JPH0332916Y2 - - 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。

〔問題的を解決する手段〕

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、発泡樹脂
膜類、またはこれに類する多孔性の膜体を使用
し、この多孔性の膜体を、互いに所定の間隔をあ
けて実質上平行に多層に枠に張り渡して枠付き多
重膜ユニツトに構成し、この枠付き多重膜ユニツ
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
脂膜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
に言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、発泡樹脂膜などでは三次元
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、例えば
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。このような要件を満足するような網
体は、例えばステンレス鋼製の金網、ポリエステ
ル単繊維網、ポリプロピレン単繊維網、ナイロン
単繊維網、テフロン単繊維網、ガラス繊維網等が
ある。

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HEPAフイルタの空気吹き出し面
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
の膜体を多重に枠に張り渡して枠付き多重膜ユニ
ツトに構成し、この枠付き多重膜ユニツトを互い
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
枠付き多重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。

本考案では枠付き多重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、枠自身も0.5mm
以下の厚みの薄板で構成するのがよい。このよう
な薄板としてはステンレス鋼の薄板や樹脂製の薄
板を使用すればよい。枠は辺の長さが0.5〜2.0ｍ
の方形のものを使用するのが実用的である。

以下に図面の実施例に従つて本考案を具体的に
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多重膜ユニツト３
の隣接によつて形成される。４は枠付き多重膜ユ
ニツト３をフレーム１または２に吊り込むための
吊り金具を示している。

第２図は枠付き多重膜ユニツト３の全体の外観
を膜部分を切り欠いた状態で示したものである。
この実施例では外膜５と内膜６とからなる二重膜
構造のユニツトを示しており、方形の枠７に対し
て外膜５と内膜６とが所定の間隔を開けて平行に
張り渡されている。外膜５と内膜６は共に径が１
mm以下の線体からなる網が使用されている。枠７
は厚みが0.5mm以下のステンレス鋼の薄板からな
り、その帯状の薄板を幅方向に沿つて４箇所で内
側に折り曲げて方形の枠を形成したものである。
この枠の四辺の面は互いに平行であり、したがつ
て枠内の開口は底面でも上面でも等しい開口面積
を有している。

第３図は第２図の二重膜ユニツトの一部断面を
図解的に示したものであり、第４図は第３図のＡ
部を拡大して示したものである。図示のように、
枠７に対して外膜５と内膜６とを所定の間隔をあ
けて平行に張り渡すために、内枠８が使用されて
いる。この内枠８は、枠７の内径とほぼ等しい外
径を有する方形の枠であり、これを枠７内に挿入
することによつて、外膜５と内膜６の端縁を同時
に固定する押さえとなる。すなわち、外膜５を枠
７の底部開口を覆うように張り渡したうえ、その
縁部を枠７の外側を経て枠７の上縁から内側まで
巻き込み、その周縁部９を内枠８の上端縁１０で
押さえ込むと同時に、内枠８の下端縁１１によつ
て内膜６の周縁部１２を枠７の中腹で押さえ込
む。そして、必要に応じて、内枠８によつて押さ
えこまれた外膜５と内膜６の周縁部を接着材１３
によつて固定する。

第５図と第６図は枠７に内枠８を取付けるさい
の外膜５と内枠８の押さえ方を図解的で示したも
のであり、第５図のように、内膜６を内枠８の底
部に張り渡したうえその周縁部１２を内枠８の外
側に張り出しておき、一方、第６図に示すよう
に、外膜５を枠７の底部に張り渡したうえその周
縁部９を枠７の外側を得て枠７の上縁を超えて内
側まで巻き込んでおく。そして、この状態で内枠
８を枠７内の中腹部まで挿入する。これによつ
て、外膜５と内膜６とは一定の間隔をあけて平行
に枠７の開口に張り渡すことができる。

図示の実施例では外膜５と内膜６との二重膜構
造を示したが追加の内枠を用いれば３重膜もしく
はそれ以上の多重構造にもできる。

このように構成した枠付き多重膜ユニツトをク
リーンルームのHEPAフイルタからの空気吹き
出し側に設置するには、各ユニツトを第１図に示
したように互いに隣接させながら必要面積を覆う
ようにする。すなわち、HEPAフイルタの空気
吹き出し面から所定の間隔を開けて空気吹き出し
面と実質上平行に各ユニツトを隣接して多層から
なる通気抵抗体層をHEPAフイルタ吹き出し面
に形成する。既述のように各層の膜体は平面方向
の幅厚（網の場合には線径）が１mm以下の物質に
よつて無数の小孔を均等に形成したものであるか
ら各層によつて流体力学的な層流を形成すること
ができ、且つ各層を間隔をあけて多層に設置する
から整流効果を相乗的に高めることができる。

したがつて、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等によ
る層流式クリーンルームにおける吹き出し空気流
の乱れが本考案による多層膜体からなる通気抵抗
体によつて整えられ、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、この多層膜の取
付けも枠付き多重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
従う枠付き多重膜ユニツトの例を示す斜視図、第
３図は第２図のユニツトの略断面図、第４図は第
３図におけるＡ部の拡大図、第５図および第６図
は本考案の枠付き多重膜ユニツトの組み立て分解
図であり、第５図は内枠に内膜を張り渡す状態を
そして第６図は枠に外膜を張り渡す状態を示す。 １，２……フイルターを取付けるためのフレー
ム、３……枠付き多重膜ユニツト、４……吊り金
具、５……外膜、６……内膜、７……方形の枠、
８……内枠。

Claims (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、発泡樹脂膜
   類、またはこれに類する多孔性の膜体を使用し、
   この多孔性の膜体を、互いに所定の間隔をあけて
   実質上平行に多層に枠に張り渡して枠付き多重膜
   ユニツトに構成し、この枠付き多重膜ユニツトを
   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。