JP2583720Y2 - クリーンエアシステム用風量調整板 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、主に電子機器・精密機
器・薬品・食品等の諸産業や研究所などにおけるクリー
ンルーム・クリーンベンチ・エアシャワー室等の清浄空
間を作るクリーンエアシステムに利用される風量調整板
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体製造工場等では、高い製
品歩留まりの達成のために、作業空間に浮遊する塵埃を
出来るだけ少なくするクリーンルームの使用が一般化さ
れている。このクリーンルームは、室内全体を無塵化す
るもので、天井面に取付けた高性能フィルタ（ＨＥＰ
Ａ）から床面に向かって一様な速度で清浄な気流を供給
する垂直層流型（ダウンフロー方式）と、側壁面に取付
けた高性能フィルタから対向壁面に向かって一様な速度
で清浄な気流を供給する水平層流型（クロスフロー方
式）とがある。

【０００３】また、そうしたクリーンルーム内で局所的
に更に高い空気清浄環境を得る手段として、クリーンベ
ンチ（無塵作業台空間）が使用されている。これも基本
的にはクリーンルームと同様で、上部の高性能フィルタ
（ＨＥＰＡ）から一様な速度で清浄な気流を供給する垂
直層流型（ダウンフロー方式）が一般的で、しかもこの
クリーンベンチでは前面部に外気と遮断して外部塵埃の
巻き込みを防止するエアカーテンを設けているものが多
い。

【０００４】このようなクリーンルームやクリーンベン
チ等のクリーンエアシステムでは、清浄空間の高い空気
清浄度を維持するために、高性能フィルタを用い浮遊塵
埃を出来るだけ除去した清浄な空気を供給することが必
要であると共に、その気流の乱れ（乱流や渦流）の発生
を少なくすること、即ち前述の垂直層流や水平層流と言
った如く気流を層流状態にすることが必要である。

【０００５】つまり、高性能フィルタを通して供給され
る清浄空気流に部分的に風速（単位時間当たりの風量）
の差があると、乱流や渦流を発生し易く、これに伴い清
浄空間内部にて均一な風量の層流が得られず、デッドエ
リアが生じて浮遊塵埃その他の物質の迅速な流出除去が
出来ないと共に、内部の装置類に付着している塵埃を巻
き上げて、清浄空間の清浄度の低下を来す。

【０００６】そこで、一般的には、高性能フィルタの下
流側の通風部である吹出し面等に、多数の通気孔を穿設
した有孔板（パンチングメタル）や金網或いはメッシュ
等の風量調整板を設置し、この風量調整板を通して清浄
空気を清浄空間に出来るだけ均一な風量分布で吹き出し
て層流を得るようにしている。

【０００７】しかしながら、有孔板や金網或いはメッシ
ュ等の風量調整板は、全面に亘り均一な開口率を持つも
のがほとんどで、こうした風量調整板を設置しても、整
流板的な役目をなすだけで、清浄空間への均一な吹出し
風量分布が得られない場合が多い。例えば、高性能フィ
ルタは送風機からの偏流により部分的に吹出し風量が異
なると共に、その高性能フィルタの周囲枠材の付近に大
きなデットスペースが発生する。また、高性能フィルタ
は偏平箱状枠内に濾布が波形状（ジグザグ状）に折り曲
げて収納されているので、その濾布の山谷によって吹出
し風量にバラツキがある。こうした要因から従来の有孔
板や金網或いはメッシュ等の風量調整板を一枚設置して
も、清浄空間への吹出し風量を均一化するなど所要の風
量分布パターンを得ることができない。

【０００８】そこで、その対策として、例えば、特開昭
６０−１４４５４４号公報に示されている如く、段階的
に内径が小さくなる通気孔を穿設した風量調整板を設置
したり、特開昭６１−２１３５４１号公報に示されてい
る如く、互いに開口率が大小異なる２種類のメッシュ状
風量調整板を並列的に設置したり、特開昭６３−１７６
９４３号公報に示されている如く、開口率を大小変化さ
せた有孔板を２枚直列的に設置したり、特開昭６３−２
５１７４１号公報に示されている如く抵抗板を設置した
りして、高性能フィルタから清浄空間に吹出す風量を均
一化するなど所要の風量分布パターンに調整している。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】ところで、前述の如く
部分的に内径が大小各種異なる通気孔を穿設した風量調
整板は、その孔開け作業に非常に手間がかかり製作難で
コスト高を招く。また、開口率が異なる２種類のメッシ
ュ或いは有孔板を設置したり抵抗板を設置することは、
設置枚数が増えてコスト高を招く上に設置スペースを多
く取り、且つ微妙な風量調整ができないなどの問題があ
った。

【００１０】本考案は前記事情に鑑みなされ、その目的
とするところは、製作が非常に簡単で、且つ通風部に複
数枚設置しなくとも、通風部の各種状況に応じ所要の風
量分布パターンを自由に得ることができて、クリーンル
ーム・クリーンベンチ・エアシャワー室等の清浄空間を
作るクリーンエアシステムに非常に有効で且つ安価で経
済的な風量調整板を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段と作用】第１の考案のクリ
ーンエアシステム用風量調整板は、前記目的を達成する
ために、９０〜４８０メッシュの網状体に樹脂を塗布す
るとともに、この樹脂の単位面積当たりの付着密度を部
分的に異ならせ、前記樹脂の付着密度が大きい小開口率
部と、前記樹脂の付着密度が小さい大開口率部とを、所
要の風量分布パターンに合わせて形成したことを特徴と
する。

【００１２】こうした構成の風量調整板であれば、面倒
な孔開け加工が不要で、且つ複数枚併用する必要もな
く、製作並びに通風部への設置が楽で、コストの低減が
図れるようになると共に、各種通風部の状況に応じ所要
の最適風量分布パターンが得られ、高性能フィルタから
の清浄空気のクリーンルームやクリーンベンチへの吹出
し風量分布を均一化したり、局部的にエアカーテンを作
ったり、高性能フィルタへの送風機からの空気偏流を補
正したりするのに大いに役立つようになる。

【００１３】第２の考案のクリーンエアシステム用風量
調整板は、前記目的を達成するために、９０〜４８０メ
ッシュの網状体に紫外線硬化樹脂を塗布するとともに、
その塗布樹脂層を露光・現像処理により部分的に除去し
て前記樹脂の単位面積当たりの付着密度を部分的に異な
らせ、前記樹脂の付着密度が大きい小開口率部と、前記
樹脂の付着密度が小さい大開口率部とを、所要の風量分
布パターンに合わせて形成したことを特徴とする。

【００１４】こうした構成の風量調整板であれば、前述
の第１の考案のものより更に製作が楽で、しかも各種通
風部の状況に応じ所要の最適風量分布パターンが一層自
由に且つきめ細かに得られるようになる。

【００１５】

【実施例】以下、本考案のクリーンエアシステム用風量
調整板の第１の実施例を図１乃至図３により説明する。
なお、ここでは垂直層流型のクリーンベンチに適用した
例を示す。

【００１６】まず、図３において、図中１はクリーンベ
ンチを示す。このクリーンベンチ１は前面を開放したボ
ックス形状をなし、内部に作業台空間（清浄空間）２を
構成している。このクリーンベンチ１の天井部に複数個
の高性能フィルタ（ＨＥＰＡ）３が並列状態で水平に配
設されていると共に、このフィルタ３より上側の天井送
風空間部４の後方に送風機５が設置されている。この送
風機５から天井送風空間４内に圧送される空気がフィル
タ３を通して清浄化されながら、その下側の吹出口６よ
り作業台空間２に垂直気流として吹出されるようになっ
ている。

【００１７】前記天井送風空間部４内部には、送風機５
から各高性能フィルタ３への気流の偏流を少なくするた
めの一枚の風量調整板７が該高性能フィルタ３の上面に
配して略水平に張設されている。

【００１８】また、前記高性能フィルタ３の下側の吹出
口６には、作業台空間２内に均一な風量分布パターンの
垂直層流Ａを得るために、該高性能フィルタ３の固有の
風速バラツキの補正と、各高性能フィルタ３相互の周囲
枠材の真下付近の気流デットスペースの発生防止を図
り、しかも作業台空間２の前面部に高速エアカーテン流
Ｂを生成するために、一枚の風量調整板８が張設されて
いる。更にその下側に格子状の整流板９が設置されてい
る。

【００１９】なお、前記クリーンベンチ１内の作業台空
間２の底部（床部）には、該作業台空間２内の垂直層流
Ａをそのまま乱さず吸込むルーバーの如き格子状の整流
板を配した吸込口１０が設けられている。その吸込口１
０の下側には吸込チャンバー１１が設けられ、この後部
に連通して循環ダクト１２が設けられている。この循環
ダクト１２を介し空気が前記送風機５に吸引されて再び
天井送風空間部４内へ圧送されるようになっている。

【００２０】ここで、前述した高性能フィルタ３の下流
側の通風部に配する風量調整板８は、図１及び図２に示
す如く、ＳＵＳ金網或いはナイロンメッシュ等からなる
９０〜４８０メッシュの一枚の網状体２０に樹脂２１を
塗布するとともに、この樹脂２１の単位面積当たりの付
着密度を部分的に異ならせて、前記樹脂２１の付着密度
が大きい小開口率部と、前記樹脂２１の付着密度が小さ
い大開口率部とを、所要の風量分布パターンに合わせて
形成したものである。

【００２１】この風量調整板８は、前記網状体２０に塗
布する樹脂２１に紫外線硬化樹脂を用い、前記網状体２
０にその全面にわたり紫外線硬化樹脂２１を塗布してこ
の樹脂２１により前記網状体２０の全ての孔を閉塞し、
その塗布樹脂層を露光・現像処理により所要の風量分布
パターンに合わせて部分的に除去することにより製作さ
れたものであり、したがって、この風量調整板８は、容
易に製作することができるとともに、その開口孔の大き
さ（内径）や孔相互間隔を０．１５mm以上の寸法で任意
に精度良く形成できるため、開口率の変化パターン（小
開口率部と大開口率部の分布パターン）をよりきめ細か
に設定することができる。

【００２２】この風量調整板８の開口率の変化パターン
は次のように設定する。まず、高性能フィルタ３に固有
の風速バラツキ、即ち図１及び図２に示す如く波形状
（ジグザグ状）に折り曲げて配される濾布３１の山部３
１ａと谷部３１ｂとでの吹出し風量の大小差を補正する
ため、前記濾布３１の吹き出し風量の大きい山部３１ａ
と対向する付近８ａの開口率は小さく（単位面積当たり
の付着樹脂密度を大きく）設定し、吹き出し風量の小さ
い谷部３１ｂと対向する付近８ｂの開口率は大きく（単
位面積当たりの付着樹脂密度を小さく）設定する。

【００２３】また、どうしても各高性能フィルタ３の中
央が周囲より吹き出し風量が大きいので、その吹き出し
風量が大きい領域と対向する中央付近８ｃの開口率は小
さく（単位面積当たりの付着樹脂密度を大きく）設定す
る。更に、各高性能フィルタ３相互の周囲枠材３２（図
３参照）の真下付近に気流デットスペースが発生するの
で、これを防止すべく、該周囲枠材３２の真下付近８ｄ
の開口率は大きく（単位面積当たりの付着樹脂密度を小
さく）設定する。

【００２４】このように風量調整板８の開口率の変化パ
ターンを設定すれば、高性能フィルタ３に固有の風速バ
ラツキ及びその中央と周囲の吹き出し風量差を前記風量
調整板８により補正し、作業台空間２内に、均一な風量
分布パターンの垂直層流Ａを得ることができる。なお、
上述したように、網状体２０に塗布する樹脂２１に紫外
線硬化樹脂を用いた風量調整板８は、その開口孔の大き
さ（内径）や孔相互間隔を０．１５mm以上の寸法で任意
に精度良く形成できるため、開口率の変化パターンを、
高性能フィルタ３に固有の風速バラツキに応じてきめ細
かに設定することができ、したがって、通風部の状況に
応じて、所要の風量分布パターンを、一層自由に且つき
め細かに得ることができる。

【００２５】また、前記一枚の風量調整板８の同一吹き
出し面上で作業台空間２の前面部に高速エアカーテン流
Ｂを生成するために、その風量調整板８の前端縁部８ｅ
は適当幅で左右連続的に亘り開口率が最大（樹脂２１が
無い状態）に設定されている。しかも、その高速エアカ
ーテン流Ｂが作業台空間２内の垂直層流Ａを乱さずに作
業台空間２の内外の空気の流通を完全に遮断するよう
に、図３に示す如く該高速エアカーテン流Ｂから作業台
空間２内方に行くに従い徐々に低速となる流速勾配を持
つべく、風量調整板８は前端縁部８ｅの最大開口率部分
から徐々に開口率が小さくなる状態に設定されている。

【００２６】前記高性能フィルタ３の上流側の通風部に
配する風量調整板７は、基本的には前述の風量調整板８
と同様なものであり、９０〜４８０メッシュの網状体に
樹脂を塗布するとともに、この樹脂の単位面積当たりの
付着密度を部分的に異ならせて、前記樹脂の付着密度が
大きい小開口率部と、前記樹脂の付着密度が小さい大開
口率部とを、所要の風量分布パターンに合わせて形成し
たものである。

【００２７】つまり、この風量調整板７は、送風機５か
ら各高性能フィルタ３への気流の偏流を少なくするため
に、その開口率の変化パターンを、前記送風機５からの
距離や角度等に応じて設定するとともに、高性能フィル
タ３の濾布３１の波形方向と直交する方向に気流を振り
分けるべく、該濾布３１の山部３１ａの稜線と直交する
方向に複数本の筋状に開口率の小さい部分を形成して、
各高性能フィルタ３の濾布３１の各部に対し気流を出来
るだけ一様に通せるようにしたものである。

【００２８】こうした構成の風量調整板７，８を用いた
クリーンベンチ１であれば、各風量調整板７，８の面倒
な孔開け加工が不要で、且つ複数枚併用する必要もな
く、製作並びに通風部への設置が楽で、コストの低減が
図れるようになると共に、各種通風部の状況に応じ所要
の最適風量分布パターンが自由に且つきめ細かに得られ
る。

【００２９】これにて、前述の如く風量調整板７により
送風機５からの空気偏流を補正し、各高性能フィルタ３
に一様に気流を流せるようになると共に、その各高性能
フィルタ３から作業台空間２内への吹出し風量分布を一
枚の風量調整板８により均一化できる。つまり、高性能
フィルタ３の固有の風速バラツキや各高性能フィルタ３
相互の周囲枠材３２の真下付近の気流デットスペースの
発生を風量調整板８により最小に抑えて、作業台空間２
内への吹出し風量分布を均一化し、その作業台空間２内
略全域に理想的な垂直層流Ａが得られるようになる。

【００３０】しかも、その一枚の風量調整板８により、
垂直層流Ａと同一吹出し面上にて、作業台空間２の前面
部に内外空気の流通を遮断する高速エアカーテン流Ｂが
得られると共に、その高速エアカーテン流Ｂが流速勾配
を持ち、作業台空間２内の垂直層流Ａを乱すような悪影
響を防止できるようになる。

【００３１】こうした風量調整板７，８はクリーンルー
ムの天井等の高性能フィルタの上流側と下流側とにも前
述と略同様に設置利用可能で、均一な層流効果を得るの
に大いに効果的となると共に、クリーンルーム内に局部
的に吹出し速度勾配を持たせた所要の気流分布を確保す
ると言ったことも自由にでき、更にその気流分布のみな
らず高性能フィルタの吹出し有効面積を拡張することも
できるようになる。

【００３２】図４及び図５は、エアシャワー室における
吹出ノズル（パンカルーバー）に適応した風量調整板３
０を例示するもので、この風量調整板３０は、前述した
風量調整板７，８と同様に、金網等からなる９０〜４８
０メッシュの一枚の網状体３１に樹脂３２を塗布すると
ともに、この樹脂３２の単位面積当たりの付着密度を部
分的に異ならせて、前記樹脂３２の付着密度が大きい小
開口率部と、前記樹脂３２の付着密度が小さい大開口率
部とを、所要の風量分布パターンに合わせて形成したも
のである。なお、この風量調整板３０も、前記網状体３
１にその全面にわたり紫外線硬化樹脂３２を塗布し、そ
の塗布樹脂層を露光・現像処理により所要の風量分布パ
ターンに合わせて部分的に除去することにより製作され
たものである。

【００３３】そしてこの例では、風量調整板３０の開口
率の変化パターンを、図４に示す如く、同心円的な大小
複数の円環状の吹出部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ
と、それ以外の遮蔽部３０ｅを形成し、その円環状の吹
出部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄを樹脂を除去した
メッシュのみの部分とするとともに、中央寄りの吹出部
３０ａの開口幅を最も広くし、それから外周の吹出部３
０ｂ，３０ｃ，３０ｄに向かうのに従い順次段階的に開
口幅を狭くしたパターンに設定している。

【００３４】こうした風量調整板３０をエアシャワー室
における吹出ノズルに設置利用した状態を図５に示す。
従来の一点吹出構造のパンカルーバーでは、吹出し後の
気流が周囲気流を大量に巻き込んで流速減衰が大きく、
無駄な送風動力を必要としていたなどの問題があった
が、この風量調整板３０では中央寄りの吹出部３０ａの
開口幅が最も広く、ここからの清浄空気の吹出し風量が
大で、これから外周の吹出部３０ｂ，３０ｃ，３０ｄに
行くに従い順次段階的に開口幅が狭くなって吹出し風量
が小さくなると言った具合に吹出し速度勾配を持つの
で、周囲の誘引気流巻込みが最小となり、中央付近の流
速減衰が少なくエアシャワーの到達距離の延伸が図れ、
従来以上の除塵効果が期待できるようになる。また、こ
の風量調整板３０を用いることで、従来のパンカルーバ
ーのように凹凸がなく、吹出し面がフラットになるの
で、埃溜まりが少なく、エアシャワー室内の清浄化に有
利となる。更には従来のパンカルーバーよりも、この風
量調整板３０の方が安価で設備日の低減が図れるように
なる。

【００３５】なお、本発明は前述の実施例のみに限定さ
れることなく、例えば前述のクリーンベンチやクリーン
ルーム並びにエアシャワー室への適用以外にも、特開昭
６１−１７１５１８号公報に示されているワーククリー
ン搬送装置の超高性能フィルタの下流側に本考案の風量
調整板を設置して、クロスコンタミの要因となる気流の
乱れを防止するようにしても良い。

【００３６】また、紫外線硬化樹脂以外の樹脂を用いて
も可であり、この場合、露光・現像処理の代わりに、予
め所要の風量分布パターンに合わせて作成したパターン
紙などを網状体に載せ、その上から樹脂を塗布して、部
分的に該網状体の孔を閉塞することで、簡単に所要の風
量分布パターンに合わせて部分的に開口率を大小変化さ
せ得ることができる。

【００３７】

【考案の効果】第１の考案のクリーンエアシステム用風
量調整板は、９０〜４８０メッシュの網状体に樹脂を塗
布するとともに、この樹脂の単位面積当たりの付着密度
を部分的に異ならせ、前記樹脂の付着密度が大きい小開
口率部と、前記樹脂の付着密度が小さい大開口率部と
を、所要の風量分布パターンに合わせて形成したもので
あるため、その製作が非常に簡単であり、且つ通風部に
複数枚設置しなくとも、通風部の各種状況に応じ所要の
風量分布パターンを自由に得ることができ、したがっ
て、クリーンルーム・クリーンベンチ・エアシャワー室
等の清浄空間を作るクリーンエアシステムに非常に有効
に適用でき、且つ安価で経済的効果も得られる。また、
第２の考案のクリーンエアシステム用風量調整板は、９
０〜４８０メッシュの網状体に紫外線硬化樹脂を塗布す
るとともに、その塗布樹脂層を露光・現像処理により部
分的に除去して前記樹脂の単位面積当たりの付着密度を
部分的に異ならせ、前記樹脂の付着密度が大きい小開口
率部と、前記樹脂の付着密度が小さい大開口率部とを、
所要の風量分布パターンに合わせて形成したものである
ため、前記第１の考案のものと同様な効果が得られると
ともに、更に製作が楽で、しかも各種通風部の状況に応
じ所要の最適風量分布パターンを一層自由に且つきめ細
かに得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のクリーンエアシステム用風量調整板の
一実施例を示す一部分の平面図。

【図２】同上実施例の風量調整板と高性能フィルタとの
配置関係を示す部分断面図。

【図３】同上実施例の風量調整板をクリーンベンチに適
用した状態の全体の概略的構成を示す断面図。

【図４】本考案のクリーンエアシステム用風量調整板を
エアシャワー室における吹出ノズルに適用した実施例を
示す正面図。

【図５】同上実施例の断面図。

【符号の説明】

３…高性能フィルタ、５…送風機、７，８…風量調整
板、２０，３１…網状体、２１，３２…樹脂（紫外線硬
化樹脂）。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 クリーンエアシステムの通風部に設置さ
   れる風量調整板であって、９０〜４８０メッシュの網状
   体に樹脂を塗布するとともに、この樹脂の単位面積当た
   りの付着密度を部分的に異ならせ、前記樹脂の付着密度
   が大きい小開口率部と、前記樹脂の付着密度が小さい大
   開口率部とを、所要の風量分布パターンに合わせて形成
   したことを特徴とするクリーンエアシステム用風量調整
   板。
2. 【請求項２】 クリーンエアシステムの通風部に設置さ
   れる風量調整板であって、９０〜４８０メッシュの網状
   体に紫外線硬化樹脂を塗布するとともに、その塗布樹脂
   層を露光・現像処理により部分的に除去して前記樹脂の
   単位面積当たりの付着密度を部分的に異ならせ、前記樹
   脂の付着密度が大きい小開口率部と、前記樹脂の付着密
   度が小さい大開口率部とを、所要の風量分布パターンに
   合わせて形成したことを特徴とするクリーンエアシステ
   ム用風量調整板。