JPH0746870Y2 - クリーンルームにおける精密機器支持構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、クリーンルームにおける精密機器支持構造に
係わり、特に、精密機器が配置される大重量体を基礎構
造体に配置してなる精密機器支持構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、半導体製造工場，精密部品製造工場等では、微小
な塵芥により不良製品が製造される虞があるため、塵芥
を極力低減したクリーンルーム内で精密部品の製造等が
行なわれている。

そして、半導体製造工場，精密部品製造工場等で使用さ
れる精密機器は、振動により誤動作を生じる虞があるた
め、振動を抑制する特殊な支持構造で支持することが行
なわれている。

このようなクリーンルームにおける精密機器支持構造と
しては、従来、地面に支持力をとったコンクリートから
なる支持体が知られている。

このような精密機器支持構造では、支持体の強度と重量
により、支持体に据え付けられる精密機器の振動を抑制
することができる。

しかしながら、近年においては、クリーンルームが大型
化し、地上から、例えば4m以上も高いクリーンルームの
格子梁に作業床を形成する場合がある。このような場合
に、従来のように、地上からコンクリートからなる支持
体を立ち上げるとコストが高くなり過ぎるとともに、ク
リーンルーム内の清浄空気の循環を妨害し、さらに、ク
リーンルーム内の収納空間を有効利用することができな
いという問題があった。

このため、近年では、クリーンルームの梁や床スラブ等
の基礎構造体に大重量体を配置し、この大重量体の上部
に精密機器を載置することが行なわれている。

第12図は、このようなクリーンルームにおける精密機器
支持構造を示すもので、符号11は、クリーンルーム10の
基礎構造体である床スラブを示している。

この基礎構造体11は梁13に支持されており、地上よりも
高い位置に形成されている。

基礎構造体11の上方には所定間隔を置いて床15が形成さ
れ、基礎構造体11と床15との間は、清浄空気の流通，水
道管等の配管が行なわれる流通空間17とされている。

また、床15には、クリーンルーム10の上方からの清浄空
気が、流通空間17内を流通して循環できるように、図示
しない流通孔が多数形成されている。

そして、クリーンルーム10の基礎構造体11上には、振動
を嫌う精密機器19が載置される大重量体21が配置されて
いる。この大重量体21は、セメント，骨材，鉄筋等から
なるコンクリートにより形成されており、その上面は、
床15の上面とほぼ同一平面とされている。

以上のように構成されたクリーンルームにおける精密機
器支持構造では、振動を嫌う精密機器19を、基礎構造体
11に配置された大重量体21の上面に載置したので、大重
量体21の支持力を地面にとることなく、精密機器19に作
用する振動を抑制することができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このようなクリーンルームにおける精密
機器支持構造では、基礎構造体11と床15との間の流通空
間17に、大重量体21が位置しているため、この流通空間
17内における清浄空気の流通や配管等の自由度が制限さ
れるという問題があった。

このため、大重量体21の近傍における流通空間17内で
は、清浄空気が自由に循環しないため、大重量体21近傍
におけるクリーンルーム10の清浄度が低下するという問
題があった。

また、流通空間17内の大重量体21近傍では、水道管等の
配管ルートを変更して迂回せねばならず、配管ルートが
複雑化するという問題があった。これにより、流通空間
17内の清浄空気の流通がさらに制限されるという問題が
あった。

ところで、このような載置部材の免震支持構造を適用し
ているクリーンルームにおいては、例えば、クリーンル
ームが設置されている建物からの震動、クリーンルーム
に付帯する各種機器類からの震動、人がフロアパネル上
を歩行するときの震動等、がクリーンルームの床スラブ
から支持脚を経由してフロアパネルへ伝播する。なお、
これらの震動は、振幅が１μ〜２μ、周波数が100Hz,50
Hz,20Hz,8Hzのように、微細震動である。

これらの微細震動が、支持脚を経由してフロアパネルへ
伝播すると、フロアパネルが横方向へ揺れるという現象
を惹起し、フロアパネル上に載置される精密機器類が横
方向に震動し、この震動により精密機器類に悪影響を及
ぼす虞があった。

本考案はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、基礎構造体を小型化することによって大重量体と
の間を清浄空気が自由に流通することができるととも
に、震動による精密機器類への悪影響を防止することが
できる。

本考案はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、基礎構造体と大重量体との間を清浄空気が自由に
流通することができるとともに、この間に自由に配管す
ることができるクリーンルームにおける精密機器支持構
造を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１記載のクリーンルームにおける精密機器支持構
造は、クリーンルームの基礎構造上に、精密機器を支持
する大重量体を配置してなるクリーンルームにおける精
密機器支持構造において、前記大重量体を、硬化材料に
骨材より比重の大きな材料を添加して小体積の大重量体
とするとともに、この大重量体を、支持管と、この支持
管の回りに同心状に複数配置された円弧状部材と、これ
らの円弧状部材を前記支持管との間に介装されるととも
に前記支持管に伝達される震動を前記円弧状部材に伝達
する震動伝達部材とで構成される支持脚を介して前記基
礎構造体に配置してなる。

〔作用〕

請求項１記載のクリーンルームにおける精密機器支持構
造では、大重量体はその体積が小とされ、この小体積の
大重量体が支持脚を介して基礎構造体に支持され、大重
量体と基礎構造体との間に空間が形成され、この空間内
を清浄空気が自由に流通するとともに、この空間内に自
由に配管される。

また、支持脚の支持管に伝達される震動は、震動伝達部
材に円弧状部材に伝達され、この円弧状部材の震動によ
り支持管の震動が打ち消され、大重量体に作用する震動
を抑制することができ、この大重量体に載置される精密
機器等の誤動作等を確実に防止することができる。

〔実施例〕

以下、本考案の詳細を図面に示す一実施例について説明
する。

第１図および第２図は、本考案のクリーンルームにおけ
る精密機器支持構造の一実施例を示すもので、図におい
て、符号31は、クリーンルームの梁からなる２本の基礎
構造体を示している。

これらの基礎構造体31は平行に配置されており、それら
の上部には、200×200mmのＨ形鋼からなる２本の横架部
材33が横方向に平行に掛け渡されている。基礎構造体31
と横架部材33の間には、防振ゴム35が介装されている。

そして、基礎構造体31の上方に位置する横架部材33の上
面には、４本の支持脚37がそれぞれ配置されている。

これらの支持脚37は、第３図乃至第６図に示すように、
例えば、直径65mmの金属製の支持管39と、この支持管39
に対して上下方向に調節可能な直径24mmの螺子部材41と
から構成されている。

支持管39の回りには、直径80mmの金属製の管を軸長方向
に半割にした２個の円弧状部材43が対向して配置されて
おり、これらの円弧状部材43は、支持管39と同心状に配
置されている。円弧状部材43と支持管39は同一材料によ
り形成され、円弧状部材43は支持管39よりも短く形成さ
れている。第６図から明らかなように、円弧状部材43
は、支持管39に比しその径が大きく、かつほぼ支持管39
の全長にわたる長さを有するため、その重量は支持管39
より大きいものである。

また、支持管39と円弧状部材43との間には、第６図に示
したように、震動伝達部材45が介装されており、この震
動伝達部材45は、支持管39と円弧状部材43との間にエポ
キシ樹脂を充填し、このエポキシ樹脂を硬化することに
より形成されている。この震動伝達部材45は、その粘性
を利用して震動を吸収する機能を発揮する。

支持管39の下端には、第３図に示したように、固定板47
が溶着され、この固定板47は横架部材33を挿通するアン
カーボルトにより基礎構造体31に固定される。支持管39
の上端には、ナット49が溶着されたナット固定板51が溶
着されている。

このナット固定板51のナット49には螺子部材41が螺合さ
れており、この螺子部材41の中央部には調整用ナット53
が溶着されている。

この調整用ナット53の上方に位置する上側螺子部材55
と、下方に位置する下側螺子部材57には、第４図に示し
たように、それぞれ逆方向に螺子が形成されている。

また、螺子部材41の上端には支持板59が配置されてお
り、この支持板59には、下方に突出する突出部材61が溶
着され、この突出部材61には螺子部材41が螺合されてい
る。

さらに、調整用ナット53とナット49,調整用ナット53と
突出部61との間における螺子部材41には、固定用ナット
63,64がそれぞれ螺合されおり、これらの固定用ナット6
3,64が、ナット49,突出部61と当接され、支持脚37の高
さが調整された状態で、螺子部材41の上下方向への移動
が阻止されいる。

支持脚37の支持板59の上部には、第１図に示したよう
に、例えば、100×75×3.2×4.5mmの５本のＨ形鋼から
なるフレーム65が配置され、このフレーム65の上部に
は、精密機器が載置される大重量体67が配置されてい
る。

この大重量体67は、第７図乃至第11図に示すように、例
えば、100×50×５×8mmの溝形鋼71,65×65×8mmのＬ形
鋼72,65×７×4mmのＩ形鋼73,直径12mmの鉄筋74により
直方体状の主構造を形成して構成されている。

即ち、大重量体67の直方体状の主構造は、溝形鋼71によ
り外枠75を形成し、この外枠75内に、２つのＬ形鋼72を
背中合わせにした補強材76を十字状に配置するととも
に、外枠75をＩ形鋼73,鉄筋74により補強し、さらに、
外枠75の底面を平板状の底部材77で塞いで形成されてい
る。Ｉ形鋼73は、第11図に示したように、所定間隔を置
いて平行に複数配置されており、これらのＩ形鋼73の上
部は、連結部材78により連結され、４つの補強ブロック
が形成されている。これらの補強ブロックは、第10図に
示したような４つの区画に収容され、上部が、第７図乃
至第９図に示したように鉄筋74により連結されている。

そして、この外枠75の内部に、例えば、セメント156kg
をマトリックスとする硬化材料に、水77kg,砂130kg,鉛
の粒子667kg,銅の粒子157kgを加え、混練して形成され
たペースト状のモルタルを流し込み、硬化させて、小体
積の大重量体67が形成される。

モルタルは、重量比で言えば、セメント13.2％からなる
硬化材に、水6.1％，砂11％，鉛の粒子56.4％，銅の粒
子13.3％を加え、混練して形成されたものが最適である
ことが実験により明らかにされている。

また、フレーム65と大重量体67との間には、第１図およ
び第２図に示したように、特殊ゴム79が多数介装されて
いる。この特殊ゴム79は、油性に富んだ反発力の低いゴ
ムであり、その寸法は100×100×2mmとされている。

さらに、基礎構造体31の上方には、所定間隔を置いて床
81が形成されており、この床81には、クリーンルームの
上方からの清浄空気を流通するために、図示しない流通
孔が多数形成されている。

また、床81の上面と大重量体67の上面はほぼ同一平面と
され、基礎構造体31と床81との間が、清浄空気の流通，
配管等が行なわれる流通空間83とされている。

以上のように構成されたクリーンルームにおける精密機
器支持構造では、振動を嫌う精密機器を、基礎構造体31
上に支持脚37を介して配置された大重量体67に載置する
ことにより、大重量体67の支持力を地面にとることな
く、大重量体67の重量により、精密機器に作用する振動
を有効に抑制することができる。

また、大重量体67の水平度の微調整は、支持脚37の螺子
部材41に固定された調整用ナット53を一側に回転し、螺
子部材41を上下方向に移動し、支持脚37の高さを調整す
ることにより行なわれる。

そして、以上のように構成されたクリーンルームにおけ
る精密機器支持構造では、大重量体67はその体積が小と
され、この小体積の大重量体67が支持脚37を介して基礎
構造体31に支持され、大重量体67と基礎構造体31との間
に空間85が形成され、清浄空気が大重量体67と基礎構造
体31の間の空間85を自由に流通し、また、この空間85に
自由に配管される。

しかして、以上のように構成されたクリーンルームにお
ける精密機器支持構造では、セメントからなる硬化材料
に比重の大きな鉛粒子と銅片を添加して、小体積の大重
量体67を形成するとともに、この大重量体67を、支持脚
37を介して基礎構造体31に配置したので、大重量体67は
その体積が小とされ、この小体積の大重量体67が支持脚
37を介して基礎構造体31に支持され、大重量体67と基礎
構造体31との間に空間85が形成され、清浄空気が大重量
体67と基礎構造体31の間の空間85を自由に流通し、ま
た、この空間85に自由に配管され、基礎構造体31と大重
量体67との間を清浄空気が自由に流通することができる
とともに、この間に自由に配管することができる。

これによりクリーンルームの清浄度を向上することがで
きるとともに、流通空間83内の大重量体67近傍において
水道管等の配管ルートを変更して迂回する必要がなく、
配管ルートの簡素化を向上することができる。

また、従来の大重量体67の特質である強度を、溝形鋼7
1,L形鋼72,I形鋼73,鉄筋74により形成された主構造によ
り満たし、重量を鉛や銅の粒子の混入および主構造によ
り満たすことができるので、従来よりも小体積の大重量
体67を得ることができる。

さらに、支持脚37を、支持管39と、この支持管39の回り
に同心状に２個配置された円弧状部材43と、これらの円
弧状部材43と支持管39との間に形成された震動伝達部材
45とから構成したので、基礎構造体31から伝播される微
細な震動が支持管39を表面波の形で伝播されると、第３
図乃至第６図に示すように、支持管39の周囲には震動伝
達部材45を介して円弧状部材45が配設されているため、
支持管39の表面に生じた表面震動波を支持管39の重量よ
り重い円弧状部材45によって吸収されるとともに、支持
管39の周囲に設けた震動伝達部材45の粘性を利用して吸
収され、大重量体67に作用する横方向の震動を抑制する
ことができ、この大重量体67に載置される精密機器等の
誤動作等を確実に防止することができる。

尚、上記実施例では、基礎構造体31の上方に所定間隔を
置いて床62を形成し、基礎構造体31と床62との間を、清
浄空気の流通，配管等が行なわれる流通空間63とすると
ともに、大重量体67を、支持脚37を介して基礎構造体31
に配置した例について説明したが、本考案は上記実施例
に限定されるものではなく、例えば、基礎構造体を床ス
ラブにより形成し、床スラブと床により二重床を形成
し、大重量体を支持脚を介して床スラブに配置しても、
上記実施例とほぼ同様の効果を得ることができる。

また、上記実施例では、セメントをマトリックスとする
硬化材料に、鉛や銅の粒子からなる比重の大きな材料を
添加して、小体積の大重量体67を形成した例について説
明したが、本考案は上記実施例に限定されるものではな
く、例えば、樹脂をマトリックスとする硬化材料に、鉛
や銅以外の比重の大きな材料を添加して小体積の大重量
体を形成しても、上記実施例とほぼ同様の効果を得るこ
とができる。

〔考案の効果〕

請求項１記載のクリーンルームにおける精密機器支持構
造では、大重量体を、硬化材料に骨材より比重の大きな
材料を添加して小体積の大重量体とするとともに、この
大重量体を、支持管と、この支持管の回りに同心状に複
数配置された円弧状部材と、これらの円弧状部材と支持
管との間に介装されるとともに支持管に伝達される震動
を円弧状部材に伝達する震動伝達部材とで構成される支
持脚を介して基礎構造体に配置したので、大重量体はそ
の体積が小とされ、この小体積の大重量体が支持脚を介
して基礎構造体に支持され、大重量体と基礎構造体との
間に空間が形成され、この空間内を清浄空気が自由に流
通するとともに、この空間内に自由に配管され、基礎構
造体と大重量体との間を清浄空気が自由に流通すること
ができるとともに、この間に自由に配管することができ
る。

また、震動を円弧状部材に伝達する震動伝達部材とから
構成したので、基礎構造部材側から伝播される微細な震
動が支持管を表面波の形で伝播されると、支持管の周囲
には震動伝達部材を介して円弧状部材が配設されている
ために、支持管を伝播する微細な震動は震動伝達部材を
介して円弧状部材へ伝播され重量の重い円弧状部によっ
て吸収されるとともに、支持管の周囲に設けた震動伝達
部材の粘性を利用して吸収され、大重量体に作用する震
動を抑制することができ、この大重量体に載置される精
密機器等の誤動作等を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のクリーンルームにおける精密機器支持
構造の一実施例を示す斜視図である。 第２図は第１図のクリーンルームにおける精密機器支持
構造の分解斜視図である。 第３図は第１図の支持脚を示す正面図である。 第４図は第３図の支持板を示す平面図である。 第５図は第３図のボルトを示す正面図である。 第６図は第３図のVI-VI線に沿う横断面図である。 第７図乃至第11図は大重量体の主構造を薄形鋼,L形鋼,I
形鋼，鉄筋等により形成した状態を示す図であり、 第７図は大重量体の主構造を示す平面図である。 第８図は第７図のVIII-VIII線に沿う縦断面図である。 第９図は第７図のIX-IX線に沿う縦断面図である。 第10図は外枠に補強材を配置した状態を示す平面図であ
る。 第11図は外枠を補強する４つのブロックを示す平面図で
ある。 第12図は従来のクリーンルームにおける精密機器支持構
造を示す斜視図である。 〔主要な部分の符号の説明〕 31……基礎構造体 37……支持脚 62……床 63……流通空間 67……大重量体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】クリーンルームの基礎構造上に、精密機器
   を支持する大重量体を配置してなるクリーンルームにお
   ける精密機器支持構造において、前記大重量体を、硬化
   材料に骨材より比重の大きな材料を添加して小体積の大
   重量体とするとともに、この大重量体を、支持管と、こ
   の支持管の回りに同心状に複数配置された円弧状部材
   と、これらの円弧状部材を前記支持管との間に介装され
   るとともに前記支持管に伝達される震動を前記円弧状部
   材に伝達する震動伝達部材とで構成される支持脚を介し
   て前記基礎構造体に配置してなることを特徴とするクリ
   ーンルームにおける精密機器支持構造。