特開 2023-176274 クリーンルーム用空調機・吹出ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023176274

(43)【公開日】2023-12-13

(54)【発明の名称】クリーンルーム用空調機・吹出ユニット

(51)【国際特許分類】

   F24F 3/167 20210101AFI20231206BHJP

   F24F 7/06 20060101ALI20231206BHJP

   F24F 8/108 20210101ALI20231206BHJP

【ＦＩ】

F24F3/167

F24F7/06 C

F24F8/108 210

F24F8/108 120

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022088466

(22)【出願日】2022-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】390018474

【氏名又は名称】新日本空調株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104927

【弁理士】

【氏名又は名称】和泉 久志

(72)【発明者】

【氏名】深谷 良丸

(72)【発明者】

【氏名】長島 晃

【テーマコード（参考）】

3L053

3L058

【Ｆターム（参考）】

3L053BB03

3L053BB05

3L053BD03

3L058BD02

3L058BF02

(57)【要約】

【課題】クリーンルームにおける生産活動に影響を与えることなく、高性能フィルタの交換が行えるようにする。
【解決手段】空調機１の筐体３内部に、上流側から順に高性能フィルタ７、熱処理用コイル６、吹出口５が配置されるとともに、前記高性能フィルタ７の上流側に隣接して、前記高性能フィルタ７の交換時に作業員が入り込んで作業可能な空間９が形成され、かつ前記空調機１の筐体３に、前記空間９に連通し、高性能フィルタ７が出し入れ可能な点検口１０が設けられている。前記点検口１０は、空調機１の背面及び側面のいずれか一方又は両方に設けられている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

クリーンルームに清浄化された空気を供給するクリーンルーム用空調機・吹出ユニットであって、
前記空調機・吹出ユニットの筐体内部に、上流側から順に高性能フィルタ、熱処理用コイル、吹出口が配置されるとともに、前記高性能フィルタの上流側に隣接して、前記高性能フィルタの交換時に作業員が入り込んで作業可能な空間が形成され、かつ前記空調機・吹出ユニットの筐体に、前記空間に連通し、前記高性能フィルタが出し入れ可能な点検口が設けられていることを特徴とするクリーンルーム用空調機・吹出ユニット。

【請求項2】

前記吹出口が設けられた面を前記空調機・吹出ユニットの正面としたとき、前記点検口は、前記空調機・吹出ユニットの背面及び側面のいずれか一方又は両方に設けられている請求項１記載のクリーンルーム用空調機・吹出ユニット。

【請求項3】

前記空間に、作業用の足場が仮設可能とされるか、常設されている請求項１記載のクリーンルーム用空調機・吹出ユニット。

【請求項4】

前記熱処理用コイルは金属製である請求項１記載のクリーンルーム用空調機・吹出ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＨＥＰＡフィルタ等の高性能フィルタを用いて清浄化した空気を室内に供給するクリーンルーム用の空調機・吹出ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造工場や食品加工工場等に設けられるクリーンルームでは、高度な清浄空気が必要とされ、空気中の微粒子を非常に高い性能で捕集できるＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタ等の高性能フィルタが空調機や吹出ユニットに組み込まれている。

【0003】

前記高性能フィルタは、圧力損失が大きくなるので、ファンの吹出側に設置されるのが一般的である。例えば下記特許文献１～４には、クリーンルームの空調において、高性能フィルタがクリーンルームに吹き出す直前（空調機側から見て流路の最下流）に取り付けられることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－１６０８６号公報

【特許文献2】特開２０１２－７８０７１号公報

【特許文献3】特開２００４－１０８６３１号公報

【特許文献4】特開平９－５３８４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前記高性能フィルタは、空調機の運用時間の経過とともに、捕集した微粒子が堆積して圧力損失が増加するため、定期的に交換する必要がある。

【0006】

図４に示されるように、室内に設置される横吹出し型の従来の空調機５０の場合、高性能フィルタ５１は、空調機５０の正面側、すなわち空調空気をクリーンルームに吹き出す吹出口５２の直ぐ裏側に配置されている。このため、この高性能フィルタ５１の交換作業を行う際は、クリーンルーム内の空調機５０の正面側周辺に作業スペースを設け、この作業スペース内に仮設足場５５などの作業用機器を設置した上で、吹出口５２を取り外して高性能フィルタ５１を交換するという手順で行われていた。なお、図４中の符号５３は空調機の熱処理用コイル、５４は送風機である。

【0007】

このとき、クリーンルーム内に作業スペースを設けなければならないため、クリーンルームの生産活動に必要な製品搬送通路の導線を塞ぎ、製品搬送通路に設置された床搬送装置や天井搬送装置と製造装置との間の製品のやりとりができなくなるため、製造作業の中断や変更を余儀なくされるなど、生産活動に影響を与える問題があった。

【0008】

特に、床設置型の横吹出し空調機の場合、吹出口が設けられた空調機の正面側に製造装置やこの製造装置と製品のやりとりをする製品搬送装置などが設置される場合が多いため、空調機正面側での作業を極力無くし、背面側や側面側で作業を行うことが、クリーンルームの生産活動に支障を与えないためには大変重要となる。

【0009】

そこで本発明の主たる課題は、クリーンルームにおける生産活動に影響を与えることなく、高性能フィルタの交換が行えるようにしたクリーンルーム用空調機・吹出ユニットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、クリーンルームに清浄化された空気を供給するクリーンルーム用空調機・吹出ユニットであって、
前記空調機・吹出ユニットの筐体内部に、上流側から順に高性能フィルタ、熱処理用コイル、吹出口が配置されるとともに、前記高性能フィルタの上流側に隣接して、前記高性能フィルタの交換時に作業員が入り込んで作業可能な空間が形成され、かつ前記空調機・吹出ユニットの筐体に、前記空間に連通し、前記高性能フィルタが出し入れ可能な点検口が設けられていることを特徴とするクリーンルーム用空調機・吹出ユニットが提供される。

【0011】

上述の通り従来の空調機では上流側から熱処理用コイル、高性能フィルタ、吹出口の順で配置されていたものを、上記請求項１記載の発明では、上流側から高性能フィルタ、熱処理用コイル、吹出口の順で配置している。このため、高性能フィルタの交換の際は、従来のように空調機・吹出ユニットの正面側で作業を行わなくても、空調機・吹出ユニットの筐体内部に作業員が入り込んで作業を行うことができるため、クリーンルームにおける生産活動に影響を与えることなく、高性能フィルタの交換が行えるようになる。

【0012】

また、空調機・吹出ユニットの筐体内部には、高性能フィルタの上流側に隣接して、高性能フィルタの交換時に作業員が入り込んで作業可能な空間が形成されるとともに、空調機・吹出ユニットの筐体には、前記空間に連通し、高性能フィルタが出し入れ可能な点検口が設けられているため、空調機・吹出ユニットの筐体内部に作業員が入り込んで高性能フィルタの交換作業が行えるようになっている。

【0013】

請求項２に係る本発明として、前記吹出口が設けられた面を前記空調機・吹出ユニットの正面としたとき、前記点検口は、前記空調機・吹出ユニットの背面及び側面のいずれか一方又は両方に設けられている請求項１記載のクリーンルーム用空調機・吹出ユニットが提供される。

【0014】

上記請求項２記載の発明では、前記点検口を空調機・吹出ユニットの背面及び／又は側面に形成しているため、空調機・吹出ユニットの前面に作業スペースを設ける必要がなくなり、クリーンルームにおける生産活動に与える影響を確実に抑えることができる。

【0015】

請求項３に係る本発明として、前記空間に、作業用の足場が仮設可能とされるか、常設されている請求項１記載のクリーンルーム用空調機・吹出ユニットが提供される。

【0016】

上記請求項３記載の発明では、前記空間内で高性能フィルタの交換作業を行う際、上方の高い所にも簡単に手が届くように、前記空間に仮設又は常設の作業用の足場を設置している。

【0017】

請求項４に係る本発明として、前記熱処理用コイルは金属製である請求項１記載のクリーンルーム用空調機・吹出ユニットが提供される。

【0018】

上記請求項４記載の発明では、本発明に係る空調機・吹出ユニットでは、高性能フィルタが吹出口の直前に配置されず、熱処理用コイルの上流側に配置しているため、熱処理用コイルとして、発塵のない金属製のものを用いている。

【発明の効果】

【0019】

以上詳説のとおり本発明によれば、クリーンルームにおける生産活動に影響を与えることなく、高性能フィルタの交換が行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明に係る空調機１を示す、背面側からの斜視図である。

【図2】その縦断面図である。

【図3】高性能フィルタ７の交換作業を示す縦断面図である。

【図4】従来の高性能フィルタ５１の交換作業を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

【0022】

以下の実施形態例では、内蔵された送風機によって圧送された空気を、温湿度の調整及び清浄化を行った上でクリーンルームに吹き出す空調機を例に挙げて説明するが、送風機が内蔵されず、別途備えられた機器からダクトなどを通じて圧送された空気を、温湿度の調整及び清浄化を行った上でクリーンルームに吹き出す吹出ユニットについても同様に適用が可能である。

【0023】

本発明に係る空調機１は、図１及び図２に示されるように、クリーンルーム２に温湿度の調整及び清浄化を行った空気を供給するものであり、箱形の筐体３、送風機４、吹出口５、熱処理用コイル６及び高性能フィルタ７を備えている。

【0024】

前記筐体３は、空調機１の外形を構成する外装体であり、略直方体で形成されている。具体的には、前記吹出口６が設けられた正面壁部３ａと、これと対向配置された背面壁部３ｂと、一対の側壁部３ｃ、３ｃと、上面部３ｄ及び底面部３ｅとで構成されている。本空調機１はクリーンルーム２内に配置されるため、前記筐体３としては、内外面とも発塵のない金属製又は樹脂製の板材で形成するのが好ましい。

【0025】

前記筐体３の内部は、高さ方向の中間部に配置された仕切板８によって、上段側空間及び下段側空間の上下２段に仕切られており、その上段側空間内に送風機４が配置されている。上段側空間には、外部からの空気、例えばクリーンルーム２からの還気や外気などが流入する図示しない開口部が設けられている。上段側空間内の空気は、前記仕切板８に設けられた開口８ａを通じて送風機４によって下段側空間に送られる。

【0026】

前記送風機４は、シロッコファンなど一般の空調機に使用されるファンが用いられる。ケーシングは、発塵しない金属製又は樹脂製のものが用いられ、ベルト駆動式ではなく、直動式のものが好ましい。前記送風機４は、図示例では筐体３内部に収納されているが、空調機１の外部に配置され、この外部に配置された送風機４と空調機１とがダクトで接続されるようにしてもよい。

【0027】

筐体３内部の前記下段側空間では、送風機４によって圧送された空気が前記開口８ａから前記吹出口６に向けて流れる気流が形成され、その上流側から順に、高性能フィルタ７、熱処理用コイル６、吹出口５が配置されている。

【0028】

前記吹出口５、熱処理用コイル６及び高性能フィルタ７は、互いに対向するように、縦向きに平行して配置され、これらを横方向に空気が通過するようになっている。

【0029】

前記吹出口５は、筐体３の正面壁部３ａに設けられた開口３ｆを覆うように配置され、クリーンルーム２に吹き出す風向をガイドする複数の羽根が備えられている。この吹出口５は、発塵のない金属製または樹脂製のものが用いられ、フィルタなどの発塵のおそれのあるものは一切取り付けられていない。

【0030】

前記吹出口５の上流側に設けられる前記熱処理用コイル６としては、空気の冷却や除湿が可能な冷水コイルや空気を加熱する温水コイル、空気の冷却及び加熱の両方を行うことが可能な冷温水コイルなどを用いることができる。また、空気の湿度を調整する除湿装置や加湿装置を設けてもよい。本発明に係る空調機１では、熱処理用コイル６の下流側に高性能フィルタが配置されないため、熱処理用コイル６として、発塵のない金属製のものが用いられ、発塵するおそれのあるものは一切付属していない。

【0031】

前記熱処理用コイル６の上流側に設けられる前記高性能フィルタ７は、空気中の塵埃や浮遊する微粒子を非常に高い性能で捕集するフィルタであり、具体的にはＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ、静電フィルタ等が用いられる。前記高性能フィルタ７は、筐体３の内部において前記熱処理用コイル６と反対側の上流側から取り付け・取り外しができる構造となっている。前記高性能フィルタ７は、作業員が簡単に持ち運び可能な大きさに分割可能となっており、個々の高性能フィルタ７の周縁には、発塵しない金属製又は樹脂製の枠が取り付けられている。

【0032】

前記高性能フィルタ７の上流側に隣接して、前記高性能フィルタ７の交換時に作業員が入り込んで作業可能な空間９が形成されている。この空間９は、作業員が入り込んで高性能フィルタ７の交換作業が行える程度の大きさを有しており、前記高性能フィルタ７が配置される下段側空間の上下方向のほぼ全長に亘って形成されている。前記空間９の上部には、前記送風機４からの空気が供給される開口８ａが設けられており、高性能フィルタ７前段のチャンバとしても機能している。

【0033】

また、前記空調機１の筐体３には、前記空間９に連通し、前記高性能フィルタ７が出し入れ可能な１又は複数の点検口１０が設けられている。前記点検口１０は、作業員が出入り可能な大きさで形成されるとともに、適当な大きさに分割された前記高性能フィルタ７を出し入れ可能な大きさで形成されている。この点検口１０には、扉１１が備えられており、空調機１の運転時における気密性が保持されている。

【0034】

前記点検口１０は、筐体３の任意の位置に少なくとも１箇所設けられていればよいが、図１及び図２に示されるように、筐体３の背面壁部３ｂ及び少なくとも一方の側壁部３ｃのいずれか一方又は両方に設けられるようにするのが好ましい。また、作業性の観点から、背面壁部３ｂ及び側壁部３ｃそれぞれの上部及び下部に設けるのが好ましい。

【0035】

図２に示されるように、本空調機１は、前記空間９に、作業用の仮設の足場１２が設置可能となっている。また、筐体３の内面に、前記仮設の足場１２を設置するための支持部１３が設けられている。前記支持部１３は、図示例では、筐体３に固設された断面Ｌ字形の鋼材によって形成されているが、筐体３から突出する軸部材や筐体３に設けられた開孔など、空間９の高さ方向中間部に足場１２が設置可能であればどのような形態でもよい。前記足場１２を設置することにより、この足場１２に乗って作業員が作業できるため、空間９の高い所にも作業員の手が届き、高性能フィルタ７の交換作業がしやすくなる。

【0036】

前記足場１２は、高性能フィルタ７の交換作業時に必要に応じて設置する仮設でもよいし、パンチングメタルやグレーチングなど、送風の妨げにならない部材で構成すれば、常設としてもよい。

【0037】

前記点検口１０を上部及び下部の上下２箇所に設ける場合、上部の点検口１０は前記足場１２より上方側に設置し、下部の点検口１０は前記足場１２より下方側に設置することにより、上部の点検口１０から空間９内に入り込んで足場１２の上に上がれるようにするのがよい。

【0038】

空調機１内の空気の流れは、上述したように、送風機４によって空間９内に供給された空気が、高性能フィルタ７を通過することによって空気中の塵埃等が除去されて清浄化された後、熱処理用コイル６を通過することによって温湿度が調整され、その後吹出口５を通ってクリーンルーム２内に供給される。

【0039】

次に、前記高性能フィルタ７の交換方法について図３に基づいて説明する。交換作業を行う前に、送風機４の運転を停止して、空調機１内の空気の流れを停止する。また、作業前の準備として、空調機１の背面又は側面に仮設足場２０を設置し、その周囲をパイロン２１などで仕切って作業スペースを確保する。

【0040】

このとき、床設置型の横吹出し空調機の場合、吹出口５が設置された正面側に製造装置やこの製造装置と製品をやりとりする製品搬送装置などが設置されるため、従来のように、吹出口を取り外して正面側から高性能フィルタを交換する場合には、製品搬送通路に作業スペースを設けなければならず、クリーンルームにおける生産活動に支障が生じていたが、本発明に係る空調機１では、空調機１の背面や側面に作業スペースを設け、空調機１の正面には何ら影響を与えずに空調機１内で高性能フィルタ７の交換作業が行えるため、クリーンルーム２における生産活動に影響を与えることがない。

【0041】

次いで、扉１１を開けて、点検口１０を開放し、作業員が空調機１の空間９内部に入り込む。なお、足場１２が仮設の場合はこれを設置した上で、仮設足場２０を上って上部の点検口１０から空調機１の空間９内部に入り込む。

【0042】

その後、作業員が空間９内で高性能フィルタ７の交換作業を行う。前記足場１２が備えられることにより、高所の作業も簡単に行えるようになる。

【0043】

交換作業が完了したら、必要に応じて足場１２を撤去し、全ての扉１１を閉めて、送風機４の運転を再開する。

【符号の説明】

【0044】

１…空調機、２…クリーンルーム、３…筐体、４…送風機、５…吹出口、６…熱処理用コイル、７…高性能フィルタ、８…仕切板、９…空間、１０…点検口、１１…扉、１２…足場

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】