УСТРОЙСТВО ЛОКАЛЬНОЙ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА Российский патент 2016 года по МПК F24F7/06 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству локальной очистки воздуха.

Уровень техники

Как правило, рабочее место в чистом помещении зачастую представляет собой устройство для улучшения чистоты воздуха в локальном рабочем пространстве. В типовом чистом рабочем месте, для поддержания чистоты только передняя его сторона имеет проем для проведения работы, а другие его стороны формируют ограждение. В таком чистом рабочем месте, в ограждении делается отверстие для выпуска чистого воздуха, и рабочий помещает свои руки через проем в ограждение для выполнения работы.

Однако ширина проема для выполнения работы в чистом рабочем месте невелика. Соответственно, возникают трудности у рабочих, выполняющих сборку прецизионного прибора или аналогичные работы. Кроме того, при организации производственной линии, когда для выполнения работы требуется перенос изготовленных деталей или компонентов для изготовления, предпринимались попытки размещения всей линии в чистом помещении. В этом случае, однако, возникают проблемы, связанные с увеличением размеров оборудования.

Поэтому, было предложено устройство локальной очистки воздуха, в котором друг против друга размещаются проходные поверхности/стенки с проходами для воздушного потока двух приточных (принудительной циркуляции) фильтрующих вентиляторов, обеспечивающих выдувание однородного потока очищенного воздуха так, что происходит столкновение воздушных потоков из соответствующих проходных поверхностей для воздушного потока для создания области между двумя приточными вентиляторами, являющейся пространством с чистым воздухом, более чистым, чем в других областях (патентный Документ 1).

Перечень ссылок

Патентные документы

Патентный документ 1: Нерассмотренная Японская патентная заявка Kokai,

Публикация №2008-275266

Раскрытие изобретения

Техническая задача

В зависимости от типа выполняемой работы и производственных процессов, в некоторых случаях может быть желательным выполнять работу в несколько более широком пространстве чистого воздуха. Кроме того, иногда может быть желательным выполнять работу, используя устройство локальной очистки воздуха, имеющее более простую конструкцию. Таким образом, существует потребность в устройстве локальной очистки воздуха более простой конструкции.

В настоящем изобретении указанная проблема была решена, и задачей настоящего изобретения является создание устройства локальной очистки воздуха более простой конструкции.

Решение задачи

Для решения поставленной задачи устройство локальной очистки воздуха, в соответствии с настоящим изобретением, включает:

приточный вентилятор (вентилятор для принудительной циркуляции), имеющий проходную поверхность (с проходом/отверстиями) для воздушного потока для выдувания однородного потока очищенного воздуха, и

воздуховод, расположенный на стороне приточного вентилятора, имеющего проходную поверхность для воздушного потока, и проходящий от его стороны, имеющей проходную поверхность для воздушного потока, в направлении выпускной стороны однородного воздушного потока, для формирования проходной поверхности на концевой части с выпускной стороны воздуховода, при этом

приточный вентилятор расположен так, что однородный поток очищенного воздуха, выдуваемый из проходной поверхности для воздушного потока, проходит внутри воздуховода и затем ударяется в поверхность столкновения воздушного потока на выпускной стороне проходной поверхности воздуховода;

проходная поверхность воздуховода разнесена с ударной поверхностью для воздуха и обращена ей навстречу для формирования открытой области между проходной поверхностью воздуховода и поверхностью столкновения воздушного потока; и

однородный поток очищенного воздуха, выдуваемый из проходной поверхности для воздушного потока, ударяется в поверхность столкновения воздушного потока и выходит из открытой области с тем, чтобы обеспечить внутри воздуховода и внутри открытой области большую чистоту воздуха, чем в других областях.

Предпочтительно, проходная поверхность воздуховода и проходная поверхность для воздушного потока приточного вентилятора имеют по существу одинаковую форму.

Приточный вентилятор включает, например, несколько соединенных друг с другом приточных вентиляторов.

Предпочтительно, однородный поток очищенного воздуха, выдуваемый из проходной поверхности для воздушного потока, имеет скорость от 0,2 до 0,5 м/с.

Проходная поверхность воздуховода имеет ширину, например, 2 м или более, и менее 10 м. В этом случае, предпочтительно, расстоянием между проходной поверхностью воздуховода и поверхностью столкновения воздушного потока является расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности, ударяется в поверхность столкновения воздушного потока в течение 4 секунд.

Проходная поверхность воздуховода имеет ширину, например, 1 м или более, и менее 2 м. В этом случае, предпочтительно, расстоянием между проходной поверхностью воздуховода и поверхностью столкновения воздушного потока является расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности, ударяется в поверхность столкновения воздушного потока в течение 3 секунд.

Проходная поверхность воздуховода имеет ширину, например, 0,2 м или более, и менее 1 м. В этом случае, предпочтительно, расстоянием между проходной поверхностью воздуховода и поверхностью столкновения воздушного потока является расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности, ударяется в поверхность столкновения воздушного потока в течение 2 секунд.

Предпочтительно, поверхность столкновения воздушного потока имеет согнутую часть, отогнутую в сторону воздуховода вблизи расположения противолежащих концевых частей проходной поверхности воздуховода.

В таком устройстве локальной очистки воздуха проходная поверхность воздуховода имеет ширину, например, 2 м или более, и менее 10 м и, предпочтительно, расстоянием между проходной поверхностью воздуховода и поверхностью столкновения воздушного потока является расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности, ударяется в поверхность столкновения воздушного потока в течение 6 секунд.

Кроме того, проходная поверхность воздуховода имеет ширину, например, 1 м или более, и менее 2 м и, предпочтительно, расстоянием между проходной поверхностью воздуховода и поверхностью столкновения воздушного потока является расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности, ударяется в поверхность столкновения воздушного потока в течение 5 секунд.

Более того, проходная поверхность воздуховода имеет ширину, например, 0,2 м или более, и менее 1 м и, предпочтительно, расстоянием между проходной поверхностью воздуховода и поверхностью столкновения воздушного потока является расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности, сталкивается с поверхностью столкновения воздушного потока в течение 3 секунд.

Преимущества изобретения

Настоящее изобретение представляет собой устройство локальной очистки воздуха, имеющее простую конструкцию.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг. 1 представлен вид устройства локальной очистки воздуха, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения;

на фиг. 2 представлен вид конструкции приточного фильтрующего вентилятора;

на фиг. 3 представлен другой пример устройства локальной очистки воздуха;

на фиг. 4 представлен вид однородного потока очищенного воздуха;

на фиг. 5 представлен другой пример устройства локальной очистки воздуха;

на фиг. 6 представлен другой пример устройства локальной очистки воздуха;

на фиг. 7 представлены виды, иллюстрирующие ширину проходной поверхности воздуховода;

на фиг. 8 представлен вид устройства локальной очистки воздуха, в соответствии с другим вариантом выполнения изобретения;

на фиг. 9 представлен вид устройства локальной очистки воздуха, в соответствии с другим вариантом выполнения изобретения;

на фиг. 10 представлен вид устройства локальной очистки воздуха, в соответствии с другим вариантом выполнения изобретения;

на фиг. 11 представлен вид устройства локальной очистки воздуха, в соответствии с другим вариантом выполнения изобретения;

на фиг. 12 представлены положения контрольных точек Примера 1;

на фиг. 13 представлены условия проведения измерений для Примеров 2-10;

на фиг. 14 представлены положения контрольных точек для Примеров 2-10;

на фиг. 15 представлены условия проведения измерений для Примеров 11-19 и Справочных Примеров 1-9;

на фиг. 16 представлен вид устройства локальной очистки воздуха и контрольных точек для Примеров 20 и 21 и Справочных Примеров 10 и 11; и

на фиг. 17 представлены условия проведения измерений для примеров 20 и 21 и Справочных Примеров 10 и 11.

Перечень обозначений

1 Устройство локальной очистки воздуха

2, 2а Приточный фильтрующий вентилятор

3 Воздуховод

21 Корпус

22 Всасывающая поверхность воздушного потока

23 Поверхность выдувания воздуха (проходная поверхность для воздушного потока)

24 Нагнетающий механизм

25 Высокоэффективный фильтр

26 Механизм выпрямления потока

27 Фильтр предварительной очистки

31 Проходная поверхность

L Ширина проходной поверхности

W Поверхность столкновения воздушного потока.

Описание изобретения

Далее, со ссылками на чертежи, приводится описание устройства локальной очистки воздуха в соответствии с настоящим изобретением. Вид на фиг. 1 представляет пример устройства локальной очистки воздуха, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

Как показано на фиг. 1, устройство 1 локальной очистки воздуха, в соответствии с настоящим изобретением, включает приточный фильтрующий вентилятор 2, расположенный так, что он обращен навстречу поверхности W столкновения воздушного потока, например, стены или экрана, а к приточному фильтрующему вентилятору 2 прикреплен воздуховод 3.

Приточным фильтрующим вентилятором 2 может быть любой приточный фильтрующий вентилятор, снабженный механизмом выдувания однородного потока очищенного воздуха. В конструкции приточного фильтрующего вентилятора может быть использован фильтр очистки, встроенный в базовую конструкцию приточного фильтрующего вентилятора, обычно используемую в приточно-вытяжных вентиляторах.

Используемые в настоящем описании термины "однородный воздушный поток" и "однородный поток" имеют то же значение, что и однородный поток, описанный в "Промышленной вентиляции" Taro Hayashi (опубликовано Японским Обществом инженеров по отоплению, кондиционированию воздуха и санитарной технике, 1982 г.), и означают поток с низкой воздушной скоростью, отличающийся равномерной непрерывностью и не содержащий большой вихревой части. Однако в настоящем изобретении не предполагается создания воздуходувного устройства, строго соответствующего требованиям по скорости потока и распределению скорости. В однородном воздушном потоке тем не менее вариации в распределении скорости в отсутствие препятствий, предпочтительно, составляют в пределах ±50%, желательно, в пределах ±30% относительно среднего значения.

В приточном фильтрующем вентиляторе 2, в соответствии с настоящим изобретением, соответствующие девять (три штуки вдоль x три штуки поперек) приточных фильтрующих вентилятора объединены соединительной рамой так, что их проходные поверхности для воздушного потока ориентированы в одном направлении, а короткие стороны и длинные стороны приточных фильтрующих вентиляторов, соответственно расположены, примыкая друг к другу. Конструкции приточных фильтрующих вентиляторов, объединенных соединительной рамой, в целом, аналогичны. Соответственно, будет описана конструкция приточного фильтрующего вентилятора 2а, как одного из приточных фильтрующих вентиляторов, тем самым будет описана и конструкция приточного фильтрующего вентилятора 2 настоящего изобретения. Конструкция приточного фильтрующего вентилятора 2а приведена на фиг. 2.

Как показано на фиг. 2, корпус 21 приточного фильтрующего вентилятора 2а имеет форму прямоугольного параллелепипеда, и на одной поверхности корпуса 21 сформирована всасывающая поверхность 22 воздушного потока. Всасывающая поверхность 22 воздушного потока представляет собой, например, поверхность с множеством отверстий, сформированных целиком на одной стороне корпуса 21. Сквозь эти отверстия всасывающая поверхность 22 воздушного потока втягивает наружный воздух или воздух помещения, представляющий собой воздух вокруг приточного фильтрующего вентилятора 2а. Кроме того, на другой поверхности корпуса 21, противолежащей всасывающей поверхности 22 воздушного потока, формируется поверхность 23 выдувания воздуха (проходная поверхность для воздушного потока). Проходная поверхность 23 для воздушного потока представляет собой, например, поверхность с множеством отверстий, сформированных целиком на одной поверхности корпуса 21. Сквозь эти отверстия проходная поверхность 23 для воздушного потока выдувает наружу однородный воздушный поток очищенного воздуха, сформированный в приточном фильтрующем вентиляторе 2а. Размеры проходной поверхности 23 для воздушного потока приточного фильтрующего вентилятора 2а не имеют определенных ограничений и составляют, например, 1050×850 мм.

Приточный фильтрующий вентилятор 2 расположен таким образом, что его проходная поверхность для воздушного потока обращена навстречу поверхности W столкновения воздушного потока, например, стене. В настоящем описании слова "проходная поверхность для воздушного потока обращена навстречу поверхности W столкновения воздушного потока" означают не только положение, когда проходная поверхность 23 для воздушного потока приточного фильтрующего вентилятора 2 и поверхность W столкновения воздушного потока направлены встречно и параллельны друг другу, но и, например, когда проходная поверхность 23 для воздушного потока приточного фильтрующего вентилятора 2 и поверхность W столкновения воздушного потока слегка наклонены друг относительно друга, как показано на фиг. 3. Что касается взаимного наклона проходной поверхности 23 для воздушного потока приточного фильтрующего вентилятора 2 и поверхности W столкновения воздушного потока, то угол, образуемый проходной поверхностью 23 для воздушного потока и поверхностью W столкновения воздушного потока, предпочтительно, составляет примерно 30 градусов.

Внутри корпуса 21 расположен нагнетающий механизм 24, высокоэффективный фильтр 25 и механизм 26 выпрямления потока.

Нагнетающий механизм 24 расположен со стороны корпуса 21, где находится всасывающая поверхность 22 воздушного потока. Нагнетающий механизм 24 включает всасывающий вентилятор и аналогичное устройство. Нагнетающий механизм 24 втягивает наружный воздух или воздух помещения, окружающий приточный фильтрующий вентилятор 2а, через всасывающую поверхность 22 воздушного потока и выдувает воздушный поток из проходной поверхности 23 для воздушного потока. Кроме того, нагнетающий механизм 24 выполнен с возможностью управления силой нагнетания вентилятора для изменения скорости воздушного потока, выдуваемого из проходной поверхности 23 для воздушного потока.

Высокоэффективный фильтр 25 расположен между нагнетающим механизмом 24 и механизмом 26 выпрямления потока. Высокоэффективный фильтр 25 представляет собой высокоэффективный фильтр, соответствующий уровню очистки, например, фильтр НЕРА (высокоэффективный воздушный фильтр частиц - от англ. High Efficiency Particulate Absorption Filter) или фильтр ULPA (воздушный фильтр со сверхнизкой пропускаемостью частиц - от англ. Ultra low penetration air filter), для фильтрации поступающего окружающего воздуха. Высокоэффективный фильтр 25 очищает окружающий воздух, всасываемый нагнетающим механизмом 24, с получением чистого воздуха, обладающего требуемым уровнем чистоты. Чистый воздух, очищенный высокоэффективным фильтром 25 до требуемого уровня чистоты, подается нагнетающим механизмом 24 в механизм 26 выпрямления потока.

Механизм 26 выпрямления потока расположен между высокоэффективным фильтром 25 и проходной поверхностью 23 для воздушного потока. Механизм 26 выпрямления потока включает пневматический дроссель (не показан), сформированный с использованием перфорированной пластины, сетчатого элемента и (или) аналогичного устройства. Механизм 26 выпрямления потока исправляет (выпрямляет) поток чистого воздуха, поступающий из высокоэффективного фильтра 25, с получением униформизированного воздушного потока (однородный воздушный поток), удельный расход воздуха которого не отличается от удельного расхода по всей проходной поверхности 23 для воздушного потока. Выпрямленный однородный воздушный поток выдувается нагнетающим механизмом 24 со всей площади проходной поверхности 23 наружу приточного фильтрующего вентилятора 2.

Кроме того, как показано на фиг. 2, приточный фильтрующий вентилятор 2а, предпочтительно, имеет фильтр 27 предварительной очистки, расположенный между всасывающей поверхностью 22 воздушного потока и нагнетающим механизмом 24 в корпусе 21. Примером фильтра предварительной очистки может служить фильтр средней эффективности. Благодаря размещению фильтра 27 предварительной очистки между всасывающей поверхностью 22 воздушного потока и нагнетающим механизмом 24, удаляются относительно крупные частицы пыли, содержащиеся в окружающем воздухе, засасываемым в корпус 21 через всасывающую поверхность 22 воздушного потока. При этом частицы пыли могут удаляться в несколько этапов, соответственно размеру частиц, содержащихся в окружающем воздухе. При этом продолжительное время может поддерживаться работоспособность высокоэффективного фильтра 25, легко подверженного засорению.

В сформированном таким образом приточном фильтрующем вентиляторе 2а, окружающий воздух, втягиваемый нагнетающим механизмом 24, очищается с получением чистого воздуха, имеющего требуемый уровень чистоты, посредством фильтра 27 предварительной очистки и высокоэффективным фильтром 25. Затем, поток прошедшего очистку воздуха подвергается выпрямлению посредством механизма 26 выпрямления потока. Очищенный однородный воздушный поток выдувается наружу по всей поверхности проходные поверхности 23 для воздушного потока в направлении, в целом перпендикулярном проходной поверхности 23 для воздушного потока приточного фильтрующего вентилятора 2а.

Со стороны приточного фильтрующего вентилятора 2, имеющего проходную поверхность 23 для воздушного потока, одним концом расположен воздуховод 3. Кроме этого, воздуховод 3 расположен на проходной поверхности 23 для воздушного потока и сформирован так, что проходит от нее в направлении движения однородного воздушного потока, выдуваемого из проходной поверхности 23 для воздушного потока, и охватывает по периферии периметр проходной поверхности 23 для воздушного потока. Например, когда проходная поверхность 23 для воздушного потока имеет прямоугольную форму, воздуховод 3 сформирован так, чтобы иметь U-образную форму. При U-образной форме воздуховодов и наличии пола, воздуховод 3, включающий окружающую периферийную часть в направлении выдувания однородного потока воздуха, проходит вокруг, как туннель, воздушного потока параллельно однородному воздушному потоку, выдуваемому из проходной поверхности 23 для воздушного потока. Кроме того, при отсутствии пола, формируемый воздуховод 3 имеет, например, квадратную форму, а не U-образную форму. Воздуховод 3 формируется так, чтобы оставалась открытая область (проходная поверхность 31) между другим его концом и поверхностью столкновения воздушного потока. При этом проходную поверхность 31 воздуховода 3 называют открытой концевой поверхностью, т.е., проходной поверхностью, которая вокруг окружена периферийными частями выпускной стороны (граница с открытой областью) воздуховода 3, проходящего как туннель в направлении выпускной стороны однородных воздушных потоков, выдуваемых из проходной поверхности 23 для воздушного потока. Например, в случае использования пола вместо части воздуховода 3, когда воздуховод имеет U-образное поперечное сечение, квадратная открытая проходная поверхность, сформированная концевой частью выпускной стороны воздуховода 3 и полом, соответствует проходной поверхности 31. Когда воздуховод 3 имеет квадратное поперечное сечение, квадратные открытые проходные поверхности, сформированные в концевой части выпускной стороны воздуховода 3, соответствуют проходной поверхности 31.

Воздуховод 3 может быть сформирован из любого материала при условии, что поток, выдуваемый из проходной поверхности 31, сможет сохранять параметры однородного потока очищенного воздуха, выдуваемого из проходной поверхности 23 для воздушного потока. Кроме того, воздуховод 3 не обязательно должен полностью закрывать весь периметр однородного воздушного потока при условии, что могут быть сохранены параметры однородного потока очищенного воздуха, выдуваемого из проходной поверхности 23 для воздушного потока. Например, в части воздуховода 3 может быть сформировано отверстие или прорезь.

Воздуховод 3 располагается таким образом, что его проходная поверхность 31 обращена навстречу поверхности W столкновения воздушного потока. При таком расположении воздуховода 3 и поверхности W столкновения воздушного потока, воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности 31, ударяется в поверхность W столкновения воздушного потока. Как показано на фиг. 4, когда проходная поверхность 31 обращена навстречу стене и параллельна ей, однородный воздушный поток ударяется в поверхность W столкновения воздушного потока и меняет направление потока по существу на вертикальное. При таком направлении потока, после столкновения с поверхностью W столкновения воздушного потока он растекается наружу от поверхности, с которой произошло столкновение. В результате, в области от поверхности столкновения воздушного потока до концевой части проходные поверхности 31 может быть получено чистое пространство.

В настоящем описании, выражение "проходная поверхность 31 обращена навстречу поверхности W столкновения воздушного потока" означает не только состояние, когда проходная поверхность 31 обращена навстречу и параллельна поверхности W столкновения воздушного потока, но также, например, и состояние, когда проходная поверхность 31 воздуховода 3 и поверхность столкновения воздушного потока слегка наклонены друг относительно друга, как это показано на фиг. 3. Чистое пространство может формироваться в области, ограниченной пунктирной линией на фиг. 3, даже и тогда, когда выдуваемый из проходной поверхности 31 воздушный поток не испытывает лобового столкновения с поверхностью W столкновения воздушного потока. Угол, образованный проходной поверхностью 31 воздуховода 3 и поверхностью W столкновения воздушного потока, предпочтительно, находится в интервале примерно 30 градусов.

Предпочтительно, проходная поверхность 31 формируется таким образом, чтобы иметь по существу такую же форму, что и проходная поверхность 23 для воздушного потока. Это необходимо для того, чтобы при, в целом, одинаковой форме проходной поверхности 31 и проходной поверхности 23 для воздушного потока, на проходной поверхности 31 могло легко поддерживаться состояние однородности воздушного потока, выдуваемого из проходной поверхности 23 для воздушного потока. Однако формы проходной поверхности 31 и проходной поверхности 23 для воздушного потока не обязательно должны быть в целом одинаковыми. Например, как показано на фиг. 5 и 6, ширина проходной поверхности 31 может быть увеличена или уменьшена для изменения формы проходные поверхности 31 по сравнению с проходной поверхностью 23 для воздушного потока, поскольку, даже и в этом случае, может сохраняться состояние однородности воздушного потока. При увеличении или уменьшения ширины проходной поверхности 31, отношение (ширина проходной поверхности 31)/(ширина проходной поверхности 23 для воздушного потока), предпочтительно, составляет от 0,6 до 1,4, и более желательно, от 0,8 до 1,2. При выборе соотношения ширины проходных поверхностей в этом интервале, на проходной поверхности 31 может быть сохранено состояние однородности воздушного потока, выдуваемого из проходной поверхности 23 для воздушного потока.

Длина b воздуховода 3 может быть любой, при условии, что между проходной поверхностью 31 воздуховода 3 и поверхностью W столкновения воздушного потока может быть сформирована открытая область путем разноса друг от друга проходной поверхности 31 и поверхности W столкновения воздушного потока и установкой их друг против друга. Длина b воздуховода 3, предпочтительно, задается заранее в соответствии с расстоянием X между проходной поверхностью 23 для воздушного потока приточного фильтрующего вентилятора 2 и поверхностью W столкновения воздушного потока, скоростью однородного воздушного потока, выдуваемого из проходной поверхности 23 для воздушного потока (проходной поверхности 31), и др.

Как будет показано ниже, когда длина b воздуховода 3 составляет 12 м, расстояние (X-b) между проходной поверхностью 31 воздуховода 3 и поверхностью W столкновения воздушного потока, предпочтительно, устанавливается не более расстояния, превышающего в 4 раза скорость потока (расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности 31, ударяется в поверхность W столкновения воздушного потока в течение 4 секунд), при ширине проходной поверхности 31, составляющей 2 м или более, и менее 10 м. Далее, когда ширина проходной поверхности 31 составляет 1 м или более, и менее 2 м, расстояние (X-b) между ними устанавливается не более расстояния, превышающего в 3 раза скорость потока (расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности 31, ударяется в поверхность W столкновения воздушного потока в течение 3 секунд). Кроме того, когда ширина проходной поверхности 31 составляет 0,2 м или более, и менее 1 м, расстояние (X-b) между ними устанавливается не более расстояния, превышающего в 2 раза скорость потока (расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности 31, ударяется в поверхность W столкновения воздушного потока в течение 2 секунд). При установлении расстояния (X-b) указанной величины можно обеспечить высокую чистоту воздуха внутри воздуховода 3 и открытой области между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока.

В том случае, если проходная поверхность 31 имеет круглую форму, шириной (L) проходной поверхности 31 считается диаметр круга, как показано на фиг. 7a. Если проходная поверхность 31 имеет прямоугольную форму, шириной (L) проходной поверхности 31 считается диаметр максимального вписанного в прямоугольник круга, а именно, длина короткой стороны прямоугольника, как показано на фиг. 7b. Если проходная поверхность 31 имеет форму овала или многоугольника, шириной (L) проходной поверхности 31 считается диаметр максимального круга, вписанного в каждую из этих фигур, как показано на фиг. 7b-7g. Если форма проходной поверхности 31 включает вогнутые участки, шириной (L) проходной поверхности 31 считается диаметр круга, вписанного там, где расстояние между противоположными сторонами минимально, как показано на фиг. 7h. Если же форма проходной поверхности 31 имеет вогнутость, шириной (L) считается ширина круга, вписанного там, где расстояние между стороной с вогнутостью и противолежащей стороной минимально, как показано на фиг. 7i.

Сформированный описанным образом воздуховод, как показано на фиг. 1, отходит от стороны приточного фильтрующего вентилятора 2 с проходной поверхностью 23 для воздушного потока в направлении выпускной стороны однородного воздушного потока и расположен так, что проходная поверхность 31, находящаяся на концевой части с выпускной стороны, обращена навстречу поверхности W столкновения воздушного потока. Таким образом, открытая область формируется между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока.

В устройстве 1 локальной очистки воздуха такой конструкции, окружающий воздух, находящийся вблизи всасывающей поверхности 22 воздушного потока, втягиваемый нагнетающим механизмом 24 приточного фильтрующего вентилятора 2, очищается фильтром 27 предварительной очистки и высокоэффективным фильтром 25 до чистоты желаемого уровня. Затем полученный в результате очистки очищенный воздух выпрямляется в однородный воздушный поток механизмом 26 выпрямления потока, и однородный поток очищенного воздуха выдувается в воздуховод 3 по всей проходной поверхности 23 для воздушного потока.

При этом однородный поток очищенного воздуха, выдуваемый из проходной поверхности 23 для воздушного потока, предпочтительно, имеет скорость от 0,3 до 0,5 м/с. Для снижения энергопотребления, воздушная скорость может быть снижена до 0,2-0,3 м/с. Когда произошло загрязнение внутри устройства 1 локальной очистки воздуха и требуется быстрая очистка, воздушная скорость может быть увеличена до 0,5-0,7 м/с. Соответственно, может быть выбрана скорость потока однородного потока очищенного воздуха. При выдувании с такими скоростями, однородный поток очищенного воздуха, выдуваемый из проходной поверхности 23 для воздушного потока, проходит внутри воздуховода 3 как при вытеснении, и в воздуховоде 3 легко может поддерживаться состояние однородности воздушного потока. Кроме того, снижение скорости воздушного потока позволяет снизить скорость вращения вентилятора нагнетающего механизма, в результате чего может быть уменьшен уровень шума и энергопотребление. Благодаря снижению скорости потока, снижается объем выдуваемого воздуха, в результате чего может уменьшиться количество пыли, накапливающейся на фильтре 27 предварительной очистки и высокоэффективном фильтре 25. С другой стороны, в ситуации, когда загрязнители образуются в чистом пространстве воздуховода 3, выбор скорости потока однородного воздушного потока равной примерно 0,5 м/с позволяет удалять загрязнители в воздуховоде 3 и открытой области, сформированной между воздуховодом 3 и поверхностью W столкновения воздушного потока, быстрее, чем при скорости однородного воздушного потока, равной 0,2 м/с. Таким образом, скорость однородного воздушного потока может быть легко установлена в зависимости от условий использования. Тем временем чрезмерное увеличение воздушной скорости однородного воздушного потока, выдуваемого из проходной поверхности 23 для воздушного потока, приводит к появлению вихревой области, и когда однородный воздушный поток выдувается из проходной поверхности 31, может возникнуть турбулентность, благодаря чему находящиеся снаружи открытой области загрязнители закручиваются в открытую область, сформированную между воздуховодом 3 и поверхностью W столкновения воздушного потока. Соответственно, в предпочтительном варианте, скорость однородного воздушного потока, выдуваемого из проходной поверхности 23 для воздушного потока, устанавливается равной воздушной скорости, не вызывающей появления вихревой области.

Однородный поток очищенного воздуха, выдуваемый из воздуховода 3, проходит через воздуховод 3 с сохранением состояния однородности воздушного потока, и далее выдувается из проходной поверхности 31. Выдуваемый из проходной поверхности 31 воздушный поток ударяется в поверхность W столкновения воздушного потока. После столкновения воздушный поток растекается наружу от открытой области, сформированной между воздуховодом 3 и поверхностью W столкновения воздушного потока (наружу от устройства 1 локальной очистки воздуха). В результате, область между проходной поверхностью 23 для воздушного потока и поверхностью W столкновения воздушного потока (внутри воздуховода 3 и открытой областью между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока) может обладать большей чистотой, чем области за пределами устройства 1 локальной очистки воздуха.

В настоящем описании приводится сравнение настоящего изобретения с устройством локальной очистки воздуха, описанным в патентном Документе 1. Для целей сравнения, размеры проходной поверхности для воздушного потока приточного фильтрующего вентилятора в обоих устройствах были установлены равными 1050 мм (ширина) и 850 мм (высота), и были соединены вместе девять приточных фильтрующих вентиляторов (три штуки вдоль x три штуки поперек), каждый из которых имеет проходную поверхность для воздушного потока. Кроме того, скорость однородного потока очищенного воздуха, выдуваемого из проходных поверхностей для воздушного потока, устанавливалась равной 0,5 м/с. Для этих условий, было показано, что для устройства локальной очистки воздуха, описанного в патентном документе 1, максимальная величина расстояния между проходной поверхностью 23 для воздушного потока, определяющего размер чистого пространства, составляет примерно 5,5 м. В устройстве 1 локальной очистки воздуха в соответствии с настоящим изобретением, напротив, было установлено, что расстояние между проходной поверхностью 23 для воздушного потока и поверхностью W столкновения воздушного потока, определяющее размер чистого пространства, может быть увеличено примерно до 20 м. Таким образом, устройство 1 локальной очистки воздуха в соответствии с настоящим изобретением может иметь простую конструкцию и формировать большое пространство чистого воздуха.

Кроме того, по сравнению с устройством очистки воздуха открытого типа, использующим технологии, описанные в патентном Документе 1, даже если скорости однородных воздушных потоков, выдуваемых из приточных фильтрующих вентиляторов, имеющих одинаковую площадь, одинаковы, в настоящем изобретении можно получить значительно более широкое пространство чистого воздуха. Более того, поскольку устройство, предложенное в настоящем изобретении, не требует приточных фильтрующих вентиляторов с обеих сторон, при одинаковом потреблении на каждый приточный фильтрующий вентилятор, энергопотребление на единицу площади в пространстве чистого воздуха может быть снижено. Либо, при очистке того же чистого пространства, может быть снижена скорость воздушного потока по сравнению с Патентным Документом 1, что позволит снизить скорость вращения вентилятора в нагнетающем механизме, что даст снижение энергопотребления. При этом снижение воздушной скорости также приведет к снижению шума от работы устройства локальной очистки воздуха. Кроме того, поскольку уменьшается объем воздуха, проходящего через фильтры, снизится и количество накапливающейся на фильтрах пыли, что позволит уменьшить засорение фильтров. Кроме того, когда устройство локальной очистки воздуха из патентного Документа 1 было установлено в описанных условиях, энергопотребление составляло 7200 Вт, а уровень шума составил 75 дБ(А) в середине между проходными поверхностями 23 для воздушного потока, установленными друг против друга. При использовании в описанных условиях устройства, предложенного в настоящем изобретении (расстояние между проходной поверхностью 23 для воздушного потока и поверхностью W столкновения воздушного потока составляет 20 м), энергопотребление составляло 3600 Вт, а уровень был эквивалентен соответствующей величине устройства из патентного Документа 1 в середине между проходной поверхностью 23 для воздушного потока и поверхностью W столкновения воздушного потока. Другими словами, в устройстве из патентного Документа 1 очищалось пространство объемом примерно 45 кубических метров, а энергозатраты на кубический метр составляли примерно 160 Вт, в то время как устройство в соответствии с настоящим изобретением очищало пространство объемом примерно 160 кубических метров при затратах электроэнергии примерно 22,5 Вт на кубический метр. Кроме того, хотя в описанном частном примере настоящего изобретения расстояние между проходной поверхностью 23 для воздушного потока и поверхностью W столкновения воздушного потока составляет 22 м, увеличение этого расстояния может вести к дальнейшему снижению энергопотребления на единицу объема.

Далее, в обычном чистом помещении, чистым является все помещение, и поэтому возникают сложности с выполнением строительных работ, в то время как при использовании устройства 1 локальной очистки воздуха, предложенном в настоящем изобретении, приточный фильтрующий вентилятор 2 может быть легко перемещен. Кроме того, при использовании устройства 1 локальной очистки воздуха, в соответствии с вариантом выполнения, значительно упрощается изменение конфигурации рабочей области в зависимости от проводимой работы, например, изгибом воздуховода 3, прикрепленного к приточному фильтрующему вентилятору 2, не влияющим на однородные воздушные потоки, снятием воздуховода с одного из приточных фильтрующих вентиляторов, и перемещением открытой области, сформированной между проходными поверхностями воздуховодов, в произвольное положение.

Помимо этого, в случае обычного чистого помещения, в котором работник или работница входят в чистую область для выполнения работы, рабочая область для работника не изменяется, сколько бы не увеличивалось расстояние между полом, на котором работает работник, и потолком с устройством, нагнетающим чистый воздух. В устройстве 1 локальной очистки воздуха, напротив, используется горизонтальный поток. При этом увеличение размера области в воздуховоде 3 может привести к увеличению рабочей области (производственной площади) для работника или работницы, входящих в чистую область для выполнения работы.

Далее, в открытой области в настоящем изобретении отсутствуют двери для прохода работника, проноса компонентов или производственного оборудования, которые необходимы в обычном чистом помещении. При этом не происходит снижения уровня чистоты в области чистого воздуха при открывании двери, и работники всегда могут входить и покидать помещение, вносить и выносить компоненты и др. через открытую область. В обычном чистом помещении, если внутри чистого помещения произошло загрязнение, загрязненный воздух смешивается с чистым воздухом, поступающим в чистое помещение, и затем выводится оттуда для постепенной очистки внутреннего пространства чистого помещения. Для такой очистки обычно требуется пара часов. В настоящем изобретении, даже если внутри воздуховода 3 и внутри открытой области произошло загрязнение, однородный поток очищенного воздуха, выдуваемый из проходной поверхности для воздушного потока, протекает таким образом, что вытесняет загрязненный воздух из воздуховода наружу, поэтому очистка может быть выполнена в течение весьма короткого времени.

Далее, в обычном чистом помещении, чистый воздух, подаваемый в чистое помещение, выходит оттуда через выпускное отверстие или небольшой зазор, сформированный между поверхностью стены и полом чистого помещения. В типичном чистом помещении этот зазор делается как можно меньше с тем, чтобы обеспечить внутри чистого помещения избыточное давление для предотвращения прохождения снаружи загрязненного воздуха. Однако в отличие от чистого помещения, в котором чистый воздух выходит через небольшой зазор, в настоящем изобретении может быть сформирована открытая область максимально возможного размера, и сформированное пространство может быть очищено. Соответственно, открытая область может использоваться как дверь, как было упомянуто выше, или как чистая область.

Как было упомянуто выше, в устройстве 1 локальной очистки воздуха, в соответствии с настоящим изобретением, приточный фильтрующий вентилятор 2 с воздуховодом 3 расположен так, что он обращен навстречу поверхности W столкновения воздушного потока, благодаря чему пространство внутри воздуховода 3 и открытая область между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока могут иметь более высокую чистоту, чем области снаружи устройства 1 локальной очистки воздуха. Таким образом, в настоящем изобретении предложено устройство 1 локальной очистки воздуха, имеющее более простую конструкцию.

Настоящее изобретение тем не менее не сводится к описанному выше варианту выполнения и может иметь различные модификации и применения. Далее приводится описание других вариантов выполнения, применимых в настоящем изобретении.

Настоящее изобретение было описано со ссылкой на приведенный выше вариант выполнения изобретения, иллюстрирующий частный случай, в котором воздуховод 3, прикрепленный к приточному фильтрующему вентилятору 2, проходит по прямой от проходной поверхности 23 для воздушного потока приточного фильтрующего вентилятора к проходной поверхности 31 воздуховода. Однако как показано в примере, изображенном на фиг. 8, воздуховод 3 может быть искривлен настолько, чтобы не нарушалась однородность воздушного потока. Даже и в этом случае, внутри воздуховода 3 и открытой области между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока может обеспечиваться более высокая чистота, чем в областях снаружи устройства 1 локальной очистки воздуха, а устройство 1 локальной очистки воздуха может иметь более простую конструкцию.

В представленном выше варианте выполнения, настоящее изобретение было описано на частном примере, в котором приточный фильтрующий вентилятор 2 включает, соответственно, девять (три штуки вдоль x три штуки поперек) приточных фильтрующих вентиляторов 2а, объединенных соединительной рамой. Однако число приточных фильтрующих вентиляторов 2а, формирующих приточный фильтрующий вентилятор 2, может быть 10 или более, или 8 или менее. Например, приточный фильтрующий вентилятор 2 может включать, соответственно, четыре (две штуки вдоль x две штуки поперек) приточных фильтрующих вентилятора 2а, объединенных соединительной рамой. Для соединения приточных фильтрующих вентиляторов 2а, как в этих примерах, они устанавливаются так, чтобы проходные поверхности для воздушных потоков приточных фильтрующих вентиляторов 2а были ориентированы в одном направлении, и короткие стороны и длинные стороны объединенных приточных фильтрующих вентиляторов 2а, соответственно, прилегали друг к другу. В этом случае, предпочтительно, объединенные приточные фильтрующие вентиляторы 2а соединяются друг с другом так, что обеспечивается герметичность боковых поверхностей, верхней и нижней поверхностей, или и боковых поверхностей, и верхней и нижней поверхностей соседних приточных фильтрующих вентиляторов, либо объединенные фильтрующие вентиляторы 2а герметично соединяются с использованием герметизирующего материала, например, прокладки, располагающейся между боковыми сторонами, верхней и нижней сторонами, или и теми и другими сторонами соседних приточных фильтрующих вентиляторов 2а. Кроме того, как показано на фиг. 9, приточным фильтрующим вентилятором 2 может быть одиночный приточный фильтрующий вентилятор 2а. В этих случаях внутри воздуховода 3 и открытой области между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока также может поддерживаться более высокий уровень чистоты, чем в областях снаружи устройства 1 локальной очистки воздуха. Таким образом, может быть упрощена конструкция устройства 1 для локальной очистки воздуха. Кроме того, в устройстве 1 локальной очистки воздуха, не использующем пол как одну из поверхностей воздуховода 3, форма воздуховода 3 может быть сделана квадратной.

В приведенном выше варианте выполнения, настоящее изобретение было описано на примере конструкции, в которой в открытой области между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока, верхняя поверхность и обе боковые поверхности открыты. Однако как показано, например, на фиг. 10, концевая часть верхней поверхности воздуховода 3 может быть присоединена к поверхности W столкновения воздушного потока для формирования области, в которой открыты только боковые поверхности. Даже и в этом случае, область между проходной поверхностью 23 для воздушного потока и поверхностью W столкновения воздушного потока может характеризоваться более высокой чистотой, чем области снаружи устройства 1 локальной очистки воздуха, а конструкция устройства 1 локальной очистки воздуха может быть более простой.

В то время как в приведенном выше варианте выполнения настоящее изобретение было описано на примере конструкции, в которой поверхность W столкновения воздушного потока является плоской, как стена или экран, изобретение не ограничено только такой поверхностью. Например, в предпочтительном варианте, поверхность W столкновения воздушного потока имеет согнутую часть W1, отогнутую в сторону воздуховода 3 (приточного фильтрующего вентилятора 2) на концевых частях поверхности W столкновения воздушного потока вблизи точек, противолежащих концевым частям проходной поверхности 31 воздуховода 3, например, у боковых частей поверхности W столкновения воздушного потока, как показано на фиг. 11. В альтернативном варианте, поверхность W столкновения воздушного потока может иметь согнутую часть W1, у которой верхняя часть, нижняя часть и боковые части отогнуты вперед к воздуховоду 3. Кроме того, согнутая часть W1 может иметь скругленные углы (закругленный угол) для образования плавно искривленной поверхности. Формирование согнутой части W1 в поверхности W столкновения воздушного потока способствует предотвращению поступления воздуха снаружи открытой области, сформированной между воздуховодом 3 и поверхностью W столкновения воздушного потока (снаружи устройства 1 локальной очистки воздуха). Соответственно, область между проходной поверхностью 23 для воздушного потока и поверхностью W столкновения воздушного потока (внутри воздуховода 3 и открытой области между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока) может иметь более высокую чистоту воздуха, чем области снаружи устройства 1 локальной очистки воздуха, а также устройство 1 локальной очистки воздуха может иметь простую конструкцию. Кроме того, может увеличено расстояние между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока и кратчайшее расстояние между концевой частью проходной поверхности 31 и согнутой частью W1 с тем, чтобы могло быть сформировано пространство чистого воздуха большего размера.

Кроме того, приточный фильтрующий вентилятор 2 может иметь конструкцию с колесиками на дне. В этом случае облегчается перемещение приточного фильтрующего вентилятора 2. Далее, воздуховод 3 может представлять собой секцию из перегородок на колесиках, форма которой обеспечивает гибкость ее присоединения к приточному фильтрующему вентилятору 2, при этом секция может быть покрыта виниловым листом. В этом случае, упрощена работа по сборке и перемещению секций. Кроме того, воздуховод 3 может быть сформирован в виде винилового домика, раздвигаемого в направлении движения воздушного потока и имеющего форму гармошки. В этом случае, длина воздуховода 3 может быть легко изменена, воздуховод 3 может быть легко согнут, и расположение воздуховода 3, а именно, положение чистого пространства, может быть легко изменено.

Например, при формировании чистой зоны в углу помещения, поверхность боковой стены и (или) пол могут быть использованы вместо части воздуховода 3.

Кроме того, когда в чистом пространстве размещается часть конвейерной линии, часть линии, которая должна находиться в чистой области, может быть целиком закрыта, чтобы находиться как в туннеле; затем к одному концу огороженной части линии может быть присоединен приточный фильтрующий вентилятор 2, при этом другой ее конец может быть оставлен открытым (проходная поверхность 31) для размещения поверхности W столкновения воздушного потока напротив открытого конца. В этом примере, если линия расположена вдоль стены, стена может быть использована вместо части воздуховода 3.

Примеры

Далее приводится более подробное описание настоящего изобретения со ссылкой на частные Примеры изобретения.

(Пример 1)

При использовании устройства 1 локальной очистки воздуха, показанного на фиг. 1, были проведены измерения чистоты в контрольных точках 1-15 (внутри воздуховода 3 и открытой области между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока), показанных на фиг. 12. Фиг. 12 представляет вид сверху на устройство 1 локальной очистки воздуха. Приточный фильтрующий вентилятор 2 сформирован соединением девяти приточных фильтрующих вентиляторов 2а (три штуки вдоль x три штуки поперек), каждый из которых имеет ширину 1050 мм и высоту 850 мм, таким образом, что проходные поверхности для воздушного потока приточных фильтрующих вентиляторов 2а ориентированы в одном направлении, и короткие стороны и длинные стороны, соответственно, приточных фильтрующих вентиляторов 2а расположены, прилегая друг к другу. Проходная поверхность 31 имеет ширину 3150 мм и высоту 2550 мм. Высота проведения измерений в контрольных точках 1-15 составляла половину высоты приточного фильтрующего вентилятора 2. Измерение чистоты выполнялось прибором LASAIR-II, изготовленным компанией PMS Inc., посредством оценки количества частиц пыли (шт./куб. фут) размером 0,3 мкм. Что касается полученной оценки чистоты, то результаты 300 шт./куб. фут, или менее, считались соответствующими высокому уровню чистоты. Длина b воздуховода 3 составляла 10 м, расстояние X между проходной поверхностью 23 для воздушного потока приточного фильтрующего вентилятора 2 и поверхностью W столкновения воздушного потока составляло 12 м, и скорость однородного потока очищенного воздуха составляла 0,5 м/с. Кроме того, для справки, одновременно выполнялось аналогичное измерение чистоты в контрольных точках 16-18 снаружи устройства 1 локальной очистки воздуха. Результаты измерений приведены в Таблице 1.

Данные в Таблице 1 подтверждают, что описанное расположение приточного фильтрующего вентилятора 2 с воздуховодом 3, обращенными навстречу поверхности W столкновения воздушного потока дает возможность получить внутри воздуховода 3 и в открытой области между проходной поверхностью 31 и поверхностью W более высокий уровень чистоты, чем в областях снаружи устройства 1 локальной очистки воздуха. Было подтверждено, что мощность потребления составила 3600 Вт, а уровень шума составил 75 дБ(А) в середине между проходной поверхностью 23 для воздушного потока и поверхностью W столкновения воздушного потока, при этом подтвердилось создание устройства 1 локальной очистки воздушного потока, имеющего простую конструкцию.

(Примеры 2-10)

При использовании устройства 1 локальной очистки воздуха, изображенного на фиг. 1, были проведены измерения чистоты при изменении скорости однородного потока очищенного воздуха, длины b воздуховода 3 и расстояния X между проходной поверхностью 23 для воздушного потока и поверхностью W столкновения воздушного потока, как показано на фиг. 13. В Примере 1 было показано, что внутри воздуховода 3 чистота обеспечивается. Поэтому, в Примерах 2-10 измерение чистоты выполнялось в семи точках, соответственно, A-G, в проходной поверхности 31, в точке, отстоящей на 15 см от поверхности W столкновения воздушного потока в сторону проходной поверхности 31, и в середине между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока, соответственно, как показано на фиг. 14. Результаты приведены в таблицах 2-10. Контрольные точки A, D и Ε располагались на 15 см ниже верхней кромки выходной концевой части воздуховода 3, или аналогичного, и на 15 см внутрь воздушного потока от боковых кромок выходной концевой части воздуховода. Контрольные точки В и F располагались посередине между верхней кромкой и нижней кромкой выходной концевой части воздуховода 3, или аналогичного, и на 15 см внутрь воздушного потока от боковых кромок выходной концевой части воздуховода. Контрольные точки С и G располагались в воздуховоде на 15 см выше нижней кромки выходной концевой части воздуховода 3, и на 15 см внутрь воздушного потока от боковых кромок выходной концевой части воздуховода. Кроме того, контрольные точки A-G на стороне с поверхностью W столкновения воздушного потока располагались на 15 см навстречу движению воздушного потока, от поверхности W столкновения воздушного потока.

(Пример 2)

(Пример 3)

(Пример 4)

(Пример 5)

(Пример 6)

(Пример 7)

(Пример 8)

(Пример 9)

(Пример 10)

Данные в Таблицах 2-10 подтверждают, что даже при изменении скорости однородного потока очищенного воздуха, длины b воздуховода 3 и расстояния X между проходной поверхностью 23 приточного фильтрующего вентилятора 2 и поверхностью W столкновения воздушного потока, внутри воздуховода 3 и открытой области между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока был получен более высокий уровень чистоты, чем в областях снаружи устройства 1 локальной очистки воздуха. Кроме того, в этом случае было установлено, что энергопотребление составило от 1062 до 3600 Вт, а уровень шума составил от 59 до 75 дБ(А) в середине между проходной поверхностью 23 для воздушного потока и поверхностью W столкновения воздушного потока.

(Примеры 11-19 и Справочные Примеры 1-9)

При использовании устройства 1 локальной очистки воздуха, показанного на фиг. 1 (девять приточных фильтрующих вентиляторов 2а: три штуки вдоль x три штуки поперек, каждый шириной 1050 мм и высотой 850 мм), было проведено измерение чистоты для условий, когда длина b воздуховода 3 составляла 12 м, а скорость однородного потока очищенного воздуха и расстояние (X-b) между проходной поверхностью 31 воздуховода 3 и поверхностью W столкновения воздушного потока изменялись, как показано на фиг. 15, (Примеры 11-13 и Справочные примеры 1-3). Кроме того, при использовании устройства 1 локальной очистки воздуха, показанного на фиг. 9 (одиночный приточный фильтрующий вентилятор 2а шириной 1050 мм и высотой 850 мм) были проведены аналогичные измерения чистоты (Примеры 14-16 и Справочные примеры 4-6). Далее, при использовании устройства 1 локальной очистки воздуха (четыре приточных фильтрующих вентилятора 2а: две штуки вдоль x две штуки поперек, каждый шириной 1050 мм и высотой 850 мм), были проведены аналогичные измерения чистоты (Примеры 17-19 и Справочные примеры 7-9). Измерение чистоты осуществлялось измерением числа частиц пыли (шт./куб. фут), размером 0,3 мкм, с использованием прибора LASAIR-II, изготовленным компанией PMS Inc., и результаты 300 шт./куб. фут, или менее, считались соответствующими высокому уровню чистоты (результат оценки: 0).

Как показано на фиг. 15, было подтверждено, что увеличение скорости однородного потока очищенного воздуха и увеличение числа приточных фильтрующих вентиляторов 2а для увеличения ширины (длины по короткой стороне) проходной поверхности 31 увеличивало расстояние между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока, на котором может быть выполнена очистка. В частности, было подтверждено, что когда число приточных фильтрующих вентиляторов 2а было равно девяти (ширина проходной поверхности 31 равна 2650 мм), внутри воздуховода 3 и открытой области между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока можно было получить высокую чистоту, характеризуемую содержанием пыли 300 шт./куб. фут или менее, путем выбора расстояния (X-b) между проходной поверхностью 31 воздуховода 3 и поверхностью W столкновения воздушного потока, не превышающего более чем в 3-4 раза скорость потока (расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности 31, ударяется в поверхность W столкновения воздушного потока в течение 3-4 секунд). Кроме того, было подтверждена возможность достижения внутри воздуховода 3 и открытой области между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока высокого уровня чистоты 300 шт./куб. фут или менее, когда число приточных фильтрующих вентиляторов 2а равно четырем (ширина проходной поверхности 31 равна 1700 мм) при выборе расстояния (X-b), не превышающего более чем в 2,4-4 раза скорость потока (расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности 31, ударяется в поверхность W столкновения воздушного потока в течение 2,4-4 секунд), и когда число приточных фильтрующих вентиляторов 2а равно одному (ширина проходной поверхности 31 равна 850 мм) при выборе расстояния (X-b), не превышающего более чем в 1,6-2 раза скорость потока (расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности 31, ударяется в поверхность W столкновения воздушного потока в течение 1,6-2 секунд).

В приведенных Примерах и Справочных Примерах, случаи с числом частиц пыли, равным 300 шт./куб. фут и менее рассматривались как обладающие высоким уровнем чистоты. Однако даже и случаи с содержанием частиц пыли 1000 шт./куб. фут или менее также могут оцениваться как имеющие достаточно высокую чистоту. При этом, когда ширина проходной поверхности составляет 2 м или более, и менее 10 м, внутри воздуховода 3 и открытой области между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока можно достичь высокого уровня чистоты выбором расстояния (x-b), не превышающего более чем в 4 раза скорость потока (расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности 31, ударяется в поверхность W столкновения воздушного потока в течение 4 секунд). Кроме того, внутри воздуховода 3 и открытой области между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока может быть получен высокий уровень чистоты, когда ширина проходной поверхности составляет 1 м или более, и менее 2 м, при выборе расстояния (X-b), не превышающего более чем в 3 раза скорость потока (расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности 31, ударяется в поверхность W столкновения воздушного потока в течение 3 секунд), и когда ширина проходной поверхности составляет 0,2 м или более, и менее 1 м, при выборе расстояния (X-b), не превышающего более чем в 2 раза скорость потока (расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности 31, ударяется в поверхность W столкновения воздушного потока в течение 2 секунд).

(Примеры 20 и 21 и Справочные Примеры 10 и 11)

Фиг. 16 иллюстрирует измерение чистоты при использовании устройства 1 локальной очистки воздуха (девять приточных фильтрующих вентиляторов 2а, состоящих из трех продольных и трех поперечных, каждый шириной 1050 мм и высотой 850 мм), имеющего загнутую часть W1, отогнутую в сторону воздуховода 3 (приточного фильтрующего вентилятора 2) по бокам поверхности W столкновения воздушного потока, причем измерения проводились, как показано на фиг. 17, для длины b воздуховода 3, равной 12 м, и скорости однородного потока очищенного воздуха, равной 0,5 м/с (Пример 20 и Справочный Пример 10), и 0,2 м/с (Пример 21 и Справочный Пример 11), и для случаев, когда изменялось расстояние (X-b) между проходной поверхностью 31 воздуховода 3 и поверхностью W столкновения воздушного потока. Измерение чистоты осуществлялось измерением числа частиц пыли (шт./куб. фут), размером 0,3 мкм, с использованием прибора LASAIR-II, изготовленным компанией PMS Inc. Кроме того, как и в Примерах 2-10, уровень чистоты измерялся в семи точках, соответствующих контрольным точкам A-G на проходной поверхности 31, на расстоянии 15 см от поверхности W столкновения воздушного потока в сторону проходной поверхности 31, и в середине между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока, соответственно, как показано на фиг. 14. Результаты приведены в Таблицах 11-14.

(Пример 20)

(Справочный Пример 10)

(Пример 21)

(Справочный Пример 11)

Как показывают Пример 11, Справочный Пример 1, Пример 20 и Справочный Пример 10, благодаря наличию согнутой части W1, отогнутой в направлении воздуховода 3 (приточного фильтрующего вентилятора 2) по бокам поверхности W столкновения воздушного потока, расстояние между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока, которое может иметь очищенный воздух, увеличивается от 1,5 до 2 м, также, как и кратчайшее расстояние с между концевой частью проходной поверхности 31 и согнутой частью W1 увеличивается до 1,93 м. Кроме того, как показано в Примере 13, Справочном Примере 3, Примере 21 и Справочном Примере 11, благодаря наличию согнутой части W1, отогнутой в направлении воздуховода 3 по бокам поверхности W столкновения воздушного потока, расстояние между проходной поверхностью 31 и поверхностью W столкновения воздушного потока, которое может иметь очищенный воздух, увеличивается от 0,8 до 1,2 м, также, как и кратчайшее расстояние с между концевой частью проходной поверхности 31 и согнутой частью W1 увеличивается до 1,16 м. Таким образом, было подтверждено, что благодаря расположению согнутой части W1, отогнутой в направлении воздуховода 3 на боковых частях поверхности W столкновения воздушного потока, может быть получена простая конструкция устройства 1 локальной очистки воздуха, обеспечивающего увеличенное пространство с чистым воздухом.

Соответственно, было показано, что устройство 1 локальной очистки воздуха, использующее поверхность W столкновения воздушного потока с согнутой частью W1 (девять приточных фильтрующих вентиляторов 2а при ширине проходной поверхности 31, равной 2650 мм), позволяет получить высокий уровень чистоты воздуха с содержанием частиц пыли 300 шт./куб. фут или менее, при расстоянии (X-b) между проходной поверхностью 31 воздуховода 3 и поверхностью W столкновения воздушного потока, не превышающем в 6 раз скорость потока (расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности 31, ударяется в поверхность W столкновения воздушного потока в течение 3 секунд).

Кроме того, было показано, что при использовании устройства 1 локальной очистки воздуха, использующего поверхность W столкновения воздушного потока с согнутой частью W1, может быть достигнута высокая чистота воздуха с содержанием частиц пыли 300 шт./куб. фут или менее, когда число приточных фильтрующих вентиляторов 2а равно четырем (ширина проходной поверхности 31 равна 1700 мм), при расстоянии (X-b), не превышающем в 5 раз скорость потока (расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности 31, ударяется в поверхность W столкновения воздушного потока в течение 5 секунд), и когда число приточных фильтрующих вентиляторов 2а равно одному (ширина проходной поверхности 31 равна 850 мм), при расстоянии (X-b), не превышающем в 3 раза скорость потока (расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности 31, ударяется в поверхность W столкновения воздушного потока в течение 3 секунд).

Настоящая заявка основана на Японской патентной заявке №2011-166316, поданной 29 июля 2011, и Японской патентной заявке №2011-196726, поданной 9 сентября 2011, и Японской патентной заявке №2011-222785, поданной 7 октября 2011, полное описание, формула и чертежи которых включены в настоящее описание посредством ссылки.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение может быть применено для очистки воздуха в локальном рабочем пространстве.

Настоящее изобретение относится к устройству локальной очистки воздуха. Оно содержит: приточный фильтрующий вентилятор, имеющий поверхность для воздушного потока, выдувающую однородный поток очищенного воздуха; и воздуховод, установленный со стороны поверхности для воздушного потока, проходящий от поверхности для воздушного потока в направлении выпускной стороны воздушного потока и формирующий проходную поверхность на выпускном конце. Упомянутый вентилятор расположен таким образом, что однородный воздушный поток, выпускаемый из поверхности для воздушного потока, проходит внутри воздуховода, после чего ударяется в поверхность столкновения воздушного потока, находящуюся далее по направлению движения потока после проходной поверхности. Посредством воздуховода формируется открытая область между проходной поверхностью и поверхностью столкновения, путем размещения проходной поверхности на расстоянии от поверхности столкновения, напротив нее. Однородный поток очищенного воздуха, выпускаемый из поверхности для воздушного потока, ударяется в поверхность столкновения и растекается наружу от открытой области, благодаря чему внутри воздуховода и внутри открытой области чистота воздуха выше, чем в других областях. Это позволяет упростить конструкцию устройства локальной очистки воздуха. 10 з.п. ф-лы, 17 ил., 14 табл.

1. Устройство локальной очистки воздуха, содержащее:
приточный вентилятор, имеющий проходную поверхность для воздушного потока для выдувания однородного потока очищенного воздуха, и
воздуховод, расположенный на стороне приточного вентилятора, содержащей проходную поверхность для воздушного потока, и проходящий от этой его стороны в направлении выпускной стороны однородного воздушного потока, для формирования проходной поверхности на концевой части с выпускной стороны воздуховода, и при этом
приточный вентилятор расположен так, что однородный поток очищенного воздуха, выдуваемый из проходной поверхности для воздушного потока, проходит внутри воздуховода и затем ударяется в поверхность столкновения воздушного потока на выпускной стороне проходной поверхности воздуховода;
проходная поверхность воздуховода разнесена с поверхностью столкновения воздушного потока и обращена ей навстречу для формирования открытой области между проходной поверхностью воздуховода и поверхностью столкновения воздушного потока; и
обеспечивается столкновение однородного потока очищенного воздуха, выдуваемого из проходной поверхности для воздушного потока, с поверхностью столкновения воздушного потока и его выход из открытой области так, что внутри воздуховода и внутри открытой области обеспечивается большая чистота воздуха, чем в других областях.

2. Устройство локальной очистки воздуха по п. 1, в котором проходная поверхность воздуховода и проходная поверхность для воздушного потока приточного вентилятора имеют по существу одинаковую форму.

3. Устройство локальной очистки воздуха по п. 1, в котором приточный вентилятор включает несколько соединенных друг с другом приточных вентиляторов.

4. Устройство локальной очистки воздуха по п. 2, в котором приточный вентилятор включает несколько соединенных друг с другом приточных вентиляторов.

5. Устройство локальной очистки воздуха по п. 1, в котором обеспечивается однородный поток очищенного воздуха, выдуваемый из проходной поверхности для воздушного потока, имеющий скорость от 0,2 до 0,5 м/с.

6. Устройство локальной очистки воздуха по п. 2, в котором обеспечивается однородный поток очищенного воздуха, выдуваемый из проходной поверхности для воздушного потока, имеющий скорость от 0,2 до 0,5 м/с.

7. Устройство локальной очистки воздуха по п. 3, в котором обеспечивается однородный поток очищенного воздуха, выдуваемый из проходной поверхности для воздушного потока, имеющий скорость от 0,2 до 0,5 м/с.

8. Устройство локальной очистки воздуха по любому из пп. 1-7, в котором: проходная поверхность воздуховода имеет ширину 2 м или более, и менее 10 м, и
расстоянием между проходной поверхностью воздуховода и поверхностью столкновения воздушного потока является расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности, ударяется в поверхность столкновения воздушного потока в течение 4 секунд.

9. Устройство локальной очистки воздуха по любому из пп. 1-7, в котором: проходная поверхность воздуховода имеет ширину 1 м или более, и менее 2 м, и
расстоянием между проходной поверхностью воздуховода и поверхностью столкновения воздушного потока является расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности, ударяется в поверхность столкновения воздушного потока в течение 3 секунд.

10. Устройство локальной очистки воздуха по любому из пп. 1-7, в котором:
проходная поверхность воздуховода имеет ширину 0,2 м или более, и менее 1 м, и
расстоянием между проходной поверхностью воздуховода и поверхностью столкновения воздушного потока является расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности, ударяется в поверхность столкновения воздушного потока в течение 2 секунд.

11. Устройство локальной очистки воздуха по любому из пп. 1-7, в котором поверхность столкновения воздушного потока имеет согнутую часть, отогнутую в сторону воздуховода вблизи расположения противолежащих концевых частей проходной поверхности воздуховода.

12. Устройство локальной очистки воздуха по п. 11, в котором:
проходная поверхность воздуховода имеет ширину 2 м или более, и менее 10 м, и
расстоянием между проходной поверхностью воздуховода и поверхностью столкновения воздушного потока является расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности, ударяется в поверхность столкновения воздушного потока в течение 6 секунд.

13. Устройство локальной очистки воздуха по п. 11, в котором:
проходная поверхность воздуховода имеет ширину 1 м или более, и менее 2 м, и
расстоянием между проходной поверхностью воздуховода и поверхностью столкновения воздушного потока является расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности, ударяется в поверхность столкновения воздушного потока в течение 5 секунд.

14. Устройство локальной очистки воздуха по п. 11, в котором:
проходная поверхность воздуховода имеет ширину 0,2 м или более, и менее 1 м, и
расстоянием между проходной поверхностью воздуховода и поверхностью столкновения воздушного потока является расстояние, на котором однородный воздушный поток, выдуваемый из проходной поверхности, ударяется в поверхность столкновения воздушного потока в течение 3 секунд.