JP2010037931A - クリーンルームの排気システム及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリート床に別途の加工なくコンクリート打設によって吸気孔を形成し、その吸気孔には円筒状のケーシング及び吸気に必要とした大きさの開口を有し、アルミニウムからなった円板状の蓋を設けることによって、垂直層流型クリーンルーム構造より振動と地震荷重に耐える能力を向上させ、コストが低廉なクリーンルームの排気システム及びその施工方法を提供する。
【解決手段】クリーンルームの排気システムにおいて、地面に一定の間隔をおいて設けられた排気パイプに下段が連結され、上段には吸気口が形成される円筒状のケーシング４と、前記ケーシング４の上段内周縁に設けられるリング状の支持フレーム３と、前記支持フレーム３の底面に配置される円弧状のリテーナ２と、前記リテーナ２を介して前記支持フレーム３上に配設され、複数の吸気孔を備え、その吸気孔の周囲には支持力を高めるための複数のリブが形成された円板状の蓋１と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、クリーンルームの排気システム及びその施工方法に関するもので、より詳細には、二重床構造を使用せず、コンクリート床に別途の加工なくコンクリート打設によって吸気孔を形成し、その吸気孔には円筒状のケーシング及び吸気に必要とした大きさの開口を有し、アルミニウムからなった円板状の蓋を設けることによって、垂直層流型クリーンルーム構造より振動と地震荷重に耐える能力を向上させ、コストを低廉とすることが可能なクリーンルームの排気システム及びその施工方法に関する。

周知のように、通常半導体のような高集積回路の製造室、遺伝工学研究室、微粒子製造室などの場所には、製造工程に適合した環境を造成するために垂直層流型クリーンルームが設けられる。垂直層流型クリーンルームは、クリーンルームのコンクリート床面から一定高さの上部にアクセスフロアーを設けると共に、関連コンポーネントを利用してアクセスフロアーにアクセスする構造になっている。二重床構造からなるアクセスフロアーの下段に室内の汚染空気を排気するので、該当クリーンルームの清浄状態を維持できる。

しかし、前述したアクセスフロアーを利用する二重床構造は高価なアクセスフロアーと関連コンポーネントからなるため装備自体が高価であり、アクセスフロアーを床面から離隔させた状態で堅実に固定する精密な施工過程を必要とするため、施工コストが上昇するといった問題点がある。

また、施工が完了したアクセスフロアーの二重床システムは、防塵構造に施工したとしても、実際に耐震強度以上の地震が発生すると、支持力が弱くなってアクセスフロアーが崩壊する恐れがある。また、アクセスフロアーが崩壊する状況が発生すると、そのアクセスフロアーの上面に配置した高価な半導体関連装備が破損するため、損失額が急激に増加するといった問題点がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、二重床構造を使用せず、コンクリート床に別途の加工なくコンクリート打設によって吸気孔を形成し、その吸気孔には円筒状のケーシング及び吸気に必要とした大きさの開口を有し、アルミニウムからなった円板状の蓋を設けることによって、垂直層流型クリーンルーム構造より振動と地震荷重に耐える能力が向上し、コストが低廉な新規かつ改良されたクリーンルームの排気システム及びその施工方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は広い面積の吸気孔を蓋に形成すると共に、高い支持力を与えるように格子状のリブを形成し、蓋とケーシング上に配置した支持フレームとの間にリテーナを設けることによって、揺れと騷音を防止できるクリーンルームの排気システム及びその施工方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、クリーンルームの排気システムにおいて、地面に一定の間隔をおいて設けられた排気パイプに下段が連結され、上段には吸気口が形成される円筒状のケーシング４と、前記ケーシング４の上段内周縁に設けられるリング状の支持フレーム３と、前記支持フレーム３の底面に配置される円弧状のリテーナ２と、前記リテーナ２を介して前記支持フレーム３上に配設され、複数の吸気孔を備え、その吸気孔の周囲には支持力を高めるための複数のリブが形成された円板状の蓋１と、を含むクリーンルームの排気システムが提供される。

また、前記支持フレーム３は、前記リテーナ２と前記蓋１が在置するように段差状の断面を有してもよい。

また、前記支持フレーム３は、シリコンからなるシーリング材６によりコンクリート床構造体７の上段内周縁に付着してもよい。

また、前記リテーナ２は、その上面に蓋１の裏面に形成された最外郭リブ１−ｅが挿設される凹溝２−ｃが形成され、合成樹脂材質からなることもできる。

また、前記蓋１は、横に９個及び縦に９個の主補強リブ１−ｂが区画されるように形成され、該複数の主補強リブ１−ｂのうち、蓋１の略中央部で交差する２つの主補強リブ１−ｂは他の主補強リブ１−ｂより厚く形成される＋状リブ１−ｄであり、該＋状リブ１−ｄを中心として荷重を周辺の主補強リブ１−ｂに分散させ、分散した荷重と全体の主補強リブ１−ｂの応力を、主補強リブ１−ｂの外周に形成される円状の内側リブ１−ｆで吸収して変形を防止することもできる。

また、前記蓋１は、前記＋状リブ１−ｄによって区画される４つの領域において、前記各主補強リブ１−ｂによって区画される開口領域をさらに２つの長孔形状の開口領域に区画する５個の補助リブ１−ｃが横または縦方向に形成されることもできる。

また、前記蓋１は、前記リテーナに形成される凹溝２−ｃに挿設される最外郊リブ１−ｅを備え、該最外郭リブ１−ｅの強度を補強するために外周縁に形成された外周縁補強リブ１−ｇを備えることもできる。

また、前記蓋１は、全面的にわたって同一な時間と圧力で充填が行われるように、前記最外郊リブ１−ｅの内側に隣接して形成された内側リブ１−ｆを備え、前記最外郊リブ１−ｅと前記内側リブ１−ｆとの間には流速を調節する瓶首部１−aが左右対称に形成されることもできる。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、クリーンルームに排気システムを施工する方法において、排気パイプを地面に設ける過程と、上段に吸気口が形成された円筒状のケーシング４を、一定間隔をおいて前記排気パイプ上に配置した後、その下段を前記排気パイプに連結する過程と、前記ケーシング４の上段に達するようにコンクリートを打設してケーシング４が埋め込まれたコンクリート床構造体７を形成する過程と、前記コンクリート床構造体７の上段内周縁にシーリング材を塗布してリング状の支持フレーム３を付着する過程と、前記支持フレーム３の底面に円弧状のリテーナ２を配置する過程と、前記蓋１の裏面に形成された最外郭リブ１−ｅを前記リテーナ２の上面に形成された凹溝２−ｃに挿設して蓋１を支持フレーム３上に配設する過程と、前記コンクリート床構造体７の上面にタイルまたはエポキシ塗料を塗布して表層５を形成する過程と、を含むクリーンルームの排気システムの施工方法が提供される。

以上説明したように本発明によれば、吸気孔が形成された蓋に最適に分割された補強リブが配列されることにより集中荷重に対する支持力を高めることができ、構造的に非常に安定させることができる。また、蓋には最大５５％の開口面積が形成されるため、クリーンルーム内部の気流を効果的に吸入することができ、排気性能を向上させることができる。また、蓋とケーシング上に配置した支持フレームとの間で揺れ及び衝撃により発生する騷音や振動をリテーナで吸収するため、従来のアクセスフロアーを備えたクリーンルームの床構造に比べて、歩行時発生する振動や騷音を抑えることができ、施工コストやシステムのメンテナンスコストを低廉とすることが可能である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は本発明の一実施形態に係るクリーンルームの排気システムを示す分解斜視図である。また、図２は本発明の一実施形態に係るクリーンルームの排気システムの装着状態を示す断面図である。また、図３は本発明の一実施形態に係るクリーンルームの排気システムに含まれた蓋の表面及び裏面の構造を示す斜視図である。また、図４は本発明の一実施形態に係るクリーンルームの排気システムに含まれた蓋の構造を示す平面図である。また、図５は本発明の一実施形態に係るクリーンルームの排気システムに含まれるリテーナの構造の一部を示す斜視図である。

図１〜５を参照すれば、本発明の一実施形態に係るクリーンルームの排気システムは、二重床構造を使用していない。また、コンクリート床に別途の加工なくコンクリート打設によって吸気孔が形成され、該吸気孔は、円筒状のケーシングおよび吸気に必要とした大きさの開口を有し、アルミニウムからなる円板状の蓋が設けられる。これにより、垂直層流型クリーンルーム構造より振動と地震荷重に耐える能力を向上させることができ、コストを低廉とすることができる。

また、本実施形態に係るクリーンルームの排気システムでは、広い面積の吸気孔が蓋に形成されると共に、蓋には高い支持力が与えられるように格子状のリブが形成され、蓋とケーシング上に配置した支持フレームとの間にリテーナが設けられる。これにより、本実施形態に係るクリーンルームの排気システムは、揺れと騷音を防止することができる。

すなわち、本実施形態に係るクリーンルームの排気システムは、クリーンルームの地面に設けられる排気パイプ（図示省略）に立設されるケーシング４と、該ケーシング４上に設けられる支持フレーム３と、円板状のアルミニウムパネルからなる蓋１と、を含んで構成される。蓋１の裏面には、例えば、横に９個と縦に９個のリブが備えられることにより正四角形の格子構造が形成される。また、格子の中央には補助リブが配列され、円板状パネルの全体面積に対して最大５５％の開口面積を提供すると共に、高い支持力を与える。また、蓋１の下部には、支持フレーム３との間にプラスチック材質のリテーナ２が配置されているため、蓋１と支持フレーム３との間に発生する揺れ及び騷音を防止することができる。

より詳細には、本実施形態に係るクリーンルームの排気システムは、以下のような方法で、例えば、半導体のような高集積回路の製造室、遺伝工学研究室、微粒子製造室などのクリーンルームに設置される。まず、半導体のような高集積回路の製造室、遺伝工学研究室、微粒子製造室などのクリーンルームを施工する際に、排気パイプが地面に設けられる。その後、排気パイプ上に、上段に吸気口が形成されたケーシング４が一定間隔をおいて配置された後、通常の締結方式によりケーシング４の下段が排気パイプに連結される。

その後、ケーシング４の上段に達するまでコンクリートを打設する。この結果、別途の施工なくケーシング４を建築物の床面に設けることができ、コンクリート床構造体７が完成する。

この状態で、ケーシング４の上段内周縁にリング状の支持フレーム３を結合する。図２に示すように、支持フレーム３は、ケーシング４の上段に円板状の蓋１を載置した場合に、蓋１の上面とコンクリート床構造体７の高さが同一に維持できるように、断面形状が段差状になっている。

すなわち、支持フレーム３は、ケーシング４の上段外側に一定の長さ分延びた状態になっているので、支持フレーム３はその外周縁がコンクリート床構造体７の内部に一定長さ分延設される。

この時、支持フレーム３とコンクリート床構造体７との間にはシリコンなどのシーリング材６が塗布される。シーリング材６は、支持フレーム３をコンクリート床構造体７に固着する。

また、図２に示すように、支持フレーム３には円弧状のリテーナ２が載置される。図５に示すように、リテーナ２の上面には凹溝２−ｃが形成されており、該凹溝２−ｃに、蓋１の最外郭リブ１−ｅが嵌合される。リテーナ２は、合成樹脂材質から製造されるため、振動により蓋１が直接支持フレーム３に当接することを防いで衝撃を吸収し、揺れにより騷音が発生することを防止することができる。

次に、複数の吸気孔が形成され、支持力を高めるための複数のリブが吸気孔の周囲に形成された円板状の蓋１がリテーナ２の上面に結合される。

一方、汚染空気やホコリなどを効果的に蓋１の方へ送るために、図２に示すように、コンクリート床構造体７の上面にはタイルまたはエポキシ塗料が塗布されることにより、表層５が形成される。

したがって、本実施形態に係るクリーンルームの排気システムは、従来技術のアクセスフロアーを利用してクリーンルームの床面を造成する技術に比べて施工が速く、所要コストが低廉である。また、コンクリート構造体自体を利用するだけで、別の構造体または装置を床面上に設置しないため、振動や荷重のような外力に対して非常に安定した性能を有する。

一方、蓋１の表面には長孔状の複数の吸気孔が形成されている。本実施形態においては、蓋１の裏面は、図４に示す例のように、横に９個および縦に９個の主補強リブ１−ｂが区画されるように形成される。

また、図４に示すように、蓋１の略中央部で交差する２つの主補強リブ１−ｂは、他の主補強リブ１−ｂより厚く形成されて、蓋１を４つの領域に区画する＋状リブ１―ｄとしても機能する。また、各主補強リブ１−ｂは、図４に示すように、上述した最外郭リブ１−ｅの内側に形成される円状の内側リブ１−ｆに連結される。この結果、蓋１に加えられる加重は、＋状リブ１−ｄを中心として周辺の主補強リブ１−ｂに分散させるため、分散した荷重と全体の主補強リブ１−ｂの応力を円状の内側リブ１−ｆで吸収して変形を防止する。

また、＋状リブ１−ｄによって区画される４つの領域においては、各主補強リブ１−ｂによって区画される開口領域をさらに２つの長孔形状の開口領域に区画する５個の補助リブ１−ｃが横または縦方向に形成される。これにより、蓋１の面積に対して開口部の大きさによって最小１７％から最大５５％の開口面積を確保することができる。

さらに、上述したように、蓋１には、支持フレーム３の上面に配置されるリテーナ２の凹溝２−ｃに嵌合されて蓋１の荷重による衝撃などを吸収する最外郊リブ１−ｅが形成されている。また、蓋１は、最外郊リブ１−ｅの荷重を補助するために最外郭リブ１−ｅおよび内側リブ１−ｆを連結するように形成される外周縁補強リブ１−ｇをさらに含む。この時、アルミニウムダイカストで製造する蓋１の成形性を考慮して、上下側の外周縁補強リブ１−ｇの数は、左右側の外周縁補強リブ１−ｇの数より多くなるように構成することが好ましい。

また、上述したように、蓋１には、アルミニウムダイカストの成形性を考慮して、溶融アルミニウムの流れ速度を調節して蓋１の成形が全面的にわたって同じ時間と圧力で充填が行われるようにするために、最外郊リブ１−ｅに隣接して内側リブ１−ｆが形成されている。また、最外郊リブ１−ｅと内側リブ１−ｆとの間には、流速を調節する瓶首部１−aが左右対称に形成される。したがって、円板状のアルミニウムパネルの成形性が向上するため、蓋１は全体的に均一な強度を有するようになる。

また、蓋１は、図３に示すように、段差状の断面を有する支持フレーム３の外形大きさに合わせて適当な揺れを与えるために、最外郭リブ１−ｅの外側に旋盤を利用して加工が可能な区間１−hが形成されている。これにより、蓋１の寸法の精度を高めることができる。

図５のリテーナ２は、蓋１と支持フレーム３との間で揺れや衝撃により発生する振動及び騷音などを防止する機能を有する。リテーナ２の両側壁２−aと２−ｂにより規定されている凹溝２−ｃには蓋１の最外郭リブ１−ｅが嵌合される。また、リテーナ２の側壁２−ｂには所定間隔で側面凹溝２−ｄが形成され、該側面凹溝２−ｄには、蓋１のアルミニウムパネルの外周縁補強リブ１−ｇが嵌合される。したがって、蓋１に結合されたリテーナ２は回転したり押されたりしない。

以上のように、本発明によれば、蓋１とケーシング４上に配置した支持フレーム３との間で揺れ及び衝撃により発生する騷音や振動をリテーナ２で吸収するため、従来のアクセスフロアーを備えたクリーンルームの床構造に比べて、歩行時発生する振動や騷音が非常に小さく、施工コストやシステムのメンテナンスコストが低廉なクリーンルームを提供できる。従って、本発明の産業利用性はきわめて高いものといえる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の一実施形態に係るクリーンルームの排気システムを示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るクリーンルームの排気システムの装着状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るクリーンルームの排気システムに含まれた蓋の表面及び裏面の構造を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るクリーンルームの排気システムに含まれた蓋の構造を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るクリーンルームの排気システムに含まれるリテーナの構造の一部を示す斜視図である。

符号の説明

１ 蓋
２ リテーナ
３ 支持フレーム
４ ケーシング
５ 表層
６ シーリング材
７ コンクリート床構造体。

Claims (9)

1. クリーンルームの排気システムにおいて、
   地面に一定の間隔をおいて設けられた排気パイプに下段が連結され、上段には吸気口が形成される円筒状のケーシング４と；
   前記ケーシング４の上段内周縁に設けられるリング状の支持フレーム３と；
   前記支持フレーム３の底面に配置される円弧状のリテーナ２と；
   前記リテーナ２を介して前記支持フレーム３上に配設され、複数の吸気孔を備え、その吸気孔の周囲には支持力を高めるための複数のリブが形成された円板状の蓋１と；
   を含むことを特徴とするクリーンルームの排気システム。
2. 前記支持フレーム３は、前記リテーナ２と前記蓋１が在置するように段差状の断面を有することを特徴とする請求項１に記載のクリーンルームの排気システム。
3. 前記支持フレーム３は、シリコンからなるシーリング材６によりコンクリート床構造体７の上段内周縁に付着することを特徴とする請求項１に記載のクリーンルームの排気システム。
4. 前記リテーナ２は、その上面に蓋１の裏面に形成された最外郭リブ１−ｅが挿設される凹溝２−ｃが形成され、合成樹脂材質からなることを特徴とする請求項１に記載のクリーンルームの排気システム。
5. 前記蓋１は、横に９個及び縦に９個の主補強リブ１−ｂが区画されるように形成され、該複数の主補強リブ１−ｂのうち、蓋１の略中央部で交差する２つの主補強リブ１−ｂは他の主補強リブ１−ｂより厚く形成される＋状リブ１−ｄであり、該＋状リブ１−ｄを中心として荷重を周辺の主補強リブ１−ｂに分散させ、分散した荷重と全体の主補強リブ１−ｂの応力を、主補強リブ１−ｂの外周に形成される円状の内側リブ１−ｆで吸収して変形を防止することを特徴とする請求項１に記載のクリーンルームの排気システム。
6. 前記蓋１は、前記＋状リブ１−ｄによって区画される４つの領域において、前記各主補強リブ１−ｂによって区画される開口領域をさらに２つの長孔形状の開口領域に区画する５個の補助リブ１−ｃが横または縦方向に形成されることを特徴とする請求項５に記載のクリーンルームの排気システム。
7. 前記蓋１は、前記リテーナに形成される凹溝２−ｃに挿設される最外郊リブ１−ｅを備え、該最外郭リブ１−ｅの強度を補強するために外周縁に形成された外周縁補強リブ１−ｇを備えることを特徴とする請求項１に記載のクリーンルームの排気システム。
8. 前記蓋１は、全面的にわたって同一な時間と圧力で充填が行われるように、前記最外郊リブ１−ｅの内側に隣接して形成された内側リブ１−ｆを備え、前記最外郊リブ１−ｅと前記内側リブ１−ｆとの間には流速を調節する瓶首部１−aが左右対称に形成されることを特徴とする請求項７に記載のクリーンルームの排気システム。
9. クリーンルームに排気システムを施工する方法において、
   排気パイプを地面に設ける過程と；
   上段に吸気口が形成された円筒状のケーシング４を、一定間隔をおいて前記排気パイプ上に配置した後、その下段を前記排気パイプに連結する過程と；
   前記ケーシング４の上段に達するようにコンクリートを打設してケーシング４が埋め込まれたコンクリート床構造体７を形成する過程と；
   前記コンクリート床構造体７の上段内周縁にシーリング材を塗布してリング状の支持フレーム３を付着する過程と；
   前記支持フレーム３の底面に円弧状のリテーナ２を配置する過程と；
   前記蓋１の裏面に形成された最外郭リブ１−ｅを前記リテーナ２の上面に形成された凹溝２−ｃに挿設して蓋１を支持フレーム３上に配設する過程と；
   前記コンクリート床構造体７の上面にタイルまたはエポキシ塗料を塗布して表層５を形成する過程と；を含むことを特徴とするクリーンルームの排気システムの施工方法。

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