JP5541480B2 - 局所清浄化空調システム - Google Patents
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FCU30からFFU20に向けて送風される低温の空気を、FFU20によって清浄処理し、FFU20から低温の清浄空気を生産装置10(反応炉14)の上面に向けて吹き付ける。これにより、生産装置10の上部は低温の清浄空気によって包み込まれる。このように、本発明の局所清浄化空調システム100では、FFU20の上流側にFCU30を配置し、FCU30から吹き出される低温の空気をFFU20が吸い込むことで、生産装置10上部に送風する低温清浄空気を得ており、生産装置10上面の清浄化と、メンテナンス作業域42の温熱環境の維持の双方を図ることができる。なお、管理・運転作業域40の温熱環境については、FCU30から一定の冷風がこの作業域40へ到達するようにしてある。このため、本発明によれば、空気清浄化の対象領域を局所化する一方で、温熱環境維持の対象領域をも局所化することができる。
FFU20は、上述したように生産装置10の斜め上方に設置され、対象とする反応炉14の上面全体に低温清浄空気が行き渡るように位置決めされている。反応炉14の上面は高温になっており、低温清浄空気がその表面を通過すると空気は加熱され、周囲空気温度との温度差が生じ、これにより浮力を得て上昇する。上昇した空気はクリーンルーム2上部に高温の温度成層部(以下、「高温成層」ともいう。)を形成する。
FCU30として、図5に示すFCUを製作し、このFCUの熱除去性能を測定した。その結果、FCUの入口温度が22.5℃の場合、出口温度は14.4℃であり、温度差8.1℃、除去熱量11.5kWであった。また、FCUの入口温度が30.9℃の場合、出口温度は15.7℃であり、温度差15.2℃、除去熱量21.6kWであった。これにより、FCUの入口温度が31℃の場合の除去熱量は、23℃の場合のそれに対して約2倍に達することが実証された。
上記の「反応炉熱負荷58.9kW」の条件で、初期クリーンルーム内粒子濃度、および反応炉上面の濃度を、線香を用いて107個/cf(粒径≧0.3μm)とし、上記の実験条件でFFU20、FCU30を運転したところ、反応炉上面粒子濃度は漸次下がり、120分経過後に粒子濃度103個/cfに到達し、クリーンルームとしての十分な回復性能を有していることを確認した。さらに、120分後には、ほぼ102個/cfに達し、ここで適用対象としているクリーンルームに適用可能であることを確認した。
4 天井
6 側壁
10 生産装置(発熱体)
12 センターチャンバー
14 反応炉
14a 上面端部
20 FFU(ファンフィルタユニット)(空気清浄手段)
20a 上部
20b 側部
22 V型HEPAフィルタ
24 ファン
26 風量調節機構(風量調節手段)
30 FCU(ファンコイルユニット)(熱交換手段)
32 熱交換コイル
34 ファン
36 空気流路
38 パンチングパネル
40 管理・運転作業域
42 メンテナンス作業域
100 局所清浄化空調システム
Claims (9)
- 室内に配置された発熱体に対して、低温の清浄空気を送風し、この発熱体の表面を清浄化する局所清浄化空調システムにおいて、
前記発熱体の上方に配置され、吸い込んだ空気を冷却して低温の空気を吹き出す熱交換手段と、
前記発熱体の上部の斜め上方または横に配置され、前記熱交換手段から吹き出される低温の空気を清浄化するとともに、この清浄空気を前記発熱体の上部に向けて吹き出す空気清浄手段とを備え、
前記発熱体は、天井を有する室内の下側に配置され、前記熱交換手段は、天井下に設けられ、
前記空気清浄手段から前記発熱体の上部に吹き出されて加熱された清浄空気が上昇することで天井下に比較的高温の温度成層部を形成し、この温度成層部の空気を前記熱交換手段に導いて冷却し、前記熱交換手段より吹き出した冷風を前記空気清浄手段で清浄化して前記発熱体へ送風する循環気流を、前記発熱体で加熱された空気の浮力と前記熱交換手段の吸い込む力により形成するように前記空気清浄手段および前記熱交換手段を配置し、
前記空気清浄手段は、前記空気清浄手段から吹き出される低温の清浄空気の一部を、前記発熱体の側部上端より下側に吹き降ろせるように位置決めされることを特徴とする局所清浄化空調システム。 - 前記空気清浄手段および前記熱交換手段を、平面的に見て線対称または点対象に配置したことを特徴とする請求項1に記載の局所清浄化空調システム。
- 前記空気清浄手段は、前記熱交換手段からの冷風をダクトを介さずに吸い込み、前記発熱体に向けて低温の清浄空気を吹き出すように位置決めされることを特徴とする請求項1または2に記載の局所清浄化空調システム。
- 前記熱交換手段は、熱交換コイルによって冷却される周囲の空気を下方向または横方向に吹き出すファンおよび空気流路を備えたファンコイルユニットであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の局所清浄化空調システム。
- 前記空気清浄手段は、風量調節が可能なファンフィルタユニットであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の局所清浄化空調システム。
- 前記ファンフィルタユニットは、吸い込みファンの上流側に設けた風量調節手段を備えることを特徴とする請求項5に記載の局所清浄化空調システム。
- 前記風量調節手段は、外部空気を取り込み可能に開口した側部と、外部空気を取り込み可能な開口であってその開度を調節可能な開口からなる上部とを含んで構成されることを特徴とする請求項6に記載の局所清浄化空調システム。
- 前記ファンフィルタユニットは、吹き出し側に装着したV型のHEPAフィルタを備えることを特徴とする請求項5〜7のいずれか一つに記載の局所清浄化空調システム。
- 前記ファンフィルタユニットの吹き出し気流の流心が前記発熱体の上部中心から偏心するように前記発熱体の周囲に前記ファンフィルタユニットを複数台配置して、前記発熱体の上部で旋回する気流を生じさせ、この旋回する気流と、前記発熱体により加熱されて上昇する気流とを合成させることにより、旋回する上昇気流を形成させるように構成したことを特徴とする請求項5〜8のいずれか一つに記載の局所清浄化空調システム。
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