JPH11351627A - クリーンルーム設備およびそのクリーンルーム設備の排煙方法 - Google Patents

クリーンルーム設備およびそのクリーンルーム設備の排煙方法

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JPH11351627A
JPH11351627A JP18165998A JP18165998A JPH11351627A JP H11351627 A JPH11351627 A JP H11351627A JP 18165998 A JP18165998 A JP 18165998A JP 18165998 A JP18165998 A JP 18165998A JP H11351627 A JPH11351627 A JP H11351627A
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JP
Japan
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clean room
ceiling
filter unit
fan
fan filter
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JP18165998A
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English (en)
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Takashi Fukumoto
隆 福本
Takeshi Honma
健 本間
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Hitachi Plant Technologies Ltd
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Hitachi Plant Technologies Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファンフィルタユニットと側壁間の天井付近
に空気溜まりを生じることなく、さらに火災時のように
煙が発生した場合に十分な排煙が行えるクリーンルーム
設備およびそのクリーンルーム設備の排煙方法を提供す
ること。 【解決手段】 天井面12にファンフィルタユニット1
4を設置し、該ファンフィルタユニットのファン14a
を駆動して天井裏空間22の空気を前記ファンフィルタ
ユニットのフィルタを通過させてクリーンルーム10内
へ送給し、該クリーンルーム内の空気をグレーチング床
16から側壁20に沿って形成された還流路24を介し
て天井裏空間へ還流させるようにしたクリーンルーム設
備において、ファンフィルタユニット14の設置域とク
リーンルーム10の側壁20との間のクリーンルームの
天井面12または/および前記側壁20の天井面付近に
適宜な通気抵抗を持った通気孔30aを形成している。

Description

【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設備
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設備の構造および排煙方法に関す
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敷設され、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
が設置される。ファンフィルタユニットはファンを駆動
することにより、天井裏空間の空気をフィルタを介して
クリーンルームに吹き出す。吹き出した空気はダウンフ
ローされてクリーンルーム内の塵埃と共にクリーンルー
ム下面のグレーチング床を介して床下空間に吸い込ま
れ、その一部が還流路を介して天井裏空間に導かれ、残
りの空気がクリーンルームの外に排気される。天井裏空
間に導かれた空気は前記ファンフィルタユニットにより
除塵されて再びクリーンルームに吹き出す。これによ
り、クリーンルームは清浄に維持される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、クリーンル
ームの構造上ファンフィルタユニットは、クリーンルー
ムの側壁までいっぱいに設置できない。このため従来の
クリーンルームでは、ファンフィルタユニットと側壁間
の天井を閉塞しており、その部分に空気溜まりが生じて
いた。
【0004】また、クリーンルームでは、火災時等に煙
が発生すると、排煙ファンを駆動してクリーンルーム内
の煙をファンフィルタユニットを介して外に排出させる
ようにしている。しかし、煙には粒子径が1〜5μmと
大きい粒子が含まれているため、ファンフィルタユニッ
トのフィルタが目詰まりを起こしてしまい、排煙機能を
妨げてしまう。
【0005】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ファンフィルタユニットと側壁間の天井付近に
空気溜まりを生じることなく、さらに火災時のように煙
が発生した場合に十分な排煙が行えるクリーンルーム設
備およびそのクリーンルーム設備の排煙方法を提供する
こと目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、本発明の請求項1,2または3のクリーン
ルーム設備では、天井面にファンフィルタユニットを設
置し、該ファンフィルタユニットのファンを駆動して天
井裏空間の空気を前記ファンフィルタユニットのフィル
タを通過させてクリーンルーム内へ送給し、該クリーン
ルーム内の空気をグレーチング床から側壁に沿って形成
された還流路を介して天井裏空間へ還流させるようにし
たクリーンルーム設備において、ファンフィルタユニッ
トの設置域とクリーンルームの側壁面との間のクリーン
ルームの天井面または/および前記側壁の天井面付近に
適宜な通気抵抗を持った通気孔を形成している。
【0007】この発明のクリーンルーム設備によれば、
天井裏空間の気圧がクリーンルーム内の気圧よりも低い
ことを利用して、通気孔を介してクリーンルーム内から
天井裏空間への還流路を形成し、それによってファンフ
ィルタユニットと側壁間の天井付近に生じる空気溜まり
を解消する。また本発明の請求項4のクリーンルーム設
備では、請求項1,2または3において、前記通気孔の
開口率を可変にしている。
【0008】この発明のクリーンルーム設備によれば、
通気孔の開口を適宜に変更することによって通気孔から
天井裏空間へ還流される空気量をファンフィルタユニッ
トと側壁間の天井付近に生じる空気溜まりが解消される
最小量に設定することによってファンフィルタユニット
によるクリーンルーム内の清浄効果を最大にすることが
できる。
【0009】また、本発明の請求項5のクリーンルーム
設備の排煙方法では、天井面にファンフィルタユニット
を設置し、該ファンフィルタユニットのファンを駆動し
て天井裏空間の空気を前記ファンフィルタユニットのフ
ィルタを通過させてクリーンルーム内へ送給し、該クリ
ーンルーム内の空気をグレーチング床から側壁に沿って
形成された還流路を介して天井裏空間へ還流させるよう
にしたクリーンルーム設備におけるファンフィルタユニ
ットの設置域とクリーンルームの側壁面との間のクリー
ンルームの天井面または/および前記側壁の天井面付近
に、前記天井裏空間を含む前記還流路に連通する適宜な
通気抵抗を持った通気孔を形成し、かつ該還流路に排煙
ファンを設置するとともに、該排煙ファンの設置位置よ
りも下流の前記還流路にシャッターを設置し、排煙時に
前記シャッターを閉止し、前記排煙ファンを駆動させ
て、前記通気孔を介してクリーンルーム内の煙を外部へ
排出させる。
【0010】この発明のクリーンルーム設備の排煙方法
によれば、排煙時に還流路を閉成することによって、ク
リーンルーム内の煙を通気孔を介して排出することがで
きる。一般にクリーンルームでは、還流路の通気抵抗は
小さい。このため、煙は温度上昇による上向きの流れ
と、還流路に向かう下向きの流れが生じ、室内に煙が拡
散される。そこで、このようなクリーンルーム設備の場
合には、クリーンルーム内の煙を通気孔を介して上部で
排出すれば、排煙効率が高くなる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図1乃至図3に従って本発
明に係るクリーンルーム設備の好ましい実施の形態につ
いて詳述する。先ず、本実施の形態のクリーンルーム設
備では、クリーンルーム10の天井面12に格子状の天
井フレームが敷設され、それらの格子状空間にファンフ
ィルタユニット14が設置されている。それらのファン
フィルタユニット14は、ファン14a及びフィルタ1
4bを備えている。また、クリーンルーム10の床はグ
レーチング床16で構成されている。そして、このクリ
ーンルーム設備では、グレーチング床16の床下空間1
8からクリーンルーム10の側壁20に沿い天井裏空間
22に達する空気の還流路24が形成されており、該還
流路24の入口、即ちグレーチング床16の下部にドラ
イコイル26が設置されている。
【0012】さらに、このクリーンルーム設備では、フ
ァンフィルタユニット14の設置域とクリーンルーム1
0の側壁20との間のクリーンルーム10の天井面12
にファンフィルタユニット14の設置域を囲繞するよう
に開口28が形成され、該開口28にはその開口28を
塞ぐようにパンチングメタル、ルーバ等30が設置され
ている。このパンチングメタル30等の孔は通気孔30
aを構成するもので、通気孔30aの大きさによって適
宜な通気抵抗を付与する。この通気孔30aの大きさ
は、計算によって予め決定された風量が得られるように
設定しておいてもよいが、例えばパンチングメタルを2
枚用意し、それらを互いに摺動自在に添設させ、一方の
パンチンメタルをモータ等のアクチュエータによって作
動させることによって通気孔30aの大きさを調整でき
るようにしたり、ルーバのフィンをモータ等のアクチュ
エータによって回動させ、それによって通気抵抗を可変
にするようにしてもよい。さらに、このクリーンルーム
設備では、還流路24に排煙ファン32が設置されてい
る。この排煙ファン32は、クリーンルーム10内に設
置した煙検知センサ又はクリーンルーム設備のコントロ
ーラ等に設置されたスイッチ等によって作動され、還流
路24の煙を外部へ排出する。
【0013】このように構成されたクリーンルーム設備
では、ファンフィルタユニット14のファン14aを駆
動することにより天井裏空間22の空気をケーシング内
に吸引し、その空気をケーシング下面に取り付けた塵埃
捕集用のフィルタ14bで除塵して清浄空気をクリーン
ルーム10内に送給する。クリーンルーム10内に送給
された空気は、クリーンルーム10内の塵埃と共にグレ
ーチング床16から床下空間18に吸い込まれ、還流路
24を通って天井裏空間22に戻される。なお、還流路
24を通って天井裏空間22に戻される空気は、ドライ
コイル26を通過する際に、該ドライコイル26によっ
て所定の温湿度に調整される。このように天井裏空間2
2に送られた空気は再びファンフィルタユニット14に
より浄化されてクリーンルーム10に送給される。
【0014】このようにして、大部分の空気はファンフ
ィルタユニット14、クリーンルーム10、グレーチン
グ床16、還流路24を経て天井裏空間22に還流され
る循環系を構成するが、ファンフィルタユニット14と
側壁20間の天井面12付近の空気は、天井裏空間22
とクリーンルーム10との間に生じる気圧差、即ちクリ
ーンルーム10に対して天井裏空間22の気圧が低いこ
とから、通気孔30aを経て天井裏空間22に排出され
る。したがって、ファンフィルタユニット14と側壁2
0間の天井面12付近に生じる空気溜まりが解消され
る。
【0015】図4は、本発明に係るクリーンルーム設備
の他の実施の形態を示している。このクリーンルーム設
備では、上記実施の形態における還流路24の適宜箇
所、例えばドライコイル26の直ぐ下流位置Aまたは還
流路24の中間箇所Bにモータ等のアクチュエータによ
って作動されるシャッター34を設置し、それらを通常
開成にしておき、排煙時に閉成する。すると、クリーン
ルーム10内の煙は通気孔30aを経て排煙ファン32
から外部へ排出される。
【0016】このようにして、上記実施の形態のクリー
ンルーム設備では、クリーンルーム10内の清浄作用に
おいては、ファンフィルタユニット14からクリーンル
ーム10内に送給される清浄空気によってクリーンルー
ム10内が清浄に維持され、さらに通気孔30aから天
井裏空間22に生じる空気の還流によってファンフィル
タユニット14と側壁20間の天井面12付近に生じる
空気溜まりが解消され、クリーンルーム10内に煙が発
生した場合には、通気孔30aを介して煙がクリーンル
ーム10外へ効率良く排出される。
【0017】なお、上記実施の形態では、通気孔30a
をクリーンルーム10の天井面12に開口28を形成
し、該開口28にパンチングメタル30等を配設して通
気孔30aを構成しているが、この通気孔30aは、側
壁20の天井面12付近に構成してもよく、また天井面
12と側壁20の両方に構成してもよい。以下に、上記
実施の形態のクリーンルーム設備における空気浄化機能
と排煙機能について検証する。
【0018】幅10m×長さ20mの床面積を持つクリ
ーンルーム10の天井面12に幅9m×長さ19mの範
囲でファンフィルタユニット14が設置され、そのファ
ンフィルタユニット14の設置域を囲繞するように幅5
0mmの開口を形成し、該開口に開口率が20%のパン
チングメタル30を配設する。このパンチングメタル3
0の面積は、2.87m2 である。
【0019】先ず、排煙時の必要排煙風量は建築基準法
により、10m×20m×1m3 /min・m2 ÷60
s/min=3.33m3 /sである。パンチングメタ
ル30の面積は2.87m2 で開口率が20%であるか
ら通気孔30aの通過風量は5.80m/sとなり、煙
の通過経路として支障はない。通常の空気浄化作用をさ
せている場合には、図5に示したように、ファンフィル
タユニット14から送給された空気は、ドライコイル2
6を経由して天井裏空間22に戻る経路1とパンチング
メタル30の通気孔30aを経由して天井裏空間22に
戻る経路2との2系統の循環系が構成される。
【0020】ファンフィルタユニット14の送風量Q1
は0.3m/sの下降気流を得るとして、Q1 =9m×
19m×0.3m/s=51.3m3 /sとなる。経路
1の空気抵抗はドライコイル26の風速v1 とその断面
積a1 によって支配され、その損失係数ζ1 はζ1
8.17程度である。コイルの通過風速を2m/sとす
ると、a1 =25.65m2 を得る。
【0021】一方、経路2の断面積a2 はa2 =2.8
7m2 であり、また開口率20%であるからζ2 =41
を得る。ところで、連続の式は、 a1 ・v1 +a2 ・v2 =Q (1) また、経路1と経路2の前後の圧力P1 とP2 の差ΔP
はどちらも等しいので そこで、(1)と(2)に定数を代入して解くとv2
0.85m/sとなる。
【0022】これより、幅50mmのパンチングメタル
面を通過する風量Q2 はQ2 =0.85m/s×2.8
7m2 =2.4m3 /sである。この値は、Q1 の5
1.3m3 /sに比べて充分小さく、システム全体の性
能を損なうことはない。また、ファンフィルタユニット
14と側壁20との間、即ち0.5m幅における面速を
計算すると、0.85m/s×0.05m×(1/0.
5m)=0.085m/sを得る。
【0023】この上面に抜ける気流は天井面12と側壁
20とのコーナで生じる汚染された空気溜まりを解消で
きる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1,2また
は3のクリーンルーム設備によれば、天井裏空間の気圧
がクリーンルーム内の気圧よりも低いことを利用して、
通気孔を介してクリーンルーム内から天井裏空間への還
流路を形成しているので、ファンフィルタユニットと側
壁間の天井付近に生じる空気溜まりが解消される。さら
に、請求項4のクリーンルーム設備によれば、通気孔の
開口を適宜に変更することによって、通気孔から天井裏
空間へ還流される空気量をファンフィルタユニットと側
壁間の天井付近に生じる空気溜まりが解消される最小量
に設定することによって、ファンフィルタユニットによ
るクリーンルーム内の清浄効果を最大にすることができ
る。
【0025】また、本発明の請求項5のクリーンルーム
設備の排煙方法によれば、排煙時に還流路を閉成するこ
とによって、クリーンルーム内の煙を通気孔を介して排
出することができる。一般にクリーンルームでは、還流
路の入口にドライコイルが設置されている。このような
場合には、グレーチング床を介して排煙するとドライコ
イルが抵抗となって排煙機能を損なう虞れがある。そこ
で、このようなクリーンルーム設備の場合には、クリー
ンルーム内の煙を通気孔を介して排出すれば、排煙効率
が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るクリーンルーム設備の一実施の形
態を概念的に示した正面図
【図2】本発明に係るクリーンルーム設備の一実施の形
態を概念的に示した平面図
【図3】本発明に係るクリーンルーム設備の一実施の形
態の要部を拡大して示した部分正面図
【図4】本発明に係るクリーンルーム設備の他の実施の
形態を概念的に示した正面図
【図5】本発明に係るクリーンルーム設備の循環系を示
した図
【符号の説明】
10…クリーンルーム 12…天井面 14…ファンフィルタユニット 14a…ファン 14b…フィルタ 16…グレーチング床 18…床下空間 20…側壁 22…天井裏空間 24…還流路 26…ドライコイル 28…開口 30…パンチングメタル 30a…通気孔 32…排煙ファン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】天井面にファンフィルタユニットを設置
    し、該ファンフィルタユニットのファンを駆動して天井
    裏空間の空気を前記ファンフィルタユニットのフィルタ
    を通過させてクリーンルーム内へ送給し、該クリーンル
    ーム内の空気をグレーチング床から側壁に沿って形成さ
    れた還流路を介して天井裏空間へ還流させるようにした
    クリーンルーム設備において、 ファンフィルタユニットの設置域とクリーンルームの側
    壁面との間のクリーンルームの天井面に適宜な通気抵抗
    を持った通気孔を形成したことを特徴とするクリーンル
    ーム設備。
  2. 【請求項2】天井面にファンフィルタユニットを設置
    し、該ファンフィルタユニットのファンを駆動して天井
    裏空間の空気を前記ファンフィルタユニットのフィルタ
    を通過させてクリーンルーム内へ送給し、該クリーンル
    ーム内の空気をグレーチング床から側壁に沿って形成さ
    れた還流路を介して天井裏空間へ還流させるようにした
    クリーンルーム設備において、 前記側壁の天井面付近に、前記天井裏空間を含む前記還
    流路に連通する適宜な通気抵抗を持った通気孔を形成し
    たことを特徴とするクリーンルーム設備。
  3. 【請求項3】天井面にファンフィルタユニットを設置
    し、該ファンフィルタユニットのファンを駆動して天井
    裏空間の空気を前記ファンフィルタユニットのフィルタ
    を通過させてクリーンルーム内へ送給し、該クリーンル
    ーム内の空気をグレーチング床から側壁に沿って形成さ
    れた還流路を介して天井裏空間へ還流させるようにした
    クリーンルーム設備において、 ファンフィルタユニットの設置域とクリーンルームの側
    壁面との間のクリーンルームの天井面および前記側壁の
    天井面付近に、前記天井裏空間を含む前記還流路に連通
    する適宜な通気抵抗を持った通気孔を形成したことを特
    徴とするクリーンルーム設備。
  4. 【請求項4】前記通気孔の開口率を可変にしたことを特
    徴とする請求項1,2または3に記載のクリーンルーム
    設備。
  5. 【請求項5】天井面にファンフィルタユニットを設置
    し、該ファンフィルタユニットのファンを駆動して天井
    裏空間の空気を前記ファンフィルタユニットのフィルタ
    を通過させてクリーンルーム内へ送給し、該クリーンル
    ーム内の空気をグレーチング床から側壁に沿って形成さ
    れた還流路を介して天井裏空間へ還流させるようにした
    クリーンルーム設備におけるファンフィルタユニットの
    設置域とクリーンルームの側壁面との間のクリーンルー
    ムの天井面または/および前記側壁の天井面付近に、前
    記天井裏空間を含む前記還流路に連通する適宜な通気抵
    抗を持った通気孔を形成し、かつ該還流路に排煙ファン
    を設置するとともに、該排煙ファンの設置位置よりも下
    流の前記還流路にシャッターを設置し、排煙時に前記シ
    ャッターを閉止し、前記排煙ファンを駆動させて、前記
    通気孔を介してクリーンルーム内の煙を外部へ排出させ
    ることを特徴とするクリーンルーム設備の排煙方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6572468B1 (en) * 1999-04-21 2003-06-03 Hitachi Plant Engineering & Construction Co., Ltd. Clean room device
CN110439326A (zh) * 2019-08-13 2019-11-12 世源科技工程有限公司 一种洁净室
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