(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーンルームの天井面に形成された開口部と、
前記開口部の周囲を囲うように配置された断面コ字状の保持フレームと、
前記開口部を覆うように配置されるとともに、辺部が前記保持フレームの内側に所定の隙間をもって配置され、該保持フレーム内を上下動自在に保持された閉止板と、
前記開口部を閉じる方向に前記閉止板を付勢する付勢手段と、
からなり、前記閉止板は、前記天井面の上下の差圧が一定の値を越えると、前記付勢手段の付勢力に抗して上昇し、前記保持フレームとの間に形成される断面コ字状の流路を介して、前記クリーンルーム内のエアを天井裏空間に排出することを特徴とするクリーンルームの天井構造。
【請求項２】
前記付勢手段は、前記閉止板を付勢する付勢力が調整可能であることを特徴とする請求項１に記載のクリーンルームの天井構造。
【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の天井構造に係り、特に半導体製造工場等のように高清浄度を必要とするクリーンルームの天井構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工場等のクリーンルームの天井面には、複数のファンフィルタユニット（以下、「ＦＦＵ」という。）が設置され、このＦＦＵによって天井裏空間のエアが浄化されて室内に供給される。しかし、ＦＦＵは必ずしも天井面に密に載置されるわけではなく、設備コストやランニングコストを低減するために間引きされて配設されることがある。この場合、天井裏空間の清浄前のエアが室内に流入するのを防ぐため、ＦＦＵを間引きした間引き空間には天井裏空間と室内とを完全に遮断する閉止板が設置される。
【０００３】
しかしながら、ＦＦＵを間引きした間引き空間に閉止板を設置すると、閉止板の下方において渦流が発生し、その渦流が発生した領域に塵埃が滞留して、クリーンルーム内の清浄度が低下するという不具合を生じる。
【０００４】
そこで、間引き空間にパンチングパネルや各種フィルタなどの通風抵抗体を設置し、この通気抵抗体を介して滞留域のエアを天井裏空間に排出することによって、渦流の発生を抑制する方法が提案された。この場合において、天井裏空間に排出するエアの風量は、重ねて設置した２枚のパンチングパネルをスライドさせることにより開口率を変えて調整するようにしている。あるいはフィルタの組み合わせを変えることにより調整するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構造の通風抵抗体では、天井裏空間とクリーンルームとの圧力バランスが崩れると、天井裏空間に排出するエアの風量が変化してしまい、この結果、ＦＦＵから層流として吹き出されるエア流に乱れが生じ、クリーンルーム内の清浄度が低下するという欠点がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、クリーンルームと天井裏空間との差圧の変動に関わらず、天井裏空間に排出するエアの風量を一定にすることができるクリーンルームの天井構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、クリーンルームの天井面に形成された開口部と、前記開口部の周囲を囲うように配置された断面コ字状の保持フレームと、前記開口部を覆うように配置されるとともに、辺部が前記保持フレームの内側に所定の隙間をもって配置され、該保持フレーム内を上下動自在に保持された閉止板と、前記開口部を閉じる方向に前記閉止板を付勢する付勢手段と、からなり、前記閉止板は、前記天井面の上下の差圧が一定の値を越えると、前記付勢手段の付勢力に抗して上昇し、前記保持フレームとの間に形成される断面コ字状の流路を介して、前記クリーンルーム内のエアを天井裏空間に排出することを特徴とするクリーンルームの天井構造を提供する。
【０００８】
本発明によれば、閉止板は、天井面の上下の差圧が一定の値を越えると、付勢手段の付勢力に抗して開口部から上昇する。そして、この閉止板が上昇すると、閉止板と保持フレームとの間に断面コ字状の流路が形成され、この流路を通ってクリーンルーム内のエアが天井裏空間へと排出される。この際、差圧が大きくなると、それに応じて閉止板の上昇量も大きくなるが、この閉止板の上昇量が大きくなると、断面コ字状に形成された流路の上側の隙間の幅が狭くなる。この結果、差圧が変動してもクリーンルームから天井裏空間へと排出されるエアの風量は一定となり、クリーンルーム内を常に高い洗浄度の状態に保つことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るクリーンルームの天井構造の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１０】
図１はクリーンルーム設備１０の全体構成図である。同図に示すように、クリーンルーム１２の天井面１６には、格子状の天井フレーム３６が複数の吊りボルト１３、１３…によって吊設されており、この天井フレーム３６に複数台のＦＦＵ１４、１４…が配設されている。そして、このＦＦＵ１４によってクリーンルーム１２内に清浄エアが供給され、クリーンルーム１２内の塵埃とともにグレーチング床１８から床下空間２０に吸い込まれる。
【００１１】
床下空間２０に吸い込まれたエアの一部は、ドライコイル２１で冷却されたのちリターン空間２２を通って天井裏空間２４に戻される。また、他の一部は排気ダクト３４により外部へと排気され、他の一部は還気ダクト２６を介して空調機２８に送られる。空調機２８に送られたエアは、外気取り込みダクト３０から取り込まれた新鮮空気と混合されて所定の温湿度に調整されたのち、給気ダクト３２を介して天井裏空間２４に給気される。そして、ＦＦＵ１４により再び浄化されてクリーンルーム１２内へと供給される。
【００１２】
図２はクリーンルーム１２の天井裏空間２４の構成を示す斜視図である。同図に示すように、格子状に形成された天井フレーム３６の格子空間３７ＡにはＦＦＵ１４が間引きして配設されている。ＦＦＵ１４は、主としてケーシング、ファン及びフィルタから構成されており、ファンを駆動することにより天井裏空間２４に給気されたエアをケーシング内に吸引し、ＨＥＰＡフィルタを介してクリーンルーム１２内に吹き出す。
【００１３】
一方、ＦＦＵ１４が間引きして設置された天井フレーム３６の間引き空間３７Ｂには通風抵抗体３８が設置されている。この通風抵抗体３８は、クリーンルーム１２の天井面近傍に生じる滞留域のエアを天井裏空間２４に排出することによって、渦流の発生を抑制するものであり、次のように構成されている。
【００１４】
図３、図４は、それぞれ通風抵抗体３８の構成を示す斜視図と正面断面図である。
【００１５】
天井フレーム３６によって形成された間引き空間３７Ｂは、矩形状の開口としてクリーンルーム１２の天井面に形成されている。この天井フレーム３６は断面凸字状に形成されており、そのフランジ部３６Ａには、間引き空間３７Ｂを囲うようにして形成された矩形状の保持フレーム４０が取り付けられている。
【００１６】
保持フレーム４０は断面コ字状に形成されており、その内側には間引き空間３７Ｂの開口を覆うように閉止板４２が配置されている。この閉止板４２は、間引き空間３７Ｂの開口よりも一回り大きな矩形状の板状に形成されており、その辺部４２Ａは、断面コ字状に折り曲げられて形成されている。この断面コ字状に形成された閉止板４２の辺部４２Ａは、同じく断面コ字状に形成された保持フレーム４０の内側に所定の隙間４４Ｂをもって嵌め込まれている。
【００１７】
また、この閉止板４２の辺部４２Ａには、ガイド穴４６、４６、…が所定の間隔をもって複数カ所に形成されている。各ガイド穴４６には保持フレーム４０に垂直に取り付けられたボルト４８が挿通されており、このボルト４８にガイドされて閉止板４２は保持フレーム４０の内側で上下動自在に保持される。そして、この閉止板４２が上下動することにより、間引き空間３７Ｂの開口が開閉する。
【００１８】
すなわち、閉止板４２が下降して、その辺部４２Ａが保持フレーム４０の底面部４０Ａに密着すると、間引き空間３７Ｂの開口は閉じられる。一方、閉止板４２が上昇すると、その辺部４２Ａの上下に所定の隙間４４Ａ、４４Ｃが形成される。この上下の隙間４４Ａ、４４Ｃは隙間４４Ｂを介して互いに連通され、この結果、クリーンルーム１２と天井裏空間２４との間に断面コ字状の流路が形成されて、間引き空間３７Ｂが開口される。このように、閉止板４２が上下動することにより、間引き空間３７Ｂの開口が開閉される。
【００１９】
ここで、この閉止板４２の上下動をガイドするボルト４８には、そのボルトヘッド４８Ａと閉止板４２との間にコイルスプリング５０が介在されている。閉止板４２は、このコイルスプリング５０によって間引き空間３７Ｂの開口を閉じる方向（下方）に付勢されている。このため、通常、閉止板４２は間引き空間３７Ｂの開口を閉じており、クリーンルーム１２と天井裏空間２４との差圧が一定値以上になった場合にのみ、そのコイルスプリング５０の付勢力に抗して上昇して、間引き空間３７Ｂを開口する。
【００２０】
なお、このボルト４８は保持フレーム４０の底面部４０Ａに形成されたボルト穴５２に螺合されており、このボルト穴５２にねじ込むことにより、その突出量を変えることができる。そして、このボルト４８の突出量を調整することにより、コイルスプリング５０の伸縮量が調整でき、コイルスプリング５０で付勢する付勢力を調整できる。すなわち、閉止板４２を上昇させるために必要な差圧の条件を調整できる。
【００２１】
前記のごとく構成された本実施の形態のクリーンルームの天井構造の作用は次のとおりである。
【００２２】
クリーンルーム１２と天井裏空間２４との差圧が一定値以下の場合、間引き空間３７Ｂの開口は閉止板４２によって閉じられた状態にある。すなわち、閉止板４２の辺部４２Ａが保持フレーム４０の底面部４０Ａに密着した状態にある。
【００２３】
この状態からクリーンルーム１２と天井裏空間２４との差圧が一定値以上になると、閉止板４２がコイルスプリング５０の付勢力に抗して上昇する。そして、この閉止板４２が上昇すると、閉止板４２の辺部４２Ａの上下に所定の隙間４４Ａ、４４Ｃが形成される。この上下の隙間４４Ａ、４４Ｃは、あらかじめ保持フレーム４０との間に形成されていた隙間４４Ｂを介して互いに連通され、この結果、クリーンルーム１２と天井裏空間２４との間に断面コ字状の流路が形成される。そして、この断面コ字状の流路を通ってクリーンルーム１２内のエアが天井裏空間２４に排出される。
【００２４】
ここで、閉止板４２はコイルスプリング５０によって下方に付勢されているので、クリーンルーム１２と天井裏空間２４との差圧が変動すると、その差圧の変動量に応じて上下動する。そして、この閉止板４２が上下動すると、それに応じて辺部４２Ａの上側に形成される隙間４４Ｃの幅も変動する。すなわち、辺部４２Ａの上側に形成される隙間４４Ｃは、閉止板４２の上昇量が大きくなるほど（差圧が大きくなるほど）狭くなる。このように、差圧が大きくなると、辺部４２Ａの上側に形成される隙間４４Ｃが自動的に狭められるため（流路が絞られるため）、クリーンルーム１２から天井裏空間２４に排出されるエアの風量は常に一定に保たれる。これにより、ＦＦＵ１４から層流として吹き出されるエアの流れを乱すことなく、滞留域のエアを天井裏空間２４に排出できる。
【００２５】
また、閉止板４２は、差圧が一定値以下になると間引き空間３７Ｂの開口を自動的に閉じるので、ＦＦＵ１４を停止しても、天井裏空間２４の清浄前のエアが室１２内に入り込むことがない。
【００２６】
このように本実施の形態のクリーンルームの天井構造によれば、差圧によって、天井裏空間２４に排出するエアの流路を自動的に絞ることができるので、クリーンルーム１２と天井裏空間２４の差圧変動に関わらず、常に一定風量のエアを天井裏空間に排出することができる。これにより、ＦＦＵ１４から層流として吹き出されるエアの流れを乱すことなく、滞留域のエアを天井裏空間２４に排出でき、クリーンルーム内の清浄度を常に高い状態に保つことができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、差圧によって、天井裏空間に排出するエアの流路を自動的に絞ることができるので、差圧変動に関わらず、常に一定風量のエアを天井裏空間に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】クリーンルーム設備の全体構成図
【図２】クリーンルームの天井裏空間の構成を示す斜視図
【図３】通風抵抗体の構成を示す斜視図
【図４】通風抵抗体の構成を示す正面断面図
【符号の説明】
１０…クリーンルーム設備、１２…クリーンルーム、１３…吊りボルト、１４…ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）、１６…天井面、２４…天井裏空間、３６…天井フレーム、３６Ａ…フランジ部、３７Ａ…格子空間、３７Ｂ…間引き空間、３８…通風抵抗体、４０…保持フレーム、４０Ａ…底面部、４２…閉止板、４２Ａ…辺部、４４Ａ〜４４Ｃ…隙間、４６…ガイド穴、４８…ボルト、５０…コイルスプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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