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「CSバルーン」の実験 

 CSバルーンの実験

CSバルーンはFFUの吹き出し口に取り付けるポリプロピレン製の布でできたパンチングに相当するツールです。
この布は長繊維でできているため自身の発塵はありません。極めて静圧は低いので、簡易タイプのFFUでもほとんど風量を損なわず、広い面積で吹き出すことができます。既設のFFUにも後付け可能で、取り付けるだけでクリーンルーム(ブース)の気流を大幅に改善することが可能です。

このページでは、CSバルーンの実験を紹介します。
実験1 ミニエンとCSバルーン 実験2 クリーンベンチと CSバルーン 1 実験3 クリーンベンチと CSバルーン 2 実験4 FFUとCSバルーン
   

【実験1】ミニエンとCSバルーン

簡易クリーンブース「CS-CUTE ミニエン」に「CSバルーン」を設置

《実験要領》
1) 実際に稼働している状況を作る(通常作業時)
2) 測定点 A~C を設定する
測定点A : 作業テーブル上(ミニエンのビニールカーテンに付けて設置)
測定点B : 棚の内側 (直接、清浄エアが当たらない位置)
測定点C : 床に置かれたBOXの内側(ミニエン内に装置があると想定し、内側に設置)
3)試験者がミニエン中央(HEPAフィルター真下)で、ティッシュペーパーを振ってわざと発塵させる。その時に、測定位置3ヵ所の清浄度をパーティクルカウンタで測定。


試験者はティッシュを振ります。

2000x2000のミニエン


測定ポイントにも工夫しました。

測定点A

測定点B

測定点C
《実験結果》

測定位置3点すべてにおいてCSバルーン付きの方が清浄度がよい結果となりました。しかし、HEPAフィルター真下では、CSバルーンなしの方が清浄がよい結果がでています。ただ、測定位置で発塵があればゴミはミニエン全体に拡散されてしまいます。また、棚の内側や装置の内側にも流れ込むことがわかりました。これは、FFUからの気流スピードが速いため、ゴミが回り込んでいるためと考えられます。
よって、CSバルーンを設置することでFFUの気流速度を抑え、ゴミの拡散防止に効果的ということが言えそうです。

【実験2】 クリーンベンチとCSバルーン1

簡易クリーンベンチ内にCSバルーンを設置し、清浄度の回復差を測定

《実験要領》
1) 簡易クリーンベンチ(W1600×D680×H700(有効)/FFU(NSF-07AH)搭載)の左壁から約300(mm)の位置にパーティクルカウンタを設置 ※写真参照
2) FFUスイッチON時から清浄度の変化を0.01CF(約6秒)ずつ測定。元の数値からの減少度合いを調べる。
3) 扉は、テーブル上100mmに位置まで開ける。
4) CSバルーン有/無で比較する。


《実験結果》

0.5μmと0.1μmの場合でグラフに提示している通り、どちらもCSバルーン付の方が早く清浄度が良くなっているのが分かります。
この場合も実験1同様、HEPAフィルター直下であれば、CSバルーン無の方が綺麗になります。
しかし、テーブルに当たった風はパーティクルを乗せたままテーブル上から壁へと伝いベンチ内に広がってしまうのです。
従って、HEPAフィルター直下だけではなく、ベンチ全体の清浄度を考えるなら、CSバルーン付の方が良いということになります。

【実験3】クリーンベンチとCSバルーン

簡易クリーンベンチ内の気流を調べる。

《実験要領》
1) 簡易クリーンベンチ(W1800×D750×H1200(有効)/FFU(CS-CUTE-13B※1)搭載)に取付けている前面カーテンを400L、800Lと2パターンで折り返して測定.

左/中央/右と、それぞれCSバルーン有/無で0.1CF×2回測定し、平均をだす。
2) 左/中央/右と、それぞれCSバルーン有/無で0.1CF×2回測定し、平均をだす。
※周辺環境は、条件が悪い場所での測定
3) ポラリオンライト(型式:NP-1)を使用し、気流の観察も行う。




カーテン800L


カーテン400L

このベンチはフレーム下に
10mmの空きがあります。

左のポイント

CSバルーン付き

バルーンなし

テーブル上のスモークの流れ

壁際のスモークの流れ
《実験結果》

まず、この実験はクリーンルームとはかけ離れた、条件の悪い環境下で行いました。よって、相当パーティクルが出ていますが、これは条件によるものとしてご了解してください。

このベンチは前面カーテンが400Lと800Lに調整可能ですが、カーテンが長いほうがより圧がかかりやすくなり清浄度が出ます。400Lの場合は外部の影響をもろに受けて左右は清浄度が出ません。800Lになるとパーティクルカウンターの測定ポイントはカーテンよりも上になるため、ゴミは外に出やすくなり、ずいぶん数値はよくなります。それでもやはり、左右が悪い傾向はあります。いずれもバルーン有りの方が良好なデータが得られました。

また、気流を見てみるとスモークの大半はベンチの外へと押しやられますが一部はテーブルや壁に沿って回り込んでいることがわかります。このベンチはフレームの下に10mmの空きがあり、そこから外へ逃げる空気もあるのですが大半は内部で舞っている感じです。なぜ、バルーンがある方がよいデータが得られるのか、その原因はこの気流に関係があるのは間違いありません。

しかし、スモークの観察ではバルーン有りの場合でも見た目はややまし、といった感じで際立った差までは見出せませんでした。データからは明らかによい状態がうかがえるのですが、人間の目には区別はできないようです。

カーテン400L/0.5μm

カーテン400L/2.0μm

カーテン800L/0.5μm

カーテン800L/2.0μm

【実験4】FFUとCSバルーン

CS-CUTE-13B※1 にCSバルーンを装着し、CSバルーンの有無で風速の変化を測定

※1 CS-CUTE-13Bは、CS-CUTE-13CFに型式が変更になりました。
《実験要領》
1) 測定するポイントを決定し、番号で振り分ける。
2) CS-CUTE-13Bの吹出口に設定した測定ポイントをそれぞれCSバルーン有無で測定する。

《実験結果》

CSバルーン有の方が、無しの時より均一な風速となり、また総風量も殆ど変化がないことがわかりました。この結果により、CSバルーンを装着することで既存FFUの風量を損なうことなく、クリーン化に重要な【より均一に遅い速度で周囲に吹出すこと】を実現できることがわかりました。

バルーンなしの測定点

バルーンなしの風速

バルーン装着時の測定点

バルーン装着時の風速

CSバルーン/サイズ 適応CS-CUTE
350×300×50 NSF-01A
450×450×50 NSF-03A
630×325×80(ミニエン用) NSF-05A
680×400×80 NSF-05A
570×570×80 NSF-07BHF
630×630×80(ミニエン用) CS-CUTE-10CF
700×700×80 CS-CUTE-10CF
760×630×80(ミニエン用) CS-CUTE-13CF
830×700×80 CS-CUTE-13CF
10 1400×800×120 NSF-17BHF
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