JP4868941B2 - ファンフィルタユニット取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、クリーンルーム等における格子状枠からなるシステム天井に、ガスケットを介してファンフィルタユニットを取り付けるファンフィルタユニット取付構造に関する。

従来、クリーンルーム等の格子状枠のシステム天井に、ガスケットを介してファンフィルタユニットを取り付けたファンフィルタユニット取付構造としては、格子状枠の上面にファンユニットとフィルタユニットとを積層一体化したファンフィルタユニットを上流側から載置した取付構造が一般的であった。
このような従来のファンフィルタユニット取付構造では、クリーンルームの天井裏に作業者が入ることができる程度の大きなメンテナンス空間を確保する必要がある。しかしながら、最近のクリーンルームでは床下に生産用配管や電気配線を収納するようになっており、床が高くなってしまう分、天井裏のスペースが狭くなってしまっている。このため、従来のようなファンフィルタユニット取付構造であっても、工場稼働後にはクリーンルームの室内側からフィルタ交換等のメンテナンスを行う必要がある。

この観点から、工場稼働後には室内側からフィルタ交換等のメンテナンスを行うことができる取付構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。図６を参照して、特許文献１に開示されるファンフィルタユニット取付構造を詳細に説明する。図６は、従来のファンフィルタユニット取付構造の断面図である。
このファンフィルタユニット取付構造においては、角筒状の格子状枠１０１が長尺の吊りボルト１２０及び吊りボルト用部材１０８を介して吊設され、その格子状枠１０１の側面に、全周にわたる長方形の枠材（取付部材）１１０が、所定箇所の設けられたボルト１１１によって着脱自在に設けられ、この枠材１１０の上面に、ガスケット１０６を介してフィルタユニット１０７が載置されている。また、フィルタユニット１０７の上面にガスケット１０５を介してファンユニット１０３が載置されている。
ファンユニット１０３の折返部分１０４の下方位置には、ボルト頭部を格子状枠１０１内に位置させて、スライドボルト１１２が所定間隔をおいて螺合され、ボルト頭部を回転させることにより、その先端部分が折返部分１０４に向けて出没自在に設けられている。そして、スライドボルト１１２は、格子状枠１０１の上面から突出させた際に、折返部分１０４に当接してファンユニット１０３の荷重を支承することができる長さ寸法に形成されている。他方、このスライドボルト１１２の下方に位置する格子状枠１０１の下面には、スライドボルト１１２の回動操作が可能な大きさの開口部１０２が穿設されている。

特開２００３−１２０９７８号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている取付構造では、ファンユニット１０３とフィルタユニット１０７との間にガスケット１０５を設け、ファンユニット１０３の自重によりガスケットを圧着して気密性を保持しているが、ファンユニット１０３は、複数のスライドボルト１１２とガスケット１０５により支持され、ボルト等による強固な固定となっていない。また、フィルタユニット１０７もフィルタ取付部材１１０上に載置されただけであって、ボルト等で強固に固定されていない。そのため、地震等の振動によりファンユニット１０３とフィルタユニット１０７との圧着が緩み、あるいは外れてしまい、気密性が低下してしまうという問題が起こり得る。最悪の場合、フィルタユニット１０７がフィルタ取付部材１１０から脱落してクリーンルーム室内に落下する危険性も考えられる。

また、近年のクリーンルームでは塵埃を除去するだけでなく、ガスを除去することも要求されており、特に、フィルタを発生源とするガラス繊維からのガス状硼酸（Ｂ）、ウレタン樹脂シール材の難燃剤、液状化剤等からの有機リン化合物（Ｐ）等は、半導体のドーパント制御において問題となっている。また、シロキサン、ＤＯＰ、ＤＢＰ等の有機ガスは、半導体ウェハに付着して製品の歩留まりを低下させるという問題を起こし得る。さらに、ＳＯ₂等の酸性ガス、ＮＨ₃等のアルカリ性ガスの制御についても注目されている。そのため、フィルタからの発ガスがないいわゆる低発ガスフィルタが開発され使用されている。
ここで、工場稼働時にクリーンルームの構成部材からの発ガスの影響をなくし、配管経路等を清浄化する目的で、クリーンルームシステムを空運転してから本格稼働している。しかしながら、この空運転が新品フィルタへ負荷をかけることになり、フィルタ寿命を短くする原因の一つとなっている。特に、低発ガスフィルタ仕様のファンフィルタユニットでは、フィルタ自身からの発ガスがほとんどないにもかかわらず、クリーンルームシステムの空運転により、他のクリーンルームの構成部材から発生するガスにより汚染され、低発ガスフィルタでなくなるおそれがあった。

そこで、本発明は、地震等の振動による漏洩やフィルタ落下の問題、工場稼働時の空運転によるフィルタ汚染の問題を解消することができるファンフィルタユニット取付構造を提供することを目的とする。

本発明のファンフィルタユニット取付構造は、請求項１に記載の通り、吊りボルトで吊設される格子状枠からなるシステム天井の格子状枠の開口部分に取り付けられ、ファンをファン枠に収容したファンユニットと、フィルタパックをフィルタ枠に収容したフィルタユニットとを含むファンフィルタユニット取付構造であって、
前記格子状枠上にガスケットを介して前記ファンユニットを載置し、前記ファン枠の端部を前記吊りボルトを係合するために前記格子状枠上に設けられた吊りボルト用部材の溝に係合されるファン枠押さえ部材で固定するとともに、室内側から前記ファン枠に締付部材により前記フィルタユニットを取付固定したことを特徴とする。
また、請求項２に記載のファンフィルタユニット取付構造は、請求項１に記載のファンフィルタユニット取付構造において、前記格子状枠の上面には、該格子状枠の長手方向に沿って、その幅よりも狭い吊りボルト用部材が設けられ、前記格子状枠は、前記吊りボルト用部材を介して吊りボルトにより吊設されるとともに、前記ファン枠の端部には、前記吊りボルト用部材の側面に沿って立ち上がるように折曲部が設けられ、前記ファン枠押さえ部材により前記折曲部が押さえ付けられていることを特徴とする。
また、請求項３に記載のファンフィルタユニット取付構造は、請求項１又は２に記載のファンフィルタユニット取付構造において、前記ファンユニットの上流側にケミカルフィルタを設置したことを特徴とする。

本発明のファンフィルタユニット取付構造では、ファンユニットとフィルタユニットとを締付部材で強固に取付固定するとともに、ファン枠押さえ部材で上下方向への、また、格子状枠の吊りボルト用部材で左右（水平）方向へのファンユニットの動きを封じているため、地震等の振動により気密性が低下してガスが漏洩したり、フィルタユニットが室内に落下したりする等の問題を起こすことがない。
また、最後に室内側からフィルタユニットを取り付けることができるため、フィルタ交換のためのメンテナンススペースを天井裏に確保する必要がない。さらに、ファンとフィルタが一体化したファンフィルタユニットを取り扱う必要がないため、ファンフィルタユニット設置時に起こり得るフィルタユニットの破損等の問題もなくなる。
また、工場稼働時にクリーンルームを空運転してから最後にフィルタユニットを取り付けることにより、従来のフィルタ寿命の低下や、他のクリーンルームの構成部材からの発ガスによるガス汚染等の問題を回避することができる。特に、低発ガスフィルタ仕様の場合には、その効果が顕著である。
また、工場稼働時にクリーンルームを空運転する際に、ファンユニットの上流側にケミカルフィルタを設置することにより、フィルタ以外から発生した汚染ガスがクリーンルーム内を循環する際にいつまでも循環することがなく、短時間に汚染ガスを除去することができる。

以下、本発明のファンフィルタユニット取付構造の好適な実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず、本発明のファンフィルタユニット取付構造を説明する。図１は、本発明の一実施形態におけるファンフィルタユニット取付構造の平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。
図１〜図３に示すように、本発明のファンフィルタユニット取付構造は、格子状枠１からなるシステム天井に用いられるものであり、格子状枠１の上面には、格子状枠１の長手方向に沿って、その幅よりも狭い吊りボルト用部材４が設けられている。そして、ファンフィルタユニット取付構造は、この吊りボルト用部材４の受部（溝）４ａを介して、吊りボルト２で吊った格子状枠１上に、フィルタユニット２３とファンユニット１３とからなるファンフィルタユニット１０を載置固定した構造を有する。なお、本実施形態では、図１に示すように、吊りボルト２は、格子状枠１の各交点に設けられている。

ファンユニット１３は、図２に示すように、ファン枠１２のファン収納部１２ａ内にファン１１を収容しており、フィルタユニット２３は、フィルタパック２１をフィルタ枠２２に収容している。以下、ファンユニット１３及びフィルタユニット２３を詳細に説明する。
ファンユニット１３は、格子状枠１の上面であって、吊りボルト用部材４で囲われた空間に落とし込まれ、ファン枠１２の載置部１２ｂが、ガスケット５を介して格子状枠１の上面に載置されるとともに、ファン枠１２の端部となる折返部１２ｃが吊りボルト用部材４の内周面（側面）に沿って立ち上がるよう構成されている。そして、ファン枠押さえ部材３の係合片３ａは、ファン枠１２の折返部１２ｃをファン枠押さえ部材３で押さえるように、吊りボルト用部材４の受部４ａに係合固定されている。また、フィルタユニット２３は、下流側からファン枠１２の載置部１２ｂのガスケット５に当接していない部分に、締付部材（ビス）６により取付固定されている。このような構成としているので、ファンユニット１３及びフィルタユニット２３の荷重は、ガスケット５を介してファンフィルタユニット１０の周囲に設けられた格子状枠１の上面で支えられている。また、ファンユニット１３の上下方向及び水平方向への動きは、ファン枠押さえ部材３及び格子状枠１上の吊りボルト用部材４によってそれぞれ封じられているため、地震等の振動により気密性が低下してガスが漏洩したり、フィルタが室内に落下したりする等の問題を起こすことがない。

フィルタ枠２２は、図２に示すように、その全体が中空状となっており、フィルタ枠２２の各角部には、その下面及び上面に、締付部材６を挿通可能な開口２２ａと、締付部材６の芯棒部分は挿通可能であるが、その頭部を挿通することができない開口２２ｂとがそれぞれ設けられている。そして、室内側からフィルタユニット２３をファン枠１２の載置部１２ｂに取り付ける際には、開口２２ａ、２２ｂを通して締付部材６の芯棒部材をこの載置部１２ｂの上面に設けたナットサート７に挿入し、この締付部材６を締め付けることにより、フィルタユニット２３をファンユニット１３にしっかりと固定することができる。なお、この締付部材６には、フィルタ枠２２の上面開口２２ｂをシールするためのシール部材（パッキン）８が設けられている。
本実施形態では、説明を容易にするために、格子状枠１の１つの開口部分に、１つのファンフィルタユニット１０を設けた場合について図示しているが、必要に応じ、格子状枠１の各開口部分にそれぞれファンフィルタユニット１０を設けてもよく、適宜所定の開口を封止してもよい。

なお、フィルタユニット２３に用いられるフィルタパック２１は、粒子除去用のフィルタであるが、この粒子除去用のフィルタパック２１は、クリーンルームで要求される清浄化レベルに応じて、中性能フィルタあるいは高性能フィルタのいずれかを適宜選択すればよい。
また、本実施形態では、締付部材６とそれを挿入・固定する部材として、ビス６及びナットサート７を用いてフィルタユニット２３とファンユニット１３とを締め付け一体化する場合を示したが、本発明は、これに限らず、通常のボルト・ナットの組み合わせとしてもよい。
さらに、本実施形態では、ビスの頭部とファン枠１２の載置部１２ｂとの間にシール部材８としてパッキンを用いる場合を説明したが、ファンフィルタユニット１０の気密性を更に向上するために、ナットサート７とファン枠１２の載置部１２ｂとの間をコーキング剤で目止めしてもよい。
また、本実施形態では、ファン枠押さえ部材３の平板部分で押さえることにより、ファン枠１２の折返部１２ｃを吊りボルト用部材４に当接させて固定したが、本発明は、これに限らず、ファン枠押さえ部材３の平板部分を略コ字状板（下方に開口した略Ｕ字状板）とすることにより、ファン枠１２の折返部１２ｃを包み込んで固定するとともに、載置部１２ｂをガスケット５側に向けて下方に押さえつけるような構造としてもよい。また、このように略コ字状板とした場合には、ファン枠１２に折返部１２ｃがなくてもよい。

次に、本発明の一実施形態におけるファンフィルタユニット取付構造の取付方法（組立方法）について、図４を参照しつつ詳細に説明する。図４は、本発明のファンフィルタユニット取付構造の組立状態の一例を示す断面図である。
作業者は、クリーンルームの天井裏に入り、格子状枠１の上面であって、吊りボルト用部材４で囲われた空間に、ファン枠１２内にファン１１を予め取付固定したファンユニット１３を落とし込み、ファンユニット１３の裏面に貼着したガスケット５を介して格子状枠１の上面に載置して、ファンユニット１３の自重によりクリーンルームと天井裏との間を気密シール化する。
次いで、ファン枠押さえ部材３の係合片３ａを吊りボルト用部材４の受部４ａに係合固定することにより、載置したファン枠１２の端部である折返部１２ｃをファン枠押さえ部材３で押さえ、ファンフィルタユニット１０が振動等で動かないように、折返部１２ｃをしっかりと固定する。

作業者は天井裏での作業後、クリーンルーム内に戻り、クリーンルームシステムを稼働して（空運転して）、プレフイルタ、中性能フィルタを内蔵した外調機から清浄化した外気をクリーンルーム内に取り込む。これにより、まずリターン回路の経路内を清浄化し、次にクリーンルーム室内へ循環させてクリーンルーム内を清浄化する。
次いで、空運転を終了した後、室内側からフィルタユニット２３を格子状枠１で形成される開口に持ち上げて、ファン枠１２に設けた各ナットサート７に、フィルタ枠２２の開口２２ａ、２２ｂを通して締付部材６を締め付けてフィルタユニット２３を固定することにより、上面開口２２ｂにシール部材（パッキン）８を当接させて気密シールする（取付工程）。これにより、フィルタユニット２３とファンユニット１３とを一体化して、本発明の一実施形態におけるファンフィルタユニット取付構造の組立方法を完了する。
本発明では、このような組立方法を用いているので、フィルタユニット２３を交換する場合には、各締付部材６を緩めて、使用済のフィルタユニット２３を取り外した後、上述の取付工程のように、新しいフィルタユニット２３を室内側からファン枠１２に締付・固定すればよい。

次に、本発明の別の実施形態におけるファンフィルタユニット取付構造を、図５を参照しつつ説明する。図５は、本発明の別の実施形態におけるファンフィルタユニット取付構造の断面図である。
上述の実施形態では、フィルタユニット２３に粒子除去用のフィルタパック２１を用いた場合を示したが、図５に示すように、ファンユニット１３の上流側にガス吸着用のケミカルフィルタ３０を設置してもよい。これにより、フィルタパック２１以外から発生した汚染ガスがクリーンルーム内循環時にいつまでも循環することがなく、短時間に汚染ガスを除去することができる。

以上、本発明のファンフィルタユニット取付構造について添付図面を参照して説明したが、本発明は、上述の各実施形態の構成に限定されるものではない。本発明のファンフィルタユニット取付構造を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、本発明のファンフィルタユニット取付構造に任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明のファンフィルタユニット取付構造の取付方法において、クリーンルームシステムの空運転の後、図５に示すようなケミカルフィルタ３０を載置する工程を含んでいてもよい。

本発明のファンフィルタユニット取付構造は、下流側である室内側からフィルタを交換することができる取付構造であれば、特に限定されることなく、クリーンルームのファンフィルタユニット取付構造の分野で貢献できる点において、産業上の利用可能性を有する。

発明の一実施形態におけるファンフィルタユニット取付構造の平面図 図１のＡ−Ａ線断面図 図１のＢ−Ｂ線断面図 本発明のファンフィルタユニット取付構造の組立状態の一例を示す断面図 本発明の別の実施形態におけるファンフィルタユニット取付構造の断面図 従来のファンフィルタユニット取付構造の断面図

符号の説明

１ 格子状枠
２ 吊りボルト
３ ファン枠押さえ部材
３ａ 係合片
４ 吊りボルト用部材
４ａ 受部
５ ガスケット
６ 締付部材
７ ナットサート
８ シール部材
１０ ファンフィルタユニット
１１ ファン
１２ ファン枠
１２ａ ファン収納部
１２ｂ 載置部
１２ｃ 折返部
１３ ファンユニット
２１ フィルタパック
２２ フィルタ枠
２２ａ 下面開口
２２ｂ 上面開口
２３ フィルタユニット
３０ ケミカルフィルタ

Claims (3)

1. 吊りボルトで吊設される格子状枠からなるシステム天井の格子状枠の開口部分に取り付けられ、ファンをファン枠に収容したファンユニットと、フィルタパックをフィルタ枠に収容したフィルタユニットとを含むファンフィルタユニット取付構造であって、
   前記格子状枠上にガスケットを介して前記ファンユニットを載置し、前記ファン枠の端部を前記吊りボルトを係合するために前記格子状枠上に設けられた吊りボルト用部材の溝に係合されるファン枠押さえ部材で固定するとともに、室内側から前記ファン枠に締付部材により前記フィルタユニットを取付固定したことを特徴とするファンフィルタユニット取付構造。
2. 前記格子状枠の上面には、該格子状枠の長手方向に沿って、その幅よりも狭い吊りボルト用部材が設けられ、前記格子状枠は、前記吊りボルト用部材を介して吊りボルトにより吊設されるとともに、前記ファン枠の端部には、前記吊りボルト用部材の側面に沿って立ち上がるように折曲部が設けられ、前記ファン枠押さえ部材により前記折曲部が押さえ付けられていることを特徴とする請求項１記載のファンフィルタユニット取付構造。
3. 前記ファンユニットの上流側にケミカルフィルタを設置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のファンフィルタユニット取付構造。

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