專利名稱：風扇過濾器單元控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制造半導體、液晶等電子器件的無塵室，具體而言，是涉及設置在無塵室頂棚部中的風扇過濾器單元(下面稱為FFUFan Filter Unit)的控制運轉(zhuǎn)的FFU控制系統(tǒng)和具有該系統(tǒng)的無塵室。
背景技術：
一般地，無塵室的清潔度通過無塵室內(nèi)的制造工序被區(qū)分為1、10、100、1000級，通過FFU吹出的風速引起的無塵室內(nèi)氣流循環(huán)次數(shù)或HEPA過濾器、ULPA過濾器等過濾器等級來區(qū)分該清潔度。近年來，已知在制造工序中使用不產(chǎn)生硼氣的PTFE過濾器或降低了玻璃纖維過濾器產(chǎn)生的硼產(chǎn)生量的低硼過濾器。
為了在所述無塵室內(nèi)得到級1、10的高清潔度，不僅無塵室內(nèi)氣流循環(huán)次數(shù)，而且無塵室內(nèi)的氣流方向也非常重要。
如圖16所示，現(xiàn)有的FFU具有如下結構通過電機4來旋轉(zhuǎn)風扇3，從吸入口7吸入空氣，通過在FFU1下部的過濾器2中流過空氣，吹出清潔空氣9。通過調(diào)節(jié)清潔空氣9的吹出風速、方向來維持無塵室內(nèi)的清潔度。
作為調(diào)節(jié)FFU向無塵室吹出的風速的手段，如特開平11-218353號公報(現(xiàn)有技術1)中所示，在各FFU過濾器上游端和下游端設置壓差傳感器，檢測過濾器2的靜壓，根據(jù)過濾器的靜壓、風量特性來計算FFU的吹出風速，通過反相器等電機轉(zhuǎn)數(shù)控制手段來控制吹出風速。
另外，在特開平9-96431號公報(現(xiàn)有技術2)中公開了如下控制為了防止無塵室內(nèi)下降流的湍流，在無塵室內(nèi)的地板部備有風量調(diào)節(jié)地板，測量通過地板部通風孔的風量，得到規(guī)定的風量。
但是，在現(xiàn)有技術1中，雖然在各FFU個體上設置壓差傳感器來調(diào)節(jié)FFU的吹出風速，但未考慮通過設置在無塵室頂棚部中的FFU的位置信息或頂棚室內(nèi)的壓力信息來控制無塵室內(nèi)的氣流方向。
另外，在現(xiàn)有技術2中，雖然公開了測量無塵室地板部的通風孔的風量來將地板部風量設為一定，但未考慮測量無塵室內(nèi)的風速來控制無塵室內(nèi)的風量。
因此，在上述任一現(xiàn)有技術中都不足以提高無塵室內(nèi)的清潔度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種FFU控制系統(tǒng)，為了提高無塵室內(nèi)的清潔度，控制設置在無塵室頂棚部內(nèi)的FFU的吹出氣流的方向和風量。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種無塵室，該無塵室具有控制系統(tǒng)，為改善無塵室內(nèi)的風束分布，使頂棚室內(nèi)的壓力均勻，并容易控制FFU的轉(zhuǎn)數(shù)。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種無塵室，為了控制無塵室內(nèi)氣流的方向，在無塵室內(nèi)的柵格(grating)地板下部中設置氣流調(diào)節(jié)機構。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的FFU控制系統(tǒng)具有配置在無塵室頂棚部中的FFU和控制該FFU的控制裝置，其中，通過所述FFU位置信息和配置在所述無塵室頂棚室內(nèi)壓差計的壓力信息來控制所述FFU的風扇電機轉(zhuǎn)數(shù)。
在所述FFU控制系統(tǒng)中，在控制畫面中顯示所述風扇電機的轉(zhuǎn)數(shù)控制后的計算風量。
在配置有所述FFU控制系統(tǒng)并在無塵室頂棚部中配置風扇的無塵室中，通過頂棚室內(nèi)的壓差計信息來控制所述無塵室頂棚內(nèi)的風扇。
一種無塵室，備有配置在無塵室頂棚部中的FFU、控制該FFU的控制裝置、配置在所述無塵室內(nèi)的風速計和配置在所述無塵室地板下的風扇，其中，通過所述風速計的信息來控制所述地板下風扇的旋轉(zhuǎn)。
一種無塵室，備有配置在無塵室頂棚部中的FFU、控制該FFU的控制裝置、設置在該無塵室內(nèi)的風速計和配置在所述無塵室地板下的氣流調(diào)節(jié)器，其中，通過所述風速計的信息來控制所述地板下氣流調(diào)節(jié)器的開口率。
一種無塵室，備有配置在無塵室頂棚部中的FFU、控制該FFU的控制裝置、設置在所述無塵室內(nèi)的風速計和可調(diào)節(jié)開口率的無塵室的柵格地板，其中，通過所述風速計的信息來控制所述柵格地板的開口率。
一種無塵室，備有配置在無塵室頂棚部中的FFU、控制該FFU的控制裝置和配置在所述FFU中的壓差計，其中，通過設置在所述FFU中的壓差計信息來運算該FFU的壽命，并顯示在畫面中。


圖1是表示本發(fā)明實施例1的FFU結構圖。
圖2是表示本發(fā)明實施例1的FFU控制系統(tǒng)的控制畫面。
圖3是表示本發(fā)明實施例1的FFU結構圖。
圖4是本發(fā)明FFU控制系統(tǒng)的控制框圖。
圖5是表示本發(fā)明實施例7的系統(tǒng)結構圖。
圖6是表示本發(fā)明實施例1的FFU風量-靜壓特性圖。
圖7是表示本發(fā)明實施例1的反相器控制方式FFU的風量-靜壓特性圖。
圖8是表示本發(fā)明實施例2的FFU信息顯示畫面。
圖9是表示本發(fā)明實施例3的FFU結構圖。
圖10是表示本發(fā)明實施例4的無塵室地板下結構圖。
圖11是表示本發(fā)明實施例5的無塵室地板下結構圖。
圖12是表示本發(fā)明實施例6的無塵室柵格地板結構圖。
圖13是表示本發(fā)明實施例7的FFU結構圖和過濾器特性。
圖14是表示本發(fā)明實施例8的無塵室布局圖。
圖15是表示本發(fā)明實施例11的FFU控制說明布局圖。
圖16是現(xiàn)有的FFU結構圖。
具體實施例方式
下面用附圖來說明本發(fā)明。
(頂棚壓差計)圖1是備有表示本發(fā)明實施例1的FFU控制系統(tǒng)的無塵室。
圖1中，在無塵室頂棚面中敷設格子形的頂棚鋁框架17，在頂棚鋁框架17上鋪設FFU1。FFU1吸收頂棚室19的空氣，向無塵室內(nèi)吹出凈化后的空氣。凈化后的空氣變?yōu)闊o塵室內(nèi)氣流18，通過無塵室地面的柵格地板20，經(jīng)由柵格地板下，從返回區(qū)域39返回頂棚室19。從而在無塵室中循環(huán)清潔空氣，凈化無塵室內(nèi)部。
在本發(fā)明中，在頂棚室19內(nèi)，在多個部位配置頂棚室內(nèi)壓差計27。
下面描述該壓差計的配置。
圖2表示本發(fā)明FFU控制系統(tǒng)的顯示畫面。在顯示畫面中顯示無塵室的布局、即FFU或壓差計等的設置位置或FFU的信息等。在布局畫面36中表示無塵室的布局，在布局畫面36的上部顯示返回區(qū)域39。另外，在布局畫面36上用黑點表示頂棚室內(nèi)壓差計27的位置，按列配置。下面描述按列配置的理由。
若在FFU控制系統(tǒng)中定義頂棚室內(nèi)壓差計27的位置信息，則不必將該信息顯示在畫面上。在布局畫面36的左上部具有放大功能，可進行放大顯示。布局畫面上的格子表示頂棚鋁框架17，一個格子表示一個FFU1，頂棚鋁框架17上的X號表示頂棚鋁框架17上未安裝FFU1的部位。
在FFU信息顯示畫面37中，顯示FFU1裝配位置坐標、具有定義的區(qū)域名稱、具有定義的組名稱、FFU管理序號、運轉(zhuǎn)模式、運轉(zhuǎn)速度，每個FFU的信息不同。在FFU1的控制中，F(xiàn)FU1的位置坐標的管理在對應于氣流布局上是重要的。在FFU1的控制中，因為多臺結合同時動作的情況多，所以將FFU定義為區(qū)域、組?？蓪⒍嗯_FFU定義為一個組，將多個組定義為一個區(qū)域。由此，在半導體、液晶等電子器件的制造中，對各種制造工序的每個場所分區(qū)，其中，對每個制造裝置分組，可具有控制FFU風速的最佳分布。
下面說明本發(fā)明的FFU。
圖3表示本發(fā)明FFU的結構圖。在FFU1的主體上部具有吸入口7，主體內(nèi)的電機4旋轉(zhuǎn)風扇3，吸入空氣，在過濾器2中過濾空氣，吹出為清潔空氣9。本發(fā)明在電機4的轉(zhuǎn)數(shù)控制中設置DCBL(Direct Current Brushless無刷直流)電機或反相器，在FFU1上部裝載電機控制器5，從外部通過通信分臺6來控制控制器5。
因此，在本發(fā)明中，如圖1和圖2所示，配置頂棚室內(nèi)壓差計27，通過FFU控制系統(tǒng)中取得其信息來控制FFU1。另外，如圖1所示，在無塵室的一側(cè)配置返回區(qū)域39的情況下，無塵室內(nèi)氣流18在從FFU1吹出后，由于吸入無塵室39，所以無塵室內(nèi)的氣流不能垂直流過，產(chǎn)生所謂的斜流現(xiàn)象。
為了避免這種斜流，通常將柵格地板下尺寸取得大，但隨著近年來制造裝置的大型化，有必要變大清潔空間，所以存在不能取大地板下尺寸的情況。
通過返回區(qū)域39的氣流返回頂棚室19中，依次被吸入返回區(qū)域39側(cè)的FFU1中。在將頂棚室19的高度取大時，流過頂棚室19內(nèi)的氣流變慢，但在頂棚室19的高度低時，因為頂棚室19內(nèi)的氣流變快，所以因流路阻力引起的機外靜壓增加。另外，頂棚室19內(nèi)流過氣流的長度因返回區(qū)域39側(cè)和頂棚室19的深度而不同，所以在頂棚室19內(nèi)產(chǎn)生機外靜壓分布。在實施例1中，應對應于該機外靜壓分布來按列配置頂棚室內(nèi)壓差計27。
下面說明本發(fā)明的FFU控制系統(tǒng)。
圖4表示圖1的FFU控制系統(tǒng)的框圖。圖4中，F(xiàn)FU備有電源電路59、電機64、驅(qū)動電機64的驅(qū)動器電路61、從外部控制電機64轉(zhuǎn)數(shù)的通信線路60、測量吸入FFU1中的空氣壓力和吹出時空氣壓力的壓差計62(相當于FFU壓差計28)、測量向無塵室內(nèi)吹出空氣時的風速的風速計63。配置多個相同結構的FFU。
具有監(jiān)視這些FFU的監(jiān)視室50，監(jiān)視室50備有具有控制程序的個人計算機51、從個人計算機51接受控制指令、控制FFU等的PLC(ProgrammalbeLogic Controller可編程邏輯控制器)、將PLC信息轉(zhuǎn)換為控制命令的轉(zhuǎn)換器和顯示FFU等控制情況的顯示畫面53。
獲得無塵室65中配置在無塵室頂棚室內(nèi)的壓差計傳感器66、測量無塵室內(nèi)三維風速的無塵室內(nèi)三維風速計67、無塵室內(nèi)塵埃濃度計68、檢測操作者的紅外線傳感器69、檢測制造裝置運行的制造裝置運行傳感器70、運行無塵室的柵格地板開口率的柵格地板開口率運行電路72、運行無塵室的地板下氣流調(diào)節(jié)器的地板下氣流調(diào)節(jié)器運行電路73、運行設置在地板下的風扇的地板下風扇運行電路74、運行設置在頂棚室內(nèi)風扇的頂棚室內(nèi)風扇運行電路75的信息，由監(jiān)視室的計算機51進行控制。
在圖4中，F(xiàn)FU通信線路的電源電路通過FFU電源電路來供電，所以即使監(jiān)視室的個人計算機、PLC的電源關閉，也能提供FFU側(cè)的電源，因此FFU可連續(xù)操作。該操作可通過裝載于FFU上的通信線路在下一指令值到來之前存儲上一指令值來進行。
下面是具體表示圖4的FFU控制框圖的圖5的FFU控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結構圖的具體實例。
在圖5中，來自監(jiān)視室個人計算機10的信號經(jīng)由HUB12、Ethernet從控制盤14的HUB12輸入PLC13。PLC13的信號從接口單元15傳送到連接于各接口單元15上的FFU1的通信分臺6?？紤]到對監(jiān)視室個人計算機10和PLC13的電源停電時的情況，由UPS11來供電，但也可從普通電源來供電。
在本發(fā)明中，無塵室的頂棚室內(nèi)壓差計信息通過轉(zhuǎn)換器輸入PLC13。該信息雖然可讀入監(jiān)視室個人計算機10中，但考慮到裝置的可靠性，在本實施例中，讀入到PLC13。
下面描述FFU的特性。
圖6表示本發(fā)明的FFU風量-靜壓特性圖。如圖6所示，DCBL電機的風扇性能曲線可得到?jīng)Q定于每個轉(zhuǎn)數(shù)的風量、靜壓，即使不知道各轉(zhuǎn)數(shù)的特性，對于風扇性能的特性，風量與轉(zhuǎn)數(shù)比成正比，靜壓與轉(zhuǎn)數(shù)比的平方成正比，從而可精確地推斷出各轉(zhuǎn)數(shù)下的性能。因此，為得到必要風量，若機外靜壓條件已知，可從風量-靜壓特性得到必要的轉(zhuǎn)數(shù)指令值。如圖1的無塵室所示，在返回區(qū)域39在無塵室的一側(cè)的情況下，返回區(qū)域39側(cè)的機外靜壓小，與返回區(qū)域相對的無塵室深度上的機外靜壓變大。該機外靜壓信息從配置在頂棚室19內(nèi)的頂棚室內(nèi)壓差計27讀入FFU控制系統(tǒng)。因為該系統(tǒng)的FFU信息中還定義了位置信息，所以通過定義各頂棚室內(nèi)壓差計27分擔的FFU的位置坐標，可把握哪個位置的FFU機外靜壓現(xiàn)在為多少。越是增加該頂棚室內(nèi)壓差計27的設置件數(shù)，并減少各頂棚室內(nèi)壓差計27的分擔的FFU個數(shù)，越可更高精度地進行控制。通過該機外靜壓信息，可知道哪個FFU的DCBL電機以多少轉(zhuǎn)數(shù)運轉(zhuǎn)時才可得到必要的風量。向FFU指令該DCBL電機運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)，控制風量。例如，在機外靜壓信息為70Pa時，為得到20m3/min的風量，可知以1000min-1來旋轉(zhuǎn)DCBL電機即可。已知初次裝配后頂棚室內(nèi)的壓力分布，讀入控制系統(tǒng)內(nèi)作為判定條件的情況下，當變?yōu)楸瘸跗谥档臋C外靜壓高的信息的機外靜壓時，可輸出判定為異常。
存在休息日室內(nèi)人數(shù)少的情況或制造裝置不運行的區(qū)域即使降低FFU風量也可維持清潔度的情況，可通過降低該FFU的運轉(zhuǎn)風量來節(jié)能。當降低FFU的運轉(zhuǎn)風量而通過頂棚室19內(nèi)的風量下降時，通過降低流路阻力，也可降低機外靜壓，即使機外靜壓下降，也可通過頂棚室內(nèi)壓差計27和節(jié)能時必要風量來從風量-靜壓特性得出電機的運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)，向FFU1提供轉(zhuǎn)數(shù)指令。
圖7是本發(fā)明的反相器控制方式FFU的風量-靜壓特性圖。在反相器控制的情況下，因為控制三相感應電動機的電源頻率，所以其特性是在某一電源頻率下的電機轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)數(shù)與風量×靜壓的工作量在平衡點處運轉(zhuǎn)。因此，根據(jù)本發(fā)明的FFU控制系統(tǒng)發(fā)出用于控制風扇性能的反相器電源頻率指令的情況下，需要已知各電源頻率下的風量-靜壓特性。在不知道各電源頻率下的風量-靜壓特性的情況下，可使用將風速計26安裝在裝載FFU1的頂棚鋁框架17上、將該風速信息讀入FFU控制系統(tǒng)中的方法。此時的控制框圖如圖4所示。各FFU風速計的風速信息經(jīng)由各FFU的通信線路轉(zhuǎn)送到PLC、個人計算機。通過該風量計信息，可向各FFU的反相器電源頻率進行反饋，控制運轉(zhuǎn)風量。
如上所述，因為可對應于頂棚內(nèi)機外靜壓分布來自動控制FFU性能，所以可縮短無塵室裝配時的氣流調(diào)整期間。
(風量顯示)圖8是表示本發(fā)明實施例2的FFU信息顯示畫面。FFU控制系統(tǒng)向FFU輸出的指令為轉(zhuǎn)數(shù)指令或電源頻率指令，根據(jù)FFU的機外靜壓條件，即使指令值相同，其運轉(zhuǎn)風量也不同。無塵室設備管理者需要管理的不是轉(zhuǎn)數(shù)指令值而是運轉(zhuǎn)風量。本系統(tǒng)在哪個FFU的機外靜壓下為多少的狀態(tài)下根據(jù)風扇以多少轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)來分別知道風量為多少。因此，F(xiàn)FU信息顯示畫面37的速度設定欄可用風量來顯示。即使用同一風量顯示，在控制系統(tǒng)內(nèi)，以因FFU裝配位置的機外靜壓不同而不同的轉(zhuǎn)數(shù)指令值來運轉(zhuǎn)。
如上所述，因為通過轉(zhuǎn)數(shù)指令值和機外靜壓信息來計算顯示FFU的處理風量，所以可準確調(diào)節(jié)作為清潔度計算標志的處理風量，可適當運轉(zhuǎn)無塵室。
(頂棚風扇)圖9是表示本發(fā)明實施例3的FFU結構圖。頂棚風扇19內(nèi)的機外靜壓隨著FFU1的吸入風量沿深度增大而變大。該現(xiàn)象在FFU1上的頂棚室內(nèi)高度越低表現(xiàn)越明顯。因此，在機外靜壓大的情況下，提高FFU1用風扇電機的轉(zhuǎn)數(shù)時，增加了風扇的工作量，雖然在高機外靜壓時也可得到必要的風量，但存在轉(zhuǎn)數(shù)變大時噪聲增大的缺點。在實施例3中，如圖9所示，在頂棚室內(nèi)配置風扇22，增強向無塵室頂棚深度方向的靜壓。如圖9中圖表所示，隨著向無塵室深度方向進深，頂棚室內(nèi)的機外靜壓上升，但頂棚室內(nèi)風扇22的靜壓增強暫時減少了機外靜壓，當再向深度方向進深時，機外靜壓變大。通過該頂棚室內(nèi)風扇22可使頂棚室內(nèi)的靜壓與整個無塵室保持均勻。
如圖4的控制框圖所示，通過控制系統(tǒng)來控制頂棚室內(nèi)風扇22的運行，通過頂棚室內(nèi)壓差計信息來進行反饋，可進行高精度控制。
(三維風速計和地板下風扇)圖10表示本發(fā)明實施例4的無塵室地板下結構圖。如圖10所示，將無塵室柵格地板下分成若干空間，在該分隔部41設置地板下風扇23。分隔部41分隔的各地板下由于地板下風扇23的性能變?yōu)榉謩e不同的負壓。在地板下沒有分隔部41的情況下，無塵室內(nèi)氣流被柵格地板下返回區(qū)域39側(cè)的負壓吸入柵格地板中。在無塵室中，為使氣流被垂直吸入柵格地板中而將地板下的深度尺寸取值大，以使柵格地板下負壓分布少。在柵格地板下尺寸不能取值深時，地板下負壓因流過地板下的流路阻力而在返回區(qū)域側(cè)39處變大，在無塵室深度方向上變小。因此，無塵室內(nèi)氣流18變?yōu)檎麄€偏向返回區(qū)域側(cè)的斜流。在本發(fā)明中，因為沒有這種柵格地板下的負壓分布，所以通過將地板下分成多個部位的地板下風扇23的能力來減小負壓分布。
圖1中表示實施例4所示無塵室的三維風速計設置實例。圖4中表示三維風速計信息來控制地板下運行風扇的情況下控制框圖。通過在無塵室內(nèi)設置三維風速計25，可知無塵室內(nèi)氣流朝向哪個方向。通過該三維風速計信息，本發(fā)明可控制地板下風扇23。例如，三維風速計信息在無塵室內(nèi)氣流18朝向返回區(qū)域39側(cè)并向控制系統(tǒng)傳送信息時，控制系統(tǒng)提高反返回區(qū)域側(cè)的地板下風扇23的風扇能力，增強反返回區(qū)域側(cè)的柵格地板下的負壓。因此，朝向返回區(qū)域側(cè)的氣流增大反返回區(qū)域側(cè)的負壓。在設置多臺地板下風扇23的情況下，通過無塵室內(nèi)的三維風速計25的信息可進行進一步控制。圖5表示使用三維風速計、地板下設置風扇時的FFU控制系統(tǒng)結構圖。三維風速計的信息通過轉(zhuǎn)換器取入PLC13內(nèi)，通過取入的信息來判斷氣流朝向何方向，向應糾正其方向的地板下風扇23發(fā)出指令值。調(diào)節(jié)地板下設置風扇的風扇性能的裝置可使用反相器等。
如上所述，可控制因地板下設置風扇引起的無塵室內(nèi)氣流的斜流。
(三維風速計和地板下氣流調(diào)節(jié)器)圖11表示本發(fā)明實施例5的無塵室地板下結構圖。與實施例4相同，如圖1所示，在無塵室內(nèi)設置三維風速計25，測量無塵室內(nèi)氣流18的流入角。如圖11所示，將地板下分成若干個空間，在分隔空間內(nèi)配置地板下設置氣流調(diào)節(jié)器24。通過將地板下空間分隔成若干個空間，與實施例4一樣可分別調(diào)節(jié)各空間的負壓。地板下的氣流被返回區(qū)39的負壓吸引。為了在返回區(qū)域側(cè)、反返回區(qū)域側(cè)能調(diào)節(jié)該負壓的分布，在地板下分隔空間內(nèi)設置氣流調(diào)節(jié)器。例如，在無塵室內(nèi)氣流18朝向返回區(qū)域側(cè)的情況下，通過打開地板下被分隔的深度方向上的空間的氣流調(diào)節(jié)器24，使無塵室深度方向地板下的負壓增強，從而無塵室內(nèi)氣流18被該負壓吸引，流入無塵室深度方向的柵格地板。通過增加地板下分隔空間，可更高精度地控制無塵室內(nèi)三維風速計25和地板下設置氣流調(diào)節(jié)器24。圖4表示實施例5的控制框圖。通過無塵室內(nèi)三維風速計信息來判斷無塵室內(nèi)的風向，打開應朝向風向的方向上的地板下分隔空間的地板下氣流調(diào)節(jié)器。通過該控制可垂直控制無塵室內(nèi)氣流18。
如上所述，可控制因地板下設置調(diào)節(jié)器引起的無塵室內(nèi)氣流的斜流。
(三維風速計和柵開口)圖12表示實施例6的無塵室柵格地板結構圖。圖12中，表示從反返回區(qū)域側(cè)將柵格地板開口率控制為60％、40％、20％的狀態(tài)。通過變更柵格地板的開口率，開口率變大時氣流容易通過，開口率變小時氣流氣流難以通過。因此，在無塵室內(nèi)氣流18朝向返回區(qū)域側(cè)的情況下，通過返回區(qū)域側(cè)的開口率變小，反返回區(qū)域側(cè)的柵開口率變大，無塵室內(nèi)氣流18朝向反返回區(qū)域。因此，無塵室內(nèi)氣流18的斜流控制可通過控制柵格地板的開口率來實現(xiàn)。作為調(diào)節(jié)柵的開口率的裝置，如現(xiàn)有技術2所示，可操作柵開口運行部40，但在實施例6中，在圖1所示三維風速計25信息的FFU控制系統(tǒng)中分別控制柵格地板整體的開口率。其控制框圖如圖4所示。通過無塵室內(nèi)三維風速計信息來判斷無塵室內(nèi)氣流18的氣流方向。在無塵室內(nèi)氣流朝向返回區(qū)域側(cè)時，柵格地板的開口率使反返回側(cè)變大，使返回區(qū)域側(cè)變小。因此，雖然無塵室內(nèi)氣流18垂直流過，但在反對側(cè)上變?yōu)樾绷鞯那闆r下，可將反返回區(qū)域側(cè)的開口率變小來進行反饋。柵格地板尺寸一般一個為600mm×600mm，如實施例6所示，用三維風速計25來測定無塵室內(nèi)氣流18，分別控制柵格地板的開口率，可進行更準確的控制。
如上所述，可對由三維風速計和開口率運行式柵引起的無塵室內(nèi)氣流斜流進行控制。
(壓差計和過濾器壽命)圖13表示作為實施例7的FFU結構圖和過濾器特性。在FFU1的加壓室內(nèi)安裝FFU壓差計28。在FFU內(nèi)加壓從FFU吸入口7吸入的空氣，通過過濾器2吹出為清潔空氣。過濾器的特性如圖13所示，雖然在開始使用的初期壓力損失低，但當使用并保持塵埃時壓力損失變高?？赏ㄟ^這種變高的壓力損失來判定過濾器的壽命。在實施例7中利用該壓力信息顯示過濾器壽命。其控制框圖如圖4所示。因為FFU1的壓差計裝載于各FFU上，所以各壓差信息傳送到各FFU的通信線路上。因為各FFU的通信線路具有不同的地址，所以各FFU的壓差計信息被分別傳送給控制系統(tǒng)。因此，通過在控制系統(tǒng)中定義末期壓差的判定壓力信息，可判定各FFU過濾器壽命。圖5中表示實施例7的系統(tǒng)結構圖。如圖5所示，壓差計28的信息傳送到各FFU的通信分臺6中，作為FFU各自的壓差計信息傳送給控制系統(tǒng)。因此，因為在FFU中具有各自的信息，所以在各制造工序中使用的過濾器不同，即使初期壓力損失、末期壓力損失不同，也可通過FFU各自信息和各自末期壓力損失信息來判定過濾器的壽命。
如上所述，無塵室系統(tǒng)可知道準確的過濾器壽命。
(空氣吹淋器入室管理)圖14表示實施例8的無塵室布局圖。在圖14中，在風扇過濾器單元控制電機畫面上重疊無塵室系統(tǒng)。在無塵室中操作的人34在進入無塵室時通過空氣吹淋器31吹落附著在身體上的塵埃。這是為了維持無塵室的清潔度而去掉塵埃。無塵室內(nèi)的塵埃源既有制造裝置35，但最主要的還是來自人的塵埃。因此，當無塵室內(nèi)的室內(nèi)人員多時，塵埃也變多。因此，在實施例8中，對應于無塵室內(nèi)室內(nèi)人數(shù)來調(diào)節(jié)FFU1的吹出氣流。圖5表示實施例8的控制框圖。在空氣吹淋器上安裝入室卡，進入無塵室的人必須將入室卡插入空氣吹淋器中再進入無塵室內(nèi)，通過這樣，可管理何人在何時進入無塵室內(nèi)。另外，在出室時也可通過利用入室(出室)卡來在控制系統(tǒng)側(cè)把握現(xiàn)在無塵室內(nèi)還有哪個人。通過了解室內(nèi)人數(shù)，從室內(nèi)人數(shù)來推定無塵室內(nèi)的塵埃量，可從控制系統(tǒng)發(fā)出增大風扇過濾器單元的處理風量的指令。同樣，在無塵室內(nèi)室內(nèi)人數(shù)減少時，將風扇過濾器單元的處理風速降到必要的最低限度，可節(jié)能。
如上所述，可進行符合無塵室內(nèi)室內(nèi)人數(shù)(塵埃量)的FFU處理風量的控制，可不必提高風速來節(jié)省無塵室的運轉(zhuǎn)能量。
(紅外線傳感器)圖14表示實施例9的無塵室布局圖。在無塵室內(nèi)配置紅外線傳感器33，監(jiān)視紅外線信息。圖5表示實施例9的控制框圖。紅外線傳感器33的信息通過PLC傳送到個人計算機。通過紅外線傳感器信息可區(qū)分無塵室內(nèi)溫度高的部分的信息，但在制造裝置中有發(fā)熱源的情況下，該位置沒有變化。因為人的熱源信息移動，所以通過利用該紅外線傳感器信息可在控制系統(tǒng)側(cè)把握現(xiàn)有多少人在無塵室內(nèi)。與實施例8相同，可通過該室內(nèi)人數(shù)來控制FFU的風速。
如上所述，可進行符合無塵室內(nèi)室內(nèi)人數(shù)(塵埃量)的FFU處理風量的控制，可不必提高風速來節(jié)省無塵室的運轉(zhuǎn)能量。
(塵埃濃度計)圖14表示實施例10的無塵室布局圖。在無塵室內(nèi)的主要部位配置塵埃濃度計29。圖5表示實施例10的控制框圖。無塵室內(nèi)塵埃濃度計的信息通過PLC傳送到個人計算機。在定義塵埃濃度計信息讀入時，也可定義無塵室內(nèi)的位置信息。因為控制系統(tǒng)具有各FFU的位置信息，所以在控制系統(tǒng)側(cè)可知道在哪個塵埃濃度計之上配置了該FFU。因此，能只在塵埃濃度高的位置控制提高FFU中的風速并快速地凈化空間。同樣，在塵埃少的空間的FFU可將處理風量降到必要的最小限度。
如上所述，因為可對應于無塵室內(nèi)塵埃多少的位置來控制FFU的風速，所以可高效地運轉(zhuǎn)無塵室。
(對FFU異常的支援)圖15表示實施例11的FFU控制說明布局圖。在維持無塵室內(nèi)清潔度方面，必須維持FFU的處理風量。一旦FFU中發(fā)生異常而FFU停止時，難以維持該FFU下的清潔度。因為本控制系統(tǒng)中具有FFU位置信息，所以可向停止的FFU周圍的FFU發(fā)出風量提高指令。通過提高異常停止的FFU周圍的FFU風速，可維持其周邊的空間清潔度。將發(fā)生異常的FFU顯示于控制畫面上，無塵室設備管理者對FFU進行處理以變正常。周圍的FFU在判斷周圍沒有異常FFU時返回通常的運轉(zhuǎn)。
如上所述，可提供一種控制系統(tǒng)，即使FFU中發(fā)生異常，也能將氣流清潔度的降低限制到最小限度。
(累計運轉(zhuǎn)時間的過濾器壽命)圖8表示實施例12所示的FFU信息顯示畫面。在判定過濾器壽命時，如實施例7所示，雖然有通過過濾器壓力損失信息來判定的情況，但也有在無塵室內(nèi)塵埃少的情況下、至末期壓力損失時壓力不上升的使用時間來判斷壽命的情況。在實施例12中，將使用時間進行累計，當比作為判定條件輸入的時間長的時間來運轉(zhuǎn)的情況下，以紅色閃爍等來顯示作為壽命的FFU累計運轉(zhuǎn)時間。根據(jù)累計運轉(zhuǎn)時間來判斷過濾器的壽命的情況下，可通過FFU運轉(zhuǎn)時間來確定累計過濾器中累計了多少塵埃。在本發(fā)明中，除FFU運轉(zhuǎn)時間外，如實施例10所示，也可使用無塵室內(nèi)的塵埃濃度作為信息。因此，對規(guī)定的FFU周圍的塵埃濃度和運轉(zhuǎn)時間進行積分，可通過更接近于實現(xiàn)的過濾器塵埃處理量的數(shù)值來判斷過濾器壽命。
根據(jù)本發(fā)明，通過設置在無塵室頂棚部中的FFU和設置在頂棚室內(nèi)的壓差計等的位置信息或壓力信息來控制無塵室內(nèi)吹出的氣流方向、風量，可達到進一步提高無塵室內(nèi)清潔度的效果。
根據(jù)本發(fā)明，在FFU控制系統(tǒng)中，因為可通過設置在無塵室內(nèi)的風速計的風速信息來控制設置在地板部之下的風扇或氣流調(diào)節(jié)器，所以可達到提高無塵室內(nèi)的清潔度的效果。
根據(jù)本發(fā)明，在FFU控制系統(tǒng)中，因為可在控制畫面中顯示風扇電機的轉(zhuǎn)數(shù)控制后的計算風量，所以可達到方便使用的效果。
權利要求
1.一種風扇過濾器單元控制系統(tǒng)，具有配置在無塵室頂棚部中的風扇過濾器單元和控制該風扇過濾器單元的控制裝置，其特征在于，通過所述風扇過濾器單元位置信息和配置在所述無塵室頂棚室內(nèi)壓差計的壓力信息來控制所述風扇過濾器單元的風扇電機轉(zhuǎn)數(shù)，并且在控制畫面中顯示所述風扇電機的轉(zhuǎn)數(shù)控制后的計算風量。
全文摘要
通過設置在無塵室頂棚部中的FFU或壓差計等的信息，控制各FFU的吹出氣流方向、風量。為改善無塵室內(nèi)的風速分布，而使頂棚室內(nèi)的壓力變均勻，并使FFU的轉(zhuǎn)數(shù)控制變得容易。為了控制無塵室內(nèi)的氣流方向，在無塵室內(nèi)的柵格地板下部設置氣流調(diào)節(jié)機構。通過這種結構，無塵室的運轉(zhuǎn)狀態(tài)可以最佳且省能。
文檔編號F24F3/16GK1982800SQ20061000493
公開日2007年6月20日 申請日期2001年12月20日 優(yōu)先權日2001年8月24日
發(fā)明者橫山誠, 小野惠一, 田村史之 申請人:株式會社日立制作所