JP2002048372A - 空気清浄システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡易な天井格子枠，空気清浄装置によって、ク
リーンルーム施工性の向上、レイアウト変更時の作業の
簡易化、及び空気清浄装置の持運び性の向上、天井格子
枠の材料、施工費の低コスト化を図ったものである。 【解決手段】天井格子枠１１上面と空気清浄装置２の下
面との間に空気清浄装置の自重のみで隙間を最少限とし
エアリークを防止する柔らかい材質のパッキン３を用い
るとともに、本体側面に持運び用の引掛金具を設け、ハ
ンドルの先端部を引掛けて持運び可能とした構造の空気
清浄装置。また、クリーンルームのエリア別に天井格子
枠の長手方向をエリアの長手方向と合わせて施工した空
気清浄システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造プロセ
ス等の製造設備におけるクリーンルームの空気清浄シス
テムに係り、特に据付け作業時の施工性に優れた空気清
浄装置を用いた空気清浄システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術としては、次のような方法がと
られていた。

【０００３】第１に、天井格子枠上のフィルタをパッキ
ンを介して取付け、ボルト，ナット，締付金具によって
締付ける方法である。

【０００４】第２に格子枠上にフィルタを設置し、隙間
を硬化性シール材で充填する方法である。

【０００５】第３に天井格子枠にＵ字型の溝を設け、非
硬化性シール材を充填しておき、フィルタの枠体全周か
ら下方に突出した脚部をシール材に挿入する方法であ
る。

【０００６】第４に、非硬化性シール材をフィルタ下面
に塗着し、平坦な格子枠上に設置する。あるいは、フィ
ルタを設置した後、格子枠とフィルタ枠の角部に非硬化
性シール材を充填する方法である。（実公昭５８−４７
９３６号公報）

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術はシール
材によりコーキングを行っている。このため、施工時に
はコーキング作業が不可欠であると共に、レイアウト変
更工事等においてはシール材の除去、再コーキング作業
が必要であり、短工期化の障害となっている。

【０００８】また、従来は天井格子枠を設置してこの上
に空気清浄装置を設置するシステム天井型クリーンルー
ムにおいては、大型化に伴い、通路，製造ライン，検査
室，前室等のエリアが区分けされている場合でも天井枠
の長手，短手方向は全面に同一方向に施工し、空気清浄
装置を配設していた。この場合、エリアによってはエリ
アの短手方向に天井枠の長手方向が配置されることがあ
り、このエリアの短手方向の寸法が空気清浄装置の長手
寸法の整数倍でないときには空気清浄装置を配置できな
い面積が増大して清浄度が低下するという問題があっ
た。この問題を解決するため部分的に天井枠の方向を変
更すると天井枠が片持支持になることがあり、補強のた
めの部品数の増大や格子枠連結、格子枠端部の建屋側と
の固定等の施工が複雑になるという問題があった。

【０００９】本発明の目的は、空気清浄装置と格子枠間
の隙間を極力排除した上で、施工性の向上とレイアウト
変更工事の容易化を図り、短工期化，低コスト化を実現
し、区分けされた目的毎のエリアに応じ、格子枠の長手
方向を定めて施工することにより、格子枠の部品数の低
減，格子枠連結，格子枠端部の建屋側との固定等の施工
の簡易化を図ることが本発明の目的である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、天井に設けられた天井格子枠と、該天井格
子枠上に配設され、フィルタ及び該フィルタに送風する
送風機を格納し、該送風機下面に清浄空気の吹出口と該
吹出口周囲に配置された前記天井格子枠との当接面を有
する筐体と、該当接面に設けられて前記フィルタ、送風
機及び筐体の重量による押圧力により、前記天井格子枠
と前記当接面間の空隙を埋め、クロロプレンゴム又はエ
チレンプロピレンゴムの材質で、全周に渡って１ｇ／ｃ
ｍ^３以上の接触面圧を与え、変形幅の弾性を有する隙間
防止パッキンとを備えた空気清浄装置を具備した空気清
浄室を有する空気清浄システムであって、 前記空気清
浄室は通路部と作業域と生産域に区分けされた領域を有
し、前記各々の領域の長手方向と前記格子枠及び前記空
気清浄装置の長手方向を一致させて配設したことを特徴
とするものである。

【００１１】筐体にはフィルタおよびこのフィルタに送
風する送風機が格納され、この筐体の下面に設けられた
清浄空気の吹出口から空気清浄室に清浄空気を供給す
る。この吹出口周囲に配置された天井格子枠との当接面
にはパッキンが設けられる。パッキンは空気清浄装置の
自重により、適度に圧縮変形するため、天井格子枠と空
気清浄装置の当り面の段差、反りを吸収して両者と密着
するよう働き、隙間を最小限とする。

【００１２】空気清浄装置は送風機を装備しているため
に天井裏側が負圧となるので、空気清浄装置と天井格子
枠間に微少な隙間があっても清浄度を低下させる要因と
はならない。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１〜図７で
説明する。

【００１４】図１、図２、図５および図６に本実施例の
空気清浄装置２の詳細を示す。本実施例の空気清浄装置
２の外観を図５に、内部構造を図１に、主要部の構成を
図２にそれぞれ示す。

【００１５】図１、図２に示されるように、空気清浄室
の天井格子枠１上に配設された空気清浄装置２は、フィ
ルタ５およびこのフィルタ５に送風する送風機４を格納
し、その下面に清浄空気の吹出口６ａとこの吹出口６ａ
周囲に配置された天井格子枠１との当接面を有する筐体
と、この当接面に設けられてフィルタ５、送風機４およ
び筐体の重量による押付力により、天井格子枠１と当接
面間の空隙の最大値以上に圧縮変形する弾性を有する隙
間防止用のパッキン３を備えたことを特徴とするもので
ある。

【００１６】フィルタ５の上流側には送風機４の吹出口
に連通する加圧室１１ａが設けられる。筐体は送風機４
及び加圧室１１ａを覆うケーシング１１とフィルタ５の
周囲に設けられたフレーム６により構成される。７はフ
レーム６の中に折たたんで設けられたフィルタ５のろ材
である。ろ材７の各ひだの中間には各ろ材間の間隔を保
つためのセパレータ１７が設けられる。ケーシング１１
の送風機４の上部は空気吸い込み用の開口部１１ｂが形
成され、この開口部１１ｂにはプレフィルタ２０が装着
される。フレーム６下面の吹出口６ａ周囲には天井格子
枠１との当接面６ｂが設けられ、この当接面６ｂには弾
性を有して圧縮変形する隙間発生防止用のパッキン３が
配設される。この空気清浄装置２はクリーンルーム５０
の天井に配設された格子枠１の上に設置される。

【００１７】空気清浄装置２はパッキン３を介し、天井
格子枠１上に設置される。パッキン３の圧縮力は空気清
浄装置２の自重のみで得ており、空気清浄装置２と天井
格子枠１の隙間は、パッキン３の圧縮のみでシールされ
てボルト等による締付け構造はない。

【００１８】クリーンルーム５０は天井格子枠１の下方
に形成された作業室５２（図１にはその一部を図示）を
有し、この作業室５２の周囲は隔壁（図示せず）により
囲まれて他の空間から隔離され、空気清浄装置２により
供給された清浄空気によりその室内が高い清浄度に保た
れる。

【００１９】本実施例の空気清浄装置２は送風機４付で
あるため、天井裏側はクリーンルーム５０内に比較して
一般に２〜８ｍｍＡｑ程度は負圧となり、格子枠１の段
差等によるパッキン３が密着しきれない微少隙間があっ
てもこの隙間からのフィルタ５未通過空気の流入は発生
せず、清浄度上の問題はない。そのため、天井裏側への
漏れ量が、風量・風速に影響を与えず、また、クリーン
ルーム５０のダウンフローを乱さない範囲であり、また
漏れ量に対する空調動力が、全体に対し微少な程度であ
れば、極微少なパッキン３と格子枠１間の隙間は許容さ
れる。

【００２０】パッキンは完全なエアシール性を保つ必要
はなく、負圧が仮に１０ｍｍＡｑあった場合、１０ｍｍ
Ａｑ≒１０ｋｇ／ｍ＝１ｇ／ｃｍ2であり、パッキンの
接触面圧が１ｃｍ2当り、１ｇ以上であれば、接触面か
らのエアリークはないと考えて良い。これに対し空気清
浄装置の自重を、３９ｋｇ，パッキン長さを３４０ｃ
ｍ，パッキン巾を０．８ｃｍとすれば、接触面圧は１４
３ｇ／ｃｍ2となる。従って、接触面の歪により、接触
面圧が小さい場合であっても、パッキンの圧縮変形量は
各部の隙間要因の最大値の累積寸法以上の柔かさを与え
ることにより、パッキン全周に渡って１ｇ／ｃｍ2以上
の接触面圧を与えることができ、エアリークを防止でき
る。

【００２１】図２にパッキン３と天井格子枠１との接触
状態を示す。また、図３にパッキン３の構造の詳細を示
す。パッキン３は図３（ｄ）に示すように片面が平坦
で、反対面の接触面側に向って略Ｕ字形の形状で、その
先端部に突起を有する断面形状の弾性体を同図（ｂ）に
示すように枠状に組み合わせて構成されている。パッキ
ン３の材質はエチレンプロピレンゴム発泡品であり、見
掛密度０．２５ｇ／ｃｍ3まで発泡し、柔かくしたもの
を押出し成形している。同図（ａ）は長手方向の側面
図、同図（ｃ）は短手方向の側断面図である。

【００２２】本実施例では図３（ｅ）に示すように短手
方向の弾性体はその両端が切妻状に切り落され、長手方
向の弾性体はその両端が短手方向の弾性体の略Ｕ字状の
斜面に沿うよう角度を持って切断されている。パッキン
３はその４隅において長手方向の弾性体の両端が短手方
向の弾性体の略Ｕ字状の斜面に当接する状態で短手方向
の弾性体に接着され、接着面は押付力方向（上下方向）
と一致させている。このため押付力は接着面の密閉性を
高める方向に作用する。断面を略Ｕ字形状としたのは座
屈しないで圧縮力に対し、大きな変形量を持たせるため
である。先端の突起は、押付力が小さい部分が発生して
も、接触面圧を高める働きをすると共に圧縮変形量を大
きくする効果もある。パッキン３はその平坦面に両面テ
ープが貼付けられており、筐体下面の天井格子枠との当
接面６ｂに貼付られる。

【００２３】本実施例におけるパッキンの荷重−圧縮変
形特性の計算の一例を次に示す。本体重量Ｗ＝３９ｋ
ｇ、パッキン長ｐ＝３４０ｃｍとすると、パッキンの単
位長さ当りの荷重ＬはＬ＝Ｗ／ｐ＝３９／３４０＝０．
１１５ｋｇ／ｃｍとなる。次に必要な圧縮変形量を△Ｈ
を求める。 格子枠の１モジュール当りの反り最大値 Ｈ１＝０．２
ｍｍ 格子枠の継目の段差の最大値 Ｈ２＝０．５ｍｍ 格子枠４隅の設置時高低差最大値 Ｈ３＝０．２ｍｍ 空気清浄装置下面の反り最大値 Ｈ４＝０．２ｍｍ 空気清浄装置下面の段差最大値 Ｈ５＝０．２ｍｍ また、空気清浄装置の重心の偏心の割合 ｋ１ 重心の偏心量 ｘ＝８０ 装置の長さ ｄ＝１１６０ とすると、 ｋ１＝（ｄ＋２ｘ）÷ｄ＝１．１４ 従って、△Ｈ＝（Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ４＋Ｈ５）×ｋ１ ＝１．３×１．１４＝約１．５ｍｍ パッキンに必要な、荷重−圧縮変形特性は、パッキンの
単位長さ当り荷重Ｌ＝０．１１５（ｋｇ／ｃｍ）当り、
圧縮変形量△Ｈ＝１．５ｍｍである。

【００２４】但し、パッキンの弾性，寸法のバラツキを
考慮し、△Ｈは、１．１〜１．２倍を見込むべきであ
る。

【００２５】必要な荷重−圧縮変形量に対し、パッキン
の柔かさを決定するが、パッキンはクロロプレンゴム，
エチレンプロピレンゴム等の発泡品を用いれば発泡倍率
を変えることにより、柔かさの調整は可能である。

【００２６】図４にパッキンの形状例を示す。同図
（ａ）ないし（ｆ）はパッキン３の断面形状の種々の変
形例を示す。パッキンの形状は同図（ａ）の物に限定さ
れることなく、発泡倍率の調整により、自重により、空
気清浄装置下面と天井格子枠上面の最大隙間以上の変形
をする柔かさを選定すれば良い。同図（ｇ）、（ｈ）に
接合部形状の他の例を示す。この例は角部を型成形で製
作して、長手方向、短手方向の辺との接合部を斜面状に
形成し、斜面同士が当接する状態で角部を各辺に接着し
て、接着面を押付力方向（上下方向）と一致させてい
る。この例によれば密着作業は容易である。

【００２７】本実施例では図５に示すように、荷扱い用
ハンドル１０の引掛金具３０が空気清浄装置２の本体側
面に固定されている。引掛金具３０は溶接またはネジ，
リベット等で本体ケース１１に固定され、形状としては
ハンドル１０の先端を引掛けるための丸穴等の開口が設
けてあればよい。ハンドル１０は略コ字形に形成されて
その先端をフック状にした形状の鉄パイプまたは丸棒に
より構成されて空気清浄装置２を持上げるための強度を
有するものである。ハンドル１０の先端を図５に示すよ
うなフック状にした場合、ハンドルを本体側に回転させ
た時のみ脱着が可能であり、持運びの際、図の矢印方向
に引っ張って運搬すれば外れる恐れはない。

【００２８】また、クリーンルーム５０の天井に複数台
の空気清浄装置２が設置されている場合、台数の多い空
気清浄装置２の全てにハンドル１０を設けるのはコスト
アップ要因となるので、本実施例では引掛金具３０だけ
を空気清浄装置２の全数に取付け、ハンドル１０は全数
に対し数組分だけ用意することにより、荷扱い性を損な
うことなく、低コスト化を図ったものである。

【００２９】図６に示すように空気清浄装置２を隣接し
て設置する場合に互いに干渉を避けるため、天井格子枠
１のモジュール寸法Ｍに対し、本体ケース１１の幅を
ａ、引掛金具の本体ケース１１からの突出寸法をｂとす
ると、Ｍ＞ａ＋２ｂを満たすよう引掛金具３０の突出寸
法は設定される。

【００３０】図７に半導体用クリーンルームとしてよく
用いられるベイ方式のクリーンルーム５０に天井格子枠
１を施工した例を示す。ベイ方式のクリーンルーム５０
は中央に設けられて直線状に伸びる主通路５０ａと、こ
の主通路５０ａから直角方向に分岐する枝通路５０ｂか
らなる。本実施例では主通路５０ａは通路長手（図の左
右方向）に添って格子枠長手を配設し、スパッタ，ドラ
イエッチ等のエリアが設けられる枝通路５０ｂは枝通路
５０ｂの長手方向（図の上下方向）に格子枠長手を配設
する。

【００３１】主通路５０ａ、枝通路５０ｂの外側に設け
られるサービス域等の清浄度レベルの低いエリアは必ず
しも天井格子枠を施工する必要はなく、状況に応じ、清
浄装置を施工すれば良い。このような配設により、天井
格子枠の部品点数の低減，連結作業の簡易化が図られ
る。

【００３２】本実施例によれば、天井格子枠上に設置す
る空気清浄装置の据付作業が容易である。据付前の準備
作業はパッキンの貼付のみであり、据付作業は格子枠上
の所定の範囲内に置くだけである。据置き後のコーキン
グ作業も必要がない。

【００３３】また、非接着であるため、レイアウト変更
等に伴う空気清浄装置の配置変更時、コーキングを切る
作業、天井格子枠側コーキング除去、あるいはシール材
の再充填作業が不要であり、簡易に行える。据付後、長
い年月を経た後の作業の場合は、パッキンの劣化により
交換が必要となる場合もあるが、パッキンの貼替のみで
あり、作業は容易である。

【００３４】空気清浄装置の持運びの際、隣接する装置
間寸法に制限を与えることが少なく、安価で取扱い性の
良い取手構造の実現が可能である。

【００３５】天井格子枠の部品点数の低減、連結作業の
簡易化が図られ、低コストな天井枠の施工が実現可能で
ある。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、空気清浄装置と格子枠
間の隙間を極力排除した上で、施工性の向上とレイアウ
ト変更工事の容易化を図り、短工期化，低コスト化を実
現できる空気清浄装置を得られ、区分けされた目的毎の
エリアに応じ、格子枠の長手方向を定めて施工すること
により、格子枠の部品数の低減，格子枠連結，格子枠端
部の建屋側との固定等の施工の簡易化を図ることができ
る空気清浄システムを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における空気清浄装置をクリ
ーンルームに設置した状態を示す断面図である。

【図２】本発明の一実施例における空気清浄装置のパッ
キン取付部詳細を示す斜視図である。

【図３】本発明の一実施例における空気清浄装置のパッ
キンの形状を示す図で、同図（ａ）は長手方向の側面
図、同図（ｂ）は枠状に組み合わせた状態を示す正面
図、同図（ｃ）は短手方向の側断面図詳細図、同図
（ｄ）は弾性体の断面形状を示す断面図、同図（ｅ）は
パッキンの接合状態を示す斜視図である。

【図４】本発明の一実施例における空気清浄装置のパッ
キンの形状を示す図で、同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ弾性体の各種の断面
形状例を示す断面図、同図（ｇ）はパッキンの接合状態
を示す斜視図、同図（ｈ）はパッキンの接合状態を示す
側面図である。

【図５】本発明の一実施例における空気清浄装置の外形
形状を示す斜視図である。

【図６】本発明の一実施例における空気清浄装置をクリ
ーンルームの天井格子枠に設置した状態を示す平面図で
ある。

【図７】ベイ方式クリーンルームの天井格子枠施行例を
示す平面図である。

【符号の説明】

１…天井格子枠 ２…空気清浄装置 ３…パッキン ４
…送風機 ５…フィルタ ６…フィルタフレーム ７…濾紙 ８…
吸音板 １０…ハンドル １１…本体ケース ３０…ハンドル用
引掛金具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉富 達夫 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地１号 株式会社日立製作所中条工場内 (72)発明者 本間 圭一 東京都千代田区神田駿河台四丁目３番地 日立テクノエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 竹内 秀一 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内 (72)発明者 小西 俊一 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内 Ｆターム(参考） 3L058 BF01 BF05 BF09 4D058 JA12 KA01 KA30 KC02 KC63 KC64 SA04

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】天井に設けられた天井格子枠と、該天井格
   子枠上に配設され、フィルタ及び該フィルタに送風する
   送風機を格納し、該送風機下面に清浄空気の吹出口と該
   吹出口周囲に配置された前記天井格子枠との当接面を有
   する筐体と、該当接面に設けられて前記フィルタ、送風
   機及び筐体の重量による押圧力により、前記天井格子枠
   と前記当接面間の空隙を埋め、クロロプレンゴム又はエ
   チレンプロピレンゴムの材質で、全周に渡って１ｇ／ｃ
   ｍ^３以上の接触面圧を与え、変形幅の弾性を有する隙間
   防止パッキンとを備えた空気清浄装置を具備した空気清
   浄室を有する空気清浄システムであって、 前記空気清浄室は通路部と作業域と生産域に区分けされ
   た領域を有し、前記各々の領域の長手方向と前記格子枠
   及び前記空気清浄装置の長手方向を一致させて配設した
   ことを特徴とする空気清浄システム。