垂直気流式の場合、床面に開口を設けて、空気の通り道を作れば、パーティクルを効率的に逃がすことが出来るといわれています。SUS製パンチング板をクリーンフード内においてその効果を調べてみました。
クラス100(ISOクラス5)以上の清浄度で設計されているクリーンルームでは層流性をよくするために床面にグレーチングを張っているケースを見かけます。同様にクリーンベンチの作業面にもパンチング板を張って清浄度を高めている機種もあります。
では、クリーンフードのような簡易的なクリーンエリアでもパンチング板で清浄度を高める効果はあるのでしょうか?
CS−CUTE−01Aを搭載したクリーンフードの床面にSUS製パンチングを置いて調べてみました。
【実験の条件】 ※写真やグラフをクリックすると拡大します。
◆CS−CUTE−01A×1台を搭載した前面にビニールカーテンのついたアクリル製フード(W700×D500×H600mm)に開口率25%のステンレス製パンチング板を高さ150mmの位置に設置する。フード内部でそれぞれ位置を変えてスモークを6秒間発生させ、中央部(パンチングから50mmH)でパーティクル数の変化を測定する。パーティクルカウンターの動作時間は6秒間(0.01CF)、初めのスモーク発生時も含め、10回測定する。
また、パンチング板を取り外し、測定高さを床面から200mmHに変更し同様にスモークを発生させてパーティクルを測定し、パンチングのあるなしでの変化を観察する。
実験フードと
スモーク発生位置
☆フード内の気流とパーティクルについては「CS−CUTEの気流を観察しました」をご参照ください。
 データの比較にもなりますので、まだの方はぜひご覧ください。

【実験の様子】
HEPAフィルターの直下でスモークを吹くとパンチングに吸い込まれるように入っていきます。
周囲に拡散する様子はありません。
周囲の直接クリーンエアが当たらないところではスモークは回り込むようにゆっくりと降りていきますがパンチングに当たるとそのまま中に吸い込まれていきます。
パンチングの下の部分を撮ってみました。底面では広く拡散している状態が分かります。
【実験の結果と考察】
比較のため、はじめにパンチングなしの状態での変化を記します。気流可視化の実験でも確認しましたが、左右、奥と位置によってはパーティクルの発生より遅れてピークが来て、その後徐々に減少する傾向をたどります。フィルター直下の場合は大量のパーティクルをカウントした後、一気に減少していきます。中央手前では陽圧のためパーティクルは発生時からすぐに減少していきます。

パンチングの場合はフィルター直下でスモークを発生させたときは同じように大量のパーティクルをカウントして減少しますが、そのほかのポイントでは回り込みの影響も見られることはなく、見事に清浄度が維持されます。グラフを見れば一目瞭然ですが非常に効果があるといえます。

つまり、直接的にワーク近辺で発塵がなければ、ワークへの影響は非常に少ないと考えられます。ハイクリーンなクリーンルーム同様、簡易的なクリーンフードであってもパンチングでパーティクルを下に逃がす工夫をすることにより高い清浄度が得られることが分かりました。

パンチング
パンチングなし
実験に使った機器のご紹介
パーティクルカウンター リオン製 KR−12A 詳しくはこちらのページをご覧ください。
小型HEPAフィルターユニット CS−CUTE−01A 詳しくはこちらのページをご覧ください
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