JP7153040B2 - エアー洗浄装置およびエアーカーテン機能付きエアー洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、クリーンルーム等の部屋に物品を搬入する際に、当該物品に付着している塵をエアーによって吹き飛ばして脱塵するエアー洗浄装置およびエアーカーテン機能付きエアー洗浄装置に関する。

半導体や電子部品等を生産する製造装置は、清浄な雰囲気に維持されるクリーンルームに設置される。クリーンルーム内の空気の清浄度を維持するために、クリーンルームの入口にエアーシャワー装置が設けられる場合がある。エアーシャワー装置は、クリーンルームに入る作業者の衣服等に付着した塵やワークや機器等の物品の表面に付着した塵を空気の吹き出し（エアーシャワー）により除去するために設けられる。
このようなエアーシャワー装置の一例として特許文献１に記載のものが知られている。このエアーシャワー装置は、クリーンルームの入口側に設けられ、当該クリーンルームに入室する被処理体（物品）を通過させることによって該被処理体の除塵および除菌を行う除塵・除菌装置である。この除塵・除菌装置は、エアーを噴出するエアー噴出手段と、除菌液を噴霧する噴霧手段とを備え、噴出されたエアーによって前記被処理体の除塵を行った後に、噴霧された除菌液によって前記被処理体の除菌を行うようにしている。除塵を行う場合、エアーシャワー室の側壁にエアーノズルを設け、このエアーノズルから被処理体にエアーを吹き付けるようにしている。
また、物品をコンベアによって搬送してクリーンルームに搬入する場合に、クリーンルームの入口またはその近傍において天井および両側面にエアーノズルを設置し、このエアーノズルから物品にエアーを吹き付けることで、当該物品の表面に付着している塵を吹き飛ばして除去することもある。

特開２０１０－２０３７５６号公報

ところが、除塵のためにエアーノズルから物品にエアーを吹き付けても、物品に付着している塵の一部が吹き飛ばされずに物品の表面に一部残存することがあるばかりか、物品に付着している塵を吹き飛ばして除塵する際に、吹き飛ばされた塵が吹き付けエアーに巻き込まれてクリーンルームに侵入する虞がある。
このように塵の一部が物品の表面に残存していたり、吹き飛ばされた塵が吹き付けエアーに巻き込まれてクリーンルームに侵入すると、クリーンルームの清浄度を所定の清浄度に保つのが困難となる。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、クリーンルーム等の清浄度が高い空間に物品を搬入する際に、当該物品にエアーを吹き付けることで、当該物品に付着している塵を吹き飛ばして確実に脱塵できるとともに吹き飛ばされた塵の清浄度が高い空間への侵入を抑制できるエアー洗浄装置およびエアーカーテン機能付きエアー洗浄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、本発明のエアー洗浄装置は、第１空間と、この第１空間より空気清浄度が高い第２空間とを仕切る仕切壁に設けられた出入口に設置されて、当該出入口を前記第１空間から前記第２空間に向けて通過する物品にエアーを吹き付けることで、当該物品に付着している塵を吹き飛ばして脱塵するエアー洗浄装置であって、
前記出入口の対向する一対の縦縁部にそれぞれ設けられて、互いに対向する一対の吹出し装置を備え、
前記吹出し装置は、前記縦縁部に沿って上下に延在する吹出しノズルを有し、当該吹出しノズルから吹き出されるエアーの吹出し角度θが０°～３５°に設定されていることを特徴とする。
但し、前記エアーの吹出し角度θは、平面視において、前記吹出しノズルから前記物品側でかつ前記第１空間側に向けて吹出される吹出しエアーの気流仮想線と、前記物品の側面に対して垂直な垂直仮想線とのなす角度である。

ここで、エアーの吹出し角度θを０°～３５°に設定したのは、θが０°未満であると、吹出しノズルから吹き出されるエアーの殆どが第２空間側に向かうため、物品の表面から吹き飛ばされた塵がクリーンルーム等の第２空間に侵入する虞があるからであり、θが３５°を超えると物品の表面に付着している塵が吹き飛ばされ難くなるからである。
エアーの吹出し角度θが０°～３５°であると、一対の吹出しノズルから吹き出されたエアーがそれぞれ物品の対向する両側面に当たり、コアンダ効果によってエアーが物品の両側面に沿って脈動を打ちながら流れるので、このエアーによって物品の両側面に付着している塵が吹き飛ばされる。
また、物品の上面側および下面側においては、一対の吹出しノズルから吹き出されたエアーがぶつかり合って、物品の上面および下面ではコアンダ効果によってエアーが物品の上面および下面に沿って脈動を打ちながら流れるので、このエアーによって物品の上面および下面に付着している塵が吹き飛ばされる。
さらに、エアーの吹出し角度θが小さいほど、吹出しノズルから吹き出された空気の一部が第２空間に流れ易くなって、吹き飛ばされた塵が第２空間に流入し易くなる一方、物品の表面に付着している塵が吹き飛ばされ易くなるので、エアーの吹出し角度θはこれらの点を考慮して設定する。

また、前記吹出しノズルの上下方向の寸法は、物品の上下方向の寸法より長く、かつ吹出しノズルの上端が前記物品の上面より高く、吹出しノズルの下端が前記物品の下面より低いことが好ましい。
また、第１空間は例えば通常の一般室、廊下またはエレベータホールであり、第２空間は例えばクリーンルームであるが、これに限ることはない。要は第２空間が第１空間より空気の清浄度が高ければよい。

本発明によれば、吹出し装置は、第１空間と第２空間とを仕切る仕切壁に設けられた出入口の縦縁部に沿って上下に延在する吹出しノズルを有し、当該吹出しノズルから吹き出されるエアーの吹出し角度θが０°～３５°に設定されているので、物品に付着している塵を吹き飛ばして確実に脱塵できるともに、吹き飛ばされた塵の第２空間への浸入を抑制できる。

また、本発明の前記構成において、前記吹出し装置は、前記第２空間から吸い込まれたエアーを吹出しノズルから吹き出してもよい。

このような構成によれば、第２空間にある清浄度の高いエアーを吹出しノズルから吹き出すので、物品に吹き出しエアーによって塵が付着するのを防止しながら、物品に付着している塵を吹き飛ばして除塵できる。

また、本発明の前記構成において、エアーが吹き出される前記吹出しノズルのノズル幅が３０ｍｍ～５０ｍｍであってもよい。

ここで、吹出しノズルのノズル幅を３０ｍｍ～５０ｍｍに設定したのは、３０ｍｍ未満では、吹出されるエアーの風量が少なくなって脱塵効果を得難いからであり、５０ｍｍを超えると、エアーの風速（吹出し速度）が小さくなって、脱塵効果を得難いからである。

このような構成によれば、エアーが吹き出される吹出しノズルのノズル幅が３０ｍｍ～５０ｍｍであるので、エアーによる脱塵効果を適切に得ることができる。

また、本発明の前記構成において、前記吹出しノズルから吹き出されるエアーの吹出速度が１８ｍ／ｓ～３０ｍ／ｓであってもよい。

ここで、吹出しノズルから吹き出されるエアーの吹出速度を１８ｍ／ｓ～３０ｍ／ｓに設定したのは、１８ｍ／ｓ未満では、エアーの吹出速度が小さくなって脱塵効果を得難いからであり、３０ｍ／ｓを超えると、エアーの吹出速度が大きくなって吹き飛ばされた塵が遠くまで飛散する虞があるからである。

このような構成によれば、吹出しノズルから吹き出されるエアーの吹出速度が１８ｍ／ｓ～３０ｍ／ｓであるから、エアーによる脱塵効果を適切に得ることができるとともに吹き飛ばされた塵の飛散を防止できる。

また、本発明のエアーカーテン機能付きエアー洗浄装置は、第１空間と、この第１空間より空気清浄度が高い第２空間と、前記第１空間と前記第２空間との間に設けられたバッファーゾーンとを有し、
前記バッファーゾーンと前記第１空間とを仕切る第１仕切壁に設けられた第１出入口に設置されたエアーカーテン装置と、
前記バッファーゾーンと前記第２空間とを仕切る第２仕切壁に設けられた第２出入口に設置されて、当該第２出入口を前記バッファーゾーンから前記第２空間に向けて通過する物品にエアーを吹き付けることで、当該物品に付着している塵を吹き飛ばして脱塵するエアー洗浄装置とを備えたエアーカーテン機能付きエアー洗浄装置であって、
前記エアー洗浄装置は、前記第２出入口の対向する一対の縦縁部にそれぞれ設けられて、互いに対向する一対の吹出し装置を備え、
前記吹出し装置は、前記縦縁部に沿って上下に延在する吹出しノズルを有し、当該吹出しノズルから吹き出されるエアーの吹出し角度θが０°～３５°に設定されていることを特徴とするエアーカーテン機能付きエアー洗浄装置。
但し、エアーの吹出し角度θは、平面視において、前記吹出しノズルから前記物品側でかつ前記バッファーゾーン側に向けて吹出される吹出しエアーの気流仮想線と、前記物品の側面に対して垂直な垂直仮想線とのなす角度である。

ここで、エアーの吹出し角度θを０°～３５°に設定したのは、θが０°未満であると、吹出しノズルから吹き出されるエアーが第２空間側に向かうため、物品の表面から吹き飛ばされた塵がクリーンルーム等の第２空間に侵入する虞があるからであり、θが３５°を超えると物品の表面に付着している塵が吹き飛ばされ難くなるからである。
θが０°～３５°であると、一対の吹出しノズルから吹き出されたエアーがそれぞれ物品の対向する両側面に当たり、コアンダ効果によってエアーが物品の両側面に沿って脈動を打ちながら流れるので、このエアーによって物品の両側面に付着している塵が吹き飛ばされる。
また、物品の上面側および下面側においては、一対の吹出しノズルから吹き出されたエアーがぶつかり合って、物品の上面および下面ではコアンダ効果によってエアーが物品の上面および下面に沿って脈動を打ちながら流れるので、このエアーによって物品の上面および下面に付着している塵が吹き飛ばされる。
さらに、エアーの吹出し角度θが小さいほど、吹出しノズルから吹き出された空気の一部が第２空間に流れ易くなって吹き飛ばされた塵が第２空間に流入し易くなる一方、物品の表面に付着している塵が吹き飛ばされ易くなるので、エアーの吹出し角度θはこれらの点を考慮して設定する。
また、前記吹出しノズルの上下方向の寸法は、物品の上下方向の寸法より長く、かつ吹出しノズルの上端が前記物品の上面より高く、吹出しノズルの下端が前記物品の下面より低いことが好ましい。

本発明によれば、吹出し装置は、バッファーゾーンと第２空間とを仕切る仕切壁に設けられた出入口の縦縁部に沿って上下に延在する吹出しノズルを有し、当該吹出しノズルから吹き出されるエアーの吹出し角度θが０°～３５°に設定されているので、物品に付着している塵を吹き飛ばして確実に脱塵することがきるともに、吹き飛ばされた塵が第２空間に浸入するのを防止できる。
また、バッファーゾーンと第１空間とを仕切る第１仕切壁に設けられた第１出入口にエアーカーテン装置が設置されているので、当該エアーカーテン装置によるエアーカーテンによって、第１空間に存在する虫等の異物がバッファーゾーンに侵入しようとするのを防止できるとともに、第１空間とバッファーゾーンとの間における空気の流入や流出を防止できる。

本発明によれば、クリーンルーム等の清浄度が高い空間に物品を搬入する際に、当該物品にエアーを吹き付けることで、当該物品に付着している塵を吹き飛ばして確実に脱塵できるとともに吹き飛ばされた塵の清浄度が高い空間への侵入を抑制できる。

本発明の実施形態のエアー洗浄装置を示すもので、（ａ）はエアー洗浄装置の正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ－Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ－Ｂ線断面図である。 本実施形態のエアー洗浄装置の概略構成を示すもので、（ａ）は平断面図、（ｂ）はバッファーゾーンを有する場合の平断面図である。 本発明の実施形態のエアーカーテン機能付きエアー洗浄装置の概略構成を示す平断面図である。 本発明の実施形態のエアーカーテン装置の平断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明に係るエアー洗浄装置の実施形態を示すもので、（ａ）はエアー洗浄装置の正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ－Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ－Ｂ線断面図である。図２は本実施形態のエアー洗浄装置の概略構成を示す平断面図である。

図１および図２に示すように、エアー洗浄装置１０は、第１空間１１と、この第１空間１１より空気洗浄度が高い第２空間１２を仕切る仕切壁１３に設けられた出入口１４に設置されて、当該出入口１４を第１空間１１から第２空間１２に向けて通過する物品Ｍにエアーを吹き付けることで、当該物品Ｍに付着している塵を吹き飛ばして脱塵する装置である。なお、本実施形態では、物品Ｍは矩形箱状の台車であるが、これに限ることはない。また、本実施形態では、矩形箱状の物品Ｍの内部に精密部品等の塵の付着を嫌う部品や製品が収納される。
第１空間１１は例えば通常の一般室、廊下またはエレベータホールであり、第２空間１２は例えばクリーンルームであるが、これに限ることはない。要は第２空間１２が第１空間１１より空気清浄度が高ければよい。

エアー洗浄装置１０は、出入口１４の対向する一対の縦縁部に当該縦縁部に沿って上下方向に延在する縦ケース９ａを介してそれぞれ設けられて、互いに対向する一対の吹出し装置１５を備えている。縦ケース９ａは上下に延在するシャッタレールを備え、当該シャッタレールにシャッタ９ｂが上下にスライド可能に設けられている。縦ケース９ａは仕切壁１３の一方の側面（第２空間１２側を向く側面）に固定されている。また、仕切壁１３の他方の側面（第１空間１１側を向く側面）には、壁体３５，３５が平行離間して仕切壁１３と直角に配置され、この壁体３５，３５にも縦ケース９ａ固定され、当該縦ケース９ａのシャッタレールにシャッタ９ｂが上下にスライド可能に設けられている。
また、平行離間して配置されているシャッタ９ｂ，９ｂ間はバッファーゾーン３６とされているが、このバッファーゾーン３６は第２空間１２より空気洗浄度が低いため、第１空間と捉えることができる。
なお、本実施の形態では、バッファーゾーン３６を設けているが、このバッファーゾーン３６はなくてもよい。つまり、第１空間１１と第２空間１２とが仕切壁１３によって直接仕切られていてもよい。

吹出し装置１５は、出入口１４の上下方向に延在し、かつ断面矩形状に中空のケーシング１５ａを備えており、このケーシング１５ａが仕切壁１３の一方の側面に固定された縦ケース９ａに断面Ｌ形の取付パネル９ｃを介して取り付けられている。
なお、本実施形態では、ケーシング１５ａを取付パネル９ｃおよびケース９ａを介して間接的に仕切壁１３に設けたが、例えば、図２に示すように、ケーシング１５ａを直接仕切壁１３に設けてもよい。
また、左右一対のケーシング１５ａ，１５ａの上端部間には天井板１５ｃが設けられ、当該天井版１５ｃの端部はケーシング１５ａの上端面に固定され、これによってエアー洗浄装置１０は正面視において門形に形成されている。また、天井板１５ｃの上面には、上プレフィルタ１５ｄが立設され、このプレフィルタ１５ｄの上端部は、第２空間１２寄りに設けられたシャッタ９ｂを収納するシャッターケース９ｄの下面に固定されている。

ケーシング１５ａの上下方向略中央部には隔壁１５ｂが設けられ、この隔壁１５ｂによってケーシング１５ａの内部空間は、上部空間１６ａと下部空間１６ｂとに上下に区画されている。なお、ケーシング１５ａの上下開口は閉塞されている。
上部空間１６ａと下部空間１６ｂとには、それぞれモータ１７が設けられ、当該モータ１７はケーシング１５ａの対向する内壁面に固定された取付部材１８に取り付けられている。そして、モータ１７の回転軸にファン１９が取り付けられている。モータ１７およびファン１９は上部空間１６ａと下部空間１６ｂにそれぞれ上下２個ずつ上下に所定間隔で設けられている。

ケーシング１５ａの前面には当該ケーシング１５ａ内にエアーを取り込むための複数の開口がファン１９に対向して設けられ、当該開口にプレフィルタ２０が設けられている。開口はケーシング１５ａの前面に設けられた開閉扉２１によって開閉可能となるとともに、開閉扉２１は閉じた状態においてプレフィルタ２０の全面を覆っている。したがって、開閉扉２１を開けることでプレフィルタ２０の交換を行える。開閉扉２１はラス網によって形成され、これによって開閉扉２１はそれを閉じた状態においてエアーが流通可能となっている。
そして、ファン１９をモータ１７によって回転させることによって、第２空間１２内の清浄な空気をケーシング１５ａの前面に設けられたプレフィルタ２０を通してケーシング１５ａの内部に吸い込むようになっている。

また、ケーシング１５ａの内部には吹出しノズル２５が設けられている。吹出しノズル２５は上下に延在して形成され、ケーシング１５ａの上部空間１６ａと下部空間１６ｂとにそれぞれ設けられている。したがって、左右一対の吹出し装置１５，１５にそれぞれ上下に一対ずつ吹出しノズル２５が設けられ、エアー洗浄装置１０として上下左右に一対ずつ、合計４個の吹出しノズル２５が設けられている。また、吹出しノズル２５は左右一対のケーシング１５ａ，１５ａの対向する側壁でかつ第１空間１１側寄りの部位に吹出し口２５ａを開口させた状態でケーシング１５ａの内部に設けられている。

吹出し口２５ａは、縦長の矩形状に形成され、当該吹出し口２５ａからエアーを吹き出すようになっている。すなわち、上述したように、ファン１９をモータ１７によって回転させることによって、第２空間１２内の清浄な空気がケーシング１５ａの前面に設けられたプレフィルタ２０を通してケーシング１５ａの内部に吸い込まれ、当該エアーが吹出しノズル２５に流入し、その吹出し口２５ａから吹き出される。

また、図２（ａ）に示すように、吹出しノズル２５の吹出し口２５ａから吹き出されるエアーの吹出し角度θは０°～３５°に設定されている。
但し、図２（ａ）に示すように、エアーの吹出し角度θは、平面視において、吹出しノズル２５から物品Ｍ側でかつ第１空間１１側に向けて吹出される吹出しエアーの気流仮想線ＫＬ１と、物品Ｍの側面に対して垂直な垂直仮想線ＫＬ２とのなす角度である。なお、吹出し角度θが０°未満とは、吹出しエアーの気流仮想線ＫＬ１が垂直仮想線ＫＬ２より第２空間１２側にある場合のことを言う。

ここで、エアーの吹出し角度θを０°～３５°に設定したのは、エアーの吹出し角度θが０°未満であると、吹出しノズル２５から吹き出されるエアーが第２空間１２側に向かうため、物品Ｍの表面から吹き飛ばされた塵がクリーンルーム等の第２空間１２に侵入する虞があるからであり、吹出し角度θが３５°を超えると物品Ｍの表面に付着している塵が吹き飛ばされ難くなるからである。また、物品Ｍの表面から吹き飛ばされた塵がクリーンルーム等の第２空間１２に侵入するのを抑制する観点からすれば、エアーの吹出し角度θを５°以上に設定、つまりθを５°～３５°に設定するのが好ましい。
吹出し角度θが０°～３５°であると、左右一対の吹出しノズル２５，２５から吹き出されたエアーがそれぞれ物品Ｍの対向する両側面に当たり、コアンダ効果によってエアーが物品Ｍの両側面に沿って脈動を打ちながら流れるので、このエアーによって物品Ｍの両側面に付着している塵が吹き飛ばされる。
また、物品Ｍの上面側および下面側においては、左右一対の吹出しノズル２５，２５から吹き出されたエアーがぶつかり合って、物品Ｍの上面および下面ではコアンダ効果によってエアーが物品Ｍの上面および下面に沿って脈動を打ちながら流れるので、このエアーによって物品Ｍの上面および下面に付着している塵が吹き飛ばされる。
さらに、エアーの吹出し角度θが小さいほど、吹出しノズル２５から吹き出された空気の一部が第２空間１２に流れ易くなって吹き飛ばされた塵が第２空間１２に流入し易くなる一方、物品Ｍの表面に付着している塵が吹き飛ばされ易くなるので、エアーの吹出し角度θはこれらの点を考慮して設定する。

また、図２（ｂ）に示すように、第１空間１１と第２空間１２との間にバッファーゾーン２８を設けてもよい。バッファーゾーン２８は物品Ｍが第１空間１１から第２空間１２に搬送される際に通過する緩衝地帯であり、このバッファーゾーン２８を設けることによって、吹出しノズル２５から吹き出されるエアーによって物品Ｍから吹き飛ばされた塵はバッファーゾーン２８に流入するので、当該塵が第２空間１２に侵入するのを抑制できる。また、バッファーゾーン２８に流入した塵は空気とともに吹出し装置１５の前面の開口から吸い込まれるが、開口に設けられたプレフィルタ２０によって捕捉される。このため、吹出し角度θを小さくして、脱塵効果を上げた場合でも第２空間１２の空気清浄度を維持することができる。

また、吹出しノズル２５の吹出し口２５ａの開口幅つまりノズル幅ｗ（図１（ｃ）参照）は、３０ｍｍ～５０ｍｍに設定されている。ここで、吹出しノズル２５のノズル幅を３０ｍｍ～５０ｍｍに設定したのは、３０ｍｍ未満では、吹出されるエアーの風量が少なくなって脱塵効果を得難いからであり、５０ｍｍを超えると、エアーの風速（吹出し速度）が小さくなって、脱塵効果を得難いからである。

また、吹出しノズル２５から吹き出されるエアーの吹出速度は１８ｍ／ｓ～３０ｍ／ｓに設定されている。
ここで、吹出しノズル２５から吹き出されるエアーの吹出速度を１８ｍ／ｓ～３０ｍ／ｓに設定したのは、１８ｍ／ｓ未満では、エアーの吹出速度が小さくなって脱塵効果を得難いからであり、３０ｍ／ｓを超えると、エアーの吹出速度が大きくなって吹き飛ばされた塵が遠くまで飛散する虞があるからである。

なお、本実施形態では、吹出しノズル２５を固定状態でケーシング１５ａに設けたが、これに限ることなく、吹出しノズル２５を平面視において左右に首振り可能に設けてもよい。この場合、エアーの吹出し角度θを０°～３５°の任意の角度に容易に設定できる。

（実験例）
次に実験例について説明する。
（１）実験目的
１１０μｍ以上の金属粒子の除去を目的とした、本発明に係るエアー洗浄装置による脱塵効果を調査する。
（２）実験条件
ｉ）図１および図２に示すような、エアー洗浄装置をクリーンルームとエレベータホールとの間に設置した。エアー洗浄装置の幅は１５００ｍｍ、高さは２５００ｍｍとした。エアー洗浄装置の幅とは左右一対のケーシング間の内法寸法、高さは左右一対のケーシングの高さ寸法である。
ｉｉ）吹出しノズルからのエアーの吹出し速度を、１２ｍ/ｓ、１８ｍ/ｓ、２５ｍ/ｓとした。
ｉｉｉ）吹出しノズルからのエアーの吹出し角度θを、５°、２０°、３５°とした。
ｉｖ）試験粒子として、粒径１３０～１５５μｍのステンレス粒子、８ｍｇを台車（物品）の上面中央に載せた。なお、台車は矩形箱状のものである。
ｖ）気流可視化装置：新日本空調株式会社製のレーザー光線装置を使用し、吹出しノズルから吹き出されるエアーにレーザー光を照射して、当該エアーの流れを可視化した。
（３）実験結果
ｉ）エアーカーテン効果
脈動により脱塵粒子を含んだエアーがクリーンルーム側へ流れないかの確認を行った。
吹出し速度１２ｍ/ｓ、１８ｍ/ｓ、２５ｍ/ｓの全ての速度において、吹出し角度θが５°と２０°の場合、脈動が発生した。
表１の如く、吹出し角度θが５°では脈動が大きく、かなりクリーンルーム側へエアー流れた。吹出し角度θが２０°では中程度の脈動によりＣＲ側へエアーが流れた。吹出し角度θが３５°では若干脈動があるが気流としては安定していた。

ｉｉ）脱塵効果
上述したように、台車上部中央に８ｍｇのステンレス粒子を置き、吹出しノズルからのエアーにより、どの程度ステンレス粒子吹き飛ばされるか、電子天秤を使用しエアー吹付け前後の重量比より効率を算出した。
脱塵効果は、エアーの吹出し角度θが５°＞２０°＞３５°と脈動が大きいほど大きかった。また、エアーの吹出し速度が速いほど脱塵効果が高かった。
表２は、脈動が若干ある吹出し角度θが３５°の時の脱塵効果を示す。

本実験により、エアーの吹出し角度θが３５°、吹出し速度２５ｍ/ｓが最適であることが分かったが、実際に本発明に係るエアー洗浄装置を設置する場合、室圧差（クリーンルームとエレベーターホール間）を考慮し、上記値を基に実験を行い角度および風速を調整する。

以上説明したように、本実施形態のエアー洗浄装置１０によれば、吹出し装置１５は、第１空間１１と第２空間１２とを仕切る仕切壁１３に設けられた出入口１４の縦縁部に沿って上下に延在する吹出しノズル２５を有し、当該吹出しノズル２５から吹き出されるエアーの吹出し角度θが０°～３５°に設定されているので、物品Ｍに付着している塵を吹き飛ばして確実に脱塵できるともに、吹き飛ばされた塵の空気清浄度の高い第２空間１２への侵入を抑制できる。
また、吹出しノズル２５が上下方向に延在しており、コアンダ効果によってエアーが物品Ｍの表面に沿って脈動を打ちながら流れるので、従来のエアー洗浄装置が備えるパンカーノズルによるスポット除塵に比して、広範囲に除塵可能となる。
さらに、エアー洗浄装置１０は、互いに対向する一対の吹出し装置１５，１５を備え、当該吹出し装置１５は上下に延在する吹出しノズル２５を有しているので、従来のエアー洗浄装置に比して装置の小型を図れるとともに、消費電力の省力を図れる。

また、吹出し装置１５は、第２空間１２にある清浄度の高いエアーを吹出しノズル２５から吹き出すので、物品Ｍに吹き出しエアーによって塵が付着するのを防止しながら、物品Ｍに付着している塵を吹き飛ばして除塵できる。
さらに、エアーが吹き出される吹出しノズル２５のノズル幅が３０ｍｍ～５０ｍｍ、吹出しノズル２５から吹き出されるエアーの吹出速度が１８ｍ／ｓ～３０ｍ／ｓであるので、エアーによる脱塵効果を適切に得ることができる。
例えば、吹出しノズル２５のノズル幅を３０ｍｍ、吹出し速度を２５ｍ／ｓとすることによって、吹出し風量が大風量となって、脱塵効果が高くなる。

次に本発明に係るエアーカーテン機能付きエアー洗浄装置１００の実施形態について図３および図４を参照して説明する。
本実施形態のエアーカーテン機能付きエアー洗浄装置１００は、図３に示すように、上述したエアー洗浄装置１０と、防虫用のエアーカーテン装置５０とを備えている。
なお、エアー洗浄装置１０については既に説明したので、本実施形態において、前記エアー洗浄装置１０と同一構成に同一符号を付してその説明を省略する。

このようなエアーカーテン機能付きエアー洗浄装置１００が設置される場所は、第１空間１１と、この第１空間１１より空気清浄度が高い第２空間１２と、第１空間１１と第２空間１２との間に設けられたバッファーゾーン３０とを有している。バッファーゾーン３０は物品Ｍが第１空間１１から第２空間１２に搬送される際に通過する緩衝地帯である。
バッファーゾーン３０と第１空間１１を仕切る第１仕切壁３１に設けられた第１出入口３２にはエアーカーテン装置５０が設置されている。
また、バッファーゾーン３０と第２空間１２とを仕切る第２仕切壁１３に設けられた第２出入口１４には、当該第２出入口１４をバッファーゾーン３０から第２空間１２に向けて通過する物品Ｍにエアーを吹き付けることで、当該物品Ｍに付着している塵を吹き飛ばして脱塵する上述したエアー洗浄装置１０が設置されている。

また、エアー洗浄装置１０とエアーカーテン装置５０との間には壁体３１，３１が互いに平行離間して設けられ、当該壁体３１，３１間にバッファーゾーン３０が設けられている。壁体３１の一方の端部はエアー洗浄装置１０のケーシング１５ａに接合固定され、他方の端部は後述するエアーカーテン装置５０のケーシング５１ａに接合固定されている。

エアー洗浄装置１０は、左右一対の吹出し装置１５，１５を備え、吹出し装置１５は上下に延在する吹出しノズル２５を有し、当該吹出しノズル２５から吹き出されるエアーの吹出し角度θが０°～３５°に設定されている。エアーの吹出し角度θを０°～３５°に設定したのは、上述したように、吹出し角度θが０°未満であると、吹出しノズル２５から吹き出されるエアーが第２空間１２側に向かうため、物品Ｍの表面から吹き飛ばされた塵がクリーンルーム等の第２空間１２に侵入する虞があるからであり、吹出し角度θが３５°を超えると物品Ｍの表面に付着している塵が吹き飛ばされ難くなるからである。

エアーカーテン装置５０は、図４に示すように、出入口３２の対向する一対の縦縁部に当該縦縁部に沿って上下方向に延在し、かつ互いに対向する一対の吹出し装置５１，５１を備えている。
吹出し装置５１は、出入口３２の上下方向に延在し、かつ断面矩形状に中空のケーシング５１ａを備えており、このケーシング５１ａが仕切壁３１に取り付けられている。ケーシング５１ａの上下方向略中央部には図示しない隔壁が設けられ、この隔壁によってケーシング５１ａの内部空間は、上部空間と下部空間とに上下に区画されている。なお、ケーシング５１ａの上下開口は閉塞されている。

ケーシング５１ａの内部の上部空間と下部空間とには、それぞれモータ５２が設けられ、当該モータ５２はケーシング５１ａの対向する内壁面に固定された取付部材５３に取り付けられている。そして、モータ５２の回転軸にファン５４が取り付けられている。モータ５２およびファン５４は上部空間と下部空間にそれぞれ上下２個ずつ上下に所定間隔で設けられている。

ケーシング５１ａの前面には当該ケーシング５１ａ内にエアーを取り込むための複数の開口がファン５４に対向して設けられ、当該開口にプレフィルタ５５が設けられている。
そして、ファン５４をモータ５２によって回転させることによって、バッファーゾーン３０内の空気をケーシング５１ａの前面に設けられたプレフィルタ５５を通してケーシング５１ａの内部に吸い込むようになっている。

また、ケーシング５１ａの内部には吹出しノズル５６が設けられている。吹出しノズル５６は上下に延在して形成され、ケーシング５１ａの上部空間と下部空間とにそれぞれ設けられている。したがって、左右一対の吹出し装置５１，５１にそれぞれ上下に一対ずつ吹出しノズル５６が設けられ、エアーカーテン装置５０として上下左右に一対ずつ、合計４個の吹出しノズル５６が設けられている。また、吹出しノズル５６は左右一対のケーシング５１ａ，５１ａの対向する側壁のうちバッファーゾーン３０側寄りの部位に吹出し口を開口させた状態でケーシング５１ａの内部に設けられている。

そして、上述したように、ファン５４をモータ５２によって回転させることによって、バッファーゾーン３０内の空気がケーシング５１ａの前面に設けられたプレフィルタ５５を通してケーシング５１ａの内部に吸い込まれ、当該エアーが吹出しノズル５６に流入し、その吹出し口から吹き出される。
また、左右一対の吹出しノズル５６，５６のうち、一方（図３および図４において左方）の吹出しノズル５６から吹き出されるエアーの速度（風速）が他方（図３および図４において右方）の吹出しノズル５６から吹き出されるエアーの速度（風速）より相対的に高く設定され、さらに、一方の吹出しノズル５６から吹き出される吹出し角度θ１が他方の吹出しノズルノズル５６から吹き出される吹出し角度θ２より小さく設定されている。
一方の吹出しノズル５６から吹き出されるエアーの速度（風速）を他方の吹出しノズル５６から吹き出されるエアーの速度（風速）より相対的に高く設定するには、例えば、ファン５４を回転させるモータ５２の出力を制御すればよい。また、一方の吹出しノズル５６から吹き出される吹出し角度θ１を他方の吹出しノズルノズル５６から吹き出される吹出し角度θ２より小さく設定するには、例えば吹出しノズル５６の吹出し角度を調整すればよい。

一方の吹出しノズル５６からの吹出されるエアーの風速が、他方の吹出しノズル５６から吹き出されるエアーの風速に比して高風速であるため、一方の吹出しノズル５６から吹出されるエアーカーテン気流Ａの風圧が優勢となり、他方のエアーカーテン気流Ｂの吹出し方向が該一方のエアーカーテン気流Ａに沿って殆ど一方的に変更される形で合流し、そのまま第１空間１１に排出される。
このため、合流（または衝突）地点での気流の乱れや、脈動による渦気流の発生と、それに伴うバッファーゾーン３０側への気流の侵入が抑制され、それに乗じた害虫のバッファーゾーン３０および第２空間１２への侵入を防止するととともに、バッファーゾーン３０での気圧変動、およびバッファーゾーン３０への気流の影響を最小限に抑えることができる。また、エアーカーテン気流Ａ、Ｂ自体が第１空間１１側に向けて斜に吹出されるので、害虫に対して風圧がより強力に作用し、エアーカーテン気流Ａ、Ｂ自体の防虫効果も向上している。

以上のように本実施形態のエアーカーテン機能付きエアー洗浄装置１００によれば、エアー洗浄装置１０の吹出し装置１５は、バッファーゾーン３０と第２空間１２とを仕切る仕切壁１３に設けられた出入口１４の縦縁部に沿って上下に延在する吹出しノズル２５を有し、当該吹出しノズル２５から吹き出されるエアーの吹出し角度θが０°～３５°に設定されているので、物品に付着している塵を吹き飛ばして確実に脱塵できるともに、吹き飛ばされた塵の第２空間への侵入を抑制できる。
また、バッファーゾー３０と第１空間１１とを仕切る第１仕切壁１３に設けられた第１出入口３２にエアーカーテン装置５０が設置されているので、当該エアーカーテン装置５０によるエアーカーテンによって、第１空間１１に存在する虫等の異物がバッファーゾーン３０に侵入しようとするのを防止できるとともに、第１空間１１とバッファーゾーン３０との間における空気の流入や流出を防止できる。

また、第１空間１１と第２空間１２との間にバッファーゾーン３０が設けられているので、吹出しノズル２５から吹き出されるエアーによって物品Ｍから吹き飛ばされた塵はバッファーゾーン３０に流入するので、当該塵が第２空間１２に侵入するのを抑制できる。このため、吹出し角度θを小さくして、脱塵効果を上げた場合でも第２空間１２の空気清浄度を維持することができる。

なお、本実施形態において、エアーカーテン装置５０に代えて他のエアーカーテン装置を使用してもよい。要は、出入口３２に、速い気流の幕をつくり、第１空間１１とバッファーゾーン３０との空気の移動を遮断する機能を有するものであればよい。エアー（気流）の吹出し方向については、出入口３２の上から降ろす上下流式であってもよいし、横から吹出す横流式であってもよい。また、空気の吹出しのみによって気流を形成してもよいし、吹出部（吹出しノズル）と対向する位置に吸込部を設け、吹出部から吹き出された気流（空気）を吸込部に吸い込むようにして気流を形成してもよい。

Ｍ 物品
θ エアーの吹出し角度
ＫＬ１ 気流仮想線
ＫＬ２ 垂直仮想線
１０ エアー洗浄装置
１１ 第１空間
１２ 第２空間
１３ 仕切壁（第２仕切壁）
１４ 出入口（第２出入口）
１５ 吹出し装置
２５ 吹出しノズル
３０ バッファーゾーン
３１ 第１仕切壁
３１ 第１出入口
５６ 吹出しノズル
１００ エアーカーテン機能付きエアー洗浄装置

Claims (4)

1. 第１空間と、この第１空間より空気清浄度が高い第２空間とを仕切る仕切壁に設けられた出入口に設置されて、当該出入口を前記第１空間から前記第２空間に向けて通過する物品にエアーを吹き付けることで、当該物品に付着している塵を吹き飛ばして脱塵するエアー洗浄装置であって、
   前記出入口の対向する一対の縦縁部にそれぞれ設けられて、互いに対向する一対の吹出し装置を備え、
   前記吹出し装置は、前記縦縁部に沿って上下に延在する吹出しノズルを有し、当該吹出しノズルから吹き出されるエアーの吹出し角度θが０°～３５°に設定され、
   前記吹出しノズルから吹き出されるエアーの吹出速度が１８ｍ／ｓ～３０ｍ／ｓであり、
   前記吹出しノズルの上下方向の寸法は、前記物品の上下方向の寸法より長く、かつ前記吹出しノズルの上端が前記物品の上面より高く、前記吹出しノズルの下端が前記物品の下面より低く、
   前記物品の上面側および下面側においては、一対の前記吹出しノズルから吹き出されたエアーがぶつかり合って、前記物品の上面および下面でコアンダ効果によって前記エアーが物品の上面および下面に沿って脈動を打ちながら流れ、このエアーによって前記物品の上面および下面に付着している塵が吹き飛ばされることを特徴とするエアー洗浄装置。
   但し、前記エアーの吹出し角度θは、平面視において、前記吹出しノズルから前記物品側でかつ前記第１空間側に向けて吹出される吹出しエアーの気流仮想線と、前記物品の側面に対して垂直な垂直仮想線とのなす角度である。
2. 前記吹出し装置は、前記第２空間から吸い込まれたエアーを吹出しノズルから吹き出すことを特徴とする請求項１に記載のエアー洗浄装置。
3. エアーが吹き出される前記吹出しノズルのノズル幅が３０ｍｍ～５０ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載のエアー洗浄装置。
4. 第１空間と、この第１空間より空気清浄度が高い第２空間と、前記第１空間と前記第２空間との間に設けられたバッファーゾーンとを有し、
   前記バッファーゾーンと前記第１空間とを仕切る第１仕切壁に設けられた第１出入口に設置されたエアーカーテン装置と、
   前記バッファーゾーンと前記第２空間とを仕切る第２仕切壁に設けられた第２出入口に設置されて、当該第２出入口を前記バッファーゾーンから前記第２空間に向けて通過する物品にエアーを吹き付けることで、当該物品に付着している塵を吹き飛ばして脱塵するエアー洗浄装置とを備えたエアーカーテン機能付きエアー洗浄装置であって、
   前記エアー洗浄装置は、前記第２出入口の対向する一対の縦縁部にそれぞれ設けられて、互いに対向する一対の吹出し装置を備え、
   前記吹出し装置は、前記縦縁部に沿って上下に延在する吹出しノズルを有し、当該吹出しノズルから吹き出されるエアーの吹出し角度θが０°～３５°に設定され、
   前記吹出しノズルから吹き出されるエアーの吹出速度が１８ｍ／ｓ～３０ｍ／ｓであり、
   前記吹出しノズルの上下方向の寸法は、前記物品の上下方向の寸法より長く、かつ前記吹出しノズルの上端が前記物品の上面より高く、前記吹出しノズルの下端が前記物品の下面より低く、
   前記物品の上面側および下面側においては、一対の前記吹出しノズルから吹き出されたエアーがぶつかり合って、前記物品の上面および下面でコアンダ効果によって前記エアーが物品の上面および下面に沿って脈動を打ちながら流れ、このエアーによって前記物品の上面および下面に付着している塵が吹き飛ばされることを特徴とするエアーカーテン機能付きエアー洗浄装置。
   但し、エアーの吹出し角度θは、平面視において、前記吹出しノズルから前記物品側でかつ前記バッファーゾーン側に向けて吹出される吹出しエアーの気流仮想線と、前記物品の側面に対して垂直な垂直仮想線とのなす角度である。

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