JP4629282B2 - クリーンルーム出入口用の防塵装置 - Google Patents
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Description
本発明は,クリーンルームに入室する人等に付着した塵埃を除去する防塵装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば集積回路などを生産する半導体製造分野やバイオテクノロジーなどの分野において,清浄な雰囲気や無菌状態を保つためにクリーンルームが利用されている。またクリーンルームの内部を清浄に保つだけでなく,クリーンルームの出入口にエアシャワーなどの防塵装置を設置し,クリーンルームに入室する人等に対して,予め塵埃除去室の通過を義務付け,クリーンルームへの異物の侵入を防いでいる。塵埃除去室では,フィルターでろ過した清浄な空気をノズルから人体や防塵衣等に向かって吐出し,人体や防塵衣等に付着した異物を吹き飛ばして除去する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら,クリーンルームの出入口に塵埃除去室を直接つなげて設置した場合,クリーンルームの出入口付近では,直線的な通路が防塵装置によって妨げられることとなり,防塵装置を迂回した通路を形成せざるを得なくなる。このため,クリーンルームの出入口付近において,動線上の非効率を生じさせたり,工場内における機械の配置などに制約が生じ,レイアウトの自由度を妨げる要因となっていた。
【0004】
また,エアシャワーなどの塵埃除去室は容積がそれほど大きくないので,複数の人間が続けて入る場合,先行者が不測の理由(例えば工具の持ち忘れや工程の再確認など)で途中で戻ろうとしても,内部ですれ違うことが困難である。このため,そのような場合は,先行者は一旦クリーンルーム内に入室して,後続者が入室したのを待ってからでないと,戻ることができず,移動が煩雑であった。また,入室者と退室者が同時に入退室することはできず,あえてそれに対処するとすれば,入室者用,退室者用の出入口を設けるなどの必要があった。
【0005】
本発明の目的は,クリーンルームの出入口付近においても直線的な通路を形成することができ,しかも,途中で戻ることも可能なクリーンルーム出入口用の防塵装置を提供することにある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
この目的を達成するために,本発明によれば,クリーンルームに入室する人等を予め通過させ,人等に付着した塵埃を除去する出入口用防塵装置であって,人等に付着した塵埃を除去するための塵埃除去室を,クリーンルームの外壁面から離れた位置に配置し,該塵埃除去室とクリーンルームの出入口との間に,クリーンルームの外壁面に沿って移動する人等が通過可能な,清浄空気の下降流が形成されたクリーン領域を設けたことを特徴とする,クリーンルーム出入口用の防塵装置が提供される。
【0007】
本発明の防塵装置において,クリーンルームに入室する人等は,先ず,塵埃除去室に入る。そして,塵埃除去室では,フィルターでろ過した清浄な空気をノズルから人体や防塵衣等に向かって吐出し,人体や防塵衣等に付着した異物を吹き飛ばして除去する。こうして,異物を除去した後,人等はクリーン領域を通って,クリーンルーム内に入る。クリーン領域では,清浄空気の下降流が形成されており,塵埃除去室において異物を除去された人等は,清浄な状態を保ったままクリーン領域を通過し,クリーンルーム内に入ることができる。なお,クリーン領域で形成される清浄空気の下降流は,垂直層流であると良い。
【0008】
本発明の防塵装置にあっては,塵埃除去室がクリーンルームの外壁面から離れた位置に配置されており,該塵埃除去室とクリーンルームの出入口との間は,人等がそのまま通過可能なクリーン領域になっている。このため,クリーンルームの出入口付近においても,人等がクリーンルームの外壁面に沿って自由に直線的に移動することが可能である。
【0009】
また,塵埃除去室に入った人等は,何らかの事情でクリーンルームへの入室を止めようとした場合,塵埃除去室内を戻らずに,クリーン領域を通って外に出ることができる。このため,複数の人間が続けて入った場合でも,先行者はクリーンルーム内に入室することなく戻ることが可能である。
【0010】
本発明の出入口用防塵装置にあっては,クリーンルーム内や塵埃除去室内に外部雰囲気が入り込むのを防ぐために,クリーンルームの出入口に対して面状に空気を供給するエアカーテンや,塵埃除去室の出入口に対して面状に空気を供給するエアカーテンを形成しておくことが望ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下,本発明の好ましい実施の形態を図面を参照にして説明する。図1は,本発明の実施の形態にかかる防塵装置1を備えた工場2の室内を示す説明図であり,図2は,本発明の実施の形態にかかる防塵装置1の拡大斜視図である。
【0012】
工場2の室内には,例えば半導体製造分野やバイオテクノロジーなどの分野に好適な,クラス1000〜100,000程度の清浄な雰囲気に保たれたクリーンルーム3が形成されている。クリーンルーム3の周囲は,資材を保管したり非清浄域でも可能な作業をするバックヤードとなっている。バックヤードの一部に動線を考慮した通路が構成される。図示の例では,クリーンルーム3の一側面に,クリーンルーム3に出入りする人等aが通るための出入口10が2箇所に設けられている。これら出入口10は,図2に示す開閉扉11によって開閉されるようになっている。そして,これら出入口10に対して,本発明の実施の形態にかかる防塵装置1がそれぞれ設置されている。クリーンルーム3に入室する人等a(人,資材,台車など)は,予め防塵装置1を通過することにより塵埃を除去し,清浄な状態となってから出入口10を経て入室するようになっている。
【0013】
防塵装置1は,人等aに付着した塵埃を除去するための塵埃除去室15(エアシャワーなど)と,塵埃除去室15において塵埃を除去された人等aを清浄な状態を保つことができるクリーン領域16を備えている。塵埃除去室15は,クリーンルーム3の外壁面から離れた位置に,例えば開閉扉11と平行線上にその両側部を位置させ,その出入口20,21が開閉扉11の面と直列となるように配置されており,塵埃除去室15とクリーンルーム3の出入口10との間に,クリーン領域16が形成されている。
【0014】
図3は,塵埃除去室15の横断面図であり,塵埃除去室15の内部(中段高さにおける断面)を上から見た状態を示している。塵埃除去室15の両側には入口20と出口21が形成されており,入口20から塵埃除去室15内に入った人等aは,出口21に向かって一方通行的に塵埃除去室15内を通るようになっている。塵埃除去室15は上部にファンとフィルタ(図示せず)を備えている。そしてその内壁面には,フィルタでろ過した清浄な空気を吐出するノズル22が複数箇所に配置されている。そして,入口20から出口21に向かって塵埃除去室15内を通る人等aに,これらノズル22から清浄な空気を吐出すことにより,人体や防塵衣等に付着した異物を吹き飛ばして除去するようになっている。図示はしないが,塵埃除去室15内において,人等aの通路面の底面に孔あき板などで吸い込み口が形成されており,人体や防塵衣等から吹き飛ばされた異物は,塵埃除去室15内の底面を通過して除去されるようになっている。
【0015】
図4に示すように,塵埃除去室15はドア開放仕様となっている。すなわち一般的なエアシャワーはドアを閉めて使用することが原則であるが,本実施の形態では搬入通路の機能を十分に発揮するよう,開閉扉を設けていない。そして,塵埃除去室15内の四隅(入口20の内方両側と出口21の内方両側)には,ほぼ90°に湾曲した形状のガイドベーン(翼板)25が複数枚ずつ配置されている。塵埃除去室15内の各四隅において,複数枚のガイドベーン25はそれぞれ並列に配置されており,前述のノズル22から吐出された空気は,図3に示すように塵埃除去室15の内壁面に沿いながら入口20と出口21に向かって流れる気流26は,各ガイドベーン25の間を通ることにより,面状の気流27に方向変換させられている。このように入口20と出口21に向かって流れ出ようとする気流26を,塵埃除去室15の入口20と出口21の内方において面状の気流27に方向変換することにより,入口20と出口21の内方両側から面状の気流27を供給する,いわゆるエアーカーテンが入口20と出口21にそれぞれ形成されている。こうして,塵埃除去室15の内部に外部雰囲気が入り込むのを防いでいる。
【0016】
図2に示すように,塵埃除去室15とクリーンルーム3の出入口10の間に両者を連結するように形成されたクリーン領域16の上方には,FFU(ファンフィルタユニット)30が複数台設置してある。各FFU30は,4本の立柱で支持されるフィルタフレームの上に載置されている。そして内蔵されたファン(図示せず)の稼動により,フィルタ(図示せず)で濾過した清浄空気の下降流をクリーン領域16に向かって供給するようになっている。これにより,クリーン領域16は常に清浄な状態に保たれている。
【0017】
クリーン領域16は,塵埃除去室15とクリーンルーム3の出入口10を結ぶ動線と交差する方向には開放された構成になっており,クリーンルーム3の外壁面に沿って移動する人等aは,塵埃除去室15とクリーンルーム3の出入口10の間においてクリーン領域16を自由に通過できるようになっている。
【0018】
クリーンルーム3の出入口10の外部両側には,エアーカーテンの供給ノズル35がそれぞれ設けてある。これら供給ノズル35の内方には,出入口10の両側から対向して面状の気流36を供給するスリット状の吐出口37が間隔をあけてそれぞれ設けてある。供給ノズル35には,ファン38で吸引され,HEPAフィルタ39で濾過された清浄な空気が供給されるようになっており,これにより,面状の清浄な空気流を,各吐出口37から出入口10の外側(バックヤード側)に沿って供給できるようになっている。前述の開閉扉11が開いた場合には,ファン38が稼動し,クリーンルーム3の外部において,これら供給ノズル35によって出入口10の両側から面状の気流31が供給されて,いわゆるエアーカーテンが形成され,クリーンルーム3の内部に外部雰囲気が入り込むのを防ぐ状態となる。
【0019】
図示の例では,供給ノズル35の各吐出口37から面状に吐出される空気流が,角度θだけクリーンルーム3の出入口10から離れる方向に向くように設定されている。これにより,クリーンルーム3の外部(クリーン領域16)からクリーンルーム3の内部に流れ込もうとする気流を,クリーンルーム3の外部に向かって押し戻すようになっている。なお,供給ノズル35の最下部に設けられた吐出口37から面状に吐出される空気流の角度θ’は,他の吐出口37から面状に吐出される空気流の角度θよりもやや大きく(θ’>θに)設定されている。すなわちクリーンルーム3のより外方に向いた角度とされている。これにより,クリーン領域16において床上に沿って流れながらクリーンルーム3内に入り込もうとする外部の気流を防いでいる。なお,各吐出口37から吐出される空気流の方向(角度θおよびθ’)の調整は,例えば絹糸等を用いて気流方向を確認することにより行われる。なお,吐出口37は,図示では5つのスリットを間隔をおいて設けているが,ノズル35の天面近くから底面近くに連続して開口する1つのスリットを形成してもよい。その場合,床近くの部位の開口を防塵除去室15に向けて広くとるとよい。
【0020】
さて,以上のように構成された本発明の実施の形態にかかる防塵装置1を備えた工場2において,クリーンルーム3に入室しようとする人等aは,先ず,塵埃除去室15の入口20に入り,入口20から出口21に向かって一方通行的に塵埃除去室15内を通過する。これにより,塵埃除去室15内では,内壁面に配置された複数のノズル22から清浄な空気を吐出すことにより,人体や防塵衣等に付着した異物を吹き飛ばして除去する。そして,吹き飛ばされた異物は,塵埃除去室15内の底面を通過して除去されることとなる。
【0021】
なお,先に図3,4で説明したように,塵埃除去室15の入口20と出口21の内方には,ガイドベーン25によって方向変換させられた面状の気流27が供給されることにより,いわゆるエアーカーテンが形成されている。このため,塵埃除去室15の入口20と出口21には特別な遮蔽手段(例えば扉,カーテンなど)を設けなくても,塵埃除去室15の内部に外部雰囲気が入り込まない。また,前述したように底面に吸込み口が形成されており,下降流はそこから排気されるので,防塵除去室15からの空気がクリーン領域16の垂直層流を乱すことはない。このように,扉やカーテンなどといった遮蔽手段を省略して入口20と出口21を開放すれば,人等aは塵埃除去室15内を容易に通過できるので,物資の運搬等がしやすい。
【0022】
そして,塵埃除去室15において異物を除去した後,人等aは,次に塵埃除去室15の出口21を通ってクリーン領域16内に入り,更にクリーン領域16内を通過して,クリーンルーム3内に入って行く。クリーン領域16では,清浄空気の下降流が形成されているので,塵埃除去室15において異物を除去された人等aは,清浄な状態を保ったままクリーン領域15を通過し,出入口10からクリーンルーム3内に入ることができる。
【0023】
このように人等aがクリーンルーム3内に入る場合は,開閉扉11が開くと同時に,クリーンルーム3の出入口10の外部両側から,供給ノズル35によって面状の気流31が供給され,いわゆるエアーカーテンが形成される。これにより,クリーンルーム3の内部に外部雰囲気が入り込むのを防ぐことができる。
【0024】
一方,塵埃除去室15に入った人等aは,何らかの事情でクリーンルーム3への入室を止めようとした場合(例えば忘れ物をとりに帰るような場合),塵埃除去室15を戻らずに,塵埃除去室15の出口21からクリーン領域16を通って,そのまま外に出ることができる。このため,複数の人間が続けて入った場合でも,先行者はクリーンルーム3内に入室することなく,後続者を邪魔せずに外に出ることが可能である。また,入室者用の入口と退室者用の入口を分ける必要もない。
【0025】
また,クリーンルーム3内から退出する人等aは,出入口10からクリーン領域16を通って,そのまま外に出ればよく,退出の際には,塵埃除去室15を通る必要がない。また,このように人等aがクリーンルーム3内から退出する場合も,開閉扉11が開くと同時に,クリーンルーム3の出入口10の外部両側から,供給ノズル35によって面状の気流31が供給され,いわゆるエアーカーテンが形成される。これにより,クリーンルーム3の内部に外部雰囲気が入り込むことを防ぐことができる。
【0026】
そして,この出入口用防塵装置1にあっては,塵埃除去室15がクリーンルーム3の外壁面から離れた位置に配置されており,塵埃除去室15とクリーンルーム3の出入口10との間に形成されたクリーン領域16は,工場2の室内を移動する人等aがそのまま通過することが可能である。このため,クリーンルーム3の出入口10付近においても,人等aがクリーンルーム3の外壁面に沿って自由に直線的に移動できる。
【0027】
次に,図5は,本発明の別の実施の形態にかかる防塵装置1’を備えた工場2の室内を示す説明図である。この防塵装置1’では,バックヤードにおけるクリーン領域16から離れた位置に吸い込み口40を有する吸い込みチャンバ42が配置されている。そして,吸い込み口40を通じてクリーン領域16から離れた位置で吸い込んだ空気を,ダクト41を介してクリーン領域16に対して供給するようになっている。
【0028】
この防塵装置1’において,図6に示すように,吸い込みチャンバ42にはフィルタ45とファン46が内蔵されている。フィルタ45は,例えばAFI50〜80%程度のフィルタとNBS60〜90%程度の中性能フィルタを組み合わせたものからなり,前者は吸込口40に面一に取付けられている。図7に示すように,クリーン領域16の上方には,FFU47が複数台設置してある。なお,クリーン領域16から離れた位置に吸い込み口40を配置した点を除けば,この実施の形態にかかる防塵装置1’は,先に図1,2等で説明した防塵装置1と同様の構成を有する。よって,図5において,図1と同じ符号を付することにより,重複した説明を省略する。
【0029】
この実施の形態にかかる防塵装置1’にあっては,工場2の室内空気をクリーン領域16から離れた位置に設置した吸い込み口40で吸い込み,粗塵と多少粒径の大きな微塵を除去したうえFFUに送り清浄空気の下降流をクリーン領域16に向かって供給することができる。この実施の形態にかかる防塵装置1’によれば,室内空気をクリーン領域16から離れた位置で吸い込むので,クリーン領域16から離れる空気の流れが室内に生じ,塵埃がクリーン領域16に集まることを防止できる。このため,先に図1,2等で説明した防塵装置1と比べ,工場2の室内での塵埃発生が多い場合に有効である。また,図1,2で説明した防塵装置1におけるクリーン領域16のFFUの上部にプレフィルタを設けてもよいが,保守の点では本実施の形態の方が容易である。
【0030】
なお,この防塵装置1’において,クリーン領域16の上方にFFUを設置するのを省略し,吸い込みチャンバ42に設けたフィルタ45とファン46だけによって清浄空気をクリーン領域16に供給するようにしても良いし,また,吸い込み口40にフィルタやファンを内蔵させず,クリーン領域16の上方に設けたFFU47だけによって清浄空気をクリーン領域16に供給するようにしても良い。また,ダクト41の途中に適宜ファンを設置しても良い。FFUを高性能フィルタに替えて,吸い込みチャンバのファンで送風してもよい。
【0031】
以上,本発明の好ましい実施の形態を例示したが,本発明は,ここに説明した形態に限定されない。例えば,塵埃除去室15の入口20や出口21に,カーテンなどの遮蔽手段を設けることも可能である。但し,塵埃除去室15内を容易に通過させるためには,そのような遮蔽手段を設けず,図3,4で説明したようなエアーカーテンを設けると良い。また,クリーン領域16の上方に,FFUの代わりにファンとフィルターを組み合わせて設置しても良い。
【0032】
【発明の効果】
本発明によれば,クリーンルームの出入口付近においても,人等がクリーンルームの外壁面に沿って自由に直線的に移動することが可能となる。クリーンルームの出入口付近に障害物をなくすことができるので,視界もよく,各種設備のレイアウトや動線に対する制約を小さくでき,作業性が向上する。クリーンルームから退出する場合は,クリーン領域から外へ出るだけでよい。また,塵埃除去室に入った人等は,塵埃除去室内を戻らずに外に出ることができ,移動が容易である。本発明は,中ランクのクリーンルーム(例えばクラス103〜105)に適用しやすい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる防塵装置を備えた工場の室内を示す説明図である。
【図2】本発明の実施の形態にかかる防塵装置の拡大斜視図である。
【図3】塵埃除去室の横断面図であり,塵埃除去室の内部を上から見た状態を示している。
【図4】ガイドベーンの斜視図である。
【図5】本発明の別の実施の形態にかかる防塵装置を備えた工場の室内を示す説明図である。
【図6】吸い込み口の断面図である。
【図7】クリーン領域の上方に設置したFFUの説明図である。
【符号の説明】
a 人等
1,1’ 防塵装置
2 工場
3 クリーンルーム
10 出入口
15 塵埃除去室
16 クリーン領域
20 入口
21 出口
25 ガイドベーン
30 FFU
40 吸い込み口
41 ダクト
Claims (3)
- クリーンルームに入室する人等を予め通過させ,人等に付着した塵埃を除去する防塵装置であって,
人等に付着した塵埃を除去するための塵埃除去室を,クリーンルームの外壁面から離れた位置に配置し,
該塵埃除去室とクリーンルームの出入口との間に,クリーンルームの外壁面に沿って移動する人等が通過可能な,清浄空気の下降流が形成されたクリーン領域を設けたことを特徴とする,クリーンルーム出入口用の防塵装置。 - 前記クリーンルーム内に外部雰囲気が入り込むのを防ぐべく,クリーンルームの出入口に対して面状に空気を供給するエアカーテンを形成したことを特徴とする,請求項1のクリーンルーム出入口用の防塵装置。
- 前記塵埃除去室内に外部雰囲気が入り込むのを防ぐべく,塵埃除去室の出入口に対して面状に空気を供給するエアカーテンを形成したことを特徴とする,請求項1又は2のクリーンルーム出入口用の防塵装置。
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