JPH06323616A - クリーンルームの給気吹出ユニット - Google Patents

クリーンルームの給気吹出ユニット

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JPH06323616A
JPH06323616A JP13238993A JP13238993A JPH06323616A JP H06323616 A JPH06323616 A JP H06323616A JP 13238993 A JP13238993 A JP 13238993A JP 13238993 A JP13238993 A JP 13238993A JP H06323616 A JPH06323616 A JP H06323616A
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JP
Japan
Prior art keywords
filter
hood
plate
clean room
orifices
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Withdrawn
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JP13238993A
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English (en)
Inventor
Kenji Suzuki
研志 鈴木
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Fujita Corp
Original Assignee
Fujita Corp
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Publication date
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Publication of JPH06323616A publication Critical patent/JPH06323616A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 給気吹出ユニットから吹き出される空気の流
速を低減すると共に、クリーンルーム内の気流及び温度
分布を均一化させる。 【構成】 給気ダクト2に接続されるフィルタ収容部1
1及びこのフィルタ収容部11よりも大口径のフード1
2が連続的に形成された取付フレーム10と、フィルタ
収容部11に充填されるフィルタ20と、その下流側に
あってフード12の内周に封着され多数のオリフィス3
1が離散的に開設された整流板30と、その下流側にあ
ってフード12の吹出端部内周に封着され多数のオリフ
ィス41が離散的に開設された吹出板40とを備え、好
ましくは整流板30よりも吹出板40のオリフィスの開
口率を低くする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体デバイス
製造工場においてクリーンルームへの給気の吹出部に設
けられる給気吹出ユニットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの製造においては、その
デバイスの構造が高集積化・微細化されるのに伴い、空
気中の浮遊塵埃等の存在が、歩留や信頼性に大きく影響
する。クリーンルームは、膨大な量のフィルタ群を介し
て濾過した空気を供給することによって、浮遊粒子量
や、温度、湿度、圧力、気流の方向等が厳しく管理さ
れ、外部環境からほぼ完全に遮断された極めて清浄な空
間を画成するものである。
【0003】クリーンルームの天井には、給気路の最終
行程にある給気吹出ユニットが適当な間隔をもって配置
されており、図2に示すように、従来、この給気吹出ユ
ニット100は、天井105の開口部に固定されると共
に給気ダクト106に接続されるフィルタ取付フレーム
101と、その内周にシール材104を介して充填され
るHEPAフィルタ(High efficiency particulate ai
r filter)102と、その下側に配置されると共にフィ
ルタ取付フレーム101の下端部に封着された吹出板1
03とを備えた構造を有する。なお、HEPAフィルタ
102は、定格風量において、空気中に存在する粒径
0.3μmの浮遊微粒子に対する99.97%以上の粒子捕集率
を有すると共に、空気通過による圧力損失が 245Pa(25
mH2O)以下に抑えられた高い性能を有するものである。
【0004】クリーンルームに供給された極めて清浄な
空気は、床面等に設けられた孔開きパネルを介して室外
へ排気されてから、超高性能フィルタ群及び給気ファン
を介して天井面から再供給されるようになっている。こ
のため、クリーンルーム内では、気流が常に一定の方向
に制御されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の給気吹出ユ
ニット100は、吹出板103からの吹出面積がHEP
Aフィルタ102の外枠102aとほぼ同一の面積(一
般に 600mm×600mm )であるため、吹き出される清浄空
気の流速が大きく(≒0.9m/s)、このため、クリーンル
ーム内での半導体デバイスの製造工程に支障を来すこと
がある。しかも天井105に適当な間隔をもって複数箇
所に設けた場合、天井から床面へ向けての室内の気流が
均一な層流状にならず、室内の温度分布に不均衡が生じ
やすくなるため、給気吹出ユニット100は互いに隣接
した状態で天井全域に設置することが望ましいが、この
場合は給気吹出ユニット100の設置個数が多くなるこ
とによって、費用が増大する問題があった。
【0006】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、給気吹出
ユニットから吹き出される空気の流速を低減すると共
に、クリーンルーム内の気流及び温度分布を均一化させ
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係るクリーンルームの給気吹出ユニットは、天
井の給気ダクトに接続されるフィルタ収容部及びその下
流側にあって前記フィルタ収容部よりも大口径のフード
が連続的に形成された取付フレームと、前記フィルタ収
容部の内周に充填されるフィルタと、このフィルタの下
流側にあって前記フードの内周に封着され多数のオリフ
ィスが離散的に開設された所要数の整流板と、この整流
板の下流側にあって前記フードの吹出端部内周に封着さ
れ多数のオリフィスが離散的に開設された吹出板とを備
えるものである。また、この構成において一層好ましく
は前記整流板よりも前記吹出板のオリフィスの開口率が
低いものである。
【0008】
【作用】上記構成によると、取付フレームにおけるフィ
ルタ収容部内のフィルタを通過して、前記フィルタ収容
部よりも大口径のフードの内側空間内へ供給された空気
の流速は、フィルタの直下部で最も大きいが、前記フー
ド内に配置された整流板の堰作用及びこれに開設された
各オリフィス内の流動抵抗によって、その下流側空間と
の間に圧力差が生じるので、空気の流れが整流板の上流
側で有効に拡散されると共に、フィルタ収容部からフー
ドへの実質的な流路の拡大によって流速が低下する。こ
の整流板の各オリフィスから吹き出された空気は、さら
にその下流側に存在する吹出板の堰作用及びこれに開設
された各オリフィス内の流動抵抗によって流速が均一化
される。また、整流板よりも吹出板のオリフィスの開口
率を低くすることによって、吹出板の両側空間にも圧力
差が生じ、前記堰作用及び流動抵抗による流速の均一化
が一層有効になされる。
【0009】
【実施例】図1は、本発明に係る給気吹出ユニットの好
適な一実施例を示すもので、すなわち参照符号1で総括
的に示すこの給気吹出ユニットは、天井の給気ダクト2
に接続されるフィルタ収容部11及びその下流側のフー
ド12が連続的に形成された取付フレーム10と、フィ
ルタ収容部11の内周に充填されるHEPAフィルタ2
0と、その下流側にあってフード12の内側フランジ1
2aに封着され多数のオリフィス31が一定の間隔で離
散的に開設された整流板30と、更にその下流側にあっ
てフード12の吹出端部内周のフランジ12bに封着さ
れ多数のオリフィス41が一定の間隔で離散的に開設さ
れた吹出板40とを備えている。HEPAフィルタ20
の外枠21と、フィルタ収容部11の壁面との間の隙間
は、シール材22によって密封されている。
【0010】HEPAフィルタ20の外枠21はその平
面形状が例えば 600mm×600mm の正方形を呈し、フード
12と、これに取り付けられた整流板30及び吹出板4
0はその平面形状が例えば 900mm×1800mmの長方形を呈
する。また、整流板30に開設されたオリフィス31
は、例えば孔径がφ 6.4mmに形成されると共に、整流板
30に対するその開口率が40%となっており、吹出板4
0に開設されたオリフィス41は、例えば孔径がφ 2.1
mmに形成されると共に、吹出板40に対するその開口率
が22%となっている。
【0011】この給気吹出ユニット1において、給気ダ
クト2から取付フレーム10のフィルタ収容部11内へ
送られた空気は、HEPAフィルタ20を通過してその
下面全域からフード12内における上流側の第一空間S
1へ吹き出され、矢印F1 で示すようにそのまま整流板
30に向かって直進して、その一部はHEPAフィルタ
20の真下に位置するオリフィス31からフード12内
における下流側の第二空間S2へ吹き出されるが、オリ
フィス31を通過する際の流動抵抗によってその流量は
制限され、このときの圧力損失分だけオリフィス31の
上流側の圧力が高くなるため、残りの部分は矢印F2
示すように、第一空間S1内を整流板30に沿って、フ
ィルタ収容部11よりも拡張された側へ向けて移動さ
れ、その過程でHEPAフィルタ20の真下の位置より
も外側のオリフィス31から第二空間S2へ吹き出され
る。すなわち、HEPAフィルタ20からその真下へ向
けて吹き出された空気の流れは、整流板30の全域に離
散的に開設された各オリフィス31に分配される。
【0012】整流板30の各オリフィス31から第二空
間S2へ吹き出された空気は、さらにその下流側の吹出
板40の全面に離散的に開設されたオリフィス41を通
ってクリーンルーム内に吹き出される。整流板30の各
オリフィス31からの吹出流量は、HEPAフィルタ2
0の真下に位置する部分で若干大きくなる分布を示す
が、吹出板40のオリフィス41は、整流板30のオリ
フィス31よりも孔径及び開口率が小さいことから、オ
リフィス41における流動抵抗によって、吹出板40の
上流側の第二空間S2の方が下流側のクリーンルームよ
りも圧力が高くなり、整流板30の各オリフィス31の
吹出流量が大きい側から小さい側への気流の再分配が有
効に行われる。
【0013】すなわち、給気ダクト2からの空気は、H
EPAフィルタ20からフード12内を通過する過程で
整流板30の分配作用及びその下流側の吹出板40の分
配作用を受けることによって、吹出板40の下面全域か
らほぼ均一な流速でクリーンルーム内へ吹き出される。
また、HEPAフィルタ20を通過した空気の流れは、
このHEPAフィルタ20の 4.5倍の吹出面積を有する
フード12内に拡散されることになるため、吹出面積が
HEPAフィルタの平面面積とほぼ同一である図3の従
来の給気吹出ユニットに比較してクリーンルームへの吹
出流速が大幅に低下し、すなわち約0.2m/sの低速吹出を
実現できる。
【0014】また、例えば面積が3600mm×1800mmのクリ
ーンルームの場合、給気吹出ユニット1は、その取付フ
レーム10におけるフード12の長手方向の側面同士が
互いに接触した状態で天井全域に並んで4個設置され
る。これによって、クリーンルーム内では、その天井全
域から図示しない床面の排気部へ向けて均一な約0.2m/s
の低速気流が垂直方向に層流状に形成されるので、温度
分布の均一化(±0.5 ℃)が達成される。図2に示す従
来の給気吹出ユニット100をこのクリーンルームの天
井全域に設置して均一な気流を形成するには、18個の
給気吹出ユニットが必要であることから、上記実施例に
よる給気吹出ユニット1は、費用の点からも極めて有利
である。
【0015】なお、本発明は図示の実施例に限定される
ものではない。例えば、上記実施例では、整流板30に
おけるオリフィス31の間隔を等間隔としたが、これを
HEPAフィルタ20の真下に位置する部分からその外
側へ向けて漸次疎から密になるように開設し、あるい
は、オリフィス31の孔径を、HEPAフィルタ20の
真下に位置する部分からその外側へ向けて漸次大きくな
るように開設して、HEPAフィルタ20の真下に位置
する部分での整流板30の堰き止め作用をその周囲に比
較して顕著にすることによって、各オリフィス31から
第二空間S2への吹出流速をより均一に分配することが
でき、また、整流板30は、複数段に設けることも可能
である。
【0016】
【発明の効果】本発明に係るクリーンルームの給気吹出
ユニットによると、給気ダクトから取付フレーム内に送
られてフィルタを通過した空気は、整流板の分配作用及
びその下流側の吹出板の分配作用を受けることによっ
て、吹出板の下面全域からほぼ均一な流速でクリーンル
ーム内へ吹き出されるので、室内温度の不均衡の発生を
抑制することができ、しかも前記フィルタから吹き出さ
れた空気はそれより吹出面積の大きいフード内に拡散さ
れることによって、低速吹出が実現されるので、クリー
ンルーム内の半導体デバイスの製造等の作業工程に気流
が及ぼす支障を有効に防止することができ、また、給気
吹出ユニットの設置個数を減少させることができるの
で、費用も軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る給気吹出ユニットを示
す概略的な断面図である。
【図2】従来例に係る給気吹出ユニットを示す概略的な
断面図である。
【符号の説明】
1 給気吹出ユニット 2 給気ダクト 10 取付フレーム 11 フィルタ収容部 12 フード 20 HEPAフィルタ 30 整流板 31,41 オリフィス 40 吹出板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 天井の給気ダクトに接続されるフィルタ
    収容部及びその下流側にあって前記フィルタ収容部より
    も大口径のフードが連続的に形成された取付フレーム
    と、 前記フィルタ収容部の内周に充填されるフィルタと、 このフィルタの下流側にあって前記フードの内周に封着
    され多数のオリフィスが離散的に開設された所要数の整
    流板と、 この整流板の下流側にあって前記フードの吹出端部内周
    に封着され多数のオリフィスが離散的に開設された吹出
    板と、 を備えたことを特徴とするクリーンルームの給気吹出ユ
    ニット。
  2. 【請求項2】 請求項1の記載において、整流板よりも
    吹出板のオリフィスの開口率が低いことを特徴とするク
    リーンルームの給気吹出ユニット。
JP13238993A 1993-05-12 1993-05-12 クリーンルームの給気吹出ユニット Withdrawn JPH06323616A (ja)

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