JPH11218353A - クリーンルームへの吹出し風速調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フィルタ前後の静圧差からファンフィルタユニ
ットの吹出し風量、吹出し速度を精度よく、正確に自動
調整することができるクリーンルームへの吹出し風速調
整装置を提供する。 【解決手段】クリーンルームへの吹出し風速調整装置は
ファンフィルタユニット３０の吹出し速度、風量とフィ
ルタ静圧との間に精度のよい関係式が成立することに着
目したものである。建物の密閉室１２内はファンフィル
タユニット群１３とグレーチング床１４とにより天井チ
ャンバ１６とクリーンルーム１７と床下チャンバ１８と
に区画され、ファンフィルタユニット群１３は、送風フ
ァン３１とフィルタ３２とを組み立てたファンフィルタ
ユニット３０を多数敷設して構成される。ファンフィル
タユニット３０にフィルタ前後の静圧差を検出する圧力
検出手段３５を設け、この圧力検出手段３５を送風量制
御手段４０に接続し、この送風量制御手段４０によりフ
ァンフィルタユニット３０からの吹出し風量あるいは風
速を自動調整してクリーンルーム１７への吹出し風量を
調整したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファンフィルタユ
ニットからの吹出し風量あるいは風速を調整するクリー
ンルームへの吹出し風速調整装置に係り、特に、ファン
フィルタユニットのフィルタ上流側と下流側のフィルタ
静圧差を検出してクリーンルームへの吹出し風量を自動
調整させるクリーンルームへの吹出し風速調整装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】クリーンルームは、空気中に浮遊する微
粒子を塵埃，微生物を問わず全てゴミとして、コンタミ
ネーションコントロールが行なわれる限られた制御対象
空間をいい、クリーンルームは空気中の浮遊微粒子を限
定された清浄度レベル以下に管理する他、必要に応じて
温度，湿度，圧力などの環境条件についても管理が行な
われるようになっている。

【０００３】クリーンルームは大別すると、半導体製造
装置等に用いられる工業用クリーンルームと、微生物粒
子を制御対象とするバイオロジカルクリーンルームと、
病原性微生物や未知の遺伝子取扱い分野で用いられるバ
イオハザード対策施設とがある。このうち、工業用クリ
ーンルームは、空気清浄化設備を備え、室内を正圧に維
持し、空気中に浮遊する微粒子を塵埃や微生物を問わ
ず、全ての微粒子を制御対象とし、要求される空気清浄
度を保持している。

【０００４】クリーンルーム内の室内清浄度を所要の清
浄度レベルに保持するためには、塵埃等の微粒子のゴミ
をクリーンルーム内に持ち込ませず、しかも、クリーン
ルーム内ではゴミを発生させず、堆積させず、かつ速か
にクリーンルームから排除させる必要がある。

【０００５】工業用クリーンルームでは、クリーンルー
ム内に製造装置が設置され、作業員がクリーンルーム内
に入って種々の作業工程が実施される。クリーンルーム
内に作業員が入って種々の作業工程が実施されると、製
造装置や作業員自身が発塵源となり、この発塵源で発生
した塵埃等の微粒子が製品に付着し、製品歩留りを低下
させる虞がある。

【０００６】クリーンルームへの作業員の入室管理や、
製造装置，作業員の発塵源から発生する塵埃等の微粒子
の取扱いが、クリーンルームの清浄度保持や製品の歩留
り低下を防止する上で重要になる。

【０００７】このため、高清浄度を必要とする工業用ク
リーンルームでは、垂直一方向流方式を採用し、建物の
密閉室内に配置された高性能フィルタで空気を清浄化
し、清浄化された空気をクリーンルーム内で上方から下
方への一方向の下降面流となるように案内している。

【０００８】従来の工業用クリーンルームでは、クリー
ンルームの要求性能に応じて上方から下方への一方向流
が室全体で均一な平均面風速（水平断面風速）、例えば
０．５ｍ／sec の管理風速となるように、ファンフィル
タユニット群の各ファンフィルタユニットを決定してい
る。

【０００９】ファンフィルタユニット群は、建物の密閉
室内に敷設されて天井チャンバとクリーンルームとを区
画する一方、下方に設けられたグレーチング床によりク
リーンルームと床下チャンバとを区画している。建物の
密閉室内は上下に離間して配置されたファンフィルタユ
ニット群とグレーチング床とにより天井チャンバ、クリ
ーンルームおよび床下チャンバに区画される。

【００１０】一方、ファンフィルタユニット群は、クリ
ーンルームの天井側に数百ないし数千台のファンフィル
タユニットを敷設して構成される。各ファンフィルタユ
ニット（以下、ＦＦＵという。）は送風ファンとそのフ
ァン下流側設置のフィルタとを一体的に組み立てたもの
で、ＦＦＵ１台当りの吹出し風量あるいは風速は、クリ
ーンルームに要求される平均面風速をフィルタ有効面積
率で除することにより決定される。

【００１１】クリーンルームは要求性能（クラス）に応
じた平均面風速を得るために、循環風量が通る搬送経路
（通風路）の空気抵抗を概略計算したり、取り付けられ
るＦＦＵのフィルタ抵抗を求めてＦＦＵに必要な静圧を
決定している。

【００１２】本来、クリーンルームを内部に形成した建
物が、設計通りの搬送経路抵抗であれば、ＦＦＵからの
吹出し風速あるいは風量を調整する必要はないが、建物
の施工状況により物件毎に搬送経路抵抗が変化する。

【００１３】しかも、建物は、建築構造上、ＦＦＵの設
置台数や空調システムが建物毎に異なり、使用されるフ
ィルタも建物毎に異なる。その上、建物は、搬送通路抵
抗を基準に建築構造が定まるものではなく、クリーンル
ームに設置される製造装置や実験装置等の各種装置や用
途に応じて建築構造が定められる。このため、建物は物
件毎にＦＦＵからの吹出し風量、風速あるいは必要な静
圧が違ってくる。

【００１４】従来のクリーンルームへの吹出し風速調整
装置は、クリーンルームへの吹出し風速を検出して、フ
ィルタユニット群のＦＦＵのグループ毎あるいは個別に
送風ファンのファンモータをインバータ制御してクリー
ンルームへの吹出し風速あるいは風量の制御を行なった
り、また、インバータ制御の代りにダンパー調整を行な
って吹出し風速あるいは風量の制御を行なっている。さ
らに、送風ファンのファンモータを強・中・弱のモータ
ノッチ切替え等で吹出し風速あるいは風量制御を行なっ
ている。

【００１５】この種のクリーンルームへの吹出し風量あ
るいは風速制御には、熱式あるいは羽根車等を用いた風
速センサを使用し、この風速センサによりＦＦＵから吹
き出される風速を測定し、ダンパー調整を行ない、「調
整→風速測定→調整……」のトライアンドエラー方式の
繰返しにより、クリーンルームへの吹出し速度あるいは
風量調整を行なっている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来のクリーンルーム
への吹出し風量あるいは風速の調整は、風速センサにて
吹出し風速を測定し、トライアンドエラー方式の繰返し
により行なっており、吹出し風速あるいは風量調整作業
に多大の労力と時間を要し、クリーンルームの試運転調
整時間に手間隙がかかり、立上げに膨大な時間を要して
いる。

【００１７】また、ＦＦＵから吹き出される風速を測定
する風速センサは風速測定精度が低いため、通常０．５
ｍ／sec 以下の微風速を正確に測定することができず、
センサ誤差が生じ易く、正確な吹出し風速あるいは風量
に調整することが困難である。このため、クリーンルー
ムの要求性能（クラス）によっては、従来のクリーンル
ームへの吹出し風速調整装置を採用することが困難であ
り、ＦＦＵからの吹出し風速あるいは風量を正確に測定
できる吹出し風速調整装置が強く要望されている。

【００１８】さらに、稼動工場や実験室などのクリーン
ルームを内部に形成した建物では、クリーンルーム内に
製造装置や実験装置等の各種装置が多数設置されてお
り、ＦＦＵからの吹出し風速を変更させた場合、測定精
度上の問題から正確な風速測定ができない場所が多く、
吹出し風速あるいは風量を正確に調整できず、ラフな風
速調整となっていた。

【００１９】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、フィルタ静圧と風量の間に精度の良い関係が
あることに着目し、フィルタ上流側および下流側の静圧
差から吹出し風量あるいは速度を正確に精度よく自動調
整可能なクリーンルームへの吹出し風速調整装置を提供
することを目的とする。

【００２０】本発明の他の目的は、吹出し風速調整装置
のファンフィルタユニットの取付自由度を向上させ、後
付けも可能として既設のファンフィルタユニットの取付
を可能とし、信頼性を向上させたクリーンルームへの吹
出し風速調整装置を提供するにある。

【００２１】本発明のさらに他の目的は、ファンフィル
タユニット群の各ファンフィルタユニットからの吹出風
速を個別にあるいはグループ毎に簡単かつ容易に自動調
整可能とし、クリーンルームへの吹出し風量あるいは風
速変更の自由度を向上させ、吹出し風速調整を短時間で
簡単かつ容易に行ない得るようにしたクリーンルームへ
の吹出し風速調整装置を提供するにある。

【００２２】本発明のさらに他の目的は、ファンフィル
タユニット群の各ファンフィルタユニットからの吹出し
速度を遠隔制御できて利便性が向上する一方、クリーン
ルームへの吹出し風量あるいは風速制御に専門性が要求
されず、調整者による個人差も生じず、信頼性を向上さ
せたクリーンルームへの吹出し風速調整装置を提供する
にある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明に係るクリーンル
ームへの吹出し風速調整装置は、上述した課題を解決す
るために、請求項１に記載したように、ファンフィルタ
ユニット群とグレーチング床とを上下に間隔をおいて配
置して密閉室内に天井チャンバとクリーンルームと床下
チャンバとを区画する一方、上記ファンフィルタユニッ
ト群は送風ファンとこのファン下流側のフィルタとを組
み立てたファンフィルタユニットを多数敷設して構成
し、上記ファンフィルタユニットにフィルタ上流側と下
流側との静圧差を検出する圧力検出手段を設け、この圧
力検出手段からのフィルタ静圧差に応じて送風量を制御
する送風量制御手段を設け、この送風量制御手段により
クリーンルームへの吹出し風量を調整したものである。

【００２４】また、上述した課題を解決するために、本
発明に係るクリーンルームへの吹出し風速調整装置は、
請求項２に記載したように、送風量制御手段は、送風フ
ァンのファンモータ回転駆動を制御するインバータ制御
手段および送風ファンのファン吸込口設置のダンパー開
閉機構を駆動制御するダンパー制御手段の一方で構成し
たり、さらに、請求項３に記載したように、送風量制御
手段には、中央制御盤が電気的に接続され、上記中央制
御盤で送風量制御手段を遠隔制御して各ファンフィルタ
ユニットを個別にあるいはグループ毎に自動調整可能に
構成したものである。

【００２５】さらにまた、上述した課題を解決するため
に、本発明に係るクリーンルームへの吹出し風速調整装
置は、請求項４に記載したように、圧力検出手段は、フ
ァンフィルタユニットのフィルタ上流側ファンケース内
とフィルタ下流側とのフィルタ静圧差をファンフィルタ
ユニット毎に個別に検出可能に構成したものであり、ま
た、請求項５に記載したように、圧力検出手段は、ファ
ンフィルタユニット外部のフィルタ上流側天井チャンバ
と、フィルタ下流側のクリーンルームとの静圧差を検出
可能に構成したものである。

【００２６】またさらに、上述した課題を解決するため
に、本発明に係るクリーンルームへの吹出し風速調整装
置は、請求項６に記載したように、圧力検出手段および
送風量制御手段はファンフィルタユニット群のファンフ
ィルタユニットに着脱可能に設け、後付け可能に構成し
たものである。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明に係るクリーンルームへの
吹出し風速調整装置の実施形態について添付図面を参照
して説明する。

【００２８】図１は本発明に係るクリーンルームへの吹
出し風速調整装置の一実施形態を簡略的あるいは原理的
に示した全体構成図を示す。この吹出し風速調整装置
は、種々の製造装置や実験装置を収容した建物の建屋１
０内に設置される。この建屋１０は内部に仕切壁１１で
仕切られた密閉室１２が形成され、この密閉室１２内の
上下にファンフィルタユニット群１３とグレーチング床
１４とが間隔をおいて設けられ、密閉室１２内を天井チ
ャンバ１６とクリーンルーム１７と床下チャンバ１８と
に区画している。このクリーンルーム１７は例えば工業
用クリーンルームとして用いられる。

【００２９】グレーチング床１４はメッシュ状の床で、
密閉室１２近傍に横架された格子状の梁２０上に設けら
れ、この梁２０上に立設された支保工、支柱等のグレー
チング受け金具である支持具２１を介して載置される。
グレーチング床１４の下方には均圧化フィルタ手段とし
てのプレフィルタ２２が設置され、クリーンルーム１７
内を下降する気流が管理風速を保って均一な下降流とな
るように調節している。管理風速は０．２ｍ／sec から
０．７ｍ／sec の間でクリーンルーム１７の要求性能に
応じて適宜決定される。

【００３０】床下プレフィルタ２２は梁２０間に架け渡
されて、支持される。床下プレフィルタ２２はクリーン
ルーム１７内の圧力調整を行ない、下降流の整流化を図
っている。床下プレフィルタ２２に代えてグレーチング
面側に圧力調整ダンパーを設けてもよい。

【００３１】また、建屋１０の両側には仕切壁１１によ
りエアスペース２４が区画され、このエアスペース２４
が床下チャンバ１８からの空気を天井チャンバ１６に導
く通風路としての搬送経路２４を形成している。床下チ
ャンバ１８からの搬送経路２４の流入側に熱交換器（冷
却器）としてのドライコイル２５が設置され、搬送経路
２４に案内される空気を冷却している。

【００３２】一方、密閉室１２の上部に敷設されるファ
ンフィルタユニット群１３は、図１ないし図３に示すよ
うに、格子状天井フレームとしてのフィルタフレーム２
７上に支持される。フィルタフレーム２７は吊具（図３
参照）により天井壁２８からワイヤやケーブル等で吊設
され、天井部に架設される。ファンフィルタユニット群
１３は数百台ないし数千台のファンフィルタユニット３
０をフィルタフレーム２７上にマトリックス状に敷設し
て構成される。

【００３３】ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）は、タ
ーボファン、プラグファン等の軸流ファンからなる送風
ファン３１とＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ等の
高性能フィルタ３２とを一体的に組み立てて構成され、
フィルタ３２はファンモータ３３駆動の送風ファン３１
の下流側に設けられる。密閉室１２に敷設される各ＦＦ
Ｕ３０は、原則的に風量・静圧が同じ仕様のものが使用
されるが、フィルタフレーム２７上への割付けの関係か
ら、一部は特殊サイズのものが必要に応じて用いられ
る。

【００３４】ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）３０に
は、フィルタ上流側とフィルタ下流側とのフィルタ静圧
差を検出する圧力検出手段３５が着脱自在に設けられ
る。図３は、右側のＦＦＵ３０にフィルタ静圧差検出用
の圧力検出手段３５を設けた例を示したが、この圧力検
出手段３５は各ＦＦＵ３０の全てに個別に設けても、ま
た、仕様条件が同じＦＦＵ３０を複数台ずつグループ化
し、各グループ毎に設けてもよい。仕様条件が異なるＦ
ＦＵ３０には、圧力検出手段３５がそれぞれ設けられ
る。

【００３５】圧力検出手段３５は、ピトー管、マノメー
タ等で構成される対をなす棒状の静圧センサ３６と静圧
センサ３６からの検出信号を処理する減圧器等の信号処
理器３７で構成される。静圧センサ３６はＦＦＵ３０の
ファンケース３８およびフィルタケース３９内に、フィ
ルタ上流側と下流側で気流の流れに直交する方向に突出
して着脱自在に設けられる。各静圧センサ３６で検出さ
れた静圧の圧力検出信号は信号処理器３７に送られて減
算処理され、フィルタ上流側と下流側とのフィルタ静圧
差ΔＰ₁ が検出される。検出されたフィルタ静圧差ΔＰ
₁ は送風量制御手段４０に送られるようになっている。

【００３６】また、フィルタ上流側と下流側の静圧差Δ
Ｐ₁ を検出する圧力検出手段３５とともに、あるいこの
圧力検出手段３５に代えてＦＦＵ３０のファンケース３
８外の静圧（機外静圧）を検出する静圧センサ４３を設
け、この静圧センサ４３とフィルタ下流側の静圧を検出
する静圧センサ３６と、減算器としての信号処理器４４
により、第２の圧力検出手段４５が設けられる。第２圧
力検出手段４５によってもフィルタ上流側のＦＦＵ機外
静圧とフィルタ下流側静圧との機外静圧差ΔＰ₂ を検出
することができる。この機外静圧差ΔＰ₂ により、搬送
経路２４の抵抗値を予想することができる。第２の圧力
検出手段４５からの機外静圧差信号も送風流制御手段４
０に送られるようになっている。

【００３７】送風量制御手段４０は送風ファン３１のフ
ァンモータ３３を周波数制御させるインバータ制御器で
構成され、このインバータ制御器によりファンモータ３
３を２０Ｈｚ〜６０Ｈｚの間で周波数可変制御し、送風
ファン３１の送風量をコントロールしている。送風量制
御手段４０は制御ボックス４６内に納められて、ＦＦＵ
３０のファンケース３８の頂部に着脱自在に設置され
る。制御ボックス４６はファンケース３８の外側方には
み出さないようにセットされる。

【００３８】その際、送風量制御手段４０は各ＦＦＵ３
０にそれぞれ設けた例を示したが、仕様条件が同じ各Ｆ
ＦＵ３０を複数台ずつグループ化し、各グループのＦＦ
Ｕ毎に１つの送風量制御手段４０を設け、この送風量制
御手段４０としてインバータ制御器で各グループのＦＦ
Ｕ３０を駆動制御させてもよい。この場合には、送風量
制御手段４０に対応させて圧力検出手段３５および４５
も各グループのＦＦＵ３０毎に１個ずつ設けてもよい。

【００３９】圧力検出手段３５，４５および送風量制御
手段４０は、ＦＦＵ３０の吹出し風速調整装置４８を構
成しており、この吹出し風速調整装置４８はファンフィ
ルタユニット群１３の各ＦＦＵ３０に着脱自在に設けら
れる。吹出し風速調整装置４８はＦＦＵ３０の工場出荷
時にＦＦＵ３０に付設しても、また、建屋１０内に敷設
されたＦＦＵ３０に現場に付設し、後付けしてもよい。
吹出し風速調整装置４８は既設のＦＦＵ３０に付設して
もよく、取付自由度を向上させることができる。

【００４０】また、送風量制御手段４０は、遠隔制御可
能な中央制御盤５０に電気ケーブル５１あるいは無線に
より電気的に接続される。中央制御盤５０は監視盤を兼
ね、送風量制御手段４０から送られてくる制御信号を監
視盤に送り、この監視盤にてＦＦＵ３０からの吹出し風
速あるいは風量を遠隔地から監視することができるよう
になっている。

【００４１】ところで、ＦＦＵ３０は仕様条件（例え
ば、ファンモータ；３φ、２００Ｖ、６０Ｈｚ、４Ｐ、
２００Ｗ，送風ファン：ＰＦ−１５−３５）が定まる
と、図４に示すようにフィルタ３２の静圧Ｐと風量Ｑの
関係を精度よく測定でき、ＦＦＵ性能特性曲線、いわゆ
るＰ−Ｑ特性曲線が正確かつ一義的に得られる。このＰ
−Ｑ特性曲線からＰ−Ｑ特性近似式（ＦＦＵ性能式）が
得られる。このＰ−Ｑ特性近似式を採用することによ
り、機外静圧ΔＰ₂ の測定により、風量Ｑを求めること
ができる。

【００４２】また、ＦＦＵ３０のフィルタ３２に例えば
ＨＥＰＡフィルタを用いたとき、フィルタ静圧差ΔＰ₁
と風速Ｖの関係を図５に示すように、精度よく測定する
ことができ、この関係からフィルタ性能曲線（Ｐ−Ｖ特
性曲線）が正確かつ一義的に得られる。このＰ−Ｖ特性
曲線からＰ−Ｖ特性近似式（フィルタ性能式）が得られ
る。そして、このＰ−Ｖ特性近似式を採用することによ
り、フィルタ静圧差ΔＰ₁ を測定することにより、吹出
し風速Ｖを求めることができる。

【００４３】次に、ＦＦＵ３０の吹出し風速調整装置４
８の作用を説明する。

【００４４】建屋１０内の密閉室１２の下部にグレーチ
ング床１４を設ける一方、密閉室１２の上部に横架され
たフィルタフレーム２７上にファンフィルタユニット３
０を多数整列状態で配列し、ファンフィルタユニット群
１３を設ける。このファンフィルタユニット群１３とグ
レーチング床１４により密閉室１２内を天井チャンバ１
６とクリーンルーム１７と床下チャンバ１８に区画す
る。

【００４５】ファンフィルタユニット群１３を構成する
ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）３０に吹出し風速調
整装置４８を取り付ける。吹出し風速調整装置４８は、
工場出荷時に各ＦＦＵ３０に取り付けても、また、フィ
ルタフレーム２７に据え付けられたＦＦＵ３０に現場に
て取り付けてもよい。吹出し風速調整装置４８は、仕様
条件が同じＦＦＵ３０を複数台ずつグループ化し、各グ
ループ毎に１つの吹出し風速調整装置を設けてもよい。

【００４６】この設置状態で、ファンフィルタユニット
群１３の各ＦＦＵ３０を運転させると、各ＦＦＵ３０の
運転により、天井チャンバ１６内の空気は、各ＦＦＵ３
０の送風ファン３１によりフィルタ３２を通して吹き出
させる。その際、フィルタ３２により、空気中に含まれ
る塵埃や微粒子が除去され、清浄化された空気がクリー
ンルーム１７に吹き出される。

【００４７】クリーンルーム１７へ吹き出された清浄な
空気は、上方から下方への一方向の下降面流となって管
理速度（例えば０．３ｍ／sec ）でグレーチング床１４
に向って流れ、続いてこのグレーチング床１４を通過し
て床下チャンバ１６に導かれる。クリーンルーム１７内
を下降する空気流は、塵埃を舞い上がらせることのない
平均面速度（管理速度）で下降させるように、各ＦＦＵ
３０により吹出し速度Ｖあるいは吹出し風量Ｑが調整さ
れる。

【００４８】一方、床下チャンバ１８に案内された空気
は、プレフィルタ２２を経て両側のエアスペース側に案
内され、ドライコイル２５で熱交換されて空気調和さ
れ、両側方の搬送経路２４を経て天井チャンバ１６に還
流され、再び各ＦＦＵ３０に導かれる。

【００４９】各ＦＦＵ３０からの吹出し速度あるいは吹
出し風量は次のようにして自動調整される。その際、所
定の仕様条件のＦＦＵ３０は、フィルタの静圧と風量の
関係式が予め精度よく測定されており、既知である。そ
して、実際に据え付けられたＦＦＵ３０のフィルタ静圧
差ΔＰ₁ を圧力検出手段３５で感知することにより、フ
ィルタ静圧差ΔＰ₁ からＦＦＵ３０の吹出し速度Ｖ、吹
出し風量Ｑを算出することができ、この吹出し風量Ｑを
自動調整させることができる。

【００５０】ＦＦＵ３０の吹出し風量Ｑを自動調整させ
るために、クリーンルーム１７の要求性能（クラス）に
応じて平均面風速（水平断面風速）が管理風速となるＦ
ＦＵ３０の吹出し風速Ｖ（例えば０．３５ｍ／sec ）、
フィルタ有効面積Ａ（例えば０．６７ｍ² ）、フィルタ
特性式（Ｐ−Ｖ特性近似式）Ｆｖ、ＦＦＵ性能式（Ｐ−
Ｑ特性近似式）Ｆｑ、搬送経路（ΔＰ₂ ）の予想抵抗値
Ｓｔ（例えば５mmＡｑ）、ファン定格周波数Ｆｆ（例え
ば５０Ｈｚ）の６項目を中央制御盤５０でセットし、送
風量制御手段４０に入力させる。送風量制御手段４０に
は、仕様条件に応じたＦＦＵ３０のフィルタ性能式（Ｐ
−Ｖ性能近似式）ＦｖやＦＦＵ性能条件式（Ｐ−性能近
似式）Ｆｑが内蔵された設定器が組み込まれている。

【００５１】送風量制御手段４０は、６項目の入力値に
基づいて、ＦＦＵ３０の所望運転風量（設定運転風量）
Ｑ（例えば８４０ｍ³ ／hr）を算出して設定し、ＦＦＵ
３０の運転に必要な機外静圧ΔＰ（ΔＰ₁ ＋ΔＰ₂ ）が
算出される。このＦＦＵ３０の必要機外静圧ΔＰは例え
ば１３．５mmＡｑとフィルタ前後差圧ΔＰ₁ と搬送経路
予想抵抗値Ｓｔ（ΔＰ₂ ）とから算出される。また、送
風量制御手段４０は、ＦＦＵ３０の始動に必要な運転周
波数を算出する。この始動運転周波数は、例えば３３．
７Ｈｚである。

【００５２】ファンフィルタユニット群１３の各ＦＦＵ
３０の始動により、運転が開始されると、フィルタ前後
差圧が発生するので、圧力検出手段３５によりフィルタ
前後差圧（静圧差）ΔＰ₁ （例えば８．０mmＡｑ）が測
定される。測定されたフィルタ前後差圧ΔＰ₁ からＦＦ
Ｕ３０の吹出し風速Ｖａ（例えば０．３３０ｍ／sec）
および吹出し風量Ｑａ（例えば７９３ｍ³ ／hr）が送風
量制御手段４０の計算にて算出され、この算出吹出し風
量ＱａをＦＦＵ３０の運転風量Ｑと比較させる。そし
て、算出吹出し風量Ｑａが設定運転風量Ｑに一致するよ
うに、ＦＦＵ３０の運転周波数を送風量制御手段４０に
より収束運転制御（増減制御）させ、ＦＦＵ３０の吹出
し風量を自動調整させる。

【００５３】このように、圧力検出手段３５でファンフ
ィルタユニット群１３の各ファンフィルタユニット３０
のフィルタ前後差圧（静圧差）ΔＰ₁ を検出し、この測
定フィルタ前後差圧ΔＰ₁ を予め既知のフィルタ性能式
（Ｐ−Ｖ特性近似式）に当てはめると、ＦＦＵ３０の吹
出し風速あるいは吹出し風量を自動調整させる。この結
果、従来のようにトライアンドエラー方式の繰返し風速
調整作業が不要となり、無駄な労力を省くことができ、
クリーンルームの運転立上げをスムーズにかつ能率的に
行なうことができる。

【００５４】ファンフィルタユニット群１３の各ＦＦＵ
３０からの吹出しにより、クリーンルーム１７への吹出
し風量が管理風速の平均面風速、例えば０．３０ｍ／se
c となるように調整される。ＦＦＵ３０の１台当りの吹
出し風速・風量は、平均面風速をフィルタ３２の有効面
積率、例えば８５％で除することにより、決定される。

【００５５】図１のような密閉室１２内にファンフィル
タユニット群１３を配置して運転した場合、一般的に
は、両側のエアスペース側にクリーンルーム１７内の気
流が偏り、斜流となり易い。この斜流防止には、グレー
チング床１４側に、プレフィルタ２２や図示しない圧力
調整ダンパーを設置してクリーンルーム１７内の圧力調
整を行って整流化を図っている。

【００５６】このとき、クリーンルーム１７内の性能評
価条件として、下記の条件が満足するように設定され
る。

【００５７】クリーンルーム１７の各測定点における
風速は、設計風速（管理風速）に対し、０〜±１０％以
内であること、 各測定点でのばらつきは、平均面風速に対し±１５％
以内であること、 斜流角度は１４度以内であること、 である。

【００５８】このクリーンルームへの吹出し風速調整装
置においては、フィルタ３２を通る面風速は、均一でし
かも一方向流（下降流）に維持されているので、静圧を
測定し易く、フィルタ前後の静圧差を精度よく正確に測
定することができる。フィルタ前後の静圧差ΔＰ₁ を正
確に測定することにより、フィルタ性能式（Ｐ−Ｖ特性
近似式）およびＦＦＵ性能特性式（Ｐ−Ｑ特性近似式）
からクリーンルーム１７への吹出し風速Ｖ、吹出し風量
Ｑを精度よく正確に自動調整することができる。

【００５９】また、ＦＦＵ３０の吹出し風速調整装置４
８は各ＦＦＵ３０に着脱可能に取り付けることができる
ので、工場出荷時にＦＦＵ３０に取り付けることができ
るのみならず、現場に据え付けられたＦＦＵ３０に後付
けで取り付けることができ、吹出し風速調整装置４８の
取付に専門性が要求されず、省労力化を図ることができ
る。また、吹出し風速調整装置４８によるＦＦＵ３０の
吹出し風速や風量の調整は、自動調整で行なわれ、専任
者が不要となり、調整者による個人差が生じないので、
信頼性が向上する。

【００６０】さらに、送風量制御手段４０は遠隔制御可
能な中央制御盤５０に電気的に接続され、ＦＦＵ３０の
吹出し風速や風量の自動調整を遠隔制御でき、しかも調
整状態を遠隔監視できるので、自動調整システムの利便
性が向上する。

【００６１】ＦＦＵ３０の吹出し風速調整装置４８は、
各ＦＦＵ３０からの吹出し風速や風量を中央制御盤５０
の遠隔操作により、設定できるので、実験室等のクリー
ンルームのように、ＦＦＵ３０からの吹出し風速や風量
を変化させることが多いシステムに好適に用いられる。

【００６２】また、吹出し風速調整装置４８はＦＦＵ３
０に着脱自在に取り付けることができるので、後付けも
可能となり、取付自由度が向上する一方、吹出し風速調
整装置４８は、各ＦＦＵ３０の全てに個別に取り付けて
も、また、仕様条件が同じＦＦＵ３０を複数台ずつグル
ープ化し、各グループ毎に取り付けてもよい。

【００６３】ところで、ファンフィルタユニット群１３
は、実際には、図６に示すように、天井チャンバ１６に
設けられる支持フレーム組立体６０に吊設支持される。
支持フレーム組立体６０はトラス梁６１、チャンバ支柱
６２、吊りフレーム６３、補強ブリッジ材６４等のフレ
ームを一体的に組み立てたもので、吊りフレーム６３に
吊設ケーブルあるいはワイヤ６５を介して天井フレーム
としてのフィルタフレーム２７が吊具６６で吊設支持さ
れる一方、このフィルタフレーム２７上に載置されるＦ
ＦＵ３０も、吊りフレーム６３にケーブルあるいはワイ
ヤ６７により吊設される。こうして、ファンフィルタユ
ニット群１３は、クリーンルーム１７の上方で吊設支持
され、クリーンルーム１７と天井チャンバ１６とを区画
している。なお、符号６８はターンバックルである。

【００６４】本発明に係るクリーンルームへの吹出し風
速調整装置の一実施形態においては、送風量制御手段４
０はインバータ制御器で、送風ファン３１のファンモー
タ３３を周波数運転制御する例を示したが、送風量制御
手段４０は、ダンパー制御器で構成してもよい。

【００６５】この場合には、ファンフィルタユニット群
１３の各ファンフィルタユニット３０に図７ないし図９
に示されるダンパー開閉機構５３，５４，５５が設けら
れ、ダンパー開閉機構５３，５４，５５はＦＦＵ３０の
ファン吸込口（ベルマウス）に設置され、モータ駆動に
よりダンパーが開閉される。

【００６６】図７に示されるダンパー開閉機構５３はス
ライドシャッタ式のダンパー５６を採用したもので、ダ
ンパー制御器の駆動により、スライドシャッタ式ダンパ
ー５６の開閉度が調節制御される。このダンパー開閉機
構５３、ダンパー５６が均一に分散開口するので、均一
な平均面流速を得る上で好ましいものとなる。

【００６７】図８は絞り式ダンパー５７を採用したもの
であり、図８は扇子式ダンパー５８を採用したものであ
る。

【００６８】なお、本発明の一実施形態では、工業用ク
リーンルームに適用した例を示したが、工業用クリーン
ルームだけでなく、バイオロジカルクリーンルームや、
バイオハガード対策施設、海上コンテナ船の冷凍ユニッ
ト、病院のクリーンルームや分娩室等の種々のクリーン
ルームに適用することができる。

【００６９】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係るクリ
ーンルームへの吹出し風速調整装置においては、ファン
フィルタユニットのフィルタ静圧と風量との間に精度の
高い関係があることに着目し、ファンフィルタユニット
のフィルタ前後の静圧差を圧力検出手段で測定して送風
量制御手段を作動制御し、この送風量制御手段でファン
フィルタユニットの吹出し風量を調整したから、クリー
ンルームへの吹出し風量や風速を正確に精度よく自動調
整することきができ、しかも、各ファンフィルタユニッ
ト毎に独立した吹出し風速調整を単独あるいはグループ
毎に容易に短時間で行なうことができ、クリーンルーム
への吹出し風量や風速調整作業を短時間に能率的に行な
うことができる。

【００７０】また、本発明に係るクリーンルームへの吹
出し風速調整装置は、送風量制御手段を中央制御盤に電
気的に接続し、この中央制御盤で送風制御手段を遠隔制
御して各ファンフィルタユニットを個別にあるいはグル
ープ毎に自動調整可能としたので、利便性が高く、ま
た、クリーンルームへの吹出し風量や風速制御に専門性
が要求されず、調整者による個人差もなく、信頼性を向
上させることができる。

【００７１】さらに、本発明に係るクリーンルームへの
吹出し風速調整装置は、圧力検出手段および送風量制御
手段をファンフィルタユニット群のファンフィルタユニ
ットに着脱可能に設けたので、取付自由度が高く、ファ
ンフィルタユニットへの後付けも可能となり、既設のフ
ァンフィルタユニットに取り付けることができ、信頼性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクリーンルームへの吹出し風速調
整装置の一実施形態を示すものでクリーンルームを形成
した建物の簡略的な全体構成図。

【図２】図１のII−II線に沿う平断面図。

【図３】本発明に係るクリーンルームへの吹出し風速調
整装置の要部を示す断面図。

【図４】本発明に係るクリーンルームへの吹出し風速調
整装置に備え付けられるファンフィルタユニットの機外
静圧と吹出し風量の関係（Ｐ−Ｑ特性曲線）を示す図。

【図５】本発明に備え付けられるファンフィルタユニッ
トのフィルタ静圧と吹出し風速の関係（Ｐ−Ｖ特性曲
線）を示す図。

【図６】本発明に係るクリーンルームへの吹出し風速調
整装置か設置されるファンフィルタユニット群の実際の
取付状態を示す図。

【図７】本発明に備え付けられるファンフィルタユニッ
トのファン吸込口に設置されるダンパー開閉機構を示す
平面図。

【図８】ダンパー開閉機構の第１変形例を示す平面図。

【図９】ダンパー開閉機構の第２変形例を示す平面図。

【符号の説明】

１０ 建屋 １１ 仕切壁 １２ 密閉室 １３ ファンフィルタユニット群 １４ グレーチング床 １６ 天井チャンバ １７ クリーンルーム １８ 床下チャンバ ２０ 梁 ２１ 支持具 ２２ プレフィルタ ２４ エアスペース（搬送経路） ２５ ドライコイル（熱交換器） ２７ フィルタフレーム ２８ 天井壁 ３０ ファンフィルタユニット ３１ 送風ファン ３２ フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ，ＵＬＰＡフィル
タ） ３３ ファンモータ ３５ 圧力検出手段 ３６ 静圧センサ ３７ 信号処理器 ３８ ファンケース ３９ フィルタケース ４０ 送風量制御手段（インバータ制御器） ４３ 静圧センサ ４４ 信号処理器 ４５ 第２の圧力検出手段 ４６ 制御ボックス ４８ 吹出し風速調整装置 ５０ 中央制御盤 ５１ 電気ケーブル ５３，５４，５５ ダンパー開閉機構 ５６，５７，５８ ダンパー ６０ 支持フレーム組立体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 正誉 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 五十嵐 貞二 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファンフィルタユニット群とグレーチン
   グ床とを上下に間隔をおいて配置して密閉室内に天井チ
   ャンバとクリーンルームと床下チャンバとを区画する一
   方、上記ファンフィルタユニット群は送風ファンとこの
   ファン下流側のフィルタとを組み立てたファンフィルタ
   ユニットを多数敷設して構成し、上記ファンフィルタユ
   ニットにフィルタ上流側と下流側との静圧差を検出する
   圧力検出手段を設け、この圧力検出手段からのフィルタ
   静圧差に応じて送風量を制御する送風量制御手段を設
   け、この送風量制御手段によりクリーンルームへの吹出
   し風量を調整したことを特徴とするクリーンルームへの
   吹出し風速調整装置。
2. 【請求項２】 送風量制御手段は、送風ファンのファン
   モータ回転駆動を制御するインバータ制御手段および送
   風ファンのファン吸込口設置のダンパー開閉機構を駆動
   制御するダンパー制御手段の一方で構成された請求項１
   記載のクリーンルームへの吹出し風速調整装置。
3. 【請求項３】 送風量制御手段には、中央制御盤が電気
   的に接続され、上記中央制御盤で送風量制御手段を遠隔
   制御して各ファンフィルタユニットを個別にあるいはグ
   ループ毎に自動調整可能に構成した請求項１または２記
   載のクリーンルームへの吹出し風速調整装置。
4. 【請求項４】 圧力検出手段は、ファンフィルタユニッ
   トのフィルタ上流側のファンケース内とフィルタ下流側
   とのフィルタ静圧差をファンフィルタユニット毎に個別
   に検出可能に構成した請求項１記載のクリーンルームへ
   の吹出し風速調整装置。
5. 【請求項５】 圧力検出手段は、ファンフィルタユニッ
   ト外部のフィルタ上流側天井チャンバと、フィルタ下流
   側のクリーンルームとの静圧差を検出可能に構成した請
   求項１記載のクリーンルームへの吹出し風速調整装置。
6. 【請求項６】 圧力検出手段および送風量制御手段はフ
   ァンフィルタユニット群のファンフィルタユニットに着
   脱可能に設け、後付け可能に構成した請求項１記載のク
   リーンルームへの吹出し風速調整装置。