JP7635499B2 - Clean room system and air exhaust method - Google Patents
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Description
本発明は、クリーンルームシステム及び空気排出方法に関する。 The present invention relates to a clean room system and an air exhaust method.
クリーンルームにおいて、温度及び清浄度等の室内環境を確保するため、室内の空気を換気する方法が知られている。置換換気空調システムとしては、例えば、空気の温度制御を行うファンコイルユニットと、ファンコイルユニットからの空気を採り入れ、フィルタを通過させて清浄空気とするフィルタユニットと、クリーンルーム壁面に設けられ、フィルタユニットからの清浄空気をクリーンルームの室内に給気する壁面給気開口部とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1等)。
In clean rooms, methods of ventilating indoor air are known to ensure the indoor environment, including temperature and cleanliness. For example, a displacement ventilation air-conditioning system is known that includes a fan coil unit that controls the temperature of the air, a filter unit that takes in air from the fan coil unit and passes it through a filter to make it purified air, and a wall air supply opening that is provided on the wall of the clean room and supplies the purified air from the filter unit into the clean room (for example,
しかし、上記の方法等では、クリーンルームの室内において、高温になる地点が発生してしまう場合がある。一方で、クリーンルームは、例えば、室内の温度及び清浄度等が所定の環境条件を満たすように決められている場合が多い。したがって、クリーンルームの室内に高温となる地点が発生すると、クリーンルームは、定められている温度等の条件を満たせなくなる場合がある。 However, the above methods may result in spots within the clean room becoming hot. Meanwhile, in many cases, the temperature and cleanliness of the clean room are set to meet certain environmental conditions. Therefore, if spots within the clean room become hot, the clean room may no longer be able to meet the set conditions, such as temperature.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、クリーンルームにおいて、温度等の条件を保つことを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to maintain conditions such as temperature in a clean room.
本発明の各実施形態に係るクリーンルームシステム等は、以下のような構成を含む。 The clean room system according to each embodiment of the present invention includes the following configuration:
温度及び清浄度が管理されるクリーンルームに設置されるクリーンルームシステム(例えば、クリーンルームシステム10等である。)は、
前記クリーンルームの下部において、前記クリーンルームの室内へ空気を送風する送風部(例えば、第1空調機11又は第2空調機12等である。)と、
前記送風部より上部において、前記空気を吸い込む吸引部(例えば、第1吸気口13又は第2吸気口14等である。)と、
前記送風部から一定距離以上離れた地点(例えば、図7に示すような地点又は図21に示す中間地点PM等である。)に設置され、かつ、前記送風部による送風及び前記吸引部による吸い込みによって成層される下層(例えば、下層E2である。)及び上層(例えば、上層E1である。)のうち、前記下層から前記上層へ前記空気を排出させる排出部(例えば、ダンパ15等である。)と
を含む。
A clean room system (e.g., clean room system 10) installed in a clean room where temperature and cleanliness are controlled includes:
A blower (e.g., a
A suction section (e.g., a
The air blowing unit includes a discharge unit (e.g., a damper 15) that discharges the air from a lower layer (e.g., lower layer E2) to an upper layer (e.g., upper layer E1) that is stratified by the blowing of air by the blowing unit and the suction of air by the suction unit, and the discharge unit (e.g., a damper 15) that discharges the air from the lower layer to the upper layer.
すなわち、置換換気空調システムにおいては、空調空間内の上層に高温で汚染質濃度の高い領域が形成されるが、空調空間内に給気される低温空気によって下層から順次押し出されることにより、高温で汚染質濃度の高い空気が攪拌されることなく上方へ排気されるため、空調空間内下方の居住域は、清浄な環境に保たれることになる。 In other words, in a displacement ventilation air conditioning system, a high temperature area with a high concentration of pollutants is formed in the upper layer of the air-conditioned space, but the low temperature air supplied to the air-conditioned space gradually pushes it out from the lower layer, and the high temperature air with a high concentration of pollutants is exhausted upwards without being stirred up, so the living area at the bottom of the air-conditioned space is maintained in a clean environment.
しかし、大空間クリーンルーム等においては、壁面に配置した送風部からの低温空気が中央の位置まで十分に届かなかったり、また、高温の機器が配置されたりして比較的高温になってしまう地点がある。 However, in large spaces such as clean rooms, the low-temperature air from the air blowers installed on the walls may not reach the central location sufficiently, and there are also points where high-temperature equipment is located, making the temperature relatively high.
これに対し、本発明の構成によれば、高温になる地点に排出部を設置することにより、空気を排出することができ、下層の清浄空気による押上げが補助されることになる。したがって、高温地点における温度上昇及び清浄度の低下を抑制することができる。 In contrast, according to the configuration of the present invention, by installing an exhaust section at a point where the temperature becomes high, the air can be exhausted, and the upward pressure from the clean air in the lower layer is assisted. Therefore, the temperature rise and decrease in cleanliness at the high temperature point can be suppressed.
また、前記送風部は、
前記クリーンルームへ送り込む空気が、送り込む方向(例えば、図2及び図3における右から左への方向であって、x軸方向である。)に対して回転する成分となる旋回成分を含むように送風する(例えば、図2又は図3等のように送風する場合等である)のが望ましい。このような構成によって、旋回成分が与えられると、誘引される空気の誘引量(誘引比)が増加する。そのため、多くの空気を送風することができ、効率良く空気を送風することができる。
In addition, the blower unit includes:
It is desirable to blow air into the clean room so that it contains a swirling component that rotates in the blowing direction (for example, from right to left in Figs. 2 and 3, which is the x-axis direction) (for example, when blowing air as shown in Fig. 2 or 3). When a swirling component is imparted by such a configuration, the amount of air induced (attraction ratio) increases. Therefore, a large amount of air can be blown, and the air can be blown efficiently.
また、前記送風部は、
前記クリーンルームへ送り込む空気に、周辺の空気を誘引させて送風する(例えば、図2又は図3等のように送風する場合等である)のが望ましい。このような構成によって、誘引作用が発生すると、誘引される空気の誘引量(誘引比)が増加する。そのため、多くの空気を送風することができ、効率良く空気を送風することができる。
In addition, the blower unit includes:
It is desirable to blow air into the clean room by inducing the surrounding air (for example, as in the case of blowing air as shown in FIG. 2 or FIG. 3). With such a configuration, when the air-induction action occurs, the amount of air drawn (induction ratio) increases. Therefore, a large amount of air can be blown, and the air can be blown efficiently.
また、前記クリーンルームへ送り込む空気の流速を均一化させる阻害部(例えば、フィルタFR及び壁WL等である。)を更に含むのが望ましい。阻害部がある構成であると、吹出口における風速が均一化され、ばらつきを抑えることができる。 It is also preferable to further include an obstruction section (e.g., a filter FR and a wall WL) that equalizes the flow speed of the air sent into the clean room. When an obstruction section is included, the air speed at the air outlet is uniformized, and variation can be suppressed.
また、前記上層における高さの上昇量に対する温度の変化量を示す第1温度傾向(例えば、第1温度傾向TS1である。)が、前記下層における高さの上昇量に対する温度の変化量を示す第2温度傾向(例えば、第2温度傾向TS2である。)より大きい(例えば、図6に示すような状態である。)のが望ましい。このような構成によって、上層に「熱溜まり」を作ることができる。このように、「熱溜まり」があると、下部と上部の温度差を大きくできる。そして、給気と排気の温度差が大きいと、搬送動力を少なくできる。したがって、「熱溜まり」を作ると、省エネを図ることができる。 It is also desirable that the first temperature trend (e.g., first temperature trend TS1) indicating the amount of temperature change relative to the amount of height increase in the upper layer is greater than the second temperature trend (e.g., second temperature trend TS2) indicating the amount of temperature change relative to the amount of height increase in the lower layer (e.g., as shown in Figure 6). With this configuration, a "heat pool" can be created in the upper layer. In this way, the presence of a "heat pool" can increase the temperature difference between the lower and upper parts. And a large temperature difference between the supply air and the exhaust air can reduce the transport power. Therefore, creating a "heat pool" can save energy.
また、前記排出部は、
前記送風部が設置される第1壁(例えば、第1壁W1である。)から、前記第1壁とは対面する第2壁(例えば、第2壁W2である。)までの間において、前記下層で温度が上昇する地点に設置される(例えば、図7に示すような地点又は図21に示す中間地点PM等に設置されるダンパ15である。)のが望ましい。このような地点に排出部が設置されると、温度が高くなる地点で空気を排出させて、クリーンルーム内の温度を条件を満たすように保つことができる。
In addition, the discharge section includes:
It is desirable to install the exhaust unit at a point where the temperature rises in the lower layer between the first wall (e.g., the first wall W1) where the blower unit is installed and the second wall (e.g., the second wall W2) facing the first wall (e.g., the
また、前記一定距離は、前記下層における空気が設定温度に達する距離である(例えば、一定距離DI等である。)のが望ましい。このような地点に排出部が設置されると、温度が高くなる地点で空気を排出させて、クリーンルームの温度の条件を満たすように保つことができる。 It is also desirable that the certain distance is the distance at which the air in the lower layer reaches a set temperature (e.g., a certain distance DI, etc.). If an exhaust section is installed at such a point, the air can be exhausted at a point where the temperature is high, so that the temperature conditions of the clean room can be maintained.
また、前記送風部は、複数設置され(例えば、図7のように設置される空調機である。)、
前記送風部のうち、前記クリーンルームのいずれかの第1壁に設置される第1送風部と、
前記送風部のうち、前記第1壁と対面する第2壁に設置される第2送風部と
を少なくとも含み、
前記排出部は、
前記第1送風部と、前記第2送風部との中間地点(例えば、図21に示す中間地点PMである。)に少なくとも設置されるのが望ましい。このような地点に排出部が設置されると、温度が高くなる地点で空気を排出させて、クリーンルーム内の温度の条件を満たすように保つことができる。
In addition, a plurality of the blowing units are installed (for example, an air conditioner installed as shown in FIG. 7 ).
Among the blowing units, a first blowing unit is installed on any one of the first walls of the clean room;
Among the blowing units, at least a second blowing unit is provided on a second wall facing the first wall,
The discharge section is
It is desirable to install the exhaust unit at least at the midpoint between the first blower unit and the second blower unit (for example, the midpoint PM shown in FIG. 21). If the exhaust unit is installed at such a point, air can be exhausted at the point where the temperature becomes high, so that the temperature conditions in the clean room can be maintained.
また、前記排出部は、
前記空気を0.2 メートル毎秒以下の風速で前記下層から前記上層へ吸い込む開口部(例えば、開口40等である。)であるのが望ましい。天井付近では、風速が上がり過ぎないのが望ましい。風速が上がり過ぎると、上層と下層の空気が混じってしまう場合が多い。そのため、特に天井付近では、上層と下層の空気が混じらない風速であるのが望ましい。このような風速であると、上層と下層の空気が混じるのを少なくして上層に「熱溜まり」を作ることができる。したがって、このような構成によって、空気を排出させると、上層に「熱溜まり」を作ることができるため、下部と上部の温度差を大きくできる。このようにして、給気と排気の温度差を大きくできると、搬送動力を少なくできる。ゆえに、省エネを図ることができる。
In addition, the discharge section includes:
It is desirable that the opening (e.g., opening 40) sucks the air from the lower layer to the upper layer at a wind speed of 0.2 meters per second or less. It is desirable that the wind speed does not increase too much near the ceiling. If the wind speed increases too much, the air in the upper layer and the lower layer often mix. Therefore, it is desirable that the wind speed does not mix the air in the upper layer and the lower layer, especially near the ceiling. With such a wind speed, the mixing of the air in the upper layer and the lower layer can be reduced and a "heat pool" can be created in the upper layer. Therefore, when air is exhausted with such a configuration, a "heat pool" can be created in the upper layer, and the temperature difference between the lower layer and the upper layer can be increased. In this way, if the temperature difference between the intake air and the exhaust air can be increased, the transport power can be reduced. Therefore, energy can be saved.
また、前記排出部は、
前記空気の温度に応じて、開閉又は開度が調整されるのが望ましい(例えば、ダンパ15等である。)。このような構成によって、通過させる空気の流量又は流速等を温度等に応じて調整することができる。
In addition, the discharge section includes:
It is desirable that the opening/closing or the opening degree is adjusted in accordance with the temperature of the air (for example, the
温度及び清浄度が管理されるクリーンルームに設置されるクリーンルームシステムが行う空気排出方法は、
クリーンルームシステムが、前記クリーンルームの下部において、前記クリーンルームの室内へ空気を送風する送風手順(例えば、ステップS01である。)と、
クリーンルームシステムが、前記送風手順が行われる高さより上部で、前記空気を吸い込む吸引手順(例えば、ステップS02である。)と、
クリーンルームシステムが、前記送風手順が行われる地点から一定距離以上離れた地点において、前記送風手順による送風及び前記吸引手順による吸い込みによって成層される下層及び上層のうち、前記下層から前記上層へ前記空気を排出させる排出手順(例えば、ステップS03である。)と
を含む。
The air exhaust method performed by the clean room system installed in the clean room where temperature and cleanliness are controlled is as follows:
A step (e.g., step S01) of blowing air into a room of the clean room in a lower part of the clean room by the clean room system;
A suction step (e.g., step S02) in which the clean room system sucks in the air at a height above the height at which the air blowing step is performed;
The clean room system includes a discharge procedure (e.g., step S03) of discharging the air from the lower layer to the upper layer, of the lower and upper layers formed by the blowing of the air by the blowing procedure and the suction of the suction procedure, at a point located a certain distance or more away from the point where the air blowing procedure is performed.
本発明に係る各実施形態によれば、クリーンルームにおいて、温度等の条件を保つことができる。 Each embodiment of the present invention allows the temperature and other conditions to be maintained in a clean room.
以下、各実施形態の詳細について添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載において実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。 Details of each embodiment will be described below with reference to the attached drawings. Note that components having substantially the same functional configurations in the description of the specification and drawings relating to each embodiment will be denoted by the same reference numerals to avoid redundant description.
<第1実施形態>
<全体構成例>
図1は、クリーンルームシステムの全体構成例を示す断面図である。以下、図示するようなクリーンルームシステム10を例に説明する。なお、以下の説明では、実施形態を説明する上で必要な装置等を例示して説明するため、クリーンルームシステム10は、図示する以外の装置を更に備える構成でもよい。
First Embodiment
<Overall configuration example>
1 is a cross-sectional view showing an example of the overall configuration of a clean room system. The following description will be given taking as an example a
図示するように、この例では、クリーンルーム内に、2台の製造装置MCが配置される。この製造装置MCによって、半導体等の製品が製造される。以下、図示するような台数及び配置の製造装置MCの例で説明する。 As shown in the figure, in this example, two manufacturing devices MC are placed in a clean room. These manufacturing devices MC manufacture products such as semiconductors. Below, an example of manufacturing devices MC with the number and placement shown in the figure will be described.
以下、図の横方向となるx軸は、クリーンルームの幅方向であるとする。そして、以下に示す例は、x軸方向に空調機が空気を送風する。一方で、図の縦方向となるz軸は、クリーンルームの高さ方向であるとする。すなわち、z軸方向が、いわゆる重力方向となる。さらに、奥行き方向をy軸とする。 In the following, the x-axis, which is the horizontal direction of the diagram, is the width direction of the clean room. In the example shown below, the air conditioner blows air in the x-axis direction. Meanwhile, the z-axis, which is the vertical direction of the diagram, is the height direction of the clean room. In other words, the z-axis direction is the so-called direction of gravity. Furthermore, the depth direction is the y-axis.
<送風部の例>
図示するように、クリーンルームシステム10は、クリーンルーム内に空気を送風する空調機を有する。例えば、図示するように、一方の壁(例えば、図において、左端にある壁とする。以下「第1壁」と呼ぶ場合もある。)に、空調機(図では、クリーンルームの左端に設置する空調機である。以下「第1空調機11」という。)が設置されるとする。そして、第1壁とは対面する壁(例えば、図において、右端にある壁とする。以下「第2壁」と呼ぶ場合もある。)に、第1空調機11とは別に空調機(図では、クリーンルームの右端に設置する空調機である。以下「第2空調機12」という。)が設置されるとする。以下、図示するように、第1空調機11及び第2空調機12の2台の空調機が設置される例で説明する。
<Example of a blower>
As shown in the figure, the
さらに、空調機は、例えば、図示するように、吸引部より低い高さとなる下部に設置される。 Furthermore, the air conditioner is installed at a lower part, at a height lower than the suction part, for example as shown in the figure.
第1空調機11及び第2空調機12は、例えば、以下のような構成であるのが望ましい。
It is desirable that the
図2は、室内側から見て反時計回転方向の旋回成分を送風する空気に与えるようにフィンを取り付けた給気口の構成例を示す正面図である。 Figure 2 is a front view showing an example of the configuration of an air intake port with fins attached so as to give the air being blown a counterclockwise swirling component as viewed from inside the room.
図3は、室内側から見て時計回転方向の旋回成分を送風する空気に与えるようにフィンを取り付けた給気口の構成例を示す正面図である。 Figure 3 is a front view showing an example of the configuration of an air intake port with fins attached so as to give the air being blown a swirling component in a clockwise direction as viewed from inside the room.
空調機の前面となる給気口21には、複数のフィン20が設置される構成である。そして、フィン20は、クリーンルームへ送り込む空気に対して回転する方向の成分(以下「旋回成分」という。)を与えるようにして送風する。なお、図2及び図3では、右から左への方向が送風方向、すなわち、クリーンルーム内に向かう方向となる。
The air conditioner is configured with
フィン20は、例えば、図示するように、給気口21の中央部分を中心として回転方向に、等間隔かつ放射状に取り付けられる。また、それぞれのフィン20は、中心軸22に対して傾斜があるように配置される。なお、図2と図3では、それぞれのフィン20は、中心軸22に対する傾斜角が逆となる例である。
For example, as shown in the figure, the
このように、中心軸22に対して傾斜があるようにフィン20が配置され、かつ、フィン20が放射状に配置されると、送風の際、すなわち、給気口21を通過させる際に、フィン20に沿うように空気を流すことができる。これにより、空調機は、クリーンルームへ送り込む空気に旋回成分が含まれるようにして空気を送風できる。
In this way, when the
そして、空調機は、例えば、図示するような構成を複数有する。このようにして、温度及び清浄度等を管理する領域(以下「管理領域EC」という。)に対して空気を送り込むようにして管理領域ECの温度及び清浄度等を制御する。以下、温度を管理の対象とする例で説明する。 The air conditioner may have a plurality of configurations, such as those shown in the figure. In this way, the temperature, cleanliness, etc. of the managed area EC are controlled by sending air into the area (hereinafter referred to as the "managed area EC") where the temperature, cleanliness, etc. are to be managed. The following explanation is given using an example in which the temperature is the object of management.
空気を送り込む際に、空気が旋回成分を含むと、それぞれの旋回成分により、干渉作用が生じやすい。具体的には、隣り合う給気口より送り出される互いの空気の旋回成分を同じ方向又は逆向き方向にすることで、それぞれの旋回成分が助長し合う、又は、それぞれの旋回成分が相殺するように相互作用させることができる。 When air is blown in, if the air contains a swirling component, interference between the individual swirling components is likely to occur. Specifically, by making the swirling components of the air blown out of adjacent air intakes go in the same or opposite directions, the swirling components can interact to enhance each other, or to cancel each other out.
また、図示するような旋回成分があると、誘引作用が発生する。すなわち、旋回成分が含まれると、周囲の空気が巻き込まれる流れ、いわゆる誘引気流が発生しやすい。このように、旋回成分が与えられると、誘引される空気の誘引量(誘引比)が増加する。そのため、多くの空気を送風することができ、効率良く空気を送風することができる。 In addition, when there is a swirling component as shown in the figure, an attraction effect occurs. In other words, when a swirling component is included, a flow that draws in surrounding air, a so-called induced airflow, is likely to occur. In this way, when a swirling component is provided, the amount of induced air (attraction ratio) increases. As a result, a large amount of air can be blown out, and the air can be blown out efficiently.
<クリーンルームについて>
クリーンルームは、温度及び清浄度等の環境条件が管理された領域を持つ空間である。例えば、環境条件は、ISO(International Organization for Standardization)14644-1又は米国連邦空気清浄度基準 209E等の規格で定まる条件である。
<About clean rooms>
A clean room is a space having an area where environmental conditions such as temperature and cleanliness are controlled. For example, the environmental conditions are conditions defined by standards such as ISO (International Organization for Standardization) 14644-1 or the United States Federal Air Cleanliness Standard 209E.
具体的には、ISO 14644-1における「クラス 6」の場合には、温度は、「23 ℃±5 ℃」という範囲に収まるように条件が設定される。さらに、ISO 14644-1における「クラス 6」の場合には、清浄度は、粒径が0.1 マイクロメートル(μm)以上の粒子が室内において、1.0×106 個/立方メートル(個/m3)以下の空気清浄度となるように条件が設定される。 Specifically, in the case of "Class 6" in ISO 14644-1, the temperature conditions are set to be within the range of "23°C ± 5°C." Furthermore, in the case of "Class 6" in ISO 14644-1, the cleanliness conditions are set to be such that the number of particles with a particle size of 0.1 micrometers (μm) or more in the room is 1.0 x 106 particles/cubic meter (particles/ m3 ) or less.
このように、クリーンルームは、管理領域ECが所定の条件となるように、空調機等によって管理される空間を持つ。 In this way, the clean room has a space that is managed by air conditioners, etc. so that the controlled area EC meets specified conditions.
<吸引部の例>
吸引部の例となる吸気口は、図1に示すように、z軸方向において、空調機より高い高さとなる上部に設置される。例えば、図示する例では、一方の壁に、吸気口(図では、クリーンルームの左端に設置する吸気口であり、第1空調機11の上に設置される吸気口である。以下「第1吸気口13」という。)が設置されるとする。そして、第1空調機11がある壁とは反対側の壁に、第1吸気口13とは別に吸気口(図では、クリーンルームの右端に設置する吸気口であり、第2空調機12の上に設置される吸気口である。以下「第2吸気口14」という。)が設置されるとする。以下、図示するように、2つの吸気口が設置される例で説明する。
<Example of suction part>
As shown in Fig. 1, an intake port as an example of the suction unit is installed at an upper part at a height higher than the air conditioner in the z-axis direction. For example, in the illustrated example, an intake port (in the figure, an intake port installed at the left end of the clean room and installed above the
また、第1吸気口13は、図示するように、例えば、排気ファン13F及び冷却コイル13C等の装置を有する構成である。一方で、第2吸気口14は、例えば、排気ファン14F及び冷却コイル14C等の装置を有する構成である。
As shown in the figure, the
<排出部の例>
排出部の例となるダンパ15は、例えば、図1に示すように、天井16等に設置される。
<Example of discharge section>
The
以下、排出部がダンパ15である例で説明する。
The following describes an example in which the discharge part is a
そして、排出部は、送風部より一定距離以上(図では、x軸方向となる。)離れた地点に設置される。まず、ダンパ15は、空調機とセットで配置される。そして、ダンパ15は、空調機が送風する空気の温度が上がる地点に設置される。具体的には、1台の空調機に対して、少なくとも1つのダンパ(以下「第1ダンパ」という。)が配置される。
The exhaust section is installed at a point at least a certain distance away from the blower section (in the figure, this is in the x-axis direction). First, the
そして、第1ダンパと、空調機との間に、製造装置MC等の発熱体が配置される場合がある。このような場合には、第1ダンパとは異なるダンパ(以下「第2ダンパ」という。)が、発熱体に対応するため、第1ダンパと、空調機との間に、所定の間隔で更に設置される。 In some cases, a heat generating element such as a manufacturing device MC is placed between the first damper and the air conditioner. In such cases, a damper different from the first damper (hereinafter referred to as the "second damper") is further installed at a predetermined interval between the first damper and the air conditioner to accommodate the heat generating element.
所定の間隔は、例えば、標準的な製造装置MC及び製造装置MCにおける作業領域等で定まる間隔である。このような間隔とすることで、製造装置MCの配置が変更されても対応することができる。 The specified interval is, for example, an interval determined by the standard manufacturing equipment MC and the working area of the manufacturing equipment MC. By setting such an interval, it is possible to respond even if the layout of the manufacturing equipment MC is changed.
まず、上記のような例のように、下部で送風部が室内へ空気を送風し、かつ、吸引部が上部で空気を吸い込むと、温度等の条件を満たすように管理できる層(以下「下層E2」という。)と、下層E2より上部に形成される層(以下「上層E1」という。)とが成層される。 First, as in the above example, when the blower at the bottom blows air into the room and the suction unit at the top sucks in air, a layer that can be managed to meet conditions such as temperature (hereinafter referred to as "lower layer E2") and a layer formed above the lower layer E2 (hereinafter referred to as "upper layer E1") are formed.
<比較例>
図4は、比較例のクリーンルームシステムを適用したクリーンルーム内の温度を示すコンター図である。図において、横方向がx軸となる。一方で、図において縦方向がz軸となる。なお、図示する比較例は、シミュレーションの結果を示す。
Comparative Example
4 is a contour diagram showing the temperature in a clean room to which the comparative clean room system is applied. In the diagram, the horizontal direction is the x-axis. Meanwhile, the vertical direction is the z-axis. The comparative example shown in the figure shows the results of a simulation.
図示するように、クリーンルームの下部には、製造装置等が設置される。そして、製造装置の発熱等によって、図示するように、空気が高温となる。そのため、図示する例では、上部高温領域TP1のような領域が発生する。このように、上部高温領域TP1が発生すると、クリーンルーム内の一部又は全部の領域が温度の条件等を満たせなくなる場合がある。そのため、送風部によって何度も送風する必要があり、消費電力が増える場合がある。 As shown in the figure, manufacturing equipment and the like are installed in the lower part of the clean room. Then, as shown in the figure, the air becomes hot due to heat generation from the manufacturing equipment, etc. Therefore, in the example shown, an area such as an upper high temperature area TP1 is created. In this way, when an upper high temperature area TP1 is created, some or all areas in the clean room may not be able to meet the temperature conditions, etc. For this reason, the air blowing section needs to blow air multiple times, which may increase power consumption.
<シミュレーション結果>
図5は、本実施形態に係るクリーンルームシステムを適用したクリーンルーム内の温度を示すコンター図である。図4と比較すると、図示する例は、吸引部の例となる排気口131がある点が異なる。すなわち、吸引部は、例えば、図示するような位置に設置されてもよい。
<Simulation results>
Fig. 5 is a contour diagram showing the temperature in a clean room to which the clean room system according to the present embodiment is applied. Compared with Fig. 4, the illustrated example is different in that it has an exhaust port 131, which is an example of a suction unit. That is, the suction unit may be installed, for example, at a position as shown in the figure.
図示するシミュレーション結果では、排気口131付近の領域(以下「排気口付近領域TP2」という。)の温度が、図4に示す比較例と比較して温度が低い。図4に示すように、上部、すなわち、排気口131が設置される付近には、成層によって高温の空気が溜まりやすい。そこで、排気口131により、上部で空気を吸引すると、図示するように、温度を低くすることができる。ゆえに、送風部による送風の回数等を少なくしても、温度の条件等を満たすことができるため、クリーンルームにおいて、温度等の条件を保つことができる。 In the simulation results shown in the figure, the temperature of the area near the exhaust port 131 (hereinafter referred to as the "area TP2 near the exhaust port") is lower than that of the comparative example shown in Figure 4. As shown in Figure 4, high-temperature air is likely to accumulate due to stratification in the upper part, i.e., near where the exhaust port 131 is installed. Therefore, by sucking air in the upper part through the exhaust port 131, the temperature can be lowered as shown in the figure. Therefore, even if the number of times that the blower blows air is reduced, the temperature conditions can be met, and the temperature conditions can be maintained in the clean room.
第1例として、下層E2が管理領域ECである例で説明する。以下、管理領域EC、すなわち、下層E2が床面GDを基準に高さが2 メートル以下の領域であるとあらかじめ設定する例で説明する。例えば、成層は、以下のように行われる。 As a first example, an example will be described in which the lower layer E2 is the management area EC. Below, an example will be described in which the management area EC, i.e., the lower layer E2, is set in advance to be an area with a height of 2 meters or less based on the floor surface GD. For example, the stratification is performed as follows.
なお、床面GDを基準に2 メートルの高さは、送風部の最も高い高さの例である。すなわち、送風部が空気を直に送風できる最大の高さが床面GDを基準に2 メートルの高さであるとする。したがって、送風部の最も高い高さは、空調機の大きさ及び空気を送風できる高さ等によって定まる。ゆえに、床面GDを基準に2 メートルの高さ以下の領域が管理領域ECとなり、管理領域ECは、空調機等によって温度等が管理される。 Note that a height of 2 meters based on the floor surface GD is an example of the maximum height of the air blowing unit. In other words, the maximum height at which the air blowing unit can directly blow air is 2 meters based on the floor surface GD. Therefore, the maximum height of the air blowing unit is determined by the size of the air conditioner and the height to which it can blow air, etc. Therefore, the area below a height of 2 meters based on the floor surface GD becomes the controlled area EC, and the temperature, etc. of the controlled area EC is controlled by the air conditioner, etc.
図6は、成層の例を示す図である。図では、横軸は、室温を示す。一方で、図では、縦軸は、高さを示す。 Figure 6 shows an example of stratification. In the figure, the horizontal axis represents room temperature, while the vertical axis represents height.
上層E1及び下層E2が成層されると、上層における高さの上昇量に対する温度の変化量(以下「第1温度傾向TS1」という。)と、下層における高さの上昇量に対する温度の変化量(以下「第2温度傾向TS2」という。)とが異なる。 When the upper layer E1 and the lower layer E2 are layered, the amount of change in temperature relative to the amount of increase in height in the upper layer (hereinafter referred to as the "first temperature trend TS1") differs from the amount of change in temperature relative to the amount of increase in height in the lower layer (hereinafter referred to as the "second temperature trend TS2").
図示する例では、上層E1では、例えば、高さの上昇量が、「2.5 メートル」から「3.5 メートル」までの「3.5-2.5=1.0 メートル」である。これに対して、温度は、「22.0 ℃」から「25.0 ℃」までの「25.0-22.0=3 ℃」の変化量である。したがって、上層E1は、第1温度傾向TS1が「3 ℃÷1.0 メートル=3 ℃/メートル」となる領域を含む。 In the illustrated example, in the upper layer E1, for example, the increase in height is from 2.5 meters to 3.5 meters, or 3.5 - 2.5 = 1.0 meters. In contrast, the temperature changes from 22.0 °C to 25.0 °C, or 25.0 - 22.0 = 3 °C. Therefore, the upper layer E1 includes an area where the first temperature trend TS1 is 3 °C ÷ 1.0 meters = 3 °C/meter.
一方で、下層E2では、例えば、高さの上昇量が、「0.0 メートル」から「2.0 メートル」までの「2.0-0.0=2.0 メートル」である。これに対して、温度は、「20.0 ℃」から「20.8 ℃」までの「20.8-20.0=0.8 ℃」の変化量である。したがって、下層E2は、第2温度傾向TS2が「0.8 ℃÷2.0 メートル=0.4 ℃/メートル」となる領域を含む。 On the other hand, in the lower layer E2, for example, the increase in height is from 0.0 meters to 2.0 meters, that is, 2.0-0.0=2.0 meters. In contrast, the temperature changes from 20.0°C to 20.8°C, that is, 20.8-20.0=0.8°C. Therefore, the lower layer E2 includes an area where the second temperature trend TS2 is 0.8°C÷2.0 meters=0.4°C/meter.
また、下層E2は、管理領域ECの範囲内に成層されるのが望ましい。一方で、上層E1は、上部に成層されるのが望ましい。下層E2は、条件を満たすように、送風部等で管理しやすい層であるのが望ましい。ゆえに、下層E2は、送風部の送風する空気が届きやすい範囲で成層されると、クリーンルームの室温を管理しやすくできる。 The lower layer E2 is preferably formed within the range of the control area EC. On the other hand, the upper layer E1 is preferably formed at the top. The lower layer E2 is preferably a layer that is easy to control with a blower or the like so as to satisfy the conditions. Therefore, if the lower layer E2 is formed within a range where the air blown by the blower can easily reach, it becomes easier to control the room temperature in the clean room.
そして、第1温度傾向TS1は、第2温度傾向TS2より大きい値であるのが望ましい。すなわち、第1温度傾向TS1の方が、第2温度傾向TS2より大きく、高温になりやすい温度傾向であるのが望ましい。このように、成層できると、クリーンルームの上部に、温度の高い領域、いわゆる「熱溜まり」を作ることができる。 The first temperature trend TS1 is preferably greater than the second temperature trend TS2. In other words, it is preferable that the first temperature trend TS1 is greater than the second temperature trend TS2, and is a temperature trend that is more likely to become high temperatures. In this way, when stratification is achieved, a high temperature area, a so-called "heat pool," can be created in the upper part of the clean room.
具体的には、図示する例では、高さが「2.5 メートル」以上の領域が「熱溜まり」となる。 Specifically, in the example shown, areas with a height of 2.5 meters or more become "heat pools."
「熱溜まり」があると、下部と上部の温度差を大きくできる。このようにそして、給気と排気の温度差が大きいと搬送動力を少なくできる。したがって、「熱溜まり」を作ると、省エネを図ることができる。 If there is a "heat pool," the temperature difference between the bottom and top can be made larger. And if the temperature difference between the intake air and exhaust air is large, the transport power required can be reduced. Therefore, creating a "heat pool" can help save energy.
また、「熱溜まり」を作ると、低温の空気が下部に停滞しやすくなる。そのため、下部が低温化されやすくなり、主に下部を低温にするエネルギーを少なくできる。 In addition, creating a "heat pool" makes it easier for cool air to stagnate at the bottom. This makes it easier for the bottom to become cooler, and reduces the amount of energy needed to cool the bottom.
さらに、「熱溜まり」を作るようにすると、送風等によって、低温化する範囲が主に下層となる範囲だけで済む場合が多い。つまり、「熱溜まり」を作ると、送風等で管理する範囲がクリーンルーム全体より狭い範囲でよい。そのため、クリーンルーム全体を管理する場合と比較して、「熱溜まり」を作ると、省エネを図ることができる。 Furthermore, by creating a "heat pool", the area that needs to be cooled by air blowing etc. is often limited to the lower layer. In other words, by creating a "heat pool", the area that needs to be controlled by air blowing etc. can be smaller than the entire clean room. Therefore, compared to controlling the entire clean room, creating a "heat pool" can save energy.
<一定距離の例>
排出部を設置する地点となる、送風部から一定距離以上離れた地点は、例えば、以下のような地点である。
<Example of a fixed distance>
The location where the exhaust unit is to be installed, which is away from the blower unit by a certain distance or more, is, for example, the following location.
図7は、排出部を送風部から一定距離以上離れた地点に設置する例を示す断面図である。例えば、第1壁W1から第2壁W2までの距離(以下単に「幅RW」という。)が「40 メートル」であるとする。この場合には、ダンパ15は、例えば、一定距離DI以上離れた地点に設置される。この場合には、一定距離DIは、例えば、「1.0 メートル」である。
Figure 7 is a cross-sectional view showing an example in which the exhaust section is installed at a point more than a certain distance away from the blower section. For example, the distance from the first wall W1 to the second wall W2 (hereinafter simply referred to as "width RW") is "40 meters." In this case, the
なお、一定距離DIは、「1.0 メートル」に限られない。すなわち、一定距離DIは、クリーンルームの条件、送風部による送風の強さ、幅RW又は製造装置の配置等によって異なる。 The fixed distance DI is not limited to 1.0 meter. In other words, the fixed distance DI varies depending on the conditions of the clean room, the strength of the air blown by the blower, the width RW, the layout of the manufacturing equipment, etc.
送風部から一定距離DI以上離れると、室温が以下のようになる。 When the room is a certain distance DI or more away from the air blower, the room temperature becomes as follows:
図8は、室温と距離の関係例を示す図である。図では、横軸に、x軸方向における距離を示す。一方で、縦軸に、室温を示す。すなわち、距離が「0.0 メートル」となる地点は、送風部が設置される地点であり、図7の場合では、両壁の地点となる。 Figure 8 is a diagram showing an example of the relationship between room temperature and distance. In the diagram, the horizontal axis shows the distance in the x-axis direction, while the vertical axis shows the room temperature. In other words, the point where the distance is "0.0 meters" is the point where the blower is installed, which in the case of Figure 7 is the point on both walls.
図示するように、室温は、基本的に「0.0 メートル」の距離で最も温度が低く、距離が遠くなると、室温が高くなる。そして、この例は、設定温度が「22.0 ℃」の例である。 As shown in the figure, the room temperature is basically the lowest at a distance of "0.0 meters," and the room temperature increases as the distance increases. In this example, the set temperature is "22.0°C."
図示するように、「1.0 メートル」以上の距離になると、室温がほぼ設定温度となる。したがって、送風部から「1.0 メートル」以上離した地点に、製造装置等の発熱体が設置されるのが望ましい。すなわち、図示するように、送風部から「1.0 メートル」以上離した地点から、室温の上昇により、成層が形成されやすい。ゆえに、「1.0 メートル」以上離した地点に、発熱体が設置され、かつ、排出部は、「1.0 メートル」以上離れた距離に設置されるのが望ましい。このような地点に排出部が設置されると、温度が高くなる地点で空気を排出させて、クリーンルームにおいて、温度等の条件を保つことができる。 As shown in the figure, when the distance is 1.0 meter or more, the room temperature is almost the set temperature. Therefore, it is desirable to install a heating element such as a manufacturing device at a point 1.0 meter or more away from the air blowing unit. In other words, as shown in the figure, stratification is likely to occur due to the rise in room temperature at a point 1.0 meter or more away from the air blowing unit. Therefore, it is desirable to install a heating element at a point 1.0 meter or more away, and to install an exhaust unit at a distance of 1.0 meter or more. If the exhaust unit is installed at such a point, air can be exhausted at the point where the temperature is high, and the temperature and other conditions can be maintained in the clean room.
<空気排出方法の第1例>
クリーンルームシステムは、例えば、以下のような空気排出方法を実行する。
<First example of air exhaust method>
The clean room system performs an air exhaust method, for example, as follows.
図9は、クリーンルームシステムによる空気排出方法の第1例を示すフローチャートである。 Figure 9 is a flowchart showing a first example of an air exhaust method for a clean room system.
<送風例>(ステップS01)
ステップS01では、送風部は、送風を行う。そして、送風は、下部となる高さで行われる。
<Example of air blowing> (Step S01)
In step S01, the blower blows air at a lower height.
<吸引例>(ステップS02)
ステップS02では、吸引部は、吸引を行う。そして、吸引は、上部となる高さで行われる。
<Suction Example> (Step S02)
In step S02, the suction unit performs suction. The suction is performed at an upper height.
また、このような送風及び吸引を行う成層処理を行うと、上層及び下層を成層することができる。具体的には、成層処理が行われると、下部で低温の空気がクリーンルーム内に送風されて、上部で高温の空気が吸い込まれる。高温の空気は、低温の空気と比較して、軽いため、高温の空気が吸引されやすくなる。ゆえに、高温の空気は、上部に溜まりやすくなる。一方で、低温の空気は、比較的に下部に溜まりやすくなる。このようにして、成層処理により、上層及び下層を成層することができる。 Furthermore, by performing a stratification process in which this type of air blowing and suction is performed, it is possible to form upper and lower layers. Specifically, when the stratification process is performed, low-temperature air is blown into the clean room at the bottom, and high-temperature air is sucked in at the top. High-temperature air is lighter than low-temperature air, so it is easier to suck in. Therefore, high-temperature air tends to accumulate at the top. On the other hand, low-temperature air tends to accumulate relatively easily at the bottom. In this way, the stratification process can form upper and lower layers.
<下層から上層へ空気を排出させる例>(ステップS03)
ステップS03では、排出部は、下層から上層へ空気を排出させる。なお、排出部は、送風を行う地点から一定距離以上離れた地点で下層から上層へ空気を排出させる。
<Example of discharging air from the lower layer to the upper layer> (Step S03)
In step S03, the exhaust unit exhausts air from the lower layer to the upper layer at a point that is a certain distance or more away from the point where air is blown.
<空気排出方法の第2例>
なお、空気排出方法は、以下のような方法でもよい。
<Second example of air exhaust method>
The air discharge method may be as follows:
図10は、クリーンルームシステムによる空気排出方法の第2例を示すフローチャートである。第1例と比較すると、ステップS20が行われる点が異なる。以下、同一の処理には、同一の符号を付し、異なる点を中心に説明する。 Figure 10 is a flow chart showing a second example of a method for discharging air using a clean room system. Compared to the first example, it differs in that step S20 is performed. In the following, the same processes are given the same reference numerals, and the differences will be mainly explained.
<所定の風速で下層から上層へ空気を排出させる例>(ステップS20)
ステップS20では、排出部は、所定の風速で下層から上層へ空気を排出させる。所定の風速については、第2実施形態で後述する。
<Example of discharging air from a lower layer to an upper layer at a predetermined wind speed> (Step S20)
In step S20, the exhaust unit exhausts air from the lower layer to the upper layer at a predetermined wind speed, which will be described later in the second embodiment.
以上のように、成層処理及び空気を排出させる処理等によって、空気を排出させると、クリーンルームにおいて、温度等の条件を保つことができる。 As described above, by discharging air through processes such as stratification and discharging air, it is possible to maintain the temperature and other conditions in the clean room.
<第1比較例>
以下、比較例となるクリーンルームの例を説明する。
<First Comparative Example>
An example of a clean room as a comparative example will be described below.
図11は、第1比較例のクリーンルームシステムを示す断面図である。第1比較例クリーンルームシステム120は、図1に示すクリーンルームシステムと比較すると、クリーンルームの中間地点等に更に空調機(以下「第3空調機121」という。)が設置される点が異なる。
Figure 11 is a cross-sectional view showing a clean room system of a first comparative example. The first comparative example
すなわち、第3空調機121は、室温が高くなりやすい地点に設置される。そして、第3空調機121で更に送風することで、室温が条件を満たすようにする。しかし、第3空調機121等を設置するためのスペースがクリーンルーム内に必要となる。また、第3空調機121を設置する工事等のコストが発生する。
That is, the
<第2比較例>
図12は、第2比較例のクリーンルームシステムを示す断面図である。第2比較例クリーンルームシステム30は、図1に示すクリーンルームシステムと比較すると、クリーンルームの中間地点等に更に空調機(以下「第4空調機31」という。)が設置される点が異なる。さらに、第1比較例と比較すると、第4空調機31が床下に設置される装置である点が異なる。
<Second Comparative Example>
Fig. 12 is a cross-sectional view showing a clean room system of a second comparative example. The second comparative example
第4空調機31のように、床下に設置する場合であっても、第4空調機31の上には、送風の妨げにならないようにするため、設備等が設置できない場合が多い。そのため、第4空調機31のような空調機を用いても、スペースがクリーンルーム内に必要となる。また、第4空調機31を設置する工事等のコストが発生する。
Even when an air conditioner is installed under the floor like the
<第2実施形態>
第2実施形態は、第1実施形態と比較すると、まず、第2実施形態では、クリーンルームシステムは、天井部が下層と上層のうち、上層に含まれる高さに設置され、空気が上昇するのを阻害する点が異なる。さらに、第2実施形態では、クリーンルームシステムは、排出部が例えば以下のような開口部となる点が異なる。
Second Embodiment
The second embodiment differs from the first embodiment in that, first, the ceiling of the clean room system is installed at a height that is included in the upper level out of the lower and upper levels, and prevents air from rising. Furthermore, the second embodiment differs in that the exhaust part of the clean room system is, for example, an opening as shown below.
天井がない場合において、例えば、クリーンルームの全高4300 ミリメートルであるとすると、下層は、2500 ミリメートル程度、及び、上層は、1800 ミリメートル程度の割合が、上層及び下層が理想的に成層された状態といえる。このような状態であれば、上層及び下層が成層され、上層に「熱溜まり」を作ることができる。そして、上層に「熱溜まり」を作ることができるため、下部と上部の温度差を大きくできる。このようにして、給気と排気の温度差を大きくできると、搬送動力を少なくできる。ゆえに、省エネを図ることができる。 In the absence of a ceiling, for example, if the total height of the clean room is 4,300 mm, the ideal stratification of the upper and lower layers would be approximately 2,500 mm for the lower layer and 1,800 mm for the upper layer. In this state, the upper and lower layers are stratified, and a "heat pool" can be created in the upper layer. And because a "heat pool" can be created in the upper layer, the temperature difference between the lower and upper parts can be increased. In this way, the temperature difference between the intake air and the exhaust air can be increased, which reduces the transport power required. This allows for energy savings.
これに対して天井部(特に、低い天井の場合である。)があると、上層を区切ってしまうことが多い。このような天井であると、空気が上昇するのが阻害されやすい。そのため、空気の流れが悪くなる場合が多い。 On the other hand, if there is a ceiling (especially if it is a low ceiling), it often separates the upper floors. Such a ceiling tends to prevent the air from rising, which often results in poor air flow.
したがって、空気が上昇するのを阻害する天井は、例えば、以下のような条件を備える天井部である。 Therefore, a ceiling that prevents air from rising is, for example, a ceiling part that meets the following conditions:
・上層及び下層による温度成層が形成される状態において、上層を区切る高さ位置に設置された天井。 - A ceiling installed at a height that separates the upper layer when temperature stratification occurs between the upper and lower layers.
・下層(管理領域等である。)の高さの1/2以下、さらには1/3以下の高さしか上層が取れない程度の低い天井。 - A low ceiling that allows the upper floors to be no more than half or even one-third the height of the lower floor (such as the management area).
・送風部の高さの1.5倍以下の天井。 -Ceilings no higher than 1.5 times the height of the ventilation section.
<開口部の例>
図13は、開口部の例を示す図である。以下、例えば、天井部に、図示するような開口部の例である開口40がある例で説明する。この例では、上部及び下部の間を空気が流れる開口を作ることで、天井部の一部に開口部が設置される。
<Example of opening>
Fig. 13 is a diagram showing an example of an opening. Below, an example will be described in which the ceiling has an
開口部は、製造装置に対応する位置等に設けられる。これにより、クリーンルームシステムは、製造装置が発する高温の空気が天井面部分にあたることなく排出させることができる。 The openings are provided at positions corresponding to the manufacturing equipment. This allows the clean room system to exhaust the hot air generated by the manufacturing equipment without it hitting the ceiling surface.
例えば、天井全体の面積に対する開口部の面積は、開口部の風速が0.2 メートル毎秒以下、好ましくは0.1 メートル毎秒以下になるように調整される。すなわち、空調機の台数と、設定される風速(例えば、0.1 メートル毎秒以下)との状況において、開口部を通流する空気の風速が適正になるように決定される。なお、天井は、システム天井とし、開口部の場所を適宜変更することができるようにすることが好ましい。 For example, the area of the openings relative to the area of the entire ceiling is adjusted so that the wind speed at the openings is 0.2 meters per second or less, preferably 0.1 meters per second or less. In other words, it is determined so that the wind speed of the air passing through the openings is appropriate in the situation of the number of air conditioners and the set wind speed (e.g., 0.1 meters per second or less). It is preferable that the ceiling be a system ceiling so that the location of the openings can be changed as appropriate.
また、開口部は、空調機の吹出方向に直交する方向に並べて配置する。これによれば、空調機の吹出方向に平行に並べた場合に比べて空調機と各開口部との距離が等しくなるので近い温度の空気が天井へ上がるので気流の乱れが少ない。さらに、開口部が集中せず、分散すると、空気が1箇所に集中しにくい状態にできるため、下部の空気が上部へ向かって上昇していくのを阻害しにくい。 The openings are also arranged in a line perpendicular to the air conditioner's air outlet direction. This means that the distance between the air conditioner and each opening is equal compared to when they are arranged parallel to the air conditioner's air outlet direction, so air of similar temperatures rises to the ceiling, resulting in less turbulence in the airflow. Furthermore, if the openings are dispersed rather than concentrated, air is less likely to concentrate in one place, which means that the air at the bottom is less likely to be hindered from rising to the top.
例えば、天井が低い場合には、天井によって、下部の空気が上部へ向かって上昇するのが阻害される場合が多い。 For example, if the ceiling is low, it often prevents the air at the bottom from rising to the top.
一方で、天井が低い場合には、照明又は電源タップのような作業機器等を天井に設けることができる。そして、それらの作業機器と、生産装置との距離を近くすることができるので、作業性を向上させることができる。 On the other hand, if the ceiling is low, lighting or work equipment such as power strips can be installed on the ceiling. This allows the distance between the work equipment and the production equipment to be reduced, improving workability.
図示する例では、クリーンルームシステムは、天井部の「10%」を開口40にすることで(図では、天井部における開口部が占める割合を「天井開口率」と示す。)、風速vを制御する。すなわち、この例では、風速vは、天井開口率を大きくすると、単位時間あたりに流れる空気の量が同じであるため、風速vが遅くなる。このように、クリーンルームシステムは、例えば、天井開口率をコントロールして所定の風速vで空気を排出させる。 In the illustrated example, the clean room system controls the wind speed v by making "10%" of the ceiling an opening 40 (in the figure, the percentage of the ceiling that is occupied by openings is shown as the "ceiling opening ratio"). That is, in this example, when the ceiling opening ratio is increased, the wind speed v slows down because the amount of air flowing per unit time is the same. In this way, the clean room system, for example, controls the ceiling opening ratio to exhaust air at a predetermined wind speed v.
以下、所定の風速vが「0.1 メートル毎秒」の場合を例に説明する。所定の風速vが「0.1 メートル毎秒」であると、クリーンルーム内は、以下のような温度分布となる。 Below, we will explain the case where the specified wind speed v is "0.1 meters per second" as an example. When the specified wind speed v is "0.1 meters per second", the temperature distribution inside the clean room will be as follows.
<実験結果>
図14は、実験結果を示す図(その1)である。図では、横軸に室温を示す。一方で、図では、縦軸に高さを示す。図は、図13のような天井部があって、開口部があり、風速vが「0.1 メートル毎秒」の場合の温度分布を示す。
<Experimental Results>
Fig. 14 is a diagram (part 1) showing the experimental results. In the diagram, the horizontal axis shows room temperature. Meanwhile, the vertical axis shows height. The diagram shows the temperature distribution when there is a ceiling part like that in Fig. 13, there is an opening, and the wind speed v is "0.1 meters per second."
また、この例では、天井部は、高さが「2.0 メートル」乃至「2.5 メートル」に設置される例である。 In this example, the ceiling is installed at a height of 2.0 meters to 2.5 meters.
図示する例のように、風速vを「0.1 メートル毎秒」とすると、上層における温度傾向(以下「上層温度傾向TS21」という。)が、下層における温度傾向(以下「下層温度傾向TS22」という。)より大きくできる。すなわち、風速vを「0.1 メートル毎秒」とすると、クリーンルームシステムは、「熱溜まり」を上層に作ることができる。 As shown in the example, when the wind speed v is "0.1 meters per second", the temperature trend in the upper layer (hereinafter referred to as "upper layer temperature trend TS21") can be made greater than the temperature trend in the lower layer (hereinafter referred to as "lower layer temperature trend TS22"). In other words, when the wind speed v is "0.1 meters per second", the clean room system can create a "heat pool" in the upper layer.
図15は、実験結果を示す図(その2)である。図では、縦軸及び横軸は、図14と同様である。図14に示す場合と、図15の場合は、天井部の有無が異なる。天井部がないと、室内の面積分がすべて開口部となるので、風速vは、「0.1 メートル毎秒」以下になる。 Figure 15 shows the experimental results (part 2). In the figure, the vertical and horizontal axes are the same as in Figure 14. The difference between the cases shown in Figure 14 and Figure 15 is the presence or absence of a ceiling. Without a ceiling, the entire area of the room would be openings, so the wind speed v would be less than 0.1 meters per second.
図示するように、「天井なし」の場合は、風速vが「0.1 メートル毎秒」以下となり、上層の温度傾向(以下「上層温度傾向TS31」という。)を大きくできる。 As shown in the figure, in the "no ceiling" case, the wind speed v is "0.1 meters per second" or less, and the upper layer temperature trend (hereinafter referred to as "upper layer temperature trend TS31") can be increased.
上層温度傾向TS31のように大きな温度傾向、すなわち、上層に「熱溜まり」を作ることができると、省エネを図ることができる。 By creating a large temperature trend like upper layer temperature trend TS31, i.e. a "heat pool" in the upper layer, energy savings can be achieved.
なお、図示する例における高さ「1.0 メートル」以下のように、下層であっても、温度傾向が大きくなる場合もある。例えば、室内で発生する熱に対して給気される温度が低いと、吹出口等では、下層であっても、図示するように、温度傾向が大きくなる場合がある。しかし、「2.0 メートル」、を境界にした上層及び下層のように、温度傾向が上層の方が急に大きくなる箇所が含まれていればよく、他の箇所の温度傾向が大きくてもよい。 Note that, as shown in the example below at a height of "1.0 meters," even in the lower layers, the temperature trend may be large. For example, if the temperature of the supplied air is low relative to the heat generated in the room, the temperature trend may be large at the air outlet, as shown in the figure, even in the lower layers. However, as long as there are areas where the temperature trend is suddenly larger in the upper layers, such as the upper and lower layers with the boundary at "2.0 meters," the temperature trend may be large in other areas.
<比較例>
図16は、比較例の実験結果を示す図である。図では、縦軸及び横軸は、図14等と同様である。図示する例では、風速vが「0.35 メートル毎秒」である。このような風速vであると、図示するように、上層の温度傾向をあまり大きくすることができない。具体的には、図示する比較例では、高さが「2.0 メートル」以上において、室温が「26.0 ℃」程度でほぼ一定である。
Comparative Example
Fig. 16 is a diagram showing the experimental results of the comparative example. In the figure, the vertical and horizontal axes are the same as those in Fig. 14 and the like. In the illustrated example, the wind speed v is "0.35 meters per second". With such a wind speed v, as illustrated, the temperature tendency in the upper layer cannot be made very large. Specifically, in the illustrated comparative example, at heights of "2.0 meters" or more, the room temperature is almost constant at about "26.0°C".
このような風速vでは、上層に「熱溜まり」をあまり作ることができない。 At this wind speed v, it is not possible to create much of a "heat pool" in the upper layer.
なお、図14等では、風速vを「0.1 メートル毎秒」とする例で示したが、風速vが「0.2 メートル毎秒」程度であっても、同様の効果を奏する。したがって、風速vは、「0.2 メートル毎秒」以下であるのが望ましい。 In FIG. 14 and other figures, an example is shown in which the wind speed v is 0.1 meters per second, but the same effect can be achieved even if the wind speed v is about 0.2 meters per second. Therefore, it is desirable for the wind speed v to be 0.2 meters per second or less.
<機能構成例>
図17は、第1実施形態におけるクリーンルームシステムの機能構成例を示す機能ブロック図である。図示するように、クリーンルームシステム10は、送風部10F1と、吸引部10F2と、排出部10F3とを含む機能構成である。
<Functional configuration example>
17 is a functional block diagram showing an example of the functional configuration of the clean room system in the first embodiment. As shown in the figure, the
送風部10F1は、クリーンルームの下部において、クリーンルームの室内へ空気を送風する送風手順を行う。例えば、送風部10F1は、第1空調機11及び第2空調機12等によって実現される。
The blower unit 10F1 is located in the lower part of the clean room and performs a blowing procedure to blow air into the interior of the clean room. For example, the blower unit 10F1 is realized by the
吸引部10F2は、送風部10F1より上部において、送風部10F1がクリーンルームの室内へ送風した空気を吸い込む吸引手順を行う。例えば、吸引部10F2は、第1吸気口13及び第2吸気口14等によって実現される。
The suction unit 10F2 is located above the blower unit 10F1 and performs a suction procedure to suck in the air blown into the clean room by the blower unit 10F1. For example, the suction unit 10F2 is realized by the
排出部10F3は、送風部10F1による送風及び吸引部10F2による吸い込み等によって成層される下層E2及び上層E1のうち、下層E2から上層E1へ空気を排出させる排出手順を行う。例えば、排出部10F3は、ダンパ15等によって実現される。
The exhaust unit 10F3 performs an exhaust procedure to exhaust air from the lower layer E2 to the upper layer E1, which are layered by the blowing of air by the blowing unit 10F1 and the suction by the suction unit 10F2. For example, the exhaust unit 10F3 is realized by a
クリーンルームにおいて、下部で空気を送り込み、かつ、上部で空気を吸い込むと、下層と上層を成層することができる。このように、成層できると、吸い込みによって排気される空気は、高温の空気である場合が多い。一方で、低温の空気は、高温の空気より重いため、下部に溜まりやすい。したがって、下部に製造装置等が設置され、発熱する場合であっても、クリーンルームシステム10は、下部の温度を下げて管理領域等の温度を条件を満たすように保つことができる。
In a clean room, when air is pumped in at the bottom and sucked in at the top, the lower and upper layers can be stratified. When stratification occurs in this way, the air exhausted by suction is often high temperature air. On the other hand, low temperature air is heavier than high temperature air and tends to accumulate at the bottom. Therefore, even if manufacturing equipment or the like is installed at the bottom and generates heat, the
したがって、以上のような構成であると、クリーンルームにおいて、温度等の条件を保つことができる。 Therefore, with the above configuration, it is possible to maintain temperature and other conditions in the clean room.
図18は、第2実施形態におけるクリーンルームシステムの機能構成例を示す機能ブロック図である。図示するように、クリーンルームシステム10は、送風部10F1と、吸引部10F2と、天井部10F10と、開口部10F11とを含む機能構成である。
Figure 18 is a functional block diagram showing an example of the functional configuration of a clean room system in the second embodiment. As shown in the figure, the
送風部10F1は、クリーンルームの下部において、クリーンルームの室内へ空気を送風する送風手順を行う。例えば、送風部10F1は、第1空調機11及び第2空調機12等によって実現される。
The blower unit 10F1 is located in the lower part of the clean room and performs a blowing procedure to blow air into the interior of the clean room. For example, the blower unit 10F1 is realized by the
吸引部10F2は、送風部10F1より上部において、送風部10F1がクリーンルームの室内へ送風した空気を吸い込む吸引手順を行う。例えば、吸引部10F2は、第1吸気口13及び第2吸気口14等によって実現される。
The suction unit 10F2 is located above the blower unit 10F1 and performs a suction procedure to suck in the air blown into the clean room by the blower unit 10F1. For example, the suction unit 10F2 is realized by the
天井部10F10は、送風部10F1による送風及び吸引部10F2による吸い込みによって成層される下層及び上層のうち、上層に含まれる高さに設置され、空気が上昇するのを阻害する天井である。 The ceiling section 10F10 is installed at a height that is included in the upper layer of the lower and upper layers that are stratified by the air blown by the blower section 10F1 and the air sucked by the suction section 10F2, and is a ceiling that prevents air from rising.
開口部10F11は、天井部10F10に設置され、空気を所定の風速で排出させる排出手順を行う。 The opening 10F11 is installed in the ceiling portion 10F10 and performs an exhaust procedure to exhaust air at a predetermined wind speed.
例えば、天井部10F10及び開口部10F11は、図13のように実現される。 For example, the ceiling portion 10F10 and the opening portion 10F11 are realized as shown in FIG. 13.
クリーンルームにおいて、下部で空気を送り込み、かつ、上部で空気を吸い込むと、下層と上層を成層することができる。このように、成層できると、吸い込みによって排気される空気は、高温の空気である場合が多い。一方で、低温の空気は、高温の空気より重いため、下部に溜まりやすい。したがって、下部に製造装置等が設置され、発熱する場合であっても、クリーンルームシステム10は、所定の風速で下部から上部へ空気を排出させることで、下部の温度を下げて管理領域等において温度等の条件を満たすように保つことができる。
In a clean room, when air is pumped in from the bottom and sucked in from the top, the lower and upper layers can be stratified. When stratification occurs in this way, the air exhausted by sucking in is often high temperature air. On the other hand, low temperature air is heavier than high temperature air and tends to accumulate at the bottom. Therefore, even if manufacturing equipment or the like is installed at the bottom and generates heat, the
したがって、以上のような構成であると、クリーンルームにおいて、温度等の条件を保つことができる。 Therefore, with the above configuration, it is possible to maintain temperature and other conditions in the clean room.
<変形例>
クリーンルームシステムは、以下のような構成を含んでもよい。
<Modification>
The clean room system may include the following components:
<阻害部の例>
クリーンルームシステムは、例えば、以下のような阻害部を更に含む構成であるのが望ましい。
<Examples of inhibition parts>
It is desirable for the clean room system to be configured to further include an obstruction section, for example, as described below.
図19は、阻害部の第1例を示す構成図である。以下、図示するように、第1空調機11を例に断面図で説明する。図示する例では、第1空調機11の送風方向に、フィルタFRが設置される。
Figure 19 is a configuration diagram showing a first example of an obstruction section. Below, as shown in the figure, a cross-sectional view will be used to explain the
図示するように、フィルタFRを通過させると、空気の風速は、フィルタFRを通過させる前の風速(以下「第1風速V1」という。)より、均一化された風速(以下「第2風速V2」という。)になる。このように、フィルタFRは、クリーンルームへ送り込む空気の風速を第1風速V1から第2風速V2に均一化させる。このように、阻害部を有すると、クリーンルームシステムは、クリーンルームへ送り込む空気の風速を均一にさせることができる。そして、風速を均一化させる、すなわち、空気を均等に流すことができると、空調機が高さのある装置であっても、上下で均等な風速の空気を流すことができる。 As shown in the figure, when the air passes through the filter FR, the wind speed of the air becomes a uniform wind speed (hereinafter referred to as "second wind speed V2"), which is higher than the wind speed before passing through the filter FR (hereinafter referred to as "first wind speed V1"). In this way, the filter FR uniformizes the wind speed of the air sent into the clean room from the first wind speed V1 to the second wind speed V2. In this way, by having an obstruction section, the clean room system can uniformize the wind speed of the air sent into the clean room. And by uniformizing the wind speed, that is, by making the air flow even, air can flow at a uniform wind speed above and below, even if the air conditioner is a tall device.
また、フィルタFRを通過させると、空気を清浄化させることができる。 In addition, the air can be purified by passing it through the filter FR.
なお、フィルタFRは、1つに限られず、複数あってもよい。また、阻害部は、フィルタFRに限られず、フィルタFRのように、ある程度の空気を通過させ、かつ、空気の流れを阻害できる物体であればよい。 The number of filters FR is not limited to one, and there may be multiple filters. Furthermore, the obstruction portion is not limited to the filter FR, and may be any object that allows a certain amount of air to pass through and obstructs the flow of air, like the filter FR.
図20は、阻害部の第2例を示す構成図である。阻害部は、例えば、図示するような構成でもよい。図示する例では、最終的に送風方向、すなわち、クリーンルーム内がx軸方向であるのに対して、第1空調機11は、まず、y軸方向に空気を送風する。そして、壁WLに送風する空気を当てることで、クリーンルームシステムは、クリーンルームへ送り込む空気の風速を第1風速V1から第2風速V2に均一化させる。
Figure 20 is a configuration diagram showing a second example of the inhibition section. The inhibition section may be configured as shown, for example. In the example shown, the final airflow direction, i.e., the direction inside the clean room, is the x-axis direction, while the
なお、第1空調機11が最初に空気を送り出す方向は、y軸でなくともよい。すなわち、x軸に対してある程度以上の角度があればよい。
The direction in which the
また、第1空調機11が最初に送り出す空気が当たる先は、壁WLでなくともよい。すなわち、阻害部は、壁WLに限られず、ある程度、空気を他の方向へ流すことができる素材であれば、どのような素材及び構造物でもよい。
In addition, the
なお、製造装置MCは、検査装置等のような装置でもよい。すなわち、製造装置MCは、熱源となる物体である。このような物体の上になる地点に、ダンパ15等が設置されると、発熱に合わせて排気が行いやすく、管理が容易にできる。
The manufacturing equipment MC may be an equipment such as an inspection device. In other words, the manufacturing equipment MC is an object that serves as a heat source. If a
さらに、空調機は、送風機等でもよい。 Furthermore, the air conditioner may be a blower, etc.
なお、所定の風速は、送風部が空気を送風する風速より遅い風速でもよい。具体的には、送風部が風速1 メートル毎秒で空気を送り出す場合には、所定の風速は、風速1 メートル毎秒よりも遅い風速である。又は、所定の風速は、吸引部が空気を吸引する風速より遅い風速でもよい。 The predetermined wind speed may be slower than the wind speed at which the blower blows air. Specifically, when the blower blows air at a wind speed of 1 meter per second, the predetermined wind speed is a wind speed slower than the wind speed of 1 meter per second. Alternatively, the predetermined wind speed may be slower than the wind speed at which the suction unit sucks in air.
また、天井に開閉又は開度が調整可能な排出部を複数、分散させて設けてもよい。このような構成であると、クリーンルーム内の発熱体(製造装置等である。)の配置が変更されることに対応することができる。また、このような構成であると、配置変更でなく、製造装置の稼働又は非稼働にも対応することができるので好ましい。この場合において、例えば、製造装置の配置に応じて開閉、開度を手動又は開度を制御装置を用いて調整することができる。また、製造装置の稼働又は非稼働に応じて開閉、開度を手動又は開度を制御装置を用いて調整することができる。 In addition, multiple exhaust sections whose opening/closing or opening degree can be adjusted may be provided in a dispersed manner on the ceiling. Such a configuration can accommodate changes in the placement of heat generating elements (such as manufacturing equipment) in the clean room. In addition, such a configuration is preferable because it can accommodate not only placement changes but also operation or non-operation of the manufacturing equipment. In this case, for example, opening/closing and the opening degree can be adjusted manually or using a control device depending on the placement of the manufacturing equipment. In addition, opening/closing and the opening degree can be adjusted manually or using a control device depending on operation or non-operation of the manufacturing equipment.
なお、空調機は、何台でもよく、1台でもよいし、3台以上であってもよい。また、x軸及びy軸において、空調機は、どこに設置されてもよい。例えば、壁から壁の距離が長い、すなわち、大空間であると、空調機の送風量が不足する場合がある。このような場合には、空調機は、図1等に示すように、x軸において向かい合わせで配置される。このようにすると、1台の空調機では不足する風量を補うことができる。さらに、このような構成であると、双方の空調機が送風する空気は、中間地点等でぶつかる。このように空気を互いにぶつけることで、上部へ空気を押し上げる効果を奏する。 Note that there may be any number of air conditioners, and there may be only one, or three or more. Furthermore, the air conditioners may be installed anywhere on the x-axis and y-axis. For example, when the distance from wall to wall is long, i.e., when the space is large, the volume of air blown by the air conditioners may be insufficient. In such cases, the air conditioners are placed facing each other on the x-axis, as shown in FIG. 1, etc. In this way, it is possible to make up for the volume of air that is insufficient with a single air conditioner. Furthermore, with such a configuration, the air blown by both air conditioners will collide at a midpoint, etc. By colliding the air with each other in this way, the effect of pushing the air upwards is achieved.
一方で、壁から壁までの距離が短い、すなわち、小空間であると、1台の空調機であっても、成層を行うことができる。このような場合には、施工費等を考慮して、空調機は、1台でもよい。 On the other hand, if the distance from wall to wall is short, i.e., the space is small, stratification can be achieved with a single air conditioner. In such cases, taking into account construction costs, etc., a single air conditioner may be sufficient.
なお、送風部は、図2等のような構成でなくともよい。例えば、送風部は、他の形状、配置又は傾斜角となる機構等でもよい。そして、送風部は、クリーンルームへ送り込む空気に、周辺の空気を誘引させて送風する構成であるのが望ましい。 The blower unit does not have to be configured as shown in FIG. 2. For example, the blower unit may have a mechanism with a different shape, arrangement, or inclination angle. It is preferable that the blower unit be configured so that the air being sent into the clean room attracts the surrounding air and blows the air.
具体的には、周囲の空気を誘引させる構成は、まず送り出す空気を集めて、集めた空気を押し出す機構等である。このような機構であると、押し出された後、空気があった箇所の気圧が下がるため、周囲の空気が流れ込む現象が発生し、誘引気流が発生しやすい。このように、周囲の空気を誘引させて送風する構成であると、効率良く空気を送風することができる。なお、送風部は、上記以外の方法及び機構で、周囲の空気を誘引させて送風させてもよい。 Specifically, the configuration for inducing the surrounding air is a mechanism that first collects the air to be sent out and then pushes out the collected air. With such a mechanism, the air pressure at the location where the air was once pushed out drops, causing the surrounding air to flow in and making it easier for an induced airflow to occur. In this way, with a configuration that induces the surrounding air to blow air, air can be blown out efficiently. Note that the blowing unit may also induce and blow the surrounding air using methods and mechanisms other than those described above.
また、送風部は、図示する以外の機構等を有してもよい。例えば、送風部は、フィルタ又は空冷器等を更に有してもよい。空冷器等(冷却コイル)は、管理領域ECに対応する高さ方向に延在させて配置することができる。空冷器等があると、第1空調機11及び第2空調機12から送風される空気の温度をほぼ一定にすることができる。また、空冷器等は、上部送風ユニット内等に配置することができる。このような構成とすると、空調機等の厚さを薄くすることができ、クリーンルームの作業領域をより広く利用することができる。
The blower may also have mechanisms other than those shown in the figure. For example, the blower may further have a filter or an air cooler. The air cooler (cooling coil) can be arranged extending in the height direction corresponding to the management area EC. The presence of an air cooler can keep the temperature of the air blown from the
さらに、空冷器等は、冷凍サイクルの蒸発器を用いることができる。この場合において、当該冷凍サイクルの凝縮器をクリーンルームの外壁等に配置することができる。上記の例では、冷媒配管を介して、空冷器等は、屋上等に配置、すなわち、室外機とすることができる。また、空冷器等として、熱交換器内に外部から冷水を通流させる形式のものを用いることができる。また、外部に熱交換器を配置し、ダクトを介して冷風を空冷器等に供給する構成としてもよい。これによれば、さらに室内空間を有用に利用することができる。 Furthermore, the air cooler etc. can use an evaporator of a refrigeration cycle. In this case, the condenser of the refrigeration cycle can be placed on the outer wall of the clean room etc. In the above example, the air cooler etc. can be placed on the roof etc. via refrigerant piping, that is, as an outdoor unit. Also, the air cooler etc. can be of a type that circulates cold water from the outside through a heat exchanger. Also, a heat exchanger can be placed outside, and cold air can be supplied to the air cooler etc. through a duct. This allows for more efficient use of the indoor space.
なお、クリーンルームでは、温度以外の条件が更に管理の対象であってもよい。例えば、温度以外に清浄度等も合わせて管理されてもよい。清浄度のような条件を管理する場合には、パーティクルカウンタ等のように、管理の対象となる項目を計測できる計測機器で清浄度等を計測して、計測機器からフィードバックして、換気が行われてもよい。同様に、例えば、温度を計測する場合には、温度センサ等の計測機器があってもよい。 In addition, in a clean room, conditions other than temperature may also be subject to management. For example, cleanliness and the like may be managed in addition to temperature. When managing conditions such as cleanliness, the cleanliness and the like may be measured using a measuring device capable of measuring the items to be managed, such as a particle counter, and ventilation may be performed based on feedback from the measuring device. Similarly, when measuring temperature, for example, a measuring device such as a temperature sensor may be used.
ほかにも、クリーンルームにおいて、湿度、圧力、ガス成分、静電気、電磁波又は微生物等が環境条件として管理されてもよい。 Other environmental conditions that may be controlled in a clean room include humidity, pressure, gas components, static electricity, electromagnetic waves, and microorganisms.
また、クリーンルームにおいて、すべての空間が「クラス 6」に定まる環境条件を満たさなくともよい。すなわち、クリーンルームにおいて、環境条件を満たす領域とあらかじめ設定される領域(上記の例では、管理領域ECである。)は、クリーンルームの一部の空間でもよい。例えば、管理領域ECは、図示するように、床面GDを基準とした一定の高さまでの範囲等のように設定される。したがって、管理領域ECは、空調機等によって、例えば、温度が「23 ℃±5 ℃」になるように管理される。一方で、管理領域EC以外の領域(図1に示す例では、管理領域ECより高い高さの領域及び床面GDより低い高さの領域等である。)は、管理の対象外であって、温度が「23 ℃±5 ℃」の範囲でなくともよい。 In addition, not all spaces in a clean room need to meet the environmental conditions defined as "Class 6". That is, the area in a clean room that is set in advance as meeting the environmental conditions (the management area EC in the above example) may be a part of the clean room. For example, the management area EC is set as a range up to a certain height based on the floor surface GD as shown in the figure. Therefore, the management area EC is managed by an air conditioner or the like so that the temperature is, for example, "23°C ± 5°C". On the other hand, areas other than the management area EC (areas at a height higher than the management area EC and areas at a height lower than the floor surface GD in the example shown in FIG. 1) are not subject to management and the temperature does not have to be in the range of "23°C ± 5°C".
なお、吸気口は、いくつでもよく、1つでもよいし、3つ以上であってもよい。また、x軸及びy軸において、吸気口は、どこに設置されてもよい。また、吸気口が空気を吸い込む風速も所定の風速以下であるのが望ましい。すなわち、吸気口が多くの空気を一度に吸い込むと、上層と下層の空気が混じりやすくなる。そこで、吸気口は、上層及び下層の空気が混じりにくい風速で空気を吸い込むのが望ましい。具体的には、所定の風速は、1 メートル毎秒以下等であるのが望ましい。また、上層と下層の空気を混ぜない程度の風速とするため、吸気口の数又は吸気を行う方向等が定められてもよい。 The number of air intakes may be any number, and may be one or more than two. The air intakes may be located anywhere on the x-axis and y-axis. It is also desirable that the wind speed at which the air intake draws in is equal to or lower than a predetermined wind speed. In other words, if the air intake draws in a large amount of air at once, the air in the upper and lower layers tends to mix. Therefore, it is desirable that the air intake draws in air at a wind speed that makes it difficult for the air in the upper and lower layers to mix. Specifically, it is desirable that the predetermined wind speed is equal to or lower than 1 meter per second. In addition, the number of air intakes or the direction of intake may be determined so that the wind speed is low enough not to mix the air in the upper and lower layers.
なお、吸引部は、ダクトDT等が繋がる構成でもよい。図1に示すように、例えば、クリーンルームの中央部等において、ダクトDTの入口部分から空気を吸い込み、配管によって、ダクトDTの入口部分から第2吸気口14へ空気が流れる機構等でもよい。すなわち、吸引部は、送風部より上部で空気を吸い込めればよく、ダクトDT等の機構、平面における地点及び装置の構成等は問わない。特に、天井がない構成では、ダクトDT等が繋がる構成は有効である。
The suction section may be configured to be connected to a duct DT or the like. As shown in FIG. 1, for example, a mechanism may be used in which air is sucked in from the inlet of the duct DT in the center of the clean room, and the air flows from the inlet of the duct DT to the second
また、ダクトDTによって送られる空気は、クリーンルーム内を循環させずに、別の排気ダクト等によって、クリーンルーム外へ排出されてもよい。 In addition, the air sent through the duct DT may be exhausted outside the clean room through a separate exhaust duct, etc., without being circulated within the clean room.
さらに、吸気口は、第1吸気口13及び第2吸気口14の組み合わせに限られない。例えば、2 台以上の吸気口を用いる構成では、すべて第1吸気口13であってもよい。第1吸気口13を用いる構成であると、高さ方向において、送り出す空気を均等に冷却させることができる。
Furthermore, the air intakes are not limited to a combination of the
一方で、例えば、2 台以上の吸気口を用いる構成では、すべて第2吸気口14であってもよい。第2吸気口14を用いる構成であると、フィルタの部分等を薄くすることができる。
On the other hand, for example, in a configuration using two or more intake ports, all may be
なお、排出部は、ダンパ15のように、開口部を有するのが望ましい。すなわち、排出部は、開口部を開閉又は開度を調整できる機構を有するのが望ましい。このように、開閉又は開度を調整できる構成であると、排出部は、通過させる空気の流量又は流速等を温度等に応じて調整することができる。例えば、製造装置の稼働等により、温度が高くなる場合には、開口部を空けて空気が排出されやすくしてもよい。ほかにも、流量を調整することで風速を所定の風速以下とするように調整してもよい。
The exhaust section preferably has an opening like the
なお、排出部は、他の機構で実現されてもよい。例えば、排出部は、窓又は穴等を含む構成であってもよい。例えば、排出部は、温度、流量又は流速等の数値を計測するセンサを有し、センサによる計測結果をフィードバックしてアクチュエータ等により開口部を開閉又は開度を調整するシステム構成であってもよい。 The discharge unit may be realized by other mechanisms. For example, the discharge unit may be configured to include a window or a hole. For example, the discharge unit may have a sensor that measures values such as temperature, flow rate, or flow speed, and may be configured as a system that feeds back the measurement results from the sensor and opens and closes the opening or adjusts the opening degree using an actuator or the like.
また、第1ダンパと第2ダンパは、異なる大きさでもよい。例えば、第1ダンパは、常に吸引するダンパとし、第2ダンパ等より大きなダンパとしてもよい。 The first damper and the second damper may be different sizes. For example, the first damper may be a damper that always sucks in air and is larger than the second damper, etc.
第1ダンパ及び第2ダンパは、室内から開度を調整できる構成とすることが望ましい。このような構成であると、開度を調整するのに、天井に上がる作業を軽減することができる。また、制御装置等によって、遠隔で開度等を調整できるのが望ましい。このような構成であると、作業の負担を軽減させることができる。 It is desirable that the first damper and the second damper are configured so that their opening degree can be adjusted from inside the room. With such a configuration, the work of climbing up to the ceiling to adjust the opening degree can be reduced. It is also desirable that the opening degree can be adjusted remotely using a control device or the like. With such a configuration, the workload can be reduced.
図21は、排出部の設置及び温度分布の例を示す断面図である。例えば、図1と同様に、両壁(図示する例では、クリーンルームの両端となる。)に、空調機が設置されるとする。このような構成では、クリーンルーム内の室温は、図示するような温度分布となりやすい。 Figure 21 is a cross-sectional view showing an example of the installation of the exhaust section and the temperature distribution. For example, as in Figure 1, air conditioners are installed on both walls (in the illustrated example, these are both ends of the clean room). In such a configuration, the room temperature inside the clean room tends to have a temperature distribution as shown in the figure.
具体的には、空気は、空調機から送り出されると、製造装置MCの発熱等の影響を受ける。そのため、図示するように、送風部を複数設置する場合には、第1送風部及び第2送風部の例となる、双方の空調機から最も離れた地点となるクリーンルームの中間地点(この例は、第1送風部と、第2送風部との中間地点がクリーンルームの中間地点が一致する例である。以下単に「中間地点PM」という。)等で室温が上昇しやすい。 Specifically, when air is sent out from the air conditioner, it is affected by heat generated by the manufacturing equipment MC. Therefore, as shown in the figure, when multiple blowing sections are installed, the room temperature is likely to rise at the midpoint of the clean room, which is the farthest point from both air conditioners and is an example of the first blowing section and the second blowing section (this example is an example where the midpoint between the first blowing section and the second blowing section coincides with the midpoint of the clean room. Hereinafter, simply referred to as the "midpoint PM")
中間地点PMに限らず、複数の空調機が設置されて室温を低下させるように制御する場合であっても、空調機から一定距離以上離れた地点では、下層において、あらかじめ設定する温度(以下「設定温度」という。)まで温度が上昇してしまう場合がある。 Not only at the midpoint PM, but even when multiple air conditioners are installed and controlled to lower the room temperature, at points that are a certain distance away from the air conditioners, the temperature in the lower layers may rise to a preset temperature (hereinafter referred to as the "set temperature").
そこで、中間地点PM等のように、設定温度まで温度が上昇してしまうような室温が高くなりやすい地点に、ダンパ15が設置されるのが望ましい。このような地点にダンパ15が設置されると、空気を排出させて温度が高くなりやすい地点があっても、条件を満たすように管理するのが容易にできる。
Therefore, it is desirable to install
このように、排出部は、下層における空気が設定温度に達する距離、すなわち、一定距離以上に離れた地点に設置されると、温度を管理する場合において、所定の条件を満たすように管理するのが容易にできる。 In this way, if the exhaust section is installed at a distance where the air in the lower layer reaches the set temperature, i.e., at a point that is more than a certain distance away, it is easy to manage the temperature to meet specified conditions.
なお、空調機及びダンパが設置される地点は、図示するような地点でなくともよい。すなわち、空調機は、第1壁の方でなく、第2壁の方にだけ設置されるでもよい。このような場合には、ダンパは、例えば、図示するような地点と左右対称(図におけるクリーンルームの中間地点を左右対称の軸とする。)に設置される。 The location where the air conditioner and damper are installed does not have to be the location shown in the figure. In other words, the air conditioner may be installed only on the second wall, not on the first wall. In such a case, the damper is installed, for example, symmetrically to the location shown in the figure (the midpoint of the clean room in the figure is the axis of symmetry).
また、排出部は、図示するような地点に設置されるに限られない。例えば、製造装置MCがあり、製造装置MCが発熱する場合には、製造装置MCの地点が高温になりやすい場合もある。このような場合には、製造装置MCに近い地点等にダンパが設置されるのが望ましい。 Furthermore, the discharge section is not limited to being installed at the location as shown in the figure. For example, if there is a manufacturing device MC and the manufacturing device MC generates heat, the location of the manufacturing device MC may be prone to high temperatures. In such a case, it is desirable to install the damper at a location close to the manufacturing device MC.
なお、図5のように、梁等の構造物で吸引部によって温度を下げる範囲をコントロールしてもよい。具体的には、図示するように、天井に梁等を設置すると、梁のある地点で温度の下がり方が変化する。このようにして、構造物を用いると、温度を下げる範囲と、あまり温度を下げない範囲と作ることができる。 As shown in Figure 5, the range in which the temperature is lowered by the suction section can be controlled by using a structure such as a beam. Specifically, as shown in the figure, if a beam is installed on the ceiling, the way the temperature drops will change at the point where the beam is located. In this way, by using a structure, it is possible to create a range in which the temperature is lowered and a range in which the temperature is not lowered very much.
なお、風速の制御方法は、開口率の調整以外でもよい。すなわち、空気を強制的に排出させる空調機等によって風速が制御されてもよい。ほかにも、開口の数、開口の種類又は開口の開閉等によって風速が制御されてもよい。 The wind speed may be controlled by a method other than adjusting the opening ratio. That is, the wind speed may be controlled by an air conditioner that forcibly exhausts air. In addition, the wind speed may be controlled by the number of openings, the type of openings, or opening and closing of the openings.
[その他の実施形態]
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせ等、上記の構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
[Other embodiments]
The present invention is not limited to the above configurations, such as the configurations described in the above embodiments, combinations with other elements, etc. These points can be changed without departing from the spirit of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.
10 クリーンルームシステム
11 第1空調機
12 第2空調機
13 第1吸気口
13F、14F 排気ファン
13C、14C 冷却コイル
14 第2吸気口
15 ダンパ
16 天井
40 開口
131 排気口
TS1 第1温度傾向
TS2 第2温度傾向
TS21、TS31 上層温度傾向
TS22 下層温度傾向
E1 上層
E2 下層
MC 製造装置
GD 床面
EC 管理領域
PM 中間地点
DI 一定距離
W1 第1壁
W2 第2壁
FR フィルタ
WL 壁
10F1 送風部
10F2 吸引部
10F3 排出部
10F10 天井部
10F11 開口部
10
Claims (5)
前記クリーンルームの下部において、前記クリーンルームの室内へ空気を送風する送風部と、
前記送風部より上部において、前記空気を吸い込む吸引部と、
前記送風部による送風及び前記吸引部による吸い込みによって成層される前記下層及び前記上層のうち、前記上層に含まれる高さに設置される天井部と、
を含み、
前記天井部は、下方に張り出した構造物を有し、
前記吸引部は、前記構造物の周辺に配置される排気口を有し、
前記下層は、前記送風部が空気を直に送風できる最大の高さ以下の領域であり、
前記クリーンルームに設置される発熱体の影響を受ける位置に補助空調手段を配置してなる、
クリーンルームシステム。 A displacement ventilation type clean room system that is installed in a clean room where temperature and cleanliness are controlled, and that ventilates by pushing relatively high-temperature air with a high concentration of contaminants up to an upper layer using air supplied to a lower layer,
a blower unit in a lower portion of the clean room that blows air into a room of the clean room;
a suction section that is located above the blower section and that draws in the air;
A ceiling part is provided at a height included in the upper layer of the lower layer and the upper layer that are formed by blowing air by the blowing part and suction by the suction part;
Including,
The ceiling portion has a structure protruding downward,
The suction unit has an exhaust port disposed around the structure,
The lower layer is a region below a maximum height at which the blower unit can directly blow air,
An auxiliary air conditioning means is disposed at a position affected by a heat generating body installed in the clean room.
Clean room system.
該送風部の間の位置に前記補助空調手段が設けられている、
請求項1に記載のクリーンルームシステム。 The blower unit is provided in a plurality of locations in the clean room so as to face each other,
The auxiliary air conditioning means is provided at a position between the blower sections.
The clean room system according to claim 1 .
請求項1又は請求項2のいずれかに記載のクリーンルームシステム。 The auxiliary air conditioning means is an air conditioner provided in the lower layer.
The clean room system according to claim 1 or 2.
請求項1又は請求項2のいずれかに記載のクリーンルームシステム。 The auxiliary air conditioning means is an air conditioner installed under the floor.
The clean room system according to claim 1 or 2.
前記クリーンルームは、前記上層に含まれる高さに設置される天井部を含み、
前記天井部は、下方に張り出した構造物を有し、
クリーンルームシステムが、前記クリーンルームの下部において、前記クリーンルームの室内へ空気を送風する送風手順と、
クリーンルームシステムが、前記送風手順が行われる高さより上部で、前記構造物の周辺に配置される排気口から前記空気を吸い込む吸引手順と、
クリーンルームシステムが、前記クリーンルームに設置される発熱体の影響を受ける位置において空調する補助空調手順と、
を含み、
前記下層は、前記送風手順において空気を直に送風できる最大の高さ以下の領域である、
空気排出方法。
An air exhaust method performed by a displacement ventilation type clean room system which is installed in a clean room where temperature and cleanliness are controlled, and which ventilates by pushing up relatively high-temperature air with a high concentration of contaminants to an upper layer using air supplied to a lower layer, comprising the steps of:
The clean room includes a ceiling portion installed at a height included in the upper layer,
The ceiling portion has a structure protruding downward,
a blowing step of the clean room system blowing air into a room of the clean room at a lower part of the clean room;
a suction step in which the clean room system draws in the air from an exhaust port located around the structure above a height at which the blowing step is performed;
an auxiliary air conditioning procedure in which the clean room system performs air conditioning at a position affected by a heat source installed in the clean room;
Including,
The lower layer is an area below the maximum height at which air can be directly blown in the blowing procedure.
Air exhaust method.
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