空調:クリーンルーム空調解析(2)

解析の概要

kurinroom_1

速度分布+速度ベクトル断面パース図

kurinroom_2

流跡線パース図

【解析概要】

  非一方向流方式のクリーンルーム(天井から給気され、床・壁の一角に設けられた吸込口から換気する方式)では、室内は不均一な流れが発生しやすくなります。空間内において、どのような流れが生じているのかWindPerfectによって再現を試みました。

 

【上記画像の説明】

 FFU(ファンフィルターユニット)から吹き出した空気が床下の吸い込み口に近い箇所ほど床面に対して、斜めの流れが発生していることが確認できます。

解析の詳細

     


    図5 速度分布+速度ベクトル断面図

     


    図6 速度分布+速度ベクトル断面パース図

     


    図7 温度分布断面図

     


    図8 温度分布断面パース図

     


    図9 流跡線パース図

     

    【解析結果】
     FFUからクリーンルームに吹き出した空気が床下内の吸い込み口に向かう様子がみられます。吸い込み口に近い箇所ほど床面に対して、FFUからの供給空気が斜め向きの流れになることが確認できます。クリーンルーム内の流れを一様にするためには、何らかの対策を立てる必要があることが分かります。また、クリーンルーム内の温度は、ほぼ均一になることが確認できました。
     以上から、WindPerfectによって、非一方向流方式のクリーンルーム内の気流性状の確認することが可能です。また、吹き出し風量や機器のレイアウトを変更するなど、さまざまな状況を想定して確認することも可能です。

・解析の目的
 非一方向流方式のクリーンルーム(天井から給気され、床・壁の一角に設けられた吸込口から還気する方式)では、室内は不均一な流れが発生しやすくなります。そのために、超清浄空間では採用されず、JISクラス6~8程度のクリーンルームにおいて採用されます。基本設計段階における、空間内の生じている流れを可視化することをWindPerfectによって試みました。

 

【解析モデル】
 解析の対象となるモデルは二重天井、二重床のあるクリーンルームを想定したものであり、解析空間の大きさは25.0m×23.0m×5.7m(床下高さ0.9m、天井内高さ1.4m、クリーンルーム高さ3.4m)、総格子数は1,519,980としました。クリーンルーム内には、作業台があるものとしました。 天井内には24℃の空気が吹き出されます。その後、FFUで2℃加算した空気がクリーンルーム内に吹き出され、床下の吸い込み口から吸い込む設定としました。

 


  • 図1 解析モデル1 パース表示

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  • 図2 解析モデル2 パース表示

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    【解析条件】
    ・空調条件
    FFU 154箇所 650CMH
    (天井内の温度に2℃加算してクリーンルームに吹き出す設定)
    天井吹き出し 25箇所 4000CMH 吹出し温度24℃
    ・発熱条件
    照明発熱負荷 5000W

     


  • 図3 FFU設定位置図

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  • 図4 クリーンルーム吹き出し・吸い込み設定位置図

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