JPH0587442U - クリーンルーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対角線気流方式において室内の隅部で発生す
る大きな渦流を低減し、短時間で高い空気清浄度を得る
ことにある。 【構成】 対角線気流方式によってクリーンルーム２０
内を流れる空気が、上層は始め天井に沿って流れ、次い
で対向面に沿って垂直方向に移行し、下層は垂直方向の
壁面から床面に沿って移行し、さらに中層は、吸込み口
２３へ向って対角線方向に移行し、全体として略層状の
流れを形成するように、吹出し口のＨＥＰＡフィルタ２
１を１／４円弧状の形態とし、かつ、該ＨＥＰＡフィル
タ２１から均等圧で清浄空気を吹出すため、天井と壁面
とから構成される隅部と、前記ＨＥＰＡフィルタ２１と
で囲まれた空間に空気滞留部２７を形成することを特徴
としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、特に工業用清浄室（ＩＣＲ）及び生物学的清浄室（ＢＣＲ）等に適 用するクリーンルームに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のクリーンルームの構造は、以下に示す気流方式により４構造に大別され る。

【０００３】 (イ) 乱流方式

【０００４】 図１に示すクリーンルームは、天井面１１に一定の間隔で高性能フィルタ１０ （ＨＥＰＡフィルタ）を配設し、このフィルタ内から清浄空気を吹出し、室内で 発生した塵埃を希釈して、壁面下部に設けた吸込み口から吸込んで清浄度を保持 する構造となっている。この気流は一定の方向性をもたないため、塵埃は室内全 体に拡散し、高清浄度は期待できず、清浄度クラス（１立方フィート当り粒子数 ）は、１０００〜１０００００程度である。

【０００５】 この方式には、クリーンルームの構造が簡単で設備費が廉価で済むこと、風量 が少いためランニングコストが廉価で済むこと、室の拡張が比較的容易なこと、 などの利点がある。しかし難点として、気流が乱れるため、塵埃が室内で循環し てしまい、定常状態になるまでに多くの時間を必要とする。

【０００６】 (ロ) 垂直層流方式

【０００７】 図２に示すクリーンルームは、天井面全体に前記ＨＥＰＡフィルタ１１を配設 して清浄空気を放出し、床面全体に配設した格子状又は多孔板状の床板１３から 吸込む構造である。清浄空気は、天井から床へ垂直に一様に流れ、室内に発生し た塵埃を流し落とすように排出するため、高清浄度が得られる（清浄度クラス１ ０〜１００）。

【０００８】 この方式には、塵埃の滞留がなく、信頼性が高いこと、室内の人員又は作業状 態による影響が少いこと、運転開始後直ちに定常状態となることなどの利点があ る。しかし、難点としては、クリーンルームの設備費が非常に高価となり、また 風量が多いため、ランニングコストが高価となる上、室の拡張も困難となる。

【０００９】 (ハ) 水平層流方式

【００１０】 図３に示すクリーンルームは、或る１つの壁面全体にＨＥＰＡフィルタ１５を 配設して清浄空気を放出し、反対側の壁面全体を形成する多孔板壁１４から吸込 む構造である。清浄空気は、室内を水平に流れ、室内に発生した塵埃を押流すよ うに排出する。清浄度クラスは、１００〜１０００程度である。

【００１１】 この方式には、塵埃の滞留がなく、高信頼性の作動が行われ、運転開始後直ち に定常状態となるなどの利点がある。しかし難点としては、設備費が高価となる こと、風量が多いためランニングコストが高価となること、上流側の影響が下流 側に現出されるため、人員及び機器類のレイアウト及び管理に注意を要すること 、室の拡張が困難なことなどが挙げられる。

【００１２】 (ニ)対角線気流方式

【００１３】 図６に示すクリーンルームは、天井の一辺に配設した前記ＨＥＰＡフィルタ１ ６から対角線方向に清浄空気を吹出し、対向側の壁面と床面との隅部に配設した 吸込み口１７から吸込み、清浄機１８を経て、再びＨＥＰＡフィルタ１６から吹 出す構造となっている。清浄空気はクリーンルーム内全体を略対角線方向に流れ 、室内に発生した塵埃を押流すように排出する。清浄度クラスは１００〜１００ ０００程度である。

【００１４】 この方式では、従来の非層流方式（前記（イ））に比べて渦流が少なく、しか も前述の垂直層流方式（前記（ロ））、水平層流方式（前記（ハ））に比べて廉 価に構築できる等の利点がある。

【００１５】

【考案が解決しようとする課題】

このように、従来の気流方式には、（イ）の乱流方式、（ロ）,（ハ）の層流 方式及び（ハ）の対角線気流方式があり、（ロ）,（ハ）の方式のように気流の 状態を一定に制御すると、高い清浄度が得られるが、クリーンルームの構造が複 雑になると共に、フィルタ面積及び風量が多くなるため、設備費及びランニング コストが高価になるという前述の欠点がある。

【００１６】 そこで、設備費等のコスト的には、前記（ニ）の対角線気流方式が適している が、高い清浄度を得るには長時間を要するなど、以下に示す課題が残った。

【００１７】 図６において、吹出される清浄空気は、ＨＥＰＡフィルタ１６のフィルタ面に 対して垂直に放出されるため、清浄空気の大部分は、対角線方向にそのまま進み 、その両側の隅部に大きな渦流Ａを発生させる。このため、この渦流Ａによって 、室内の塵埃がクリーンルームの前記隅部に滞留することになり、室内全体に均 一に高い清浄度を得るには長時間を要することになる。

【００１８】 また、吹出される清浄空気の速度のむらをなくすために、天井の裏面部に、一 定の風圧を保持するためのエアーチャンバー１９を配設しなければならず、この ため天井裏に別途設置スペースを必要とする等の問題点があった。

【００１９】 本考案は、上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的は、従来の対 角線気流方式における室内の隅部で発生する大きな渦流を低減することにより、 清浄空気が室内全体を略層状に流れる状態を形成し、短時間で高い空気清浄度を 得ると共に、限られたスペースを有効に利用し、前記（ロ）,（ハ）の層流方式 に比べて廉価に構築できるクリーンルームを提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記目的に鑑みてなされたものであり、その要旨は、天井と壁面と から構成される隅部にフィルタを備える空気の吹出し口を配置し、前記隅部の対 角線方向であって床面と壁面から構成される隅部に空気の吸込み口を配置すると 共に、これら吹出し口と吸込み口とを送風機を設置したダクトにて連結すること により清浄空気を室内に循環するようにしたクリーンルームにおいて、該クリー ンルーム内を流れる空気が、上層は始め天井に沿って水平方向に流れ、次いで対 向壁面に沿って垂直方向に移行し、下層は垂直方向の壁面から床面に沿って移行 し、さらに中層は、前記吹込み口へ向って対角線方向に移行し、全体として略層 状の流れを形成するように、前記吹出し口のフィルタを１／４円弧状の形態とし 、かつ該フィルタから均等圧で清浄空気を吹出すため、天井と壁面とから構成さ れる前記隅部と、該フィルタとで囲まれた空間に空気滞留部を形成するクリーン ルームにある。

【００２１】

【作用】

このような対角流気流方式によれば、前記乱流方式に近いフィルタ面積及び風 量で、層流方式に近い高信頼性の一定の気流性状が得られるため、設備費、ラン ニングコスト共に廉価で済み、高信頼性のクリーンルームが実現される。特に、 吹出し口に備えたフィルタが１／４円弧状であるために、吹出された清浄空気の うち、上層は始め天井に沿って水平方向に流れ、次いで対向壁面に沿って移行し 、下層は垂直方向の壁面から床面に沿って移行し、さらに中層は、前記吸込み口 へ向って対角線方向に移行し、全体として、天井、壁面及び床面を掃くように流 れる対角線方向の層流が発生する。

【００２２】 また、この際、前記１／４円弧状フィルタによって、その内側に空気滞留部を 形成するので、前記フィルタから吹出す清浄空気は、均等圧で一定速度で放出さ れるため、速度のばらつきの少ない略層状の流れを形成する。

【００２３】

【実施例】

次に本考案の好ましい実施例を添付図面に基づいて説明する。

【００２４】 図４には、本考案の好ましい実施例によるクリーンルーム２０の構造が図示さ れている。クリーンルーム２０の外部には、ダクト２４が配設してあり、ダクト ２４中には送風機２２が接続されている。クリーンルーム２０は、天井と壁面と から構成される天井の一辺２５に設けた吹出し口とこれと対角線方向にある床面 の一辺２６に設けた吸込み口とが直線状になっており、天井側の一辺２５に沿っ て１／４円弧状のＨＥＰＡフィルタ２１が、また床面の一辺２６に沿って例えば 格子状の吸込み口２３がそれぞれ配設されている。

【００２５】 ＨＥＰＡフィルタ２１は、１／４円弧状に湾曲しており、天井側の一辺２５に 沿って取付けられている。清浄空気を均等圧で一定速度で吹出すため、前記ＨＥ ＰＡフィルタ２１の内側空間を利用して、天井と壁面との隅部に、ダクト２４を 通して圧送された空気を滞留させ、エアーチャンバーの働きをする空気滞留部２ ７を形成する。この空気滞留部２７は、フィルタを湾曲させたことにより、従来 の平面形状のフィルタを用いた場合に比べて大きな空気滞留部を形成できる。

【００２６】 図５は、クリーンルーム２０のみを模式的に示した斜視図であり、ＨＥＰＡフ ィルタ２１と吸込み口２３とが示され、また得られる空気流が矢印により示され ている。このように、クリーンルーム２０内を流れる空気流は、水平断面で見た 場合は平行流として流れ、垂直断面として見た場合は、ＨＥＰＡフィルタ２１の 上端から吹出した空気は、始め天井に沿って流れ、次いで反対側の壁面に沿って 移行し、また、フィルタ２１の下端から吹出した空気は、フィルタ２１を取付け た壁面から床面に沿って移行し、フィルタ２１のほぼ中央部から吹出した空気は 、クリーンルーム２０を対角線方向に横切って吸込み口２３からダクト２４に返 流され、全体として、対角線方向に密と粗の層状の空気流が生ずる。

【００２７】 このように、吹出された清浄空気は、天井、壁面及び床面に沿って掃くように 流れ、従来の図６で示した隅部における渦流Ａの発生を十分に抑えることができ 、全体として略層状の流れを形成する。この場合、清浄度クラスは、短時間で１ ００〜１０００００まで幅広く対応できる。

【００２８】 本考案は、工業用及び生物学的クリーンルームの両方に適用可能であるが、前 述の水平層流方式と同様に、上流側の影響が下流側に現出されるため、人及び機 器の管理に留意する必要がある。

【００２９】 なお、クリーンルーム２０−送風機２２−ダクト２４は、１つの閉鎖系を形成 しているため、送風機２２の図示しないブロワーによって清浄空気が自然循環さ れるが、この循環を助けるために、吸込み口２３のところに吸込みファンを付設 しても差支えない。

【００３０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係るクリーンルームは、前記空気吹出し口に取 り付けるフィルタを１／４円弧状の形態としたので、該フィルタから吹出された 清浄空気のうち、上層は、始め天井に沿って水平方向に流れ、次いで対向壁面に 沿って垂直方向に移行し、下層は垂直方向の壁面から床面に沿って移行し、さら に中層は、前記吹込み口へ向って対角線方向に移行し、全体として天井、壁面及 び床面を掃くような略層状の流れを形成できる。従って、従来の対角線気流方式 によって生じる、吹出し方向の両側の隅部で発生していた大きな渦流を、十分に 抑えることができ、この箇所においても極めて短時間で高い空気清浄度を得るこ とができる。

【００３１】 また、前記フィルタによって、天井と壁面とから構成される隅部と、該フィル タとで囲まれた空間に空気滞留部を形成したので、圧送された清浄空気は、前記 空気滞留部内に滞留し、一定の圧力、即ち一定の速度で前記フィルタから吹出す ことができる。また、前記空気滞留部は、前記フィルタを取付けた場合に、必然 的にクリーンルーム内に形成することになり、従来のように、天井の裏面等にエ アーチャンバーを設置するためのスペースを別途必要とせず、限られたスペース を効率的に利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の乱流方式のクリーンルームを示す略側面
図である。

【図２】従来の垂直乱流方式のクリーンルームを示す略
側面図である。

【図３】従来の水平乱流方式のクリーンルームを示す略
側面図である。

【図４】本考案による気流方式のクリーンルームを示す
略側面図である。

【図５】送風機及びダクトを除去してクリーンルームの
みを示した斜視図である。

【図６】従来の対角線気流方式のクリーンルームを示す
略側面図である。

【符号の説明】

２０ クリーンルーム ２１ ＨＥＰＡフィルタ ２２ 送風機 ２３ 吸込み口 ２４ ダクト ２７ 空気滞留部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 天井と壁面とから構成される隅部にフィ
   ルタを備える空気の吹出し口を配置し、前記隅部の対角
   線方向であって床面と壁面から構成される隅部に空気の
   吸込み口を配置すると共に、これら吹出し口と吸込み口
   とを送風機を設置したダクトにて連結することにより清
   浄空気を室内に循環するようにしたクリーンルームにお
   いて、該クリーンルーム内を流れる空気が、上層は始め
   天井に沿って水平方向に流れ、次いで対向壁面に沿って
   垂直方向に移行し、下層は垂直方向の壁面から床面に沿
   って移行し、さらに中層は、前記吹込み口へ向って対角
   線方向に移行し、全体として略層状の流れを形成するよ
   うに、前記吹出し口のフィルタを１／４円弧状の形態と
   し、かつ該フィルタから均等圧で清浄空気を吹出すた
   め、天井と壁面とから構成される前記隅部と、前記フィ
   ルタとで囲まれた空間に空気滞留部を形成することを特
   徴とするクリーンルーム。