JP2013068396A - 局所空気清浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造の局所空気清浄化装置を提供する。
【解決手段】局所空気清浄化装置１は、清浄化された一様空気流を吹き出す空気流開口面２３を有するプッシュフード２と、プッシュフード２の空気流開口面２３側に設けられ、空気流開口面２３側から一様空気流の下流側に向かって延び、下流側端部に開口面３１を形成するガイド３と、を備えている。プッシュフード２は、空気流開口面２３から吹き出された一様空気流が、ガイド３内を通過した後、開口面３１の下流側において空気衝突面Ｗに衝突するように配置されている。ガイド３は、その開口面３１を空気衝突面Ｗから離間して対向させることにより、開口面３と空気衝突面Ｗとの間に開放した領域を形成する。空気流開口面２３から吹き出される清浄化された一様空気流は、空気衝突面Ｗで衝突して開放した領域外に流出することにより、ガイド３内及び開放した領域内を他の領域に比較して高い清浄度とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、局所空気清浄化装置に関する。

従来、局所的な作業空間の空気清浄度を向上させる装置としてクリーンベンチがしばしば用いられている。一般的なクリーンベンチは、作業台の手前の面だけが作業用の開口になっており、それ以外の面では清浄度を保つために囲いとなっている。このようなクリーンベンチでは、その囲い内に清浄空気吹き出し口が配置されており、作業者は手前の作業用の開口から手を入れて作業を行っている。

しかし、クリーンベンチの作業用の開口が狭いことから、作業者が精密機械の組立作業等を行う場合には、その作業性に問題がある。また、製造ラインのように、製品や製造部品の移動が伴う場合には、ライン全体をクリーンルーム内に入れる等の措置がとられてきたが、これでは設備が大規模になってしまうという問題がある。

このため、清浄化された空気の一様流を吹き出すことのできる一対のプッシュフードの空気流開口面を対向させて配置し、それぞれの空気流開口面からの空気流を衝突させることにより、一対のプッシュフード間の領域を他の領域に比較して高い清浄度を有する清浄空気空間とすることができる局所空気清浄化装置が提案されている（特許文献１）。

特開２００８−２７５２６６号公報

ところで、作業の種類や作業の進め方によっては、もう少し広い範囲の清浄空間で作業を行いたい場合がある。また、もう少し簡単な構造の局所空気清浄化装置を用いて作業を行いたい場合もある。このため、さらに簡単な構造の局所空気清浄化装置が要望されている。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、簡単な構造の局所空気清浄化装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の局所空気清浄化装置は、
清浄化された一様空気流を吹き出す空気流開口面を有するプッシュフードと、
前記プッシュフードの空気流開口面側に設けられ、前記空気流開口面側から前記一様空気流の下流側に向かって延び、下流側端部に開口面を形成するガイドと、を備え、
前記プッシュフードは、前記空気流開口面から吹き出される清浄化された一様空気流が、前記ガイド内を通過した後、前記ガイドの前記開口面の下流側において空気衝突面に衝突するように配置され、
前記ガイドの前記開口面を前記空気衝突面から離間して対向させることにより、前記ガイドの前記開口面と前記空気衝突面との間に開放した領域を形成し、
前記空気流開口面から吹き出される清浄化された一様空気流が前記空気衝突面で衝突して前記開放した領域外に流出することにより、前記ガイド内及び前記開放した領域内を他の領域に比較して高い清浄度とする、ことを特徴とする。

前記ガイドの前記開口面と、前記プッシュフードの空気流開口面とが略同一形状であることが好ましい。
前記プッシュフードは、例えば、複数のプッシュフードを連結してなる。
前記空気流開口面から吹き出される清浄化された一様空気流の流速は０．２〜０．５ｍ／ｓであることが好ましい。
前記ガイドの前記開口面の幅は、例えば、２ｍ以上１０ｍ未満である。この場合、前記ガイドの前記開口面と前記空気衝突面との距離は、前記開口面から吹き出された一様空気流が４秒以内に前記空気衝突面に衝突する距離であることが好ましい。
前記ガイドの前記開口面の幅は、例えば、１ｍ以上２ｍ未満である。この場合、前記ガイドの前記開口面と前記空気衝突面との距離は、前記開口面から吹き出された一様空気流が３秒以内に前記空気衝突面に衝突する距離であることが好ましい。
前記ガイドの前記開口面の幅は、例えば、０．２ｍ以上１ｍ未満である。この場合、前記ガイドの前記開口面と前記空気衝突面との距離は、前記開口面から吹き出された一様空気流が２秒以内に前記空気衝突面に衝突する距離であることが好ましい。

前記空気衝突面は、前記ガイドの前記開口面の端部と対向する位置の近傍に、前記ガイド側に向かって屈曲した屈曲部を有することが好ましい。
このような局所空気清浄化装置において、
前記ガイドの前記開口面の幅は、例えば、２ｍ以上１０ｍ未満であり、前記ガイドの前記開口面と前記空気衝突面との距離は、前記開口面から吹き出された一様空気流が６秒以内に前記空気衝突面に衝突する距離であることが好ましい。
また、前記ガイドの前記開口面の幅は、例えば、１ｍ以上２ｍ未満であり、前記ガイドの前記開口面と前記空気衝突面との距離は、前記開口面から吹き出された一様空気流が５秒以内に前記空気衝突面に衝突する距離であることが好ましい。
さらに、前記ガイドの前記開口面の幅は、例えば、０．２ｍ以上１ｍ未満であり、前記ガイドの前記開口面と前記空気衝突面との距離は、前記開口面から吹き出された一様空気流が３秒以内に前記空気衝突面に衝突する距離であることが好ましい。

本発明によれば、簡単な構造の局所空気清浄化装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る局所空気清浄化装置を示す図である。 プッシュフードの構造を示す図である。 局所空気清浄化装置の別例を示す図である。 清浄化された一様空気流の流れを説明するための図である。 局所空気清浄化装置の別例を示す図である。 局所空気清浄化装置の別例を示す図である。 ガイドの開口面の幅を説明するための図である。 他の実施の形態の局所空気清浄化装置を示す図である。 他の実施の形態の局所空気清浄化装置を示す図である。 他の実施の形態の局所空気清浄化装置を示す図である。 他の実施の形態の局所空気清浄化装置を示す図である。 実施例１の測定位置を示す図である。 実施例２〜１０の条件を示す図である。 実施例２〜１０の測定位置を示す図である。 実施例１１〜１９、参考例１〜９の条件を示す図である。 実施例２０、２１、参考例１０、１１の局所空気清浄化装置及び測定位置を示す図である。 実施例２０、２１、参考例１０、１１の局所空気清浄化装置及び条件を示す図である。

以下、本発明の局所空気清浄化装置について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る局所空気清浄化装置の一例を示す図である。

図１に示すように、本発明の局所空気清浄化装置１は、壁、衝立などの空気衝突面Ｗに対向するように配置されたプッシュフード２と、プッシュフード２に設けられたガイド３と、を備えている。

プッシュフード２は、清浄化された一様空気流を吹き出す機構を有するものであればよく、従来からプッシュプル型換気装置に用いられているプッシュフードを基本的構造とし清浄用フィルタを内設した構造を採用することができる。

ここでいう一様空気流および一様流は、林太郎著「工場換気」（空気調和・衛生工学会 １９８２年発行）に記載の一様流と同義であり、一様に連続し、大きな渦部の生じない微風速の流れをいう。ただし、本発明は、空気の流速および速度分布を厳密に規定した空気吹き出し装置を提供しようとするものではない。一様空気流は、例えば、障害物がない状態での速度分布のバラツキが、その平均値に対して±５０％以内、さらには±３０％以内であるものが好ましい。

本実施の形態のプッシュフード２は、連結具により、それぞれ９個（縦３個×横３個）のプッシュフードがその空気流開口面が同一方向であって、プッシュフードの短辺どうし、長辺どうしがそれぞれ隣り合うように配列して連結されている。ここで、連結具により連結されたプッシュフードの構造は基本的に同一であることから、このうちの１個のプッシュフード２ａの構造について述べることにより、本実施の形態のプッシュフード２の構造について説明する。図２にプッシュフード２ａの構造を示す。

図２に示すように、プッシュフード２ａのハウジング２１は、略直方体状に形成され、その一面に空気流吸込面２２が形成されている。空気流吸込面２２は、例えば、ハウジング２１の一面全体に複数の孔が形成された面からなる。空気流吸込面２２では、この孔からプッシュフード２ａの外部の周辺空気である外気や室内空気を取り入れる。また、ハウジング２１の空気流吸込面２２と対向する他面には、空気吹出面（空気流開口面）２３が形成されている。空気流開口面２３は、例えば、ハウジング２１の一面全体に複数の孔が形成された面からなる。空気流開口面２３では、この孔からプッシュフード２ａ内で形成された清浄空気の一様空気流がプッシュフード２ａの外部に吹き出される。プッシュフード２ａの空気流開口面２３の大きさは、特に限定されるものではないが、例えば、１０５０ｍｍ×８５０ｍｍである。

プッシュフード２は、その空気流開口面２３が壁などの空気衝突面Ｗに対向するように配置されている。ここで、空気流開口面２３が空気衝突面Ｗに対向するとは、プッシュフード２の空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとが正対した状態に限定されるものではなく、例えば、図３に示すように、プッシュフード２の空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとが若干傾いた状態のものも含まれる。プッシュフード２の空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとの傾きは、空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとが成す角度が３０°程度の範囲内であることが好ましい。

ハウジング２１内には、送風機構２４と、高性能フィルタ２５と、整流機構２６とが配置されている。
送風機構２４は、ハウジング２１内の空気流吸込面２２側に配置されている。送風機構２４は、空気吹き出し用のファン等から構成されている。送風機構２４は、プッシュフード２ａの周辺空気である外気や室内空気を空気流吸込面２２から取り入れるとともに、空気流開口面２３から空気流を吹き出す。また、送風機構２４は、ファンの吹き出し力を制御することにより、空気流開口面２３から吹き出される空気流の流速を可変できるように形成されている。

高性能フィルタ２５は、送風機構２４と整流機構２６との間に配置されている。高性能フィルタ２５は、取り入れた周辺空気をろ過するためのＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）やＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Penetration Air Filter）等の清浄化レベルに応じた高性能フィルタから構成されている。高性能フィルタ２５は、送風機構２４によって取り入れた周辺空気を所望の洗浄化レベルの清浄空気に清浄化する。高性能フィルタ２５により所望の洗浄化レベルに清浄された清浄空気は、送風機構２４により整流機構２６に送られる。

整流機構２６は、高性能フィルタ２５と空気流開口面２３との間に配置されている。整流機構２６は、図示しない空気抵抗体を備えており、それはパンチングプレートや網部材などから形成されている。整流機構２６は、高性能フィルタ２５から送風され、空気流開口面２３全体に対して通気量に偏りのある送風空気を、空気流開口面２３全体に対して通気量に偏りのない均一化された空気流（一様空気流）に補正（整流）する。この整流された一様空気流が、送風機構２４により、空気流開口面２３全体からプッシュフード２の外部に吹き出される。

また、プッシュフード２ａは、図２に示すように、ハウジング２１内の空気流吸込面２２と送風機構２４との間に、プレフィルタ２７が配置されていることが好ましい。プレフィルタ２７としては、例えば、中性能フィルタが挙げられる。空気流吸込面２２と送風機構２４との間にプレフィルタ２７を配置することにより、空気流吸込面２２を介してハウジング２１内部に吸い込まれた周辺空気に含まれる比較的大きな粉塵を取り除くことができる。このように周辺空気に含まれる粉塵の大きさに応じて多段階で粉塵を取り除くことができるので、目詰まり等が生じやすい高性能フィルタ２５の性能を長期間維持することができる。

このように構成されたプッシュフード２ａでは、送風機構２４によって取り入れた周辺空気がプレフィルタ２７、及び、高性能フィルタ２５によって所望の洗浄化レベルの清浄空気に清浄化される。そして、清浄化された清浄空気は整流機構２６によって一様空気流に整流される。このように清浄化された一様空気流は空気流開口面２３全体からプッシュフード２ａの空気流開口面２３にほぼ垂直方向に外部へ向かって吹き出される。

ガイド３は、その一端が、プッシュフード２の空気流開口面２３側に設けられている。また、ガイド３は、空気流開口面２３に設けられ、そこから、空気流開口面２３から吹き出される一様空気流の下流側に向かって延び、空気流開口面２３の外周輪郭部を覆うように形成されている。例えば、空気流開口面２３の形状が四角形の場合、その断面形状がコの字状となるように延伸形成されている。このコの字状の開放された側と床面とにより、一様空気流の吹き出し方向に向かって外周輪郭部を含み、そこから吹き出される一様空気流の流れと並行に気流の周囲をトンネル状に囲う状態となる。また、床面が無い場合においては、ガイド３の断面形状がコの字状ではなく、例えば、ロの字状となるように延伸形成される。このガイド３は、その他端（開口面３１）との間に開放した領域を有するように形成されている。ここで、ガイド３の開口面３１とは、空気流開口面２３から吹き出される一様空気流の下流側に向かってトンネル状に延びるガイド３の下流側端部（開放した領域との境目）の周縁部輪郭によって囲まれた空洞状の端面、つまり開口のことをいう。例えば、床をガイド３の一部として代用する場合においてガイド３の断面形状がコの字状の場合にはガイド３の下流側端部と床面とにより形成される四角形状の空洞状の開口が開口面３１に該当し、ガイド３の断面形状がロの字状の場合にはガイド３の下流側端部に形成される四角形状の空洞状の開口が開口面３に該当する。

ガイド３は、その開口面３１から吹き出される空気流が、空気流開口面２３からの清浄化された一様空気流の状態を維持可能なものであれば、任意の材料により形成することが可能である。また、ガイド３は、空気流開口面２３からの清浄化された一様空気流の状態を維持可能であれば、一様空気流の周囲全体を完全に覆っていなくてもよく、例えば、その一部に穴が開いていたり、スリットが形成されていてもよい。

ガイド３は、その開口面３１が空気衝突面Ｗに対向するように配置されている。開口面３１が空気衝突面Ｗに対向するように配置されることで、開口面３１から吹き出された空気流が空気衝突面Ｗに衝突する。図４に示すように、開口面３１を壁に正対させた場合、一様空気流は、空気衝突面Ｗに衝突すると、ほぼ垂直に流れの向きを変える挙動を示す。このように流れることにより、空気衝突面Ｗに衝突した空気流はぶつかった面の外側へと流出する。この結果、気流がぶつかった面から開口面３１端部までの領域において清浄空間が得られる。

ここで、開口面３１が空気衝突面Ｗに対向するとは、開口面３が空気衝突面Ｗに正対した状態に限定されるものではなく、例えば、図３に示すように、ガイド３の開口面３１と空気衝突面とが若干傾いた状態のものも含まれる。開口面３１から吹き出される空気流が空気衝突面Ｗに正面からぶつからない状態であっても、図３の点線で囲われている空間に清浄空間を形成することができるためである。ガイド３の開口面３１と空気衝突面Ｗとが成す角度は、３０°程度の範囲内であることが好ましい。

開口面３１の形状は、空気流開口面２３とほぼ同じ形状となるように形成されていることが好ましい。開口面３１と空気流開口面２３とをほぼ同じ形状とすることにより、開口面３１において空気流開口面２３から吹き出された一様空気流の状態を維持しやすいためである。ただし、開口面３１と空気流開口面２３とはほぼ同じ形状でなくてもよく、例えば、図５及び図６に示すように、開口面３１の幅を拡大または縮小して開口面３１と空気流開口面２３とを異なる形状にしてもよい。この場合にも一様空気流の状態を維持することが可能なためである。開口面３１の幅を拡大または縮小する場合、（開口面３１の幅）／（空気流開口面２３の幅）は、０．６〜１．４であることが好ましく、０．８〜１．２であることがさらに好ましい。かかる範囲とすることにより、開口面３１において空気流開口面２３から吹き出された一様空気流の状態を維持可能になる。

ガイド３の長さｂは、その開口面３１と空気衝突面Ｗとを離間して対向させたとき、ガイド３の開口面３１と空気衝突面Ｗとの間に開放した領域を形成できる長さであればよく、プッシュフード２の空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとの間隔Ｘや、空気流開口面２３（開口面３１）から吹き出される一様空気流の流速等に応じた所定の長さにすることが好ましい。

後述するように、ガイド３の長さｂを１２ｍとした場合、ガイド３の開口面３１と空気衝突面Ｗとの距離（Ｘ−ｂ）を、開口面３１の幅が２ｍ以上１０ｍ未満の場合には流速の４倍の距離以内（開口面３１から吹き出された一様空気流が４秒以内に空気衝突面Ｗに衝突する距離）にすることが好ましい。また、開口面３１の幅が１ｍ以上２ｍ未満の場合には流速の３倍の距離以内（開口面３１から吹き出された一様空気流が３秒以内に空気衝突面Ｗに衝突する距離）以内にすることが好ましい。さらに、開口面３１の幅が０．２ｍ以上１ｍ未満の場合には流速の２倍の距離以内（開口面３１から吹き出された一様空気流が２秒以内に空気衝突面Ｗに衝突する距離）にすることが好ましい。かかる距離にすることにより、ガイド３の内部、開口面３１と空気衝突面Ｗとの間の開放された領域を高い清浄度にすることができるためである。

ここで、開口面３１の幅（Ｌ）は、開口面３１が円形の場合、図７（ａ）に示すように、その円の直径をいう。また、開口面３１の幅（Ｌ）は、開口面３１が矩形の場合、図７（ｂ）に示すように、内接する最大の円の直径、すなわち、短辺の長さをいう。さらに、開口面３１の幅（Ｌ）は、開口面３１が楕円形、多角形の場合、図７（ｃ）〜（ｇ）に示すように、内接する最大の円の直径をいう。また、開口面３１の幅（Ｌ）は、開口面が凹部を含む形状の場合、図７（ｈ）に示すように、向かい合う辺の距離が最短となる位置で内接する円の直径をいう。さらに、開口面３１の幅（Ｌ）は、開口面が凹形の場合、図７（ｉ）に示すように、凹部を有する辺と向かい合う辺との距離が最短となる位置で内接する円の直径をいう。

このように構成されたガイド３は、図１に示すように、プッシュフード２の空気流開口面２３側から、一様空気流の下流側に向かって設けられ（取り付けられ）、その下流側端部に設けられた開口面３１が空気衝突面Ｗに対向するように配置される。これにより、開口面３と空気衝突面Ｗとの間に開放された領域が形成される。

以上のように構成された局所空気清浄化装置１では、プッシュフード２の送風機構２４によって取り入れた空気流吸込面２２近傍の周辺空気がプレフィルタ２７、及び、高性能フィルタ２５によって所望の洗浄化レベルの清浄空気に清浄化される。そして、清浄化された清浄空気が整流機構２６によって一様空気流に整流され、清浄化された一様空気流が空気流開口面２３全体からガイド３に吹き出される。

ここで、空気流開口面２３から吹き出される清浄化された一様空気流の流速は、０．３〜０．５ｍ／ｓであることが好ましく、消費電力を抑えたい場合には０．２〜０．３ｍ／ｓに風速を落としたり、局所空気清浄化装置１内が汚染され、すばやく清浄化したい場合には、０．５〜０．７ｍ／ｓに風速を上げたり、適宜選択することすることも可能である。これらの流速で吹き出すと、空気流開口面２３から吹き出される清浄化された一様空気流がガイド３内を押し出されるように移動し、ガイド３内で一様空気流の状態を維持しやすいためである。さらに、流速を遅くすると、送風機構のファンの回転数を抑えられるため、騒音値及び消費電力を抑制することができる。それに伴い、送風量が低下するため、プレフィルタ２７、及び、高性能フィルタ２５へ堆積する粉じん量を低減することができる。一方、ガイド３の清浄化された空間内で、コンタミナンツが発生するような状況においては、一様空気流の流速を０．５ｍ／ｓ程度とすることで、一様空気流の流速を０．２ｍ/ｓに設定している場合と比較してガイド３内及びガイド３と空気衝突面Ｗとの間に形成される開放領域内のコンタミナンツを速やかに排除することができる。このように、使用の用途に応じて自由に一様空気流の流速を設定することも可能である。なお、空気流開口面２３から吹き出される一様空気流の風速を上げすぎると、渦部が生じ、開口面３１から一様空気流が吹き出す際に乱流を巻き起こし、ガイド３と空気衝突面Ｗとの間に形成される開放領域内に、開放領域外のコンタミナンツを巻き込んでしまうおそれがある。このため、空気流開口面２３から吹き出される一様空気流の風速は、渦部を生じてしないような風速にすることが好ましい。

ガイド３に吹き出された清浄化された一様空気流は、一様空気流の状態を維持しつつ、ガイド３を通過して開口面３１から吹き出される。開口面３１から吹き出された空気流は、空気衝突面Ｗに衝突する。衝突した空気流は、ガイド３と空気衝突面Ｗとの間に形成される開放した領域外（局所空気清浄化装置１外）に流出する。この結果、空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとの間の領域（ガイド３の内部、及び、開口面３１と空気衝突面Ｗとの間の開放した領域）を局所空気清浄化装置１外の領域よりも高い清浄度とすることができる。

ここで、本発明と特許文献１に記載の局所空気清浄化装置との比較を行った。比較するにあたって、両方の装置のプッシュフードの空気流開口面の大きさを横１０５０ｍｍ×縦８５０ｍｍとし、そのプッシュフード９個（縦３個×横３個）を連結した状態とした。さらに、空気流開口面から吹き出される清浄化された一様空気流の流速を０．５ｍ／ｓとした。このとき、特許文献１に記載の局所空気清浄化装置では、清浄化された空間として得られる空気流開口面２３間の距離の上限は５．５ｍ程度となることを確認した。これに対し、本発明の局所空気清浄化装置１では、清浄化された空間として得られる空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとの距離は、２０ｍ程度までは広げられることを確認した。このように、本発明の局所空気清浄化装置１は、簡単な構造で、かつ広い清浄空気空間を形成することができる。

また、本発明を特許文献１に記載の技術を用いた開放型空気清浄化装置と比較した場合、同一面積のプッシュフードから吹き出される一様空気流の風速が同一であっても、得られる清浄空間を格段に広くでき、また、装置を両側に必要としないため、プッシュフード単体の消費電力が同じであっても、清浄空間の単位面積当たり消費する電力量を低減できることになる。或いは、同じ清浄空間を清浄化する場合には、特許文献１より風速を落とすことができるため、送風機構のファンの回転数を抑えられることになり、消費電力の低減が可能になる。そして、風速を落とすことができることにより、局所空気清浄化装置の運転に伴う騒音も低減することが可能であり、かつ、フィルタを通過する風量が低下するので、清浄空気を得るためのフィルタに堆積する粉じん量を低下させることとなり、その消耗度を抑えることも可能である。また、特許文献１の開放型局所空気清浄化装置を、前記条件で設置した場合、消費電力は７２００Ｗ、騒音値は対向している空気流開口面２３間の中央において７５ｄＢ（Ａ）であることを確認した。これに対し、本発明で前記設置条件（空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとの距離２０ｍ）とした場合、消費電力は３６００Ｗ、騒音値は空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとの中央において前記特許文献１と同等となることを確認した。言い換えると、特許文献１では、約４５立方メートルの空間を清浄化しており、１立方メートルあたりを清浄化するために消費した電力は、約１６０Ｗであった。これに対して、本発明では、約１６０立方メートルの空間を清浄化しており、１立方メートルあたりを清浄化するために消費した電力は、約２２．５Ｗであることを確認した。また、前記本発明では空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとの距離を２０ｍとした場合の例であるが、この距離を大きくした場合は、さらに単位体積あたりの消費電力を低下させることが可能である。

さらに、一般的なクリーンルームでは部屋全体を清浄化するため、施工工事が容易でないが、本実施の形態の局所空気清浄化装置１においては、プッシュフード２を容易に移動させることができる。また、プッシュフード２に設けられたガイド３を一様空気流に影響のない範囲内であれば作業に応じて曲げたり、ガイドの開口面と空気衝突面とからなる開放領域を任意の位置に移動させるなどその作業領域のレイアウトを極めて容易に変更することが可能となる。

また、作業者自身が清浄領域に入りきって作業するような一般的なクリーンルームの場合は、作業者が作業する床面から清浄空気吹き出し装置の取り付けられた天井との距離をいかに延ばそうとも、作業者の作業領域が変化することはない。しかし、局所空気清浄化装置１においては水平流を用いていることから、ガイド３内の領域を増やすことで、その清浄領域内に全身入り込んで作業する作業者の作業領域（床面積）を増やすことができる。

また、本実施の形態の開放した領域内には、一般的なクリーンルームに必要な作業者や部品や製造機器の出し入れするためのドアがなく、これらのドアを開けることによる清浄空間領域内の清浄度低下がなく、いつでも開放した領域から出入り、或いは、部品等の出し入れが可能である。一般のクリーンルームでは、クリーンルーム内が汚染されたときは、クリーンルームに供給された清浄空気によってクリーンルーム内の汚染空気が希釈され、これを排気することで徐々にクリーンルーム内を清浄化している。従ってクリーンルーム内が汚染された場合には、清浄化されるまでに数時間を要する。しかし、本発明では、仮にガイド３内や開放した領域内が汚れたとしても、空気流開口面から吹き出す清浄化された一様空気流が、ガイド内からガイド外に汚染空気を押し出すように流れるので、極めて短時間で清浄化することが可能である。

また、一般的なクリーンルームでは、クリーンルームに供給された清浄空気は、クリーンルーム内に設けられた排気口、或いは、クリーンルームの壁面と床面との間に形成されるわずかな隙間から排出される。これは、一般的なクリーンルームでは、前記隙間を積極的に小さくし、クリーンルーム内を陽圧にすることで、外部からの汚染空気の進入を防止しているからである。しかし、本発明では、前記クリーンルームのようなわずかな隙間から清浄空気を排出するものとは異なり、積極的に広い幅の開放した領域を形成し、その形成された空間も清浄化できる。このため、この開放した領域を清浄化した領域として前述のような出入り口等に利用することが可能である。

以上説明したように、本実施の形態の局所空気清浄化装置１によれば、ガイド３を設けたプッシュフード２を空気衝突面Ｗに対向するように配置することにより、ガイド３の内部、及び、開口面３１と空気衝突面Ｗとの間の開放した領域を局所空気清浄化装置１外の領域よりも高い清浄度とすることができる。このように本発明は簡単な構造の局所空気清浄化装置１を提供することができる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限られず、種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可能な他の実施の形態について説明する。

上記実施の形態では、プッシュフード２に設けられたガイド３の形状をプッシュフード２の空気流開口面２３からガイドの開口面３１に向かって真っ直ぐに伸びている場合を例に本発明を説明したが、例えば、図８に示すように、一様空気流の状態が維持される範囲であれば湾曲していてもよい。この場合にも、ガイド３の内部、開口面３１と空気衝突面Ｗとの間の開放した領域を局所空気清浄化装置１外の領域よりも高い清浄度とすることができ、簡単な構造の局所空気清浄化装置１を提供することができる。

上記実施の形態では、プッシュフード２が連結具によりそれぞれ９個（縦３個×横３個）のプッシュフード２ａが連結されている場合を例に本発明を説明したが、プッシュフード２を構成するプッシュフード２ａの数は、１０個以上であっても、８個以下であってもよい。例えば、プッシュフード２が連結具によりそれぞれ４個（縦２個×横２個）のプッシュフード２ａが連結されていてもよい。これらのようにプッシュフード２ａが連結される場合には、プッシュフード２ａの空気流開口面が同一方向であって、プッシュフード２ａの短辺どうし、長辺どうしがそれぞれ隣り合うように配列される。このとき、互いのプッシュフード２ａは隣り合うプッシュフード２ａの側面、上下面或いはその両方の面が気密状態で連結されていること、或いは、隣り合うプッシュフード２ａの側面、上下面或いはその両方の面の間にパッキン等のシール材を介して気密状態で連結されていることが好ましい。また、図９に示すように、プッシュフード２が１個のプッシュフード２ａから構成されていてもよい。これらの場合にもガイド３の内部、開口面３１と空気衝突面Ｗとの間の開放した領域を局所空気清浄化装置１外の領域よりも高い清浄度とすることができる。このため、さらに簡単な構造の局所空気清浄化装置１を提供することができる。また、局所空気清浄化装置１では、床をガイド３の一面に利用するのではなく、ガイド３の断面形状をロの字状としてもよい。

上記実施の形態では、開口面３１と空気衝突面Ｗとの間の開放された領域を、その上面及び両側面が開放された場合を例に本発明を説明したが、例えば、図１０に示すように、ガイド３の上面の端部を空気衝突面Ｗに連結し、両側面のみが開放された領域となるように形成してもよい。この場合にも、空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとの間の領域を局所空気清浄化装置１外の領域よりも高い清浄度とすることができ、簡単な構造の局所空気清浄化装置１を提供することができる。

上記実施の形態では、空気衝突面Ｗが壁、衝立のような平板状の場合を例に本発明を説明したが、空気衝突面Ｗは平板状に限定されるものではない。例えば、空気衝突面Ｗは、ガイド３の開口面３１の端部と対向する位置の近傍である、空気衝突面Ｗの端部、例えば、図１１に示すように、空気衝突面Ｗの側部にガイド３（プッシュフード２）側に向かって屈曲した屈曲部Ｗ１を有することが好ましい。また、空気衝突面Ｗは、その上部、下部、及び側部の全てをガイド３側に向かって屈曲した屈曲部Ｗ１を有してもよい。また、屈曲部Ｗ１は、なだらかな曲面を有するように角を丸め（アールを付け）てもよい。このように空気衝突面Ｗが屈曲部Ｗ１を有することにより、ガイド３と空気衝突面Ｗとの間に形成される開放した領域外（局所空気清浄化装置１外）からの空気の流入を防止しやすくなる。このため、空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとの間の領域（ガイド３の内部、及び、開口面３１と空気衝突面Ｗとの間の開放した領域）を局所空気清浄化装置１外の領域よりもより高い清浄度とすることができ、簡単な構造の局所空気清浄化装置１を提供することができる。さらに、開口面３１と空気衝突面Ｗとの距離及び、開口面３１の端部と屈曲部Ｗ１との最短距離を長くすることができるので、さらに広い清浄空気空間を形成することができる。

また、プッシュフード２は底面にキャスターを取付けた構造としてもよい。この場合、プッシュフード２を容易に移動させることが可能である。また、ガイド３として、キャスター付きパーティションのユニットであって、プッシュフード２に自在に接続可能な形状のものを用い、これにビニールシートを被せる形態としてもよい。この場合、施工が容易、かつ、移動も容易に行うことが可能である。さらに、ガイド３は蛇腹状に空気流の流れ方向に伸縮自在なビニールハウスのような形態としてもよい。この場合、ガイド３の長さを容易に変更したり、ガイド３を曲げたり、ガイド３の位置、すなわち、清浄空間を得られる位置を変更することも容易になる。

例えば、部屋の隅にクリーンゾーンを形成する場合においては、ガイド３の一部を側壁面や床で代用してもよい。
また、清浄空間内にコンベア状のラインの一部を配置する場合、清浄化したいラインの部分全体を覆うようにトンネル状に囲い、その囲った一方にプッシュフード２がつながるように接続され、他方を開放状態（開口面３１）として、その対向する位置に空気衝突面Ｗを配置すれば良い。このような例において、ラインが壁づたいに配置されている場合においては、この壁をガイド３の一部として代用することも可能である。

以下、本発明の具体的な実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。

（実施例１）
図１に示す局所空気清浄化装置１を用い、図１２に示す測定位置１〜１５（ガイド３の内部、開口面３１と空気衝突面Ｗとの間の開放された領域）について清浄度を測定した。なお、図１２は局所空気清浄化装置１の上面図である。プッシュフード２は、横１０５０ｍｍ、縦８５０ｍｍのプッシュフード２ａ９個（縦３個×横３個）をその空気流開口面が同一方向であって、プッシュフード２ａの短辺どうし、長辺どうしがそれぞれ隣り合うように配列して連結したものであり、その開口面３１の大きさは、幅３１５０ｍｍ、高さ２５５０ｍｍである。測定位置１〜１５の測定高さについては、プッシュフード２の高さの１／２の位置とした。清浄度の測定は、ＰＭＳ社製のＬＡＳＡＩＲ−ＩＩを用い、粒子径０．３μｍの粉塵数（個／ＣＦ）を測定した。清浄度は、３００個／ＣＦ以下の場合を高い清浄度であると評価した。なお、ガイド３の長さｂは１０ｍ、プッシュフード２の空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとの間隔Ｘは１２ｍ、清浄化された一様空気流の流速は０．５ｍ／ｓとした。なお、参考のため、局所空気清浄化装置１外の測定位置１６〜１８についても同様に、清浄度を測定した。結果を表１に示す。

（実施例１）

表１に示すように、ガイド３を設けたプッシュフード２を空気衝突面Ｗに対向するように配置することにより、ガイド３の内部、及び、開口面３１と空気衝突面Ｗとの間の開放した領域を、局所空気清浄化装置１外の領域よりも高い清浄度とすることができることが確認できた。このときの消費電力値は３６００Ｗ、騒音値は空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとの中央において７５ｄＢ（Ａ）であることが確認できた。これにより、簡単な構造の局所空気清浄化装置１を提供できることが確認できた。

（実施例２〜１０）
図１に示す局所空気清浄化装置１を用い、図１３に示すように、清浄化された一様空気流の流速、ガイド３の長さｂ、及び、プッシュフード２の空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとの間隔Ｘを変化させた場合について清浄度を測定した。なお、実施例１においてガイド３の内部が清浄化されていることが確認できたことから、実施例２〜１０では、図１４に示すように、開口面３１、空気衝突面Ｗから開口面３１側に１５ｃｍ離間した位置、及び、開口面３１と空気衝突面Ｗとの中央、それぞれの測定点Ａ〜Ｇの７点について清浄度を測定した。結果を表２〜表１０に示す。なお、測定点Ａ、Ｄ、Ｅの位置は、ガイド３等の下流側端部の上縁から１５ｃｍ下側でガイド下流側端部の側縁から気流の内側に１５ｃｍの位置とした。測定点Ｂ、Ｆの位置は、ガイド３等の下流側端部の上縁と下縁の中間の高さでガイド下流側端部の側縁から気流の内側に１５ｃｍの位置とした。測定点Ｃ、Ｇの位置は、ガイド３等の下流側端部の下縁からガイドの１５ｃｍ上側でガイド下流側端部の側縁から気流の内側に１５ｃｍの位置とした。また、空気衝突面Ｗ側の測定点Ａ〜Ｇでは空気衝突面Ｗから気流の上流側１５ｃｍの位置とした。

（実施例２）

（実施例３）

（実施例４）

（実施例５）

（実施例６）

（実施例７）

（実施例８）

（実施例９）

（実施例１０）

表２〜表１０に示すように、清浄化された一様空気流の流速、ガイド３の長さｂ、及び、プッシュフード２の空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとの間隔Ｘを変化させても、ガイド３の内部、開口面３１と空気衝突面Ｗとの間の開放された領域を局所空気清浄化装置１外の領域よりも高い清浄度とできることが確認できた。また、このときの消費電力は１０６２〜３６００Ｗであり、騒音値は空気流開口面２３と空気衝突面Ｗとの中央において５９〜７５ｄＢ（Ａ）であることが確認できた。

（実施例１１〜１９、参考例１〜９）
図１に示す局所空気清浄化装置１（横１０５０ｍｍ、縦８５０ｍｍのプッシュフード２ａを縦３個×横３個＝９個）を用い、図１５に示すように、ガイド３の長さｂを１２ｍとし、清浄化された一様空気流の流速、及び、ガイド３の開口面３１と空気衝突面Ｗとの距離（Ｘ−ｂ）を変化させた場合について清浄度を測定した（実施例１１〜１３、参考例１〜３）。また、図９に示す局所空気清浄化装置１（横１０５０ｍｍ、縦８５０ｍｍのプッシュフード２ａを１個）を用い、同様に、清浄度を測定した（実施例１４〜１６、参考例４〜６）。さらに、（横１０５０ｍｍ、縦８５０ｍｍのプッシュフード２ａを縦２個×横２個＝４個）の局所空気清浄化装置１を用い、同様に、清浄度を測定した（実施例１７〜１９、参考例７〜９）。なお、洗浄度は、ＰＭＳ社製のＬＡＳＡＩＲ−ＩＩを用い、粒子径０．３μｍの粉塵数（個／ＣＦ）を測定し、３００個／ＣＦ以下の場合を高い清浄度である（判定○）と評価した。

図１５に示すように、清浄化された一様空気流の流速を上げたり、プッシュフード２ａの数を増やして開口面３１の幅（短辺の長さ）を長くすることにより、清浄化することができる開口面３１と空気衝突面Ｗとの距離が長くなることが確認できた。具体的には、ガイド３の開口面３１と空気衝突面Ｗとの距離（Ｘ−ｂ）を、プッシュフード２ａの数が９個（開口面３１の幅が２６５０ｍｍ）の場合には流速の３〜４倍の距離以内（開口面３１から吹き出された一様空気流が３〜４秒以内に空気衝突面Ｗに衝突する距離）にすることにより、ガイド３の内部、開口面３１と空気衝突面Ｗとの間の開放された領域を３００個／ＣＦ以下の高い清浄度にできることが確認できた。また、プッシュフード２ａの数が４個（開口面３１の幅が１７００ｍｍ）の場合には流速の２．４〜３倍の距離以内（開口面３１から吹き出された一様空気流が２．４〜３秒以内空気衝突面Ｗに衝突する距離）、プッシュフード２ａの数が１個（開口面３１の幅が８５０ｍｍ）の場合には流速の１．６〜２倍の距離以内（開口面３１から吹き出された一様空気流が１．６〜２秒以内に空気衝突面Ｗに衝突する距離）にすることにより、ガイド３の内部、開口面３１と空気衝突面Ｗとの間の開放された領域を３００個／ＣＦ以下の高い清浄度にできることが確認できた。

なお、本実施例及び参考例では、３００個／ＣＦ以下の場合を高い清浄度と評価したが、例えば、１０００個／ＣＦ以下であっても十分に高い清浄度と評価することができる。この場合、開口面の幅を２ｍ以上１０ｍ未満としたとき、ガイド３の開口面３１と空気衝突面Ｗとの距離（Ｘ−ｂ）は、流速の４倍の距離以内（開口面３１から吹き出された一様空気流が４秒以内に空気衝突面Ｗに衝突する距離）にすれば、ガイド３の内部、開口面３１と空気衝突面Ｗとの間の開放された領域を高い清浄度にすることができる。また、開口面の幅を１ｍ以上２ｍ未満としたときには流速の３倍の距離以内（開口面３１から吹き出された一様空気流が３秒以内空気衝突面Ｗに衝突する距離）、開口面の幅を０．２ｍ以上１ｍ未満としたときには流速の２倍の距離以内（開口面３１から吹き出された一様空気流が２秒以内に空気衝突面Ｗに衝突する距離）にすることにより、ガイド３の内部、開口面３１と空気衝突面Ｗとの間の開放された領域を高い清浄度にすることができる。

（実施例２０、２１、参考例１０、１１）
図１６に示すように、空気衝突面Ｗの側部にガイド３（プッシュフード２）側に向かって屈曲した屈曲部Ｗ１を有する局所空気清浄化装置１（横１０５０ｍｍ、縦８５０ｍｍのプッシュフード２ａを縦３個×横３個＝９個）を用い、図１７に示すように、ガイド３の長さｂを１２ｍとし、清浄化された一様空気流の流速が０．５ｍ／ｓ（実施例２０、参考例１０）、０．２ｍ／ｓ（実施例２１、参考例１１）の場合について、ガイド３の開口面３１と空気衝突面Ｗとの距離（Ｘ−ｂ）を変化させた場合について清浄度を測定した。なお、洗浄度は、ＰＭＳ社製のＬＡＳＡＩＲ−ＩＩを用い、粒子径０．３μｍの粉塵数（個／ＣＦ）を測定した。また、実施例２〜１０と同様に、図１４の開口面３１、空気衝突面Ｗから開口面３１側に１５ｃｍ離間した位置、及び、開口面３１と空気衝突面Ｗとの中央、それぞれの測定点Ａ〜Ｇの７点について清浄度を測定した。結果を表１１〜１４に示す。

（実施例２０）

（参考例１０）

（実施例２１）

（参考例１１）

実施例１１、参考例１、実施例２０、及び、参考例１０に示すように、空気衝突面Ｗの側部にガイド３（プッシュフード２）側に向かって屈曲した屈曲部Ｗ１を有することにより、清浄化することができる開口面３１と空気衝突面Ｗとの距離が１．５ｍから２ｍに長くなり、開口面３１の端部と屈曲部Ｗ１との最短距離ｃも１．９３ｍと長くなることが確認できた。また、実施例１３、参考例３、実施例２１、及び、参考例１１に示すように、空気衝突面Ｗの側部にガイド３側に向かって屈曲した屈曲部Ｗ１を有することにより、清浄化することができる開口面３１と空気衝突面Ｗとの距離が０．８ｍから１．２ｍに長くなり、開口面３１の端部と屈曲部Ｗ１との最短距離ｃも１．１６ｍと長くなることが確認できた。このように、空気衝突面Ｗの側部にガイド３側に向かって屈曲した屈曲部Ｗ１を有することにより、簡単な構造の局所空気清浄化装置１を提供でき、さらに広い清浄空気空間を形成できることを確認した。

このように、屈曲部Ｗ１を有する空気衝突面Ｗを用いた局所空気清浄化装置１（プッシュフード２ａの数が９個（開口面３１の幅が２６５０ｍｍ））では、ガイド３の開口面３１と空気衝突面Ｗとの距離（Ｘ−ｂ）を、流速の６倍の距離以内（開口面３１から吹き出された一様空気流が６秒以内に空気衝突面Ｗに衝突する距離）にすることにより、３００個／ＣＦ以下の高い清浄度にできることを確認した。

また、屈曲部Ｗ１を有する空気衝突面Ｗを用いた局所空気清浄化装置１を用いることにより、プッシュフード２ａの数が４個（開口面３１の幅が１７００ｍｍ）の場合には流速の５倍の距離以内（開口面３１から吹き出された一様空気流が５秒以内空気衝突面Ｗに衝突する距離）、プッシュフード２ａの数が１個（開口面３１の幅が８５０ｍｍ）の場合には流速の３倍の距離以内（開口面３１から吹き出された一様空気流が３秒以内に空気衝突面Ｗに衝突する距離）にすることにより、３００個／ＣＦ以下の高い清浄度にできることを確認した。

本発明は局所的な作業空間の空気洗浄に有用である。

１ 局所空気清浄化装置
２、２ａ プッシュフード
３ ガイド
２１ ハウジング
２２ 空気流吸込面
２３ 空気吹出面（空気流開口面）
２４ 送風機構
２５ 高性能フィルタ
２６ 整流機構
２７ プレフィルタ
３１ 開口面
Ｌ 開口面の幅
Ｗ 空気衝突面

Claims (11)

1. 清浄化された一様空気流を吹き出す空気流開口面を有するプッシュフードと、
   前記プッシュフードの空気流開口面側に設けられ、前記空気流開口面側から前記一様空気流の下流側に向かって延び、下流側端部に開口面を形成するガイドと、を備え、
   前記プッシュフードは、前記空気流開口面から吹き出される清浄化された一様空気流が、前記ガイド内を通過した後、前記ガイドの前記開口面の下流側において空気衝突面に衝突するように配置され、
   前記ガイドの前記開口面を前記空気衝突面から離間して対向させることにより、前記ガイドの前記開口面と前記空気衝突面との間に開放した領域を形成し、
   前記空気流開口面から吹き出される清浄化された一様空気流が前記空気衝突面で衝突して前記開放した領域外に流出することにより、前記ガイド内及び前記開放した領域内を他の領域に比較して高い清浄度とする、ことを特徴とする局所空気清浄化装置。
2. 前記ガイドの前記開口面と、前記プッシュフードの空気流開口面とが略同一形状である、ことを特徴とする請求項１に記載の局所空気清浄化装置。
3. 前記プッシュフードは、複数のプッシュフードを連結してなる、ことを特徴とする請求項１または２に記載の局所空気清浄化装置。
4. 前記空気流開口面から吹き出される清浄化された一様空気流の流速は０．２〜０．５ｍ／ｓである、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の局所空気清浄化装置。
5. 前記ガイドの前記開口面の幅は２ｍ以上１０ｍ未満であり、
   前記ガイドの前記開口面と前記空気衝突面との距離は、前記開口面から吹き出された一様空気流が４秒以内に前記空気衝突面に衝突する距離である、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の局所空気清浄化装置。
6. 前記ガイドの前記開口面の幅は１ｍ以上２ｍ未満であり、
   前記ガイドの前記開口面と前記空気衝突面との距離は、前記開口面から吹き出された一様空気流が３秒以内に前記空気衝突面に衝突する距離である、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の局所空気清浄化装置。
7. 前記ガイドの前記開口面の幅は０．２ｍ以上１ｍ未満であり、
   前記ガイドの前記開口面と前記空気衝突面との距離は、前記開口面から吹き出された一様空気流が２秒以内に前記空気衝突面に衝突する距離である、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の局所空気清浄化装置。
8. 前記空気衝突面は、前記ガイドの前記開口面の端部と対向する位置の近傍に、前記ガイド側に向かって屈曲した屈曲部を有する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の局所空気清浄化装置。
9. 前記ガイドの前記開口面の幅は２ｍ以上１０ｍ未満であり、
   前記ガイドの前記開口面と前記空気衝突面との距離は、前記開口面から吹き出された一様空気流が６秒以内に前記空気衝突面に衝突する距離である、ことを特徴とする請求項８に記載の局所空気清浄化装置。
10. 前記ガイドの前記開口面の幅は１ｍ以上２ｍ未満であり、
    前記ガイドの前記開口面と前記空気衝突面との距離は、前記開口面から吹き出された一様空気流が５秒以内に前記空気衝突面に衝突する距離である、ことを特徴とする請求項８項に記載の局所空気清浄化装置。
11. 前記ガイドの前記開口面の幅は０．２ｍ以上１ｍ未満であり、
    前記ガイドの前記開口面と前記空気衝突面との距離は、前記開口面から吹き出された一様空気流が３秒以内に前記空気衝突面に衝突する距離である、ことを特徴とする請求項８項に記載の局所空気清浄化装置。