JPH0348166A - 気流センサー - Google Patents

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】 〔概要］ クリーンルーム等における微風の向きや風速を確実に感
知して制御信号を出せる気流センサーに関し、 自動的かつ正確に気流の発生とその方向、風速を検出し
て制御信号を出力できる気流センサーを実現することを
目的とし、 気流によってなびく薄膜を吊り下げ、 該薄膜の変位を連続的に感知するセンサーを配設してな
るように構成する。

〔産業上の利用分野〕

半導体装置の製造施設などのようなインダストリアル・
クリーンルームや薬品、食品関係のバイオ・クリーンル
ームにおいては、その清浄度維持は、製品の品質保証の
点から見ても重要である。

クリーンルームの清浄度が維持されているか確認する方
法として、クリーンルームを与圧し、室圧を高めにして
おき、室圧が常時所定の値以上にあるか確認する方法、
パーティクルカウンターによる塵埃濃度の監視、および
開口部があるときに、開口部において、常時クリーンル
ーム側から気流が流出する方向に流れているかを確認す
る方法がある。

本発明は、後者のようなりリーンルーム等における微風
の向きや風速を確実に感知して制御信号を出せる気流セ
ンサーに関する。

〔従来の技術〕

第４図は、従来のクリーンルームにおける清浄度管理方
法を例示する断面図である。ｌはクリーンルームであり
、天井部に、フィルターユニット２が装備されている。

このフィルターユニット２は、ファン３の前段にプレフ
ィルタ−４を、後段にＨＥ　Ｐ　Ａフィルター５を有し
ている。

ファン３が回転すると、クリーンルームｌ中には、ＨＥ
ＰＡフィルター５を通過した高清浄度の空気のみが供給
され、かつ床板６の孔を通過して、床下７から、ダクト
８でフィルターユニット２に回収される。

クリーンルーム１中を、外部ないし周囲より圧力を高く
し、クリーンルームｌ中に、外部から清浄度の低い空気
が流入しないよう、ファン３のパワーおよび外気取入れ
［；１１５からの外気１６のダンパー１７による制御を
行なっている。

このように、確実に与圧されるように空調系を調整運転
するが、クリーンルーム１中が常に高清浄度であること
を監視することが必要である。そのために、クリーンル
ームｌの内部と、クリーンルーム外部９に圧力計を配設
し、差圧を監視する方法が知られている。

ところが、室圧維持のためには、隣接する部屋間をエア
ーロツタ方式にしたり、ドアーが開いた時の室圧を維持
するために常時その分のリーク量をリークさせる室圧調
整ダンパーを設けたりしなければならない。このとき、
ドアーが開いている間に塵埃がクリーンルーム内に流入
しないことを感知することは、室圧測定では不可能であ
る。

なぜならば、高清浄度側と低清浄度側とを仕切る通常の
大きさのドアがあるとして、そのドアが全開したときに
塵埃が高清浄度側に拡散などによって流入しないように
するには、そこでの風速を。

巻き込みなどを考慮すると０．３ｍ／ｓｅｃ以上にしな
し才ればならないが、このときの画室間の室圧差は、０
．１ｍｍＡｑ以下であり、微差圧計でも測定は困難であ
る。

またクリーンルーム内に塵埃計を多数配設してその清浄
度変化をモニターするには、確度を上げるために設置個
所を増やすほど、コスト高となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

一方、クリーンルームｌに開口１０が有る場合は、クリ
ーンルームｌ中の圧力が、クリーンルーム外部９より高
ければ、開口１０においては、常にクリーンルームｌ側
から外部９側に向けて空気が流れることになる。

クリーンルームにおいて管理しなければならない塵埃は
、微小なため、風にのって移動する。したがって、開口
１０において、常に前記のようにクリーンルーム１側か
ら外部９側に空気の流れが発生しておれば、クリーンル
ーム１内は、高清浄度に維持されていることになる。

したがって、開口ｌＯにおける気流の状態を常時監視し
検出できれば、クリーンルームｌ内の雰囲気を高清浄度
に維持することができる。

開口ｌＯにおける気流の状態を監視するには、紙片やリ
ボン１１などを吊り下げ、気流でなびく方向を目視する
方法がある。

しかしながら、常に目視で監視するのは作業能率が悪く
、また見落としも生じる。しかも、カールマン渦のため
に、紙片やりボン１１が回転したり、不安定となるので
、信頼性が劣る。

本発明の技術的課題は、このような問題を解消し、自動
的かつ正確に気流の発生とその方向、風速を検出して制
御信号を出力できる気流センサーを実現することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明による気流センサーの基本原理を説明す
る図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。

１２は気流によってなびく薄膜であり、上端１２ａを支
持することで、吊り下げられている。１３はセンサーで
あり、該薄膜１２の変位を連続的に感知するものである
。

〔作用〕

図においては、センサー１３が、薄膜１２の面に対向し
て配設されている。いま、矢印ａ１方向から気流が生じ
ているものとすると、その風力によって、薄膜１２がセ
ンサー１３側になびき、センサー１３に接近する。

気流が発生していない場合は、薄膜１２は、（ｂ）図に
鎖線で示すように、真っ直ぐに垂れ下がる。また、気流
が矢印ａ２で示すように、逆向きに発生すると、薄膜１
２は、センサー１３から遠ざかることになる。

このように、気流の向きや風速に応じて、薄膜１２とセ
ンサー１３との距離が異なるため、この変位量をセンサ
ー１３で検出し、信号を出力することによって、気流の
状態をフィードパ・ン・り制御できる。

〔実施例〕

次に本発明による気碕センサーが実際、ヒどのように具
体化されるかを実施例で説明する。第２図は本発明によ
る気流センサーの実施例を示す図で、（ａ）は斜視図、
＜ｂ）は断面図である。

この実施例では、薄膜１２としで、磁気記録用のカセ・
ソトテーブ等を切断して用いており、リボン状を呈して
いる。そ（、て筒状のフード１４の中に吊り下げられ、
上端部１２ａがフード１４の天井部１４ａに貼り付は固
定されている。フード１４と一体のセンサー収納部１４
ｂに、センサー１３が内蔵され、薄膜１２の面と対向し
て配置されている。

図示例では、薄膜１２の上半分が、フード１４で囲まれ
、下半分がフード１４から露出している。薄膜１２の全
体にセンサー１３側から風が当たると、センサー１３に
よるカルマン渦のために不安定となり、気流の向きや風
速を正確に測定不能となる恐れがあるが、このようにセ
ンサ・−１３によって変位測定される部分をフード１４
で覆っておくことで、薄膜１２のフード１４の内側の部
分は、フード１４より下側の薄膜１２の変位により、安
定して変位する。その結果、センサー１３による変位測
定も正確に行なうことができる。

この気流センサーにおいて、気流の状態を測定するには
、例えば無風の状態で、薄ｊ模１２とセンサー１３との
距離を予め測定し、７その値をＯとする。

次に、気流が発生ずれば、その向きと風速に応しし薄膜
１２がセンサー１３に接近あるいは遠ざかる。

このときの変位量は、風速に比例するので、センサー１
３の検出信号を、ファン３や外気取入れダンパーＩ７の
制御回路にフィードバックすることで、常時最適の風速
が得られるように制御が行なわれる。

すなわち、高清浄度側から低清浄度側への気流を例えば
プラスの電圧信号に置き換えると、風が逆転して低清浄
度側の塵埃が高清浄度側へ流入し始めると、センサー１
３からの電圧信号は、マイナスとなり、異常を容易に感
知−す゛ることかできる。

薄膜１２とセンサー１．３の種類は、薄膜１２の変位を
どのような原理で感知するかによって異なる。変位を光
によって感知する場合は、薄膜１２は不透明である必要
がある。

渦電流によって感知する場合は、導電性の薄膜である必
要がある。

その他、薄膜１２の位置の変化を、信号として取り出せ
るセンサーであれば、その検出方式のいかんば問わない
。例えば、超音波方式や静電容量方式なども適用できる
。またＦｌ　′ｆＡ１２は、薄いプラスチックのテープ
に金属を蒸着したものや、金属薄膜そのものでもよい。

なお、薄膜１２が軽すぎて舞い上がる恐れがある場合は
、薄膜１２の）端にテープ１２ｂなどの薄膜を貼ること
で、重りを付けると、安定性が良くなる。

このような本発明による気流センサーを、第４図におけ
る開口ｌＯに吊りトげると、薄膜１２が気流によってな
びく方向と変位が、センサー１３で検出され、制御信号
を出力する。この信号によって、フィルターユニット２
のファン３およびダンパー１７がフィードバック制御さ
れる。例えば、薄膜１２がクリーンルーム１側から外部
側に所定量変位していると、クリーンルームｌから清浄
な空気が流出していることになり、外部から塵埃を含ん
だ空気がクリーンルームｌ側に流入することはない。

またこのような場合は、フィルターユニット２のファン
３の回転数を変化させる必要もない。

ところが、薄膜１２の変位量が減少したり、０となると
、外部からクリーンルームｌ中に塵埃が流入して、クリ
ーンルームｌ内を汚染する恐れがあるので、センサー１
３からの検出信号によって、フイルターユニット２のフ
ァン３の回転数が増加するようにフィードバックされる
。

また薄膜１２が逆向きになびくと、気流の向きが、外部
からクリーンルームＪ側に変わったことになり、クリー
ンルームｌに塵埃が流入する危険が大きいので、ただち
にフィルターユニット２のファン３が高速回転するよう
に、センサー１３がらファン３およびダンパー１７の制
御回路にフィードバックされる。

第３図は本発明を、クリーンルームの内部における局所
クリーン化ユニットに適用した例である。

クリーンルーム１の内部において、特定の領域を更に高
清浄化したい場合、そのための装置を、局所クリーン化
ユニットと称している。

この図では９、特別の精密な作業を行なう領域のみ、局
所り１ルーン化用のフィルターユニット２ａヲ設け、そ
の下で作業を行なうようになっている。

このように、壁などによる仕切りの無い場所では、局所
クリーン化用のフィルターユニット２ａの下の高清浄度
領域とその外側との間に、本発明による気流センサー・
を設けるこノ・で、局所クリーン化ユニットが高清浄Ｇ
こ作用しているか、監視し、フィードバック制御できる
。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、気流によってなびく薄膜
Ｉ２を吊り＝↑弓ヂ６．該薄膜１２の変位を連続的に感
知するセンサーＩ３を有している。そのため、薄膜１２
の変位の状態をセンシ・−１３で連続的に感知し、フィ
ルターユニ・ンｌ−２０）ンアン３およびダンパー１゛
１の制御回路にフィードバックすることにより、気流の
状態を常時最適の状態に維持することができる。したが
って、本発明の気流センサーを、清浄度の異なる領域に
おい”ζ、高清浄度側と低清浄度側との間に設置し、気
流センサーの検出信号を　フィルターユニ３＝　）　２
およびダンパー】７にフィードバック制御するごとで、
高清浄度側の室に低清浄度側の室から塵埃などが流入す
るを未然Ｇコ防止し、常時高清浄度−ＳＯ，維持できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による気流センサーの基本原理を説明す
る斜視図と側面図、 第２図は本発明による気流センサーの実施例を示す斜視
図と断面図、 第３図は本発明による気流センサーを局所クリーン化ユ
ニットに適用した例を示す側面図、第４図は従来のクリ
ーンルームにおける清浄度管理方法を示す断面図である
。 図において、ｌはクリーンルーｌ１．２はフィルターユ
ニ・ント、３はファン、４ばフ゛レフィルター５はＩＩ
　ＥＰ　Ａフィルター、９はクリーンルームの外部、１
０は開口、Ｊｌばリボン、１２は薄膜、１２ａは薄膜の
上端、１３はセンサー、７１４はフード、１４ａは天井
部、１５は外気取入れ口、１６は導入外気、１７はダン
パーをそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 気流によってなびく薄膜（１２）を吊り下げ、該薄膜（
   １２）の変位を連続的に感知するセンサー（１３）を配
   設してなること、 を特徴とする気流センサー。