JP4088153B2 - クリーン・ルームの天井フィルタ・ユニット支持システム - Google Patents
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Description
(発明の背景)
1.発明の分野
本発明はクリーン・ルーム・システムに、特にクリーン・ルームの天井システムに関する。本明細書では「天井」とは部屋の水平の上壁および下壁ばかりでなく垂直の側壁も含む。下部、上部、の上、の下などの用語およびその認識は、従来の天井の設置に関連し、「天井」が作業空間の上以外である場合に相対的用語として理解されたい。
【0002】
2.関連技術
クリーン・ルームの天井が知られ、通常はフィルタ・ユニットとは別個、またはそれと一体の構造によって支持された1つまたは複数のフィルタ・ユニットを備える。時々交換されるフィルタ・ユニットの容易な設置および取り外しが、重要性を増している。便宜性を向上させ、費用を抑制するために、フィルタ・システムの部屋側からの交換が望ましい。フィルタ支持構造にフィルタ・ユニットを気密状態で装着する必要があるので、フィルタ・ユニットが密封状態で載るフランジまたはリップを有する支持体を使用しなければならない。フランジを通してフィルタ・ユニットを挿入すると、問題を生じることがある。より最近では、フィルタ・アレイの隙間に天井テープを使用して、濾過されていない空気の流れを遮断し、システムによっては支持フランジを使用しないようにし、挿入問題を緩和できることが実証されている。
【0003】
本発明は、枠および枠内に密封されたフィルタ媒体、格子または他の列状の支持要素などの支持体を備える支持構造、またはフィルタ・ユニットと合致し、それと締まり嵌めする1つまたは複数の相互接続したモジュール・ベイのフィルタ・ユニット受け、および単純な押し込み、引き出し動作でフィルタ・ユニットを支持構造に別個に取り付けるため、複数のばね押しラッチおよび保持締め付け具を含む協働締め付け具を備えるフィルタ・ユニットに関する。
【0004】
フィルタ・ユニットをその支持構造に直接かつ簡単に、傾斜させずに装着することが望ましく、現在ではフィルタの存在に反応するフィルタ・ユニット装着システムによって達成することができる。このようなシステムは、フィルタ・ユニットの支持体からの容易な分離、および部屋の側部からの分離も可能にすることが望ましい。
【0005】
本発明を添付図面に関連してさらに説明する。
【0006】
(好ましい実施形態の説明)
次に図面を詳細に参照すると、図1および図5Aでは、本発明の第1の例示的実施形態は、概ね10で指示される本発明のクリーン・ルームの天井システムを有する。システム10は、水平に配置され横方向および縦方向に延在するフィルタ・ユニット支持体14の垂下天井12を備え、ハンガー16は、上端17が部屋の天井18に取り付けられ、垂直に配置されており、フィルタ支持体は、このハンガー16の下端15に担持され支持構造30を含むものとする。しかしながら他の任意の適切な垂直または水平支持体の形状を使用してもよい。フィルタ・ユニット支持構造30は、閉空間の部屋22およびその中の作業空間Wの上に横たわるよう配置される。天井システム10の機能は、HEPAまたはUPLA基準の空気または他の高度濾過空気を作業空間Wに導入することであり、空気は通常、可撓性導管26(図5)によって示された空気源24から濾過するために、これで受ける。
【0007】
クリーン・ルームの天井システム10はさらに1つまたは複数のフィルタ・ユニットを含み、これは本明細書では長方形として図示される所定の形状を有し、枠32および枠内に密封されるフィルタ媒体34を備える。フィルタ・ユニット支持構造30は、フィルタ・ユニット28を作業空間Wの一方側に支持するよう、相隣接するフィルタ・ユニットの枠32と合致し、それと締まり嵌めする。
【0008】
1つの態様では、本発明はフィルタ・ユニット28をフィルタ・ユニット支持体14に装着する、迅速に作用して確実で、容易に反転し、優れた形態を提供する。特に図1から図4に示すように、フィルタ・ユニット支持体14は個々に、または格子状に配置された支持構造30を含み、これは通常、個々のフィルタ・ユニット28を受けて、これを装着する1つの受け口または一連の受け口38を画定するハウジングまたは受け器36、フィルタ・ユニットの枠32およびフィルタ・ユニット支持受け器36によって担持された複数セットの協働する対ラッチおよび保持締め付け具42を備える。締め付け具42は、ラッチ54とピン56のアセンブリとして機能し、対向する(および位置合わせ可能な関係の)ペアリング44、46、48、52を備える。
【0009】
図3A、図3Bおよび図3Cを参照すると、各ラッチ54(図3Cでは閉状態で図示)は前肩58を有し、これによってラッチはピボット62上で旋回する関係で撓むことができる。旋回は、ピン56の形態で示した支持器64の協働によって実行される。支持器ピン56がラッチの前肩58と係合すると、支持器ピンを通過するようラッチが旋回する(図2、図3Aおよび図3C参照)。張力ばね66が、各ラッチ56にバイアスを加えて支持器ピン56に押し付け、撓ませる。張力ばね66は、旋回位置62に隣接し、そこからオフセットするよう、ラッチ部分68とフィルタ・ユニット枠32の間に結合される。このように装着すると、ばね66は、ラッチを協働する支持器ピン56と係合状態に維持する傾向となる。各ラッチ54は、その装着および上述したばねの加重により、支持器ピン56が係合した関係で、撓んでいない位置(図2、図3A)に戻るような構成になっていて、ラッチが支持器ピンを通過した後、フィルタ・ユニット支持受け器36からフィルタ・ユニット28が分離するのを阻止する。
【0010】
ラッチ54は、さらに、74で示した後肩構造を有し、それによってラッチを逆に撓ませ、支持器ピン56から係合解除することができる。逆の撓みは、以下で述べるようにフィルタ・ユニット支持受け器36の外側から実行することが好ましい。ラッチ54の逆の撓みは、作業空間W内からであることが適切であり、それによってフィルタ・ユニット支持受け器36からフィルタ・ユニット28が解放され、フィルタ・ユニット28を支持受け器36から下降させることができる。
【0011】
図1から図4に示す実施形態では、フィルタ・ユニット枠32が4つの外向きの側面76、78、82および84を画定する。側面76〜84のうち好ましくは2つ、しかし多ければ4つが1つまたは複数のラッチ54(または指示器ピン56)を担持し、各ラッチは、フィルタ・ユニット支持受け器36によってそれぞれ担持された対合支持器(またはラッチ)とラッチ係合関係にある。フィルタ・ユニット支持受け器36は、各フィルタ・ユニット枠32の周囲に配置される。各受け器36は、フィルタ・ユニット28の外向きの側面76〜84に対応する4つの内向きの側面86、88、92、94を有し、内向きの側面は、フィルタ・ユニットの個々の外向きの(ラッチ54または支持器ピン56が担持する)側面それぞれと対向するよう配置される。したがって、少なくとも2つ、多ければ4つのフィルタ・ユニット支持受け器の内向きの側面86〜94が、フィルタ・ユニット受け器の外向きの側面76〜84によって担持されたラッチ(または支持器)とラッチ係合関係にある1つまたは複数の支持器ピン36(またはラッチ54)を、ラッチが位置合わせ可能な関係で担持する。
【0012】
フィルタ・ユニット枠32の対面する長辺76、78がそれぞれ1対または1セットのばね押しラッチ54を担持することが好ましい。支持器ピン56は受け器の内部37内へ突出し、受け器の内向きの側部86、88に垂直に延在し、ラッチ肩58に対向する。各ラッチ54は、ラッチを担持するフィルタ・ユニット側部(76、78)に平行な面で旋回するよう、(ピボット62)で個々の外向きの側部に装着される。ラッチの前肩58は、肩58の1点で対向する支持器ピン58と接触し、これによって肩が撓んでピン56から離れ、ラッチが旋回する。
【0013】
各ラッチ54はフック形で、ピボット62で旋回する本体部分96、本体部分から延在するアーム部分98を有することが好ましい。アーム部分98は、ラッチ前方肩部58を画成する。アーム部分98は、ラッチ54が回転して撓むと、アーチ状に移動する支持器ピン56受けスロット104を画定するよう、ラッチ本体部分96から小さい距離だけ隔置される。アーム部分98は、撓んだ方向または状態では、支持器ピン56を通過させ、ラッチ54およびアーム部分が図3Aに示すように撓んでない方向または状態で、ピンをスロット104で受けることによって支持器ピン56と係合するよう配置され、サイズを決定される。
【0014】
アーム前肩58は、その回転軸がピボット62からオフセットした図示のようなカム形状、または肩が支持器ピン56と係合すると、旋回位置を中心にラッチ54を回転駆動する他の任意の形状を有する。前肩58の湾曲は、前肩が支持器ピン56と接触すると、支持器ピン56がスロット104に入るようにスロットの口106が位置決めされる方法でラッチが倒れるような湾曲である。
【0015】
フィルタ・ユニット側面76〜84はそれぞれ前面108を有し、これは側面に垂直に延在して、作業空間Wに面する。各ラッチ54は、図示の実施形態では、ラッチ本体部分96の後肩74から直角に延在するフランジ110を有することが好ましい。フランジ110は、前側面108と分離可能な状態で係合し、ばね66のバイアス力によるラッチ54の過剰回転を阻止するよう働き、ラッチを作業空間W内から回転するための指ホールドも提供する。
【0016】
各ラッチ54をともに逆回転させて、ラッチを支持器ピン56から外すのを容易にするため、ラッチは係留具112として図示された連結バーまたはケーブルと接続することが好ましい。係留具112は、ラッチ部分68に適切に固定され、2つ以上のラッチ54をピン56との係合からセットにして同時に旋回させるために、適切な長さおよび配置構成を有する。係留具112は、作業空間W内からアクセス可能なフランジ110によって結合ラッチ54の1つを回転させることによって起動され、したがってフィルタ・ユニット28のラッチ係合の逆は、1つのラッチ上で部屋に露出したフランジ110を引っ張り、それによって係留具112で1つのラッチに結合された1つまたは複数のラッチをピン56との係合から同時にシフトさせることによって容易に実行される。
【0017】
図示の配置構成では、各フィルタ・ユニット枠側面、例えば76、78の各セットまたは各対のラッチ541、542にある別個のラッチを、共通の係留具112によって相互に接続する。あるいは、フィルタ・ユニット28または受け器36の任意のラッチ・セットにある全てのラッチを、1つの係留具112で接続することができる。各配置構成で、フィルタ・ユニット28が滑らかに、予期した通りに受け器36から解放されるよう、係留具112によってラッチ起動の十分な同時性を提供することが望ましい。幾つかのラッチ54を共通の係留具112に結合することによって、1人の作業者が、これを受け器36から外す際にフィルタ・ユニット28を外して、制御することができ、したがってフィルタ・ユニットの取り外しを扱うために2人以上の作業員を必要とするシステムより経済的な配置構成を提供する。
【0018】
要するに、本発明の実施形態のフィルタ・ユニット枠32は長方形であり、第1および第2対の外向きの側面76、78を有し、これは側面の長軸に沿って縦方向に分布する関係で装着された第1および第2セットの旋回ラッチ541、542をそれぞれ有する。フィルタ・ユニット支持体14は、第1および第2セットの支持器ピン561、562を含み、これも縦方向に分布し、第1および第2セットのラッチ541、542と協働する関係で装着される。第1および第2係留具1121、1122は、ピン56を分離する関係で、各セット内でラッチ541または542を共に旋回させるため、第1および第2セットのラッチ541、542それぞれと別個に接続する。
【0019】
フィルタ・ユニット支持構造の側面86、88、92および94はそれぞれ、構造の側面に平行に延在して、そこから狭いギャップ122を介して隔置された突起壁118を備えるU字形の外部フランジ116を有する。支持構造は、以下で説明するように密封目的のナイフ・エッジ125(図3C)を有する内部フランジ123も含んでよい。支持器ピン56は、構造の側部、例えば86によって、および適切には突起壁118によってギャップ122を横断する状態で所定の位置に支持される。
【0020】
フィルタ・ユニット側面76、78、82および84も、U字形の外部フランジ124を有し、これは周囲がフィルタ・ユニット支持受け部36内に填るようサイズ決定され、支持構造内部フランジ123を受けるよう図示のように形成される。フランジ124は流体または固体の密封材127を含み、これはネオプレンなどの本質的に知られている密封材、またはフランジのナイフ・エッジ125が密封材に封止されるとフィルタ・ユニット28を受け器36に封止するため、他の材料の密封ガスケットまたは密封ゲルである。あるいは、これらの部品の密封は、密封ビードまたはテープが突き当て位置にあることによって実行することができる。例えばJeanseauおよびBramanに帰される米国特許第5,871,556号を参照されたい。その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【0021】
フィルタ・ユニット・フランジ124は、回転するラッチ本体96が載る旋回ピン62を支持することによって、ラッチ・セット541、542も支持する。したがって本発明は、支持表面18で支持された支持体30に装着するため、フィルタ・ユニット28を備えるクリーン・ルームの天井システムで使用する独特のフィルタ・ユニット28を提供する。フィルタ・ユニットは、外向きの側壁76〜84を伴う枠32、および枠内に永久的に、または交換可能な状態で密封されたフィルタ媒体34を有する。フィルタ・ユニットの側壁76、78は、協働する締め付け具を支持し、これは支持体30でフィルタ・ユニット28を支持するような構成になっていて、支持面18から隔置されたラッチ54および支持器ピン56を備える。
【0022】
この態様では、本発明の方法は、フィルタ・ユニット28およびフィルタ・ユニット支持構造30を、クリーン・ルーム22内の作業空間Wへの空気を濾過する関係で維持することと、支持器と接触するとラッチが撓んで支持器を通過することによって協働するラッチ54および支持器ピン56で、フィルタ・ユニットを支持構造と結合することとを含み、ラッチは、フィルタ・ユニットを支持構造上で支持する関係で支持器を通過すると、ラッチを支持器上にラッチ係合させるような構成であり、さらにフランジ110を起動させ、同時に係留具112を共有し、かつ隣接する結合ラッチを撓ませてラッチ54を逆に撓ませフィルタ・ユニットを支持構造から外すことを含む。
【0023】
次に図5A、図5Bおよび図6を参照すると、本発明は、クリーン・ルームに装着されたフィルタ・ユニットの高効率の粒子状空気濾過媒体を試験する装置および方法も提供し、媒体の下流側にあるロッドの入口でテスト材料をロッド内に導入することと、ロッドの出口でテスト材料を媒体の上流側に放出しながら、空気を媒体の上流側から下流側へと通過させることとを含む。
【0024】
この実施形態では、図5Aおよび図5Bを参照すると、フィルタ・ユニット28および支持体30は前述したものと非常に似ているが、以下のように改造されている。フィルタ・ユニット28は通常は別個のユニットであるが、受け器36が図1に示すように幾つかの格子パターンの1つである場合に、配列状であってもよい。フィルタ・ユニット28は複数のフィルタ媒体パック34a、34bを有し、これは仕切り114によって分離され、枠32内に密封される。ブラケット115が仕切り114に載り、ブッシュ158を担持する。フィルタ・ユニット28は、さらに、枠の側面76〜84に固定された上部カバー132を含む。上部カバー132は、カラー136に囲まれた中心開口134を有する。フィルタ・ユニット28に供給された加圧空気24が、可撓性導管146の出口144によって形成された空気入口142と連絡する。導管の開口148は入口のカラー136と位置合わせされ、液密関係でそれに固定される。
【0025】
孔あきプレート154を備えるダンパ152が導管146からの空気の流入を制御する。垂直方向または軸方向にシフト可能なロッド156が、仕切り114内に固定された管155内に延在する。Oリング157が管155内でロッド156を密封する。ロッド156は、ブラケット115に固定されたブッシュ158と軸承され、かつそれによって支持される。ロッド156はダンパ・プレート154を担持し、仕切り114内の管155の中で作業空間Wから空気入口142まで延在する。ロッド158は、固定したブッシュに対して垂直方向に調節するため、作業空間Wに露出したロッドの下端162に作用するねじ回しまたは他の工具で回転させることにより、フィルタ媒体34a、34bの面157上に支持されたブッシュ158にねじ込むことが適切である。
【0026】
このように、ダンパ152はブッシュ158内のロッド156を調節することによってカラー136へと多少シフトし、フィルタ・ユニットの前後で、または列状になった複数のフィルタ・ユニット間で空気流のバランスをとるために、必要に応じてフィルタ・ユニット28へと空気流を増減させる。作業空間W内からダンパ152の設定を調節できる機能は、本発明のこの実施形態の1つの利点である。さらなる特徴は、ダンパ152およびロッド156をフィルタ・ユニット28に組み込むことであり、したがって交換用フィルタ・ユニットそれぞれがアセンブリ全体に利便性とコスト低下をもたらす。
【0027】
特に図6に示すさらなる実施形態では、ロッド156が管状に作成される。HEPAまたはULPAフィルタの効率を試験するために適切なサイズの粒子のエアゾール調査噴霧などのテスト材料164を、フィルタ・ユニット内のフィルタ媒体の上流で、その頂部にあるフィルタ前の媒体空気流に作業空間Wから送出するために、供給源166から注入するか、フィルタ媒体34a、34bの下からロッド156へと他の方法で送り出す。媒体34を通過する材料164を測定して、フィルタ・ユニット28を試験する。オペレータがフィルタ・ユニットの上に行く必要なく試験を実行できるこの能力は、本発明のこの実施形態の重要な利点である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 締め付け具を示すためにフィルタを分離した本発明のクリーン・ルームの天井の斜め斜視図である。
【図2】 本発明のフィルタ・ユニットおよび受けユニット支持構造の分解展開図である。
【図3A】 取り付けたラッチが旋回してピンと係合したフィルタ・ユニット側部の部分詳細立面図である。
【図3B】 取り付けた旋回ラッチが、旋回してピンから離れた図3Aと同様の図である。
【図3C】 各側のラッチが共通の係留具でともに係留されているフィルタ・ユニットおよび支持構造の部分詳細立面図である。
【図4】 作業空間で通常見られるように組み立てた状態のフィルタ・ユニットおよび支持体の底面図である。
【図5A】 ダンパおよびダンパ調節機構を装備したフィルタ・ユニットの側面部分断面図である。
【図5B】 フィルタ・ユニットのダンパおよびダンパ調節機構の部分詳細図である。
【図6】 試験材料を空気流に導入するために使用されるフィルタ・ユニットの側面部分断面図である。
Claims (15)
- 枠および前記枠内に密封されたフィルタ媒体を備えるフィルタ・ユニット、および前記枠に隣接して、前記フィルタ・ユニットを作業空間に隣接して支持するフィルタ・ユニット支持体のクリーン・ルーム天井フィルタ・ユニット支持システムで、前記フィルタ・ユニット支持システムが、前記フィルタ・ユニット枠および前記フィルタ・ユニット支持体によって担持され協働する締め付け具を備え、協働する一方の締め付け具が、前記協働する締め付け具によって旋回状態で撓むことができ、前記撓みに抗してバイアスを受けて、撓んでいない位置へと復帰し、撓んだ後に前記フィルタ・ユニットを前記フィルタ・ユニット支持体内に支持するクリーン・ルーム天井フィルタ・ユニット支持システム。
- 前記1つの協働する締め付け具がばねで加重され、旋回動作するよう装着される、請求項1に記載のクリーン・ルーム天井フィルタ・ユニット支持システム。
- 前記1つの協働する締め付け具が、前記フィルタ・ユニット支持システムの外側から逆に撓んで、前記支持システムから外れることができる、請求項1に記載のクリーン・ルーム天井フィルタ・ユニット支持システム。
- 前記フィルタ・ユニットが複数の外向きの側面を有し、前記側面の少なくとも2つが協働する締め付け具を担持する、請求項1に記載のクリーン・ルーム天井フィルタ・ユニット支持システム。
- 前記フィルタ・ユニット枠の外向きの側面の少なくとも2つが、前記1つの協働する締め付け具を担持し、前記1つの協働する締め付け具が、ばねで加重したラッチを備え、前記ラッチがラッチ肩を含み、前記ラッチが、前記ラッチを担持する前記フィルタ・ユニットの側面に平行な面で旋回し、前記内向きの支持体側面がそれぞれ、前記ラッチそれぞれに対向して第2協働締め付け具を担持し、かつ前記フィルタ・ユニット支持体に垂直に突出するピンを有する支持器を備え、該支持器が撓んだ状態で前記ラッチ肩と係合するよう配置され、前記ラッチがフック形状であり、前記ラッチ肩が前記ピンを通過した後、フィルタ・ユニットが前記ピン上に支持された状態で前記ピンを捕捉する、請求項4に記載のクリーン・ルーム天井フィルタ・ユニット支持システム。
- 前記ラッチを担持する前記フィルタ・ユニットの側面が、前記側面に垂直の前面を有し、前記ラッチがそれぞれ、前記フィルタ・ユニット支持体内で前記フィルタ・ユニットがラッチした状態で、前記前側面と分離可能な状態で係合するよう配置されたフランジを有する第2後肩を有する、請求項5に記載のクリーン・ルーム天井フィルタ・ユニット支持システム。
- 前記ラッチそれぞれに固定された係留具も含み、前記係留具が前記ラッチの1つを旋回させることにより、複数の前記ラッチをピン係合から同時に旋回させ、前記係留具がクリーン・ルーム内からアクセス可能である、請求項6に記載のクリーン・ルーム天井フィルタ・ユニット支持システム。
- 前記ラッチ構造のセットが、前記係留具によってピン係合から同時に旋回するため、共通の係留具によって係留される、請求項7に記載のクリーン・ルーム天井フィルタ・ユニット支持システム。
- 前記フィルタ・ユニット枠が長方形であり、第1および第2対の外向きの側面を有し、前記第1および第2対の側面はそれぞれ、縦方向に分布した状態でその上に装着された第1および第2セットの旋回ラッチを有し、前記フィルタ・ユニット支持体が、前記第1および第2セットのラッチと協働する関係でその上に装着された第1および第2セットのピンを有し、第1および第2係留具は、1つのラッチがセット内で旋回するのに応答して、ピンが分離した状態で各セット内のラッチそれぞれを一緒に旋回させるため、第1および第2セットのラッチそれぞれの部材を別個に接続する、請求項8に記載のクリーン・ルーム天井フィルタ・ユニット支持システム。
- 前記フィルタ・ユニット支持構造の側面が、前記構造の側面に平行に延在して、ギャップによってそこから隔置された突起壁を備えるU字形の外部フランジを有し、前記ピンが、前記構造の側面によって所定の位置に支持され、前記支持構造の内部に突出する、請求項8に記載のクリーン・ルーム天井フィルタ・ユニット支持システム。
- 前記フィルタ・ユニットの支持ラッチが、前記フィルタ・ユニットの側面で旋回するラッチ部材を備え、前記ラッチ部材が、一方端でラッチの前肩を、他方の端でラッチの後肩を画定するフランジを画定する刃を備え、前記端間で旋回軌跡を画定し、前記ラッチ部材の刃が前記支持構造内で前記ピント係合する、請求項10に記載のクリーン・ルーム天井フィルタ・ユニット支持システム。
- 前記フィルタ・ユニットの側面が、前記支持構造の内部に対向するU字形のフランジを有し、前記フィルタ・ユニットの側部フランジが、ピンを位置合わせした状態で前記ラッチを担持する、請求項11に記載のクリーン・ルーム天井フィルタ・ユニット支持システム。
- 前記ラッチ同士をピン係合から旋回させるために、隣接するラッチ間に接続された係留具も含み、セットのいずれかの部材が旋回すると、セットの各部材のピン係合から同時に旋回するために、ラッチのセットが共通の係留具に係留される、請求項11に記載のクリーン・ルーム天井フィルタ・ユニット支持システム。
- 支持面によって支持された支持体に装着するフィルタ・ユニットを備えるクリーン・ルーム・フィルタで、前記フィルタ・ユニットは外向きの側壁、および枠内に密封されたフィルタ媒体を有し、前記側壁および支持体が、前記支持体で前記フィルタ・ユニットを支持する構成で前記支持面から隔置された、自己撓み性協働締め付け具を画定するクリーン・ルーム・フィルタ。
- 1つの前記協働締め付け具が概ねフック形状のラッチであり、前記フィルタ・ユニットに垂直に突出するピンを備える支持器と協働するような構成であり、前記ラッチは、その前肩が撓んだ状態で前記ピンと係合し、前記ラッチの前肩が前記ピンを通過した後、フィルタ・ユニットが前記ピン上で支持された状態で、前記ピンを捕捉するよう構築され、配置される、請求項14に記載のクリーン・ルーム・フィルタ。
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