JPH0778463B2 - 空気濾過装置の塵埃測定器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、クリーンルームなどに設けられる空気濾過装
置において、漏気による塵埃量を測定する塵埃測定器に
関する。

（従来の技術） 近年、半導体等を製造する精密工業やバイオテクノロジ
あるいは製薬工業などの各種の分野においては、高度の
清浄空間が必要とされており、これらの作業室は空気濾
過装置によって高度な空気清浄が行われている。

例えば、第３図に示すように、（１）は清浄化を図る作
業室であって、側壁（２）には矩形体の給気チャンバ
（３）及び排気チャンバ（４）がその前面を室内に開口
して取付けられている。該各チャンバ（3,4）には室内
側開口部に超高性能フィルタ（HEPAフィルタ）（5,6）
が設けられると共に、側面に給気口（７）及び排気口
（８）が開設されている。そして、上記吸気チャンバ
（３）の給気口（７）には給気ファン（９）を備えた給
気ダクト（10）が、上記排気チャンバ（４）の排気口
（８）には吸引手段である排気ファン（11）を備えた排
気ダクト（12）がそれぞれ連設されている。

従って、上記給気ファン（９）により外部空気を吸込
み、フィルタ（５）を通して濾過した後、室内に送り込
む一方、室内の汚染空気は排気ファン（11）により吸引
し、フィルタ（６）を通して濾過した後、室外に排出し
ている。

この空気濾過装置における各チャンバ（3,4）及びフィ
ルタ（5,6）の取付構造は塵埃の漏れ防止構造に形成さ
れており、この取付構造を第４図に示す排気側について
説明すると、排気チャンバ（４）の前端部が略Ｌ字状に
屈折形成され、この前端部と作業室（１）の側壁（２）
との間はシリコンコーキング（13）が施されて気密に保
持されている。また、上記排気チャンバ（４）内にはフ
ィルタ（６）の固定座（14）が内側に突出して固着され
る一方、上記フィルタ（６）はフィルタメディヤ（6a）
の周囲に枠体（6b）が囲繞されて形成されている。

そして、該フィルタ（６）の枠体（6b）を上記固定座
（14）と支持金具（15）とにより締付金具（16）で挾持
すると共に、該枠体（6b）と固定座（14）との間はガス
ケット（17）が介設されて気密に保持されている。これ
により塵埃の漏れを防止している。尚、（18）はパンチ
ングプレートなどの化粧板で、排気チャンバ（４）の室
内側開口を覆っている。

この空気濾過装置において、上述の如く塵埃の漏れを防
止するようにしているが、上記フィルタ（5,6）の装着
時の傷付や取付不良（例えば締付不良やガスケット（1
7）の当り面の不均一）などにより漏気が生じる場合が
ある。この漏気は目視確認が不可能であり、そのまま使
用すると、例えば、バイオハザード対策施設では、病原
菌などが大気に放出され、重大な人害事故を及ぼすこと
になる。

そこで、フィルタ（5,6）の装着時又は定期的に漏気試
験、つまり塵埃測定が行われている。この塵埃測定には
走査試験と総合効率試験とがあり、この走査試験は、雑
誌“空気清浄”第24巻第２号（社団法人日本空気清浄協
会発行）における第16頁5.5.5−（７）に開示されてい
る。

つまり、第３図に示すように、JIS−Ｚ−8901の規定に
よるDOP発生器（フタル酸ジオクチル発生器）（20）を
給気ダクト（10）の給気端に設置し、DOPを含有する汚
染空気を吸込ませる。そして、フィルタ（５）の前面を
サンプリングホース（21）で走査し、塵埃量を測定し、
漏気の有無を検出している。

しかし、この走査試験は給気側においては上述の如く可
能であるが、排気側においては排気チャンバ（４）内が
気密化されているので不可能である。従って、この排気
側においては、第４図に示すように、排気チャンバ
（４）の底面及び排気ダクト（12）にサンプリング孔
（ａ）を穿設して総合効率試験を行っている。つまり、
作業室（１）における排気チャンバ（４）の前方にDOP
発生器（20）を設置し、走査試験と同様に汚染空気を吸
込ませ、フィルタ（６）を通った排出空気を排気チャン
バ（４）内よりサンプリング孔（ａ）を介してサンプリ
ングし、塵埃量を測定して漏気の有無を検出している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した漏気現象は、第５図に示すよう
に、フィルタメディア（6a）のピンホールＨより漏気Ａ
が生じる場合の他、取付不良によるガスケット（17）周
りより漏気Ｂが生じる場合があり、特に、ピンホールＨ
の漏気Ａは極めて微細であり、上述の如くサンプリング
孔（ａ）からのサンプリングでは漏気Ａを検出できない
という問題があった。

つまり、漏気Ａは微細であるため、フィルタ（６）の下
流側では排出空気は概ね線流状態となり、塵埃が流れに
沿って排気ダクト（12）に流れ、排気チャンバ（４）の
底面におけるサンプリング孔（ａ）からでは塵埃を良好
に測定することができず、試験結果の信頼性が低いとい
う欠点があった。

そこで、信頼性の高い測定を行うため、サンプリング孔
（ａ）までに相当な助走距離を設けるか、又は排気チャ
ンバ（４）内の空気を乱すことが考えられる。ところ
が、前者のものにあっては、排気ダクト（12）からの漏
気などバックグラウンドとの区別が困難になるという問
題がある。また、後者のものにあっては、圧力損失が大
きくなるという欠点があり、いずれも採用するに難があ
る。

更にまた、上記サンプリング孔（ａ）のみのサンプリン
グでは、上述の如く漏気にはピンホールＨからのものと
ガスケット（17）からのものとがあるので、いずれの漏
気A,Bであるかが判別できないという問題があった。従
って、ピンホールＨの漏気Ａの場合、フィルタ（６）の
交換が必要であるが、ガスケット（17）の漏気Ｂの場
合、締付金具（16）の締め直しやガスケット（17）のみ
の交換により防止できるにも拘らず、フィルタ（６）を
交換することで誤って対処されるという問題があった。

本発明は、斯かる点に鑑み、排気チャンバ内の排出空気
は排気口に向って縮流する点に着目し、この排気口の前
方にて排出空気をサンプリングすることにより、漏気を
正確に検出できるとようにすると共に、フィルタのチャ
ンバ内側の外周縁部においても排出空気をサンプリング
することにより、漏気内容を判別できるようにすること
を目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明が講じた手段は、
第１図に示すように、排気チャンバ（４）に空気を濾過
するフィルタ（６）が設けられると共に排気口（８）が
開設され、該排気口（８）に吸引手段（11）を備えた排
気ダクト（12）が連接された空気濾過装置を前提として
いる。

上記排気チャンバ（４）内には中空体より成るサンプリ
ング筒（32）が上記排気口（８）に近接し且つ該排気口
（８）を縦断する状態で設けられている。更に、該サン
プリング筒（32）には空気上流側の側面にサンプリング
孔（34）が穿設されている。更に、上記サンプリング筒
（32）の一端は閉塞され、他端には室内に導出される延
長パイプ（33）が連接されている。

一方、上記排気チャンバ（４）内に中空体を環状に形成
して成るサンプリング環（42）がフィルタ（６）のチャ
ンバ（４）内側の外周縁に近接して設けられている。更
に、該サンプリング環（42）の内周面にサンプリング孔
（44）が穿設されている。加えて、上記サンプリング環
（42）には室内に導出される延長パイプ（43）が連接さ
れている。

そして、上記サンプリング筒（32）より上記排出口
（８）を通る排出空気、及び上記サンプリング環（42）
より上記フィルタ（６）のチャンバ（４）内側の外周縁
部における排出空気がそれぞれサンプリングされる構成
としている。

（作用） 上記の構成により、本発明にあっては、フィルタ（６）
を通り、排出口（８）に向って線流状態で流れ、該排出
口（８）で縮流する排出空気をサンプリング筒（32）で
サンプリングする。そして、このサンプリング空気より
塵埃量を測定し、漏気を検出する。

従って、フィルタ（６）よりの漏気は排出空気と共に排
出口（６）に向って流れるので、サンプリング筒（32）
によってその漏気を確実に検出でき、信頼性の高い検出
を行うことができる。

また、フィルタ（６）周縁部の排出空気がサンプリング
環（42）よりサンプリングされ、塵埃量を測定するの
で、このフィルタ（６）周縁部の漏気のみを別個に検出
できることになる。

従って、サンプリング筒（32）とサンプリング環（42）
とにより漏気原因を判別できるから、漏気原因に対応し
てフィルタ（６）の交換等を正確に行うことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。尚、各種作業室（１）に設けられる空気濾過装置に
ついては既述しているので（第３図及び第４図参照）、
その詳細な説明は省略する。

第１図に示すように、（31）は排気口（８）を通る排出
空気をサンプリングする塵埃の第１検出手段、（41）は
超高性能フィルタ（HEPAフィルタ）（６）の内側周縁部
の排出空気をサンプリングする塵埃の第２検出手段であ
る。

上記第１検出手段（31）は、第２図に拡大して示すよう
に、サンプリング筒（32）の下端に延長パイプ（33）が
連接されて成り、該サンプリング筒（32）は真直ぐな円
筒状の中空体で形成されている。更に、該サンプリング
筒（32）は、上端面が閉塞されており、該排気チャンバ
（４）内において、排気口（８）の前方（空気上流側）
に近接して設けられると共に、該排気口（８）のほぼ中
央部を上下に縦断する状態で設けられている。

そして、上記サンプリング筒（32）は、排出空気が排気
口（８）で縮流するので、該排気口（８）の上下長さよ
りやや短く形成され、排出空気の上流側である前面には
複数個（図面では４個）の円形サンプリング孔（34）が
上下方向に並列に穿設され、上記排気口（８）を通る排
出空気の一部がサンプリング孔（34）よりサンプリング
筒（32）内に流入するように構成されている。

また、上記延長パイプ（33）は、上端にて上記サンプリ
ング筒（32）内に連通しており、下端がフィルタ（６）
の側方を通り、前記排気チャンバ（４）の前面開口に位
置し、作業室（１）内に導出されている。そして、該延
長パイプ（33）の室内端は、図示しない測定器本体の接
続端（35）と成っており、通常プラグで閉塞されてい
る。

一方、上記第２検出手段（41）は、サンプリング環（4
2）に延長パイプ（43）が連接されて成り、該サンプリ
ング環（42）は第４図に示すフィルタ（６）の固定座
（14）を兼用している。該サンプリング環（42）は、横
長な角筒状の中空体を排気チャンバ（４）の内側面に沿
った環状に形成され、外周面が排気チャンバ（４）の内
側面に気密に固着され、内周面がフィルタ枠体（6b）の
内周縁に位置している。

そして、上記サンプリング環（42）にはフィルタ（６）
がガスケット（17）を介して枠体（6b）にて気密に連接
され、該サンプリング環（42）がフィルタ（６）のチャ
ンバ（４）内側の外周縁に近接して設けられている。更
に、上記サンプリング環（42）の内周面には複数個のサ
ンプリング孔（44）が周回状に穿設されており、上記フ
ィルタ（６）のチャンバ（４）内側の周縁部における排
出空気がサンプリング孔（44）を介してサンプリング環
（42）内に流入するように構成されている。

また、上記延長パイプ（43）は、上端にて上記サンプリ
ング環（42）内に連通しており、下端がフィルタ（６）
の側方を通り、前記排気チャンバ（４）の前面開口に位
置し、作業室（１）内に導出されている。そして、上記
第１検出手段（31）と同様に該延長パイプ（43）の室内
端は、図示しない測定器本体の接続端（45）と成ってお
り、通常プラグで閉塞されている。

尚、上記第１検出手段（31）の延長パイプ（33）は第２
検出手段（41）のサンプリング環（42）を貫通して延長
されており、該サンプリング環（42）と延長パイプ（3
3）との間はシリコンコーキング等のシール材（36）で
気密処理されている。更に、上記サンプリング環（42）
と延長パイプ（43）との間もシール材（46）で気密処理
されている。

また、上記フィルタ（６）は第４図と同様に支持金具
（15）と締付金具（16）とでサンプリング環（42）に取
付けられ、上記排気チャンバ（４）の前面は化粧板（1
8）で覆われる。

次に、上記排気チャンバ（４）内の塵埃測定動作につい
て説明する。

先ず、従来の塵埃測定と同様に、第３図に示すように、
排気チャンバ（６）の前方にDOP発生器（20）を設置
し、DOPを含有する汚染空気を排気チャンバ（６）に吸
込ませる。そして、汚染空気は超高性能フィルタ（６）
を通り、濾過されることになる。その際、第５図に示す
ように、フィルタメディア（6a）にピンホールＨがある
と、漏気Ａが生じて塵埃が排出されることになり、ま
た、フィルタ（６）の取付不良やガスケット（17）の当
り面に不均一があると、フィルタ（６）の外周縁より漏
気Ｂが生じて塵埃が排出されることになる。

そこで、第１及び第２検出手段（31）及び（41）の各延
長パイプ（33）及び（43）に図示しない測定器本体を接
続し、排気チャンバ（６）内の排出空気をサンプリング
する。この排出空気はフィルタ（６）を通過した後、排
気口（８）に向ってほぼ線流状態で流れ、排気口（８）
近傍で縮流して排気ダクト（12）に流入することにな
る。そして、漏気A,Bによる塵埃はこの排出空気と共に
流れ、この塵埃を含む排出空気の一部が排気口（８）の
前方にてサンプリング孔（34）よりサンプリング筒（3
2）に流入する。この排出空気を延長パイプ（33）を介
して測定器本体に導き、塵埃量を検出する。この検出に
よって漏気A,Bが検出されることになる。

また、フィルタ（６）周縁部の排出空気は第２検出手段
（41）のサンプリング環（42）にもサンプリング孔（4
4）を介して流入することになる。そして、この排出空
気を延長パイプ（43）を介して測定器本体に導き、塵埃
量を検出し、フィルタ（６）周縁部の漏気Ｂが検出され
ることになる。

従って、フィルタ（６）のピンホールＨから生じる微細
な漏気Ａであっても排気口（８）に向って線流状態で流
れて縮流されるので、サンプリング筒（31）がこの漏気
Ａを確実に検出することになり、信頼性の高い測定を行
うことができる。

また、第２検出手段（41）のサンプリング環（42）でフ
ィルタ（６）周縁部の漏気Ｂを別個に検出するので、フ
ィルタ（６）自体の漏気Ａか、ガスケット（17）等によ
る漏気Ｂかを判別することができるので、不要なフィル
タ（６）交換を防止することができる。

尚、上記実施例において、サンプリング筒（32）は円筒
としたが、角筒などでもよく、また、サンプリング環
（42）は角筒の他に円筒などでもよく且つフィルタ
（６）の固定座（17）を兼用させる必要はない。

また、サンプリング孔（34,44）は１本のスリット等で
あってもよい。

（発明の効果） 以上のように、本発明の空気濾過装置の塵埃測定器によ
れば、サンプリング筒を排気口に近接して設け、該排気
口を通る排出空気をサンプリングするようにしたため
に、線流状態で縮流した排出空気をサンプリングするこ
とになるので、漏気が確実にサンプリングされることに
なり、信頼性の高い測定を行うことができ、フィルタ交
換を正確に行うことができる。

また、フィルタを取付けた状態で室内より塵埃測定が行
えるから、簡易に測定を行うことができる。

また、サンプリング環でフィルタのチャンバ内側の外周
縁部における排出空気をもサンプリングし、塵埃量を測
定するようにしたために、フィルタ周縁部の漏気、つま
りフィルタの取付不良等による漏気を別個に検出するこ
とができる。従って、上記サンプリング筒とサンプリン
グ環とによりピンホールなどフィルタ自体の漏気か、フ
ィルタ取付不良の漏気かを判別できるから、漏気原因を
確実に判別することができる。よって、漏気原因に対応
してフィルタの交換等を正確に行うことができ、取付不
良の漏気の際には無用なフィルタ交換を防止できること
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示し、第１図は
排気チャンバ内を示す縦断面図、第２図はサンプリング
筒の斜視図である。第３図は空気濾過装置の概略図であ
る。第４図は従来の排気チャンバ内を示す縦断面図、第
５図は漏気現象を示す同一部省略縦断面図である。 （１）……作業室、（３）……給気チャンバ、（４）…
…排気チャンバ、（５），（６）……フィルタ、（８）
……排気口、（11）……排気ファン、（12）……排気ダ
クト、（17）……ガスケット、（31）……第１検出手
段、（32）……サンプリング筒、（33）……延長パイ
プ、（34）……サンプリング孔、（41）……第２検出手
段、（42）……サンプリング環、（43）……延長パイ
プ、（44）……サンプリング孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前面が室内に開口する排気チャンバ（４）
   と、該チャンバ（４）の室内側開口部に周縁部が排気チ
   ャンバ（４）に気密に連接されて取付けられるフィルタ
   （６）と、上記排気チャンバ（４）に形成され、排気ダ
   クト（12）が連接される排気口（８）と、該排気ダクト
   （12）に設けられて室内空気を吸引する吸引手段（11）
   とを備え、室内空気を上記フィルタ（６）を通して濾過
   し、上記排気ダクト（12）を介して排出するようにした
   空気濾過装置において、 上記排気チャンバ（４）内に中空体より成るサンプリン
   グ筒（32）が上記排気口（８）に近接し且つ該排気口
   （８）を縦断する状態で設けられ、該サンプリング筒
   （32）には空気上流側の側面にサンプリング孔（34）が
   穿設されると共に、上記サンプリング孔（32）の一端は
   閉塞され、他端には室内に導出される延長パイプ（33）
   が連接される一方、上記排気チャンバ（４）の室内側開
   口部に中空体を環状に形成して成るサンプリング環（4
   2）が上記フィルタ（６）のチャンバ（４）内側の外周
   縁に近接して設けられ、該サンプリング環（42）の内周
   面にサンプリング孔（44）が穿設されると共に、上記サ
   ンプリング環（42）には室内に導出される延長パイプ
   （43）が連接され、上記サンプリング筒（32）より上記
   排出口（８）を通る排出空気、および上記サンプリング
   環（42）より上記フィルタ（６）のチャンバ（４）内側
   の外周縁部における排出空気がそれぞれサンプリングさ
   れることを特徴とする空気濾過装置の塵埃測定器。