JP3963660B2 - クリーンルーム用空調システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はクリーンルーム用空調システムに関し、半導体、液晶等の生産ラインを設置するクリーンルームにおける空気調和の技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば図６〜図７に示すように、従来のクリーンルーム用空調システム１では、外気処理空気調和機（図示省略）を通して供給する外気ＯＡは床置きドライコイルユニット２を通って給気流路３に流入し、天井面に設けたファン・フィルタユニット４を通ってクリーンルーム５に垂直層流で流入し、孔あき床６を通って還気流路７に流入し、床置きドライコイルユニット２に循環する。還気流路７に流入する空気の一部は排気処理装置であるスクラバー（図示省略）を通って系外へ流れ出る。
【０００３】
また、他の構成としては、図８に示すように、床置きファン付ドライコイルユニット８を使用するものがある。
外気処理空気調和機（図示省略）は、外気の粉塵、ガスを除去し、外気を所定の温度、湿度に調節し、送風量を調節してクリーンルーム５の内部を所定の圧力に制御する。スクラバー（図示省略）は、クリーンルーム５の空気を外部へ排出するために、半導体、液晶の製造過程で発生する有害ガスを除去する。床置きドライコイルユニット２および床置きファン付ドライコイルユニット８は、半導体、液晶の製造・検査設備、その他クリーンルーム５の内部で発生する熱負荷を処理する。ファン・フィルタユニット４は、クリーンルーム５の空気を循環させるとともに、クリーンルーム内で発生した塵埃や汚染ガスの除去を行なう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した構成においては、クリーンルーム５の全領域を一つの制御対象領域として扱うものであり、その温度制御を外気処理空気調和機、床置きドライコイルユニット２もしくは床置きファン付ドライコイルユニット８において一元的に行っている。
【０００５】
ところで、クリーンルーム５においては、半導体、液晶等の製造設備および検査設備の配置構成に由来して場所（ゾーン）毎に熱負荷（発生熱量）が異なっている。また、ライン構成の変更に伴う各設備の配置変えに伴ってクリーンルーム５の各場所の熱負荷が変化する。
【０００６】
しかし、上述したように、従来においてはクリーンルーム５の全領域を一つの制御対象領域として温度制御しており、クリーンルーム５の内部に形成する循環空気流路系が１形態の固定的な配置であるために、クリーンルーム５において熱負荷の異なる各場所を個別にその最適な所定温度に維持することができない。
【０００７】
本発明は上記した課題を解決するものであり、クリーンルームにおける各場所の熱負荷に応じて最適な温度制御を行うことができるクリーンルーム用空調システムを提供することを目的とする。
【０００８】
上記した課題を解決するために、請求項１に係る本発明のクリーンルーム用空調システムは、天井面の上方に給気流路を有し、床面の下方に還気流路を有し、天井面にファン・フィルタユニットを配置し、床面に孔あき床を配置し、給気流路に流入する空気が天井面に設けたファン・フィルタユニットを通って室内に垂直層流で流入し、室内の空気が孔あき床を通って還気流路に流出し、還気流路から給気流路へ空気が循環するクリーンルーム用空調システムにおいて、還気流路と給気流路とを連通する循環空気用ダクトを室内の所定範囲毎に設置して室内に複数の循環空気流路系を形成し、給気流路に複数のファン付ドライコイルユニットを室内の所定範囲毎に対応させて配置し、ファン付ドライコイルユニットが、室内の各所定範囲で循環する空気の一部を吸込口から吸い込み、給気口から下方の給気流路に向けて、もしくは給気流路の天面に向けて噴出するものである。
【０００９】
上記した構成により、空気は給気流路から天井面のファン・フィルタユニットを通して室内の各所定範囲に垂直層流で流入し、床面の孔あき床を通って還気流路に流出し、各循環空気用ダクトを通って給気流路に戻ることで室内の各所定範囲において循環し、室内の各所定範囲で循環する空気は給気流路において各ファン付ドライコイルユニットにより室内の各所定範囲の目標温度に調整される。
【００１０】
このように、室内の各所定範囲毎に、給気流路、ファン付ドライコイルユニット、ファン・フィルタユニット、還気流路、循環空気用ダクトによって循環空気流路系が形成されるので、クリーンルーム内の室内の各所定範囲において独立した雰囲気を維持することができ、室内の各所定範囲を個別の異なる温度に制御することができるので、クリーンルームにおいて、半導体、液晶等の製造設備および検査設備の配置構成に由来して室内の各所定範囲毎に異なる熱負荷となっても、室内の各所定範囲を最適な温度に維持できる。
【００１１】
ファン付ドライコイルユニットは、給気流路の天面の天井下梁間に設置することで、特別の空間を必要とせずに、従来の無駄なスペースであった天井下梁間の空間を有効利用して設置することができる。
【００１２】
請求項２に係る本発明のクリーンルーム用空調システムは、天井面に配置する複数のファン・フィルタユニットをそれぞれ着脱自在に配置し、各ファン・フィルタユニットの直下にファン・フィルタユニットと同寸法で孔あき床を形成するフロアデッキを着脱自在に配置し、任意のファン・フィルタユニットとフロアデッキとを取り外して循環空気用ダクトを着脱自在に配置したものである。
【００１３】
上記した構成により、循環空気用ダクトを任意の位置に配置替えして循環空気流路系をフレキシブルに変更することで、各ファン付ドライコイルユニットに対応する室内の各所定範囲の広さを任意に設定し直すことができ、クリーンルーム内のライン構成の変更による各設備の配置変えに伴って生じるクリーンルームの各場所の熱負荷の変化に対して、空調能力を柔軟に変更することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３において、クリーンルーム用空調システムは構造壁体５０の外部に外気処理空気調和機５１を配置し、天井面５２の上方に給気流路５３を形成し、天井面５２に複数のファン・フィルタユニット５４を配置している。クリーンルーム５５は天井面５２と床面の孔あき床５６との間に形成し、孔あき床５６の下方に還気流路５７を形成し、還気流路５７に排気処理装置（スクラバー）５８を接続している。
【００１７】
天井面５２に配置する各ファン・フィルタユニット５４はそれぞれ着脱自在に配置し、孔あき床５６はファン・フィルタユニット５４と同寸法をなす複数のフロアデッキ５６ａからなり、各フロアデッキ５６ａを各ファン・フィルタユニット５４の直下に着脱自在に配置している。室内の各所定範囲には還気流路５７と給気流路５３とを連通する循環空気用ダクト５９を任意のファン・フィルタユニット５４とフロアデッキ５６ａとを取り外して着脱自在に配置している。
【００１８】
給気流路５３には複数のファン付ドライコイルユニット６０を室内の所定範囲毎に対応させて配置している。各ファン付ドライコイルユニット６０は、給気流路５３の天面の天井下梁５３ａの間に設置しており、特別の空間を必要とせずに、従来の無駄なスペースであった天井下梁間の空間を有効利用して設置することができる。
【００１９】
図３に示すように、ファン付ドライコイルユニット６０はケーシング６１の一側面に吸込口６２を有し、下面に給気口６３を有し、内部に冷却コイル６４を配置しており、給気口６３に送風ファン６５を配置している。冷却コイル６４には熱媒体として冷水を供給するフレキシブルな熱媒体用配管６６が着脱自在に接続している。
【００２０】
外気処理空気調和機５１は、送風機７１によって外気ＯＡを吸い込んで送気するものであり、粗塵除去を行なうプレフィルタ７２と、細塵除去を行なう中性能フィルタ７３と、冷却もしくは加熱を行なう予冷・予熱コイル７４と、水溶性汚染ガス除去および加湿を行なうエアワッシャ７５と、冷却を行なう冷却コイル７６と、加熱を行なう再熱コイル７７と、活性炭フィルタや吸着剤含浸マット等からなり非水溶性汚染ガス除去を行なうケミカルフィルタ７８と、微細塵除去を行なう超高性能エアフィルタ（ＨＥＰＡフィルタ）７９からなり、外気を適温、適湿の清浄空気として供給する。
【００２１】
以下、上記した構成における作用を説明する。外気ＯＡは外気処理空気調和機５１を通って給気流路５３に流入し、天井面に設けた複数のファン・フィルタユニット５４を通ってクリーンルーム５５に垂直層流で流入し、孔あき床５６を通って還気流路５７に流入し、各循環空気用ダクト５９を通って給気流路５３に戻ることで室内の各所定範囲において循環し、還気流路５７に流入する空気の一部は排気処理装置（スクラバー）５８を通って系外へ流出する。
【００２２】
室内の各所定範囲で循環する空気の一部は給気流路５３において各ファン付ドライコイルユニット６０に吸込口６２から流入し、冷却コイル６４で室内の各所定範囲の目標温度に調整された後に、送風ファン６５によって給気口６３から下方に噴出し、天井面５２のファン・フィルタユニット５４を通して室内の各所定範囲に垂直層流で流入する。
【００２３】
このように、室内の各所定範囲毎に、給気流路５３、ファン付ドライコイルユニット６０、ファン・フィルタユニット５４、還気流路５７、循環空気用ダクト５９によって循環空気流路系が形成されるので、クリーンルーム５５の室内の各所定範囲において独立した雰囲気を維持することができ、室内の各所定範囲を個別の異なる温度に制御することができるので、クリーンルーム５５において、半導体、液晶等の製造設備および検査設備の配置構成に由来して室内の各所定範囲毎に異なる熱負荷となっても、それぞれの熱負荷を各ファン付ドライコイルユニット６０で処理することで、室内の各所定範囲を最適な温度に維持できる。
【００２４】
ファン付ドライコイルユニット６０は、その冷却コイル６４にフレキシブルな熱媒体用配管６６を着脱自在に接続しているので、クリーンルーム５５におけるライン構成を変更した場合には、熱媒体用配管６６の接続構成を変更することで、各設備の配置変えに由来してクリーンルーム５５の各場所の熱負荷が変化することに追従して空調能力を柔軟に変更することができる。
【００２５】
図４から図５に示すように、ファン付ドライコイルユニット６０は空気を給気流路５３の天面に向けて噴出するように配置することもでき、空気は天面で反転して後にファン・フィルタユニット５４に流入する。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、給気流路において各ファン付ドライコイルユニットで室内の各所定範囲の目標温度に調整された空気が、天井面のファン・フィルタユニットを通して室内の各所定範囲に垂直層流で流入し、孔あき床を通して還気流路へ流入した空気が循環空気用ダクトを通して給気流路へ戻り、室内の各所定範囲において形成する循環空気流路系で空気が循環することで、クリーンルーム内の室内の各所定範囲において独立した雰囲気を維持することができ、室内の各所定範囲を個別の異なる温度に制御することができ、半導体、液晶等の製造設備および検査設備の配置構成に由来して室内の各所定範囲毎に異なる熱負荷となっても、室内の各所定範囲を最適な温度に維持できる。
【００２７】
循環空気用ダクトを任意の位置に配置替えして循環空気流路系をフレキシブルに変更することで、各ファン付ドライコイルユニットに対応する室内の各所定範囲の広さを任意に設定し直すことができ、クリーンルーム内のライン構成の変更による各設備の配置変えに伴って生じるクリーンルームの各場所の熱負荷の変化に対して、空調能力を柔軟に変更することができる。
【００２８】
熱媒体用配管をフレキシブルに、かつ各ファン・フィルタユニットの冷却コイルへ着脱自在に接続することで、クリーンルーム内のライン構成の変更に伴う各設備の配置変えに伴ってクリーンルームの各場所の熱負荷が変化しても、任意のファン付ドライコイルユニットを稼動させて空調能力を柔軟に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるクリーンルーム用空調システムを示す模式図である。
【図２】同クリーンルーム用空調システムにおける要部拡大図である。
【図３】同クリーンルーム用空調システムにおけるファン付ドライコイルユニットを示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態におけるクリーンルーム用空調システムを示す模式図である。
【図５】同クリーンルーム用空調システムにおけるファン付ドライコイルユニットを示す断面図である。
【図６】従来のクリーンルーム用空調システムを示す模式図である。
【図７】同クリーンルーム用空調システムにおける要部拡大図である。
【図８】従来の他のクリーンルーム用空調システムを示す模式図である。
【符号の説明】
５０ 構造壁体
５１ 外気処理空気調和機
５２ 天井面
５３ 給気流路
５３ａ 天井下梁
５４ ファン・フィルタユニット
５５ クリーンルーム
５６ 孔あき床
５６ａ フロアデッキ
５７ 還気流路
５８ 排気処理装置（スクラバー）
５９ 循環空気用ダクト
６０ ファン付ドライコイルユニット
６１ ケーシング
６２ 吸込口
６３ 給気口
６４ 冷却コイル
６５ 送風ファン
６６ 熱媒体用配管
７１ 送風機
７２ プレフィルタ
７３ 中性能フィルタ
７４ 予冷・予熱コイル
７５ エアワッシャ
７６ 冷却コイル
７７ 再熱コイル
７８ ケミカルフィルタ
７９ 超高性能エアフィルタ（ＨＥＰＡフィルタ）
Claims (2)
- 天井面の上方に給気流路を有し、床面の下方に還気流路を有し、天井面にファン・フィルタユニットを配置し、床面に孔あき床を配置し、給気流路に流入する空気が天井面に設けたファン・フィルタユニットを通って室内に垂直層流で流入し、室内の空気が孔あき床を通って還気流路に流出し、還気流路から給気流路へ空気が循環するクリーンルーム用空調システムにおいて、還気流路と給気流路とを連通する循環空気用ダクトを室内の所定範囲毎に設置して室内に複数の循環空気流路系を形成し、給気流路に複数のファン付ドライコイルユニットを室内の所定範囲毎に対応させて配置し、ファン付ドライコイルユニットが、室内の各所定範囲で循環する空気の一部を吸込口から吸い込み、給気口から下方の給気流路に向けて、もしくは給気流路の天面に向けて噴出することを特徴とするクリーンルーム用空調システム。
- 天井面に配置する複数のファン・フィルタユニットをそれぞれ着脱自在に配置し、各ファン・フィルタユニットの直下にファン・フィルタユニットと同寸法で孔あき床を形成するフロアデッキを着脱自在に配置し、任意のファン・フィルタユニットとフロアデッキとを取り外して循環空気用ダクトを着脱自在に配置したことを特徴とする請求項１に記載のクリーンルーム用空調システム。
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| JP2001140800A JP3963660B2 (ja) | 2001-05-11 | 2001-05-11 | クリーンルーム用空調システム |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001140800A JP3963660B2 (ja) | 2001-05-11 | 2001-05-11 | クリーンルーム用空調システム |
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2001
- 2001-05-11 JP JP2001140800A patent/JP3963660B2/ja not_active Expired - Lifetime
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