(57)【要約】【課題】室内の床面の有効利用、導入コストの低減、空調効率の改善および温度むらの解消を図るクリーンルーム用空調装置および空調方法を提供する。【解決手段】リターンシャフト１１は、上下両端に開口を有し、室内４の床面付近から天井部２まで伸びて天井チャンバ３の内部に通じている。第１ファンコイル１２は、リターンシャフト１１の上方で天井チャンバ３の内部に設けられ、リターンシャフト１１の内部から空気の一部を吸い込んで天井チャンバ３の内部に温調空気を送り、ファンフィルタユニット５の吸引力によりそのまま天井チャンバ３に流入する空気と混合されるように送る。第２ファンコイル１３は、天井部２に設けられた温調用開口部２ｂから空気の一部を吸い込んで天井チャンバ３の内部にファンフィルタユニット５の吸引力によりそのまま天井チャンバ３に流入する温調空気と混合されるよう温調空気を送り、温調用開口部２ｂ上方に設置している。垂れ壁１４は、温調用開口部２ｂの周囲に設けられて天井部２に沿った空気を遮る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内と室内天井部で隔てられた天井チャンバからファンフィルタユニットにより室内に清浄空気を送るクリーンルーム用空調装置であって、
上下両端に開口を有し、室内の床面付近から前記室内天井部まで伸びて前記天井チャンバの内部に通じるリターンシャフトと、
前記リターンシャフトの上方で前記天井チャンバの内部に設けられ、前記リターンシャフトの内部から空気の一部を吸い込んで前記天井チャンバの内部に温調空気を送り、前記ファンフィルタユニットの吸引力によりそのまま前記天井チャンバに流入する空気と混合されるように送る第１ファンコイルと、
前記室内天井部に設けられた温調用開口部から空気の一部を吸い込んで前記天井チャンバの内部に前記ファンフィルタユニットの吸引力によりそのまま前記天井チャンバに流入する空気と混合されるよう温調空気を送る前記温調用開口部上方に設置した第２ファンコイルと、
前記温調用開口部の周囲に設けられて前記室内天井部に沿った空気を遮る垂れ壁とを、
有することを特徴とするクリーンルーム用空調装置。
【請求項２】
前記温調用開口部に風量調節器が設けられ、前記風量調節器は室内から前記第２ファンコイルへの空気の風向きを調節するためのルーバと、室内から前記第２ファンコイルへの空気の供給量を調節するための開閉可能なシャッタとを有することを、特徴とする請求項１記載のクリーンルーム用空調装置。
【請求項３】
室内と室内天井部で隔てられた天井チャンバからファンフィルタユニットにより室内に清浄空気を送るクリーンルームの空調方法であって、
室内の床面付近から前記室内天井部まで伸びて前記天井チャンバの内部に通じるリターンシャフトが設けられ、前記リターンシャフトの上方で前記天井チャンバの内部に第１ファンコイルが設けられ、前記室内天井部に温調用開口部が設けられ、前記天井チャンバの内部で前記温調用開口部の上方に第２ファンコイルが設けられ、前記温調用開口部の周囲に前記室内天井部に沿った空気を遮る垂れ壁が設けられており、
前記ファンフィルタユニットが前記リターンシャフトを介して室内の床面付近から吸い込んだ室内空気の一部を、前記第１ファンコイルにより吸い込んで前記天井チャンバの内部に温調空気にして送り、
前記垂れ壁を越えて前記温調用開口部から前記ファンフィルタユニットの吸引力により吸い込まれた室内空気の一部を前記第２ファンコイルにより吸い込んで温調空気にし、その温調空気を前記温調用開口部からそのまま前記天井チャンバに流入する空気と混合されるよう前記天井チャンバの内部に送ることを、
特徴とするクリーンルームの空調方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーンルーム用空調装置および空調方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のクリーンルーム用空調装置としては、室内天井部に設けられたフィルタ装置と、室内の床下空間に形成された下部チャンバと、室内の天井部に形成された天井チャンバと、下部チャンバと天井チャンバとを連通して室内空間内に設けられたリターンシャフトと、リターンシャフト内に設置されたファンコイルとを有するものがある（例えば、特許文献１，２，３参照）。また、ドライコイルを床下またはリターンシャフトの天井部に設置したものもある（例えば、特許文献４参照）。
【０００３】
リターンシャフトを有していないものとしては、外側ケーシングが薄形箱体の空調機を室内の壁面に組み込み、ケーシングの一端部に吸込口を、他端部にフィルタを具備する吹出口を設け、ケーシング内の吸込口側に熱交換器を、吹出口側に送風機を配設したもの（例えば、特許文献５参照）、室内の空気を吸い込む空気吸込口ユニットと、ファンフィルタユニットとを天井チャンバに設け、室外に空気調和器を設置したもの（例えば、特許文献６参照）、クリーンエアを室内に供給するクリーンエア供給ユニットと、空気吸込口から室内の空気を吸い込んでクリーンエア供給ユニットに還気するリターンチャンバユニットとを天井チャンバに配置し、室内に向けて延びる還気案内部が空気吸込口の周囲に設けられているものがある（例えば、特許文献７参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−７４４３９号公報
【特許文献２】特開２０００−３４６４１６号公報
【特許文献３】特開平７−１３９７６１号公報
【特許文献４】実公平６−４８２５６号公報
【特許文献５】特開昭６１−１０１７３２号公報
【特許文献６】特公平４−５４１４０号公報
【特許文献７】特開２００１−１５３４１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２，３，４に記載のクリーンルーム用空調装置では、室内空間内にリターンシャフトを設けるため、床面積が狭くなるという課題があった。特許文献５に記載のクリーンルーム用空調装置では、専用の空調機を製作する必要があり、導入コストが嵩むという課題があった。特許文献６に記載のクリーンルーム用空調装置では、ファンフィルタユニットから吹き出した空気が、天井を伝ってすぐに空気吸込口ユニットへ吸い込まれたり、天井部で空気の渦が発生したりし、空調効率が悪いという課題があった。特許文献７に記載のクリーンルーム用空調装置では、床面付近で空気を吸い込む場合に比べて、空気の循環効率が悪く、温度むらを生じやすいという課題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、室内の床面の有効利用、導入コストの低減、空調効率の改善および温度むらの解消を図ることができるクリーンルーム用空調装置および空調方法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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るクリーンルーム用空調装置は、室内と室内天井部で隔てられた天井チャンバからファンフィルタユニットにより室内に清浄空気を送るクリーンルーム用空調装置であって、上下両端に開口を有し、室内の床面付近から前記室内天井部まで伸びて前記天井チャンバの内部に通じるリターンシャフトと、前記リターンシャフトの上方で前記天井チャンバの内部に設けられ、前記リターンシャフトの内部から空気の一部を吸い込んで前記天井チャンバの内部に温調空気を送り、前記ファンフィルタユニットの吸引力によりそのまま前記天井チャンバに流入する空気と混合されるように送る第１ファンコイルと、前記室内天井部に設けられた温調用開口部から空気の一部を吸い込んで前記天井チャンバの内部に前記ファンフィルタユニットの吸引力によりそのまま前記天井チャンバに流入する空気と混合されるよう温調空気を送る前記温調用開口部上方に設置した第２ファンコイルと、前記温調用開口部の周囲に設けられて前記室内天井部に沿った空気を遮る垂れ壁とを、有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るクリーンルームの空調方法は、室内と室内天井部で隔てられた天井チャンバからファンフィルタユニットにより室内に清浄空気を送るクリーンルームの空調方法であって、室内の床面付近から前記室内天井部まで伸びて前記天井チャンバの内部に通じるリターンシャフトが設けられ、前記リターンシャフトの上方で前記天井チャンバの内部に第１ファンコイルが設けられ、前記室内天井部に温調用開口部が設けられ、前記天井チャンバの内部で前記温調用開口部の上方に第２ファンコイルが設けられ、前記温調用開口部の周囲に前記室内天井部に沿った空気を遮る垂れ壁が設けられており、前記ファンフィルタユニットが前記リターンシャフトを介して室内の床面付近から吸い込んだ室内空気の一部を、前記第１ファンコイルにより吸い込んで前記天井チャンバの内部に温調空気にして送り、前記垂れ壁を越えて前記温調用開口部から前記ファンフィルタユニットの吸引力により吸い込まれた室内空気の一部を前記第２ファンコイルにより吸い込んで温調空気にし、その温調空気を前記温調用開口部からそのまま前記天井チャンバに流入する空気と混合されるよう前記天井チャンバの内部に送ることを、特徴とする。
【０００９】
本発明に係るクリーンルーム用空調装置およびクリーンルームの空調方法では、第１ファンコイルが、リターンシャフトの内部からファンフィルタユニットの吸引力で上昇してくる室内の床面付近の空気の一部を吸い込んで天井チャンバの内部に温調空気を送る。第２ファンコイルが、温調用開口部からファンフィルタユニットの吸引力で上昇する室内の空気の一部を吸い込んで天井チャンバの内部に温調空気を送る。このとき、室内天井部に沿った空気は垂れ壁に遮られ、垂れ壁を越えた室内の空気のみが温調用開口部に流入し、その一部が第２ファンコイルに吸い込まれる。このため、ファンフィルタユニットから室内に供給される清浄空気が直接、短い経路でファンフィルタユニットに吸い込まれるのを防ぎ、空調効率を高めることができる。また、火災時には、清浄化のためのファンフィルタユニットの循環運転を停止し、別に設置した排煙ファンで天井近傍の煙を排出するが、垂れ壁は温調用開口部から天井内に煙が拡散することを防ぐ防煙効果ももたらすことができる。
【００１０】
第２ファンコイルは、温調空気を温調用開口部から上昇するファンフィルタユニット吸引空気と混合されるように送る。このため、リターンシャフトの循環空気も、温調用開口部の循環空気もファンコイルによる温調空気と混合されて、天井チャンバの中の空気は混合された空気となり、空調効果を高めることができる。
【００１１】
天井チャンバの中の空気は、ファンフィルタユニットにより室内に送られ、床面付近からリターンシャフトを通ってファンフィルタユニットの吸引力で吸い込まれ、その一部が第１ファンコイルにより吸い込まれ、あるいは垂れ壁を越えて温調用開口部からファンフィルタユニットの吸引力で吸い込まれ、その一部が第２ファンコイルに吸い込まれて、天井チャンバ内で各ファンコイルから吹き出す空気となり、各ファンコイルを通らない空気と混合され循環する。これにより、室内の温度むらの解消を図ることができる。
【００１２】
本発明に係るクリーンルーム用空調装置は、第２ファンコイルが天井チャンバの内部に設けられ、その下方にはリターンシャフトが設けられていないため、その分、室内の床面積が広がり、床面を有効利用することができる。また、第１ファンコイルおよび第２ファンコイルは、天井チャンバ内に列をなして吊ることができるため、リターンシャフト上に冷水配管が最短距離で設置でき、床上にファンコイルを設置する場合に比べ導入コストの低減を図ることができる。
【００１３】
なお、第１ファンコイルと第２ファンコイルとは、吹き出される温調空気を混合しやすくするため、隣接または近接して配置されることが好ましい。第１ファンコイルと第２ファンコイルとは、温調空気の吹出し方向が平行であっても、直角その他の角度で交わっていてもよい。
【００１４】
本発明に係るクリーンルーム用空調装置は、前記温調用開口部に風量調節器が設けられ、前記風量調節器は室内から前記第２ファンコイルへの空気の風向きを調節するためのルーバと、室内から前記第２ファンコイルへの空気の供給量を調節するための開閉可能なシャッタとを有することが好ましい。
【００１５】
この場合、風量調節器のルーバで室内から第２ファンコイルへの空気の風向きを調節し、シャッタの開閉によりファンフィルタユニットおよび第２ファンコイルへの空気の供給量を調節して、温調空気のバランスを調節することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、室内の床面の有効利用、導入コストの低減、空調効率の改善および温度むらの解消を図るクリーンルーム用空調装置および空調方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図４は、本発明の実施の形態を示している。
図２および図３に示すように、クリーンルーム１が、床１ａ、壁１ｂおよび上階床スラブ下面１ｃにより包囲されて密閉可能に構成されている。クリーンルーム１は、天井部２で隔てられて、その上側の天井チャンバ３と下側の室内４とに分かれている。天井チャンバ３には、複数のファンフィルタユニット５（ＦＦＵ）が配置され、天井部２に設けた開口を通して、室内４に清浄空気を送るようになっている。
【００１８】
図１に示すように、クリーンルーム用空調装置１０は、リターンシャフト１１と、第１ファンコイル１２と、第２ファンコイル１３と、垂れ壁１４と、風量調節器１５とを有している。
【００１９】
リターンシャフト１１は、断面が四角形の筒体から成り、上下両端に開口１１ａ，１１ｂを有している。リターンシャフト１１は、脚部１１ｃを有し、室内４の床面に対して間隔をあけて設置されている。リターンシャフト１１には、従来技術で用いられるものに比べて断面積が小さいものを用いることができる。リターンシャフト１１は、クリーンタオルなどが誤って吸い込まれ、天井に運ばれることがないように、下端に開口１１ｂを塞ぐ金網１１ｄを有している。金網１１ｄには、例えば、目開き１ｃｍ程度のものを用いることができる。リターンシャフト１１の上方の天井部２には、リターンシャフト１１の開口１１ａと一致する開口２ａが設けられている。リターンシャフト１１は、室内４の床面付近から天井部２まで伸び、開口２ａに接続されて天井チャンバ３の内部に通じている。
【００２０】
第１ファンコイル１２は、リターンシャフト１１の上方で上階床スラブ下面１ｃに吊り下げ固定され、天井チャンバ３の内部に設けられている。図１に示すように、第１ファンコイル１２は、下部に空気吸込口１２ａを有し側部に送風口１２ｂを有している。第１ファンコイル１２はファンを内蔵していて、空気吸込口１２ａでリターンシャフト１１の内部から空気の一部を吸い込んで、送風口１２ｂから天井チャンバ３の内部に温調空気を送るようになっている。なお一例で、第１ファンコイル１２は、リターンシャフト１１の開口１１ａより５００ｍｍ上方に配置される。
【００２１】
図１および図４に示すように、第２ファンコイル１３は、第１ファンコイル１２に近接して第１ファンコイル１２と並列に上階床スラブ下面１ｃに吊り下げ固定され、天井チャンバ３の内部に設けられている。第２ファンコイル１３は、第１ファンコイル１２と同種の装置から成り、下部に空気吸込口１３ａを有し、側部に送風口１３ｂを有している。第２ファンコイル１３の送風口１３ｂは、第１ファンコイル１２の送風口１２ｂと同一の方向を向き、送風方向が平行となっている。第２ファンコイル１３の下方の天井部２には、温調用開口部２ｂが設けられている。第２ファンコイル１３はファンを内蔵していて、空気吸込口１３ａで温調用開口部２ｂから空気を吸い込んで送風口１３ｂから天井チャンバ３の内部に温調空気を送るようになっている。第２ファンコイル１３により送られる温調空気は、ファンフィルタユニット５の吸引力によりそのまま天井チャンバ３に流入する空気と混合される。
【００２２】
垂れ壁１４は、天井部２に対して垂直に温調用開口部２ｂの周囲に設けられ、室内４側に配置されている。垂れ壁１４は、天井部２に沿った空気を遮るようになっている。垂れ壁１４は、透明な耐熱性強化ガラス板から成っている。
【００２３】
風量調節器１５は、垂れ壁１４の内側で温調用開口部２ｂに設けられている。風量調節器１５は、手動式であって、室内４から第２ファンコイル１３への空気の風向きを調節するためのルーバ１５ａと、室内４から前記第２ファンコイル１３への空気の供給量を調節するための開閉可能なシャッタ１５ｂとを有している。ルーバ１５ａは、通風開口１５ｃに設けられ、手動で任意の角度に調節することができる。シャッタ１５ｂは、ルーバ１５ａを被覆可能に設けられ、室の試運転調整時に手動で開閉することにより通風開口１５ｃの大きさを任意の大きさに調節することができる。
【００２４】
次に、作用について説明する。
図１に示すように、クリーンルーム用空調装置１０は、第１ファンコイル１２が、リターンシャフト１１の内部からファンフィルタユニット５の吸引力により上昇する室内４の床面付近の空気の一部を吸い込んで天井チャンバ３の内部に温調空気を送る。第２ファンコイル１３が、温調用開口部２ｂからファンフィルタユニット５の吸引力により上昇する室内４の空気の一部を吸い込んで天井チャンバ３の内部に温調空気を送る。稼動の初期の段階で、風量調節器１５のルーバ１５ａで室内４から第２ファンコイル１３への空気の風向きを調節し、シャッタ１５ｂの開閉により第２ファンコイル１３への空気の供給量を調節して、室の温度分布を調節しておく。
【００２５】
第２ファンコイル１３による送風の際、天井部２に沿った空気は垂れ壁１４に遮られ、垂れ壁１４を越えた室内４の空気の一部のみが第２ファンコイル１３に吸い込まれる。このため、ファンフィルタユニット５から室内４に供給される清浄空気が直接、短い経路で再びファンフィルタユニット５に吸い込まれるショートサーキットや天井部２で発生するうず流による影響を防ぎ、空調効率を高めることができる。また、火災時には、清浄化のためのファンフィルタユニット５の循環運転を停止し、別に設置した排煙ファンで天井近傍の煙を排出するが、垂れ壁１４は温調用開口部２ｂから天井内に煙が拡散することを防ぐ防煙効果ももたらすことができる。
【００２６】
第２ファンコイル１３は、温調空気をファンフィルタユニット５の吸引力によりそのまま天井チャンバ３に流入する空気と混合されるように送る。このため、リターンシャフト１１の循環空気も、温調用開口部２ｂの循環空気もファンコイルによる温調空気と混合されて、天井チャンバ３の中の空気は、混合された空気となり、空調効果を高めることができる。
【００２７】
天井チャンバ３の中の空気は、ファンフィルタユニット５により室内４に送られ、床面付近からリターンシャフト１１を通ってファンフィルタユニット５の吸引力で吸い込まれ、その一部が第１ファンコイル１２により吸い込まれ、あるいは垂れ壁１４を越えて温調用開口部２ｂからファンフィルタユニット５の吸引力で吸い込まれ、その一部が第２ファンコイル１３に吸い込まれて、天井チャンバ３内で各ファンコイル１２，１３から吹き出す空気となり、各ファンコイル１２，１３を通らない空気と混合され循環する。これにより、室内４の温度むらの解消を図ることができる。
【００２８】
クリーンルーム用空調装置１０は、第２ファンコイル１３が天井チャンバ３の内部に設けられ、その下方にはリターンシャフト１１が設けられていないため、その分、室内４の床面積が広がり、床面を有効利用することができる。例えば、クリーンルーム１のレイアウトを行う場合、設置可能な床面にはリターンシャフト１１を設置し、還気風量の不足分を温調用開口部２ｂによる吸い込み空気で補い、その一部を第２ファンコイル１３により温調して温度の均一化を確保することができる。
【００２９】
図５および図６に示すように、リターンシャフト１１の下部にファンコイル２１を設置している従来技術では、ファンフィルタユニット５で吸引する空気の一部をファンコイル２１に吸わせるため、リターンシャフト１１は、その全平面積分を室内の床面付近まで伸ばして設置する必要がある。また、室のレイアウト上、その平面積を確保するのが難しく、いきおい室の各所に分散してリターンシャフト１１を設置せざるを得なくなる。そのため、リターンシャフト１１の下部に設置したファンコイル２１へ接続する冷水配管２２を長い距離、いろいろな場所に引き回すため、天井内のいろいろな場所に枝管を伸ばし、立ちおろす必要がある。これらのことから、材料費と手間のかかる工事費がかかっていた。また、床面近くまで伸ばしたリターンシャフト１１が、室の有効利用に対し阻害するという問題があった。このような問題は、クリーンルーム用空調装置１０により解消することができる。
【００３０】
また、このような清浄度がある程度高く、循環風量が中程度のクリーンルーム１では、第１ファンコイル１２および第２ファンコイル１３は、天井内に一列に設置でき、冷水配管長は最短で引き回せて、接続にも手間がかからないので、導入コストの低減を図ることができる。
【００３１】
クリーンルーム用空調装置１０では、第１ファンコイル１２および第２ファンコイル１３は、天井チャンバ３の内部に設けられているため、ファンコイルを室の各位置のリターンシャフト１１下部に分けて設置する従来の場合に比べて点検が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態のクリーンルーム用空調装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示すクリーンルーム用空調装置を設置したクリーンルームの平面図である。
【図３】図１に示すクリーンルーム用空調装置を設置したクリーンルームの縦断面図である。
【図４】図１に示すクリーンルーム用空調装置の温調用開口部の（Ａ）平面図、（Ｂ）縦断面図である。
【図５】従来のクリーンルーム用空調装置を設置したクリーンルームの縦断面図である。
【図６】従来のクリーンルーム用空調装置を設置したクリーンルームの平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    クリーンルーム
２    天井部
２ａ  開口
２ｂ  温調用開口部
３    天井チャンバ
４    室内
５    ファンフィルタユニット
１０  クリーンルーム用空調装置
１１  リターンシャフト
１２  第１ファンコイル
１２ａ  空気吸込口
１２ｂ  送風口
１３  第２ファンコイル
１３ａ  空気吸込口
１３ｂ  送風口
１４  垂れ壁
１５  風量調節器
１５ａ  ルーバ
１５ｂ  シャッタ
１５ｃ  通風開口
【図１】
2004264015.tif 000003
【図２】
2004264015.tif 000004
【図３】
2004264015.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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