JP4736701B2 - ファンフィルタユニットの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体、液晶、およびプラズマディスプレイパネルなどの清浄環境を必要とする製造装置で使用されるファンフィルタユニットにおける故障時のバックアップ機能に関する。

従来、この種のファンフィルタユニットは、半導体などの製造装置に組み込まれて、またはクリーンルームの天井部などに設置されて運転され、一定の空間を清浄化している。このファンフィルタユニットが故障した場合、半導体製造装置やクリーンルームに与える影響は大きく、定期的に点検して異常の兆候があれば、事前に交換するなどして予防処置を施していた。または、センサーを用いてモーターの状態を監視し、異常の兆候を検出していた（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２４３６８２号公報（図１）

このような従来のファンフィルタユニットでは、異常の兆候を検出するのは、センサーの性能に依存していたが、センサーで検出できない故障モードもあり、この場合は、モーターの故障に至ることがあった。また、ブラシレスＤＣモーターを搭載したファンフィルタユニットでは、モーター駆動部が故障することもあり、この場合は、センサーで検出するのは困難であった。

本発明は、このような従来のファンフィルタユニットの故障に関する課題を解決するものであり、ファンフィルタユニットが故障した場合でも、バックアップ機能を働かせることにより、清浄度を保つことを目的としている。

本発明のファンフィルタユニットの制御装置は、上記目的を達成するために、ファンフィルタユニットに複数のファンを装着し、これら複数のファンは、それぞれ、羽根とローター位置検出手段を内蔵したブラシレスＤＣモーターとモーター駆動手段とで構成され、これら複数のモーターを個別に運転・停止および回転数を可変させる制御手段と故障信号出力手段とを有し、通常運転時は、一つのファンの回転を停止し、運転中の前記モーターの前記ローター位置検出手段が信号を出力しないようになったとき、このモーターの故障を認識して、停止中の前記ファンを運転させるようにしたものである。

また、他の手段は、前記構成のファンフィルタユニットで、通常運転時に停止させるファンをローテーションするようにしたものである。

また、他の手段は、ファンフィルタユニットに複数のファンを装着し、これら複数のファンは、それぞれ、羽根とローター位置検出手段を内蔵したブラシレスＤＣモーターとモーター駆動手段とで構成され、これら複数のモーターを個別に運転・停止および回転数を可変させる制御手段と故障信号出力手段とを有し、通常運転時は、個々のファンの最大回転数に対して所定の回転数だけ低い回転数で運転し、運転中の前記モーターの前記ローター位置検出手段が信号を出力しないようになったとき、このモーターの故障を認識して停止させ、残りの運転中のモーターの回転数を上げるようにしたものである。

また、他の手段は、一つのブラシレスＤＣモーターに対して、そのモーター駆動手段を複数個有し、切換手段を介して切換えることができるようにしたものである。

本発明によれば、複数のファンを有する構成とし、通常運転時は、一つのファンの回転を停止させて所定の風量を維持できる構成としたので、ローター位置検出手段の信号を検出しなくなったことで一つのファンが故障したことを検出し、停止させていたファンを運転することにより、風量を落とすことなく運転を継続することができる。

また、前記構成で、通常運転時に停止させるファンをローテーションする構成としたので、一つのファンが故障しても風量を落とすことなく運転を継続できることに加えて、個々のファンの運転時間が短くなり、寿命を延ばすことができる。

また、複数のファンを有する構成とし、通常運転時は個々のファンの最大回転数に対して所定の回転数だけ低い回転数で運転する構成としたので、ローター位置検出手段の信号を検出しなくなったことで一つのファンが故障したことを検出し、正常なファンの回転数を高くすることにより風量を維持して運転を継続することができる。

また、一つのブラシレスＤＣモーターに対して、そのモーター駆動手段を複数個有し、切換手段を介して切換える構成としたので、モーター駆動部が故障した場合でも、正常な駆動手段に切換えて運転を継続することができる。

本発明の請求項１記載の発明は、複数のファンを有するファンフィルタユニットで、これら複数のファンは、それぞれ、羽根とローター位置検出手段を内蔵したブラシレスＤＣモーターとモーター駆動手段とで構成さ、これら複数のモーターを個別に運転・停止および回転数を可変させる制御手段と故障信号出力手段とを有し、通常運転時は、一つのファンの回転を停止し、運転中の前記モーターの前記ローター位置検出手段が信号を出力しないようになったとき、このモーターの故障を認識して、停止中の前記ファンを運転させる構成にしたものであり、一つのファンが故障した場合、ローター位置検出手段で、モーターの回転が停止したことを検出し、通常停止しているファンを駆動することにより、ファンフィルタユニット全体としての風量を維持して運転を継続するという作用を有する。

また、前記のファンフィルタユニットで、通常運転時に停止させるファンをローテーションするようにしたものであり、個々のファン運転時間が短くなるという作用を有する。

また、複数のファンを有するファンフィルタユニットで、これら複数のファンは、それぞれ、羽根とローター位置検出手段を内蔵したブラシレスＤＣモーターとモーター駆動手段とで構成され、これら複数のモーターを個別に運転・停止および回転数を可変させる制御手段と故障信号出力手段とを有し、通常運転時は個々のファンの最大回転数に対して所定の回転数だけ低い回転数で運転し、運転中の前記モーターの前記ローター位置検出手段が信号を出力しないようになったとき、このモーターの故障を認識して停止させ、残りの運転中のモーターの回転数を上げる構成としたものであり、一つのファンが故障した場合、ローター位置検出手段で、モーターの回転が停止したことを検出し、正常なファンの回転数を上げてファンフィルタユニット全体としての風量を維持して運転を継続するという作用を有する。

また、一つのブラシレスＤＣモーターに対して、そのモーター駆動手段を複数個有し、切換手段を介して切換える構成としたものであり、駆動手段が故障した場合、ローター位置検出手段で、モーターの回転が停止したことを検出し、正常な駆動手段に切換えて運転を継続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に示すように、ファンフィルタユニット８は、複数のファン１ａ、１ｂ、１ｃ、‥‥を有し、これら複数のファン１ａ、１ｂ、１ｃ、‥‥は、それぞれ、羽根２ａ、２ｂ、２ｃ、‥‥とローター位置検出手段３ａ、３ｂ、３ｃ、‥‥を内蔵したブラシレスＤＣモーター４ａ、４ｂ、４ｃ、‥‥とモーター駆動手段５ａ、５ｂ、５ｃ、‥‥とで構成され、これら複数のブラシレスＤＣモーター４ａ、４ｂ、４ｃ、‥‥を個別に運転・停止および回転数可変をさせる制御手段６と故障信号出力手段７とを有した構成となっており、通常運転時は、一つのファンを停止させて運転している。図１ではファンが３台の場合を示しているが、たとえば、ファン１ａ、１ｂを運転させて、ファン１ｃを停止させるのが通常運転の状態である。

上記構成において、例えば、ブラシレスＤＣモーター４ａが故障してファン１ａの回転が停止した場合、ローター位置検出手段３ａの信号が出力されなくなる。制御手段６は、これを検出してブラシレスＤＣモーター４ａの故障を認識する。この場合、制御手段６は、ブラシレスＤＣモーター４ｃを運転すると共に、故障信号出力手段７に故障信号を出力することで、ファンフィルタユニット８全体としては、通常の風量を維持して運転を継続することができる。また、外部に対しては、故障信号を出力してメンテナンスの必要性を警報することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１と同様の構成で、通常運転時に停止させるファンを、所定時間毎にローテーションする。例えば、上記の例では、ファン１ｃを停止させたが、例えば、１時間毎にローテーションする場合は、最初の１時間はファン１ａ、１ｂを運転し、ファン１ｃを停止させる。次の１時間はファン１ｂ、１ｃを運転し、ファン１ａを停止させる。さらに次の１時間はファン１ｃ、１ａを運転し、ファン１ｂを停止する。

上記構成において、通常運転時に停止するファンをローテーションすることにより、ファンフィルタユニット８を１日２４時間運転した場合は、それぞれのファン１ａ、１ｂ、１ｃの運転時間は１６時間となる。即ちモーターの寿命を１．５倍に延ばしたことと同等になる。

（実施の形態３）
図１に示すように、ファンフィルタユニット８は、複数のファン１ａ、１ｂ、１ｃ、‥‥を有し、これら複数のファン１ａ、１ｂ、１ｃ、‥‥は、それぞれ、羽根２ａ、２ｂ、２ｃ、‥‥とローター位置検出手段３ａ、３ｂ、３ｃ、‥‥を内蔵したブラシレスＤＣモーター４ａ、４ｂ、４ｃ、‥‥とモーター駆動手段５ａ、５ｂ、５ｃ、‥‥とで構成され、これら複数のブラシレスＤＣモーター４ａ、４ｂ、４ｃ、‥‥を個別に運転・停止および回転数可変をさせる制御手段６と故障信号出力手段７とを有した構成となっており、通常運転時は、ファン１ａ、１ｂ、１ｃ、‥‥の最大回転数に対して所定の回転数だけ低い回転数で運転する構成としている。

上記構成において、例えば、ブラシレスＤＣモーター４ａが故障してファン１ａの回転が停止した場合、ローター位置検出手段３ａの信号が出力されなくなる。制御手段６は、これを検出してブラシレスＤＣモーター４ａの故障を認識する。この場合、制御手段６は、ファン１ｂ、１ｃの回転数を上げてそれぞれの風量を増加させると共に、故障信号出力手段７に故障信号を出力することで、ファンフィルタユニット８全体としては、通常の風量を維持して運転を継続することができ、外部に対しては故障信号を出力してメンテナンスの必要性を警報することができる。

（参考例）
図２に示すように、ファンフィルタユニット８は、羽根２とローター位置検出手段３を内蔵したブラシレスＤＣモーター４ａ、４ｂ、４ｃとモーター駆動手段５ａ、５ｂ、５ｃとで構成されたファン１と、他のファンフィルタユニット８からの故障信号入力手段１０と、モーターの運転・停止および回転数を可変する制御手段６と、故障信号出力手段７とで構成されている。

上記構成において、このようなファンフィルタユニット８が複数台で、一つのゾーンを清浄している場合で、一つのファンフィルタユニット８が故障しても、その故障信号を入力手段に入力することで、正常なファンフィルタユニット８のファンの回転数を上げて、風量を増加することができる。これにより、そのゾーン全体の風量を維持して運転を継続することができる。

（実施の形態４）
図３に示すように、一つのブラシレスＤＣモーター４に対して、複数個のモーター駆動手段５−１、５−２を有し、切換手段１１で切換える構成としたものである。

上記構成において、例えばモーター駆動手段５−１が故障してブラシレスＤＣモーター４の回転が停止した場合、ローター位置検出手段３の信号が出力されなくなる。制御手段６は、これを検出してモーター駆動手段５−１の故障を認識する。この場合、制御手段６は、モーター駆動手段５−２から切換手段１１を介してブラシレスＤＣモーター４を運転すると共に、故障信号出力手段７に故障信号を出力することで、ファンフィルタユニット８全体としては、通常の風量を維持して運転を継続することができ、外部に対しては故障信号を出力してメンテナンスの必要性を警報することができる。

ファンが故障した場合に、送風風量を維持して運転を継続させなければ、被害拡大に至るような装置の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１、２、３のブロック図 本発明の参考例のブロック図 本発明の実施の形態４のブロック図

符号の説明

１ ファン
１ａ、１ｂ、１ｃ ファン
２ 羽根
２ａ、２ｂ、２ｃ 羽根
３ ローター位置検出手段
３ａ、３ｂ、３ｃ ローター位置検出手段
４ ブラシレスＤＣモーター
４ａ、４ｂ、４ｃ ブラシレスＤＣモーター
５−１ モーター駆動手段
５−２ モーター駆動手段
５ａ、５ｂ、５ｃ モーター駆動手段
６ 制御手段
７ 故障信号出力手段
８ ファンフィルタユニット
９ フィルタ
１０ 故障信号入力手段
１１ 切換手段

Claims (4)

1. 複数のファンを有するファンフィルタユニットで、
   これら複数のファンは、それぞれ、羽根とローター位置検出手段を内蔵したブラシレスＤＣモーターとモーター駆動手段とで構成され、
   これら複数のモーターを個別に運転・停止および回転数を可変させる制御手段と、
   故障信号出力手段とを有し、
   通常運転時は、一つのファンの回転を停止し、
   運転中の前記モーターの前記ローター位置検出手段が信号を出力しないようになったとき、このモーターの故障を認識して、停止中の前記ファンを運転させるようにしたファンフィルタユニットの制御装置。
2. 請求項１に記載のファンフィルタユニットで、通常運転時に停止させるファンをローテーションするようにしたファンフィルタユニットの制御装置。
3. 複数のファンを有するファンフィルタユニットで、
   これら複数のファンは、それぞれ、羽根とローター位置検出手段を内蔵したブラシレスＤＣモーターとモーター駆動手段とで構成され、
   これら複数のモーターを個別に運転・停止および回転数を可変させる制御手段と、
   故障信号出力手段とを有し、
   通常運転時は、個々のファンの最大回転数に対して所定の回転数だけ低い回転数で運転し、
   運転中の前記モーターの前記ローター位置検出手段が信号を出力しないようになったとき、このモーターの故障を認識して停止させ、残りの運転中のモーターの回転数を上げるようにしたファンフィルタユニットの制御装置。
4. 一つのブラシレスＤＣモーターに対して、そのモーター駆動手段を複数個有し、切換手段を介して切換えることができるようにした請求項１から３いずれか一つに記載のファンフィルタユニットの制御装置。

Images