JPH07198569A - 発塵試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】規則性、且つ再現性のある安定した摩擦を試料
に付与することができ、安定した摩擦によって充分に発
塵した塵埃を測定することにより、促進テストを容易に
し、高精度で且つ、信頼性のある試験結果を得ることが
できる発塵試験装置の提供を目的とする。 【構成】外気と遮断した発塵室Ｃ（１９）を有し、この
なかで所定試料より塵埃を発生させる発塵装置Ｃ（１
１）と、この発塵装置Ｃ（１１）に清浄空気を供給する
清浄空気供給機構（１０）と、この清浄空気供給機構
（１０）から供給された空気中に浮遊する前記発塵室Ｃ
（１９）発生の塵埃を計測する微粒子測定装置（１２）
とからなり、試料を被着し左右方向に往復運動する試料
台（１３）を上記発塵室Ｃ（１９）内に設けるととも
に、上記試料台（１３）の上方にこれと試料を介して接
する摩擦子（１４）を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発塵試験装置に係り、
詳しくは、塵埃が厳しく管理されている作業環境内で使
用する無塵衣、もしくは、フード、マスク、手袋等を形
成する、織編物状、フィルム状、シート状等の素材の発
塵量を試験する発塵試験装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年における高度テクノロジーの発達に
伴い電子、精密工業、医薬、醸造、化粧品等の分野にお
いて、空気中の塵埃を極端におさえたクリーンルームが
必要とされている。中でも、半導体製造の分野では、ク
リーンルーム内のクリーン度が半導体の品質性能に大き
な影響を与えることとなり、これらクリーンルーム内で
は、外部からの塵埃が侵入しないように配慮することは
もとより、クリーンルーム内で発生する塵埃についても
最小限におさえるよう努力がなされている。 このた
め、クリーンルーム内で使用される無塵衣、およびその
他の資材には発塵性の少ない素材が求められており、そ
の評価が必要とされている。

【０００３】従来より、無塵衣の発塵性の試験を行うも
のとして、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ９９２３に定めら
れた光散乱式粒子計数器法がある。この方法は、試料を
発塵させる発塵装置に清浄空気を供給し、この清浄空気
中に発塵装置内で発塵した塵埃を浮遊させ、これの粒子
数を上記清浄空気中で測定するというものであって、こ
の方法に用いられる発塵装置には、シェーキング法とタ
ンブリング法の２法を利用したものがある。一般に、シ
ェーキング法を用いたものは無塵衣等の生地の発塵性を
評価するのに適しており、タンブリング法を用いたもの
は無塵衣やそこで使用する付帯品からの発塵性を評価す
るのに適している。

【０００４】シェーキング法に於ける発塵装置Ａ（１）
は、図３に示すように、上下一対の試料取り付け用のホ
ールダ（２）を、外気と遮断した発塵室Ａ（３）内に備
えるとともに、ホールダ（２）を回転させながら上下動
させる駆動装置（４）を発塵室Ａ（３）の下部に備えて
おり、この発塵装置Ａ（１）は、ホールダ（２）に試料
を装着した状態でホールダ（２）を回転させながら上下
動させ、試料を往復ねじり運動で自己摩擦させて、発塵
させる構成になっている。また、タンブリング法に於け
る発塵装置Ｂ（５）は、その断面図である図４に示すよ
うに、回転ドラム（６）を備えており、この回転ドラム
（６）は、中空の円柱形を有し、且つ、この内部を外気
と遮断した空間とし、円形の側面にそって回転可能に構
成している。そして、回転ドラム（６）内に試料を投入
し、回転ドラム（６）を回転させることにより、試料と
回転ドラム（６）内壁とを、また、試料同士を摩擦して
発塵させるようになっている。

【０００５】そして、シェーキング法に於ける発塵装置
Ａ（１）により発塵した塵埃も、タンブリング法に於け
る発塵装置Ｂ（５）により発塵した塵埃も、空気供給機
構（７）から供給されてくる清浄空気中に浮遊し、その
気流により測定点（８）まで移動し、測定点（８）で粒
子数の測定が行われるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、試料を
往復ねじり運動で自己摩擦して発塵させるシェーキング
法における発塵装置Ａ（１）は、機構的に複雑であり、
促進テストが困難、また安定した摩擦を試料に付与する
ことが困難、更には、少片の試料について評価を行うた
め安定した摩擦を試料に付与することができないと再現
性のある試験結果を得ることができないなどの問題点が
あり、実用性が低い。また、試料を回転摩擦して試料を
発塵させるタンブリング法における発塵装置Ｂ（５）
は、回転ドラム（６）の回転による遠心力が試料を回転
ドラム（６）の中央部に浮き上がらせることとなり、試
料と回転ドラム（６）との接触を断続的なものとし、安
定した且つ再現性のある摩擦を試料に付与することが困
難、また、充分な摩擦を試料に付与することが困難など
の問題点がある。

【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たものであって、再現性のある、任意の強さの摩擦を安
定した状態で試料に付与することができ、安定した摩擦
によって充分に発塵した塵埃を測定することにより、信
頼性のある試験結果を得ることができる発塵試験装置の
提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の発塵試験装置は、外気と遮断した発塵室
Ｃを有し、このなかで所定試料より塵埃を発生させる発
塵装置Ｃと、この発塵室Ｃに清浄空気を供給する清浄空
気供給機構と、この清浄空気供給機構から供給された空
気中に浮遊する前記発塵室Ｃ発生の塵埃を計測する微粒
子測定装置とからなり、試料を被着し左右方向に往復運
動する試料台を上記発塵室Ｃ内に設けるとともに、上記
試料台の上方にこれと試料を介して接する摩擦子を設け
たことを特徴とする構成をとる。そして、本発明の発塵
試験装置は、試料台が上方に湾曲した形状を有し、且つ
試料台が低面における中心線を固定した状態で往復運動
するように構成することができる。

【０００９】

【作用】本発明の発塵試験装置は、試料を被着し左右方
向に往復運動する試料台を発塵室Ｃ内に設けるととも
に、上記試料台の上方にこれと試料を介して接する摩擦
子を設けているため、試料台を左右方向に往復運動させ
ることにより、規則性のある安定した摩擦を試料に付与
する。そして、規則性のある安定した摩擦によって充分
に発塵した塵埃を測定することにより、正確な計測を行
うことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１１】図１は、本発明の一実施例の発塵試験装置
の概略説明図であり、図２は本発明の発塵試験装置にお
ける発塵機構の概略説明図である。この実施例の発塵試
験装置（９）は、清浄空気を供給する清浄空気供給機構
（１０）と、試料を発塵させる発塵装置Ｃ（１１）と、
発塵装置Ｃ（１１）内で発生した塵埃の粒子数を計測す
る微粒子測定装置（１２）とから構成されており、上記
発塵装置Ｃ（１１）に試料を被着し往復運動を行う試料
台（１３）と、これの上方に位置し、試料に摩擦を付与
する摩擦子（１４）とを設けたことを特徴とする。

【００１２】上記清浄空気供給機構（１０）は、外気中
に含まれる塵埃を除去して浄化した清浄空気を上記発塵
装置Ｃ（１１）に送り込むものであって、空気を送り込
むファン（１５）と外気中の塵埃を除去するフィルター
（１６）とを備えており、発塵装置Ｃ（１１）とつなが
る供給管（１７）を接続している。そして、この清浄空
気供給機構（１０）は、ファン（１５）によって外気中
の空気を吸引し、吸引した空気をフィルター（１６）に
向けて送風する。そして、フィルター（１６）を通過さ
せることにより外気中の塵埃を除去し、得られた清浄空
気を供給管（１７）を経て発塵装置Ｃ（１１）に供給す
るようになっている。また、この清浄空気供給機構（１
０）は、ファン（１５）の回転数の調節により清浄空気
の供給流量が調節可能となっている。尚、本例の場合フ
ィルター（１６）にはＨＥＰＡＦｉｌｔｅｒを用いてい
る。

【００１３】また、上記発塵装置Ｃ（１１）は、基台
（１８）の上に外気と遮断した発塵室Ｃ（１９）を備え
ており、発塵室Ｃ（１９）内に上記試料台（１３）と摩
擦子（１４）とを設けている。発塵室Ｃ（１９）は、横
巾Ｌ₁ が５５５ｍｍで、奥ゆきが５００ｍｍで高さＨ₁
が４００ｍｍである。そして、上記清浄空気供給機構
（１０）からの清浄空気を流入する供給口（２０）を一
側面に開口し、この供給口（２０）に、発塵室Ｃ（１
９）内で発生した塵埃が清浄空気供給機構（１０）に流
出するのを防止する飛散防止フィルター（２１）を設
け、この飛散防止フィルター（２１）を介して上記供給
管（１７）の一端を供給口（２０）に接続している。ま
た、発塵室Ｃ（１９）は、この供給口（２０）と対向す
る側面に塵埃収集ケース（２２）を取り付けており、塵
埃収集ケース（２２）には発塵室Ｃ（１９）からの空気
を排気する排気管（２３）が接続されている。

【００１４】そして、発塵室Ｃ（１９）内に備えられた
試料台（１３）は、上方に湾曲したステンレス製の試料
取り付け板（２４）を台部（２５）に取着しており、試
料取り付け板（２４）は半径８００ｍｍの円と同じ湾曲
率であって、表面の大きさが横巾Ｌ₂ が４００ｍｍ、奥
ゆきＭ₂ が３００ｍｍ、になるように設定されており、
試料取り付け板（２４）の縁部には、試料を固着する試
料ホルダー（図示せず）が取り付けられている。また、
上記台部（２５）は、基台（１８）内部に備えられた摩
擦駆動モーター（図示せず）と接続しており、上記試料
取り付け板（２４）が最も上方に凸出している点の集合
である直線を台部（２５）の低面に垂下した線を試料台
（１３）の低面における中心線（１３ａ）とし、この台
部（２５）はこの中心線（１３ａ）が固定された状態で
矢印Ａに示すような左右方向の往復運動を行うようにな
っている。

【００１５】また、摩擦子（１４）は、試料を被着する
ステンレス製の摩擦部（２７）の上部にこれに所定値の
圧力を付与する荷重部（２８）を備えており、上下に位
置決め可能なアーム（２９）により所定値に固定される
ようになっている。上記摩擦部（２７）は下方に湾曲し
たものであって、半径１４０ｍｍの円と同じ湾曲率を有
し、表面の大きさが、横巾Ｌ₃ が３５ｍｍ、奥ゆきＭ₃
が２００ｍｍ、になるように設定されており、試料を固
着する試料ホルダー（図示せず）が縁部に設けられてい
る。また、荷重部（２８）は、摩擦部（２７）の決まっ
た面積下に所定値の圧力を付与するものであって、長方
体の形状を有し、その寸法が横巾Ｌ₄ が２０ｍｍ、奥ゆ
きＭ₄ が２００ｍｍ、高さＨ₄ が２５ｍｍであって、重
さが５００ｇに設定されている。

【００１６】また、微粒子測定装置（１２）は、発生し
た塵埃数を測定するものであって、本実施例の微粒子測
定装置（１２）には光散乱式粒子計数器を用いている。
そして、この微粒子測定装置（１２）は測定連絡管（３
０）を備えており、この測定連絡管（３０）の一端を排
気管（２３）に接続し、発塵室Ｃ（１９）で発生した塵
埃を含み且つ、排気管（２３）を介して流出してくる空
気を測定連絡管（３０）からある一定の流量で吸引する
ようになっている。尚、微粒子測定装置（１２）は吸引
量が調節できるように構成されているが、排気管（２
３）中を流れる空気流速と測定連絡管（３０）より空気
を吸引する速度は等速であることが望ましく、吸引量の
速度は、これを満たすように設定される。そして、微粒
子測定装置（１２）は、上記のようにして設定された吸
引量に基づいて流出してくる空気を等速吸引し、空気の
単位体積当たりに含まれる粒子の個数を粒子の粒径ごと
に計測するようになっている。

【００１７】上記のような発塵試験装置（９）は、次の
ようにして発塵量の測定を行う。まず、たるみおよびシ
ワを伸ばした状態で試料を試料台（１３）および摩擦子
（１４）にそれぞれの試料ホルダーを用いて被着する。
そして、この試料台（１３）に被着された試料に摩擦子
（１４）に被着された試料が接するようにアーム（２
９）により摩擦子（１４）の位置を固定する。また、フ
ァン（１５）の回転数、および試料台（１３）の運動速
度、微粒子測定装置（１２）の吸引量等の設定を行う。
そして、上記のように設定された発塵試験装置（９）
は、ファン（１５）の回転を開始し、清浄空気を発塵室
Ｃ（１９）に供給し、これと同時に設定された運動速度
に基づいて試料台（１３）の往復運動を開始させる。そ
して、試料台（１３）の往復運動により試料台（１３）
に被着された試料と、摩擦子（１４）に被着した試料と
を摩擦し、試料を安定した摩擦により発塵させる。次
に、この発塵試験装置（９）は、発塵させた塵埃を供給
口（２０）から供給されてきた清浄空気中に浮遊させた
状態で、これを塵埃収集ケース（２２）から排気管（２
３）へ流動する。そして、排気管（２３）に流動してき
た塵埃を含む空気の一部を、測定連絡管（３０）を通し
て、微粒子測定装置（１２）に等速吸引し、吸引した塵
埃を微粒子測定装置（１２）で計測する。尚、このとき
微粒子測定装置（１２）に吸引されなかった空気は排気
管（２３）から装置の外に排気される。

【００１８】この装置を用いて、発塵試験を行った結果
を、従来装置を用いて行った結果と比較して以下に示
す。（従来装置にはＪＩＳ Ｂ９９２３ シェーキング
法に於ける発塵装置Ａ（１）を用いた。）無塵衣用ポリ
エステル１００％高密度織物をＡ４大にカットし、四隅
を裁ち目三つ巻縫いした試料を、充分に洗浄し、塵埃を
除去した後、これをそれぞれの発塵試験に供した。そし
て、本発明の上記実施例装置においては試料台（１３）
の往復運動巾を２０ｃｍ、運動速度を３０回／ｍｉｎに
設定し、従来装置においてはホールダ（２）の上下運動
巾を１０ｃｍ、回転動作を±２７０°、運動速度を１往
復／３秒とした。また、両装置共、微粒子測定点に於け
る空気流速は０．４ｍ／ｓｅｃに調整し、且つ、微粒子
測定装置への吸引量は０．５ l／分（吸引速度は０．４
ｍ／ｓｅｃ）とした。発塵粒子数は運転を開始してから
５分後、３０分後、６０分後にそれぞれ１分間に亘り粒
子数を粒子径ごと（０．３μｍ以上、０．５μｍ以上、
１．０μｍ以上、２．０μｍ以上、５．０μｍ以上）
に、測定した。測定結果を表１に示す。（測定結果は有
効数字を３桁とする。）

【００１９】

【表１】

【００２０】表１から明らかなように、従来装置から得
られたデーターは、各測定データー間にバラツキが見ら
れるのに対し、安定した摩擦を試料に付与することがで
きる本考案の実施例装置から得られたデーターは安定し
ており、信頼性が高いことが分かる。また、この実施例
装置から得られたデーターは測定時間の経過に伴い、試
料が摩損し発塵量が増加することを明らかにしており、
本考案の実施例装置は従来装置から得ることのできなか
った結果を得ることができるものである。

【００２１】尚、本発明の実施例では、より安定した摩
擦を試料に付与するために、所定の大きさを有し、且つ
上方に湾曲したステンレス製の試料取り付け板（２４）
を有する試料台（１３）を、所定の大きさに設定された
発塵室Ｃ（１９）内に設け、この試料台（１３）をこれ
における低面の中心線（１３ａ）を固定した状態で左右
方向に往復運動させるように構成したが、特にこれらは
限定されず、発塵室Ｃ（１９）および試料取り付け板
（２４）の大きさは、試験する試料の大きさ、性質に応
じて設定可能であり、また試料取り付け板（２４）は平
らなものであってもよく、その素材は摩耗による発塵性
が少ないものであれば、他の金属や、セラミック、プラ
スチックなどであってもよい。また、ある程度の安定し
た摩擦を試料に付与することができるのであれば、試料
台（１３）の低面における中心線（１３ａ）の固定を解
除し、試料台（１３）を水平方向に往復運動させるよう
にしてもよい。

【００２２】また、上記実施例では、より安定した摩擦
を試料に付与するために、所定の大きさを有し、且つ下
方に湾曲したステンレス製の摩擦部（２７）を摩擦子
（１４）に設け、この摩擦部（２７）に試料を被着し、
摩擦子（１４）をアーム（２９）により固定するように
構成したが、特に限定されず、摩擦部（２７）は、試験
する試料の大きさ、性質に合わせて大きさおよび形状を
設定することができ、摩耗による発塵性が少ない素材で
あれば、これを適用することができる。また、摩擦部
（２７）には、特に試料を被着しなくてもよく、直接摩
擦部（２７）で試料を摩擦するようにしてもよく、更に
は、摩擦部（２７）に試料と異なる布帛を被着し、この
布帛で試料を直接摩擦するようにしてもよい。

【００２３】また、上記実施例では、供給口（２０）と
フィルター（１６）との間に供給管（１７）が位置する
ようにフィルター（１６）（ＨＥＰＡ Ｆｉｌｔｅｒ）
を一枚設けたが、特に限定されず、性能の異なるフィル
ターを複数設け、まず、性能の低いフィルターによっ
て、外気から吸引した空気中に含まれる塵埃をある程度
除去し、その後、性能の高いフィルターによって残りの
塵埃を除去するようにして、高い性能のフィルターの目
詰まりを防止するようにしてもよい。また、このとき、
比較的性能の低い方のフィルターは、ファン（１５）が
外気からの空気を吸引する取り込み口にフィルターを設
けて、空気中に含まれるある程度の塵埃を除去するよう
にしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明の発塵試験装置は、試料を被着し
左右方向に往復運動する試料台を発塵室Ｃ内に設けると
ともに、上記試料台の上方にこれと試料を介して接する
摩擦子を設けているため、試料台を左右方向に往復運動
させることにより、試料の性質に関係なく、規則性、且
つ再現性のある安定した摩擦を試料に付与することがで
きる。そして、安定した摩擦によって充分に発塵した塵
埃を測定することにより、促進テストを容易にし、高精
度で且つ、信頼性のある試験結果を得ることを実現す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の発塵試験装置の概略説明図。

【図２】本発明一実施例の発塵試験装置における発塵機
構の概略説明図。

【図３】従来例１の発塵試験装置の概略説明図。

【図４】従来例２の発塵試験装置の概略説明図。

【符号の説明】

９ 発塵試験装置 １０ 清浄空気供給機構 １１ 発塵装置Ｃ １２ 微粒子測定装置 １３ 試料台 １３ａ 中心線 １４ 摩擦子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外気と遮断した発塵室Ｃを有し、このな
   かで所定試料より塵埃を発生させる発塵装置Ｃと、この
   発塵装置Ｃに清浄空気を供給する清浄空気供給機構と、
   この清浄空気供給機構から供給された空気中に浮遊する
   前記発塵室Ｃ発生の塵埃を計測する微粒子測定装置とか
   らなり、試料を被着し左右方向に往復運動する試料台を
   上記発塵室Ｃ内に設けるとともに、上記試料台の上方に
   これと試料を介して接する摩擦子を設けたことを特徴と
   する発塵試験装置。
2. 【請求項２】 試料台が上方に湾曲した形状を有すると
   ともに、試料台が低面における中心線を固定した状態で
   往復運動するように設定したことを特徴とする請求項１
   記載の発塵試験装置。