JP2007212015A

JP2007212015A - クリーンルーム構造

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Publication number: JP2007212015A
Application number: JP2006030354A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Taniguchi; 和人谷口; Jiro Kakizaki; 治郎柿崎
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2006-02-07
Filing date: 2006-02-07
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2026-02-07
Also published as: JP4700509B2

Abstract

【課題】避難経路の短縮及び二方向避難経路の確保を可能にするとともに、室内気流分布の乱れ又は攪乱気流をクリーンルーム内空間に発生させずにメンテナンス等のための開口をクリーンルームに形成する。
【解決手段】作業員等の歩行領域(5)をクリーンルームの床(2)の下側に設け、床を通過した空気流を歩行領域に流下させる。クリーンルーム内空間(1)と歩行領域との間で作業員等が上下移動するための階段(30)又は昇降手段を設け、通気性を有する区画手段(35,36,37)によって階段又は昇降手段を歩行領域から区画する。階段又は昇降手段の開口(33)を介して歩行領域に流出する空気流が床の通風抵抗に相応する空気抵抗を受けるように、区画手段の通気性を設定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、クリーンルーム構造に関するものであり、より詳細には、一方向流式の空調システムを備えるとともに、物流経路に沿って製造装置及び搬送装置をクリーンルームの床に配列した大規模クリーンルームの構造に関するものである。

半導体、液晶、ダイオード等の電子デバイスを製造するクリーンルームでは、一方向流式、非一方向流式、或いは、両方式を併用した併用式の空調システムが一般に採用される。一方向流式の空調システムは、天井面から下方に清浄空気流を吹出し、室内領域を流下する気流を床面の吸込口から吸込む方式の空調システムとして知られている。この方式の空調システムでは、塵埃等を含む室内空気は、清浄空気によって希釈されるとともに、床面吸込口から空気循環系に送出され、HEPA（High Efficiency Particulate Air)フィルター等の高性能フィルターによって浄化された後に室内に再循環する。このような一方向流式空調システムによれば、高い空気清浄度を室内に維持することができるので、この方式の空調システムは、クラス１００程度の高清浄度、或いは、更に高い清浄度（クラス１、１０等）が要求されるクリーンルームにおいて一般に採用される。

近年、電子デバイスの量産化や、液晶の大型化等に伴って、大規模な半導体工場や、大規模なＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）生産工場が建設されている。一般に、この種の工場は、高い空気清浄度を有する大規模クリーンルームを有し、クリーンルームは、天井面から下方に清浄空気流を吹出す一方向流式空調システムを備える。

図１３は、ＦＰＤ生産工場を構成する大規模クリーンルームを例示する概略平面図である。

図１３に示す如く、製造装置１０１及び搬送装置１０２を備えた製造ラインがクリーンルーム１００内に設置される。各製造工程を実行する多数の製造装置１０１がクリーンルーム１００内の適所に配置され、各製造装置１０１を通過した材料又は中間製品は、物流システムを構成する搬送装置１０２によって次工程の製造装置１０１に搬送され又は受渡される。材料又は中間製品の物流経路が、図１３に破線の矢印で示されている。

ＦＰＤの大型化等に伴って、製造ラインを移送される材料又は中間製品が近年殊に大型化する傾向があり、床に固定された比較的大型の製造装置１０１及び搬送装置１０２がクリーンルーム１００内に設置される事例が増加している。このようなクリーンルームでは、連続する製造ラインの全長は、例えば、数百メートルに達する。

この種のクリーンルームでは、クリーンルームの中央部（例えば、図１３に示す位置”α”）から階段室１０３等の避難通路までの歩行距離は、かなり増大し、２方向避難の経路を適切に確保することも困難である。これは、建築基準法等の法規制の観点のみならず、災害時又は火災時等に作業者等の安全を早期に確保し、或いは、二次災害等を防止するといった現実的観点からも望ましくない。

また、定期点検、装置交換又は装置改修等のメンテナンス時には、各装置への作業員、管理者、研究者、工事関係者等（以下、「作業員等」という。）のアクセス、或いは、資材又は機器類の搬入・搬出等の必要が生じるが、このような大規模クリーンルームでは、階段室１０３や、エレベータ等の昇降設備１０４と各製造装置等との間の経路又は動線が長いことから、作業効率が悪く、これは、施設の良好な操業性又は生産性を維持する上で望ましくない。

半導体等の製造施設を構成するクリーンルームに関し、クリーンルームの床下にメンテナンス用の床を更に備えた２層構造のクリーンルームが知られている（特開平２−２４３８８２号公報）。この構造のクリーンルームでは、清浄空気流の床面吸込口を形成するグレーチング床の下側に第２のグレーチング床が配設される。第２グレーチング床によって形成された床下空間は、主に作業用歩行通路として使用される。このような構成のクリーンルームによれば、床下空間の作業者等の歩行動線は、製造ラインによって妨げられず、従って、比較的少人数の作業者によって効率的に各製造装置等のメンテナンスを行うことができるかもしれない。
特開平２−２４３８８２号公報

しかしながら、特許文献１のクリーンルーム構造では、床下空間と、避難階段等の避難通路とが関連付けられておらず、このクリーンルーム構造における床下空間は、非常時の避難経路を構成するものではない。

また、特許文献１に記載されたクリーンルーム構造では、床下空間の作業者がクリーンルーム内の製造装置にアクセスする際にラダー等の昇降手段を用いてクリーンルーム内に出入りする必要があり、このため、上下移動用の開口をクリーンルームの床に形成しなければならない。このような開口の空気抵抗は、クリーンルームの床を構成するグレーチングの通風抵抗に比べて遥かに小さく、このため、室内領域を流下する一方向空気流は、開口に集中し又は開口に向かって偏向し、この結果、室内の気流分布が乱れ、或いは、斜流又は乱流等の攪乱気流がクリーンルーム内に発生する。この種の攪乱気流や、気流分布の乱れは、クリーンルーム内空間の清浄度を維持する上で望ましくない影響を与えるので、このような現象を回避すべき対策が望まれる。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、避難経路の短縮や、二方向避難経路の確保が困難な大規模クリーンルームにおいて、避難経路の短縮及び二方向避難経路の確保を可能にするクリーンルーム構造を提供することにある。

本発明は又、このような大規模クリーンルームにおいて、定期点検、装置交換又は装置改修等のメンテナンス時に各装置への作業員等のアクセスを容易にするとともに、資材又は機器類の搬入・搬出を容易にするクリーンルーム構造を提供することを目的とする。

本発明は更に、室内気流分布の乱れや、斜流又は乱流等の攪乱気流をクリーンルーム内空間に発生させることなく、クリーンルーム内空間に面する出入用開口の形成を可能にするクリーンルーム構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成すべく、天井面から下方に清浄空気流を吹出し、室内領域を流下する気流を床面の吸込口から吸込む方式の空調システムを備え、製造装置及び搬送装置を物流経路に沿ってクリーンルームの床に配列したクリーンルーム構造において、
前記吸込口を備えた下階空間を前記クリーンルームの下側に形成し、前記クリーンルームの床を通過した気流が前記下階空間に流下するように構成し、
作業員等の歩行通路を前記下階空間に配設し、前記クリーンルーム内の空間と前記歩行通路との間で作業員等が上下移動するための階段又は昇降手段を前記クリーンルームと前記歩行通路との間に設け、
前記歩行通路及び前記階段又は昇降手段を前記下階空間から区画するとともに、該区画を少なくとも部分的に通気性区画手段によって形成し、
前記階段又は昇降手段の開口を介して前記クリーンルーム内空間から前記歩行通路に流入する空気流が前記通気性区画手段を介して前記下階空間に流出するようにしたことを特徴とするクリーンルーム構造を提供する。

本発明は又、天井面から下方に清浄空気流を吹出し、室内領域を流下する気流を床面の吸込口から吸込む方式の空調システムを備え、製造装置及び搬送装置を物流経路に沿ってクリーンルームの床に配列したクリーンルーム構造において、
作業員等の歩行領域として使用され且つ前記吸込口を備えた下階空間を前記クリーンルームの下側に形成し、前記クリーンルームの床を通過した気流が前記下階空間に流下するように構成し、
前記クリーンルーム内の空間と前記歩行領域との間で作業員等が上下移動するための階段又は昇降手段を前記下階空間に設け、
前記階段又は昇降手段を前記下階空間から区画するとともに、該区画を少なくとも部分的に通気性区画手段によって形成し、
前記階段又は昇降手段の開口を介して前記クリーンルーム内空間から該階段又は昇降手段の区画内領域に流入する空気流が前記通気性区画手段を介して前記下階空間に流出するようにしたことを特徴とするクリーンルーム構造を提供する。

本発明の上記構成によれば、作業員等は、上記階段又は昇降手段によってクリーンルームと歩行通路又は歩行領域との間を上下移動することができる。歩行通路又は歩行領域は、クリーンルームの床の下側に配置されるので、歩行通路又は歩行領域の経路は、物流経路によって遮られない。従って、このようなクリーンルーム構造によれば、製造ラインを迂回することなく、避難に適した歩行経路を設定することができる。また、このような構成によれば、作業員等は、メンテナンス時に、上記歩行通路又は歩行領域を通って各装置にアクセスし、或いは、上記歩行通路又は歩行領域によって資材又は機器類の搬入・搬出を行うことができる。

更に、本発明の上記構成によれば、クリーンルーム内の領域を流下する一方向空気流は、クリーンルームの床を通過して下階空間に流下するとともに、区画内領域を介して下階空間に流出する。区画内領域を介して下階空間に流出する空気流には、通気性区画手段の空気抵抗が作用する。この空気流の流量は、通気性区画手段によって規制することができる。従って、室内領域を流下する一方向空気流が階段又は昇降手段の開口の開口に集中し又はこの開口に向かって偏向しないように、通気性区画手段の通気性を設定し、これにより、クリーンルーム内空間の気流分布が乱れ、或いは、斜流又は乱流等の攪乱気流がクリーンルーム内空間に発生するのを防止することができる。

本発明の上記構成によれば、避難経路の短縮や、二方向避難経路の確保が困難な大規模クリーンルームにおいて、避難経路を短縮するとともに、二方向避難経路を確保することができる。

また、本発明の上記構成によれば、定期点検、装置交換又は装置改修等のメンテナンスに関し、各装置への作業員等のアクセスを容易にするとともに、資材又は機器類の搬入・搬出を容易にするクリーンルーム構造を提供することができる。

更に、本発明の上記構成によれば、室内気流分布の乱れや、斜流又は乱流等の攪乱気流をクリーンルーム内空間に発生させることなく、クリーンルーム内空間に面する出入用開口を形成することができる。

本発明の好適な実施形態において、上記歩行通路又は歩行領域は、非常用避難階段等の非常用避難通路に通じ、歩行通路又は歩行領域と非常用避難通路との間には、気密扉、エアロック室等の気密手段が配設される。

本発明の好適な実施形態によれば、クリーンルームの床の通風抵抗に相応する空気抵抗が、区画内領域から歩行通路又は歩行領域に流通する空気流に作用するように、上記通気性区画手段の通気性が適切に設定される。好ましくは、通気性区画手段の通気性は、通気性区画手段を構成する通気性部分又は部材の開口面積、開口率又は通気抵抗の設定又は調節によって設定される。通気性区画手段は、通気量を制限可能な素材又は構造を備えた通気性区画材料を有する区画と、空気抵抗を通気に積極的に与えて通気量を制限するように構成された機械的な通気手段を有する区画との双方を含む概念である。通気性区画材料として、適切な通風抵抗を有するグレーチング、或いは、多数の小寸法孔又は小径孔を有する有孔パネル又は有孔板を好適に使用し得る。グレーチング、有孔パネル又は有孔板は、歩行通路、階段又は昇降手段を囲む床、壁体又は天井を形成する一方、通風抵抗、開孔寸法又は開口率等の適切な設定に従って、区画内領域から下階空間に流出する空気流に対して、クリーンルームの床の通風抵抗に相応する空気抵抗を付与する。変形例として、区画を気密壁によって全体的に形成し、空気抵抗を有する開口部、或いは、重力式ダンパ等を備えた開口部などの機械的通気手段を気密壁に局所的に形成しても良い。このような機械的通気手段として、開口面積を可変制御する開口制御手段（例えば、可動ボリュームダンパ）を使用しても良い。この場合、通気性区画手段を通過する空気量を検出する手段（例えば、風量センサ）、或いは、区画内領域の圧力と区画外領域の圧力との差圧を検出する手段（例えば、差圧センサ）が区画の適所に配設される。開口制御手段は、空気量検出手段又は差圧検出手段の検出結果に基づいて通気性区画手段の開口面積を制御する。

本発明の或る実施形態において、上記歩行通路は、物流経路を横断し又は物流経路の主方向と交差する方向に延びる直線形又は廊下形の通路からなり、上記通気性区画手段は、歩行通路、階段又は昇降手段の床又は壁体を構成するグレーチング又は有孔部材からなる。

本発明の他の実施形態において、上記歩行領域は、上記床の下側に形成され且つ該床を通過した気流が流入する下階空間からなる。このような構成によれば、下階空間全体を避難通路、メンテナンス用管理通路および資材等搬入・搬出経路として使用することができる。なお、下階空間の床に床面吸込口を設け、床面吸込口に流入した空気を空調システムの空気循環系に還流するように構成しても良い。この場合、クリーンルーム内空間から階段又は昇降手段の区画を介して下階空間に流入した空気は、クリーンルームの床を介して下階空間に流入した空気とともに、下階空間の床面吸込口に流入する。

好適には、クリーンルームの床面に形成される階段又は昇降手段の開口は、クリーンルームの床を構成する通気性床材の基準寸法又はモジュールと整合する寸法を有する。一方向流式の空調システムを備えたクリーンルームでは、クリーンルームの床は、グレーチング等の通気性床材を根太等の支持部材によって支持した構造を有し、通気性床材は、例えば、約６００mm×約６００mmの平面寸法を有する。従って、階段又は昇降手段の開口寸法を通気性床材の平面寸法の整数倍に設定することにより、通気性床材と、階段又は昇降手段との互換が可能となる。例えば、階段又は昇降手段を撤去した部分には、他の床部分と同様に根太及び通気性床材を設置することができ、また、或る範囲の根太及び通気性床材と、階段又は昇降手段とを交換することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。

図１は、一方向流式の空調システムを備えたクリーンルームの概略平面図であり、図２は、クリーンルームの床下空間に配置された廊下形歩行通路を示す概略平面図である。また、図３及び図４は、クリーンルームの断面構造を部分的且つ概略的に示す縦断面図である。

図１に示す如く、多数の製造装置１０１及び搬送装置１０２を備えた製造ラインがクリーンルーム１内に設置される。各製造装置１０１を通過した材料又は中間製品は、搬送装置１０２によって次工程の製造装置１０１に搬送され又は受渡される。材料又は中間製品の物流経路が、破線の矢印で図１に示されている。床下に延びる階段１１が、床２の適所に分散配置され、図２に示す下階通路１２に延びる。

図２に示すように、下階通路１２は、物流経路と直交する方向に延びる。下階通路１２は、物流経路の下側を横断する廊下形又は直線形の歩行通路を構成する。階段１１は、下階通路１２に通じ、室内空間１の作業員等は、階段１１によって下階通路１２に移動することができる。下階通路１２は、廊下形又は直線形の下階通路１３に連続する。下階通路１３は、クリーンルーム１を構成する施設の側壁に沿って長手方向に延びる。階段室１４及び昇降設備１５が、側壁の適所に配置される。下階通路１３は、気密扉等（図示せず）を介して階段室１４及び昇降設備１５に通じる。

図３及び図４に示す如く、クリーンルーム内空間１（以下、「室内空間１」という。）は、通気性を有する床２と、空調設備を備えた天井構造体３とを備える。例えば、HEPAフィルター等の高性能フィルターを備えたファンフィルターユニット等の空調ユニット９が天井構造体３に組み込まれる。空調ユニット９は、図３及び図４に矢印で示す如く、天井面から下方に清浄空気流を吹出す。床２は、鋼製根太上に付設した多数のグレーチングによって形成され、空気流が通過可能な通気性を有する。室内空間１を流下する気流は、グレーチングの開口部を通過し、矢印で示すように下階空間５に降下する。

下階空間５は、設備機器、配管、配線等を収容可能な設備空間として使用されるとともに、作業員等が歩行可能な高さを有するメンテナンス用空間として主に使用される。下階空間５に流下した気流は、空調システムの空気循環系（図示せず）を介して天井構造体２の空調ユニット９に還流し、空調ユニット９の高性能フィルターによって浄化された後に室内空間１に再循環する。

階段１１及び下階通路１２の断面が図３に示されており、下階通路１２の断面が図４に示されている。階段１１は、床２の開口部１６において室内空間１に開放する。開口部１６を囲む手摺１６ａが床２上に設置される。階段１１は、両側の側壁パネル１７と、段裏パネル１８とによって下階空間５から区画される。

下階通路１２の床１９は、下階空間５の中間レベルに配置され、下階通路２の側階２０は、床１９と床２との間に垂直に延在する。図４に示す如く、側壁２０は、階段１１の部分を除き、下階通路１２の両側に配置される。かくして、室内空間１は、階段１１の側壁パネル１７及び段裏パネル１８と、下階通路１２の床１９及び側壁２０とによって、下階空間５から区画される。

区画を構成する側壁パネル１７、段裏パネル１８及び側壁２０は、室内空間１の空気が下階空間５に漏出するのを防止可能な気密性を備える。他方、床１９は、適切な通風抵抗を有するグレーチングによって形成され、通気性区画手段を構成する。

図２に示す下階通路１３も又、下階空間５との間に同様の床１３ａ及び側壁１３ｂ（図４）を備える。下階通路１３の区画を構成する側壁１３ｂは、室内空間１の空気が下階空間５に漏出するのを防止可能な気密性を備える。所望により、下階通路１３の床１３ａは、適切な通風抵抗を有するグレーチングによって形成され、通気性区画手段を構成する。

従って、階段１１及び通路１２、１３内に流入した空気は、下階通路１２の床１９（及び下階通路１３の床１３ａ）を介して下階空間５に漏出する。これにより、床２の通気量と相応する適量の空気を開口１６に流入させ、開口１６が室内空間１の気流分布又は気流方向に与える影響を最小限に抑制することができる。

所望により、上記区画を構成する部材（側壁パネル１７、段裏パネル１８、側壁２０又は側壁１３ｂ）も又、適当な開孔率の有孔パネル等によって形成しても良い。

他の手段として、空気流通を適切に規制可能な重力式ダンパ又はエアカーテン等を備えた開口を局所的に区画に形成し、これにより、適量の空気が室内空間１から下階空間５に漏出するように構成しても良い。更に他の手段として、可動ボリュームダンパ等の開口制御手段を備えた開口を区画に形成するとともに、風量センサ又は差圧センサ等の検出手段を区画と関連して適所に配置し、検出手段の検出結果に基づいて開口制御手段を制御することも可能である。

所望により、下階通路１２（又は下階通路１３）は、図４に仮想線で示すように、作業員等が下階通路１２から下階空間５の床６に降りるための階段２１を備える。このような階段２１を下階空間５に設ける場合、下階通路１２と階段２１との空気の流通を阻止する気密扉又はエアロック室等の気密手段を下階通路１２又は階段２１に配設することが望ましい。

このような構成のクリーンルーム構造によれば、室内空間１の中央部”α”（図１）に位置する作業員等は、図１に実線の矢印で示す如く、災害時等に室内空間１の避難経路に沿って階段室１４に避難し得るばかりでなく、階段１１及び下階通路１２、１３（図２）を介して階段室１４に避難することができる。

また、定期点検、装置交換又は装置改修等のメンテナンス時には、作業員等は、階段１１、下階通路１２、１３、階段室１４及び昇降設備１５等を利用して目的の装置類にアクセスすることができる。

更に、適切な空気量の空気を階段１１及び通路１２、１３から下階空間５に流出させることにより、室内空間１に開放した階段１１の設置による室内空間１の気流分布又は気流方向の影響を最小限に抑制することができる。

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、本発明の他の実施例を示す平面図及び縦断面図である。図６（Ａ）は、図５に示すクリーンルーム構造の気流分布を概略的に示す縦断面図であり、図６（Ｂ）は、避難経路を例示する下階空間の平面図である。また、図７（Ａ）には、本実施例のクリーンルーム構造を適用可能なクリーンルームの断面が概略的に示されており、図７（Ｂ）には、クリーンルーム内空間及び下階空間の双方に開放した階段を備えたクリーンルームの断面が、比較例として示されている。

図７（Ａ）に示す如く、クリーンルームの室内空間１は、床２を有し、床２は、鋼製根太２ａ上に付設した多数のグレーチング２ｂによって形成される。室内空間１を流下する気流は、グレーチング２ｂの開口部を通過し、矢印で示すように下階空間５に流下する。下階空間５は、設備空間として使用されるとともに、作業員等が歩行可能なメンテナンス用空間として使用される。下階空間５の床６も又、鋼製根太６ａ上に付設した多数のグレーチング６ｂによって形成される。下階空間５を流下する気流は、グレーチング６ｂの開口部を通過し、矢印で示すように床下空間１０に流下する。なお、下階空間５には、床２を支持する柱７が配置される。

床下空間１０は、空調システムの空気循環系に接続され、床下空間１０の空気は、天井構造体３の空調ユニット９に還流し、高性能フィルターによって浄化された後に室内空間１に再循環する。

このような一方向流式空調システムによれば、高い空気清浄度を室内に維持するとともに、下階空間５を介して任意の製造設備にアクセスすることが可能となる。

図７（Ｂ）には、作業員等が下階空間５と室内空間１との間を移動するのに使用される鋼製階段８が示されている。開口部８ｃが、床２の根太２ａ及びグレーチング２ｂを部分的に撤去することによって床２に形成され、手摺８ｄが、開口部８ｃの周囲に設置される。階段８は、鋼製桁材８ａと、多数の鋼製踏面８ｂとから構成された直階段からなり、桁材８ａは、床２、６間に所定の傾斜角度をなして架設される。

このような構造の階段８は、作業員等の上下通路を確保する上では有効に使用可能であるが、開口部８ｃの空気抵抗は、グレーチング２ｂの通風抵抗に比べて遥かに小さいことから、多量の空気が開口部８ｃを介して室内空間１から下階空間５に流入する。このため、開口部８ｃの近傍を流下する室内空間１の空気流は、図７（Ｂ）に矢印で示す如く、開口部８ｃに向かって偏向し又は乱れ、この結果、室内空気分布が不均一になり、或いは、乱気流又は斜流等の攪乱気流が室内空間１に発生する。

図５には、このような室内空気流の乱れを防止する手段を備えた本発明の実施例が示されている。

図５に示す階段３０は、図７（Ｂ）に示す階段８と同じく、所定の傾斜角度をなして床２、７間に架設した鋼製桁材３１と、多数の鋼製踏面３２とから構成された直階段からなる。開口部３３が、根太２ａ及びグレーチング２ｂを部分的に撤去することによって床２に形成され、手摺３４が、開口部３３の周囲に配設される。グレーチング２ｂは、約６００mm×約６００mmの基準平面寸法を有する正方形の通気性面材である。階段３０の開口部３３は、グレーチング２ｂの基準平面寸法の倍数に相当する寸法を有する。従って、根太２ａ及びグレーチング２ｂを撤去して床２の任意の位置に開口部３３を形成することにより、階段３０の位置を任意に設定し、或いは、既設の階段３０を撤去して床２を復旧し、更には、階段３０の位置を任意に位置変更することができる。

階段３０は、段裏を形成する通気性パネル３５と、左右の側壁を形成する通気性パネル３６と、天井を形成する天井パネル３７とを備える。階段３０の昇降通路空間を構成する階段室４０は、通気性パネル３５、３６、３７によって下階空間５から区画される。段裏面の通気性パネル３５は、左右の桁材３１によって支持され、或いは、桁材３１間に延びる鋼製の桟（図示せず）によって支持される。天井面の通気性パネル３７は、横架材３８によって支持される。横架材３８は、桁材３１と平行に床２から斜め下方に延びる。横架材３８の下端部は、柱７の間に架設した水平な鋼製横架材３９によって支持され、或いは、柱７に直に支持される。壁面の通気性パネル３６は、横架材３８及び桁材３１によって支持され、或いは、横架材３８及び桁材３１の間に垂直に延びる鋼製間柱等（図示せず）によって支持される。

図５（Ｂ）に拡大して示す如く、通気性パネル３５、３６、３７は、多数の小寸法孔又は小径孔４１を有する金属製有孔板からなり、階段室４０及び下階空間５は、通気性パネル３５、３６、３７の孔４１を介して連通する。階段室４０の最下部には、下階空間５に通じる開閉可能なドア４２が配設される。ドア４２は、常時は、閉鎖しており、作業員等が階段３０を利用して上下移動する際に開閉操作される。従って、室内空間１から階段室４０内に流入した空気は、常時は、通気性パネル３５、３６、３７の孔４１を介して下階空間５に流出する。なお、階段室４０の最下部の床には、無開口の床材６ｄが敷設される。

通気性パネル３５、３６、３７の開孔率は、通気性パネル３５、３６、３７を介して室内空間１から下階空間５に流通する空気流の流動抵抗と、室内空間１からグレーチング２ｂの開口を介して下階空間５に流通する空気流の流動抵抗（即ち、グレーチング２ｂの通風抵抗）とが、実質的に等しい値又は近似する値を示すように設定される。従って、グレーチング２ｂの通風抵抗を擬似した空気抵抗が階段室４０に付加されるので、床２は、開口部３３を含む床面全体として均一又は均等な空気抵抗を示す。このため、室内空間１を流下する空気流は、開口部３３内に集中的に流入することなく、図６（Ａ）に示す如く、床２の全領域を均一又は均等に流通する。従って、このような構成の階段３０を備えたクリーンルーム構造によれば、室内空気分布を均一化し、良好な室内気流の方向性を確保することができる。

かくして、本実施例のクリーンルーム構造によれば、室内空間１の中央部”α”（図１）に位置する作業員等は、図１に矢印で示す如く、災害時等に室内空間１の避難経路に沿って階段室１４に避難し得るばかりでなく、図６（Ｂ）に示す如く、階段３０及び下階空間５を介して階段室１４に避難することができる。

また、定期点検、装置交換又は装置改修等のメンテナンス時に、作業員等は、階段３０、下階空間５、階段室１４及び昇降設備１５を利用して目的の装置類にアクセスすることができる。

更に、階段室４０を下階空間５から分離する通気性区画（通気性パネル３５、３６、３７、ドア４２）は、室内空間１及び下階空間５の間の空気流通を規制するので、室内空間１に開放した階段３０の設置による室内空間１の気流分布又は気流方向の影響を最小限に抑制することができる。

変形例として、階段室４０を気密性パネルによって区画し、空気流通を適切に規制可能な重力式ダンパ又はエアカーテン等を備えた開口を局所的に区画に形成し、これにより、適量の空気が室内空間１から下階空間５に漏出するように構成しても良い。更に他の手段として、図５（Ｂ）に仮想線で示す如く、可動ボリュームダンパ等の開口制御手段を備えた開口部７０を階段室４０と下階空間５との間に形成し、風量センサ又は差圧センサ等の検出手段７１によって風量又は差圧を検出し、開口部７０の開口面積を可変制御しても良い。

図８及び図９は、本発明の更に他の実施例を示す平面図及び縦断面図であり、図１０は、図８及び図９に示すクリーンルームの気流分布を概略的に示す縦断面図である。また、図１１は、比較例に係るクリーンルーム構造の気流分布を概略的に示す縦断面図である。

図１１には、作業員等が下階空間５と室内空間１との間を垂直移動するための鋼製ラダー４が比較例として示されている。図１１に部分拡大して示す如く、ラダー４は、左右の支柱４ａと、水平な桟４ｂとから構成される。支柱４ａの上端部は、床２の根太２ａ又は横架材２ｃに固定され、支柱４ａの下端部は、床６の根太６ａ又は横架材６ｃに固定される。

ラダー４の直上部分には、グレーチング２ｂが敷設されず、作業員等が出入り可能な開口部４ｃが形成される。開口部４ｃの空気抵抗は、グレーチング２ｂの空気抵抗に比べて遥かに小さいことから、多量の空気が開口部４ｃを介して室内空間１から下階空間５に流入する。このため、開口部４ｃの近傍を流下する室内空間１の空気流は、図１１に矢印で示す如く、開口部４ｃに向かって偏向し又は乱れ、この結果、不均一な気流分布、或いは、乱気流又は斜流等が室内に発生する。

図８及び図９には、このような室内空気流の乱れを防止する手段を備えた本発明の実施例が示されている。

図８及び図９に示すように、支柱５１及び桟５２から構成される垂直な鋼製ラダー５０が、床２、３間に配置される。左右の支柱５１は、上端部が根太２ａに固定され、下端部が根太６ａに固定される。ラダー５０の直上には、開口部５３が形成される。ラダー５０を配置した昇降領域６０を囲む垂直隔壁５５が、床２、６の間に配置される。昇降領域６０は、一枚のグレーチング２ｂの基準平面寸法に相当する横断面寸法の鉛直通路であっても、或いは、図８及び図９に示す如く、複数のグレーチング２ｂに相当する横断面寸法の鉛直通路であっても良い。

隔壁５５は、間柱５６及び通気性パネル５７から構成される。間柱５６は、根太２ａ、６ａ間に垂直に固定され、通気性パネル５７は、間柱５６に固定される。図９に拡大して示す如く、通気性パネル５７は、多数の小寸法孔又は小径孔５８を有する金属製有孔板からなり、昇降領域６０は、通気性パネル５７の孔５８を介して下階空間５と連通する。昇降領域６０の下部には、下階空間５に通じる開閉可能なドア５９が配設される。ドア５９は、常時は、閉鎖しており、作業員等がラダー５０を昇降する際に開閉操作される。従って、室内空間１から昇降領域６０内に流入した空気は、常時は、通気性パネル５７の孔５８を介して下階空間５に流出する。なお、開口部５３の一部又は全部をグレーチング２ｂ又は専用開閉蓋６１（図８及び図９に破線で示す）で閉鎖しても良い。また、開口５３を囲む手摺（図８及び図９に破線で示す）を床２上に設置しても良い。なお、昇降領域６０の最下部の床には、無開口の床材６ｄが敷設される。

通気性パネル５７の開孔率は、通気性パネル５７を介して室内空間１から下階空間５に流通する空気流の流動抵抗と、室内空間１からグレーチング２ｂの開口を介して下階空間５に流通する空気流の流動抵抗（グレーチング２ｂの通風抵抗）とが、実質的に等しい値又は近似する値を示すように設定される。従って、グレーチング２ｂの空気抵抗を擬似した空気抵抗が昇降領域６０に付加され、この結果、床２は、開口部５３を含む床面全体として均一又は均等な空気抵抗を示す。

図１０には、このようなクリーンルームにおける空気の流れが概略的に示されている。図１０に示す如く、室内空間１を流下する空気流は、開口部５３に集中し又は偏向することなく、床２の全領域を概ね均一又は均等に流通するので、室内空気分布を均一化し、良好な室内気流の方向性を確保することができる。即ち、ラダー５０を下階空間５から分離する通気性区画（通気性パネル５７、ドア５９）は、室内空間１及び下階空間５の間の空気流通を規制するので、開口部５３による室内空間１の気流分布又は気流方向の影響を最小限に抑制することができる。

図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）には、ラダー５０を適当に分散配置したクリーンルームにおける非難経路が例示されている。図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示す如く、室内空間１の中央部”α”の作業員等は、災害時等に室内空間１の避難経路に沿って階段室１４に避難し得るばかりでなく、ラダー５０及び下階空間５を介して階段室１４に避難することができる。

また、作業員等は、定期点検、装置交換又は装置改修等のメンテナンス時に、ラダー５０、下階空間５、階段室１４及び昇降設備１５を利用して目的の装置類にアクセスすることができる。

以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変形又は変更が可能であり、このような変形例又は変更例も又、本発明の範囲内に含まれるものであることは、いうまでもない。

例えば、同時開放を禁止された複数の扉を備えたエアロック室又はエアバッファ室、或いは、エアシャワー等を階段室１４及び昇降設備１５と、クリーンルーム内空間１、歩行通路１２、１３又は下階空間５との間に配置しても良い。

また、避難等のための歩行通路１２は、物流経路を横断するように製造設備１０１及び搬送装置１０２の上側に配設しても良い。
更に、本発明において、物流経路に沿って配列した「製造装置及び搬送装置」は、搬送装置を備え又は内蔵する製造装置を配列したシステム、搬送装置の機能を有する製造装置を配列したシステム、搬送装置のライン上に多数の製造装置を分散配置したシステム、或いは、各製造装置の間に搬送装置を配置したシステム等、製造装置及び搬送装置を多種多様な形態で組み合せたシステムを包含する概念である。

本発明のクリーンルーム構造は、半導体、液晶、ダイオード等の電子デバイスを製造する製造ラインを有し、一方向流式の空調システムを備えたクリーンルームに適用される。本発明を適用したクリーンルームでは、災害時又は火災時の避難動線を短縮し、安全性を向上させることができる。殊に、本発明は、クリーンルームの床に固定された比較的大型の製造装置及び搬送装置によって大規模な物流経路が形成される大規模クリーンルームに好ましく適用される。本発明を大規模クリーンルームに適用することにより、任意の製造装置に比較的短い経路でアクセスすることが可能となるので、製造管理、部品修理、部品搬出入等の作業の迅速化、メンテナンス等に伴う製造ライン停止時間の短縮、交換又は移設すべき装置への直接的なアクセス、更には、メンテナンス作業時における汚染物質（塵埃、ごみ等）発生域の制限などの実用的な利点が得られる。従って、本発明は、製造管理の容易性、生産性の向上、施設運営の効率化等の観点より極めて有利である。

一方向流式の空調システムを備えたクリーンルームの概略平面図である。クリーンルームの床下空間に配置された歩行通路の配置を示す概略平面図である。クリーンルームの断面構造を部分的に示す概略縦断面図である。クリーンルームの断面構造を部分的に示す概略縦断面図である。本発明の他の実施例を示す平面図及び縦断面図である。図６（Ａ）は、図５に示すクリーンルーム構造の気流分布を概略的に示す縦断面図であり、図６（Ｂ）は、避難経路を例示する下階空間の平面図である。図７（Ａ）は、図５に示すクリーンルーム構造を適用可能なクリーンルームの概略断面図であり、図７（Ｂ）は、クリーンルーム内空間及び下階空間の双方に開放した階段を備えたクリーンルーム（比較例）の概略断面図である。本発明の更に他の実施例を示す昇降手段の平面図である。図８に示す昇降手段の縦断面図である。図８及び図９に示すクリーンルームの気流分布を概略的に示す縦断面図である。比較例に係るクリーンルーム構造の気流分布を概略的に示す縦断面図である。避難経路を例示するクリーンルーム及び下階空間の平面図である。従来の大規模クリーンルームを例示する概略平面図である。

符号の説明

１：クリーンルーム内空間（室内空間）
２：床
３：天井構造体
４：鋼製ラダー
５：下階空間（歩行領域）
６：下階空間の床
７：柱
８：鋼製階段
９：空調ユニット
１０：床下空間
１１：階段
１２：下階通路（歩行通路）
１３：下階通路（歩行通路）
１４：階段室
１５：昇降設備
１６：開口部
１９：床
２０：側壁
３０：階段
３３：開口部
３５、３６、３７：通気性パネル
４０：階段室
４１：孔
４２：ドア
５０：鋼製ラダー
５３：開口部
５５：隔壁
５７：通気性パネル
５９：ドア
６０：昇降領域
１０１：製造装置
１０２：搬送装置

Claims

天井面から下方に清浄空気流を吹出し、室内領域を流下する気流を床面の吸込口から吸込む方式の空調システムを備え、製造装置及び搬送装置を物流経路に沿ってクリーンルームの床に配列したクリーンルーム構造において、
前記吸込口を備えた下階空間を前記クリーンルームの下側に形成し、前記クリーンルームの床を通過した気流が前記下階空間に流下するように構成し、
作業員等の歩行通路を前記下階空間に配設し、前記クリーンルーム内の空間と前記歩行通路との間で作業員等が上下移動するための階段又は昇降手段を前記クリーンルームと前記歩行通路との間に設け、
前記歩行通路及び前記階段又は昇降手段を前記下階空間から区画するとともに、該区画を少なくとも部分的に通気性区画手段によって形成し、
前記階段又は昇降手段の開口を介して前記クリーンルーム内空間から前記歩行通路に流入する空気流が前記通気性区画手段を介して前記下階空間に流出するようにしたことを特徴とするクリーンルーム構造。
前記歩行通路を非常用避難通路に通じさせたことを特徴とする請求項１に記載のクリーンルーム構造。
前記歩行通路は、前記物流経路を横断し又は前記物流経路の主方向と交差する方向に延びる直線形又は廊下形の通路からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のクリーンルーム構造。
前記通気性区画手段は、前記歩行通路又は前記階段又は昇降手段の床又は壁体を構成するグレーチング又は有孔部材からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクリーンルーム構造。
天井面から下方に清浄空気流を吹出し、室内領域を流下する気流を床面の吸込口から吸込む方式の空調システムを備え、製造装置及び搬送装置を物流経路に沿ってクリーンルームの床に配列したクリーンルーム構造において、
作業員等の歩行領域として使用され且つ前記吸込口を備えた下階空間を前記クリーンルームの下側に形成し、前記クリーンルームの床を通過した気流が前記下階空間に流下するように構成し、
前記クリーンルーム内の空間と前記歩行領域との間で作業員等が上下移動するための階段又は昇降手段を前記下階空間に設け、
前記階段又は昇降手段を前記下階空間から区画するとともに、該区画を少なくとも部分的に通気性区画手段によって形成し、
前記階段又は昇降手段の開口を介して前記クリーンルーム内空間から該階段又は昇降手段の区画内領域に流入する空気流が前記通気性区画手段を介して前記下階空間に流出するようにしたことを特徴とするクリーンルーム構造。
前記歩行領域を非常用避難通路に通じさせたことを特徴とする請求項５に記載のクリーンルーム構造。
前記通気性区画手段は、前記階段又は昇降手段の天井及び／又は壁体を構成する有孔部材からなることを特徴とする請求項５又は６に記載のクリーンルーム構造。
前記階段又は昇降手段の開口を介して前記クリーンルーム内空間から前記下階空間に流通する空気流が前記クリーンルームの床の通風抵抗に相応する空気抵抗を受けるように、前記通気性区画手段の通気性を設定したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のクリーンルーム構造。
前記通気性は、前記通気性区画手段を構成する部分の開口面積、開口率又は通気抵抗の設定によって設定されることを特徴とする請求項８に記載のクリーンルーム構造。
前記通気性区画手段は、前記開口面積を可変制御する開口制御手段を備えるとともに、前記通気性区画手段を通過する空気量、又は区画内領域の圧力と区画外領域の圧力との差圧を検出する検出手段を備え、前記開口制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記開口面積を制御することを特徴とする請求項９に記載のクリーンルーム構造。