JPH0351647A - クリーンルーム構築システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，既存の建物の内部に必要とする広さ，空気清
浄度及び室温を有するクリーンルームを短期間に且つ簡
易な施工によって作り出せるようにした多目的クリーン
ルームの構築システム・に関する。

〔従来の技術〕

従来より．既存の建物内に所定寸法の小枠を有するフレ
ームによって新たな天井面の枠組を形成し，その小枠に
ファン及びフィルタをコンパクトに内臓したファンフィ
ルタユニノトを嵌め込むことによって建物内にクリーン
ルームを簡易に構築ずる技術が知られており．その一例
を第８図に示す。先ず，建物の天井付近には多数の小枠
を有するフレーム＋００によって新天井面の枠組が形成
されており．該小枠には高性能１１　２　Ｐ　Ａフィル
タ１０２及び小型ファン１０４　を内臓したファンフィ
ルタユニン｝　！０６或いは盲板１０Ｂが載置されてい
る。そして，前記ファン１０４を駆動させることによっ
てサブライブレナム１１０（天井裏スペース）内の空気
をファンフィルタユニット１０６内に吸い込み，そのフ
ィルタ１０２を通過させることによって清浄化した空気
をクリーンルーム１１２内に供給する。天井面から吹き
出された清浄空気はクリーンルーム１ｌ２を通過する達
中で塵芥等を捕らえて床面１１４に向けて落下して行く
。床面１１４　は多数の通気孔を有する床材（グレーチ
ング材等）によって構成されているため，床面にまで達
した清浄空気は塵芥等を保持したまま床而１１４　を通
過し，床下に形成されたリターンプレナム１ｌ６（床下
スペース）内へと？１出する．リターンプレナム１１６
　内の空気の一部または稼働装置近傍の塵埃を含む空気
は排気として排風［１１８の駆動で系外に徘出される．
一方，この系外へ排出される空気量に匹敵する空気が空
調機１１９によって空気調和された後にリターンプレナ
ム１１６内に供給される。リターンプレナム１１６内の
空気は前記ファンフィルタユニットのファン＋０４　の
吸込力によってクリーンルーム１１２の側面に形成され
たリターンシャフト１２０へと流れて行く．リターンシ
ャフトの入口付近には冷却コイル１２２が設置されてお
り，これを通過することによって空気の瓜度が調整され
る．リターンシャフト１２０を通過した空気はサプライ
プレナム１１０へと戻され，再びファンフィルタユニン
ト１０６　内に吸い込まれ，　ＨＥＰ＾フィルタで清浄
化された後にクリーンルーム１１２へと供給される．以
上の循ｌｑを繰り返すことによって室内を一定の清浄度
及び室温に保つことが出来る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の如きシステムによれば．クリーンルーム専用でな
い既存の建物内に簡易な施工によって住意の広さのクリ
ーンルームを構築することが出来る。また，フレーム１
００上に載置するファンフィルタユニントの数や実際に
稼動させるファンフィノレタユニントの数を制ｊｎ　ｔ
ることによって，｛壬意の部分に必要とされる空気清浄
度を実現することができる． しかしながら．リターンプレナムからサブライブレナム
に空気を還疏するための空気還流通路としてリターンシ
ャフト或いはダクト類をわざわざ設ける必要があり，そ
のためのスペース及び機ｔオ等を別途確保する必要があ
るのみならず，一旦設置した以上は建物内のレイアウト
変更にも柔軟に対処できない欠点があった。また．この
リターンシャフトに冷却コイル等を取り付ける場合でも
その容！ｔ変更や移設が容易ではない。更に．この場合
にはクリーンルーム全体を均一の室温としてしまうため
に，クリーンルーム内で温度条件を区々とする必要が生
した場合にも柔軟に対処出来ないという問題を有してい
た。

本発明は．従来技術の有する斯かる問題を解消すること
を目的としてなされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達或するために本発明に係るクリーンルーム
構築システムは．既設建物内空間の天井付近に多数の小
枠を有した天井フレームを天井裏スペースを残して水平
方向に張り渡したうえ，該小枠にその開口面積を塞ぐ大
きさを有するファンフィルタユニットおよび盲板を着脱
自在に装着して新天井面を形成し，該新天井面から所定
の距離を隔てた下方に多孔床材を床下スペースを残して
水平方向に張り渡すことによって新床面を形成し，以て
該建物内空間を上層空間．中層空間および下層空間の三
層構造とすると共に．上層空間（天井裏スペース）をサ
プライプレナム，中層空・間をクリーンルーム，そして
下層空間（床下スペース）をリターンプレナムとして利
用するクリーンルーム構築ソステムであって，前記上層
空間は該ファンフィルタユニットのファンの駆動によっ
て負圧が生ずる閉鎖空間からなるサプライプレナムに形
成され．前記中層空間は縦方向の仕切によって単または
複数個の高度清浄域と単または複数個の非高度清浄域の
少なくとも２つの領域に区分され．この高度清浄域の天
井面には前記ファンフィルタユニントのみ或いはファン
フィルタユニットと前記盲板とが各々適宜割合で装着さ
れると共に．非高度清浄域の少なくとも１つの天井面に
は前記小枠の開口面積を塞ぐ大きさを有するドライコイ
ルユニソトが必要数装着され，以てこのドライコイルユ
ニントが装着された非高度清浄域が該リターンプレナム
から該サプライプレナムに空気を還流するための空気還
沃通路として併用され．前記下層空間は作業員の通行可
能な空間高さを有するユーティリティスペースに形成さ
れ，そして，かように構築された建物内空間に外気を処
理して得た調和空気が前記下層空間を通じて供給される
と共にこの供給空気量に実質的に見合う排気が系内から
系外に排出され，高度清浄域で発生する熱負荷を前記の
ドライコイルユニットで処理するように構威した． 〔作用〕 本発明は以上の如く．わざわざ還流通路を建物内に設け
なくとも非高度清浄域（例えばサービス域等）をリター
ンプレナムからサブライブレナムへの還流通路として併
用出来るため．スペースの有効利用に資するのみならず
．建物内のレイアウト変更にも柔軟に対処出来る。

〔実施例〕

以下に．添付図面を参照しつつ木順の実施例について説
明する． 第１図は．本発明の実施例を簡略的に図示したものであ
る． 工場等既存の建物内の天井付近にはアルミニウム等で作
られた天井フレームＩＯが張り渡されており．その結果
天井裏スペース１２を残して新，天井面の枠組が形成さ
れる。

該フレーム１０は第２図に示すように，アルミニウム等
で押出威形された所定形状のバーｌ４を襟数本縦横に一
定の間隔を置いて直交させることによって形成する。そ
の結果，フレームｌＯには夫々寸法の等しい多数の小枠
１６が出現する。第３図はフレームＩＯを形戊するバー
１４の一部拡大斜視図である．バー１４は．垂直な胴板
ｌ８と．その下縁から両サイドに水平に張り出したフラ
ンジ部２０（ａ），２０（ｂ）と．胴板ｌ８の上峰に接
続する中空のボックス２２とからなる．そしてボックス
２２の上には長平方向に延びるスリノト２４が形成して
ある．該スリット２４には，このバー１４の組み合わせ
によって形成されたフレーム１０を建物の梁部分２６か
らワイヤ２８で吊り上げる場合に，ワイヤ２８の下端を
ボルト等で取り付けるために使用される．尚，このワイ
ヤ２８はネジの調節等によってその長さをｌｉ節可能に
横威されている． このフレーム１０から所定の距離を置いた下方には多数
の通気孔を有する床材（例えばグレーチングＨ等）によ
って新床面３０が形成されている．上記フレームＩＯと
この床面３０との間の空間にクリーンルーム３２が現出
する。

該床而３０の下方には．クリーンルーム３２内で必要と
するガスや水．電気等を供給するためのガス・水道管や
ガスボンへ．電線等が配設されるユーティリティスペー
ス３４が設けられている。

尚．ユーティリティスペースは図示の如く作業員が通行
可能な程度の空間高さを有しており．彼らによってボン
ベの取り替えその他のメンテナンスが行われる。

該ユーティリティスペース３４は．後述の如くリターン
プレナムとして利用される． 該ユーティリティスペース３４には空ＡｍＪ！１３６が
設置されており．建物内で必要とされる空気調和された
新鮮空気の補給を行っている。即ち，外気取入口３８よ
りダクト４０を介して外気を取り入れ．そのプレフィル
タによってｉｎｎを取り除き．温湿度の調整及び必要な
加湿を行った後にユーティリティスペース３４内に放出
する。

前記フレーム１０に形成された多数の小伜Ｉ６には該小
枠を丁度塞ぐ大きさを有するファンフィルタユニット４
２が天井裏側より載置されている。該ファンフィルタユ
ニット４２は．第４図に示すように略方形のケーシング
４４からなる。該ケーンング４４は下面で開口しており
．該開口４６を一面に塞ぐように高性能フィルタ４Ｂ（
ＩＩＥＰＡ或いはＵＬＰＡフィルタ）が内部に装着され
ている。また，該ケーシング４４の中央部には小型のフ
ァン５０及びファンを駆動するためのモータ（図示せず
）が内臓されており．該ファン５０を駆動させることに
よってケーシング４４の上面に設けられた円筒状の空気
吸込口５２より空気をケーシング４４内に取り入れ．フ
ィルタ４８を通過させた後に下面開口４６から放出ずる
。ケーシング４４上面には．前記モータに電気を｛ハ給
するための電源端子台５４が設けられている。

前記フレーム１０には，クリーンルーム内で発生ずる熱
負荷を処理するために，ファンフィルタユニノト４２と
同しく小枠１６を塞ぐ大きさを有するドライコイルユニ
ット５６がａ置されている。第５図に示’１−　９０　
＜　，　　ドライコイルユニントは外形略直方体形状の
枠体５８からなり，該枠体５８の内部空間６０にはトラ
イコイル６２が取り付けられている。該ドライコイルに
は多数のフィン６３が取り付けられている。ドライコイ
ルには冷水供給配管６４より冷水が送られ，コイル６２
内を通過して排水管６６へと戻されるように構成されて
いる。この冷水供給配管６４には温度、調節用自動弁６
８が装着されている。空気は枠体５８の下方開口７０よ
り枠体の内部空間６０内に流れ込み，枠体上方開口７２
より放出される。その間に空気がドライコイル６２のフ
ィン６３に接することによって冷却される． 枠体５８の上面適宜位置にはサーモスタント７４が設置
されており．該サーモスタット７４は冷水供給配管６４
の前記温度調節用自動弁６８に連結している。

而して，該サーモスタント７４は上方開口７２より放出
される空気の温度を常に監視しており．温度調節用自動
弁６８の開度を調節することによって放出空気の温度を
予め設定された温度に保持している。

第６図はドライコイルユニント５６を天井フレーム１０
に載置した状態の断面拡大図である。ドライコイルユニ
ント５６は，その下縁部７６を断面逆Ｔ字状を呈する天
井フレームのフランジ２６の一端に載せることによって
設置される。下縁部７６と天井フレーム１０との間には
ネオプレンガスケント７８が介在させられており，ドラ
イコイルユニット５６の自重によってシールされる。

フレームの小枠ｌ６の中，ファンフィルタユニット４２
或いはドライコイルユニント５６の何れをも載置しない
部分には，該小枠を塞ぐ大きさを有する盲板８０を載置
する。この結果．フレームの全ての小枠にはファンフィ
ルタユニット４２，ドライコイルユニ，｝５６ｆｉいは
盲板８０のいずれかが装着されることになり．これによ
って新天井面が形成される。

なお，ファンフィルタユニット４２及び盲板８０のフレ
ーム１０への設置方法は，前述したドライコイルユニッ
ト５６の設置方法と基本的に同じである。

即も．断面逆Ｔ字型のフレームのフランジ２６に不オプ
レンガスケント７８を介して夫々の下縁部を載せ．その
自重によってソールが完成するように１る。

フレーム上に設置するファンフィルタユニノト４２或い
はドライコイルユニット５６の夫々の数はクリーンルー
ム３２に要求される室温及び空気′消浄度によって決定
される。即ち，特に高い清浄度の要求される高度清浄域
（第１図（Ｂ）ブロノク）に対応するフレームの全ての
小枠にはファンフィルタユニノト４２を設置し，それら
をフル稼動させる．一方，それ程高い清浄度が必要とさ
れない非高度清浄域たる通路スペース（第ｌ図（Ｃ）ブ
ロック）に対応するフレームの小枠には少ない数のファ
ンフィルタユニットを設置し．残りの小枠には盲板を装
着する。また，同じく非高度清浄域であり機械の保守点
検等に利用されるサービス域（第１図（Ａ）プロノク）
は，後述の如く空気還流通路としても利用され．対応フ
レームの小枠に必要数のドライコイルユニント５６を取
付け，必要数の盲板８０若しくは，場合によってはファ
ンフィルタユニントも設置する。ここで，系内を循環す
る空気の温度をより低くしたい場合には，ドライコイル
ユニット５６を余計に設置すると共に．前記温度調節用
自動弁６８によって冷却容量を増大させればよい．また
，それ程低くする必要がない場合には設置台数を少なく
すると共に温度調節用自動弁６８の開度を調節すればよ
い。

次に，クリーンルームの空気の流れ方について第１図の
（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）ブロックを中心に説明する。

図示の如く建物は前記新天井面及び新床面によってサプ
ライプレナムたる上層空間，クリーンルームたる中層空
間及びユーティリティスペース（リターンブレナム）た
る下層空間の三層構造をなしており，また中層空間は縦
方向の仕切によって複数のプロソクに区分されている。

先ず，（Ｂ）ブロソク及び（Ｃ）ブロックの天井面に位
置するファンフィルタユニット４２のファンを駆動させ
ることによってサプライプレナム１２内の空気がファン
フィルタユニントの空気吸込口５２からファンフィルタ
ユニノト４２内へと吸い込まれて行き，高性能フィルタ
４Ｂを通過することによって清浄化される。

該清浄化された空気はそのまま　（Ｂ）ブロック或いは
（Ｃ）ブロノク内へと吹き出され．空中を浮遊している
塵芥等を補足して床面３０まで落下する。床面３０は前
記の通り多数の通気孔が穿設されているため，空気は補
足した塵芥と共にユーティリティスペース　（リターン
プレナム）３４内へ流れ込む。

そしてリターンプレナム３４内の空気は前記ファンフィ
ルタユニットのファン５０の吸込力によって床下側から
　（Ａ）ブロック内へと流れ込む（そのさい図示の　（
Ｂ）及び　（Ｃ）ブロック内はファンフィルタユニント
の空気の吐出によって正圧に保たれているので床下側か
ら空気が逆流することはない．そして　（＾）ブロノク
の天井面に設置されたドライコイルユニット５６を通過
する際に所定の瓜度に冷却され，再び（Ｂ）ブロック及
び（Ｃ）ブロンク上のファンフィルタユニット内に吸い
込まれて行く．以上の循環を繰り返すことによって．　
　（Ｂ）　（Ｃ）プロノクの清浄度及び室温を維持する
ことが出来る。

尚，上記（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）の各ブロック間の仕切
は床而付近に隙間を設けたパーティション８４によって
構戒されているので，　（Ｂ）（Ｃ）ブロック内を下降
して来た空気の一部はその隙間から隣接ブロソクの床下
へと流れ込むことが出来，空気の円滑な流れを実現して
いる。尚，リターンプレナム３４内の空気の一部，若し
くは，稼働機械近傍の汚染空気等は，俳風ファン８６に
よって建物外へと排気されると共に，前述の如く空調４
ｆｆｌ３６によって外気が空気調和された後にリターン
プレナム内にＪ＃給される。これによって系内の換気が
実現される。

以上述べた実施例によれば，クリーンルーム全体の室温
を均一に保つことが出来るが，ある特定の作業領域につ
いて他の領域とは異なる室温設定が要求される場合には
柔軟に対応出来ない，そこで，かかる要請に応えうる他
の実施例について以下に述べる。

先ず，第７図に示すように，連絡ボックス８８をドライ
コイルユニット５６の上部開口７２を覆うように被せ，
該連絡ボンクス８８の空気送出筒９０とファンフィルタ
ユニットの空気吸込口５２とをフレキシブルダクト９２
にて密閉接続する。連絡ボックス８８とドライコイルユ
ニットとの間には．ａＪｆのノール手段が講しられてい
る。

以上のように横威した結果，ドライコイルユニット５６
を通過し冷却された空気はサプライプレナムｌ２内に拡
散することなく直接に特定のファンフィルタユニント内
に流入するので．その冷却された温度を保ったままクリ
ーンルーム内に放出される。また，他の領域よりも高い
室温を必要とする領域がある場合には．ドライコイルユ
ニットの温度調節用自動弁６８の開度を絞って冷却水を
供給しないようにして（或いは供給量を減らして）／Ｍ
度の比較的に高い空気をファンフィルタユニノトに直接
に供給すればよい．何れにしても，本実施例によればあ
る特定のファンフィルタユニノトにのみ特定温度の空気
を供給することが出来．その結果クリーンルームの中あ
る特定の領域のみについて他の領域とは異なった室温条
件とすることが可能となる。

第１図の　（０）ブロンク，（Ｅ）ブロンク．（Ｆ）ブ
ロノクに本実施例が表されている。すなわ゛ち．（Ｄ）
及び（Ｐ）の両ブロンクはその作業の性質上，前記（Ｂ
）ブロンクよりも低い室温が要求されると仮定した場合
．（Ｄ）ブロック及び（Ｐ）ブロンクに対応ずるファン
フィルタユニノトには前記フレキシブルダクト９２及び
連絡ボノクス８８を介して直接にドライコイルユニット
５６に接続させることにより，（Ｂ）　（Ｃ）ブロンク
の室温或いはサプライプレナム１２内の温度に影響され
ることなく冷却空気を効率的に（Ｄ）　（Ｆ）ブロノク
に放出することが出来る。また（Ｄ）　ブロックと　（
Ｆ）ブロンクとの間においても温度差を設ける必要があ
る場合には，夫々のファンフィルタユニントに供給され
る空気の冷却度を個別に調整することによって簡単に実
現出来る。

（Ｄ）　（Ｅ）　（Ｐ）ブロックにおける空気の流れ方
を説明すると，先ず（Ｄ）ブロック及び（Ｆ）ブロック
上のファンフィルタユニットを駆動することによりこれ
らと連結されたドライコイルユニソト内ニサービス域た
る　（ε）ブロノク内の空気が疏入しファンフィルタユ
ニノト内へと吸引される。そこで清浄化された空気が（
Ｄ）ブロノク及び（Ｆ）ブロックに吹き出され．空中を
浮遊する塵芥等を補足しつつ床面３０を通過し，リター
ンプレナム３４内へ流れ込む。そしてリターンプレナム
３４の空気は床下側から　（Ｅ）ブロック内へと凍れ込
む。そして，（Ｅ）ブロンクの天井面に設置されたドラ
イコイルユニット５６を通過する際に空気は所定の温度
に冷却され．再び（０）ブロック或いは（Ｐ）ブロノク
上に設置された特定のファンフィルタユニット内に吸い
込まれて行く。以上のｗｉｔｉを繰り返すことによって
．　（ロ）（Ｆ）ブロックの清浄度は一定に保たれると
共に．夫々の室温も特定のレヘルに維持することが出来
る。

〔効果〕

本発明は，以上の如く上層空間を１つの閉鎖空間とする
ことによってサブライブレナムとしての役割を持たせ，
また中層空間と下層空間とを仕切る床面の全面に通気性
を持たせ，更に下層空間たるユーティリティスペースを
中層空間のレイアウトの如何にかかわらず１つの解放空
間とすることによってリターンプレナムの役割をも持た
゛せたので，空気流を規制するためのダク｝Ｉ！やリタ
ーンソヤフトを特に設置しなくても空気のｗｉ環が可能
となり．その結果クリーンルームのレイアウト変更にも
柔軟に対処できる。また，冷却用のドライコイルをユニ
ット化してフレーム上に載置ずるよう構戒したため．そ
の設置及び移設が容易である．ドライコイルユニントの
設置個数を適宜調整できるので．クリーンルームで要求
される室温設定の変更にも対処できる利点をも有する。

更に．ドライコイルユニットとファンフィルタユニット
トヲ連絡ボノクス及びダクトを介して連結させることに
よって，クリーンルーム内の一部分を他の部分とは異な
る室温とすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す説明簡略図であり，第２
図は天井フレームの平面図．第３図はフレームを形成す
るバーの一部拡大斜視図，第４図はファンフィルタユニ
ットの説明斜視図，第５図はドライコイルユニントの説
明斜視図，第６図はドライコイルユニントをフレームに
載置した状熊を示す断曲拡大図．第７図はドライコ１゛
ルユニットに連絡ボノクスを被覆しダクトを介してファ
ンフィルタユニノトと接続した状態を示す説明斜視図，
第８図は従来のクリーンルームを示す説明簡略図である
。 ｌＯ・・・天井フレーム １２・・・上層空間（天井裏スペース，サブライブｌ６
　・ ３２　・ ３４　・ ４２　・ ４８　・ ５０　・ ５２ ５６　・ ８０ ８４　・ ８８　・ ９０　・ ９２　・ レナム） ・小枠 ・中層空間（クリーンルーム） ・下層空間（リターンプレナム．ユーティリティスペー
ス） ・ファンフィルタユニノト ・フィルタ ・ファン ・空気吸込口 ドライコイルユニント 盲　１反 パーティション　（仕切） ・連絡ボックス ・空気送出筒 ・ダクト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）既設建物内空間の天井付近に多数の小枠を有した
   天井フレームを天井裏スペースを残して水平方向に張り
   渡したうえ、該小枠にその開口面積を塞ぐ大きさを有す
   るファンフィルタユニットおよび盲板を着脱自在に装着
   して新天井面を形成し、該新天井面から所定の距離を隔
   てた下方に多孔床材を床下スペースを残して水平方向に
   張り渡すことによって新床面を形成し、以て該建物内空
   間を上層空間、中層空間および下層空間の三層構造とす
   ると共に、上層空間（天井裏スペース）をサプライプレ
   ナム、中層空間をクリーンルーム、そして下層空間（床
   下スペース）をリターンプレナムとして利用するクリー
   ンルーム構築システムであって、 前記上層空間は該ファンフィルタユニットのファンの駆
   動によって負圧が生ずる閉鎖空間からなるサプライプレ
   ナムに形成され、 前記中層空間は縦方向の仕切によって単または複数個の
   高度清浄域と単または複数個の非高度清浄域の少なくと
   も２つの領域に区分され、この高度清浄域の天井面には
   前記ファンフィルタユニットのみ或いはファンフィルタ
   ユニットと前記盲板とが各々適宜割合で装着されると共
   に、非高度清浄域の少なくとも１つの天井面には前記小
   枠の開口面積を塞ぐ大きさを有するドライコイルユニッ
   トが必要数装着され、以てこのドライコイルユニットが
   装着された非高度清浄域が該リターンプレナムから該サ
   プライプレナムに空気を還流するための空気還流通路と
   して併用され、 前記下層空間は作業員の通行可能な空間高さを有するユ
   ーティリティスペースに形成され、そして、かように構
   築された建物内空間に外気を処理して得た調和空気が前
   記下層空間を通じて供給されると共にこの供給空気量に
   見合う排気が該空間から系外に排出され、 高度清浄域で発生する熱負荷を前記のドライコイルユニ
   ットで処理するようにしたクリーンルーム構築システム
   。
2. （２）前記ドライコイルユニットにはその空気送出側に
   連絡ボックスが装着されており、該連絡ボックスが前記
   ファンフィルタユニットの空気吸込口にダクトを介して
   接続されている請求項１に記載のクリーンルーム構築シ
   ステム。