JP2006292255A

JP2006292255A - ファンフィルターユニット

Info

Publication number: JP2006292255A
Application number: JP2005112033A
Authority: JP
Inventors: Yasufumi Takahashi; 康文高橋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-04-08
Filing date: 2005-04-08
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2025-04-08
Also published as: JP4710389B2

Abstract

【課題】風速分布および温度分布を均一化した送風を行うことのできる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】空気を清浄化するフィルター１０１と、このフィルター１０１に空気を供給するメインファン１０５と、このメインファン１０５とフィルター１０１の間に設けたチャンバー１０４と、メインファン１０５を駆動するモーター１を有し、チャンバー１０４の略中央にチャンバー１０４内の空気を撹拌する回転体３を設け、回転体３をシャフト２に固定して回転することで、モーター１の放熱を促進し、吹き出し気流の温度分布を均一化できるとともに、回転体３としてプロペラファン３Ｃを設けることで、吹き出し気流の温度分布と風速分布をともに均一化することができる。
【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、ＨＥＰＡやＵＬＰＡフィルターに送風するチャンバーを取付けて、そのチャンバーにファンとモーターを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、そのファンフィルターユニットについて図６を参照しながら説明する。

図に示すように、空気を清浄化するフィルター１０１と、フィルター１０１にボルト１０２で連結され空気を供給するオリフィス１０３と、フィルター１０１に送風するターボファン１０５と、フィルター１０１とターボファン１０５の間に設けたチャンバー１０４と、ターボファン１０５を駆動する駆動モーター１０６と、チャンバー１０４の天面に駆動モーター１０６を保持するモーター固定板１０７で構成されている。

上記構成において、駆動モーター１０６を駆動してターボファン１０５を回転することにより、フィルター１０１を通過した空気は浄化されて吹き出されるものである。
特開２０００−２７１４１９号公報（図１）

このような従来のファンフィルターユニットでは、ファンから送り込まれた空気の多くは外周部に向かって流れるがファン直下には少しの空気しか流れないために風速分布が悪いという課題があり、吹き出し気流の風速分布を均一化することが要求されている。

また、ファンの下部に有るモーターは発熱のために温度が上昇して周辺の空気の温度を上昇させ、温度の高い周辺の空気はモーター直下のフィルターを通過するため温度分布が悪いという課題があり、吹き出し気流の温度分布を均一化することが要求されている。

本発明は、このような解決するもので、風速分布および温度分布を均一化した送風を行う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、このフィルターに空気を供給するメインファンと、このメインファンと前記フィルターの間に設けたチャンバーと、前記メインファンを駆動するモーターを有し、前記チャンバーの略中央にチャンバー内の空気を撹拌する回転体を設けたものである。

また、他の手段はモーターの回転軸に回転体を取り付け、この回転体をモーターに対してメインファンと反対側に取り付けてなるものである。

この手段によりモーター周辺の高温度の空気は周辺の低温度の空気と強制的に混合されるため温度分布が均一な空気を送風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、他の手段は回転体を回転軸に直交する平板形状としたものである。

また、他の手段は回転体を伝熱性の高い金属で形成したものである。

この手段によりモーターが発熱したモーター内部の熱はモーターシャフトを介して金属製の放熱板により直接にモーター外部へ放熱され、また、モーターシャフトに取付けられて回転するため、放熱板と空気の間に速度が生じて熱伝達率を向上させるファンフィルターユニットが得られる。

また、他の手段は回転体にスリットまたはフィンを形成したものである。

また、他の手段は回転体の外形寸法をモーター外形寸法よりやや大としたものである。

この手段によりモーター直下の空気流れをモーター下部の回転体により強制的にフィルターに供給し、風速分布を均一化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、他の手段は回転体をプロペラファンとしたものである。

この手段によりモーター直下の空気流れを、モーター下部のプロペラファンにより強制的にフィルターに供給し、風速分布と温度分布を均一化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、他の手段はプロペラファンの風向をフィルター側からモーター側としたものである。

この手段によりモーター直下の空気流れを、モーター下部のプロペラファンにより強制的にフィルターからモーター側に逆流させ、風速分布を改善するとともに、モータ温度を下げて気流の温度分布を均一化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、チャンバー内の空気を攪拌して均一な温度の空気を送風できる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、フィルターの中央付近から送風される高温空気の排出を防止することができる。

また、チャンバー内の空気を攪拌して均一な風速で送風することができる。

また、モーター内部の直接冷却と放熱効率の向上により、モーターの温度上昇を小さく抑えることができる。

また、モーター周辺で発生する空気の温度を抑えることができるため、送風空気の温度分布を均一化することができる。

また、空気を中心部に集め風速分布を改善させるとともに、モーターに風を吹き付けて強制的に冷却することができる。

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、このフィルターに空気を供給するメインファンと、このメインファンと前記フィルターの間に設けたチャンバーと、前記メインファンを駆動するモーターを有し、前記チャンバーの略中央にチャンバー内の空気を撹拌する回転体を設けてなるものであり、チャンバー内の空気を撹拌することにより一定温度の空気を送風することができるという作用を有する。

また、請求項２記載の発明は、モーターの回転軸に回転体を取り付け、この回転体をモーターに対してメインファンと反対側に取り付けてなるものであり、新たに駆動源を必要とせず、またメインファンと回転体が同方向に回転するものであり、お互いの空気流れと回転方向が一致するため摩擦が低減できるという作用を有する。

また、請求項３記載の発明は、回転体を回転軸に直交する平板形状としたものであり、回転軸を介してモーターの発熱を回転体の表面から放出するという作用を有する。

また、請求項４記載の発明は、回転体を伝熱性の高い金属で形成したものであり、モーターの発熱を回転体の表面から効率よく放出するとともに、モーターの温度が低くなることによりモーター周辺から発生する高温度の空気の温度を下げることができるという作用を有する。

また、請求項５記載の発明は、回転体にスリットまたはフィンを形成したものであり、モーターの発熱を回転体の表面から効率よく放出してモーターの温度を低くするとともに、回転体周辺の空気を強制的に流すことにより効率よく冷却することができるという作用を有する。

また、請求項６記載の発明は、回転体の外形寸法をモーター外形寸法よりやや大としたものであり、モーター周囲に発生する高温度の空気が滞留しないように、モーターの下方に案内するという作用を有する。

また、請求項７記載の発明は、回転体をプロペラファンとしたものであり、モーター直下の空気をフィルターに送風することにより、フィルター前面で一定の風速で送風することができるので、風速分布を均一化することができるとともに、モーターも効率よく冷却して送風される空気の温度分布を一定にするという作用を有する。

また、請求項８記載の発明は、プロペラファンの風向をフィルター側からモーター側としたものであり、プロペラファンは空気を中心部に集め風速分布を改善させるとともに、モーターに風を吹き付けて強制的に冷却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〜図３に示すように、空気を清浄化するフィルター１０１に空気を供給するチャンバー１０４がボルト１０２でフィルター１０１の上部に連結されている。チャンバー１０４の内部には垂直方向に両軸のシャフト２を有したモーター１がチャンバー１０４の天面中央に備えられている。なおモーター１はモーター固定板１０７に支持され、モーター固定板１０７はチャンバー１０４の天面に固定されている。モーター１のシャフト２の上端に送風用のターボファン１０５が取付けられ、ターボファン１０５の上部にはオリフィス１０３がチャンバー１０４に固定され、ターボファン１０５がチャンバー１０４内に効率よく空気を供給できるようにしている。また、シャフト２の下端には平板状の金属性の回転体３が固定されている。

上記構成において、外部空気４はターボファン１０５により吸引されオリフィス１０３を通り、図２に示す空気流れ５のように、チャンバー１０４の外側に空気流れ５が広がるが、チャンバー１０４の内側に流れる風量は少なく、モーター１を冷却するのは困難である。

しかし、モーター１のシャフト２に取付けられた金属製の回転体３が放熱器として働き、モーター１内部の熱をモーター１外部への放熱を行うものである。すなわちモーター１の内部の熱はシャフト２から回転体３に伝わり、回転体３の周囲を流れる空気により表面から外部に熱ｈが放出されるとともに、空気中を回転体３が回転することにより回転体３の全面で空気と接触して熱伝達率が向上し効率よく放熱される。これによりモーター１の温度を低下させ、モーター１の周辺部より発生する高温空気７の温度を下げることができる。

また、図３に示すように回転体３にスリット３ａまたはフィン３ｂを形成することにより、回転体３への通風量を増やして放熱効果を高めることができる。

（実施の形態２）
本実施の形態は実施の形態１に示した回転体３をプロペラファン３Ｃとしたもので、実施の形態１の構成と同一構成のものは、同一番号を付して詳しい説明は省略する。

図４および図５に示すように、外部空気４はターボファン１０５により吸引されオリフィス１０３を通り、チャンバー１０４の外周側に空気流れ５が広がるが、一部の空気はプロペラファン３Ｃにより吸引されてターボファン１０５の下部に流れることによりフィルター１０１に略均一に空気６が供給される。

さらに、モーター１周辺の温度の高い空気７は他の温度の低い周辺空気と共にプロペラファン３Ｃにより引き込まれ混合することにより空気の温度を下げる。

このように、フィルター１０１から風速分布と温度分布が均一化された清浄空気を送風することができるものである。

なお、本実施の形態では送風方向がモーター１側からフィルター１０１側に流れるプロペラファンを装着した場合を説明しているが、フィルター１０１側からモーター１側に流れるプロペラファンを装着しても良く、この場合はプロペラファンが空気を中心部に集め風速分布を改善させるとともに、モーター１に強制的に風を吹き付けて冷却効果を高めることができる。

ファンフィルターユニットから吹出される風速分布及び温度分布を均一化することができ、少しの風速変化や温度変化に対して影響を受けやすい超精密部品の製造や、微妙な風味が問題となる食品工場などの用途に適用できる。

本発明の実施の形態１のファンフィルターユニットの側面図同スリットとフィンを有する回転体の平面図同空気流れを示す要部断面図同実施の形態２のファンフィルターユニットの側面図同空気流れを示す要部断面図従来のファンフィルターユニットの側面図

符号の説明

１モーター
２シャフト（回転軸）
３回転体
３ａスリット
３ｂフィン
３Ｃプロペラファン
１０１フィルター
１０４チャンバー
１０５ターボファン（メインファン）

Claims

空気を清浄化するフィルターと、このフィルターに空気を供給するメインファンと、このメインファンと前記フィルターの間に設けたチャンバーと、前記メインファンを駆動するモーターを有し、前記チャンバーの略中央にチャンバー内の空気を撹拌する回転体を設けてなるファンフィルターユニット。
モーターの回転軸に回転体を取り付け、この回転体をモーターに対してメインファンと反対側に取り付けてなる請求項１記載のファンフィルターユニット。
回転体を回転軸に直交する平板形状とした請求項２記載のファンフィルターユニット。
回転体を伝熱性の高い金属で形成した請求項２または３記載のファンフィルターユニット。
回転体にスリットまたはフィンを形成した請求項３または４記載のファンフィルターユニット。
回転体の外形寸法をモーター外形寸法よりやや大とした請求項２〜５記載のファンフィルターユニット。
回転体をプロペラファンとした請求項２記載のファンフィルターユニット。
プロペラファンの風向をフィルター側からモーター側とした請求項７記載のファンフィルターユニット。