JP3105471U

JP3105471U - クリーンカプセル

Info

Publication number: JP3105471U
Application number: JP2004002947U
Authority: JP
Inventors: 佐々木　幸雄
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-05-26
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2010-05-26

Abstract

【課題】簡易な構造でローコストに、清浄区画内の温度、湿度の制御が可能なクリーンカプセルを提供する。
【解決手段】気密室１１の後背部に取り付けられる空調ユニット３０は、給気ファン３１、加湿器３２、熱交換コイル（冷却コイル）３３、ヒータ３４、水滴除去器３５および排水管３８とから構成されている。熱交換コイル３３は、例えば蛇行する金属製のパイプなどで構成され、内部に冷水が流されれば良い。こうした冷水で冷やされた熱交換コイル３３の外面に空気が触れることで、空気と冷水との間で熱交換が行われ、熱交換コイル３３を通過する空気が冷却される。
【選択図】図２

Description

本考案は、内部が除塵環境に保つとともに、空調機能を備えたクリーンカプセルに関する。

例えば、半導体等を製造するクリーンルームでは、ＨＥＰＡフィルター等を備えた空気浄化装置を通して清浄化された、極めて塵の少ない空気を通気口から送り出すことで、クリーンルーム内を高度な清浄環境に保っている。こうしたクリーンルームの設置は、建築物全体や仕切られたフロアに除塵装置やダクトを設計、設置していく大規模な工事を伴う。一方、室内の机上などに設置して、一定の区画された小エリアを清浄環境下に保つ、クリーンカプセルなどと称される簡易的なクリーンルームが知られている。

こうしたクリーンカプセルの清浄環境区画で、例えば各種実験や測定を行う場合、クリーンカプセル内の温度や湿度を所望の範囲に制御できることが必要になる。例えば特許文献１には、空気の流通過程にヒータを設置して、クリーンカプセル内の温度を高温に保つことが可能なクリーンオーブンが記載されている。
実開平６−４０８４５号公報

しかしながら、上述したようなクリーンオーブンにおいては、空気の流通過程にヒータが設置されているだけなので空気を加熱することしかできず、クリーンカプセル内の清浄環境を室温以下の冷涼な状態にすることはできなかった。また、こうした温度と密接に関係のある湿度は外部環境と同じであり、各種実験や測定にあたって一定に保つことが重要な湿度を制御できる小型のクリーンカプセルが望まれていた。

本考案は、上記事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構造でローコストに、清浄区画内の温度、湿度の制御が可能なクリーンカプセルを提供する。

上記の目的を達成するために、本考案によれば、給気ファン、給水タンクを有する加湿器、熱交換コイル、ヒータ、水滴除去器とからなる空調ユニットと、前記空調ユニットから送り出される空気を除塵する除塵ユニットと、前記空調ユニットに隣接して設けられ、前記除塵ユニットから送り出される除塵された空気が流入するクリーンボックスとを備えたことを特徴とするクリーンカプセルが提供される。

前記熱交換コイルは、冷水による熱交換のための冷水供給装置に接続され、熱交換されればよい。前記熱交換コイルの外面に付着する水滴を受け止め、前記空調ユニットの外部に流下させる排水管を更に備えていてもよい。前記空調ユニットは、前記除塵ユニットに取り付け部材により接続されればよい。

本考案のクリーンカプセルによれば、によれば、給気ファン、加湿器、熱交換コイル、ヒータ、水滴除去器および排水管などを備えた一体化したコンパクトな空調ユニットを除塵ユニットに接続することで、気密室（クリーンボックス）内の清浄な空気の温度、湿度を制御可能で、かつ軽量でローコストなクリーンカプセルを実現することが可能になる。

以下、本考案の実施の形態として、可搬性のある小型クリーンルームであるクリーンカプセルを例示する。図１は、本考案のクリーンカプセルの概要を示す斜視図である。また、図２はその側面断面図である。可搬性のある小型クリーンルームであるクリーンカプセル１０は、例えば清浄な環境下に置く必要のある装置や部品等に被せて使用する０．５〜１．０ｍ四方の小型のボックス（立方体）であり、気密室（クリーンボックス）１１、除塵ユニット１２および空調ユニット３０とから構成されている。

気密室１１の前面には気密室１１内の各種操作を行うための横長の細長い開口１８が形成され、この開口１８を開閉自在にするダンパー板１９が設けられていればよい。なお、こうした開口１８やダンパー板１９は必要に応じて形成されれば良く、特に設けなくとも良い。

除塵ユニット１２は、気密室１１および空調ユニットの上部に設置されており、ファン３６およびフィルタユニット３７とを備えいる。ファン３６は、回転によってフィルタユニット３７側を加圧にする。フィルタユニット３７は、グラスウールを主材としたペーパー状のフィルタ、例えばＨＥＰＡ(High Efficiency Particulate Air )フィルタが内蔵されている。ＨＥＰＡフィルタは集塵効果を高めるために、例えば、広い表面積のものが屈曲されて収められていればよく、慣性、拡散、衝突のフィルタ３作用により１μｍ以下の非常に微細な塵も捕捉することができる。

このようなフィルタユニット３７の下面からは、例えば１立方フィート中に微細な塵が１０個以下の清浄な空気が供給される。なお、フィルタユニット３７に用いられるフィルタ材は、前述したＨＥＰＡフィルタ以外にも、例えば、ＵＬＰＡ(Ultra Low Particulate Air)フィルタなど、更なる高性能のフィルタを用いても良い。

気密室（クリーンボックス）１１の後背部に取り付けられる空調ユニット３０は、給気ファン３１、加湿器３２、熱交換コイル（冷却コイル）３３、ヒータ３４、水滴除去器３５および排水管３８とから構成されている。また空調ユニット３０の下部には、気密室１１との間に開けられた開口４０が形成され、気密室１１内の空気を空調ユニット３０の下部から導入する。

給気ファン３１は、外気を一定量だけ空調ユニット３０内に吹き込んで空調ユニット３０内を加圧環境に保つ。熱交換コイル３３（冷却コイル）は、例えば蛇行する金属製のパイプなどで構成され、内部に冷水が流されれば良い。こうした冷水で冷やされた熱交換コイル３３の外面に空気が触れることで、空気と冷水との間で熱交換が行われ、熱交換コイル３３を通過する空気が冷却される。

このような熱交換コイル３３（冷却コイル）は、例えば冷水供給装置６１に接続されれば良い。冷水供給装置６１は、冷水タンク６５と、冷媒循環パイプ６４を備えた冷凍機６２が備えられている。この冷水供給装置６１は、冷凍機６２から冷媒循環パイプ６４を介して冷水タンク６５内の水が冷却される。この冷水タンク６５で冷やされた水が熱交換コイル（冷却コイル）３３内を循環して、熱交換コイル３３を一定温度まで冷却する。なお、緊急時には冷水タンク６５に氷を投入するなどして、冷水タンク６５内の水を冷却することもできる。

排水管３８は、冷水によって冷却されることで熱交換コイル３３の外面に生じる結露による水滴を受け止め、空調ユニット３０外に排出する。熱交換コイル３３の上部に形成されるヒータ３４は、例えば電熱ヒータから構成されればよく、熱交換コイル３３を通過して冷やされた空気を設定した温度まで加熱する。あるいは、ヒータ３４は、温水を流す熱交換コイルから構成されていても良い。

ヒータ３４の上部には、加湿器３２が形成される。加湿器３２は、ヒータ３４で加熱された空気を設定した湿度まで加湿する。加湿器３２には、空気に与える水分を供給するための給水タンク３２ａに接続されていればよい。こうした給水タンク３２ａ内に貯留された水３２ｂによって加湿器３２に水が供給され、加湿器３２を通過する空気を加湿する。

加湿器３２の上部には、水滴除去器（エリミネータ）３５が形成されている。水滴除去器３５は、例えば屈曲した金属板などから構成され、加湿器３２を通過した空気に含まれる余分な水滴を凝集して取り除く。

空調ユニット３０の一端には、除塵ユニット１２と空調ユニット３０とを着脱自在に結合する取り付け部材３９が設けられている。こうした取り付け部材３９によって空調ユニット３０は除塵ユニット１２から取り外すことが可能であり、空調ユニット３０のメンテナンスや交換を容易にする。

以上のような構成のクリーンカプセル１０では、給気ファン３１や開口４０から空調ユニット３０に流入した空気は、まず、熱交換コイル３３を通過する。冷水供給装置６１から供給される冷水で冷やされた熱交換コイル３３を通過する空気は所定の温度まで冷却される。冷却された空気は続いてヒータ３４で所望の温度まで加熱され、設定温度の空気が得られる。

設定温度まで加熱された空気は加湿器３２に流入する。ここで予め設定された量の水分が空気に与えられ、設定湿度の空気が得られる。こうして設定した所望の温度、湿度の空気は水滴除去器３５で余分な水滴が除去された後、除塵ユニット１２に流入する。除塵ユニット１２に入った空気はファン３６によってフィルタユニット３７に送られ、フィルタユニット３７を構成するＨＥＰＡフィルタなどによって所定のクリーンレベルまで除塵される。

こうして、空調ユニット３０およびフィルタユニット３７で所望の温度、湿度に調節され、所定のクリーンレベルまで除塵された清浄な空気は気密室（クリーンボックス）１１に流入する。気密室１１は、所望の温度、湿度に調節され、所定のクリーンレベルまで除塵された清浄な空気で満たされ、空調されたクリーン環境に保たれる。

このように、本考案のクリーンカプセル１０によれば、給気ファン３１、加湿器３２、熱交換コイル３３、ヒータ３４、水滴除去器３５および排水管３８などを備えた一体化したコンパクトな空調ユニット３０を除塵ユニット１２に接続することで、気密室（クリーンボックス）１１内の清浄な空気の温度、湿度を制御可能で、かつ軽量でローコストなクリーンカプセル１０を実現することが可能になる。

クリーンボックス１０の一方の側面には開口５１が形成されてもよい。そして、この開口５１を覆うように、パスボックス４１が取り付けられているのが好ましい。こうしたパスボックス４１は、気密室１１内の清浄な環境を汚染することなくクリーンボックス１０の外部から気密室１１内に物品を出し入れするためのものである。

パスボックス４１は、例えばＨＥＰＡフィルタなどを収容した除塵ユニットを備えていればよく、外気に面した側面にはシャッタなどで開閉可能な開口４４が形成されていれば良い。こうしたパスボックス４１の開口４４から気密室１１内を汚染せずに物品を気密室１１に出し入れすることができる。

図１は、本考案のクリーンカプセルの概要を示す斜視図である。図２は、本考案のクリーンカプセルの概要を示す側面断面図である。

符号の説明

１０クリーンカプセル
１２除塵ユニット
３０空調ユニット
３１給気ファン
３２加湿器
３２ａ給水タンク
３３熱交換コイル
３４ヒータ
３５水滴除去器
３６ファン
３７フィルタユニット
３８排水管
３９取り付け部材
６１冷水供給装置
６２冷凍機
６４冷媒循環パイプ
６５冷水タンク

Claims

給気ファン、給水タンクを有する加湿器、熱交換コイル、ヒータ、水滴除去器とからなる空調ユニットと、前記空調ユニットから送り出される空気を除塵する除塵ユニットと、前記空調ユニットに隣接して設けられ、前記除塵ユニットから送り出される除塵された空気が流入するクリーンボックスとを備えたことを特徴とするクリーンカプセル。
前記熱交換コイルは、冷水による熱交換のための冷水供給装置に接続され、熱交換されることを特徴とする請求項１に記載のクリーンカプセル。
前記熱交換コイルの外面に付着する水滴を受け止め、前記空調ユニットの外部に流下させる排水管を更に備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のクリーンカプセル。
前記空調ユニットは、前記除塵ユニットに取り付け部材により接続されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のクリーンカプセル。