造装置３１，３２に付着したカビや菌を不活化する作用は小さく、その付着菌の増殖を抑える効果が少ないが、こうして雰囲気中の浮遊菌数を抑えることで、図７（ｂ）に示すように、製造設備の部屋２０の壁や製造ライン３０に配置される製造装置３１，３２へのカビや菌の付着を抑えることができ、時間経過に伴う累積付着菌数を低減することができる。これにより、ホルマリンによる製造施設の部屋２０全体の薫蒸消毒が必要となる菌数Ｇ２に達する時間Ｔ１を従来のそれ（ｔ１）より延ばすことができる。したがって、製造施設を稼動させておくことができる期間が延びるので、生産性を向上させることができ、生産コストも抑えることができる。
【００４０】
なお、図１のように、イオン発生装置１０を製造施設の部屋２０の側壁２１に１台のみ設置する場合は、製造施設の部屋２０全体に早く充分な量の正イオンと負イオンを行き届かせるために、多量のイオンを発生させるイオン発生素子１や風量及び／若しくは風速の大きな送風ファン１４を使用し、かつ、側壁２１のできるだけ高い位置又は天井にイオン発生装置１０を設置することが望ましい。
【００４１】
上記のように１台のイオン発生装置１０のみでも効果は見込めるが、製造施設の部屋２０は面積が広く高さもあって容積の比較的大きな空間であることを考えると、イオン発生装置１０の設置台数は２台以上にするのがよい。図４は、一例として、製造施設の部屋２０の対向する側壁２１，２２にイオン発生装置１０Ａ，１０Ｂをそれぞれ設置した場合を示している。このように、２台のイオン発生装置１０Ａ，１０Ｂを均等に離して配置することで、空気の循環が良くなり、空気のよどんだ場所、例えば、製造装置３１，３２の間なども含めて製造施設の部屋２０全体により均一に正イオンと負イオンを送り出することができるようになる。
【００４２】
なお、イオン発生装置１０の設置箇所は、製造施設の部屋２０の側壁２１に限られず、天井２４や床２５にイオン発生装置１０を設置してもよい。あるいは、図５に示すように、イオン発生装置１０Ａ，１０Ｂを製造装置３１，３２の内部及び／若しくは外部にそれぞれ設けて、製造ライン３０の周辺の正イオンと負イオンの濃度を高くするようにしてもよい。この場合は、製造装置３１，３２自体にイオンカウンター４２、臭気センサー４３を設けるとよい。これにより、製造ライン３０の周辺空気に含まれるカビや菌を効率よく不活化することができる。さらに、図６に示すように、製造施設の部屋２０の側壁２１にもイオン発生装置１０Ｃを設置すれば、製造施設の部屋２０全体に均一にイオンを供給することができるため、製造装置３１，３２に付着するカビや菌を一段と減らすことができる。
【００４３】
次に、製造施設の部屋２０の環境条件の制御と、イオン発生装置１０の運転制御について、図１の場合を例にして説明する。図８は、図１の製造施設の部屋２０におけるイオン発生装置１０の制御ブロック図である。イオン発生装置１０には、筐体１１の内部に、駆動回路などの電装部品が設けられている。駆動回路は、イオン発生素子１や送風ファン１４の駆動状態を制御するマイクロコンピューターより成る制御部１５を備えている。製造施設の部屋２０の側壁２２に設けたイオンカウンター４２，臭気センサー４３は制御部１５に接続され、検出結果を制御部１５に出力するようになっている。
【００４４】
制御部１５は、イオンカウンター４２と臭気センサー４３の出力に基づいてイオン発生素子１の高圧パルス駆動回路６を制御するとともに、送風ファン１４のモーター１６を制御する。さらに制御部１５は、これらの制御のタイミングをタイマー１７によって決めている。
【００４５】
図９は、製造施設の部屋２０の環境条件の制御とイオン発生装置１０の運転制御の一例を示すフローチャートである。製造ライン３０の稼動中、イオン発生装置１０の運転を開始すると、イオン発生素子１から発生した正イオンと負イオンが送風ファン１４によって製造施設の部屋２０に放出される。
【００４６】
製造施設の部屋２０の雰囲気中（環境）のイオン数や臭気の強さは、イオンカウンター４２と臭気センサー４３により随時検出され、制御部１５に入力される。制御部１５は、この入力に基づいて、製造装置の部屋２０のイオン濃度を設定値付近で維持するようにイオン発生装置１０からのイオン発生量を制御する。これにより、寿命の短い正イオンと負イオンを製造施設の部屋２０全体に無駄なく均一に供給することができる。なお、製造施設の部屋２０の温度や湿度は、エアーコンディショナー（図示せず）などで、一定の範囲の中に維持されている。
【００４７】
このようにして製造ライン３０を稼動している間に、別途所定の期間ごとに製造施設の部屋２０の壁や製造装置３１，３２にペトリ皿の寒天培地を接触させて付着菌を採取した後、培養して付着菌数を計測する。付着菌数が設定値（例えば、図７（ｂ）のＧ２）以下であるとき、製造ライン３０の稼動とイオン発生装置１０の上記運転制御を継続する。やがて、細菌の増殖が進み、付着菌数が設定値を上回ると、製造ライン３０を停止し、製造施設の部屋２０を密閉してホルマリンによる薫蒸消毒や清掃を行なう。なお、臭気センサー４１の代わりとして若しくは追加してダストセンサーを配置し、空気中の粒子の変動に応じた制御を行なうシステムとしてもよい。
【００４８】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図１０は、第２の実施形態を示す製造施設の部屋の模式的な透視斜視図である。医薬品の製造施設の部屋２０に設けられた製造ライン３０では、製造工程ごとに作業環境に要求される菌数の基準が異なる場合がある。しかし、上記第１の実施形態のように製造施設の部屋２０全体の環境を改善しようとすると、製造施設の部屋２０全体の菌数を基準の最も厳しい工程（例えば、Ｂ工程）に合わせてコントロールしなければならない。したがって、菌数の基準がそれほど厳しくない工程（例えば、Ａ工程）に対しては、必要以上の正イオンと負イオンが送り出されることになり、イオン発生装置１０のランニングコストが高くなる。
【００４９】
そこで、製造ライン３０の製造工程Ａと製造工程Ｂの間に仕切り壁２６、製造工程Ｂと製造工程Ｃの間に仕切り壁２７を設けて、製造工程ごとに製造施設の部屋２０を密閉された３つの小部屋２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに仕切っている。そして、各小部屋２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに、上記の構成を備えたイオン発生装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを１台ずつ設置し、イオンカウンター４２、臭気センサー４３をそれぞれ設けている。
【００５０】
そして、製造ライン３０の稼動中、各製造工程Ａ，Ｂ，Ｃの作業環境に要求される菌数の基準に応じて、各小部屋２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに各イオン発生装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃによって必要十分量の正イオンと負イオンを供給する。これにより、各小部屋２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの雰囲気中のカビや菌を不活化し、各小部屋２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの環境低下の進行を遅延させることができる。したがって、正イオンと負イオンを過剰に供給しなくてよくなり、第１の実施形態のように製造施設の部屋２０全体の環境を一律に調整する場合よりも、イオン発生装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのランニングコストを抑えることができる。
【００５１】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。医薬品は人や動物の生命にかかわる重要な製品であるため、有効性、安全性、安定性、均質性、使用性などの品質を確保する必要があり、製造工程の全般及び出荷から投与にいたるまでに関し、厳密に管理されている。実際、１９６０年代に発生した医薬品の種々の事故を契機として、１９６９年にＷＨＯがＧＭＰ（Ｇｏｏｄ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ）「医薬品の製造並びに品質管理に関する規範」を作成し、各国に実施を勧告している。
【００５２】
医薬品の製造工程は１０〜２０くらいの工程があり複雑であるが、各作業室がＧＭＰの主旨に従って配置されなければならない。例えば、錠剤の製造工程では、計量、造粒、打錠、糖衣、検査、充填の工程の作業室がバイオクリーンルーム内に配置されている。一例として、表３に日本製薬工業協会が示す作業区域ごとの清浄度と菌数の基準を示す（２００１年２月２５日発行「クリーンルームと機器・材料」ｐ．１９３、発行者「島　健太郎」）。
【００５３】
【表３】

【００５４】
バイオクリーンルームの清浄度の維持は、空気中の菌や粉塵などが製品に付着・混入することを防止する目的と、作業員の薬塵障害防止の目的とがある。空気中の微生物のうち、ウィルスは単独ではなく、空気中の粉塵に付着して浮遊していると言われており、また細菌などは単体で浮遊しているとされている。したがって、空気中の粉塵をフィルターで除去することによりある程度微生物を除去することが可能である。
【００５５】
図１１に、本実施形態を示すバイオクリーンルーム５０の模式的な断面図を示す。バイオクリーンルーム５０には、床面のリターングリル５２上に製造装置３１，３２が配置されている。バイオクリーンルーム５０の側壁には、作業員３３が出入りするための扉６４が設けられている。
【００５６】
バイオクリーンルーム５０の天井には、ＨＥＰＡフィルター５３を敷きつめた清浄空気の吹き出し口５１を２箇所に設け、床全面をリターングリル５２としてバイオクリーンルーム５０内の水平面のどの位置でも、均一な風速で垂直方向に下降する気流を作り出す。この方式は垂直単一方向流（ダウンフロー）型と呼ばれ、バイオクリーンルーム５０内のどの部分でもクラス１００〜１０，０００程度（表１参照）の高清浄度が得られるため、最近ではこの方式が一般化しつつある。
【００５７】
バイオクリーンルーム５０の雰囲気は、粉塵や微生物が入り込まないように、外気圧より若干高い圧力（陽圧）に保たれている。そのため、バイオクリーンルーム５０の側壁のリターングリル５２のさらに下に、内外の圧力差によって開閉する排気ダンパー５４を設けて、バイオクリーンルーム５０内の微妙な圧力調整を行っている。しかしながら、このようにバイオクリーンルーム５０の雰囲気を陽圧に保っていても、バイオクリーンルーム５０に人や物が出入りすることによって、衣服などに付着して微生物が持ち込まれることがあり、持ち込まれた微生物の増殖によって環境低下が進行する。
【００５８】
ＨＥＰＡフィルター５３の下流には、上記のイオン発生素子１が設けられている。イオン発生素子１をＨＥＰＡフィルター５３の下流に設けるのは、正イオンと負イオンはＨＥＰＡフィルター５３に吸収されやすいので、充分な量の正イオンと負イオンをバイオクリーンルーム５０内に供給するためには、ＨＥＰＡフィルター５３を通過した空気においてイオン発生を行なうことが効果的であるためである。
【００５９】
吹き出し口５１は、ダクト５５を介して外気と連通している。ダクト５５の外気導入部にはファンを備えた外気処理装置５６が設けられている。外気処理装置５６によって外気はダクト５５に吸い込まれ、風速及び／若しくは風量を調整された状態でＨＥＰＡフィルター５３を通って吹き出し口５１からバイオクリーンルーム５０内に送り出される。これにより、バイオクリーンルーム５０内にダウンフローが形成される。排気ダンパー５４から排気される空気は、外部に放出する前に排気処理部４９に通され、殺菌などの処理がされる。
【００６０】
この状態でイオン発生素子１を駆動することにより、ダウンフローに乗せて正イオンと負イオンをバイオクリーンルーム５０内に供給して、その高度に清浄化された雰囲気中のカビや菌を不活化することができる。例えば、バイオクリーンルーム５０の清浄度クラスがクラス１０，０００（表１、表２参照）に設定されているならば、ＨＥＰＡフィルター５３を通過した清浄空気のダウンフローによってこの清浄度クラスを維持することができるとともに、正イオンと負イオンによってカビや菌を不活化してさらなる無菌化を達成することが可能である。
【００６１】
図１２は、他のバイオクリーンルーム５０の例を示している。バイオクリーンルーム５０内には、製造装置３１を覆うクリーンブース５７を設けて、作業員３３の配置スペースから製造装置３１を隔離している。クリーンブース５７の側面には扉６０が設けられ、作業員３３がクリーンブース５７内に原料を搬入したり、製造装置３１を操作したりできるようになっている。
【００６２】
そして、クリーンブース５７の天井にもＨＥＰＡフィルター５８を敷きつめた清浄空気の吹き出し口５９を設け、ここにダクト５５から分岐させてバイオクリーンルーム５０内に引き込んだダクト５５Ａを連結している。これにより、クリーンブース５７内の狭い空間で新たにダウンフローを作り出し、部分的に高清浄化を図ることができる。ＨＥＰＡフィルター５８の下流には、上記のイオン発生素子１Ａが設けられている。
【００６３】
この状態でイオン発生素子１，１Ａを併せて駆動することにより、ダウンフローに乗せて正イオンと負イオンをバイオクリーンルーム５０とクリーンブース５７内に供給して、その高度に清浄化された雰囲気中でカビや菌を不活化することができる。例えば、バイオクリーンルーム５０とクリーンブース５７の清浄度クラスがそれぞれクラス１０，０００、クラス１００（表１、表２参照）に設定されているならば、ＨＥＰＡフィルター５３，５８をそれぞれ通過した清浄空気のダウンフローによってこれらの清浄度クラスを維持することができるとともに、正イオンと負イオンによってカビや菌を不活化してさらなる無菌化を達成することが可能である。
【００６４】
図１３は、他のバイオクリーンルーム５０の例を示している。バイオクリーンルーム５０の天井には、ＨＥＰＡフィルター５３Ａ，５３Ｂをそれぞれ敷きつめた清浄空気の吹き出し口５１Ａ，５１Ｂを２箇所に設け、均一な風速及び／若しくは風量で垂直方向に下降する気流を作り出す。ＨＥＰＡフィルター５３Ａ，５３Ｂの下流には、上記のイオン発生素子１Ａ，１Ｂが設けられている。
【００６５】
バイオクリーンルーム５０内は、吹き出し口５１Ａ，５１Ｂをそれぞれ有するように、隔離壁６２により製造装置３１と作業員３３の配置スペースに区切られている。隔離壁６２には扉６３が設けられ、作業員側スペース５０Ｂにいる作業員３３が装置側スペース５０Ａ内に原料を搬入したり、製造装置３１を操作したりできるようになっている。バイオクリーンルーム５０の側壁には、扉６４が設けられ、作業員側スペース５０Ｂ内に作業員３３が出入りできるようになっている。
【００６６】
吹き出し口５１Ａ，５１Ｂは、ダクト５５を介して外気と連通している。ダクト５５の外気導入部にはファンを備えた外気処理装置５６が設けられている。外気処理装置５６によってダクト５５に吸い込まれた外気は、風速及び／若しくは風量を調整された状態でＨＥＰＡフィルター５３Ａ，５３Ｂを通って吹き出し口５１Ａ，５１Ｂからバイオクリーンルーム５０内に送り出される。これにより、装置側スペース５０Ａと作業員側スペース５０Ｂにダウンフローが形成される。排気ダンパー５４から排気される空気は、外部に放出する前に排気処理部４９に通すことにより殺菌などの処理がされる。
【００６７】
この状態でイオン発生素子１Ａ，１Ｂを併せて駆動することにより、ダウンフローに乗せて正イオンと負イオンをバイオクリーンルーム５０内の装置側スペース５０Ａと作業員側スペース５０Ｂに供給して、高度に清浄化された雰囲気中のカビや菌を不活化することができる。例えば、装置側スペース５０Ａと作業員側スペース５０Ｂの清浄度クラスがそれぞれクラス１００、クラス１０，０００（表１、表２参照）に設定されているならば、ＨＥＰＡフィルター５３Ａ，５３Ｂをそれぞれ通過した清浄空気のダウンフローによってこれらの清浄度クラスを維持することができるとともに、正イオンと負イオンによってカビや菌を不活化してさらなる無菌化を達成することが可能である。
【００６８】
図１４は、他のバイオクリーンルーム５０の例を示している。バイオクリーンルーム５０の天井には、ＨＥＰＡフィルター５３Ａ，５３Ｂをそれぞれ敷きつめた清浄空気の吹き出し口５１Ａ，５１Ｂを２箇所に設け、均一な風速及び／風量で垂直方向に下降する気流を作り出す。ＨＥＰＡフィルター５３Ａ，５３Ｂの下流には、上記のイオン発生素子１Ａ，１Ｂが設けられている。
【００６９】
バイオクリーンルーム５０内は、吹き出し口５１Ａ，５１Ｂをそれぞれ有するように、隔離壁６２により製造装置３１と作業員３３の配置スペースに区切られている。隔離壁６２には扉６５が設けられ、作業員側スペース５０Ｂにいる作業員３３が装置側スペース５０Ａ内に出入りできるようになっている。
【００７０】
作業員側スペース５０Ｂには、扉６５を囲むようにエアシャワー室６６が設けられている。エアシャワー室６６の側壁には扉６７が設けられ、作業員側スペース５０Ｂにいる作業員３３が装置側スペース５０Ａ内に入る前には、必ず扉６７を開けてエアシャワー室６６に入るようになっている。
【００７１】
そして、エアシャワー室６６の天井にもＨＥＰＡフィルター６８を敷きつめた清浄空気の吹き出し口６９を設け、ここにダクト５５から分岐させてバイオクリーンルーム５０内に引き込んだダクト５５Ｂを連結している。これにより、エアシャワー室６６内の狭い空間で新たにダウンフローを作り出し、部分的に高清浄化を図ることができる。ＨＥＰＡフィルター６８の下流には、上記のイオン発生素子１Ｃが設けられている。
【００７２】
同様に、バイオクリーンルーム５０の側壁には、扉６４が設けられ、外から作業員側スペース５０Ｂ内に作業員３３が出入りできるようになっている。
【００７３】
バイオクリーンルーム５０の外側には、扉６４を囲むようにエアシャワー室７０が設けられている。エアシャワー室７０には扉７１が設けられ、外にいる作業員３３が作業員側スペース５０Ｂ内に入る前には、必ず扉７１を開けてエアシャワー室７０に入るようになっている。
【００７４】
そして、エアシャワー室７０の天井にもＨＥＰＡフィルター７２を敷きつめた清浄空気の吹き出し口７３を設け、ここにダクト５５からバイオクリーンルーム５０の外側で分岐させたダクト５５Ｃを連結している。これにより、エアシャワー室７０内の狭い空間で新たにダウンフローを作り出し、部分的に高清浄化を図ることができる。ＨＥＰＡフィルター７２の下流には、上記のイオン発生素子１Ｄが設けられている。
【００７５】
この状態でイオン発生素子１Ａ，１Ｂを併せて駆動することにより、ダウンフローに乗せて正イオンと負イオンをバイオクリーンルーム５０内の装置側スペース５０Ａと作業員側スペース５０Ｂに供給して、高度に清浄化された雰囲気中のカビや菌を不活化することができる。例えば、装置側スペース５０Ａと作業員側スペース５０Ｂの清浄度クラスがそれぞれクラス１００、クラス１０，０００（表１、表２参照）に設定されているならば、ＨＥＰＡフィルター５３Ａ，５３Ｂをそれぞれ通過した清浄空気のダウンフローによってこれらの清浄度クラスを維持することができるとともに、正イオンと負イオンによってカビや菌を不活化してさらなる無菌化を達成することが可能である。
【００７６】
さらに、この状態でイオン発生素子１Ｃ，１Ｄを併せて駆動することにより、ダウンフローに乗せて正イオンと負イオンをエアシャワー室６６，７０に供給して、高度に清浄化された雰囲気中のカビや菌を不活化することができる。また、作業員３３が外から作業員側スペース５０Ｂへ入る前と作業員側スペース５０Ｂから装置側スペース５０Ａへ移る前には、エアシャワー室６６，７０に入ってエアシャワーを浴びるようになっているため、エアシャワーで作業員３３の衣服に付着した粉塵を吹き飛ばして、作業員３３の移動に伴う粉塵の侵入を防ぐことができる。そして、エアシャワーで吹き飛ばした粉塵に付着しているカビや菌をエアシャワー室６６，７０内に供給された正イオンと負イオンによって不活化できるため、装置側スペース５０Ａと作業員側スペース５０Ｂのさらなる無菌化を図ることができる。
【００７７】
なお、図１１〜図１４では、ＨＥＰＡフィルターに通過させる空気は、外気を直接導入する形態としているが、エアーコンディショニング部を経て、気温、湿度等を調節した空気をＨＥＰＡフィルターに通過させ、各空間に供給するようにしてもよい。また、同図では、外部より導入した空気が排気ダンパーより放出される構成になっているが、バイオクリーンルーム内の一部の空気を循環して、再度ＨＥＰＡフィルターを通過させることにより清浄化した空気を供給する構成としてもよい。また、排気部は一ヶ所に限られるものではなく、扉の隙間などから排出される構成であってもよい。また、必要ないしは用途に応じて、外気を導入せず、空間の内部で空気を循環する機構としてもよい。その場合、空間を陽圧にするため、ボンベなどから清浄空気を供給する方法などを採用してもよい。なお、空間を陽圧にすることにより、該空間に外部から意図せず流れ込む汚染物質を抑制することが可能になるが、反面、該空間に存在する有害な微生物などが外部に漏れる可能性がある。そのため、該空間と外部空間との間に、必要に応じて陰圧にして緩衝領域を設け、該緩衝領域の空気を無害化して外部に放出する機構を設けてもよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、外部と隔離された環境に正負イオンが放出されることにより、その環境内のカビや菌が不活化されるとともに、アンモニアなどの有害物物質が分解される。そのため、カビや菌の付着が抑えられるとともに、有害物質が無害化されるので、環境低下の進行が著しく遅延する。
【００７９】
特に、定期若しくは不定期で清掃される装置若しくは設備を備える環境では、その装置若しくは設備の清掃について従来よりも長いサイクルを採ることができる。このことは装置若しくは設備のトータルの稼動休止時間を短くでき経費の節減などが図られることを意味する。
【００８０】
例えば、製造ラインの稼動中、製造施設の部屋に正イオンと負イオンを供給して製造施設の部屋の雰囲気中のカビや菌を不活化し、菌数を一定の水準以下に抑えておくことで、製造設備の部屋の壁や製造ラインに配置される製造装置へのカビや菌の付着を抑えることができる。これにより、製造物の汚染を防ぎ、安定した製造物を得ることが出来る。また、ホルマリンによる製造施設の部屋全体の薫蒸消毒などが必要となる時期を従来よりも延ばすことができる。したがって、製造ラインのトータルの稼働休止時間を短くでき、生産性を向上させることができ、生産コストも抑えることができる。
【００８１】
また、病院の集中治療室や半導体製造室などの高清浄雰囲気中の作業空間に、上記の正イオンと負イオンを送り出すことにより、これらのイオンの作用により作業空間の雰囲気中のカビや菌が不活化される。そのため、カビや菌の増殖の抑制、ひいてはカビの菌の減少が図られ、高清浄雰囲気の維持が長く保たれ、安全な治療や製造の歩留まりの向上が得られる。また、清掃については従来よりも長いサイクルを採ることができて便利である。また、バイオクリーンルームなどの温度、湿度、圧力、粉塵や浮遊微生物の数などを制御することにより高度に環境条件の制御された作業空間に正イオンと負イオンを送り出すことにより、作業空間のさらなる無菌化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す製造施設の部屋の模式的な透視斜視図である。
【図２】上記製造施設の部屋に設置されるイオン発生装置の模式的な透視斜視図である。
【図３】上記イオン発生装置に備えられるイオン発生素子の模式的な透視斜視図である。
【図４】上記製造施設の部屋の他の例の模式的な透視斜視図である。
【図５】上記製造施設の部屋の他の例の模式的な透視斜視図である。
【図６】上記製造施設の部屋の他の例の模式的な透視斜視図である。
【図７】上記製造施設の部屋における製造ラインの稼動開始から製造施設の部屋の消毒までのサイクルを示し、時間と浮遊菌数（ａ）の関係及び時間と付着菌数（ｂ）の関係を示すグラフである。
【図８】上記イオン発生装置の制御ブロック図である。
【図９】上記製造施設の部屋の環境条件の制御とイオン発生装置の運転制御の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態を示す製造施設の部屋の模式的な透視斜視図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態を示すバイオクリーンルームの模式的な断面図である。
【図１２】他のバイオクリーンルームの模式的な断面図である。
【図１３】他のバイオクリーンルームの模式的な断面図である。
【図１４】他のバイオクリーンルームの模式的な断面図である。
【図１５】正イオンと負イオンによる浮遊真菌（クラドスポリウム）の除去試験の結果を示すグラフである。
【図１６】正イオンと負イオンによる浮遊細菌（大腸菌）の除去試験の結果を示すグラフである。
【図１７】従来の製造施設の部屋の模式的な透視斜視図である。
【図１８】上記従来の製造施設の部屋における製造ラインの稼動開始から製造施設の部屋の消毒までのサイクルを示し、時間と付着菌数の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ　イオン発生素子
２０　製造施設の部屋
３０　医薬品の製造ライン
３１，３２　製造装置
３３　作業員
４２　イオンカウンター
４３　臭気センサー
５０　バイオクリーンルーム
５３，５３Ａ，５３Ｂ，５８，６８，７２　ＨＥＰＡフィルター
５５　ダクト
６６，７０　エアシャワー室[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an environmental control method and an environmental control apparatus that emits positive ions and negative ions into a space to inactivate microorganisms in the air and decompose and remove harmful substances, such as pharmaceuticals, foods, and chemicals. Environmental control such as rooms of manufacturing facilities for substances, intensive care units of hospitals, semiconductor manufacturing rooms or bio-clean rooms where the number of molds and fungi in the atmosphere must be reduced for hygiene and product quality. The present invention relates to a method and an environment adjustment device.
[0002]
[Prior art]
Pharmaceuticals, foods, chemicals, and the like have a direct impact on the health of consumers, and strict safety standards are set for the rooms of their manufacturing facilities. For example, there are standards for the number of molds and fungi, and the number of bacteria in the atmosphere of a room must be strictly controlled so as to satisfy the standards.
[0003]
For this reason, conventionally, as shown in FIG. 17, an air purification device 110 including a high-performance filter 101 such as a HEPA (high efficiency particulate air) filter or an activated carbon filter is provided on a side wall 21 of a room 20 of a manufacturing facility. By operating this air purification device 110, the air in the room 20 of the manufacturing facility is sucked and passed through the filter 101, and countless microorganisms such as molds and bacteria contained in the air, and harmful substances such as ammonia and formaldehyde are contained in the air. And clean air was sent out to keep the environment of the room 20 of the manufacturing facility clean.
[0004]
However, the filter 101 merely collects mold and bacteria existing in the atmosphere of the room 20 of the manufacturing facility and cannot inactivate the mold and bacteria. Mold and bacteria remaining in the room 20 of the manufacturing facility are Attach to the side walls 21 of the room 20 of the manufacturing facility and the

manufacturing devices

31 and 32 arranged on the manufacturing line 30 and start multiplication. Here, "inactivation" refers to actively acting on molds and fungi to suppress their activities, and in a broad sense also includes "disinfection" and "bactericidal".
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in such a manufacturing facility, every time the manufacturing line 30 is operated for a certain period, the room 20 of the manufacturing facility is closed, all the

manufacturing apparatuses

31 and 32 arranged in the manufacturing line 30 are stopped, and the formalin is used. For example, fumigation disinfection is performed in the room 20 of the manufacturing facility. However, the disinfecting effect of formalin is temporary, and molds and fungi are newly introduced into the room 20 of the manufacturing facility by opening and closing the door 23 and entering and exiting people and objects, and the side wall 21 of the room 20 of the manufacturing facility is removed. And grow on the

production devices

31 and 32, so that the disinfection must be performed again.
[0006]
FIG. 18 shows an example of a change in the number of bacteria attached to the side wall 21 of the room 20 of the manufacturing facility, the

manufacturing apparatuses

31 and 32, and the like. During the operation of the production line 30, molds and fungi attached to the side walls 21 of the room 20 of the production facility proliferate, and when the number increases to G2, the production line 30 is stopped and formalin is applied to the room 20 of the production facility. Perform steam disinfection. This disinfection reduces the number of bacteria to G1.
[0007]
However, as described above, conventionally, it is not possible to inactivate mold and bacteria in the atmosphere of the room 20 of the manufacturing facility while the manufacturing line 30 is operating, and the number of adherent bacteria is G2 during the operation of the manufacturing line 30. , The cycle t2 from the operation to the disinfection is shortened, and there is a problem that the productivity is lowered and the production cost is increased every time the disinfection is performed. Further, there is a problem that the product is contaminated by the presence of a small amount of suspended microorganisms or particles and the quality thereof is deteriorated.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention releases positive and negative ions in an environment isolated from the outside to inactivate microorganisms in the environment and / or decompose and / or remove harmful substances, Adjusted the environment. Here, the microorganisms in the environment include microorganisms floating in the atmosphere of the environment and microorganisms attached to a wall or the like that separates the environment from the outside. In addition, the harmful substance in the environment means a harmful substance existing in the atmosphere of the environment in the form of gas and particles.
[0009]
FIG. 15 shows the result of a removal test of Cladosporium (black mold) floating in the air by positive ions and negative ions. Cladosporium is a microorganism classified as a fungus such as a mushroom. The test is 13.5m in volume³The inside of the closed container was kept at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 42%, and after filling the fixed container with a certain number of living Cladosporium spores, positive and negative ions were supplied. The graph in FIG. 15 is obtained by tracking changes in the number of Cladosporium with an air sampler. In this test, the ion delivery conditions were as follows:³/ Min, and at the position 10 cm away from the outlet of the ion blower, the positive and negative ion concentrations are about 40,000 / cm respectively.³And When the concentration of positive and negative ions was measured at the center of the target space in the test of FIG. 15, the positive and negative ion concentrations were about 2,000 / cm, respectively.³Met. The measurement conditions for the ions were as follows: the accelerating voltage of the ion counter was adjusted and 1 cm²Those having a mobility of / V · s or more are selectively measured and quantified.
[0010]
As shown in FIG. 15, the number of Cladosporium remaining due to the supply of ions decreases with the passage of time, and the Cladosporium can be almost completely eliminated in about 4 hours after the supply is started. Therefore, positive ions and negative ions inactivate spores of molds (eg, baker's yeast, red bread mold, blue mold, koji mold, water mold, etc.) that live in various environments represented by Cladosporium in the air. Therefore, it is considered that there is an effect of suppressing the reproduction. The appropriate ion generation conditions for obtaining this effect are not limited to the above, and the ion concentration can be freely changed according to the bacterial species and the desired cleanliness conditions.
[0011]
FIG. 16 shows the results of a test for removing Escherichia coli floating in the air by positive ions and negative ions. Escherichia coli is classified as a bacterium to which the most primitive Bacillus belongs among microorganisms. The test is 36m in volume³After keeping a fixed number of living E. coli in this container at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 42%, positive ions and negative ions were supplied into the container. The test results shown in FIG. 16 are obtained by tracking changes in the number of E. coli with an air sampler. The test in FIG. 16 is also set so that the same ion generation conditions as in FIG.³/ Min, and at a position 10 cm away from the outlet of the ion blower, the ion concentration is 40,000 / cm.³And Further, since the size of the space is different between FIG. 16 and FIG. 15, by slightly adjusting the direction of the wind and the like, the positive and negative ion concentrations at the center of the target space in the test of FIG. / Cm³Is set to keep.
[0012]
As shown in FIG. 16, the number of Escherichia coli remaining due to the supply of ions decreases with time, and Escherichia coli can be almost completely eliminated in about 6 hours after the supply is started. Therefore, it is considered that the positive ion and the negative ion have an effect of inactivating various bacteria represented by Escherichia coli (eg, Salmonella, pathogenic Escherichia coli O157, etc.) in the air, and suppressing their growth. Among these bacteria, there are pathogenic bacteria that cause food poisoning. For example, by providing an ion generating element in a refrigerator, prevention of food poisoning due to contamination of food with pathogenic bacteria floating in the air can be expected.
[0013]
In the tests shown in FIGS. 15 and 16, by applying an AC high voltage between the electrodes, oxygen or moisture in the air was ionized by receiving energy by ionization.⁺(H₂O)_m(M is an arbitrary natural number) and O₂ ⁻(H₂O)_n(N is an arbitrary natural number) emits main ions. These H⁺(H₂O)_mAnd O₂ ⁻(H₂O)_nIs attached to the surface of floating bacteria and reacts chemically to form H₂O₂Or generate OH. H₂O₂Or, OH exhibits a very strong activity, so that it can surround and inactivate airborne bacteria. Here, .OH is one of the active species, and indicates OH of a radical.
[0014]
Positive and negative ions chemically react on the cell surface of the suspended bacteria as shown in the formulas (1) to (3) to form hydrogen peroxide (H) as an active species.₂O₂) Or a hydroxyl radical (.OH). Here, in Expressions (1) to (3), m, m ', n, and n' are arbitrary natural numbers. Thereby, the suspended bacteria are destroyed by the decomposing action of the active species. Therefore, airborne bacteria in the air can be inactivated and removed efficiently.
H⁺(H₂O)_m+ O₂ ⁻(H₂O)_n→ ・ OH + 1 / 2O₂+ (M + n) H₂O ・・・ (1)
H⁺(H₂O)_m+ H⁺(H₂O)_{m '}+ O₂ ⁻(H₂O)_n+ O₂ ⁻(H₂O)_{n '}→ 2 ・ OH + O₂+ (M + m '+ n + n') H₂O ・・・ (2)
H⁺(H₂O)_m+ H⁺(H₂O)_{m '}+ O₂ ⁻(H₂O)_n+ O₂ ⁻(H₂O)_{n '}→ H₂O₂+ O₂+ (M + m '+ n + n') H₂O ・・・ (3)
[0015]
By the above mechanism, the effect of inactivating floating bacteria and the like can be obtained by releasing the positive and negative ions.
[0016]
In addition, since the above formulas (1) to (3) can produce the same effect on the surface of the harmful substance in the air, hydrogen peroxide (H₂O₂) Or hydroxyl radical (.OH) can substantially detoxify chemical substances such as formaldehyde and ammonia by oxidizing or decomposing them into harmless substances such as carbon dioxide, water and nitrogen. It is possible.
[0017]
In addition, positive ions and negative ions have a function of inactivating viruses such as influenza virus, coxsackie virus, polio virus, and AIDS, and can prevent contamination due to contamination of these viruses.
[0018]
In addition, it has been confirmed that positive ions and negative ions have a function of decomposing molecules that cause odor, and can be used for deodorizing a space.
[0019]
If this technology is used during the operation of the manufacturing line 30 in the room 20 of the manufacturing facility shown in FIG. 17, molds and bacteria in the atmosphere of the room 20 of the manufacturing facility are inactivated, and the number of floating bacteria is kept below a certain level. It is possible to keep it down. Positive and negative ions have a small effect of inactivating molds and bacteria attached to the walls of the room 20 of the manufacturing facility and the

manufacturing devices

31 and 32 disposed in the manufacturing line 30, but by suppressing the number of floating bacteria in this way, Since the adhesion of mold and bacteria can be suppressed, the cycle from the start of the operation of the production line 30 to the formalin disinfection of the room 20 of the production facility can be made longer than before. This means that the total downtime of the production line 30 can be shortened, and costs can be reduced.
[0020]
However, unlike the rooms of ordinary households, the rooms of the manufacturing facilities are large in area and large in height and large in volume, and the life of positive and negative ions is as short as a few seconds. For this purpose, various measures are required. For example, in order to secure a desired ion concentration, control of the hardware surface such as the number of installed ion generators and the installation position, environmental conditions of the production equipment room such as ion amount, temperature, and humidity, operation of the ion generator There are many points to consider in terms of software such as control.
[0021]
By the way, the room of such a manufacturing facility may be set as a bio-clean room. In bioclean rooms, in addition to air purification, control of bacteria and microorganisms is also targeted, and temperature and humidity control may be more demanding than industrial clean rooms such as semiconductor manufacturing rooms. . For this reason, bioclean rooms are used not only in manufacturing industries such as pharmaceutical manufacturing, food processing, and chemical substance manufacturing, but also in sterile operating rooms and intensive care units in hospitals and experimental animal facilities for breeding experimental animals. In addition, the field of biohazard (biohazard) that has recently started attracting attention is about 100 class in normal experiments, but about 10 class cleanliness is required for recombinant DNA experiments and live bacteria experiments. ("Clean Room and Equipment / Materials" p. 19, published February 25, 2001; publisher "Kentaro Shimazaki").
[0022]
There are various standards regarding the cleanliness of a bioclean room, but in general, there are US Federal Standards 209 shown in Table 1 (published February 25, 2001, “Clean Rooms and Equipment / Materials”, p. "Kentaro Shimazaki").
[0023]
[Table 1]

[0024]
The cleanliness class is 1 ft³This indicates the number of particles having a particle diameter of 0.5 μm or more contained in the air, and the smaller the value, the higher the cleanliness. Normal bioclean rooms are controlled between class 100 and class 100,000, and the manufacturing processes for antibiotics and anticancer substances require much more stringent classes 10 to 100. In the food processing field, cleanliness of about 1,000 classes is being promoted in the fermentation process and meat processing process (“Clean Room and Equipment / Materials” published on February 25, 2001, p. 19; publisher “Kentaro Shimazaki”) .
[0025]
Furthermore, in bioclean rooms, in addition to the number of particles, standards are set for the number of suspended microorganisms such as molds and fungi. In general, the U.S.A. There is a (NASA) standard ("Clean Room and Equipment / Materials" p. 228, published February 25, 2001, published by "Kentaro Shima @").
[0026]
[Table 2]

[0027]
As shown in Table 2, as the cleanliness class increases, the upper limit of the number of floating bacteria also decreases. For this reason, in the bioclean room, sterilizers are installed at key points in the system to sterilize, and tanks and pipes are regularly sterilized and disinfected. As sterilization techniques, a sterilization method using ultraviolet rays, a high-temperature heat sterilization method, a sterilization method using ozone, and a sterilization method using direct and indirect heating have been developed.
[0028]
However, in these sterilization methods, only the air passing near the ultraviolet lamp and the air near the ozone generator and the heat source can be sterilized, so it is necessary to secure a large number of these sterilizers. There is a drawback that it does not. In particular, since ozone is harmful to humans, it was necessary to consider safety, such as by stopping the ozone generator during periodic disinfection.
[0029]
On the other hand, in the method using positive ions and negative ions, since the positive ions and negative ions can be sent out to the entire bioclean room by flowing an air flow through the ion generating section, the number of installed ion generating elements Need not be so much. In addition, since these ions are harmless to humans, the ion generating element can be driven continuously even during cleaning work performed by humans. Further, the ion generating element can be driven even during the periodic disinfection of the bioclean room, and the disinfection effect can be further enhanced.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic perspective view of a room 20 of a sealed pharmaceutical manufacturing facility. In the room 20 of the manufacturing facility, a drug manufacturing line 30 is formed. In the production line 30,

production devices

31 and 32 used in the production process of pharmaceuticals are arranged. Pharmaceutical manufacturing processes generally include a process automatically performed mechanically by a manufacturing apparatus and a process performed manually by an operator. Here, as an example, the entire process is composed of three processes A, B, and C. The processes A and C use the

manufacturing apparatuses

31 and 32, respectively, and the process B is a process performed by the worker 33. .
[0031]
On one of the side walls (side wall 21) surrounding the room 20 of the manufacturing facility, an ion generator 10 having the ion generating element 1 (see FIG. 2) is installed. In addition, a door 23 is provided on the side wall 21 for a worker 33 to enter and exit, and to carry in and out a medicine raw material and product. On the side wall 22 facing the side wall 21, an ion counter 42 for measuring the number of positive ions and negative ions and an odor sensor 43 for detecting the intensity of the odor are provided.
[0032]
FIG. 2 is a schematic perspective view of the ion generator 10. The ion generator 10 is covered by a housing 11 having a curved front surface. On the front surface of the housing 11, an inlet 12 is formed upward and an outlet 13 is formed downward. A ventilation passage is formed inside the housing 11, and a ventilation fan 14 and the ion generating element 1 are provided in the ventilation passage. When the blower fan 14 is driven, the air in the room 20 of the manufacturing facility is sucked into the blower passage through the inlet 12 and is blown out from the outlet 13. Note that a filter may be provided in the ion generator 10 as in the related art. However, in that case, the ion generating element 1 is provided downstream of the filter.
[0033]
FIG. 3 is a schematic perspective view of the ion generating element 1. A rectangular opening is formed on the upper surface of the box-shaped main body 2, and a flat dielectric 3 is provided in this opening. The upper surface of the dielectric 3 coincides with the upper surface of the main body 2. A high-voltage pulse drive circuit 6 is housed below the inside of the main body 2. On the upper surface and the lower surface of the dielectric 3, a plate-like internal electrode 4 and a mesh-like external electrode 5 are arranged to face each other. The external electrode 5 is exposed from the upper surface of the main body 2 to the outside. A high-voltage pulse drive circuit 6 is connected to the internal electrode 4 and the external electrode 5 via a lead wire 7. When the high-voltage pulse drive circuit 6 is driven, a high-voltage pulse composed of a positive voltage and a negative voltage is applied between the internal electrode 4 and the external electrode 5, and plasma discharge occurs. As a result, the air around the external electrode 5 is ionized, and substantially the same number of positive ions and negative ions are generated.
[0034]
By applying an AC high voltage between the electrodes, oxygen or water in the air receives energy by ionization to ionize,⁺(H₂O)_m(M is an arbitrary natural number) and O₂ ⁻(H₂O)_n(N is an arbitrary natural number) is generated, and these ions are emitted into the space by a fan or the like. These H⁺(H₂O)_mAnd O₂ ⁻(H₂O)_nIs attached to the surface of floating bacteria and reacts chemically to form H₂O₂Or generate OH. H₂O₂Or, OH exhibits a very strong activity, so that it can surround and inactivate airborne bacteria. Here, .OH is one of the active species, and indicates OH of a radical.
[0035]
Positive and negative ions chemically react on the cell surface of the suspended bacteria as shown in the equations (4) to (6), and hydrogen peroxide (H₂O₂) Or a hydroxyl radical (.OH). Here, in Expressions (4) to (6), m, m ', n, and n' are arbitrary natural numbers. Thereby, the suspended bacteria are destroyed by the decomposing action of the active species. Therefore, airborne bacteria in the air can be efficiently inactivated and removed.
H⁺(H₂O)_m+ O₂ ⁻(H₂O)_n→ ・ OH + 1 / 2O₂+ (M + n) H₂O ・・・ (4)
H⁺(H₂O)_m+ H⁺(H₂O)_{m '}+ O₂ ⁻(H₂O)_n+ O₂ ⁻(H₂O)_{n '}→ 2 ・ OH + O₂+ (M + m '+ n + n') H₂O ・・・ (5)
H⁺(H₂O)_m+ H⁺(H₂O)_{m '}+ O₂ ⁻(H₂O)_n+ O₂ ⁻(H₂O)_{n '}→ H₂O₂+ O₂+ (M + m '+ n + n') H₂O ・・・ (6)
[0036]
By the above mechanism, the effect of inactivating floating bacteria and the like can be obtained by releasing the positive and negative ions.
[0037]
In addition, since the above formulas (4) to (6) can produce the same action on the surface of the harmful substance in the air, the active species hydrogen peroxide (H₂O₂) Or hydroxyl radical (.OH) oxidizes or decomposes harmful substances and converts chemical substances such as formaldehyde and ammonia into harmless substances such as carbon dioxide, water, and nitrogen, thereby making them substantially harmless. It is possible to make.
[0038]
Therefore, by driving the blower fan 14, the positive ions and the negative ions generated by the ion generating element 1 can be sent into the room 20 of the manufacturing facility. Then, by the action of these positive ions and negative ions, molds and bacteria in the atmosphere of the room 20 of the manufacturing facility can be inactivated, and their growth can be suppressed.
[0039]
FIG. 7A shows that the number of bacteria in the atmosphere of the room 20 of the manufacturing facility is suppressed to a certain level or less by the above configuration. Positive ions and negative ions have a small effect of inactivating molds and bacteria attached to the walls of the room 20 of the manufacturing equipment and the

manufacturing devices

31 and 32, and have little effect of suppressing the growth of the attached bacteria. By suppressing the number of floating bacteria, as shown in FIG. 7B, it is possible to suppress mold and bacteria from adhering to the walls of the room 20 of the manufacturing facility and the

manufacturing apparatuses

31 and 32 arranged on the manufacturing line 30. In addition, the number of accumulated adherent bacteria over time can be reduced. As a result, the time T1 required to reach the number of bacteria G2 required for fumigation disinfection of the entire room 20 of the manufacturing facility by formalin can be made longer than the conventional time (t1). Therefore, the period during which the manufacturing facility can be operated is extended, so that the productivity can be improved and the production cost can be suppressed.
[0040]
When only one ion generator 10 is installed on the side wall 21 of the room 20 of the manufacturing facility as shown in FIG. 1, a sufficient amount of positive ions and negative ions reach the entire room 20 of the manufacturing facility quickly. In order to save the energy, it is desirable to use the ion generating element 1 that generates a large amount of ions and the blower fan 14 having a large air volume and / or wind speed, and to install the ion generating device 10 at a position as high as possible on the side wall 21 or at the ceiling. .
[0041]
Although the effect can be expected with only one ion generator 10 as described above, considering that the room 20 of the manufacturing facility is a relatively large space having a large area and a high height, the installation of the ion generator 10 is considered. The number is preferably two or more. FIG. 4 shows, as an example, a case where the

ion generators

10A and 10B are respectively installed on the

opposed side walls

21 and 22 of the room 20 of the manufacturing facility. In this way, by arranging the two

ion generators

10A and 10B equally spaced apart, the circulation of air is improved, and the production is performed in a place where the air is stagnant, for example, between the

production apparatuses

31 and 32. Positive ions and negative ions can be more uniformly delivered to the entire room 20 of the facility.
[0042]
Note that the installation location of the ion generator 10 is not limited to the side wall 21 of the room 20 of the manufacturing facility, and the ion generator 10 may be installed on the ceiling 24 or the floor 25. Alternatively, as shown in FIG. 5,

ion generators

10A and 10B are provided inside and / or outside the

manufacturing apparatuses

31 and 32, respectively, so that the concentration of positive ions and negative ions around the manufacturing line 30 is increased. You may. In this case, it is preferable to provide the ion counter 42 and the odor sensor 43 in the

manufacturing apparatuses

31 and 32 themselves. Thereby, mold and bacteria contained in the air around the production line 30 can be efficiently inactivated. Further, as shown in FIG. 6, if the ion generator 10C is also installed on the side wall 21 of the room 20 of the manufacturing facility, the ions can be uniformly supplied to the entire room 20 of the manufacturing facility. The number of molds and fungi adhering to 32 can be further reduced.
[0043]
Next, control of environmental conditions in the room 20 of the manufacturing facility and operation control of the ion generator 10 will be described with reference to the case of FIG. 1 as an example. FIG. 8 is a control block diagram of the ion generator 10 in the room 20 of the manufacturing facility in FIG. The ion generator 10 is provided with electric components such as a drive circuit inside the housing 11. The drive circuit includes a control unit 15 including a microcomputer that controls the drive states of the ion generating element 1 and the blower fan 14. The ion counter 42 and the odor sensor 43 provided on the side wall 22 of the room 20 of the manufacturing facility are connected to the control unit 15 and output a detection result to the control unit 15.
[0044]
The control unit 15 controls the high-voltage pulse drive circuit 6 of the ion generating element 1 based on the outputs of the ion counter 42 and the odor sensor 43, and controls the motor 16 of the blower fan 14. Further, the control unit 15 determines the timing of these controls by the timer 17.
[0045]
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of control of environmental conditions in the room 20 of the manufacturing facility and operation control of the ion generator 10. When the operation of the ion generator 10 is started while the production line 30 is operating, positive ions and negative ions generated from the ion generating element 1 are released into the room 20 of the production facility by the blower fan 14.
[0046]
The number of ions and the intensity of the odor in the atmosphere (environment) of the room 20 of the manufacturing facility are detected by the ion counter 42 and the odor sensor 43 as needed, and are input to the control unit 15. The control unit 15 controls the amount of ions generated from the ion generator 10 based on the input so as to maintain the ion concentration in the room 20 of the manufacturing apparatus near the set value. Thus, positive ions and negative ions having a short life can be uniformly supplied to the entire room 20 of the manufacturing facility without waste. The temperature and humidity of the room 20 of the manufacturing facility are maintained within a certain range by an air conditioner (not shown) or the like.
[0047]
After operating the production line 30 in this manner, the agar medium in the Petri dish is brought into contact with the wall of the room 20 of the production facility or the

production devices

31 and 32 at predetermined intervals to collect the adherent bacteria. After culturing, the number of adherent bacteria is counted. When the number of adhered bacteria is equal to or less than a set value (for example, G2 in FIG. 7B), the operation of the production line 30 and the above operation control of the ion generator 10 are continued. Eventually, when the growth of bacteria progresses and the number of adherent bacteria exceeds the set value, the production line 30 is stopped, the room 20 of the production facility is closed, and fumigation and cleaning with formalin is performed. In addition, a system may be provided in which a dust sensor is disposed instead of or in addition to the odor sensor 41, and performs control according to the fluctuation of particles in the air.
[0048]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a schematic perspective view of a room of a manufacturing facility according to the second embodiment. In the manufacturing line 30 provided in the room 20 of the pharmaceutical manufacturing facility, the standard of the number of bacteria required for the working environment may be different for each manufacturing process. However, when trying to improve the environment of the entire room 20 of the manufacturing facility as in the first embodiment, the number of bacteria in the entire room 20 of the manufacturing facility is controlled in accordance with the strictest process (for example, process B). Must. Therefore, for a process in which the standard of the number of bacteria is not so strict (for example, process A), unnecessary positive ions and negative ions are sent out more than necessary, and the running cost of the ion generator 10 increases.
[0049]
Therefore, a partition wall 26 is provided between the manufacturing process A and the manufacturing process B of the manufacturing line 30 and a partition wall 27 is provided between the manufacturing process B and the manufacturing process C, and the room 20 of the manufacturing facility is sealed for each manufacturing process. It is divided into three small rooms 20A, 20B and 20C. In each of the small rooms 20A, 20B, and 20C, one

ion generator

10A, 10B, and 10C having the above configuration is installed, and an ion counter 42 and an odor sensor 43 are provided.
[0050]
Then, during operation of the production line 30, the

ion generators

10A, 10B, 10C are placed in the small rooms 20A, 20B, 20C in accordance with the standard of the number of bacteria required for the working environment of each of the production processes A, B, C. Supplies a necessary and sufficient amount of positive ions and negative ions. This makes it possible to inactivate molds and fungi in the atmosphere of each of the small rooms 20A, 20B, and 20C, and to delay the progress of environmental degradation in each of the small rooms 20A, 20B, and 20C. Therefore, it is not necessary to supply an excessive amount of positive ions and negative ions. Running costs can be reduced.
[0051]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Pharmaceuticals are important products that affect the lives of humans and animals, so it is necessary to ensure quality such as efficacy, safety, stability, homogeneity, and usability. Is strictly controlled. In fact, in response to various pharmaceutical accidents that occurred in the 1960s, the WHO created a GMP (Good Manufacturing Manufacturing Practice) “Guideline for Manufacturing and Quality Control of Pharmaceuticals” in 1969, and has recommended implementation in each country.
[0052]
The pharmaceutical manufacturing process is complicated with about 10 to 20 steps, but each working room must be arranged according to the gist of GMP. For example, in a tablet manufacturing process, a work room for a process of measuring, granulating, tableting, sugar coating, inspection, and filling is arranged in a bioclean room. As an example, Table 3 shows the standards of cleanliness and the number of bacteria for each work area indicated by the Japan Pharmaceutical Manufacturers Association (“Clean Room and Equipment / Materials” published February 25, 2001, p.193, publisher “Kentaro Shimazaki”) ).
[0053]
[Table 3]

[0054]
Maintaining the cleanliness of the bioclean room has the purpose of preventing bacteria and dust in the air from adhering and mixing into the product, and the purpose of preventing chemical dust damage to workers. It is said that among microorganisms in the air, viruses are not alone, but are attached to dust in the air and float, and bacteria and the like are said to be floating alone. Therefore, microorganisms can be removed to some extent by removing dust in the air with a filter.
[0055]
FIG. 11 is a schematic sectional view of a bioclean room 50 according to the present embodiment. In the bio-clean room 50,

manufacturing apparatuses

31, 32 are arranged on a return grill 52 on the floor. The side wall of the bioclean room 50 is provided with a door 64 through which the worker 33 enters and exits.
[0056]
At the ceiling of the bio-clean room 50, two outlets 51 of clean air covered with a HEPA filter 53 are provided at two places. Create a descending airflow. This method is called a vertical unidirectional flow (down flow) type, and a high cleanliness of class 100 to 10,000 (see Table 1) can be obtained in any part in the bioclean room 50. Is becoming more common.
[0057]
The atmosphere in the bioclean room 50 is maintained at a pressure (positive pressure) slightly higher than the outside air pressure so that dust and microorganisms do not enter. For this reason, an exhaust damper 54 that opens and closes due to a pressure difference between the inside and outside is provided below the return grill 52 on the side wall of the bioclean room 50 to perform fine pressure adjustment in the bioclean room 50. However, even when the atmosphere of the bioclean room 50 is maintained at a positive pressure, when people or objects enter and exit the bioclean room 50, microorganisms may be attached to clothes and the like, and the introduced microorganisms may be introduced. The environmental degradation progresses due to the proliferation of
[0058]
The above-mentioned ion generating element 1 is provided downstream of the HEPA filter 53. The reason why the ion generating element 1 is provided downstream of the HEPA filter 53 is that positive ions and negative ions are easily absorbed by the HEPA filter 53, so that a sufficient amount of positive ions and negative ions are supplied into the bioclean room 50. This is because it is effective to generate ions in the air that has passed through the HEPA filter 53.
[0059]
The outlet 51 communicates with outside air via a duct 55. An outside air processing device 56 having a fan is provided at an outside air introduction portion of the duct 55. The outside air is sucked into the duct 55 by the outside air processing device 56, and is sent out from the outlet 51 into the bioclean room 50 through the HEPA filter 53 in a state where the wind speed and / or the air volume is adjusted. Thereby, a down flow is formed in the bioclean room 50. The air exhausted from the exhaust damper 54 is passed through an exhaust processing section 49 before being discharged to the outside, and is subjected to processing such as sterilization.
[0060]
By driving the ion generating element 1 in this state, positive ions and negative ions are supplied into the bio-clean room 50 through a down flow, and molds and bacteria in the highly purified atmosphere are inactivated. be able to. For example, if the cleanliness class of the bioclean room 50 is set to class 10,000 (see Tables 1 and 2), the cleanliness class is maintained by the downflow of the clean air passing through the HEPA filter 53. In addition, it is possible to achieve further sterilization by inactivating molds and bacteria by positive and negative ions.
[0061]
FIG. 12 shows an example of another bioclean room 50. In the bio-clean room 50, a clean booth 57 that covers the manufacturing apparatus 31 is provided to isolate the manufacturing apparatus 31 from the space where the worker 33 is arranged. A door 60 is provided on a side surface of the clean booth 57 so that the worker 33 can load the raw materials into the clean booth 57 and operate the manufacturing apparatus 31.
[0062]
A clean air outlet 59 having a HEPA filter 58 laid thereon is also provided on the ceiling of the clean booth 57, and a duct 55A branched from the duct 55 and drawn into the bioclean room 50 is connected thereto. As a result, a new downflow can be newly created in a narrow space inside the clean booth 57, and high cleanliness can be partially achieved. Downstream of the HEPA filter 58, the above-described ion generating element 1A is provided.
[0063]
By driving the

ion generating elements

1 and 1A together in this state, positive ions and negative ions are supplied to the bio-clean room 50 and the clean booth 57 in a downflow, and the highly purified atmosphere is supplied. Molds and fungi can be inactivated. For example, if the cleanliness classes of the bioclean room 50 and the clean booth 57 are set to class 10,000 and class 100 (see Tables 1 and 2), respectively, the clean air passing through the HEPA filters 53 and 58 is These cleanliness classes can be maintained by the downflow, and molds and fungi can be inactivated by positive ions and negative ions to achieve further sterilization.
[0064]
FIG. 13 shows another example of the bioclean room 50. On the ceiling of the bio-clean room 50,

air outlets

51A and 51B of clean air each having a

HEPA filter

53A and 53B are provided at two places, and an airflow descending vertically in a uniform wind speed and / or air volume is created. Downstream of the HEPA filters 53A and 53B, the above-mentioned ion generating elements 1A and 1B are provided.
[0065]
The inside of the bio-clean room 50 is divided by a separating wall 62 into a space where the manufacturing apparatus 31 and the worker 33 are arranged so as to have the

outlets

51A and 51B, respectively. A door 63 is provided on the isolation wall 62 so that the worker 33 in the worker side space 50B can carry the raw material into the apparatus side space 50A or operate the manufacturing apparatus 31. A door 64 is provided on the side wall of the bioclean room 50 so that the worker 33 can enter and exit the worker side space 50B.
[0066]
The

outlets

51A and 51B communicate with outside air via a duct 55. An outside air processing device 56 having a fan is provided at an outside air introduction portion of the duct 55. The outside air sucked into the duct 55 by the outside air processing device 56 is sent into the bio-clean room 50 from the

outlets

51A and 51B through the HEPA filters 53A and 53B in a state where the wind speed and / or the air volume is adjusted. Thereby, a down flow is formed in the apparatus side space 50A and the worker side space 50B. The air exhausted from the exhaust damper 54 is subjected to processing such as sterilization by passing it through an exhaust processing section 49 before being discharged to the outside.
[0067]
By driving the ion generating elements 1A and 1B together in this state, positive ions and negative ions are supplied to the apparatus-side space 50A and the worker-side space 50B in the bio-clean room 50 in a downflow, and the flow is advanced. It can inactivate molds and fungi in a clean atmosphere. For example, if the cleanliness class of the apparatus side space 50A and the worker side space 50B is set to class 100 and class 10,000 (refer to Tables 1 and 2), the air has passed through the HEPA filters 53A and 53B, respectively. These cleanliness classes can be maintained by the down-flow of the clean air, and further sterilization can be achieved by inactivating molds and bacteria by positive ions and negative ions.
[0068]
FIG. 14 shows another example of the bioclean room 50. At the ceiling of the bio-clean room 50, two

air outlets

51A and 51B of clean air each having a

HEPA filter

53A and 53B are provided, and an airflow descending vertically in a uniform wind speed and / or air volume is created. Downstream of the HEPA filters 53A and 53B, the above-mentioned ion generating elements 1A and 1B are provided.
[0069]
The inside of the bio-clean room 50 is divided by a separating wall 62 into a space where the manufacturing apparatus 31 and the worker 33 are arranged so as to have the

outlets

51A and 51B, respectively. A door 65 is provided on the isolation wall 62 so that the worker 33 in the worker side space 50B can enter and exit the apparatus side space 50A.
[0070]
An air shower room 66 is provided in the worker side space 50B so as to surround the door 65. A door 67 is provided on a side wall of the air shower room 66 so that the worker 33 in the worker side space 50B always opens the door 67 and enters the air shower room 66 before entering the device side space 50A. Has become.
[0071]
A clean air outlet 69 having a HEPA filter 68 laid thereon is also provided on the ceiling of the air shower room 66, and a duct 55B branched from the duct 55 and drawn into the bioclean room 50 is connected thereto. Thus, a new downflow can be newly created in a narrow space in the air shower room 66, and partial high purification can be achieved. Downstream of the HEPA filter 68, the above-described ion generating element 1C is provided.
[0072]
Similarly, a door 64 is provided on the side wall of the bioclean room 50 so that the worker 33 can enter and exit the worker side space 50B from outside.
[0073]
An air shower room 70 is provided outside the bioclean room 50 so as to surround the door 64. A door 71 is provided in the air shower room 70, and the door 71 is always opened before the outside worker 33 enters the worker side space 50 </ b> B to enter the air shower room 70.
[0074]
The ceiling of the air shower room 70 is also provided with a clean air outlet 73 covered with a HEPA filter 72, to which a duct 55C branched from the duct 55 outside the bioclean room 50 is connected. Thus, a new downflow can be newly created in a narrow space in the air shower room 70, and partial high purification can be achieved. Downstream of the HEPA filter 72, the above-described ion generating element 1D is provided.
[0075]
By driving the ion generating elements 1A and 1B together in this state, positive ions and negative ions are supplied to the apparatus-side space 50A and the worker-side space 50B in the bio-clean room 50 in a downflow, and the flow is advanced. It can inactivate molds and fungi in a clean atmosphere. For example, if the cleanliness class of the apparatus side space 50A and the worker side space 50B is set to class 100 and class 10,000 (refer to Tables 1 and 2), the air has passed through the HEPA filters 53A and 53B, respectively. These cleanliness classes can be maintained by the down-flow of the clean air, and further sterilization can be achieved by inactivating molds and bacteria by positive ions and negative ions.
[0076]
Further, by driving the ion generating elements 1C and 1D together in this state, the positive ions and the negative ions are supplied to the

air shower chambers

66 and 70 through a down flow, and the ions in the highly purified atmosphere are removed. It can inactivate molds and fungi. Also, before the worker 33 enters the worker side space 50B from outside and moves from the worker side space 50B to the apparatus side space 50A, the worker enters the

air shower chambers

66 and 70 to take an air shower. Therefore, dust adhering to the clothes of the worker 33 can be blown off by the air shower, and the intrusion of dust accompanying the movement of the worker 33 can be prevented. Since the mold and bacteria attached to the dust blown off by the air shower can be inactivated by the positive ions and the negative ions supplied to the

air shower chambers

66 and 70, the space 50A on the apparatus side and the space 50B on the worker side can be inactivated. Further sterilization can be achieved.
[0077]
In FIGS. 11 to 14, the air passed through the HEPA filter is configured to directly introduce the outside air. May be supplied. Also, in the figure, air introduced from outside is configured to be discharged from the exhaust damper. However, air that has been cleaned by circulating a part of the air in the bioclean room and passing the HEPA filter again is shown. May be supplied. Further, the exhaust portion is not limited to one location, and may be configured to be exhausted from a gap in a door or the like. Further, according to necessity or use, a mechanism for circulating air inside the space without introducing outside air may be used. In that case, a method of supplying clean air from a cylinder or the like may be employed to make the space a positive pressure. By setting the space to a positive pressure, it is possible to suppress contaminants that unintentionally flow into the space from the outside, but on the other hand, there is a possibility that harmful microorganisms and the like existing in the space may leak to the outside. is there. Therefore, a buffer region may be provided between the space and the external space by applying a negative pressure as necessary, and a mechanism for detoxifying the air in the buffer region and discharging the air to the outside may be provided.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, positive and negative ions are released to the environment isolated from the outside, thereby inactivating mold and bacteria in the environment and decomposing harmful substances such as ammonia. . Therefore, the adhesion of mold and bacteria is suppressed, and the harmful substances are rendered harmless, so that the progress of environmental degradation is significantly delayed.
[0079]
In particular, in an environment having devices or facilities that are cleaned regularly or irregularly, a longer cycle can be employed for cleaning the devices or facilities than before. This means that the total downtime of the apparatus or equipment can be shortened, and costs can be reduced.
[0080]
For example, during production line operation, supply positive and negative ions to the manufacturing facility room to inactivate mold and bacteria in the atmosphere of the manufacturing facility room and keep the bacterial count below a certain level. Accordingly, it is possible to suppress the adhesion of mold and bacteria to the wall of the room of the manufacturing facility or the manufacturing apparatus arranged on the manufacturing line. Thereby, contamination of the product can be prevented, and a stable product can be obtained. In addition, the time when fumigation and the like of the entire room of the manufacturing facility by formalin are required can be extended more than before. Therefore, the total downtime of the production line can be shortened, the productivity can be improved, and the production cost can be suppressed.
[0081]
In addition, by sending the above-mentioned positive ions and negative ions to a work space in a highly clean atmosphere such as a hospital intensive care unit or a semiconductor manufacturing room, molds and bacteria in the atmosphere of the work space are released by the action of these ions. Inactivated. Therefore, the growth of mold and fungi can be suppressed, and the fungi can be reduced, the maintenance of a highly clean atmosphere can be maintained for a long time, and the yield of safe treatment and production can be improved. In addition, cleaning can be performed in a longer cycle than before, which is convenient. In addition, by controlling the temperature, humidity, pressure, and the number of dust and airborne microorganisms in a bioclean room, etc., positive ions and negative ions are sent to a highly controlled workspace with high environmental conditions, further improving the sterility of the workspace. Can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a room of a manufacturing facility according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view of an ion generator installed in a room of the manufacturing facility.
FIG. 3 is a schematic perspective view of an ion generating element provided in the ion generating device.
FIG. 4 is a schematic perspective view of another example of the room of the manufacturing facility.
FIG. 5 is a schematic perspective view of another example of the room of the manufacturing facility.
FIG. 6 is a schematic perspective view of another example of the room of the manufacturing facility.
FIG. 7 shows a cycle from the start of operation of the production line in the room of the manufacturing facility to the disinfection of the room of the manufacturing facility, and shows the relationship between time and the number of suspended bacteria (a) and the relationship between time and the number of attached bacteria (b). It is a graph shown.
FIG. 8 is a control block diagram of the ion generator.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of control of environmental conditions of a room of the manufacturing facility and operation control of the ion generator.
FIG. 10 is a schematic perspective view of a room of a manufacturing facility according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a bioclean room showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic sectional view of another bioclean room.
FIG. 13 is a schematic sectional view of another bioclean room.
FIG. 14 is a schematic sectional view of another bioclean room.
FIG. 15 is a graph showing the results of a removal test of suspended fungi (cladosporium) using positive ions and negative ions.
FIG. 16 is a graph showing the results of a test of removing suspended bacteria (Escherichia coli) using positive ions and negative ions.
FIG. 17 is a schematic perspective view of a room in a conventional manufacturing facility.
FIG. 18 is a graph showing a cycle from the start of operation of a production line in a room of the conventional manufacturing facility to the disinfection of the room of the manufacturing facility, and showing a relationship between time and the number of adherent bacteria.
[Explanation of symbols]
1,1A, 1B, 1C ion generating element
20 room of manufacturing facility
30 Pharmaceutical production line
31, 32mm manufacturing equipment
33 worker
42 ion counter
43 Odor sensor
50 bio clean room
53, 53A, 53B, 58, 68, 72 HEPA filter
55 duct
66, 70 air shower room

Claims

外部と隔離された環境内に正負イオンを放出して前記環境内の微生物を不活化及び／若しくは有害物質を分解及び／若しくは除去することを特徴とする環境調整方法。An environmental conditioning method comprising releasing positive and negative ions into an environment isolated from the outside to inactivate microorganisms in the environment and / or decompose and / or remove harmful substances.

外部と隔離された環境内の微生物を不活化及び／若しくは有害物質を分解及び／若しくは除去するための正負イオンを放出するイオン放出手段を備えてなることを特徴とする環境調整装置。An environment control device comprising an ion releasing means for releasing positive and negative ions for inactivating microorganisms in an environment isolated from the outside and / or decomposing and / or removing harmful substances.

定期若しくは不定期で清掃される環境に、イオン発生装置から正負イオンを放出して前記環境を調整することを特徴とする環境調整装置。An environment adjustment device, wherein positive and negative ions are emitted from an ion generator to adjust the environment to an environment that is cleaned regularly or irregularly.

前記環境が陽圧に保たれていることを特徴とする請求項３に記載の環境調整装置。The environment control apparatus according to claim 3, wherein the environment is maintained at a positive pressure.

高清浄雰囲気を必要とする環境に、イオン発生装置から正負イオンを放出して、前記高清浄雰囲気の環境内に存在する微生物を不活化及び／若しくは有害物質を分解及び／若しくは除去することを特徴とする環境調整装置。Positive and negative ions are emitted from the ion generator into an environment requiring a highly clean atmosphere, thereby inactivating microorganisms existing in the highly clean atmosphere and / or decomposing and / or removing harmful substances. Environmental adjustment device.

温度、湿度、圧力、粉塵や浮遊微生物の数などを制御することにより高度に環境調整を必要とする環境に、イオン発生装置から正負イオンを放出して、前記高清浄雰囲気の環境内に存在する微生物を不活化及び／若しくは有害物質を分解及び／若しくは除去することを特徴とする環境調整装置。By controlling the temperature, humidity, pressure, the number of dust and suspended microorganisms, and the like, an environment that requires a high degree of environmental adjustment, positive and negative ions are emitted from the ion generator and exist in the environment of the highly clean atmosphere. An environmental control device for inactivating microorganisms and / or decomposing and / or removing harmful substances.

定期若しくは不定期で清掃若しくは消毒される製造施設の環境に、イオン発生装置から正負イオンを放出して前記製造施設の環境内に存在する微生物を不活化及び／若しくは有害物質を分解及び／若しくは除去することを特徴とする環境調整装置。In the environment of a manufacturing facility that is cleaned or disinfected regularly or irregularly, positive and negative ions are emitted from an ion generator to inactivate microorganisms and / or decompose and / or remove harmful substances existing in the environment of the manufacturing facility. An environment adjustment device characterized by:

医薬品、食品、化学物質などの製造施設の環境に設けられた製造ラインを定期若しくは不定期で稼動停止して前記製造施設の環境を消毒剤で消毒する一方、その製造施設の環境内にイオン発生装置から正イオンと負イオンを送り出して、前記製造施設の環境内に存在する微生物を不活化及び／若しくは有害物質を分解及び／若しくは除去して、その増殖を抑制しておくことを特徴とする環境調整装置。While the production line provided in the environment of the manufacturing facility for pharmaceuticals, foods, chemicals, etc. is stopped regularly or irregularly to disinfect the environment of the manufacturing facility with a disinfectant, ions are generated in the environment of the manufacturing facility. Positive ions and negative ions are sent out from the apparatus to inactivate microorganisms existing in the environment of the manufacturing facility and / or decompose and / or remove harmful substances, thereby suppressing their growth. Environmental control device.

前記イオン発生装置は、前記環境の側壁天井付近若しくは天井に配置されていることを特徴とする請求項２〜請求項８のいずれかに記載の環境調整装置。The environment adjustment device according to any one of claims 2 to 8, wherein the ion generator is arranged near a ceiling or a ceiling of the side wall of the environment.

温度、湿度、圧力、粉塵や浮遊微生物の数などを制御することにより高度に環境調整を必要とする環境若しくは高清浄雰囲気の環境と、前記環境の入口側に設けられたエアシャワー室とを備え、前記エアシャワー室に正負イオンを放出するイオン発生装置を設けたことを特徴とする環境調整装置。An environment requiring a high degree of environmental adjustment or an environment of a highly clean atmosphere by controlling the temperature, humidity, pressure, the number of dust and floating microorganisms, and the like, and an air shower room provided on the entrance side of the environment. And an air conditioner provided with an ion generator for emitting positive and negative ions in the air shower chamber.

病院の病室や病室の廊下の環境内の微生物を不活化及び／若しくは有害物質を分解及び／若しくは除去するための正負イオンを放出するイオン放出手段を備えてなることを特徴とする環境調整装置。An environmental control device comprising: ion releasing means for releasing positive and negative ions for inactivating microorganisms and / or decomposing and / or removing harmful substances in an environment in a hospital room or a corridor of a hospital room.