JP4858309B2 - クリーンブース及びクリーンブースの換気方法 - Google Patents

Description

本発明はクリーンブース及びクリーンブースの換気方法に係り、特にディスプレイ材料となる機能性フィルム等の連続走行する帯状シートの製造ラインに適用するクリーンブース及びクリーンブースの換気方法に関する。

ディスプレイ材料となる機能性フィルムの製造過程などでは、空気中の微細な塵埃がフィルム等表面に付着すると、品質上の欠陥になり得るため、フィルム表面近傍の空気を常に清浄に保つ必要がある。

清浄度の高い環境を作り出すために、フィルム周囲を外界と仕切り、その内部に清浄空気を送り込み内部の清浄度を維持するクリーンブースが用いられている。

従来のクリーンブースとして特許文献１〜特許文献３に記載されたクリーンブースが知られている。これらのクリーンブースを模式的に示すと図４のようになる。図４（ａ）（ｂ）に示すように、クリーンブース２１は両端に開口２５を備え、開口２５を通って帯状シート２９がローラ２８に支持された状態でクリーンブース２１内をほぼ水平方向に連続的に通過する。

クリーンブース２１内の清浄度を維持するために、クリーンブース２１の天井には吹出口２２が設けられており、清浄空気は吹出口２２からクリーンブース２１内に供給される。清浄空気はファン２４を用いて供給されており、途中でフィルタ２３を通過することで微細な塵埃が除去される。

クリーンブース２１の床面には吸込口２６が設けられている。クリーンブース２１内の空気が吸込口２６から吸込まれ、排気口２７から外部に排出される。クリーンブース２１では、吹出口２２からの清浄空気の供給と吸込口２６からの排気により連続的に換気が行われる。その結果、クリーンブース２１内の清浄度を維持することが可能となる。
特開２００３−２１４６６９号公報 特開２００６−２０６３１０号公報 特開２００６−２５５５５９号公報

しかし、特許文献１〜特許文献３に記載されたクリーンブースでは、図４（ｃ）に模式的に示したように、吹出口２２の反対側となる、帯状シート２９の下面で流れが滞留して、換気が不十分となる領域３０ができる。このような場合、クリーンブース２１内で人が作業するなどして、一旦クリーンブース２１内に塵埃が入ると、清浄な状態に回復するまでに時間が掛かるといった問題が発生する。回復するまでの時間を短くするために、吹出口２２からの風量を増やす方法も考えられるが、その場合、帯状シート２９が風圧を受け、振れが発生する危険性がある。また、省エネの観点からも風量の増加は得策ではない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、連続走行する帯状シート近傍での清浄度を効率よく維持することができるクリーンブース及びクリーンブースの換気方法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は、帯状シートが、ほぼ水平方向に連続的に通過するクリーンブースであって、前記クリーンブース内において帯状シートの走行方向と同一方向の流れとなる旋廻流を形成し換気を行うことを特徴とする。

本発明のクリーンブースにおいて、帯状シートの走行方向と同一方向の流れとなる旋廻流を形成し換気することにより、帯状シート近傍での清浄度を効率よく維持することができる。特に帯状シート近傍は、帯状シートの走行方向と気流の方向が一致しており、気流が帯状シートに対してほぼ平行に流れるため、フィルムと気流間に働く力が小さく、フィルムが振れず、また気流が乱れないので、効率よく換気できる。

本発明のクリーンブースは、前記発明において、前記旋廻流が連続走行する前記帯状シートの上側と下側に形成されていることを特徴とする。クリーンブース内において、連続走行する前記帯状シートの上側と下側に旋廻流を形成することで、クリーンブース内に空気の滞留する領域が生じないので、クリーンブース内全体の清浄度を維持することができる。

本発明のクリーンブースは、前記発明において、前記クリーンブースの天井面と床面に前記帯状シートの走行方向と逆向きの空気吹出口を持つ給気部と、前記給気部と背中合わせとなるように配置された吸込口を持つ排気部とを備え、前記給気部と前記排気部とにより前記旋廻流を形成することを特徴とする。

背中合わせとなるよう配置した一対の給気部と排気部をクリーンブースの天井面と床面に設けるだけで、比較的簡易な設備で旋廻流による換気を行うことができる。つまり、設置場所が天井面と床面であれば、給気部と排気部が容易に設置されることできる。小さい吹出しでクリーンブース全体を換気できるので低コスト化が容易である。

前記目的を達成するために、本発明のクリーンブースの換気方法は、帯状シートが、ほぼ水平方向に連続的に通過するクリーンブースの換気方法であって、前記クリーンブース内において帯状シートの走行方向と同一方向の流れとなる旋廻流を形成したことを特徴とする。

本発明のクリーンブースの換気方法において、帯状シートの走行方向と同一方向の流れとなる旋廻流を形成し換気することにより、帯状シート近傍での清浄度を効率よく維持することができる。

本発明のクリーンブースの換気方法は、前記発明において、前記旋廻流が連続走行する前記帯状シートの上側と下側に形成されていることを特徴とする。クリーンブース内において、連続走行する前記帯状シートの上側と下側に旋廻流を形成することで、クリーンブース内に空気の滞留する領域が生じないので、クリーンブース内全体の清浄度を維持することができる。

本発明のクリーンブースの換気方法は、前記発明において、前記クリーンブースの天井面と床面に前記帯状シートの走行方向と逆向きの空気吹出口を持つ給気部と、前記給気部と背中合わせとなるように配置された吸込口を持つ排気部とを備え、前記給気部と前記排気部とにより前記旋廻流を形成したことを特徴とする。背中合わせとなるよう配置した一対の給気部と排気部をクリーンブースの天井面と床面に設けるだけで、旋廻流による換気を行うことができる。

本発明のクリーンブース及びクリーンブースの換気方法によれば、ディスプレイ材料となる機能性フィルム等の帯状シートの製造過程などで用いられる、クリーンブース及び換気方法において、帯状シート近傍での清浄度を効率よく維持することができる。

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態を説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。従って、本発明の範囲内における全ての変更が添付の特許請求の範囲に含まれる。

図１は、本発明の実施の形態であるクリーンブース１の概略構成を示す断面図である。図１に示すように、クリーンブース１は天井面１ａ、床面１ｂ及び側面１ｃを備えている。クリーンブース１は、天井面１ａ、床面１ｂ及び側面１ｃにより外界と仕切られた処理室を備えている。クリーンブース１内には、帯状シート９に対して塗工や巻取などの処理を行うため、塗工装置や巻取装置等（図示せず）が設置されている。

対向する一対の側面１ｃには、ほぼ同じ位置に一対の横長の開口５が設けられている。クリーンブース１内にはローラ８，８・・・が帯状シート９の上面及び下面と接するように設けられ、ローラ８，８・・・が帯状シート９を搬送する。これにより、連続する帯状シート９がほぼ水平方向にクリーンブース１内を通過できる。ローラ８，８・・・は搬送する帯状シート９の種類等により適宜数及び位置が決定される。

クリーンブース１の天井面１ａに空気の吹出口２ａを備える給気ダクト１１ａが設けられている。同様に床面１ｂに空気の吹出口２ｂを備える給気ダクト１１ｂが設けられている。吹出口２ａ及び吹出口２ｂから、天井面１ａ及び床面１ｂに対して略平行方向で、かつ帯状シート９の走行方向と逆向きに空気を吹出すことができるよう給気ダクト１１ａと給気ダクト１１ｂが配置されている。

また、クリーンブース１の天井面１ａに空気の吸込口６ａを備える排気ダクト１２ａが設けられている。同様に床面１ｂに空気の吸込口６ｂを備える排気ダクト１２ｂが設けられている。

吹出口２ａと吸込口６ａがクリーンブース１内において反対方向を向くように、給気ダクト１１ａと排気ダクト１２ａが背中合わせに配置されている。給気ダクト１１ｂと排気ダクト１２ｂも同様に背中合わせに配置されている。

図２は図１のＡ−Ａ断面図である。給気ダクト１１ａは清浄な空気をクリーンブース１に供給するためフィルタ３とファン４を備えている。ファン４の駆動により給気ダクト１１ａに吸込まれた空気がフィルタ３を通過する際に、フィルタ３により空気内の塵埃が除去される。フィルタ３としては、例えば、ＨＥＰＡ(High Efficiency Particulate Air)フィルタ等が用いられる。

床面に設置された給気ダクト１１ｂに、給気ダクト１１ａと同じように、フィルタとファン（図示せず）が設けられる。尚、給気ダクト１１ａのフィルタ３とファン４を給気ダクト１１ｂのフィルタとファンとして使用することもできる。

排気ダクト１２ａは、吸込口６ａから吸込まれた空気をクリーンブース１の外部に排出するための排気口７を備えている。そして、矢印で示すようにファン４により加圧された空気がフィルタ３を通過して、清浄な空気となって給気ダクト１１ａの吹出口２からクリーンブース１内に供給される。そして、供給された空気が吸込口６ａから吸込まれ、排気ダクト１２ａを介して排気口７から排出されクリーンブース１内の換気が行われる。

本発明では、単純な水平方向の換気と異なり、クリーンブース全体を換気するために側面全面に吹出口及び吸込口を設ける必要がない。つまり、水平方向の換気では、サイズが大きくなり、設置が難しく、コスト高となる。また、水平方向の換気では、帯状シートの出入口の近くに吹出口及び吸込口が必要で、設置が困難で、帯状シートを傷つける可能性がある。本発明ではこれらの問題を回避することができる。

次に、本発明の作用について図３を参照して説明する。帯状シート９は、一方の開口５を通り、クリーンブース１内へ搬送される。クリーンブース１内では帯状シート９は下面を支持されながらローラ８，８・・・により、他方の開口５まで搬送される。クリーンブース１内を通過する間に、帯状シート９に対し塗工や巻取り等の処理が、塗工装置や巻取装置等（図示せず）により施される。

クリーンブース１内において天井面１ａに設けられた給気ダクト１１ａの吹出口２ａから清浄な空気が天井面１ａと略平行で、帯状シート９の走行方向と逆向きに吹出される。床面１ｂにおいても給気ダクト１１ｂの吹出口２ｂから清浄な空気が、床面１ｂと略平行で、帯状シート９の走行方向と逆向きに吹出される。

吹出口２ａから吹出された空気は、矢印Ｆ１で示すように、天井面１ａ、一方の側面１ｃ、走行する帯状シート９上面側、他方の側面１ｃ、天井面１ａ及び吸込口６ａを経路とする旋廻流を形成する。最終的には吹出口２ａから吹出された空気は吸込口６ａから排気ダクト１２ａを介して排出され、クリーンブース１内の換気が連続的に行われる。同様に床面１ｂにおいても、吹出口２ｂから吹出された空気は、矢印Ｆ２で示すように、床面１ｂ、一方の側面１ｃ、走行する帯状シート９下側面、他方の側面１ｃ、床面１ｂに沿うように旋回流が形成され、吸込口６ｂから排気ダクト１２ｂを介して排出される。走行する帯状シート９の上側と下側に旋回流が形成され、クリーンブース１内に空気の流れが滞留する領域が発生しないことになる。特に帯状シート９の近傍においては、帯状シート９の走行方向と旋回流の気流の方向が一致しているので、気流が帯状シート９に対してほぼ平行に流れるため、効率よく換気できる。

費用面を考慮すれば、吹出口２ａ及び２ｂから空気の吹出風速は、必要な換気速度が得られ、かつ旋回流が形成できる最小風速となるよう選択される。

本発明に係るクリーンブースの概略断面図 図１のＡ−Ａ断面図 本発明に係るクリーンブースの気流を示す説明図 従来のクリーンブースの概略断面図

符号の説明

１・・・クリーンブース、１ａ・・・天井面、１ｂ・・・床面、１ｃ・・・側面、２ａ・・・吹出口、２ｂ・・・吹出口、３・・・フィルタ、４・・・ファン、５・・・開口、６ａ・・・吸込口、６ｂ・・・吸込口、７・・・排気口、８・・・ローラ、９・・・帯状シート、１１ａ・・・給気ダクト、１１ｂ・・・給気ダクト、１２ａ・・・排気ダクト、１２ｂ・・・排気ダクト

Claims (2)

1. 帯状シートが、ほぼ水平方向に連続的に通過するクリーンブースであって、
   前記クリーンブースの天井面と床面に前記帯状シートの走行方向と逆向きの空気吹出口を持つ給気部と、前記給気部と背中合わせとなるように配置された吸込口を持つ排気部とを備え、前記給気部と前記排気部とにより、連続走行する前記帯状シートの上側と下側に前記クリーンブース内において帯状シートの走行方向と同一方向の流れとなる旋廻流を形成し、換気を行うことを特徴とするクリーンブース。
2. 帯状シートが、ほぼ水平方向に連続的に通過するクリーンブースの換気方法であって、
   前記クリーンブースの天井面と床面に前記帯状シートの走行方向と逆向きの空気吹出口を持つ給気部と、前記給気部と背中合わせとなるように配置された吸込口を持つ排気部とを備え、
   前記帯状シートの上側と下側に前記クリーンブース内において帯状シートの走行方向と同一方向の流れとなる旋廻流を形成したことを特徴とするクリーンブースの換気方法。

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