特開 2023-3441 空調システム、空調方法、及び空調システムを備えた発熱装置設置室

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023003441

(43)【公開日】2023-01-17

(54)【発明の名称】空調システム、空調方法、及び空調システムを備えた発熱装置設置室

(51)【国際特許分類】

   F24F 5/00 20060101AFI20230110BHJP

   F24F 13/06 20060101ALI20230110BHJP

【ＦＩ】

F24F5/00 101

F24F13/06 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021104525

(22)【出願日】2021-06-24

(71)【出願人】

【識別番号】000169499

【氏名又は名称】高砂熱学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】原 豊

(72)【発明者】

【氏名】案浦 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】古森 雄

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 博英

(72)【発明者】

【氏名】三家本 伊織

(72)【発明者】

【氏名】田上 翔太

【テーマコード（参考）】

3L080

【Ｆターム（参考）】

3L080BA00

(57)【要約】

【課題】発熱装置が設置された発熱装置設置室の空調エネルギーを可及的に抑制する空調システム、空調方法、及び空調システムを備えた発熱装置設置室を提供する。
【解決手段】本開示の一側面に係る空調システムは、発熱装置が設置された発熱装置設置室を置換空調する空調システムであって、発熱装置設置室の側部に設けられた第１の空調機と、発熱装置設置室の上部に設けられた第２の空調機と、屋外に設置され、少なくとも第２の空調機に冷却水を供給する冷却塔と、を備え、第１の空調機は、発熱装置設置室の上部に設けられた第１の吸気口から吸引した空気を、冷凍機で製造された冷熱で冷やし、発熱装置設置室の下部に設けられた第１の吹出口から吹き出す空調機であり、第２の空調機は、発熱装置設置室の上部に設けられた第２の吸気口と、冷却水を用いて冷却する冷却器と、冷却器によって冷却された冷気を第１の吸気口へ吹き出す第２の吹出口と、を含む。
【選択図】図３４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発熱装置が設置された発熱装置設置室を置換空調する空調システムであって、
前記発熱装置設置室の側部に設けられた第１の空調機と、
前記発熱装置設置室の上部に設けられた第２の空調機と、
屋外に設置され、少なくとも前記第２の空調機に冷却水を供給する冷却塔と、
を備え、
前記第１の空調機は、前記発熱装置設置室の上部に設けられた第１の吸気口から吸引した空気を、冷凍機で製造された冷熱で冷やし、前記発熱装置設置室の下部に設けられた第１の吹出口から吹き出す空調機であり、
前記第２の空調機は、
前記発熱装置設置室の上部に設けられた第２の吸気口と、
前記冷却水を用いて冷却する冷却器と、
前記冷却器によって冷却された冷気を前記第１の吸気口へ吹き出す第２の吹出口と、
を含む、空調システム。

【請求項2】

前記発熱装置設置室内の空間のうちの、床から所定の高さまでの第１の領域の上の第２の領域に配置され、前記発熱装置から上昇した高温の空気が上昇する上昇領域と他の領域とを区切る仕切り部材、
を更に備えた、請求項１に記載の空調システム。

【請求項3】

前記発熱装置設置室の下部に、複数の前記第１の吹出口が縦方向及び横方向に並んで設けられ、
前記複数の第１の吹出口の各々に設けられ、空気に旋回成分を与えて前記発熱装置設置室内に吹き出させる旋回流発生器と、
を更に備えた、請求項１又は２に記載の空調システム。

【請求項4】

前記第２の吹出口から吹き出す風量は、前記第１の吹出口から吹き出す風量よりも少ない、請求項１から３のいずれか一項に記載の空調システム。

【請求項5】

発熱装置が設置された発熱装置設置室を置換空調する空調方法であって、
前記発熱装置設置室の側部に設けられた第１の空調機において、前記発熱装置設置室の上部に設けられた第１の吸気口から吸引した空気を、冷凍機で製造された冷熱で冷やし、前記発熱装置設置室の下部に設けられた第１の吹出口から吹き出し、
前記発熱装置設置室の上部に設けられた第２の空調機において、前記発熱装置設置室の上部に設けられた第２の吸気口から吸引した空気を、屋外に設置された冷却塔で生成された冷却水を用いて冷却器で冷却し、第２の吹出口から前記第1の吸気口へ吹き出す、
空調方法。

【請求項6】

発熱装置が設置され、置換空調する空調システムを備えた発熱装置設置室であって、
前記空調システムは、
前記発熱装置設置室の側部に設けられた第１の空調機と、
前記発熱装置設置室の上部に設けられた第２の空調機と、
屋外に設置され、少なくとも前記第２の空調機に冷却水を供給する冷却塔と、
を備え、
前記第１の空調機は、前記発熱装置設置室の上部に設けられた第１の吸気口から吸引した空気を、冷凍機で製造された冷熱で冷やし、前記発熱装置設置室の下部に設けられた第１の吹出口から吹き出す空調機であり、
前記第２の空調機は、
前記発熱装置設置室の上部に設けられた第２の吸気口と、
前記冷却水を用いて冷却する冷却器と、
前記冷却器によって冷却された冷気を前記第１の吸気口へ吹き出す第２の吹出口と、
を含む、発熱装置設置室。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、空調システム、空調方法、及び空調システムを備えた発熱装置設置室に関する。

【背景技術】

【0002】

空調空間内に低温空気を供給し、空調空間内の発熱体によって加熱されて上昇した加熱空気を空調空間の上部から排気する置換空調を行う際に、空調空間の下部に設けられた給気口から、低温空気に旋回成分を与えて空調空間内に吹き出す空調システムが知られている。このような空調システムによれば、旋回成分を与えないで吹き出す場合よりもドラフト感の無い吹き出しを行うことができる。これにより、空調空間の空気をかき乱さないので、温度成層を維持しながら置換空調を行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４００６１９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、空調に要するエネルギーを削減する手段の一つとして、置換空調が注目されている。置換空調は、温度成層を維持しながら空調を行うので、設備や人が居ない上部空間を空気調和することによるエネルギーロスを削減できる。このような置換空調では、例えば、空調空間の下部に設けられた給気口から吹き出す空気に旋回成分を与えると、空調空間の空気をかき乱さないので、温度成層をより確実に維持しながら置換空調を行うことができる。

【0005】

置換空調は、温度成層を維持しながら空調を行うものなので、天井高の比較的高い工場等で有効である。そして、工作機械等の熱発生源が設置されている工場では、空調エネルギーを削減するために、熱発生源から発生した高温の空気は、空調機で冷やさずに天井付近から屋外へ排出されることが多い。しかし、例えば、半導体製造工場のクリーンルームのように、室内へ導入する空気に高い清浄度が要求される場合、室内の空気を屋外へ排出することによって得られる空調エネルギーの削減効果が、排出した分の空気を補うために導入する外気を清浄化するためのコストにより失われてしまう場合がある。

【0006】

本開示は、一側面では、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、発熱装置が設置された発熱装置設置室の空調エネルギーを可及的に抑制する空調システム、空調方法、及び空調システムを備えた発熱装置設置室を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。

【0008】

例えば、本開示の一側面に係る空調システムは、発熱装置が設置された発熱装置設置室を置換空調する空調システムであって、発熱装置設置室の側部に設けられた第１の空調機と、発熱装置設置室の上部に設けられた第２の空調機と、屋外に設置され、少なくとも第２の空調機に冷却水を供給する冷却塔と、を備え、第１の空調機は、発熱装置設置室の上部に設けられた第１の吸気口から吸引した空気を、冷凍機で製造された冷熱で冷やし、発熱装置設置室の下部に設けられた第１の吹出口から吹き出す空調機であり、第２の空調機は、発熱装置設置室の上部に設けられた第２の吸気口と、冷却水を用いて冷却する冷却器
と、冷却器によって冷却された冷気を第１の吸気口へ吹き出す第２の吹出口と、を含む。

【0009】

当該構成においては、発熱装置設置室の上部に設けられた第２の空調機において、発熱装置設置室の上部に設けられた第２の吸気口から吸引した空気を、冷却塔から供給された冷却水を用いて冷却器で冷却し、第２の吹出口から第１の空調機の第１の吸気口へ吹き出している。第２の吹出口から吹き出された冷気は、第１の空調機において第１の吸気口から吸引され、冷凍機で製造された冷熱で冷やされる。これにより、第２の空調機が存在しない場合に比べて、冷凍機で冷熱を製造するために必要な消費電力量を抑えることができる。このため、発熱装置が設置された発熱装置設置室の空調エネルギーを可及的に抑制することができる。

【0010】

なお、上記一側面に係る空調システムにおいて、発熱装置設置室内の空間のうちの、床から所定の高さまでの第１の領域の上の第２の領域に配置され、発熱装置から上昇した高温の空気が上昇する上昇領域と他の領域とを区切る仕切り部材、を更に備えてもよい。

【0011】

当該構成によれば、仕切り部材により、上昇領域から上昇した高温の空気が他の領域に流れるのを遮ることができる。これにより、置換空調による温度成層を保つことができる風量を維持しながら、他の領域の温度上昇を抑制することができる。

【0012】

また、上記一側面に係る空調システムにおいて、発熱装置設置室の下部に、複数の第１の吹出口が縦方向及び横方向に並んで設けられ、複数の第１の吹出口の各々に設けられ、空気に旋回成分を与えて発熱装置設置室内に吹き出させる旋回流発生器、を更に備えてもよい。

【0013】

当該構成によれば、第１の吹出口周辺の発熱装置設置室内の空気を誘引することができる。これにより、第１の吹出口から吹き出した冷気に誘引される第１の吹出口周辺の発熱装置設置室内の空気の誘引量（誘引比）が増加するので、冷気の風量を増加させて発熱装置設置室内に拡散させることができる。これにより、冷気に旋回成分を与えない場合よりドラフト感の無い吹き出しを行うことができる。

【0014】

また、上記一側面に係る空調システムにおいて、第２の吹出口から吹き出す風量は、第１の吹出口から吹き出す風量よりも少なくてもよい。

【0015】

当該構成によれば、置換空調による温度成層を殆ど乱すことなく、十分に保つことができる。

【発明の効果】

【0016】

本開示によれば、発熱装置が設置された発熱装置設置室の空調エネルギーを可及的に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は第１の実施形態に係る空調システムを適用したクリーンルームの構成を示す上面図である。

【図2】図２（Ａ）は、装置列の列方向に見たときのクリーンルームの一部の構成を示す側面図であり、図２（Ｂ）は、装置列の列方向に垂直な方向に見たときのその構成を示す側面図である。

【図3】図３は、空調ユニットの外観構成を示す斜視図である。

【図4】図４（Ａ），（Ｂ）は、第１の実施形態の空調システムを適用したクリーンルーム内における冷気及び高温の空気の流れを説明する図である。

【図5】図５（Ａ）は、第１の仕切り板を備えた場合のクリーンルームの構成の概略を示す図であり、図５（Ｂ）は、その場合の列方向の所定の位置における垂直方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【図6】図６（Ａ），（Ｂ）は、同じく第１の仕切り板を備えた場合の高さ方向の所定の位置における水平方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【図7】図７（Ａ）は、第１の仕切り板を備えない場合のクリーンルームの構成の概略を示す図であり、図７（Ｂ）は、その場合の列方向の所定の位置における垂直方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【図8】図８（Ａ），（Ｂ）は、同じく第１の仕切り板を備えない場合の高さ方向の所定の位置における水平方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【図9】図９は、第２の実施形態に係る空調システムを適用したクリーンルームの構成を示す上面図である。

【図10】図１０（Ａ）は、装置列の列方向に見たときのクリーンルームの一部の構成を示す側面図であり、図１０（Ｂ）は、装置列の列方向に垂直な方向に見たときのその構成を示す側面図である。

【図11】図１１（Ａ）は、第１及び第２の仕切り板を備えた場合のクリーンルームの構成の概略を示す図であり、図１１（Ｂ）は、その場合の列方向の所定の位置における垂直方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【図12】図１２（Ａ），（Ｂ）は、第１及び第２の仕切り板を備えた場合の高さ方向の所定の位置における水平方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【図13】図１３は、第３の実施形態に係る空調システムを適用したクリーンルームの構成を示す上面図である。

【図14】図１４（Ａ）は、装置列の列方向に見たときのクリーンルームの一部の構成を示す側面図であり、図１４（Ｂ）は、装置列の列方向に垂直な方向に見たときのその構成を示す側面図である。

【図15】図１５（Ａ）は、第１、第２及び第３の仕切り板を備えた場合のクリーンルームの構成の概略を示す図であり、図１５（Ｂ）は、その場合の列方向の所定の位置における垂直方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【図16】図１６（Ａ），（Ｂ）は、第１、第２及び第３の仕切り板を備えた場合の高さ方向の所定の位置における水平方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【図17】図１７は、第４の実施形態に係る空調システムを適用したクリーンルームの構成を示す上面図である。

【図18】図１８（Ａ）は、装置列の列方向に見たときのクリーンルームの一部の構成を示す側面図であり、図１８（Ｂ）は、装置列の列方向に垂直な方向に見たときのその構成を示す側面図である。

【図19】図１９（Ａ）は、第３の仕切り板を備えた場合のクリーンルームの構成の概略を示す図であり、図１９（Ｂ）は、その場合の列方向の所定の位置における垂直方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【図20】図２０（Ａ），（Ｂ）は、第３の仕切り板を備えた場合の高さ方向の所定の位置における水平方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【図21】図２１（Ａ）は、第３の仕切り板を装置側に延長した場合のクリーンルームの構成の概略を示す図であり、図２１（Ｂ）は、その場合の列方向の所定の位置における垂直方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【図22】図２２（Ａ），（Ｂ）は、第３の仕切り板を装置側に延長した場合の高さ方向の所定の位置における水平方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【図23】図２３は、第５の実施形態に係る空調システムを適用したクリーンルームの構成を示す上面図である。

【図24】図２４（Ａ）は、装置列の列方向に見たときのクリーンルームの一部の構成を示す側面図であり、図２４（Ｂ）は、装置列の列方向に垂直な方向に見たときのその構成を示す側面図である。

【図25】図２５（Ａ）は、ファンを備えた場合のクリーンルームの構成の概略を示す図であり、図２５（Ｂ）は、その場合の列方向の所定の位置における垂直方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【図26】図２６（Ａ），（Ｂ）は、ファンを備えた場合の高さ方向の所定の位置における水平方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【図27】図２７（Ａ）は、第３の仕切り板を備えずに、ファンのみを備えた場合のクリーンルームの構成の概略を示す図であり、図２７（Ｂ）は、その場合の列方向の所定の位置における垂直方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【図28】図２８（Ａ），（Ｂ）は、同じく第３の仕切り板を備えずに、ファンのみを備えた場合の高さ方向の所定の位置における水平方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【図29】図２９は、第６の実施形態に係る空調システムを適用したクリーンルームの構成を示す上面図である。

【図30】図３０（Ａ）は、装置列の列方向に見たときのクリーンルームの一部の構成を示す側面図であり、図３０（Ｂ）は、装置列の列方向に垂直な方向に見たときのその構成を示す側面図である。

【図31】図３１は、空調ユニットの内部構成を説明する図である。

【図32】図３２は、上部空調ユニットの外観構成を示す斜視図である。

【図33】図３３は、上部空調ユニットの内部構成を説明する図である。

【図34】図３４は、クリーンルーム内における空気の流れを説明する図である。

【図35】図３５は、第７の実施形態に係る空調システムを適用したクリーンルームの構成を示す上面図である。

【図36】図３６（Ａ）は、装置列の列方向に見たときのクリーンルームの一部の構成を示す側面図であり、図３６（Ｂ）は、装置列の列方向に垂直な方向に見たときのその構成を示す側面図である。

【図37】図３７は、給気チャンバの外観構成を示す斜視図である。

【図38】図３８は、給気チャンバの内部構成を説明する図である。

【図39】図３９は、外調機の内部構成を説明する図である。

【図40】図４０は、クリーンルーム内における空気の流れを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本開示の一側面に係る実施形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面を参照しながら説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本開示の例示に過ぎない。本開示の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本開示の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。

【0019】

［第１の実施形態］
本実施形態の空調システムは、例えば、部屋内に設置した空調ユニットを用いて、置換空調によって部屋内を空調する空調システムである。その空調システムを適用した部屋は、例えば、複数の半導体製造装置が設置され、半導体製造装置から、又は半導体製造装置に半導体装置の中間製品や最終製品を搬送するための自動搬送システムを備えた半導体製造工場のクリーンルームである。また、半導体製造装置は、例えば、エッチング装置やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置等である。

【0020】

図１は、第１の実施形態に係る空調システムを適用したクリーンルームの構成を示す上面図である。また、図２（Ａ）は、装置列の列方向に見たときのクリーンルームの一部の構成を示す側面図であり、図２（Ｂ）は、装置列の列方向に垂直な方向に見たときのその構成を示す側面図である。

【0021】

図１及び図２に示すように、クリーンルーム１は、床２、四方の側壁３～６、及び天井７によって囲まれた部屋である。クリーンルーム１内の床２の上に、複数の半導体製造装置８（本開示の「発熱装置」の一例）が設置されている。複数の半導体製造装置８の各々の前面には、ロードポート９が設置されている。ロードポート９は、半導体製造装置８との間で容器１０内に収容された製品の受け渡しを行うインターフェース部である。つまり、半導体製造装置８の前面では、製品が容器１０から半導体製造装置８に搬送され、半導体製造装置８で処理した後の製品が半導体製造装置８から容器１０に搬送されている。このため、半導体製造装置８の前面には、製品に応じた所定の温度条件が規定される。本実施形態では、本願でいう「発熱装置」の一例として半導体製造装置８を例示しているため、本願でいう「条件規定部」とは、半導体製造装置８が取り扱う製品の出し入れが行われる半導体製造装置８前面部分における当該製品の温度条件を規定しているが、半導体以外の各種製品の製造等を司る発熱装置の場合であれば、当該発熱装置が取り扱う製品の温度条件が「条件規定部」の温熱環境の条件が規定される。例えば、医薬や高性能材料を取り扱う実験装置や処理装置であれば、当該装置が取り扱う物品の温度条件が、当該装置において当該物品の出し入れが行われる部分（装置の前面や側面、後面等）の温熱環境の条件が「条件規定部」において規定されることになる。また、製品に応じた所定の温度条件は、半導体製造装置８の前面部分のような条件規定部に対して規定されているのみならず、当該半導体製造装置８に出し入れする製品が取り扱われる箇所においても規定されることになる。このように、半導体製造装置８に出し入れする製品が取り扱われるが故に、条件規定部で規定されるのと同様の温熱環境の条件が規定される領域（以下、「条件規定領域」という）箇所としては、半導体製造装置８の前面付近の空間や、後述の搬送装置によって当該製品の搬送が行われる半導体製造装置８の前面付近の上部の空間が挙げられる。半導体製造工場のクリーンルーム１では、製品の自動搬送が行われる箇所や、作業者が立ち入る箇所における温熱環境に諸条件が規定されるため、条件規定領域は、このような諸条件に応じた空間領域に設定されることになる。

【0022】

半導体製造装置８の上方には、吊り材１１によって天井７から吊り下げられた格子状の天井フレーム１２が設置されている。なお、天井フレーム１２の格子間は開口部となっていて、天井フレーム１２の上部と下部との間で空気が通流可能となっている。

【0023】

天井フレーム１２の下には、自動搬送システムの搬送装置１３が走行するレール１４が設置されている。搬送装置１３は、容器１０を下部に保持しながら、レール１４から吊り下げられた状態で走行する。また、搬送装置１３は、ロードポート９との間を昇降するホイストを備え、ホイストの昇降によってロードポート９との間で製品が収容された容器１０の受け渡しを行う。つまり、搬送装置１３は、容器１０を保持してレール１４を走行することにより、レール１４が延びている方向、すなわちクリーンルーム１の幅方向（図１及び図２では、Ｘ方向）及び長さ方向（奥行方向：図１及び図２では、Ｙ方向）、つまり水平方向に容器１０を搬送する。更に、搬送装置１３は、ホイストによってロードポート９との間で容器１０を昇降させることにより、クリーンルーム１の高さ方向（図２では、Ｚ方向）、つまり垂直方向に容器１０を搬送する。当該搬送装置１３が取り扱う製品には温熱環境の条件が設定されるので、当該搬送装置１３が設置される領域は、上述した条件規定領域に該当することになる。

【0024】

一方、天井フレーム１２の上には、自動搬送システムや照明等のメンテナンスための通路が設けられている。

【0025】

以下、クリーンルーム１の空間のうち、床２から所定の高さまで、例えば、半導体製造装置８の上端までの高さ方向の領域のことを第１の領域と言う。更に、半導体製造装置８の上端より上の天井フレーム１２までの高さ方向の領域のことを第２の領域と言う。そして、天井フレーム１２より上の天井７までの高さ方向の領域のことを第３の領域と言う。
なお、本実施形態では、半導体製造装置８が設置された室内を、温度成層を保った状態で置換空調する形態を前提としているため、半導体製造装置８が設置される室内下部を第１の領域、後述する仕切り板を設置可能にする天井フレーム１２等の支持部材が配置されている部分を第２の領域、半導体製造装置８から上昇した熱が溜まる室内上部を第３の領域として把握することが可能であるが、本願でいう第１の領域、第２の領域、第３の領域は、このように半導体製造装置８や天井フレーム１２等の部材を境界にして画定される概念に限定されるものではない。例えば、半導体製造装置８の代わりに他の装置が設置される室内空間の場合であれば、当該他の装置が設置される室内下部が第１の領域として把握されることになる。また、仕切り板が天井フレーム１２ではなく他の支持部材で支持されるような形態の場合であれば、当該他の支持部材によって仕切り部材が設けられる部分が第２の領域として把握されることになる。仕切り部材を設置することができる高さの下限、換言すると、第２の領域の下端の高さは、半導体製造装置８のような発熱装置が発する熱量や、半導体製造装置８が要求する温度条件に応じて決定され、置換空調による半導体製造装置８への冷気の供給が妨げられないように第１の領域が確保されることが望ましい。よって、本実施形態では、半導体製造装置８の上端の位置を、第２の領域の下限の位置として例示しているが、第１～３の各領域の境界はこのような形態に限定されるものでなく、例えば、メンテナンスを行う作業者の作業領域や、半導体製造装置８の装置外観形状等に応じた適宜の位置に設定される。

【0026】

第１～第３の領域のうちの第１の領域には、前述したように複数の半導体製造装置８が設置されている。複数の半導体製造装置８の一部（図１では、４つの半導体製造装置８）が、隙間を空けてクリーンルーム１の長さ方向に並んで配置されて、半導体製造装置８の列（以下、「装置列」と言う）が形成されている。更に、その装置列が、隙間を空けてクリーンルーム１の幅方向に複数（図１では、４つ）並んで配置されている。以下、複数の半導体製造装置８によって装置列を形成している方向のことを「列方向」と言う。なお、本実施形態では、列方向はクリーンルーム１の長さ方向（図１では、Ｘ方向）と同じ方向である。

【0027】

複数の装置列の各々では、ロードポート９が設置されている複数の半導体製造装置８の各々の前面が、列方向に垂直な方向（本実施形態では、クリーンルーム１の幅方向と同じ方向。図１では、Ｙ方向）のうちの一方の方向（例えば、図１において左から２番目の装置列の場合では、右方向）に向いている。したがって、その後面は、列方向に垂直な方向のうちの他方の方向（前述した装置列の場合では、左方向）に向いている。

【0028】

そして、複数の装置列のうちの隣り合う装置列、例えば、図１において左から１番目及び２番目の装置列では、１番目の装置列内の半導体製造装置８の後面と２番目の装置列内の半導体製造装置８の後面とが向かい合っている。また、図１において左から２番目及び３番目の装置列では、１番目の装置列内の半導体製造装置８の前面と２番目の装置列内の半導体製造装置８の前面とが向かい合っている。半導体製造装置８の前面同士が向かい合っている隣り合う装置列間の部分（以下、「前面同士が向かい合っている装置列間の部分」と言う）は、製品が収容された容器１０が搬送される部分となっている。一方、半導体製造装置８の後面同士が向かい合っている隣り合う装置列間の部分（以下、「後面同士が向かい合っている装置列間の部分」と言う）は、半導体製造装置８のメンテナンスのための部分となっている。また、後述する空調ユニットが設置されていない側壁４，６と半導体製造装置８との間にある、半導体製造装置８の前面側の部分も、製品が収容された容器１０が搬送される部分となっている。

【0029】

第１の領域から第３の領域の一部に渡って、列方向の両側から複数の装置列を挟むように、四方の側壁３～６のうちの、列方向に垂直な方向と同じ方向の面方向を有する側壁３、５の各々には、複数（図１では、６つ）の空調ユニットが設置されている。複数の空調
ユニットの各々は、側壁３、５の下部に配置された給気部１５と、給気部１５の上に配置された吸気部１６を備えている。

【0030】

図３は、空調ユニットの外観構成を示す斜視図である。

【0031】

空調ユニットのうちの吸気部１６は、ファンを内部に備えている。そして、図３に示すように、吸気部１６の上面１６ａ（天井７側の側面）には、矩形状の吸気口１７が設けられている。吸気部１６では、ファンによって吸気口１７からクリーンルーム１の上部の空気を吸い込み、給気部１５に供給する。なお、吸気口１７は、吸気部１６の上面１６ａに設けたものに限定されるものでなく、側面等に設けてもよい。また、図３では、吸気部１６が給気部１５と一体化したものが図示されているが、吸気部１６と給気部１５はダクト等に連結された別体であってもよいし、内蔵のファン、冷却コイル等の内部部品も適宜の箇所に配置されていればよい。

【0032】

給気部１５は、冷却コイル及びフィルタを内部に備えている。そして、図３に示すように、給気部１５の前面１５ａ（装置列側の側面）には、複数（図３では、８つ）の円形状の吹出口１８が設けられている。複数の吹出口１８は、隙間を空けて給気部１５の高さ方向及び幅方向に並んで配置されている。給気部１５では、冷却コイルにより、吸気部１６から供給された空気を冷却して冷気を形成し、フィルタによって冷気中の塵埃等を除去した後、吹出口１８から冷気を列方向に吹き出す。なお、給気部１５において上から１番目の吹出口１８の高さは、所定の温度条件の温度成層を形成するための高さであり、レール１４から吊り下げられた搬送装置１３に保持されている容器１０の高さよりも少し高くなっている。

【0033】

複数の吹出口１８の各々には、吹出口１８の中央を中心にして複数のフィン１９（本開示の「旋回流発生器」の一例）が円周方向に等間隔かつ放射状に取り付けられている。また、複数のフィン１９の各々は、吹出口１８の中心軸に対して傾斜して配置されている。これにより、給気部１５からクリーンルーム１に冷気を吹き出すときに、中心軸を中心にする旋回成分を冷気に与えて、吹出口１８周辺のクリーンルーム１内の空気を誘引することができる。

【0034】

また、複数の吹出口１８のうち、給気部１５の高さ方向において隣り合う吹出口１８では、互いにフィン１９の傾斜方向が逆になっていることで、互いに冷気に与える旋回成分が逆になる。例えば、図３において細い矢印で示すように、上から１番目の吹出口１８で反時計回り方向の旋回成分を冷気に与える場合には、上から２番目の吹出口１８では時計回り方向の旋回成分を冷気に与える。これにより、これらの吹出口１８の間では、上から１番目の吹出口１８による旋回成分と上から２番目の吹出口１８による旋回成分が同じ方向（図３では、右方向）となり、互いに旋回成分が助長し合うようになる。また、この場合には、上から３番目の吹出口１８では反時計回り方向の旋回成分を冷気に与える。これにより、上から２番目の吹出口１８と上から３番目の吹出口１８との間では、上から２番目の吹出口１８による旋回成分と上から３番目の吹出口１８による旋回成分が同じ方向（図３では、左方向）となり、互いに旋回成分が助長し合うようになる。

【0035】

この結果、吹出口１８から吹き出した冷気に誘引される吹出口１８周辺のクリーンルーム１内の空気の誘引量（誘引比）が増加するので、図３において太い矢印で示すように冷気の風量を増加させてクリーンルーム１内に拡散させることができる。これにより、冷気に旋回成分を与えない場合よりドラフト感の無い吹き出しを行うことができる。

【0036】

また、複数の給気部１５は、図１及び図２に示すように、側壁３及び側壁５のうちの、列方向に垂直な方向における複数の装置列の一方の端（例えば、図１では左から１番目の
装置列）から他方の端（例えば、図１では右から１番目の装置列）までの範囲に対応する範囲に、隙間を空けて並んで配置されている。

【0037】

前述したように、給気部１５の吹出口１８から冷気を列方向に吹き出すときには、吹出口１８周辺のクリーンルーム１内の空気を誘引するので、冷気の質量が増える。このため、吹出口１８から吹き出した後の冷気は、運動量保存則に従って速やかに減速する。また、冷気は、比較的密度が高いので、下降して床２に沈んでいく。これらの結果、クリーンルーム１内に冷気が床２から層状に積み上がっていき、温度成層が形成されていく。このとき、前述した複数の空調ユニットの給気部１５の配置により、第１の領域のうちの装置列間の部分に冷気を効率良く積み上げていくことができる。

【0038】

このように、本実施形態の空調システムは、基本構成として空調ユニット（給気部１５及び吸気部１６）を備えている。しかも、給気部１５の吹出口１８には、吹き出す冷気に旋回成分を与えるフィン１９が取り付けられている。このような空調ユニットにより、温度成層を形成しながら、クリーンルーム１を置換空調している。この空調ユニットに加えて、本実施形態の空調システムは、更に第１の仕切り板２０を備えている。

【0039】

図１及び図２に示すように、第１の仕切り板２０は、例えば、樹脂板のような板状の部材であり、吊り下げ具を上端に設けて、天井フレーム１２から吊り下げられている。これにより、第１の仕切り板２０は、複数の装置列の各々について、第２の領域において半導体製造装置８の上面のうちの前面側の部分の上に床２に対して立った状態で配置されている。更に、第１の仕切り板２０は、装置列内の複数の半導体製造装置８の先頭（図１では、上から１番目の半導体製造装置８）から後尾（図１では、下から１番目の半導体製造装置８）までの範囲で列方向、すなわち冷気の吹き出し方向と同じ方向に伸びている。

【0040】

また、第１の仕切り板２０は、取り付け具を下端に設けて、装置列内の複数の半導体製造装置８の各々の上部に取り付けられている。これにより、第１の仕切り板２０が、揺れるのを抑制することができる。なお、取り付け具を替えて、第１の仕切り板２０の下部に錘が取り付けられてもよい。これによっても、第１の仕切り板２０が揺れるのを抑制することができる。

【0041】

このように構成された本実施形態の空調システムを適用したクリーンルーム１内において、冷気及び高温の空気は以下のように流れる。

【0042】

図４（Ａ），（Ｂ）は、第１の実施形態の空調システムを適用したクリーンルーム内における冷気及び高温の空気の流れを説明する図である。

【0043】

図４において細い矢印で示すように、空調ユニットの給気部１５の前面１５ａに設けられた吹出口１８から冷気が列方向に吹き出される。このとき、前述したように吹出口１８のフィン１９によって冷気に旋回成分が与えられるので、吹出口１８から吹き出された冷気は、周囲の空気を誘引して速やかに減速する。また、冷気は、比較的密度が高いので、下降して床２に沈んでいく。これらの結果、例えば、第１の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分に冷気が床２から層状に積み上げられていく。

【0044】

一方、半導体製造装置８は、化粧パネルが設けられる前面以外の上面、後面及び側面から熱を排出する。特に、半導体製造装置８の上面は後面及び側面よりも多く熱を排出する。積み上げられた冷気は、半導体製造装置８の熱によって加熱されて、高温の空気となる。高温の空気は、冷気よりも密度が低いので、図４において白抜きの矢印に示すように浮力によって第２の領域を拡散しながら緩やかに上昇し、半導体製造装置８の上方の天井フレーム１２を越えて、第３の領域のクリーンルーム１の上部に溜まっていく。なお、この
とき、半導体製造装置８等で生じた塵埃等も、高温の空気と共に上昇し、クリーンルーム１の上部に運ばれて、浮遊微粒子として溜まっていく。

【0045】

冷気は、高くなるにつれて徐々に温度が上昇しながらも、第１の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分だけでなく、その上の第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分にも積み上げられていく。第１の仕切り板２０が配置されていない場合には、第２の領域において、半導体製造装置８上の部分の高温の空気が、比較的低温の前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に流れてくる。このため、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分の温度が更に上昇してしまう。

【0046】

本実施形態では、第１の仕切り板２０により、第２の領域のうちの半導体製造装置８上の部分と、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分とが区切られている。これにより、半導体製造装置８上の部分（本開示の「高温の空気が上昇する上昇領域」の一例）の高温の空気が、図４において破線で囲まれた矩形部分に示すような前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分（本開示の「他の領域」の一例）に流れてくるのを遮ることができる。このため、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分では、積み上げられた冷気の温度上昇を抑制することができる。

【0047】

また、第１の仕切り板２０により、第２の領域のうちの半導体製造装置８上の部分と、空調ユニットが設置されていない側壁４、６と半導体製造装置８との間にある、半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分とが区切られている。これにより、半導体製造装置８上の部分の高温の空気が、図４において破線で囲まれた矩形部分に示すような半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分（本開示の「他の領域」の一例）に流れてくるのを遮ることができる。このため、半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分でも、積み上げられた冷気の温度上昇を抑制することができる。

【0048】

ところで、第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分や、半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分は、図２に示すように、搬送装置１３のホイストの昇降によってロードポート９と搬送装置１３との間で製品が収容された容器１０が垂直方向に搬送される垂直搬送領域を含んでいる。更に、搬送装置１３のレール１４での走行によって容器１０が水平方向に搬送される水平搬送領域も含んでいる。

【0049】

そして、近年、半導体製造装置８の製品は、微細化が進み、例えば、２０ｎｍのような極細の配線を含んでいるので、熱による欠陥が生じる可能性がある。

【0050】

前述したように、本実施形態の空調システムでは、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分及び半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分の温度上昇を抑制することができるので、搬送中の製品に熱による欠陥が生じるのを抑制することができる。

【0051】

そして、クリーンルーム１の上部に溜まった高温の空気の一部は、側壁３、５に沿って下降し、空調ユニットの吸気部１６の上面１６ａに設けられた吸気口１７から吸気される。その後、高温の空気は、吸気部１６から給気部１５に供給され、給気部１５にて冷却されて、冷気となる。そして、冷気は、給気部１５にて冷気中の塵埃等が除去された後、再び吹出口１８から吹き出される。

【0052】

第１の仕切り板２０を備えた場合のクリーンルーム１内の温度分布をシミュレーションした。また、比較のために、第１の仕切り板２０を備えない場合のクリーンルーム内の温度分布もシミュレーションした。

【0053】

図５（Ａ）は、第１の仕切り板を備えた場合のクリーンルームの構成の概略を示す図であり、図５（Ｂ）は、その場合の列方向の所定の位置における垂直方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。更に、図６（Ａ），（Ｂ）は、同じく第１の仕切り板を備えた場合の高さ方向の所定の位置における水平方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【0054】

また、図７（Ａ）は、第１の仕切り板を備えない場合のクリーンルームの構成の概略を示す図であり、図７（Ｂ）は、その場合の列方向の所定の位置における垂直方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。更に、図８（Ａ），（Ｂ）は、同じく第１の仕切り板を備えない場合の高さ方向の所定の位置における水平方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【0055】

これらのシミュレーションで使用した条件は以下のようにした。すなわち、クリーンルームの床面積は幅（列方向に垂直な方向の長さ）３６ｍ×奥行（列方向の長さ）３５ｍ＝１，２６０ｍ^２とし、天井の高さは８ｍとした。また、半導体製造装置８の台数は６４台とし、装置８による負荷（発熱）は１９，６８７．５Ｗ／台とした。なお、負荷の内訳は、装置８の上面５０％、前面０％、後面３０％、及び側面１０％×２＝２０％とした。この結果、装置８による負荷の合計が１，２６０，０００Ｗとなることから、クリーンルーム内の負荷の密度は１，０００Ｗ／ｍ^２とした。更にまた、空調ユニット（給気部１５、吸気部１６）の台数は２４台とし、各空調ユニットの風量は１２，０００ｍ^３／ｈとした。この結果、風量の合計は、２８８，０００ｍ^３／ｈとした。更に、空調ユニットの冷気の吹き出し温度は２０℃とし、空調ユニットの循環回数は６５回／ｈとした。なお、この循環回数は、保障高さ（３．５ｍ）、すなわちレールから吊り下げられた搬送装置に保持されている容器の高さでの循環回数である。当該保証高さは、既述した条件規定領域として設定される高さとして把握される。

【0056】

更に、第１の仕切り板２０は、天井フレームから吊り下げられることで、装置の上端（高さ２．５ｍ）から天井フレーム（高さ４．５ｍ）まで覆うものとした。天井フレームの高さは、概ね給気部１５の吹出口１８によって冷気が吹き出される部分の上限の高さに準ずる。

【0057】

また、シミュレーション結果では、列方向の所定の位置として、空調ユニットが設置された側壁から１９．２５ｍの位置での温度分布を示した。更に、高さ方向の所定の位置として、第１の領域にある床から１．５ｍの高さでの温度分布と、第２の領域にある３．５ｍの高さでの温度分布を示した。なお、シミュレーション結果のうち、白抜きの部分は装置８を示している。また、装置列間の部分のうち、装置間の距離が長い方のものが、前面同士が向かい合っている装置列間の部分を示し、装置間の距離が短い方のものが、後面同士が向かい合っている装置列間の部分を示している。

【0058】

例えば、第１の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分において、前述した列方向の所定の位置は、クリーンルームの奥行の中央付近の位置である。この位置は、装置８の側面及び後面からの熱が装置列内の装置８間の部分の各々から流れてくるので、図６（Ａ）及び図８（Ａ）に示すように列方向で温度が最も高くなるような位置である。このような列方向の所定の位置において、第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に注目すると、保障高さの温度分布は、以下のようになっている。すなわち、第１の仕切り板２０を備えていない場合には、図７（Ｂ）及び図８（Ｂ）に示すように、保障高さに、３０℃から３２℃までの温度範囲の領域と、３２℃から３４℃までの温度範囲の領域が混在している。これに対し、第１の仕切り板２０を備えている場合には、図５（Ｂ）及び図６（Ｂ）に示すように、例えば、３０℃から３２℃までの温度範囲の領域が高くなることで、保障高さに、３２℃から３４℃までの温度範囲の
領域がなくなり、３０℃から３２℃までの温度範囲の領域のみが存在している。このことから、第１の仕切り板２０を備えることにより、注目した部分では、冷気の温度上昇が抑制されていることが判明した。同様に、第２の領域のうちの装置の前面側の部分の上の部分においても、冷気の温度上昇が抑制されていることが判明した。

【0059】

以上説明したように、本実施形態の空調システムでは、例えば、第１の仕切り板２０が、第２の領域において、半導体製造装置８の上面のうちの前面側の部分の上に床２に対して立った状態で配置され、半導体製造装置８の上面の上の部分と、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分とが区切られている。これにより、半導体製造装置８上の部分の高温の空気が、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に流れてくるのを遮ることができる。このため、置換空調による温度成層を保つことができる風量を維持しながら、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分の冷気の温度上昇を抑制することができる。

【0060】

本実施形態では、上述したように置換空調を前提とした空調システムを採用しており、室内の温度成層を保った状態で半導体製造装置８の熱を空調で処理する形態にしているため、第１の仕切り板２０や後述するその他の仕切り板は、室内空間を完全に仕切るものではない。すなわち、本実施形態は、室内の温度成層を保って床２から天井７へ徐々に空気を押し上げる置換空調による効率的な空調の実現を基調としており、例えばデータセンタで採用されるようなコールドアイルとホットアイルを仕切りで完全に遮断する強制循環を前提とした空調を採用していないため、半導体製造装置８と第１の仕切り板２０との間には隙間が存在している。このため、このような隙間を通じた作業者の通過や物品の出し入れが可能であり、半導体製造装置８の点検等も容易である。後述する他の実施形態においても同様である。

【0061】

なお、本実施形態では、各装置列の上に配置された第１の仕切り板２０は、１つの板状の部材から構成されていたが、複数の板状の部材から構成されていてもよい。また、第１の仕切り板２０は、半導体製造装置８から天井フレーム１２まで覆うものとしたが、これに限定されない。例えば、半導体製造装置８と第１の仕切り板２０との間、又は第１の仕切り板２０と天井フレーム１２との間、あるいはこれらの間の両方に隙間を設けて、半導体製造装置８から天井フレーム１２までの一部を覆うものとしてもよい。

【0062】

［第２の実施形態］
図９は、第２の実施形態に係る空調システムを適用したクリーンルームの構成を示す上面図である。また、図１０（Ａ）は、装置列の列方向に見たときのクリーンルームの一部の構成を示す側面図であり、図１０（Ｂ）は、装置列の列方向に垂直な方向に見たときのその構成を示す側面図である。

【0063】

前述した第１の実施形態の空調システムでは、第１の仕切り板２０を備えている。本実施形態の空調システムでは、第１の仕切り板２０に加えて、更に第２の仕切り板を備えている。本実施形態の空調システムにおいて、第２の仕切り板以外の構成は第１実施形態の空調システムと同じであるので、その詳細な説明を省略する。

【0064】

図９及び図１０に示すように、第２の仕切り板２１は、例えば、樹脂板のような板状の部材であり、吊り下げ具を上端に設けて、天井フレーム１２から吊り下げられている。これにより、第２の仕切り板２１は、後面同士が向かい合っている隣り合う装置列（図９では、例えば、左から１番目及び２番目の装置列）について、以下のように配置されている。すなわち、第２の仕切り板２１は、第１の領域及び第２の領域のうちの、装置列内の先頭の半導体製造装置８の列外側の側面の横と、後尾の半導体製造装置８の列外側の側面の横とにそれぞれ床２に対して立った状態で配置されている。更に、第２の仕切り板２１は
、一方の装置列の半導体製造装置８から、後面同士が向かい合っている装置列間の部分を通って、他方の装置列の半導体製造装置８までの範囲で列方向に垂直な方向、すなわち冷気の吹き出し方向に垂直な方向に伸びている。

【0065】

このため、第２の領域については、第１及び第２の仕切り板２０、２１により、隣り合う装置列内の半導体製造装置８上の部分の周囲が囲まれる。

【0066】

このように構成された本実施形態の空調システムを適用したクリーンルーム１内において、冷気及び高温の空気の流れは、基本的には、第１の実施形態のそれと同じである。但し、第２の仕切り板２１が配置されることにより、以下の点が異なる。

【0067】

まず、冷気に関し、第２の仕切り板２１が配置されていない場合には、給気部１５の吹出口１８から列方向に吹き出された冷気は、例えば、第１の領域のうちの装置列間の部分、すなわち前面同士が向かい合っている装置列間の部分、及び後面同士が向かい合っている装置列間の部分の両方に積み上げられていく。

【0068】

これに対し、本実施形態では、第２の仕切り板２１により、第１の領域については、隣り合う装置列の列方向の両端において、後面同士が向かい合っている装置列間の部分が覆われる。これにより、給気部１５の吹出口１８から吹き出された冷気は、装置列間の部分のうちの、後面同士が向かい合っている装置列間の部分にはあまり積み上げられずに、前面同士が向かい合っている装置列間の部分に集中して積み上げられていく。このため、第１の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分と、その上の第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分では、積み上げられた冷気の温度を全体的に低くすることができる。

【0069】

その上で、高温の空気に関し、第２の仕切り板２１が配置されていない場合には、第１の領域については、隣り合う装置列の列方向の両端において、半導体製造装置８の側面及び後面の横の部分の高温の空気が、半導体製造装置８と側壁３、５との間の部分に流れ、更に前面同士が向かい合っている装置列間の部分に流れてくる。更に、第２の領域については、半導体製造装置８上の部分の高温の空気が、半導体製造装置８と側壁３、５との間の部分の上の部分に流れ、更に前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に流れてくる。

【0070】

これに対し、本実施形態では、第２の仕切り板２１により、第１の領域については、半導体製造装置８の側面の横と、その側面の横の半導体製造装置８と側壁３、５との間の部分を介して、前面同士が向かい合っている装置列間の部分とが区切られている。これにより、半導体製造装置８の側面及び後面の横の部分（本開示の「高温の空気が上昇する上昇領域」の一例）の高温の空気が、前面同士が向かい合っている装置列間の部分（本開示の「他の領域」の一例）に流れてくるのを遮ることができる。更に、第２の領域については、半導体製造装置８上の部分と、半導体製造装置８と側壁３、５との間の部分の上の部分を介して、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分とが区切られている。これにより、半導体製造装置８上の部分（本開示の「高温の空気が上昇する上昇領域」の一例）の高温の空気が、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分（本開示の「他の領域」の一例）に流れてくるのを遮ることができる。

【0071】

以上により、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分では、積み上げられた冷気の温度上昇をより一層抑制することができる。

【0072】

また、第２の仕切り板２１により、給気部１５の吹出口１８から吹き出された冷気は、第１の領域については、半導体製造装置８の前面側の部分にも集中して積み上げられてい
く。このため、半導体製造装置８の前面側の部分と、その上の第２の領域のうちの半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分では、積み上げられた冷気の温度を全体的に低くすることができる。

【0073】

また、第２の仕切り板２１により、第１の領域については、半導体製造装置８の側面及び後面の横と、半導体製造装置８と側壁３、５との間の部分を介して、半導体製造装置８の前面側の部分とが区切られている。これにより、半導体製造装置８の側面及び後面の横の部分の高温の空気が、半導体製造装置８の前面側の部分（本開示の「他の領域」の一例）に流れてくるのを遮ることができる。更に、第２領域については、半導体製造装置８上の部分と、半導体製造装置８と側壁３、５との間の部分の上の部分を介して、半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分とが区切られている。これにより、半導体製造装置８上の部分の高温の空気が、半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分（本開示の「他の領域」の一例）に流れてくるのを遮ることができる。

【0074】

以上により、半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分でも、積み上げられた冷気の温度上昇をより一層抑制することができる。

【0075】

第１及び第２の仕切り板２０、２１を備えた場合のクリーンルーム１内の温度分布をシミュレーションした。

【0076】

図１１（Ａ）は、第１及び第２の仕切り板を備えた場合のクリーンルームの構成の概略を示す図であり、図１１（Ｂ）は、その場合の列方向の所定の位置における垂直方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。更に、図１２（Ａ），（Ｂ）は、第１及び第２の仕切り板を備えた場合の高さ方向の所定の位置における水平方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【0077】

このシミュレーションで使用した条件は、第１実施形態のシミュレーションで使用した条件を全て含んでいる。本実施形態では、その条件に加えて、更に、第２の仕切り板２１は、天井フレームから吊り下げられることで、床（高さ０ｍ）から天井フレーム（高さ４．５ｍ）まで覆うものとした。

【0078】

例えば、前述した列方向の所定の位置において、第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に注目すると、保障高さの温度分布は、以下のようになっている。すなわち、第１及び第２の仕切り板２０、２１を備えている場合には、図１１（Ｂ）及び図１２（Ｂ）に示すように、例えば、２８℃から３０℃までの温度範囲の領域が高くなることで、保障高さに、第１の仕切り板２０のみを備えている場合（図５及び図６を参照）には存在していた３０℃から３２℃までの温度範囲の領域がなくなり、２８℃から３０℃までの温度範囲の領域のみが存在している。このことから、第２の仕切り板２１を更に備えることにより、注目した部分では、冷気の温度上昇がより一層抑制されていることが判明した。同様に、第２の領域のうちの装置の前面側の部分の上の部分においても、冷気の温度上昇がより一層抑制されていることが判明した。

【0079】

以上説明したように、本実施形態の空調システムでは、第１の仕切り板２０の配置に加えて、更に第２の仕切り板２１が、第１の領域及び第２の領域において、後面同士が向き合っている隣り合う装置列内の先頭の半導体製造装置８の列外側の側面の横と、後尾の半導体製造装置８の列外側の側面の横とにそれぞれ床２に対して立った状態で配置されている。

【0080】

第２の仕切り板２１により、隣り合う装置列の列方向の両端において、後面同士が向かい合っている装置列間の部分が覆われる。これにより、給気部１５の吹出口１８から吹き
出された冷気は、例えば、第１の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分に集中して積み上げられていく。このため、前面同士が向かい合っている装置列間の部分と、その上の第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分では、積み上げられた冷気の温度を全体的に低くすることができる。

【0081】

更に、第２の仕切り板２１により、半導体製造装置８の側面の横と、その側面の横の半導体製造装置８と側壁３、５との間の部分を介して、前面同士が向かい合っている装置列間の部分とが区切られている。これにより、半導体製造装置８の側面及び後面の横の部分の高温の空気が、前面同士が向かい合っている装置列間の部分に流れてくるのを遮ることができる。更に、第２の領域については、半導体製造装置８上の部分と、半導体製造装置８と側壁３、５との間の部分の上の部分を介して、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分とが区切られている。これにより、半導体製造装置８上の部分の高温の空気が、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に流れてくるのを遮ることができる。

【0082】

以上により、置換空調による温度成層を保つことができる風量を維持しながら、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分の冷気の温度上昇をより一層抑制することができる。

【0083】

なお、本実施形態では、隣り合う装置列の列方向の両端の各々に配置された第２の仕切り板２１は、１つの板状の部材から構成されていたが、複数の板状の部材から構成されていてもよい。また、第２の仕切り板２１は、床２から天井フレーム１２まで覆うものとしたが、これに限定されない。例えば、床２と第２の仕切り板２１との間、又は第２の仕切り板２１と天井フレーム１２との間、あるいはこれらの間の両方に隙間を設けて、床２から天井フレーム１２までの一部を覆うものとしてもよい。
［第３の実施形態］

【0084】

図１３は、第３の実施形態に係る空調システムを適用したクリーンルームの構成を示す上面図である。また、図１４（Ａ）は、装置列の列方向に見たときのクリーンルームの一部の構成を示す側面図であり、図１４（Ｂ）は、装置列の列方向に垂直な方向に見たときのその構成を示す側面図である。

【0085】

前述した第２の実施形態の空調システムでは、第１及び第２の仕切り板２０、２１を備えている。本実施形態の空調システムでは、第１及び第２の仕切り板２０、２１に加えて、更に第３の仕切り板を備えている。本実施形態の空調システムにおいて、第３の仕切り板以外の構成は第２実施形態の空調システムと同じであるので、その詳細な説明を省略する。

【0086】

図１３及び図１４に示すように、第３の仕切り板２２は、例えば、樹脂板のような板状の部材であり、留め具を下面に設けて、部分的な天井パネルとして天井フレーム１２の上に設置されている。これにより、第３の仕切り板２２は、半導体製造装置８の前面同士が向かい合っている隣り合う装置列（図１３では、左から２番目及び３番目の装置列）について、以下のように配置されている。すなわち、第３の仕切り板２２は、その一部（以下、「第１の部分」と言う）として、第２の領域の上部のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に床２に対して倒れた状態で配置されている。更に、第３の仕切り板２２の第１の部分は、装置列内の先頭から後尾までの範囲で列方向に直線状に伸びている。これに加えて、第３の仕切り板２２は、複数の装置列の周囲について、以下のようにも配置されている。すなわち、第３の仕切り板２２は、残りの部分（以下、「第２の部分」と言う）として、第２の領域の上部のうちの、四方の側壁３～６と半導体製造装置８との間の部分の上の部分に床２に対して倒れた状態で枠状に配置されている。そして
、第３の仕切り板２２の第２の部分は、空調ユニットが設置された側壁３、５の中央付近で第３の仕切り板２２の第１の部分の両端に接続されている。

【0087】

このように構成された本実施形態の空調システムを適用したクリーンルーム１内において、冷気及び高温の空気の流れは、基本的には、第２の実施形態のそれと同じである。但し、第３の仕切り板２２が配置されることにより、以下の点が異なる。

【0088】

前述したように、第３の領域には、半導体製造装置８の熱によって加熱され、上昇した高温の空気が溜まっている。第３の仕切り板２２が配置されていない場合には、第３の領域の熱気が、第２の領域のうちの比較的温度の低い前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に流れてくる。

【0089】

これに対し、本実施形態では、第３の仕切り板２２の第１の部分により、第３の領域と、第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分とが区切られている。これにより、第３の領域（本開示の「高温の空気が上昇する上昇領域」の一例）の高温の空気が、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分（本開示の「他の領域」の一例）に流れてくるのを遮ることができる。このため、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分では、積み上げられた冷気の温度上昇をより一層抑制することができる。

【0090】

また、第３の仕切り板２２の第２の部分により、第３の領域と、第２の領域のうちの半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分とが区切られている。これにより、第３の領域の高温の空気が、半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分（本開示の「他の領域」の一例）に流れてくるのを遮ることができる。このため、半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分でも、積み上げられた冷気の温度上昇をより一層抑制することができる。

【0091】

第１、第２及び第３の仕切り板２０、２１、２２を備えた場合のクリーンルーム１内の温度分布をシミュレーションした。

【0092】

図１５（Ａ）は、第１、第２及び第３の仕切り板を備えた場合のクリーンルームの構成の概略を示す図であり、図１５（Ｂ）は、その場合の列方向の所定の位置における垂直方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。更に、図１６（Ａ），（Ｂ）は、第１、第２及び第３の仕切り板を備えた場合の高さ方向の所定の位置における水平方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【0093】

このシミュレーションで使用した条件は、第２実施形態のシミュレーションで使用した条件を全て含んでいる。本実施形態では、その条件に加えて、更に、第３の仕切り板２２は、天井フレーム（高さ４．５ｍ）の上に設置されるものとした。

【0094】

例えば、前述した列方向の所定の位置において、第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に注目すると、保障高さの温度分布は、以下のようになっている。すなわち、第１、第２及び第３の仕切り板２０～２２を備えている場合には、図１５（Ｂ）及び図１６（Ｂ）に示すように、保障高さに、第１及び第２の仕切り板２０、２１のみを備えている場合（図１１及び図１２を参照）には存在していた２８℃から３０℃までの温度範囲の領域がなくなり、２０℃から２２℃までの温度範囲の領域のみが存在している。このことから、第３の仕切り板２２を更に備えることにより、注目した部分では、冷気の温度上昇がより一層抑制されていることが判明した。同様に、第２の領域のうちの装置の前面側の部分の上の部分においても、冷気の温度上昇がより一層抑制されていることが判明した。

【0095】

以上説明したように、本実施形態の空調システムでは、第１及び第２の仕切り板２０、２１の配置に加えて、例えば、第３の仕切り板２２の第１の部材が、第２の領域の上部のうちの、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に床２に対して倒れた状態で配置され、第３の領域と、第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分とが区切られている。これにより、第３の領域の高温の空気が、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に流れてくるのを遮ることができる。このため、置換空調による温度成層を保つことができる風量を維持しながら、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分の冷気の温度上昇をより一層抑制することができる。

【0096】

なお、本実施形態では、第３の仕切り板２２は天井フレーム１２の上に設置されるものとしたが、これに限定されない。例えば、第３の仕切り板を複数の板状の部材から構成し、その複数の板状の部材を格子状の天井フレーム１２の格子間の開口部にはめ込むようにしてもよい。

【0097】

［第４の実施形態］
図１７は、第４の実施形態に係る空調システムを適用したクリーンルームの構成を示す上面図である。また、図１８（Ａ）は、装置列の列方向に見たときのクリーンルームの一部の構成を示す側面図であり、図１８（Ｂ）は、装置列の列方向に垂直な方向に見たときのその構成を示す側面図である。

【0098】

前述した第１の実施形態の空調システムでは、第１の仕切り板２０のみが配置されている。本実施形態の空調システムでは、第１の仕切り板２０を替えて、第３の実施形態の空調システムで使用した第３の仕切り板２２のみを備えている。本実施形態の空調システムにおいて、第１の仕切り板２０を替えて、第３の仕切り板２２のみを備えていること以外の構成は第１実施形態の空調システムと同じであるので、その詳細な説明を省略する。

【0099】

図１７及び図１８に示すように、本実施形態の第３の仕切り板２２は、第３の実施形態の第３の仕切り板２２と同じ部材である。このため、第３の仕切り板２２の詳細な説明は省略する。

【0100】

このように構成された本実施形態の空調システムを適用したクリーンルーム１内において、冷気及び高温の空気の流れは、基本的には、第１の実施形態のそれと同じである。但し、第１の仕切り板２０を替えて、第３の仕切り板２２が配置されることにより、以下の点が異なる。

【0101】

第３の仕切り板２２が配置されていない場合には、第３の領域の高温の空気が、第２の領域のうちの比較的温度の低い前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に流れてくる。

【0102】

これに対し、本実施形態では、第３の仕切り板２２の第１の部分により、第３の領域と、第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分とが区切られている。これにより、第３の領域の高温の空気が、第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に流れてくるのを遮ることができる。

【0103】

更に、第３の仕切り板２２の第１の部分により、第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分と、その上の第３の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分との境界部分が覆われる。これにより、第２の領域において、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に積み上げられた冷気が、その上ではなく、その横の半導体製造装置８上の部分に流れていく。この冷気の流れ
に伴い、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分には、その下の第１の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分からより低温の冷気が持ち上がってくる。

【0104】

以上により、第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分では、積み上げられた冷気の温度上昇を抑制することができる。

【0105】

また、第３の仕切り板２２の第２の部分により、第３の領域と、第２の領域のうちの半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分とが区切られている。これにより、第３の領域の高温の空気が、半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分に流れてくるのを遮ることができる。

【0106】

更に、第３の仕切り板２２の第２の部分により、第２の領域のうちの半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分と、その上の第３の領域のうちの半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分との境界部分が覆われる。これにより、第２の領域において、半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分に積み上げられた冷気が、その横の半導体製造装置８上の部分に流れていく。この冷気の流れに伴い、半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分には、その下の第１の領域のうちの半導体製造装置８の前面側の部分からより低温の冷気が持ち上がってくる。

【0107】

以上により、第２の領域のうちの半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分でも、積み上げられた冷気の温度上昇を抑制することができる。

【0108】

第３の仕切り板２２のみを備えた場合のクリーンルーム１内の温度分布をシミュレーションした。

【0109】

図１９（Ａ）は、第３の仕切り板を備えた場合のクリーンルームの構成の概略を示す図であり、図１９（Ｂ）は、その場合の列方向の所定の位置における垂直方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。更に、図２０（Ａ），（Ｂ）は、第３の仕切り板を備えた場合の高さ方向の所定の位置における水平方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【0110】

このシミュレーションで使用した条件は、第１実施形態のシミュレーションで使用した条件と基本的に同じである。但し、本実施形態では、第１実施形態で使用した、第１の仕切り板２０は装置の上端の高さから天井フレームの高さまで覆うものとしたという条件を替えて、第３の仕切り板２２は天井フレーム（高さ４．５ｍ）の上に設置されるものとした。

【0111】

例えば、前述した列方向の所定の位置において、第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に注目すると、保障高さの温度分布は、以下のようになっている。すなわち、第３の仕切り板２２のみを備えている場合には、図１９（Ｂ）及び図２０（Ｂ）に示すように、保障高さに、第１～第３の仕切り板２０～２３のいずれも備えていない場合（図７及び図８を参照）には存在していた３０℃から３４℃までの温度範囲の領域がなく、２６℃から２８℃までの温度範囲の領域及び２８℃から３０℃までの温度範囲の領域が混在している。このことから、第３の仕切り板２２を備えることにより、注目した部分では、冷気の温度上昇が抑制されていることが判明した。同様に、第２の領域のうちの装置の前面側の部分の上の部分においても、冷気の温度上昇が抑制されていることが判明した。

【0112】

以上説明したように、本実施形態の空調システムでは、例えば、第３の仕切り板２２の
第１の部材が、第２の領域の上部のうちの、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に床２に対して倒れた状態で配置され、第３の領域と、第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分とが区切られている。これにより、第３の領域の高温の空気が、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に流れてくるのを遮ることができる。このため、置換空調による温度成層を保つことができる風量を維持しながら、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分の冷気の温度上昇を抑制することができる。
［第４の実施形態の変形例］

【0113】

前述した第４の実施形態の空調システムでは、第３の仕切り板２２の第１の部分が、第２の領域の上部のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に配置されている。つまり、第３の仕切り板２２の第１の部分の幅は、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の幅と同じである。但し、第３の仕切り板２２の第１の部分の幅は、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の幅と同じであることに限定されない。

【0114】

例えば、本変形例では、第３の仕切り板の第１の部分の両端を、それぞれ半導体製造装置８の上面の一部を覆うように、隣り合う装置列内の半導体製造装置８側に延長して、第１の部分の幅を、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の幅よりも広くしている。更に、空調ユニットが設置されていない側壁４、６側の第３の仕切り板の第２の部分の一端についても、半導体製造装置８の上面の一部を覆うように、装置列内の半導体製造装置８側に延長して、第２の部分の幅を、側壁４、６と半導体製造装置８との間の部分の幅よりも広くしている。なお、空調ユニットが設置されている側壁３、５側の第３の仕切り板の第２の部分の幅については、第４の実施形態と同じく側壁３、５と半導体製造装置８との間の部分の幅と同じにしている。

【0115】

第３の仕切り板を半導体製造装置８側に延長した場合のクリーンルーム１内の温度分布をシミュレーションした。

【0116】

図２１（Ａ）は、第３の仕切り板を装置側に延長した場合のクリーンルームの構成の概略を示す図であり、図２１（Ｂ）は、その場合の列方向の所定の位置における垂直方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。更に、図２２（Ａ），（Ｂ）は、第３の仕切り板を装置側に延長した場合の高さ方向の所定の位置における水平方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【0117】

このシミュレーションで使用した条件は、第４実施形態のシミュレーションで使用した条件と基本的に同じである。但し、本変形例では、第３の仕切り板２２として、第４実施形態の第３の仕切り板２２に対して、第１の部分の両端をそれぞれ装置側に２ｍ延長すると共に、空調ユニットが設置されていない側壁側の第２の部分の一端を装置側に２ｍ延長した仕切り板を使用した。

【0118】

例えば、前述した列方向の所定の位置において、第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に注目すると、保障高さの温度分布は、以下のようになっている。すなわち、第３の仕切り板２２を装置側に延長した場合には、図２１（Ｂ）及び図２２（Ｂ）に示すように、保障高さに、２６℃から２８℃までの温度範囲の領域のみが存在している。このことから、第３の仕切り板２２を装置側に２ｍまで延長しても、注目した部分では、第３の仕切り板２２を延長しない場合と同程度に冷気の温度上昇が抑制されていることが判明した。同様に、第２の領域のうちの装置の前面側の部分の上の部分においても、第３の仕切り板２２を延長しない場合と同程度に冷気の温度上昇が抑制されていることが判明した。

【0119】

なお、第３の仕切り板２２を延長すると、使用する板状の部材の量が増えるので、第３の仕切り板２２の費用が上がる。このことから、費用対効果の観点から、第３の仕切り板２２を装置側に延長するか否かを決定してもよく、延長する場合には２ｍまでの長さのうちのどの長さにするのかを決定してもよい。

【0120】

［第５の実施形態］
図２３は、第５の実施形態に係る空調システムを適用したクリーンルームの構成を示す上面図である。また、図２４（Ａ）は、装置列の列方向に見たときのクリーンルームの一部の構成を示す側面図であり、図２４（Ｂ）は、装置列の列方向に垂直な方向に見たときのその構成を示す側面図である。

【0121】

前述した第４の実施形態の空調システムでは、第３の仕切り板２２のみを備えている。本実施形態の空調システムでは、第３の仕切り板２２に加えて、更にファンを備えている。本実施形態の空調システムにおいて、ファン以外の構成は第４の実施形態の空調システムと同じであるので、その詳細な説明を省略する。

【0122】

図２３及び図２４に示すように、ファン２３は、空気を上方に流すものであり、留め具を設けて、天井フレーム１２に設置されている。また、ファン２３は、第２の領域の上部のうちの、複数の半導体製造装置８の各々の上方に配置されている。なお、ファン２３は、置換空調による温度成層を保つことができる程度の風量に設定されている。

【0123】

このように構成された本実施形態の空調システムを適用したクリーンルーム１内において、冷気及び高温の空気の流れは、基本的には、第４の実施形態のそれと同じである。但し、ファン２３が配置されることにより、以下の点が異なる。

【0124】

前述したように、第３の仕切り板２２により、第２の領域において、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に積み上げられた冷気が、その横の半導体製造装置８上の部分に流れていく。

【0125】

一方、ファン２３が配置されていない場合にも、第２の領域のうちの半導体製造装置８上の部分の高温の空気は第３の領域に上昇するものの、ファン２３が配置されることにより、第２の領域のうちの半導体製造装置８上の部分の高温の空気を第３の領域に強制的に上昇させることができる。

【0126】

本実施形態では、ファン２３による高温の空気の強制的な上昇に伴い、第２の領域において、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に積み上げられた冷気は、その横の半導体製造装置８上の部分により強く流れる。更に、この冷気の流れに伴い、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分には、その下の第１の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分からより低温の冷気が持ち上がってくる。このため、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分では、積み上げられた冷気の温度上昇を抑制することができる。

【0127】

また、ファン２３による高温の空気の強制的な上昇に伴い、第２の領域において、半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分に積み上げられた冷気は、その横の半導体製造装置８上の部分により強く流れる。更に、この冷気の流れに伴い、半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分には、その下の第１の領域のうちの半導体製造装置８の前面側の部分からより低温の冷気が持ち上がってくる。このため、半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分でも、積み上げられた冷気の温度上昇を抑制することができる。

【0128】

ファン２３を備えた場合のクリーンルーム１内の温度分布をシミュレーションした。

【0129】

図２５（Ａ）は、ファンを備えた場合のクリーンルームの構成の概略を示す図であり、図２５（Ｂ）は、その場合の列方向の所定の位置における垂直方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。更に、図２６（Ａ），（Ｂ）は、ファンを備えた場合の高さ方向の所定の位置における水平方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【0130】

このシミュレーションで使用した条件は、第４実施形態のシミュレーションで使用した条件を全て含んでいる。本実施形態では、その条件に加えて、更に、ファン２３は、複数の装置の各々の上方の天井フレーム（高さ４．５ｍ）の下に設置されるものとした。更にまた、ファン２３の風量は４，５００ｍ^３／ｈとした。

【0131】

例えば、前述した列方向の所定の位置において、第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に注目すると、保障高さの温度分布は、以下のようになっている。すなわち、ファン２３を備えている場合には、図２５（Ｂ）及び図２６（Ｂ）に示すように、保障高さに、ファン２３を備えていない場合（図２１及び図２２を参照）に存在していた２８℃から３０℃までの温度範囲の領域がなくなり、２４℃から２６℃までの温度範囲の領域及び２６℃から２８℃までの温度範囲の領域が混在している。このことから、ファン２３を更に備えることにより、注目した部分では、冷気の温度上昇がより一層抑制されていることが判明した。同様に、第２の領域のうちの装置の前面側の部分の上の部分においても、冷気の温度上昇がより一層抑制されていることが判明した。

【0132】

なお、比較のために、第３の仕切り板２２を備えずに、ファン２３のみを備えた場合のクリーンルーム内の温度分布もシミュレーションした。

【0133】

図２７（Ａ）は、第３の仕切り板を備えずに、ファンのみを備えた場合のクリーンルームの構成の概略を示す図であり、図２７（Ｂ）は、その場合の列方向の所定の位置における垂直方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。更に、図２８（Ａ），（Ｂ）は、同じく第３の仕切り板を備えずに、ファンのみを備えた場合の高さ方向の所定の位置における水平方向のクリーンルーム内の温度分布を示す断面図である。

【0134】

このシミュレーションで使用した条件は、第４実施形態のシミュレーションで使用した条件と基本的に同じである。但し、第４実施形態で使用した、第３の仕切り板２２は天井フレーム（高さ４．５ｍ）の上に設置されるものとしたという条件を替えて、ファン２３は、複数の装置の各々の上方の天井フレーム（高さ４．５ｍ）の下に設置されるものとした。更に、ファン２３の風量は４，５００ｍ^３／ｈとした。

【0135】

例えば、前述した列方向の所定の位置において、第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分に注目すると、保障高さの温度分布は、以下のようになっている。すなわち、第３の仕切り板を備えずに、ファン２３のみを備えている場合には、図２７（Ｂ）及び図２８（Ｂ）に示すように、保障高さに、３２℃から３４℃までの温度範囲の領域、及び第１～第３の仕切り板２０～２２及びファン２３のいずれも備えていない場合（図７及び図８を参照）にも存在していない３４℃から３６℃までの温度範囲の領域が混在している。このことから、ファン２３のみを備えるよりも、第３の仕切り板２２のような仕切り板と共にファン２３を備えることが好適であることが判明した。同様に、第２の領域のうちの装置の前面側の部分の上の部分においても、仕切り板と共にファン２３を備えることが好適であることが判明した。

【0136】

以上説明したように、本実施形態の空調システムでは、第３の仕切り板２２に加えて、更にファン２３が、第２の領域の上部のうちの、複数の半導体製造装置８の各々の上方に
配置されている。これにより、第２の領域のうちの半導体製造装置８上の部分の高温の空気を第３の領域に強制的に上昇させることができる。これに伴い、例えば、第２の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分には、その下の第１の領域のうちの前面同士が向かい合っている装置列間の部分からより低温の冷気が持ち上がってくる。このため、置換空調による温度成層を保つことができる風量を維持しながら、前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分の冷気の温度上昇を抑制することができる。

【0137】

なお、本実施形態では、ファン２３は、第２の領域の上部のうちの、複数の半導体製造装置８の各々の上方に配置されるものとしたが、これに限定されない。例えば、ファンは、第２の領域の上部のうちの、後面同士が向かい合っている装置列間の部分の上方に配置されてもよい。また、ファンは、第２の領域の上部のうちの、複数の半導体製造装置８の各々の上方と、後面同士が向かい合っている装置列間の部分の上方とに配置されてもよい。

【0138】

前述した第１～第５の実施形態及びその変形例は、それぞれ組み合わせる事ができる。

【0139】

例えば、第１～第３の実施形態の空調システムの各々に、第５の実施形態の空調システムで使用したファン２３を追加してもよい。

【0140】

また、第４及び第５の実施形態の空調システムの各々に、第２の実施形態の空調システムで使用した第２の仕切り板２１を追加してもよい。

【0141】

また、第１の実施形態の空調システムでは、第１の仕切り板２０のみを備え、第４の実施形態の空調システムでは、第３の仕切り板２２のみを備えている。同様に、空調システムに第２の仕切り板２１のみを備えてもよい。

【0142】

［第６の実施形態］
図２９は、第６の実施形態に係る空調システムを適用したクリーンルームの構成を示す上面図である。また、図３０（Ａ）は、装置列の列方向に見たときのクリーンルームの一部の構成を示す側面図であり、図３０（Ｂ）は、装置列の列方向に垂直な方向に見たときのその構成を示す側面図である。

【0143】

前述した第４の実施形態の空調システムでは、給気部１５及び吸気部１６を備えた空調ユニットが設置されている。本実施形態の空調システムでは、空調ユニットに加えて、更に上部空調ユニットを備えている。本実施形態の空調システムにおいて、上部空調ユニット以外の構成は第４の実施形態の空調システムと基本的に同じであるので、その詳細な説明を省略する。

【0144】

図２９及び図３０に示すように、第３の仕切り板２２の上には、自動搬送システムや照明等の保守及び修理を行うための通路（歩廊２４）が設けられている。図２９では、理解を容易にするため、歩廊２４にハッチングを施している。歩廊２４は、第３の仕切り板２２と重なるように、半導体製造装置８の前面同士が向かい合っている隣り合う装置列（図２９では、左から２番目及び３番目の装置列）間の部分の上と、四方の側壁３～６と半導体製造装置８との間の部分の上とに配置されている。また、歩廊２４は、上方から見たときに空調ユニットの吸気部１６よりも列方向（図２９では、Ｙ方向）内側の吸気部１６の近傍に配置されており、吸気部１６の保守及び修理を行うことも可能となっている。

【0145】

第３の仕切り板２２の上方のクリーンルーム１の天井７には、上部空調ユニット２５が設置されている。上部空調ユニット２５は、空調ユニットが設置されている側壁３、５の
各々に沿って複数（図２９では、５つ）並んで配置されている。また、上部空調ユニット２５は、上方から見たときに歩廊２４よりも列方向内側の歩廊２４の近傍に配置されている。つまり、上部空調ユニット２５と空調ユニットとは、列方向の両側から歩廊２４を挟むように配置されていると言える。

【0146】

図３１は、空調ユニットの内部構成を説明する図である。

【0147】

図３１に示すように、空調ユニット２６は、前述したように給気部１５及び吸気部１６を備えている。吸気部１６は、ファン２７を内部に備えており、ファン２７によって上面１６ａの吸気口１７からクリーンルーム１の上部の空気を吸い込み、給気部１５に供給する。給気部１５は、冷却コイル２８及びフィルタ２９を備えている。給気部１５では、冷却コイル２８により、吸気部１６から供給された空気を冷却して冷気を形成し、フィルタ２９によって冷気中の粉塵等を除去した後、前面１５ａの吹出口１８から冷気を吹き出す。

【0148】

図３２は、上部空調ユニットの外観構成を示す斜視図である。また、図３３は、上部空調ユニットの内部構成を説明する図である。

【0149】

図３２及び図３３に示すように、上部空調ユニット２５の側面２５ａには吸気口３０が設けられ、下面２５ｂには吹出口３１が設けられている。また、上部空調ユニット２５は、内部にフィルタ３２、冷却コイル３３及びファン３４を備えている。上部空調ユニット２５では、ファン３４によって吸気口３０からクリーンルーム１の天井７付近の空気を吸い込む（図３０（Ｂ）参照）。そして、当該空気中の粉塵等をフィルタ３２によって除去した後、冷却コイル３３によって空気を冷却して冷気を形成し、吹出口３１から冷気を吹き出す。

【0150】

空調ユニット２６の冷却コイル２８及び上部空調ユニット２５の冷却コイル３３は、それぞれクリーンルーム１外部から供給された冷水及び冷却水によって冷却されることで、冷却コイル２８、３３を通過する空気を冷却して冷気を形成することができる。

【0151】

図３４は、クリーンルーム内における空気の流れを説明する図である。また、図３４では、空調ユニット２６の冷却コイル２８に供給される冷水、及び上部空調ユニット２５の冷却コイル３３に供給される冷却水の流れも併せて説明している。なお、図３４では、説明を容易にするために、クリーンルーム１内の吊り材１１、搬送装置１３、レール１４、空調ユニット２６のフィルタ２９、及び上部空調ユニット２５のフィルタ３２等の図示を省略している。

【0152】

図３４に示すように、半導体製造工場は、クリーンルーム１と、クリーンルーム１外部の機械室３５とを備えている。機械室３５には、空調ユニット２６の冷却コイル２８に供給する冷水を生成するための冷凍機３６が設置されている。また、半導体製造工場の屋外には、上部空調ユニット２５の冷却コイル３３に供給する冷却水を生成するための冷却塔３７が設置されている。

【0153】

冷却塔３７は、例えば、強制通風型冷却塔であり、送風機、散水パイプ、充填材及び水槽等を備えている。冷却塔３７では、気化熱を利用して、冷却塔３７に供給された水を冷却して冷却水を生成する。冷却塔３７で生成された冷却水は、ポンプ３８により、その一部が冷凍機３６に供給される。

【0154】

冷凍機３６は、例えば、圧縮型冷凍機であり、凝縮器３９、蒸発器４０、圧縮機及び膨張弁等を備えている。凝縮器３９では、圧縮機で高温高圧となった冷媒蒸気が供給され、
冷却塔３７から供給された冷却水に熱を与えて液化して、低温・高圧の冷媒液となる。その後、冷媒液は、膨張弁を通って気液混合状態となり、蒸発器４０に供給される。一方、冷却水は、凝縮器３９で冷媒蒸気によって温められて、冷却塔３７に戻る。また、蒸発器４０では、気液混合状態となった冷媒は、空調ユニット２６の冷却コイル２８で温められた冷水によって蒸発して、低温低圧の冷媒蒸気となる。そして、冷媒蒸気は圧縮機に運ばれる。一方、温められた冷水は、冷媒の蒸発によって熱を奪われて冷たい冷水となる。蒸発器４０で生成された冷水は、バルブ４１がオンであるときに、ポンプ４２によって冷却コイル２８に供給される。冷水は、冷却コイル２８を通るときに、ファン２７によって吸気部１６から給気部１５に供給された比較的温かいクリーンルーム１の上部の空気（冷気ＣＡ２）を冷却する。一方、冷水は当該空気から熱を与えられて温められた冷水となり、蒸発器４０に戻る。

【0155】

また、冷却塔３７で生成された冷却水の残りの部分は、上部空調ユニット２５の冷却コイル３０に供給される。冷却水は、冷却コイル３０を通るときに、ファン３４によって吸気されたクリーンルーム１の天井７付近の高温の空気ＨＡを冷却する。一方、冷却水は高温の空気ＨＡから熱を与えられて温められた冷却水となり、冷却塔３７に戻る。

【0156】

続いて、図３４を用いてクリーンルーム１内における空気の流れを説明する。本実施形態では、基本的には空調ユニット２６によって循環方式の空調がクリーンルーム１内で行われている。

【0157】

空調ユニット２６では、クリーンルーム１の上部の空気が、ファン２７によって吸気口１７から吸い込まれ、冷却コイル２８で冷却されて冷気ＣＡ１となる。そして、図３４において細い矢印で示すように、冷気ＣＡ１は、クリーンルーム１の下部に設けられた吹出口１８から側方（列方向）に吹き出される。このとき、前述したように吹出口１８のフィン１９によって冷気ＣＡ１に旋回成分が与えられるので、吹出口１８から吹き出された冷気ＣＡ１は、周囲の空気を誘引して速やかに減速する。また、冷気は、比較的密度が高いので、下降して床２に沈んでいく。これらの結果、第１の領域に冷気ＣＡ１が床２から層状に積み上げられていく（図４参照）。

【0158】

一方、積み上げられた冷気ＣＡ１は、半導体製造装置８の熱によって加熱されて、高温の空気ＨＡとなる。高温の空気ＨＡは、冷気ＣＡ１よりも密度が低いので、図３４において白抜きの矢印に示すように浮力によって第２の領域を拡散しながら緩やかに上昇し、半導体製造装置８の上方の天井フレーム１２を越えて、第３の領域のクリーンルーム１の上部に溜まっていく。

【0159】

近年、半導体製造装置８の大型化に伴い、半導体製造装置８から多くの熱が排出されている。また、本実施形態では、天井フレーム１２の上に、部分的な天井パネルとして第３の仕切り部材２２が設置されている。これにより、第３の領域の高温の空気ＨＡが、第２の領域のうちの比較的温度が低い半導体製造装置８の前面同士が向かい合っている装置列間の部分の上の部分や、側壁４、６に面した半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分に流れてくるのを遮ることができる。その一方で、第３の領域の高温の空気ＨＡが第２の領域に流れていかないことにより、第３の領域に高温の空気ＨＡがますます溜まるようになる。これらの結果、第３の領域が高温となってしまう。例えば、冷気ＣＡ１によって第１の領域が所定の温度条件として２３±３℃の温度範囲となっているときに、第３の領域が４０℃～６０℃の温度範囲となることがある。

【0160】

本実施形態では、クリーンルーム１の上部に上部空調ユニット２５が設置されている。上部空調ユニット２５では、クリーンルーム１の天井７付近の高温の空気ＨＡが、ファン３４によって吸気口３０から吸い込まれ、冷却コイル３３を通る冷却水によって冷却され
て冷気ＣＡ２となる。例えば、３２℃の冷却水を用いた場合に、３７℃の冷気ＣＡ２を形成することができる。そして、冷気ＣＡ２は、空調ユニット２６の吸気口１７よりも上方に設けられた吹出口３１から下方に吹き出される。これにより、第３の領域のうちの吹出口３１と吸気口１７との間の部分の温度を低下させることができる。

【0161】

吹出口３１から空調ユニット２６の吸気口１７の方へ吹き出された冷気ＣＡ２は、空調ユニット２６の吸気口１７から吸気される。その後、冷気ＣＡ２は、ファン２７によって吸気部１６から給気部１５に供給され、冷却コイル２８で冷却されて冷気ＣＡ１となる。そして、冷気ＣＡ１は再び吹出口１８から吹き出される。

【0162】

このとき、冷気ＣＡ２は高温の空気ＨＡよりも温度が低いので、高温の空気ＨＡから冷気ＣＡ１を形成する場合と比べると、冷却コイル２８で冷却に要する冷熱の熱量が小さい。そして、冷気ＣＡ２は、冷却塔３７で冷却された冷却水が流れる上部空調ユニット２５の冷却コイル３３で冷やされたものなので、高温の空気ＨＡから冷気ＣＡ２を得るために要するエネルギーは、ポンプ３８や冷却塔３７内の電動ファンといった補機類の僅かな動力だけであり、冷凍機のような大型の動力を必要としない。これにより、冷凍機３６で冷水を生成するために必要な消費電力量（例えば、圧縮機で冷媒を圧縮するために必要な消費電力量）を抑えることができる。

【0163】

以上により、半導体製造装置８が設置されたクリーンルーム１の空調エネルギーを可及的に抑制することができる。

【0164】

また、第３の領域には歩廊２４が設けられており、歩廊２４上に空調ユニット２６等を保守及び修理を行う作業員がいる場合がある。本実施形態では、歩廊２４よりも上方に設けられた上部空調ユニット２５の吹出口３１から冷気ＣＡ２が下方に吹き出されているので、第３の領域のうちの吹出口３１と歩廊２４との間の部分の温度も低下させることができる。これにより、歩廊２４上の作業員に対して熱による負担を軽減することができる。更に、クリーンルーム１の上部に設置された照明等の設備に対しても熱による負担を軽減することができる。

【0165】

なお、上部空調ユニット２５のファン３４は、空調ユニット２６のファン２７よりも風量が少ない。これにより、置換空調による温度成層を殆ど乱すことなく、十分に保つことができる。

【0166】

以上説明したように、本実施形態の空調システムでは、クリーンルーム１の上部に上部空調ユニット２５が設置されている。上部空調ユニット２５では、クリーンルーム１の上部の高温の空気ＨＡが吸気口３０から吸気され、冷却塔３７から供給された冷却水を用いて冷却コイル３３で冷却されて冷気ＣＡ２となる。そして、冷気ＣＡ２は、吹出口３１から空調ユニット２６の吸気口１７へ吹き出されている。その後、冷気ＣＡ２は、空調ユニット２６において吸気口１７から吸気され、冷凍機３６から供給された冷水を用いて冷却コイル２８で冷却されて冷気ＣＡ１となる。これにより、上部空調ユニット２５が存在しない場合に比べて、冷凍機３６で冷水を生成するために必要な消費電力量を抑えることができる。このため、半導体製造装置８が設置されたクリーンルーム１の空調エネルギーを可及的に抑制することができる。

【0167】

なお、本実施形態では、半導体製造装置８から高温の空気ＨＡが上昇する上昇領域と、他の領域とを仕切る仕切り部材として第３の仕切り部材２２が設けられているが、これに限定されない。例えば、第３の仕切り部材２２の代わりに、第１の仕切り部材２０又は第２の仕切り部材２１が設けられてもよい。また、第１の仕切り部材２０、第２の仕切り部材２１及び第３の仕切り部材２２のいずれか、又は全部が設けられてもよい。

【0168】

［第７の実施形態］
図３５は、第７の実施形態に係る空調システムを適用したクリーンルームの構成を示す上面図である。また、図３６（Ａ）は、装置列の列方向に見たときのクリーンルームの一部の構成を示す側面図であり、図３６（Ｂ）は、装置列の列方向に垂直な方向に見たときのその構成を示す側面図である。

【0169】

前述した第６の実施形態の空調システムでは、上部空調ユニット２５が設置されている。本実施形態の空調システムでは、上部空調ユニット２５に加えて、更に給気チャンバ、外調機及び熱交換器が設置されている。本実施形態の空調システムにおいて、給気チャンバ、外調機及び熱交換器以外の構成は第６の実施形態の空調システムと基本的に同じであるので、その詳細な説明を省略する。

【0170】

図３５及び図３６に示すように、クリーンルーム１の床２の上に、屋外から外気をクリーンルーム１内に供給するための給気チャンバ４３が設置されている。本実施形態では、第１～第６の実施形態と同じく循環方式の空調を行うことを基本としているが、作業員に対する適切な作業環境を確保するために外気を導入して必要最低限の換気を行っている。給気チャンバ４３が配置される位置は特に限定されない。例えば、本実施形態では、給気チャンバ３４はクリーンルーム１の中央部に配置されている。

【0171】

図３７は、給気チャンバの外観構成を示す斜視図である。また、図３８は、給気チャンバの内部構成を説明する図である。

【0172】

図３７及び図３８に示すように、給気チャンバ４３の側面４３ａ、４３ｂの各々には、複数（図３８及び図３９では、８つ）の円形状の吹出口４４が設けられている。複数の吹出口４４は、隙間を空けて給気チャンバ４３の高さ方向及び幅方向に並んで配置されている。複数の吹出口４４の各々には、空調ユニット２６の吹出口１８と同様に、吹出口４４が吹き出される空気に旋回成分を与える複数のフィン４５が取り付けられている。これにより、ドラフト感の無い吹き出しを行うことができる。また、給気チャンバ４３は、内部にフィルタ４６を備えている。給気チャンバ４３では、外調機で空調された外気がダクト４７を介して供給される。そして、当該外気中の粉塵等をフィルタ４６によって除去した後、吹出口４４から吹き出す。

【0173】

図３９は、外調機の内部構成を説明する図である。

【0174】

図３９に示すように、外調機４８の一方の側面にはダクト４７が接続され、当該側面に対向する他方の側面には外気を導入するための吸気口４９が設けられている。また、外調機４８は、内部にフィルタ５０、冷却コイル５１、加熱コイル５２、加湿器５３、加熱コイル５４、加湿器５５、冷却コイル５６、加熱コイル５７、ファン５８及びフィルタ５９を、吸気口４９からダクト４７に向かってこの順序で備えている。外調機４８では、ファン５８によってプレフィルタを介して吸気口４９から外気を吸い込み、該外気中の粉塵等をフィルタ５０によって除去する。その後、夏場の高温高湿度の外気に対しては、冷却コイル５１又は冷却コイル５６（あるいは、冷却コイル５１、５６の両方）によって冷却し、加熱コイル５７によって再熱することにより、クリーンルーム１に供給する給気を形成する。また、冬場の低温低湿度の外気に対しては、加熱コイル５２、加湿器５３、加熱コイル５４及び加湿器５５を用いて二段階の加湿を行い、加熱コイル５７によって再熱することにより、クリーンルーム１に供給する給気を形成する。このように二段階の加湿を行うことで、一段階の加湿では目標の湿度まで加湿することができない場合にも目標の湿度まで加湿できるようになると共に、加熱コイル５２、５４に供給する温水として比較的低温の温水を利用できるようになる。そして、当該給気中の粉塵等をフィルタ５９によって
除去した後、ダクト４７を介してクリーンルーム１内の給気チャンバ４３に給気を供給する。

【0175】

図４０は、クリーンルーム内における空気の流れを説明する図である。また、図４０では、空調ユニット２６の冷却コイル２８に供給される冷水、上部空調ユニット２５の冷却コイル３３に供給される冷却水、及び外調機４８の冷却コイル５１及び加熱コイル５２に供給される冷水の流れも併せて説明している。なお、図４０では、説明を容易にするために、外調機４８については冷却コイル５１及び加熱コイル５２のみを図示し、その他の冷却コイル５６及び加熱コイル５４、５７の図示を省略している。

【0176】

図４０に示すように、半導体製造工場の機械室３５には、冷凍機３６に加えて、更に外調機４８及び熱交換器６０が設置されている。

【0177】

冷凍機３６の蒸発器４０で生成された冷水は、バルブ４１及びバルブ６１がオンであるときに、ポンプ４２により、その一部が空調ユニット２６の冷却コイル２８に供給されると共に、残りの部分が外調機４８の冷却コイル５１に供給される。冷水は、冷却コイル５１を通るときに、ファン５８によって導入された外気ＯＡを冷却する。一方、冷水は、外気ＯＡから熱を与えられて温められた冷水となり、蒸発器４０に戻る。なお、蒸発器４０で生成された冷水は、外調機４８の冷却コイル５６にも供給され、外気ＯＡから熱を与えられて温められた冷水となった後に蒸発器４０に戻る。

【0178】

また、蒸発器４０で生成された冷水は、冷却コイル２８を通るときに、クリーンルーム１の上部の空気（冷気ＣＡ２）から熱を与えられて温められた冷水となる。当該温められた冷水は、その一部が蒸発器４０に戻ると共に、バルブ６２がオフで、バルブ６３及びバルブ６４がオンであるときに、残りの部分がポンプ６５によって外調機４８の加熱コイル５２に供給される。温められた冷水は、加熱コイル５２を通るときに外気ＯＡを加熱する。一方、温められた冷水は、外気ＯＡに熱を奪われて、蒸発器４０に戻る。なお、温められた冷水は、外調機４０の加熱コイル５４、５７にも供給され、外気ＯＡに熱を奪われた後に蒸発器４０に戻る。

【0179】

また、冷却コイル２８で温められた冷水は、バルブ６２及びバルブ６３がオフで、バルブ６４がオンであるときには、熱交換器６０を通って加熱コイル５２に供給される。熱交換器６０では、バルブ６６がオンであるときに、半導体製造工場の付帯設備から温水が供給される。温められた冷水は、熱交換器６０を通るときに温水から熱を与えられて加温され、加熱コイル５２に供給される。

【0180】

続いて、図４０を用いてクリーンルーム１内における空気の流れを説明する。空調ユニット２６及び上部空調ユニット２５によって行われる循環方式の空調については第６の実施形態と同じなので、本実施形態では、外調機４８によって行わる空調について説明する。

【0181】

外調機４８では、外気ＯＡが、ファン５８によって吸気口４９から吸い込まれ、冷却コイル５１、５６、加熱コイル５２、５４、５６及び加湿器５３、５５によって空調されて給気ＳＡとなる。そして、給気ＳＡは、図４０において白抜きの矢印に示すように、可変ダンパ６７を介して給気チャンバ４３に供給され、吹出口４４から吹き出される。このとき、吹出口４４のフィン４５によって給気ＳＡに旋回成分が与えられるので、吹出口４４から吹き出された給気ＳＡは、周囲の空気を誘引して速やかに減速する。

【0182】

例えば、冬場の低温低湿度の外気ＯＡを空調する場合には、加熱コイル５２及び加湿器５３によって外気ＯＡを加熱及び加湿することにより、第一段階の加湿を行う。続いて、
加熱コイル５４及び加湿器５５によって外気ＯＡを加熱及び加湿することにより、第二段階の加湿を行う。そして、加熱コイル５７によって外気ＯＡを再熱する。これらにより、クリーンルーム１に供給する給気ＳＡを形成する。本実施形態では、加熱コイル５２、５４、５７に供給する温水として、空調ユニット２６の冷却コイル２８で温められた冷水を使用している。例えば、冷却コイル２８に供給される冷水の温度が１４℃であるときに、冷却コイル２８で温められた冷水の温度は２６℃となる。これにより、半導体製造工場の付帯設備から供給される温水を使用しなくても、冬場の外気ＯＡから所定の温度条件及び湿度条件（例えば、２３±３℃の温度範囲、及び４５±１５％の湿度範囲）の給気ＳＡを十分に形成することができる。

【0183】

ところで、クリーンルーム１の上部の空気（冷気ＣＡ２）の温度が比較的低いなどの理由により、冷却コイル２８で温められた冷水の温度が２６℃よりも１℃から数℃低くなることがある。本実施形態では、冷却コイル２８と加熱コイル５２との間に、半導体製造工場の付帯設備から温水が供給される補助用の熱交換器６０が設けられている。例えば、半導体製造工場の付帯設備から供給される温度は４０℃である。熱交換器６０で熱交換することにより、冷却コイル２８で温められた冷水の温度を２６℃にすることができる。

【0184】

また、夏場の高温高湿度の外気ＯＡを空調する場合には、例えば、冷却コイル５１によって外気ＯＡを冷却し、加熱コイル５７によって再熱することにより、給気ＳＡを形成する。本実施形態では、加熱コイル５７に供給する温水として、空調ユニット２６の冷却コイル２８で温められた冷水を使用している。これにより、半導体製造工場の付帯設備から供給される温水を使用しなくても、夏場の外気ＯＡから所定の温度条件及び湿度条件の給気ＳＡを十分に形成することができる。

【0185】

以上説明したように、本実施形態の空調システムでは、外調機４８の加熱コイル５２、５４、５７に供給する温水として、空調ユニット２６の冷却コイル２８で温められた冷水を使用している。これにより、半導体製造工場の付帯設備から供給される温水を使用しなくても、外気ＯＡから所定の温度条件及び湿度条件の給気ＳＡを十分に形成することができる。このため、外気ＯＡから所定の温度条件及び湿度条件の給気ＳＡを効率良く形成することができる。

【0186】

［変形例］
前述した実施形態では、仕切り板２０～２２に、樹脂板のような板状の部材を使用しているが、例えば、透明なビニルシートのような可撓性の薄い部材を使用してもよい。透明な可撓性の薄い部材であれば、仕切り板２０～２２を通じて装置の状態を視認しやすい。また、可撓性があれば、人や物品の接触に対して変形可能であり、作業等の妨げになるのを防ぐことができる。なお、可撓性の部材を採用する場合は、遊動を抑制するために下端が半導体製造装置８へ着脱自在に取り付けられていることが好ましい。

【0187】

また、前述した実施形態では、空調ユニット２６の給気部１５の吹出口１８に、例えば、フィン１９のような冷気に旋回成分を与える旋回流発生器を取り付けて、置換空調を行う空調システムについて説明しているが、吹出口に旋回流発生器を取り付けずに置換空調を行う空調システムにも適用することができる。

【0188】

前述した実施形態では、給気部１５及び吸気部１６を備えた空調ユニット２６をクリーンルーム１内に設置して、置換空調を行う空調システムについて説明しているが、置換空調を行う空調システムの形態はこれに限定されない。例えば、給気部については、クリーンルームの外部で冷気を形成し、クリーンルーム内の側壁の下部に設置された給気チャンバに供給することにより、給気チャンバの吹出口から冷気を吹き出してもよい。また、吸気部については、クリーンルーム内の側壁の上部や天井に吸気口を設け、クリーンルーム
の外部にファンを設置することにより、クリーンルーム内の高温の空気を外部に排気してもよい。また、前述した実施形態では、吸気部１６がファンを備え、給気部１５が冷却コイル及びフィルタを備えた空調ユニット２６について説明しているが、空調ユニットの形態はこれに限定されない。例えば、空調ユニットのうち、吸気部にファン及び冷却コイルを備え、給気部にフィルタを備えてもよい。

【0189】

前述した実施形態では、置換空調を行う空調システムを、複数の半導体製造装置８が設置されたクリーンルーム１に適用した場合について説明しているが、１つの半導体製造装置８が設置されたクリーンルーム１に適用してもよい。この場合には、第１の仕切り板を、第２の領域のうちの半導体製造装置８上面のうちの前面側の部分の上に床に対して立った状態で配置してもよい。これに加えて、更に第２の仕切り板を、第１の領域及び第２の領域において、半導体製造装置８の側面及び後面の横にそれぞれ床に対して立った状態で配置してもよい。これに加えて、更に第３の仕切り板を、第２の領域の上部のうちの半導体製造装置８の前面側の部分の上の部分に床２に対して倒れた状態で配置してもよい。また、第３の仕切り板のみを、前述したように配置してもよい。更にまた、仕切り板に加えて、ファンを、第２の領域の上部のうちの半導体製造装置８の上方に配置してもよい。

【0190】

前述した実施形態では、置換空調を行う空調システムを、半導体製造装置８が設置されたクリーンルーム１に適用した場合について説明しているが、適用対象は、半導体製造装置８が設置されたクリーンルーム１に限定されない。例えば、温度管理が厳しい薬品等の製造装置が設置されたクリーンルームやクリーンルーム以外の部屋に適用してもよい。

【符号の説明】

【0191】

１ クリーンルーム
２ 床
３～６ 側壁
７ 天井
８ 半導体製造装置
９ ロードポート
１０ 容器
１１ 吊り材
１２ 天井フレーム
１３ 搬送装置
１４ レール
１５ 空調ユニットの給気部
１５ａ 給気部の前面
１６ 空調ユニットの吸気部
１６ａ 吸気部の上面
１７ 空調ユニットの吸気口
１８ 空調ユニットの吹出口
１９ 空調ユニットのフィン
２０ 第１の仕切り板
２１ 第２の仕切り板
２２ 第３の仕切り板
２３ ファン
２４ 歩廊
２５ 上部空調ユニット
２５ａ 上部空調ユニットの側面
２５ｂ 上部空調ユニットの下面
２６ 空調ユニット
２７ 空調ユニットのファン
２８ 空調ユニットの冷却コイル
３０ 上部空調ユニットの吸気口
３１ 上部空調ユニットの吹出口
３３ 上部空調ユニットの冷却コイル
３４ 上部空調ユニットのファン
３５ 機械室
３６ 冷凍機
３７ 冷却塔
３９ 凝縮器
４０ 蒸発器
４３ 給気チャンバ
４４ 給気チャンバの吹出口
４５ 給気チャンバのフィン
４７ ダクト
４８ 外調機
５１、５６ 外調機の冷却コイル
５２、５４、５７ 外調機の加熱コイル
５３、５５ 加湿器
５８ 外調機のファン
６０ 熱交換器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】