JP2024011706A - duct fan unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダクトファンユニットに関する。 The present invention relates to a ducted fan unit.
半導体ウェーハなどの製造工程において用いられる切削装置、研削装置、研磨装置のように、加工液を用いて被加工物を研削加工する加工装置では、加工室内に加工屑を含む加工液の噴霧が飛散している。特許文献1や特許文献2の加工装置では、この飛散している噴霧を吸引するためにダクトファンユニット(ミストコレクター)が加工室に接続されており、吸引源によって飛散している噴霧を吸引している。
In processing equipment that uses processing fluid to grind the workpiece, such as cutting equipment, grinding equipment, and polishing equipment used in the manufacturing process of semiconductor wafers, etc., the spray of processing fluid containing processing debris is scattered inside the processing chamber. are doing. In the processing apparatus of Patent Document 1 and
また、特許文献3の集塵処理装置は、内部に筒状のフィルタを備えており、加工室内で発生した加工屑などの塵を、吸引源によって吸引し、フィルタに捕集させて集塵を行っている。
Further, the dust collection processing device of
このようなダクトファンユニットや、集塵処理装置では、単位時間当たりにおいて加工室内の空気を大量に排気しており、この大量の排気を有効活用することが求められている。 Such duct fan units and dust collection processing devices exhaust a large amount of air from the processing chamber per unit time, and there is a need to effectively utilize this large amount of exhaust air.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、排気から発電を行い、大量の排気を有効活用することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to generate electricity from exhaust gas and effectively utilize a large amount of exhaust gas.
本発明の一態様は、ダクトファンユニットであって、吸気口と、排気口と、電力によって風車を回転させ該吸気口から空気を吸って該排気口から排気させるファンモータと、該排気口に配置する発電ユニットと、を備え、該発電ユニットは、排気によって回転軸を軸に回転する風車と、該回転軸に連結し該回転軸の回転によって発電する発電機と、該風車および該発電機を該排気口に連結させるアダプタと、を備える、ことを特徴とする。 One aspect of the present invention is a duct fan unit, which includes an intake port, an exhaust port, a fan motor that uses electric power to rotate a windmill, sucks air from the intake port, and exhausts air from the exhaust port, and the exhaust port. A power generation unit is arranged, and the power generation unit includes a windmill that rotates around a rotational shaft by exhaust gas, a generator that is connected to the rotational shaft and generates electricity by rotation of the rotational shaft, and the windmill and the generator. and an adapter for connecting the exhaust port to the exhaust port.
本発明の一態様のダクトファンユニットは、該アダプタに形成され該排気口から排気され該風車によって流れが阻害された空気を逃がす逃がし口を備える、ことを特徴とする。 A duct fan unit according to one aspect of the present invention is characterized in that the adapter includes an escape port that is formed in the adapter and is exhausted from the exhaust port to release air whose flow is obstructed by the windmill.
本発明のダクトファンユニットによれば、排気から発電を行うので、大量の排気を有効活用できる。 According to the duct fan unit of the present invention, since electricity is generated from exhaust gas, a large amount of exhaust gas can be effectively utilized.
以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係るダクトファンユニットについて説明する。実施の形態に係るダクトファンユニットの構成を示す断面図である。 Hereinafter, a duct fan unit according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a duct fan unit according to an embodiment.
図1に示すように、ダクトファンユニット1は、加工装置の加工室に接続されており、加工室内で発生した加工屑を含む加工液の噴霧をファンモータ4で吸引し、排気口5から排気している。この際、排気口5には発電ユニット10が接続しており、発電ユニット10が排気によって発電する。
As shown in FIG. 1, the duct fan unit 1 is connected to the machining chamber of the machining device, sucks in a spray of machining fluid containing machining waste generated in the machining chamber with a
ファンモータ4は、モータによって回転駆動する風車6を備えている。ファンモータ4は、加工装置の電源から供給された電力によって稼働する。風車6が回転することで、吸引力が発生し、ダクトファンユニット1が加工室に対して吸引を行う。図1の場合、右方向から左方向に、ケース2内に気流が形成される。
The
吸気口3は、加工装置の加工室と、流路を介して連通しており、加工室から吸引した流体がダクトファンユニット1内に流入する構成となっている。ここで言う流体とは、気体または噴霧(液体)を含む気体を指す。
The
また、加工室と吸気口3との間の流路には、加工室の空気(気体)と共に加工室内で発生した加工屑を含む加工液の噴霧(液体)を気液分離する気液分離装置を設けてもよい。これによりダクトファンユニット1に流入する流体において、加工室内で発生した加工屑を含む加工液の噴霧(液体)を可能な限り除去することで、液体を原因としたファンモータ4の故障を防止することができる。
In addition, in the flow path between the processing chamber and the
フィルタ7は、吸気口3と風車6の間に配置されている。フィルタ7は、1枚以上設けることが好ましく、例えば、図1では、4枚設けられている。フィルタ7によって、加工屑や、液体が捕集され、気体のみがフィルタを貫通し、風車6側へ流れる構成となっている。
The
ダクトファンユニット1に流入した気体は、排気口5から排気される。排気口5には、アダプタ14によって発電ユニット10が固定されており、発電ユニット10を通過して、外部に排気される。
The gas that has flowed into the duct fan unit 1 is exhausted from the
発電ユニット10は、排気口5の排気によって回転軸12を軸に回転する風車11を備える。発電ユニット10において、風車11を通過した排気を排気する排気口18が設けられている。回転軸12は、排気口18の中心部に設けられ、さらに、回転軸12には、発電機13が連結している。
The
発電機13は、風車11が回転した回転力を電力に変換する。発電機13としては、周知の構成を適宜採用することができる。
The
ダクトファンユニット1の排気量によって、発電量が変化するが、発電した電力を蓄電池に貯めておくことで、雷などによる瞬間的な停電に対応する非常電源として利用してもよい。また、発電機13で発電された電力は、変圧器で昇圧されて送電線又は配電線に流されてもよい。また、発電機13にUSB出力ポートを設けて、小型の電子機器に電力を出力できる構成としてもよい。小型の電子機器は、例えば、携帯電話や、LEDライト、モバイルバッテリーなどである。
The amount of power generated varies depending on the displacement of the duct fan unit 1, but by storing the generated power in a storage battery, it may be used as an emergency power source in response to a momentary power outage due to lightning or the like. Further, the electric power generated by the
発電ユニット10は、アダプタ14によって、排気口5と連結している。アダプタ14は全体として筒型であり、一方の端部に設けられて排気口5に接続する接続部15と、接続部15に続いて設けられて逃げ口19を有する中間部16と、風車11を収容し、発電機13が取り付けられる後端部17と、で構成されている。
The
接続部15は、排気口5の形状に合わせて固定されており、風車11および発電機13を、適切に発電が可能な状態で排気口5に連結させる構成となっている。
The connecting
複数の逃げ口19が、中間部16の周方向に間隔を空けて配置されている。逃げ口19は、個々の逃げ口19は、中間部16の内側と外側を貫通している。逃げ口19が、風車11によって気流の流れが阻害された排気を逃がす構成となっている。
A plurality of
後端部17は、風車11を収容する空間を有し、後端部17の後端には排気口18を備える。排気口18の中心部には、回転軸12に連結した発電機13が取り付けられる。
The
ここまで、本実施の形態に係るダクトファンユニット1について、説明した。続けて、図1を用いて、本実施の形態に係るダクトファンユニット1が発電する動作を説明する。 Up to this point, the duct fan unit 1 according to the present embodiment has been described. Next, the operation of the duct fan unit 1 according to the present embodiment to generate electricity will be described using FIG. 1.
ダクトファンユニット1のファンモータ4が稼働し、風車6が回転することで吸引力が発生する。ダクトファンユニット1の吸引力によって、加工装置の加工室内で発生した加工屑を含む加工液の噴霧を吸引する。
The
吸引された噴霧は、流路を通り、吸気口3からダクトファンユニット1に流入する。流入した噴霧は、フィルタ7によって、加工屑や、液体が捕集され、気体のみがフィルタを貫通し、ファンモータ4の風車6を通過し、排気口5から排気される。
The sucked spray passes through the flow path and flows into the duct fan unit 1 from the
排気口5から排気された気体は、発電ユニット10の風車11を回転させる。風車11が回転することで、発電機13が回転力を電力に変換する。風車11を通過した排気は、排気口18から、外部に排気される。発電機13で発電された電力は、目的に応じて、接続した機器に供給される。
The gas exhausted from the
本実施形態では、中間部16の周方向に間隔を空けて複数の逃げ口19を配置している。逃げ口19を配置しなかった場合、排気口5からの排気が風車11に当たることにより、排気口5からの気流と、風車11に当たって逆流した気流が発生し、風車11の手前でこれら気流が撹拌される。撹拌された気流が風車11の前に留まることにより、安定した排気ができなくなりダクトファンユニット1の排気量が低下する可能性がある。
In this embodiment, a plurality of
本実施形態では、複数の逃げ口19が、撹拌された気流を外部に逃がすため、風車11の前に気流が留まることはない。したがって、排気の気流の流れが阻害されず、ダクトファンユニット1が安定した排気を行えるため、ダクトファンユニット1の排気量が低下しない。また、発電ユニット10が、排気口5の排気を阻害せず、発電を行うことができる。
In this embodiment, the plurality of
本実施の形態に係るダクトファンユニット1は、以上で説明した構成と、一連の動作によって、加工装置から発生する大量の排気を有効活用し、排気から発電が可能である。 The duct fan unit 1 according to the present embodiment can effectively utilize a large amount of exhaust gas generated from the processing equipment and generate electricity from the exhaust gas through the configuration and series of operations described above.
ダクトファンユニット1の排気量によって、発電量が変化するが、発電した電力を蓄電池に貯めておくことで、非常電源として利用することができる。また、発電機13で発電された電力は、変圧器で昇圧されて送電線又は配電線に流す構成で活用してもよい。また、発電機13にUSB出力ポートを設けて、小型の電子機器に電力を出力できる構成で活用してもよい。小型の電子機器は、例えば、携帯電話や、LEDライト、モバイルバッテリーなどである。
The amount of power generated varies depending on the displacement of the duct fan unit 1, but by storing the generated power in a storage battery, it can be used as an emergency power source. Furthermore, the electric power generated by the
以上説明したように、本実施の形態に係るダクトファンユニットは、排気から発電を行うので、大量の排気を有効活用することができる。半導体ウェーハなどの製造工程に用いられる切削装置、研削装置、研磨装置において、被加工物に対して加工液を供給して加工する工程を含む半導体等の製造分野に特に有用である。 As explained above, the duct fan unit according to the present embodiment generates electricity from exhaust gas, so that a large amount of exhaust gas can be effectively utilized. In cutting devices, grinding devices, and polishing devices used in the manufacturing process of semiconductor wafers, etc., the present invention is particularly useful in the field of manufacturing semiconductors, etc., which includes a process of supplying a processing liquid to a workpiece to process it.
1 :ダクトファンユニット
2 :ケース
3 :吸気口
4 :ファンモータ
5 :排気口
6 :風車
7 :フィルタ
10 :発電ユニット
11 :風車
12 :回転軸
13 :発電機
14 :アダプタ
15 :接続部
16 :中間部
17 :後端部
18 :排気口
19 :逃げ口
1: Duct fan unit 2: Case 3: Intake port 4: Fan motor 5: Exhaust port 6: Wind turbine 7: Filter 10: Power generation unit 11: Wind turbine 12: Rotating shaft 13: Generator 14: Adapter 15: Connection part 16: Intermediate portion 17: Rear end portion 18: Exhaust port 19: Escape port
Claims (2)
吸気口と、排気口と、電力によって風車を回転させ該吸気口から空気を吸って該排気口から排気させるファンモータと、該排気口に配置する発電ユニットと、を備え、
該発電ユニットは、排気によって回転軸を軸に回転する風車と、該回転軸に連結し該回転軸の回転によって発電する発電機と、該風車および該発電機を該排気口に連結させるアダプタと、を備える、ダクトファンユニット。 A duct fan unit,
comprising an intake port, an exhaust port, a fan motor that uses electric power to rotate a windmill to suck air from the intake port and exhaust it from the exhaust port, and a power generation unit disposed at the exhaust port,
The power generation unit includes a windmill that rotates around a rotating shaft by exhaust gas, a generator that is connected to the rotating shaft and generates electricity by rotation of the rotating shaft, and an adapter that connects the windmill and the generator to the exhaust port. A duct fan unit comprising:
2. The duct fan unit according to claim 1, further comprising an escape port formed in the adapter to release air that is exhausted from the exhaust port and whose flow is obstructed by the windmill.
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