JP2003510520A - ファンユニットにおける騒音最小化装置 - Google Patents

ファンユニットにおける騒音最小化装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】ファンユニットにおける騒音最小化装置 【解決手段】外気をファンブロワーから吸引して、ファンフィルターユニットの導出口に均一に配分する前に、この外気に方向を付与して分散させる対称な案内部材(25A,25B)とバッフル(26,28)のシステムに関する。この装置は乱流を減少し、ファンフィルターユニット内の圧力損失を最小化するばかりでなく、同システムから吹き出す空気の均一な分散を維持する。天井の低い作業室であっても、ファンフィルターユニットの騒音を最小化することができるとともに、ユーザーの都合次第でファンの回転方向を選択することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 この発明は、ファン、エアブロワー等のような空気移送デバイスからの騒音を
最小化するための装置に関する。特に、この発明は、フィルターとともに用いら
れるファンユニットに関する。
【０００２】 近代の生産および/または試験設備において出力製品の品質を保証するために
大気中の多数の粒子を制御することが普通である。ウエハ用ダイ、コンパクトデ
ィスクまたはメモリーディスク用ドライブであれ、それらのために有効なファン
フィルターユニットは、クリーンルーム内における粒子含有量を受け入れ可能な
水準に保つためのみならず、クリーンルーム内の作業員のために、空気を循環さ
せて快適な作業環境を維持するためにも、必要とされる。
【０００３】 しかしながら、そのようなパワフルなフィルターユニットは過剰な騒音を創り
出す。騒音を低下するためにファンフィルターユニットまたはその内部への導管
に沿うラインに遮音材を使用することが知られる。しかしながら、時間の経過に
したがって、粒子やファイバーが遮音材料の表面から脱落してクリーンルームを
汚染する。
【０００４】 ファンフィルターの騒音と関連する問題は、特に多層に亘って水が組み合わさ
れるプラント(multi-story water fabrication plant)のような閉鎖空間または
室内においては、悪化する。閉鎖空間によって、この発明は、天井の高さが３メ
ートルよりも低い点について考察する。低い天井は、ファンフィルターからの騒
音が特に顕在化する原因となる。
【０００５】 これまでに、ファンフィルターからの騒音を最小化する装置は当出願人によっ
てＷＯ９９／１１９８４号において示唆されている。しかしながら、この以前の
設計になるＳ字状のバッフルは、この設計を、予め決められた方向、すなわち、
時計方向か、反時計方向か、いずれか一方で回転するファンと一緒に用いること
が可能なだけである。
【０００６】 この発明は、ユニットに起因する汚染を増大することなく、ファンユニットに
関連する騒音を減少するという上記の問題に取り組むことを試みる。この発明は
また、ファンが時計方向、反時計方向のいずれの方向に回転するかには関係なく
使用することができる。
【０００７】 第一の様相において、この発明は、１つの空気流の平面内において、空気を複
数の方向に吹き出す形態をなすファンブロワーと、前記空気流の平面内において
空気流を２つの案内部材の間に案内する前記ファンの反対両側に配置される一対
の案内部材とからなるファンユニットを提供し、各案内部材は、前記ファンを収
容するために前記ファンと対向するインデントを備え、各案内部材は、空気流の
面に垂直な対称面を中心に対称であり、ファンとインデントを通過するように形
成される。
【０００８】 ファンに対する各案内部材の対称な形は、案内部材を、ファンの回転方向には
無関係に用いることを可能にする。
【０００９】 インデントに加えて、案内部材は、インデントの両側に突出部を備えることが
好ましく、これらの突出部は、反対側にある案内部材に向かって延出する。した
がって、各案内部材は実質的に、「Ｗ」型の形状を呈する。好ましくは、前記案
内部材は、インデント部において滑らかに遷移する輪郭を備え、突出部において
前記の輪郭を具備することが更に好ましい。しかしながら、騒音減少特性は、直
線的なセクションを備える案内部材を使用しても、部分的には達成することがで
きる。
【００１０】 案内部材の形態は、ファンユニットから騒音を減少させる。案内部材の形態は
、同時にまた、ユニット内を循環する空気の速度を増大する。したがって、同じ
循環空気速度を達成するために、ファンを駆動するために小さな動力を使用する
ことができるより効率的なファンユニットがもたらされる。
【００１１】 ファンフィルターユニット内の空気は、２つの案内部材の間を移動する。バッ
フルは、空気をファンからファンユニットの外に指向させるために設けられる。
【００１２】 案内部材の各端部に１対のバッフルが存在することが理想的である。垂直方向
に互いに上下に設けられる上部バッフルと下部バッフルが存在する。垂直方向は
、ファンから吹き出される空気の平面に直角な方向を意味する。これらのバッフ
ルは、バッフル間の距離が、ファンから遠ざかる方向に向かって減少するように
、互いに対し傾斜することが好ましい。好ましくは、上部バッフルが、空気面の
方向に対して少なくとも４０度、最大６０度の角度で配置されることが好ましい
。両上部バッフルが空気流の平面に対して約４５度をなして設けられることがよ
り好ましい。
【００１３】 下部バッフルは、空気流の平面に対して、少なくとも５度、最大１５度、より
好ましくは約１０度の角度をなして設けられる。
【００１４】 バッフルは、空気が案内部材を離れると上部バッフルによって反射されて下部
バッフルに至るように配置され、下部バッフルは、空気を導出口から外に向ける
ように配置される。
【００１５】 ファンユニットは、好ましくは、ベースプレートを有するハウジングと、ベー
スプレートの上方に設けられる上部ハウジングを有し、ファンと案内部材は、上
部ハウジングと下部ベースプレートの間に位置し、前記ユニットは、上部ハウジ
ングと一体化することができる側部セクションを有する。この側部セクションは
、バッフルが側部セクションと案内部材の両端部の間に存在するように、案内部
材の反対側両端部に配置される。
【００１６】 上記の構造において、ベースプレートは好ましくは、ハウジングに対し、ベー
スプレートと上部ハウジングの上部面との間の分離が、側部セクションがハウジ
ングの上面から突出する距離よりも小さいように配置される。側部セクションと
ベースプレートの間には、ファンユニットの導出口を形成するための間隙が存在
する。ハウジングの側部セクションとベースプレートの間の間隙は、理想的には
、この間隙内に下部バッフルの少なくとも一部を充分に収容できる大きさである
。
【００１７】 この発明のファンユニットは、第一義的にはクリーンルームに使用することを
意図する。したがって、ユニットはフィルターを備えることが好ましい。一般に
このフィルターは、ユニットの下部プレートの下側に設けられる。
【００１８】 この発明の案内部材および／またはバッフルは、好ましくは、硬質材料から、
より好ましくは金属から製造される。この案内部材および／またはバッフルは穿
孔を施しても差し支えない。
【００１９】 以下の非限定的な具体例を参照しつつ、この発明を説明する。
【００２０】 図１は、ファンフィルターユニットの分解図である。分かり易くするために、
フィルターは図示されない。回転可能なファンブロワー１２は、ベースプレート
１４に配置される。ファンブロワー１２の装着プレート２０は、ファンブロワー
１２に対しベースプレート１４の反対側に配置される。
【００２１】 ファンブロワー１２は、ベースプレート１４、上部ハウジング１６および端部
セクション２２から形成されるハウジング内に配置される。上部ハウジング１６
は、中心に位置する導入口１８を有する。したがって、使用時には導入口がブロ
ワー１２の上方にある。ファンブロワー１２は、従来型のブロワーである。それ
は、ファンブロワー１２に対して、ベースプレート１４の反対側に配置される(
図示しない)モーターによって回転される構造である。ファンブロワーが回転す
るにつれて、空気が導入口１８を通して吸引され、ファンブロワー１２の回転接
線方向に吹き出される。
【００２２】 ファンブロワーはまた、ファンブロワー１２の両側に位置を占め、ファンブロ
ワー１２からの吹き出し空気流の範囲内に配置された案内部材２４Ａ、２４Ｂを
備える。各案内部材は、インデント２５Ａ、２５Ｂを備え、これらは、案内部材
が定位置にあるときファンブロワー１２の外形を収容する。インデントの両側に
は、突出部２７Ａ、２７Ｂが存在する。各突出部は反対側にある案内部材２４に
向かって延出する。
【００２３】 上側バッフル２６Ａ、２６Ｂおよび下側バッフルは、ファンブロワー１２／案
内部材２４Ａおよび２４Ｂ、および、端部セクション２２の間に配置される。
【００２４】 案内部材２４Ａ、２４Ｂは、これらの間の距離がファンブロワーから離れるに
つれて減少するように互いに対して傾斜する。案内部材は大体Ｖ状構造を形成し
、この場合Ｖの頂点は、端部セクション２２に向かう。
【００２５】 図２は、図１のファンフィルター内部における空気流の方向を示す。前に説明
したように、空気は、ファンブロワー１２の回転によって、導入口１８を通して
吸引される。ファンブロワーは、ベースプレート１４の面に配置される。ファン
ブロワーの回転は、空気をファンブロワーからバッフル２６Ａ、２６Ｂおよび２
８Ａ、２８Ｂへと強制移動させる。バッフルの方向は、ベースプレートの面に配
置されたブロワーから移送した空気を反転して、ベースプレート１４の真下に配
置された導出口１９から移動する。空気は次いで、開口１９の直下に配置された
フィルター３２を通過して移動する。
【００２６】 図３は、図１および図２の構造を有するファンフィルターユニットの平面図で
ある。ファンブロワー１２が、案内部材２４Ａ、２４Ｂの間に配置され、案内部
材２４Ａ、２４Ｂのインデント２５Ａ、２５Ｂの内部に収容される。反対側の案
内部材における補助突出部に向かって延出する突出部２７Ａおよび２７Ｂの外形
にも注目すべきである。
【００２７】 案内部材２４Ａ、２４Ｂは、(点線で示す)ファンブロワー１２から吹き出され
た空気を収容して、空気流を最小の乱流とともにバッフル２６、２８に向かって
案内するような構造をなす。これは頂面図であるので下部のバッフル２８は明確
には示されていない。
【００２８】 上部のバッフル２６は、ブロワー１２から吹き出された空気の平面に対して約
４５度の角度をなして配置されており、案内部材２４からの空気を拡散させる。
下部のバッフル２８は、空気流の面に対し約１０度の角度で配置され、空気流を
ベースプレート１４の下方へと再度方向を変換する。
【００２９】 図３の平面図は、両インデントの中心とファンの中心とを横断する１つの軸と
、ファンの中心とバッフル２６、２８の中心を通過する１つの軸との両軸を中心
に対称である。この対称な配置は、いずれの方向にも回転することができるファ
ンを収容することを可能にする。
【００３０】 図４と図５は、ファンユニットからの成果を示す。図５は、ファンユニット内
の１５の異なるポイントにピて測定された平均空気速度をプロットしたものを示
す。ファンユニット内の１５の位置は図４に示される。
【００３１】 空気案内部材とバッフルが存在するときは、極めて卓越した成果がもたらされ
ることがわかる。このように、この発明は、ファンに対する同じ大きさの駆動力
で、空気の増大された循環作用をもたらす大きな空気の速度を提供することが可
能になる。したがって、この発明は、先行技術のそれに較べて相当なエネルギー
上の利点を提供する。
【００３２】 図５はまた、ファンから１メートル離間した点において、空気案内部材とバッ
フルを備えたファンフィルターと、これらを備えていないファンフィルターにつ
いて、デシベルで測定された騒音の水準をも示す。空気案内部材とバッフルとが
存在する場合には、騒音が大いに減少することがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の具体例の右側の分解斜視正面図。
【図２】 図１の具体例の前部の断面正面図。
【図３】 図２のA‐A断面の頂部平面正面図。
【図４】 空気流の速度が図５のために測定されたファンフィルターユニット内の位置を
示す。
【図５】 平均の空気流速度と、異なる空気流状態のために(mmＡqで測定した)外側の静
圧範囲に亘るこの発明を備える場合と備えない場合のファンフィルターユニット
の騒音水準とを比較した表。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年８月２７日（２００１．８．２７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】 この発明は、ユニットに起因する汚染を増大することなく、ファンユニットに
関連する騒音を減少するという上記の問題に取り組むことを試みる。この発明は
また、そのようなファンユニットの動力効率の増大を試みる。この発明はまたフ
ァンが時計方向、反時計方向のいずれの方向に回転するかには関係なく使用する
ことができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】 この発明は、１つの空気流の平面内において、空気を複数の方向に吹き出す形
態をなすファンブロワーと、前記空気流の平面内において空気流を２つの案内部
材の間に案内する前記ファンの反対両側に配置される一対の案内部材とからなる
ファンユニットを提供し、各案内部材は、前記ファンを収容するために前記ファ
ンと対向するインデントを備え、各案内部材は、空気流の面に垂直な対称面を中
心に対称であり、ファンとインデントを通過するように形成され、上部および下
部のバッフルは、案内部材の各端部において、空気をユニットの外に方向付け、
両バッフルは、上部バッフルの真下の下部バッフルと一緒に空気流の平面の方向
に垂直に配列され、両バッフルは、バッフル同士の間の距離がファンから遠ざか
る方向に減少するように、互いに傾斜する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】 案内部材の各端部に１対のバッフルが存在する。上部バッフルと下部バッフル
とが存在し、下部バッフルは上部バッフルの真下にある。垂直方向は、ファンか
ら吹き出される空気の平面に直角な方向を意味する。これらのバッフルは、バッ
フル間の距離が、ファンから遠ざかる方向に向かって減少するように、互いに対
し傾斜することが好ましい。好ましくは、上部バッフルが、空気面の方向に対し
て少なくとも４０度、最大６０度の角度で配置されることが好ましい。両上部バ
ッフルが空気流の平面に対して約４５度をなして設けられることがより好ましい
。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年５月２９日（２００２．５．２９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】 案内部材２４Ａ、２４Ｂは、これらの間の距離がファンブロワーから離れるに
したがって突出部２７Ａ、２７Ｂまでは減少し、その後は増加するように互いに
対して傾斜する。案内部材は大体Ｖ状構造を形成し、この場合Ｖの頂点は、端部
セクション２２に向かう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２４Ｆ 7/06 Ｆ２４Ｆ 7/06 Ｚ 7/10 １０１ 7/10 １０１Ｅ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ， ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，Ｃ Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ， ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，Ｌ Ｒ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，Ｔ Ｒ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 空気流の平面内における複数の方向に空気を吹き出す構造の
    ファンブロワーと、前記空気流の平面内において前記ファンの反対方向両側に配
    置され、空気流を２つの案内部材の間に案内する１対の案内部材とからなるファ
    ンユニットであって、 各案内部材は、前記ファンと対向するインデントを備え、前記ファンを収容し
    、 各案内部材は、ファンと１つのインデントの中心を通って形成される空気流の
    面に垂直な１つの対称平面を中心として対称であるファンユニット。
  2. 【請求項２】 各案内部材は、各案内部材におけるインデントの両側に突出
    部が存在し、各突出部は対向する案内部材に向かって延出するように形成される
    請求項１記載のファンユニット。
  3. 【請求項３】 案内部材は、その突出部に滑らかに遷移する輪郭を備える請
    求項２記載のファンユニット。
  4. 【請求項４】 案内部材は、インデントに滑らかに遷移する輪郭を備える請
    求項１〜３のいずれか１記載のファンユニット。
  5. 【請求項５】 案内部材は、ファンの両側において互いに対し対称に配置さ
    れる請求項１〜４のいずれか１記載のファンユニット。
  6. 【請求項６】 前記案内部材は、硬質の材料、好ましくは金属を備える請求
    項１〜５のいずれか１記載のファンユニット。
  7. 【請求項７】 ユニットは更に、１対の案内部材の各端部に設けられたバッ
    フルを有し、空気流をユニット外に指向させる請求項１〜６のいずれか１記載の
    ファンユニット。
  8. 【請求項８】 案内部材の各端部には上部バッフルと下部バッフルが存在し
    、バッフルは、空気面の方向に垂直に上下に配置されており、バッフルは、バッ
    フル同士の間の距離がファンから離れる方向に減少するように互いに傾斜される
    請求項７記載のファンユニット。
  9. 【請求項９】 前記バッフルは、硬質の材料、好ましくは金属を備える請求
    項７または８記載のファンユニット。
  10. 【請求項１０】 バッフルは、穿孔を施した材料を有する請求項９記載のフ
    ァンユニット。
  11. 【請求項１１】 前記上部バッフルは、空気流の平面に対して４０度から６
    ０度、好ましくは４５度の角度をなして配置される請求項８〜１０のいずれか１
    記載のファンユニット。
  12. 【請求項１２】 前記下部バッフルは、空気流の平面に対して５度から１５
    度、好ましくは１０度の角度をなして配置される請求項８〜１１のいずれか１記
    載のファンユニット。
  13. 【請求項１３】 ファンと案内部材は、ベースプレート面に配置される請求
    項１〜１２のいずれか１記載のファンユニット。
  14. 【請求項１４】 ユニットは更に、空気をファン内に吸引する導入口を備え
    る前記ベースプレートに接合された上部ハウジングと、ファンを閉鎖するための
    側部セクションとを有し、 空気導出口は、ベースプレートと側部セクションの間の間隙によって形成され
    る請求項１３記載のファンユニット。
  15. 【請求項１５】 下部バッフルは、少なくと部分的に、側部セクションとベ
    ースプレートの間の間隙内に配置される請求項８に従う請求項１４記載のファン
    ユニット。
  16. 【請求項１６】 フィルターを有する請求項１〜１５のいずれか１記載のフ
    ァンユニット。
  17. 【請求項１７】 添付図面のいずれかを参照して実質的に説明されたファン
    ユニット。
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