(57)【要約】【課題】  生産現場において、製造物への塵埃の付着は洗浄工程の増加や不良品の発生につながる厄介な問題であり、クリーンルームやクリーンブースを使用せずに安価に、かつ作業性の低下を招かずに塵埃の付着を抑制可能とした室内空間の形成に用いる、室内に漂う塵埃の静電気除去方法を提供する。【解決手段】  対向状に設置した空気循環装置を同時に稼動させて室内に対向する空気流を形成すると共に、静電気除電器で発生させた正・負の空気イオンを前記各空気循環装置から送出する空気流内へ混入させ、対向する空気イオン混合空気流を室内空間の中間部近傍で衝突合流させることにより、空気イオン混合空気流の流れの方向を下向き変え、当該空気イオン混合空気流内の空気イオンによって下向きの空気イオン混合空気流が流通する空間部内に存在する塵埃の静電気を除去する。【選択図】      図１
2016062741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向状に設置した空気循環装置を同時に稼動させて室内空間部に対向する空気流を形成すると共に、静電気除電器で発生させた正・負の空気イオンを前記各空気循環装置から送出する空気流内へ混入させ、対向する空気イオン混合空気流を両空気循環装置の中間点近傍で衝突合流させることにより空気イオン混合空気流の流れの方向を下向き変え、当該空気イオン混合空気流内の空気イオンによって下向きの空気イオン混合空気流が流通する空間部内に存在する塵埃の静電気を除去することを特徴とする室内空間部に漂う塵埃の静電気除去方法。
【請求項２】
室内空間部内に、対向状に設置した空気循環装置のセットを奥行方向に所望の間隔を置いて並列状に複数セット配置するようにした請求項１に記載の室内空間部に漂う塵埃の静電気除去方法。
【請求項３】
各空気循環装置の空気送出方向及び空気送出量を調整することにより、空気イオン混合空気流の中間点近傍での衝突合流及び流れの方向の下向きへの転換を安定化させるようにした請求項１に記載の室内空間部に漂う塵埃の静電気除去方法。
【請求項４】
各空気循環装置の対向設置位置や空気送出方向及び空気送出量を調整することにより、下向きの空気イオン混合空気流が流通する空間部の形成位置の移動や空間部の形成容積の調整を行うようにした請求項１に記載した室内空間部に漂う塵埃の静電気除去方法。
【請求項５】
空気の流通に影響を与えることなしに静電気除電器を装置本体の内部に組込みして成る空気循環装置を用いるようにした請求項１に記載した室内空間部に漂う塵埃の静電気除去方法。
【請求項６】
空気循環装置の上方位置に静電気除電器を配設し、静電気除電器からの空気イオンを各空気循環装置から送出する空気流内へ混入させるようにした請求項１に記載した室内空間部に漂う塵埃の静電気除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、室内空間部に漂う微粒子や埃等（以下、塵埃という）の静電気除去方法の改良に関するものであり、塵埃の静電気を確実に効率よく安定して除去することにより、室内空間部に存在する製造物及び製造装置等やその他の物品（以下、物品という）への塵埃の付着防止を可能にするものである。
【０００２】
より具体的には、本願発明は、物品が存在する室内空間部に対向状に設置した空気循環機能を持つ装置（以下、空気循環装置という）と静電気除電器とを連動させ、各空気循環装置から送出する空気流に静電気除電器で発生させた正・負の空気イオンを捕り込ませた後、両空気循環装置から送出した対向する空気流を両空気循環装置の中間点近傍で衝突させ、空気流の流れの方向を下向きに転換させる。これにより、この空気流に含まれた空気イオンが室内空間部を上部から下部へ向かって移動することになり、空気流の通過エリア内に存在する塵埃の静電気が空気イオンによって中和され、塵埃の静電気が除去される。
【０００３】
また、下向きに方向を転換した空気流は、室内空間部の下部において各空気循環装置の空気吸込口側へ夫々分流され、床面へは直接に衝突しないので、塵埃の飛散等は生じない。その結果、前記下向きの空気流が室内空間部に置かれた物品の周辺を通過することにより、空気イオンにより物品周辺に存在する塵埃の静電気が除去されることになり、これによって物品表面への塵埃の付着が抑制されると共に、物品の物性によっては、物品自体の静電気量の減少又は除去が可能となる。
【背景技術】
【０００４】
塵埃の物品への付着は、半導体、液晶、電池、通信機器、光学機器、医療機器、精密機械、航空機、自動車、製薬、化粧品、食品等の様々な産業において、不良品の発生や洗浄工程の増加等の悪影響をもたらしている。
一方、近年、塵埃の物品への付着に関する研究が進み、付着は静電気に起因するものが最も多く、また、一旦静電気により付着した塵埃の除去は極めて困難なことが判ってきた。そのため、産業界では、塵埃の付着防止対策の一つとして、静電気除去への関心が急速に高まってきている。
【０００５】
ところで、物品の表面と塵埃との間には、静電気によるクーロン力が発生し、これにより物品への塵埃の付着が発生する。そのため、塵埃から静電気を完全に除去しておけば、物品と塵埃との間でクーロン力が働かず、塵埃の付着も大幅に減少する。
また、静電気により物品の表面に塵埃が一旦付着すれば、この静電気の除去は容易ではない。静電気除電器を用いて空気イオンを放射しても、付着した塵埃と物品の表面との間に存在する静電気には空気イオンが届かず、静電気の除去ができないからである。
【０００６】
また、空気等の流体の圧力で塵埃を機械的に吹き飛ばした場合には、塵埃の移動、接触により新たな静電気が発生し、この発生した静電気によって塵埃の再付着が起こる。そのため、近年、塵埃の付着の問題の解決には、塵埃の付着そのものを防ぐための空間環境を形成することが、重要であるとの認識が深まってきた。
【０００７】
而して、従来から、上記塵埃の付着を防ぐ環境の形成、保全には、下記の三つの対応が必要不可欠であるとされてきた。
即ち、先ず第１は、生産現場に於ける塵埃の総量を削減させることであり、このために、一般にはクリーンルーム等の導入が図られている。第２は、生産プロセス自体から発生する塵埃による汚染を削減させることであり、このために、発塵を伴うプロセスをクリーンブースやクリーンベンチ内で行ったり、或いは、空気流内に物品を配置すると共に発塵をもたらす機械等を物品の下流側に位置させる方策が採られている。第３は、静電気による塵埃の付着を防止することであり、このために、湿度の調整（多くの場合40〜70％）により生産現場に生ずる静電気を抑制したり、或いは、静電気除電器が放射する正・負の空気イオンを用いて塵埃の静電気を除去する方策が採られている。
【０００８】
しかし、上記第１の方策は、クリーンルームの設備費や運転費が高額と成り、費用の点に問題がある。
また、第２の方策は、クリーンブースやクリーンベンチが必然的に仕切を備えた構造となるため、作業性の点に難点がある。作業性を高めるために、外部から室内空間部の特定場所へ清浄な空気流を導入して仕切構造を省く構造とした場合には、仕切が無いことにより周りからの一般空気の漏入が避けられず、結果として、漏入した空気内の塵埃の侵入により空気流の清浄度が急速に損なわれるという問題がある。
更に、第３の静電気対策は、一に加湿（湿度調整）、二に除電（静電気除電器による静電気除去）と云われているが、加湿は結露によるトラブルを招く危険があり、実用上問題が多い。そのため、運転の安定を図るという点から、設備費の高騰には目を瞑ってクリーンルームを導入する場合が少なくなく、静電気除電のみによる塵埃の付着防止技術は、未だ実用の段階に至っていない。
【０００９】
一方、上記のような静電気除電に係る諸問題を解決するものとして、近年図１３に示す如き静電気除電技術が注目を集めている（特開２０１１−２３８３９２号）。これに使用される静電気除電器は電極にワイヤーを用いる形式の特殊な静電気除電器（以下、ワイヤー式静電除電器という）である。
即ち、当該静電気除電技術は、図１３に示すように、室内空間部Qの天井部に一定間隔で平行に複数のワイヤー電極１３を張設し、別途に設けた電圧印加器１４から隣り合う各電極１３が異なる極性となるように各電極１３へ高電圧を印加すると共に、所定の周期で各電極１３の極性を切替えし、ワイヤー電極１３の外表面から正或いは負の空気イオンを発生させる。そして、前記ワイヤー電極１３の上方に設けた送風機（図示省略）により、発生させた空気イオンを室内空間部Q全域へ拡散し、室内空間部Q内から静電気を無くすようにした技術であり、これにより、室内空間部Q内に存在する塵埃が物品へ付着するのを抑制するものである。
【００１０】
上記特開２０１１−２３８３９２号に係る技術は、エリア除電と呼ばれ、塵埃の付着防止策として産業界から注目を集めている。
ところで、物品への塵埃の付着を抑制するには室内空間全域から静電気を無くす必要はない。物品周辺から静電気をなくせば塵埃の物品への付着は抑制できる。そのためには、物品周辺エリア内へ静電気除電器が放射する空気イオンを供給すれば良いのである。ただし、空気イオンの供給は、物品の上方から下方へ供給する必要がある。何故なら、横方向から空気イオンを供給した場合には、物品の高さが空気イオンの流通の障害となる場合が多く、物品の周辺近傍を空気イオンが通過し難くなるからである。
【００１１】
上記空気イオンの供給には、空気流（風）を搬送担体とするのが一般的であり、特開２０１１−２３８３９２号では、天井近傍に送風機を設けて下方に向かう空気流をつくり、この空気流にワイヤー電極１３により発生、放射させた空気イオンを捕り込ませ、室内空間部Qを空気イオンで充たすことにより、エリア除電を進行させている。尚、空気イオンを捕り込ませる方策としては、空気流の中に静電気除電器を設置して空気流内へ直接に空気イオンを放射する方法と、静電気除電器から放射した空気イオンを空気流内へ圧送する方法が考えられる。
【００１２】
一方、エリア除電に於ける下向きの空気流の利用には、相当の注意が必要である。何故なら、一般にこの種の用途に供される室内空間部Qには、空気の行き場所（クリーンルームで云えばルーム内のエアーの吸込口）が用意されていないため、下方に向かった空気流の床面への衝突が避けられないからである。
例えば、上記特開２０１１−２３８３９２号に於いても、室内を上方より下方へ向けて流れる空気流は室内空間部Qの床面へ直接に衝突し、拡散することになる。ところが、室内空間部Qでは、一般に床面に塵埃が最も多く堆積しているため、空気流の床面への衝突は大量の塵埃を舞い上げることになり、新たな塵埃の付着を発生させるという問題が生ずることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許公開２０１１−２３８３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本願発明は、先行技術に係る静電気エリア除電に於ける下記の如き様々な問題を解決し、簡単且つ安価に、しかも安定した静電気エリア除電を行えるようにした室内に漂う塵埃の静電気除去方法を提供せんとするものである。
先ず、特開２０１１−２３８３９２号ではワイヤー式静電気除電器を用いた静電気エリア除電技術が開示されており、それは+極と−極のワイヤー電極１３を約１m間隔で設置すれば、送風機がなくてもワイヤー電極１３の下方1.6mまでに除電効果が及ぶと共に、ワイヤー電極１３が約10mと長くなっても除電性能を維持することが出来、広い範囲のエリア除電が可能な優れた除電方式である。
しかし、当該除電方式を生産現場へ導入するに当たっては、作業性の点から室内空間部Qの天井近傍にワイヤー電極13を設置せざるを得ず、送風機なしでは必然的に静電気除電エリアは室内の上部のみに限定され、ワイヤー電極から1.6m以上離れた室内下部には空気イオンが届かず、静電気除電が進行しないと言う問題が生じる。
【００１５】
上記除電方式の実用にあたっては、送風機を用いて空気イオンを含んだ空気流を室内上部から下部へ通過させる構造とせざるを得ない。しかし、送風機を用いてつくる下向きの空気流では、空気流の床面への直接衝突が避けられない。そのため、床面に堆積する塵埃の再飛散が起こり、再飛散した塵埃は静電気を持つことから新たな付着の危険が発生する。
クリーンルーム内にこの除電方式を導入した場合は、床面に直接に衝突しない下向きの循環空気流によって静電気除電エリアをクリーンルーム下部にまで拡張することが可能となる。しかし、クリーンルーム以外の室内空間部Qでは、床面に衝突しないようにした下向きの空気流を確保することは困難であり、そのために当該技術を容易に適用することが出来ないという問題がある。
【００１６】
即ち、一般の室内空間部Qへ上記特開２０１１−２３８３９２号を適用した場合に於いて、ワイヤー式静電気除電器の静電気除電エリアを室内空間部Qの下部にまで拡張することが出来れば、生産現場が受けるメリットは測り知れないものがあるといえる。
本願発明は、上述の如き室内空間部Qに於ける静電気除電エリアの大幅な下部への拡張を可能にした、室内空間部Qに漂う塵埃の静電気除去方法を提供するにとどまらず、静電気除電エリアを物品周辺に絞ることで、最終の狙いである塵埃付着の仰制を省電力で実現することを発明の主目的とするものである。
【００１７】
具体的には、本願発明は、室内空間部Q内の生産現場に於いて、静電気除電器が放射する空気イオンを含んだ下向きの空気流を物品の周辺を通過させ、この空気流に乗って上部から下部へ移動する空気イオンにより、安価に且つ作業性の低下を招くことなしに物品周辺の静電気を除去することを目的とするものであり、また、同時に、本願発明は、下向きの空気流が床面へ直接衝突すると、床面に堆積した塵埃を舞い上げ、新たな静電気を発生させるため、下向き空気流の床面への直接衝突を回避する方策を打ち立て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】
【００１８】
上記目的を達成するため、本願請求項１の発明は、対向状に設置した空気循環装置を同時に稼動させて室内に対向する空気流を形成すると共に、静電気除電器で発生させた正・負の空気イオンを前記各空気循環装置から送出する空気流内へ混入させ、対向する空気イオン混合空気流を両空気循環装置の中間点近傍で衝突合流させることにより空気イオン混合空気流の流れの方向を下向きに変え、当該空気イオン混合空気流内の空気イオンによって下向きの空気イオン混合空気流が流通する空間部内に存在する塵埃の静電気を除去すること、を発明の基本構成とするものである。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、室内空間部内に於いて静電気除電エリアを拡張するにあたり、対向状に設置した空気循環装置のセットを奥行方向に所望の間隔を置いて並列状に複数セット配置するようにしたものである。
【００２０】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、各空気循環装置の空気送出方向及び空気送出量を調整することにより、空気イオン混合空気流の中間点近傍での衝突合流及び流れの方向の下向きへの転換を安定化させるようにしたものである。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、各空気循環装置の対向設置位置や空気送出方向及び空気送出量を調整することにより、下向きの空気イオン混合空気流が流通する空間部（除電エリア）の形成位置の移動や空間部（除電エリア）の形成容積の調整を行うようにしたものである。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、空気の流通に影響を与えることなしに静電気除電器を装置本体の内部に組込みして成る空気循環装置を用いるようにしたものである。
【００２３】
請求項６の発明は、請求項１の発明において、空気循環装置の上方位置に静電気除電器を配設し、静電気除電器からの空気イオンを各空気循環装置から送出する空気流内へ混入させるようにしたものである。
【００２４】
即ち、本願発明は、対向状に設置した空気清浄機等の空気循環装置が送出する空気流に静電気除電器が放射する空気イオンを捕り込ませ、この対向する二つの空気イオン混合空気流を２基の空気循環装置の中間点近傍で衝突させることにより、両空気流の流れの方向を各空気循環装置の下部に設けた空気吸込口へ向かう下向きの空気流に転換させ、空気イオンが前記下向きの空気流が通過する空間部内を上部から下部へ移動し、当該空間部内の静電気を除去すること、及び、空気循環装置の空気循環機能の働きにより、下方向へ向かう空気流の床面への衝突を避けること、を発明の特徴とするものである。
また、空気循環装置を対向状に設置して同時稼働させても、単に空中へ空気流を送出しただけでは空気流が直ちに拡散を始めるため、中間点近傍で両空気流の衝突が発生する確率が低い。そのため、空気循環装置から出た空気流が中間点近傍で衝突して下向きの空気流に方向転換をするように、空気循環装置には空気放出方向や放出量の調整が必要となる。
更に、対向状に設置した両空気循環装置の中央空間域の静電気除電が実現できることから、空気循環装置の対向状設置の位置変更や空気の放出方向、放出量の調整のみで静電気除電エリア（静電気除電が可能な空間部）の位置や容積を調整することが出来る。
加えて、送出する空気流に空気イオンを送り込むために、空気循環装置の内部に静電気除電器の電極部分を組込みした場合には、この電極が抵抗となって空気循環装置の装置本体内の空気の流通に悪影響を与えることになる。しかし、本願発明の実施例では、空気循環装置の装置本体内の空気吹出部に数本のワイヤー電極を張ると共にその電極太さを約1mmの細線としているため、装置本体内の空気流通に悪影響をもたらすことなしに、空気イオンを含んだ空気流を送出すことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本願発明では、室内空間部Q内に空気循環装置と静電気除電器を設置するだけで所謂エリア除電が実現出来るため、クリーンルームを導入する場合に比較して、設備費の大幅な削減と省電力によるランニング費用の削減が可能となる。また、クリーンブースやクリーンベンチのような囲いを必要としないため、作業性を損なうことが無い。
【００２６】
また、本願発明では、空気イオンを捕り込みした空気流がその後下向きに流れの方向を転じて静電気除電エリアを通過するため、静電気除電エリアは室内空間部Qの下部にまで拡大されることになると共に、空気流が室内空間部Qの床面へ直接に衝突することが無いため、床面に堆積する塵埃の舞い上げは起こらない。
【００２７】
特に、本願発明では、対向状に設置した空気循環装置から送出した二つの空気流が両空気循環装置の中間点近傍で衝突し、各々の空気循環装置の吸込口のある下方へと流れの方向を転換するため、簡便に安定した下向きの空気流を形成することが出来る。
また、本願発明では、静電気除電器から放射された空気イオンは空気流に捕り込まれ、空気流が下向きに方向転換した後は、空気イオンが下向きの空気流に乗って室内空間部Qを上方から下方へと移動するため、空気イオンを確実に継続して上部から下部へ移動させることが可能となる。
更に、本願発明では、中間点近傍での衝突後に下方へと向かった空気流は、空気循環装置の空気吸込口へ円滑且つ確実に流れ込むため、床面へ直接に衝突することが無い。
【００２８】
空気循環装置の装置本体の空気噴出口１bから空気流を直接空中に送出した場合には、空中で直ちに拡散が始まることになる。そのため、中間点近傍で両空気流を衝突させることが極めて困難となり、結果として両空気流を確実に下向きの流れに方向転換させることが不可能となる。
しかし、本願発明では、空気循環装置の空気吹出口に風向や風量の調整機構を設け、空気流を一定の方向に進むよう指向させてから空中に送出するため、空気流の拡散が抑制されて両空気流を確実に衝突させ、下向きの空気流に流れの方向を変換させることが可能となる。また、物品周辺等必要エリアにのみ空気流を通貨させることができ、省電力がはかれる。
【００２９】
本願発明では、製造ラインの入替等により静電気除電エリアを移動させる必要が生じた場合においても、必要な作業は空気循環装置の対向状の設置位置を変えるだけであり、極めて簡便に且つ短時間で静電気除電エリアを移動させることが出来る。
【００３０】
また、本願発明では、ワイヤー式静電気除電器を使用する場合においても、対向状に設置した空気循環装置の空気吹出口近傍若しくは空気循環装置の装置本体の空気噴出口近傍の空気流中にワイヤー電極を設置することが出来、先行技術のような面倒なワイヤー電極の高所設置作業が不要になる。
【００３１】
更に、本願発明では、対向状に設置した空気循環装置に静電気除電器を連動させた構成の機器セットを、室内空間部Qの奥行き方向に所定の間隔を置いて並列に複数セット配置するだけで、大きな容積を備えた静電気除電エリアを創出することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本願発明を実施中の室内空間部Qの縦断正面図であり、対向状に設置された空気循環装置及び静電気除電器の一セットを示す説明図である。
【図２】本願発明で使用する空気吹出口を用いた空気循環装置の斜面図である。
【図３】空気循環装置の装置本体の空気噴出口に静電気除電器の電極ワイヤーを設置した状態を示す一部破断説明図である。
【図４】一セットの空気循環装置の中の１台のみを稼動させた時の室内空間部Qの、横幅方向W及び高さ方向Hの空気流の動きの状態を示す説明図であり、図４に於いて、矢印は空気流の方向、A1~A7及びB1~B7は空気流の動きの確認地点である（実験１）。
【図５】一セットの空気循環装置を同時稼働させた時の室内空間部Qの、横幅方向W及び高さ方向Hの空気流の動きの状態を示す説明図であり、図５に於いて、矢印は空気流の方向であり、A1~A7及びB1~B7は空気流の動きの確認地点である（実験２）。
【図６】一セットの空気循環装置を稼働させた時の室内空間Qの、奥行方向L及び高さ方向Hの空気流の動きの状態を確認した箇所の平面配置図であり、図6にあるH1~H3は対向状に設置した空気循環装置の夫々の中心を結ぶライン（以下、センターラインという）より0.5m,I1〜I3は1m、J1~J3は1.5m、K1は2m離れた箇所を示すものであり、実際の確認は各々の箇所における床面から0.5m、0.7m、1m、1.3m、1.6m、1.9mの高さ地点にて行うものである（実験３）。
【図７】図５において、静電気除電器を設置して稼働させた場合の室内空間Qの、横幅方向W及び高さ方向Hの静電気除去効果を示す説明図であり、矢印は空気流の方向であり、図７にあるA1、A3、A6、B1、B3、B6、C1、C3、C6は静電気除去効果の測定地点を示すものである（実験４）。
【図８】図６において、静電気除電器を設置、稼働させた場合の室内空間Qの、奥行方向L及び高さ方向Hの静電気除去効果を確認した箇所の平面配置図であり、図8にあるH1、H2、H3はセンターラインより0.5m、I1、I3は1m離れた箇所を示すものであり、実際の測定は夫々の箇所における床面から0.5m、1m、1.6mの高さ地点にて行うものである（実験５）。
【図９】図５において、１台の空気循環装置の空気流に２台の静電気除電器から出る空気イオンを放射して空気イオン量を増加させた場合の室内空間Qの、横幅方向W及び高さ方向Hの静電気除去効果を示す説明図であり、図9に於いて、矢印は空気流の方向、A1、A3、A6、B1、B3、B6、C1、C3、C6、D1、D3、D6は、静電気除去効果の測地地点を示すものである（実験６）。
【図１０】図６において、１台の空気循環装置からの空気流に２台の静電気除電器からの空気イオンを放射して空気イオン量を増加させた場合の室内空間Qの、奥行方向L及び高さ方向Hの静電気除去効果を確認した箇所の平面配置図であり、図10にあるH1、H2、H3はセンターラインより0.5m離れた箇所を示すものであり、実際の測定は夫々の箇所における床面から0.5m、1m、1.6mの高さ地点にて行うものである（実験７）。
【図１１】図７において、空気循環装置を架台から降ろして床面に設置した場合の室内空間Qの、横幅方向W及び高さ方向Hの静電気除去効果を示す説明図であり、矢印は空気流の方向であり、A1、A3、A6は静電気除去効果の測定地点を示すものである（実験８）。
【図１２】図８において、空気循環装置を架台から降ろして床面に設置した場合の室内空間Qの、奥行方向L及び高さ方向Hの静電気除去効果を確認した箇所の平面配置図であり、図12にあるH1、H3はセンターラインより0.5m離れた箇所を示すものであり、実際の測定は夫々の箇所における床面から0.5m、1m、1.6mの高さ地点にておこなうものである（実験９）。
【図１３】特開２０１１−２３８３９２号に係る静電気除電器の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面に基づいて本願発明の実施形態を説明する。
図１は、本願発明を実施した室内空間の縦断正面図、図２は、本願発明で使用する空気吹出口付き空気循環装置の斜面図、図３は、空気吹出口近傍に静電気除電器のワイヤー電極を設置した空気循環装置の斜面図である。
【００３４】
図１乃至図３において、Qは室内空間部、Wは室内空間の横幅、Hは室内空間部の高さ、Lは室内空間部の奥行(図示省略)、１は空気循環装置、１aは空気循環装置の装置本体、２は空気循環装置の空気吹出口、３は空気循環装置の空気吸込口、４は架台、５は静電気除電器、６は送出空気流、７は空気イオン流、８は空気イオン混合空気流、９は天井面、１０は床面、１１は対向する空気循環装置間の中間点である。
【００３５】
そして、本願発明は、処理対象である室内空間Q内に空気循環装置1を対向状に設置し、各空気循環装置１から所望の空気量を所望の放出角度θで送出するよう調整したうえ同時稼働させるものであり、各空気循環装置1の送出空気量、送出速度及び送出角度等の仕様は、通常夫々同一に選定されでいる。
また、対向状に設置した空気循環装置１のセットは、上記室内空間Qの床面積や高さに応じて適宜に増加され、室内空間Qが大きい場合には、その奥行方向L方向に所定の間隔を置いて、対向状に設置した空気循環装置１のセットが並列状に複数セット配置される。
【００３６】
前記空気循環装置１は、装置本体１aの下部に設けられた空気吸込口３から室内空間部Q内の空気を吸引し、装置本体１aの上部に設けられた空気吹出口２から室内空間部Q内へ空気を送出することにより、室内空間部Qを循環する空気の流れ８を形成する空気循環機能を備えた装置であり、当該機能を備えた装置としては、空気清浄機、空気循環機、エアコンディショナー等が存在する。
また、当該空気循環装置１は、フィルター等の除塵機構の設置を必要とするものではないが、適宜の除塵機構を備えたものであっても良い。
【００３７】
前記装置本体１aの上方には、図２及び図３に示す如き形態の空気吹出口２が設けられており、空気噴出口１bを出た空気が、細幅に絞られ且つ放出角度θを調整自在とした空気吹出口２から、斜め上向きに所定の風量、風速でもって送出される。
尚、前記空気循環装置１は、装置本体１aに空気吹出口２を着脱自在に取り付け固定する構成としているが、装置本体１aと空気吹出口２とを一体的に形成してもよいことは勿論であり、また、空気循環装置１には、吹出風量の調整機構が備えられている。
【００３８】
前記静電気除電器５は、所謂空気イオンを発生してこれを放射するものであれば、如何なる構造又は方式のものであってもよい。
図１の実施例に於いては、静電気除電器５として株式会社ドクターブランデンブルグ製の送風式静電気除電器DBB-101型を用いており、イオンバランス＋−30V以下、有効範囲0.6m×1.2m、風量96CFMの特性を備えたものである。
【００３９】
また、静電気除電器５としては、例えば図３に示すように、装置本体１aの空気噴出口１bに複数のワイヤー電極１２を平行に張設し、これに高電圧を印加して空気をイオン化するワイヤー式静電気除電器を用いることも可能である。
尚、静電気除電器５そのものは公知であるため、ここではその詳細な説明は省略する。
【００４０】
次に、図１等に基づいて、本願発明による標準的な室内空間部Qに漂う塵埃の静電気除去方法について説明する。
先ず、図１に示すように、室内空間部Qに同一仕様の空気循環装置１を所定の間隔距離を置いて対向状に設置し、同一空気量及び同一吹出角度θに調整する。また、空気循環装置１の近傍上方に同一仕様の静電気除電器５を設置する。その後、両空気循環装置１及び両静電気除電器５を稼動し、空気循環装置１から送出した空気流８の中に静電気除電器５から放射した空気イオン流７を送り込む。
【００４１】
本願発明による室内空間部Qでのエリア除電は、次の四段階の過程を経て行われる。
第一段階では、各々の空気吹出口２から送出した空気流８の中に静電気除電器５内で生成された空気イオン７が放射される。空気流８に捕り込まれた空気イオン７は空気流８に乗って前方へ移動する。
第二段階では、空気イオン７を含んだ二つの空気流８が、対向設置された２基の空気循環装置１の中間点１１近傍で衝突することにより、各空気循環装置１の下部に備わっている空気吸込口３へと向かう下向の空気流に変換される。
第三段階では、上記空気流８に捕り込まれた空気イオン７が、空気流８に乗って室内空間Q内を上部から下部へ向かって移動することにより、上記空気イオン７の混合した空気流が通過する空間部分に存在する塵埃の静電気が、空気イオンによって中和、除去される。
即ち、＋−の両空気イオンを含んだ下向きの空気流８を、物品、例えば製造物の周辺を通過させることにより、製造物の周辺空間に存在する塵埃の有する静電気が空気イオンによって中和され、製造物周辺の静電気除去が進行する。その結果、製造物への塵埃の付着が抑制される。
第四段階では、床面１０に近づいた空気流８を、床面１０へ直接に衝突させることなしに空気循環装置１の空気吸込口３へ導入し、空気循環装置１の空気吹出口２から再び室内空間Qへ送出すことにより空気流を循環させる。
【００４２】
上記のように、先ず、空気流に空気イオンを捕り込み、次に、各空気イオン混合空気流の衝突により下向きの空気イオン混合空気流を形成し、空気イオン混合空気流を除電対象エリア内を上部から下部への移動させて塵埃の静電気を中和し、空気イオン混合空気流を床面へ直接衝突させることなく空気循環装置の空気吸込口へ導入することが、本願発明の主要な構成であり、図1はその概要を示すものである。
【００４３】
また、上記のような構成とすることにより、本願発明では、高価なクリーンルームの如き設備や建屋の大幅な改造を必要とすることなしに、室内空間に空気循環装置１と静電気除電器５を設置するだけ、簡便に室内の狙った空間部内の所謂エリア除電を実現することが可能となる。
【００４４】
図３の破断斜面図は、静電気除電器が放射する空気イオンの空気流への送り込みを空気循環装置内で行わせるため、装置本体１aの上部にある空気噴出口１bに静電気除電器のワイヤー電極12を組込みした空気循環装置１の構造を示すものである。
【００４５】
本願発明の作用効果を確認するために、先ず、図４〜図６に示すような横幅Wが４m、奥行Lが2.6m(図示省略)、高さHが2.6ｍと、図７〜図12に示すような更に大きな室内空間部Qを形成し、２基の空気循環装置１を間隔３mを置いて対向状に設置した。空気循環装置１としては、空気循環機能を持つ家庭用空気清浄機（パナソニック製FーVC７０XJ）を装置本体１aとし、これに図２に示す如き空気吹出口２を別途に取付固定した空気循環装置１を用い、図４の如くに、斜め上方に角度θ＝30度で空気流（6.7m3/分）を送出するよう調整し、２台の同一仕様の空気循環装置１を各々高さ35ｃｍの架台の上に、3ｍの間隔を置いて対向設置した。
【００４６】
そして、実験１として、一方(１基)の空気循環装置１のみを稼働させ、空気循環装置１の上部の空気吹出口２（床面より高さ1.07m）から室内空間内へ送出した空気を、下部の空気吸込口３へ吸引導入して循環させる空気の流れモデルを想定し、室内空間の各地点(各位置)における空気流の流れの状態を確認した。
【００４７】
下記の表１は、実験１の結果を示すものであり、試験方法としては、１５ｃｍ×１０ｃｍのティシュペーパーを長さ1.5ｍの棒の先に付け、風(空気流)の揺らぎを目視する方法を用いた。そして、風による一定の揺らぎが確認できれば○、安定した揺らぎでない場合は微、まったく揺らがなければ×と評価した。
【００４８】
【表１】
2016062741.tif 000003
【００４９】
上記実験１の結果から、A2、A1、Aの各中間位置（地点）では、空気流による揺らぎが殆ど発生していない、したがって、空気流は中間位置（図１の中間点１１の近傍）を殆ど通過していないことが判明した。
尚、今回使用したパナソニック製空気清浄機の空気噴出口に備わっている２本のルーパーは斜め上方に60度と45度程度の傾斜をもっており、空気噴出口から送出した空気は天井に衝突する可能性があるため、実験にあたっては空気吹出口２を別途に製作し、これを装置本体１aにとりつけし、角度θ＝３０度で斜め上方に空気を送出することにした。
また、新たに製作した空気吹出口２は図２の如き形態を有しており、上板２aの長さは43ｃｍ、下板の長さ２bは17ｃｍ、吹出孔の横幅2cは40ｃｍ、その隙間(縦幅)2dは3cmで、上板2a及び下板2bとも床面１０に対して30度傾斜している。これにより、装置本体１aの空気噴出口１bを出た空気は、上板2aと下板2bの間の横幅2c＝40cm、隙間(縦幅)＝3cmの吹出孔を通って床面１１に対して斜め上方30度の方向に進む空気流として、空中に送出される。
尚、調達した空気循環装置１のメインの空気吸込口３は装置本体１aの下部にあるため、空気循環装置１を床面１０上に直置きすると吸込口に向かう空気流は床面近くを通過することとなる。しかし、生産現場においては、床面１０の近傍エリアの静電気除電をする必要性があまり高くないため、空気循環装置１を高さ0.35ｍの架台に乗せて実験を行った。
【００５０】
次に、実験２として、２台の空気循環装置１を同時稼働させて空気流の状態を確認する実験２を行った（図５参照）。即ち、対向設置した空気循環装置１の夫々から斜め上方の30度の傾斜角度を持って空気流を送出すれば、両空気循環装置１の中間点近傍の上部で空気流が衝突した後、空気流は空気吸込口３内へ吸引導入されることから両空気流の流れの方向は、下方向に変換すると想定される。そこで、室内空間の上部から下部へ向かって空気が流れるという空気流モデルを想定し、実験１の場合と同様の方法により、室内空間の各位置(各地点)における空気流の流れの状態を確認した。
【００５１】
実験２の開始に先立ち、先ず、別個に製作して固定した空気吹出口２を取り外し、両装置本体１a(即ち両空気清浄機)を同時稼働させた。その結果、図５に於ける中間の高さ1m地点A１において、下向きの空気流を確認できなかった。このことから、装置本体１aの空気噴出口１bから室内空間内へ直接放出された空気流は、直ちに拡散が始まるために中間点での空気流の衝突が起こらず、その結果空気流の下向きへの流れの変換も生じないことが判明した。
【００５２】
そのため、次に、別途に製作した空気吹出口２を両装置本体１aに取付固定して実験２を行ったところ、同じA1地点で下向きの空気流が発生していることが確認できた。即ち、空気流を衝突させ、下向きの空気流に変換させるためには、両空気吹出口２内において空気流が一定の方向に進行するようその流れを指向させ、空気流の室内空間内での拡散を遅らせることが、必要なことが判明した。
下記の表２は、実験２の結果を示すものである。尚、空気流の確認方法は、前記００４７欄に記載の試験１の場合と同じである。
【００５３】
【表２】
2016062741.tif 000004
【００５４】
表２にからも明らかなように、両空気流の衝突により室内空間部Qの横幅W方向の中間部近傍には、下向きの空気流が形成されて通過していることが確認できた。また、横幅W方向では、中間に位置するAの各地点より1m離れたBの各地点でも下向きの空気流が届いていることが判明した。
一方、高さ方向では、床面１０から1.6mにあるA3、B3地点、0.5ｍにあるA6、B6地点に於いて、下向きの空気流が存在することが判明した。
これ等のことから、横幅W方向には2m、高さH方向では0.5m〜1.6mの空間部の領域範囲において、下向きの空気流が確保できることが判明した。
尚、空気循環装置１の空気吸込口３は、装置本体１aの本体正面下部にメイン部が設けられており、且つ正面両サイド側にはサブの空気吸込口が設けられている。また、上記メインの空気吸込口３は床面１０から高さ0.4mに位置しており、空気吸込口３と同じ高さレベルにある中間部のA7地点に於ける空気流が横向きの空気流であることから、空気流の床面１１への直接衝突は回避されていることが判る。
【００５５】
更に、２基の空気循環装置１を対向状に設置した場合の空気流の室内奥行方向Lへの広がりを見極めるため、実験３を実施した。図６は実験３に於ける空気流の確認箇所を示すものであり、実際の確認は、各々の箇所における床面から0.5m、0.7m、1m、1.3m、1.6m、1.9mの高さ地点にて行うものである。また、表３は実験３の結果を示すものである。
【００５６】
【表３】
2016062741.tif 000005
【００５７】
実験３の結果からも明らかなように、２基の空気循環装置１の中心を結ぶセンターラインから1m離れた箇所I1、I2、I3に於いて、高さ0.5mから1.9ｍの空間部の領域範囲内に於いて空気流による揺らぎが確認できた。実験３のこの結果から、室内空間部Qの空気流は、奥行Lの方向には約2mの広がりを持つことが判明した。
尚、空気流の存在や状態の確認方法は、前記実験１及び実験２の場合と同じである。
【００５８】
上記実験２及び実験３の結果より、対向状に設置した２基の空気循環装置１の中間部の横幅約2ｍ、奥行約2ｍ、高さ約0.5m〜1.6ｍの空間部の領域範囲（直方体エリア）には、下方向へ空気流が流れていることが判る。また、空気循環装置１の空気吸込口３が床面１０の上方0.4mの位置にあるため、下方向への空気流は床面１０へ直接衝突することなしに空気吸込口３の方向へ流れる。この結果から、前記空間部の領域範囲（直方体エリア）内においては、上部から下部へ空気流と混合状態でこれに随伴移動する空気イオンが存在すれば、当該空間部の領域範囲内に存在する塵埃の静電気の中和除去が行われる。所謂静電気のエリア除電が行われるのであり、当該空間部の領域範囲に於いては塵埃の物品への付着が仰制されることになる。
尚、室内空間部Qの奥行Lが長い場合には、対向状に配置した２基の空気循環装置１のセットを、奥行Lの方向に所定の間隔を置いて並列状に配置し、除電可能エリアの拡大が図られる。
【００５９】
次に、上記の空間部の領域範囲（直方体エリア）、即ち、横幅約2ｍ、奥行約2ｍ、高さ約0.5m〜1.6ｍの室内空間領域（以下、静電気除電可能領域という）内の横幅W方向及び高さH方向の静電気エリア除電の進行状態を確認する実験を行った(実験４)。
【００６０】
当該実験４では、図７に示すように、上記静電気除電可能領域内に予め除電進行状況の確認位置（確認地点）を設定し、その確認地点に於ける除電の進行を実測した。即ち、プレート表面を+1000V若しくはー1000Vに帯電させたチャージドプレートモニター（トレックジャパン（株）製・MODEL１５９HH・プレートサイズ150mm×150ｍｍ）を用い、各確認地点に於いて空気イオンの働きによる静電気の減衰後の数値を測定した。
尚、図７の各A、B、C点は設定した測定位置であり、また、矢印は空気流の流れの概要を示すものである。
【００６１】
具体的には、+１０００V若しくは−１０００Ｖに帯電させたプレート表面を測定地点に床面と水平に30秒間置き、30秒後の帯電数値を測定し、除電効果を確認するのである。
静電気除電器５としては、電極で発生した正・負の空気イオンを風の力で空気流の中に放射する交流タイプの送風式静電気除電器（ドクターブランデンブルク製DBBー１０１）を使用した。
【００６２】
尚、当該実験４の終了後に、装置本体１aに固定した空気吹出口２を外して装置本体１aの空気噴出口から空気流を室内空間部Qへ直接送出するようにし、静電気除電可能領域中間の高さ1m地点A1における静電気除電効果を確認した。しかし、この場合には、静電気除電が遅々として進まないことが判明した。その理由は、前記0051欄の空気流と同様に、空気イオンが直ちに空間領域内へ拡散してしまい、除電対象エリアに到達しないからと考える。
【００６３】
下記の表４はその測定結果を示すものである。
【００６４】
【表４】
2016062741.tif 000006
【００６５】
実験４の結果から明らかなように、横幅W方向の各測定地点に於いては、帯電値の減少（静電気除電の進行）が確認できた。また、静電気除電の進行は、空気流が合流すると思われる静電気除電可能領域の中央の高さ1.6mの地点A3が、最も速いことが判明した。
これに対して、静電気除電可能領域の高さ0.5mの各地点では数値の減少が僅かであり、測定誤差を考慮に入れれば、静電気除電が進行していると判定するのは難しいことが判明した。
【００６６】
続いて、横幅約2ｍ、奥行約2ｍ、高さ約0.5m〜1.6ｍの静電気除電可能領域の奥行L方向及び高さH方向の静電気エリア除電の進行状態を確認する実験を行った(実験５)。
【００６７】
当該実験５では、図8に示すように、上記静電気除電可能領域内に予め除電進行状況の確認箇所を設定し、その確認箇所に於ける各高さ地点での除電の進行を実測した。即ち、プレート表面を+1000V若しくはー1000Vに帯電させたチャージドプレートモニター（トレックジャパン（株）製・MODEL１５９HH・プレートサイズ150mm×150ｍｍ）を用い、各高さ地点での空気イオンの働きによる静電気の減衰後の数値を測定した。
尚、図８の各H、I点は設定したその確認箇所であり、また、５は静電気除電器である。
【００６８】
具体的には、+１０００V若しくは−１０００Ｖに帯電させ他プレート表面を測定地点に床面と水平に30秒間置き、30秒後の帯電数値を測定し、除電効果を確認するのである。
静電気除電器５としては、電極で発生した正・負の空気イオンを風の力で空気流の中に放射する交流タイプの送風式静電気除電器（ドクターブランデンブルク製DBBー１０１）を使用した。
【００６９】
尚、図８に示した実験５に於いては、室内空間部Qに一セットの対向設置した空気循環装置１を設置しているが、奥行Lの大きな室内空間部Qの場合には、所定の間隔を置いて複数セットの対向設置した空気循環装置１が設けられることになる。
【００７０】
下記の表５はその測定結果を示すものである。
【００７１】
【表５】
2016062741.tif 000007
【００７２】
表５に示した実験５の結果からも明らかなように、静電気除電可能領域の奥行L及び高さHの方向については、センターラインから0.5m離れたHの各位置(各箇所)に比較して1ｍ離れたIの各位置(各箇所)に於ける静電気除電の進行が相当に遅いことが判る。即ち、奥行L方向に対しては、センターラインから0.5m以内が静電気の除電有効ゾーンであることが判明した。また、この実験５においても、高さ0.5mの位置の測定数値からして、この位置での静電気除電が困難であることが判明した。
【００７３】
引き続き、静電気除電器５から放射する空気イオン量を増加させた場合のエリア除電効果への影響を確認した。
先ず、図9に示すように、実験４に使用した2台の静電気除電器5を一方の空気循環装置１側に設置し、図９に示す室内空間部部Qの横幅方向W及び高さH方向の各設定位置C、A、D、Bの各確認地点に於ける除電進行状況を測定した(実験６)。
尚、具体的測定方法は、前記0061欄に記載の方法と同じである。
【００７４】
下記の表６は、上記実験6の測定結果を示すものであり、前記実験4の表4との対比からも明らかなように、空気イオン量を増加させると除電の進行のスピードアップが可能となる。しかし、高さ0.5mの地点では、除電は進行するもののその速度が極めて遅いものであることが判明した。
【００７５】
【表６】
2016062741.tif 000008
【００７６】
図１０は、図9に示した実験6と同じ室内空間部Qの奥行L及び高さH方向の除電の進行状況を測定したものであり(実験７)、また、下表の表7は、図10に示した確認箇所の各高さ地点に於ける測定結果を示している。
【００７７】
【表７】
2016062741.tif 000009
【００７８】
実験７の結果（表７）からも明らかなように、静電気除電器５を２台に増やして空気イオン量を増やせば、奥行L方向の静電気除電の進行が速まることが判る。しかし、高さHが0.5m地点での静電気除電スピードの改善は、見られない。
尚、具体的測定方法は、前記0061欄に記載の方法と同じである。
【００７９】
最後に、空気循環装置１を室内空間部Qの床面に直に設置した場合の除電効果への影響を確認した。空気循環装置１を高さ0.35ｍの架台の上に設置した場合には、高さHが0.5mの地点に於ける静電気除電効果が得られないか、又は静電気除電の進行が極めて遅いことが、実験４、５、６，７の結果から判明しているからである。
そこで、図１１に示すように、空気循環装置１を設置架台から降ろして床面上に直置きし、横幅Wの方向及び高さHの方向に於ける除電進行状況を測定した(実験８)。
【００８０】
下記の表8は、上記実験8に於ける測定結果を示すものであり、実験4(表4)の場合に比較して、室内空間部Qの横幅方向Wの中間の高さ1.6ｍ、1m、0.5mの各地点に於ける静電気除電の進行スピードが大幅に改善されることが判明した。
【００８１】
【表８】
2016062741.tif 000010
【００８２】
尚、空気循環装置１を床面１１に直置きした場合、上部から下部へ向かう空気流が床面に衝突する可能性があるため、高さ0.1mの地点での空気流の向きを前記0047欄に示した手法で確認した。下部へ向かう空気流は、２台の空気循環装置１の空気吸込口３へ向かう横向きの流れに、床面上方近傍に於いて円滑に分流されていることが判明した。その結果、下部へ向かう空気流が床面へ直接に衝突することは殆ど生じないことが確認できた。
また、除電進行の具体的測定方法は、前記0061欄に記載の方法と同じである。
【００８３】
同様に、図１２に示すように、空気循環装置１を設置架台から降ろして床面上に直置きし、奥行Lの方向及び高さHの方向に於ける除電進行状況を測定した(実験9)。
【００８４】
下記の表９は、図１２の実験９の測定結果を示すものであり、実験５(表５)の場合と比較して、高さ0.5mの各測定地点に於いて、静電気除電の進行スピードが大幅に改善されている。
実験8、9から高さ0.5mの地点であっても、空気循環装置１の設置位置の高さを下げることにより、除電可能エリアとなることが判明した。
尚、具体的測定方法は前記0061欄に記載の方法と同じである。
【００８５】
【表９】
2016062741.tif 000011
【００８６】
上記図７（実験４）から図１２（実験９）に示した一連の実験結果から、エリア除電の進行及びその実用可能性が確認され、実証された。
また、室内空間部Qの奥行L方向の静電気除電可能領域（除電範囲）は、空気流の確認より得られた推定範囲よりも狭くなるが、空気イオン量を増加することにより、静電気除電可能領域の範囲拡大の可能性があることが判明した。
更に、本願発明の実施に必要とする主要な機器装置類は、空気循環装置１と静電気除電器5のみであり、設備費の大幅な削減が可能となる。
上述のように、本願発明は、クリールームのような高額な設備費を必要とすることなしに、室内空間部Q内の所望領域に存在する塵埃の有する静電気を効率的に除去することができ、所謂静電気除電領域を容易に形成することができる。
その結果、静電気除電領域内に於いては、半導体製品等の製造物や工作物に対する塵埃等の付着固定が防止され、優れた実用的効用が奏される。
また、対向設置した空気循環装置の位置関係や空気吹出口２の空気放出方向を調節することにより、室内空間部Q内に形成する静電気除電領域の位置を任意に変えることができ、実用上極めて便宜である。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本願発明は、半導体製造産業や精密機械部品製造加工産業、薬品製造産業等の塵埃の付着防止を必要とするあらゆる産業分野、即ち、製造物周辺の静電気除去を必要とする産業分野へ適用可能なものである。
【符号の説明】
【００８８】
Q  室内空間部
W  横幅
L  奥行
H  高さ
θ  放出角度
１  空気循環装置
１a  装置本体
1 b  装置本体の空気噴出口
２  空気循環装置の空気吹出口
２a上板
２b下板
２c 吹出孔の横幅
２d 吹出孔の縦幅（間隙）
３  空気循環装置の空気吸込口
４  架台
５  静電気除電器
６  送出空気流
７  空気イオン
８  空気イオンと空気の混合流
９  天井面
１０  床面
１１  横幅W方向の中間点
１２  静電気除電器のワイヤー電極
１３  静電気除電器のワイヤー電極
１４  電圧印加器
１５  物品
【図１】
2016062741.tif 000012
【図２】
2016062741.tif 000013
【図３】
2016062741.tif 000014
【図４】
2016062741.tif 000015
【図５】
2016062741.tif 000016
【図６】
2016062741.tif 000017
【図７】
2016062741.tif 000018
【図８】
2016062741.tif 000019
【図９】
2016062741.tif 000020
【図１０】
2016062741.tif 000021
【図１１】
2016062741.tif 000022
【図１２】
2016062741.tif 000023
【図１３】
2016062741.tif 000024