JPH0421099B2 - - Google Patents

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JPH0421099B2
JPH0421099B2 JP56021756A JP2175681A JPH0421099B2 JP H0421099 B2 JPH0421099 B2 JP H0421099B2 JP 56021756 A JP56021756 A JP 56021756A JP 2175681 A JP2175681 A JP 2175681A JP H0421099 B2 JPH0421099 B2 JP H0421099B2
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JP
Japan
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air
dust
room
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air conditioning
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JP56021756A
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JPS57136039A (en
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Junichi Nishizawa
Akira Ito
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F24F8/117Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering using wet filtering
    • F24F8/133Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering using wet filtering by direct contact with liquid, e.g. with sprayed liquid

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ventilation (AREA)
  • Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空気調整方法と空気中のゴミを除去
する防塵ボツクスに関するものである。現在各種
産業において事務室、作業場、ホール等で環境を
良好なる状態にして、作業能率を高め快適な状態
にする為に、空気調整が行われている。この空調
法においては、通常エアコンデイシヨナー(空気
調整装置)と呼ばれている機械で冷房、暖房が行
われ、又空気中の湿気、ゴミなどを取り去つてき
れいな空気を作り出している。この空気調整方法
には、1台の空気調整装置(以下空調装置と称
す)で1つの室を空気調整(以下空調と称す)す
る個別空調法と、1台の空調装置で多数の室を空
調する集中空調法などあるが、共に一年を通じて
住みやすい良好でかつ快適な環境を作つている。
特に半導体工業における各種の研究所、製造工場
における実験室、製造所は通常の一般産業に比べ
て環境作りにはたす空調方法が重大な役割を担つ
ている。
又空調装置における除塵は、空調される環境に
およぼす影響が大きく、方法、設備など各種ある
が、多大な経費を要し、更に保守も大変手間のか
かるものとなつている。
このように半導体工業における空調の役割は、
半導体工業は微細な加工を行うために温度、湿度
が一年を通じて一定でなければならない。又極く
微量のゴミが半導体中の不純物として悪影響を与
えることからゴミを除去し、更に微細加工を行う
ためにゴミを除去している。このような環境で研
究、生産がなされている。
現在行われている空調方法では、主として集中
空調方法が多く採用されている。
第1図は、従来の空気調整方法の一例である。
現在よく使用されているシステムを第1図により
説明する。
まず空調装置1を設置し、その空調装置1に外
からの空気を取り入れる風道2と各室に空気を送
る風道3とを設け、さらに各室に送られた空気を
空調装置に戻す風道4を設け空気の流れは矢印で
示すようになり、各室を空調している。このよう
な空調法で外から取り入れた空気と各室から戻つ
て来た空気は空調装置1により各室に送られる前
に空調装置1に備えらたフイルターを使いゴミは
取り去られる。
半導体工業で要求される空調の条件は、前にも
述べたが恒温、恒湿、除塵等に特に力が入れられ
ている。まず、このうち特に除塵装置について述
べる。
この除塵装置はフイルターを使いゴミを取つて
いる。フイルターの種類もいろいろあるが、通常
はナイロンの不織布のフイルターを用いて粗大な
ゴミを除き、次に電気集塵器を用いさらに細かい
ゴミを除いている。このような除塵装置において
フイルター類の寿命が短く、又電気集塵器などで
は保守等に手間や設備に多大な金額を要すという
欠点を有している。
次に、半導体工業でサンプルの化学処理等を行
うドラフト、ブースなどがある。
第2図はドラフトの一例の概略断面図である。
通常よく用いられるのは、空調されている室に
ドラフト設置し、化学処理を行う時に発生する有
毒ガスを外部に排気するものである。まずドラフ
ト内で発生したガスはフアン5で強制的に排気さ
れる。この方法によればドラフト内の空気は第2
図の矢印の向きに流れるがフアン5により強制的
に引かれる為にドラフトの入口は空気の流速が速
くなり、その為に大気圧より低い負圧になるとい
う現象が生じ、ドラフト入口周辺のゴミも一緒に
ドラフト内に入りサンプルを汚染する原因になつ
ている。又排気されるガスの出口が通常は上部か
下部のどちらかにしかなく、例えば重いガスが上
部にしか排気口がなければ外部に排気されにくい
という現象もある。このように空調されている室
で使用しているドラフトを強制的な排気手段を用
いて行うと、流速が速くなり又大気圧に比し負圧
が生じる欠点が生じたり、ガスの軽、重を考慮し
た排気口を設けていない欠点があつた。
本発明の目的は叙上の従来の欠点を除去するも
のであり、空気の流速の変化で除塵を行うフイル
ターの役割を果す防塵ボツクスを設け、空調され
る室を密閉にし空調装置により室内を正圧にし、
外気との圧力差でしかるべき量を所定の箇所より
捨てる排気方法を特徴とする空気調整方法を提供
するものであり、又除塵の為の防塵ボツクスを提
供するものである。
以下図面を参照して、本発明を詳細に説明す
る。
第3図は本発明における防塵ボツクス6の一例
の概略である。防塵ボツクス6の形状は縦約2.45
m、横約2.3m、長さ約9mの筒状体をしている。
まず外気は空気流入口より矢印の向きに入り、
空調装置に接続した空気流出口9に入る。この間
に防塵ボツクス6中を流れる空気は矢印の向きに
流れ、ゴミの粒径による流速の関係から流速が決
められる。空調装置に取り入れられる空気量が
23.6m3/minの時に作られた防塵ボツクス6の断
面積が5.63m2で流れる空気の流速は0.07m/secで
あつた。外気流入口から空調装置に接続した空気
流出口までの長さは8.5mである。又底面には落
下したゴミが再び舞い上がらぬように蒸気圧の非
常に小さい吸着性の部材、例えば油8等を敷いて
落下したゴミを付着させる。次に防塵ボツクス6
に設けたついたて板7の効果を説明する。防塵ボ
ツクス6の空気流入口から入つた空気の流速は始
めは遅く、空気中のゴミは自然落下で落ち、防塵
ボツクス6の途中に設けたついたて板7の一部を
狭くし流れる空気の流速を速くし、下方に向けて
流れる空気は空間に浮遊しているゴミを下にある
油8等の上に運びゴミは油8等に吸着される。油
8等の上を通過した空気は再び上方に向けて流れ
る時はゴミが自然落下する遅い流速になる。この
作用を繰り返す構造にした実施例ではついたて板
7の構造違いによる良好なる結果が得られた。第
4図に第3図に示した防塵ボツクスの一例におけ
る、実際のゴミの落下状態の結果を示す。図中横
軸は空気流入口から空調装置に接続した空気流出
口までの距離m)、縦軸はゴミの数(個/cm2・1
日)である。この図から明らかな通り、ゴミは距
離と共に入口から遠くなる程減少している。ゴミ
の粒径も空気中に浮遊している数10μm径から
100μm径のゴミが除去でき、フイルターとして
の役割を果していることがわかる。フイルターは
目づまりをおこせば廃棄しなくてはならないが、
防塵ボツクスは内部に水洗い等でゴミを洗い流せ
ば再び使用でき、保守の手軽さがあり経済的にも
優れている長所がある。
次に通常の空調装置では、ゴミ等が外部から入
るのを防ぐために、各室の空気吹出し量を大量に
流している。しかしながら通常は室内と外部が完
全に密閉されている状態にない為に室内の圧力が
上がらず、外部よりのゴミの侵入が防ぎきれない
のが現状である。半導体工業の場合、微細加工、
化学処理、サンプル製造工程等の室では、空調の
ほかにさらにクリーンベンチ、エアシヤワー等の
高価でかつ保守に手間のかかる設備を導入して行
つているのが現状である。本発明における方法と
は室内を完全に密閉し、その状態で各室に空気を
吹き出している。各室が密閉されているので、空
調装置の静圧で室内の圧力が上がり、外気に対し
て常に正圧を保つているので外部よりのゴミの侵
入は全くなくなる結果が得られている。
次に第2図において通常の空調を行つている室
での試料の化学処理等を行うドラフト、ブースを
示し、フアンを用いて強制的に引かれている欠点
を述べたが、流速が速い為ドラフト入口が負圧に
なり付近のゴミを取り込み、又排気口の構造が、
上部か下部のどちらかについている為に廃ガスの
軽重による排気の困難さがあり、排気口の位置が
悪いために大量の空気量が必要という欠点を有し
ていた。本発明の実施例を第5図に示す。本発明
は空調される室を密閉にし、空調装置により室内
圧力を高め外部との圧力差を用いてドラフト内を
外気圧に対して正圧にし、圧力差を利用してガス
を自然排気する押し出し排気構造になつている。
この実施例でのドラフトの場合の入口での流速は
略々1m/secである。この流速が速い程、ドラ
フト内部で発生する各種薬品の蒸発ガスは効率よ
く外部に運び去られているが、流速が速いと、空
調装置により室内に送り込まれた空気を外に棄て
る量が多くなることになり、新鮮空気取り込み量
を増加させ、温度、湿度の制御に多量の電力を必
要とさせることになる。従つて、ドラフト入口部
の空気の流速は、ドラフト内で発生した各種薬品
のガスが室内に戻ることなく、確実に外に棄てら
れる量であれば、遅い程よいことになる。そうし
た要請をアンモニアガスを用いて、測定しドラフ
ト入口部の流速を、50cm/secから120cm/secに
決定している。圧力差を利用する為に入口付近が
大気圧に対して負圧にならず、ゴミの取り込みも
なく汚染の心配もない。又排気口の構造は空気よ
り重い廃ガス(例えばH2SO4、HNO3
C2H5OOH等)の排気用の下部の排気口、軽いガ
ス(例えばNH3、H2等)の排気用の上部の排気
口とを備える理想的な構造となつている。又外に
捨てる空気の量は排気筒に排気調節用バルブ12
を設け、バルブ操作により内部で発生するガス量
により排気量を調整するようになつている。フア
ンを使つて強制的に空気を排気するわけでないの
で、ドラフト入口付近よりの汚染もなく上部、下
部に設けた排気口10,11により重い廃ガス、
軽い廃ガスも目的通り排気することができた。
第5図に化学処理を行うドラフトの実施例を示
したが、本発明ではドラフトばかりでなく気相成
長や拡散等で、AsN3、PH3等の腐蝕性有毒ガス
を使う場合系全体をボツクスで囲い密閉して、ボ
ツクスに外気に対する排気筒を設け、ボツクス内
のガスを外に排気する方法としても有効であつ
た。
従来の空調方法にあつては、第1図に示すよう
に、外気から新鮮空気を取り込んで室内に空気を
送り出しているわけであるから、外気を取り込む
一次側Aは空気を送り出す二次側Bより圧力が低
く、大気圧に対しても負圧になる現象が見られ
る。空調装置の一次側が大気圧に対して負圧であ
るから、もし建物の密閉性が悪ければ空調装置の
一次側を目指して、外気が流れ込みゴミの流入が
多くなる。この現象を防ぐ為の一実施例を説明す
る。空調装置が運転中は、空調装置の一次側が負
圧になる。空調装置の空気取入口の前に加圧用の
フアンを設けて外部から圧力を加えることにより
空調装置の一次側の圧力を従来に比べ高くするこ
とができ、大気圧と略々同一もしくは正圧にする
ことができた。前述した防塵ボツクスの空調装置
に接続した空気流出口に圧力を高める為のフアン
を設ける。このフアンにより空調装置の取入空気
を加圧することにより空調室即ち空調装置一次側
を正圧にすることができた。第6図は一実施例の
空気調整方法の一例である。密閉された室があ
り、空調された空気は各室に矢印にそつて流れ各
室にて発生したゴミは各室のリタンの風道の口に
つけたフイルタ14により取り去られ、第5図記
載のドラフトより外に排気される空気の排気口1
0,11を設けた空調系があり、空調される室が
外部に対し正圧であり、空調室が略々1.0mmAqの
外部に対して負圧であつた時、防塵ボツクスの空
調装置に接続した空気流出口に略々5mmAq程度
の加圧フアン13を取り付けた。このフアンによ
り取入空気を加圧してやると、空気流出口の圧力
損失、ダクトの圧力損失を差し引いても空調室の
圧力は、2.0mmAq程度の正圧を得ることができ
た。防塵ボツクスに取り付けるフアンの位置は、
ゴミが自然落下する流速を保ち、さらにゴミが落
下し終つた場所なら設置場所はどこでも構わな
い。
以上のように本発明は空気調整方法として、半
導体工業に多大な貢献をするものと確信するもの
である。又半導体工業でなく他産業の空調方法と
しても多いに効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の空気調整方法の一例、第2図は
ドラフトの一例の概略断面図、第3図は本発明に
おける防塵ボツクスの一例の概略図、第4図は第
3図に示した装置の一例における実際のゴミ落下
状態の結果を示す図、第5図は本発明における化
学処理を行うドラフト、第6図は一実施例の空気
調整方法を説明するための一具体例である。 1……空調装置、2……空調装置に外から空気
を取り入れる風道、3……空調装置から各室に空
気を送る風道、4……空調装置に各室より空気を
戻す風道、5……フアン、6……防塵ボツクス、
7……ついたて板、8……吸着性の部材(油等)、
9……空調装置に接続した空気流出口、10……
軽いガスの排気口、11……重いガスの排気口、
12……排気量調節用バルブ、13……加圧フア
ン、14……フイルタ、A……空調装置の外気を
取り込む一次側、B……空調装置より空気を送り
出す二次側。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 空気流入口と空気流出口をそなえた筒状体
    の、空気流入口より流入する空気中のゴミを除去
    する防塵ボツクスと、該防塵ボツクスの空気流出
    口に接続された空気調整装置と、該空気調整装置
    により空気調整された空気を密閉された各室に送
    風する風道とドラフト装置とを有する清浄空気室
    の空気調整方法において、前記防塵ボツクス内に
    は空気流の上流側が、底面から天井方向に立設す
    るついたて板と、これに対向して空気流の下流側
    に天井から底面に向つて立設するついたて板とを
    組合せた空気の流速を早める仕切部を所要数並列
    に設けるに際し、該仕切部の空気流の流速を低下
    させるために仕切部同士の間隔を前記対向立設す
    るついたて板の間隔より広く設けて、ついたて板
    の間隔の狭い仕切部の底面に向う流速の早い空気
    流の流れにより底面に設置した吸着性の部材にて
    除塵し、仕切部間の間隔の広い流速の遅い所では
    自然落下により底面に設置した吸着性の部材にて
    除塵し、除塵した空気を加圧フアンにより空気調
    整装置に送り、空気調整装置により空調される室
    内を外気に対し正圧に保つことを特徴とする空気
    調整方法。 2 前記空気調整される部室で作業するドラフト
    装置には上部および下部にそれぞれ排気口を設け
    ておいて、空気より重いガスは下部の排気口より
    排気し、空気より軽いガスは上部の排気口より排
    気する際に、室内と外気との圧力差による空気の
    流れにより自然排気を行うことを特徴とする前記
    特許請求の範囲第1項記載の空気調整方法。 3 空気流入口と空気流出口をそなえた筒状体
    の、空気流入口に流入する空気中のゴミを除去す
    る防塵ボツクスと、該防塵ボツクスの空気流出口
    に接続された空気調整装置と、該空気調整装置に
    より空気調整された空気を密閉された各室に送風
    する風道とを有する清浄空気室の空気調整装置に
    おいて、前記防塵ボツクス内には空気流の上流側
    が、底面から天井方向に立設するついたて板と、
    これに対向して空気流の下流側に天井から底面に
    向つて立設するついたて板とを組合せた空気の流
    速を早める仕切部を所要数並列に設け、該仕切部
    の空気流の流速を低下させるために仕切部同士の
    間隔を前記対向立設するついたて板の間隔より広
    く設けたことを特徴とする防塵ボツクス。
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