JPH0332915Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は気流の乱れを整えて流体力学的な意味
での層流を形成できるようにしたクリーンルーム
用空気吹き出し構造に関する。

〔従来の技術〕

清浄空間を形成する技術として層流式クリーン
ルームやクリーントンネルが良く知られている。
本明細書ではこれらの清浄空間を総称してクリー
ンルームと呼ぶことにするが、これまで知られた
垂直層流式クリーンルームは、天井面に水平に張
り渡したHEPAフイルタの面からこのHEPAフ
イルタの面積に実質上相当する床面の吸込面に向
けて一様に空気を吹き出すものであり、HEPA
フイルタの面から均等（均圧的に）に空気を吹き
出すこと、さらには吸込面から均等に空気を吸い
込むことが層流を形成するうえで重要な要素とさ
れていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

従来の垂直層流式クリーンルームでは流れに乱
れを生ずる次のような問題が存在した。吹き出し
面を形成している従来のHEPAフイルタは蛇行
面をもつ連続したメデアからなつているのが通常
であるから、ミクロ的に見ると山と谷の部分では
吹き出し速度の高低が生じて流れに乱れを生ずる
ことになる。また、天井面のように大きな面積に
HEPAフイルタを張り渡す場合には、小面積の
HEPAフイルタユニツトを多数隣接させてフイ
ルター面を形成するのが通常であり、この場合、
各HEPAフイルタユニツトを支持するための多
数の枡目をもつたフレーム（天井枠）が使用され
るが、このフレームが空気吹き出し面に露出する
ので、このフレーム部分では渦流が生じて層流の
流れを乱す原因となる。さらに天井面に照明器具
や各種測定器具類が存在する場合にもこれらによ
つて流れを乱すことになる。

本考案はこのような従来の層流式クリーンルー
ムにおける流れの乱れを整えて流体力学的な意味
での真の層流を効果的に形成しようとするもので
ある。

〔問題点を解決する手段〕

本考案は、平面的に張り渡したフイルターの空
気吹き出し面の側に、この空気吹き出し面から所
定の間隔を開けて空気吹き出し面と実質上平行に
通気抵抗体層を設置してなるクリーンルーム用空
気吹き出し構造において、通気抵抗体層として平
面方向の幅厚が１mm以下の物質によつて無数の小
孔を均等に形成したメツシユ類、布類または発泡
樹脂からなる多孔性の膜体であつて且つ平均吹出
し風速が0.45m／secのときに１mmAq以上の通気
抵抗を与える膜体を使用し、この多孔性の膜体を
枠に張り渡して枠付き膜ユニツトに構成し、この
枠付き膜ユニツトを互いに平面的に隣接させるこ
とによつて必要面積の通気抵抗体層に形成してな
るクリーンルームの層流形成構造を提供するもの
である。

ここで、本考案で通気抵抗体層として使用する
多孔性の膜体は、網類、織布類、編物類、発泡樹
脂類などのごとくその全面にわたつて小さな通気
孔が実質的に正規性をもつて（すなわち通気抵抗
が位置によつて異ならないように均等に）無数に
形成されているシート状、フイルム状の膜層を指
し、例えば実開昭57−132123号公報に見られるよ
うないわゆるパンチングボードなどは使用しな
い。通常の多孔樹脂板（パンチングボード）のよ
うに孔が４mm以上のピツチで形成されているよう
なものでは、孔と孔との間に存在する板材の裏側
でかえつて渦流（カルマン流）が形成されて流体
力学的な意味での層流は形成できない。より厳密
にいうならば、通気孔を形成している孔と孔との
間に存在する物質の平面方向の幅厚（メツシユや
布では線体の径であり、発泡樹脂などでは三次元
骨格構造を有する物質の平面方向の厚み）が平均
１mm以下であることがカルマン流の形成を防止す
る上で必要である。一般に、流れの中に円柱など
のにぶい物体を存在させた場合、物体の背後の流
れの様相は物体の寸法を代表長さとしたレイノル
ズ数によつて定まり、レイノルズ数が40を超える
と後流に乱れが生ずる（カルマン流が生ずる）こ
とが知られているが、層流クリーンルームにおけ
る設計気流速度は最大約0.45m／secであり、こ
の場合に通気孔を形成している孔と孔との間に存
在する物質の幅厚を１mm以下にするとレイノルズ
数を40以下とすることができる。そして、平均吹
き出し流速が0.45m／secのときに１mmAq以上と
なるような通気抵抗を多孔性の膜体にもたせれば
流体力学的意味での真の層流を形成することがで
きる。

本考案ではこの流体力学的な層流を形成する多
孔性の膜体をフイルターの空気吹き出し面より所
定の距離だけ離してフイルター面と実質上平行に
配置するものであり、そのさいに、多孔性の膜体
を枠に張り渡して枠付き膜ユニツトに構成し、こ
の枠付き膜ユニツトを互いに平面的に隣接させる
ことによつて必要面積の通気抵抗体層に形成する
ものである。そして、この枠付き膜ユニツトの支
持については、フイルターを張り渡すためのフレ
ームを利用し、フイルターのフレームに支持具を
介して取外し可能に支持する。

本考案では枠付き膜ユニツト同士を隣接する関
係上、その隣接する接合部においても幅厚が１mm
を超えることがないように、枠に多孔性の膜体を
張り渡すさいには、多孔性の膜体を方形の枠の下
面に枠縁よりはみ出して張り渡すようにするのが
よい。これによつて枠付き膜ユニツトの枠自身が
気流の乱れを起こすことを避けることができる。

以下に図面に従つて本考案の実施例を具体的に
説明する。

第１図において、１および２は天井面に水平方
向に張り渡した縦フレームおよび横フレームを示
しており、この縦フレーム１と横フレーム２によ
つて多くの枡目を天井面に形成し、この枡目の開
口の一つ一つの上に、この開口を塞ぐ大きさをも
つたHEPAフイルタユニツト（第１図では図示
しない）が据え付けられ、これによつて天井面に
HEPAフイルタが平面的な広がりをもつて張り
渡されることになる。本考案においてはこの平面
的に張り渡したフイルターの空気吹き出し面の側
に（図の垂直層流方式の例ではフイルターの下側
に）、フイルターの空気吹き出し面から所定の間
隔を開けて本考案に従う通気抵抗体層を設置す
る。この通気抵抗体層は枠付き膜ユニツト３の隣
接によつて形成される。

第２図は枠付き膜ユニツト３の外観を、第３図
は第２図の−線矢視断面を示し、図示の例で
は方形の枠付き膜ユニツト３を示している。この
枠付き膜ユニツト３は、方形の枠体４の下縁にこ
の下縁から離して多孔性の膜体５を張り渡たすこ
とによつて構成されている。方形の枠体４は、第
２図に見られるように、下広がりの側面６とこの
側面６の上縁から若干内側に水平方向に張り出し
た張り出し面７とによつて方形の枠に形成したも
のであり、多孔性の膜体５は側面６の下縁８より
も下方に水平面を持つように取付けられている。
より具体的には、方形の枠体４の下部開口面積よ
り大きな面積をもつ方形の多孔性の膜体５を使用
し、これを縁部で立ち上げ、その立ち上げ部の先
端部分を枠体４の側面６の外面に接合することに
より、多孔性の膜体５の側面９を枠体４の下縁８
よりも下方に露呈させる。そのさい、多孔性の膜
体５の側面９が内側に鋭角をもつて立ち上げ、多
孔性の膜体５が台形状となるように張り渡すのが
好ましい。これにより、第４図に示すように、隣
に隣接する枠付き膜ユニツト３との間では、鋭角
をもつた多孔性の膜体５のかど同士を線接触しな
がら設置することができる。この構造は、方形の
枠体４の存在による気流の乱れを防止するのに有
益である。

先に説明したように、多孔性の膜体５は各通気
孔が正規性を以て分布し通気孔を形成するための
物質の幅厚が１mm以下で且つ全体の通気抵抗が１
mmAq以上を有するように構成したものであれば、
メツシユ類、織布類、編物類、発泡樹脂類などで
あつてよく、図示の例ではこの要件を満たす金網
を使用している。

第５図は枠付き膜ユニツト３の吊り込み構造の
例を示したものである。第１図で説明したように
縦フレーム１と横フレーム２によつて多くの枡目
を天井面に形成し、この枡目の開口の上に、この
開口を塞ぐ大きさをもつたHEPAフイルタユニ
ツト１０がセツトされる。本考案ではこのフイル
ター設置用のフレーム１，２を枠付き膜ユニツト
３の支持にも利用する。すなわち、上端が縦フレ
ーム１または横フレーム２に取付けられる吊り金
具１１を用いて各枠付き膜ユニツト３を水平に据
え付けるのである。第６図は第５図で使用した吊
り金具１１の全体構造を示しており、これは、フ
イルターフレームに挟み込んで固定するコ型カツ
プリングからなる上端部１２と、中間の吊り板部
１３と、枠付き膜ユニツトを取付けるための下端
部１４とからなつている。下端部１４は、吊り板
１３に直交した水平板１５と、この水平板１５の
下面に取り付けたフツク１６とからなり、図示の
例では二個のフツク１６，１６′が取付けてある。

この吊り金具１１を、第５図に示したように、
枠付き膜ユニツト３の大きさに合わせて所定間隔
でフレーム１または２（第５図ではフレーム２）
に上端部１２を固定して取付け、下端部１４のフ
ツク１６に枠付き膜ユニツト３のフツク１７を係
合させる。枠付き膜ユニツト３のフツク１７は、
第７図に示したように、方形の枠体４の張り出し
面７に水平方向に延びる棒状の鉤型フツク１７を
取付けることによつて構成される。図示の例では
吊り金具１１の下端部１４に取付けた二つのフツ
クのうち、一方のフツク１６に対して枠付き膜ユ
ニツト３の一方のフツク１７を、他方のフツク１
６′に対して隣接する他方の枠付き膜ユニツト３
の他方のフツク１７′を係合させることによつて、
一個の吊り金具１１で隣接する二つの枠付き膜ユ
ニツト３の接合部を支持するようにしたものであ
る。フツク１６とフツク１７との係合または解合
は枠付き膜ユニツト３を若干斜めにすれば自由に
行い得るので枠付き膜ユニツト３は吊り金具１１
に対して取外し可能に接続されることになる。

第８図〜第９図は吊り金具１１に対して枠付き
膜ユニツト３を取外し可能に取付ける他の態様を
示したものである。第８図では、吊り金具１１の
下端部を水平板１５のみとし、枠付き膜ユニツト
３の一方の縁（方形の枠体４の張り出し面７）に
はフツク１７を取付けて該水平板１５と係合さ
せ、枠付き膜ユニツト３の他方の縁（方形の枠体
４の張り出し面７）と水平板１５とは永久磁石１
８によつて磁力で固定するようにしたものであ
る。また、第９図では、永久磁石に代えて形状記
憶合金のフツク１９を使用した以外は第８図の構
造と実質上同じ構造例を示している。形状記憶合
金からなるフツク１９として、点線で示す形状を
高温で記憶しているものを使用すると、加熱する
ことにより点線の形状に変化させて取外しができ
ることになる。この場合形状記憶合金の変位量を
多くするために、できるだけ長いフツクに構成
し、吊り金具１１の下端部より上方に設けたフツ
ク２０に係合させるようにするのがよい。

第１０図の例では、フイルターのフレーム１お
よび２に切り込み２１を設けたものを使用し、こ
の切り込み２１に、下端が枠付き膜ユニツト３に
固定された板ばね２２の上端を係合させるように
したものである。本例では板ばね２２とフレーム
とで吊り金具が形成されることになり、取付け取
外しに際しては、図の点線で示すように、板ばね
２２の弾力に抗して枠付き膜ユニツト３を移動さ
せればよい。

第１１図は、方形の枠体４に対する多孔性の膜
体５の取付け構造の他の態様を示したものであ
る。本例では第２〜３図の下広がりの側面をもつ
枠体を使用するのではなく、垂直な側面２４をも
つ枠体４を使用し、この側面２４の外側に、この
側面２４の下縁より下方に多孔性の膜体５の側面
９が露呈するように、多孔性の膜体５の縁部を貼
り付けたものである。この場合には、枠付き膜ユ
ニツト３の隣接する部分では多孔性の膜体５の側
面９が重なり合うことになるが、この重なり合つ
た厚みが１mm以下であれば、この重なり合つた部
分で気流の乱れが生ずることは避けられ、本考案
の目的は十分に達成される。

以上説明したように、本考案によると、
HEPAフイルタを支持するフレーム枠の存在、
照明器具類の存在、或いはHEPAフイルタのメ
デアの構造上の理由から層流式クリーンルームに
おける吹き出し空気流の乱れが通気性の膜によつ
て整えられ、これによつて流体力学的な真の層流
が形成できる。そして、この膜の取付けも枠付き
膜ユニツトに構成したので作業も極めて簡単にで
き且つ美麗に収めることができるし、取外しも自
由にでき、安価な設備費用で精緻な層流式クリー
ンルームを形成できるという優れた効果が発揮さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のクリーンルーム用空気吹き出
し構造の例を示す部分斜視図、第２図は本考案に
したがう枠付き膜ユニツトの例を示す斜視図、第
３図は第２図の−線矢視断面図、第４図は第
２図の枠付き膜ユニツト同士の隣接状態を示す一
部切り欠き側面図、第５図は枠付き膜ユニツトの
フイルターフレームへの取付け構造例を示す略断
面図、第６図は第５図に使用した吊り金具を示す
斜視図、第７図は第６図の吊り金具に係合させる
フツク部分を説明するための枠付き膜ユニツトの
部分斜視図、第８図枠付き膜ユニツトの他の吊り
構造を示す略断面図、第９図は枠付き膜ユニツト
の更に他の吊り構造を示す略断面図、第１０図は
枠付き膜ユニツトの更に他の吊り構造を示す略断
面図、第１１図は枠付き膜ユニツトの他の構造例
を示す部分断面図である。 １，２……フイルターを取付けるためのフレー
ム、３……枠付き膜ユニツト、４……方形の枠
体、５……多孔性の膜体、１１……吊り金具、１
８……永久磁石、１９……形状記憶合金からなる
フツク、２２……板ばね。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 平面的に張り渡したフイルターの空気吹き出
   し面の側に、この空気吹き出し面から所定の間
   隔を開けて空気吹き出し面と実質上平行に通気
   抵抗体層を設置してなるクリーンルーム用空気
   吹き出し構造において、前記の通気抵抗体層と
   して、平面方向の幅厚が１mm以下の物質によつ
   て無数の小孔を均等に形成したメツシユ類、布
   類または発泡樹脂からなる多孔性の膜体であつ
   て且つ平均吹出し風速が0.45m／secのときに
   １mmAq以上の通気抵抗を与える膜体を使用し、
   この多孔性の膜体を枠に張り渡して枠付き膜ユ
   ニツトに構成し、この枠付き膜ユニツトを互い
   に平面的に隣接させることによつて必要面積の
   通気抵抗体層に形成してなるクリーンルームの
   層流形成構造。 (2) 枠付き膜ユニツトは、フイルターを張り渡す
   ためのフレームに支持具を介して取外し可能に
   支持される実用新案登録請求の範囲第１項記載
   のクリーンルームの層流形成構造。 (3) 枠付き膜ユニツトは、多孔性の膜体を方形の
   枠の下面に枠縁よりはみ出して張り渡したもの
   である実用新案登録請求の範囲第１項または第
   ２項記載のクリーンルームの層流形成構造。