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クリーンルームにおける電気設備の重要性

クリーンルーム
クリーンルーム

電気設備はクリーンルームの主要構成要素であり、あらゆる種類のクリーンルームの正常な運用と安全にとって不可欠な重要な公共電力設備である。

クリーンルームは、現代科学技術の発展の産物です。科学技術の急速な発展に伴い、新しい技術、新しいプロセス、新しい製品が次々と登場し、製品の精度は日々向上しており、空気清浄度に対する要求はますます厳しくなっています。現在、クリーンルームは、電子機器、バイオ医薬品、航空宇宙、精密機器製造などのハイテク製品の製造および研究に広く利用されています。クリーンルームの空気清浄度は、浄化要件のある製品の品質に大きな影響を与えます。そのため、浄化空調システムの正常な運転を維持しなければなりません。規定の空気清浄度で製造された製品の合格率は10%から30%向上することが知られています。停電が発生すると、室内の空気はすぐに汚染され、製品の品質に深刻な影響を与えます。

クリーンルームは比較的密閉された空間であり、多額の投資と高額な製品コストがかかり、継続的で安全かつ安定した運転が求められます。クリーンルーム内の電気設備の停電は空気供給の中断を引き起こし、室内の新鮮な空気が補充されず、有害ガスが排出されないため、スタッフの健康に悪影響を及ぼします。短時間の停電でも短時間の停止を引き起こし、莫大な経済的損失が発生します。クリーンルーム内で特別な電源要件を持つ電気機器には、通常、無停電電源装置(UPS)が装備されます。いわゆる特別な電源要件を持つ電気機器とは、主にディーゼル発電機の自動バックアップ電源モードや緊急自己起動モードを使用しても要件を満たせないもの、一般的な電圧安定化装置や周波数安定化装置では要件を満たせないものを指します。コンピュータリアルタイム制御システムや通信ネットワーク監視システムなど。近年、国内外の一部のクリーンルームでは、落雷や主電源負荷の瞬間的な電力変動により停電が頻繁に発生し、大きな経済的損失を招いています。原因は主電源の停電ではなく、制御電源の停電です。電気照明もクリーンルームの設計において重要です。クリーンルーム製品の製造工程の性質から判断すると、クリーンルームでは一般的に精密な視覚作業が行われ、高輝度で高品質の照明が必要です。良好で安定した照明条件を得るためには、照明の形態、光源、照明などの一連の問題を解決することに加えて、電源の信頼性と安定性を確保することが重要です。クリーンルームは気密性が高いため、クリーンルームには電気だけでなく照明の連続性と安定性も必要です。照明の連続性と安定性は、クリーンルーム設備の安全で信頼性の高い運用と、緊急時の人員のスムーズで安全な避難を保証します。バックアップ照明、非常用照明、避難照明も規定に従って提供する必要があります。

マイクロエレクトロニクス製品の製造用クリーンルームに代表される現代のハイテククリーンルームは、電子機器、バイオメディカル、航空宇宙、精密機械、ファインケミカルなどの製品の製造用クリーンルームを含み、ますます厳しくなる空気清浄度要件だけでなく、広い面積、広い空間、広いスパンを持つクリーンルームも必要とし、多くのクリーンルームは鉄骨構造を採用しています。クリーンルーム製品の製造プロセスは複雑で、24時間連続で稼働します。多くの製品製造プロセスでは、可燃性、爆発性、有毒ガスや化学物質に属する複数の種類の高純度物質の使用が必要です。クリーンルーム内の浄化空調システムの空気ダクト、製造設備の排気ダクト、さまざまなガスや液体の配管が交差しています。火災が発生すると、さまざまな空気ダクトを通って急速に広がります。同時に、クリーンルームは密閉性が高いため、発生した熱が放散しにくく、火が急速に広がり、火災が急速に拡大する原因となります。ハイテククリーンルームには、通常、多数の高価な精密機器や計測機器が設置されています。さらに、人や物の清浄度に関する要求から、クリーンエリア内の通路は一般的に複雑で避難が困難です。そのため、クリーンルームの設計、建設、運用において、安全保護設備の適切な配置がますます重要視されるようになっています。これは、クリーンルームの所有者が注意を払うべき建設内容でもあります。

クリーンルームにおけるクリーン生産環境の制御要件を確実に満たすためには、一般的に、分散型コンピュータ監視システムまたは自動制御システムを設置し、浄化空調システム、公共電力システム、各種高純度材料供給システムの各種運転パラメータやエネルギー消費量などを表示、調整、制御し、クリーンルーム製品製造工程の厳しい生産環境要件を満たすとともに、可能な限り少ないエネルギー消費量(省エネルギー)で、品質と数量が保証された指定製品の生産を実現する必要があります。

主な電気設備には、電力変換および配電設備、バックアップ電源設備、無停電電源装置(UPS)、コンバータおよび周波数設備、大電流システム用の送配電線、通信セキュリティシステム用の電話設備、放送設備、セキュリティ警報設備などが含まれます。災害防止設備、中央監視設備、統合配線システム、照明システムも含まれます。クリーンルームの電気設計者は、最新の電気技術、最新のエンジニアリング制御技術、コンピュータインテリジェント監視技術を適用することにより、クリーンルームに継続的かつ信頼性の高い電力を供給するだけでなく、自動化されたクリーンルームの生産、制御、派遣、監視の機会を創出することができます。クリーンルーム内の生産設備および補助生産設備の正常な動作を確保し、さまざまな災害の発生を防ぎ、良好な生産および作業環境を創出するためには、良質なファスナーが必要です。


投稿日時:2023年10月30日