JP2005257258A - Fin filter unit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a large fan filter unit (FFU) at low cost. <P>SOLUTION: With respect to each motor (e.g., synchronous motor) 3A-3C of a number of FFUs set in, for example, a clean room, a rectifying circuit 21 and an operation control circuit 22 are arranged commonly, and inverters 23A-23C, motor control circuit 24A-24C and detection parts 25A-25C are independently arranged, whereby the number of circuits or wiring is reduced. Accordingly, even if the scale is enlarged, the cost is never increased. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、半導体工場や薬品工場のクリーンルームなどに設置されるファンフィルタユニット(以下、FFUとも記す)に関する。   The present invention relates to a fan filter unit (hereinafter also referred to as FFU) installed in a clean room of a semiconductor factory or a chemical factory.

クリーンルームは、室内の空気を一定の清浄度に保つ必要があり、そのためにファンフィルタユニットの監視・制御が必要・不可欠である。
図10にFFUの監視・制御システム例を示す。このシステムでは、中央監視室に設けられた監視制御コンピュータCPは、イーサネットEN1などの通信回線を介して分散制御を行なう制御装置PLCに接続されている。さらに、制御装置PLCは、イーサネット(登録商標)EN2,インターフェイスIF1〜IF3FFU通信ラインL1〜L3を介してクリーンルームCR内のFFU装置群(エリア1,2,3…)と接続されている。
また、各FFUは、モータ・ファンMFと、このモータ・ファンMFを制御するためのコントローラCNから構成されている。
さらに、各FFUには、電源より動力盤PW、分電盤PW1〜PW3及び動力ラインPL1〜PL3を介して電力が供給されている。
In a clean room, it is necessary to keep the air in the room at a certain level of cleanliness. Therefore, monitoring and control of the fan filter unit is necessary and indispensable.
FIG. 10 shows an example of an FFU monitoring / control system. In this system, a supervisory control computer CP provided in a central monitoring room is connected to a control device PLC that performs distributed control via a communication line such as Ethernet EN1. Further, the control device PLC is connected to the FFU device group (areas 1, 2, 3...) In the clean room CR via the Ethernet (registered trademark) EN2 and the interfaces IF1 to IF3 FFU communication lines L1 to L3.
Each FFU includes a motor / fan MF and a controller CN for controlling the motor / fan MF.
Furthermore, electric power is supplied to each FFU from a power source via power panel PW, distribution boards PW1 to PW3, and power lines PL1 to PL3.

そして、監視制御コンピュータCPは、制御装置PLCを介して、FFUに対してクリーンルーム一括,エリアごと、または単体ごとの選択指令ができるように構成され、運転・停止,モータ・ファン回転速度(FFUの清浄吹出風速にほぼ比例)等の指令を出すことができる。また、FFU側からは、制御装置PLCを介して、各モータの状態情報(運転・停止,故障,回転速度,運転電流値など)をリアルタイムで監視制御コンピュータCPへ返送する。
また、図示のように、FFUには各台ごとにコントローラCNが設けられ、これをFFU通信ラインL1〜L3に接続する構成であることから、FFUの総台数が数百台〜数千台を超すような大規模なクリーンルームCRでは、FFU通信ラインL1〜L3とコントローラCNとの接続点数が多大となるため、次のような問題点が生じている。
The monitoring control computer CP is configured to be able to issue a selection command for clean room batch, area, or single unit to the FFU via the control device PLC, and the operation / stop, motor / fan rotation speed (FFU Command can be issued. From the FFU side, status information (operation / stop, failure, rotation speed, operation current value, etc.) of each motor is returned to the monitoring control computer CP in real time via the control device PLC.
Further, as shown in the figure, the FFU is provided with a controller CN for each unit and is connected to the FFU communication lines L1 to L3, so that the total number of FFUs is several hundred to several thousand. In such a large clean room CR, the number of connection points between the FFU communication lines L1 to L3 and the controller CN is great, and the following problems arise.

1)コントローラCNの通信ラインL1〜L3への配線費用が膨大となる。
2)通信容量を増大させる必要が生じ、コストアップになる。
3)接続点数が多くなり、通信機能の信頼性が低下する。
4)監視制御側からの通信指令速度、およびFFU側からの状態情報返送速度が低下する。
また、動力盤PWからエリアごとの分電盤PW1〜PW3を介する動力ラインPL1〜PL3ごとに、FFU対応のコントローラCNが接続される構成であるため、次のような問題も生じる。
5)動力ライン配線費用がかさむ。
そこで、例えば特許文献1に開示されている図11のような技術がある。これは、並列接続された複数台のDCブラシレスモータA,Bを、共通の駆動回路(インバータ)で駆動するようにしたものである。
特開2003−116293号公報(第4−5頁、図1)
1) The wiring cost to the communication lines L1 to L3 of the controller CN is enormous.
2) The communication capacity needs to be increased, resulting in an increase in cost.
3) The number of connection points increases and the reliability of the communication function decreases.
4) The communication command speed from the monitoring control side and the status information return speed from the FFU side are reduced.
In addition, since the FFU-compatible controller CN is connected to each of the power lines PL1 to PL3 via the distribution boards PW1 to PW3 for each area from the power panel PW, the following problem also occurs.
5) Power line wiring costs increase.
Therefore, for example, there is a technique as shown in FIG. In this configuration, a plurality of DC brushless motors A and B connected in parallel are driven by a common drive circuit (inverter).
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-116293 (page 4-5, FIG. 1)

駆動回路(インバータ)を複数台のモータで共用できるのでコストダウンはできるが、複数台のDCブラシレスモータを、共通の駆動回路(インバータ)で駆動する構成であるため、複数台のDCブラシレスモータの状態が異なる場合には、起動時のロータの位置あわせなどが複雑で、逆風が強い状態での起動がうまく行かないなどの不具合が想定される。
したがって、この発明の課題は、上記のような不具合を生じさせないようにし、大規模なFFUを安価に提供することにある。
The drive circuit (inverter) can be shared by a plurality of motors, so the cost can be reduced. However, since a plurality of DC brushless motors are driven by a common drive circuit (inverter), a plurality of DC brushless motors If the states are different, problems such as complicated positioning of the rotor at start-up and poor start-up in a strong headwind are assumed.
Accordingly, an object of the present invention is to prevent the above-described problems from occurring and to provide a large-scale FFU at a low cost.

このような課題を解決するため、請求項1の発明では、多数設置されるファンフィルタユニットにそれぞれ設けられた各モータ・ファンの駆動回路は各モータ・ファンに対応してそれぞれ設け、該駆動回路に電源を供給する整流回路および前記モータ・ファンの運転停止・速度設定・異常処理を行なう運転制御回路は複数の前記駆動回路に対して共通に設けることを特徴とする。
また、請求項2の発明では、共通に設けられる前記駆動回路、前記整流回路及び前記運転制御回路を多数設置されるファンフィルタユニットのうちの所定のファンフィルタユニットに搭載し、他のファンフィルタユニットに設けられたモータ・ファンには、対応する駆動回路からモータケーブルを介してそれぞれ給電することを特徴とする。
さらに、請求項3の発明では、1つのファンフィルタユニット内に複数のモータ・ファンを設け、各モータ・ファンの駆動回路は、該ファンフィルタユニット内に各モータ・ファンに対応してそれぞれ設け、前記駆動回路に電源を供給する整流回路および前記モータ・ファンの運転停止・速度設定・異常処理を行なう運転制御回路は、該ファンフィルタユニット内に複数の前記駆動回路に対して共通に設けることを特徴とする。
In order to solve such a problem, according to the first aspect of the present invention, a drive circuit for each motor and fan provided in each of a large number of installed fan filter units is provided corresponding to each motor and fan. A rectifier circuit that supplies power to the motor and an operation control circuit that performs operation stop / speed setting / abnormality processing of the motor / fan are provided in common for the plurality of drive circuits.
According to a second aspect of the present invention, the drive circuit, the rectifier circuit, and the operation control circuit provided in common are mounted on a predetermined fan filter unit among a large number of installed fan filter units, and other fan filter units are provided. Each of the motors and fans provided in is supplied with power from a corresponding drive circuit via a motor cable.
Furthermore, in the invention of claim 3, a plurality of motors / fans are provided in one fan filter unit, and a drive circuit for each motor / fan is provided corresponding to each motor / fan in the fan filter unit, The rectifier circuit that supplies power to the drive circuit and the operation control circuit that performs operation stop / speed setting / abnormality processing of the motor / fan are provided in common for the plurality of drive circuits in the fan filter unit. Features.

上記請求項1〜3の発明においては、前記整流回路と前記運転制御回路を一体化構成とすることができ(請求項4の発明)、この請求項4の発明においては、前記駆動回路も加えて一体化構成とすることができる(請求項5の発明)。また、上記請求項1〜5の発明においては、前記各モータの駆動回路は、インバータ部とモータ制御回路部とモータの電流・温度検出部とから構成することができる(請求項6の発明)。
上記請求項1〜6の発明においては、前記モータは同期モータまたはDCブラシレスモータとすることができ(請求項7の発明)、請求項1〜7の発明においては、前記制御回路にシリアル通信回路を設け、シリアル通信回路を介して外部からの操作や外部での監視を可能にすることができ(請求項8の発明)、請求項1〜8の発明においては、前記運転制御回路は、各モータ・ファンの速度を個別に設定可能である(請求項9の発明)。
In the first to third aspects of the invention, the rectifier circuit and the operation control circuit can be integrated (invention of the fourth aspect). In the fourth aspect of the invention, the drive circuit is also added. Thus, an integrated configuration can be obtained (invention of claim 5). In the inventions of the first to fifth aspects, the drive circuit for each motor can be composed of an inverter part, a motor control circuit part, and a motor current / temperature detection part (invention of claim 6). .
In the first to sixth inventions, the motor can be a synchronous motor or a DC brushless motor (the seventh invention). In the first to seventh inventions, the control circuit includes a serial communication circuit. Can be operated from outside or monitored externally via a serial communication circuit (invention of claim 8). In the inventions of claims 1 to 8, the operation control circuit includes The speed of the motor / fan can be set individually (invention of claim 9).

この発明によれば、下記のような効果を有するFFUを提供することができる。
1)大規模(使用台数が多い)でありながら低コストに提供できる。この効果は使用台数が多い程顕著となる。
2)通信監視システムの信頼性が向上する。
3)通信監視システムにおける通信の高速化が可能となる。
4)他のファンの影響で風圧が掛かっている状態でも、安定に制御できる。
5)故障した場合、故障したモータだけを止めてメンテナンスができる。
6)小型,省スペース化が可能となる。
According to the present invention, an FFU having the following effects can be provided.
1) It can be provided at low cost while being large-scale (many units are used). This effect becomes more prominent as the number of units used increases.
2) The reliability of the communication monitoring system is improved.
3) The communication speed in the communication monitoring system can be increased.
4) It is possible to control stably even when the wind pressure is applied due to the influence of other fans.
5) When a failure occurs, maintenance can be performed by stopping only the failed motor.
6) Small size and space saving are possible.

図1はこの発明の第一の実施形態を示す構成図である。図示のように、1台のFFU内に3台のモータを設置する場合には、整流回路部21と運転制御回路22は共通に1組設け、インバータ部23A〜23C、モータ制御回路24A〜24Cや電流,温度の検出部25A〜25Cは各モータ毎に3組設け、これを1つのコントローラ2として構成される。運転制御回路22は、速度設定回路221、運転停止回路222、異常処理回路223を有する構成であり、図10に示したFFU通信ラインLに接続される。なお、1は交流電源、3A〜3Cは同期モータ、4A〜4Cは負荷であり、負荷としてはFFUのファンを想定している。
このような構成により、交流電源1の交流電圧は整流回路部21で整流平滑され、その直流電圧がインバータ部23A〜23Cに供給される。運転制御回路22は速度の設定、運転停止、異常状態の監視等を行い、その結果に応じた運転指令を出力する。すなわち、速度設定回路221で設定されている回転速度の設定値Sa,Sb,Scをモータ制御回路24A〜24Cに出力する。モータ制御回路24A〜24Cは、この設定値に応じてインバータ部23A〜23Cを制御し、モータ3A〜3Cを駆動する。また、モータ3A〜3Cの電流,温度は検出部25A〜25Cで検出されて異常処理回路223に出力される。異常処理回路223は、温度、電流が異常であること判断すると、FFU通信ラインを介して監視制御コンピュータに異常通報を行うとともに、運転停止回路222に異常信号を出力する。運転停止回路222は異常信号を受けると速度設定回路221に対して異常停止指令を出力する。速度設定回路221は、異常停止指令を受けると、異常のモータの運転を停止させるために、モータを停止させるための指令を異常のモータに対応するモータ制御回路24A〜24Cに出力して異常のモータを停止させる。なお、異常のモータの停止は、異常通報を受けた監視制御コンピュータからの指令によって行っても良い。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, when three motors are installed in one FFU, one set of the rectifier circuit unit 21 and the operation control circuit 22 is provided in common, and the inverter units 23A to 23C and motor control circuits 24A to 24C. Three sets of current, temperature and temperature detection units 25 </ b> A to 25 </ b> C are provided for each motor, and this is configured as one controller 2. The operation control circuit 22 includes a speed setting circuit 221, an operation stop circuit 222, and an abnormality processing circuit 223, and is connected to the FFU communication line L shown in FIG. In addition, 1 is an AC power source, 3A to 3C are synchronous motors, 4A to 4C are loads, and FFU fans are assumed as the loads.
With such a configuration, the AC voltage of the AC power supply 1 is rectified and smoothed by the rectifier circuit unit 21, and the DC voltage is supplied to the inverter units 23A to 23C. The operation control circuit 22 performs speed setting, operation stop, monitoring of an abnormal state, etc., and outputs an operation command according to the result. That is, the setting values Sa, Sb, and Sc of the rotation speed set by the speed setting circuit 221 are output to the motor control circuits 24A to 24C. The motor control circuits 24A to 24C control the inverter units 23A to 23C according to the set values, and drive the motors 3A to 3C. Further, the currents and temperatures of the motors 3A to 3C are detected by the detection units 25A to 25C and output to the abnormality processing circuit 223. When the abnormality processing circuit 223 determines that the temperature and current are abnormal, the abnormality processing circuit 223 issues an abnormality report to the monitoring control computer via the FFU communication line and outputs an abnormality signal to the operation stop circuit 222. When the operation stop circuit 222 receives the abnormal signal, it outputs an abnormal stop command to the speed setting circuit 221. Upon receiving the abnormal stop command, the speed setting circuit 221 outputs a command for stopping the motor to the motor control circuits 24A to 24C corresponding to the abnormal motor in order to stop the abnormal motor operation. Stop the motor. The abnormal motor may be stopped by a command from the monitoring control computer that has received the abnormality report.

以上のように構成することにより、3台のモータ3A〜3Cを駆動するための電源の配線は、交流電源1からコントローラ2へのU,V,W相の配線1組だけで済むので、外部配線の数が減り、安価に構成できる。この効果は、コントローラ数を増やす場合ほど顕著となる。また、コントローラ内部では、整流回路部21および運転制御回路22を1組しか必要としないため、コントローラを小型,安価に作製することができる。さらに、インバータ部23A〜23Cの電流、温度は個別に検出しているため、不良や誤動作等で、モータ3A〜3Cのどれか1つに異常が発生した場合でも、そのことを検出して該当モータだけを停止させることができ、保守を行なう場合でも全体に与える影響を小さくできる。
さらに、インバータ部23A〜23Cがモータ対応に設けられているため、モータが逆風により逆転で回されている状態、すなわち空転からでも十分な加速トルクを発揮でき、問題なく加速することができる。つまり、図1のようにインバータ部23A〜23Cがモータ毎に設けられている場合に、モータが空転している状態から確実に起動するには、例えば特開2002−272198号公報に示すように、速度極性を検出する速度極性検出器と、速度絶対値を演算する速度絶対値演算器と、速度極性と速度絶対値とから回転子の空転速度を推定する乗算器と、回転子の空転速度から磁極位置を推定する位置推定器とを用いる方法を採用すれば良い。
With the configuration described above, the power source wiring for driving the three motors 3A to 3C is only one set of U, V, and W phase wirings from the AC power source 1 to the controller 2, so that the external The number of wirings is reduced, and it can be configured at low cost. This effect becomes more prominent as the number of controllers is increased. Moreover, since only one set of the rectifier circuit unit 21 and the operation control circuit 22 is required inside the controller, the controller can be manufactured in a small size and at low cost. Furthermore, since the currents and temperatures of the inverter units 23A to 23C are individually detected, even if an abnormality occurs in any one of the motors 3A to 3C due to defects or malfunctions, this is detected and applicable. Only the motor can be stopped, and the influence on the whole can be reduced even when maintenance is performed.
Further, since the inverter units 23A to 23C are provided for the motor, a sufficient acceleration torque can be exhibited even in a state where the motor is rotated in reverse by the reverse wind, that is, idling, and acceleration can be performed without any problem. In other words, when the inverter units 23A to 23C are provided for each motor as shown in FIG. 1, in order to reliably start the motor from the idling state, for example, as shown in JP-A-2002-272198, A speed polarity detector for detecting the speed polarity, a speed absolute value calculator for calculating the absolute speed value, a multiplier for estimating the idling speed of the rotor from the speed polarity and the absolute speed value, and the idling speed of the rotor A method using a position estimator for estimating the magnetic pole position from the above may be adopted.

なお、図1ではモータが3台の場合を示したが、モータの台数には3台に制限されるものではなく、様々な条件を考慮して2台または4台、もしくはそれ以上設けることができる。また、運転制御回路22の速度設定回路221の出力sa,sb,scは、同じ値または異なる値に設定して運転することができる。さらには、整流回路部21、運転制御回路22、インバータ部23A〜23C、モータ制御回路24A〜24C、モータ電流・温度検出部25A〜25Cを共通のプリント基板等に搭載することによりコントローラ2を1体に形成することができ、低コスト化が図られ、取り扱いを容易にすることができる。
図2は、この発明の第2の実施形態を示す構成図であり、図1の構成の変形例である。
図2の構成は、モータとしてDCブラシレスモータを想定した例であり、位置検出器5A〜5Cが設けられている。この位置検出器5A〜5Cからの位置信号をモータ制御回路24A〜24Cに出力することにより、低速や逆風により逆転で回されている場合でも、十分な加速トルクを発揮でき、問題なく加速できるようにしたものである。図2において、位置検出器5A〜5Cを設けた以外の構成は図1と同じであるので説明は省略する。
Although FIG. 1 shows a case where there are three motors, the number of motors is not limited to three, and two, four, or more may be provided in consideration of various conditions. it can. Further, the outputs sa, sb, and sc of the speed setting circuit 221 of the operation control circuit 22 can be set to the same value or different values for operation. Furthermore, the controller 2 is installed by mounting the rectifier circuit unit 21, the operation control circuit 22, the inverter units 23A to 23C, the motor control circuits 24A to 24C, and the motor current / temperature detection units 25A to 25C on a common printed circuit board or the like. It can be formed on the body, the cost can be reduced, and handling can be facilitated.
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, which is a modification of the configuration of FIG.
The configuration in FIG. 2 is an example assuming a DC brushless motor as a motor, and position detectors 5A to 5C are provided. By outputting the position signals from the position detectors 5A to 5C to the motor control circuits 24A to 24C, sufficient acceleration torque can be exhibited even when the vehicle is rotated in the reverse direction due to a low speed or a headwind so that it can be accelerated without any problem. It is a thing. 2 is the same as that shown in FIG. 1 except that the position detectors 5A to 5C are provided, and a description thereof will be omitted.

図3は、この発明の第3の実施形態を示す構成図であり、図1の構成の変形例である。
図3の構成は、図1に対しノイズフィルタ6を付加したもので、FFUの近傍に設置される制御機器に対するノイズを低減するものである。その場合、3台のモータに対して1組のノイズフィルタ6で済むため、コントローラを小型,安価に構成することができる。
図4は、この発明の第4の実施形態を示す構成図であり、図3の構成の変形例である。
図4の構成は、図3のFFU通信ラインとして、シリアル通信ラインSLを用いたものである。このシリアル通信ラインSLに接続されるシリアル通信回路7が各FFUに設けられる。シリアル通信ラインSLとしては、RS485やCAN(Controller Area Network)などを用いることができる。この場合、3台のモータに対して1個のシリアル通信回路7で良く、配線が簡素化される。一般に、この部分の配線はFFUを現場(クリーンルーム)に設置後、コネクタやネジ端子などを使用して行なわれるが、現場で配線されるため誤配線や接続間違いが生じやすい。このような作業が従来は3箇所必要であったのが1箇所で済むため、誤配線の確率が減少し配線の信頼性が向上する。
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention, which is a modification of the configuration of FIG.
The configuration of FIG. 3 is obtained by adding a noise filter 6 to FIG. 1 and reduces noise for a control device installed in the vicinity of the FFU. In that case, since only one set of noise filters 6 is required for three motors, the controller can be made small and inexpensive.
FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention, which is a modification of the configuration of FIG.
The configuration of FIG. 4 uses a serial communication line SL as the FFU communication line of FIG. A serial communication circuit 7 connected to the serial communication line SL is provided in each FFU. RS485, CAN (Controller Area Network), etc. can be used as the serial communication line SL. In this case, one serial communication circuit 7 is sufficient for three motors, and wiring is simplified. In general, this portion of wiring is performed using a connector or a screw terminal after the FFU is installed in the field (clean room). However, since wiring is performed in the field, erroneous wiring and connection errors are likely to occur. Conventionally, such work is required in three places, but only one place is required. Therefore, the probability of erroneous wiring is reduced and the reliability of the wiring is improved.

なお、シリアル通信を行なう場合、通信点数の増加に伴って通信速度が遅くなる。台数が数千にもおよぶ場合、監視制御用のコンピュータが全数をチェックするのに、従来の運転制御回路を3組使う方法に対して、この発明は1組しか使わないので、従来の約1/3に時間を短縮することができる。
以上では、コントローラとして一体に構成する例について説明したが、FFU内のそれぞれの構造を同一にして標準化を図った方が、組立てや設置を簡単かつ安価にできる場合もある。
図5は、この発明の第5の実施態様の構成図であり、FFU内のそれぞれの構造を同一にして標準化を図ったものである。
これは、コントローラ2内の共通に設けられるノイズフィルタ6,整流回路部21および運転制御回路部22をまとめて整流・操作ブロック10としたものであり、また、各ファン・モータ毎に設けられるインバータ部23A〜23C,その制御回路24A〜24Cおよび電流・温度検出部25A〜25Cをまとめてモータ駆動ブロック11A〜11Cとしたものである。
When serial communication is performed, the communication speed decreases as the number of communication points increases. When the number of units is several thousand, the present invention uses only one set for the conventional method of using three sets of operation control circuits to check the total number of supervisory control computers. Time can be shortened to / 3.
In the above, an example in which the controller is integrally configured has been described. However, there are cases in which assembly and installation can be performed easily and inexpensively by standardizing with the same structure in the FFU.
FIG. 5 is a block diagram of a fifth embodiment of the present invention, in which each structure in the FFU is made the same and standardized.
In this configuration, the noise filter 6, the rectifier circuit unit 21, and the operation control circuit unit 22 provided in common in the controller 2 are collectively used as the rectifier / operation block 10, and an inverter provided for each fan / motor. The units 23A to 23C, the control circuits 24A to 24C, and the current / temperature detection units 25A to 25C are combined into motor drive blocks 11A to 11C.

このように、共通に設けられるものと、モータ毎に設けられるものとを、それぞれブロックにして分ける構成により、ファン・モータの台数に対応した数のモータ駆動ブロックを取付けてFFUを構成できる。したがって、例えば全て同じ寸法のFFU筐体を構成しておき、必要とされるファン・モータ台数に応じてモータ駆動ブロックを取り付けてFFUを構成することにより、同じ寸法のFFU筐体であるため設置,取り扱いが簡単になる。
なお、以上の実施例では、電源として3相の交流電源を想定したが、1相(単相)としても同様の効果を期待することができる。
図6は、3台のFFUを同時に運転制御する方式の基本構成例を示している。図6(a)は平面図、同(b)は親機の断面図を示す。
As described above, the FFU can be configured by attaching a number of motor drive blocks corresponding to the number of fans and motors by separating the blocks provided in common and those provided for each motor into blocks. Therefore, for example, by configuring FFU casings of the same dimensions and installing FFUs by attaching motor drive blocks according to the number of fans and motors required, the FFU casings of the same dimensions are installed. , Handling becomes easy.
In the above embodiment, a three-phase AC power source is assumed as the power source, but the same effect can be expected even with one phase (single phase).
FIG. 6 shows an example of the basic configuration of a method for controlling the operation of three FFUs simultaneously. 6A is a plan view, and FIG. 6B is a cross-sectional view of the master unit.

図6(a)のように、コントローラCNを持つ親機FFU−Aと2台の子機FFU−B,Cとから構成される。親機FFU−Aのモータ・ファンMFはネジ端子CO(またはコネクタ)、モータケーブルAを介して親機に設けられているコントローラCNに接続されており、コントローラCNによって制御されながら運転される。同様に、子機FFU−B,Cのモータ・ファンMF、MFもネジ端子(またはコネクタ)、モータケーブルB、Cを介して親機に設けられているコントローラCNに接続されており、コントローラCNによって制御されながら運転される。また、図6(b)のように、コントローラCNのボックスBXは、FFU筐体Kの上部に取付けられる。また、FFU筐体Kの下部には高性能フィルタFLが設けられており、ファンFがモータMより駆動されると、上部から吸込まれた吸込気流が高性能フィルタFLを介して下部に清浄気流として排出されるように構成されている。   As shown in FIG. 6 (a), the master unit FFU-A having a controller CN and two slave units FFU-B and C are configured. The motor / fan MF of the parent device FFU-A is connected to a controller CN provided in the parent device via a screw terminal CO (or connector) and a motor cable A, and is operated while being controlled by the controller CN. Similarly, the motors / fans MF, MF of the slave units FFU-B, C are also connected to the controller CN provided in the master unit via screw terminals (or connectors) and motor cables B, C. It is operated while being controlled by. 6B, the box BX of the controller CN is attached to the upper part of the FFU casing K. In addition, a high performance filter FL is provided in the lower part of the FFU casing K, and when the fan F is driven by the motor M, the suction air flow sucked from the upper part is clean air flow to the lower part through the high performance filter FL. It is configured to be discharged as.

子機の構成は、コントローラBOXが設けられていない点が親機と相違しているだけである。
このような構成のFFUを複数群有するクリーンルームの監視制御システム例を図7に、また、FFUのクリーンルームへの設置例を図8に示す。図8において、(a)はクリーンルームCRの平面図、(b)はクリーンルームCRの断面図である。
図7は、3台のFFUに対して共通のコントローラCNが設けられており、FFU通信ラインL1〜L3と動力ラインPL1〜PL3は共通の各コントローラCNに接続されているので、省配線化されている様子が分かる。また、図8はエリア1〜3内にそれぞれ3×12台のFFUを配置した場合の例であり、図8(a)に示すように、FFU通信ラインL1〜L3と動力ラインPL1〜PL3とを図示のように配線することにより、省配線化されている様子が分かる。
The configuration of the slave unit is only different from the master unit in that the controller BOX is not provided.
FIG. 7 shows an example of a clean room monitoring control system having a plurality of groups of FFUs configured as described above, and FIG. 8 shows an example of installation of FFUs in a clean room. 8A is a plan view of the clean room CR, and FIG. 8B is a cross-sectional view of the clean room CR.
In FIG. 7, a common controller CN is provided for the three FFUs, and the FFU communication lines L1 to L3 and the power lines PL1 to PL3 are connected to the common controllers CN, so that the wiring is reduced. You can see how it is. FIG. 8 shows an example in which 3 × 12 FFUs are arranged in areas 1 to 3, respectively. As shown in FIG. 8A, FFU communication lines L1 to L3 and power lines PL1 to PL3 By wiring as shown in the figure, it can be seen that the wiring is saved.

また、クリーンルームCRは、図8(b)の断面図に示すように、3×12台のFFUが上部に配置され、各FFUの高性能フィルタFLを介した清浄気流が、グレーチング(アクセス)フロア、冷却コイルCC、ケミカルフィルタCFを介して循環し、各FFUに戻るように構成されている。
なお、親機も子機もFFU内に設置されるモータ・ファンを1台としたが、モータ・ファンを複数台設けることによりFFUの大型化を図ることができる。
図9は、この発明の第6の実施形態を示す構成図である。図9は、1台のFFU内に4台のモータ・ファンを設置した例を示している。図9(a)は平面図、同(b)は断面図を示す。図9においては、1台のFFU内に4台のモータ・ファンMFを設置し、各モータ・ファンMFをモータケーブルAを介して図1に示すようなコントローラCN(但し、インバータ部4個)に接続し、制御するようにしている。
In the clean room CR, as shown in the cross-sectional view of FIG. 8B, 3 × 12 FFUs are arranged on the upper part, and the clean airflow through the high-performance filter FL of each FFU is applied to the grating (access) floor. It circulates through the cooling coil CC and the chemical filter CF, and is configured to return to each FFU.
In addition, although the main unit and the sub unit have one motor / fan installed in the FFU, the size of the FFU can be increased by providing a plurality of motors / fans.
FIG. 9 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention. FIG. 9 shows an example in which four motors / fans are installed in one FFU. FIG. 9A is a plan view and FIG. 9B is a cross-sectional view. In FIG. 9, four motors / fans MF are installed in one FFU, and each motor / fan MF is connected to a controller CN as shown in FIG. Connect to and control.

図7,図8の例において、例えば3台のFFUが1組で運転されている場合に、何れか1組のFFUに対して停止命令が監視制御側から与えられた場合、該当FFU3台は運転を停止した時刻から同一エリア内で稼動している他のFFUにより生じている逆圧(循環気流の経路圧力損失:フロアFL,冷却コイルCC,ケミカルフィルタCF,ダクトベース等の通過損失合計値)によって、モータ・ファンが逆転する力を受けることがある。この負圧値はクリーンルームの構成によって異なるが、100Paを超えることもあり、逆転の回転数は正回転数(運転回転数)の1/3から1/2に達することがある。
以上のような状態で監視制御側から運転指令が与えられた場合、3台のFFUは指令時刻から同時に、逆回転から正回転へと動作を開始しなければならない。このとき、所定の運転回転数に到達するまでの所要時間は、一般に60秒以内であることが要求される。このような要求に対し、この発明では図2のように構成することで十分に対応できるようになっており、逆圧175Pa時に所要時間約40秒で実現できることが実験的に確かめられている。
In the example of FIGS. 7 and 8, for example, when three FFUs are operated as one set, when a stop command is given to any one FFU from the monitoring control side, the corresponding three FFUs are Back pressure generated by other FFUs operating in the same area from the time when operation was stopped (path pressure loss of circulating airflow: total value of passage loss of floor FL, cooling coil CC, chemical filter CF, duct base, etc. ) May cause the motor / fan to receive reverse force. Although this negative pressure value varies depending on the configuration of the clean room, it may exceed 100 Pa, and the reverse rotation speed may reach 1/3 to 1/2 of the positive rotation speed (operation rotation speed).
When an operation command is given from the monitoring control side in the above-described state, the three FFUs must start operation from reverse rotation to normal rotation simultaneously from the command time. At this time, it is generally required that the time required to reach a predetermined operation speed is within 60 seconds. According to the present invention, it is possible to sufficiently meet such a requirement by configuring as shown in FIG. 2, and it has been experimentally confirmed that it can be realized in about 40 seconds when the back pressure is 175 Pa.

この発明の第1の実施形態を示す構成図The block diagram which shows 1st Embodiment of this invention この発明の第2の実施形態を示す構成図The block diagram which shows 2nd Embodiment of this invention この発明の第3の実施形態を示す構成図The block diagram which shows 3rd Embodiment of this invention この発明の第4の実施形態を示す構成図The block diagram which shows 4th Embodiment of this invention この発明の第5の実施形態を示す構成図The block diagram which shows 5th Embodiment of this invention FFUの運転制御の基本構成例を示す構成図Configuration diagram showing basic configuration example of FFU operation control FFUの監視制御システム例を示す構成図Configuration diagram showing an example of an FFU monitoring control system クリーンルームへのFFU設置例を示す構成図Configuration diagram showing FFU installation example in a clean room この発明の第6の実施形態を示す構成図The block diagram which shows 6th Embodiment of this invention FFUの監視制御システムの従来例を示す構成図Configuration diagram showing a conventional example of an FFU monitoring control system モータ制御の従来例を示す構成図Configuration diagram showing a conventional example of motor control

符号の説明Explanation of symbols

1…電源、2、CN…コントローラ、21…整流回路部、22…運転制御回路、23A,23B,23C…インバータ部、24A,24B,24C…モータ制御回路、25A,25B,25C…モータ電流・温度検出部、3A,3B,3C…モータ、4A,4B,4C…負荷、5…位置検出器、6…ノイズフィルタ、7…シリアル通信回路、10…整流・操作ブロック、11A,11B,11C…モータ駆動ブロック。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power source, 2, CN ... Controller, 21 ... Rectifier circuit part, 22 ... Operation control circuit, 23A, 23B, 23C ... Inverter part, 24A, 24B, 24C ... Motor control circuit, 25A, 25B, 25C ... Motor current Temperature detector, 3A, 3B, 3C ... motor, 4A, 4B, 4C ... load, 5 ... position detector, 6 ... noise filter, 7 ... serial communication circuit, 10 ... rectification / operation block, 11A, 11B, 11C ... Motor drive block.

Claims (9)

多数設置されるファンフィルタユニットにそれぞれ設けられた各モータ・ファンの駆動回路は各モータ・ファンに対応してそれぞれ設け、該駆動回路に電源を供給する整流回路および前記モータ・ファンの運転停止・速度設定・異常処理を行なう運転制御回路は複数の前記駆動回路に対して共通に設けることを特徴とするファンフィルタユニット。   Each motor / fan drive circuit provided in a large number of fan filter units is provided corresponding to each motor / fan, respectively, a rectifier circuit for supplying power to the drive circuit, and operation stop of the motor / fan. An operation control circuit for performing speed setting / abnormality processing is provided in common for the plurality of drive circuits. 共通に設けられる前記駆動回路、前記整流回路及び前記運転制御回路を多数設置されるファンフィルタユニットのうちの所定のファンフィルタユニットに搭載し、他のファンフィルタユニットに設けられたモータ・ファンには、対応する駆動回路からモータケーブルを介してそれぞれ給電することを特徴とする請求項1に記載のファンフィルタユニット。   The drive circuit, the rectifier circuit, and the operation control circuit that are provided in common are mounted on a predetermined fan filter unit among the fan filter units that are installed in large numbers. The fan filter unit according to claim 1, wherein power is supplied from a corresponding drive circuit via a motor cable. 1つのファンフィルタユニット内に複数のモータ・ファンを設け、各モータ・ファンの駆動回路は、該ファンフィルタユニット内に各モータ・ファンに対応してそれぞれ設け、前記駆動回路に電源を供給する整流回路および前記モータ・ファンの運転停止・速度設定・異常処理を行なう運転制御回路は、該ファンフィルタユニット内に複数の前記駆動回路に対して共通に設けることを特徴とするファンフィルタユニット。   A plurality of motors / fans are provided in one fan filter unit, and a drive circuit for each motor / fan is provided corresponding to each motor / fan in the fan filter unit to supply power to the drive circuit. The fan filter unit is characterized in that a circuit and an operation control circuit that performs operation stop / speed setting / abnormality processing of the motor / fan are provided in common to the plurality of drive circuits in the fan filter unit. 前記整流回路と前記運転制御回路を一体化構成としたことを特徴とする請求項1〜3の何れかの項に記載のファンフィルタユニット。   The fan filter unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the rectifier circuit and the operation control circuit are integrated. 前記駆動回路も加えて一体化構成としたことを特徴とする請求項4に記載のファンフィルタユニット。   The fan filter unit according to claim 4, wherein the drive circuit is added to form an integrated configuration. 前記各モータ・ファンの駆動回路は、インバータ部とモータ制御回路部とモータ・ファンの電流・温度検出部とからなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかの項に記載のファンフィルタユニット。   6. The fan filter according to claim 1, wherein the drive circuit of each motor / fan includes an inverter unit, a motor control circuit unit, and a current / temperature detection unit of the motor / fan. unit. 前記モータ・ファンは、同期モータまたはDCブラシレスモータであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかの項に記載のファンフィルタユニット。   The fan filter unit according to any one of claims 1 to 6, wherein the motor / fan is a synchronous motor or a DC brushless motor. 前記運転制御回路にシリアル通信回路を設け、シリアル通信回路を介して外部からの操作や外部での監視を可能にしたことを特徴とする請求項1〜7のいずれかの項に記載のファンフィルタユニット。   The fan filter according to any one of claims 1 to 7, wherein a serial communication circuit is provided in the operation control circuit, and external operation and external monitoring are enabled via the serial communication circuit. unit. 前記運転制御回路は、各モータ・ファンの速度を個別に設定可能であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかの項に記載のファンフィルタユニット。   The fan filter unit according to any one of claims 1 to 8, wherein the operation control circuit is capable of individually setting a speed of each motor and fan.
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