優良省エネルギー設備顕彰事例⑤
新設設備部門 譖日本冷凍空調設備工業連合会会長優秀賞

クリーンルーム用空調設備
設備所有者：三井化学㈱○設備施工者：㈱ダイキンアプライドシステムズ

建物の概要
名称

三井化学㈱名古屋工場クリーンルーム所 在 地

名古屋市南区丹後通２−１

概

建家

要

地上２階

延床面積 5,500m2
構造

Ｓ造

用途

工場

1．技術開発の目的と経過
目的：当社新開発の統合制御システムZU:NOS（ズーノス）を使った省エネ制御により、クリーンルーム空調の省エネ化を図る。

建物外観

ZU:NOSとは頭脳＋Network Operation
Systemからなる造語（登録商標）で、熱源、空調機器をネットワーク配線するだけで全体最適システムが構築できる脳を持った制御システム

経過：平成18年頭のこと。

設計、検討等

平成18年

試作、試験納入等

平成19年

試運転、引渡し等

2．設備・システムの概要
クリーンルーム空調は、一般空調と同様に熱源なり、ダクト抵抗によるロスが増える。本システ

系、搬送系、空調系で構成されるが、一般空調にムでは空調機を分散配置することによりダクトを比べて空調系の動力比率が高いことに着目して、無くし、それぞれの空調機を通信にて接続して全空調機ファン動力の低減により省エネを図るもの。

体の連携制御を行うことにより、トータルシステ空調機を１箇所にまとめて配置すると本システ

ムとしての省エネを図った。

ムのような大型クリーンルームではダクトが長く
12冷凍空調設備

2008年６月15日号

盧 設備概要

的しやすいことに対して、搬送系、空調系では客①空調条件

先設備や客先での運用によるところが大きいため・温度23±１℃に容量制御が容易にしにくく、省エネ化が進みに・湿度50±5％RH

・清浄度10,000個／f t

・室内圧力

くい。特に空調系においては
3

１．清浄度維持＋25Pa以上

２．温湿度精度確保②設備全体概要を優先するために必要以上に風量が多くなり、そのために一般空調に比べてもファン動力が大きくなっているのが実状である（一般空調に比べて数倍以上の風量が必要とされている）。
ところで、クリーンルームの清浄度を阻害する
塵埃発生には次の要因が挙げられる。
①生産機器からの塵埃発生
埃発生②作業者からの塵③外気からの塵埃の侵入

また、温湿度精度を阻害する要因としては①生産機器からの発熱②作業者からの発熱③周囲からの熱の侵入が挙げられる。
③機器概要

熱源機器

二次側機器

上記要因の①、②については操業時のみに発生空冷チラー

120HP×６台するものであり、人のいない非操業時には発生す１次ポンプ

15kW×２台ることがない。また、非操業時には人がいないた

２次ポンプ

30kW×２台

め外気導入量の低減化もはかれることから、非操18.5kW×２台

業時には操業時に必要な清浄度維持、温湿度精度

蒸気発生器

60kW×３台確保のための風量は不要となり、風量の低減化が外調機

400CMM×１台可能となる。

コイル＋ファン

422CMM×９台

HEPAユニット

106CMM×40台

211CMM×２台

4．実測データ盪 設備フロー

操業時（定格運転時）と非操業時（省エネ運転時）との風量比率は26.0/62.5＝41.6％

3．着想
熱源系、搬送系、空調系で構成されるクリーン
ルーム空調では、熱源系はシステムが自己完結しているために省エネ効果の大きい容量制御が比較
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5．効果（省エネルギー）
本クリーンルームでの稼動状況は、昼間だけの操業であり、夜間は非操業状態となっている。
冷凍空調設備13

7．他の建物への応用性■１日のクリーンルームの稼動状況

・連続操業していないクリーンルームであれば、同様の応用が可能。

■クリーンルームの稼動時間
項目

操業

非操業

合計

8．仕様又は開発製品、システム、部品等の仕様

時間／日

91524

制御機器仕様時間／年

18006960

8760■ZU:NOS機器概要

比率

21％

79％

100％

※年間200日稼動■クリーンルーム動力比
稼動状況

風量比

動力比

操業

100％

100％

非操業

41.6％

7.2％

※動力比は風量比の３乗に比例と仮定

圧倒的に比率の高い非操業時のファン風量を４割に落とすことにより、操業時（定格風量）に比べて動力比を約７％まで低下できるので、常に定格風量で回している場合に比べての電力削減比率は■ZU:NOS機器機能

電力削減比率＝（100％×21％＋7.2％×79％）/（100％×100％）＝26.7％
空調機動力表空調ブロック

循環ファン１ 循環ファン２ インバータファン

ブロック１

11.0kW

11.0kW

ブロック２

11.0kW

11.0kWなし

ブロック３

11.0kW

11.0kW

1.5kW

ブロック４

11.0kW

なし

なし

ブロック５

11.0kW

5.5kW

1.5kW

ブロック６

11.0kW

5.5kW

0.4kW

省エネによるCO2削減量

小計

66.0kW

4.0kW

4.9kW

＝削減した電力量×0.555kg/kWh

合計114.9kW

＝795846kWh/年×0.555kg/kWh

1.5kW

動力表のとおり、空調機の全動力は115kWであ9．環境保全、便利性等＝442トン/年

ることから年間通じて定格風量で回した場合の電力費は定格風量時の電力費＝24×365×115×11＝11081千円

省エネ制御時の電力費＝定格風量×0.267 ＝ 2959千円――――――――――――――――――――――※1kWh＝11円として試算

年間削減額

削減電力量

8,123千円

738,424kWh

10．工夫した点、発想した点、創作した点、新しい点等、設備の特徴
盧 クリーンルーム向け省エネ技術の構築①ファン可変風量制御方法の構築
非操業時の省エネ制御時は監視しているクリーンルーム内の温度、湿度、パーティクルの値

6．投資回収（省マネー）
A．本設備の計装に関わる費用（機器、工事費が規定値内にあれば風量をダウンし、規定値を外れると風量をアップして定格値に戻す。

用）＝2250万円
B．年間削減電力費用＝812万円
従って、投資回収（A/B）＝2.77年となる。
14冷凍空調設備

2008年６月15日号

から最適化チューニングを行って運用改善を行う。（運用状況によっては操業時の風量ダウンにもトライし、更なる省エネ化を目指していく予定。）
11．市場性、販売状況、適応市場の大きさ、競合品又はシステムとの比較、販売実績（国内、外）等
クリーンルーム市場は産業空調市場の約３分の１を占めるものと推定され、またその約半分が電機関連市場となっているものと推定される。
冷凍冷蔵
13％

空調
32％

冷却加熱15％精密空調
8％

内訳
クリーンルーム市場分野
食品

22.0

化学

10.0

電機

47.0

輸送機

3.0

その他

19.0

ポイントも保証条件内に入っていることをチェ

・ZU：NOS適用空調システム販売実績

57件

ックすることにより実現している。

・上記のうちクリーンルームの販売実績

11件

なお、客先への清浄度、温湿度精度保証にあたっては客先と複数の測定ポイントを設定（パーティクル５ヵ所、温湿度６ヵ所）し、いずれのクリーンルーム
32％
2000年 ㈱矢崎経済研究所データ引用■販売実績②空調機の分散配置と通信による分散制御
空調機を分散配置して通信にて連携制御することにより、ダクトを削減して搬送動力を削減。

競合品またはシステムとの比較は下記に示すとおりである。

盪 トータル省エネ管理システムの構築
クリーンルーム空調系の省エネだけでなく、設競合品との比較備全体の省エネとそれを維持・改善できるシステムを構築した。
①空調系以外の省エネ制御
・熱源系（熱源台数制御）
空冷チラー６台を出口温度により台数制御することにより容量制御幅の拡大化をはかり、省エネ効果向上。
・搬送系（ポンプ変流量制御）
ポンプ出口圧力により、変流量制御を行うことにより省エネ効果を向上。

従来のセントラル方式に比べてZU：NOSでは②データ監視システム構築

独自ダイレクト接続による機器内部情報の活用に省エネ制御の効果を所内各所から簡単に監視でより、部分最適制御で生じていた各システム間のきるようにし、省エネ状況データの情報共有化

インターフェイス部分での無駄を無くし、また、をはかって省エネ意識の向上につなげた。

全体最適制御により更なる省エネ性を実現したも③運用改善システムのである。

データ監視システムにより得られた運転データ2008年６月15日号

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