KR102103326B1 - 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템 - Google Patents

에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102103326B1
KR102103326B1 KR1020180036962A KR20180036962A KR102103326B1 KR 102103326 B1 KR102103326 B1 KR 102103326B1 KR 1020180036962 A KR1020180036962 A KR 1020180036962A KR 20180036962 A KR20180036962 A KR 20180036962A KR 102103326 B1 KR102103326 B1 KR 102103326B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
clean room
module
detection
internal
humidity
Prior art date
Application number
KR1020180036962A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190114370A (ko
Inventor
이승원
Original Assignee
주식회사 이엠아이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 이엠아이 filed Critical 주식회사 이엠아이
Priority to KR1020180036962A priority Critical patent/KR102103326B1/ko
Publication of KR20190114370A publication Critical patent/KR20190114370A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102103326B1 publication Critical patent/KR102103326B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/0001—Control or safety arrangements for ventilation
    • F24F3/161—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-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
    • F24F3/12—Air-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
    • F24F3/16—Air-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
    • F24F3/167—Clean rooms, i.e. enclosed spaces in which a uniform flow of filtered air is distributed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/0001—Control or safety arrangements for ventilation
    • F24F2011/0002—Control or safety arrangements for ventilation for admittance of outside air
    • F24F2011/0004—Control or safety arrangements for ventilation for admittance of outside air to create overpressure in a room
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/20—Humidity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/50—Air quality properties
    • F24F2110/64—Airborne particle content
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2120/00—Control inputs relating to users or occupants
    • F24F2120/10—Occupancy
    • F24F2120/14—Activity of occupants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

본 발명은 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템에 관한 것이고, 구체적으로 클린 룸의 내부 환경의 탐지에 기초하여 클린 룸의 작동 상태를 조절하는 것에 의하여 에너지 절감이 가능한 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템에 관한 것이다. 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템은 클린 룸(12)의 내부 상태를 탐지하는 탐지 모듈(13); 클린 룸(12)의 내부 상황 및 내부 상태에 따라 탐지 모듈(13)의 탐지 정보에 기초하여 공조 조건을 분석하는 분석 모듈(14); 및 분석 모듈(14)로부터 분석된 정보에 기초하여 공조 조건에 따른 공조 장치의 작동을 제어하는 제어 모듈(11)을 포함한다.

Description

에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템{A Clean Room System for Reducing an Operating Power}
본 발명은 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템에 관한 것이고, 구체적으로 클린 룸의 내부 환경의 탐지에 기초하여 클린 룸의 작동 상태를 조절하는 것에 의하여 에너지 절감이 가능한 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템에 관한 것이다.
반도체 또는 이와 유사한 전자부품의 제조 과정에서 사용되는 클린 룸은 공조기로 내부 양압을 발생시켜 외부 공기의 유입을 차단하여 청정도를 유지하면서 내부 온도 및 습도가 조절되는 구조로 만들어진다. 이와 같은 구조로 작동되는 클린 룸은 내부 환경 조건의 유지를 위하여 장시간 또는 연속적으로 작동되고 이로 인하여 전력 소비량이 높아진다는 단점을 가진다. 특허공개번호 제10-2016-0114846호는 헤파 필터의 상태 정보를 스마트 기기를 통해 전달받고, 그에 따라 헤파 필터의 교체 주기를 효과적으로 파악하여 클린룸의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 클린 룸 시스템에 대하여 개시한다. 또한 특허등록번호 제10-1523198호는 반도체 제조시설에 구비되는 클린룸 내부의 공기를 순환시키기 위한 클린룸용 노즐분사 공조기에 대하여 개시한다.
선행기술 또는 공지 기술은 클린 룸의 내부 환경 상태 또는 공조기의 작동 상태를 향상시키는 방법에 대하여 개시하지만 이로 인하여 클린 룸의 구조가 복잡해지면서 전력 소비가 증가될 수 있다는 단점을 가진다. 그러므로 클린 룸을 효율적으로 작동시키면서 전력 소비가 감소될 수 있도록 하는 클린 룸 시스템이 만들어질 필요가 있다. 그러나 선행기술은 이와 같은 기술에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허공개번호 제10-2016-0114846호((주)씨윈씨티에스, 2016년10월06일 공개) 클린룸 시스템 선행기술 2: 특허등록번호 제10-1523198호(주식회사 성진플랜트, 2015년05월28일 공고) 클린룸용 노즐분사 공조기
본 발명의 목적은 내부 환경 조건을 탐지하여 작동 상태를 조절하는 것에 의하여 클린 룸의 상태가 최적으로 유지되면서 전력 소비가 감소될 수 있도록 하는 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템은 클린 룸의 내부 상태를 탐지하는 탐지 모듈; 클린 룸의 내부 상황 및 내부 상태에 따라 탐지 모듈의 탐지 정보에 기초하여 공조 조건을 분석하는 분석 모듈; 및 분석 모듈로부터 분석된 정보에 기초하여 공조 조건에 따른 공조 장치의 작동을 제어하는 제어 모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 탐지 모듈은 미세 입자의 개수를 탐지하는 입자 카운터; 습도의 탐지를 위한 습도 센서; 온도 탐지를 위한 온도 센서; 및 움직임을 탐지하는 움직임 탐지 유닛을 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 클린 룸에 배치되는 다수 개의 필터 모듈을 포함하고, 각각의 필터 모듈의 팬의 작동이 개별적으로 제어된다.
본 발명에 따른 시스템은 클린 룸의 내부 환경에 따라 공조기의 작동을 제어하는 것에 스마트 에어볼륨 제어가 가능하도록 한다. 예를 들어 필요한 경우 공조기를 최대 용량 상태로 작동시키고, 내부에 사람이 없거나 또는 내부 청정도 미세먼지 센서의 수치가 관리 포인트에 비하여 낮은 경우 팬 필터 모듈의 내부 팬의 회전수를 낮추는 것에 의하여 전력 소비량이 감소되도록 한다. 구체적으로 필터 내부에 회전속력의 조절이 가능한 모터를 배치하여 제어 모듈에서 모터의 작동 상태를 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식으로 제어하는 것에 의하여 클린 룸의 내부 상태에 따라 각각의 필터 모듈의 팬이 독립적으로 작동되도록 한다. 예를 들어 300 ㎡의 클린 룸을 클래스 100 이하로 유지하기 위하여 99개의 팬 모듈이 필요하고 최대 작동 상태에서 각각 154 W의 전력이 소비되면서 24시간 작동되는 경우 하루 360 kWh의 전기 에너지가 소비되고 한 달 기준으로 10,800 kWh의 전력이 소비된다. 이에 비하여 본 발명에 따른 시스템이 적용되면 5,400 kWh의 전기에너지의 소비로 클린 룸의 운용이 가능해진다는 이점을 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템에서 각각의 필터 모듈의 작동이 제어되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 시스템이 적용되어 클린 룸이 관리되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 시스템에 적용되는 필터 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템은 클린 룸(12)의 내부 상태를 탐지하는 탐지 모듈(13); 클린 룸(12)의 내부 상황 및 내부 상태에 따라 탐지 모듈(13)의 탐지 정보에 기초하여 공조 조건을 분석하는 분석 모듈(14); 및 분석 모듈(14)로부터 분석된 정보에 기초하여 공조 조건에 따른 공조 장치의 작동을 제어하는 제어 모듈(11)을 포함한다.
탐지 모듈(13)에 의하여 클린 룸(12)의 내부 상태가 탐지될 수 있고, 탐지 모듈(13)은 클린 룸(12)의 내부 환경 상태를 탐지할 수 있다. 예를 들어 탐지 모듈(13)에 의하여 클린 룸(12) 내부의 온도, 습도, 미세먼지의 밀도 또는 기류의 흐름과 같은 것이 탐지될 수 있다. 또한 탐지 모듈(13)에 의하여 클린 룸(12)의 내부 상황이 탐지될 수 있다. 내부 상황은 예를 들어 클린 룸(12)에 사람이 있는지 여부, 물건 또는 이와 유사한 것이 있는지 여부가 탐지될 수 있다. 이와 같은 환경 조건 또는 내부 상황의 탐지를 위하여 클린 룸(12)의 내부에 온도 센서, 습도 센서, 입자 카운터, 움직임 센서, 소음 센서 또는 이와 유사한 센서가 배치될 수 있다. 그리고 이와 같은 센서로부터 탐지된 정보가 분석 모듈(14)로 전송될 수 있다.
분석 모듈(14)은 탐지 모듈(13)로부터 전송된 탐지 정보에 기초하여 클린 룸(12) 내부의 환경 조건 및 내부 상황을 결정할 수 있다. 환경 조건 또는 내부 상황의 결정은 온도 또는 습도가 정해진 범위에 있는지 여부, 미세입자의 밀도 또는 수가 미리 결정된 수준 이하가 되는지 여부, 내부에 사람이 있는지 여부 또는 장치가 작동 상태에 있는지 여부에 대한 결정을 포함한다. 분석 모듈(14)은 미리 결정된 기준 데이터 및 기준 데이터와 탐지 값을 비교하는 비교기를 포함할 수 있다. 그리고 비교 결과에 따라 미리 결정된 범위에 있는지 여부를 판단할 수 있다.
분석 모듈(14)은 탐지 모듈(13)로부터 전송된 탐지 정보에 기초하여 각각의 탐지 인자에 대한 시간 기울기를 결정할 수 있다. 시간 기울기는 예를 들어 시간의 경과에 따른 온도 변화의 크기를 의미하고, 탐지 정보 및 시간 기울기에 기초하여 공조 조건 또는 공조 장치의 작동 조건이 결정될 수 있다. 분석 모듈(14)은 시간의 경과에 따른 각각의 탐지 인자에 대한 시간 기울기 곡선을 생성할 수 있고, 탐지 정보와 시간 기울기 곡선에 따라 공조 장치의 작동 수준을 결정할 수 있다. 이를 위하여 분석 모듈(14)은 시간 대역별 작동 수준을 위한 시간 작동 데이터를 생성할 수 있고, 생성된 데이터가 제어 모듈(11)로 전송될 수 있다.
제어 모듈(11)은 클린 룸(12)이 미리 결정된 조건으로 유지되도록 시스템의 전체 작동을 제어하는 기능을 가질 수 있다. 예를 들어 제어 모듈(11)은 공조기, 가습기 또는 필터 모듈의 작동을 제어하여 클린 룸(12)의 내부 환경 조건을 조절할 수 있다.
제어 모듈(11)은 다양한 공조 장치의 작동을 시간 작동 데이터에 기초하여 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 클린 룸(12)의 내부에 미세 입자의 개수를 탐지하는 입자 카운터(131); 습도의 탐지를 위한 습도 센서(132); 온도 탐지를 위한 온도 센서(133); 및 움직임을 탐지하는 움직임 탐지 유닛(134)이 설치될 수 있다.
공조기(21)의 작동에 의하여 클린 룸(12)의 내부가 미리 결정된 압력으로 유지되도록 청정 공기가 순환될 수 있다. 공조기(21)의 작동에 의하여 전체 공기 순환이 조절될 수 있고, 제어 모듈이 독립적으로 또는 공조기(21)에 설치될 수 있다. 공조기(21)에 의하여 유입되는 공기는 각각의 분기 도관(L1 내지 L5)을 통하여 필터 모듈(F1 내지 F5)을 경유하여 클린 룸(12)의 내부로 유입될 수 있다. 필터 모듈(F1 내지 F5)은 독립적으로 작동하거나, 일체로 작동될 수 있고, 내부에 설치된 유입 팬 및 헤파 필터와 같은 필터를 포함할 수 있다. 필터 모듈(F1 내지 F5)의 개수는 클린 룸(12)의 크기에 따라 적절할 개수로 배치될 수 있고, 클린 룸(12)의 내부에 탐지 모듈이 배치될 수 있다.
탐지 모듈은 클린 룸(12)의 내부 상황 및 내부 상태를 탐지하는 기능을 가질 수 있고, 이를 위하여 미세 입자의 개수를 탐지하는 입자 카운터(131); 습도의 탐지를 위한 습도 센서(132); 온도 탐지를 위한 온도 센서(133); 및 움직임을 탐지하는 움직임 탐지 유닛(134)이 배치될 수 있다. 입자 카운터(131)는 클린 룸(12)의 내부에 부유하는 미세입자 또는 먼지와 같은 오염 물질의 개수를 탐지하는 기능을 가질 수 있다. 습도 센서(132)에 의하여 클린 룸(12)의 내부의 습도가 탐지되고, 온도 센서(133)에 의하여 클린 룸(12)의 내부 온도가 탐지될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 습도 센서(132)와 온도 센서(133)는 하나의 칩 형태로 만들어질 수 있고, 클린 룸(12)의 내부의 서로 분리된 위치에 적어도 세 개가 설치될 수 있다. 예를 들어 여섯 개의 온도 및 습도 측정이 가능한 탐지 센서가 네 모퉁이를 비롯한 중앙 부분의 상하에 위치될 수 있다. 그리고 각각의 위치에서 시간에 따른 온도 및 습도 변화가 탐지될 수 있고, 이에 의하여 기류의 흐름이 탐지될 수 있다. 적어도 하나의 움직임 탐지 유닛(134)이 클린 룸(12)의 내부에 배치되어 사람의 움직임 또는 장치의 작동 상태가 탐지될 수 있다. 움직임 탐지 유닛(134)은 초음파 센서, 적외선 센서, 레이저 센서 또는 이와 유사한 광학 센서가 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 탐지 모듈에 의하여 탐지된 내부 상황 또는 내부 상태에 대한 정보는 정보 전송 유닛(23)으로 전송될 수 있다. 정보 전송 유닛(23)은 탐지 모듈에서 탐지된 정보를 전자기기에서 처리 가능한 신호로 변환하여 유선 또는 무선으로 분석 모듈(14)로 전송하는 기능을 가질 수 있다. 그리고 분석 모듈(14)에 의하여 탐지 정보가 분석될 수 있고, 분석 모듈(14)은 탐지 정보에 기초하여 시간 작동 데이터를 생성할 수 있다. 그리고 시간 작동 데이터가 제어 모듈로 전송될 수 있고 제어 모듈에 의하여 공조기(21)의 작동이 제어될 수 있다. 필요에 따라 외부 공기가 조절 유닛(221)의 조절에 따라 순환 도관으로 유도될 수 있다. 조절 유닛(221)의 개폐 수준이 제어 모듈에 의하여 조절될 수 있다. 조절 유닛(221)을 통하여 주입된 공기는 공조기(21)를 통하여 순환되는 공기와 함께 가습기(22)를 경유하여 필터 모듈(F1 내지 F5)로 유도될 수 있다.
클린 룸(12)의 조건 설정은 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템에서 각각의 필터 모듈의 작동이 제어되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 탐지 모듈(13)에서 탐지된 탐지 정보가 분석 모듈을 경유하여 제어 모듈(11)로 전송될 수 있고, 제어 모듈(11)은 시간 작동 데이터 또는 탐지 정보에 기초하여 공조 수단을 작동시킬 수 있다. 제어 모듈(11)에 조건 데이터베이스(111)가 설치될 수 있고, 조건 데이터베이스(111)에서 다양한 조건에 따른 클린 룸의 작동 조건에 대한 데이터가 저장될 수 있다. 예를 들어 사람이 들어가서 작업하는 상태에서 환경 조건, 사람이 없는 상태에서 환경 조건, 장비의 작동 과정에서 환경 조건, 임계 조건, 환경 변수 사이의 연관성 또는 이와 유사한 다양한 조건에 따른 데이터가 조건 데이터베이스(111)에 저장될 수 있다. 제어 모듈(11)은 공조 모듈(31) 및 습도 조절기(32)의 작동을 제어할 수 있고, 공조 모듈(31)과 습도 조절기(32)에 의하여 습도와 온도가 조절된 공기는 필터 모듈(F1 내지 F5)로 유도될 수 있다. 그리고 필터 모듈(F1 내지 F5)의 작동은 필터 제어 유닛(33)에 의하여 제어될 수 있다. 필터 제어 유닛(33)은 제어 모듈(11)로부터 전송된 정보에 기초하여 각각의 필터 모듈(F1 내지 F5)의 작동을 제어할 수 있다. 필터 제어 유닛(33)은 각각의 필터 모듈(F1 내지 F5)의 작동을 제어할 수 있고, 예를 들어 필터 모듈(F1 내지 F5)의 배치 위치에 따라 클린 룸으로 유입되는 공기의 양을 조절할 수 있다. 예를 들어 필터 제어 유닛(33)은 유입이 되는 공기의 양에 따라 필터 모듈(F1 내지 F5)을 균일한 수준으로 작동시키거나, 하나 또는 그 이상이 필터 모듈(F1 내지 F5)의 작동을 중단시킬 수 있다. 또는 클린 룸 내부의 공기 순환을 조절하기 위하여 각각의 필터 모듈(F1 내지 F5)의 작동 수준을 서로 다르게 조절할 수 있다. 필터 제어 유닛(33)은 다양한 방법으로 각각의 필터 모듈(F1 내지 F5)의 작동을 조절할 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 시스템이 적용되어 클린 룸이 관리되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 탐지 모듈(13)에서 탐지된 클린 룸의 상태 정보가 모니터링 유닛(42)으로 전송될 수 있다. 모니터링 유닛(42)은 탐지 모듈(13)에서 탐지된 정보에 기초하여 클린 룸의 내부 상태를 감시하는 기능을 가질 수 있다. 모니터링 유닛(42)은 미리 결정된 기준에 따라 클린 룸의 내부 상태를 분류할 수 있고, 예를 들어 시간 작동 데이터와 기준 데이터 사이의 차이에 따라 클린 룸의 내부 상태를 분류할 수 있다. 예를 들어 클린 룸의 내부 상태를 0 내지 10 등급으로 분류하고, 각각의 등급에 따라 공조 모듈의 작동 수준을 결정할 수 있다. 예를 들어 0 등급의 경우 클린 룸의 내부 상태가 미리 결정된 수준에 있으므로 공조 모듈이 작동되지 않거나, 최저 수준으로 작동될 수 있다. 이에 비하여 10 등급의 경우 공조 모듈의 최대 수준으로 작동되고 이에 따라 클린 룸의 내부 상태가 빠르게 미리 결정된 수준으로 회복될 수 있다. 모니터링 유닛(42)에서 결정된 등급이 상태 데이터 유닛(43)으로 전송될 수 있고, 상태 데이터 유닛(43)은 클린 룸의 모니터링 결과 또는 이에 따른 공조기 또는 공조 모듈의 작동 수준을 관리자의 컴퓨터 또는 관리자의 스마트폰과 같은 전자기기(44)로 전송할 수 있다. 필요에 따라 관리자는 스마트폰과 같은 전자기기를 통하여 제어 모듈(11)의 작동을 제어하거나 또는 관리 제어 수단에 의하여 제어 모듈(11)의 작동을 제어할 수 있다. 또한 모니터링 유닛(42)에 따른 감시 결과가 제어 모듈(11)로 전송될 수 있다. 클린 룸의 내부 상태는 환경 설정 유닛(41)에 의하여 미리 결정될 수 있고, 제어 모듈(11)은 환경 설정 유닛(41)으로부터 전송된 기준 데이터 및 모니터링 유닛(42)으로부터 전송된 감시 결과를 대비하고, 그에 따라 팬 작동 설정 유닛(45)의 작동을 설정할 수 있다. 그리고 팬 작동 설정 유닛(45)은 전송된 정보에 기초하여 각각의 필터 모듈의 작동을 조절할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 시스템에 적용되는 필터 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 클린 룸 내부의 습도를 조절하기 위한 물이 공급 도관(51)을 통하여 유입될 수 있고, 공급 도관(51)을 통한 물의 유입은 유입 밸브(52)의 작동에 의하여 조절될 수 있다. 유입된 물은 예를 들어 초음파 진동자와 같은 수증기 발생 유닛(53)에 의하여 수증기로 변환될 수 있다. 필터 모듈(F1)은 수용 공간이 형성된 케이싱(C); 케이싱(C)의 내부에 배치되는 조절 팬(55); 조절 팬(55)의 작동을 위한 모터와 같은 구동 수단(54); 및 헤파 필터와 같은 필터(56)를 포함할 수 있다. 팬 작동 설정 유닛(45)에 의하여 유입 밸브(52)의 개폐 수준 및 구동 수단(54)의 회전 속도가 조절될 수 있고, 구동 수단(54)은 회전 속도의 조절 또는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 작동되어 조절 팬(55)의 작동 수준을 조절할 수 있다. 그리고 팬 작동 설정 유닛(45)의 조절에 따라 습도 및 온도가 조절된 공기가 조절된 형태로 유입 방향(W)을 따라 클린 룸의 내부로 유입될 수 있다.
팬 작동 설정 유닛(45)은 각각의 필터 모듈(F1)의 작동을 조절할 수 있고, 다양한 방법으로 습도 또는 팬의 회전 속력을 조절할 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 시스템은 클린 룸의 내부 환경에 따라 공조기의 작동을 제어하는 것에 스마트 에어볼륨 제어가 가능하도록 한다. 예를 들어 필요한 경우 공조기를 최대 용량 상태로 작동시키고, 내부에 사람이 없거나 또는 내부 청정도 미세먼지 센서의 수치가 관리 포인트에 비하여 낮은 경우 팬 필터 모듈의 내부 팬의 회전수를 낮추는 것에 의하여 전력 소비량이 감소되도록 한다. 구체적으로 필터 내부에 회전속력의 조절이 가능한 모터를 배치하여 제어 모듈에서 모터의 작동 상태를 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식으로 제어하는 것에 의하여 클린 룸의 내부 상태에 따라 각각의 필터 모듈의 팬이 독립적으로 작동되도록 한다. 예를 들어 300 ㎡의 클린 룸을 클래스 100 이하로 유지하기 위하여 99개의 팬 모듈이 필요하고 최대 작동 상태에서 각각 154 W의 전력이 소비되면서 24시간 작동되는 경우 하루 360 kWh의 전기 에너지가 소비되고 한 달 기준으로 10,800 kWh의 전력이 소비된다. 이에 비하여 본 발명에 따른 시스템이 적용되면 5,400 kWh의 전기에너지의 소비로 클린 룸의 운용이 가능해진다는 이점을 가진다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11: 제어 모듈 12: 클린 룸
13: 탐지 모듈 14: 분석 모듈
21: 공조기 22: 가습기
23: 정보 전송 유닛 31: 공조 모듈
32: 습도 조절기 33: 필터 제어 유닛
41: 환경 설정 유닛 42: 모니터링 유닛
43: 상태 데이터 유닛 44: 전자기기
45: 팬 작동 설정 유닛 51: 공급 도관
52: 유입 밸브 53: 수증기 발생 유닛
54: 구동 수단 55: 조절 팬
56: 필터 111: 조건 데이터베이스
131: 입자 카운터 132: 습도 센서
133: 온도 센서 134: 움직임 탐지 유닛
221: 조절 유닛 C: 케이싱
F1 내지 F5: 필터 모듈 L1 내지 L5: 분기 도관
W: 유입 방향

Claims (3)

  1. 클린 룸(12)의 내부 상태를 탐지하는 탐지 모듈(13);
    클린 룸(12)의 내부 상황 및 내부 상태에 따라 탐지 모듈(13)의 탐지 정보에 기초하여 공조 조건을 분석하는 분석 모듈(14); 및
    분석 모듈(14)로부터 분석된 정보에 기초하여 공조 조건에 따른 공조 장치의 작동을 제어하는 제어 모듈(11)을 포함하고,
    탐지 모듈(13)은 미세 입자의 개수를 탐지하는 입자 카운터(131); 습도의 탐지를 위한 습도 센서(132); 온도 탐지를 위한 온도 센서(133); 및 움직임을 탐지하는 움직임 탐지 유닛(134)을 포함하고,
    클린 룸(12)에 배치되는 다수 개의 필터 모듈(F1 내지 F5)을 포함하고, 각각의 필터 모듈(F1 내지 F5)은 수용 공간이 형성된 케이싱(C), 케이싱(C)의 내부에 배치되는 조절 팬(55); 조절 팬(55)의 작동을 위한 구동수단(54) 및 헤파 필터(56)를 포함하고,
    클린 룸 내부의 습도를 조절하기 위한 물이 유입되는 공급 도관(51) 및 물의 유입을 조절하기 위한 유입 밸브(52)를 더 포함하고, 유입 밸브(52)의 개폐 수준 및 구동 수단(54)의 회전 속도를 조절하기 위한 팬 작동 설정 유닛(45)을 더 포함하고,
    상기 탐지 모듈(13)은 소음 센서를 더 포함하고 분석 모듈(14)에 의하여 결정되는 내부 상황은 온도 또는 습도가 정해진 범위에 있는지 여부, 미세입자의 밀도 또는 수가 미리 결정된 수준 이하가 되는지 여부, 내부에 사람이 있는지 여부 및 공조 장치가 작동 상태에 있는지 여부를 포함하고 각각의 탐지 인자에 대하여 생성된 시간 기울기 곡선에 따라 공조 장치의 작동 수준을 결정하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
KR1020180036962A 2018-03-30 2018-03-30 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템 KR102103326B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180036962A KR102103326B1 (ko) 2018-03-30 2018-03-30 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180036962A KR102103326B1 (ko) 2018-03-30 2018-03-30 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190114370A KR20190114370A (ko) 2019-10-10
KR102103326B1 true KR102103326B1 (ko) 2020-04-22

Family

ID=68206855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180036962A KR102103326B1 (ko) 2018-03-30 2018-03-30 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102103326B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013228160A (ja) * 2012-04-26 2013-11-07 Shimizu Corp 電力制御システム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04214133A (ja) * 1990-12-11 1992-08-05 Shinko Kogyo Co Ltd 可変風量ファンフィルタユニット
KR101523198B1 (ko) 2014-04-03 2015-05-28 주식회사 성진플랜트 클린룸용 노즐분사 공조기
KR20160114846A (ko) 2015-03-25 2016-10-06 (주)씨원씨티에스 클린룸 시스템
KR20170104057A (ko) * 2016-03-04 2017-09-14 이십일세기이엔지 주식회사 수술실을 포함하는 클린룸 공조시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013228160A (ja) * 2012-04-26 2013-11-07 Shimizu Corp 電力制御システム

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190114370A (ko) 2019-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9874367B2 (en) Heating, ventilation, and air conditioning management system and method
JP4038352B2 (ja) クリーンルーム
US9581347B2 (en) Clean room control system and method
CN109312941B (zh) 洁净室控制系统和方法
US6467696B2 (en) Environmental control system
CA2882527C (en) Programmable temperature controller for hazardous location enclosure
US20190285296A1 (en) Variable air volume diffuser and method of operation
US20120003918A1 (en) Self-powered fluid control apparatus
US20170209822A1 (en) Air filtering system for an electrical enclosure
JP2012247078A (ja) 空気の品質調整制御方法、換気風量制御方法および換気風量制御システム
JP2013134015A (ja) クリーンルーム設備、風量制御装置及び風量制御方法
KR20180056293A (ko) 풍량 측정 및 풍량 자동조절이 가능한 일체형 댐퍼 장치
KR102103326B1 (ko) 에너지 절감형 스마트 클린 룸 시스템
JP2015197267A (ja) 清浄化空調システム
CN117289629B (zh) 一种智能风淋室的控制方法、系统、设备及介质
KR20100098174A (ko) 지하철 역사용 공기조화시스템
CN208920480U (zh) 负压调节装置及调节系统
US20150209710A1 (en) Air quality controlled air filtering system
SE1300298A1 (sv) Regler och kontroll-system för rum
KR100284194B1 (ko) 열교환기를 이용한 항온 제어 시스템의 팬 필터 이상 감지장치와 방법
KR102283023B1 (ko) 공기필터 교체 시기 알림 장치 및 방법
KR102176067B1 (ko) 대기 중의 미세먼지 저감 기능을 갖는 냉각탑
KR100317899B1 (ko) 열교환기를이용한항온제어시스템의구동장치와구동방법
KR20240107427A (ko) 공기조화시스템 및 공기조화시스템 제어방법
KR20120132335A (ko) 공기의 품질 조정 제어 방법, 환기 풍량 제어 방법 및 환기 풍량 제어 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant