(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産装置または機器が配置された領域Ａ、および生産装置または機器が配置されていない領域Ｂを仕切ることなく連続で備える室と、
室の上部側に配設されたファンフィルタユニットと、
ファンフィルタユニットの上面側に形成された天井空間と、
室の下部側を仕切るとともに上面に生産装置または機器を配置する空気流通孔を備えた床と、
領域Ａの、生産装置または機器が配置された床を取り囲む周囲の床裏面側に配置されるとともにファンを備えた第一のガス除去フィルタと、
床の下面側に形成された床下空間と、
室と仕切りで隔てられた、床下空間と天井空間とを連絡する空気流路と、
空気流路と床下空間との境界部に設けた第二のガス除去フィルタと、
床下空間、空気流路またはファンフィルタユニットに設けた冷却コイルとを有し、
第一のガス除去フィルタのフィルタ部分は、充填層高が数ｃｍで、濾材として活性炭、ゼオライト、シリカゲルもしくは高純度タールピッチ系炭素繊維を充填した充填層方式のフィルタエレメントであり、
第二のガス除去フィルタのフィルタ部分は、不織布またはシートからなる基材に活性炭、ゼオライトもしくはシリカゲルからなる濾材を付着してなる構成のフィルタエレメントであり、
第一のガス除去フィルタは、第二のガス除去フィルタよりも多量のガス除去材を有し、
領域Ａ上部のファンフィルタユニットからの流速を、領域Ｂ上部のフィルタユニットからの流速よりも早く、かつ第一のガス除去フィルタによる吸引流速を、領域Ｂの床の吸引流速より早くすることで生産機械または機器から漏れ出たガス成分を拡散することなく除去する
ことを特徴とするクリーンルーム。
【請求項２】
生産装置または機器が配置された領域Ａ、および生産装置または機器が配置されていない領域Ｂを仕切ることなく連続で備える室と、
室の上部側に配設されたファンフィルタユニットと、
ファンフィルタユニットの上面側に形成された天井空間と、
室の下部側を仕切るとともに上面に生産装置または機器を配置する空気流通孔を備えた床と、
領域Ａの、生産装置または機器が配置された床を取り囲む周囲の床裏面側に配置されるとともにファンを備えた第一のガス除去フィルタと、
床の下面側に形成された床下空間と、
室と仕切りで隔てられた、床下空間と天井空間とを連絡する空気流路と、
空気流路と床下空間との境界部に設けた第二のガス除去フィルタと、
空気流路またはファンフィルタユニットに連絡する空調機とを有し、
第一のガス除去フィルタのフィルタ部分は、充填層高が数ｃｍで、濾材として活性炭、ゼオライト、シリカゲルもしくは高純度タールピッチ系炭素繊維を充填した充填層方式のフィルタエレメントであり、
第二のガス除去フィルタのフィルタ部分は、不織布またはシートからなる基材に活性炭、ゼオライトもしくはシリカゲルからなる濾材を付着してなる構成のフィルタエレメントであり、
第一のガス除去フィルタは、第二のガス除去フィルタよりも多量のガス除去材を有し、
領域Ａ上部のファンフィルタユニットからの流速を、領域Ｂ上部のフィルタユニットからの流速よりも早く、かつ第一のガス除去フィルタによる吸引流速を、領域Ｂの床の吸引流速より早くすることで、生産機械または機器から漏れ出たガス成分を拡散することなく除去する
ことを特徴とするクリーンルーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体工場、精密機械工場、薬品製造工場などの無塵室あるいは無菌室に適用されるクリーンルームに係り、特にガス除去機能を備えたクリーンルームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のクリーンルームとしては、例えば、特開平２−１２６９１２号公報、特開平４−３０６４５０号公報、特開平４−３０９７３５号公報、特開平４−３３４５１９号公報、特開平５−５７１３６号公報、特開平８−８９７４７号公報などに開示されるものが知られている。
これを図４に基づいて説明する。
図４に示すクリーンルーム１は、室２と、室２の上部側に配設されたファンフィルタユニット３と、ファンフィルタユニット３の上面側に配されたケミカルフィルタ４と、ファンフィルタユニット３の上面側に形成された天井空間５と、室２の下部側を仕切るとともに上面に生産装置６を配置する空気流通孔８を備えた床７と、床７の下面側に形成された床下空間９と、床下空間９と天井空間５とを連絡する空気流路１０と、空気流路１０内に設けられた冷却コイル１１と、ファンフィルタユニット３を介して清浄空気を空気通路１０内に供給するとともに外気を供給する外気処理機１２とで構成されている。
【０００３】
このクリーンルームにおいては、床下空間９内の空気を、冷却コイル１１に導いた後、空調された空気を天井空間５に供給し、ファンフィルタユニット３から室２内に吹き出させることにより室２内の空気の空調および浄化が行われている。
同時に、床下空間９内の空気は、天井側に設けたファンフィルタユニット３によって空気流路１０を経由して天井空間５へ導かれる途中で冷却コイル１１により冷却され、その後、ケミカルフィルタ４によって生産装置６から漏れ出た有害ガスが除去され、室２内に吹き出される。
なお、循環する空調空気がクリーンルーム１から流出した場合には、外気処理機１２から新しい清浄な空気が補われる。
したがって、生産装置６での作業領域においては、清浄な空気が例えば０．３ｍ／ｓ程度の流速で送られ、塵埃などがワークに付着しないようにされている。
図５は、別のクリーンルーム１５を示す。
このクリーンルーム１５では、床下空間９と空気流路１０との境界部１６にケミカルフィルタ１７が配置されている。
このクリーンルーム１５においても、図４に示すクリーンルーム１と同様にケミカルフィルタ１７によって生産装置６から漏れ出た有害ガスを除去することができた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のクリーンルーム１または１５では、生産装置６から漏れ出たガス成分は、室２内全体に拡散した後、ケミカルフィルタ４または１７によって除去されていた。そして、室２内の許容は低濃度のため、ケミカルフィルタ４および１７は、低濃度用のフィルタが用いられていた。ところが、低濃度用のケミカルフィルタは、不織布、シートなどの基材に活性炭、ゼオライト、シリカゲルなどの濾材を付着してなる１０ｐｐｂ以下の低濃度のガス除去用であるため、吸着容量が少ない。そのため、寿命が短く、交換回数が多く、メンテナンスが面倒であるとともに、コストが高いという欠点があった。
なお、ケミカルフィルタ４および１７として、高濃度用のケミカルフィルタを用いると、当然に寿命が延び、交換回数が減らすことはできるが、通気抵抗が増大し、クリーンルーム１および１５の運転の動力が大型化し、トータルコストが増大し好ましくない。
また、ガス成分としては、ケミカル成分に限らず、有臭ガス成分の場合もある。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ガス成分の拡散を防止するとともにガス除去フィルタの延命を可能としたクリーンルームを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、生産装置または機器が配置された領域Ａ、および生産装置または機器が配置されていない領域Ｂを仕切ることなく連続で備える室と、室の上部側に配設されたファンフィルタユニットと、ファンフィルタユニットの上面側に形成された天井空間と、室の下部側を仕切るとともに上面に生産装置または機器を配置する空気流通孔を備えた床と、領域Ａの、生産装置または機器が配置された床を取り囲む周囲の床裏面側に配置されるとともにファンを備えた第一のガス除去フィルタと、床の下面側に形成された床下空間と、室と仕切りで隔てられた、床下空間と天井空間とを連絡する空気流路と、空気流路と床下空間との境界部に設けた第二のガス除去フィルタと、床下空間、空気流路またはファンフィルタユニットに設けた冷却コイルとを有し、第一のガス除去フィルタのフィルタ部分は、充填層高が数ｃｍで、濾材として活性炭、ゼオライト、シリカゲルもしくは高純度タールピッチ系炭素繊維を充填した充填層方式のフィルタエレメントであり、第二のガス除去フィルタのフィルタ部分は、不織布またはシートからなる基材に活性炭、ゼオライトもしくはシリカゲルからなる濾材を付着してなる構成のフィルタエレメントであり、第一のガス除去フィルタは、第二のガス除去フィルタよりも多量のガス除去材を有し、領域Ａ上部のファンフィルタユニットからの流速を、領域Ｂ上部のフィルタユニットからの流速よりも早く、かつ第一のガス除去フィルタによる吸引流速を、領域Ｂの床の吸引流速より早くすることで生産機械または機器から漏れ出たガス成分を拡散することなく除去することを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、生産装置または機器が配置された領域Ａ、および生産装置または機器が配置されていない領域Ｂを仕切ることなく連続で備える室と、室の上部側に配設されたファンフィルタユニットと、ファンフィルタユニットの上面側に形成された天井空間と、室の下部側を仕切るとともに上面に生産装置または機器を配置する空気流通孔を備えた床と、領域Ａの、生産装置または機器が配置された床を取り囲む周囲の床裏面側に配置されるとともにファンを備えた第一のガス除去フィルタと、床の下面側に形成された床下空間と、室と仕切りで隔てられた、床下空間と天井空間とを連絡する空気流路と、空気流路と床下空間との境界部に設けた第二のガス除去フィルタと、空気流路またはファンフィルタユニットに連絡する空調機とを有し、第一のガス除去フィルタのフィルタ部分は、充填層高が数ｃｍで、濾材として活性炭、ゼオライト、シリカゲルもしくは高純度タールピッチ系炭素繊維を充填した充填層方式のフィルタエレメントであり、第二のガス除去フィルタのフィルタ部分は、不織布またはシートからなる基材に活性炭、ゼオライトもしくはシリカゲルからなる濾材を付着してなる構成のフィルタエレメントであり、第一のガス除去フィルタは、第二のガス除去フィルタよりも多量のガス除去材を有し、領域Ａ上部のファンフィルタユニットからの流速を、領域Ｂ上部のフィルタユニットからの流速よりも早く、かつ第一のガス除去フィルタによる吸引流速を、領域Ｂの床の吸引流速より早くすることで、生産機械または機器から漏れ出たガス成分を拡散することなく除去することを特徴とする。
【０００８】
（作用）
請求項１記載の発明においては、清浄空気は、ファンフィルタユニットを介して室内へ供給され、床の空気流通孔を介して床下空間へ流下し、床下空間から空気流路を経由して冷却コイルにて空調された後に天井空間へ戻される。
そして、室内においては、生産装置または機器から漏れ出たケミカル成分や有臭ガス成分が、生産装置または機器が配置された床の周囲の裏面側に配置されたファンによって拡散することなく直ちに第一のガス除去フィルタへ導かれ、ほとんどのケミカル成分や有臭ガス成分が第一のガス除去フィルタで除去される。
さらに、床下空間へ導かれた空気と第一のガス除去フィルタで濾過された空気とが、床明日区間と空気流路との境界部に設けた第二のガス除去フィルタによって濾過される。
また、生産装置または機器が配置された領域のファンフィルタユニットからの流速は、生産装置または機器が配置されていない領域のファンフィルタユニットからの流速よりも早く、かつ床の裏面側のファンによる流速は、生産装置または機器が設置されていない領域の流速より早くされている。
したがって、生産装置または機器が配置された領域では、その他の領域よりも流速が早く、かつ床面側から吸引されている。
そこで、生産装置または機器から漏洩したケミカル成分や有臭ガス成分は、生産装置または機器が配置された領域の気流によって床側へ拡散することなく強制的に導かれる。
また、生産装置または機器から漏れ出たガス成分または有臭成分は、第一のガス除去フィルタによって１ｐｐｂ程度の低濃度に除去され、第二のガス除去フィルタで処理される空気のガス成分または有臭成分の濃度は従来の処理ガスより遥かに低濃度となり、第二のガス除去フィルタの負荷が軽減できる。
さらに、生産装置または機器から漏洩したケミカル成分や有臭ガス成分は、高濃度の状態で第一のガス除去フィルタで十分に除去される。
【０００９】
請求項２記載の発明においては、清浄空気は、ファンフィルタユニットを介して室内へ供給され、床の空気流通孔を介して床下空間へ流下し、床下空間から空気流路を経由して空調機にて空調された後に天井空間へ戻される。
そして、室内においては、生産機械または機器から漏れ出たケミカル成分や有臭ガス成分が、生産機械または機器が配置された床の周囲の裏面側に配置されたファンによって拡散することなく直ちに第一のガス除去フィルタへ導かれ、ほとんどのケミカル成分や有臭ガス成分が第一のガス除去フィルタで除去される。
さらに、床下空間へ導かれた空気と第一のガス除去フィルタで濾過された空気とが、床下空間と空気流路との境界部に設けた第二のガス除去フィルタによって濾過される。
また、生産装置または機器が配置された領域のファンフィルタユニットからの流速は、生産装置または機器が配置されていない領域のファンフィルタユニットからの流速よりも早く、かつ床の裏面側のファンによる流速は、生産装置または機器が設置されていない領域の流速より早くされている。
したがって、生産装置または機器が配置された領域では、その他の領域よりも流速が早く、かつ床面側から吸引されている。
そこで、生産装置または機器から漏洩したケミカル成分や有臭ガス成分は、生産装置または機器が配置された領域の気流によって床側へ拡散することなく強制的に導かれる。
また、生産装置または機器から漏れ出たガス成分または有臭成分は、第一のガス除去フィルタによって１ｐｐｂ程度の低濃度に除去され、第二のガス除去フィルタで処理される空気のガス成分または有臭成分の濃度は従来の処理ガスより遥かに低濃度となり、第二のガス除去フィルタの負荷が軽減できる。
さらに、生産装置または機器から漏洩したケミカル成分や有臭ガス成分は、高濃度の状態で第一のガス除去フィルタで十分に除去される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１および図２は、請求項１記載の発明に係るクリーンルームの一実施形態を示す。
本実施形態に示すクリーンルーム２０は、室２１と、室２１の上部側に配設されたファンフィルタユニット２２と、ファンフィルタユニット２２の上面側に形成された天井空間２３と、室２１の下部側を仕切るとともに上面に生産装置２６を配置する空気流通孔２５を備えた床２４と、床２４の下面側に形成された床下空間２７と、生産装置または機器２６が配置された床２４の周囲の裏面側に配置されるとともにファン２９を備えた第一のガス除去フィルタ２８と、床下空間２７と天井空間２３とを連絡する空気流路３０と、床下空間２７と空気流路３０との境界部に設けた第二のガス除去フィルタ３１と、空気流路３０内に設けられた冷却コイル３２とで構成されている。
ここで、ファンフィルタユニット２２は、ＵＬＰＡフィルタ，ＨＥＰＡフィルタなどの高性能フィルタ２２ａを天井側に敷設することによって構成されている。このファンフィルタユニット２２は、公知の全面ラミナーフロー方式に用いられているものと同様である。
また、循環する空調空気がクリーンルーム２０から流出した場合には、外気処理機３３から新しい清浄な空気が補われる。
このファンフィルタユニット２２は、生産装置または機器２６の上部側において、軸流型ファンなどのファン２２ｂが取り付けられている。
また、第一のガス除去フィルタ２８は、第二のガス除去フィルタ３１に比し多量のガス除去材を有する。
第一のガス除去フィルタ２８としては、充填層方式のフィルタエレメントが用いられており、充填層長が数ｃｍ〜数十ｃｍの充填塔や充填層高が数ｃｍのフィルタが用いられる。また、濾材としては、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、高純度タールピッチ系炭素繊維などがある。さらに、除去機能としては、吸着、吸収、化学反応の何れでも良く、これらの混合タイプであっても良い。また、除去性能としては、例えば２０〜１００ｐｐｂ程度の高濃度のガスを０．５〜１ｐｐｂ程度に除去するものである。
これに対し、第二のガス除去フィルタ３１は、不織布、シートなどの基材に活性炭、ゼオライト、シリカゲルなどの濾材を付着してなる１０ｐｐｂ以下の低濃度のガスを除去するものである。
【００１１】
次に、本実施形態の作用を説明する。
先ず、清浄空気は、天井空間２３内から例えば０．３ｍ／ｓの流速でファンフィルタユニット２２を介して室２１内へ供給され、床２４の空気流通孔２５を介して床下空間２７へ送られ、第二のガス除去フィルタ３１で低濃度のガスが除去された後に、冷却コイル３２により所定の温度されて空気流路３０を介して天井空間２３へ戻される循環経路を流れる。
一方、生産装置または機器２６が配置された領域Ａのファン２２ｂを備えたファンフィルタユニット２２からは、０．５ｍ／ｓ程度の流速で生産装置または機器２６に向かって供給されている。
また、生産装置または機器２６の周囲の下面側に設置されたファン２９では、生産装置または機器２６が配置されていない領域Ｂのファンフィルタユニット２２からの流速より早く０．５ｍ／ｓ程度で吸引している。
したがって、生産装置または機器２６が配置された領域Ａでは、その他の領域Ｂよりも流速が早く、かつ床２４側から吸引されている。
かくして、上述したクリーンルーム２０では、生産装置または機器２６が配置された領域Ａに対し、生産装置または機器２６が配置されていない領域Ｂより早い流速の清浄空気を供給するとともに、生産装置または機器２６の周囲の下面側の床２４側から生産装置または機器２６が配置されていない領域Ｂと同等の流速で吸引するため、生産装置または機器２６から漏れ出たガス成分または有臭成分は強制的に第一のガス除去フィルタ２８へ導かれ、１ｐｐｂ程度の低濃度に除去された後に、床下空間２７へ排気される。
すなわち、生産装置または機器２６から漏れ出たガス成分または有臭成分は、従来のように室内２１に拡散することなく、確実に第一のガス除去フィルタ２８へ導かれ、１ｐｐｂ程度の低濃度に除去された後に、床下空間２７へ排出されるので、第二のガス除去フィルタ３１で処理される空気のガス成分または有臭成分の濃度は従来の処理ガスより遥かに低濃度となり、第二のガス除去フィルタ３１の負荷が軽減できる。
したがって、第二のガス除去フィルタ３１で濾過された空気は、ガス成分または有臭成分がきわめて低濃度とされ、空気流路３０を介して冷却コイル３２により空調された後に天井空間２３へ戻されたときには、外気処理機３３から供給された新鮮空気と遜色のない空気として再びファンフィルタユニット２２から室２１内へ供給することが可能となる。
【００１２】
以上のように、本実施形態によれば、生産装置または機器２６から漏れ出たガス成分または有臭成分を、室内２１に拡散することなく直ちに第一のガス除去フィルタ２８へ導くことができるので、高濃度のガス成分または有臭成分を１ｐｐｂ程度の低濃度に除去した後に床下空間２７へ排出することが可能となり、第二のガス除去フィルタ３１で処理される空気のガス成分または有臭成分の濃度は従来の処理ガスより遥かに低濃度となり、第二のガス除去フィルタ３１の負荷が軽減できる。
したがって、本実施形態では、濾過材の量の調整が容易な第一のガス除去フィルタ２８と、従来のガス除去フィルタとして用いられている第二のガス除去フィルタ３１で二段階に空気を濾過するため、図４または図５に示す従来のクリーンルームに比して生産装置または機器２６から漏れ出たガス成分または有臭成分の除去効率が向上するとともに、従来６ヶ月程度で交換しなければならなかったガス除去フィルタの交換時期を１年〜１．５年に延長することが可能となる。勿論、第一のガス除去フィルタ２８では、交換時期を１年〜１．５年に設定することは可能である。
【００１３】
図３は、請求項２記載の発明に係るクリーンルームの一実施形態を示す。
本実施形態は、図１に示すクリーンルーム２０の冷却コイル３２の代わりに、冷温水コイルおよびファンを備えた空調機３４を用いたものであり、その他の構成は図１に示すクリーンルーム２０と同じである。
したがって、本実施形態に係るクリーンルーム４０おいては、第二のガス除去フィルタ３１で濾過された循環空気の空調処理を冷却コイル３２に代えて空調機３４で行う以外は、図１に示すクリーンルーム２０と同様の作用効果を奏することができる。
なお、上記両実施形態では、生産装置または機器２６が配置された領域Ａに対し、生産装置または機器２６が配置されていない領域Ｂより早い流速の清浄空気を供給する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、領域Ａ，Ｂの流速を同じにしても、生産装置または機器２６の周囲の下部側に設けたファン２９の吸引力を調整することによって、生産装置または機器２６から漏れ出たガス成分または有臭成分を第一のガス除去フィルタ２８へ導くことができる。
また、上記両実施形態では、ファンフィルタユニット２２を天井側の全面に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限らず、一部に設けたものでも良い。
【００１４】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１または請求項２記載の発明では、生産装置または機器から漏れ出たガス成分または有臭成分を室内に拡散することなく生産装置または機器の周囲の下部側に設けた第一のガス除去フィルタに強制的に導くものであるから、下流側の第二のガス除去フィルタにはきわめて低濃度のガス成分または有臭成分が流入することとなり、第二のガス除去フィルタの使用期間を２、３倍延長することが可能となる。
したがって、クリーンルームのガス除去フィルタの寿命が長くなり、メンテナンスに要する費用が軽減し、経済的なクリーンルームを提供することが可能となる。
また、高濃度の第一のガス除去フィルタは、生産装置または機器の周囲の下部側にだけ設けられているので、通気抵抗が増大するという不具合がなく、従来のクリーンルームと同様に運転することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  請求項１記載の発明に係るクリーンルームの一実施形態を示す説明図である。
【図２】  図１の要部を示す説明図である。
【図３】  請求項２記載の発明に係るクリーンルームの一実施形態を示す説明図である。
【図４】  従来のクリーンルームを示す説明図である。
【図５】  従来のクリーンルームを示す説明図である。
【符号の説明】
２０，４０  クリーンルーム
２１  室
２２  ファンフィルタユニット
２３  天井空間
２４  床
２５  空気流通孔
２６  生産装置または機器
２７  床下空間
２８  第一のガス除去フィルタ
２９  ファン
３０  空気流路
３１  第二のガス除去フィルタ
３２  冷却コイル
３３  外気処理機
３４  空調装置
Ａ  生産装置または機器２６が配置されている領域
Ｂ  生産装置または機器２６が配置されていない領域
【図１】
0003878275.tif 000002
【図２】
0003878275.tif 000003
【図３】
0003878275.tif 000004
【図４】
0003878275.tif 000005
【図５】
0003878275.tif 000006