JP4743379B2 - クリーンルーム - Google Patents

Description

本発明は、クリーンルームに関し、特に膜構造体を用いたクリーンルームに関する。

昨今、ナノテクノロジーや半導体、液晶などの先端技術分野では、ダストを排した環境である築造型及びパネルを用いた構造のクリーンルームにおいて研究、開発、製造が行われている。そのようなクリーンルームを新たに既設の工場の施設内に設置する場合、施設内には通常既存の設備があるために設置作業が行い難い。既存の設備を一時的に停止したり、別の場所へ避難させたりすることは、施設の稼働率の低下につながる。既設の施設内に設置する際、既存設備への影響が少なく容易に設置することが可能なクリーンルームが求められる。

クリーンルームの設置には一般に多大な設備投資費用が発生する。そのクリーンルーム内での開発や作業が終了した場合、クリーンルームをそのまま放置すれば、デッドスペースを発生させることになる。再利用を考慮してクリーンルームの運転を継続すれば無駄なランニングコストが発生する。クリーンルームを他の場所へ移設するにも多大な移設費用がかかる。クリーンルームを撤去するにも多大な撤去費用と産業廃棄物の処理費用がかかる。設備投資費用がより少ないクリーンルームが望まれる。使用後の処分が容易でその経費もより少ないクリーンルームが望まれる。

関連する技術として、特許第２５４９９１０号公報に、二重空気膜構造クリーンルームの技術が開示されている。この二重空気膜構造クリーンルームは、二重膜構造体の内部である膜材と膜材との間、および二重膜構造体の内側に空気を送り込んで、それぞれの箇所の内部圧を外気圧より高くし、これらの内部圧によって支持される二重膜構造体である。二重膜構造体の内側を上下に区分する状態に、高性能フィルターを設ける。この高性能フィルターより下方の、二重膜構造体の内側には、高性能フィルターを有する清浄空気供給管を開口させる。また、二重膜構造体の内側の下方に開口する循環ダクトと、二重膜構造体の内側で高性能フィルターの上方に開口する送風ダクトとを連通して設ける。かつ、この送風ダクトには、これから分岐して二重膜構造体の膜材と膜材との間に開口する分岐管を設ける。

すなわち、この二重空気膜構造クリーンルームは、二重膜構造体の内部である膜材と膜材との間の内部圧だけでなく、二重膜構造体の内側の内部圧も外気圧より高くすることで支持されている。クリーンルームで行われる上方から下方の清浄な空気の吹き出しに関しては、二重膜構造体の本体とは別に天井に高性能フィルターを設置している。

特許第２５４９９１０号公報

従って、本発明の目的は、設置及び撤去が容易なクリーンルーム用膜構造体及びクリーンルームを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、既設の施設内に設置する際、既存設備への影響が少なく容易に設置及び撤去することが可能なクリーンルーム用膜構造体及びクリーンルームを提供することにある。

本発明の更に他の目的は、本体の費用や設置及び撤去に関わる費用が少ないクリーンルーム用膜構造体及びクリーンルームを提供することにある。

以下に、発明を実施するための最良の形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

従って、上記課題を解決するために、本発明のクリーンルームは、第１床（９）と、第１床（９）の少なくとも一部を覆い第１床（９）との間に部屋（Ｒ）を形成するように設けられた第１曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）とを具備する。第１曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）は、第１壁（１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの少なくとも一つ）と、空気流路（１１、１ａ３）とを備える。第１壁（１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの少なくとも一つ）は、第１二重膜構造体の内部に気体を供給されて形成され、第１床（９）の上側に結合する。空気流路（１１、１ａ３）は、その第１二重膜構造体内に設けられ、所定の範囲の清浄度を有する第１空気を部屋（Ｒ）へ供給する。第１曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）は、部屋（Ｒ）へ供給されたその第１空気を第２空気として排出する送出口（７）を有している。第１曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）は、第１壁（１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの少なくとも一つ）により第１床（９）上で自立している。
本発明において、第１曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）の少なくとも一部である第１壁（１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの少なくとも一つ）が二重膜構造体で形成されていることは、クリーンルームを設置及び撤去する際に作業を効率的に行えて好ましい。その第１二重膜構造体内に空気流路（１１、１ａ３）が設けられていることは、ダクトスペースが不要となり好ましい。第１壁（１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの少なくとも一つ）により、部屋内部に陽圧を与えることなく自立した部屋（Ｒ）を形成することができる。部屋（Ｒ）へ供給される第１空気は所定の範囲の清浄度に入っているので、部屋（Ｒ）内も概ねその清浄度に保つことができる。その清浄度は、例えば、空気中の浮遊物（例示：浮遊微粒子、浮遊微生物）の数により定義することができる。

上記のクリーンルームにおいて、第１曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）は、第２二重膜構造体の内部に気体を供給されて形成された第１天井（１ａ）を含む。空気流路（１１、１ａ３）は、その第１二重膜構造体内及びその第２二重膜構造体内の少なくとも一方に設けられている。
本発明において、第１天井（１ａ）が二重膜構造体で形成されていることは、クリーンルームを設置及び撤去する際に作業を効率的に行えて好ましい。

上記のクリーンルームにおいて、空気流路（１１）は、第３二重膜構造体の内部にその第１空気を供給されて、その第１空気が移動可能に形成されている。
空気流路（１１）が、二重膜構造体で形成されていることは、第１曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）に重量負担がほとんど発生せず好ましい。また、クリーンルームを設置及び撤去する際に作業を効率的に行えて好ましい。

上記のクリーンルームは、浄化装置（２）を更に具備する。浄化装置（２）は、部屋（Ｒ）の内側又は外側に設けられ、その第２空気及び外部の空気の少なくとも一方の清浄度を所定の範囲になるように浄化して、空気流路（１１）へその第１空気として供給する。
浄化装置（２）を用いることで、部屋（Ｒ）の清浄度を管理することができる。

上記のクリーンルームは、部屋（Ｒ）の内側又は外側に設けられ、第１曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）にその気体を送る送風装置（５）を更に具備する。
送風装置（５）を用いることで、第１曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）の形状を維持することができる。

上記のクリーンルームにおいて、部屋（Ｒ）は略直方体形状であっても良い。
部屋（Ｒ）を略直方体形状とすることは、クリーンルームを設置する空間、特に上方の空間をより有効に活用することができ好ましい。

上記のクリーンルームにおいて、第１床（９）は、第４二重膜構造体の内部に気体を供給されて形成されている。
本発明において、第１床（９）が二重膜構造体で形成されていることは、クリーンルームを設置及び撤去する際に作業を効率的に行えて好ましい。

上記のクリーンルームにおいて、その気体の清浄度は、その第１空気の清浄度と実質的に同じである。
本発明において、その気体と第１空気とが清浄度を実質的に同じにすることは、第１曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）から部屋（Ｒ）へ気体が漏れても、クリーンルームの清浄度に影響がなく好ましい。ここで、実質的に同じとは、制御できる範囲で同じとのことであり、ある程度の誤差を含んでよい。

上記のクリーンルームにおいて、第１壁（１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）は複数あり、一体に形成されている。
本発明において、複数の第１壁（１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）が一体に形成されていることは、クリーンルームを設置及び撤去する際に、作業を効率的に行えて好ましい。

上記のクリーンルームにおいて、第１曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）の少なくとも一部は、透明な材料で形成されている。
本発明において、第１曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）の少なくとも一部が透明な材料で形成されることは、クリーンルーム内の照明をクリーンルーム外の照明で代替でき好ましい。部屋（Ｒ）の作業者を外部から確認でき、安全のためにも好ましい。

上記のクリーンルームにおいて、部屋（Ｒ）内に設けられ、膜構造体の内部にその気体及びその空気のいずれか一方を供給されて形成され、部屋（Ｒ）の一部を占有する占有体（８）を更に具備する。
本発明において、部屋（Ｒ）内に占有体（８）を置くことで、第１空気を送風すべき領域を少なく出来る。

上記のクリーンルームにおいて、第１曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）は、第１曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）の一部又は全部の外側又は内側に断熱材（５１、５２、５３）を有する。
本発明において、断熱材（５１、５２、５３）を設けることで、クリーンルームを設置する場所の温度の影響を部屋（Ｒ）が受け難くすることができる。

上記のクリーンルームにおいて、第１曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）に隣接して設けられたエアシャワー室（３３、６０）を更に具備する。第１曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）は、前記エアシャワー室（３３、６０）に隣接した部分に、前記エアシャワー室（３３、６０）に出入可能な出入部（３１）を有する。
本発明において、エアシャワー室（３３、６０）を設けることで、部屋（Ｒ）へ出入する人間の持ち込む塵やゴミ、微粒子を低減することができる。

上記のクリーンルームにおいて、エアシャワー室（６０）は、第２床（６２）と、第２床（６２）の少なくとも一部を覆い第２床（６２）との間に空間を形成するように設けられた第２曲面体（６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ）とを備える。第２曲面体（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）は、複数の第２壁（６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ）と、第２天井（６１ａ）と、空気放出部（６３＋６６）とを含む。複数の第２壁（６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ）は、第５二重膜構造体の内部に気体を供給されて形成され、第２床（６２）の上側に結合する。第２天井（６１ａ）は、複数の第２壁（６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ）の上側に結合する。空気放出部（６３＋６６）は、その空間内に設けられ、所定の範囲の清浄度を有する第３空気をその空間の中心方向へ向かって放出する。複数の第２壁（６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ）のうちの一つ（６１ｂ）は、人の出入可能な複数の第１スリット（Ｓ１）を有する。複数の第２壁（６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ）のうちの他の一つ（６１ｄ）は、人の出入可能な複数の第２スリット（Ｓ１’）を有する。複数の第２壁（６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ）により第２床（６２）上で自立している。
本発明において、第２曲面体（６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ）の少なくとも一部である複数の第２壁（６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅの少なくとも一つ）が二重膜構造体で形成されていることは、クリーンルームを設置及び撤去する際に作業を効率的に行えて好ましい。

本発明により、クリーンルームにおける設置及び撤去が容易となり、本体の費用や設置及び撤去に関わる費用が少なくて済む。

以下、本発明のクリーンルームの実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明のクリーンルームの実施の形態の構成を示す上面概略図である。クリーンルーム１０は、クリーンルーム本体１、浄化装置２、ダクト３、ダクト４、送風装置５、ダクト６、外気取入装置３７、ダクト３８、エアシャワー室３３及び着替え室３５を具備する。

クリーンルーム本体１は、壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ及び壁１ｅと、天井１ａと、床９とを備える（ただし床９は天井１ａの奥にあり本図では見えない）。壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ及び壁１ｅと、天井１ａと、床９とは、内部に気体を含む二重膜構造体で形成されている。壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ及び壁１ｅは、クリーンルーム本体１の設置面から略垂直に、所定の領域を囲むように配置されている。天井１ａと床９とは、それら４枚の壁の上部及び下部に設けられている。４枚の壁、天井及び床は、清浄環境となる直方体形状の部屋Ｒを構成する。各壁が略垂直に設けらていることは、半球状の場合と比較して、上部空間を有効に利用でき好ましい。二重膜構造体でクリーンルーム本体１を構成することは、空気の出し入れで簡単に部屋Ｒを撤去又は設置でき好ましい。

浄化装置２は、空気送出口７からダクト４を介して部屋Ｒの空気を吸引すると共に、外気取入装置３７からダクト３８を介して外部の空気を取り入れ、清浄な空気に変換する。その清浄な空気は、空気中における浮遊物（例示：浮遊微粒子や浮遊微生物）が所定の範囲（所定の密度以下）になるように浄化されている。そして、その清浄な空気をクリーンルーム本体１の部屋Ｒへダクト３を介して供給する。送風装置５は、外部の空気（気体）を取り入れ、４枚の壁、天井及び床がその形状を維持できるように、それらの二重膜構造体内部へダクト６を介して空気を供給する。その空気も、空気中における浮遊物（例示：浮遊微粒子や浮遊微生物）が所定の範囲（所定の密度以下）になるように浄化されていることが好ましい。部屋内に漏れても問題ないからである。

エアシャワー室３３は、クリーンルームを利用する作業者にエアを吹き付け、作業者の着る防塵服の表面の塵を除去する。クリーンルーム本体１の壁１ｂに密接して設けられている。その一方の扉４１は、壁１ｂの出入部３１に面した位置にあり、その開閉によりクリーンルーム本体１への出入りが可能である。その他方の扉４２は、その開閉により着替え室３５への出入りが可能である。着替え室３５は、作業者が防塵服に着替える場所である。クリーンルーム本体１の壁１ｂとエアシャワー室３３に密接して設けられている。その一方の扉４３は、外部へ出入が可能である。

クリーンルーム本体１について詳細に説明する。図２は、本発明のクリーンルームの実施の形態の構成を示す側面図である。ここでは、エアシャワー室３３及び着替え室３５を省略している。

壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ及び壁１ｅの各々は、二重膜構造体の内部に気体を供給されて風船のようにふくらみ、概ね長方形の厚みのある平板状に形成されている。各壁は、対向する二辺をそれぞれ他の壁の一辺に結合している。すなわち、壁１ｂの対向する二辺は、それぞれ壁１ｅ及び壁１ｃの一辺に結合している。壁１ｃの対向する二辺は、それぞれ壁１ｂ及び壁１ｄの一辺に結合している。壁１ｄの対向する二辺は、それぞれ壁１ｃ及び壁１ｅの一辺に結合している。壁１ｅの対向する二辺は、それぞれ壁１ｂ及び壁１ｄの一辺に結合している。それにより、壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ及び壁１ｅは、所定の領域を囲みながら、略垂直に自立している。

各壁（図中では壁１ｃ）は、縫製により複数の領域（壁１ｃでは領域１ｃ１〜１ｃ８）に分割されている。但し、各領域同士は、内部の気体が互いに行き来することが可能である。縫製を施すことにより、概ね長方形の厚みのある平板状の形状を維持することができる。その形状の複数の壁を互いに結合することにより、全体として自立することができる。ただし、縫製は、図に示す構成に限定されるものではなく、その形状が維持できれば他の形態を用いても良い。

天井１ａは、二重膜構造体の内部に気体を供給されて風船のようにふくらみ、概ね長方形の厚みのある平板状に形成されている。天井１ａは、壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ及び壁１ｅが自立したときの上部に結合されている。すなわち、天井１ａの四辺は、それぞれ壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ及び壁１ｅの上側の一辺に結合している。

床９は、クリーンルーム本体１の設置面に置かれている。その上に、壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ及び壁１ｅが置かれ、密接している。床９は、二重膜構造体の内部に気体を供給されて形成されていても良い。

壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ及び壁１ｅと天井１ａと床９とは、クリーンルーム本体１内部に面する面が、所定の導電性、及び、防塵性を有する布やシートを用いることが好ましい。導電性を有することで、壁や天井や床が静電気を帯びずに済む。防塵性を有することで、クリーンルーム本体１内部での塵の発生が抑制される。

天井１ａは、透明な材料で形成されていることが好ましい。クリーンルーム本体１内に照明を設けなくても、クリーンルーム本体１の外側の照明で代用できるからである。壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ及び壁１ｅの各々は、透明な材料で形成されていてもよい。その場合、クリーンルーム本体１内を外側の照明でより明るくすることができる。クリーンルーム本体１の作業者を外部から確認でき、安全のためにも好ましい。

壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ及び壁１ｅと、天井１ａと床９共とで形成される部屋Ｒは、４枚の壁が自立し、天井１ａと共にその形状を維持している。そのため、部屋の内部に部屋の形状を維持するための空気を部屋Ｒ内へ供給しなくても良い。すなわち、部屋の内部を必ずしも陽圧にする必要はなく、用途に応じて陽圧又は陰圧で使用することができる。例えば、塵の進入を嫌う半導体に関連する分野のような場合は陽圧で、菌の漏洩を嫌うバイオに関連する分野の場合は陰圧で用いることができる。

ここでは、壁が４枚の場合を示しているが、壁の枚数を更に多くしても良い。壁の枚数を更に多くして（正）多角形形状にすることは、部屋内部の陽圧又は陰圧の程度が大きい場合に部屋の形状の維持をより容易に行うことができる点で好ましい。

ここでは、壁及び天井が平板状の場合を示している。しかし、床９と共に部屋Ｒを形成していれば、壁及び天井は曲面状又は擬似曲面状（例示：複数の平板状の小壁が連続的に向きを変えた壁）に形成されていても良い。曲面の形状を、クリーンルーム１０を設置する屋内の場所の形状に合わせることで、その設置場所の空間をより有効に利用することができる。このようなフレキシビリティを有する自立した部屋Ｒは、壁及び天井の少なくとも一部を、二重膜構造体とすることで容易に設置可能となる。

ここでは、壁及び天井が全て二重膜構造体の場合を示している。しかし、全てではなく、その一部が二重膜構造であれば良い。例えば、図２において壁１ｄが、防塵処理を施し、静電気の蓄積しない所定の導電性を有する薄板パネルや樹脂製のであってもよい。この場合でも、クリーンルームの一部に二重膜構造体を用いているので、クリーンルーム設置及び撤去を容易に行うことができる。

天井１ａは、空気流路１１を備える。空気流路１１は、浄化装置２から供給される清浄な空気の流路となり、その空気を部屋Ｒ内へ供給する。天井１ａの内部に設けられ、二重膜構造体の内部に空気を供給されて形成される。その空気は、天井１ａに形状維持のために供給される気体とは異なる。空気流路１１は、その空気を部屋へ供給する複数の供給口１２を有する。空気流路１１に供給された空気は、空気流路１１の内部を移動して、複数の供給口１２の一つから部屋Ｒへ送出される。

浄化装置２は、空気送出口７からダクト４を介して部屋Ｒの空気を吸引すると共に、外気取入装置３７からダクト３８を介して外部の空気を取り入れる。そして、その空気について、その温度及び湿度を調整したうえで、例えば、ＨＥＰＡ（ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ａｂｓｏｌｕｔｅ）フィルタを通して除塵する。それにより、所定の範囲の清浄度を有する清浄な空気、例えばクラス１００に対応する清浄度を有する空気となる。クリーンルーム本体１の用途に応じて滅菌処理を行うようにしても良い。浄化装置２は、その空気をクリーンルーム本体１の空気流路１１へダクト３を介して供給する。

壁１ｄの送出口７は、床面から所定の高さ以下の低い位置に設けられている。それにより、部屋Ｒ内に、空気流路１１の複数の供給口１２から送出口７へ向かう部分ダウンフローが形成される。すなわち、部分ダウンフロー方式（乱流方式）の清浄なクリーンルームになる。このとき、浄化装置２は、部屋に求められている圧力が陽圧か又は陰圧かにより、空気の送出量及び吸入量を調整する。

送風装置５は、外部の空気を取り入れる。そして、その空気について、その温度及び湿度を調整したうえで、例えば、ＨＥＰＡフィルタを通して除塵する。滅菌処理を行うようにしても良い。それにより、浄化装置２が部屋へ供給する空気と同程度の清浄な空気をクリーンルーム本体１の壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ、壁１ｅ及び天井１ａへダクト６を介して供給する。送風装置５の供給する空気は、浄化装置２の供給する空気と同程度の清浄度を有することが好ましい。壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ、壁１ｅ及び天井１ａから空気が部屋内へ漏れても、部屋内のクリーン度が低下しないで済むからである。ダクト６は、クリーンルーム本体１が自立して部屋を維持できるように、各壁（１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）及び天井１ａのうちの所望の位置に設けられている。

図３は、本発明のクリーンルームの実施の形態の構成を示す上面図である。この図では、エアシャワー室３３及び着替え室３５を省略している。天井１ａは、縫製により複数の領域（１ａ１〜１ａ６）に分割されている。但し、各領域同士は、内部の気体が互いに行き来することが可能である。縫製を施すことにより、概ね長方形の厚みのある平板状の形状を維持することができる。空気流路１１は、その領域の一つ（１ａ３）に設けられている。複数の供給口１２は、空気流路１１の下側（部屋Ｒ側）に所定の間隔で配置されている。各供給口１２は、供給口１２の口が広がらないように形状を維持しながら空気を通す格子１３を含む。ただし、縫製は、図に示す構成に限定されるものではなく、その形状を維持できれば他の形態であっても良い。

浄化装置２からダクト３を介して空気流路１１に供給された空気は、空気流路１１の内部を移動して、複数の供給口１２のいずれか一つから部屋へ、床９へ向かって送出される。部屋へ送出された空気は、送出口７からダクト４を介して浄化装置２へ吸い出される。

図４は、図２におけるＡＡ断面図である。壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ及び壁１ｅは、前述のように、縫製を施した箇所２２により複数の領域（１ｂ１〜１ｂ６、１ｃ１〜１ｃ８、１ｄ１〜１ｄ６、１ｅ１〜１ｅ８）に分割されている。各領域同士は、仕切２１で気体が流通可能に区切られている。ここでは、壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ及び壁１ｅは、一体に形成されている。一体に形成することは、気体を供給することで、壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ及び壁１ｅが結合した形状を容易に得やすく、その形状を維持しやすく好ましい。ただし、各壁を別々に形成し、使用時に結合するようにすることも可能である。この場合、部屋Ｒに物を入れやすく好ましい。壁１ｂ、壁１ｃ、壁１ｄ及び壁１ｅと、天井１ａとは、一体に形成されていてもよい。その場合、クリーンルーム本体１の設置がより容易になる。加えて、使用時の気体の供給が容易になる。仕切２１は、その材料に強度の高いものを用いることで、付加的に各壁の形状維持の役割を持たしても良い。それにより形状維持がより容易になる。

図５は、図３におけるＢＢ断面図である。天井１ａは、前述のように縫製を施した箇所２４により複数の領域（１ａ１〜１ａ６）に分割されている。各領域には、その内部Ｎに送風装置５からの空気が流通する。各領域同士では、仕切２３を介して互いの内部Ｎに空気が流通可能である。空気流路１１は、一つの領域１ａ３の中に設けられている。空気流路１１は、その内部Ｍに浄化装置２からの空気が流通する。内部Ｍを流れる空気は、空気流路１１に設けられた供給口１２からクリーンルームの清浄空気として部屋の床９方向へ向かって送出される。仕切２３は、その材料に強度の高いものを用いることで、付加的に天井の形状維持の役割を持たしても良い。それにより形状維持がより容易になる。

空気流路１１を天井１ａの内部に二重膜構造体で設けることで、清浄な空気を供給するだけで、その清浄な空気を分配するための流路を形成することができる。すなわち、清浄な空気用の配管をクリーンルーム本体１と別に設ける必要がなく、設置空間が不要となるほか、容易にクリーンルーム本体１を設置又は撤去することができる。

図６は、本発明のクリーンルームの実施の形態の構成を示す他の側面図である。この図では、エアシャワー室３３及び着替え室３５を省略している。クリーンルーム本体１の壁１ｂの面には、出入部３１を有している。出入部３１は、後述のエアシャワー室との出入口として用いられる。出入部３１の形状はこの例に限定されず、例えば、用途に応じて、更に狭くしたり、広くしたりすることが可能である。

次に、本発明のクリーンルームの実施の形態における設置方法について説明する。
まず、クリーンルーム設置場所に床９を設置する。床９の上に空気の入っていないクリーンルーム本体１を載せる。クリーンルーム本体１は空気が入っていないので、この段階での占有面積も、床９の面積で充分である。その後、予め設定された設置場所に浄化装置２及び送風装置５をそれぞれ設置する。続いて、ダクト３を浄化装置２とクリーンルーム本体１の空気流路１１とに接続する。ダクト４を浄化装置２とクリーンルーム本体１の壁１ｄとに接続する。同様に、ダクト６を送風装置５とクリーンルーム本体１の壁１ｄとに接続する。次に、浄化装置２と送風装置５とを駆動し、クリーンルーム本体１内に及び部屋Ｒに空気を満たす。空気を満たす際、クリーンルーム本体１は、クリーンルーム１０の設置場所より外側にへ大きく広がることはない。それにより、クリーンルーム本体１が形成される。その後、出入部３１の前に、エアシャワー室３３を密接するように設置する。それに隣接して着替え室３５を設置する。このようにして、クリーンルーム１０が完成する。クリーンルームの解体は、上記プロセスを逆に行うことで実施することができる。

このように設置の際、クリーンルーム１０の設置場所以外の場所をほとんど取ることなく、クリーンルーム１０を容易に設置及び解体することができる。すなわち、既設の施設内に設置する際、既存設備への影響が少なく容易に設置及び撤去することが可能である。加えて、クリーンルーム本体１は、二重膜構造体を用いているので、従来のクリーンルームに比較して、本体費用を抑えることができる。そして、設置及び撤去に関わる費用も抑えることができる。

次に、本発明のクリーンルームの実施の形態における動作方法について説明する。
空気は、送風装置５から送出され、ダクト６から壁１ｄへ供給される。その空気は、各壁及び天井へ送出される。各壁及び天井は、二重膜構造であり風船のように閉じているので、クリーンルーム本体１が完成した後は、それほど多くの空気を送り込む必要はない。しかし、表面や縫製部分などから若干のリークがあるため、概ね常時空気を供給する必要がある。また、リークした空気が部屋Ｒ内へ向かうことを考慮し、送風装置５も清浄な空気を供給可能であることが好ましい。ダクト６にＨＥＰＡフィルタを装着するようにしても良い。

一方、清浄な空気は、浄化装置２から送出され、ダクト３から空気流路１１へ供給される。その清浄な空気は、空気流路１１を膨らませて流路を形成する。そして、空気流路１１の供給口１２から部屋Ｒへ、床９の方向へ向かって送出される。このような、清浄な空気のダウンフローを継続的に行うことは、部屋Ｒをクリーンルームとして使用する際に非常に重要である。その清浄な空気は、部屋Ｒ内を移動した後、壁１ｄの下部に設けられたダクト４を介して浄化装置２へ吸引される。

このようにして、クリーンルーム１０が動作する。

本発明において、空気流路１１を設けなくても、壁１ａの一部である領域１ａ３そのものが空気流路の機能を有していても良い。図７は、図３における他の変形例のＢＢ断面図である。天井１ａは、前述のように縫製を施した箇所２４により複数の領域（１ａ１〜１ａ６）に分割されている。領域１ａ１、１ａ２、１ａ４〜１ａ６には、その内部Ｎに送風装置５からの気体（空気）が流通する。それらの領域のうちの隣り合うもの同士では、仕切２３を介して互いの内部Ｎに気体（空気）が流通可能である。一方、領域１ａ３は、気体（空気）の流通が不可能なように隣接する領域１ａ２及び１ａ４と仕切２３ａにより遮断されている。領域１ａ３は、その内部Ｍに浄化装置２からの空気が流通する。内部Ｍを流れる空気は、領域１ａ３に設けられた供給口１２からクリーンルームの清浄空気として部屋の床９方向へ向かって送出される。

領域１ａ３を空気流路として設け、清浄な空気を供給するだけで、その清浄な空気を分配するための流路を形成することができる。すなわち、清浄な空気用の配管をクリーンルーム本体１と別に設ける必要がなく、設置空間が不要となるほか、容易にクリーンルーム本体１を設置又は撤去することができる。

本発明において、浄化装置及び送風装置の少なくとも一方は、部屋Ｒ内部に設けても良い。図８は、本発明のクリーンルームの実施の形態の他の構成を示す上面概略図である。清浄装置２ａ及び送風装置５ａが部屋Ｒ内に設けられている点で、図１の場合と異なる。

浄化装置２ａは、部屋Ｒから空気取入口４ａを介して部屋Ｒの空気を吸引すると共に、外気取入装置３７ａからダクト３８ａを介して外部の空気を取り入れ、清浄な空気に変換する。その清浄な空気は、空気中における浮遊物が所定の範囲になるように浄化されている。そして、その清浄な空気をクリーンルーム本体１の部屋Ｒへダクト３ａを介して供給する。浄化装置２ａが直接部屋Ｒから空気を取得することは、浄化装置２ａにおける空気浄化の効率の面で好ましい。

送風装置５ａは、部屋Ｒの空気を取り入れ、４枚の壁、天井及び床がその形状を維持できるように、それらの二重膜構造体内部へダクト６ａを介して空気を供給する。送風装置５ａを部屋Ｒ内に設けることで、ＨＥＰＡフィルタのような浄化用の機器を有しなくても送風装置５ａが清浄な部屋Ｒの空気を壁や天井へ送出することができる。それにより、壁や天井の空気が部屋Ｒ内に漏れても、部屋Ｒ内の清浄度に与える影響が少なくて済む。

本発明において、エアシャワー室は、クリーンルーム本体１のように二重膜構造体であっても良い。図９は、本発明のクリーンルームの実施の形態に適用されるエアシャワー室の構成を示す側面図及び上面図である。エアシャワー室６０は、床６２、複数の壁６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ、天井６１ａ、空気放出管６６、空気供給管６３、取付部材６７、スイッチ６８、配線６９、清浄空気供給装置６４、送風装置５ｂ、ダクト６ｂ、空気排出口９１及びダクト９２を含む。但し、上面図では、スイッチ６８、配線６を省略している。

複数の壁６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅの各々は、二重膜構造体の内部に送風装置５ｂによりダクト６ｂを介して気体を供給される。それにより、風船のようにふくらみ、概ね長方形の厚みのある平板状に形成される。各壁は、対向する二辺をそれぞれ他の壁の一辺に結合し、床６２の上側に結合されている。天井６１ａは、複数の壁６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅの上側に結合する。エアシャワー室６０は、二重膜構造の壁により床６２上で自立している。清浄空気供給装置６４は、スイッチ６８からのＯＮ信号に応答して、外部又はダクト９２から空気を取得し、所定の範囲の清浄度の空気に浄化して、空気供給管６３へ送出する。空気供給管６３は、浄化された空気を空気放出管６６へ供給する。空気放出管６６は、浄化された空気をエアシャワー室６０内の空間の中心方向へ向かってへ放出する。空気排出口９１は、ダクト９２を介して清浄空気供給装置６４と接続している。清浄空気供給装置６４は、エアシャワー室６０内の空気を空気排出口９１及びダクト９２を介して吸引する。

清浄空気供給装置６４は、エアシャワー室６０へ供給する空気について、その温度及び湿度を調整したうえで、例えば、ＨＥＰＡフィルタを通して除塵する。それにより、所定の範囲の清浄度を有する清浄な空気、例えばクラス１００に対応する清浄度を有する空気となる。

壁６１ｂは、二重膜構造体の内部に気体を供給されて形成される扉部６５（６５ａ、６５ｂ、６５ｃ）を含む。扉部６５ａと６５ｂとの間、扉部６５ｂと６５ｃとの間には、人の出入可能な複数のスリットＳ１を有する。壁６１ｂに対向する壁６１ｄも、二重膜構造体の内部に気体を供給されて形成される扉部６５’（６５ａ’、６５ｂ’、６５ｃ’）を含む。扉部６５ａ’と６５ｂ’との間、扉部６５ｂ’と６５ｃ’との間には、人の出入可能な複数のスリットＳ１’を有する。

図１０は、扉部６５の動作を示す側面図及び上面図である。図９から扉部６５を抜粋したものである。エアシャワー室６０に入室しようとする作業者は、例えば、扉部６５ａを左側へ押し、扉部６５ｂを右側へ押す。それにより、扉部６５ａが左側へ凹み、扉部６５ｃと扉部６５ｂは、右側に凹む。この状態では、扉部６５ａと６５ｂとの間に空間が出来、作業者は図のＥの矢印のように移動して室内へ入ることができる。部屋から出る場合も同様である。扉部６５’の場合も同様である。作業者の出入後、扉部６５ａ、６５ｂ及び６５ｃの弾性により、扉部６５は元の閉じられた状態に戻る。

このように、エアシャワー室６０が二重膜構造体で形成されていることは、エアシャワー室６０（クリーンルーム１０）を設置及び撤去する際に作業を効率的に行えて好ましい。

本発明において、部屋Ｒは、常時全体を使用する必要はない。図１１は、図１の変形例におけるＡＡ断面図である。部屋内の不要な領域には、占有体８を設置することも可能である。占有体８は、二重膜構造体の内部に空気を供給されて形成される。不要な領域を占有でるのであれば形状は問わない。ただし、高さは天井１ａまである。この占有体８を用いることで、清浄な空気を供給すべき範囲を制限し、浄化装置２を効率的に動作させることができる。ただし、占有体８の形状は、清浄な空気の流れの淀みを作らないような構造が好ましい。図の例では、壁側では壁に沿った形状にしているが、部屋Ｒ’側では角を少なくして、送出口７へ向かう清浄な空気の流れを邪魔しないようにしている。

本発明において、クリーンルーム本体１の広さが充分でない場合、他のクリーンルーム本体１’を接続することも可能である。図１２は、本発明のクリーンルームの実施の形態の他の変形例の構成を示す上面概略図である。クリーンルーム１０ａは、図１の構成に加えて、更に、クリーンルーム本体１’と、それに付属する浄化装置２’、ダクト３’、ダクト４’、送風装置５’及びダクト６’を備えている。クリーンルーム本体１と他のクリーンルーム本体１’とは、壁１ｃと壁１ｅ’とで密接している。それぞれ互いに出入可能な開口部３７及び開口部３７’を有する。開口部３７及び開口部３７’の構造は、例えば、図６の出入部３１のようである。開口部３７及び開口部３７’は更に大きくすることも可能である。例えば、壁１ｃ及び壁１ｅ’の概ね全面に開口させても良い。その場合、部屋Ｒ及び部屋Ｒ’間の行き来が容易となり、内部のものの配置の自由度も上がる。

図１２においては、２つのクリーンルーム本体を接続している。しかし、本発明がその数に制限されるものではない。例えば、行列状に接続して部屋数を増やすことも可能である。その場合、浄化装置２や送風装置５などは、行列の外側に設けたり、いくつかのクリーンルーム本体で共用するようにすることができる。また、図８に示しように、浄化装置２（’）及び送風装置５（’）の少なくとも一つを部屋Ｒ（’）の内部に設けることも可能である。

本発明において、外部に対するクリーンルーム本体１の断熱性を向上させたい場合、壁や天井に沿って断熱材を設置することも可能である。図１３は、図３の変形例のＣＣ断面図である。部屋をその外側から断熱したい場合、図に示すように、クリーンルーム本体１を断熱材で覆うようにする。例えば、天井１ａの上部又は下部に密接するように断熱材５１を配置する。壁１ｂ〜壁１ｅの外側又は内側に密接するように断熱材５２を配置する。床９の上側又は下側に断熱材５３を引く。そのようにすることで、部屋をその外側から断熱することができる。

断熱材を壁の内側に配置する場合、帯電防止加工を施した断熱材をタペストリーのように壁に掛けるようにしても良い。壁に帯電防止加工をしていなくても、この断熱材で断熱効果と帯電防止効果とを併せて得ることができる。

断熱材の配置は、クリーンルーム本体１の外側に配置（外断熱）する場合、断熱材５１及び断熱材５２を一体化すれば、クリーンルーム本体１に被せるだけで容易に施工できる。その場合、発塵の恐れのあるものを部屋内に持ち込まずに済むからである。更に、断熱材５１及び断熱材５２と壁や天井との間に発生する恐れのある結露を室内に発生させずに済む。

空気流路１１は、領域１ａ３の範囲に限定されるものではない。図１４は、本発明のクリーンルームの実施の形態の他の変形例の構成を示す上面図である。ここでは、仕切２３（図５参照）を一部取り除き、複数の領域１ａ２〜１ａ５に広がる空気流路１５を設けた点で、図３の場合と異なる。空気流路１５は、格子１７がついた更に多くの供給口１６を有している。これにより、部屋Ｒに対してより均一な清浄な空気のダウンフローを形成することができる。

清浄な空気のダウンフローをよりより良くするために、床９を高床式にしても良い。図１５は、本発明のクリーンルームの実施の形態の他の変形例の構成を示す側面図である。ここでは、部屋内の架台５６の上に格子状のステンレス製の高床５５を設けた点が図２の場合と異なる。高床５５の高さは、送出口７よりも高くしている。これにより、空気流路１１の供給口１２から送出される清浄な空気は、概ね高床５５の下まで達することが出来る。すなわち、より完全なダウンフロー方式（層流方式）に近づけることが出来、クリーン度を向上することが可能となる。

空気流路１１及び１５は、壁１ｂ〜壁１ｅのいずれかに設けることも可能である。図１６は、本発明のクリーンルームの実施の形態の更に他の変形例の構成を示す上面図である。図１７は、図１６における側面図である。ここでは、エアシャワー室３３及び着替え室３５を省略している。クリーンルーム１０は、クリーンルーム本体７１、浄化装置７２、ダクト７３、ダクト７４、送風装置５、ダクト６、外気取入装置３７、ダクト３８、を具備する。クリーンルーム本体７１は、壁７１ｂ、壁７１ｃ、壁７１ｄ及び壁７１ｅと、天井７１ａと、床７９とを具備する。クリーンルーム本体７１、壁７１ｂ〜壁７１ｅ、天井７１ａ、浄化装置７２、床７９は、クリーンルーム本体１、壁１ｂ〜壁１ｅ、天井１ａ、浄化装置２、床９と同じである。

供給口８２と格子８３とを含む空気流路８１は、構造は空気流路１１と同じであるが、その位置が壁７１ｅの内部における設置面と平行な方向に延びるように設けられている点で、図２や図３の場合と異なる。浄化装置７２からダクト７３を介して第１空気を共有され、部屋Ｒへその第１空気を供給する。
第１空気の出口である送出口７７は、壁１ｅと対向する壁１ｃに設けられている。浄化装置７２は、ダクト７４を介して部屋Ｒの第２空気を吸引し、取り出す。

図１６及び図１７に示すクリーンルーム１０は、部屋Ｒにおいて清浄な空気のクロスフローを形成することができる。すなわち、クロスフロー方式のクリーンルームにすることができる。

なお、図１６及び図１７のような構成は、エアシャワー室６０に対して適用することも可能である。その場合、図９における取付部材６７が不要となるほか、空気放出管６６及び空気供給管６３を膜構造体で形成できる。それにより、設置や撤去をより容易に行うことが可能となる。

なお、各図で説明した構成は、矛盾が生じる場合や実施不可能となるような場合でない限り、クリーンルーム１０に重複して適用することが可能である。

図１は、本発明のクリーンルームの実施の形態の構成を示す上面概略図である。 図２は、本発明のクリーンルームの実施の形態の構成を示す側面図である。 図３は、本発明のクリーンルームの実施の形態の構成を示す上面図である。 図４は、図２におけるＡＡ断面図である。 図５は、図３におけるＢＢ断面図である。 図６は、本発明のクリーンルームの実施の形態の構成を示す他の側面図である。 図７は、図３における他のＢＢ断面図である。 図８は、本発明のクリーンルームの実施の形態の他の変形例の構成を示す上面概略図である。 図９は、本発明のクリーンルームの実施の形態に適用されるエアシャワー室の構成を示す側面図及び上面図である。 図１０は、扉部の動作を示す側面図及び上面図である。 図１１は、図１の変形例におけるＡＡ断面図である。 図１２は、本発明のクリーンルームの実施の形態の他の変形例の構成を示す上面概略図である。 図１３は、図３の変形例のＣＣ断面図である。 図１４は、本発明のクリーンルームの実施の形態の他の変形例の構成を示す上面図である。 図１５は、本発明のクリーンルームの実施の形態の他の変形例の構成を示す側面図である。 図１６は、本発明のクリーンルームの実施の形態の更に他の変形例の構成を示す上面図である。 図１７は、本発明のクリーンルームの実施の形態の更に他の変形例の構成を示す側面図である。

符号の説明

１ クリーンルーム本体
１ａ 天井
１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ 壁
２ 浄化装置
３、４、６ ダクト
５ 送風装置
７ 送出口
８ 占有体
９ 床
１０ クリーンルーム
１１、１５ 空気流路
１２、１６ 供給口
１３、１７ 格子
２１、２３ 仕切
２２、２４ 縫製を施した箇所
３１ 出入部
３３ エアシャワー室
３５ 着替え室
３７ 外気取入装置
３８ ダクト
４１、４２、４３ 扉
５１、５２、５３ 断熱材
５５ 高床
５６ 架台
９１ 空気排出口
９２ ダクト

Claims (13)

1. 第１床と、
   前記第１床の少なくとも一部を覆い、前記第１床との間に部屋を形成するように設けられた第１曲面体と
   を具備し、
   前記第１曲面体は、
   前記第１床の上側に結合する第１壁と、
   第１二重膜構造体の内部に気体を供給されて形成され、前記第１壁の上側に結合する第１天井と、
   前記第１二重膜構造体内部に設けられ、前記気体とは異なる所定の範囲の清浄度を有する第１空気を前記部屋へ供給する空気流路と
   を備え、
   前記部屋へ供給された前記第１空気を第２空気として排出する送出口を有し、
   前記第１壁により前記第１床上で自立し、
   前記空気流路は、前記第１二重膜構造体の内部に設けられた他の二重膜構造体で形成されている
   クリーンルーム。
2. 請求項１に記載のクリーンルームにおいて、
   前記第１壁は、
   第２二重膜構造体の内部に気体を供給されて形成されている
   クリーンルーム。
3. 請求項２に記載のクリーンルームにおいて、
   前記空気流路は、前記第２二重膜構造体の内部に設けられた更に他の二重膜構造体を備える
   クリーンルーム。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載のクリーンルームにおいて、
   前記部屋の内側又は外側に設けられ、前記第２空気及び外部の空気の少なくとも一方の清浄度を所定の範囲になるように浄化して、前記空気流路へ前記第１空気として供給する浄化装置を更に具備する
   クリーンルーム。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載のクリーンルームにおいて、
   前記部屋の内側又は外側に設けられ、前記第１曲面体に前記気体を送る送風装置を更に具備する
   クリーンルーム。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載のクリーンルームにおいて、
   前記部屋は略直方体形状である
   クリーンルーム。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載のクリーンルームにおいて、
   前記第１床は、第４二重膜構造体の内部に気体を供給されて形成されている
   クリーンルーム。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載のクリーンルームにおいて、
   前記第１壁は複数あり、一体に形成されている
   クリーンルーム。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載のクリーンルームにおいて、
   前記第１曲面体の少なくとも一部は、透明な材料で形成されている
   クリーンルーム。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載のクリーンルームにおいて、
    前記部屋内に設けられ、膜構造体の内部に前記気体及び前記空気のいずれか一方を供給されて形成され、前記部屋の一部を占有する占有体を更に具備する
    クリーンルーム。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のクリーンルームにおいて、
    前記第１曲面体は、前記第１曲面体の一部又は全部の外側又は内側に断熱材を有する
    クリーンルーム。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のクリーンルームにおいて、
    前記第１曲面体に隣接して設けられたエアシャワー室を更に具備し、
    前記第１曲面体は、前記エアシャワー室に面した部分に、前記エアシャワー室に出入可能な出入部を有する
    クリーンルーム。
13. 請求項１２に記載のクリーンルームにおいて、
    前記エアシャワー室は、
    第２床と、
    前記第２床の少なくとも一部を覆い、前記第２床との間に空間を形成するように設けられた第２曲面体と
    を備え、
    前記第２曲面体は、
    第５二重膜構造体の内部に気体を供給されて形成され、前記第２床の上側に結合する複数の第２壁と、
    前記複数の第２壁の上側に結合する第２天井と、
    前記空間内に設けられ、所定の範囲の清浄度を有する第３空気を前記空間の中心方向へ向かって放出する空気放出部と
    を含み、
    前記複数の第２壁のうちの一つは、人の出入可能な第１スリットを有し、
    前記複数の第２壁のうちの他の一つは、人の出入可能な第２スリットを有し、
    前記複数の第２壁により前記第２床上で自立している
    クリーンルーム。

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