JP2006207845A - ファンフィルターユニット - Google Patents

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、圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化し、且つ薄型のファンフィルターユニットを提供することを目的としている。
【解決手段】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、空気を清浄化するフィルター５と、前記フィルター５に隣接し空気を供給するチャンバー１と、前記チャンバー１内部に設けられたファン２と前記ファン２の駆動用のモーター３と、圧力損失を抑制し、且つフィルター下流の風速分布を均一化できるように、拡散板４を吹出口の少なくとも一部の周囲に備えたものである。
【選択図】図１

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。

従来、この種のファンフィルターユニットは、図１１に示すように、チャンバー１０１に空気を送り込むための送風機１０２と、この送風機１０２を覆うケーシング１０３が配置されており、空気を濾過浄化するフィルター１０４を備え、送風機１０２より送り込まれた空気が、フィルター１０４を通過して清浄空気となって吹き出すものが一般的であった。
特開２００１−１１６３１０号公報

このような従来のファンフィルターユニットでは、ファンから吹き出した空気がフィルターに関して不均一に拡散し、フィルターから吹き出す空気の風速が速い部分と遅い部分の差が大きくなり、その風速分布がばらつくことから濾過効率や寿命の低下という課題があった。

また、その課題の克服を目的として拡散板を利用する方法が従来よりなされているが、従来の方法によると圧力損失増加を導いてしまうため、拡散板の有効的な活用方法が要求されている。

また、拡散板は従来ファン下流側に配置されているのだが、薄型化が望まれているファンフィルターユニットにおいて、この配置方法ではチャンバー高さを高くせざるを得ないという課題があった。

本発明は、上記課題を解決するもので、拡散板を用いて圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化し、且つ薄型のファンフィルターユニットを提供することを目的としている。

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、空気を清浄化するフィルターと、前記フィルターに隣接し空気を供給するチャンバーと、前記チャンバー内部には送風用のファンと前記ファンの駆動用のモーターと、前記ファンの吹出口の少なくとも一部の周囲を囲うことを特徴とした拡散板を備えたものである。

この手段によれば、拡散板を用いて圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化することができ、また、ファンフィルターユニットの薄型化を図ることができる。

本発明によれば、拡散板を用いて圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化するという効果のあるファンフィルターユニットを提供できる。

また、薄型のファンフィルターユニットを提供できる。

本発明の請求項１記載の発明は、空気を清浄化するフィルターと、前記フィルターに隣接し空気を供給するチャンバーと、前記チャンバー内部にはファンと、前記ファンの駆動用のモーターと、前記ファン吹出口の少なくとも一部の周囲を囲う形状を特徴とした拡散板を備えたファンフィルターユニットとしたものであり、圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化し、且つファンフィルターユニットを薄型化するという作用を有する。

また、本発明の請求項２の発明は、拡散板形状が円筒状であり、前記ファンと同心軸である特徴を有した請求項１に示すファンフィルターユニットとしたものであり、圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化するという作用を有する。

また、本発明の請求項３の発明は、拡散板形状が多角筒状であり、その対角線の中点が前記ファンの回転軸上にある特徴を有した請求項１に示すファンフィルターユニットとしたものであり、圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化するという作用を有する。

また、本発明の請求項４の発明は、拡散板形状が八角筒状であり、その対角線の中点が前記ファンの回転軸上にある特徴を有した請求項１に示すファンフィルターユニットとしたものであり、圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化するという作用を有する。

また、本発明の請求項５の発明は、フィルター下流の風速分布が均一になるように、吹出口の少なくとも一部を囲う拡散板に穴を備えたことを特徴とする請求項２〜４記載のファンフィルターユニットとしたものであり、圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化するという作用を有する。

また、本発明の請求項６の発明は、異なる形状の複数の孔を備えたことを特徴とする請求項５記載のファンフィルターユニットとしたものであり、圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化するという作用を有する。

また、本発明の請求７発明は、円形の孔を並べたことを特徴とする請求項６記載のファンフィルターユニットとしたものであり、圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化するという作用を有する。

また、本発明の請求項８の発明は、長方形の孔を並べたことを特徴とする請求項６記載のファンフィルターユニットとしたものであり、圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化するという作用を有する。

また、本発明の請求項９の発明は、拡散板を無孔としたことを特徴とする請求項６記載のファンフィルターユニットとしたものであり、フィルター通過風速の分布を均一化するという作用を有する。

また、本発明の請求項１０の発明は、拡散板を構成する各面の形状を、フィルター下流の風速分布が均一になるように組み合わせた請求項７〜９記載のいずれかにファンフィルターユニットとしたものであり、圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化するという作用を有する。

また、本発明の請求項１１の発明は、拡散板において、フィルター側に近い片端に中空の底板をファンの軸方向に向かって取り付けることを特徴とする請求項５〜１０のいずれかに記載のファンフィルターユニットとしたものであり、圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化するという作用を有する。

また、本発明の請求項１２の発明は、中空の底板が、ファンの軸方向から見たときに、ファンと一部重なることを特徴としている請求項１１記載のファンフィルターユニットとしたものであり、圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化するという作用を有する。

また、本発明の請求項１３の発明は、拡散板を無孔としたことを特徴とする請求項１１または１２記載のファンフィルターユニットとしたものであり、圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化するという作用を有する。

また、本発明の請求項１４の発明は、拡散板に円形の複数の孔を並べて備えたことを特徴とする請求項１１または１２記載のファンフィルターユニットとしたものであり、圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化するという作用を有する。

以下、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に示すファンフィルターユニットの概略図である。

図１に示すように、ファンフィルターユニットのチャンバー１には上流から、ターボファン２、駆動用のモーター３と、ファン周囲に多孔板からなる拡散板４を備えている。また、フィルター５はチャンバー１の下部に設置されている。

拡散板４を備えていない状態を考えると、ターボファン２から送られる空気はチャンバー１のコーナー部に集中する傾向にある。つまりファン２下流には空気がほぼ流れていない状態となるわけである。

そこで上記構成において、拡散板４を取り付けることにより、ターボファン２から送られる空気をフィルター５に対して均一に吹き込み、フィルター５の吹き出し面からの風速分布を均一にすることが出来る。

また、上記構成において、拡散板４をターボファン２の吹出口の周囲に取り付けることにより、チャンバー１内部のファン軸方向において、従来のファン２下流側に拡散板を設置する方法に比べると大きなスペースの削減となり、ファンフィルターユニットの薄型化を図ることができる。

また、拡散板４を構成する面の形状が異なれば、流れの方向やその方向への風量も異なる。その性質を組み合わせていくことで、余分に圧力抵抗をかけなくてすむので、必要以上に圧力損失を増加させることなく、風速分布を均一化することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。図２に示すように、拡散板４をファン２と同心軸であるようにしたものである。この円形の拡散板４は、拡散板４とファン２外径との距離６がどの点に関しても一定であるため、干渉音が極めて小さいことが特徴である。

（実施の形態３）
図３に示すように、拡散板４の形状が八角筒状でありその対角線７の中点がファン２の回転軸８上にあるようにしたものである。

（実施の形態４）
図４に示すように、拡散板４に円形の孔９を並べて備えたものである。

（実施の形態５）
図５に示すように、拡散板４に長方形の孔１０を並べて備えたものである。

（実施の形態６）
図６に示すように、拡散板４のフィルター５側に近い片端に中空の底板１１をファン２の軸方向に向かって取り付けたものである。

（実施の形態７）
図７に示すように、拡散板４のフィルター５側に近い片端に複数の円形の孔９を並べて備えた中空の底板１１をファン２の軸方向に向かって取り付けたものである。

（実施の形態８）
図８および図９は、本発明の拡散板の特徴を示す概略図である。

実施の形態１乃至７のいずれかと同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。

図８に示すのは請求項４記載の八角形の拡散板４において、コーナー部には請求項９記載の無孔である拡散板４を用いて、且つ他の部分には請求項８記載の長方形の孔１０を並べたことを特徴とする拡散板４を用いた例である。図１に示すようなチャンバー形状においては、チャンバー１のコーナー部で風量が大きくなる傾向がある。そこで図８に示す構成の拡散板４を用いると、コーナー部に集中しようとしている風量をファン２下流側に向かせることができる。また、ファン２が複数取り付けられている図９のようなファンフィルターユニットに関しては、チャンバー１中央部においては、両ファン２からの流れが集中する部分であるため仕切り板１２が取り付けられていることが多い。この仕切り板１２が拡散板４と同様の機能を果たすことで、チャンバー１中央部においては十分な風量が得られる。そこで、チャンバー１中央部付近の拡散板４に関しては請求項１０記載の何もない状態とすることにより圧力損失を増加させることなく、風速分布の均一化を図れる。

（実施の形態９）
図１０は本発明の請求項１２における、拡散板４の特徴を示す概略図である。

図１０（ａ）はファン２と拡散板４の中空の底板１１が重なっている様子を示したものである。図１０（ａ）に示すように、ファン２の軸方向からファン２に拡散板４の中空の底板１１を投影させてみれば、中空の直径がファン２の外径より小さく、ファン２と拡散板４の一部が重なっていることがわかる。風速分布測定の際に，最も風量が小さくなるのはファン２下流部であり、このファン２下流部の風量をいかにして大きくするかが風速分布均一化に繋がる。ここで図１０（ｂ）は中空の底板１１を備えた拡散板、図１０（ｃ）は中空の底板１１がない拡散板に関するそれぞれの空気の流れを、断面図上に表した矢印から見ている。これらより明らかなように、中空の底板１１をファン２に重なるように備えることによって、空気の流れをよりファン２の回転軸方向に向けることが可能となる。

本発明にかかるファンフィルターユニットは、拡散板を用いて圧力損失を増加させることなくフィルター通過風速の分布を均一化するという効果のあるファンフィルターユニット、また、薄型のファンフィルターユニットとして有用である。

本発明の実施の形態１のファンフィルターユニットを示す概略図 本発明の実施の形態２の拡散板を示す斜視図 本発明の実施の形態３の拡散板を示す斜視図 本発明の実施の形態４の拡散板を示す斜視図 本発明の実施の形態５の拡散板を示す斜視図 本発明の実施の形態６の拡散板を示す斜視図 本発明の実施の形態７の拡散板を示す斜視図 本発明の実施の形態８に示す拡散板を取り付けたファンフィルターユニットの概略図 本発明の実施の形態８に示す拡散板を取り付けたファンフィルターユニットの概略図 本発明の実施の形態９に示す拡散板の概略図 従来のファンフィルターユニットを示す概略図

符号の説明

１ チャンバー
２ ターボファン
３ モーター
４ 拡散板
５ フィルター
６ 拡散板とファン外径との距離
７ 拡散板の対角線
８ ファンの回転軸
９ 円形の孔
１０ 長方形の孔
１１ 中空の底板
１２ 仕切り板
１０１ チャンバー
１０２ 送風機
１０３ ケーシング
１０４ フィルター

Claims (14)

1. 空気を清浄化するフィルターと、前記フィルターに隣接し空気を供給するチャンバーと、前記チャンバー内部に設けられたファンと前記ファンの駆動用のモーターと、前記ファン吹出し口の少なくとも一部の周囲を囲う拡散板を備えたことを特徴としたファンフィルターユニット。
2. 拡散板形状が円筒状で、前記ファンと同心軸であることを特徴とした請求項１に記載のファンフィルターユニット。
3. 拡散板形状が多角筒状であり、その対角線の中点が前記ファンの回転軸上にあることを特徴とした請求項１に示すファンフィルターユニット。
4. 拡散板形状が八角筒状であり、その対角線の中点が前記ファンの回転軸上にあることを特徴とした請求項３に示すファンフィルターユニット。
5. フィルター下流の風速分布が均一になるように、吹出し口の少なくとも一部を囲う拡散板に、孔を備えたことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のファンフィルターユニット。
6. 拡散板に異なる形状の複数の孔を備えたことを特徴とする請求項５記載のファンフィルターユニット。
7. 拡散板に円形の孔を並べて備えたことを特徴とする請求項６記載のファンフィルターユニット。
8. 拡散板に長方形の孔を並べて備えたことを特徴とする請求項６記載のファンフィルターユニット。
9. 拡散板を無孔としたことを特徴とする請求項６記載のファンフィルターユニット。
10. 拡散板を構成する各面の形状を、フィルター下流の風速分布が均一になるように組み合わせたことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のファンフィルターユニット。
11. 拡散板において、フィルター側に近い片端に中空の底板をファンの軸方向に向かって取り付けることを特徴とする請求項５〜１０のいずれかに記載のファンフィルターユニット。
12. 中空の底板が、ファンの軸方向から見たときに、ファンと一部重なることを特徴とする請求項１１記載のファンフィルターユニット。
13. 拡散板を無孔としたことを特徴とする請求項１１または１２記載のファンフィルターユニット。
14. 拡散板に円形の複数の孔を並べて備えたことを特徴とする請求項１１または１２記載のファンフィルターユニット。

Images