JP3336516B2

JP3336516B2 - クリーンルーム用建屋構造

Info

Publication number: JP3336516B2
Application number: JP10528495A
Authority: JP
Inventors: 宗治福田; 登中島; 晃畔上; 史佐藤; 一宏下野; 浩史山本
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 2002-10-21
Anticipated expiration: 2017-10-21
Also published as: JPH08303052A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクリーンルーム用建屋構
造に係り、特に、半導体製造工場や光学製品の製造・組
立工場等において製造や組立等の工程で使用する精密機
器を設置するクリーンルームの建屋の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体の製造工場、光学製品の製造・組
立工場では、クリーンルームを設けて、温度、湿度、塵
埃量などの環境条件を適正に制御する他に、振動を軽減
する対策を講じている。振動の要因としては、製造や組
立のための精密機器自体から発生する振動以外にも、ユ
ーティリィティー関連機器から発生する振動、或いは工
場外から地盤を伝搬してくる外的振動がある。ユーティ
リィティー関連機器による振動の主たる要因は、クリー
ンルーム内に清浄な空調エアを供給する空調系の機械
や、製造ラインから発生するガス等の排気や給水等の用
役系の機械である。外的振動の主たる要因は、他工場や
交通機関から地盤を伝播してくる振動である。

【０００３】従来の代表的なクリーンルーム用建屋構造
は、地下に空調機械や用水、排水、排ガス処理機器等の
用役機械を置くと共に、１階にクリーンルームを設置
し、地下に置いた空調機械や用役機械には振動を吸収す
るダンパを装填している。更には地下室部分と１階の建
屋部分の基礎を分離して、振動の伝播を防止しているも
のもある。別の代表的なクリーンルーム用建屋構造に
は、クリーンルームを設置する本体建屋の隣接地に空調
機械室や用役室のためのユーティリィティー建屋を備え
たものがある。そして、従来のクリーンルーム建屋は振
動対策を考慮して、クリーンルームは２階以下の低階層
に設置すると共に、支柱の数が一般のオフィスビルに比
べて多いのが一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、地下に
空調機械や用役機械を置く従来の方式は、空調機械室や
用役室に建設敷地が取られない利点はあるものの、必ず
しも良い除振効果が得られていないという欠点がある。
また、地下室部分と１階の建屋部分の基礎を分離した場
合には、柱が増えて構造が複雑になり機械の配置に制限
を受けやすいという弊害が生じる。

【０００５】一方、空調機械室や用役室のユーティリィ
ティー建屋をクリーンルーム建屋に隣接させる従来の方
式は、防振の点では理想的であるが、大きな敷地面積を
必要とするので、工場の立地条件によっては採用できな
いという欠点がある。更に、これらのクリーンルーム建
屋に共通して言えることは、ユーティリィティー建屋と
クリーンルーム建屋の間に配設される空調系や用役系の
ダクトや配管類は、クリーンルーム建屋内においてかな
りの空間占有率をもっているため、クリーンルーム面積
を実質的に狭める要因になっているという欠点がある。
例えば、図９に示すように、クリーンルーム建屋１に支
柱が多いと、クリーンルーム３内に例えば４つの製造ラ
インＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのレイアウトを行う際に、支柱２を
避けてレイアウトしなくてはならないケースが多くな
る。この結果、作業効率の良い所望のレイアウトを形成
することが制限されると共に、クリーンルーム３の床面
に無駄なデッドゾーン４が発生し易いという欠点があ
る。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、建設敷地スペースが狭い場合でもクリーンル
ームの実質面積を大きくすることのできるクリーンルー
ム用建屋構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明は前記目的を達成す
る為に、内部にクリーンルームが形成される本体建屋の
上に、除振装置を介して空調系や用役系の機器類を設置
するユーティリィティー建屋を設けると共に、前記本体
建屋の支柱を複数の柱を集束した強度の高いしかも内部
に空間をもった筒状構造に形成し、前記支柱内を、前記
機器類と前記クリーンルームとの間に配設するダクトや
配管等のためのユーティリィティー用通路として使用す
ることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の特徴は、狭い建設敷地にクリーンルー
ム建屋を構築する場合でも、クリーンルームの実質的な
面積を大きく取ることのできるクリーンルーム用建屋構
造を構成したことである。即ち、本発明によれば、内部
にクリーンルームが形成される本体建屋の上に、除振装
置を介してユーティリィティー建屋を設け、これによ
り、ユーティリィティー建屋に設置される機器類の振動
が本体建屋に伝搬しない条件を満足させながら、ユーテ
ィリィティー建屋のための建設敷地を要しないようにし
た。

【０００９】また、本体建屋の支柱を筒状構造に形成し
て、その支柱内を、ユーティリィティー建屋内の空調系
や用役系の機器類と本体建屋内のクリーンルームとの間
に配設するダクトや配管等を配設するユーティリィティ
ー用通路として使用するようにすると共に、支柱の筒状
構造を大きな荷重に耐えることのできる剛性構造に形成
させることにより本体建屋の支柱の数を減らした。

【００１０】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るクリーン
ルーム用建屋構造の好ましい実施例について詳説する。
図１はクリーンルーム建屋１０の全体構成の一例を説明
する説明図である。図１に示すように、本発明のクリー
ンルーム建屋１０は、４階建ての鉄筋コンクリート構造
の本体建屋１１と、その本体建屋１１の上に除振装置１
２を介して設けられた２階建ての鉄骨構造のユーティリ
ィティー建屋１４と、本体建屋１１の底部地下部分に本
体建屋１１と一体的に形成された水槽１６と、から構成
される。

【００１１】本体建屋１１の各階には、例えば半導体製
造ラインの精密機器を設置するクリーンルーム１８が形
成される。また、このクリーンルーム１８はグレーチン
グ床２０により二重床構造に形成され、グレーチング床
２０下にはメンテナンスピット２６が形成される。２階
建てのユーティリィティー建屋１４の１階には、空調機
械室３４が形成され、空調機械室３４内には空調機、送
風ファン、外気導入ファン、冷却ファン、冷凍機等の空
調系機械類３６が設置される。上部が開放された２階に
は用役室３８が形成され、製造ラインで発生する排ガス
の排気ファン、ガスを浄化するスクラバ、クリーンルー
ム内に清浄水を供給する給水ポンプ、冷水塔等の用役系
機器類３９が設置される。即ち、空調系及び用役系のユ
ーティリィティー関連機器は、クリーンルーム１８が形
成される本体建屋１１の上に設けたユーティリィティー
建屋１４内に収納するように構成した。空調機械室３４
と用役室３８は、ユーティリィティー建屋１４の１階又
は２階のどちらに配置してもよいが、ユーティリィティ
ー建屋１４の重心が安定するように機器類をバランス良
く配置することが好ましい。

【００１２】本体建屋１１とユーティリィティー建屋１
４との間に介在させる除振装置１２としては、図２に示
すように天然ゴムを使用した多段積層ゴム１３とダンパ
ー１５を組み合わせた構成のものが用いられ、ユーティ
リィティー建屋１４の機器類の振動が本体建屋１１に伝
搬しないように構成されている。この場合、ダンパー１
５としては、水平板１５Ａと、粘性液１５Ｂを収容する
収納容器１５Ｃの底との間に発生する粘性力を利用して
振動を減衰させる粘性ダンパを用いることができる。ユ
ーティリィティー建屋１４に設置される各種機器の重量
は、多段積層ゴム１２Ａの錘（加重）として利用してい
る。

【００１３】図１に示すように、本体建屋１１の底部地
下部分には、所定深さの地下に埋設された基礎４０を底
面とし、本体建屋１１の外周よりも一回り大きな外周を
有する密閉容器状の水槽１６が形成される。前記水槽１
６内に貯留される水は冷却水として利用され、地上に設
置されたポンプ４２により空調機（図示せず）等に送水
される。水槽１６内には、新たな水１７が図示しないポ
ンプにより給水できるようになっており、貯留される水
量、即ち水深が任意に調節できるようになっている。

【００１４】図３に示すように、本体建屋１１の複数の
支柱４８は、建屋１１の４隅位置、４辺の略中央位置及
び中央位置にそれぞれ設けられる。この支柱４８は、図
４に示すように四角形の４隅に立設された４本の鉄骨４
８Ａの外側に鉄板４８Ｂを溶接して筒状構造に形成さ
れ、且つその筒状構造内には所定高さ間隔で図５に示す
十字状の補強部材４８Ｃを設け、４本の鉄骨同士４８Ａ
を強固に支持するようにしている。図６は別の支柱４８
構造を示したものであり、前記鉄骨４８Ａの代わりにコ
ンクリート入りの鋼管４８Ｄを用いると共に、鋼管４８
Ｄ同士を複数の筋交い４８Ｅと複数の横棒４８Ｆで補強
した。このように構成された筒状の支柱４８は、その支
柱４８内が前記ユーティリィティー建屋１４内に設置さ
れる空調機から空調空気を各クリーンルーム１８に供給
する供給ダクト及び各クリーンルーム１８内から還気空
気を空調機に戻す還気ダクトとして使用される。即ち、
図７に示すように、本体建屋１１の複数の支柱４８のう
ち、建屋１１の対向する辺の中央位置に配置された一対
の支柱４８内には空調機からクリーンルーム１８に供給
する空調空気５０が流れるようになっている。図７では
支柱４８の配置や空調空気５０の流れが分かり易いよう
に本体建屋１１の側壁５１の一部を省略して示してい
る。クリーンルーム１８の天井２８裏には天井チャンバ
３０が形成されると共に、天井２８面には多数のＦＦＵ
３２（吹出ファンとＨＥＰＡフィルタで構成されるファ
ンフィルタユニット）が設置される。また、天井チャン
バ３０内には一対の枝状ダクト５２が設けられ、枝状ダ
クト５２の枝部５２Ａ先端が各ＦＦＵ３２に接続される
と共に、枝状ダクト５２の幹部５２Ｂは空調空気５０が
流れる支柱に連通される。建屋１１の４隅位置の支柱４
８のメンテナンスピット２６位置には図示しない吸引口
が形成され、クリーンルーム１８内から空調機に還気す
る還気空気５３が流れるようになっている。これによ
り、空調機で調整した空調空気５０は、給気用の支柱４
８内と枝状ダクト５２内を流れてＦＦＵ３２に供給さ
れ、濾過されたあとクリーンルーム１８内に吹き出され
る。クリーンルーム１８内に吹き出した空調空気５０は
グレーチング床２０を通ってメンテナンスピット２６に
入り、還気用の支柱４８内を通って空調機に戻る。

【００１５】上記の如く構成された本発明のクリーンル
ーム建屋１０の構造によれば、ユーティリィティー関連
機器を設置するユーティリィティー建屋１４を、除振装
置１２を介して本体建屋１１の上に設けるようにしたの
で、クリーンルーム建屋１０の建設の際に空調機械室３
４や用役室３８のユーティリィティー建屋１４のための
建設敷地を要しない。しかも、ユーティリィティー関連
機器によるユーティリィティー建屋１４からの振動は、
除振装置１２によりクリーンルーム１８を形成する本体
建屋１１に伝搬しないようにできる。これにより、建設
敷地が狭い場合でも、クリーンルーム建屋１０のスペー
スを大きく取ることができるので、建設敷地の有効利用
を図ることができる。

【００１６】また、本体建屋１１の上にユーティリィテ
ィー建屋１４を設けたことによりユーティリィティー建
屋１４内に設置する機器類が高所に設けられることにな
る。この結果、狭い建設敷地にクリーンルーム建屋１０
を建設した場合にも、騒音の大きな機器類や排ガスを排
出する煙突等と周辺地上部との距離を確保することがで
きるので、騒音の距離減衰効果や煙の距離拡散効果を得
ることができる。

【００１７】また、本体建屋１１の支柱４８を筒状構造
に形成して、その支柱４８内を空調空気５０の給気ダク
ト、還気空気５３の還気ダクトとして使用するようにし
たので、特別に空調用のダクトを設ける必要がない。こ
れにより、本体建屋１１内の空間スペースをクリーンル
ームのために有効活用できるので、クリーンルーム面積
を大きくすることができる。尚、本実施例では本体建屋
１１の支柱４８を空調空気５０の給気ダクト、還気空気
５３の還気ダクトとして使用したが、例えば、給水配
管、電気配線等の配設通路として使用してもよく、或い
はクリーンルーム１８内で発生する排気ガスの排気ダク
トとして使用するようにしてもよい。

【００１８】また、支柱４８を前述した構造に構成した
ので、大きな荷重に耐えることのできる剛性構造の支柱
にすることができる。これにより、従来のクリーンルー
ム建屋１０の支柱４８に比べてやや外径が大きくなるも
のの支柱４８の数を減らすことができる。従って、図３
と図９の比較から分かるように製造ラインＡ、Ｂ、Ｃ、
Ｄのレイアウトをする場合に、本発明のクリーンルーム
用建屋構造では支柱４８が殆ど邪魔になることがなくレ
イアウトすることができるので、作業効率の良いレイア
ウトを行うことができる。

【００１９】図８は、本発明のクリーンルーム用建屋構
造の別の実施例である。即ち、本体建屋１１とユーティ
リィティー建屋１４との間に介在させる除振装置として
アクティブ型除振装置６０を用い、クリーンルーム１８
内の振動を嫌う部分に振動を検出してその振動をアクテ
ィブ型除振装置６０に発信する検出・発信器６２を設置
した。そして、検出・発信器６２を設置した部分の振動
を最小にするようにアクティブ型除振装置６０を制御す
る構成とした。これにより、クリーンルーム１８内の特
に振動を嫌う部分を能動的に制振することができる。

【００２０】尚、本実施例では半導体製造に使用する精
密機器の例で説明したが、これに限定されるものではな
く、振動を制御する環境が必要な精密機器産業の全てに
適用することができる。また、除振装置としては、特に
多段積層ゴムとダンパーの組み合わせに限定する必要は
なく、要はユーティリィティー建屋からの振動が本体建
屋に伝搬しないようにできればよい。また、本発明のク
リーンルーム用建屋構造は、本体建屋の高層になる場合
には、１階のクリーンルームのメンテナンスピットを地
下に位置させて安定度を向上させるように構成してもよ
い。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のクリーン
ルーム用建屋構造によれば、本体建屋の上に除振装置を
介してクリーンルーム建屋を設けるようにしたので、ユ
ーティリィティー建屋のための敷地を必要としない。ま
た、本体建屋の支柱を筒状構造に形成して、その支柱内
を、ユーティリィティー建屋内の空調系や用役系の機器
類と本体建屋内のクリーンルームとの間に配設するダク
トや配管等を配設するユーティリィティー用通路として
使用するようにしたので、クリーンルーム建屋内の空間
スペースを大きくとることができる。

【００２２】また、支柱を、大きな荷重に耐えることの
できる剛性な筒状構造に形成するようにしたので、支柱
の数を減らせることができる。これにより、クリーンル
ーム内の実質面積を大きく確保することができる共に、
支柱の数が少なくなるのでクリーンルーム内に設置する
精密機器のレイアウトがし易くなる。従って、本発明の
クリーンルーム用建屋構造は、特に都会等のように広い
建設敷地スペースが確保できにくく、また交通機関等の
外的振動の多い立地条件においてクリーンルーム建屋を
建設する場合において極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクリーンルーム用建屋構造の全体構成
を説明する説明図

【図２】本発明のクリーンルーム用建屋構造における本
体建屋とユーティリィティー建屋の間に介在させる除振
装置を説明する部分断面図

【図３】クリーンルーム建屋の支柱の配置及び製造ライ
ンの配置を説明する説明図

【図４】支柱の構造を説明する断面図

【図５】支柱の補強部材を説明する斜視図

【図６】支柱の別の構造を説明する説明図

【図７】ダクトとしての支柱の使用を説明する説明図

【図８】本発明のクリーンルーム用建屋構造の別の実施
例を説明する説明図

【図９】従来のクリーンルーム建屋の支柱の配置及び製
造ラインの配置を説明する説明図

【符号の説明】

１０…クリーンルーム建屋１１…本体建屋１２…除振装置１４…ユーティリィティー建屋１６…水槽１７…水１８…クリーンルーム２０…グレーチング床２８…天井３２…ＦＦＵ３４…空調機械室３８…用役室４０…基礎４５…地盤４８…支柱５０…空調空気５２…枝状ダクト５３…還気空気６０…アクティブ型除振装置６２…検出・発信器

フロントページの続き (72)発明者畔上晃東京都千代田区内神田１丁目１番14号日立プラント建設株式会社内 (72)発明者佐藤史東京都千代田区内神田１丁目１番14号日立プラント建設株式会社内 (72)発明者下野一宏京都府京都市右京区西院溝崎町21番地ローム株式会社内 (72)発明者山本浩史京都府京都市右京区西院溝崎町21番地ローム株式会社内 (56)参考文献特開平４−146377（ＪＰ，Ａ) 特開平７−82918（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04H 5/02 E04H 9/02 301 E04B 1/98 E04F 17/08 F24F 5/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内部にクリーンルームが形成される本体
建屋の上に、除振装置を介して空調系や用役系の機器類
を設置するユーティリィティー建屋を設けると共に、前
記本体建屋の支柱を筒状構造に形成し、前記支柱内を、前記機器類と前記クリーンルームとの間
に配設するダクトや配管等のためのユーティリィティー
用通路として使用することを特徴とするクリーンルーム
用建屋構造。
【請求項２】前記支柱は、四角形の４隅に立設された
４本の鉄骨の外側に鉄板を設けて筒状構造に形成すると
共に、前記筒状構造内には所定高さ間隔で前記鉄骨同士
を支持する補強部材が設けられることを特徴とする請求
項１のクリーンルーム用建屋構造。
【請求項３】前記本体建屋内には、クリーンルームが
複数階形成されることを特徴とする請求項１又は２のク
リーンルーム用建屋構造。