JPS60164141A - 清浄度と室圧の同時制御機構を備えたクリ−ンル−ム装置 - Google Patents

清浄度と室圧の同時制御機構を備えたクリ−ンル−ム装置

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JPS60164141A
JPS60164141A JP59018220A JP1822084A JPS60164141A JP S60164141 A JPS60164141 A JP S60164141A JP 59018220 A JP59018220 A JP 59018220A JP 1822084 A JP1822084 A JP 1822084A JP S60164141 A JPS60164141 A JP S60164141A
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JP
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room
air
fan
dust
amount
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JP59018220A
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English (en)
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Atsushi Takahashi
惇 高橋
Takayoshi Hashimoto
橋本 孝禧
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Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Original Assignee
Takasago Thermal Engineering Co Ltd
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/16Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by purification, e.g. by filtering; by sterilisation; by ozonisation
    • F24F3/167Clean rooms, i.e. enclosed spaces in which a uniform flow of filtered air is distributed

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)
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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】 本発明は、室内に粉塵発生があっても所定の室圧を常時
維持しながら所定の清浄度を維持できるようにしたクリ
ーンルームの空調換気設備に関する。
従来、クリーンルーム内を所定の清浄度に維持するには
、清浄空気を常時給気しそれに見合う排気を排出させる
処方によるのが一般的であり、クリーンルームに設置さ
れた生産機械やクリーンルーム内で作業する人間等から
刻々変化して発生する粉塵量の変化に追随して換気制御
を実施することば通當行われてはいなかった。従って1
発生粉塵の量が極めて少ない場合でも設計風量の規定の
換気が行われることになり、この場合には、無駄な動力
が消費されると共に2発生粉塵量が多い場合には所定の
清浄度になるまでに時間を要し、クリーンルーム内を汚
染するといった事態が生じることもあった。この問題を
解決するために、可変風量制御を実施しても、クリーン
ルーム内は室外との間で所定の微差圧を維持することが
室外の汚染空気の侵入を防止するうえで重要であるから
この差圧を一定に維持しながら可変風量制御を実施する
ことは極めて困難なことであった。とくに室内に複数の
ドラフトチャンバーや排気フードが存在し、その使用台
数が変化するようなりリーンルームの場合には、排気量
がその使用台数に応じて変化するので、一層その制御が
困難であった。
本発明は、この差圧を一定に維持しながら必要最少動力
で所定の清浄度の維持ができるクリーンルームを得るこ
とを目的としたもので、クリーンルーム内に設置された
生産機械やクリーンルーム内で作業する人間から発生す
る発塵量に応じて送風量を制御することによって必要最
少換気風量つまり必要最少動力で所定の清浄度を維持す
ると同時に、クリーンルーム内からの排気量が変動して
も、所定の室圧に常時保つことができる空調換気制御装
置を提供するものである。
すなわち本発明は、後記実施例に示すように。
室内の空気を高性能フィルターを経て循環供給する換気
ファン2と、室内の空気を排気する排気ファン4と、新
鮮空気を室内に供給する給気ファン3とを有するクリー
ンルーム装置において、各ファンを送気風量可変のファ
ンに構成し、室内の粉塵量を検出するダストカウンター
11と室内外の差圧を検出する差圧計14を設置し、こ
のダストカウンター11と差圧計14の検出信号をマイ
クロコンピュータ16に入力してこれらの検出信号が所
定の値以下に維持されるに必要な風量に各ファンの送風
量を制御する信号を出力するようにした清浄度と室圧の
同時制御機構を備えたクリーンルーム装置を提供するも
のである。
第1図は2本発明の詳細な説明するためのもので、1は
クリーンルーム、2は換気ファン、3は給気ファンとし
ての外気取入れファン、4は生産工程の局所排気用の排
気ファン(クリーンルーム内にドラフトチャンバー等が
ある場合にこれの排気を実施するファン)を示している
。室内の運気は換気ファン2によってHEPAフィルタ
ー5 (高性能フィルター)を経て室内に循環され、排
気量に見合う新鮮空気の供給は、外気をプレフィルタ−
6およびHEPAフィルター7を経て清浄にしてから外
気ファン3によって給気され、排気は排気ファン4によ
って室外に排気するようにしたクリ−ルームの構成を示
している。
ここで。
換気ファン2の風量をQs (n?/hr) 。
外気取入れファン3の風量をQO(rrr/hr) 。
排気ファン4の風量をQe (%/hr) 。
とし、また。
外気の塵埃濃度をNo (個/d)。
クリーンルーム内の塵埃濃度をNr (個/rrl)(
これは室内清浄度に対応する)。
クリーンルーム内の発塵量をG(個/Hr)。
として。
フレフィルター6の捕集効率をηl。
HEPAフィルター5と7の捕集効率をη2゜とすると
2次の収支式が成立する。
(1)、風量バランス Qs + Qo −Qs ’+ Qe つまり、排気風量分を給気する必要がある。ここで、Q
sは塵埃濃度を希釈するための風量であF)、Qo 、
Qeは室圧のバランスのための風量である。
(2)、塵埃濃度収支 No XQo X (1−ηt)X(1−η2)+Nr
 XQs X (1−η2)十G=Nr XQe 十N
r XQs a #G/Nr ・・ (η2#1) すなわち、 HEPAフィルターの捕集効率は限りなく
1に近いので、塵埃濃度を希釈する排気風量は発塵速度
と所定の清浄度Nrの比で与えられる。
つまり、刻々変化する発塵速度G゛に対して、設計時の
最大発塵速度をGo、所定の清浄度をN r eとする
と。
となり、刻々の発塵量に対して排気風量を変化させるこ
とにより、一定の清浄度を保つことができることを示し
ている。
本発明はこの原理を利用して排気風量の制御を行って所
定の清浄度を保つようにすると共に、この排気量を適切
に制御することによって室圧の制御も同時に実施できる
ようにするものである。
第2図は本発明装置の一つの実施例を示したもので2図
中の1〜7は第1図で説明、したのと同じ機器を示して
いる。換気ファン2.外気取入れファン3および排気フ
ァン4には、それぞれトランジスタインバータ8.9お
よび10が設置され、これらによって各ファン回転数を
変化させることにより各ファンの送気風量が制御される
ようになっている。
本装置の基本構成は次のとおりである。その一つは2発
塵量を測定する代わりにクリーンルーム内の塵埃濃度を
ダストカウンター11で測定し、このダストカウンター
11での検出濃度が所定の濃度値以下となるように、排
気ファン4の排気風量をトランジスタインバータlOで
回転数制御する。その二は、クリーンルームから局所排
気される排気について、ドラフトチャンバーやフード1
2などの各排気風道に介装したオンオフダンパ13を監
視し。
所定の排気風量を演算して排気ファン4の回転数をトラ
ンジスタインバータ10に指令すると同時に。
所定の外気量を給気するように外気取入れファン3の回
転数をトランジスタインバータ9に指令する。そのさい
、差圧計14によって検出される差圧が所定の値以上と
なるように、コントロールダンパ15によってその給気
風量を調整する。
すなわち、ダストカウンター11の検出信号A。
オンオフダンパ13の作動状況(各フードの使用状況)
の信号C1および差圧検出器の検出信号Bはそれぞれマ
イクロコンピュータ16に送られ、これらの入力信号に
基づいて、排気ファン4の回転数および外気取入れファ
ン3の回転数を演算し、その結果をトランジスタインバ
ータ10および9に出力して排気風量制御および給気風
量制御を行って所定の清浄度が維持されるに必要な最低
風量で運転する。また必要な換気量の演算値はトランジ
スタインバータ8に出力して換気風量の制御を行うので
ある。これによって、刻々変化する発塵量と排気風量変
動に対して清浄度と室圧を必要最少動力で同時に制御で
きることになる。
従って2本発明装置によると、従来より無駄に消費され
ていたクリーンルームの稼動動力が大幅に軽減すること
ができると共に、クリーンルーム内で刻々発生する粉塵
に対して速やかな対応ができて常時所定の清浄度に維持
できることになり5併せて室圧も所定の値に常時維持で
きるので、クリーンルームの本来の機能が一層向上する
という優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の原理を説明するための機器配置系
統図、第2図は本発明装置の一実施例を示す機器配置系
統図である。 1・・クリーンルーム、2・・換気ファン。 3・・外気取入れファン、4・・排気ファン。 5.7・・+1 E P Aフィルター、6・ ・プレ
フィルクー、8〜10・・トランジスタイソノュータ。 11・・ダストカウンター、12・・排気フード。 13・・オンオフダンパ、14・・差圧針。 15・・差圧コントロールダンパ、16・・マイクロコ
ンピュータ。 出願人 高砂熱学工業株式会社 手続補正書 昭和59年11月29日 特許庁長官 志賀 学殿 1、事件の表示 昭和59年特許 願第18220 号 3、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者 日 景 −部 4・代理人〒162 (1)発明の詳細な説明を下記のとおり補正するっ記 (イ)明細書第6頁第1行から最下行の「ある。・・・
・・・・・・示しているっJの記載を削除し、この削除
しした箇所に次の記載を挿入する。 「ある。 (2) 塵埃濃度収支 すなわち、HEPAフィルタの捕集効率は99.97チ
以上であり、限りなく1Vc近いので塵埃濃度を希釈す
るための換気風量。8+。eは発塵濃度と所定の清浄度
NrO比で与えられろうつまり、刻々変化する発塵速度
G′に対して送風機選定時の最大発塵速度をGO1所定
の清浄度をNr6とすると となり、刻々の発塵濃度G′に対応して換気風量を変化
させることによって一定の清浄度Nr6VC,保つこと
ができることを示している。 (ロ)明細書第9頁第2行と第6行の行間に次の記載を
挿入する。 「 第2図の装置は乱流方式のクリーンルームに本発明
を適用し次側を示したが、全面垂直層流方式のクリーン
ルームに対しても本発明を適用することができる。 第6図は、この全面垂直層流方式のクリーンルームに本
発明を適用した例を示しており、図中の参照数字は第1
〜2図で説明したものと同じものを表している9層流方
式のクリーンルームでは循環風量を発塵量の減少に対応
して無制限には低減することはできないので、HEPA
フィルター下の風速を測定してその低減量に限界を設定
して層流条件の成立を維持する。 第4図(a)〜(h)は、本発明装置の制御フローの一
例を示す。図中の記号のうち主な動作は次のとおりであ
る。 DT OH(データチェック) sR−2a2cで送られてくるデータをチェックするウ
一定時間経ても新しいデータがこない場合おるいは受信
データの中にエラー表示がある場合、データ異常とし前
のデータを使う。 DUST IN(ダスト入力) 受信したデータの算術平均、最大値、最少値をもとめる
。 ST 0AC(外気系起動) 外気系ファンの起動モード ST AC(ドライ系起動) ドライ系ファンの起動モード SEN CHE (センサーチェック)センサーの断線
を検出し、異常の場合前のデータを用いる口の記号の入
力はすべて断センサーチェックの機能と同じとする。 OAC(外気系定常) 室内−外気、室内−廊下の差圧を検出して室内を常に正
圧に保つように制御する。 AC(ドライ系定常) ドライ系ファンの風量をダスト数より計算しフィードバ
ックをかける。ダスト数の急激な変化に対しても風量を
予想することによりはやく対応できる。但し、室内吹出
風速、室内温度によりリミットをかける。 DISP (表示) 系の制御に関連するパラメータを表示する。 OMN (HO8T出力) ホストコンピュータへ決められた情報を送る本発明装置
の制御システムの演算内容について、その概要を説明す
ると次のとおりである。 (1)局所排気ファンは外調機の起動後、時間差を持っ
て起動される。外調機の起動と連動して循環系ファンは
起動する。 (2)循環系ファン起動後、単独のダストカウンタ又は
数台のダストカウンタからの0.1μm。 0.5μmおよび0.5μmのダスト測定信号をアナロ
グ量4〜20 mAで受けるか、数台のダストカウンタ
の情報を編集するマイクロコンピュータからのディジタ
ル信号をR5−2−520を通して制御用マイコンが受
ける。制御用マイコンは、クリーンルーム内の空間平均
と空間最高ダスト量の情報にもとすいて、循環ファンの
風it演算する。循環ファンの風量に対してHEPAフ
ィルタ、ダクトetcの圧力損失を演算し、フィルター
などの圧損と風量から循環ファンの回転数を演算して目
標ダスト量(清浄度クラス)との偏差で比例積分制御す
る。 (3)循環ファンの風量低減により次1c HKPAフ
ィルタ下面で測定される風速がクリーンルームの層流条
件を満足する速度範囲に入っているか否かを判断する。 もし乱流式のクリーンルームでは層流条件はなくなり、
循環ファンの風量低減は理論上制限をうしなう。 (4) 一方、クリーンルーム内の室圧は常に次の条件
を満たすように外調機の風量を制御する。 室圧〉クリーンルーム囲りの廊下圧〉外気圧(5)もし
クリーンルーム内に多量の発熱を伴なう機器がある時は
、循環風量の低減により室内温度が上昇する場合もある
。この場合冷水弁が全開でも室内温度が目標温度以上の
上昇する傾向を示す場合、循環風量の低減量に制限を設
定する。 (6)局所排気量に対応して外調機の風量が低減された
場合、または循環風量が低減された場合、減湿能力が低
下するが、外調機の冷却水弁の制御で補償する。逆に冬
期加湿する場合は、温水弁捷たは蒸気弁の制御により一
定温度に保つ。 (3)図面の簡単な説明を下記のとおり補正する。 (イ)明細書第9頁第14行の「系統図」と「である。 」との語間に次の記載を挿入する。 「、第6図は本発明装置の他の実施例を示す機器配置系
統図、第4図(a)〜(h)は本発明装置の制御フロー
の一連図、j (4)図面の第6図と第4図(a)〜(h) ’に添付
図のとおり補充する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 室内の空気を高性能フィルターを経て循環供給する換気
    ファン2と、室内の空気を排気する排気ファン4と、新
    鮮空−気を室内に供給する給気ファン3とを有するクリ
    ーンルーム装置において、各ファンを送気風量可変のフ
    ァンに構成し、室内の粉塵量を検出するダストカウンタ
    ー11と室内外の差圧を検出する差圧針14を設置し、
    このダストカウンター11と差圧計14の検出信号をマ
    イクロコンピュータ16に入力してこれらの検出信号が
    所定の値以下に維持されるに必要な風量に各ファンの送
    風量を制御する信号を出力するようにした清浄度と室圧
    の同時制御機構を備えたクリーンルーム装置。
JP59018220A 1984-02-06 1984-02-06 清浄度と室圧の同時制御機構を備えたクリ−ンル−ム装置 Pending JPS60164141A (ja)

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