(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーン化したい部屋の天井裏面側に配設された既設の空調ダクトに連結し、該クリーン化したい部屋の天井下面に配設した分岐接続ボックスと、該クリーン化したい部屋の天井下面に配設し、該分岐接続ボックスから水平方向に延設された室内ダクトとからなり、該分岐接続ボックスの下面と室内ダクトの下面とは水平面を形成するように配設され、該室内ダクトの下面に空気清浄化用フィルタが取付固定されたことを特徴とする空気清浄化装置。
【請求項２】
前記分岐接続ボックスは、天井内に一部埋め込まれたことを特徴とする請求項１記載の空気清浄化装置。
【請求項３】
前記分岐接続ボックスと室内ダクトとは天井面に接して設けられ、前記分岐接続ボックスは接続ダクトを介して前記空調ダクトに接続されたことを特徴とする請求項１記載の空気清浄化装置。
【請求項４】
前記分岐接続ボックス内に少なくとも２方向に分岐できるように仕切を設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の空気清浄化装置。
【請求項５】
前記室内ダクトが、複数延設されたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の空気清浄化装置。
【請求項６】
前記室内ダクトが、空気清浄化用フィルタ及び整流板を取付固定されてないものとそれらを取付固定したものとの組み合わせからなることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の空気清浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、半導体工業、光学機器、精密機械、電子機器、医療機器、食品醸造等の分野において、無塵、無菌のクリーンルームを簡単に構成できる空気清浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クリーンルームやクリーンブース等の空気清浄化装置としては、例えば、実公昭５６−５７０７号公報に示されているように、空気を清浄化しようとする室の外に空気吸込口と送風機を配置し、また、該室の天井の上方にフィルタを配置して、天井の全面から清浄化した空気を吹き出させる層流式クリーンルームがある。ところが、このようなクリーンルームの場合、天井部上方に清浄な空気の通路を設けかつ室外に空気清浄化のための諸設備を設けなければならないので、空気清浄化装置の設置が大工事になるばかりでなく、既設の室をクリーンルーム化するためには、既存の天井部及び壁等を取り壊して、空気清浄化装置を設置するという大改造が必用となる欠点がある。
また、室内の空気は、床付近の側壁面に設けられた排気口から気圧差を利用して排気されるに過ぎないので、室内に設置した作業台等の上面に流下した清浄な空気の舞い上がり現象が生じ、そのために作業台上面等の塵も一緒に舞い上がってしまうという欠点がある。更に、吹き出された清浄な空気は、室内の側壁下部から室外へ排出され、その後、新たな含塵エアが吸込口から吸い込まれてフィルタを通ることになるので、清浄化に長時間を要し、エアフィルタの稼働効率が上がらないという欠点がある。
更にまた、側面下部に排気口が開設されているため、天井全面から吹き出された清浄化空気が前記排気口へ向かって斜めに流れ、全室に渡って均一な空気清浄化を図ることが困難であるという欠点がある。
【０００３】
上記、問題点を解決するものとして、例えば、特公平３−４８４１７号公報に示されるような空気清浄化装置がある。この装置は、密閉されている部屋内に配置され、その部屋をクリーンルーム化するものであって、少なくともその一側面を部屋内に密接し、かつその上端面を天井下面に密接する柱状本体と、該柱状本体の上部から水平方向に延設され、少なくともその上面を部屋の天井に接する風導管とからなり、前記柱状本体はその下面に比較的短小な脚部及び空気吸込口を有し、その内部には空気循環用の送風機及び空気清浄化用フィルタが内蔵された空気通路を有しており、また前記風導管は前記柱状本体と略同一幅で延設方向における部屋の天井の長さに応じた長さを有し、柱状本体の上端面と風導管の上面が一連の水平面を形成し、その全長が前記風導管延設方向における部屋の天井長さと等長に形成されているという構成をなしている。
ところが、かかる空気清浄化装置においては、柱状本体に隣接した風導管から吹き出される空気の風速と柱状本体から離れた風導管から吹き出される空気の風速とが異なっているので、部屋内の吹き出し気流の分布の均一化が図れないという問題がある。
【０００４】
そこで、このような問題点を解決するものとして、例えば、特開平６−６６４３９号公報に示されるような空気清浄化装置がある。即ち、この装置においては、クリーンルームの外に設けられた空調機によって温度及び湿度を制御された空気は、導風ダクトを通ってＨＥＰＡフィルタへと導かれる。このフィルタで清浄化された空気は、室内に直線上に延びている多孔板からなる複数のエアサプライユニットに送られる。このエアサプライユニットは、クリーンルームの天井に配設される空気供給ダクトであって、室内の長手方向に延びている多孔板からなり、該多孔板の孔径は板厚以下とされている。また、このエアサプライユニットにおいては、空気の流れる流路の断面積を、その上流側から下流側に向かって徐々に減少する形状とし、その空気流入口に流入空気の流れ方向を調整する流路調整体が設けられている。
このエアサプライユニットでは、上流側から下流側まで、多孔板の各孔から流出する空気の速度が一定となるけれども、部屋の端部から端部まで予め規定された長さのダクトでしか適用できないので、必用な部位のみ施工した後にダクトの長さを変更する等のことができず、いわゆるフレキシブル性に欠けるという問題がある。
【０００５】
そこで本出願人等は特開平８−２８９２０号公報に示されるような、少なくともその一側面をクリーン化したい部屋の内側壁面に配設した送風ユニットと、該送風ユニットの水平方向に延設されたダクトとからなり、該送風ユニットは、その下部に空気吸込口を有しかつその内部に空気循環用の送風機が内装されている空気通路を有しており、該送風ユニットと該ダクトは、送風ユニットの上端面とダクトの上面とが水平面を形成するように配設され、該ダクトの下面に空気清浄化用フィルタが取付固定されたクリーンルーム用空気清浄化装置を提案した。
この特開平８−２８９２０号公報で提案のクリーンルーム用空気清浄化装置の場合、既設の部屋内に設置するためには、該部屋の天井部、壁部等の改善工事が必用であったり、温度及び湿度の調整にエネルギーがかかりすぎたり、部屋全体が均一に清浄化できなかったり、また、清浄化度を自由に調整できなかったり、フレシキブル性に欠けるという問題点は解消され、既設のクリーンルームの天井部、壁部等の改善工事をすることなく、該クリーンルーム内に設置することができ、該クリーンルーム内全体を均一に清浄化できるという点では優れていた。
【０００６】
ところが、空気の供給が送風ユニットを経由しての一方向での流れであったため、クリーン化したい部屋が大型化し、空気清浄化装置を多数連結して多風量を供給する場合には、送風ユニット側のダクトから吹き出す風速と、送風ユニットと反対側のダクトから吹き出す風速を比較すると、送風ユニット側の方が速くなるという問題があった。そこで、風速のバランスを考えてダクトの幅を広げる方法を採用してみたが、ダクトの幅を広げた分だけフィルタの吹き出しにデッドスペースが生じて層流化しづらく、また、送風ユニットから連結したダクト全域を均一な風速分布とするにも長さに限界がある点などから改善が求められていた。そこで、本発明の目的は、かかる問題点を解消し、既設のクリーンルームの天井部の空調ダクトを利用して、該クリーンルーム内に室内ダクトを設置することで、多風量の空気を供給する場合でも該クリーンルーム内全体を均一に清浄化できる空気清浄化装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の空気清浄化装置は、前記課題を解決するべく、請求項１に記載の通り、クリーン化したい部屋の天井裏面側に配設された既設の空調ダクトに連結し、該クリーン化したい部屋の天井下面に配設した分岐接続ボックスと、該クリーン化したい部屋の天井下面に配設し、該分岐接続ボックスから水平方向に延設された室内ダクトとからなり、該分岐接続ボックスの下面と室内ダクトの下面とは水平面を形成するように配設され、該室内ダクトの下面に空気清浄化用フィルタが取付固定されたことを特徴とする。
また、請求項２記載の空気清浄化装置は、請求項１記載の空気清浄化装置において、前記分岐接続ボックスは、前記天井内に一部埋め込まれたことを特徴とする。
また、請求項３記載の空気清浄化装置は、請求項１記載の空気清浄化装置において、前記分岐接続ボックスと室内ダクトとは天井面に接して設けられ、前記分岐接続ボックスは接続ダクトを介して前記空調ダクトに接続されたことを特徴とする。
また、請求項４記載の空気清浄化装置は、請求項１乃至３の何れかに記載の空気清浄化装置において、前記分岐接続ボックス内に少なくとも２方向に分岐できるように仕切を設けたことを特徴とする。
また、請求項５記載の空気清浄化装置は、請求項１乃至４の何れかに記載の空気清浄化装置において、前記室内ダクトが、複数延設されたことを特徴とする。
また、請求項６記載の空気清浄化装置は、請求項１乃至５の何れかに記載の空気清浄化装置において、前記室内ダクトが、空気清浄化用フィルタ及び整流板を取付固定されてないものとそれらを取付固定したものとの組み合わせからなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の空気清浄化装置においては、前記の通り、クリーン化したい部屋の天井裏面側に配設された既設の空調ダクトに連結し、該クリーン化したい部屋の天井下面に配設した分岐接続ボックスと、該クリーン化したい部屋の天井下面に配設し、該分岐接続ボックスから水平方向に延設された室内ダクトとからなり、該分岐接続ボックスの下面と室内ダクトの下面とは水平面を形成するように配設され、該室内ダクトの下面に空気清浄化用フィルタが取付固定されるよう構成されるため、空調機が室外に設けられ、室外を循環する方式の既設のクリーンルーム内に設置でき、既設の空調ダクトを利用して天井部、壁部等の改善工事が極力不要で、工期短縮、工事費の低減が図れる。
また、多風量化したとしても、該分岐接続ボックスの採用により、ダクト幅を広げることなく、該空調ダクトから分岐接続ボックスを通って室内ダクトに供給された空気の吹き出し平均風速の均一化が図れる。
【０００９】
また、室内ダクトの下面にフィルタが設けられているため、室内ダクトを通して供給されるエアがフィルタを抵抗体として層流化され、また、必ずしも必要ではないが、部屋内の全方向に指向する整流板をフィルタの下流側に空気吹出口として設けた場合には、空気吹出口の直下での渦流の発生が低減され、層流化が図れ、出口の直下だけでなく、部屋全体に対して均一にエアを吹き出すことができる。
【００１０】
また、前記分岐接続ボックスを天井内に一部埋め込むようにした場合には、天井への孔開け作業が少し大がかりになるものの、分岐接続ボックスの容量を大きくとれて、分岐の際にも室内ダクトにエアを層流状態で供給できる。
【００１１】
また、前記分岐接続ボックスと室内ダクトとを天井面に接して設けた場合には、分岐接続ボックスを接続ダクトを介して空調ダクトに接続させる必要があるものの、天井への孔開け作業が少なくて済む。
【００１２】
また、該分岐接続ボックスの中央に少なくとも２方向に分岐できるように仕切を設けることで、より空気の吹き出し平均風速の均一化が図れる。しかも、単に吹き出し平均風速の均一化が図れるだけでなく、室内ダクト毎にエアが緩衝されるため、室内ダクト内での気流分布の均一化がより一層図れる。
【００１３】
また、室内ダクトは、複数延設させることができ、また、必要に応じて室内ダクトを接続したり、省略したりもし得、或いは、空気清浄化用フィルタ及び整流板を取付固定されないものとそれらを取付固定したものとを組み合わせて構成もでき、所望の場所のみに清浄なエアを効率よく吹き出させるとともに、フレシキブル性を備える。
【００１４】
【実施例】
（実施例１）
次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は、本発明空気清浄化装置の一実施例の縦側面図を示し、図２は、図１に示された装置の平面図である。
図１に示されているように、本実施例の空気清浄化装置は、クリーン化したい部屋９の天井裏面９ｃ側に配設された空調ダクト８に連結し、クリーン化したい部屋９の天井下面９ｂにその上方部分を一部埋め込んで配設した分岐接続ボックス２と、該分岐接続ボックス２から水平方向に延設された室内ダクト３，４とから構成され、該空調ダクト８は、図示しないが、その上流側に空気循環用の送風機を有しており、該分岐接続ボックス２の下端面と室内ダクト３，４の下面とが水平面を形成するように配設され、該ダクト３，４の下面には空気清浄化用フィルタ５及び整流板６が取付固定されている。
また、該分岐接続ボックスの中央には室内ダクト３，４を２方向に分岐できるよう仕切１０が備えられている。
【００１５】
図示のものでは、２本の室内ダクト３，４からなり、それぞれの下面が部屋９に向かって開口しており、図２に示されているように、これら開口部の下流の面に図略のガスケットを介してフィルタ５が圧着されて取付固定されている。
【００１６】
本実施例では、フィルタ５の下流側に、部屋９内の全方向に指向する空気吹出口となる整流板６を取付固定した。該整流板６は、部屋（クリーンルーム）９の幅が狭いときには気流分布の均一化に有用であるが、幅が広い部屋９では必ずしも必要ではない。整流板６の形状は特に制限はなく、例えば、平形でも山形でもよいが、平形よりも山形の方が、部屋９内の全方向に指向する空気吹き出しが可能であるため、気流分布の均一化に優れている。
【００１７】
該室内ダクト３，４の寸法は、部屋９の天井の長さに応じた特定の長さに規定されるものではなく、また、複数本延設することで、所望の空間のみを清浄化することができる。尚、図中９ａは床面、７は循環ダクトを示す。
【００１８】
前記実施例では、分岐接続ボックス２に接続されるダクト３，４を２列としたが、それに限定されることなく、１列でも、３列、４列等の任意の複数列でもよい。また、分岐接続ボックス２内部には吸音材を内貼りすることで、消音ボックスとしての機能も発揮させることができる。
また、該ダクト３，４は、空気清浄化用フィルタ５及び空気吹出口としての整流板６を取付固定された部分とそれらを取付固定しない部分とを組み合わせた室内ダクト３，４として構成してもよく、それらの配置は、所望の清浄度に応じて適宜選択される。尚、取付固定されていない部分には、図示しないが、フィルタ５に相当する部分に空ボックス、また、整流板６に相当する部分には無孔板を配設するようにすればよい。
【００１９】
（実施例２）
図３は、本発明空気清浄化装置の他実施例の縦側面図を示し、図４は、図３に示された装置の平面図である。
本実施例では、前記実施例の場合、分岐接続ボックス２を天井下面９ｂにその上方部分を一部埋め込んで配設するようにしたが、本実施例では、前記分岐接続ボックス２と室内ダクト３，４とを天井下面９ｂに接して設けるようにし、分岐接続ボックス２は接続ダクト１１を介して空調ダクト８に接続するようにした。
その他の構成は前記実施例と変わらないので、前記実施例と同一部材に、同一符号を付してその説明は省略した。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の空気清浄化装置においては、既設の空調ダクトを利用でき、クリーンルームの天井部、壁部等の改善工事が極力不要で、工期短縮、工事費の低減を図れる。また、空気清浄化装置を多数連結した多風量を供給する場合において、室内ダクトの幅を広げなくとも室内ダクト全域に均一な風速分布が図れるため、フィルタの吹き出しデットスペースによる層流化しづらい点がなく、室内ダクトが長くなった際でも風量分布のバラツキがない。また、天井下面の室内ダクトよりエアが均一に吹き出されるため、吹出口直下で渦流を発生することもなく層流化が図れる。また、室内ダクトの吹出口の近傍にフィルタを設けることにより、室内ダクトを通して供給されたエアがエアフィルタの抵抗により整流化され、気流分布が均一化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例の空気清浄化装置の縦側面図
【図２】  図１に示された装置の平面図
【図３】  本発明の他実施例の空気清浄化装置の縦側面図
【図４】  図３に示された装置の平面図
【符号の説明】
１    空気清浄化装置
２    分岐接続ボックス
３    室内ダクト
４    室内ダクト
５    フィルタ
６    整流板
７    循環ダクト
８    空調ダクト
９ａ  床面
９ｂ  天井下面
９ｃ  天井裏面
１０    仕切
１１    接続ダクト
【図１】
0004040167.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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