JPH07174374A - 空気清浄装置と空気清浄システム - Google Patents

空気清浄装置と空気清浄システム

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JPH07174374A
JPH07174374A JP5319882A JP31988293A JPH07174374A JP H07174374 A JPH07174374 A JP H07174374A JP 5319882 A JP5319882 A JP 5319882A JP 31988293 A JP31988293 A JP 31988293A JP H07174374 A JPH07174374 A JP H07174374A
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JP
Japan
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air
opening
air cleaning
chamber
pressure chamber
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Pending
Application number
JP5319882A
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English (en)
Inventor
Norio Miyauchi
則夫 宮内
Yuji Toyama
雄二 遠山
Yoshihiro Takada
芳廣 高田
Keiichi Honma
圭一 本間
Masayuki Terano
正幸 寺野
Tatsuo Yoshitomi
達夫 吉富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Plant Technologies Ltd
Original Assignee
Hitachi Techno Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 据付施工性向上を向上し、省エネルギー、騒
音と振動防止の実現に好適な空気清浄装置と空気清浄シ
ステム。 【構成】 本体ケース3内に格納した送風機2の加圧室
25側壁に空気吹出開口部に向って広がる勾配角を設け
た空気清浄装置1。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造プロセス等
の製造設備におけるクリーンルーム(以下空気清浄室と
記す)用の空気清浄装置に係り、特に据付け作業時の施
工性の向上、騒音の低減、および風速分布の改良による
省エネルギー化の推進に好適な空気清浄装置、およびこ
れを用いた空気清浄システムに関する。
【0002】
【従来の技術】先ず、上記据付施工性の向上について述
べると、従来の天井用空気清浄装置の外形は、概ね直方
体状に構成されており、空気清浄装置1基分の清浄空気
吹出口の標準的なモジュール寸法は、600mm×12
00mmであった。従来、このような長方形吹出口を有
する空気清浄装置を、空気清浄室の天井格子枠に嵌め込
んで設置するためには下記のような方法がとられた。第
1は、まず空気清浄装置の設置すべき位置の直下まで運
搬し、天井格子枠の穴部から通過させたのち、天井格子
枠の上方で回転させて吹出口を室内に向けて天井格子枠
に固定する方法であり、第2は、空気清浄装置を設置場
所外から天井格子上の空間に持ち上げ、設置位置まで天
井格子枠上で水平移動させたのち、所定位置の天井格子
枠に固定する方法である。
【0003】また、送風機から発する騒音については、
風の吹出面に設けたフィルタと送風機との間に遮蔽板を
設けたり、フィルタユニット内部に吸音材を設けるなど
により低騒音化対策が図られている。
【0004】次に省エネルギー対策としては、フィルタ
面の上部約50mmの流路前面に、多数の穴を有するパ
ンチング板や網目板などによる整流部を設けたり、吹出
風速の大きい流路部分に風向板を設けて風速分布の改善
を図る一方、羽根車の改良による送風効率の向上、モー
タの効率などを含む総合的な対策が考えられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の空気清
浄装置に関する据付け時の施工性の点については、前記
第1の方法は、空気清浄装置を天井格子枠の穴部を容易
に通過可能な寸法とすることと、格子枠上方で装置を回
転させるのに十分広いスペースが必要であるから設置条
件が限定される問題点があり、第2の方法については、
通常は天井格子枠上方には空気清浄装置を運搬する設備
がなく、持ち上げた場所から設置する天井枠の位置まで
狭い空間をレールにより搬送しなければならないため、
人力に依存することが多く省人省力化の推進に関する大
きな障害となっていた。
【0006】次に、送風機の性能的な問題点を図8を用
いて説明する。図8(a)は従来の送風装置の側面と風
向を示す側面図、図8(b)、(c)は加圧室25内部
の風向を示す平面図である。加圧室25の形状がほぼ直
方体である従来の空気清浄装置では、羽根車11によっ
て加速された空気が加圧室25内全空間を満たし、加圧
室25上部の空間に旋回する流路を形成する。この部分
の空気流は減速による圧力上昇が期待できず、図8
(a)に示すように、送風機2による送風エネルギーは
旋回運動のために消費され、この旋回分だけ静圧の回復
能力が低下する。図8(b)に示すように、羽根車11
の旋回線上の断面においても、風向は接線方向すなわ
ち、殆ど旋回成分であるから熱エネルギーとして消費さ
れ送風効率は低下する。
【0007】図9、図10、図11は従来のフィルタユ
ニットについて実施したコンピュータによる解析(以下
CAEと記す)の結果を示す気流線図である。 実験条件: ターボ送風機;羽根車外径350mm、出口幅100m
m、羽根出口角51° 送風機ケース;1126mm(長さ)、526mm
(幅)、350mm(高さ) フィルタ;高さ150mm 図9は、従来の空気清浄装置内のCAEによる気流解析
の結果を示す側面図であって、矢印は、空気清浄装置内
の長手方向の内部気流のベクトルを示す。図示するよう
に羽根車11の吹出口Aから吹出した空気はケースの上
方部分に流路を形成していることがわかる。この流速を
有する気流が図8に示すような旋回流を形成する。図1
0は、フィルタの直上部における水平方向の内部気流の
ベクトル図である。図示のように、大きな渦流が左右2
か所に発生している。この渦流の中心部分は静圧が低
く、フィルタ吹出面における吹出速度も低い。つまり、
この渦流が、風速分布を乱す一要因となっている。図1
1は、羽根車の吹出口近傍の水平方向の内部気流のベク
トル図である。
【0008】上記のように、従来では羽根車11の直径
が本体ケースに近いため、羽根車から放出された空気が
本体ケースの側面に衝突して圧力損失と騒音を発生しケ
ースの振動も発生する要因になっている。本発明は、上
記の問題点に鑑み、施工性向上と省エネルギー化の実現
に好適な空気清浄装置と空気清浄システムを提供するこ
とを目的としてなされたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段は特許請求の範囲に記載されている。すなわち
本発明の目的は、内部に収容した送風機により内部空気
を加圧する加圧室と、この加圧室の開口部に設けたフィ
ルタを介して清浄化した空気を前記開口部から吹出す空
気清浄装置において、前記送風機の回転中心軸を通る前
記加圧室の縦断面は、前記開口部側を下辺とした台形を
形成し、前記加圧室の開口部吹出し面を形成する2辺の
縦横比が概ね0.7以上であることを特徴とする空気清
浄装置、および、空気清浄室の天井格子枠によって形成
された複数区画の格子穴と、この格子穴に装着された複
数個の前記空気清浄装置からなり、前記複数区画の格子
穴に臨設した前記加圧室開口部から吹出す清浄空気流に
よって前記空気清浄室内の清浄化を図ることを特徴とす
る空気清浄システムによって達成される。
【0010】
【作用】上記の構成により、送風機の羽根車の吹出口か
ら吹出した空気は、加圧室内の傾斜面に沿って開口部に
向かう流路を形成し、加圧室の上方部分に無用な流路を
形成せず、したがって、フィルタの直上部における水平
方向の内部気流は整然としたベクトルを形成し、渦流に
よって風速分布を乱されることがない。
【0011】また、空気清浄装置は、空気清浄室の天井
格子枠の格子穴を通過可能のように寸法構成し、天井格
子枠の穴部を通過して所定位置に設置可能とする。図1
2は、従来の天井用空気清浄装置の加圧室の形状の相違
による比較試験結果を示す図表であって、図12−2
は、羽根車周囲に設けた傾斜板によって、図12−1に
比し送風機のファン効率が約5%向上していることがわ
かる。
【0012】
【実施例】本発明の実施例を図1〜図7によって説明す
る。
【0013】図1(a)は、本発明の一実施例の空気清
浄装置を示す上面図、同図(b)はは側面断面図であ
る。
【0014】図1において、本体ケース3は下端にほぼ
正方形の開口面3aを有する箱状に形成され、開口面3
aにはフィルタ4が装着される。本体ケース3とフィル
タ4によって囲まれる部分に加圧室25が形成されてい
る。加圧室25内には送風機2と羽根車11が収容され
ている。送風機2と羽根車11の周囲の本体ケース3の
四面は送風機2側の面とフィルタ4の面からなる角度が
鋭角となるよう傾斜して旋回防止板17を形成してい
る。本体ケース3の天井部にはベルマウス21、金網2
2、金網押え23が形成されている。空気清浄装置1
は、空気清浄室(クリーンルーム)内の天井格子枠5上
に配設固定されている。
【0015】図2は、図1に示した実施例の空気清浄装
置1と天井格子枠5の寸法関係を示す図である。以下実
際の寸法の一例からの計算値を示す。 開口部またはフィルタ4の一辺の長さ:L1=776
(単位mm以下同じ) 空気清浄装置1の全高:H1=420(mm) フィルタ4の高さ:H2=150(mm) 開口部の一辺L1と対応する天井部の一辺の長さ:L2
430(mm) 天井格子枠5の区画穴の一辺Wと開口部の一辺L1との
ラップ寸法:a=20(mm)とすると、 H1=420<√2(L1−2a)−1/2(L1+L2
≒438(mm) H2=150<(√2−1)L1−2√2a≒265(m
m)となる。
【0016】送風機2を運転させると、ベルマウス21
から吸い込まれた空気は羽根車11の中を通って加圧室
25へ放出される。放出された空気は、旋回防止板17
によって、旋回流を生ずる空間が減少されることによ
り、静圧の回復量が増す。また加圧室25の平断面が正
方形であるため、従来一般的な2辺の縦横比0.5のも
のより加圧室25内の気流に乱れが生ずることなく、フ
ィルタ4の下面での吹出し風速の偏差は従来の構造より
向上する。請求項1記載の縦横比とは、長辺と短辺の寸
法比を示す値であり、正方形の縦横比は1.0で表され
るものである。また、概ね0.7以上とは、0.7〜
1.0までの矩形は許容範囲であることを示す記述であ
るが、本発明における開口部吹出し面を形成する2辺の
縦横比は、実施例のように縦横比1.0すなわち正方形
が最も好ましい。
【0017】図5〜図7は、本発明の上記実施例の空気
清浄装置について実施したCAEによる気流解析結果を
示す気流線図である。送風機は従来技術と同様の仕様の
ものを使用している。図5は、実施例の空気清浄装置内
のCAEによる気流解析の結果を示す側面図であって、
空気清浄装置内の内部気流のベクトルを示す。図示する
ように羽根車11の吹出口Aから吹出した空気は本体ケ
ース3の旋回防止板17に沿って、下方に方向変換する
から、上方部分に大きな流路を形成せず、したがって、
フィルタの直上部における水平方向の内部気流は、図6
に示すような整然としたベクトル図を形成し、従来技術
の図10に示したような2つの旋回渦流は発生しないか
ら、渦流によって風速分布を乱されることもなく、羽根
車から放出された空気が本体ケースの側面に衝突するこ
とによる圧力損失と騒音、並びに本体ケース3の振動が
発生することはない。図7は、羽根車11の吹出口A近
傍の水平方向の内部気流のベクトル図である。
【0018】本実施例では、H1、H2、L1、L2、aが
前掲式を成立させており、図2に示すように、空気清浄
装置1は天井格子枠5の穴を通過させ、天井格子枠5上
に載置することが可能になる寸法関係を維持している。
【0019】図3は、旋回防止板17を円錐台状に成形
した空気清浄装置を示す図であり、図3(a)は上面
図、図3(b)は側面断面図、図3(c)は斜視図を示
す。旋回防止板17を円錐台状に形成にすると、送風機
2周囲の加圧室25の水平断面形状は円形となり、水平
断面形状が長方形の場合より、空気流の圧力損失が減少
し、送風機2のファン効率向上と省エネルギー効果が得
られる。
【0020】また、図4に示すように、四角錐台状の旋
回防止板17の下部を、従来と同様の長方形状の加圧室
25を有する本体ケース3を形成することによって、従
来通り長方形フィルタ4を使用しても、送風機2のファ
ン効率の向上を図ることができる。これは、四角錐台状
の旋回防止板に代えて、円錐台状の旋回防止板を使用し
てもよい。
【0021】
【発明の効果】本発明の実施により、送風機を収容する
圧力室の旋回防止板による圧力損失の低減と省エネルギ
ー化に優れ、かつ、送風機から発する騒音と、振動を防
止するに効果的な空気清浄装置、および、空気清浄シス
テムを提供することができる。また、据付時における施
工性が優れ、空気清浄室の天井格子枠の格子穴を通過可
能のように寸法構成され、天井格子枠の穴部を通過して
所定位置に容易に設置可能となり、施工原価低減に極め
て有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における空気清浄装置を示す
図で、同図(a)は上面図、同図(b)は側面断面図で
ある。
【図2】図1に示した実施例の空気清浄装置と天井格子
枠の寸法関係を示す図である。
【図3】羽根車周囲の旋回防止板部分を円錐台状にした
空気清浄装置の形状を示す図で同図(a)は上面図、同
図(b)は正面断面図、同図(c)は斜視図である。
【図4】長方形フィルタを装着した空気清浄装置の実施
例の外観を示す斜視図である。
【図5】本発明の一実施例の空気清浄装置内CAEによ
る気流解析の結果を示す側面図である。
【図6】図5の送風機直下の平断面におけるCAEによ
る気流解析の結果を示す図である。
【図7】図5の送風機羽根車を通る平断面におけるCA
Eによる気流解析の結果を示す図である。
【図8】従来の送風装置の側面と風向を示す側面図
(a)、加圧室内部の風向を示す平面図(b)、(c)
である。
【図9】従来の空気清浄装置内のCAEによる気流解析
の結果を示す側面図である。
【図10】図9の送風機直下の平断面におけるCAEに
よる気流解析の結果を示す図である。
【図11】図9の送風機羽根車の吹出口近傍の水平方向
の内部気流のベクトル図である。を通る平断面における
CAEによる気流解析の結果を示す図である。
【図12】従来の天井用空気清浄装置の加圧室の形状の
相違による比較試験結果を示す図表である。
【符号の説明】
1…空気清浄装置 2…送風機 3…本体ケ
ース 4…フィルタ 5…天井格子枠 11…羽根車 17…旋回防止板 21…ベルマウス 22…金網 23…金網押え 25…加圧室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 芳廣 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 本間 圭一 東京都千代田区神田駿河台四丁目3番地 日立テクノエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 寺野 正幸 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番1号 株式会社日立製作所産業機械事業部内 (72)発明者 吉富 達夫 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番1号 株式会社日立製作所産業機械事業部内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に収容した送風機により内部空気を
    加圧する加圧室と、この加圧室の開口部に設けたフィル
    タを介して清浄化した空気を前記開口部から吹出す空気
    清浄装置において、 前記送風機の回転中心軸を通る前記加圧室の縦断面は、
    前記開口部側を下辺とした台形を形成し、 前記加圧室の開口部吹出し面を形成する2辺の縦横比が
    概ね0.7以上であることを特徴とする空気清浄装置。
  2. 【請求項2】 空気清浄室の天井格子枠によって形成さ
    れた複数区画の格子穴と、この格子穴に装着された複数
    個の前記空気清浄装置からなり、 前記複数区画の格子穴に臨設した前記加圧室開口部から
    吹出す清浄空気流によって前記空気清浄室内の清浄化を
    図ることを特徴とする空気清浄システム。
  3. 【請求項3】 前記加圧室の開口部吹出し面を形成する
    2辺の寸法差を60mm以内、 前記空気清浄装置の加圧室開口部の何れか一辺の長さを
    1(単位mm以下同じ)、 空気清浄装置の全高をH1(mm)、 フィルタの高さをH2(mm)、 開口部の一辺L1と対応する天井部の一辺の長さをL
    2(mm)、 前記格子穴の一辺Wと前記加圧室開口部の一辺L1との
    ラップ寸法をa(但しa=10〜30mm)すなわちW
    =L1−2aとし、 H1<√2(L1−2a)−1/2(L1+L2)(mm) H2<(√2−1)L1−2√2a(mm)なる関係を具
    有することを特徴とする請求項2記載の空気清浄システ
    ム。
JP5319882A 1993-12-20 1993-12-20 空気清浄装置と空気清浄システム Pending JPH07174374A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997039286A1 (fr) * 1996-04-12 1997-10-23 Hitachi, Ltd. Purificateur d'air
CN107152771A (zh) * 2016-03-04 2017-09-12 常熟快风空调有限公司 空调用静压箱

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WO1997039286A1 (fr) * 1996-04-12 1997-10-23 Hitachi, Ltd. Purificateur d'air
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