JP4629282B2

JP4629282B2 - クリーンルーム出入口用の防塵装置

Info

Publication number: JP4629282B2
Application number: JP2001257279A
Authority: JP
Inventors: 富夫緒方; 宗徳山本
Original assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Current assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: JP2003074931A

Description

【０００１】
本発明は，クリーンルームに入室する人等に付着した塵埃を除去する防塵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば集積回路などを生産する半導体製造分野やバイオテクノロジーなどの分野において，清浄な雰囲気や無菌状態を保つためにクリーンルームが利用されている。またクリーンルームの内部を清浄に保つだけでなく，クリーンルームの出入口にエアシャワーなどの防塵装置を設置し，クリーンルームに入室する人等に対して，予め塵埃除去室の通過を義務付け，クリーンルームへの異物の侵入を防いでいる。塵埃除去室では，フィルターでろ過した清浄な空気をノズルから人体や防塵衣等に向かって吐出し，人体や防塵衣等に付着した異物を吹き飛ばして除去する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，クリーンルームの出入口に塵埃除去室を直接つなげて設置した場合，クリーンルームの出入口付近では，直線的な通路が防塵装置によって妨げられることとなり，防塵装置を迂回した通路を形成せざるを得なくなる。このため，クリーンルームの出入口付近において，動線上の非効率を生じさせたり，工場内における機械の配置などに制約が生じ，レイアウトの自由度を妨げる要因となっていた。
【０００４】
また，エアシャワーなどの塵埃除去室は容積がそれほど大きくないので，複数の人間が続けて入る場合，先行者が不測の理由（例えば工具の持ち忘れや工程の再確認など）で途中で戻ろうとしても，内部ですれ違うことが困難である。このため，そのような場合は，先行者は一旦クリーンルーム内に入室して，後続者が入室したのを待ってからでないと，戻ることができず，移動が煩雑であった。また，入室者と退室者が同時に入退室することはできず，あえてそれに対処するとすれば，入室者用，退室者用の出入口を設けるなどの必要があった。
【０００５】
本発明の目的は，クリーンルームの出入口付近においても直線的な通路を形成することができ，しかも，途中で戻ることも可能なクリーンルーム出入口用の防塵装置を提供することにある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この目的を達成するために，本発明によれば，クリーンルームに入室する人等を予め通過させ，人等に付着した塵埃を除去する出入口用防塵装置であって，人等に付着した塵埃を除去するための塵埃除去室を，クリーンルームの外壁面から離れた位置に配置し，該塵埃除去室とクリーンルームの出入口との間に，クリーンルームの外壁面に沿って移動する人等が通過可能な，清浄空気の下降流が形成されたクリーン領域を設けたことを特徴とする，クリーンルーム出入口用の防塵装置が提供される。
【０００７】
本発明の防塵装置において，クリーンルームに入室する人等は，先ず，塵埃除去室に入る。そして，塵埃除去室では，フィルターでろ過した清浄な空気をノズルから人体や防塵衣等に向かって吐出し，人体や防塵衣等に付着した異物を吹き飛ばして除去する。こうして，異物を除去した後，人等はクリーン領域を通って，クリーンルーム内に入る。クリーン領域では，清浄空気の下降流が形成されており，塵埃除去室において異物を除去された人等は，清浄な状態を保ったままクリーン領域を通過し，クリーンルーム内に入ることができる。なお，クリーン領域で形成される清浄空気の下降流は，垂直層流であると良い。
【０００８】
本発明の防塵装置にあっては，塵埃除去室がクリーンルームの外壁面から離れた位置に配置されており，該塵埃除去室とクリーンルームの出入口との間は，人等がそのまま通過可能なクリーン領域になっている。このため，クリーンルームの出入口付近においても，人等がクリーンルームの外壁面に沿って自由に直線的に移動することが可能である。
【０００９】
また，塵埃除去室に入った人等は，何らかの事情でクリーンルームへの入室を止めようとした場合，塵埃除去室内を戻らずに，クリーン領域を通って外に出ることができる。このため，複数の人間が続けて入った場合でも，先行者はクリーンルーム内に入室することなく戻ることが可能である。
【００１０】
本発明の出入口用防塵装置にあっては，クリーンルーム内や塵埃除去室内に外部雰囲気が入り込むのを防ぐために，クリーンルームの出入口に対して面状に空気を供給するエアカーテンや，塵埃除去室の出入口に対して面状に空気を供給するエアカーテンを形成しておくことが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態を図面を参照にして説明する。図１は，本発明の実施の形態にかかる防塵装置１を備えた工場２の室内を示す説明図であり，図２は，本発明の実施の形態にかかる防塵装置１の拡大斜視図である。
【００１２】
工場２の室内には，例えば半導体製造分野やバイオテクノロジーなどの分野に好適な，クラス１０００〜１００，０００程度の清浄な雰囲気に保たれたクリーンルーム３が形成されている。クリーンルーム３の周囲は，資材を保管したり非清浄域でも可能な作業をするバックヤードとなっている。バックヤードの一部に動線を考慮した通路が構成される。図示の例では，クリーンルーム３の一側面に，クリーンルーム３に出入りする人等ａが通るための出入口１０が２箇所に設けられている。これら出入口１０は，図２に示す開閉扉１１によって開閉されるようになっている。そして，これら出入口１０に対して，本発明の実施の形態にかかる防塵装置１がそれぞれ設置されている。クリーンルーム３に入室する人等ａ（人，資材，台車など）は，予め防塵装置１を通過することにより塵埃を除去し，清浄な状態となってから出入口１０を経て入室するようになっている。
【００１３】
防塵装置１は，人等ａに付着した塵埃を除去するための塵埃除去室１５（エアシャワーなど）と，塵埃除去室１５において塵埃を除去された人等ａを清浄な状態を保つことができるクリーン領域１６を備えている。塵埃除去室１５は，クリーンルーム３の外壁面から離れた位置に，例えば開閉扉１１と平行線上にその両側部を位置させ，その出入口２０，２１が開閉扉１１の面と直列となるように配置されており，塵埃除去室１５とクリーンルーム３の出入口１０との間に，クリーン領域１６が形成されている。
【００１４】
図３は，塵埃除去室１５の横断面図であり，塵埃除去室１５の内部（中段高さにおける断面）を上から見た状態を示している。塵埃除去室１５の両側には入口２０と出口２１が形成されており，入口２０から塵埃除去室１５内に入った人等ａは，出口２１に向かって一方通行的に塵埃除去室１５内を通るようになっている。塵埃除去室１５は上部にファンとフィルタ（図示せず）を備えている。そしてその内壁面には，フィルタでろ過した清浄な空気を吐出するノズル２２が複数箇所に配置されている。そして，入口２０から出口２１に向かって塵埃除去室１５内を通る人等ａに，これらノズル２２から清浄な空気を吐出すことにより，人体や防塵衣等に付着した異物を吹き飛ばして除去するようになっている。図示はしないが，塵埃除去室１５内において，人等ａの通路面の底面に孔あき板などで吸い込み口が形成されており，人体や防塵衣等から吹き飛ばされた異物は，塵埃除去室１５内の底面を通過して除去されるようになっている。
【００１５】
図４に示すように，塵埃除去室１５はドア開放仕様となっている。すなわち一般的なエアシャワーはドアを閉めて使用することが原則であるが，本実施の形態では搬入通路の機能を十分に発揮するよう，開閉扉を設けていない。そして，塵埃除去室１５内の四隅（入口２０の内方両側と出口２１の内方両側）には，ほぼ９０°に湾曲した形状のガイドベーン（翼板）２５が複数枚ずつ配置されている。塵埃除去室１５内の各四隅において，複数枚のガイドベーン２５はそれぞれ並列に配置されており，前述のノズル２２から吐出された空気は，図３に示すように塵埃除去室１５の内壁面に沿いながら入口２０と出口２１に向かって流れる気流２６は，各ガイドベーン２５の間を通ることにより，面状の気流２７に方向変換させられている。このように入口２０と出口２１に向かって流れ出ようとする気流２６を，塵埃除去室１５の入口２０と出口２１の内方において面状の気流２７に方向変換することにより，入口２０と出口２１の内方両側から面状の気流２７を供給する，いわゆるエアーカーテンが入口２０と出口２１にそれぞれ形成されている。こうして，塵埃除去室１５の内部に外部雰囲気が入り込むのを防いでいる。
【００１６】
図２に示すように，塵埃除去室１５とクリーンルーム３の出入口１０の間に両者を連結するように形成されたクリーン領域１６の上方には，ＦＦＵ（ファンフィルタユニット）３０が複数台設置してある。各ＦＦＵ３０は，４本の立柱で支持されるフィルタフレームの上に載置されている。そして内蔵されたファン（図示せず）の稼動により，フィルタ（図示せず）で濾過した清浄空気の下降流をクリーン領域１６に向かって供給するようになっている。これにより，クリーン領域１６は常に清浄な状態に保たれている。
【００１７】
クリーン領域１６は，塵埃除去室１５とクリーンルーム３の出入口１０を結ぶ動線と交差する方向には開放された構成になっており，クリーンルーム３の外壁面に沿って移動する人等ａは，塵埃除去室１５とクリーンルーム３の出入口１０の間においてクリーン領域１６を自由に通過できるようになっている。
【００１８】
クリーンルーム３の出入口１０の外部両側には，エアーカーテンの供給ノズル３５がそれぞれ設けてある。これら供給ノズル３５の内方には，出入口１０の両側から対向して面状の気流３６を供給するスリット状の吐出口３７が間隔をあけてそれぞれ設けてある。供給ノズル３５には，ファン３８で吸引され，ＨＥＰＡフィルタ３９で濾過された清浄な空気が供給されるようになっており，これにより，面状の清浄な空気流を，各吐出口３７から出入口１０の外側（バックヤード側）に沿って供給できるようになっている。前述の開閉扉１１が開いた場合には，ファン３８が稼動し，クリーンルーム３の外部において，これら供給ノズル３５によって出入口１０の両側から面状の気流３１が供給されて，いわゆるエアーカーテンが形成され，クリーンルーム３の内部に外部雰囲気が入り込むのを防ぐ状態となる。
【００１９】
図示の例では，供給ノズル３５の各吐出口３７から面状に吐出される空気流が，角度θだけクリーンルーム３の出入口１０から離れる方向に向くように設定されている。これにより，クリーンルーム３の外部（クリーン領域１６）からクリーンルーム３の内部に流れ込もうとする気流を，クリーンルーム３の外部に向かって押し戻すようになっている。なお，供給ノズル３５の最下部に設けられた吐出口３７から面状に吐出される空気流の角度θ’は，他の吐出口３７から面状に吐出される空気流の角度θよりもやや大きく（θ’＞θに）設定されている。すなわちクリーンルーム３のより外方に向いた角度とされている。これにより，クリーン領域１６において床上に沿って流れながらクリーンルーム３内に入り込もうとする外部の気流を防いでいる。なお，各吐出口３７から吐出される空気流の方向（角度θおよびθ’）の調整は，例えば絹糸等を用いて気流方向を確認することにより行われる。なお，吐出口３７は，図示では５つのスリットを間隔をおいて設けているが，ノズル３５の天面近くから底面近くに連続して開口する１つのスリットを形成してもよい。その場合，床近くの部位の開口を防塵除去室１５に向けて広くとるとよい。
【００２０】
さて，以上のように構成された本発明の実施の形態にかかる防塵装置１を備えた工場２において，クリーンルーム３に入室しようとする人等ａは，先ず，塵埃除去室１５の入口２０に入り，入口２０から出口２１に向かって一方通行的に塵埃除去室１５内を通過する。これにより，塵埃除去室１５内では，内壁面に配置された複数のノズル２２から清浄な空気を吐出すことにより，人体や防塵衣等に付着した異物を吹き飛ばして除去する。そして，吹き飛ばされた異物は，塵埃除去室１５内の底面を通過して除去されることとなる。
【００２１】
なお，先に図３，４で説明したように，塵埃除去室１５の入口２０と出口２１の内方には，ガイドベーン２５によって方向変換させられた面状の気流２７が供給されることにより，いわゆるエアーカーテンが形成されている。このため，塵埃除去室１５の入口２０と出口２１には特別な遮蔽手段（例えば扉，カーテンなど）を設けなくても，塵埃除去室１５の内部に外部雰囲気が入り込まない。また，前述したように底面に吸込み口が形成されており，下降流はそこから排気されるので，防塵除去室１５からの空気がクリーン領域１６の垂直層流を乱すことはない。このように，扉やカーテンなどといった遮蔽手段を省略して入口２０と出口２１を開放すれば，人等ａは塵埃除去室１５内を容易に通過できるので，物資の運搬等がしやすい。
【００２２】
そして，塵埃除去室１５において異物を除去した後，人等ａは，次に塵埃除去室１５の出口２１を通ってクリーン領域１６内に入り，更にクリーン領域１６内を通過して，クリーンルーム３内に入って行く。クリーン領域１６では，清浄空気の下降流が形成されているので，塵埃除去室１５において異物を除去された人等ａは，清浄な状態を保ったままクリーン領域１５を通過し，出入口１０からクリーンルーム３内に入ることができる。
【００２３】
このように人等ａがクリーンルーム３内に入る場合は，開閉扉１１が開くと同時に，クリーンルーム３の出入口１０の外部両側から，供給ノズル３５によって面状の気流３１が供給され，いわゆるエアーカーテンが形成される。これにより，クリーンルーム３の内部に外部雰囲気が入り込むのを防ぐことができる。
【００２４】
一方，塵埃除去室１５に入った人等ａは，何らかの事情でクリーンルーム３への入室を止めようとした場合（例えば忘れ物をとりに帰るような場合），塵埃除去室１５を戻らずに，塵埃除去室１５の出口２１からクリーン領域１６を通って，そのまま外に出ることができる。このため，複数の人間が続けて入った場合でも，先行者はクリーンルーム３内に入室することなく，後続者を邪魔せずに外に出ることが可能である。また，入室者用の入口と退室者用の入口を分ける必要もない。
【００２５】
また，クリーンルーム３内から退出する人等ａは，出入口１０からクリーン領域１６を通って，そのまま外に出ればよく，退出の際には，塵埃除去室１５を通る必要がない。また，このように人等ａがクリーンルーム３内から退出する場合も，開閉扉１１が開くと同時に，クリーンルーム３の出入口１０の外部両側から，供給ノズル３５によって面状の気流３１が供給され，いわゆるエアーカーテンが形成される。これにより，クリーンルーム３の内部に外部雰囲気が入り込むことを防ぐことができる。
【００２６】
そして，この出入口用防塵装置１にあっては，塵埃除去室１５がクリーンルーム３の外壁面から離れた位置に配置されており，塵埃除去室１５とクリーンルーム３の出入口１０との間に形成されたクリーン領域１６は，工場２の室内を移動する人等ａがそのまま通過することが可能である。このため，クリーンルーム３の出入口１０付近においても，人等ａがクリーンルーム３の外壁面に沿って自由に直線的に移動できる。
【００２７】
次に，図５は，本発明の別の実施の形態にかかる防塵装置１’を備えた工場２の室内を示す説明図である。この防塵装置１’では，バックヤードにおけるクリーン領域１６から離れた位置に吸い込み口４０を有する吸い込みチャンバ４２が配置されている。そして，吸い込み口４０を通じてクリーン領域１６から離れた位置で吸い込んだ空気を，ダクト４１を介してクリーン領域１６に対して供給するようになっている。
【００２８】
この防塵装置１’において，図６に示すように，吸い込みチャンバ４２にはフィルタ４５とファン４６が内蔵されている。フィルタ４５は，例えばＡＦＩ５０〜８０％程度のフィルタとＮＢＳ６０〜９０％程度の中性能フィルタを組み合わせたものからなり，前者は吸込口４０に面一に取付けられている。図７に示すように，クリーン領域１６の上方には，ＦＦＵ４７が複数台設置してある。なお，クリーン領域１６から離れた位置に吸い込み口４０を配置した点を除けば，この実施の形態にかかる防塵装置１’は，先に図１，２等で説明した防塵装置１と同様の構成を有する。よって，図５において，図１と同じ符号を付することにより，重複した説明を省略する。
【００２９】
この実施の形態にかかる防塵装置１’にあっては，工場２の室内空気をクリーン領域１６から離れた位置に設置した吸い込み口４０で吸い込み，粗塵と多少粒径の大きな微塵を除去したうえＦＦＵに送り清浄空気の下降流をクリーン領域１６に向かって供給することができる。この実施の形態にかかる防塵装置１’によれば，室内空気をクリーン領域１６から離れた位置で吸い込むので，クリーン領域１６から離れる空気の流れが室内に生じ，塵埃がクリーン領域１６に集まることを防止できる。このため，先に図１，２等で説明した防塵装置１と比べ，工場２の室内での塵埃発生が多い場合に有効である。また，図１，２で説明した防塵装置１におけるクリーン領域１６のＦＦＵの上部にプレフィルタを設けてもよいが，保守の点では本実施の形態の方が容易である。
【００３０】
なお，この防塵装置１’において，クリーン領域１６の上方にＦＦＵを設置するのを省略し，吸い込みチャンバ４２に設けたフィルタ４５とファン４６だけによって清浄空気をクリーン領域１６に供給するようにしても良いし，また，吸い込み口４０にフィルタやファンを内蔵させず，クリーン領域１６の上方に設けたＦＦＵ４７だけによって清浄空気をクリーン領域１６に供給するようにしても良い。また，ダクト４１の途中に適宜ファンを設置しても良い。ＦＦＵを高性能フィルタに替えて，吸い込みチャンバのファンで送風してもよい。
【００３１】
以上，本発明の好ましい実施の形態を例示したが，本発明は，ここに説明した形態に限定されない。例えば，塵埃除去室１５の入口２０や出口２１に，カーテンなどの遮蔽手段を設けることも可能である。但し，塵埃除去室１５内を容易に通過させるためには，そのような遮蔽手段を設けず，図３，４で説明したようなエアーカーテンを設けると良い。また，クリーン領域１６の上方に，ＦＦＵの代わりにファンとフィルターを組み合わせて設置しても良い。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば，クリーンルームの出入口付近においても，人等がクリーンルームの外壁面に沿って自由に直線的に移動することが可能となる。クリーンルームの出入口付近に障害物をなくすことができるので，視界もよく，各種設備のレイアウトや動線に対する制約を小さくでき，作業性が向上する。クリーンルームから退出する場合は，クリーン領域から外へ出るだけでよい。また，塵埃除去室に入った人等は，塵埃除去室内を戻らずに外に出ることができ，移動が容易である。本発明は，中ランクのクリーンルーム（例えばクラス１０^３〜１０^５）に適用しやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる防塵装置を備えた工場の室内を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる防塵装置の拡大斜視図である。
【図３】塵埃除去室の横断面図であり，塵埃除去室の内部を上から見た状態を示している。
【図４】ガイドベーンの斜視図である。
【図５】本発明の別の実施の形態にかかる防塵装置を備えた工場の室内を示す説明図である。
【図６】吸い込み口の断面図である。
【図７】クリーン領域の上方に設置したＦＦＵの説明図である。
【符号の説明】
ａ人等
１，１’ 防塵装置
２工場
３クリーンルーム
１０出入口
１５塵埃除去室
１６クリーン領域
２０入口
２１出口
２５ガイドベーン
３０ＦＦＵ
４０吸い込み口
４１ダクト

Claims

クリーンルームに入室する人等を予め通過させ，人等に付着した塵埃を除去する防塵装置であって，
人等に付着した塵埃を除去するための塵埃除去室を，クリーンルームの外壁面から離れた位置に配置し，
該塵埃除去室とクリーンルームの出入口との間に，クリーンルームの外壁面に沿って移動する人等が通過可能な，清浄空気の下降流が形成されたクリーン領域を設けたことを特徴とする，クリーンルーム出入口用の防塵装置。
前記クリーンルーム内に外部雰囲気が入り込むのを防ぐべく，クリーンルームの出入口に対して面状に空気を供給するエアカーテンを形成したことを特徴とする，請求項１のクリーンルーム出入口用の防塵装置。
前記塵埃除去室内に外部雰囲気が入り込むのを防ぐべく，塵埃除去室の出入口に対して面状に空気を供給するエアカーテンを形成したことを特徴とする，請求項１又は２のクリーンルーム出入口用の防塵装置。