JPH1026384A - クリーンルーム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリーンルーム装置において低騒音化及び省
エネルギ化を達成する。 【解決手段】 システム天井式クリーンルーム１０にお
いて、ファン２２吐出側ダクト２６にマイク３２、３４
及びスピーカ３６を備え、コントローラ３８で気流伝搬
騒音と逆相の音波信号を発生し、スピーカ３６から音波
を発し、騒音との間で干渉させ、騒音レベルを低下させ
ると共に、前記ダクト２６後方側に直角型エルボ４０を
備え、騒音を反射し、反射波と干渉させ、更なる低騒音
化を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器、液晶、
半導体等を製造するためのクリーンルームを清浄に保つ
ためのクリーンルーム装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子機器の製造にあたり、その部
品を取り扱う室内の空気清浄度、あるいは温度や湿度等
を一定に保つためのクリーンルーム装置が開発されてい
る。

【０００３】例えば天井面にフィルタを設けたシステム
天井式クリーンルームにおいては、中央循環形式、ファ
ン・フィルタユニット形式あるいはリターンシャフト内
に複数の循環ファンを置く形式等が知られている。

【０００４】中央循環形式は、室内排気を室外の中央循
環ファンで処理し、再度クリーンルームのサプライチャ
ンバに送気し、フィルタを経由して室内に供給するもの
である。

【０００５】ファン・フィルタユニット形式は、送風機
の吹出し側とフィルタの間に正圧チャンバを設け、フィ
ルタの周囲を送風機の吸込み側と連通させることによ
り、負圧に維持することにより、クリーンルーム内に汚
染空気がリークするのを防止するようにしたものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記中
央循環形式のものでは、一括処理するためファンの容量
が大きく、発生する騒音レベルが大である。この騒音対
策として、消音器を設ける場合、圧力損失の大幅な増大
を招き、省エネルギ上及びコスト上問題がある。

【０００７】又、ファン・フィルタユニット形式では、
フィルタ毎に多数の小容量の循環ファンを用いているた
め、ファンの送風効率が低下し、省エネルギ上問題があ
る。更に、ファンの回転に伴う騒音が室内に伝搬される
傾向が大きいという問題もある。

【０００８】又、リターンシャフト内に複数の循環ファ
ンを設ける形式では、発生する騒音が大きく、室内に伝
搬しがちである。又、リターンシャフト内に複数のファ
ンを設ける場合には、送風効率の低いところで運転する
ため、省エネルギ上も問題がある。

【０００９】これらの問題に対し、例えば特開平５−２
８８０３２号公報には、内燃機関向けに能動型消音器、
上流側に受動型消音器とを備えるものが開示されてお
り、又、特開平７−３１９４８２号公報では、能動型消
音器とスプリッタ消音器を組み合わせたものが提案され
ている。

【００１０】しかし、これらのものにおいても、前記特
開平５−２８８０３２号公報のものでは、エンジンの軸
回転数検出器を備え、特定のコントローラにより圧力波
を発生器から出力している。又、特定の受動型消音器を
能動型消音器の上流側に置いている。これらにより、特
定の機器類を必要とし、又、ダクト回りの空間スペース
を長くする必要があるという問題があり、前記特開平７
−３１９４８２号公報のものでは、装置構成が大きな空
間を占め、クリーンルームのような空間スペースの限ら
れているところには利用することが困難であるという問
題がある。

【００１１】本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされ
たものであり、低騒音化及び省エネルギ化を達成するク
リーンルーム装置を提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、天井面にフィ
ルタを設けたシステム天井式のクリーンルーム装置にお
いて、循環ファンの下流側ダクト内側に設けられた騒音
検出手段と、該騒音検出手段により検出された騒音を受
け、該騒音と反対の位相の信号を発生する信号発生手段
と、該信号を受け、前記騒音と略同一レベルの音波で、
該騒音と干渉を生ずる音波を発生する音波発生手段と、
前記ダクトの更に下流側に設けられた、内側に吸音材を
有する直角型エルボとを備えたことにより、前記課題を
解決したものである。

【００１３】本発明によれば、循環ファンの下流側ダク
ト内側に設けられた騒音検出手段により検出された騒音
と反対の位相の信号を発生させ、前記騒音とほぼ同一レ
ベルで且つ逆の波形の音波を発生し、前記騒音と干渉さ
せ、騒音レベルを低減させる。又、更にダクト後方に設
けられた、内側に吸音材を有する直角型エルボにより前
記騒音を反射させ、この反射音と前記騒音とを干渉さ
せ、更なる低騒音化を図る。これらの構成により、低騒
音化を達成すると共に、ダクト内の抵抗を極力小さくで
き、省エネルギ化をも図ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の例を詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明の適用されたクリーンルー
ム装置の概略を示す側面図である。

【００１６】図１において、クリーンルーム１０は、シ
ステム天井式クリーンルームであり、天井に設けられた
サプライチャンバ１２よりフィルタ１４を通じて清浄な
空気が供給される。クリーンルーム１０内の空気はグレ
ーチング床１６を通して床下のリターンチャンバ１８に
導かれる。この空気は、リターンシャフト２０内に設け
られたファン２２によって冷却コイル２４を通して吸入
され、後方のダクト２６へ送られる。ダクト２６は接続
ダクト２８によってリターンシャフト２０に接続されて
いる。ダクト２６内には表面が箔で覆われた防音材３０
が内張りしてある。

【００１７】又、ダクト２６内には２つのマイク（騒音
検出手段）３２及び３４とスピーカ（音波発生手段）３
６が設置されている。マイク３２によって検出された騒
音は、コントローラ（信号発生手段）３８内で、その波
形が検知される。コントローラ３８は、その波形と逆の
位相の波形信号を発生させて、その信号をスピーカ３６
に送り、スピーカ３６から前記検出された騒音と同レベ
ルで、且つ逆の位相の音波を発生させる。

【００１８】ダクト２６が天井付近で直角に曲がる箇所
に、直角型エルボ４０が設けられている。この直角型エ
ルボ４０の内壁にも、吸音材３０が設けられている。こ
の吸音材３０はグラスウール材の表面を箔で覆い、背面
に空気層を設けたものである。又、直角型エルボ４０の
内部には、空気流の整流作用を果たす羽根４２が複数枚
設けられている。

【００１９】直角型エルボ４０を通過した空気は、前記
サプライチャンバ１２へ送られ、フィルタ１４を通って
クリーンルーム１０へ供給される。

【００２０】又、リターンシャフト２０のファン２２の
吸込み側直前にはベルマウス４４が設けられており、又
直角型エルボ４０の後方には空気の流路を徐々に拡大す
るような形状の側壁４６が設けられている。

【００２１】以下、本実施形態の作用を説明する。

【００２２】ファン２２の働きにより、クリーンルーム
１０内の空気はグレーチング床１６を通して床下のリタ
ーンチャンバ１８からダクト２６内へ吸込まれる。この
とき、ファン２２の吸込み側に設けられた冷却コイル２
４により、クリーンルーム１０内の温度が一定に保たれ
る。又、ファン２２の吸込み側直前に設けられたベルマ
ウス４４の働きにより空気がスムーズに吸込まれる。

【００２３】ダクト２６内に設けられたマイク３２、３
４により騒音が検出され、コントローラ３８によりその
騒音の波形が検出される。コントローラ３８はその騒音
の逆の位相の信号をスピーカ３６へ送り、スピーカから
前記騒音と逆の波形の音波を発生させる。この音波は前
記騒音と互いに干渉し、騒音レベルが低減される。

【００２４】更に、これに引き続きこの騒音はその後に
設置された直角型エルボ４０によって反射され、反射音
との間で干渉が起こり、更なる低騒音化が達成される。
直角型エルボ４０内に設置された羽根４２によりこの空
気は整流化され、流路を徐々に拡大する側壁４６の働き
により天井に設けられたサプライチャンバ１２全体に広
がり、フィルタ１４を通してクリーンルーム１０内へ供
給される。

【００２５】図２は、本実施形態における室内騒音レベ
ルの周波数分析の結果を示すグラフである。図２中の符
号Ａで表わされるグラフは、図１において、マイク３
２、３４及びスピーカ３６を設けず、且つ直角型エルボ
４０の代わりに丸型エルボを用いた通常の場合における
ファン２２の吐出側から伝搬する室内での騒音測定結果
を示す。

【００２６】又、符号Ｂで表わされるグラフは、直角型
エルボ４０を備えた場合に、室内側で測定した騒音レベ
ルを示す。このグラフが示すように、この場合中・高周
波数領域で騒音レベルが大きく減少している。

【００２７】又、符号Ｃのグラフは、マイクロフォン３
２、３４及びスピーカ３６を作動させて、室内側で測定
した騒音レベルを示す。このグラフが示すように、この
場合低・中周波数領域における騒音レベルが大きく減少
している。

【００２８】この結果、図２の符号Ａのグラフによれ
ば、室内でのトータルな騒音レベルは６５ｄＢ（Ａ）を
越えるが、符号Ｃのグラフにおいては、５８ｄＢ（Ａ）
と大幅に騒音レベルを低減することが可能となった。

【００２９】なお、ファン２２の吸込み側の騒音がグレ
ーチング床１６を経てクリーンルーム１０内に伝搬する
騒音レベルは、上に述べたファン２２吐出側から天井を
経て伝搬する騒音レベルに比べて小さいため、室内の騒
音レベルはファン２２吐出側からの騒音によってのみ左
右される。ファン２２吐出側のダクト２６に載置される
マイクロフォン３２、３４及びスピーカ３６の取付位置
は、ファン２２の直後を避け、ファン２２から一定の距
離を開ける必要がある。それは、ファン２２の直後では
空気流の乱れが激しく、音の波形も複雑であり、マイク
ロフォン３２に入る音波信号波形が複雑となり、コント
ローラ３８における信号処理の歪みを生じるからであ
る。又、スピーカ３６から効果的な音波の発生を阻害す
るからである。

【００３０】又、スピーカ３６は音波を発生するため、
その反力を受け、スピーカ３６自体が微振動を生じる可
能性がある。このため、通常のダクトに取り付けられて
いるダクト壁自体が振動音の発生源となる恐れがある。
従って、ダクト２６の壁のスピーカ３６取付箇所におけ
るダクト２６の壁を固定し、振動の発生を防止する必要
がある。それには、鋼板又は薄型鋼等で補強するとよ
い。

【００３１】なお、本実施形態においては、ダクト２６
あるいは直角型エルボ４０の内壁には、グラスウール材
の表面を箔で覆い背面に空気層を設けた吸音材３０が用
いられていたが、これに代えて例えば焼結金属で構成し
た多孔質板を用いるようにしてもよい。

【００３２】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ファン２２の吐出側の騒音レベルはマイクロフォン
３２、３４及びスピーカ３６の作用により、主に低周波
域での騒音が低減され、直角型エルボ４０において主に
中・高周波域での騒音が低減される。これら両者の作用
により、全体としてクリーンルーム１０内における騒音
レベルの大幅な低減を図ることができる。又、これらの
構成において、内部空間の気流を阻害するものは特に存
在しないため、空気流の抵抗がほとんど無く、圧力損失
が小さいため、ファン２２の吐出圧力を小さくすること
ができ、省エネルギ化を達成することも可能となる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
クリーンルーム内の騒音レベルを大幅に低減することが
でき、作業環境の向上を図ることが可能となった。又、
流体の圧力損失がほとんど無く、ファンの所要動力を増
加させることがないため、騒音の低減を達成すると共
に、省エネルギ化を図ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたクリーンルーム装置の概略
を表わす側面図

【図２】本実施形態における騒音レベル測定値の変化を
表わす線図

【符号の説明】

１０…クリーンルーム １２…サプライチャンバ １４…フィルタ １６…グレーチング床 １８…リターンチャンバ ２０…リターンシャフト ２２…ファン ２４…冷却コイル ２６…ダクト ２８…接続ダクト ３０…吸音材 ３２、３４…マイク ３６…スピーカ ３８…コントローラ ４０…直角型エルボ ４２…羽根 ４４…ベルマウス ４６…側壁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】天井面にフィルタを設けたシステム天井式
   のクリーンルーム装置において、 循環ファンの下流側ダクト内側に設けられた騒音検出手
   段と、 該騒音検出手段により検出された騒音を受け、該騒音と
   反対の位相の信号を発生する信号発生手段と、 該信号を受け、前記騒音と略同一レベルの音波で、該騒
   音と干渉を生ずる音波を発生する音波発生手段と、 前記ダクトの更に下流側に設けられた、内側に吸音材を
   有する直角型エルボと、 を備えたことを特徴とするクリーンルーム装置。