JPH01236911A - 空気清浄装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気清浄装置に係り、特にフィルタ吹出面の風
速分布をより均一にし、高い層流性を得るのに好適な気
流誘導部材の構造に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は実開昭６１−７６２３５号の記載のように
フィルタ面に平行に多孔板を設け、送風機からの加圧空
気をこの多孔板にほぼ垂直に当てるような構造となって
いた。しかし騒音、圧力損失、および重量が大きく、こ
れらを小さくする点については配慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術はフィルタ吹出面の風速分布を十分に均一
にするためには広い面積の多孔板、または遮へい板が必
要であり、これらの多孔板、遮へい板からフィルタ流入
面に至るまでに気流を十分拡散させるためには筐体の上
下寸法も大きくならざるを得ない、また、風速分布が十
分に均一化することは困難で高い層流性が必要な場合、
フィルタ２次側に更に多孔板を設ける必要があった。

また、これらの構造は送風機からの加圧空気が直接多孔
板、または遮へい板に当り、その周辺や後方に渦流を発
生させ、圧力損失が高い上に騒音も増大する等の問題が
あった。

本発明の目的は圧力損失および騒音を増大させることな
く、フィルタ面の風速分布が均一で高い層流性を得るこ
とが可能な空気清浄装置を提供することにある。

〔間層点を解決するための手段〕

上記目的は、送風機と該送風機の吹出口に連通して設け
られるフィルタと、前記吹出口と前記フィルタとの間に
介在する圧力室とを備えて成る空気清浄装置において、
前記送風機から吹出された気流の風向を変更させるよう
設けられた気流遮蔽部材と、該気流遮蔽部材の端部と所
定の間隔をもって配設された気流誘導部材とを設け、該
気流誘導部材に前記気流遮蔽部材により風向が変更され
た気流の一部を誘導して風向をほぼ反転させる屈曲部を
形成することにより達成される。

〔作用〕

気流遮蔽部材は送風機から吹出された気流をフィルタの
上流側の面とほぼ平行な向きを有する気流に変更する。

気流遮蔽部材の端部と所定の間隔をもって配設された気
流誘導部材には屈曲部と気流分配部とが形成されている
。屈曲部は気流遮蔽部材により風向が変更された気流の
一部を誘導して風向をほぼ反転させるとともに、気流分
配は誘導された気流の一部を気流誘導部材のフィルタに
面する側に分配する。

これにより、フィルタの圧力室に面する側に送風機から
吹出された気流がほぼ均一に配分される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図々第１１図により説明す
る。

本発明の第１実施例を第１図々第５図および第８図（ａ
）により説明する。

本実施例の空気清浄装置は、筐体１内に格納された送風
機２、送風機２の吹出口２ａに連通して圧力室４に至る
消音用流路６、圧力室４に設けられたフィルタ３．消音
用流路６を介して吹出口２ａから吹出された気流の風向
を変更してフィルタの上流側の面とほぼ平行な向きにす
る。気流遮蔽部材としての流路板９と、流路板９と所定
の間隔をもって配設された気流誘導部材としての気流誘
導板５とを備えて成る。なお、１０．１１は流路に沿っ
て設けられた多孔板で、反射板７とともに吸音ボックス
を構成している。また１２はグラスウール等の吸音材で
ある。

送風機２より加圧された空気は、消音用流路６を通り、
圧力室４に至る。この圧力室４の入口に気流誘導板５が
設けてあり、流路板９の上方でフィルタ３の上流側の面
とほぼ平行に左向に流れる気流の一部の向きを右向きに
反転させて流路板９の下の気圧の低い部分に、はぼ水平
方向に誘導する。

これによりフィルタ３の吹出風速の低い流路板９の下部
の風速を上げることが可能である。

また、気流誘導板５は多孔板により形成されており、気
流誘導板５の直下にも気流の一部を分配して、この部分
でのフィルタ吹出風速の低下を防いでいる。気流誘導板
の断面は上流側先端は気流と平行または鋭角の角度、ま
た後流側後端はフィルタ面と平行または鋭角の角度とな
るよう設定する。特に気流誘導板の位置は気流誘導板の
断面の上流側先端が気流と分けるその流量比に応じ、風
速分布を考慮して決定する０本実施例では気流誘導板の
気流上流側先端の位置は、フィルタの吹出風速を均一に
するために気流の流量を圧力室４の入口で分割する割合
から決定される。

本実施例では第４図に示すように筐体１の側面に穿設さ
れた長穴１ａに気流誘導板５をネジ２０により摺動自在
に固定して気流誘導板５の位置調整を可能としている。

気流誘導板５には本実施例では第５図に示すように鋼板
を折曲げて屈曲部５ｂが形成され、さらに表面に多数の
孔を穿設して多孔板状の気流分配部５ｃが形成される。

気流誘導板５は第２図に示すように吹出風速の分布を均
一化するのに最適となる位置に取付けられ、屈曲部５ｂ
は流路板９により風向が変更されて同図中で左方に向う
気流の一部を誘導してその風向を右方に反転させる。気
流分配部５Ｃは気流誘導板５に沿って流れる気流の一部
を透過させ、気流誘導板５の裏側にも気流を供給する。

これにより、フィルタ３の１次側に気流を万遍無く配分
する０本実施例では気流誘導板５は２回折曲げられて〔
形の断面を有しているが、１回曲げてＬ字状断面を有す
るものでもよい。

この気流誘導板５による吹出風速の均一化の状態を第８
図により説明する。第８図は吹出口の幅方向にＡ−ＪＪ
の１０ケ所の測定位置を設け、Ａ　−Ｊの各測定位置に
対しその奥行方向に１−１０の１０ケ所の測定位置を設
け２合計１００ケ所の格子点における風速を測定してそ
の値をプロットしたものである。高さ方向の目盛０．０
〜１．０は風速（ｍ／ｓ）を表わしている。同図（ａ）
は気流誘導板５がある場合の風速分布、同図（ｂ）は後
述の気流誘導板５に広幅部５ａを形成した場合の風速分
布、同図（ｃ）は気流誘導板５がない場合の風速分布を
それぞれ示している。第８図の（ａ）と（ｃ）とを比較
して明らかなように、気流誘導板５を設けることにより
吹出風速を大幅に均一化することができる。

本発明の第２実施例を第６図、第７図、第８図（ｂ）、
および第９図により説明する。

本実施例は気流誘導板５に広幅部５ａを形成してより一
層の風速分布の均一化を図ったものである。

なお、他の部分の構成は第１実施例と同様である。

本実施例では、気流誘導板５は第６図に示すように装置
奥行き方向の送風機２の吹出口２ａと対応する位置を中
心として幅が広くなるよう形成された広幅部５ａを気流
分配部５ｃの後方に備え、装置奥行き方向に広がりきれ
なかった気流を更に拡散するようにしている。

本実施例における吹出風速の均一化の状態を第８図（ｂ
）に示す。

同図から明らかなように、本実施例によれば第８図（ａ
）に示す第１実施例の風速分布よりさらに均一性の高い
風速分布を得ることができる０本実施例における風速分
布の均一性について第９図により具体的に説明する。

第９図（ａ）はフィルタ３および気流誘導板５の位置と
、各測定位置Ａ−Ｊとの位置関係を示し、第９図（ｂ）
、ＣＯ）はそれぞれ気流誘導板５がない場合とある場合
の各測定位置Ａ−Ｊにおける風速分布を示す。

なお、第９図（ｂ）、（０）に示す風速は、各測定位置
での奥行方向の測定位置１−１０における風速を平均し
た値（奥行方向平均風速）を示す。

１００点の測定点の奥行方向平均風速の最大値、最小値
は気流誘導板がないときは各ｔｚＯ，４０６ｍ／ｓ、０
．３１０ｎ／ｓで、風速分布はこれら１００点の平均風
速０．３５０ｍ／ｓに対しプラス１６χ〜マイナス１１
７であるが、気流誘導板５を設けることにより、最大値
、最小値はそれぞれ０．３９０ｍ／ｓ、０．３３８ｍ／
ｓとなり、風速分布が１００点の平均風速０．３６２ｍ
／ｓに対しプラス８Ｘへマイナス７※まで改善されてい
る。

これにより、気流誘導板５を設けることにより圧力室４
の空気流入口近辺の風速の高い部分と流路板９下部の風
速の低い部分が均一化されているのがわかる。

参考として、従来技術に用いられている多孔板１４を単
に第１２図に示す構成の空気清浄装置に適用した場合の
効果を第１３図（ａ）、（ｂ）。

（ｃ）により説明する。

第１３図（ａ）はフィルタ３および多孔板１４の位置と
、各測定位１１Ａ−Ｊとの位置関係を示し、第１３図（
ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ多孔板１４がない場合とある場
合の各測定位置ＡＪＪにおける風速分布を示す、なお、
第１３図（ｂ）、（ｃ）に示す風速は第９図と同様に各
測定位［Ａ　、ＶＪにおける奥行方向平均風速を示す、
測定点は第９図（ｂ）、（ｃ）の場合と同様に１００点
で、多孔板１４を設けた場合の奥行方向平均風速の最大
値、最小値はそれぞれ０．３７６ｍ／ｓ、０．３０５ｍ
／ｓで風速分布は１００点の平均風速０．３４３ｍ／ｓ
に対しプラス１．０％−Ｊマイナス１１／であった。な
お、多孔板１４がない場合の奥行方向平均風速の最大値
、最小値、１００点の平均風速、風速分布は第９図（ｂ
）の場合と同様である。

上述の如く、従来技術に用いられている多孔板を単に空
気清浄装置に適用しただけでは本発明の目的を達成する
ことは不可能である。

本実施例によれば風速の分布を平均風速に対してプラス
８えシマイナス７％の範囲内とすることができ、従来に
比べ風速分布の均一化を図れ、吹出気流の層流性を高め
ることができる。これにより、吹出口下方における温度
分布の均一性の向上、異なる風速の気流境界面における
渦の発生を防止することによる清浄度の向上を図ること
ができる。

また、近年半導体の製造等で必要とされているダウンフ
ロー形のスーパークリーンルームにおいては、高い層流
性が必要とされ、これを満足するためには吹出風速の分
布がきわめて均一であることが必要とされている。

これは風速分布が均一でない場合、横からの巻きこみに
よる汚染の恐れがあること、また風速の低い部分でのよ
どみが発生し、じん埃が速かにクリーンルーム外へ排出
されば、製品への汚染が発生する恐れがある等、清浄度
の低下をもたらす要因となるからである。また、更に高
レベルのクリーンルーム性能を必要とする超高集積度の
半導体製造プロセスでは高精度の温度管理が重要であり
、製品の均一性を保つためにも風速分布の均一性の高さ
が必要とされている。

本実施例における空気清浄装置は上述の如く吹出風速の
均一性に非常に優れているので、このようなスーパーク
リーンルームの空気清浄装置として用いることも可能で
ある。

また、一般のクリーンルームに適用する場合においても
、吹出風速の分布が極めて均一なため、従来用いられて
いたフィルタ２次側の吹出口拡散板を不要にすることが
でき、設備費を低減させることができるとともに、吹出
口拡散板Ｆのゴミの蓄積による清浄度の低下を防止でき
る。

本発明の第３実施例を第１０図により説明する。

本実施例は空気清浄装置付作業台の空気清浄装置部分に
本発明を適用したものである。本実施例では空気清浄装
置が作業台３０の上方に設けられ、フィルタ３から吹出
された清浄空気が作業台３０上に供給されるよう構成さ
九たものである。

本実施例では、第１０図に示すように気流遮蔽部材とし
ての流路板３７は送風機２からの直接音がフィルタ３を
通り抜けることを防止するために圧力室３４内に設けら
れている。本実施例では気流誘導板３５は略、１字形の
断面を有し、略半円状の折曲部３５と、多孔板状に形成
された気流分配部３５ｃとを備え、必要に応じて気流分
配部の後方に広幅部３５ａが形成されて成る。

これにより誘導された気流の一部は半円の断面形状を含
む折曲部３５ｂにより、流路板３７の下部にも導かれる
。

このとき、導かれた気流の一部が気流分配部３５Ｃから
フィルタ３の側へ透過し、フィルタ３の１次側には気流
が万遍無く配分される。そのため、本実施例においては
吹出風速の均一性に優れるとともに騒音値の低い空気清
浄装置付作業台を得ることができる。

本発明の第４実施例を第１１図により説明する。

本実施例は送風機２の吹出方向が下向きに設けられた空
気清浄装置に本発明を適用したものである。

本実施例は、筐体４１の内部上方に送風機２がその吹出
口２ａを下方に向けるよう設けられ、その下方には吹出
口２ａに連通ずる圧力室４４が設けられ、圧力室４４の
下部にはフィルタ３が取付けられて成るものである。圧
力室４４内の吹出口２ａの直下には送風機２の音が直接
フィルタ３へ伝わるのを防止する流路板４７が気流遮蔽
部材として設けられ、その表面には吸音材１２が貼付け
られる。

本実施例では気流誘導板４５は流路板４７を少くとも相
対する２方向からはさむような位置に設けられ、流路板
４７の下方および気流誘導板４５の下方に気流を導き、
フィルタ３に気流を万遍無く供給する。気流誘導板４５
は略Ｊ字状断面を有するよう形成され、略半円状の折曲
部４５ｂと気流分配部４５ｃとを備えて成る０本実施例
では、気流誘導板４５は流路板４７の相対する２辺に設
けられているが、流路板４７のすべての辺に設けて風速
分布の一層の改菩を図るようにしてもよい。

以上の実施例によれば、多孔板に垂直に加圧空気を当て
て拡散する等の方法に比べて騒音、圧力損失を小さくす
ることができる。また装置の上下寸法を小さくすること
ができ、装置の小形化およびそれに伴う軽量化を図るこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、圧力損失および騒音を増大させること
なく、フィルタから吹出される気流の風速の均一化を図
ることができ、吹出気流の層流性に優れた空気清浄装置
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の第１実施例にお
ける空気清浄装置の構成を示す平面断面図および側断面
図、第３図および第４図はそれぞれ本実施例の主要部を
示す一部を破断面とした斜視図および本実施例を主要部
を外部から見た斜視図、第５図は本実施例における気流
誘導部材の形状を示す斜視図、第６図は本発明の第２実
施例における気流誘導部材の形状を示す斜視図、第７図
は本実施例の主要部を示す一部を破断面とした斜視図、
第８図（ａ）、（ｂ）（ｃ）はそれぞれ本発明の第１実
施例、第２実施例および気流誘導部材を有しない空気清
浄装置における風速分布を示す風速分布図、第９図（ａ
）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ本発明の第２実施例にお
ける空気清浄装置の風速測定位置を示す主要部の側断面
図、気流誘導部材がない場合の各測定位置における風速
分布図、気流誘導部材がある場合の各測定位置における
風速分布図、第１０図は本発明の第３実施例における空
気清浄装置の主要部の構成を示す側断面図。 第１１図は本発明の第４実施例における空気清浄装置の
構成を示す側断面図、第１２図は気流誘導部材を有しな
い従来の空気清浄装置に多孔板を取付けた場合の風速測
定位置を示す主要部の側断面図、第１３図（ｂ）、（ｃ
）はそれぞれ第１２図の空気清浄装置に多孔板を取付け
ない場合および多孔板を取付けた場合の各測定位置にお
ける風速分布を示す風速分布図である。 ２：送風機、２ａ：吹出口、３：フィルタ。 ４．３４，４４：圧力室、５，３５，４５：気流誘導部
材、５ｂ、３５ｂ、４５ｂ：屈曲部、５ｃ、３５ｃ、４
５ｃ　：気流分配部、９．３７゜４７：気流遮蔽部材。 ３　フ４ル）　　　　　　ｓｂ　　Ａ　曲部第４　図 第　、５　（２） ５：気し丸房講４Ｐ封　　　５ｃ　　適流介配部ｓｂ　
：　Ｊ−曲　−１５ｑ。気；Ｌ老蔽郁材第　８　図（Ｃ
） 第９図　＋ｂ＋ 第　９　図ｆｃｌ （ブｉｊＬ　即１」１ネ反静十〕　　　　　　　７曖り
　１仁ε！１第　１０　　凹 ３、フ４ルタ　　　　　　　３ｓｂ　　屈　一部第　ｌ
ｔ　　図 ↓　　　　↓　　　　↓ 茅　１２　　閏 ↓　　　　　　↓　　　　　　条″３ ◆　　＋　　＋　　壷　　＋　　壷　　十　　十　　舎
　　すＡ５ＣＤＩＦＧＨＩＪ　　刺χに１ −シ　　ノ３　　ド８　　（ｂ） （り　１し級　な　Ｌｌ　　　　　　　　　　　　、１
・ｌ　足　Ｘ：Ｌ　］１第　１３　　図　（Ｃ１ （々孔ＶＬ付）、Ｐ１定泣１ 手続補正書（方式）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送風機と、該送風機の吹出口に連通して設けられる
   フィルタと、前記吹出口と前記フィルタとの間に介在す
   る圧力室とを備えて成る空気清浄装置において、前記送
   風機から吹出された気流の風向を変更させるよう設けら
   れた気流遮蔽部材と、該気流遮蔽部材の端部と所定の間
   隔をもって配設された気流誘導部材とを備え、該気流誘
   導部材は前記気流遮蔽部材により風向が変更された気流
   の一部を誘導して風向をほぼ反転させる屈曲部を備え成
   ることを特徴とする空気清浄装置。 ２、前記気流誘導部材は誘導された気流の一部を透過さ
   せて前記フィルタに分配する気流分配部を備えて成るこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の空気清浄装
   置。