JP2612199B2 - 空気調和装置および空気清浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体製造等の電子工業に使用される空
気調和装置に係り、特に装置配置領域および作業領域に
適性な清浄化された空気を通流する空気清浄化装置の改
良に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置等の製造においては、塵埃の混入や温度、
湿度の変化を極端に嫌う。特に、製品の高集積化に伴っ
てこれまで以上に室内環境の高清浄度が要求されるよう
になってきた。このためクリーンルームと呼ばれている
作業室は建屋内に設置される空気調和装置として構成さ
れている。

一般にクリーンルームは、トンネル構造と全面垂直層
流構造に大別され、使用目的によって選択される。

近時、省エネルギーの観点から設備される装置の特長
や稼働状況に応じた特定の装置域ごとの空調制御ができ
るトンネル構造のものが注目されている。この種のクリ
ーンルームとしては、例えば、特公昭62−31258号公報
に開示されたのが挙げられる。

空気調和装置は、各種の処理装置を配置する装置配置
領域と、作業者が移動する通路となると共に処理装置を
操作する作業領域と、前記両領域と隔壁を介して設けら
れ、処理装置のメンテナンスを行う保全領域とに区画さ
れている。

装置配置領域及び作業領域の各室の上部には超高性能
フィルタ（以下フィルタと称す）とファンとから構成さ
れる空気清浄化装置が夫々独立して設けられ、ファンで
加圧した空気をフィルタにより清浄化した後、吹出口を
通して各室内に吹出すようになっている。

また、各空気清浄化装置は、建屋外又は保全領域に設
置される空気調和機にダクトを介して接続されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の空気調和装置は、空気調和機で温度、湿度を制
御された空気（以下空調空気と称す）を空気調和機の送
出口に接続された主ダクトから各空気清浄化装置ごとに
設けられた分岐ダクトを通して送っていた。このダクト
は空気清浄化装置を構成するケーシングと建屋天井との
間に配管されている。このような構造では、配管が複雑
で、作業性が悪く、しかも作業のために広い空間を必要
とする。本来配管のための作業空間は空気調和の制御対
象空間から見てデットスペースとなるので、広くするこ
とは建屋も大きくなり、建設コストが高くなって好まし
くない、また空気清浄化装置は清浄化された空気を均一
に装置配置領域および作業領域に送らなければならな
い。そのためファンから吹出される空気が流入するフィ
ルタ上流側の空間（プレナムチャンバ）は、吹出空気が
局部的に偏らないように建屋天井方向に充分な幅をもた
せる必要がある。特に、作業領域と装置配置領域を共通
のファンで構成する場合には、吹出空気の偏りが大きな
問題となる。

この発明の目的は、作業室の高さを維持しつつ建屋の
高さを低くして室内を高無塵化状態で空気調和すること
ができる空気調和装置を提供することにある。

この発明の他の目的は、ファンから吹出される空気を
装置配置領域と作業領域に対応したフィルタに偏りなく
分配することができる空気清浄化装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、請求項１の発明に係る空
気調和装置は装置配置領域と該領域の装置を操作する作
業領域を有し、両領域の上部全面にフィルタが設置さ
れ、作業領域の略中央にて分割構成された空気清浄化装
置と、建屋天井側の空気清浄化装置のケーシングと上面
が略面一でかつ分割された空気清浄化装置の装置接続部
分に設けられ、その上面の覆い体にルーバを有する分散
室と、領域外に設けられ、分散室にダクトを通して送出
口を持った空気調和機とを備え、空気調和機から分散室
にダクトを通して送られた空調空気を、分散室のルーバ
から建屋天井と空気清浄化装置との間に形成される空間
を通して空気清浄化装置の吸込側に通流するようにした
構成にある。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、
空調空気を空気清浄装置の吸込側に供給する為のファン
が、両領域と隔壁を介して区分された保全領域に設けら
れた構成にある。

更に、請求項３の発明に係る空気清浄化装置は装置配
置領域と作業領域に空気を送出するファンと、前記領域
ごとに空気を清浄化するフィルタが装設された第１およ
び第２区画と、両区画を仕切る隔壁に設けられたダンパ
と、前記ファン側の第１区画に、フィルタ側とファン吹
出口、ダンパ側とを仕切り、ファンから吹出される空気
の通流口を形成した仕切壁とから構成されている。

〔作用〕

空気調和機からの空調空気はダクトを通して分散室に
送られ、そこから空気清浄化装置と建屋天井との間に形
成された空間を通して空気清浄化装置に流れる。このよ
うに、空調空気の流路として前記空間を利用しているた
め、従来の施工法である各空気清浄化装置のファンまで
の配管工事が不要となり、また配管工事のための空間の
高さを確保する必要がなく、その分建屋の高さを低くす
ることができる。また、空気清浄化装置は作業領域の略
中央にて分割され、該領域を含めて対向する一方の装置
配置領域と他方の装置配置領域を夫々分担するように構
成し、両装置の接続部分に分散室が設けられているた
め、分散室の構造が簡単となり、組立性が向上する。

更に、ファン側の第１区画に仕切壁を設けてフィルタ
との間にプレナムチャンバを形成し、このプレナムチャ
ンバに仕切壁の通流口を通してファンから吹出される加
圧空気が流入することにより、圧力分布に偏りがなくな
り、清浄化された空気を均一な吹出圧力で室内に吹出す
ことができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は、本発明の空気調和装置を半導体製造に応用し
た模式的な断面図である。図において、建屋１内に構成
した作業室、即ち空気調和装置２は、フォトリングラフ
ィ装置、拡散炉、熱酸化炉等の各種の処理装置４を配置
する装置配置領域６と、作業者８が移動する通路となる
と共に処理装置４を操作する作業領域10と、処理装置４
のメンテナンスを行う保全領域12とに区画されており、
装置配置領域６との間は隔壁14によって２室に区分さ
れ、一方装置配置領域６と作業領域10とは連続した室と
して構成される。前記室の上部には、空気清浄化装置18
が設けられている。

一方、前記各領域6,10の下部には、床下排気室15を構
成し、この床下排気室はダンパ29を介して保全領域12の
床下に連通されている。空気調和機21は、吸入口21aか
ら吸引した屋外空気を制御された温度、湿度の空気に調
整して、送出口21bからダクト23を通して後述の分散室
に送る。

装置配置領域６の保全領域12を区別する隔壁14の下部
周囲には、開度調節機構を有する排気口27を設け、この
排気口を通して装置配置領域と保全領域とを連通してい
る。また保全領域はダンパ29を介して床下排気室15に通
じており、装置配置領域および作業領域から排出される
空気（以下循環空気と称す）が流れる。そして保全領域
の室上部には空気清浄化装置に一体化された空気混合調
整装置31が設けられている。

空気清浄化装置18は、ケーシング20内部に装置配置領
域６と作業領域10の真上に位置してフィルタ22,24が配
設された第１区画26,第２区画28を有し、両区画の隔壁3
0にはダンパ32が設けられている。第１区画26のケーシ
ング側面にはファン34と、空調空気と循環空気を混合調
整した空気を上記ファン34に導くための空気混合調整装
置31が設けられている。第２区画28のケーシング20に
は、第１図に示すように、作業領域10に沿う方向に断面
Ｌ形の段部36が形成されている。そして、ケーシング20
の底部には、装置配置領域６と作業領域10に清浄化され
た空気を吹出す吹出口38,40が夫々設けられている。

空気清浄化装置18は、空気混合調整装置31およびファ
ン34と共にユニット化されており、第２図に示すように
複数個のユニット18A−1,18A−2,…、18B−1,18B−2,…
を領域に沿って接続し、両領域の上部を覆っている。作
業領域の上部では、両空気清浄化装置18A−１と18B−１
が突き合されて接続される。そして、両ケーシングの段
部36によって断面Ｕ字形の溝が形成され、この溝は開口
面を覆い体44で覆って内部に形成される細長い空間を空
調空気の分散室46として利用される。覆い体44は、第２
図に示すようにルーバ48が設けられている。尚、分散室
46は、第４図に示すように、第２区画28を形成するケー
シング側面全体で構成するようにしても良い。この場
合、分散室底部は、各ケーシングから延設された底板42
a,42bを連結するか、あるいは別の底板で塞いで構成す
ることができる。

空気混合調整装置31は各領域の床下排気室15および隔
壁の排気口27を通して保全領域に導かれた空気と、天井
裏に形成された流路を通して送られる空調空気とを所定
の割合に混合調整する。ここでは空調空気入口に空調空
気取入ダンパ50を設けて空調空気の取入れ量を調整する
ように構成されている。

次に、上記構成の空気調和装置の作用を説明する。

空気調和機21からダクト23を通して分散室46に送られ
た空調空気は、ルーバ48を通って建屋１の天井と空気清
浄化装置18の上面との間に形成される空間（流路）13を
流れて空気混合調整装置31の空調空気取入ダンパ50を介
して取り込まれる。一方循環空気は保全領域の室上部に
開口する循環空気取込口37から取り込まれる。この装置
において空調空気と循環空気の混合調整した後、ファン
34に吸い込まれる。ファン34はケーシングの第１区画26
に連通された吐出口34aから加圧空気を第１区画26に吹
き出し、この第１区画からダンパ32を通して第２区画28
へと送られる。ここで、第1.2区画は加圧空気が充満す
るプレナムチャンバーを形成する。各区画26,28ではフ
ィルタ22,24によって塵埃を除去し、清浄化された空気
が吹出口38,40から装置配置領域６と作業領域10の室内
に吹出される。両領域は床33がすのこ状をしているた
め、室内を通流する空気は適正な風速で天井から床に向
かってダウンフロー式に縦の層流となって流れ、室内を
清浄化する。各領域を流れた空気は排気口27から保全領
域に、一方すのこ状の床から床下排気室15に排出され
る。床下排気室15に入った空気は、ダンパ29を通って保
全領域12のすのこ状の床35から該領域に流れる。そし
て、排気口27からの空気と合流して室内を上昇し、空気
混合調整装置31の循環空気取入口37から取り込まれる。
調整された空気は、ファン34、フィルタ22,24を通って
吹出口38,40から室内に吹出される。

この実施例では、ダンパ29,32による流量を調節した
り、ファンの加圧力を大にすることにより、装置配置領
域６の室内を流れる空気の空気圧を、作業領域10は保全
領域12の空気圧よりも陽圧（高い）状態にすることがで
きる。したがって、装置配置領域の空気が、差圧によっ
て作業領域や保全領域に流れることはあっても、作業領
域の空気が装置配置領域に流入することはない。また装
置配置領域には、空気清浄化装置18によって清浄化され
た空気が循環されて通流されるので、循環回数の増大に
伴ってフィルタ22,24を通る回数も増え、その分清浄化
が促進されて高清浄空気が通流されることになる。

次に、第１区画26の圧力分布の偏りを防止する構造を
採用した空気清浄化装置を説明する。

第５図は、ファンの吐出口34a,ダンパ32とフィルタ22
との間に仕切壁52を設け、この仕切壁に空気の流入量を
絞る通流口54が形成されている。このように、第１区画
26に仕切壁52を設けることによって、仕切壁とフィルタ
との間にファンからの吐出される空気の圧力（動圧）に
影響されない空間26aを作り出すことができる。なお、
仕切壁は、多孔板とし、多数の小孔によって通流口を構
成してもよい。

この実施例によれば、作業領域用と装置配置領域用の
空気清浄化装置を１つのファンで共用する場合、第１区
画内で局所的に高い圧力になることが防止でき、清浄化
された空気の吹出口から吹出し圧力分布が均一化され
る。

〔発明の効果〕

上述のとおり、本発明によれば、空気清浄化装置のフ
ァンと空気調和機の送出口に接続された主ダクトからの
分岐ダクトにより行われていた個別の配管工事が不要と
なり、配管構造が簡略化されると共に、建屋天井と空気
清浄化装置との間に配管工事、保守用のための空間が不
要となるため、空間の高さを低くすることができ、しか
も空間を空調空気の流路に利用できるので、建設費、維
持費の低減が図れる。更に、分散室が作業領域の略中央
にて分割して構成した空気清浄化装置の接続部分に設け
られているので、分散室の構造部分が少なく単純化され
る。

また、空気清浄化装置は、ファン側の第１区画に仕切
壁を設けたので、第１区画内のフィルタにファンの動圧
が作用して圧力分布に偏りの生ずるのが防止でき、清浄
化された空気の吹出圧力が均一化され、装置領域の室内
に最適な環境を作りだすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す空気調和装置の模式的
な断面図、第２図は第１図Ａ−Ａから見た平面図、第３
図は分散室の拡大断面図、第４図は空気清浄化装置の第
２実施例を示す断面図、第５図は空気清浄化装置の第３
実施例を示す断面図である。 １…建屋、２…空気調和装置、６…装置配置領域、10…
作業領域、12…保全領域、18…空気清浄化装置、46…分
散室、52…仕切壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海上 修一 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日立プラント建設株式会社内 (72)発明者 松本 繁幸 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−243236（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】装置配置領域と該領域の装置を操作する作
   業領域を有し、前記両領域の上部全面にフィルタが設置
   され、前記作業領域の略中央にて分割構成された空気清
   浄化装置と、 建屋天井側の前記空気清浄化装置のケーシングと上面が
   略面一でかつ分割された前記空気清浄化装置の装置接続
   部分に設けられ、その上面の覆い体にルーバを有する分
   散室と、 前記領域外に設けられ、前記分散室にダクトを通して接
   続された送出口を持った空気調和機とを備え、 前記空気調和機から分散室にダクトを通して送られた空
   調空気を、前記分散室のルーバから建屋天井と空気浄化
   装置との間に形成される空間を通して空気清浄化装置の
   吸込側に通流させることを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】前記空調空気を前記空気清浄装置の吸込側
   に供給する為のファンが、前記両領域と隔壁を介して区
   分された保全領域に設けられている請求項１記載の空気
   調和装置。
3. 【請求項３】装置配置領域と作業領域に空気を送出する
   ファンと、前記領域ごとに空気を清浄化するフィルタが
   装設された第１および第２区画と、両区画を仕切る隔壁
   に設けられたダンパと、前記ファン側の第１区画に、フ
   ィルタ側とファン吹出口、ダンパ側とを仕切る仕切壁と
   を備え、 該仕切壁にファンから吹出される空気の通流口を形成し
   たことを特徴とする空気調和装置に用いる空気清浄化装
   置。