JP2000227240A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリーンルーム内の温度ムラを抑制するとと
もにファンフィルタユニットの動力を低減することが可
能な空気調和装置を提供することにある。 【解決手段】 天井部に空気導入部を形成するとともに
床部に空気導出部を形成したクリーンルームと、このク
リーンルームの天井部側に形成された天井空間と、前記
クリーンルームの床部側に形成された床下空間と、前記
クリーンルームの天井部側に配設されたファンフィルタ
ユニットと、天井空間と床下空間とを連絡する通路と、
この通路に空気導入口と空気導出口を介して連絡する空
調機と、この空調機の空気導出口を介して前記クリーン
ルームと並行に前記通路内に配設されるとともに前記天
井空間に向かって開口する複数のノズルを設けた清浄空
気吹出器とを備え、前記空調機は、清浄空気吹出器に設
けた複数のノズルから循環空気より高速の空気を噴き出
すことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
製造工程、薬品，食品の製造工程、バイオテクノロジー
関連の処理工程などに用いられるクリーンルームに循環
空気を供給する空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、この種の空気調和装置
は、クリーンルームの天井側に設置したファンフィルタ
ユニットのフィルタで循環空気中の塵埃を捕捉除去する
ことにより清浄域を高清浄度に保ち、また、温調器によ
る循環空気の温度調整により清浄域を所望の温度状態に
調整するものである。

【０００３】図４は、その一例を示す。クリーンルーム
１は、建物の屋内に形成された清浄空間であって、天井
部２に空気導入部３を形成し、多孔板などを敷設したフ
リーアクセスフロアから成る床部４に空気導出部５を形
成している。このクリーンルーム１の天井部２側には、
天井空間６が形成されている。また、床部３側には、床
下空間７が形成されている。

【０００４】また、クリーンルーム１の天井部２側に
は、高性能エアフィルタ９と送風機１０とが一体になっ
たファンフィルタユニット８が配置されている。ここ
で、高性能エアフィルタ９としては、例えば、ＵＬＰＡ
（Ultra Low Penetration Air）フィルタや、ＨＥＰＡ
（High Efficiency Particle Air）フィルタがある。ま
た、床下空間７の床下面と天井空間６の天井面との距離
Ｌは、通常６〜７ｍである（１０ｍの場合もある）。

【０００５】天井空間６と床下空間７は、通路１１を介
して連絡している。この通路１１には、空調熱負荷除去
用の空調機１２が設置されている。空調機１２には、内
部にドライコイル１３と送風機１４を配置し、下部に空
気導入口１５を設けるとともに上部に空気導出口１６を
設けている。また、空調機１２は、適用される空気調和
装置の規模によって、例えば、図５に示すように、必要
数並べられる。

【０００６】なお、図示しないが、空気調和装置には、
外気を処理した空気（フレッシュ空気）が導入されるよ
うになっている。次に、このように構成された空気調和
装置の作用を説明する。空調機１２によって温調された
清浄空気は、通路１１を介して、天井空間６へ導かれた
後、ファンフィルタユニット８を通ってクリーンルーム
１内に入る。

【０００７】この際、清浄空気は、高性能エアフィルタ
９によって塵埃などが除去される。クリーンルーム１内
の清浄空気は、送風機１０によって、床部４の空気導出
部５から床下空間７に押し出され、リターン空気Ｒとな
って、空調機１２から供給される温調された清浄空気と
ともにファンフィルタユニット８に導入される。このよ
うにして、クリーンルーム１内は所定のクリーン度が維
持される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の空気調和装置では、通常、空調機１２の送風
機１４による吹出速度が７〜１０ｍ／ｓｅｃしかないた
め、空調機１２からの吹出冷風と、リターン空気Ｒとな
った循環空気とが混合しないまま、天井空間６に導か
れ、ファンフィルタユニット８によってクリーンルーム
１内に導入される。

【０００９】その結果、クリーンルーム１内で、温度ム
ラを生じるおそれがある。また、空気の循環は、空調機
１２の送風機１４とファンフィルタユニット８の送風機
１０の動力によって行われているが、空調機１２の送風
機１４による吹出速度が７〜１０ｍ／ｓｅｃしかないた
め、ファンフィルタユニット８の送風機１０の押し込み
力を軽減することができなかった。

【００１０】その結果、ファンフィルタユニット８の動
力を多くする運転が必要となっている。本発明は斯かる
従来の問題点を解決するために為されたもので、その目
的は、クリーンルーム内の温度ムラを抑制するとともに
ファンフィルタユニットの動力を低減することが可能な
空気調和装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る空気調和
装置は、天井部に空気導入部を形成するとともに床部に
空気導出部を形成したクリーンルームと、このクリーン
ルームの天井部側に形成された天井空間と、前記クリー
ンルームの床部側に形成された床下空間と、前記クリー
ンルームの天井部側に配設されたファンフィルタユニッ
トと、天井空間と床下空間とを連絡する通路と、この通
路に空気導入口と空気導出口を介して連絡する空調機
と、この空調機の空気導出口を介して前記クリーンルー
ムと並行に前記通路内に配設されるとともに前記天井空
間に向かって開口する複数のノズルを設けた清浄空気吹
出器とを備え、前記空調機は、清浄空気吹出器に設けた
複数のノズルから循環空気より高速の空気を噴き出すこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項２に係る空気調和装置は、請求項１
記載の空気調和装置において、前記清浄空気吹出器の複
数のノズルから循環空気が、１５〜２５ｍ／ｓｅｃで吹
き出されることを特徴とする。

【００１３】（作用）請求項１、２に係る空気調和装置
においては、清浄空気吹出器の複数のノズルから循環空
気の流速より速い空調空気が吹き出されるので、この高
速流によって通路内の循環空気が誘引され、通路におい
て循環空気と空調空気とが混合される。

【００１４】その結果、ファンフィルタユニットを介し
てクリーンルーム内に導かれる空気は、温度ムラが小さ
くなる。また、効率よく誘引することによって、全体循
環流の圧力損失を補償し、ファンフィルタユニットの動
力を低減することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態により説
明する。

【００１６】図１ないし図３は、請求項１、２に係る空
気調和装置の一実施形態を示す。なお、本実施形態にお
いて、クリーンルーム、天井空間、床下空間およびファ
ンフィルタユニットの構成は、図４に示す従来例を同様
であるので、同じ符号を付し、その詳細説明は省略す
る。空調熱負荷除去用の空調機２０が、通路１１の外側
空間（通常は、バックヤード、メンテナンスエリアなど
と称される空間）４０に設けられている。

【００１７】この空調機２０の空気導入口２１と空気導
出口２２が、通路１１の壁面１１ａを介して連絡してい
る。空調機２０の空気導出口２２には、清浄空気吹出器
２３が配設されており、この清浄空気吹出器２３は、通
路１１内に位置する。この清浄空気吹出器２３は、通路
１１内において、クリーンルーム１と並行に配設される
とともに天井空間６に向かって開口する複数のノズル
（本例では、５個）２６を設けている。

【００１８】このノズル２６からは、１５〜２５ｍ／ｓ
ｅｃ程度の速度で清浄空気を噴出できるようになってい
る。空調機２０内には、従来と同様に、ドライコイル２
４と送風機２５が配置されている。次に、このように構
成された本実施形態の作用を説明する。

【００１９】空調機２０によって温調された清浄空気
は、空気導入口２１から清浄空気吹出器２３へ導かれ、
この清浄空気吹出器２３に設けられた５個のノズル２６
から１５〜２５ｍ／ｓｅｃの速度で、天井空間６に向か
って吹き出される。この高速流の噴出により、通路１１
内を流通しているリターン空気（循環空気）Ｒが誘引さ
れ、図１に示すように、天井空間６の近傍において、高
速の清浄空気と循環空気とが攪拌混合され、循環空気と
清浄空気との温度差が小さくされる。

【００２０】その後、誘引により混合された空気は、通
路１１を介して、天井空間６へ導かれた後、ファンフィ
ルタユニット８を通ってクリーンルーム１内に入る。こ
の際、清浄空気は、高性能エアフィルタ９によって塵埃
などが除去される。クリーンルーム１内の清浄空気は、
送風機１０によって、床部４の空気導出部５から床下空
間７に押し出され、リターン空気Ｒとなって、空調機１
２から供給される温調された清浄空気とともにファンフ
ィルタユニット８に導入される。

【００２１】このようにして、クリーンルーム１内は所
定のクリーン度が維持される。以上のように、本実施形
態によれば、通路１１において循環空気の流速より高速
の清浄空気を清浄空気吹出器２３に設けられた５個のノ
ズル２６から噴出し、循環空気を誘引し、攪拌混合する
ので、室内の温度ムラが小さくなり、クリーンルーム１
内の温度を所定値に抑えることが可能となる。

【００２２】また、循環空気を誘引により高速化するの
で、全体循環流の圧力損失を補うことが可能となり、フ
ァンフィルタユニット８の動力を低減することが可能と
なる。さらに、空調機２０が通路１１内に無いため、通
路１１を小さくすることが可能となる。その結果、イニ
シャルコストの減少が可能となる。また、空調機２０が
通路１１内に無いため、通路１１側にクリーンルーム１
を拡張することが可能となる。

【００２３】さらに、ファンフィルタユニット８は、従
来と同様であるから、ファンフィルタユニット８の特性
を維持しながら、温度ムラの防止、ファンフィルタユニ
ット８の動力軽減が可能となる。なお、本実施形態にお
いて、ノズル２６から噴出される清浄空気の速度を、１
５〜２５ｍ／ｓｅｃ程度としたのは、効率的な誘引を起
こさせるためである。

【００２４】ここで、下限値を１５ｍ／ｓｅｃとしたの
は、通常の空調機の噴出速度が７〜１０ｍ／ｓｅｃであ
るから、この速度の約２倍程度の速度が無いと誘引効果
が期待できないからである。一方、上限値を２５ｍ／ｓ
ｅｃとしたのは、ファンフィルタユニット８の上部と天
井空間６の天井面との距離Ｌに基づいて求められた。

【００２５】この距離Ｌは、通常６〜７ｍである（１０
ｍの場合もある）。一方、誘引効果だけを発揮させる場
合には、高速であることが望ましいことは自明である。
ところが、２５ｍ／ｓｅｃを超える高速流になると、天
井空間６の天井６ａからの跳ね返り量が多くなり、天井
空間６内での乱れが起こり、ファンフィルタユニット８
からの効率的な押し込み作用が円滑に行われないという
不具合が発生する。

【００２６】その結果、２５ｍ／ｓｅｃを超えると、フ
ァンフィルタユニット８の特別な管理を必要とし、単純
にファンフィルタユニット８の動力を低減することがで
きなくなる。また、本実施形態では、従来の空気調和装
置と同様に、５個の空調機２０を設け、それぞれに清浄
空気吹出器２３を設けた場合について説明したが、本発
明はこれに限らず、クリーンルーム１の適用に応じて増
減変更を適宜行うことが可能である。

【００２７】さらに、清浄空気吹出器２３の高さは、誘
引効果を考慮すると、通路１１の中間部当たりが望まし
い。また、ノズル２６は、丸形に限らず、スリット状で
も良い。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、請求項１、２に係る空気
調和装置によれば、清浄空気の誘引作用により、循環空
気の温度ムラが抑えられる。

【００２９】また、効率的な誘引により、全体循環流の
圧力損失を補償し、ファンフィルタユニットの動力を低
減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１、２に係る空気調和装置の一実施形態
を示す要部断面図である。

【図２】図１の要部を示す上面図である。

【図３】図１の空気調和装置の概念図である。

【図４】従来の空気調和装置を示す説明図である。

【図５】図４の空気調和装置の概念図である。

【符号の説明】

１ クリーンルーム ６ 天井空間 ７ 床下空間 ８ ファンフィルタユニット ９ 高性能フィルタ １０ 送風機 １１ 通路 ２０ 空調機 ２１ 空気導入口 ２２ 空気導出口 ２３ 清浄空気吹出器 ２６ ノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天井部に空気導入部を形成するとともに
   床部に空気導出部を形成したクリーンルームと、 このクリーンルームの天井部側に形成された天井空間
   と、 前記クリーンルームの床部側に形成された床下空間と、 前記クリーンルームの天井部側に配設されたファンフィ
   ルタユニットと、 天井空間と床下空間とを連絡する通路と、 この通路に空気導入口と空気導出口を介して連絡する空
   調機と、 この空調機の空気導出口を介して前記クリーンルームと
   並行に前記通路内に配設されるとともに前記天井空間に
   向かって開口する複数のノズルを設けた清浄空気吹出器
   とを備え、 前記空調機は、清浄空気吹出器に設けた複数のノズルか
   ら循環空気より高速の空気を噴き出すことを特徴とする
   空気調和装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の空気調和装置において、 前記清浄空気吹出器の複数のノズルから循環空気が、１
   ５〜２５ｍ／ｓｅｃで吹き出されることを特徴とする空
   気調和装置。