KR20020019571A

KR20020019571A - 크린 룸 장치

Info

Publication number: KR20020019571A
Application number: KR1020027001047A
Authority: KR
Inventors: 츠토무 사사키; 슈이치 카이조; 시게오 요코타; 마츠오 카미타니; 타케시 혼마
Original assignee: 하마다 구니오; 히다찌 플랜트 겐세쓰 가부시키가이샤
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 1999-07-26
Publication date: 2002-03-12
Also published as: WO2001007843A1; KR100620128B1

Abstract

크린 룸 장치(15)의 룸(10)의 천정(12)에 있어서, 팬 필터 유닛(14)을 간격을 두고 배치하고, 팬 필터 유닛(14)이 설치되지 않은 빈 격자공간에는 통기체(40)를 설치한다. 팬 필터 유닛(14)에 의해 천정 상부 공간(16)으로부터 룸(10)내로 청정공기를 송풍하면, 룸(10)의 기압이 천정 상부 공간(16)에 비하여 높아지고, 룸(10) 내의 일부 공기는 통기체(40)를 통해서 천정 상부 공간(16)으로 흐른다. 이에 따라 룸(10)내의 빈 격자공간의 하부 영역에서의 서지 기류 발생을 방지할 수 있어 룸(10)내의 청정도를 높일 수 있다.

Description

크린 룸 장치{CLEAN ROOM DEVICE}

반도체 제조공장 등의 크린 룸 장치의 실내 천정에는 천정 프레임이 격자 형상으로 배치되고, 이 천정 프레임에 의해서 형성되는 격자 공간의 각각에 팬 필터유닛이 설치된다. 팬 필터 유닛은 팬을 구동함으로서 실내 천정의 상부 공간(이하, 천정 상부 공간이라 한다)의 공기를 필터에 의해서 먼지를 제거하면서 실내로 송풍된다. 송풍된 청정공기는 하부를 향해서 흘러서 실내의 먼지와 함께 실내 하부면의 그레이칭 바닥을 통해서 바닥의 하부공간(이하, 바닥 하부 공간이라 한다)으로 흐르고, 그 일부는 순환로를 통해서 천정 상부 공간으로 도입되고, 나머지 공기는 크린 품 장치의 밖으로 배기된다. 천정 상부 공간에 도입된 공기는 상기 팬 필터 유닛에 의해 다시 먼지가 제거되면서 실내로 송풍된다. 이에 따라, 실내 공기는 청정하게 유지된다.

팬 필터 유닛은 반드시 모든 격자 공간으로 설치되는 것은 아니며, 설비 코스트나 가동 코스트의 저감을 위하여 일정한 간격을 두고 배치되는 것이다. 그 경우, 팬 필터 유닛이 설치되지 않은 격자 공간(이하, 빈 격자 공간이라 한다)의 각각에는 천정 상부 공간의 청정화 전의 공기가 실내로 유입되는 것을 방지하기 위하여 천정 상부 공간과 실내를 완전히 차단하는 폐색판이 종래로부터 설치되어 있었다.

그러나, 종래와 같이 팬 필터 유닛을 간격을 두고 배치해서 빈 격자 공간에는 폐색판을 설치하면, 모든 격자 공간에 팬 필터 유닛을 설치하였을 때에 비하여 실내의 청정도를 향상시킬 수 없다는 결점이 있었다.

(발명의 개시)

본 발명은 이와 같은 사정을 감안해서 이루어진 것으로서, 팬 필터 유닛의 배치간격을 크게 해도 실내의 청정도를 높게 할 수 있는 크린 룸 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

종래는 일반적으로 크린 룸 장치의 실내 청정도는 실내로 송풍되는 청정공기의 풍량에 의존하는, 즉 실내의 청정도를 향상시키려면, 청정 공기의 풍량을 증가시킬 필요가있다고 생각되어 왔다. 따라서, 팬 필터 유닛의 배치간격을 크게 하면, 실내 청정도를 향상시킬 수 없는 원인은 청정 공기의 풍량이 감소하기 때문이라고 생각되고 있었다.

그러나, 팬 필터 유닛을 간격을 두고 배치하였을 때에 실내의 청정도가 저하되는 원인을 추적하면 청정공기의 풍량이 감소되기 때문은 아니고, 팬 필터 유닛이 설치되어 있지 않은 빈 격자 공간에 설치된 폐색판의 하부 영역에서 서지 기류(와류)가 발생하고, 그 영역에서 먼지가 실내로 내류하기 때문인 것이 명백하게 밝혀졌다.

본 발명은 이 점을 착안한 것으로, 실내의 서지 기류 발생을 억제함으로서, 팬 필터 유닛을 간격을 두고 배치한 실내의 청정도 향상을 달성하는 것이다,

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 크린 룸 장치는 천정을 가진 룸과, 상기 천정에 설치되고 천정 상부 공간으로부터 상기 룸 내로 청정공기를 송풍하는 팬 필터 유닛과, 상기 천정에 설치된 통기체를 가지고, 상기 룸 내의 일부 공기가 상기 룸 내의 기압과 상기 천정 상부 공간의 기압차에 의해 상기 통기체를 통해서 상기 천정 상부 공간에 흐르는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 룸의 천정에서 팬 필터 유닛이 설치되어 있지 않은 빈 격자 공간에 통기체를 설치해서 실내의 기압과 천정 상부 공간의 기압차에 의해 실내 공기의 일부가 통기체를 통해서 천정 상부공간으로 흐른다. 이에 따라 빈 격자공간의 하부 영역에서 서지 기류의 발생을 방지하여 실내의 청정도를 높게 할 수 있다.

먼지 포집용의 필터를 통기체로 사용해도 된다. 이에 따라, 통기체를 통과하는 공기 중의 먼지를 필터에 의해서 포집하여 팬 필터 유닛 내의 필터 부하를 경감함과 동시에 천정 상부 공간의 먼지가 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 필터를 가진 통기체의 상부에 팬을 설치해도 된다. 팬을 작동시켜서 공기를 천정 상부 공간으로부터 통기체의 필터를 통해서 룸 내로 송풍함으로서 통기체의 필터에 팬 필터 유닛의 필터 작동을 행하게 할 수 있기 때문에 빈공기 격자 공간의 아래영역에 높은 청정도가 요구될 경우에는 특히 유리하다. 또, 팬을 역작동시켜서 룸 내의 일부 공기를 통기체의 필터를 통해서 천정 상부 공간에 흡입함으로서 실내로부터 천정 상부 공간으로 흐르는 공기의 풍량을 간단하게 조정할 수 있다. 또, 실내의 기압이 천정 상부 공간의 기압보다도 높을 경우에는 팬을 정지시켜도 실내의 일부 공기를 천정 상부 공간으로 흐르게 할 수 있다.

다공판을 통기체로 사용해도 된다. 개구율이 다른, 즉 통기성이 다른 복수의 다공판을 준비하여 그 중에서 적당한 것을 적절히 선택해서 설치하거나 혹은 개구율이 조정 가능한 다공판을 사용함으로서 실내로부터 통기체를 통해서 천정 상부 공간으로 흐르는 공기의 풍량을 간단하게 조정할 수 있다.

또, 통기체를 필터 및 다공판으로 구성해도 된다. 이에 따라 통기체를 통과하는 공기 중의 먼지를 필터에 의해 포집하여 팬 필터 유닛내의 필터 부하를 경감함과 동시에 천정 상부 공간의 먼지가 실내로 도입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 다공판에 의해서 통기체의 통기성을 조정함으로서 실내로부터 통기체를 통해서 천정 상부 공간으로 흐르는 공기의 풍량을 간단하게 조정할 수 있다.

바람직하게는 통기체는 룸 내의 기압이 천정 상부 공간의 기압보다도 0.2㎜Aq~1.5㎜Aq 만큼 높을 때에, 룸 내로부터 통기체를 통해서 천정 상부 공간으로 흐르는 공기의 전체 풍량이, 팬 필터 유닛이 천정 상부 공간으로부터 룸 내로 송풍되는 공기의 전체 풍량의 5%~15%가 되는 통기성을 가진다. 이것에 의해 실내의 청정도를 유지하면서 실내에서 서지 기류의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명은 크린 룸 장치에 관한 것으로서, 특히 반도체 제조공장 등과 같이 높은 청정도를 필요로 하는 크린 룸 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 크린 룸 장치를 사용한 크린 룸 시스템의 전체 구조도이고, 도 2는 도 1의 크린 룸 장치의 룸 천정의 사시도이고, 도 3은 도 1의 통기체의 사시도이고, 도 4는 제 3실시형태의 크린 룸 장치의 단면도이고, 도 5는 제 3실시형태의 크린 룸 장치에 있어서의 만곡부재의 분해도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 있어서의 크린 룸 장치의 실내 기압과 천정 상부공간의 기압차와, 통기체를 통해서 흐르는 공기의 풍량과의 관계도이고, 도 7은 본 발명의 실시예의 크린 룸 장치의 실내 기류의 모식도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 크린 룸 장치의 실내 먼지 농도를 도시한 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

이하, 첨부 도면에 따라서 본 발명에 관한 크린 룸 장치의 바람직한 실시형태에 대해서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1실시형태의 크린 룸 장치(15)를 사용한 크린 룸 시스템(11)의 전체 구성도이다. 동 도면에 도시한 바와 같이 크린 룸 장치(15)의 룸(10)의 천정(12)에 복수의 팬 필터 유닛(14)이 배설된다. 크린 룸 장치(15)의 천정 상부 공간(16)의 공기는 팬 필터 유닛(14)에 의해서 청정화되면서 룸(10)내로 송풍된다. 룸(10)내로 송풍된 공기는 룸(10)내의 먼지와 함께 그레이칭 바닥(18)을 통해서 바닥 하부 공간(20)으로 유입되고, 건조냉각코일(21)에 의해 냉각 건조된 후 리턴 공간(22)을 통해서 천정 상부 공간(16)으로 복귀된다. 크린 룸 장치(15)의 바닥 하부 공간(20)의 일부 공기는 환기 덕트(24)를 통해서 공조기(26)로 보내어져서 공조기(26)에 의해서 외부 공기 도입 덕트(28)로부터의 신선한 공기와 혼합되어 소정의 온도, 습도로 조정된 후, 급기덕트(30)를 통해서 천정 상부 공간(16)으로 보내어진다. 이와 같이 천정 상부 공간(16)으로 보내어진 공기는 다시 팬 필터 유닛(14)에 의해 정화되면서 룸(10)내로 송풍된다. 바닥 하부 공간(20)의 다른 일부 공기는 배기 덕트(32)를 통해서 크린 룸 시스템(11) 밖으로 배기된다.

도 2는 크린 룸 장치(15)의 룸(10) 천정(12)의 사시도이다. 룸(10)의 천정(12)에 천정 프레임(36)이 격자형상으로 설치된다. 천정 프레임(36)에 의해서 형성된 격자공간에는 복수의 팬 필터 유닛(14)이 간격을 두고 배치된다. 팬 필터 유닛(14)은 케이싱, 팬 및 필터를 가지고, 팬을 구동함으로서 천정 상부 공간(16)으로부터 공기를 케이싱 내로 흡입하고, 그 공기를 케이싱 하부면에 부착된 먼지 포집용의 필터에 의해 먼지를 제거하면서 룸(10)내로 송풍되도록 구성된다.

천정 프레임(36)에 의해서 형성된 격자 공간 중 팬 필터 유닛(14)이 설치되지 않은 빈 격자 공간에는 통기체(40)가 설치된다. 통기체(40)는 도 3에 도시한 바와 같이 필터(42) 및 다공판(44)으로 구성된다. 필터(42)는 예를 들면 섬유형상의 재료(예를 들면 유리섬유)로 이루어진 부직포를 아코디온 형상으로 접는 것이다. 먼지를 함유한 공기를 필터(42)에 통과시키면, 먼지는 필터(42)의 내부 섬유에 포집되고 공기는 청정화된다.

다공판(44)은 판에 그 전체 면에 구멍이 균등하게 형성된 것으로서 다공판(44)의 개구율은 통기체(40)의 통기성을 고려해서 결정된다. 예를 들면 통기체(40)는 룸(10)내의 공기가 천정 상부 공간(16)의 기압 보다도 0.2㎜Aq~1.5㎜Aq만큼 높을 때에 룸(10)내로부터 통기체(40)를 통해서 천정 상부 공간(16)으로 흐르는 공기의 전체 풍량이 팬 필터 유닛(14)이 천정 상부 공간(16)으로부터 룸(10)내로 송풍되는 공기의 전체 풍량의 5%~15%가 되는 통기성을 가진 것이 이하의 이유에 의해 바람직하다. 즉, 통기체(40)의 통기성이 너무 작아서 룸(10)내로부터 통기체(40)를 통해서 천정 상부 공간(16)으로 흐르는 공기의 풍량이 너무 작을 경우에는 통기체(40)의 하부에서 서지 기류가 발생하므로, 먼지가 룸(10)내로 체류한다. 반대로, 통기체(40)의 통기성이 너무 커서 룸(10)내로부터 통기체(40)를 통해서 천정 상부 공간(16)으로 흐르는 공기의 풍량이 너무 많을 경우에는 팬 필터 유닛(14)에 의해서 룸(10)내로 송풍되는 청정공기가 그대로 천정 상부 공간(16)으로 흘러가므로, 룸(10)내의 청정화 효율이 나빠진다. 통기체(40)는 필요한 통기성을 가진 것이면 무엇이든 좋다. 예를 들면, 종류나 두께를 선택함으로서 통기성을 조정한 필터만을 통기체(40)로서 설치해도 된다. 혹은 적절한 통기성을 얻도록 개구율을 조정한 다공판만을, 통기체(40)로 해서 설치해도 된다.

다공판(44)의 개구율의 조정은 예를 들면 다공판(44)을 한쪽이 슬라이드 가능한 2매의 다공판으로 구성하고, 양 다공판의 구멍끼리의 겹친 정도를 조정함으로서 행할 수 있다. 이에 따르면, 통기체(40)의 통기성이 크린 룸 장치(15)의 규모나 청정도에 맞추어서 적절해지도록 다공판(44)의 개구율을 간단하게 조정할 수 있다. 또한, 크린 룸 장치(15)의 준공 후에도 다공판(44)의 개구율을 간단하게 변경할 수 있다.

통기체(40)는 상기와 같은 다공판(44)이나 필터(42)만으로 한정하지 않는다. 적절한 통기성을 가진 것이라면, 예를 들면 슬릿판이나 운전을 정지한 팬 필터 유닛(14)을 통기체(40)로서 사용해도 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제 1실시예 형태의 크린 룸 장치(15)의 작용에 대해서 설명한다.

팬 필터 유닛(14)의 팬을 구동해서 룸(10)내에 청정공기를 송풍한다. 이에 따라 팬 필터 유닛(14)의 하부에서는 천정(12)으로부터 그레이칭 바닥(18)으로 향해서 하강기류가 발생하여 룸(10)내의 대부분의 공기는 먼지와 함께 그레이칭 바닥(18)을 통해서 바닥 하부 공간(20)으로 유입된다. 바닥 하부 공간(20)으로 유입된 공기는 상술한 바와 같이 크린 룸 시스템(11)밖으로 배기되는 일부 공기를 제외하고, 천정 상부 공간(16)으로 복귀되어 다시 팬 필터 유닛(14)에 의해서 정화되면서 룸(10)내로 송풍된다.

천정 상부 공간(16)으로부터 룸(10)내로 공기를 송풍함으로서 룸(10)내의 공기압은 천정 상부 공간(16)의 기압에 비하여 높아진다. 이에 따라 룸(10)내의 통기체(40) 바로 아래의 영역에서는 상승기류가 발생하여 룸(10)내의 일부 공기는 통기체(40)를 통해서 천정 상부 공간(16)으로 흐른다. 따라서, 종래와 같이 빈 격자 공간의 하부 영역에서 서지 기류가 발생되지 않아 먼지가 룸(10)내에 체류하지 않는다.

이와 같이 제 1실시형태의 크린 룸 장치(15)에서는 팬 필터 유닛(14)이 설치되지 않은 빈 격자공간에 필터(42)와 다공판(44)으로 이루어진 통기체(40)를 설치하였으므로, 룸(10)내의 기압과 천정 상부 공간(16)의 기압 차이에 의해 룸(10)내의 일부 공기가 통기체(40)를 통해서 천정 상부 공간(16)으로 흐른다. 이에 따라 먼지는 룸(10)내에 체류함이 없이 제거되므로, 룸(10)내를 높은 청정도로 할 수 있다.

룸(10)내의 일부 공기가 통기체(40)를 통해서 천정 상부 공간(16)으로 흐를 때, 그 공기중의 먼지는 통기체(40)의 필터(42)에 의해서 포집된다. 이에 따라 팬 필터 유닛(14)내의 필터에 포집되는 먼지의 양은 감소되므로, 팬 필터 유닛(14)내의 필터의 수명을 연장할 수 있다.

통기체(40) 상부에 팬을 설치하고, 그 팬을 구동해서 천정 상부 공간(16)의 공기를 룸(10)내로 송풍해도 된다. 이에 따라 필터(42)에 팬 필터 유닛(14)의 필터와 같은 작용을 하게 할 수 있어 통기체(40)의 하부 영역에 높은 청정도가 요구되는 경우에 대응할 수 있다.

상술한 제 1의 실시 형태에서는 천정 프레임(12)의 격자 공간 중 팬 필터 유닛(14)이 설치되어 있지 않은 빈 격자공간에 통기체(40)를 설치하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 천정(12)에서 측벽이나 기둥을 향한 공간에도 통기체(40)를 설치해도 된다.

상술한 제 1실시 형태에서는 팬 필터 유닛(14)에 의해서 룸(10)내와 천정 상부 공간(16) 사이에 발생하는 기압차에 의해 룸(10)내의 공기가 천정 상부 공간(16)으로 흘렀으나 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 예를 들면, 통기체(40) 상부에 팬을 설치하고, 그 팬을 구동함으로서 룸(10)내의 공기를 천정 상부 공간(16)으로 흡입하도록 해도 된다. 이에 따라 다공판(44)의 개구율을 조정하지 않아도 팬의 구동을 조정함으로서 룸(10)내로부터 천정 상부 공간(16)으로 흐르는 공기의 풍량을 간단하게 조정할 수 있다. 따라서, 천정(12)에 설치된 복수의 팬 필터 유닛(14) 중 일부의 팬 필터 유닛(14)의 팬을 역 작동시켜서 룸(10)내의 공기를천정 상부 공간(16)으로 흡입하는 것에 의해서도 상술한 실시 형태와 같은 효과가 얻어진다. 이하에 그 경우의 크린 룸 장치(15)를 제 2실시 형태로서 설명한다.

본 발명의 제 2실시 형태의 크린 룸 장치(15)에서는 도 2에 도시한 천정(12)에 있어서, 천정 프레임(36)의 모든 격자 공간에 팬 필터 유닛(14)을 설치한다. 이 팬 필터 유닛(14)은 팬을 정회전 작동시킴으로서 천정 상부 공간(16)으로부터 룸(10)내로 청정공기를 송풍하는 취출운전과, 팬을 역회전 작동시킴으로서 룸(10)내의 공기를 천정 상부 공간(16)으로 흡입하는 흡입운전을 절환할 수 있다. 제 2실시형태에 있어서의 다른 구성은 제 1의 실시형태와 같으며 설명은 생략한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제 2실시형태의 크린 룸 장치(15)의 작용에 대해서 설명한다.

특정 대수의 팬 필터 유닛(14)이 취출운전을 행하고, 나머지 팬 필터 유닛(14)이 흡입운전을 행한다. 취출운전 및 흡입운전을 하는 팬 필터 유닛(14)의 각각의 대수는 룸(10)내로 송풍되는 공기의 풍량과 천정 상부 공간(16)으로 흡입되는 공기의 풍량 비율을 고려해서 결정한다. 예를 들면, 제 1실시형태에서 설명한 바와 같이 룸(10)내의 기압이 천정 상부 공간(16)의 기압보다 0.2㎜Aq~1.5㎜Aq 만큼 높을 때에 룸(10)내로부터 천정 상부 공간(16)으로 흐르는 공기의 전체 풍량이 천정 상부 공간(16)으로부터 룸(10)내로 흐르는 공기의 전체 풍량의 5%~15%가 되는 것이 바람직하다.

이와 같이 제 2실시형태의 크린 룸 장치(15)에서는 특정 다수의 팬 필터 유닛(14)이 취출운전을 행하고, 나머지 팬 필터 유닛(14)이 흡입운전을 행하므로,룸(10)내의 일부 공기는 천정 상부 공간(16)으로 흡입된다. 이에 따라 먼지는 룸(10)내에 체류하지 않고, 팬 필터 유닛(14)내의 필터에 의해서 포집되어 룸(10)내의 공기 청정도를 높게 할 수 있다.

팬 필터 유닛(14)의 필터에 포집된 먼지는 공기가 필터를 통과하는 방향이 변해도 다시 비산되지는 않는다. 따라서, 팬 필터 유닛(14)의 취출운전과 흡입운전을 상황의 변화에 따라서 자유롭게 절환할 수 있다. 이에 따라 룸(10)의 모양변화에도 대응할 수 있다.

상술한 제 2실시형태에서는 천정(12)에서 천정 프레임(36)에 의해서 구성되는 모든 격자 공간에 팬 필터 유닛(14)을 설치하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 팬 필터 유닛(14)을 간격을 두고 배치하였을 경우에도 일부의 팬 필터 유닛(14)에 의해 흡입운전을 행하고, 기타 팬 필터 유닛(14)에 의해 취출운전을 행함으로서 룸(10)내의 공기 청정도를 높게 할 수 있다.

본 발명의 제 3실시형태의 크린 룸 장치(15)를 도 4 및 도 5에 따라서 설명한다. 도 1 및 도 2에 따라서 설명한 제 1의 실시태양과 같은 부재에는 같은 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.

도 4에 도시한 바와 같이 측벽 및 기둥으로 이루어진 천정(12) 주연부의 당접부분(66)과 룸(10)의 측벽부(64)에 만곡부재(68)가 배치되어 있다. 이 만곡부재(68)는 천정(12) 또는 측벽부(64)의 일부로서 형성해도 되며, 혹은 천정(12)과 측벽부(64)를 연결하는 독립된 부재로서 설치해도 된다. 천정 프레임(36)은 고정 볼트(13)에 의해 지지되어 있다.

만곡부재(68)는 도 5에 도시한 바와 같이 만곡 다공판(70)과, 만곡 슬라이드판(72)과 만곡 필터(74)로 형성된다. 만곡 다공판(70)은 룸(10)을 향하고, 만곡 필터(74)는 리턴공간(22)을 향하고, 만곡 슬라이드판(72)은 만곡 다공판(70)과 만곡필터(74) 사이에 위치한다. 만곡 다공판(70)은 다수 구멍(70A)이 균일하게 형성된 바닥판(70B)과 대향하는 한쌍의 가장자리에 형성된 가이드판(76)과 대향하는 또 다른 한쌍의 가장자리에 형성된 스토퍼 판(78)으로 형성된다. 만곡 슬라이드판(72)에도 다수의 구멍(72A)이 형성되어 있다. 만곡 슬라이드판(72)을 가이드판(76)으로 가이드하면서 화살표(80) 방향으로 슬라이드 시킴으로서 구멍(70A)과 구멍(72A)의 중첩되는 쪽을 조정해서 상술한 통기체(40)와 같이 만곡부재(68)의 개구율을 조정할 수 있다.

만곡 필터(74)는 통기체(40)의 필터(42)와 같은 구조를 가지고, 만곡부재(68)를 통과하는 공기중의 먼지를 포집해서 먼지가 룸(10)내와 리턴공간(22) 사이를 이동하는 것을 방지한다. 만곡 필터(74)는 복수의 만곡 지지판(81)에 의해서 지지되고, 만곡 지지판(81)은 선단부가 만곡 다공판(70)에 형성된 구멍 (70C)에 나사결합하는 고정나사(81A)에 의해 고정된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제 3실시 형태의 크린 룸 장치(15)의 작용에 대해서 설명한다.

팬 필터 유닛(14)의 팬을 구동해서 룸(10)내로 청정공기를 송풍한다. 천정(12)의 주연부 근방의 팬 필터 유닛(14)으로부터 송풍된 공기는 측벽부(64)를 따라서 하부로 흐른다. 측벽부(64)와 천정(12)의 당접 부분(66)에 만곡부재(68)를배치하고, 당접부분(66)에 둥글게 하였으므로, 하강 기류는 만곡부재(68)의 만곡형상을 따라서 원활하게 흐른다. 이에 따라 당접부분(66)이 각이 진 구조와 비교해서 천정(16)의 주연 영역에 서지기류가 발생하기 곤란하므로, 천정(16)의 주연영역에 먼지가 체류하는 것을 방지할 수 있어 룸(10)의 청정도를 올릴 수 있다. 또한, 만곡부재(68)에 통기성을 유지시켰으므로, 만곡부재(68)는 상술한 통기체(40)와 같은 작용을 가진다. 즉, 룸(10)내의 천정(12) 주연영역의 일부 공기가 만곡부재(68)를 통해서 리턴공간(22)으로 흘러 천정 상부 공간(16)으로 복귀된다. 이에 따라 룸(10)내의 천정(12)의 주연 영역에 있어서의 서지 기류의 발생을 더욱 억제할 수 있어 통기체(40)의 작용과 함께 룸(10)내의 청정도를 향상시킬 수 있다.

(실시예)

본 발명의 크린 룸 장치의 실시예에 대해서 이하에 설명한다.

도 2에 도시한 바와같이 룸(10)의 천정(12)에 72개의 격자 공간을 가진 천정 프레임(36)을 배설하였다. 이들 격자 공간 중, 18개의 격자공간에는 팬 필터 유닛(14)을 설치하고, 기타 54개의 격자 공간, 즉 빈 격자 공간에는 필터(42)만으로 이루어진 통기체(40)를 설치하였다. 폭 0.6m, 길이 1.2m, 높이 0.3m이고, 960㎥/h의 공기를 송풍할 수 있는 팬 필터 유닛을 팬 필터 유닛(14)으로 사용하였다. ULPA(Ultra Low Penetration Air)필터를 팬 필터 유닛(14)내의 필터 및 필터(42)로 사용하였다. 룸(10)의 높이는 3.5m, 바닥 하부 공간(20)의 높이는 4m, 천정 상부 공간(16)의 높이는 3.2m였다.

다음에 상기와 같이 구성된 실시예의 작용을 설명한다.

도 6은 룸(10)내의 기압과 천정 상부 공간(16)의 기압차와, 룸(10)내로부터 통기체(40)를 통해서 천정 상부 공간(16)으로 흐르는 공기의 풍량과의 관계도이다.

도면에서 실선은 상기한 바와 같이 ULPA필터를 사용하였을 경우의 결과를 나타내고, 점선은 PTFE필터(폴리테트라 플루오르 에틸렌 여과재를 사용한 초고성능 공기 필터)를 팬 필터 유닛(14)내의 필터 및 필터(42)로서 사용한 비교예의 결과를 나타낸다. 여기에서는 한 개의 격자 공간을 통과해서 룸(10)내로부터 천정 상부 공간(16)으로 흐르는 공기의 풍량을 나타내고 있다.

도 6에 도시한 바와 같이 룸(10)내와 천정 상부 공간(16)과의 기압차가 작을수록 룸(10)내로부터 통기체(40)를 통해서 천정 상부 공간(16)으로 흐르는 공기의 풍량은 작고, 기압차가 클수록 풍량은 많아졌다. 본 실시예에서는 룸(10)내의 기압이 천정 상부 공간(16)의 기압보다도 0.2㎜Aq~1.5㎜Aq 만큼 높을 때에 룸(10)내가 효과적으로 청정화되었다. 즉, 기압차가 너무 작을 때에는 룸(10)내로부터 천정 상부 공간(16)으로 공기가 거의 흐르지 않고, 룸(10)내에 서지 기류가 발생해서 룸(10)내에 먼지가 체류하였다. 반대로 기압차가 너무 클 때에는 팬 필터 유닛(14)이 룸(10)내로 송풍되는 대부분의 청정공기는 통기체(40)를 통해서 천정 상부 공간(16)으로 흘러 룸(10)내의 청정화가 효과적으로 행해지지 못했다.

룸(10)내의 기압이 천정 상부 공간(16)의 기압보다도 0.2㎜Aq~1.5㎜Aq 만큼 높을 때에 룸(10) 내부로부터 모든 필터(42)를 통해서 천정 상부 공간(16)으로 흐르는 공기의 풍량합계는 모든 팬 필터 유닛(14)이 천정 상부 공간(16)으로부터 룸(10)내로 송풍되는 공기의 풍량 합계의 5~15%였다. 또, 도 6으로부터 알 수 있는바와 같이 필터(42)의 종류를 바꿈으로서 룸(10)내로부터 필터(42)를 통해서 천정 상부 공간(16)으로 흐르는 공기의 풍량을 간단하게 조정할 수 있다.

본 실시예의 룸(10)내의 기압이 천정 상부 공간(16)의 기압보다도 0.25㎜Aq 만큼 높을 때에 작용을 이하에 설명한다.

도 7은 크린 룸 장치(15)의 룸(10)내의 공기 흐름을 측정한 결과를 나타낸 모식도이다. 동 도면에 있어서, 화살표 방향은 공기의 흐름 방향을 나타내고, 화살표의 크기는 공기의 유속을 나타내고 있다. 동 도면에 도시한 바와 같이 팬 필터 유닛(14)의 하부에서는 강한 하강 기류가 발생하고 있었다. 이 영역의 공기 중의 먼지는 그레이칭 바닥(18)을 통해서 룸(10) 밖으로 제거되었다. 한편, 통기체(40)의 바로 하부에서는 상승 기류가 발생하고 있었다. 팬 필터 유닛(14)에 의해 룸(10)내로 송풍된 일부 공기는 통기체(40)를 통해서 천정 상부 공간(16)으로 흐르고, 그 공기 중의 먼지는 필터(42)에 포집된다. 이와 같이 팬 필터 유닛(14)이 설치되지 않은 빈 격자 공간에 통기체(40)를 설치함으로서 룸(10)내의 공기 중의 먼지는 룸(10)내에 체류하지 않고 제거되었다.

도 8은 도 7에서 점 A에서 인공적으로 먼지를 발생시켜서 룸(10)내의 계측위치 B,C,D로 먼지 농도(1입방 피이트 당 먼지의 개수)를 측정한 결과를 도시한 도면이다. 계측위치 B,C,D의 점 A로부터 수평거리는 각각 0.6m, 1.2m, 1.8m이고, 계측위치 B,C,D의 각각에서 그레이칭 바닥(18)으로 부터의 높이가 2.7m, 2.4m, 2.1m, 1.8m, 1.5m의 각 점에서 측정하였다. 본 실시예에 의한 측정 결과를 둥그런 표시(작은 원)로 표시하고, 빈 격자공간에 필터(42) 대신에 폐색판을 설치한 비교예에의한 측정 결과를 X로 표시하였다.

동 도면에 도시한 바와 같이 빈 격자공간에 필터(42)를 설치한 본 실시예에 있어서의 룸(10)내의 공기 중의 먼지 농도는 대부분의 계측 위치에서 폐색판을 설치한 비교예에 비하여 반 이하였다. 이와같이 팬 필터 유닛(14)이 설치되지 않은 빈 격자공간에 통기체(40)를 설치함으로서 룸(10)내의 청정도를 올릴 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 크린 룸 장치에 의하면, 룸의 천정에서 팬 필터 유닛을 간격을 두고 배치하고, 팬 필터 유닛이 설치되지 않는 빈 격자 공간에는 통기체를 설치하고, 룸내의 일부 공기가 통기체를 통해서 천정 상부 공간으로 흐르도록 한다. 이에 따라, 팬 필터 유닛을 간격을 두고 배치해도 실내의 빈 격자 공간의 하부 영역에서의 서지 기류의 발생을 방지할 수 있으므로, 실내로 먼지가 체류하는 것을 방지할 수 있어 실내의 청정도를 높일 수 있다.

Claims

천정을 가진 룸과,

상기 천정에 설치되고, 천정 상부 공간으로부터 상기 룸 내로 청정 공기를 송풍하는 팬 필터 유닛과,

상기 천정에 설치된 통기체를 가지며,

상기 룸 내의 일부 공기가 상기 룸 내의 기압과 상기 천정 상부 공간의 기압차에 의해 상기 통기체를 통해서 상기 천정 상부 공간으로 흐르는 것을 특징으로 하는 크린 룸 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 통기체는 필터인 것을 특징으로 하는 크린 룸 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 통기체의 상부에 설치된 팬을 추가로 가지고,

상기 팬을 작동시켜서 공기를 상기 천정 상부 공간으로부터 상기 필터를 통해서 상기 룸내로 송풍하는 취출운전과,

상기 팬을 반대방향으로 작동시켜서 상기 룸 내의 일부 공기를 필터를 통해서 상기 천정 상부 공간으로 흡입하는 흡입운전 중 적어도 하나를 행하는 것을 특징으로 하는 크린 룸 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 통기체는 다공판인 것을 특징으로 하는 크린 룸 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 통기체는 필터와 다공판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 크린 룸 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 통기체의 상부에 설치된 팬을 추가로 가지고,

상기 팬을 작동시켜서 공기를 상기 천정 상부 공간으로부터 상기 필터를 통해서 상기 룸 내로 송풍하는 취출운전과, 상기 팬을 역회전 작동시켜서 상기 룸 내의 일부 공기를 상기 필터를 통해서 상기 천정 상부 공간으로 흡입하는 흡입운전 중 적어도 하나를 행하는 것을 특징으로 하는 크린 룸 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 통기체는 상기 룸 내의 기압이 상기 천정 상부 공간의 기압보다도 0.2㎜Aq~1.5㎜Aq 만큼 높을 때에 상기 룸 내로부터 상기 통기체를 통해서 상기 천정 상부 공간으로 흐르는 공기의 전체 풍량이 상기 팬 필터 유닛이 상기 천정 상부 공간으로부터 상기 룸 내로 송풍하는 공기의 전체 풍량의 5%~15%가 되도록 통기성을가지는 것을 특징으로 하는 크린 룸 장치.