JP2016196985A - クリーンブース装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空調機とファンフィルタユニットの風量とが一致しない場合でも、自由に空調機の風量を選定できるとともに、フィルタの目詰まりが進み、両者の風量が不一致となっても、不具合が生じないクリーンブース装置を提供する。【解決手段】ファンフィルタユニット５が、吸込ダクト８によって吸い込まれたクリーンブース２内の空気の一部と、空調機３から供給される空気とを併せてファン９によってフィルタ１０を通してクリーンブース２内に吹き出すので、空調機３とファンフィルタユニット５の風量とが一致していない場合でも、ファンフィルタユニット５の風量に合わせてクリーンブース２内に空気を吹き出すことができる。したがって、自由に空調機３の風量を選定できるとともに、フィルタ１０の目詰まりが進んでも、両者は相互に干渉せず、不具合が生じない。【選択図】図１

Description

本発明は、ファンフィルタユニットを有するクリーンブースと空調機を備えたクリーンブース装置に関する。

清浄環境を必要とする精密電子機器、食品・医療製品等の製造工程では、クリーンルームやクリーンブースが使用される。特に、クリーンブースは、低価格で高清浄度の局所的なクリーン環境が得られる構造として多用されている。
このようなクリーンブースの一例として、特許文献１に記載のものが知られている。このクリーンブースは、上面を覆う天板と、天板の中央近傍に配設したファンフィルタユニットと、このファンフィルタユニットから供給される清浄空気をブース内に吹き出す吹出口とを備えている。

特開２００７−１５５２０５号公報

ところで、クリーンブース内の温度や湿度を所定の値に維持するために、当該クリーンブースに温調ユニット等の空調機を接続し、この空調機によって調整された空気をクリーンブースに供給することがある。
この場合、空調機とファンフィルタユニットとを接続し、空調機によって供給される空気からファンフィルタユニットによって細かい塵埃等を除去したうえで、クリーンブースに吹き出すことになる。

空調機から供給される単位時間当たりの風量（以下、単に風量という。）と、ファンフィルタユニットから吹き出すことができる単位時間当たりの風量（以下、単に風量という。）とが一致していないと、不具合を生じる虞があるため、これら風量が一致するように設定する必要がある。
しかし、実際には、クリーンブース内の熱負荷より計算した空調機の風量と、空気清浄度から計算したファンフィルタユニットの風量とは異なる場合が殆どであった。

このため、両者の風量を一致させるために、つまり、ファンフィルタユニットの風量に、空調機の風量を合わせるために、大型の空調機を選定したり、空調機の送風機を大型に変更、さらにはそのために電気部品を変更するなど、コストや手間がかかり、標準品の空調機を使用できなかった。
また、当初は両者の風量を一致させても、ファンフィルタユニットのフィルタの目詰まりが進むと、ファンフィルタユニットの風量が減少して、不一致となり、不具合が生じる虞がある。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、空調機の風量とファンフィルタユニットの風量とが一致しない場合でも、自由に空調機の風量を選定できるとともに、フィルタの目詰まりが進み、両者の風量が不一致となっても、不具合が生じないクリーンブース装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のクリーンブース装置は、ファンフィルタユニットを有するクリーンブースと、前記ファンフィルタユニットに調整された空気を供給する空調機とを備えたクリーンブース装置であって、
前記ファンフィルタユニットは、前記クリーンブース内の空気の一部を吸い込む吸込ダクトを備え、この吸込ダクトによって吸い込まれた空気と、前記空調機から供給される空気とを併せてファンによってフィルタを通して前記クリーンブースに吹き出すことを特徴とする。

本発明においては、ファンフィルタユニットが、吸込ダクトによって吸い込まれたクリーンブース内の空気の一部と、空調機から供給される空気とを併せてファンによってフィルタを通してクリーンブースに吹き出すので、空調機の風量とファンフィルタユニットの風量とが一致していない場合でも、吸込ダクトによって吸い込まれる空気の風量を調整することによって、ファンフィルタユニットの風量に合わせてクリーンブースに空気を吹き出すことができる。
したがって、空調機の風量とファンフィルタユニットの風量とが一致しない場合でも、自由に空調機の風量を選定できるとともに、フィルタの目詰まりが進んでも、両者は相互に干渉せず、不具合が生じない。

また、本発明の前記構成において、前記空調機と前記クリーンブースとの間に、このクリーンブース内の空気の一部を前記空調機に循環する戻り配管が設けられているのが好ましい。

このような構成によれば、クリーンブース内の空気の一部が戻り配管によって空調機に循環されるので、空調機がクリーンブース外からのみ空気を取り込み、この空気の温度や湿度等を空調機によって調整する場合に比して、空調機の負担を軽減できるという利点がある。

本発明によれば、空調機の風量とファンフィルタユニットの風量とが一致しない場合でも、自由に空調機の風量を選定できるとともに、フィルタの目詰まりが進んでも、両者は相互に干渉せず、不具合が生じない。

本発明の実施の形態のクリーンブース装置の概略構成を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態のクリーンブース装置の概略構成を示す図である。図１に示すクリーンブース装置１は、クリーンブース２と空調機３とを備えている。
クリーンブース２は、クリーンブース本体４と、このクリーンブース本体４の天井部に設置されたファンフィルタユニット５とから構成されている。
なお、図１において、矢印は空気の流れを示している。

クリーンブース本体４は、平面視において四隅にそれぞれ配置された合計４本の柱４ａと、これら柱４ａの上端部に設置された天井部４ｂと、隣り合う柱４ａ，４ａ間を覆うようにして設けられたビニールカーテン４ｃとによって、内部が中空の直方体状に構成されている。なお、柱４ａは４本に限ることはなく、例えば、６本、８本またはそれ以上の本数であってもよい。
柱４ａは例えば、クリーンルームの床面６に設置固定されているが、これに限らず、柱４ａの下端部にキャスタ等を取り付けて、クリーンブース本体４を移動可能に構成してもよい。
また、この場合、空調機３の底部にもキャスタ等を取り付けて、クリーンブース本体４とともに移動可能に構成してもよい。

ビニールカーテン４ｃは、クリーンブース本体４の４つの側面をそれぞれ覆うようにして設けられており、その上縁部が天井部４ｂの側縁部に気密に取り付けられている。また、ビニールカーテン４ｃの下縁と床面６との間には所定の隙間が設けられており、この隙間からクリーンブース本体４内の空気が排出されるようになっている。
なお、ビニールカーテン４ｃは、クリーンブース本体４内に作業者が出入りできるように、例えば、少なくとも一部に切込みが形成され、この切込み部分においてビニールカーテン４ｃどうしが重なるように構成されていてもよいし、対向する切込み縁部にファスナーを取り付け、このファスナーを開閉するように構成してもよい。

天井部４ｂは矩形板状に形成されており、その中央部に前記ファンフィルタユニット５が設置されている。ファンフィルタユニット５は、略直方体状に形成されており、チャンバ７と、このチャンバ７の下面に設けられた吸込ダクト８と、この吸込ダクト８に設けられたファン９と、吸込ダクト８の下面に設けられたＨＥＰＡフィルタ等のフィルタ１０とを備えている。
なお、チャンバ７と吸込ダクト８とは平面視においてほぼ、同形・同大に構成されているが、いずれか一方を他方より大きく構成してもよい。

チャンバ７の側面には、配管１１の先端部が接続されており、この配管１１の基端部は空調機３に接続されている。したがって、空調機３によって温度や湿度が調整された空気は配管１１を流れてチャンバ７に供給されるようになっている。
また、チャンバ７の底面には、開口部７ａが形成されており、この開口部７ａを通してチャンバ７内の空気が吸込ダクト８に流入するようになっている。

吸込ダクト８は、その下面に凹所が形成されており、横ダクト部８ａと縦ダクト部８ｂとによって構成されている。
横ダクト部８ａは中空箱状に形成されており、その略中央部に前記ファン９が設けられている。また、前記凹所にフィルタ１０が配置され、当該フィルタ１０は横ダクト部８ａの下面に取り付けられている。そして、ファン９を回すことでチャンバ７内の空気を開口部７ａを通して横ダクト部８ａに吸込み、フィルタ１０を通してクリーンブース本体４内に吹き出すようになっている。

なお、横ダクト部８ａの下面中央部には、フィルタ１０に向けて開口する開口部が形成されている。また、フィルタ１０の下方には、吹出し用整流板１２が設けられており、フィルタ１０によって清浄化されて吹き出される清浄化空気を整流している。この吹出し用整流板１２は、例えば多孔板等によって構成されており、縦ダクト部８ｂの下端部に取り付けられている。

縦ダクト部８ｂは、横ダクト部８ａの下面外周部に環状に、かつ当該横ダクト部８ａと連通して設けられており、その下端部は天井部４ｂより若干下方に突出している。
縦ダクト部８ｂの下端は開口しており、この開口からクリーンブース本体４内の空気の一部を吸い込むようになっている。すなわち、前記ファン９を回すことによって、縦ダクト部８ｂの下端の開口からクリーンブース本体４内の空気の一部が吸い込まれるようになっている。
そして、この吸い込まれた空気は、空調機３から配管１１を通してチャンバ７に供給された空気と併せてファン９によってフィルタ１０を通してクリーンブース本体４内に吹き出されるようになっている。

このように、ファンフィルタユニット５によって、クリーンブース本体４内にフィルタ１０によって清浄化された空気を吹き出すことによって、クリーンブース本体４内は常に清浄化されたクリーン環境となるとともに、外部に対して陽圧となることで、外部からの塵埃等の異物の侵入を防止している。

また、空調機３とクリーンブース本体４との間には戻り配管１３が設けられており、この戻り配管１３は空調機３の側面およびクリーンブース本体４の側面に接続されている。そして、クリーンブース本体４内の空気の一部は空調機３に循環されるようになっている。なお、戻り配管１３は、必ず設ける必要はなく、必要に応じて設ければよい。
また、上述したように、クリーンブース本体４内は陽圧であるので、当該クリーンブース本体４内の空気の一部は戻り配管１３を空調機３に向けて流れるが、空調機３内に設けられているファンによってクリーンブース本体４内の空気の一部を吸い込んで、空調機３に取り込むようにしてもよい。

このような構成のクリーンブース装置１では、例えば、空調機３から供給される単位時間当たりの風量をＡ（ｍ³／ｍｉｎ）、ファンフィルタユニット５から吹き出すことができる単位時間当たりの風量をＢ（ｍ³／ｍｉｎ）とし、Ａ＜Ｂである場合、ファンフィルタユニット５に供給すべき風量が（Ｂ−Ａ）だけ不足している。
そこで、本実施の形態では、吸込ダクト８によってクリーンブース本体４内から空気の一部を吸い込んで循環させるが、この吸い込む空気の風量が（Ｂ−Ａ）となるように、ファン９を制御する。

ファン９は図示しない制御部に接続されており、この制御部には空調機３が接続されている。したがって、制御部は空調機３から供給される風量に基づいて、ファン９の回転速度を制御したり、ファン９が複数ある場合、回転させるファン９の数や回転速度等を制御することによって、クリーンブース本体４内から吸い込む空気の風量を制御できる。
また、ファン９による制御だけでなく、例えば、吸込ダクト８の縦ダクト部８ｂに流量調整用のダンパを設け、このダンパの開閉量を前記制御部によってファン９の制御とともに制御してもよい。

このように、吸込ダクト８によって吸い込まれる空気の風量が（Ｂ−Ａ）となると、この風量（Ｂ−Ａ）と空調機３から供給される風量Ａとが併せて風量Ｂとなるので、空調機３の風量とファンフィルタユニット５の風量とが一致していない場合でも、ファンフィルタユニット５の風量に合わせてクリーンブース本体４内に空気を吹き出すことができる。

また、ファンフィルタユニット５から空気がクリーンブース本体４内に吹き出すに伴って、当該クリーンブース本体４内の空気の一部は、ビニールカーテン４ｃの下縁と床面６との間の隙間からクリーンブース本体４外に排出される。
また、クリーンブース本体４内の空気の残りは、戻り配管１３を流れて空調機３に循環される。例えば、空調機３に供給される空気の風量をａ（ｍ³／ｍｉｎ）とすると、空調機３が外部から取り込む空気の風量は（Ａ−ａ）（ｍ³／ｍｉｎ）となる。

以上のように本実施の形態によれば、ファンフィルタユニット５が、吸込ダクト８によって吸い込まれたクリーンブース本体４内の空気の一部と、空調機３から供給される空気とを併せてファン９によってフィルタ１０を通してクリーンブース本体４内に吹き出すので、空調機３の風量とファンフィルタユニット５の風量とが一致していない場合でも、吸込ダクト８によって吸い込まれる空気の風量を調整することによって、ファンフィルタユニット５の風量に合わせてクリーンブース本体４内に空気吹き出すことができる。
したがって、空調機３の風量とファンフィルタユニット５の風量とが一致しない場合でも、自由に空調機３の風量を選定できるとともに、フィルタ１０の目詰まりが進んでも、両者は相互に干渉せず、不具合が生じない。

また、クリーンブース本体４内の空気の一部が戻り配管１３によって空調機３に循環されるので、空調機３にクリーンブース本体４外からのみ空気を取り込み、この空気の温度や湿度等を空調機３によって調整する場合に比して、空調機３の負担を軽減できる。

１ クリーンブース装置
２ クリーンブース
３ 空調機
４ クリーンブース本体
５ ファンフィルタユニット
８ 吸込ダクト
９ ファン
１０ フィルタ
１３ 戻り配管

Claims (2)

1. ファンフィルタユニットを有するクリーンブースと、前記ファンフィルタユニットに調整された空気を供給する空調機とを備えたクリーンブース装置であって、
   前記ファンフィルタユニットは、前記クリーンブース内の空気の一部を吸い込む吸込ダクトを備え、この吸込ダクトによって吸い込まれた空気と、前記空調機から供給される空気とを併せてファンによってフィルタを通して前記クリーンブースに吹き出すことを特徴とするクリーンブース装置。
2. 前記空調機と前記クリーンブースとの間に、このクリーンブース内の空気の一部を前記空調機に循環する戻り配管が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のクリーンブース装置。

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