KR102291946B1 - Air volume control system of fan filter unit and control/defect prediction method for fan filter unit - Google Patents

Air volume control system of fan filter unit and control/defect prediction method for fan filter unit Download PDF

Info

Publication number
KR102291946B1
KR102291946B1 KR1020190110460A KR20190110460A KR102291946B1 KR 102291946 B1 KR102291946 B1 KR 102291946B1 KR 1020190110460 A KR1020190110460 A KR 1020190110460A KR 20190110460 A KR20190110460 A KR 20190110460A KR 102291946 B1 KR102291946 B1 KR 102291946B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filter unit
fan filter
pressure
real
rotation speed
Prior art date
Application number
KR1020190110460A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102291946B9 (en
KR20210029360A (en
Inventor
김규범
조인수
유병옥
강종석
이성수
Original Assignee
주식회사 원방테크
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 원방테크 filed Critical 주식회사 원방테크
Priority to KR1020190110460A priority Critical patent/KR102291946B1/en
Publication of KR20210029360A publication Critical patent/KR20210029360A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102291946B1 publication Critical patent/KR102291946B1/en
Publication of KR102291946B9 publication Critical patent/KR102291946B9/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/77Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/50Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/52Indication arrangements, e.g. displays
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/40Pressure, e.g. wind pressure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Ventilation (AREA)

Abstract

본 발명은 상부 챔버와, 하부 챔버와, 풍도 구간과, 온도 제어 모듈과, 팬 필터 유닛과 그레이팅 및, 제어부로 구성되되, 압력차 측정 센서가 설치되고, 상기 제어부는 각 팬 필터 유닛으로부터 수신되는 압력 측정값과 구동 모터의 회전 속도 값을 수신 받아 상기 회전속도제어모듈로 하여금 팬의 회전 속도를 조절시키는 연산모듈을 포함함으로써, 팬 필터 유닛의 RPM을 실제 팬 필터 유닛 내부의 실시간 압력에 대응될 수 있게 조절시킴으로써 불필요한 전력 소모를 줄여서 운영비용의 대폭 절감 및 효율적인 차압 유지 관리가 가능하고, 또한 이상이 발생된 팬 필터 유닛을 조기에 발견함으로써 팬 필터 유닛 이상으로 인한 실내 공기 조화의 균형이 교란되면서 발생될 수 있는 제품의 품질 불량을 최소화시킬 수 있는 팬 필터 유닛의 풍량 제어 시스템과 팬 필터 유닛의 풍량 제어 및 결함 예측 방법을 제공하고자 한다.The present invention is composed of an upper chamber, a lower chamber, a wind section, a temperature control module, a fan filter unit, a grating, and a control unit, a pressure difference measuring sensor is installed, and the control unit is received from each fan filter unit. By including a calculation module that receives the pressure measurement value and the rotation speed value of the driving motor and causes the rotation speed control module to adjust the rotation speed of the fan, the RPM of the fan filter unit can correspond to the real-time pressure inside the fan filter unit. By reducing unnecessary power consumption, it is possible to significantly reduce operating costs and efficiently maintain differential pressure. In addition, by early detection of the fan filter unit with an abnormality, the balance of the indoor air conditioning due to the fan filter unit abnormality is disturbed. An object of the present invention is to provide a fan filter unit air volume control system capable of minimizing product quality defects, and a fan filter unit air volume control and defect prediction method.

Description

팬 필터 유닛의 풍량 제어 시스템과 팬 필터 유닛의 풍량 제어 및 결함 예측 방법{Air volume control system of fan filter unit and control/defect prediction method for fan filter unit}Air volume control system of fan filter unit and control/defect prediction method for fan filter unit

본 발명은 먼지, 온도, 습도, 기압 및 기타 오염이 제어되고 통제되어야 하는 클린 룸에 적용되는 팬 필터 유닛의 풍량 제어 시스템과 팬 필터 유닛의 풍량 제어 및 결함 예측 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air flow control system for a fan filter unit applied to a clean room in which dust, temperature, humidity, air pressure and other contamination must be controlled and controlled, and a method for controlling the air volume of the fan filter unit and predicting a defect.

각종 연구실이나 첨단 장비 취급 시설 및 반도체 생산에 특히 널리 이용되는 클린 룸은 공기의 오염을 방지시키고 차압이 일정하게 유지되도록 공기조화 시스템이 설치된다.In various laboratories, high-tech equipment handling facilities, and clean rooms, which are widely used in semiconductor production, an air conditioning system is installed to prevent air pollution and maintain a constant differential pressure.

공기조화 시스템에서 팬 필터 유닛은 순환되는 공기로부터 지속적으로 먼지 기타 오염물질을 제거시키면서 클린 룸 내부로 정화된 공기를 공급시키는 작용을 한다.In an air conditioning system, the fan filter unit supplies purified air into the clean room while continuously removing dust and other contaminants from the circulating air.

팬 필터 유닛은 통상적으로 클린 룸에 균일하게 정화된 공기를 공급시킬 수 있게 복수개가 천정 또는 벽면에 설치된다.A plurality of fan filter units are usually installed on a ceiling or a wall to uniformly supply purified air to a clean room.

클린 룸은 내부에서 공기정화가 필요한 작업이 이루어지는 동안 지속적으로 공기조화가 이루어져야 하므로 수많은 팬 필터 유닛은 장시간 가동되므로 상당한 전력이 소모된다.A clean room needs continuous air conditioning while air purification is being performed inside, so many fan filter units run for a long time and consume considerable power.

그런데 클린 룸을 위한 공기조화 시스템 내부를 흐르는 공기의 흐름 및 클린 룸 내부의 기압과 공기 흐름은 필터의 상황과 온도 변화에 따라 계속 변화하기 마련이므로 이에 대응되게 팬 필터 유닛 내부의 팬을 가동시키는 구동 모터의 속도를 수시로 조절하여야 한다.However, since the flow of air flowing inside the air conditioning system for a clean room and the atmospheric pressure and air flow inside the clean room are constantly changing according to the condition and temperature of the filter, a drive that operates the fan inside the fan filter unit correspondingly The speed of the motor must be adjusted from time to time.

그러나 종래에는 팬 필터 유닛의 사양에 따른 속도로 고정시켜 팬 필터 유닛을 가동시키는 것이 통상적이므로 이 경우 불필요한 빠른 회전이 장시간 유지되므로, 전력 소모에 따른 막대한 비용이 발생되는 문제점이 있다.However, in the related art, it is common to operate the fan filter unit by fixing the fan filter unit at a speed according to the specifications.

또한 수많은 팬 필터 유닛 중 어느 하나가 기기 이상이 발생되더라도 가시적으로 드러날 정도의 문제가 발생되기 전까지는 어느 팬 필터 유닛에서 문제가 발생되었는지를 감지하기가 힘들므로, 이상이 생긴 팬 필터 유닛을 발견한 상황에서는 이미 실제 문제가 될 정도의 실내 공기 오염이 발생될 가능성이 높다.Also, even if any one of numerous fan filter units has a malfunction, it is difficult to detect which fan filter unit has a problem until a visible problem occurs. Under these circumstances, there is a high probability that indoor air pollution will already become a real problem.

특히 최근 고도로 정밀한 제어가 요구되는 장비들의 국내 도입이 대규모로 추진되는 상황에서 이러한 문제점은 반도체 제품의 품질과 직결되므로 조속히 이를 해결시킬 기술이 요청된다.In particular, in the recent large-scale domestic introduction of equipment requiring highly precise control, these problems are directly related to the quality of semiconductor products, so a technology to solve them is required as soon as possible.

등록특허공보 제10-1307152호(공고일자: 2013. 09. 10)Registered Patent Publication No. 10-1307152 (Announcement Date: 2013. 09. 10)

이에 본 발명은 팬 필터 유닛의 RPM을 실제 팬 필터 유닛 내부의 실시간 압력에 대응될 수 있게 조절시킴으로써 불필요한 전력 소모를 줄여서 운영비용의 대폭 절감 및 효율적인 차압 유지 관리가 가능하고, 또한 이상이 발생된 팬 필터 유닛을 조기에 발견함으로써 팬 필터 유닛 이상으로 인한 실내 공기 조화의 균형이 교란되면서 발생될 수 있는 제품의 품질 불량을 최소화시킬 수 있는 팬 필터 유닛의 풍량 제어 시스템과 팬 필터 유닛의 풍량 제어 및 결함 예측 방법을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention adjusts the RPM of the fan filter unit to correspond to the real-time pressure inside the fan filter unit, thereby reducing unnecessary power consumption, significantly reducing operating costs, and efficiently maintaining differential pressure. By early detection of the filter unit, the fan filter unit airflow control system and fan filter unit airflow control and defects can minimize product quality defects that can occur when the balance of indoor air conditioning is disturbed due to fan filter unit abnormalities We want to provide a forecasting method.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 팬 필터 유닛의 풍량 제어 시스템은 반도체 제조가 이루어지는 클린 룸 내부의 공기를 정화시키기 위한 공기조화 시스템으로서, 클린 룸 상부에 형성되며 클린 룸 내부와 연통되는 상부 챔버와, 클린 룸 하부에 형성되며 클린 룸 내부와 연통되는 하부 챔버와, 클린 룸 외부에 형성되며 상부 챔버와 하부 챔버를 연결시키는 풍도 구간과, 풍도 구간에 설치되어 풍도 구간을 통과하는 공기를 클린 룸의 규격에 맞는 온도로 제어시키는 온도 제어 모듈과, 하우징과, 하우징 내부에 설치된 팬과, 팬을 회전시키는 구동모터와, 하우징 내부에 설치된 에어 가이드와, 하우징 내부에 설치되며 팬과 클린 룸 사이에 배치되는 필터와, 하우징 유입구에 설치되어 공기를 팬으로 유도시키는 벨 마우스 및, 하우징의 천정 또는 내벽에 설치되며 상기 구동모터의 회전 속도를 제어시키는 회전속도제어모듈로 이루어져서, 클린 룸 상부에 설치되어 상부 챔버 내부의 공기를 정화시키면서 클린 룸 내부로 공급시켜 상부 챔버와 클린 룸을 연통시키는 팬 필터 유닛과, 클린 룸 바닥에 설치되어 클린 룸 내부의 공기가 하부 챔버로 배출되도록 클린 룸과 하부 챔버를 연통시키는 그레이팅 및, 팬 필터 유닛과 온도 제어 모듈과 연결되어 팬 필터 유닛의 팬 회전속도와 온도 제어 모듈의 온도를 실시간으로 측정하면서 조절시키는 제어부로 구성되되, 상기 팬 필터 유닛에는 팬 필터 유닛의 외부 압력인 기외 정압과 팬 필터 유닛의 내부 압력 차를 관측하는 압력차 측정 센서가 설치되고, 제어부는 각 팬 필터 유닛으로부터 수신되는 압력 측정값과 구동 모터의 회전 속도 값을 수신 받아 상기 회전속도제어모듈로 하여금 팬의 회전 속도를 조절시키는 연산모듈을 포함한다.In order to achieve this object, the air flow control system of the fan filter unit according to the present invention is an air conditioning system for purifying air inside a clean room in which semiconductor manufacturing is performed. An upper chamber formed at the top of the clean room and communicating with the inside of the clean room and a lower chamber formed in the lower part of the clean room and communicating with the inside of the clean room, a wind passage section formed outside the clean room and connecting the upper chamber and the lower chamber, and air passing through the wind passage section installed in the air passage section of the clean room A temperature control module that controls the temperature to meet the standard of It consists of a filter disposed at the housing inlet and a bell mouth that guides air to the fan, and a rotation speed control module installed on the ceiling or inner wall of the housing and controlling the rotation speed of the drive motor, installed in the upper part of the clean room. A fan filter unit that communicates the upper chamber and the clean room by supplying the air inside the upper chamber to the inside of the clean room while purifying the air inside the upper chamber, and is installed on the floor of the clean room to separate the clean room and the lower chamber so that the air inside the clean room is discharged to the lower chamber. a grating communicating with the fan filter unit and a control unit connected to the temperature control module to measure and adjust the fan rotation speed of the fan filter unit and the temperature of the temperature control module in real time, wherein the fan filter unit has an external part of the fan filter unit A pressure difference measuring sensor for observing a difference between the external static pressure, which is the pressure, and the internal pressure of the fan filter unit is installed, and the control unit receives the pressure measurement value received from each fan filter unit and the rotation speed value of the driving motor, and the rotation speed control module It includes an operation module for controlling the rotation speed of the fan.

이때 상기 회전속도제어모듈에는 압력 센서가 설치됨으로써, 압력 센서가 없는 기존의 팬 필터에서 회전속도제어모듈을 상기 압력 센서가 설치된 회전속도제어모듈로 교체함으로 인해 압력 센서가 팬 필터에 설치되는 별도의 작업이 필요 없다.At this time, since a pressure sensor is installed in the rotation speed control module, a pressure sensor is installed in the fan filter by replacing the rotation speed control module with the rotation speed control module in which the pressure sensor is installed in the existing fan filter without a pressure sensor. No work required.

그리고 상기 제어부에는 상기 구동 모터의 회전 속도와 기외 정압을 각 변수로 하여, 특정한 회전 속도 범위와 특정한 기외 정압 범위에 대응되는 팬 필터 내부 압력인 기준 압력을 상기 변수의 변화에 따라 연속되는 복수개의 구간으로 설정한 기준 압력 값의 데이터가 저장된 저장 모듈을 더 포함하고, 상기 연산모듈은 각 구동 모터의 실시간 회전 속도에 대응되는 기준 압력을 산출하여, 산출된 기준 압력에 해당되는 압력 범위에 측정된 실시간 압력이 포함되는지를 비교한 후, 산출된 기준 압력의 범위에 실시간 압력이 포함될 경우 구동 모터의 RPM을 그대로 유지하고, 상기 연산모듈은 산출된 기준 압력의 범위에서 실시간 압력이 벗어날 경우 실시간 압력이 속하는 기준 압력 범위를 산출한 다음 실시간 압력이 속하는 기준 압력 범위에 대응되는 회전 속도가 되도록 구동 모터의 RPM을 조절시킨다.In the control unit, a reference pressure, which is a fan filter internal pressure corresponding to a specific rotation speed range and a specific out-board static pressure range, by using the rotation speed of the drive motor and out-of-board static pressure as each variable, a plurality of consecutive sections according to the change of the variable and a storage module storing data of a reference pressure value set as After comparing whether the pressure is included, if the real-time pressure is included in the range of the calculated reference pressure, the RPM of the driving motor is maintained as it is, and the calculation module is the real-time pressure when the real-time pressure is out of the range of the calculated reference pressure. After calculating the reference pressure range, the RPM of the driving motor is adjusted so that the rotation speed corresponding to the reference pressure range to which the real-time pressure belongs.

한편, 본 발명에 따른 팬 필터 유닛의 풍량 제어 및 결함 예측 방법은 구동 모터의 회전 속도와 기외 정압을 각 변수로 하여, 특정한 회전 속도 범위와 특정한 기외 정압 범위에 대응되는 팬 필터 내부 압력인 기준 압력을 상기 변수의 변화에 따라 연속되는 복수개의 구간으로 설정하는 단계와, 구동 모터의 초기 회전 속도를 설정하는 단계와, 구동 모터의 실시간 회전 속도를 모니터링 하는 단계와, 압력차 측정 센서로 팬 필터 유닛 내부의 실시간 압력을 모니터링 하는 단계 및, 상기 실시간 회전 속도에 대한 기준 압력과 상기 실시간 압력이 차이가 발생될 경우, 구동 모터의 회전 속도가 실시간 압력과 동일한 기준 압력에 대응되는 회전 속도가 되도록 구동 모터의 RPM을 조절하는 단계로 구성된다.On the other hand, in the method for controlling the air volume of the fan filter unit and predicting the defect according to the present invention, the reference pressure, which is the internal pressure of the fan filter corresponding to the specific rotation speed range and the specific out-board static pressure range, by using the rotation speed of the drive motor and the external static pressure as each variable. The steps of setting ? into a plurality of consecutive sections according to the change of the variable, setting the initial rotation speed of the driving motor, monitoring the real-time rotation speed of the driving motor, and a fan filter unit using a pressure difference measuring sensor monitoring the internal real-time pressure, and when a difference occurs between the reference pressure for the real-time rotation speed and the real-time pressure, the driving motor so that the rotation speed of the driving motor becomes a rotation speed corresponding to the reference pressure equal to the real-time pressure It consists of steps to adjust the RPM of

여기서 상기 RPM을 조절하는 단계는 바람직하게는 상기 실시간 회전 속도에 대응되는 기준 압력을 산출하는 단계와, 상기 산출하는 단계에서 산출된 기준 압력에 해당되는 압력 범위에 실시간 압력이 포함되는지를 비교 연산하는 단계와, 상기 산출된 기준 압력의 범위에 실시간 압력이 포함될 경우 구동 모터의 RPM을 그대로 유지하고, 산출된 기준 압력의 범위에서 실시간 압력이 벗어날 경우 실시간 압력이 속하는 기준 압력 범위를 산출하는 단계 및, 상기 실시간 압력이 속하는 기준 압력 범위에 대응되는 회전 속도가 되도록 구동 모터의 RPM을 조절하는 단계로 구성된다.Here, the step of adjusting the RPM preferably includes calculating a reference pressure corresponding to the real-time rotation speed and comparing and calculating whether the real-time pressure is included in the pressure range corresponding to the reference pressure calculated in the calculating step. Step; When the real-time pressure is included in the range of the calculated reference pressure, maintaining the RPM of the driving motor as it is, and calculating the reference pressure range to which the real-time pressure belongs when the real-time pressure deviates from the calculated reference pressure range; and adjusting the RPM of the driving motor so as to have a rotation speed corresponding to a reference pressure range to which the real-time pressure belongs.

한편, 상기 구동 모터의 실시간 회전 속도를 모니터링 하는 단계는 바람직하게는 각각의 팬 필터 유닛의 실시간 온도와 소비전류를 측정하는 단계와 각각의 팬 필터 유닛의 실시간 온도와 소비전류 측정값으로 전체 팬 필터 유닛의 실시간 평균 온도와 평균 소비전류를 산출하는 단계를 포함한다.Meanwhile, the step of monitoring the real-time rotation speed of the driving motor preferably includes measuring the real-time temperature and current consumption of each fan filter unit, and using the real-time temperature and current consumption measurement values of each fan filter unit to filter the entire fan filter. and calculating the real-time average temperature and average current consumption of the unit.

이때 구동 모터의 RPM을 조절하는 단계는 바람직하게는 각각의 팬 필터 유닛의 실시간 온도와 소비전류를 상기 실시간 평균 온도와 평균 소비전류를 산출한 값과 비교 연산하여 실시간 평균 온도와 평균 소비전류 값으로부터 일정값 이상의 차이가 발생되는 팬 필터 유닛이 포착되는 경우 일정값 이상의 차이가 발생된 팬 필터 유닛이 식별될 수 있게 경고 신호를 발생시키는 단계를 포함한다.In this case, the step of adjusting the RPM of the driving motor is preferably performed by comparing the real-time temperature and current consumption of each fan filter unit with the calculated values of the real-time average temperature and average consumption current, and calculates from the real-time average temperature and average current consumption value. and generating a warning signal so that, when a fan filter unit having a difference greater than or equal to a predetermined value is detected, the fan filter unit having a difference greater than or equal to a predetermined value can be identified.

본 발명에 따른 팬 필터 유닛의 풍량 제어 시스템과 팬 필터 유닛의 풍량 제어 및 결함 예측 방법은 팬 필터 유닛의 RPM을 실제 팬 필터 유닛 내부의 실시간 압력에 대응될 수 있게 조절시킴으로써 불필요한 전력 소모를 줄여서 운영비용의 대폭 절감 및 효율적인 풍량 유지 관리가 가능하고, 또한 이상이 발생된 팬 필터 유닛을 조기에 발견함으로써 팬 필터 유닛 이상으로 인한 실내 공기 조화의 균형이 교란되면서 발생될 수 있는 제품의 품질 불량을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.The air flow control system of the fan filter unit and the method for controlling the air flow rate and predicting a defect of the fan filter unit according to the present invention reduce unnecessary power consumption by adjusting the RPM of the fan filter unit to correspond to the real-time pressure inside the fan filter unit. It is possible to significantly reduce costs and efficiently maintain air volume, and also minimize product quality defects that can occur when the balance of indoor air conditioning is disturbed due to fan filter unit abnormalities by detecting abnormal fan filter units at an early stage. There is an effect that can make it happen.

도 1은 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 전체 구성도,
도 2는 도 1을 기외 정압에 따라 단순화한 블록도,
도 3은 종래기술과 본 발명에 따른 소비전력과 비용의 차이를 나타낸 도표,
도 4a 및 도 4b는 압력차 측정 센서의 실시예를 나타낸 도면,
도 5은 본 발명에 따른 풍량 제어 시스템 제어 방법의 블록도,
도 6은 구동 모터의 회전 속도와 실시간 기압의 측정예를 나타낸 도표,
도 7은 이상이 발생된 팬 필터 유닛의 검출 원리를 나타낸 개념도이다.
1 is an overall configuration diagram of an air conditioning system according to the present invention;
2 is a simplified block diagram of FIG. 1 according to external static pressure;
3 is a chart showing the difference in power consumption and cost according to the prior art and the present invention;
4A and 4B are views showing an embodiment of a pressure difference measuring sensor;
5 is a block diagram of a method for controlling an air volume control system according to the present invention;
6 is a diagram showing an example of measurement of the rotation speed of the drive motor and real-time atmospheric pressure;
7 is a conceptual diagram illustrating a detection principle of a fan filter unit in which an abnormality has occurred.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Specific structural or functional descriptions presented in the embodiments of the present invention are only exemplified for the purpose of describing embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention may be implemented in various forms. In addition, it should not be construed as being limited to the embodiments described herein, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

참고로 팬 필터 유닛의 풍량 제어 및 결함 예측 방법에 대한 설명은 팬 필터 유닛의 풍량 제어 시스템의 각 구성의 작용을 설명하면서 함께 설명하기로 한다.For reference, the description of the method for controlling the air volume of the fan filter unit and predicting the defect will be described together while explaining the operation of each component of the air volume control system of the fan filter unit.

본 발명에 따른 팬 필터 유닛의 풍량 제어 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 클린 룸(2) 상부에 형성되며 클린 룸(2) 내부와 연통되는 상부 챔버(4)와, 클린 룸(2) 하부에 형성되며 클린 룸(2) 내부와 연통되는 하부 챔버(5)와, 클린 룸(2) 외부에 형성되며 상부 챔버(4)와 하부 챔버(5)를 연결시키는 풍도 구간(3)과, 풍도 구간(3)에 설치되어 풍도 구간(3)을 통과하는 공기를 클린 룸(2)의 규격에 맞는 온도로 제어시키는 온도 제어 모듈과, 클린 룸(2) 상부에 설치되어 상부 챔버(4) 내부의 공기를 정화시키면서 클린 룸(2) 내부로 공급시켜 상부 챔버(4)와 클린 룸(2)을 연통시키는 팬 필터 유닛(10)과, 클린 룸(2) 바닥에 설치되어 클린 룸(2) 내부의 공기가 하부 챔버(5)로 배출되도록 클린 룸(2)과 하부 챔버(5)를 연통시키는 그레이팅(7) 및, 팬 필터 유닛(10)의 팬 회전속도를 실시간으로 측정하면서 조절시키는 제어부(미도시)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the air volume control system of the fan filter unit according to the present invention includes an upper chamber 4 formed in the upper part of the clean room 2 and communicating with the inside of the clean room 2, and the lower part of the clean room 2 The lower chamber 5 is formed in and communicates with the inside of the clean room 2, the wind passage section 3 that is formed outside the clean room 2 and connects the upper chamber 4 and the lower chamber 5; A temperature control module installed in the section 3 to control the air passing through the wind section 3 to a temperature that meets the standards of the clean room 2, and installed in the upper chamber of the clean room 2 to the inside of the upper chamber 4 A fan filter unit 10 that communicates the upper chamber 4 and the clean room 2 by supplying the inside of the clean room 2 while purifying the air of the A grating 7 that communicates the clean room 2 and the lower chamber 5 so that the internal air is discharged to the lower chamber 5, and a control unit that measures and adjusts the fan rotation speed of the fan filter unit 10 in real time (not shown) is composed of.

여기서 팬 필터 유닛(10)은 보다 구체적으로 도 4b에 도시된 바와 같이 하우징과, 하우징 내부에 설치된 팬과, 팬을 회전시키는 구동모터와, 하우징 내부에 설치된 에어 가이드와, 하우징 내부에 설치되며 팬과 클린 룸(2) 사이에 배치되는 필터와, 하우징 유입구에 설치되어 공기를 팬으로 유도시키는 벨 마우스 및, 하우징의 천정 또는 내벽에 설치되며 상기 구동모터의 회전 속도를 제어시키는 회전속도제어모듈로 이루어진다.Here, the fan filter unit 10 includes a housing, a fan installed inside the housing, a driving motor for rotating the fan, an air guide installed inside the housing, and a fan installed inside the housing, more specifically, as shown in FIG. 4B . and a filter disposed between the clean room (2), a bell mouth installed at the housing inlet to guide air to the fan, and a rotation speed control module installed on the ceiling or inner wall of the housing to control the rotation speed of the drive motor. is done

클린 룸(2) 내부로 공기를 정화시키면서 공급하는 작용을 하는 팬 필터 유닛(10)은 사양에 따른 최대 기외 정압을 가정하여 그에 따른 회전 속도로 팬 구동 모터(12)를 가동시킨다.The fan filter unit 10, which serves to supply air while purifying the clean room 2, assumes the maximum external static pressure according to the specification and operates the fan drive motor 12 at the corresponding rotation speed.

하지만 기외 정압은 기류의 변화나 기타 이유로 시간에 따라 변화되므로 클린 룸(2)의 내부와 외부의 차압을 유지시키는 데에는 팬 필터 유닛(10)을 최고 기외 정압에 맞는 조건으로 계속 가동시킬 필요가 없으며, 기외 정압의 변화에도 불구하고 사양에 따른 최대 기외 정압에 맞게 계속 가동시킬 경우 불필요한 전력 소모가 뒤따르게 된다.However, since the external static pressure changes with time due to changes in airflow or other reasons, it is not necessary to continuously operate the fan filter unit 10 under the conditions suitable for the maximum external static pressure in order to maintain the differential pressure between the inside and the outside of the clean room 2 . In spite of the change in the outside static pressure, if it continues to operate according to the maximum outside static pressure according to the specification, unnecessary power consumption will follow.

특히 도 1에 도시된 개략적인 구조를 가지는 클린 룸(2) 시설의 경우, 건냉 코일 유닛(8)(dry cooling coil, DCC)(8)이 설치된 풍도 구간(3)의 기외 정압이 가장 낮고, 도 1을 기준으로 볼 때 풍도 구간(3)으로부터 점점 멀어지면서 기외 정압이 점차 증가된다. 즉 풍도 기간 기외 정압이 가장 작고, 제1지점 기외 정압(P2), 제2지점 기외 정압(P3), 제3지점 기외 정압(P4), 제4지점 기외 정압(P5)의 순서로 점점 기외 정압의 크기가 커진다. 이러한 기압 구배만을 간략하게 보여주는 것이 도 2에 도시된 도면이다.In particular, in the case of the clean room 2 facility having the schematic structure shown in FIG. 1, the outside static pressure of the wind-do section 3 where the dry cooling coil 8 (dry cooling coil, DCC) 8 is installed is the lowest, 1, the outside static pressure gradually increases as the distance from the wind-do section 3 is gradually increased. That is, the out-of-air static pressure during the wind is the smallest, and the out-of-air static pressure at the first point (P2), the out-of-air static pressure at the second point (P3), the outside static pressure at the third point (P4), and the outside static pressure at the fourth point (P5) are gradually increased in this order. increases in size A diagram schematically showing only such a pressure gradient is illustrated in FIG. 2 .

도 2에서는 색상이 진해질수록 기외 정압이 점차 증가되는 것을 나타낸다. 여기서 클린 룸(2)(FAB) 내부의 기외 정압은 제4지점 기외 정압(P5)과 동일하며, 클린 룸(2)을 빠져나온 공기가 다시 풍도 구간(3)을 향하여 접근할수록 반대 순서로 기외 정압이 점차 감소된다. 풍도 구간(3)과 근접하는 구간은 공기 이동 경로가 점차 짧아지므로 기외 정압이 감소된다.In FIG. 2 , as the color becomes darker, it is shown that the external static pressure is gradually increased. Here, the out-of-air static pressure inside the clean room (2) (FAB) is the same as the out-of-air static pressure (P5) at the fourth point, and as the air exiting the clean room (2) approaches the windward section (3) again, the outside air in the reverse order The static pressure gradually decreases. In the section adjacent to the wind section 3, the air movement path is gradually shortened, so that the outside static pressure is reduced.

따라서 본 발명에서는 실시간으로 각 팬 필터 유닛(10)이 설치된 지점마다 팬 필터 유닛(10) 내부와 외부의 기압 차이를 측정하는 압력차 측정 센서가 설치되고, 도시되지는 않았으나 팬을 구동시키는 모터의 회전 속도인 RPM을 측정하는 속도 센서가 설치되어, 제어부(미도시)로 압력 측정값과 RPM 측정 정보를 전달함으로써, 제어부(미도시)는 측정된 기외 정압에서 클린 룸(2)의 차압을 유지시킬 수 있도록 RPM을 조절시켜 불필요한 전력 소비를 줄일 수 있다.Therefore, in the present invention, a pressure difference measuring sensor for measuring the difference in air pressure inside and outside the fan filter unit 10 is installed at each point where each fan filter unit 10 is installed in real time, and although not shown, the motor for driving the fan is installed. A speed sensor for measuring the rotational speed, RPM, is installed, and by transmitting the pressure measurement value and the RPM measurement information to the control unit (not shown), the control unit (not shown) maintains the differential pressure of the clean room 2 from the measured external static pressure It is possible to reduce unnecessary power consumption by adjusting the RPM so that the

특히 제4지점 기외 정압(P5)으로부터 제3 내지 제1 기외 정압을 거쳐 풍도구간 기외정압에 이르기까지 기외 정압이 감소하는 것에 대응되게 팬 필터 유닛(10)의 모터 회전 속도인 RPM이 점차 감소되게 설정시킨다면 상당한 비용 절감 효과 및 팬 필터 유닛(10)의 내구성 상승효과를 누릴 수 있다. 이러한 실례가 도 3에 도표로 정리되어 있다. 참고로 도 3에서 소비전력의 계산은 아래의 식 (1)과 같이 이루어질 수 있다.In particular, the RPM, which is the motor rotational speed of the fan filter unit 10, is gradually reduced to correspond to the decrease in the out-of-air static pressure from the out-of-air static pressure P5 at the fourth point through the third to the first out-of-air static pressure to the out-of-air static pressure in the Pungdo section. If set, it is possible to enjoy a significant cost reduction effect and an increase in durability of the fan filter unit 10 . An example of this is tabulated in FIG. 3 . For reference, the calculation of power consumption in FIG. 3 may be performed as in Equation (1) below.

소비전력(kw) = {정압(mmAq) x 풍량(CMM)}/{102x60x효율(%)} ------ (1)Power consumption (kw) = {static pressure (mmAq) x air volume (CMM)}/{102x60x efficiency (%)} ------ (1)

도 3의 도표에 따른다면 정압 감소에 따라 소비전력의 절감이 가능하고, 구체적으로 팬 필터 유닛(10) 4,440대 기준시 연간 약 5천만원 정도의 비용 절감이 가능하다. 이에 비해 종래 팬 필터 유닛(10)은 가장 높은 기외정압에 대응되는 RPM으로 운영되고 있다.According to the chart of FIG. 3 , power consumption can be reduced according to the reduction in static pressure, and specifically, cost savings of about 50 million won per year are possible based on 4,440 fan filter units 10 . In contrast, the conventional fan filter unit 10 is operated at an RPM corresponding to the highest external static pressure.

그리고 팬 필터 유닛(10)에 팬 필터 유닛(10)의 내부와 외부 압력 차이를 측정하는 압력차 측정 센서의 설치 구조는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같다.In addition, the installation structure of the pressure difference measuring sensor for measuring the pressure difference between the inside and the outside of the fan filter unit 10 in the fan filter unit 10 is as shown in FIGS. 4A and 4B .

도 4b 및 도 4a에 도시된 바와 같이 압력차 측정 센서가 회전속도제어모듈에 설치되면 회전속도제어모듈 자체에 후술하게 될 제어부(미도시)에 대해 회전속도의 실시간 값을 송신하는 통신모듈이 내장되므로(미도시) 압력차 측정 값 또한 상기 통신모듈을 이용하여 제어부(미도시)로 송신할 수 있어서 별도의 케이블링이 필요 없다. 또한 기 설치된 제품에 제어 모듈 변경만으로 기외 정압에 따른 RPM 제어가 가능하다.As shown in FIGS. 4B and 4A , when the pressure difference measuring sensor is installed in the rotation speed control module, a communication module that transmits a real-time value of the rotation speed to a control unit (not shown) to be described later is built in the rotation speed control module itself. Therefore (not shown), the pressure difference measurement value can also be transmitted to the control unit (not shown) using the communication module, eliminating the need for separate cabling. In addition, RPM control according to external static pressure is possible only by changing the control module of the pre-installed product.

한편, 상기 제어부(미도시)에는 구동 모터(12)의 회전 속도와 기외 정압을 각 변수로 하여, 특정한 회전 속도 범위와 특정한 기외 정압 범위에 대응되는 팬 필터 내부 압력인 기준 압력을 상기 변수의 변화에 따라 연속되는 복수개의 구간으로 설정한 기준 압력 값의 데이터가 저장된 저장 모듈을 더 포함하고, 상기 연산모듈은 각 구동 모터(12)의 실시간 회전 속도에 대응되는 기준 압력을 산출하여, 산출된 기준 압력에 해당되는 압력 범위에 측정된 실시간 압력이 포함되는지를 비교한 후, 산출된 기준 압력의 범위에 실시간 압력이 포함될 경우 구동 모터(12)의 RPM을 그대로 유지하며, 상기 연산모듈은 산출된 기준 압력의 범위에서 실시간 압력이 벗어날 경우 실시간 압력이 속하는 기준 압력 범위를 산출한 다음 실시간 압력이 속하는 기준 압력 범위에 대응되는 회전 속도가 되도록 구동 모터(12)의 RPM을 조절시킨다.On the other hand, the control unit (not shown) uses the rotation speed of the drive motor 12 and the external static pressure as each variable, and sets the reference pressure, which is the internal pressure of the fan filter corresponding to the specific rotation speed range and the specific out-board static pressure range, as the variables. Further comprising a storage module in which data of reference pressure values set in a plurality of consecutive sections according to After comparing whether the measured real-time pressure is included in the pressure range corresponding to the pressure, if the real-time pressure is included in the calculated reference pressure range, the RPM of the driving motor 12 is maintained as it is, and the calculation module is the calculated reference pressure. When the real-time pressure deviates from the pressure range, the reference pressure range to which the real-time pressure belongs is calculated, and then the RPM of the driving motor 12 is adjusted so that the rotation speed corresponding to the reference pressure range to which the real-time pressure belongs.

즉 어느 일정 범위의 기외 정압에 대해, 클린 룸(2) 내부와 외부의 차압을 규격대로 유지시키기 위해서 정해지는 팬 필터 유닛(10) 내부의 압력을 기준 압력이라 둘 때, 기준 압력에 대응되는 팬 구동 모터(12)의 RPM 수를 정할 수 있고, 이 경우의 RPM 수는 팬 필터 유닛(10)의 사양에 따른 최대 RPM 수 보다 작을 수 있다.That is, when the pressure inside the fan filter unit 10, which is determined to maintain the pressure difference between the inside and outside of the clean room 2 as the standard, is the reference pressure, the fan corresponding to the reference pressure in a certain range of external static pressure. The number of RPMs of the driving motor 12 may be determined, and in this case, the number of RPMs may be smaller than the maximum number of RPMs according to the specification of the fan filter unit 10 .

따라서 실시간으로 제어부(미도시)로 송신된 RPM 수에 대해, RPM 수 정보를 송신한 바로 그 팬 필터 유닛(10) 내부의 측정된 압력을 기준 압력으로 만들기 위해서는 측정된 압력과 동일한 기준 압력에 대응되는 RPM 수가 되도록 제어부(미도시)가 구동 모터(12)의 RPM 수를 조절시킨다.Therefore, with respect to the number of RPMs transmitted to the control unit (not shown) in real time, in order to make the measured pressure inside the fan filter unit 10 that has transmitted the RPM number information as the reference pressure, it corresponds to the reference pressure equal to the measured pressure. The control unit (not shown) adjusts the number of RPMs of the driving motor 12 so that the number of RPMs becomes the desired number of RPMs.

예를 들어 설명하기로 한다. 먼저, 1060 RPM에 기외정압 11mmAq가 기본 팬 필터 유닛(10)의 사양으로 가정한다. 이 경우 11mmAq 가 최대 기외정압이다.Let me explain with an example. First, it is assumed that the external static pressure 11mmAq at 1060 RPM is the specification of the basic fan filter unit 10 . In this case, 11mmAq is the maximum external static pressure.

이때 최초 회전수 설정은 1060 RPM으로 한다. 그리고 시간이 경과된 후 팬 필터 유닛(10) 내부 압력을 측정 할 경우 압력이 21.8mmAq라고 가정하기로 한다. 또한 현재 구동 모터(12)의 회전수는 여전히 1060 RPM이라고 가정한다. At this time, the initial rotation speed is set to 1060 RPM. And when the internal pressure of the fan filter unit 10 is measured after the elapse of time, it is assumed that the pressure is 21.8 mmAq. Also, it is assumed that the current rotation speed of the driving motor 12 is still 1060 RPM.

이 경우 구동 모터(12)의 회전수가 1060RPM이고, 기외 정압이 11mmAq 일 때, 팬 필터 유닛(10) 내부의 기준 압력은 22.2 mmAq이므로, 현재 팬 필터 유닛(10) 내부 압력이 기준 압력보다 낮은 것이어서 기외 정압 또한 설정 당시의 기외정압 보다 낮다고 판단한다. 그러면, 현재 팬 필터 유닛(10) 내부의 압력인 21.8mmAq가 기준압력일 경우에 대응되는 구동 모터(12)의 RPM 수는 1050 RPM이므로 제어부(미도시)는 구동 모터(12)의 RPM 수를 1060RPM으로부터 10 RPM만큼 낮춰서 1050RPM으로 낮추는 것이다. 이러한 과정으로 RPM 수를 낮출 수 있다.In this case, when the rotation speed of the driving motor 12 is 1060 RPM and the external static pressure is 11 mmAq, the reference pressure inside the fan filter unit 10 is 22.2 mmAq, so the current internal pressure of the fan filter unit 10 is lower than the reference pressure The outside static pressure is also judged to be lower than the outside static pressure at the time of setting. Then, when the current pressure inside the fan filter unit 10, 21.8mmAq, is the reference pressure, the number of RPMs of the driving motor 12 is 1050 RPM, so the control unit (not shown) sets the number of RPMs of the driving motor 12 . From 1060 RPM, lower it by 10 RPM and then down to 1050 RPM. In this process, the number of RPMs can be lowered.

하지만 위의 경우 만약 구동 모터(12)의 RPM 수가 1050RPM인 것으로 측정된다면 RPM 수를 더 낮출 필요는 없게 된다.However, in the above case, if the RPM number of the drive motor 12 is measured to be 1050 RPM, it is not necessary to further lower the RPM number.

이러한 판단 과정이 도 5의 블록도에 알고리듬 형태로 나타나 있다.This determination process is shown in the form of an algorithm in the block diagram of FIG. 5 .

한편, 본 발명에 따른 팬 필터 유닛의 풍량 제어 시스템은 각 팬 필터 유닛(10)마다 설치되는 온도 센서와, 각 팬 필터 유닛(10)마다 설치되는 전류 측정 센서가 설치되고, 제어부(미도시)에 내장되는 연산 수단은 실시간으로 각각의 팬 필터 유닛(10)의 온도 값 및 전류 값을 수신 받아 실시간 전체 평균 온도 값과 전류 값을 구한 다음 산출된 평균 온도 값과 전류 값을 다시 각각의 팬 필터 유닛(10)의 온도 값 및 전류 값과 비교하여, 평균 값 보다 일정 값 이상인 팬 필터 유닛(10)을 식별 해 내고, 문제가 된 팬 필터 유닛(10)에 대해 경고 신호를 발동시킬 수 있다.On the other hand, the air volume control system of the fan filter unit according to the present invention includes a temperature sensor installed for each fan filter unit 10 , a current measurement sensor installed for each fan filter unit 10 , and a control unit (not shown) Calculation means built into the unit receives the temperature value and current value of each fan filter unit 10 in real time, obtains an overall average temperature value and current value in real time, and then returns the calculated average temperature value and current value to each fan filter By comparing the temperature value and current value of the unit 10, it is possible to identify the fan filter unit 10 having a certain value or more than the average value, and to trigger a warning signal for the fan filter unit 10 in question.

종래에는 팬 필터 유닛(10)의 이상이 발생될 때 알람이 발생된 후에 비로소 비상조치가 이루어졌으므로 제품의 손상으로 인한 시간과 비용의 낭비가 있었다.Conventionally, when an abnormality occurs in the fan filter unit 10, emergency measures are taken only after an alarm is generated, so there is a waste of time and money due to product damage.

하지만 본 발명에서는 제어부(미도시)가 온도 값과 전류 값으로 조기에 이상이 발생된 팬 필터 유닛(10)을 식별 해 낼 수 있으므로 종래에 비해 팬 필터 유닛의 정지 시간(이상조치 시간)을 더 단축시킬 수 있고, 유지보수도 훨씬 용이해지는 효과가 있다. 또한 주변의 팬 필터 유닛과 비교하여 작동 감시가 이루어지므로 단독 설정 값에 의한 고장 예지의 정확성을 높일 수 있다.However, in the present invention, since the control unit (not shown) can identify the fan filter unit 10 in which an abnormality has occurred early with the temperature value and the current value, the stop time (abnormal action time) of the fan filter unit is longer than that of the prior art. It can be shortened and maintenance is also much easier. In addition, since operation monitoring is performed compared to the surrounding fan filter unit, it is possible to increase the accuracy of failure prediction based on a single set value.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the technical field to which the present invention pertains that various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have the knowledge of

P1 : 풍도 구간 기외 정압 P2 : 제1지점 기외 정압
P3 : 제2지점 기외 정압 P4 : 제3지점 기외 정압
P5 : 제4지점 기외 정압 1 : 클린 룸 공기조화 시스템
2 : 클린 룸 3 : 풍도 구간
4 : 상부 챔버 5 : 하부 챔버
6 : 천정 7 : 그레이팅
8 : 건냉 코일 유닛 10 : 팬 필터 유닛
11 : 케이스 12 : 구동 모터
13 : 에어 가이드 14 : 필터
15 : 압력 차 측정 센서 16 : 제어 모듈
17 : 모터 베이스 18 : 벨 마우스
151 : 외부 압력 센서 152 : 내부 압력 센서
153 : 통신선
P1 : Outside static pressure of Pungdo section P2 : Outside static pressure of 1st point
P3 : External static pressure at the 2nd point P4 : External static pressure at the 3rd point
P5 : External static pressure at the 4th point 1 : Clean room air conditioning system
2: Clean room 3: Pungdo section
4: upper chamber 5: lower chamber
6: ceiling 7: grating
8: dry cooling coil unit 10: fan filter unit
11: case 12: drive motor
13: air guide 14: filter
15: pressure difference measuring sensor 16: control module
17: motor base 18: bell mouse
151: external pressure sensor 152: internal pressure sensor
153: communication line

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 반도체 제조가 이루어지는 클린 룸(2)의 상부에 형성되며 클린 룸(2) 내부와 연통되는 상부 챔버(4); 클린 룸(2) 하부에 형성되며 클린 룸(2) 내부와 연통되는 하부 챔버(5); 클린 룸(2) 외부에 형성되며 상부 챔버(4)와 하부 챔버(5)를 연결시키는 풍도 구간(3); 상기 풍도 구간(3)에 설치되어 풍도 구간(3)을 통과하는 공기를 클린 룸(2)의 규격에 맞는 온도로 제어시키는 온도 제어 모듈; 하우징과, 하우징 내부에 설치된 팬과, 팬을 회전시키는 구동모터와, 하우징 내부에 설치된 에어 가이드와, 하우징 내부에 설치되며 팬과 클린 룸(2) 사이에 배치되는 필터와, 하우징 유입구에 설치되어 공기를 팬으로 유도시키는 벨 마우스(18) 및, 하우징의 천정 또는 내벽에 설치되며 상기 구동모터의 회전 속도를 제어시키는 회전속도제어모듈로 이루어져서, 클린 룸(2) 상부에 설치되어 상부 챔버(4) 내부의 공기를 정화시키면서 클린 룸(2) 내부로 공급시켜 상부 챔버(4)와 클린 룸(2)을 연통시키는 팬 필터 유닛(10); 클린 룸(2) 바닥에 설치되어 클린 룸(2) 내부의 공기가 하부 챔버(5)로 배출되도록 클린 룸(2)과 하부 챔버(5)를 연통시키는 그레이팅(7); 팬 필터 유닛(10)의 팬 회전속도를 실시간으로 측정하면서 조절시키는 제어부; 로 구성되되, 상기 팬 필터 유닛(10)에는 팬 필터 유닛(10)의 외부 압력인 기외 정압과 팬 필터 유닛(10)의 내부 압력 차를 관측하는 압력차 측정 센서가 설치되고, 상기 제어부는 각 팬 필터 유닛(10)으로부터 수신되는 압력 측정값과 구동 모터(12)의 회전 속도 값을 수신 받아 상기 회전속도제어모듈로 하여금 팬의 회전 속도를 조절시키는 연산모듈을 포함하여 클린 룸 내부의 공기를 정화시키는 팬 필터 유닛의 풍량 제어 시스템을 이용한 방법으로서,
상기 구동 모터(12)의 회전 속도와 기외 정압을 각 변수로 하여, 특정한 회전 속도 범위와 특정한 기외 정압 범위에 대응되는 팬 필터 내부 압력인 기준 압력을 상기 변수의 변화에 따라 연속되는 복수개의 구간으로 설정하는 단계;
상기 구동 모터(12)의 초기 회전 속도를 설정하는 단계;
상기 구동 모터(12)의 실시간 회전 속도를 모니터링 하는 단계;
상기 압력차 측정 센서로 팬 필터 유닛(10) 내부의 실시간 압력을 모니터링 하는 단계;
상기 실시간 회전 속도에 대한 기준 압력과 상기 실시간 압력이 차이가 발생될 경우, 구동 모터(12)의 회전 속도가 실시간 압력과 동일한 기준 압력에 대응되는 회전 속도가 되도록 구동 모터(12)의 RPM을 조절하는 단계;로 구성되고,
상기 구동 모터(12)의 실시간 회전 속도를 모니터링 하는 단계는 각각의 팬 필터 유닛(10)의 실시간 온도와 소비전류를 측정하는 단계와 각각의 팬 필터 유닛(10)의 실시간 온도와 소비전류 측정값으로 전체 팬 필터 유닛(10)의 실시간 평균 온도와 평균 소비전류를 산출하는 단계를 포함하며,
상기 구동 모터(12)의 RPM을 조절하는 단계는 각각의 팬 필터 유닛(10)의 실시간 온도와 소비전류를 상기 실시간 평균 온도와 평균 소비전류를 산출한 값과 비교 연산하여 실시간 평균 온도와 평균 소비전류 값으로부터 일정 값 이상의 차이가 발생되는 팬 필터 유닛(10)이 포착되는 경우 상기 일정 값 이상의 차이가 발생된 팬 필터 유닛(10)이 식별될 수 있게 경고 신호를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛의 풍량 제어 및 결함 예측 방법.
an upper chamber 4 formed in the upper part of the clean room 2 in which semiconductor manufacturing is made and communicating with the inside of the clean room 2; a lower chamber 5 formed in the lower part of the clean room 2 and communicating with the inside of the clean room 2; a wind section (3) formed outside the clean room (2) and connecting the upper chamber (4) and the lower chamber (5); a temperature control module installed in the wind speed section (3) to control the air passing through the wind section (3) to a temperature that meets the standards of the clean room (2); A housing, a fan installed inside the housing, a driving motor for rotating the fan, an air guide installed inside the housing, a filter installed inside the housing and disposed between the fan and the clean room 2, and installed at the housing inlet It consists of a bell mouth 18 for inducing air to a fan, and a rotation speed control module installed on the ceiling or inner wall of the housing and controlling the rotation speed of the drive motor. ) a fan filter unit 10 for communicating the upper chamber 4 and the clean room 2 by supplying the inside of the clean room 2 while purifying the inside air; a grating 7 installed on the floor of the clean room 2 to communicate the clean room 2 and the lower chamber 5 so that the air inside the clean room 2 is discharged to the lower chamber 5; Adjust the fan rotation speed of the fan filter unit (10). a control unit that controls while measuring in real time; A pressure difference measuring sensor for observing a difference between an external static pressure, which is an external pressure of the fan filter unit 10 and an internal pressure of the fan filter unit 10, is installed in the fan filter unit 10, and the control unit includes each It includes a calculation module that receives the pressure measurement value received from the fan filter unit 10 and the rotation speed value of the drive motor 12 and causes the rotation speed control module to adjust the rotation speed of the fan to control the air inside the clean room. A method using an air volume control system of a fan filter unit to purify, comprising:
With the rotation speed of the drive motor 12 and the external static pressure as each variable, the reference pressure, which is the internal pressure of the fan filter corresponding to the specific rotation speed range and the specific out-of-board static pressure range, is divided into a plurality of consecutive sections according to the change of the variable. setting;
setting an initial rotation speed of the drive motor (12);
monitoring the real-time rotation speed of the drive motor (12);
monitoring the real-time pressure inside the fan filter unit 10 with the pressure difference measuring sensor;
When a difference occurs between the reference pressure for the real-time rotation speed and the real-time pressure, the RPM of the driving motor 12 is adjusted so that the rotation speed of the driving motor 12 becomes a rotation speed corresponding to the reference pressure equal to the real-time pressure. consists of;
The monitoring of the real-time rotation speed of the drive motor 12 includes measuring the real-time temperature and current consumption of each fan filter unit 10 and the real-time temperature and current consumption measurement values of each fan filter unit 10 . calculating the real-time average temperature and average current consumption of the entire fan filter unit 10 as
In the step of adjusting the RPM of the driving motor 12, the real-time temperature and current consumption of each fan filter unit 10 are compared with the calculated values of the real-time average temperature and the average consumption current to calculate the real-time average temperature and average consumption. and generating a warning signal so that, when the fan filter unit 10 having a difference of a certain value or more from the current value is detected, the fan filter unit 10 having a difference of a certain value or more can be identified. A method for controlling the air volume of a fan filter unit and predicting a defect.
제4항에 있어서,
상기 RPM을 조절하는 단계는
상기 실시간 회전 속도에 대응되는 기준 압력을 산출하는 단계;
상기 산출하는 단계에서 산출된 기준 압력에 해당되는 압력 범위에 실시간 압력이 포함되는지를 비교 연산하는 단계;
상기 산출된 기준 압력의 범위에 실시간 압력이 포함될 경우 구동 모터(12)의 RPM을 그대로 유지하고, 산출된 기준 압력의 범위에서 실시간 압력이 벗어날 경우 실시간 압력이 속하는 기준 압력 범위를 산출하는 단계;
상기 실시간 압력이 속하는 기준 압력 범위에 대응되는 회전 속도가 되도록 구동 모터(12)의 RPM을 조절하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 팬 필터 유닛의 풍량 제어 및 결함 예측 방법.
5. The method of claim 4,
The step of adjusting the RPM is
calculating a reference pressure corresponding to the real-time rotation speed;
comparing and calculating whether real-time pressure is included in the pressure range corresponding to the reference pressure calculated in the calculating step;
maintaining the RPM of the driving motor 12 as it is when the real-time pressure is included in the calculated reference pressure range, and calculating a reference pressure range to which the real-time pressure belongs when the real-time pressure deviates from the calculated reference pressure range;
adjusting the RPM of the driving motor 12 so as to have a rotation speed corresponding to a reference pressure range to which the real-time pressure belongs;
삭제delete 삭제delete
KR1020190110460A 2019-09-06 2019-09-06 Air volume control system of fan filter unit and control/defect prediction method for fan filter unit KR102291946B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190110460A KR102291946B1 (en) 2019-09-06 2019-09-06 Air volume control system of fan filter unit and control/defect prediction method for fan filter unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190110460A KR102291946B1 (en) 2019-09-06 2019-09-06 Air volume control system of fan filter unit and control/defect prediction method for fan filter unit

Publications (3)

Publication Number Publication Date
KR20210029360A KR20210029360A (en) 2021-03-16
KR102291946B1 true KR102291946B1 (en) 2021-08-23
KR102291946B9 KR102291946B9 (en) 2022-06-16

Family

ID=75224052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190110460A KR102291946B1 (en) 2019-09-06 2019-09-06 Air volume control system of fan filter unit and control/defect prediction method for fan filter unit

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102291946B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102443732B1 (en) * 2021-06-27 2022-09-15 주식회사 원방테크 Clean room smart blower filter unit system
KR102463130B1 (en) * 2022-06-02 2022-11-04 (주)테크레인 Method And Apparatus for Controlling Fan Filter Unit

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100564876B1 (en) 2004-01-02 2006-03-30 주식회사 신성이엔지 Fan filter unit
JP2017505890A (en) * 2013-08-18 2017-02-23 センシボ リミテッド Power consumption evaluation of HVAC system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11218353A (en) * 1998-02-02 1999-08-10 Toshiba Air Conditioning Co Ltd Equipment for regulating velocity of air let out into clean room
KR20080054019A (en) * 2006-12-12 2008-06-17 주식회사 신성이엔지 Method and apparatus for control blower for ffu
KR101307152B1 (en) 2011-12-28 2013-09-10 (주)인텍에프에이 System and method for managing fan filter unit fault
KR20160114846A (en) * 2015-03-25 2016-10-06 (주)씨원씨티에스 Clean room system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100564876B1 (en) 2004-01-02 2006-03-30 주식회사 신성이엔지 Fan filter unit
JP2017505890A (en) * 2013-08-18 2017-02-23 センシボ リミテッド Power consumption evaluation of HVAC system

Also Published As

Publication number Publication date
KR102291946B9 (en) 2022-06-16
KR20210029360A (en) 2021-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101227319B1 (en) Building, ventilation system, and recovery device control
KR102291946B1 (en) Air volume control system of fan filter unit and control/defect prediction method for fan filter unit
US6607435B2 (en) Fan filter unit control system and clean room provided with same
KR102128654B1 (en) Air conditioning system of negative pressure type special facility
JP2007298263A (en) Method and device for keeping air characteristic in ventilation facility by using fan filter unit
US9671122B2 (en) Controller employing feedback data for a multi-strike method of operating an HVAC system and monitoring components thereof and an HVAC system employing the controller
CN115789856A (en) On-line monitoring control system for ventilation equipment
JP5381277B2 (en) Blower control pattern creation device
CN113389749A (en) Low pressure air-blower thing networking remote control system
CN109707659A (en) A kind of blower on-line performance monitoring system and monitoring method
KR20100098174A (en) An air conditioning system for a subway station
KR20040088629A (en) Variable Air Volume Control System Adapted for Korean Climate Offering Energy Saving and Easy Maintenance Optimum Control
KR20150018961A (en) FFU and EFU controller with high reliability
US20210348777A1 (en) Individual driving of nebulizers based on hvac conditions
KR101307152B1 (en) System and method for managing fan filter unit fault
KR101718156B1 (en) Particle management system
SE1300298A1 (en) Rules and control system for rooms
JP2017110849A (en) Outside air utilization type cooling system
KR102463130B1 (en) Method And Apparatus for Controlling Fan Filter Unit
JP2016095106A (en) Air cleaning device with fan filter unit
KR20060112807A (en) Room air temperature control system
KR102443732B1 (en) Clean room smart blower filter unit system
JPH02192537A (en) Indoor absolute pressure controller device
KR20120132335A (en) Quality regulation control method of air, ventilation wind quantity control method and ventilation wind quantity control system
KR20240085890A (en) Sewage And Wastewater Treatment Plant Operation Facility Energy Reduction And Predictive Maintenance System Using IoT

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]