JPH0331399Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、クリーンルーム内や恒温清浄ユニツ
ト内の清浄空間内における局所空間を恒温清浄域
に制御する局所環境制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より恒温無塵環境或いは恒温無菌環境を必
要とする半導体製造ラインや実験室などでは各種
のクリーンルームが構築されている。これらのク
リーンルーム内では何等かの作業が行われるが、
その作業の性質に応じて作業域だけを特に高度な
清浄域に維持する工夫も種々なされてきた。例え
ばクリーンルームへの吹出気流の制御や室内気流
分布の制御を行つて特定域だけを他の域より高度
な清浄域に維持する方式、或いは、所定の清浄度
に維持したクリーンルーム内にさらに恒温清浄ユ
ニツトやクリーンベンチ等を設置する方式などが
その代表例である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

クリーンルーム内や恒温清浄ユニツト内に生産
機械や器具類が設置されると、これら生産機械や
器具の存在自体が気流の乱れの原因となり、この
気流の乱れによつて、高度な恒温清浄域を必要と
する作業域の恒温性や清浄度の制御が困難となる
ことがあつた。例えば第３図に示すような恒温清
浄ユニツトＳ内に生産機械Ｍが存在するさいに、
(a)の部分では流れの上流側部材の存在によつて気
流の乱れを生じ、(b)部や(c)部に熱発生源や発塵源
が存在すると、(a)部の恒温性や清浄度の制御が困
難となり、特にこの(a)部を作業域とする場合には
この局所帯域を高度な恒温清浄域に形成するのが
困難となるという問題があつた。

〔問題点を解決する手段〕

本考案によれば、このような問題を解決するハ
ンデイタイプの環境制御装置として、圧縮空気源
に圧力調整弁を介して接続される空気温度調節器
およびこの空気温度調節器の下流側に接続される
カートリツジフイルターからなる恒温清浄空気作
成器具と、多孔整流板の背後に平箱状のプレナム
チヤンバーを形成してなる面状の空気吹出ボツク
スとを、該カートリツジフイルターおよび該プレ
ナムチヤンバー間をフレキシブルチユーブで接続
することによつて該面状空気吹出ボツクスを移動
可能に連結してなる清浄空間用の局所環境制御装
置を提供する。

すなわち本考案は、生産機械類や実験器具類が
設置されるクリーンルームでは生産機械用或いは
実験用の圧縮空気源が備えてあること、仮に備え
が無い場合でもクリーンルーム稼動用の圧の高い
空気を圧縮空気源としてその一部を取り出すこと
が可能であるという事実に着目し、この圧縮空気
を簡便に恒温浄化処理したうえ、これをハンデイ
タイプの面状空気吹出口を用いて必要に応じて局
所空間に層流式に吹き出すことによつて、局所環
境を高度な恒温清浄域に維持できるようにしたも
のである。

以下に図面の実施例に従つて本考案の内容を具
体的に説明する。

第１図は本考案の清浄空間用局所環境制御装置
の例を図解的に示したもので、図示のように本考
案装置の主たる構成機器は、面状の空気吹出ボツ
クス１と、カートリツジフイルター２と、空気温
度調節器３と、圧力調整弁４と、そしてフレキシ
ブルチユーブ５とからなつている。

面状空気吹出ボツクス１は、多孔整流板６を吹
出面としてその背後に平箱７を設けたもので、こ
の平箱７内の空間をプレナムチヤンバー８（第２
図参照）に形成したものである。多孔整流板６と
しては径が１mm以下の線体から構成されるメツシ
ユ例えばステンレス鋼繊維からなるメツシユ、或
いは海綿状多孔板例えばポリエステル系発泡ウレ
タンから薄膜を除去して三次元骨格構造の多孔板
としたもの（例えばブリジストン株式会社製の商
品名エバーライトとして市販されているもの）な
どが好適である。本考案者らの実験によると、こ
の多孔整流板６の各孔の分布に正規性をもたせ、
孔と孔との間に存在する物質の巾を平均１mm以下
とし且つこの整流板によつて１mmAq以上の通気
抵抗をもたせるようにすると流体力学的層流を形
成することができることがわかつた。この面状空
気吹出ボツクス１の吹出面積の大きさとしては、
例えば縦100〜800mm×横800〜100mm程度の持ち運
びが自由にできる大きさとし、ボツクスの厚みは
多孔整流板６の通気抵抗を適切に選定することに
よつて例えば５mm程度の薄いものとすることも可
能である。したがつて、この面状空気吹出ボツク
ス１の外観は一枚のプレートのような形状を有す
ることになる。このボツクス１の一側縁には、内
部のプレナムチヤンバーに通ずる空気取入ポート
９が設けられる。この空気取入ポート９と以下に
述べる恒温清浄空気作成器具との間はフレキシブ
ルチユーブ５で接続される。

本考案に従う恒温清浄空気作成器具は、カート
リツジフイルター２、空気温度調節器３および圧
力調整弁４とからなつており、これらは一体的に
構成することができる。カートリツジフイルター
２は容器内にメンブレンフイルターエレメントを
内装した小型のカートリツジであり、これは空気
温度調節器３の空気吐出管１０に取外し可能に装
着される。空気温度調節器３としては電気ヒータ
ー、ペルチエ効果を利用した電子冷凍装置、或い
は電気ヒーターとこの電子冷凍装置とを組合わせ
たものを使用することができる。第２図には電気
ヒーターと電子冷凍装置とを組合わせた空気温度
調節器３の内部構成例を示すが、空気通路を形成
するケーシング１１内に電気ヒーター１２と電子
冷凍装置の冷却器１３（吸熱フイン）を設置す
る。この冷却器１３で吸熱した熱は冷却水が通水
する加熱素子部１４で放熱される。１５は電子冷
凍エレメントである。この電子冷凍装置はPID動
作をもつ温度調節計１７（第１図）により制御さ
れることによつて空気温度を設定温度に制御す
る。なお、この電子冷凍装置は電流方向を制御す
ることよつて冷却または加熱を行うことができる
から、冷却水の代えて温水を熱源として使用し１
３では加熱器として機能させることによつて空気
加熱器として使用することも可能である。この場
合には電気ヒーターは不要となる。このように構
成される空気温度調節器３の空気取入れ側管路１
６は圧縮空気源に接続される。そしてこの空気取
入れ管路１６には圧力調整弁４が介装され、これ
によつて圧縮空気源の空気圧がどのようなもので
あつてもまた経時変化しても装置内に取り入れる
空気圧を所定の値に調整する。図示の例では本考
案装置内には送風機は存在せず、また周囲空気を
吸引するようなこともない。

次ぎに本考案装置の使用態様について説明する
と、先に述べたように、第３図のような恒温清浄
ユニツトＳをクリーンルーム内に設置して作業を
行う場合、作業機械Ｍの存在によつて気流の乱れ
が生ずる部分ａに、本考案装置の面状空気吹出ボ
ツクス１を設置してこれから層流の恒温清浄空気
を吹き出すようにする。第４図はこの状態を示し
ている。これによつてａ部は発熱源や発塵源から
の影響を全く受けない高度な恒温清浄域に形成す
ることができる。なお、第３〜４図の恒温清浄ユ
ニツトにおいて、１８はHEPAフイルタ、１９
は循環フアン、２０は熱交換器を示している。

このような恒温清浄ユニツト内での使用に限ら
ず、クリーンルーム内の特定の局所的な作業域に
本考案に従う面状空気吹出ボツクス設置しても同
様に恒温清浄域を簡単に作り出すことができる
し、また、生産機械の内部や実験装置内部に本考
案に従う面状空気吹出ボツクスを設置して恒温清
浄空気の層流を形成し、精密加工環境や無菌環境
を局所的に随意に作り出すことができる。例えば
第３図の例で言えば気流の乱れ強さが0.1以上に
も達していたａ部において本考案の面状空気吹出
ボツクスを設置した第４図ではこの部分での気流
の乱れ強さは0.01以下にまで改善できることがわ
かつた。

したがつて、本考案装置によるとクリーンルー
ムや恒温清浄ユニツトの全体的なグレードアツプ
を行わずとも必要とされる特定のゾーンだけを局
所的に高い清浄度と恒温性に維持することが可能
となるから局部的な極限環境を作りだす費用は格
段に廉価となり、特に気流の乱れや温度的ゆがみ
が最も嫌われる光学系の生産装置では本考案装置
は大きな威力を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の全体を示す機器配置図、
第２図は第１図の装置の系統図、第３図は従来の
恒温清浄ユニツトの気流の流れを示す図、第４図
は恒温清浄ユニツト内に本考案装置を設置した場
合の気流の流れを示す図である。 １……面状空気吹出ボツクス、２……カートリ
ツジフイルター、３……空気温度調節器、４……
圧力調整弁、５……フレキシブルチユーブ、６…
…多孔整流体、７……平箱状ボツクス、８……プ
レナムチヤンバー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮空気源に圧力調整弁を介して接続される空
   気温度調節器およびこの空気温度調節器の下流側
   に接続されるカートリツジフイルターからなる恒
   温清浄空気作成器具と、多孔整流板の背後に平箱
   状のプレナムチヤンバーを形成してなる面状の空
   気吹出ボツクスとを、該カートリツジフイルター
   および該プレナムチヤンバー間をフレキシブルチ
   ユーブで接続することによつて該面状空気吹出ボ
   ツクスを移動可能に連結してなる清浄空間用の局
   所環境制御装置。