WO2022102358A1 - 差圧測定装置および差圧測定方法 - Google Patents

差圧測定装置および差圧測定方法 Download PDF

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憲治 沖田
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株式会社Sumco
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • 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
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/40—Pressure, e.g. wind pressure

Definitions

  • the supply of clean air there are a full-scale downflow method in which clean air is supplied from the entire surface of the ceiling portion 100a and a partial downflow method in which clean air is supplied from a part of the ceiling portion 100a (the example of FIG. 1 is a partial downflow method).
  • Flow method Further, regarding the arrangement of the grating floor plate 102, there are a case where the grating floor plate 102 is arranged on the entire surface of the floor and a case where the grating floor plate 102 is arranged on a part of the floor (the example of FIG. 1 is a case where the grating floor plate 102 is arranged on a part of the floor).
  • the clean air supplied from the clean air supply unit 101 passes through the above-floor region 100c and is exhausted to the underfloor region 100d through the opening 102a provided in the grating floor plate 102.
  • the exhausted air is collected from the return port 103, passed through a filter (not shown), cleaned, and guided to the ceiling portion 101 by the blower fan 104.
  • the clean air is supplied again toward the underfloor region 100d by the clean air supply unit 101. In this way, clean air is configured to circulate between the ceiling portion 100a and the underfloor region 100d.
  • the pressure in the above-floor region 100c is a relatively high positive pressure
  • the pressure in the underfloor region 100d is a relatively low negative pressure. Therefore, it is possible to prevent the air from flowing downward from above and the particles from diffusing upward.
  • the air volume of clean air is not uniform in the entire area of the floor area 100c, and is large in the area close to the return port 103, while it is small in the area away from the return port 103.
  • it is preferable that the air volume of the clean air is uniform in the entire region of the floor region 100c. Therefore, it is necessary to adjust the amount of air supplied from the clean air supply unit 101, the opening ratio of the opening 102a of the grating floor plate 102, and the like so that the air volume of the clean air becomes uniform.
  • the pressure difference between the pressure in the above-floor region 100c and the pressure in the underfloor region 100d is used as an index for adjustment.
  • a differential pressure measuring device differential pressure gauge
  • one port acquires the pressure in the above-floor region 100c
  • the other port acquires the pressure in the underfloor region 100d.
  • a method of measuring the differential pressure between the pressure in the above-floor region 100c and the pressure in the underfloor region 100d and adjusting the flow rate of clean air based on the measured differential pressure is described.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to accurately measure the above differential pressure even when the differential pressure between the pressure in the above-floor region and the pressure in the under-floor region is small. It is to propose a differential pressure measuring device and a differential pressure measuring method that can be performed.
  • the present invention that solves the above problems is as follows.
  • a differential pressure measuring device that measures the differential pressure between the pressure in the above-floor area and the pressure in the underfloor area in a room in which a grating floor plate is arranged on the floor.
  • a differential pressure measuring unit having a first port for acquiring the pressure in the above-floor region and a second port for acquiring the pressure in the underfloor region, and one end of the first pipe is connected to the first port.
  • a differential pressure measuring unit wherein one end of the second pipe is connected to the second port.
  • the differential pressure measuring device according to any one of [1] to [4] is arranged on the glazing floor plate in a room where the glazing floor plate is arranged on the floor, and the pressure in the above-floor region and the underfloor region are measured.
  • a differential pressure measuring method characterized by measuring the differential pressure from the pressure.
  • the differential pressure measuring device is a differential pressure measuring device that measures the differential pressure between the pressure in the above-floor region and the pressure in the under-floor region of a room in which a glazing floor plate is arranged on the floor, and obtains the pressure in the above-floor region.
  • a differential pressure measuring unit having a port 1 and a second port for acquiring the pressure in the underfloor region, one end of the first pipe is connected to the first port, and one end of the second pipe is the second.
  • the differential pressure measuring device is characterized in that it is provided with a cup forming the space of the above, and the distance in the device height direction between the other end of the first pipe and the other end of the second pipe is fixed.
  • the differential pressure measuring device is characterized in that the relative positional relationship in the device height direction between the other end of the first pipe and the other end of the second pipe is constant and does not change. There is.
  • the static pressure which is the pressure of air
  • the dynamic pressure obtained by converting the kinetic energy of air into pressure are the sum of the two pressures to be acquired for measuring the differential pressure. Total pressure is measured.
  • the clean air of the above-floor region 100c concentrates and passes through the opening 102a of the grating floor plate 102 in which the above-floor region 100c is partially arranged, and flows into the underfloor region 100d. Therefore, the flow velocity of air below the grating floor plate 102 increases.
  • the present inventors connect one end of a flexible pipe to the port for acquiring the pressure of the above-floor region 100c to acquire the pressure in the above-floor region 100c. It was thought that the position of the other end of the pipe would vary from measurement to measurement, which would lead to variations in the differential pressure value. Therefore, the present inventors have the other end of the pipe (first pipe) connected to the port (first port) for acquiring the pressure of 100c in the above-floor region and the port (first port) for acquiring the pressure in the underfloor region 100d. I came up with the idea of fixing the distance in the device height direction of the other end of the pipe (second pipe) connected to the port 2). In this way, the present invention was completed. Hereinafter, each configuration of the differential pressure measuring device according to the present invention will be described.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of a suitable example of the differential pressure measuring device according to the present invention.
  • the differential pressure measuring device 1 shown in FIG. 2 includes a differential pressure measuring unit 11, a first pipe 12, a second pipe 13, a cup 14, and a packing 15.
  • the differential pressure measuring unit 11 has a first port 11a for acquiring the pressure in the above-floor region 100c and a second port 11b for acquiring the pressure in the underfloor region 100d.
  • One end 12a of the first pipe 12 is connected to the first port 11a, and one end 13a of the second pipe 13 is connected to the second port 11b.
  • the differential pressure measuring unit 11 measures the differential pressure from the difference between the acquired pressure in the above-floor region 100c and the pressure in the underfloor region 100d.
  • the differential pressure measuring unit 11 is not particularly limited as long as it can acquire the pressure in the above-floor region 100c and the pressure in the underfloor region 100d and measure the differential pressure, and is a conventionally known differential pressure measuring device (differential pressure gauge). Can be configured. However, since the value of the differential pressure between the pressure in the above-floor region 100c and the pressure in the underfloor region 100d of the clean room 100 is small, it is preferable that the differential pressure measuring unit 11 has a resolution of 0.1 Pa or less. By having a resolution of 0.1 Pa or less, it is possible to grasp the differential pressure between the pressure in the above-floor region 100c and the pressure in the under-floor region 100d with sufficient accuracy.
  • the first pipe 12 and the second pipe 13 can be made of soft vinyl chloride, a silicon tube, or the like.
  • the cup 14 is connected to the other end 13b of the second pipe 13. As shown in FIG. 3, the cup 14 is configured such that when the cup 14 is arranged on the grating floor plate 102, a pseudo underfloor region 100d space is formed between the cup 14 and the grating floor plate 102. Has been done. With this configuration, it is possible to suppress the dynamic pressure of the air flow in the underfloor region 100d and measure the static pressure in the underfloor region 100d.
  • the packing 15 is provided along the edge portion 14a of the cup 14. As a result, the airflow in the above-floor region 100c can be reduced from entering the space between the cup 14 and the grating floor plate 102, and the space can be made closer to the environment of the underfloor region 100d.
  • the cup 14 can be made of a material having sufficient strength that does not affect the measurement of the differential pressure, and can be made of a resin such as polypropylene or a lightweight metal such as aluminum.
  • the lateral length of the cup is 100 mm and the lateral direction (short side) of the cup 14 is toward the return port 103.
  • the cup is arranged in a direction in which the change with respect to the distance is small.
  • the area of 14 can be expanded to widen the stable measurement area and the measured value can be stabilized.
  • the height of the cup 14 is preferably 20 mm or more and 100 mm or less.
  • a pseudo underfloor region 100d space can be formed inside the cup, and the static pressure of the underfloor region 100d can be stably measured. Further, if the height of the cup 14 is 100 mm or less, the static pressure of the underfloor region 100d can be measured without impairing portability.
  • the distance between the other end 12b of the first pipe 12 and the other end 13b of the second pipe 13 in the device height direction is fixed. Is. This makes it possible to measure the differential pressure with higher accuracy.
  • the “distance in the device height direction from the other end 13b of the second pipe 13" means the first pipe when the cup 14 is placed on the horizontal plane so that its edge 14b is in contact with the horizontal plane. It means the difference between the height position of the central shaft of 12 at the other end 12b and the height position of the central shaft of the second pipe 13 at the other end 13b.
  • the distance in the device height direction between the other end 12b of the first pipe 12 and the other end 13b of the second pipe 13 is preferably 0 mm or more and 250 mm or less. As a result, the measurement error of the differential pressure can be reduced to 0.1 Pa or less.
  • the distance in the height direction of the device is more preferably 0 mm or more and 120 mm or less. As a result, the measurement error of the differential pressure can be set to 0.0 Pa.
  • the other end 12b of the first pipe 12 faces a direction intersecting with the height direction of the device.
  • the other end 12b of the first pipe 12 is the device height.
  • the other end 12b of the first pipe 12 faces a direction intersecting with the height direction of the device. As shown in FIG. 2, it is more preferable that the other end 12b of the first pipe 12 faces in a direction orthogonal to the height direction of the device.
  • a cover that suppresses the air flow to the other end 12b of the first pipe 12.
  • a cover is not particularly limited as long as it has air permeability and can reduce the momentum of the air flow to reduce the dynamic pressure.
  • the cover is, for example, a porous material having a large number of bubbles, a bubbler used for supplying air in a water tank, a dense cotton-like material, a metal material having a small through hole (for example, 0.05 to 1 mm in diameter), or a metal material. It can be composed of resin spheres.
  • Such a cover may be arranged above the other end 12b of the first pipe 12, or the metal material may be made into a box shape and the other end 12b of the first pipe 12 may be inserted into the box-shaped cover.
  • the entire differential pressure measuring device 1 may be housed in the box-shaped cover.
  • the box-shaped cover may be made by stacking boxes of different sizes in double or triple layers, and the other end 12b of the first pipe 12 or the differential pressure measuring device 1 is placed inside the innermost box-shaped cover. It may be arranged.
  • the differential pressure measuring device 1 can accurately measure the differential pressure even when the differential pressure between the pressure in the above-floor region 100c and the pressure in the underfloor region 100d is small. Further, since the differential pressure measuring device 1 is excellent in portability according to the present invention, it is possible to measure the differential pressure between the pressure in the above-floor region 100c and the pressure in the underfloor region 100d at various positions in the clean room 100.
  • the differential pressure measuring method according to the present invention is arranged on the glazing floor plate in the room where the glazing floor plate is arranged on the floor, and the difference between the pressure in the above-floor region and the pressure in the underfloor region is provided. It is characterized by measuring pressure.
  • the differential pressure measuring device 1 reduces the influence of dynamic pressure on the pressure in the underfloor region 100d in the pseudo underfloor region 100d space between the cup 14 and the grating floor plate 102. Can be done at. Thereby, even when the differential pressure between the pressure in the above-floor region 100c and the pressure in the underfloor region 100d is small, the differential pressure between the pressure in the above-floor region 100c and the pressure in the underfloor region 100d can be measured with high accuracy.
  • the edge portion 14a of the cup 14 is not arranged on the opening 102a of the grating floor plate 102 as much as possible, and it is arranged completely on the opening 102a. It is preferable not to do so. As a result, the space between the cup 14 and the grating floor plate 102 can be made closer to the actual space of the underfloor region 100d.
  • a differential pressure gauge (FP-1 type manufactured by Shibata Scientific Technology Co., Ltd.) is used as the differential pressure measuring unit 11 shown in FIG. 2, and the difference between the height position of the first port 11a and the height position of the second port 11b is the difference.
  • the first pipe 12 was not connected to the first port 11a, and one end 13a of the second pipe 13 was connected to the second port 11b. Then, in a state where the height position of the other end 13b of the second pipe 13 is 0 mm (reference example 1), 250 mm (reference example 2), and 500 mm (reference example 3) lower than the height position of the first port 11a. , The differential pressure was measured.
  • the measurement of the differential pressure was performed in a state where the other end 13b of the first port 11a and the second pipe 13 was arranged in the above-floor region 100c.
  • the differential pressure values were 0 Pa (Reference Example 1), 0.1 Pa (Reference Example 2), and 0.2 Pa (Reference Example 3).
  • the difference between the height position of the first port 11a (that is, the other end 12b of the first pipe 12) and the height position of the other end 13b of the second pipe 13 is 0 mm or more and 250 mm or less.
  • the differential pressure can be measured with a measurement error of 0.1 Pa, and in the case of 0 mm or more and 120 mm or less, the differential pressure can be measured with a measurement error of 0.0 Pa.
  • the differential pressure measuring device 1 shown in FIG. 2 Using the differential pressure measuring device 1 shown in FIG. 2, the differential pressure between the pressure in the above-floor region 100c and the pressure in the underfloor region 100d in the clean room 100 was measured. Specifically, a differential pressure gauge (FP-1 type manufactured by Shibata Scientific Technology Co., Ltd.) was used as the differential pressure measuring unit 11. Further, the first pipe 12 and the second pipe 13 were made of a silicon tube, and the cup 14 was made of polypropylene as a plastic material. The size of the cup 14 was 150 mm in length, 200 mm in width, and 50 mm in height.
  • FP-1 type manufactured by Shibata Scientific Technology Co., Ltd. was used as the differential pressure measuring unit 11.
  • the first pipe 12 and the second pipe 13 were made of a silicon tube
  • the cup 14 was made of polypropylene as a plastic material. The size of the cup 14 was 150 mm in length, 200 mm in width, and 50 mm in height.
  • FIG. 5 shows the relationship between the measured position of the differential pressure and the measured differential pressure in the invention example and the comparative example.
  • the differential pressure becomes smaller as the measurement position of the differential pressure moves away from the return port.
  • the comparative example when the position of the other end 12b of the second pipe from the return port 103 is 65 to 105 mm, the differential pressure is constant and the differential pressure cannot be measured correctly. I understand.
  • the differential pressure between the pressure in the above-floor region and the pressure in the underfloor region is small, the differential pressure can be measured accurately, which is useful in the semiconductor industry.
  • Differential pressure measuring device 11 Differential pressure measuring unit 12 First pipe 12a One end of the first pipe 12b The other end of the first pipe 13 Second pipe 13a One end of the second pipe 13b The other end of the second pipe 14 Cup 14a Edge 15 Packing 100 Clean room 100a Ceiling 100b Floor 100c Floor area 100d Underfloor area 101 Clean air supply 102 Grating floor plate 102a Opening 103 Return port 104 Blower fan

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Abstract

床上領域の圧力と床下領域の圧力との差圧が小さい場合にも、上記差圧を精度よく測定することができる差圧測定装置および差圧測定方法を提案する。差圧測定装置１は、床上領域１００ｃの圧力を取得する第１のポート１１ａと床下領域１００ｄの圧力を取得する第２のポート１１ｂとを有する差圧測定部１１であって、第１の配管１２の一端１２ａが第１のポート１１ａに接続され、第２の配管１３の一端１３ａが第２のポート１１ｂに接続されている、差圧測定部１１と、第２の配管１３の他端１３ｂが接続されており、グレーチング床板１０２上に配置した際に、グレーチング床板１０２との間に床下領域１００ｄの圧力を測定するための空間を形成するカップ１４とを備え、第１の配管１２の他端１２ｂと第２の配管１３の他端１３ｂとの間の装置高さ方向の距離が固定されていることを特徴とする。

Description

差圧測定装置および差圧測定方法
　本発明は、差圧測定装置および差圧測定方法に関する。
　従来、半導体デバイスは、室内の清浄度が所定の水準を満たすように構成されたクリーンルームにおいて製造されている。クリーンルームとしては、天井部から床下領域に向かって清浄な空気を供給し、床下領域の空気を回収して清浄化した後、天井部に導いて清浄空気を床下領域に向かって再度供給する循環型ダウンフロー方式のものが多く使用されている。
　図１は、循環型ダウンフロー方式のクリーンルームの一例の模式図を示している。図１に示したクリーンルーム１００においては、天井部１００ａにＦＦＵ（Fan Filter Unit）などの清浄な空気を供給する清浄空気供給部１０１が配置されている。また、床１００ｂには、複数の開口部１０２ａを有するグレーチング床板１０２が配置されている。
　清浄な空気の供給に関して、天井部１００ａの全面から清浄な空気を供給する全面ダウンフロー方式と、天井部１００ａの一部から供給する部分ダウンフロー方式とが存在する（図１の例は部分ダウンフロー方式のもの）。また、グレーチング床板１０２の配置についても、床の全面に配置する場合と、一部に配置する場合とが存在する（図１の例は一部に配置する場合のもの）。
　また、クリーンルーム１００の床下領域１００ｄには、クリーンルーム１００を上面視した際に、対向する一対の壁のそれぞれ、あるいは全体で１カ所または複数箇所に、床下領域１００ｄに排気された空気を回収するリターン口１０３が設けられている。
　このようなクリーンルーム１００において、清浄空気供給部１０１から供給された清浄な空気は、床上領域１００ｃを通過し、グレーチング床板１０２に設けられた開口部１０２ａを介して床下領域１００ｄに排気される。排気された空気は、リターン口１０３から回収された後、フィルタ（図示せず）を通過して清浄化され、送風ファン１０４によって天井部１０１に導かれる。そして、清浄空気供給部１０１によって清浄な空気が再度床下領域１００ｄに向かって供給される。こうして、清浄な空気が天井部１００ａと床下領域１００ｄとの間を循環するように構成されている。
　このような構成のクリーンルーム１００では、床上領域１００ｃの圧力は比較的高い陽圧となり、床下領域１００ｄの圧力は比較的低い陰圧となる。そのため、空気が上方から下方に流れてパーティクルが上方に拡散するのを抑制することができる。
　上記クリーンルーム１００において、清浄な空気の風量は、床上領域１００ｃの全領域において均一ではなく、リターン口１０３に近い領域で多い一方、リターン口１０３から離れた領域では少ない。クリーンルーム１００では、清浄空気の風量は床上領域１００ｃの全領域で均一であることが好ましい。そのため、清浄空気供給部１０１からの空気の供給量やグレーチング床板１０２の開口部１０２ａの開口率などを調整して、清浄な空気の風量が均一となるように調整する必要がある。
　上記清浄空気の風量を調整するに当たって、床上領域１００ｃの圧力と床下領域１００ｄの圧力との差圧を指標として調整することが行われている。例えば、特許文献１には、差圧測定装置（差圧計）の２つのポートのうち、一方のポートにより床上領域１００ｃの圧力を取得し、他方のポートにより床下領域１００ｄの圧力を取得して、床上領域１００ｃの圧力と床下領域１００ｄの圧力との差圧を測定し、測定された差圧に基づいて清浄空気の流量を調節する方法が記載されている。
特開２００４－２１８９１９号公報
　しかしながら、特許文献１に記載された方法では、差圧が大きい場合には精度よく差圧が測定できるが、差圧が小さい場合（例えば、０．１Ｐａオーダー）には差圧を精度よく測定できないことが判明した。
　本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、床上領域の圧力と床下領域の圧力との差圧が小さい場合にも、上記差圧を精度よく測定することができる差圧測定装置および差圧測定方法を提案することにある。
　上記課題を解決する本発明は、以下の通りである。
［１］床にグレーチング床板が配置された部屋の床上領域の圧力と床下領域の圧力との差圧を測定する差圧測定装置であって、
　前記床上領域の圧力を取得する第１のポートと前記床下領域の圧力を取得する第２のポートとを有する差圧測定部であって、第１の配管の一端が前記第１のポートに接続され、第２の配管の一端が前記第２のポートに接続されている、差圧測定部と、
　前記第２の配管の他端が接続されており、前記グレーチング床板上に配置した際に、前記グレーチング床板との間に前記床下領域の圧力を測定するための空間を形成するカップと、
を備え、
　前記第１の配管の他端と前記第２の配管の前記他端との間の装置高さ方向の距離が固定されていることを特徴とする差圧測定装置。
［２］前記装置高さ方向の距離は０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下である、前記［１］に記載の差圧測定装置。
［３］前記第１の配管の前記他端が装置高さ方向に対して交差する方向を向いている、前記［１］または［２］に記載の差圧測定装置。
［４］前記第１の配管の他端への気流を抑制するカバーをさらに有する、前記［１］～［３］のいずれか一項に記載の差圧測定装置。
［５］床にグレーチング床板が配置された部屋の前記グレーチング床板上に前記［１］～［４］のいずれか一項に記載の差圧測定装置を配置して床上領域の圧力と床下領域の圧力との差圧を測定することを特徴とする差圧測定方法。
　本発明によれば、床上領域の圧力と床下領域の圧力との差圧が小さい場合にも、上記差圧を精度よく測定することができる。
循環型ダウンフロー方式のクリーンルームの一例の模式図である。 本発明による差圧測定装置の好適な一例の断面図である。 本発明による差圧測定装置による効果を説明する図である。 実施例における差圧の測定位置を説明する図である。 発明例および比較例について、差圧の測定位置と測定された差圧との関係を示す図である。
（差圧測定装置）
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本発明による差圧測定装置は、床にグレーチング床板が配置された部屋の床上領域の圧力と床下領域の圧力との差圧を測定する差圧測定装置であり、床上領域の圧力を取得する第１のポートと床下領域の圧力を取得する第２のポートとを有する差圧測定部であって、第１の配管の一端が第１のポートに接続され、第２の配管の一端が第２のポートに接続されている、差圧測定部と、第２の配管の他端が接続されており、グレーチング床板上に配置した際に、グレーチング床板との間に床下領域の圧力を測定するための空間を形成するカップとを備え、第１の配管の他端と第２の配管の他端との間の装置高さ方向の距離が固定されていることを特徴とする。言い換えると、本発明による差圧測定装置は、第１の配管の他端と第２の配管の他端との間の装置高さ方向の相対的な位置関係が一定で変化しないことを特徴としている。
　上述のように、特許文献１に記載された方法では、差圧測定装置を用いてクリーンルーム１００の床上領域１００ｃの圧力と床下領域１００ｄの圧力との差圧を測定すると、差圧が小さい場合に精度よく測定することができない。本発明者は、上記差圧を精度よく測定できない原因について鋭意検討した結果、清浄な空気の気流が床上領域１００ｃの圧力および床下領域１００ｄの圧力の取得に影響を与えているのではないかと考えた。
　すなわち、差圧測定装置では、一般に、差圧を測定するために取得する２カ所の圧力として、空気の圧力である静圧と、空気の運動エネルギーを圧力に換算した動圧との和である全圧が測定される。図１に示したクリーンルーム１００では、床上領域１００ｃの清浄な空気が部分的に配置されたグレーチング床板１０２の開口部１０２ａに集中して通過し、床下領域１００ｄに流れ込む。そのため、グレーチング床板１０２の下方での空気の流速が大きくなる。上述のように、特許文献１に記載された方法では、床下領域１００ｄの圧力を取得するポートは、グレーチング床板１０２下方の床下領域１００ｄに配置されているため、取得される床下領域１００ｄの圧力は動圧の影響を大きく受ける。
　しかしながら、クリーンルーム１００内の清浄空気の気流の調整に必要なのは、床上領域１００ｃの静圧と床下領域１００ｄの静圧との差圧である。そこで、本発明者らは、床下領域１００ｄの圧力を取得する際に、上述のような動圧の影響を低減する方途について鋭意検討した。その結果、一端が差圧測定装置における床下領域１００ｄの圧力を取得するポートに接続された配管の他端にカップを接続することに想到した。そして、これにより、カップをグレーチング床板１０２上に配置した際に、カップとグレーチング床板１０２との間に擬似的な床下空間を構成することができ、清浄な空気の動圧の影響を低減して床下領域１００ｄの圧力を取得することができることを見出した。
　また、本発明者らは、床下領域１００ｄの圧力を取得する際に、床上領域１００ｃの圧力を取得するポートに可撓性を有する配管の一端を接続して床上領域１００ｃに圧力を取得すると、配管の他端の位置が測定毎にばらつき、それが差圧の値のばらつきに繋がると考えた。そこで、本発明者らは、床上領域の１００ｃの圧力を取得するポート（第１のポート）に接続された配管（第１の配管）の他端と床下領域１００ｄの圧力を取得するポート（第２のポート）に接続された配管（第２の配管）の他端の装置高さ方向の距離を固定することに想到した。こうして、本発明を完成させるに至った。以下、本発明による差圧測定装置の各構成について説明する。
　図２は、本発明による差圧測定装置の好適な一例の断面図を示している。図２に示した差圧測定装置１は、差圧測定部１１と、第１の配管１２と、第２の配管１３と、カップ１４と、パッキン１５とを備える。
　差圧測定部１１は、床上領域１００ｃの圧力を取得する第１のポート１１ａと、床下領域１００ｄの圧力を取得する第２のポート１１ｂとを有している。第１のポート１１ａには、第１の配管１２の一端１２ａが接続されており、第２のポート１１ｂには、第２の配管１３の一端１３ａが接続されている。差圧測定部１１は、取得した床上領域１００ｃの圧力と床下領域１００ｄの圧力との差から差圧を測定する。
　差圧測定部１１は、床上領域１００ｃの圧力および床下領域１００ｄの圧力を取得して、それらの差圧を測定することができれば特に限定されず、従来公知の差圧測定装置（差圧計）で構成することができる。ただし、クリーンルーム１００の床上領域１００ｃの圧力と床下領域１００ｄの圧力との差圧の値が小さいことから、差圧測定部１１が０．１Ｐａ以下の分解能を有することが好ましい。０．１Ｐａ以下の分解能を有することにより、十分な精度で床上領域１００ｃの圧力と床下領域１００ｄの圧力との差圧を把握できる。
　第１の配管１２および第２の配管１３は、軟質塩化ビニルやシリコンチューブなどで構成することができる。
　また、第２の配管１３の他端１３ｂにはカップ１４が接続されている。図３に示すように、カップ１４は、カップ１４をグレーチング床板１０２上に配置した際に、カップ１４とグレーチング床板１０２との間に、擬似的な床下領域１００ｄの空間が形成されるように構成されている。このように構成することにより、床下領域１００ｄの空気流の動圧を抑制して床下領域１００ｄの静圧を測定することができる。
　なお、図２に示すように、カップ１４の縁部１４ａに沿ってパッキン１５が設けられていることが好ましい。これにより、床上領域１００ｃの気流がカップ１４とグレーチング床板１０２との間の空間に侵入するのを低減して、上記空間をより床下領域１００ｄの環境に近い空間にすることができる。
　カップ１４は、差圧の測定に影響を与えない十分な強度を有する材料で構成することができ、例えばポリプロピレンなどの樹脂や軽量な金属、例えばアルミニウムなどで構成することができる。
　また、カップ１４のサイズについては、グレーチング床板１０２のサイズが縦６００ｍｍ×横６００ｍｍ程度の場合が多いことから、縦、横ともに１００ｍｍ以上６００ｍｍ以下であることが好ましい。縦、横ともに１００ｍｍ以上であれば、床下領域１００ｄの静圧を良好に取得することができる。また、縦、横ともに６００ｍｍ以下であれば、１枚のグレーチング床板１０２上の異なる位置で差圧を細かく測定することができる。カップ１４の寸法は、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍの場合に最も好ましい。床下領域１００ｄのリターン口１０３に向かう方向に対して離れるほど差圧が小さくなる場合があるため、カップの横方向の長さを１００ｍｍとしてカップ１４の横方向（短辺）をリターン口１０３方向に対して平行に配置にすることによって（図４参照）、より細かい差圧分布を確認することができる。一方、カップ１４の縦方向の長さを２００ｍｍとしてカップ１４の縦方向（長辺）をリターン口１０３方向に対して垂直に配置することによって（図４参照）、距離に対する変化が小さい方向にカップ１４の面積を広げ、安定した計測面積を広くして測定値を安定化することができる。また、カップ１４の高さは、２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましい。カップ１４の高さが２０ｍｍ以上であれば、カップの内部に擬似的な床下領域１００ｄの空間を形成して、床下領域１００ｄの静圧の測定を安定して行うことができる。また、カップ１４の高さが１００ｍｍ以下であれば、携帯性を損なうことなく、床下領域１００ｄの静圧を測定することができる。
　上述のような構成を有する差圧測定装置１において、第１の配管１２の他端１２ｂと、第２の配管１３の他端１３ｂとの装置高さ方向の距離が固定されていることが肝要である。これにより、差圧の測定をより高精度に行うことができる。なお、「第２の配管１３の他端１３ｂとの装置高さ方向の距離」とは、カップ１４をその縁部１４ｂが水平面に接触するように水平面に載置した際に、第１の配管１２の中心軸の他端１２ｂでの高さ位置と、第２の配管１３の中心軸の他端１３ｂでの高さ位置との差を意味している。
　また、床上領域１００ｃの圧力を取得する第１のポート１１ａに接続された第１の配管１２の他端１２ｂおよび床下領域１００ｄの圧力を取得する第２のポート１１ｂに接続された第２の配管１３の他端１３ｂの位置を、本発明の差圧測定装置１上で固定することが好適である。
　上記第１の配管１２の他端１２ｂと第２の配管１３の他端１３ｂとの間の装置高さ方向の距離は、０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、差圧の測定誤差を０．１Ｐａ以下にすることができる。装置高さ方向の距離は、０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下であることがより好ましい。これにより、差圧の測定誤差を０．０Ｐａにすることができる。
　また、第１の配管１２の他端１２ｂは、図２に示すように、装置高さ方向に対して交差する方向を向いていることが好ましい。上述のように、清浄空気の気流の調整には床上領域１００ｃの静圧と床下領域１００ｄの静圧の差圧を測定する必要があるが、第１の配管１２の他端１２ｂが装置高さ方向に対して交差する方向に向くことにより、床上領域１００ｃの圧力を取得する場合に、床下領域１００ｄの圧力を取得する場合に比べて動圧の影響を受けにくい。
　ただし、第１の配管１２の他端１２ｂを鉛直方向上方に向ける場合には、第１の配管１２の内部に清浄空気が入り込み、動圧の影響を大きく受ける。また、第１の配管１２の他端１２ｂを鉛直方向下方に向けた場合には、カップ１４の表面で反射した空気流が第２の配管１３内に入り込みやすくなり、動圧の影響が大きくなる。
　そのため、第１の配管１２の他端１２ｂは、装置高さ方向に対して交差する方向を向いていることが好ましい。図２に示すように、第１の配管１２の他端１２ｂは、装置高さ方向に対して直交する方向に向いていることがより好ましい。
　さらに第１の配管１２の他端１２ｂへの気流を抑制するカバーをさらに有することが好ましい。こうしたカバーとしては、通気性を有し、空気流の勢いを低減して動圧を低減することができれば特に限定されない。カバーは、例えば多数の気泡を有する多孔質素材、水槽などで空気の供給に使用されるバブラー、密度の高い綿状素材、小さな貫通孔（例えば、直径０．０５～１ｍｍ）を有する金属材や樹脂の球体で構成することができる。このようなカバーを第１の配管１２の他端１２ｂの上方に配置してもよいし、上記金属材を箱状にして第１の配管１２の他端１２ｂを箱状のカバー内に挿入するか、差圧測定装置１全体を箱状カバー内に収容してもよい。また、箱状カバーは、大きさの異なる箱を二重、三重に重ねたものとしてもよく、最も内側の箱状カバーの内部に第１の配管１２の他端１２ｂまたは差圧測定装置１を配置してもよい。
　このように、本発明による差圧測定装置１により、床上領域１００ｃの圧力と床下領域１００ｄの圧力との差圧が小さい場合にも、差圧を精度よく測定することができる。また、本発明により差圧測定装置１は携帯性に優れるため、クリーンルーム１００内の様々な位置にて床上領域１００ｃの圧力と床下領域１００ｄの圧力との差圧を測定することができる。
（差圧測定方法）
　次に、本発明による差圧測定方法について説明する。本発明による差圧測定方法は、床にグレーチング床板が配置された部屋のグレーチング床板上に、上述した本発明による差圧測定装置を配置して、床上領域の圧力と床下領域の圧力との差圧を測定することを特徴とする。
　上述のように、本発明による差圧測定装置１により、床下領域１００ｄの圧力を、カップ１４とグレーチング床板１０２との間の擬似的な床下領域１００ｄの空間において、動圧の影響を低減した状態で行うことができる。これにより、床上領域１００ｃの圧力と床下領域１００ｄの圧力との差圧が小さい場合にも、床上領域１００ｃの圧力と床下領域１００ｄの圧力との差圧を高精度に測定することができる。
　上記本発明による差圧測定装置１をグレーチング床板１０２上に配置する際に、カップ１４の縁部１４ａがグレーチング床板１０２の開口部１０２ａ上にできるだけ配置しないことが好ましく、開口部１０２ａ上に全く配置されないことが好ましい。これにより、カップ１４とグレーチング床板１０２との間の空間をより実際の床下領域１００ｄの空間により近づけることができる。
　以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は実施例に限定されない。
　図２に示した差圧測定部１１として差圧計（柴田化学社製ＦＰ－１型）を用い、第１のポート１１ａの高さ位置と第２のポート１１ｂの高さ位置との差が差圧に与える影響について調べた。具体的には、第１のポート１１ａには第１の配管１２を接続せず、第２のポート１１ｂに第２の配管１３の一端１３ａを接続した。そして、第２の配管１３の他端１３ｂの高さ位置が第１のポート１１ａの高さ位置よりも０ｍｍ（参考例１）、２５０ｍｍ（参考例２）、５００ｍｍ（参考例３）低い状態で、差圧を測定した。上記差圧の測定は、第１のポート１１ａおよび第２の配管１３の他端１３ｂが床上領域１００ｃに配置された状態で行った。その結果、差圧の値は０Ｐａ（参考例１）、０．１Ｐａ（参考例２）、０．２Ｐａ（参考例３）となった。この結果から、第１のポート１１ａ（すなわち、第１の配管１２の他端１２ｂ）の高さ位置と、第２の配管１３の他端１３ｂの高さ位置との差が０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下の場合には、０．１Ｐａの測定誤差で差圧を測定でき、０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下の場合には０．０Ｐａの測定誤差で差圧を測定できることが分かる。
（発明例）
　図２に示した差圧測定装置１を用いて、クリーンルーム１００内の床上領域１００ｃの圧力と床下領域１００ｄの圧力との差圧を測定した。具体的には、差圧測定部１１として差圧計（柴田化学社製ＦＰ－１型）を用いた。また、第１の配管１２および第２の配管１３をシリコンチューブで構成し、カップ１４はプラスチック素材のポリプロピレンで構成した。カップ１４のサイズは、縦１５０ｍｍ、横２００ｍｍ、高さ５０ｍｍとした。
　上記差圧測定装置１を、図４に示すようにリターン口１０３からの距離を変更して、床上領域１００ｃの圧力と床下領域１００ｄの圧力との差圧を測定した。得られた結果を図５に示す。
（比較例）
　発明例と同様に、床上領域１００ｃの圧力と床下領域１００ｄの圧力との差圧を測定した。ただし、差圧測定装置としては、図２に示した差圧測定装置１の差圧測定部１１を取り出し、第１のポート１１ａに第１の配管１２を接続せず、第２のポート１１ｂに第２の配管１３（長さ５００ｍｍ）を接続したものを用い、測定の際に第２の配管１３の他端１３ｂをグレーチング床板１０２の開口部１０２ａを介して床下領域１００ｄに挿入した。その他の条件は、発明例と全て同じである。
　図５は、発明例および比較例について、差圧の測定位置と測定された差圧との関係を示している。図５から明らかなように、発明例については、差圧の測定位置がリターン口から離れるにつれて、差圧が小さくなることが分かる。これに対して、比較例については、第２の配管の他端１２ｂのリターン口１０３からの位置が６５～１０５ｍｍの場合には、差圧が一定となり、差圧が正しく測定できていないことが分かる。
　本発明によれば、床上領域の圧力と床下領域の圧力との差圧が小さい場合にも、上記差圧を精度よく測定することができるため、半導体産業において有用である。
１　差圧測定装置
１１　差圧測定部
１２　第１の配管
１２ａ　第１の配管の一端
１２ｂ　第１の配管の他端
１３　第２の配管
１３ａ　第２の配管の一端
１３ｂ　第２の配管の他端
１４　カップ
１４ａ　縁部
１５　パッキン
１００　クリーンルーム
１００ａ　天井部
１００ｂ　床
１００ｃ　床上領域
１００ｄ　床下領域
１０１　清浄空気供給部
１０２　グレーチング床板
１０２ａ　開口部
１０３　リターン口
１０４　送風ファン
 

Claims (5)

  1. 　床にグレーチング床板が配置された部屋の床上領域の圧力と床下領域の圧力との差圧を測定する差圧測定装置であって、
    　前記床上領域の圧力を取得する第１のポートと前記床下領域の圧力を取得する第２のポートとを有する差圧測定部であって、第１の配管の一端が前記第１のポートに接続され、第２の配管の一端が前記第２のポートに接続されている、差圧測定部と、
    　前記第２の配管の他端が接続されており、前記グレーチング床板上に配置した際に、前記グレーチング床板との間に前記床下領域の圧力を測定するための空間を形成するカップと、
    を備え、
    　前記第１の配管の他端と前記第２の配管の前記他端との間の装置高さ方向の距離が固定されていることを特徴とする差圧測定装置。
  2. 　前記第１の配管の他端と前記第２の配管の前記他端との間の前記装置高さ方向の距離は０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下である、請求項１に記載の差圧測定装置。
  3. 　前記第１の配管の前記他端が装置高さ方向に対して交差する方向を向いている、請求項１または２に記載の差圧測定装置。
  4. 　前記第１の配管の他端への気流を抑制するカバーをさらに有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の差圧測定装置。
  5. 　床にグレーチング床板が配置された部屋の前記グレーチング床板上に請求項１～４のいずれか一項に記載の差圧測定装置を配置して、床上領域の圧力と床下領域の圧力との差圧を測定することを特徴とする差圧測定方法。
     
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