JP2957626B2 - ファンフィルタユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はファンフィルタユニットに関する。

〔従来の技術〕

第６図は遠心ファンを用いたファンフィルタユニッ
ト、第７図は軸流ファンを用いたファンフィルタユニッ
トを示すが、従来のファンフィルタユニットでは、同第
６図及び第７図に示す如く、吸気口（11）からのファン
（13）による吸入気はファンケース（13b）の吐出口（1
7′）からユニットケーシング（12）内へ直接に吐出さ
せるようにしていた。図中、（４）はユニットケーシン
グ（12）の下部に配備したフィルタであり、ファン（1
3）によりユニットケーシング（12）内へ取り入れた空
気はこのフィルタ（４）を介して下方へ吹き出す。

また、特開平１−236911号公報に見られるように、ユ
ニットケーシングの上面に形成の吸気口から空気をユニ
ットケーシング内に取り入れる遠心型のファンを、その
回転軸芯が横向きとなる姿勢でユニットケーシング内の
上部に配置し、そして、この遠心型ファンからの送出空
気をケーシング側面視でケーシング前後に向き変更させ
ながらケーシング下部のフィルタへ導く下向きの屈曲風
路をユニットケーシング内に形成するとともに、この屈
曲風路の風路壁に吸音材を貼設するものも提案されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、第６図や第７図に示す如きファンフィルタユ
ニットでは、ファン（13）からの送出空気を導く特別な
風路のケーシング内施設が不要であることから、ユニッ
トケーシング（12）の高さ寸法を小さくすることができ
て、部屋の天井部への設置に適した薄型のファンフィル
タユニットにし得る利点があるものの、ファン騒音が大
きい問題があった。

一方、ファンからの送出空気をケーシング側面視でケ
ーシング前後に向き変更させながら下方へ導く前記の如
き下向き屈曲風路を設けるものでは、その屈曲風路での
向き変更による音の減衰と、屈曲風路の風路壁に貼設し
た吸音材の吸音機能とをもってファン騒音を低減できる
ものの、ファンの配備域、下向き屈曲風路の形成域、フ
ィルタに対するチャンバ域、並びに、フィルタの収容域
がユニットケーシング内で上下に並ぶ為、ユニットケー
シングの高さ寸法が大きくなり、部屋の天井部への設置
が難しくなる問題があった。

この実情に鑑み、本発明の目的は、合理的なユニット
構造により、ユニットケーシングの高さ寸法を小さくし
ながらファン騒音を効果的に低減する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１に係る発明の特徴構成は、 箱状のユニットケーシングの下面のほぼ全面をフィル
タ配備の吹出口にし、かつ、そのユニットケーシングの
上面の一部に吸気口を形成し、 このユニットケーシングの内部を、上下方向におい
て、前記フィルタを収容する下部のフィルタ収容域と、
そのフィルタに対する給気チャンバとする中間のチャン
バ域と、吸音材を充填する上部の風路域との三層状態に
区分し、 前記吸気口から前記ユニットケーシング内へ空気を取
り入れる遠心型のファンを、そのファンローラが縦向き
軸芯周りで回転する寝かせ姿勢にして、前記風路域にお
ける前記吸気口の対応位置で前記吸音材の充填層中に埋
め込む状態に配置し、 このファンから前記ファンロータの回転半径方向に送
出される空気を前記チャンバ域への吐出口へ導く内部導
風路を、水平方向で屈曲する風路にして、前記風路域に
おける前記吸音材の充填層中に形成する点にある。

請求項２に係る発明の特徴構成は、上記した請求項１
に係る発明の実施にあたり、 前記吸気口及び前記ファンを、平面視で前記ユニット
ケーシングの中央部に配置し、 前記内部導風路を、平面視において前記ファンに対し
点対称となる配置で複数路形成する点にある。

請求項３に係る発明の特徴構成は、上記した請求項１
又は２に係る発明の実施にあたり、 前記ファンにおいて前記ファンロータを内装するケー
スを、多孔板とその外側に充填する前記吸音材とで形成
する点にある。

請求項４に係る発明の特徴構成は、上記した請求項
１、２又は３に係る発明の実施にあたり、 前記内部導風路の路壁を、多孔板とその外側に充填す
る前記吸音材とで形成する点にある。

〔作 用〕

請求項１に係る発明では、 ファンからの送出空気を導く内部導風路を屈曲風路に
することにより、その内部導風路の路内を伝わるファン
からの音を風路屈曲部での向き変更、及び、屈曲による
風路の長尺化をもって減衰させる。

また、ファンを風路域における吸音材の充填層中に埋
め込む状態に配置するとともに、上記の内部導風路を同
じく風路域における吸音材の充填層中に形成することに
より、ファンケースや内部導風路の風路壁から伝わる振
動等に原因する騒音も充填吸音材により効果的に吸収す
る。

そして、ユニットケーシング内部を上下方向で下部の
フィルタ収容域と中間のチャンバ域と上部の風路域との
三層状態に区分して、遠心型のファンをそのファンロー
タが縦向き軸芯周りで回転する寝かせ姿勢（すなわち、
遠心型ファンの配置スペースの高さ寸法を短尺化し易い
姿勢）で風路域に配置するとともに、上記の内部導風路
を水平方向で屈曲する風路（すなわち、屈曲のために風
路配置スペースの高さ寸法が嵩むことの無い風路）にし
て同じく風路域内に形成することにより、先述の下向き
屈曲風路を設けるファンフィルタユニット（すなわち、
遠心型ファンを回転軸芯が横向きとなる縦姿勢でケーシ
ング内の上部に配置するとともに、この遠心型ファンか
らの送出空気をケーシング側面視でケーシング前後に向
き変更させながらケーシング下部のフィルタへ導く下向
き屈曲風路をケーシング内に形成して、ファンの配備
域、下向き屈曲風路の形成域、フィルタに対するチャン
バ域、並びに、フィルタの収容域をユニットケーシング
内で上下方向に並べるファンフィルタユニット）に比
べ、ユニットケーシングの高さ寸法を効果的に縮小でき
るようにする。

請求項２に係る発明では、 前記の吸気口及びファンを平面視でユニットケーシン
グの中央部に配置して、前記の内部導風路を平面視にお
いてファンに対し点対称となる配置で複数路形成するこ
とにより、これら複数の内部導風路を通じての分流供給
をもってファンからの送出空気をフィルタに対するチャ
ンバ域へ水平方向で均一に供給する。

請求項３に係る発明では、 前記ファンにおいてファンロータを内装するケース
を、多孔板とその外側に充填する前記吸音材とで形成す
ることにより、多孔板をもって吸音材の保護を図りなが
ら、そのファンケース内での発生音に対し風路域におけ
る充填吸音材を多孔板の孔を通じて効果的に吸音機能さ
せる。

請求孔４に係る発明では、 前記内部導風路の路壁を、多孔板とその外側に充填す
る前記吸音材とで形成することにより、請求項３に係る
発明と同様、多孔板をもって吸音材の保護を図りなが
ら、内部導風路の路内を伝わるファンからの音に対し風
路域における充填吸音材を多孔板の孔を通じて効果的に
吸音機能させる。

〔発明の効果〕

以上の作用の結果、請求項１に係る発明によれば、 ユニットケーシングの高さ寸法を効果的に縮小しなが
らファン騒音も効果的に低減でき、これにより、部屋の
天井部への設置に適した薄型で、しかも運転が静寂な優
れたファンフィルタユニットにすることができる。

請求項２に係る発明によれば、 フィルタに対するチャンバ域への空気供給を均一化で
きることにより、フィルタ通過後における吹出口での空
気吹出速度をその開口面方向で均一化することができ、
これにより、均一な空気吹き出しが要求されるクリーン
ルーム設備での使用に特に好適なファンフィルタユニッ
トにすることができる。

請求項３に係る発明では、 ファンケース内での発生音に対して風路域における充
填吸音材を効果的に吸音機能させ得ることにより、運転
の静寂化を一層効果的に達成することができる。

請求項４に係る発明では、 内部導風路の路内を伝わる音に対して風路域における
充填吸音材を効果的に吸音機能させ得ることにより、運
転の静寂化を一層効果的に達成することができる。

〔実施例〕

次に実施例を説明する。

第１図はファンフィルタユニット利用のクリーンルー
ム設備を示し、（１）は、天井チャンバ（２）へ供給す
る新鮮外気を温湿度調整する空調器、（３）は夫々、天
井チャンバ（２）の空気を吸入して内装フィルタ（４）
に通過させた上で室内（５）に吹出すファンフィルタユ
ニットであり、（６）は、多孔材製の床（７）を介し室
内（５）から床下排気チャンバ（８）に排気された空気
を天井チャンバ（２）に戻す還気路である。

又、（９）は、空調器（１）からの新鮮外気供給量に
相当する量の空気を還気路（６）から分流して系外に廃
棄する排気路である。

第２図及び第３図に示すように、ファンフィルタユニ
ット（３）は、下面のほぼ全面を室内（５）に対する吹
出口（10）として開口し、かつ上面の中央部に吸気口
（11）を形成した直方体形状のユニットケーシング（1
2）を備え、そして、天井チャンバ（２）内の空気を吸
気口（11）から吸入してユニットケーシング（12）内に
取入れる遠心型のファン（13）を、そのファンロータ
（13a）が縦向き軸芯周りで回転する寝かせ姿勢にし
て、ユニットケーシング（12）内の上部で吸気口（11）
に対応する中央位置に配置すると共に、ユニットケーシ
ング（12）内への取入気を吹出口（10）への送出過程に
おいて浄化する前記のフィルタ（４）を、吹出口（10）
に対応位置させてユニットケーシング（12）の下部に内
装してある。

尚、フィルタ（４）は交換のために吹出口（10）を介
して挿脱自在としてある。

（14）はファンロータ（13a）に対するモータであ
る。

ユニットケーシング（12）内は、上下方向において、
下部のフィルタ収容域（ａ）と、フィルタ（４）に対す
る給気チャンバとなる中間のチャンバ域（ｂ）と、ファ
ン（13）及び風路を内装配置するとともに後述の如く吸
音材（18）を充填する上部の風路域（ｃ）との三層状態
に区分し、風路域（ｃ）には、上記の如く吸気口（11）
の対応位置で遠心型のファン（13）を寝かせ姿勢に配置
するとともに、このファン（13）から縦軸芯周りで回転
するファンロータ（13a）の回転半径方向に送出される
空気をチャンバ域（ｂ）へ導くファン吐出風路としての
内部導風路（15）を形成してある。

この内部導風路（15）は、平面視においてファン（1
3）に対し点対称となる配置で２路を形成してあり、各
々の内部導風路（15）は風路域（ｃ）の半部において風
路全体が水平方向で大きく弧状に屈曲する折り返し風路
にしてある。

そして、チャンバ域（ｂ）と風路域（ｃ）とを仕切る
仕切板（16）において各内部導風路（15）の終端部に対
応位置する箇所にチャンバ域（ｂ）への吐出口（17）を
形成し、もって、ファン（13）により吸気口（11）から
吸入した空気を、上記の折り返し風路構成の内部導風路
（15）により案内する過程でファン騒音を減衰させなが
ら、上記吐出口（17）からチャンバ域（ｂ）へ吐出させ
てユニットケーシング（12）内に取入れるようにしてあ
る。

ファン騒音の低減をより効果的に達成するため、風路
域（ｃ）において、ファン（13）、内部導風路（15）、
ユニットケーシング（12）、仕切板（16）夫々の間には
吸音材（18）を充填してあり、換言すれば、遠心型のフ
ァン（13）を回転軸芯が縦向きとなる姿勢で風路域
（ｃ）における吸音材（18）の充填層中に埋め込む状態
に配置するとともに、内部導風路（15）を水平方向で屈
曲する風路にして同じく風路域（ｃ）における吸音材
（18）の充填層中に形成してある。

そしてまた、内部導風路（15）の風路壁、及び、ファ
ン（13）のファンケース（13b）は夫々、吸音材保護用
の多孔板（19）と、その外側に充填する吸音材（18）と
で形成してある。

内部導風路（15）及びチャンバ域（ｂ）への吐出口
（17）の形状、配置を決定するにあたっては、第４図に
示すように、一方の吐出口（17）からの吐出風の気流域
（Ｆ）が平面視においてチャンバ域（ｂ）の一対角線を
境とした半部を覆い、かつ、他方の吐出口（17）からの
吐出風の気流域（Ｆ′）が残りの半部を覆うように考慮
してあり、これにより、フィルタ（４）通過後における
吐出口（10）での吹出速度を吹出口（10）の全面におい
て極力均一化するようにしてある。

〔別実施例〕

次に別実施例を列記する。

（イ）前述実施例においては、ファン吐出風路としての
内部導風路（15）をその全体が水平方向で弧状に屈曲す
る折り返し風路構成したが、第５図に示すように、内部
導風路（15）の途中に水平方向での局部的な折り返し風
路部分（15a）を設ける構成としても良い。

（ロ）水平方向で屈曲させる内部導風路（15）を蛇行状
に形成する等して、１つの内部導風路（15）に複数の折
り返し風路部分（15a）を設ける構成としても良い。

（ハ）内部導風路（15）の風路数は１本であっても良
く、又、３本以上の複数であっても良い。

（ニ）チャンバ域（ｂ）に対する吐出口（17）の開口向
きは必ずしもフィルタ（４）に対向する向きである必要
はない。

（ホ）吸音材（18）には、発泡材や短繊維材等、種々の
材質のものを適用できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の実施例を示し、第１図は
クリーンルーム設備の構成図、第２図は断面図、第３図
は第２図におけるIII−III線断面図、第４図は第２図に
おけるIV−IV線断面図である。第５図は本発明の別実施
例を示し第３図に相当する図である。第６図及び第７図
は夫々、従来例を示し、各図（イ）は正面視断面図、各
図（ロ）は平面視断面図である。 （４）……フィルタ、（10）……吹出口、（11）……吸
気口、 （12）……ユニットケーシング、（13）……ファン、 （13a）……ファンロータ、（13b）……ファンケース、 （15）……内部導風路、（17）……吐出口、（18）……
吸音材、 （19）……多孔板、（ａ）……フィルタ収容域、（ｂ）
……チャンバ域、 （ｃ）……風路域。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】箱状のユニットケーシング（12）の下面の
   ほぼ全面をフィルタ（４）配備の吹出口（10）にし、か
   つ、そのユニットケーシング（12）の上面の一部に吸気
   口（11）を形成し、 このユニットケーシング（12）の内部を、上下方向にお
   いて、前記フィルタ（４）を収容する下部のフィルタ収
   容域（ａ）と、そのフィルタ（４）に対する給気チャン
   バとする中間のチャンバ域（ｂ）と、吸音材（18）を充
   填する上部の風路域（ｃ）との三層状態に区分し、 前記吸気口（11）から前記ユニットケーシング（12）内
   へ空気を取り入れる遠心型のファン（13）を、そのファ
   ンロータ（13a）が縦向き軸芯周りで回転する寝かせ姿
   勢にして、前記風路域（ｃ）における前記吸気口（11）
   の対応位置で前記吸音材（18）の充填層中に埋め込む状
   態に配置し、 このファン（13）から前記ファンロータ（13a）の回転
   半径方向に送出される空気を前記チャンバ域（ｂ）への
   吐出口（17）へ導く内部導風路（15）を、水平方向で屈
   曲する風路にして、前記風路域（ｃ）における前記吸音
   材（18）の充填層中に形成してあるファンフィルタユニ
   ット。
2. 【請求項２】前記吸気口（11）及び前記ファン（13）
   を、平面視で前記ユニットケーシング（12）の中央部に
   配置し、 前記内部導風路（15）を、平面視において前記ファン
   （13）に対し点対称となる配置で複数路形成してある請
   求項１記載のファンフィルタユニット。
3. 【請求項３】前記ファン（13）において前記ファンロー
   タ（13a）を内装するケース（13b）を、多孔板（19）と
   その外側に充填する前記吸音材（18）とで形成してある
   請求項１又は２記載のファンフィルタユニット。
4. 【請求項４】前記内部導風路（15）の路壁を、多孔板
   （19）とその外側に充填する前記吸音材（18）とで形成
   してある請求項１、２又は３記載のファンフィルタユニ
   ット。