JP2007101147A

JP2007101147A - ファンフィルターユニット

Info

Publication number: JP2007101147A
Application number: JP2005294824A
Authority: JP
Inventors: Yasufumi Takahashi; 康文高橋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-10-07
Filing date: 2005-10-07
Publication date: 2007-04-19

Abstract

【課題】風速分布および温度分布の均一化とモーターの長寿命が可能な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】フィルター１０１とその上部に設けられた空気を供給するチャンバー１０２と、チャンバー１０２の内部に設けられたモーター１０４と、ターボファン１０３にて構成されるファンフィルターユニットにおいて、ダクトａ１およびダクトｂ２がターボファン１０３の中心に対し対称にモーター固定板１０６に取付けられることにより、ターボファン１０３の送風した空気がダクトａ１とダクトｂ２により対称に流れを形成してファンの中心方向に向けて流れ、チャンバー１０２の中心部における風量を確保し、風速分布の均一化ができる。
【選択図】図３

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５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に連結され空気を供給するチャンバー１０２と、チャンバー１０２内に送風するターボファン１０３と、ターボファン１０３を駆動する駆動モーター１０４と、ターボファン１０３が効率よく空気を吸引するためのオリフィス１０５と、チャンバー１０２内に駆動モーター１０４を保持するモーター固定板１０６で構成されている。

上記構成において、駆動モーター１０４を駆動してターボファン１０３を回転することにより、空気はオリフィス１０５から吸引されてチャンバー１０２からフィルター１０１を通過する際に浄化されて送風されるものである。
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、ファン直下には少量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、吹出し空気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。

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モーター軸受の温度が上昇し寿命が短くなるという課題があった。

本発明は、このような課題を解決するもので、風速分布および温度分布の均一化とモーターの長寿命が可能な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、ファンからチャンバー内に送風される空気の一部を強制的にファン直下に流すための風路としてダクトを設けたものである。

この手段により風量が不足するファン直下にはダクトから空気が供給されてチャンバー内に均等に広がり、均一な風速の空気がフィルターから供給される。また、ダクトから供給される空気によりチャンバー内の空気が強制的に撹拌されることにより均一な温度の空気がフィルターから供給されるファンフィルターユニットが得られる。

また、他の手段はダクトの風向をファン直下のモーターに向けて送風してモーターを冷却するものである。

この手段によりダクトから送風される空気はファン直下に配されたモーターを冷却するのでモーター周辺の空気の温度が低くなり均一な温度の空気がフィルターから供給される。また、モーターの温度が冷却されてモーター軸受の温度が下がることによりモーター軸受の寿命が長くなる。また、ファン直下に送風することにより風量が不足するファン直下にはダクトから空気が供給されてチャンバー内に均等に広がり、均一な風速の空気がフィルターから供給される。

また、他の手段はダクトを複数備えたものである。

この手段により複数のダクトから風量が不足する一つまたは複数の箇所に空気が供給されてチャンバー内に均等に広がり、均一な風速の空気がフィルターから供給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、他の手段は複数のダクトをファンの中心を対称に等間隔に備えたものである。

この手段によりファン直下には複数のダクトからファンの中心に向かって偏ることなく空気が供給されてチャンバー内に均等に広がり、均一な風速の空気がフィルターから供給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、他の手段はダクトの断面形状を高さよりも幅を長くした長方形としたものである。この手段により必要な風量を確保しながらダクトの薄型化が可能となり、薄型化し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回転中心軸と吹出し方向が一致しないダクトを備えたものである。

この手段によりダクトより吹出した空気はモーターの側面をスムーズに流れるためモーターを冷却しかつファン直下に十分な風量が供給できるファンフィルターユニットが得られる。

また、他の手段はフィルターと平行に配する底面と底面に垂直な側面の２面で構成したダクトを備えたものである。

この手段により簡単な構成でファン直下に空気が供給されてチャンバー内に均等に広がり、均一な風速の空気がフィルターから供給できるファンフィルターユニットが得られる。

また、他の手段はダクトの一方を前記ファンの中心と反対側に空気の流れを遮断する遮断面を設けたダクトを備えたものである。

この手段により空気がファンの直下方向に効率よく流れるためファン直下に十分な風量が供給できるファンフィルターユニットが得られる。

また、他の手段はダクトの側面を底面に対し前記ファンの回転方向の下側に配したものである。

この手段によりファンから送風される空気はファンの回転方向と同じ向きに旋回していることを利用し、旋回する空気の風下側に側面を配しているので空気の流れを効率的に利用できるためファン直下に十分な風量が供給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、本発明によれば均一な風速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、本発明によればモーターの軸受温度を下げて耐久性を高める効果のある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、フィルターに空気を供給するチャンバーと、チャンバー内に空気を供給するファンと、ファンを回転させるモーターと、チャンバー内にファンがチャンバー内に送風した空気をファン中心部に送るためのダクトを備え、ファン直下の風量を増加させて均一な風速分布と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、ダクトの風向をファン直下のモーターに向けて送風してモーターを冷却することによりダクトから送風される空気はファン直下に配されたモーターを冷却するのでモーター周辺の空気の温度が低くなり均一な温度の空気がフィルターから供給される。また、モーターの温度が冷却されてモーター軸受の温度が下がることによりモーター軸受の寿命が長くなる。また、ファン直下に送風することにより風量が不足するファン直下にはダクトから空気が供給されてチャンバー内に均等に広がり、均一な風速の空気がフィルターができるという作用を有する。

また、請求項３記載の発明は、ダクトを複数備えることにより風量が不足する箇所またはモーターが冷却を必要とする箇所に最適に送風できるという作用を有する。

また、請求項４記載の発明は、複数のダクトをファンを中心に対称に備えたことによりファンの中心に向かって偏ることなく空気が供給されてチャンバー内に均等に広がり、均一な風速の空気がフィルターから供給す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、ダクトの断面形状を高さよりも幅を長くした長方形とすることにより必要な風量を確保しながらダクトの薄型化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、ダクトより吹出した空気がモーターに衝突することによる空気の流れが阻害されることを防止するために吹出し方向が前記ファンの回転中心軸とを外すことにより吹出した空気はモーターの側面をスムーズに流れてモーターを冷却しかつファン直下に十分な風量が供給できるという作用を有する。

また、請求項７記載の発明は、ダクトをフィルターと平行に配する底面と底面に垂直な側面の２面で構成することにより簡単な構成でファン直下に空気が供給され、均一な風速の空気がフィルターから供給でき、ファンから送風を受ける上面が無いことによりファンからの送風を効率的に利用することができるという作用を有する。

また、請求項８記載の発明は、ダクトの一方を前記ファンの中心と反対側に空気の流れを遮断する遮断面を設けたことによりファンの直下方向に効率よく空気が流れ十分な風量が供給でき、均一な風速の空気がフィルターから供給することができるという作用を有する。

また、請求項９記載の発明は、ダクトの側面を底面に対しファンの回転方向の下側に配することによりファンから送風される空気はファンの回転方向と同じ向きに旋回している空気の流れを効率的にファンの直下方向に十分な風量が供給でき、均一な風速の空気がフィルターから供給することができ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に示すように、空気を清浄化するフィルター１０１の上部に空気を供給するチャンバー１０２が連結され、チャンバー１０２の内部にはモーター１０４がモーター固定板１０６によりチャンバー１０２の中央に固定されている。モーター１０４の上部にはターボファン１０３が取付けられ、ターボファン１０３の上部にはターボファン１０３が効率よくチャンバー１０２内に空気を供給するためのオリフィス１０５がチャンバー１０２に固定されている。また、ダクトａ１およびダクトｂ２がターボファン１０３の中心に対し対称にモーター固定板１０６に取付けられ、ターボファン１０３の送風した空気がダクトａ１とダクトｂ２により対称に流れを形成してファンの中心方向に向けて流れる。図２に示すように、ダクトａ１は底面３と、底面３よりも幅の狭い側面５と、底面３と側面５に直角に配された遮蔽面４の３面より構成されおり、ダクトｂ２も構成は同等である。また、フィルター１０１側から見たチャンバー１０２内を図３に示すように、ダクトａ１およびダクトｂ２はファンの中心に対して外周方向に角度を持たせてモーター１０４面に空気の流れが沿うように配されている。

上記構成により、ターボファン１０３がチャンバー１０２内に送り込んだ空気はターボファン１０３の回転方向に旋回しながら広がるが、ターボファン１０３が送風する一部の空気はダクトａ１およびダクトｂ２によりファンの中心方向に流れる。ダクトａ１周辺の空気流れを図４に示す。ターボファン１０３によりチャンバー１０２内に送られた送風空気６は旋回し広がるが、一部の空気はダクトａ１の底面３および遮蔽面４により送風方向を変え、さらに側面５によりチャンバー１０２内を旋回する空気流れをターボファン１０３の中心方向に変える。ダクトａ１によりターボファン１０３の中心方向に向けられたダクト送風空気７は中心方向に流れると同時にモーター１０４の側面に強制的に空気流れを形成する。

このように、ダクトａ１およびダクトｂ２によって流れる空気はチャンバー１０２内の風量が不足する中心部に流れ、ターボファン１０３の中心に対象に配されたことにより互いの空気流れを乱すことなくバランス良く均一な風量がフィルター１０１に供給され適切かつ均一な風速で通過することにより送風される空気の風速分布を均一化することができる。また、モーター１０４の側面に強制的に送風することによりモーター１０４は冷却されモーター１０４内部の軸受等の温度が低下し劣化速度が落ち命が長くなるため耐久性を向上させることができる。また、モーター１０４が備わっている周辺の風量が増し、更にモーター１０４の温度が低下することによりモーター１０４の熱で発生する空気の温度が低下するためフィルター１０１に供給される空気の温度は均一化されてフィルター１０１から均一な温度の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本発明の実施の形態１のダクトの立体図本発明の実施の形態１のファンフィルターユニットの背面図本発明の実施の形態１のファンフィルターユニットの構造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ダクトａ
２ダクトｂ
３底面
４遮蔽面
５側面
１０１フィルター
１０２チャンバー
１０３ターボファン
１０４モーター

Claims

空気を清浄化するフィルターと、前記フィルターに空気を供給するチャンバーと、前記チャンバー内に空気を供給するファンと、前記ファンを回転させるモーターと、前記チャンバー内に前記ファンが前記チャンバー内に送風した空気を前記ファン中心部に送るためのダクトを備え、前記ファン直下の風量を増加させて均一な風速分布とした事を特徴とするファンフィルターユニット。
前記ファンの直下に配した前記モーターをダクトの風向を前記モーターに向けて送風して前記モーターを冷却することを特徴とする請求項１記載のファンフィルターユニット。
前記ダクトを複数備えたことを特徴とする請求項１または２記載のファンフィルターユニット。
複数の前記ダクトを前記ファンの中心を対称に等間隔に備えたこと特徴とする請求項３記載のファンフィルターユニット。
ダクトの断面形状を高さよりも幅を長くした長方形とした請求項１、２、３または４記載のファンフィルターユニット。
前記ダクトより吹出した空気が前記モーターに衝突することによる空気の流れが阻害されることを防止するために吹出し方向が前記ファンの回転中心軸と一致しないことを特徴とする請求項２記載のファンフィルターユニット。
ダクトを前記フィルターと平行に配する底面と底面に垂直な側面の２面で構成することを特徴とした請求項２記載のファンフィルターユニット。
ダクトの一方を前記ファンの中心と反対側に空気の流れを遮断する遮断面を設けて前記ファンの直下方向に効率よく空気を流れる構造とした請求項７記載のファンフィルターユニット。
ダクトの側面を底面に対し前記ファンの回転方向の下側に配することにより前記ファンの回転により生じた空気の流れを効率的に利用できることを特徴とした請求項８記載のファンフィルターユニット。