JP4675723B2

JP4675723B2 - クリーンルームの防災設備

Info

Publication number: JP4675723B2
Application number: JP2005254352A
Authority: JP
Inventors: 成紀足立
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2025-09-02
Also published as: JP2007066218A

Description

本発明は、半導体、液晶、新材料等の製造工場のクリーンルームの防災設備に関し、特に、火災感知と漏洩ガス検知との組み合わせに関する。

半導体、液晶、新材料等の製造工場のクリーンルームでは、自然発火の危険性もある多種多様なガスを扱っており、微量の漏洩を検知しなければ重大な事故に繋がる恐れがある。従来は、クリーンルームの環境雰囲気を監視するため、例えば半導体式ガスセンサを使用しガスの漏洩を検知したり、或いは煙センサで火災を検出したりして、防災対策を取っていた（例えば特許文献１参照）。
特開平１１−７６４４５号公報

しかし、従来のクリーンルームの環境雰囲気の監視手段は次のような問題点がある。
（ａ）半導体式のようなガスセンサは、検知精度が低く、反応速度が遅い。また、特定ガスに反応するセンサは複数設置しなければならず、トータルコストが高くなる。
（ｂ）煙を検出する火災センサは、火災が発生しないと動作せず、室内の環境変化からの火災に至る早期予兆ができない。また、非火災報（誤報）を起しても確認手段がない。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、ガス検知についてはその精度が高く、且つ高速応答を可能にし、また、火災検出とガス検知とを連動させることによって火災発生を確実に判断することを可能にしたクリーンルームの防災設備を提供することを目的とする。

本発明に係るクリーンルームの防災設備は、室内、天井裏、床下及びリターンシャフトから構成されるクリーンルームの空気を一定方向で循環させ、前記室内の天井に設けられたフィルタにより空気が濾過されるクリーンルームの防災設備において、前記天井及び床下に配置された火災センサと、該火災センサの出力を信号線を介して入力し、当該出力に基づいて火災発生を検知する火災受信部と、前記室内、天井裏及び床下にそれぞれ配置される吸引管と、該吸引管の基端部が接続され、前記クリーンルームの空気を分析する質量分析計と、前記火災受信部からの火災信号と前記質量分析計の分析結果とに基づいて火災発生状態を判定する警報制御装置とを備えたものである。
また、本発明に係るクリーンルームの防災設備において、前記警報制御装置は、前記質量分析計による特定ガス又は燃焼ガスの検出に基づいて火災の発生状態を判断し、特定ガスを検出した場合のみガス漏洩アラームを設定する。
また、本発明に係るクリーンルームの防災設備において、前記質量分析計は、酸性ガス、アルカリ性ガス又はハイドロカーボンを検出した場合には前記警報制御装置に汚損信号を出力して、前記フィルタの汚損警報を行わせる。

本発明においては、火災受信部からの火災信号と質量分析計の分析結果とに基づいて火災発生状態を判定しており、質量分析計は、高精度、高速応答であり、微量のガスが漏洩しても検知することができ、室内の環境変化を火災に至る早期予兆で発見することができる。また、火災センサが作動する際に、質量分析計でその火災が発生する要因となるガスを検出でき、火災センサと質量分析計との連動によって火災発生を確実に判定しており、火災センサの非火災報（誤報）を防止することができる。また、質量分析計はマルチセンシングの特徴があるので、１台の分析計で複数のガスに対応することができ、トータルコストが低減される。

図１は本発明の実施の形態に係るクリーンルームの防災設備及びそれに関連する設備の構成を示した構成図である。半導体、液晶、新材料等の製造工場に建てられたクリーンルーム１００は、その換気の要求で建物の構造は縦に４つの部分、すなわち、製造現場である室内１０１、天井裏１０２、床下１０３及びリターンシャフト１０４から構成されている。図示しない換気ポンプがクリーンルーム１００の空気を一定方向（矢印の方向）で循環させ、空気が室内１０１の天井に設けられたフィルタ１０５を通過するときに濾過され、そのため、室内１０１の空間はいつも高い清浄度に保持されている。これら室内１０１の天井及び床下１０３には、煙や炎を検出する火災センサ２１が設置されていて、火災が発生するとその火災センサ２１が作動して、信号線２２を介して火災受信部である火災受信装置２０に通報する。また、室内１０１、天井裏１０２及び床下１０３には複数の吸引管３１が配置されており、吸引管３１は吸引式の質量分析計３０に接続されている。質量分析計３０は、図２に示されるように、空気吸引部３２、質量分析部３３及びデータ変換部３４から構成されており、吸引管３１を介して室内１０１、天井裏１０２、及び床下１０３の空気をサンプリングしてそれらの雰囲気を監視する。警報制御手段としての警報制御装置４０は、火災受信装置２０及び質量分析計３０の動作制御や、予備警報、火災警報等の表示や鳴動等を行ったり、図示しない消火設備や防排煙等の連動されるべき機器の駆動を制御する。

図３は図１のクリーンルームの防災設備の動作を示したフローチャートである。警報制御装置４０は質量分析計３０に監視を行わせると（Ｓ１１）、質量分析計３０は監視を開始し、吸引管３１を介して室内１０１、天井裏１０２及び床下１０３の空気をサンプリングする（Ｓ１２）。質量分析計３０の質量分析部３３はそのサンプリングされた空気のガス分析、例えばＣＯ、ＣＯ₂、シランガス、ジボランガス等のガス分析をし、分析結果はデータ変換部３４によりデータ変換されて警報制御装置４０に出力される（Ｓ１３）。警報制御装置４０は、特定のガス、例えばシランガスやジボランガスが検出されたかどうかを判定し（Ｓ１４）、検出されなかった場合には上記の分析処理（Ｓ１３）に移行して分析処理を繰り返させる。警報制御装置４０は、質量分析部３３が特定のガスを検出したと判定した場合には、ガス漏洩プレアラームを設定する（Ｓ１５）。そして、警報制御装置４０は、後述の火災プレアラームが設定されているかどうかを判定し（Ｓ１６）、火災プレアラームが設定されていない場合には、まだ火災の発生の可能性があるがまだ断定できるような状態ではないということで、予備警報（プレアラーム）を出力する（Ｓ１７）。即ち、その旨を表示するとともにそれに対応した警報音を図示しないスピーカー、ブザー又はベル等によって発する。そして、上記の分析処理（Ｓ１３）に移行する。また、火災センサプレアラームが設定されていた場合には、火災発生を確定し、火災警報を出力する（Ｓ１８）。即ち、火災が発生したこと表示するとともにそれに対応した警報音を図示しないスピーカー、ブザー又はベル等によって発する。そして、警報制御装置４０は、火災発生が確定すると、図示しない消火設備や防排煙等の連動されるべき機器を駆動してクリーンルーム１００の火災を消火をさせる（或いは火災の発生を抑制する。）。

また、警報制御装置４０が火災受信装置２０に監視を行わせると（Ｓ２１）、火災受信装置２０は監視を開始し（Ｓ２２）、火災センサ２１の出力に基づいて火災が発生したかを判定し（Ｓ２３）、火災が発生していなければ上記の処理（２２）に移行して監視を続ける。火災が発生したと判定した場合には警報制御装置４０に火災信号を出力し、警報制御装置４０は火災プレアラームを設定する（Ｓ２４）。警報制御装置４０はガス漏洩プレアラームが設定されているかどうかを判定し（Ｓ２５）、ガス漏洩プレアラームが設定されていた場合には、火災発生を確定し、火災警報を出力する（Ｓ１８）。ガス漏洩プレアラームが設定されていなかった場合には、次に、質量分析計３０により燃焼生成ガス（例えばＣＯ、ＣＯ₂等）がが検出されていたかどうかを判定し（Ｓ２６）、燃焼生成ガスの検出がないときには、警報制御装置４０は、予備警報（プレアラーム）を出力する（Ｓ２７）。また、質量分析計３０により燃焼生成ガス（例えばＣＯ、ＣＯ₂等）が検出されていた場合には、警報火災発生を確定し、火災警報を出力する（Ｓ１８）。

以上のように本実施形態では、警報制御装置４０が火災受信装置２０からの火災信号と質量分析計３０の分析結果とに基づいて火災発生状態を判定している。特に、警報制御装置４０は、
（ａ）火災受信装置２０からの火災発生信号を受信したときに、質量分析計３０による特定ガス又は燃焼生成ガスの検出があったとき、及び、
（ｂ）質量分析計３０が特定ガスを検出しときに、火災受信装置２０が火災発生信号を出力しているときに、
火災発生状態であることを確定して火災警報を出力しており、その判定結果は精度の高いものとなり、火災センサ２１の非火災報（誤報）を防止することができる。
また、警報制御装置４０は、
（ｃ）火災受信装置２０から火災発生信号を受信したときに、質量分析計３０による特定ガス及び燃焼生成ガスの検出がないとき、及び、
（ｄ）質量分析計３０が特定ガスを検出したときに、火災受信装置２０が火災発生信号を出力していないときに、
予備警報（プレアラーム）を出力するようにしており、このようなことからも、火災センサ２１の非火災報（誤報）を防止している。

なお、上記の説明においては、特定ガスとしてシランガス、ジボランガス等のガスを例に挙げたが、本発明はこれらのガスに限定されるものではなく、クリーンルーム１００において使用されるガス等により適宜変更される。また、このことは燃焼生成ガスにおいても同様である。

また、上記実施形態に用いられる質量分析計３０は、ガス分析の結果として、火災発生を検出するための特定ガス以外のガスも検出することもでき、汚損物質ガスの監視装置を兼用することができる。すなわち、クリーンルーム１００内の雰囲気は、フィルタ１０５によってクリーンな環境に保たれているが、フィルタ１０５の劣化または性能以上の汚損物質の発生等によって、雰囲気が汚損されると、その汚損物質が質量分析計３０によって検出される。例えば、ＨＣｌやＨＦ等の酸性ガス成分、ＮＨ₃等のアルカリ性ガス成分、またはハイドロカーボンと呼ばれる各種有機物が検出される場合には、警報制御装置４０に汚損信号を出力して、警報制御装置４０に汚損警報を行わせることも可能である。このようなクリーンルーム１００内の雰囲気を質量分析計３０によって監視することは１台の装置で各種ガスを検出できることから非常に効率的である。

本発明の実施の形態に係るクリーンルームの防災設備及びそれに関連する設備の構成を示した構成図である。質量分析計の構成図である。クリーンルームの防災設備の動作を示したフローチャートである。

符号の説明

２０火災受信装置、３０質量分析計、４０警報制御装置、１００クリーンルーム、１０１室内、１０２天井裏、１０３床下、１０４リターンシャフト、１０５フィルタ。

Claims

室内、天井裏、床下及びリターンシャフトから構成されるクリーンルームの空気を一定方向で循環させ、前記室内の天井に設けられたフィルタにより空気が濾過されるクリーンルームの防災設備において、
前記天井及び床下に配置された火災センサと、
該火災センサの出力を信号線を介して入力し、当該出力に基づいて火災発生を検知する火災受信部と、
前記室内、天井裏及び床下にそれぞれ配置される吸引管と、
該吸引管の基端部が接続され、前記クリーンルームの空気を分析する質量分析計と、
前記火災受信部からの火災信号と前記質量分析計の分析結果とに基づいて火災発生状態を判定する警報制御装置と、
を備えたことを特徴とするクリーンルームの防災設備。
前記警報制御装置は、前記質量分析計による特定ガス又は燃焼ガスの検出に基づいて火災の発生状態を判断し、特定ガスを検出した場合のみガス漏洩アラームを設定することを特徴とする請求項１記載のクリーンルームの防災設備。
前記質量分析計は、酸性ガス、アルカリ性ガス又はハイドロカーボンを検出した場合には前記警報制御装置に汚損信号を出力して、前記フィルタの汚損警報を行わせることを特徴とする請求項１又は２記載のクリーンルームの防災設備。