JPH01277149A

JPH01277149A - 室内の絶対圧力制御装置

Info

Publication number: JPH01277149A
Application number: JP10680988A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Maeda; 真之前田; Toshihiko Yamazaki; 俊彦山崎; Masayoshi Sakuma; 正芳佐久間
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 1988-04-28
Filing date: 1988-04-28
Publication date: 1989-11-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は室内の絶対圧力制御装置に係り、特に大気圧が
変動しても室内の絶対圧力が設定圧力に精密制御される
室内の絶対圧力制御装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体を始めとした微細加工産業分野においては、精密
位置決め用装置が多く用いられており、一般にこの種の
装置には、光学的測長器が備えられている。しかし、雲
囲気の圧力、すなわち気圧が変動すると、測長空間の屈
折率が変化し、その結果測長器の原理上、測長誤差が生
じ、精密位置決めが困難となる。したがって、光学的測
長器を用いる場合、それが設置される環境の絶対圧力を
一定に保つような制御が必要とされる。

従来、絶対圧力制御を実旌する装置としては、第３図に
示すような構成の装置が使用されていた。

第３図において、外気取入口１には、外気温・湿度を粗
調整する外調機２を介して外気ファン３及び風量検出器
４が接続されると共に、外気風量を調節する調節弁５を
介して空気調和機６が接続されており、さらに空気調和
機６は通気管７、空気濾過フィルタ（図示せず）を介し
て絶対圧力制御対象である環境試験室８に接続されてい
る。

環境試験室８には循環空気口９と排気空気口１０が備え
られており、循環空気口９には循環空気量を調節する風
量調節弁１１が接続され、さらに循環空気管１２及び風
量検出器１３を介して、空気調和機６０人口側（上流側
）に接続されている。

一方、排気空気口１０には排気ファン１４と圧力調節弁
１５が接続されている。ここで、風量検出器４．１３、
風量調節弁５．１１、圧力調節弁工５、および室内の絶
対圧力を測定する絶対圧力計１６はそれぞれ信号線によ
り環境制御用コンピュータ１７に接続されている。

以上のような構成の絶対圧力制御装置にあっては、外気
取入口１、外調機２、外気ファン３を通って空気調和機
６に送られる空気は、風量検出器４の検出信号に応じて
風量調節弁５の弁開度を調節することによって、一定風
量に調節される。また、環境試験室８から循環空気口９
を通り、空気調和機６に戻る空気量は、風量検出器１３
により風量を検出し、コンピュータ１７からの信号によ
り一定風量となるように風量調節弁１１の開度を変化さ
せることで調節される。したがって環境試験室８内に送
られる風量も一定に保たれる。該環境試験室８内に送ら
れた空気は、排気空気口１０、圧力調節弁１５を介して
排気ファン１４によって室外に排出される。ここで、制
御される環境試験室８内の絶対圧力は、絶対圧力計１６
によって検出され、コンピュータ１７から出力される制
御信号を基に、圧力調節弁１５の弁開度を調節し、該弁
開度によって変化する圧力損失をもって設定圧力になる
ように制御がなされる。

ここで、従来の風量調節弁５．１１、圧力調節弁１５に
使用される弁の特性を第４図に示す。第４図において、
弁開度と風量、圧力の関係に直線的な１：１の相互関係
が認められるのは開度２０〜６０％までであり、２０％
以下の開度ではわずかな開度変化に対し、大きな風量、
圧力の変化が伴なう。一方、６０％以上では弁開度を変
化させても、風量、圧力はさほど変わらない。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような特性を有する弁を使用した従来の絶対圧力制
御装置にあっては、次のような問題点があった。すなわ
ち、環境試験室８内の圧力を一定値である１気圧（−１
０１３，ｂ、、）に制御しようとするとき、室外の圧力
、すなわち大気圧が低い場合、風量調節弁５の開度は全
開に近づき、圧力調節弁１５の開度は全開に近づく。特
に、非常に低気圧の場合には、風量調節弁５は、６０％
以上の開度となり、実際上、風量調節がなされない。

また、圧力調節弁１５は２０％以下になり、わずかな弁
開度変化で室内圧力が大きく変化してしまい、制御精度
が著しく低下してしまう。

一方、大気圧が非常に高い場合には、上記とは逆に風量
調節弁５は２０％以下の開度となり、風量調節が困難と
なると共に、圧力調節弁１５は６０％以上の開度となっ
てしまい、全く圧力調節がなされない結果となる。すな
わち、室内の圧力設定値と外気の圧力の差が大きい場合
には、制御ができないという問題を有していた。

本発明の目的は上述した欠点に鑑みなされたもので、室
内の圧力設定値と外気の圧力差が大きい場合においても
、該室内の圧力が精密に制御される室内の絶対圧力制御
装置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明は、外気を室内に一
定量供給するための外気ファンと風量調節弁を備え、前
記室内の圧力を絶対圧力計により検出し、この絶対圧力
計の信号に基づいて室内の空気の排気路に設けられた圧
力調節弁の弁開度を調節することにより、前記室内の絶
対圧力を設定圧力になるよう調節する室内の絶対圧力制
御装置において、外気の圧力を求める手段を設け、該手
段によって求められた外気絶対圧力値に応じ、外気ファ
ン及び排気路に設けられた排気ファンの回転数を変化さ
せるようにしたものである。

〔作用〕

このように本発明方法にあっては、外気圧の状況に応じ
て、外気ファン及び排気ファンの回転数を変化させるこ
とにより、風量調節弁、圧力調節弁が制御性能の良い弁
開度領域において制御機能をはたらかせるようにした。

したがって、室内の圧力設定値と外気の圧力差が大きい
場合においても、該室内の圧力を精密に制御することが
できる。

〔実施例〕

以下、図に示す実施例を用いて本発明の詳細な説明する
。

第１図は本発明の実施例の室内の絶対圧力制御装置の一
実施例を示す概略構成図で、第３図と同一部分には同一
符号が付しである。外気取入口１には、外気温・湿度を
粗調整する外胴機２を介して外気ファン３及び風量検出
器４が接続されており、さらに外気ファン３の下流側に
は外気風量を調節する調節弁５を介して空気調和機６が
接続されている。また、該空気調和機６の下流側は、循
環ファン１８を介して絶対圧力制御対象である環境試験
室８に接続されている。

該環境試験室８には循環空気口９と排気空気口１０が設
けられており、該循環空気口９には循環空気量を調節す
る風量調節弁１１が接続されており、さらに循環空気管
１２及び風量検出器１３を介して、前記空気調和機６の
人口側（上流側）に接続されている。一方、前記排気空
気口１０には排気ファン１４と圧力調節弁１５が接続さ
れている。該圧力調節弁１５、前記風量検出器４．１３
、風量調節弁５．１１及び室内の絶対圧力を測定する絶
対圧力計１６はそれぞれ信号線を介して循環制御用コン
ピュータ１７に接続されている。

本実施例にあっては、環境試験室８の外部に、外気の絶
対圧力を検出する外気圧検出用の絶対圧力計１９を設け
、該絶対圧力計１９を信号線により、前記循環制御用コ
ンピュータ１７に接続した構成としている。また、外気
ファン３及び排気ファン１４のモータ（図示せず）の回
転数を制御するためのインバータユニット２０．２１が
設けられており、これらインバータユニット２０．２１
は信号線を介して循環制御用コンピュータ１７に接続さ
れている。

以上のような構成の絶対圧力制御装置にあって、圧力制
御は次のような方法でなされる。まず、外気圧検出用の
絶対圧力計１９で検出された外気圧値は、循環制御用コ
ンピュータ１７に送られる。

そして、この外気圧値の大きさに応じて、循環制御用コ
ンピュータ１７で外気ファン３及び排気ファン１４のモ
ータの適正回転数が演算、選択され、前記インバータユ
ニット２０．２１に周波数信号が送られる。該インバー
タユニット２０．２１は、周波数信号に応じた周波数を
出力し、外気ファン３及び排気ファン１４の回転数を変
化させる。その結果、外気ファン３の送風量及び送風圧
力、並びに排気ファン１４の排風量及び排風圧力が外気
圧の状態により変化することになる。

外気圧が環境試験室８内の圧力設定値より低い場合には
、外気ファン３の回転数を高くし、排気ファン１４の回
転数を低くさせる。これによって、風量調節弁５が全開
に近づくことなく、３０〜５０％の開度領域で制御でき
るようにし、また圧力調節弁１５が全開に近づけるのを
防ぎ、同様に３０〜５０％の開度で圧力調節ができるよ
うな制御が行われる。

一方、外気圧が環境試験室８内の圧力設定値よりも高い
場合には、外気ファン３の回転数を低くし、排気ファン
１４の回転数を増やすように制御し、この場合も同様に
風量調節弁５及び圧力調節弁１５は、３０〜５０％の開
度領域で機能するようにしている。

本実施例においては、外気圧に応じて外気ファン３及び
排気ファン１４の回転数が２０段階に分けて自動的に設
定されるようになっている。外気変動に伴い、外気ファ
ン３及び排気ファン１４の回転数設定値も変化するが、
この場合の移行時に風量調節弁５．１５の開度調節が追
従できるように、回転数変化率はＩＨｚ／分の速度で行
うようにしである。

以上のようにして圧力制御がなされた場合における本実
施例の制御結果を従来例と比較したものを第２図に示す
。この第２図から明らかなように、本実施例の制御結果
２２は従来例の制御結果２３に比べて、設定圧力と外気
圧力の差に関係なく高い制御精度を有していることがわ
かる。

なお、上述した実施例においては、外気圧検出用の絶対
圧力計１９を用いた構成としたが、別にこれに限定され
るものではなく、例えば環境試験室８内の圧力と外気圧
間の差圧を検出する方法としてもよい。この場合におい
ては、環境試験室８内の絶対圧力計１６の指示値を基準
に外気圧との差圧を検出し、外気圧力を求めればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、外気絶対圧力値に
応じ、外気ファン及び排気路に設けられた排気ファンの
回転数を変化させるようにし、これによって風量調節弁
及び圧力調節弁が制御性能の良い弁開度領域において制
御機能をはたらかせることができるようにしたので、室
内の圧力設定値と外気の圧力差が大きい場合においても
該室内の圧力を精密に制御できるという優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の絶対圧力制御装置を示す概略
構成図、第２図は本実施例と従来の制御結果例を示す図
、第３図は従来方法を実施する際に使用される室内の絶
対圧力制御装置の一例を示す概略構成図、第４図は絶対
圧力制御装置に用いられる調節弁の開度と風量及び弁出
入ロ圧力差の関係を示す特性図である。１・・・外気取入口、３・・・外気ファン、４・・・風量検出器、５・・・風量調節弁、６・・・空気調和機、８・・・環境試験室、９・・・循環空気口、１０・・・排気空気口、１１・・・風量調節弁、１３・・・風量検出器、１４・・・排気ファン、１５・・・圧力調節弁、１６・・・絶対圧力計、１７・・・環境制御用コンピュータ、１９・・・絶対圧力計、２０．２１・・・インバータユニット。出願人　日立プラント建設株式会社第１図ＩＯ：ｉ’ＴＩＬ’ｌ気０　２０，１１．４＞バーｙニ
ー／ｒ第２図晴間　（埼聞）第３図第４図考＝７４ｆ關浸、（％）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外気を室内に一定量供給するための外気ファンと
風量調節弁を備え、前記室内の圧力を絶対圧力計により
検出し、この絶対圧力計の信号に基づいて室内の空気の
排気路に設けられた圧力調節弁の弁開度を調節すること
により、前記室内の絶対圧力を設定圧力になるよう調節
する室内の絶対圧力制御装置において、外気の圧力を求
める手段を設け、該手段によって求められた外気絶対圧
力値に応じ、外気ファン及び排気路に設けられた排気フ
ァンの回転数を変化させるようにしたことを特徴とする
室内の絶対圧力制御装置。