JPH0627584B2 - クリ−ンル−ムの清浄度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明はクリーンルームの浮遊塵埃量を制御する清浄
度制御装置に関するものである。

〈従来技術〉 クリーンルームの清浄度（空間に浮遊する塵埃の個数）
は室内に居る人間の数と、器物を含むその動きに大きな
影響を受ける為、ダストカウンタを用いて塵埃量を計測
し、所望の清浄度となるクリーンルームへの送気量を調
整していた。

〈この発明が解決すべき問題点〉 しかしながら、ダストカウンタが高価であり、また発塵
後に直接浮遊する塵埃を計測して後追い的にクリーンル
ームの送気量を調整しているため、クリーンルーム内の
塵埃量が増減し、クリーンルーム内の清浄度を常に一定
に保つことは難しかった。

そこで、この発明は前記の様な従来技術の問題点を解決
して、比較的安いコストで人等の動きに伴う塵埃の発生
を予測的に検出し、早期にクリーンルーム内への送気量
を調整して清浄度を、ほぼ所望の値に維持することの出
来るクリーンルームの清浄度制御装置を提供することを
目的とする。

〈発明の構成〉 この発明によるクリーンルームの清浄度制御装置は、ク
リーンルームの出入口に設けた入退室監視センサーの検
出値から、第１判定手段によって得られる入退室人員数
と、動き監視センサーから得られるクリーンルーム内の
人を含む器物の動きとを、センサーの点灯時間として検
出し、第２判定手段により、センサーの非点灯積算時間
が、予め設定された基準時間と比較して、基準時間に達
していない場合は、第１判定手段が算出した人員に比例
する風量と、かつ予め設定された読み取り区切り時間内
の、センサーの点灯積算時間が占める割合を、第３判定
手段から読み取り、この割合に比例する風量と、更に清
浄な清浄度を維持するために必要な最少風量を加算した
風量を、クリーンルーム内に送る供給信号を出力し、第
２判定手段により、センサーの非点灯積算時間が、予め
設定された基準時間と比較して、基準時間を超過してい
る場合は、正常な清浄度を維持するために必要な最少風
量のみを、クリーンルーム内に送る供給信号を出力する
第４判定手段を備えたクリーンルームの清浄度制御装置
である。

ここに動き監視センサーの点灯積算時間は、人の挙動例
えば座っていたり、歩いたり、作業をしたりする時の発
塵量と比例した関係を持つ、いわゆる動きの強さとその
動作の継続時間が複合的に計測される。

〈実施例〉 以下、図示するこの発明の実施例により説明する。

第１図に実施例の全体概略図を示した。ここで、クリー
ンルーム９の出入口には入退室監視センサー１が取付け
られており、クリーンルーム９内への人の出入りを監視
可能となっている。

この入退室監視センサー１は、工場の生産ライン等で広
く用いられている赤外線センサー、光電スイッチなどで
あり、発光部と受光部が別個になった透過型、反射器等
を用いて一台で検出できる反射型などがあり、いずれを
用いてもよい。

また、クリーンルーム９内の天井面、壁面等の適切な位
置には人を含む器物の動きを監視する動き監視センサー
２が設置されており、クリーンルーム９内での発塵の原
因となる人を含む器物の動きを監視可能としている。

この動き監視センサー２は、防犯などに広く用いられて
いる赤外線センサーであり、例えば１０数本の赤外線検
知エリアを有し、その検知エリアで赤外線の変化があっ
た場合、信号（電圧または電流信号）を出力するように
されている。なお、この動き監視センサー２は、クリー
ンルームの広さにより１個あるいは２個以上取り付ける
ものとし、それぞれの出力信号が第２判定手段４、第３
判定手段５に電送される。

これら、クリーンルーム９内の状態を表わすデータを処
理するものの一つとして第１判定手段３が設けられてお
り、この第１判定手段３は入退室監視センサー１の出力
からクリーンルーム９内の在室人員数を算出して出力す
る。

この第１判定手段３は、２台のセンサー１の動作時刻の
ずれかを電気回路的に判断し、人の動いた方向から入室
したのか退室したのかを判断する周知の手段であり、リ
レー回路とパルスを積算するカウンターからなり、カウ
ンターからの出力をＴＴＬ信号で送信可能とされてい
る。

同様にクリーンルーム内の状態を表わすデータを処理す
るものとして第２判定手段４、第３判定手段５が設けら
れている。

第２判定手段４は、動き監視センサー２からの検出値が
入力され、予め設定された基準時間Ｄに対してセンサー
の非点灯積算時間ＯＴが超過しているか否かを第４判定
手段６に出力する。

これは、一定時間毎にリセットを繰り返す積算時間カウ
ンター等で構成することができる。

第３判定手段５は、同じく動き監視センサー２からの検
出値が入力され、予め設定された読み取り区切り時間内
の、センサーの点灯積算時間が占める割合を出力するよ
うになっている。これは、第２判定手段４とは異なり、
リセットを繰り返さない積算時間カウンター等で構成す
ることができ、センサーの点灯積算時間値を、予め設定
された読み取り区切り時間毎に、第４判定手段６が読み
にくる。なお、複数個の監視センサー２がある場合、そ
れらの信号の論理和（ＡＮＤ）を積算していく。

また、第１、第２及び第３判定手段で得られた各出力を
入力して処理する第４判定手段が設けられており、統計
的手法に基づいて予測される発塵量から、クリーンルー
ム９内を所定の清浄度に維持する供給空気量を算出す
る。

なお、前記統計的な手法に基ずいての予測とは、予めモ
デルクリーンルームで実験を行い、実際の種々な条件で
人や器物を動かし、この各条件下での発塵量を計測して
統計をとっておく。そして清浄度を制御すべきクリーン
ルームの人や器物の動きを監視し、この監視データと前
述した実験データとを照らし合わせて制御すべきクリー
ンルームの発塵量を予測するものである。

この第４判定手段６は演算装置であり、第１、第２、第
３判定手段の数値を受け取るＩ／Ｏ部分（ＴＴＬ通信）
とファン８の通信手段へ信号を送る（Ｄ／Ａコンバータ
ー）を装備したパソコン、もしくは同等の機能を持った
マイクロコンピューターが使用される。この第４判定手
段では、第２図のフローチャートに基づいて後述する演
算処理がなされる。

第４判定手段６の出力は、インバーター７を介してファ
ン８に伝達され、インバーター７でファン８の回転数を
制御することにより、クリーンルーム９の供給空気量が
調整される。

次に、第２図のフローチャート、第３図の各装置からの
出力信号の一例に基づいて実施例装置の作用を説明す
る。

(i) 入退室監視センサー１の出力より第１判定手段３に
おいて入室人員Ｐを算出し（ステップ）、第３図(i)
に示す入室人員数信号が第４判定手段６に出力される。

(ii) 動き監視センサー２から第３図(ii)に示すような
信号が第２判定手段４、第３判定手段５に出力される。

(iii) 第２判定手段４においては、動き監視センサー２
からの信号よりセンサーの非点灯積算時間値ＯＴが得ら
れ、第３図(iii) に示すような信号を第４判定手段６に
出力する。

第４判定手段６において、センサーの非点灯積算時間Ｏ
Ｔと、予め設定された基準時間Ｄとを比較して（ステッ
プ）、ＯＴ≧Ｄならば風量制御値Ｒ＝正常な清浄度を
維持するために必要な最少風量値Ｍとし（ステップ
）、Ｒの値を出力する（ステップ、第３図(v) の左
端の区切り、及び右端の区切り参照）。

(iv) 第３判定手段５においては、動き監視センサー２
からの信号よりセンサーの点灯積算時間値が、第３図(i
v)の実線で示すような信号として得られる。

第４判定手段６においては、ＯＴ〈Ｄであれば、第３判
定手段にデータを読みに行く区切り時間とセンサーの点
灯積算時間の比を計算してＳＴ勾配とする。この様子を
第３図(iv)の一点鎖線で示す。（ステップ、第３図(i
v)一点鎖線参照）。

(v) 第４判定手段６において、第２判定手段のセンサー
の非点灯積算時間ＯＴが、予め設定された基準時間Ｄに
対してＯＴ〈Ｄであれば、風量制御値Ｒを次のように計
算する。即ち入室人員Ｐは、制御しようとしている区切
り時間の値を用い、前記ＳＴ値は、該区切り時間の一つ
前の区切り時間の値を用い、更に正常な清浄度を維持す
るために必要な最少風量を加算した、次式で風量制御値
Ｒを算出し、インバーター７に出力する。

Ｒ＝Ｋ₁Ｐ＋Ｋ₂ＳＴ＋Ｍ （Ｋ_１，Ｋ_２：係数）（ステップ、）。

第３図(v) に示すように、入退室監視センサーと動き監
視センサーからの出力信号に対応した風量制御値Ｒが得
られ、人等の動きに伴って発生する塵埃量を予測的に求
め、これに対応した供給風量によりクリーンルームの清
浄度をほぼ所望の値に保持できる。

なお、本発明の装置で対象にしている乱流クリーンルー
ムでは、空気の清浄度は発塵量と超高性能（ＨＥＰＡ）
フィルターを通して供給する清浄空気の量で概ね決まっ
てしまう。即ち室内一定の清浄度に保つために、発塵量
に比例した清浄空気を送ればよいことになる。そのため
前記した式中のＲは、清浄空気の量と直接比例する量で
あり、ＳＴ値は予め設定した一定時間内の、人及び器物
の動きの強さを時間で積算した値であり、前述のように
発塵量と相関関係をもつものである。

また、人が存在しない時あるいは人の動き等がない時に
は（即ちＯＴ≧Ｄの時）、直ちに供給風量が最低風量Ｒ
となり、省エネルギーを図れる。さらに、センサーも赤
外線センサー等を用いることができ、ダストカウンタよ
りも安価な設備により清浄度一定制御を達成できる。

〈発明の効果〉 この発明によるクリーンルームの清浄度制御装置実施例
は、以上の通りであり次に述べる効果を挙げることがで
きる。

比較的安いコストで人等の動きに伴う塵埃の発生を予測
的に検出し、早期にクリーンルーム内へ送気量を調整し
て、クリーンルームの清浄度をほぼ所望の値に維持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の全体概略図、第２図は動作を示すフロ
ーチャート、第３図は本考案の各センサー、各判定手段
からの出力信号の一例を示すグラフである。 １……入退室監視センサー、 ２……動き監視センサー、３……第１判定手段 ４……第２判定手段、５……第３判定手段 ６……第４判定手段、７……インバーター ８……ファン、９……クリーンルーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クリーンルームの出入口に設けられて入退
   室人員数を計測する入退室監視センサーと、 クリーンルーム内に設けられて、該クリーンルーム内の
   人を含む器物の動きを監視する動き監視センサーと、 前記入退室監視センサーの検出値を入力してクリーンル
   ーム内の在室人員を算出する第１判定手段と、 前記動き動き監視センサーの出力を入力して、予め設定
   された読み取り区切り時間内のセンサーの非点灯積算時
   間が、予め設定された基準時間と比較して、基準時間よ
   り超過しているか否かを判定する第２判定手段と、 同じく動き監視センサーの出力を入力して、予め設定さ
   れた読み取り区切り時間内のセンサーの点灯積算時間が
   区切り時間内に占める割合を求める第３判定手段と、 第２判定手段により、センサーの非点灯積算時間が、予
   め設定された基準時間と比較して、基準時間に達してい
   ない場合は、第１判定手段が算出した人員に比例する風
   量と、かつ予め設定された読み取り区切り時間内の、セ
   ンサーの点灯積算時間が占める割合を、第３判定手段か
   ら読み取り、この割合に比例する風量と、更に正常な清
   浄度を維持するために必要な最少風量を加算した風量
   を、クリーンルーム内に送る供給信号を出力し、 第２判定手段により、センサーの非点灯積算時間が、予
   め設定された基準時間と比較して、基準時間を超過して
   いる場合は、正常な清浄度を維持するために必要な最少
   風量のみを、クリーンルーム内に送る供給信号を出力す
   る第４判定手段を備えたクリーンルームの清浄度制御装
   置。