(57)【要約】【課題】クリーンルームにおける、気体循環装置によって循環する気体の単位時間当りの循環量を調節する方法を提供すること。【解決手段】保護フィルムによって外面が被覆された樹脂からなるバルーン２から当該保護フィルムを剥離してクリーンルーム１内に持ち込み、バルーン２に気体を充填し、バルーン２をクリーンルーム１内に配置し、及びバルーン２の体積又はクリーンルーム１内における循環可能な気体の体積に応じて上記循環量を調節する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーンルーム内の気体を吸気し、当該気体をクリーンルーム内に戻す気体循環を行う気体循環装置を備えたクリーンルームにおける、気体循環装置によって循環する気体の単位時間当りの循環量を調節する方法であって、
保護フィルムによって外面が被覆された樹脂からなるバルーンから当該保護フィルムを剥離して、バルーンをクリーンルーム内に持ち込む持込工程と、
上記バルーンの内部に気体を充填する充填工程と、
気体が充填された上記バルーンをクリーンルーム内に配置する配置工程と、
上記気体が充填されたバルーンの体積又はクリーンルーム内における循環可能な気体の体積に応じて、上記気体循環装置によって循環する気体の単位時間当りの循環量を調節する気体循環量調節工程とを含む方法。
【請求項２】
上記充填工程で、上記バルーンの内部に気体が充填されるまで、上記バルーンの内面同士が密着している請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記充填工程で用いられる気体が、ヘリウムと空気との混合気体、又はヘリウムである請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
上記バルーンが透光性を有する請求項１〜３の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
上記バルーンが、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、又はポリ塩化ビニリデン樹脂からなるバルーンである請求項１〜４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
上記バルーンの内面及び外面の少なくとも一方に、ガスバリア性の材料からなる膜が設けられている請求項１〜５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
上記バルーンが、当該バルーンの内部に１以上のバルーンを入れ子状に有する請求項１〜６の何れか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーンルーム内の気体を吸気し、当該気体をクリーンルーム内に戻す気体循環を行う気体循環装置を備えたクリーンルームにおける、気体循環装置によって循環する気体の単位時間当りの循環量を調節する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境問題に対応するという観点及び電力供給の不安定時に備えるという観点から、電気機器の省エネルギー化が図られている。例えば、特許文献１には、バルーンを貯蔵室に脱着可能に配設し、前記貯蔵室を減容化した冷蔵庫が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０７５１６７号公報（公開日２０１１年４月１４日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、冷蔵庫の容積を減容化する方法は知られているものの、半導体集積回路、医薬品、又は医療機器の製造等において使用されているクリーンルームについては、内部の空気清浄度を確保するために、人の有無に関わらず、空気循環装置によって空気を循環し続ける必要があり、電力使用量が多いことから、クリーンルームにおける気体循環装置の電力使用量を抑える方法及び省エネルギー化を図る方法が求められている。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、クリーンルームにおける気体循環装置によって循環する気体の単位時間当りの循環量を調節し、省エネルギー化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行い、その結果、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
すなわち、本発明に係る方法は、クリーンルーム内の気体を吸気し、当該気体をクリーンルーム内に戻す気体循環を行う気体循環装置を備えたクリーンルームにおける、気体循環装置によって循環する気体の単位時間当りの循環量を調節する方法であって、保護フィルムによって外面が被覆された樹脂からなるバルーンから当該保護フィルムを剥離して、バルーンをクリーンルーム内に持ち込む持込工程と、上記バルーンの内部に気体を充填する充填工程と、気体が充填された上記バルーンをクリーンルーム内に配置する配置工程と、上記気体が充填されたバルーンの体積又はクリーンルーム内における循環可能な気体の体積に応じて、上記気体循環装置によって循環する気体の単位時間当りの循環量を調節する気体循環量調節工程とを含む。
【０００８】
本発明に係る方法は、上記方法において、上記充填工程で、上記バルーンの内部に気体が充填されるまで、上記バルーンの内面同士が密着していることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る方法は、上記方法において、上記充填工程で用いられる気体が、ヘリウムと空気との混合気体、又はヘリウムであることが好ましい。
【００１０】
本発明に係る方法は、上記方法において、上記バルーンが透光性を有することが好ましい場合がある。
【００１１】
本発明に係る方法は、上記方法において、上記バルーンが、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、又はポリ塩化ビニリデンからなるバルーンであることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る方法は、上記方法において、上記バルーンの内面及び外面の少なくとも一方に、ガスバリア性の材料からなる膜が設けられていることが好ましい場合がある。
【００１３】
本発明に係る方法は、上記方法において、上記バルーンが、当該バルーンの内部に１以上のバルーンを入れ子状に有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、クリーンルームにおける気体循環装置によって循環する気体の単位時間当りの循環量を調節し、省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る方法が施されたクリーンルームの概略構成の一例を示す図である。
【図２】本発明で用いられるバルーンの概略構成の一例を示す斜視図である。
【図３】図２に示すバルーンを使用する工程の一例を示す図である。
【図４】図２に示すバルーンを使用する工程の他の例を示す図である。
【図５】本発明で用いられるバルーンの概略構成の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（概要）
本発明に係る方法は、気体循環装置を備えたクリーンルームにおける気体循環装置によって循環する気体の単位時間当りの循環量を調節する方法であって、保護フィルムによって外面が被覆された樹脂からなるバルーンから当該保護フィルムを剥離して、バルーンをクリーンルーム内に持ち込む持込工程と、上記バルーンの内部に気体を充填する充填工程と、気体が充填された上記バルーンをクリーンルーム内に配置する配置工程と、上記気体が充填されたバルーンの体積又はクリーンルーム内における循環可能な気体の体積に応じて、上記気体循環装置によって循環する気体の単位時間当りの循環量を調節する気体循環量調節工程とを含む方法である。
【００１７】
以下、本発明に係る方法について、図１〜５を用いて説明する。まず、本発明の方法に関わるクリーンルーム及びバルーンについて説明する。
【００１８】
（クリーンルーム）
図１は、本発明に係る方法が施されたクリーンルームの一例を示す模式図である。クリーンルーム１は、クリーンルーム１内の気体を吸気し、当該気体をクリーンルーム１内に戻す気体循環を行う気体循環装置３を備えているものである。気体循環装置３の一例は、クリーンルーム１内の気体を吸い込んでフィルター等で清浄化し、清浄化後の気体をクリーンルーム１内に戻すことで、クリーンルーム１内の清浄度を維持する気体清浄化装置である。なお、クリーンルーム１内の気体が空気である場合、当該気体循環装置３は空気循環装置であり、気体清浄化装置は空気清浄化装置である。気体清浄化装置は、クリーンルーム１内の気体を清浄化する機能の他に、温度又は湿度等を調整する機能を併せ持つ装置でもよい。
【００１９】
気体循環装置３が設置されている位置は、クリーンルーム１内及びクリーンルーム１外の何れでもよい。また、気体循環装置３の個数は、クリーンルームの容積に応じて決めればよい。
【００２０】
クリーンルーム１の幅、奥行、高さ、全体の容積及び形状は、使用の態様に応じて決めればよく、生産工場全体がクリーンルーム１であってもよい。
【００２１】
また、クリーンルーム１の用途としては、医療器具製造用途、及び食品製造用途等が挙げられる。クリーンルーム１内には、照明５、作業台、製造中の製品又は製造装置等が置かれていてもよい。また、クリーンルーム１は、上記気体循環装置３の他に、温度制御装置、湿度制御装置等をさらに有していてもよい。
【００２２】
（バルーン）
図２は、本発明の方法で用いられるバルーンの概略構成の一例を示す斜視図である。図２は気体１４が充填される前のバルーン２を示す。また、図３は図２に示すバルーンを使用する工程の一例を示す図である。図３中の（ｉ）は、図２においてバルーン２をＸＸ’線で切断した断面図である。
【００２３】
バルーン２は、図２に示すように、略円形状の半割体１２ａと１２ｂとを重ね合せ、充填口１３を除いて、その外縁部同士を貼り合わせることで構成されている。バルーン２は半割体１２ａと半割体１２ｂとの間に気体を保持して膨らむようになっている。また、バルーン２は、図２の構成以外に、例えば、四角形の半割体１２ａと１２ｂとを重ね合せ、三辺がその外縁部同士を貼り合わせることで構成され、残りの一辺全体が充填口１３となっていてもよい。
【００２４】
バルーン２は樹脂からなるバルーンである。そのため、塵埃が発生しにくく、クリーンルーム１内の清浄度を低下させる虞が少ない。樹脂の種類は、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、又はポリ塩化ビニリデン樹脂が好ましい。ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸等が挙げられる。ポリアミド樹脂としては、６，６−ナイロン、６−ナイロン等が挙げられる。
【００２５】
バルーン２の大きさは、クリーンルーム１の容積等により適宜決めればよい。バルーン２の厚さは、例えば、１μｍ以上で５００μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上で１００μｍ以下がより好ましい。バルーンの厚さが１μｍ以上の場合は、バルーンの強度及びガスバリア性がより十分に確保可能となる。一方、バルーンの厚さが５００μｍ以下の場合は、軽量化の観点でより優れ、特にバルーン２を浮かせて用いる場合に好適である。気体１４が充填された後のバルーン２の形状は、球状又は楕円体状等である。
【００２６】
また、バルーン２は、図２及び図３の（ｉ）で示されるように、外面２２の全体が保護フィルム１１によって被覆されている。バルーン２を上記クリーンルーム１内に持ち込む際に保護フィルム１１をバルーン２から剥離することにより、クリーンルーム１内に塵埃又は微生物等が持ち込まれることを防ぐことができる。保護フィルム１１の材質としては、例えばポリプロピレン、ナイロン、ポリエチレンテレフタラート、エチレン・酢酸ビニルアルコールけん化物（ＥＶＯＨ）等が挙げられる。保護フィルム１１は、バルーン２に密着しているが、簡単に剥離できるものが好ましい。
【００２７】
バルーン２は、後述の充填工程で内部に気体１４が充填されるまで、半割体１２ａ及び半割体１２ｂの内面２１同士が密着していることが好ましい。内面２１同士が密着していることにより、気体１４が充填されるまでに内面２１が外気に曝されず、大気中の塵埃等が付着することがない。そのため、クリーンルーム１内でバルーン２が破損した場合でも、クリーンルーム１内に塵埃等が持ち込まれる虞がなくなる。
【００２８】
バルーン２は気体１４を充填するための充填口１３を有している。充填口１３の大きさ及び形状は、気体１４を充填するために用いるノズル等の太さ及び形状等に応じて適宜決めればよい。例えば、図２に示されるように、充填口１３は突き出した形状であってもよい。
【００２９】
保護フィルム１１によって外面２２が被覆された樹脂からなるバルーン２の製造方法として、例えば、１枚の樹脂フィルム（半割体１２となるもの）を別の１枚の樹脂フィルム（保護フィルム１１となるもの）の上に押出製膜して積層し、２つ折りにして半割体１２ａと半割体１２ｂとを内面２１同士で密着させる。保護フィルム１１と外面２２との間には、接着材層（図示せず）を設ける。適度な接着強度を得るために保護フィルム１１の接着面にコロナ処理を施してもよい。その後、所望の大きさ及び形状になるよう切断し、充填口１３以外の端をヒートシール等で封止し（図２中の点線）、袋状にする。なお、上記樹脂フィルム（半割体１２となるもの）は積層フィルムであってもよい。
【００３０】
また、バルーン２は、透光性を有することが好ましい場合がある。透光性を有していれば、バルーン２を使用した状態で人４が上記クリーンルーム１を使用する場合に、照明５の光が遮られることを防ぐことができる（図１も参照）。照明５からの光を遮光しない位置にバルーン２を配置する場合等、透光性を有している必要がない場合には、バルーン２は半透明又は不透明なものでもよい。また、バルーン２の内面２１及び外面２２の少なくとも一方に、ガスバリア性の材料からなる膜が設けられていてもよい。ガスバリア性の材料として、アルミニウム、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化ケイ素等が挙げられる。ガスバリア性の材料からなる膜を設ける方法としては、ガスバリア性の材料をバルーン２に蒸着する方法、及びガスバリア性の材料をバルーン２に塗布する方法等が挙げられる。ガスバリア性の材料からなる膜が設けられているバルーン２は、当該膜が設けられていないバルーン２と比較して、ガスバリア性に富んでいるため、中に充填された気体１４が抜けにくく、特に長時間使用する際に好ましい。
【００３１】
また、バルーン２には、樹脂からなるヒモが付いていてもよい。ヒモが付いていることにより、移動させやすくなる、及び本発明の実施後に回収しやすくなる等、バルーン２の取扱いが簡便になる。
【００３２】
さらに、バルーン２は、バルーン２の内部に１以上のバルーンを入れ子状に有していてもよい。例えば、図５においては、バルーン２は、半割体１２ａと１２ｂとの間にバルーン２’を挟みこむことで、バルーン２の内部にバルーン２’を入れ子状に有する。また、バルーン２’の充填口の外側面はバルーン２の充填口１３の内側面に密着するように形成されており、バルーン２とバルーン２’との間に、大気中の塵埃等が入り込む虞がない。なお、図５において、保護フィルム１１（図２参照）は図示を省略している。
【００３３】
気体の充填は、バルーン２’の内部にのみ行う。バルーン２はバルーン２’を介して、間接的に気体が充填されることとなる。気体充填の後に、気体がバルーン２’から漏れても、バルーン２’とバルーン２との間に溜まるため、バルーン２の外部に抜ける気体の量を抑えることができる。バルーン２’の材質はバルーン２と同様であることが好ましいが、バルーン２’の外面は保護フィルムで被覆されている必要はない。
【００３４】
また、バルーン２’は、さらにその内部にバルーンを有していてもよい。その場合、当該内部のバルーンに気体を充填する。
【００３５】
次に本発明に係る方法の各工程の一例について、図１〜図４に基づき説明する。
【００３６】
（持込工程）
持込工程は、保護フィルム１１によって外面２２が被覆された樹脂からなるバルーン２から保護フィルム１１を剥離して、バルーン２をクリーンルーム１内に持ち込む工程である（図３の（ｉ）及び（ｉｉ）、図４の（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）参照）。持込工程は、図３に示されるように下記充填工程の前に行われてもよいし、図４に示されるように下記充填工程の後に行われてもよい。
【００３７】
塵埃又は微生物等がクリーンルーム１内に持ち込まれることを防ぐ目的では、バルーン２を上記クリーンルーム１内に持ち込む直前に、バルーン２から保護フィルム１１を剥離することが好ましい。クリーンルーム１内に持ち込むバルーン２の個数は、クリーンルーム１の大きさ、バルーン２の大きさ等によって適宜決めればよい。
【００３８】
（充填工程）
充填工程は、バルーン２の内部に気体１４を充填する工程である（図３の（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）、図４の（ｉ）及び（ｉｉ）参照）。充填工程は、図４に示されるように上記持込工程の前に行われてもよいし、図３に示されるように上記持込工程の後に行われてもよい。
【００３９】
まず、充填口１３から気体１４を、半割体１２ａと半割体１２ｂとの間に入れ、バルーン２を所望の大きさに膨らませる。その後充填された気体１４が充填口１３から漏れ出さないように、充填口１３をヒートシール等によって封止する。
【００４０】
充填の方法は、例えば、気体１４が入っているガスボンベにチューブを接続し、さらにその先にノズル等を接続して、当該ノズル等を充填口１３に差し込んで充填することが挙げられる。
【００４１】
バルーン２の内部に充填する気体１４の種類としては、例えば、空気、酸素、窒素、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素、及び当該気体の混合物等が挙げられる。また、気体１４はバルーン２の外部に漏れる場合に備えて、清浄な気体であることが好ましい。
【００４２】
バルーン２は、浮かせてもよいし、浮かせなくてもよいが、人４の邪魔にならないためには、バルーン２を浮かせることが好ましい。バルーン２を浮かせるためには、気体１４として、空気よりも軽い気体、例えば、ヘリウムと空気との混合気体、又はヘリウムを用いることが好ましい。
【００４３】
図３に示される場合のように、当該充填工程が上記持込工程の前に行われる場合には、当該充填工程はクリーンルーム１の外で行う。
【００４４】
一方、図４に示される場合のように、当該充填工程が上記持込工程の後に行われる場合には、当該充填工程はクリーンルーム１内で行う。したがって、この場合には上記ガスボンベ等を予めクリーンルーム１内に持ち込んでおくことが好ましい。
【００４５】
（配置工程）
配置工程は、気体１４が充填されたバルーン２をクリーンルーム１内に配置する工程である。配置工程は、上記持込工程及び上記充填工程の後に行われる。
【００４６】
バルーン２は、上記クリーンルーム１内の所望の位置に配置することができる。バルーン２を浮かせて配置する場合には、当該バルーン２の劣化、及びバルーン２による遮光（バルーンが透光性を有していない場合）を防ぐため、上記照明５から離して配置するのが好ましい。また、人４がクリーンルーム１内にいる場合には、人４の邪魔にならないスペースにバルーン２を配置することが好ましい。
【００４７】
（気体循環量調節工程）
気体循環量調節工程は、気体１４が充填されたバルーン２の体積又はクリーンルーム１内における循環可能な気体の体積に応じて、気体循環装置３によって循環する気体の単位時間当りの循環量を調節する工程である。「クリーンルーム１内における循環可能な気体の体積」とは、持込工程前におけるクリーンルーム１内における当初の循環可能な気体の体積から、バルーン２の体積を差し引いた体積である。「クリーンルーム１内における当初の循環可能な気体の体積」とは、クリーンルーム１自体の容積からクリーンルーム１内に置かれている作業台等の体積を差し引いた体積である。気体循環量調節工程は、上記持込工程の直前に行ってもよいし、持込工程と同時に行ってもよいし、持込工程の後に行ってもよいが、好ましくは、持込工程と同時又は持込工程の後に行う。気体循環量調節工程を持込工程と同時又は持込工程の後に行う場合、気体循環量調節工程は、気体１４が充填されたバルーン２がクリーンルーム１内に存在する時に行えばよい。例えば、図３に示すように、バルーン２への気体１４の充填工程がクリーンルーム１内で行われる場合は、上記充填工程の終了と同時、又は充填工程の終了後に、気体循環量調節工程を行うことができる。また、図４に示すように、気体１４が充填されたバルーン２をクリーンルーム１へ持ち込む場合は、上記持込工程と同時、又は持込工程後に、気体循環量調節工程を行うことができる。
【００４８】
クリーンルーム１内における循環可能な気体の体積に応じて、気体循環装置３によって循環する気体の単位時間当りの循環量を減少させる場合、例えば、気体１４が充填されたバルーン２が存在すると、クリーンルーム１内における循環可能な気体の体積が何割減少するかを計算し、その割合に応じて気体循環装置３によって循環する気体の単位時間当りの循環量を減少させればよい。
【００４９】
例えば、気体１４が充填されたバルーン２が存在することで、クリーンルーム１内における循環可能な気体の体積が１０％減少する場合、気体循環量調節工程において、気体循環装置３によって循環する気体の単位時間当りの循環量を１０％減少させることができる。
【００５０】
クリーンルーム１内に気体１４が充填されたバルーン２が存在すると、バルーン２の体積（バルーン２が複数個である場合には、それら全ての合計の体積）の分だけクリーンルーム１内における循環可能な気体の体積が減少している。クリーンルーム１内の清浄度を維持するために必要な気体の単位時間当りの循環量は、クリーンルーム１内の気体の体積に依存するため、気体循環装置３によって循環する気体の単位時間当りの循環量を減少させることができる。その結果、気体循環装置３の負荷を減らすことができ、省エネルギーを実現できる。
【００５１】
また、上記気体が充填されたバルーン２の体積に応じて、気体循環装置３によって循環する気体の単位時間当りの循環量を減少させる場合、例えば、バルーン２の大きさに応じて、気体循環装置３によって循環する気体の単位時間当りの循環量の減少量を予め決めておき、当該減少量を限度に気体循環装置３によって循環する気体の単位時間当りの循環量を減少させればよい。クリーンルーム１自体の正確な容積が不明な場合、又はクリーンリーム１内に作業台等が複数あり、クリーンルーム１内における循環可能な気体の体積が正確に計算できない場合等に有効である。
【００５２】
クリーンルーム１内のバルーン２が必要でなくなった場合には、バルーン２をクリーンルーム１の外へ持ち出すか、又はバルーン２に充填されていた気体１４をクリーンルーム１内へ排出し、気体循環装置３によって循環する気体の単位時間当りの循環量を、クリーンルーム１内における循環可能な気体の体積に応じて調節すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明によれば、クリーンルームにおける気体循環装置によって循環する気体の単位時間当りの循環量を調節し、省エネルギー化を図ることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  ・・・・クリーンルーム
２  ・・・・バルーン
３  ・・・・気体循環装置
４  ・・・・人
５  ・・・・照明
１１  ・・・保護フィルム
１２ａ  ・・半割体
１２ｂ  ・・半割体
１３  ・・・充填口
１４  ・・・気体
２１  ・・・内面
２２  ・・・外面
【図１】
2013195040.tif 000003
【図２】
2013195040.tif 000004
【図３】
2013195040.tif 000005
【図４】
2013195040.tif 000006
【図５】
2013195040.tif 000007