(57)【要約】      （修正有）【課題】コストをかけることなく、クリーンルームの効率的な置換空調を実現することが可能なクリーンルーム用空調システムを提供する。【解決手段】クリーンルーム用空調システム１０は、空気の温度制御を行うファンコイルユニット２０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ァンフィルタユニット３０と、クリーンルーム壁面に設けられ、ファンフィルタユニットからの清浄空気をクリーンルーム室内に給気する壁面給気開口部６０と、ファンコイルユニットとファンフィルタユニットとの連結する第１ダクト４１と、ファンフィルタユニットと壁面給気開口部とを連結する第２ダクト４２と、第２ダクト内に内嵌されるメッシュ（５１、５２）と、からなり、ファンコイルユニットによる空気の温度制御が冷房であり、壁面給気開口部からクリーンルーム内に給気される清浄空気の風速が１ｍ／ｓ以下であることを特徴とする。【選択図】図１
2017026242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の温度制御を行うファンコイルユニットと、
前記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ァンフィルタユニットと、
クリーンルーム壁面に設けられ、前記ファンフィルタユニットからの清浄空気をクリーンルーム室内に給気する壁面給気開口部と、
前記ファンコイルユニットと前記ファンフィルタユニットとの連結する第１ダクトと、
前記ファンフィルタユニットと前記壁面給気開口部とを連結する第２ダクトと、
前記第２ダクト内に内嵌されるメッシュと、からなるクリーンルーム用空調システムであって、
前記ファンコイルユニットによる空気の温度制御が冷房であり、
前記壁面給気開口部からクリーンルーム内に給気される清浄空気の風速が１ｍ／ｓ以下であることを特徴とするクリーンルーム用空調システム。
【請求項２】
前記第２ダクト内に内嵌されるメッシュが複数であることを特徴とする請求項１に記載のクリーンルーム用空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーンルーム室内の冷房に好適なクリーンルーム用空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
天井内にダクトを設置したダクト方式を用いてクリーンルームを構成する場合、天井裏のスペースを確保する必要があり、階高が高くなるため建設コストが高くなる、という問題があった。
【０００３】
そこで、従来のクリーンルームでは、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ；Ｆａｎ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｕｎｉｔ）を部屋の上部に設置して清浄空気を下方に向かって吹出し、室内を清浄にするクリーン空調方式を採用することで、コストを抑制することが行われる。
【０００４】
例えば、特許文献１（特開２０１５−１４３８０号公報）には、ファンと、該ファンを回転駆動するモータと、前記ファン及びモータを格納するケースと、前記ファンからの空気を清浄化するフィルタと、を備えたファンフィルタユニットをクリーンルームの天井部に設ける構成が開示されている。
【特許文献１】特開２０１５−１４３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
クリーンルームの中には、天井下に配管やダクトが多数あったり、天井高が低すぎたりして、ファンフィルタユニットを設置するスペースが確保できない、という問題があった。また、クリーンルームの天井高が高すぎたりして、設置したファンフィルタユニットが有効に機能しない、というケースもあった。
【０００６】
一方、ファンフィルタユニットを天井に設置して清浄空気を室内に給気する場合、クリーンルーム上部にたまった熱気をファンフィルタユニットによって、クリーンルーム下部に吹き下ろしてしまい、冷房効率が悪化する、という問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記のような問題を解決するものであって、本発明に係るクリーンルーム用空調システムは、空気の温度制御を行うファンコイルユニットと、前記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ァンフィルタユニットと、クリーンルーム壁面に設けられ、前記ファンフィルタユニットからの清浄空気をクリーンルーム室内に給気する壁面給気開口部と、前記ファンコイルユニットと前記ファンフィルタユニットとの連結する第１ダクトと、前記ファンフィルタユニットと前記壁面給気開口部とを連結する第２ダクトと、前記第２ダクト内に内嵌されるメッシュと、からなるクリーンルーム用空調システムであって、前記ファンコイルユニットによる空気の温度制御が冷房であり、前記壁面給気開口部からクリーンルーム内に給気される清浄空気の風速が１ｍ／ｓ以下であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るクリーンルーム用空調システムは、前記第２ダクト内に内嵌されるメッシュが複数であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のクリーンルーム用空調システム１０は、壁面給気開口部からクリーンルーム内に給気される清浄空気の風速が１ｍ／ｓ以下であり、このような本発明のクリーンルーム用空調システム１０によれば、コストをかけることなく、クリーンルームの効率的な置換空調を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るクリーンルーム用空調システム１０の概要を模式的に示す図である。
【図２】クリーンルーム１におけるクリーンルーム用空調システム１０の各開口部の寸法関係を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るクリーンルーム用空調システム１０の清浄度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るクリーンルーム用空調システム１０の清浄度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係るクリーンルーム用空調システム１０の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るクリーンルーム用空調システム１０の概要を模式的に示す図である。本発明に係るクリーンルーム用空調システム１０は、特にクリーンルーム１に設けられ、クリーンルーム１内に清浄な空気を供給することを想定している。なお、図１では、壁面給気開口部６０と壁面吸い込み開口部７０とが一対設けられているクリーンルーム１を例に説明するが、壁面給気開口部６０と壁面吸い込み開口部７０を設ける数については任意である。
【００１２】
クリーンルーム用空調システム１０は、主として、ファンコイルユニット（ＦＣＵ；Ｆａｎ  Ｃｏｉｌ  Ｕｎｉｔ）２０とファンフィルタユニット３０とで構成されている。また、第１ダクト４１は、ファンコイルユニット２０とファンフィルタユニット３０との連結している。さらに、第２ダクト４２は、ファンフィルタユニット３０と壁面給気開口部６０とを連結している。
【００１３】
壁面給気開口部６０はクリーンルーム用空調システム１０からクリーンルーム１内へ温度制御された清浄空気である給気ＳＡを供給する、クリーンルーム１壁面に設けられた開口部である。このような壁面給気開口部６０をクリーンルームに適用することは、埃を舞い上がらせる可能性があり、従来は行われていなかった。しかしながら、比較的低清浄度のクリーンルーム（０．３μｍ、１０００〜１０００００個／ｃｆ）に対しては、給気ＳＡの風速を適切に制御することで、壁面給気開口部６０を採用し得ることが、発明者らによるシミュレーションや実験により明らかになった。壁面給気開口部６０を採用するメリットは、このような開口部から給気ＳＡをクリーンルーム１内に供給することで、置換空調を実現することができることである。
【００１４】
また、クリーンルーム１の壁面の上部には、クリーンルーム１内の空気を還気ＲＡとして吸い込む壁面吸い込み開口部７０が設けられている。この開口部７０は天井面の壁付近に設けられていても良い。なお、還気ＲＡを吸い込むための具体的な構成については図示省略している。
【００１５】
ファンコイルユニット２０は、採り入れた空気の温度制御を行い、これを第１ダクト４１に吹き出すようになっている。このようなファンコイルユニット２０としては、従来周知のものを適宜利用することができる。また、ファンコイルユニット２０における温度制御としては、本発明においては、冷房が想定されている。
【００１６】
また、ファンフィルタユニット３０は、ファンコイルユニット２０からの空気を採り入れ、ＨＥＰＡフィルタ（不図示）を通過させて清浄空気として、これを第２ダクト４２に吹き出すようになっている。ファンフィルタユニット３０としては、従来周知のものを適宜利用することができる。
【００１７】
第２ダクト４２には、対向するようにして第１メッシュ５１及び第２メッシュ５２が内嵌されている。第２ダクト４２に設けるメッシュは、１枚のみでなく、２枚以上であることが好ましい。このような複数枚のメッシュによれば、壁面給気開口部６０からの給気ＳＡの吹き出し風速分布を均等にすることが可能となる。
【００１８】
清浄空気は、第２ダクト４２中の上記のような第１メッシュ５１及び第２メッシュ５２を経て、壁面給気開口部６０からは給気ＳＡがクリーンルーム１内に吹き出すようになっている。ここで、壁面給気開口部６０から吹き出す給気ＳＡの風速を０．１ｍ／ｓ以下とすることで、比較的低清浄度のクリーンルーム１に対して、本発明に係るクリーンルーム用空調システム１０を適用することが可能であることを発明者らは確認した。また、壁面給気開口部６０から給気ＳＡは、置換空調を実現することができ、冷房におけるエネルギー効率を向上させることができる。クリーンルーム１内に供給された給気ＳＡは、クリーンルーム１内の装置、人（いずれも不図示）などの発熱体で、上昇気流となり、還気ＲＡとして壁面吸い込み開口部７０から吸い込まれる。
【００１９】
ここで、壁面給気開口部６０や壁面吸い込み開口部７０の配置として好ましい態様について説明する。図２はクリーンルーム１におけるクリーンルーム用空調システム１０の各開口部の寸法関係を示す図である。
Ｈ：クリーンルーム１の天井の高さ
Ｈ1：壁面給気開口部６０の最上端の高さ
Ｈ2：壁面吸い込み開口部７０の最下端の高さ
であるとき、
壁面給気開口部６０の最上端の高さ（Ｈ1）が、クリーンルーム１の天井の高さの半分（Ｈ／２）以下であるという関係を有することが好ましい。このような関係を有すると、壁面給気開口部６０から吹き出す給気ＳＡにより効率的な置換空調を実現することが可能となる。
【００２０】
また、壁面吸い込み開口部７０の最下端の高さ（Ｈ2）が、クリーンルーム１の天井の高さの半分（Ｈ／２）以上であるという関係を有することが好ましい。このような関係を有すると、発熱体によって温められた給気ＳＡの上昇気流を効率的に吸い込むことが可能となる。
【００２１】
本発明が適用できるクリーンルーム１の条件は、年間冷房のクリーンルームであり、比較的低清浄度のクリーンルーム（０．３μｍ、１０００〜１０００００個／ｃｆ）で、発熱量が少ないクリーンルーム（１００Ｗ／ｍ2以下）である。
【００２２】
本発明に係るクリーンルーム用空調システム１０では、クリーンルーム１に供給する冷気（給気ＳＡ）を、これまで説明したように、置換空調（空気の比重差を利用して空気を循環）の特徴を利用して供給する。
【００２３】
具体的には、壁面の下部における壁面給気開口部６０から清浄冷気（給気ＳＡ）をゆっくり吹き出し、床面を這うようにクリーンルーム１内に供給する。生産装置や人（いずれも不図示）などの発熱体の表面近傍では上昇気流が発生するため、その上昇気流を補うように床面から清浄冷気が発熱体に沿って上昇する。これにより発熱体周囲を清浄で温調された空間とすることができクリーン空調が成立する。
【００２４】
壁面給気開口部６０の吹き出し口の設置位置は床面から（幅木の上からでもよい）とし、壁面給気開口部６０の吹き出し口の高さ（Ｈ1）は１ｍ以下で吹き出し風速は１ｍ／ｓ以下が望ましい。吹き出し気流は均等な風速分布をもつ気流が望ましい。このために、第２ダクト４２には、対向するようにして第１メッシュ５１及び第２メッシュ５２が内嵌されている。
【００２５】
また、壁面吸い込み開口部７０の吸い込み口は室上部の壁面に設置し、上部にたまった熱気を吸えるように横方向に細長い形状が適している。
【００２６】
次に、本発明に係るクリーンルーム用空調システム１０を用いたときの、クリーンルーム１内の清浄度分布のシミュレーションについて説明する。図３及び図４は本発明の実施形態に係るクリーンルーム用空調システム１０の清浄度分布のシミュレーション結果を示す図である。図３はクリーンルーム１の正面図を示しており、図４はクリーンルーム１の平面図を示している。図３及び図４においてクリーンルーム１の立方体は装置を模擬している。
【００２７】
図３を参照すると、（Ａ）において、発塵が上方に排出されることを確認することができる。また、図３の（Ｂ）を参照すると、居住域で３００個／ＣＦであり、クリーンルーム１の清浄度として十分な清浄度を確保することができることがわかる。また、図４の（Ｃ）を参照すると、壁面給気開口部６０の吹き出し口から２０ｍの距離においても、清浄空気が到達することがわかる。
【００２８】
以上のように、本発明のクリーンルーム用空調システム１０は、壁面給気開口部６０からクリーンルーム内に給気される清浄空気の風速が１ｍ／ｓ以下であり、このような本発明のクリーンルーム用空調システム１０によれば、コストをかけることなく、クリーンルームの効率的な置換空調を実現することが可能となる。
【００２９】
なお、本発明に係るクリーンルーム用空調システム１０を適用したクリーンルーム１には、従来の天井設置型のファンフィルタユニットを追加的に設置することなどもできる。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・クリーンルーム
１０・・・クリーンルーム用空調システム
２０・・・ファンコイルユニット
３０・・・ファンフィルタユニット
４１・・・第１ダクト
４２・・・第２ダクト
５１・・・第１メッシュ
５２・・・第２メッシュ
６０・・・壁面給気開口部
７０・・・壁面吸い込み開口部
【図１】
2017026242.tif 000003
【図２】
2017026242.tif 000004
【図３】
2017026242.tif 000005
【図４】
2017026242.tif 000006