JP7249240B2

JP7249240B2 - ファンフィルタユニット監視制御システムおよびファンフィルタユニット監視制御方法

Info

Publication number: JP7249240B2
Application number: JP2019151243A
Authority: JP
Inventors: 真人岩崎; 東彦安達; 太一徳永
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2019-08-21
Filing date: 2019-08-21
Publication date: 2023-03-30
Anticipated expiration: 2039-08-21
Also published as: JP2021032444A

Description

本発明は、クリーンルームに設けた複数のファンフィルタユニットを監視制御するファンフィルタユニット監視制御技術に関わる。

クリーンルームにおいては、天井部に複数のファンフィルタユニット(以下、ＦＦＵ：Fan Filter Unitともいう。)を配置し、室内に清浄な空気を吹き出し、室内を清浄な状態に保っている。

特許文献１には、複数のクリーンルームにまたがる多数のＦＦＵの運転制御や運転状況の監視を行うことができるＦＦＵ監視制御システムについて記載されている。

特開２００３－２８７２６７号公報

クリーンルームでは、クリーンルーム内の全体風量が許容風量を超えると、クリーンルーム内の空気の流れのバランスが崩れ事故に繋がる可能性が懸念されていた。従来のＦＦＵ監視制御システムでは、ＦＦＵ個別単位或いはグループ毎で風速を設定できるが、ＦＦＵ個別やグループ毎に風速を設定した場合、クリーンルームの全体風量を確認することができなかった。全体風量を確認するには、ＦＦＵの電力量を測定して風量を計算する、クリーンルームのリターンダクト内に複数の風速センサを取り付けて風量を計算するといった方法が考えられるが、いずれも測定機器や専用設備が必要となり、コストがかかるという問題点がある。

本発明は、安価にクリーンルームの全体風量を求めることができるＦＦＵ監視制御システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための、本発明の「ＦＦＵ監視制御システム」の一例を挙げるならば、
クリーンルームに設けた複数のＦＦＵを監視制御するＦＦＵ監視制御システムであって、各ＦＦＵの回転数を入力する回転数入力手段と、各ＦＦＵの回転数に基づいて全体風量を求める監視制御部を備え、前記監視制御部は、入力された各ＦＦＵの回転数を積算し、積算回転数からクリーンルームの全体風量を求めるものである。

また、本発明の「ＦＦＵ監視制御システム」の他の一例を挙げるならば、
クリーンルームに設けた複数のＦＦＵを監視制御するＦＦＵ監視制御システムであって、各ＦＦＵの回転数を入力する回転数設定部と、入力された各ＦＦＵの回転数に基づいて各ＦＦＵを制御する監視制御部を備え、前記監視制御部は、入力された各ＦＦＵの回転数設定値を全台数分積算し、積算回転数が回転数警報設定値よりも大きい場合には、設定不可と判断し、警告画面信号を出力するものである。

本発明によれば、センサ等の追加設備が不要なため、安価にクリーンルームの全体風量を求めることができ、クリーンルーム内の風量が過剰に設定されないＦＦＵ監視制御システムを提供することができる。

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明が適用されるクリーンルームの概略図である。図１のクリーンルームの上面図である。実施例１のＦＦＵ監視制御システムの概略ブロック構成図である。実施例１のＦＦＵ監視制御システムの動作フロー図である。実施例１のＦＦＵ監視制御システムの表示警報部の表示の一例である。実施例２のＦＦＵ監視制御システムの動作フロー図である。実施例３のＦＦＵ監視制御システムの動作フロー図である。

実施例の説明に先立って、クリーンルームについて説明する。図１は、本発明が適用されるクリーンルームの概略図である。
図１において、クリーンルーム１の天井部には複数のＦＦＵ２が配置され、清浄な空気をクリーンルーム１の室内に吹き出す。クリーンルーム１は、各ＦＦＵの風量バランスにより成り立っている。室内の空気は、床部から吸い込まれ、外部からの空気と共に冷却装置５を通り、空気の戻り道であるリターンダクト４を通って天井部のＦＦＵ２へ戻り、循環する。一般的なＦＦＵ２は、ＨＥＰＡフィルタ等の高性能フィルタとファンが一体化され、清浄空気を吹出す装置である。図において、ＦＦＵ２はクリーンルーム１の天井に多数配置されており、室内の高清浄度を維持している。

ＦＦＵ監視制御システム３は、各ＦＦＵ２の故障検知や速度制御、回転数モニタの役割を担っている。ＦＦＵ監視制御システム３は、ＦＦＵ個別の制御、特定のゾーンやグループ毎の制御、ＦＦＵ全体の制御を行うことができる。

クリーンルーム１には風量の許容値があり、許容値を超えた風量を供給すると事故に繋がる恐れがある。例えば、図２において、破線部の領域６に熱負荷の高い装置を置き、破線部の領域６のＦＦＵ２の風速を局所的に上げると、クリーンルームの全体風量が冷却装置等の付帯設備の許容範囲を越え問題が発生する恐れがある。また、空気の流れのバランスが崩れる。そのため、クリーンルームの全体風量が許容風量を越えていないか確認する必要がある。

本発明は、安価にクリーンルームの全体風量を求めることができるＦＦＵ監視制御システムを提供するものである。

以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。なお、実施例を説明するための各図において、同一の構成要素には同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。

図３に、本発明の実施例１のＦＦＵ監視制御システムの概略ブロック構成図を示す。ＦＦＵ監視制御システム３は、監視制御部１０と、回転数設定部１１と、入出力部１２と、表示警報部１３から構成されている。回転数設定部１１では、各ＦＦＵの回転数の設定値を入力し、入力された回転数の設定値を監視制御部１０へ伝達する。入出力部１２は、各ＦＦＵとのインターフェイスであり、監視制御部１０で作成した回転数の制御信号を各ＦＦＵ２へ送り出すと共に、各ＦＦＵ２からの回転数の測定データを入力し、監視制御部１０へ伝達する。表示警報部１３は、監視制御部１０で作成された表示信号や警報信号に基づいて、後述するような表示や警報を行う。監視制御部１０は、回転数の設定値や各ＦＦＵからの回転数データに基づいて各ＦＦＵの速度制御や故障検知を行うと共に、後述する全体風量の計算や異常の検知を行う。監視制御部１０は、ＣＰＵやメモリから構成されており、ＣＰＵが所定のプログラムをメモリ上にロードし、実行することにより実現できる。図では、回転数設定部１１と表示警報部１３を別体のものとして記載しているが、両者を一体のものとして構成してもよい。また、ＦＦＵ監視制御システム３とは別体の、ＦＦＵ監視制御システム３と通信を行う、例えばタブレット端末のようなものでもよい。

図４に、監視制御部が行う処理の、実施例１の動作フロー図を示す。
Ｓ１０１で、各ＦＦＵの回転数を入力する。回転数の入力は、回転数設定部１１で設定された各ＦＦＵの回転数設定値を入力してもよいし、或いは、各ＦＦＵから送られてきた回転数のデータを入力してもよい。
Ｓ１０２で、各ＦＦＵの回転数を積算して、全ＦＦＵの回転数の積算値を求める。
Ｓ１０３で、積算した全ＦＦＵの積算回転数から全体風量を求める。全体風量は、予め回転数と風量の関係を表すテーブルを作成しておき、このテーブルを参照することにより求めてもよいし、或いは、回転数と風量の関係式から計算により求めてもよい。全体風量は、全回転数にほぼ比例して増加する。
Ｓ１０４で、予め設定した風量の警報設定値と全体風量とを比較する。全体風量が風量警報設定値よりも大きい場合は、Ｓ１０５で、全体風量信号および警報信号を出力し、表示警報部１３で全体風量および警報を表示する。全体風量が風量警報設定値以下の場合は、Ｓ１０６で、全体風量信号を出力し、表示警報部１３で全体風量を表示する。

図５に、全体風量および警報の表示の一例を示す。表示警報部１３は、風量警報設定値２１、総風量値２２、および風量異常２３を表示するものである。図５（ａ）は、全体風量が風量警報設定値よりも大きい場合を示し、風量警報設定値１５０００ｍ^３／ｍｉｎに対する総風量値１８２５２ｍ^３／ｍｉｎと、風量異常２３の警報を表示する。図５（ｂ）は、全体風量が風量警報設定値以下の場合を示し、風量警報設定値１５０００ｍ^３／ｍｉｎに対する総風量値１４８００ｍ^３／ｍｉｎを表示している。

なお、図３では、全体風量が風量警報設定値を越えた際に、表示警報部１３へ警報信号を出力し表示するようにしたが、警報信号を出力し有線或いは無線の通信回線により上位の監視システムに知らせるようにしてもよい。

また、図４において、更に、全体風量が風量下限設定値よりも小さいか否かを比較するステップを設け、全体風量が風量下限設定値に満たない場合にも、警報信号を出力するようにしてもよい。

本実施例によれば、各ＦＦＵの回転数を積算して全ＦＦＵの回転数の積算値を求め、積算した全ＦＦＵの回転数から全体風量を求めるので、安価にクリーンルームの全体風量を求めることができる。

また、予め設定した風量の警報設定値と全体風量とを比較し、全体風量が風量警報設定値よりも大きい場合には、警報を出力するので、クリーンルーム内の風量が過剰に設定されないＦＦＵ監視制御システムを提供することができる。

図６に、実施例２のＦＦＵ監視制御システムの、監視制御部の動作フロー図を示す。監視制御システムの概略ブロック構成図は図３と同様である。

監視制御部１０の動作は、先ず、Ｓ２０１で、回転数設定部１１に各ＦＦＵの回転数設定値を入力する。
Ｓ２０２で、各ＦＦＵの回転数設定値を積算し、全ＦＦＵの回転数積算値を求める。
Ｓ２０３で、回転数積算値と、予め設定した回転数の警報設定値とを比較する。ここで、回転数の警報設定値は、全体風量の警報設定値に対応するものである。
回転数積算値が予め設定した回転数の警報設定値より大きい場合は、Ｓ２０４で設定不可と判断し、Ｓ２０５で警告画面の信号を出力し、表示警報部１３に警告画面を表示する。
回転数積算値が予め設定した回転数の警報設定値以内の場合は、処理を終了する。

本実施例では、Ｓ２０３で、回転数積算値と、予め設定した回転数の警報設定値とを比較したが、Ｓ２０２の次に、積算した全ＦＦＵの回転数から全体風量を求めるステップを入れ、Ｓ２０３で全体風量と全体風量の警報設定値とを比較するようにしてもよい。

本実施例によれば、全体風量が設定可能な風量を越える回転数設定値を入力しようとした場合、設定不可とし、警告が表示されるので、クリーンルームの動作異常を生じることがない。

図７に、実施例３のＦＦＵ監視制御システムの、監視制御部の動作フロー図を示す。監視制御システムの概略ブロック構成図は図３と同様である。

監視制御部１０の動作は、先ず、Ｓ３０１で、回転数設定部１１に各ＦＦＵの回転数設定値を入力する。
Ｓ３０２で、各ＦＦＵの回転数設定値を積算し、全ＦＦＵの回転数積算値を求める。
Ｓ３０３で、回転数積算値と、予め設定した回転数の警報設定値とを比較する。ここで、回転数の警報設定値は、全体風量の警報設定値に対応するものである。
回転数積算値が予め設定した回転数の警報設定値より大きい場合は、Ｓ３０４で警告画面の信号を出力し、表示警報部１３に警告画面を表示する。
Ｓ３０５で、その設定値で回転数設定を行うかを確認し、続行する旨の入力があれば、設定を終了する。回転数設定を続行しない、すなわち設定値を修正する旨の入力があれば、Ｓ３０６で設定不可と判断し、Ｓ３０１の回転数設定のステップに戻る。
なお、Ｓ３０３で、回転数積算値が予め設定した回転数の警報設定値以内の場合は、処理を終了する。

本実施例においても、Ｓ３０３で、回転数積算値と、予め設定した回転数の警報設定値とを比較したが、Ｓ３０２の次に、積算した全ＦＦＵの回転数から全体風量を求めるステップを入れ、Ｓ３０３で全体風量と全体風量の警報設定値とを比較するようにしてもよい。

本実施例によれば、全体風量が設定可能な風量を越える回転数設定値を入力しようとした場合、警告画面を表示し、その回転数設定値で設定を続行するかを確認するようにしたので、設定可能な風量を越える回転数設定値でも設定することが可能である。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべて構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１クリーンルーム
２ＦＦＵ（ファンフィルタユニット）
３ＦＦＵ監視制御システム
４リターンダクト
５冷却装置
６領域
１０監視制御部
１１回転数設定部
１２入出力部
１３表示警報部
２１風量警報設定値
２２総風量値（全体風量）
２３風量異常表示

Claims

クリーンルームに設けた複数のＦＦＵを監視制御するＦＦＵ監視制御システムであって、
各ＦＦＵの回転数を入力する回転数入力手段と、各ＦＦＵの回転数に基づいて全体風量を求める監視制御部を備え、
前記監視制御部は、
入力された各ＦＦＵの回転数を積算し、積算回転数からクリーンルームの全体風量を求めるＦＦＵ監視制御システム。
請求項１に記載のＦＦＵ監視制御システムにおいて、
前記回転数入力手段は、各ＦＦＵの回転数を設定する回転数設定部であり、
前記監視制御部は、各ＦＦＵの回転数設定値を積算することを特徴とするＦＦＵ監視制御システム。
請求項１に記載のＦＦＵ監視制御システムにおいて、
前記回転数入力手段は、各ＦＦＵの回転数データを入力する入出力部であり、
前記監視制御部は、各ＦＦＵから送信される回転数データを積算することを特徴とするＦＦＵ監視制御システム。
請求項１に記載のＦＦＵ監視制御システムにおいて、
前記クリーンルームの全体風量を表示する表示部を備えることを特徴とするＦＦＵ監視制御システム。
請求項１に記載のＦＦＵ監視制御システムにおいて、
前記監視制御部は、
前記全体風量と風量警報設定値とを比較し、前記全体風量が風量警報設定値よりも大きい場合は、警報信号を出力することを特徴とするＦＦＵ監視制御システム。
請求項５に記載のＦＦＵ監視制御システムにおいて、
前記監視制御部は、更に、
前記全体風量と風量下限設定値とを比較し、前記全体風量が風量下限設定値よりも小さい場合は、警報信号を出力することを特徴とするＦＦＵ監視制御システム。
請求項５に記載のＦＦＵ監視制御システムにおいて、
前記警報信号を表示する表示部を備えることを特徴とするＦＦＵ監視制御システム。
クリーンルームに設けた複数のＦＦＵを監視制御するＦＦＵ監視制御システムであって、
各ＦＦＵの回転数を入力する回転数設定部と、入力された各ＦＦＵの回転数に基づいて各ＦＦＵを制御する監視制御部を備え、
前記監視制御部は、
入力された各ＦＦＵの回転数設定値を全台数分積算し、積算回転数が回転数警報設定値よりも大きい場合には、設定不可と判断し、警告画面信号を出力するＦＦＵ監視制御システム。
請求項８に記載のＦＦＵ監視制御システムにおいて、
前記監視制御部は、
積算した回転数設定値から全体風量を求め、全体風量が風量警報設定値よりも大きい場合には、設定不可と判断し、警告画面信号を出力するＦＦＵ監視制御システム。
請求項８に記載のＦＦＵ監視制御システムにおいて、
前記監視制御部は、
積算回転数が回転数警報設定値よりも大きい場合には、警告画面信号を出力し、回転数の設定を続行するかを確認し、続行しない場合には、設定不可と判断して各ＦＦＵの回転数の入力に戻ることを特徴とするＦＦＵ監視制御システム。
クリーンルームに設けた複数のＦＦＵを監視制御するＦＦＵ監視制御方法であって、
各ＦＦＵの回転数を入力するステップと、
監視制御部が、入力された各ＦＦＵの回転数を積算し、積算回転数からクリーンルームの全体風量を求めるステップと、
を備えるＦＦＵ監視制御方法。
請求項１１に記載のＦＦＵ監視制御方法において、
前記各ＦＦＵの回転数の入力は、回転数設定部による各ＦＦＵの回転数の設定であることを特徴とするＦＦＵ監視制御方法。
請求項１１に記載のＦＦＵ監視制御方法において、
前記各ＦＦＵの回転数の入力は、各ＦＦＵから送信された回転数データの入力であることを特徴とするＦＦＵ監視制御方法。
請求項１１に記載のＦＦＵ監視制御方法において、更に、
前記全体風量と風量警報設定値とを比較し、前記全体風量が風量警報設定値よりも大きい場合は、警報信号を出力するステップを有することを特徴とするＦＦＵ監視制御方法。
クリーンルームに設けた複数のＦＦＵを監視制御するＦＦＵ監視制御方法であって、
回転数設定部から各ＦＦＵの回転数を入力するステップと、
監視制御部が、入力された各ＦＦＵの回転数設定値を積算し、積算回転数が回転数警報設定値よりも大きい場合には、設定不可と判断し、警告画面信号を出力するステップと、
を有するＦＦＵ監視制御方法。