JP5808986B2 - 空気吹き出し装置 - Google Patents

Description

この発明は、プッシュ型やプッシュ‐プッシュ型、プッシュ‐プル型等の換気装置において使用可能な空気吹き出し装置に関し、より詳しくは空気吹き出し面の吹き出し面積を縮小して使用することが可能な前記装置に関する。

従来、局所的な作業空間の空気清浄度を向上させるために使用するクリーンベンチや局所的な作業空間において発生する有害物質をその作業空間や周辺の空間に拡散させることなく捕集するために使用するプッシュ・プル型換気装置は公知である。また、このクリーンベンチや換気装置に使用することのできる空気の吹き出し装置も公知である。

たとえば、特開２００３−４２８７号公報（Ｐ２００３−４２８７Ａ、特許文献１）に記載の一様流吹き出し装置は、中空の箱体の前面側に空気吹き出し面を有する。空気吹き出し面の後方には、複数の分配板が設けられている。この装置に流入した空気は、分配板の間を通り抜けた後に空気吹き出し面から一様空気流となって吹き出される。

特開２００８−７５９４５号公報（Ｐ２００８−７５９４５Ａ、特許文献２）に記載の局所清浄化装置は、クリーンルーム内を局所的に清浄化するために使用するもので、空気の吹出ユニットが搭載された吹出装置と、空気の吸込ユニットが搭載された吸込装置とを備えている。これら両装置は、清浄化すべきクリーンルーム内の局所を挟むように配置される。

また、特開２００８−２７５２６６号公報（Ｐ２００８−２７５２６６Ａ、特許文献３）に記載された局所空気清浄化装置では、清浄化された空気の一様流を吹き出すことのできる一対のプッシュフードがその空気を吹き出すための空気流開口面を対向させるようにして使用される。すなわち、一対のプッシュフードは、それぞれからの空気流が衝突するような状態で使用される。

特開２００３−４２８７号公報 特開２００８−７５９４５号公報 特開２００８−２７５２６６号公報

これら従来の装置は、面積が一定の吹き出し面から空気を吹き出すものであるから、作業者が必要とする作業空間に比べて吹き出し面の面積が過大であるということがある。また、その結果として、その装置では、作業空間に向かって過剰量の空気を吹き出すことによって電力を無駄に消費するということもある。

そこで、この発明では、吹き出し装置をその吹き出し面の面積を縮小した状態でも使用することができるように、従来の吹き出し装置に改良を加えることを課題にしている。

前記課題を解決するために、この発明が対象とするのは、上流側から下流側に向かう空気の流路に送風部と整流機構部とが順に設けられ、前記送風部を出て前記整流機構部に流入した前記空気を清浄化して前記整流機構部の下流側に向かって吹き出すことが可能な空気吹き出し装置である。

また、この発明が特徴とするところは、次のとおりである。すなわち、前記空気吹き出し装置は、互いに直交する前後方向と幅方向と上下方向とを有していて、前記前後方向が前記下流側を前方とし前記上流側を後方とする方向であり、前記整流機構部の下流側には、前記前後方向に貫通する多数の通気孔を有する空気吹き出し面が形成され、前記整流機構部において、前記空気吹き出し面へ向かう空気の流路は、前記幅方向と前記上下方向とのうちの少なくとも一方向において複数の区画に区分されており、前記整流機構部と前記吹き出し面との間には、前記区画の一つずつに対応するように複数の風速センサがセットされ、前記整流機構部には、その上流側に前記区画の一つずつに対応して開閉可能なシャッタが設けられていて、前記シャッタが開くと前記シャッタに対応した前記区画において前記空気が前記整流機構部へ流入して前記吹き出し面からの吹き出しが可能となり、前記シャッタが閉じると前記シャッタに対応した前記区画において前記整流機構部への前記空気の流入が止まり、前記送風部および前記整流機構部の少なくとも一方において、前記シャッタが開いている前記区画において前記風速センサが検出する風速を所要の範囲内におさめるとともに、前記シャッタが開いている前記区画の風速がそれぞれ等しくなるように前記空気の前記整流機構部への流入量を制御することにより、前記空気吹き出し面の下流側に一様空気流を吹き出してクリーンゾーンを形成する。

この発明の実施態様の一つにおいて、前記送風部におけるファンの回転数を変化させることによって前記流入量を制御する。

この発明の実施態様の一つにおいて、前記シャッタの開度を変化させることによって前記流入量を制御する。

この発明の実施態様の一つにおいて、前記風速センサが検出する風速に基づいて前記区画それぞれにおける前記シャッタの開度を制御可能である。

この発明の実施態様の一つにおいて、前記シャッタが開いている前記区画それぞれの前記風速センサが検出する風速の平均値を０．２−２ｍ／ｓｅｃの範囲におさめるように前記送風量を制御する。

この発明の実施態様の一つにおいて、前記空気吹き出し装置はＨＥＰＡフィルタを内蔵するものである。

この発明に係る空気吹き出し装置は、整流機構部が複数の区画に区分されていて、区画のそれぞれをシャッタによって閉じることができる。それゆえ、作業空間の幅方向や上下方向の寸法に見合うように吹き出し装置の区画を選択してその区画のシャッタを開き、選択しない区画についてはシャッタを閉じることによって、この装置における空気吹き出し面の面積をその面積の全体に対して縮小することができる。吹き出し面の面積を縮小して使用するときの空気吹き出し装置では、全てのシャッタを開いて使用する場合の空気吹き出し装置に比べて、送風のための出力を下げて、空気吹き出し装置における消費電力を節約することができる。

空気吹き出し装置の斜視図。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。 空気吹き出し部の分解斜視図。 空気吹き出し装置と風速測定点とを示す図。 風速と空気清浄度についての測定結果を示す図。 図５と同様な図。 図５と同様な図。 プッシュ−プッシュ型吹き出し装置と浮遊粉塵濃度の測定点とを示す図。

添付の図面を参照して、この発明に係る空気吹き出し装置の詳細を説明すると、以下のとおりである。

図１，２において、図１は空気吹き出し装置１０の斜視図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。装置１０について、双頭矢印Ｘは幅方向、双頭矢印Ｙは上下方向、双頭矢印Ｚは前後方向を示している。装置１０で前方というときには、後記後部３０から前部２０へ向かう方向を意味している。

図１に例示の空気吹き出し装置１０は、前部２０と、後部３０と、頂部４０と、底部６０と、両側部７０とを有する。装置１０はまた、それを上下方向Ｙで見ると、空気吹き出し部２２と、その上方に位置する操作部１２と、その下方に位置して外気採り入れ部を兼ねる送風部２１とを有する。底部６０には、装置１０を移動させるためのキャスター１３が取り付けられている。

装置１０において、空気は送風部２１における後部３０の側から採り入れられて、空気吹き出し部２２の最前部に位置する吹き出し板１１から吹き出される。吹き出し板１１は、多数の通気孔７０ａを有し、その通気孔７０ａからは空気が前方へ吹き出される。また、好ましい装置１０では、吹き出し板１１からの空気が一様空気流となって吹き出され、さらに好ましい装置１０では、吹き出し板１１からの空気が清浄空気によって形成される一様空気流となって吹き出される。なお、この発明では、一様空気流を空気の一様流ということもある。ここでいう一様空気流および一様流は、林太郎著「工場換気」（空気調和・衛生工学会 １９８２年発行）に記載の一様流と同義である。ただし、この発明は、空気の流速および速度分布を厳密に規定したうえでの空気吹き出し装置を提供しようとするものではなく、吹き出し面１１の前方における一様空気流としての空気の流速のばらつきの許容範囲は、装置１０の使用目的に応じて定めることができる。図における矢印Ｓ_１，Ｓ_２は、上流側から下流側に向かう空気の流れ方向を示している。操作部１２における前部２０には、空気吹き出し装置１０を始動させたり停止させたりするためのオン・オフスイッチ１２ａや装置１０における後記フィルタ２４，２９（図２参照）の目詰まり状態をモニタするための表示部１２ｂ、後記する整流ユニット３３の区画の選択ボタン１２ｃ等が含まれている。

図２には、装置１０の上下方向Ｙにおける内部構造と装置１０における空気の流路とが示されている。なお、操作部１２の内部には、装置１０を運転するために必要な電気配線や回路基板等が収納されているが、それらの図示は省略されている。

図２において、装置１０の下方部分を形成する送風部２１は、装置１０の後部３０に通気性の第１後面パネル２３を有する。第１後面パネル２３の内側、すなわち第１後面パネル２３の下流側には、前処理フィルタ２４が取り外し可能な状態でセットされている。前処理フィルタ２４の下流側にはシロッコファン等の外気採り入れ用のファン２６がセットされている。ファン２６は、前部２０の一部分を形成している前面パネル２７を外すことによって、点検作業や交換作業が可能になる。ファン２６が回転すると、外気が第１後面パネル２３と前処理フィルタ２４とを通過して矢印Ｆ_１で示す流れとなり、さらにファン２６を経由して矢印Ｆ_２で示す流れとなって装置１０の空気吹き出し部２２へ送られる。

空気吹き出し部２２では、後部３０が非通気性の第２後面パネル２５で形成されている。空気吹き出し部２２における上流側には、送風部２１から送られてきた空気を流入させる第１スペース２８が形成されている。第１スペース２８の下流側には仮想線で示された後記高性能フィルタ２９を着脱することができる。高性能フィルタ２９の下流側には、装置１０の上下方向Ｙと幅方向Ｘとに広がるシャッタ３２がセットされている。シャッタ３２の下流側には装置１０における整流機構部を形成する整流ユニット３３が空気吹き出し部２２の内側に取り外し可能な状態でセットされ、その整流ユニット３３から下流側へ所要距離だけ離間した位置には吹き出し板１１があって、その吹き出し板１１は、空気吹き出し面である通気性前面部１１ｆを有している。整流ユニット３３と吹き出し板１１との間には、複数の風速センサ８２がセットされている。通気性前面部１１ｆは、装置１０に採り入れた空気が最後に通過する通気性の部分、換言すると空気吹き出し部２２の最前部に位置している通気性の部分である。空気の流れＦ_２は、空気吹き出し部２２においてシャッタ３２と整流ユニット３３とを通過する流れＦ_３となり、通気性前面部１１ｆから外に向かう空気の流れＦ_４となって吹き出される。これらの流れＦ_２，Ｆ_３，Ｆ_４は、装置１０における空気の流路を示すものでもある。

整流ユニット３３では、上流側から下流側に向かって第１ハニカムプレート５１、第１パンチングメタル５３、第２パンチングメタル５５、第２ハニカムプレート５７がスペーサ（図示せず）を介して順に並ぶとともに、固定用枠部材３７によって一体的に保持されている。固定用枠部材３７の上流側には、シャッタ３２を開閉可能に収容する後方枠部３７ａが形成されている。なお、この発明において、整流ユニット３３の構造は、図示例のものに限定されるわけではなく、例えば、ハニカムプレートやスペーサ、パンチングメタルの数を適宜増減することができる。

第１，第２ハニカムプレート５１，５７は、空気の流れに対しての整流効果を有するものであって、ハニカム構造におけるすべての通気孔（図３の参照符号５７ａ参照）が上流側から下流側に向かって延びるように使用されていて、これら通気孔を通過した空気は下流側に向かって直進する傾向がある。

スペーサを介して互いに離間している第１パンチングメタル５３、第２パンチングメタル５５および第２ハニカムプレート５７それぞれの上流側の面では、下流側に向かって流れる空気がその面に沿って装置１０の幅方向Ｘや上下方向Ｙに広がる。

第１パンチングメタル５３と第２パンチングメタル５５とは、幅方向Ｘや上下方向Ｙに広がった空気が第２ハニカムプレート５７に向かって流れることを可能にしている。

図２において、整流ユニット３３に進入した空気は、第２ハニカムプレート５７から吹き出されて、第２ハニカムプレート５７の下流側に形成されたスペース４１に入る。スペース４１では、空気が幅方向Ｘと上下方向Ｙとに広がって、その空気が吹き出し板１１における通気性前面部１１ｆの全体から一様空気流である流れＦ_４（図２参照）となって下流方向Ｂへ吹き出される。

図３は、空気吹き出し部２２の内部についての分解斜視図である。この図では、上流側から下流側に向かってシャッタ３２と、整流ユニット３３と、吹き出し板１１とが並んでいる。なお、シャッタ３２は、整流ユニット３３の一部分を形成するものであるが、図ではシャッタ３２が整流ユニット３３から分離した状態で示されている。

シャッタ３２は、上下方向Ｙに延びる第１、第２、第３行と、幅方向Ｘに延びるＡ，Ｂ，Ｃ列とに区分され、これら行と列とが交差することによって、シャッタ３２には区画１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３Ａ，３Ｂ，３Ｃが形成されている。それぞれの区画は、互いに並行して上下方向Ｙへ延びる可動フィン８６を有するジャロジー窓を形成していて、シャッタ開閉回路８７からの信号によって、可動フィン８６を区画ごとに全開状態または全閉状態にすることができる。シャッタ開閉回路８７は、シャッタ３２を閉じる区画を選択するための押しボタン１２ｃ（図１参照）につながっている。なお、装置１０を運転しているときに、ある区画のシャッタ３２または可動フィン８６が全開状態にあるというときには、その全開状態にある区画が整流ユニット３３の必要としている風速の平均値に等しいか、その平均値にほぼ等しい風速の空気を吹き出している状態にあることを意味している。装置１０では、図示例のシャッタ３２とは異なる形状や機構を有するシャッタを使用することもできる。図示例の区画は、すべて同形同大に形成されているが、装置１０では行ごとにおよび／または列ごとに区画の大きさを変えることもできる。

整流ユニット３３は、枠部材３７と後方枠部３７ａとの内側がシャッタ３２と同様に区画１Ａ−１Ｃ，２Ｂ−２Ｃ，３Ａ−３Ｃを画成するように仕切り壁（図示せず）によって区分されている。後方枠部３７ａの区画１Ａ−１Ｃ，２Ａ−２Ｃ，３Ａ−３Ｃそれぞれには、シャッタ３２における区画１Ａ−１Ｃ，２Ａ−２Ｃ，３Ａ−３Ｃのそれぞれを嵌めて、図２の状態の整流ユニット３３を得ることができる。なお、図２においてシャッタ３２は全開の状態にある。整流ユニット３３の前面には、第２ハニカムプレート５７の通気孔５７ａが見えている。区画１Ａ−１Ｃ，２Ａ−２Ｃ，３Ａ−３Ｃそれぞれでは、第２ハニカムプレート５７の前方に、好ましくは第２ハニカムプレート５７の前方５−１０ｍｍの範囲内に、風速センサ８２がセットされ、風速センサ８２のそれぞれが風速制御回路８３につながっている。その風速制御回路８３は、ファン２６（図２を併せて参照）につながっている。

吹き出し板１１は、例えばパンチングメタルで形成されているものであって、センサ８２の前方に位置し、前面部１１ｆに多数の空気吹き出し孔７０ａが形成されているが、図２では空気吹き出し孔１１ａの一部分のみが示されている。吹き出し板１１は、その上流側が整流ユニット３３と同様に区画１Ａ−１Ｃ，２Ａ−２Ｃ，３Ａ−３Ｃに区分けされていてもよいものであるが、そのように区分けされることなく吹き出し板１１の上流側に区画１Ａ−１Ｃ，２Ａ−２Ｃ，３Ａ−３Ｃが形成されていることを単に明示することができるように、図示例の如く縦線１０１と横線１０２とが前面部１１ｆに画かれていてもよい。

整流ユニット３３において、隣り合う区画どうしは空気が漏れることがないように、すなわち非通気性の状態で仕切られている。それゆえ、一つの区画においてシャッタ３２を通過した空気は、その区画の内側を通過して、吹き出し面１１ｆから吹き出される。なお、空気吹き出し部２２において、少なくともシャッタ３２と、整流ユニット３３とに設けられる区画は、図示例の態様に限定されるわけではない。装置１０の使用目的に応じて、シャッタ３２を含む整流ユニット３３は、幅方向Ｘと上下方向Ｙとのうちの少なくとも一方において複数の区画を持つことができるように区分けされている。

このように形成されている整流ユニット３３において、第１，第２ハニカムプレート５１，５７には、たとえば、ハニカム構造における通気孔の孔径が１〜１０ｍｍの範囲にあり、通気孔の長さ、換言するとハニカムプレートの厚さが３〜３０ｍｍの範囲にあるものを使用することができる。第１，第２パンチングメタル５３，５５には、たとえば、厚さが０．５〜２．５ｍｍのステンレススチール製プレートやアルミニウム製プレートであって、０．５〜４ｍｍの孔径を有する通気孔が一様に形成されていて、通気孔の占める面積の割合が２０−５０％の範囲にあるものを使用することができる。

整流ユニット３３の下流側に位置する吹き出し板１１を製作するための板材料の一例には、０．５−２．５ｍｍの厚さを有するステンレススチールプレート等の金属プレートがある。一般にパンチングメタルと呼ばれている金属製の開孔プレートは、その金属プレートの一例である。

吹き出し板１１の通気性前面部１１ｆは、一辺の長さがたとえば４００−２０００ｍｍの範囲にある矩形のものにすることができる。その通気性前面部１１ｆには、円形の通気孔７０ａを形成し、通気孔７０ａの孔径を０．５−４ｍｍの範囲におさめ、隣り合う通気孔７０ａの中心間距離を１−６ｍｍの範囲におさめ、通気性前面部１１ｆの面積１０ｃｍ^２に対して占める面積の割合が２０〜５０％となるようにすることが好ましい。通気孔７０ａは、千鳥配列となるように並べたり、格子配列となるように並べたりしながら通気性前面部１１ｆに対して一様に分布させることができるが、通気性前面部１１ｆの部位によって孔径や中心間距離を変化させることもできる。また、通気孔７０ａの形状には、円形以外の形状を採用することもできる。このような通気孔７０ａを有する通気性前面部１１ｆからの空気の流れＦ_４の風速は、０．２−２．０ｍ／ｓｅｃ程度に設定することが好ましく、０．３−１．８ｍ／ｓｅｃ程度に設定することがより好ましい。

この発明に係る装置１０は、それを単体の吹き出し装置として使用することができることはいうまでもないが、２台の吹き出し装置を対向させることによって得られるオープンクリーンゾーンのための吹き出し装置として使用したり、１台の吹き出し装置と１台の吸引装置とを対向させるプッシュ・プル型の換気装置における吹き出し装置として使用したりすることも可能である。また、装置１０は、それに対して、装置１０と同じである２台目の装置１０を横並びに、すなわち幅方向Ｘにおいて隣り合うようにして使用することもできる。なお、装置１０によって清浄空気の流れる空間、すなわちクリーゾーンを得ようとするときには、図１に仮想線で例示のＨＥＰＡフィルタのごとき高性能フィルタ２９を取り付けることが必要である。

このように形成されている装置１０では、装置１０の使用目的等に応じてシャッタ３２を全開にすべき区画を選択することによって、換言すると全閉にすべき区画を選択することによって、吹き出し板１１における空気の吹き出し面積を実質的に縮小して運転することができる。装置１０は、すべてのシャッタ３２を全開状態にして風速センサ８２の検出する風速の平均値が０．２−２．０ｍ／ｓｅｃ、より好ましくは０．３−１．８ｍ／ｓｅｃの範囲にあるように風速を制御して運転することができる他に、一部の区画のシャッタ３２を全閉状態にし、かつシャッタ３２を全開状態にしてある区画のみから風速の平均値が例えば０．２−２．０ｍ／ｓｅｃの範囲にあるように風速を制御して運転することもできる。このようにシャッタ３２を閉じたときに、吹き出し面積に対応するようにファン２６の出力を下げて装置１０の風量を低下させるように装置１０を運転すれば、装置１０の消費電力を節約することが可能になる。なお、風速の値をこのような範囲内におさめておくことは、装置１０の前方に吹き出される空気の流れが乱流になることを避けるうえにおいて重要である。

図４は、装置１０の斜視図であるが、その装置１０はシャッタ３２のいずれかが閉じているときの装置１０の性能を評価するための試験室（図示せず）に置かれている。図には、通気性前面部１１ｆの前方における浮遊粒子濃度Ｃｐと風速とを測定するためのセンサ（図示せず）の位置Ｐ_１−Ｐ_９も併せて示されている。装置１０は、図３に例示の区画と同じ大きさに作られている区画１Ａ−１Ｃ，２Ａ−２Ｃ，３Ａ−３Ｃを有するものであって、通気性前面部１１ｆが幅９００ｍｍ、高さ７００ｍｍの大きさを有し、高性能フィルタ２９として粒径が０．３μｍの粒子に対する捕集効率が９９．９７％のＨＥＰＡフィルタが使用されている。センサの位置Ｐ１−Ｐ９のそれぞれは、区画１Ａ，２Ａ，３Ａ，１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ，１Ｃ，２Ｃ，３Ｃそれぞれの中央にあって、通気性前面部１１ｆから下流側（前方）への距離Ｌ_１を０．５，１．０，２．０ｍに設定することができる。浮遊粒子濃度Ｃｐは、ＲＩＯＮ製レーザーパーティクルカウンタＫＣ−１８を使用して測定される値であって、後記表１−３に記載の空気清浄度Ｑ（％）とは下記の数式１で示される関係にある。

空気清浄度Ｑ（％）＝（Ｃｏ−Ｃｐ）／Ｃｐ×１００ （数式１）
ここで、Ｃｐ：測定点Ｐ_１−Ｐ_９のいずれかにおける浮遊粒子の濃度（個／ｍ^３）
Ｃｏ：装置１０における前処理フィルタ２４の上流側で採取した室内空気
１Ｌ（リットル）の浮遊粒子の個数を空気１ｍ^３当たりの個数に換算
して得られる浮遊粒子の濃度（個／ｍ^３）

風速は、ＫＡＮＯＭＡＸ製の風速計Ｍｏｄｅｌ １５６０を使用して測定される値である。

表１は、図４の装置１０について、シャッタ３２が閉じている区画の存在するときの風速と空気清浄度Ｑの分布を示している。装置１０では、試験のために予定された区画のシャッタ３２を閉じる一方、シャッタ３２が開いている区画についての平均風速が０．５ｍ／ｓｅｃとなるようにファン２６の回転を制御し、平均風速の値が安定した後に測定点Ｐ_１−Ｐ_９における風速と浮遊粒子濃度Ｃｐとを測定した。表１において＊印が付けられている区画は、その区画のシャッタ３２が閉じていることを意味している。空気清浄度Ｑは、通気性前面部１１ｆの前方における空気の浮遊粒子濃度Ｃｐと、予め測定してある室内空気の浮遊粒子濃度Ｃｏとを数式１に代入することによって算出した値である。表１における測定例０は、すべての区画１Ａ−１Ｃ，２Ａ−２Ｃ，３Ａ−３Ｃにおいてシャッタ３２が開いている場合の装置１０についての測定結果を示している。測定例３は、通気性前面部１１ｆの中央に位置する区画２Ｂのシャッタ３２が閉じているときの装置１０についての測定結果を示し、測定例８は、第２行に位置する区画２Ａ−２Ｃのシャッタ３２がすべて閉じているときの装置１０についての測定結果を示している。

図５−７は、表１における測定点のいくつかについての風速と空気清浄度Ｑと距離Ｌ_１との関係を示すグラフである。これらの図のうちで、図５は、測定例０における測定点Ｐ_４，Ｐ_７の風速と、測定点Ｐ_７，Ｐ_８の空気清浄度Ｑとを示している。風速について、測定点Ｐ_４は測定点Ｐ_１−Ｐ_９のうちでおおむね最大の値を示す点として選ばれ、Ｐ_７はおおむね最小の値を示す点として選ばれている。空気清浄度Ｑについて、測定点Ｐ_８は測定点Ｐ_１−Ｐ_９のうちでおおむね最大の値を示す点として選ばれ、測定点Ｐ_７はおおむね最小の値を示す点として選ばれている。図６は、測定例３における測定点Ｐ_５，Ｐ_７の風速と、測定点Ｐ_３，Ｐ_５の空気清浄度Ｑとを示している。風速について、測定点Ｐ_７はおおむね最大の値を示す点として選ばれ、測定点Ｐ_５はおおむね最小の値を示す点として選ばれている。空気清浄度Ｑについて、測定点Ｐ_５はおおむね最大の値を示す点として選ばれ、測定点Ｐ_３おおむね最小の値を示す点として選ばれている。図７は、測定例８における測定点Ｐ_４，Ｐ_５の風速と、測定点Ｐ_２，Ｐ_４の空気清浄度Ｑとを示している。風速について、測定点Ｐ_４はおおむね最大の値を示す点として選ばれ、測定点Ｐ_５はおおむね最小の値を示す点として選ばれている。空気清浄度Ｑについて、測定点Ｐ_４はおおむね最大の値を示す点として選ばれ、測定点Ｐ_２はおおむね最小の値を示す点として選ばれている。

表１と図５−７とに基づけば、測定例３の如く区画２Ｂのシャッタ３２が閉じていると、通気性前面部１１ｆからの距離Ｌ_１が０．５ｍでは区画２Ｂの前方における風速が低く、空気の流れが一様流になることはない。しかし、Ｌ_１＝１．５−２．０ｍの範囲では、区画２Ｂの前方における風速が高くなるとともに装置１０での風速のばらつく幅が狭くなり、空気の流れが一様流に近づく傾向にある。空気清浄度Ｑは、通気性前面部１１ｆからの距離Ｌ_１が０．５−１．０ｍであるところにおいて高く、距離Ｌ_１が大きくなるほど数値が低下するとともに、ばらつく幅が大きくなる。このような測定例３の装置１０を使用して作業をするときには、通気性前面部１１ｆから０．５−１．０ｍの範囲内に作業場所を設けることが好ましい。

測定例８の装置１０では、通気性前面部１１ｆから離れる距離が大きくなるほどシャッタ３２が閉じている区画２Ａ，２Ｂ，２Ｃの前方でも空気が流れるようになって、区画どうしの間の風速の差と空気清浄度Ｑの差とが小さくなる傾向にあるが、一様流が流れるほどではなく、また空気清浄度Ｑが９９．９％以上であるクリーゾーンが得られるほどでもない。

図８には、プッシュ‐プッシュ型吹き出し装置１１１として使用される場合の吹き出し装置１０が示されている。図８では、図４に例示の装置１０が２台使用され、それぞれの装置１０における通気性前面部１１ｆが前後方向Ｚにおいて対向し、距離Ｌだけ離間している。２台の装置１０のうちで、図の左方に位置するものには参照符号１０_Ｌが付けられ、右方に位置するものには参照符号１０_Ｒが付けられている。装置１０_Ｌは、図４の装置１０と同様に配置された区画１Ａ−１Ｃ，２Ａ−２Ｃ，３Ａ−３Ｃを有するが、装置１０_Ｒは、装置１０_Ｌの区画１Ａ−１Ｃ，２Ａ−２Ｃ，３Ａ−３Ｃそれぞれと対向する位置に区画１Ａ−１Ｃ，２Ａ−２Ｃ，３Ａ−３Ｃを有する。したがって、装置１０_Ｌと装置１０_Ｒとの間では、区画１Ａ−１Ｃ，２Ａ−２Ｃ，３Ａ−３Ｃが鏡面対称となるように配置されている。また、装置１０_Ｌ，１０_Ｒでは、シャッタ３２が開いている区画からの吹き出し空気の風速の平均値が０．５ｍ／ｓｅｃとなるように、ファン２４の回転数が制御されている。

図８にはまた、装置１０_Ｌと装置１０_Ｒとの間における浮遊粒子濃度Ｃｐを測定するセンサ（図示せず）の位置Ｐ_１−Ｐ_９が示されている。位置Ｐ_１−Ｐ_９のそれぞれは、装置１０_Ｌの区画１Ａ−１Ｃ，２Ａ−２Ｃ，３Ａ−３Ｃそれぞれの中央にある。位置Ｐ_１−Ｐ_９のそれぞれはまた、装置１０_Ｌの通気性前面部１１ｆからの距離がＬ／６、Ｌ／２，５Ｌ／６となる位置にあって、距離Ｌは対向している通気性前面部１１ｆの離間距離である。浮遊粒子濃度Ｃｐは、最大で２７の測定点で測定される。

表２，３は、離間距離Ｌを１ｍと１．５ｍとに設定した場合の装置１０_Ｌと装置１０_Ｒとについて、いくつかの区画におけるシャッタ３２を閉じることによって生じる空気清浄度Ｑの変化を示している。空気清浄度Ｑは、数式１を用いることによって、装置１０_Ｌの上流側の浮遊粒子濃度Ｃｏと位置Ｐ_１−Ｐ_９それぞれにおいて測定される浮遊粒子濃度Ｃｐとから求めることができる。空気清浄度Ｑのうちで、＃印が付けられているものは、その清浄度が９９．９％未満であることを示している。

表２，３において、測定例０は、すべての区画においてシャッタ３２が全開の状態にある装置１０_Ｌと装置１０_Ｒとを使用したときのプッシュ‐プッシュ型吹き出し装置１１１についての測定結果を示している。この場合の装置１１１は、シャッタ３２が設けられていない吹き出し装置を２台使用しているプッシュ‐プッシュ型吹き出し装置と実質的には同じものである。測定例０では、Ｌ＝１ｍの場合でも、Ｌ＝１．５ｍの場合でも装置１０_Ｌと装置１０_Ｒとの間の空間の全体が９９．９％以上の空気清浄度Ｑを有するクリーンゾーンとなる。測定例１−８では、装置１０_Ｌと装置１０_Ｒとにおけるいずれかの区画でシャッタ３２が閉じている。シャッタ３２が閉じることによって、装置１０_Ｌと装置１０_Ｒとの間には、空気清浄度Ｑが９９．９％未満であるゾーンが生じ易くなる。しかし、測定例３，８の如く、装置１０_Ｌと装置１０_Ｒとにおいて幅方向Ｘの中央部に位置する区画２Ｂまたは区画２Ａ，２Ｂ，２Ｃのシャッタ３２を閉じる場合には、２台の装置１０_Ｌ，１０_Ｒの間の空間の全体が９９．９％以上の空気清浄度Ｑを有するクリーンゾーンとなる。また、測定例３，８以外の測定例であっても、２台の装置１０_Ｌ，１０_Ｒの互いに対向している区画どうしの間では、シャッタ３２が全開の状態にあると空気清浄度Ｑの高い空間を得ることができるが、その空間の前後方向Ｚの寸法は、すべてのシャッタ３２が全開の状態にある場合に比べて短くなることがある。また、シャッタ３２が全閉の状態にあっても、空気清浄度Ｑが比較的高い空間を得ることができる。プッシュ‐プッシュ型吹き出し装置１１１を使用する作業の種類によっては、いくつかの区画においてシャッタ３２を閉じ、その後に得られる空気清浄度Ｑの高い部位でその作業を進めることによって、装置１０_Ｌ，１０_Ｒにおける電力消費を節約することができる。

これまでの図示例において、シャッタ３２は全開状態または全閉状態のいずれかの状態にあるものであり、送風部２１から整流ユニット３３への空気の流入量は、ファン２６の回転数によって制御されていたが、その流入量は、全開状態と全閉状態との間において開度を連続的、または段階的に変化させることができるシャッタ３２の開度とファン２６の回転数とによって制御されていてもよい。空気の流入量はまた、ファン２６を一定の回転数に維持しながら、風速センサ８２が検出する風速に基づいて、シャッタ３２の開度を連続的または段階的に変化させることによって制御することも可能である。ただし、この場合には電力消費の節約を期待することができない。図示例の装置１０はファン２６を内蔵するものであったが、ファン２６に代えて装置１０から離隔した位置に設けた送風部からの空気を受け入れる態様の装置１０によってこの発明を実施することも可能である。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 区画
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 区画
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 区画
１０，１０Ｌ，１０Ｌ 吹き出し装置
１１ｃ 通気孔
１１ｆ 通気性前面部
１１ａ 側面部（折曲部）
２１ 送風部
２６ ファン
２９ 高性能フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ）
３２ シャッタ
３３ 整流機構部（整流ユニット）
８２ 風速センサ
７０ａ 通気孔
Ｘ 幅方向
Ｙ 上下方向
Ｚ 前後方向

Claims (6)

1. 上流側から下流側に向かう空気の流路に送風部と整流機構部とが順に設けられ、前記送風部を出て前記整流機構部に流入した前記空気を清浄化して前記整流機構部の下流側に向かって吹き出すことが可能な空気吹き出し装置であって、
   前記空気吹き出し装置は、互いに直交する前後方向と幅方向と上下方向とを有していて、前記前後方向が前記下流側を前方とし前記上流側を後方とする方向であり、
   前記整流機構部の下流側には、前記前後方向に貫通する多数の通気孔を有する空気吹き出し面が形成され、
   前記整流機構部において、前記空気吹き出し面へ向かう空気の流路は、前記幅方向と前記上下方向とのうちの少なくとも一方向において複数の区画に区分されており、
   前記整流機構部と前記吹き出し面との間には、前記区画の一つずつに対応するように複数の風速センサがセットされ、
   前記整流機構部には、その上流側に前記区画の一つずつに対応して開閉可能なシャッタが設けられていて、前記シャッタが開くと前記シャッタに対応した前記区画において前記空気が前記整流機構部へ流入して前記吹き出し面からの吹き出しが可能となり、前記シャッタが閉じると前記シャッタに対応した前記区画において前記整流機構部への前記空気の流入が止まり、
   前記送風部および前記整流機構部の少なくとも一方において、前記シャッタが開いている前記区画において前記風速センサが検出する風速を所要の範囲内におさめるとともに、前記シャッタが開いている前記区画の風速がそれぞれ等しくなるように前記空気の前記整流機構部への流入量を制御することにより、前記空気吹き出し面の下流側に一様空気流を吹き出してクリーンゾーンを形成することを特徴とする前記空気吹き出し装置。
2. 前記シャッタの開度を変化させることによって前記流入量を制御する請求項１記載の空気吹き出し装置。
3. 前記風速センサが検出する風速に基づいて前記区画それぞれにおける前記シャッタの開度を制御可能である請求項２に記載の空気吹き出し装置。
4. 前記送風部におけるファンの回転数を変化させることによって前記流入量を制御する請求項１−３のいずれかに記載の空気吹き出し装置。
5. 前記シャッタが開いている前記区画それぞれの前記風速センサが検出する風速の平均値を０．２−２．０ｍ／ｓｅｃの範囲におさめるように前記流入量を制御する請求項１−４のいずれかに記載の空気吹き出し装置。
6. 前記空気吹き出し装置はＨＥＰＡフィルタを内蔵するものである請求項１−５のいずれかに記載の空気吹き出し装置。

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