JP2017026242A - Air conditioning system for clean room - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クリーンルーム室内の冷房に好適なクリーンルーム用空調システムに関する。 The present invention relates to a clean room air conditioning system suitable for cooling in a clean room.
天井内にダクトを設置したダクト方式を用いてクリーンルームを構成する場合、天井裏のスペースを確保する必要があり、階高が高くなるため建設コストが高くなる、という問題があった。 When a clean room is configured using a duct system in which a duct is installed in the ceiling, it is necessary to secure a space behind the ceiling, and there is a problem that the construction cost increases because the floor height increases.
そこで、従来のクリーンルームでは、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ；Ｆａｎ Ｆｉｌｔｅｒ Ｕｎｉｔ）を部屋の上部に設置して清浄空気を下方に向かって吹出し、室内を清浄にするクリーン空調方式を採用することで、コストを抑制することが行われる。 Therefore, in a conventional clean room, a fan filter unit (FFU; Fan Filter Unit) is installed in the upper part of the room, and clean air is blown downward, thereby adopting a clean air conditioning system that cleans the room. Suppression is done.
例えば、特許文献１（特開２０１５−１４３８０号公報）には、ファンと、該ファンを回転駆動するモータと、前記ファン及びモータを格納するケースと、前記ファンからの空気を清浄化するフィルタと、を備えたファンフィルタユニットをクリーンルームの天井部に設ける構成が開示されている。
クリーンルームの中には、天井下に配管やダクトが多数あったり、天井高が低すぎたりして、ファンフィルタユニットを設置するスペースが確保できない、という問題があった。また、クリーンルームの天井高が高すぎたりして、設置したファンフィルタユニットが有効に機能しない、というケースもあった。 In the clean room, there are many pipes and ducts under the ceiling, and the ceiling height is too low, so that there is a problem that a space for installing the fan filter unit cannot be secured. In some cases, the ceiling height of the clean room is too high and the installed fan filter unit does not function effectively.
一方、ファンフィルタユニットを天井に設置して清浄空気を室内に給気する場合、クリーンルーム上部にたまった熱気をファンフィルタユニットによって、クリーンルーム下部に吹き下ろしてしまい、冷房効率が悪化する、という問題もあった。 On the other hand, when the fan filter unit is installed on the ceiling and clean air is supplied indoors, the fan filter unit blows down the hot air to the lower part of the clean room and the cooling efficiency deteriorates. there were.
この発明は、上記のような問題を解決するものであって、本発明に係るクリーンルーム用空調システムは、空気の温度制御を行うファンコイルユニットと、前記ファンコイルユニットからの空気を採り入れ、フィルタを通過させて清浄空気とするファンフィルタユニットと、クリーンルーム壁面に設けられ、前記ファンフィルタユニットからの清浄空気をクリーンルーム室内に給気する壁面給気開口部と、前記ファンコイルユニットと前記ファンフィルタユニットとの連結する第１ダクトと、前記ファンフィルタユニットと前記壁面給気開口部とを連結する第２ダクトと、前記第２ダクト内に内嵌されるメッシュと、からなるクリーンルーム用空調システムであって、前記ファンコイルユニットによる空気の温度制御が冷房であり、前記壁面給気開口部からクリーンルーム内に給気される清浄空気の風速が１ｍ／ｓ以下であることを特徴とする。 The present invention solves the above-described problem. An air conditioning system for a clean room according to the present invention adopts a fan coil unit that controls the temperature of air, air from the fan coil unit, and a filter. A fan filter unit that passes clean air and is provided on a wall surface of a clean room, and a wall surface air supply opening that supplies clean air from the fan filter unit into the clean room room; the fan coil unit; and the fan filter unit; An air conditioning system for a clean room, comprising: a first duct to be connected; a second duct for connecting the fan filter unit and the wall surface air supply opening; and a mesh fitted in the second duct. The air temperature control by the fan coil unit is cooling, and the wall surface Velocity of clean air is the air supply from the air opening in the clean room is equal to or less than 1 m / s.
また、本発明に係るクリーンルーム用空調システムは、前記第２ダクト内に内嵌されるメッシュが複数であることを特徴とする。 The clean room air conditioning system according to the present invention is characterized in that a plurality of meshes are fitted in the second duct.
本発明のクリーンルーム用空調システム１０は、壁面給気開口部からクリーンルーム内に給気される清浄空気の風速が１ｍ／ｓ以下であり、このような本発明のクリーンルーム用空調システム１０によれば、コストをかけることなく、クリーンルームの効率的な置換空調を実現することが可能となる。 In the clean room air conditioning system 10 of the present invention, the wind speed of clean air supplied into the clean room from the wall surface air supply opening is 1 m / s or less. According to the clean room air conditioning system 10 of the present invention, It is possible to realize efficient replacement air conditioning in a clean room without incurring costs.
以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係るクリーンルーム用空調システム１０の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るクリーンルーム用空調システム１０の概要を模式的に示す図である。本発明に係るクリーンルーム用空調システム１０は、特にクリーンルーム１に設けられ、クリーンルーム１内に清浄な空気を供給することを想定している。なお、図１では、壁面給気開口部６０と壁面吸い込み開口部７０とが一対設けられているクリーンルーム１を例に説明するが、壁面給気開口部６０と壁面吸い込み開口部７０を設ける数については任意である。 Hereinafter, a preferred embodiment of an air conditioning system 10 for a clean room according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing an outline of an air conditioning system 10 for a clean room according to an embodiment of the present invention. The clean room air conditioning system 10 according to the present invention is provided in the clean room 1 in particular, and is assumed to supply clean air into the clean room 1. In addition, although FIG. 1 demonstrates the clean room 1 in which the wall surface air supply opening part 60 and the wall surface suction opening part 70 are provided as an example, about the number which provides the wall surface air supply opening part 60 and the wall surface suction opening part 70 Is optional.
クリーンルーム用空調システム１０は、主として、ファンコイルユニット（ＦＣＵ；Ｆａｎ Ｃｏｉｌ Ｕｎｉｔ）２０とファンフィルタユニット３０とで構成されている。また、第１ダクト４１は、ファンコイルユニット２０とファンフィルタユニット３０との連結している。さらに、第２ダクト４２は、ファンフィルタユニット３０と壁面給気開口部６０とを連結している。 The clean room air conditioning system 10 is mainly composed of a fan coil unit (FCU) 20 and a fan filter unit 30. Further, the first duct 41 is connected to the fan coil unit 20 and the fan filter unit 30. Further, the second duct 42 connects the fan filter unit 30 and the wall surface air supply opening 60.
壁面給気開口部６０はクリーンルーム用空調システム１０からクリーンルーム１内へ温度制御された清浄空気である給気ＳＡを供給する、クリーンルーム１壁面に設けられた開口部である。このような壁面給気開口部６０をクリーンルームに適用することは、埃を舞い上がらせる可能性があり、従来は行われていなかった。しかしながら、比較的低清浄度のクリーンルーム（０．３μｍ、１０００〜１０００００個／ｃｆ）に対しては、給気ＳＡの風速を適切に制御することで、壁面給気開口部６０を採用し得ることが、発明者らによるシミュレーションや実験により明らかになった。壁面給気開口部６０を採用するメリットは、このような開口部から給気ＳＡをクリーンルーム１内に供給することで、置換空調を実現することができることである。 The wall surface air supply opening 60 is an opening provided on the wall surface of the clean room 1 that supplies air SA, which is clean air whose temperature is controlled, from the clean room air conditioning system 10 into the clean room 1. Applying such a wall surface air supply opening 60 to a clean room may cause dust to rise, and has not been conventionally performed. However, for a clean room having a relatively low cleanliness (0.3 μm, 1000 to 100,000 / cf), the wall surface air supply opening 60 can be adopted by appropriately controlling the air speed of the air supply SA. However, it became clear through simulations and experiments by the inventors. The merit of employing the wall surface air supply opening 60 is that replacement air conditioning can be realized by supplying the air supply SA into the clean room 1 from such an opening.
また、クリーンルーム１の壁面の上部には、クリーンルーム１内の空気を還気ＲＡとして吸い込む壁面吸い込み開口部７０が設けられている。この開口部７０は天井面の壁付近に設けられていても良い。なお、還気ＲＡを吸い込むための具体的な構成については図示省略している。 Further, a wall surface suction opening 70 for sucking air in the clean room 1 as return air RA is provided at the upper part of the wall surface of the clean room 1. The opening 70 may be provided near the wall of the ceiling surface. Note that a specific configuration for sucking the return air RA is not shown.
ファンコイルユニット２０は、採り入れた空気の温度制御を行い、これを第１ダクト４１に吹き出すようになっている。このようなファンコイルユニット２０としては、従来周知のものを適宜利用することができる。また、ファンコイルユニット２０における温度制御としては、本発明においては、冷房が想定されている。 The fan coil unit 20 controls the temperature of the air taken in and blows it out to the first duct 41. As such a fan coil unit 20, a conventionally known one can be used as appropriate. Further, as temperature control in the fan coil unit 20, cooling is assumed in the present invention.
また、ファンフィルタユニット３０は、ファンコイルユニット２０からの空気を採り入れ、ＨＥＰＡフィルタ（不図示）を通過させて清浄空気として、これを第２ダクト４２に吹き出すようになっている。ファンフィルタユニット３０としては、従来周知のものを適宜利用することができる。 The fan filter unit 30 takes in air from the fan coil unit 20 and passes it through a HEPA filter (not shown) as clean air to blow it out to the second duct 42. As the fan filter unit 30, a conventionally known one can be used as appropriate.
第２ダクト４２には、対向するようにして第１メッシュ５１及び第２メッシュ５２が内嵌されている。第２ダクト４２に設けるメッシュは、１枚のみでなく、２枚以上であることが好ましい。このような複数枚のメッシュによれば、壁面給気開口部６０からの給気ＳＡの吹き出し風速分布を均等にすることが可能となる。 A first mesh 51 and a second mesh 52 are fitted into the second duct 42 so as to face each other. The mesh provided in the second duct 42 is preferably not only one but also two or more. According to such a plurality of meshes, it is possible to make the distribution of the blowing air speed of the air supply SA from the wall surface air supply opening 60 uniform.
清浄空気は、第２ダクト４２中の上記のような第１メッシュ５１及び第２メッシュ５２を経て、壁面給気開口部６０からは給気ＳＡがクリーンルーム１内に吹き出すようになっている。ここで、壁面給気開口部６０から吹き出す給気ＳＡの風速を０．１ｍ／ｓ以下とすることで、比較的低清浄度のクリーンルーム１に対して、本発明に係るクリーンルーム用空調システム１０を適用することが可能であることを発明者らは確認した。また、壁面給気開口部６０から給気ＳＡは、置換空調を実現することができ、冷房におけるエネルギー効率を向上させることができる。クリーンルーム１内に供給された給気ＳＡは、クリーンルーム１内の装置、人（いずれも不図示）などの発熱体で、上昇気流となり、還気ＲＡとして壁面吸い込み開口部７０から吸い込まれる。 The clean air passes through the first mesh 51 and the second mesh 52 in the second duct 42 as described above, and the supply air SA is blown out from the wall surface supply opening 60 into the clean room 1. Here, the air velocity of the supply air SA blown out from the wall surface air supply opening 60 is set to 0.1 m / s or less so that the clean room air conditioning system 10 according to the present invention is applied to the clean room 1 having a relatively low cleanliness. The inventors have confirmed that it can be applied. Further, the air supply SA from the wall surface air supply opening 60 can realize replacement air conditioning, and can improve energy efficiency in cooling. The supply air SA supplied into the clean room 1 is a heating element such as a device in the clean room 1 or a person (both not shown) and becomes an ascending air current, and is sucked from the wall suction opening 70 as return air RA.
ここで、壁面給気開口部６０や壁面吸い込み開口部７０の配置として好ましい態様について説明する。図２はクリーンルーム１におけるクリーンルーム用空調システム１０の各開口部の寸法関係を示す図である。
Ｈ：クリーンルーム１の天井の高さ
Ｈ1：壁面給気開口部６０の最上端の高さ
Ｈ2：壁面吸い込み開口部７０の最下端の高さ
であるとき、
壁面給気開口部６０の最上端の高さ（Ｈ1）が、クリーンルーム１の天井の高さの半分（Ｈ／２）以下であるという関係を有することが好ましい。このような関係を有すると、壁面給気開口部６０から吹き出す給気ＳＡにより効率的な置換空調を実現することが可能となる。
Here, a preferable aspect as arrangement | positioning of the wall surface air supply opening part 60 and the wall surface suction | inhalation opening part 70 is demonstrated. FIG. 2 is a diagram showing the dimensional relationship of the openings of the clean room air conditioning system 10 in the clean room 1.
H: Height of the ceiling of the clean room 1 H 1 : Height of the uppermost end of the wall surface air supply opening 60 H 2 : Height of the lowermost end of the wall surface suction opening 70
It is preferable that the height (H 1 ) of the uppermost end of the wall surface air supply opening 60 be less than half the height (H / 2) of the ceiling of the clean room 1. If it has such a relationship, it will become possible to implement | achieve efficient replacement | exchange air conditioning with the air supply SA which blows off from the wall surface air supply opening part 60.
また、壁面吸い込み開口部７０の最下端の高さ（Ｈ2）が、クリーンルーム１の天井の高さの半分（Ｈ／２）以上であるという関係を有することが好ましい。このような関係を有すると、発熱体によって温められた給気ＳＡの上昇気流を効率的に吸い込むことが可能となる。 Moreover, it is preferable that the height (H 2 ) of the lowermost end of the wall surface suction opening 70 has a relationship that it is equal to or more than half the height of the ceiling of the clean room 1 (H / 2). If it has such a relationship, it will become possible to suck in the rising air current of the supply air SA warmed by the heating element efficiently.
本発明が適用できるクリーンルーム１の条件は、年間冷房のクリーンルームであり、比較的低清浄度のクリーンルーム（０．３μｍ、１０００〜１０００００個／ｃｆ）で、発熱量が少ないクリーンルーム（１００Ｗ／ｍ2以下）である。 The condition of the clean room 1 to which the present invention can be applied is a clean room with annual cooling, a clean room with a relatively low cleanliness (0.3 μm, 1000 to 100000 pieces / cf), and a clean room with a low calorific value (100 W / m 2 or less) ).
本発明に係るクリーンルーム用空調システム１０では、クリーンルーム１に供給する冷気（給気ＳＡ）を、これまで説明したように、置換空調（空気の比重差を利用して空気を循環）の特徴を利用して供給する。 In the clean room air-conditioning system 10 according to the present invention, the cold air (supply air SA) supplied to the clean room 1 uses the characteristics of the replacement air conditioning (circulating air using the specific gravity difference of air) as described above. And supply.
具体的には、壁面の下部における壁面給気開口部６０から清浄冷気（給気ＳＡ）をゆっくり吹き出し、床面を這うようにクリーンルーム１内に供給する。生産装置や人（いずれも不図示）などの発熱体の表面近傍では上昇気流が発生するため、その上昇気流を補うように床面から清浄冷気が発熱体に沿って上昇する。これにより発熱体周囲を清浄で温調された空間とすることができクリーン空調が成立する。 Specifically, clean cool air (supply air SA) is slowly blown out from the wall surface air supply opening 60 at the lower part of the wall surface, and is supplied into the clean room 1 so as to scoop the floor surface. Ascending airflow is generated near the surface of a heating element such as a production device or a person (both not shown), so that clean cold air rises along the heating element from the floor so as to compensate for the rising airflow. As a result, the space around the heating element can be made clean and temperature-controlled, and clean air conditioning is established.
壁面給気開口部６０の吹き出し口の設置位置は床面から（幅木の上からでもよい）とし、壁面給気開口部６０の吹き出し口の高さ（Ｈ1）は１ｍ以下で吹き出し風速は１ｍ／ｓ以下が望ましい。吹き出し気流は均等な風速分布をもつ気流が望ましい。このために、第２ダクト４２には、対向するようにして第１メッシュ５１及び第２メッシュ５２が内嵌されている。 The installation position of the air outlet of the wall surface air supply opening 60 is from the floor (may be from above the baseboard), the height (H 1 ) of the air outlet of the wall surface air supply opening 60 is 1 m or less, and the air blowing speed is 1 m / s or less is desirable. The blowout airflow is preferably an airflow having a uniform wind speed distribution. For this purpose, a first mesh 51 and a second mesh 52 are fitted in the second duct 42 so as to face each other.
また、壁面吸い込み開口部７０の吸い込み口は室上部の壁面に設置し、上部にたまった熱気を吸えるように横方向に細長い形状が適している。 Further, the suction port of the wall surface suction opening portion 70 is installed on the wall surface of the upper part of the room, and a shape elongated in the lateral direction is suitable so as to suck hot air accumulated in the upper part.
次に、本発明に係るクリーンルーム用空調システム１０を用いたときの、クリーンルーム１内の清浄度分布のシミュレーションについて説明する。図３及び図４は本発明の実施形態に係るクリーンルーム用空調システム１０の清浄度分布のシミュレーション結果を示す図である。図３はクリーンルーム１の正面図を示しており、図４はクリーンルーム１の平面図を示している。図３及び図４においてクリーンルーム１の立方体は装置を模擬している。 Next, simulation of cleanliness distribution in the clean room 1 when the clean room air conditioning system 10 according to the present invention is used will be described. 3 and 4 are diagrams showing the simulation results of the cleanliness distribution of the clean room air conditioning system 10 according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a front view of the clean room 1, and FIG. 4 shows a plan view of the clean room 1. 3 and 4, the cube of the clean room 1 simulates the apparatus.
図３を参照すると、（Ａ）において、発塵が上方に排出されることを確認することができる。また、図３の（Ｂ）を参照すると、居住域で３００個／ＣＦであり、クリーンルーム１の清浄度として十分な清浄度を確保することができることがわかる。また、図４の（Ｃ）を参照すると、壁面給気開口部６０の吹き出し口から２０ｍの距離においても、清浄空気が到達することがわかる。 Referring to FIG. 3, in (A), it can be confirmed that dust is discharged upward. In addition, referring to FIG. 3B, it can be seen that the living area is 300 / CF, and a cleanliness sufficient for the cleanroom 1 can be ensured. Also, referring to FIG. 4C, it can be seen that clean air reaches even at a distance of 20 m from the outlet of the wall surface air supply opening 60.
以上のように、本発明のクリーンルーム用空調システム１０は、壁面給気開口部６０からクリーンルーム内に給気される清浄空気の風速が１ｍ／ｓ以下であり、このような本発明のクリーンルーム用空調システム１０によれば、コストをかけることなく、クリーンルームの効率的な置換空調を実現することが可能となる。 As described above, in the clean room air conditioning system 10 of the present invention, the wind speed of the clean air supplied into the clean room from the wall surface air supply opening 60 is 1 m / s or less. According to the system 10, it is possible to realize efficient replacement air conditioning in a clean room without cost.
なお、本発明に係るクリーンルーム用空調システム１０を適用したクリーンルーム１には、従来の天井設置型のファンフィルタユニットを追加的に設置することなどもできる。 Note that a conventional ceiling-mounted fan filter unit can be additionally installed in the clean room 1 to which the clean room air conditioning system 10 according to the present invention is applied.
１・・・クリーンルーム
１０・・・クリーンルーム用空調システム
２０・・・ファンコイルユニット
３０・・・ファンフィルタユニット
４１・・・第１ダクト
４２・・・第２ダクト
５１・・・第１メッシュ
５２・・・第２メッシュ
６０・・・壁面給気開口部
７０・・・壁面吸い込み開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Clean room 10 ... Clean room air conditioning system 20 ... Fan coil unit 30 ... Fan filter unit 41 ... 1st duct 42 ... 2nd duct 51 ... 1st mesh 52. ..Second mesh 60 ... wall supply opening 70 ... wall suction opening
Claims (2)
前記ファンコイルユニットからの空気を採り入れ、フィルタを通過させて清浄空気とするファンフィルタユニットと、
クリーンルーム壁面に設けられ、前記ファンフィルタユニットからの清浄空気をクリーンルーム室内に給気する壁面給気開口部と、
前記ファンコイルユニットと前記ファンフィルタユニットとの連結する第１ダクトと、
前記ファンフィルタユニットと前記壁面給気開口部とを連結する第２ダクトと、
前記第２ダクト内に内嵌されるメッシュと、からなるクリーンルーム用空調システムであって、
前記ファンコイルユニットによる空気の温度制御が冷房であり、
前記壁面給気開口部からクリーンルーム内に給気される清浄空気の風速が１ｍ／ｓ以下であることを特徴とするクリーンルーム用空調システム。 A fan coil unit that controls the temperature of the air;
A fan filter unit that takes in air from the fan coil unit and passes it through the filter to form clean air;
A wall supply opening provided on a clean room wall for supplying clean air from the fan filter unit into the clean room;
A first duct connecting the fan coil unit and the fan filter unit;
A second duct connecting the fan filter unit and the wall surface air supply opening;
A clean room air conditioning system comprising a mesh fitted in the second duct,
Air temperature control by the fan coil unit is cooling,
A clean room air conditioning system, wherein the clean air supplied into the clean room from the wall air supply opening has a wind speed of 1 m / s or less.
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