JPS62228827A - 清浄空気送風装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の屈する技術分野】

この発明は、クリーンルームの関連機器としてクリーン
ルーム内に清浄空気を供給する清浄空気送風装置の構成
に関する。

【従来技術とその問題点】

昨今では半導体を中心とする電子工業１食品工業、医療
分野、さらにはファインケミカル、バイオテクノロジー
を汲う研究、生産分野等を対象に頭記したクリーンルー
ムが広範囲に適用されるようになっている。かかるクリ
ーンルームでは塵埃。 雑細菌等の影響を無くすために超清浄空間を形成するこ
とが要求され、このためにクリーンユニットと呼ばれる
清浄空気送風装置を通じて清浄化された空気を室内に供
給する方式が一般に採用されている。 ここで前記清浄空気送風装置は、送風機と該送風機の吐
出側に結合されたＨＥＰＡフィルタとしての４Ｊｍフィ
ルタを装備のチャンバとの組立体として構成されており
、送風機で吸い込んだ空気を集塵フィルタを通じて清浄
化した上でクリーンルーム内に給気する。ここでクリー
ンルーム内で必要な清浄特性を達成するためには、室内
の作業域に発生した塵埃が清浄空気送風装置から給気さ
れる清浄空気流によって速やかに作業域外に排出され、
乱流、渦流等に起因する塵埃の残留を生しないことが必
要条件であり、かつこのためには清浄空気送風′Ａ置か
らの給気流のＮ流形成、すなわちフィルタからの吹出し
気流の風速分布バランス。 給気流の！！流時特性重要な要素の一つである。さらに
加えて最近ではクリーンルーム内における生産設備の大
規模化から室内で行われる各種工程毎に清浄空気送風装
置を設備するケースが多く、このために作業環境維持の
観点がらも騒音発生源となる送風機を内蔵した清浄空気
送風装置の消音性能が機器を評価する上で重要なテーマ
となっている。 ところで上記した清浄空気送風装置として、従来では第
４図、第５図、ないし第６図のように構成したものが実
施されている。ここで１は送風機、２は送風機ｌを収容
した筐体、３は筺体２の空気吸込口に装備した前段のフ
ィルタ、４はその空気吹出口に主除塵フィルタとしての
ＨＥＰＡフィルタ５を装備して前記送風機ｌの吐出側に
連接結合されたチャンバであり、これら部品を組合せて
清浄空気送風装置が構成されている。またかがる清浄空
気送風装置の運転に伴う騒音の消音、および給気流の整
流を行うために、第４図の構成ではチャンバ４の内壁面
全域に吸音材６を張り付けて送風機ｌから発生するチャ
ンバ４内で騒音を吸音するようにするとともに、チャン
バ４の内部の中間に空気通路を横切るように空気整流体
として多孔板７が’Ａ　（ＩＩされている。これに対し
て第５図の構成は空気整流体としてガイドベーン８を配
備したものである。さらに第６図の構成では、送風機１
の吐出側とＨＥＰＡフィルタ５を装備のチャンバ４との
間に吸音材６を張り付けた吸音チャンバ９を介在設置し
て構成されている。 しかして前記第４図、第５図に示した構成では、多孔板
７．ガイドベーン８に関して高い空気整流性能を得るた
めに送風ｉｔの吐出開口の位置および寸法、吐出風速等
によって多孔板の開口率、多孔板の取付は角度、および
ガイドベーンの長さ寸法１曲率、取付はピンチ等を変え
る必要があり、その最適値の決定には多くの実験を繰り
返し行うなど多大な労力を要する。さらに加えてこれら
空気整流体は送風機ｌからの吐出空気流の慣性力の影響
を受は易い送風機吐出口に近い位置に配置されている関
係から、均等な風速分布と高い空気整流効果を得るには
圧力バランス、したがって高い通風損失を与えないと実
現が難しく、この結果として送風機の容量が増大すると
言った欠点がある。 また吸音性能に関しては、チャンバ内の吸音材貼り付は
面積が大となるので製作コストが嵩み、しかも送風Ｊａ
ｌの吐出口からＨＥＰＡフィルタ５に至る間の通風経路
内には殆ど障害物がないために送風機ｌに発生した騒音
がフィルタ５を透過して吹出し側に漏出し易く、充分な
消音効果が得られない。これに対して第６図に示した構
成では、内部に通風迷路を形成した専用の吸音チャンバ
９を装備しているので前記例と比べて消音効果が大であ
る反面、吸音チャンバ９の内部構造が複雑で製作コスト
が増大する。空気整流効果が低い、さらには該吸音チャ
ンバ内での通風ｔＴｄ失が大きく送風機の容は増大化を
招く等の欠点がある。

【発明の目的］ この発明は上記の点にかんがみなされたものであり、従
来Ｗ　ａの欠点を除去し、簡単がっ巧みな構造で空気整
流性能、消音性能を高め、これによりクリーンルーｌ、
内への給気流風速バランス、！１流性能の向上と併せて
低騒音化が図れるようにした低コストで保守性にも優れ
た清浄空気送風装置を提供することを目的とする。 【発明の要点】 上記目的を達成するために、この発明は送風機の吐出側
に連接配備のチャンバ空気吹出口に装備されたＺａフィ
ルタの全面域を覆ってその上流面側に空気整流体を近接
配備するとともに、該空気整流体との間に所定間隔に定
めた通風間隙を隔ててその上流側に通風路を仕切る吸音
体を対向配備して構成したものである。

【発明の実施例】

次にこの発明の実施例を図面に付いて詳細に説明する。 第１図は実施例の構成断面図、第２図は第１図における
要部の拡大図、第３図は第１図の実施例による実機試験
から得た運転特性図であり、図中第４図ないし第６回と
同一ないし同等な部材には同じ符号が付しである。まず
第１図において、送風ｆｉ＋の吐出側に連接結合された
チャンバ４の空気吹出口にはフィルタ本体５１を周囲枠
体５２に装荷した除塵用のＨＥ　Ｐ　Ａフィルタ５が装
備されている。一方、かかるフィルタ５に対してその全
面域を覆うようにフィルタ本体５１の上流面側には多孔
板としてなる空気整流体１０が密着ないし僅かな間隙を
隔てて近接配備され、さらに該空気整流体１０に対向し
てその上流側には所定間隔りを隔てて符号１１で示す吸
音体が配備されている。ここで吸音体１１は第２図のよ
うにグラスウール等の繊維を１釆用した吸音効果の高い
吸音材１２を空気不透過性である金属板ないしプラスチ
ック板の遮蔽板１３の表面に貼着したもの、あるいは空
気不透過性の吸音材を遮蔽板の裏張り無しにそのまま使
用したものとして成る。なお該吸音体１１での吸音効果
を高めるために、吸音体１１の面積は少なくとも空気整
流体ＩＯの面積の０．８倍以上に選定されている。 また前記の空気整流体１０と吸音体１１とは符号１４で
示す支持部材を介して一体に組立てられており、かつこ
の組立体が前記したフィルタ５の周囲枠５２の上に締結
ねじ１５を介して着脱可能に取付は支持されている。さ
らに吸音体１１は支持部材１４に対して前記間隔りを可
変調節できるように支持しである。なおこの取付は位置
調節手段として例えば支持部材１４側に長溝を開口し、
この長溝内で締結ねじ１６を介して吸音体１１が支持部
材１４に固定されている。一方、前記の支持部材１４は
周囲枠５２の四隅に立てた支柱、あるいは空気整流体１
０と吸音体１１との間の周面を覆う多孔板等のように通
風損失を著しく増大させない形状と材質で構成されてい
る。 かかる構成により空気整流体ＩＯと吸音体１１との間に
は所定間隔りに定めた通風間隙１７が画成されることに
なる。 次に上記構成による空気整流、並びにその吸音作用に付
いて説明すると、まず送風機ｌの吐出口からチャンバ４
内に流入する風速Ｖｌの吐出気流はチャンバ４内で拡散
して流れる。これにより空気流の慣性力が低下し、その
風速もｖ２に低下に低下してフィルタ５の近傍に到達し
、ここから前記した空気整流体ｌＯと吸音体１１との間
の全周域より比較的狭い通風間隙１７を通って空気整流
体１０の面上に流れ込むようになる。しかもこの場合に
前記のように風速ｖ２はｖｌに比べて小に低下しており
、かつ通風間隙１７の周囲各地点での風速は送風機ｌの
吐出口直後地点とは異なり風速のバラツキも小さくなる
。しかも前記通風間隙１７の周囲開口部での通風損失も
少なくて圧力分布が均等となるので、通風間隙１７の周
囲から流れ込む空気流の風速ν３は各地点で殆どバラツ
キがなく均一な風速分布を示すようになる。さらに通風
間隙１７の周囲開口部の圧力分布が均一であることによ
り、空気整流体ｌＯと吸音体１１と間に仕切られた通風
路内の圧力分布も均一となる。これにより空気整流体Ｉ
Ｏは充分な整流効果を発揮し、フィルタ５をｉ３過して
クリーンルーム内に吹き出す給気流の風速ν４はフィル
タ５の全面域で均一となり、この結果として高い整流効
果と風速バランスが得られるようになる。 また上記構成による消音特性に付いては、騒音発生源で
ある送風機１の吐出口における騒音レベルＰ１とフィル
タ５を透過して外方に漏出伝播する騒音レベルＰ２との
差、つまり消音性能は、（ａｌ送風機ｌの吐出口開口面
積、（ｂ）チャンバ４の内容積。 ｔｅ１曲記連記通風間隙１７面積、（ｄ）吸音体１０の
吸音率。 ＋ａｌフィルタ５の吸音率等のファクタによって決まる
が、ここで前記ｆａｔ、　ｔｅｌを定条件とすれば、（
Ｃ）。 ＋ｄｌの条件が消音性能に大きく影響するようになる。 しかも前記構成では、空気整流体ｌＯと吸音体１１との
間に画成された通風路が吸音端１１を隔てて送風機ｌの
吐出口との間に通風迷路を形成しており、かつ通風間隙
１７の周囲開口面積がフィルタ５の通風面積に対して充
分小さく設定されているので、これにより通風間隙１７
を通過してフィルタ５側へ伝播する騒音量を低く抑え、
吸音体１１による吸音作用と併せてチャンバ４内での騒
音減衰効果を高めることができるようになる。 次に前記の空気整流効果１騒音低減効果に対する評価を
１１１認するために本発明者が第１図の装置に付いて行
った実ａ試験に基づく運転特性図を第３図に示す、なお
図中、　Ｐ２はＨＥＰＡフィルタ５の吹出側で測定した
騒音レベル、ｖ４はフィルタ５の吹出風速の平均値、δ
は前記平均風速に対する上下限値のバラツキ割合を表す
、さらに第３図の図中右端側には前記各特性と対比して
従来装置による特性値を示しである。この運転特性図が
らも判るように、前記した通風間隙１７の間ＩＪｈを縮
小させると、′Ｊｆ！ｉ爪間隙１７の周囲開口面積が減
じるために接部での通風損失が増してフィルタ５がらの
吹出風速平均値が若干低下するが、該通風間隙内空間の
圧力分布がより一層均−化されるのでフィルタ５からの
吹出風速分布の均一性が向上するとともに、チャンバ４
内での騒音減衰量も高まって騒音の低減効果が増すよう
になる。一方、前記通風間隙１７の間隔りを増加させる
と逆な特性を示すようになる。このように空気整流体１
０と吸音体１１との間に通風路を画成する通風間隙１７
の間隔りをパラメータとしてこの間隔りを適正値に調節
するだけの簡単な操作で、清浄空気送風装置に要求され
る必要な空気整流性能、消音性能を与えることができる
ようになる。なおこの間隔値の適正範囲は第３図におけ
る斜線で囲まれた領域ｈｏとして表され、この設定範囲
では従来装置の運転特性と比べて、騒音レベルＰ２で５
ｄＢ（Ａ）以上、吹出風速のバラツキδで±２０％以上
の改善効果が得られるようになる。 さらに先記のように空気整流体ｌＯと吸音体１１とは支
持部材１４を介して一体に組立てた上でＨＥＰＡフィル
タ５の枠に取付は支持されており、したがってこれら各
部品はフィルタ５と一緒にチャンバ４から容易に引き出
すことができ、前記した通風間隙１７の調節操作も含め
た保守１点検作業が容易に行え、そのメインテナンス性
が向上する。しかも空気整流体１０．吸音体１１の所要
面積寸法はＨＥＰＡフィルタ５の通風面積を基準に一義
的に決定されるので製作が容易である等、その簡易な構
造と併せて製作コストの低減化が図れる。

【発明の効果】

以上述べたようにこの発明によれば、集塵フィルタの全
面域を覆ってその上流面側に空気整流体を近接配備する
とともに、該空気整流体との間に所定間隔の通風間隙を
隔ててその上流側に通風路を仕切る吸音体を対向配備し
て構成したことにより、チャンバ内で前記の空気整流体
と吸音体との間に画成された通風間隙の位置では送風機
がらの吐出し空気流の慣性力の影響を殆ど受けずに該間
隙の通過風速を均等化させることができ、これにより空
気整流体の整流効果を高めて除塵フィルタからの吹出風
速の均一性を大幅に向上することができるとともに、併
せて前記通風間隙の狭めることにより送風機で発生した
騒音を吸音体によりチャンバ内で効果的に吸音減衰させ
てフィルタの吹出側に漏出する騒音の低減化に大きく寄
与し得る等、空気整流性能、消音性能に関して評価の高
い清浄空気送風装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の実施例による清浄空気送風装置全体
の構成断面図、第２図は第１図における要部の拡大図、
第３図は第１図の構成による運転特性図、第４図、第５
図および第６図はそれぞれ従来における清浄空気送風装
置の構成断面図である。各図において、 ｌ；送風機、４：チャンバ、５：除塵フィルタとしての
ＨＥ　Ｐ　Ａフィルタ、５１：フィルタ本体、５２：周
囲枠、１０：空気整流体、１１：吸音体、１２：吸音材
、１３：遮蔽板、１４：支持部材、１７：通風間第１図 塁 第２ｔｆｆ 第３図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）送風機と、該送風機の吐出側に連接された集塵フィ
   ルタを装備のチャンバとの組立体として成る清浄空気送
   風装置において、前記チャンバの空気吹出口に装備され
   た集塵フィルタの全面域を覆ってその上流面側に空気整
   流体を近接配備するとともに、該空気整流体との間に所
   定間隔の通風間隙を隔ててその上流側に通風路を仕切る
   吸音体を対向配備して構成したことを特徴とする清浄空
   気送風装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の清浄空気送風装置にお
   いて、空気整流体と対面する吸音体の面積が空気整流体
   の面積の０．８倍以上に選定されていることを特徴とす
   る清浄空気送風装置。 ３）特許請求の範囲第１項記載の清浄空気送風装置にお
   いて、吸音体が通風路を仕切る遮蔽板と該遮蔽板の表面
   に貼着した吸音材との結合体として成ることを特徴とす
   る清浄空気送風装置。 ４）特許請求の範囲第１項記載の清浄空気送風装置にお
   いて、空気整流体と吸音体が支持部材を介して一体に組
   立てられ、かつ該組立体が集塵フィルタの周囲枠上に取
   付け支持されていることを特徴とする清浄空気送風装置
   。 ５）特許請求の範囲第４項記載の清浄空気送風装置にお
   いて、支持部材に対し吸音体が空気整流体との間の通風
   間隙を可変調節可能に取付け支持されていることを特徴
   とする清浄空気送風装置。