環境制御室の床面構造及びこれに用いる床パネル
【課題】 床面構造として施工後に発塵、アウトガスによる汚染の問題を生ずることの無い床パネルを提供する。
【解決手段】 環境制御室の床の少なくとも一部を構成する合金製の床パネルであって、配管や配線を通すための貫通穴９ａを有し、表面には不動体皮膜が形成されている。本床パネルは、アルミニウム合金又はマグネシウム合金からなることが好ましく、前記貫通穴とは別にこれより小さな複数の貫通孔２３が形成されている。また、本床パネルは、外枠を構成するリブ９−１とこの外枠の内側領域に格子状に形成されたリブ９−２〜９−４とを有し、前記貫通穴は前記内側領域に形成され、前記格子状の網目が前記複数の貫通孔となるように構成されることが望ましい。
【解決手段】 環境制御室の床の少なくとも一部を構成する合金製の床パネルであって、配管や配線を通すための貫通穴９ａを有し、表面には不動体皮膜が形成されている。本床パネルは、アルミニウム合金又はマグネシウム合金からなることが好ましく、前記貫通穴とは別にこれより小さな複数の貫通孔２３が形成されている。また、本床パネルは、外枠を構成するリブ９−１とこの外枠の内側領域に格子状に形成されたリブ９−２〜９−４とを有し、前記貫通穴は前記内側領域に形成され、前記格子状の網目が前記複数の貫通孔となるように構成されることが望ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波シールドルームやクリーンルームのような環境制御室に適した床材の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の発達により、これに用いられる半導体の需要が高まっている。半導体の製造プロセスにおいては空気中の微量な不純物の存在が、その特性に大きな影響を与えるため、空気清浄度を制御した環境制御室の一種である、クリーンルーム内で製造されるのが一般的である。
【０００３】
クリーンルームの構造としては、特許文献１の図４に示すように、クリーンルーム内を、空気清浄度を制御したプロセスエリアと、床下に設けられた床下エリアと、天井に設けられた天井エリアの３つのエリアに分けた構造がある。
【０００４】
上記構造においては、プロセスエリア→床下エリア→天井エリア→プロセスエリアの順に空気を循環させ、天井エリアに設けられたフィルタによって空気を清浄化することにより、プロセスエリア内の空気の清浄度を一定に保っている。
【０００５】
一方、近年、情報機器の発する電磁波が他の機器に与える影響が指摘されており、クリーンルームを構成する天井や床面を構成する材料には、電磁波遮蔽特性も要求されるようになっている。即ち、近年のクリーンルームは電磁波シールドルームとしての特性も要求されている。
【０００６】
さらに、クリーンルームとは別に、電算室等のコンピュータを設置した室においては、電算室を、電磁波遮蔽特性を有する電磁波シールドルームとすることが要求される場合もある。
【０００７】
いずれにしても、上記のようなクリーンルームや電磁波シールドルーム、これらの両機能を備えたルームのいずれにおいても、少なくとも空気清浄度の制御機能が必要であり、以下ではこれを環境制御室と総称することとする。
【０００８】
このような環境制御室においては、環境制御室の使用目的に応じて、プロセスエリアに各種の製造装置や処理装置、各種の電子機器が設置される。そして、上記のような空気の循環を行わせるために、プロセスエリアの床には、グレーチング床パネルと呼ばれる床材が複数並べて敷設されている。グレーチング床パネルは、通常、矩形状であり、空気を流通し易くするために上下面を貫通する複数の貫通孔を有する。
【０００９】
このような環境制御室においてはまた、床下エリアを、上記の各種製造装置や処理装置との間で原料を供給したり、排出物を受け取ったりするための各種機器、その他を設置するスペースとして利用するほか、上記の各種電子機器に対して電源を供給するための電源装置、その他を設置するスペースとしても利用するようにしている。つまり、床下エリアは、プロセスエリアに設置された各種設備のユーティリティ設備エリアとして利用されている。なお、床下エリアを配管や配線のみのスペースとして利用し、ユーティリティ設備は別場所に設置する場合もある。いずれにしても、床上の各種設備とユーティリティ設備との間を各種配管や配線で結ぶ必要があり、プロセスエリアの床には上記各種配管や配線を通すための貫通穴が必要となる。
【００１０】
これまで、このような貫通穴は、上記の各種製造装置や処理装置、各種電子機器の施工業者が、その施工現場において、グレーチング床パネルに必要な大きさの貫通穴をカッター等で加工することで形成されていた。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−２１３９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、クリーンルーム内でのカッターによる切削作業は多量の塵を発生させるのでクリーンルームのクリーン度の復旧に時間を要するという問題がある。また上記のようにして形成された貫通穴を持つグレーチング床パネルは、切断面がそのままであると、切断箇所が以後の環境制御室における発塵源となるおそれがあるだけでなく、発塵、及び切断箇所からのアウトガス漏洩による汚染源となり易いという問題点を有している。また、グレーチング床パネルとしての機械的強度を考慮して穴が形成されるとは限らず、切断してはならない箇所が切断される場合もあって、以後の環境制御室における床面構造の機械的強度低下の原因となり易いという問題点も有している。
【００１３】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、床面構造として施工後に発塵、アウトガスによる汚染の問題を生ずることの無い床パネルを提供することにある。
【００１４】
本発明はまた、軽量化、機械的強度の向上に適した床パネルを提供しようとするものである。
【００１５】
本発明は特に、少なくとも空気清浄度の制御機能を持つ環境制御室の床面構造への適用に適した床パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前述した目的を達成するために、本発明による床パネルは、以下の態様をとることができる。
【００１７】
（第１の態様）
環境制御室の床の少なくとも一部を構成する合金製の床パネルであって、配管および配線の少なくとも一方を通すための貫通穴を有し、表面に不動体皮膜が形成されていることを特徴とする床パネル。
【００１８】
（第２の態様）
上記第１の態様において、該床パネルはアルミニウム合金又はマグネシウム合金からなり、前記貫通穴とは別にこれより小さな複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする床パネル。
【００１９】
（第３の態様）
上記第２の態様において、該床パネルは、外枠を構成するリブとこの外枠の内側領域に格子状に形成されたリブとを有し、前記貫通穴は前記内側領域に形成され、前記格子状の網目が前記複数の貫通孔となることを特徴とする床パネル。
【００２０】
（第４の態様）
上記第１〜第３の態様のいずれかにおいて、前記貫通穴の面積が、該床パネルの面積の１／４以下であることを特徴とする床パネル。
【００２１】
（第５の態様）
上記第１〜第４の態様のいずれかにおいて、前記貫通穴の形状が、円形、多角形、楕円形のいずれかであることを特徴とする床パネル。
【００２２】
（第６の態様）
上記第１〜第５の態様のいずれかにおいて、前記貫通穴が、該床パネルの中心に関して対称な２点の一方を中心とするように形成されていることを特徴とする床パネル。
【００２３】
（第７の態様）
上記第１〜第６の態様のいずれかにおいて、前記貫通穴を塞ぐための着脱自在な蓋を備えることを特徴とする床パネル。
【００２４】
（第８の態様）
本発明によればまた、上記第１〜第７の態様のいずれかの床パネルと、アルミニウム合金又はマグネシウム合金からなり、複数の貫通孔が形成されていると共に表面に不動体皮膜が形成されている床パネルとを並べて敷設することで構成される環境制御室の床面構造であって、上記第１〜第７の態様のいずれかの床パネルを、該環境制御室に設置される機器からの配管および配線の少なくとも一方を床下に引き出す箇所に敷設したことを特徴とする環境制御室の床面構造が提供される。この場合、前記環境制御室は、電磁波シールド機能、空気清浄度の制御機能のうち、少なくとも空気清浄度の制御機能を有するものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、施工後に発塵、アウトガスによる汚染の問題を生ずることの無い床パネルを提供することができ、特に、少なくとも空気清浄度の制御機能を持つ環境制御室の床面構造に適した床パネルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に好適な実施形態を詳細に説明する。
【００２７】
まず、本発明が適用される床面構造を持つ環境制御室の例として、電磁波シールドルームの概略構造について、図１を参照して説明する。ここでは電磁波シールドルームとして、電磁波遮蔽特性が要求されるクリーンルームが例示されている。
【００２８】
図１に示すように、環境制御室としての電磁波シールドルーム２は、プロセスエリア１０と、床下エリア２０と、天井エリア３０、空気循環エリア１０ａを有する。
【００２９】
電磁波シールドルーム２は、地盤３上に構築され、電磁波シールドルーム２全体を支持するための複数の支柱５及び支柱５上に架け渡された複数の梁７を有している。支柱５、梁７には、導電性を持つ、例えば鉄骨材が用いられる。
【００３０】
梁７上には複数の貫通孔を持つグレーチング床パネル９’が床材として設けられている。隣り合うグレーチング床パネル９’は連結部材１４によって電気的に接続されている。そして、グレーチング床パネル９’と連結部材１４とで床面構造１を形成している。
【００３１】
プロセスエリア１０の周囲には壁面としての複数の側壁パネル１１が建て込まれている。更に、側壁パネル１１の周囲には側壁パネル１１と間隔をおいて電磁波シールドルーム２の外壁としての建築壁１２が構築され、建築壁１２の上端には、天井１５が設けられている。
【００３２】
更に、側壁パネル１１の上端には格子天井１３が設けられている。格子天井１３は、例えば天井１５に吊り下げられた図示しない吊り棒によって支持されている。格子天井１３の図示しない格子面には空気を浄化するためのフィルタ１６が設けられている。
【００３３】
このようにして、グレーチング床パネル９’、側壁パネル１１及び格子天井１３で囲まれた領域がプロセスエリア１０を形成している。また、建築壁１２とグレーチング床パネル９’で囲まれた床下の領域が床下エリア２０を形成している。更に、格子天井１３、建築壁１２及び天井１５で囲まれた領域が天井エリア３０を形成している。天井エリア３０内には空気循環装置２４が設置されている。
【００３４】
一方、建築壁１２、グレーチング床パネル９’及び格子天井１３で囲まれた領域が空気循環エリア１０ａを形成している。
【００３５】
プロセスエリア１０は空気の清浄度や電磁波等の環境が制御されたエリアであり、例えば半導体製造装置やコンピュータ等の環境制御下での使用が求められる装置が配置されている。
【００３６】
床下エリア２０は、プロセスエリア１０の空気が流れ込むエリアであるほか、上記の半導体製造装置やコンピュータ等と接続されるユーティリティ設備のためのエリアである。
【００３７】
空気循環エリア１０ａは、床下エリア２０の空気が流れ込むエリアである。
【００３８】
天井エリア３０は、空気循環エリア１０ａの空気が流れ込むエリアであり、また、空気を清浄化してプロセスエリア１０に流すエリアである。
【００３９】
即ち、プロセスエリア１０内の空気は、空気循環装置２４によりグレーチング床パネル９’の複数の貫通孔、床下エリア２０、空気循環エリア１０ａを介して天井エリア３０に流れ込む。そして、天井エリア３０内に流れ込んだ空気はフィルタ１６によって清浄化され、再びプロセスエリア１０に流れ込む。
【００４０】
このようにして、プロセスエリア１０内の空気は常に、一定の清浄度に保たれる。
【００４１】
次に、床面構造１について、図２を参照して説明する。
【００４２】
図２に示すように、床面構造１は、梁７（図１）を利用して矩形のグレーチング床パネル９’を複数枚並べて敷設し、隣接するグレーチング床パネル９’をそれらの下面側において連結部材１４で連結した構造を有している。グレーチング床パネル９’は、矩形の板状の本体に複数の貫通孔２３が設けられている。
【００４３】
このような床面構造１の上に、前述した各種機器が設置されるが、本発明による床パネルは、図２に示されるようなグレーチング床パネル９’に、あらかじめ所定形状及びサイズの貫通穴が形成されているものである。
【００４４】
図３に本発明によるグレーチング床パネルの第１の例を示す。本例によるグレーチング床パネル９は、前述したグレーチング床パネル９’と同じ一辺が数十ｃｍのサイズの矩形状であり、その中心に関して４等分したエリアの１つに矩形の貫通穴９ａが形成されている。貫通穴９ａは、切断加工ではなく本グレーチング床パネル９の製造段階で形成されるので、貫通穴９ａの形状を規定する縁部９ａ−１を有し、切断加工した場合のような切断面を持たないことは言うまでもない。
【００４５】
グレーチング床パネル９は、その外周において下側に延びるように形成された２枚のリブ９−１により外枠を構成している。貫通穴９ａを除く外枠の内側領域には、リブ９−１と同程度まで下側に延びるリブ９−２が格子状に形成され、また格子状のリブ９−２の間にはその半分程度まで下側に延びるリブ９−３が形成され、更にリブ９−３の間にはその半分程度まで下側に延びるリブ９−４が形成されている。その結果、外枠の内側領域には、貫通穴９ａを除く領域に複数のリブによる格子が形成される。これらのリブ９−１〜９−３は、すべて本グレーチング床パネルとしての機械的強度を所望の値以上にするためのものであり、それぞれのリブの間の空間、つまり格子の網目が前述した貫通孔２３として機能する。つまり、図２では、グレーチング床パネル９’を簡略化して示しており、図２に示されている貫通孔２３は、上記説明のように格子状のリブの網目で実現されている。
【００４６】
ここで、本例によるグレーチング床パネル９は、電磁波シールドルームとして、電磁波遮蔽特性が要求されるクリーンルームに適用されるので、グレーチング床パネル９を構成する材料は、電磁波遮蔽特性に優れ、かつ軽量であることに加えて、アウトガスの発生源とならないことも要求される。
【００４７】
このような要件を満たす材料としては、例えばアルミニウム合金やマグネシウム合金が挙げられる。上記理由により、グレーチング床パネル９は、アルミニウム合金やマグネシウム合金により一体に作られるが、表面全体には、製造段階での熱処理、陽極酸化処理、プラズマ処理のいずれかにより不動体皮膜が形成されている。アルミニウム合金やマグネシウム合金は、ＳＵＳ等の構成材料に比べて非常に軽量であり、不動体皮膜を有していることにより、発塵の可能性が無いのは勿論のこと、アウトガスの漏洩もほとんど無い。特に、マグネシウム合金は、アルミニウム合金に比べて更に軽量で３０％程度の軽量化が可能であり、機械的強度も大きいので、本グレーチング床パネル９の材料として最適である。
【００４８】
本例によるグレーチング床パネル９はまた、矩形で４等分したエリアの１つに貫通穴９ａが形成されているので、９０度ずつ回転させることで、貫通穴９ａの位置の異なる４通りの態様で利用することができる。これは以下のような利点を持つ。
【００４９】
図７（ａ）を参照して説明すると、本例によるグレーチング床パネル９は、プロセスエリア１０に設置される各種装置あるいは機器１００に隣接した場所に設置され、貫通穴９ａに各種装置あるいは機器１００からの配管や配線１１０を通すようにされる。配管や配線を通す必要の無い場所には図２で説明したような、貫通穴９ａを持たないグレーチング床パネル９’が敷設される。この場合、貫通穴９ａが１つの態様でしか利用できない場合、各種装置あるいは機器１００からの配管や配線１１０の引き出し位置によっては、配管や配線１１０を通すことができないことがある。これに対し、本グレーチング床パネル９の場合には、そのサイズで決まる領域内で４通りの貫通穴９ａの位置を設定できるので、各種装置あるいは機器１００からの配管や配線１１０の引き出し位置によって、配管や配線１１０を通すことができなくなるという事態は発生しない。換言すれば、本グレーチング床パネル９は、環境制御室の設計段階でプロセスエリアへの各種装置あるいは機器のレイアウトに応じて敷設箇所を決めることができると共に、決められた敷設箇所内における貫通穴９ａの位置を決めることができる。加えて、設計段階で、本グレーチング床パネル９に作用する荷重を予測することができるので、この予測荷重に応じて、グレーチング床パネル９全体の構造、貫通穴９ａのサイズ、形状を決めることができる。しかし、貫通穴９ａのサイズは、荷重が小さい場合であっても、グレーチング床パネル９全体の面積の１／４以下とするのが好ましい。
【００５０】
上記説明では、貫通穴９ａを持たないグレーチング床パネル９’と、貫通穴９ａを持つグレーチング床パネル９を組み合わせて使用するようにしているが、床面全体を貫通穴９ａを持つグレーチング床パネル９のみで構成しても良い。この場合、使用しない貫通穴９ａは、図３（ｃ）、図３（ｄ）に示すような矩形状の蓋９１で塞がれる。蓋９１は、下面側に補強のための複数のリブ９１−１を有し、グレーチング床パネル９に対してねじ、その他により着脱自在にされている。蓋９１の材料は、グレーチング床パネルと同じ材料でも良いし、アルミニウム合金、ＳＵＳ等を用いても良い。
【００５１】
図４は、貫通穴９ａを蓋９１で塞いだグレーチング床パネル９を示す。
【００５２】
グレーチング床パネル９のサイズの一例を挙げると、一辺が６００ｍｍの正方形で、貫通穴９ａのサイズは一辺が２３１ｍｍである。貫通孔２３については、図示のような長方形状の場合、短辺が数ｍｍ〜数十ｍｍ、長辺が数十ｍｍ程度とされるが、形状は任意である。一方。蓋９１は一辺が２６０ｍｍの正方形である。以上のサイズはあくまでも一例にすぎない。
【００５３】
なお、図３では、グレーチング床パネル９の左半分の構造については図示を省略している。図３のように示したのはまた、貫通穴９ａを除く領域は、カバー板によって覆うようにして格子状の部分が見えなくなるようにしても良いことを意味している。この場合、図７（ｂ）に示すように、貫通穴９ａにおける配管や配線１１０の周囲も２枚の割りめくら板９２で塞ぐようにすることが好ましい。
【００５４】
図５は、グレーチング床パネル９の他の例を示す。本例は、貫通穴９ａの場所を、中心に関して２等分したエリアの一方の中央に設定したものであり、この点を除けば図３に示したグレーチング床パネル９とまったく同じである。
【００５５】
なお、貫通穴９ａは、グレーチング床パネル９の中心に関して対称な２点の一方を中心とするように形成されれば良く、貫通穴９ａの形状は、図３（ａ）、図５（ａ）に示すような矩形に限らず、多角形や円形、更には楕円形等、要求に応じて様々な形状にすることができる。
【００５６】
図６は、グレーチング床パネル９の更に他の例を示す。本例は、貫通穴９ａが円形であることとこれを塞ぐ蓋９１’も円形であることを除けば図３に示したグレーチング床パネル９とまったく同じである。グレーチング床パネル９のサイズの一例を挙げると、一辺が６００ｍｍの正方形で、貫通穴９ａのサイズは直径が２００ｍｍである。蓋９１’は直径が２３１ｍｍである。
【００５７】
以上、本発明によるグレーチング床パネルを３つの例について説明したが、上記の３つの例はあくまでも好ましい例であり、これらの例に限定されるものではない。例えば、貫通穴の位置はパネルの中央等、要求に応じて設定することができる。また、貫通孔２３は、格子状のリブの網目を利用するのではなく、外観が図２に示されるような形状になるようにあらかじめ複数の貫通孔が形成されているものでも良い。但し、この場合、パネルの下面側には、隣接する貫通孔の間の部分を利用して補強用の複数のリブが格子状に形成されるのが好ましい。
【００５８】
以上説明してきたように、本発明によれば、環境制御室の床を構成する床材を、配管や配線を通すための貫通穴を有すると共に表面に不動体皮膜を形成した床パネルとしたことにより、施工後に発塵、アウトガスによる汚染の問題を生ずることが無くなる。
【００５９】
また、床パネルの材料としてアルミニウム合金又はマグネシウム合金を用い、貫通穴以外の領域をリブによって格子状にしてこの格子の網目を、プロセスエリアと床下エリアとを連通させるための複数の貫通孔とすることにより、機械的強度を低下させることなく軽量化を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
上記した実施形態では、本発明を電磁波遮蔽特性が求められるクリーンルーム用の床面構造に適用した場合について説明したが、本発明は、何等、これに限定されることなく、少なくとも空気清浄度の制御機能を持つ環境制御室の床面構造に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は、本発明が適用される、クリーンルーム機能及び電磁波シールドルーム機能を持つ環境制御室の概観を示す側面図である。
【図２】図２は、図１の床面の一部を矢印Ａ１の方向から見た図である。
【図３】図３は本発明による床パネルの第１の例を示し、図３（ａ）は構造を一部省略して示した平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の断面図、図３（ｃ）は床パネルの貫通穴を塞ぐための蓋を下面側から見た図、図３（ｄ）は蓋の側面図である。
【図４】図４は、図３（ａ）に示す床パネルの貫通穴を蓋で塞いだ状態を平面図で示す。
【図５】図５は、本発明による床パネルの他の例を示し、図５（ａ）は構造を一部省略して示した平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の断面図、図５（ｃ）は床パネルの貫通穴を塞ぐための蓋を下面側から見た図、図５（ｄ）は蓋の側面図である。
【図６】図６は、本発明による床パネルの更に他の例を示し、図６（ａ）は構造を一部省略して示した平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の断面図、図６（ｃ）は床パネルの貫通穴を塞ぐための蓋を下面側から見た図、図６（ｄ）は蓋の側面図である。
【図７】図７は、本発明による床パネルを用いて環境制御室内に設置された機器からの配管や配線を床下に引き出す場合の状況を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 床面構造
２ 電磁波シールドルーム
３ 地盤
５ 支柱
７ 梁
９、９’ グレーチング床パネル
９−１〜９−４、９１−１ リブ
１０ プロセスエリア
１０ａ 空気循環エリア
１１ 側壁パネル
１２ 建築壁
１３ 格子天井
１４ 連結部材
１５ 天井
１６ フィルタ
２０ 床下エリア
３０ 天井エリア
９１、９１’ 蓋
１００ 各種装置あるいは機器
１１０ 配管や配線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波シールドルームやクリーンルームのような環境制御室に適した床材の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の発達により、これに用いられる半導体の需要が高まっている。半導体の製造プロセスにおいては空気中の微量な不純物の存在が、その特性に大きな影響を与えるため、空気清浄度を制御した環境制御室の一種である、クリーンルーム内で製造されるのが一般的である。
【０００３】
クリーンルームの構造としては、特許文献１の図４に示すように、クリーンルーム内を、空気清浄度を制御したプロセスエリアと、床下に設けられた床下エリアと、天井に設けられた天井エリアの３つのエリアに分けた構造がある。
【０００４】
上記構造においては、プロセスエリア→床下エリア→天井エリア→プロセスエリアの順に空気を循環させ、天井エリアに設けられたフィルタによって空気を清浄化することにより、プロセスエリア内の空気の清浄度を一定に保っている。
【０００５】
一方、近年、情報機器の発する電磁波が他の機器に与える影響が指摘されており、クリーンルームを構成する天井や床面を構成する材料には、電磁波遮蔽特性も要求されるようになっている。即ち、近年のクリーンルームは電磁波シールドルームとしての特性も要求されている。
【０００６】
さらに、クリーンルームとは別に、電算室等のコンピュータを設置した室においては、電算室を、電磁波遮蔽特性を有する電磁波シールドルームとすることが要求される場合もある。
【０００７】
いずれにしても、上記のようなクリーンルームや電磁波シールドルーム、これらの両機能を備えたルームのいずれにおいても、少なくとも空気清浄度の制御機能が必要であり、以下ではこれを環境制御室と総称することとする。
【０００８】
このような環境制御室においては、環境制御室の使用目的に応じて、プロセスエリアに各種の製造装置や処理装置、各種の電子機器が設置される。そして、上記のような空気の循環を行わせるために、プロセスエリアの床には、グレーチング床パネルと呼ばれる床材が複数並べて敷設されている。グレーチング床パネルは、通常、矩形状であり、空気を流通し易くするために上下面を貫通する複数の貫通孔を有する。
【０００９】
このような環境制御室においてはまた、床下エリアを、上記の各種製造装置や処理装置との間で原料を供給したり、排出物を受け取ったりするための各種機器、その他を設置するスペースとして利用するほか、上記の各種電子機器に対して電源を供給するための電源装置、その他を設置するスペースとしても利用するようにしている。つまり、床下エリアは、プロセスエリアに設置された各種設備のユーティリティ設備エリアとして利用されている。なお、床下エリアを配管や配線のみのスペースとして利用し、ユーティリティ設備は別場所に設置する場合もある。いずれにしても、床上の各種設備とユーティリティ設備との間を各種配管や配線で結ぶ必要があり、プロセスエリアの床には上記各種配管や配線を通すための貫通穴が必要となる。
【００１０】
これまで、このような貫通穴は、上記の各種製造装置や処理装置、各種電子機器の施工業者が、その施工現場において、グレーチング床パネルに必要な大きさの貫通穴をカッター等で加工することで形成されていた。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−２１３９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、クリーンルーム内でのカッターによる切削作業は多量の塵を発生させるのでクリーンルームのクリーン度の復旧に時間を要するという問題がある。また上記のようにして形成された貫通穴を持つグレーチング床パネルは、切断面がそのままであると、切断箇所が以後の環境制御室における発塵源となるおそれがあるだけでなく、発塵、及び切断箇所からのアウトガス漏洩による汚染源となり易いという問題点を有している。また、グレーチング床パネルとしての機械的強度を考慮して穴が形成されるとは限らず、切断してはならない箇所が切断される場合もあって、以後の環境制御室における床面構造の機械的強度低下の原因となり易いという問題点も有している。
【００１３】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、床面構造として施工後に発塵、アウトガスによる汚染の問題を生ずることの無い床パネルを提供することにある。
【００１４】
本発明はまた、軽量化、機械的強度の向上に適した床パネルを提供しようとするものである。
【００１５】
本発明は特に、少なくとも空気清浄度の制御機能を持つ環境制御室の床面構造への適用に適した床パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前述した目的を達成するために、本発明による床パネルは、以下の態様をとることができる。
【００１７】
（第１の態様）
環境制御室の床の少なくとも一部を構成する合金製の床パネルであって、配管および配線の少なくとも一方を通すための貫通穴を有し、表面に不動体皮膜が形成されていることを特徴とする床パネル。
【００１８】
（第２の態様）
上記第１の態様において、該床パネルはアルミニウム合金又はマグネシウム合金からなり、前記貫通穴とは別にこれより小さな複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする床パネル。
【００１９】
（第３の態様）
上記第２の態様において、該床パネルは、外枠を構成するリブとこの外枠の内側領域に格子状に形成されたリブとを有し、前記貫通穴は前記内側領域に形成され、前記格子状の網目が前記複数の貫通孔となることを特徴とする床パネル。
【００２０】
（第４の態様）
上記第１〜第３の態様のいずれかにおいて、前記貫通穴の面積が、該床パネルの面積の１／４以下であることを特徴とする床パネル。
【００２１】
（第５の態様）
上記第１〜第４の態様のいずれかにおいて、前記貫通穴の形状が、円形、多角形、楕円形のいずれかであることを特徴とする床パネル。
【００２２】
（第６の態様）
上記第１〜第５の態様のいずれかにおいて、前記貫通穴が、該床パネルの中心に関して対称な２点の一方を中心とするように形成されていることを特徴とする床パネル。
【００２３】
（第７の態様）
上記第１〜第６の態様のいずれかにおいて、前記貫通穴を塞ぐための着脱自在な蓋を備えることを特徴とする床パネル。
【００２４】
（第８の態様）
本発明によればまた、上記第１〜第７の態様のいずれかの床パネルと、アルミニウム合金又はマグネシウム合金からなり、複数の貫通孔が形成されていると共に表面に不動体皮膜が形成されている床パネルとを並べて敷設することで構成される環境制御室の床面構造であって、上記第１〜第７の態様のいずれかの床パネルを、該環境制御室に設置される機器からの配管および配線の少なくとも一方を床下に引き出す箇所に敷設したことを特徴とする環境制御室の床面構造が提供される。この場合、前記環境制御室は、電磁波シールド機能、空気清浄度の制御機能のうち、少なくとも空気清浄度の制御機能を有するものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、施工後に発塵、アウトガスによる汚染の問題を生ずることの無い床パネルを提供することができ、特に、少なくとも空気清浄度の制御機能を持つ環境制御室の床面構造に適した床パネルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に好適な実施形態を詳細に説明する。
【００２７】
まず、本発明が適用される床面構造を持つ環境制御室の例として、電磁波シールドルームの概略構造について、図１を参照して説明する。ここでは電磁波シールドルームとして、電磁波遮蔽特性が要求されるクリーンルームが例示されている。
【００２８】
図１に示すように、環境制御室としての電磁波シールドルーム２は、プロセスエリア１０と、床下エリア２０と、天井エリア３０、空気循環エリア１０ａを有する。
【００２９】
電磁波シールドルーム２は、地盤３上に構築され、電磁波シールドルーム２全体を支持するための複数の支柱５及び支柱５上に架け渡された複数の梁７を有している。支柱５、梁７には、導電性を持つ、例えば鉄骨材が用いられる。
【００３０】
梁７上には複数の貫通孔を持つグレーチング床パネル９’が床材として設けられている。隣り合うグレーチング床パネル９’は連結部材１４によって電気的に接続されている。そして、グレーチング床パネル９’と連結部材１４とで床面構造１を形成している。
【００３１】
プロセスエリア１０の周囲には壁面としての複数の側壁パネル１１が建て込まれている。更に、側壁パネル１１の周囲には側壁パネル１１と間隔をおいて電磁波シールドルーム２の外壁としての建築壁１２が構築され、建築壁１２の上端には、天井１５が設けられている。
【００３２】
更に、側壁パネル１１の上端には格子天井１３が設けられている。格子天井１３は、例えば天井１５に吊り下げられた図示しない吊り棒によって支持されている。格子天井１３の図示しない格子面には空気を浄化するためのフィルタ１６が設けられている。
【００３３】
このようにして、グレーチング床パネル９’、側壁パネル１１及び格子天井１３で囲まれた領域がプロセスエリア１０を形成している。また、建築壁１２とグレーチング床パネル９’で囲まれた床下の領域が床下エリア２０を形成している。更に、格子天井１３、建築壁１２及び天井１５で囲まれた領域が天井エリア３０を形成している。天井エリア３０内には空気循環装置２４が設置されている。
【００３４】
一方、建築壁１２、グレーチング床パネル９’及び格子天井１３で囲まれた領域が空気循環エリア１０ａを形成している。
【００３５】
プロセスエリア１０は空気の清浄度や電磁波等の環境が制御されたエリアであり、例えば半導体製造装置やコンピュータ等の環境制御下での使用が求められる装置が配置されている。
【００３６】
床下エリア２０は、プロセスエリア１０の空気が流れ込むエリアであるほか、上記の半導体製造装置やコンピュータ等と接続されるユーティリティ設備のためのエリアである。
【００３７】
空気循環エリア１０ａは、床下エリア２０の空気が流れ込むエリアである。
【００３８】
天井エリア３０は、空気循環エリア１０ａの空気が流れ込むエリアであり、また、空気を清浄化してプロセスエリア１０に流すエリアである。
【００３９】
即ち、プロセスエリア１０内の空気は、空気循環装置２４によりグレーチング床パネル９’の複数の貫通孔、床下エリア２０、空気循環エリア１０ａを介して天井エリア３０に流れ込む。そして、天井エリア３０内に流れ込んだ空気はフィルタ１６によって清浄化され、再びプロセスエリア１０に流れ込む。
【００４０】
このようにして、プロセスエリア１０内の空気は常に、一定の清浄度に保たれる。
【００４１】
次に、床面構造１について、図２を参照して説明する。
【００４２】
図２に示すように、床面構造１は、梁７（図１）を利用して矩形のグレーチング床パネル９’を複数枚並べて敷設し、隣接するグレーチング床パネル９’をそれらの下面側において連結部材１４で連結した構造を有している。グレーチング床パネル９’は、矩形の板状の本体に複数の貫通孔２３が設けられている。
【００４３】
このような床面構造１の上に、前述した各種機器が設置されるが、本発明による床パネルは、図２に示されるようなグレーチング床パネル９’に、あらかじめ所定形状及びサイズの貫通穴が形成されているものである。
【００４４】
図３に本発明によるグレーチング床パネルの第１の例を示す。本例によるグレーチング床パネル９は、前述したグレーチング床パネル９’と同じ一辺が数十ｃｍのサイズの矩形状であり、その中心に関して４等分したエリアの１つに矩形の貫通穴９ａが形成されている。貫通穴９ａは、切断加工ではなく本グレーチング床パネル９の製造段階で形成されるので、貫通穴９ａの形状を規定する縁部９ａ−１を有し、切断加工した場合のような切断面を持たないことは言うまでもない。
【００４５】
グレーチング床パネル９は、その外周において下側に延びるように形成された２枚のリブ９−１により外枠を構成している。貫通穴９ａを除く外枠の内側領域には、リブ９−１と同程度まで下側に延びるリブ９−２が格子状に形成され、また格子状のリブ９−２の間にはその半分程度まで下側に延びるリブ９−３が形成され、更にリブ９−３の間にはその半分程度まで下側に延びるリブ９−４が形成されている。その結果、外枠の内側領域には、貫通穴９ａを除く領域に複数のリブによる格子が形成される。これらのリブ９−１〜９−３は、すべて本グレーチング床パネルとしての機械的強度を所望の値以上にするためのものであり、それぞれのリブの間の空間、つまり格子の網目が前述した貫通孔２３として機能する。つまり、図２では、グレーチング床パネル９’を簡略化して示しており、図２に示されている貫通孔２３は、上記説明のように格子状のリブの網目で実現されている。
【００４６】
ここで、本例によるグレーチング床パネル９は、電磁波シールドルームとして、電磁波遮蔽特性が要求されるクリーンルームに適用されるので、グレーチング床パネル９を構成する材料は、電磁波遮蔽特性に優れ、かつ軽量であることに加えて、アウトガスの発生源とならないことも要求される。
【００４７】
このような要件を満たす材料としては、例えばアルミニウム合金やマグネシウム合金が挙げられる。上記理由により、グレーチング床パネル９は、アルミニウム合金やマグネシウム合金により一体に作られるが、表面全体には、製造段階での熱処理、陽極酸化処理、プラズマ処理のいずれかにより不動体皮膜が形成されている。アルミニウム合金やマグネシウム合金は、ＳＵＳ等の構成材料に比べて非常に軽量であり、不動体皮膜を有していることにより、発塵の可能性が無いのは勿論のこと、アウトガスの漏洩もほとんど無い。特に、マグネシウム合金は、アルミニウム合金に比べて更に軽量で３０％程度の軽量化が可能であり、機械的強度も大きいので、本グレーチング床パネル９の材料として最適である。
【００４８】
本例によるグレーチング床パネル９はまた、矩形で４等分したエリアの１つに貫通穴９ａが形成されているので、９０度ずつ回転させることで、貫通穴９ａの位置の異なる４通りの態様で利用することができる。これは以下のような利点を持つ。
【００４９】
図７（ａ）を参照して説明すると、本例によるグレーチング床パネル９は、プロセスエリア１０に設置される各種装置あるいは機器１００に隣接した場所に設置され、貫通穴９ａに各種装置あるいは機器１００からの配管や配線１１０を通すようにされる。配管や配線を通す必要の無い場所には図２で説明したような、貫通穴９ａを持たないグレーチング床パネル９’が敷設される。この場合、貫通穴９ａが１つの態様でしか利用できない場合、各種装置あるいは機器１００からの配管や配線１１０の引き出し位置によっては、配管や配線１１０を通すことができないことがある。これに対し、本グレーチング床パネル９の場合には、そのサイズで決まる領域内で４通りの貫通穴９ａの位置を設定できるので、各種装置あるいは機器１００からの配管や配線１１０の引き出し位置によって、配管や配線１１０を通すことができなくなるという事態は発生しない。換言すれば、本グレーチング床パネル９は、環境制御室の設計段階でプロセスエリアへの各種装置あるいは機器のレイアウトに応じて敷設箇所を決めることができると共に、決められた敷設箇所内における貫通穴９ａの位置を決めることができる。加えて、設計段階で、本グレーチング床パネル９に作用する荷重を予測することができるので、この予測荷重に応じて、グレーチング床パネル９全体の構造、貫通穴９ａのサイズ、形状を決めることができる。しかし、貫通穴９ａのサイズは、荷重が小さい場合であっても、グレーチング床パネル９全体の面積の１／４以下とするのが好ましい。
【００５０】
上記説明では、貫通穴９ａを持たないグレーチング床パネル９’と、貫通穴９ａを持つグレーチング床パネル９を組み合わせて使用するようにしているが、床面全体を貫通穴９ａを持つグレーチング床パネル９のみで構成しても良い。この場合、使用しない貫通穴９ａは、図３（ｃ）、図３（ｄ）に示すような矩形状の蓋９１で塞がれる。蓋９１は、下面側に補強のための複数のリブ９１−１を有し、グレーチング床パネル９に対してねじ、その他により着脱自在にされている。蓋９１の材料は、グレーチング床パネルと同じ材料でも良いし、アルミニウム合金、ＳＵＳ等を用いても良い。
【００５１】
図４は、貫通穴９ａを蓋９１で塞いだグレーチング床パネル９を示す。
【００５２】
グレーチング床パネル９のサイズの一例を挙げると、一辺が６００ｍｍの正方形で、貫通穴９ａのサイズは一辺が２３１ｍｍである。貫通孔２３については、図示のような長方形状の場合、短辺が数ｍｍ〜数十ｍｍ、長辺が数十ｍｍ程度とされるが、形状は任意である。一方。蓋９１は一辺が２６０ｍｍの正方形である。以上のサイズはあくまでも一例にすぎない。
【００５３】
なお、図３では、グレーチング床パネル９の左半分の構造については図示を省略している。図３のように示したのはまた、貫通穴９ａを除く領域は、カバー板によって覆うようにして格子状の部分が見えなくなるようにしても良いことを意味している。この場合、図７（ｂ）に示すように、貫通穴９ａにおける配管や配線１１０の周囲も２枚の割りめくら板９２で塞ぐようにすることが好ましい。
【００５４】
図５は、グレーチング床パネル９の他の例を示す。本例は、貫通穴９ａの場所を、中心に関して２等分したエリアの一方の中央に設定したものであり、この点を除けば図３に示したグレーチング床パネル９とまったく同じである。
【００５５】
なお、貫通穴９ａは、グレーチング床パネル９の中心に関して対称な２点の一方を中心とするように形成されれば良く、貫通穴９ａの形状は、図３（ａ）、図５（ａ）に示すような矩形に限らず、多角形や円形、更には楕円形等、要求に応じて様々な形状にすることができる。
【００５６】
図６は、グレーチング床パネル９の更に他の例を示す。本例は、貫通穴９ａが円形であることとこれを塞ぐ蓋９１’も円形であることを除けば図３に示したグレーチング床パネル９とまったく同じである。グレーチング床パネル９のサイズの一例を挙げると、一辺が６００ｍｍの正方形で、貫通穴９ａのサイズは直径が２００ｍｍである。蓋９１’は直径が２３１ｍｍである。
【００５７】
以上、本発明によるグレーチング床パネルを３つの例について説明したが、上記の３つの例はあくまでも好ましい例であり、これらの例に限定されるものではない。例えば、貫通穴の位置はパネルの中央等、要求に応じて設定することができる。また、貫通孔２３は、格子状のリブの網目を利用するのではなく、外観が図２に示されるような形状になるようにあらかじめ複数の貫通孔が形成されているものでも良い。但し、この場合、パネルの下面側には、隣接する貫通孔の間の部分を利用して補強用の複数のリブが格子状に形成されるのが好ましい。
【００５８】
以上説明してきたように、本発明によれば、環境制御室の床を構成する床材を、配管や配線を通すための貫通穴を有すると共に表面に不動体皮膜を形成した床パネルとしたことにより、施工後に発塵、アウトガスによる汚染の問題を生ずることが無くなる。
【００５９】
また、床パネルの材料としてアルミニウム合金又はマグネシウム合金を用い、貫通穴以外の領域をリブによって格子状にしてこの格子の網目を、プロセスエリアと床下エリアとを連通させるための複数の貫通孔とすることにより、機械的強度を低下させることなく軽量化を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
上記した実施形態では、本発明を電磁波遮蔽特性が求められるクリーンルーム用の床面構造に適用した場合について説明したが、本発明は、何等、これに限定されることなく、少なくとも空気清浄度の制御機能を持つ環境制御室の床面構造に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は、本発明が適用される、クリーンルーム機能及び電磁波シールドルーム機能を持つ環境制御室の概観を示す側面図である。
【図２】図２は、図１の床面の一部を矢印Ａ１の方向から見た図である。
【図３】図３は本発明による床パネルの第１の例を示し、図３（ａ）は構造を一部省略して示した平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の断面図、図３（ｃ）は床パネルの貫通穴を塞ぐための蓋を下面側から見た図、図３（ｄ）は蓋の側面図である。
【図４】図４は、図３（ａ）に示す床パネルの貫通穴を蓋で塞いだ状態を平面図で示す。
【図５】図５は、本発明による床パネルの他の例を示し、図５（ａ）は構造を一部省略して示した平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の断面図、図５（ｃ）は床パネルの貫通穴を塞ぐための蓋を下面側から見た図、図５（ｄ）は蓋の側面図である。
【図６】図６は、本発明による床パネルの更に他の例を示し、図６（ａ）は構造を一部省略して示した平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の断面図、図６（ｃ）は床パネルの貫通穴を塞ぐための蓋を下面側から見た図、図６（ｄ）は蓋の側面図である。
【図７】図７は、本発明による床パネルを用いて環境制御室内に設置された機器からの配管や配線を床下に引き出す場合の状況を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 床面構造
２ 電磁波シールドルーム
３ 地盤
５ 支柱
７ 梁
９、９’ グレーチング床パネル
９−１〜９−４、９１−１ リブ
１０ プロセスエリア
１０ａ 空気循環エリア
１１ 側壁パネル
１２ 建築壁
１３ 格子天井
１４ 連結部材
１５ 天井
１６ フィルタ
２０ 床下エリア
３０ 天井エリア
９１、９１’ 蓋
１００ 各種装置あるいは機器
１１０ 配管や配線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境制御室の床の少なくとも一部を構成する合金製の床パネルであって、
配管および配線の少なくとも一方を通すための貫通穴を有し、
表面に不動体皮膜が形成されていることを特徴とする床パネル。
【請求項２】
該床パネルはアルミニウム合金又はマグネシウム合金からなり、前記貫通穴とは別にこれより小さな複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の床パネル。
【請求項３】
該床パネルは、外枠を構成するリブとこの外枠の内側領域に格子状に形成されたリブとを有し、前記貫通穴は前記内側領域に形成され、前記格子状の網目が前記複数の貫通孔となることを特徴とする請求項２に記載の床パネル。
【請求項４】
前記貫通穴の面積が、該床パネルの面積の１／４以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の床パネル。
【請求項５】
前記貫通穴の形状が、円形、多角形、楕円形のいずれかであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の床パネル。
【請求項６】
前記貫通穴が、該床パネルの中心に関して対称な２点の一方を中心とするように形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の床パネル。
【請求項７】
前記貫通穴を塞ぐための着脱自在な蓋を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の床パネル。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の床パネルと、アルミニウム合金又はマグネシウム合金からなり、複数の貫通孔が形成されていると共に表面に不動体皮膜が形成されている床パネルとを並べて敷設することで構成される環境制御室の床面構造であって、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の床パネルを、該環境制御室に設置される機器からの配管および配線の少なくとも一方を床下に引き出す箇所に敷設したことを特徴とする環境制御室の床面構造。
【請求項９】
前記環境制御室は、電磁波シールド機能、空気清浄度の制御機能のうち、少なくとも空気清浄度の制御機能を有するものであることを特徴とする請求項８に記載の環境制御室の床面構造。
【請求項１】
環境制御室の床の少なくとも一部を構成する合金製の床パネルであって、
配管および配線の少なくとも一方を通すための貫通穴を有し、
表面に不動体皮膜が形成されていることを特徴とする床パネル。
【請求項２】
該床パネルはアルミニウム合金又はマグネシウム合金からなり、前記貫通穴とは別にこれより小さな複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の床パネル。
【請求項３】
該床パネルは、外枠を構成するリブとこの外枠の内側領域に格子状に形成されたリブとを有し、前記貫通穴は前記内側領域に形成され、前記格子状の網目が前記複数の貫通孔となることを特徴とする請求項２に記載の床パネル。
【請求項４】
前記貫通穴の面積が、該床パネルの面積の１／４以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の床パネル。
【請求項５】
前記貫通穴の形状が、円形、多角形、楕円形のいずれかであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の床パネル。
【請求項６】
前記貫通穴が、該床パネルの中心に関して対称な２点の一方を中心とするように形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の床パネル。
【請求項７】
前記貫通穴を塞ぐための着脱自在な蓋を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の床パネル。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の床パネルと、アルミニウム合金又はマグネシウム合金からなり、複数の貫通孔が形成されていると共に表面に不動体皮膜が形成されている床パネルとを並べて敷設することで構成される環境制御室の床面構造であって、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の床パネルを、該環境制御室に設置される機器からの配管および配線の少なくとも一方を床下に引き出す箇所に敷設したことを特徴とする環境制御室の床面構造。
【請求項９】
前記環境制御室は、電磁波シールド機能、空気清浄度の制御機能のうち、少なくとも空気清浄度の制御機能を有するものであることを特徴とする請求項８に記載の環境制御室の床面構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２４３８０（Ｐ２００９−２４３８０Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８７８９４（Ｐ２００７−１８７８９４）
【出願日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【出願人】（５０４１５７０２４）国立大学法人東北大学 (2,297)
【出願人】（５９３０２２３４２）ベニックス株式会社 (13)
【出願人】（５０７２４４２１９）惠亞工程股▲ふん▼有限公司 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【出願人】（５０４１５７０２４）国立大学法人東北大学 (2,297)
【出願人】（５９３０２２３４２）ベニックス株式会社 (13)
【出願人】（５０７２４４２１９）惠亞工程股▲ふん▼有限公司 (3)
【Ｆターム（参考）】
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