JP2005169335A - ファンフィルターユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体工場、食品工場などの清浄空間を必要とするクリーンルームで使用されるファンフィルターユニットにおいて、低騒音で効率を向上し、チャンバー高さを低くし、かつ、吹出し風速の均一化をはかることができ、組立て性、メンテナンス性に優れた、ファンフィルターユニットを提供することを目的とする。
【解決手段】 複数の電動機２がチャンバー１０１の側面または吸込口１を有するチャンバー１０１上部に取り付けられた一つの固定台３に固定されることによって、一台あたりのファン１０２の軸方向高さ及び、ファン１０２外径が小さくなり、チャンバー１０１の高さが低くなり、ファン１０２裏側の低風速の領域を小さくし、風速分布を均一にすることができると共に、組立て性、メンテナンス性に優れたファンフィルターユニットが得られる。
【選択図】図２
【解決手段】 複数の電動機２がチャンバー１０１の側面または吸込口１を有するチャンバー１０１上部に取り付けられた一つの固定台３に固定されることによって、一台あたりのファン１０２の軸方向高さ及び、ファン１０２外径が小さくなり、チャンバー１０１の高さが低くなり、ファン１０２裏側の低風速の領域を小さくし、風速分布を均一にすることができると共に、組立て性、メンテナンス性に優れたファンフィルターユニットが得られる。
【選択図】図２
Description
本発明は、半導体工場、食品工場などの清浄空間を必要とするクリーンルームで使用されるファンフィルターユニットに関するものである。
従来、この種のファンフィルターユニットはファンとフィルターの間に二つの遮蔽板を有し、チャンバー内部及び遮蔽板に吸音材を貼着したものが知られている（例えば特許文献１参照）。
以下、この種のファンフィルターユニットについて、図７を参照しながら説明する。
図７に示すように、上部に吸込口を有し、下部が開口した空気吹出用のチャンバー１０１の内部にファン１０２を取り付け、下部開口部にフィルター１０３を取り付けたファンフィルターユニットにおいて、ファン１０２とフィルター１０３の間に吸音材１０４を貼着した第一遮蔽板１０５を取り付けると共に、チャンバー１０１の側壁には第一遮蔽板１０５のフランジに一定の間隔をおいて第二遮蔽板１０６を配置したものであった。
特開平６−１５９７５２号公報
図７に示すように、上部に吸込口を有し、下部が開口した空気吹出用のチャンバー１０１の内部にファン１０２を取り付け、下部開口部にフィルター１０３を取り付けたファンフィルターユニットにおいて、ファン１０２とフィルター１０３の間に吸音材１０４を貼着した第一遮蔽板１０５を取り付けると共に、チャンバー１０１の側壁には第一遮蔽板１０５のフランジに一定の間隔をおいて第二遮蔽板１０６を配置したものであった。
このような従来のファンフィルターユニットでは、吹出し風速の均一化をはかるため二つの遮蔽板が必要であり、二つの遮蔽板による圧力損失が大きく、騒音が増加するという課題があり、圧力損失を小さくし、高効率、低騒音にすることが要求されている。
また、遮蔽板を送風機の下流側に設けることにより、チャンバーの高さが高くなるという課題があり、チャンバーの高さを低くすることが要求されている。
また、複数の部品を用いることにより、組立て性、メンテナンス性が悪くなるという課題があり、組立て性、メンテナンス性を改善することが要求されている。
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、低騒音で効率を向上し、チャンバー高さを低くし、かつ、吹出し風速の均一化をはかることができ、組立て性、メンテナンス性に優れた、ファンフィルターユニットを提供することを目的とする。
本発明のファンフィルターユニットは、上記目的を達成するために、上部にベルマウス状のオリフィスを形成した吸込口を有し、下部が開放している正方形または長方形のチャンバーを有し、このチャンバーの下部にフィルターが取り付けられ、チャンバー内部に複数の電動機によって駆動される複数のファンを有し、その複数の電動機が、チャンバーの側面または吸込口を有するチャンバー上部に取り付けられた一つの固定台に固定されたものである。
この手段により、一台あたりのファンの軸方向高さ及び、ファン外径が小さくなり、チャンバーの高さが低くなり、ファン裏側の低風速の領域を小さくし、風速分布を均一にすることができると共に、一つの固定台に複数の電動機が固定されているので、組立て性、メンテナンス性が改善されたファンフィルターユニットが得られる。
また、他の手段は、ファンの周囲にチャンバーをファンの数だけ分割する仕切り板を設置したものである。
この手段により、複数のファンから流出した流れが互いに衝突するのを抑制し、流れの衝突による損失を低減すると共に、流れの衝突によって発生する乱流騒音を低減することができるファンフィルターユニットが得られる。
また、他の手段は、使用するファンが遠心ファンとしたものである。
この手段により、遠心ファンは高静圧を得ることができ、高い機外静圧を要するような場合でも、必要な風量を確保し、低騒音、高効率を維持することができるファンフィルターユニットが得られる。
また、他の手段は、使用するファンが軸流ファンとしたものである。
この手段により、ファン裏面の低風速の領域が非常に小さく、風速分布を均一にすることができると共に、機外静圧の低い領域での効率を高くすることができるファンフィルターユニットが得られる。
また、他の手段は、複数のファンが各々または二種類以上の異なる枚数としたものである。
この手段により、各ファンから発生するＮＺ音（回転数Ｎ[sec-1]×Ｚ[枚]）の周波数が一致せずに、離散周波数騒音を低減することができるファンフィルターユニットが得られる。
また、他の手段は、複数のファンの回転数が各々または二種類以上の異なる定格回転数としたものである。
この手段により、複数のファンの回転数が近接しているときに生じるうなり音を抑制することができるファンフィルターユニットが得られる。
本発明によれば、複数の電動機がチャンバーの側面または吸込口を有するチャンバー上部に取り付けられた一つの固定台に固定されることによって、一台あたりのファンの軸方向高さ及び、ファン外径が小さくなり、チャンバーの高さが低くなり、ファン裏側の低風速の領域を小さくし、風速分布を均一にすることができると共に、一つの固定台に複数の電動機が固定されているので、組立て性、メンテナンス性に優れたファンフィルターユニットが得られる。
また、ファンの周囲にチャンバーをファンの数だけ分割する仕切り板を設置することによって、複数のファンから流出した流れが互いに衝突するのを抑制し、流れの衝突による損失を低減すると共に、流れの衝突によって発生する乱流騒音を低減することができるファンフィルターユニットが得られる。
また、使用するファンが遠心ファンであるであることによって、高静圧を得ることができ、高い機外静圧を要するような場合でも、必要な風量を確保し、低騒音、高効率を維持することができるファンフィルターユニットが得られる。
また、使用するファンが軸流ファンであるであることによって、ファン裏面の低風速の領域が非常に小さく、風速分布を均一にすることができると共に、機外静圧の低い領域での効率を高くすることができるファンフィルターユニットが得られる。
また、複数のファンが各々または二種類以上の異なる枚数を持つことによって、各ファンから発生するＮＺ音（回転数Ｎ[sec-1]×Ｚ[枚]）の周波数が一致せずに、離散周波数騒音を低減することができるファンフィルターユニットが得られる。
また、複数のファンの回転数が各々または二種類以上の異なる定格回転数とすることによって、複数のファンの回転数が近接しているときに生じるうなり音を抑制することができるファンフィルターユニットが得られる。
本発明の請求項１記載の発明は、複数の電動機が、チャンバーの側面または吸込口を有するチャンバー上部に取り付けられた一つの固定台に固定されたものであり、一台あたりのファンの軸方向高さ及び、ファン外径が小さくなり、チャンバーの高さが低くなり、ファン裏側の低風速の領域を小さくし、風速分布を均一にすることができると共に、一つの固定台に複数の電動機が固定されているので、組立て性、メンテナンス性に優れている。
また、ファンの周囲にチャンバーをファンの数だけ分割する仕切り板を設置したものであり、複数のファンから流出した流れが互いに衝突するのを抑制し、流れの衝突による損失を低減すると共に、流れの衝突によって発生する乱流騒音を低減することができる。
また、使用するファンを遠心ファンとしたものであり、高静圧を得ることができ、高い機外静圧を要するような場合でも、必要な風量を確保し、低騒音、高効率を維持することができる。
また、使用するファンを軸流ファンとしたものであり、ファン裏面の低風速の領域が非常に小さく、風速分布を均一にすることができると共に、機外静圧の低い領域での効率を高くすることができる。
また、複数のファンが各々または二種類以上の異なる枚数としたものであり、各ファンから発生するＮＺ音（回転数Ｎ[sec-1]×Ｚ[枚]）の周波数が一致せずに、離散周波数騒音を低減することができる。
また、複数のファンの回転数が各々または二種類以上の異なる定格回転数としたものであり、複数のファンの回転数が近接しているときに生じるうなり音を抑制することができる。
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるファンフィッルターユニットの平面図、図２はファンフィルターユニットの断面図である。
図１は本発明の実施の形態１におけるファンフィッルターユニットの平面図、図２はファンフィルターユニットの断面図である。
図１、図２において、前記した図７と同じ構成については同じ符号を用い、説明を省略する。
図１、図２において、上部にベルマウス状のオリフィスを形成した吸込口１を有し、下部が開放している正方形または長方形のチャンバー１０１を有し、このチャンバー１０１の下部にフィルター１０３が取り付けられ、チャンバー１０１内部に複数の電動機２によって駆動される複数のファン１０２を有し、その複数の電動機２がチャンバー１０１の側面または吸込口１を有するチャンバー１０１の上部に取り付けられた一つの固定台３に固定されることにより、一台あたりのファンの軸方向高さ及び、ファン外径が小さくなり、チャンバー１０１の高さが低くなり、ファン裏側の低風速の領域を小さくし、風速分布を均一にすることができると共に、一つの固定台に複数の電動機が固定されているので、組立て性、メンテナンス性が改善されたファンフィルターユニットが得られる。
また、機外静圧が大きい場合、圧力損失の大きいフィルター１０３を取り付けている場合は、ファン１０２は遠心ファンを用いることで、必要な風量を確保し、低騒音、高効率を維持することができる。
また、機外静圧が小さくかつ、圧力損失の小さいフィルター１０３を取り付けている場合は、ファン１０２は軸流ファンを用いることで、ファン裏面の低風速の領域が非常に小さく、風速分布を均一にすることができると共に、機外静圧の低い領域での効率を高くすることができる。
また、複数のファン１０２が各々または二種類以上の異なる枚数を持つことによって、各ファン１０２から発生するＮＺ音（回転数Ｎ[sec-1]×Ｚ[枚]）の周波数が一致せずに、離散周波数騒音を低減することができる。
また、複数のファン１０２の回転数が各々または二種類以上の異なる定格回転数とすることによって、複数のファン１０２の回転数が近接しているときに生じるうなり音を抑制することができる。
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２におけるファンフィルターユニットの斜視図、図４はファンフィルターユニットの断面図、図５は図４の断面図の仕切り板付近の詳細図、図６はファンフィルターユニットの背面図である。
図３は本発明の実施の形態２におけるファンフィルターユニットの斜視図、図４はファンフィルターユニットの断面図、図５は図４の断面図の仕切り板付近の詳細図、図６はファンフィルターユニットの背面図である。
図３から図６において、前記した図７と同じ構成については同じ符号を用い、説明を省略する。
図３、図４において、ファン１０２の周囲にチャンバー１０１をファン１０２の数だけ分割する仕切り板４を設置することによって、複数のファン１０２から流出した流れが互いに衝突するのを抑制し、流れの衝突による損失を低減すると共に、流れの衝突によって発生する乱流騒音を低減することができる。
また、この仕切り板の諸元を図５、図６により説明する。この仕切り板４の高さｈはチャンバー１０１の吸込側面からファン１０２の最下端部までの距離Ｙと略同等となるように構成されている。
また、仕切り板の長さ：Ｘ、ファン外径：Ｄ２、チャンバーの対角の距離：Ｌとの割合が０．５Ｄ２≦Ｘ≦Ｌとなるように構成されている。
また、機外静圧が大きい場合、圧力損失の大きいフィルター１０３を取り付けている場合は、ファン１０２は遠心ファンを用いることで、必要な風量を確保し、低騒音、高効率を維持することができる。
また、機外静圧が小さくかつ、圧力損失の小さいフィルター１０３を取り付けている場合は、ファン１０２は軸流ファンを用いることで、ファン裏面の低風速の領域が非常に小さく、風速分布を均一にすることができると共に、機外静圧の低い領域での効率を高くすることができる。
また、複数のファン１０２が各々または二種類以上の異なる枚数を持つことによって、各ファン１０２から発生するＮＺ音（回転数Ｎ［ｓｅｃ−１］×Ｚ［枚］）の周波数が一致せずに、離散周波数騒音を低減することができる。
また、複数のファン１０２の回転数が各々または二種類以上の異なる定格回転数とすることによって、複数のファン１０２の回転数が近接しているときに生じるうなり音を抑制することができる。
また、隣り合う二つのファン、ファンａ、ファンｂの中心と仕切り板の距離：ｆ１、ｆ２、回転数：Ｎ１、Ｎ２の割合がｆ１：ｆ２＝Ｎ１：Ｎ２で構成されている。
本発明にかかるファンフィルターユニットは、複数の電動機が、チャンバーの側面または吸込口を有するチャンバー上部に取り付けられた一つの固定台に固定されることによって、一台あたりのファンの軸方向高さ及び、ファン外径が小さくなり、チャンバーの高さが低くなり、ファン裏側の低風速の領域を小さくし、風速分布を均一にすることができると共に、一つの固定台に複数の電動機が固定されているので、組立て性、メンテナンス性に優れ、半導体工場や食品工場などの清浄空間を必要とするクリーンルームで使用されるファンフィルターユニットとして有用である。
１ 吸込口
２ 電動機
３ 固定台
４ 仕切り板
ｈ 仕切り板の高さ
Ｙ チャンバーの吸込側面からファンの最下端部までの距離
Ｘ 仕切り板の長さ
Ｄ２ ファン外径
Ｌ チャンバーの対角の距離
１０２ａ ファンａ
１０２ｂ ファンｂ
ｆ１ ファンａの中心と仕切り板の距離
ｆ２ ファンｂの中心と仕切り板の距離
１０１ チャンバー
１０２ ファン
１０３ フィルター
１０４ 吸音材
１０５ 第一遮蔽板
１０６ 第二遮蔽板
２ 電動機
３ 固定台
４ 仕切り板
ｈ 仕切り板の高さ
Ｙ チャンバーの吸込側面からファンの最下端部までの距離
Ｘ 仕切り板の長さ
Ｄ２ ファン外径
Ｌ チャンバーの対角の距離
１０２ａ ファンａ
１０２ｂ ファンｂ
ｆ１ ファンａの中心と仕切り板の距離
ｆ２ ファンｂの中心と仕切り板の距離
１０１ チャンバー
１０２ ファン
１０３ フィルター
１０４ 吸音材
１０５ 第一遮蔽板
１０６ 第二遮蔽板
Claims (9)
- 上部にベルマウス状のオリフィスを形成した吸込口を有し、下部が開放している正方形または長方形のチャンバーを有し、このチャンバーの下部にフィルターが取り付けられ、チャンバー内部に複数の電動機によって駆動される複数のファンを有し、その複数の電動機が、チャンバーの側面または吸込口を有するチャンバー上部に取り付けられた一つの固定台に固定されたファンフィルターユニット。
- ファンの周囲にチャンバーをファンの数だけ分割する仕切り板を設置した請求項１に記載のファンフィルターユニット。
- 仕切り板の高さがチャンバーの吸込側面からファン最下端部までの距離と略同等となるように構成される請求項２に記載のファンフィルターユニット。
- 仕切り板の長さ：Ｘ、ファン外径：Ｄ２、チャンバーの対角の距離：Ｌとの割合が０．５Ｄ２≦Ｘ≦Ｌとなるように構成される請求項２〜３のいずれかに記載のファンフィルターユニット。
- 使用するファンが遠心ファンである請求項１〜４のいずれかに記載のファンフィルターユニット。
- 使用するファンが軸流ファンである請求項１〜４のいずれかに記載のファンフィルターユニット。
- 複数のファンは各々または二種類以上の異なる枚数を持つ請求項１〜６のいずれかに記載のフィルターユニット。
- 複数のファンは各々または二種類以上の異なる定格回転数とした請求項１〜７のいずれかに記載のファンフィルターユニット。
- 隣り合う二つのファン、ファンａ、ファンｂの中心と仕切り板の距離：ｆ１、ｆ２、回転数：Ｎ１、Ｎ２の割合がｆ１：ｆ２＝Ｎ１：Ｎ２で構成される請求項８に記載のファンフィルターユニット。
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| JP2003416203A JP3855991B2 (ja) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | ファンフィルターユニット |
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-
2003
- 2003-12-15 JP JP2003416203A patent/JP3855991B2/ja not_active Expired - Lifetime
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