特許 7491773 給排気システム及びクリーンルームシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-20

(45)【発行日】2024-05-28

(54)【発明の名称】給排気システム及びクリーンルームシステム

(51)【国際特許分類】

   F24F 7/06 20060101AFI20240521BHJP

   F24F 11/74 20180101ALI20240521BHJP

   B01D 46/00 20220101ALI20240521BHJP

   A61L 9/00 20060101ALI20240521BHJP

   F24F 110/20 20180101ALN20240521BHJP

【ＦＩ】

F24F7/06 C

F24F11/74

B01D46/00 F

A61L9/00 Z

F24F110:20

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020138744

(22)【出願日】2020-08-19

(65)【公開番号】P2022034851

(43)【公開日】2022-03-04

【審査請求日】2022-10-17

(73)【特許権者】

【識別番号】595145050

【氏名又は名称】株式会社日立プラントサービス

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】末松 孝章

(72)【発明者】

【氏名】澤田 よしみ

【審査官】広瀬 雅治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－００９７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２４０３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５９５２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－０２５７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０４８９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２６７３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－１２７０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－０３４０３６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５９－０４１７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００５／１１９１３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－１２７３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２６０２２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ ７／０６

Ｆ２４Ｆ １１／７４

Ｂ０１Ｄ ４６／００

Ａ６１Ｌ ９／００

Ｆ２４Ｆ １１０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外気を空調して空調空気を得る空調機と、
建屋の内部に設置されるとともに陰圧に設定された、クリーンルームを含む複数の部屋に、前記空調空気を給気する第１給気ダクトと、
前記部屋の内部の空気を、前記部屋の外部であって前記建屋の内部に形成された陽圧の天井裏に排気する排気ファンを備える排気装置と、を備え、
前記建屋には、前記天井裏と前記建屋の外部とを連通する排気口が形成され、
前記部屋の側方には、前記部屋を区画する第１側壁と、前記第１側壁の外側に配置された第２側壁との間に形成された壁間空間が配置され、
前記部屋の下部には、前記壁間空間と前記部屋の内部とを連通する連通口が形成され、前記連通口を覆うように、交換可能な異物除去フィルタが設置され、
前記壁間空間の上部には前記排気装置が設置され、
前記複数の部屋のうち最も低圧の部屋の下部に、前記異物除去フィルタが設置される
ことを特徴とする給排気システム。

【請求項2】

外気を空調して空調空気を得る空調機と、
建屋の内部に設置されるとともに陰圧に設定された、クリーンルームを含む少なくとも１つの部屋に、前記空調空気を給気する第１給気ダクトと、
前記部屋の内部の空気を、前記部屋の外部であって前記建屋の内部に形成された陽圧の天井裏に排気する排気ファンを備える排気装置と、
前記部屋の空気を前記建屋の外部に排気する第１排気ダクトと、
前記排気ファンによる前記天井裏への排気と、前記第１排気ダクトを通じた前記建屋の外部への排気とを切り替える切替機構と、を備え、
前記建屋には、前記天井裏と前記建屋の外部とを連通する排気口が形成される
ことを特徴とする給排気システム。

【請求項3】

ダクトを流れる空気の風量を調整するエア駆動ダンパと、
前記エア駆動ダンパの駆動ガスを圧縮する圧縮装置と、を備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の給排気システム。

【請求項4】

前記駆動ガスは前記天井裏の空気を含む
ことを特徴とする請求項３に記載の給排気システム。

【請求項5】

前記空調機により生成した空調空気を前記天井裏に給気する第２給気ダクトと、
前記第２給気ダクトを通じた前記天井裏への空調空気の供給量を調整する調整機構と、
前記調整機構を制御する制御装置と、を備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の給排気システム。

【請求項6】

前記天井裏の空気の湿度に関する指標値を測定する湿度指標計を備え、
前記制御装置は、測定した前記指標値に基づいて前記天井裏の湿度を低下させる湿度低下部を備える
ことを特徴とする請求項５に記載の給排気システム。

【請求項7】

前記湿度低下部は、測定した前記指標値に基づいて前記天井裏で結露が発生すると判断したときに、前記天井裏への給気量を増やすように前記調整機構を制御する
ことを特徴とする請求項６に記載の給排気システム。

【請求項8】

前記部屋と前記天井裏との差圧を測定する差圧計を備え、
前記制御装置は、測定した前記差圧が所定値未満のときに前記天井裏への給気量を増やすように前記調整機構を制御する差圧制御部を備える
ことを特徴とする請求項５に記載の給排気システム。

【請求項9】

前記部屋の内部の空気から所望の気体成分を除去する除去装置を備え、
前記除去装置による前記気体成分の除去後の空気が前記天井裏に排気される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の給排気システム。

【請求項10】

前記排気ファンと前記部屋とを接続する第２排気ダクトと、
前記第２排気ダクトを流れる空気の風量調整により前記部屋の室圧を制御する室圧制御ダンパとを備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の給排気システム。

【請求項11】

前記天井裏の空気の一部を前記空調機の空気流れで上流側に戻す戻りダクトを備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の給排気システム。

【請求項12】

前記排気装置は、排気ファンと、異物除去フィルタとを備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の給排気システム。

【請求項13】

陰圧に設定され、クリーンルームを含む複数の部屋と、
前記部屋が内部に設置された建屋と、
外気を空調して空調空気を得る空調機と、
前記部屋に前記空調空気を給気する第１給気ダクトと、
前記部屋の内部の空気を、前記部屋の外部であって前記建屋の内部に形成された陽圧の天井裏に排気する排気装置と、を備え、
前記建屋には、前記天井裏と前記建屋の外部とを連通する排気口が形成され、
前記部屋の側方には、前記部屋を区画する第１側壁と、前記第１側壁の外側に配置された第２側壁との間に形成された壁間空間が配置され、
前記部屋の下部には、前記壁間空間と前記部屋の内部とを連通する連通口が形成され、前記連通口を覆うように、交換可能な異物除去フィルタが設置され、
前記壁間空間の上部には前記排気装置が設置され、
前記複数の部屋のうち最も低圧の部屋の下部に、前記異物除去フィルタが設置される
ことを特徴とするクリーンルームシステム。

【請求項14】

陰圧に設定され、クリーンルームを含む少なくとも１つの部屋と、
前記部屋が内部に設置された建屋と、
外気を空調して空調空気を得る空調機と、
前記部屋に前記空調空気を給気する第１給気ダクトと、
前記部屋の内部の空気を、前記部屋の外部であって前記建屋の内部に形成された陽圧の天井裏に排気する排気ファンを備える排気装置と、
前記部屋の空気を前記建屋の外部に排気する第１排気ダクトと、
前記排気ファンによる前記天井裏への排気と、前記第１排気ダクトを通じた前記建屋の外部への排気とを切り替える切替機構と、を備え、
前記建屋には、前記天井裏と前記建屋の外部とを連通する排気口が形成される
ことを特徴とするクリーンルームシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、給排気システム及びクリーンルームシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

高齢化に伴い抗がん剤の需要が伸びているが、抗がん剤等の高薬理活性物質は健康な人間にとっては有害な成分である。そのため、高薬理活性物質の製造は、外部への漏出抑制のため、例えば陰圧に制御されたクリーンルームで行われる。他にも、食品産業等の用途にも、例えば臭気成分の漏出抑制のため、陰圧に制御されたクリーンルームが使用され得る。

【0003】

陰圧に制御されたクリーンルームの給排気技術として、特許文献１には、空調機から給気される天井内チャンバと、天井内チャンバ内の空気を、室内へ給気するファンフィルターユニットと、天井埋め込み形空調機からの給気の風量よりも大きい風量を、室内から天井内チャンバへ還気する第１の還気ファンと、を備えることを特徴とする、ユニット型細胞培養施設が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－２４０３５８号公報（図４、段落００６３）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の技術では、エントランス及び廊下に差圧ダンパが備えられ、差圧ダンパを通じて空気が施設外に排気される（段落００４９）。このため、他の部屋から天井裏に排気された排気成分（例えば高薬理活性物質、臭気成分等）はエントランス及び廊下に集められ、施設外に排気される。従って、エントランス及び廊下に排気成分が集中するため使用者等が入り難くなることがあり、使い勝手が悪い。
本発明が解決しようとする課題は、使い勝手に優れた給排気システム及びクリーンルームシステムの提供である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の給排気システムは、外気を空調して空調空気を得る空調機と、建屋の内部に設置されるとともに陰圧に設定された、クリーンルームを含む複数の部屋に、前記空調空気を給気する第１給気ダクトと、前記部屋の内部の空気を、前記部屋の外部であって前記建屋の内部に形成された陽圧の天井裏に排気する排気ファンを備える排気装置と、を備え、
前記建屋には、前記天井裏と前記建屋の外部とを連通する排気口が形成され、前記部屋の側方には、前記部屋を区画する第１側壁と、前記第１側壁の外側に配置された第２側壁との間に形成された壁間空間が配置され、前記部屋の下部には、前記壁間空間と前記部屋の内部とを連通する連通口が形成され、前記連通口を覆うように、交換可能な異物除去フィルタが設置され、前記壁間空間の上部には前記排気装置が設置され、前記複数の部屋のうち最も低圧の部屋の下部に、前記異物除去フィルタが設置される。その他の解決手段は発明を実施するための形態において後記する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、使い勝手に優れた給排気システム及びクリーンルームシステムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態のクリーンルームシステムを示す模式図である。

【図2】第２実施形態のクリーンルームシステムを示す模式図である。

【図3】第３実施形態のクリーンルームシステムを示す模式図である。

【図4】第４実施形態のクリーンルームシステムを示す模式図である。

【図5】第５実施形態のクリーンルームシステムを示す模式図である。

【図6】第６実施形態のクリーンルームシステムを示す模式図である。

【図7】第７実施形態のクリーンルームシステムを示す模式図である。

【図8】図７のクリーンルームシステムの給排気システムによる給排気制御を示すフローチャートである。

【図9】第８実施形態のクリーンルームシステムを示す模式図である。

【図10】第９実施形態のクリーンルームシステムを示す模式図である。

【図11】第１０実施形態のクリーンルームシステムを示す模式図である。

【図12】第１１実施形態のクリーンルームシステムを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態（本実施形態）を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限られず、例えば異なる実施形態同士を組み合わせたり、本発明の効果を著しく損なわない範囲で任意に変形したりできる。また、同じ部材については同じ符号を付すものとし、重複する説明は省略する。更に、同じ機能を有するものは同じ名称を付すものとする。図示の内容は、あくまで模式的なものであり、図示の都合上、本発明の効果を著しく損なわない範囲で実際の構成から変更することがある。

【0010】

図１は、第１実施形態のクリーンルームシステム５０１の模式図である。白抜きの矢印は空気の流れを示す。クリーンルームシステム５０１は、陰圧に設定され、クリーンルーム３３を含む少なくとも１つの部屋３と、部屋３が内部に設置された建屋２と、部屋３への給排気を行う給排気システム４０１を備える。部屋３の外部であって建屋２の内部には、天井裏５が形成される。部屋３は、図中マイナスの記号を円で囲った記号（以下、陰圧記号という）で示すように陰圧に設定され、具体的には例えば、基準圧（例えば大気圧）よりも例えば１０～５０Ｐａ程度低い圧力に設定される。

【0011】

部屋３は、図示の例では、エアロック室３１、脱衣室３２、クリーンルーム３３、エアロック室３４及び前室３５を含み、クリーンルーム３３の両隣りに設置された脱衣室３２及びエアロック室３４が、２つの陰圧記号を示すように最も低圧である。これにより、部屋３同士、部屋３と外部、部屋３と天井裏５との間で隙間を通じた気流が生じても、図中曲線矢印で示すように脱衣室３２及びエアロック室３４に向かう気流が生じ、クリーンルーム３３から天井裏５及び建屋２の外部（即ち屋外）への空気の流れが抑制される。

【0012】

作業員は、隣接する部屋３同士を、気密ドア１６を介して行き来可能である。クリーンルーム３３は、例えば抗がん剤等の高薬理活性物質、食品等の製造に使用されるが、用途はこれらに限定されない。

【0013】

給排気システム４０１は、外気を空調して空調空気を得る空調機１と、部屋３に空調機１で得られた空調空気を給気する第１給気ダクト４と、を備える。空調機１は、外気中の塵埃等の異物を除去する異物除去フィルタ１１（例えばＨＥＰＡフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter）よりも微粒子除去率の低いフィルタ）と、空気の温度を制御する熱交換コイル１２と、インバータ制御される給気ファン１３とを備える。異物除去フィルタ１１及び熱交換コイル１２によって清浄度が高めるとともに温調された空調空気が、給気ファン１３の駆動により部屋３に給気される。

【0014】

第１給気ダクト４（ダクトの一例）は、空調機１と部屋３の天井の給気口（不図示）とを接続し、空気流れの途中で分岐して５つの部屋３に接続される。第１給気ダクト４は、空調機１から部屋３の天井までの部分である。第１給気ダクト４は、各部屋３への給気量を一定に制御する定風量制御装置８と、異物除去フィルタ１１では除去されなかった異物（例えば微生物等）を除去する別の異物除去フィルタ１０（例えばＨＥＰＡフィルタ）とを備える。これにより、清浄度が高い空調空気が、天井の給気口を通じて部屋３に給気される。異物除去フィルタ１０は、定風量制御装置８の空気流れ下流側に配置され、異物除去フィルタ１０及び定風量制御装置８は、部屋３毎に配置される。

【0015】

給排気システム４０１は、空調機１により生成した空調空気を、調整機構９（後記）を介して天井裏５に給気する第２給気ダクト４１を備える。第２給気ダクト４１は、天井裏５に開口し、空調機１から天井裏５の開口までの部分である。図示の例では、第２給気ダクト４１は、第１給気ダクト４の一部を兼ねる。第２給気ダクト４１により天井裏５に直接空調空気を供給でき、図中プラスの記号を円で囲った記号で示すように天井裏５を陽圧にできる。天井裏５は、例えば、上記の基準圧よりも例えば５～２０Ｐａ程度高い圧力に設定される。また、空調機１で生成した空調空気を天井裏５に給気するため、天井裏５の清浄度を向上できる。

【0016】

給排気システム４０１は、第２給気ダクト４１を通じた天井裏５への空調空気の供給量を調整する調整機構９を備える。調整機構９により天井裏５への給気量を調整でき、天井裏５の圧力を制御できる。調整機構９は、図示の例では差圧制御ダンパ９０及びモータ９１を備え、差圧制御ダンパ９０に接続されたモータ９１の駆動により差圧制御ダンパ９０の開度を調整できる。モータ９１の駆動は、例えば制御装置１００（後記）により実行できる。

【0017】

給排気システム４０１は排気装置６を備える。排気装置６は、部屋３の内部の空気を、陽圧の天井裏５に排気する排気ファン６２を備える。排気装置６は、部屋３毎に、部屋３の天井に設置される。図示の例では、排気装置６は、エアロック室３１、脱衣室３２、クリーンルーム３３、エアロック室３４及び前室３５のそれぞれに設置され、図示の簡略化のために、一部の排気装置６の構成を簡略化している。排気ファン６２はインバータ制御される。排気装置６は異物除去フィルタ６３（例えばＨＥＰＡフィルタ）を備え、これにより、異物除去後の空気を天井裏５に排気でき、清浄な空気を天井裏５に排気して天井裏５の清浄度を向上できる。

【0018】

なお、部屋３が複数ある場合、排気装置６は、少なくとも１つの部屋３に設置されればよく、必ずしも全部の部屋３に設置される必要はない。ただし、排気装置６が設置されない部屋３の陰圧を保持するため、当該部屋３には、通常、別の部屋３又は屋外への排気を行う排気装置（図示しない。例えば排気ファンを備える。）が設置される。

【0019】

排気装置６は、差圧計６１及び制御器６５を備える。差圧計６１は部屋３と天井裏５との差圧を測定するものであり、制御器６５は、差圧が設定差圧になるように排気ファン６２の回転速度を制御する。排気装置６は、通常時に開である開閉ダンパ６４及びモータ６７を備え、開閉ダンパ６４に接続されたモータ６７の駆動により開閉ダンパ６４を開閉できる。部屋３の給排気時には開閉ダンパ６４は全開であり、給排気停止時に開閉ダンパ６４を閉じることで、部屋３を気密にして内部を消毒できる。

【0020】

建屋２には、天井裏５と建屋２の外部（屋外）とを連通する排気口２１が形成される。排気口２１は、図示の例では、建屋２の側壁の上部に形成される。排気口２１を備えることで天井裏５と屋外とを連通でき、部屋３から排気された空気を天井裏５及び排気口２１を通じて屋外に排気できる。排気口２１には、虫等の侵入抑制のため、例えば、フィルタ、メッシュ（いずれも図示しない）等が設置されてもよい。

【0021】

排気口２１には、例えばリリーフダンパ等の閉塞部材２２が設置される。閉塞部材２２は、天井裏５から屋外に向けて開くように配置され、天井裏５の室圧が屋外の圧力（大気圧）よりも高くなったとき、閉塞部材２２が開いて天井裏５の空気が排気口２１を通じて屋外に自然排気される。

【0022】

天井裏５には、排気装置６を通じて部屋３からの空気が排気される。このため、部屋３で生じた排気成分（例えば異物除去フィルタ６３，３６６（後記の図２等）で除去しきれなかった高薬理活性物質、臭気成分等）は、天井裏５に集められる。しかし、天井裏５には通常は使用者等は立ち入らないため、天井裏５に排気しても、部屋３での作業及び行動に影響を及ぼし難い。このため、天井裏５に排気し、天井裏５の排気口２１を通じて屋外に排気することで、使用者等の作業性を向上させて、使い勝手を向上できる。

【0023】

給排気システム４０１によるクリーンルームシステム５０１での給排気を説明する。空調機１の運転により取り込まれた外気は空調され、空調空気が生成し、第１給気ダクト４及び第２給気ダクト４１を通じて部屋３及び天井裏５に給気される。天井裏５への直接的な給気により天井裏５が陽圧になり、部屋３への給気により部屋３の内部が空調される。部屋３の内部の空気は、排気装置６の運転により天井裏５に排気される。排気量は、天井裏５と部屋３との差圧が設定差圧以上になるように差圧制御ダンパ９０の開度で制御され、部屋３は排気装置６で陰圧に制御される。排気装置６により排気された空気、及び、第２給気ダクト４１を通じて排気された空気は天井裏５で合流し、排気口２１を通じて屋外に排気される。

【0024】

以上の給排気システム４０１及びクリーンルームシステム５０１では、使用者等が通常立ち入らない天井裏５に、屋外と連通する排気口２１が形成される。このため、天井裏５に排気された排気成分を、部屋３での作業及び行動に影響を及ぼし難い状態で、排気口２１を通じて屋外に排気できる。これにより、給排気システム４０１及びクリーンルームシステム５０１の使い勝手を向上できる。また、天井裏５の空気の全量が排気口２１を通じて屋外に排気されるため、排気成分の高濃度化を抑制できる。

【0025】

また、天井裏５に部屋３からの空調空気を排気できるため、外気を天井裏５に給気する場合と比べ、天井裏５の清浄度を向上できる。特に、図示の例では、異物除去フィルタ６３による異物除去後の空気を天井裏５に排気するため、清浄度を特に高くできる。また、空調空気を天井裏５に排気するため、天井裏５での結露を抑制でき、カビ等の微生物繁殖を抑制できる。このため、陽圧の天井裏５から陰圧の部屋３に空気が流入することがあっても、部屋３の清浄度を維持できる。更に、空調空気を屋外にそのまま排気するのではなく天井裏５に排気することで、省エネルギ化を図ることができる。

【0026】

図２は、第２実施形態のクリーンルームシステム５０２を示す模式図である。クリーンルームシステム５０２では、クリーンルーム３３（部屋３の一例でこれに限られない。第２実施形態において以下同じ）の側方には、クリーンルーム３３を区画する第１側壁３６１と、第１側壁３６１の外側に配置された第２側壁３６２との間に形成された壁間空間３６４が配置される。図示の例では、クリーンルーム３３の側壁３６は、第１側壁３６１（内壁）及び第２側壁３６２（外壁）を備える二重壁３６３により構成され、二重壁３６３の内部に壁間空間３６４（例えばレターンスペース）が形成される。また、図示の例では、第１側壁３６１はクリーンルーム３３の一方の側を区画し、第２側壁３６２は建屋２の側壁の一部を構成する。クリーンルーム３３の他方の側には脱衣室３２が配置される。

【0027】

クリーンルーム３３の側壁３６（第１側壁３６１）の下部には、壁間空間３６４とクリーンルーム３３の内部とを連通する連通口３６５が形成され、連通口３６５を覆うように、交換可能な異物除去フィルタ３６６が設置される。異物除去フィルタ３６６は例えばＨＥＰＡフィルタであり、例えばカートリッジ式として構成される。連通口３６５及び異物除去フィルタ３６６のクリーンルーム３３の下面からの位置は、作業員による交換作業が容易になる位置であれば特に制限されない。具体的には例えば、異物除去フィルタ３６６の交換時に作業員による作業部位（例えば作業員が掴む異物除去フィルタ３６６の部分）の高さ位置として、例えば１．５ｍ以下、好ましくは１ｍ以下、より好ましくは５０ｃｍ以下である。

【0028】

壁間空間３６４の上部（天井）には排気装置６が設置され、壁間空間３６４の上部は閉塞される。従って、壁間空間３６４の空気は、排気装置６によって天井裏５に排気される。なお、第２実施形態では、第１実施形態（図１）とは異なり、排気装置６は異物除去フィルタ６３を備えないが、備えても良い。

【0029】

排気ファン６２の駆動により壁間空間３６４の空気が天井裏５に排気されると、クリーンルーム３３の内部の空気は連通口３６５を通じて壁間空間３６４に吸い込まれる。吸い込まれる空気中の異物は、連通口３６５の通過時、異物除去フィルタ３６６によって除去される。これにより、清浄度の高い空気が天井裏５に排気される。

【0030】

クリーンルーム３３の用途によっては、異物除去フィルタ３６６への汚れの付着度合いが異なる。このため、目詰まりに起因する風量低下抑制のためのフィルタ交換作業が高頻度化することがある。そこで、異物除去フィルタ３６６を交換し易いある程度低位置（上記のように例えば１．５ｍ以下）に取り付けることで、フィルタ交換を容易に作業できる。特に、クリーンルーム３３で高薬理活性物質を扱う場合、異物除去フィルタ３６６への高薬理活性物質の付着が予想される。そこで、異物除去フィルタ３６６を低位置に取り付けることで、揺れ及び振動を抑制しながら異物除去フィルタ３６６を取り外すことができ、付着した高薬理活性物質の飛散を抑制できる。

【0031】

図３は、第３実施形態のクリーンルームシステム５０３を示す模式図である。クリーンルームシステム５０３は、部屋３への給排気を行う給排気システム４０３を備える。給排気システム４０３は、給排気システム４０１（図１）の構成に加え、更に、第１排気ダクト４２、第２排気ダクト９５及び切替機構９２を備える。

【0032】

第１排気ダクト４２は、インバータ制御される排気ファン６６を備え、部屋３の空気を建屋２の外部（屋外）に排気する。第２排気ダクト９５は、排気ファン６２を備え、排気ファン６２と部屋３とを接続し、部屋３の空気を天井裏５に排気する。第１排気ダクト４２は、排気ファン６２とクリーンルーム３３とを接続する第２排気ダクト９５の一部と兼用しており、切替機構９２を境界にこれらが分岐する。排気ファン６２，６６は、第１実施形態とは異なり、異物除去フィルタ６３等とは一体に構成されていない。

【0033】

切替機構９２は、第２排気ダクト９５を通じた排気ファン６２による天井裏５への排気と、第１排気ダクト４２を通じた排気ファン６６による建屋２の外部（屋外）への排気とを切り替える。切替機構９２により空気が流れるダクトが切り替えられ、空気が流れるダクトの排気ファン６２，６６は、制御器６５によってクリーンルーム３３の差圧が設定差圧になるように制御され、天井裏５と部屋３との差圧が設定差圧以上になるように差圧制御ダンパ９０の開度で制御される。

【0034】

切替機構９２は、開閉ダンパ９２１，９２３と、開閉ダンパ９２１，９２３の開閉を行うモータ９２２，９２４とを備えるが、例えば三方弁等でもよい。開閉ダンパ９２１が開かつ開閉ダンパ９２３が閉のとき、第１排気ダクト４２を通じて、クリーンルーム３３の内部の空気は屋外に直接排気される。一方で、開閉ダンパ９２３が開かつ開閉ダンパ９２１が閉のとき、第２排気ダクト９５を通じて、クリーンルーム３３の内部の空気は天井裏５に排気される。切替機構９２の制御は、使用者による例えば制御装置（図示しない）の操作によって、行われる。

【0035】

切替機構９２を備えることで、クリーンルーム３３の用途に応じて、天井裏５への排気と、屋外への排気とを切り替えることができる。例えば、クリーンルーム３３で有機溶剤を使用する場合、有機溶剤の天井裏５への影響を抑制するため、クリーンルーム３３の内部の空気は、第１排気ダクト４２を通じて屋外に排気される。一方で、それ以外の場合には、天井裏５の清浄度向上のため、クリーンルーム３３の内部の空気は第２排気ダクト９５を通じて天井裏５に排気される。このように切替機構９２を使用者することで、天井裏５での意図しない成分（例えば有機溶剤）の充満を抑制できる。

【0036】

図４は、第４実施形態のクリーンルームシステム５０４を示す模式図である。クリーンルームシステム５０４は部屋３への給排気を行う給排気システム４０４を備え、給排気システム４０４は、給排気システム４０１（図１）の構成に加え、除去装置５１を備える。

【0037】

除去装置５１は、クリーンルーム３３（部屋３の一例でこれに限られない。第４実施形態において以下同じ）の内部の空気から所望の気体成分を除去する。これにより、除去装置５１による気体成分の除去後の空気が天井裏５に排気される。図示の例では、除去装置５１は、排気装置６の一部として備えられる。

【0038】

所望の気体成分は例えば有機物（有機溶剤、臭気成分等）、水等であるがこれに限られない。所望の気体成分が有機物である場合、除去装置５１は例えば活性炭、ゼオライト等を含み、例えばこれらを収容した交換可能なカートリッジである。

【0039】

除去装置５１を備えることで、所望の気体成分を除去後の空気を天井裏５に排気できる。これにより、当該気体成分の天井裏５への放出を抑制でき、天井裏５への気体成分の影響を抑制できる。

【0040】

図５は、第５実施形態のクリーンルームシステム５０５を示す模式図である。クリーンルームシステム５０５は部屋３への給排気を行う給排気システム４０５を備える。給排気システム４０５は、給排気システム４０１（図１）の構成に加え、図３で説明した第２排気ダクト９５を備えるとともに、開閉ダンパ６４（図１）に代えて室圧制御ダンパ９６を備える。

【0041】

室圧制御ダンパ９６は、第２排気ダクト９５を流れる空気の風量調整により部屋３の室圧を制御する。従って、図示の例では排気ファン６２の回転速度は一定であり、モータ６７は、差圧が設定差圧になるように室圧制御ダンパ９６の開度を調整する。

【0042】

室圧制御ダンパ９６を備えることで、開度調整によって差圧を制御できる。また、室圧制御ダンパ９６を閉にすることで、クリーンルーム３３を気密にでき内部を消毒できる。このため、室圧制御ダンパ９６を差圧制御用と気密用途に兼用でき、クリーンルームシステム５０５の設備を簡略化できる。

【0043】

図６は、第６実施形態のクリーンルームシステム５０６を示す模式図である。クリーンルームシステム５０６では、部屋３は複数配置され、図示の例では、脱衣室３２、クリーンルーム３３及びエアロック室３４を含む。これらのうち、脱衣室３２及びエアロック室３４が最も低圧である。なお、脱衣室３２及びエアロック室３４へは、気密ドア（不図示）を通じ、屋外から立ち入りできる。

【0044】

脱衣室３２の、クリーンルーム３３の設置側とは反対の側方には、脱衣室３２を区画する第１側壁３６１と、第１側壁３６１の外側に配置された第２側壁３６２との間に形成された壁間空間３６４が配置される。脱衣室３２の下部には連通口３６５が形成され、異物除去フィルタ３６６が設置される。エアロック室３４の、クリーンルーム３３の設置側とは反対の側方には、エアロック室３４を区画する第１側壁３６１と、第１側壁３６１の外側に配置された第２側壁３６２との間に形成された壁間空間３６４が配置される。エアロック室３４の下部には連通口３６５が形成され、異物除去フィルタ３６６が設置される。それぞれの第１側壁３６１は、脱衣室３２又はエアロック室３４の一方の側を区画し、第２側壁３６２はいずれも建屋２の側壁の一部を構成する。脱衣室３２及びエアロック室３４の他方の側には、クリーンルーム３３が配置される。

【0045】

部屋３同士を流れる空気、及び、陽圧の天井裏５から陰圧の部屋３に流入する空気は、図中曲線矢印で示すように、最も低圧の部屋３である脱衣室３２及びエアロック室３４に集まる。このため、脱衣室３２及びエアロック室３４に設置された異物除去フィルタ３６６には、最も異物（塵埃、微生物等）が付着し易い。このため、第２実施形態で説明したように、異物除去フィルタ３６６の交換作業が高頻度化し易い。そこで、第２実施形態と同様に、異物除去フィルタ３６６を交換し易いある程度低位置に取り付けることで、フィルタ交換を容易に作業できる。また、第２実施形態で説明したように、揺れ及び振動を抑制しながら異物除去フィルタ３６６を取り外すことができ、付着した異物の飛散を抑制できる。

【0046】

図７は、第７実施形態のクリーンルームシステム５０７を示す模式図である。クリーンルームシステム５０７は部屋３への給排気を行う給排気システム４０７を備え、給排気システム４０７は、給排気システム４０１（図１）の構成に加え、いずれも図１で説明した第２給気ダクト４１及び調整機構９を備える。更に、給排気システム４０７は、天井裏５の空気の湿度に関する指標値を測定する湿度指標計１０３と、天井裏５の温度を測定する温度計１０４とを備える。湿度指標計１０３は、例えば、天井裏５の露点温度を測定する露点温度計であるが、例えば天井裏５の湿度を直接測定する湿度計等でもよい。

【0047】

給排気システム４０７は、調整機構９を制御する制御装置１００を備える。制御装置１００は、湿度低下部１０１と、差圧制御部１０２とを備える。湿度低下部１０１は、湿度指標計１０３によって測定した指標値に基づいて天井裏５の湿度を低下させる。湿度低下部１０１を備えることで、測定した指標値に基づいて天井裏５の湿度を低下でき、天井裏５での結露を抑制できる。

【0048】

湿度低下部１０１は、測定した指標値に基づいて天井裏５で結露が発生すると判断したときに、天井裏５への給気量を増やすように調整機構９を制御する。このような制御により、天井裏５での結露発生が予測される場合に空調空気の天井裏５への給気量を増やし、天井裏５の湿度を低下させて結露を抑制できる。なお、詳細は後記するが、図示の例では、上記差圧の大変動を抑制しながら給気量を増やすため、湿度低下部１０１は、調整機構９及び給気ファン１３の双方を制御する。

【0049】

差圧制御部１０２は、差圧計６１によって測定した差圧（部屋３と天井裏５との差圧）が所定値未満のときに天井裏５への給気量を増やすように調整機構９を制御する。差圧制御部１０２を備えることで、差圧を確保できる。

【0050】

制御装置１００は、いずれも図示しないが、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）等を備えて構成される。そして、制御装置１００は、ＲＯＭに格納されている所定の制御プログラムがＲＡＭに展開され、ＣＰＵによって実行されることにより具現化される。

【0051】

図８は、図７のクリーンルームシステム５０７の給排気システム４０７による給排気制御を示すフローチャートである。図８では、説明の簡略化のために一例として、湿度指標計１０３は天井裏５の露点温度を計測する。図８の説明は、上記の図７を参照しながら行う。

【0052】

湿度低下部１０１は、湿度指標計１０３及び温度計１０４により、天井裏５の露点温度及び温度を計測する（ステップＳ１）。湿度低下部１０１は、天井裏５の露点温度が天井裏５の温度未満であるか否かを判定する（ステップＳ２）。判定の結果、露点温度が温度未満である場合（Ｙｅｓ）、天井裏５の温度は露点温度以上であり、結露は発生し難いと考えられる。

【0053】

次いで、天井裏５とクリーンルーム３３との差圧を確保するため、差圧制御部１０２は、まず、差圧計６１によって天井裏５とクリーンルーム３３との差圧を計測する。（ステップＳ３）。差圧制御部１０２は、差圧が設定差圧以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。判定の結果、差圧が設定差圧以上である場合（Ｙｅｓ）、天井裏５が結露し難く、かつ、差圧が十分に確保されているため、図８のフローが終了する。

【0054】

上記ステップＳ２において、露点温度が天井裏５の温度未満ではない場合（Ｎｏ）、天井裏５の温度は露点温度を下回っていることから、結露の可能性がある。そこで、湿度低下部１０１は、給気ファン１３の回転速度を上げるとともに、調整機構９の制御により第２給気ダクト４１を流れる空気の風量を増やす（ステップＳ５）。調整機構９の制御により増やす風量は、例えば、給気ファン１３の回転速度の上昇に伴い増えた空気の風量分である。これにより、部屋３への給気量を維持して室圧の大変動を抑制しながら、天井裏５への給気量を増加できる。以上の制御により、図８のフローが終了する。

【0055】

更に、上記ステップＳ４において、差圧が設定差圧以上ではない、即ち差圧が設定差圧未満である場合（Ｎｏ）、差圧が十分に確保されていない。そこで、差圧制御部１０２は、給気ファン１３の回転速度を維持した状態で、調整機構９の制御により第２給気ダクト４１を流れる空気の風量を増やす（ステップＳ６）。これにより、天井裏５への給気量を増やして天井裏５の圧力が上昇する一方で、部屋３への給気量を減らして部屋３の圧力が低下する。この結果、差圧が大きくなる。次いで、必要に応じて制御器６５は、差圧が設定差圧になるように排気ファン６２の回転速度制御を行う。以上の制御により、図８のフローが終了する。

【0056】

図８のフローは、例えば所定時間毎に行うことができる。また、例えば、図８のフローを所定回数行う毎に、給気ファン１３の回転速度及び調整機構９を運転開始直後の状態に戻し、再度運転開始直後の状態から給気ファン１３及び調整機構９の制御が行われてもよい。

【0057】

以上のクリーンルームシステム５０７及び給排気システム４０７によれば、天井裏５での結露抑制との差圧確保とを両立できる。

【0058】

図９は、第８実施形態のクリーンルームシステム５０８を示す模式図である。クリーンルームシステム５０８は部屋３への給排気を行う給排気システム４０８を備え、給排気システム４０８は、給排気システム４０１（図１）の構成に加え、エア駆動ダンパ５５及び圧縮装置５２と、これらを接続するチューブ５３とを備える。エア駆動ダンパ５５は、図示の例では６つ設置される、

【0059】

エア駆動ダンパ５５は、駆動ガス（図示の例では外気）の圧力によって開度が調整されるダンパであり、第２給気ダクト４１及び第２排気ダクト９５を流れる空気の風量を調整する。図示の例では、第２給気ダクト４１に備えられるエア駆動ダンパ５５は調整機構９（図１）として機能し、第２排気ダクト９５に備えられるエア駆動ダンパ５５は室圧制御ダンパ９６（図５）として機能する。なお、エア駆動ダンパ５５は、図示の例では、第２給気ダクト４１及び第２排気ダクト９５（いずれもダクトの一例）に設置されているが、空気が流れる他のダクト（例えば第１給気ダクト４、第１排気ダクト４２等）に設置されてもよい。

【0060】

エア駆動ダンパ５５は、それぞれ、ダンパ本体部５５１と、ダンパ本体部５５１を駆動させる駆動部５５２とを備える。圧縮装置５２は、エア駆動ダンパ５５の駆動ガスを圧縮する。圧縮装置５２は、例えば屋外に設置される。

【0061】

圧縮装置５２と駆動部５５２とは、圧縮された駆動ガスを駆動部５５２に供給するチューブ５３で接続される。チューブ５３は、エア駆動ダンパ５５毎に駆動ガスを供給可能にするための例えば複数の開閉弁（不図示）を備える。例えば、天井裏５への直接的な給気量を変更する場合、圧縮装置５２で圧縮された駆動ガスを、第２給気ダクト４１に備えられるエア駆動ダンパ５５の駆動部５５２に供給する。このとき、第２排気ダクト９５に備えられるエア駆動ダンパ５５の駆動部５５２に駆動ガスは供給されない。駆動部５５２は、駆動ガスの空気圧を利用してダンパ本体部５５１を駆動させることで開度を調整でき、天井裏５への直接的な給気量を変更できる。これらの制御は、第２排気ダクト９５に備えられるエア駆動ダンパ５５に対しても同様に適用できる。

【0062】

駆動ガスを用いてエア駆動ダンパ５５の開度を調整することで、エア駆動ダンパ５５付近で電力を使用せずにエア駆動ダンパ５５の開度を調整でき、天井裏５の防爆性を向上できる。特に、図示の例では、電力を消費して駆動する圧縮装置５２は屋外に設置されるため、圧縮装置５２の防爆性を向上させる必要が無い。このため、圧縮装置５２の設置コストを削減できる。

【0063】

図１０は、第９実施形態のクリーンルームシステム５０９を示す模式図である。クリーンルームシステム５０９は部屋３への給排気を行う給排気システム４０９を備え、給排気システム４０９は、給排気システム４０８（図９）の構成に加え、天井裏５の空気を圧縮装置５２に供給するチューブ５４（エア流路の一例）を備える。

【0064】

給排気システム４０９では、駆動ガスは天井裏５の空気を含む。図示の例では、圧縮装置５２はチューブ５４に接続され、天井裏５の空気のみを圧縮する。従って、エア駆動ダンパ５５は、圧縮された天井裏５の空気を駆動ガスとして用いることで駆動する。天井裏５の空気は空調機１で空調された空気であるため、湿度が低い。このため、圧縮装置５２による圧縮時にドレン水の生成量を減らすことができる。また、天井裏５の空気の清浄度が高いため、圧縮装置５２への異物の接触を抑制でき、圧縮装置５２の耐久性を向上できる。

【0065】

図１１は、第１０実施形態のクリーンルームシステム５１０を示す模式図である。クリーンルームシステム５１０は部屋３への給排気を行う給排気システム４１０を備え、給排気システム４１０は、給排気を行う部屋３の数が異なること以外は、給排気システム４０１（図１）と同様である。

【0066】

クリーンルームシステム５１０では、クリーンルーム３３の両隣には脱衣室３２（図１）及びエアロック室３４（図１）は設置されていない。なお、クリーンルーム３３へは、気密ドア（不図示）を通じ、屋外及び建屋２の内部から立ち入りできる。脱衣室３２及びエアロック室３４の不設置により、建屋２の側壁２３とクリーンルーム３３の側壁３６との間の壁間空間５６は、天井裏５と連通して陽圧である。従って、陽圧の天井裏５及び空間５６により構成される拡張天井裏空間５７の容積は、天井裏５のみの容積よりも大きい。このため、クリーンルーム３３で生成し、天井裏５に排気された排気成分は、天井裏５を含む拡張天井裏空間５７で十分に希釈され、希釈された成分を含む空気が排気口２１から屋外に排気される。これにより、排気ガス中の当該成分の濃度を低下できる。

【0067】

図１２は、第１１実施形態のクリーンルームシステム５１１を示す模式図である。クリーンルームシステム５１１は部屋３への給排気を行う給排気システム４１１を備え、給排気システム４１１は、給排気システム４０１（図１）に加え、戻りダクト５８及び定風量制御装置５９を備える。戻りダクト５８は、天井裏５の空気の一部を空調機１の空気流れで上流側に戻す。定風量制御装置５９は、戻りダクト５８を流れる空気を一定量に制御する。定風量制御装置５９は、具体的には例えば、還気可能な空気（天井裏５の空気）の例えば０～９０体積％、好ましくは０～８０体積％、より好ましくは０～７０体積％を定風量で流すように制御される。

【0068】

クリーンルームシステム５１１では、クリーンルームシステム５０１（図１）と同様に、天井裏５は排気口２１により屋外と連通するため、排気成分の高濃度化を抑制できる。一方で、戻りダクト５８を備えることで、排気成分の高濃度化に影響しない程度の量の空調空気を天井裏５から空調機１に戻し、再度空調できるため、空調機１の消費エネルギを削減できる。従って、排気成分の高濃度化の抑制と空調機１の消費エネルギの削減とを両立できる。

【符号の説明】

【0069】

１ 空調機
１０ 異物除去フィルタ
１００ 制御装置
１０１ 湿度低下部
１０２ 差圧制御部
１０３ 湿度指標計
１０４ 温度計
１１ 異物除去フィルタ
１２ 熱交換コイル
１３ 給気ファン
１６ 気密ドア
２ 建屋
２１ 排気口
２２ 閉塞部材
２３ 側壁
３ 部屋
３１ エアロック室
３２ 脱衣室
３３ クリーンルーム
３４ エアロック室
３５ 前室
３６ 側壁
３６１ 第１側壁
３６２ 第２側壁
３６３ 二重壁
３６４ 壁間空間
３６５ 連通口
３６６ 異物除去フィルタ
４ 第１給気ダクト
４０１，４０３，４０４，４０５，４０７，４０８，４０９，４１０，４１１ 給排気システム
４１ 第２給気ダクト（ダクト）
４２ 第１排気ダクト
５ 天井裏
５０１，５０２，５０３，５０４，５０５，５０５，５０６，５０７，５０８，５０９，５１０，５１１ クリーンルームシステム
５１ 除去装置
５２ 圧縮装置
５３，５４ チューブ
５５ エア駆動ダンパ
５５１ ダンパ本体部
５５２ 駆動部
５６ 壁間空間
５７ 拡張天井裏空間
５８ 戻りダクト
５９ 定風量制御装置
６ 排気装置
６１ 差圧計
６２ 排気ファン
６３ 異物除去フィルタ
６４ 開閉ダンパ
６５ 制御器
６６ 排気ファン
６７ モータ
８ 定風量制御装置
９ 調整機構
９０ 差圧制御ダンパ
９１ モータ
９２ 切替機構
９２１，９２３ 開閉ダンパ
９２２，９２４ モータ
９５ 第２排気ダクト（ダクト）
９６ 室圧制御ダンパ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】