JPH022605B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体製造工程等に使用される空気
清浄装置に関する。

（従来の技術） 半導体製造工程等において、近来その空気清浄
度はより高いものが求められるようになつてきて
いる。しかし、作業室全体を高清浄度に維持する
ためには、設備費、ランニングコスト、管理の難
しさ等の問題がある。そこで、室内をある程度の
清浄度とし、作業部のみに高い清浄度を得るクリ
ーンベンチが実用化されている。

従来例を第１０図に概略的に示す。１７はフア
ンであり、１８は空気取入口、１９は高性能フイ
ルタである。通常、支柱１２にて囲まれた小区画
のクリーンゾーン内に作業台を設け、上部高性能
フイルタ１９により、層流を得、作業部Ａでクラ
ス100程度の高い清浄度を得ることができる。作
業台が一体となつて付属しているものをクリーン
ベンチ、そうでないものをクリーンブースと呼ぶ
場合があるが構成はほとんど同じであり、ここで
は特に区別しない。１３はキヤスターである。

また、連続した作業工程において、前記クリー
ンベンチをライン状に並べたものもある。例えば
半導体製造工程等に使用される作業部と通路部と
がある作業空間に隣接して保守部を設け、作業空
間に供給されて若干汚染された清浄空気を保守部
を介して空気清浄装置に帰えし、空気を循環使用
して空気清浄度の向上が図られている。このよう
な作業空間の空気清浄装置の従来例を第９図に基
づいて説明する。

Ａは作業部、Ｂは通路部、Ｃは保守部である。
作業部Ａの上方には、空気清浄装置１６が配設さ
れている。空気清浄装置１６は、フアン１７と一
対のフイルタ１９，２０を有している。保守部Ｃ
の隔壁の上部に設けられた還気口１８からフアン
１７にて空気清浄装置１６内へ導入された還気の
多くは、フイルタ１９で清浄にされて垂直層流状
態で作業部Ａに供給され、また残部は、フイルタ
２０で清浄にされ、拡散板２１を通過して垂直層
流状態で通路部Ｂに供給される。そして、作業部
Ａ及び通路部Ｂに供給された清浄空気は、若干汚
染され、グレーチング床２２を通過し、更に保守
部Ｃの隔壁下部に設けた排気口２３から保守部Ｃ
を経て還気口１８へと循環する。

なお、２４は、通路部Ｂからの汚染空気巻込み
を防止するための垂壁である。

（発明が解決しようとする問題点） フイルタ１９から作業部Ａで供給される清浄空
気が垂直層流のみであるために、横方向からの影
響を受け易く、作業員側から出た塵埃が気流に沿
つて拡散して第７図の破線で示すように作業台２
６上を汚染し、また作業員が通路部Ｂを歩行する
際に、通路部Ｂの汚染空気が容易に作業部Ａに侵
入して作業台２６上に汚染する傾向にあつた。

また、垂壁２４の下端が床上1.5〜1.6ｍに位置
するため、通常、作業者の背丈より低く、作業性
を阻害していた。

さらに連続工程においてクリーンベンチを並べ
て用いる場合、クリーンベンチを多数設置する他
に、通常の室全体の空気を浄化するフイルタ、な
らびにチヤンバー用スペース、フイルタ支持枠が
当然必要で、過大設備となつていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するためになされた
ものであり、その構成は次の通りである。

すなわち、特許請求の範囲第１項に記載の発明
は、空気取入口を有する天板の両側に、両側端部
が凸曲面をなして天板より左右に突出する一対の
側板を設け、高性能フイルタの長手方向の各端縁
を該天板の左右各端縁にそれぞれ固着し、かつ幅
方向の両端縁をそれぞれ各側板の周縁に固着し
て、清浄空気を該高性能フイルタのすべての面か
ら送出する清浄空気送出部を構成させ、還気口を
有し、フアンを内蔵ししたフアンボツクスの下方
に、該清浄空気送出部を揺動可能に支持し、かつ
該フアンと前記空気取入口とを可撓性を有する接
続管にて接続した空気清浄装置である。

また、特許請求の範囲第２項に記載の発明は、
前記空気清浄装置を、清浄室内の両側に、通路部
をはさんで対向させて配置した作業空間の空気清
浄装置である。

（作用） 空気清浄装置のフアンを運転すれば、空気はフ
アンの空気出口に可撓性の接続管にて接続され、
高性能フイルタを備えた清浄空気送出部に入り、
波状の高性能フイルタにて清浄にされ、該フイル
タの全面から吹出す。

そして該清浄空気送出部が水平状態の場合は、
正面気流は垂直層流となつて床方向への下方気流
となり、また正面気流域から背面気流域に至る連
続した放射状気流を形成する。また該清浄空気送
出部を作業者側へ傾斜させた場合、作業者へ向か
う斜め気流が得られ、作業者が作業台をおおうよ
うにして作業を行つている場合にも、滞留域のな
いスムーズな気流を形成する。その際、作業者方
向とは反対側に吹き出す放射状をなす気流によ
り、作業台上面のすべてに清浄空気を送出するよ
うになるので、清浄空気送出部を斜めにしてもデ
ツドスペースを生ずることがない。

さらに本発明の空気清浄装置を清浄室の２辺に
通路部をはさみ対向させて並べ、還気口をグレー
チング床を介して連絡された清浄室内の通路部側
と清浄室外の保守部側とに設けた場合には、次の
ような作用を生じる。

フアンの運転により通路部側及び保守部側の各
還気口から吹込まれた空気は、前述のような経路
で清浄空気送出部から吹出される。そして該清浄
空気送出部が水平状態の場合は、正面気流は垂直
層流となつてグレーチング床方向への下方気流と
なる。一方、通路部側の放射状気流は、対応する
空気清浄装置の通路部側の放射状気流と合流した
点を境として、垂直降下気流と上昇気流とに分か
れる。気流の合流した点、すなわち中立点よりも
下方向に吹き出される放射状気流と中立点より垂
直降下する気流は、グレーチング床に吸込まれ、
フアンボツクスの保守部側還気口からフアンへと
循環する。これに対し、中立点よりも上方向に吹
き出される放射状気流と、中立点よりの上昇気流
は、フアンボツクスの通路部側還気口からフアン
へと循環する。清浄空気送出部を斜め配置した場
合は、作業台上の汚染空気をより効果的に排出す
る気流を構成できる。

（実施例） 本発明に係る空気清浄装置の実施例を図面に基
づいて説明する。

先ず、特許請求の範囲第１項に記載した発明の
１実施例について説明する。

第１図において１はフアンボツクスである。２
はフアンであり、フアンボツクス１の還気口３か
ら取り入れた空気を清浄空気送出部４へ送出す
る。このフアンボツクス１はチヤンバーを形成し
ており、還気口３の位置及び個数は特に制限され
ない。フアン２はフアンボツクス１内の空気を吸
入する。

清浄空気送出部４は、第２図に示すように空気
取入口４a′を有する天板４ａと、天板４ａの両側
に中央縁部を固着し、或は天板４ａの両側を折曲
げて一体に形成され、両側端部が凸曲面をなして
天板４ａより左右に突出する一対の側板４ｂ，４
ｂと、長手方向の各端縁を天板４ａの左右各端縁
にそれぞれ固着し、かつ幅方向の両端縁をそれぞ
れ各側板４ｂ，４ｂの周縁に固着した波状の高性
能フイルタ４ｃとからなつている。

清浄空気送出部４に入つた空気は高性能フイル
タ４ｃにて清浄にされ、正面方向矢印イ及び背面
方向矢印ニは層流、さらに矢印イからニに至る連
続放射状気流ロ，ハを両側に形成する。なお、清
浄空気送出部４の内部に図外の拡散板を設けるこ
とによつて、矢印イ〜ニの清浄空気送出量の配分
を調節することができる。

第３図に示すように、清浄空気送出部４の空気
取入口４a′は、フアンボツクス１の底板５ａを貫
通するフアン２の空気出口に可撓性を有する接続
管６にて接続されている。５ｂは底板５ａの両側
に垂設される側壁であり、５ｃは後壁である。４
d′，４d″はピンであり、両側板４ｂ，４ｂにそれ
ぞれ固設されている また、清浄空気送出部４は、その各側板４ｂ，
４ｂに設けた一対のピン４d′，４d″を各側壁５
ｂ，５ｂにそれぞれ設けた支持材７ａ，７ａ、及
び７ｂ，７ｂに支持させてあり、該ピン４d′，４
d′を支持材７ａ，７ａ上にすべらせ、他方のピン
４d″，４d″を７ｂ，７ｂの複数ある受け穴のうち
の１つに入れることによつて傾斜させ得る。支持
材７ａ，７ａはフアンボツクスの底板５ａと平行
に設けてあり、受け穴を有する支持材７ｂ，７ｂ
は底板５ａに対してピン４d′の方に下り傾斜をな
している。しかして、可撓性を有する接続管６に
無理な変形を生ずることなく、清浄空気送出部４
を適当に傾斜させることができる。なお、図示の
実施例では、清浄空気送出部４の傾斜は最大20度
までとれる。

第４図に清浄空気送出部４の傾斜手段の他の構
造例を示す。図中８ａ，８ｂはフアンボツクス１
と清浄空気送出部４とに固設した取付部材であ
り、ピン８ｃによつて相対回動自在に連結されて
いる。支持棒９は、フアンボツクス底板５ａに貫
通しており、一端は清浄空気送出部４のブラケツ
ト１０に回動可能に取付けてある。１１は支持棒
９を固定するための固定部材で、清浄空気送出部
４は、ピン８ｃを中心として揺動させ、支持棒９
の長さを調整・固定することにより、任意の角度
で傾斜させることができる。固定部材１１は第５
図に示すように底板５ａの穴５ｄの周縁に固着し
た複数個の突起１１ａと、該突起１１ａの基部に
設けたねじ部に螺合し、テーパ孔１１ｂによつて
該突起１１ａを収縮させるナツト部材１１ｃとよ
りなる。底板５ａに支持棒９を通すために設けた
穴５ｄは、固定部材１１によりふさがれるが、仮
にすき間があつても、フアンボツクス１内は負圧
のため、この穴から空気が漏れ出るおそれはな
い。なお、この固定部材１１は、ナツト部材１１
ｃを回転させると支持棒９を締めつける構造のも
のだが、もちろん他の手段でも良い。この傾斜手
段によれば、第３図とは異なり、側板５ｂ，５ｂ
及びピン４d′，４d′，４d″，４d″が不要である。

特に特許請求の範囲第２項に記載した発明に係
る実施例について第６図を参照して説明する。

グレーチング床１４と、床下部空間１４ａと、
該空間１４ａと連絡し、作業部Ａと通路部Ｂとを
有する清浄室とは隔壁２５にて仕切られた保守部
Ｃを有する清浄室において、両隔壁２５にそつて
本発明に係る空気清浄装置を通路部Ｂをはさみ、
向かい合わせに設置し、さらにフアンボツクス１
の還気口３として、通路部Ｂ側と保守部Ｃ側に、
通路部側還気口３ｂ及び保守部側還気口３ａをそ
れぞれ設ける。

清浄空気送出部４を水平に使用した場合、正面
気流及び背面気流はほぼ垂直層流となり、正面垂
直層流域から、通路部Ｂ側さらには背面方向であ
る上方へかけては連続して放射状気流を生じる。
この正面垂直層流はそのままグレーチング床１４
方向へ吸込まれる。放射状気流は対向する空気清
浄装置の放射状気流と合流し、一部は天井方向へ
の気流をなし、通路部側の還気口３ｂよりフアン
２へ吸込まれる。残りはグレーチング床１４方向
への垂直気流をなし、グレーチング床１４から床
下部空間１４ａ及び保守部Ｃを経て保守部側還気
口３ａを通り、フアン２に吸込まれる。その他、
対向する気流が合流し、気流の方向が変わる点
（中立点Ｓ）に達しない放射状気流は、それぞれ
グレーチング床１４あるいは通路部側還気口３ｂ
より吸込まれる。

中立点Ｓ部分で起こる下方（あるいは上方）気
流により、見かけ上通路部Ｂにも吹出口があるの
と同じ効果を奏し、従来例と比較して通路部Ｂの
吹出口、及びフイルタ並びにそれに付属する設備
（フイルタ支持枠、チヤンバー等）が不要となる。
中立点Ｓよりの下方気流はすみやかにグレーチン
グ床１４に排出され、また上方への気流も通路部
側の還気口３ｂに吸込まれ、さらには清浄空気送
出部４の通路部Ｂ側吹出気流が放射状をなしてい
るため、これらの気流が作業台近辺の作業空間を
汚染するおそれはない。通常、保守部側還気口３
ａは通路部側還気口３ｂよりもその開口面積は大
である。そして、この両還気口３ａ，３ｂの開口
比率を変えることにより、中立点Ｓの位置を上下
させることができる。人の往来する通路部Ｂにお
いては、下方気流を構成することが好ましいが、
室によつては天井高の制限や、本発明の空気清浄
装置の取付位置により、中立点Ｓが頭よりも下に
くる場合がある。中立点Ｓが下がれば、人体より
の発塵をまき上げ、好ましくない。本実施例によ
れば、還気口３ａ，３ｂの開口面積を変えること
で常に中立点Ｓを人体より高くでき、人体からの
発塵はすべて下方気流によりグレーチング床１４
にすみやかに排出できる。

清浄空気送出部４を保守部Ｃ側を下り勝手に傾
斜させた場合、第８図に示すように作業台２６上
の汚染空気をより効率よく排出できる。しかも、
斜め層流域から保守部Ｃ側、さらには上方へかけ
ての放射状気流により、清浄空気送出部４を斜め
にしても、作業台上に送風域のデツドスペースを
作ることがない。また、保守部Ｃ側の放射状気流
の一部は、作業台の後部を通りグレーチング床１
４へ排出される。

なお、上方に吹き出す背面気流は、フアンボツ
クス１の底板５ａにあたり、側壁２５と、清浄空
気送出部４とのすき間等から下方気流となるた
め、清浄空気送出部４まわりには汚染空気による
滞留は一切起こらない。

（発明の効果） 以上の説明によつて理解されるように、本発明
になる作業空間の空気清浄装置によれば下記の効
果が得られる。

(1) 比較的簡素な構造の空気清浄装置によつて、
高性能フイルタの下方に配置される作業台上の
清浄度が良好に得られる。

(2) 通路部上方に設けていた従来のフイルタを省
略して作業部及び通路部にそれぞれ適正な清浄
空気を送る簡素にして軽量化された空気清浄装
置を提供でき、その結果、設備費・運転費の削
減並びに施工が簡単に行えるようになつた。ま
た、通路部の作業性が向上した。

(3) 清浄空気送出部を保守部側を下方に傾斜させ
て使用することにより、正面気流は作業員に向
けた傾斜した気流となり、側面気流は、正面気
流より連続した放射状気流をなすため、 (イ) 作業台上の汚染空気がすみやかに通路部側
に排出され、 (ロ) 作業者による汚染の影響が作業台上に及ば
ず、 (ハ) 汚染空気の巻き込みが防止されるための垂
壁等が不要となり、作業性が向上し、 (ニ) 斜め気流を得ているのにもかかわらず、作
業台奥に汚染空気が滞留するデツドスペース
が出来ず、清浄エリアが拡大し、 (ホ) 通路部の作業者の歩行等により気流が乱れ
ても作業部の気流への影響は少なく、作業台
上が汚染され難い、 (ヘ) 作業内容の変更によつて作業台上の配置物
又はその位置を換えた際、清浄空気送出部の
傾斜角度を変えてデツドスパースを最小と
し、良好な作業環境を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図はこの発明の１実施例に係り、第１
図は空気清浄装置を示す斜視図、第２図は清浄空
気送出部を示す斜視図、第３図は空気清浄装置の
要部を示す図、第４図は傾斜手段の他の構造例を
示す第３図と同様の図、第５図は固定部材を拡大
して示す断面図、第６図はこの発明の他の実施例
を示す断面図、第７図は従来構造の作用説明図、
第８図はこの発明の作用説明図、第９図は従来構
造を示す断面図、第１０図は従来のクリーンベン
チを示す図である。 １：フアンボツクス、２：フアン、３：還気
口、３ａ：保守部側還気口、３ｂ：通路部側還気
口、４：清浄空気送出部、４ａ：天板、４a′：空
気取入口、４ｂ：側板、４ｃ：高性能フイルタ、
６：接続管、１１：固定部材、１４：グレーチン
グ床。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気取入口を有する天板の両側に、両側端部
   が凸曲面をなして天板より左右に突出する一対の
   側板を設け、高性能フイルタの長手方向の各端縁
   を該天板の左右各端縁にそれぞれ固着し、かつ幅
   方向の両端縁をそれぞれ各側板の周縁に固着し
   て、清浄空気を該高性能フイルタのすべての面か
   ら送出する清浄空気送出部を構成させ、還気口を
   有し、フアンを内蔵したフアンボツクスの下方
   に、該清浄空気送出部を揺動可能に支持し、かつ
   該フアンと前記空気取入口とを可撓性を有する接
   続管にて接続したことを特徴とする空気清浄装
   置。 ２ 空気取入口を有する天板の両側に、両側端部
   が凸曲面をなして天板より左右に突出する一対の
   側板を設け、高性能フイルタの長手方向の各端縁
   を該天板の左右各端縁にそれぞれ固着し、かつ幅
   方向の両端縁をそれぞれ各側板の周縁に固着し
   て、清浄空気を該高性能フイルタのすべての面か
   ら送出する清浄空気送出部を構成させ、還気口を
   有し、フアンを内蔵したフアンボツクスの下方
   に、該清浄空気送出部を揺動可能に支持し、かつ
   該フアンと前記空気取入口とを可撓性を有する接
   続管にて接続した空気清浄装置を、清浄室内の両
   側に、通路部をはさんで対向させて配置したこと
   を特徴とする作業空間の空気清浄装置。 ３ 前記フアンボツクスの還気口が、グレーチン
   グ床を介して連絡された清浄室内の通路部側に設
   けた通路部側還気口と、該通路部とグレーチング
   床を介して連絡された清浄室外の保守部側に設け
   た保守部側還気口とよりなる特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の空気清浄装置。