JP2002039580A

JP2002039580A - 高度清浄施設における室圧制御方法

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Publication number: JP2002039580A
Application number: JP2000226476A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Tokuda; 健一得田; Masashi Mogi; 正史茂木
Original assignee: Okumura Corp
Current assignee: Okumura Corp
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2002-02-06
Anticipated expiration: 2020-07-27
Also published as: JP4558152B2

Abstract

(57)【要約】【課題】給気量が排気量に対して所定の量差を維持す
ることで、施設の室圧を安定させると共に、施設間の空
気の流れが常に一方向になるように室圧を維持している
高度清浄施設における室圧制御方法を提供する。【解決手段】本発明は、施設２０に給気する給気ファ
ン２５と施設から排気する排気ファン２６とを相互に制
御することで前室２２と作業室２１とを外気に対して所
定の室圧に維持している高度清浄施設における室圧制御
方法において、給気量が排気量に対して所定の量差を維
持するように給気ファン２５と排気ファン２６とをスタ
ート時間を異にすると共に、前室２２と作業室２１とに
も所定の室圧差を維持することを特徴としており、ＢＨ
施設を起動させる際にも室圧の過剰な低下を発生させる
ことなく安定させた差圧を保持すると共に、前室と作業
室との空気の流れを常に一方向にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高度清浄施設にお
ける室圧制御方法に関し、特に、給気量が排気量に対し
て所定の量差を維持することで施設の室圧を安定させる
と共に、施設間の空気の流れが一方向になるように室圧
を維持する高度清浄施設における室圧制御方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】高度な清浄度が必要とされる生産施設
や、汚染物質を取り扱う産業施設では、当該室と他室も
しくは外部との間に発生する空気の相互汚染が問題とな
る。この問題を避けるためには、室間の空気の流れを一
方向とするように室圧制御が行われている。

【０００３】このような生産施設の一つである、医薬品
製造工場、食品工場、半導体製造工場のような建物で
は、外部からの粉じんや雑菌の侵入を防がなければなら
ないことから、室圧を外気または周囲室に対して陽圧に
なるように制御している。

【０００４】一方、特殊薬品工場やバイオハザード対策
施設（以下、ＢＨ施設と呼称する）では、室内の空気が
外部に漏洩するのを防がなければならないために、室圧
を外気に対して陰圧に保つように室圧制御を行ってい
る。

【０００５】従来の室圧制御は、図４に示す制御回路に
よって実施されており、上記の過程におけるファンの起
動・停止時においては、当該室と他室との間に要求室圧
を保つために、以下の運転制御を採用していた。

【０００６】ＢＨ施設２０は、飼育室２１と前室２２か
ら構成されており、その間はドア２３によって接続され
ている。又、飼育室２１には、安全キャビネット２４等
が配置されており、所定の作業を実施できるように構成
されている。

【０００７】ＢＨ施設２０には、空調機内の給気ファン
２５と排気ファン２６とによって空調空気の供給と室内
からの排気が行われている。給気ファン２５と各室との
間には、それぞれに、定風量装置２７と高性能フィルタ
２８とが配置されており、各室と排気ファン２６との間
には、高性能フィルタ２８と変風量装置２９とがそれぞ
れに配置されている。尚、安全キャビネット２４と排気
ファン２６との間にも、汚染空気が外部に排出されない
ように、高性能フィルタ２８が配置されている。

【０００８】飼育室２１と前室２２とは、それぞれの定
風量装置２７によって給気風量を一定に保つと共に、飼
育室２１と前室２２との間に配置された差圧計３０から
の差圧信号によって、飼育室２１が前室２２に対して陰
圧を常に保つように、変風量装置２９の流量を互いに調
整している。これによって、飼育室２１と前室２２との
間は、例えば３０（Ｐａ）の差圧が常に保持されるよう
に制御されており、前室２２から飼育室２１への空気の
流れを形成している。

【０００９】しかし、ＢＨ施設では、作業内容の変更等
に際して空調の停止を行なう必要があり、変更後には早
急にファンを再起動させて、当該室の空気が外部に漏洩
しないように、室圧を外気に対して陰圧に戻すための室
圧制御を行う必要があった。

【００１０】このために、上記制御回路においても、給
排気ファン２５、２６にインバータ３１を採用すること
で、給排気ファンの定格回転数が変えられると共に、ス
タートさせてから定格回転に至るまでの立上り時間も制
御できるようにしており、起動時における給排気ファン
の起動特性をそれぞれに異なる設定にすることによっ
て、ＢＨ施設２０の再起同時における正常な稼働状態を
指向している。

【００１１】これらの制御は、インバータ３１の設定を
制御盤３２において調整することで行われているもので
あり、図５は、従来行われていた制御形態例、図６は、
これによって制御された前室における絶対圧の推移状態
である。

【００１２】制御盤３２における調整と制御は、図５の
フローチャートに従って行われるものであり、調整のス
タートから定常運転の持続までは、以下の順序で展開さ
れる。

【００１３】給排気ファンの定格回転数の設定。給
気ファン２５の定格回転数（Ｒｓ）と排気ファン２６の
定格回転数（Ｒｅ）をＲｅ>Ｒｓに設定する。

【００１４】給排気ファンの定格回転数に達するま
での起動時間の設定。給気ファン２５の起動時間（Ｔ
ｓ）と排気ファン２６の起動時間（Ｔｅ）をＴｓ>Ｔｅ
に設定する。

【００１５】給排気ファンの電源入りと同時起動。
給排気ファンの回転数の上昇速度が異なるために、室内
は次第に陰圧が強くなる。

【００１６】排気ファン２６のＴｅ時間後の定格運
転。Ｔｅ時間後の陰圧は最も大きくなる

【００１７】給気ファン２５のＴｓ時間後の定格運
転。給排気ファンの回転数の差による所望の陰圧に収斂
する。定常運転の持続。

【００１８】以上のフローチャートに従って起動した給
排気ファンによって、形成される前室における絶対圧の
推移状態は、図６に示されている。

【００１９】図示のように、排気ファン２６はＴｅ時間
（１１０秒）後には定格運転に到達するのに対して、給
気ファン２５はそれより長いＴｓ時間（２３０秒）後に
定格運転に到達することから、その間の給気ファン２５
と排気ファン２６の回転数の差が時間と共に大きくな
る。

【００２０】このために、上述のような経過を辿ること
で、前室２２では、給気ファン２５が正常運転に至るま
でに室圧が最大３５０（Ｐａ）も過剰に下がるという問
題が生じている。

【００２１】このような室圧の過剰な低下は、内装材料
の剥がれという事故を招く恐れがあることから、ＢＨ施
設における稼働形態としては極めて重大な問題である。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑みて検討されたものであり、給気量が排気量に対して
所定の量差を維持することで、施設の室圧を安定させる
と共に、施設間の空気の流れが常に一方向になるように
室圧を維持している高度清浄施設における室圧制御方法
を提供している。

【００２３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載されてい
る発明である高度清浄施設における室圧制御方法は、施
設に給気する給気ファンと施設から排気する排気ファン
とを相互に制御することで所定の室圧を維持している高
度清浄施設における室圧制御方法において、給気量が排
気量に対して所定の量差を維持するように給気ファンと
排気ファンとを相互に制御することを特徴としており、
ＢＨ施設を起動させる際にも室圧の過剰な低下を発生さ
せることなく安定させた差圧を保持している。

【００２４】請求項２に記載されている発明である高度
清浄施設における室圧制御方法は、施設に給気する給気
ファンと施設から排気する排気ファンとを相互に制御す
ることで、扉を介して連絡する前室と作業室とを所定の
室圧に維持している高度清浄施設における室圧制御方法
であって、各室における給気量が排気量に対して所定の
量差を維持すると共に、前室の量差が作業室の量差に対
して所定の室圧差を維持するようにしながら給気ファン
と排気ファンとを相互に制御することを特徴としてお
り、ＢＨ施設を起動させる際にも室圧の過剰な低下を発
生させることなく安定させた差圧を保持すると共に、前
室と作業室との空気の流れを常に一方向にしている。

【００２５】請求項３に記載されている発明である高度
清浄施設における室圧制御方法は、請求項１又は２に記
載の室圧制御方法において、給気量の排気量に対する量
差を起動特性が同一の給気ファンと排気ファンとを用い
て、始動に時間差を設けることで維持することを特徴と
しており、上記機能に加えて、給排気ファンの起動の時
間設定を変えることで容易に調整することが出来る。

【００２６】請求項４に記載されている発明である高度
清浄施設における室圧制御方法は、請求項１乃至３のい
ずれかに記載の室圧制御方法において、給気量の排気量
に対する量差を給気ファンと排気ファンとの回転数の差
で維持することを特徴としており、上記機能に加えて、
給排気ファンの各インバータにおける回転数の設定を変
えることで容易に調整することが出来る。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明による高度清浄施設におけ
る室圧制御方法は、施設に給気する給気ファンと施設か
ら排気する排気ファンとを相互に制御することで前室と
作業室とを所定の室圧に維持している高度清浄施設にお
ける室圧制御方法において、給気量が排気量に対して所
定の量差を維持するように給気ファンと排気ファンとを
相互に制御すると共に、前室と作業室とにも所定の室圧
差を維持している。

【００２８】これによって、ＢＨ施設を起動させる際に
も室圧の過剰な低下を発生させることなく安定させた差
圧を保持すると共に、前室と作業室との空気の流れを常
に一方向に維持できる。

【００２９】以下に、本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明するが、理解を容易にするために、従来と同様
の装置等については同符号を付している。

【００３０】図１は、ＢＨ施設２０の制御回路図を示し
ている。ＢＨ施設２０は、従来例と同様に飼育室２１と
前室２２及びその間のドア２３から構成されている。そ
して、飼育室２１に安全キャビネット２４等を配置する
ことも同様である。

【００３１】そして、ＢＨ施設２０は、給気ファン２５
と排気ファン２６とが配置されて外気の供給と室内から
の排気を行っており、給気ファン２５と各室間に配置さ
れている定風量装置２７、高性能フィルタ２８及び各室
と排気ファン２６との間に配置されている高性能フィル
タ２８と変風量装置２９も、安全キャビネット２４と排
気ファン２６間に配置されている高性能フィルタ２８と
共々に従来例と同様に稼働して、汚染空気が外部に排出
されないように運転制御されている。

【００３２】又、飼育室２１と前室２２とは、それぞれ
の定風量装置２７によって給気風量を一定に保つと共
に、飼育室２１が前室２２に対して陰圧を保つように変
風量装置２９の流量は差圧計３０の差圧信号で互いに調
整されており、常に所定の差圧が保持されるように制御
されることで、前室２２から飼育室２１への空気の流れ
を形成している。

【００３３】本発明における制御回路は、従来と同様に
インバータ３１による給排気ファン２５、２６の定格回
転数の変更とスタートから定格回転に至るまでの立上り
時間の制御が可能であるばかりでなく、これに加えて、
給排気ファン２５、２６の起動回路にタイマー３３を接
続している。

【００３４】従って、本発明では、タイマー３３の設定
を互いに異ならせることで、給排気ファン２５、２６を
同時に電源入れしても、給排気ファン２５、２６をそれ
ぞれ別々にスタートさせるように構成することが出来
る。

【００３５】以上の給排気ファンに対する制御は、制御
盤３２においてインバータ３１とタイマー３３の設定を
調整することで行われ、これによってＢＨ施設２０の起
動時における理想的な稼働を以下のように達成してい
る。

【００３６】図２は、本発明による室圧制御方法の実施
の形態を示すフローチャート図であり、調整のスタート
から定常運転の持続までは、以下の順序で展開される図
示のフローチャートにおいては、スタートとして給排気
ファンを起動させる以前の設定が行われる。

【００３７】（１０１）給排気ファンの定格回転数の
設定。給気ファン２５の定格回転数（Ｒｓ）と排気ファ
ン２６の定格回転数（Ｒｅ）をＲｅ>Ｒｓに設定する。

【００３８】（１０２）給排気ファンの定格回転数に
達するまでの起動時間の設定。給気ファン２５の起動時
間（Ｔｓ）と排気ファン２６の起動時間（Ｔｅ）をＴｓ
＝Ｔｅに設定する。

【００３９】（１０３）給排気ファンのタイマーの設
定。給気ファン２５の作動時間＝Ｔと排気ファン２６の
作動時間＝０を設定する。（１０４）給排気ファンのスイッチオン。

【００４０】（１０５）排気ファンの電源入り。排気
ファン２６が作動時間＝０で直ちに起動し、室内に陰圧
が発生する。

【００４１】（１０６）給気ファンの電源入り。給気
ファン２５が作動時間＝Ｔを経た後に起動し、陰圧は極
端に低下しないで最大になる。

【００４２】（１０７）Ｔｅ時間後に排気ファン２６
の定格運転。給気ファンの回転数の増加で陰圧が低減さ
れる。

【００４３】（１０８）Ｔｓ＋Ｔ時間後に給気ファン
２５の定格運転。給排気ファンの回転数の差による所望
の陰圧に収斂する。（１０９）定常運転の持続。

【００４４】以上のフローチャートに従って運転される
給排気ファンは、前室において図３に示されるような絶
対圧の推移状態を形成する。

【００４５】排気ファン２６は、図示のようにスイッチ
オンと同時に起動するので室内には外気に対して陰圧が
発生する。陰圧は、Ｔ時間後に給気ファン２５が起動す
るまで増加を続けるが、給気ファン２５が起動すると陰
圧の増加は停止し、給気ファン２５の回転数の増加に連
れて陰圧は低減される。

【００４６】本実施の形態では、給気ファン２５がＴ時
間後に起動するまで、排気ファン２６の運転によって排
気が続けられ、陰圧の増加が継続される。そして、この
間に排気ファンと給気ファン２５との間に形成される圧
力差は、零から給気ファン２５が起動する約１２０（Ｐ
ａ）近くまで増加し、その後は、給排気ファンの起動特
性を同一（Ｔｓ＝Ｔｅ）にしていることで、排気ファン
２６が定格運転に至るまで、その圧力差が保持されるこ
とになる。

【００４７】この運転制御によって前室の絶対圧は低下
するが、給気ファン２５の運転で圧力差の増加が停止さ
れた後に一定値に保持されることから、低下する絶対圧
の最大値は従来のように極端な値にまで低下されること
なく停止して、図示のように穏やかな曲線を描いて陰圧
を低減して行き、給気ファン２５の定格運転に至って所
定の陰圧に収斂している。

【００４８】以上のように、本実施の形態では、起動特
性の同一な排気ファンと給気ファンとをスタート時間に
差を持たせて起動することで、給気量と排気量との間に
所定の量差を保持するようにして、ＢＨ施設を起動させ
る際にも室圧の過剰な低下を発生させることなく安定さ
せた差圧を保持している。

【００４９】又、上記の運転状態は、飼育室においても
同様に実施されている。このために、飼育室２１と前室
２２とは、それぞれに変風量装置２９による排気流量を
調整しながら、流量差による陰圧を保つように構成され
ているが、各室は起動時においても極めて安定した状態
に維持されている。

【００５０】従って、飼育室２１と前室２２との間に設
置されている、差圧計３０の差圧信号で互いに調整され
る各室間の差圧も、各室の室圧が安定されていることか
ら安定された状態で保持されることになり、制御系に相
互干渉を発生させることもなく、前室２２から飼育室２
１への空気の流れも、殆ど乱されることなく形成するこ
とができる。

【００５１】上記実施の形態では、給気量と排気量との
間に所定の量差を保持するための手段として、起動特性
の同一な排気ファンと給気ファンとをスタート時間に差
を持たせて起動させているが、本発明による高度清浄施
設における室圧制御方法では、他の手段においても同様
の機能を確立することができる。

【００５２】他の実施形態の第１は、排気ファンと給気
ファンの回転数に差を持たせることで、ＢＨ施設に所定
の量差を形成する手段である。

【００５３】本実施の形態では、図３で表示しているフ
ァン回転数で明らかにしているように、インバータの設
定によって、排気ファンの回転数を給気ファンの回転数
よりも所定値だけ大きくなるように制御しており、回転
数の差による供給風量の差を所定値に保持することによ
って、ＢＨ施設に外気に対して所定の陰圧を形成してい
る。

【００５４】この際に給排気ファンに形成される起動特
性（起動から定格回転数に達するまでの時間の設定）は
同一であるが、排気ファンを先にスタートさせること
は、ＢＨ施設に外気に対して陰圧を前以て形成して置く
ことになるから、そのスタートを同じに設定するか時間
差を持たせたものにするかは、ＢＨ施設に当初段階で外
気に対して如何なる陰圧を形成するかによって定められ
る。

【００５５】他の実施形態の第２は、排気ファン排気量
に対して給気ファンの給気量を減量することで、ＢＨ施
設に所定の量差を形成する手段である。

【００５６】本実施の形態では、給排気ファンを制御す
るインバータの間に負荷回路を接続して、給気ファンが
排気ファンよりも常に小さい出力値になるように設定し
ているので、給排気ファンは起動特性を同じにしてその
給排気風量の減量差を一定に維持している。

【００５７】従って、排気ファンがスタートしてから給
気ファンがスタートするように回路を構成することで、
排気ファンの作動によってＢＨ施設に外気に対して陰圧
が形成された後に、給気ファンが排気ファンに追随しな
がら減量状態で作動することになって、外気に対して所
望の陰圧が保持されるように制御される。

【００５８】以上のように、本発明による高度清浄施設
における室圧制御方法は、高度清浄施設において、給気
量が排気量に対して所定の量差を維持するように給気フ
ァンと排気ファンとを相互に制御すると共に、前室と作
業室との間に所定の室圧差を維持しているので、ＢＨ施
設を起動させる際にも室圧の過剰な低下を発生させるこ
となく施設の室圧を安定させると共に、施設間の空気の
流れが常に一方向になるように室圧を維持している。

【００５９】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細
に説明してきたが、本発明は上記実施の形態に何ら限定
されるものでなく、発明の趣旨に反しない範囲におい
て、各種の変更が可能であることは当然である。

【００６０】

【発明の効果】請求項１に記載されている発明である高
度清浄施設における室圧制御方法は、施設に給気する給
気ファンと施設から排気する排気ファンとを相互に制御
することで所定の室圧を維持している高度清浄施設にお
ける室圧制御方法において、給気量が排気量に対して所
定の量差を維持するように給気ファンと排気ファンとを
相互に制御することを特徴としているので、ＢＨ施設を
起動させる際にも室圧の過剰な低下を発生させることな
く安定させた差圧を保持する効果を奏している。

【００６１】請求項２に記載されている発明である高度
清浄施設における室圧制御方法は、施設に給気する給気
ファンと施設から排気する排気ファンとを相互に制御す
ることで、扉を介して連絡する前室と作業室とを所定の
室圧に維持している高度清浄施設における室圧制御方法
であって、各室における給気量が排気量に対して所定の
量差を維持すると共に、前室の量差が作業室の量差に対
して所定の室圧差を維持するようにしながら給気ファン
と排気ファンとを相互に制御することを特徴としている
ので、ＢＨ施設を起動させる際にも室圧の過剰な低下を
発生させることなく安定させた差圧を保持すると共に、
前室と作業室との空気の流れを常に一方向にする効果を
奏している。

【００６２】請求項３に記載されている発明である高度
清浄施設における室圧制御方法は、請求項１又は２に記
載の室圧制御方法において、給気量の排気量に対する量
差を起動特性が同一の給気ファンと排気ファンとを用い
て、始動に時間差を設けることで維持することを特徴と
しているので、上記効果に加えて、給排気ファンの起動
の時間設定を変えることで容易に調整出来る効果を奏し
ている。

【００６３】請求項４に記載されている発明である高度
清浄施設における室圧制御方法は、請求項１乃至３のい
ずれかに記載の室圧制御方法において、給気量の排気量
に対する量差を給気ファンと排気ファンとの回転数の差
で維持することを特徴としているので、上記効果に加え
て、給排気ファンの各インバータにおける回転数の設定
を変えることで容易に調整出来る効果を奏している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による高度清浄施設の室圧制御方法に
おける制御回路図

【図２】本発明による高度清浄施設にの室圧制御方法
におけるフローチャート図

【図３】本発明による高度清浄施設の室圧制御方法に
よる室圧状態

【図４】従来の高度清浄施設の室圧制御方法における
制御回路図

【図５】従来の高度清浄施設にの室圧制御方法における
フローチャート図

【図６】従来の高度清浄施設の室圧制御方法による室
圧状態

【符号の説明】

２０ＢＨ施設、２１飼育室、２２前室、２
３ドア、２４安全キャビネット、２５給気ファ
ン、２６排気ファン、２７定風量装置、２８
高性能フィルタ、２９変風量装置、３０差圧計、
３１インバータ、３２制御盤、３３タイマ
ー、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】施設に給気する給気ファンと施設から排
気する排気ファンとを相互に制御することで所定の室圧
を維持している高度清浄施設における室圧制御方法であ
って、給気量が排気量に対して所定の量差を維持するよ
うに給気ファンと排気ファンとを相互に制御することを
特徴とする高度清浄施設における室圧制御方法。
【請求項２】施設に給気する給気ファンと施設から排
気する排気ファンとを相互に制御することで、扉を介し
て連絡する前室と作業室とを所定の室圧に維持している
高度清浄施設における室圧制御方法であって、各室にお
ける給気量が排気量に対して所定の量差を維持すると共
に、前室の量差が作業室の量差に対して所定の室圧差を
維持するようにしながら給気ファンと排気ファンとを相
互に制御することを特徴とする高度清浄施設における室
圧制御方法。
【請求項３】給気量の排気量に対する量差が、起動特
性が同一の給気ファンと排気ファンとを用いて、始動に
時間差を設けることで維持されることを特徴とする請求
項１又は２に記載の高度清浄施設における室圧制御方
法。
【請求項４】給気量の排気量に対する量差が、給気フ
ァンと排気ファンとの回転数の差で維持されることを特
徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の高度清浄施
設における室圧制御方法。