(57)【要約】【課題】精密機械の被災を低減できるクリーンルームの床構造体を提供する。【解決手段】剛性又は質量を異ならせたことで互いに異なる固有振動数を持つ複数の分割床構造体２により形成されたことを特徴とする。また、分割床構造体２が、複数の支柱６１と、互いに隣り合う支柱の上端部を繋ぐように設けられた梁６２と、梁の上に設けられた根太６３と、根太の上に設置された床材６４とにより形成され、互いに隣り合う分割床構造体同士が連結部１０により連結され、連結部が、一方の分割床構造体に設けられた片持ち梁６と、他方の床構造体に設けられて片持ち梁の下方に位置する支持梁１２と、片持ち梁と支持梁とを繋ぐダンパー１３と、片持ち梁と支持梁との間に設けられて片持ち梁を支えるとともに片持ち梁と支持梁との相対移動を可能としたアイソレータ１４とを備えた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
剛性又は質量を異ならせたことで互いに異なる固有振動数を持つ複数の分割床構造体により形成されたことを特徴とするクリーンルームの床構造体。
【請求項２】
互いに隣り合う分割床構造体同士がダンパーにより繋がれたことを特徴とする請求項１に記載のクリーンルームの床構造体。
【請求項３】
分割床構造体が、複数の支柱と、互いに隣り合う支柱の上端部を繋ぐように設けられた梁と、梁の上に設けられた根太と、根太の上に設置された床材とにより形成され、互いに隣り合う分割床構造体同士が連結部により連結され、連結部が、一方の分割床構造体に設けられた片持ち梁と、他方の床構造体に設けられて片持ち梁の下方に位置する支持梁と、片持ち梁と支持梁とを繋ぐダンパーと、片持ち梁と支持梁との間に設けられて片持ち梁を支えるとともに片持ち梁と支持梁との相対移動を可能としたアイソレータとを備えたことを特徴とする請求項１に記載のクリーンルームの床構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精密機械の被災を低減可能なクリーンルームの床構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５を参照し、半導体製造工場や液晶製造工場に設けられるクリーンルーム５０の概要を説明する。クリーンルーム５０は、プロセスエリア（製造工程エリア）５１、ユーティリティエリア（床下エリア）５２、天井エリア５３を備えた３層構造となっている。
プロセスエリア５１の床を形成するクリーンルーム５０の床構造体６０は、複数の支柱６１と、支柱６１の上端部を繋ぐように設けられた梁６２と、梁６２の上に設けられた根太６３と、根太６３の上に設置された床材６４とにより形成される。プロセスエリア５１に床材６４の上には、半導体や液晶の製造装置などの精密機械が設置される。
支柱６１は、ユーティリティエリア５２のスラブ床６５より立設される。複数の支柱６１は、スラブ床６５上において、スラブ床６５に沿った一方向に等間隔を隔てて並ぶように配置されるとともに一方向と直交する方向に等間隔を隔てて並ぶように配置される。互いに隣合う一方の支柱６１の上端部と他方の支柱６１の上端部との間には梁６２が掛け渡される。梁６２の上に、一方向に延長する複数の根太６３が一方向と直交する方向に等間隔を隔てて並ぶように配置され、図外のボルト及びナットや溶接などにより梁６２に固定される。根太６３は、例えばＨ形鋼により形成される。床材６４は、例えば、一辺の長さが５００ｍｍ程度の正四角形で高さ（厚さ）ｈが４０ｍｍ程度の金属製の板材により形成され、板材の正四角形の両面を貫通する複数の空気流通孔が、格子のような桟で区切られて形成されたり、パンチングにより形成された、グレーチング床材と呼ばれるものである。床材６４は、根太６３に固定されずに根太６３の上に単に敷かれるだけの場合もあるし、図外のボルト及びナットにより根太６３に固定される場合もある。根太６３の上面と床材６４の下面との間には硬質ゴムのような図外のパッキンを介在させる場合が多い。
ユーティリティエリア５２には、図外の電気・特殊ガス・純水・排気管などのユーティリティに関する設備が設けられる。プロセスエリア５１の天井も有孔天井６６となっている。
天井エリア５３には、空調機６７と外調器６８とが設けられる。プロセスエリア５１の横には空気循環エリア７０が設けられる。
空調機６７より送り出された空気は、矢示Ｒのようにプロセスエリア５１、ユーティリティエリア５２、空気循環エリア７０を経由して天井エリア５３に戻り、空調機６７に取付けられた図外の空気洗浄フィルタで浄化されて、プロセスエリア５１に再び供給される。すなわち、空気が、空気洗浄フィルタで浄化されて、プロセスエリア５１、ユーティリティエリア５２、空気循環エリア７０、天井エリア５３を循環することで、クリーンルーム５０内のクリーン度が維持される。
【特許文献１】特開２００６−３４８６５４号公報
【特許文献２】特開２００６−０１６９１０号公報
【特許文献３】特開平０９−１９５５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のクリーンルームの床構造体は、複数の支柱６１と、支柱６１の上端部を繋ぐように設けられた梁６２と、梁６２の上に設けられた根太６３と、根太６３の上に設置された床材６４とにより形成された床構造体６０である。この床構造体６０は、１つの固有振動数を持つ１個の床構造体６０なので、床構造体６０の固有振動数と地震時の地震波中の卓越周波数（地震波において支配的な周波数）とが一致した場合、床構造体６０がその地震の卓越周波数に共振するので、床構造体６０の応答が増大して床構造体６０が激しく揺れるため、床構造体６０の上に設置されているすべての精密機械が被災して損壊してしまうという問題点があった。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、精密機械の被災を低減できるクリーンルームの床構造体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によるクリーンルームの床構造体は、剛性又は質量を異ならせたことで互いに異なる固有振動数を持つ複数の分割床構造体により形成されたことを特徴とする。
互いに隣り合う分割床構造体同士がダンパーにより繋がれたことも特徴とする。
分割床構造体が、複数の支柱と、互いに隣り合う支柱の上端部を繋ぐように設けられた梁と、梁の上に設けられた根太と、根太の上に設置された床材とにより形成され、互いに隣り合う分割床構造体同士が連結部により連結され、連結部が、一方の分割床構造体に設けられた片持ち梁と、他方の床構造体に設けられて片持ち梁の下方に位置する支持梁と、片持ち梁と支持梁とを繋ぐダンパーと、片持ち梁と支持梁との間に設けられて片持ち梁を支えるとともに片持ち梁と支持梁との相対移動を可能としたアイソレータとを備えたことも特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によるクリーンルームの床構造体によれば、異なる固有振動数を持つように形成された複数の分割床構造体により形成されたので、地震波中の卓越周波数と一致しない固有振動数を持つ分割床構造体の揺れは小さくなる。従って、クリーンルームの床構造体の上に設置された精密機械の被災を低減できる。
互いに隣り合う分割床構造体同士がダンパーにより繋がれたので、地震波中の卓越周波数と任意の分割床構造体の固有振動数とが一致して、その任意の分割床構造体がその地震の卓越周波数に共振して応答した場合、地震エネルギーがダンパーにより減衰されるとともにその分割床構造体の隣りの分割床構造体に分散されるので、応答が全体として平均化されて低減する。従って、クリーンルームの床構造体の上に設置された精密機械の被災を低減できる。
互いに隣り合う分割床構造体同士が連結部により連結され、連結部が、片持ち梁と支持梁とダンパーとアイソレータとを備えたので、ダンパーの作用により、応答が全体として平均化されて低減するとともに、アイソレータが、精密機械の重量を支えるとともに、地震の際には、アイソレータが片持ち梁と支持梁とを相対移動させた上で、地震エネルギーをダンパーで減衰させることができるので、分割床構造体に加わる衝撃を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
最良の形態１
図１及び図２は最良の形態１を示し、図１は互いに隣り合う分割床構造の関係を示し、図２は隣り合う分割床構造の梁部分の関係を上からみて示す。尚、図５の従来例と同一部分は同一符号を付してその詳説を省略する。
【０００７】
最良の形態１では、クリーンルーム５０の床構造体１が、異なる固有振動数を持つように形成された複数の分割床構造体２；２・・・により形成される。つまり、クリーンルーム５０の床構造体１が、異なる固有振動数を持つように形成された複数の分割床構造体２によりゾーンニングされた構成とした。分割床構造体２の固有振動数ｆは、ｆ＝１／２π√ｋ／ｍにより求まる。ｋは剛性、ｍは質量である。つまり、剛性又は質量を異ならせたことで互いに異なる固有振動数を持つ複数の分割床構造体２によりクリーンルーム５０の床構造体１を構成する。
【０００８】
分割床構造体２は、複数の支柱６１と、支柱６１の上端部を繋ぐように設けられた梁６２と、梁６２の上に設けられた根太６３と、根太６３の上に設置された床材６４とにより形成される。
【０００９】
最良の形態１では、剛性を異ならせるか又は質量の異なる材料を用いることによって互いに異なる固有振動数を持つような複数の分割床構造体２を互いに離間して隣り合うようにそれぞれ独立に建設した。つまり、クリーンルーム５０の床構造体１は、一方の分割床構造体２の支柱６１と他方の床構造体２の支柱６１とを離した支柱離間部３が形成されるとともに当該支柱離間部３の上方においても一方の分割床構造体２の床材６４と他方の床構造体２の床材６４とを離した床材離間部４が形成され、エキスパンション板５が床材離間部４を跨ぐように一方の分割床構造体２の床材６４の上と他方の床構造体２の床材６４の上とに掛け渡される。
【００１０】
最良の形態１によれば、地震波中の卓越周波数と任意の分割床構造体２の固有振動数とが一致した場合、その任意の分割床構造体２がその地震の卓越周波数に共振して激しく揺れる（応答する）。しかしながら、その地震波中の卓越周波数と一致しない固有振動数を持つ分割床構造体２の揺れ（応答）は小さい。従って、クリーンルーム５０の床構造体１の上に設置された精密機械の被災を低減できる。
また、互いに隣り合う分割床構造体２；２が、支柱離間部３及び床材離間部４により離された構成としたので、互いに隣り合う分割床構造体２；２の一方の振動を他方に伝達しない構成とできる。
【００１１】
最良の形態２
図３及び図４は最良の形態２を示し、図３は互いに隣り合う分割床構造の関係を示し、図４は隣り合う分割床構造の梁部分の関係を上からみて示す。尚、図１；２と同じ部分は同一符号を付してその詳説を省略する。
【００１２】
最良の形態２では、最良の形態１の構成に加えて、図３に示すように、独立した分割床構造体２；２同士をダンパー１３で繋ぐ構成とした。この場合、互いに隣り合う分割床構造体２のうちの一方の分割床構造体２に設けられた片持ち梁６と他方の床構造体２の支柱６１とを離した梁支柱離間部７が形成されるとともに当該梁支柱離間部７の上方においても一方の分割床構造体２の床材６４と他方の床構造体２の床材６４とを離した床材離間部４が形成され、エキスパンション板５が床材離間部４を跨ぐように一方の分割床構造体２の床材６４の上と他方の床構造体２の床材６４の上とに掛け渡される。そして、互いに隣り合う分割床構造体２；２同士が連結部１０により連結される。連結部１０は、上記片持ち梁６と、他方の床構造体２の支柱６１より突出して片持ち梁６の先端部１１の下方において片持ち梁６と平行に位置するように設けられた支持梁１２と、片持ち梁６と支持梁１２とを繋ぐダンパー１３と、片持ち梁６と支持梁１２との間に設けられた球体や車輪のようなアイソレータ１４とにより構成される。球体や車輪のようなアイソレータ１４は、片持ち梁６か支持梁１２の一方に図外の取付部を介して固定され、片持ち梁６か支持梁１２の他方に球体や車輪の面を接触させた構成である。
【００１３】
ダンパー１３としては、粘性ダンパー、粘弾性ダンパー、鋼材ダンパーなどのダンパーを用いればよい。
【００１４】
最良の形態２によれば、地震波中の卓越周波数と任意の分割床構造体２の固有振動数とが一致して、その任意の分割床構造体２がその地震の卓越周波数に共振して応答した場合、地震エネルギーがダンパー１３により減衰されるとともにその分割床構造体２の隣りの分割床構造体２に分散されるので、応答が全体として平均化されて低減する。従って、クリーンルーム５０の床構造体１の上に設置された精密機械の被災を低減できる。
また、アイソレータ１４を備えたので、アイソレータ１４が、片持ち梁６を支えて分割床構造体２の床材６４の上に設置された精密機械の重量を支えるとともに、地震の際には、アイソレータ１４が片持ち梁６と支持梁１２とを相対移動させた上で、地震エネルギーをダンパー１３で減衰させることができるので、分割床構造体２に加わる衝撃を低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
最良の形態１において、分割床構造体２；２同士をダンパー１３で繋いだ構成としてもよい。この場合でも、応答が全体として平均化されて低減する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】互いに隣り合う分割床構造の関係を示す断面図（最良の形態１）。
【図２】隣り合う分割床構造の梁部分の関係を上からみた平面図（最良の形態１）。
【図３】互いに隣り合う分割床構造の関係を示す断面図（最良の形態２）。
【図４】隣り合う分割床構造の梁部分の関係を上からみた平面図（最良の形態２）。
【図５】従来のクリーンルームの構成例を示す図。
【符号の説明】
【００１７】
１  クリーンルームの床構造体、２  分割床構造体、６  片持ち梁、１０  連結部、
１２  支持梁、１３  ダンパー、１４  アイソレータ、６１  支柱、６２  梁、
６３  根太、６４  床材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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