(57)【要約】【課題】省エネルギーおよびコスト低減を図ることができる局所清浄化空調システムを提供する。【解決手段】空間２に配置された発熱体１０に清浄空気を送り出して、この発熱体１０の表面を清浄化する局所清浄化空調システム１００において、発熱体１０の側部に設けられ、発熱体１０を冷却する発熱体冷却手段１４と、発熱体１０の側部に設けられ、発熱体１０の表面に清浄空気を送り出す空気清浄手段１２と、空間２の下部に設けられ、空間２の冷房を行う熱除去手段１６とを備えるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間に配置された発熱体に清浄空気を送り出して、この発熱体の表面を清浄化する局所清浄化空調システムにおいて、
前記発熱体の側部に設けられ、前記発熱体を冷却する発熱体冷却手段と、
前記発熱体の側部に設けられ、前記発熱体の表面に清浄空気を送り出す空気清浄手段と、
前記空間の下部に設けられ、前記空間の冷房を行う熱除去手段とを備えることを特徴とする局所清浄化空調システム。
【請求項２】
前記発熱体冷却手段は、前記発熱体と前記空気清浄手段との間に設けられることを特徴とする請求項１に記載の局所清浄化空調システム。
【請求項３】
前記発熱体冷却手段は、冷水を循環させた水冷ユニットであることを特徴とする請求項１または２に記載の局所清浄化空調システム。
【請求項４】
前記空気清浄手段は、薄型のファンフィルタユニットであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の局所清浄化空調システム。
【請求項５】
前記発熱体は、液晶や半導体の生産に用いる生産装置であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の局所清浄化空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、局所の空気清浄を行う局所清浄化空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図３に示すような清浄化空調システムが知られている。図３（ａ）は空調機方式、図３（ｂ）はＦＦＵ方式、図３（ｃ）はタスク＆アンビエント方式を示す側断面図である。空調機方式は、室外の空調機２０で空調した空気を天井２２から室内に向けて吹き出し、床下ダクト２４から回収するものである。ＦＦＵ方式は、天井２２内に設けたＦＦＵ２６から清浄空気を室内に向けて吹き出し、床下ダクト２４から回収するものである。タスク＆アンビエント方式は、天井２２下のＦＣＵ２８で熱交換した空気をＦＦＵ２６が取り込んで清浄空気を室内に送り出す一方で、ＦＣＵ２８が室内空気を吸引することで上下の循環気流を形成するものである。
【０００３】
また、オフィス等の一般居室向けに開発された空調システムとして、図４に示すような床吹出し型の空調システムが知られている。床３０全面に多数の微小な孔を設け、この孔から室外の空調機２０より送られる空調空気を吹き出して天井２２から回収し、室内に上昇気流を形成することで、室内の清浄化を図るものである。
【０００４】
ところで近年、液晶や半導体の生産装置の高発熱化が進んでいる（例えば、装置表面温度が１５０℃）。こうした高発熱の生産装置からは常に熱上昇流が生じている。この熱上昇流の風量と速度は、生産装置が高発熱であるほど大きくなる。
【０００５】
この高発熱の生産装置表面を清浄化する場合、生産装置の上方にＦＦＵ（ファンフィルタユニット）などの空気清浄装置を設置し、ここから清浄空気を生産装置に吹きつけて表面を清浄化する方式が一般に知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の局所清浄化空調システムは、図５に示すような生産装置１０からのアップフロー（熱上昇流）を、図６に示すように、空気清浄装置２６からのダウンフロー（清浄空気）で吹き飛ばして生産装置１０表面の清浄化を図るものである。空気清浄装置の設置方式としては、空気清浄装置を天井に組み込んだシステム天井方式や、空気清浄装置をチェーンブロックで天井から吊り下げる天井吊り方式がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１１２７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記の従来の特許文献１の局所清浄化空調システムを適用して、高発熱化が進んだ近年の生産装置の表面を清浄化する場合には、風量と風速が大きい熱上昇流に対抗すべく、空気清浄装置からのダウンフロー（清浄空気）の風量と吹き出し風速を大きくする必要がある。しかし、この場合は、吹き出し気流の乱れを大きくし、粒子濃度が比較的高い吹き出し気流周囲の汚染空気を誘引することになるので、清浄空気の清浄度が低下し、生産装置表面の清浄化に不利に働く。また、生産装置からのアップフロー（熱上昇流）を、空気清浄装置からのダウンフロー（清浄空気）で押さえ込むことは自然の摂理に逆らっており、省エネルギーに反する。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、省エネルギーおよびコスト低減を図ることができる局所清浄化空調システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係る局所清浄化空調システムは、空間に配置された発熱体に清浄空気を送り出して、この発熱体の表面を清浄化する局所清浄化空調システムにおいて、前記発熱体の側部に設けられ、前記発熱体を冷却する発熱体冷却手段と、前記発熱体の側部に設けられ、前記発熱体の表面に清浄空気を送り出す空気清浄手段と、前記空間の下部に設けられ、前記空間の冷房を行う熱除去手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る局所清浄化空調システムは、上述した請求項１において、前記発熱体冷却手段は、前記発熱体と前記空気清浄手段との間に設けられることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る局所清浄化空調システムは、上述した請求項１または２において、前記発熱体冷却手段は、冷水を循環させた水冷ユニットであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る局所清浄化空調システムは、上述した請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記空気清浄手段は、薄型のファンフィルタユニットであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項５に係る局所清浄化空調システムは、上述した請求項１〜４のいずれか一つにおいて、前記発熱体は、液晶や半導体の生産に用いる生産装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る局所清浄化空調システムは、空間に配置された発熱体に清浄空気を送り出して、この発熱体の表面を清浄化する局所清浄化空調システムにおいて、前記発熱体の側部に設けられ、前記発熱体を冷却する発熱体冷却手段と、前記発熱体の側部に設けられ、前記発熱体の表面に清浄空気を送り出す空気清浄手段と、前記空間の下部に設けられ、前記空間の冷房を行う熱除去手段とを備えるので、空気清浄手段が発熱体の側部から周囲空気を吸引して清浄化した空気を発熱体の表面に送り出すことで発熱体の表面を局所清浄化する。一方、発熱体の冷却は主に発熱体冷却手段で行われ、発熱体冷却手段で処理できなかった熱処理および居住熱環境の冷房は熱除去手段で行われる。このように、発熱体の表面は、その直近の側部から吹き出される小風量の清浄空気によって清浄化され得るので、省エネルギーに資するとともに、設備のイニシャルコストおよびランニングコストの低減を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明に係る局所清浄化空調システムの実施例を示すクリーンルームの側断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る局所清浄化空調システムの実施例を示すクリーンルームの平面図である。
【図３】図３は、従来の清浄化空調システムを示す側断面図であり、（ａ）は空調機方式、（ｂ）はＦＦＵ方式、（ｃ）はタスク＆アンビエント方式を示す図である。
【図４】図４は、従来のフロアフローによる清浄化空調システムの側断面図である。
【図５】図５は、生産装置からの熱上昇流を示すクリーンルームの側断面図である。
【図６】図６は、従来の局所清浄化空調システムを示すクリーンルームの側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る局所清浄化空調システムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明に係る局所清浄化空調システムの実施例を示すクリーンルームの側断面図である。図２は、本発明に係る局所清浄化空調システムの実施例を示すクリーンルームの平面図である。
【００１８】
図１および図２に示すように、本発明に係る局所清浄化空調システム１００は、高発熱体としての生産装置１０に相応しいシステムであり、室内空間２の下部中央に配置した生産装置１０の側面（側部）に、空気清浄手段としての薄型のファンフィルタユニット（以下、「ＦＦＵ」という。）１２と、発熱体冷却手段としての水冷ユニット１４とを備える。また、本発明に係る局所清浄化空調システム１００は、生産装置１０から離れた空間２下部に、熱除去手段としての小型のファンコイルユニット（以下、「ＦＣＵ」という。）１６をさらに備える。
【００１９】
図２に示すように、ＦＦＵ１２、水冷ユニット１４は、生産装置１０の４つの側面の各右端側に配置してあり、４台のＦＦＵ１２によって吹き出される気流によって反時計方向の水平旋回流を生産装置１０上面に形成することを企図している。
【００２０】
ＦＦＵ１２は、ＦＣＵ１６で冷却された空気を吸い込み、清浄化し、この清浄空気を生産装置１０側面および上面端部へ吹き出して生産装置１０上面（表面）を清浄化するものである。生産装置１０上面に送り込んだ空気を生産装置１０の熱で加熱させることで、生産装置１０上面上方に熱上昇流を発生させる。
【００２１】
水冷ユニット１４は、高発熱の生産装置１０と薄型のＦＦＵ１２との間に配置され、生産装置１０側面に装着してある。水冷ユニット１４には冷水が循環してあり、生産装置１０側面を局所的に冷却することができる。本発明では、高発熱の生産装置１０の冷却は主に水冷ユニット１４で行うようにしてある。このように、水冷ユニット１４を高発熱の生産装置１０と薄型のＦＦＵ１２との間に設けることで、薄型ＦＦＵ１２の加熱を防止することができる。また、水冷ユニット１４を高発熱の生産装置１０側面に装着することで空間２内の空調熱負荷を下げることができる。
【００２２】
ＦＣＵ１６は、空間２内の居住域の成層冷房を行うものである。生産装置１０の熱負荷のうち、水冷ユニット１４で処理できなかった熱処理と、作業者熱環境の空調は、このＦＣＵ１６による成層冷房によって行われる。
【００２３】
次に、この空間２内で形成される循環気流について説明する。
ＦＣＵ１６から生産装置１０に向けて横方向に吹き出された低温の空気は、薄型のＦＦＵ１２に取り込まれる。この低温の空気はＦＦＵ１２で清浄化され、生産装置１０表面を清浄化するために、生産装置１０の表面を覆うように吹き出される。ここで、ＦＦＵ１２は生産装置１０上面の直近の側面に配置してあることから、ＦＦＵ１２から吹き出される風量は小風量とすることができる。
【００２４】
ＦＦＵ１２から吹き出された低温の清浄空気は、生産装置１０上面を清浄化する一方で、生産装置１０上面の熱で加熱されて上昇気流となって天井４下側の温度成層に入り込む。この温度成層の比較的高温の空気はＦＣＵ１６に吸引されて冷却され、薄型のＦＦＵ１２に向けて吹き出される。このように、上記の構成によれば、こうした小風量の循環気流が空間２内に形成されることとなる。
【００２５】
以上説明したように、本発明によれば、生産装置１０上面に対して直近に配置した薄型のＦＦＵ１２から清浄空気を吹き出すので、小風量で必要な清浄度を達成することができ、省エネルギーを図ることができる。このため、ＦＦＵの設置台数を削減することができ、イニシャルコストの低減を図ることができる。また、局所清浄化空調を実現するための循環風量を減らすことができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００２６】
さらに、小風量で清浄化が可能であることからファンの回転に伴う騒音を小さくすることができる。また、薄型のＦＦＵ１２、小型のＦＣＵ１６、水冷ユニット１４など本発明のシステムを構成する機器は比較的軽量であるので、これら機器設置作業や撤去作業時の労力負担を軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上のように、本発明に係る局所清浄化空調システムは、高発熱体を局所的に清浄化する一方で、居住環境を空調する空調設備に有用であり、特に、スパッタリング装置、ドライエッチング装置、ＣＶＤ装置などの液晶や半導体の生産装置が配置される液晶工場や半導体工場のクリーンルームの空調システムに適している。
【符号の説明】
【００２８】
２  空間
４  天井
１０  生産装置
１２  ＦＦＵ（ファンフィルタユニット）（空気清浄手段）
１４  水冷ユニット（発熱体冷却手段）
１６  ＦＣＵ（ファンコイルユニット）（熱除去手段）
１００  局所清浄化空調システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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