JPH09229441A - エアーシャワー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エアーシャワー装置において、人体および衣服
部の表面に付着する塵埃粒子をより完全に除去する。 【解決手段】除塵室４の一側面に一方向に一様の風圧で
清浄な空気を吹き出す吹出口をメッシュ状に多数もつ壁
部材とフィルタとを具備する空気吹き付け機構３と、こ
の壁部材と距離をおいて対面させ除塵室の他の側面に配
置されるとともに多数の吸引口が面内に一様に形成され
る壁部材をもつ吸引機構１とを設け、除塵室内に一方向
に一定風圧の空気の流れを形成し、作業員１０を回転さ
せながら矢印のように空気の流れを人体および衣服に一
様に当てる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クリーンルームに
立入る前に隔離される室で作業員の人体あるいは白衣な
ど被覆に付着する塵埃粒子を除去するエアーシャワー装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、半導体装置の製造においては、
０．１ミクロンという微細加工を行なうため加工室の清
浄度は極めて高く要求されている。このように清浄度の
高いクリーンルームにおいては、クリーンルーム室内の
作業員の人数が制限されていることは勿論のこと、入室
しようとする作業員もエアーシャワー室内で付着する塵
埃の粒子を完全に除去してからでないと、クリーンルー
ム室に入室することができなかった。

【０００３】図３は従来のエアーシャワー装置の一例を
説明するための模式断面正面図、図４は図３のエアーシ
ャワー室の模式断面側面図である。従来、この種のエア
ーシャワー装置は、例えば、図３および図４に示すよう
に、フィルター７により清浄化された空気を除塵室４に
導入し作業員１０に除塵室４の両壁より吹き付ける複数
の吹出し口であるパンカールーバー８と、正面に清浄度
の低い室から入れる入り口１１とこの入り口と対面し清
浄度の高いクリーンルームへの入り口１２とを有し室内
を照明する蛍光灯９が設けられる除塵室４と、除塵室４
の下方に配置されるエアー吸込口５を介して作業員１０
から除去された塵埃の粒子を含む除塵室４の空気を吸込
むとともにフィルター７の背面側に吸い込まれた空気を
送給する送風機６とを備えている。

【０００４】このエアーシャワー装置の動作は、まず、
作業員１０が入り口１１のドアを開け除塵室４に入る
と、ドアが閉じ除塵室４のセンサが作業員１０を検知し
送風機６が動作する。このことによりフィルター７を介
して清浄な空気がパンカールーバー８からジェット状に
吹き出され、この吹き出された清浄の空気を作業員１０
に吹き付け、作業員１０に付着した塵埃粒子を吹き飛ば
し所定の時間経過後、送風機６が停止し除塵を完了す
る。また、塵埃粒子を含む除塵室４内の空気は、除塵室
４の下にあるエアー吸込口５から送風機６により吸引さ
れフィルター７の背面側に送り込んでいた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のエアー
シャワー装置では、複数のパンカールーバーのジェット
状に吹き出される清浄な空気を作業員の両側から浴びせ
ているものの、作業員の人体の表面にはスポット的にし
か空気が当らず、しかもスポット状の風圧は中心は高く
周囲へゆく程低く一様でない。そのため、作業員の人体
表面に空気が当らない部分や当っても風圧の弱い空気で
しか当らない部分が生ずる。その結果、作業員の人体表
面に塵埃粒子が付着したまま残り、クリーンルームにそ
のまま入るのでクリーンルームの清浄度が低下するとい
う問題があった。

【０００６】また、これを防止するために作業員に対し
て除塵作業仕様を設け、空気シャワーを浴るとき、姿勢
を種々変えるように指示しても、個人差により必ずしも
その作業を守ることが困難である。従って、この方法で
完全に塵埃粒子を取り除くことはできない。さらに、別
の方法として、作業姿勢を変える手段としてターンテー
ブルを設け、このターンテーブルにより作業員を回し姿
勢を変える方法もあるが、スポット的な空気の吹き付け
である限り、作業員の人体表面から塵埃粒子を完全に取
除くことは困難である。

【０００７】また、後述するが、通常、時間当りの空気
の循環回数を上げれば、除塵室の除塵効率が上ることが
知られいるが、上述した従来の循環機構では高々７００
回／時間が限度で除塵室内の塵埃粒子を皆無にすること
が困難である。

【０００８】従って、本発明の目的は、人体および衣服
部の表面に付着する塵埃粒子をより完全に除去できるエ
アーシャワー装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、清浄度
の高いクリーンルームへの第１の入り口と清浄度の低い
室から入室できるとともに前記第１の入り口と一方向に
通ずる第２の入り口とを有する閉鎖される除塵室と、こ
の除塵室の前記第１および第２の入り口面に対して垂直
方向の一内壁面から一様に該内壁面に垂直方向に清浄な
空気を前記除塵室内に吹き出すとともに吹出した該空気
を前記除塵室内の作業員の全身に浴びせる空気吹き付け
機構と、前記一内壁面に対向する内壁面に一様に設けら
れるとともに前記空気を吸引する複数の吸引口を具備す
る吸引機構と、前記除塵室の前記作業員を乗せ回転する
ターンテーブルとを備えるエアーシャワー装置である。

【００１０】また、前記作業員が前記ターンテーブルに
乗るとき前記空気吹き付け機構と前記吸引機構とが動作
し、前記ターンテーブルが所定の回転数の回転をして前
記作業員が前記第１の入り口面に対面し停止したとき、
前記空気吹き付け機構と前記吸引機構とを停止させるこ
とが望ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施の形態におけるエア
ーシャワー装置を示す模式断面正面図である。このエア
ーシャワー装置は、図１に示すように、除塵室４の一側
壁面から一様に該面に垂直方向に清浄な空気を除塵室４
内に吹き出すとともに吹出した該空気を作業員１０の全
身に浴びせる空気吹き付け機構３と、一側壁面に対向す
る他の側壁面に一様に設けられるとともに空気を吸引す
る複数の吸引口を具備する吸引機構１と、除塵室４の作
業員１０を乗せ回転するターンテーブル１３とを備えて
いる。

【００１３】空気吹き付け機構３は、複数のフィルタエ
レメントが一面に敷きつめられた壁部材と、この壁部材
の背面側に縦横に並べ配置されるとともに送風路１４を
経て送られてくる空気をフィルタの壁部材を通し清浄な
空気にしこの空気を除塵室４内に一様に送風する送風機
の複数台で構成されている。また、吸引機構１は、空気
を吸込む複数の吸引口が縦横に並べ形成された壁部材
と、この壁部材の背面側に縦横に敷きつめ配置されると
ともにある程度の大きさの塵埃粒子を除去する複数のプ
レフィルター２のエレメントとを備えている。

【００１４】ターンテーブル１３は、作業員１０が乗る
台と、この台に埋設され作業員１０が乗るときの体重を
検知するセンサと、このセンサの検知によりターンテー
ブル１３の回転および停止を行なうクラッチブレーキ１
５と、ターンテーブル１３の台を回転するモータ１６と
を備えている。

【００１５】次に、このエアーシャワー装置の動作を説
明する。まず、清浄度の低い室からの入り口から作業員
１０が除塵室４へ入りターンテーブル１３の台に乗る
と、台に埋設されたセンサが働きターンテーブル１３が
毎分２乃至４回転程度の回転速度で回り始める。これと
同時に空気吹き付け機構３と吸引機構１が動作し、清浄
な空気が矢印のように流れ作業員１０の全身に一様の風
圧で当る。作業員１０はターンテーブルにより回転され
ているので、この一様の風圧をもつ空気の流れで頭部か
ら足元まで削り取られるように付着する塵埃粒子が除去
され飛散する。そして、飛散した塵埃粒子は空気の流れ
に乗り、矢印に示すように対応する吸引機構１の吸引口
に吸込まれる。吸込まれた塵埃粒子は、その径によって
吸引機構１のフィルタに補促されるかあるいは通過す
る。

【００１６】吸引機構１のフィルタを通過した塵埃粒子
を含む空気は、送風機６により送風路１４を通り空気吹
き付け機構３の背面側に送られ、空気吹き付け機構３の
送風機で風圧を上げフィルタにより微小塵埃粒子を除去
される。そして、塵埃粒子が除去された清浄な空気は除
塵室４内に一様に流れる。このように空気の流れを一様
にし循環させ一定の風圧で回転する作業員１０に空気を
浴せる。そして、所定の回転した後、ターンテーブル１
３が停止するとともに空気吹き付け機構３と吸引機構１
の動作も停止する。

【００１７】なお、ターンテーブル１３が停止すると
き、ターンテーブル１３の台の向きは、クラッチブレー
キ１５の入り切り動作により作業員１０がクリーンルー
ムの入り口に対面するように停止制御される。すなわ
ち、清浄度の低い室からの入口から入り作業員１０がタ
ーンテーブル１３の台に乗ったときの姿勢を保ちながら
除塵し、そして、そのままの姿勢でクリーンルームのド
アを開け入室することができる。

【００１８】図２は単位時間当りの空気の循環回数と清
浄度との相関を相対的に示すグラフである。前述した空
気の循環サイクルは、図２に示すように、回数が多けれ
ば、除塵室４の清浄度が良くなる。しかしながら、従来
のように、吸引口が除塵室の下方にあって狭い開口であ
るので、空気の流れの抵抗が大きく空気の循環の回数に
限度がある。これに対し本発明によるエアーシャワー装
置では、空気吹き付け機構３と吸引機構１と向い合って
配置されているので空気の流れは一方向になるので空気
抵抗が小さく、しかも多数の吹き出し口と吸込み口とが
互いに向き合っているので、一循環で多量の空気を循環
できるので、空気の循環回数の向上が図れる。

【００１９】例えば、コンダクタンスを無視して空気の
循環回数を求めてみると、従来例では、例えば、パンカ
ールーパーの吹出し口を３５ｍｍ直径とし、そのときの
風速を２０ｍ／ｓｅｃと仮定し、また、コンダクタンス
を無視し除塵室の有効容積が２立方メーとすると、左右
に設けられた２２個のパンカールーパーから吹き出され
る風量Ｑ１は、Ｑ１＝（０．０３５／２）² ×３．１４
×２０×６０×６０×２２＝１５２３（ｍ³ ／ｈ）とな
り、循環回数Ｎ１はＮ１＝Ｑ１／Ｖ＝１５２３／２＝７
６２回／時間となる。

【００２０】一方、本発明のエアーシャワー装置では、
吹き出す風速をＶ2 ｍ／ｓｅｃとすると、吹き出し風量
Ｑ２は、Ｑ２＝１×２×Ｖ２×６０×６０＝７２００Ｖ
２となり、循環回数Ｎ２は、Ｎ２＝Ｑ２／Ｖ＝７２００
Ｖ２／２＝３６００Ｖ２回／時間となる。つまり吹き出
し風速を０．２ｍ／ｓｅｃで従来例と同等の７２０回／
時間となる。一般的なクリーンルームで高清浄度では、
この空気の循環回数は数百回である。例えば、風速を
０．３ｍ／ｓｅｃにすれば、循環回数は１０８０回／時
間となり塵埃粒子を除去するのに十分な回数となる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、除塵室の
一側面に配置されるとともに一方向に一様の風圧で清浄
な空気を吹き出す吹出口をメッシュ状に多数もつ壁部材
とフィルタとを具備する空気吹き付け機構と、この壁部
材と距離をおいて対面させ除塵室の他の側面に配置され
るとともに多数の吸引口が面内に一様に形成される壁部
材をもつ吸引機構とを設け、除塵室内に一方向に一定風
圧の空気の流れを形成し、除塵室内の作業員を回転させ
ながら前記空気の流れを人体および衣服に一様に当てる
ことによって、人体や衣服に付着する塵埃粒子を完全に
取り去ることができクリーンルームの清浄度を低下させ
ることがないという効果がある。

【００２２】また、空気吹き付け機構と吸引機構と対面
させることで空気の流路が直線的であることと、空気の
吹き出し吸込み流量が大きくなることで、除塵室への空
気の循環回数を増大させることができるので、除塵効率
も向上し除塵時間も短縮できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態におけるエアーシャワー
装置を示す模式断面正面図である。

【図２】単位時間当りの空気の循環回数と清浄度との相
関を相対的に示すグラフである。

【図３】従来のエアーシャワー装置の一例を説明するた
めの模式断面正面図である。

【図４】図３のエアーシャワー室の模式断面側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 吸引機構 ２ プレフィルター ３ 空気吹き付け機構 ４ 除塵室 ５ エアー吸込口 ６ 送風機 ７ フィルター ８ パンカールーバー ９ 蛍光灯 １０ 作業員 １１，１２ 入り口 １３ ターンテーブル １４ 送風路 １５ クラッチブレーキ １６ モータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 清浄度の高いクリーンルームへの第１の
   入り口と清浄度の低い室から入室できるとともに前記第
   １の入り口と一方向に通ずる第２の入り口とを有する閉
   鎖される除塵室と、この除塵室の前記第１および第２の
   入り口面に対して垂直方向の一内壁面から一様に該内壁
   面に垂直方向に清浄な空気を前記除塵室内に吹き出すと
   ともに吹出した該空気を前記除塵室内の作業員の全身に
   浴びせる空気吹き付け機構と、前記一内壁面に対向する
   内壁面に一様に設けられるとともに前記空気を吸引する
   複数の吸引口を具備する吸引機構と、前記除塵室の前記
   作業員を乗せ回転するターンテーブルとを備えることを
   特徴とするエアーシャワー装置。
2. 【請求項２】 前記作業員が前記ターンテーブルに乗る
   とき前記空気吹き付け機構と前記吸引機構とが動作し、
   前記ターンテーブルが所定の回転数の回転をして前記作
   業員が前記第１の入り口面に対面し停止したとき、前記
   空気吹き付け機構と前記吸引機構とを停止させることを
   特徴とする請求項１記載のエアーシャワー装置。