JP7604693B2

JP7604693B2 - Cleanroom Equipment and Air Circulation Units

Info

Publication number: JP7604693B2
Application number: JP2024017867A
Authority: JP
Inventors: 雄造田中; 慎松岡; 博英熊谷; 治保住田; 貴哉衛藤
Original assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Current assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2024-02-08
Publication date: 2024-12-23
Anticipated expiration: 2036-05-31
Also published as: JP2020056570A; JP2024042108A; JP2022100386A; JP7068261B2; JP7436556B2

Description

本発明は、クリーンルーム装置に関し、さらに当該クリーンルーム装置に好適に用いられる空気循環ユニットに関する。 The present invention relates to a clean room apparatus and further to an air circulation unit suitable for use in the clean room apparatus.

例えば半導体の製造分野などにおいて、クリーンルーム装置が広く利用されている。クリーンルーム装置の方式には、気流によってクリーンルーム内の空気を混合・希釈させる非層流方式（コンベンショナル方式）と、クリーンルーム内の空気を一方向に層流状態で押し流しつつ塵埃を排気させる層流方式がある。これらのうち、非層流方式のクリーンルーム装置は、層流方式のクリーンルーム装置よりも建設費、運転費などの面で経済的であるといった利点がある。かかる非層流方式のクリーンルーム装置としては、例えば本出願人が特許文献１に開示したように、高性能フィルタでろ過された室内温度より低温の清浄空気をクリーンルームの下部に形成される空調領域に向けて横向きに給気し、希釈することによってクリーンルームの内部を清浄に保つものが知られている。 For example, clean room equipment is widely used in the field of semiconductor manufacturing. There are two types of clean room equipment: a non-laminar flow type (conventional type) that mixes and dilutes the air in the clean room by airflow, and a laminar flow type that exhausts dust while pushing the air in the clean room in one direction in a laminar flow state. Of these, non-laminar flow type clean room equipment has the advantage of being more economical in terms of construction costs and operating costs than laminar flow type clean room equipment. As an example of such a non-laminar flow type clean room equipment, as disclosed by the present applicant in Patent Document 1, a type is known that keeps the inside of the clean room clean by supplying clean air that is lower than the room temperature and filtered through a high-performance filter horizontally toward an air-conditioning area formed at the bottom of the clean room and diluting the air, as disclosed in Patent Document 1.

特許第５３６１１４０号公報Patent No. 5361140

従来の非層流方式のクリーンルーム装置は、天井までのクリーンルーム内全体の空気を一様に混合・希釈させることを意図したものである。クリーンルーム内の浮遊粒子（塵埃）発生量や室内発熱量から、清浄度と温度均一度の設計値を満足する必要換気回数が設計されるが、従来の非層流方式のクリーンルーム装置では、例えば２０回／ｈと比較的多くの換気回数を必要とするのが一般的である。クリーンルーム装置の空調エネルギーは、空気搬送系が大きな割合を占める。このため、エネルギー削減のためには、浮遊粒子発生量や室内発熱量に応じた空調風量で運転を行い、換気回数を削減することが有効である。 Conventional non-laminar flow clean room equipment is designed to uniformly mix and dilute the air in the entire clean room up to the ceiling. The ventilation rate required to satisfy the design values for cleanliness and temperature uniformity is designed based on the amount of airborne particles (dust) generated in the clean room and the amount of heat generated in the room, but conventional non-laminar flow clean room equipment generally requires a relatively high ventilation rate, for example 20 times/h. The air conveying system accounts for a large proportion of the air conditioning energy in clean room equipment. For this reason, in order to reduce energy, it is effective to operate the equipment at an air conditioning air volume that corresponds to the amount of airborne particles generated and the amount of heat generated in the room, and reduce the ventilation rate.

少ない換気回数で設計値を満足できれば建設費、運転費の面で大きなメリットが得られるが、一般には空調が必要とされる領域がクリーンルーム内の床から限られた高さまでであるにもかかわらず、従来の非層流方式のクリーンルーム装置では、天井までのクリーンルーム内全体を混合させてしまうために換気回数を大きく削減することができない。例えば浮遊粒子発生量から換気回数を設計する場合には、理論値である完全混合を仮定した換気回数より下回ることはできない。 If the design value can be met with a small ventilation rate, there will be great benefits in terms of construction and operating costs. However, the area that requires air conditioning is generally from the floor to a limited height within the cleanroom. However, with conventional non-laminar flow cleanroom equipment, the entire cleanroom up to the ceiling is mixed, making it impossible to significantly reduce the ventilation rate. For example, when designing the ventilation rate based on the amount of airborne particles generated, it is not possible to go below the ventilation rate that assumes complete mixing, which is the theoretical value.

一方、上記特許文献１のクリーンルーム装置によれば、低温の清浄空気に旋回成分を与えてクリーンルームの下部に形成される空調領域に向けて横向きに給気することにより、クリーンルーム下部の空調領域に存在する空気に対して清浄空気が混合されて、希釈効果により空調領域を清浄に保つことができるようになる。この非層流方式のクリーンルーム装置により、従来の非層流方式のクリーンルーム装置に比べてより少ない換気回数で空調領域の清浄度を確保することができる。このため、エネルギー削減が可能となる。 Meanwhile, according to the clean room apparatus of Patent Document 1, a swirling component is given to low-temperature clean air and it is supplied sideways toward the air-conditioned area formed at the bottom of the clean room, so that the clean air is mixed with the air present in the air-conditioned area at the bottom of the clean room, and the dilution effect keeps the air-conditioned area clean. This non-laminar flow type clean room apparatus can ensure the cleanliness of the air-conditioned area with fewer ventilation cycles compared to conventional non-laminar flow type clean room apparatus. This makes it possible to reduce energy consumption.

しかしながら、いずれの場合も、従来のクリーンルーム装置では、クリーンルームに給気する大型の外調機や、クリーンルーム内から外調機に還気を戻すレタンシャフトなどの設置が必要な大掛かりな装置であり、ダクトの設置距離も全体的に長くなっており、工期に長期間を要していた。 However, in either case, conventional clean room equipment is a large-scale system that requires the installation of a large outdoor air conditioner that supplies air to the clean room and a return shaft that returns air from inside the clean room to the outdoor air conditioner, and the overall installation distance of the ducts is long, requiring a long construction period.

本発明の目的は、比較的簡単な設備でありながら、少ない換気回数で空調領域の清浄度を確保することができる、非層流方式のクリーンルーム装置を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a non-laminar flow type clean room device that can ensure the cleanliness of the air-conditioned area with a low ventilation frequency while using relatively simple equipment.

この目的を達成するために、
本発明によれば、
天井、床および側壁で区画されたクリーンルームの下部に空調領域が形成されるクリーンルーム装置であって、
外気を冷却器で低温に冷却し、高性能フィルタによって清浄空気にする、前記クリーンルーム外に設けられた外調機と、
前記クリーンルーム内の前記床の上に配置され、前記クリーンルーム内の空気を循環させる空気循環ユニットであって、前記クリーンルームの内部であって前記空調領域よりも上方の位置で、かつ前記空気循環ユニットの上面に設けられた、前記クリーンルーム内の空気を吸い込む吸気口と、前記空気循環ユニットの前面において前記空調領域に向けて横向きに給気する複数の給気口と、前記クリーンルームの内部を循環する空気を清浄空気にする高性能フィルタと、前記クリーンルーム内の空気を前記吸気口から吸い込み、前記高性能フィルタを通過させて前記給気口に向けて送風するファンを備えた空気循環ユニットと、
前記天井に設けられた給気口と、
前記クリーンルーム外に設けられ、前記外調機からの低温の清浄空気を前記給気口に供給する給気ダクトと、
を備え、
前記外調機は、前記外気を前記外調機の前記冷却器と前記外調機の前記高性能フィルタを通過させ、低温の清浄空気として、前記天井に設けられた給気口を介して前記クリーンルームに供給する給気ファンを備え、
前記空気循環ユニットには、前記給気ダクトが直接接続されず、
前記天井に設けられた給気口は、前記外調機からの低温の清浄空気が、前記クリーンルーム内の前記空調領域よりも上部に溜まった空気と一緒に、前記空気循環ユニットの上面に設けられた前記吸気口から前記空気循環ユニットの内部に吸い込まれるように、前記空気循環ユニットの前記吸気口の上方の前記クリーンルーム内空間に給気する位置に設けられており、
前記外調機からの低温の清浄空気は、前記天井に設けられた給気口から前記クリーンルーム内に供給され、
前記空気循環ユニットからの清浄空気は、前記クリーンルーム内の空調領域に供給され、前記側壁で区画されたクリーンルーム内の前記空調領域内に存在する機器の熱的影響による上昇流となって汚染物質と共に前記クリーンルーム内において前記空調領域よりも上方に搬送され、前記空気循環ユニットの前記吸気口からのみで前記給気ダクトを介さずに空気を吸い込むことで、前記クリーンルーム装置内で清浄空気を循環する、
ことを特徴とする、クリーンルーム装置が提供される。 to this end,
According to the present invention,
A clean room apparatus in which an air-conditioning area is formed under a clean room partitioned by a ceiling, a floor, and a side wall,
An outdoor air conditioning unit provided outside the clean room, which cools outdoor air to a low temperature using a cooler and converts it into purified air using a high-performance filter;
an air circulation unit disposed on the floor within the clean room and circulating air within the clean room, the air circulation unit including an intake port for drawing in air within the clean room, the intake port being disposed within the clean room at a position above the air-conditioning area and on an upper surface of the air circulation unit, a plurality of intake ports on a front surface of the air circulation unit for supplying air laterally toward the air-conditioning area, a high-performance filter for cleaning the air circulating within the clean room, and a fan for drawing in air within the clean room through the intake port, passing the air through the high-performance filter, and blowing the air toward the intake port;
An air intake port provided in the ceiling;
an air supply duct provided outside the clean room and supplying low-temperature clean air from the outdoor air conditioner to the air supply port;
Equipped with
The outdoor air-conditioning unit includes an intake fan that passes the outdoor air through the cooler of the outdoor air-conditioning unit and the high-performance filter of the outdoor air-conditioning unit, and supplies the low-temperature clean air to the clean room through an intake port provided in the ceiling,
The air supply duct is not directly connected to the air circulation unit,
the air supply port provided in the ceiling is provided at a position for supplying air to a space within the clean room above the air intake port of the air circulation unit so that low-temperature clean air from the outdoor air-conditioning unit is sucked into the interior of the air circulation unit through the air intake port provided on the upper surface of the air circulation unit together with air accumulated above the air-conditioned area in the clean room;
The low-temperature clean air from the outdoor air conditioner is supplied into the clean room through an air intake port provided in the ceiling,
The clean air from the air circulation unit is supplied to an air-conditioned area in the clean room, and becomes an upward current due to the thermal influence of equipment present in the air-conditioned area in the clean room partitioned by the side walls, and is transported together with contaminants to a position above the air-conditioned area in the clean room. The clean air is circulated within the clean room equipment by sucking in air only from the air intake port of the air circulation unit without passing through the air supply duct.
A clean room apparatus is provided.

このクリーンルーム装置において、
前記空気循環ユニットは、前記クリーンルームを区画する側壁に沿って配置されていてもよい。
前記空気循環ユニットはその内部に更に冷却器を備え、
前記高性能フィルタは、前記空気循環ユニットの前記冷却器と前記複数の給気口の内側との間の位置に配置され、
前記外調機からの低温の清浄空気と一緒に前記吸気口から前記空気循環ユニットの内部に吸い込まれた前記クリーンルーム内の前記空調領域よりも上部に溜まった空気を前記空気循環ユニットの前記冷却器で冷却し、前記空気循環ユニットの前記高性能フィルタにより清浄な給気とされて前記空気循環ユニットの複数の給気口から前記クリーンルームの前記空調領域に供給されてもよい。、
局排ダクトと排気ファンを更に備え、
当該排気ファンにより局地的に吸引され、当該局排ダクトを通じて前記クリーンルーム内の空気が外部に排気されてもよい。
前記空気循環ユニットは、前記クリーンルームを区画する側壁に沿って前記機器を周囲から囲むように配置されていてもよい。 In this clean room apparatus,
The air circulation unit may be arranged along a side wall that defines the clean room.
The air circulation unit further includes a cooler therein,
the high-performance filter is disposed at a position between the cooler of the air circulation unit and the inside of the plurality of air intakes;
The air that has been sucked into the air circulation unit from the air intake together with the low-temperature clean air from the outdoor air conditioner and that has accumulated above the air-conditioned area in the clean room may be cooled by the cooler of the air circulation unit, and may be converted into clean supply air by the high-performance filter of the air circulation unit and supplied to the air-conditioned area of the clean room from a plurality of air intakes of the air circulation unit.
It is further equipped with a local exhaust duct and an exhaust fan.
The air within the clean room may be locally sucked in by the exhaust fan and exhausted to the outside through the local exhaust duct.
The air circulation unit may be disposed along a side wall that defines the clean room so as to surround the equipment from the periphery.

また、本発明によれば、
クリーンルーム装置のクリーンルーム内の空気を循環させる空気循環ユニットであって、
前記クリーンルーム装置において、天井、床および側壁で区画された前記クリーンルームの下部に形成される空調領域が清浄に保たれると共に、前記空調領域に存在する機器の熱的影響による上昇流により汚染物質が前記クリーンルーム内において前記空調領域よりも上方に搬送され、
前記クリーンルーム装置は、外気を冷却器で低温に冷却し、高性能フィルタによって清浄空気にする、前記クリーンルーム外に設けられた外調機を備え、
前記外調機は、前記外気を前記外調機の前記冷却器と前記外調機の前記高性能フィルタを通過させ、低温の清浄空気として、前記天井に設けられた給気口を介して前記クリーンルームに供給する給気ファンを備え、前記クリーンルームに清浄空気を供給するための給気ダクトが設けられ、前記給気ダクトの清浄空気が前記クリーンルームの天井に設けられた給気口からクリーンルーム内の前記空調領域よりも上方に供給され、
前記空気循環ユニットは、前記クリーンルーム装置の前記床上に配置され、前記クリーンルームの内部であって前記空調領域よりも上方の位置で前記クリーンルーム内の空気を吸い込む吸気口と、前記空気循環ユニットの前面において前記空調領域に向けて横向きに給気する複数の給気口が設けられ、前記吸気口は前記空気循環ユニットの上面に設けられ、高性能フィルタと、前記クリーンルーム内の空気を前記吸気口から吸い込み、前記高性能フィルタを通過させて前記給気口に向けて送風するファンを内部に備え、
前記空気循環ユニットは、前記給気ダクトが直接接続されず、前記天井に設けられた給気口から供給される前記外調機からの低温の清浄空気を、前記クリーンルーム内の前記空調領域よりも上部に溜まった空気と一緒に、前記空気循環ユニットの上面に設けられた前記吸気口から前記空気循環ユニットの内部に吸い込み、
前記空気循環ユニットの前記高性能フィルタを通過して前記空気循環ユニットの前記複数の給気口からの清浄空気は、前記クリーンルーム内の空調領域に供給され、前記側壁で区画されたクリーンルーム内の前記空調領域内に存在する機器の熱的影響による上昇流となって汚染物質と共に前記クリーンルーム内において前記空調領域よりも上方に搬送され、前記空気循環ユニットの前記吸気口からのみで前記給気ダクトを介さずに空気を吸い込むことで、前記クリーンルーム装置内で清浄空気を循環させる、
ことを特徴とする、空気循環ユニットが提供される。 Further, according to the present invention,
An air circulation unit for circulating air in a clean room of a clean room apparatus, comprising:
In the clean room apparatus, an air-conditioned area formed in a lower portion of the clean room partitioned by a ceiling, a floor, and side walls is kept clean, and contaminants are transported above the air-conditioned area in the clean room by an upward flow caused by the thermal influence of equipment present in the air-conditioned area,
The clean room apparatus includes an external air conditioner provided outside the clean room, which cools external air to a low temperature using a cooler and converts it into purified air using a high-performance filter;
the outdoor air-conditioning unit includes an air supply fan that passes the outdoor air through the cooler of the outdoor air-conditioning unit and the high-performance filter of the outdoor air-conditioning unit, and supplies the outside air as low-temperature clean air to the clean room through an air supply port provided in the ceiling; an air supply duct is provided for supplying the clean air to the clean room; and the clean air in the air supply duct is supplied to a position above the air-conditioned area in the clean room through an air supply port provided in the ceiling of the clean room;
the air circulation unit is disposed on the floor of the clean room apparatus, and is provided with an intake port for drawing in air from within the clean room at a position inside the clean room and above the air-conditioning area, and a plurality of intake ports for supplying air laterally toward the air-conditioning area on a front surface of the air circulation unit, the intake port being provided on an upper surface of the air circulation unit, and is provided with a high-performance filter and a fan therein for drawing in air from within the clean room through the intake port, passing the air through the high-performance filter, and blowing the air toward the intake port,
The air circulation unit is not directly connected to the air supply duct, and the low-temperature clean air from the outdoor air conditioner is supplied from an air supply port provided on the ceiling. The low-temperature clean air is sucked into the air circulation unit from the air intake port provided on the upper surface of the air circulation unit together with air that has accumulated above the air-conditioned area in the clean room,
The clean air from the multiple air intake ports of the air circulation unit passes through the high-performance filter of the air circulation unit and is supplied to an air-conditioned area in the clean room, and becomes an upward current due to the thermal influence of equipment present in the air-conditioned area in the clean room partitioned by the side walls, and is transported together with contaminants to a position above the air-conditioned area in the clean room. The clean air is circulated within the clean room equipment by sucking in air only from the air intake port of the air circulation unit without passing through the air intake duct.
An air circulation unit is provided.

この空気循環ユニットにおいて、前記複数の給気口には、前記空調領域に向けて横向きに給気される空気に対して旋回成分を与えるフィンが設けられていても良い。
In this air circulation unit, the plurality of air supply ports may be provided with fins that impart a swirling component to air supplied laterally toward the air-conditioned area.

本発明によれば、クリーンルームの下部に形成される空調領域を清浄に保つ非層流方式のクリーンルーム装置において、クリーンルーム内の空気を空気循環ユニットで循環させることにより、極めて少ない換気回数で空調領域の清浄度を確保することができるようになる。また、クリーンルーム内の空気をクリーンルーム内に配置した空気循環ユニットで循環させることにより、外調機に還気を戻すレタンシャフトなどの設置を省略することが可能となる。その結果、比較的短い工期で構築できる簡単な設備でありながら、少ない換気回数で空調領域の清浄度を確保することができるクリーンルーム装置が得られるようになる。また、天井までのクリーンルーム内全体の空気を一様に混合・希釈させる従来の非層流方式のクリーンルーム装置に比べて、少ない換気回数で空調領域の清浄度を確保することができ、エネルギー削減が可能となる。 According to the present invention, in a non-laminar flow type clean room apparatus that keeps the air-conditioned area formed at the bottom of the clean room clean, the cleanliness of the air-conditioned area can be ensured with an extremely low number of ventilations by circulating the air in the clean room with an air circulation unit. In addition, by circulating the air in the clean room with an air circulation unit arranged in the clean room, it is possible to omit the installation of a return shaft that returns return air to the outdoor air conditioner. As a result, a clean room apparatus that can ensure the cleanliness of the air-conditioned area with a low number of ventilations can be obtained, while being a simple facility that can be constructed in a relatively short construction period. In addition, compared to conventional non-laminar flow type clean room apparatuses that uniformly mix and dilute the air in the entire clean room up to the ceiling, the cleanliness of the air-conditioned area can be ensured with a low number of ventilations, making it possible to reduce energy consumption.

本発明の実施の形態にかかるクリーンルーム装置を説明するための概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram for explaining a clean room apparatus according to an embodiment of the present invention; 空気循環ユニットの内部構造を示す側方図である。FIG. 2 is a side view showing the internal structure of the air circulation unit. クリーンルームの内部から見た空気循環ユニットの正面図である。FIG. 2 is a front view of the air circulation unit as seen from inside the clean room. クリーンルームの内部から見て反時計回転方向の旋回成分を低温空気に与えるようにフィンを取り付けた給気口の正面図である。This is a front view of an air intake port with fins attached so as to give a counterclockwise swirling component to the low-temperature air when viewed from inside the clean room. クリーンルームの内部から見て時計回転方向の旋回成分を低温空気に与えるようにフィンを取り付けた給気口の正面図である。This is a front view of an air intake port with fins attached so as to give a clockwise swirling component to the low-temperature air when viewed from inside the clean room. 隣り合う給気口から吹き出される低温空気の旋回成分を交互に逆の回転方向とした給気口の説明図である。1 is an explanatory diagram of air intake ports in which the swirling components of the low-temperature air blown out from adjacent air intake ports rotate in alternately opposite directions. FIG. 隣り合う給気口から吹き出される低温空気の旋回成分を同じ回転方向とした給気口の説明図である。1 is an explanatory diagram of air intake ports in which the swirling components of the cold air blown out from adjacent air intake ports are in the same rotation direction. FIG. 複数の空気循環ユニットを並べて配置し、給気量に応じて給気チャンバの稼働台数を切り替えるように構成した実施の形態の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of an embodiment in which a plurality of air circulation units are arranged side by side and the number of operating air supply chambers is switched depending on the amount of air supplied. 従来の非層流方式のクリーンルーム装置の温度分布を示すグラフである。1 is a graph showing temperature distribution in a conventional non-laminar flow type clean room apparatus. 従来の非層流方式のクリーンルーム装置の浮遊粒子個数の分布を示すグラフである。1 is a graph showing the distribution of the number of suspended particles in a conventional non-laminar flow type clean room apparatus. 本発明のクリーンルーム装置の温度分布を示すグラフである。4 is a graph showing the temperature distribution in the clean room apparatus of the present invention. 本発明のクリーンルーム装置の浮遊粒子個数の分布を示すグラフである。1 is a graph showing the distribution of the number of suspended particles in the clean room apparatus of the present invention.

以下、本発明の実施の形態の一例を、図面を参照にして説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかるクリーンルーム装置１の説明図である。このクリーンルーム装置１は、気流によってクリーンルーム１０内の空気を混合・希釈させる非層流方式（コンベンショナル方式）である。なお、本明細書及び図面において、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説明を省略する。 An example of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of a clean room apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. This clean room apparatus 1 is a non-laminar flow type (conventional type) that uses airflow to mix and dilute the air in a clean room 10. Note that in this specification and drawings, components that have substantially the same functional configuration are given the same reference numerals to avoid redundant explanation.

クリーンルーム１０の内部は、天井１０ａ、床（床スラブ）１０ｂ及び側壁１０ｃで区画された閉鎖空間になっている。かかるクリーンルーム１０は、例えば半導体の製造分野などにおいて広く利用される。クリーンルーム１０内の下部には、半導体の製造などを行うために清浄に保たれた空調領域１１が形成されている。空調領域１１は、床１０ｂから所定の高さまでの領域であり、空調領域１１には、半導体製造装置などの各種の機器１２が存在している。空調領域１１の高さは機器１２よりも高く、この実施の形態では、機器１２の高さが約３ｍに対し、空調領域１１の高さは約３．４～４ｍ程度に設定されている。本発明においては、この空調領域１１における空気中の浮遊粒子ａが所定の濃度以下の清浄度となるように管理される。 The interior of the clean room 10 is a closed space partitioned by a ceiling 10a, a floor (floor slab) 10b, and side walls 10c. Such clean rooms 10 are widely used, for example, in the field of semiconductor manufacturing. In the lower part of the clean room 10, an air-conditioned area 11 is formed, which is kept clean for semiconductor manufacturing and the like. The air-conditioned area 11 is an area from the floor 10b to a predetermined height, and various equipment 12 such as semiconductor manufacturing equipment are present in the air-conditioned area 11. The height of the air-conditioned area 11 is higher than that of the equipment 12. In this embodiment, the height of the equipment 12 is about 3 m, while the height of the air-conditioned area 11 is set to about 3.4 to 4 m. In the present invention, the air-conditioned area 11 is managed so that the air-suspended particles a in the air are kept at a predetermined concentration or less.

機器１２には、機器１２自体から発生した汚染物質を局地的に排気する局排ダクト１３が接続されている。局排ダクト１３には、クリーンルーム１０の外部において排気ファン１４が取り付けられており、この排気ファン１４により、機器１２自体から発生した汚染物質が、局排ダクト１３を通じて局地的に吸引され、排気ＥＡとして外部に排出される。 A local exhaust duct 13 is connected to the equipment 12, which locally exhausts pollutants generated by the equipment 12 itself. An exhaust fan 14 is attached to the local exhaust duct 13 outside the clean room 10, and this exhaust fan 14 locally sucks in pollutants generated by the equipment 12 itself through the local exhaust duct 13 and discharges them to the outside as exhaust air EA.

クリーンルーム１０の天井１０ａには、清浄空気ＣＡの給気口２０が設けられている。清浄空気ＣＡの給気口２０は、後述する空気循環ユニット３０の真上に位置している。給気口２０には、外調機２１で作られた低温の清浄空気ＣＡが給気ダクト２２を通じて供給されている。外調機２１は、粗フィルタ２３、冷却器２４、給気ファン２５、高性能フィルタ２６を備えている。粗フィルタ２３の上流側には、外気ＯＡが取り入れられており、給気ファン２５の動力によって、外気ＯＡが外調機２１内において、粗フィルタ２３、冷却器２４、給気ファン２５、高性能フィルタ２６の順に通過するようになっている。これにより、外調機２１内において、外気ＯＡは先ず粗フィルタ２３を通過して予備的に濾過された後、冷却器２４で室内温度より低温に冷却され、更に、高性能フィルタ２６によって浮遊粒子が除去されて清浄空気ＣＡにされる。高性能フィルタ２６は例えばＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ等で構成される。こうして外調機２１内で処理されて作られた低温の清浄空気ＣＡが、給気ダクト２２、給気口２０を経てクリーンルーム１０において、空調領域１１よりも上方に供給されるようになっている。 The ceiling 10a of the clean room 10 is provided with an intake port 20 for clean air CA. The intake port 20 for clean air CA is located directly above the air circulation unit 30 described later. Low-temperature clean air CA produced by an outdoor air conditioner 21 is supplied to the intake port 20 through an intake duct 22. The outdoor air conditioner 21 is equipped with a coarse filter 23, a cooler 24, an intake fan 25, and a high-performance filter 26. Outside air OA is taken in upstream of the coarse filter 23, and the outside air OA passes through the coarse filter 23, the cooler 24, the intake fan 25, and the high-performance filter 26 in this order in the outdoor air conditioner 21 due to the power of the intake fan 25. As a result, in the outdoor air conditioner 21, the outside air OA first passes through the coarse filter 23 and is preliminarily filtered, and then is cooled to a temperature lower than the room temperature by the cooler 24, and further, suspended particles are removed by the high-performance filter 26 to become clean air CA. The high-performance filter 26 is composed of, for example, a HEPA filter, a ULPA filter, etc. The low-temperature clean air CA thus produced by processing in the outdoor air conditioner 21 is supplied to the clean room 10 above the air-conditioned area 11 via the air supply duct 22 and the air supply port 20.

クリーンルーム１０の内部には、クリーンルーム１０の内部の空気を循環させる複数の空気循環ユニット３０が配置されている。各空気循環ユニット３０は、クリーンルーム１０内に置かれている機器１２を周囲から囲むように、側壁１０ｃに沿って配置されている。 A number of air circulation units 30 that circulate air within the clean room 10 are arranged inside the clean room 10. Each air circulation unit 30 is arranged along the side wall 10c so as to surround the equipment 12 placed in the clean room 10.

空気循環ユニット３０の高さは、空調領域１１の高さよりも高くなっており、例えば空調領域１１の高さが約３．４～４ｍ程度であるのに対して、空気循環ユニット３０の高さは約５ｍに設定されている。このため、空気循環ユニット３０の下部は空調領域１１内にあるが、空気循環ユニット３０の上部は、クリーンルーム１０内において空調領域１１よりも上方の空間に突出している。 The height of the air circulation unit 30 is higher than the height of the air-conditioned area 11. For example, the height of the air-conditioned area 11 is about 3.4 to 4 m, while the height of the air circulation unit 30 is set to about 5 m. Therefore, the lower part of the air circulation unit 30 is within the air-conditioned area 11, but the upper part of the air circulation unit 30 protrudes into the space above the air-conditioned area 11 within the clean room 10.

図２、３に示されるように、空気循環ユニット３０の上面には、クリーンルーム１０内の空気を吸い込む吸気口３１が設けられている。また、空気循環ユニット３０の前面（クリーンルーム１０の内部に向かう面）には、複数の給気口３２が設けられている。 As shown in Figures 2 and 3, the top surface of the air circulation unit 30 is provided with an intake port 31 that draws in air from within the clean room 10. In addition, the front surface of the air circulation unit 30 (the surface facing the inside of the clean room 10) is provided with multiple air supply ports 32.

空気循環ユニット３０の内部には、冷却器３５および高性能フィルタ３６と、クリーンルーム１０内の空気を吸気口３１から空気循環ユニット３０の内部に吸い込み、冷却器３５および高性能フィルタ３６を通過させた後、空気循環ユニット３０の前面に設けた給気口３２からクリーンルーム１０内に横向きに送風させるファン３７を備えている。高性能フィルタ３６は例えばＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ等で構成される。この高性能フィルタ３６は、例えば、日本ケンブリッジフィルター株式会社製の低有機低ボロンＵＬＰＡフィルタを用い、定格風速１．２ｍ／ｓで圧力損失は１９０Ｐａ以下とされる。 The air circulation unit 30 is equipped with a cooler 35, a high-performance filter 36, and a fan 37 that draws air from the clean room 10 into the air circulation unit 30 through the intake port 31, passes it through the cooler 35 and the high-performance filter 36, and then blows it sideways into the clean room 10 through the intake port 32 provided on the front of the air circulation unit 30. The high-performance filter 36 is, for example, a HEPA filter, a ULPA filter, or the like. This high-performance filter 36 is, for example, a low-organic, low-boron ULPA filter manufactured by Japan Cambridge Filter Co., Ltd., and has a pressure loss of 190 Pa or less at a rated wind speed of 1.2 m/s.

上述したように、空気循環ユニット３０の上部は空調領域１１よりも上方の空間に突出しているので、ファン３７の動力により、クリーンルーム１０内における空調領域１１よりも上方の空気が、吸気口３１から空気循環ユニット３０の内部に吸い込まれる。 As described above, the upper part of the air circulation unit 30 protrudes into the space above the air-conditioning area 11, so that the air above the air-conditioning area 11 in the clean room 10 is sucked into the air circulation unit 30 through the air intake 31 by the power of the fan 37.

一方、複数の給気口３２は、空気循環ユニット３０の前面において、クリーンルーム１０の床１０ｂから空調領域１１とほぼ同じ高さまでの領域に全体に分布して配置されている。このため、複数の給気口３２からは、空調領域１１の高さ方向の全体に渡って横向きに送風が行われる。 On the other hand, the multiple air intake ports 32 are distributed over the entire area on the front surface of the air circulation unit 30, from the floor 10b of the clean room 10 to a height approximately equal to that of the air-conditioning area 11. Therefore, the multiple air intake ports 32 blow air horizontally over the entire height of the air-conditioning area 11.

空気循環ユニット３０の内部に設けられた冷却器３５および高性能フィルタ３６は、空気循環ユニット３０の前面に設けられた複数の給気口３２の内側全体を覆う位置に配置されている。また、空気循環ユニット３０の内部において、複数の給気口３２のすぐ内側（クリーンルーム１０の中心部から見たら外側）に高性能フィルタ３６があり、さらに高性能フィルタ３６の内側（クリーンルーム１０の中心部から見たら外側）に冷却器３５が配置されている。 The cooler 35 and high-performance filter 36 provided inside the air circulation unit 30 are positioned to cover the entire inside of the multiple air intake ports 32 provided on the front surface of the air circulation unit 30. Inside the air circulation unit 30, the high-performance filter 36 is located immediately inside the multiple air intake ports 32 (outside when viewed from the center of the clean room 10), and the cooler 35 is located further inside the high-performance filter 36 (outside when viewed from the center of the clean room 10).

一方、ファン３７は、空気循環ユニット３０の内部において、これら冷却器３５および高性能フィルタ３６の上方に配置されている。また、ファン３７とこれら冷却器３５および高性能フィルタ３６の間には、空気循環ユニット３０の内部空間を部分的に上下に仕切る邪魔板４０が設けられている。邪魔板４０には、冷却器３５よりも内側（クリーンルーム１０の中心部から見たら外側）に対応する位置に開口部４１が設けられており、邪魔板４０の位置においては、空気循環ユニット３０の内部空間は、開口部４１が設けられた冷却器３５よりも内側（クリーンルーム１０の中心部から見たら外側）に対応する位置においてのみ連通している。吸気口３１には風量調整機構（図示しない）を設け、ファン３７により吸い込まれる空調領域上方の空気の流入量を調整可能としても良い。 Meanwhile, the fan 37 is disposed above the cooler 35 and the high-performance filter 36 inside the air circulation unit 30. A baffle plate 40 is provided between the fan 37 and the cooler 35 and the high-performance filter 36 to divide the internal space of the air circulation unit 30 into upper and lower parts. The baffle plate 40 has an opening 41 at a position corresponding to the inside of the cooler 35 (outside when viewed from the center of the clean room 10), and at the position of the baffle plate 40, the internal space of the air circulation unit 30 is only connected to the position corresponding to the inside of the cooler 35 where the opening 41 is provided (outside when viewed from the center of the clean room 10). The intake port 31 may be provided with an air volume adjustment mechanism (not shown) to adjust the amount of air inflow above the air-conditioned area sucked in by the fan 37.

このため、ファン３７の動力によって空気循環ユニット３０上面の吸気口３１から空気循環ユニット３０の内部に吸い込まれた空気は、邪魔板４０の位置において開口部４１を通過して、冷却器３５よりも内側（クリーンルーム１０の中心部から見たら外側）の空間に入り込んだ後、冷却器３５、高性能フィルタ３６の順に通過し、給気口３２からクリーンルーム１０内に横向きに送風される。冷却器３５および高性能フィルタ３６は、複数の給気口３２の内側全体を覆う位置に配置されているので、こうして給気口３２からは、必ず冷却器３５、高性能フィルタ３６の順に通過した空気（給気ＳＡ）が吹出されることになる。 Therefore, air drawn into the air circulation unit 30 from the intake port 31 on the top surface of the air circulation unit 30 by the power of the fan 37 passes through the opening 41 at the position of the baffle plate 40, enters the space inside the cooler 35 (outside when viewed from the center of the clean room 10), passes through the cooler 35 and the high-performance filter 36 in that order, and is blown sideways into the clean room 10 from the air supply port 32. The cooler 35 and the high-performance filter 36 are positioned in a position that covers the entire inside of the multiple air supply ports 32, so that air (supply air SA) that has passed through the cooler 35 and the high-performance filter 36 in this order is always blown out from the air supply port 32.

また、高性能フィルタ３６は圧力損失が高いため、ファン３７により送り込まれた空気は、高性能フィルタ３６の内側（クリーンルーム１０の中心部から見たら外側）で圧力が均一となる。このため、ファン３７により吸い込まれた空気は、縦横に配列された複数個の給気口３２の縦方向及び横方向の全域に渡って設けられた冷却器３５を通過する際に均一に冷却され、各給気口３２をほぼ同じ流速で通過する。すなわち、各給気口３２を均一な温度且つ均一な流速で空気が通過するので、各給気口３２のフィン４５により与えられる旋回成分にばらつきが生じない。これにより、空調領域１１の全体に渡って、流速、温度、旋回成分にばらつきのない清浄空気ＣＡが吹出されるので、非層流方式による空調領域１１全体の希釈混合効果に影響を与えることがない。このようにして、クリーンルーム１０全体の省エネルギー化が図られる。また、空気循環ユニット３０の各給気口３２から空調領域１１の全体に渡って、流速、温度、旋回成分にばらつきのない清浄空気ＣＡが吹出されるので、従来のように外調機で作られた清浄空気を給気ダクトを介してクリーンルーム内に供給していた構成に比べて、給気ダクトを省略でき、装置の簡素化が図られ、比較的短い工期で構築できる簡単な設備を提供できる。 In addition, since the high-performance filter 36 has a high pressure loss, the air sent in by the fan 37 has a uniform pressure inside the high-performance filter 36 (outside when viewed from the center of the clean room 10). Therefore, the air sucked in by the fan 37 is uniformly cooled when passing through the coolers 35 provided over the entire vertical and horizontal areas of the multiple air supply ports 32 arranged vertically and horizontally, and passes through each air supply port 32 at approximately the same flow rate. In other words, since air passes through each air supply port 32 at a uniform temperature and uniform flow rate, there is no variation in the swirling component provided by the fins 45 of each air supply port 32. As a result, clean air CA with no variation in flow rate, temperature, or swirling component is blown out throughout the entire air-conditioned area 11, so there is no impact on the dilution and mixing effect of the entire air-conditioned area 11 by the non-laminar flow method. In this way, energy saving is achieved throughout the clean room 10. In addition, clean air CA with no variation in flow rate, temperature, or swirling components is blown out from each air intake 32 of the air circulation unit 30 throughout the entire air-conditioned area 11, so compared to the conventional configuration in which clean air produced by an outdoor air conditioner was supplied to the clean room through an air intake duct, the air intake duct can be omitted, the device can be simplified, and simple equipment can be provided that can be constructed in a relatively short construction period.

図４、５に示すように、空気循環ユニット３０の前面の各給気口３２には、クリーンルーム１０内の空調領域１１に向けて横向きに給気される空気に対して旋回成分を与える複数枚のフィン４５が装着されている。 As shown in Figures 4 and 5, each air intake port 32 on the front side of the air circulation unit 30 is fitted with multiple fins 45 that impart a swirling component to the air that is supplied sideways toward the air-conditioned area 11 in the clean room 10.

各フィン４５は、給気口３２の中央を中心に適当な等間隔で放射状に取り付けてあり、また、クリーンルーム１０（空調領域１１）に向かって吹き出す空気に旋回成分を与えるべく、各フィン４５は給気口３２の中心軸３２’に対してそれぞれ傾斜して配置されている。図４と図５では、フィン４５の傾斜方向が逆向きの関係になっている。 Each fin 45 is attached radially at an appropriate equal interval around the center of the air intake port 32, and each fin 45 is arranged at an incline with respect to the central axis 32' of the air intake port 32 in order to impart a swirling component to the air blown toward the clean room 10 (air-conditioned area 11). In Figures 4 and 5, the inclination directions of the fins 45 are opposite to each other.

このように、各給気口３２に傾斜したフィン４５が放射状に取り付けられていることにより、給気口３２からクリーンルーム１０内の空調領域１１に向けて横向きに給気される空気に対し、給気口３２を通過させる際に、各フィン４５に沿わせて強制的に流すことができる。これにより、給気口３２からクリーンルーム１０内の空調領域１１に向かって吹き出す空気に、中心軸３２’を中心とする旋回成分を与えるようになっている。 In this way, by attaching the inclined fins 45 radially to each air intake port 32, the air that is supplied sideways from the air intake port 32 toward the air-conditioned area 11 in the clean room 10 can be forced to flow along each fin 45 as it passes through the air intake port 32. This gives the air blown out from the air intake port 32 toward the air-conditioned area 11 in the clean room 10 a swirling component centered on the central axis 32'.

ここで、図４と図５では、フィン４５の傾斜方向が逆向きであり、図４に示したフィン４５によれば、給気口３２を通過する際に、空気循環ユニット３０の前面をクリーンルーム１０内から見た場合において、反時計回転方向の旋回成分が空気に与えられる。一方、図５に示したフィン４５によれば、給気口３２を通過する際に、空気循環ユニット３０の前面をクリーンルーム１０内から見た場合において、時計回転方向の旋回成分が空気に与えられる。 Here, the inclination direction of the fins 45 is opposite in Fig. 4 and Fig. 5, and with the fins 45 shown in Fig. 4, when the air passes through the air intake port 32, a counterclockwise swirling component is imparted to the air when the front of the air circulation unit 30 is viewed from inside the clean room 10. On the other hand, with the fins 45 shown in Fig. 5, when the air passes through the air intake port 32, a clockwise swirling component is imparted to the air when the front of the air circulation unit 30 is viewed from inside the clean room 10.

上述のように、空気循環ユニット３０の前面には、空調領域１１とほぼ同じ高さまでの領域に複数の給気口３２が全体に分布して配置されている。そのため、隣り合う給気口３２から吹き出される空気の旋回成分により、互いの干渉作用が生ずる。 As described above, multiple air intakes 32 are distributed over the entire front surface of the air circulation unit 30, up to a height approximately equal to that of the air-conditioned area 11. Therefore, the swirling components of the air blown out from adjacent air intakes 32 cause interference between them.

例えば図６に示すように上下方向に並んだ４つの給気口３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを例にして説明すると、図６に示した例では、隣り合う給気口３２から吹き出される空気の旋回成分が、互いに逆の回転方向の関係になっている。即ち、図６に示した例では、１番上の給気口３２ａと上から３番目の給気口３２ｃでは、フィン４５の傾斜方向が図４で説明した状態であり、これら給気口３２ａと給気口３２ｃからは、反時計回転方向の旋回成分を与えられた空気が吹き出される。一方、上から２番目の給気口３２ｂと４番目の給気口３２ｄでは、フィン４５の傾斜方向が図５で説明した状態であり、これら給気口３２ｂと給気口３２ｄからは、時計回転方向の旋回成分を与えられた空気が吹き出される。このように、隣り合う給気口３２ａと給気口３２ｂ、給気口３２ｂと給気口３２ｃ、給気口３２ｃと給気口３２ｄの間において、それぞれ互いに逆の回転方向に旋回する空気を吹き出すようになっている。 For example, in the example shown in Fig. 6, four air intakes 32a, 32b, 32c, and 32d arranged vertically are used as an example. In the example shown in Fig. 6, the swirling components of the air blown out from adjacent air intakes 32 have a relationship of mutually opposite rotational directions. That is, in the example shown in Fig. 6, the inclination direction of the fins 45 of the top air intake 32a and the third air intake 32c from the top is as described in Fig. 4, and air given a swirling component in the counterclockwise direction is blown out from these air intakes 32a and 32c. On the other hand, the inclination direction of the fins 45 of the second air intake 32b and the fourth air intake 32d from the top is as described in Fig. 5, and air given a swirling component in the clockwise direction is blown out from these air intakes 32b and 32d. In this way, air swirling in opposite directions is blown out between adjacent air intakes 32a and 32b, between air intakes 32b and 32c, and between air intakes 32c and 32d.

この図６に示した例のように、各給気口３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄから吹き出す空気の旋回成分を交互に逆の回転方向とすれば、給気口３２ａと給気口３２ｂの間、給気口３２ｂと給気口３２ｃの間及び給気口３２ｃと給気口３２ｄの間のいずれにおいても、互いに同じ方向に空気が吹き出されることとなるので、各給気口３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄから吹き出される空気の旋回成分をお互いに助長しあうように作用させることができる。 As in the example shown in Figure 6, if the swirling components of the air blown out from each of the air intakes 32a, 32b, 32c, and 32d are alternately rotated in opposite directions, the air will be blown out in the same direction between air intakes 32a and 32b, between air intakes 32b and 32c, and between air intakes 32c and 32d, so the swirling components of the air blown out from each of the air intakes 32a, 32b, 32c, and 32d can be made to act to mutually enhance each other.

一方、図７に示した例のように、上下方向に並んだ４つの給気口３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄからいずれも同じ回転方向に旋回する空気（図７に示す例では、いずれも反時計回転方向に旋回する空気)を吹き出した場合、給気口３２ａと給気口３２ｂの間、給気口３２ｂと給気口３２ｃの間及び給気口３２ｃと給気口３２ｄの間において、互いに打ち消しあう方向に空気が吹き出されることとなる。このように、各給気口３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄから吹き出す空気の旋回成分をいずれも同じ回転方向とすれば、各給気口３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄから吹き出される空気の旋回成分を相殺させるように作用させることができる。 On the other hand, as in the example shown in FIG. 7, when air swirling in the same rotational direction is blown out from the four vertically aligned air inlets 32a, 32b, 32c, and 32d (in the example shown in FIG. 7, all air swirling in the counterclockwise direction), the air is blown out in directions that cancel each other out between air inlets 32a and 32b, between air inlets 32b and 32c, and between air inlets 32c and 32d. In this way, if the swirling components of the air blown out from each air inlet 32a, 32b, 32c, and 32d are all in the same rotational direction, the swirling components of the air blown out from each air inlet 32a, 32b, 32c, and 32d can be made to cancel each other out.

なお、図６、７では、上下に配列された給気口３２の関係について説明したが、上下に配列された給気口３２同志の関係のみならず、横に隣接して配置された給気口３２同志や斜めに隣接して配置された給気口３２同志の間においても、互い隣り合う給気口３２から吹き出される空気の旋回成分により、旋回成分をお互いに助長しあう関係、旋回成分をお互いに相殺させる関係を適宜設定できる。 Note that in Figures 6 and 7, the relationship between the air intake ports 32 arranged vertically is described, but not only between the air intake ports 32 arranged vertically, but also between air intake ports 32 arranged adjacent to each other horizontally or adjacent to each other diagonally, the swirling components of the air blown out from the adjacent air intake ports 32 can be appropriately set to mutually enhance the swirling components or to mutually cancel each other out.

さて、以上のように構成されたクリーンルーム装置１において、外調機２１で作られた低温の清浄空気ＣＡが、給気ダクト２２から給気口２０を通じてクリーンルーム１０内の上部に供給される。給気口２０は空気循環ユニット３０の真上に位置しているので、外調機２１で作られた低温の清浄空気ＣＡは、空調領域１１よりも上方の空間であって、空気循環ユニット３０の真上に供給される。 Now, in the clean room apparatus 1 configured as described above, the low-temperature clean air CA produced by the outdoor air conditioning unit 21 is supplied to the upper part of the clean room 10 through the air intake duct 22 and the air intake port 20. Since the air intake port 20 is located directly above the air circulation unit 30, the low-temperature clean air CA produced by the outdoor air conditioning unit 21 is supplied to the space above the air-conditioned area 11, directly above the air circulation unit 30.

そして、クリーンルーム１０の内部では、空気循環ユニット３０により、空気の循環が行われる。すなわち、空気循環ユニット３０に設けられたファン３７の動力により、クリーンルーム１０内における空調領域１１よりも上方の空気が、給気口２０から空気循環ユニット３０の真上位置に供給された清浄空気ＣＡと一緒に、吸気口３１から空気循環ユニット３０の内部に吸い込まれる。そして、これらの空気（空気循環ユニット３０の内部に吸い込まれた空調領域１１よりも上方の空気と清浄空気ＣＡ）は、空気循環ユニット３０の内部において、冷却器３５および高性能フィルタ３６を通過して低温で清浄な給気ＳＡとされて、給気口３２からクリーンルーム１０内に横向きに送風される。この場合、冷却器３５および高性能フィルタ３６は、複数の給気口３２の内側全体を覆う位置に配置されているので、給気口３２からは、必ず冷却器３５、高性能フィルタ３６の順に通過した低温で清浄な給気ＳＡが吹出されることになる。 In the clean room 10, air circulation is performed by the air circulation unit 30. That is, by the power of the fan 37 provided in the air circulation unit 30, air above the air-conditioned area 11 in the clean room 10 is sucked into the air circulation unit 30 from the air intake 31 together with the clean air CA supplied from the air supply 20 to a position directly above the air circulation unit 30. Then, this air (the air above the air-conditioned area 11 sucked into the air circulation unit 30 and the clean air CA) passes through the cooler 35 and the high-performance filter 36 inside the air circulation unit 30 to become low-temperature, clean supply air SA, which is blown sideways into the clean room 10 from the air supply 32. In this case, the cooler 35 and the high-performance filter 36 are arranged in a position that covers the entire inside of the multiple air supply 32, so that the low-temperature, clean supply air SA that has passed through the cooler 35 and the high-performance filter 36 in that order is always blown out from the air supply 32.

こうして、各給気口３２から吹き出される給気ＳＡには、フィン４５の作用により旋回成分が与えられ、クリーンルーム１０下部の空調領域１１の空気が給気ＳＡに誘引されて、一緒に移動する誘引作用がはたらく。これに伴い、運動量保存則に従って給気ＳＡの速度は、各給気口３２から吹き出された後、速やかに減速することとなる。 In this way, the supply air SA blown out from each supply air port 32 is given a swirling component by the action of the fins 45, and the air in the air-conditioned area 11 at the bottom of the clean room 10 is attracted to the supply air SA, creating an attractive effect that causes them to move together. As a result, in accordance with the law of conservation of momentum, the speed of the supply air SA quickly decelerates after being blown out from each supply air port 32.

また、このように空気循環ユニット３０前面の各給気口３２からクリーンルーム１０内に横向きに給気ＳＡを供給する場合、ファン３７の動力制御により、各給気口３２からは、クリーンルーム１０下部の空調領域１１に向けて吐出面での平均流速が０．５ｍ／ｓ以上、１．２ｍ／ｓ以下（好ましくは、０．６ｍ／ｓ以上、１．１ｍ／ｓ以下）の流速で給気ＳＡが旋回しながら吹出される。 In addition, when supplying the intake air SA sideways into the clean room 10 from each intake air port 32 on the front side of the air circulation unit 30 in this manner, the power control of the fan 37 causes the intake air SA to be blown out from each intake air port 32 while swirling toward the air-conditioned area 11 at the bottom of the clean room 10 at an average flow velocity at the discharge surface of 0.5 m/s or more and 1.2 m/s or less (preferably 0.6 m/s or more and 1.1 m/s or less).

これにより、空調領域１１に存在する空気に対して低温で清浄な給気ＳＡが混合されて、希釈効果により空調領域１１全体の浮遊粒子ａの濃度を下げ、空調領域１１を清浄に保つことができるようになる。各給気口３２から０．５ｍ／ｓ以上、１．２ｍ／ｓ以上の流速で給気ＳＡを吹き出すことにより、給気流速の小さい置換換気ではできなかった空調領域１１全体の希釈混合ができ、熱上昇流に直接乗らない浮遊粒子ａの除去もできるようになる。そして、各給気口３２から吹出された給気ＳＡは速やかに減速し、さらに、空調領域１１に向かって給気ＳＡを横向きに供給しているので、クリーンルーム１０内において空調領域１１よりも上部に存在している空気に対しては給気ＳＡが混合されず、空調領域１１に存在する空気のみに対して清浄で低温な給気ＳＡが混合され、空調領域１１のみを清浄で低温の状態に保つことができる。 As a result, the low-temperature, clean supply air SA is mixed with the air present in the air-conditioning area 11, and the dilution effect reduces the concentration of suspended particles a throughout the air-conditioning area 11, making it possible to keep the air-conditioning area 11 clean. By blowing out the supply air SA from each supply air port 32 at a flow rate of 0.5 m/s or more and 1.2 m/s or more, dilution mixing can be achieved throughout the air-conditioning area 11, which was not possible with replacement ventilation with a low supply air flow rate, and suspended particles a that do not directly ride on the thermal upward current can also be removed. The supply air SA blown out from each supply air port 32 quickly decelerates, and the supply air SA is supplied sideways toward the air-conditioning area 11, so the supply air SA is not mixed with the air present above the air-conditioning area 11 in the clean room 10, and the clean, low-temperature supply air SA is mixed only with the air present in the air-conditioning area 11, making it possible to keep only the air-conditioning area 11 clean and at a low temperature.

また、クリーンルーム１０内に置かれている半導体製造装置などの各種の機器１２から発生した汚染物質は、排気ファン１４の動力によって局排ダクト１３を通じて局地的に吸引され、排気ＥＡとして外部に排出される。この場合、外調機２１に設けられた給気ファン２５の給気量を、排気ファン１４の排気量よりも多く設定しておくことにより、クリーンルーム１０内を常に正圧に保つことができ、外部からの汚染物質の侵入を防ぐことができる。 In addition, contaminants generated by various devices 12, such as semiconductor manufacturing equipment, placed in the clean room 10 are locally sucked in through the local exhaust duct 13 by the power of the exhaust fan 14 and discharged to the outside as exhaust air EA. In this case, by setting the supply air volume of the supply air fan 25 installed in the outdoor air conditioning unit 21 to be greater than the exhaust air volume of the exhaust fan 14, the inside of the clean room 10 can be constantly maintained at a positive pressure, and the intrusion of contaminants from the outside can be prevented.

また、空調領域１１において機器１２や人間などの周りに生じた浮遊粒子ａなどの汚染物質は、機器１２や人間などの熱的影響によってやがて加熱され、緩やかに上昇する。その上昇流により、空調領域１１に生じた浮遊粒子ａなどの汚染物質は、クリーンルーム１０内において空調領域１１よりも上方に搬送される。 Furthermore, contaminants such as suspended particles a that are generated around the equipment 12, people, etc. in the air-conditioned area 11 are eventually heated by the thermal influence of the equipment 12, people, etc., and rise slowly. Due to this upward flow, the suspended particles a and other contaminants that are generated in the air-conditioned area 11 are transported above the air-conditioned area 11 within the clean room 10.

そして、クリーンルーム１０内において空調領域１１よりも上部に溜まった空気（加熱された空気)は、清浄空気ＣＡと一緒に、吸気口３１から空気循環ユニット３０の内部に吸い込まれ、空気循環ユニット３０の内部において、冷却器３５および高性能フィルタ３６を通過して低温で清浄な給気ＳＡとされ、給気口３２からクリーンルーム１０内の空調領域１１に横向きに送風される。その結果、空調領域１１は常に清浄で低温の環境に保たれることとなる。 Then, the air (heated air) that has accumulated above the air-conditioned area 11 in the clean room 10 is sucked into the air circulation unit 30 through the air intake 31 together with the clean air CA, where it passes through the cooler 35 and high-performance filter 36 to become low-temperature, clean supply air SA, which is then blown sideways through the air intake 32 into the air-conditioned area 11 in the clean room 10. As a result, the air-conditioned area 11 is always maintained in a clean, low-temperature environment.

このクリーンルーム装置１によれば、クリーンルーム１０内の空気を空気循環ユニット３０で循環させることにより、クリーンルーム１０下部の空調領域１１のみを希釈混合して清浄に保つことができ、天井までのクリーンルーム全体を希釈混合させていた従来の一般的な非層流方式のクリーンルーム装置に比べて、換気回数（クリーンルーム１０全体の容積を基準とした換気回数）を極めて少なくして、空調領域１１の清浄度を確保することができる。このため、エネルギー削減が可能となる。また、旋回流の誘引作用によって、給気ＳＡで空調領域１１全体を希釈混合することにより、空調領域１１の内部においては上下温度差を小さくできる。 According to this clean room apparatus 1, by circulating the air in the clean room 10 with the air circulation unit 30, only the air-conditioned area 11 at the bottom of the clean room 10 can be kept clean by diluting and mixing. Compared to conventional non-laminar flow type clean room apparatuses in which the entire clean room up to the ceiling is diluted and mixed, the number of ventilation cycles (the number of ventilation cycles based on the overall volume of the clean room 10) can be kept extremely low to ensure the cleanliness of the air-conditioned area 11. This makes it possible to reduce energy. In addition, by diluting and mixing the entire air-conditioned area 11 with the supply air SA due to the attraction effect of the swirling flow, the temperature difference between above and below inside the air-conditioned area 11 can be reduced.

また、クリーンルーム１０内の空気をクリーンルーム１０内に配置した空気循環ユニット３０で循環させることにより、外調機２１に還気を戻すレタンシャフトなどの設置を省略することが可能となる。その結果、比較的短い工期で構築できる簡単な設備でありながら、少ない換気回数で空調領域１１の清浄度を確保することができるクリーンルーム装置１が得られるようになる。 In addition, by circulating the air in the clean room 10 using the air circulation unit 30 disposed in the clean room 10, it is possible to omit the installation of a return shaft for returning air to the outdoor air conditioning unit 21. As a result, a clean room apparatus 1 can be obtained that is a simple facility that can be constructed in a relatively short construction period, yet can ensure the cleanliness of the air-conditioned area 11 with a small number of ventilations.

以上、本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。例えば、フィン４５は、本出願人が先に特開平９-２５０８０３号の図５で開示した旋回流形成板の如き、平板からフィンを打ち抜いて形成した構成を採用することもできる。 Although an example of a preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the illustrated embodiment. For example, the fins 45 may be formed by punching fins out of a flat plate, such as the swirling flow forming plate previously disclosed by the present applicant in FIG. 5 of JP-A-9-250803.

図１、２に示すように、床１０ｂの下方に機械室５０を形成し、この機械室５０に配置した制御機器５１からケーブル５２を介して空気循環ユニット３０のファン３７に電力を供給させても良い。また、制御機器５１から配管５３を介して冷却器３５に冷媒を供給させても良い。例えば、空気循環ユニット３０のファン３７に電力を供給するケーブル５２を、空気循環ユニット３０の内部を通して床１０から機械室５０に引き込むことにより、クリーンルーム１０の内部に晒されるケーブル５２の長さを短くでき、ケーブル５２による分子汚染を最小限にすることができる。また、空気循環ユニット３０の底面にドレインパン５５を設け、このドレインパン５５で受け取ったドレンを、機械室５０に速やかに回収できるようにしても良い。 As shown in Figures 1 and 2, a machine room 50 may be formed below the floor 10b, and power may be supplied to the fan 37 of the air circulation unit 30 from a control device 51 arranged in the machine room 50 via a cable 52. Also, a coolant may be supplied to the cooler 35 from the control device 51 via a pipe 53. For example, the cable 52 that supplies power to the fan 37 of the air circulation unit 30 may be drawn from the floor 10 to the machine room 50 through the inside of the air circulation unit 30, thereby shortening the length of the cable 52 exposed inside the clean room 10 and minimizing molecular contamination caused by the cable 52. Also, a drain pan 55 may be provided on the bottom surface of the air circulation unit 30 so that the drainage received by the drain pan 55 can be quickly collected in the machine room 50.

上述のように、空気循環ユニット３０前面の給気口３２からクリーンルーム１０下部の空調領域１１に向けて０．５ｍ／ｓ以上、１．２ｍ／ｓ以下の流速で給気ＳＡを供給することにより、空調領域１１全体を混合・希釈させて清浄に保つことができる。省エネルギーのためには、クリーンルーム１０内の発熱負荷や浮遊粒子発生量に応じ、空調領域１１の清浄度が所望のレベルとなる範囲内で、給気ＳＡの給気量をなるべく小さくすることが望ましい。そこで、空気循環ユニット３０の内部に設けたファン３７にインバータなどを設けて、ファン３７の動力を可変にし、全体の換気回数が変えられる構成とすることが望ましい。 As described above, by supplying the supply air SA from the air inlet 32 on the front of the air circulation unit 30 toward the air-conditioned area 11 at the bottom of the clean room 10 at a flow rate of 0.5 m/s or more and 1.2 m/s or less, the entire air-conditioned area 11 can be mixed and diluted to keep it clean. To save energy, it is desirable to make the amount of supply air SA as small as possible within a range that achieves the desired level of cleanliness in the air-conditioned area 11, depending on the heat generation load and amount of airborne particles generated in the clean room 10. Therefore, it is desirable to provide an inverter or the like to the fan 37 installed inside the air circulation unit 30, to make the power of the fan 37 variable, and to configure the overall ventilation frequency to be variable.

なお、空調領域１１に向けて給気される給気ＳＡの流速が０．５ｍ／ｓ未満になると、給気ＳＡによって空調領域１１全体を混合・希釈させることができなくなり、浮遊粒子を空調領域１１から十分に除去できなくなって、清浄な作業環境が得られなくなる心配がある。そこで、図８に示すように、空調領域１１に向けて給気ＳＡを給気する空気循環ユニット３０を複数台設置し、空気循環ユニット３０の稼働台数を、給気量に応じて切り替えるように構成すると良い。例えば、給気ＳＡの供給量を減らす場合は、空気循環ユニット３０の稼働台数を減らすことによって、給気ＳＡの流速が０．５ｍ／ｓ未満になることを防止できる。 If the flow velocity of the supply air SA supplied to the air-conditioned area 11 falls below 0.5 m/s, the supply air SA will not be able to mix and dilute the entire air-conditioned area 11, and suspended particles will not be sufficiently removed from the air-conditioned area 11, which may result in a concern that a clean working environment will not be obtained. Therefore, as shown in FIG. 8, it is advisable to install multiple air circulation units 30 that supply the supply air SA to the air-conditioned area 11, and to configure the number of operating air circulation units 30 to be switched according to the amount of supply air. For example, when reducing the supply amount of supply air SA, the flow velocity of the supply air SA can be prevented from falling below 0.5 m/s by reducing the number of operating air circulation units 30.

さらに、図１では、空気循環ユニット３０が側壁１ｃに設置される例を示したが、大空間のクリーンルームの場合には、二つの空気循環ユニット３０を背中合わせにしてクリーンルームの側壁１ｃと側壁１ｃ１ｃとの間に、空気循環ユニット３０を配置しても良い。言い換えれば、二つの空気循環ユニット３０がそれぞれの給気口３２が向かい合わないように、その背面同士を密着させて配置しても良い。 In addition, while FIG. 1 shows an example in which the air circulation unit 30 is installed on the side wall 1c, in the case of a large clean room, the two air circulation units 30 may be placed back-to-back between the side walls 1c and 1c1c of the clean room. In other words, the two air circulation units 30 may be placed with their backs in close contact with each other so that their respective air intake ports 32 do not face each other.

天井までのクリーンルーム内全体の空気を一様に混合・希釈させる従来の非層流方式のクリーンルーム装置と、本発明のクリーンルーム装置をそれぞれ構築し、温度分布、および、浮遊粒子個数の分布の実測を行った。使用したクリーンルームは、高さ４ｍであり、高さ２ｍまでを空調領域とした。各温度、浮遊粒子個数は、３か所の平均値である。浮遊粒子個数は、０．３μｍ以上の粒子の個数（個／ｆｔ^３）である。従来の非層流方式のクリーンルーム装置では、換気回数を２０回／ｈとした。本発明のクリーンルーム装置では、換気回数を１２．７回／ｈとした。 A conventional non-laminar flow type clean room device that uniformly mixes and dilutes the air in the entire clean room up to the ceiling, and a clean room device of the present invention were constructed, and the temperature distribution and the distribution of the number of suspended particles were measured. The clean room used was 4 m high, and the air-conditioned area was up to a height of 2 m. Each temperature and number of suspended particles was the average value of three locations. The number of suspended particles was the number of particles (particles/ ^ft3 ) that were 0.3 μm or larger. In the conventional non-laminar flow type clean room device, the ventilation rate was 20 times/h. In the clean room device of the present invention, the ventilation rate was 12.7 times/h.

図９に従来の非層流方式のクリーンルーム装置の温度分布、図１０に従来の非層流方式のクリーンルーム装置の浮遊粒子個数の分布を示す。図１１に本発明のクリーンルーム装置の温度分布、図１２に本発明のクリーンルーム装置の浮遊粒子個数の分布を示す。空調領域に関しては、本発明のクリーンルーム装置は、少ない換気回数でありながら、従来の非層流方式のクリーンルーム装置と同等の温度分布となった。また、浮遊粒子個数は、従来の非層流方式のクリーンルーム装置よりも低減できた。 Figure 9 shows the temperature distribution in a conventional non-laminar flow type clean room equipment, and Figure 10 shows the distribution of the number of suspended particles in a conventional non-laminar flow type clean room equipment. Figure 11 shows the temperature distribution in the clean room equipment of the present invention, and Figure 12 shows the distribution of the number of suspended particles in the clean room equipment of the present invention. With regard to the air-conditioning area, the clean room equipment of the present invention had a temperature distribution equivalent to that of a conventional non-laminar flow type clean room equipment, despite having a low ventilation rate. In addition, the number of suspended particles was reduced more than in a conventional non-laminar flow type clean room equipment.

本発明は、種々の産業分野で利用されるクリーンルーム装置に広く適用できる。 The present invention can be widely applied to clean room equipment used in various industrial fields.

ＯＡ外気
ＳＡ給気
ＥＡ排気
ＣＡ清浄空気
１クリーンルーム装置
１０クリーンルーム
１１空調領域
１２機器
１３局排ダクト
１４排気ファン
２０給気口（清浄空気ＣＡ）
２１外調機
２２給気ダクト
２３粗フィルタ
２４冷却器
２５給気ファン
２６高性能フィルタ
３０空気循環ユニット
３１吸気口
３２給気口
３５冷却器
３６高性能フィルタ
３７ファン
４０邪魔板
４１開口部４１
４５フィン
５０機械室
５１制御機器
５２ケーブル
５３配管
５５ドレインパン OA Outside air SA Supply air EA Exhaust air CA Clean air 1 Clean room equipment 10 Clean room 11 Air-conditioning area 12 Equipment 13 Local exhaust duct 14 Exhaust fan 20 Air supply port (Clean air CA)
21 Outdoor air conditioner 22 Air supply duct 23 Rough filter 24 Cooler 25 Air supply fan 26 High-performance filter 30 Air circulation unit 31 Air intake port 32 Air supply port 35 Cooler 36 High-performance filter 37 Fan 40 Baffle plate 41 Opening 41
45 Fin 50 Machine room 51 Control device 52 Cable 53 Pipe 55 Drain pan

Claims

A clean room apparatus in which an air-conditioning area is formed under a clean room partitioned by a ceiling, a floor, and a side wall,
An outdoor air conditioning unit provided outside the clean room, which cools outdoor air to a low temperature using a cooler and converts it into purified air using a high-performance filter;
an air circulation unit disposed on the floor within the clean room and circulating air within the clean room, the air circulation unit including an intake port for drawing in air within the clean room, the intake port being disposed within the clean room at a position above the air-conditioning area and on an upper surface of the air circulation unit, a plurality of intake ports on a front surface of the air circulation unit for supplying air laterally toward the air-conditioning area, a high-performance filter for cleaning the air circulating within the clean room, and a fan for drawing in air within the clean room through the intake port, passing the air through the high-performance filter, and blowing the air toward the intake port;
An air intake port provided in the ceiling;
an air supply duct provided outside the clean room and supplying low-temperature clean air from the outdoor air conditioner to the air supply port;
Equipped with
The outdoor air-conditioning unit includes an intake fan that passes the outdoor air through the cooler of the outdoor air-conditioning unit and the high-performance filter of the outdoor air-conditioning unit, and supplies the low-temperature clean air to the clean room through an intake port provided in the ceiling,
The air supply duct is not directly connected to the air circulation unit,
the air supply port provided in the ceiling is provided at a position for supplying air to a space within the clean room above the air intake port of the air circulation unit so that low-temperature clean air from the outdoor air-conditioning unit is sucked into the interior of the air circulation unit through the air intake port provided on the upper surface of the air circulation unit together with air accumulated above the air-conditioned area in the clean room;
The low-temperature clean air from the outdoor air conditioner is supplied into the clean room through an air intake port provided in the ceiling,
The clean air from the air circulation unit is supplied to an air-conditioned area in the clean room, and becomes an upward current due to the thermal influence of equipment present in the air-conditioned area in the clean room partitioned by the side walls, and is transported together with contaminants to a position above the air-conditioned area in the clean room. The clean air is circulated within the clean room equipment by sucking in air only from the air intake port of the air circulation unit without passing through the air supply duct.
A clean room apparatus comprising:

The air circulation unit is arranged along a side wall that divides the clean room.
2. The clean room apparatus according to claim 1 .

The air circulation unit further includes a cooler therein,
the high-performance filter is disposed at a position between the cooler of the air circulation unit and the inside of the plurality of air intakes;
The air that has accumulated above the air-conditioned area in the clean room and that has been drawn into the air circulation unit from the air intake together with the low-temperature clean air from the outdoor air conditioner is cooled by the cooler of the air circulation unit, and is made into clean supply air by the high-performance filter of the air circulation unit and is supplied to the air-conditioned area of the clean room from the multiple air intakes of the air circulation unit.
3. The clean room apparatus according to claim 1 or 2.

It is also equipped with a local exhaust duct and an exhaust fan.
The air in the clean room is locally sucked by the exhaust fan, and the air in the clean room is exhausted to the outside through the local exhaust duct.
The clean room apparatus according to any one of claims 1 to 3.

The air circulation unit is disposed along a side wall that divides the clean room so as to surround the equipment.
The clean room apparatus according to any one of claims 1 to 4.

The plurality of air intake ports are provided with fins that impart a swirling component to the air that is supplied laterally toward the air-conditioning area.
The clean room apparatus according to any one of claims 1 to 5.

An air circulation unit for circulating air in a clean room of a clean room apparatus, comprising:
In the clean room apparatus, an air-conditioned area formed in a lower portion of the clean room partitioned by a ceiling, a floor, and side walls is kept clean, and contaminants are transported above the air-conditioned area in the clean room by an upward flow caused by the thermal influence of equipment present in the air-conditioned area,
The clean room apparatus includes an external air conditioner provided outside the clean room, which cools external air to a low temperature using a cooler and converts it into purified air using a high-performance filter;
the outdoor air-conditioning unit includes an air supply fan that passes the outdoor air through the cooler of the outdoor air-conditioning unit and the high-performance filter of the outdoor air-conditioning unit, and supplies the outside air as low-temperature clean air to the clean room through an air supply port provided in the ceiling; an air supply duct is provided for supplying the clean air to the clean room; and the clean air in the air supply duct is supplied to a position above the air-conditioned area in the clean room through an air supply port provided in the ceiling of the clean room;
the air circulation unit is disposed on the floor of the clean room apparatus, and is provided with an intake port for drawing in air from within the clean room at a position inside the clean room and above the air-conditioning area, and a plurality of intake ports for supplying air laterally toward the air-conditioning area on a front surface of the air circulation unit, the intake port being provided on an upper surface of the air circulation unit, and is provided with a high-performance filter and a fan therein for drawing in air from within the clean room through the intake port, passing the air through the high-performance filter, and blowing the air toward the intake port,
The air circulation unit is not directly connected to the air supply duct, and the low-temperature clean air from the outdoor air conditioner is supplied from an air supply port provided on the ceiling. The low-temperature clean air is sucked into the air circulation unit from the air intake port provided on the upper surface of the air circulation unit together with air that has accumulated above the air-conditioned area in the clean room,
The clean air from the multiple air intake ports of the air circulation unit passes through the high-performance filter of the air circulation unit and is supplied to an air-conditioned area in the clean room, and becomes an upward current due to the thermal influence of equipment present in the air-conditioned area in the clean room partitioned by the side walls, and is transported together with contaminants to a position above the air-conditioned area in the clean room. The clean air is circulated within the clean room equipment by sucking in air only from the air intake port of the air circulation unit without passing through the air intake duct.
An air circulation unit.

The plurality of air intake ports are provided with fins that impart a swirling component to the air that is supplied laterally toward the air-conditioning area.
8. An air circulation unit according to claim 7.