JPH0461251B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種の作業をクリーン且つドライな
雰囲気下で行なえるようにした移動式のクリーン
ドライベンチに関する。

〔従来の技術〕

クリーンルームは、最近の半導体製造産業を始
め、電子機器類、精密機器類、医薬品類等の製造
産業や各種の研究実験設備において大きく発展し
ているが、従来にあつては、クリーンルーム内に
更に作業用の清浄空間を形成するための空気処理
設備として、クリーンベンチ、サーマルチヤンバ
ー、クリーンドライチヤンバー、除湿クリーンベ
ンチ等が使用され、目的に応じてこれらがクリー
ンルーム内に設置されていた。これらは、清浄な
空気を吹き出すもの、吹き出し温度の調整機能を
もつもの、湿度の調整機能をもつもの、など様々
であるが、一般にベンチと呼ばれるものは任意な
場所に設置可能で使い勝手がよい作業台に類する
ものであり、また、チヤンバーと呼ばれるものは
一定の場所に固定されて閉鎖空間を形成し、これ
に別途に温湿度調節された空気をチヤンバー外か
ら別系統で供給するものであると言うことができ
る。

ところが、これまで、任意な場所に移動並びに
設置可能なベンチに類するもので、温度と湿度の
両方の調整機能をもつクリーンベンチは無く、特
に湿度に関してはクリーンルーム内の湿度条件に
左右されるものであつた。従つて、特に湿度を重
視する場合には、閉鎖空間を形成するチヤンバー
類（ドライ空気を系外より供給するもの）が使用
されていたが、このようなチヤンバー類はもとも
と製品の保管や一時的な置き場として機能させよ
うとするものであるから、これを作業台として使
用するには使い勝手が悪く、また作業の変更やレ
イアウトの変更に対して即応できるものでもなか
つた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従つて、本発明はこのような従来のクリーンル
ーム内作業の問題の解決を目的とし、特に、クリ
ーンベンチに温度と湿度の調整機能をもたせたク
リーンドライベンチを提供しようとするものであ
る。この場合に、特に問題となるのは、露点温度
が４℃以下、例えば露点温度が−10〜−20℃とい
つたドライ空気を、周囲のクリーンルーム内の雰
囲気とは遮断された移動可能なベンチ内において
どのようにして簡便に得るかである。化学的吸湿
剤の使用によればこれは簡単に得られるが、これ
では吸湿剤のキヤリオーバによる汚染の問題が生
ずる。また、空気を強制冷却して空気中の湿分を
凝縮させるいわゆる冷却除湿方式を採用して低露
点温度の空気を得ようとすれば、この凝縮による
霜の発生があり、これによる機能の低下と水滴の
キヤリオーバの問題が付随する。本発明はこのよ
うな問題点を解決しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、図面の実施例に示したように、移動
可能なケーシング本体１の中に作業空間２と空気
循環路３とを形成し、この空気循環路３に
HEPAフイルター４を介装し且つこのHEPAフ
イルター４から作業空間２に向けて清浄空気を吹
き出すようにしたクリーンベンチにおいて、該
HEPAフイルター４の上流側の空気循環路３に
空気加熱器５を設置し、この空気加熱器５の上流
側の空気循環路３を複数の空気通路に分岐して各
通路に空気冷却器６を設置し、この複数基の空気
冷却器６を切替運転して露点温度が４℃以下のド
ライ空気を得るようにしたことを特徴とするクリ
ーンドライベンチを提供するものであり、これに
よつて前記の問題点の解決を図つたものである。

以下に本発明のクリーンドライベンチの構成と
作用を図面の実施例に従つて具体的に説明する。

第１図はケーシング本体１の正面の外観を、ま
た第２図はケーシング本体１の内部機器の配置を
側面から示したものである。このケーシング本体
１は底面にキヤスター７を持つ移動可能なもので
ある。パンチングボードからなる作業台８がこの
ケーシング本体１の内部に水平に設置され、この
作業台８の上が作業空間２となり、この作業空間
２に面するケーシング本体１の正面には作業用開
口９が形成してある。そしてこの作業用開口９を
開閉するためのシヤツター１０が取りつけてあ
る。このシヤツター１０は例えばアクリル樹脂等
の透明板からなりこれを上下することにより作業
用開口９の開度を自由に調整できるようにしてあ
る。

第２図の側面図に見られるように、作業台８の
下部から作業空間２の背面に空気循環路３が形成
されている。この空気循環路３は、作業台８を形
成しているパンチングボードの下部空間から、作
業空間２の背面に形成された空洞部分を経て、作
業空間２の天井裏に至る通路であり、送風機１１
をこの通路に設置することによつて、作業空間２
に空気を吹き出した空気の一部または全部を再び
作業空間２に吹き出すという空気の循環路を形成
している。この空気循環路３には高性能フイルタ
ー（HEPAフイルターと言う）４が介装され、
これによつて清浄空気を得るが、このHEPAフ
イルター４は、作業空間２の天井面のほぼ一杯に
水平に張り渡され、このHEPAフイルター４か
ら作業空間２内に垂直な層流として空気が吹き出
されるようになつている。そして、このHEPA
フイルター４より上流側の空気循環路３には空気
加熱器５と空気冷却器６が配設されている。空気
冷却器６は空気加熱器５よりも上流側に設置され
る。なお、図には見えないが、空気冷却器６の上
流側であつて作業台８より下流側の空気循環路３
にケーシング本体１の外側の空気を取り入れるた
めの空気取入れ口が設けてある（後述第３図の１
６）。このようにして、ケーシング本体１の内部
には、仕切板１２を境にしてその上部に作業空間
２と空気循環路３が形成される。そして、ケーシ
ング本体１の下部空間には、冷凍機１３やコンデ
ンサー１４などの機器類が収納される。また、温
水、冷却水、ドレン等の接続端子類１５がケーシ
ング本体１の外壁の適当な処に設けられている。
この冷凍機等の装置類はこれをユニツト化してケ
ーシング本体１の外側に出し、ケーシング本体１
と一体的に接続することにより、両者を一体とし
て移動可能とすることもできる。

第３図は、本発明に従うクリーンドライベンチ
の循環空気の流れの系統を図解的に示したもので
ある。この図に見られるように、空気加熱器５の
上流側の空気循環路３（作業台８より下流側）を
複数（図では２つ）の空気通路Ａと空気通路Ｂに
分岐し、各通路に空気冷却器６ａと６ｂを配設す
る。つまり、作業台８により下流側であつて空気
加熱器５より上流側の空気循環路３において、空
気通路Ａと空気通路Ｂに分岐させる分岐点１７
と、空気通路Ａと空気通路Ｂを合流させる合流点
１８を設け、そして、このように並列に配設され
た空気通路Ａと空気通路Ｂに空気冷却器６ａと６
ｂを配設すると共に切替ダンパ２０ａと２０ｂを
取りつける。この構成により、切替ダンパ２０ａ
と２０ｂの切替えによつて空気冷却器６ａと６ｂ
に選択的に循環空気を送気することができる。な
お、第３図において、分岐点１７の上流側にはプ
レクーラー２２が配置されている。これらの構成
は、実際には第２図における作業空間２の背面の
空洞における空気加熱器５の下方にいて形成す
る。また、切替ダンパ２０ａと２０ｂの切替え時
には、空気冷却器６ａと６ｂへの冷却液の通液の
切替えも行うようにするが、この制御に関しては
後述する。

第４図は、除霜運転ができるようにした以外は
第３図と同様の循環空気の切替系統を示す。この
第４図の場合には、各空気通路Ａと空気通路Ｂに
ベンチ外から空気を取り入れる空気取入口１６ａ
と１６ｂを設けると共に排気フアン２２ａと２２
ｂを持つ排気口２３ａと２３ｂを設け、ダンパ２
４ａ，２４ｂ並びにダンパ２５ａ，２５ｂの切替
えによつて、一方の空気通路が除湿稼働している
ときに、他方の空気通路では排気フアンの駆動し
て空気冷却器６の表面に付着した霜を積極的に除
去する除霜運転ができるようにしたものである。
従つて、この場合には、切替後において使用状態
に至るまでの立上り時間を短縮することができ
る。

第５図〜第７図は、空気加熱器５として電気ヒ
ータを使用し、空気冷却器６へは冷凍機から冷熱
源を供給する場合の各種の態様を図解的に示した
もので、いずれも露点温度が−10〜−20℃程度の
ドライ空気を得るようにしたものであるが、第５
図は電気ヒータのみで空気の加熱を行う方式、第
６図はプレクーラ用コンデンサーの熱を加熱に利
用する式、そして第７図は冷熱源として冷凍機の
ブラインを使用する方式をそれぞれ示している。
以下にこれらを説明する。

第５図の態様においては、電気ヒータを使用し
た空気加熱機５はサイリスタコントロール２７に
よつて給気温度をコントロールする。そして、各
系統ＡおよびＢの空気冷却器６ａと６ｂ、並びに
プレクーラ２２は、それぞれ独立して設置した冷
凍機から冷熱源を供給する冷却コイル（蒸発器）
を使用する。従つて、冷凍機は合計３基配置され
るが、これらはユニツト化して、別置きとする。
この冷凍機ユニツト１３は第２図のケーシング本
体１の下部空間に収納してもよいが、ケーシング
本体１の外側に出して接続してもよい。この冷凍
機ユニツト１３における図示の２８ａ，２８ｂ，
２８ｐはそれぞれ冷凍機の動力部で圧縮式冷凍機
の場合には圧縮機を示し、２９ａ，２９ｂ，２９
ｐはコンデンサーであり、ここには冷却水が系外
より通水される。また、３０ａ，３０ｂ，３０ｐ
は膨脹便を示している。ここで、プレクーラ２２
は、空気冷却器６ａと６ｂの冷却負荷の提言と着
霜を低減することを目的として設置されており、
これを設置するかしないかは任意であるが、設置
する場合には、このプレクーラ２２の出口空気の
状態を露点温度４℃前後に保つように機能させ
る。

第６図の態様は、プレクーラ２２のコンデサー
２９ｐを空気加熱の補助熱源に利用した以外は第
５図の様態と実質的に同じ構成を示している。す
なわち、プレクーラ２２のコンデンサー２９ｐの
冷却媒体として、第５図の場合の冷却水に代え
て、空気冷却器６ａと６ｂを通過して冷却された
空気を利用するようにし、これによつて、空気加
熱器５の負荷の減少を図つたものである。このた
め、プレクーラ２２のコンデンサー２９ｐとして
は、空気対冷媒の熱交換器を使用し、これを空気
冷却器６と空気加熱器５との間の空気通路に設置
してある。

第７図の態様は、第６図と同様にプレクーラ２
２のコンデンサー２９ｐを空気加熱の補助熱源に
利用したものであるが、空気冷却器６ａと６ｂへ
の冷熱源として冷凍機で製造したブラインを切替
えて通液するようにしたものである。３２はこの
ブラインと冷媒との熱交換器を示す。また、３１
ａおよび３１ｂはこのブラインの切替バルブであ
り、切替ダンパ２０ａ，２０ｂの操作に合わせて
作動させる。第８図はこのブライン方式による場
合の空気の露点温度の制御方式の例を示したもの
で、空気冷却器６の出口側空気の露点温度を露点
温度計３３で検出し、この検出値が所定の値とな
るように、ブラインの空気冷却器６への通液量
を、制御弁３４の開度調整によつて行うようにし
たものである。このブライン方式によると、露点
温度を一層精度よく制御できる。

このようにして、空気冷却器６ａと６ｂを切替
作動させることによつて、露点温度が−10〜−20
℃のドライ空気を着霜の問題なく得ることがで
き、このドライ空気は空気加熱器５によつて作業
温度まで昇温さらながらHEPAフイルター４に
入り、ここで浄化されながら作業空間２に吹き出
され、その一部または全部が空気循環路３内を循
環して、作業空間２内は常に清浄且つドライな雰
囲気に維持される。

以上説明したように、本発明によれば、従来の
移動可能なクリーンベンチではなし得なかつた空
気の除湿処理がこのベンチ内で効果的に達成され
ることになり、露点温度が４℃以下といつた低露
点温度の低湿空気のもとで作業をすることができ
るので、これまでのクリーンルーム内作業を一層
拡大させることができると共に、その使い勝手の
良さから作業性の向上にも大きく貢献することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクリーンドライベンチの実施
例を示す正面図、第２図は第１図のクリーンドラ
イベンチの内部に配置される機器の配置を側面か
ら示した機器配置図、第３図は本発明のクリーン
ドライベンチの空気循環系統を示す空気処理系統
図、第４図は本発明のクリーンドライベンチの空
気循環系統の他の例を示す空気処理系統図、第５
図は空気冷却器への冷熱源の供給方式を示す系統
図、第６図は空気冷却器への冷熱源の供給方式の
他の例を示す系統図、第７図は空気冷却器への冷
熱源の供給方式の更に他の例を示す系統図、第８
図は第７図の場合の露点温度の制御方式の例を示
す機器配置図である。 １……ケーシング本体、２……作業空間、３…
…空気循環路、４……HEPAフイルター、５…
…空気加熱器、６……空気冷却器、７……キヤス
ター、８……作業台（パンチングボード）、９…
…作業用開口、１０……シヤツター、１１……送
風機、１３……冷凍機、１４，２９……コンデン
サー、１６……空気取入口、２０……切替ダン
パ、２２……プレクーラ、２８……圧縮機、３０
……膨脹弁、３３……露点温度計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 移動可能なケーシング本体１の中に作業空間
   ２と空気循環路３とを形成し、この空気循環路３
   にHEPAフイルター４を介装し且つこのHEPA
   フイルター４から作業空間２に向けて清浄空気を
   吹き出すようにしたクリーンベンチにおいて、 該HEPAフイルター４の上流側の空気循環路
   ３に空気加熱器５を設置し、この空気加熱器５の
   上流側の空気循環路３を複数の空気通路に分岐し
   て各通路に空気冷却器６を設置し、この複数基の
   空気冷却器６を切替運転することによつて露点温
   度が４℃以下のドライ空気を得るようにしたこと
   を特徴とする移動可能なクリーンドライベンチ。