JP2012202558A - Clean room air conditioning system - Google Patents

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JP2012202558A
JP2012202558A JP2011064679A JP2011064679A JP2012202558A JP 2012202558 A JP2012202558 A JP 2012202558A JP 2011064679 A JP2011064679 A JP 2011064679A JP 2011064679 A JP2011064679 A JP 2011064679A JP 2012202558 A JP2012202558 A JP 2012202558A
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clean room
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JP2011064679A
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Yoshinori Okubo
義典 大久保
Yuzo Tanaka
雄造 田中
Nobuhiro Mita
暢博 三田
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Takasago Thermal Engineering Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out cooling according to the heat generating temperatures of manufacturing apparatus without providing local cooling means in a clean room where the manufacturing apparatus of different heat generating temperatures coexist.SOLUTION: This clean room air conditioning system includes FFUs (fan filter units) 40 disposed at a ceiling frame; opening means 30 disposed at the ceiling frame to return air to a ceiling plenum chamber 4 from the clean room 1; a grating floor disposed at a floor of the clean room 1 to exhaust air to an underfloor chamber 3 from the clean room 1; and FCUs (fan coil units) 50 equipped with blowers. The arranged positions and the arranged number of the FFUs 40 and opening means 30 are set according to the heat generating temperatures of the respective manufacturing apparatus 10, 20. The FFUs 40 are adjustable in the blowing amount to maintain the temperature around the respective manufacturing apparatus 10, 20 to a predetermined temperature, and indoor air returned from the underfloor chamber 3, and air cooled by the FCUs to have a lower temperature than an indoor temperature, are mixed and supplied to the clean room 1.

Description

この発明は、発熱温度の異なる製造装置が混在するクリーンルームに関し、とくに生産装置の近傍に局所冷却手段を設けることなく、クリーンルーム内の温度を均一化することが可能なクリーンルーム空調システムに関する。   The present invention relates to a clean room in which manufacturing apparatuses having different heat generation temperatures are mixed, and more particularly to a clean room air conditioning system capable of equalizing the temperature in a clean room without providing a local cooling means in the vicinity of the production apparatus.

半導体などの電子部品や電子材料、その他工業製品の生産に用いるクリーンルームでは、1つの室内に多種の工程が混在し、例えば露光装置や拡散炉のように稼働時に発熱する製造装置が使用される工程もある。こうした場合に、最も機器発熱の小さい工程に合わせて冷却された空気を室内に供給しようとすると、そのままでは機器発熱の大きい工程では冷却が不十分となり、製造装置自身の発熱によって温度上昇に起因した故障が生じやすくなり、製造プロセスに支障をきたすおそれがある。   In a clean room used for the production of electronic parts such as semiconductors, electronic materials, and other industrial products, a variety of processes are mixed in one room, and a process using a manufacturing apparatus that generates heat during operation, such as an exposure apparatus or a diffusion furnace, is used. There is also. In such a case, if air that has been cooled in accordance with the process with the smallest equipment heat generation is supplied to the room, the process with the large equipment heat generation will be insufficiently cooled, and the temperature rises due to the heat generated by the manufacturing equipment itself. Failures are likely to occur and may interfere with the manufacturing process.

しかし、製造装置の近傍に局所冷却装置を設けると、当該工程のスペースが増えるばかりでなく、設備費が高騰してしまう。また、最も機器発熱の大きい工程に合わせて冷却された空気を室内に供給しようとすると、冷却装置の運転費が高騰するばかりでなく、機器発熱の小さい工程では、温度低下のため相対湿度が上昇し、例えば相対湿度が50%を超えると製造装置の機器内部で結露を生じるため故障の原因となり、製造プロセスに支障を引き起こすおそれがある。   However, when a local cooling device is provided in the vicinity of the manufacturing apparatus, not only the space for the process increases, but also the equipment cost increases. In addition, if you try to supply air that has been cooled in accordance with the process that generates the greatest amount of equipment heat, the operating cost of the cooling device will rise, and in the process that produces a small amount of equipment heat, the relative humidity will increase due to a decrease in temperature. However, for example, if the relative humidity exceeds 50%, condensation occurs inside the apparatus of the manufacturing apparatus, which may cause a failure and may cause a problem in the manufacturing process.

このような製造装置の故障は、当該工程の生産が停止して製造工程全体に影響を及ぼすとともに、製造装置が高価であるので経済的な損失が甚大である。   Such a failure of the manufacturing apparatus has an effect on the entire manufacturing process because production of the process is stopped, and the manufacturing apparatus is expensive, so that economic loss is significant.

近年は、全域を高清浄域する方式ではなく、小さい空間内を清浄にすることにより低コストで清浄度を保つミニエンバイラメント方式が用いられるようになってきている。例えば、電子部品や電子材料などを製造する工業用クリーンルームであっても、高度な清浄度を要さない被処理物の搬送空間や作業者の歩行空間などは、乱流式クリーンルームを採用し、真に高度な清浄度を有する空間に限定して高度な清浄度を提供することも可能である。このように、室内全体を清浄に維持するのでなく真に必要な空間のみに層流の空気を供給するクリーンルームは、ボールルームクリーンルームと呼ばれて実施されている。しかし、この乱流式クリーンルームでは、設備費が安価である一方、熱だまりが不可避とされこの熱だまりには塵埃が滞留することも知られている。   In recent years, a mini-environment system that keeps cleanliness at a low cost by cleaning a small space has been used instead of a system that cleans the entire area. For example, even in an industrial clean room that manufactures electronic components and electronic materials, a turbulent clean room is used for the transport space of objects to be processed and the walking space for workers that do not require a high degree of cleanliness. It is also possible to provide a high degree of cleanness by limiting to a space having a truly high degree of cleanliness. As described above, a clean room that supplies laminar air only to a space that is truly necessary, rather than keeping the entire room clean, is called a ball room clean room. However, in this turbulent clean room, while the equipment cost is low, it is also known that a heat pool is inevitable and dust accumulates in this heat pool.

クリーンルーム室内温度の上昇対策に言及したクリーンルームの構築に関する技術として、レイアウト変更に柔軟に対処でき、室温設定の変更にも対処できるクリーンルーム構築システムに関する技術(例えば、特許文献1参照。)や、汚染物質を捕捉し、周辺への温度影響を防止することを目的としたクリーンルームに関する技術(例えば、特許文献2参照。)が知られている。また、ブリードイン式冷気混合供給方法のクリーンルーム構造に関する技術(例えば、特許文献3参照。)が知られている。   As a technology related to the construction of a clean room that refers to measures for increasing the temperature in the clean room, a technology related to a clean room construction system that can flexibly deal with layout changes and cope with changes in room temperature settings (see, for example, Patent Document 1) and pollutants. There is known a technology related to a clean room (for example, refer to Patent Document 2) for the purpose of catching the water and preventing the temperature influence on the surroundings. Further, a technique related to a clean room structure of a bleed-in type cold air mixing and supplying method (for example, see Patent Document 3) is known.

特許第2515593号公報Japanese Patent No. 2515593 特開平8−247512号公報JP-A-8-247512 特許第2627613号公報Japanese Patent No. 2627613

しかしながら、特許文献1では、局所冷却装置としての「ドライコイルユニット」の採用と、この天井設置が必須とされている。また、特許文献2では、製造装置の熱気を吸い込んで室内に吐出するが、気流の乱れ防止を目的としたものであり、室内温度を補償するために局所冷却装置としての冷却コイルを天井裏に設けることが必要となる。さらに、特許文献3では、室内において発熱温度の異なる製造装置が混在する場合や、異なる温度の空気が混合される場合については、温度を均一にできないという問題がある。つまり、例えばリタンプレナムエリアから冷却コイルを通った気流と、バイパス路を通った気流とが、ダクトシャフト内で混合されずに温度の偏在が生じ、外側壁面・中央部・内側壁面においては外側ほど温度が低くなるので、ファンフィルタユニット(FFU)からクリーンルーム内に供給される空気も、位置によって温度が異なるおそれがある。   However, in Patent Document 1, it is essential to employ a “dry coil unit” as a local cooling device and to install this ceiling. Moreover, in patent document 2, although the hot air of a manufacturing apparatus is suck | inhaled and it discharges indoors, it aims at prevention of turbulence of an air current, and in order to compensate indoor temperature, the cooling coil as a local cooling device is put on the back of a ceiling. It is necessary to provide it. Furthermore, in Patent Document 3, there is a problem that the temperature cannot be made uniform when manufacturing apparatuses having different heat generation temperatures are mixed in the room or when air of different temperatures is mixed. In other words, for example, the airflow that has passed through the cooling coil from the re-tandem plenum area and the airflow that has passed through the bypass path are not mixed in the duct shaft, resulting in uneven temperature distribution. Since the temperature is lowered, the air supplied from the fan filter unit (FFU) into the clean room may have a different temperature depending on the position.

この発明は、前記の課題を解決し、発熱温度の異なる製造装置が混在するクリーンルームにおいて、局所冷却手段を設けことなく、クリーンルーム内の温度を均一化することが可能なクリーンルーム空調システムを提供することを目的としている。   The present invention provides a clean room air conditioning system that can solve the above-described problems and can make the temperature in the clean room uniform without providing a local cooling means in a clean room in which manufacturing apparatuses having different heat generation temperatures are mixed. It is an object.

前記の課題を解決するために、請求項1の発明は、天井プレナムチャンバと、発熱温度が異なる生産装置が混在して配置され前記天井プレナムチャンバからの空気が流入するクリーンルームと、前記クリーンルームからの空気が流入する床下チャンバと、を備え、前記床下チャンバから排出される空気をリターン風道を介して前記天井プレナムチャンバへ還流させるクリーンルーム空調システムであって、前記天井プレナムチャンバの天井部に設けられ清浄空気を前記クリーンルームに供給するファンフィルタユニットと、前記天井部に形成され前記クリーンルーム内の上方の空気を前記ファンフィルタユニットの吸引力を利用して前記天井プレナムチャンバに吸い戻す開口手段と、前記床下チャンバと前記リターン風道のいずれかに設けられ、前記天井プレナムチャンバに還流される空気を冷却する空気冷却手段と、を備え、前記ファンフィルタユニットは、前記クリーンルームの前記製造装置の発熱温度に対応して配置位置および配置数が設定されており、前記ファンフィルタユニットは、前記製造装置の周辺の温度が所定温度に維持されるように前記クリーンルームへの送風量が調節可能であり、前記クリーンルームには、前記床下チャンバから前記天井プレナムチャンバへ還流される空気と、前記空気冷却手段で冷却され前記クリーンルームの室内温度よりも低温の空気とが混合されて供給される、ことを特徴とするクリーンルーム空調システムである。   In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 includes a ceiling plenum chamber, a clean room in which production devices having different heat generation temperatures are mixed, and a clean room into which air from the ceiling plenum chamber flows, A clean room air conditioning system for returning air exhausted from the underfloor chamber to the ceiling plenum chamber through a return air passage, and is provided at a ceiling portion of the ceiling plenum chamber. A fan filter unit that supplies clean air to the clean room; and opening means that is formed in the ceiling portion and sucks the air above the clean room into the ceiling plenum chamber using the suction force of the fan filter unit; Installed in either the underfloor chamber or the return airway And an air cooling means for cooling the air returned to the ceiling plenum chamber, and the fan filter unit has an arrangement position and an arrangement number corresponding to the heat generation temperature of the manufacturing apparatus of the clean room. The fan filter unit is capable of adjusting an air flow rate to the clean room so that a temperature around the manufacturing apparatus is maintained at a predetermined temperature, and the clean room returns to the ceiling plenum chamber from the underfloor chamber. The clean room air-conditioning system is characterized in that the air to be cooled and the air cooled by the air cooling means and supplied at a temperature lower than the room temperature of the clean room are mixed and supplied.

この発明によれば、クリーンルームに配置された生産装置には、発熱温度に応じた適量の冷却空気がファンフィルタユニットから供給される。そして、クリーンルームの上方に位置する温度の高い空気は、一部が開口手段を介して天井プレナムチャンバに吸い戻される。   According to the present invention, an appropriate amount of cooling air corresponding to the heat generation temperature is supplied from the fan filter unit to the production apparatus arranged in the clean room. A part of the high-temperature air located above the clean room is sucked back into the ceiling plenum chamber through the opening means.

請求項2の発明は、請求項1記載のクリーンルーム空調システムにおいて、前記ファンフィルタユニットは、前記製造装置の稼動量を計測する稼働量計測手段または前記開口手段の近傍に設けられた温度計測手段からの計測値に基づき前記クリーンルームへの送風量を制御する、ことを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the clean room air conditioning system according to the first aspect, the fan filter unit includes an operating amount measuring unit that measures an operating amount of the manufacturing apparatus or a temperature measuring unit provided in the vicinity of the opening unit. The air flow rate to the clean room is controlled based on the measured value.

請求項3の発明は、請求項1または2記載のクリーンルーム空調システムにおいて、前記空気冷却手段は、有圧扇と熱交換器とを有し、前記熱交換器へ供給する冷却水量を制御可能な空調機から構成されており、前記クリーンルーム内に設けられた室内温度計測手段で計測された室内温度に基づき前記熱交換器へ供給する冷却水量を制御する、ことを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the clean room air conditioning system according to the first or second aspect, the air cooling means includes a pressure fan and a heat exchanger, and the amount of cooling water supplied to the heat exchanger can be controlled. It is comprised from an air conditioner, The amount of the cooling water supplied to the said heat exchanger is controlled based on the indoor temperature measured by the indoor temperature measurement means provided in the said clean room, It is characterized by the above-mentioned.

請求項4の発明は、請求項3に記載のクリーンルーム空調システムにおいて、前記リターン風道には、外調機によって温度と湿度が調整された外気が供給されており、前記クリーンルーム内の圧力に基づいて前記外調機の供給外気量を制御することにより、前記クリーンルーム内の圧力を陽圧に維持する、ことを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the clean room air conditioning system according to the third aspect, the return air passage is supplied with outside air whose temperature and humidity are adjusted by an external air conditioner, and is based on the pressure in the clean room. Then, by controlling the amount of outside air supplied from the external air conditioner, the pressure in the clean room is maintained at a positive pressure.

請求項5の発明は、請求項4に記載のクリーンルーム空調システムにおいて、前記空気冷却手段からの温度調整された空気と前記外調機からの空気は、前記リターン風道にて対向流で衝突するとともに、前記開口手段を介して前記天井プレナムチャンバに戻された前記クリーンルームからの室内空気と混合し、前記ファンフィルタユニットを介して前記クリーンルームに吹き出される、ことを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, in the clean room air-conditioning system according to the fourth aspect, the temperature-adjusted air from the air cooling means and the air from the external air conditioner collide with each other in a counterflow in the return air passage. In addition, the air is mixed with room air from the clean room returned to the ceiling plenum chamber through the opening means, and blown out into the clean room through the fan filter unit.

請求項1に記載の発明によれば、クリーンルームに設置されている製造装置には、発熱温度を考慮して配置位置および配置数が設定されたファンフィルタユニットから冷却された適量の空気が供給されるので、クリーンルームにおける生産装置の周辺の温度は均一化される。また、クリーンルームの上方に位置する温度の高い空気は、一部が開口手段を介して天井プレナムチャンバに吸い戻されるので、クリーンルーム内の温度が均一化される。したがって、発熱温度の異なる生産装置がクリーンルームに配置される場合でも、従来のように生産装置を冷却するための局所冷却手段を設ける必要がなくなり、クリーンルームの温度を均一化するためのコストを低減することができる。   According to the first aspect of the present invention, an appropriate amount of cooled air is supplied to the manufacturing apparatus installed in the clean room from the fan filter unit whose arrangement position and number of arrangements are set in consideration of the heat generation temperature. Therefore, the temperature around the production apparatus in the clean room is made uniform. In addition, since a part of the high-temperature air located above the clean room is sucked back into the ceiling plenum chamber through the opening means, the temperature in the clean room is made uniform. Therefore, even when production apparatuses having different heat generation temperatures are arranged in a clean room, it is not necessary to provide a local cooling means for cooling the production apparatus as in the past, and the cost for making the temperature of the clean room uniform is reduced. be able to.

請求項2に記載の発明によれば、ファンフィルタユニットは、製造装置の稼動量を計測する稼働量計測手段または開口手段の近傍に設けられた温度計測手段からの計測値に基づきクリーンルームへの送風量を制御するので、製造装置の発熱温度の差異に基づくクリーンルームの室内温度のムラを解消する調和空気の分配が可能となる。これにより、クリーンルーム内の温度の均一度をさらに高めることができる。   According to the second aspect of the present invention, the fan filter unit is supplied to the clean room based on the measured value from the operating amount measuring means for measuring the operating amount of the manufacturing apparatus or the temperature measuring means provided in the vicinity of the opening means. Since the air volume is controlled, it is possible to distribute conditioned air that eliminates unevenness in the room temperature of the clean room based on the difference in heat generation temperature of the manufacturing apparatus. Thereby, the uniformity of the temperature in the clean room can be further increased.

請求項3に記載の発明によれば、空調機で冷却した空気を、有圧扇の攪拌作用によってリターンプレナム内において室内空気と効率的に混合できるので、風路断面での異なる空気温度の偏在を防止し、温度を均一にすることができる。また、空気を還流させており、換気回数が少なく外気の混合率が低いため、外気の混合に伴う熱損失を低減することができるので、空気冷却手段の熱交換器の小型化し、運転費を低減することができる。また、熱交換器へ供給する冷水量を制御して、空気温度を制御することができるので、発熱温度の大きい製造装置が設置されている生産エリアに、適切な温度に冷却された空気を供給することができる。   According to the invention described in claim 3, since the air cooled by the air conditioner can be efficiently mixed with the indoor air in the return plenum by the stirring action of the pressure fan, the uneven distribution of the air temperature in the cross section of the air path Can be prevented and the temperature can be made uniform. In addition, since the air is recirculated and the number of ventilations is small and the mixing rate of the outside air is low, the heat loss associated with the mixing of the outside air can be reduced. Can be reduced. In addition, since the air temperature can be controlled by controlling the amount of cold water supplied to the heat exchanger, air that has been cooled to an appropriate temperature is supplied to the production area where the manufacturing equipment with a large exothermic temperature is installed. can do.

請求項4に記載の発明によれば、クリーンルーム内の圧力に基づいて外調機の供給外気量を制御することにより、クリーンルーム内の圧力を陽圧(正圧)に維持するので、外部からクリーンルーム内へ微細な異物が侵入するのを確実に防止することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the pressure inside the clean room is maintained at a positive pressure (positive pressure) by controlling the amount of outside air supplied from the external conditioner based on the pressure inside the clean room. It is possible to reliably prevent fine foreign substances from entering the inside.

請求項5に記載の発明によれば、空気冷却手段からの温度調整された空気と外調機からの空気は、リターン風道にて対向流で衝突するとともに、開口手段を介して天井プレナムチャンバに戻されたクリーンルームからの室内空気と混合するので、天井プレナムチャンバに均一な温度、湿度の空気を偏在なく行き渡らせることができる。したがって、クリーンルームには、均一な温度、湿度の空気を供給することができ、クリーンルーム内の温度および湿度を均一させることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the temperature-adjusted air from the air cooling means and the air from the external air conditioner collide with each other on the return air passage in a counter flow, and the ceiling plenum chamber via the opening means. Since the air is mixed with the room air from the clean room returned to the air, air having a uniform temperature and humidity can be distributed to the ceiling plenum chamber without uneven distribution. Therefore, air having a uniform temperature and humidity can be supplied to the clean room, and the temperature and humidity in the clean room can be made uniform.

本発明の実施の形態に係るクリーンルームの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the clean room which concerns on embodiment of this invention. 図1のクリーンルームの外気混合シミュレーション結果を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the external air mixing simulation result of the clean room of FIG. 図2のクリーンルームの外気混合シミュレーションの対象領域を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the object area | region of the external air mixing simulation of the clean room of FIG.

図1ないし図3は、この発明の実施の形態を示している。図1に示すように、例えば、精密機器や医薬品などの工場の建物Rは、クリーンルーム1と、天井プレナムチャンバ2と、床下チャンバ3と、リターン風道4と、外気調整室5と、補機収納室6を有している。天井プレナムチャンバ2の上面は、天井スラブC1から構成されている。床下チャンバ3は、建物Rの床スラブF1とクリーンルーム1の床部F2との間に位置し、後述する空気冷却手段としてのファンコイルユニット(FCU)50などが設置されている。床下チャンバ3の下方には、補機収納室6が形成されている。床下チャンバ3と補機収納室6は、床スラブF1によって区画されている。外気調整室5は、上下方向に延びる壁部F3によってクリーンルーム1と天井プレナムチャンバ2と床下チャンバ3に対して区画されている。   1 to 3 show an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, for example, a factory building R such as precision equipment and pharmaceuticals has a clean room 1, a ceiling plenum chamber 2, an underfloor chamber 3, a return airway 4, an outside air adjustment room 5, and auxiliary equipment. A storage chamber 6 is provided. The upper surface of the ceiling plenum chamber 2 is composed of a ceiling slab C1. The underfloor chamber 3 is located between the floor slab F1 of the building R and the floor portion F2 of the clean room 1, and is provided with a fan coil unit (FCU) 50 as air cooling means described later. An auxiliary equipment storage chamber 6 is formed below the underfloor chamber 3. The underfloor chamber 3 and the accessory storage chamber 6 are partitioned by a floor slab F1. The outside air adjustment chamber 5 is partitioned from the clean room 1, the ceiling plenum chamber 2, and the underfloor chamber 3 by a wall portion F3 extending in the vertical direction.

クリーンルーム1は、天井プレナムチャンバ2と床下チャンバ3との間に位置している。クリーンルーム1の下部に位置する床部F2は、調和空気A3を通過させるために、グレイチング材などの多孔材を水平方向に張り渡して形成されている。クリーンルーム1の天井部C2は、天井プレナムチャンバ2の天井スラブC1から所定距離だけ下方に位置しており、水平方向に張り渡された天井フレームから構成されている。この実施の形態では、クリーンルーム1の室内は間仕切りのない大空間を構成し、搬送装置(図示略)が各工程間を連結している。さらに、クリーンルーム1からの空気の排気量は、外調機101からの取入外気量(供給外気量)と同量であり、クリーンルーム1内の圧力は常に一定に保持されている。   The clean room 1 is located between the ceiling plenum chamber 2 and the underfloor chamber 3. The floor F2 located in the lower part of the clean room 1 is formed by stretching a porous material such as a grating material in the horizontal direction so as to allow the conditioned air A3 to pass therethrough. The ceiling C2 of the clean room 1 is located below the ceiling slab C1 of the ceiling plenum chamber 2 by a predetermined distance, and is composed of a ceiling frame stretched horizontally. In this embodiment, the interior of the clean room 1 constitutes a large space without partitioning, and a transfer device (not shown) connects the processes. Furthermore, the amount of air discharged from the clean room 1 is the same as the amount of outside air taken in from the external air conditioner 101 (the amount of supplied outside air), and the pressure in the clean room 1 is always kept constant.

リターン風道4は、クリーンルーム1の長手方向の両端部の外方に形成されている。リターン風道4は、天井プレナムチャンバ2と床下チャンバ3とを連通している。これにより、建物Rにはクリーンルーム1に空気A3を供給する空気循環系が形成されている。   The return air passage 4 is formed outside both ends of the clean room 1 in the longitudinal direction. The return air passage 4 communicates the ceiling plenum chamber 2 and the underfloor chamber 3. Thereby, an air circulation system for supplying air A3 to the clean room 1 is formed in the building R.

クリーンルーム1の床F2には、発熱温度が異なる第1の生産装置10と第2の生産装置0が設置されている。第1の製造装置10および第2の製造装置20には、排気を外部に排出させるための排気ダクトをそれぞれ備えている。ここでは、第1の製造装置10は、発熱温度の高い高発熱機器であり、第2の製造装置20は、発熱温度の低い低発熱機器である。   A first production apparatus 10 and a second production apparatus 0 having different heat generation temperatures are installed on the floor F2 of the clean room 1. The first manufacturing apparatus 10 and the second manufacturing apparatus 20 are each provided with an exhaust duct for exhausting the exhaust to the outside. Here, the first manufacturing apparatus 10 is a high heat generation apparatus having a high heat generation temperature, and the second manufacturing apparatus 20 is a low heat generation apparatus having a low heat generation temperature.

開口手段30は、天井部C2の格子状開口に設けられている。開口手段30は、例えば多数の通気穴を有するパンチング板から構成されている。パンチング板からなる開口手段30は、外周にシール機能を有するパッキンが設けられおり、自重によって天井部C2の格子状開口に装着されている。開口手段30は、FFU40の吸引力により室内空気A3を吸い込むためのものあり、吸込量が調節可能なシャッタ付の吸込口を有している。つまり、開口手段30は、例えばシャッタ付きのグリル型吸い込み口やHS型で構成されており、シャッタ開度(吸込量)は試運転時に手動で調整するようになっている。この開口面積は各製造装置10、20の発熱の程度を応じて設計され、試運転時に調整自在となるように、開口率可変の構造となっている。また、この開口手段30の設置数および配置位置は、後述するようにクリーンルーム1に設置された各製造装置10、20の発熱温度によって決定される。例えば、第1の製造装置10のように高発熱機器の上方には少数の開口手段30を設置し、第2の製造装置20のように低発熱機器の上方には多数の開口手段30を設置する。   The opening means 30 is provided in the lattice-like opening of the ceiling part C2. The opening means 30 is comprised from the punching board which has many ventilation holes, for example. The opening means 30 made of a punching plate is provided with a packing having a sealing function on the outer periphery, and is attached to the lattice-like opening of the ceiling portion C2 by its own weight. The opening means 30 is for sucking the indoor air A3 by the suction force of the FFU 40, and has a suction port with a shutter whose suction amount can be adjusted. That is, the opening means 30 is composed of, for example, a grill-type suction port with a shutter or an HS type, and the shutter opening (suction amount) is manually adjusted during a trial operation. This opening area is designed according to the degree of heat generation of each of the manufacturing apparatuses 10 and 20, and has a variable opening ratio structure so that it can be adjusted during a trial run. Further, the number and arrangement positions of the opening means 30 are determined by the heat generation temperatures of the manufacturing apparatuses 10 and 20 installed in the clean room 1 as will be described later. For example, a small number of opening means 30 are installed above the high heat generating equipment as in the first manufacturing apparatus 10, and a large number of opening means 30 are installed above the low heat generating equipment as in the second manufacturing apparatus 20. To do.

ファンフィルタユニット(FFU)40は、製造装置の周辺の温度が所定温度に維持されるようにクリーンルーム1への送風量が調節可能であり、天井部C2の格子状開口に設けられている。FFU40は、高性能フィルタと送風機を有し、上方(上面側)から空気A3を吸い込み、下方(底面側)から空気A3を吹き出す構成となっている。FFU40は、具体的には、ケーシング内に、ファンと、ファンを駆動させる可変速モータ(DCブラシレスモータ)と、高性能フィルタとが内蔵され、天井プレナムチャンバ2内の空気A3をケーシング内に取り入れ、塵埃等を高性能フィルタによって除去して清浄化し、クリーンルーム1内に供給する機能を有している。FFU40は、送風機(ファン)の回転数によって、送風量を調節可能となっている。このFFU40の設置台数および配置位置は、後述するようにクリーンルーム1に設置された各製造装置10、20の発熱温度によって決定される。例えば、第1の製造装置10のように高発熱機器の上方には多数のFFU40を設置し、第2の製造装置20のように低発熱機器の上方には少数のFFU40を設置する。   The fan filter unit (FFU) 40 can adjust the amount of air blown to the clean room 1 so that the temperature around the manufacturing apparatus is maintained at a predetermined temperature, and is provided in a lattice-like opening in the ceiling C2. The FFU 40 includes a high-performance filter and a blower, and is configured to suck in air A3 from above (upper surface side) and blow out air A3 from below (bottom surface side). Specifically, the FFU 40 includes a fan, a variable speed motor (DC brushless motor) that drives the fan, and a high-performance filter in the casing, and takes in the air A3 in the ceiling plenum chamber 2 into the casing. , Dust and the like are removed and cleaned by a high-performance filter and supplied into the clean room 1. The FFU 40 can adjust the amount of air blown by the rotational speed of the blower (fan). The number of FFUs 40 installed and their positions are determined by the heat generation temperatures of the manufacturing apparatuses 10 and 20 installed in the clean room 1 as will be described later. For example, a large number of FFUs 40 are installed above the high heat generating equipment as in the first manufacturing apparatus 10, and a small number of FFUs 40 are installed above the low heat generating equipment as in the second manufacturing apparatus 20.

天井部C2の格子状開口を塞ぐためのブランクパネル(図示略)は、外周にシール機能を有するパッキンが設けられおり、自重によって天井部C2の格子状開口に装着されている。また、ブランクパネルは、天井部C2の開口手段30やFFU40が設置されない箇所に設置されることで、天井プレナムチャンバ2とクリーンルーム1との隙間を塞ぎ、清浄化されていない空気がクリーンルーム1内等に侵入することを防ぐようになっている。さらに、クリーンルーム1の稼動時には、クリーンルーム1内の圧力は天井プレナムチャンバ2の圧力より高くなるので、天井フレーム11に載置されるブランクパネルなどの部材は、FFU40の吸引力によって浮上しないように、質量や固定方法が考慮された構造となっている。   A blank panel (not shown) for closing the lattice opening of the ceiling portion C2 is provided with a packing having a sealing function on the outer periphery, and is attached to the lattice opening of the ceiling portion C2 by its own weight. Further, the blank panel is installed in a place where the opening means 30 and the FFU 40 of the ceiling part C2 are not installed, so that the gap between the ceiling plenum chamber 2 and the clean room 1 is closed, and the uncleaned air is in the clean room 1 or the like. To prevent intrusion. Furthermore, since the pressure in the clean room 1 becomes higher than the pressure in the ceiling plenum chamber 2 when the clean room 1 is in operation, members such as a blank panel placed on the ceiling frame 11 do not float by the suction force of the FFU 40. The structure takes into account the mass and fixing method.

空気冷却手段としての空調機であるFCU(ファンコイルユニット)50は、リターン風道4に設置されている。FCU50は定速送風機としての有圧扇50Aと、熱媒ここでは冷水が内部を流れる熱交換器50Bとを備えている。このFCU50は、熱交換器50Bへ供給する冷却水量を弁によって制御可能であり、クリーンルーム1内に設けられた温度計で計測された室内温度に基づき熱交換器50Bへ供給する冷却水量を制御する。ここでは、冷却水量は、各製造装置10、20の中で最も発熱温度が高い製造装置の生産エリアが適温となるように調節されている。熱交換器50Bは、冷凍機や蓄熱槽などの熱源を有し、例えば7℃の冷水が供給されると、14℃で返送されるように設定されている。また、熱交換器50Bに導かれる往管には、自動弁が設けられている。有圧扇50Aは、床下チャンバ3の空気A4を吸ってリターン風道4の上部に吐出する程度の静圧で設計され、FCU50の天面に対して羽根の軸線を水平にして設けられる。このFCU50は、建物R外から外気を取り込むとともに、空気を建物R外へ排出する機能を有している。   An FCU (fan coil unit) 50 that is an air conditioner as an air cooling means is installed in the return air passage 4. The FCU 50 includes a pressure fan 50A as a constant speed blower, and a heat exchanger 50B in which cold medium flows inside. The FCU 50 can control the amount of cooling water supplied to the heat exchanger 50B by a valve, and controls the amount of cooling water supplied to the heat exchanger 50B based on the room temperature measured by a thermometer provided in the clean room 1. . Here, the amount of cooling water is adjusted so that the production area of the manufacturing apparatus having the highest heat generation temperature among the manufacturing apparatuses 10 and 20 has an appropriate temperature. The heat exchanger 50B has a heat source such as a refrigerator or a heat storage tank, and is set to be returned at 14 ° C. when, for example, 7 ° C. cold water is supplied. In addition, an automatic valve is provided in the outgoing pipe led to the heat exchanger 50B. The pressure fan 50 </ b> A is designed with a static pressure that sucks the air A <b> 4 in the underfloor chamber 3 and discharges it to the upper part of the return air passage 4, and is provided with the blade axis horizontal to the top surface of the FCU 50. The FCU 50 has a function of taking outside air from outside the building R and discharging air outside the building R.

温度計測手段としての温度計(図示略)は、各製造装置10、20の稼働量、すなわち、発熱温度を計測するためのもので、各製造装置10、20の近傍に設置されている。また、温度計で計測された温度にもとづいて、FFU40の風量(または風速)は指示されるようになっている。ここで、温度計は、各製造装置10、20の近傍に設置するのではなく、FFU40の直下に設け、この領域の各製造装置10、20の発熱温度を見込んだ演算値でFFU40の送風量の制御するようにしてもよい。   A thermometer (not shown) as a temperature measuring means is for measuring the operating amount of each manufacturing apparatus 10, 20, that is, a heat generation temperature, and is installed in the vicinity of each manufacturing apparatus 10, 20. Further, the air volume (or wind speed) of the FFU 40 is instructed based on the temperature measured by the thermometer. Here, the thermometer is not installed in the vicinity of each of the manufacturing apparatuses 10 and 20, but is provided immediately below the FFU 40, and the air flow rate of the FFU 40 with a calculated value that anticipates the heat generation temperature of each of the manufacturing apparatuses 10 and 20 in this region. You may make it control.

気圧計(図示略)は、室内に設置され、室内圧力を計測するものである。気圧計は、計測値を外調機101のMDを操作するためのコントローラ(図示略)に随時出力する。この気圧計の設置位置は、クリーンルーム1内であれば設置場所は限定されないが、ここでは例えば、リターンプレナム4に最も近いFFU40の下部に設けられており、この気圧計によって計測される室内圧力は、FFU40の下部における室内圧力である。   A barometer (not shown) is installed indoors and measures indoor pressure. The barometer outputs measurement values to a controller (not shown) for operating the MD of the external air handler 101 as needed. The installation position of this barometer is not limited as long as it is in the clean room 1, but here, for example, it is provided in the lower part of the FFU 40 closest to the return plenum 4, and the indoor pressure measured by this barometer is , The indoor pressure in the lower part of the FFU 40.

外調機101は、クリーンルーム1の空気循環系の系外の外気調整室5に設置され、室内からの排気量に応じて取入量が設定され、屋外から取り入れた新鮮外気を除塵、調温、調湿してリターンプレナム4内に供給するものである。ここで、除塵はフィルタによって、調温はコイル等で構成される加熱器や冷却器の温調装置によって、調湿は除湿の場合は前記冷却器によって、加湿の場合は加湿器によって行われる。なお、これらの機器は外調機101に一体に組み込まれていなくとも、各々独立した別体で構成されていても良い。この外調機101は、モータダンパ(以下「MD」という)が介装されたダクト102(ここでは、外調機101への外気取入ダクト)を介して、吐出口103に接続されている。吐出口103は、リターンプレナム4の中間部に下向きに配設されている。ここで、MDは、開度を調節するコントローラを有し、コントローラはクリーンルーム1の室内の圧力にもとづいて開度を制御するようになっている。例えば、コントローラに気圧計によって計測された室内圧力が入力されると、コントローラは、入力された計測値を室全体の圧力に換算し、室全体の圧力が低くなったと判断した場合はMDの開度を大とし、室全体の圧力が高くなったと判断した場合はMDの開度を小とするように制御している。   The outside air conditioner 101 is installed in the outside air adjustment chamber 5 outside the air circulation system of the clean room 1, and the intake amount is set according to the exhaust amount from the room, and the fresh outside air taken from the outside is dedusted and temperature-controlled. The humidity is adjusted and supplied into the return plenum 4. Here, dust removal is performed by a filter, temperature control is performed by a heater or cooler temperature control device configured by a coil or the like, and humidity control is performed by the cooler in the case of dehumidification, and by a humidifier in the case of humidification. In addition, even if these apparatuses are not integrated in the external air handler 101, they may be configured as separate bodies. The external air conditioner 101 is connected to the discharge port 103 via a duct 102 (herein, an outside air intake duct to the external air conditioner 101) in which a motor damper (hereinafter referred to as “MD”) is interposed. The discharge port 103 is disposed downward in the middle portion of the return plenum 4. Here, the MD has a controller for adjusting the opening degree, and the controller controls the opening degree based on the pressure in the clean room 1. For example, when the indoor pressure measured by the barometer is input to the controller, the controller converts the input measurement value into the pressure of the entire chamber, and when it is determined that the pressure of the entire chamber has decreased, the MD is opened. When the degree is increased and it is determined that the pressure of the entire chamber has increased, the opening degree of the MD is controlled to be decreased.

また、外調機101からの外気の取入量と、空気循環系からの排気量とは、クリーンルーム1内が陽圧(正圧)に保持されるように設定されている。このため、天井プレナムチャンバ2からFFU40を介してクリーンルーム1の室内に、浄化された空気A3が供給されるようになっている。これにより、クリーンルーム1の室内に供給された空気A3は、床部F2を介して床下チャンバ3に排出される。床下チャンバ3に排出された空気A4は、リターン風道4を介して天井プレナムチャンバ2へ送出され、再びFFU40によって清浄化されて、クリーンルーム1内へ供給される。このように、建物R内の空気A1、A2、A3、A4は所定の清浄度を維持したまま、天井プレナムチャンバ2、クリーンルーム1、床下チャンバ3、レターン風道4を一方向に循環する空気循環系を形成している。   Further, the intake amount of outside air from the external air conditioner 101 and the exhaust amount from the air circulation system are set so that the inside of the clean room 1 is maintained at a positive pressure (positive pressure). For this reason, the purified air A3 is supplied from the ceiling plenum chamber 2 to the clean room 1 through the FFU 40. Thereby, the air A3 supplied into the room of the clean room 1 is discharged to the underfloor chamber 3 through the floor portion F2. The air A4 discharged to the underfloor chamber 3 is sent to the ceiling plenum chamber 2 through the return air passage 4, cleaned again by the FFU 40, and supplied into the clean room 1. In this way, air A1, A2, A3, A4 in the building R is circulated in one direction through the ceiling plenum chamber 2, the clean room 1, the underfloor chamber 3, and the return airway 4 while maintaining a predetermined cleanliness. A system is formed.

次に、このような構成のクリーンルーム1の温度制御方法について説明する。   Next, the temperature control method of the clean room 1 having such a configuration will be described.

まず、天井プレナムチャンバ2に設置されたFFU40によって清浄化された空気A3が、クリーンルーム1内に供給される。クリーンルーム1内の空気A3は、生産エリアの各製造装置10、20の発熱によって温度が上昇する。   First, air A <b> 3 cleaned by the FFU 40 installed in the ceiling plenum chamber 2 is supplied into the clean room 1. The temperature of the air A3 in the clean room 1 rises due to the heat generated by the manufacturing apparatuses 10 and 20 in the production area.

このクリーンルーム1内の上方に位置する空気A3の一部は、床部F2を通過して床下チャンバ3へ排出される。そして、床下チャンバ3に排出された空気A4は、FCU50によって冷却される。さらに、冷却空気A2は、有圧扇50Aによってレターン風道4上方へ吹き出される。また、クリーンルーム1内の空気A3の一部は、開口手段30を介して天井プレナムチャンバ2へ吸い戻される。   A part of the air A3 located above the clean room 1 passes through the floor F2 and is discharged to the underfloor chamber 3. The air A4 discharged to the underfloor chamber 3 is cooled by the FCU 50. Further, the cooling air A2 is blown out above the return air path 4 by the pressure fan 50A. Further, a part of the air A3 in the clean room 1 is sucked back to the ceiling plenum chamber 2 through the opening means 30.

建物Rの外側の外気OAは、外調機101によって除塵、調温、調湿され、MDが介装されたダクト102を介して、レターン風道4に設置された吐出口103から下方に外気A1となって吹き出される。そして、レターン風道4においては、FCU50からの冷却空気A2と外調機101で調温調湿された外気A1とが対向流となって衝突し、冷却空気A2と外気A1とは混合される。また、天井プレナムチャンバ2においては、レターン風道4から供給される冷気が混合された空気A3と、開口手段30から吸い戻されたクリーンルーム1からの空気A3とが、拡散しながら混合し、空気A3は温度、湿度が調整された状態でFFU40によって吸い込まれ清浄化されて、クリーンルーム1に吹き出される。   Outside air OA outside the building R is dedusted, temperature-controlled, and humidity-controlled by the external air conditioner 101, and is directed downward from the discharge port 103 installed in the return airway 4 through the duct 102 in which MD is interposed. A1 is blown out. In the return air passage 4, the cooling air A2 from the FCU 50 and the outside air A1 temperature-controlled and humidity-controlled by the external air conditioner 101 collide with each other as an opposing flow, and the cooling air A2 and the outside air A1 are mixed. . In the ceiling plenum chamber 2, the air A 3 mixed with the cold air supplied from the return air passage 4 and the air A 3 from the clean room 1 sucked back from the opening means 30 are mixed while being diffused, and the air A3 is sucked and cleaned by the FFU 40 with the temperature and humidity adjusted, and blown out into the clean room 1.

このようにして、建物R内の空気A1、A2、A3、A4は、所定の清浄度を維持したまま、天井プレナムチャンバ2、クリーンルーム1、床下チャンバ3、レターン風道4を一方向に循環するようになっている。   In this way, the air A1, A2, A3, A4 in the building R circulates in one direction through the ceiling plenum chamber 2, the clean room 1, the underfloor chamber 3, and the return airway 4 while maintaining a predetermined cleanliness. It is like that.

つぎに、各製造設備10、20の発熱温度に対応したクリーンルーム1の温度制御方法について説明する。   Next, a temperature control method for the clean room 1 corresponding to the heat generation temperatures of the manufacturing facilities 10 and 20 will be described.

発熱温度の高い第1の製造装置10の上方の天井フレームには、FFU40は多く、開口手段30は少なく設置されている。このため、製造装置10の周辺においては、温度が高い空気A3の天井プレナムチャンバ2への戻し量が少なくなる。また、発熱温度の低い第2の製造装置20の上方の天井部C2には、FFU40の設置数は少なく、開口手段30は多く設置されている。このため、第2の製造装置20の周辺においては、温度が高い空気A3の天井プレナムチャンバ2への戻し量が多くなる。このようにして、開口手段30から戻された空気A3は、天井プレナムチャンバ2において、レターン風道4から供給される冷気が混合された空気A3と混合されて、それぞれの位置において所定の温度となり、隣接するFFU40からクリーンルーム1内に吹き出される。   In the ceiling frame above the first manufacturing apparatus 10 having a high heat generation temperature, there are many FFUs 40 and few opening means 30. For this reason, in the periphery of the manufacturing apparatus 10, the return amount of the high-temperature air A3 to the ceiling plenum chamber 2 is reduced. In addition, in the ceiling part C2 above the second manufacturing apparatus 20 having a low heat generation temperature, the number of FFUs 40 is small, and many opening means 30 are installed. For this reason, in the periphery of the second manufacturing apparatus 20, the return amount of the high-temperature air A3 to the ceiling plenum chamber 2 increases. In this way, the air A3 returned from the opening means 30 is mixed with the air A3 mixed with the cold air supplied from the return air passage 4 in the ceiling plenum chamber 2, and reaches a predetermined temperature at each position. Then, the air is blown into the clean room 1 from the adjacent FFU 40.

このようにして、クリーンルーム1内の各製造装置10、20の各生産エリアに吹き出される空気A3の温度は、各製造装置10、20の発熱温度に対応してそれぞれ適正値に調節される。   In this way, the temperature of the air A3 blown out to the production areas of the manufacturing apparatuses 10 and 20 in the clean room 1 is adjusted to an appropriate value corresponding to the heat generation temperature of the manufacturing apparatuses 10 and 20, respectively.

クリーンルーム1においては、(1)室内の発熱温度が最大の(負荷が最大の)製造装置の生産エリアの温度を計測し、室内に供給する空気A3の温度を調整する制御と、(2)室内圧力を計測し、外気の取入量を調整する制御と、(3)FFUの下部領域の温度またはFFUの吹出温度を計測し、FFUの送風機の風量または風速を調整する制御と、を行うことができる。そして、これらの制御の中で、最も優先されるのは(2)の外気取入量制御であり、これを前提として(1)の空気A3の温度の制御が行われ、さらに、(3)FFUの可変風量(風速)制御が行われる。なお、FFU40の風量は、クリーンルーム1内の清浄度を維持するために必要な所定の風量以上となるように制御されている。   In the clean room 1, (1) control for measuring the temperature of the production area of the manufacturing apparatus having the maximum indoor heat generation temperature (maximum load) and adjusting the temperature of the air A3 supplied to the room; Control to measure the pressure and adjust the intake amount of the outside air, and (3) Control to measure the temperature of the FFU lower area or the FFU blowout temperature and adjust the air volume or wind speed of the FFU blower Can do. Of these controls, the highest priority is the outside air intake amount control (2). On the assumption of this, the temperature of the air A3 is controlled (1), and (3) FFU variable air volume (wind speed) control is performed. Note that the air volume of the FFU 40 is controlled to be equal to or higher than a predetermined air volume necessary for maintaining the cleanliness in the clean room 1.

図2は、発熱温度が最大の製造装置の生産エリアを適温に保つようにFCU50の熱交換器50Bを制御して空気冷却をする場合であって、開口手段30がない場合のシミュレーション結果を示している。図3に示すように、この実施の形態における建物Rの全長はL1であるが、図2のシミュレーションは、図3における切断面Kの領域(長さL2)に限定したものである。   FIG. 2 shows a simulation result in the case where air cooling is performed by controlling the heat exchanger 50B of the FCU 50 so that the production area of the manufacturing apparatus having the maximum heat generation temperature is kept at an appropriate temperature, and the opening means 30 is not provided. ing. As shown in FIG. 3, the total length of the building R in this embodiment is L1, but the simulation of FIG. 2 is limited to the area (length L2) of the cut surface K in FIG.

例えば、15℃の冷気がFCU50の有圧扇50Aによって吐出され、25℃の床下チャンバ3からの還気と混合し、さらに、この混合空気に、外調機101からの13℃の空気が混合される場合は、各FFU40からクリーンルーム1には20℃で給気される。この場合の風量比は、熱交換器50Bで冷却された循環空気が35とすると、熱交換器50Bで冷却されずに混合に付される循環空気(排気)が45、外調機101によって調温調湿された外気が20である。このとき、混合されて19℃となった空気は、各FFU40に吸引され、モータで熱を付与され20℃で給気されることになる。また、発熱温度が最大の製造装置の生産エリアは23℃、床下チャンバ3における排気は25℃となっている。   For example, 15 ° C. cold air is discharged by the pressure fan 50A of the FCU 50 and mixed with the return air from the underfloor chamber 3 at 25 ° C., and further, 13 ° C. air from the external air conditioner 101 is mixed with this mixed air. In the case of being performed, the air is supplied from each FFU 40 to the clean room 1 at 20 ° C. In this case, if the circulating air cooled by the heat exchanger 50B is 35, the circulating air (exhaust) to be mixed without being cooled by the heat exchanger 50B is 45. The temperature-controlled humidity is 20. At this time, the air that has been mixed to 19 ° C. is sucked into each FFU 40, and is heated by a motor and supplied at 20 ° C. Further, the production area of the manufacturing apparatus having the maximum heat generation temperature is 23 ° C., and the exhaust in the underfloor chamber 3 is 25 ° C.

この結果が示すように、FCU50は、循環空気の一部のみを10℃の温度差、つまり、吸込温度25℃、吹出温度15℃で冷却する。このように温度差が10℃あるということは、熱媒としての冷水の搬送動力が大幅に改善されることを意味する。ここで、熱交換器50Bへの熱源からの送水温度は7℃であり、熱交換器50Bを出た冷水還り温度は14℃となっている。   As this result shows, the FCU 50 cools only part of the circulating air at a temperature difference of 10 ° C., that is, an intake temperature of 25 ° C. and an outlet temperature of 15 ° C. That the temperature difference is 10 ° C. in this way means that the power for transporting cold water as a heating medium is greatly improved. Here, the water supply temperature from the heat source to the heat exchanger 50B is 7 ° C., and the cold water return temperature from the heat exchanger 50B is 14 ° C.

また、発熱温度が最少の製造装置の生産エリアは21℃となり、生産エリアの相対湿度が上昇し、製造装置の内部に結露が生じてしまうことが予測される。そこで、FFU40の送風機を低速で、例えば送風機の回転数が最大のときを100%としたときに、クリーンルーム1内の清浄度を維持できる所定風量以上である50%まで回転数を下げて運転するとともに、開口手段30から室内の昇温した空気を吸い込んで混合すればよいことがわかる。すなわち、発熱温度が低い製造装置の上方のFFU40には、例えば可変風量機構としてインバータを用いればよく、さらにまた、電磁ノイズを低減するために、ブラシレスモータを連結してもよい。ここで、この生産エリアにおけるFFU40からの供給風量と、開口手段30からの還気量の比は約9:2(例えば、900CMHに対して200CMH)である。   In addition, the production area of the manufacturing apparatus with the lowest heat generation temperature is 21 ° C., the relative humidity of the production area is increased, and it is predicted that condensation occurs inside the manufacturing apparatus. Therefore, when the blower of the FFU 40 is operated at a low speed, for example, when the rotational speed of the blower is maximum, 100%, the rotational speed is reduced to 50%, which is equal to or higher than a predetermined air volume that can maintain the cleanliness in the clean room 1. At the same time, it is understood that the heated air in the room may be sucked and mixed from the opening means 30. That is, for example, an inverter may be used as the variable air volume mechanism in the FFU 40 above the manufacturing apparatus having a low heat generation temperature, and a brushless motor may be connected to reduce electromagnetic noise. Here, the ratio of the supply air amount from the FFU 40 and the return air amount from the opening means 30 in this production area is about 9: 2 (for example, 200 CMH with respect to 900 CMH).

以上のように、この実施の形態1に係る発明によれば、クリーンルーム1に設置されている各製造装置10、20には、発熱温度を考慮して配置位置および配置数が設定されたFFU40から冷却された適量の空気A3が供給されるので、クリーンルーム1における各生産装置10、20の周辺の温度は均一化される。また、クリーンルーム1の上方に位置する温度の高い空気A3は、一部が開口手段30を介して天井プレナムチャンバ2に吸い戻されるので、クリーンルーム1内の温度が均一化される。したがって、発熱温度の異なる各生産装置10、20がクリーンルーム1に配置される場合でも、従来のように各生産装置10、20を冷却するための局所冷却手段を設けたり、各生産装置10、20に供給したい空気A3の温度に合わせて複数のFCUを設置したりする必要がなくなり、クリーンルーム1の温度を均一化するためのコストを低減することができる。   As described above, according to the invention according to the first embodiment, each of the manufacturing apparatuses 10 and 20 installed in the clean room 1 includes the FFU 40 in which the arrangement position and the number of arrangements are set in consideration of the heat generation temperature. Since an appropriate amount of cooled air A3 is supplied, the temperature around the production apparatuses 10 and 20 in the clean room 1 is made uniform. Moreover, since a part of the high-temperature air A3 located above the clean room 1 is sucked back into the ceiling plenum chamber 2 through the opening means 30, the temperature in the clean room 1 is made uniform. Therefore, even when the production apparatuses 10 and 20 having different heat generation temperatures are arranged in the clean room 1, a local cooling means for cooling the production apparatuses 10 and 20 is provided as in the past, or the production apparatuses 10 and 20 are provided. It is not necessary to install a plurality of FCUs in accordance with the temperature of the air A3 to be supplied to the air, and the cost for making the temperature of the clean room 1 uniform can be reduced.

また、FFU40は、各製造装置10、20の稼動量を計測する稼働量計測手段または開口手段30の近傍に設けられた温度計からの計測値に基づきクリーンルーム1への送風量を制御するので、各製造装置10、20の発熱温度の差異に基づくクリーンルーム1の室内温度のムラを解消する調和空気A3の分配が可能となる。これにより、クリーンルーム1内の温度の均一度をさらに高めることができる。   Further, the FFU 40 controls the air flow rate to the clean room 1 based on the measured value from the thermometer provided in the vicinity of the operating amount measuring means or the opening means 30 for measuring the operating amount of each manufacturing apparatus 10, 20. Distribution of the conditioned air A3 that eliminates unevenness in the room temperature of the clean room 1 based on the difference in heat generation temperature between the manufacturing apparatuses 10 and 20 is possible. Thereby, the uniformity of the temperature in the clean room 1 can further be improved.

また、発熱温度の最も大きい生産エリアでは、FFU40が可変風量機構の最大風量(風速)で運転されて熱と塵埃の滞留が排除され、空気余命(室内への給気が室内に滞在する期間)を短縮できる。また、発熱温度の最も小さい生産エリアでは、室内からの空気A3を混合して昇温した空気A3を相対的に少量供給することとなり、当該生産エリアも設定温度を維持できるので、機器内部結露などの心配が無くなる。   Further, in the production area where the heat generation temperature is the highest, the FFU 40 is operated at the maximum air volume (wind speed) of the variable air volume mechanism to eliminate the retention of heat and dust, and the life expectancy of air (period in which the indoor air supply stays indoors) Can be shortened. Also, in the production area with the lowest heat generation temperature, a relatively small amount of air A3 heated by mixing the air A3 from the room is supplied, and the production area can also maintain the set temperature. No worries.

また、FCU50で冷却した空気A2を、有圧扇50Aの攪拌作用によってリターン風道4内において空気A1と効率的に混合できるので、風路断面での異なる空気温度の偏在を防止し、温度を均一にすることができる。また、空気A4を還流させており、換気回数が少なく外気の混合率が低いため、外気の混合に伴う熱損失を低減することができるので、FCU50の熱交換器50Bを小型化し、運転費を低減することができる。また、熱交換器50Bへ供給する冷水量を制御して、空気温度を制御することができるので、発熱温度の大きい製造装置10が設置されている生産エリアに、適切な温度に冷却された空気A3を供給することができる。   Further, since the air A2 cooled by the FCU 50 can be efficiently mixed with the air A1 in the return air passage 4 by the stirring action of the pressure fan 50A, uneven distribution of different air temperatures in the air passage cross section can be prevented, and the temperature can be adjusted. It can be made uniform. In addition, since the air A4 is recirculated and the number of ventilations is small and the mixing rate of the outside air is low, the heat loss associated with the mixing of the outside air can be reduced. Can be reduced. Further, since the air temperature can be controlled by controlling the amount of cold water supplied to the heat exchanger 50B, the air cooled to an appropriate temperature in the production area where the manufacturing apparatus 10 having a large exothermic temperature is installed. A3 can be supplied.

また、クリーンルーム1内の圧力に基づいて各外調機101の供給外気量を制御することにより、クリーンルーム1内の圧力を陽圧(正圧)に維持することができる。これにより、外部からクリーンルーム1内へ微細な異物が侵入するのを確実に防止することができる。   Moreover, the pressure in the clean room 1 can be maintained at a positive pressure (positive pressure) by controlling the amount of outside air supplied to each external air conditioner 101 based on the pressure in the clean room 1. Thereby, it can prevent reliably that a fine foreign material penetrate | invades into the clean room 1 from the outside.

さらにまた、FCU50からの温度調整された空気A2と、外調機101からの空気A1は、リターン風道4にて対向流で衝突するとともに、開口手段30を介して天井プレナムチャンバ2に吸い戻されたクリーンルーム1からの室内空気A3と混合するので、天井プレナムチャンバ2に均一な温度、湿度の空気A3を偏在なく行き渡らせることができる。したがって、クリーンルーム1には、均一な温度、湿度の空気A3を供給することができ、クリーンルーム1内の温度および湿度を均一させることができる。   Furthermore, the temperature-adjusted air A2 from the FCU 50 and the air A1 from the external air conditioner 101 collide with each other in the counter airflow in the return air passage 4, and are sucked back into the ceiling plenum chamber 2 through the opening means 30. Since the air is mixed with the indoor air A3 from the clean room 1, the air A3 having a uniform temperature and humidity can be distributed to the ceiling plenum chamber 2 without uneven distribution. Therefore, the air A3 having a uniform temperature and humidity can be supplied to the clean room 1, and the temperature and humidity in the clean room 1 can be made uniform.

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、開口手段30は、シャッタ付の吸込口として説明したが、MD付きの開口とし、FFU40からの吹出空気A3の風速を計測し、その計測結果に基づいてMDの開度を調整するようにしてもよい。また、すべてのFFU40を可変風量(風速)機構付きのものにする必要は無く、発熱温度の大きな製造装置10の生産エリアの天井部には、所要の風量の能力をもつFFUを設置して常時、定風量運転するようにしてもよい。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration is not limited to the above embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention, Included in the invention. For example, in the above-described embodiment, the opening means 30 has been described as a suction port with a shutter. However, the opening unit 30 has an opening with an MD, measures the wind speed of the air A3 blown from the FFU 40, and determines the MD based on the measurement result. The opening degree may be adjusted. Moreover, it is not necessary to make all the FFUs 40 have a variable air volume (wind speed) mechanism, and FFUs having a required air volume capacity are always installed on the ceiling of the production area of the manufacturing apparatus 10 having a large heat generation temperature. Alternatively, a constant air volume operation may be performed.

また、各製造装置10、20の稼働量を測定する手段を温度計として説明したが、製造装置の稼動量自体を計測してもよい。製造装置の稼働量とは、例えば、製造装置のモータ回転数や装置発熱冷却水の流量、あるいは、製造装置の使用電力量などによって測定することができる。そして、稼働量が大きい生産エリアには、稼働量が小さい生産エリアより低温の空気A3を供給するようにしてもよい。   Moreover, although the means for measuring the operating amount of each of the manufacturing apparatuses 10 and 20 has been described as a thermometer, the operating amount of the manufacturing apparatus itself may be measured. The operating amount of the manufacturing apparatus can be measured by, for example, the motor rotation speed of the manufacturing apparatus, the flow rate of the apparatus heat generation / cooling water, or the amount of power used by the manufacturing apparatus. And you may make it supply the air A3 of low temperature to a production area with a large operation amount from a production area with a small operation amount.

また、天井プレナムチャンバ2の陽圧制御は、室内外の差圧を計測する差圧計の計測値を入力値としてもよく、さらには、MD1の開度制御ではなく、外調機の送風機をインバータ付きとし、開度制御するようにしてもよい。   In addition, the positive pressure control of the ceiling plenum chamber 2 may be performed by using the measured value of a differential pressure gauge that measures the differential pressure inside and outside the room as an input value. The opening degree may be controlled.

さらに、空気冷却手段は、ヒートポンプを採用して、直膨方式としてもよい。この場合、室内温度の計測値によって圧縮機の回転数が制御されるようになる。   Furthermore, the air cooling means may adopt a direct expansion method by employing a heat pump. In this case, the rotational speed of the compressor is controlled by the measured value of the room temperature.

さらにまた、開口手段30の設置数は、各製造装置10、20の上方で同数とし、高発熱機器の上方で開口面積を小さく(開度を小、全閉も含む)、低発熱機器の上方で開口面積を大きく(開度を大)としてもよい。   Furthermore, the number of the opening means 30 is the same number above the manufacturing apparatuses 10 and 20, the opening area is small above the high heat generating device (small opening, including fully closed), and above the low heat generating device. The opening area may be increased (the opening degree is increased).

本発明は、電気電子機器工場、精密機械などの機械工場や大規模な研究実験施設等のクリーンルームに好適に適用できる。   The present invention can be suitably applied to clean rooms such as electrical and electronic equipment factories, machine shops such as precision machines, and large-scale research and experiment facilities.

1 クリーンルーム
2 天井プレナムチャンバ
3 床下チャンバ
4 リターン風道
10 第1の製造装置
20 第2の製造装置
30 開口手段
40 FFU(ファンフィルタユニット)
50 FCU(空気冷却手段)
50A 有圧扇(送風機)
50B 熱交換器
101 外調機
103 吐出口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Clean room 2 Ceiling plenum chamber 3 Underfloor chamber 4 Return air path 10 1st manufacturing apparatus 20 2nd manufacturing apparatus 30 Opening means 40 FFU (fan filter unit)
50 FCU (air cooling means)
50A pressure fan (blower)
50B heat exchanger 101 air conditioner 103 outlet

Claims (5)

天井プレナムチャンバと、発熱温度が異なる生産装置が混在して配置され前記天井プレナムチャンバからの空気が流入するクリーンルームと、前記クリーンルームからの空気が流入する床下チャンバと、を備え、前記床下チャンバから排出される空気をリターン風道を介して前記天井プレナムチャンバへ還流させるクリーンルーム空調システムであって、
前記天井プレナムチャンバの天井部に設けられ清浄空気を前記クリーンルームに供給するファンフィルタユニットと、
前記天井部に形成され前記クリーンルーム内の上方の空気を前記ファンフィルタユニットの吸引力を利用して前記天井プレナムチャンバに吸い戻す開口手段と、
前記床下チャンバと前記リターン風道のいずれかに設けられ、前記天井プレナムチャンバに還流される空気を冷却する空気冷却手段と、
を備え、
前記ファンフィルタユニットは、前記クリーンルームの前記製造装置の発熱温度に対応して配置位置および配置数が設定されており、
前記ファンフィルタユニットは、前記製造装置の周辺の温度が所定温度に維持されるように前記クリーンルームへの送風量が調節可能であり、
前記クリーンルームには、前記床下チャンバから前記天井プレナムチャンバへ還流される空気と、前記空気冷却手段で冷却され前記クリーンルームの室内温度よりも低温の空気とが混合されて供給される、
ことを特徴とするクリーンルーム空調システム。
A clean room in which a ceiling plenum chamber, production devices having different heat generation temperatures are arranged and in which air from the ceiling plenum chamber flows in, and an underfloor chamber in which air from the clean room flows in, are discharged from the underfloor chamber A clean room air conditioning system for returning air to the ceiling plenum chamber via a return airway,
A fan filter unit provided in a ceiling portion of the ceiling plenum chamber for supplying clean air to the clean room;
Opening means for sucking the air above the clean room formed in the ceiling portion back into the ceiling plenum chamber using the suction force of the fan filter unit;
An air cooling means that is provided in any of the underfloor chamber and the return air passage, and cools the air returned to the ceiling plenum chamber;
With
The fan filter unit has an arrangement position and arrangement number corresponding to the heat generation temperature of the manufacturing apparatus of the clean room,
The fan filter unit is capable of adjusting the air flow rate to the clean room so that the temperature around the manufacturing apparatus is maintained at a predetermined temperature.
The clean room is supplied with a mixture of air recirculated from the underfloor chamber to the ceiling plenum chamber and air cooled by the air cooling means and having a temperature lower than the room temperature of the clean room.
A clean room air conditioning system.
前記ファンフィルタユニットは、前記製造装置の稼動量を計測する稼働量計測手段または前記開口手段の近傍に設けられた温度計測手段からの計測値に基づき前記クリーンルームへの送風量を制御する、
ことを特徴とする請求項1記載のクリーンルーム空調システム。
The fan filter unit controls an air flow rate to the clean room based on a measured value from an operating amount measuring unit that measures an operating amount of the manufacturing apparatus or a temperature measuring unit provided in the vicinity of the opening unit,
2. The clean room air conditioning system according to claim 1, wherein:
前記空気冷却手段は、有圧扇と熱交換器とを有し、前記熱交換器へ供給する冷却水量を制御可能な空調機から構成されており、前記クリーンルーム内に設けられた室内温度計測手段で計測された室内温度に基づき前記熱交換器へ供給する冷却水量を制御する、
ことを特徴とする請求項1または2記載のクリーンルーム空調システム。
The air cooling means includes a pressure fan and a heat exchanger, and is composed of an air conditioner capable of controlling the amount of cooling water supplied to the heat exchanger, and an indoor temperature measuring means provided in the clean room Controlling the amount of cooling water supplied to the heat exchanger based on the indoor temperature measured in
The clean room air conditioning system according to claim 1 or 2.
前記リターン風道には、外調機によって温度と湿度が調整された外気が供給されており、前記クリーンルーム内の圧力に基づいて前記外調機の供給外気量を制御することにより、前記クリーンルーム内の圧力を陽圧に維持する、
ことを特徴とする請求項3に記載のクリーンルーム空調システム。
The return airway is supplied with outside air whose temperature and humidity are adjusted by an outside air conditioner, and by controlling the amount of outside air supplied from the outside air conditioner based on the pressure inside the clean room, Maintaining the pressure at a positive pressure,
The clean room air conditioning system according to claim 3.
前記空気冷却手段からの温度調整された空気と前記外調機からの空気は、前記リターン風道にて対向流で衝突するとともに、前記開口手段を介して前記天井プレナムチャンバに吸い戻された前記クリーンルームからの室内空気と混合し、前記ファンフィルタユニットを介して前記クリーンルームに吹き出される、
ことを特徴とする請求項4に記載のクリーンルーム空調システム。
The temperature-adjusted air from the air cooling means and the air from the external air conditioner collide in a counterflow in the return air passage, and are sucked back into the ceiling plenum chamber through the opening means. Mixed with room air from a clean room, blown out to the clean room through the fan filter unit,
The clean room air conditioning system according to claim 4.
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