JP2015102273A - エアシャワー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エアシャワーの空気を吹き出す吹き出し口（吹き出し部）において、効率的に高濃度の正負イオン放出が可能となるイオン発生器の取り付け手段と、イオン風により除電しながら洗浄ができるエアシャワー装置を提供する。【解決手段】 エアシャワー吹き出し部の入口にイオン発生器を備えたエアシャワー装置であり、さらに、正イオン放電電極の先端および負イオン放電電極の先端は、入口方向へ投影したときに入口の領域内に位置する。【選択図】 図１

Description

本発明は半導体製造工場、液晶ディスプレイ製造工場、食品工場、病院などにおける、クリーンルーム（無菌室を含む）に隣接したエアシャワー室及びそのエアシャワー装置における除電方法に関する。

従来、半導体をはじめとする電子デバイス製造工場、液晶ディスプレイ製造工場、携帯電話などの電子機器の組み立て工場、食品工場などは塵埃の少ない比較的清浄な空間での生産が必要とされており、特に半導体工場や医薬品工場などは、その製造に際して、極めて清浄度の高いクリーンルーム環境が求められている。

クリーンルーム内における最大の塵埃発生源は、ルーム内作業者であると言われており、作業者がクリーンルームへ入室するには、防塵服や、帽子、手袋、シューズ、マスク、ゴーグルなどを着衣・装着した後、それらに付着した塵埃をエアシャワー装置によって除去することが一般に義務付けられている。

このようなエアシャワー装置は、一般的には、クリーンルームと防塵服等を着衣する為の前室との間に設置され、エアーを噴射することによって防塵服などに付着した塵埃を空気中に拡散させ、これにより塵埃の除去を行うものである。

図８は、従来技術である一般的なエアシャワー装置９０１の構造を模式的に示した図である。エアシャワー装置９０１はエアシャワー室９０２、プレフィルタ９０３、ターボファン９０４、ＨＥＰＡフィルタ等からなる高性能集塵フィルタ９０５、エアーの吹き出し口９０６から構成されている。また、図には示していないが、エアシャワー装置９０１には、エアシャワー室９０２への出入りのためのドアが出口側と入口側に設けられている。

入室者９０７はクリーンルームに入室の際、衣服等に付着した塵埃を落とすためにエアシャワー室９０２に入室する。入室するとターボファン９０４が動作し、クリーンエアーが吹き出し口９０６から吹き出される。クリーンエアーの流れは、エアシャワー室９０２のエアー（空気）がまずプレフィルタ９０３を通過し、ターボファン９０４によってエアーが加圧され、高性能集塵フィルタ９０５を経由して、吹き出し口９０６から高速のクリーンエアーが吹き出してくる。そして、吹き出したクリーンエアーは人体の衣服等に付着した塵埃を除去し、再びプレフィルタ９０３に吸い込まれて循環する。

このようなエアシャワーについて、特許文献１及び特許文献２では化学物質の分解、浮遊菌、ウィルス、ＭＲＳＡなどの有害な菌を殺菌・除去する目的で、正負イオンの発生器をエアシャワーに取り付けた構成が示されている。

特許文献１では、エアシャワー室内への入室者に対して、送風ノズルを上部から下部まで順次スライドして全体に送風する方式のエアシャワーが示されており、アレルゲン物質やウィルス等の付着塵を除去するためのイオンを放出するイオン発生器が送風機とノズルの間に設置することが示されている。

特許文献２では塵埃の除去、及び化学物質、浮遊菌、ウィルスなどの分解・除去を目的として、ファンから送られた空気がエアシャワー室へ吹き出す場所に、正イオンと負イオンを発生するイオン発生器が設置されている。また、装置の構成として、吹き出し口にイオン発生器の電極が配置されていることが示されている。

図９に、従来技術である特許文献２のエアシャワー装置を示す。特許文献２のエアシャワー装置は、周囲を囲まれた密閉形状のエアシャワー室９１１からなる。エアシャワー室９１１の天井部９１２には空気を排出する吐き出し口９１３が、また、床部９１４には、空気を吸い込む吸い込み口９１５が設けられている。エアシャワー室９１１には空気を循環させるためのダクト９１６と送風手段９１７が、吐き出し口９１３と吸い込み口９１５を介して接続されている。さらに、天井部９１２の吐き出し口９１３近傍には、正イオン及び負イオンを放出するイオン発生器９１８が複数個設けられており、床部９１４の下には塵埃等を捕獲するＨＥＰＡフィルタが設けられている。

以上に説明したような構成により、特許文献１および特許文献２は、正イオン及び負イオンを送風し、空間内の浮遊菌や化学物質を分解・除去する。

特開２００８−２８１３２８号公報 特開２００４−２８５３２号公報

しかしながら、エアシャワーを浴びた後においても、入室者の防塵服などの着衣表面には多くの塵埃が付着していることが分かっており、それがクリーンルーム内で生産ラインの中に落下することで、製品不良を起こすケースや、製品の性能を劣化させるケースが多々ある。これは、入室者の着衣表面に付着していた塵埃のうち、ある程度のものが着衣表面との間の静電気の力によって付着しており、空気の流れを着衣にぶつけるだけでは塵埃を除去する力が足りずに、着衣表面に塵埃が残ってしまうためである。さらに、エアシャワー室の内部では、高速で流れる空気と着衣との間に摩擦が発生するため、摩擦によって生じた静電気などにより、一度着衣表面から離脱した塵埃の一部が再度着衣に付着してしまう可能性もある。つまり、塵埃をより除去するためには、着衣表面の除電が必要である。

これに対して、特許文献１では、正負のイオンによって、アレルゲン物質やウイルスなどの粉塵を分解または不活性化することが記載されているが、同時に粉塵を帯電させて静電フィルタにて捕集することが記載されており、帯電除去については考慮されていない。また、特許文献２では、正負のイオンによって、浮遊菌や化学物質を分解・除去することが記載されているが、帯電除去については考慮されていない。つまりいずれも帯電除去の技術思想はない。

着衣表面の除電を行う手法として、正負のイオンを着衣表面に向かって放出し、その正負イオンにより帯電状態を除去する方法が知られている。これに対して、特許文献１及び特許文献２で示されている「化学物質、浮遊菌、ウィルスなどの分解・除去を行う」程度のイオンの濃度では、エアシャワー室の入室時間内に除電するためには不充分であり、より濃度の高いイオンを含んだ空気が必要であることが筆者らの検討により確認された。

このような、限られた時間内に除電を可能にするだけの高濃度の正負イオンが存在する空気を吹き出させることは、上記特許文献１または特許文献２の構成では以下の理由により困難である。正負イオンは放電電極で発生した後、風の流れに乗って放出されるが、例えば、特許文献１のようにイオン放出装置とエアシャワー室までに距離がある場合、吹き出し口での吸収、風路の帯電、正負イオンの再結合などでイオン濃度はその途中で大きく減少してしまう。また、特許文献２では、イオン発生器と吐き出し口の距離は近いものの、お互いの位置関係が考慮されていないため、正負イオンの供給効率は低い。つまり、もともと帯電除去の技術思想を持たないだけでなく、その構成からも高濃度の正負イオンの発生が困難であり、帯電除去は困難である。

そこで本発明は、これまで述べたような課題に鑑み、エアシャワーの空気を吹き出す吹き出し口（吹き出し部）において、効率的に高濃度の正負イオン放出が可能となるイオン発生器の取り付け手段と、イオン風により除電しながら洗浄ができるエアシャワー装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るエアシャワー装置は、外来体が持ち込む塵埃を除去するためのエアシャワー室と、エアシャワー室に隣接する機械室からなるエアシャワー装置であって、機械室に設けられ、正イオンを供給するための正イオン放電電極と、負イオンを供給するための負イオン放電電極と、を有する正負イオン発生器と、エアシャワー室または機械室に設けられ、正イオンおよび負イオンが供給された空気をエアシャワー室の外来体に吹き付けるための吹き出し部と、を有し、吹き出し部は、機械室側に入口、エアシャワー側に出口の２つの開口部を有し、正イオン放電電極の先端および負イオン放電電極の先端は、入口方向へ投影したときに入口の領域内に位置することを特徴としている。

また、本発明のエアシャワー装置において、正イオン放電電極と負イオン放電電極は、交互に配置されていることが好ましい。

また、本発明のエアシャワー装置において、吹き出し部は、傾斜角度調整機構を備えることが好ましい。

また、本発明のエアシャワー装置において、エアシャワー装置は、正イオン放電電極および負イオン放電電極の先端が、吹き出し部の傾斜角度に追従する機構を備えることが好ましい。

また、本発明のエアシャワー装置において、エアシャワー装置は複数の吹き出し部を備え、それぞれの吹き出し部は、正負イオン発生器を備えることが好ましい。

また、本発明のエアシャワー装置において、正負イオン発生器は、放電電極の先端が、吹き出し部の入口の形状と相似形状の平面図形の外周上に配置されており、かつ平面図形の中心は吹き出し部の入口の中心軸上にあることが好ましい。

また、本発明のエアシャワー装置において、吹き出し部は金属材料で構成されており、さらに吹き出し部の上流側表面の少なくとも一部の領域が誘電体材料からなる部材で覆われていることが好ましい。

本発明により、エアシャワーの空気を吹き出す吹き出し口（吹き出し部）において、高濃度正負イオンが効率的に放出されるので、イオン風により除電しながら洗浄でき、より効果的な除塵性能を備えたエアシャワー装置を実現できる。

実施例１のエアシャワー装置の構造を示す図である。 実施例１のイオン発生器の構造を示す図である。 実施例１におけるイオン吹き出しユニットの構造を示す図である。 実施例２におけるイオン吹き出しユニットの構造を示す図である。 実施例３におけるイオン吹き出しユニットの構造を示す図である。 実施例４におけるイオン吹き出しユニットの構造を示す図である。 実施例５におけるイオン吹き出しユニットの構造を示す図である。 一般的なエアシャワー装置の構造を示す図である。 特許文献２のエアシャワー装置の構造を示す図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

図１には、実施例１のエアシャワー装置を示す。エアシャワー装置１０１は、周囲を囲まれた密閉形状のエアシャワー室１０２とエアシャワー室１０２内の空気を循環させるための機械室からなり、エアシャワー室１０２はクリーンルームと前室に挟まれ、それぞれ隣接して設置されている。また、図には示さないが、エアシャワー室１０２とクリーンルームの間には出口用ドアが、エアシャワー室１０２と前室の間には入口用ドアが設けられている。エアシャワー室１０２の側面部の上部〜中間部には空気を吹き出す１つ以上の吹き出し部１０６が、また、側面部の下部には、空気を吸い込む吸い込み口１０３が設けられている。機械室には空気を循環させるためのダクト１０９と各種ファンを用いた送風手段１０４が、吹き出し部１０６と吸い込み口１０３を介して接続されている。吹き出し部１０６は金属製の中空部材からなるノズルが設置固定されており、送風の上流側（機械室側）に入口、下流側（エアシャワー室内側）に出口、の２つの開口部をそれぞれ有している。

さらに、エアシャワー室１０２側面部下部の吸い込み口１０３には塵埃等を捕獲するプレフィルタ１０８が、送風手段１０４と吹き出し部１０６の間にはＨＥＰＡフィルタに代表される高性能集塵フィルタ１０５が設けられており、高性能集塵フィルタ１０５の下流側の吹き出し部１０６近傍には、正イオン１１１及び負イオン１１２を放出する１つ以上のイオン発生器１１０が備えられている。なお、イオン発生器１１０および吹き出し部１０６の構造を、説明のためにまとめてイオン吹き出しユニット１２０と呼ぶこととする。

イオン発生器１１０と送風手段１０４を備えたエアシャワー装置１０１において、入室者１０７がエアシャワー室に入室している時間内でエアシャワー室１０２内の入室者１０７の表面の除電を行うには、正イオン、負イオン共にイオン濃度が少なくとも１００，０００個／ｃｍ^３であることが必要である。こうした濃度のイオン風をエアシャワー室１０２内に吹き出させるには、電極の組み合わせと配置が重要となる。これは、吹き出し部１０６もしくはエアシャワー装置１０１の周辺部材へのイオンの吸収や正負イオンの再結合により、イオン濃度が急激に減少するためである。このため、実施例１においては、以下のようにイオン発生器１１０を設置した。

図２には、実施例１で使用したイオン発生器１１０の概略図を示す。１つのイオン発生器１１０には、二つの放電電極１１５として正イオン放電電極１１３および負イオン放電電極１１４が備えられており、片側に正方向の電圧が印加され、もう片方に負方向の電圧が印加される。電圧波形はパルス状であり、印加電圧は正方向が＋７ｋＶ、負方向が−７ｋＶであり、電界はイオン発生器１１０内に備えられた誘導電極に向けて発生する。正イオン放電電極１１３および負イオン放電電極１１４の電極間距離は約３８ｍｍであり、電極の長さは約５ｍｍである。電極の先端は針状であり、イオンは主として電極の先端で発生していると考えられている。なお、このような二つのイオン放電電極１１３、１１４に対してそれぞれ別極性の電荷を印加させる方式のイオン発生器１１０を用いるのは、正負イオンをそれぞれ高濃度化するのに有効であるためである。

図３には、実施例１のイオン吹き出しユニット１２０の構造を示す。図３（ａ）に設置壁面に対して沿直方向の断面図を、図３（ｂ）に設置壁面に対して吹き出し部１０６入口側から見た平面図を示す。実施例１のイオン吹き出しユニット１２０では、図３（ａ）に示すように、１つの吹き出し部１０６に対して、放電電極１１５ａ、１１５ｂが吹き出し部１０６方向に対して垂直となるように、２つのイオン発生器１１０をイオン発生器１１０ａ、１１０ｂのように対向させる。さらに図３（ｂ）に示すように正の電圧を印加する正イオン放電電極１１３と、負の電圧を印加する負イオン放電電極１１４がお互いに向い合わせになるように設置している。具体的には、正イオン放電電極１１３ａと負イオン放電電極１１４ｂとが、負イオン放電電極１１４ａと正イオン放電電極１１３ｂとが、それぞれ対向している。このとき、放電電極１１５ａ、１１５ｂの位置は吹き出し部入口１１６から３０ｍｍ離れている。また、２つのイオン発生器１１０ａ、１１０ｂの電極間の間隔、すなわち放電電極１１５ａと１１５ｂの間隔は３０ｍｍとなっている。

図３に示すように吹き出し部１０６の開口部は入口（送風の上流側）、出口（下流側）ともに円形であり、エアシャワー室内側の出口（最も内側の一点鎖線円）は直径３０ｍｍであり、機械室側の入り口（最も内側の実線円）は直径約４９ｍｍである。このため、電極の先端は吹き出し部入口１１６の投影範囲内（上流側開口部の延長線上の内側）にあるが、出口（下流側開口部）投影範囲の外側となり、エアシャワー室から電極先端は見えない。別の表現をすれば、電極の先端を吹き出し部１０６の方向に投影すると吹き出し部入口１１６の領域内に位置し、出口の領域外に位置するとも表現できる。このような配置にすることによって、吹き出し部１０６に流れ込む空気の流れの途中に電極の先端を位置させることができるので、電極先端に発生したイオンを効率よく吹き出し部１０６から放出することができる。別の観点から言えば、電極先端に発生したイオンが吹き出し部入口１１６の外側に外れて無駄となってしまうことを抑制する。

この配置において、放電電極１１５ａと放電電極１１５ｂの各電極、すなわちイオン発生器１１０ａの正イオン放電電極１１３ａと負イオン放電電極１１４ａの一組と、イオン発生器１１０ｂの正イオン放電電極１１３ｂと負イオン放電電極１１４ｂの一組は、その先端をそれぞれ正負一対として各対がお互いに、吹き出し部入口１１６の中心軸に対して回転対称の位置に配置されている。

また、上記放電電極１１５ａと放電電極１１５ｂの各電極の先端は、図３右側の平面図からも分かるように、吹き出し部入口１１６の中心軸から等距離に位置している。別の言い方をすれば、吹き出し部入口１１６と同心円の円周上、すなわち入口の中心軸を中心とする相似図形上に位置している。

このような構成のイオン発生器１１０を備えたエアシャワー装置１０１のイオンの放出量を計測すると、吹き出し部１０６から３００ｍｍ離れた位置においても正イオン、負イオン共に２,０００,０００個／ｃｍ^３以上の濃度であった。同地点において除電速度を計測すると１．２秒の除電速度であり、除電完了後の残留電位（イオンバランス）も１３Ｖとなり、除電性能として十分であることを確認した。

なお、除電速度は、寸法が１５０ｍｍ□で静電容量が２０ｐＦの金属プレートの電位を＋１０００Ｖから＋１００Ｖまで除電する所要時間と、−１０００Ｖから−１００Ｖまで除電する所要時間の平均時間を用いた。除電完了後の残留電位は、同様の金属プレート（寸法が１５０ｍｍ□で静電容量が２０ｐＦ）の表面電位の１０秒間の平均電位として測定した。除電時間とイオンバランスを計測するチャージドプレートモニタはトレックジャパン製のＭｏｄｅｌ１５９ＨＨを用いた。

このエアシャワー装置１０１によるクリーンルームへの入室プロセスは次のようになる。前室にいる入室者１０７がクリーンルームへ入室する場合、間に設けられたエアシャワー室１０２で衣服に取り付いた塵埃や、ドアを開放したことにより流入した空気に含まれる塵埃・浮遊菌（カビ菌、大腸菌、ＭＲＳＡ、など）・化学物質（アンモニア、アセトアルデヒド、メタンガス、酢酸、一酸化炭素、二酸化炭素、ホルムアルデヒド、など）を分解・除去し、さらにエアシャワー室１０２内の空気を浄化してからクリーンルームにつながるドアを開放し、クリーンルームへ入室する。

このプロセスによれば、エアシャワー室１０２内には正イオン１１１と負イオン１１２を含むクリーンな空気が、吹き出し部１０６からエアシャワー室１０２を経由して吸い込み口１０３に向かって流れる。吹き出し部１０６から高速で放出された空気は、入室者１０７の着衣（防塵服）の表面に吹き付けられ、着衣の表面に付着した塵埃を除去する。この時、空気に含まれる正負イオンにより着衣の表面の静電気も取り除かれるため、着衣に静電気力で付着していた塵埃も空気の力により容易に除去することが可能となる。またさらに、着衣表面の静電気が除去されているため、一度着衣から離脱した塵埃が静電気で引き寄せられて着衣へ再付着してしまう現象を抑制することが可能となる。

なお、実施例１のエアシャワー装置１０１では、エアシャワー室１０２の側面に吹き出し部１０６と吸い込み口１０３を設けているが、これらは別の壁面に設けてもよい。たとえば、吹き出し部を天井部に設置し、吸い込み口を床面に設置してもよいし、吹き出し部を側面と天井の両方に設けてもよい。また、ＨＥＰＡフィルタのような高性能集塵フィルタ１０５を送風手段１０４とイオン発生器１１０の間に設けているが、これを吸い込み口１０３と送風手段１０４の間に設けてもよい。

図４は実施例２で構成しているエアシャワー装置における、イオン吹き出しユニット２２０、すなわち吹き出し部１０６とそこに設置したイオン発生器１１０の配置構成を示す図である。イオン吹き出しユニット２２０以外については、実施例１の装置構成、各装置の機能と同一であり、（ａ）断面図と（ｂ）平面図を示す点についても同様である。以下、主に実施例１と異なる部分について説明する。

実施例２におけるイオン発生器１１０は、実施例１のイオン発生器１１０と同様の形状であり、１つのイオン発生器に２つの放電電極１１５が備えられており、片側に正方向の電圧が印加され、もう片方に負方向の電圧が印加される。電圧波形はパルス状であり、印加電圧は正方向が＋７ｋＶ、負方向が−７ｋＶであり、電界はイオン発生器１１０内に備えられた誘導電極に向けて発生する。放電電極１１５の電極間の長さは約３８ｍｍであり、電極の長さは約５ｍｍである。電極の先端は針状である。吹き出し部１０６は実施例１と同様のものを用いている。

図４に示すように、実施例２においてイオン吹き出しユニット２２０は、イオン発生器１１０を１つの吹き出し部１０６に対して１個だけ備えている。放電電極１１５は吹き出し部入口１１６から３０ｍｍ離れており、電極の先端位置が吹き出し部入口１１６の中心線上に位置している。

この配置において、正イオン放電電極１１３と負イオン放電電極１１４の各電極の先端は、図４（ｂ）からも分かるように、吹き出し部入口１１６の中心軸から等距離に位置している。別の言い方をすれば、吹き出し部入口１１６と同心円の円周上、すなわち入口の中心軸を中心とする相似図形上に位置している。

電極の先端は吹き出し部入口１１６の投影範囲内（上流側開口部の延長線上の内側）にあるが、出口（下流側開口部）投影範囲の外側となり、エアシャワー室から電極先端は見えない。別の表現をすれば、電極の先端を吹き出し部１０６の方向に投影すると吹き出し部入口１１６の領域内に位置し、出口の領域外に位置するとも表現できる。このような配置にすることによって、吹き出し部１０６に流れ込む空気の流れの途中に電極の先端を位置させることができるので、電極先端に発生したイオンを効率よく吹き出し部１０６から放出することができる。別の観点から言えば、電極先端に発生したイオンが吹き出し部入口１１６の外側に外れて無駄となってしまうことを抑制する。

実施例２においては、イオン発生器１１０が１つであり、正負各電極が１つずつとなるため、他の電極との干渉を考慮する必要がないので、電極の先端を吹き出し部入口１１６の中心部に近い位置に設置することが可能となる。エアシャワーの吹き出し部１０６の風速は開口部の中心に近いほど風速が速いため、電極先端部の風速を上げてより効率的に電極で発生したイオンを吹き出し部１０６に誘導することが可能となる。

このため、イオン発生器１１０の個数を減らしてコストダウンを図りながら、イオン搬送効率を改善することでコストダウンと除電性能の確保の両立を可能としている。

図５は実施例３で構成しているエアシャワー装置における、イオン吹き出しユニット４２０、すなわち吹き出し部１０６とそこに設置したイオン発生器１１０の配置構成を示す図である。イオン吹き出しユニット４２０以外については、実施例１の装置構成、各装置の機能と同一である。以下、主に実施例１と異なる部分について説明する。

実施例３におけるイオン発生器１１０は、実施例１のイオン発生器１１０と同様の形状であり、１つのイオン発生器１１０に２つの放電電極１１５が備えられており、片側に正方向の電圧が印加され、もう片方に負方向の電圧が印加される。電圧波形はパルス状であり、印加電圧は正方向が＋７ｋＶ、負方向が−７ｋＶであり、電界はイオン発生器内に備えられた誘導電極に向けて発生する。放電電極１１５の電極間の長さは約３８ｍｍであり、電極の長さは約５ｍｍである。電極の先端は針状である。吹き出し部１０６は実施例１と同様のものを用いている。

実施例３では、このイオン発生器１１０を図５のように、１つの吹き出し部１０６に対して、放電電極１１５が吹き出し部１０６方向に対して垂直となるように、２つのイオン発生器１１０を対向させる。さらに正の電圧を印加する電極と、負の電圧を印加する電極がお互いに向い合わせになるように設置している。このとき、放電電極１１５の位置は吹き出し部入口１１６から１２ｍｍ離れている。また、２つのイオン発生器１１０の電極間の間隔は３０ｍｍとなっている。さらに、実施例３においては、吹き出し部１０６の上流側に図５のように誘電体カバー４１７を設けている。

実施例３においては、実施例１に比べて吹き出し部入口１１６と放電電極１１５間の距離が短くなっている。これは、たとえば機械室のスペースの関係などにより、吹き出し部１０６と高性能集塵フィルタ１０５（例えばＨＥＰＡフィルタ）の距離が小さい場合でもイオン発生器１１０を吹き出し部１０６に取り付けることができる構成である。

一般的に、吹き出し部１０６の材質として金属が用いられる。この時吹き出し部１０６と放電電極１１５が近い構成の場合は、吹き出し部１０６の材質が金属であることから放電電極１１５の周辺にできる電界の状態が変化し、吹き出し部１０６から放出されるイオンのバランスが悪化してしまう場合がある。実施例３では、それを抑制するために吹き出し部１０６の表面をカバーする誘電体材料からなる誘電体カバー４１７を設けている。これにより、放電電極１１５から吹き出し部１０６の金属部品までの現実の距離が短くても、見かけ上の距離が実施例１のように長くなるため、正負量イオンをバランスよく吹き出すことが可能となる。なお、誘電体カバー４１７を形成する誘電体材料としてはプラスティックなどに代表される樹脂やセラミックなどを用いることができる。

本発明は、既設のエアシャワー装置に対して、イオン発生器を増設し、除電機能による除塵能力の向上を実現する手法として有効であるが、実施例３は、例えば元々イオン発生器の取り付けを想定しておらず、イオン発生器の取り付けにスペース上制限のある既設のエアシャワー装置において、除電機能の付加を実現するために特に有効である。

なお、ここまでの実施例１から実施例３においては吹き出し部１０６に金属製の中空部材からなるノズルが設置固定されているが、吹き出し部の形状、構成はこれに限るものではなく、円筒形状のノズルや、矩形状の開口形状を持った各種ノズルを用いてもよい。

また、ここまでの実施例１から実施例３において、吹き出し部は取り付け壁面に対して垂直の方向に吹き出すように設置された例を示したが、吹き出し部１０６の出口が壁面に対して垂直以外の特定の方向を向くように設計されていても構わない。吹き出し部１０６の出口が、入室者に対して適切な方向に向いていることで、イオン風を効率よく吹き付け、入室者に付着した塵埃を効率よく除去することが可能となる。

なお、これまで実施例において、エアシャワー装置へは人が入るものとして記載したが、エアシャワー室に入れるのは人に限ったものではなく、各種物品も含まれ、課題、効果についても人に対するものと変わることはない。

図６は実施例４で構成しているエアシャワー装置における、イオン吹き出しユニット５２０、すなわち吹き出し部５０６とイオン発生器１１０の配置構成を示す図である。イオン吹き出しユニット５２０以外については、実施例１の装置構成、各装置の機能と同一であり、（ａ）断面図と（ｂ）平面図を示す点についても同様である。以下、主に実施例１と異なる部分について説明する。

実施例４の吹き出し部５０６について説明する。実施例１において、吹き出し部１０６は金属製の中空部材からなるノズルが設置固定されている例について説明したが、実施例４における吹き出し部５０６は金属製のパンカールーバーを用いており、図６（ａ）に示すように、吹き出し部５０６の角度を所望の方向に調整することができる構成である。このような傾斜角度調整機構を備えることにより、空気の吹き出す角度を所望の方向に調整することができる。

実施例４におけるイオン発生器１１０は、実施例１のイオン発生器１１０と同様の形状、同様の機能であり、１つのイオン発生器に２つの放電電極１１５が備えられており、片側に正方向の電圧が印加され、もう片方に負方向の電圧が印加される。電圧波形はパルス状であり、印加電圧は正方向が＋７ｋＶ、負方向が−７ｋＶであり、電界はイオン発生器１１０内に備えられた誘導電極に向けて発生する。放電電極１１５の電極間の長さは約３８ｍｍであり、電極の長さは約５ｍｍである。電極の先端は針状である。

次に、実施例４におけるイオン発生器１１０の配置について説明する。イオン発生器１１０は実施例１と同様に配置される。実施例１においては、吹き出し部１０６がその出口を、イオン吹き出しユニット１２０の設置壁面に対して垂直方向に向けて設置されていたため、吹き出し部入口１１６は壁面と平行であった。一方、実施例４の吹き出し部５０６は角度を調整できるため、吹き出し部入口５１６も吹き出し部５０６の設置壁面に対して傾斜する場合がある。そこで、実施例４においては、吹き出し部５０６がその出口を、イオン吹き出しユニット５２０の設置壁面に対して垂直方向に向けた状態においてイオン発生器１１０ａ、１１０ｂおよび放電電極（具体的には正イオン放電電極１１３および負イオン放電電極１１４）の配置を設定する。つまり吹き出し部５０６がその出口を、イオン吹き出しユニット５２０の設置壁面に対して垂直方向に向けた状態、つまり実施例１と同様の状態において、イオン発生器１１０ａ、１１０ｂおよび放電電極が実施例１と同様の位置関係となるよう配置する。

図６（ａ）には吹き出し部５０６を所望の方向に角度調整した状態を示し、図６（ｂ）にはこの時の平面図を示す。この状態においては、実施例１とは異なり正イオン放電電極１１３ａ、１１３ｂおよび負イオン放電電極１１４ａ、１１４ｂの先端が吹き出し部入口５１６の投影範囲内に入らない場合がある。別の表現をすれば、電極の先端を吹き出し部５０６の方向に投影した時に吹き出し部入口５１６の領域内に位置しない場合がある。ただしその場合であっても、吹き出し部５０６がその出口を、イオン吹き出しユニット５２０の設置壁面に対して垂直方向に向けた状態、つまり実施例１と同様の状態において正イオン放電電極１１３ａ、１１３ｂおよび負イオン放電電極１１４ａ、１１４ｂの先端が吹き出し部入口５１６の投影範囲内（上流側開口部の延長線上の内側）にある（電極の先端を吹き出し部５０６の方向に投影すると吹き出し部入口５１６の領域内に位置する）ことで、高濃度イオンを得ることが可能である。吹き出し部５０６の調整角度を平均して総合的に考慮すると、実施例４の構成において効率よく高濃度イオンを得ることができる。

上記のように実施例４におけるイオン吹き出しユニット５２０、つまり吹き出し部５０６を用いれば、所望の方向に高濃度の正負イオンおよび空気を吹き付けることができるため、塵埃の除去性能をさらに向上させることができる。

なお、本実施例４では、実施例１の構成における吹き出し部１０６（吹き出し角度固定）を傾斜角度調整可能な吹き出し部５０６に置き換えた例を示したが、この置き換えは、実施例１に限られるものではない。同じく吹き出し角度固定の吹き出し部１０６を備える実施例２、３に対しても吹き出し部１０６に換えて吹き出し部５０６を用いることができ、その場合でも実施例４と同様の効果を得ることができる。

図７は実施例５で構成しているエアシャワー装置における、イオン吹き出しユニット６２０、すなわち吹き出し部６０６とイオン発生器１１０の配置構成を示す図である。イオン吹き出しユニット６２０以外については、実施例４の装置構成、各装置の機能と同一である。以下、主に実施例４と異なる部分について説明する。

実施例５の吹き出し部６０６について説明する。実施例４において、吹き出し部５０６の角度を所望の方向に調整することができることを示したが、吹き出し部６０６についても同様である。このような傾斜角度調整機構を備えることにより、空気の吹き出す角度を所望の方向に調整することができる。吹き出し部６０６が吹き出し部５０６と異なる点は、イオン発生器１１０と一体化しており、吹き出し部６０６とイオン発生器１１０の相対的配置が保持される点である。図７（ａ）には吹き出し部６０６の出口がイオン吹き出しユニット６２０設置壁面に対して垂直の状態の断面図を示している。イオン発生器１１０は吹き出し部６０６と脚部を介して固定され一体化されている。図７（ｂ）に吹き出し部６０６の角度を変えた状態の断面図を示す。イオン発生器１１０は吹き出し部６０６の角度に対して相対的配置が保持される。このような吹き出し部の傾斜角度に追従する機構により、吹き出し部６０６の角度・方向を問わず一定の濃度の正負イオンを吹き出し部入口６１６に安定供給することが可能となる。

実施例５におけるイオン発生器１１０は、実施例４のイオン発生器１１０と同様の形状、同様の機能である。また、実施例５における吹き出し部６０６に対するイオン発生器１１０の配置については、実施例１例から実施例３で示した位置関係を適宜設定できる。

上記のように実施例５におけるイオン吹き出しユニット６２０、つまり吹き出し部６０６とイオン発生器１１０を用いれば、吹き出し部の方向を問わず高濃度の正負イオンをバランスよく安定的に供給できるため、塵埃の除去性能をさらに向上させることができる。

なお、実施例５においてはイオン発生器１１０は吹き出し部６０６と脚部を介して固定され一体化されている例を示したが、必ずしも一体化している必要はなく、吹き出し部の傾斜角度に追従する別の機構を用いて吹き出し部６０６方向に追従する構成であってもよい。

また、本実施例５では、イオン吹き出しユニット６２０におけるイオン発生器１１０の配置について、実施例１の構成を用いた例を示したが、イオン発生器１１０の配置は、実施例１の形態に限られるものではない。実施例２、３におけるイオン発生器１１０の配置構成をイオン吹き出しユニット６２０に用いることもでき、その場合でも実施例５と同様の効果を得ることができる。

本発明に係るエアシャワー装置は、外来体が持ち込む塵埃を除去するためのエアシャワー室と、エアシャワー室に隣接する機械室からなるエアシャワー装置であって、機械室に設けられ、正イオンを供給するための正イオン放電電極と、負イオンを供給するための負イオン放電電極と、を有する正負イオン発生器と、エアシャワー室または機械室に設けられ、正イオンおよび負イオンが供給された空気をエアシャワー室の外来体に吹き付けるための吹き出し部と、を有し、吹き出し部は、機械室側に入口、エアシャワー側に出口の２つの開口部を有し、正イオン放電電極の先端および負イオン放電電極の先端は、入口方向へ投影したときに入口の領域内に位置することを特徴としている。

上記構成によれば、吹き出し部から高濃度の正負イオンを放出することが可能となり、外来体表面に空気を当てるときに同時に除電もできるため、塵埃の除去性能を向上させ、また、一度外来体から離脱した塵埃の、静電気による再付着を抑制することが可能となり、クリーンルームへの塵埃の持ち込み量を抑制することが可能となるという効果を奏する。

また、本発明のエアシャワー装置において、正イオン放電電極と負イオン放電電極は、交互に配置されていることが好ましい。

上記構成によれば、吹き出し部からの風の流れへ各電極の与える影響が正負電極それぞれについて対称的になる。これにより、正負イオンを均等に風に乗せることが可能となるので、正負イオンをバランスよく含んだイオン風をエアシャワー室へ放出することが可能となるという効果を奏する。

また、本発明のエアシャワー装置において、吹き出し部は、傾斜角度調整機構を備えることが好ましい。

上記構成によれば、所望の方向に高濃度の正負イオンおよび空気を吹き付けることができるため、塵埃の除去性能をさらに向上させるという効果を奏する。

また、本発明のエアシャワー装置において、エアシャワー装置は、正イオン放電電極および負イオン放電電極の先端が、吹き出し部の傾斜角度に追従する機構を備えることが好ましい。

上記構成によれば、吹き出し部の方向を問わず高濃度の正負イオンをバランスよく安定的に供給できるため、塵埃の除去性能をさらに向上させるという効果を奏する。

また、本発明のエアシャワー装置において、エアシャワー装置は複数の吹き出し部を備え、それぞれの吹き出し部は、正負イオン発生器を備えることが好ましい。

上記構成によれば、いずれの吹き出し部からも高濃度の正負イオンをバランスよく放出することが可能となり、外来体表面の効果的な除電が可能となるという効果を奏する。

また、本発明のエアシャワー装置において、正負イオン発生器は、放電電極の先端が、吹き出し部の入口の形状と相似形状の平面図形の外周上に配置されており、かつ平面図形の中心は吹き出し部の入口の中心軸上にあることが好ましい。

上記構成によれば、各電極は吹き出し部への風の流れに対して、正負イオンを均等に風の流れに乗せることが可能となるので、正負イオンがバランスよく混ざったイオン風を放出することが可能となるという効果を奏する。

また、本発明のエアシャワー装置において、吹き出し部は金属材料で構成されており、さらに吹き出し部の上流側表面の少なくとも一部の領域が誘電体材料からなる部材で覆われていることが好ましい。

上記構成によれば、放電電極と吹き出し部入口の距離を近接して設置しなければならない場合においても、放電電極と吹き出し部の金属部材が近接することによって生じる電界への悪影響や、放出されたイオンが吸収されるなどの影響を抑制することが可能となり、高濃度の正負イオンをバランスよく吹き出すことが可能となるという効果を奏する。

本発明は、半導体製造工場、液晶ディスプレイ製造工場、食品工場、病院などにおける、クリーンルーム（無菌室を含む）に隣接したエアシャワー室及びそのエアシャワー装置に利用可能である。

１０１ エアシャワー装置
１０２ エアシャワー室
１０３ 吸い込み口
１０４ 送風手段
１０５ 高性能集塵フィルタ
１０６ 吹き出し部
１０７ 入室者
１０８ プレフィルタ
１０９ ダクト
１１０ イオン発生器
１１０ａ イオン発生器
１１０ｂ イオン発生器
１１１ 正イオン
１１２ 負イオン
１１３ 正イオン放電電極
１１３ａ 正イオン放電電極
１１３ｂ 正イオン放電電極
１１４ 負イオン放電電極
１１４ａ 負イオン放電電極
１１４ｂ 負イオン放電電極
１１５ 放電電極
１１５ａ 放電電極
１１５ｂ 放電電極
１１６ 吹き出し部入口
１２０ イオン吹き出しユニット
２２０ イオン吹き出しユニット
４１７ 誘電体カバー
４２０ イオン吹き出しユニット
５０６ 吹き出し部
５１６ 吹き出し部入口
５２０ イオン吹き出しユニット
６０６ 吹き出し部
６１６ 吹き出し部入口
６２０ イオン吹き出しユニット

Claims (7)

1. 外来体が持ち込む塵埃を除去するためのエアシャワー室と、エアシャワー室に隣接する機械室からなるエアシャワー装置であって、
   前記機械室に設けられ、正イオンを供給するための正イオン放電電極と、負イオンを供給するための負イオン放電電極と、を有する正負イオン発生器と、
   前記エアシャワー室または前記機械室に設けられ、前記正イオンおよび前記負イオンが供給された空気を前記エアシャワー室の前記外来体に吹き付けるための吹き出し部と、を有し、
   前記吹き出し部は、前記機械室側に入口、前記エアシャワー側に出口の２つの開口部を有し、
   前記正イオン放電電極の先端および前記負イオン放電電極の先端は、前記入口方向へ投影したときに前記入口の領域内に位置することを特徴とするエアシャワー装置。
2. 前記正イオン放電電極と前記負イオン放電電極は、交互に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のエアシャワー装置。
3. 前記吹き出し部は、傾斜角度調整機構を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエアシャワー装置
4. 前記エアシャワー装置は、前記正イオン放電電極および前記負イオン放電電極の先端が、前記吹き出し部の傾斜角度に追従する機構を備えることを特徴とする請求項３に記載のエアシャワー装置
5. 前記エアシャワー装置は複数の前記吹き出し部を備え、それぞれの前記吹き出し部は、前記正負イオン発生器を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のエアシャワー装置。
6. 前記正負イオン発生器は、前記放電電極の先端が、前記吹き出し部の前記入口の形状と相似形状の平面図形の外周上に配置されており、かつ前記平面図形の中心は前記吹き出し部の前記入口の中心軸上にあることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のエアシャワー装置。
7. 前記吹き出し部は金属材料で構成されており、さらに前記吹き出し部の上流側表面の少なくとも一部の領域が誘電体材料からなる部材で覆われていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のエアシャワー装置。