JP5389194B2 - 局所クリーンゾーン形成装置 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、先に提案した局所空気清浄化装置の利点を生かした上で、応用可能性及び実用性を高め、さらに作業性に優れ、作業の対象を制限することなしに、装置の設置スペースを省スペースに抑え、安価で容易に優れたクリーンゾーンを与えることのできる新しい局所クリーンゾーン形成装置を提供することにある。
本発明は、第1に、一様空気流を形成するための整流機構を空気吹出面に内設してもつ一対のプッシュフードを、互いの該空気吹出面どうしを平行に且つ該空気吹出面の中心どうしが正対しない位置関係で該プッシュフードから吹き出される一様空気流どうしを対向させて衝突するように配置すると共に、該一様空気流を該空気吹出面に対して斜め方向に角度をもって吹き出すように構成してなる局所クリーンゾーン形成装置である。
本発明の局所クリーンゾーン形成装置は空気吹出面に対して斜め方向に角度をもって吹き出す一対のプッシュフードを互いに空気吹出面から吹き出される一様空気流どうしを対向させて衝突させることで、該一対のプッシュフードの空気吹出面間にクリーンゾーンを形成できるため、クリーンベンチのように囲いがなくとも高い清浄度をもつクリーンゾーンを形成することが可能であり、作業の邪魔になる囲いがないことからクリーンゾーンにおける作業者の作業性に優れ、それらの作業の対象を制限することがない。
図2−aは一台のプッシュフードから形成される一様空気流空間を示す図である。
図2−bは一対のプッシュフードを気流が対向するように設置したときに形成される一様空気流空間を示す図である。
図3−aは本発明で用いる整流機構の代表例を示す上面透過図である。
図3−bは本発明で用いる整流機構の代表例を示す上面透過図である。
図3−cは本発明で用いる整流機構の代表例を示す上面透過図である。
図3−dは本発明で用いる整流機構の代表例を示す上面透過図である。
図4−aは本発明で用いるプッシュフードの代表例を示す四面図である。
図4−bは本発明で用いるプッシュフードの代表例を示す四面図である。
図4−cは本発明で用いるプッシュフードの代表例を示す四面図である。
図4−dは本発明で用いるプッシュフードの代表例を示す四面図である。
図5−aは本発明で用いるプッシュフードのハウジング形状の代表例を示す上面図である。
図5−bは本発明で用いるプッシュフードのハウジング形状の代表例を示す上面図である。
図5−cは本発明で用いるプッシュフードのハウジング形状の代表例を示す上面図である。
図5−dは本発明で用いるプッシュフードのハウジング形状の代表例を示す上面図である。
図6−aは本発明で用いるプッシュフードにおける一部の気流の流れを示す上面透過図である。
図6−bは本発明で用いるプッシュフードにおける一部の気流の流れを示す上面透過図である。
図7−aは従来の一対のプッシュフードを用いた局所クリーンゾーン形成装置である特許文献4の装置の設置例を示す上面図である。
図7−bは本発明の一対のプッシュフードを用いた局所クリーンゾーン形成装置の設置例を示す上面図である。
図8−aは本発明の一対のプッシュフードを用いた局所クリーンゾーン形成装置の設置例を示す上面図である。
図8−bは従来の一対のプッシュフードを用いた局所クリーンゾーン形成装置である特許文献4の装置の設置例を示す上面図である。
図9−aは実験例1の測定位置及び測定結果の説明図である。
図9−bは実験例2の測定位置及び測定結果の説明図である。
図3−dは、図3−cにさらに空気抵抗体11a、11bと同じ開口率のパンチング板からなる空気抵抗体11cを1枚追加し空気抵抗体の合計枚数を3枚使用したものであるが、下流側の多孔板11aから上流側に向かって隙間10mm、20mmの間隔をもたせている。これにより空気吹出面2全体に対して通気量に偏りのある気流をさらに精度よく補正し均一化することが可能となる。図3−dに例示した整流機構6は一様空気流の一様性を向上させ、さらにその一様空気流形成空間を広げる効果をもたらすものとして特に好ましい形態である。また一様空気流を吹き出す整流機構6の構成として空気抵抗体11、ハニカム形並列多孔体10とも用いる枚数や順番或いはそれらの間隔等も適宜変更可能である。
また、対抗させる一様空気流の風速はクリーンゾーンのバランスをとるために同等とすることが好ましい。
空気吹出面2にφ1.0mmのステンレス棒材を30mmの四角格子が形成されるように縦横に均等に網状に複数重ね合わせてそれぞれの棒材が重なった箇所を溶接して固定された溶接網を桟12に用い、その桟12をプッシュフード1の上段に配した900mm×700mmの長方形状の空気吹出面2に配し、その空気吹出面2の上流側に空気吹出面2とほぼ同様のサイズの面積をもつ整流機構6を、そのさらに上流側にHEPAフィルタ7を整流機構6と間隔を空けて且つ整流機構6とHEPAフィルタ7の間に流れる空気に漏れのないようにパッキンを用いてハウジング内に設けた固定用フレームに固定して配置し、そのさらに上流側のプッシュフード1の下段に遠心ファン8aを内設する一様流を吹き出すプッシュフード1を作った。整流機構6は、空気吹出面2側である気流の下流側より第1のハニカム形並列多孔体10a、3枚のパンチングからなる空気抵抗体11a、11b、11c、第2のハニカム形並列多孔体10cの構成からなる。空気抵抗体である3枚のパンチング板11a、11b、11cはそれぞれ下流側のパンチング板11より10mm、20mmの間隔をもって配置されていて、3枚のパンチング板11a、11b、11cはいずれも同じ開口率をもつものを使用し、厚みt1.0mmのアルミニウム製で、孔径φ1.0mmの丸孔、ピッチ2.0mm、60°千鳥、開孔率23%のものを使用した。また用いたハニカム形並列多孔体10は第1、第2のハニカム形並列多孔体10a、10cともに板厚0.001mmのアルミニウム製で多孔部は正六角形の1/8inch大のものを、多孔体を水平斜め方向に角度α45°に傾斜させた状態でハニカム形並列多孔体11全体の厚さが8mmのものを使用した。このプッシュフードの構成は図4−aに示すプッシュフードに図3−d示す整流機構を内設したプッシュフードである。上記のプッシュフード1を用いて全54箇所の測定ポイント24において空気吹出面2の風速の測定を行った。空気吹出面2の風速測定位置及び結果を図9−aに示す。
空気吹出面風速が約0.5m/s時の平均風速に対する風速分布のバラツキは最大で15.0%であった。以上の結果から本発明で必要とされる一様空気流の条件である50%をはるかに下回る非常に速度分布のバラツキが小さいものであることがわかった。なお整流機構の空気吹出面側にハニカム形並列多孔体10a、その上流側に空気抵抗体11aとしてパンチング板を1枚配置しただけのものであっても50%以下となる結果が得られた。
次に実施例1の局所クリーンゾーン形成装置を用いた場合の空気の清浄度の測定例について述べる。
ここで用いる清浄なクリーンルームなどで使われている清浄度クラスとは異なり、次のように定義して用いる。
Coをファン吸い込み口付近(室内空気)の個数粉塵濃度(0.1μm/0.01cf)、Cpをプッシュ気流の個数粉塵濃度(0.1μm/0.01cf)とした場合、清浄度は次式で求められる。
実験結果よりすべての測定ポイントにおいて高い清浄度を示し、プッシュフード間のほとんどの領域が清浄域になることが判明した。
実施例2における清浄度の測定位置及び測定結果を図9−bに示す。
2 空気吹出面
3 一様空気流空間
3a 拡大された一様空気流空間
4 クリーンゾーン
5 空気吸込面
6 整流機構
6a 整流機構(空気吹出面側)
7 高性能フィルタ(HEPAフィルタ、ULPAフィルタ)
8 送風機構
8a 遠心ファン
8b 軸流ファン
9 中性能フィルタ(プレフィルタ)
10 ハニカム形並列多孔体
10a 第一のハニカム形並列多孔体(斜め)
10b 第二のハニカム形並列多孔体(垂直)
10c 第二のハニカム形並列多孔体(斜め)
11 空気抵抗体
11a 第一の空気抵抗体
11b 第二の空気抵抗体
11c 第三の空気抵抗体
12 桟
13 ハウジング
13a ハウジング(鋭角部)
13b ハウジング(鈍角部)
14 遮蔽板
16 フィルタ交換窓
17 空気吹出角度
17a 空気吹出角度(斜め)
17b 空気吹出角度(垂直)
18 送風制御部
19 キャスター
20 支柱
21 製造部品等搬送手段(ベルトコンベア)
21a 部品搬送方向
22 設置エリア
23 障害物(柱、設備)
24 風速測定ポイント
25 清浄度測定ポイント
26 作業者
27 吹き溜まり
28 非通気部
Claims (6)
- 一様空気流を形成するための整流機構を空気吹出面に内設してもつ一対のプッシュフードを、互いの該空気吹出面どうしを平行に且つ該空気吹出面の中心どうしが正対しない位置関係で該プッシュフードから吹き出される一様空気流どうしを対向させて衝突するように配置すると共に、該一様空気流を該空気吹出面に対して斜め方向に角度をもって吹き出すように構成してなる局所クリーンゾーン形成装置。
- 該整流機構が、少なくとも1つのハニカム形並列多孔体と少なくとも1つの空気抵抗体からなり、該ハニカム形並列多孔体の多孔部が該空気吹出面に対して斜め方向に角度をもって配列されている請求項1に記載の局所クリーンゾーン形成装置。
- 該整流機構のハニカム形並列多孔体の多孔部が該空気吹出面に対して水平斜め方向に角度をもって配列されている請求項2に記載の局所クリーンゾーン形成装置。
- 該プッシュフードを上面方向より見たとき、該プッシュフードの外観形状を形成するハウジングの該空気吹出面を有するハウジング面と境界を接する2つの側面のうち少なくともいずれか一方の側面が、該空気吹出面に対して水平斜め方向に吹き出す一様空気流の角度と平行であることを特徴とする請求項3に記載の局所クリーンゾーン形成装置。
- 該プッシュフードを上面方向より見たとき、該プッシュフードの外観形状を形成するハウジングの該空気吹出面を有する面と境界を接する側面の成す角度が鈍角であって且つその側面が該空気吹出面に対して水平斜め方向に吹き出す一様空気流の角度と平行であるプッシュフードにおいて、該鈍角の側面を形成するプッシュフード内の空気吹出面から該空気吹出面と対向するもう一方の側の背面側ハウジングに亘り且つ該空気吹出面の上端から下端に亘って縦方向に遮蔽板を内設したことを特徴とする請求項4に記載の局所クリーンゾーン形成装置。
- 該一対のプッシュフードの空気吹出面どうしの間に形成されるクリーンゾーンの気流方向と平行するクリーンゾーンの境界面すべてが開放状態となる請求項1〜5のいずれか1項に記載の局所クリーンゾーン形成装置。
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