(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
清浄エアが供給されるクリーンルームの床は、前記クリーンルームと該クリーンルーム下の床下チャンバとの間に設けられたフレーム部材と、該フレーム部材に着脱自在に複数段積重され、開口を有するプレート部材とから構成され、該プレート部材は、向きを変えて配置することによって前記開口を異なる位置に形成することを特徴とするクリーンルームの床構造。
【請求項２】
清浄エアが供給されるクリーンルームと、該クリーンルーム下の床下チャンバとを仕切る床を構成し、前記クリーンルームと前記床下チャンバを連通する開口が形成されたプレート部材であって、
前記プレート部材は、向きを変えて配置可能な形状であるとともに、向きを変えた際に前記開口が異なる位置に形成されることを特徴とするプレート部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に半導体製造の分野で使用されるクリーンルームの床構造、及びそれを構成するプレート部材に関する。
【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、格子状の天井フレームが設けられ、この天井フレームの格子空間に複数台のファンフィルタユニット（以下、ＦＦＵと称す）が設置される。ＦＦＵは、天井チャンバのエアを除塵し、清浄エアとしてクリーンルームに供給する。供給された清浄エアはダウンフローされ、クリーンルーム内の塵埃とともにクリーンルーム下面のグレーチング床から床下チャンバに吸い込まれる。床下チャンバに吸い込まれたエアは、一部がクリーンルーム外に排気され、残りが循環路を介して天井チャンバに導かれる。天井チャンバに導かれたエアは前記ＦＦＵにより除塵されて再びクリーンルームに供給される。これにより、クリーンルームが清浄な空間に維持される。
【０００３】
ところで、前記グレーチング床は、天井面のＦＦＵの配置や、クリーンルーム内の装置レイアウトに応じて、エリアごとに開口率を調整し、清浄エアの気流を整流する必要がある。通常、グレーチング床は、開口の形成された多数枚のプレート部材を一段に並べて配置することによって構成されるが、エリアごとに開口率を変化させるためには、開口面積の異なるプレート部材を多種類用意しなければならなかった。そこで、従来は、図１２に示すような、開口率調整機能付きのグレーチング床が考えられていた。
【０００４】
図１２（Ａ）に示すグレーチング床はシャッタ方式であり、多数の開口１、１、…を有するグレーチング板２の下方に、シャッタ羽根３、３、…が回動自在に支持されている。このシャッタ羽根３は、図示しないハンドルを操作することによって回動し、グレーチング床の開口率を調整する。例えば、図中左側のようにシャッタ羽根３、３、…を縦にすると開口率が大きくなり、開口１を介して流れる清浄エアの風量が大きくなる。また、図中右側のようにシャッタ羽根３を水平にすると閉塞されるので、このエリアに清浄エアが流れなくなる。
【０００５】
図１２（Ｂ）に示すグレーチング床は格子板スライド方式であり、グレーチング板２の下方に二枚の格子板（パンチングプレート等）４、５が重ねた状態で配設されている。格子板４は固定され、格子板５は、格子板４に対して摺動自在に支持されている。この格子板５を摺動させると、格子板４の開口と、格子板５の開口の重なる面積が変化するので、グレーチング床の開口率が調整される。例えば、図中左側に示すように二つの格子板４、５の開口位置を一致させると開口率が大きくなり、図中右側に示すように二つの格子板４、５の開口位置をずらすと閉塞される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のクリーンルームの床構造は、グレーチング床に配管やダクト等を貫通させると、開口率の調整機能が働かなくなる欠点があった。例えば、シャッタ方式では、シャッタ羽根３、３の間に配管等を貫通させるため、シャッタ羽根３、３、…が回動しなくなり、開口率を調整できなくなる。同様に、格子板スライド方式では、格子板４、５の開口に配管等を貫通させるため、格子板５がスライドしなくなり、開口率を調整できなくなる。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、配管等を挿通配置しても、開口率を調整できるクリーンルームの床構造、及びそれを構成するプレート部材を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は前記目的を達成するために、清浄エアが供給されるクリーンルームの床は、前記クリーンルームと該クリーンルーム下の床下チャンバとの間に設けられたフレーム部材と、該フレーム部材に着脱自在に複数段積重され、開口を有するプレート部材とから構成され、該プレート部材は、向きを変えて配置することによって前記開口を異なる位置に形成することを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は前記目的を達成するために、清浄エアが供給されるクリーンルームと、該クリーンルーム下の床下チャンバとを仕切る床を構成し、前記クリーンルームと前記床下チャンバを連通する開口が形成されたプレート部材であって、前記プレート部材は、向きを変えて配置可能な形状であるとともに、向きを変えた際に前記開口が異なる位置に形成されることを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、向きを変えることによって開口を異なる位置に形成するプレート部材を複数段に積重するようにしたので、プレート部材の向きを変えると、開口の重なる面積が変化し、グレーチング床の開口率が変化する。また、この床構造によれば、プレート部材を取り外すことによって、配管等を挿通配置することもできる。
【００１１】
【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床構造及びプレート部材の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１２】
図１は、本発明に係るクリーンルームの床構造が採用されたクリーンルーム設備を示す概略構成図である。
【００１３】
同図に示すように、クリーンルーム設備１０は、クリーンルーム１２の天井面１６に複数台のＦＦＵ１４、１４、…が配設され、このＦＦＵ１４から清浄エアがクリーンルーム１２に供給される。クリーンルーム１２に供給されたエアは、クリーンルーム１２の塵埃ととともにグレーチング床１８から床下チャンバ２０に吸い込まれる。床下チャンバ２０に吸い込まれたエアは、顕熱処理用コイル２１で冷却された後、リターン空間２２を通って天井裏空間２４に戻される。また、クリーンルーム１２内のエアの一部は床下チャンバ２０の側面から還気ダクト２６を介して空調機２８に送られ、外気取り込みダクト３０からの新鮮空気と混合されて所定の温湿度に調整された後、給気ダクト３２を介して天井チャンバ２４に給気される。このように天井チャンバ２４に送られたエアは、ＦＦＵ１４により再び浄化されてクリーンルーム１２内に供給される。なお、図１の符号３４は排気ダクトであり、この排気ダクト３４を介して床下チャンバ２０のエアの一部が外部に排気される。
【００１４】
図２は、クリーンルーム１２を模式的に示した断面図である。同図に示すように、グレーチング床１８は、クリーンルーム１２と床下チャンバ２０との間に配設した梁４０、４０…の上にフレーム４２、４２、…を配置し、該フレーム４２にプレート部材４４、４４、…を載置して構成される。
【００１５】
図３に示すように、プレート部材４４は、アルミ等のダイキャストによって正方形に形成されるとともに、複数の開口４６、４６、…が貫通して形成されている。この複数の開口４６、４６、…は同形状に形成されており、一定幅Ｌで縦方向に細長く形成されるとともに、横方向に等間隔Ｌで配置されている。また、複数の開口４６、４６、…のうちの両側の開口４６Ａ、４６Ｂは、プレート部材４４の端部までの距離が異なる寸法で形成されている。即ち、図３において、プレート部材４４の左端４５Ａから左側の開口４６Ａまでの距離Ａは、プレート部材４４の右端４５Ｂから右側の開口４６Ｂまでの距離Ｂと、異なる寸法で形成されており、例えば、距離Ａは、距離Ｂと開口幅Ｌとを合わせた大きさに形成されている。
【００１６】
図４及び図５に示すように、フレーム４２は、アルミ等のダイキャストによって一体的に形成され、四つの開口４８、４８、…を有する略田の字状に形成される。即ち、正方形の枠体部４２Ａの内部に梁部４２Ｂ、４２Ｂを十字状に架け渡した形状に形成される。梁部４２Ｂ、４２Ｂは、図５に示すように、枠体部４２Ａの下部に連結されており、枠体部４２Ａの内側面には、この梁部４２Ｂの上面と同じ高さに、段差部５０が設けられている。前記プレート部材４４は、この段差５０部と梁部４２Ｂの上に載置される。フレーム４２の上面から段差部５０までの深さは、プレート部材４４の厚さｔ（図８参照）の二倍に相当し、前記プレート部材４４を二段に重ねて載置すると、上段のプレート部材４４の上面とフレーム４２の上面とが一致する。
【００１７】
前記フレーム４２の段差部５０は、図４に示すように、正方形に形成されるとともに、その一辺の長さは、プレート部材４４の一辺の長さＸ（図３参照）の二倍に相当する。したがって、フレーム４２の段差部５０には、プレート部材４４を、縦二列、横二列、上下二段の計８枚、敷き詰めることができる。このとき、プレート部材４４は、正方形に形成されているので、９０°ごとに向きを変えて配置することが可能である。また、プレート部材４４は、前記距離Ａ（図３参照）と距離Ｂとが異なる寸法に形成されているので、向きを変えた際に開口４６、４６、…が異なる位置に形成される。
【００１８】
次に上記の如く構成されたクリーンルームの床構造及びプレート部材の作用について説明する。
【００１９】
図２に示したように、クリーンルーム１２の内部に装置５２を配置すると、清浄エアの気流が乱れるため、グレーチング床１８の開口率を部分的に調整して、清浄エアを整流する必要がある。また、装置５２に接続する配管５４、５４等を床下チャンバ２０に延出する場合があり、この場合には、配管等５４を、グレーチング床１８に貫通する必要がある。本実施の形態の床構造は、プレート部材４４の向きを変えることによって開口率を調整できるとともに、プレート部材４４を取り外すことによって配管５４を貫通配置することもできる。以下にその実施例を図６〜図９に従って説明する。
【００２０】
図６は、フレーム４２の四つの開口４８、４８…をそれぞれ異なる開口率に調整した例であり、図７は、図６におけるプレート部材４４の配置方法を示し、図８及び図９はそれぞれ、図６における８−８線、９−９線に沿った断面図である。
【００２１】
図６において左上に位置するエリアには、図７に示すように、２枚のプレート部材４４、４４が同じ向きで重ねて配置されている。したがって、図６及び図８に示すように、上側のプレート部材４４の開口４６、４６、…と、下側のプレート部材４４の開口４６、４６、…は完全に一致するので、このエリアの開口率は大となり、クリーンルーム１２から床下チャンバ２０に流れる清浄エアの風量は大きくなる。
【００２２】
図６において左下に位置するエリアには、図７に示すように、２枚のプレート部材４４、４４が９０°異なる向きで重ねて配置されている。即ち、上側のプレート部材４４は、開口４６、４６、…が横方向になるように配置され、下側のプレート部材４４は、開口４６、４６…が縦方向になるように配置される。この場合、図６及び図９に示すように、両方の開口４６が重なった部分のみに空気が流れるので、このエリアの開口率は小となり、流れる清浄エアの風量は小さくなる。
【００２３】
図６において右上に位置するエリアには、図７に示すように、２枚のプレート部材４４、４４が１８０°異なる向きで重ねて配置されている。プレート部材４４は、図８に示すように、距離Ａが距離Ｂと開口幅Ｌとを合わせた大きさに形成されるとともに、開口４６、４６の間隔Ｌが開口幅Ｌと等しいので、１８０°異なる向きの２枚のプレート部材４４、４４を重ねると、両方のプレート部材４４の開口４６が完全に閉塞される。したがって、フレーム４２の開口４８は、積重したプレート部材４４、４４によって閉塞されるので、このエリアの開口率は零であり、清浄エアは流れない。
【００２４】
図６において右下に位置するエリアは、プレート部材４４が設置されず、完全に開口されている。したがって、このエリアの開口率は１００％であり、開口４８に配管５４等を挿通配置することができる。
【００２５】
このように本実施の形態のクリーンルームの床構造によれば、積重するプレート部材４４、４４の向きを組み合わせることによって、グレーチング床１８の開口率を複数段階に調整することができる。また、プレート部材４４、４４を取り外すことによって配管５０等をグレーチング床１８に挿通配置することができる。したがって、本実施の形態は、装置レイアウトの変更にも迅速、且つ容易に対応することができる。
【００２６】
また、本実施の形態によれば、プレート部材４４の取り外し作業や、向きを変える作業をグレーチング床１８の上（即ち、クリーンルーム１２内）で行うことができ、開口率調整作業を容易に行うことができる。
【００２７】
また、本実施の形態は、シンプルな構造であり、耐荷重性能が大きいので、グレーチング床１８上に大きな機器類を設置することができる。
【００２８】
また、本実施の形態は、プレート部材４４の一枚分の面積単位で開口率を調整することができ、グレーチング床１８を装置レイアウト等に応じて様々な開口率パターンにすることができる。また、プレート部材４４を小さく形成すると、グレーチング床１８の開口率の調整を狭いエリアで行うことができ、クリーンルーム１２内の清浄エアの整流化を行い易い。
【００２９】
なお、本実施の形態は、プレート部材４４を二段に重ねたが、これに限定するものではなく、三段以上に重ねてもよい。これにより、開口率にさらに多くの段階に調整することができる。
【００３０】
また、プレート部材４４に形成する開口４６の形状や配置は、上述した実施の形態に限定するものではない。例えば、図１０に示すプレート部材５６は、開口５８が上下非対象に形成されている。即ち、開口５８は、プレート部材５６の上端５７Ｃまでの距離Ｃが、プレート部材５６の下端５７Ｄまでの距離Ｄと、異なる寸法に形成されている。また、図３と同様に、開口５８とプレート部材５６の左端５７Ａとの距離Ａは、開口５８とプレート部材５６の右端との距離Ｂに、開口幅Ｌを合わせた値に設定される。このように構成されたプレート部材５６は、時計回りに９０°回転させたプレート部材５６に重ね合わせた場合と、２７０°回転させたプレート部材５６に重ね合わせた場合とで、開口５８の重なる面積が異なる。さらに、裏返したプレート部材５６と重ね合わせた場合にも、開口５８の重なる面積が異なる。したがって、プレート部材５６を二段に重ねると、少なくとも６通りの開口率に調整することができる。
【００３１】
また、図１１に示すプレート部材６０は、多数の円孔６２、６２、…が形成されている。この円孔６２、６２、…は、プレート部材６０の左端６１Ａからの距離Ａが、プレート部材６０の右端６１Ｂからの距離Ｂと異なるように形成され、また、プレート部材６０の上端６１Ｃからの距離Ｃが、プレート部材６０の下端６１Ｄからの距離Ｄと異なるように形成される。これにより、プレート部材６０の向きを変えて重ねることによって、開口率を多段階に調整することができる。この場合、円孔６２の直径をＥとし、Ａ＝Ｂ＋Ｅ（或いは、Ｄ＝Ｃ＋Ｅ）と設定すると、開口を完全に閉塞させることもできる。
【００３２】
さらに、上述した実施の形態は、プレート部材４４を正方形に形成したがこれに限定するものではなく、向きを変えて配置できる形状、例えば、長方形、多角形、円形等の点対象形状であればよい。そして、このプレート部材に形成する開口が非対象な形状であればよい。なお、プレート部材を円形に形成した場合は、プレート部材を回転させることによって開口率を微調整することも可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るクリーンルームの床構造及びプレート部材によれば、向きを変えて開口を異なる位置に形成するプレート部材を複数段に積重するようにしたので、プレート部材の向きを変えることによって床の開口率を調整できるとともに、プレート部材を取り外すことによって配管等を挿通配置することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクリーンルームの床構造を採用したクリーンルーム設備を示す概略構成図
【図２】クリーンルームを示す側面断面図
【図３】プレート部材を示す平面図
【図４】フレームを示す平面図
【図５】図４の５−５線に沿うフレームの縦断面図
【図６】図４のフレームに図３のプレート部材を配置した一実施例を示す平面図
【図７】図６に示したプレート部材の配置方法を示す説明図
【図８】図６の８−８線に沿う縦断面図
【図９】図６の９−９線に沿う縦断面図
【図１０】図３と異なる開口形状のプレート部材を示す平面図
【図１１】図３と異なる開口形状のプレート部材を示す平面図
【図１２】従来構造を示す縦断面図
【符号の説明】
１０…クリーンルーム設備、１２…クリーンルーム、１４…ＦＦＵ、１８…グレーチング床、２０…床下チャンバ、４２…フレーム、４４…プレート部材、４６…（プレート部材の）開口、４８…（フレームの）開口
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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