JPH07332706A

JPH07332706A - クリーンルームの排気処理装置

Info

Publication number: JPH07332706A
Application number: JP6130523A
Authority: JP
Inventors: Koji Kato; 浩二加藤; Itsushi Fukui; 伊津志福井; Koji Watanabe; 幸次渡辺; Junta Hirata; 順太平田
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 1994-06-13
Filing date: 1994-06-13
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】空調機にかかる負荷を低減し空調コストを削減
する排気処理装置の提供。【構成】排気処理装置５０を熱交換エレメント５４とス
クラバ装置５６から構成する。熱交換エレメント５４に
は鉛直方向に多数の排気流路５８と、水平方向に吸気用
流路６０を形成する。スクラバ装置５６は流路５８の出
口部に向けてノズル６２から水を噴霧する。外気はエレ
メント５４の吸気用流路６０を通過し空調機に吸引さ
れ、排気エアは通路５８を通過しファンにより大気に放
出される。流路６０を通る外気は、流路５８を通る排気
エアにより熱交換され、クリンルーム内のエアの温度／
湿度に近づけられる。また排気エアは吸気用流路６０の
通過中に、ノズル６２からの噴霧水により洗浄され、更
に、この噴霧水によって排気用流路５８が洗浄される。
これにより、排気用通路５８，５８…を常に清浄に保ち
得て、熱交換効率を更に向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクリーンルームの排気処
理装置に係り、特にクリーンルームからの排気エアをス
クラバ装置によって排気処理するクリーンルームの排気
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工場では、集積度の増大に伴
いその生産プロセスが複雑となってきており、また、生
産現場となるクリーンルームにおいても高い清浄度が要
求されている。そこで、現在では、クリーンルーム内の
作業空間の上部にＦＦＵ（ファン・フイルタユニット）
を設置してクリーンルーム内の極微小な塵埃を除去し、
また、有害ガスの使用場所には吸引装置を配置して有害
ガスを吸引することにより、高い清浄度を得るようにし
ている。

【０００３】図３には、従来のクリーンルームの全体構
造を示す。同図に示すように、クリーンルーム１０の空
調は空調機１２によって行われる。即ち、空調機１２
は、外気１４と環気１６とを吸引してミキシングし、そ
して、クリーンルーム１０内の生産装置等の室内熱負荷
に応じて室内温度／湿度が２３±１°Ｃ、４５±５％Ｒ
Ｈとなるように前記エアを空調したのち、この空調エア
１８をクリーンルーム１０内に供給している。

【０００４】一方、クリーンルーム１０内において、生
産装置である洗浄装置２０はグレーチングと称される床
２２上に設置され、洗浄装置２０、２０で挟まれた空間
を作業空間２４として作業者が製品を製造している。従
って、前記作業空間２４は高い清浄度が要求されるの
で、作業空間２４の上部に前記ＦＦＵ２６が設置されて
いる。また、洗浄装置２０では、ＨＦやＮＨ₃等の薬品
を取り扱っているので、これらのガスが作業空間２４に
飛散しないように、洗浄装置２０の後部から作業空間２
４のエアを吸引し、このエアを、装置メンテナンス領域
である空間２８、及び床下チャンバ３０に配設されたダ
クト３２を介してクリーンルーム１０の建屋外に搬送し
ている。この搬送されたエアは、ダクト３２の後段に設
けられたスクラバ装置３４によってＨＦ、ＮＨ₃等のガ
スが除去されたのち、排気用ファン３６によって大気に
放出される。

【０００５】また、製品の洗浄、乾燥工程で使用される
乾燥装置３８では、ＩＰＡ等の有機溶剤を取り扱ってい
るので、この有機溶剤も前記ＨＦ、ＮＨ₃等のガスと同
様にダクト４０によって建屋外に搬送され、ファン４２
によってそのまま大気に放出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】最近のクリーンルーム
では、前述した洗浄装置２０や乾燥装置３８が各製造プ
ロセス間毎に設置され、その台数も多く、これに伴い前
記装置２０、３８からの排気量も膨大な量となってきて
いる。また、クリーンルームでは、クリーンルーム１０
内の気圧が外気に比べて陽圧に設定されているので、前
記排気量以上に外気を吸引している。従って、クリーン
ルームでは、膨大な量の外気を空調機１２で空調処理し
ているので、室内設定温度／湿度（２３±１°Ｃ、４５
±５％ＲＨ）から大きく外れる夏期及び冬季に対する空
調コストが膨大になるという欠点がある。

【０００７】クリーンルームのエネルギー消費は、今後
の半導体の高集積度化（１６Ｍｂｉｔ→６４Ｍｂｉｔ→
１Ｇｂｉｔ）と量産化に伴い増大することが予想され
る。これは、今日社会問題となっている地球環境問題
（特にＣＯ₂放出による温暖化問題）からも大きな問題
であり、これにより、前記消費エネルギーを削減する必
要がある。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、空調機にかかる負荷を低減して空調コストを削
減することができるクリーンルームの排気処理装置を提
供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
するために、外気を吸引して空調処理を行い、該空調処
理されたエアをクリーンルームに供給する空調装置と、
クリーンルームのエアを吸引して排気処理を行い、該排
気処理されたエアを外部に排気する排気処理装置とを備
えたクリーンルームに於いて、前記排気処理装置は、前
記クリーンルームからのエアを上方向に流す複数の排気
用流路と、該複数の排気用流路の間に配設されて前記空
調装置で吸引した外気を水平方向に流す複数の吸気用流
路とから成る熱交換部と、前記複数の排気用流路の出口
部に設けられ、該排気用流路を通過する前記クリーンル
ームからのエアを洗浄処理するスクラバ装置と、を備え
たことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明は、クリーンルームから排気されるエア
は、温度／湿度が安定しているエア、即ち、クリーンル
ームに要求される温度／湿度のエアであることに着目
し、このエアを有効利用するようにしたものである。即
ち、本発明によれば、前記クリーンルームから排気され
るエアと、空調機で吸引される外気とを、排気処理装置
に設けられた熱交換部の複数の排気用流路と複数の吸気
用流路との間で熱交換を行い、空調機に吸引される前の
外気をクリーンルーム内のエアの温度／湿度に近づける
ようにした。これにより、本発明では、空調機にかかる
負荷を低減することができるので、空調コストを削減す
ることができる。

【００１１】また、本発明の排気処理装置は、前記クリ
ーンルームから排気されるエアを排気用流路によって上
方向に流し、そして、このエアをスクラバ装置から噴霧
される液体によって洗浄すると共に、該液体によって排
気用流路も同時に洗浄するようにしたので、排気用通路
を常に清浄に保つことができる。これにより、本発明で
は、熱交換部における熱交換能力を一定に保つことがで
きるので、熱交換効率を更に向上させることができる。

【００１２】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るクリーン
ルームの排気処理装置の好ましい実施例について説明す
る。図１には、本発明に係るクリーンルームの排気処理
装置が適用されたクリーンルームの全体構造が示されて
おり、図３に示した従来のクリーンルームと同一、若し
くは類似の部材については同一の符号を付して説明す
る。

【００１３】図１に示すように、クリーンルーム１０の
空調は空調機１２によって行われる。空調機１２は、後
述する排気処理装置５０を通過した外気１４とクリーン
ルーム１０を循環する環気１６とを吸引すると共に、外
気１４と環気１６とを２３±１°Ｃ、４５±５％ＲＨに
空調し、この空調エア１８をクリーンルーム１０内に供
給する。

【００１４】クリーンルーム１０に供給された前記空調
エア１８は、ＦＦＵ２６によって極微小な塵埃が除去さ
れたのち、製品を取り扱う作業空間２４に供給される。
作業空間に供給されたエアは図中矢印で示すように、グ
レーチング床２２から床下チャンバ３０に吸い込まれ、
そして、グレーチング床２２から空間２８を通過し、前
記ＦＦＵ２６によって循環される。

【００１５】一方、ＨＦやＮＨ₃等の薬品を取り扱う洗
浄装置２０では、蒸発した前記薬品が吸引され、この薬
品を含むエアはダクト３２を介して排気処理装置５０に
搬送される。また、ＩＰＡ等の有機溶剤を取り扱う乾燥
装置３８においても、蒸発した前記有機溶剤が吸引さ
れ、この有機溶剤を含むエアはダクト４０を介して排気
処理装置５０に搬送される。排気処理装置５０に搬送さ
れる前記薬品を含むエアと有機溶剤を含むエアとは、排
気処理装置５０の手前で混合されて、排気処理装置５０
の後述する熱交換部に供給されたのち、後述するスクラ
バ装置によって洗浄されてファン３６により大気に放出
される。

【００１６】前記排気処理装置５０は図２に示すよう
に、本体ケーシング５２内に熱交換部である熱交換エレ
メント５４とスクラバ装置５６が配置される。前記熱交
換エレメント５４は、立方体形状に形成されると共に、
本体ケーシング５２の中央部に対して若干上方位置の内
壁面に密着固定されている。また、熱交換エレメント５
４には、図中鉛直方向に多数の排気用流路５８、５８…
が形成される。この排気用流路５８は、４つの排気用流
路５８、５８…で形成される流路列が一定間隔で５列配
列されて形成される。また、熱交換エレメント５４に
は、図中水平方向に多数の吸気用流路６０、６０…が形
成される。この吸気用流路６０は、６つの排気用流路６
０、６０…で形成される流路列が、前記排気用流路５８
の流路列の間に４列配列されて形成される。

【００１７】前記スクラバ装置５６は、熱交換エレメン
ト５４の排気用流路５８、５８…の上方に配設される。
スクラバ装置５６は、前記排気用流路５８、５８…の上
方開放部（出口部）に向けて水を噴霧する複数のノズル
６２、６２…と、エリミネータ６４から構成される。前
記ノズル６２には、２分岐されたシャワリング配管６
６、６８が連結される。シャワリング配管６６はポンプ
７０を介して、本体ケーシング５２の底部に設置された
貯水タンク７２に接続されており、ポンプ７０を駆動す
ると共に、バルブ７４を開放することによって貯水タン
ク７２からの水がノズル６２に供給される。また、前記
シャワリング配管６８は図示しない水供給源に接続さ
れ、タンク７２の水が減少した際に、バルブ７６を開い
て前記ノズル６２及びタンク７２に水を供給することが
できる。更に、タンク７０には排水管７８が接続され、
タンク７２内の水はバルブ８０を開放することによって
外部に排水される。

【００１８】一方、本体ケーシング５２の図中左側面に
は、薬品を含むエアと有機溶剤を含むエアとが混合され
た排気エア８２の取入口８４が形成される。また、本体
ケーシング５２の上面には、即ち、前記エリミネータ６
４の上方には、エアの取出口８６が形成される。従っ
て、前記排気エアは、取入口８４から本体ケーシング５
２内に導入されると、熱交換エレメント５４の排気用流
路５８、５８…に沿って上方向に流れると共に、前記ス
クラバ装置５６によって洗浄処理されたのち、エリミネ
ータ６４を介して取出口８６から処理済みエア８８とし
て放出される。

【００１９】また、空調機１２に吸引される外気の取入
口９０が、本体ケーシング５２の図中正面側側面で、前
記熱交換エレメント５４の吸気用流路６０、６０…に対
応した位置に形成される。この取入口９０の対称位置に
は図示しない外気の取出口が形成される。次に、前記の
如く構成されたクリーンルームの排気処理装置の作用に
ついて説明する。

【００２０】外気１４は、排気処理装置５０の取入口９
０から熱交換エレメント５４の吸気用流路６０、６０…
を通過して、外気の取出口から空調機１２に吸引され
る。また、排気エアは、排気処理装置５０の取入口８４
から熱交換エレメント５４の排気用通路５８、５８…を
通過して、ファン３６により大気に放出される。この
時、前記吸気用流路６０、６０…を通過する外気１４
は、排気用通路５８、５８…を通過する排気エアとの間
で熱交換が行われ、クリーンルーム１０内のエアの温度
／湿度に近づけられる。これにより、本実施例の排気処
理装置５０を使用すると、夏期においては外気１４を、
排気エアによって冷却することができると共に一部除湿
することができ、冬季においては外気を排気エアによっ
て加熱することができる。従って、本実施例の排気処理
装置５０によれば、空調機１２にかかる負荷を低減でき
るので、空調コストを削減することができる。

【００２１】一方、熱交換エレメント５４上には、スク
ラバ装置５６のノズル６２、６２…からの水が噴霧され
る。そして、その噴霧水の大部分は、排気用流路５８、
５８…を通過してタンク７２に集められ、そしてポンプ
７０によってシャワリング配管６６に送られて循環され
る。また、噴霧水の残りの一部は、熱交換エレメント５
４の表面で蒸発して排気エアに混入し、エリミネータ６
４を介して大気に放出される。これにより、タンク７２
内の水は徐々に減少するので、水供給源からタンク７２
に所定量の水が供給される。

【００２２】また、前記排気用流路５８、５８…を通過
する排気エアは、エア中のＨＦ、ＮＨ₃及び有機溶剤が
排気用流路５８、５８…を流下する前記噴霧水中に溶け
込むので、洗浄される。そして、タンク７２内に集めら
れた水は、循環する度にＨＦ、ＮＨ₃及び有機溶剤の濃
度が徐々に上昇し、その濃度が所定値以上になると、バ
ルブ８０を開いて外部に廃水される。そして、水供給源
から新たな水がタンク７２に供給される。

【００２３】本実施例の排気処理装置５０は、スクラバ
装置５６から噴霧される水によって排気用流路５８、５
８…も同時に洗浄することができるので、排気用通路５
８、５８…を常に清浄に保つことができる。これによ
り、本実施例では、熱交換エレメント５４における熱交
換能力を一定に保つことができるので、熱交換効率を更
に向上させることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るクリー
ンルームの排気処理装置によれば、クリーンルームから
排気されるエアと、空調機で吸引される外気とを、熱交
換部の複数の排気用流路と複数の吸気用流路との間で熱
交換を行い、空調機に吸引される前の外気をクリーンル
ーム内のエアの温度／湿度に近づけるようにしたので、
空調機にかかる負荷を低減することができると共に、空
調コストを削減することができる。

【００２５】また、本発明の排気処理装置によれば、前
記クリーンルームから排気されるエアを排気用流路によ
って上方向に流し、そして、このエアをスクラバ装置か
ら噴霧される液体によって洗浄すると共に、該液体によ
って排気用流路も同時に洗浄するようにし、熱交換部に
おける熱交換能力を一定に保つようにしたので、熱交換
効率を更に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクリーンルームの排気処理装置が
適用されたクリーンルームの全体構造図

【図２】本発明に係るクリーンルームの排気処理装置の
実施例を示す斜視図

【図３】従来のクリーンルームの全体構造図

【符号の説明】

１０…クリーンルーム１２…空調機２６…ＦＦＵ３２、４０…ダクト５０…排気処理装置５４…熱交換エレメ
ント５６…スクラバ装置５８…排気用通路６０…吸気用通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平田順太東京都千代田区内神田１丁目１番14号日立プラント建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外気を吸引して空調処理を行い、該空調処
理されたエアをクリーンルームに供給する空調装置と、
クリーンルームのエアを吸引して排気処理を行い、該排
気処理されたエアを外部に排気する排気処理装置とを備
えたクリーンルームに於いて、前記排気処理装置は、前記クリーンルームからのエアを上方向に流す複数の排
気用流路と、該複数の排気用流路の間に配設されて前記
空調装置で吸引した外気を水平方向に流す複数の吸気用
流路とから成る熱交換部と、前記複数の排気用流路の出口部に設けられ、該排気用流
路を通過する前記クリーンルームからのエアを洗浄処理
するスクラバ装置と、を備えたことを特徴とするクリーンルームの排気処理装
置。