JPS62112940A - クリ−ンル−ムの制御方法 - Google Patents

クリ−ンル−ムの制御方法

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Publication number
JPS62112940A
JPS62112940A JP60252201A JP25220185A JPS62112940A JP S62112940 A JPS62112940 A JP S62112940A JP 60252201 A JP60252201 A JP 60252201A JP 25220185 A JP25220185 A JP 25220185A JP S62112940 A JPS62112940 A JP S62112940A
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JP
Japan
Prior art keywords
room
air intake
clean room
outside air
air volume
Prior art date
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Pending
Application number
JP60252201A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Matsumoto
和大 松本
Noriyuki Kawada
則幸 川田
Tetsuo Yoshida
哲夫 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP60252201A priority Critical patent/JPS62112940A/ja
Publication of JPS62112940A publication Critical patent/JPS62112940A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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

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] 本発明はエネルギ消費量の低減を図らんとするクリーン
ルームの制御方法に関する。
[従来の技術] 近年、クリーンルームの需要は半導体工業、バイオテク
ノロジー、原子力9食品工業等の発展により、年率15
〜17%の急激な成長が予測されている。そして、その
清浄度も例えば半導体(以下tCと略記する)工業では
、現在いわゆるり゛ラス10〜100 (1ftG中に
0.5μm径以上のダストが10〜100個以下)の高
清浄度のクリーンが使用されており、ICの集積度が高
くになるにつれてさらに高清浄度のスーパークリーンル
ームが要求されてくるのは必至である。またこの高清浄
度を維持するためのファンの動力費も大きくなっており
、例えば最新鋭の標準的なIC工場(64KB’・IC
1000万個/月生産)での空調動力費は約5000万
円/月程度と言われており、クリーンルームの省動力制
御方法は実用上重要な課題である。
そこで第3図(A)および(B)に従来の制御の代表例
を示す。該制御の場合には以下のような項1」で制御・
監視が行なわれている。
(イ)外気聖人れ(定風量設定器)。
(ロ)循環空気(定風量設定器)。
これら(イ)および(ロ)は外気濃度、室内発塵量、フ
ィルタ効率等から最大負荷時にも目標清浄度を達成でき
るように各風量を設定する。
(ハ)排気(ブロワ強制排気)。これは発塵場所を中心
とした局所排気である。
(ニ)室内圧(差圧調整ダンパ)。これは常時+1〜2
.、H2Oの陽圧になるよう調整する。
(ホ)フィルタ差圧(差圧計)。フィルタのダストによ
る目詰り、および交換時期を監視する。
(へ)室内温度(加熱・冷却コイル) (ト)室内温度(加熱器) これら(へ)および(ト)については、必要に応じて空
調器で目標値の±0.1℃、±1%程度まで調整する。
[発明が解決しようとする問題点] 上記(イ)および(ロ)における換気量は、食品工場、
バイオ関連に採用される活流方式(クラス1000〜1
0000)で30〜50回/h。
最近の最新鋭半導体工場に採用される全面垂直層流方式
では300〜500回/h程度であり、−酸オフィスビ
ルの10〜50倍となっている。その結果ファンの動力
費として膨大なものを必要とすることとなり、さらに2
4時間運転になるとさらに膨大なものとなってしまう。
これは従来の制御方法の場合には外気温度、室内発塵量
が最大の時に目標清浄度が達成できるようにその風量を
設定しており、例えば夜間のように外気のダスト濃度が
低くなり、又室内の発塵源である作業員の数や機械の可
動率が低下した場合、目標清浄度に対して必要以上の換
気・清浄化を行なうことになるからである。そしてこれ
はクリーンルーム内のサブミクロンダストの信頼性のあ
るオンライン計測器、室内のダスト分布解析、室内での
発塵現象等の技術的解明が遅れていることによる。この
ような問題に対して第4図に示すようなシステムが提案
されている。これは複数のダストカウンタと発塵源であ
る作業員の入室、退室者数をカウントして風量を制御す
るというものである。しかしながらかかる制御システム
でも十分であるとはいえなかった。
本発明は以上の点に基づいてなされたものでその目的と
するところは、上述した不具合を解消してエネルネギ消
費量の低減を効果的に図ることが可能なりリーンルーム
の制御方法を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] すなわち第1の発明によるクリーンルームの制御方法は
、クリーンルームの外気取入れ経路及び室内空気の循環
換気経路に高性能ダストフィルターを設置し、その外気
取入れ風量及び循環換気風量を制御して室内の清浄度を
確保するクリーンルームの制御方法において、室内を動
く物体の運動量の積算値をフォトセンサで測定し、この
測定値にもとづいて外気取入れ風量及び循環換気風量を
制御することを特徴とするものである。
また第2の発明によるクリーンルームの制御方法は、ク
リーンルームの外気取入れ経路及び室内空気の循環換気
経路に高性能ダストフィルターを設置し、その外気取入
れ風量及び循環換気風量を制御して室内の清浄度を確保
するクリーンルームの制御方法において、室内を動く物
体の運動量の積算値をフォトセンサで測定するとともに
、室内の空気清浄度をダスト濃度計で測定し、これらの
測定値にもとづいて外気取入れ風量及び循環換気風量を
制御することを特徴とするものである。
[作用] つまり第1の発明はフォトセンサにより室内の総運動量
を測定し、その情報に基づいて取入れ風量および循環風
量を制御するものである。
また第2の発明はフォトセンサにより室内の総運動量を
測定するとともに、ダスト濃度計により室内のダスト濃
度を監視し、これらの情報に基づいて取入れ風量および
循環風量を制御するものである。
またこのような発明をするに至った要因としては以下の
ような背景がある。
(イ)まず高性能のフィルタが開発されてきたことから
(HEPAo、3μmダストにつき99.77%、UL
PAo、1 μmダストにつき99.999%以−1−
の捕集率)、消費電力に影響する循環風量は室内発塵量
を中心に管理・制御する必要がある。
(ロ)可動機械の発塵防止機構も改良かすすみ、局所排
気の工夫もこらされるようになったので、作業員の発塵
量が制御の大きな要因となってきたこと。
(ハ)また上記作業員の発塵量は、次の表−1に示すよ
うにその動作によって大きく異なり、略その運動量およ
び数に比例すること。
(ニ)可動物体の運動量を測定するフォトセンサか開発
され、かつ高性能のダスト濃度計が開発されてきたこと
[効果] したがって室内の総運動量、又は総運動量およびダスト
濃度に応じて取入れ風量および循環風量を制御すること
ができ、従来のように必要量」二の風量を供給するとい
った事態をなくして、エネルギ消費量の低減を効果的に
図ることがきる。
[実施例] まず第1図を参照して第1の発明の一実施例を説明する
。第1図は本実施例によるクリーンルームの制御方法を
実施する場合のシステム全体を示す図であり、図中符号
1は空調器である。この空調器1にはファンIAが設置
され、このファンIAにより外気用フィルタ2を介して
外気を導入する。空調器1により導入された外気は中間
フィルタ3および最終フィルタ4を介して室5内に供給
される。室5内には複数の作業員6が作業を行なってい
る。尚図中符号7および8は夫々外気導入ライン、排気
ラインである。また符号9は循環ファンである。上記外
気導入ライン7および排気ライン8には風量設定器11
および12が夫々介装されている。
−1−配室5には SFD  (SpatialFil
ter  Detector)フォトセンサ31が設置
されている。このフォトセンサ31はN形シリコン基板
上にP形を表面配列したシリコン太陽電池を使用したも
のである。このフォトセンサ31により作業員6および
各種機器15の運動量の積算値を測定する。上記フォト
センサ31の出力は増幅器32に入力され、さらにA/
Dコンバータ33を介してマイクロコンピュータ34に
入力される。このマイクロコンピュータ34はフォトセ
ンサ31により測定された運動量の積算値を基にファン
IAおよび9を制御して、外気取入れ風量および循環換
気風量を調整するものである。
次にその調整の基準について説明する。まずクリーンル
ーム5内のダスト濃度Cは以下の式により算出される。
・・・ (1) 但し P、:外気用フィルタのダスト透過率(−0,4)P2
 :中間フィルタのダスト透過率(−0,2)P3 ;
最終フィルタのダスト透過率 (−0,0003) CF、外気ダスト濃度 (−3,5×107個/m3) QF;外気取入れ量(−5000m3/h)M ;室内
発塵量(=6×107個/人−h)Qs;循環空気量(
−45000m5/h。
尚クリーンルーム容量を900m3として50回/h換
気として) また以上の各条件はクリーンルームを一般のクラス10
00としたときの設定条件である。上記式(I)おいて
分子の第1項は第2項に対して十分小さく、また分母の
()内の数値はQsが大きく変化しても殆ど1に近似す
ることができる。よって式(1)は次の式(II)に近
似することができる。
C= M / Q s・・・・・・(II)したがって
室5内のダスト濃度Cをクラス1000の一定値に保持
するためには、室内の発塵it (M)が1/2になっ
たら、循環風量を1/2にすればよい。このような基準
で循環風量を制御する。尚室5内の圧力については、外
気取入れ綴(Qr)と排気m(QP、)が略同じになる
ように比例制御することによって一定に保持することが
できる。
以」一本実施例によると、フォトセンサ31により室5
内の総運動量(この総運動量は発塵量に比例する)を測
定し、この測定値に基づいて取入れ風量および循環風量
を制御する構成であるので、従来のように必要以上の風
量をII入れる、あるいは循環させるといったことはな
く、エネルギ消費量の低減を効果的に図ることができる
次に第2図を参照して第2の発明の一実施例を説明する
。この実施例は前記第1の発明の一実施例に、ダスト濃
度計としてのCNCセンサ51を付加したものである。
すなわち室5にはCNCセンサ51が設置されており、
このCNCセンサ51により室5内のダスト濃度を測定
し、該情報をCNCコントローラ52を介してマイクロ
コンピュータ34に人力する。マイクロコンピュータ3
4はこのCNCセンサ51からのダスト濃度に関する情
報およびフォトセンサ31がらの総運動量に関する情報
を基に外気取入れ風量および循環風量を制御するもので
ある。尚他の構成は前記第1の発明の第1の実施例と同
様であるので、その説明は省略する。
以上この実施例によるとフォトセンサ31およびCNC
センサ51により室5内の総運動量およびダスト濃度を
測定し、その情報を基にマイクロコンピュータ34によ
りファンIAおよび9を制御して、増入れ風量および循
環風量を調整する構成であるので、従来のように必要以
上の風量を取入れたり、あるいは循環させるといったこ
とをなくすことかでき、エネルギ消費量の低減を効果的
に図ることができる。尚具体的には室5内の負荷の変動
にもよるが、前記第1の発明の一実施例および本実施例
共に20〜60%程度の省力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の発明の一実施例によるクリーンルームの
制御方法を示す図、第2図は第2の発明の一実施例よる
クリーンルームの制御方法を示す図、第3図(A)、(
B)および第4図は従来の制御方法を示す図である。 1・・・空調器、IA、9・・・ファン、2・・・外気
用フィルタ、3・・・中間フィルタ、4・・・最終フィ
ルタ、5・・・室、6・・・作業員、31・・・SFD
フォトセンサ、51・・・CNCセンサ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)クリーンルームの外気取入れ経路及び室内空気の
    循環換気経路に高性能ダストフィルターを設置し、その
    外気取入れ風量及び循環換気風量を制御して室内の清浄
    度を確保するクリーンルームの制御方法において、室内
    を動く物体の運動量の積算値をフォトセンサで測定し、
    この測定値にもとづいて外気取入れ風量及び循環換気風
    量を制御することを特徴とするクリーンルームの制御方
    法。
  2. (2)クリーンルームの外気取入れ経路及び室内空気の
    循環換気経路に高性能ダストフィルターを設置し、その
    外気取入れ風量及び循環換気風量を制御して室内の清浄
    度を確保するクリーンルームの制御方法において、室内
    を動く物体の運動量の積算値をフォトセンサで測定する
    とともに、室内の空気清浄度をダスト濃度計で測定し、
    これらの測定値にもとづいて外気取入れ風量及び循環換
    気風量を制御することを特徴とするクリーンルームの制
    御方法。
JP60252201A 1985-11-11 1985-11-11 クリ−ンル−ムの制御方法 Pending JPS62112940A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002357346A (ja) * 2001-03-29 2002-12-13 Ricoh Co Ltd クリーンルーム
JP2007205610A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Hirayama Setsubi Kk 可変式空気清浄化方法
CN103743006A (zh) * 2013-12-16 2014-04-23 北京工业大学 一种可去除细颗粒物的高效节能空气净化装置

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