JPH0660757B2

JPH0660757B2 - 空気濾過分配構造

Info

Publication number: JPH0660757B2
Application number: JP61051629A
Authority: JP
Inventors: ダブリユーソルテイスチヤールズ
Original assignee: チヤ−ルズダブリユ− ソルテイス
Priority date: 1985-05-20
Filing date: 1986-03-11
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: CA1266200A; JPS61265433A; US4603618B1; US4603618A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は層流清浄室のための天井構造に関し、特に乱
れなしに清浄室を経て空気流を均一に分配するための膜
拡散パネルを備える、清浄空間のための空気濾過分配構
造に関する。

（従来の技術）清浄室産業は１９６０年代の初期に生まれた。ＨＥＰＥ
（High Efficiency Particulate Absolute高性能微粒子
除去）による濾過空気の均一な多量の空気流は、作業空
間すなわち清浄空間を横切る縦方向または水平方向への
均一速度の乱れのない空気流（層流）のために「層流」
と呼ばれた。代表的な清浄室は壁、床、天井、空気供給
導管またはプレナムすなわち清浄空気空間、ファンおよ
び空気を濾過するためのＨＥＰＡフィルタを含む天井か
ら下方に釣られた天井パネルの平面セクションを含む。

電子、光学、電気通信、ロボット、薬剤および一般的な
技術の分野における高度の技術開発の出現は製造および
研究開発における清浄室へのこれまでの要求を高めてい
る。米国連邦標準による部屋の最清浄クラスはクラス１
００の清浄室である。清浄室の汚染度は空間を動かされ
る空気の換気回数の数に一般に比例する。より高い換気
率は部屋をより清浄にし、より高品質の空気フィルタが
必要とされる。

過去１０年にわたるインフレーションは作業室の一平方
フィートにつき２００ドルを越えるところまで、クラス
１００の清浄室の設置コストを高めた。そこで、ＨＥＰ
Ａフィルタの効率的な使用がコストの上から清浄室の効
率的な使用のために必要である。空気の乱れ分配は、高
価なフィルタを使用しつつ所定の効率を達成するため
に、多数回の換気を必要とする。このシステムが非常に
高価につく他の理由はＨＥＰＡフィルタが気密枠組中の
天井に釣られることである。この高価につく枠組ととも
にフィルタの重量を支持するための構造上のシステムお
よび前記枠組のためのシステムを備えなければならな
い。ＨＥＰＡフィルタによる濾過空気拡散システムの他
の不利な点は、天井での空気の引き込みがフィルタ面で
の吸気を生じさせ、また乱れた空気のパターンがＨＥＰ
Ａフィルタに隣接しておよひ照明器具および天井パネル
によって占められる天井部分の周りに生じることであ
る。

米国特許第３９７５９９５号明細書（以下「シューラ特
許」と称す。）には、天井から隔てられ、フィルタパネ
ルとブランクパネルとの混合列を備える第１の平面セク
ションと、清浄空気空間を規定する第１の平面パネルか
ら隔てられかつ該第１の平面パネルの下方に配置の、穿
孔された空気拡散パネルから隔てられかつ該第１の平面
パネルの下方に配置の、穿孔された空気拡散パネルから
なる第２の平面セクションとを備える。穿孔された空気
拡散パネルは空気を均一に分配する能力に制限があるこ
とが発見された。加えて前記シューラ特許のシステムは
乱れの全体的な除去について明らかにしていない。本発
明の膜拡散パネルは、前記シューラ特許の穿孔空気拡散
パネルを実質的に改良し、空気を膜拡散パネルの面に均
一に拡散する。

本発明に関係する他の特許は清浄室のための照明および
濾過ユニットを開示する米国特許第４４６１２０５号で
ある。

前記したところから理解されるように、発展する「清浄
空間」産業の拡大する要求に鑑み、コストに照らして高
質の空気濾過に対する増大する要求がある。

（発明が解決しようとする課題）清浄空気の汚染度はその空間を経て動かされる濾過され
た空気の１時間当りの換気回数にほぼ比例する。換気率
は一般に約２０回の低いものから２００〜３００回の高
いものまで変化する。換気率が高ければ高いほど部屋は
より清浄にされ、天井にはより高品質のフィルタが要求
される。第２図に示すように、本発明は乱れのない均一
な層流を与えることにより、所望の清浄度を達成するの
に必要な空気流を最小限にすることに適する。これによ
れば、所望の清浄度のために換気回数を減じ、フィルタ
のコストを必然的に軽減し、システムの効率を改善す
る。

本発明の主たる目的は、コストを実質的に軽減しかつ垂
直層流清浄室の性能を改善すべく材料およびフィルタ媒
体における最新の技術の特徴を活かした空気濾過分配構
造を提供することにある。

本発明は天井全体を横切る空気の拡散を生じさせる。制
御された多孔性（例えば、膨張させたポリテトラフルオ
ロエチレンまたは紡績接合したポリエステル）を有する
透明なシートの使用により、膜拡散パネルに組み立てる
ことが可能であり、これはオフィスビルの天井に一般に
使用される音響タイルに保持するために使用される従来
の格子中に設けるように設計することができる。「膜拡
散」のシステムの利点は、清浄空間のための照明器具が
天井の上方に取り付けられ、従って照明器具が拡散され
た清浄空気のために天井の下方に取り付けられる際に通
常生じる「乱れコーン」の問題を減じることである。透
明な繊維シートは、ある部域におけるパネルを孔サイズ
を異にするパネルと置き換えることにより、天井を横切
る空気の均一な分散を与えるべく、システムを平衡させ
るように孔のサイズを変更することができる。

発明者は主題の膜拡散パネルの使用の結果として、清浄
空間の天井の全部を横切る空気の均一な拡散により、清
浄室が膜拡散パネルのない従来のＨＥＰＡフィルタによ
り濾過される天井に比較して、所定のＨＥＰＡフィルタ
により濾過した空気の換気率のために一層高い清浄度を
達成することができることを見い出した。従ってＨＥＰ
Ａフィルタの高いコストが軽減され、清浄空気技術の適
用をより広範な適用における経費効率にする。

この技術の最近の適用においては、１２００ft²の清浄
室で６０％のＨＥＰＡフィルタによる濾過天井が、クラ
ス１００より一層改善された作動レベルを達成した。膜
拡散パネルなしにクラス５００〜１００００の作動レベ
ルが常時期待される。

発明者は、また、空気のもれが清浄空間の外側にあるべ
き第１の天井格子を経ておよび該清浄空間から離れて生
ぜしめる態様でわずかな圧力が主たるＨＥＰＡフィルタ
天井と膜拡散天井との間の二次天井に発生することを見
い出した。これは、各格子開口面を取り巻くガスケット
やシールの使用なしに逆Ｔ状の棒材格子中に第１のグリ
ッドを設置することを可能にするという利点を有する。
この利点は、市場における標準のＴ状棒材格子を使用す
ることができるので、コストの上で非常に効果的な設置
に至る。

発明者は、さらに、空気の乱れが、前記の透明な膜拡散
と拡散膜上方の第１の天井中に配置した照明との組合せ
により与えられたシステムにおいて減少されることを見
い出した。

（課題を解決するための手段）本発明は、環境的に制御される清浄空間のための空気濾
過分配構造を提供するものであり、該空気濾過分配構造
は、前記清浄空間上方の第１の平面セクションと、該第
１の平面セクションからその下方へ隔てられかつ該第１
の平面セクションにほぼ平行な第２の平面セクションと
を含み、前記第１の平面セクションはエアフィルタおよ
び不通気性パネルを備え、前記第２の平面セクションは
複数の膜拡散パネルを備え、各膜拡散パネルは天井パネ
ルと多孔性の繊維シートとを含み、前記第１の平面セク
ションおよび前記第２の平面セクションはそれらの間に
清浄空間を規定する。

（実施例）第１図を参照するに、膜拡散パネル１０は好ましくは７
０〜８０％の開口域を備えるポリスチレン製の天井パネ
ル１２を含む。天井パネル１２は清浄空間である清浄空
気作業域のために充分な照明を与えるために該天井パネ
ルの上方に照明器具を設置することができるように透明
であることが好ましい。第１図に示すように天井パネル
１２は実質的に平行な縦および横の、間に開口を規定す
る棒材を有する格子の形を取る。繊維シート１４は天井
パネル１２上に取り付けられている。保持クリップ１６
は、押し出し成形プラスチックから成り、膜拡散パネル
１０を構成するように繊維シート１４を天井パネル１２
に固定する。

繊維シート１４は、繊維シートの縁部を経て漏れる未濾
過空気に対する補償を与えるために、繊維シートの縁部
に沿ったクリップ１８を含む。繊維シート１４は連続フ
ィラメントポリエステルから成ることが好ましい。紡績
ポリエステルシートとしてデュポン社の「Reemey」（商
品名）を使用することができる。繊維シート１４の紡績
繊維は、これを経る空気の通路のための予め定められた
細孔寸法を達成するように束ねられる。膜拡散パネル１
０は、音響タイルに保持するために通常使用されるパネ
ルのように、従来の格子に置いて組み立てることができ
る。孔径を変えることができる繊維シート１４は、ある
部分において膜拡散パネル１０を異なる孔径のパネルに
置き換えることにより、天井を横切る空気の平衡した均
一な拡散を与えることができる。繊維シート１４および
天井パネル１２は、それらの組み合わせによって、清浄
空間である作業空間を空気を均一に拡散する。

第２図を参照するに、清浄室２２の部分的な正面が示さ
れている。この清浄室２２の空気循環システムは、全体
に帰環ユニット２４、該帰還ユニットに連通する導管２
６、該導管内に任意に設けられるフィルタ２８およひフ
ァン３０を含む。天井構造は、天井３２、第１の平面セ
クションである格子３４および第２の平面セクションで
ある格子３６を含み、ハンガー３８がこれらの格子を支
持すべく天井３２から釣られている。格子３４，３６
は、それらの間に後に説明する清浄空気空間６０を規定
する。

格子３４は必要に応じて種々の部材から構成する。第２
図の実施例においては、格子３４は、従来のタイルまた
は繊維板材料から成る不通気性パネル４２、従来のＨＥ
ＰＡフィルタから成るエアフィルタであるＨＥＰＡフィ
ルタ４４および照明モジュール４６を含み、この照明モ
ジュールは空気流との干渉を避けるために透明な膜拡散
パネル１０から間隔を置かれている。

第２図の実施例における空気流は、第２，３図の矢印に
従い、帰還ユニット２４から作業スペースである清浄空
間５６への経路をたどる。汚れた空気は、帰還ユニット
２４から導管２６中に入り、フィルタ２８を経てファン
３０に至る。ファン３０は、流圧を増し、空気をその後
の導管中に押しやる。空気は、次いでＨＥＰＡフィルタ
４４を経て清浄空気空間６０中に拡散する。空気は、Ｈ
ＥＰＡフィルタ４４を経過し、濾過される。清浄空気
は、次いで第１の平面セクションと第２の平面セクショ
ンとの間すなわち格子３４，３６間の清浄空気空間６０
に至る。格子３６を経る空気流に対する抵抗は、種々の
膜拡散パネル１０の多孔性を制御することにより与えら
れる。こうして清浄空間５６に均一な空気流を与えるこ
とができる。

第３図はＨＥＰＡフィルタ４８が導管５０の出口に配置
されている実施例を示す。濾過された空気は、清浄空気
空間５４に吹き込まれ、在来の通気性のパネル材料から
成る第１の平面セクションすなわち格子５２を通過す
る。

第３図の実施例においては、単一のエアフィルタを使用
することができ、エアフィルタの簡単な交換が可能とな
り、天井構造に単純化が達成される。膜拡散パネル１０
は第３図の実施例において前記したと同様に動く。天井
にＨＥＰＡフィルタを備える垂直流清浄室は、一般にＨ
ＥＰＡフィルタが毎分ほぼ１００フィートの面速度で負
荷されるように、天井を横切って毎分ほぼ１００フィー
トの均一な流れを供給することが必要である。この低い
面速度は交換なしにフィルタを長期に使用することがで
きるようにする効果を有する。新しいフィルタ技術はＨ
ＥＰＡフィルタ（およびＨＥＰＡフィルタと等しい効率
を持つバッグフィルタ）を毎分５００フィートまたはそ
れ以上の面速度で作動させることを可能にする。第３図
のＨＥＰＡフィルタ４８は、同じ表面積を持つ従来の天
井用ＨＥＰＡフィルタ５個と同程度の空気を処理するよ
うに負荷することにより、この新しい技術の利点を発揮
する。ＨＥＰＡフィルタ４８は清浄空気空間５４にクラ
ス１００またはそれ以上の空気を供給する。清浄空気空
間５４は例えばテープを巻かれ、浮かされかつエポキシ
ペンキを塗布されたシートロックのような従来の建築材
料で構成することもできる。

本発明によれば、乱れなしに空気流の改善された拡散を
実現することができ、これにより経費効率のよい空気濾
過分配構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の膜拡散パネルの斜視図であり、組立状
態にある右側部と分解状態にある左側部とを示し、両側
部は共通の格子板を備える。格子板の一部分は図示され
ておらず、その縁部は破線で示されている。第２図は本発明にかかる空気濾過分配構造を採用する清
浄室の実施例を示す断面図である。第３図は本発明にかかる空気濾過分配構造を採用する清
浄室の他の実施例を示す断面図である。１０……膜拡散パネル、１２……天井パネル、１４……繊維シート、２２……清浄室２４……帰還ユニット、２６，５０……導管、２８……エアフィルタ、３０……ファン、３４……第１の平面セクション（格子）、３６……第２の平面セクション（格子）、４２……不通気性パネル、４４，４８……ＨＥＰＡフィルタ、４６……照明モジュール、５４，６０……清浄空気空間、５６……清浄空間（作業スペース）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】環境的に制御される清浄空間（５６）のた
めの空気濾過分配構造であって、前記清浄空間上方の第
１の平面セクション（３４）と、該第１の平面セクショ
ンからその下方へ隔てられかつ該第１の平面セクション
にほぼ平行な第２の平面セクション（３６）とを含み、
前記第１の平面セクションはエアフィルタ（４４）およ
び不通気性パネル（４２）を備え、前記第２の平面セク
ションは複数の膜拡散パネル（１０）を備え、各膜拡散
パネルは天井パネル（１２）と多孔性の繊維シート（１
４）とを含み、前記第１の平面セクションおよび前記第
２の平面セクションはそれらの間に清浄空気空間（６
０）を規定する、空気濾過分配構造。
【請求項２】前記膜拡散パネル（１０）は透明である、
特許請求の範囲第(1)項に記載の空気濾過分配構造。
【請求項３】前記繊維シート（１４）は連続フィラメン
トの繊維構造を有する、特許請求の範囲第(2)項に記載
の濾過分配構造。
【請求項４】前記繊維シート（１４）はポリエステル繊
維の紡績構造を有する、特許請求の範囲第(3)項に記載
の空気濾過分配構造。
【請求項５】前記第１の平面セクション（３４）は前記
清浄空間に照明を与えるために前記第１の平面セクショ
ンに取り付けられた少なくとも１つの照明モジュール
（４６）を含む、特許請求の範囲第(1)項に記載の空気
濾過分配構造。
【請求項６】前記繊維シート（１４）は前記天井パネル
（１２）に取り付けられ、該天井パネルは多数の貫通開
口を有するプラスチックパネルである、特許請求の範囲
第(3)項に記載の空気濾過分配構造。
【請求項７】前記天井パネル（１２）は格子状で、開口
を規定する実質的に平行な縦横の棒材を有する、特許請
求の範囲第(6)項に記載の空気濾過分配構造。
【請求項８】前記膜拡散パネル（１０）は前記繊維シー
ト（１４）を前記天井パネル（１２）に固定するための
保持クリップ（１６）を含む、特許請求の範囲第(1)項
に記載の空気濾過分配構造。
【請求項９】前記清浄空間（５６）に入る全ての空気は
エアフィルタ（４４，４８）を経る、特許請求の範囲第
(1)項に記載の空気濾過分配構造。
【請求項１０】床高さにおいて前記清浄空間（５６）の
側部に配置され、前記清浄空間からの空気が入り込む復
帰ユニット（２４）と、前記清浄空間の側部に配置さ
れ、下方部分に前記復帰ユニットを収容する垂直な導管
（２６）と、該導管の中央部分に配置され、空気流圧を
増すためのファン（３０）とを含み、前記エアフィルタ
（４８）は前記導管の上部に配置され、前記ファンによ
り清浄空気空間（５４）に吹き込まれる空気を濾過す
る、特許請求の範囲第(9)項に記載の空気濾過分配構
造。
【請求項１１】前記第１の平面セクション（３４）が照
明モジュール（４６）とエアフィルタ（４４）を含み、
また前記第１の平面セクションの下方に配置された前記
第２の平面セクション（３６）が空気を前記清浄空間
（５６）に均一に分配するための透明な膜拡散パネル
（１０）を含む、特許請求の範囲第(1)項に記載の空気
濾過分配構造。
【請求項１２】前記膜拡散パネル（１０）が格子状の天
井パネル（１２）に取り付けられた繊維シート（１４）
を含む、特許請求の範囲第(11)項に記載の空気濾過分配
構造。
【請求項１３】前記膜拡散パネル（１０）は、透明な天
井パネル（１２）と、該天井パネルに取り付けられた、
連続したフィラメント繊維構造を備える透明な繊維シー
ト（１４）とを含み、前記天井パネルがこれを貫通する
多数の開口を備えまた前記天井パネルがこれを経ての空
気の通過を許す少なくとも５０％の開口域を備える、特
許請求の範囲第(1)項記載の空気濾過分配構造。
【請求項１４】環境的に制御される清浄空間（５６）の
ための空気濾過分配構造であって、前記清浄空間上方の
第１の平面セクションであってエアフィルタ（４４）、
不通気性パネル（４２）および照明モジュール（４６）
を備える第１の平面セクション（３４）と、該第１の平
面セクションからその下方に隔てられかつ前記第１の平
面セクションにほぼ平行な第２の平面セクションであっ
て第１の平面セクションと第２の平面セクションとの間
に清浄空気空間（６０）を規定する第２の平面セクショ
ン（３６）とを含み、該第２の平面セクションが複数の
膜拡散パネル（１０）を含み、各膜拡散パネルが開口を
規定する実質的に平行な縦横の棒材を有する格子状を備
えた透明なプラスチック製天井パネル（１２）と多孔性
を有する連続したフィラメント紡績ポリエステル繊維構
造の繊維シート（１４）とを含む空気濾過分配構造。