JP2009183853A - 局所空間の空気清浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】既存のクリーンルームに簡単に採用でき、かつ圧力バランスを損なうことがない、メンテナンスが容易である、更には環境負荷の低減が可能であるなどの利点を備えた局所空間の空気清浄化装置を提供する。
【解決手段】ケーシング４内に送風機３とエアフィルタ５とを内蔵したファンフィルタユニット２を用いた局所空間の空気清浄化装置１であって、前記送風機３の吸込側にチャンバＭを設けるとともに、このチャンバＭに一端が接続され、他端が集塵口７ａとして開放されたダクト７を接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、クリーンルーム、クリーンブース又はクリーンチャンバ等において、局所的により高度の空気清浄空間を形成するための空気清浄化装置に関する。

半導体やフィルムなどの製造工場、精密機械工場、薬品・医薬の製造工場などでは、僅かでも浮遊粒子が存在すると、製造中に製品に付着して製品不良を起こすため、工場全体または作業室全体を必要に応じて清浄な状態に維持し、製品の品質と信頼性に努め、歩留まりを向上させている。このような目的で清浄化した部屋をクリーンルームと言い、非常に高い清浄環境が確保されている。

前記クリーンルームにおいては、空気を清浄な状態に保つために、たとえば天井または一方側壁面に高性能エアフィルタを配設するとともに、床または他方側壁面に多数の空気排出孔を形成し、循環路の途中に循環用ファンを配設し、前記高性能エアフィルタを巡るように空気を循環させている。

空気循環方式には、大別すると、図４に示されるように、クリーンルームＣＲの天井面に高性能エアフィルタ５０，５０…を配設するとともに、この天井裏空間を仕切り、ダクトシャフト（ダクト空間）５１の天井部分（仕切り部分）に中型送風機５２を配設し、クリーンルームＣＲからグレーチング床５３を抜けた空気の一部を冷却コイル５４を通すことにより顕熱を奪った後、ダクトシャフト５１を上昇してくる空気を再び前記中型送風機５２によって前記天井裏空間に供給して空気を循環させるようにしたファンモジュールユニット方式（ＦＭＵ方式）と、図５に示されるように、一体のケーシング内に小型の送風機５５と高性能エアフィルタ５０とを内蔵したファンフィルターユニットをクリーンルームＣＲの天井部分に均一に配設し、この一体型送風機の押込み力により空気を循環させるようにしたファンフィルターユニット方式（ＦＦＵ方式）とがある。

前記クリーンルームにおいては、エア清浄度の向上を図るために、室外からエア清浄フィルタを通して清浄化されたエアを室内に供給し、室内の床面、床下又は壁面下部などで汚染されたエアを集塵ダクトを用いて排気することにより、クリーンルーム内のエア清浄度を上げる方法が採用されている。

例えば、下記特許文献１では、クリーンルームの空気の清浄度を従来より向上させることを目的として、クリーンルームの床面とスラブとの間の機器が設置されている空間内に、ステンレスプレートで形成したリターンダクトを上記機器が設置されている空間に対して仕切って形成するとともに、空間のリターンダクト以外の部分には機器室を相対的に形成し、リターンダクトの上板部には多数の孔を穿設し、スラブには開口部を形成し、室内を通った空気がアセッンブルフロアとスラブとの間の隙間を通ってリターンダクトに入り込み、循環空気が機器室内のバックアップシステムの機器、配管等に接触しないように構成したクリーンルームが開示されている。

また、発塵源が存在する一方で、清浄空気が必要とされる製品の加工場所が存在する場合や、手作業加工空間を清浄化するための設備を増設する場合の最も簡易な方法としては、先ず清浄空気が供給するためのファンフィルタユニットなどを加工場所に設置するとともに、発塵源には別途、集塵機を設置する方法が採用されてきた。
特開平５−１４６６８８号公報

しかしながら、上記特許文献１による方法は、既存のクリーンルームへの適用に当たっては、大掛かりな改造を必要とするため簡単には採用し得ない方法である。一方、後者のファンフィルタユニットと集塵機とを併設する方法は、容易に採用し得るが、清浄空気と集塵機とを併設した場合は、２台のファン動力を用いて空間を換気することになるため、対象とする空間の圧力バランス（給気量と吸引量とのバランス）が崩れ、適切なバランスへ調整する必要がある。また、２台の装置の設置スペースが必要になるとともに、モータやフィルタのメンテナンス項目が必要以上に増加するなどの問題があった。

他方で、近年は半導体やフィルムなどの製造工場、精密機械工場、薬品・医薬の製造工場などにおける清浄化空間の形成に当たり、エネルギー消費量の削減による生産コストの低減と共に、環境マネジメントシステムの国際規格（ISO14001）に対する関心の高まりによって、エネルギー消費量、発生ＣＯ_２、廃棄物、ＮＯ_Ｘ、ＳＯ_Ｘなどの環境負荷の低減が求められるようになってきた。

そこで本発明の主たる課題は、局所的により高度の空気清浄空間を形成するための装置であって、既存のクリーンルームなどに簡単に採用でき、かつ圧力バランスを損なうことがない、メンテナンスが容易である、更には環境負荷の低減が可能であるなどの利点を備えた局所空間の空気清浄化装置を提供することにある。

前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、ケーシング内に送風機とエアフィルタとを内蔵したファンフィルタユニットを用いた局所空間の空気清浄化装置であって、
前記送風機の吸込側にチャンバを設けるとともに、このチャンバに一端が接続され、他端が集塵口として開放されたダクトを接続したことを特徴とする局所空間の空気清浄化装置が提供される。

上記請求項１記載の発明は、ファンフィルタユニットを基本として、送風機の吸込側にチャンバを設けるとともに、このチャンバに一端が接続され、他端が集塵口として開放されたダクトを接続したものである。そして、設置に当たっては、前記ダクトの集塵口を発塵源近傍に臨ませるように設置する一方、前記ファンフィルタユニットの本体を局所清浄化空間近傍に設置する。

従って、ファンフィルタユニットの吸込側にチャンバを設け、これにダクトを接続した単純な構造であるため、既存のクリーンルームに対して簡単に採用することができる。

また、１台のファン動力を用いて、清浄空気の供給と集塵とができるようにしたことによって、環境負荷の低減が可能になるとともに、対象とする空間の圧力バランスを崩すことなく、効率的な局所換気が可能となる。更に、１台のファンフィルタユニットを設置できるスペースがあれば良いため、設置面積も少なくて済むとともに、１台のファンフィルタユニットのモータとフィルタのみのメンテナンスで足りるためメンテナンス作業が半分で済むようになる。

請求項２に係る本発明として、前記送風機の出側と入側とに夫々、粗塵フィルタを配設してある請求項１記載の局所空間の空気清浄化装置が提供される。

上記請求項２記載の発明は、送風機の出側と入側とに夫々、プレフィルタを配設することにより、送風機から発塵対策を施したものである。

請求項３に係る本発明として、前記エアフィルタの出側と入側との差圧を計測する差圧計を配設するとともに、差圧異常を検出した際の警報発生手段及び／又は緊急停止手段を備えている請求項１，２いずれかに記載の局所空間の空気清浄化装置が提供される。

上記請求項３記載の発明は、排気側から空気が逆流するのを防止するために、エアフィルタの出側と入側との差圧を計測する差圧計を配設するとともに、差圧異常を検出した際の警報発生手段及び／又は緊急停止手段を備えるようにしたものである。

請求項４に係る本発明として、前記ダクトは、フレキシブルホースが使用されている請求項１〜３いずれかに記載の局所空間の空気清浄化装置が提供される。

上記請求項４記載の発明は、ダクトとしてフレキシブルホースを用いたものである。従って、前記ダクトの集塵口を発塵源近傍に臨ませて設置するのが容易となる。

請求項５に係る本発明として、前記チャンバ及びダクトは、ファンフィルタユニットに対して着脱自在とされている請求項１〜４いずれかに記載の局所空間の空気清浄化装置が提供される。

上記請求項５記載の発明は、前記チャンバ及びダクトを着脱自在とするものである。発塵源であった部位からの発塵がなくなったなど、運用状態の変更に対応して従来のファンフィルタユニットとしての使用が可能となる。

以上詳説のとおり本発明によれば、既存のクリーンルームに簡単に採用でき、かつ圧力バランスを損なうことがない、メンテナンスが容易である、更には環境負荷の低減が可能であるなどの利点を備えた局所空間の空気清浄化装置を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
〔第１形態例〕
図１は本発明の第１形態例に係る局所空間の空気清浄化装置１の縦断面図である。

前記空気清浄化装置１は、ケーシング４内に送風機３とエアフィルタ５とを内蔵したファンフィルタユニット２を用い、前記送風機３の吸込側にチャンバＭを設けるとともに、このチャンバＭに一端が接続され、他端が集塵口７ａとして開放されたダクト７を接続したものである。

前記送風機３としては、任意の送風機、たとえば多翼送風機、ターボ送風機、リミットロード送風機などの遠心送風機や、プロペラ送風機などの軸流送風機などを使用することができるが、これらの内、ユニット全体の小型化を重視する場合には、多翼送風機やプロペラ軸流送風機などが好適に使用される。なお、符合１０は前記送風機３の制御器（回転数制御、オンオフ制御等）である。図示しないが、前記送風機３の空気流入側にプレフィルタを設けることもできるし、空気吹出側に吸音装置などを設け消音化を図ることもできる。

前記エアフィルタ５としては、通常的にクリーンルームで使用されている、DOP試験法でDOPの0.3μｍの粒子に対して99.97％以上の捕集効率を持つHEPAフィルターが好適に使用される。

前記チャンバＭは、前記送風機３の上部に形成された閉塞空間であり、前記ファンフィルタユニット２のケーシング４と平面的にほぼ同寸法の第２ケーシング６によって形成され、側面にはダクト接続口８が設けられている。また、前記第２ケーシング６は、前記ケーシング４に対してボルト９，９…によってダクト７と共に着脱自在となっている。従って、発塵源であった部位からの発塵がなくなったなど、運用状態の変更に対応して従来のファンフィルタユニットとしての使用が可能となる。

前記ダクト７は、図示例では可撓性を有するフレキシブルホースが使用されている。もちろん、鋼板によって形成されたダクトであってもよい。但し、鋼製ダクトの場合は、清浄化装置１の設置箇所との相対的な位置関係に応じて、前記ダクトの集塵口を発塵源近傍に臨ませるように個別に製作する必要があるのに対して、フレキシブルホースを使用した場合には、発塵箇所の変更に対して柔軟に対応できるようになる。

前記空気清浄化装置１は、図２に示されるように、クリーンルーム内にライン上を流れる製造設備がある場合、前記ダクト７の集塵口７ａを発塵源近傍に臨ませるように設置する一方、前記ファンフィルタユニット２の本体を局所清浄化空間近傍（図示例では上部位置）に設置する。

〔第２形態例〕
図３に示される第２形態例に係る空気清浄機１’は、上記第１形態例に対して、送風機から発塵対策と、排気側から空気逆流防止対策を施したものである。

具体的には、発塵対策として、前記送風機３の出側と入側とに夫々、プレフィルタ１１、１２を配設したものである。使用するプレフィルタ１１，１２としては、高密度不織布フィルターなどからなる粗塵フィルタや中性能フィルタを使用するのが望ましい。性能低下を防止する点では粗塵フィルタが望ましいが、発塵対策の万全を期すには中性能フィルタを使用するのが望ましい。

前記空気逆流防止対策としては、エアフィルタ５の出側と入側との差圧を計測する差圧計１３を配設するとともに、差圧異常を検出した際の警報発生手段及び／又は緊急停止手段１５を備えるようにしたものである。なお、符合１４は、コントローラである。一般的には排気側への逆流は考え難いが、チャンバの連結部からろ過されずに漏出する空気があると推測されるため、上記空気逆流防止対策を施しておくことが望ましい。

〔他の形態例〕
(1)上記空気清浄化装置１、１’は、クリーンルーム以外に、クリーンブース又はクリーンチャンバなどに対しても適用が可能である。

本発明の第１形態例に係る局所空間の空気清浄化装置１の縦断面図である。 使用状態を示す概略図である。 本発明の第２形態例に係る局所空間の空気清浄化装置１’の縦断面図である。 従来のファンモジュールユニット方式（ＦＭＵ方式）のクリーンルーム構造を示す概略図である。 従来のファンフィルターユニット方式（ＦＦＵ方式）のクリーンルーム構造を示す概略図である。

符号の説明

１…空気清浄化装置、２…ファンフィルタユニット、３…送風機、４…ケーシング、５…エアフィルタ、６…第２ケーシング、７…ダクト、７ａ…集塵口、８…ダクト接続口、９…ボルト、１３…差圧計、１５…警報発生手段及び／又は緊急停止手段、Ｍ…チャンバ

Claims (5)

1. ケーシング内に送風機とエアフィルタとを内蔵したファンフィルタユニットを用いた局所空間の空気清浄化装置であって、
   前記送風機の吸込側にチャンバを設けるとともに、このチャンバに一端が接続され、他端が集塵口として開放されたダクトを接続したことを特徴とする局所空間の空気清浄化装置。
2. 前記送風機の出側と入側とに夫々、プレフィルタを配設してある請求項１記載の局所空間の空気清浄化装置。
3. 前記エアフィルタの出側と入側との差圧を計測する差圧計を配設するとともに、差圧異常を検出した際の警報発生手段及び／又は緊急停止手段を備えている請求項１，２いずれかに記載の局所空間の空気清浄化装置。
4. 前記ダクトは、フレキシブルホースが使用されている請求項１〜３いずれかに記載の局所空間の空気清浄化装置。
5. 前記チャンバ及びダクトは、ファンフィルタユニットに対して着脱自在とされている請求項１〜４いずれかに記載の局所空間の空気清浄化装置。

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